内容正文:
(
考点
概述:
1
、
电阻单位及影响因素
;
2
、滑动变阻器的使用
;
3
、欧姆定律的内容、实验、计算
;
4
、伏安法测电阻
;
5、
串联分压、并联分流原理
)第十四章 欧姆定律
一、基础知识梳理:
1.电阻表示导体对电流的_______作用,用符号______表示,国际单位制中单位是_____。
2.导体电阻的大小与导体的 、 、 、和 有关,而与外加的电压、电流等因素
无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质.
3._______和_______一定时,长度越长,电阻越______;_______和_______一定时,横截面积越大,电阻越______。
4.滑动变阻器是通过改变接入电路电阻丝的______来改变电阻的,从而改变电路中_____。
5.滑动变阻器接入电路时,应采用_________两个接线柱的接法,接通电路前,要把滑片移到________的一端。
6.变阻器上标有“50Ω1.5A”,50Ω表示_____,1.5A表示_____________________。
7.欧姆定律:导体中的电流与___________成正比,与_________成反比。
8.欧姆定律的数学表达式为__________,其中I表示______,单位____,U表示______,单位____,R表示______,单位____。
9.已知电压和电流,求电阻用公式________,已知电流和电阻,求电压用公式______。
(
图14-2-4
)10.在伏安法测电阻实验中,实验原理是________,连接电路时,开关应______,滑动变阻器滑片移到________的一端,滑动变阻器的作用是改变电阻两端_____,多次测量取平均值,减小__________。
二、基础训练:
1、如图14-2-4所示,闭合开关后,滑动变阻器 段上有电流,将滑片P向右滑动时,接入电路的电阻将 ,电流表的示数将 ,灯泡的亮度将 .
(
图14-2-5
)2、如图14-2-5,当把A、B两接线柱与M、N相连时,这相当于在电路中接入了 ;当把C、D两接线柱与M、N相连时,这相当于在电路中接入了 ;当把C、B与M、N相连时,闭合S前,应将滑片P移到 端,若此时将滑片P向右移动,接入电路中的电阻将 ;要使P向左移动时灯变亮,应将接线柱 和 或 和 与M、N相连.
3、探究电流、电压、电阻这三个物理量之间的关系,常用的方法是:先使 保持不变,研究 和 之间的变化关系;再使 保持不变,研究 和 之间的关系,最后得到三者之间的关系,这种方法叫 法.
(
图14-3-2
)4、在一只2Ω的电阻两端加上4V的电压时,通过它的电流为 A;当通过它的电流减小为0.5A时,电阻的阻值为 Ω,此时它两端的电压为 V;当它两端的电压降为0时,通过它的电流为 A,此时它的电阻值为 Ω.
5.如图14-3-2电路,A、B两端的电压为12V,灯泡L1、L2的电阻分别为 20Ω和30Ω,则电流表A1的示数为 ,A2的示数为 .
(
图14-3-3
)6.现有20Ω、40Ω、100Ω、150Ω的电阻各一个,为了获得一个60Ω的电阻,可将 和 串联或将 和 并联起来.
7.将3Ω和6Ω的两个电阻串联起来,接在4.5V的电源两极,则通过两个电阻的电流分别为 A和 A,两个电阻上的电压分别为 V和 V.
8.图14-3-3是R1和R2两个电阻中的电流随它们两端电压变化的I-U图象.从图象可知,电阻R1 R2.(填“<”、“>”或“=”)
9.电阻R1、R2并联在电路中,已知R1=3Ω,R2=12Ω,通过R1的电流I1=2A,则电路的总电阻为 Ω,R2两端的电压为 V,通过R2的电流为 A.
10.两个电阻R1、R2串联在电路中,其两端的电压之比是U1∶U2=2∶1,则两个电阻R∶R2= ,如果把它们并联在同一电路中,则通过它们的电流之比为 .
(
图14-5-3
)11.如图14-5-3电路,已知R1∶R2=2∶1,则闭合S后,
电流表A1、A2的示数之比为 .
