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让教与学更高效
专题04欧姆定律
考点1电流与电压、电阻的关系
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】①
②定值电阻R断路
③0.1④
↑IA
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
00.51.01.52.02.53.0UN⑤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
5.【答案】(1)左
(2)
(3)
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个I/A
0.6
0.4
0.2
断
(4)①右
②0.12
(5)
0
10
20
30R/2
6.【答案】(1)①断路
②0.2
(2)一定
(3)①10
②
(4)更小
7.【答案】(1)最左端
(2)
(3)正
比
(4)1
(3)如表格数据,电压与电流的比值都等于10,是一个
定值,故结论是电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)如图丙,图像是一个曲线,当接入52的电阻时,电流为0.4A,当接入102的电阻时,电流为0.2A,
当接入202的电阻时,电流为0.1A,电阻与电流乘积均为2V,是一个定值,故对电流与电阻关系进行探
究时,所控制的定值电阻两端电压U0=2V。由于电源为两节新的干电池,则电源电压U=3V,则根据串
联电路各部分电路电压之和等于电源电压,滑动变阻器两端的电压UR=U-U。=3V-2V=1V
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个UV
(Io:Um-Uo)
Um-Uo
Um
Um1,0
U
8.【答案】(1)
(2)
U
9.【答案】①机械能
②做功
③100
④400
⑤25
⑥A
10.【答案】①
②左
③短路
④0.3⑤
右
⑥反比
⑦B
D
考点2欧姆定律
1.【答案】D
2.【答案】BD
3.【答案】ABD
4.【答案】BD
5.【答案】①10
②10
6.【答案】①
20
②
20
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7.【答案】①1A
②6
8.【答案】(1)3V:(2)602
9.【答案】①
10
②
10
10.【答案】①
3
②
3
》
考点3电阻的测量
1.【答案】C
2.【答案】BCD
④
R
3.【答案】(1)
(2)按照图所示的电路图连接电路;闭合开关S,读出电流表示
:Ro
Rx=
2
数I1、I;根据并联电路各支路两端电压相等得U=RI1=RxI2,求出
A
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4.【答案】①
②断开
③A④10.4⑤灯丝
的电阻受温度的影响
⑥将电压表与滑动变阻器并联,调节滑片使电压表示数为0.7V,记下电流
表的示数I,则灯泡电阻为R=3.8VI
5.【答案】(1)
Ro
R
A
(2)根据所设计的电路图,拟定的实验步骤为:①按照电路图连接电路:
②将开关的“刀”掷于触点“1”,记下电流表的示数11;③将开关的“刀”掷于触点“2,记下电流
表的示数:8)R,=1,
-2R0
Ro
A
(2)根据所设计的电路图,拟定的实验步骤为:①按照电路图连接电路:
②将开关的“刀”掷于触点“1”,记下电流表的示数I1;③将开关的“刀”掷于触点“2”,记下电流表
的示数I2。
(3)在②中,由欧姆定律的变形公式,电源电压U=I1R在③中,两电阻串联,电流表测电路中的电流,
由欧姻定律的变形公式,电路的总电阻R=V=I,R根据电阻的串联,待测电阻的电阻
I2 I2
1R0-R
Rx=R-Ro=
I,-2R
12
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6.【答案】(1)
(2)
实验次数
电压UV
电流I/A
电阻R/
电阻平均值R/Q
1
2.4
0.3
8
2
3
骏g
(2)本实验需要测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,根据欧姆
定律公式计算电阻,且需要多次测量取平均值减小误差。由图可知,电压表示数为2.4V,电流表示数为
0,3A,则R=-24-8Q故实验数据记录表格如下:
I0.3A
实验次数
电压UW
电流I/A
电阻R/
电阻平均值R/2
1
2.4
0.3
8
2
3
7.【答案】(1)滑片P移到a端
(2)滑片P移到b端
(3)
U1-U2
A
8.【答案】(1)
(2)实验步骤:①按照电路图连接电路;②闭合开
关S1、S2,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数I1;③断开开关S2,保持滑片位置不动,
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读出电流表的示数I2。
11-12U0
(3)R2I12
(2)略。
(3)闭合开关S1、S2,变阻器R2单独接入电路,电流表测电路电流,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读
出电流表的示数,则变阻器R接入电路阻值为R个
,=断开开关S,R,和变阻器R,串联,电流表测电路
_Uo则R,阻值为
电流,保持滑片位置不动,读出电流表的示数2,则总电阻为R总一,
_Uo_Uo=I-12Uo
R,=R8-R2=1-I112
A
9.【答案】(1)
(2)实验步骤:
①闭合开关S1、S2,记下电流表示数为I1:
②断开开关S,:记下电流表示数为1,°
(3)I2R1
I1-I2
(2)实验步骤:①闭合开关1、S2,记下电流表示数为1:②断开开关S2,记下
电流表示数为12。
(3)由电路图可知,闭合开关S1、S2,只有R2连入电路,电流表示数为I1,由串联电路的规律和欧姆定律
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可得电源电压为U=I1R2…①断开开关S2时,R1和R2串联在电路中,电流表示数为2,由串联电路的规
I2Ri
律欧定律可得电遂电压为,R+R,②联立D②可得R、,
考点4欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】BC
4.【答案】(1)6V;(2)0.3A;(3)202
5.【答案】(1)6V(2)0.5A
6.【答案】①1.2
②1:4
U
【含案】()如图,根欧烟完律可知通过R的电流为卡通过R:的电流为,R根据并联
电流特点可,适过干路的总电流为对=,+尽+是根者欧婚定律可如,关联他客合电肌R为
R-U-_U
1
,11,1
V+夏+放有RR+R:(2》)025A
十
R R2 R R2
8.【答案】①11
②1.1
9.【答案】102,202
10.【答案】①3
②2:1
》
考点5电路的动态分析
1.【答案】A
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2.【答案】BC
3.【答案】BC
4.【答案】AD
5.【答案】①不变
②变大
6.【答案】①2:5
②5:3
个IA
310
3U210
Uo
U。
7.【答案】(1)
,;(2)
2
2
8.【答案】(1)0.3A
(2)1.0×10kg
9.【答案】(1)6V
(2)0.3A
10.【答案】(1)R2na=
0:(2)3R=
Uo
Io
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专题04 欧姆定律
5大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 电阻的测量
4. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
5. 电路的动态分析
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中,分别用电阻、进行实验,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的关系图像,由图可知( )
A.
