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第十五章 探究电路
第二节 科学探究:欧姆定律
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1.欧姆定律是________国物理学家________发现的。
德
欧姆
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2.内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成________比,跟这段导体的电阻成________比。公式:________。
正
反
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3.公式变形:U=________,R=________。
IR
1.[物理概念]根据欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C.通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
D.导体两端的电压为零时,电阻值也为零
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C
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2.[教材改编题][2023·苏州月考]如图所示的是定值电阻甲和乙的电流与电压的关系图线,将它们串联后接入电路中,关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系,正确的是( )
A.I甲=I乙,U甲>U乙
B.I甲=I乙,U甲<U乙
C.I甲<I乙,U甲>U乙
D.I甲<I乙,U甲=U乙
B
3.如图甲所示的是“探究电流与电压关系”的电路图。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于________(填“A”或“B”)端。
(2)调节滑动变阻器,记录数据如表格所示。第4次测量时,电流表示数如图乙所示,请将数据填入表格中。
(3)分析图像可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
B
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.2 0.3 0.4
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0.5
正比
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4.某电阻两端加1 V的电压时,通过的电流是200 mA,它的电阻值是________Ω;若在它两端加2 V的电压,则它的电阻值是________Ω,通过的电流是______A;若在它两端不加电压,则它的电阻值是______Ω,通过的电流是________A。
5
5
0.4
5
0
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5.有两个电阻R1和R2,当它们两端的电压之比是4:3时,通过它们的电流之比是2:5,则R1和R1的电阻之比是________。
10:3
6.如图所示,电源电压恒为6 V,R1为10 Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4 A,则通过R1的电流为______A,R2的阻值为______Ω,干路中的电流为________A。
0.6
15
1
【点拨】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测R2所在支路的电流。并联电路中电源电压与各支路两端的电压相等,通过R1的电流I1= =0.6 A;根据I= 可得电阻R2的阻值R2= =15 Ω;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故干路中的电流I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A。
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7.[2022·牡丹江]如图所示,电源两端电压为3 V,R1=5 Ω。闭合开关S,电流表示数为0.1 A,下列说法正确的是( )
A.通过R1的电流为0.6 A
B.R2的电阻为25 Ω
C.R2两端的电压为3 V
D.R1两端的电压为2.5 V
B
8.[2023·杭州模拟改编]下列说法不正确的是( )
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同
B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样
C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
D
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9.[易错题]如图所示,电源电压恒定。闭合开关S1、S2,电压表示数为9 V,电流表示数为1.5 A;断开开关S2,电压表示数为6 V。则R1和R2的阻值分别是( )
A.6 Ω,2 Ω
B.6 Ω,3 Ω
C.4 Ω,2 Ω
D.4 Ω,3 Ω
B
10.如图所示的是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值始终比乙电阻小
B.通过乙电阻的电流大小与其两端电压大小成正比
C.甲、乙串联在3 V的电源上,电路的总电流为0.6 A
D.甲、乙组成并联电路,若总电流为0.6 A,则甲、乙两端的电压均为2 V
D
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11.[2022·广元]小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定不变,R0=18 Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.3 A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数如图乙所示。则电源电压为________V,Rx为________Ω。
3.6
12
【点拨】当开关S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表测量干路的电流,题图乙电流表中的示数为I1=0.5 A;当开关S2断开、S1闭合时,电路为只有Rx工作的简单电路,电流表示数为I2=0.3 A;在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,通过R0的电流为I0=I1-I2=0.5 A-0.3 A=0.2 A,电源电压为U=I0R0=0.2 A×18 Ω=3.6 V;
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12.[2022·福建]如图所示的是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12 V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8 Ω。当R两端的电压达到8 V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(1)电路中的电流。
解:由题图可知,定值电阻R与红外线探测电阻RP串联,电压表测R两端的电压。
(1)由串联电路的电流特点可得,电路中的电流
12.[2022·福建]如图所示的是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12 V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8 Ω。当R两端的电压达到8 V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(2)此时RP的阻值。
由串联电路的电压特点可得,RP两端的电压
UP=U-UR=12 V-8 V=4 V,
由欧姆定律可知,RP的阻值
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13.[2022·牡丹江]如图所示,电源电压为4.5 V且保持不变,电压表选择“0~3 V”量程,电流表选择“0~0.6 A”量程,电阻R1阻值为10 Ω,滑动变阻器R2规格为“20 Ω1 A”,闭合开关S,移动滑片P的过程中,电路中的最大电流为________。
0.3 A
【点拨】电压表的量程为0~3 V,电压表与R1并联,则R1两端的最大电压为3 V,所以通过R1的最大电流I1max= =0.3 A;又因为整个电路为串联电路,允许通过滑动变阻器的最大电流为1 A,所以该电路中的最大电流为0.3 A。
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I=
=
=
=
$$