12.下列各组物体都是绝缘体的是 ( )
A.大地 塑料 橡胶 B.塑料 玻璃 陶瓷
C.人体 铅笔芯 水银 D.石油 空气 食盐水溶液
(
图14-2-2
)13.把一根粗细均匀的电阻丝截去一半,再把它均匀地拉伸到原长,则它的电阻将( )
A.不变 B.变大 C.变小 D.不能确定
14、如图14-2-2所示,若要求滑片P向左滑动时灯变亮,则滑
动变阻器连入电路的正确接法是( )
A.c接M,d接N B.a接M, b接N
C.c接M, a接N D.a接M, d接N
15.如图,A、B、C、D为滑动变阻器的结构和连入电路情况的示意图,当滑片向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
16、如图14-1-3所示的电路,加热废日光灯管的灯丝,
电流表的示数将 ,这是因为 .
(
图14-1-3
) (
图14-1-4
)17、如图14-1-4所示的电路,用酒精灯加热废灯泡的玻璃
到红炽状态,灯泡将 ` ,这是因为 .
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积(mm 2)
1.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
18.在做“影响导体电阻大小的因素”的实验时,为了便于研究,而采用控制变量法.请根据右表回答以下问题:
(1) 为了研究电阻与导体材料有关,应选用的两根导线 ;
(2) 为了研究电阻与导体长度有关,应选用导线C和导线 ;
(3)为了研究电阻与 的关系,应选用导线A和导线 .
19.在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,所用的电路图如图14-3-7所示:
(
图14-3-7
)(1)a、b表示电流表或电压表,则a表为 表,b表为 表;
(2)在连接电路的过程中,开关S应处于 状态;闭合开关S前,
滑动变阻器的滑片P应位于 端;
(3)为了达到探究的目的,实验过程中必须保持 不变;
(4)当开关S闭合后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A.现将5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻接入电路进行探究,则下一步应进行的操作是 .
20、某同学在做验证欧姆定律的实验时,记录的数据如下表:
分析左表中的数据,可得结论: ;
分析右表中的数据,可得结论: .
本实验过程中,为了便于研究电流跟电压、电阻的关系,使用的科学方法是: .
次数
电阻
电流
1
2Ω
0.4A
2
4Ω
0.32A
3
8Ω
0.25A
21.小明同学按图所示的电路研究通过导体两端的电流跟电阻的关系,电源电压保持不变。它不断地改变R阻值,测出相应的电流如表,分析表中数据可知:电流与电阻____反比(填“成”或“不成”),这与欧姆定律_____(填“相符”或“不相符”),原因_____________________
22.如图所示:电源电压为6V,甲图为伏安法测电阻的电路图;乙图为连接不完整的实物图。
(
图9
)
(1) 对照电路图甲,用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。
(2) 实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误,如果出现:电流表示数较大,电压表示数为0的现象。其错误属于( )
A.电流表的正负接线柱接反 B.电压表的量程选小了
C.电阻Rx发生了短路 D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向右移动时,电压表示数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图丙所示,此时测得的Rx= Ω。
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是 。
(
图14-5-7
)23、如图14-5-7所示电路,电流表A的示数为0.9A,A1的示数为0.3A.若灯L1的电阻为10Ω,则灯L2的电阻为多少?
24.如图14-3-8电路,电阻R1的阻值为15Ω,电流表A1的示数为0.5A, 电流表A2的示数为0.3A. 求:(1)电压表的示数为多少? (2)R2的阻值为多大?
(
图14-3-8
)
三、挑战中考:
1、(2025·广西)在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A. 质量 B. 长短
C. 粗细 D. 温度
2、(2024·天津)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A.铝芯更细 B.铝芯更粗 C.绝缘皮更薄 D.绝缘皮更厚
3、(2025·福建)空间站中,发光二极管为金鱼藻提供光照,其主要材料属于( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
4、(2025·武汉)某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
5、(2024·自贡)如图是滑动变阻器的结构示意图,当滑片P向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,应选择的接线柱为( )
A.A和B B.A和D C.B和C D.B和D
6、(2025·西藏)为了保护视力,需设计一盏能连续调节亮度的台灯,下列电路图符合要求的是( )
A. B. C. D.
7、(2025·江苏连云港)某兴趣小组想设计一种能自动测定光照强度的装置,当光照强度增强时,光敏电阻Rx阻值变小,光照强度显示器(由电压表改装而成)示数增大,反之示数减小。若电源电压不变,R0是定值电阻,则下列设计的电路图中符合要求的是( )
A.B.C.D.
