专题04 欧姆定律(期末复习清单)九年级物理上学期新教材苏科版
2026-01-07
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2份
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35页
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精品
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 | 素养进阶 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 欧姆定律的应用 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 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 | 16.50 MB |
| 发布时间 | 2026-01-07 |
| 更新时间 | 2026-01-07 |
| 作者 | 付老师物理资料大全 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2026-01-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55835117.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该初中物理“欧姆定律”专题知识清单系统涵盖电阻、变阻器、欧姆定律及应用核心内容,以清单形式梳理概念定义、实验原理、电路分析等知识范畴,搭建从基础概念到实验探究再到综合应用的递进式学习支架。
清单通过“考点题型分类+方法总结”构建知识体系,如将“伏安法测电阻”实验步骤细化并标注滑动变阻器作用,培养科学探究能力。设计“动态电路分析”“故障判断”等题型,结合例题解析强化科学思维,不同层次学生可高效掌握要点,教师可直接用于专题复习或分层教学,提升教学针对性。
内容正文:
专题04 欧姆定律
【清单01】电阻
1.电阻
(1)物理意义:物理学中用电阻表示导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越大,对电流的阻碍作用就越大.电阻常用字母R表示.
(2)单位及换算:国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω.常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).1 kΩ=1000Ω;1 MΩ=106Ω.
(3)电阻大小的影响因素:电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关.电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小还与导体的温度有关.
【清单02】变阻器
1.定义:能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器.
2.滑动变阻器
(1)构造:由电阻率大,熔点高且外面涂有绝缘层的电阻丝绕在绝缘瓷筒上制成.
(2)原理:靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,电路符号: .
(3)作用:改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流或改变某一导体两端的电压;有时还起到保护电路的作用.
(4)连接方法:滑动变阻器接入电路时,应串联在电路中,且接入电路时要按一上一下连接两个接线柱,若滑片向远离接入电路的下接线柱方向移动,变阻器接入电路中的电阻会变大.
(5)使用注意事项:流过变阻器的电流不能超过允许通过的最大电流;闭合电路开关前,滑片应移到阻值最大处.
3.电阻箱:既能改变接入电路中的电阻,又能表示出接入的阻值大小.
【清单03】 欧姆定律
1.电流与电压和电阻的关系
(1)电流与电压的关系:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
(2)电流与电阻的关系:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比 .
2.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.
(2)公式
3.电路分析
(1)根据题意和所给出的电路图分析电路的连接情况(用电器串联、并联情况和电压表、电流表所测电压、电流的情况),画出等效电路图.
(2)具体做法:
a.简化电路.将不工作的用电器和电路中的电表去掉,电流表的内阻很小,简化处理时可先看作一根导线,电压表的内阻很大,简化处理时将其所在支路看作断路.
b.看滑动变阻器连入电路的是哪段电阻丝.
c.分析电流表和电压表分别测的是哪段电路的电流和电压.
【清单04】欧姆定律的应用
1.实验原理:(伏安法测电阻).
2.实验原理图
实物图
电路图
3.实验步骤
(1)闭合开关,用电压表测量待测电阻两端的电压,用电流表测量通过待测电阻所在支路的电流.
(2)利用公式间接测出电阻的阻值.
4.滑动变阻器的作用
(1)保护电路;
(2)调节电阻两端的电压,便于多次测量.
5.实验注意事项
(1)在闭合开关前要使滑动变阻器接入电路中的阻值最大,使电路中的电流在开始测量时最小,保护电路;
(2)电流表和电压表要选择适当的量程,接入电压表和电流表时应先进行试触;
(3)如果测量的是定值电阻的阻值,则多次测量求平均值的目的是减小误差;
(4)如果测量的是小灯泡的电阻,则多次测量的目的是探究灯丝电阻随温度变化的规律.
【考点题型一】探究影响电阻大小的因素
【例1】(25-26九上·辽宁沈阳铁西区·期末)小明用如图甲所示的电路探究“影响导体电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的 (选填字母)两根导体;
(2)实验中通过观察 来比较电阻丝电阻的大小,这种研究物理问题的方法是 。如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是: ;
(3)该小组同学用电源、灯泡、导线、开关和钨丝组成如图丙所示的电路,闭合开关,灯泡发光;再用酒精灯对钨丝加热,会发现灯泡亮度变暗,因此可知导体电阻还可能跟 有关。
【答案】(1)B、D
(2) 灯泡亮度 转换法 串联一个电流表
(3)温度
【详解】(1)根据控制变量法,为了探究导体的电阻与导体长度的关系,应该控制导体材料和横截面积相同,将长度不同的导体分别接入电路中,故M、N之间应选择图乙中的B、D两根导体接入电路进行实验探究。
(2)[1][2]在M、N之间接入不同导体时,电路中电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中可以通过灯泡的亮度来判断导体的电阻大小,这种研究方法叫转换法。
