2020年中考物理 考點(diǎn)總動(dòng)員 考點(diǎn)21 歐姆定律(含解析)

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1、 考點(diǎn)21 歐姆定律 【知識(shí)回顧】 考點(diǎn)一、電流與電壓和電阻的關(guān)系 1.由于電壓是形成電流的原因,說(shuō)明電流的大小與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān);由于導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有阻礙作用,所以,電流的大小與導(dǎo)體電阻有關(guān)。 2.為了研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電壓的關(guān)系,我們應(yīng)控制電阻一定,通過(guò)在電路中串聯(lián)一個(gè)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。 3.為了研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系,我們應(yīng)控制電阻兩端的電壓一定,通過(guò)換用不同的電阻來(lái)改變電阻,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。 考點(diǎn)二、歐姆定律 1.歐

2、姆定律:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。 2.公式:,其中:U為電源電壓,單位為伏(V);I為通過(guò)導(dǎo)體的電流,單位為安(A);R為導(dǎo)體的電阻,單位為歐(Ω)。 注意:應(yīng)用歐姆定律的公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),一定要統(tǒng)一到國(guó)際制單位后再進(jìn)行計(jì)算。歐姆定律公式中的各個(gè)物理量具有同一性,即I,U,R是對(duì)同一段導(dǎo)體、同一時(shí)刻而言的。 3.公式變形:,。 應(yīng)用歐姆定律公式以及兩個(gè)變形式進(jìn)行解題時(shí),只要知道I、U、R三個(gè)量中的兩個(gè),就可以求出第三個(gè)未知物理量。在計(jì)算和理解問(wèn)題的過(guò)程中千萬(wàn)注意,物理量的計(jì)算不同于數(shù)學(xué)上的計(jì)算,必須用對(duì)應(yīng)的物理量單位才有意義,避免將物理問(wèn)題數(shù)學(xué)化,應(yīng)理解每

3、個(gè)量的物理意義。 (1)歐姆定律公式,表示加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就隨著增大幾倍。當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓保持不變時(shí),導(dǎo)體的電阻增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就減為原來(lái)的幾分之一。 (2)導(dǎo)出式U=IR表示導(dǎo)體兩端的電壓等于通過(guò)它的電流與其電阻的乘積。 (3)導(dǎo)出式表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于加在導(dǎo)體兩端的電壓與其通過(guò)的電流的比值;由于同一導(dǎo)體的電阻一定(導(dǎo)體本身的性質(zhì)),因此不能說(shuō)成“導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓成正比,與通過(guò)它的電流成反比”。 4.運(yùn)用歐姆定律公式解題技巧:解題時(shí),為了便于分析問(wèn)題,應(yīng)先根據(jù)題意,畫(huà)出電路圖,并在圖中標(biāo)明已知物理量的符號(hào)、數(shù)值及未知物理量的符號(hào),公式中的三

4、個(gè)物理量的單位均使用國(guó)際(制)單位。 考點(diǎn)三、電阻測(cè)量 1.伏安法測(cè)導(dǎo)體電阻 (1)實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流,就可以求得這段導(dǎo)體的電阻;此法叫“伏安法”。 (2)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻、導(dǎo)線若干。 (3)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。 (4)實(shí)驗(yàn)步驟:①按實(shí)驗(yàn)原理圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路;②電路經(jīng)檢查無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,使電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3,觀察電流表的示數(shù),每次對(duì)應(yīng)的數(shù)值為I1、I2、I3,分別填入設(shè)計(jì)的表格中;③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出

5、每次對(duì)應(yīng)的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R=(R1+R2+R3)/3。 (5)滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變導(dǎo)體兩端的電壓,使其成倍數(shù)地增加;③多次測(cè)量求平均值。 2.伏安法測(cè)小燈泡電阻(此是考試重點(diǎn)) (1)實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測(cè)出待測(cè)小燈泡兩端的電壓和通過(guò)它的電流,就可以求得小燈泡的電阻。 (2)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)小燈泡、導(dǎo)線若干。 (3)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。 (4)實(shí)驗(yàn)步驟:①按實(shí)驗(yàn)原理圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路;②電路經(jīng)檢查無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,使小燈泡兩端的電壓分別

6、為U1、U2、U3,觀察電流表的示數(shù),每次對(duì)應(yīng)的數(shù)值為I1、I2、I3,分別填入設(shè)計(jì)的表格中。③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對(duì)應(yīng)的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R=(R1+R2+R3)/3。 (5)記錄表格 實(shí)驗(yàn)序號(hào) U/V I/A R/Ω 1 2 3 待測(cè)小燈泡電阻 R=(R1+R2+R3)/3= (6)注意事項(xiàng):①器材的選?。弘娏鞅硭x用量程滿(mǎn)偏值要大于電路中的最大電流;滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)略大于或接近小燈泡的電阻(效果更明顯);②連接電路時(shí):按照電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用規(guī)則,將它們正確地連入電路,在連接

7、的過(guò)程中,開(kāi)關(guān)要斷開(kāi);③進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí):閉合開(kāi)關(guān)前,要把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處,是電路中的電流最小,以保證電路中燈泡、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全;④將每次測(cè)量的結(jié)果和小燈泡的發(fā)光情況記錄下來(lái),以便最后分析和總結(jié);⑤分析處理數(shù)據(jù),對(duì)于測(cè)得的各組電流和電壓值,計(jì)算出相應(yīng)的電阻,然后比較,找出規(guī)律。 考點(diǎn)四、歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用 1.電阻的串聯(lián) (1)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。 (2)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值等于各分電阻之和:R串=R1+R2+……Rn。 (3)n個(gè)相同電阻R串聯(lián)時(shí)的總電阻為:R串=nR。 2.電阻的并聯(lián) (1)并聯(lián)電阻的總

8、電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。 (2)并聯(lián)電阻的總電阻倒數(shù)等于各分電阻的阻值倒數(shù)之和,即:。 (3)n個(gè)相同電阻R0串聯(lián)時(shí)的總電阻為:。 (4)兩個(gè)電阻R1和R2并聯(lián)時(shí)的表達(dá)式為:R總=。 3.串并聯(lián)電阻的比較 分類(lèi) 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電路圖 電流 特點(diǎn) 串聯(lián)電路中各處電流相等 并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和 電壓 特點(diǎn) 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和 并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓 電阻 特點(diǎn) 串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和; 若有n個(gè)相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為; 把幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)

