内容正文:
2026年云南省中考物理一轮复习 欧姆定律
【知识回顾】
■考点一 探究电流与电压和电阻的关系 ►
1.动能:物体由于________而具有的能叫动能,
1.探究电流与电压和电阻的关系电路图:如图所示。
2.实验方法:________。
(1)研究电流与电压关系:控制________不变,改变________进行实验。
(2)研究电流与电阻关系:控制________不变,改变________进行实验。
3.滑动变阻器的作用
(1) ________电路;
(2)在研究电流与电阻关系时,控制________不变;在研究电流与电压关系时,改变________。
■考点二 欧姆定律►
4. 欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
5. 欧姆定律表达式:________。
6. 欧姆定律理解
(1)欧姆定律揭示了导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系,即导体中的电流决定于________和________。
①如图甲所示的是________一定时________与________的关系。
②如图乙所示的是________一定时________与________的关系。
7.使用欧姆定律公式的注意事项:
(1) ________性,即同一段电路上的I、U、R
(2) ________性,即同一时间也就是电路在同一个状态下的I、U、R
(3) ________性,即单位要统一,I、U、R的单位分别是 A、 V、 Ω
8.串联电路和并联电路比较
串联电路
并联电路
电路图
电流
I=I1=I2
I=I1+I2
电压
U=U1+U2
U=U1=U2
等效电阻
多个电阻串联相当于增加了导体的________,总电阻________任一个串联导体的电阻
多个电阻并联相当于增加了导体的________总电阻比任一支路的电阻都要________
电阻
R=R1+R2
=+
电流、电压的分配与电阻的关系
=,=…
=或I1R1=I2R2…
9.电路计算的一般思路:
(1)四个弄清:①用电器的连接方式;②各电表分别测哪个元件的电学量;③滑动变阻器接入电路的部分;④题中的已知条件和提供的物理过程。
(2)画电路图:特别是不同的物理过程对应的电路图,在图中尽可能地标出已知量的符号,数据和未知量的符号。
(3)对电路进行分析,寻找已知量与未知量的关系,分析电路时要抓住电路中不变的量(如电源电压恒定,定值电阻阻值)和变化的量。
(4)根据电路特点及相关公式比例关系或列方程求解。
【精练】
1.根据欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压为零时,电阻值也为零
B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
D.导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
2.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.如图所示,电源电压恒为6 V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2 V时,电流表示数为0.2 A,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数可能是( )
A.小于0.18 A
B.等于0.18 A
C.大于0.18 A,小于0.2 A
D.大于0.2 A,小于0.24 A
4.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
5.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。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
6.如图所示,AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,下列说法正确的是( )
A.AB段的电阻小于BC段的电阻
B.这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的
C.通电相同时间,AB段消耗的电能大于BC段消耗的电能
D.若将AB段材料换成铜,其他条件不变,这两段导体的总电阻将变大
7.如图所示的电路,闭合开关S后,只有一只灯泡发光,两电流表示数相等,关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是( )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
8.(多选)在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.仅闭合S1,将滑片P向右移动,A的示数变小,V的示数变大
B.仅闭合S1,将滑片P向左移动,A的示数变大,V的示数变大
C.先闭合S1,保持滑片P位置不动,再闭合S2时,V的示数变大
D.闭合S1和S2,将滑片P向右适当移动的过程中,V的示数不变
9.(多选)如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A.甲是小灯泡的I—U图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
10.(多选)在探究“电流与电阻关系”实验中,某同学根据实验数据作出如图所示的图象,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流与导体的电阻成正比
B.电源至少选用两节新干电池
C.换用2Ω电阻做实验时,需要更换电压表量程
D.多次实验是为了得出普遍性的规律
11.(多选)物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6 V,R0为20 Ω的定值电阻,电流表测量范围为0~0.6 A,R为压敏电阻,其电阻值R与击打力F的关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.用甲电路测试,当击打力为1 000 N时,电流表的示数0.12 A
B.用乙电路测试,当电流表示数为0.50 A时,击打力为2 000 N
C.甲、乙两电路相比,甲电路的击打力的测量范围较小
D.乙电路中可增大R0的阻值来增大击打力的测量范围
12.如图所示,闭合开关后,电压表的示数为4.5 V,电流表的示数为0.3 A,则电阻R的阻值为 Ω;当开关断开时,该电阻的阻值为 Ω。
