内容正文:
主题三 电磁学专题
专题16 欧姆定律(原卷版)
命题方向
考向一 电流与电压和电阻的关系
考向二 欧姆定律及其在串、并联电路中的应用
考向三 电阻的测量
考向一 电流与电压和电阻的关系
例1(2021•怀化)如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。开关S闭合后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,下列判断正确的是( )
A.U1<U2 B.U1=U2 C.I1>I2 D.I1=I2
例2(2022•苏州)用如图所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压不变,电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。连接电路闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。为了找出故障,把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱b和c上,发现两表指针位置均和之前一样,进一步检查发现电流表完好,则电路的故障是 。排除故障后,将不同阻值的电阻分别接入电路,移动滑片记录的数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.40
0.20
0.13
0.10
分析表中数据,实验中电阻两端的电压为 V,实验得出的结论是
。
例3(2022•青岛)小明做“探究电流和电阻的关系”的实验,所用电源电压为3V,三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)先用5Ω的定值电阻进行实验,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最 处,闭合开关,调节滑片P到合适位置,记录电压表和电流表的示数,其中电流表示数如图乙所示,电流大小为 A。
(3)将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω继续探究,均应将滑片P向 移动,使电压表示数仍为 V,并记录数据。
(4)分析实验数据得出结论,图丙中能正确反映电流和电阻关系的图象是 。
1、由于电压是形成电流的原因,导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体电压和电阻都有关。
2、研究通过导体的电流跟电压的关系时,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
3、研究通过导体的电流跟电阻的关系时,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
【变式1】(2022•武昌区模拟)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中。某同学连接的电路如图所示,电源电压保持6V不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表。下列说法正确的是( )
序号
1
2
3
4
U/V
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.21
0.30
0.40
0.49
A.该实验滑动变阻器的最大阻值不能小于19Ω
B.序号1和4的实验数据是错误的
C.序号3的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比是2:1
D.从序号1到4的实验操作过程中,滑动变阻器的滑片是从右往左滑
【变式2】(2022•永州模拟)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉,开关闭合前滑片位置正确)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图丙可以得出结论:电压一定时,流过导体的电流与电阻成 。
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是断开开关,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A.60Ω 0.2A B.50Ω 0.5A C.20Ω 1A
【变式3】(2022•潍坊模拟)用如图甲所示电路“探究电流与电压关系”,3个定值电阻R的阻值为5Ω、10Ω、15Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电源电压保持4.5V不变。
(1)用笔画线代替导线,把图甲中电路连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)连接好电路后,闭合开关前发现如图乙所示现象,原因是