专题14 欧姆定律(一)-【好题汇编】5年(2020-2024)中考1年模拟物理真题分类汇编(重庆专用)
2024-07-23
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 欧姆定律 |
| 使用场景 | 中考复习-真题 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 重庆市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.39 MB |
| 发布时间 | 2024-07-23 |
| 更新时间 | 2024-07-23 |
| 作者 | 小乔 |
| 品牌系列 | 好题汇编·中考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46467049.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题14 欧姆定律(一)
【考情分析】
欧姆定律作为初中物理电学中的重要定律,其基础知识及应用的考查在中考中占据重要地位。考生需要熟练掌握欧姆定律的公式、变形式及相关概念,这是解决电学问题的基础。
一、考试内容
1.欧姆定律的基本概念:包括欧姆定律的表述(电流、电压和电阻之间的关系),以及欧姆定律的公式(I=U/R)和变形公式(U=IR,R=U/I)。
2.电阻的串联与并联:在串联电路中,总电阻等于各电阻之和;在并联电路中,总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。这部分内容会涉及到电阻的计算以及电压、电流在串联和并联电路中的分配规律。
3.滑动变阻器的应用:滑动变阻器在电路中的使用,如何通过改变接入电路的电阻来改变电路中的电流和电压。
4.欧姆定律的应用:包括解决简单的电路问题,如计算电流、电压或电阻的值,以及分析电路中的物理量变化等。
二、命题特点
1.选择题:
(1)直接考查:直接给出欧姆定律的公式或相关概念,要求考生选择正确的答案。
(2)案例分析:通过具体的电路案例,要求考生分析电路中的物理量变化,并选出符合题意的选项。
(3)陷阱设置:可能会设置一些容易混淆的选项,如单位错误、计算错误或逻辑错误等,考查考生的细心和判断力。
2.填空题:
(1)基础概念:直接填写欧姆定律的公式、单位或相关概念。
(2)计算:给出电路中的部分物理量,要求考生通过计算填写出其他物理量的值。
(3)分析:分析电路中的物理量变化关系,填写出相应的变化趋势或结果。
三、命题趋势
1.注重基础:选择题和填空题通常会注重考查学生对欧姆定律基础知识的掌握情况,包括基本概念、公式和单位等。
2.结合实际:题目可能会结合生活实际或科技应用,设置一些具有实际应用背景的题目,考查学生将理论知识应用于实际问题的能力。
3.综合考查:部分题目可能会将欧姆定律与其他电学知识点(如电功率、电能等)相结合,形成综合性较强的题目,考查学生的综合分析能力。
四、备考建议
1.熟记公式:熟练掌握欧姆定律的公式及其变形公式,并能够灵活应用。
2.理解概念:深入理解电阻的串联与并联规律以及滑动变阻器的工作原理。
3.多做练习:通过大量的选择题和填空题练习来巩固所学知识,提高解题速度和准确率。
4.总结归纳:及时总结归纳错题和易错点,形成自己的知识体系和解题思路。
5.关注实际:关注欧姆定律在日常生活和科技应用中的实例,加深对知识点的理解和记忆。
【必备基础知识】
一、探究电流与电压、电阻的关系
1.实验方法: 控制变量法
2.实验设计:
方案一:
研究电流与电压的关系时, 同一个电阻,更换电池节数 ;
研究电流与电阻的关系时, 同一个电源,更换不同电阻 。
方案二:
研究对象: 定值电阻R
3.滑动变阻器的作用:
(1)保护电路;
(2)研究电流与电压的关系时, 改变电阻R两端的电压 ;
研究电流与电阻的关系时, 保持电阻R两端的电压不变 。
4.实验结论:(1) 电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比 。
(2) 电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比 。
二、欧姆定律
1.内容: 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比 。
2.数学表达式: 变形:
注意:① 公式中的三个物理量I、U、R必须对应 同一时刻、同一段电路 ;
② 欧姆定律包含两层含义:同一导体(即R不变),则I与U 成正比;同一电压(即U不变),则I 与R成反比。
③ 对的理解:电阻是导体本身的一种性质,其大小由 导体本身的材料、长度、横截面积 决定,与 电压 、 电流 的大小均无关系,所以“电阻与电压成正比,与电流成反比”这种说法是 错误 的。
三、电阻的测量
1.利用电压表和电流表测定电阻的方法叫 伏安法 。
2.实验原理:
3.实验电路图:
4.滑动变阻器的作用:
(1) 保护电路 ;
(2) 改变待测电阻两端的电压和通过它的电流 。
5.连接实物时,必须注意:
(1)开关应 断开 ;
(2)滑动变阻器“一上一下”连接, 滑片调节到电阻值最大的位置 。
(3)电流表 串联 在电路中,“+”接线柱流入,“-”接线柱流出,量程选择:算最大电流;电压表并联在小灯泡两端,“+”接线柱流入,“-”接线柱流出,量程选择:看电源电压。
6.测定值电阻的阻值时, 多次测量求平均值 可以减小实验误差;测小灯泡电阻时,随灯泡两端电压增大,灯泡变亮,灯丝的电阻变化很明显,是因为灯泡越亮,灯丝温度越高,造成灯丝电阻越大,说明 灯丝电阻随温度的升高而增大 (不能说灯丝的电阻跟两端的电压或通过的电流有关),因此 不能 用多次测量求灯丝电阻的平均值。
7.实验过程中可能出现的问题:
(1)实验中电表 指针反向偏转 ——电表的“+”“-”接线柱接反了;
(2)实验中电表 超量程 ——电表的量程选择过小;实验中电表 指针偏转很小 ——电表的量程选择过大;
(3)实验中 滑动变阻器不能调节 电路——滑动变阻器接入时导线接在了金属杆两端(相当于接入导线,此时灯很亮)或导线接在了电阻线两端(相当于接入定值电阻,此时灯很暗)。
(4)电流表无示数——故障可能是电流表 被短路 或电路中某处 断路 。
(5)电压表无示数——故障可能是电压表 被短路 或电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处 断路 。
(6)电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压——故障可能是被测电阻 断路 或电压表 串联 在电路中。
四、欧姆定律在串并联电路的应用
1.串、并联电路的比较
串联电路
并联电路
电
路
图
电流
关系
各处的电流相等
I1=I2 =I
干路电流等于各支路电流之和
I=I1+I2
电压
关系
总电压等于各部分电路两端电压之和
U=U1+U2
各支路两端电压相等且等于总电压
U1=U2=U
电阻
关系
总电阻等于各电阻之和
R=R1+R2
总电阻的倒数等于各支路电阻倒数和
推导
公式
分压公式:
分流公式:
2.动态电路的分析
在进行动态电路分析时,首先要分析初始电路的连接方式(串联还是并联),然后确定各电表所测的是哪部分电路,最后根据滑动变阻器滑片的移动、开关的断开与闭合或外界因素变化等引起的阻值变化进行分析。
(1)含滑动变阻器的串联电路(甲):
滑片移动时的电阻变化(若滑片向右移动)电阻变大→总电阻的变化(变大)→利用判断电流的的变化(变小)→利用判断定值电阻两端的电压变化 (变小)→而(U不变)判断滑动变阻器两端电压的变化(变大)。
(2)含滑动变阻器的并联电路(乙):
滑片移动时的电阻变化(若滑片向右移动,电阻变大)→本支路总电阻的变化(变大)→应用(U不变)得到本支路中电流的变化(变小)→而(I1不变)判断电路中干路电流的变化(变小)。
(3)开关型的动态电路:
开关的断开与闭合→元件的连接关系改变→电阻如何变化→灯泡亮度,电压表电流表示数的变化。
(4)实际应用中的变阻器:
先从原电路中抽象出变阻器→外界因素引起阻值的变化→电表示数变化→电表代表实际量的变化
3.I-U图象的理解和应用
图象法是物理学中常用的一种处理数据的方法,它可以表示数据间的关系及其变化规律,具有形象、直观等特点。
(1)常见的 I-U 曲线:
①图 A反映了在电阻一定的条件下,电流与电压成 正比 。
②图B、C均反映着一种非线性变化关系:图B中的导体电阻随电压和电流的增大而 减小 ;而图C中的导体电阻随电压、电流的增大而 增大 。
③图D是将两个导体的 I-U 图象描述在同一坐标系中,可更直接地反映出两电阻的大小关系(RA < RB)。
(2)I-U 图象应用:
①从图象中直接获取数据或结论,如从图中直接读取某一电压下的电流、或者获得电流与电压的比例关系。
②从图象中求出未知的物理量:如根据 I-U 图象求出定值电阻的阻值或者比较两电阻阻值的大小。
