内容正文:
欧姆定律
一、电流与电压、电阻的关系
1. 当电阻一定时,通过该电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
2. 当电压一定时,通过某电阻的电流与电阻的大小成反比。
二、欧姆定律
1. 欧姆定律:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正
比,跟这段导体的电阻成反比。
2. 欧姆定律的公式:I = 。欧姆定律公式的变形式:U = IR或R = 。
注意点:欧姆定律的公式及其变形公式可用于已知电压、电流、电
阻中的两个量,求第三个量。
三、伏安法测电阻
1. 伏安法测电阻的原理:测出电阻两端的电压U及通过电阻的电流
I,再利用欧姆定律公式的变形式R = 求出电阻值。电路原理图如右图
所示。
2. 连接电路时要求开关断开,滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
注意电压表、电流表选用的量程以及“ + ”“ - ”接线柱与电源正、负极的
对应。
3. 为了减小误差,需多次测量再求电阻的平均值。
四、串、并联电路的规律总结
串联电路 并联电路
电路图
电压(U) U = U1 + U2 U = U1 = U2
电流(I) I = I1 = I2 I = I1 + I2
电阻(R) R = R1 + R2 = +
电流和电压的
分配 分压定律: = 分流定律: =
易考点:①利用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系。②对欧姆定
律内容的理解,利用欧姆定律进行简单的电学计算。③伏安法测量电阻
的实验分析。
知识点一 探究电阻一定时,电流与电压的关系
某同学在探究“通过定值电阻的电流与该电阻两端的电压的关系”
时,发现通过电阻a、b的电流随电压变化的情况如图所示,则下列结论
中与图像相符的是( )。
A. 当电压和电流均为0时,电阻a、b的阻值也为0
B. 当电压相同时,通过阻值大的电阻的电流大
C. 当电流相同时,阻值小的电阻两端的电压大
D. 两个电阻阻值的关系是Ra > Rb
电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横
截面积和温度有关,与它两端的电压和通过它的电流无关。当电压相同
时,通过阻值大的电阻的电流小;当电流相同时,阻值小的电阻两端的
电压小。由图像可知,在电压相同时,Ia < Ib,所以Ra > Rb。
D
本题考查学生的图像分析能力,要会根据图像的函数关系
得出结论。
注意图像中横坐标表示电流,纵坐标表示电压。
知识点二 探究电压一定时,电流与电阻的关系
小明用如图所示的电路探究“一段电路中的电流与电阻的关系”。在
此实验过程中,当A、B两点间的电阻由10 Ω更换为5 Ω后,为了探究上
述问题,他应该采取的唯一操作是( )。
A. 保持滑动变阻器的滑片不动
B. 将滑动变阻器的滑片适当向左移动
C. 将滑动变阻器的滑片适当向右移动
D. 适当增加电池的节数
在滑动变阻器的阻值不变的情况下,将10 Ω的定值电阻换成5 Ω的定值电阻,整个电路的阻值减小,由I = 可知,电路中的电流增大,此时滑动变阻器两端的电压增大,定值电阻两端的电压减小,要使定值电阻两端的电压不变,根据欧姆定律可知应增大电路中的电流,减小滑动变阻器接入电路中的电阻,故将滑动变阻器的滑片适当向左移
动,从而使电压表的示数不变。
B
研究电流与电阻的关系时,要保持电压不变,通过改变定
值电阻的阻值,讨论电流与电阻的关系。
注意控制变量法的应用,在研究电流与电阻的关系时需要
控制电压不变。
知识点三 欧姆定律
欧姆定律的公式经变形可得R = 。下列说法中正确的是( )。
A. 当电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成正比
B. 对同一个导体,它两端的电压与通过它的电流之比是定值
C. 当导体两端的电压为0时,导体的电阻也为0
D. 当电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
由于导体的电阻是导体本身阻碍电流的性质,对于同一个
导体,其电阻不会随电压的改变而改变,也不会随电流的改变而改变。
根据欧姆定律公式的变形式R = 可知,电阻两端的电压与通过它的电流
之比是一个定值。
B
影响导体电阻大小的因素有导体的长度、横截面积、材料
以及温度,其大小与它两端的电压以及通过它的电流均无关。
我们可以通过改变导体的电阻(如用变阻器)来改变电路
中的电流,但不能通过改变电流来改变导体的电阻。
知识点四 欧姆定律的应用
如图甲、乙所示的电路中,电源电压相同且保持不变。在如图甲所
示的电路中,闭合开关S,电压表的示数为2.5 V,电流表的示数为0.1
A;在如图乙所示的电路中,闭合开关S,电压表的示数为3 V。
(1)R1、R2的阻值分别为多大?