8、(2025·江苏苏州)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
9、(2025·江苏宿迁)噪声是污染环境的公害之一,某科技小组为了监测噪声的强弱,用学生电源、电压表、定值电阻R0、声敏电阻R等实验器材进行探究,设计如图甲所示电路。其中R的阻值随声音强弱变化如图乙所示。某次测试中,当噪声为70dB时,电压表示数为6V;当噪声为40dB时,电压表示数为3V。下列说法正确的是( )
A.R0阻值为20Ω B.电源电压为24V
C.电路中电压表示数随声音强弱增大而减小
D.当电压表示数为4.5V时,噪声强度为50dB
10、(2024·江苏宿迁)在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程,测量了电阻R1的电流为0.3A。为完成实验探究,做法正确的是( )
A.使用“0~3A”量程,只测量R2的电流
B.使用“0~0.6A”量程,只测量R2的电流
C.使用“0~3A”量程,分别测量R2支路和干路的电流
D.使用“0~0.6A”量程,分别测量R2支路和干路的电流
11、(2024·江苏常州)海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是( )
A.B.C. D.
12、(2023·江苏连云港)两个电阻R1、R2串联在电路中,已知R1>R2。通过两个电阻的电流I1、I2的大小关系是I1 I2(选填“>”“=”或“<”),加在两个电阻两端的电压U1、U2的大小关系是U1 U2(选填“>”“=”或“<”)。
13、(2023·江苏泰州)如图甲所示电路,开关S1、S2闭合后两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过R1的电流为 A,两电阻之比R1∶R2= ;只断开开关S2,电流表A1的示数将 (变大/变小/不变)。
14、(2024·江苏常州·中考真题)如图所示的电路中,电源电压恒定,小灯泡L标有“6V 3.6W”字样(忽略温度变化对灯丝电阻的影响),滑动变阻器Rx标有“200Ω 1.25A”字样,定值电阻R0阻值为20Ω,电流表的量程为0~3A,电压表的量程为0~15V,求:
(1)小灯泡的额定电流
(2)小灯泡的电阻
(3)只闭合开关S、S1,小灯泡恰好正常发光,求电源电压
(4)只闭合开关S、S2,在保证电路元件安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的电阻范围
15、(2024·江苏镇江)图1是小华设计的天然气浓度测试仪,电源电压U恒为4V,R为定值电阻,电压表量程为0~3V,将电压表作为气体浓度的显示装置。气敏电阻Rx阻值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时,Rx的阻值将 ,电压表的示数会 。要求将电压表示数为处标为气体浓度0.5%,电阻R的阻值应为 。若长时间使用后,电源电压降低,则测量结果 (选填“大于”、“小于”或“等于”)实际的气体浓度。
16、(2025·江苏无锡)按照图甲连接电路,探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,电源电压值为3V,三个定值电阻Ra、Rb、Rc。探究通过导体的电流与它两端电压的关系时,先将电阻Ra接入电路,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端,闭合开关,读出电压表、电流表的示数。移动滑片P,改变电阻两端电压继续探究,根据实际所测数据,以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,在坐标系中描点画出Ra的I-U图像a、再分别将Rb、Rc接入电路,采用同样的方式探究,得到图像b、c,如图乙所示。则Ra的阻值为 Ω;单独分析图乙中每条I-U图像,可知,当导体电阻一定时, ,实验中滑动变阻器的最大阻值为 Ω,为了探究电流与电阻的关系,分别将三个电阻接入电路,需要保持电阻两端电压不变,则该电压的最小值为 V。
17、(2025·江苏苏州)小明用电压为的电源、定值电阻R1、电压表、电流表、最大阻值为的滑动变阻器R2、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
(1)根据图甲所示电路图,将图乙的实物图连接完整;
(2)电路连接正确,规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为,电路中仅有一处故障,则故障可能是 ;
