2026年中考物理一轮考点复习课件(内蒙古)欧姆定律
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普通
摘要:
该初中物理中考复习课件系统覆盖欧姆定律核心考点,包括定律理解、实验探究(电流与电压电阻关系、伏安法测电阻)、电路计算与动态分析,对接中考说明构建知识网络,分析实验占比40%、计算占35%的权重,归纳实验故障分析和图像问题等常考题型。
课件亮点在于“实验聚焦+真题演练+易错点突破”模式,通过伏安法测电阻实验培养科学探究能力,结合2025年吉林中考动态电路题示范U-I图像分析法,运用科学思维解析串并联计算。设计易错点对比表和限时训练,帮助学生掌握答题技巧,教师可依此制定冲刺计划,提升复习效率。
内容正文:
第十七章 欧姆定律
【构建知识网络】
知识点1 探究电流与电压、电阻的关系
知识点2 欧姆定律及其应用
1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成①_____,跟导
体的电阻成②_____.
2.公式:③_____;变形公式有④______,⑤______.
3.适用范围:纯电阻电路,且具有同时性、同体性.
正比
反比
U=IR
4.电阻的串联和并联
(1)串联:①内容是,两个串联电阻的总电阻等于⑥___________;
②公式为⑦_________;③特点是,串联电路的总电阻比任何一
个分电阻阻值⑧_____;④串联分压:⑨______.
(2)并联:①内容是,两个并联电阻的总电阻的倒数等于⑩_____
___________;②公式为⑪________;③特点是并联电阻的总电
阻比任何一个分电阻阻值⑫_____;④并联分流:⑬______.
各电阻之和
R=R1+R2
都大
各电
阻倒数之和
都小
5.电阻的测量:
(1)原理:欧姆定律的变形公式⑭_____.
(2)伏安法:用⑮_______测出电阻工作时的电压,用⑯_______
测出通过电阻的电流,代入公式即可求出电阻.
电压表
电流表
(1)电阻由导体本身的性质决定,与电流、电压无关.( )
(2)接入电路前滑动变阻器应调到阻值最大端.( )
(3)在探究电流与电压关系的实验中,滑动变阻器的主要作用是
改变电阻的电压.( )
(4)在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器的主要作用是
保持电阻的电压不变.( )
(5)定值电阻两端的电压越大,通过该电阻的电流就越大.( )
√
√
√
√
√
(6)导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流
成反比.( )
(7)探究电流与电压的关系时,不能用小灯泡来代替定值电阻
进行实验探究.( )
(8)测量定值电阻的阻值和小灯泡的电阻的实验中多次实验的
目的相同.( )
(9)所有电路的电流都可以用欧姆定律进行计算.( )
(10)当加在导体两端的电压改变时,电压与电流的比值也随着
改变.( )
×
√
×
×
×
实验1 探究电流与电压、电阻的关系
【实验装置】
【命题点扫描】
1.实验目的
(1)探究电阻一定时电流与电压的关系.
(2)探究电压一定时电流与电阻的关系.
2.实验器材:电源(4.5 V)、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值不同的定值电阻等.
3.设计与进行实验
(1)根据电路图甲连接电路.连接电路时,开关要_____,滑动
变阻器的滑片要移到_____端.如图乙所示是小明连接的实物
电路,有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”
并补画出正确的连线.
断开
最右
答案:如图所示:
(2)实验一探究电流与电压的关系:控制定值电阻的_____不变.
移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的_____,分别记录电
压表和电流表的示数.实验数据如表一所示.
阻值
电压
(3)实验二探究电流与电阻的关系:控制定值电阻两端的_____
不变,换用_________的电阻,记录电压表和电流表的示数.
实验数据如表二所示.
电压
阻值不同
(4)根据实验数据,分别绘制出IR图像,如图所示.
4.实验结论
分析表格和图像,可得出结论:保持电阻不变时,电流跟电压
成_____关系.保持电压不变时,电流跟电阻成_____关系.
正比
反比
5.交流与反思
(1)闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障可
能是__(填字母).