[3]当M、N之间接入的导体电阻比较接近,人眼无法分辨灯泡的亮度变化,可以增加一个电流表串联接入到电路中,通过电流表读数大小来判断电阻的大小。
(3)用酒精灯给钨丝加热,会发现灯泡亮度变暗,说明电路中电流减小,电路中电阻变大,表明钨丝的电阻大小还与温度有关,温度越高,电阻越大。
【方法总结】实验中需要根据控制变量法来控制变量探究。电阻大小是间接通过灯泡亮度或者电流表示数来判断的,这种研究方法叫转换法。
【考点题型二】导体与绝缘体的区别与联系
【例2】(24-25九上·四川成都金牛区·期末)下列说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越大
C.导体和绝缘体没有绝对的界限
D.导体两端电压越大,导体的电阻一定越小
【答案】C
【详解】A.电阻是导体对电流的阻碍作用,导体和绝缘体对电流都有阻碍作用,都有电阻,故A错误;
BD.导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与电压、电流无关,与电流和电压无关,故BD错误;
C.导体和绝缘体没有绝对的界限,在条件改变时,绝缘体也可能变为导体,故C正确。
故选C。
【方法总结】导体是容易导电,绝缘体是不容易导电,所以导体和绝缘体没有绝对的界限。
【考点题型三】根据要求选择滑动变阻器的接线柱
【例3】(22-23九上·辽宁沈阳法库县·期末)把如图所示的滑动变阻器连入电路,为了使滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻值增大,应该采用的连接方法是:( )
A.连入接连柱a和c,或a和d B.连入接线柱b和c,或b和d
C.连入接线柱a和c,或c和b D.连入接线柱a和d,或b和d
【答案】C
【详解】滑片P向右移动,滑动变阻器连入的电阻变大,所以下面的接线柱一定要接左下,即c接线柱,上面接a或b,即ca、cb两种连接方式,故C符合题意,ABD错误。
故选C。
【方法总结】滑动变阻器下接线柱到滑片的长度越长,滑动变阻器接入电路部分阻值越大。
【考点题型四】滑动变阻器作图
【例4】(24-25九上·云南昆明嵩明县·期末)请将图所示电路连接完整。要求:闭合开关后,滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡亮度增加。
【答案】
【详解】当闭合开关后,滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡亮度增加,电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,则应接入左下接线柱,如图所示:
【方法总结】滑动变阻器补图时,首先要根据题目要求明确滑动变阻器阻值随滑片移动的变化,确定下接线柱。要注意滑动变阻器接入电路需要一上一下连接。
【考点题型五】探究电流与电压的关系
【例5】(25-26九上·吉林长春部分学校·期末)小磊用如图甲所示电路“探究电流与电压的关系”。电源电压恒为,滑动变阻器的规格为“20Ω”。
(1)用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整,要求闭合开关前无需移动滑片。
(2)他将的电阻接入电路,检查电路无误后开始实验,多次改变电阻两端的 ,并记录对应的 。
(3)在步骤(2)的操作中,依次得到到点的数据,并绘制出关系图像如图乙所示,根据图像可得出结论:在导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。进一步分析发现,到点的数据中, 点的数据是编造的,利用上述器材无法得到。
(4)若用图甲装置探究电流与电阻的关系,需增加的器材是 。
【答案】(1)
(2) 电压 电流
(3) 正比 A
(4)多个阻值不同的定值电阻
【详解】(1)连接电路时,滑动变阻器遵循“一上一下”接法,且为满足“闭合开关前无需移动滑片 P”,需将滑片初始置于阻值最大处对应的接线柱组合,即接左下和左上接线柱,闭合开关前滑片在最大阻值端,实物连接如图所示:
(2)[1][2]“探究电流与电压的关系”时,需用控制变量法,保持电阻阻值不变,通过移动滑动变阻器滑片多次改变定值电阻两端电压,并记录对应的电流以便寻找普遍规律。
(3)[1] 图像为过原点的直线,说明电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]电源电压3V,定值电阻5Ω,滑动变阻器最大20Ω。根据串联分压,定值电阻两端最小电压为
代入数据
解得
由图像可知,A点电压低于0.6V,利用现有器材无法达到,数据为编造。
(4)用图甲装置探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端电压不变,多次更换不同阻值的定值电阻进行实验,原器材只有一个定值电阻,因此需增加器材为多个阻值不同的定值电阻。
【方法总结】探究通过导体的电流与电压关系时,需要控制电阻不变。
【考点题型六】探究电流与电阻的关系
【例6】(25-26九上·吉林长春二道区·期末)小明探究电压一定时电流与电阻的关系。所用电源的电压保持4.5V不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)如图乙是按照图甲电路图连接的实物,其中有一根导线连接错误,请在错误导线上打“×”并用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉。
(2)改正后闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端。
(3)将5Ω的电阻器接入电路开始实验,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表的示数如图丙所示,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为 V。
(4)小明依次将10Ω、15Ω、20Ω的电阻器接入电路进行实验。当20Ω的电阻器接入电路时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变电源电压继续实验,要保证实验成功,改变后的电源电压值应该不高于 V。
(5)本实验多次实验的目的是 。
【答案】(1)
(2)B
(3)2
(4)4
(5)寻找普遍规律,避免实验偶然性
【详解】(1)实物图中滑动变阻器与定值电阻并联了,而电压表串联在电路中了。应将滑动变阻器与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联。如图所示:
(2)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,故应移到B端。
(3)如图丙所示,电流表选用小测量范围,分度值0.02A,其示数为0.4A,由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为
(4)电源电压为4.5V。实验中设定的定值电阻两端电压为2V不变,则滑动变阻器分得的电压为2.5V不变。则当20Ω的电阻接入电路时,根据串联分压原理,则有