(2)图乙中电流表的示数为多大?
(1)由图甲可知,闭合开关S后,该电路为R1和R2的串联电
路,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压,则由R=可求得
R1的阻值;根据串联电路的电压特点可得出R2两端的电压,再由R=可
求得R2的阻值。(2)已知电源电压和R1、R2的阻值,利用I=可分别求
出通过R1和R2的电流,由并联电路的电流特点可得出干路中的电流,即
图乙中电流表的示数。
(1)由题意可知,电源电压U=3 V,图甲中电压表的示数为2.5 V,即R1两端的电压U1=2.5 V,由串联电路的电压特点可知,R2两端的电压U2=U-U1=3 V-2.5 V=0.5 V,则R1===25 Ω,R2===5 Ω。
(2)图乙中通过R1的电流I1===0.12 A,通过R2的电流I2===0.6 A,则干路中的电流I ′=I1+I2=0.12 A+0.6 A=0.72 A,所以图乙中电流表的示数为0.72 A。
本题考查欧姆定律的应用,掌握串、并联电路的电流特点和
电压特点并能熟练运用是解题的关键。
串联电路:I=I1=I2,U=U1+U2;并联电路:I=I1+I2,U=U1=U2,不要记反了。
在“测量小灯泡的电阻”实验中,小灯泡的额定电压(即正常工作时
的电压)是2.5 V。
(1)请你用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。
(2)小华在连接完最后一根导线时,小灯泡立即发光。请你分析,产
生这一现象的原因是 。
(3)排除故障后,继续实验,如图乙所示为小灯泡正常发光时的电
流,此时灯丝的电阻是 Ω。
(4)小明和小华按照老师的要求,设计了在缺少电流表时测量小灯泡
电阻的方案。
小明:用如图丙所示的电路(滑动变阻器的最大阻值已知)。闭合
开关,分别读出滑片在A、B两端时电压表的示数,然后计算出小灯
泡的电阻。
小华:把一个电压表分别接在小灯泡和阻值已知的定值电阻的两端,如
图丁所示。闭合开关,读出电压表的示数,然后计算出小灯泡的电阻。
你认为 设计的方案更好,理由是 。
(1)小灯泡的额定电压为2.5 V,故电压表的量程为0~3 V,
且与小灯泡并联,注意电压表的正接线柱接在与电源正极相连的那端,
负接线柱接在与电源负极相连的那端;滑动变阻器按“一上一下”原则串
联在电路中。(2)连接好电路,小灯泡立即发光,说明连接电路前开
关是闭合的,这是错误操作,为了保护电路,应在连接电路前断开开
关。(3)小灯泡正常发光时的电压U = 2.5 V,由电路图可知,电流表的
量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,所以小灯泡正常发光时的电流I = 0.5
A,此时灯丝的电阻R = = = 5 Ω。(4)小明的实验方案中,滑片在A、B两端时,电路中的电流不同,会使小灯泡的电阻不同,所以测得的小灯泡的电阻不准确;小华的实验方案中,小灯泡的电阻恒定,误差较
小。
(1)如右图所示。 (2)连接电路时,开关未断开 (3)
5 (4)小华 小灯泡的电阻恒定,误差小
连接电路图时要根据小灯泡的额定电压确定电压表的量
程,且与小灯泡并联。滑动变阻器应按“一上一下”原则串联在电路中。
连接电路时要求开关断开且滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
连接电路既要注意电表的量程,又要注意正、负接线柱的
连接。读取电流值时需从电路图中确定其量程。
伏安法测电阻。
1. 某同学探究电流与电阻的关系时,根据收集到的数据画出如图所示的
图像,下列结论中与图像相符合的是( C )。
A. 电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成反比
B. 电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比
C. 电压一定时,通过导体的电流跟它的电阻成反比
D. 电压一定时,导体的电阻跟通过它的电流成反比
C
2. 对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( C )。
A. 公式R = 表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 公式I = 表明:通过导体的电流与导体两端的电压成正比
C. 同一导体两端的电压增大到原来的几倍,通过它的电流也增大到原来
的几倍,电压与电流的比值不变
D. 公式U = IR表明:导体两端的电压U是由通过它的电流I和它的电阻R共同决定的
C
3. 两个定值电阻,甲标有“10 Ω 1.5 A”,乙标有“20 Ω 0.5 A”,现把它们
串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压是( B )。
A. 25 V B. 15 V C. 10 V D. 5 V
B
4. 在如图所示的电路中,电源两端电压为6 V且保持不变,定值电阻R1的