A.定值电阻R短路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R断路 D.滑动变阻器断路
C
(2)闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,则电路故障可
能是__(填字母).
A.定值电阻R短路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R断路 D.滑动变阻器断路
A
(3)若闭合开关后,电压表和电流表示数均较小,且无论怎样
移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数均不变,原因
可能是_______________________________.
滑动变阻器两个下接线柱接入电路
(4)若实验过程中,发现电流随电压的增大而减小,则可能是
___________________________.
(5)由表一可知,实验中所用的定值电阻的阻值为___Ω.
(6)实验一中,滑动变阻器的作用是_________和_____________
___________.
电压表接在了滑动变阻器两端
10
保护电路
改变定值电阻
两端的电压
(7)实验一中,_____(填“能”或“不能”)用小灯泡代替定值
电阻进行实验,理由是_________________________________
_________________.
(8)实验二中,滑动变阻器的作用是_______________________
_____和_________;多次测量的目的是_________________.
不能
小灯泡的电阻随温度的变化而变化,
无法控制阻值不变
控制定值电阻两端的电压
不变
保护电路
使结论具有普遍性
(9)实验二中,当把5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻接入电路时,
应向___调节滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为____之后,
改用20 Ω的电阻继续实验时,发现无论如何调节滑动变阻器
的滑片,都无法使电压表达到2 V,原因可能是_____________
_____________.
(10)实验中,若将电压表并联在了滑动变阻器两端,则_____
(填“不能”或“仍能”)得到正确的实验结论.
2 V
滑动变阻器的
最大阻值太小
仍能
右
【跟踪训练】
[2025·内蒙古]物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大.”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验.(电源电压保持不变,定值电阻R的阻值为5 Ω)
(1)连接电路时,开关应处于_____状态.
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化.经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线.(导线不得交叉)
答案:如图所示:
断开
(3)正确连接后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验
数据如表所示,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,
示数为____V.
2.8
(4)①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像;②分析图像
可初步得出结论:在电阻一定的情况下,_________________.
电流和电压成正比
答案:如图所示:
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方.请你提出
科学合理的建议:_____________________________________
_____________________________________________________
_________________.(写出一条即可)
当前实验仅使用5 Ω电阻,结论可能具有
偶然性,为了使实验结论具有普遍性,需验证不同电阻下的
电流和电压的关系
实验2 用电流表和电压表测量电阻
【实验装置和电路图】
【命题点扫描】
1.实验器材:电源(6 V)、开关、导线、滑动变阻器、待测定值电阻、电流表、电压表等.
2.实验原理:R= .
3.设计与进行实验
(1)根据电路图将实物图补充完整.连接电路时,
开关应_____,滑动变阻器的滑片移至最_____.
(2)闭合开关,电压表和电流表均无示数,若电
表均完好,则故障可能是_________________________.
断开
右端
滑动变阻器断路或开关断路
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,记下对应的电压值
和电流值,求出对应的电阻值和电阻的平均值.某时电表的示
数如图乙所示,则此电阻的阻值R=___Ω.
10
4.实验表格和数据
实验
序号 电压
U/V 电流
I/A 待测
电阻R/Ω 待测电阻
平均值R′/Ω
1 1 0.1 10
2 2 0.2
3 3 0.3 10
5.交流与反思
(1)多次测量求平均值的目的:___________________________.
(2)滑动变阻器的作用是_________和改变定值电阻两端的_____;
要顺利完成表格的三次实验,应选择下列哪个滑动变阻器?__
(填字母).
A.15 Ω 2 A B.20 Ω 1 A
C.50 Ω 0.5 A D.100 Ω 0.3 A
减小误差,使测量结果更准确
保护电路
电压
C
【点拨】
电流最小时,R滑接入电路的电阻最大→R滑大= .
【命题增长点】
1.若将定值电阻更换成小灯泡,可探究小灯泡的电阻随_____
变化的规律.
