内容正文:
14.3 欧姆定律的应用
第1课时 伏安法测电阻
第十四章 欧姆定律
01
新知梳理
02
基础过关
目
录
03
能力进阶
1. 由欧姆定律的变形公式R=可知,要测出导体的电阻,只需用 电压表 测出导体两端的电压,用 电流表 测出通过导体的电流,代入公式就可算出这个导体的电阻了。这种测量电阻的方法叫伏安法。
2. 在用伏安法测小灯泡电阻的实验中,连接电路时开关应 断开 (选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片应置于连入电路时阻值 最大 的位置。因小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而 增大 ,故 不能 (选填“能”或“不能”)用多次测量的电阻的平均值作为小灯泡灯丝的电阻。
电压表
电流表
断开
最大
增大
不能
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1. 关于“测量小灯泡工作时的电阻”的实验,下列说法不正确的是( D )
A. 实验的原理是欧姆定律
B. 测量电阻的方法叫伏安法
C. 实验至少要7根导线
D. 实验时要将电流从尽可能大逐步调至使小灯泡正常发光
D
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2. (2024·合肥巢湖期末)如图所示是小唐同学进行“伏安法”测电阻的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是( C )
A. 滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
B. 多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C. 用该电路图探究“电流与电阻的关系”过程中,滑动变阻器作用之一是保持R两端的电压不变
D. 将定值电阻R换成小灯泡并测小灯泡的电阻,也需多次测量取平均值以减小误差
第2题
C
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3. (2025·宿州埇桥校级一模)在“测量小灯泡电阻”的实验中,实验室提供了如下器材:正常工作时两端电压为2.5V的小灯泡、电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一个,导线若干。
(1) 小安设计了图甲电路图,请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整,要求:S闭合后,滑片P向左移动时灯泡变暗。
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(2) 连好电路后,将滑动变阻器的滑片P移至最 左 (选填“左”或“右”)端。闭合开关S,小安发现灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数有变化,电压表示数无变化,则电路故障的原因可能是 小灯泡短路 。
(3) 排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,同时观察电压表示数的变化,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 7.4 Ω。(结果保留一位小数)
左
小灯泡短
路
7.4
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4. 在做“伏安法测电阻”的实验中,有两名同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,画出定值电阻和小灯泡的U-I图像,分别如图甲、乙所示,则对于图像的分析,下列说法错误的是( D )
A. 由图甲可知,定值电阻的阻值为1Ω
B. 由图甲可知,定值电阻的阻值不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C. 由图乙及实验现象可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D. 为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
D
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5. (2025·合肥瑶海一模)物理实验小组的同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻R的阻值。
(1) 连接电路时,发现电压表的指针如图乙所示,原因是 电压表未调零 。
电压表未调零
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(2) 纠正错误后闭合开关S,发现两电表指针均只有微小偏转,接下来应当进行的操作是 C 。
A. 断开开关,再次检查电路是否有故障
B. 换用最大阻值更小的滑动变阻器
C. 移动滑动变阻器的滑片,并观察两电表的示数变化情况
C
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(3) 正确进行实验,实验中得到的实验数据如表所示,第3次实验时,电流表的示数如图丙所示,则待测电阻的阻值为 5.1 Ω(结果保留一位小数)。
实验次序 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.7
电流I/A 0.3 0.4
5.1
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6. (2024·滁州全椒期末)某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验。他们准备的实验器材有:两节新干电池、待测电阻Rx、规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关、若干导线。
(1) 他们连接了如图甲所示的电路后,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转,用一根完好的导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障可能是 滑动变阻器开路 。
滑动变阻器开路
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(2) 排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当观察到电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则Rx的阻值为 5 Ω。
