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文檔簡介
專題14歐姆定律及其應用思維導圖知識梳理考點一電流與電壓和電阻的關系知識點一:電流與電壓和電阻的關系1.實驗:探究電流與電壓和電阻的關系①提出問題:電流與電壓電阻有什么定量關系?eq\o\ac(○,2)猜想與假設:電壓是產(chǎn)生的電流的原因,同一個小燈泡,在以一節(jié)干電池供電時,小燈泡發(fā)光較暗,用兩節(jié)干電池供電時,小燈泡發(fā)光較亮,所以有兩種猜想:①導體兩端電壓越大,導體中電流越大;②通過導體的電流與導體兩端電壓成正比。③設計實驗,設計實驗:要研究電流與電壓、電阻的關系,采用的研究方法是:控制變量法。即:保持電阻不變,改變電壓研究電流隨電壓的變化關系;保持電壓不變,改變電阻研究電流隨電阻的變化關系。④進行實驗,收集數(shù)據(jù)信息:(會進行表格設計)⑤分析論證:(分析實驗數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關系,從中找出物理量間的關系,這是探究物理規(guī)律的常用方法。)eq\o\ac(○,6)得出結(jié)論:在電阻一定的情況下,導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比;在電壓不變的情況下,導體中的電流與導體的電阻成反比。實驗結(jié)論:1.當電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。2.當電壓一定時,導體的電流跟導體的電阻成反比。考點二歐姆定律知識點一:歐姆定律1.歐姆定律(1)內(nèi)容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。(德國物理學家歐姆)(2)公式:I=eq\f(U,R)R=eq\f(U,I)U=IRU—電壓—伏特(V);R—電阻—歐姆(Ω);I—電流—安培(A)(3)使用歐姆定律時需注意:R=eq\f(U,I)不能被理解為導體的電阻跟這段導體兩端的電壓成正比,跟導體中的電流成反比。因為電阻是導體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度,其大小跟導體的電流和電壓無關。人們只能是利用這一公式來測量計算導體的電阻而已。知識點二:歐姆定律的理解1.U=IR電壓與電流成正比,電壓是形成電流的原因(電阻不確定).2.R=eq\f(U,I)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(電阻與電壓成正比,電阻與電流成反比))此變形式只是提供一種測量、計算電阻的方法,電阻的大小與電壓和電流無關.考點三電阻的測量知識點一:伏安法測量小燈泡的電阻(1)實驗原理:R=eq\f(U,I)(2)實驗器材:電源、開關、導線、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器。(3)實驗電路:(4)實驗步驟】①按電路圖連接實物。②檢查無誤后閉合開關,使小燈泡發(fā)光,記錄電壓表和電流表的示數(shù),代入公式R=eq\f(U,I)算出小燈泡的電阻。③移動滑動變阻器滑片P的位置,多測幾組電壓和電流值,根據(jù)R=eq\f(U,I),計算出每次的電阻值,并求出電阻的平均值。(5)實驗表格:次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω平均值R/Ω123(6)注意事項①接通電源前應將開關處于斷開狀態(tài),將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大;②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程;③滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過的電流;保護電路。知識點二:實驗補充1.滑動變阻器在實驗中的作用(1)保護電路;(2)改變待測電阻兩端電壓,實現(xiàn)多次測量。(3)改變電路中的電流,實現(xiàn)多次測量。2.電流表多、電壓表和滑動變阻器選擇原則(1)電流表、電壓表:在不超過量程的前提下,選用小量程測得的值要比選用大量程測得值準確,這是因為小量程的分度值小,準確的高。因此測量時,能用小量程就不要大量程。(2)滑動變阻器:所選滑動變阻器的最大阻值應接近待測電阻的阻值;考點四歐姆定律的應用知識點一:電阻串并聯(lián)電路的規(guī)律串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流特點串聯(lián)電路中各處電流相等并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和電壓特點串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓電阻特點串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和;若有n個相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為;把幾個導體串聯(lián)起來相當于增大了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯(lián)分電阻都大。并聯(lián)電阻中總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電路的倒數(shù)之和;若只有兩個電阻R1和R2并聯(lián),則總電阻R總=eq\f(R1R2,R1+R2);若有n個相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為;把幾個電阻并聯(lián)起來相當于增加了導體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個并聯(lián)分電阻都小。分配特點串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比eq\f(U1,U2)=eq\f(R1,R2)并聯(lián)電路中,電流的分配與電阻成反比eq\f(I1,I2)=eq\f(R2,R1)電路作用分壓分流注意:電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個電阻阻值增大,則總電阻隨著增大;某個電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。知識點二:歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應用(1)串聯(lián)電路:當串聯(lián)電路中一個電阻改變時,電路中電流及另一個電阻電壓也隨之變化。(2)當并聯(lián)電路一個支路的電阻改變時,這個支路電流也會改變干路電流也會變化;但另一個支路電流和電壓都不變。(3)家庭電路中,各用電器采用并聯(lián)方式接入電路。知識拓展:歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用1.