14.4 欧姆定律的应用 同步练习--- ---2025-2026学年苏科版物理九年级上学期
2025-10-28
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 四、欧姆定律的应用 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.87 MB |
| 发布时间 | 2025-10-28 |
| 更新时间 | 2025-10-28 |
| 作者 | 物李提分加速器工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54600100.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
14.4 欧姆定律的应用易错题合集
易错题型分类
一.欧姆定律实验专题
二.欧姆定律动态电路专题
三.欧姆定律图像专题
四.欧姆定律中的极值问题
题型速通
【欧姆定律实验专题】(共15题)
一.选择题(共1小题)
1.(2025•武汉模拟)如图是测量小灯泡(U额=2.5V)电阻的电路,如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V,有三个滑动变阻器:R1“20Ω 1A”、R2“40Ω 0.5A”R3“50Ω 0.2A”。下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.25
0.22
0.19
0.16
0.10
A.实验中,滑片P向左滑动时电灯变亮
B.实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还控制灯泡电压不变
C.实验中,要多次测量求平均值,减小误差
D.为了完成这5次实验,只能选取的滑动变阻器是R2
【解答】解:A、滑片P向左滑动时远离下接线柱,电阻变大,根据I知,电压不变,电流变小,根据P=UI知灯泡的电功率减小,电灯变暗,故A错误;
B、闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,电路电阻最大,电流最小,对电路起保护作用;
移动滑动变阻器的滑片,改变灯泡的电压和电流,计算灯泡电阻,完成多次实验,以便寻找灯泡电阻与温度的关系,故B错误;
C、由表中数据知:第一次的电阻为:R110Ω,第二次的电阻为R29.1Ω;第三次的电阻为R37.9Ω,可见电压越大,电流越大,灯泡的功率越大,温度越高,电阻越大,即灯泡的灯丝电阻随温度的降低而减小,不能多次测量求平均值,故C错误;
D、当灯泡两端的电压最小UL=0.5V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL=4V﹣0.5V=3.5V,
串联电路中各处的电流相等,所以滑动变阻器接入电路中的电阻R滑35Ω,故滑动变阻器的最大阻值不小于35Ω。
由于R3“50Ω 0.2A”允许通过的电流太小,故选用R2.故D正确。
故选:D。
二.实验探究题(共14小题)
2.(2025秋•徐汇区校级月考)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,可选用器材有:电源(有两种规格,有6伏和4.5伏)、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器(有两种规格,分别标有“10欧 2安”和“20欧 1安”字样)、开关以及导线若干。他选用实验器材,正确连接电路。当滑片P在滑动变阻器一端时,闭合开关S,电压表和电流表示数如图所示,滑片P移动到某一位置时,电压表和电流表指针都自原来位置转动了一小格,继续移动滑片P到另一端时,电流表示数为0.3A。
①请根据相关信息,将表一填写完整(电阻值精确到0.1欧) 序号电压Ux(伏)电流Ix(安)电阻Rx(欧)电阻Rx平均值(欧)14.00.202020.224.50.2220.536.00.3020 。.
②小华选用的滑动变阻器规格是: 10欧 2安 。
表一
物理量
序号
电压Ux(伏)
电流A(安)
电阻Rx(欧)
电阻Rx平均值(欧)
1
2
3
【解答】解:①电压表选用大量程,分度值为0.5V,其示数为4.0V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.2A;
继续移动滑片P到另一端时,电流表示数为0.3A,根据欧姆定律可知电路中的总电阻变小,滑动变阻器接入电路的阻值变小,说明当滑片P在滑动变阻器一端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,移动滑片P到另一端时,滑动变阻器接入电路的阻值最小;
滑片P移动到某一位置时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表指针自原来位置转动了一小格,则电流表的示数为0.22A,根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压变大,电压表指针自原来位置转动了一小格,则电压表的示数为4.5V;
滑动变阻器的滑片在阻值最大时,根据欧姆定律可知Rx的阻值为:
R120Ω;
滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,根据欧姆定律可知Rx的阻值为:
R220.5Ω;
题干中电源有两种规格,6V和4.5V,在第2次读数时,待测电阻两端的电压已到达4.5V,则电源电压应大于4.5V,即电源电压应为6V;
滑动变阻器的滑片在阻值最小时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,则待测电阻两端的电压等于电源电压,为6V,电流表示数为0.3A,根据欧姆定律可知Rx的阻值为:
R320Ω;
电阻Rx的平均值为:
Rx20.2Ω;
表格数据如表所示:
序号
电压Ux(伏)
电流Ix(安)
电阻Rx(欧)
电阻Rx平均值(欧)
1
4.0
0.20
20
20.2
2
4.5
0.22
20.5
3
6.0
0.30
20
②正确连接电路。当滑片P在滑动变阻器一端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,
根据欧姆定律可知电路总电阻为:
R总30Ω,
滑根据电阻串联的特点可知动变阻器的最大阻值R滑=R总﹣R1=30Ω﹣20Ω=10Ω,
故小华选用的滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。
故答案为:①
序号
电压Ux(伏)
电流Ix(安)
电阻Rx(欧)
电阻Rx平均值(欧)
1
4.0
0.20
20
20.2
2
4.5
0.22
20.5
3
6.0
0.30
20
;②10欧 2安。
3.(2025春•淮安期中)如图甲所示是小明用“伏安法”测定值电阻阻值的实物图,电源电压为3V。
(1)在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是 Rx短路(或电压表短路) ;
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片到某一位置,电压表和电流表示数如图乙、丙所示,则测得的Rx阻值为 8 Ω;
(4)同组的小华用小明的方法测量另一定值电阻Rx′的阻值,得到多组数据如表所示:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
1.8
2.1
电流I/A
0.3
0.24
0.17
电阻Rx′/Ω
5
7.5
12.4
①若小华测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小明实验电路连接存在的问题可能是 小明将电压表并联在滑动变阻器的两端 ;
②根据实验数据可知,小华所测的电阻Rx′= 5.1 Ω;
(5)实验后小明发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清,于是他利用电流表和一个阻值已知的定值电阻R0设计了如图丁所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值,实验步骤如下:
①闭合开关,将滑片移至最左端,读出此时电流表的示数为I1;
② 将滑片移至最右端 ,读出此时电流表的示数为I2;
③则滑动变阻器的最大阻值R1= •R0 (用I1、I2和R0表示)。
【解答】解:(1)在伏安法测电阻实验中,电压表与待测电阻并联,测量其两端电压,电流表串联在电路中测量电路电流,滑动变阻器采用“一上一下”的方法串联在电路中,由实验数据知,电流表选择0~0.6A量程;滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大,需要连接A接线柱。电路连接如图所示:
;
(2)串联电路只有一条电流的路径,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路通路,电压表无示数,则产生故障的原因可能是Rx短路或电压表短路;
(3)由图乙知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,其示数为2.4V;由图丙知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,其示数为0.3A;
根据欧姆定律可得,测得的Rx阻值为:;
(4)①根据表格数据知,当电压表示数增大时,电流表示数减小,说明电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,即小明将电压表并联在滑动变阻器的两端;
②根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得,三次测量Rx′阻值分别为:
Rx′5Ω,Rx′5Ω,Rx′5.3Ω,
则小华所测的电阻Rx′5.1Ω;
(5)实验步骤:
①闭合开关,将滑片移至最左端,读出此时电流表的示数为I1;
②将滑片移至最最右端,读出此时电流表的示数为I2;
③在步骤①中,电路为只有R0的简单电路,电流表测电路的电流为I1,则电源电压为U=I1R0;
在步骤②中,R0与滑动变阻器最大阻值串联,电流表测电路的电流为I2,则电源电压为U=I2(R0+Rx);
因电源电压不变,即I1R0=I2(R0+Rx),
解得:Rx•R0。
故答案为:(1)图见解答;(2)Rx短路(或电压表短路);(3)8;(4)①小明将电压表并联在滑动变阻器的两端;②5.1;(5)②将滑片移至最右端;③•R0。
4.(2025•宿州三模)如图所示是小明所在实验小组利用“伏安法”测量某电阻Rx的阻值的实物图。
序号
1
2
3
电压表示数U/V
1
2
2.4
电流表示数I/A
0.1
0.18
0.24
(1)小明按电路图正确连接电路,检查无误后,闭合开关,发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,则电路故障是 电阻Rx断路 ;
(2)实验测得数据如上表,根据欧姆定律可知电阻Rx的阻值为 10.37 Ω。(小数点后保留两位有效数据)
【解答】解:(1)闭合开关,发现电流表没有示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路故障是电阻Rx断路;
(2)由可得三组数据对应的电阻为:
R110Ω,
R211.11Ω,
R310Ω,
则电阻Rx的阻值为:
R10.37Ω。
故答案为:(1)电阻Rx断路;(2)10.37。
5.(2025春•宜兴市校级月考)小明和小华用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)连接电路时,开关应该 断开 ;请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移时电流表示数变大;
(2)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻Rx两端时,电压表无示数,则故障可能是 滑动变阻器断路 ;
(3)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可知,该待测电阻Rx的阻值为 5 Ω;
(4)利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢?小明和小华经过思考,分别设计了如图丙、丁所示的方案(电源电压恒定不变),并进行以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为5Ω、8Ω、20Ω,闭合开关,发现电压表指针分别指向1.5V、2.0V、3.0V的刻度线,于是他在表盘相应位置标出了电阻的数值,如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值了,由以上数据可知:电源电压为 4.5 V,定值电阻R0的阻值为 10 Ω;
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,分析她的设计方案可知:在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻的阻值为 5 Ω。
【解答】解:(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应断开:
滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻Rx串联在电路中,如下图所示:
;
(2)电流表无示数,说明电路中有断路;电压表并联在电源两端时,有示数,说明电源正常,并联在滑动变阻器两端时,电压表有示数,说明滑动变阻器以外电路是通路,并联在定值电阻两端,电压表无示数,说明定值电阻以外电路有断路,所以故障可能是滑动变阻器断路;
(3)由图乙和欧姆定律可知:待测电阻Rx5Ω;
(4)①由图丙可知:U1=1.5V时,R1=5Ω,U2=2V时,R2=8Ω,
由图丙电路可知:在测量电阻时定值电阻R0与电阻箱串联;
由I和串联电路的电压特点可得:
当测量电阻R1时,电源电压U=U0+U1R0+U1R0+1.5V……Ⅰ
当测量电阻R2时,电源电压U=U0′+U2R0+U2R0+2V……Ⅱ