阻值为10 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω。当开关S闭合,滑动变阻
器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( A )。
A. 电压表的示数变化范围是1~6 V
B. 电流表的示数变化范围是0.2~0.6 A
C. 电压表的示数变大,电流表的示数变小
D. 电流表和电压表的示数都不变
A
5. 【咸宁】光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图所示为某小
区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变
阻器,A、B间接监控装置,则( A )。
A. 当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间的电压降低
B. 当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间的电压升高
C. 当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大
D. 当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A、B间的电压
A
6. 如图所示的电路中,电源电压为4.5 V且保持不变,电阻R1标有“6 Ω
0.5 A”,滑动变阻器R2标有“30 Ω 1 A”,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~3 V”。为了保护各电表和元件,滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围是( C )。
A. 0~12 Ω B. 0~30 Ω
C. 3~12 Ω D. 3~30 Ω
C
7. 如图所示,电源电压恒为7.5 V。当开关S闭合时,两灯均发光,且电
流表的示数为1 A,电压表的示数为6 V,使用一段时间后,灯L1突然熄
灭,灯L2变亮,电流表示数变大,则电路出现的故障是 ,
此时通过灯L2的电流为 A。(假设灯丝的电阻不变)
灯L1短路
1.25
8. 【金华】利用如图所示的电路研究“电流与电阻的关系”,其中电流表
量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~3 V”,滑动变阻器的规格为“50 Ω 1
A”。依次将阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入A、B之间完成实
验,获得的数据如下表所示。
实验组别 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2 0.1
请回答下列问题:
(1)完成第一组实验,断开开关,拆下5 Ω的电阻,改接10 Ω的电阻。
继续操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到最右
端;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全
和规范角度考虑,正确的顺序是 。
(2)上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是
。
②①④③
电压表示数为
2 V
(3)依据表中数据作出图像,其中正确的是 (填字母)。
A. B. C. D.
(4)要完成本次实验,电源最多只能将 节干电池串联。
AB
4
9. 如图所示为利用滑动变阻器控制电流的电路,其中电阻R为100
Ω,它与滑动变阻器串联在电路中,通过电阻的电流可在10~100 mA范围内调节。
(1)选用电源的电压应为多大?
【答案】(1)当滑片位于a端时,电路为R的简单电路,电路中的电流
最大,为100 mA,所以电源的电压U = IR = 0.1 A × 100 Ω = 10 V。
(2)滑动变阻器的总电阻为多大?允许通过的最大电流至少为多大?
【答案】(2)当滑片位于b端时,电流最小,为10 mA,电路的总电阻
R总 = = 1000 Ω,所以Rab = R总 - R = 1000 Ω - 100 Ω = 900 Ω,当滑动变阻器接入电路中的阻值为0时,电路中的电流为0.1 A,即滑动变阻器允许通过的最大电流至少为0.1 A。
(3)上述电路能否使电阻R两端的电压调为零?请说明理由。
【答案】(3)不可能,因为电阻R两端的电压UR = × 10 V,当
R滑增大时,UR将减小,当R滑达到最大值900 Ω时,UR取到最小值1 V,
故不能取到0。
10. 如图所示,电流表的量程是0~0.6 A、电压表的量程是0~15 V,R1的
电阻是20 Ω,电源电压18 V,滑动变阻器R3的阻值范围是0~200 Ω。(请
画出每小题的等效电路图)
(1)只闭合开关S3时,电流表示数为0.3 A,则R2的电阻为多大?