解得需要变阻器的阻值,而滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,所以20Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到设定值。实验需要保证定值电阻两端电压恒定为2V,电源电压越大,滑动变阻器分压越大,则越大,要使每个定值电阻都能用上,则当滑动变阻器和定值电阻均取最大值时最大,此时电源电压最大。设改变后的电源电压最大值为U,则
解得,所以改变后的电源电压值应该不高于4V。
(5)本实验目的是探究电压一定时电流与电阻的关系,是获取一种规律,所以多次实验的目的是寻找普遍规律,避免实验偶然性。
【方法总结】探究通过导体的电流与电阻关系时,需要控制导体两端电压不变。
【考点题型七】欧姆定律的图像表示
【例7】 (24-25九上·江苏扬州梅岭教育集团·期末)甲、乙两电阻的电流与电压关系分别为图A、B,由图可知,乙的阻值为 Ω,两个电阻阻值 (>/=/<)。
【答案】 10 <
【详解】[1]由图可知,当电压为3V时,乙的电流为0.3A,由欧姆定律可得,乙的电阻
[2]从图像中数据可以看出,当电压相同时, 通过甲电阻的电流大,由欧姆定律可得,据此可知:甲的阻值小于乙的阻值,即。
【方法总结】欧姆定律的图像表示为过原点的直线。对于图像上的一点,都有一组对应的电流与电压数据。
【考点题型八】欧姆定律的成立条件
【例8】(20-21九上·四川眉山东坡区·期末)关于欧姆定律公式,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流跟导体的电阻成正比
B.导体的电阻与导体的电压和电流无关
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.电路中任何用电器的电阻都可用欧姆定律计算
【答案】B
【详解】A.由欧姆定律公式可知,导体中的电流跟导体的电阻成反比,故A错误;
BC.导体的电阻是导体的根本属性,其大小与电压、电流无关,故B正确,C错误;
D.欧姆定律只适用于纯电阻电路,故D错误。
故选B。
【方法总结】导体的电阻是导体的根本属性,其大小与电压、电流无关。
【考点题型九】欧姆定律的简单计算
【例9】(24-25九上·江西赣州兴国县·期末)如图所示电路中,a、b、c分别是三只电表(电压表或电流表),R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压恒为6V,闭合开关S。
(1)当电表a、b为电流表,c为电压表时,画出等效电路图并求电表a的示数;
(2)当电表a、b为电压表,c为电流表,求电表b的示数和电表c的示数。
【答案】(1);0.3A
(2)4V;0.2A
【详解】(1)由图可知,闭合开关S,当电表a、b为电流表,c为电压表时,R1、R2并联,电流表a测R2支路的电流,电流表b测干路电流,电压表c测电源电压;如图所示:
电表a的示数
(2)由图可知,闭合开关S,当电表a、b为电压表,c为电流表,R1、R2串联,电压表a测电源电压,电压表b测R2两端的电压,电流表c测电路中的电流;根据串联电路的电阻特点可知,此时电路的总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
此时电路中的电流
即电表c的示数为0.2A;根据串联电路的电流特点可知,通过R2的电流I2′=I=0.2A
R2两端的电压U2′=I2′R2=0.2A×20Ω=4V
即电表b的示数为4V。
【方法总结】欧姆定律计算首先要通过电路图清楚用电器连接方式,电表测量位置,然后利用欧姆定律寻找计算量与已知量的关系。
【考点题型十】伏安法测电阻
【例10】(24-25九上·山西运城·期末)在做“测量小灯泡的电阻”实验中,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)根据公式 ,可通过对电流和电压的测量来间接测出小灯泡的电阻。请用笔画线代替导线,将电路连接完整 。
(2)连接完电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表和电压表均有较小示数,原因可能是 。
(3)实验过程中,调节滑片使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示。由数据可知,小灯泡正常发光时的阻值为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)利用此装置还可以完成的实验有 。
【答案】(1)
(2)滑动变阻器的滑片位于阻值最大处
(3) 2.5 10.4
(4)测量小灯泡的电功率(答案不唯一,合理即可)
【详解】(1)[1]用电压表测量小灯泡两端的电压,用电流表测量通过小灯泡的电流,利用公式计算出小灯泡的电阻,故实验的原理是
[2]变阻器串联在电路中,电压表与小灯泡并联,电流表与小灯泡串联,且让电流从两表的正接线柱流入,从负接线柱流出,如图所示:
(2)闭合开关,小灯泡不发光,由于电流表和电压表均有较小示数,说明电路是通路,其原因可能是滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,使得电压表和电流表的示数均很小。
(3)[1]由题意可知,小灯泡的额定电压为2.5V,调节滑片使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光。
[2由图乙可知,电流表连接的量程是“0~0.6A”,分度值为0.02A,其示数为0.24A,则小灯泡正常发光时的阻值为
(4)根据测量出的小灯泡的电压值和电流值,利用公式也可以计算出小灯泡的电功率,故利用本实验器材还可以测量小灯泡的电功率。
【方法总结】伏安法测电阻,关键要清楚测量原理,电表读数时要清楚量程和分度值。
【考点题型十一】单安法测电阻
【例11】(25-26九上·吉林长春汽开区·期末)在“伏安法测电阻”的实验中,实验装置如图所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)将图甲的实物电路用笔画线连接完整,要求滑片向左移动时电流表示数变大。
(3)移动滑片P,当电压表示数为2.6V时,电流表如图乙所示,则电阻Rx= Ω。
(4)思思同学用一个电流表和一个已知电阻为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值,他设计的电路图如图丙所示,请将下列实验步骤补充完整。
①闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表的示数为I1,则电源电压U= ;
②闭合开关S1和S2,读出电流表的示数为I2,则通过Rx的电流Ix= ;
那么,未知电阻的阻值Rx= 。(用R0和测出的物理量来表示)
【答案】(1)
(2)
(3)10
(4)
【详解】(1)用电压表测量电阻两端的电压,用电流表测量流过电阻的电流,利用计算出导体的电阻,因此该实验的原理是。