9、起來(lái)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長(zhǎng)度,所以總電阻比任何一個(gè)串聯(lián)分電阻都大。 并聯(lián)電阻中總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電路的倒數(shù)之和; 若只有兩個(gè)電阻R1和R2并聯(lián),則總電阻R總=; 若有n個(gè)相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為; 把幾個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個(gè)并聯(lián)分電阻都小。 分配 特點(diǎn) 串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比 并聯(lián)電路中,電流的分配與電阻成反比 電路 作用 分壓(…) 分流(…) 4.歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用 (1)串聯(lián)電路:當(dāng)串聯(lián)電路中一個(gè)電阻改變時(shí),電路中電流及另一個(gè)電阻電壓也隨之變化。 (2)當(dāng)并聯(lián)電路一個(gè)支路的電阻改變

10、時(shí),這個(gè)支路電流也會(huì)改變干路電流也會(huì)變化;但另一個(gè)支路電流和電壓都不變。 (3)家庭電路中,各用電器采用并聯(lián)方式接入電路。 【考點(diǎn)梳理】 考點(diǎn)一、電流與電壓和電阻的關(guān)系 本章是本書(shū)重點(diǎn)內(nèi)容,每節(jié)都是重點(diǎn),在中考中涉及到本章內(nèi)容的考題所占比例高、考題形式多樣、難度高,是每年中考中必考的內(nèi)容,所以應(yīng)該引起教師和考生注意,并下功夫做好本章復(fù)習(xí)。本考點(diǎn)研究的是電路中電流與電壓和電阻關(guān)系,是下一節(jié)歐姆定律的前奏,也是接觸電磁學(xué)最重要的規(guī)律—?dú)W姆定律的開(kāi)始;本節(jié)涉及到的主要內(nèi)容就是實(shí)驗(yàn)探究問(wèn)題,通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),初步了解電路中電流大小受哪些因素影響,也就是電路中電流與電壓和電阻之間的關(guān)系。同時(shí)也是

11、掌握實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和手段的必考內(nèi)容。 縱觀各地中考考綱和近三年考卷,對(duì)本考點(diǎn)內(nèi)容的考查在中考試卷中仍會(huì)出現(xiàn),主要考查題型有選擇題和實(shí)驗(yàn)探究題兩種類(lèi)型。考查方式常見(jiàn)的有對(duì)影響電路中電流大小的因素的考查,對(duì)電壓影響電路電流的考查,對(duì)電阻影響電路電流的考查,電壓、電阻對(duì)電路中電流影響的實(shí)驗(yàn)探究;有的也經(jīng)常和其他相關(guān)知識(shí)點(diǎn)結(jié)合。 考點(diǎn)二、歐姆定律 歐姆定律的地位和其重要性不言而喻,在電磁學(xué)內(nèi)容中,涉及到歐姆定律的考題無(wú)論從分值上,還是考題上,都會(huì)占有很大比例。從考題難易看,易、中、難都有出現(xiàn),考查學(xué)生對(duì)歐姆定律的理解試題較易;考查歐姆定律的應(yīng)用和有關(guān)計(jì)算一般為中等難度;考查利用歐姆定

12、律解決實(shí)際問(wèn)題的壓軸題,一般較難。從考題形式上看,主要分為選擇題、填空題和應(yīng)用題三個(gè)大類(lèi),無(wú)論那種題型,都涉及到利用歐姆定律的計(jì)算問(wèn)題;所以,本節(jié)知識(shí)點(diǎn)主要是歐姆定律的應(yīng)用和利用歐姆定律計(jì)算。 縱觀各地中考考綱和近三年考卷,對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查在中考試卷中肯定會(huì)出現(xiàn),并且所占分值較高。主要考查題型有選擇題、填空題和綜合計(jì)算題三個(gè)類(lèi)型??疾榉绞匠R?jiàn)的有歐姆定律的理解、歐姆定律的應(yīng)用、利用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算等。在壓軸題中,歐姆定律與其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合(如電功率、電熱等)屬于??紵狳c(diǎn),更應(yīng)引起注意。 考點(diǎn)三、電阻測(cè)量 電阻測(cè)量屬于實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)內(nèi)容,主要是利用伏安法對(duì)電阻進(jìn)行測(cè)量。電阻測(cè)量是電學(xué)實(shí)驗(yàn)類(lèi)試題中

13、的重點(diǎn),也是考題出現(xiàn)概率極高的實(shí)驗(yàn)探究題,所以,讓學(xué)生理解電阻測(cè)量的基本知識(shí)、測(cè)量方法和手段、電阻測(cè)量中應(yīng)注意的問(wèn)題(如:伏安法測(cè)電阻的電路連接、電路連接常見(jiàn)問(wèn)題與注意事項(xiàng)、如何完善測(cè)電阻的電路等)。電阻測(cè)量在中考試卷中,一般分值比例較高;從考題難易看,只要學(xué)生掌握了電阻測(cè)量的電路、方法、技巧和常見(jiàn)問(wèn)題,一般都會(huì)很好的解答。 縱觀各地中考考綱和近三年考卷,對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查在中考試卷中出現(xiàn)概率很高,并且所占分值較高。查考方式主要是通過(guò)對(duì)伏安法測(cè)電阻的電路連接、電路連接常見(jiàn)問(wèn)題與注意事項(xiàng)、如何完善測(cè)電阻的電路問(wèn)題進(jìn)行分析和判斷等。 考點(diǎn)四、歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用 歐姆定律在串并聯(lián)電路中

14、應(yīng)用屬于歐姆定律的深化,是歐姆定律應(yīng)用的典型內(nèi)容,同時(shí)也是歐姆定律應(yīng)用的常見(jiàn)問(wèn)題。把此問(wèn)題單作為一節(jié)內(nèi)容來(lái)講,也可以看出此知識(shí)點(diǎn)的重要性。在中考試卷中,幾乎所有電學(xué)考題都會(huì)涉及到串并聯(lián)電路問(wèn)題,歐姆定律在其中的應(yīng)用也就顯得尤為重要。 縱觀各地中考考綱和近三年考卷,對(duì)本節(jié)內(nèi)容的考查在中考試卷中還會(huì)出現(xiàn),但不會(huì)是為了考查此單一知識(shí)點(diǎn),肯定會(huì)和其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合或幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)一起組成考題,考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。查考方式主要是選擇題、填空題和計(jì)算題三個(gè)類(lèi)型,難易、問(wèn)題角度也會(huì)延續(xù)以往方式。 考點(diǎn)一、電流與電壓和電阻的關(guān)系 【典例一】(2019·益陽(yáng))如圖所示,電源電壓不變,R0為定值電阻,R為滑

