内容正文:
专题08 欧姆定律(专项训练)
目 录
01·趋势领航练 1
02·考点通关练 5
基础通关 8
通关01 电阻 变阻器 8
通关02 电流与电压、电阻的关系 12
通关03 欧姆定律 15
通关04 串、并联电路中电流、电压、电阻的关系 20
通关05 电阻的测量 22
能力通关 28
03·真题诊断练 35
1.【新考法·含有变阻器电路的动态计算】(2025·虹口·二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S、S1,电路正常工作。下列操作可能使电压表V示数与电流表A示数比值变小的是( )
A.断开开关S1
B.将电压表的位置与R1的位置互换
C.将滑动变阻器滑片向右移且用阻值比R1小的电阻替换R1
D.将滑动变阻器滑片向右移且用阻值比R1大的电阻替换R1
【答案】C
【详解】据图可知,电路是定值电阻和变阻器并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。
A.断开开关S1,电路为变阻器单独串联,电压表的示数不变,由于减少一条支路,导致电流表的示数变小,因此电压表V示数与电流表A示数比值变大,故A不符合题意;
B.将电压表的位置与R1的位置互换,不影响电路的连接,电流表电压表的示数均不变,因此电压表V示数与电流表A示数比值不变,故B不符合题意;
C.将滑动变阻器滑片向右移,变阻器接入电路中的阻值变大,变阻器支路电流变小,且用阻值比R1小的电阻替换R1,R1支路电流变大,若变阻器支路减小的电流小于R1增大的电流,导致干路电流变大,则可能使电压表V示数与电流表A示数比值变小,故C符合题意;
D.将滑动变阻器滑片向右移,变阻器接入电路中的阻值变大,变阻器支路电流变小,且用阻值比R1大的电阻替换R1支路电流变小,则干路电流变小,电压表V示数与电流表A示数比值变大,故D不符合题意。
故选C。
2.【新考法·分析电路故障】在如图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电压表的示数为U0,已知故障只发生在电阻R1或R2上。
(1)请写出电流表A可能的示数及相应的故障 。
(2)以下操作中,能通过电表的示数或示数变化情况判断出故障的是__________。(新接入的元件均完好)
A.电阻R1与电压表V位置互换 B.用完好的电阻R0替换电阻R1
C.在电阻R1两端并联一根导线 D.用完好的电阻R0替换电阻R2
【答案】(1)电流表A示数为0,则R2断路或电流表示数不为0,则R1短路;(2)BCD
【详解】(1)由图知道,闭合开关,两定值电阻串联,电压表V测量R2两端的电压,已知工作一段时间后,电压表的示数变为U0,则电压表测量的是电源电压,此时的故障可能为R2断路或R1短路。若电流表有示数,说明电路为通路,电压表有示数,说明电压表测量电源两端电压,因此电路故障是R1短路;若电流表无示数,说明电路为断路,电压表有示数,说明电压表测量电源两端电压,即电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电路故障是R2断路。
(2)A.电阻R1与电压表V位置互换,此时电阻R1与R2并联,若R1短路,电压表有示数,电流表无示数;若R2断路,电压表与电阻R1串联,电压表有示数,电流表无示数,两者现象相同,故A不符合题意;
B.用完好的电阻R0替换电阻R1,若R1短路,则电压表示数变小,电流表有示数;若R2断路,则电压表示数不变,电流表无示数,故B符合题意;
C.在电阻R1两端并联一根导线,则电阻R1被短接。若R1短路,则电压表示数不变,电流表有示数;若R2断路,则电压表示数不变,电流表无示数,故C符合题意;
D.用完好的电阻R0替换电阻R2,,若R1短路,则电压表示数不变为电源电压,电流表有示数;若R2断路,则电压表示数变小,电流表有示数,故D符合题意。
故选BCD。
3.【新考法·伏安法测电阻】小强和小芸做“用电流表、电压表测电阻”的实验。
(1)该实验的实验原理是 。
(2)小强用如图(a)所示的电路进行实验,为了减小实验误差,他进行了多次实验,小强采用的方法是 。
(3)小芸没有滑动变阻器,但她有两根如图(b)所示粗细均匀的电阻丝。她认为把它们弯成的如图(c)所示的半圆形AB能代替滑动变阻器。这两根电阻丝中电阻R1 R2。若将它们串联在同一电路中,通过它们的电流大小关系为I1 I2;若将它们并联在同一电路中,通过它们的电流大小关系为I1 I2。(均选填“<”、“=”或“>”)
(4)在小强所用的电路中,经测量,他所用的电阻R1的阻值为10Ω。电路中的电源电压为12V保持不变,滑动变阻器上只能看清“1A”的字样。闭合开关S,小强在移动滑动变阻器滑片P过程中,电源电压与电压表示数比值的最大值为3,求电压表最大示数和最小示数的差值。
【答案】(1) R=U/I;(2)见解析;(3) <,=,>;(4)6V
【详解】(1)实验中需要测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,根据R=U/I计算电阻阻值,故实验原理是R=U/I。
(2)移动滑动变阻器的滑片,改变滑动变阻器接入电路的阻值,进而改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,多次测量求平均值,减小误差。
(3)两电阻丝材料、长度相同,①电阻丝的横截面积较大,故阻值较小,即这两根电阻丝中电阻R1<R2。若将它们串联在同一电路中,串联电路中电流处处相等,通过它们的电流大小关系为I1=I2;若将它们并联在同一电路中,两电阻两端的电压相等,根据I=U/R可知通过它们的电流大小关系为I1>I2。
(4)从图中可知定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路电流。电源电压与电压表示数比值的最大值为3,可知电压表示数的最小值
允许通过滑动变阻器的最大电流为1A,则电路电流最大值为1A,根据欧姆定律可知电压表示数的最大值
电压表最大示数和最小示数的差值
4.【新考法·探究影响导体电阻大小的因素】(25-26九年级上·上海·月考)如图所示的装置可用于探究影响导体的电阻大小因素。
(1)小张通过观察 可以间接反映接入电路的电阻大小;
(2)研究导体电阻大小与横截面积的关系时,可将下表中的哪组导体先后接入电路中的M、N两端( )
导体
甲
乙
丙
丁
金属丝材料
镍铬
镍铬
锰铜
锰铜
长度/m
0.5
1
0.5
0.5
横截面积
S
2S
2S
S
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丁 D.丙和丁
(3)将电阻R1、R2以某种方式接入、两端,通过两导体的电流相等。已知R1和R2的材料和长度都相等,横截面积分别为、,下列判断正确的是( )
A.若,则R1和R2一定串联 B.若,则R1和R2可能串联
C.若,则R1和R2可能串联 D.若,则R1和R2可能并联
【答案】(1)电流表示数;(2)D;(3)B
【详解】(1)在该实验中,电阻的大小会影响电路中的电流大小,根据欧姆定律,在电源电压一定时,接入电路的电阻越大,电路中的电流就越小;反之,电阻越小,电流越大。因此,小张通过观察电流表示数可以间接反映接入电路的电阻大小。
(2)A.甲和乙的横截面积不同,但长度也不同,未控制长度相同,无法研究电阻与横截面积的关系,故A不符合题意;
B.乙和丙的材料不同,长度不同,横截面积相同,无法研究电阻与横截面积的关系,B不符题意;
C.甲和丁的材料不同,横截面积相同,无法研究电阻与横截面积的关系,故C不符合题意;
D.丙和丁的材料相同、长度相同,横截面积不同,可用于研究导体电阻大小与横截面积的关系,故D符合题意。故选D。
(3)A.R1和R2的材料和长度相同,,所以R1和R2的阻值相同,当阻值相同的两电阻并联进同一电路时,电流也相等,故A错误;
B.R1和R2的材料和长度相同,,所以R1和R2的阻值相同,当R1和R2串联进电路时,电流处处相等,故B正确;
CD.R1和R2的材料和长度相同,时,R1的阻值小于R2的阻值,当电流相同时,R1和R2一定是串联在电路中,故CD错误;
故选B。
5.【新考法·探究电流与电阻的关系】小李同学用图所示的电路“探究通过导体的电流与电阻的关系”,部分过程如下:
实验次数
电阻R1/Ω
电流I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
20
0.12
(1)按图甲所示的电路图连接实物时,开关应 (选填“断开”或“闭合”)。
(2)实验开始前,应把滑动变阻器的滑片P移至 (选填“最左端”、“中间”或“最右端”)。
(3)实验中,小李分别把5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路做了三次实验,每次闭合开关后,可以通过 ,使电压表示数保持不变,并记录电流表示数,实验数据如上面表格所示。
(4)分析实验过程及表中数据可以得出的结论是: 。
(5)后来,小李用一个阻值未知的电阻替换电路中20欧的电阻。替换后,发现电流表指针向左偏转。移动滑片P,使得电压表示数与替换前相同,此时电流表指针与替换前相比向左偏转了两格。电流表的表盘如图乙所示,则此时的电流表示数为 安;通过数据分析可知,该电阻的阻值为 欧。
【答案】(1)断开;(2)最右端;(3)移动滑动变阻器的滑片;(4)当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5) 0.08,30
【详解】(1)按如图所示的电路图连接实物时,为了保护电路,开关应断开。
(2)实验开始前,为了保护电路,应把滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即最右端。
(3)“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻的电压不变,分别把5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路做三次实验,每次闭合开关后,应调节滑动变阻器,使电压表的示数保持不变,记录电流表示数。
(4)分析表中数据,
在电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,即导体两端电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)根据实验数据可知电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,接入20Ω电阻时的电流为0.12A,电流表指针与替换前相比向左偏转了两格,则此时的电流表示数为0.08A。
更换未知电阻后,需保持电压表示数与原来相同,故电压表示数为2.4V。未知电阻阻值
6. 【新考法·并联电路的电流规律】(25-26九年级上·松江·期中)在如图(a)所示的电路中,电源电压为6V保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω 2A”字样,先闭合开关S。
(1)若滑动变阻器R1接入电路阻值最大时,求通过R1的最小电流I1min;
(2)移动滑片,当电流表A的示数为如图(b)所示,电流表A₁的示数如图(c)所示,
(a)判断两个电流表的量程,并说明理由。
(b)求定值电阻R2的阻值。
【答案】(1)0.3A;(2)两电流表均选用0~3A的量程,理由见解析,30Ω
【详解】(1)由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻并联。当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据欧姆定律可知通过R1的最小电流
(2)(a)由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻并联。电流表A测量干路电流I,电流表A1测量通过R1的支路电流I1。根据并联电路的电流规律,干路电流大于任何一条支路的电流,即I> I1。如果电流表A1选用0~0.6A的量程,由图(c)可知其示数为I1=0.26A。此时,滑动变阻器接入电路的电阻为
因为23Ω > 20Ω,超出了滑动变阻器的最大阻值,所以电流表A1不可能选用0~0.6A的量程。
因此,电流表A1选用0~3A的量程,其示数为I1=1.3A。
由于干路电流I>I1= 1.2A,故电流表A选用0~3A的量程,由图(b)可知其示数为I= 1.5A。
(b)通过定值电阻R2的电流为I2=I-I1=1.5A-1.3A=0.2A
根据欧姆定律可知定值电阻R2的阻值为
7.【新情景·欧姆定律的计算与应用】(25-26九年级上·闵行·期中)为了探究身高测量仪的工作原理,物理学习兴趣小组的同学们利用活动课进行了研究。
(1)如图所示,小组成员先设计了四个身高测量仪的原理图,其中可行的是( )
