第十四章 欧姆定律(单元复习·专项训练)物理新教材北师大版(北京)九年级全一册

2026-08-28
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摘要:

**基本信息** 以“考点-题型”双维度架构系统覆盖欧姆定律核心内容,通过概念辨析-规律应用-实验探究的递进式训练,强化物理观念与科学思维的融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念辨析|4题型16题|选择填空为主,聚焦导体/绝缘体分类、电阻特性分析|从材料导电性到电阻影响因素,构建“物质属性-电阻定义-变阻器应用”认知链| |欧姆定律应用|5题型20题|含故障分析、动态电路、图像问题等综合题|以I=U/R为核心,延伸电路状态分析与定量计算,体现科学推理能力| |实验突破|4题型14题|包含探究实验设计、数据处理与误差分析|遵循“提出问题-设计方案-得出结论”探究流程,强化科学探究素养| |综合应用|6题型15题|多模块综合选择、计算与实验设计题|整合概念、规律与实验,培养复杂问题解决能力,对接中考命题趋势|

内容正文:

第十四章 欧姆定律 常考题型·精准突破 考点一 几种概念辨析 题型1 导体和绝缘体 (重) 题型2 半导体和超导体 题型3 电阻 题型4 变阻器 考点二 欧姆定律及其应用 题型1 欧姆定律(高频) 题型2 电路的故障分析(高频) 题型3 电路的动态分析 题型4 电路中的图像问题 题型5 电路中的范围问题 考点三 实验突破 题型1 影响电阻大小的因素 (重) 题型2 探究电流与电压和电阻的关系 题型3 多种方法测电阻01 题型4 多种方法测电阻02 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 几种概念辨析 ◆题型1 导体和绝缘体 1.我国科学家将铋、锡、铅等金属熔化后挤压成原子级厚度的二维金属材料,它透明柔韧,能承受很多次弯折,具有高导电性、高强度等性质。则它不能制作成(     ) A.可折叠手机屏幕 B.遮光窗帘 C.飞机机翼 D.导线 2.关于导体和绝缘体的下列说法中,正确的是(     ) A.导体容易导电是因为内部有正电荷自由移动 B.能够导电的物体叫导体,如金属,酸碱盐水溶液等 C.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子 D.人体、大地是导体,空气、橡胶棒是绝缘体 3.下列物质中全是导体的一组是(     ) A.陶瓷、大地、人体 B.油、空气、金属 C.大地、金属、玻璃 D.金属、人体、大地 4.现有橡皮、盐水、水银、塑料尺、铅笔芯五种物品,请将它们分类,其中水银和________属于一类,因为都是________(选填“导体”或“绝缘体”)。 ◆题型2 半导体和超导体 5.如图所示,甲是发光二极管,具有______,它是利用______(选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”)材料制成的;某些材料在特定温度下,电阻接近于零,这种材料在物理学中称之为______(选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”);如图乙所示,某手机移动电源(俗称充电宝)通过电源线可以为手机充电,此时充电宝相当于______(选填“用电器”或“电源”)。 6.小明家的台灯的插头插在如图所示的插座上。劣质插座发出刺鼻的气味,是___________现象;插座上的LED指示灯是___________(选填“超导体”或“半导体”)材料制成,具有___________性。 7.有下列物体:①食用油、②酱油、③铅笔芯、④空气、⑤人体、⑥食盐水、⑦瓷砖、⑧橡皮、⑨干毛巾,其中通常情况下属于导体的有_______(填序号)某些物质在温度很低时,电阻会突然变为0,这种现象被叫做_______现象。发光二极管具有_________的性质。 8.Micro-LED(微型发光二极管)拥有亮度高、寿命长、功耗低等特点,被认为是下一代主流显示技术。它的制作材料主要是(     ) A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体 ◆题型3 电阻 9.当在一个定值电阻两端加10 V电压时,流过它的电流为0.2 A;当电压减小时,其电阻_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。 10.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是(  ) A.只有正电荷的定向移动能形成电流 B.电路两端有电压,电路中一定有电流 C.自由电子定向移动的方向与电流方向相反 D.导体电阻的大小是由电压和电流决定 11.关于导体的电阻,下列说法中正确的是(     ) A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大 B.通过导体的电流为零,导体的电阻也为零 C.通过导体的电流越大,导体电阻越小 D.电阻是导体本身的性质,与电流、电压无关 12.一根铜丝其电阻为11Ω,当它两端电压从220V降低到110V时,其电阻为____________Ω;连接电路时,需要将其剪去一段,其电阻将____________。 ◆题型4 变阻器 13.周南中学120周年校庆进行了无人机表演。制造无人机用到的芯片是___________材料。操纵无人机飞行的“调速”手柄,可改变无人机飞行的速度,与这个“调速”手柄联动的、调节电路中电流的电路元件实质是一个___________。 14.如图所示,这是人们喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。下列说法正确的是(  ) A.座垫做得宽大是为了减小压力 B.给电动自行车充电时电池相当于简单电路中的电源 C.电动自行车通过右把手旋转来调节车速,这相当于一个滑动变阻器 D.电动自行车行驶过程中紧急刹车人会向前倾倒是由于人受到惯性的作用 15.图甲所示,电阻箱的示数为________Ω。图乙是旋转式变阻器的结构图,A、B、C为它的三个接线端,P为旋转滑动片;若将它接入电路中调节灯泡的亮度,逆时针旋转能使灯泡变亮,则应将________(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接线端接入电路中。 16.在电学实验探究中,小成同学连接了如图所示电路,闭合开关,移动滑片,灯始终不亮。将滑动变阻器调至中点,用完好的检测灯接入电路检测,闭合开关,当灯的两根接线分别接到:①a、d两点时,灯发光;②b、c两点时,灯也发光;③接在c、d两点时,灯不发光。请判断出电路故障是(  ) A.一定断路 B.可能短路 C.开关可能断路 D.滑动变阻器短路 考点二 欧姆定律及其应用 ◆题型1 欧姆定律 17.关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是(     ) A.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比 B.在电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比 C.在电流一定时,导体两端电压跟导体电阻成正比 D.通过导体的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比 18.下列关于欧姆定律的说法中,正确的是(     ) A.根据可知,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比 B.根据可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比 C.根据可知,导体两端的电压与导体中的电流成正比 D.根据可知,导体两端的电压与导体的电阻成正比 19.一段导体两端加4V电压时,通过导体的电流是0.2A,那么,该导体的电阻是_____Ω;当电压升高10V时,通过该导体的电流是_____A;当导体两端不加电压时,该导体的电阻是_____Ω。 20.两个定值电阻和,阻值分别为10Ω、30Ω,允许通过的最大电流分别为1A、0.5A,将它们串联在电路中,通过电路的电流不允许大于______A,允许加在它们两端的电压最大值为______V。 ◆题型2 电路的故障分析 21.如图所示,小黄同学在做“探究电流与电压关系”的实验时,误将电流表和电压表调换了位置。闭合开关S后,下列现象中会发生的是(  ) A.电压表被烧坏 B.电压表有示数 C.定值电阻被烧坏 D.电流表被烧坏 22.(多选)在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,发现两个电表示数都发生变化,且灯熄灭。电路中只有一处故障,且除灯L和电阻R以外的元件均保持完好,则下列判断中正确的是(     ) A.若电流表示数增大,可能是L短路 B.若电流表示数增大,一定是R短路 C.若电压表示数减小,可能是L短路 D.若电压表示数增大,一定是R断路 23.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会,灯L熄灭,电压表示数变大,则下列判断(  ) ①若电流表无示数,可能是灯L断路 ②若电流表示数变大,可能是灯L短路 ③若电流表无示数,可能是电阻R断路 ④若电流表示数变大,可能是电阻R短路 A.只有①④正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.只有①③正确 24.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关时,电流表A有示数。一段时间后电流表A的示数变大,则以下情况可能的是(   ) A.可能是R1发生了断路 B.可能是滑片P向左移 C.可能R2的PC部分发生了短路 D.可能是bd间发生了断路 ◆题型3 电路的动态分析 25.在如图所示的电路中,电源电压不变,当S闭合,滑动变阻器的滑片P从左向右移动时,三个电表示数的变化情况是(     ) A.A变大,V1不变,V2变大 B.A变大,V1变小,V2不变 C.A变小,V1变小,V2变大 D.A变小,V1变大,V2不变 26.如图甲所示是公共场所安装的烟雾报警器的原理图,其中电源电压保持不变,为定值电阻,R为烟雾传感器,其阻值随烟雾浓度的变化关系如图乙所示,则烟雾浓度越大时,下列判断正确的是(     ) A.电流表示数变大 B.电压表示数变大 C.电压表示数和电流表示数的比值越大 D.电压表示数的变化量和电流表示数的变化量的比值变大 27.如图甲所示电路,为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,将滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表和电压表示数变化关系如图乙所示,下列说法正确的是(     ) A.滑动变阻器的最大阻值为 B.定值电阻的阻值为 C.滑动变阻器滑片P在b端时,两端电压为2V D.电源电压为3V 28.如图所示,电源电压恒定,先断开开关S1,闭合开关S2和S3,两电表均有示数;再断开S2和S3,只闭合开关S1,在此过程中电压表的示数将____________;再断开S1,只闭合开关S3;在此过程中电压表示数与电流表示数的比值将____________(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”) ◆题型4 电路中的图像问题 29.定值电阻R1、R2的电流和电压关系图像如图所示。其中R2阻值为_________Ω。当把R1、R2串联在某一电路中时,通过两电阻的电流之比I1∶I2=_________。 30.(多选)如图甲,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电压表量程为0-15V。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图像,如图乙所示。下列说法正确的是(  ) A.电源电压为18V B.的阻值为10Ω C.滑片移动到最右端时,电压表的示数为4V D.为保证电压表安全,滑动变阻器接入的最小阻值为2Ω 31.如图,图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图,将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中。已知灯泡正常发光时通过它的电流为0.5A。求: (1)定值电阻R的电阻; (2)只闭合开关S1时,灯泡恰能正常发光,此时灯泡电阻; (3)再闭合开关S2时,电流表示数。 32.小冬同学为了检测空气污染的指数,设计了如图甲所示的电路,R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压12V保持不变,,当电压表的示数为4V时,求: (1)通过R0的电流; (2)此时电路总电阻的阻值; (3)当电路中电流为1.2A时,空气污染指数是多少API? ◆题型5 电路中的范围问题 33.小华设计了如图测量电阻的电路,在MN之间接入待测电阻,可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值。如图在电表表盘上已经标出了部分电阻值,由这些数据可知:电源电压Ua=_____V,电阻R0为_____Ω,该电表测量的电阻R与对应电流I的关系式是_________(所有物理量不用标注单位),该电表测量电阻的最小值为_____Ω。 34.电路中电源电压恒为,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器的规格为“”,灯泡标有“”字样,假设灯丝的电阻不变,闭合开关,在不损坏电路元件的情况下,下列说法中正确的是(     ) A.灯泡正常发光时的电阻是 B.电压表示数的变化范围是 C.滑动变阻器允许的调节范围是 D.电流表示数的变化范围是 35.如图所示,电源电压为18V,为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表测量范围为“0~0.6A”,电压表测量范围为“0~15V”。闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V。 (1)求定值电阻的阻值; (2)求滑动变阻器的最大阻值R; (3)在保证电路安全的情况下,滑动变阻器的最小电阻值为;将电压表改接在滑动变阻器两端后,滑动变阻器的最大电阻值为,求。 36.在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏不变,电阻的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“100Ω,1A”字样,将一个表盘如图(b)所示的电压表并联在电路中。闭合开关S,通过的电流为0.6安。 (1)求两端的电压; (2)求滑动变阻器的阻值; (3)在保证电路安全的情况下在移动滑动变阻器滑片P过程中,电压表示数的变化量为8伏。请判断电压表的位置,并求滑动变阻器的阻值范围。 考点三 实验突破 ◆题型1 影响电阻大小的因素 37.有横截面积相同的1.0m长的镍铬丝、0.8m长的锰铜丝和0.5m长的康铜丝各一根,小晶通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有:干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。 长度/cm 60.0 40.0 20.0 … 电流/A 1.33 2.61 … (1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。 (2)要研究长度对电阻的影响,应选择______(填“同一”或“不同”)金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时,电流表示数如图乙,读数为______A。改变长度并记录电流值填入上表,随着长度减小,电路中电流变______,表明电阻变______。 (3)完成探究后,小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路,模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时,可推断镍铬丝接入电路的长度变______。 38.请根据所学知识完成下列实验。 (1)实验课上“探究串联电路电压的规律”,实验前,小丽发现电压表指针指向“0”刻度的左侧,如图甲,小丽接下来应该________;实验中应选择规格________(选填“相同”或“不同”)的灯泡。 (2)在探究影响导体电阻大小的因素时,小红连接了如图乙所示的电路,连接电路时开关应________,该实验通过________来比较导体电阻的大小,如果在M、N之间选择导线A、D进行实验(导线A、B、C、D,其中A、B、D粗细相同,A、C、D长度相同),是为了探究导体电阻与________的关系。 39.某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图甲所示电路,电源电压不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验,得到表格所示的数据。 