(3)排除故障后继续实验,小明的实验数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
电流/A
0.15
0.25
0.35
0.45
0.54
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,请你判断这组数据的实验序号是 ;
(4)通过实验得出初步结论: 时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
18、(2025·江苏盐城)小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换 重复上述实验;
(4)第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时, 可能损坏;
(5)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题: 。
19.(2024·江苏南通)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是 ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 ;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是 ;
答案:
1、 基础知识梳理:
1、阻碍,R,Ω;
2、材料,长度,横截面积,温度;
3、材料,横截面积,大,材料,长度,小;
4、长度,电流;
5、“一上一下”,阻值最大;
6、最大阻值为50Ω,工作时允许通过的最大电流值1.5A;
7、 导体两端的电压,导体的电阻;
8、I=,通过导体的电流,安(A),导体两端的电压,伏(V),导体的电阻,欧(Ω);
9、R=,U=IR;
10、R=,断开,阻值最大,电压,误差。
二、基础训练:
1、aP,变大,变小,变暗;
2、定值电阻,导线,A,变小,A,C,A,D;
3、电阻,电流,电压,电压,电流,电阻,控制变量法;
4、2,2,1,0,2;
5、1,0.4;
6、20Ω,40Ω,100Ω,150Ω;
7、0.5,0.5,1.5,3;
8. <;
9. 2.4,6,0.5;
10. 2∶1,1∶2;
11. 2∶3;
12. B;13、B;14、C;15、C;
16、变小,随着温度的升高,灯丝的电阻变大;
17、变亮,随着温度的升高,玻璃由绝缘体变为导体;
18、(1)CF;(2)G;(3)横截面积,D;
19、(1)电压,电流;(2)断开,最右;(3)导体两端电压;(4)向右移动滑片,使电压表的示数仍为2V;
20、电阻一定时,电流与电压成正比;电压一定时,电流与电阻成反比;控制变量法;
21、不成,不相符,没有控制导体两端电压相同;
22、(1)
(2) C;(3)变小;(4)5;(5)减小误差;
23、5Ω;
24、3V;10Ω
2、 挑战中考:
1、D;2、B;3、B;4、B;5、B;6、B;7、C;8、D;9、D;10、D;11、A;
12、 =,>;
13、1.44,1∶4,变小;
14、解:(1)根据电功率的公式,可以得到小灯泡的额定电流为
(2)小灯泡的电阻
(3)当只闭合开关S、S1时,小灯泡L与定值电阻R0串联。由于小灯泡恰好正常发光,所以此时电路中的电流等于小灯泡的额定电流,此时定值电阻R0两端的电压为
根据串联电路的电压特点,电源电压等于各用电器两端电压之和,即电源电压为
(4)当只闭合开关S、S2时,滑动变阻器Rx与小灯泡串联。由于电流表的量程为0∼3A,电压表的量程为0~15V,滑动变阻器允许通过的最大电流为1.25A,小灯泡的电流不能超过0.6A。所以电路中的最大电流为0.6A,此时小灯泡的电压为6V,滑动变阻器接入电路的电阻最小,则滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入电路的电阻
又因为电压表的量程为0∼15V,所以滑动变阻器两端的最大电压不能超过15V。此时电路中的电流最小,根据欧姆定律和串联电路的电压特点,此时小灯泡两端的电压为
此时电路中的电流为
所以滑动变阻器接入电路的电阻最大为
15、减小,增大,12,小于;
16、5,电流与电压成正比, 25 , 1.3;
17、(1) (2)定值电阻断路;(3)1;(4)电阻一定;
18、(1) (2)0.2;(3)阻值不同的定值电阻;(4)电压表;(5)没有记录数据单位
19、(1) (2)定值电阻短路;(3)大;(4)电流表选用小量程,但按大量程读数,造成读数错误。
1
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