【答案】(1)只闭合开关S3时,R1、R2串联,电流表测
电路中的电流,等效电路图如下图所示:
电路中的总电阻R = = 60 Ω;
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R2 = R -
R1 = 60 Ω - 20 Ω = 40 Ω。
(2)只闭合开关S1、S3和S4时,在不损坏电流表的情况下,滑动变阻器接入的阻值不得小于多少?
【答案】(2)只闭合开关S1、S3和S4时,R2与R3并联,电
流表测干路电流,等效电路图如下图所示:
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以通过R2的
电流I2 = = 0.45 A;当电流表的示数I ′ = 0.6 A时,滑动变阻器接入电路中的阻值最小,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R3的最大电流I3 = I ′ - I2 = 0.6 A - 0.45 A = 0.15 A;则滑动变阻器接入电路的最小阻值R3 = = 120 Ω。
(3)只闭合开关S2、S4时,在不损坏电流表、电压表的情况下求滑动变阻器允许连入的最大、最小电阻值之比。
【答案】(3)只闭合开关S2、S4时,R1与R3串联,电压
表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,等效电路
图如下图所示:
当电路中的电流I ′ = 0.6 A时,R3接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻R′ =
,解得R3大 = 100 Ω;则滑动变阻器允许连入的最大、最小电阻值之比为R3大∶R3小 = 100 Ω∶10 Ω = 10∶1。
1. 【嘉兴】电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度,其原
理是:光照增强,光敏电阻Rx的阻值变小,施加于玻璃两端的电压降
低,玻璃的透明度下降,反之则玻璃的透明度上升。若电源电压保持不
变,R0是定值电阻,则下列电路图中符合要求的是( C )。
A. B. C. D.
C
2. 在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,得到了甲、乙两个元件的
电流与电压的数据,通过整理绘制出了如图所示的图像。根据图像分
析,下列判断中正确的是( D )。
A. 甲、乙两个元件中的电流与电压都成正比
B. 乙元件是一个定值电阻,且阻值大小为10 Ω
C. 将甲、乙两个元件串联起来接到电路中,当通过甲元件
的电流为0.2 A时,甲、乙两个元件两端的电压之比为2∶1
D. 甲、乙两个元件并联后,接到2 V的电压下,电路的总电流是0.6 A
D
3. 【张家界】使用烟雾报警器可以及时发现火情,减少火灾损失,其原
理如图所示,图中R1为声音非常响亮的电子扬声器,烟雾传感器R2的阻
值随烟雾浓度的增大而急剧减小。如果室内烟雾浓度增大,那么
( D )。
A. 烟雾传感器R2两端的电压变大
B. 扬声器R1两端的电压不变
C. 电流表示数不变
D. 电流表示数变大
D
4. 【内江】现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了分辨它们的阻值
大小,几个同学分别设计了如图所示的四种电路,其中不可行的是
( D )。
A. B. C. D.
D
5. 【烟台】如图所示的电路中,电源的电压保持不变。闭合开关S后,
滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法中正确的是( A )。
A. 电流表A1与电流表A2的示数之和变小
B. 电压表 V与电流表A2的示数之比保持不变
C. 电流表A1的示数变小,电压表 V的示数变大
D. 电流表A2的示数不变,电压表 V的示数不变
A
6. 如图甲所示,电源电压恒为6 V,滑动变阻器的最大阻值为100 Ω,电
路中的电流在0.1~0.4 A之间时,电子元件均能正常工作,通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示,电子元件正常工作时
( B )。
A. 通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B. 滑动变阻器的取值范围是5~40 Ω
C. 当电路中的电流为0.1 A时,电子元件的阻值为
10 Ω
D. 当电路中的电流为0.4 A时,滑动变阻器接入电
路的阻值为20 Ω
B
【解析】由题图乙可知,通过电子元件的电流与其两端电压的关系图像
不是一条过原点的直线,所以通过电子元件的电流与其两端的电压不成
正比,A错误。电路中的电流在0.1~0.4 A之间时,电子元件均能正常工
作,当电路中的电流最大为0.4 A时,滑动变阻器接入电路中的阻值最
小,由题图乙可知,电子元件两端的最大电压为4 V,因为串联电路中
