内容正文:
1
2
欧姆定律
第十七章
3
知识全面梳理
核心考点突破
练透山东真题
目
录
重点实验探究
4
知识点1 欧姆定律
1.电流与电压、电阻的关系
控制变量法
(1)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)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________。
正比
反比
5
2.欧姆定律
(1)发现:德国物理学家__________首先归纳得出了欧姆定律。
(2)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成__________,跟导体的电阻
成__________。
(3)计算公式: 。
I=
欧姆
正比
反比
6
【归纳总结】
欧姆定律的理解
①对应关系:定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一
时刻而言的。
②电流随电压、电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果。 影响电阻的因素?
③变形关系:U=IR、R=只表示数量关系,只适用于数学计算,不反映物理规律。
④导体的电阻是导体本身的一种性质,跟导体两端的电压和通过导体的电流
无关,因此不能说导体的电阻与通过它的电流成反比,与它两端的电压成正比。
7
知识点2 欧姆定律在串、并联电路中的应用
类型 串联电路 并联电路
电路图
电流 I总=I1=I2 I总=I1+I2
电压 U总=U1+U2 U总=U1=U2
8
类型 串联电路 并联电路
电阻 R总= ,
串联电路的等效电阻比任何一个分电阻的阻值都大 = ,
并联电路的等效电阻比任何一个分电阻的阻值都小
比例
分配 串联分压:= 并联分流:=
R1+R2
+
9
【夯基辨疑】
①通过导体的电流越大,导体的电阻就越小( )
②当导体两端的电压为零时,导体的电阻为零( )
③导体的电阻大小由它两端的电压和通过的电流决定( )
④导体的电阻大小等于它两端的电压与通过的电流的比值( )
⑤两个电阻并联,其中一个电阻阻值变大,并联总阻值变小( )
✕
✕
✕
√
✕
10
核心考点1 欧姆定律的相关计算
【母题1】 如图所示,电源电压恒定,灯泡L标有“6 V 1 A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω。当S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,灯泡正常发光,此时电流表示数为1.6 A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)整个电路的最小电流。
11
【思维路径】
【解题模型】
12
解:(1)当S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,L与R1并联,电流表测干路电流,由于灯泡正常发光,根据并联电路的特点可知,电源电压U源=UL=6 V。
(2)通过定值定阻R1的电流:I1=I-IL=1.6 A-1 A=0.6 A,
定值定阻R1的阻值:R1===10 Ω。
(3)灯泡L的阻值:RL===6 Ω,
当S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片移至b端时,R与R1串联,此时整个电路的电阻最大,电流最小,最小电流:Imin===0.2 A。
13
【变式1】 调光台灯电路
图甲是某品牌调光台灯,其内部简化电路如图乙所示,电源电压不变,忽略温度对灯丝电阻的影响。闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片P到b端时,灯泡L正常发光,电压表示数为10 V,电流表示数为0.5 A,滑动变阻器的最大阻值为10 Ω。求:
(1)电源电压;
(2)灯泡L正常发光时灯丝的电阻;
(3)滑动变阻器的滑片移到中间位置时电流表的示数。
14
解:(1)由图乙可知,开关S闭合后,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,由题知此时灯泡两端的电压为10 V,则电源电压:U=UL=10 V。
(2)当滑动变阻器的滑片P在b端时,通过灯泡的电流:
IL=0.5 A,
由欧姆定律可得,灯泡L正常发光时灯丝的电阻:
RL===20 Ω。
15
(3)滑动变阻器的滑片移到中间位置时,滑动变阻器接入电路中的电阻为5 Ω,电路中的总电阻:
R总=RL+R中=20 Ω+5 Ω=25 Ω,
电路中的电流:I===0.4 A,
即电流表的示数为0.4 A。
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【变式2】 饲养箱电路
图甲为小明家的宠物饲养箱,其内部电路如图乙所示。电源电压恒定,照明灯泡的阻值RL=60 Ω,灯泡电阻不变,发热电阻R1=10 Ω,R2为滑动变阻器,用来控制R1以调节箱内温度。已知单独闭合开关S1时,通过灯泡的电流为0.2 A;单独闭合开关S2,且滑片调到最右端时,R1两端的电压为8 V。求:
(1)电源电压;
(2)单独闭合开关S2,且滑片调到最右端时,通过R1的电流;
(3)R2的最大阻值。
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解:(1)单独闭合开关S1时,电路中只有灯泡接入电路,根据I=可得电源电压:U=ILRL=0.2 A×60 Ω=12 V。
(2)单独闭合开关S2,且滑片调到最右端时,R1与R2的最大阻值串联。则通过R1的电流:I1===0.8 A。
(3)单独闭合开关S2,且滑片调到最右端时,通过R2的电流I2=I1=0.8 A;此时滑动变阻器两端电压:U2=U-U1=12 V-8 V=4 V,