根据上面两式解得:R0=10Ω,电源电压U=4.5V;
②小华的设计方案,电路为串联电路,电压表测量定值电阻R0两端电压,
所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,因为电源电压U=4.5V,电压表量程0~3V,
根据串联分压的原理,当电压表示数最大为3V时,所能测的最小电阻值最小,其两端电压最小Umin=U﹣U0=4.5V﹣3V=1.5V,此时R0两端的电压是能测电阻两端电压的倍,故所能测的最小阻值为10Ω=5Ω。
故答案为:(1)断开;;(2)滑动变阻器断路;(3)5;(4)①4.5;10;②5。
6.(2025•阜平县二模)小亮在用伏安法测量电阻R的阻值时,连接了如图1所示的部分电路。
(1)请用笔画线代替导线完成图1的电路连接,要求滑片P向右端移动时电流变大;
(2)在连接实物电路过程中,开关应处于 断开 状态;
(3)闭合开关,发现两电表均无示数。为了查找故障他将电压表拆下,保持其它部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻R、滑动变阻器两端,发现只有接在待测电阻R两端时,电压表无示数,则故障可能是 滑动变阻器断路 ;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4V时,电流表示数如图2所示,则电阻R为 8 Ω,小亮把该数据作为本实验的最终结果,请你作出评价或建议: 一次测量存在较大误差,应该多次测量求平均值来减小误差 ;
(5)利用图1所示电路还可以探究的电学实验是 探究电流与电压的关系 ;
(6)【拓展】小明所在的小组采用同样的方法测量另一个待测电阻,并且记录了三组数据,如下表所示。然而,在准备分析数据时,他们发现连接电路时出现失误,电压表并联在了滑动变阻器两端。同组的小华提出,无需重新进行实验,并且利用现有的这些数据计算出待测电阻的阻值为 20 Ω。
序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
2.8
0.16
2
2.0
0.20
3
1.2
0.24
【解答】解:(1)要使滑片P向右端移动时电流变大,根据欧姆定律,电路中的总电阻应变小,滑动变阻器接入电路的电阻应变小,所以应将滑动变阻器的右下接线柱与电流表的“﹣”接线柱相连,如图所示
(2)在连接实物电路过程中,为了防止电路连接过程中出现短路等故障损坏电路元件,开关应处于断开状态。
(3)闭合开关,两电表均无示数,可能是电路发生了断路。将电压表分别接在电源、待测电阻R、滑动变阻器两端,发现只有接在待测电阻R两端时电压表无示数,接在电源两端有示数说明电源正常,接在滑动变阻器两端有示数,说明从电源正极到滑动变阻器和电源负极到滑动变阻器是通路,所以故障可能是滑动变阻器断路。
(4)由图1可知,电流表量程为0~0.6A,由图 2 可知,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A。故。
小亮把该数据作为本实验的最终结果不合理,因为一次测量存在较大误差,应该多次测量求平均值来减小误差。
(5)利用图1所示电路,通过调节滑动变阻器改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,还可以探究电流与电压的关系(控制电阻不变,探究电流与电压的关系)。
(6)电压表并联在了滑动变阻器两端,电源电压不变,根据第1和第2两次实验数据有U滑1+U定1=U滑2+U定2
即2.8V+0.16A×R=2.0V+0.20A×R
解得R=20Ω。
故答案为:(1);
(2)断开;
(3)滑动变阻器断路;
(4)8;一次测量存在较大误差,应该多次测量求平均值来减小误差;
(5)探究电流与电压的关系;
(6)20。
7.(2025•子洲县校级一模)小明和小华在做“测量定值电阻的阻值”实验,电路图如图﹣1所示。
(1)根据电路图连接实物时,开关应处于 断开 状态。
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 右 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,观察到电压表无示数,电流表有示数。已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是未知电阻Rx 短路 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使电压表的示数如图﹣2所示,为 2 V,此时电流表的示数为0.4A,则被测电阻Rx= 5 Ω。
(4)在与同学交流后,小华认为测量结果不可靠,其理由是 实验次数太少,误差较大 。
(5)完成实验后,他们想要测量人体的电阻。如图﹣3所示,当小华两只手分别接触A、B两处接线柱后,发现电流表几乎不偏转,电压表有示数,约为电源电压。整个电路连接完好,电路元件也完好,小华推测是人体电阻较大的原因,于是小华换用灵敏电流表后顺利地完成了实验。他不仅测出了自己正常状态下的电阻,还发现干手时测出的电阻值明显大于湿手时的电阻值。由此可猜想人体的电阻大小可能与 皮肤湿度 有关。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处,即最右端;闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是未知电阻Rx短路。因为Rx短路时,电压表相当于测量一段导线两端的电压,所以电压表无示数。
(3)由图﹣2 可知,电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,其示数为2V。
电流表的示数为0.4A,则被测电阻。
(4)只进行一次测量,测量结果具有偶然性,误差较大,应该多次测量求平均值来减小误差。所以小华认为测量结果不可靠。
(5)干手时测出的电阻值明显大于湿手时的电阻值,说明人体的电阻大小可能与人体皮肤的干湿程度有关。
故答案为:(1)断开;
(2)右;短路;(3)2;5;
(4)实验次数太少,误差较大;
(5)皮肤湿度。
8.(2025•新宾县模拟)为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路连接完整。(导线不得交叉)
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表有示数,电流表始终无示数,其原因可能是 Rx短路 。
(3)排除故障后,正常进行实验并将实验数据记录在表中。第3次测量时电流表的示数如图乙所示,则第3次测得的电阻值为 10.4 Ω,根据三次实验数据可得定值电阻Rx= 9.9 Ω。(结果均保留一位小数)
实验次序
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
0.2
10
3
2.5
(4)在实验拓展环节,实验小组设计了如图丙所示电路来测量未知电阻Rx的阻值,滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变,请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 b 端,记录电流表示数为I2;
③写出待测电阻的表达式Rx= (用已知量和测量量的符号表示)。
【解答】解:(1)由图甲可知,电源电压是3V,所以电压表应接入0~3V量程,滑动变阻器要一上一下连入电路,如图所示:
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数,说明电路没有发生断路,电压表始终无示数,明电压表两接线柱之间被短路,其原因可能是Rx短路;
(3)排除故障后,闭合开关,调整滑片P到某一位置后,由图乙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,根据指针位置可知,电流表此时的示数为0.24A,
由I可知,第三次测得的电阻值:;
多次测量求平均值可以减小误差,因此定值电阻阻值:;
(4)①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,滑动变阻器R0与待测电阻并联,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;
所以电源电压:U=U0=I2R0,
两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流:Ix=I1﹣I2,
并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:Ux=U=I2R0,
则待测电阻:。
故答案为:(1);(2)Rx短路;(3)10.4;9.9;(4)②b;③。
9.(2025•长沙模拟)小明设计并连接了如图甲电路(器材完好),进行“测量小灯泡的电阻”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。(要求:导线不得交叉)
(2)如图乙是某次实验测得的电流,为 0.12 A。
(3)为使电压表示数变大,滑动变阻器的滑片应向 左 调节。
(4)下表是小明在实验过程中记录的电压与电流数据,并计算出了每次对应的电阻值,小明用多次测量取平均值的方法得出小灯泡的阻值为9.6Ω,他的做法正确吗? 不正确 ,并说明理由: 小灯泡电阻阻值随温度的升高而增大,求平均值没有意义 。
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.08
0.12
0.15
0.18
0.20
电阻/Ω
6.3
8.3
10.0
11.1
12.5
【解答】解:(1)在“测量小灯泡的电阻”的实验中,应电压表并联在灯泡两端,电流表串联在电路中测量电流,根据图乙可知电流表选用的是0~0.6的量程,据此完成电路连接:
;
(2)图乙可知电流表选用的是0~0.6的量程,其对应分度值为0.02A,读数为0.12A;
(3)因为电压表测的小灯泡的电压,要使电压表示数变大,根据串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端电压减小,结合串联分压原理分析可知滑动变阻器接入电路的电阻应减小,由此判断滑动变阻器的滑片应向左移动;
(4)因为小灯泡的电阻阻值会随温度的变化而变化,因此采用多次测量求平均值没有意义。
故答案为:(1);(2)0.12;(3)左:(4)不正确;小灯泡电阻阻值随温度的升高而增大,求平均值没有意义。
10.(2025•市中区校级二模)小华同学要用“伏安法”测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路。
(1)请你帮助小华用笔画线替代导线将图甲中的电路连接完整。
(2)小华同学正确连接电路后,闭合开关发现灯泡不发光,电压表有示数,电流表指针不偏转,产生这一现象的原因是 小灯泡断路 。
(3)故障排除后,小华重新进行了实验,并将实验数据记录在下表中。小华同学在做实验序号为3的实验时,电流表的指针位置如图乙所示,此时,通过小灯泡灯丝的电流为 0.14A 。
实验序号
1
2
3
4
5
小灯泡两端的电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
通过小灯泡的电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.18
小灯泡的灯丝电阻R/Ω
10.0
12.5
15.6
16.7
小灯泡灯丝电阻的平均值R/Ω
小灯泡的亮度
微弱
暗
较亮
亮
耀眼
【解答】解:(1)小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端;由图乙可知,电流表选用小量程,将电流表串联在电路中;滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中,如下图所示:
;
(2)闭合开关发现灯泡不发光,电流表指针不偏转,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即产生这一现象的原因是小灯泡断路;
(3)小华同学在做实验序号为3的实验时,电流表的指针位置如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.14A。
故答案为:(1);(2)小灯泡断路;(3)0.14A。
11.(2024秋•硚口区月考)某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电阻。实验中电源电压保持不变,小灯泡正常工作时的电压为 2.5V。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)改正错误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,接下来最合理的操作是 C 。(填字母标号)
A.更换小灯泡;
B.检查电路是否断路;
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光。
(3)实验时当小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流为 0.4 A,此时小灯泡的电阻为 6.25 Ω。
(4)移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3V,通过小灯泡的电流最不可能是 C 。(填字母标号)
A.0.45A;
B.0.47A;
C.0.49A。
【解答】解:(1)原电路中,灯与变阻器短路了,灯与变阻器串联,电压表与灯并联,改正后如下所示:
(2)改正错误后,闭合开关,电流表有示数,可知电路为通路,发现小灯泡不亮,可知通过灯的电流过小,接下米最合理的操作是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,故选:C;
(3)实验时当小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流为 0.4A,由欧姆定律可知此时小灯泡的电阻为
R6.25Ω
(4)若通过灯的电流为0.45A,由欧姆定律可知灯的电阻为
R16.67Ω
同理,若通过灯的电流为0.47A、0.49A时,对应的电阻大小分别为6.38Ω和6.12Ω
