内容正文:
期末专项4 欧姆定律
刷考点
考点1 导体中的电流与电压、电阻的关系
1[中]在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R₁和R₂的I-U图象如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.当R₁ 与 R₂ 两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. R₁与R₂的阻值之比为1∶2
2[2023广西南宁一模,中]某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的图象。下列结论与图象相符的是
A.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小( )
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
考点2 欧姆定律在串、并联电路中的应用
3[2024 山东淄博期中,中]如图所示,R₁ 的阻值为15 Ω,只闭合开关S₁时,电流表的示数为0.2 A;同时闭合开关S₁和S₂时,电流表的示数为0.5A。下列说法正确的是 ( )
A.电源电压为 3 V
B. R₂的阻值为6Ω
C. S₁、S₂都闭合时,通过R₁的电流是0.3 A
D. S₁、S₂都闭合时,R₁ 与R₂ 两端的电压之比为2∶3
4[2023 湖南常德中考改编,中]如图是两灯电流随电压变化的图象,两灯正常工作时两端的电压均为6 V。若将两灯并联后接入电路,则干路电流最大为 A;若将两灯串联后接入电路,在保证电路安全的情况下,电源电压最大为 V。
考点3动态电路分析
5[2023 黑龙江齐齐哈尔中考,中]如图所示,电源电压恒定,先只闭合开关S₁,两电表均有示数;再断开S₁,同时闭合S₂和S₃,此过程中 ( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数不变
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值不变
6[2023 江苏连云港中考,中]如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
7 新考法[2023四川内江中考,中]计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示。物体M在导轨上左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器滑片 P左右移动,通过电压表示数变化可反映出物体 M 移动的距离。当物体M向右移动时 ( )
A.电流表示数不变,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电压表示数和电流表示数的比值变大
D.电压表示数和电流表示数的比值不变
考点4动态电路计算(
8[2023四川南充中考,中]在综合实践活动课上,小龙同学设计了如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)示数变化关系图象如图乙所示。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。
9[中]如图所示的电路,其中R₁的阻值为15 Ω,电源电压保持6 V不变,电流表的量程为0~0.6A,求:
(1)开关S闭合、S₁断开时,电流表的示数。
(2)开关S、S₁都闭合时,保证电流表安全,电阻R₂的最小阻值。
刷实验
实验1探究电流与电压的关系
10[中]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
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整;
(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 ;
(3)正确进行实验,得到实验数据如下表:
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1.8V时,电流表示数(如乙图所示)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 。
实验2 探究电流与电阻的关系
11[贵州安顺中考,中]某实验小组“探究电流与电阻的关系”。实验电路如图1所示,电源电压恒定,R₁ 可选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻。
(1)先用5Ω的电阻实验,闭合开关,发现无论怎样移动滑片 P,电流表无示数,电压表有示数且几乎不变。则电路中的故障可能是 (填字母序号)。
A. R₁ 断路B. R₂断路 C. R₁短路
(2)故障排除后,移动滑片 P使电压表示数为3V,记录此时电流表的示数。把R₁由5Ω换成10Ω,为保证电压表示数与更换前相同,滑片 P应向 (填“A”或“B”)端移动。
(3)继续完成实验,得出数据如表。根据表中数据,请在图2坐标系中画出电流Ⅰ与电阻倒数¹/R变化关系的图象。
序号
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电阻倒数-1R/Ω⁻¹
0.20
0.10
0.07
0.05
电流I/A
0.60
0.22
0.20
0.15
(4)根据你画出的图象得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