导体编号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流大小/A a 0.5 0.4 锰铜合金 0.20 b 0.5 0.4 镍铬合金 0.16 c 0.5 0.2 镍铬合金 0.08 d 1.0 0.2 镍铬合金 0.04 (1)若分别将电阻丝b、c接入电路,这是为了探究电阻大小与导体___________(选填“长度”“材料”或“横截面积”)的关系; (2)为了验证“导体电阻大小与导体的长度有关”,可将编号为___________的两根电阻丝分别接入电路中进行实验; (3)实验中如果将电流表换成灯泡也可通过观察灯泡亮暗的方式判断电阻大小,这种方法叫___________法; (4)小超又把一根白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表的示数逐渐变小,说明导体的电阻与___________有关; (5)如图乙所示的一个长方体金属块,AB间的电阻为RAB,CD间的电阻为RCD,则RAB___________RCD(选填“>”“<”或“=”)。 40.物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图(1)所示,将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央。 (1)连接电路时开关应该处于____________状态。 (2)实验中,通过调节滑动变阻器来保持电极M、N间的电压恒为3V。控制其他条件不变,通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水接入电路____________的目的,用电流表测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由电流判断,这种研究方法叫____________。实验数据如下表: 实验序号 横截面积S/cm2 电流I/A 1 50 0.02 2 100 0.04 3 150 0.07 4 200 0.08 5 250 0.11 6 300 0.13 7 350 0.14 8 400 0.14 9 450 0.14 (3)依据表格中的数据在图(2)中描点,作出电流随横截面积变化的图像。 (4)分析表格中的数据或图像,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电性____________。 (5)为验证实验结论是否具有普遍性,应采取的做法是____________。 ◆题型2 探究电流与电压和电阻的关系 41.在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,所用器材有:学生电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,导线和5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻。 (1)如图甲是小孙连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;(导线不能交叉) (2)小孙完成电路连接后,闭合开关前,发现电流表的指针位置如图乙所示,则原因是_________________________________。 (3)在探究电流与电阻关系的实验中滑动变阻器除保护电路外还起到的作用是______________________。 (4)小孙同学开始探究电流与电阻关系的实验,实验过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化,为科学地得出实验结论,当每次更换定值电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,同时眼睛应注意观察___________(填字母序号)。 A.滑动变阻器滑片 B.电流表 C.电压表 (5)小孙同学根据实验数据绘制出了I与的关系图线如图丙所示,由此可知实验过程中控制定值电阻两端电压为U0= ___________V,通过分析图像得出了实验结论:___________。 (6)在用20Ω的电阻实验时,小孙同学发现无论如何移动滑片都无法使得电阻两端的电压等于U0,那么小孙同学应该___________ U0的值或者可以___________电源电压(两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。 42.小明组在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是他们组设计的电路,电源电压3V保持不变。 (1)图甲是小明连接的实验电路,实验中滑动变阻器的作用__________________ (2)实验原理:_________ (3)检查无误后,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是__________________; (4)排除故障后,实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图像,如图乙所示。由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_____比; (5)课后小明同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行电流与电压关系的实验探究,你认为小明的这个想法_____(选填“可行”或“不可行”),原因是______________。 43.在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,实验电路如图所示。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.60 1.90 2.20 2.50 2.80 电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 (1)设计实验时,小明制定了探究的总体思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系;保持电压不变,探究电流与电阻的关系。这种科学探究的方法叫做________。 (2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最________(选填“左”或“右”)端。 (3)闭合开关,通过移动________的位置改变定值电阻两端的电压,测量定值电阻两端的电压U和对应的电流I,记录的实验数据如上表所示。分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值________,从而得出结论:________________________________________。 (4)在探究电流与电阻的关系的过程中,小明将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,直接读出电流值,这种做法是否正确?答:________;理由是________________________________。 44.在探究电流与电阻的关系时,小华用两节新干电池、的定值电阻、电压表、电流表、标有“”的滑动变阻器和开关连接的电路如图所示。 (1)闭合开关前,他应将滑动变阻器滑片移到最______边(选填“左”或“右”)。 (2)若所有元件均正常,导线连接处没有断路。当他闭合开关时,会发现电流表______示数,电压表______示数。(均选填“有”或“无”)。 (3)他重新检查了电路,发现有一根导线连接错误,请你将接错的导线打上“”,再画线把它改到正确的位置上。 (4)改接好电路后,再闭合开关,调节滑片,直到电压表的示数为,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为______。接着他将的电阻换成,为继续完成实验,应将滑片往______移(选填“左”或“右”),直到电压表示数仍为。接着他又将的电阻换成,能否仅通过调滑动变阻器使电压表示数仍为______(选填“能”或“不能”)。 ◆题型3 多种方法测电阻01 45.某实验小组在做“探究电流大小和电阻的关系”实验,可使用的器材:电压恒为6V的电源、电压表、电流表、滑动变阻器(阻值未知)、开关、四个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻和导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。要求: ①导线不得交叉; ②当滑片P向右移动时,电流表的示数变小。 (2)通过多次实验获得的数据如表所示。 电阻/Ω 5 10 15 20 电流/A 0.6 0.34 0.26 0.22 分析数据发现:电流和电阻不成反比例关系。产生这种现象的原因是__________________ 。 (3)该小组的小明选用其中一个定值电阻来测量滑动变阻器的最大阻值,实验电路图如图乙所示(R为所选的定值电阻),电源电压未知,实验步骤如下: ①将滑动变阻器的滑片P移到A端,闭合开关S,读出电流表的示数I1; ②___________________ ,读出电流表的示数I2; ③计算出滑动变阻器的最大阻值:R滑=____________________ (用题中含有的物理量表示)。 46.科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。 (1)将图中的器材连接成完整电路,要求:滑片P向B端移动时,电流表示数变小; (2)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,如图2所示,电流表示数_________A,则电阻R的阻值为_________Ω。 (3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据,其中多次测量的实验目的是______。 (4)实验后,科技小组又利用上述器材设计了一个测量未知电阻阻值的实验电路,如图3所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值记为。请将实验步骤补充完整: ①闭合开关、,断开开关,读出电流表的示数为; ②_________,读出电流表的示数为。 ③未知电阻阻值的表达式:_________(用、和表示)。 47.某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻阻值,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上阀门K可以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)。滑动变阻器铭牌标有“30Ω,2A”字样。 (1)闭合开关前,发现电压表指针如图乙所示,接下来他应进行的操作是__________; (2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至_________(选填“A”或“B”)端; (3)实验中发现无论如何移动滑片P,电流表和电压表的示数始终为0,出现该现象的原因可能是滑动变阻器__________(选填“短路”或“断路”); (4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P到A端,发现电压表示数为3V,电流表示数为0.4A,此时自来水电阻为__________Ω; (5)已知矿泉水中富含矿物质,导电能力更强,同学们在玻璃管内先后装满矿泉水和饮水机的水进行检测,观察到第二次实验电压表的示数较大,可推测学校饮水机的水是_________(选填“矿泉水”或“纯净水”); (6)某同学利用定值电阻R1、定值电阻R2、电阻箱R、单刀双掷开关S、两个相同的电压表(量程为0~3V)等器材,电源电压未知,连接了如图丙所示的电路,也测出了玻璃管内自来水的电阻值。实验步骤如下。 ①把S拨到1位置,记录电压表V1示数; ②把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数__________(选填相同或不同),记录此时电阻箱的阻值为R; ③计算玻璃管内自来水的电阻值,则=__________。(用R1、R2、R表示)。 48.【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻。 【实验器材】两节新干电池、额定电压为2.5 V的待测小灯泡(正常发光时的电阻约为10Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。 【实验步骤】 (1)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整,导线不能交叉。 (2)连接并检查好电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则出现这种情况可能的原因是___________。 (3)问题解决后,移动滑片,直至电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为___________Ω(结果保留一位小数)。 【交流合作】 (4)图甲所示的电路___________(选填“能”或“不能”)用于探究电流与电压的关系。 (5)在实验拓展环节,用两只电流表和一个阻值为R0的定值电阻测量额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻,设计的实验电路如图丙所示,实验步骤如下: ①闭合开关S,调节滑片P,电流表A1的示数时,小灯泡L正常发光,读出此时电流表A2的示数I2; ②小灯泡L正常发光时的电阻的表达式:RL= ___________(用I1、I2、R0表示)。 ◆题型4 多种方法测电阻02 49.测小灯泡电阻所用器材:两节新干电池,电流表电压表各一个,标有2.5V的小灯泡一个,两个滑动变阻器“10Ω  1A”、“20Ω  2A”,开关、导线若干。实验电路如图甲所示: (1)按照图甲所示的电路连接完实物电路图(图乙)后,小明发现有一处错误。请在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。 (2)正确连接电路后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表示数为零,电流表有示数,产生这种现象的原因可能是________。(填选项前的字母) A.电压表的测量范围选小了 B.灯泡L断路 C.灯泡L短路 (3)排除故障后,移动滑片P,分别测得3组数据,如表所示。第3次实验时灯泡的电阻为________(保留一位小数)。由表中的数据可知,小明选用的滑动变阻器应是________(填“”或“”)。 实验次数 1 2 3 电压U/V 0.5 1.5 2.5 电流I/A 0.16 0.22 0.28 电阻R/Ω 3.1 6.8 (4)分析表格中的数据发现:小灯泡的电阻随电压的增大而________,造成这一现象的根本原因是________。 (5)小明的同桌打算用伏安法测量另一个小灯泡正常发光时的电阻,已知该小灯泡正常发光时的电压为U,他发现电流表损坏,其他元件完好。于是用已有的器材、已知阻值为的电阻和另一块电压表,设计了如图所示的电路图。进行的实验操作如下: ①按电路图连接好电路,并将滑动变阻器连入电路的阻值调到________。 ②闭合开关S,移动滑片,使灯泡两端电压为________,并读出两端的电压为。 ③灯泡正常发光时的电阻=________。(用已知量和测量量表示) 50.小杨在没有电流表的情况下利用如图甲所示电路,测量小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为6V,R0的阻值为10Ω,小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路正确连接,导线不要交叉______。连接电路时开关应该______,闭合开关前需将滑片移至______端。 (2)闭合开关移动滑片,发现小灯泡不发光,电压表V1示数接近电源电压,电压表V2无示数(接线均完好,导线无断路),故障原因可能是___________。 (3)排除故障后,闭合开关移动滑片,电压表V2示数如图乙所示为_______V,此时通过小灯泡的电流为_______A。 (4)继续移动滑片,当电压表V1示数为5V时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的电阻为______Ω。 51.在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示。 (1)小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中。 (2)实验时,先将电阻箱的阻值调为5Ω,然后将滑片P调至______(填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图2所示,读数为______A。