串聯(lián)電路電阻和電壓的定性關系(1)串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和,即R=R1+R2+…+Rn.(2)串聯(lián)電路的電壓:eq\f(U1,U2)=eq\f(R1,R2),eq\f(U1,U)=eq\f(R1,R).即U=U1+U2.2.并聯(lián)電路電阻和電流的定性關系(1)并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和.即eq\f(1,R)=eq\f(1,R1)+eq\f(1,R2)+…+eq\f(1,Rn).(2)并聯(lián)電路的電流:eq\f(I1,I2)=eq\f(R2,R1),eq\f(I1,I)=eq\f(R,R1).即I=I1+I2.易混易錯易混易錯點一:歐姆定律的理解應用易錯?1.歐姆定律的內(nèi)容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。2.數(shù)學表達式:I=U/R。變形公式:U=IR;R=U/I。U-電壓,單位:V;I-電流,單位:A;R-電阻,單位:?。3.在計算時,三個量必須是同一用電器的同一狀態(tài)的三個量。【注意】不要錯誤的認為:電壓與電流成正比;電阻與電壓成正比,與電流成反比!易混易錯點二:歐姆定律的因果關系理解易錯。(1)對于歐姆定律變形公式U=IR而言,不能說成電壓與電流成正比,電壓是因,電流是果;先有電壓才有電流。(2)對于歐姆定律變形公式而言,不能說成電阻與電壓成正比,與電流成反比,因為電阻是導體本身一種性質(zhì),其大小只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關。易混易錯點三:小燈泡電阻計算易錯?不能對小燈泡在不同電壓下的電阻求平均值!因為小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。電壓越高時,電流越大,小燈泡燈絲發(fā)熱越厲害。易混易錯點四:動態(tài)電路電表示數(shù)變化判斷易錯。分析電表示數(shù)變化問題,第一步是準確判斷出電路的連接方式和各電表所測的是哪個用電器的什么量。第二步是按照上述分析模式進行具體分析。遇到比例問題,要分析清楚這個比例反映的是什么量:若果是定值電阻的阻值,則不會改變,若果是滑動變阻器的阻值,則根據(jù)滑動變阻器阻值的變化情況來分析即可,其它的情況依次類推,具體分析即可。方法技巧技巧一、電學實驗中的注意事項(1)連接電路時,開關應處于斷開狀態(tài);(2)實驗中可以通過改變串聯(lián)的干電池的個數(shù)或調(diào)節(jié)學生電源的電壓,但實驗時常采用移動滑動變阻器的滑片P來達到改變電壓的目的;(3)電路連好,開關閉合前,應使滑片位于變阻器的最大值處;(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器時,要緩慢移動滑片,防止電壓表、電流表示數(shù)變化過快;技巧二、歐姆定律計算公式的應用技巧(1)同體同路:歐姆定律中電流、電壓和電阻,是對同一導體或同一段電路而言的,三者要一一對應;(2)同一時刻:中的三個物理量是同一時刻的值,不可混淆電路結(jié)構(gòu)變化前后的關系。(3)統(tǒng)一單位:公式中的三個物理量,必須使用國際單位中的單位。U的單位是伏特(V)、R的單位是歐姆(Ω)、I的單位是安培(A)(4)規(guī)范做題:a計算時,要寫出必要文字說明;b代入數(shù)值或?qū)懹嬎憬Y(jié)果時,不要忘記單位。技巧三、電路故障判斷技巧實驗電路圖故障(有且只有一處)現(xiàn)象電壓表電流表電流表被短接有示數(shù)無示數(shù)電流表處斷路無示數(shù)無示數(shù)電壓表被短接無示數(shù)有示數(shù)電壓表處斷路定值電阻被短接無示數(shù)有示數(shù),且示數(shù)偏大定值電阻處斷路有示數(shù)且接近電源電壓無示數(shù)電壓表串聯(lián)在電路中滑動變阻器上面兩個接線柱接入電路移動滑片,電表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)接近電源電壓滑動變阻器下面兩個接線柱接入電路移動滑片,電表示數(shù)不變技巧四、動態(tài)電路電阻判斷技巧電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個電阻阻值增大,則總電阻隨著增大;某個電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。技巧五、電阻的串并聯(lián)計算方法1.電阻的串聯(lián)(1)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。(2)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值等于各分電阻之和:R串=R1+R2+……Rn。(3)n個相同電阻R串聯(lián)時的總電阻為:R串=nR。2.電阻的并聯(lián)(1)并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。(2)并聯(lián)電阻的總電阻倒數(shù)等于各分電阻的阻值倒數(shù)之和,即:。(3)n個相同電阻R0串聯(lián)時的總電阻為:。(4)兩個電阻R1和R2并聯(lián)時的表達式為:R總=eq\f(R1R2,R1+R2)。典例精析考向一:電流與電壓和電阻的關系【例題1】小明在“探究通過導體的電流與電阻的關系”時,他用如圖所示的電路進行實驗,實驗中電阻R兩端的電壓始終保持2.4V不變。(1)請用筆畫線代替導線,將甲圖中實物電路連接完整______(導線不得交叉)。(2)開關閉合前,滑動變阻器的滑片P應置于端______(選填“A”或“B”)。(3)在實驗過程中,當把電阻R由5更換為10時,滑動變阻器接入電路中的電阻應______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)很多實驗需測量多組數(shù)據(jù),便于“從中找出普遍規(guī)律”或者“求平均值以減小誤差”,下列實驗中,多次測量的主要目的與本次實驗相同的是______(填字母)。A.測量物體的長度B.用伏安法測量定值電阻的阻值C.探究杠桿的平衡條件考向二:歐姆定律【例題2】如圖所示,兩個電阻R1、R2串聯(lián)后接在的電路中,電源電壓是6V保持不變,流過電阻R1的電流為0.1A,電阻R2的阻值為20Ω,求①通過電阻R2的電流;②電阻R2兩端的電壓;③電阻R1兩端的電壓;④電阻R1的阻值?考向三:電阻的測量【例題3】在測量標有電壓為2.5V的小燈泡電阻的實驗中,小明設計了如圖1所示電路。(1)根據(jù)圖1電路圖將圖2所示的實物圖連接起來;______(2)圖甲所示電流表示數(shù)______A和圖乙中電壓表的示數(shù)______V;(3)連好電路開始實驗,小明發(fā)現(xiàn)小燈泡沒有發(fā)光,觀察電壓表、電流表均有讀數(shù),你認為燈泡沒發(fā)光的原因是______;(4)在實驗中,第一次測量時的電壓等于2.5V,小燈泡正常發(fā)光,以后調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓電壓逐次下降,使燈絲溫度不斷降低,燈泡變暗直至完全不發(fā)光,測量的數(shù)據(jù)如下表所示。