2.测量小灯泡的电阻时,_____(填“能”或“不能”)求平均
值.原因是_____________________________________________
___.
温度
不能
小灯泡的阻值随温度的变化而变化,求平均值无意
义
3.对应定值电阻的图像是图___.对应于小灯泡L
的图像是图___.图乙不是直线的原因是,小灯泡
的电阻随温度的升高而_____.
4.利用该实验装置和数据还可以测量_______,实验原理是
______.
甲
乙
增大
电功率
P=UI
【跟踪训练】
[2023·呼和浩特]小含同学在“伏安法测电阻”的实验中,器材如下:待测电阻Rx,阻值已知的定值电阻R0,电流表、电压表各一只,开关、导线若干,电源一个(电压恒定,大小未知).
(1)该实验的实验原理是_______
(2)如果实验中只有一只电压表或只有一只电流表,其他器材
不变,则下列四种电路设计,能测出Rx的是___.
BD
实验3 测量小灯泡的阻值
【实验装置和电路图】
【命题点扫描】
1.实验器材:电源(6 V)、开关、导线、滑动变阻器、小灯泡、电流表、电压表等.
2.实验原理:R= .
3.设计与进行实验
(1)根据电路图将实物图补充完整.连接电路时,开关应_____,
滑动变阻器的滑片移至最_____.
断开
右端
答案:如图所示:
(2)闭合开关,电压表和电流表均无示数,若电表均完好,则
故障可能是_________________________.若正确连接电路后
闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表和电压表有示数,接下
来应该进行的操作是___________________________________
_______.
滑动变阻器断路或开关断路
移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是
否发光
(3)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压
逐渐增大,使小灯泡亮度逐渐变亮.记下对应的电压值和电
流值,求出对应的电阻值.
4.实验表格和数据
实验
序号 电压
U/V 电流
I/A 待测
电阻R/Ω 灯泡发
光情况
1 2 0.3 6.7 较暗
2 2.5 0.32 7.8 正常
3 2.8 0.34 8.2 很高
5.交流与反思:滑动变阻器的作用是_________和改变小灯泡
两端的_____.
保护电路
电压
【命题增长点】
1.测量小灯泡的电阻时,_____(填“能”或“不能”)求平均
值.原因是_____________________________________________
___.
2.实验图像如图所示,不是直线的原因:小灯泡的
电阻随温度的升高而_____.
不能
小灯泡的阻值随温度的变化而变化,求平均值无意
义
增大
【跟踪训练】
[2024·呼和浩特]为了测量一个标有“3 V”字样的小灯泡的电阻,小伟同学用两节干电池、标有“20 Ω 2 A”字样的滑动变阻器,以及开关、电压表和电流表设计了如图1所示的电路.
(1)小伟连接好电路后,检查发现电路中有一根导线连接错误.
请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确
的导线.
答案:如图所示:
(2)再次连接电路时,小伟又发现电压表无法正常使用.无奈、
思考、创新,小伟用剩余实验仪器,重新设计了如图2所示的电
路.并按照如下步骤操作:
①将滑动变阻器调到最右端,闭合开关,读出此时电流表示数
为0.12 A;
②再将滑动变阻器调到最左端,闭合开关,读出此时电流表示
数为0.30 A.
(3)如果认为灯丝电阻不变,根据以上数据,小伟顺利地计算出
了灯泡的电阻值为________.
13.3 Ω
(4)小伟操作后反思,认为灯丝的电阻受到温度的影响,电阻值
会发生变化,因此测出的灯泡的电阻值并不准确,与真实值相
比,应该比真实值_____(填“偏大”“偏小”或“相等”).
偏大
考点1 欧姆定律的理解
1.[2022·呼和浩特]关于电学知识,下列说法正确的是( )
A.欧姆定律I= 变形为R= ,说明导体的电阻与其两端电压
成正比
B.导体的横截面积越大,其电阻值一定越小
C.通电金属导体,其中电荷定向移动的方向与电流方向相反
D.两个电阻并联,其中一个电阻阻值变大,并联总阻值变小
考点2 欧姆定律的相关计算
1.[2022·内蒙古]如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开
关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流
表示数I的变化关系如图乙所示.下列说法正确的是( )
A.定值电阻R的阻值是8 Ω
B.定值电阻R的阻值是4 Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18 Ω
D.滑动变阻器的阻值范围是0~12 Ω
2.[2024·呼和浩特]如图甲所示,是L1、L2两个灯泡的IU图像,请根据图像所给信息进行计算:
(1)若两灯泡串联在电路中(如图乙所示),此时电流表的示数为0.3 A.求此时两灯泡的电阻;
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图丙所示),求此时电流表的示数.
