内容正文:
第十七章 欧姆定律章小结与复习
探究电流与电压、电阻的关系(课标必做实验)
1.在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压的电源(可调为1.5 V、3.0 V、4.5 V、6.0 V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω)、滑动变阻器(10 Ω 1 A)、电压表和电流表做了如下实验:
(1)他根据图甲所示的电路图连接成了图乙所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线。(连线不要交叉)
(2)改正图乙电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于____端。
(3)实验时小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与___________的关系。
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 30
I/A
左
导体电阻
(4)小明将电源电压调为3 V时,按(3)设计的方案进行实验。
①图丙是第2次实验时电流表的示数,示数为____A。
②当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻值为____Ω。
0.2
30
(5)小明根据实验数据描绘出了图丁所示的图像,可以得出结论:______________________________________________________________________。
在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【拓展】小明利用现有器材又做了下面的实验:
①按图甲连接电路,将电源电压调到某个值,
在电路安全条件下闭合开关,移动滑片直到
电压表示数为2.5 V。
②保持滑片不动,换接入另一个定值电阻,调节电源电压,在电路安全条件下闭合开关,发现电压表示数恰好为2.5 V。通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为__Ω。
4
伏安法测电阻(课标必做实验)
2.(2023·邵阳中考)欢欢与乐乐同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据电路图甲,用笔画线代替导线,帮助欢欢同学在图乙中完成实验电路的连接,要求滑片P向右移动时,电流表示数变小。
(2)将滑片P置于阻值最大位置,闭合开关S,欢欢同学发现,无论怎样移动滑片P,电流表的示数始终为零,电压表示数接近电源电压,则电路故障可能是____________(选填“Rx短路”或“Rx断路”)。
Rx断路
(3)排除故障后,移动滑片P,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的IU图像,如图丙所示,由图像可得Rx=____Ω。
5
(4)乐乐觉得不使用电压表也能测出Rx的阻值,于是设计了另一种方案,电路如图丁所示。定值电阻的阻值为R0,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①只闭合开关S1时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx=__________(用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
欧姆定律的计算
1.如图所示,定值电阻R1=5 Ω,R2=10 Ω,开关S闭合时,R1、R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是( )
A.I1∶I2=1∶1
B.I1∶I2=1∶2
C.U1∶U2=1∶1
D.U1∶U2=2∶1
A
2.(科学推理)一名同学用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变,下表是实验数据,若第四次实验时将定值电阻的阻值由30 Ω调为40 Ω后就直接读出电流表的示数,这个示数应该是( )
A.0.2
B.0.17
C.0.15
D.0.13
R/Ω 10 20 30 40 50
I/A 0.6 0.3 0.2 0.12
B
3.(多选)(遵义中考)如图所示,电源电压为18 V,定值电阻R1=10 Ω,滑动变阻器标有“50 Ω 2 A”,电流表量程为“0~3 A”。在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.滑片P向右移动过程中,电流表的示数变小
B.滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为
0~50 Ω
C.若电源电压可调,电源电压可调节的最大值为25 V
D.若电源电压可调,为使电流表示数达到最大,电源电压可调节的最小值为18 V
AC
4.(多选)(2024·黔南州期末)使用燃料电池型呼气酒精检测仪时,被检测者吹出的气体通过口吹管进入燃料电池内部,若气体中含有酒精,酒精气体在通过燃料电池电解质中的电极时会发生氧化还原反应,使燃料电池的电压发生改变,引起电路中的电流发生改变,电流的大小被微处理器(电流表)读取并转换为血液酒精含量显示在屏幕上,其内部简化电路如图甲所示,R0是阻值为10 Ω的定值电阻。图乙是燃料电池电压与气体中酒精浓度的关系图像。
A.酒精浓度升高时,电流表示数增大
B.燃料电池电压为3 V时, 属于非饮酒驾驶
C.当电流达到0.4 A时,属于醉酒驾驶
D.若电流表量程为0~0.6 A,则酒精检测仪能测量的最大酒精浓度为120 mg/100 mL
下表数据为判断是否酒驾的标准。下列说法正确的是( )
类型 标准(酒精气体浓度n)
非饮酒驾驶 n<20 mg/100 mL
饮酒驾驶 20 mg/100 mL≤n
<80 mg/100 mL
醉酒驾驶 n≥80 mg/100 mL
ACD
5.(2024·毕节期末)R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们并联起来接入电路,如图甲所示,则闭合开关S后,通过每个电阻的电流之比为I1∶I2∶I3=5∶3∶1;若将它们串联起来接入同一电路,如图乙所示,闭合开关S后,测得各电阻两端的电压关系为U1∶U2∶U3=__________________。
3∶5∶15
6.(2023·乐山中考)下图是两个电阻的电流随电压变化的关系图像,由图中信息可推断R1_______ (选填“大于”“小于”或“等于”)R2。将它们并联后接入电路,通过R1、R2两个电阻的电流分别为I1、I2,则I1∶I2=_____________。
小于
2∶1
7.(2023·南充中考)在综合实践活动课上,小龙同学设计了图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定,R1为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发光。此过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2(电压表V2未画出)示数变化关系图像如图乙所示。
小灯泡正常发光时的电阻为____Ω;若R2的滑片可任意滑动,为了保证灯泡的安全,电路中至少再串联一个____Ω的电阻。
5
1.5
欧姆定律的应用
8.(2023·凉山州中考)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数不变,电压表V的示数变小
B.电流表A2的示数不变,电压表V的示数不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变
D.电压表V的示数与电流表A2的示数比值变小
C
9.(2023·连云港中考)上图是测量货车质量的地磅示意图,货车的质量可以通过电流表的示数转换测出,R0为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.地磅的量程与R0大小无关
B.货车的质量变大时,电流表的示数变小
C.将电流表换成电压表也能测量货车的质量
D.仅增大R0,称量同一货车质量时,电流表示数变小
D
10.(2023·广元中考)右图是课外活动时同学们设计
的电子身高测量仪的电路简图,绝缘板A与滑动变
阻器R2的滑片P固定在一起,且同步上下移动。已
知电源电压恒为20 V,定值电阻R1=30 Ω,滑动
变阻器的规格为“100 Ω 1 A”,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~3 A。下表为R2接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。
身高/cm 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190
R2/Ω 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
某同学测得自己的身高为165 cm,测量时通过电流表的电流为________A;为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高最多不能超过________cm。
0.25
185
11.(科学态度与责任)小彬同学为了检测空气污染的指数,设计了图甲所示的电路,R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数(API)的关系如图乙所示,已知电源电压为12 V保持不变,R0=5 Ω,当电压表示数为4 V时,求:
(1)通过R0的电流。
(2)此时电路总电阻的阻值。
(3)当电路中电流为1.2 A时,
空气污染指数是多少?
-R0
解:(1)由图甲可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。当电压表示数U0=4 V时,通过电阻R0的电流I0===0.8 A。
(2)串联电路中,各处的电流相等,电路电流I=I0=0.8 A,
此时电路总电阻R串===15 Ω。
(3)当电路中电流I′=1.2 A时,电路中的总电阻R总===10 Ω,
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,R′=R总-R0=10 Ω-5 Ω=5 Ω,
则==0.2 Ω-1,由图乙可知,
此时空气污染指数为50。
$$