A. B.
C. D.
(2)经过分析,小组成员发现,上述可行方案也还有不足之处,他们经过讨论优化了设计方案。如图所示,已知电源电压恒为20V,定值电阻R0的阻值为30Ω,滑动变阻器的规格为“100Ω0.5A”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。下表为R接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。
身高(cm)
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
R(Ω)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
①(计算)某同学测量时电流表的示数为0.2A,求:
a. 定值电阻R0两端的电压为 ;
b. 被测同学的身高 。
②(计算)在电路元件不被损坏的条件下,求此测量仪测量的身高范围为 。
(3)(多选)要扩大测量仪的测量身高范围,下列改进方案可行的是( )
A.电压表的量程改为为0~3V B.把R0换成阻值更大的定值电阻
C.适当减小电源电压 D.电流表的量程改为0~3A
【答案】(1)C;(2) 6V,175cm,;(3)BC
【详解】(1) A.电压表始终测电源电压,不能随着高度改变,故A不符合题意;
B.电压表串接在电路里,始终测电源电压,不能随着高度改变,故B不符合题意;
C.身高改变,滑动变阻器阻值改变,电流表串接在电路中,根据欧姆定律可知电路中电流改变,即电流表的示数会发生改变,故C符合题意;
D.电流表把滑动变阻器短路,该电路中只有定值电阻,电流不变,故D不符合题意。
故选C。
(2)已知某同学测量时,电流表的示数为0.2A,串联电路电流处处相等,则定值电阻R0两端的电压为
此时滑动变阻器两端的电压为
则滑动变阻器的阻值为
由表可知被测同学的身高为175cm。
在电路元件不被损坏的条件下,电路中允许通过的最大电流为0.5A,电路中总电阻最小为
则滑动变阻器最小阻值为
此时测量最小身高为145cm。电压表示数最大为15V,此时对应整个电路的最小电流为
此时滑动变阻器的阻值为
测量的最大身高为185cm。
(3) A.电压表的最大量程减小,对应滑动变阻器允许接入电路的最大阻值减小,所测最大身高减小,故A不符合题意;
B.当电流不变时,把R0换成阻值更大的定值电阻,滑动变阻器的最小值减小,所能测的最小身高数减小。当电压表示数不变时,把R0换成阻值更大的定值电阻,根据串联分压原理,滑动变阻器的最大值增大,所测最大身高数增大,能扩大测量范围,故B符合题意;
C.减小电源电压,电流不变时,滑动变阻器两端电压减小,滑动变阻器的最小值减小,所能测的最小身高数减小。当电压表示数不变时,定值电阻两端的电压减小,整个电路电流减小,滑动变阻器的最大值增大,所测最大身高数增大,能扩大测量范围,故C符合题意;
D.电路中允许通过的最大电流还是0.5A,最大电流不变,故D不符合题意。
故选BC。
通关01 电阻 变阻器
1. 关于导体的电阻,下列说法不正确的是( )
A.导体能够导电,但它对电流仍有阻碍作用
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就越小
C.导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越大
D.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好
【答案】B
【详解】A.导体导电时,其内部存在电阻,对电流有阻碍作用,故A正确,不符合题意;
B.导体的电阻由其材料、长度、横截面积和温度决定,与电流大小无关。电流变化可能是由电压变化引起的,不能说明电阻变化,故B错误,符合题意;
C.电阻越大,对电流的阻碍作用越强,符合电阻的定义,故C正确,不符合题意;
D.铜的电阻率比铁小,相同条件下,即长度和横截面积一定时,铜导线比铁导线的电阻小,导电性能好,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.直接影响电阻大小的因素是( )
A.电荷量 B.电压 C.电流 D.长度
【答案】D
【详解】电阻是导体的一种属性,其大小受导体材料、长度和横截面积影响,还可能受温度的影响,与其它因素无关,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
3.小明用如图所示的器材探究“电阻大小与横截面积的关系”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.为了准确比较两条合金丝电阻,可在电路中串联一电压表
C.利用此装置也能探究电阻大小与长度的关系
D.利用此装置也能探究电阻大小与材料的关系
【答案】C
【详解】A.小灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
B.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小。故B错误;
C.利用此装置可以研究电阻与长度的关系,长度可以选择其中一根导线,一次全部接入,另一次只接入其中一部分即可,故C正确;
D.导线的材料已经确定,没有另一种材料的导线,无法探究电阻大小与材料的关系,故D错误。
故选C。
4.如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验装置(导线的数量及连接可改变),演示板上的金属丝长短粗细都相同,A、B和C都是镍铬丝,D是铜丝、E是铁丝,下列说法正确的是( )
A.实验中,电流表示数越大说明电阻越大
B.该装置无法研究电阻与导体长度的关系
C.该装置无法研究电阻与导体横截面积的关系
D.在图示情况下,用导线连接B、C接线柱,电流表示数将变小
【答案】B
【详解】A.在导体两端的电压不变的条件下,导体的阻值越大通过导体的电流就越小,所以本实验可以通过电流表的示数比较导体电阻的大小,电流表示数越大,所接导体阻值越小,故A错误;
B.A、B和C都是镍铬丝,且长度都相同,所以无法研究电阻与导体长度的关系,故B正确;
C.在研究电阻与导体横截面积的关系时,可以把A单独连入电路,然后把B和C并联后连入电路,进行比较,故C错误;
D.在图示情况下,连接B、C接线柱,即把B和C并联后连入电路,此时导体的电阻变小,所以电流表示数将变大,故D错误。
故选B。
5. 如图甲所示,是收音机上用以调节音量的一种电位器。它的实质是一个 。图乙为其说明书中的内部结构示意图。使用时,接线柱O必须接入电路。如果想在顺时针旋转滑动触头时音量变大,则还应将接线柱 (“a”或“b”)接入电路。
【答案】 滑动变阻器 b
【详解】根据电位器的使用方法,将Oa或Ob接入电路中,转动旋钮带动滑动触头滑动,可见电位器就是一个滑动变阻器,转动旋钮改变了接入电路的电阻,从而改变了电路中是电流,达到调节收音机音量的目的。
故如果想在顺时针旋转滑动触头时音量变大,应使接入电路的电阻减小,根据I=U/R可知,电路中的电流会变大,即音量增大,故还应将接线柱b接入电路。
6.某同学通过实验研究影响导体电阻大小的因素,他利用图中演示板上的金属丝进行实验,已知板上各金属丝横截面积都相同,C、D长度相同,C、D和E为镍铬线,A为铜线,B为铁线.实验过程如图所示。
①本实验是通过观察 的大小来判断电阻大小,所依据的物理规律是 。
②分析比较图(b)与(c)可归纳得出的初步结论是: 。
③分析比较图(a)与(d)可否归纳得出初步结论? ,请说明理由 。
【答案】 电流表 欧姆定律 长度和材料一样时,横截面积越大,电阻越小 不可以 因为E为镍铬线,A为铜线,材料不一样,它们的长度也不一样
【详解】电流表、电源和电阻串联接在一起,电流表的示数就是通过电阻电流的大小,根据欧姆定律I=U/R,电源电压不变,电阻的大小可以通过它的电流大小来判断,这是通过观察电流表的大小来判断电阻大小的;
图(c)的电流表示数较大,则图(c)接入电路的电阻较小,即Rc<Rb,观察图(b)和(c)可知,图(b)是D接入电路,图(c)是C、D同时接入电路,这种情况就相当于图(b)和(c)的电阻长度一样,材料一样,但是图(c)电阻横截面积比较大,由此可以得到结论长度和材料一样时,横截面积越大,电阻越小;
不可以得到初步结论,因为E为镍铬线,A为铜线,材料不一样,它们的长度也不一样。
7. 某学校同学想知道:影响电流大小的因素,他们设计了如图所示的电路,选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。
同学们正确连接电路,并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。
表一 导体A
长度0.4米 横截面积
0.3毫米2
表二 导体B
长度1.2米 横截面积
0.3毫米2
表三 导体C
长度1.5米 横截面积
0.3毫米2
实验序号
1
2
3
实验序号
4
5
6
实验序号
7
8
9
U(V)
1.2
2.4
3.6
U(V)
2.4
3.6
4.8
U(V)
1.5
3.0
4.5
I(A)
0.30
0.60
0.90
I(A)
0.20
0.30
0.40
I(A)
0.10
0.20
0.30
表四
导体
长度(米)
横截面积(毫米2)
D
E
(1)根据他们选用的导体及设计的表格:可以判断他们原有的猜想:他们认为影响电流大小的因素可能是: 。
(2)分析比较表一或表二或表三中的数据,可初步得出: 。
(3)请进一步分析比较表一和表二和表三中的数据,可初步得出: 、 。
(4)为了在表二的基础上继续研究通过导体的电流与导体横截面积的关系,请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。
【答案】(1)电压、导体的长度、导体的材料以及导体的横截面;(2)同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(3)同一导体(导体的材料、长度和横截面积相同),通过导体的电流与导体两端的电压成正比;不同导体(材料、横截面积相同,但长度不同),导体两端的电压与通过导体的电流的比值是不同的,且长度越长,比值越大;(4)见下图。
【详解】(1)根据表格内容可知,有电压、导体的长度、横截面积以及材料,因此它们他们认为影响电流大小的因素可能是:电压、导体的长度、导体的材料以及导体的横截面。
(2)分析比较表一或表二或表三中的数据,导体的材料、长度以及横截面积均不变,导体两端的电压不同,并且电压变为原来的几倍,通过导体的电流也变为原来的基本,故可得出的结论是:同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1][2]分析比较表一和表二和表三中的数据可知,导体的材料、横截面积相同,但长度不同,电压与电流的比值不同,且长度越长,比值越大;故可得出的结论为:同一导体(导体的材料、长度和横截面积相同),通过导体的电流与导体两端的电压成正比,不同导体(材料、横截面积相同,但长度不同),导体两端的电压与通过导体的电流的比值是不同的,且长度越长,比值越大。