B. 当两端电压为0时,其电阻为0
C. 通过导体的电流与导体两端的电压成反比
D. 将它们串联接到同一电路中,通过的电流较大
【答案】A
【详解】A.由图像可知,两电阻两端的电压相等时,通过R1的电流大于通过R2的电流,即I1>I2,由可知,电压一定时,电流与电阻成反比,则R1<R2,故A正确;B.电阻是导体的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,故B错误;C.由可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故C错误;D.串联电路中电流相等可知,将它们串联接到同一电路中,通过R1、R2的电流一样大,故D错误。故选A。
2.(25-26九上·天津南开区·期中)小明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法错误的是( )
A. 依据图像可知
B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零
C. 当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A
D. 甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上,干路中的电流为0.9A
【答案】A
【详解】A.依据图像可知,电流相等时,甲导体的电压小于乙导体的电压,由欧姆定律得。故A错误,符合题意;B.导体的电阻与电压无关,导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故B正确,不符合题意;C.依据图像可知,当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A,故C正确,不符合题意;D.甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上,甲、乙电流分别为0.6A、0.3A,干路中的电流为。故D正确,不符合题意。故选A。
3.(25-26九上·天津南开区·期中)如图为我国“翼龙”多用途无人机,它利用传感器R感知风速(风速越大R电阻越大)。若风速表(电表)示数随风速的增大而增大,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.与串联,电流表测电路总电流,电源电压不变,总电阻当增大时,总电阻增大,由欧姆定律可知,电路电流减小,电流表示数减小,故A不符合题意; B.与串联,电压表并联在电源两端,测量电源电压,无论如何变化,电压表示数始终等于电源电压,保持不变,故B不符合题意; C.与串联,电压表测量两端电压,增大时,由串联分压规律可知,越大,分得的电压越大,电压表示数越大,故C符合题意; D.与串联,电压表测量两端电压,增大时,总电阻增大,电路电流减小,是定值电阻,由可知,两端电压减小,电压表示数减小,故D不符合题意。故选C。
4.(25-26九上·天津滨海新区·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 (导线不得交叉);
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.5V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为 A;
(4)继续实验,记录实验数据如下表,请你根据表中数据在图丙中描点作出图像 。分析图像可以得到的结论是 。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.2
0.3
0.38
0.5
0.6
【答案】① ② 定值电阻R断路 ③ 0.1 ④ ⑤ 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
【详解】
(1)[1]滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱串联使用,故可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连(也可以将变阻器的左下接线柱和开关的右接线柱相连),如图: (2)[2]若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则故障为与电压表并联的定值电阻R断路了。
(3)[3]读图可知,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则电流表的示数为0.1A。
(4)[4][5]根据表格数据,描点、连线作出图像,如图: 图像为倾斜直线,为正比例函数图像,可得出结论: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。
5.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,原因可能是定值电阻 路。
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为 A。
(5)实验数据如下表所示,请在图丙中描绘出I-R的关系图像。
实验次序
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.3
0.6
【答案】(1)左 (2) (3)断 (4)① 右 ② 0.12 (5)
【详解】
(1)为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图甲可知,滑动变阻器的滑片右侧的电阻丝接入电路,所以滑片应移到最左端。
(2)题图甲中定值电阻没有接入电路中,电流表应跟定值电阻串联,电压表应跟定值电阻并联,把开关与电阻右端相连的导线改接到电阻的左端即可。如图所示: (3)电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,由此可知电路故障是定值电阻断路了。
(4)[1]将30Ω的电阻换成25Ω的电阻后,为保证电阻两端的电压不变,根据“换小调小”原则可知,此时应将滑动变阻器连入电路中的电阻减小,即将滑片向右移动。[2]由题图甲可知,电流表使用的量程是0~0.6A,所以题图乙中电流表的示数为0.12A。
(5)根据表中实验数据,在题图丙坐标系中标出对应的点,然后用平滑的线把各点连接起来即可。如图所示:
6.(25-26九上·天津河北区·期中)小明同学利用图甲中的器材探究通过导体A、B中的电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值,原因可能是导体A发生 (选填“短路”或“断路”);排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为 A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的电流表示数。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是 的,因此将这个比值定义为导体的电阻;
(3)根据电阻定义可知导体B的阻值为 Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中电阻 (选填“d”“e”或“f”)。
实验次数
①
②
③
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.3
0.4
(4)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;②将15Ω的电阻替换为B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前次实验 (选填“更大”或“更小”);③将电阻B替换为A再次进行实验。
【答案】(1)① 断路 ② 0.2 (2)一定 (3)① 10 ② e (4)更小
【讲解】(1) [1]试触开关,发现电流表无示数,则电路发生断路,电压表指针偏转到最大值,说明电压表外侧电路正常,则原因可能是导体A发生断路。[2]如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(2) 由图丙可知,导体A和导体B的图像是过原点的直线,导体A两端的不同电压与对应电流的比值为导体B两端的不同电压与对应电流的比值为由上述可知,同一导体两端的电压与通过电流的比值是一定(相同)的。
(3) [1][2]根据电阻定义可知导体B的阻值为导体A的阻值为色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,由导体A和导体B的阻值和对应色环可知,黑色代表数字0,绿色代表数字5,棕色代表数字1,因此15Ω的电阻对应的色环十位数应为棕色,个位数应为绿色,故应选用图戊中电阻e。
(4) 根据串联分压知识可知,阻值越大,分压越多,将15Ω的电阻替换为B,导体B的阻值10Ω,电阻的阻值减小,分压变小,要使B两端电压达到固定值,则应减小变阻器的阻值,使变阻器的分压变小,从而使电阻两端电压增大为固定值,故变阻器接入的阻值应比前次实验更小。
7.(25-26九上·天津部分区·期中)当在做“探究电流与电压、电阻关系”实验时,需准备以下器材:两节干电池(每节干电池电压为1.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关、导线若干。
(1)根据电路图甲连接实物图乙,在闭合开关S之前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“最左端”或“最右端”);
(2)图乙所示的实物图,导线连接有误,请你找出这根连错的导线,在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;
(3)问题解决后,接入电阻为10Ω的电阻器进行实验,得到下表数据,进行分析后得出的实验结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 ;
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)接下来分别接入其他电阻,再次对“电流与电阻关系”的实验进行探究,并作出了如图丙所示图像。请你通过图像中所给信息,计算出实验过程中滑动变阻器两端的电压 。
【答案】(1)最左端 (2) (3)正比 (4)1
【讲解】(1) 为了保护电路,在闭合开关S之前,滑动变阻器的滑片需要位于阻值最大处,故滑片需要位于最左端。
(2) 滑动变阻器应该与定值电阻串联,故开关到定值电阻的那根导线连接错误,而且电压表应该并联在定值电阻两端,电流从电池的正极出发,经过开关、滑动变阻器后需要经过定值电阻再经过电流表回到负极,故改正后如图所示:
(3) 如表格数据,电压与电流的比值都等于10,是一个定值,故结论是电阻一定时,电流与电压成正比。
(4) 如图丙,图像是一个曲线,当接入5Ω的电阻时,电流为0.4A,当接入10Ω的电阻时,电流为0.2A,当接入20Ω的电阻时,电流为0.1A,电阻与电流乘积均为2V,是一个定值,故对电流与电阻关系进行探究时,所控制的定值电阻两端电压。由于电源为两节新的干电池,则电源电压U=3V,则根据串联电路各部分电路电压之和等于电源电压,滑动变阻器两端的电压
8.(25-26九上·天津河北区·期中)小明利用图甲所示电路研究“电流与电压关系”时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,定值电阻的U-I关系图象如图乙所示。其中、、均为已知量,电源电压不变。
请解答如下问题:
(1)写出电源电压值;
(2)在乙图所示的坐标系中,画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图象,并通过计算(要求:写出计算过程)在图象中标出端点的坐标。
【答案】(1) (2)
【讲解】(1) 分析电路图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,当滑片位于最左端时,滑动变阻器阻值为0,此时电路中总电阻最小,电流达到最大,此时的电压即为电源电压,结合图像可知电源电压为Um。
(2) 定值电阻和滑动变阻器串联,当滑片位于最右端,电路中电流最小为I0时,根据图像和欧姆定律可得,定值电阻的阻值为,此时滑动变阻器的阻值最大,根据串联电路电流处处相等,此时总电阻为,则滑动变阻器的最大阻值为闭合开关S,滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,滑动变阻器阻值变小,根据串联电路的分压规律,其两端电压是减少的,且电压为由此可知,滑动变阻器的电压与电流成一次函数关系。因定值电阻与滑动变阻器两端电压之和等于电源电压不变,故当电路中电流最小为I0时,由串联电路的电压规律可知,此时滑动变阻器两端的电压最大为当滑动变阻器接入电路中的阻值最小为零时,此时滑动变阻器两端电压为零,由欧姆定律可得,此时电路中的最大电流为据此在图示的坐标系中,画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图像,并标出端点的坐标,如下:
9.(25-26九上·天津和平区第二十一中学·期中)2020年11月24日嫦娥5号搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷在海南文昌发射中心成功发射,于12月1日成功选定着陆点后,开始避障下降和缓速垂直下降,最终平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区,并取回月壤,这在全世界是第一次。某小组对这一事件进行了项目化学习。下面是该小组同学交流的实践内容,请帮助完成下列内容。
【项目分解】
(1)分析火箭上升过程和返回时能量转化
(2)设计测温仪报警器
【项目实施】
(1)“嫦娥5号”上升时,燃料燃烧时化学能转化为内能,内能再转化为 ,使“嫦娥5号”加速上升;
