2025年甘肃省兰州市中考物理命题探究-第十二章 欧姆定律
2024-11-20
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内容正文:
第十二章 欧姆定律
第1讲 欧姆定律相关实验
能力点1 电路故障分析(兰州5年4考)
类型1 根据电表示数或灯泡亮暗判断电路故障(兰州5年3考)
【例1】如图是测量小灯泡正常发光时电阻的实物图,闭合开关S后,请回答下列问题.(假设电表和导线均完好,且只有一处故障)
例1题图
(1)如果小灯泡与灯座接触不良,则电压表 示数,电流表 示数.(均选填“有”或“无”)
(2)电流表有示数,小灯泡不发光,电压表无示数,电路中存在的故障可能是: .
(3)电流表无示数,小灯泡不发光,电压表有示数且接近电源电压,电路中存在的故障可能是: .
(4)移动滑片,小灯泡不发光,电流表无示数,电压表无示数,电路中存在的故障可能是滑动变阻器 .
(5)电流表示数较小,小灯泡发光较暗,移动滑片,电流表示数、小灯泡亮度均不变,电路中存在的故障可能是 .
(6)过了一段时间,灯泡突然变亮,电流表、电压表示数均增大,则电路中存在的故障可能是滑动变阻器 .
(7)小灯泡不亮,两电表均无示数.该同学拆下电压表依次连接到滑动变阻器和开关两端,电压表的示数分别为3 V、0 V,则故障是 .
【方法指导】
类型2 利用导线(或灯泡)判断电路故障[兰州2024.20(1)、2021.7]
【例2】如图甲所示的电路,闭合开关,两灯均不亮.已知电路连接正确,其中一个小灯泡损坏了.在不拆开原电路的基础上,将图乙所示的实验器材分别连入电路,设计检测方法,找出损坏的小灯泡,请你完成表格中相关内容.
甲 乙
例2题图
所选
器材
检测电路
现象与结论
检测
灯泡
闭合开关,若检测灯泡发光,则 断路;若检测灯泡不发光,则 断路
导线
闭合开关,若L2发光,则 断路;若L2不发光,则 断路
能力点2 图像及表格数据分析(兰州5年2考)
1.小聪用如图所示电路图探究电流跟电压、电阻的关系.实验完成后记录数据的纸被同学无意撕断,只剩图乙表格.根据表格数据我们能判断小聪探究的是电流跟 (选填“电压”或“电阻”)的关系.
甲 乙
第1题图
2.在“探究电流与电压的关系”实验中,测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据?
(列举一种方法即可).
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.6
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.18
0.20
0.24
3.在探究“电流与电阻的关系”的实验中,多次更换定值电阻进行实验,并根据实验数据画出电流随电阻变化的I-R图像,如图甲所示.通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,因此可以得出的实验结论是
.实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图乙所示,你认为图像不同的原因是 .
甲 乙
第3题图
4.在测量小灯泡电阻的实验中,小明进行了多次实验,记录的数据如下表,分析表中的数据发现小灯泡的电阻不是定值,主要原因是小灯泡的电阻会随着 的变化而变化,你认为小灯泡的电阻变化规律最接近I-U图像中的哪一条 .
第4题图
A.甲曲线 B.乙曲线 C.丙曲线
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.0
2.5
3.0
3.8
4.0
电流I/A
0.33
0.34
0.35
0.4
0.41
电阻R/Ω
6.1
7.4
8.6
9.5
9.8
5.小明选取了两根长度相等材料不同的合金丝a和b,连接成图甲电路.M为合金丝b的左端点,N为合金丝a的右端点,Q为在合金丝上可移动的触点.闭合开关,将滑动变阻器滑片移至适当位置后,移动Q,发现电流表指针保持图乙所示位置不动,电压表读数U随QN之间的距离x的变化如图丙所示.
甲 乙 丙
第5题图
(1)电流表示数为 A.
(2)合金丝a的长度为 cm,其阻值为 Ω.合金丝b两端的电压为 V.
能力点3 滑动变阻器规格选取(兰州5年2考)
【例】小明同学利用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”,其中电源电压恒为6 V,滑动变阻器的规格分别为甲“10 Ω 1 A”、乙“25 Ω 1 A”丙“30 Ω 0.5 A”.将阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻依次接入电路,移动滑片,使电压表的示数为3 V,记录数据如下表.