15、動(dòng)變阻器,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是( )。 A.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)減?。? B.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)增大; C.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大; D.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小 【答案】A。 【解析】由電路圖可知,定值電阻R0與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,當(dāng)滑片P向右移動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻變大,電路的總電阻變大, 由可知,電路中的電流減小,即電流表的示數(shù)減小,故BD錯(cuò)誤; 由U=IR可知,R0兩端的電壓減小,即電壓表的示數(shù)減小,故A正確、C錯(cuò)誤。故選A。 【舉一反三】 1.(2018·黔南

16、)在探究“電壓一定時(shí),電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示。 (1)請(qǐng)根據(jù)圖甲電路圖用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖乙所示實(shí)物連接成完整電路(導(dǎo)線不允許交叉)。 (2)連接好電路,發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,造成這一現(xiàn)象的原因可能是   。 (3)排除電路故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓示數(shù)保持不變。若電壓表示數(shù)偏小,則應(yīng)將滑動(dòng)變阻器向  ?。ㄟx填“左”或“右”)滑動(dòng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表,其中第5次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為   A。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 電阻R/Ω 5

17、10 15 20 25 電流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 (4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:   。 【答案】(1)如圖;(2)電阻斷路;(3)右;0.12;(4)電阻的電壓一定時(shí),通過(guò)定值電阻的電流與電阻值成反比。 【解析】(1)根據(jù)圖甲,將電壓表與電阻并聯(lián),如下所示: (2)經(jīng)分析,連接好電路,發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,造成這一現(xiàn)象的原因可能是電阻斷路; (3)若電壓表示數(shù)偏小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,即變阻器分得的電壓過(guò)大,由分壓

18、原理,變阻器連入電路中的電阻過(guò)大,故應(yīng)將滑動(dòng)變阻器向右滑動(dòng),以減小變阻器連入電路中的電阻大小,從而增大電壓表示數(shù); 其中第5次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,其讀數(shù)為0.12A; (4)橫向分析表中數(shù)據(jù),電阻為原來(lái)的幾倍,通過(guò)的電流為原來(lái)的幾分之一,故得出的結(jié)論是:電阻的電壓一定時(shí),通過(guò)定值電阻的電流與電阻值成反比。 故答案為:(1)如上;(2)電阻斷路;(3)右;0.12;(4)電阻的電壓一定時(shí),通過(guò)定值電阻的電流與電阻值成反比。 2.(2019·武威)小欣利用實(shí)驗(yàn)探究“電流跟電阻的關(guān)系”。已知電源電壓為6V且保持不變,實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、1

19、0Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 (1)請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不允許交叉); (2)小欣把5Ω定值電阻接入電路后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)而電壓表有示數(shù),則電路中的故障可能是______。 A.電阻R處短路 B.電阻R處斷路 C.滑動(dòng)變阻器處斷路 (3)排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象。 由圖象可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),______; (4)將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻后,閉合開(kāi)關(guān),為了保持電壓表的示數(shù)為_(kāi)____

20、_V不變,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向______(選填“A”或“B”)移動(dòng),記錄此時(shí)各表的示數(shù)。 【答案】B;電流與電阻成反比;2.5;A。 【解析】(1)變阻器按一上一下接入電路中,由圖知,電阻兩端的電壓始終保持: UV=IR=0.1A×25Ω=----=0.5A×5Ω=2.5V-----①,故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),如下所示: (2)小欣把5Ω定值電阻接入電路后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)而電壓表有示數(shù),則電路中的故障可能是電阻R處斷路,選B; (3)由①知,電流與電阻之積為一定值,由圖象可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比; (4)根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值

21、電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,應(yīng)保持電阻兩端的電壓為2.5V不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向A端移動(dòng),記錄此時(shí)各表的示數(shù)。 故答案為:(1)如上所示;(2)B;(3)電流與電阻成反比;(4)2.5;A。 3.(2019·濰坊)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某小組利用電阻箱等連接了如圖甲所示的實(shí)物電路(電源電壓恒為6V)。 序號(hào) 電壓(V) 電阻(Ω) 電流(A) 1 4 10 0.4 2 20 (1)用

22、筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲中電路連接完整(要求滑動(dòng)變阻器滑片向B端滑動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變大); (2)將第一次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)填入表格,然后將電阻箱接入電路的阻值由10Ω調(diào)至20Ω,滑動(dòng)變阻器的滑片向______(選填“A”或“B”)端移動(dòng),直到______為止,此時(shí)電流表指針位置如圖乙所示,其示數(shù)為_(kāi)_____A; (3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:電流與電阻成反比。 請(qǐng)對(duì)上述探究寫(xiě)出一條改進(jìn)性建議______。 (4)再次改變電阻箱阻值,發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器都不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求,若電路無(wú)故障,則引起這種情況的原因可能是_____。 【答案】(1)電路連接如上圖所示;(2)B;電壓表的示

23、數(shù)為4V;0.2;(3)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)(或結(jié)論中添加“電壓一定”的前提)(4)電阻箱的阻值調(diào)得太大(或滑動(dòng)變阻器R的阻值太?。?。 【解析】(1)由于電源電壓為6V,所以電壓表的量程選擇0~15V,然后并聯(lián)到定值電阻兩端,注意正、負(fù)接線柱不要接反;滑動(dòng)變阻器滑片向B端滑動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變大,接滑動(dòng)變阻器下面的A接線柱即可,如圖所示: (2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變,將電阻箱接入電路的阻值由10Ω調(diào)至20Ω后,電阻兩端的電壓會(huì)變大,因此應(yīng)當(dāng)減小電路中電流,滑片應(yīng)向右端(B端)移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為4V;電流表使用的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A。

24、 (3)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)次數(shù)太少,存在很大的偶然性,應(yīng)該多次測(cè)量才能得出普遍規(guī)律;在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),需要加上“電壓一定”的條件。 (4)電源電壓為6V,電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),當(dāng)電阻電壓為4V時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為2V,根據(jù)分壓原理,則滑動(dòng)變阻器的阻值為待測(cè)電阻的2倍,才能達(dá)到要求,所以電阻兩端電壓達(dá)不到4V,是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器R的阻值太小造成的或電阻箱的阻值調(diào)的過(guò)大。 故答案是:(1)電路連接如上圖所示;(2)B;電壓表的示數(shù)為4V;0.2;(3)進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)(或結(jié)論中添加“電壓一定”的前提)(4)電阻箱的阻值調(diào)得太大(或滑動(dòng)變阻器R的阻值太小)。 考點(diǎn)二、歐姆定律