(2)“嫦娥5号”返回地面进入大气层后表面温度急剧升高,是通过 方式改变了物体的内能;
(3)小组同学想到为确保“嫦娥5号”正常工作而搭载剖面测温仪。为此他们设计了一款智能测温报警器,智能测温报警电路如图乙所示:电源电压为,报警器(电阻不计)通过的电流超过时就会报警,电阻箱最大阻值为,滑动变阻器最大阻值为,热敏电阻阻值随温度的变化关系如图丙所示;
要求:当所测温度达到或超过时,系统报警,按照下列步骤调试电路;
a.电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到 ;
b.将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警,此时滑动变阻器的阻值为 ;
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用;
【项目拓展】
(1)用上面测试好的报警电路进行测温,测得此时的环境温度为,此时该电路中的电流是 mA;
(2)环境温度为时,与环境温度为50摄氏度时相比较,两端的电压是升高了还是降低了 。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
【答案】① 机械能 ② 做功 ③ 100 ④ 400 ⑤ 25 ⑥ A
【详解】【项目实施】
(1)[1]“嫦娥5号”上升时,燃料燃烧时化学能转化为内能,内能再转化为机械能,使“嫦娥5号”加速上升,使“嫦娥5号”的机械能增大。
(2)[2]“嫦娥5号”返回地面进入大气层后,“嫦娥5号”克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,内能增大,表面温度急剧升高,是通过做功方式改变了物体的内能。
(3)[3]由图丙得,温度为50℃时,热敏电阻阻值为,所以电路接通前,用电阻箱代替热敏电阻,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到100Ω。[4]将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警,此时滑动变阻器与电阻箱串联,报警器(电阻不计)通过的电流超过30mA时就会报警,由欧姆定律得,此时电路电阻为由串联电路电阻特点得,此时滑动变阻器的阻值为【项目拓展】
(1)[5]由图丙得,环境温度为时,热敏电阻阻值为,则此时该电路中的电流
(2)[6]由图丙得,环境温度降低时,热敏电阻阻值变大,根据串联分压原理可知,热敏电阻电压变大。所以环境温度为时,与环境温度为50℃时相比较,两端的电压是升高了。故选A。
10.(25-26九上·天津和平区第二十一中学·期中)同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源(调至6V进行实验)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉);
(2)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,记录的实验数据如表格所示。请将表格未填写的数据补充完整;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(5)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;
(6)由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(7)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 (填序号)。
A.20Ω 0.6A
B.60Ω 0.5A
C.80Ω 0.3 A
【答案】① ② 左 ③ 短路 ④ 0.3 ⑤ 右 ⑥ 反比 ⑦ B
【详解】
(1)[1]变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示: (2)[2]连接电路时,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端。
(3)[3]开关闭合后,电流表有示数,电路为通路;电压表没有示数,说明被测对象两端电压为0,根据欧姆定律可以知道,这部分的电阻为0,故障可能是定值电阻R短路。
(4)[4]根据第1组可知,电阻为故第2组实验电流为(5)[5]根据串联分压原理可知,实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,电阻变小,其分得的电压变小;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动。
(6)由图丙知,电阻的电流与电阻之积为:UV=I′R′=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(7)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U′-UV=6V-2V=4V变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×20Ω=40Ω又因实验中电路中最大电流为0.4A。故AC不符合题意,B符合题意。故选B。
考点2 欧姆定律
1.(25-26九上·天津滨海新区·期中)图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为( )
A. 40Ω
B. 30Ω
C. 20Ω
D. 10Ω
【答案】D
【详解】由图像知,通过该导体的电流与导体两端的电压成正比,说明导体的电阻不随温度变化而变化;由欧姆定律可得,导体的电阻故选D。
2.(25-26九上·天津滨海新区·期中)(多选)在某一温度下,连接在电路中的两段导体和中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知( )
A. A导体的电阻为
B. B导体的电阻为
C. 导体两端电压为时,通过导体的电流为
D. 导体两端电压为时,通过导体的电流为
【答案】BD
【详解】AB.由图可知,A、B导体的电阻为故A不符合题意,B符合题意。CD.当电压为3V时, 通过A导体的电流为0.6A,通过B导体的电流为0.3A,故C不符合题意,D符合题意。故选BD。
3.(25-26九上·天津滨海新区·期中)(多选)在图甲所示电路中,电源电压恒定,是定值电阻,当滑片从b端滑到a端过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列选项正确的是( )
A. 定值电阻的阻值是
B. 电源电压为
C. 滑动变阻器连入电路的最大阻值为
D. 当滑片P移至中点时,电流表的示数是
【答案】ABD
【详解】C.根据图像可知,滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小,为,此时加在滑动变阻器两端的电压,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值为故C错误;AB.由乙图可知,电路中的电流最小,为,电源电压当滑动变阻器的阻值最小为0时,电路中的电流最大,为,电源电压联立以上两式可得,,故AB正确;D.当滑片P移至中点时,滑动变阻器接入电路的阻值由欧姆定律得此时电路中的电流为故D正确。故选ABD 。
4.(25-26九上·天津河北区·期中)(多选)甲乙两地之间的输电线发生短路时,如图所示,需要在甲地进行检测,确定短路位置,已知甲乙两地相距50km,已知每条输电线每1千米的电阻为0.2Ω,检测用电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为20Ω,电压表量程为0~3V,某次检测电压表示数为1V(图中未画出电压表位置),则电压表并联位置、短路位置到甲地的距离分别为( )
A. 电压表应在甲地,接在两点间
B. 电压表应在甲地,接在两点间
C. 短路位置到甲地的距离为20km
D. 短路位置到甲地的距离为10km
【答案】BD
【详解】AB.由题知,输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,在甲地利用图中的检测电路进行检测;甲地是电源所在位置,电阻R0与导线电阻R线串联,要确定短路位置,需要测出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻。若电压表接在EF处时测R0两端的电压,由题知,闭合开关后,电压表示数为1V,即U0=1V,由串联电路的电压特点可得,导线两端的总电压为因串联电路的电流处处相等则电路中的电流由可得,甲地到短路位置两输电线的总电阻根据题意可得,甲地到短路位置两输电线的总长度因两条输电线是并排架设的,所以短路位置离甲地的距离故此种情况不符合题意舍去,即电压表不能接在EF两点间,只能接在MN两点之间了,故A不符合题意,B符合题意;CD.由以上知,电压表应接在MN两点之间测导线两端的总电压,由题知,闭合开关后,电压表示数为1V,即,由串联电路的电压特点可得,电阻R0两端的电压因串联电路的电流处处相等,则电路中的电流由可得,甲地到短路位置两输电线的总电阻根据题意可得,甲地到短路位置两输电线的总长度因两条输电线是并排架设的,所以短路位置离甲地的距离故此种情况符合题意,故短路位置到甲地的距离为10km,C不符合题意,D符合题意。 故选BD。
5.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)一导体两端电压为3V时,通过的电流为0.3A,则此导体的电阻为 Ω;当该导体两端电压为0时,导体的电阻为 Ω。
【答案】① 10 ② 10
【详解】[1]导体两端电压为3V时,通过的电流为0.3A,则此导体的电阻为[2]导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,电阻大小取决于导体的材料、长度、横截面积,所以,当该导体两端电压为0时,导体的电阻值仍然不变为10Ω。
6.(25-26九上·天津滨海新区·期中)有一个电阻,如果在它两端加的电压时,通过的电流为,电阻的阻值是 ;如果电阻两端电压为,电阻的阻值是 。
【答案】①
20 ②
20
【详解】[1]电阻的阻值[2]电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、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。所以当电阻两端电压为零时,电阻的阻值仍为 20Ω 。
7.(25-26九上·天津滨海新区·期中)一段导体两端电压是3V时,导体中的电流是0.5A。如果电压增大到6V;导体中的电流是 ;如果电压减小到1.5V时,导体中的电阻为 Ω。
【答案】① 1A ② 6
【详解】[1]导体的电阻R==6Ω因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当电压增大到6V时,导体的电阻仍为6Ω不变,当电压增大到6V时,通过导体的电流I′==1A[2]因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压减小到1.5V时,导体中的电阻为6Ω。
8.(25-26九上·天津经济技术开发区第一中学·期中)如图所示的电路中,已知电阻的阻值为,假定电源电压保持不变。只闭合开关S时电流表的示数为,开关S和均闭合时电流表的示数为。求:
(1)电源电压的大小;
(2)电阻的阻值。
【答案】(1) 3V;(2)
【详解】
(1)只闭合开关S时,电阻接入电路,则电源电压的大小为(2)开关S和均闭合时,两个电阻并联,电阻支路电流不变,电流表测量干路电流,根据并联分流可知电阻的支路电流为则电阻阻值为答:(1)电源电压的大小为3V;
(2)电阻的阻值为。
9.(25-26九上·天津津南十校·期中)加在某定值电阻两端的电压为,通过它的电流为,该定值电阻的阻值是 ;当电压为时,该定值电阻的阻值是 。
【答案】①
10 ②
10
【详解】[1]由欧姆定律可知,定值电阻的阻值[2]定值电阻的阻值不会随其电压的变化而变化,故当它两端的电压为5V时,该定值电阻的阻值不变,仍为10Ω。
10.(25-26九上·天津十九中·期中)某定值电阻两端加上6V的电压时,测得通过它的电流为2A,则其阻值为 ,若电压为0,则它的阻值为 。
【答案】①
3 ②
3
【详解】[1]根据欧姆定律公式,当电压为6V、电流为2A时,其阻值[2]电阻是导体本身的性质,只与材料、长度、横截面积和温度等有关,与电压和电流无关,因此电压为0时,阻值仍为3Ω。
考点3 电阻的测量
1.(25-26九上·天津和平区第二十一中学·期中)某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻.在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是
A. 只有①
B. 只有②③
C. 只有①②③
D. ①②③④都可以
【答案】C
【详解】由图知,① .只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I﹣I0)Rx可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;② .只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I 0R 0可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;③ .闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式=可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;④.闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表反接,不能测量Rx两端电压Ux,仅有一个电压值,不能测出Rx阻值.故C符合题意.
