内容正文:
专题(四) 欧姆定律
期末复习专题
01
分类突破
02
综合提升
目
录
考向一 电阻 滑动变阻器
1. 如图所示,多芯线是高压输电常用的导线,它是由多根细导线 并 联组成的。材料、长度相同的多芯线的电阻 小于 (选填“大于”“小于”或“等于”)其中每一根细导线的电阻。
并
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2. 如图是一学生用回形针作滑片,一段合金丝作电阻线设计的模拟调光灯电路,闭合开关后,向左移动回形针,发现灯泡发光,但亮度几乎不变,产生这一现象的原因可能是( D )
A. 灯泡被短路 B. 合金丝的电阻太大
C. 电源开路 D. 合金丝的电阻太小
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3. (2024·合肥瑶海校级期中)下列有关电阻、滑动变阻器说法正确的是( C )
A. 电阻是导体对电流的阻碍作用,导体中没有电流流过时,导体就没有电阻
B. 电阻是导体的一种性质,与电压成正比,与电流成反比
C. 将一根金属丝缓慢拉长后,其电阻变大
D. 滑动变阻器是通过改变电阻丝的横截面积来改变电阻的
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考向二 欧姆定律及其实验探究
4. (2024·河南)小红用图Ⅰ所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1) 她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
① 图Ⅰ是根据设计的电路图连接的实物电路,请在图Ⅱ虚线框中画出该电路图。
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② 闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时 电压表 (选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③ 闭合开关,移动滑片,记录了如表数据。第5次的电压表和电流表的示数如图Ⅲ所示,请将示数填入表中。
电压表
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实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 2.8
电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 0.28
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④ 请在图Ⅳ中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I-U图像。
⑤ 分析表中数据或图像的特点,可得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是 电阻一定时电压与电流的比为一定值 。
电阻一定时电压与电流的比为一定值
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(2) 接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是 C 。
A. 换用电压为6V的电源
B. 把电压表改接为0~15V量程
C. 在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
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考向三 电阻的测量
5. (2024·湖北)某小组想测量标有“2.5V
0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,设计了如图甲所示实验电路,电源电压不变。
(1) 请用笔画线代替导线将图甲中实物电路连接完整。
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(2) 移动滑动变阻器的滑片至最 左 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,观察到小灯泡在电压达到0.42V时开始发光,此时电流表示数如图乙,示数为 0.12 A。
(3) 根据实验数据绘制U-I图像如图丙,小灯泡未发光时的电阻可能为 B 。
A. 0Ω B. 3.1Ω
C. 3.5Ω D. 8.3Ω
(4) 随着电流的增大,滑动变阻器两端的电压 减小 ,小灯泡的电阻 增大 ,整个电路中的电阻 减小 。(选填“增大”“减小”或“不变”)
左
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考向四 欧姆定律在串联、并联电路中的应用
6. 如图所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻。若开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为5∶2,则R1、R2电阻之比为 3∶2 ;若开关S1闭合、S2断开,两表均为电流表,则甲、乙两表的示数之比为 3∶5 。
3∶2
3∶5
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7. (2025·宣城模拟)如图,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合S,滑片从中点向右移动时,下列说法正确的是( C )
A. 电压表示数变大,电流表A1示数变小
B. 电压表示数不变,电流表A2示数变大
C. 电压表示数与电流表A2示数的比值变大
D. 电流表A2与A1示数之差变小
C
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8. (2025·合肥二模)如图所示,电源电压和R0的阻值均保持不变,闭合开关后,当滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( D )
A. 电压表V1示数变大,电流表A示数变小
B. 电压表V2示数变大,电流表A示数变小
C. 电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D. 电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