实验序号
1
2
3
4
电阻R0/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
思路引导:
第一步:滑动变阻器允许接入电路的最大阻值:
R≥==20 Ω ;
第二步:电路中的最大电流:I===0.6 A>0.5 A,故应选择 滑动变阻器.
1.如图甲,在测量小灯泡额定功率的实验中,电源电压恒为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V.闭合开关后,移动滑片,记录电压表、电流表的示数,根据数据绘制I-U图像如图乙,发现此图像不是直线,主要原因是灯丝电阻受 的影响,实验中滑动变阻器的规格可能是 (选填“10 Ω 2 A”“20 Ω 2 A”或“50 Ω 1.5 A”).
甲 乙
第1题图
2.小华根据如图的甲所示的电路做“探究电流与电压关系”实验中,可选择的滑动变阻器有两个(A标有“10 Ω 2 A”字样,B标有“25 Ω 1 A”字样),电源(两节新干电池)电压不变.若小华规范实验,开关闭合时,电流表示数如图乙所示.他将滑片移至滑动变阻器的中点处,电流表的指针在图示位置的基础上偏转了5小格,则实验中滑动变阻器的规格是
(选填“A”或“B”).
甲 乙
第2题图
3.物理创新实验小组连接了如图所示的电路,测量定值电阻Rx的阻值.电源电压有4 V和6 V两挡可选,Rx的阻值约为10 Ω,滑动变阻器有(a:“15 Ω 3 A”和b:“50 Ω 2 A”)两种规格.李华将滑动变阻器的滑片P移至最右端,闭合开关后,电压表示数为1 V,电流表示数为0.1 A.由此判断电源电压选择的是 (选填“4 V”或“6 V”)挡,滑动变阻器选择的是 (选填“a”或“b”)规格.
第3题图
4.现要测定标有“3.8 V 0.3 A”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值.给你提供的实验器材如下:4.5 V和12 V的电源各一套(电源电压恒定),开关一只,导线若干,标有“50 Ω 1 A”和“10 Ω 1 A”的滑动变阻器各一只,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程0~15 V.要求测量时电表的示数不小于所用量程的一半,则应选用 V的电源;滑动变阻器的规格应选择 .
实验1 探究电流与电压、电阻的关系(兰州5年3考)(《课标》要求学生必做实验)
实验名称
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
实验
电路图
仪器准备
(1)电压表、电流表分别调零;
(2)观察电压表、电流表的两个量程和对应的分度值,并选择合适的量程;
(3)根据电路图连接电路:①连接电路时,开关处于断开状态;②电压表、电流表接入电路时,“+”接线柱接在靠近电源正极的那端,“-”接线柱接在靠近电源负极的那端,即“+”进“-”出;③滑动变阻器接线柱选择“一上一下”,且串联接入电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处
操作过程
(1)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,观察并记录电压表、电流表的示数;
(2)保持定值电阻阻值不变,调节滑动变阻器的滑片到不同位置,改变定值电阻两端电压,观察并记录电压表、电流表的示数
(1)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压为定值(预设值),观察并记录接入电阻的阻值和对应电流表的示数;
(2)断开开关,换用不同阻值的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压不变,记录接入电阻的阻值和对应电流表的示数
滑动变阻
器的作用
(1)保护电路;
(2)改变定值电阻两端电压
(1)保护电路;
(2)保持定值电阻两端电压不变
多次测量
使实验结论更具有普遍性
实验数
据表格
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电流I/A
实验图像
实验结论
当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
交流反思
不能用小灯泡替代定值电阻的原因:小灯泡的电阻随温度的升高而增大
I-R图像为曲线,不易直观判断I与R的定量关系,可将坐标图像变换为I-图像
【例1】(2024滨州改编)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验.
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大.
甲 乙
例1题图
(2)连接电路时,开关应处于 状态.把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端.闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻 .
例1题图丙
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2 V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过定值电阻的电流为 A,本实验选用的是 Ω的定值电阻.
(4)调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在表中.细心的小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉.这组数据是第 (填序号)组.
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
1.8
0.48
0.6
(5)分析数据得出结论,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 .
【拓展训练】
(6)小组交流时为了使结论具有普遍性,提出两个方案. 方案一:用现有的实验器材增加实验次数;方案二:换用不同阻值的定值电阻重复上述实验.科学合理的是方案 (选填“一”或“二”)
【例2】(2024省卷改编)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻各一个,电压为6 V的电源等器材进行探究.