請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)在對應圖中畫出小燈泡的U-I圖像______,從圖像中你有什么發(fā)現(xiàn)?把你的發(fā)現(xiàn)寫成一句具有概括性的結(jié)論:______。數(shù)據(jù)序號1234567發(fā)光情況明亮不很亮不亮較暗微光不發(fā)光不發(fā)光電壓U/V2.52.11.71.30.90.50.1電流I/A0.270.260.240.220.190.160.05考向四:歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應用【例題4】測溫模擬電路如圖1所示,溫度表由量程為3V的電壓表改裝而成,電源電壓U為6V,R的阻值為40Ω,熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關系如圖2所示,則當開關S閉合后,電路可測量的最高溫度為______℃,溫度表的10℃應標在電壓表______處,若增大U,電路可測量的最高溫度將_______若U增大3V,R增大40Ω,電路可測量的最高溫度為________℃。真題賞析1.(2023·陜西·統(tǒng)考中考真題)在如圖-1的電路中,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,L是標有“6V3.6W”字樣的小燈泡。電流表量程為“0~3A”,電壓表量程為“0~15V”。當開關S和S1閉合,S2斷開時,將滑動變阻器的滑片P從最右端移到最左端,記錄電壓表和電流表示數(shù)并描繪圖像;保持開關S閉合,斷開開關S1,將滑動變阻器的滑片P移到最右端,再閉合開關S2,移動滑動變阻器的滑片P,直到小燈泡正常發(fā)光,記錄電壓表和電流表示數(shù)并描繪圖像。圖-2是兩次電路中電壓表和電流表示數(shù)變化關系的圖像。在保證電路安全的情況下,下列分析不正確的是()
A.當開關S和S1閉合,S2斷開時,電壓表和電流表示數(shù)變化關系為圖像①B.定值電阻R1的阻值為10ΩC.電源電壓為9VD.當開關S和S2閉合,S1斷開時,滑動變阻器R2的阻值變化范圍為2.5~20Ω2.(2023·內(nèi)蒙古興安盟·統(tǒng)考中考真題)如圖所示為電阻R1和R2的I-U圖像,由圖像可知()A.R1與R2兩端的電壓為0時,它們的電阻也為0B.R1與R2的電阻之比為2∶1C.將R1與R2串聯(lián)接入電路,通電后R1與R2兩端的電壓之比為1∶2D.將R1與R2并聯(lián)接入電路,通電后通過R1與R2的電流之比為1∶23.(2023·四川涼山·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,甲圖是燈泡L和定值電阻R的圖像,將L和R先后以乙、丙圖兩種方式連在同一電源上,若乙圖中,丙圖中,則下列選項中不正確的是()
A. B. C. D.4.(2023·山東濟南·統(tǒng)考中考真題)在“測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實驗中,關于四位同學遇到的一些問題,下列說法正確的是()A.小剛連接完電路的最后一根導線小燈泡就亮了,是因為他連接電路時開關是閉合的B.小強連接完電路閉合開關后小燈泡不亮,可能是因為滑動變阻器的阻值調(diào)到了最大C.小梅要判斷小燈泡是否正常發(fā)光,應在調(diào)節(jié)滑動變阻器的同時仔細觀察小燈泡亮度D.小麗發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同,有可能是由測量誤差導致的5.(2023·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題)如圖是測量油箱內(nèi)油量的裝置,其中R是滑動變阻器的電阻片,AP是輕質(zhì)滑桿,且AO>OP,P是滑桿上可沿電阻片滑動的滑片,R0是定值電阻。油量減少時,浮子通過連桿帶動滑桿繞O點轉(zhuǎn)動,使滑片P在R上滑動。(1)電路中的油量表相當于一只__________(選填“電流表”、“電壓表”或“電能表”);(2)浮子下降時,連桿對滑桿AP施加動力F1,此時滑桿是__________(選填“省力”、“費力”或“省功”)杠桿,油量表示數(shù)__________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。6.(2023·四川內(nèi)江·統(tǒng)考中考真題)有一只小燈泡上標有“3.6V
0.3A”字樣,燈泡正常發(fā)光時的電流是________A。如果我們只有電壓為6V的電源,要使小燈泡正常發(fā)光,需要串聯(lián)一個__________Ω的電阻。7.(2023·山東威海·統(tǒng)考中考真題)在探究“電流與電阻的關系”實驗中,電源電壓恒為,滑動變阻器規(guī)格為“”。
(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖,請用筆畫線代替導線,將圖乙所示的實物圖連接完整______(導線不允許交叉);(2)連接好電路,將滑動變阻器阻值調(diào)到最大,閉合開關,移動滑片,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)始終接近電源電壓。導致這一現(xiàn)象的原因可能是______;A.電流表損壞
B.滑動變阻器短路C.定值電阻R接觸不良D.定值電阻R短路(3)排除故障繼續(xù)實驗,更換不同的定值電阻后,都需要調(diào)節(jié)滑動變阻器,其目的是______,實驗數(shù)據(jù)如表所示,其中第6次實驗中電流表示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為______A;表實驗次數(shù)123456……電阻57.512152025……電流1.20.80.480.40.32……
(4)在如圖所示坐標系中已經(jīng)描出所有實驗數(shù)據(jù)對應的點,請繪出圖象______,分析并得出結(jié)論:______;(5)實驗完成后,在評估“將電阻更換成電阻繼續(xù)實驗”這一環(huán)節(jié)中,甲小組認為,更換成電阻后需要將滑動變阻器阻值調(diào)到最大,才能閉合開關進行實驗;而乙小組認為,更換成電阻后不需要將滑動變阻器阻值調(diào)到最大,可直接閉合開關進行實驗。你認為哪個小組的觀點正確并寫出理由:______。8.(2023·黑龍江·統(tǒng)考中考真題)在探究“電流與電阻關系”實驗時,老師給小明提供了如下器材:電源(電壓恒定為4.5V),電流表,電壓表,開關各一個,滑動變阻器甲“10Ω;2A”和滑動變阻器乙“20Ω;1A”各一個,定值電阻5Ω、10Ω、15Ω各一個,導線若干。