(2)待测电阻与滑动变阻器串联,电流表测串联电路的电流,滑片向左移动时电流表示数变大,总电压不变,由可知,总电阻变小,串联电路总电阻等于各电阻之和,待测电阻阻值不变,滑动变阻器阻值变小,因此滑片向左移动,滑动变阻器阻值变小,电路连接如图所示:
(3)由乙图可知,电流表测量范围为,分度值为,电流表读数为,电阻
(4)[1][2][3] ①闭合开关S1,断开开关S2,只有定值电阻连入电路,电流表测定值电阻的电流,读出电流表的示数为I1,定值电阻两端的电压等于电源电压,则电源电压
②闭合开关S1和S2,定值电阻与待测电阻并联,根据并联电路电压规律可知,待测电阻两端的电压
电流表测干路总电流,读出电流表的示数为I2,根据并联电路电流规律可知,通过Rx的电流
那么,未知电阻的阻值
【方法总结】单安法测电阻时,电流是通过电流表读数得到,电压是利用并联电路电压特点得到。
【考点题型十二】单伏法测电阻
【例12】(23-24九上·河南郑州第二十三中学·期末)实验小组准备测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,请完成以下问题:
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整 。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,突然小灯泡熄灭,电压表示数变为3V,则此时电路的故障可能是小灯泡 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压由2.5V逐渐减小,会发现灯泡变暗直至完全不发光,可以猜想此过程中灯丝的温度 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
(4)测量数据如表所示。
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.24
0.22
0.20
0.16
0.10
电阻R/Ω
10.4
9.1
7.5
6.3
5.0
平均电阻R/Ω
7.7
请指出表格中一处不合理的设计: 。
(5)实验过程中电流表损坏,小明向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡正常发光时的电阻,请你帮他完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到 (选填“下”或“上”)触点,移动滑片,使电压表的示数为 V;
②保持滑片位置不动,再次将开关S2拨到 (选填“下”或“上”)触点,读出电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式为:R灯= 。
【答案】(1)
(2)断路
(3)降低
(4)有平均电阻栏
(5) 下 2.5 上
【详解】(1)由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,滑片向右移动时,滑动变阻器电阻变小,小灯泡额定电流一般小于0.6A,故实物图中,由开关右端连接至滑动变阻器B端点,再由C端连接至电流表0.6A接线柱,如图:
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,突然小灯泡熄灭,电压表示数变为3V,为电源电压,说明此时电压表串联接入电路中了,故可能的故障是小灯泡断路。
(3)让小灯泡两端的电压由2.5V逐渐减小,会发现灯泡变暗直至完全不发光,说明小灯泡实际功率变小,因此可以猜想小灯泡灯丝温度降低。
(4)因为小灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化,因此表格中求解灯泡在不同电压下电阻的平均值没有意义。
(5)[1][2]由图丙可知,小灯泡,定值电阻,滑动变阻器串联,要测量小灯泡在额定电压2.5V正常发光时的电阻,应连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到下触点,使得电压表测量小灯泡两端电压,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V。
[3] 保持滑片位置不动,再次将开关S2拨到上触点,使电压表测量小灯泡和定值电阻两端总电压并读出电压表示数为U,由串联电路电压规律可得定值电阻两端电压。
[4]由欧姆定律及串联电路电流处处相等可得,通过小灯泡的额定电流
因此小灯泡正常发光时的电阻
【方法总结】单伏法测电阻时,电压是通过电压表测量得到,电流是利用串联电路电流特点得到。
【考点题型十三】等效替代法测电阻
【例13】(23-24九上·广东惠州惠城区·期末)小明同学学习了伏安法测电阻,知道了伏安法测电阻的原理为R= 。实验中小明发现电压表坏了,他利用实验室备有的下列器材测出了待测电阻Rx的阻值。
A.待测定值电阻Rx:阻值在7~9Ω之间
B.电阻箱R′
C.电流表A:测量范围0~0.6A,0~3A
D.电源E:电源电压恒定,大约为4V
E.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干。
为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值,小明设计了如图甲所示的电路。
(1)在小明设计的电路中,电流表的量程应选 A;
(2)小明按正确的操作,将开关掷向a,读出电路稳定后A表的示数(记为I),又将开关掷向b,调节 的阻值,使电流表示数为 ,读出此时电阻箱的阻值为R0,请你写出用测得的物理量表示的Rx的表达式:Rx= ;
(3)这种测量方法与“曹冲称象”方法相似,称为 法。
【答案】 0~0.6 电阻箱 I R0 等效替代
【详解】[1]用电流表测量通过待测电阻的电流,用电压表测量待测电阻两端的电压,根据得到待测电阻的阻值,实验原理是。
(1)[2]被测电阻阻值约为7Ω~9Ω,电源电压为4V,电路的最大电流为
所以电流表选择0~0.6A量程。
(2)[3][4][5]S掷向a时,Rx与变阻器R串联,测出电路中电流I,当S掷向b时,电阻箱R′与变阻器R串联,调节电阻箱R′的阻值,电流表示数为I,读出此时电阻箱的阻值为R0,根据等效替代法,Rx的表达式
Rx=R0
(3)[6]曹冲称象过程中,船上石头的总质量等于大象的质量,通过石头的质量得到大象的质量,采用的是等效替代法,该实验用到等效替代法。
【方法总结】等效替代法主要是利用替代电阻和测量电阻阻值相等得到待测电阻阻值。
【考点题型十四】应用欧姆定律求范围
【例14】(24-25九上·江西南昌第三中学·期中)如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=10Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω 0.5A”字样,电压表的量程为0~3V。
(1)当开关S、S1、S2均闭合时,R2的滑片P滑至a端,电流表的示数为多少?
(2)当闭合开关S、S2,断开S1时,要使电路安全操作,则滑动变阻器取值范围为多少?