甲 乙
例2题图
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整(要求:滑片P向右移动时电路中的电流变大).
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数.为了检查电路故障,小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是 (选填“A”“B”或“C”).
A.开关断路
B.滑动变阻器断路
C.定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像.
①由图像可知R两端的电压为 V;
②当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端滑动;
③要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω;
④由图像得到实验结论为:当 一定时,导体中的电流与导体的电阻成 .
【拓展训练】
(4)根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值,在图乙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点”或“无交点”),其原因是
.
实验2 用电流表和电压表测量电阻[兰州2023.22(1)](《课标》要求学生必做实验)
实验名称
测量定值电阻的阻值
测量小灯泡的电阻
实验原理
R=
实验电
路图
仪器
准备
(1)电压表、电流表分别调零;
(2)根据电路图连接电路,连接电路时,开关处于断开状态.
(3)将电流表与被测电阻(小灯泡)串联接入电路,电压表与被测电阻
(小灯泡)并联接入电路,并选择合适的量程.
(4)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处
实验操作
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录对应的电压表和电流表的示数
操作要点
移动滑动变阻器的滑片时,眼睛应注视电压表的示数
滑动变阻
器的作用
(1)保护电路;
(2)改变定值电阻(小灯泡)两端的电压
多次测量
获得多组数据求平均值,减小实验误差
测量小灯泡在不同电压下的电阻
实验表格
实验
次数
U/V
I/A
R/Ω
电阻平均
阻值R/Ω
1
2
3
实验
次数
U/V
I/A
R/Ω
1
2
3
实验图像
电阻计算
结合实验数据或图像,根据R=计算,需求平均值
结合实验数据(或图像)以及灯泡规格计算R灯=
交流反思
实验数据呈现电流随电压的增大而减小的原因:电压表接在了滑动变阻器两端
U-I图像不是直线的原因:小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大
【例1】某实验小组用伏安法测量一个定值电阻R的阻值,进行了如下实验.
甲 乙
例1题图
(1)实验小组的同学连接的电路如图甲所示,闭合开关后,电流表 (选填“有”或“没有”)明显示数.
(2)图甲的电路有一条导线连接错误,请你在错误的导线上打“”,并画出正确的接线.
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,进行多次测量,实验数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
1.3
2.0
2.4
电流I/A
0.2
0.25
0.4
0.5
电阻R/Ω
5.2
5
4.8
①第1次实验时,电压表示数如图乙所示,为 V,此次测得R的阻值为 Ω.
②该定值电阻的阻值为 Ω,表格的缺陷为 .
(4)本实验进行多次测量的目的是 .
A.减小误差 B.寻找实验的普遍规律
【拓展训练】
(5)现有另一个未知电阻Rx(阻值约为400 Ω),若仅将图甲中的R替换为Rx,其他器材和电路连接不变,则不能测出Rx的值,其原因是实验中 表无法读数.
例1题图丙
(6)某同学利用图丙电路测量未知电阻R0的阻值,R1为电阻箱,电源电压不变.闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为90 Ω时,电压表示数为1 V;当阻值为20 Ω时,电压表示数为2 V,则R0的阻值为 Ω,电源电压为 V.
【例2】(2024枣庄改编)如图甲所示为“测量小灯泡电阻”的实验装置,灯泡标有2.5 V字样.
甲 乙
例2题图
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整(要求:滑片向右移动时灯泡变亮).
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来应进行的操作是 (选填字母).
A.检查电路是否断路
B.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)在检查电路无误后闭合开关,电压表的示数为1.8 V,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注意观察
(选填“电压表”“电流表”或“灯泡”),直至灯泡正常发光.
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图乙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 Ω.(结果保留1位小数)
(5)根据图乙可知小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”)的,你认为原因是 .
【拓展训练】
(6)在实验过程中发现,用力捏滑片与电阻丝接触处,灯泡发光明显变亮.请结合影响导体电阻大小的因素,分析产生这一现象可能的原因是
.
(7)[日常生活]细心的同学观察发现,家里相同型号的新灯泡和旧灯泡在使用时,旧灯泡的亮度明显不如新灯泡,他根据所学知识得出:灯泡长期使用,灯丝由于表面升华而变细,灯丝电阻 (选填“变大”或“变小”),导致灯泡亮度变暗.