25、 【典例二】(2019·邵陽(yáng))如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,已知R1=3R2,當(dāng)S和S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1和I1;當(dāng)S1斷開(kāi)、S和S2閉合時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2和I2,則U1:U2、I1:I2分別是( )。 A.1:1、4:3 B.1:2、1:3 C.1:1、1:4 D.1:4、1:1 【答案】A。 【解析】當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),等效電路圖如圖1所示;當(dāng)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí),等效電路圖如圖2所示。 電源的電壓不變,且兩種情況下電壓表測(cè)電源的電壓, 所以?xún)纱坞妷罕淼氖緮?shù)不變,即U1:U2=1:1;

26、 兩電阻并聯(lián),I1,I2 則I1:I2═4:3。故選A。 【舉一反三】 1.(2019·達(dá)州)如圖甲所示,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為30Ω,電壓表的量程為0~15V.電壓表的示數(shù)與滑動(dòng)變阻器R2的關(guān)系如圖乙所示。則下列結(jié)果正確的是( )。 A.電源電壓為20V; B.R1的阻值為5Ω; C.為了保證電壓表不被燒壞,滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為4~30Ω; D.開(kāi)關(guān)S閉合后電路消耗的最小功率為14.4W 【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓。 (1)由圖乙可知,當(dāng)R2=10Ω時(shí)U1=12V,當(dāng)R2′=20Ω時(shí)U1′=

27、8V, 因串聯(lián)電路中各處的電流相等, 所以,電路中的電流分別為:I==,I′==, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且電源電壓保持不變, 所以,電源的電壓:U=I(R1+R2)=I′(R1+R2′),即(R1+10Ω)=(R1+20Ω), 解得:R1=10Ω,故B錯(cuò)誤; 電源的電壓U=I(R1+R2)=×(10Ω+10Ω)=24V,故A錯(cuò)誤; (2)當(dāng)電壓表的示數(shù)U1″=15V時(shí),電路中的電流最大,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小, 此時(shí)電路中的電流:I大===1.5A, 此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U2?。経﹣U1″=24V﹣15V=9V, 則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻

28、值:R2?。剑剑?Ω, 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小, 所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍為6Ω~30Ω,故C錯(cuò)誤; (3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,電路消耗的功率最小, 則P?。剑剑?4.4W,故D正確。故選D。 2.(2019·貴港)如圖16甲所示,電源電壓保持不變,R1是定值電阻,小燈泡L的額定電壓是6V且燈絲電阻不隨溫度變化。當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S3,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片,使電壓表示數(shù)從1V變?yōu)?V的過(guò)程中,電路總功率變化了3.6W,其中電壓表示數(shù)為3V時(shí),電流表示數(shù)為0.3A;滑動(dòng)變阻器R

29、2的電功率P2與電壓表示數(shù)U1的關(guān)系如圖16乙所示,滑動(dòng)變阻器R2的滑片在a點(diǎn)、b點(diǎn)時(shí),對(duì)應(yīng)電壓表示數(shù)為Ua、Ub,且Ub=8Ua。求: (1)定值電阻R1的阻值。 (2)電源電壓。 (3)滑動(dòng)變阻器R2的滑片從a點(diǎn)滑到b點(diǎn)過(guò)程中,R2接入電路的阻值范圍。 (4)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3,滑動(dòng)變阻器R2的滑片在中點(diǎn)時(shí),小燈泡L恰好正常發(fā)光,其電功率為PL;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在阻值最大處時(shí),小燈泡L的電功率為P’L。則PL與P’L之比是多少? 【解析】(1)由圖16甲知,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S3,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2時(shí),R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端電壓 由U1=3V,I1=0

30、.3A,根據(jù)得R1的阻值為: (2)使電壓表示數(shù)從1V變?yōu)?V的過(guò)程中,電路的總功率是增加的,設(shè)增加的功率為 當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時(shí),電路中的電流為, 當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),電路中的電流為, 設(shè)電源電壓為U,在電壓表兩次示數(shù)下,電路的總功率有如下關(guān)系: ,即有,解得電源電壓為U=18V; (3)由圖乙知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片在a點(diǎn)時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的功率等于在b點(diǎn)時(shí)的功率 則有,又,R1=10Ω,U=18V, 解得Ua=2V、Ub=16V; R2的滑片在a點(diǎn)時(shí),電路中的電流為, 則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入阻值為, R2的滑片在b點(diǎn)時(shí),電路中的電流為, 則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入阻值

31、為, 所以R2接入電路的阻值范圍為1.25Ω~80Ω; (4)當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S3時(shí),電路是小燈泡L和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián), 設(shè)小燈泡正常發(fā)光的電壓為UL=6V,電阻為RL,設(shè)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R, R2的滑片在中點(diǎn)時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用有: ① 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在阻值最大處時(shí),設(shè)燈泡兩端的電壓為,有: ② 聯(lián)解①②得, 根據(jù)得:,, 則。 3.(2019·瀘州)如圖為一種測(cè)量環(huán)境濕度儀器的簡(jiǎn)化工作原理圖。電源電壓恒為6V,定值電阻 R為l5Ω,R0為濕敏電阻,其阻值隨環(huán)境濕度的增加而減小,阻值范圍為10Ω~20Ω,電壓表量程為0~3V,電流

32、表量程為0~0.6A.閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)環(huán)境的濕度增加時(shí),在保證兩電表安全的情況下,下列說(shuō)法中正確的是( )。 A.電流表示數(shù)變大,兩端的電壓變大;B.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變; C.通過(guò)的最大電流為; D.在電路中的最小電阻值為 【答案】BC。 【解析】由電路圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測(cè)R兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。 A.當(dāng)環(huán)境的濕度增加時(shí),因R0隨環(huán)境濕度的增加而減小,根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點(diǎn),R0兩端電壓U0會(huì)變小,故A錯(cuò)誤; B.由圖可知,電壓表測(cè)R兩端電壓,電流表測(cè)R電流,由R=可知,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于R的阻值,則電壓表示數(shù)與電流