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9. 如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,R2的阻值为30Ω,当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.3A。求:
(1) 电源电压。
解:(1) 当开关S1闭合,S2、S3断开时,电路为R2的简单电路,U=U2=I2R2=0.3A×30Ω=9V
第9题
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(2) 当开关S3闭合,S1、S2断开,电流表的示数为0.2A时,R2两端的电压。
解:(2) 当开关S3闭合,S1、S2断开时,R2、R3串联,R2两端的电压U2'=IR2=0.2A×30Ω=6V
第9题
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(3) 当开关全都闭合时,为了保证电流表的安全,电阻R1的阻值范围。
解:(3) 当开关全都闭合时,R3被短路,R1、R2并联,电流表测量干路电流,由于并联电路的各支路互不影响,所以此时通过R2的电流I2=0.3A,为了保证电流表的安全,即电流表的最大电流为0.6A,根据并联电路的电流规律可知,通过R1的最大电流I1=I大-I2=0.6A-0.3A=0.3A,由欧姆定律可得,R1的最小电阻R1==30Ω,即R1的阻值应大于或等于30Ω
第9题
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10. (2024·福建)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S,当热敏电阻Rt的温度降低时,电压表V1的示数 变大 ,电压表V2的示数与电流表A的示数之比 不变 。(均填变化情况)
第10题
变大
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11. (2025·芜湖镜湖校级一模)小灯泡的I-U图像如图甲所示,将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2时,电流表的示数为0.3A,则电阻R的阻值为 7.5 Ω。
7.5
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12. (2023·安徽)将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图甲所示。将它接入如图乙所示的电路中,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,柔性塑料中的细金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的( D )
A. 电压表和电流表示数都变大
B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表和电流表示数都变小
D. 电压表示数变大,电流表示数变小
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13. 小年同学连接了如图所示的电路。电源电压恒为3V,闭合S,将滑片移至某一位置A时,电压表V1示数为U1,电压表V2示数为1V,电流表示数为I1,再将滑片向右移动到另一位置B的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变化了ΔR,电压表V2示数变化了1V,电流表示数变化了0.1A,则下列结果正确的是( D )
A. U1=2V B. I1=0.1A
C. ΔR=10Ω D. R1=10Ω
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14. (2023·十堰)在“伏安法测电阻”的实验中,小红选用电源(电压未知且不变)、待测定值电阻Rx(约为10Ω)和符合要求的滑动变阻器(最大阻值R0已知)等器材,连接了如图甲所示的实物电路。
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(1) 请用笔画线代替导线将实物电路连接完整(要求:闭合开关后,滑片P向右移动时电流表示数变小)。
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(2) 闭合开关S,移动滑片P,电流表示数有变化,电压表指针不动。为找出故障,小红断开开关S,将滑片P移到最大阻值处,然后拆下电压表,分别换用电压表的不同量程在电源两端试触,电压表均无示数。此故障原因是 电压表内部开路 (选填“电流表内部短路”“电压表内部开路”或“定值电阻开路”)。
(3) 小红发现,不补充器材,利用(2)中已连好的实物电路也能测出Rx的阻值,并设计了对应的电路图如图乙所示,请将下列实验步骤补充完整。
① 检查电路无误后,闭合开关S,不调节滑片P,记录此时电流表示数为I1。
② 调节滑片P至A处 ,记录此时电流表示数为I2。
③ Rx= (用I1、I2和R0表示)。
电压表内部开路
调节滑片P至A处
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15. 蔬菜大棚是一种用于蔬菜种植的设施,其温度的控制对于蔬菜的生长和产量具有重要的影响,在学习了电学的相关知识后,小彦与同伴共同设计了一款检测温度的装置。其电路原理图如图甲所示,主要构成元件有:电压保持不变的电源、热敏电阻Rt(Rt阻值随环境温度变化关系如图乙所示)、规格为“600Ω 0.2A”的滑动变阻器R,允许通过的最大电流为0.05A的电流表,允许测量的最大电压为9V的电压表。将此装置放在温度为10℃的蔬菜大棚内,闭合开关S,将滑动变阻器滑片调到最左端,此时电路中电流表示数为0.03A。求:
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(1) 电源的电压。
解:(1) 由图甲电路图可知,滑片在最左端时,只有热敏电阻接入电路,由图乙所示图像可知,温度为10℃时,热敏电阻阻值为400Ω,电源电压U=IRt=0.03A×400Ω=12V
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(2) 若大棚内温度为30℃时,滑动变阻器可以调节的范围。
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(3) 在保证两电表安全工作的前提下,该装置能监测的最高温度。
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