③从图象判断数据变化的趋势:如小灯泡的电阻会随温度的变化而变化。
(3)正确分析 I-U 曲线的一般步骤:
①看清图象中横坐标,纵坐标所表示的物理量。
②弄清坐标上的数值及分度值。
③明确图象所表达的物理意义,利用图象的特点并结合欧姆定律和相应电路的特征进行分析、推理、判断和计算。
1.(2023·重庆·中考真题)将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处,并将一个电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次获取数据并记录;将记录的数据绘制成如图乙所示的图象。下列分析正确的是( )
A.电源电压为3.5V
B.图象是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C.定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5V时,灯泡的电阻较大
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
【答案】C
【解析】AB.由图乙中的图像分析,当电流越大时,所对应的电压越小,可判断此图像为滑动变阻器电压与电流的变化图像,且因为灯泡电阻受温度影响会发生改变,导致其两端电压非直线性变化,故a图像为定值电阻接入电路中时滑动变阻器的I−U图像,b为灯泡接入电路中滑动变阻器的I−U图像。
设电源电压为U,定值电阻为R,根据a图像中,电流为0.6A,电压为1V;电流为0.2A,电压为3V,可分别列出关于电源电压的公式为
---------①
----------②
①②两式联立可得,
故AB错误;
C.由乙图像可知,当滑动变阻器的电压为0.5V时,定值电阻/小灯泡的电压为3.5V,定值电阻接入电路中时电流为0.7A,灯泡接入电路中时,电流为0.3A,根据可知,灯泡的电阻较大,故C正确;
D.将滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器的电压变小,因电压表测滑动变阻器的电压,故而示数会变小,故D错误。
故选C。
2.(2024·重庆·中考真题)如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻大于5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω;1A”,小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S、接1,在电路安全的情况下,变阻器允许接入电路的最大阻值为15Ω,则电源电压为 V;若闭合开关S、接2,在电路安全的情况下,电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍,则电阻的阻值为 Ω。
【答案】 4.5 40
【解析】[1]当闭合开关S、接1,灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器两端电压,根据串联分压知识可知,变阻器阻值越大,分压越多,电压表量程为0~3V,则变阻器最大分压为3V,故变阻器两端电压为3V,通过变阻器的电流大小为
由图乙可知,当通过灯泡的电流为0.2A时,其两端的电压为1.5V。则电源电压为
[2]若闭合开关S、接2,定值电阻和变阻器串联,电压表测量变阻器两端电压,电流表测量串联电路的电流。当变阻器阻值最大时,电源电压可表示为
①
当变阻器阻值最小,即阻值为0时,电路中电流最大,电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍,则电源电压可表示为
②
联立①②式可得,,,故R1的阻值为40Ω。
3.(2024·重庆南川·模拟预测)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器向下滑动,下列判断正确的是( )
A.电压表的示数变大 B.电压表V和电流表A2的比值变小
C.电流表A1的示数变大 D.电压表V和电流表A1的乘积变小
【答案】D
【解析】A.从图中可以看出,电阻R1与滑动变阻器RP并联,电流表A2测量通过电阻R1的电流,电流表A1测量干路电流,电压表V测量并联电路两端的电压,也就是电源电压。由于电源电压保持不变,所以电压表V的示数不会改变,故A错误;
