内容正文:
第五章 欧姆定律
欧姆定律及应用
1.物理学与日常生活(2022广安)某物理兴趣小组为医院设计了一个输液自动报警器,它能在药液将要输完时,通过电铃发声报警。该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随管内液体质量减少而减小,通过电铃的电流需要达到一定大小时才能发声。当输液管内液体质量减少,电表示数也变小(电源电压恒定)。下列几个电路图符合报警要求的是( )
D
2.新考法(2022常德)如图甲所示是热敏电阻RT和定值电阻R的U-I关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙、丙所示。若图乙中加在两电阻上的电压URT∶UR=m,图丙中IRT∶IR=n,则下列关系式正确的是( )
B
3.新题型(2022吉林)如图所示是某款压力秤的内部电路图。电源电压U=6 V,R0=5 Ω,R为压敏电阻,其阻值随所受压力变化情况如表所示。开关闭合后,当压力增大时,电路中的电流将
,当压力为40 N时,电压表的示数为 V。
F/N 20 40 60 80 100
R/Ω 12 10 8 6 4
变大
2
4.(2021达州)如图所示电路,R1=10 Ω,R2为未知电阻,电源电压不变。只闭合S1,电流表示数为0.3 A;S1、S2均闭合,电流表示数为0.5 A,此时通过R1的电流为 A,R2的阻值为
Ω。
0.3
15
5.(2021天津)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20 Ω和30 Ω,只闭合开关S1时,电流表的
示数为0.3 A。求:
(1)电源电压。
解析:(1)只闭合开关S1,电路为电阻R1的简单电路,电源电压U=IR1=0.3 A×20 Ω=6 V。
答案:(1)6 V
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
答案:(2)0.5 A
6.(2022邵阳)小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验,她们准备了电压为3 V 的电源,规格为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器,阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、
20 Ω的四个定值电阻,电流表、电压表、开关各一个,导线若干。她们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为2 V不变,请帮助小芳和同学们完成下列问题。
实验探究
电阻/Ω 5 10 15 20
电流/A 0.2 0.13 0.1
(1)小芳和同学们先将5 Ω的电阻接入电路中,滑动变阻器阻值调至最大,检查连接无误之后闭合开关,发现电流表示数接近零,电压表示数接近于电源电压,经分析可能是定值电阻发生了
(选填“短路”或“开路”)。
(2)电路故障排除后,继续进行实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2 V,得到电流表的示数如图乙所示,为 A,并填入表格。
(3)接下来,小芳和同学们将5 Ω的电阻更换成10 Ω的电阻接入电路,要使电压表的示数保持2 V不变,应向 (选填“左”或“右”)移动滑片。
(4)小芳和同学们通过实验得到了表中实验数据,分析表中数据,可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比。
开路
0.4
左
反
7.(2022河北)在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”的实验中,小明利用的实验器材有可调电压电源(可调值为1.5 V、3.0 V、4.5 V、6.0 V)、5个定值电阻(阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω)、规格为“10 Ω 1 A”的滑动变阻器、电压表和电流表。
(1)他根据如图甲所示电路图连接成了图乙的实物电路,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最 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。
左
导体电阻
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 30
I/A
(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。
(5)小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像,可以得出结论:
。
【拓展】小红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。
0.2
30
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
4
答案:(1)如图所示
8.(2022攀枝花)为测量某定值电阻Rx的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)请根据实验电路图,用笔画线代替导线将图乙的实物连线图补充完整。
(2)为不损坏电路元件,在闭合开关S前,调节滑动变阻器,让通过电流表的电流最 (选填“大”或“小”)。
(3)闭合开关S,调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的读数,其中某次测量数据如图丙所示,此次电压表读数为 V。
(4)根据实验数据,该小组作出了电压U随电流I的变化图像,如图丁所示,根据图像,可得电阻Rx= Ω。
小
答案:如图所示
2.2
6
9.(2021内江)如图所示,电源电压为12 V,电阻R1的阻值为10 Ω,开关S闭合后,当滑动变阻器R3的滑片P位于最左端时,电压表的示数为6 V,电阻R2的阻值为 Ω。调节滑片P,使电压表的示数从3 V变为1.5 V,则R3接入电路中的阻值变化了 Ω。
10
等效电路
40
A.m= B.m>
C.m< D.m=n
解析:(2)S1、S2均闭合时,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,
通过电阻R2的电流I2===0.2 A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数I=I1+I2=0.3 A+0.2 A=0.5 A
$$