实验3 特殊方法测电阻[兰州2024.20(4)、2023.22]
类型
电路图
实验步骤
缺电
压表
(1)将被测电阻Rx与定值电阻R0并联接入电路;
(2)用电流表分别测出通过电阻Rx与R0的电流I1、I2;
(3)由I1Rx=I2R0得,待测电阻Rx= .
(1)如图所示,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表的示数I0;
(2)闭合开关S、S1,读出电流表的示数I;
(3)由I0R0=(I-I0)Rx得,待测电阻Rx= .
已知滑动变阻器的最大阻值为R.
(1)闭合开关S,将滑动变阻器滑片移至a端,读出电流表的示数I1;
(2)将滑动变阻器滑片移至b端,读出电流表的示数I2;
(3)由I1Rx=I2(Rx+R)得,待测电阻Rx= .
(1)如图所示,闭合开关S,S1接b,适当移动滑片,读出电流表的示数为I;
(2)闭合开关S,S1接a,保持滑片位置不变,调节电阻箱R的阻值, ,读出此时电阻箱的阻值为R0;
(3)待测电阻Rx= .
缺电
流表
(1)将被测电阻Rx与定值电阻R0串联接入电路;
(2)用电压表分别测出电阻Rx与R0两端的电压U1、U2.
(3)由=得,待测电阻Rx= .
(1)闭合开关S1、S2,记下电压表示数U1;
(2)断开开关S2,记下电压表示数U2.
(3)由=得,待测电阻Rx= .
已知滑动变阻器的最大阻值为R.
(1)将滑动变阻器滑片移到a端,读出电压表的示数U;
(2)将滑动变阻器滑片移到b端,读出电压表的示数Ux;
(3)由=得,待测电阻Rx= .
(1)如图所示,闭合开关S,S1接b,适当移动滑片,读出电压表的示数为U;
(2)闭合开关S,S1接a,保持滑片位置不变,调节电阻箱R的阻值, ,读出此时电阻箱的阻值为R0;
(3)待测电阻Rx= .
实验1 探究电流与电压、电阻的关系(兰州5年3考)
1.(2022兰州22题)实验小组的同学们用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”.电源电压为6 V,滑动变阻器规格为“50 Ω 2 A”,现有5 Ω、10 Ω、15 Ω、25 Ω、30 Ω的定值电阻各一个.
(1)根据图甲将图乙所示的实物连接完整.
甲 乙
第1题图
(2)连接电路时,开关应 .
(3)在该实验中,若滑动变阻器接触不良,则闭合开关时,电流表和电压表的示数情况是 .排除故障后,接入5 Ω的电阻,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图丙所示,此时通过电阻的电流为 A,电压表示数为U1.
第1题图丙
(4)将5 Ω的电阻分别换成10 Ω、15 Ω、25 Ω、30 Ω的电阻,继续实验.小明发现当定值电阻为30 Ω时,无法完成实验.为了让 30 Ω的电阻也能完成实验,他设计了如下三个调整方案,其中错误的是 (选填“A”“B”或“C”).
A. 电源电压不变,在电路中多串联一个10 Ω的电阻,其余操作不变
B. U1不变,改变电源电压,电源电压的取值范围是2 V~4.4 V
C.电源电压不变,改变U1的大小(视需要可改变电压表、电流表的量程),U1的取值范围是2.25 V~6 V
2.(2024兰州20题)小林用如图甲所示的电路“探究电流与电阻之间的关系”.实验器材如下:电压恒为4.5 V的电源一个,电流表、电压表各一个,阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、25 Ω、30 Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器两个:R1(10 Ω,2 A)、R2(20 Ω,1 A),开关一个,导线若干.
第2题图甲
(1)若小林选择器材、连接电路均正确,闭合开关后发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,两电表均无示数,取下电压表,使其分别接触电路中的a、b两点,c、d两点和d、e两点时,电压表均无示数,接触b,c两点时,电压表有示数,由此可判断电路中发生的故障可能是 .
(2)排除故障后,小林在c、d两点间依次接入5 Ω、10 Ω、15 Ω、25 Ω和30 Ω的定值电阻,得到表中的五组数据,完成实验并得出实验结论,则他选用的滑动变阻器是R2(选填“R1”或“R2”).
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
25
30
I/A
0.60
0.30
0.20
0.12
0.10
(3)实验中,小林将25 Ω的定值电阻换成30 Ω 接入c、d两点间后,直接闭合开关,电压表的示数会 (选填“变大”或“变小”),接下来他应该将滑动变阻器的滑片P向
(选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为 V.