BCD.滑动变阻器向下滑动时,其接入电路中的电阻会变大。由于电阻R的阻值不变,并联电路各支路电压相等且都等于电源电压,所以通过电阻R1的电流(即电流表A2的示数)不会改变,电压表V和电流表A2的比值不变;而滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律,通过滑动变阻器的电流会变小。由于干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流(即电流表A1的示数)会变小。则电压表V和电流表A1的乘积变小。故BC错误,D正确。
故选D。
4.(2024·重庆·三模)小霞设计了一款温度检测报警器电路,如图,电源电压不变,R0为定值电阻,热敏电阻R的阻值随温度升高而减小。当热敏电阻监测到温度超过一定程度时,由某电表改装成的报警器将报警、闭合开关,当监测到温度升高时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数将变小 B.电压表示数将变小
C.电压表和电流表示数之比不变 D.此电路中报警器只能用电压表进行改装
【答案】C
【解析】AB.如图,R0与R串联,电压表测量R0两端的电压,当温度升高时,R0阻值减小,由欧姆定律知,电路中电流变大,R0两端的电压变大,即电流表和电压表示数均变大,故AB错误;
C.电压表与电流表示数之比等于定值电阻R0的阻值,保持不变,故C正确;
D.此电路报警器报警时,电阻减小到某个值,此时可以设置为电流表示数达到某个最大值,也可以设置为电压表示数达到某个最大值,故D错误。
故选C。
5.(2024·重庆綦江·一模)为减少汽车排气对环境的污染,保障人体健康,我国于2021年对燃油车实施了“国六”标准。如图甲是物理科技小组设计的汽车有害尾气排放检测电路,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度变化的曲线如图乙所示,为定值电阻,电源两端电压保持不变。当有害尾气浓度增大时,则下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变小,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电路总功率变大
C.电压表示数与电流表示数的比值不变
D.电压表示数变化量与电流表示数的变化量的比值不变
【答案】D
【解析】AB.电路为串联电路,电压表测量气敏电阻两端电压,由图乙可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻阻值减小,由可知,电路中电流增大,即电流表示数变大;由串联分压的特点可知,气敏电阻两端的电压减小,即电压表示数变小,电源电压不变,由可知,电路总功率变大,故AB错误;
C.电压表示数与电流表示数的比值等于气敏电阻的阻值,气敏电阻阻值减小,所以电压表示数与电流表示数的比值减小,故C错误;
D.电源电压不变,所以电压表示数变化量也等于定值电阻两端电压变化量,串联电路电流处处相等,所以电压表示数变化量与电流表示数的变化量的比值等于定值电阻的阻值,所以比值不变,故D正确。
故选D。
6.(2024·重庆·三模)如图所示是通过灯泡L、定值电阻的电流与其两端电压的关系图像,由图像可得定值电阻的阻值为 Ω;如果只把该灯泡L和定值电阻串联接入总电压为8V的电源两端,电路中的电流为 A。
【答案】 10 0.6
【解析】[1]定值电阻的阻值为
[2]观察图像可知,当电路中的电流为0.6A时,灯泡两端电压为2V,定值电阻两端电压为
电路两端电压为
所以,如果只把该灯泡L和定值电阻串联接入总电压为8V的电源两端,电路中的电流为0.6A。
7.(2024·重庆南岸·一模)如图所示的电路中,电源电压恒定,R1、R2均为定值电阻,其中,只闭合开关S时,电流表示数为0.2A,则电源电压为 V;若再将开关S1闭合,电流表示数变为0.5A, 则电阻 R1的阻值为 Ω。
【答案】 6 20
【解析】[1]只闭合开关S时,电路中只有,则电源电压为
[2]若再将开关S₁闭合,、并联,电流表测干路电流,根据并联电流规律,的电流为
则电阻 R1的阻值为
8.(2024·重庆·一模)如图所示,电源电压恒定,甲、乙为电流表或电压表。开关S闭合后,灯L1、L2发光,甲、乙两电表的示数之比是3︰5,则灯L1、L2的电阻之比为 ,S断开后,将甲、乙两表换成另一种电表,则在相同时间内L1消耗的电能与电路消耗的总电能之比为 。(灯丝电阻不变)