(4)研究通过导体的电流与导体横截面积的关系,需保证导体的长度不变,横截面积不同,因此长度与表二中的长度相同,即1.2m,横截面积选择0.2mm2和0.4mm2即可,如表:
导体
长度(米)
横截面积(毫米2)
D
1.2
0.2
E
1.2
0.4
通关02 电流与电压、电阻的关系
1. 小明同学用增加串联干电池节数的方法,分别研究流过A、B两个导体的电流与它们两端电压的关系,他把实验数据在如图所示的坐标系中画成U-I图,则( )
A.导体A的电阻小于导体B的电阻
B.对于同一导体来说,通过它的电流与其两端电压成正比
C.电压相同时,电阻越大,电流越大
D.电流相同时,电阻越大,电压越小
【答案】B
【详解】A.由图像知,电流相同时,A两端电压大于B,故A的阻值大于B,故A不符题意;
B.U-I图像是一条倾斜直线,说明同一电阻的电流与电压成正比,故B符合题意;
CD.由图像知电压相同时,电阻越大,电流越小;电流相同时,电阻越大,电压越大,故CD不符合题意。
故选B。
2.如图(a)所示是“探究电流与电阻的关系”实验的电路图。
(1)实验中需保持图(a)中 两端的电压一定,通过改变 来改变导体的电阻,并记录对应的电流表示数。(均选填“R”或“R滑”)
(2)实验中滑动变阻器的作用是: 。
(3)观察图(b)可知,电压一定时,导体的I-R-1图像是一条 ,说明当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1) R,R;(2)保护电路、控制电阻R两端电压不变;(3)过原点的倾斜直线,反比
【详解】(1)要探究电流与电阻关系,需要控制定值电阻R两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,通过移动滑动变阻器来保持定值电阻两端的电压不变,并记录对应的电流表示数,故实验中需保持图(a)中定值电阻R两端的电压一定,通过改变定值电阻R来改变导体的电阻,并记录对应的电流表示数。
(2)结合(1)中分析可知,实验中滑动变阻器的作用是:保护电路、控制电阻R两端电压不变。
(3)观察图(b)知,电压一定时,导体的I-R-1图像是一条过原点的倾斜直线,说明当电压一定时,通过导体电流与导体的电阻的倒数成正比,即当电压一定时,通过导体电流与导体的电阻成反比。
3.小华和小海同学为了探究导体中电流和电压的关系,他们用A、B两个导体进行实验,实验中多次改变导体两端的电压大小,并将测量的数据记录在表一、表二中。
表一
表二
导体
实验序号
电压(伏)
电流(安)
导体
实验序号
电压(伏)
电流(安)
A
1
1.2
0.08
B
4
1.8
0.18
2
2.4
0.16
5
3.6
0.36
3
3.6
0.24
6
5.4
0.54
①分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的电流与电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是:对同一导体, 。
②分析比较实验序号3、5的数据,他们提出了猜想:在电压相同的情况下,通过不同导体的电流不相同。
I为验证上述猜想,在已有表一、表二实验数据的基础上,小华重新预设了B导体两端的电压,并测出相应的电流值。小海分析了小华的测量数据后,认为小华的测量数据有问题,他未测量便修改了数据,如表三所示。你认为小海修改数据的做法 (选填:“正确”、“错误”)。理由是: 。
II 为达到验证上述猜想的目的,请结合表一、表二的实验数据,分析表三设计的不足之处: 。
表三
导体
实验序号
电压(伏)
电流(安)
B
7
1.4
0.14
8
2.8
0.26
9
4.2
0.40
【答案】 通过导体的电流与其两端的电压成正比 错误 要尊重实验事实,数据应以实验测量为准,误差不可避免 没有控制导体B两端电压和导体A两端电压相等
【详解】对于导体A,电压从1.2V到2.4V(变为原来的2倍),电流从0.08A到0.16A(也变为原来的2倍);电压从1.2V到3.6V(变为原来的3倍),电流从0.08A到0.24A(也变为原来的3倍)。
对于导体B,电压从1.8V到3.6V(变为原来的2倍),电流从0.18A到0.36A(也变为原来的2倍);电压从1.8V到5.4V(变为原来的3倍),电流从0.18A到0.54A(也变为原来的3倍)。
可得出的初步结论是:对同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
小海修改数据的做法是错误的。理由是:实验数据应尊重客观事实,不能随意修改,要保证数据的真实性。
为验证“在电压相同的情况下,通过不同导体的电流不相同”的猜想,需控制电压相同,对比不同导体的电流。表一、表二中当电压为3.6V,导体A的电流为0.24A,导体B的电流为0.36A,已经能验证猜想。而表三预设的电压1.4V,在表一、表二中没有与之相同电压的导体A的电流数据,没有设置与表一中导体A相同的电压值,不便于对比不同导体在相同电压下的电流情况,这是表三设计的不足之处。
通关03 欧姆定律
1.关于欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流变大时,导体的电阻可能会变小
B.导体电阻增大时,通过导体的电流一定减小
C.导体的电阻与它两端的电压成正比,与导体的电流成反比
D.通过导体的电流与导体两端电压和导体的电阻均有关
【答案】D
【详解】A.导体的电阻与其材料、长度、横截面积、温度有关,与通过导体的电流无关,故A错误;
B.在电压不变时,导体电阻增大,通过导体的电流一定减小,导体两端的电压不确定,不能判断电流的变化,故B错误;
C.导体的电阻等于它两端的电压与通过导体的电流之比,但导体的电阻大小与电压和电流无关,故C错误;
D.通过导体的电流与导体两端电压和导体的电阻均有关。当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。故D正确。
故选D。
2.(2025·奉贤·一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,下列判断正确的是( )
A.电压表的示数不变
B.电流表的示数变小
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变小
【答案】C
【详解】由图可知,当开关S断开时,该电路为串联电路,电压表测量的是R1两端电压,电流表测量电路中的电流;当开关S闭合时,R2被短路,该电路为只有R1的电路,电压表测量的是电源电压,电流表测量电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当开关S1由断开变为闭合时,电路中的总电阻变小。
A.电源电压不变,电路的总电阻减小,根据I=U/R可知,电路中的电流会变大,即电流表示数变大,故A错误;
B.由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误;
CD.电压表示数与电流表示数的比值等于定值电阻R2的阻值,所以电压表示数与电流表示数的比值不变,故C正确,D错误。
故选C。
3. 如图所示是汽车油量表的电路示意图,电路中电源电压保持不变,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,杠杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮标,则下列说法中错误的是( )
A.油量表是由电流表改装而成的
B.电路中R0为保护电阻,起到保护电路的作用
C.当油量减少时,滑动变阻器接入电路中的电阻减小
D.当油量减少时,油量表的指针偏转角度减小
【答案】C
【详解】A.油量表串联在电路中,是电流表改装而成的,A正确,不符题意;
B.电路中R0为保护电阻,防止滑动变阻器R接入电路中的电阻过小时,电路中电流过大,超过电流表的量程,所以起到保护电路的作用,故B正确,不符合题意;
CD.当油量减少时,浮标位置降低,金属滑片位置上升,滑动变阻器R接入电路中的电阻增大,电路中的电流减小,油量表的指针偏转角度减小,故D正确,不符合题意,C错误,符合题意。
故选C。
4.在图所示电路中,闭合开关,电路正常工作。现对电路分别进行下列操作:①断开开关;②增大电源电压;③向右移动滑片;④用电阻R3(R3<R1)替换电阻R1。其中能使电表示数都变大的操作有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【详解】由图可知,电阻R1、R2并联,电压表测量电源电压,电流表测R1支路的电流。
①断开开关,则电路为只有R1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测通过R1的电流,因此电压表和电流表的示数均不变,故①不符合题意;
②电压表测量电源电压,增大电源电压,则电压表示数增大。并联电路中各支路电压与电源电压相等,因此R1两端电压增大,由欧姆定律可知,R1支路的电流增大,则电流表示数增大,故②符合题意;
③向右移动滑片,R2接入电路的阻值变大。电压表测电源电压,示数不变,因并联电路中各支路互不影响,因此电流表示数不变,故③不符合题意;
④用电阻R3(R3<R1)替换电阻R1,则电压表示数不变;由I=U/R可知,通过R1的电流变大,则电流表的示数增大,故④不符合题意。
综上所述,只有②符合题意。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. (2025·奉贤·一模)在如图所示的电路中,电源电压为U且保持不变,闭合开关S后,电路正常工作。一段时间后,电流表A的示数变小,已知故障只有一处,且发生在电阻R1或R2上,则此时电压表V的示数为 ,故障可能是 。若选择一个完好的定值电阻R替换R2,并观察比较电流表替换前、后示数,则电阻R需要满足一定的条件才能确定故障。若R大于R2,判断能否确定故障并说明理由 。
【答案】 电源电压 R1断路或R2断路 见解析
【详解】根据电路图可知,两电阻并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源两端电压,一段时间后,电流表A的示数变小,说明电路中的总电流变小,电路中的总电阻变大,根据并联电路电阻规律可知,故障可能是并联电路中某一个电阻断路,即R1断路或R2断路,因为电压表测量电源电压,所以电压表的示数不变,电压表的示数是电源电压。
若R1断路,当R>R2时,用R替换R2后,由于电阻增大了,根据欧姆定律可知,电路中的电流会变小,即电流表示数变小;若R2断路,用某完好的定值电阻R替换R2后,由于有电流通过R和R1,根据并联电路的电流特点可知,电流表示数会变大,故R大于R2,可以确定故障。
6. 为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A;
(1)当被测身高增加时,电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是多少?