(1)注意在連接電路時,開關必須處于__________狀態(tài);(2)用筆畫線代替導線,將圖甲的實驗電路連接完整(要求:滑動變阻器滑片P向左滑動時電流表示數(shù)變大,導線不允許交叉)__________;(3)正確連接電路后閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),無論怎樣移動滑片P,電壓表都無示數(shù),則故障可能是__________(答出一種情況即可);(4)排除故障后,小明把5Ω的電阻接入電路中,移動滑片P到適當位置,讀出電流表示數(shù)如圖乙所示,正確記錄后,小明又改用10Ω電阻繼續(xù)實驗,閉合開關后,小明應將滑片P向___________(選填“左”或者“右”)移動至電壓表示數(shù)為__________V;(5)小明在實驗中所選用的滑動變阻器應該是__________(選填“甲”或“乙”);(6)利用老師給的器材,還能完成的電學實驗有:__________(寫出一個即可)。9.(2023·山東淄博·統(tǒng)考中考真題)用如甲圖所示電路測量小燈泡的電阻,其中電源電壓為3V恒定不變,小燈泡的額定電壓為2.5V,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω;1A”,導線若干(導線電阻忽略不計)。
(1)請用筆畫線代替導線,將電路連接完整(導線不能交叉),要求滑片P向左滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大;__________(2)小明連好電路,一閉合開關,小燈泡就發(fā)出耀眼的光。他在操作中的問題是__________;(3)問題解決后,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P,觀察小燈泡的亮度,多次測量并記錄數(shù)據(jù)(如下表所示)。當電壓表的示數(shù)為2.5Ⅴ時,小燈泡正常發(fā)光,此時電流表示數(shù)如圖乙所示為__________A,計算此時小燈泡的阻值為__________(精確到0.1Ω);實驗次數(shù)12345發(fā)光情況不亮微光暗明亮耀眼電壓U/V0.50.91.52.52.8電流I/A0.160.200.220.30電阻R/Ω(4)對比小燈泡在不同亮度下的電阻,你的發(fā)現(xiàn)是__________。實際生活中,在閉合開關的瞬間白熾燈燈絲容易燒壞,是因為此時燈絲的電阻__________,實際電功率較大,燈絲容易熔斷;(5)小明想用本實驗器材探究電流和電壓的關系,你認為是否可行并說明理由:__________。10.(2023·內(nèi)蒙古興安盟·統(tǒng)考中考真題)“坐位體前屈”是學生體質(zhì)健康測試項目之一。圖甲是某女生測試示意圖。圖乙是學習小組設計的測試儀電路原理圖,電源電壓恒為,電壓表量程為,定值電阻,滑動變阻器由長為、粗細均勻的電阻棒改裝而成,規(guī)格為,允許通過的最大電流為。為保護電路安全,滑片P的起始位置A點設定在離電阻棒最左端O點處。測試時,通過推動塑料擋板帶動滑片P從起始位置A向右移動,并通過電壓表的示數(shù)反映學生的測試結(jié)果。下表是初三女生測試等級與滑片P移動距離L的關系。初三女生測試等級標準不合格合格良好優(yōu)秀滑片移動距離專題14歐姆定律及其應用思維導圖知識梳理考點一電流與電壓和電阻的關系知識點一:電流與電壓和電阻的關系1.實驗:探究電流與電壓和電阻的關系①提出問題:電流與電壓電阻有什么定量關系?eq\o\ac(○,2)猜想與假設:電壓是產(chǎn)生的電流的原因,同一個小燈泡,在以一節(jié)干電池供電時,小燈泡發(fā)光較暗,用兩節(jié)干電池供電時,小燈泡發(fā)光較亮,所以有兩種猜想:①導體兩端電壓越大,導體中電流越大;②通過導體的電流與導體兩端電壓成正比。③設計實驗,設計實驗:要研究電流與電壓、電阻的關系,采用的研究方法是:控制變量法。即:保持電阻不變,改變電壓研究電流隨電壓的變化關系;保持電壓不變,改變電阻研究電流隨電阻的變化關系。④進行實驗,收集數(shù)據(jù)信息:(會進行表格設計)⑤分析論證:(分析實驗數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關系,從中找出物理量間的關系,這是探究物理規(guī)律的常用方法。)eq\o\ac(○,6)得出結(jié)論:在電阻一定的情況下,導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比;在電壓不變的情況下,導體中的電流與導體的電阻成反比。實驗結(jié)論:1.當電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。2.當電壓一定時,導體的電流跟導體的電阻成反比。考點二歐姆定律知識點一:歐姆定律1.歐姆定律(1)內(nèi)容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。(德國物理學家歐姆)(2)公式:I=eq\f(U,R)R=eq\f(U,I)U=IRU—電壓—伏特(V);R—電阻—歐姆(Ω);I—電流—安培(A)(3)使用歐姆定律時需注意:R=eq\f(U,I)不能被理解為導體的電阻跟這段導體兩端的電壓成正比,跟導體中的電流成反比。因為電阻是導體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度,其大小跟導體的電流和電壓無關。人們只能是利用這一公式來測量計算導體的電阻而已。知識點二:歐姆定律的理解1.U=IR電壓與電流成正比,電壓是形成電流的原因(電阻不確定).2.R=eq\f(U,I)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(電阻與電壓成正比,電阻與電流成反比))此變形式只是提供一種測量、計算電阻的方法,電阻的大小與電壓和電流無關.考點三電阻的測量知識點一:伏安法測量小燈泡的電阻(1)實驗原理:R=eq\f(U,I)(2)實驗器材:電源、開關、導線、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器。(3)實驗電路:(4)實驗步驟】①按電路圖連接實物。②檢查無誤后閉合開關,使小燈泡發(fā)光,記錄電壓表和電流表的示數(shù),代入公式R=eq\f(U,I)算出小燈泡的電阻。③移動滑動變阻器滑片P的位置,多測幾組電壓和電流值,根據(jù)R=eq\f(U,I),計算出每次的電阻值,并求出電阻的平均值。(5)實驗表格:次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω平均值R/Ω123(6)注意事項①接通電源前應將開關處于斷開狀態(tài),將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大;②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程;③滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過的電流;保護電路。知識點二:實驗補充1.滑動變阻器在實驗中的作用(1)保護電路;(2)改變待測電阻兩端電壓,實現(xiàn)多次測量。