2023-2024學年九年級物理上冊單元精講練(蘇科版)第十四章 歐姆定律(二)(知識清單)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

第十四單元歐姆定律(二)歐姆定律歐姆定律:導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。公式:,其中:U為電源電壓,單位為伏(V);I為通過導體的電流,單位為安(A);R為導體的電阻,單位為歐(Ω)注意:應用歐姆定律的公式進行計算時,一定要統(tǒng)一到國際制單位后再進行計算。歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性,即I,U,R是對同一段導體、同一時刻而言的。此外,該公式不能理解為:電阻與電壓成正比,與電流成反比,因為電阻常規(guī)情況下是不變的。電阻的串聯(lián)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。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。n個相同電阻R串聯(lián)時的總電阻為:R串=nR。電阻的并聯(lián)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。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:。n個相同電阻R0并聯(lián)時的總電阻為:。兩個電阻R1和R2并聯(lián)時的表達式為:R總=eq\f(R1R2,R1+R2)。歐姆定律使用注意:單位必須統(tǒng)一,電流用A,電壓用V,電阻用Ω;不能理解為:電阻與電壓成正比,與電流成反比,因為電阻常規(guī)情況下是不變的。歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應用串聯(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。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。家庭電路中,各用電器采用并聯(lián)方式接入電路。探究電路電流與電壓和電阻的關系由于電壓是形成電流的原因,說明電流的大小與導體兩端的電壓有關;由于導體的電阻對電流有阻礙作用,所以,電流的大小與導體電阻有關。為了研究通過導體的電流跟電壓的關系,我們應控制電阻一定,通過在電路中串聯(lián)一個變阻器來調節(jié)導體兩端的電壓,通過實驗可以得出結論:電阻一定時,通過導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。為了研究通過導體的電流跟電阻的關系,我們應控制電阻兩端的電壓一定,通過換用不同的電阻來改變電阻,通過實驗可以得出結論:電壓一定時,通過導體的電流跟導體的電阻成反比。串、并聯(lián)電路動態(tài)分析思路含滑動變阻器的串聯(lián)電路:由于電源電壓不變,按以下思路分析:eq\x(滑動變阻器電阻變化)→eq\x(總電阻變化)→eq\x(電流變化)→eq\x(定值電阻兩端電壓變化)→eq\x(滑動變阻器兩端電壓變化)含滑動變阻器的并聯(lián)電路,由于電源電壓不變,且并聯(lián)電路中各個支路互相獨立、互不影響,所以含定值電阻的支路各量都不變化,含滑動變阻器的支路,按以下思路分析:eq\x(滑動變阻器電阻變化)→eq\x(本支路電阻變化)→eq\x(本支路電流變化)→eq\x(干路總電流變化)探究通過導體電流與電壓及電阻關系電流與電壓之間的關系:當電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。不能說成電壓跟電流成正比,電流和電壓之間存在因果關系,電壓是原因,電流是結果,因果關系不能顛倒。電流與電阻的關系:當電壓一定時,導體的電流跟導體的電阻成反比。不能說成電阻跟電流成反比,導體的電阻是導體本身的一種性質,不隨導體中的電流的變化而變化。(2022·四川成都)圖是小華探究電流與電阻關系的實驗電路,AB間可以換接多個不同阻值的電阻。在每次換接電阻后,他應調節(jié)滑動變阻器滑片控制AB間______不變。換接電阻多次實驗,是為了______?!敬鸢浮竣匐妷海虎趯ふ移毡橐?guī)律。【解析】[1]探究電流與電阻關系的實驗中,在更換電阻的過程中需控制電阻兩端的電壓保持不變,即控制AB間電壓保持不變。[2]在AB間更換不同的電阻進行多次實驗,得出多組數(shù)據(jù),根據(jù)多組數(shù)據(jù)進行分析,得出電流與電阻關系,這樣得出的結論具有普遍性。所以換接電阻多次實驗,是為了尋找普遍規(guī)律。(2021·云南中考真題)用如圖甲所示的電路探究“通過導體的電流與電壓的關系”,電源電壓為3V,定值電阻R的阻值為10Ω,滑動變阻器的最大阻值為20Ω。(1)用筆畫線代替導線把圖乙所示的實物圖連接完整,要求滑片P向右移動時電流表示數(shù)變小______;(2)閉合開關前將滑動變阻器的滑片調至B端的目的是______。