13.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由左端向右移动到中点的过程中,电流表A1的示数 ,电压表V的示数 。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
14.在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20 Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为 V,定值电阻R2的阻值为 Ω。
15.如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关S1,断开开关S2,两表指针位置相同,则R1∶R2= ;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关S1、S2,则两表示数之比是 (电表每次测量均未超过测量范围)。
16.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6 V,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关系图像如乙图所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
17.如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3 V的电路中,干路电流为
A;若将其串联在电源电压为4 V的电路中,L和R的阻值之比为 。
18.用如图甲所示的电路探究电流与电压关系。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求滑片向左滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,且导线不能交叉)
(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 ________。(填字母)
A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
(3)小明根据实验数据画出I—U图象,如图乙所示。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成 ________。
(4)小明同学还想测量小灯泡的电功率,于是他将上面实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡。正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因是________。
(5)排除故障后,小明调节滑片,使小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,电流大小为 ________A,小灯泡正常发光时的电功率为 ________W。
(6)小明通过改变滑动变阻器滑片的位置,多次进行了小灯泡电功率的测量,这样做的目的是 ________。(填字母)
A.求出灯泡在不同电压下的功率的平均值,这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系
19.电阻是组成电路的重要元件,在进行电路时,通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源(恒定不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关等器材,测电阻R的阻值。
(1)图甲是小雨连接的部分电路,请用笔画线代线将电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到________(填“A”或“B”)端。移动滑片P,两表指针均不动。产生这一现象的原因是________。
(3)改正错误后,闭合开关。将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 ________。(填字母)
A.结束实验,整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
(4)小雨将实验数据记录在下表中。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1
0.2
2
2
0.42
3
3
①第3次实验时,将滑片P移到A端,电流表的指针位置如图乙所示,此时,电流表的示数为 ________。
②算出每次的电阻后,为得到电阻R的阻值,还应 ________。
(5)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是 ________。
20.小聪所在的实验小组用图甲所示的电路和器材测小灯泡的电阻,已知小灯泡正常工作时的电压为2.5 V,电源电压为3 V.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端.
(2)闭合开关后,发现两电表均有示数,但小灯泡不亮,则下一步应 (填字母).
A.更换新的小灯泡
B.把电路拆了重新连接
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光
(3)小灯泡发光后,改变小灯泡两端电压进行多次实验,并把数据填入表中.表格的首行最后一格漏写了,请你补填完整.
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
0.18
8.3
2
3
2.5
0.22
11.4
(4)第2次实验数据如图乙、丙所示,则小灯泡两端的电压为 V,此时通过小灯泡的电流为 A,小灯泡的电阻为 Ω.
(5)分析实验数据,小灯泡的电压、电流增大时,其电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”),造成这种结果的原因是 .
(6)活动最后,老师要求同学们用测量范围为“0~3 V”的电压表、电压恒为6 V的电源及其他符合实验要求的器材,测出标有“3.8 V”字样的小灯泡正常发光时的电阻.下列同学们设计的实验电路图中,合理的是 (填字母).
A B C D
21. 如图甲所示,已知定值电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都指在同一位置,示数如图乙所示。(电源电压保持不变)求:
(1)电源电压U是多少?
(2)通过定值电阻R2的电流是多少?