(3)改變電路中的電流,實現(xiàn)多次測量。2.電流表多、電壓表和滑動變阻器選擇原則(1)電流表、電壓表:在不超過量程的前提下,選用小量程測得的值要比選用大量程測得值準確,這是因為小量程的分度值小,準確的高。因此測量時,能用小量程就不要大量程。(2)滑動變阻器:所選滑動變阻器的最大阻值應接近待測電阻的阻值;考點四歐姆定律的應用知識點一:電阻串并聯(lián)電路的規(guī)律串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流特點串聯(lián)電路中各處電流相等并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和電壓特點串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓電阻特點串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和;若有n個相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為;把幾個導體串聯(lián)起來相當于增大了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯(lián)分電阻都大。并聯(lián)電阻中總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電路的倒數(shù)之和;若只有兩個電阻R1和R2并聯(lián),則總電阻R總=eq\f(R1R2,R1+R2);若有n個相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為;把幾個電阻并聯(lián)起來相當于增加了導體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個并聯(lián)分電阻都小。分配特點串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比eq\f(U1,U2)=eq\f(R1,R2)并聯(lián)電路中,電流的分配與電阻成反比eq\f(I1,I2)=eq\f(R2,R1)電路作用分壓分流注意:電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個電阻阻值增大,則總電阻隨著增大;某個電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。知識點二:歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應用(1)串聯(lián)電路:當串聯(lián)電路中一個電阻改變時,電路中電流及另一個電阻電壓也隨之變化。(2)當并聯(lián)電路一個支路的電阻改變時,這個支路電流也會改變干路電流也會變化;但另一個支路電流和電壓都不變。(3)家庭電路中,各用電器采用并聯(lián)方式接入電路。知識拓展:歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用1.串聯(lián)電路電阻和電壓的定性關系(1)串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和,即R=R1+R2+…+Rn.(2)串聯(lián)電路的電壓:eq\f(U1,U2)=eq\f(R1,R2),eq\f(U1,U)=eq\f(R1,R).即U=U1+U2.2.并聯(lián)電路電阻和電流的定性關系(1)并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和.即eq\f(1,R)=eq\f(1,R1)+eq\f(1,R2)+…+eq\f(1,Rn).(2)并聯(lián)電路的電流:eq\f(I1,I2)=eq\f(R2,R1),eq\f(I1,I)=eq\f(R,R1).即I=I1+I2.易混易錯易混易錯點一:歐姆定律的理解應用易錯?1.歐姆定律的內(nèi)容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。2.數(shù)學表達式:I=U/R。變形公式:U=IR;R=U/I。U-電壓,單位:V;I-電流,單位:A;R-電阻,單位:?。3.在計算時,三個量必須是同一用電器的同一狀態(tài)的三個量。【注意】不要錯誤的認為:電壓與電流成正比;電阻與電壓成正比,與電流成反比!易混易錯點二:歐姆定律的因果關系理解易錯。(1)對于歐姆定律變形公式U=IR而言,不能說成電壓與電流成正比,電壓是因,電流是果;先有電壓才有電流。(2)對于歐姆定律變形公式而言,不能說成電阻與電壓成正比,與電流成反比,因為電阻是導體本身一種性質(zhì),其大小只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關。易混易錯點三:小燈泡電阻計算易錯?不能對小燈泡在不同電壓下的電阻求平均值!因為小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。電壓越高時,電流越大,小燈泡燈絲發(fā)熱越厲害。易混易錯點四:動態(tài)電路電表示數(shù)變化判斷易錯。分析電表示數(shù)變化問題,第一步是準確判斷出電路的連接方式和各電表所測的是哪個用電器的什么量。第二步是按照上述分析模式進行具體分析。遇到比例問題,要分析清楚這個比例反映的是什么量:若果是定值電阻的阻值,則不會改變,若果是滑動變阻器的阻值,則根據(jù)滑動變阻器阻值的變化情況來分析即可,其它的情況依次類推,具體分析即可。方法技巧技巧一、電學實驗中的注意事項(1)連接電路時,開關應處于斷開狀態(tài);(2)實驗中可以通過改變串聯(lián)的干電池的個數(shù)或調(diào)節(jié)學生電源的電壓,但實驗時常采用移動滑動變阻器的滑片P來達到改變電壓的目的;(3)電路連好,開關閉合前,應使滑片位于變阻器的最大值處;(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器時,要緩慢移動滑片,防止電壓表、電流表示數(shù)變化過快;技巧二、歐姆定律計算公式的應用技巧(1)同體同路:歐姆定律中電流、電壓和電阻,是對同一導體或同一段電路而言的,三者要一一對應;(2)同一時刻:中的三個物理量是同一時刻的值,不可混淆電路結(jié)構(gòu)變化前后的關系。(3)統(tǒng)一單位:公式中的三個物理量,必須使用國際單位中的單位。U的單位是伏特(V)、R的單位是歐姆(Ω)、I的單位是安培(A)(4)規(guī)范做題:a計算時,要寫出必要文字說明;b代入數(shù)值或?qū)懹嬎憬Y(jié)果時,不要忘記單位。