内容正文:
第十三章 欧姆定律 章末复习
电阻一定时,电流与电压成正比
电压一定时,电流与电阻成反比
控制变量
A
V
Ω
IR
改变
改变
改变
改变
不变
不变
伏安法
求平均值,减小误差
探究小灯泡电阻与温度的关系
【典题1】用如图甲所示的电路探究“电流与电压的关系”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求滑片向左滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,且导线不能交叉)
答案:(1)如图所示
(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 (填字母)。
A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
(3)小明根据实验数据画出I-U图象,如图乙所示。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成
。
(4)小明同学还想测量小灯泡正常发光时的电阻,于是他将上面实验中的定值电阻换成正常工作电压为2.5 V的小灯泡。正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因是 。
[考点拓展](5)小明发现只用一只电表及已有其他器材(忽略定值电阻R的实验误差),也能测量小灯泡正常发光时的电阻。下列电路设计最合理的一项是 。
B
正比
小灯泡断路
C
【典题2】电阻是组成电路的重要元件,在进行电路连接时,通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源(恒定不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关等器材,测电阻R的阻值。
(1)图甲是小雨连接的部分电路,请用笔画线表示导线将电路连接完整。
答案:(1)如图所示
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到 (选填“A”或“B”)端。移动滑片P,两表指针均不动,产生这一现象的原因是 。
(3)改正错误后,闭合开关,将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数,接下来的操作是 (填字母)。
A.结束实验,整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
(4)小雨将实验数据记录在下表中。
B
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1 0.2
2 2 0.42
3 3
滑动变阻器断路
B
①第3次实验时,将滑片P移到A端,电流表的指针位置如图乙所示,此时,电流表的示数为
。
②算出每次的电阻后,为得到电阻R的阻值,还应 。
(5)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500 Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是 。
[考点拓展](6)同组的小红同学发现,若电压表的右侧导线按照如图丙所示分别接在a、b两点时,电压表示数不同,查阅相关资料后,发现实际情况下电压表内部存在着很大的内阻(可视为断路),而电流表内部存在着阻值很小的内阻r,其原理图如图丁所示。于是小红和小明用已知阻值的定值电阻R0按如图丙所示电路图设计了测量电流表内阻的实验:
①将电压表右侧导线接a点,闭合开关S,保证电路安全的情况下,读出电压表示数为U1;
②断开开关,将电压表 (选填“左”或“右”)侧导线接b点,再闭合开关S,保持 不变,读出电压表示数为U2;
0.6 A
③电流表的内阻r= (用U1、U2、R0表示)。
求平均值
电路电流小于电流表的分度值
右
滑动变阻器的阻值
1.(2022菏泽)在物理实验课上,同学们要探究“电流与电压的关系”。实验室提供的器材有:A.两节干电池,B.电压表(0~3 V,0~15 V),C.电流表,D.定值电阻,E.滑动变阻器,F.开关和导线若干。
电流与电阻、电压的关系
甲 乙
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
答案:(1)如图所示
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表示数为零,经检查两电表均完好,则电路中出现的故障是 。
定值电阻断路
(3)正确进行实验,得到实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 ▲ 0.40 0.48
当电压表示数为1.8 V时,电流表示数(如图乙所示)为 A,电路中定值电阻的阻值为 Ω。
(4)实验中获得了多组实验数据,这是通过 实现的。
(5)根据实验数据分析可得,电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 。
0.36
5
调节滑动变阻器接入电路的阻值
正比
2.(2021广元)某同学利用如图电路,探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6 V,实验用到的电阻分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。实验中电阻R由小到大进行更换,并且保持电压表示数为2.5 V不变,则每次更换电阻后,需要调节变阻器的滑片P (选填“向左端移动”“向右端移动”或“不动”)。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
向右端移动
35
3.(2021青岛)测量定值电阻的阻值。
电阻的测量
(1)实验依据的公式是 。
(2)图甲是刚刚接好的实物电路,请指出其中的错误或不妥之处 _
(写出一条即可)。
