内容正文:
欧姆定律
考点一探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
典例1 (2021·无锡)用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系.器材有:电压为3V的电源、开关、滑动变阻器(20Ω 2A)、电阻箱(0~9999Ω)、电压表、电流表各一个,导线若干,器材均完好.
(2) 闭合开关后,电压表示数为零,经检查电路连接并无故障,原因是 .
(3) 调节电阻箱的阻值为12Ω,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,电流表示数如图乙所示.改变电阻箱接入电路的电阻R,调节滑动变阻器,保持电压表示数不变,读出电流表示数I,多次实验的结果如表所示.
实验序号 1 2 3 4 5
电阻箱阻值R/Ω 12 10 8 6 4
电流表示数I/A 0.24 0.3 0.4 0.6
(1) 闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移到 (A/B)端.
① 图乙中电流表示数为 A.
② 图丙是以电流表示数I为纵坐标、电阻箱阻值的倒数为横坐标建立的平面直角坐标系,请根据表格中的数据,在坐标系中描点,画出I-图像.
A. R1'=5R3'
B. R1'<R4'+R5'
C. R1'-R2'>R3'-R4'
D. =
③ 第1、2、3、4、5次实验时,滑动变阻器接入的阻值分别为R1'、R2'、R3'、R4'、R5',则 (填字母).
解析:(1) 如图甲所示的电路中,闭合开关前,应先将滑动变阻器的滑片P移到B端,以使闭合开关后滑动变阻器连入电路的阻值最大,电路安全.(2) 闭合开关后,电压表示数为零,因为电路连接无故障,所以原因是与电压表并联的电阻箱接入电路的电阻为零.(3) ① 图乙中电流表选用的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.2A.② 先根据表格中的数据,分别算出,再在图丙的坐标系中描点连线.③ 先根据R滑=-R和表格中的5次实验数据依次算出R1'=3Ω、R2'=2.5Ω、R3'=2Ω、R4'=1.5Ω、R5'=1Ω,再用验证法分别判断四个选项,结果是A、B、C均错,D对.
答案:(1) B (2) 电阻箱接入电路的电阻为零 (3) ① 0.2 ② 如图丁所示 ③ D
1. 在“探究电流与电压关系”的实验中,小明所用电路如图所示.
(1) 请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整.要求:开关闭合前无须移动滑片.
(2) 闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,小明检查发现仅导线有故障,则故障为 B .
A. 导线④断路 B. 导线③断路
C. 导线②断路 D. 导线①断路
B
(3) 排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1V时,读出电流表示数并记录在表中;继续移动滑片,分别读出电阻两端电压为2V和3V时电流表的示数,并依次记录在表格中.
实验次序 ① ② ③
U/V 1.0 2.0 3.0
I/A 0.20 0.40 0.58
(4) 分析表中数据,可得出的结论是 当电阻的阻值一定时,电流随着电阻两端电压的增大而增大,即电流与电压成正比 .
(5) 实验结束,小明整理器材时发现定值电阻很热,他联想到:处理数据时,第三组数据之间的关系与前两组数据之间的关系存在差异,他和同组小华就此展开讨论,认为数据差异可能是 温度变化导致R阻值变大造成的.由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要 断开开关 (写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响.
当电阻的阻值一定时,电流随着电阻两端电压
的增大而增大,即电流与电压成正比
温度变化导致R阻值变大
断开开关
考点二测量电阻
典例2 (2022·苏州)小华用电源(3V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、刻度尺、鳄鱼夹等器材,探究粗细均匀的电阻丝的电阻与长度的关系,实验电路如图甲所示,测得数据如表所示.
实验次序 长度L/cm 电流I/A
1 30.0 0.20
2 20.0 0.30
3 10.0 0.60
(1) 根据实验数据,可求得1cm该电阻丝的电阻为 Ω.
(2) 小明在小华实验的基础上,利用该电阻丝测量未知电阻Rx的阻值(约10Ω).
① 按图甲连好电路,闭合开关,在电阻丝上移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.50A.
② 保持M位置不变,把Rx接入电路,如图乙所示.闭合开关,此时电流表的示数为0.20A.请在如图丙所示的虚线框内画出图乙所对应的电路图,并求出此时Rx的电阻为 Ω.
④ 为了消除电源电压降低对电阻测量结果的影响,小明用原实验电路,改变测量方法就可消除影响.其做法是先连接图甲电路,闭合开关,移动M使电流表的示数为0.20A,记下M的位置A.再把Rx接入电路,闭合开关,移动M使电流表示数为 A,记下M的