总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的最小电压U1 = U - U电
子 = 6 V - 4 V = 2 V,由
,C错误。当电路中的电流为0.4 A时,滑动变阻器接入电路的阻值R滑 = R小 = 5 Ω,D错误。
7. 电学实验中,经常会出现各种电路故障,检查、分析并排除故障
是处理电路问题的基本技能。在如图所示的电路中,闭合开关后,
两灯都不亮。
(1)用电压表查找故障:若L1两端有电压,且接近A、B两端的电压,
则L1 ;若L1两端无电压,而L2两端有电压,则L2 。
开路
开路
(2)用电流表查找故障:若电流表并联在L1两端时,L2发光,则L1 ;若电流表分别并联在L1和L2两端时,电流表均无示数,而并联在开关两端时两灯都发光,则开关 。
(3)用导线查找故障:若用完好的导线一端与G接线柱相连,另一端分
别与H、E相接触,当接触到接线柱H时,L2发光,当接触到接线柱E时,
L1不发光,则L1 。
开
路
开路
开路
8. 【衢州】小科按照实验要求,设计测量未知定值电阻Rx的阻值(范围
为400~600 Ω)的实验。
器材:干电池两节(总电压为2~3 V),电压表(量程0~3 V、0~15
V)、电流表(量程0~0.6 A、0~3 A)、滑动变阻器(500 Ω 0.5 A)各一个,开关、导线若干。
(1)要求一:测算出Rx,且实验过程中不能拆接电路。
小科设计的实验电路如图甲所示。请分析:
①小科在设计实验前通过估算发现,用所提供的电流表无法测量出电路
中的电流,其原因是
。
②实验时,先将滑动变阻器的滑片P移到某一位置a处,读出电压表示数
为U1,U1即为电源电压;再将滑动变阻器的滑片P移到另一位置b处,读
出电压表示数为U2,则U1 - U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相
关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是
。
由欧姆定律得,电路中的最大电流I =
= 0.0075 A,比电流表的最小刻度0.02 A小得多,因此电流表无法测量出
电路中的电流
a点在最右端,b点在最左端
(2)要求二:增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取,且电路只能
连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y,重新设计了如图
乙所示的电路。实验步骤如下:①先闭合开关S、S1,调节滑动变阻器
使电压表示数为2 V;②再断开开关S1,闭合开关S2,
,读取此时Y的数值。变阻器Y的示数即为
Rx的阻值。
调节变阻器Y的
阻值,使电压表示数为2 V
9. 【杭州】小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表,并设计了如图
所示的电路,在M、 N间可接待测电阻,已知电流表量程为0~0.6 A,电
源电压为12 V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于 (填“A”或
“B”)端。
(2)先将M、 N直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满
偏,电流表0.6 A刻度线处标定的电阻值为 Ω,此时滑动变阻器
的阻值为 Ω。若在M、 N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同
的电阻,则电流表的示数为 A。
B
0
20
0.3
(3)电流表0.2 A刻度线处标定的电阻值为 Ω。
(4)改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度 (填“均匀”或
“不均匀”),理由是
。
40
不均匀
I =
,电流表示数与待测电阻的阻值不
成正比,所以刻度不均匀
10. 【烟台】如图甲所示为某型号电子秤,其原理结构如图乙所示,R0
为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所
示。改写电压表(量程为0~3 V)的表盘数值后可直接读出所称量物体
的质量,设踏板的质量为5 kg,电源电压保持9 V不变, g取10 N/kg。
(1)空载时,电压表的示数为1 V,求R0的阻值。
【答案】(1)空载时,踏板的重力G = mg = 5 kg × 10 N/kg = 50 N,由
题图丙可知,压敏电阻的阻值R = 240 Ω,串联电路中的总电压等于各用
电器两端的电压之和,所以压敏电阻两端的电压UR = U - U0 = 9 V - 1 V =
8 V,串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得,电路中的电流I1
= = 30 Ω。
(2)该电子秤的量程是多大?