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)接近電源電壓,若電路僅有一處故障,故障是______;(3)排除故障后,調節(jié)滑動變阻器,記錄數(shù)據(jù)如下表。請在圖所示的坐標紙中把未標出的兩個點描出來并畫出圖像______;分析圖像可得:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;(4)若探究“通過導體的電流與電阻的關系”,需要用到阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻。將10Ω的電阻換成15Ω后,若保持電壓表的示數(shù)為1.5V不變,應將滑動變阻器的滑片向______端移動。換用25Ω的電阻進行實驗時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片,都無法使電壓表的示數(shù)達到1.5V,原因是滑動變阻器的最大阻值______(選填“過大”或“過小”)?!敬鸢浮勘Wo電路R斷路B過小【解析】(1)[1]電壓表和電阻并聯(lián),滑片P向右移動時電流表示數(shù)變小,即電阻變大,所以變阻器接A,如下圖所示:(2)[2]為保護電路,閉合開關前將滑動變阻器的滑片調到最大值B端。[3]電流表無示數(shù),可能斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表和電源連接,故可能定值電阻R斷路。(3)[4]將表格中的數(shù)據(jù)描點連線如下:(4)[5]將10Ω的電阻換成15Ω后,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理,定值電阻的電壓變大,要想控制電壓不變,應減小電壓表示數(shù),根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理,所以要增大滑動變阻器的阻值,滑片向B端移動。[6]換用25Ω的電阻進行實驗時,如果定值電阻分1.5V電壓,則變阻器也應分1.5V,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律,變阻器電阻也是25Ω,但變阻器最大只有20Ω,所以原因是滑動變阻器最大阻值太小。伏安法測電阻實驗器材:電源、開關、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、導線若干。實驗電路:如圖所示。實驗步驟:①按實驗原理圖正確連接實驗電路;②電路經檢查無誤后,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器的滑片P的位置,使電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3,觀察電流表的示數(shù),每次對應的數(shù)值為I1、I2、I3,分別填入設計的表格中;③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對應的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R=(R1+R2+R3)/3?;瑒幼冏杵鞯淖饔茫孩俦Wo電路;②改變導體兩端的電壓,使其成倍數(shù)地增加;③多次測量求平均值。本實驗中,滑動變阻器的作用:改變被測電阻兩端的電壓(分壓),同時又保護電路(限流)。測量結果偏小是因為:有部分電流通過電壓表,電流表的示數(shù)大于實際通過Rx電流。根據(jù)Rx=U/I電阻偏小。(2023年衡陽)24.在“測量小燈泡的電阻”實驗中,有如下器材:電壓表、電流表、開關、電壓為4.5V電源、額定電壓為2.5V的小燈泡、標有“30Ω1A”的滑動變阻器、導線若干。

(1)請用筆畫線代替導線,按照圖甲所示的電路圖將圖乙的實物電路連接完整___________;(2)連接電路時,開關應___________(選填“斷開”或“閉合”);(3)甲組同學連接好電路,閉合開關后燈泡發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅。檢查后,發(fā)現(xiàn)連線正確,請你找出實驗中操作不當之處:___________;(4)乙組同學閉合開關后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù)。接下來應進行的操作是___________(選填字母);A.檢查電路是否斷路B.移動滑動變阻器滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光(5)丙組同學規(guī)范操作進行實驗,將得到的數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)計算出小燈泡正常發(fā)光時的電阻為___________Ω(保留一位小數(shù))。他們發(fā)現(xiàn)小燈泡電阻發(fā)生了變化,其原因是燈絲電阻受___________的影響。