【答案】(1)
(2)2~10Ω
【详解】(1)当S、S1、S2均闭合且滑片P滑至a端时,滑动变阻器接入阻值为0 Ω,此时R1与R3并联,电流表测干路电流。根据欧姆定律可知,通过R1、R3的电流分别为
根据并联电路电流特点可知,干路电流即电流表示数为I=I1+I3=1.2A+0.6A=1.8A
(2)当S、S2闭合,S1断开时,电路中R3与R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。为保证滑动变阻器不过载,电路中的最大电流为I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电阻最小,滑动变阻器接入的最小电阻为
为使电压表不超量程0~3V,滑动变阻器两端的最大电压为3V,则R3两端的最小电压为U3=U-U滑大=6V-3V=3V
根据欧姆定律,电路中的最小电流为
滑动变阻器接入的最大电阻为
所以,滑动变阻器调节范围应是2~10Ω。
【方法总结】电路安全条件下的电阻范围问题,关键是确定电路中电流电压最值与滑动变阻器电阻阻值变化的关系。
【考点题型十五】含有变阻器电路的动态分析
【例15】(25-26九上·黑龙江哈尔滨香坊区·期末)小明同学设计了一款身高测量仪,其工作原理如图所示。开关闭合后,电压表和电流表示数分别为U、I,测量不同身高的人时,两表示数变化量分别为△U、△I(均取正数),则在测量范围内下列说法正确的是( )
A.被测人员身高越高,整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高,电压表的示数越大
C.无论被测人员身高如何,U与I的比值不变
D.无论被测人员身高如何,△U与△I的比值不变
【答案】BD
【详解】A.由图可知,滑动变阻器R和R0串联,被测人员身高越高,滑动变阻器R接入电路中的电阻越大,根据串联电路中的电阻关系可知,电路中的总电阻越大,故A错误;
B.电压表测滑动变阻器R两端的电压,被测人员身高越高,电路中的总电阻越大,根据可知,当电源电压不变时,电路中的总电阻越大,电路中的电流越小,R0的电阻不变,通过它的电流变小,其两端的电压变小,根据串联电路中的电压关系可知,当R0两端的电压变小,R两端的电压变大,即电压表示数变大,故B正确;
C.电压表测滑动变阻器R两端的电压,电流表测的是电路中的电流,也是通过滑动变阻器R的电流,所以U与I的比值即为滑动变阻器的阻值,其随着被测人员的身高变化而变化,故C错误;
D.电源电压不变,滑动变阻器R两端的电压变化即为定值电阻R0两端的电压变化,根据串联电路中电流关系可知,电流表的变化量即为通过定值电阻R0的电流变化,所以,R0阻值不变,△U与△I的比值不变,故D正确。
故选BD。
【方法总结】动态电路分析,首先需要清楚电路串并联,电表测量位置,滑片移动后滑动变阻器阻值变化,然后结合欧姆定律数学表达式及推导关系式,判断电表示数变化。
【考点题型十六】欧姆定律在图像中的应用
【例16】(24-25九上·山东德州庆云县·期末)如图甲所示电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置, 电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。则灯泡正常发光时,电流表示数为 A;曲线b是表示电流表示数与 (填写或“V1”或“V2”)的示数的关系。
【答案】 0.6 V2
【详解】[1][2]如图甲,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯L两端的电压,V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,变阻器连入电路的电阻变小,电路的电流变大,根据U=IR可知,灯泡两端的电压变大,由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端电压变小;故a图像为电流随V1的示数的变化关系,b图像为电流随V2的示数变化关系。调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置时,电路中的电流最大,由图乙可知,此时电路中的电流为0.6A,即电流表的示数为0.6A。
【方法总结】图像应用关键是找到电路图中电表示数变化与图像的对应关系。
【考点题型十七】含有敏感电阻的动态分析
【例17】(25-26九年级上·湖北武汉·期末)随着居民安全意识的提高,很多家庭在家里都安装了如图甲所示的燃气泄漏报警装置,其简化电路如图乙所示,两虚线框内分别是定值电阻和气敏电阻,气敏电阻的阻值随燃气浓度的变化关系如图丙所示,电压表示数就增大到设定电压U0,触发报警。下列说法正确的是( )
A.空气中燃气浓度越高,电流表示数越小
B.图乙中,虚线框①位置接气敏电阻
C.空气中燃气浓度越高,电压表和电流表示数之比越大
D.若要将警戒浓度变小,可以换用阻值更大的定值电阻
【答案】D
【详解】AB.根据电路图可知,定值电阻和气敏电阻串联接入电路中,电压表测量①两端的电压。气敏电阻的阻值随燃气浓度的增加而减小,当燃气浓度增加时,气敏电阻的阻值减小,定值电阻阻值固定不变,根据串联电路电阻规律可知,总电阻减小,电源电压不变,根据可知,电路中的电流变大,根据可知,定值电阻两端电压变大,电源电压不变,根据串联电路的电压规律可知,气敏电阻两端电压变小,由于电压表示数增大到设定电压U0时,就会触发报警,所以②是气敏电阻,①是定值电阻,故AB错误;
C.电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量其电流,根据可知,电压表和电流表示数之比为定值电阻的阻值,所以空气中燃气浓度越高,电压表和电流表示数之比不变,故C错误;
D.电压表的报警电压不变,定值电阻两端电压不变,电源电压不变,根据串联电路电压规律可知,气敏电阻两端电压不变,若换用阻值更大的定值电阻,根据可知,电路中的电流变小,根据可知,气敏电阻的阻值变大,由图丙可知气敏电阻的阻值变大,警戒浓度将变小,故D正确。
故选D。
【方法总结】要确定敏感电阻阻值随外界因素的变化。然后分析电路图中电表测量位置。
【考点题型十八】多开关通断引起的动态分析
【例18】(24-25九上·河北保定莲池区·期末)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器滑片P置于中点。下列说法正确的是( )
A.、、都闭合时,的示数和的示数相等
B.只闭合,滑片P向右滑动,电路的总功率变小
C.、、都闭合时,滑片P向右滑动,V示数与示数的比值变大
D.只闭合,滑片P向左滑动,V示数的变化量与示数的变化量的比值不变
【答案】D
【详解】AC.、、都闭合时,和电流表被短路,无示数,变阻器和并联,测变阻器电流,有示数,所以的示数和的示数不相等,电压表测电源电压,示数不变,因为示数为零,所以滑片P向右滑动,V示数与示数的比值不变,故AC错误;