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。
(4)此时替换后电流表示数减少了0.6 A,求未知电阻Rx的阻值。
22.如图1所示,电源电压不变,滑动变阻器R标有“50 Ω 1 A”,小灯泡L标有“6 V 0.5 A”字样。闭合开关,当滑片P在某一位置时,电压表示数为2 V,电流表示数为0.5 A,小灯泡L的I-U图像如图2所示。
(1)求小灯泡L正常发光时的电阻。
(2)求电源电压。
(3)将电源更换为可调电压电源,已知电流表测量范围为0~0.6 A,电压表测量范围为0~15 V。在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关,移动滑片P,发现通过小灯泡L的电流都可以在0.2~0.5 A之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
参考答案
【知识回顾】
■考点一 探究电流与电压和电阻的关系 ►
1.动能:物体由于运动而具有的能叫动能,
1.探究电流与电压和电阻的关系电路图:如图所示。
2.实验方法:控制变量法。
(1)研究电流与电压关系:控制电阻不变,改变电阻两端电压进行实验。
(2)研究电流与电阻关系:控制电阻两端电压不变,改变电阻进行实验。
3.滑动变阻器的作用
(1)保护电路;
(2)在研究电流与电阻关系时,控制电阻两端电压不变;在研究电流与电压关系时,改变电阻两端电压。
■考点二 欧姆定律►
4. 欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
5. 欧姆定律表达式: 。
6. 欧姆定律理解
(1)欧姆定律揭示了导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系,即导体中的电流决定于导体两端电压和导体的电阻。
①如图甲所示的是电阻一定时电流与电压的关系。
②如图乙所示的是电压一定时电流与电阻的关系。
7.使用欧姆定律公式的注意事项:
(1)同体性,即同一段电路上的I、U、R
(2)同时性,即同一时间也就是电路在同一个状态下的I、U、R
(3)统一性,即单位要统一,I、U、R的单位分别是 A、 V、 Ω
8.串联电路和并联电路比较
串联电路
并联电路
电路图
电流
I=I1=I2
I=I1+I2
电压
U=U1+U2
U=U1=U2
等效电阻
多个电阻串联相当于增加了导体的长度,总电阻大于任一个串联导体的电阻
多个电阻并联相当于增加了导体的横截面积总电阻比任一支路的电阻都要小
电阻
R=R1+R2
=+
电流、电压的分配与电阻的关系
=,=…
=或I1R1=I2R2…
9.电路计算的一般思路:
(1)四个弄清:①用电器的连接方式;②各电表分别测哪个元件的电学量;③滑动变阻器接入电路的部分;④题中的已知条件和提供的物理过程。
(2)画电路图:特别是不同的物理过程对应的电路图,在图中尽可能地标出已知量的符号,数据和未知量的符号。
(3)对电路进行分析,寻找已知量与未知量的关系,分析电路时要抓住电路中不变的量(如电源电压恒定,定值电阻阻值)和变化的量。
(4)根据电路特点及相关公式比例关系或列方程求解。
【精练】
1.根据欧姆定律,下列说法正确的是( D )
A.导体两端的电压为零时,电阻值也为零
B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
D.导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
2.如图所示为R1、R2两电阻的U-I图像,则R1、R2的电阻之比为(C)
A.3∶2
B.2∶3
C.3∶1
D.1∶3
3.如图所示,电源电压恒为6 V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为2 V时,电流表示数为0.2 A,当电压表示数为2.4 V时,电流表示数可能是(A)
A.小于0.18 A
B.等于0.18 A
C.大于0.18 A,小于0.2 A
D.大于0.2 A,小于0.24 A
4.如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则(D)
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
5.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。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(B)
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
6.如图所示,AB和BC是由铝制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,下列说法正确的是(C )
A.AB段的电阻小于BC段的电阻
B.这两段金属导体中的电流是由正电荷定向移动形成的
C.通电相同时间,AB段消耗的电能大于BC段消耗的电能
D.若将AB段材料换成铜,其他条件不变,这两段导体的总电阻将变大
7.如图所示的电路,闭合开关S后,只有一只灯泡发光,两电流表示数相等,关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是( B )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
8.(多选)在如图所示的电路中,下列说法正确的是( B、C、D )
A.仅闭合S1,将滑片P向右移动,A的示数变小,V的示数变大
B.仅闭合S1,将滑片P向左移动,A的示数变大,V的示数变大
C.先闭合S1,保持滑片P位置不动,再闭合S2时,V的示数变大
D.闭合S1和S2,将滑片P向右适当移动的过程中,V的示数不变
9.如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( AC )
A.甲是小灯泡的I—U图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