5
(3) 随后,爱思考的同学们又各自设计了如下的电路来测Rx的阻值,其中不能测出Rx阻值的电路是 B 。
B
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14.3 欧姆定律的应用
第2课时 欧姆定律在串联、并联电路中的应用
第十四章 欧姆定律
01
新知梳理
02
基础过关
目
录
03
能力进阶
04
思维拓展
1. 串联电路的总电阻 等于 串联导体的电阻之和,表达式为 R总=R1+R2 。
2. 串联电路各部分电路两端的电压之比等于 电阻之比 ,用公式表示为 。
3. 并联电路的总电阻的倒数, 等于 各并联导体的电阻的倒数之和,表达式为 。
4. 并联电路各支路的电流之比等于 电阻的反比 ,用公式表示为 。
等于
R总=R1+R2
电阻之比
等于
电阻的反比
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1. (教材P90活动1改编)串联后的总电阻比其中任意一个导体的电阻都 大 (选填“大”或“小”),因为几个导体串联起来相当于增大了导体的 长度 。
2. 阻值分别为10Ω和40Ω的两个电阻串联在电路中,其总电阻为 50 Ω。引入“总电阻”概念时运用的科学方法是 等效替代法 (选填“等效替代法”或“控制变量法”)。
3. (教材P91活动2改编)并联后的总电阻比其中任意一个导体的电阻都 小 (选填“大”或“小”),因为几个导体并联起来相当于增大了导体的 横截面积 。3Ω和6Ω的两个电阻,并联等效电阻为 2 Ω。
大
长度
50
等效替代法
小
横截面积
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4. 已知R1∶R2=1∶2,当两电阻串联时,通过它们的电流之比I1∶I2= 1∶1 ,两端的电压之比U1∶U2= 1∶2 ;当两电阻并联时,通过它们的电流之比I1'∶I2'= 2∶1 ,两端的电压之比U1'∶U2'= 1∶1 。
5. (2023·内江)有一只小灯泡上标有“3.6V
0.3A”字样,小灯泡正常发光时的电流为 0.3 A。若我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常发光,则需要串联一个 8 Ω的电阻。
6. R1=10Ω,R2=1Ω,将这两个电阻并联接入电路,等效电阻大小( B )
1∶1
1∶2
2∶1
1∶1
0.3
8
B
A. 一定大于10Ω
B. 一定小于1Ω
C. 在10Ω与1Ω之间
D. 无法确定
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7. 两个电阻,第一个阻值是R,第二个阻值是2R,把它们串联起来接入电路中,如果第一个电阻两端的电压是4V,那么第二个电阻两端的电压为( B )
A. 2V B. 8V C. 4V D. 6V
B
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8. 在如图所示的四个电路中,电压U相等,电阻R1>R2,则电路中的总电流按从大到小的顺序排列正确的是 ( B )
A. 丁、甲、乙、丙 B. 丙、乙、甲、丁
C. 丙、甲、乙、丁 D. 甲、乙、丁、丙
B
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9. (2023·安徽)如图所示的电路中,电阻R0=12Ω。闭合开关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表示数为2.5V;将S2切换到b端,电压表示数为1.5V,则电阻Rx的阻值为 8 Ω。
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10. 在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中,小明采用如图甲所示的方法连接(新干电池),结果两个灯泡都亮了。这时两灯的连接方式是 串联 ,若灯泡的规格均为“3V 0.6A”,通过每个灯泡的电流随两端电压的变化关系如图乙所示,则每个灯泡的电阻是 3 Ω。
串联
3
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11. 电源电压不变,电阻R=10Ω,电路中电流为I,要使电路中电流变为原来的,可以( A )
A. 串联30Ω电阻 B. 并联30Ω电阻
C. 串联40Ω电阻 D. 并联40Ω电阻
12. 如图所示电路中,R1∶R2=3∶2,若断开开关S,在甲、乙两处均接入电流表,则甲、乙两表示数之比I甲∶I乙为( B )
A. 2∶3 B. 3∶5 C. 5∶3 D. 3∶2
A
B
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13. (2025·合肥庐阳校级一模)一辆新能源电动汽车具有车速提醒功能,当车速过快时,提醒驾驶员减速。如图甲所示为该车提醒功能的简化电路图,电源电压为12V,定值电阻R=10Ω,Rv为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示。当车速达到120km/h时,观察到电压表示数为10V,且报警铃声响起。求:
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(1) 当车速为120km/h时,Rv对应的阻值。
解:(1) 图甲中R和Rv串联,电压表测量Rv两端的电压。根据串联电路电压规律可知,R∶Rv=UR∶Uv,当车速为120km/h时,电压表示数为10V,则10Ω∶Rv=(12V-10V)∶10V,解得Rv=50Ω
(2) 当车速为60km/h时,此时电压表的示数。
解:(2) 由图乙可知,当车速为60km/h时,Rv的电阻Rv'=10Ω+(50Ω-10Ω)×=0.3A,电压表的示数U'=IRv'=0.3A×30Ω=9V
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14. 将两只不同阻值的电阻R1和R2连成图甲所示的电路,当闭合开关后,电流表的示数为0.5A。现将电阻R1和R2改接成图乙所示的电路,仍接在原来的电源上,则闭合开关后,电流表的示数( D )
A. 一定小于0.5A
B. 一定大于0.5A,但小于1A
C. 一定大于1A,但小于2A
D. 一定大于2A
D
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