根据I=可得,R2的最大阻值:R2===5 Ω。
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【母题2】 如图甲所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a端移动到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)电源电压和R1的阻值。
核心考点2 欧姆定律的图像问题
19
【思维路径】
【解题模型】
20
解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由图乙可知,电路中的最小电流为0.2 A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,U滑=2 V,则R2的最大阻值:R滑最大===10 Ω。
(2)定值电阻:R1===5 Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知,此时电流I1=0.6 A,则电源电压:U=I1R1=0.6 A×5 Ω=3 V。
21
【变式1】 U-I图像
(2025·东营广饶一模)某同学在“探究电流与电压关系”
实验中,分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下
的电流值,并根据数据绘制了I-U图像,如图所示。下列
说法中正确的是( )
A.①是小灯泡L的I-U图像
B.当通过小灯泡L的电流为0.2 A时,它的电阻为10 Ω
C.把电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9 V的电路中,电路中电流是0.4 A
D.当电阻R和小灯泡L并联在电压为4 V的电路中,电路中总电流为0.9 A
22
【变式2】 R-m图像
图甲是科学小组设计的电子秤结构原理图,重新标注电压表表盘后,能直接读出称量物体的质量。电源电压9 V恒定不变,电阻R0=60 Ω,电压表的量程为0~3 V,压敏电阻R1的阻值与所称物体质量变化的图像如图乙所示。托盘和压杆的质量忽略不计,求:
23
(1)空载时,电路中的电流;
(2)该电子秤的最大称量;
(3)若保持电子秤结构和电压表量程不变,为使电子秤的最大称量变为
40 kg,只在电路中再多串联一个电阻R2,请计算电阻R2的阻值,并在图丙
的虚线框中补充完整改进后的电路图。
24
解:由电路图可知,压敏电阻R1和定值电阻R0串联,电压表测量R0两端的电压。
(1)由图乙可知,空载时压敏电阻的阻值是300 Ω,根据欧姆定律可得通过电路的电流:
I===0.025 A。
25
(2)电压表的量程为0~3 V,当电压表示数为3 V时,电子秤达到最大称量值,由欧姆定律可知,此时通过电路的最大电流:I'===0.05 A。
此时压敏电阻两端的电压:UR1=U-U0大=9 V-3 V=6 V,
此时压敏电阻接入电路的最小阻值:
R小===120 Ω,
由图乙可知,该电子秤的最大称量m=30 kg。
26
(3)为使电子秤的最大称量变为40 kg时,由图乙可知,此时压敏电阻R1'=
60 Ω,若保持电子秤结构和电压表量程不变,则R0两端的电压仍为3 V
不变,通过R0的最大电流仍为0.05 A不变,此时电路的总电阻
R总===180 Ω,电阻R2的阻值:
R2=R总-R0-R1'=180 Ω-60 Ω-60 Ω=60 Ω。
电路图如图所示
27
实验23 探究电流与电压、电阻的关系
1.实验器材:定值电阻、电流表、电压表、电源、开关、导线、滑动变阻器。
2.实验装置
28
3.实验过程
(1)探究电流与电压的关系:按电路图连接好实物电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数成整数倍增加(如分别为1 V、2 V、3 V),依次记下电流表的示数。
(2)探究电流与电阻的关系:按电路图连接好实物电路后,记下电阻R的阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一值(如2 V),记下电流表的示数。更换不同阻值的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变(如仍为2 V),记下电流表的示数。
29
4.实验结论
(1)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)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 。
30
【实验分层训练】
1.在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中,实验室老师给小明和小华同学分别准备了以下器材:电源(电压恒为4.5 V)、电压表、电流表、滑动变阻器(30 Ω 1 A)、开关、“5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω”的定值电阻各一个、导线若干。
31
【基础设问】
(1)[电路连接]请用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整,并在图乙虚线框画出对应的电路图。
如图所示(合理即可)
32
(2)[操作细节]连接电路时,开关S应处于______状态。闭合开关S前,应将
滑动变阻器的滑片P移到最____(选填“左”或“右”)端。
(3)[故障分析]闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示
数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了__________(选填“断
路”或“短路”)。
断开
左
短路
33