因灯的电阻随温度的升高而变大,而6.12Ω小于6.24Ω,故移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3V,通过小灯泡的电流最不可能是0.49A,故选:C。
故答案为:(1);(2)C;(3)0.4;6.25;(4)C。
12.(2025•揭阳校级模拟)小明用伏安法测量小灯泡的电阻,待测小灯泡L1的额定电压为2.5V。
(1)按照要求正确组装电路,闭合开关。移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,读数为 1.8 V。要测量灯泡正常工作时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 B (填A或B)端移动;
(2)移动滑片,记下多组数据,并且绘制成图丙所示图像,则小灯泡正常发光时的电阻为 8.3 (结果保留一位小数)Ω,测量小灯泡的电阻时, 不需要 (填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值;原因是 灯丝的电阻受温度影响,求平均值没意义 。
(3)完成上述实验后,小明又设计了一种方案,也测出了Rx的电阻值,电路图如图丁所示。R0为阻值已知的定值电阻,电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下:
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
② 闭合开关S、S1 ,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx= 。
【解答】解:(1)由图乙可知,电压表使用0~3V量程,分度值为0.1V,此时读数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量灯泡正常工作时的电流,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向B端移动;
(2)由图丙可知,灯泡额定电压对应的额定电流为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻为:
;
因为灯丝的电阻随温度的变化而变化,因此对不同温度下小灯的电阻求平均值没有意义,所以不需要多次测量求平均值;
(3)①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压U;
③在步骤①中,两电阻串联,电压表测Rx两端电压为U1;
在步骤②中,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U,根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U﹣U1,根据分压原理,
,即,
解得:Rx。
故答案为:(1)1.8;B;(2)8.3;不需要;灯丝的电阻受温度影响,求平均值没意义;(3)②闭合开关S、S1;③。
13.(2024秋•哈尔滨校级月考)小红同学在“研究小灯泡的电阻”实验中,连接了如图甲所示的实物图。
(1)如图甲所示,闭合开关前,滑片P应调到 A 端(选填“A”或“B”),使电路中的电流在开始测量时最小;
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是 0.26 A;
(3)依据表格中的数据,指出表格中出现的错误并说出你的理由 在不同电压下灯丝的温度不同,电阻不同,求灯泡的平均电阻值没有意义 ;应改为 观察不同电压下灯泡的亮度 ;
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
(4)某同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图像如图丙的B所示。你认为错误的原因可能是 把电压表并联在滑动变阻器两端了 ;
(5)本次实验进行了多次实验,其目的是: 测量灯泡在不同电压下的电阻,探究灯丝电阻与温度的关系 。
【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,即A端。
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,电流表选用0~0.6A的量程,分度值0.02A,其示数为0.26A。
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大,在不同电压下灯丝的温度不同,电阻不同,求灯泡的平均电阻值没有意义;应该观察不同电压下灯泡的亮度,应改为小灯泡的亮度。
(4)在本实验中,灯泡的电流随电压的增大而增大,根据串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端的电压随电流的增大而减小,由图丙中B图线可知,电流增大,电压减小,故可能把电压表并联在滑动变阻器两端了。
(5)实验中,测量灯泡在不同电压下的电阻,探究灯丝电阻与温度的关系。
故答案为:
(1)A;
(2)0.26;
(3)观察不同电压下灯泡的亮度;
(4)把电压表并联在滑动变阻器两端了;
(5)测量灯泡在不同电压下的电阻,探究灯丝电阻与温度的关系。
14.(2025•平遥县二模)在“探究电流与电阻的关系”实验中,准备的实验器材有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻、电源(电压为6V且保持不变)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)小明连接的电路如图甲所示,闭合开关S后,发现 电流表 (电流表/电压表)无示数,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“×”,并画出正确的连线。
(2)改正错误后,开关闭合前,将滑动变阻器滑片P移动到最 左 (左/右)端。正确操作后,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的图线如图乙所示,由图像可得出的结论是 电压一定时,电流与电阻成反比 。
(3)实验之后,小明利用一个电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,设计如图丙所示的电路,测待测电阻Rx的阻值。
实验步骤:
①闭合开关S,将变阻器滑片P移至最右端,读出电压表的示数为U1;
②将变阻器滑片P移至最左端,读出电压表的示数为U2;
③待测电阻Rx= R0 (用U1、U2和R0表示)。
若实验中,小明在“闭合开关S,将变阻器滑片P移至最右端”时,滑片P没有能到达最右端,其他操作正确,则待测电阻Rx的测量值 大于 (大于/等于/小于)真实值。
【解答】解:(1)由图甲可知,闭合开关后,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中测电源电压,因电压表的内阻很大,则此时电流表无示数,电压表示数接近电源电压;
在探究电流与电阻的关系实验中,电流表应串联在电路中,电压表应与定值电阻并联,据此连接电路,如下图所示:
;
(2)闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,即最左端;
实验中电阻两端的电压始终为0.8A×5Ω=0.4A×10Ω=0.2A×20Ω=4V,且电阻增大为原来的几倍,通过电阻的电流就减小为原来的几分之一,故可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)①闭合开关S,将变阻器滑片P移至最右端,电压表测量Rx电压;读出电压表的示数为U1;
②将变阻器滑片P移至最左端,读出电压表的示数为U2;此时为电源电压,则滑动变阻器的电压为U'2=U2﹣U1;
③根据串联分压规律知,U1:(U2﹣U1)=Rx:R0;
待测电阻RxR0。
将变阻器滑片P移至最右端”时,滑片P没有能到达最右端,实际的电阻比小R0,故公式代入的电阻偏大,所测的电阻偏大。
故答案为:(1)电流表;如图见解答;(2)左;电压一定时,电流与电阻成反比;(3)R0;大于。
15.(2025•临县二模)小亮用以下器材做“探究电流与电阻的关系”的实验,电源电压恒为4.5V,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω,1A)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、开关3个、导线若干。图甲是小亮连接的实物图。
(1)检查电路时,发现有一条导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正错误后,小亮更换定值电阻多次实验,收集数据并作出了图乙所示图像。
①本实验中定值电阻两端的电压为 2.5 V;
②小亮断开开关,用10Ω电阻替换5Ω电阻后,直接闭合开关并将滑动变阻器的滑片向右移,老师指出其操作会导致电路元件不安全,不安全的元件是 电压表 (选填“电流表”或“电压表”)。
(3)上述实验结束后,小亮和同学们想测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,发现电流表已损坏,于是利用原有的器材,又找来30Ω的定值电阻R0和一个电压表,设计了如图丙所示的电路。实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表V1的示数为 2 V,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,滑动变阻器的滑片不动,读出电压表V2的示数为3V;
③小灯泡正常发光时的电阻为 6.25 Ω。
【解答】解:(1)在探究电流与电压、电阻的关系的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,而原电路图中,原电路中电压表正负接线柱接反了且并联在电流表两端,如下图所示:
(2)由图乙可知,定值电阻两端电压为UV=IR=0.5A×5Ω=……=0.1A×25Ω=2.5V,
用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后,直接闭合开关并将滑片向右移,老师指出其操作会导致电路元件不安全,不安全的原因是当定值电阻换大后,分得的电压增大,可能会超过电压表的量程。
(3)闭合开关S、S1,断开开关S2,灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测滑动变阻器左部分两端的电压,调节滑动变阻器的滑片,使电压表V1的示数为U′=U﹣U额=4.5V﹣2.5V=2V,此时小灯泡正常发光。
闭合开关S、S2,断开开关S1,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表V2测定值电阻两端的电压,滑动变阻器滑片保持不动,读出电压表V2的示数为3V。
此时滑动变阻器两端的电压为U滑=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V
由串联分压可知
即
解得R滑右=15Ω,
所以滑动变阻器左边部分的电阻为R滑左=R滑﹣R滑右=20Ω﹣15Ω=5Ω,
所以当闭合开关S、S1,断开开关S2时,电路中的电流为,
小灯泡正常发光时的电阻为。
故答案为:(1);(2)①2.5;②电压表;(3)①2;③6.25。
【欧姆定律动态电路专题】(共10题)
一.选择题(共8小题)
1.(2025•淄博)为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱检测装置,如图所示。电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小
D.电压表与电流表示数的乘积变大
【解答】解:由电路图可知,闭合开关,声敏电阻R与小灯泡L串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB、已知声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小,则当声音变强时,声敏电阻R的阻值减小,电路的总电阻减小,由I可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故A错误;
电路中的电流变大,且灯丝电阻不变,由U=IR可知灯泡两端的电压变大,即电压表示数变大,故B错误;
C、由R可知电压表与电流表示数的比值等于灯丝的电阻,且灯丝电阻不变,所以电压表与电流表示数的比值不变,故C错误;
D、因为电压表和电流表的示数都变大,所以电压表与电流表示数的乘积变大,故D正确。
故选:D。
2.(2025秋•大东区校级月考)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变大,电流表A示数变小
B.电压表V2示数变小,电流表A示数变大
C.电压表V2示数与电流表A示数之比不变
D.电压表V1示数与电流表A示数之比不变
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联接入电路中,电流表A测电路中的电流,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测电源两端的电压;
因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V2的示数不变;
当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,总电阻变大,根据I可知,电路中的电流变小,电流表A的示数变小;
根据U=IR可知,R两端的电压变大,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端电压变大,电压表V1示数变大;
根据R可知,电压表V1示数与电流表A示数之比为滑动变阻器接入电路的电阻,所以该比值变大;
电压表V2示数与电流表A示数之比为电路的总电阻,总电阻变大,该比值变大;
综上所述,故A正确。
故选:A。