BD.只闭合,和滑动变阻器串联,电压表测变阻器电压,测电路中电流。滑片P向右滑动,变阻器阻值变小,则总电阻变小,根据,电路的总功率变大;对于定值电阻R1,设某时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有 ①
设另一时刻下电压为,电流为,根据欧姆定律则有 ②
②-①则有
则有
因为是定值电阻,所以滑片P向左滑动,电压的变化量与示数的变化量的比值不变。根据串联电压规律,V示数的变化量等于电压的变化量。所以滑片P向左滑动,V示数的变化量与示数的变化量的比值不变。故B错误,D正确。
故选D。
【方法总结】多开关通断动态分析的关键是清楚不同开关通断下的电路图,确定通断前后电表示数的推导关系式。然后比较开关通断前后的示数大小,从而判断电表示数变化。
【考点题型十九】电路故障判断
【例19】(24-25九上·安徽马鞍山第八中学·期末)如图所示,电源电压恒定。闭合开关S,电路正常工作一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有两个电表有示数。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中( )
①可能灯泡L断路
②可能电阻R断路
③可能灯泡L短路
④可能电阻R短路
A.只有②③正确 B.只有③④正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
【答案】C
【详解】由题意可知,电路正常工作时,R与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表V测电源两端的电压,电压表V1测灯泡L两端的电压;
①若灯泡L断路,电路中无电流,电流表示数变为0,此时两个电压表测量的都是电源电压,有示数,故①符合题意;
②若电阻R断路,电路中无电流,电流表示数变为0,电压表V1与电源两极之间是断开的,无示数,电压表V测电源两端的电压,有示数,故②不符合题意;
③若灯泡L短路,电路是通路,电路中有电流,电流表有示数,根据可知,电压表V1示数为0,电压表V测电源两端的电压,有示数,故③符合题意;
④若电阻R短路,电路是通路,电路中有电流,电流表有示数,此时两个电压表测量的都是电源电压,有示数,故④不符合题。
故选C。
【方法总结】电表型电路故障判断首先要清楚电表有无示数,然后根据选项,逐项比较选项故障与题干现象,如果一致,则选项故障可能,如果不一致,则选项故障不可能。
【考点题型二十】含有变阻器电路的动态计算
【例20】(23-24九上·广东江门·期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时,滑动变阻器的U-I线如图乙所示,则电源电压和定值电阻R1的阻值分别是( )
A.9V、10Ω B.9V、30Ω C.18V、30Ω D.18V、10Ω
【答案】C
【详解】由电路图可以看出R1、R2串联,电压表测变阻器R2两端电压。由图乙可以看出,滑片在a点时,电流表示数为,电压表示数为;滑片在b点时,电流表示数为,电压表示数为。根据电源电压不变可列出方程
带入数值
解方程得
电源电压
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【方法总结】动态计算的关键是要滑动变阻器滑片移动的位置与图像上点的对应关系。确定关系需要清楚电路的串并联、电表测量位置后,利用欧姆定律分析滑片移动在不同位置,电表示数的变化。
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专题04 欧姆定律
【清单01】电阻
1.电阻
(1)物理意义:物理学中用电阻表示导体对电流的 作用,导体的电阻越大,对电流的阻碍作用就越 .电阻常用字母 表示.
(2)单位及换算:国际单位:欧姆,简称欧,符号 .常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).1 kΩ= Ω;1 MΩ= Ω.
(3)电阻大小的影响因素:电阻的大小与导体的材料、 和 有关.电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小还与导体的 有关.
【清单02】变阻器
1.定义:能改变接入电路中 大小的元件叫做变阻器.
2.滑动变阻器
(1)构造:由电阻率大,熔点高且外面涂有绝缘层的电阻丝绕在绝缘瓷筒上制成.
(2)原理:靠改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻,电路符号: .
(3)作用:改变接入电路中的 ,从而改变电路中的电流或改变某一导体两端的电压;有时还起到 的作用.
(4)连接方法:滑动变阻器接入电路时,应串联在电路中,且接入电路时要按 连接两个接线柱,若滑片向远离接入电路的下接线柱方向移动,变阻器接入电路中的电阻会变大.
(5)使用注意事项:流过变阻器的电流不能超过 ;闭合电路开关前,滑片应移到 .
3.电阻箱:既能改变接入电路中的电阻,又能表示出接入的阻值大小.
【清单03】 欧姆定律
1.电流与电压和电阻的关系
(1)电流与电压的关系:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 .
(2)电流与电阻的关系:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成 .
2.欧姆定律
(1)内容:导体中的电流跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 .
(2)公式
3.电路分析
(1)根据题意和所给出的电路图分析电路的连接情况(用电器串联、并联情况和电压表、电流表所测电压、电流的情况),画出等效电路图.
(2)具体做法:
a.简化电路.将不工作的用电器和电路中的电表去掉,电流表的内阻很小,简化处理时可先看作一根导线,电压表的内阻很大,简化处理时将其所在支路看作断路.
b.看滑动变阻器连入电路的是哪段电阻丝.
c.分析电流表和电压表分别测的是哪段电路的电流和电压.
【清单04】欧姆定律的应用
1.实验原理:(伏安法测电阻).
2.实验原理图
实物图
电路图
3.实验步骤
(1)闭合开关,用电压表测量待测电阻两端的 ,用电流表测量通过待测电阻所在支路的 .
(2)利用公式间接测出电阻的阻值.
4.滑动变阻器的作用
(1) ;
(2) .
5.实验注意事项
(1)在闭合开关前要使滑动变阻器接入电路中的阻值 ,使电路中的电流在开始测量时 ,保护电路;
(2)电流表和电压表要选择适当的 ,接入电压表和电流表时应先进行试触;
(3)如果测量的是定值电阻的阻值,则多次测量求平均值的目的是 ;
(4)如果测量的是小灯泡的电阻,则多次测量的目的是 .