33、表示數(shù)的比值不變,故B正確; C.當(dāng)R0=10Ω時(shí),電路中的總電阻最小,電路中的電流最大,即經(jīng)過(guò)R0的電流最大,串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,電路中的最大電流:I大===0.24A,故C正確; D.根據(jù)C選項(xiàng)的分析計(jì)算,R0在電路中的最小電阻值10Ω,此時(shí)電流表和電壓表都不會(huì)超過(guò)量程,故D錯(cuò)誤;故選BC。 考點(diǎn)三、電阻測(cè)量 【典例三】(2019·益陽(yáng))測(cè)電阻Rx的電路如圖甲所示,電源電壓恒定,R0為定值電阻,部分實(shí)驗(yàn)步驟如下: (1)開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器R的滑片P應(yīng)該移到______(選填“A”或“B”)端; (2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,某次電流表A

34、2的示數(shù)如圖乙所示,A2讀數(shù)為_(kāi)_____A。 (3)若測(cè)得電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則Rx=______(用題中字母表示); (4)多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,記錄每次實(shí)驗(yàn)中電流表A1、A2的示數(shù),得到了如圖丙所示的I1-I2圖象。若R0=20Ω,由圖象求得被測(cè)電阻的阻值Rx=______Ω。 【答案】(1)B;(2)0.34;(3);(4)10。 【解析】(1)開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器R的滑片P應(yīng)該移到阻值最大處的 B端; (2)連接好電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,某次電流表A2的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,A2讀數(shù)為0.34

35、A。 (3)電流表A1測(cè)待測(cè)電阻的電流,電流表A2測(cè)干路電流,若測(cè)得電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,定值電阻的電流為:I0=I2-I1,由歐姆定律,電源電壓為: U=I0R0=(I2-I1)×R0,由歐姆定律,則; (4)多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,記錄每次實(shí)驗(yàn)中電流表A1、A2的示數(shù),得到了如圖丙所示的I1-I2圖象,由圖知這個(gè)圖象為過(guò)原點(diǎn)的直線,故為正比例函數(shù),由圖知,當(dāng)I2=0.6A時(shí),I1=0.4A,故I2=1.5I1; 通過(guò)R0的電流為:I0=I2-I1=1.5I1-I1=0.5I1, 根據(jù)U=IR,在電壓不變時(shí),電流與電阻成反比,故

36、Rx=0.5R0=0.5×20Ω=10Ω。 故答案為:(1)B;(2)0.34;(3);(4)10。 【舉一反三】 1.(2019·岳陽(yáng))利用圖甲測(cè)小燈泡的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V,電源電壓恒定不變。 (1)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于______端(填“A”或“B”),目的是保護(hù)電路。 (2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,則接下來(lái)合理的操作是______(填字母代號(hào))。 A.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān),更換小燈泡 B.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,觀察小燈泡是否發(fā)光 (3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為_(kāi)_____A,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為_(kāi)_____

37、Ω(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。 (4)某同學(xué)根據(jù)記錄的部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出小燈泡的電阻,發(fā)現(xiàn)有一組測(cè)量數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤。請(qǐng)指出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的序號(hào)并說(shuō)明判斷依據(jù)______。 序號(hào) 1 2 3 4 U/V 0.1 1.3 2.1 3.0 I/A 0.05 0.11 0.26 0.3 R/Ω 2 11.8 8.1 10 【答案】(1)B;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,燈的電阻隨溫度的升高而變大。 【解析】(1)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片p置于阻值最大處的B端,目的是保護(hù)電路。 (2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,則接下來(lái)合理的操作是移動(dòng)滑

38、動(dòng)變阻器,觀察小燈泡是否發(fā)光 ,選B; (3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙,電流表選用小量程,分度值為0.02A,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.28A,由歐姆定律,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為:; (4)燈的電阻隨溫度的升高而變大,但表中第2組數(shù)據(jù)明顯違反這個(gè)特點(diǎn),故是錯(cuò)誤的。 故答案為:(1)B;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,燈的電阻隨溫度的升高而變大。 2.(2019·瀘州)程新同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)測(cè)量電源電壓U和未知電阻Rx的阻值。已知定值電阻的阻值為R0、電源兩端電壓保持不變。請(qǐng)完成下列問(wèn)題: (1)根據(jù)甲中電路圖,用黑色簽字筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將乙中的

39、實(shí)物圖補(bǔ)充完整。 (2)電路正確連接后,當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為I1;則電源的電壓U=______。 (3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),電流表示數(shù)為I2;則待測(cè)電阻Rx=______。 (4)不改變甲圖所示的電路,若開(kāi)關(guān)S1始終處于斷開(kāi)狀態(tài),僅對(duì)開(kāi)關(guān)S、S2進(jìn)行操作______(選填“仍能”或“不能”)測(cè)量電源電壓和未知電阻Rx的阻值。 【答案】I1R0;;仍能。 【解析】(1)根據(jù)甲圖,將S2的右接線柱與電流表負(fù)接線柱連接起來(lái),如下所示: (2)電路正確連接后,當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)定值電阻的電流,由歐姆定律,電流表示

40、數(shù)為I1,則電源的電壓U=I1R0; (3)當(dāng)開(kāi)關(guān)S、S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,由并聯(lián)電路各支路互不影響,通過(guò)待測(cè)電阻的電流為:I0=I2-I1,由歐姆定律,則待測(cè)電阻:Rx==。 (4)不改變甲圖所示的電路,若開(kāi)關(guān)S1始終處于斷開(kāi)狀態(tài),只閉合S,電流表測(cè)通過(guò)定值電阻的電流,由歐姆定律可得出電源電壓; 開(kāi)關(guān)S、S2閉合,電流表測(cè)干路,根據(jù)并聯(lián)電路各支路不影響,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,可求出通過(guò)待測(cè)電阻的電流,由歐姆定律可求出未知電阻Rx的阻值。 故答案為:(1)如上;(2)I1R0;(3);(4)仍能。 3.(2019·蘇州)小明要測(cè)量定值電阻Rx的阻值(約十

41、幾歐)現(xiàn)有器材:電源(6V)、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。 (1)他設(shè)計(jì)并連接了如圖甲所示電路。請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將該電路連接完整; (2)電路連好后,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移至最______端閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時(shí)Rx兩端的電壓為_(kāi)_____V。 (3)當(dāng)小明準(zhǔn)備讀取電流表示數(shù)時(shí),發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)突然都變?yōu)?.他用一條導(dǎo)線檢查電路故障,當(dāng)將該導(dǎo)線兩端分別接到a、d接線柱上,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)仍為0;當(dāng)將該導(dǎo)線兩端分別接到c、f接線柱上,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表示數(shù)仍為0;則由此可以判斷故障是:______;