(4)[电压关系]排除故障后,小明探究“电流与电压的关系”,得到的实验数据如表所示。
实验次序 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.6 0.8 1.2 1.8 2.4 3
电流I/A 0.12 0.16 1.8 0.48 0.60
①第3次实验时电流表的示数如图丙所示,请将电流值填入表格。
②由表可知所用电阻的阻值为___ Ω。这些数据中第___(填写数据序号)
组是明显错误的。请你帮助小明分析读取数据错误的原因是 ____________________。
0.24
5
4
读错了电流表的量程
34
③根据改正后的实验数据,在图丁坐标系中描点画出该电阻的I-U图像。
如图所示
35
④小明分析实验数据和图像,得到实验结论:在______一定时,通过导体的
电流与导体两端的电压成______。
⑤小华认为小明得出的实验结论并不可靠,原因是__________________
______________________。
⑥若将本实验中所用电阻换成小灯泡,则______(选填“能”或“不能”)完成
该实验,理由是______________________________________________。
⑦本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,其作用主要是
______________________________________________________。
电阻
正比
只使用了5 Ω的定值
电阻进行实验,有偶然性
不能
小灯泡的阻值随温度的变化而变化,不是一个定值
调节定值电阻两端的电压和通过电路的电流,进行多次实验
36
【能力设问】
(5)[电阻关系]小明继续用上述电路和器材探究“电流与电阻的关系”。
①该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,为了保证完成该实验,
小明能选取的定值电阻两端的电压范围是____ ~3 V。
②设定好电压值U0后,小明先用5 Ω的电阻完成实验,再换用10 Ω的电阻进
行实验,闭合开关后,下一步的操作应该是___________________________,
直到__________________,记录此时电流表的示数。
1.8
向左移动滑动变阻器的滑片P
电压表示数仍为U0
37
③接下来,小明依次将15 Ω、20 Ω的电阻接入电路进行实验,记录数据。图戊是小明根据实验数据画出的I-R图像。
38
A.其中阴影部分面积表示的物理量是______,其值为______ 。
B.小华发现其中有一组数据存在错误,你认为是____ Ω的电阻对应的数据错误,
出错的原因可能是____________________________________________。
C.排除错误数据,可得结论:在电压一定时,______________________________
______。
电压
1.8 V
20
没有调节滑动变阻器滑片使电压表示数保持不变
通过导体的电流与导体的电阻成
反比
39
④为使结论更具说服力,小华建议小明更换不同阻值的电阻进行更多次实
验,并绘制出电流与____________的关系图像,观察其是否为一条过坐标原点
的直线。于是,小明又找来一个30 Ω的电阻接入电路进行实验,但他发现
无论怎样移动滑片P都无法使其两端电压达到U0,你认为可能的原因是
__________________________。
为了完成此次实验,可以采取的措施是___(选填字母)。
A.换用电压为4 V的电源
B.把电压表改接为0~15 V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个15 Ω的电阻
电阻的倒数
滑动变阻器的最大阻值太小
C
40
⑤小明同学在换用30 Ω电阻做实验时,发现电阻已经损坏,他灵机一动,
利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小明同学的做法:
_________________________________________。
把10 Ω与20 Ω的电阻串联接入电路进行实验
41
实验24 用电流表和电压表测量电阻
1.实验原理: R= 。
2.实验器材:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻(或额定电压为U额的小灯泡)、开关、导线。
3.实验电路
42
4.实验过程
(1)测定值电阻的阻值
①按照电路图连接实物电路。
②闭合开关,改变滑动变阻器的阻值三次,分别读出对应的电压值和电流值并记录。
③断开开关,计算待测电阻的阻值,并算出三次阻值的平均值。
④整理实验器材。
43
(2)测小灯泡的电阻
①按照电路图连接实物电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡两端的电压分别为U额、
U额、U额,记录对应的电流值。
③断开开关,计算小灯泡的电阻。
④整理实验器材。
44
【实验分层训练】
2.在“测量定值电阻阻值”的实验中,提供的实验器材有:
A.四节新干电池
B.电压表(量程0~3 V,0~15 V)
C.电流表(量程0~0.6 A,0~3 A)
D.滑动变阻器R(30 Ω 1 A)
E.待测电阻Rx(阻值约为几欧)
F.开关一个,导线若干
45
【基础设问】
(1)[电路设计]图甲是实验中设计的电路图,请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号。
如图所示
46
(2)[电路连接]根据图甲的电路图,请用笔画线代替导线,把图乙中的实物图连接成完整电路(有两条导线未连接),要求开关闭合时电流表示数最小,测量时电表示数尽可能精确。
如图所示
47
(3)[故障分析]小明连接好最后一根导线的瞬间,电流表和电压表立即