解:(1)在图乙中,两灯串联,电流表测电路中的电流.已知
电流表的示数为0.3 A,即电路中的电流为I=0.3 A,由于串
联电路中的电流处处相等,所以通过两灯的电流均为0.3 A,
根据图甲可知两灯两端的电压分别为U1=1.8 V、U2=4.2 V,
根据欧姆定律可得,两灯的电阻分别为
(2)在图乙中,根据串联电路的电压规律可得,电源电压:U=U1+U2=1.8 V+4.2 V=6 V,
在图丙中,两灯并联,电流表测干路中的电流,电源电压不变,由于并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以两灯两端的电压均为6 V,根据图甲可知通过两灯的电流大小分别为:I1=0.5 A、I2=0.35 A,
根据并联电路的电流规律可得,干路中的电流,即电流表的示数为I=I1+I2=0.5 A+0.35 A=0.85 A.
3.[2023·呼伦贝尔]“坐位体前屈”是学生体质健康测试项目之一.
如图甲所示是某女生测试示意图.如图乙所示是学习小组设计的测试
仪电路原理图,电源电压恒为4.5 V,电压表量程为0~3 V,定值电
阻R0=10 Ω,滑动变阻器R1由长为30 cm、粗细均匀的电阻棒改装而
成,规格为1 Ω/cm,允许通过的最大电流为0.3 A.为保护电路安全,
滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5 cm处.测试时,通过
推动塑料挡板带动滑片P从起始位置A向右移动,并通过电压表的示数
反映学生的测试结果.如表所示是初三女生测试等级与滑片P移动距
离L的关系.
(1)滑片P在起始位置A点时,闭合开关S,通过R0的电流为
0.3 A,请计算此时R0两端电压大小;
(2)请推导出电压表示数U测与滑片移动距离L之间的关系式;
为保护电路安全,说明滑片移动的范围;
(3)该测试仪不能测出表中所有的等级,在保证电路各元件安全的情况下,通过替换R0来实现最大程度增加测试范围,请计算替换电阻R2的最小值.
解:(1)开关闭合时,R0与R1串联,P在起始位置A时,
IA=I1=I0=0.3 A,
由I= 得,定值电阻R0两端电压:
U0=I0R0=0.3 A×10 Ω=3 V;
(2)滑片移动L时,电阻棒的电阻为
R1′=(5+L) cm×1 Ω/cm=(5+L) Ω,
若此时电压表示数U测,根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U-U测=4.5 V-U测,
由串联分压原理可知,
因电压表量程为0~3 V,为保护电路安全,U测最大为3 V,
则3 V= ,解得滑片移动距离L最大为Lmax=15 cm,
所以滑片移动的范围为0~15 cm;
(3)由表格和电路可知,滑片越往右移动,测试等级越高,但同时电压表示数也会逐渐增大甚至超出量程造成电路不安全.所以在最大程度增加测试等级范围且保证电路各元件安全的情况下,即滑片P移到最右端时取最大值,电压表示数不能超过U1′=3 V,
此时滑动变阻器的最大阻值:
R1max=30 cm×1 Ω/cm=30 Ω,
考点3 动态电路定性分析
1.[2022·通辽]如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电流表A示数变小
B.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变小
C.电压表V2示数不变,电流表A示数变大,电压表V1的示数与电流表A的示数之比变大
D.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
2.[2024·呼和浩特]如图所示电路,R1是不为零的定值电阻,R2是滑动变阻器.电源电压恒定,开关S1、S2、S3处于断开状态.下列判断正确的是( )
A.只闭合S1和S3,向右移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数变大
B.只闭合S2,向左移动R2的滑片,电流表读数减小,电压表读数减小
C.只闭合S1和S3,电流表读数为I1;只闭合S2,电流表读数为I2.则I2≥4I1
D.只闭合S3,电压表读数为U1;只闭合S2,电压表读数为U2,此时,无论如何调节滑动变阻器,U2总是小于U1
3.[2023·呼和浩特]电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图,如图所示.电源电压恒定不变,R0为保护电阻,R为压敏电阻,阻值大小随电梯内压力增大而减小,电流表的示数超过临界值就会自动报警.电梯正常工作,当有人进入电梯后,则( )
A.电流表示数减小
B.电压表示数增大
C.电压表与电流表示数之比减小
D.因为电阻R0是定值电阻,所以它的电压和电流不变
1.[2025·乐山]如图所示为R1、R2两电阻的UI图像,则R1、R2的电阻之比为( )
A.3∶2
B.2∶3
C.3∶1
D.1∶3
2.[2025·云南]某种用于检测大件货物
质量的装置,其简化电路如图甲所示.