42、 (4)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),卻不慎將電流表?yè)p壞。小明發(fā)現(xiàn)桌上有一根標(biāo)有長(zhǎng)度刻度、總長(zhǎng)為20.0cm、總阻值為10Ω的均勻電阻絲,還有一根帶有鱷魚(yú)夾的導(dǎo)線(如圖丙所示)。查閱資料了解到,均勻電阻絲阻值與長(zhǎng)度成正比,經(jīng)過(guò)思考,重新設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路(AB為電阻絲,C為鱷魚(yú)夾),繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 ①根據(jù)已知條件判斷,電壓表量程應(yīng)選用______V; ②按照?qǐng)D丁所示電路連接好器材,多次實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示 次數(shù) 1 2 3 AC長(zhǎng)度(cm) 4.0 14.0 20.0 電壓表示數(shù)(V) 0.8 2.0 2.4 求出第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中的電流I1=______A;利用表中

43、所有數(shù)據(jù)求出待測(cè)電阻Rx=______Q。 【答案】左;1.2;cd間斷路;0-3;0.4;14。 【解析】(1)變阻器按一下一上連入電路中,如下所示: (2)電路連好后,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移至阻值最大處,即最左端,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,此時(shí)Rx兩端的電壓為 1.2V; (3)當(dāng)小明準(zhǔn)備讀取電流表示數(shù)時(shí),發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)突然都變?yōu)?,說(shuō)明電路斷路,他用一條導(dǎo)線檢查電路故障,當(dāng)將該導(dǎo)線兩端分別接到a、d接線柱上,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),則說(shuō)明電流表、變阻器、開(kāi)關(guān)和電源之間是通路;當(dāng)將該導(dǎo)線兩端分別接到c、f接線柱上

44、,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),說(shuō)明電源、待測(cè)電阻是連通的,電流表示數(shù)仍為0,則由此可以判斷故障是:cd間斷路; (4)①根據(jù)表中電壓大小,電壓表量程應(yīng)選用0-3 V; ②AC電阻絲與待測(cè)電阻串聯(lián),電壓表則AC的電壓,電流表測(cè)電路中的電流, AC部分的電阻:RAC=×10Ω=2Ω, 由歐姆定律,第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中的電流:I1===0.4A, 根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律,待測(cè)電阻:RX1===13Ω; 第2次測(cè)量,RAC=×10Ω=7Ω, 由歐姆定律,第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)電路中的電流:I2==, 根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律,待測(cè)電阻:RX2===14Ω; 同理,RX3=15Ω; 為減

45、小誤差,取平均值作為測(cè)量結(jié)果:R測(cè)==14Ω。 故答案為:(1)如上所示;(2)左;(3)cd間斷路;(4)①0-3V;②0.4;14。 考點(diǎn)四、歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用 【典例四】(2019·菏澤)如圖所示電路(電源電壓保持不變),閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右端移動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )。 A.電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變大 B.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小 C.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小 D.電壓表示數(shù)變大,電阻R1的電功率變大 【答案】D。 【解析】由圖可知,滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變小

46、,電路總電阻減小,而電源電壓一定,由I=UR知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大;根據(jù)U=IR,電阻R1的電流增大,兩端的電壓也增大,根據(jù)p=UI知,電阻R1的電功率變大,可見(jiàn),ABC錯(cuò)、D正確。故選D。 【舉一反三】 1.(2019·遂寧)如圖所示電路,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)過(guò)程中( )。 A.電壓表V的示數(shù)不變;B.電流表A的示數(shù)變大; C.小燈泡的亮度變暗; D.電路的總功率變大 【答案】A。 【解析】由圖可知,閉合開(kāi)關(guān),燈泡與滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電流表A測(cè)量電路總電流,電壓表測(cè)電源電壓,所以滑片移動(dòng)電壓表的示數(shù)不變,故A正確;

47、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)I=可知,滑動(dòng)變阻器所在支路中的電流變??; 根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,各支路互不影響,所以滑片向右移動(dòng),小燈泡的電流和實(shí)際功率不變,則燈泡的亮度不變,故C錯(cuò)誤; 根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知,總電流變小,即電流表A的示數(shù)變小,故B錯(cuò)誤; 電源電壓保持不變,總電流變小,根據(jù)P=UI知,電路的總功率變小,故D錯(cuò)誤。故選A。 2.(2018·婁底)甲圖是燈泡L和定值電阻R的I-U圖象,將L和R先后以乙圖和丙圖兩種方式連在同電源上,若乙圖中UL:UR=m,丙圖中,IL:IR=n,則下述正確的是( )。 A.m=

48、n B.m>n C.m

49、的量程為0~3V,定值電阻阻值5Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值50Ω,閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)滑片P的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( ?。?。 A.若滑片P向左移,電流表的示數(shù)變小; B.電壓表與電流表的比值不變; C.滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是2.5Ω~50Ω; D.電流表的變化范圍是0.3A~0.6A 【答案】D。 【解析】由電路圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。 (1)若滑片P向左移動(dòng),接入電路中的電流變小,電路中的總電阻變小, 由I=可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤; (2)由R=可知,電壓表與電流表的示數(shù)比值等

50、于滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻, 則滑片移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻發(fā)生變化,電壓表與電流表的示數(shù)比值變化,故B錯(cuò)誤; (3)當(dāng)電流表的示數(shù)I大=0.6A時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,定值電阻的功率最大,此時(shí)電路中的總電阻:R總===7.5Ω, 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和, 所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:R滑小=R總﹣R=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω, 定值電阻消耗的最大功率:PR大=I大2R=(0.6A)2×5Ω=1.8W; 當(dāng)電壓表的示數(shù)U滑=3V時(shí),電路中的電流最小,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,定值電阻的電功率最小,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,

51、 所以,R兩端的電壓:UR=U﹣U滑=4.5V﹣3V=1.5V, 因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流:I小===0.3A, 故電流表的變化范圍是0.3A~0.6A。 滑動(dòng)變阻器接入電路中的最大阻值:R滑大===10Ω, 則滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為2.5Ω~10Ω,故C錯(cuò)誤,D正確;故選D。 一、 選擇題 1.(2018·遵義)如圖甲所示,R2為電阻箱調(diào)節(jié)R2時(shí)電流表示數(shù)I隨之變化。如圖乙所示是電阻箱阻值R2與電流表示數(shù)的倒數(shù)的圖象。則定值電阻R1與電源電壓U的大小分別為(?。?。 A.5Ω 30V B.5Ω 2.5V C.10Ω 20V D