发生偏转,且电流表的示数较大,请指出小明在连接电路时的错误操作:
①______________________;
②____________________________________。
连接电路时开关未断开
滑动变阻器的滑片没有移到最大阻值处
48
(4)[故障分析]改正错误后,闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。
小明利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间
和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路
连接完好,只有一个元件有故障,该故障是________________。
滑动变阻器断路
49
(5)[数据分析]排除故障后,调节滑动变阻器滑片,记录多组数据如表所示,
表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是__________________。
在第3次测量时,电压表的示数如图丙所示,根据这三次测得的数据,Rx阻
值的平均值为____Ω。
实验
次序 电压
U/V 电流
I/A 电阻
Rx/Ω
1 1.6 0.20 8.0
2 2.0 0.24 8.3
3 0.30
Rx阻值的平均值/Ω
8.1
50
【能力设问】
(6)[灯泡电阻]完成上述实验后,小明利用图乙电路继续测量额定电压为
3.8 V的小灯泡的电阻(约10 Ω),具体操作如下:
①断开开关S,小明将未知电阻Rx换成小灯泡,同时将滑动变阻滑片移至
最大阻值处,还应进行的操作是__________________________。
将电压表的量程改为0~15 V
51
②规范操作后,闭合开关S,小明发现小灯泡不亮,则他接下来合理的操作
是_______(填字母代号)。
A.检查电路是否存在断路
B.断开开关,更换小灯泡
C.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
③当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数为2 V,为了测出小灯
泡正常发光时的电阻,接下来应将滑动变阻器的滑片向_______(选填“A”或
“B”)端移动,同时用眼睛观察__________表,直到其示数为__________。
C
A
电压
3.8 V
52
④小明多次调节滑动变阻器的滑片,记录的实验数据如表所示。
实验
次数 电压
U/V 电流
I/A 电阻
/Ω 电阻平
均值/Ω
1 1.0 0.18 5.56
2 2.0 0.26 7.69
3 2.5 0.30 8.33
4 3.0 0.32 9.38
5 3.8 0.34
53
A.根据上述表格,计算出小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω(保留一位
小数)。
B.表格中设计不合理的一项是______________,原因是__________________
______。
C.由表中数据可知,小灯泡的两端电压增大时,它的电阻______(选填“增大”
“减小”或“不变”),其原因是灯丝电阻受______的影响。
11.2
电阻平均值/Ω
小灯泡的电阻不是
定值
增大
温度
54
⑤若电压表0~15 V量程已经损坏,0~3 V量程还可以正常使用,为了测量
小灯泡正常发光时的电阻,在不添加器材的情况下,请你帮小明同学设计
一个合理的解决方案:________________________________。
将电压表并联在滑动变阻器的两端
55
(7)[特殊方法]小明还想测出另一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的
电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路,也测出了该小
灯泡正常发光时的电阻,其中电源电压U恒定大于U额且未知,定值电阻阻
值为R0,操作步骤如下:
①只闭合开关S和S2,调节滑动变阻器滑片使电流表示数为 ;
②只闭合开关S和S1,保持滑动变阻器滑片位置不动,读出电流表示数为I;
③该小灯泡正常发光时的电阻RL= (用U、U额、R0、I表示)。
R0
56
命题点1 欧姆定律的相关计算
考法❶ 简单电路类
1.(2025·临沂河东二模)如图所示,电路的电源电压不变,R1和R2是两段长度
和材料均相同的电阻丝,R2的阻值为30 Ω。仅闭合S1时,电流表的示数为
0.3 A;再闭合S2后,电流表的示数为0.5 A,则电阻R1的阻值为____Ω,电阻丝
____的横截面积较大。
20
R1
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
57
2.(2025·临沂费县一模)在科学实践活动中,小明制作了一款可调亮度的小
台灯,电路如图所示。电源电压保持不变,灯泡的电阻为10 Ω,不考虑温度
对灯丝电阻的影响,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”字样。当滑动变阻器R接
入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为0.15 A,此时灯泡两端的电压为
____V。若灯泡两端允许的最大电压为2.5 V,为保证电路安全,滑动变阻器
接入电路的最小阻值为___Ω。
1.5
8
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
58
考法❷ 动态电路类
3.(2025·临沂沂南二模)如图所示的电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电流表或电压表)。闭合S1和S2,a、b两表示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种电表,闭合S1、断开S2,a表示数为0.4(单位为A或V)。则( )