【答案】 2︰3 3︰5
【解析】[1]闭合开关后,两灯均发光,说明甲、乙均为电压表,灯L1、L2串联,电压表甲测量L1两端的电压,电压表乙测量电源电压;甲、乙两电表的示数之比是3︰5,由串联电路电压的规律可知,L1、L2两端的电压之比为2︰3,根据串联分压知,灯L1、L2的电阻之比为2︰3。
[2]S断开后,将甲、乙两表换成电流表,灯L1、L2并联,电流表甲测量干路电流,电流表乙测量通过L2的电流;由并联分流知,通过L1的电流与干路电流之比为3︰5,L1两端的电压等于电源电压,根据W=UIt知,在相同时间内L1消耗的电能与电路消耗的总电能之比为3︰5。
9.(2024·重庆北碚·模拟预测)如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻R0的阻值为10Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示。在此过程中,电流的变化量为 A;滑动变阻器R的最大阻值为 Ω。
【答案】 0.2 10
【解析】[1][2]如图甲,闭合开关,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据串联电路电压特点可知,此时电压表的示数最大,由题图乙可知,,此时电路中的电流
电源电压
①
当滑片位于中点时,滑动变阻器接入电路的阻值为总电阻的一半,由题图乙可知,此时变阻器两端的电压,根据欧姆定律可得,电路中的电流
电源电压
②
联立①②可得
,
电流的变化量
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专题14 欧姆定律(一)
【考情分析】
欧姆定律作为初中物理电学中的重要定律,其基础知识及应用的考查在中考中占据重要地位。考生需要熟练掌握欧姆定律的公式、变形式及相关概念,这是解决电学问题的基础。
一、考试内容
1.欧姆定律的基本概念:包括欧姆定律的表述(电流、电压和电阻之间的关系),以及欧姆定律的公式(I=U/R)和变形公式(U=IR,R=U/I)。
2.电阻的串联与并联:在串联电路中,总电阻等于各电阻之和;在并联电路中,总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。这部分内容会涉及到电阻的计算以及电压、电流在串联和并联电路中的分配规律。
3.滑动变阻器的应用:滑动变阻器在电路中的使用,如何通过改变接入电路的电阻来改变电路中的电流和电压。
4.欧姆定律的应用:包括解决简单的电路问题,如计算电流、电压或电阻的值,以及分析电路中的物理量变化等。
二、命题特点
1.选择题:
(1)直接考查:直接给出欧姆定律的公式或相关概念,要求考生选择正确的答案。
(2)案例分析:通过具体的电路案例,要求考生分析电路中的物理量变化,并选出符合题意的选项。
(3)陷阱设置:可能会设置一些容易混淆的选项,如单位错误、计算错误或逻辑错误等,考查考生的细心和判断力。
2.填空题:
(1)基础概念:直接填写欧姆定律的公式、单位或相关概念。
(2)计算:给出电路中的部分物理量,要求考生通过计算填写出其他物理量的值。
(3)分析:分析电路中的物理量变化关系,填写出相应的变化趋势或结果。
三、命题趋势
1.注重基础:选择题和填空题通常会注重考查学生对欧姆定律基础知识的掌握情况,包括基本概念、公式和单位等。
2.结合实际:题目可能会结合生活实际或科技应用,设置一些具有实际应用背景的题目,考查学生将理论知识应用于实际问题的能力。
3.综合考查:部分题目可能会将欧姆定律与其他电学知识点(如电功率、电能等)相结合,形成综合性较强的题目,考查学生的综合分析能力。
四、备考建议
1.熟记公式:熟练掌握欧姆定律的公式及其变形公式,并能够灵活应用。
2.理解概念:深入理解电阻的串联与并联规律以及滑动变阻器的工作原理。
3.多做练习:通过大量的选择题和填空题练习来巩固所学知识,提高解题速度和准确率。
4.总结归纳:及时总结归纳错题和易错点,形成自己的知识体系和解题思路。
5.关注实际:关注欧姆定律在日常生活和科技应用中的实例,加深对知识点的理解和记忆。
【必备基础知识】
一、探究电流与电压、电阻的关系
1.实验方法:
2.实验设计:
方案一:
研究电流与电压的关系时, ;
研究电流与电阻的关系时, 。
方案二:
研究对象:
3.滑动变阻器的作用:
(1)保护电路;
(2)研究电流与电压的关系时, ;
研究电流与电阻的关系时, 。