断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关,______(填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数; (3)小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流表的示数I,将多组数据描点,画出I-R图像,如图3所示。根据小华的实验数据,______(填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论;原因是没有控制电阻两端的______相等; (4)小明发现利用小华所画I-R图像可以测量未知电阻阻值,在小华的实验电路中,保持滑片P位置不变,将未知电阻元件替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为0.3A,该元件的电阻为______Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许,则电阻测量值______真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”) 52.为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻,某同学准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。 (1)该实验的原理是_________。(用公式表示) (2)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整。 (3)________开关后,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动。 (4)滑片P调整到适当位置,电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为________Ω,此时滑动变阻器接入电路的电阻为________Ω。 (5)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作: ①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为_________V; ②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为________V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在图丁中的________(选填“a”或“b”)处。 综合攻坚·知能拔高 一、多选题 1.如图所示电路,电源两端电压为U=4.5V且保持不变,电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下面说法中正确的是(     ) A.电流表A的示数范围为0.15~0.3A B.电压表V1示数范围为0~3V C.电压表V2示数范围为1.5~3V D.滑动变阻器R2的阻值取值范围为5~20Ω 2.如图所示的电路中,电源电压为4.5V不变,电阻标有“6Ω  0.5A”,滑动变阻器标有“30Ω 1A”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。闭合开关后,为了保护各电表和元件,则下列说法正确的是(     ) A.电流表示数的变化范围是0~0.5A B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~12Ω C.电阻两端的最小电压是1.5V D.如果向右移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数之比增大 3.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的U-I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是(    ) A.乙图中,A是R的U-I图像 B.定值电阻R的阻值为10Ω C.滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω D.滑动变阻器R1的电阻丝连入电路时,电流表的示数为0.4A 4.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,,,的变化范围是。当滑动变阻器的滑片P在a端时,电流表的示数为0.36A。那么,当滑动变阻器的滑片P在b端时,电流表的示数不可能是(     ) A.0.46A B.0.36A C.0.26A D.0.16A 二、单选题 5.一只阻值为10Ω的定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时电阻减小5Ω,电路电流增大0.4A,则两端电压变化为(     ) A.增大2V B.增大4V C.减小2V D.减小4V 6.如图甲为某款电子测温仪,图乙为它的内部原理图,其中R为热敏电阻,其阻值随着温度的升高而减小,电源电压保持不变。关于此测温仪,下列说法正确的是(  ) A.显示仪是由电流表改装而成 B.被测者体温升高时,电路中电流变小 C.被测者体温升高时,显示仪的示数变小 D.测量相同体温时,若把R0换为阻值更小的电阻,则显示仪的示数变小 7.甲、乙是两根同种材料制成的电阻丝,甲的规格为“12;0.5A”,乙的规格为“8;1A”,关于两电阻丝下列说法正确的是(  ) A.若两根电阻丝的长度相同,则甲电阻丝的横截面积大 B.若两根电阻丝的横截面积相同,则乙电阻丝的长度长 C.将两根电阻丝串联后接在电源两端,电源电压最大为14V D.将两根电阻丝并联后接在电源两端,干路最大电流为1.25A 8.如图甲电路,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器,其最大阻值为。闭合开关,当滑片从右端滑到左端的过程中,电路中电流与两电压表示数的关系图像如图乙所示。若仅改变,重复上述操作(电表未超量程),并作出电路中电流与两电压表示数的关系图像。下列满足变小,且的图像是(     ) A. B. C. D. 三、填空题 9.如图的电路中,电源电压保持不变,所有电表均为实验室学生电表。当只闭合时,电压表示数为6V,电流表的示数为0.4A。当闭合、时,电流表的示数为1A。则此时通过电流表的示数为______A;闭合、、,若将和的位置互换,电流表和电流表的示数不变。闭合、、时,将电流表替换为电压表,若将和的位置互换,电压表和的偏转角度相同。则此时电压表的示数为______V。 10.小高运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻,电源电压恒为,的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为,电流表量程为,当被测身高增加时,身高计的示数增大,身高计是由______表改装而成的,据此设计的电子身高测量仪的仪表刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的;为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围为______。 11.一只标有“10Ω 0.6A”的定值电阻和一只标有“30Ω 0.5A”的定值电阻, 在保证所有电路元件安全的前提下,若将它们串联接入电路,则电路两端允许加的最大电压为__________; 若将它们并联接入电路,则电路中干路电流的最大为_________。 12.在如图所示电路中,电源电压为18伏,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。电流表和电压表的表盘如图所示。在不损坏电路元件的情况下,在最大范围内移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变化范围为0.2安~0.9安,用定值电阻R0替换R1后,在最大范围内移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变化范围为0.6安~1.2安。则滑动变阻器R2的规格为“_______欧 ________安”;定值电阻的阻值R1=_______欧;R0=_____欧。 四、实验题 13.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、20Ω、40Ω四个定值电阻,电压恒为6V的电源,“40Ω1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的电路。 (1)闭合开关后,发现两电表指针偏转情况如图乙所示,则电路存在的故障可能是(     ) A.电流表坏了 B.滑动变阻器短路 C.电阻处接触不良 D.电阻短路 (2)排除故障后,接入10Ω的电阻“探究电流与电压的关系”; ①当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图丙所示,为___________A;实验小组记录的数据如表所示,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是___________; 序号 1 2 3 4 5 6 U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 3.0 I/A 0.10 0.14 0.20 0.25 0.30 ②分析正确的数据,可得出结论:___________; (3)接着小红继续按图甲所示电路,将5Ω、10Ω、20Ω、40Ω这四个定值电阻单独接入电路,探究电流与电阻的关系; ①实验中控制定值电阻两端的电压为2V不变,她用5Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关,换上10Ω电阻,闭合开关后,为使电阻两端的电压仍为2V,此时应将滑片适当向___________(选填“左”或“右”)调; ②她发现当接入___________Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都无法达到2V,为了完成实验,她可以适当地___________(选填“增大”或“减小”)电源电压,或者将滑动变阻器换成最大阻值至少为___________Ω的滑动变阻器也可以完成实验。 五、简答题 14.某同学认为:由变形可得,而就表明:导体的电阻R跟它两端的电压成正比,跟电流成反比。这种说法对吗?为什么? 六、计算题 15.在如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,移动滑片到某位置时,电压表示数为13伏,电流表示数为0.2安,它们的表盘如图(a)、(b)所示。 (1)求此时变阻器R2的阻值。 (2)在不损坏电路元件的情况下,移动滑片过程中,发现电流表指针变化的角度和电压表指针变化的角度完全相同,且电流表最大示数为0.5安,电压表最大示数为14.4伏。根据以上信息确定各元件规格。(即R1的阻值、电源电压、变阻器的参数) / 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 第十四章 欧姆定律 常考题型·精准突破 考点一 几种概念辨析 题型1 导体和绝缘体 (重) 题型2 半导体和超导体 题型3 电阻 题型4 变阻器 考点二 欧姆定律及其应用 题型1 欧姆定律(高频) 题型2 电路的故障分析(高频) 题型3 电路的动态分析 题型4 电路中的图像问题 题型5 电路中的范围问题 考点三 实验突破 题型1 影响电阻大小的因素 (重) 题型2 探究电流与电压和电阻的关系 题型3 多种方法测电阻01 题型4 多种方法测电阻02 综合攻坚·知能拔高 常考题型·精准突破 考点一 几种概念辨析 ◆题型1 导体和绝缘体 1.我国科学家将铋、锡、铅等金属熔化后挤压成原子级厚度的二维金属材料,它透明柔韧,能承受很多次弯折,具有高导电性、高强度等性质。则它不能制作成(     ) A.可折叠手机屏幕 B.遮光窗帘 C.飞机机翼 D.导线 【答案】B 【详解】A.该二维金属材料柔韧,能承受很多次弯折,故适合制作可折叠手机屏幕,故A不符合题意; B.该二维金属材料是透明的,故不能制作成“遮光窗帘”,故B符合题意; C.该二维金属材料具有高强度的特点,故适合制作飞机机翼,故C不符合题意; D.该二维金属材料具有高导电性的性质,故适合制作导线,故D不符合题意。 故选B。 2.关于导体和绝缘体的下列说法中,正确的是(     ) A.导体容易导电是因为内部有正电荷自由移动 B.能够导电的物体叫导体,如金属,酸碱盐水溶液等 C.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子 D.人体、大地是导体,空气、橡胶棒是绝缘体 【答案】D 【详解】A. 导体容易导电是因为内部有大量自由电荷,不只是正电荷自由移动,金属导体靠自由电子(负电荷)导电,故A错误; B.容易导电的物体叫导体,故B错误; C. 绝缘体不能导电的原因是内部几乎没有自由移动的电荷,但有电子,故C错误; D.人体、大地易导电属于导体,空气、橡胶棒不易导电属于绝缘体,故D正确。 故选D。 3.下列物质中全是导体的一组是(     ) A.陶瓷、大地、人体 B.油、空气、金属 C.大地、金属、玻璃 D.金属、人体、大地 【答案】D 【详解】陶瓷、 油、空气、玻璃属于绝缘体, 金属、人体、大地均为常见导体。 故选D。 4.现有橡皮、盐水、水银、塑料尺、铅笔芯五种物品,请将它们分类,其中水银和________属于一类,因为都是________(选填“导体”或“绝缘体”)。 【答案】 盐水和铅笔芯 导体 【详解】由常见导体和绝缘体的分类可知,橡皮、塑料尺不容易导电,属于绝缘体;水银、盐水、铅笔芯这三者都容易导电,属于导体,因此水银和盐水、铅笔芯归为一类,都是导体。 ◆题型2 半导体和超导体 5.如图所示,甲是发光二极管,具有______,它是利用______(选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”)材料制成的;某些材料在特定温度下,电阻接近于零,这种材料在物理学中称之为______(选填“导体”“绝缘体”“半导体”或“超导体”);如图乙所示,某手机移动电源(俗称充电宝)通过电源线可以为手机充电,此时充电宝相当于______(选填“用电器”或“电源”)。 【答案】 单向导电性 半导体 超导体 电源 【详解】发光二极管的核心特性是单向导电性,仅允许电流从特定方向通过时才导通发光;发光二极管是利用半导体材料制作的;符合“特定温度下电阻接近零”特性的材料,物理学中定义为超导体;充电宝为手机充电时,向外电路提供电能,在电路中相当于电源。 6.小明家的台灯的插头插在如图所示的插座上。劣质插座发出刺鼻的气味,是___________现象;插座上的LED指示灯是___________(选填“超导体”或“半导体”)材料制成,具有___________性。 【答案】 扩散 半导体 单向导电 【详解】劣质插座散发出刺鼻气味,是带有气味的分子无规则运动,扩散到空气中被人闻到,属于扩散现象。 LED指示灯属于发光二极管,是由半导体材料制成的,具有单向导电性。 7.有下列物体:①食用油、②酱油、③铅笔芯、④空气、⑤人体、⑥食盐水、⑦瓷砖、⑧橡皮、⑨干毛巾,其中通常情况下属于导体的有_______(填序号)某些物质在温度很低时,电阻会突然变为0,这种现象被叫做_______现象。发光二极管具有_________的性质。 【答案】 ②③⑤⑥ 超导 单向导电 【详解】通常情况下,容易导电的物体是导体。酱油、食盐水含有大量自由移动的离子可以导电,铅笔芯主要成分是石墨、人体含有大量可自由移动的带电粒子,都属于导体;而食用油、空气、瓷砖、橡皮、干毛巾几乎没有可自由移动的电荷,属于绝缘体。因此属于导体的是②③⑤⑥; 特定物质在温度极低时电阻突变为0的现象,是超导现象; 发光二极管是半导体材料制成的元件,核心特性是单向导电性,仅在电流按特定方向通过时才会导通发光。 8.Micro-LED(微型发光二极管)拥有亮度高、寿命长、功耗低等特点,被认为是下一代主流显示技术。它的制作材料主要是(     ) A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体 【答案】B 【详解】发光二极管(LED)的核心制作材料是半导体,Micro-LED属于微型发光二极管,本质仍是发光二极管,因此它的制作材料主要是半导体。 导体导电能力过强、绝缘体几乎无法导电,都无法实现发光二极管的电光转换发光特性;超导体的特点是零电阻,也不是制作发光二极管的材料,故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 ◆题型3 电阻 9.当在一个定值电阻两端加10 V电压时,流过它的电流为0.2 A;当电压减小时,其电阻_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。 【答案】不变 【详解】因电阻是导体本身的固有性质,定值电阻的阻值仅与自身材料、长度、横截面积、温度有关,与两端电压、通过的电流大小无关,故电压减小时其电阻不变。 