實驗次數(shù)1234電壓U/V1.01.52.02.5電流I/A0.180.220.240.26電阻R/Ω5.66.88.3【答案】①.②.斷開③.滑動變阻器的滑片并沒有置于阻值最大處④.B⑤.9.6⑥.溫度【答案】(1)由于滑動變阻器的規(guī)格為“3021A”,即允許通過變器的最大電流為1A,因此為了電路安全,電路電流不超過1A,因此電流表應選擇小量程與小燈泡串聯(lián)在電路中,如圖所示(2)[2]為了保護電路,連接電路時,開關應處于斷開狀態(tài)(3)[3]閉合開關后燈泡發(fā)出明亮耀眼的光并很快熄滅,說明電路的電流太大,電路的電阻太小,滑動變阻器的滑片并沒有置于阻值最大處。(4)[4]閉合開關后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,但電流表有示數(shù)。由于電流表是串聯(lián)在電路中的,說明電路是通路,因此可能是因為變阻器連入電路的電阻過大,電路中電流過小導致的,因此接下來應進行的操作是移動滑動變阻器的滑片,觀察小燈泡是否發(fā)光,故B符合題意,A不符合題意。故選B。(5)5]由表格數(shù)據(jù)可知,當小燈泡的兩端電壓等于額定電壓,即2.5V時,通過其的電流為0.26A,根據(jù)歐姆定律可得,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為(61由表中數(shù)據(jù)可知,通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大,根據(jù)P=U/何知,燈泡的實際功率增大,燈絲的溫度升高,由此說明燈絲的電阻隨溫度的變化而變化(2021·江蘇高郵·二模)在測量未知電阻Rx(阻值約為180)的實驗中,提供的實驗器材有:電源(電壓3V)、滑動變阻器R(0~50)、電阻箱R0(0~9999)、電流表(0~0.6A)、電壓表(0~3V)、開關及導線若干。(1)小虎同學設計了圖甲所示的電路,他______(能/不能)較準確的測出Rx的阻值,理由是______;(2)小明同學設計了圖乙所示的電路進行測量(圖丙是小明根據(jù)圖乙連接的實物圖);①在圖丙中畫出正確的導線連接______;②正確連接電路后,小明先將開關S撥至“1”,調節(jié)變阻器的滑片至某一位置,此時電壓表的示數(shù)為U1。③再將開關S撥至“2”,當電阻箱的阻值調至R0=175時,電壓表示數(shù)恰為U1,則待測電阻的阻值Rx=______;④實驗中,若將開關撥至“2”時,不小心將滑動變阻器的滑片向左移動了少許,其他操作正確,則Rx的測量值______(大于/小于/等于)真實值?!敬鸢浮坎荒芤娊馕?75小于【解析】(1)[1][2]由已知條件可知,未知電阻Rx的阻值約為180Ω,因為電源電壓為3V,由可知,電路中的電流約為小于電流表的最小分度值0.02A,所以不能用伏安法測出該電阻的值。(2)[3]根據(jù)電路圖,從滑動變阻器右下端引出的導線接在單刀雙擲開關的中間位置,因為電源電壓是3V,所以電壓表選擇的是小量程,由圖乙所示,電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端,如下圖所示:[4]實驗中,閉合S1調節(jié)滑動變阻器至適當位置,使電壓表的電壓值為U1;斷開S1閉合S2,調節(jié)電阻箱接入電路的電阻,使電壓表的示數(shù)仍為U1;根據(jù)歐姆定律可知,Rx與R0相等,電阻箱的示數(shù)R0=175Ω,所以電阻Rx=175Ω。[5]滑動變阻器的滑片向左移動,接入電路中的電阻R變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理要使變阻箱兩端的電壓U0保持不變,需要減小變阻箱R0的阻值,所以測得的Rx的值小于真實值。其他電阻測量的方法只有電壓表和己知電阻,測未知電阻方法一:如圖1,閉合S,用電壓表分別測出Rx及R0兩端電壓Ux、U。,則Rx=R0Ux/U0。方法二:如圖2,閉合S1,當S2閉合時,電壓表讀數(shù)為U,S2斷開時,電壓表讀數(shù)為Ux,則Rx=R0Ux/(U–Ux)。方法三:如圖3,閉合Sl,當S2閉合時,電壓表讀數(shù)為U,S2斷開時,電壓表讀數(shù)為U0,則Rx=R0(U–U0)/U0。方法四:如圖4,滑動變阻器最大阻值為R0,閉合S,當滑片P滑至最左端,電壓表讀數(shù)為U,滑片滑至最右端,讀數(shù)為Ux,則Rx=R0Ux/(U–Ux)。只有電流表和己知電阻,測未知電阻方法一:如圖5,閉合S,用電流表分別測出通過Rx及R0的電流Ix、I0,則Rx=R0I0/Ix。方法二:如圖6,閉合S1,當S2閉合時,電流表讀數(shù)為I1,S2斷開時,電流表讀數(shù)為I2,則Rx=R0(I1–I2)/I2。方法三:如圖7,閉合S1,當S2閉合時,電流表讀數(shù)為I1,S2斷開時,電流表讀數(shù)為I2,則Rx=R0I2/(I1–I2)。方法四:如圖8,當S閉合時,電流表讀數(shù)為I1,S斷開時,電流表讀數(shù)為I2,則Rx=R0(I1–I2)/I2。方法五:如圖9,當S閉合時,電流表讀數(shù)為I1,S斷開時,電流表讀數(shù)為I2,則Rx=R0I2/(I1–I2)。