第十二章 欧姆定律 全章整合与提升 课件 - 2024-2025学年北师大版物理九年级全一册

第十二章　欧姆定律 全章整合与提升 1. (创新题)用如图所示的电路探究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压，设计了三种方案。甲：改变接入MN的串联电池的个数；乙：将电池与滑动变阻器串联接入MN，改变滑动变阻器滑片的位置；丙：将电池与不同阻值的定值电阻串联接入MN。可行的方案是(　　) A．仅有甲 B．仅有乙 C．仅有甲、乙两种 D．甲、乙、丙都可行 返回 【答案】D 2．如图所示，“探究导体中电流跟电阻关系”的实验中，选用的实验器材有：学生电源(3 V)、电流表、电压表、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω各1个)、滑动变阻器RA(10 Ω　1 A)、滑动变阻器RB(20 Ω　1 A)、开关、导线若干。 (1)用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电路中电流变大。 解：如图所示。 (2)实验过程中，接进不同阻值的定值电阻R，调节滑动变阻器，使电阻R两端电压保持不变，采用的物理方法是________(填序号)。 A．转换法 B．控制变量法 C．等效替代法 B (3)一次实验中，连接好电路，闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约3 V,调节滑动变阻器，两电表示数均无明显变化，电路故障原因可能是___________________________________________。 定值电阻R断路 (4)正常实验，将获得的数据记录在表中，由实验数据可得到结论：_____________________________________ _____________________________________________。 当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 实验次数 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 20 25 电流I/A 0.40 0.20 0.10 0.08 (5)实验中选择的滑动变阻器是____(填“RA”或“RB”)。 (6)实验中用小灯泡代替定值电阻________(填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系，理由是___________________________________________。 RB 返回 不能 小灯泡电阻随温度的变化而变化，不是定值 3．在如图所示的电路中，电源电压6 V保持不变，定值电阻R1为10 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω，当开关S闭合时，滑片由最右端向最左端滑动的过程中，电流表示数______(填“变小”“变大”或“不变”)，在此过程中电压表示数的变化范围是__________________V。 【答案】变大；2～6 【点拨】由电路图可知，当滑片位于最右端时，接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，电压表的示数最小，电路中的最小电流 电压表的最小示数U1＝IR1＝0.2 A×10 Ω＝2 V，当滑片位于最左端时，电路为定值电阻的简单电路，电压表测电源电压，电压表的最大示数为6 V。则在此过程中电压表示数的变化范围为2～6 V。 返回 4．为测量一个定值电阻的阻值，某实验小组选用的实验器材有：待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。 12 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。 解：如图所示。 (2)小组设计了一个记录与处理数据的表格，请将如表中①②处的内容填写完整。 实验次数 ①_________ ②_________ 电阻R/Ω 1       2       3       电压U/V 电流I/A (3)某次测量时，电压表示数为2.5 V，电流表指针位置如图乙所示，则电流表示数为______A，本次测得Rx的阻值为______Ω。 (4)他们又对实验进行了拓展，利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材，设计了如图丙所示的电路，也测出了Rx的阻值，请你完成下列实验步骤： 0.5 5 ①闭合开关S1，断开S2，读出电压表的示数U1； ②___________________________________________，读出电压表的示数U2； ③待测电阻的阻值Rx＝____________(用已知量和测得量的字母表示)。 闭合开关S1、S2 返回 5．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1与R2的阻值均为30 Ω。闭合开关S，电压表V1和V2的示数之比为6 ∶5。若将电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2后，电流表A1、A2的示数分别为I1和I2。则下列说法正确的是(　　) 返回 A．R2＝10 Ω B．R2∶R3＝2 ∶3 C．I1∶I2＝4 ∶5 D．I1∶I2＝5 ∶4 【答案】D 6．如图甲所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端时，小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示，则电源电压为________V，R0的电阻为________Ω，滑动变阻器的最大阻值为________Ω。 返回 12 6 14 7．如图所示，电源电压保持不变，电流表接入的量程为0～0.6 A，电压表接入的量程为0～15 V，电阻R1＝20 Ω，R3＝30 Ω，滑动变阻器R2的规格为“100 Ω 　1 A”。 (1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4 A，求电源电压。 解：由题图可知，当闭合S1，断开S2、S3时，只有R1接在电源两端，电源电压U＝R1I＝20 Ω×0.4 A＝8 V。 (2)闭合开关S3，断开开关S1、S2，电压表示数为 5 V，求滑动变阻器连入电路的阻值。 解：当闭合S3，断开S1、S2时,R2和R3串联，电压表示数为5 V时，R3两端的电压为U3＝U－U2＝8 V－5 V＝3 V， (3)闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表和电压表的情况下，求滑动变阻器R2阻值的取值范围。 解:当闭合S1、S2、S3时,电路为R1和R2并联接在电源两端, 返回 电压表不会损坏，则滑动变阻器R2的取值范围为40～100 Ω。 8．[跨学科综合题]如图所示的为某种电子秤的原理示意图，AB是粗细均匀的电阻棒，每厘米长度的电阻值为25 Ω,总长度为20 cm,两边分别有P1、P2两个金属滑动触头，触头在电阻棒上滑动时能保持接触良好且没有摩擦。与P1连接的金属棒左端和绝缘塑料固定。已知弹簧的弹力F与弹簧的压缩量x的关系是F＝300 N/m·x (其中弹力的单位是N，弹簧压缩量的单位是m)，托盘 中未放物体时，P1在电阻棒上端A点下方1 cm处。电源电压为20 V，托盘上未放物体时，电压表读数应为零，g取10 N/kg，问： (1)托盘上未放物体，闭合开关S，发现电压表读数不为零，应使P2调节到什么位置才能使电压表读数为零？为使电压表正常工作，电压表的“－”接线柱应和哪个滑动触头连接？ 解：电压表示数不为0，说明滑片P1和P2之间电阻不为零，说明滑片P1和P2之间有距离，只需调整滑片P2到滑片P1的位置即可； 根据电路图可以看出滑片P1与电源负极连接，所以电压表“－”接线柱应与滑片P1相连。 (2)当托盘中所放物体的质量为600 g时，P1离电阻棒上端A点的距离是多少厘米？ (3)若电压表的量程为0～15 V，电子秤的最大测量值是多少千克？ 返回 I＝＝＝0.2 A， R0 通过滑动变阻器的电流I2＝I3＝＝＝0.1 A，滑动变阻器连入电路的阻值R2＝＝＝50 Ω。 通过R1的电流I1＝＝＝0.4 A,电流表接入量程为0～0.6 A，所以通过滑动变阻器的最大电流为I2′＝Imax－I1＝0.6 A－0.4 A＝0.2 A,此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值R小＝＝＝40 Ω,电压表选0～15 V量程,电源电压为8 V， 解：m＝600 g＝0.6 kg，F＝G＝mg＝0.6 kg×10 N/kg＝6 N，因为F＝300 N/m·x，所以x＝＝0.02 m＝2 cm，则此时滑片P1距离A点的距离为2 cm＋1 cm＝3 cm。 解：当电压表示数为15 V时，此时P1和P2之间的电阻棒长度为20 cm×＝15 cm＝0.15 m，15 cm对应的F：F＝300 N/m·x＝300 N/m×0.15 m＝45 N，此时物体最大质量为m＝＝＝＝4.5 kg，所以电子秤的最大测量值为4.5 kg。 $$