3.(2025秋•潮阳区校级月考)物理实验小组在全国青少年创新大赛中设计出一款电子量角器,其电路图如图所示.AB为半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片(电阻可忽略不计),可绕O点转动,AO间的显示器由电压表改装而成.当被测角度增加时( )
A.显示器的示数变大,电路中的电流不变
B.显示器的示数变小,电路中的电流不变
C.显示器的示数变大,电路中的电流变大
D.显示器的示数变小,电路中的电流变大
【解答】解:由电路图可知半圆弧形电阻与定值电阻R1串联接入电路,电压表测AP间电阻的电压,当被测角度增加时,即滑片P沿顺时针方向转动,AP间的阻值增大,但整个电路的总电阻不改变,所以电路中的电流也不变;电压表测AP间的电压,根据欧姆定律U=IR可知电压表示数变大,即显示器的示数变大,电路中的电流不变,故A正确。
故选:A。
4.(2024秋•睢县期末)如图所示,闭合开关S后,在滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变大
B.电流表A2的示数不变,电流表A1的示数变大
C.电压表V的示数变小,电路的总功率变大
D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流。
因电源的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R2的电流不变;
在滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中,变阻器R1接入电路中的电阻变小,由欧姆定律可知,通过R1的电流变大,即电流表A1的示数变大;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A2的示数变大;
根据P=UI可知,电路的总功率变大;
由“电压表的示数不变、电流表A1的示数变大”可知,电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小;
综上所述,A正确。
故选:A。
5.(2025•金凤区校级二模)科技改变生活,也在改善同学们的学习条件。如图甲所示是数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径r。其内部等效电路如图乙所示,R2为可调节阻值的滑动变阻器,当r增大时,滑片P向右移动,数显表盘示数变大。下列说法中( )
①半径r变大时,电流表示数变大
②半径r变小时,电压表示数变大
③圆规的数显表盘对应图乙中的电压表示数
④半径r变大时,电压表示数与电流表示数的比值增大
A.只有①③正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①②④正确
【解答】解:①③④、当r增大时,滑片P向右移动,变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据I可知,电路电流变小,故电流表示数变小,根据U=IR知R1的两端电压变小,根据串联电路的电压特点可知,R2的两端电压变大,电压表示数变大;由于数显表盘示数变大,可知圆规的数显表盘对应图乙中的电压表示数;
由于电压表示数变大、电流表示数变小,所以电压表示数与电流表示数的比值增大;故①错误,③④正确;
②.半径r变小时,滑片P向左移动,变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路电流变大,故电流表示数变大,R1的两端电压变大,根据串联电路的电压特点可知,R2的两端电压变小,电压表示数变小,故②错误。
故选:C。
6.(2024秋•凉州区校级期末)在如图的电路中,开关S从断开到闭合,下列说法中正确的是( )
A.V表示数不变 B.A表示数变小
C.A1表示数不变 D.L1亮度变暗
【解答】解:根据电路图可知,当开关断开时,电路为灯泡L1的简单电路,电压表和灯泡L2未接入电路;
当开关S闭合时,两灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A1测灯泡L1支路电流,电压表测电源电压;
根据并联电路的特点可知,电流表A1的示数不变,灯泡L1亮度不变,电流表A由于多测一条支路的电流,所以电流表示数会变大;
综上所述,C正确。
故选:C。
7.(2025秋•沙坪坝区校级月考)如图所示的电路中,电源电压恒定为6V,下列说法中正确的是( )
A.若先闭合开关S1,再闭合S2,则电压表示数会不变
B.若只闭合开关S1、S2,能将滑动变阻器的滑片移到最右端
C.若将滑动变阻器的滑片移到最右端,再只闭合开关S1,则电压表示数为6V
D.若先闭合开关S1、S2、S3,再断开S3,保持滑片在中间位置不变,电压表和电流表A2的示数之比不变
【解答】解:A.若先闭合开关S1,灯泡L1和滑动变阻器串联,此时电压表测滑动变阻器两端电压,根据串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和,电压表示数小于电源电压;再闭合S2,灯泡L1被开关S2短接,电路中只有滑动变阻器,电压表测滑动变阻器两端电压,即测电源电压,所以,电压表示数变大,故A错误;
B.若只闭合开关S1、S2,电路为滑动变阻器的简单电路,将滑动变阻器的滑片移到最右端,接入电路中的滑动变阻器阻值为0,会发生电源短路,故不能将滑动变阻器的滑片移到最右端,故B错误;
C.若将滑动变阻器的滑片移到最右端,滑动变阻器接入电路电阻为0,电压表测滑动变阻器两端电压,再只闭合开关S1,电路中只有灯泡L1,电压表示数为0,故C错误;
D.若先闭合三个开关,滑动变阻器与灯泡L2并联,A2测通过滑动变阻器的电流,A1测量干路测总电流,电压表测电源电压,根据欧姆定律,电压表和电流表A2的示数之比为滑动变阻器最大阻值的一半;再断开S3,保持滑片在中间位置不变,电路中只有滑动变阻器,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测通过滑动变阻器的电流,根据欧姆定律,电压表和电流表A2的示数之比为滑动变阻器最大阻值的二分之一,故电压表和电流表A2的示数之比不变,故D正确。
故选:D。
8.(2025•黄埔区校级二模)如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是( )
A.R1为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
【解答】解:根据电路图可知,电阻R1、R2串接入电路中,电压表测量电阻R1两端的电压;
AB、压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大,当油箱中的油量减少时,压敏电阻的阻值变大,根据串联电路的分压规律可知,压敏电阻分担电压变大;根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端电压变小,由于电压表示数大于某一值U时,就会触发报警,所以R1是压敏电阻;此时电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,故A正确、B错误;
C、电压表的报警电压不变,定值电阻两端电压不变,若换用阻值更大的定值电阻,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据R可知,压敏电阻的阻值变大,警戒油量将变小,故C正确;
D、电压表的报警电压不变,若换用电压更大的电源,定值电阻两端电压变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据R可知,压敏电阻的阻值变小,警戒油量将变大,故D正确
故选:B。
二.实验探究题(共2小题)
9.(2024秋•辉县市期末)图甲为电子测温仪,某科技小组设计了一个内部结构原理图,如图乙所示,电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻。
(1)由图可知显示仪是由 电压 (选填“电流”或“电压”)表改装成的。
(2)在测体温时,被测温者体温越高,显示仪的示数就越大,可知热敏电阻R阻值随着温度升高而 减小 (“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)图丙是测量身高的仪器,R1的作用是 保护电路 ,电压表测量的是 滑动变阻器R2 两端的电压;当下一位同学更高时,电流表示数会 变小 (“变大”、“变小”或“不变”)。
【解答】解:(1)因为显示仪与R0并联,所以显示仪是电压表改装成的。
(2)被测温者温度越高,说明电压表示数越大,因为R0为定值电阻,所以由I可知,电路电流变大;
由串联电路电压特点可知,电压表示数越大,R两端电压越小,电阻减小,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小;
(3)根据图丙可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器R2两端电压,电流表测量电路中的电流;当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,R1可以起到保护电路的作用;
当下一位同学更高时,滑片向上移动,滑片下方电阻丝的阻值变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小。
故答案为:(1)电压;(2)减小;(3)保护电路;滑动变阻器R2;变小。
10.(2024秋•青羊区校级期中)如图是由电流表改装而成的体重计装置,其中R2是下端带绝缘体AB的滑动变阻器,R1是电路保护电阻。当人站在测试台上时,杠杆带动滑片移到 BC间 (填“AB间”或“BC间”)位置,接通电路,电流表(体重计)有一定的示数。当体重增大时,连入电路的电阻(PC部分)变 小 ,所以电路中的电流变大,体重显示表的示数变大。
【解答】解:当人没有站在测试台上时,滑片P在电阻R2的AB间,位于绝缘部分,使电路切断;当人站在测试台上时,杠杆带动滑片移到BC间接通电路,电流表(体重计)有一定的示数。
当体重逐渐增加时,在杠杆的作用下滑片上移,接入电路的电阻丝长度变短,连入电路的电阻变小,根据知电路中的电流变大,体重显示表的示数变大。
故答案为:BC间;小。
【欧姆定律图像专题】(共12题)
一.选择题(共10小题)
1.(2024秋•微山县期末)如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图像,由图可知( )
A.R1的阻值为5Ω
B.R1的阻值小于R2的阻值
C.将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D.将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
【解答】解:A、由图像可知,当R1两端的电压为3V时,通过R1的电流为0.3A,由欧姆定律可知,R1的阻值:R110Ω,故A错误;
B、由图像可知,当R2两端的电压为1V时,通过R2的电流为0.2A,由欧姆定律可知,R2的阻值:R15Ω,则R1的阻值大于R2的阻值,故B错误;
C、由串联电路的电流特点可知,两电阻串联时通过两电阻的电流相等,由图像可知,当通过两电阻的电流相等时,R1两端的电压大于R2两端的电压,故C正确;
D、由并联电路的电压特点可知,两电阻并联时两电阻两端的电压相等,由图像可知,当两电阻两端的电压相等时,通过R1的电流小于通过R2的电流,故D错误。
故选:C。
2.(2025•乐山)如图所示为R1、R2两电阻的U﹣I图像,则R1、R2的电阻之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.3:1 D.1:3
【解答】解:由图象可知,当R1两端电压为3V时,通过R1的电流为0.1A,当R2两端电压为2V时,通过R2的电流为0.2A,
由欧姆定律可得R1、R2电阻之比为:。
故选:C。
3.(2025•相山区校级模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,电压表和电流表的示数变化图像如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值是20Ω
B.电源电压为6V
C.滑动变阻器的最大阻值10Ω
D.当电流表的示数是0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω
【解答】解:
ABC、闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压。
滑动变阻器滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,滑动变阻器两端的电压为0V,电路为定值电阻的简单电路,从图中可知电路电流为0.9A,根据欧姆定律可知电源电压U=0.9A×R0....①;
滑动变阻器滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,从图中可知电路电流为0.3A,滑动变阻器两端的电压为6V,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知电源电压U=6V+0.3A×R0....②;
联立以上两式可知:U=9V,R0=10Ω;
滑动变阻器滑片P在b端时,根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值R滑20Ω;
故ABC错误;
D、当电流表的示数是0.6A时,根据欧姆定律可知总电阻R15Ω,
根据电阻串联的特点可知滑动变阻器接入电路的电阻为R滑′=R﹣R0=15Ω﹣10Ω=5Ω,故D正确。
故选:D。
4.(2024秋•锡山区校级期末)如图甲所示,小灯泡L的规格是“6V,0.5A”,闭合开关S,当滑片P在A点时,滑动变阻器连入电路中的电阻为R1,电压表的示数为1V;当滑片P在B点时,滑动变阻器连入电路中的电阻为R2,电压表的示数为4V,且R1=3R2。小灯泡的I﹣U图像如图乙所示,电源电压保持不变。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡的电阻始终为12Ω
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时,电路中的电流为0.5A