方法六:如圖10,滑動變阻器最大阻值為R0,閉合S,滑片置于最右端,電流表讀數(shù)為I1;滑片置于最左端,電流表讀數(shù)為I2,則Rx=R0I2/(I1–I2)。(2021·江蘇·鎮(zhèn)江市外國語學校模擬預測)小明連接好如圖甲所示電路,測量標有“2.5V“小燈泡的電阻。實驗次數(shù)123U/V0.150.170.018R/ΩR的平均值/Ω(1)連接電路時應該______開關,閉合開關,移動滑片,小明測出了如圖表格所示的示數(shù),指出該表格中的一處錯誤______;他發(fā)現(xiàn)測量第一組數(shù)據(jù)時燈泡不發(fā)光,原因是______;(2)為了測量燈泡正常發(fā)光的電阻,應當移動滑片,使電壓表為______V,當小明正準備讀取電流表示數(shù)時,發(fā)現(xiàn)燈泡突然熄滅,兩電表示數(shù)突然都變?yōu)?,于是他用一條導線檢查電路戰(zhàn)障,當將該導線兩端分別接到a、d接線柱上,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)仍為0;當將該導線兩端分別接到c、g接線柱上,發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光電壓表有示數(shù),電流表示數(shù)仍為0,則由此可以判斷導線______發(fā)生斷路故障;(3)測量結束后,小明又設計出了能巧測定值電阻Rx阻值的實驗電路圖,圖中R為電阻箱,R0為定值電阻(阻值未知),請在空自處填上適當內容。①將開關接a,調節(jié)電阻箱和滑動變阻器滑片P至適當位置,記下電阻箱的阻值為R1,電流表的示數(shù)為I1;②將開關接b,調節(jié)______,保持______不變,使電流表的示數(shù)仍為I1,記下電阻箱的阻值為R2;③則Rx=______?!敬鸢浮繑嚅_多了計算R的平均值燈泡兩端的電壓太小2.5cd電阻箱滑動變阻器滑片P的位置【解析】(1)[1]連接電路時,為了電路安全,應該斷開開關。[2]小明測出了如圖表格所示的示數(shù),該表格中的一處錯誤是:多了計算R的平均值這一行,小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,測R的平均值沒有意義。[3]他發(fā)現(xiàn)測量第一組數(shù)據(jù)時燈泡不發(fā)光,原因是燈泡兩端的電壓太小,通過燈泡的電流太小。(2)[4]為了測量燈泡正常發(fā)光的電阻,應當移動滑片,使電壓表為燈泡的額定電壓2.5V。[5]燈泡突然熄滅,兩電表示數(shù)突然都變?yōu)?,說明電路存在斷路;當將該導線兩端分別接到a、d接線柱上,小燈泡和電壓表被短路,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)仍為0,說明d到g到電源段電路正常;當將該導線兩端分別接到c、g接線柱上,發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光電壓表有示數(shù),說明c到b到a電路正常;電流表示數(shù)仍為0,則由此可以判斷導線cd發(fā)生斷路故障。(3)①[6][7]將開關接a,調節(jié)電阻箱和滑動變阻器滑片P至適當位置,記下電阻箱的阻值為R1,電流表的示數(shù)為I1。②將開關接b,調節(jié)電阻箱的阻值,保持滑動變阻器滑片的位置不變,使電流表的示數(shù)仍為I1,記下電阻箱的阻值為R2;這時電阻箱前后兩次電壓的減少量即為將開關接b時加在定值電阻Rx兩端的電壓③[8]則Rx(2021·江蘇江都·二模)用“伏安法測電阻”的實驗中,老師提供了以下器材:幾節(jié)干電池做電源、已知阻值的電阻RL1個、最大阻值為50Ω的滑動變阻器1個、被測電阻Rx,開關2個,電壓表和電流表各1只、導線若干。實驗前老師啟發(fā)同學們,為了使測定的電阻值更精確,采用多次測量取平均值的方法。甲、乙、丙、丁四個小組分別設計了以下可測電阻Rx的四個方案(如圖),依據(jù)實驗方案回答:(1)實驗中測得下表所示數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)是_____小組測量的。次數(shù)物理量12345電壓U/V1.534.567.5電流I/A0.10.20.30.40.5(2)乙小組在實驗中閉合開關S后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,而電壓表的示數(shù)等于電源電壓。則該電路的故障可能為_____。(3)在丁小組實驗過程中,閉合開關S和S1,電流表和電壓表的示數(shù)如圖所示,則電阻Rx兩端電壓是_____V,通過電阻Rx的電流是_____A,電阻的阻值是_____Ω。(4)甲小組的同學發(fā)現(xiàn)電壓表不能正常使用,于是撤去電壓表設計了以下4種方案。其中不能測出Rx的方案是_____(只填字母).如果S、S1都閉合時,電流表示數(shù)為I1,閉合S、斷開S1時,電流表示數(shù)為I2,則電阻的表達式為方案_____(只填字母)的測量結果?!