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文档简介
第十四章欧姆定律三、欧姆定律第二课时欧姆定律及简单计算知识点2欧姆定律基础过关全练1.(新课标·科学推理)(2024江苏南京秦淮外国语学校阶段测)一个导体两端的电压为3V时,通过它的电流为0.5A;当在该导体两端加的电压为6V时,该导体中的电流和电阻分别为(忽略温度对电阻的影响)(
)A.0.5A
12Ω
B.0.5A
6ΩC.1.0A
6Ω
D.1.0A
12ΩC解析根据欧姆定律I=
可得,导体的电阻:R=
=
=6Ω;因为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,所以当在该导体两端加的电压为6V时,电阻的阻值
不变,仍为6Ω,则导体中的电流为I'=
=
=1.0A。2.如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图,电源电压
恒为12V。R是红外线探测电阻,探测到有人接近时,电阻会
变小。R0是定值电阻,阻值为8Ω。当R0两端的电压达到8V
时,摄像机自主启动拍摄,此时电路中的电流为
A,R的阻值为
Ω;当人体远离摄像机时,电压表示数变
。
1
4小解析由图可知,定值电阻R0与红外线探测电阻R串联,电压
表测R0两端电压;由串联电路的电流特点可知,电路中的电流
I=I0=
=
=1A;由串联电路的电压特点可知,R两端的电压U=U-U0=12V-8V=4V,由欧姆定律可知,R的阻值R=
=
=4Ω;当人体远离摄像机时,R阻值变大,电路中的电流变小,根
据欧姆定律可知,定值电阻R0两端的电压变小,电压表示数变
小。3.(2022江苏南京钟英中学月考)如图所示,R1=20Ω,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A。求:(1)通过电阻R1的电流;(2)电阻R2的阻值。
解析
(1)通过电阻R1的电流I1=
=
=0.3A;(2)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流I2=I
-I1=0.5A-0.3A=0.2A,因为并联电路中各支路两端电压相等,
所以电阻R2=
=
=30Ω。4.(2022甘肃金昌中考,10, )如图所示,电源电压不变,电阻R2=4Ω,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是
(
)能力提升全练A.4V
2Ω
B.5V
1ΩC.4V
1Ω
D.2V
2ΩC解析由图可知,电阻R1、R2并联,电流表A2测干路电流,A1测
通过R2的电流,电压表测电源两端电压,A1的示数小于A2的示
数。假设电流表A1的示数是I2=1A,则R2两端的电压U=I2R2=1
A×4Ω=4V,A2的示数即干路电流是5A,符合题中的数据,假
设正确;假设电流表A1示数是I2'=4A,则R2两端的电压U'=I2'R2
=4A×4Ω=16V,假设错误。由并联电路特点可知通过R1的
电流I1=I-I2=5A-1A=4A,由I=
可得R1的阻值R1=
=
=1Ω。点拨本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,题干
没有直接告诉三个电表的示数,所以需要根据电路连接情况
和R2的阻值对电流表和电压表的示数进行假设;通过假设求
出结果,看和已知条件是否相符,判断假设是否正确,这是解
决本题的关键。A.将R1由10Ω换成20Ω,不需要调节滑动变阻器B.调节滑动变阻器的过程中,应观察电流表的示数C.实验中可保持R1两端电压为3VD.将R1由10Ω换成20Ω,正确操作后滑动变阻器两端电压不变5.(新课标·科学推理)(2023江苏扬州中考,12改编, )如图所示,在“探究电流与电阻的关系”时,电源电压恒为4.5V,R1可选用5Ω、10Ω、20Ω的电阻,滑动变阻器R2规格为“25Ω
0.5A”,电压表(量程为0~3V),电流表(量程为0~0.6A)。下列说法正确的是
(
)D解析根据串联电路的分压规律可知,将定值电阻由10Ω换
成20Ω,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻关系
的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为
了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器连入电路
中的电阻,所以滑片应向左端移动,观察电压表,使电压表的
示数不变,滑动变阻器两端的电压U滑=U-Uv,则正确操作后滑
动变阻器两端电压也不变,故A、B、D错误;因为串联电路
电流处处相等,所以I=
=
,当定值电阻为20Ω且滑动变阻器的电阻最大时,定值电阻两端的电压最小,
=
,解得UV=2V;由于滑动变阻器的规格为“20Ω
0.5A”,电流表的量程为0~0.6A,所以电路的最大电流为0.5A,由欧姆定律可知,定值电阻两端允许的最大电压:U最大=I最大
R1=0.5A×5Ω=2.5V;故定值电阻两端的电压范围为2~2.5V,
故C错误。6.(新考法·设计实验)(2023江苏无锡中考,28, )用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“5Ω
3A”“20Ω
2A”“50Ω
1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至
(选填
“A”或“B”)端。(2)闭合开关后,电流表和电压表示数为0,移动滑片P,两表指
针不偏转。将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,
试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电
路中只有一处故障,则可能是
。B导线BC断路(3)排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭
合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A。移动滑片P,逐步增大R两端电压,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I。以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出I-U图像,如图乙所示。依据图像,得到的结论是
。实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有
字样,电源电压为
V。当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比“50Ω
1.5A”
4.2(4)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组
实验数据,断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,电流
表示数如图丙所示为
A;断开开关,换接未使用过的一
个电阻,正确操作后,电流表示数应为
A。0.40.1解析
(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑
片P移至阻值最大处,即B端;(2)闭合开关后,电流表示数为0,
说明电路可能断路,电压表示数为0,说明电压表与电源没有
连通;将与电压表“-”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C
点,电压表指针不偏转,说明此时电压表与电源没有连通;试
触B点,电压表指针偏转,说明此时电压表与电源连通,与电压
表并联的部分断路,若电路中只有一处故障,则可能是导线
BC断路;(3)由图乙可知,图线为一条过原点的斜线,故得到的
结论是当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;由图甲可知,电源为三节干电池串联,每节电压略小于1.