技巧三、電路故障判斷技巧實驗電路圖故障(有且只有一處)現(xiàn)象電壓表電流表電流表被短接有示數(shù)無示數(shù)電流表處斷路無示數(shù)無示數(shù)電壓表被短接無示數(shù)有示數(shù)電壓表處斷路定值電阻被短接無示數(shù)有示數(shù),且示數(shù)偏大定值電阻處斷路有示數(shù)且接近電源電壓無示數(shù)電壓表串聯(lián)在電路中滑動變阻器上面兩個接線柱接入電路移動滑片,電表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)接近電源電壓滑動變阻器下面兩個接線柱接入電路移動滑片,電表示數(shù)不變技巧四、動態(tài)電路電阻判斷技巧電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個電阻阻值增大,則總電阻隨著增大;某個電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。技巧五、電阻的串并聯(lián)計算方法1.電阻的串聯(lián)(1)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。(2)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值等于各分電阻之和:R串=R1+R2+……Rn。(3)n個相同電阻R串聯(lián)時的總電阻為:R串=nR。2.電阻的并聯(lián)(1)并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。(2)并聯(lián)電阻的總電阻倒數(shù)等于各分電阻的阻值倒數(shù)之和,即:。(3)n個相同電阻R0串聯(lián)時的總電阻為:。(4)兩個電阻R1和R2并聯(lián)時的表達式為:R總=eq\f(R1R2,R1+R2)。典例精析考向一:電流與電壓和電阻的關系【例題1】小明在“探究通過導體的電流與電阻的關系”時,他用如圖所示的電路進行實驗,實驗中電阻R兩端的電壓始終保持2.4V不變。(1)請用筆畫線代替導線,將甲圖中實物電路連接完整______(導線不得交叉)。(2)開關閉合前,滑動變阻器的滑片P應置于端______(選填“A”或“B”)。(3)在實驗過程中,當把電阻R由5更換為10時,滑動變阻器接入電路中的電阻應______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)很多實驗需測量多組數(shù)據(jù),便于“從中找出普遍規(guī)律”或者“求平均值以減小誤差”,下列實驗中,多次測量的主要目的與本次實驗相同的是______(填字母)。A.測量物體的長度B.用伏安法測量定值電阻的阻值C.探究杠桿的平衡條件【答案】A變大C【詳解】(1)[1]因?qū)嶒炛须娮鑂兩端的電壓始終保持2.4V不變,故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),如下所示:(2)[2]開關閉合前,滑動變阻器的滑片P應置于阻值最大處,即A端。(3)[3]據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻R由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變,應保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應向A端移動,使電壓表的示數(shù)為2.4V。(4)[4]本次實驗多次測量的主要目的是從中找出普遍規(guī)律。A.測量物體的長度,多次測量的主要目的取平均值減小誤差,故A不符合題意;B.用伏安法測量定值電阻的阻值,多次測量的主要目的取平均值減小誤差,故B不符合題意;C.探究杠桿的平衡條件,多次測量的主要目的是從中找出普遍規(guī)律,故C符合題意。故選C。考向二:歐姆定律【例題2】如圖所示,兩個電阻R1、R2串聯(lián)后接在的電路中,電源電壓是6V保持不變,流過電阻R1的電流為0.1A,電阻R2的阻值為20Ω,求①通過電阻R2的電流;②電阻R2兩端的電壓;③電阻R1兩端的電壓;④電阻R1的阻值?【答案】①0.1A;②2V;③4V;④4Ω【詳解】解:①如圖所示,兩個電阻R1、R2串聯(lián)后接在的電路中,根據(jù)串聯(lián)電路中電流的特點得,通過電阻R2的電流②根據(jù)歐姆定律得,電阻R2兩端的電壓③根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的特點得,電阻R1兩端的電壓④根據(jù)歐姆定律得,電阻R1的阻值答:①通過電阻R2的電流0.1A;②電阻R2兩端的電壓2V;③電阻R1兩端的電壓4V;④電阻R1的阻值4Ω。考向三:電阻的測量【例題3】在測量標有電壓為2.5V的小燈泡電阻的實驗中,小明設計了如圖1所示電路。(1)根據(jù)圖1電路圖將圖2所示的實物圖連接起來;______(2)圖甲所示電流表示數(shù)______A和圖乙中電壓表的示數(shù)______V;(3)連好電路開始實驗,小明發(fā)現(xiàn)小燈泡沒有發(fā)光,觀察電壓表、電流表均有讀數(shù),你認為燈泡沒發(fā)光的原因是______;(4)在實驗中,第一次測量時的電壓等于2.5V,小燈泡正常發(fā)光,以后調(diào)節(jié)滑動變阻器,讓電壓逐次下降,使燈絲溫度不斷降低,燈泡變暗直至完全不發(fā)光,測量的數(shù)據(jù)如下表所示。請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)在對應圖中畫出小燈泡的U-I圖像______,從圖像中你有什么發(fā)現(xiàn)?把你的發(fā)現(xiàn)寫成一句具有概括性的結(jié)論:______。數(shù)據(jù)序號1234567發(fā)光情況明亮不很亮不亮較暗微光不發(fā)光不發(fā)光電壓U/V2.52.11.71.30.90.50.1電流I/A0.270.260.240.220.190.160.05【答案】0.42見解析見解析【詳解】(1)[1]根據(jù)電路圖將電源、燈泡、滑動變阻器、電流表和開關串聯(lián),最后將電壓表與燈泡并聯(lián),由圖可知兩電表均選用小量程,如下圖所示:(2)[2][3]圖甲中電流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)是0.4A,圖乙中電壓表的量程是0-3V,分度值是0.1V,電壓表的示數(shù)是2V。(3)[4]閉合開關前,滑片在阻值最大處,電路中電流很小,燈泡兩端的電壓很小,實際功率太小,所以燈泡不能發(fā)光,電壓表、電流表均有讀數(shù)。(4)[5]由表中數(shù)據(jù),根據(jù)描點法畫出圖像,如圖所示:[6]由圖像可知,隨著小燈泡燈絲溫度不斷降低,小燈泡的電阻逐漸變小。考向四:歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應用【例題4】測溫模擬電路如圖1所示,溫度表由量程為3V的電壓表改裝而成,電源電壓U為6V,R的阻值為40Ω,熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關系如圖2所示,則當開關S閉合后,電路可測量的最高溫度為______℃,溫度表的10℃應標在電壓表______處,若增大U,電路可測量的最高溫度將_______若U增大3V,R增大40Ω,電路可測量的最高溫度為________℃。【答案】30;2;變小;30。