10.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是(  ) A.只有正电荷的定向移动能形成电流 B.电路两端有电压,电路中一定有电流 C.自由电子定向移动的方向与电流方向相反 D.导体电阻的大小是由电压和电流决定 【答案】C 【详解】A.正、负电荷的定向移动都可形成电流,故A错误; B.电路中形成持续电流需同时满足电路两端有电压、电路为通路两个条件,仅存在电压时若电路断路则无电流,故B错误; C.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,自由电子带负电,自由电子定向移动方向与电流方向相反,故C正确; D.导体电阻是导体本身的固有属性,仅与材料、长度、横截面积、温度有关,与两端电压和通过的电流无关,故D错误。 故选C。 11.关于导体的电阻,下列说法中正确的是(     ) A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大 B.通过导体的电流为零,导体的电阻也为零 C.通过导体的电流越大,导体电阻越小 D.电阻是导体本身的性质,与电流、电压无关 【答案】D 【详解】ABC.电阻是导体本身的固有属性,大小仅由导体的材料、长度、横截面积、温度决定,与两端电压、通过的电流无关,故ABC错误;故D正确。 故选D。 12.一根铜丝其电阻为11Ω,当它两端电压从220V降低到110V时,其电阻为____________Ω;连接电路时,需要将其剪去一段,其电阻将____________。 【答案】 11 变小 【详解】因导体电阻是自身固有属性,与两端电压大小无关,故电压降低时铜丝电阻仍为11Ω;由导体电阻的影响因素可知,材料、横截面积、温度不变时,导体长度越小电阻越小,故剪去一段铜丝后,其电阻变小。 ◆题型4 变阻器 13.周南中学120周年校庆进行了无人机表演。制造无人机用到的芯片是___________材料。操纵无人机飞行的“调速”手柄,可改变无人机飞行的速度,与这个“调速”手柄联动的、调节电路中电流的电路元件实质是一个___________。 【答案】 半导体 滑动变阻器 【详解】芯片的核心制作材料是硅等半导体材料;调速手柄通过改变接入电路的电阻大小来调节电路中的电流,从而改变无人机的飞行速度,这个可通过改变接入电阻调节电流的元件实质就是滑动变阻器。 14.如图所示,这是人们喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。下列说法正确的是(  ) A.座垫做得宽大是为了减小压力 B.给电动自行车充电时电池相当于简单电路中的电源 C.电动自行车通过右把手旋转来调节车速,这相当于一个滑动变阻器 D.电动自行车行驶过程中紧急刹车人会向前倾倒是由于人受到惯性的作用 【答案】C 【详解】A.座垫做得宽大是为了增大受力面积,减小压强,故A错误; B.给电动自行车充电时电池消耗了电能,相当于简单电路中的用电器,故B错误; C.电动自行车通过右把手旋转来改变电路中电流大小,调节车速,这相当于一个滑动变阻器,故C正确; D.电动自行车行驶过程中紧急刹车人会向前倾倒是由于人具有惯性,惯性不是力,故D错误。 故选C。 15.图甲所示,电阻箱的示数为________Ω。图乙是旋转式变阻器的结构图,A、B、C为它的三个接线端,P为旋转滑动片;若将它接入电路中调节灯泡的亮度,逆时针旋转能使灯泡变亮,则应将________(选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接线端接入电路中。 【答案】 1615 B、C 【详解】[1]由图甲可知,电阻箱的示数为 [2]如图乙,旋转滑片时,电阻片连入电路的长度发生变化,从而改变了变阻器连入电路的电阻值。逆时针旋转要使灯泡的亮度变大,需增大电路的电流,减小变阻器连入电路的电阻,即减小电阻片连入电路的长度,应将B、C接线柱连入电路中。 16.在电学实验探究中,小成同学连接了如图所示电路,闭合开关,移动滑片,灯始终不亮。将滑动变阻器调至中点,用完好的检测灯接入电路检测,闭合开关,当灯的两根接线分别接到:①a、d两点时,灯发光;②b、c两点时,灯也发光;③接在c、d两点时,灯不发光。请判断出电路故障是(  ) A.一定断路 B.可能短路 C.开关可能断路 D.滑动变阻器短路 【答案】B 【详解】由图可知,灯与滑动变阻器串联,由题意可知,闭合开关,移动滑片,灯始终不亮,则可能电路中某处断路或灯短路或电源损坏。当灯的两根接线分别接到a、d两点时,灯发光,说明电源没有故障;当灯接b、c两点时,灯也发光,说明有电流从电源正极出发,经过开关、b点、灯、灯回到电源负极,因此开关、灯不可能断路且滑动变阻器不可能短路;当灯接在c、d两点时,灯不发光,说明可能滑动变阻器断路或灯短路,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 考点二 欧姆定律及其应用 ◆题型1 欧姆定律 17.关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是(     ) A.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比 B.在电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比 C.在电流一定时,导体两端电压跟导体电阻成正比 D.通过导体的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比 【答案】D 【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过导体的电流无关;在电压一定时,电流与电阻成反比,不是导体的电阻跟通过导体的电流成反比,故A错误; B.电压是形成电流的原因,电阻一定时,电流与电压成正比,故B错误; C.导体两端电压取决于电源,与导体电阻和导体中的电流无关,故C错误; D.根据欧姆定律可知,通过导体的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比,故D正确。 故选D。 18.下列关于欧姆定律的说法中,正确的是(     ) A.根据可知,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比 B.根据可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比 C.根据可知,导体两端的电压与导体中的电流成正比 D.根据可知,导体两端的电压与导体的电阻成正比 【答案】A 【详解】A.由欧姆定律可知,通过导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,故A正确; B.电阻是导体的属性,仅与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与U、I无关,为电阻的计算式而非决定式,故B错误; C.导体两端的电压是电流形成的原因,逻辑上是“导体中的电流随导体两端的电压变化”,而非电压随电流变化,不能说电压和电流成正比,故C错误; D.电压是电源提供的,是电流形成的原因,不会随导体电阻的变化,故D错误。 故选A。 19.一段导体两端加4V电压时,通过导体的电流是0.2A,那么,该导体的电阻是_____Ω;当电压升高10V时,通过该导体的电流是_____A;当导体两端不加电压时,该导体的电阻是_____Ω。 【答案】 20 0.7 20 【详解】由欧姆定律可得,该导体的电阻为 电压升高10V后,导体两端总电压为 由于电阻是导体自身的一种特性,不随两端电压改变,仍为20Ω,此时通过导体的电流为 因导体的电阻是导体本身的特性,与两端电压、通过的电流无关,故导体两端不加电压时电阻仍为。 20.两个定值电阻和,阻值分别为10Ω、30Ω,允许通过的最大电流分别为1A、0.5A,将它们串联在电路中,通过电路的电流不允许大于______A,允许加在它们两端的电压最大值为______V。 【答案】 0.5 20 【详解】因串联电路电流处处相等,为保证元件安全,电路允许通过的最大电流取两电阻允许最大电流的较小值,故 电路总电阻为 则允许加在两端的最大电压为 ◆题型2 电路的故障分析 21.如图所示,小黄同学在做“探究电流与电压关系”的实验时,误将电流表和电压表调换了位置。闭合开关S后,下列现象中会发生的是(  ) A.电压表被烧坏 B.电压表有示数 C.定值电阻被烧坏 D.电流表被烧坏 【答案】B 【详解】电流表和电压表位置互换后,电压表串联接入电路,由于电压表电阻很大,相当于并联在电源两端测电源电压,故电压表不会被烧坏且有示数;干路中电流就很小,几乎没有电流流过电路,电流表和定值电阻都不会被烧坏,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。 22.(多选)在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,发现两个电表示数都发生变化,且灯熄灭。电路中只有一处故障,且除灯L和电阻R以外的元件均保持完好,则下列判断中正确的是(     ) A.若电流表示数增大,可能是L短路 B.若电流表示数增大,一定是R短路 C.若电压表示数减小,可能是L短路 D.若电压表示数增大,一定是R断路 【答案】AC 【详解】由图可知,灯泡L与定值电阻R串联,电压表测灯泡L两端的电压,电流表测量电路中电流。 AC.若L短路,灯L熄灭,与之并联的电压表的示数变为0,电路中只有电阻R,总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律,电流变大,电流表示数增大,两个电表示数都变化且灯熄灭,故AC正确; B.若R短路,电路总电阻变小,由欧姆定律可知,电流表示数变大,但灯不会熄灭,不符合题意,故B错误; D.若R断路,电压表的正负接线柱与电源断开,电压表没有示数,不存在电压表示数增大的情况,故D错误。 故选AC。 23.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会,灯L熄灭,电压表示数变大,则下列判断(  ) ①若电流表无示数,可能是灯L断路 ②若电流表示数变大,可能是灯L短路 ③若电流表无示数,可能是电阻R断路 ④若电流表示数变大,可能是电阻R短路 A.只有①④正确 B.只有②④正确 C.只有②③正确 D.只有①③正确 【答案】C 【详解】由图可知,R与L串联,电流表测量电路电流,电压表测量R两端的电压。 ①若L断路,整个电路断开,电压表无法与电源形成闭合回路,其示数会变为零,这与“电压表示数变大”的现象矛盾,故①错误; ②若灯泡L短路,电路总电阻减小,由欧姆定律可知,干路电流增大,由可知,定值电阻R两端的电压增大,电压表示数变大,故②正确; ③若电阻R断路,电压表串联在电路中,电压表内阻很大,故电流表示数几乎为零;但电压表两接线柱到电源两极之间是通路,电压表测量电源电压,示数相比原来变大,故③正确; ④若电阻R短路,电压表示数为零,与“电压表示数变大”的现象矛盾,故④错误。 只有②③正确,故选C。 24.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关时,电流表A有示数。一段时间后电流表A的示数变大,则以下情况可能的是(   ) A.可能是R1发生了断路 B.可能是滑片P向左移 C.可能R2的PC部分发生了短路 D.可能是bd间发生了断路 【答案】C 【详解】由电路图可知,两电阻并联,R2全部接入电路,电流表测干路电流,电压表测滑动变阻器滑片右端的电阻两端的电压; A.R1发生断路,通过R1的电流变为零,R2两端的电压和电阻不变,通过R2的电流不变。根据并联电路电流特点可知,干路电流变小,则电流表示数减小,故A不符合题意; B.滑片P向左移,因滑片上端连接的是电压表,相当于开路,R2仍全部接入电路,其接入电路的电阻不变,通过R2电流不变;由于并联电路互不影响,通过R1的电流不变,则干路电流不变,故B不符合题意; C.若R2的PC部分发生了短路,R2接入的电阻变小,电压不变,根据可得,通过R2的电流变大;由于并联电路互不影响,通过R1的电流不变,则干路电流变大,故C符合题意; D.若bd间发生了断路,通过R2的电流为0,R2支路电流变小;R1两端的电压和电阻不变,通过R1的电流不变。根据并联电路电流特点可知,测量干路电流的电流表示数减小,故D不符合题意。 故选C。 ◆题型3 电路的动态分析 25.在如图所示的电路中,电源电压不变,当S闭合,滑动变阻器的滑片P从左向右移动时,三个电表示数的变化情况是(     ) A.A变大,V1不变,V2变大 B.A变大,V1变小,V2不变 C.A变小,V1变小,V2变大 D.A变小,V1变大,V2不变 【答案】B 【详解】由电路图可知,与串联,电流表A测电路电流,电压表测两端电压,电压表测电路总电压(电源电压)。电源电压不变,故电压表示数不变。滑片P从左向右移动时,接入电路的电阻变小。电路总电阻,因变小,故变小。 电路电流,因不变、变小,故变大,即电流表A示数变大。 两端电压,因变大、不变,故变大。两端电压,因不变、变大,故变小,即电压表示数变小。 故ACD不符合题意;B符合题意。 故选B。 26.如图甲所示是公共场所安装的烟雾报警器的原理图,其中电源电压保持不变,为定值电阻,R为烟雾传感器,其阻值随烟雾浓度的变化关系如图乙所示,则烟雾浓度越大时,下列判断正确的是(     ) A.电流表示数变大 B.电压表示数变大 C.电压表示数和电流表示数的比值越大 D.电压表示数的变化量和电流表示数的变化量的比值变大 【答案】A 【详解】A.由图乙可知,烟雾浓度越大,烟雾传感器R的阻值越小,串联电路的总电阻越小。电源电压不变,电路中的电流变大,电流表示数变大,故A正确; B.电压表测烟雾传感器R两端的电压。电流变大时,定值电阻两端电压变大,电源电压不变,所以R两端电压变小,电压表示数变小,故B错误; C.电压表和电流表的示数分别为R两端电压和通过R的电流,其比值为。烟雾浓度越大,R越小,因此该比值越小,故C错误; D.电源电压不变,电压表测量R两端电压,根据串联电路电压和电流的关系可知,R两端电压的变化量等于两端电压的变化量,通过R和的电流相等。设变化前两端电压为,电路中电流为,变化后两端电压为,电路中电流为,所以电压的变化量与电流变化量的比值 为定值电阻,阻值不变,所以比值不变,故D错误。 故选A。 27.如图甲所示电路,为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S,将滑片P从b端移动到a端的过程中,电流表和电压表示数变化关系如图乙所示,下列说法正确的是(     ) A.滑动变阻器的最大阻值为 B.定值电阻的阻值为 C.滑动变阻器滑片P在b端时,两端电压为2V D.电源电压为3V 【答案】B 【详解】ABD.由图甲可知,与串联,电压表测两端电压。 当滑片P在a端时,,电压表示数为0,由图乙可知此时电流。电源电压 当滑片P在b端时,阻值最大,由图乙可知此时,。 滑动变阻器最大阻值 电源电压 由电源电压不变可得 解得 ;电源电压 故B正确,AD错误; C. 滑片P在b端时,两端电压 故C错误。 故选B。 28.如图所示,电源电压恒定,先断开开关S1,闭合开关S2和S3,两电表均有示数;再断开S2和S3,只闭合开关S1,在此过程中电压表的示数将____________;再断开S1,只闭合开关S3;在此过程中电压表示数与电流表示数的比值将____________(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”) 【答案】 不变 变小 【详解】初始状态与并联,电压表测电源电压;只闭合时,与串联,电压表仍然测电源电压,故电压表示数不变;只闭合时,由欧姆定律可知,电压表示数与电流表示数的比值等于总电阻;只闭合时,电路为的简单电路,该比值等于的阻值,故电压表示数与电流表示数的比值将变小。 ◆题型4 电路中的图像问题 29.定值电阻R1、R2的电流和电压关系图像如图所示。其中R2阻值为_________Ω。当把R1、R2串联在某一电路中时,通过两电阻的电流之比I1∶I2=_________。 【答案】 20 1:1 【详解】分析的I-U图像,当,,由欧姆定律得 因串联电路中各处电流相等,故通过两电阻的电流之比 30.(多选)如图甲,电源电压保持不变,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为30Ω,电压表量程为0-15V。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,得到电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻关系图像,如图乙所示。下列说法正确的是(  ) A.电源电压为18V B.的阻值为10Ω C.滑片移动到最右端时,电压表的示数为4V D.为保证电压表安全,滑动变阻器接入的最小阻值为2Ω 【答案】ABD 【详解】AB.甲图与串联,电压表测两端电压;由乙图时,;时,,串联电流相等,代入数据,解得,,故AB正确; C.滑片移到最右端,,总电阻 电流 电压表示数 不是 4V,故C错误; D.电压表最大(量程),最大电流 两端电压 最小电阻 故D正确。 故选ABD。 31.如图,图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图,将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中。