敬鸢浮勘鸕x斷路4.50.315AB【解析】(1)[1]分析圖中數(shù)據(jù)知道,電流電壓是逐漸變化的,很明顯甲、乙只能測量一組數(shù)據(jù),而丁圖中的開關S1的斷開和閉合也只能測量兩組數(shù)據(jù),所以,該數(shù)據(jù)只可能是丙小組的;(2)[2]由于乙小組在實驗中閉合開關S后,電壓表的示數(shù)等于電源電壓,則說明電壓表與電源的正負兩極相連通,電流表示數(shù)幾乎為零,則說明開路的位置在被測電阻Rx上;(3)[3]在丁小組實驗過程中,閉合開關S和S1,則RL短路,電路中只有Rx,由于丁圖中的電壓表的量程和分度值分別為15V、0.5V,所以,示數(shù)是4.5V;[4]由于電流表的量程和分度值分別為0.6A、0.02A,所以,示數(shù)是0.3A;通過電阻Rx的電流是0.3A;[5]由歐姆定律知道,電阻Rx的阻值是:;(4)[6]由歐姆定律知道,要想測出Rx的阻值,應先得出Rx兩端的電壓及通過Rx的電流,若電壓表不能正常使用,則可根據(jù)并聯(lián)的電壓特點或將待測電阻與定值電阻分別接入同一個電源上,間接得出Rx兩端的電壓,由圖知道,A圖中只能測出Rx的電流,無法間接測出Rx兩端的電壓。[7]如果S、S1都閉合時,電流表示數(shù)為I1,閉合S、斷開S1時,電流表示數(shù)為I2;則若是方案B中的電路,電阻的表達式是:;若是方案C中的電路,電阻的表達式是:;若是方案D中的電路,電阻的表達式是:;所以,電阻的表達式是方案B的測量結果。動態(tài)電路分析動態(tài)電路的分析主要分以下幾種類型在觀察電路的基礎上,明確滑動變阻器、定值電阻、燈泡的連接方式,電流表測通過哪個電阻或哪幾個元件中的電流,電壓表測哪個電阻或哪幾個元件兩端的電壓。當開關斷開與閉合時,電路中的電阻怎樣變化,運用電路關系、歐姆定律,推導出電路中的電流如何變化,電路中某元件兩端的電壓或電功率如何變化。解決動態(tài)電路電阻變化類題目的步驟和方法滑動變阻器滑片位置的改變、壓力、溫度等因素的改變是導致電阻變化的常見原因。解決此類問題的關鍵是從變化的源頭出發(fā),即根據(jù)R、R壓或R溫的變化情況,判斷電路中R總和電路中電流的變化,然后再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)特點或分壓、分流原理判斷其他物理量的變化或進行相關的計算。分析電路結構,明確變化前后電路的連接方式,畫出等效電路圖。明確電壓表測哪部分電壓,電流表測何支路或干路電流。電路元件變化對哪部分電路造成影響,遵循“先局部——后整體——再局部”的思路。(2023北京市東城區(qū)一模)某種溫度測試儀的電路,如圖所示,其中為定值電阻,為熱敏元件(阻值隨溫度升高而減小,電路圖符號),電源兩端的電壓恒定不變。閉合開關,當熱敏元件溫度升高時,下列判斷正確的是()A.電流表示數(shù)變小 B.電流表示數(shù)變大C.電壓表示數(shù)變小 D.電壓表示數(shù)不變【答案】B【解析】已知R,為熱敏電阻,其阻值隨溫度升高而減小。由圖可知定值電阻R、熱敏電阻R,串聯(lián),電流表測電路電流,電壓表測定值電但R,兩端電壓,閉合開關S,當所測物體溫度升高時,熱敏電阻R,阻值減小,則通過電路電流增大,即電流表示數(shù)變大;定值電阻R,阻值不變,通過電流增大,根據(jù)U=IR可知,兩端電壓增大,即電壓表示數(shù)變大,故ACD錯誤,B正確。故選B。如圖所示是小華設計的一個簡易電子身高測量儀的原理圖。以下說法正確的是()A.身高表相當于一個電壓表B.電路中的R0是沒有作用的C.當被測者越高時,電流表示數(shù)越大D.當被測者越高時,身高表示數(shù)越小【答案】A【解析】A.身高表與滑動變阻器并聯(lián),應為電壓表,A符合題意;B.電路中的R0起到保護電路的作用,B不符合題意;CD.當被測者越高時,滑片向上移動,R的阻值變大,電路的總電阻變大,根據(jù)可知電路的電流變小,電流表示數(shù)變小,R0兩端的電壓變小,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律,則身高表示數(shù)越大,CD不符合題意。故答案為:A。歐姆定律圖像問題圖像中各部分的物理意義:①"線”表示物理變化或物理過程;

②“點”表示一個物理狀態(tài);

③"面”有時表示一個物理量,有些物理圖像的圖線與坐標軸所圍的面積的值,常代表另一個物理量的大小。圖甲,R1<R2,簡記為:越靠近U軸,電阻越大。隱含條件:①“串聯(lián)”:電流相等,作U軸平行線,對應電壓之和等于電源電壓;②“并聯(lián)”:電壓相等,作I軸平行線,電流之和等于干路電流。圖中任何一點的坐標之比等于R,即R看清縱坐標隨橫坐標的變化趨勢,比如U-I圖像如果是直線,電阻是定值;如果是曲線,電阻是可變的,如一般情況下小燈泡電阻會隨著溫度或者電壓的增大而增大一般情況下,在I-U圖象中,找一點讀出對應的電流和電壓,根據(jù)歐姆定律R=U/I求出元件電阻;根據(jù)串聯(lián)分壓及并聯(lián)分流的原理求解即可,比如I-U圖像可以計算電阻,I-R圖像可以計算出U。