【解析】[1]由1圖可知,R、Rt串聯(lián),電壓表測Rt兩端電壓,當電壓表的示數(shù)最大,即Ut=3V時,電路允許測量的溫度最高,根據(jù)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和可得:定值電阻R兩端的電壓UR=U-Ut=6V-3V=3V則電路中的電流I=熱敏電阻的阻值由圖象可知,此電路允許的最高環(huán)境溫度為30℃。[2]溫度表在10℃時,Rt1=20Ω,電路中的電流=0.1A電壓表的示數(shù)[3]若增大電源電壓U,電壓表的量程仍為0-3V,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知,定值電阻兩端的電壓增大,由歐姆定律知電路的電流增大,熱敏電阻的阻值Rt的阻值減小,電路可測量的最高溫度減小。[4]若U增大3V,即電源電壓為3V+6V=9VR增大40Ω,此時電壓表的量程仍為0-3V,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知,定值電阻兩端的電壓增大,變?yōu)?V-3V=6V此時電路的電流為熱敏電阻的阻值Rt的阻值為=40Ω由圖2知此時電路可測量的最高溫度是30℃。真題賞析1.(2023·陜西·統(tǒng)考中考真題)在如圖-1的電路中,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,L是標有“6V3.6W”字樣的小燈泡。電流表量程為“0~3A”,電壓表量程為“0~15V”。當開關S和S1閉合,S2斷開時,將滑動變阻器的滑片P從最右端移到最左端,記錄電壓表和電流表示數(shù)并描繪圖像;保持開關S閉合,斷開開關S1,將滑動變阻器的滑片P移到最右端,再閉合開關S2,移動滑動變阻器的滑片P,直到小燈泡正常發(fā)光,記錄電壓表和電流表示數(shù)并描繪圖像。圖-2是兩次電路中電壓表和電流表示數(shù)變化關系的圖像。在保證電路安全的情況下,下列分析不正確的是()
A.當開關S和S1閉合,S2斷開時,電壓表和電流表示數(shù)變化關系為圖像①B.定值電阻R1的阻值為10ΩC.電源電壓為9VD.當開關S和S2閉合,S1斷開時,滑動變阻器R2的阻值變化范圍為2.5~20Ω【答案】D【詳解】A.由題干可知,當開關S和S1閉合,S2斷開時,滑動變阻器的滑片P從最右端移到最左端,其阻值逐漸減小,到最左端時接入電阻為0,電壓表示數(shù)也應該為0,所以電壓表和電流表示數(shù)變化關系為圖像①,故A不符合題意;B.當開關S和S1閉合,S2斷開時,R2與R1串聯(lián),當滑片移動到最右端時,電壓表測量R2,由圖2知,此時電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為0.3A,由選項C可知,電源電壓為9V,所以R1電壓為3V,則R1阻值為故B不符合題意;C.當開關S和S2閉合,S1斷開時,R2與L串聯(lián),電壓表測量R2電壓,當燈泡正常發(fā)光時,由圖②可知,此時電壓表示數(shù)為3V,電流表示數(shù)為0.6A,電源電壓可表示為故C不符合題意;D.當開關S和S2閉合,S1斷開時,燈泡L和R2串聯(lián),滑動變阻器滑片位于最右端時,由圖中數(shù)據(jù)可知,電壓表示數(shù)6V,電流表示數(shù)0.3A,則此時滑動變阻器接入阻值最大為當滑片向左移動時,電流增大,由與燈泡允許通過的最大電流為電源電壓為9V,此時滑動變阻器的電壓為3V,則滑動變阻器接入的最小阻值為故D符合題意。故選D。2.(2023·內(nèi)蒙古興安盟·統(tǒng)考中考真題)如圖所示為電阻R1和R2的I-U圖像,由圖像可知()A.R1與R2兩端的電壓為0時,它們的電阻也為0B.R1與R2的電阻之比為2∶1C.將R1與R2串聯(lián)接入電路,通電后R1與R2兩端的電壓之比為1∶2D.將R1與R2并聯(lián)接入電路,通電后通過R1與R2的電流之比為1∶2【答案】C【詳解】A.電阻是導體阻礙電流的一種性質(zhì),其大小與導體的材料、長度、橫截面積以及導體的溫度有關,與導體的兩端電壓、通過的電流大小無關,所以R1與R2兩端的電壓為0時,它們的電阻不為0,故A不符合題意;BC.將R1與R2串聯(lián)接入電路,電流相等,由I-U圖像得出:當通過兩電阻的電流相等時,如當I=0.3A時,R2的兩端電壓等于R1的兩端電壓的兩倍,為U2=2U1即通電后R1與R2兩端的電壓之比為1∶2,根據(jù)可得R2=2R1即R1與R2的電阻之比為1∶2,故B不符合題意,C符合題意;D.將R1與R2并聯(lián)接入電路,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知,兩電阻的兩端電壓相等,根據(jù)可得,通電后通過R1與R2的電流之比為它們的電阻的反比,即為2∶1,故D不符合題意。故選C。3.(2023·四川涼山·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,甲圖是燈泡L和定值電阻R的圖像,將L和R先后以乙、丙圖兩種方式連在同一電源上,若乙圖中,丙圖中,則下列選項中不正確的是()
A. B. C. D.【答案】D【詳解】D.圖乙中,燈泡與電阻串聯(lián),由歐姆定律可知,當電流相同時,電壓與電阻成正比,即圖丙中,燈泡與電阻并聯(lián),由歐姆定律可知,當電壓相同時,電流與電阻成反比,即由圖象甲可知,燈泡電阻隨電壓增大而增大,而乙圖中燈泡兩端電壓比丙圖中小,所以則即ab<1故D錯誤,符合題意;ABC.由圖象甲可知,在電流相同時,燈泡的電壓較大,即則由前面的解答可知則可得比較可知故ABC正確,不符合題意。故選D。4.(2023·山東濟南·統(tǒng)考中考真題)在“測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻”的實驗中,關于四位同學遇到的一些問題,下列說法正確的是()A.小剛連接完電路的最后一根導線小燈泡就亮了,是因為他連接電路時開關是閉合的B.小強連接完電路閉合開關后小燈泡不亮,可能是因為滑動變阻器的阻值調(diào)到了最大C.小梅要判斷小燈泡是否正常發(fā)光,應在調(diào)節(jié)滑動變阻器的同時仔細觀察小燈泡亮度D.小麗發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同,有可能是由測量誤差導致的【答案】AB【詳解】A.小剛連接完電路的最后一根導線小燈泡就亮了,說明接完電路的最后一根導線,電流就構(gòu)成了通路,這是因為他連接電路時開關是閉合的,故A正確;B.小強連接完電路閉合開關后小燈泡不亮,可能是電路出現(xiàn)斷路,也可能是通過燈泡的電流太小,所以可能是滑動變阻器的阻值調(diào)到了最大,故B正確;C.要判斷小燈泡是否正常發(fā)光,觀察小燈泡亮度是無法準確判斷的,需要在調(diào)節(jié)滑動變阻器的同時仔細觀察電壓表示數(shù)是否達到額定電壓,故C錯誤;D.由于燈泡的阻值是不固定的,燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,所以小麗發(fā)現(xiàn)小燈泡在不同電壓下測得的電阻值均不相同,故D錯誤。故選AB。5.