D.在保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的最小电阻为14Ω
【解答】解:(1)由图甲可知,该电路为灯泡和滑动变阻器的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压;
当滑动变阻器滑片P在A点时,已知电压表的示数为1V,即灯两端电压为UL′=1V,
此时通过灯的电流为IL′=0.2A,即电路中的电流为I′=IL′=0.2A,
由串联电路电压特点和欧姆定律可知电源电压为:U=UL′+U1=UL′+I′R1=1V+0.2A×R1﹣﹣﹣①;
当滑动变阻器滑片P在B点时,已知电压表的示数为4V,即灯两端电压为UL″=4V,
此时通过灯的电流为IL″=0.45A,即电路中的电流为I″=IL″=0.45A,
由串联电路电压特点和欧姆定律可知电源电压为:U=UL″+U2=UL″+I″R2=4V+0.45A×R2﹣﹣﹣②;
R1=3R2﹣﹣﹣③,
联立①②③可解得U=13V,故A错误;
(2)已知灯泡的额定电压为UL=6V,额定电流为0.5A,
由I可知灯泡正常发光时的电阻为:RL12Ω,
由图象可知灯泡的电阻是变化的,故B错误;
(3)由图象可知,当电路中的电流I=0.5A时,灯泡的实际电压为6V,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以此时滑动变阻器两端的电压为:
U滑=U﹣UL实=13V﹣6V=7V,
由I可知滑动变阻器接入电路的电阻:
R滑14Ω,故C错误;
(4)在保证电路安全的情况下,因串联电路中各处的电流相等,电流表的量程为0~0.6A,灯泡的额定电流为0.5A,
所以,电路中的最大电流为Imax=I额=0.5A,
由(3)可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R滑小=R滑=14Ω,故D正确。
故选:D。
5.(2025•花山区校级三模)在研究通过导体的电流I随导体的两端电压U变化规律的实验时,根据实验数据作出金属导体R1、R2的电流和电压关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.由图像可知两个电阻的阻值随着电压的变化而变化
B.由图像可知两个电阻的阻值不变,R1:R2=1:3
C.若两个电阻串联,则通过R1的电流大于通过R2的电流
D.若两个电阻并联,则通过R1的电流小于通过R2的电流
【解答】解:A.由图像是过原点的直线可知,电流与电压是成正比,根据欧姆定律R知,电阻大小是不变的,故两个电阻的阻值不随电压的变化而变化,故A错误;
B.由图像可知,根据欧姆定律知,R1的阻值为,R2的阻值为,故;故B正确;
C.串联电路中电流处处相等,故若两个电阻串联,则通过R1的电流等于通过R2的电流,故C错误;
D.根据并联电路的电压规律可知,若两个电阻并联,则两个电阻两端的电压相同,根据图中任意一个竖线,电压相等,通过R1的电流大于通过R2的电流,故D错误。
故选:B。
6.(2025•庐阳区校级三模)在电学实验的探究过程中,我们根据电流表和电压表的示数绘制了如图所示的U﹣I图像,下列电路图中能得到该规律的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由图像可知电压表的示数随电路中电流的增大而减小;
A、A图中只有滑动变阻器接入电路,电压表测电源电压,则滑片移动时电压表的示数不变,故A不符合题意;
B、B图中滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;当向左移动滑片时,变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由I可知电路中的电流变大,由U=IR可知定值电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,故B不符合题意;
C、C图中滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当向左移动滑片时,变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由I可知电路中的电流变大,由U=IR可知定值电阻两端的电压变大,由串联电路的电压规律可知变阻器两端的电压变小,即电压表示数变小,故C符合题意;
D、D图中滑动变阻器和定值电阻并联,电压表测量电源电压,电流表测干路电流,则滑片移动时电压表的示数不变,故D不符合题意。
故选:C。
7.(2025•潮南区模拟)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.灯泡的额定电流为0.6A
C.滑动变阻器的最大阻值是15Ω
D.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
D、当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,
由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压最大即电压表V2的示数最大,此时灯泡两端的电压最小即电压表V1的示数最小,则曲线a表示电流表示数与电压表V1示数的关系图象,曲线b表示电流表示数与电压表V2示数的关系图象;故D错误;
A、由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.2A,此时灯泡两端的电压UL=2V,滑动变阻器两端的电压U滑=9V,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压:U=UL+U滑=2V+9V=11V,故A错误;
B、闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此时电路中的电流最大,由图乙可知电路中的最大电流I大=0.6A,即小灯泡的额定电流为0.6A,故B正确;
C、由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值:R滑大45Ω,故C错误。
故选:B。
8.(2025•广安区校级模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.图线A是R2的I﹣U关系图象
B.电源电压为16V
C.R1的阻值是10Ω
D.R2的最大阻值为50Ω
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.图中R1与R2串联,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R2电阻变小,电路中电流变大,根据串联分压规律可知,R2两端电压变小,图线A是电阻R2的I﹣U关系图像,故A正确;
B.由以上分析可知,图线B是电阻R1的I﹣U关系图像,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,V1测电源电压,由图乙可知,电源电压为18V,故B错误;
C.由图乙可知,当电路中电流为0.2A时,R1两端电压为4V,电阻为:
R120Ω,故C错误;
D.由图乙可知,当滑片处于最右端时,滑动变阻器阻值最大,电路中电流最小为0.2A,滑动变阻器两端电压为14V,滑动变阻器最大阻值为:
R′70Ω,故D错误。
故选:A。
9.(2025•贺兰县校级一模)如图所示是灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象。若将L与R串联在6V的电源上,下列说法正确的是( )
A.此时灯泡的电阻是10Ω
B.此时定值电阻R的阻值是5Ω
C.此时电路中的电流是0.4A
D.此时灯泡两端的电压是6V
【解答】解:
若将L与R串联在6V的电源上,因串联电路中各处的电流相等,且电源的电压等于各分电压之和,
所以,由图象可知,当电路中的电流为0.4A,电阻R两端的电压为4V,灯泡两端的电压为2V时符合题意,故C正确,D错误;
由I可得,灯泡的电阻和定值电阻的阻值分别为:
RL5Ω,故A错误;
R10Ω,故B错误。
故选:C。
10.(2025•尉氏县一模)小李连接了图甲所示的电路,电源电压不变,电流表量程均为0—0.6A,定值电阻R1=10Ω,闭合开关S后再闭合开关S1或S2,将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程,电压表与电流表A2示数的I﹣U图象如图乙,下列说法正确的是( )
A.开关S1、S2闭合,电路中最小电流为0.15A
B.电源电压为4V
C.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D.整个电路通过的最大电流为0.3A
【解答】解:由I可得,图象中a、b线的电阻值分别为:
Ra10Ω,Rb20Ω;
已知R1=10Ω,则a、b线分别是滑动变阻器与R1、R2串联时电压表与电流表A2示数的I﹣U图象:
(1)闭合开关S、S1时,滑动变阻器与R1串联时,滑动变阻器滑片在最右端时,由于滑动变阻器的电阻全部连入电路,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,
由图乙中a的图象可知:最小电流为Ia最小=0.2A,Ua最小=2V,
根据串联电路的特点和欧姆定律可得:
电源电压U=Ia最小R+Ua最小=0.2A×R+2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
闭合开关S、S2时,滑动变阻器与R2串联时,滑动变阻器滑片在最右端时,由于滑动变阻器的电阻全部连入电路,根据欧姆定律可知电路中的电流最小,
由图乙中b的图象可知:最小电流为Ib最小=0.15A,Ub最小=3V,
根据串联电路的特点和欧姆定律可得:
电源电压U=Ib最小R+Ub最小=0.15A×R+3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解①②可得:U=6V,R=20Ω;故B错误,C正确;
(2)开关S1、S2闭合,R1、R2并联后与滑动变阻器串联,根据电阻的串并联特点可知:
当滑动变阻器的电阻全部连入电路,电路中的电流最小,
则最小电流为;I最小0.225A;故A错误;
(3)根据电阻的串并联特点可知当电路中电阻最小时电路中最大电流,所以,开关S、S1、S2闭合,R1、R2并联后与滑动变阻器串联,即当滑动变阻器连入电路的电阻最小时电路中电流最大,
若滑动变阻器连入电路的电阻为零,干路电流为I0.9A,
由于电流表量程均为0.6A,则干路的最大电流为0.6A;故D错误。
故选:C。
二.填空题(共2小题)
11.(2025•广安)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的U﹣I关系图象如乙图所示,则电源电压为 6 V,滑动变阻器的最大阻值为 20 Ω。
【解答】解:(1)小灯泡的额定电压为6V;
由图甲知灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压。当滑片滑到最左端时,变阻器接入电路的阻值为零,电路为灯泡的简单电路,电源的电压等于此时灯两端的电压,即电源的电压U=UL=6V;
(2)当滑片滑到最右端时,变阻器接入电路的阻值最大,电路总电阻最大,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中电流最小,
由图象可知,此时灯泡两端的最小电压为:UL′=2V,通过电路的最小电流Imin=IL′=0.2A,
滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UL′=6V﹣2V=4V,
由欧姆定律可得,滑动变阻器的最大阻值:R20Ω。
故答案为:6;20。
12.(2025•麒麟区一模)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。则电源电压为 12 V;滑动变阻器的最大阻值 14 Ω。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L、定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表V1测R0两端的电压之和,电压表V2测R0和灯泡L两端的总电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于最左端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电压表V2测电源电压;
由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.0A,电压表V1的示数U0最大=7V,电压表V2的示数为12V,即电源的电压U=12V;
(2)当滑片位于最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,
由图像可知,电路中的最小电流I小=0.5A,电压表V1的示数为3V,电压表V2的示数为5V,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UV2=12V﹣5V=7V,
由I可得,滑动变阻器的最大阻值:R14Ω。
故答案为:12;14。
【欧姆定律中的极值问题】(共6题)
一.选择题(共6小题)
1.(2025•潜江模拟)如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“15Ω,1A”,小灯泡L标有“1W,2.5V”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A.通过小灯泡的电流不能超过0.6A
B.电流表的示数变化范围是0.24~0.4A
C.电压表的示数变化范围是0~3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
【解答】解:A、由P=UI得,小灯泡的额定电流,即允许通过小灯泡的最大电流:
为,故A错误;
B、由得,小灯泡的电阻:,
由图可知,小灯泡与变阻器串联,电压表测量变阻器的电压,电流表测量电路电流。
电压表的量程为0~3V,当电压表示数为3V时,变阻器接入电路中电阻最大,电路中的电流最小,