【考点题型一】探究影响电阻大小的因素
【例1】(25-26九上·辽宁沈阳铁西区·期末)小明用如图甲所示的电路探究“影响导体电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)为了探究导体的电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的 (选填字母)两根导体;
(2)实验中通过观察 来比较电阻丝电阻的大小,这种研究物理问题的方法是 。如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是: ;
(3)该小组同学用电源、灯泡、导线、开关和钨丝组成如图丙所示的电路,闭合开关,灯泡发光;再用酒精灯对钨丝加热,会发现灯泡亮度变暗,因此可知导体电阻还可能跟 有关。
【方法总结】实验中需要根据控制变量法来控制变量探究。电阻大小是间接通过灯泡亮度或者电流表示数来判断的,这种研究方法叫转换法。
【考点题型二】导体与绝缘体的区别与联系
【例2】(24-25九上·四川成都金牛区·期末)下列说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越大
C.导体和绝缘体没有绝对的界限
D.导体两端电压越大,导体的电阻一定越小
【方法总结】导体是容易导电,绝缘体是不容易导电,所以导体和绝缘体没有绝对的界限。
【考点题型三】根据要求选择滑动变阻器的接线柱
【例3】(22-23九上·辽宁沈阳法库县·期末)把如图所示的滑动变阻器连入电路,为了使滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻值增大,应该采用的连接方法是:( )
A.连入接连柱a和c,或a和d B.连入接线柱b和c,或b和d
C.连入接线柱a和c,或c和b D.连入接线柱a和d,或b和d
【方法总结】滑动变阻器下接线柱到滑片的长度越长,滑动变阻器接入电路部分阻值越大。
【考点题型四】滑动变阻器作图
【例4】(24-25九上·云南昆明嵩明县·期末)请将图所示电路连接完整。要求:闭合开关后,滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡亮度增加。
【方法总结】滑动变阻器补图时,首先要根据题目要求明确滑动变阻器阻值随滑片移动的变化,确定下接线柱。要注意滑动变阻器接入电路需要一上一下连接。
【考点题型五】探究电流与电压的关系
【例5】(25-26九上·吉林长春部分学校·期末)小磊用如图甲所示电路“探究电流与电压的关系”。电源电压恒为,滑动变阻器的规格为“20Ω”。
(1)用笔画线代替导线,将图甲实物电路连接完整,要求闭合开关前无需移动滑片。
(2)他将的电阻接入电路,检查电路无误后开始实验,多次改变电阻两端的 ,并记录对应的 。
(3)在步骤(2)的操作中,依次得到到点的数据,并绘制出关系图像如图乙所示,根据图像可得出结论:在导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。进一步分析发现,到点的数据中, 点的数据是编造的,利用上述器材无法得到。
(4)若用图甲装置探究电流与电阻的关系,需增加的器材是 。
【方法总结】探究通过导体的电流与电压关系时,需要控制电阻不变。
【考点题型六】探究电流与电阻的关系
【例6】(25-26九上·吉林长春二道区·期末)小明探究电压一定时电流与电阻的关系。所用电源的电压保持4.5V不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
(1)如图乙是按照图甲电路图连接的实物,其中有一根导线连接错误,请在错误导线上打“×”并用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉。
(2)改正后闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端。
(3)将5Ω的电阻器接入电路开始实验,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表的示数如图丙所示,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为 V。
(4)小明依次将10Ω、15Ω、20Ω的电阻器接入电路进行实验。当20Ω的电阻器接入电路时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变电源电压继续实验,要保证实验成功,改变后的电源电压值应该不高于 V。
(5)本实验多次实验的目的是 。
【方法总结】探究通过导体的电流与电阻关系时,需要控制导体两端电压不变。
【考点题型七】欧姆定律的图像表示
【例7】 (24-25九上·江苏扬州梅岭教育集团·期末)甲、乙两电阻的电流与电压关系分别为图A、B,由图可知,乙的阻值为 Ω,两个电阻阻值 (>/=/<)。
【方法总结】欧姆定律的图像表示为过原点的直线。对于图像上的一点,都有一组对应的电流与电压数据。
【考点题型八】欧姆定律的成立条件
【例8】(20-21九上·四川眉山东坡区·期末)关于欧姆定律公式,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流跟导体的电阻成正比
B.导体的电阻与导体的电压和电流无关
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.电路中任何用电器的电阻都可用欧姆定律计算
【方法总结】导体的电阻是导体的根本属性,其大小与电压、电流无关。
【考点题型九】欧姆定律的简单计算
【例9】(24-25九上·江西赣州兴国县·期末)如图所示电路中,a、b、c分别是三只电表(电压表或电流表),R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压恒为6V,闭合开关S。
(1)当电表a、b为电流表,c为电压表时,画出等效电路图并求电表a的示数;
(2)当电表a、b为电压表,c为电流表,求电表b的示数和电表c的示数。
【方法总结】欧姆定律计算首先要通过电路图清楚用电器连接方式,电表测量位置,然后利用欧姆定律寻找计算量与已知量的关系。
【考点题型十】伏安法测电阻
【例10】(24-25九上·山西运城·期末)在做“测量小灯泡的电阻”实验中,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)根据公式 ,可通过对电流和电压的测量来间接测出小灯泡的电阻。请用笔画线代替导线,将电路连接完整 。
(2)连接完电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表和电压表均有较小示数,原因可能是 。
(3)实验过程中,调节滑片使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示。由数据可知,小灯泡正常发光时的阻值为 Ω(结果保留一位小数)。
(4)利用此装置还可以完成的实验有 。
【方法总结】伏安法测电阻,关键要清楚测量原理,电表读数时要清楚量程和分度值。
【考点题型十一】单安法测电阻
【例11】(25-26九上·吉林长春汽开区·期末)在“伏安法测电阻”的实验中,实验装置如图所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)将图甲的实物电路用笔画线连接完整,要求滑片向左移动时电流表示数变大。
(3)移动滑片P,当电压表示数为2.6V时,电流表如图乙所示,则电阻Rx= Ω。
(4)思思同学用一个电流表和一个已知电阻为R0的定值电阻来测量未知电阻Rx的阻值,他设计的电路图如图丙所示,请将下列实验步骤补充完整。
①闭合开关S1,断开开关S2,读出电流表的示数为I1,则电源电压U= ;
②闭合开关S1和S2,读出电流表的示数为I2,则通过Rx的电流Ix= ;
那么,未知电阻的阻值Rx= 。(用R0和测出的物理量来表示)
【方法总结】单安法测电阻时,电流是通过电流表读数得到,电压是利用并联电路电压特点得到。
【考点题型十二】单伏法测电阻