(2023·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題)如圖是測量油箱內(nèi)油量的裝置,其中R是滑動變阻器的電阻片,AP是輕質(zhì)滑桿,且AO>OP,P是滑桿上可沿電阻片滑動的滑片,R0是定值電阻。油量減少時,浮子通過連桿帶動滑桿繞O點轉(zhuǎn)動,使滑片P在R上滑動。(1)電路中的油量表相當于一只__________(選填“電流表”、“電壓表”或“電能表”);(2)浮子下降時,連桿對滑桿AP施加動力F1,此時滑桿是__________(選填“省力”、“費力”或“省功”)杠桿,油量表示數(shù)__________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。【答案】電流表省力變小【詳解】(1)[1]電路中的油量表串聯(lián)在電路中,故相當于一只電流表。(2)[2]浮子下降時,連桿對滑桿AP施加動力F1,O是支點,AO>OP;此時滑桿的動力臂比阻力臂長,是省力杠桿。[3]浮子下沉時,AOP逆時針轉(zhuǎn)動,滑動變阻器接入電路的有效電阻變大,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流變小,油量表示數(shù)變小。6.(2023·四川內(nèi)江·統(tǒng)考中考真題)有一只小燈泡上標有“3.6V
0.3A”字樣,燈泡正常發(fā)光時的電流是________A。如果我們只有電壓為6V的電源,要使小燈泡正常發(fā)光,需要串聯(lián)一個________Ω的電阻。【答案】0.38【詳解】[1]小燈泡上標有“3.6V
0.3A”字樣,燈泡正常發(fā)光時的電流為0.3A。[2]電源電壓為6V,要使小燈泡正常發(fā)光,則要使小燈泡兩端的電壓為3.6V,此時通過小燈泡的電流為0.3A,根據(jù)串聯(lián)電路電壓、電流關系,串聯(lián)電阻兩端的電壓通過串聯(lián)電路的電流為0.3A,由歐姆定律得,需要串聯(lián)的電阻7.(2023·山東威海·統(tǒng)考中考真題)在探究“電流與電阻的關系”實驗中,電源電壓恒為,滑動變阻器規(guī)格為“”。
(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖,請用筆畫線代替導線,將圖乙所示的實物圖連接完整______(導線不允許交叉);(2)連接好電路,將滑動變阻器阻值調(diào)到最大,閉合開關,移動滑片,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)始終接近電源電壓。導致這一現(xiàn)象的原因可能是______;A.電流表損壞
B.滑動變阻器短路C.定值電阻R接觸不良D.定值電阻R短路(3)排除故障繼續(xù)實驗,更換不同的定值電阻后,都需要調(diào)節(jié)滑動變阻器,其目的是______,實驗數(shù)據(jù)如表所示,其中第6次實驗中電流表示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為______A;表實驗次數(shù)123456……電阻57.512152025……電流1.20.80.480.40.32……
(4)在如圖所示坐標系中已經(jīng)描出所有實驗數(shù)據(jù)對應的點,請繪出圖象______,分析并得出結(jié)論:______;(5)實驗完成后,在評估“將電阻更換成電阻繼續(xù)實驗”這一環(huán)節(jié)中,甲小組認為,更換成電阻后需要將滑動變阻器阻值調(diào)到最大,才能閉合開關進行實驗;而乙小組認為,更換成電阻后不需要將滑動變阻器阻值調(diào)到最大,可直接閉合開關進行實驗。你認為哪個小組的觀點正確并寫出理由:______。【答案】
C保持電阻R兩端電壓不變0.24
電壓一定,電流與電阻成反比甲小組觀點正確。為了保護電路,防止電路因連接錯誤(如短路)導致電路元件損壞,每次閉合電路前都要將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處。【詳解】(1)[1]電壓表要并聯(lián)在定值電阻兩端,且正接線柱靠近電源正極,負接線柱靠近電源負極,所以作圖如下
(2)[2]電流表無示數(shù),說明發(fā)生斷路,電壓表有示數(shù),則說明是定值電阻斷路,此時電壓表串聯(lián)到電路中,測電源電壓。故選C。(3)[3][4]探究電流與電阻的關系實驗中,更換不同的定值電阻后,都需要調(diào)節(jié)滑動變阻器,其目的是控制定值電阻兩端電壓不變。其中第6次實驗中電流表示數(shù)如圖丙所示,選用的是量程,其讀數(shù)為0.24A。(4)[5][6]用平滑的曲線連接點,得到圖像如下
結(jié)合此圖像和表格數(shù)據(jù)可知,電壓一定時,電流與電阻成反比。(5)[7]甲小組觀點正確。為了保護電路,防止電路因連接錯誤(如短路)導致電路元件損壞,每次閉合電路前都要將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處。8.(2023·黑龍江·統(tǒng)考中考真題)在探究“電流與電阻關系”實驗時,老師給小明提供了如下器材:電源(電壓恒定為4.5V),電流表,電壓表,開關各一個,滑動變阻器甲“10Ω;2A”和滑動變阻器乙“20Ω;1A”各一個,定值電阻5Ω、10Ω、15Ω各一個,導線若干。
(1)注意在連接電路時,開關必須處于__________狀態(tài);(2)用筆畫線代替導線,將圖甲的實驗電路連接完整(要求:滑動變阻器滑片P向左滑動時電流表示數(shù)變大,導線不允許交叉)__________;(3)正確連接電路后閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),無論怎樣移動滑片P,電壓表都無示數(shù),則故障可能是__________(答出一種情況即可);(4)排除故障后,小明把5Ω的電阻接入電路中,移動滑片P到適當位置,讀出電流表示數(shù)如圖乙所示,正確記錄后,小明又改用10Ω電阻繼續(xù)實驗,閉合開關后,小明應將滑片P________________(選填“左”或者“右”)移動至電壓表示數(shù)為__________V;(5)小明在實驗中所選用的滑動變阻器應該是__________(選填“甲”或“乙”);(6)利用老師給的器材,還能完成的電學實驗有:__________(寫出一個即可)。【答案】斷開
定值電阻短路(電壓表短路)右2.5乙探究電流和電壓的關系(測定值電阻的阻值)(答案合理即可)【詳解】(1)[1]在連接電路時,為保護電路,要先斷開開關。(2)[2]由題意知,當滑動變阻器A端與定值電阻正接線柱連接,使得滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)接入電路,滑動變阻器滑片P向左滑動時,接入電路的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,從而電流表示數(shù)變大,如圖所示:
(3)[3]由題意知,電流表有示數(shù),說明電路有電流為通路,而此時電壓表無
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