(4)小林又设计了如图乙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,已知电流表的量程为0~0.6 A,电源电压恒为4.5 V,他先将A、B两点直接用导线连接,调节滑片P,当电流表的示数为0.6 A时,保持滑片P的位置不动,再将未知电阻Rx接入A、B之间,此时发现电流表的指针恰好指在刻度盘的正中央位置,则Rx的阻值为 Ω.
第2题图乙
实验2 用电流表和电压表测量电阻[2023.22(1)]
3.(2019兰州)某同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值.
(1)按图甲连接电路时,应先 开关,并将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处.
甲 乙
第3题图
(2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变大、电压表的示数变小,你认为电路连接中存在的错误是 .
(3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,进行了三次测量.在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为 A.
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.31
0.40
电阻Rx/Ω
4.8
5.0
Rx的平均值/Ω
(4)根据三次实验数据可得,定值电阻Rx的阻值为 Ω. (结果保留一位小数)
(5)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是 .
实验3 特殊方法测电阻[兰州2024.20(4)、2023.22]
4.(2023兰州22题)学习了欧姆定律的知识后,老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务,三位同学的设计方案如下:
(1)小明的设计方案如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片P至适当位置,电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为 V,未知电阻Rx的阻值为 Ω.
甲 乙 丙
第4题图
(2)小林的设计方案如图丁所示,闭合开关S,电流表和的示数分别为I1和I2,已知定值电阻的阻值为R0,则未知电阻Rx= (用I1、I2和R0表示).
丁 戊
第4题图
(3)小刚的设计方案如图戊所示,闭合开关S后,先将开关S1拨至触点 ,移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置,此时电压表的示数为U;保持滑片P的位置不变,再将开关S1拨至另一触点,调节电阻箱R1的阻值,使 ,此时电阻箱的读数为R0,则未知电阻Rx= .
第2讲 欧姆定律及其应用
考点1 欧姆定律及其理解
发现
德国物理学家① 最先通过实验与理论研究发现了欧姆定律
内容
通过导体的电流跟导体两端的电压成② 比,跟导体的电阻成③ 比
公式
I=④
变形式U=⑤ ;R=⑥
理解
(1)公式中的U、I、R必须是同一段导体在同一时刻的电压、电流、电阻值;
(2)变形式R=只是电阻大小的计算式,电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度等有关,跟导体两端的电压和通过它的电流无关
考点2 欧姆定律在串、并联电路中的应用
串联
电路
电流特点:I=I1=I2===;
电压特点:U1=I1R1=U-U2,U2=I2R2=U-U1;
U=U1+U2=I,==;
电阻特点:R1=,R2=,R总=R1+R2
并联
电路
电流特点:I=I1+I2,I1==I-I2,I2==I-I1,=;
电压特点:U=U1=U2=I1R1=I2R2;
电阻特点:R1=,R2=,R总==
1.由欧姆定律I=变形可得R=,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻大小跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻大小跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻大小由它两端的电压和通过电流决定
D.导体的电阻大小等于它两端的电压与通过电流的比值
2.某定值电阻两端电压为6 V时,通过的电流为0.6 A,该定值电阻的阻值是 Ω,若它两端电压变为3 V时,通过该定值电阻的电流为 A.当定值电阻两端电压为0时,该定值电阻的阻值为 Ω.
3. 在如图电路中,电源电压为6 V,R1=4 Ω ,闭合开关S后,电压表读数为2 V,则电流表的示数为 A,电阻R2的阻值为 Ω .
第3题图
4. 如图所示,电源电压恒定,R2=10 Ω ,仅闭合开关S时,电流表示数为0.3 A,则电源电压为 V;开关S、S1都闭合时,电流表示数为0.4 A,则电阻R1的阻值为 Ω ,通过R1、R2的电流之比I1∶I2= .
第4题图
5.如图所示,电源电压恒定,R1=30 Ω,R2=60 Ω,当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1 A,则电源电压为 V,当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数为 A.
第5题图
6.[一题多设问]如图是小灯泡L和定值电阻R中电流随电压变化的图像,小灯泡的额定电压是2 V .根据图像回答下列问题.
第6题图
(1)根据图像可知 (选填“A”或“B”)为定值电阻R的图像.