4.实验结论:(1) 。
(2) 。
二、欧姆定律
1.内容: 。
2.数学表达式: 变形:
注意:① 公式中的三个物理量I、U、R必须对应 ;
② 欧姆定律包含两层含义:同一导体(即R不变),则I与U 成正比;同一电压(即U不变),则I 与R成反比。
③ 对的理解:电阻是导体本身的一种性质,其大小由 决定,与 、 的大小均无关系,所以“电阻与电压成正比,与电流成反比”这种说法是 的。
三、电阻的测量
1.利用电压表和电流表测定电阻的方法叫 。
2.实验原理:
3.实验电路图:
4.滑动变阻器的作用:
(1) ;
(2) 。
5.连接实物时,必须注意:
(1)开关应 ;
(2)滑动变阻器“一上一下”连接, 。
(3)电流表 在电路中,“+”接线柱流入,“-”接线柱流出,量程选择:算最大电流;电压表并联在小灯泡两端,“+”接线柱流入,“-”接线柱流出,量程选择:看电源电压。
6.测定值电阻的阻值时, 可以减小实验误差;测小灯泡电阻时,随灯泡两端电压增大,灯泡变亮,灯丝的电阻变化很明显,是因为灯泡越亮,灯丝温度越高,造成灯丝电阻越大,说明 (不能说灯丝的电阻跟两端的电压或通过的电流有关),因此 用多次测量求灯丝电阻的平均值。
7.实验过程中可能出现的问题:
(1)实验中电表 ——电表的“+”“-”接线柱接反了;
(2)实验中电表 ——电表的量程选择过小;实验中电表 ——电表的量程选择过大;
(3)实验中 电路——滑动变阻器接入时导线接在了金属杆两端(相当于接入导线,此时灯很亮)或导线接在了电阻线两端(相当于接入定值电阻,此时灯很暗)。
(4)电流表无示数——故障可能是电流表 或电路中某处 。
(5)电压表无示数——故障可能是电压表 或电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处 。
(6)电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压——故障可能是被测电阻
或电压表 在电路中。
四、欧姆定律在串并联电路的应用
1.串、并联电路的比较
串联电路
并联电路
电
路
图
电流
关系
各处的电流相等
干路电流等于各支路电流之和
电压
关系
总电压等于各部分电路两端电压之和
各支路两端电压相等且等于总电压
电阻
关系
总电阻等于各电阻之和
总电阻的倒数等于各支路电阻倒数和
推导
公式
分压公式:
分流公式:
2.动态电路的分析
在进行动态电路分析时,首先要分析初始电路的连接方式(串联还是并联),然后确定各电表所测的是哪部分电路,最后根据滑动变阻器滑片的移动、开关的断开与闭合或外界因素变化等引起的阻值变化进行分析。
(1)含滑动变阻器的串联电路(甲):
滑片移动时的电阻变化(若滑片向右移动)电阻变大→总电阻的变化(变大)→利用判断电流的的变化(变小)→利用判断定值电阻两端的电压变化 (变小)→而(U不变)判断滑动变阻器两端电压的变化(变大)。
(2)含滑动变阻器的并联电路(乙):
滑片移动时的电阻变化(若滑片向右移动,电阻变大)→本支路总电阻的变化(变大)→应用(U不变)得到本支路中电流的变化(变小)→而(I1不变)判断电路中干路电流的变化(变小)。
(3)开关型的动态电路:
开关的断开与闭合→元件的连接关系改变→电阻如何变化→灯泡亮度,电压表电流表示数的变化。
(4)实际应用中的变阻器:
先从原电路中抽象出变阻器→外界因素引起阻值的变化→电表示数变化→电表代表实际量的变化
3.I-U图象的理解和应用
图象法是物理学中常用的一种处理数据的方法,它可以表示数据间的关系及其变化规律,具有形象、直观等特点。
(1)常见的 I-U 曲线:
①图 A反映了在电阻一定的条件下,电流与电压成 。
②图B、C均反映着一种非线性变化关系:图B中的导体电阻随电压和电流的增大而 ;而图C中的导体电阻随电压、电流的增大而 。
③图D是将两个导体的 I-U 图象描述在同一坐标系中,可更直接地反映出两电阻的大小关系(RA < RB)。
(2)I-U 图象应用:
①从图象中直接获取数据或结论,如从图中直接读取某一电压下的电流、或者获得电流与电压的比例关系。
②从图象中求出未知的物理量:如根据 I-U 图象求出定值电阻的阻值或者比较两电阻阻值的大小。
③从图象判断数据变化的趋势:如小灯泡的电阻会随温度的变化而变化。
(3)正确分析 I-U 曲线的一般步骤:
①看清图象中横坐标,纵坐标所表示的物理量。
②弄清坐标上的数值及分度值。
③明确图象所表达的物理意义,利用图象的特点并结合欧姆定律和相应电路的特征进行分析、推理、判断和计算。