【答案】(1)变大;(2)4~10Ω
【详解】(1)当被测身高增加时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,根据串联分压规律可知,滑动变阻器两端电压会变大,即电压表的示数会变大。
(2)根据题意可知,电路中允许通过的最大电流为0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最小,电路中的总电阻为
滑动变阻器接入电路中的最小电阻为
当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,定值电阻两端电压为
则此时电路中的电流为
滑动变阻器接入电路中的最大电阻为
则变阻器接入电路的阻值范围是4Ω~10Ω。
7. 在图(a)(b)所示的电路中,电源电压为24伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器上标有“100欧1安”字样,闭合电键S后,电流表A的示数为0.3安,电路正常工作。求:
(1)电阻R1两端电压;
(2)若可以选择合适的电表量程,在移动滑片的过程中,电路正常工作;
a.小明认为当滑动变阻器R2=0欧时,电路中电流最大。你认为此观点是否正确,请通过计算说明;
b.求出电路中电流的最大变化量。
【答案】(1)6V;(2)见解析
【详解】(1)由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压。电流表A的示数为0.3A,根据串联电路电流特点可知,通过R1的电流为I1=I=0.3A
由欧姆定律可知,R1两端的电压为
(2)a.当R2小=0Ω时,电路最小电阻为R小=R1+R2小=20Ω+0Ω=20Ω
由欧姆定律可得此时电路最大电流为
最大电流大于滑动变阻器允许通过的最大电流1A,故电路不能正常工作,所以此观点不正确。
b. 当最大电流为I额=1A时,由欧姆定律可得,定值电阻两端电压为
超过电压表量程,所以电压表示数最大为15V,此时电路最大电流为
当滑动变阻器阻值全部接入电路时,电阻最大,根据串联电路的电阻特点可得此时电路最大电阻为
则电路最小电流为
所以电路中电流的最大变化量为
8. 如图所示电路中,电源电压为6伏保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样。
(1)若R1接入电路的电阻为20欧,求闭合开关S后,通过R1的电流I1。
(2)现有阻值为5欧的电阻 R2和阻值为15欧的电阻R3,选择其中一个电阻以某种方式连入电路M、N两点之间。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.6安。请计算说明连接的方式以及所选的电阻、滑动变阻器R1对应接入电路的阻值。
【答案】(1)0.3A;(2)选R2与R₁串联,并且调节R₁的阻值为5Ω
【详解】(1)由题意可知,电路为滑动变阻器R1的简单电路。电源电压U = 6V,滑动变阻器接入电路的电阻R1= 20Ω。根据欧姆定律得
(2)当电流表示数为I = 0.6A时,则电路的总电阻为
要达到10Ω的总电阻,需要将一个定值电阻与滑动变阻器R1组合。
方案一:选R2与R1组合,两电阻只能串联,因为并联总电阻会小于5Ω,不符合题意;根据串联电路电阻规律得
方案二:选R3与R1组合,两电阻只能并联,因为串联总电阻会大于15Ω,不符合题意;根据欧姆定律计算出R3支路的电流为
根据并联电路的电流规律可得
根据欧姆定律可计算出R1'的阻值为
因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω,故该方案不符合题意。
故选R2与R1串联,并且调节R1的阻值为5Ω。
通关04 串、并联电路中电流、电压、电阻的关系
1.某同学比较“探究导体中电流与电压的关系”和“用电流表、电压表测电阻”两个实验后,认为:①所测的物理量相同;②测量的工具相同;③多次测量的目的相同。他的判断中正确的是( )
A.①和② B.②和③ C.①和③ D.①、②和③
【答案】A
【详解】“探究导体中电流与电压的关系”的实验需要测量的物理量主要是定值电阻两端的电压与电流,所需测量工具为电压表与电流表,通过多次实验,寻找在电阻一定时,通过导体的电流与电压的关系;“用电流表、电压表测电阻”的实验根据欧姆定律可知需要测量电压与电流,所需测量工具为电压表与电流表,多次测量求平均值以减小误差;综合上述分析,两实验相同点是①所测的物理量相同;②测量的工具相同;多次测量的目的不同。故A正确,BCD错误。
故选A。
2. 在图中所示电路中,电源电压相同且保持不变,电路元件均完好,电流表A1的示数比A2大。下列方案中有可能使两电流表示数相同的是( )
①用一个更小的电阻替换R3; ②将图(a)中的R2与图(b)中的R1互换;
③用一个更大的电阻替换R2; ④将图(a)中的R1与图(b)中的R3互换。
A.①③ B.②④ C.②③④ D.①②③④
【答案】B
【详解】①闭合开关S后,由a电路图可知,电路为R1与R2的并联电路,电流表A1测干路中的电流,由b电路图可知,电路为R1与R3的串联电路,电流表A2测电路中电流。并联电路中总电阻小于任何一个支路的电阻,即a电路中的总电阻小于R1的电阻,用一个更小的电阻替换R3,由于串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,即b电路中的总电阻始终大于R1的电阻,即a电路中的总电阻小于b电路中的总电阻,电源电压相同且不变,故电流表A1的示数仍然比A2大,故①不符合题意;
②若将(a)中的R2与(b)中的R1互换,则a电路中的总电阻为,b电路中的总电阻为,两电路中的总电阻有可能相同,故有可能使两电流表的示数相同,故②符合题意;
③用一个更大的电阻替换R2,则a电路中的总电阻仍然小于R1的电阻,b电路中的总电阻仍然大于R1的电阻,即电流表A1的示数仍然比A2大,故③不符合题意;
④若将(a)中的R1与(b)中的R3互换,则a电路中的总电阻为,b电路中的总电阻为2 R1,两电路中的总电阻有可能相同,故有可能使两电流表的示数相同,故④符合题意;综上所述,有可能使两电流表示数相同的是②④,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.为了探究并联电路中电流的关系,小聪同学设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)在不能事先估计电流大小的情况下,应先连接电流表的 (选填“小”或“大”)量程进行试触;
(2)小聪将电流表接在C处,闭合开关后,其指针位置如图乙所示,则通过干路的电流为 A;
(3)小聪又进行了多次实验,实验数据如表所示。分析数据,总结出并联电路的电流规律是 ;
实验次序
A处电流/A
B处电流/A
C处电流/A
1
0.2
0.4
0.6
2
0.4
0.8
1.2
3
0.6
1.2
1.8
(4)本实验中进行多次实验的目的是 。
【答案】(1)大;(2)1.2;(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;(4)寻找普遍规律
【详解】(1)在不能事先估计电流大小的情况下,为了防止电流表被损坏,应先连接电流表的大量程进行试触,根据试触的结果再选择合适的量程。
(2)由图乙可知,电流表使用的是0−3A量程,其分度值为0.1A,指针指向1.2A,所以通过干路的电流为1.2A。
(3)分析表格中的数据0.2A+0.4A=0.6A 0.4A+0.8A=1.2A 0.6A+1.2A=1.8A
可以总结出并联电路的电流规律是:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
(4)在探究并联电路中电流关系的实验里,只进行一次实验得到的结论可能具有偶然性,不能代表普遍情况。 通过多次进行实验,可以避免实验的偶然性,寻找普遍规律。
4.小明在进行“探究串联电路的电压规律”的实验。
(1)小明在连接电路时发现,刚接好最后一根导线时小灯泡亮了,并且电压表的指针发生了偏转。由此可知他在连接电路时,他忘了 。
(2)小明把电压表接在A、B之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关, 。
(3)小明分析下表中多组数据得出结论: 。(请使用文字叙述)
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)测出两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小东认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。你赞同小东的做法吗 ?为什么 ?
【答案】(1)断开开关;(2) 0.5,换用0~3V量程;(3)串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和
(4)不赞同,会导致电压表正负接线柱接反
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,应先断开开关。小明刚接好最后一根导线时灯泡就亮了,说明他忘了断开开关。
(2图乙中电压表选用0~15V量程,分度值为0.5V;此时电压表示数较小,为使实验结果更准确,应换用0~3V量程。
(3)分析表格数据可知,,故结论为:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
(4)小东的做法会使电压表正负接线柱接反,导致指针反向偏转,无法测量电压,因此不赞同。
通关05 电阻的测量
1.如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是:由欧姆定律得到R=U/I
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
【答案】B
【详解】A.“伏安法”测电阻时,是用电流表和电压表测出通过导体的电流和导体两端的电压,然后算出导体的电阻,所以实验原理是R=U/I,故A正确,不符合题意;
BCD. 滑动变阻器的作用是改变未知电阻两端的电压,多次测量定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,计算出电阻再求平均值,以减小误差;由于导体电阻一定,利用多组数据还可以探究电流与电压的关系,故B错误,符合题意;CD正确,不符合题意。
故选B。
2. 用如图电路“测量电阻R的阻值”。为了改变电阻R两端的电压,有三种方案可选:
甲:改变接入MN的串联电池的个数;
乙:将电池与不同阻值的电用中联接入MN;
丙:将电池与滑动变阻器串联介入MN,改变滑动变阻器滑片的位置。
其中可行的方案是( )
A.仅有甲可行 B.仅有丙可行
C.仅甲、丙可行 D.甲、乙、丙都可行
【答案】D
【详解】测量电阻R的阻值时,为了改变电阻R两端的电压
甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;
乙:电池先后与不同定值电阻串联接入MN,定值电阻的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻两端的电压不同,方法可行;
丙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行。
综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。
故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
3. 小华通过实验分别测量两个未知阻值的电阻R1和R2,电源电压保持不变(电压为2V的整数倍),滑动变阻器RP标有“20Ω 2A”字样,实验所需的其他器材齐全且完好。
(1)“伏安法测电阻”的实验原理是 。
(2)小华先测量电阻R1的阻值。他正确连接电路,且实验步骤正确,移动滑片进行了三次实验,将电压表和电流表的示数记录在如表中。请将表格中①②的内容填写完整。(精确到0.1Ω)
序号
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均电阻/Ω
1
4
0.20
20.0
②
2
6
0.32
18.8
3
8
0.40
①
(3)接着,小华测量电阻R2的阻值。他仍然正确连接电路,且实验步骤正确,闭合开关后,他发现无论如何移动滑片,电流表的示数始终几乎为0,电压表的示数始终几乎为12V,经过检查发现电路并没有发生故障。
①发生上述现象的原因是 。
A.电阻R2的阻值太大 B.电阻R2的阻值太小
②通过公式推理说明你判断的理由 。
③为了测出电阻R2的阻值,小华将一个已知阻值的电阻R3与电阻R2串联,实验电路对应的电路图如图(a)所示。闭合开关后,发现电压表的示数如图(b)所示,则可以判断电阻R2的阻值为 R3。
【答案】(1)R=U/I;(2)20.0,19.6;(3)A,见解析,
【详解】(1)“伏安法测电阻”的实验,需要测量待测电阻两端的电压和通过的电流,然后根据R=U/I计算待测电阻的阻值,因此实验原理为R=U/I。
(2)由表中数据可知,当U=8V,I=0.40A时,由R=U/I可知,电阻为
所以①处填20.0。电阻的平均值等于三次实验结果的平均
所以②处填19.6。
(3)在串联电路中,电流,电源电压U保持不变(为2V整数倍),滑动变阻器RP最大阻值为20Ω,由于移动滑片时,电流表的示数始终几乎为0,根据,要使I几乎为0,则R总需极大,而RP最大仅20Ω,所以只能是R2的阻值太大,导致R总极大,从而使电流几乎为0;此时电压表测量的是电源电压,示数几乎为12V。
由图(b)可知,电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,示数,因为R3与R2串联,电源电压U=12V,所以
根据串联电路电压之比等于电阻之比
所以
4. 小红做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,电压表只有0~3V完好,其它实验器材齐全且完好。小红正确连接电路,移动滑动变阻器滑片至阻值最大处,闭合开关,发现两电表示数如图(a)、(b)所示。为了完成实验,她对电路进行了调整,闭合开关,移动滑片,将实验数据记录在下表中。
实验序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
3.0
0.30
2
2.5
0.34
3
2.0
0.40
(1)“用电流表、电压表测电阻”的实验原理是 ;
(2)求待测电阻Rx的阻值。(待测电阻精确到0.1Ω)
【答案】(1)R=U/I;(2)10.1Ω
【详解】(1)实验中利用电流表测电流,电压表测电压,结合R=U/I计算得出电阻的阻值,因此测量电阻的实验原理是R=U/I。