(2)定值电阻R的阻值是 Ω,小灯泡L正常发光时的阻值为 Ω.
(3)并联已知电压:将小灯泡L和定值电阻R并联接在电压为2 V 的电源两端,电路中的总电流为 A .
(4)串联已知电流:将小灯泡L和定值电阻R串联接入电路时,通过小灯泡L的电流为0.1 A ,定值电阻R两端的电压为 V ,电源电压为 V.
(5)串联已知电压:将它们串联在电源电压为4 V 的电路中,电路电流为 A ,小灯泡L和定值电阻R两端的电压之比为 .
(建议用时:5 min)
1.(2021兰州10题)将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接,闭合开关S后,电流表示数为0.6 A;保持电源电压不变,再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接,闭合开关S后,关于电流表的示数,下列说法中正确的是( )
甲 乙
第1题图
A.一定小于0.6 A
B.一定大于2.4 A
C.一定大于0.6 A,但小于1.2 A
D.一定大于1.2 A,但小于2.4 A
2.(2022金昌)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( )
第2题图
A.4 V 2 Ω B.5 V 1 Ω C.4 V 1 Ω D.2 V 2 Ω
第1节 欧姆定律相关实验
能力点1 电路故障分析
例1(1)有 无 (2)小灯泡短路 (3)小灯泡断路 (4)断路
(5)滑动变阻器同时接了两个下接线柱 (6)短路 (7)滑动变阻器断路
例2 L1 L2 L1 L2
能力点2 电学实验图像及表格数据分析
1.电压
2.分析电压与电流之比(或画I-U图像,观察图像的特点)
3.电压一定时,电流与电阻成反比 控制电阻两端的电压不同
4.温度 C
5.(1)0.4 (2)10 20 2 【解析】电流表示数为0.4 A,Q位于M处时,电压表测量
a、b整段的电压,由题图丙知当QN=10 cm时,电压表示数出现了变化,则合金丝a
的长度为10 cm,a两端电压Ua=8 V,a、b两端的电压Uab=10 V,由欧姆定律可知,
a的阻值Ra===20 Ω ,由串联电路的电压规律可知,合金丝b两端电压Ub
=Uab-Ua=10 V-8 V=2 V.
能力点3 滑动变阻器规格选取
例 乙
针对练习
1.温度 50 Ω 1.5 A 【解析】由图乙可知,小灯泡在额定电压下的电阻为R灯==
≈8.3 Ω,由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以通过小灯泡的电流与电压不
成正比;当电路电流最小时,电路中接入的总电阻最大,根据图乙可得出最小电流为
0.1 A,根据欧姆定律可计算出此时电路总电阻R===45 Ω,再结合灯丝电阻
随温度升高而增大的特点,可知电流为0.1 A时的小灯泡的电阻小于小灯泡在额定电压
下工作时的电阻8.3 Ω,由此可得出滑动变阻器阻值应至少大于45 Ω-8.3 Ω=36.7 Ω,
由此可知滑动变阻器的规格应选50 Ω 1.5 A.
2.B 【解析】当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路电流为0.12 A,当滑片在中
点附近时,电路中电流变大,则电路电流为0.12 A+5×0.02 A=0.22 A,所以滑动变阻
器接入电路阻值最大时,电源电压:U=0.12 A(R0+R),即3 V=0.12 A(R0+R)①;当
滑片在中点处时,电源电压:U=0.22 A(R0+R),即3 V=0.22 A(R0+R)②;联立①②
可得:R≈22.7 Ω,因这里是粗略计算,则结合所给变阻器的规格可知,小华实验中滑
动变阻器的规格为“25 Ω 1 A”.
3.6 V b 【解析】若电源电压为4 V,则滑动变阻器分得的电压为U滑=U-Ux=4 V
-1 V=3 V,根据串联分压原理可得=,即=,解得滑动变阻器的最大
阻值为R滑大=30 Ω≠15 Ω≠50 Ω,不符合题意;若电源电压为6 V,则变阻器分得的电
压为U′滑=U′-Ux=6 V-1 V=5 V,根据串联分压原理可得=,即=,
解得滑动变阻器的最大阻值为R′滑大=50 Ω,符合题意,故选b规格的滑动变阻器.