2.(25-26九上·天津南开区·期中)(多选)如图所示是“伏安法测量电阻”部分电路的两种接法,由于电流表和电压表本身都有电阻,所以测量会有误差,关于测量阻值实验误差的分析,下列说法正确的是( )
A. 甲图测量值大于实际值,测量值本质是电流表电阻和待测电阻串联的总电阻
B. 甲图测量值小于实际值,测量值本质是电压表电阻和待测电阻并联的总电阻
C. 乙图测量值大于实际值,因为电压表测量的是电流表和的电压之和
D. 的阻值较小时为减小误差应选用图甲的方案
【答案】BCD
【详解】AB.甲图电压表与待测电阻并联在电路中,电流表测量电路中的总电流,此时电路中测量的是电压表V和待测电阻并联时的总电阻,根据并联电路的电阻特点可知,所测电阻值偏小,故A错误,B正确;C.乙图电流表与待测电阻串联在电路中,电压表测量电流表与待测电阻的总电压,此时电路中测量的是电流表A和待测电阻串联时的总电阻,根据串联电路的电阻特点可知,所测电阻值偏大,故C正确;D.待测电阻越小,甲方案电压表的分流作用越小,电流表测的电流越接近流过电阻的真实值,实验误差越小,故D正确。故选 BCD。
3.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)现有下列实验器材:一只已知阻值的定值电阻R0、两只电流表、电池、开关、足量的导线.请你利用这些器材设计实验,测出一只未知电阻Rx的阻值.
要求:
(1)画出实验电路图
(2)简述实验过程并用已知量和测量量表示Rx.
【答案】(1) ;(2)按照图所示的电路图连接电路;闭合开关S,读出电流表示数I1、I2;根据并联电路各支路两端电压相等得U=R0I1=RxI2,求出.
【详解】试题分析:(1)要测出电阻Rx,必须知道加在电阻两端的电压值,通过电阻的电流值.器材中没有电压表,无法直接测电压,但有两只电流表,另有一只已知阻值的定值电阻R0,由U=IR可以测出电源电压,电路如图所示.(2)按照图所示的电路图连接电路;闭合开关S,读出电流表示数I1、I2;根据并联电路各支路两端电压相等得U=R0I1=RxI2,求出. 考点:电路设计,电流法测电阻,并联电路电压规律,欧姆定律.
4.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压2.5 V,电源电压4.5 V.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.
(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P应位于 (填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为 Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I-U图象,发现I-U图线是一条曲线,原因是 .
(4)如果还想测量额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15 V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是 .
【答案】① ② 断开 ③ A ④ 10.4 ⑤ 灯丝的电阻受温度的影响 ⑥ 将电压表与滑动变阻器并联,调节滑片使电压表示数为0.7 V,记下电流表的示数I,则灯泡电阻为R=3.8 V/I
【详解】
(1)电压表应并联在电灯泡两端,小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选用3V的量程,实物图连线如下所示: (2)在做电学实验,为了用电安全,连接电路过程中,开关应是断开的;当闭合开关前,电路中的电阻应处于最大值状态,所以滑动变阻器的滑片应在最左端的A点;(3)由图示可知,通过小灯泡的电流为0.24A,所以可得小灯泡的电阻约为R=U/I=2.5V/0.24A≈10.4Ω;由于小灯泡灯丝的电阻受温度的影响会发生改变,所以图像不是直线;(4)可以将电压表与滑动变阻器并联,调节滑片使电压表示数为4.5-3.8=0.7V,则可保证小灯泡两端的电压为3.8V;并记下电流表的示数I,则灯泡电阻为R=3.8V/I.
5.(25-26九上·天津经济技术开发区第一中学·期中)现有一个阻值为20Ω的定值电阻R0,一个电压约为15V的电源,一个量程为0~1A 的电流表,一个单刀双掷开关及导线若干;请你利用上述器材设计实验,测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值,要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1)
(2)根据所设计的电路图,拟定的实验步骤为:① 按照电路图连接电路;② 将开关的“刀”掷于触点“1”,记下电流表的示数 I1;③ 将开关的“刀”掷于触点“2”,记下电流表的示数 I2;(3)
【分析】因未知电阻Rx的阻值约为10Ω,如果将电源加在待测电阻上,根据欧姆定律,通过待测电阻的电流故不能将待测电阻直接接在电源两端;可先将定值电阻R0与电流表串联,测出通过定值电阻的电流,由欧姆定律求出电源电压,通过开关的转换,再用电流表测出R0与Rx串联的电阻,根据欧姆定律和电阻的串联可求待测电阻。【详解】
(1) 根据题中所给的器材和实验设计要求,所设计的电路图如图所示:
(2) 根据所设计的电路图,拟定的实验步骤为:① 按照电路图连接电路;② 将开关的“刀”掷于触点“1”,记下电流表的示数 I1;③ 将开关的“刀”掷于触点“2”,记下电流表的示数 I2。
(3) 在② 中,由欧姆定律的变形公式,电源电压在③ 中,两电阻串联,电流表测电路中的电流,由欧姆定律的变形公式,电路的总电阻根据电阻的串联,待测电阻的电阻
6.(25-26九上·天津滨海新区·期中)用伏安法测量某定值电阻R的阻值。
(1)请按照图1所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图2的电路连接;
(2)根据实验需求,在虚线框内设计一个记录表格;并将某次实验的电表示数(下图所示)及计算结果填入表中。
【答案】(1) (2)
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2.4
0.3
8
2
3
【讲解】(1) 用伏安法测量定值电阻R的阻值,连接电路时要先串后并,电压表先不连,根据电路图将需要串联的元件连好,注意滑动变阻器接线柱为左下右上,再将电压表并联在定值电阻R的两端。由第二问图可知,电压表和电流表都选用小量程,如图:
(2) 本实验需要测量电阻两端的电压和通过电阻的电流,根据欧姆定律公式计算电阻,且需要多次测量取平均值减小误差。由图可知,电压表示数为2.4V,电流表示数为0.3A,则故实验数据记录表格如下:
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2.4
0.3
8
2
3
7.(25-26九上·天津滨海新区·期中)某物理实验小组正在学习用伏安法测量未知电阻的阻值,实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出的阻值。电路如图所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值已知且为,请你把以下测量步骤补充完整。
(1)闭合开关S, ,读出电压表示数为。
(2)闭合开关S, ,读出电压表示数为。
(3)待测电阻 。(用已知量和测出的物理量符号表示)
【答案】(1)滑片P移到a端 (2)滑片P移到b端 (3)
【讲解】(1) 闭合开关S,待测电阻与变阻器串联,电压表测量待测电阻两端的电压。滑片P移到a端时,变阻器接入电路的阻值为0,电路为待测电阻的简单电路,读出电压表示数为U1,则电源电压为U1。
(2) 闭合开关S,滑片P移到b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,读出电压表示数为U2,根据串联电路的电压特点可知,变阻器两端的电压
(3) 滑动变阻器最大阻值为,则待测电阻
8.(25-26九上·天津和平区第二十一中学·期中)小明从废弃的电热锅中拆下了一个加热盘,其阻值在28~32Ω之间。为测量其电阻,他找来了一个电源(电压为35V),一个电流表(量程为0~0.6A),两个滑动变阻器(最大阻值约为50Ω)和(最大阻值约为100Ω),开关和导线若干。请你合理选择上述器材设计实验,测出加热盘电阻的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出加热盘电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1) (2)实验步骤:①按照电路图连接电路;②闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数I1;③断开开关S2,保持滑片位置不动,读出电流表的示数I2。 (3)
【讲解】(1) 电流表量程为0~0.6A,则电路总电阻最小为所以为确保电路安全,变阻器使用,设计电路图如下:
(2) 略。