已知灯泡正常发光时通过它的电流为0.5A。求: (1)定值电阻R的电阻; (2)只闭合开关S1时,灯泡恰能正常发光,此时灯泡电阻; (3)再闭合开关S2时,电流表示数。 【答案】(1)10Ω (2)4Ω (3)0.7A 【详解】(1)如图甲所示,对于电阻R,当时,,所以定值电阻 (2)只闭合S1时,灯泡单独接入电路,且能正常发光,说明通过灯泡的电流,由图甲可知,其两端电压即电源的电压为,所以此时灯泡电阻 (3)再闭合开关S2时,小灯泡L和电阻R并联,它们两端的电压都等于电源电压,如图甲所示,通过小灯泡的电流依旧为,通过定值电阻的电流,电流表测的是干路电流,所以电流表示数为 32.小冬同学为了检测空气污染的指数,设计了如图甲所示的电路,R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气污染指数的关系如图乙所示,已知电源电压12V保持不变,,当电压表的示数为4V时,求: (1)通过R0的电流; (2)此时电路总电阻的阻值; (3)当电路中电流为1.2A时,空气污染指数是多少API? 【答案】(1) (2) (3)50API 【详解】(1)由图甲可知,电压表测量电阻R0两端的电压。当电压表的示数为4V时,通过电阻的电流 (2)由图甲可知,R0与R串联,由串联电路电流处处相等可知, 此时电路总电阻 (3)当电路中电流时,电路中的总电阻为 气敏电阻的阻值为 则 由图乙可知,此时空气污染指数为50API。 ◆题型5 电路中的范围问题 33.小华设计了如图测量电阻的电路,在MN之间接入待测电阻,可以在电流表表盘上直接读出电阻阻值。如图在电表表盘上已经标出了部分电阻值,由这些数据可知:电源电压Ua=_____V,电阻R0为_____Ω,该电表测量的电阻R与对应电流I的关系式是_________(所有物理量不用标注单位),该电表测量电阻的最小值为_____Ω。 【答案】 6 2 8 【详解】由图知,当电流为0.2A时,对应的电阻值为,则 当电流为0.4A时,对应的电阻值是,则 因电源电压不变,故 解得 电源电压 由得 所以 电路中电流最大时,待测电阻的阻值最小,即当电流为0.6A时,待测电阻阻值最小,此时电路中的总电阻 待测电阻的最小阻值 34.电路中电源电压恒为,电压表的量程为,电流表的量程为,滑动变阻器的规格为“”,灯泡标有“”字样,假设灯丝的电阻不变,闭合开关,在不损坏电路元件的情况下,下列说法中正确的是(     ) A.灯泡正常发光时的电阻是 B.电压表示数的变化范围是 C.滑动变阻器允许的调节范围是 D.电流表示数的变化范围是 【答案】C 【详解】A. 灯泡电阻 ,故A错误; BCD. 灯泡和滑动变阻器串联,电路允许的最大电流 ,此时变阻器两端最小电压 变阻器接入最小电阻 电压表最大示数 ,此时灯泡两端最小电压 电路最小电流 变阻器接入最大电阻 综上所述,电压表示数范围为 ,电流表示数范围为 ,滑动变阻器调节范围为 ,故BD错误,C正确。 故选C。 35.如图所示,电源电压为18V,为定值电阻,R为滑动变阻器,电流表测量范围为“0~0.6A”,电压表测量范围为“0~15V”。闭合开关S,移动滑片,当滑片移至滑动变阻器中点时,电流表的示数为0.36A,电压表的示数为3.6V。 (1)求定值电阻的阻值; (2)求滑动变阻器的最大阻值R; (3)在保证电路安全的情况下,滑动变阻器的最小电阻值为;将电压表改接在滑动变阻器两端后,滑动变阻器的最大电阻值为,求。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】(1)由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,原电路中电压表测量两端电压,电流表测量电路电流。 由题可知, 当滑片移至滑动变阻器中点时,两端电压,电路电流,根据欧姆定律得 (2)根据串联电路总电压等于各部分电压之和,此时滑动变阻器两端电压 串联电路电流处处相等,此时滑动变阻器接入电路的电阻 此时滑片位于中点,因此滑动变阻器的最大阻值 (3)保证电路安全,电流表允许的最大电流为,若电路电流为,两端电压 未超过电压表量程,因此电路允许的最大电流。 电路总电阻 滑动变阻器的最小阻值 电压表改接滑动变阻器两端后,电压表允许的最大示数为,即滑动变阻器两端最大电压 此时定值电阻两端电压 电路电流 符合电路安全要求。 滑动变阻器的最大阻值 所以 36.在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏不变,电阻的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“100Ω,1A”字样,将一个表盘如图(b)所示的电压表并联在电路中。闭合开关S,通过的电流为0.6安。 (1)求两端的电压; (2)求滑动变阻器的阻值; (3)在保证电路安全的情况下在移动滑动变阻器滑片P过程中,电压表示数的变化量为8伏。请判断电压表的位置,并求滑动变阻器的阻值范围。 【答案】(1)6V (2)20Ω (3)电压表并联两端,8Ω~80Ω 【详解】(1)由题意可知,电阻两端的电压为 (2)由电路图可知,和串联,根据串联电路电压的特点,滑动变阻器两端的电压为 根据串联电路电流的特点,通过的电流等于通过的电流,所以滑动变阻器的阻值为 (3)电源电压为18V保持不变,若电压表并联在电源两端,示数不会变化,故电压表不可能并联在电源两端。 由滑动变阻器铭牌“100Ω,1A”可知,电路中允许通过的最大电流为,电路的最小总电阻 滑动变阻器接入电路的最小阻值 ①假设电压表并联在两端,当接入阻值最小时,两端电压最大 当接入阻值最大时,电路中电流最小, 两端电压最小 电压表示数变化范围约为1.6V~10V,电压表示数的最大变化量,电压表示数变化8V是可能的。 ②假设电压表并联在两端,由图(b)可知,电压表的最大量程为15V,当两端电压达到最大值15V时,两端电压为 此时电路中电流 的阻值为 当接入阻值最小时,即时,两端电压最小 此时电压表示数变化范围为8V~15V,电压表示数的最大变化量,所以电压表示数变化8V是不可能的。 综上所述,电压表应并联在两端, 因为电压表并联在两端,其最大示数为10V,此时的阻值为8Ω,当电压表示数变化了8V时,其示数变为 此时电路中的电流为 电路的总电阻为 滑动变阻器接入电路的阻值为 因此,滑动变阻器的阻值范围为8Ω~80Ω。 考点三 实验突破 ◆题型1 影响电阻大小的因素 37.有横截面积相同的1.0m长的镍铬丝、0.8m长的锰铜丝和0.5m长的康铜丝各一根,小晶通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有:干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。 长度/cm 60.0 40.0 20.0 … 电流/A 1.33 2.61 … (1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。 (2)要研究长度对电阻的影响,应选择______(填“同一”或“不同”)金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时,电流表示数如图乙,读数为______A。改变长度并记录电流值填入上表,随着长度减小,电路中电流变______,表明电阻变______。 (3)完成探究后,小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路,模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时,可推断镍铬丝接入电路的长度变______。 【答案】(1) (2) 同一 0.9 大 小 (3)长 【详解】(1)根据实验,电流表与金属丝串联,电流从电源正极出发,经开关,流经金属丝,通过电流表返回电源负极。如图所示: (2)要研究长度对电阻的影响,需控制材料、横截面积相同,因此应选同一金属丝;图乙电流表选0~3A量程,分度值0.1A,读数为0.9A;由表格可知,随着长度减小,电流增大;根据电阻对电流的阻碍作用,可知随着长度减小,电流增大,电阻变小。 (3)镍铬丝与小灯泡串联,当观察到小灯泡变暗时,说明电路中电流变小,电阻变大,则可推断镍铬丝接入电路的长度变长。 38.请根据所学知识完成下列实验。 (1)实验课上“探究串联电路电压的规律”,实验前,小丽发现电压表指针指向“0”刻度的左侧,如图甲,小丽接下来应该________;实验中应选择规格________(选填“相同”或“不同”)的灯泡。 (2)在探究影响导体电阻大小的因素时,小红连接了如图乙所示的电路,连接电路时开关应________,该实验通过________来比较导体电阻的大小,如果在M、N之间选择导线A、D进行实验(导线A、B、C、D,其中A、B、D粗细相同,A、C、D长度相同),是为了探究导体电阻与________的关系。 【答案】(1) 将电压表调零 不同 (2) 断开 电流表示数 材料 【详解】(1)实验前电压表指针未指在零刻度线、偏向0刻度左侧,属于使用前的指针未归零问题,需要先进行电压表调零,将指针校准到零刻度线处;探究串联电路电压规律时,选择规格不同的灯泡进行多次实验,能够避免实验的偶然性,得到普遍适用的规律。 (2)连接电路时,为保护电路元件,开关必须处于断开状态;该实验使用转换法,在电源电压不变时,导体电阻越大,电路电流越小,因此可以通过电流表示数的大小间接比较导体电阻的大小;导线A、D粗细、长度都相同,只有导体的材料不同,根据控制变量法的要求,因此是为了探究导体电阻与材料的关系。 39.某兴趣小组要探究电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图甲所示电路,电源电压不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路进行实验,得到表格所示的数据。 导体编号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流大小/A a 0.5 0.4 锰铜合金 0.20 b 0.5 0.4 镍铬合金 0.16 c 0.5 0.2 镍铬合金 0.08 d 1.0 0.2 镍铬合金 0.04 (1)若分别将电阻丝b、c接入电路,这是为了探究电阻大小与导体___________(选填“长度”“材料”或“横截面积”)的关系; (2)为了验证“导体电阻大小与导体的长度有关”,可将编号为___________的两根电阻丝分别接入电路中进行实验; (3)实验中如果将电流表换成灯泡也可通过观察灯泡亮暗的方式判断电阻大小,这种方法叫___________法; (4)小超又把一根白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表的示数逐渐变小,说明导体的电阻与___________有关; (5)如图乙所示的一个长方体金属块,AB间的电阻为RAB,CD间的电阻为RCD,则RAB___________RCD(选填“>”“<”或“=”)。 【答案】(1)横截面积 (2)c、d (3)转换 (4)温度 (5)> 【详解】(1)b、c两根电阻丝的材料、长度都相同,只有横截面积不同,根据控制变量法,此时探究的是电阻大小与导体横截面积的关系。 (2)验证电阻与长度的关系时,需要控制导体的材料和横截面积完全相同,仅长度不同,表格中c、d两根电阻丝符合该条件。 (3)电阻的大小无法直接观察,通过灯泡的亮暗间接反映电阻的大小,将不易观测的物理量转换为容易观测的物理量,这种方法是转换法。 (4)加热钨丝时,钨丝的材料、长度、横截面积都没有变化,只有温度升高,电流表示数变小,说明钨丝电阻变大,因此该现象说明导体的电阻与温度有关。 (5)电流通过AB时,导体的长度更长、横截面积更小;电流通过CD时,导体的长度更短、横截面积更大;根据电阻的影响因素,在材料相同时,长度越长、横截面积越小,电阻越大,因此RAB大于RCD。 40.物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图(1)所示,将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央。 (1)连接电路时开关应该处于____________状态。 (2)实验中,通过调节滑动变阻器来保持电极M、N间的电压恒为3V。控制其他条件不变,通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水接入电路____________的目的,用电流表测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由电流判断,这种研究方法叫____________。实验数据如下表: 实验序号 横截面积S/cm2 电流I/A 1 50 0.02 2 100 0.04 3 150 0.07 4 200 0.08 5 250 0.11 6 300 0.13 7 350 0.14 8 400 0.14 9 450 0.14 (3)依据表格中的数据在图(2)中描点,作出电流随横截面积变化的图像。 (4)分析表格中的数据或图像,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电性____________。 (5)为验证实验结论是否具有普遍性,应采取的做法是____________。 【答案】(1)断开 (2) 横截面积 转换法 (3) (4)先增大再不变 (5)换用不同的导电液体或换用不同浓度的食盐水,多次实验 【详解】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态。 (2)探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系的实验中,控制其他条件不变,向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的横截面积的目的; 食盐水导电性的强弱可以由电流表的示数来判断,食盐水导电性弱,电阻大,电流小,这种研究方法叫转换法。 (3)根据表格数据在坐标中依次描点,用平滑曲线拟合描出的点,使点尽可能落在曲线上或均匀分布在曲线两侧。 (4)根据表格数据知:其他条件不变,横截面积增大时,电流先增大再不变,可得结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电性先增大再不变。 (5)为了得到普遍规律,需要进行多次实验,所以为验证实验结论是否具有普遍性,可以换用不同的导电液体或换用不同浓度的食盐水,多次实验。 ◆题型2 探究电流与电压和电阻的关系 41.在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,所用器材有:学生电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,导线和5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻。 (1)如图甲是小孙连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线;(导线不能交叉) (2)小孙完成电路连接后,闭合开关前,发现电流表的指针位置如图乙所示,则原因是_________________________________。 (3)在探究电流与电阻关系的实验中滑动变阻器除保护电路外还起到的作用是______________________。 (4)小孙同学开始探究电流与电阻关系的实验,实验过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化,为科学地得出实验结论,当每次更换定值电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,同时眼睛应注意观察___________(填字母序号)。 A.滑动变阻器滑片 B.电流表 C.电压表 (5)小孙同学根据实验数据绘制出了I与的关系图线如图丙所示,由此可知实验过程中控制定值电阻两端电压为U0= ___________V,通过分析图像得出了实验结论:___________。 (6)在用20Ω的电阻实验时,小孙同学发现无论如何移动滑片都无法使得电阻两端的电压等于U0,那么小孙同学应该___________ U0的值或者可以___________电源电压(两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。 【答案】(1) (2)电流表未调零 (3)控制定值电阻两端的电压不变 (4)C (5) 2 当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比 (6) 增大 减小 【详解】(1)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,电流表需要串联在电路中,电压表需要并联在电路中,而图甲实物图电压表与电流表串联在支路,与定值电阻并联,这是错误的,据此分析完成电路改接,如图所示: (2)在完成了电路连接后,发现闭合开关前,电流表的指针位置如图乙所示,指针偏向零刻度线左侧,未指在零刻度线处,说明电流表使用前未调零。 (3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,当换接不同阻值的定值电阻时,需控制定值电阻两端的电压不变,据此可知滑动变阻器除保护电路外还起到的作用是控制定值电阻两端的电压不变。 (4)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,当换接不同阻值的定值电阻时,需控制定值电阻两端的电压不变,由此可知实验过程中眼睛应注意观察电压表示数,故选C。 (5)[1]分析图像丙取图中一点, ,可求出定值电阻两端电压为 [2]I与的关系图线为过原点的倾斜直线,可知,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,即:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。 (6)电源总电压为6V,定值电阻两端要保持2V时,滑动变阻器需要分担4V的电压,根据串联分压规律,滑动变阻器接入的阻值需要是定值电阻的2倍,当定值电阻为20Ω时,要求滑动变阻器最大阻值至少为40Ω,若滑动变阻器阻值不足,就无法让定值电阻两端电压降到2V: 增大预设的,定值电阻分得的电压变高,滑动变阻器需要分担的电压变小,对滑动变阻器的阻值要求降低; 减小电源总电压,也可以降低滑动变阻器需要分担的电压,从而完成实验。 42.小明组在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是他们组设计的电路,电源电压3V保持不变。 (1)图甲是小明连接的实验电路,实验中滑动变阻器的作用__________________ (2)实验原理:_________ (3)检查无误后,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是__________________; (4)排除故障后,实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图像,如图乙所示。由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_____比; (5)课后小明同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行电流与电压关系的实验探究,你认为小明的这个想法_____(选填“可行”或“不可行”),原因是______________。 【答案】(1)保护电路,同时通过改变自身电阻来改变定值电阻两端的电压,从而得到多组电流、电压数据,探究电流与电压的普遍规律。 (2) (3)R断路 (4)正 (5) 不可行 小灯泡的灯丝电阻会随温度升高而增大,无法控制电阻保持不变,不能探究电流与电压的关系。 【详解】(1)本实验探究电流与电压的规律,需要多次改变定值电阻两端电压获取多组数据,滑动变阻器首先可以在闭合开关前将阻值调至最大,保护电路;其次通过改变接入电路的电阻,改变电路电流,进而改变定值电阻两端的电压,完成多次测量。 (2)探究导体中电流与导体两端电压的关系,实验的理论依据是欧姆定律,公式为,在电阻保持不变时,可以通过改变定值电阻两端电压,观察电流的变化,以此研究电流和电压之间的定量关系。 (3)电流表无示数,说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,则电路故障可能是R断路。 (4)图乙的图像是过原点的直线,说明电阻一定时,电流随电压增大成正比增大,即通过导体的电流与导体两端电压成正比。 (5)探究电流与电压的关系需要控制电阻大小不变,小灯泡的灯丝电阻会随温度升高而明显变化,无法保持电阻恒定,因此不能用小灯泡替代定值电阻完成该实验。 43.在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,实验电路如图所示。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.60 1.90 2.20 2.50 2.80 电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 (1)设计实验时,小明制定了探究的总体思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系;保持电压不变,探究电流与电阻的关系。这种科学探究的方法叫做________。 (2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最________(选填“左”或“右”)端。 (3)闭合开关,通过移动________的位置改变定值电阻两端的电压,测量定值电阻两端的电压U和对应的电流I,记录的实验数据如上表所示。分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值________,从而得出结论:________________________________________。 (4)在探究电流与电阻的关系的过程中,小明将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后,闭合开关,直接读出电流值,这种做法是否正确?答:________;理由是________________________________。 【答案】(1)控制变量法 (2)左 (3) 滑动变阻器滑片 不变 当电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比 (4) 不正确 没有控制定值电阻两端的电压不变⁠ 【详解】(1)探究多个变量对物理量的影响时,每次只控制一个变量改变、其余变量固定不变的实验方法,是控制变量法。 (2)闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值处保护电路。由图可知,滑动变阻器接入右下接线柱,滑片在最左端时,接入电路的电阻丝最长,电阻最大,因此应将滑片调到最左端。 (3)在探究电流与电压的关系实验中,滑动变阻器与定值电阻串联,通过移动滑动变阻器滑片的位置来改变电阻两端的电压。 [2][3]根据表格数据可知,发现电压与其对应电流的比值为 即电压与电流的比值不变,从而得出结论:当电阻一定时,电流与电压成正比。 (4)探究电流与电阻的关系时,必须控制定值电阻两端电压不变。更换更大的10Ω电阻后,根据串联分压规律,定值电阻分得的电压会变大,因没有控制定值电阻两端的电压不变,直接读数所得的结果无法用于实验比较,因此该做法错误。 44.在探究电流与电阻的关系时,小华用两节新干电池、的定值电阻、电压表、电流表、标有“”的滑动变阻器和开关连接的电路如图所示。 (1)闭合开关前,他应将滑动变阻器滑片移到最______边(选填“左”或“右”)。 (2)若所有元件均正常,导线连接处没有断路。当他闭合开关时,会发现电流表______示数,电压表______示数。(均选填“有”或“无”)。 (3)他重新检查了电路,发现有一根导线连接错误,请你将接错的导线打上“”,再画线把它改到正确的位置上。 (4)改接好电路后,再闭合开关,调节滑片,直到电压表的示数为,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为______。接着他将的电阻换成,为继续完成实验,应将滑片往______移(选填“左”或“右”),直到电压表示数仍为。接着他又将的电阻换成,能否仅通过调滑动变阻器使电压表示数仍为______(选填“能”或“不能”)。 【答案】(1)左 (2) 无 有 (3) (4) 左 不能 【详解】(1)闭合开关前,应使滑动变阻器接入电路的阻值最大。图中滑片移到最左端时,接入电路的电阻丝最长,接入阻值最大。 (2)由图可知,电压表串联在电路中。电压表的电阻很大,闭合开关后电路中的电流很小,可近似认为0,所以电流表无示数;电压表两端存在电压,有示数。 (3)原电路中电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中,连接错误。应使定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,正确接线如图所示。 (4)两节新干电池串联,电源电压为3V。定值电阻两端电压为1.2V,通过电路的电流为 滑动变阻器两端电压为 其接入电路的阻值为 将5Ω的定值电阻换成10Ω后,为使定值电阻两端电压仍为1.2V,通过电路的电流为 此时滑动变阻器接入电路的阻值为 接入阻值需要增大,所以滑片应向左移动。 再将10Ω的定值电阻换成15Ω,若定值电阻两端电压仍为1.2V,通过电路的电流为 此时滑动变阻器需要接入的阻值为 而滑动变阻器的最大阻值为20Ω,小于所需的22.5Ω,所以仅调节滑动变阻器不能使电压表示数仍为1.2V。 ◆题型3 多种方法测电阻01 45.某实验小组在做“探究电流大小和电阻的关系”实验,可使用的器材:电压恒为6V的电源、电压表、电流表、滑动变阻器(阻值未知)、开关、四个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻和导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。要求: ①导线不得交叉; ②当滑片P向右移动时,电流表的示数变小。 (2)通过多次实验获得的数据如表所示。 电阻/Ω 5 10 15 20 电流/A 0.6 0.34 0.26 0.22 分析数据发现:电流和电阻不成反比例关系。产生这种现象的原因是__________________ 。 (3)该小组的小明选用其中一个定值电阻来测量滑动变阻器的最大阻值,实验电路图如图乙所示(R为所选的定值电阻),电源电压未知,实验步骤如下: ①将滑动变阻器的滑片P移到A端,闭合开关S,读出电流表的示数I1; ②___________________ ,读出电流表的示数I2; ③计算出滑动变阻器的最大阻值:R滑=____________________ (用题中含有的物理量表示)。 【答案】(1) (2)没有控制导体两端的电压不变 (3) 将滑动变阻器的滑片P移到B端 【详解】(1)要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变小,即变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中。 (2)探究电流与电阻的关系的核心控制变量要求是:每次更换不同阻值的定值电阻后,必须调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压保持恒定。根据表格数据分别计算定值电阻电压: 定值电阻两端电压逐渐变大,没有维持电压不变,因此电流和电阻不成反比例关系。 (3)滑片移到A端时,滑动变阻器接入电阻为0,电路中只有定值电阻R,由欧姆定律得电源电压 ·······① 滑片移到B端时,滑动变阻器接入最大阻值,与R串联,此时总电阻为,电源电压 ·······② ①②联立两式推导可得:。 46.科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。 (1)将图中的器材连接成完整电路,要求:滑片P向B端移动时,电流表示数变小; (2)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,如图2所示,电流表示数_________A,则电阻R的阻值为_________Ω。 (3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据,其中多次测量的实验目的是______。 (4)实验后,科技小组又利用上述器材设计了一个测量未知电阻阻值的实验电路,如图3所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值记为。请将实验步骤补充完整: ①闭合开关、,断开开关,读出电流表的示数为; ②_________,读出电流表的示数为。 ③未知电阻阻值的表达式:_________(用、和表示)。 【答案】(1) (2) 0.5 4 (3)减小误差 (4) 闭合开关、,断开开关 【详解】(1)如图1所示,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电流,当滑片P向B端移动时,电流表示数变小,即接入电路阻值变大,因此应接左下接线柱,如图所示: (2)[1]如图2所示,电流表接小量程,分度值0.02A,示数0.5A。 [2]则电阻R的阻值为 (3)在测量定值电阻的阻值实验中,多次测量取平均值,可减小误差。 (4)[1][2]如图3所示,闭合开关、,断开开关,R0、Rx并联,电流表测R0的电流,电流表的示数为;电源电压可表示为 闭合开关、,断开开关,R0、Rx并联,电流表测干路电流I2,Rx的电流为 Rx的电阻为 47.某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻阻值,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上阀门K可以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)。滑动变阻器铭牌标有“30Ω,2A”字样。 (1)闭合开关前,发现电压表指针如图乙所示,接下来他应进行的操作是__________; (2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至_________(选填“A”或“B”)端; (3)实验中发现无论如何移动滑片P,电流表和电压表的示数始终为0,出现该现象的原因可能是滑动变阻器__________(选填“短路”或“断路”); (4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P到A端,发现电压表示数为3V,电流表示数为0.4A,此时自来水电阻为__________Ω; (5)已知矿泉水中富含矿物质,导电能力更强,同学们在玻璃管内先后装满矿泉水和饮水机的水进行检测,观察到第二次实验电压表的示数较大,可推测学校饮水机的水是_________(选填“矿泉水”或“纯净水”); (6)某同学利用定值电阻R1、定值电阻R2、电阻箱R、单刀双掷开关S、两个相同的电压表(量程为0~3V)等器材,电源电压未知,连接了如图丙所示的电路,也测出了玻璃管内自来水的电阻值。实验步骤如下。 ①把S拨到1位置,记录电压表V1示数; ②把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表V1示数__________(选填相同或不同),记录此时电阻箱的阻值为R; ③计算玻璃管内自来水的电阻值,则=__________。(用R1、R2、R表示)。 【答案】(1)对电压表进行调零 (2)B (3)断路 (4)7.5 (5)纯净水 (6) 相同 【详解】(1)闭合开关前电压表指针没有对准零刻度线,属于使用前的指针未归零问题,只需调节表盘上的调零旋钮,将指针校准到零位即可。 (2)闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处保护电路,结合甲图接线方式,滑片移到B端时接入电路的电阻丝长度最长,阻值最大。 (3)若滑动变阻器短路,电路是通路,电流表、电压表会有示数;若滑动变阻器断路,整个电路断开,没有电流,电表示数都为0,符合题目现象。 (4)滑片移到A端时滑动变阻器接入电阻为0,此时电路仅有独自正常工作,可得自来水电阻为 (5)导电能力越强的水电阻越小,导电能力更弱的纯净水电阻更大;实验时两次是和相同的定值电阻串联分压,水的电阻越大,自身分得的电压(电压表示数)越大,第二次电压表示数更大,说明水的电阻更大、导电能力更弱,是纯净水。 (6)该电路为串联分压电路:S接1时,和串联,电路电流 电源电压为① S接2时,和串联,调整电阻箱使两个电压表示数相同,即电阻箱两端电压等于之前两端的电压,此时电路电流,电源电压为② 联立①②,结合(两个电压表的示数相同)推导可得 48.【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻。 【实验器材】两节新干电池、额定电压为2.5 V的待测小灯泡(正常发光时的电阻约为10Ω)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线。 【实验步骤】 (1)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整,导线不能交叉。 (2)连接并检查好电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则出现这种情况可能的原因是___________。 (3)问题解决后,移动滑片,直至电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为___________Ω(结果保留一位小数)。 【交流合作】 (4)图甲所示的电路___________(选填“能”或“不能”)用于探究电流与电压的关系。 (5)在实验拓展环节,用两只电流表和一个阻值为R0的定值电阻测量额定电压为U额的小灯泡L正常发光时的电阻,设计的实验电路如图丙所示,实验步骤如下: ①闭合开关S,调节滑片P,电流表A1的示数时,小灯泡L正常发光,读出此时电流表A2的示数I2; ②小灯泡L正常发光时的电阻的表达式:RL= ___________(用I1、I2、R0表示)。 