1.(2023·重庆·中考真题)将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处,并将一个电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次获取数据并记录;将记录的数据绘制成如图乙所示的图象。下列分析正确的是( )
A.电源电压为3.5V
B.图象是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C.定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5V时,灯泡的电阻较大
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
2.(2024·重庆·中考真题)如图甲所示,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻大于5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω;1A”,小灯泡L的电流随其两端电压变化的图像如图乙所示。若闭合开关S、接1,在电路安全的情况下,变阻器允许接入电路的最大阻值为15Ω,则电源电压为 V;若闭合开关S、接2,在电路安全的情况下,电路中允许通过的最大电流是最小电流的1.5倍,则电阻的阻值为 Ω。
3.(2024·重庆南川·模拟预测)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器向下滑动,下列判断正确的是( )
A.电压表的示数变大 B.电压表V和电流表A2的比值变小
C.电流表A1的示数变大 D.电压表V和电流表A1的乘积变小
4.(2024·重庆·三模)小霞设计了一款温度检测报警器电路,如图,电源电压不变,R0为定值电阻,热敏电阻R的阻值随温度升高而减小。当热敏电阻监测到温度超过一定程度时,由某电表改装成的报警器将报警、闭合开关,当监测到温度升高时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数将变小 B.电压表示数将变小
C.电压表和电流表示数之比不变 D.此电路中报警器只能用电压表进行改装
5.(2024·重庆綦江·一模)为减少汽车排气对环境的污染,保障人体健康,我国于2021年对燃油车实施了“国六”标准。如图甲是物理科技小组设计的汽车有害尾气排放检测电路,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度变化的曲线如图乙所示,为定值电阻,电源两端电压保持不变。当有害尾气浓度增大时,则下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变小,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电路总功率变大
C.电压表示数与电流表示数的比值不变
D.电压表示数变化量与电流表示数的变化量的比值不变
6.(2024·重庆·三模)如图所示是通过灯泡L、定值电阻的电流与其两端电压的关系图像,由图像可得定值电阻的阻值为 Ω;如果只把该灯泡L和定值电阻串联接入总电压为8V的电源两端,电路中的电流为 A。
7.(2024·重庆南岸·一模)如图所示的电路中,电源电压恒定,R1、R2均为定值电阻,其中,只闭合开关S时,电流表示数为0.2A,则电源电压为 V;若再将开关S1闭合,电流表示数变为0.5A, 则电阻 R1的阻值为 Ω。
8.(2024·重庆·一模)如图所示,电源电压恒定,甲、乙为电流表或电压表。开关S闭合后,灯L1、L2发光,甲、乙两电表的示数之比是3︰5,则灯L1、L2的电阻之比为 ,S断开后,将甲、乙两表换成另一种电表,则在相同时间内L1消耗的电能与电路消耗的总电能之比为 。(灯丝电阻不变)
9.(2024·重庆北碚·模拟预测)如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻R0的阻值为10Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图像如图乙所示。在此过程中,电流的变化量为 A;滑动变阻器R的最大阻值为 Ω。
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