电源电压为12 V,电路中允许通过的最大
电流为30 mA.定值电阻R0有100 Ω和200 Ω两种规格,R为力敏
电阻,其阻值与压力F的关系如图乙所示.R上方有一质量不计的
绝缘平板,检测时将货物置于其上.下列说法不正确的是( )
A.当货物质量增大时,电路中的电流增大
B.当R0为100 Ω时,最大能检测1 000 kg的货物
C.当R0为200 Ω时,最大能检测9 00 kg的货物
D.若电路允许通过的最大电流变为24 mA,装置选用两种规格的R0均能检测700 kg的货物
3.[2025·苏州]如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A示数变小
B.电压表V1示数不变
C.电压表V1示数与电流表A示数之比变大
D.电压表V2示数与电流表A示数之比变小
4.[2025·福建]光照强度会影响花卉生长.
图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电
源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光
敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙
所示.当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警
戒光照强度.闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
5.[2025·兰州]在课外实践制作活动中,小红将量程为0~3 V
的电压表改装成一个测量质量的电子秤,原理如图甲所示.电
源电压恒为6 V,定值电阻R0的阻值为60 Ω,压敏电阻R的阻值
随压力的变化关系如图乙所示.O点是杠杆OAC的支点,托盘固
定在A点,OA∶OC=1∶4,托盘及杠杆等组件的质量忽略不计.
下列说法正确的是( )
A.增大托盘里被测物体的质量,电压表的示数会变小
B.电子秤的0 kg刻度线应标注在电压表刻度盘1.2 V的刻度线处
C.若R0的阻值为120 Ω,则电子秤能测量的最大质量为120 kg
D.若只将托盘的固定点从A移至B,则电子秤的量程变大
6.[2025·绥化]如图所示,在“探究电流与
电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5 V,
在电路中分别接入5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω
的电阻进行实验.先将10 Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节
滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2 V;再将电阻由10 Ω更
换为5 Ω,调节滑动变阻器的滑片向___(填“左”或“右”)端
移动,直到电压表的示数为2 V为止;要完成该实验,滑动变阻
器的最大阻值至少为___Ω.
左
25
7.[2025·武汉]某同学利用如图甲所示的电路测量定值电阻的
阻值,实验中电源电压保持不变,滑动变阻器的规格为“30 Ω
1.0 A”.
(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.
答案:如图所示:
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,闭
合开关,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为_____A,
电压表示数为0,接着将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,发
现电流表示数增加了0.24 A,电压表示数始终为0,原因可能是
_____(填序号).
①定值电阻被短接
②电压表测量范围选大了
③电压表和定值电阻左端接线柱相连的导线断路
0.16
①③
(3)解决问题后,接着进行实验,该同学最终测出定值电阻的
阻值约为___Ω,选用的电源电压约为__V.
20
8
8.[2025·吉林]某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5 V)、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干.
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片
调至最___端.
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示.
由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的
电压成___比.
右
正
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验.讨论后认
为该观点不可行,原因是___________________________.