利用圖像的已知坐標點,運用歐姆定律的公式進行推理和計算,動態(tài)電路U-I或者U-R圖像上每一個點對應一種電路狀態(tài),解題時可以取多個點(一般取橫縱坐標都為整數(shù)的點),畫出每個點對應狀態(tài)的電路圖,再在沒一個狀態(tài)電路圖中標明對應的數(shù)據(jù),列出方程,最后根據(jù)多個方程求解。(即方程思想)(23年濱海一)圖7所示的電路,電源電壓不變,R1為熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小,閉合開關S,當監(jiān)控區(qū)的溫度升高時,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關系圖像是【答案】A【解析】圖可知R,和R,串聯(lián),設電路中電流為1,電壓表示數(shù)為U,電源電壓為U總,則電壓表示數(shù)可表示為故U與電流表示數(shù)的關系圖像為斜率為負值的直線,故BCD不符合題意,A符合題意故選A。(2021·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)圖甲是某同學設計的溫度報警電路,電壓U恒為12V,電阻、中,一只為熱敏電阻,另一只為電阻箱,其中熱敏電阻的阻值隨溫度變化的關系圖線如圖乙所示。報警電路要求:①輸出電壓隨溫度的升高而增大;②當輸出電壓達到或超過4V時,便觸發(fā)報警器(未畫出)報警。圖中熱敏電阻應為________(填“”或“”);若將電阻箱調至,則電路開始報警的溫度為_________℃;使用一段時間后,電源電壓會降低,為不改變電路開始報警的溫度,則應調節(jié)電阻箱,使其阻值_________至適當值。【答案】.28增大【解析】[1]熱敏電阻溫度越高阻值越小,由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知,溫度升高熱敏電阻分壓變小,因為輸出電壓隨溫度的升高而增大,所以圖中熱敏電阻應為。[2]當輸出電壓達到4V時,電路電流為熱敏電阻分壓為U2=12V-4V=8V熱敏電阻阻值由圖可知,溫度28℃。[3]使用一段時間后,電源電壓會降低,不改變電路開始報警的溫度,熱敏電阻阻值不變,變阻箱分壓減小,所以要增大變阻箱分壓,則應增大其阻值。最值問題明確電路中允許通過的最小電流(同小取小);看清電壓表測量對象;熟練畫出部分電路圖;熟練應用串聯(lián)分壓規(guī)律(2022·江蘇揚州)在如圖所示的電路中,電源電壓6V,。電壓表量程為0~15V,電流表A量程為0~3A、量程為0~0.6A,閉合開關S,電壓表的示數(shù)為___________V。當滑動變阻器的滑片P向左移動時,電流表A的示數(shù)___________,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值___________(選填“變大”、“不變”或“變小”)。為確保電表安全,連入電路的阻值最小為___________Ω?!敬鸢浮竣?;②變大;③不變;④2.4?!窘馕觥縖1]由圖可知,電壓表測電源電壓,而電源電壓恒定為6V,所以電壓表示數(shù)為6V。[2][3]由圖可知,滑動變阻器和電阻R1并聯(lián),電流表A測干路上的總電流,而A1測通過電阻R1的電流,根據(jù)并聯(lián)電路各支路獨立工作互不影響的特點,移動滑片P對電流表A1的示數(shù)沒有影響,只對A的示數(shù)有影響,當滑片P向左移動時,滑動變阻器阻值變小,通過滑動變阻器的電流要變大,所以干路上電流表A的示數(shù)也要增大,而電流表A1的示數(shù)和電壓表的示數(shù)將不變,所以電壓表示數(shù)與電流表A1的示數(shù)的比值不變。[4]根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知,電流表A的示數(shù)等于電流表A1的示數(shù)加上通過滑動變阻器的電流,而電流表A的示數(shù)即為通過電阻R1的電流,根據(jù)公式可知通過電阻R1的電流為保證電流表A1安全的情況下,允許通過它的最大電流為它所能測量的最大值,即3A,所以通過滑動變阻器的最大電流3A-0.5A=2.5A所以滑動變阻器接入電路的最小阻值為。如圖所示電路,已知電壓表V1的量程為0~3V,電壓表V2的量程為0~15V,電流表A的量程為0~0.6A,定值電阻R1阻值為10Ω,滑動變阻器R2的規(guī)格是“20Ω