A.R1的电阻为5 Ω
B.R2的电阻为9.5 Ω
C.前一种情况中a表的示数为3 V
D.后一种情况中b表的示数为1.2 A
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
59
4.(2025·菏泽成武二模)新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,O为圆弧电阻MN的圆心,金属滑片OP为半径,与圆弧接触良好,接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比,电源电压恒为6 V,R0为电阻箱。将滑片OP旋转至M处,调节R0的阻值,使电路中电流为0.6 A。
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
60
(1)求电阻箱接入电路的阻值;
(2)调节θ为90°时,电流表示数为0.3 A,求此时电压表示数和圆弧电阻接入电路中的阻值;
(3)为能满足测量0~180° 的要求,重新调节电阻箱R0,求满足要求的R0的最小阻值。
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
61
解:(1)将滑片OP旋转至M处时,圆弧电阻接入电路的阻值为零,此时只有R0接入电路,根据欧姆定律可得,电阻箱接入电路的阻值:R0===10 Ω。
(2)由图知,电阻箱R0与圆弧电阻串联,电压表测圆弧电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,调节θ为90°时,电流表示数为0.3 A,则R0两端的电压:U0=I'R0=0.3 A×10 Ω=3 V,
此时电压表的示数:UV=U-U0=6 V-3 V=3 V,
此时电路的总电阻:R总===20 Ω,
圆弧电阻接入电路中的阻值:
R=R总-R0=20 Ω-10 Ω=10 Ω。
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
62
(3)设圆弧电阻的最大阻值为R大,调节θ为90°时,圆弧电阻接入电路的电阻为R大,此时电路的总电阻:
R总===20 Ω,
圆弧电阻接入电路的阻值:
R大=R总-R0=20 Ω-10 Ω=10 Ω,
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
63
则R大=20 Ω;由图知,所测角度越大,圆弧电阻接入电路的阻值越大,由串联分压的规律可知圆弧电阻分得的电压越大(即电压表示数越大),则电阻箱分得的电压越小;当电压表示数为最大值3 V时,由串联电路的电压特点可知,R0两端的最小电压:=U-=6 V-3 V=3 V。因为两者的电压相等,所以根据串联分压的规律可知电阻箱的最小阻值与圆弧电阻的最大阻值相等,即=R滑大=20 Ω。
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
64
命题点2 欧姆定律的图像问题
5.(2025·淄博高新二模)在图甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,定值电阻R1两端的电压与滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值为20 Ω
B.滑片P移到b端时,R2两端的电压为2 V
C.滑片P移到a端时,R2的电流为0.1 A
D.当滑片P移到中点时,此时R1的电流为0.3 A
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
65
6.(2025·青岛黄岛二模)某同学设计了一个计数装置,用于模拟测试中考跳绳次数,其电路如图甲所示。电源电压恒为6 V,R0为阻值40 Ω的定值电阻,RT为光敏电阻,当光照强度减弱时,RT阻值会增大,信号记录仪记录到电压变化便会计数一次。该同学进行了一次模拟测试信号记录仪记录的电压随时间变化的图像如图乙所示,则( )
A.有红外线照射RT时,R0两端电压为1 V
B.有红外线照射RT时,电路中电流为25 mA
C.绳子挡住红外线时,R0两端电压为4 V
D.绳子挡住红外线时,RT的阻值为200 Ω
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
66
7.(2025·东营)图甲是某款体重秤的简易电路,电路中电源电压恒为6 V,定值电阻R0的阻值为10 Ω,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,R为压力传感器,它的阻值与压力F的关系如图乙所示(g取10 N/kg)。闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.当压力F增大时,电压表的示数减小
B.当压力F减小时,电压表与电流表示数之比变小
C.该装置所能测量的最大质量为150 kg
D.若将R0换成20 Ω的电阻,则该装置所能测量的最大质量将变小
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
67
8.(2025·烟台)实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置,图甲是其原理图,
电流表的示数可显示水位高低,当示数为0.6 A时表示水位达到预定值。电源
电压恒定不变,R0为定值电阻,条状变阻器R的最大阻值为70 Ω,浮子可带动连接
导线的水平金属杆AP上下移动。给水箱加水至预定水位的过程中,电压表的
最大示数为12 V,电流表示数变化的范围为0.2~0.6 A,变阻器接入电路的阻值随