(2)电压表只有0~3V完好。小红正确连接电路,则待测电阻Rx和滑动变阻器串联,电压表与待测电阻Rx并联,电流表测电路电流。移动滑动变阻器滑片至阻值最大处,闭合开关,发现两电表示数如图(a)、(b)所示,电压表示数为3V,电流为0.3A。若减小变阻器阻值,根据串联分压原理,变阻器电压减小,待测电阻Rx电压变大,会超量程。由表可知,电流变大时,电压表示数减小,说明小红对电路进行的调整是将电压表与滑动变阻器并联。则电流为0.3A时,待测电阻Rx和滑动变阻器的电压均为3V,则电源电压为
则第一次实验测量待测电阻Rx的阻值为
第二次实验测量待测电阻Rx的阻值为
第三次实验测量待测电阻Rx的阻值为
为减小误差,应求平均值,则待测电阻Rx的阻值为
5. 现有器材:电源(电压为1.5伏的整数倍),待测电阻、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器“20Ω 1A”一个,以及导线若干。小华要做“用电流表、电压表测电阻”实验,先正确串联电路,再将电压表并联在电路中。移动滑动变阻器滑片至最大阻值处,再闭合开关,观察到电流表与电压表示数如图所示。继续移动滑片至a处,观察到电流表与电压表的指针均偏转了3小格。
(1)小华将电压表并联在 两端(选填“电源”“待测电阻”或“变阻器”)。
(2)写出图中电流表与电压表示数并说明理由。
(3)滑片在a处时待测电阻阻值为 欧(电阻精确到0.1欧)
【答案】(1)待测电阻;(2)见解析;(3)5.0
【详解】(1)要测量待测电阻的阻值,需要测得待测电阻两端的电压及通过的电流,所以电压表应并联在待测电阻两端。
(2)因为能通过变阻器的最大电流为1A,则电路中的电流不超过1A,所以电流表所用为小量程,对应分度值为0.02A,由图示知,其示数为0.24A。
若电压表选用大量程,对应的分度值为0.5V,其示数为6V。根据
滑动变阻器的最大阻值为20Ω,代入得U总1=6V+0.24A×20Ω=10.8V
由于电源电压为1.5V的整数倍,所以此种情况电源电压不符合题意。
若电压表所用为小量程,对应的分度值为0.1V,示数为1.2V。根据
滑动变阻器的最大阻值为20Ω,代入得U总2=1.2V+0.24A×20Ω=6V
由于电源电压为1.5V的整数倍,所以电源电压为6V。即电压表示数为1.2V。
(3)滑片在a处时变阻器接入电路的阻值变小了,则两表的示数都变大,当指针均偏转3格后,电压表示数为1.5V,电流表示数为0.3A,则
6.小浦同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现将电源(电压不变为2伏整数倍)、待测电阻Rx、滑动变阻器(标有“10欧字样)、电流表和开关串联,并将电压表并联在电路中。他将滑片置于滑动变阻器某一端后,闭合开关,观察到电压表示数为零,电流表示数达到某量程的最大值。小浦思考后发现存在问题,他断开开关,将滑片置于滑动变阻器另—端,并调整电压表的位置,闭合开关,观察电表示数,发现无法移动滑片进行多次实验。他仅调整了电表量程,移动滑片观察到电压表和电流表指针位置改变。滑片移至某位置时,两电表示数如图所示。
(1)本实验的实验原理是 。
(2)求电源电压(需写出主要推理和计算过程)。
(3)待测电阻Rx的阻值为 欧(精确到0.1欧)。
【答案】(1) R=U/I;(2)见解析;(3)10.5
【详解】(1)实验中用电压表测待测电阻两端的电压,用电流表测待测电阻中的电流,利用公式R=U/I计算电阻,因此本实验的实验原理是R=U/I。
(2)将滑片置于滑动变阻器某一端后,闭合开关,观察到电压表示数为零,电流表示数达到某量程的最大值,由此判断,此时滑动变阻器阻值为零,且电压表并在了滑动变阻器两端,由于滑动变阻器标有“10Ω,2A”的字样,为保障滑动变阻器的安全,所以电流表示数达到的某量程的最大值为0.6A,此时电源电压可表示为
小浦思考后发现存在问题,他断开开关,将滑片置于滑动变阻器另—端,并调整电压表的位置,闭合开关,观察电表示数,发现无法移动滑片进行多次实验,他仅调整了电表量程,移动滑片观察到电压表和电流表指针位置改变,这说明滑动变阻器的连接符合一上一下的连接方式,只是因为电压表的量程所选过小导致无法进行多次实验,调整电压表量程后为0∼15V,并且电压表接在待测电阻两端,根据电表示数读数,电压表接入大量程,读数为,电流表接入小量程,读数为,即此时待测电阻的阻值
则电源电压
因为电源电压只能为2的整数倍,所以电源电压为6V。
(3)解析见上问,待测电阻Rx的阻值为10.5Ω。
1.如图所示电路中,电源电压保持不变,电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现在电路中串联一个电流表来判断故障。
(1)若闭合开关后,观察到电流表示数为零,说明电路中出现了 故障;
(2)若闭合开关后,观察到电流表示数不为零,为进一步确定故障,请写出接下来的操作、电流表示数变化情况及其对应的故障: (不添加额外器材、不重新连接电路)。
【答案】 断路 见解析
【详解】(1)电路为串联电路,电路中电流表示数为零,说明电路中没有电流,则电路为断路。
(2)电流表示数不为零说明电路为通路,故障不可能为断路,可以移动滑动变阻器,改变接入电路的电阻大小,从而改变电路中电流的大小,若电流表示数发生改变,则说明滑动变阻器没有问题,则R1短路;若电流表示数不变,则R2短路。
2.在如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1或R2中的一个出现了断路故障。为进一步确定故障,可将 与电阻R1位置互换(选填“R2”或“开关)。请写出互换后的操作及进一步判断故障的方法: 。
【答案】 R2 见解析
【详解】由图知两电阻并联,电流表测量干路电流,开关S在R2的支路上。若将开关S与R1位置互换,闭合开关时会导致电源短路。若断开开关,此时R1与R2串联,两电阻中任意一电阻断路都会使电流表无示数,因此不能确定断路位置;将电阻R2与电阻R1位置互换,断开开关,观察电流表的示数。若电流表有示数则R1断路,若电流表示数为0,则R2断路。
3. 小伟在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,所用电源电压保持不变,变阻器标有“10Ω 2A”字样。他正确连接电路,实验步骤正确。闭合电键后,在表格中记录了电流表的示数,此时电压表指针如图所示,我们可以根据 判断此时电压表示数为1.2伏;接着该同学移动滑动变阻器的滑片P到中点,电压表示数为1.7伏,当把滑动变阻器的滑片移到某端点时,电流表示数为0.48A。请将下表填写完整 。(计算电阻时,精确到0.1欧)
实验次数
电压/伏
电流/安
电阻/欧
电阻平均值欧
1
0.18
2
1.7
3
0.48
【答案】电源电压为3V,电压表使用的是小量程 见解析
【详解】电流表、电压表测电阻的实验中,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测待测电阻两端电压,电流表测电路中电流,当滑动变阻器滑片位于阻值最大处时,待测电阻两端的电压较小;当把滑片滑到中点位置时,待测电阻两端的电压会增大,此时数据为1.7V,因此当滑动变阻器接入电路的阻值最大时电压表的示数为1.2V。由表格数据可知此时电流为0.18A,由欧姆定律可得电源电压为
因此电压表使用的是小量程,分度值为0.1V,由图可知电压表示数为1.2V。则
当电压表示数为1.7V时,滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
电路中电流为
当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电压表测电源电压,示数为3V,则
电阻的平均值
4. 某班同学做“探究并联电路中电流的规律”的实验,所用器材包括电源、开关、电流表各1个及导线若干, 另有规格分别为甲、乙、丙、丁的4个小灯泡。
(1)图(a)是他们设计的电路图,图(b)是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
(2)请在图(b)中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路 。移动后电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
(3)下表为各组实验数据汇总。
组别
L1规格
L2规格
IA/A
IB/A
IC/A
1
甲
乙
0.12
0.10
0.22
2
乙
丙
0.10
0.20
0.30
3
甲
丁
0.12
0.14
0.26
4
甲
丁
0.16
0.18
0.30
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的是 ;
A.分析多组数据是为了减小误差
B.选用不同规格的灯进行实验,可使结论更具普遍性
C.第4组数据的偏差可能是电流表未调零引起的
(4)根据上表的实验数据及相关条件,可得的初步结论是: 。
【答案】C 见下图 A BC 在并联电路中,干路电流等于各条之路电流之和
【详解】(1)由实物图可得,电流表测干路电流,因此是测电路图中C处电流。
(2)移动一根导线后使得电流表测支路电流,如图所示:
此时电流测灯泡L1的电流,所以测的是A处电流。
(3)A.分析多组数据是为了寻找普遍规律,故A错误;
B.选用不同规格的灯进行实验,可以避免偶然因素的影响,使结论更具普遍性,故B正确;
C.第4组数据中,所有电流都比第三组大相同的数值,这可能是由于电流最开始指针没有指在零刻度线的原因,故C正确。
故选BC。
(4)电路中两个灯泡并联,对实验数据归纳可得IA+IB=IC
故有在并联电路中,干路电流等于各条之路电流之和。
5.小红所参加的物理实验小组要完成“探究电流与电阻的关系”实验;
(1)有两组实验器材如图(甲)、(乙)所示可以选择,他们应选择 组,理由: 。
(2)他们已完成了部分实物图的连接,如图(丙)所示,请你把实物电路图连接完整(导线不允许交叉)。
(3)当小红接入电阻R的阻值为10Ω时,移动滑片使其位于中点附近,记下此时电流表的示数如图(丁)所示,电流表示数为 A;断开开关,换用15Ω的电阻接入电路,闭合开关,则应将滑动变阻器的滑片P向 移动(选填“左”或“右”),眼睛应注意观察电压表,当电压表的示数为 V时,记录电流表的示数。
(4)这套实验器材还能用来完成“探究电流与电压的关系”实验,这个实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以 。
【答案】(1) 乙,乙组有不同阻值的电阻,可进行多次实验,探究电流与电阻的关系;(2)见下图;
(3) 0.3,右,3;(4)改变定值电阻两端的电压
【详解】(1)探究电流与电阻的关系,实验需要控制电阻两端的电压不变,更换不同阻值的电阻进行实验。乙组有不同阻值的电阻,方便进行多次实验,而甲组没有提供不同阻值的电阻,无法完成该实验探究。
(2)“探究电流与电阻的关系”实验中,电压表应并联在定值电阻两端,滑动变阻器应“一上一下”接入电路。从电源正极出发,依次连接开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器,最后回到电源负极,电压表并联在定值电阻两端。如图所示:
(3)由图(丁)可知,电流表使用的是量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A。
当把10Ω的电阻换成15Ω的电阻时,根据串联分压原理,电阻增大,其两端电压会增大。为了控制电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向右移动。
当接入10Ω电阻时,电压表示数
因为要控制电阻两端电压不变,所以当换用15Ω电阻时,眼睛应注意观察电压表,当电压表的示数为3V时,记录电流表的示数。
(4)因为该实验需要保持电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电流,从而改变定值电阻两端的电压,进而得到多组电压和电流的数据,以探究电流与电压的关系。
6.甲、乙两小组同学做物理活动卡“探究导体中电流与电压的关系”实验,他们分别使用某一导体改变 (选填“电流”或“电压”)进行实验。如图所示,右上方的数据“0.15A;1.37V”是 组同学测量的;由图可知 组同学的U-I图线存在问题,原因可能是: (选填下方序号)。该实验中最后能够得到结论: 。
①传感器的测量精确程度不够高;
②传感器使用前没有调零;
③没有按照数据点的分布趋势绘制图线;
④实验过程中,导体的电阻变大了。
【答案】电压 乙 乙 ②③ 电阻一定时,通过导体的电流跟它两端电压成正比
【详解】探究电流与电压关系时,改变某一导体两端的电压,电流才会随之发生变化,所以使用某一导体改变电压进行实验。
由表中数据以及图像可知,0.15A、1.37V在乙组同学测量的范围内,所以右上方的数据“0.15A 1.37V”是乙组同学测量的。
乙组同学三次实验得到的电阻大小分别是
同一个导体的电阻大小应该相同,所以乙组同学的U-I图线存在问题。精确度不够高不会导致图线偏离数据点太远;电阻变大会导致图线为曲线,且偏向电压轴;传感器没有调零会导致每组数据存在偏差,使得图线整体偏向数据点一侧;没有按照数据点的分布趋势绘制图像也会出现乙组同学存在的问题。故选②③。
由甲的数据以及图像可知,同一导体的U-I图像为过原点的倾斜的直线,所以可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流跟它两端电压成正比。
7.在图(a)所示的电路中,电源电压为9V且保持不变。电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。闭合开关S,电压表示数为6V,电压表、电流表的表盘如图(b)所示。求:
(1)通过电阻R1的电流I1;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值R2;
(3)移动滑片P,在保证电路安全工作的情况下,求出电流表示数的最大值和最小值。
【答案】(1)1.2A;(2);(3)1.8A,0.36A
【详解】(1)分析电路可知,R1和R2串联,电压表测R1电压,电流表测电路电流。通过电阻R1的电流为
(2)根据串联电压规律,R2电压为
根据串联电流规律,R2电流为
则滑动变阻器接入电路的阻值
(3)据题意可知,电流表所选量程是0~3A,电压表所选量程是0~15V。电源电压是9V,所以电压表的最大示数是9V,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是0,电路中的电流最大为
当滑动变阻器的阻值全部接入电路中时,电路中的电流最小,则最小电流为
8.如图所示的电路中,电源电压为12V保持不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2标有“10Ω 2A”字样。闭合开关S,移动滑片P到某位置时,通过滑动变阻器R2的电流为1.4A。