10.(多选)在探究“电流与电阻关系”实验中,某同学根据实验数据作出如图所示的图象,下列说法正确的是( BD )
A.导体中的电流与导体的电阻成正比
B.电源至少选用两节新干电池
C.换用2Ω电阻做实验时,需要更换电压表量程
D.多次实验是为了得出普遍性的规律
11.(多选)物理应用无处不在。如图甲、乙所示是拳击训练中为测量击打力大小而设计的电路,电源电压恒为6 V,R0为20 Ω的定值电阻,电流表测量范围为0~0.6 A,R为压敏电阻,其电阻值R与击打力F的关系如图丙所示。下列说法正确的是( AD )
A.用甲电路测试,当击打力为1 000 N时,电流表的示数0.12 A
B.用乙电路测试,当电流表示数为0.50 A时,击打力为2 000 N
C.甲、乙两电路相比,甲电路的击打力的测量范围较小
D.乙电路中可增大R0的阻值来增大击打力的测量范围
12.如图所示,闭合开关后,电压表的示数为4.5 V,电流表的示数为0.3 A,则电阻R的阻值为 15 Ω;当开关断开时,该电阻的阻值为 15 Ω。
13.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由左端向右移动到中点的过程中,电流表A1的示数 变大 ,电压表V的示数 不变 。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
14.在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20 Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为
4 V,定值电阻R2的阻值为 5 Ω。
15.如图所示电路,若甲、乙两表为图中电流表,闭合开关S1,断开开关S2,两表指针位置相同,则R1∶R2= 4∶1 ;若甲、乙两表为图中电压表,闭合开关S1、S2,则两表示数之比是 5∶4 (电表每次测量均未超过测量范围)。
16.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6 V,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关系图像如乙图所示,则电源电压为 6 V,滑动变阻器的最大阻值为 20 Ω。
17.如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3 V的电路中,干路电流为 0.6 A;若将其串联在电源电压为4 V的电路中,L和R的阻值之比为 1∶3 。
18.用如图甲所示的电路探究电流与电压关系。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求滑片向左滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,且导线不能交叉)
【答案】
(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 ____B____。(填字母)
A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
(3)小明根据实验数据画出I—U图象,如图乙所示。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成 __正比______。
(4)小明同学还想测量小灯泡的电功率,于是他将上面实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡。正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因是_小灯泡断路_______。
(5)排除故障后,小明调节滑片,使小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,电流大小为 ___0.28_____A,小灯泡正常发光时的电功率为 ____0.7____W。
(6)小明通过改变滑动变阻器滑片的位置,多次进行了小灯泡电功率的测量,这样做的目的是 ___B_____。(填字母)
A.求出灯泡在不同电压下的功率的平均值,这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系
19.电阻是组成电路的重要元件,在进行电路时,通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源(恒定不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关等器材,测电阻R的阻值。
(1)图甲是小雨连接的部分电路,请用笔画线代线将电路连接完整。
【答案】
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到____B____(填“A”或“B”)端。移动滑片P,两表指针均不动。产生这一现象的原因是__滑动变阻器断路______。
(3)改正错误后,闭合开关。将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 ___B_____。(填字母)
A.结束实验,整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
(4)小雨将实验数据记录在下表中。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1
0.2
2
2
0.42
3
3
①第3次实验时,将滑片P移到A端,电流表的指针位置如图乙所示,此时,电流表的示数为 ____0.6____。
②算出每次的电阻后,为得到电阻R的阻值,还应 __求平均值______。
(5)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是 __电路电流小于电流表最小分度值______。
20.小聪所在的实验小组用图甲所示的电路和器材测小灯泡的电阻,已知小灯泡正常工作时的电压为2.5 V,电源电压为3 V.
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 A (选填“A”或“B”)端.