52、.10Ω 10V 【答案】B。 【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流, 由圖乙可知,當(dāng)R2=0Ω時(shí), =2A﹣1,則電路中的電流I1=0.5A, 此時(shí)只有R1接入電路,則由I=可得,電源的電壓:U=I1R1=0.5A×R1,﹣﹣﹣﹣① 當(dāng)R2=10Ω時(shí), =6A﹣1,則電路中的電流I2=A, 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和, 所以,電源的電壓:U=I2(R1+R2)=A×(R1+10Ω),﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 因電源的電壓不變,所以,0.5A×R1=A×(R1+10Ω), 解得:R1=5Ω,電源的電壓U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V。故選B。

53、 2.(2019·達(dá)州)如圖甲所示,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為30Ω,電壓表的量程為0~15V。電壓表的示數(shù)與滑動(dòng)變阻器R2的關(guān)系如圖乙所示。則下列結(jié)果正確的是( )。 A.電源電壓為20V; B.R1的阻值為5Ω; C.為了保證電壓表不被燒壞,滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為4~30Ω; D.開(kāi)關(guān)S閉合后電路消耗的最小功率為14.4W 【答案】D。 【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓。 (1)由圖乙可知,當(dāng)R2=10Ω時(shí)U1=12V,當(dāng)R2′=20Ω時(shí)U1′=8V, 因串聯(lián)電路中各處的電流相等, 所以,電路中的電流

54、分別為:I==,I′==, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且電源電壓保持不變, 所以,電源的電壓:U=I(R1+R2)=I′(R1+R2′),即(R1+10Ω)=(R1+20Ω), 解得:R1=10Ω,故B錯(cuò)誤; 電源的電壓U=I(R1+R2)=×(10Ω+10Ω)=24V,故A錯(cuò)誤; (2)當(dāng)電壓表的示數(shù)U1″=15V時(shí),電路中的電流最大,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小, 此時(shí)電路中的電流:I大===1.5A, 此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U2?。経﹣U1″=24V﹣15V=9V, 則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:R2?。剑剑?Ω, 當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí)

55、,電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小, 所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍為6Ω~30Ω,故C錯(cuò)誤; (3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,電路消耗的功率最小, 則P小===14.4W,故D正確。故選D。 3.(2019·貴港市覃塘區(qū)中考一模)小陽(yáng)利用一塊電壓表和阻值已知的電阻R0測(cè)量電阻Rx的阻值。他選擇了滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的器材,連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路后進(jìn)行了如下操作:閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,讀出電壓表的示數(shù)為U1;閉合開(kāi)關(guān)S1,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2,讀出電壓表的示數(shù)為U2.則用U1、U2和R0表示出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式為(  )。 A. B. C. D. 【答

56、案】C。 【解析】由電路圖可知,閉合開(kāi)關(guān)S1和S2時(shí),電路為R0的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)電源的電壓,則U=U1; 閉合開(kāi)關(guān)S1,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S2時(shí),R0與Rx串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓,即U0=U2, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以,Rx兩端的電壓:Ux=U﹣U0=U1﹣U2, 因串聯(lián)電路中各處的電流相等, 所以,電路中的電流:I==,即=, 解答:Rx=R0。故選C。 4.(2019·保定市蓮池區(qū)中考一模)如圖所示電路,電源電壓不變,R1和R3為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器。下列說(shuō)法正確的是( ?。?。 A.開(kāi)關(guān)S閉合、S1和S2斷開(kāi),滑片P向右滑動(dòng),電流表A1示數(shù)變

57、小,電壓表V示數(shù)變??; B.開(kāi)關(guān)S、S1和S2閉合,滑片P稍稍向左滑動(dòng)一小段,電流表A1示數(shù)變大,電流表A2示數(shù)變大,電壓表V示數(shù)不變; C.開(kāi)關(guān)S和S2閉合、S1斷開(kāi),滑片移到B端;再閉合S1,電壓表V和電流表A2示數(shù)的比值變大; D.開(kāi)關(guān)S閉合、S1和S2斷開(kāi),滑片P移到A端;再閉合S2,電路的總功率變大。 【答案】ABD。 【解析】(1)開(kāi)關(guān)S閉合、S1和S2斷開(kāi)時(shí),R1、R2、R3串聯(lián),電壓表V測(cè)R1兩端的電壓,電流表A1測(cè)電路中的電流, 當(dāng)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大, 由I=可知,電路中的電流變小,即電流表A1示數(shù)變小, 由U=IR可知

58、,R1兩端的電壓變小,即電壓表V的示數(shù)變小,故A正確; (2)開(kāi)關(guān)S、S1和S2閉合時(shí),R1、R2、R3并聯(lián),電流表A1測(cè)干路電流,電流表A2測(cè)R1與R2支路的電流之和,電壓表測(cè)電源的電壓, 因電源電壓不變, 所以,滑片移動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)不變, 因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響, 所以,滑片移動(dòng)時(shí),通過(guò)R1、R3的電流不變, 滑片P稍稍向左滑動(dòng)一小段時(shí),接入電路中的電阻變小, 由I=可知,通過(guò)R2的電流變大, 因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和, 所以,R1與R2支路的電流之和變大,干路電流變大,即電流表A1示數(shù)變大,電流表A2示數(shù)變大,故B正確; (3)開(kāi)關(guān)S和

59、S2閉合、S1斷開(kāi),滑片移到B端時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)電源的電壓,電流表A2測(cè)通過(guò)R1的電流; 再閉合S1時(shí),R1、R2、R3并聯(lián),電流表A2測(cè)R1與R2支路的電流之和,電壓表測(cè)電源的電壓, 因電源電壓不變, 所以,閉合S1前后,電壓表的示數(shù)不變, 因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和, 所以,電流表A2的示數(shù)變大, 則電壓表V和電流表A2示數(shù)的比值變小,故C錯(cuò)誤; (4)開(kāi)關(guān)S閉合、S1和S2斷開(kāi),滑片P移到A端,R1、R3串聯(lián); 再閉合S2時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路, 因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和, 所以,電路中的總電阻變小, 由P=可知,電路的總功