5V,则电源电压应该大于3V,小于4.5V;闭合开关,电压表示
数为0.7V,电流表示数为0.07A,此时滑动变阻器接入电路的
阻值最大,根据串联电路电压规律和欧姆定律可知,电源电
压:U=0.7V+0.07A×R滑大;若选用“5Ω
3A”的滑动变阻
器,代入式子,则U=1.05V,不符合题意;若选用“20Ω
2A”
的滑动变阻器,代入式子,则U=2.1V,不符合题意;若选用“50
Ω
1.5A”的滑动变阻器,代入式子,则U=4.2V,符合题意;
故实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω
1.5A”字样,电源电压为4.2V;(4)将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,
电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其
示数为0.4A,则定值电阻两端电压为UV=I2R2=0.4A×5Ω=2
V;由图乙可知,在探究电流与电压的关系实验中,定值电阻
的阻值为R1=
=
=10Ω,故未使用过电阻的阻值为20Ω;在探究电流与电阻的关系实验中,应控制定值电阻两端电
压不变,故换接20Ω的电阻,正确操作后,电流表示数应为I3=
=
=0.1A。7.(2022上海中考,18改编, )在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,闭合开关后,电流表的示数为1.2安。(1)求电源电压U;(2)若在电路中接入一个电阻R2,使得接入前后电流表的示数
变化0.4安,求R2的阻值。
解析
(1)由图可知,电路为R1的简单电路,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关后,电流表示数为1.2A,则电源电压U=I1R1=1.2A×10Ω=12V。(2)若在电路中接入一个电阻R2,使得接入前后电流表的示数
变化0.4A,连接方式有两种:一是将R2串联在电路中,电路中
电流应减小0.4A,此时电路中电流I串=I1-0.4A=1.2A-0.4A=
0.8A,电路中总电阻R总=
=
=15Ω,则R2的阻值为R2=R总-R1=15Ω-10Ω=5Ω;二是将R2并联在电路中,电路中电流应增加0.4A,根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流I2=0.4
A,则R2'=
=
=30Ω。8.(2022北京西城一模,27, )如图甲所示,电源两端的电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电
压表的量程为0~15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关
系如图乙所示。求:(1)电源两端的电压;(2)定值电阻R1的阻值;(3)闭合开关S后,在保证电路各元件安全的条件下,滑动变阻
器R2接入电路的最小阻值。解析
(1)由图乙可知,当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω
时,电压表示数为12V,则电源电压为U源=U1+IR2=12V+
×10Ω①;当变阻器接入电路的阻值为20Ω时,电压表示数为8
V,则电源电压为U源=U1'+I'R2'=8V+
×20Ω②,由①②两式可得R1=10Ω,U源=24V,所以电源电压为24V。(2)由(1)分析可知,定值电阻R1的阻值为10Ω。
(3)当R1两端的电压为15V时,R2两端的电压最小,由串联分压规律可知,R2此时接入的阻值最小,R2两端的电压为U2=U源-U1″=24V-15V=9V,电路中的电流为I″=
=
=1.5A,此时R2接入电路中的阻值为R2=
=
=6Ω。9.(2023江苏宿迁中考)用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变,滑动变阻器规格为“20Ω
1A”,有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。素养探究全练
(1)用笔画线代替导线把图甲电路连接完整,要求:当滑片P向
左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大。如图所示(2)连接电路时,开关应该
(选填“断开”或“闭合”)。(3)先接入12Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P至合
适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为
V,记下电流表
的示数。断开开关,将12Ω电阻换成10Ω后,闭合开关,移动
变阻器的滑片P,使
表的示数与前一次相同,记录相关
数据。(4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数
据,在图丙的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A。①由图像可得出的结论是
。断开
2.4
电压
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比②根据所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和
对应变阻器RP的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成
曲线B,发现曲线B与曲线A
(选填“有交点”或“无交
点”),其原因是
。③本实验的主要研究方法是“控制变量法”,下列物理教材
中的实验,没有用到
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