(3) 闭合开关S1、S2,变阻器单独接入电路,电流表测电路电流,调节滑动变阻器滑片到适当位置,读出电流表的示数I1,则变阻器接入电路阻值为断开开关S2,和变阻器串联,电流表测电路电流,保持滑片位置不动,读出电流表的示数I2,则总电阻为则阻值为
9.(25-26九上·天津南开区·期中)如图所示,一个电阻器R1为10Ω,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.8A,再闭合开关S2后,电流表示数变为1.2A,求:
①电源电压:
②电阻R2的阻值。(这部分不需要做)
在完成该题的过程中,同学们发现得出未知电阻的阻值不仅仅可以用“伏安法”,在没有电压表的时候,可以通过电流表和已知电阻等效替代“电压表”,于是同学们回忆平时的计算练习,发现通过开关的断开与闭合改变电路,根据电源电压始终不变的特点,也能利用该题的器材设计出其他方法测量未知电阻的阻值。请用此思路设计测量未知电阻的方案。(不可重组电路)
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出未知电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
【答案】(1) (2)实验步骤:
① 闭合开关、,记下电流表示数为;
② 断开开关,记下电流表示数为。 (3)
【讲解】(1) 由题意知,与串联,电流表串联在电路中,开关与电阻并联,控制整个电路,如下图所示:
(2) 实验步骤:① 闭合开关S1、S2,记下电流表示数为I1;② 断开开关S2,记下电流表示数为I2。
(3) 由电路图可知,闭合开关S1、S2,只有连入电路,电流表示数为I1,由串联电路的规律和欧姆定律可得电源电压为……①断开开关S2时,和串联在电路中,电流表示数为I2,由串联电路的规律和欧姆定律可得电源电压为……②联立① ② 可得:
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(25-26九上·天津滨海新区·期中)将R1、R2(R1>R2)按照下图中四种不同接法分别接在下图中MN两端(电源电压恒定不变),则当开关闭合后,电流表示数最大的接法( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】电源电压不变,电流表示数最大,就是电阻最小。当电阻并联时总电阻最小。故选C。
2.(25-26九上·天津滨海新区·期中)如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A. L1短路
B. L1断路
C. L2短路
D. L2断路
【答案】D
【分析】【详解】两灯串联,电流表测电流,电压表测L2电压,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,可能发生断路,电压表指针有明显偏转,说明电压表和电源连接,可能是L2断路,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
3.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)(多选)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5Ω
B. R2的电阻为7.5Ω
C. 前一种情况中a表的示数为3V
D. 后一种情况中b表的示数为1.2A
【答案】BC
【详解】C.当a、b同为电流表时,闭合S1和S2,电路被短路,不符合题意;当a、b同为电压表时,闭合S1和S2,电压表a测量R1和R2的总电压为3V,电路的总电压为3V,故C正确;B.电压表b测量R2的电压为1V,R1两端的电压为U1=3V-1V=2V将a、b换为另一种电流表,闭合S1、断开S2,两电阻并联,电流表b测量干路的总电流,电流表a测量流过的R2电流为0.4A,则电阻R2的阻值为故B正确;A.当a、b同为电压表时,闭合S1和S2,两电阻串联,电流为R1的电阻为故A错误;D.后一种情况中,电流表a测量流过的R2电流为0.4A,流过R1电流为电流表b测电路总电流,的示数为I总=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A故D错误。故选BC。
4.(25-26九上·天津滨海新区·期中)如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电源电压保持不变,仅闭合开关S1后,电流表A的示数为0.6A,再闭合开关S2后,电流表A 的示数为0.9A。请你计算:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流;
(3)R2的阻值。
【答案】(1)6V;(2)0.3A;(3)20Ω
【详解】解:(1)由可得,根据并联电路的电压特点可知,电源的电压(2)根据并联电路的电流特点可知,通过的电流(3)的阻值答:(1)电源电压是6V;
(2)通过R2的电流是0.3A;
(3)R2的阻值是20Ω。
5.(25-26九上·天津十九中·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧.闭合电键S,两电流表的示数分别为0.8安和0.3安.
① 求电源电压U.
② 求通过电阻R2 的电流I2.
【答案】(1)6V(2)0.5A
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流.根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压,根据并联电路的电流特点求出通过电阻R2的电流;【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流.(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表A的示数为0.8A,电流表A1的示数为0.3A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.3A×20Ω=6V,通过电阻R2的电流: I2=I−I1=0.8A−0.3A=0.5A
6.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)在甲图所示的电路中,闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表A1的示数变大,此时两电流表指针都指在刻度盘的中央,均如乙图所示,则通过R1的电流为 A, 。
【答案】① 1.2 ② 1∶4
【详解】[1]根据电路图,两电阻并联,A1测干路电流,A2测R2电流,由并联电路电流的规律,A1应接入0~3A量程,分度值为0.1A,读数为1.5A,A2应接入0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.3A,故通过R1的电流为[2]根据并联电路电流与电阻规律可得
7.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)如图所示电路,电阻R1、R2并联接到电压为U的电源两端。闭合开关S后,通过电阻R1、R2的电流分别为I1、I2,电路的总电流为I。
(1)R1、R2并联后相当于一个电阻R,请推导证明:;
(2)若电路中R1=20Ω,R2=30Ω,电源电压为3V。求:电路的总电流I。
【答案】(1)如图,根据欧姆定律可知通过R1的电流为通过R2的电流为根据并联电路的电流特点可知,通过干路的总电流为根据欧姆定律可知,并联电路总电阻R为故有;(2)0.25A
【详解】解:(1)略。
(2)电路中R1=20Ω,R2=30Ω,由(1)可知,电路中总阻值为根据欧姆定律可得电路中总电流为答:(1)R1、R2并联后相当于一个电阻R,满足;
(2)电路的总电流I=0.25A。
8.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)两定值电阻,甲标有“ ”,乙标有“ ”,把它们串联在同一电路中,电路两端允许加的最大电压为 V;若把它们并联起来,则干路允许通过的最大电流是 A。
【答案】① 11 ② 1.1
【详解】[1]将甲、乙两电阻串联在同一电路中,由串联电路电阻特点可知,电路总电阻由于串联电路电流处处相等,所以电路中允许通过的最大电流为,则电路两端允许加的最大电压为[2]由可知,甲两端的最大电压乙两端的最大电压由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以若把两定值电阻并联起来,电路两端最大电压应为,此时乙通过的电流为,甲通过的电流为根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,电路中允许通过的最大电流为
9.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)一只小灯泡正常发光的电压为3V,通过它的电流为0.3A,小灯泡正常发光时的电阻是多少?现将该小灯泡接在9V的电源上,为使其正常发光,应串联一个多大的电阻?