(1)求通过电阻R1的电流;
(2)现用定值电阻R0替换电阻R1,闭合开关,移动滑片P,在电路能够正常工作的前提下,通过R2的电流最大值为;通过电源的电流最小值为,且。求电阻R0的阻值。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)由图知定值电阻与滑动变阻器并联 ,因并联电路中各支路两端的电压相等,根据I=U/R求通过电阻R1的电流为
(2)用定值电阻R0替换电阻R1后,R0与R2并联,由滑动变阻器的铭牌可知允许通过的最大电流为2A,则,且,因此,又,
解得
9.在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样,将一个表盘如图(b)所示的电压表并联在电路中。闭合开关S,通过R1的电流为0.6安。
(1)求R1两端的电压U1;
(2)求滑动变阻器R2的阻值;
(3)现将电压表并联在电阻R1两端,在移动滑动变阻器滑片P过程中,保证电路安全的前提下,求电压表示数的最大变化量∆U,以及滑动变阻器R2的阻值调节范围。
【答案】(1)6V;(2)20Ω;(3)8.36V;
【详解】(1)闭合开关S,R1、R2串联;当通过R1的电流为0.6安时,根据欧姆定律可得,其两端电压为
(2)根据串联电路电压规律,可知变阻器两端电压为
串联电路电流处处相等,根据欧姆定律,故变阻器接入电路的电阻为
(3)将电压表并联在电阻R1两端,由滑动变阻器R2的铭牌可知,当电路中的电流最大为1A时,R1两端的电压最大为
根据串联电路特点和欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
当变阻器的阻值全部连入电路(即变阻器连入电路的电阻最大)时,根据串联分压原理可知,变阻器分得的电压最大,此时R1两端电压最小,电路的最大总电阻为R=R1+R2=10Ω+100Ω=110Ω
则电路中最小电流
则电压表的最小示数为
所以电压表示数的最大变化量为
滑动变阻器R2的阻值范围为
命题点01 动态电路分析
1.(2023·上海·中考真题)R1与R2此时接入电路中的阻值相同,S1断开,S2闭合;求下列操作中,一定可以使电流表示数变大的是( )
A.闭合S1,断开S2 B.闭合S1,向右滑动滑片P
C.减小电源电压,闭合S1 D.增大电源电压,向右滑动滑片P
【答案】B
【详解】S1断开,S2闭合时,只有R2接入电路,电流表的示数I=I2。
A.闭合S1 ,断开 S2时,只有R1接入电路,由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同,则电流表的示数不变,故A不符合题意;
B.闭合S1 ,R1与R2并联,由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同,则
由并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小可知,向右滑动滑片P,总电阻总是比R1小,则I>I1,故I>I2,故B符合题意;
C.闭合S1 ,R1与R2并联,由于R1与R2此时接入电路中的阻值相同,电路的总电阻为
电流表的示数
故电流表可能变小、不变也可能变大,故C不符合题意;
D.向右滑动滑片P,R2接入电路的阻值变大,当增大电源电压时,由I=U/R可知,电流表的示数可能变大、可能不变、也可能变小。故D不符合题意。
故选B。
命题点02 电路故障分析
2.(2023·上海·中考真题)在如图所示的电路中,已知R1、R2中仅有一个发生故障,闭合电键S时,发现电流表示数变大;请写出电表有无示数及对应的故障。
【答案】故闭合电键S时,电流表示数变大,若电压表示数也变大,则R1短路;若电压表示数不变,则R2短路。
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测串联电路的电流。由图可知,S闭合前,电压表跟电流表的示数为0。若R1断路,S闭合后电压表、电流表示数仍为0,不符合题意;
若R1短路,S闭合后只有R2接入电路,电流表有示数,电压表示数为电源电压,符合题意;
若R2短路,S闭合后,只有R1接入电路,则电流表有示数,电压表测电流表的电压,所以电压表示数为0,符合题意。
若R2断路,S闭合后,R1和电压表串联,所以电压表为电源电压,电流表无示数,不符合题意;
故闭合电键S时,电流表示数变大,若电压表示数也变大,则R1短路;若电压表示数不变,则R2短路。
3.(2025·上海·中考真题)如图所示的电路图,电源电压为U0且保持不变。现在将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,闭合开关,向右移动滑片P时:
(1)若电路无故障,则电压表示数 。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为零,故障只存在R1或R2上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障: 。
【答案】(1)变小;(2)若电流表不为零,电压表为零,变阻器R2出现了短路现象;若电压表不为零,电流表为零,变阻器R2出现了断路现象。
【详解】(1)将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,即变阻器的有效电阻为PC部分,闭合开关,向右移动滑片P时,变阻器的有效电阻为PC部分变小,即接入电路中的电阻变小。变阻器R2与定值电阻R1串联,串联电阻分压,变阻器R2阻值越大两端的电压也越大,根据上面判断,电压表测量变阻器R2两端的电压,由于变阻器电阻变小,故变阻器两端的电压也变小。
(2)若移动滑片P时,若电流表示数不为零,电压表示数为零,说明电路是通路电流不为零,但与电压表并联的变阻器R2出现了短路现象,即电压表被短路示数为零;若电压表示数不为零,电流表示数为零,说明电压表连接到电源两端的电路是通路,但电流表示数为零则是断路现象,故此是与电压表并联的变阻器R2出现了断路现象。
4.(2024·上海·中考真题)如下图所示的电路中,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个发生故障,小浦为研究故障的原因,特地设计了两个方案:
方案一:通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因,写出开关S闭合后,电流表示数变化情况及对应故障 。
方案二:用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障,可选用的电阻R0的阻值 。
A.R0>R1 B.R0=R1 C.R0<R1
【答案】 闭合开关后移动滑片,电流表变化,则故障为R1断路;闭合开关后移动滑片,电流表不变,则故障为R2断路 AB
【详解】[1]闭合开关后移动滑片,电流表变化,则故障为R1断路;闭合开关后移动滑片,电流表不变,则故障为R2断路。
[2]若定值电阻R1断路,用R0替换R1时,由电阻的并联可知电路的总电阻将变小,则由欧姆定律可知电流表A的示数将变大; 若变阻器R2断路,用R0替换R1时,如果R0等于R1,则电流表A的示数不变;如果R0大于R1,由欧姆定律可知电流表A的示数将变小;如果R0小于R1,由欧姆定律可知电流表A的示数将变大; 综上可知,如果选用的电阻R0小于R1,当出现电流表A的示数变大时,可能是R1断路,也可能R2断路,则利用该电阻不能准确判断电路故障;所以,选用的电阻R0的阻值应大于或等于R1,才能根据电流表的示数变化情况准确判断电路故障。
故选AB。
命题点03 计算题
5.(2023·上海·中考真题)如图所示电路,电源电压为6V,滑动变阻器R1为 “20Ω 2A”,闭合开关后。
(1)若此时R1=15Ω,求通过R1的电流大小;
(2)若在电路中再接入一个电流表A1,调节滑动变阻器使得两个电流表的示数为如图所示(电流表量程可调节),求R2的阻值。
【答案】(1)0.4A;(2)见解析
【详解】(1)由电路图可知,闭合开关后,R1与R2并联,则R1两端的电压
通过R1的电流
(2)由图可知,电流表A的示数为0.3A或者1.5A,电流表A1的示数为0.24A或1.2A;当R1的最大值时,通过R1的电流
则电流表A的示数应为1.5A。
当电流表A1的示数为1.2A。
若A1接在R2所在支路,则通过R2的电流为1.2A,故R2的阻值为
若A1接在R1所在支路,则通过R2的电流为
则R2的阻值为
当电流表A1的示数为0.24A。
若A1接在R2所在支路,则通过R2的电流为0.24A,故R2的阻值为
若A1接在R1所在支路,最小电流为0.3A,故不符合题意,舍去。
答:(1)若此时 R1=15Ω ,通过R1的电流为0.4A;
(2)若A1接在R1所在支路,R2的阻值为20Ω;
若A1接在R2所在支路,R2的阻值为5Ω或25Ω。
6.(2022·上海·中考真题)在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,电流表的示数为1.2A。
(1)求电源电压 U;
(2)若在电路中接入一个电阻R2,使得接入前后电流表的示数变化了0.4 A,求电阻R2的阻值。
【答案】(1)12V;(2)5Ω或30Ω
【详解】(1)电源电压
(2)若串联一个电阻,总电阻变大,则电流变小,则此时电路中的电流为
则此时的总电阻为
电阻 R2 的阻值
若并联一个电阻,则电流表测量干路电流,则通过R2的电流为0.4A,则电阻R2的阻值为
答:(1)电源电压为12V;
(2)电阻 R2 的阻值为5Ω或者30Ω。
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专题08 欧姆定律(专项训练)
目 录
01·趋势领航练 1
02·考点通关练 5
基础通关 5
通关01 电阻 变阻器 5
通关02 电流与电压、电阻的关系 7
通关03 欧姆定律 8
通关04 串、并联电路中电流、电压、电阻的关系 11
通关05 电阻的测量 12
能力通关 15
03·真题诊断练 18
1.【新考法·含有变阻器电路的动态计算】(2025·虹口·二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S、S1,电路正常工作。下列操作可能使电压表V示数与电流表A示数比值变小的是( )
A.断开开关S1
B.将电压表的位置与R1的位置互换
C.将滑动变阻器滑片向右移且用阻值比R1小的电阻替换R1
D.将滑动变阻器滑片向右移且用阻值比R1大的电阻替换R1
2.【新考法·分析电路故障】在如图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电压表的示数为U0,已知故障只发生在电阻R1或R2上。
(1)请写出电流表A可能的示数及相应的故障 。
(2)以下操作中,能通过电表的示数或示数变化情况判断出故障的是__________。(新接入的元件均完好)
A.电阻R1与电压表V位置互换 B.用完好的电阻R0替换电阻R1
C.在电阻R1两端并联一根导线 D.用完好的电阻R0替换电阻R2
3.【新考法·伏安法测电阻】小强和小芸做“用电流表、电压表测电阻”的实验。
(1)该实验的实验原理是 。
(2)小强用如图(a)所示的电路进行实验,为了减小实验误差,他进行了多次实验,小强采用的方法是 。
(3)小芸没有滑动变阻器,但她有两根如图(b)所示粗细均匀的电阻丝。她认为把它们弯成的如图(c)所示的半圆形AB能代替滑动变阻器。这两根电阻丝中电阻R1 R2。若将它们串联在同一电路中,通过它们的电流大小关系为I1 I2;若将它们并联在同一电路中,通过它们的电流大小关系为I1 I2。(均选填“<”、“=”或“>”)
(4)在小强所用的电路中,经测量,他所用的电阻R1的阻值为10Ω。电路中的电源电压为12V保持不变,滑动变阻器上只能看清“1A”的字样。闭合开关S,小强在移动滑动变阻器滑片P过程中,电源电压与电压表示数比值的最大值为3,求电压表最大示数和最小示数的差值。
4.【新考法·探究影响导体电阻大小的因素】(25-26九年级上·上海·月考)如图所示的装置可用于探究影响导体的电阻大小因素。
(1)小张通过观察 可以间接反映接入电路的电阻大小;
(2)研究导体电阻大小与横截面积的关系时,可将下表中的哪组导体先后接入电路中的M、N两端( )
导体
甲
乙
丙
丁
金属丝材料
镍铬
镍铬
锰铜
锰铜
长度/m
0.5
1
0.5
0.5
横截面积
S
2S
2S
S
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丁 D.丙和丁
(3)将电阻R1、R2以某种方式接入、两端,通过两导体的电流相等。已知R1和R2的材料和长度都相等,横截面积分别为、,下列判断正确的是( )
A.若,则R1和R2一定串联 B.若,则R1和R2可能串联
C.若,则R1和R2可能串联 D.若,则R1和R2可能并联
5.【新考法·探究电流与电阻的关系】小李同学用图所示的电路“探究通过导体的电流与电阻的关系”,部分过程如下:
实验次数
电阻R1/Ω
电流I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
20
0.12
(1)按图甲所示的电路图连接实物时,开关应 (选填“断开”或“闭合”)。
(2)实验开始前,应把滑动变阻器的滑片P移至 (选填“最左端”、“中间”或“最右端”)。
(3)实验中,小李分别把5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路做了三次实验,每次闭合开关后,可以通过 ,使电压表示数保持不变,并记录电流表示数,实验数据如上面表格所示。
(4)分析实验过程及表中数据可以得出的结论是: 。
(5)后来,小李用一个阻值未知的电阻替换电路中20欧的电阻。替换后,发现电流表指针向左偏转。移动滑片P,使得电压表示数与替换前相同,此时电流表指针与替换前相比向左偏转了两格。电流表的表盘如图乙所示,则此时的电流表示数为 安;通过数据分析可知,该电阻的阻值为 欧。
6. 【新考法·并联电路的电流规律】(25-26九年级上·松江·期中)在如图(a)所示的电路中,电源电压为6V保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω 2A”字样,先闭合开关S。
(1)若滑动变阻器R1接入电路阻值最大时,求通过R1的最小电流I1min;
(2)移动滑片,当电流表A的示数为如图(b)所示,电流表A₁的示数如图(c)所示,
(a)判断两个电流表的量程,并说明理由。
(b)求定值电阻R2的阻值。
7.【新情景·欧姆定律的计算与应用】(25-26九年级上·闵行·期中)为了探究身高测量仪的工作原理,物理学习兴趣小组的同学们利用活动课进行了研究。
(1)如图所示,小组成员先设计了四个身高测量仪的原理图,其中可行的是( )