0.5A”,電源電壓為6V。開關S閉合后,在滑動變阻器滑片滑動過程中,保證電流表、電壓表、滑動變阻器正常使用的情況下,下列說法中正確的是()A.電流表A的變化范圍為0.2~0.5AB.R2可變化范圍為2~20ΩC.電壓表V1的變化范圍為2~3VD.電壓表V2的變化范圍為0~4V【答案】C【解析】由電路圖知:電阻R1與電阻R2串聯(lián),電壓表V1測R1的電壓,電壓表V2測R2的電壓,電流表測電路電流。AC.電源電壓為6V,電壓表V2的量程為0~15V,故移動滑動變阻器時,滑動變阻器兩端的電壓不會超過電壓表V2的量程,滑動變阻器接入電路的最大電阻為20Ω;電壓表V1的量程為0~3V,當電壓表V1示數(shù)為3V時,電路中的電流最大,則最大電流為當滑動變阻器接入電路的電阻最大時,電路中的電流最小,則最小電流為此時電壓表V1的示數(shù)為U1=I′R1=0.2A×10Ω=2V,故電壓表V1的變化范圍為2~3V,A的變化范圍為0.2~0.3A,故A錯誤,C正確;B.電路中電流最大時,滑動變阻器接入電路的電阻最小,則最小電阻為所以滑動變阻器的變化范圍為10~20Ω,故B錯誤;D.電壓表V1的變化范圍為2~3V,電壓表V1和電壓表V2示數(shù)的和為電源電壓,則電壓表V2的變化范圍為4~3V,故D錯誤。故選C。小剛用如圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”。在此實驗過程中,當A、B兩點間的電阻由10Ω更換為20Ω后,為了探究上述問題,他應該采取的唯一操作是()A.保持變阻器滑片不動B.將變阻器滑片適當向左移動C.將變阻器滑片適當向右移動D.適當增加電池的節(jié)數(shù)【答案】C【解析】由10Ω更換為20Ω后,閉合開關,電路總電阻變大,由歐姆定律可知通過電路的電流變小,此時滑動變阻器兩端的電壓U滑=IR滑,由于R滑不變,I減小,導致了U滑減小,而定值電阻兩點之間的電壓等于總電壓減去滑動變阻器兩端的電壓,由于滑動變阻器兩端的電壓減小導致了定值電阻兩點之間的電壓增大,為了保證導體兩端的電壓不變,要減小定值電阻兩點之間的電壓U2,根據(jù)公式U2=IR2可知,R2為20Ω不變,只能減小電路中的電流,所以要使電路中的電阻增大,即滑片P向右端移動增大電阻。故選C。在物理實踐活動中,同學們結合力學與電學的知識,設計了一個電子秘,設計簡圖如圖所示,當中的金屬桿可以繞著O點轉動來改變的阻值大小,以下四種說法()①和是并聯(lián)②電壓表測量的是兩端電壓。③秤盤上所加重物越輕,連入電路中的電阻越大④當秤盤加大重物的重量時,由于和是串聯(lián),所以電流表的示數(shù)不會發(fā)生改變A.只有①是正確的 B.只有③是正確的C.只有④是正確的 D.①②③④都不正確【答案】D【解析】①分析電路中電流流過的路徑可知,和在同一路徑上,所以和是串聯(lián)的,故①錯誤;②由圖可知電壓表和R1并聯(lián),所以測的是R1的電壓,故②錯誤;③秤盤上所加重物越輕,指針向下移動,R1接入電路的電阻越小,故③錯誤;④當秤盤加大重物的重量時,指針向上移動,R1接入電路的電阻越大,電源電壓不變,根據(jù)公式得電路中電流變小,即電流表示數(shù)變小,故④錯誤。故選D。如圖所示是電阻甲和乙的U﹣I圖象,下列說法中正確的是()A.電阻甲和乙都是阻值不變的電阻B.當乙兩端電壓為2V時,R乙=5ΩC.甲、乙串聯(lián)在電路中,當電路電流為0.2A時,電路的總電壓為3VD.甲、乙并聯(lián)在電路中,當電源電壓為2V時,電路的總電流為0.4A【答案】C【解析】A.甲的圖像為一條直線,說明電流與電壓成正比,甲為定值電阻,乙的圖像為曲線,即電流與電壓不成正比,因此乙的阻值是變化的,故A錯誤;B.根據(jù)圖像可知,當乙兩端電壓為2V時,通過乙的電流為0.2A,乙的阻值R乙==10Ω故B錯誤;C.甲、乙串聯(lián)在電路中時,通過兩電阻的電流相等,當電路中的電流為0.2A時,由圖可知U甲=1V,U乙=2V則電源的電壓U=U甲+U乙=1V+2V=3V故C正確;D.因并聯(lián)電路兩端電壓相等,且并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,當電源電壓為2V,由圖可知I甲=0.4A,I乙=0.2A電路的總電流為I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A故D錯誤。故選C。如圖所示,電源電壓保持不變,R1=10Ω,當閉合開關S,滑動變阻器滑片P從a端移到b端,則電源電壓和滑動變阻器的最大值分別為()A.6V20Ω B.4V20Ω C.6V10Ω D.4V10Ω【答案】A【解析】當滑片P在a端時,滑動變阻器接入的電阻最大,由圖乙可知,此時電壓表的示數(shù)為4V,滑動變阻器最大阻值當滑片P在b端時,滑動變阻器接入的電阻為0,此時電壓表的示數(shù)為0V,電流表示數(shù)為0.6A,R1兩端電壓即為電源電壓。故答案為:A。在用伏安法測定值電阻R1阻值的實驗中,某同學誤接成了如圖甲所示的電路。閉合開關,將滑動變阻器滑片P從右端移動到左端的過程中,根據(jù)電壓表、電流表的數(shù)據(jù)繪制成如圖乙所示的U-I圖像,電源兩端的電壓不變。關于該電路,下列說法正確的是()A.電流表的最小值是0.3A B.電源電壓是10V C.電阻R1的阻值是5Ω D.R2的最大阻值是40Ω【答案】C【解析】A.由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流,由圖像知,電路中的最小電流為0.2A,故A錯誤;B.根據(jù)圖象可得,當電流為0時,電壓表的示數(shù)為8V,即電源的電壓U=8V,故B錯誤;C.當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時,電路中的電流最大,由圖象可知,電路中的最大電流I=1.6A,由可得,R1的阻值為故C正確;D.