内容正文:
中考专题复习学案--欧姆定律在串、并联电路中的应用
【知识梳理】
1.欧姆定律的内容是___________________________________________________,用公式表示是__________,由此变形出计算电压的公式是__________,计算电阻的公式是_____________。
2.串联和并联电路的特点:
串联电路
并联电路
电流公式
I = I1 = I2
电流公式
I = I1 + I2
电压公式
U = U1 + U2
电压公式
U = U1 = U2
电阻公式
R = R1 + R2
串联分压公式
U1 : U2 = R1 : R2
并联分流公式
I1 : I2 = R2 : R1
电流之比
I1 : I2 = 1 : 1
电压之比
U1 : U2 = 1 : 1
【实验再现】
1.小明做“探究电流与电阻关系”实验,实验器材有:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30Ω 0.5A”)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干。
(1) 小明连接好如图所示的电路。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,小明发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了 (选填“短路”或“断路”)故障。
(2)排除故障后,多次改变R的阻值,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R的变化图像。
①由图像可得:导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
②该实验采用的研究方法是 。
(3)为了顺利完成本次实验,则定值电阻两端的电压可调范围为 V。
【例题讲解】
( )例1.如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=15Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω 2A”字样,下列说法正确的是
A.R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3A,电压表示数为0
B.R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2A,电压表的示数为3V
C.R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4A,电压表示数为6V
D.R2的滑片P在a端,闭合S、S1、S2时,电流表示数为1.2A,电压表的示数为0
例2图
例1图
( )例2.如图,R1>R2,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左滑动,电压表V1示数变化量的绝对值为△U1,电压表V2示数变化量的绝对值为△U2,滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为△U3,下列说法正确的是
A. V1示数变小,V2示数变大 B. V1示数变大,△U1<△U2
C. V2示数不变,△U1=△U3 D. V2示数变大,△U1<△U3
【跟踪练习】
( )1.由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比 B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
( )2.图示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知
A.乙是小灯泡的I—U图象 B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
第2题图 第3题图 第4题图 第5题图
( )3.图示电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关S,电压表V1与V2的示数之比是
A.1:2 B.1:3 C.2:1 D.2:3
( )4.如图所示,小嫒同学设计了一个简单的“调光电路”。电路连接好后闭合开关,导线完好,却发现小灯泡不亮,电流表无示数。于是用一个完好的电压表探测电路故障,将电压表接在ab两点,发现无示数;接在ac两点,发现有示数。对故障分析,下列说法正确的是
A.滑动变阻器短路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.小灯泡断路
( )5.如图所示,电源电压不变,电阻R2=4Ω,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( )
A.4V 2Ω B.5V 1Ω C.4V 1Ω D.2V 2Ω
( )6.图示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,两个电阻的U﹣I关系图象如图所示。则下列判断正确的是
A.电源电压为13V B.变阻器滑片在中点时,电压表V2示数为7.2V
C.图线甲是电阻R1的“U﹣I”关系图象D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
第6题图 第7题图 第8题图
( )7.如图所示的电路中,电源电压为4.5V不变,灯L标有“3V 0.9W”,设灯L的电阻不变,滑动变阻器R标有“30Ω 1A”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。为了保护各电表和元件,滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是
A.0~20Ω B.0~30Ω C.5~20Ω D.20~30Ω
( )8.为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数不变B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数不变,电压表示数变大D.电流表示数不变,电压表示数不变
9.有一定值电阻R与一小灯泡L,通过它们的电流I与它们两端的电压U的规律如图所示,现将R和L并联接在电压为4V的电源两端,此时干路中的电流是 A。
第9题图 第10题图 第11题图 第12题图
10.如图所示,已知R1:R2=3:1,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙= ;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙= 。
11.如图所示,电源电压恒为6V,R1为10Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4A,则通过R1的电流为 A,R2的阻值为 Ω,干路电流为 A。
12.甲、乙两个定值电阻,甲标有“10Ω,1.0A”,乙标有“15Ω,0.6A”字样。若将它们串联后接入电路中,电路两端允许加的最高电压是 V;若将它们并联在同一个电路中,则干路中的最大电流为 A。
13.在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.06A,则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为 Ω,短路位置到甲地的距离是 m。
14.如图是小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0~0.6A的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,油量表指针满偏;当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小。则R0的阻值是 Ω,油量表的最小读数是 A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数是 A,据此推理油量表的刻度 (“均匀”/“不均匀”)。
第14题图 第15题图 第16题图
15.如图所示是某同学设计的压力计电路原理图,当闭合开关S,A板受到向下的压力增大时,R2接入电路的阻值 (填“增大”或“减小”),为实现压力增大,电表示数增大,应把 表改装为压力计。
16.图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,则R1的阻值为 Ω,当滑动变阻器滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的 点(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”)。
17.如图甲,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示,则电源电压为 V,R1的阻值为 Ω。
第17题图
18.图甲是某同学设计的温度报警电路,电压U恒为12V,电阻R1、R2中,一只为热敏电阻,另一只为电阻箱,其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示,报警电路要求:①输出电压随温度的升高而增大;②当输出电压达到或超过4V时,便触发报警器(未画出)报警,图中热敏电阻应为 (填“R1”或“R2”);若将电阻箱调至0.4kΩ,则电路开始报警的温度为 ℃;使用一段时间后,电源电压会降低,为不改变电路开始报警的温度,则应调节电阻箱,使其阻值 至适当值。
第18题图
19.如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压恒为12V,RP是红外线探测电阻,R是定值电阻,阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时,摄像机自主启动拍摄。求:
(1)电路中的电流。
(2)RP的阻值。
20.如图甲、乙是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。
电源电压恒为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R1标有“15Ω 1A”,滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,定值电阻R2=20Ω。求:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数。
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表的示数。
(3)若既能保证电路各元件的安全,又能使滑片P移动到最右端,则选取R2时,其阻值不能小于多少?
参考答案
【知识梳理】
1.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,
【实验再现】
(1) 左 断路 (2)① 反比 ② 控制变量法 (3) 2.4V~2.5 V。
【例题讲解】【例1】. B 【2】.D
【跟踪练习】1.C 2.C 3. B 4. D 5. C 6.B 7. C 8. B 9. 1.1 10.4:1 3:4
11.0.6 15 1 12.15,1.5 13. 100 5000 14.20;0.3;0.4;不均匀
15.增大 电压 16. 10 B 17.4 6 18. R2 28 升高
19.(1)1A;(2)4Ω。 20. (1)0.3A;(2)2V;(3)阻值不能小于15Ω。
学科网(北京)股份有限公司
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