(3)实验中发现电流表无示数。为寻找原因,先将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点、c点及b点,发现当接触e点、d点时,电流表有示数,则电路故障不可能是 (填字母)。
A.开关S断路
B.滑动变阻器断路
C.电阻R断路
(4)排除电路故障后进行实验,得到如下数据,其中表格内空缺的电流值如图乙所示,则这个电流值为 A。
开关未断开(或滑动变阻器
U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
I/A 0.15 0.23 0.30 0.45
阻值未调至最大)
C
0.38
(5)表格填写完整后,根据表中数据,在图丙中描点并画出这个电阻R的U-I图象。
答案:(5)如图所示
4.(2022烟台)在“测量电阻的阻值”实验中:
甲 乙 丙
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大。
答案:(1)如图所示
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表、电压表有示数均很小,但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现这个问题的原因是 _
。
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为 A,则电阻R的阻值为 Ω。
(4)把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I-U图象,其中表示小灯泡电阻的图象是 (选填“a”或“b”),判断的依据是 。
将滑动变阻器的下面两个接线柱同时连入
了电路中
0.2
10
a
小灯泡的电阻受温度的影响
5.(2022宿迁节选)进行“伏安法测电阻”的实验时电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出Rx阻值。电路如图所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为Rmax,请你将测量步骤补充完整。
(1)闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为U1。
(2)闭合开关S, ,读出电压表示数为U2。
(3)待测电阻Rx= (用已知和测量出的物理量符号表示)。
滑片P移到b端时
6.(2022东营)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.A示数变大, V1示数变小,V2示数不变
B.A示数变大, V1示数变小,V2示数变大
C.A示数变小, V1示数变大,V2示数变小
D.A示数变小, V1示数变小,V2示数变大
C
欧姆定律的应用
7.(2022通辽)如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电流表A示数变小
B.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变小
C.电压表V2示数不变,电流表A示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变大
D.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
8.(2022东营)如图所示,电源电压不变,电阻R2=4 Ω,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是( )
A.4 V,2 Ω B.5 V,1 Ω
C.4 V,1 Ω D.2 V,2 Ω
D
C
9.(2021日照)常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是燃料电池型酒精测试仪(简称“电池型”),利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,某款“电池型”工作电路如图甲所 示,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙所示;一种是气敏电阻型酒精测试仪(简称“电阻型”),气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,某款“电阻型”工作电路如图丙所示,电源电压为9 V,R1是阻值为25 Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁所示。酒精浓度(n)表示每100 mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题。
(1)已知Rp的阻值为20 Ω。若驾驶员每100 mL 呼出气体内含有40 mg酒精,当用该款“电池型”检测时,图甲中电流表的示数为多大?
答案:(1)0.1 A
(2)用该款“电阻型”检测时,请计算:
①如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为多少?
答案:(2)①3 V
②如果电压表示数为5 V,驾驶员呼出的气体,每100 mL中含有多少酒精?
答案:②40 mg
谢谢观赏!
23
I=
R=
×R0
R=
解析:(1)由图乙知,驾驶员每100 mL呼出气体内含有40 mg酒精时,燃料电池的电压为2 V,此时电路中的电流为I===0.1 A,即电流表的示数为0.1 A。
解析:(2)①由图丙知,两电阻串联,电压表测量定值电阻R1两端的电压,
由图丁知,如果驾驶员没有喝酒,R2的阻值为50 Ω,
此时电路中的电流为I′===0.12 A,
R1两端的电压为U1=I′R1=0.12 A×25 Ω=3 V,即电压表的示数为3 V。
解析:②如果电压表示数为5 V,电路的电流为
I″===0.2 A,
电路的总电阻为R===45 Ω,
根据串联电路电阻的规律知R2的电阻为R2′=R-R1=45 Ω-25 Ω=20 Ω,
由图丁知驾驶员呼出的气体,每100 mL中含有酒精40 mg。
$$