【答案】(2)电子秤的量程最大值对应电压表量程最大值,此时定值电阻R0两端的电压为3 V,电路中的电流 I2 =
= 90 kg,故该电子秤的量程为0~90 kg。
(3)若保持电子秤的结构和电压表的量程不变,只在电路中增加一个
电阻,使电子秤的量程变为0~110 kg,请通过计算说明应使用多大的电
阻及如何连接。
【答案】(3)当电子秤的量程变为0~110 kg时,G″ = m′ g = 110 kg ×
10 N/kg = 1100 N,压敏电阻受到的压力为1100 N + 50 N = 1150 N,由题
图丙可知压敏电阻R″ = 20 Ω,此时电路中的总电阻R总 = = 90
Ω,由于串联电路中的总电阻等于各个电阻之和,所以要使电子秤的量
程变为0~110 kg,应串联一个电阻,其阻值R加 = R总 - R0 - R″ = 90 Ω - 30 Ω - 20 Ω = 40 Ω。
1. 利用伏安法测量电阻时,由于使用的不是理想电表,造成测量结果有
误差。某同学采用如图所示的电路,能较准确地测出Rx的阻值,已知
A、B两点之间电压U保持不变。当S接通a时,电压表示数为10 V,电流表示数为0.2 A,当S接通b时,电压表示数为12 V,电流表示数为0.15
A,则待测电阻Rx的阻值为( C )。
A. 60 Ω B. 65 Ω C. 70 Ω D. 75 Ω
【解析】设电流表的内阻为RA,S接a时,U = U1 + I1RA,即U = 10 V + 0.2
A × RA①;S接b时,U = I2(Rx + RA),即U = 0.15 A × (Rx + RA)②;U = 12 V③;由①、②、③式解得Rx = 70 Ω。
C
2. 实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的。如图
所示为某同学改装后的电流表电路图,图中G是灵敏电流表,满偏电流
(即小量程电流表允许通过的最大电流)为I g = 1 mA,其电阻R g = 100 Ω;R1、R2为定值电阻,其中R1 = 5 Ω,R2 = 20 Ω,则( A )。
A. 使用a和b两个接线柱时,电表的量程为0~5 mA
B. 使用a和c两个接线柱时,电表的量程为0~24 mA
C. 使用b和c两个接线柱时,电表的量程为0~10 mA
D. 先用导线将b和c两个接线柱连接起来,再使用a和b两个接
线柱,电表的量程为0~30 mA
A
【解析】使用a和b两个接线柱时,R1和R2串联后再与R g并联,因为并联
电路中各支路两端的电压相等,由I =
× 1 mA = 20 mA,通过电表的最大电流I = I g + I1 = 1 mA + 20 mA = 21 mA,即电表的量程为0~21mA。
3. 【菏泽】实验室内所用的导线很短,导线的电阻可以忽略不计,但长
距离输电需要两条输电线,输电线的电阻则不能忽略不计。当输电线某
处发生短路时,整个输电线路的电阻都会发生改变。已知每米输电线的
电阻是0.01 Ω。
(1)请你利用学过的电学知识,在如图所示的虚线框内为检修人员设
计一个检修电路(器材和仪表任选),可以根据仪表的示数进行有关的
计算,以确定输电线短路的位置,便于检修人员迅速赶往短路所在位置
排除故障。
【答案】(1)如下图所示。
(2)请推导出计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式。
【答案】(2)设每米输电线的电阻为R0,即R0 = 0.01 Ω,电流表的示数
为I,电压表的示数为U,导线的电阻R =
。
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