(5)为了能完成上述操作,若R₂ 规格为“20Ω 1.0A”,则电源电压应选择 (填字母序号)。
A.6 V B.9 V C.12 V
实验3 测量导体的电阻(
12[2023江西中考改编,中]【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻
【实验器材】正常发光时两端电压为2.5V、电阻约为10 Ω的小灯泡,两节新干电池,电流表,电压表,滑动变阻器(20Ω l A),开关、导线若干。
【实验原理】 。
【实验步骤】
(1)如图甲所示,是某同学连接的电路。他检查电路连接完好后,正准备闭合开关,同组的另一同学及时提醒他,这样操作存在不足,其不足之处是 。
(2)正确操作后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表和电压表均无示数;断开开关,将电压表接在C接线柱上的导线改接到 B 接线柱上,闭合开关,电压表指针有明显偏转而电流表仍无示数,则故障是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(计算结果保留一位小数)。
【拓展】该同学实验兴致正浓,他又分别测出了2V和3 V电压下小灯泡的电阻,然后用这三次电阻的平均值作为小灯泡正常发光时的电阻值。他的这种做法是 (填“正确”或“错误”)的,理由是 。
期末专项4 欧姆定律
刷考点
1. D 【解析】电阻是导体本身的一种性质,与它两端是否加电压无关,当R₁ 与R₂ 两端的电压为0时,它们的电阻不为0,故A错误;导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,用不同的电阻研究电流与电压的关系时得出的结论应该是一样的,故B错误;在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故C错误;R₁ 与R₂的阻值之比为 故D 正确。
2. A 【解析】图象的横轴表示电阻,纵轴表示电流,因此该图象是探究电流和电阻的关系时得到的图象,说明在电压一定时,电流随电阻的增大而减小。故选A。
3. A 【解析】只闭合开关S₁时,电路为R₁的简单电路,电流表测电路中的电流,示数为 0.2 A,则电源电压: 3 V,故A正确。同时闭合开关S₁和S₂时,两电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过 R₁ 的电流不变,仍为0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过 R₂ 的电流:I₂=I-I₁=0.5 A-0.2 A=0.3 A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以 R₁ 与 R₂两端的电压之比为1∶1,根据欧姆定律可得R₂的阻值: 故 BCD 错误。故选 A。
4.1.5 8 【解析】两灯并联后接入电路中,电源电压最大等于两灯正常工作时两端的电压,即为6 V,由图象可知此时通过甲灯和乙灯的电流分别为1.0 A、0.5 A,根据并联电路电流的特点可知,干路电流的最大值为Ⅰ= 将两灯串联后接入电路中,由图象可知,甲灯和乙灯正常工作时的电流分别为1.0 A、0.5 A,所以在保证电路安全的情况下,电路中的最大电流为 根据串联电路电流的特点可知 由图象可知,此时 ,由串联电路电压的特点可知电源电压的最大值
5. C 【解析】由电路图可知,只闭合开关S₁时,两电阻串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;断开S₁,同时闭合S₂和S₃时,R₁、R₂并联,电压表测电源电压,电流表测通过R₁的电流,由于电源电压不变,所以电压表示数不变,两电阻串联时,电路中的总电阻大于R₁的阻值,根据 可知,通过R₁的电流变大,即电流表示数变大,则电压表示数与电流表示数乘积变大,电压表示数与电流表示数比值变小。综上可知,C正确,ABD错误。
6. D 【解析】由图可知,滑动变阻器和电阻R₀串联,电流表测量电路中的电流,则电流表的示数 货车的质量可以通过电流表的示数转换测出,地磅的量程与R。大小有关,故A 错误;货车的质量变大时,滑动变阻器的滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由 可知电路中的电流变大,电流表的示数变大,故B错误;电压表内阻很大,若将电流表换成电压表,电压表串联在电路中测的是电源电压,不能测量货车的质量,故C 错误;仅增大R₀,称量同一货车质量时,变阻器接入电路的阻值不变,由 可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故D 正确。故选 D。
7. C 【解析】由题图可知,电流表串联接入电路,测量电路中的电流,电压表测量R的滑片P 左侧电阻两端的电压。当物体M 向右移动时,滑片右移,R接入电路的电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,电流表示数不变;当物体M向右移动时,滑片左侧部分变长,左侧部分电阻变大,根据U=IR可知,左侧部分电阻两端的电压变大,电压表示数变大,故AB不符合题意;电流表示数不变,电压表示数变大,电压表示数和电流表示数的比值变大,故C符合题意,D不符合题意。故选C。