60、率變大,故D正確。 故選ABD。 5.(2019·遼陽(yáng)市中考考前最后一卷)如圖電源電壓恒為9V,燈L標(biāo)有“3V 1.5W”(燈L電阻不受溫度影響),滑動(dòng)變阻器R的規(guī)格為“0~30Ω”,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)R的滑片移到M點(diǎn)時(shí),燈L正常發(fā)光,此時(shí)下列分析正確的是( ?。?。 A.燈L的電阻為6Ω; B.電壓表V1示數(shù)為6V; C.R接入電路中的阻值為18Ω;D.電路消耗的總功率為4.5W 【答案】AD。 【解析】由圖知,燈和滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)的,電壓表V1并聯(lián)在電源兩端,則V1測(cè)電源電壓,電壓表V2和燈泡并聯(lián),則V2測(cè)量燈泡的電壓, 當(dāng)R的滑片移到M點(diǎn)時(shí),燈泡正常發(fā)光,

61、由P=UI可得,電路中的電流:I===0.5A, 則燈L的電阻:RL==6Ω,故A正確。 已知電源電壓恒為9V,V1測(cè)電源電壓,所以V1的示數(shù)為9V,故B錯(cuò)誤。 此時(shí)燈L正常發(fā)光,則UL=3V, 滑動(dòng)變阻器兩端電壓為:U'=U﹣UL=9V﹣3V=6V, 滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值:R'===12Ω,故C錯(cuò)誤。 電路消耗的功率為:P=UI=9V×0.5A=4.5W,故D正確。故選AD。 二、填空題 6.(2018·龍東)兩個(gè)電路元件A和B中的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示?,F(xiàn)將元件A和B并聯(lián)接入電路中,則元件A與B的電壓之比為   ,電流之比為  。 【答案】1:1;

62、2:1。 【解析】(1)將元件A和B并聯(lián)接入電路中,它們兩端的電壓相等,則元件A與B的電壓之比為1:1; (2)由圖象可知,A和B的圖象為正比例函數(shù),兩元件為定值電阻, 由圖象可知,當(dāng)UA=1V時(shí),IA=0.2A,IB=0.1A, 則電流之比==2:1。 故答案為:1:1;2:1。 7.(2019·岳陽(yáng))如圖,電源電壓恒定不變,若要燈泡L和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),則只需要閉合開(kāi)關(guān)______;閉合開(kāi)關(guān)S1和S3,斷開(kāi)S2,將滑片P由圖中位置向右移動(dòng),燈泡L的亮度______(填“變亮”“變暗”或“不變”)。 【答案】S2;不變。 【解析】要使燈泡L和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),應(yīng)將燈泡L

63、和滑動(dòng)變阻器R首尾相連接到電源兩端,則由圖可知只要閉合S2,斷開(kāi)S1、S3; 若閉合開(kāi)關(guān)S1和S3,斷開(kāi)S2,小燈泡和滑動(dòng)變阻器并聯(lián),因并聯(lián)電路各支路互不影響,所以當(dāng)將滑片P由圖中位置向右移動(dòng),燈泡L的亮度不變。 故答案為:S2;不變。 8.(2019·貴港市覃塘區(qū)中考一模)物理科技小組設(shè)計(jì)了一氧化碳泄露檢測(cè)電路,如圖甲,R為氣敏電阻,其阻值隨一氧化碳濃度β變化的曲線如圖乙,R0為定值電阻,電源兩端電壓保持不變。當(dāng)一氧化碳濃度β增大時(shí),則電壓表示數(shù)   ,電流表示數(shù)   (選填“變大”、“變小”或“不變”)。 【答案】變??;變大。。 【解析】由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓

64、表測(cè)氣敏電阻兩端的電壓。 由圖乙可知,當(dāng)有害尾氣濃度變大時(shí),氣敏電阻的阻值將變小,電路的總電阻變小,由I=可知:總電壓一定時(shí),電流中電流變大,即電流表示數(shù)變大; 由U=IR,可知R0兩端電壓變大,由于電源電壓U不變,根據(jù)UR=U﹣U0可知:UR變小,即電壓表示數(shù)變小。 故答案為:變??;變大。 9.(2019·遼陽(yáng)市中考考前最后一卷)如圖所示電路,電源電壓不變,閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑片P置于變阻器的B端時(shí),電壓表的示數(shù)為6V,在10s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為36J;當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為4V.則電源電壓為   V,R1的阻值為   Ω。 【答案】12

65、V;10Ω。 【解析】設(shè)電源電壓為U,設(shè)滑動(dòng)變阻器滑片P在B點(diǎn)時(shí),電路中電流為I1, 根據(jù)題意有 U2=I1R2=6V ① 10秒內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為36J可以得出,;即; ② 此時(shí)電源電壓U=I1R1+6; ③ 電流為I2,此時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值是; 此時(shí)電壓表示數(shù)為4V可的:; ④ 且電源電壓不變,故有 U=I2R1+4; ⑤ 由①④可得:(I2﹣I1)R2=2V; 由③⑤可得:(I2﹣I1)R1=2V; 故R1=R2,設(shè)R1=R2=R; ;⑥ 把⑥代入①可知R2=10Ω,所以R1=10Ω; 代入③可知U=

66、0.6A×10Ω+6V=12V 故:U=12V; R1=10Ω; R2=10Ω。 故答案是:12V;10Ω。 10.(2019·德州市德城區(qū)中考二模)如圖所示電路,燈泡 L1、L2、L3分別標(biāo)有“3V 0.3A”、“3V 0.25A”、“5V 0.25A”字樣(燈絲電阻恒定),a、b 間接電源。 (1)若要求燈泡 L1、L2并聯(lián),則應(yīng)閉合的開(kāi)關(guān)有  ??;若 a、b 接入 3V 電壓,則電流表 A 的示數(shù)為   A。 (2)只閉合 S1時(shí),為了使一只燈泡正常發(fā)光,另一只燈泡不燒壞,那么正常發(fā)光的燈泡是  ,此時(shí) a、b 間的最大電壓是   V,通電 1min 燈泡 L1產(chǎn)生的熱量是   J。 【答案】(1)S1、S2、S3;0.55:(2)L3;7.5;37.5。 【解析】(1)要求燈泡 L1、L2并聯(lián),則應(yīng)閉合的開(kāi)關(guān)有S1、S2、S3,L3短路; 若 a、b 接入 3V 電壓,則由燈泡 L1、L2分別標(biāo)有“3V 0.3A”、“3V 0.25A”可得,燈泡 L1、L2正常工作,電流等于額定電流, 根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn):IA=I1+I2=0.3A+0.

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