根據(jù)圖象可知,電路中的最小電流為0.2A,R2兩端的最大電壓為7V,故R2的最大阻值為故D錯誤。故選C。如圖所示,已知電流表A1的讀數(shù)為0.1A,電流表A的讀數(shù)為0.3A,則通過燈L2的電流為A,如果燈L2突然斷路,電流表A示數(shù),A1示數(shù)。(選填“變大、變小或不變”)【答案】0.2;變??;不變【解析】由電路圖可知,燈泡L1和L2并聯(lián),電流表A測量干路電流,電流表A1測量燈泡L1的電流,電流表A1的讀數(shù)為0.1A,電流表A的讀數(shù)為0.3A,因為并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以通過燈L2的電流為兩燈并聯(lián),如果燈L2發(fā)生了斷路,通過電流表A的電流只有通過燈泡L1的電流,可知電流表A的示數(shù)變小。燈泡L1和L2并聯(lián),互不干擾,故燈L2發(fā)生了斷路對通過燈泡L1的電流沒有影響,其A1的示數(shù)不變。在圖甲所示的電路中,當開關S從2轉到1時,根據(jù)電流表和電壓表對應的示數(shù),在U-I坐標中描繪了相對應的坐標點,如圖乙所示,電源電壓是___________,電阻R2的阻值是___________?!敬鸢浮?V20Ω【解析】[1][2]由電路圖知道,當S接1時,電路為R1的簡單電路,電壓表測電源的電壓,電流表測電路中的電流;由圖乙知,電源的電壓是U=6V,電路中的電流I=0.6A;當S接2時,兩電阻串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測串聯(lián)電路的電流;由圖乙知,電阻R2的兩端電壓是U′=6V-2V=4V電路中的電流I′=0.2A,所以,R2的阻值是在如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,圖乙是圖甲中小燈泡L和定值電阻R1的電流與電壓關系圖像。當只閉合S1、S2時,電壓表示數(shù)是2V;當只閉合S2、S3時,電壓表示數(shù)是4V。則R1=_____Ω,電源電壓U=_____V,R2=______Ω。【答案】1085【解析】[1]由圖乙可知,定值電阻R1兩端的電壓為4V時,電流為0.4A,故R1的電阻為R1===10Ω[2]當只閉合S1、S2時,定值電阻R1與燈泡L串聯(lián),電壓表測量燈泡L兩端的電壓,電壓表示數(shù)是2V,由圖乙可知,此時電路中的電流為0.6A,則此時R1的兩端的電壓為U1=IR1=0.6A×10Ω=6V則電源電壓為U=U1+UL=6V+2V=8V[3]當只閉合S2、S3時,定值電阻R2與燈泡L串聯(lián),電壓表測量燈泡L兩端的電壓,電壓表示數(shù)是4V,由圖乙可知,此時電路中的電流為0.8A,則此時燈泡L的電阻為RL===5Ω則此時電路的總電阻為R===10Ω則R2的電阻為R2=R-RL=10Ω-5Ω=5Ω在測量小燈泡電阻的實驗中,小會選用標有“2.5V”字樣的小燈泡進行實驗。(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲所示電路補充完整_________;(2)連接電路時,開關應處于_________狀態(tài)。連接好電路,將滑片P移至最右端,接通電路后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電壓表示數(shù)約為3V,其原因可能是小燈泡__________________;(3)排除故障后,閉合開關,調節(jié)滑片P,電壓表示數(shù)如圖乙所示為___________V,為測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應將滑片P向_________端滑動;(4)下表是記錄的實驗數(shù)據(jù),則小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為________(結果保留小數(shù)點后1位);實驗中發(fā)現(xiàn)燈泡越亮,溫度越高,結合數(shù)據(jù)可知:燈絲溫度越高,電阻越__________;次數(shù)1234122.52.80.180.280.300.31(5)小會在實驗過程中發(fā)現(xiàn)用力捏滑片與電阻絲接觸處,燈泡發(fā)光明顯變亮。請結合影響導體電阻大小的因素,分析產生這一現(xiàn)象可能的原因是__________________?!敬鸢浮竣?②.斷開③.斷路(開路)④.2.2⑤.左⑥.8.3⑦.大⑧.用力捏滑片與電阻絲接觸處,增大了滑片與電阻絲接觸的面積,即增大了橫截面積而減小了電阻;或捏滑片減小了滑動變阻器接入電路中電阻絲的長度,從而減小了電阻?!窘馕觥?1)山根據(jù)測電阻實驗的要求,電路為串聯(lián)電路,電壓表測燈泡電壓,電流表測燈泡電流,因此需要把燈泡的右接線柱,電流表的左接線柱連接在一起,如圖所示:(2)[2]

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