【答案】,
【详解】根据欧姆定律,一只小灯泡正常发光的电压为3V,通过它的电流为0.3A,可得小灯泡正常发光时的电阻串联电路中,将该小灯泡接在9V的电源上,使其正常发光,此时电路中的电流为0.3A,小灯泡两端的电压为3V,根据串联电路电流、电压的特点,可得此时串联电阻两端的电压则串联电阻的阻值
10.(25-26九上·天津经济技术开发区第一中学·期中)如图所示,灯泡L1、L2分别标有“”和“”字样(灯丝电阻不变),,电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合,L2刚好正常发光,电流表读数为,则电源电压为 V;若只闭合S,电流表读数为,则 。
【答案】① 3 ② 2∶1
【分析】【详解】[1]若S、S1、S2均闭合,灯泡L2和R并联,电流表测量通过R的电流,L2刚好正常发光,灯泡L2两端的电压等于额定电压,电源电压是3V。[2]若S、S1、S2均闭合,电流表的示数 若只闭合S,灯泡L1和R串联,灯泡L1的电阻 电流表的示数 I1∶I2=0.6A∶0.3A=2∶1
考点5 电路的动态分析
1.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变大,电压表V示数变小
B. 电流表A示数变小,电压表V示数变大
C. 电流表A示数变大,电压表V示数不变
D. 电流表A示数变小,电压表V示数不变
【答案】A
【详解】由电路图可知,R和滑动变阻器R'串联,电压表V测R'两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S闭合,滑片由向左端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大;由U=IR可知,R两端电压变大;因串联电路总电压等于各分电压之和,所以由滑动变阻器R'两端的电压会变小,即电压表V读数会变小。故A正确,BCD错误。故选A。
2.(25-26九上·天津经济技术开发区第一中学·期中)(多选)如图甲所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图象如图乙所示.则下列判断正确的是
A. 图线A是电阻R1的I-U关系图象
B. 电源电压为18V
C. R1的阻值是20Ω
D. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】BC
【详解】如图定值电阻R1与滑动变阻器串联,电压表V1测量定值电阻R1两端电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,闭合开关S,在滑动变阻器滑片P从右端滑到左端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变小,电流表示数变小,有U1=IR1可知 定值电阻R1两端电压变小,滑动变阻器两端的电压U2=U-U1,电源电压不变,滑动变阻器两端电压变大.图线A是电阻R2的I-U关系图象,故选项A错误;当电流为0.6A时,电源电压U =U1+ U2=6V+12V=18V,此时.R1的阻值 ,故选项BC正确;滑动变阻器R2的阻值最大时电流最小为0.2A,此时滑动变阻器两端的电压为14V,滑动变阻器R2的最大阻值 ,故选项D错误.
3.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)(多选)如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表量程为“”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器标有“40Ω 1A”,小灯泡(灯丝电阻不变)标有“2.5V 0.5A”,表示小灯泡两端最大电压是2.5V,通过的最大电流是0.5A。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中不正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是0.1~0.5A
B. 电压表的示数变化范围是0.6~2.5V
C. 滑动变阻器连入电路阻值范围是4~20Ω
D. 滑动变阻器两端最大电压为4V
【答案】BC
【详解】由图可知,灯与滑动变阻器串联,电压表测量灯两端的电压,电流表测量电路中的电流,当滑动变阻器接入电路电阻最小时,电路中电流最大,电压表示数最大,分析可知,电路中最大电流为0.5A,此时灯两端电压为2.5V,即电压表最大示数为2.5V,滑动变阻器两端电压为此时滑动变阻器接入电路的电阻为当滑动变阻器接入电阻最大时,电路中电流最小,电压表示数最小,即滑动变阻器最大阻值为40Ω,灯的电阻为此时电路中的总电阻为电路中的最小电流为电压表的最小值为滑动变阻器两端的最大电压为所以电流表的示数变化范围是0.1~0.5A,电压表的示数变化范围是0.5~2.5V,滑动变阻器连入电路阻值范围是4~40Ω,滑动变阻器两端最大电压为4V,故AD正确,不符合题意,BC错误,符合题意。故选BC。
4.(25-26九上·天津南开区·期中)(多选)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,,为滑动变阻器,当的滑片向下移动时,五个电表的示数都发生了变化,电表A、、、和的示数变化量大小分别用、、、和表示,在这个过程中下列说法中正确的是( )
A. 电流表A示数减小
B. 小于
C. 与的比值变大
D. 与大小相等
【答案】AD
【详解】由电路图知道,该电路为串联电路,测两端电压,测两端的电压,测两端的电压,测和两端的电压,电流表测电路中电流。A.当的滑片向下移动时,电阻变大,电路中总电阻变大,由可知电路中的电流变小,故A正确;B.因为电表A、、、和的示数变化量大小分别用、、、和表示,所以即,同理可得,因,所以,故B错误;C.因为所以与的比值不变,故C错误;D.因为所以,而,所以与大小相等,故D正确。故选AD 。
5.(25-26九上·天津十九中·期中)如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表A1的示数将 ,电压表V的示数与电流表A2的示数之比将 .(均填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】① 不变 ② 变大
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测R1支路电流,电流表A2测R2支路电流;因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数将不变,当滑动变阻器R2的滑片P向左端移动时,接入电路中的电阻变大,由可知,通过R2的电流变小,即电流表A2的示数变小;因电压表V的示数不变,电流表A2示数变小,所以电压表V示数与电流表A2示数的比值变大.
6.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)如图所示,电源两极间电压不变,R1=8Ω,R2=12Ω。当S1闭合S2断开,①②都是电流表时,两表示数之比I1:I2= ;当S1、S2都闭合,①②都是电压表时,两表示数之比U1:U2= 。
【答案】① 2:5 ② 5:3
【详解】[1]从图中可以看到,当S1闭合S2断开,① ② 都是电流表时,电阻R1和R2并联在电路中,电流表② 测的是干路中的电流,电流表① 测的是电阻R2的电流,根据欧姆定律可知,电阻R1的电流大小是电阻R2的电流大小是可知电阻R2的电流大小就是电流表① 的示数大小,电流表② 的示数大小是所以两表示数之比为[2]当S1、S2都闭合,① ② 都是电压表时,从图中可以看到,电阻R1和R2串联在电路中,电压表② 测的是电阻R2两端的电压,电压表① 测的是电阻R1和R2电压之和,也是测电源电压U,根据串联电路等流分压的特点以及欧姆定律有则两表示数之比
7.(25-26九上·天津十九中·期中)如图1所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P由一端移动到另一端时,电路中的电流与变阻器R2两端电压的关系图像如图2所示。求:
(1)电源电压及R1的阻值;
(2)在图2中画出滑片P由一端移动到另一端时,电路中的电流与R1两端电压的关系图像。(标出图像两端点的横、纵坐标)
【答案】(1),;(2)
【详解】解:(1)由图1可知R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,电压表示数为0V,此时电路中的电流最大;由图可知此时电路中的电流为I1=3I0,电源电压为U=I1R1=3I0R1①当滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电压表示数最大,此时电路中的电流最小;由图可知此时电路中的电流为I2=I0,R2两端的电压为U2=U0,则电源电压为U=U0+I0R1②联立① ② 可解得,
(2)当电路中的电流为I0时,滑片P在b端,R1两端的电压为当电路中的电流为3I0时,滑片P在a端,R1两端的电压为作图如下: 。答:(1)电源电压为,R1的阻值为;
(2)见解析。
8.(25-26九上·天津北辰·期中)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计),压力传感器R,显示承重的仪表(实质为电流表,测量范围为0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F的大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为5Ω。求:(g取10N/kg)
(1)当R的阻值为35Ω时,电路中的电流是多少?
(2)当电路中电流为0.4A时,地磅的测量值是多少千克?
【答案】(1)0.3A (2)1.0×103kg
【讲解】(1) 由图甲可知,压力传感器R与定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,当R的阻值为35Ω时,电路的总电阻根据欧姆定律,电路中的电流
(2) 当电路中电流时,根据欧姆定律,电路的总电阻根据串联电路电阻的特点,此时压力传感器R的阻值由图乙可知,当压力传感器阻值为25Ω时,其所受的压力F = 1.0×104N,因为踏板重力不计,所以汽车对踏板的压力等于汽车的重力,即根据,汽车的质量,即地磅的测量值
9.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)在如图甲所示的电路中,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压;
(2)当滑片P在中点时,电路中的电流。
【答案】(1)6V (2)0.3A
【讲解】(1) 由电路图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流,当滑片P从b端移动到a端时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,电流增大,两端的电压减小,由U-I图像乙可知,当滑片P在a端时,接入电路的电阻为0,电压表示数为0,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律,电源电压①当滑片P在b端时,的阻值全部接入电路,此时电路中的电流最小,为0.2A,此时电压表示数最大,根据串联电路的电压特点和欧姆定律,电源电压②联立① ② 两式可得解得电源电压
(2) 当滑片P在b端时,滑动变阻器的阻值最大,根据欧姆定律可得当滑片P在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为此时电路中的总电阻为根据欧姆定律,此时电路中的电流为
10.(25-26九上·天津和平区第二十一中学·期中)如图所示,电源电压保持不变,在滑动变阻器R2滑片P从一端移到另一端的过程中,记录了两个瞬间的电流表和电压表示数并描出图中的A、B两点,其中有一个瞬间为滑片P位于滑动变阻器的一端。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值。
(2)电源电压U和定值电阻R1的阻值。
【答案】(1);(2)3U0,
【详解】解:(1)由图像可知,滑片P在b端时,电压表示数最大,滑动变阻器的最大阻值为(2)由图像可知:A、B两点的电源电压相等,故有UA=UB 2U0+I0R1=U0+2I0R1解得U=3U0答:(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源电压U=3U0,定值电阻。
试卷第1页,共3页
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专题04 欧姆定律
5大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 电阻的测量
4. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
5. 电路的动态分析
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中,分别用电阻、进行实验,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的关系图像,由图可知( )
A.