8.5 1.5 【解析】由于R₁为定值电阻,通过它的电流与它两端的电压成正比,则电流与电压的关系图象应是正比例函数图象,则V₂ 不可能测R₁两端电压;由图象知两电压表示数均随电流改变,则V₂ 不可能测电源电压;由图象可知,当电路中电流分别为 0.2A 和0.5 A时,电压表V₁和V₂的和不相等,故V₂不可能测R₁ 和R₂ 两端电压之和;综上可知V₂ 测滑动变阻器两端电压,所以图乙中①②图线是灯泡和滑动变阻器的电流与电压的关系图线。将滑动变阻器R₂的滑片P 由最右端向左移动,则滑动变阻器接入电路的阻值减小,由串联分压可知,滑动变阻器的电压逐渐减小,灯泡两端电压逐渐增大,所以①为灯泡的I-U图线,②为滑动变阻器的I-U图线,滑动滑片P,直至灯泡L正常发光,由图线①可知,灯泡两端电压最大为2.5V,所以小灯泡正常发光时两端的电压为2.5V,通过灯泡的电流为0.5A,所以小灯泡正常发光时的电阻 由于电源电压不变,所以滑动变阻器 R₂ 的滑片 P 在最右端时,电路中的电流最小,由乙图可知,电源电压 3.5 V①;滑动变阻器 R₂ 的滑片 P 滑至灯泡正常发光时,由乙图可知,电源电压 ;联立①②两式,解得R₁=2.5Ω,U=4.5 V。若R₂的滑片可任意滑动,则滑动变阻器R₂的滑片P滑至最左端时,滑动变阻器R₂ 连入电路的阻值为0,灯泡正常发光时的电流为0.5A,则需要串联一个阻值为 5Ω-5Ω=1.5Ω的电阻。
9.(1)0.4 A (2)30Ω 【解析】(1)由图可知,开关S闭合、S₁断开时,电路为 R₁ 的简单电路,电流表测量的是通过R₁的电流,通过R₁的电流: 即电流表示数为0.4 A。(2)开关S、S₁ 都闭合时,R₁、R₂ 并联,根据电流表量程可知,干路的总电流最大为0.6A,根据并联电路的电流特点和并联电路各支路互不影响可知,通过电阻R₂ 的最大电流 根据并联电路的电压特点可知,R₂两端的电压 由欧姆定律可知,R₂的最小阻值: 30Ω。
刷实验………………………………………………
10.(1)如图所示 (2)定值电阻断路 (3)0.36 5 (4)改变滑动变阻器接入电路中的电阻(5)正比
【解析】(1)电源电压为3 V,所以电压表选用0~3V的量程与定值电阻并联;(2)电流表示数为零,说明电路中某处断路,电压表有示数,说明与电压表并联的支路以外的电路是完好的,故电路故障为定值电阻断路;(3)电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.36 A,则电路中定值电阻的阻值为 (4)实验中通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻进行多次测量,以获得多组实验数据;(5)由表中数据可知,导体两端的电压增大为原来的几倍,通过导体的电流也增大为原来的几倍,可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
11.(1)A (2)B (3)如图所示 (4)反
(5)A-
【解析】(1)电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数且几乎不变,说明电压表与电源连通,则故障为与电压表并联的部分断路,即与电压表并联的定值电阻 R₁ 断路,故选A。(2)根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改换成10Ω的,R₁的阻值增大,其分得的电压增大,为保证定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联电路的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路的阻值,所以滑片应向 B 端移动。(3)根据表中数据描点,然后再用平滑线条将各点连起来,其中序号2的数据与其他数据相比,在图象中对应的位置偏差较大,应舍去。(4)根据画出的图象得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(5)实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持 ,当电路中接入20Ω的定值电阻,滑动变阻器连入电路的最大阻值为 20Ω时,根据分压原理可知,此时滑动变阻器分得的电压为3 V,则电源电压U=3V+3 V=6 V。
12.【实验原理 【实验步骤】(1)闭合开关前没有将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处 (2)滑动变阻器断路 (3)0.26 9.6 【拓展】错误 灯丝电阻随温度的升高而增大,求平均值无意义
【解析】【实验原理】测量小灯泡的电阻,需要测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,根据 得到小灯泡的电阻,即实验原理是 【实验步骤】(1)电路连接完好后,为了保护电路,需要将变阻器的滑片移动到阻值最大处,图甲中未将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。(2)闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,可初步判断电路中存在断路,将电压表接在C接线柱上的导线改接到B接线柱上,即让电压表测灯泡和变阻器两端的总电压,闭合开关,电压表指针有明显偏转而电流表仍无示数,说明电压表与电源连通,则电路故障是滑动变阻器断路。(3)由图乙可知,电流表选用的量程是0~0.6A,分度值是0.02 A,示数是0.26 A;小灯泡正常发光时的电阻 【拓展】把三次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,这种做法是错误的,灯泡在不同电压下温度不同,灯丝阻值随温度变化而变化,求平均值无意义。
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