灯丝电阻随温度的变化而变化
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值
电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验.讨论后认
为该观点可行,并进行实验.小组同学将15 Ω的定值电阻接
入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电
流表示数如图丙所示,示数为____A,记录此时的电阻值和电
流值.为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过
___Ω.
0.2
40
9.[2025·吉林]如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为15 Ω.闭合开关S,电流表A的示数为1.2 A,电流表A1的示数为0.4 A.求:
(1)电阻R2的电流;
(2)电源电压.
解:(1)由电路图可知R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1的电流,根据并联电路电流规律可得,电阻R2的电流为I2=I-I1=1.2 A-0.4 A=0.8 A;
(2)根据并联电路电压规律和欧姆定律可得,电源电压U=U2=I2R2=0.8 A×15 Ω=12 V.
10.[2025·成都]教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lux).小成利用身边器材设计了一个测量照度的电路,如图甲所示.电源电压取值范围0~12 V;电压表测量范围0~3 V;R1为阻值范围10 kΩ~30 kΩ的电阻箱;R2为光敏电阻,其阻值随光照度变化的规律如图乙所示.
(1)若电源电压为3 V,R1为15 kΩ,电压表读数为0.75 V,求此时的照度大小.
(2)调节R1阻值,使电路能测量7 Lux的照度,求电源电压的最大值.
I=eq \f(U,R)
R=eq \f(U,I)
eq \f(U1,U2)=eq \f(R1,R2)
eq \f(1,R)=eq \f(1,R1)+eq \f(1,R2)
eq \f(I1,I2)=eq \f(R2,R1)
R=eq \f(U,I)
eq \f(U,I)
eq \f(U电源-UR,IR)
R=eq \f(U,I)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(填“I=\f(U,R)”“R=\f(U,I)”或“U=IR”)).
eq \f(U,I)
eq \f(U,I)
eq \f(U,R)
R1=eq \f(U1,I)=eq \f(1.8 V,0.3 A)=6 Ω、
R2=eq \f(U2,I)=eq \f(4.2 V,0.3 A)=14 Ω;
eq \f(U,R)
eq \f(U测,U0)=eq \f(R1′,R0),即eq \f(U测,4.5 V-U测)=eq \f((5+L) Ω,10 Ω),
解得:U测=eq \f((5+L)×4.5 V,15+L)①,
eq \f((5+L)×4.5 V,15+L)
此时通过R1的电流为I1′=eq \f(U1′,R1max)=eq \f(3 V,30 Ω)=0.1 A,
替换电阻的最小值:R2=eq \f(U2,I2)=eq \f(U-U1′,I1′)=eq \f(4.5 V-3 V,0.1 A)=15 Ω.
解:(1)由图甲可知两个电阻串联,电压表测量R1两端电压,电路中电流为I=eq \f(U1,R1)=eq \f(U-U1,I)=eq \f(0.75 V,15×103 Ω)=5×10-5 A,
根据串联电路电压特点和欧姆定律可得R2的阻值为R2=eq \f(U2,I)=eq \f(U-U1,I)=eq \f(3 V-0.75 V,5×10-5 A)=45 000 Ω=45 kΩ,
由图乙可知此时光照强度为3 Lux.
(2)电路能测量7 Lux的照度,由图乙可知R2的阻值为15 Ω,电压表量程0~3 V,电压表示数最大为3 V,R1为阻值范围10 kΩ~30 kΩ的电阻箱,根据串联分压原理有eq \f(U3,R1′)=eq \f(U总,R1′+R2′)
即U总=eq \f(U3(R1′+R2′),R1′)=U3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(R2′,R1′))),
由于U3为3 V、R2′为15 kΩ且都为定值,则当R1阻值最小时,电源电压最大,即R1的阻值为10 kΩ,则电路中电流为I1=eq \f(U1大,R1′)=eq \f(3 V,10×103 Ω)=3×10-4 A,
最大电源电压为U大=I1(R1′+R2′)=3×10-4 A×(10×103 Ω+15×
103 Ω)=7.5 V.
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