4.12 50 Ω 1 A 【解析】要测定标有“3.8 V 0.3 A”字样的小灯泡正常发光时灯
丝的电阻值,则小灯泡正常发光时两端的电压应为3.8 V,则若电压表与灯泡并联,此
时电压表的示数应是3.8 V,小于所用量程的一半7.5 V,所以连接的电路中电压表应与
滑动变阻器并联,测量滑动变阻器两端的电压UR=U-UL,当电源的电压为4.5 V时,
滑动变阻器两端的电压:UR=U-UL=4.5 V-3.8 V=0.7 V,小于所用量程的一半,故
不能选;当电源的电压为12 V时,滑动变阻器两端的电压:U′R=U′-UL=12 V-3.8 V
=8.2 V,电表示数大于所用量程的一半,所以实验时选12 V的电源,滑动变阻器两端
的电压:U′R=8.2 V;电路中的电流:I=0.3 A,所以滑动变阻器接入电路的阻值:R滑
==≈27.3 Ω<50 Ω,所以滑动变阻器选50 Ω 1 A.
实验1 探究电流与电压、电阻的关系
例1(1)如答图所示
例1题答图
(2)断开 右 短路 (3)0.24 5 (4)4 (5)正比 (6)二
例2(1)如答图所示
例2题答图
(2)A (3)①2 ②左 ③50 ④导体两端的电压 反比 (4)无交点
对每一个电流值,变阻器RP的阻值是定值电阻的阻值倍数不变,两个图像平行
实验2 用电流表和电压表测量电阻
例1(1)没有 (2)如答图所示 (3)①1.0 5 ②5 没有设置平均电阻一栏
(4)A (5)电流 (6)50 2.8
【解析】(6)闭合开关,定值电阻和电阻箱串联,电压表测量定值电阻两端的电压;调
节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为90 Ω时,电压表示数为1 V,根据串联电路的特
点和欧姆定律可知电源电压U=1 V+×90 Ω……①;当阻值为20 Ω时,电压表示
数为2 V,根据串联电路的特点和欧姆定律可知电源电压U=2 V+×20 Ω……②;
联立①②得,定值电阻为50 Ω,电源电压U=2.8 V.
例1题答图
例2(1)如答图所示
例2题答图
(2)B (3)B 电压表 (4)8.3 (5)变化 灯丝电阻受温度的影响
(6)捏滑片时减小了电阻丝接入电路中的长度,减小了电阻(或捏滑片增加了滑片与电
阻丝接触面积,减小了电阻) (7)变大
实验3 特殊方法测电阻
R0 R0 R 使电流表的示数为I R0R0 R0 R
使电压表的示数仍为U R0
兰州真题 随堂测
1.(1)如答图所示
第1题答图
(2)断开 (3)电流表示数为零,电压表示数也为零 0.4 (4)B
2.(1)电流表断路 (2)R2 (3)变大 左 3 (4)7.5
【解析】(2)根据表格数据知,定值电阻的电压U=IR=10 Ω×0.3 A=3 V不变,则滑动
变阻器两端的电压为U′=U电源-U=4.5 V-3 V=1.5 V,根据串联分压时,电压之比等
于电阻之比,滑动变阻器的阻值是定值电阻的一半,当定值电阻是30 Ω,滑动变阻器
的电阻是15 Ω,因而必须选择R2.(3)小林将25 Ω的定值电阻换成30 Ω接入c、d两点
间后,直接闭合开关,由于电阻变大,分得的电压变大,故电压表的示数会变大,接下
来他应该减小其电压,故应增大滑动变阻器两端的电压,即增大其电阻,则应将滑动变
阻器的滑片P向左移动,直至电压表的示数为3 V.(4)第一次U=IR,则4.5 V=0.6
A×R…①;第二次电流表的指针恰好指在刻度盘的正中央位置,I′=0.3 A,则4.5 V
=0.3 A×(R+Rx)…②;联立解得Rx=7.5 Ω.
3.(1)断开 (2)电压表并联在滑动变阻器的两端了
(3)0.48 (4)5.0 (5)小灯泡的电阻受温度的影响
4.(1)2.7 9 (2) (3)b 电压表的示数恰好为U R0
第2节 欧姆定律及其应用
核心考点 精讲练
考点1 ①欧姆 ②正 ③反 ④ ⑤IR ⑥
考点小练
1.D 2.10 0.3 10 3.0.5 8
4.3 30 1∶3 5.9 0.45
6.(1)B (2)20 10 (3)0.3 (4)2 2.5 (5)0.15 1∶3
兰州真题 随堂测
1.B 2.C
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