B. 当两端电压为0时,其电阻为0
C. 通过导体的电流与导体两端的电压成反比
D. 将它们串联接到同一电路中,通过的电流较大
2.(25-26九上·天津南开区·期中)小明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法错误的是( )
A. 依据图像可知
B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零
C. 当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A
D. 甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上,干路中的电流为0.9A
3.(25-26九上·天津南开区·期中)如图为我国“翼龙”多用途无人机,它利用传感器R感知风速(风速越大R电阻越大)。若风速表(电表)示数随风速的增大而增大,下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
4.(25-26九上·天津滨海新区·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 (导线不得交叉);
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.5V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为 A;
(4)继续实验,记录实验数据如下表,请你根据表中数据在图丙中描点作出图像 。分析图像可以得到的结论是 。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.2
0.3
0.38
0.5
0.6
5.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端。
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,原因可能是定值电阻 路。
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为 A。
(5)实验数据如下表所示,请在图丙中描绘出I-R的关系图像。
实验次序
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.3
0.6
6.(25-26九上·天津河北区·期中)小明同学利用图甲中的器材探究通过导体A、B中的电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值,原因可能是导体A发生 (选填“短路”或“断路”);排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为 A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的电流表示数。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是 的,因此将这个比值定义为导体的电阻;
(3)根据电阻定义可知导体B的阻值为 Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中电阻 (选填“d”“e”或“f”)。
实验次数
①
②
③
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.3
0.4
(4)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;②将15Ω的电阻替换为B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前次实验 (选填“更大”或“更小”);③将电阻B替换为A再次进行实验。
7.(25-26九上·天津部分区·期中)当在做“探究电流与电压、电阻关系”实验时,需准备以下器材:两节干电池(每节干电池电压为1.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关、导线若干。
(1)根据电路图甲连接实物图乙,在闭合开关S之前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“最左端”或“最右端”);
(2)图乙所示的实物图,导线连接有误,请你找出这根连错的导线,在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线;
(3)问题解决后,接入电阻为10Ω的电阻器进行实验,得到下表数据,进行分析后得出的实验结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 ;
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)接下来分别接入其他电阻,再次对“电流与电阻关系”的实验进行探究,并作出了如图丙所示图像。请你通过图像中所给信息,计算出实验过程中滑动变阻器两端的电压 。
8.(25-26九上·天津河北区·期中)小明利用图甲所示电路研究“电流与电压关系”时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,定值电阻的U-I关系图象如图乙所示。其中、、均为已知量,电源电压不变。
请解答如下问题:
(1)写出电源电压值;
(2)在乙图所示的坐标系中,画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的U-I关系图象,并通过计算(要求:写出计算过程)在图象中标出端点的坐标。
9.(25-26九上·天津和平区第二十一中学·期中)2020年11月24日嫦娥5号搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷在海南文昌发射中心成功发射,于12月1日成功选定着陆点后,开始避障下降和缓速垂直下降,最终平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区,并取回月壤,这在全世界是第一次。某小组对这一事件进行了项目化学习。下面是该小组同学交流的实践内容,请帮助完成下列内容。
【项目分解】
(1)分析火箭上升过程和返回时能量转化
(2)设计测温仪报警器
【项目实施】
(1)“嫦娥5号”上升时,燃料燃烧时化学能转化为内能,内能再转化为 ,使“嫦娥5号”加速上升;
(2)“嫦娥5号”返回地面进入大气层后表面温度急剧升高,是通过 方式改变了物体的内能;
(3)小组同学想到为确保“嫦娥5号”正常工作而搭载剖面测温仪。为此他们设计了一款智能测温报警器,智能测温报警电路如图乙所示:电源电压为,报警器(电阻不计)通过的电流超过时就会报警,电阻箱最大阻值为,滑动变阻器最大阻值为,热敏电阻阻值随温度的变化关系如图丙所示;
要求:当所测温度达到或超过时,系统报警,按照下列步骤调试电路;
a.电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到 ;
b.将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警,此时滑动变阻器的阻值为 ;
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用;
【项目拓展】
(1)用上面测试好的报警电路进行测温,测得此时的环境温度为,此时该电路中的电流是 mA;
(2)环境温度为时,与环境温度为50摄氏度时相比较,两端的电压是升高了还是降低了 。
A.升高 B.降低 C.不变 D.无法确定
10.(25-26九上·天津和平区第二十一中学·期中)同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源(调至6V进行实验)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉);
(2)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,记录的实验数据如表格所示。请将表格未填写的数据补充完整;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(5)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动;
(6)由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(7)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 (填序号)。
A.20Ω 0.6A
B.60Ω 0.5A
C.80Ω 0.3 A
考点2 欧姆定律
1.(25-26九上·天津滨海新区·期中)图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为( )
A. 40Ω
B. 30Ω
C. 20Ω
D. 10Ω
2.(25-26九上·天津滨海新区·期中)(多选)在某一温度下,连接在电路中的两段导体和中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知( )
A. A导体的电阻为
B. B导体的电阻为
C. 导体两端电压为时,通过导体的电流为
D. 导体两端电压为时,通过导体的电流为
3.(25-26九上·天津滨海新区·期中)(多选)在图甲所示电路中,电源电压恒定,是定值电阻,当滑片从b端滑到a端过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列选项正确的是( )
A. 定值电阻的阻值是
B. 电源电压为
C. 滑动变阻器连入电路的最大阻值为
D. 当滑片P移至中点时,电流表的示数是
4.(25-26九上·天津河北区·期中)(多选)甲乙两地之间的输电线发生短路时,如图所示,需要在甲地进行检测,确定短路位置,已知甲乙两地相距50km,已知每条输电线每1千米的电阻为0.2Ω,检测用电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为20Ω,电压表量程为0~3V,某次检测电压表示数为1V(图中未画出电压表位置),则电压表并联位置、短路位置到甲地的距离分别为( )
A. 电压表应在甲地,接在两点间
B. 电压表应在甲地,接在两点间
C. 短路位置到甲地的距离为20km
D. 短路位置到甲地的距离为10km
5.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)一导体两端电压为3V时,通过的电流为0.3A,则此导体的电阻为 Ω;当该导体两端电压为0时,导体的电阻为 Ω。
6.(25-26九上·天津滨海新区·期中)有一个电阻,如果在它两端加的电压时,通过的电流为,电阻的阻值是 ;如果电阻两端电压为,电阻的阻值是 。
7.(25-26九上·天津滨海新区·期中)一段导体两端电压是3V时,导体中的电流是0.5A。如果电压增大到6V;导体中的电流是 ;如果电压减小到1.5V时,导体中的电阻为 Ω。
8.(25-26九上·天津经济技术开发区第一中学·期中)如图所示的电路中,已知电阻的阻值为,假定电源电压保持不变。只闭合开关S时电流表的示数为,开关S和均闭合时电流表的示数为。求:
(1)电源电压的大小;
(2)电阻的阻值。
9.(25-26九上·天津津南十校·期中)加在某定值电阻两端的电压为,通过它的电流为,该定值电阻的阻值是 ;当电压为时,该定值电阻的阻值是 。
10.(25-26九上·天津十九中·期中)某定值电阻两端加上6V的电压时,测得通过它的电流为2A,则其阻值为 ,若电压为0,则它的阻值为 。
考点3 电阻的测量
1.(25-26九上·天津和平区第二十一中学·期中)某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻.在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是
A. 只有①
B. 只有②③
C. 只有①②③
D. ①②③④都可以
2.(25-26九上·天津南开区·期中)(多选)如图所示是“伏安法测量电阻”部分电路的两种接法,由于电流表和电压表本身都有电阻,所以测量会有误差,关于测量阻值实验误差的分析,下列说法正确的是( )
A. 甲图测量值大于实际值,测量值本质是电流表电阻和待测电阻串联的总电阻
B. 甲图测量值小于实际值,测量值本质是电压表电阻和待测电阻并联的总电阻
C. 乙图测量值大于实际值,因为电压表测量的是电流表和的电压之和
D. 的阻值较小时为减小误差应选用图甲的方案
3.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)现有下列实验器材:一只已知阻值的定值电阻R0、两只电流表、电池、开关、足量的导线.请你利用这些器材设计实验,测出一只未知电阻Rx的阻值.