(2)闭合开关后,发现两电表均有示数,但小灯泡不亮,则下一步应 C (填字母).
A.更换新的小灯泡
B.把电路拆了重新连接
C.移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡是否发光
(3)小灯泡发光后,改变小灯泡两端电压进行多次实验,并把数据填入表中.表格的首行最后一格漏写了,请你补填完整.
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.5
0.18
8.3
2
3
2.5
0.22
11.4
(4)第2次实验数据如图乙、丙所示,则小灯泡两端的电压为 2 V,此时通过小灯泡的电流为 0.2 A,小灯泡的电阻为 10 Ω.
(5)分析实验数据,小灯泡的电压、电流增大时,其电阻 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),造成这种结果的原因是 灯丝的电阻随温度的升高而变大 .
(6)活动最后,老师要求同学们用测量范围为“0~3 V”的电压表、电压恒为6 V的电源及其他符合实验要求的器材,测出标有“3.8 V”字样的小灯泡正常发光时的电阻.下列同学们设计的实验电路图中,合理的是 B (填字母).
A B C D
21. 如图甲所示,已知定值电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都指在同一位置,示数如图乙所示。(电源电压保持不变)求:
(1)电源电压U是多少?
(2)通过定值电阻R2的电流是多少?
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。
(4)此时替换后电流表示数减少了0.6 A,求未知电阻Rx的阻值。
解: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支路的电流。
(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表的指针都指在同一位置,所以,电流表A的测量范围为0~3 A,分度值为0.1 A,则干路电流I=1.5 A;电流表A1的测量范围为0~0.6 A,分度值为0.02 A,通过R1的电流I1=0.3 A;又因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得电源电压U=U1=I1R1=0.3 A×
30 Ω=9 V。
(2)通过定值电阻R2的电流:
I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A。
(3)若用Rx替换电阻R1,则电流表A1所在支路的电阻发生变化,电流表A1的示数会发生变化,同时干路电流也会发生变化,即电流表A的示数也会发生变化,不符合题意;因此用Rx替换的是电阻R2。
(4)替换后电流表示数减少了0.6 A,则此时干路电流为:I'=I-ΔI=1.5 A-0.6 A=0.9 A;通过Rx的电流为:Ix=I'-I1=0.9 A-0.3 A=0.6 A;由I=可得电阻Rx的阻值:Rx===15 Ω。
22.如图1所示,电源电压不变,滑动变阻器R标有“50 Ω 1 A”,小灯泡L标有“6 V 0.5 A”字样。闭合开关,当滑片P在某一位置时,电压表示数为2 V,电流表示数为0.5 A,小灯泡L的I-U图像如图2所示。
(1)求小灯泡L正常发光时的电阻。
(2)求电源电压。
(3)将电源更换为可调电压电源,已知电流表测量范围为0~0.6 A,电压表测量范围为0~15 V。在保证电路安全的情况下,电源电压取某值后,闭合开关,移动滑片P,发现通过小灯泡L的电流都可以在0.2~0.5 A之间连续变化。求满足上述条件的电源电压的取值范围。
解:(1)由欧姆定律可知,灯泡正常发光时的电阻:RL===12 Ω;
(2)由图1可知,灯泡与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路中的电流,当电路中的电流为0.5 A时,小灯泡刚好正常发光,根据小灯泡规格可知,小灯泡两端的电压为6 V,根据串联电路的特点可知,电源电压:U=UL+UR=6 V+2 V=8 V;
(3)当电路中的电流为0.5 A,滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电源电压最小,此时的最小电源电压:Umin=UL=6 V;
当电路中的电流为0.2 A,滑动变阻器接入电路的阻值最大时,由欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压:UR'=IminR=0.2 A×50 Ω=10 V<15 V,由图2可知,此时灯泡两端的电压UL'=1 V,此时电源电压最大,根据串联电路的特点可知,最大电源电压:Umax=UL'+UR'=1 V+10 V=11 V,所以电源电压的取值范围为:6~11 V。
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