A. B.
C. D.
(2)经过分析,小组成员发现,上述可行方案也还有不足之处,他们经过讨论优化了设计方案。如图所示,已知电源电压恒为20V,定值电阻R0的阻值为30Ω,滑动变阻器的规格为“100Ω0.5A”,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~0.6A。下表为R接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。
身高(cm)
140
145
150
155
160
165
170
175
180
185
190
R(Ω)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
①(计算)某同学测量时电流表的示数为0.2A,求:
a. 定值电阻R0两端的电压为 ;
b. 被测同学的身高 。
②(计算)在电路元件不被损坏的条件下,求此测量仪测量的身高范围为 。
(3)(多选)要扩大测量仪的测量身高范围,下列改进方案可行的是( )
A.电压表的量程改为为0~3V B.把R0换成阻值更大的定值电阻
C.适当减小电源电压 D.电流表的量程改为0~3A
通关01 电阻 变阻器
1. 关于导体的电阻,下列说法不正确的是( )
A.导体能够导电,但它对电流仍有阻碍作用
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就越小
C.导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越大
D.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好
2.直接影响电阻大小的因素是( )
A.电荷量 B.电压 C.电流 D.长度
3.小明用如图所示的器材探究“电阻大小与横截面积的关系”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.为了准确比较两条合金丝电阻,可在电路中串联一电压表
C.利用此装置也能探究电阻大小与长度的关系
D.利用此装置也能探究电阻大小与材料的关系
4.如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验装置(导线的数量及连接可改变),演示板上的金属丝长短粗细都相同,A、B和C都是镍铬丝,D是铜丝、E是铁丝,下列说法正确的是( )
A.实验中,电流表示数越大说明电阻越大
B.该装置无法研究电阻与导体长度的关系
C.该装置无法研究电阻与导体横截面积的关系
D.在图示情况下,用导线连接B、C接线柱,电流表示数将变小
5. 如图甲所示,是收音机上用以调节音量的一种电位器。它的实质是一个 。图乙为其说明书中的内部结构示意图。使用时,接线柱O必须接入电路。如果想在顺时针旋转滑动触头时音量变大,则还应将接线柱 (“a”或“b”)接入电路。
6.某同学通过实验研究影响导体电阻大小的因素,他利用图中演示板上的金属丝进行实验,已知板上各金属丝横截面积都相同,C、D长度相同,C、D和E为镍铬线,A为铜线,B为铁线.实验过程如图所示。
①本实验是通过观察 的大小来判断电阻大小,所依据的物理规律是 。
②分析比较图(b)与(c)可归纳得出的初步结论是: 。
③分析比较图(a)与(d)可否归纳得出初步结论? ,请说明理由 。
7. 某学校同学想知道:影响电流大小的因素,他们设计了如图所示的电路,选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。
同学们正确连接电路,并将实验测得数据记录在表一、表二和表三中。
(1)根据他们选用的导体及设计的表格:可以判断他们原有的猜想:他们认为影响电流大小的因素可能是: 。
(2)分析比较表一或表二或表三中的数据,可初步得出: 。
(3)请进一步分析比较表一和表二和表三中的数据,可初步得出: 、 。
(4)为了在表二的基础上继续研究通过导体的电流与导体横截面积的关系,请你在表四中填写需选用这种材料制成的导体还需满足的条件。
表一 导体A
长度0.4米 横截面积
0.3毫米2
表二 导体B
长度1.2米 横截面积
0.3毫米2
表三 导体C
长度1.5米 横截面积
0.3毫米2
实验序号
1
2
3
实验序号
4
5
6
实验序号
7
8
9
U(V)
1.2
2.4
3.6
U(V)
2.4
3.6
4.8
U(V)
1.5
3.0
4.5
I(A)
0.30
0.60
0.90
I(A)
0.20
0.30
0.40
I(A)
0.10
0.20
0.30
表四
导体
长度(米)
横截面积(毫米2)
D
E
通关02 电流与电压、电阻的关系
1. 小明同学用增加串联干电池节数的方法,分别研究流过A、B两个导体的电流与它们两端电压的关系,他把实验数据在如图所示的坐标系中画成U-I图,则( )
A.导体A的电阻小于导体B的电阻
B.对于同一导体来说,通过它的电流与其两端电压成正比
C.电压相同时,电阻越大,电流越大
D.电流相同时,电阻越大,电压越小
2.如图(a)所示是“探究电流与电阻的关系”实验的电路图。
(1)实验中需保持图(a)中 两端的电压一定,通过改变 来改变导体的电阻,并记录对应的电流表示数。(均选填“R”或“R滑”)
(2)实验中滑动变阻器的作用是: 。
(3)观察图(b)可知,电压一定时,导体的I-R-1图像是一条 ,说明当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
3.小华和小海同学为了探究导体中电流和电压的关系,他们用A、B两个导体进行实验,实验中多次改变导体两端的电压大小,并将测量的数据记录在表一、表二中。
表一
表二
导体
实验序号
电压(伏)
电流(安)
导体
实验序号
电压(伏)
电流(安)
A
1
1.2
0.08
B
4
1.8
0.18
2
2.4
0.16
5
3.6
0.36
3
3.6
0.24
6
5.4
0.54
①分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的电流与电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是:对同一导体, 。
②分析比较实验序号3、5的数据,他们提出了猜想:在电压相同的情况下,通过不同导体的电流不相同。
I为验证上述猜想,在已有表一、表二实验数据的基础上,小华重新预设了B导体两端的电压,并测出相应的电流值。小海分析了小华的测量数据后,认为小华的测量数据有问题,他未测量便修改了数据,如表三所示。你认为小海修改数据的做法 (选填:“正确”、“错误”)。理由是: 。
II 为达到验证上述猜想的目的,请结合表一、表二的实验数据,分析表三设计的不足之处: 。
表三
导体
实验序号
电压(伏)
电流(安)
B
7
1.4
0.14
8
2.8
0.26
9
4.2
0.40
通关03 欧姆定律
1.关于欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流变大时,导体的电阻可能会变小
B.导体电阻增大时,通过导体的电流一定减小
C.导体的电阻与它两端的电压成正比,与导体的电流成反比
D.通过导体的电流与导体两端电压和导体的电阻均有关
2.(2025·奉贤·一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,下列判断正确的是( )
A.电压表的示数不变
B.电流表的示数变小
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变小
3. 如图所示是汽车油量表的电路示意图,电路中电源电压保持不变,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,杠杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮标,则下列说法中错误的是( )
A.油量表是由电流表改装而成的
B.电路中R0为保护电阻,起到保护电路的作用
C.当油量减少时,滑动变阻器接入电路中的电阻减小
D.当油量减少时,油量表的指针偏转角度减小
4.在图所示电路中,闭合开关,电路正常工作。现对电路分别进行下列操作:①断开开关;②增大电源电压;③向右移动滑片;④用电阻R3(R3<R1)替换电阻R1。其中能使电表示数都变大的操作有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
5. (2025·奉贤·一模)在如图所示的电路中,电源电压为U且保持不变,闭合开关S后,电路正常工作。一段时间后,电流表A的示数变小,已知故障只有一处,且发生在电阻R1或R2上,则此时电压表V的示数为 ,故障可能是 。若选择一个完好的定值电阻R替换R2,并观察比较电流表替换前、后示数,则电阻R需要满足一定的条件才能确定故障。若R大于R2,判断能否确定故障并说明理由 。
6. 为了参加全国青少年创新大赛,小强运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A;
(1)当被测身高增加时,电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是多少?
7. 在图(a)(b)所示的电路中,电源电压为24伏且保持不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器上标有“100欧1安”字样,闭合电键S后,电流表A的示数为0.3安,电路正常工作。求:
(1)电阻R1两端电压;
(2)若可以选择合适的电表量程,在移动滑片的过程中,电路正常工作;
a.小明认为当滑动变阻器R2=0欧时,电路中电流最大。你认为此观点是否正确,请通过计算说明;
b.求出电路中电流的最大变化量。
8. 如图所示电路中,电源电压为6伏保持不变,滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样。
(1)若R1接入电路的电阻为20欧,求闭合开关S后,通过R1的电流I1。
(2)现有阻值为5欧的电阻 R2和阻值为15欧的电阻R3,选择其中一个电阻以某种方式连入电路M、N两点之间。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为0.6安。请计算说明连接的方式以及所选的电阻、滑动变阻器R1对应接入电路的阻值。
通关04 串、并联电路中电流、电压、电阻的关系
1.某同学比较“探究导体中电流与电压的关系”和“用电流表、电压表测电阻”两个实验后,认为:①所测的物理量相同;②测量的工具相同;③多次测量的目的相同。他的判断中正确的是( )
A.①和② B.②和③ C.①和③ D.①、②和③
2. 在图中所示电路中,电源电压相同且保持不变,电路元件均完好,电流表A1的示数比A2大。下列方案中有可能使两电流表示数相同的是( )
①用一个更小的电阻替换R3; ②将图(a)中的R2与图(b)中的R1互换;
③用一个更大的电阻替换R2; ④将图(a)中的R1与图(b)中的R3互换。
A.①③ B.②④ C.②③④ D.①②③④
3.为了探究并联电路中电流的关系,小聪同学设计了如图甲所示的实验电路图。
(1)在不能事先估计电流大小的情况下,应先连接电流表的 (选填“小”或“大”)量程进行试触;
(2)小聪将电流表接在C处,闭合开关后,其指针位置如图乙所示,则通过干路的电流为 A;
(3)小聪又进行了多次实验,实验数据如表所示。分析数据,总结出并联电路的电流规律是 ;
实验次序
A处电流/A
B处电流/A
C处电流/A
1
0.2
0.4
0.6
2
0.4
0.8
1.2
3
0.6
1.2
1.8
(4)本实验中进行多次实验的目的是 。
4.小明在进行“探究串联电路的电压规律”的实验。
(1)小明在连接电路时发现,刚接好最后一根导线时小灯泡亮了,并且电压表的指针发生了偏转。由此可知他在连接电路时,他忘了 。
(2)小明把电压表接在A、B之间重新测量,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关, 。
(3)小明分析下表中多组数据得出结论: 。(请使用文字叙述)
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小东认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。你赞同小东的做法吗 ?为什么 ?