【例12】(23-24九上·河南郑州第二十三中学·期末)实验小组准备测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,请完成以下问题:
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整 。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,小灯泡正常发光,突然小灯泡熄灭,电压表示数变为3V,则此时电路的故障可能是小灯泡 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压由2.5V逐渐减小,会发现灯泡变暗直至完全不发光,可以猜想此过程中灯丝的温度 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
(4)测量数据如表所示。
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.24
0.22
0.20
0.16
0.10
电阻R/Ω
10.4
9.1
7.5
6.3
5.0
平均电阻R/Ω
7.7
请指出表格中一处不合理的设计: 。
(5)实验过程中电流表损坏,小明向老师要了一个已知阻值为R0的定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的实验电路,测出了小灯泡正常发光时的电阻,请你帮他完成下列实验步骤:
①连接好实验电路,闭合开关S1,将开关S2拨到 (选填“下”或“上”)触点,移动滑片,使电压表的示数为 V;
②保持滑片位置不动,再次将开关S2拨到 (选填“下”或“上”)触点,读出电压表的示数为U;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式为:R灯= 。
【方法总结】单伏法测电阻时,电压是通过电压表测量得到,电流是利用串联电路电流特点得到。
【考点题型十三】等效替代法测电阻
【例13】(23-24九上·广东惠州惠城区·期末)小明同学学习了伏安法测电阻,知道了伏安法测电阻的原理为R= 。实验中小明发现电压表坏了,他利用实验室备有的下列器材测出了待测电阻Rx的阻值。
A.待测定值电阻Rx:阻值在7~9Ω之间
B.电阻箱R′
C.电流表A:测量范围0~0.6A,0~3A
D.电源E:电源电压恒定,大约为4V
E.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干。
为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值,小明设计了如图甲所示的电路。
(1)在小明设计的电路中,电流表的量程应选 A;
(2)小明按正确的操作,将开关掷向a,读出电路稳定后A表的示数(记为I),又将开关掷向b,调节 的阻值,使电流表示数为 ,读出此时电阻箱的阻值为R0,请你写出用测得的物理量表示的Rx的表达式:Rx= ;
(3)这种测量方法与“曹冲称象”方法相似,称为 法。
【方法总结】等效替代法主要是利用替代电阻和测量电阻阻值相等得到待测电阻阻值。
【考点题型十四】应用欧姆定律求范围
【例14】(24-25九上·江西南昌第三中学·期中)如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=10Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω 0.5A”字样,电压表的量程为0~3V。
(1)当开关S、S1、S2均闭合时,R2的滑片P滑至a端,电流表的示数为多少?
(2)当闭合开关S、S2,断开S1时,要使电路安全操作,则滑动变阻器取值范围为多少?
【方法总结】电路安全条件下的电阻范围问题,关键是确定电路中电流电压最值与滑动变阻器电阻阻值变化的关系。
【考点题型十五】含有变阻器电路的动态分析
【例15】(25-26九上·黑龙江哈尔滨香坊区·期末)小明同学设计了一款身高测量仪,其工作原理如图所示。开关闭合后,电压表和电流表示数分别为U、I,测量不同身高的人时,两表示数变化量分别为△U、△I(均取正数),则在测量范围内下列说法正确的是( )
A.被测人员身高越高,整个电路中的总电阻越小
B.被测人员身高越高,电压表的示数越大
C.无论被测人员身高如何,U与I的比值不变
D.无论被测人员身高如何,△U与△I的比值不变
【方法总结】动态电路分析,首先需要清楚电路串并联,电表测量位置,滑片移动后滑动变阻器阻值变化,然后结合欧姆定律数学表达式及推导关系式,判断电表示数变化。
【考点题型十六】欧姆定律在图像中的应用
【例16】(24-25九上·山东德州庆云县·期末)如图甲所示电路中,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片从最右端滑至能使灯泡正常发光的位置, 电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示。则灯泡正常发光时,电流表示数为 A;曲线b是表示电流表示数与 (填写或“V1”或“V2”)的示数的关系。
【方法总结】图像应用关键是找到电路图中电表示数变化与图像的对应关系。
【考点题型十七】含有敏感电阻的动态分析
【例17】(25-26九年级上·湖北武汉·期末)随着居民安全意识的提高,很多家庭在家里都安装了如图甲所示的燃气泄漏报警装置,其简化电路如图乙所示,两虚线框内分别是定值电阻和气敏电阻,气敏电阻的阻值随燃气浓度的变化关系如图丙所示,电压表示数就增大到设定电压U0,触发报警。下列说法正确的是( )
A.空气中燃气浓度越高,电流表示数越小
B.图乙中,虚线框①位置接气敏电阻
C.空气中燃气浓度越高,电压表和电流表示数之比越大
D.若要将警戒浓度变小,可以换用阻值更大的定值电阻
【方法总结】要确定敏感电阻阻值随外界因素的变化。然后分析电路图中电表测量位置。
【考点题型十八】多开关通断引起的动态分析
【例18】(24-25九上·河北保定莲池区·期末)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器滑片P置于中点。下列说法正确的是( )
A.、、都闭合时,的示数和的示数相等
B.只闭合,滑片P向右滑动,电路的总功率变小
C.、、都闭合时,滑片P向右滑动,V示数与示数的比值变大
D.只闭合,滑片P向左滑动,V示数的变化量与示数的变化量的比值不变
【方法总结】多开关通断动态分析的关键是清楚不同开关通断下的电路图,确定通断前后电表示数的推导关系式。然后比较开关通断前后的示数大小,从而判断电表示数变化。
【考点题型十九】电路故障判断
【例19】(24-25九上·安徽马鞍山第八中学·期末)如图所示,电源电压恒定。闭合开关S,电路正常工作一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有两个电表有示数。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中( )
①可能灯泡L断路
②可能电阻R断路
③可能灯泡L短路
④可能电阻R短路
A.只有②③正确 B.只有③④正确
C.只有①③正确 D.只有①④正确
【方法总结】电表型电路故障判断首先要清楚电表有无示数,然后根据选项,逐项比较选项故障与题干现象,如果一致,则选项故障可能,如果不一致,则选项故障不可能。
【考点题型二十】含有变阻器电路的动态计算
【例20】(23-24九上·广东江门·期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,当滑动变阻器R2的滑片P从某点a点移到b点时,滑动变阻器的U-I线如图乙所示,则电源电压和定值电阻R1的阻值分别是( )
A.9V、10Ω B.9V、30Ω C.18V、30Ω D.18V、10Ω
【方法总结】动态计算的关键是要滑动变阻器滑片移动的位置与图像上点的对应关系。确定关系需要清楚电路的串并联、电表测量位置后,利用欧姆定律分析滑片移动在不同位置,电表示数的变化。
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