【答案】(1) (2)小灯泡断路 (3)8.3 (4)不能 (5) 【详解】(1)两节新干电池串联后的电源电压约为3V,小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表选用0~3V小量程,并联在小灯泡两端;小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω,正常发光时的电流为 小于0.6A,所以电流表选用0~0.6A小量程,串联在电路中;电流应从电表正接线柱流入、负接线柱流出,滑动变阻器一上一下接入,按图连接即可。 (2)电流表无示数说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源接通,则故障可能是电压表所并联的小灯泡可能断路。 (3)电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,图乙示数0.30A。小灯泡正常发光时的电阻为 (4)灯丝电阻随温度变化,实验中电阻不能保持不变,故不能探究电流与电压的关系。 (5)由图可知,灯泡与定值电阻并联后与滑动变阻器串联在电路中,电流表A1在定值电阻所在支路,A2干路上,当示数时灯泡正常发光;示数为,则 故小灯泡L正常发光时的电阻 ◆题型4 多种方法测电阻02 49.测小灯泡电阻所用器材:两节新干电池,电流表电压表各一个,标有2.5V的小灯泡一个,两个滑动变阻器“10Ω  1A”、“20Ω  2A”,开关、导线若干。实验电路如图甲所示: (1)按照图甲所示的电路连接完实物电路图(图乙)后,小明发现有一处错误。请在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。 (2)正确连接电路后,闭合开关S,发现灯泡不亮,电压表示数为零,电流表有示数,产生这种现象的原因可能是________。(填选项前的字母) A.电压表的测量范围选小了 B.灯泡L断路 C.灯泡L短路 (3)排除故障后,移动滑片P,分别测得3组数据,如表所示。第3次实验时灯泡的电阻为________(保留一位小数)。由表中的数据可知,小明选用的滑动变阻器应是________(填“”或“”)。 实验次数 1 2 3 电压U/V 0.5 1.5 2.5 电流I/A 0.16 0.22 0.28 电阻R/Ω 3.1 6.8 (4)分析表格中的数据发现:小灯泡的电阻随电压的增大而________,造成这一现象的根本原因是________。 (5)小明的同桌打算用伏安法测量另一个小灯泡正常发光时的电阻,已知该小灯泡正常发光时的电压为U,他发现电流表损坏,其他元件完好。于是用已有的器材、已知阻值为的电阻和另一块电压表,设计了如图所示的电路图。进行的实验操作如下: ①按电路图连接好电路,并将滑动变阻器连入电路的阻值调到________。 ②闭合开关S,移动滑片,使灯泡两端电压为________,并读出两端的电压为。 ③灯泡正常发光时的电阻=________。(用已知量和测量量表示) 【答案】(1) (2)C (3) 8.9 (4) 增大 灯丝的电阻随温度的升高而增大 (5) 最大值 U 【详解】(1)实物图中灯泡与滑动变阻器并联,电压表串联在电路中,而测量小灯泡电阻时,滑动变阻器应与灯泡串联,电压表与灯并联,所以应当将从开关连接到小灯泡左端的导线去掉,并将小灯泡左接线柱与电压表负接线柱连接。 (2)电流表有示数,说明电路中有电流,故障可能是短路,电压表无示数,说明电压表并联的用电器可能发生短路,故选C。 (3)第3次实验时灯泡的电阻为 当小灯泡两端电压为0.5V时,变阻器两端电压为 则此时变阻器的阻值为 变阻器R1最大阻值为,不符合要求,因此选用的应是R2。 (4)小灯泡在0.5V、1.5V、2.5V电压下的阻值分别为、、,因此,随着电压增大,电阻增大;随着电压增大,灯泡发光变亮,小灯泡的灯丝温度升高,小灯泡灯丝温度升高导致电阻增大。 (5)为保护电路,滑动变阻器应答滑倒阻值最大处;实验要测量小灯泡正常工作时的电阻,因此应当使小灯泡两端电压为正常工作电压U;因为灯与R0串联,电流相等,所以通过灯的电流为 小灯泡电阻 50.小杨在没有电流表的情况下利用如图甲所示电路,测量小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为6V,R0的阻值为10Ω,小灯泡的额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路正确连接,导线不要交叉______。连接电路时开关应该______,闭合开关前需将滑片移至______端。 (2)闭合开关移动滑片,发现小灯泡不发光,电压表V1示数接近电源电压,电压表V2无示数(接线均完好,导线无断路),故障原因可能是___________。 (3)排除故障后,闭合开关移动滑片,电压表V2示数如图乙所示为_______V,此时通过小灯泡的电流为_______A。 (4)继续移动滑片,当电压表V1示数为5V时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的电阻为______Ω。 【答案】(1) 断开 左 (2)小灯泡断路 (3) 1.5 0.15 (4)10 【详解】(1)依整个题意,电路为与小灯泡 L 和滑动变阻器串联,电压表测与小灯泡电压,当电压表示数为5V时,小灯泡正常发光,故选大量程;测两端电压,因灯泡额定电压为2.5V,所以此时示数应为2.5V,故选小量程;滑动变阻器“一上一下”接线,开关控制整个电路,据此作图。 连接电路时,开关应断开,防止电路短路损坏元件。 闭合开关前,滑片应移至最左端,使滑动变阻器接入电阻最大,保护电路。 (2)闭合开关后,小灯泡不发光,示数接近电源电压,说明两端能与电源连通,可能是与小灯泡 L 其中一个断路;无示数,说明故障可能为小灯泡断路。 (3)电压表量程为0~3V,分度值0.1V,示数为1.5V。 因为串联电路电流处处相等,此时通过小灯泡的电流为 (4)因为小灯泡额定电压为,此时电压表 示数为5V,即两端电压(示数)为 所以电路电流为 因此小灯泡电阻为 51.在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示。 (1)小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中。 (2)实验时,先将电阻箱的阻值调为5Ω,然后将滑片P调至______(填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图2所示,读数为______A。断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关,______(填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数; (3)小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流表的示数I,将多组数据描点,画出I-R图像,如图3所示。根据小华的实验数据,______(填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论;原因是没有控制电阻两端的______相等; (4)小明发现利用小华所画I-R图像可以测量未知电阻阻值,在小华的实验电路中,保持滑片P位置不变,将未知电阻元件替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为0.3A,该元件的电阻为______Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许,则电阻测量值______真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”) 【答案】(1) (2) B 0.48 不能 (3) 不能 电压 (4) 10 大于 【详解】(1)探究通过导体的电流与电阻的关系,要测量导体中电流与导体两端电压,因此需要电压表测量电阻箱两端电压。电路图如下: (2)闭合开关前,应将变阻器阻值调至最大,即将其滑片调到B端。 电流表测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A。 电阻箱电阻变大后,闭合开关,其两端电压变大。但在探究电流与电阻关系时,要控制电阻箱两端电压不变,因此此时不能立即记录电流表示数。 (3)小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,此时电阻箱两端电压是变化的。但在探究导体中电流与导体电阻关系时,应该控制电阻箱两端电压不变,所以根据小华的实验数据,不能得出电流与电阻关系,因为没有控制电阻箱两端电压相等。 (4)由图3可知,当电路中电流为0.3A时,电阻箱的阻值为10Ω,所以该元件的电阻为10Ω。 电源电压不变,如果不慎将滑片向右移动了少许,变阻器接入电路的阻值变大了,串联电路的总电阻变大由欧姆定律可知,电路中电流变小,由图3可知,电路中电流越小,对应的电阻值越大,所以电阻的测量值大于真实值。 52.为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻,某同学准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。 (1)该实验的原理是_________。(用公式表示) (2)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整。 (3)________开关后,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动。 (4)滑片P调整到适当位置,电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为________Ω,此时滑动变阻器接入电路的电阻为________Ω。 (5)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作: ①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为_________V; ②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为________V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在图丁中的________(选填“a”或“b”)处。 【答案】(1) (2) (3) 闭合 左 (4) 6.25 5 (5) 2.5 2.5 a 【详解】(1)伏安法测小灯泡电阻的实验原理是。 (2)实验中,小灯泡需与滑动变阻器、电流表串联,故补充两根,一根连接滑动变阻器右上接线柱与小灯泡左端接线柱,另一根连接电流表负极接线柱与小灯泡右端接线柱。据此作图。 (3)连接电路检查无误后,需要闭合开关开始实验。 图乙电压表选量程,分度值0.1V,电压表示数为2.4V,小于小灯泡额定电压2.5V,根据串联分压规律,要增大灯泡两端电压,需要减小滑动变阻器接入的电阻,因此滑动变阻器滑片需向左移动。 (4)图丙电流表选量程,分度值0.02A,电流表示数为0.4A,小灯泡正常发光时电压为2.5V,因此小灯泡正常工作时的电阻 电源为3节干电池,所以电源电压,此时电路中的电流,所以电路的总电阻 因此滑动变阻器接入电路的电阻 (5)①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,此时电压表测量的是小灯泡两端电压,调整b处电阻,使电压表示数为2.5V,即可保证小灯泡正常发光。 ②将单刀双掷开关掷于位置2,电压表测量的是a处电阻两端的电压,保持b处电阻不变,调整a处电阻使电压表示数为2.5V,此时a处电阻可等效替代小灯泡,若要得出小灯泡电阻阻值,a处电阻应为电阻箱,通过读取电阻箱数值即可得出小灯泡正常发光的阻值。 综合攻坚·知能拔高 一、多选题 1.如图所示电路,电源两端电压为U=4.5V且保持不变,电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两个电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下面说法中正确的是(     ) A.电流表A的示数范围为0.15~0.3A B.电压表V1示数范围为0~3V C.电压表V2示数范围为1.5~3V D.滑动变阻器R2的阻值取值范围为5~20Ω 【答案】ACD 【分析】先判断两电阻串联,明确电表测量对象,结合电表和滑动变阻器的安全限制,求出电路最大电流,根据最大电流可得到滑动变阻器最小阻值,结合滑动变阻器最大阻值求出最小电流,结合串联分压规律可求出电压表示数范围。 【详解】A.由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,当电压表的最大示数时,电流 因串联电路中各处的电流相等,没有超过电流表的量程,所以电路中的最大电流 当滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时,电路总电阻最大,电流最小 所以电流表示数范围为,故A正确; B.由以上可知,电压表的最大示数,当电路中电流最小时,电压表的示数最小, 所以电压表V1示数范围为,故B错误; C.当电压表的示数最大时,两端的电压最小, 当电压表的示数最小时,两端的电压最大, 所以电压表V2示数范围为,故C正确; D.当电路中电流最大时,滑动变阻器接入电路中的阻值最小 滑动变阻器接入电路中的最大阻值时,各元件均安全,所以滑动变阻器R2的阻值取值范围为,故D正确。 故选ACD。 2.如图所示的电路中,电源电压为4.5V不变,电阻标有“6Ω  0.5A”,滑动变阻器标有“30Ω 1A”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。闭合开关后,为了保护各电表和元件,则下列说法正确的是(     ) A.电流表示数的变化范围是0~0.5A B.滑动变阻器的电阻允许调节的范围是2.5~12Ω C.电阻两端的最小电压是1.5V D.如果向右移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数之比增大 【答案】CD 【分析】先分析电路的连接及电表的测量对象,再综合定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表的安全限制,确定电路允许的最大电流,结合欧姆定律和串联分压规律求出滑动变阻器接入的最小阻值,再根据电压表的最大量程得到滑动变阻器两端最大电压,求出电路最小电流以及滑动变阻器接入的最大阻值,得到电流、滑动变阻器阻值的变化范围,再依据欧姆定律求出两端的最小电压,电压表与电流表示数之比等于滑动变阻器接入的电阻,滑片右移接入电阻变大则比值变大,最后结合计算结果逐一判断各选项的正误。 【详解】ABC.由电路图可知,与 串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。电路允许的最大电流受额定电流、额定电流及电流表量程限制,电路中的最大电流, 此时电路总电阻 滑动变阻器接入电路的最小阻值 电压表量程为,当时,电路电流最小,两端电压最小 电路最小电流 滑动变阻器接入电路的最大阻值 所以,电流表示数变化范围为 ,滑动变阻器允许调节的范围是 故AB错误,C正确; D.电压表与电流表示数之比,由图可知滑片向右移动时接入阻值变大,即电压表和电流表示数之比增大,故D正确。 故选CD。 3.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的U-I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是(    ) A.乙图中,A是R的U-I图像 B.定值电阻R的阻值为10Ω C.滑动变阻器R1的阻值变化范围为0~20Ω D.滑动变阻器R1的电阻丝连入电路时,电流表的示数为0.4A 【答案】BCD 【详解】A.由实物图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,因串联电路电流处处相等,定值电阻两端电压,两端的电压随电流增大而增大,故B是R的图像;滑动变阻器两端电压,两端电压随电流增大而减小,故A是滑动变阻器的图像,故A错误; B. 由图乙可知,当时,, 电源电压 定值电阻 故B正确; C. 当(电路中的电流最小),滑动变阻器接入阻值最大, 当时,,此时R1两端无电压,,所以R1的变化范围为,故C正确; D. 滑动变阻器连入电路时, 总电阻 此时电路电流 故D正确。 故选BCD。 4.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,,,的变化范围是。当滑动变阻器的滑片P在a端时,电流表的示数为0.36A。那么,当滑动变阻器的滑片P在b端时,电流表的示数不可能是(     ) A.0.46A B.0.36A C.0.26A D.0.16A 【答案】ABD 【详解】AB.当滑动变阻器的滑片P在a端时,滑动变阻器的阻值为0,此时电路中的总电阻最小,由可知,此时的电流值为最大值,即,所以滑动变阻器但凡向右端滑动,电路中电流都不可能大于或等于0.36A,故AB符合题意; CD.