通关05 电阻的测量
1.如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是:由欧姆定律得到R=U/I
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
2. 用如图电路“测量电阻R的阻值”。为了改变电阻R两端的电压,有三种方案可选:
甲:改变接入MN的串联电池的个数;
乙:将电池与不同阻值的电用中联接入MN;
丙:将电池与滑动变阻器串联介入MN,改变滑动变阻器滑片的位置。
其中可行的方案是( )
A.仅有甲可行 B.仅有丙可行
C.仅甲、丙可行 D.甲、乙、丙都可行
3. 小华通过实验分别测量两个未知阻值的电阻R1和R2,电源电压保持不变(电压为2V的整数倍),滑动变阻器RP标有“20Ω 2A”字样,实验所需的其他器材齐全且完好。
(1)“伏安法测电阻”的实验原理是 。
(2)小华先测量电阻R1的阻值。他正确连接电路,且实验步骤正确,移动滑片进行了三次实验,将电压表和电流表的示数记录在如表中。请将表格中①②的内容填写完整。(精确到0.1Ω)
序号
电压/V
电流/A
电阻/Ω
平均电阻/Ω
1
4
0.20
20.0
②
2
6
0.32
18.8
3
8
0.40
①
(3)接着,小华测量电阻R2的阻值。他仍然正确连接电路,且实验步骤正确,闭合开关后,他发现无论如何移动滑片,电流表的示数始终几乎为0,电压表的示数始终几乎为12V,经过检查发现电路并没有发生故障。
①发生上述现象的原因是 。
A.电阻R2的阻值太大 B.电阻R2的阻值太小
②通过公式推理说明你判断的理由 。
③为了测出电阻R2的阻值,小华将一个已知阻值的电阻R3与电阻R2串联,实验电路对应的电路图如图(a)所示。闭合开关后,发现电压表的示数如图(b)所示,则可以判断电阻R2的阻值为 R3。
4. 小红做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,电压表只有0~3V完好,其它实验器材齐全且完好。小红正确连接电路,移动滑动变阻器滑片至阻值最大处,闭合开关,发现两电表示数如图(a)、(b)所示。为了完成实验,她对电路进行了调整,闭合开关,移动滑片,将实验数据记录在下表中。
(1)“用电流表、电压表测电阻”的实验原理是 ;
(2)求待测电阻Rx的阻值。(待测电阻精确到0.1Ω)
实验序号
电压表示数(V)
电流表示数(A)
1
3.0
0.30
2
2.5
0.34
3
2.0
0.40
5. 现有器材:电源(电压为1.5伏的整数倍),待测电阻、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器“20Ω 1A”一个,以及导线若干。小华要做“用电流表、电压表测电阻”实验,先正确串联电路,再将电压表并联在电路中。移动滑动变阻器滑片至最大阻值处,再闭合开关,观察到电流表与电压表示数如图所示。继续移动滑片至a处,观察到电流表与电压表的指针均偏转了3小格。
(1)小华将电压表并联在 两端(选填“电源”“待测电阻”或“变阻器”)。
(2)写出图中电流表与电压表示数并说明理由。
(3)滑片在a处时待测电阻阻值为 欧(电阻精确到0.1欧)
6.小浦同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现将电源(电压不变为2伏整数倍)、待测电阻Rx、滑动变阻器(标有“10欧字样)、电流表和开关串联,并将电压表并联在电路中。他将滑片置于滑动变阻器某一端后,闭合开关,观察到电压表示数为零,电流表示数达到某量程的最大值。小浦思考后发现存在问题,他断开开关,将滑片置于滑动变阻器另—端,并调整电压表的位置,闭合开关,观察电表示数,发现无法移动滑片进行多次实验。他仅调整了电表量程,移动滑片观察到电压表和电流表指针位置改变。滑片移至某位置时,两电表示数如图所示。
(1)本实验的实验原理是 。
(2)求电源电压(需写出主要推理和计算过程)。
(3)待测电阻Rx的阻值为 欧(精确到0.1欧)。
1.如图所示电路中,电源电压保持不变,电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现在电路中串联一个电流表来判断故障。
(1)若闭合开关后,观察到电流表示数为零,说明电路中出现了 故障;
(2)若闭合开关后,观察到电流表示数不为零,为进一步确定故障,请写出接下来的操作、电流表示数变化情况及其对应的故障: (不添加额外器材、不重新连接电路)。
2.在如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1或R2中的一个出现了断路故障。为进一步确定故障,可将 与电阻R1位置互换(选填“R2”或“开关)。请写出互换后的操作及进一步判断故障的方法: 。
3. 小伟在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,所用电源电压保持不变,变阻器标有“10Ω 2A”字样。他正确连接电路,实验步骤正确。闭合电键后,在表格中记录了电流表的示数,此时电压表指针如图所示,我们可以根据 判断此时电压表示数为1.2伏;接着该同学移动滑动变阻器的滑片P到中点,电压表示数为1.7伏,当把滑动变阻器的滑片移到某端点时,电流表示数为0.48A。请将下表填写完整 。(计算电阻时,精确到0.1欧)
实验次数
电压/伏
电流/安
电阻/欧
电阻平均值欧
1
0.18
2
1.7
3
0.48
4. 某班同学做“探究并联电路中电流的规律”的实验,所用器材包括电源、开关、电流表各1个及导线若干, 另有规格分别为甲、乙、丙、丁的4个小灯泡。
(1)图(a)是他们设计的电路图,图(b)是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
(2)请在图(b)中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路 。移动后电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
(3)下表为各组实验数据汇总。
组别
L1规格
L2规格
IA/A
IB/A
IC/A
1
甲
乙
0.12
0.10
0.22
2
乙
丙
0.10
0.20
0.30
3
甲
丁
0.12
0.14
0.26
4
甲
丁
0.16
0.18
0.30
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的是 ;
A.分析多组数据是为了减小误差
B.选用不同规格的灯进行实验,可使结论更具普遍性
C.第4组数据的偏差可能是电流表未调零引起的
(4)根据上表的实验数据及相关条件,可得的初步结论是: 。
5.小红所参加的物理实验小组要完成“探究电流与电阻的关系”实验;
(1)有两组实验器材如图(甲)、(乙)所示可以选择,他们应选择 组,理由: 。
(2)他们已完成了部分实物图的连接,如图(丙)所示,请你把实物电路图连接完整(导线不允许交叉)。
(3)当小红接入电阻R的阻值为10Ω时,移动滑片使其位于中点附近,记下此时电流表的示数如图(丁)所示,电流表示数为 A;断开开关,换用15Ω的电阻接入电路,闭合开关,则应将滑动变阻器的滑片P向 移动(选填“左”或“右”),眼睛应注意观察电压表,当电压表的示数为 V时,记录电流表的示数。
(4)这套实验器材还能用来完成“探究电流与电压的关系”实验,这个实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以 。
6.甲、乙两小组同学做物理活动卡“探究导体中电流与电压的关系”实验,他们分别使用某一导体改变 (选填“电流”或“电压”)进行实验。如图所示,右上方的数据“0.15A;1.37V”是 组同学测量的;由图可知 组同学的U-I图线存在问题,原因可能是: (选填下方序号)。该实验中最后能够得到结论: 。
①传感器的测量精确程度不够高;
②传感器使用前没有调零;
③没有按照数据点的分布趋势绘制图线;
④实验过程中,导体的电阻变大了。
7.在图(a)所示的电路中,电源电压为9V且保持不变。电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样。闭合开关S,电压表示数为6V,电压表、电流表的表盘如图(b)所示。求:
(1)通过电阻R1的电流I1;
(2)滑动变阻器接入电路的阻值R2;
(3)移动滑片P,在保证电路安全工作的情况下,求出电流表示数的最大值和最小值。
8.如图所示的电路中,电源电压为12V保持不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2标有“10Ω 2A”字样。闭合开关S,移动滑片P到某位置时,通过滑动变阻器R2的电流为1.4A。
(1)求通过电阻R1的电流;
(2)现用定值电阻R0替换电阻R1,闭合开关,移动滑片P,在电路能够正常工作的前提下,通过R2的电流最大值为;通过电源的电流最小值为,且。求电阻R0的阻值。
9.在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω 1A”字样,将一个表盘如图(b)所示的电压表并联在电路中。闭合开关S,通过R1的电流为0.6安。
(1)求R1两端的电压U1;
(2)求滑动变阻器R2的阻值;
(3)现将电压表并联在电阻R1两端,在移动滑动变阻器滑片P过程中,保证电路安全的前提下,求电压表示数的最大变化量∆U,以及滑动变阻器R2的阻值调节范围。
命题点01 动态电路分析
1.(2023·上海·中考真题)R1与R2此时接入电路中的阻值相同,S1断开,S2闭合;求下列操作中,一定可以使电流表示数变大的是( )
A.闭合S1,断开S2 B.闭合S1,向右滑动滑片P
C.减小电源电压,闭合S1 D.增大电源电压,向右滑动滑片P
命题点02 电路故障分析
2.(2023·上海·中考真题)在如图所示的电路中,已知R1、R2中仅有一个发生故障,闭合电键S时,发现电流表示数变大;请写出电表有无示数及对应的故障。
3.(2025·上海·中考真题)如图所示的电路图,电源电压为U0且保持不变。现在将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,闭合开关,向右移动滑片P时:
(1)若电路无故障,则电压表示数 。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为零,故障只存在R1或R2上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障: 。
4.(2024·上海·中考真题)如下图所示的电路中,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个发生故障,小浦为研究故障的原因,特地设计了两个方案:
方案一:通过移动滑动变阻器的滑片P来判断出故障的原因,写出开关S闭合后,电流表示数变化情况及对应故障 。
方案二:用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障,可选用的电阻R0的阻值 。
A.R0>R1 B.R0=R1 C.R0<R1
命题点03 计算题
5.(2023·上海·中考真题)如图所示电路,电源电压为6V,滑动变阻器R1为 “20Ω 2A”,闭合开关后。
(1)若此时R1=15Ω,求通过R1的电流大小;
(2)若在电路中再接入一个电流表A1,调节滑动变阻器使得两个电流表的示数为如图所示(电流表量程可调节),求R2的阻值。
6.(2022·上海·中考真题)在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,电流表的示数为1.2A。
(1)求电源电压 U;
(2)若在电路中接入一个电阻R2,使得接入前后电流表的示数变化了0.4 A,求电阻R2的阻值。
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