水位的变化关系如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为____Ω,水位预定值为____m。
若水箱内部的底面积为0.5 m2,当水位达到预定值时,水箱底部受到水的压力为
______N。(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
20
0.8
4 000
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
68
命题点3 探究电流与电压、电阻的关系
9.(2025·山东)某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
69
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整。
如图所示
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
70
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数,将另一电压
表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0、0、3.0 V,
由此判断电路故障为_____________________。
(3)排除以上故障后,接入4 Ω的定值电阻,闭合开关。调节滑动变阻器,使
电压表的示数为2.0 V,此时电流表的示数如图丙所示,为_____A。
(4)断开开关,用5 Ω的定值电阻替换4 Ω的定值电阻后,闭合开关,接下来的
操作是_______________________________________________,
并记录电流表的示数。
P与M之间的导线断路
0.52
向左移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0 V
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
71
(5)更换不同的定值电阻进行实验,得到如下数据:
R/Ω 4 5 8 10 20
/Ω-1 0.25 0.2 0.125 0.1 0.05
I/A 0.40 0.38 0.21 0.11
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻成反比。为了验证他的猜想,请在图丁坐标纸上描点并作出I-图像。
如图所示
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
72
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过
导体的电流与____________成正比,即电流与______成反比。
电阻的倒数
电阻
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
73
命题点4 用电流表和电压表测量电阻
10.(2025·山东样卷)在“测量标有2.5 V字样的小灯泡的电阻”实验中。
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
74
(1)某同学连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线将电路补充完整。
如图所示(合理即可)
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
75
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至___ (选填“A”或“B”)端以保护
电路。
(3)闭合开关,灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,产生
故障的原因可能是____。
A.灯丝断开
B.电源电压太低
C.灯泡未拧紧
D.连接电流表的导线未接好
B
AC
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
76
(4)排除故障后闭合开关,观察到此时电压表示数为1.8 V,电流表示数如图乙
所示,记为_____A,求得小灯泡对应的电阻为____Ω。调节滑动变阻器的滑片
改变灯泡两端的______,进行多次测量,将数据记录在表一中。
表一
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.8
2 2.5 0.30 8.3
3 2.8 0.31 9.0
0.24
7.5
电压
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
77
表二
次数 电压
U/V 电流
I/A 电阻
R/Ω 电阻平
均值/Ω
1 2.2 0.28 7.9 8.0
2 3.0 0.37 8.1
3 4.0 0.50 8.0
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
78
(5)表二是测某电阻时的数据,两表中数据的处理方法有什么不同,为什么
采用不同的处理方法?写出你的观点及理由:_________________________
_______________________________________________________________
________________________________________________。
表二中对定值电阻的阻值求
了平均值,目的是减小误差,而表一中未对灯泡的阻值求平均值,这是
因为灯泡的电阻随温度升高而变大,求平均值无意义
1
3
5
7
9
题序
2
4
6
8
10
79
80
$