此时小灯泡的电压:UL′=U﹣UP=4.5V﹣3V=1.5V,
此时电路中的最小电流:,
电流表量程为“0~0.6A”,当灯泡正常发光时,电路电流最大为0.4A,
所以电流表的示数变化范围是0.24~0.4A,故B正确;
C、当小灯泡正常发光时,变阻器的电压最小,根据串联电路的电压规律可得,
电压表的最小示数:UP′=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V,
由B可知,电压表的最大示数为3V,所以电压表的示数变化范围是2~3V,故C错误;
D.由欧姆定律可得,变阻器接入电路中的最小电阻:
,
变阻器接入电路中的最大电阻:,
即滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~12.5ΩΩ,故D错误。
故选:B。
2.(2025•锡山区校级三模)图甲是一种握力计,图乙为它的工作原理图。电源两端电压为3V保持不变,握力显示表是由电流表改装而成,R1是一根长度为6cm的电阻丝(该电阻丝阻值大小与长度成正比),定值电阻R2起保护电路作用。不施加力时弹簧一端的滑片P在R1的最上端,当施加的力最大时滑片P移动到R1的最下端(弹簧的电阻不计),施加的力F与弹簧压缩量ΔL的关系如图丙所示。握力计测量范围为0~60N,电路中电流表变化范围0.1~0.6A,则下列说法正确的是( )
A.握力60N时电路中电流为0.6A
B.R2电阻为20Ω
C.R1连入电路阻值变化的范围是0~30Ω
D.当电流表示数为0.3A时,握力大小为12N
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
A、握力为60N时,滑片P移动到R1的最下端,R1接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,
由电路中电流表变化范围0.1~0.6A可知,电路中的电流I1=0.1A,故A错误;
B、不施加力时弹簧一端的滑片P在R1的最上端,其接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,
由电路中电流表变化范围0.1~0.6A可知,电路中的电流I2=0.6A,
由I可得,R2电阻:R25Ω,故B错误;
C、握力为60N时,电路的总电阻:
R30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R1的最大阻值:
R1=R﹣R2=30Ω﹣5Ω=25Ω,
即R1连入电路阻值变化的范围是0~25Ω,故C错误;
D、当电流表示数为0.3A时,电路中的总电阻:
R′10Ω,
此时变阻器接入电路中的电阻:
R1′=R′﹣R2=10Ω﹣5Ω=5Ω,
因R1是一根长度为6cm的电阻丝(该电阻丝阻值大小与长度成正比),
所以,电阻丝接入电路中的长度即弹簧的压缩量:
ΔL6cm=1.2cm,
由图丙可知,F与ΔL成正比,
所以,,
解得:F=12N,即此时的握力为12N,故D正确。
故选:D。
3.(2025•涟水县模拟)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V,0.5A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为210Ω,当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,滑动变阻器两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,电流表示数变化了0.15A,忽略灯泡电阻随温度的变化,则下列说法中正确的是( )
A.灯泡L的电阻为40Ω
B.定值电阻R0的阻值为20Ω
C.只闭合S和S1,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片P,电流表的示数变化范围为0.072A~0.45A
D.只闭合S和S2,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器R的调节范围为16Ω~100Ω
【解答】解:
A.根据P=UI可知灯泡L的电阻为
故A错误;
B.只闭合S和S1,R0和变阻器R串联,电压表测变阻器R的电压,电流表测电路电流。由图乙可知,当滑动变阻器接入电路的阻值为R1时,变阻器R的电压为U1,根据欧姆定律可知此时电路中电流为
根据欧姆定律可知电源电压为U=I(R0+R1)①
当滑动变阻器接入电路的阻值为4R1时,变阻器R的电压为2U1,根据欧姆定律可知此时电路中电流
根据欧姆定律可知电源电压为②
联立①②解得。根据欧姆定律,当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,电流表示数减小了0.15A,则有
解得R0=40Ω,故B错误;
C.只闭合S和S1,R0和变阻器R串联,电压表测变阻器R的电压,电流表测电路电流。当变阻器阻值为0时,电路中电流最大为
电压表量程为0~15V,当电压表示数最大为15V时,电路中电流最小为
根据欧姆定律可知此时变阻器阻值为
滑动变阻器R的最大阻值为210Ω,所以电流表的示数变化范围为0.075A~0.45A,故C错误;
D.只闭合S和S2,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流,灯泡L上标有“10V,0.5A”字样,电路中的最大电流是0.5A,变阻器连入电路阻值最小,根据欧姆定律可知变阻器连入电路最小阻值
电压表量程为0~15V,当电压表示数最大为15V时,根据串联分压原理可知
解得R滑大=100Ω,则变阻器R的调节范围为16Ω~100Ω,故D正确。
故选D。
4.(2025•连云港二模)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录电表示数:图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.电源电压为5.0V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.3A
【解答】解:由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
AB、由图乙可知,当滑动变阻器两端的电压为0时,电路中的电流最大为I大=0.6A,当滑动变阻器两端的电压为3V时,电路中的电流I=0.2A,
根据欧姆定律和串联电路的特点可知,电源电压为:U=I大R0=0.6A×R0+0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U=U滑+IR0=3V+0.2A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:定值电阻R0=7.5Ω,电源电压U=4.5V,故AB错误;
C、当电压表示数为0时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,
当电压表示数为3V时,通过电路中的电流为0.2A,
由欧姆定律可知,滑动变阻器连入电路的最大阻值为:
;
所以滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是0~15Ω,故C错误;
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,滑动变阻器接入电路中的电阻为
;
根据串联电路的特点可知,电路中的总电阻为
R=R滑中+R0=7.5Ω+7.5Ω=15Ω
此时电路中的电流
;
即电流表示数为0.3A,故D正确。
故选:D。
5.(2025•达州模拟)如图,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变)。在保证小灯泡L电流不超过额定电流,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
①小灯泡的额定电流是0.6A
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10Ω~20Ω
③电压表表示数变化范围2V~3V
④电流表示数变化范围0.3A~0.5A
A.只有②、④正确 B.只有②、③正确
C.只有③、④正确 D.只有①、③正确
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压。
(1)由P=UI可得,小灯泡的额定电流为:
I额0.5A,故①错误;
(2)因串联电路中各处的电流相等,且电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,电路中的最大电流Imax=I额=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,灯泡正常发光时滑动变阻器两端的电压:
UR=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V,
则滑动变阻器接入电路的最小阻值:
Rmin4Ω;
当滑片向右移动时,R电阻变大,根据串联电路的特点,R两端电压即电压表示数变大,电流表示数变小,当其电压表示数达最大值U大=3V时电流路中的电流最小即电流表示数最小,
所以,电压表表示数变化范围2V~3V,故③正确;
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得,此时灯泡L两端电压为:
U'L=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V,
根据I可得:灯泡的电阻为:
RL5Ω,
Imin0.3A,
所以,电流表示数变化范围0.3A~0.5A,故④正确;
R接入电路的电阻最大:Rmax10Ω,
可得:滑动变阻器接入电路的阻值范围:4Ω~10Ω,故②错误;
由上分析可知:只有③、④正确。
故选:C。
6.(2025•雁塔区校级模拟)小林设计了一个电子身高测量仪,如上图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为4.5V,R2是竖直放置的硬电阻棒,总电阻为15Ω,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。下列说法正确的是( )
A.当被测身高增加时,电压表示数变小
B.若用电压表显示人的身高,在对应电压刻度标上身高,身高的变化也是均匀的
C.当被测身高增加时,电压表与电流表示数的比值不变
D.为了保证各元件安全工作,R2接入电路的阻值范围是2.5Ω~10Ω
【解答】解:闭合开关,R1和R2串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)当被测身高增加时,滑动变阻器接入电路的长度增加,滑动变阻器接入电路的阻值变大,因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小,
变阻器接入电路的阻值变大,由串联电路的分压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;
因为电压表的示数变大、电流表的示数变小,所以电压表与电流表示数的比值变大,故C错误;
(2)根据欧姆定律可知通过电路的电流I,则电压表示数U2=IR2R2,分析函数关系可知电压表示数与滑动变阻器接入电路的阻值不是线性函数,若用电压表显示人的身高,在对应电压刻度标上身高,身高的变化是不均匀的,故B错误;
(3)已知电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,所以,为了保证电路中各元件的安全,电路中的最大电流为0.6A,
此时电路的总电阻为:R总7.5Ω,
变阻器R2接入电路的最小电阻为:R2小=R总﹣R1=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω,
根据串联分压原理可知变阻器接入电路的电阻最大时,变阻器两端的电压最大(电压表示数最大),最大电压为3V,
由串联电路电压规律可知,此时定值电阻R1两端的电压:U1=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,
因串联电路各处电流都相等,则根据欧姆定律可得此时电路中的电流:I,即,解得R2大=10Ω,
所以变阻器R2接入电路的阻值范围是2.5Ω~10Ω,故D正确。
故选:D。
2
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14.4 欧姆定律的应用易错题合集
易错题型分类
一.欧姆定律实验专题
二.欧姆定律动态电路专题
三.欧姆定律图像专题
四.欧姆定律中的极值问题
题型速通
【欧姆定律实验专题】(共15题)
一.选择题(共1小题)
1.(2025•武汉模拟)如图是测量小灯泡(U额=2.5V)电阻的电路,如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V,有三个滑动变阻器:R1“20Ω 1A”、R2“40Ω 0.5A”R3“50Ω 0.2A”。下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.25
0.22
0.19
0.16
0.10
A.实验中,滑片P向左滑动时电灯变亮
B.实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还控制灯泡电压不变
C.实验中,要多次测量求平均值,减小误差
D.为了完成这5次实验,只能选取的滑动变阻器是R2
二.实验探究题(共14小题)
2.(2025秋•徐汇区校级月考)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,可选用器材有:电源(有两种规格,有6伏和4.5伏)、待测电阻Rx、电流表、电压表、滑动变阻器(有两种规格,分别标有“10欧 2安”和“20欧 1安”字样)、开关以及导线若干。他选用实验器材,正确连接电路。当滑片P在滑动变阻器一端时,闭合开关S,电压表和电流表示数如图所示,滑片P移动到某一位置时,电压表和电流表指针都自原来位置转动了一小格,继续移动滑片P到另一端时,电流表示数为0.3A。
①请根据相关信息,将表一填写完整(电阻值精确到0.1欧) 。.