结合上述分析可得电源电压 当滑动变阻器的滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路中的总电阻最大,由可知,此时的电流值为最小值,即 假设,整理可得 由于,所以。即,解得。 而,所以,所以。 即滑动变阻器的滑片P在b端时,电流表的示数不可能小于或等于0.18A,故C不符合题意,D符合题意。 故选ABD。 二、单选题 5.一只阻值为10Ω的定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时电阻减小5Ω,电路电流增大0.4A,则两端电压变化为(     ) A.增大2V B.增大4V C.减小2V D.减小4V 【答案】D 【详解】定值电阻与滑动变阻器串联,设原来电路中的电流为,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时电阻减小5Ω,则总电阻变小,电路电流增大0.4A,则后来电路中的电流为 原来两端的电压,后来两端的电压 两端电压的变化量 已知,所以 即两端的电压增大了。因为电源电压恒定,在串联电路中,两端电压增大的量等于两端电压减小的量,所以两端电压减小了。 故选D、 6.如图甲为某款电子测温仪,图乙为它的内部原理图,其中R为热敏电阻,其阻值随着温度的升高而减小,电源电压保持不变。关于此测温仪,下列说法正确的是(  ) A.显示仪是由电流表改装而成 B.被测者体温升高时,电路中电流变小 C.被测者体温升高时,显示仪的示数变小 D.测量相同体温时,若把R0换为阻值更小的电阻,则显示仪的示数变小 【答案】D 【详解】A.由图乙可知,热敏电阻R与R0串联,显示仪并联在R0两端。电源电压不变,热敏电阻的阻值随着温度的升高而减小,若显示仪是由电流表改装而成,则R0被短路,可能会造成电路中电流异常偏大,损毁元件。且在电路中,电压表需要并联在被测电路两端,电流表需要串联在电路中。因此为达到测温的目的,显示仪应由电压表改装而成,故A错误; BC.被测者体温升高时,热敏电阻的阻值变小,电源电压不变,根据串联电路的分压规律可知,热敏电阻两端的电压变小,R0两端的电压变大,显示仪的示数变大。且此时电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,故BC错误; D.测量相同体温时,热敏电阻的阻值相同,若把R0换为阻值更小的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压会更小,因此显示仪的示数会变小,故D正确。 故选D。 7.甲、乙是两根同种材料制成的电阻丝,甲的规格为“12;0.5A”,乙的规格为“8;1A”,关于两电阻丝下列说法正确的是(  ) A.若两根电阻丝的长度相同,则甲电阻丝的横截面积大 B.若两根电阻丝的横截面积相同,则乙电阻丝的长度长 C.将两根电阻丝串联后接在电源两端,电源电压最大为14V D.将两根电阻丝并联后接在电源两端,干路最大电流为1.25A 【答案】D 【详解】A.因甲的电阻大于乙的电阻,故若两根电阻丝的长度相同,则甲电阻丝的横截面积小,故A错误; B.因为甲的电阻大于乙的电阻,故若两根电阻丝的横截面积相同,则甲电阻丝的长度长,故B错误; C.将两根电阻丝串联后接在电源两端,根据串联电路电流处处相等可知,电路最大电流为0.5A,此时甲的电压为 乙的电压为 根据串联电路电压规律可知,此时电源电压最大为 故C错误; D.将两根电阻丝并联后接在电源两端,根据并联电路电压规律可知,电压最大为6V,此时甲的电流为0.5A,通过乙的电流 根据并联电路电流规律可得,干路电流最大为 故D正确。 故选D。 8.如图甲电路,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器,其最大阻值为。闭合开关,当滑片从右端滑到左端的过程中,电路中电流与两电压表示数的关系图像如图乙所示。若仅改变,重复上述操作(电表未超量程),并作出电路中电流与两电压表示数的关系图像。下列满足变小,且的图像是(     ) A. B. C. D. 【答案】D 【详解】由图甲可知,与串联,电压表测两端电压,电压表测两端电压。设电源电压为,两电压表示数分别为、,则。 对于电压表,有,即,所以其图像为上升直线;对于电压表,有,即,所以其图像为下降直线。仅改变,两条直线的斜率和上端点位置均不改变。 当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路电流最大,。由于电源电压和定值电阻均不变,所以最大电流不变。 当滑动变阻器接入最大阻值时,电路电流最小,。由于变小,分母变小,因此新的最小电流满足。 在最小电流处,电压表的最小示数为,电压表的最大示数为。又因为,所以,两段图线在实际取值范围内不再相交,且最低处对应的电流高于原来的。 A.图中最大电流变为,大于原来的,与最大电流不变不符,故A不符合题意。 B.图中两条线仍相交,与不符,故B不符合题意。 C.图中两条线恰在最低点相交,说明,对应,与题设不符,故C不符合题意。 D.图中最大电流不变,最小电流增大,且两段图线不相交,符合上述分析,故D符合题意。 故选D。 三、填空题 9.如图的电路中,电源电压保持不变,所有电表均为实验室学生电表。当只闭合时,电压表示数为6V,电流表的示数为0.4A。当闭合、时,电流表的示数为1A。则此时通过电流表的示数为______A;闭合、、,若将和的位置互换,电流表和电流表的示数不变。闭合、、时,将电流表替换为电压表,若将和的位置互换,电压表和的偏转角度相同。则此时电压表的示数为______V。 【答案】 0.6 5 【分析】根据电路的不同连接方式,利用串并联电路的电流、电压规律以及欧姆定律计算电流和电压。 【详解】当只闭合时,电路为的基本电路,电源电压为6V,由欧姆定律可知 当闭合、 时,电路为和的并联电路,电流表测量干路电流,电流表测量通过的电流,根据并联电路电流的规律,的示数为 闭合、、时,、、并联,测通过和的总电流,测通过和的总电流。若将和的位置互换,电流表和电流表的示数不变,说明和的大小相等,为 闭合、、时,若将和的位置互换,电流表替换为电压表,则、、串联,测 两端电压,测和两端电压。测和两端电压,和偏转角相同,故的示数是示数的 5 倍,而串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律可知,综上,则、、 两端电压分别为 1V、1V、4V,故的示数为 10.小高运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻,电源电压恒为,的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为,电流表量程为,当被测身高增加时,身高计的示数增大,身高计是由______表改装而成的,据此设计的电子身高测量仪的仪表刻度是______(选填“均匀”或“不均匀”)的;为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围为______。 【答案】 电压 不均匀 4~10 【分析】分析当被测身高增加时,滑片P的移动方向,判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,由串联电路特点和欧姆定律判断电流表和电压表示数的变化,据此可知身高计的示数增大是哪个电表改装而成的;根据串联电路特点和欧姆定律表示出身高计的示数,分析函数关系可知该身高计的刻度是否均匀;电路安全需要同时满足所有元件的限制条件,结合串联电路的特点和欧姆定律计算变阻器接入电路的阻值范围。 【详解】由电路图可知,R1​与R2​串联,电流表测电路总电流,电压表测R2两端电压。当被测身高增加时,滑动变阻器R2接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数减小,不符合“身高增加示数增大”的要求;而R2分压随自身电阻增大而升高,电压表示数增大,符合要求,因此身高计是电压表改装而成。 串联电路中电流,R2​两端电压,可见U2​和R2​不是正比例函数关系,而身高变化对应R2接入阻值的线性变化,因此电压表的示数随身高的变化不成正比,仪表刻度是不均匀的。 电路安全需要同时满足所有元件的限制条件:R2​阻值越小,电路电流越大。R2​允许的最大电流为0.5A,电流表量程为0~0.6A,因此电路允许的最大电流为。此时电路总电阻 滑动变阻器最小接入阻值 R2​阻值越大,它分得的电压越高。电压表量程为0~3V,因此R2​两端最大电压为,此时R1​两端电压 电路电流 滑动变阻器最大接入阻值 因此变阻器接入电路的阻值范围为。 11.一只标有“10Ω 0.6A”的定值电阻和一只标有“30Ω 0.5A”的定值电阻, 在保证所有电路元件安全的前提下,若将它们串联接入电路,则电路两端允许加的最大电压为__________; 若将它们并联接入电路,则电路中干路电流的最大为_________。 【答案】 20V 0.8A 【详解】若将两电阻串联,根据串联电路电流规律:电路中电流处处相等。为保证安全,电流不能超过任一电阻的额定电流,故电路最大安全电流为0.5A。总电阻 由欧姆定律得,电路最大允许电压 由欧姆定律得,允许的最大电压为 允许的最大电压为 两电阻并联时,根据并联电路电压规律:各支路电压相等。为保证安全,电压不能超过任一电阻允许的最大电压,故电路最大安全电压为。通过电阻的电流为 通过30Ω电阻的电流为 干路最大电流 12.在如图所示电路中,电源电压为18伏,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。电流表和电压表的表盘如图所示。在不损坏电路元件的情况下,在最大范围内移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变化范围为0.2安~0.9安,用定值电阻R0替换R1后,在最大范围内移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变化范围为0.6安~1.2安。则滑动变阻器R2的规格为“_______欧 ________安”;定值电阻的阻值R1=_______欧;R0=_____欧。 【答案】 70 1.2 20 5 【详解】电路中(或)与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压,电源电压,电压表测量范围为(电源电压18V,因此选该量程)。 原电路中,滑动变阻器接入电阻为0时,电路电阻最小,电流最大,,此时总电阻就是 ,则 电流最小时,此时滑动变阻器全部接入电路,总电阻 因此滑动变阻器最大阻值 此时两端电压 符合电压表量程要求。 替换后,电流最小,此时电压表达到最大量程,因此两端电压 得 电流最大,该电流是不损坏滑动变阻器的最大电流,即滑动变阻器的允许最大额定电流为。 验证可知,所有条件均符合题意。 四、实验题 13.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,某实验小组选用5Ω、10Ω、20Ω、40Ω四个定值电阻,电压恒为6V的电源,“40Ω1A”的滑动变阻器等器材,设计了如图甲所示的电路。 (1)闭合开关后,发现两电表指针偏转情况如图乙所示,则电路存在的故障可能是(     ) A.电流表坏了 B.滑动变阻器短路 C.电阻处接触不良 D.电阻短路 (2)排除故障后,接入10Ω的电阻“探究电流与电压的关系”; ①当电压表示数为2.8V时,电流表示数如图丙所示,为___________A;实验小组记录的数据如表所示,小红分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,这组数据对应的实验序号是___________; 序号 1 2 3 4 5 6 U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 3.0 I/A 0.10 0.14 0.20 0.25 0.30 ②分析正确的数据,可得出结论:___________; (3)接着小红继续按图甲所示电路,将5Ω、10Ω、20Ω、40Ω这四个定值电阻单独接入电路,探究电流与电阻的关系; ①实验中控制定值电阻两端的电压为2V不变,她用5Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关,换上10Ω电阻,闭合开关后,为使电阻两端的电压仍为2V,此时应将滑片适当向___________(选填“左”或“右”)调; ②她发现当接入___________Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都无法达到2V,为了完成实验,她可以适当地___________(选填“增大”或“减小”)电源电压,或者将滑动变阻器换成最大阻值至少为___________Ω的滑动变阻器也可以完成实验。 【答案】(1)C (2) 0.28 1 电阻一定时,电流与电压成正比 (3) 左 40 减小 80 【分析】本题考查了电路相关知识点。 【详解】(1)图乙现象:电流表几乎无示数,电压表满偏为3V。 A.电流表坏了,电压表也无电流,示数为 0,故A错误; B.滑动变阻器短路,电路总电阻小,电流很大,电压表测电源电压,电流表有示数,故B错误; C.电阻处接触不良,电路断路,电流为0;电压表两端通过滑动变阻器接电源两极,电压表指针满偏,符合现象,故C正确; D.电阻短路,电压表示数为 0,电流表有示数,故D错误 故选C。 (2)[1]电流表量程 0~0.6A,分度值 0.02A,指针 0.28A,电流表示数为0.28A。 [2]由表格数据可知,当定值电阻两端电压为1V时,通过定值电阻的电流为0.1A,由串联电路电压规律可知,此时滑动变阻器两端电压为 则滑动变阻器接入电路的阻值为 而本实验提供的滑动变阻器的最大阻值为40Ω,因此第1组实验数据不符合实际。 [3] 由表格数据可知,当电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,因此可得出结论:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。 (3)[1] 实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用5Ω的电阻完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关,换上10Ω电阻,这时定值电阻的阻值变大了,根据串联电路的分压特点,定值电阻的电压变大,为了使电阻两端的电压恢复到2V,应增大滑动变阻器两端电压,根据串联电路分压原理,变阻器接入电路的阻值也应该变大,观察实物图可知,此时应将滑片适当向左调。 [2]最大临界电阻计算,控制,电源6V,则滑动变阻器分压为 串联电路电流相等,即 得出 则 现有滑动变阻器最大电阻40Ω,代入最大可完成实验的电阻为 接入40Ω 时,需要滑变阻值 超过现有40Ω,无论怎么调滑片,电压都高于 2V。 [3]调整电源电压:定值电阻两端固定 2V,滑变最大 40Ω,R=40Ω时, R滑=2R,滑变分压需 4V;若减小电源总电压,滑变所需分压降低,就能把定值电阻电压控制在 2V,故填减小。 [4]更换滑动变阻器,R=40Ω, 串联分压电阻比等于电压比,则 即滑动变阻器最大阻值至少80Ω。 五、简答题 14.某同学认为:由变形可得,而就表明:导体的电阻R跟它两端的电压成正比,跟电流成反比。这种说法对吗?为什么? 【答案】这种说法不对,导体的电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,只是计算电阻的一种方法,不能说导体的电阻R跟它两端的电压成正比,跟电流成反比。 【详解】略 六、计算题 15.在如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,移动滑片到某位置时,电压表示数为13伏,电流表示数为0.2安,它们的表盘如图(a)、(b)所示。 (1)求此时变阻器R2的阻值。 (2)在不损坏电路元件的情况下,移动滑片过程中,发现电流表指针变化的角度和电压表指针变化的角度完全相同,且电流表最大示数为0.5安,电压表最大示数为14.4伏。根据以上信息确定各元件规格。(即R1的阻值、电源电压、变阻器的参数) 【答案】(1) (2)的阻值是,电源电压为,变阻器的参数为“” 【详解】(1)由电路图可知,与串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量变阻器两端的电压,的接入电阻值 (2)电流表最大示数为,则电流表量程为,分度值为,电压表最大示数为,则电压表量程为,分度值为,根据串联电路规律和欧姆定律,表示电压表示数为时的电源电压 根据电流表最大示数为,则最大电流 电流表最小值 所以,电流表指针偏转的格数 根据电压表最大示数为,则电压的最大值 电压表的最小值 所以,电压表指针偏转的格数 因为电流表指针变化的角度和电压表指针变化的角度完全相同,所以 即 联立解得的阻值,电源电压,变阻器的最小接入电阻,最大接入电阻,所以变阻器的参数为“”。 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第十四章 欧姆定律(单元复习·专项训练)物理新教材北师大版(北京)九年级全一册
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