要求:
(1)画出实验电路图
(2)简述实验过程并用已知量和测量量表示Rx.
4.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压2.5 V,电源电压4.5 V.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整.
(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P应位于 (填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示为2.5 V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为 Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I-U图象,发现I-U图线是一条曲线,原因是 .
(4)如果还想测量额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15 V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是 .
5.(25-26九上·天津经济技术开发区第一中学·期中)现有一个阻值为20Ω的定值电阻R0,一个电压约为15V的电源,一个量程为0~1A 的电流表,一个单刀双掷开关及导线若干;请你利用上述器材设计实验,测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值,要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
6.(25-26九上·天津滨海新区·期中)用伏安法测量某定值电阻R的阻值。
(1)请按照图1所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图2的电路连接;
(2)根据实验需求,在虚线框内设计一个记录表格;并将某次实验的电表示数(下图所示)及计算结果填入表中。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2.4
0.3
8
2
3
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值R/Ω
1
2.4
0.3
8
2
3
7.(25-26九上·天津滨海新区·期中)某物理实验小组正在学习用伏安法测量未知电阻的阻值,实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出的阻值。电路如图所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值已知且为,请你把以下测量步骤补充完整。
(1)闭合开关S, ,读出电压表示数为。
(2)闭合开关S, ,读出电压表示数为。
(3)待测电阻 。(用已知量和测出的物理量符号表示)
8.(25-26九上·天津和平区第二十一中学·期中)小明从废弃的电热锅中拆下了一个加热盘,其阻值在28~32Ω之间。为测量其电阻,他找来了一个电源(电压为35V),一个电流表(量程为0~0.6A),两个滑动变阻器(最大阻值约为50Ω)和(最大阻值约为100Ω),开关和导线若干。请你合理选择上述器材设计实验,测出加热盘电阻的阻值。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出加热盘电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
9.(25-26九上·天津南开区·期中)如图所示,一个电阻器R1为10Ω,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.8A,再闭合开关S2后,电流表示数变为1.2A,求:
①电源电压:
②电阻R2的阻值。(这部分不需要做)
在完成该题的过程中,同学们发现得出未知电阻的阻值不仅仅可以用“伏安法”,在没有电压表的时候,可以通过电流表和已知电阻等效替代“电压表”,于是同学们回忆平时的计算练习,发现通过开关的断开与闭合改变电路,根据电源电压始终不变的特点,也能利用该题的器材设计出其他方法测量未知电阻的阻值。请用此思路设计测量未知电阻的方案。(不可重组电路)
(1)画出实验电路图;
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量;
(3)写出未知电阻的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(25-26九上·天津滨海新区·期中)将R1、R2(R1>R2)按照下图中四种不同接法分别接在下图中MN两端(电源电压恒定不变),则当开关闭合后,电流表示数最大的接法( )
A. B. C. D.
2.(25-26九上·天津滨海新区·期中)如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是( )
A. L1短路
B. L1断路
C. L2短路
D. L2断路
3.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)(多选)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5Ω
B. R2的电阻为7.5Ω
C. 前一种情况中a表的示数为3V
D. 后一种情况中b表的示数为1.2A
4.(25-26九上·天津滨海新区·期中)如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,电源电压保持不变,仅闭合开关S1后,电流表A的示数为0.6A,再闭合开关S2后,电流表A 的示数为0.9A。请你计算:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流;
(3)R2的阻值。
5.(25-26九上·天津十九中·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20欧.闭合电键S,两电流表的示数分别为0.8安和0.3安.
① 求电源电压U.
② 求通过电阻R2 的电流I2.
6.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)在甲图所示的电路中,闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表A1的示数变大,此时两电流表指针都指在刻度盘的中央,均如乙图所示,则通过R1的电流为 A, 。
7.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)如图所示电路,电阻R1、R2并联接到电压为U的电源两端。闭合开关S后,通过电阻R1、R2的电流分别为I1、I2,电路的总电流为I。
(1)R1、R2并联后相当于一个电阻R,请推导证明:;
(2)若电路中R1=20Ω,R2=30Ω,电源电压为3V。求:电路的总电流I。
8.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)两定值电阻,甲标有“ ”,乙标有“ ”,把它们串联在同一电路中,电路两端允许加的最大电压为 V;若把它们并联起来,则干路允许通过的最大电流是 A。
9.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)一只小灯泡正常发光的电压为3V,通过它的电流为0.3A,小灯泡正常发光时的电阻是多少?现将该小灯泡接在9V的电源上,为使其正常发光,应串联一个多大的电阻?
10.(25-26九上·天津经济技术开发区第一中学·期中)如图所示,灯泡L1、L2分别标有“”和“”字样(灯丝电阻不变),,电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合,L2刚好正常发光,电流表读数为,则电源电压为 V;若只闭合S,电流表读数为,则 。
考点5 电路的动态分析
1.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电流表A示数变大,电压表V示数变小
B. 电流表A示数变小,电压表V示数变大
C. 电流表A示数变大,电压表V示数不变
D. 电流表A示数变小,电压表V示数不变
2.(25-26九上·天津经济技术开发区第一中学·期中)(多选)如图甲所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图象如图乙所示.则下列判断正确的是
A. 图线A是电阻R1的I-U关系图象
B. 电源电压为18V
C. R1的阻值是20Ω
D. 滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
3.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)(多选)如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表量程为“”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器标有“40Ω 1A”,小灯泡(灯丝电阻不变)标有“2.5V 0.5A”,表示小灯泡两端最大电压是2.5V,通过的最大电流是0.5A。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中不正确的是( )
A. 电流表的示数变化范围是0.1~0.5A
B. 电压表的示数变化范围是0.6~2.5V
C. 滑动变阻器连入电路阻值范围是4~20Ω
D. 滑动变阻器两端最大电压为4V
4.(25-26九上·天津南开区·期中)(多选)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,,为滑动变阻器,当的滑片向下移动时,五个电表的示数都发生了变化,电表A、、、和的示数变化量大小分别用、、、和表示,在这个过程中下列说法中正确的是( )
A. 电流表A示数减小
B. 小于
C. 与的比值变大
D. 与大小相等
5.(25-26九上·天津十九中·期中)如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表A1的示数将 ,电压表V的示数与电流表A2的示数之比将 .(均填“变大”“变小”或“不变”)
6.(25-26九上·天津第二南开学校·期中)如图所示,电源两极间电压不变,R1=8Ω,R2=12Ω。当S1闭合S2断开,①②都是电流表时,两表示数之比I1:I2= ;当S1、S2都闭合,①②都是电压表时,两表示数之比U1:U2= 。
7.(25-26九上·天津十九中·期中)如图1所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P由一端移动到另一端时,电路中的电流与变阻器R2两端电压的关系图像如图2所示。求:
(1)电源电压及R1的阻值;
(2)在图2中画出滑片P由一端移动到另一端时,电路中的电流与R1两端电压的关系图像。(标出图像两端点的横、纵坐标)
8.(25-26九上·天津北辰·期中)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计),压力传感器R,显示承重的仪表(实质为电流表,测量范围为0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F的大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为5Ω。求:(g取10N/kg)
(1)当R的阻值为35Ω时,电路中的电流是多少?
(2)当电路中电流为0.4A时,地磅的测量值是多少千克?
9.(25-26九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)在如图甲所示的电路中,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压;
(2)当滑片P在中点时,电路中的电流。
10.(25-26九上·天津和平区第二十一中学·期中)如图所示,电源电压保持不变,在滑动变阻器R2滑片P从一端移到另一端的过程中,记录了两个瞬间的电流表和电压表示数并描出图中的A、B两点,其中有一个瞬间为滑片P位于滑动变阻器的一端。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值。
(2)电源电压U和定值电阻R1的阻值。
试卷第1页,共3页
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