②小华选用的滑动变阻器规格是: 。
表一
物理量
序号
电压Ux(伏)
电流A(安)
电阻Rx(欧)
电阻Rx平均值(欧)
1
2
3
3.(2025春•淮安期中)如图甲所示是小明用“伏安法”测定值电阻阻值的实物图,电源电压为3V。
(1)在图甲中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是 ;
(3)排除故障后,正确连接电路,移动滑动变阻器滑片到某一位置,电压表和电流表示数如图乙、丙所示,则测得的Rx阻值为 Ω;
(4)同组的小华用小明的方法测量另一定值电阻Rx′的阻值,得到多组数据如表所示:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
1.8
2.1
电流I/A
0.3
0.24
0.17
电阻Rx′/Ω
5
7.5
12.4
①若小华测得的电压和电流值是准确的,分析表格数据,小明实验电路连接存在的问题可能是 ;
②根据实验数据可知,小华所测的电阻Rx′= Ω;
(5)实验后小明发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清,于是他利用电流表和一个阻值已知的定值电阻R0设计了如图丁所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值,实验步骤如下:
①闭合开关,将滑片移至最左端,读出此时电流表的示数为I1;
② ,读出此时电流表的示数为I2;
③则滑动变阻器的最大阻值R1= (用I1、I2和R0表示)。
4.(2025•宿州三模)如图所示是小明所在实验小组利用“伏安法”测量某电阻Rx的阻值的实物图。
序号
1
2
3
电压表示数U/V
1
2
2.4
电流表示数I/A
0.1
0.18
0.24
(1)小明按电路图正确连接电路,检查无误后,闭合开关,发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,则电路故障是 ;
(2)实验测得数据如上表,根据欧姆定律可知电阻Rx的阻值为 Ω。(小数点后保留两位有效数据)
5.(2025春•宜兴市校级月考)小明和小华用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)连接电路时,开关应该 ;请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移时电流表示数变大;
(2)闭合开关,小明发现两电表均无示数。为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻Rx、滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻Rx两端时,电压表无示数,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可知,该待测电阻Rx的阻值为 Ω;
(4)利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢?小明和小华经过思考,分别设计了如图丙、丁所示的方案(电源电压恒定不变),并进行以下操作和分析:
①小明在电路的M、N两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为5Ω、8Ω、20Ω,闭合开关,发现电压表指针分别指向1.5V、2.0V、3.0V的刻度线,于是他在表盘相应位置标出了电阻的数值,如图戊所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值了,由以上数据可知:电源电压为 V,定值电阻R0的阻值为 Ω;
②小华的设计方案,所用器材的规格、电表接入的量程都与小明的完全相同,分析她的设计方案可知:在保证器材安全的前提下,她改装后的电压表所能测的最小电阻的阻值为 Ω。
6.(2025•阜平县二模)小亮在用伏安法测量电阻R的阻值时,连接了如图1所示的部分电路。
(1)请用笔画线代替导线完成图1的电路连接,要求滑片P向右端移动时电流变大;
(2)在连接实物电路过程中,开关应处于 状态;
(3)闭合开关,发现两电表均无示数。为了查找故障他将电压表拆下,保持其它部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻R、滑动变阻器两端,发现只有接在待测电阻R两端时,电压表无示数,则故障可能是 ;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4V时,电流表示数如图2所示,则电阻R为 Ω,小亮把该数据作为本实验的最终结果,请你作出评价或建议: ;
(5)利用图1所示电路还可以探究的电学实验是 ;
(6)【拓展】小明所在的小组采用同样的方法测量另一个待测电阻,并且记录了三组数据,如下表所示。然而,在准备分析数据时,他们发现连接电路时出现失误,电压表并联在了滑动变阻器两端。同组的小华提出,无需重新进行实验,并且利用现有的这些数据计算出待测电阻的阻值为 Ω。
序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
2.8
0.16
2
2.0
0.20
3
1.2
0.24
7.(2025•子洲县校级一模)小明和小华在做“测量定值电阻的阻值”实验,电路图如图﹣1所示。
(1)根据电路图连接实物时,开关应处于 状态。
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,观察到电压表无示数,电流表有示数。已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是未知电阻Rx 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使电压表的示数如图﹣2所示,为 V,此时电流表的示数为0.4A,则被测电阻Rx= Ω。
(4)在与同学交流后,小华认为测量结果不可靠,其理由是 。
(5)完成实验后,他们想要测量人体的电阻。如图﹣3所示,当小华两只手分别接触A、B两处接线柱后,发现电流表几乎不偏转,电压表有示数,约为电源电压。整个电路连接完好,电路元件也完好,小华推测是人体电阻较大的原因,于是小华换用灵敏电流表后顺利地完成了实验。他不仅测出了自己正常状态下的电阻,还发现干手时测出的电阻值明显大于湿手时的电阻值。由此可猜想人体的电阻大小可能与 有关。
8.(2025•新宾县模拟)为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路连接完整。(导线不得交叉)
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表有示数,电流表始终无示数,其原因可能是 。
(3)排除故障后,正常进行实验并将实验数据记录在表中。第3次测量时电流表的示数如图乙所示,则第3次测得的电阻值为 Ω,根据三次实验数据可得定值电阻Rx= Ω。(结果均保留一位小数)
实验次序
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.16
9.4
2
2.0
0.2
10
3
2.5
(4)在实验拓展环节,实验小组设计了如图丙所示电路来测量未知电阻Rx的阻值,滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变,请将下列相关实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 端,记录电流表示数为I2;
③写出待测电阻的表达式Rx= (用已知量和测量量的符号表示)。
9.(2025•长沙模拟)小明设计并连接了如图甲电路(器材完好),进行“测量小灯泡的电阻”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。(要求:导线不得交叉)
(2)如图乙是某次实验测得的电流,为 A。
(3)为使电压表示数变大,滑动变阻器的滑片应向 调节。
(4)下表是小明在实验过程中记录的电压与电流数据,并计算出了每次对应的电阻值,小明用多次测量取平均值的方法得出小灯泡的阻值为9.6Ω,他的做法正确吗? ,并说明理由: 。
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.08
0.12
0.15
0.18
0.20
电阻/Ω
6.3
8.3
10.0
11.1
12.5
10.(2025•市中区校级二模)小华同学要用“伏安法”测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路。
(1)请你帮助小华用笔画线替代导线将图甲中的电路连接完整。
(2)小华同学正确连接电路后,闭合开关发现灯泡不发光,电压表有示数,电流表指针不偏转,产生这一现象的原因是 。
(3)故障排除后,小华重新进行了实验,并将实验数据记录在下表中。小华同学在做实验序号为3的实验时,电流表的指针位置如图乙所示,此时,通过小灯泡灯丝的电流为 。
实验序号
1
2
3
4
5
小灯泡两端的电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
通过小灯泡的电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.18
小灯泡的灯丝电阻R/Ω
10.0
12.5
15.6
16.7
小灯泡灯丝电阻的平均值R/Ω
小灯泡的亮度
微弱
暗
较亮
亮
耀眼
11.(2024秋•硚口区月考)某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电阻。实验中电源电压保持不变,小灯泡正常工作时的电压为 2.5V。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)改正错误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,接下来最合理的操作是 。(填字母标号)
A.更换小灯泡;
B.检查电路是否断路;
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光。
(3)实验时当小灯泡正常发光,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω。
(4)移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3V,通过小灯泡的电流最不可能是 。(填字母标号)
A.0.45A;
B.0.47A;
C.0.49A。
12.(2025•揭阳校级模拟)小明用伏安法测量小灯泡的电阻,待测小灯泡L1的额定电压为2.5V。
(1)按照要求正确组装电路,闭合开关。移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,读数为 V。要测量灯泡正常工作时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (填A或B)端移动;
(2)移动滑片,记下多组数据,并且绘制成图丙所示图像,则小灯泡正常发光时的电阻为 (结果保留一位小数)Ω,测量小灯泡的电阻时, (填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值;原因是 。
(3)完成上述实验后,小明又设计了一种方案,也测出了Rx的电阻值,电路图如图丁所示。R0为阻值已知的定值电阻,电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下:
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
② ,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx= 。
13.(2024秋•哈尔滨校级月考)小红同学在“研究小灯泡的电阻”实验中,连接了如图甲所示的实物图。
(1)如图甲所示,闭合开关前,滑片P应调到 端(选填“A”或“B”),使电路中的电流在开始测量时最小;
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是 A;
(3)依据表格中的数据,指出表格中出现的错误并说出你的理由 ;应改为 ;
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
(4)某同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图像如图丙的B所示。你认为错误的原因可能是 ;
(5)本次实验进行了多次实验,其目的是: 。
14.(2025•平遥县二模)在“探究电流与电阻的关系”实验中,准备的实验器材有阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻、电源(电压为6V且保持不变)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)小明连接的电路如图甲所示,闭合开关S后,发现 (电流表/电压表)无示数,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“×”,并画出正确的连线。
(2)改正错误后,开关闭合前,将滑动变阻器滑片P移动到最 (左/右)端。正确操作后,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的图线如图乙所示,由图像可得出的结论是 。
(3)实验之后,小明利用一个电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,设计如图丙所示的电路,测待测电阻Rx的阻值。
实验步骤:
①闭合开关S,将变阻器滑片P移至最右端,读出电压表的示数为U1;
②将变阻器滑片P移至最左端,读出电压表的示数为U2;
③待测电阻Rx= (用U1、U2和R0表示)。
若实验中,小明在“闭合开关S,将变阻器滑片P移至最右端”时,滑片P没有能到达最右端,其他操作正确,则待测电阻Rx的测量值 (大于/等于/小于)真实值。
15.(2025•临县二模)小亮用以下器材做“探究电流与电阻的关系”的实验,电源电压恒为4.5V,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω,1A)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、开关3个、导线若干。图甲是小亮连接的实物图。
(1)检查电路时,发现有一条导线连接错误,请在图甲中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正错误后,小亮更换定值电阻多次实验,收集数据并作出了图乙所示图像。
①本实验中定值电阻两端的电压为 V;
②小亮断开开关,用10Ω电阻替换5Ω电阻后,直接闭合开关并将滑动变阻器的滑片向右移,老师指出其操作会导致电路元件不安全,不安全的元件是 (选填“电流表”或“电压表”)。
(3)上述实验结束后,小亮和同学们想测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,发现电流表已损坏,于是利用原有的器材,又找来30Ω的定值电阻R0和一个电压表,设计了如图丙所示的电路。实验步骤如下:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,调节滑动变阻器的滑片,使电压表V1的示数为 V,此时小灯泡正常发光;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,滑动变阻器的滑片不动,读出电压表V2的示数为3V;
③小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
【欧姆定律动态电路专题】(共10题)
一.选择题(共8小题)
1.(2025•淄博)为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱检测装置,如图所示。电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小
D.电压表与电流表示数的乘积变大
2.(2025秋•大东区校级月考)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S后,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变大,电流表A示数变小
B.电压表V2示数变小,电流表A示数变大
C.电压表V2示数与电流表A示数之比不变
D.电压表V1示数与电流表A示数之比不变
3.(2025秋•潮阳区校级月考)物理实验小组在全国青少年创新大赛中设计出一款电子量角器,其电路图如图所示.AB为半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片(电阻可忽略不计),可绕O点转动,AO间的显示器由电压表改装而成.当被测角度增加时( )
A.显示器的示数变大,电路中的电流不变
B.显示器的示数变小,电路中的电流不变
C.显示器的示数变大,电路中的电流变大
D.显示器的示数变小,电路中的电流变大
4.(2024秋•睢县期末)如图所示,闭合开关S后,在滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变大
B.电流表A2的示数不变,电流表A1的示数变大
C.电压表V的示数变小,电路的总功率变大
D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
5.(2025•金凤区校级二模)科技改变生活,也在改善同学们的学习条件。如图甲所示是数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径r。其内部等效电路如图乙所示,R2为可调节阻值的滑动变阻器,当r增大时,滑片P向右移动,数显表盘示数变大。下列说法中( )
①半径r变大时,电流表示数变大
②半径r变小时,电压表示数变大
③圆规的数显表盘对应图乙中的电压表示数
④半径r变大时,电压表示数与电流表示数的比值增大
A.只有①③正确 B.只有①②正确
C.只有③④正确 D.只有①②④正确
6.(2024秋•凉州区校级期末)在如图的电路中,开关S从断开到闭合,下列说法中正确的是( )
A.V表示数不变 B.A表示数变小
C.A1表示数不变 D.L1亮度变暗
7.(2025秋•沙坪坝区校级月考)如图所示的电路中,电源电压恒定为6V,下列说法中正确的是( )
A.若先闭合开关S1,再闭合S2,则电压表示数会不变
B.若只闭合开关S1、S2,能将滑动变阻器的滑片移到最右端
C.若将滑动变阻器的滑片移到最右端,再只闭合开关S1,则电压表示数为6V
D.若先闭合开关S1、S2、S3,再断开S3,保持滑片在中间位置不变,电压表和电流表A2的示数之比不变
8.(2025•黄埔区校级二模)如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法错误的是( )
A.R1为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
二.实验探究题(共2小题)
9.(2024秋•辉县市期末)图甲为电子测温仪,某科技小组设计了一个内部结构原理图,如图乙所示,电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻。
(1)由图可知显示仪是由 (选填“电流”或“电压”)表改装成的。
(2)在测体温时,被测温者体温越高,显示仪的示数就越大,可知热敏电阻R阻值随着温度升高而 (“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)图丙是测量身高的仪器,R1的作用是 ,电压表测量的是 两端的电压;当下一位同学更高时,电流表示数会 (“变大”、“变小”或“不变”)。
10.(2024秋•青羊区校级期中)如图是由电流表改装而成的体重计装置,其中R2是下端带绝缘体AB的滑动变阻器,R1是电路保护电阻。当人站在测试台上时,杠杆带动滑片移到 (填“AB间”或“BC间”)位置,接通电路,电流表(体重计)有一定的示数。当体重增大时,连入电路的电阻(PC部分)变 ,所以电路中的电流变大,体重显示表的示数变大。
【欧姆定律图像专题】(共12题)
一.选择题(共10小题)
1.(2024秋•微山县期末)如图所示为电阻R1和R2的I﹣U图像,由图可知( )
A.R1的阻值为5Ω
B.R1的阻值小于R2的阻值
C.将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D.将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
2.(2025•乐山)如图所示为R1、R2两电阻的U﹣I图像,则R1、R2的电阻之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.3:1 D.1:3
3.(2025•相山区校级模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,电压表和电流表的示数变化图像如图乙所示,以下说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值是20Ω
B.电源电压为6V
C.滑动变阻器的最大阻值10Ω
D.当电流表的示数是0.6A时,滑动变阻器接入电路的电阻为5Ω
4.(2024秋•锡山区校级期末)如图甲所示,小灯泡L的规格是“6V,0.5A”,闭合开关S,当滑片P在A点时,滑动变阻器连入电路中的电阻为R1,电压表的示数为1V;当滑片P在B点时,滑动变阻器连入电路中的电阻为R2,电压表的示数为4V,且R1=3R2。小灯泡的I﹣U图像如图乙所示,电源电压保持不变。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡的电阻始终为12Ω
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时,电路中的电流为0.5A
D.在保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的最小电阻为14Ω
5.(2025•花山区校级三模)在研究通过导体的电流I随导体的两端电压U变化规律的实验时,根据实验数据作出金属导体R1、R2的电流和电压关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.由图像可知两个电阻的阻值随着电压的变化而变化
B.由图像可知两个电阻的阻值不变,R1:R2=1:3
C.若两个电阻串联,则通过R1的电流大于通过R2的电流
D.若两个电阻并联,则通过R1的电流小于通过R2的电流
6.(2025•庐阳区校级三模)在电学实验的探究过程中,我们根据电流表和电压表的示数绘制了如图所示的U﹣I图像,下列电路图中能得到该规律的是( )
A. B.
C. D.
7.(2025•潮南区模拟)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.灯泡的额定电流为0.6A
C.滑动变阻器的最大阻值是15Ω
D.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像
8.(2025•广安区校级模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.图线A是R2的I﹣U关系图象
B.电源电压为16V
C.R1的阻值是10Ω
D.R2的最大阻值为50Ω
9.(2025•贺兰县校级一模)如图所示是灯泡L与定值电阻R的I﹣U图象。若将L与R串联在6V的电源上,下列说法正确的是( )
A.此时灯泡的电阻是10Ω
B.此时定值电阻R的阻值是5Ω
C.此时电路中的电流是0.4A
D.此时灯泡两端的电压是6V
10.(2025•尉氏县一模)小李连接了图甲所示的电路,电源电压不变,电流表量程均为0—0.6A,定值电阻R1=10Ω,闭合开关S后再闭合开关S1或S2,将滑动变阻器滑片从最右端向左调节至中点的过程,电压表与电流表A2示数的I﹣U图象如图乙,下列说法正确的是( )
A.开关S1、S2闭合,电路中最小电流为0.15A
B.电源电压为4V
C.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
D.整个电路通过的最大电流为0.3A
二.填空题(共2小题)
11.(2025•广安)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的U﹣I关系图象如乙图所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
12.(2025•麒麟区一模)如图甲所示,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。电流表示数与两电压表示数的关系图象如图乙。则电源电压为 V;滑动变阻器的最大阻值 Ω。
【欧姆定律中的极值问题】(共6题)
一.选择题(共6小题)
1.(2025•潜江模拟)如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为“15Ω,1A”,小灯泡L标有“1W,2.5V”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项正确的是( )
A.通过小灯泡的电流不能超过0.6A
B.电流表的示数变化范围是0.24~0.4A
C.电压表的示数变化范围是0~3V
D.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
2.(2025•锡山区校级三模)图甲是一种握力计,图乙为它的工作原理图。电源两端电压为3V保持不变,握力显示表是由电流表改装而成,R1是一根长度为6cm的电阻丝(该电阻丝阻值大小与长度成正比),定值电阻R2起保护电路作用。不施加力时弹簧一端的滑片P在R1的最上端,当施加的力最大时滑片P移动到R1的最下端(弹簧的电阻不计),施加的力F与弹簧压缩量ΔL的关系如图丙所示。握力计测量范围为0~60N,电路中电流表变化范围0.1~0.6A,则下列说法正确的是( )
A.握力60N时电路中电流为0.6A
B.R2电阻为20Ω
C.R1连入电路阻值变化的范围是0~30Ω
D.当电流表示数为0.3A时,握力大小为12N
3.(2025•涟水县模拟)如图甲所示,电源电压恒为18V,灯泡L上标有“10V,0.5A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,滑动变阻器R的最大阻值为210Ω,当只闭合S和S1,移动滑动变阻器的滑片P时,滑动变阻器两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时,电流表示数变化了0.15A,忽略灯泡电阻随温度的变化,则下列说法中正确的是( )
A.灯泡L的电阻为40Ω
B.定值电阻R0的阻值为20Ω
C.只闭合S和S1,在保证电路安全的情况下,调节滑动变阻器的滑片P,电流表的示数变化范围为0.072A~0.45A
D.只闭合S和S2,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器R的调节范围为16Ω~100Ω
4.(2025•连云港二模)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下,移动滑动变阻器的滑片,记录电表示数:图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R0的阻值是10Ω
B.电源电压为5.0V
C.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是5~15Ω
D.当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.3A
5.(2025•达州模拟)如图,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变)。在保证小灯泡L电流不超过额定电流,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
①小灯泡的额定电流是0.6A
②滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是10Ω~20Ω
③电压表表示数变化范围2V~3V
④电流表示数变化范围0.3A~0.5A
A.只有②、④正确 B.只有②、③正确
C.只有③、④正确 D.只有①、③正确
6.(2025•雁塔区校级模拟)小林设计了一个电子身高测量仪,如上图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为4.5V,R2是竖直放置的硬电阻棒,总电阻为15Ω,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。下列说法正确的是( )
A.当被测身高增加时,电压表示数变小
B.若用电压表显示人的身高,在对应电压刻度标上身高,身高的变化也是均匀的
C.当被测身高增加时,电压表与电流表示数的比值不变
D.为了保证各元件安全工作,R2接入电路的阻值范围是2.5Ω~10Ω
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