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第4章电路探秘专题25电流与电压、电阻的关系类型一欧姆定律的简单应用 1类型二探究电流与电压、电阻的关系 4类型三判断简单的动态电路中电表示数的变化 10类型一欧姆定律的简单应用【方法归纳】欧姆定律:知道电流与电压、电阻的关系1.探究电流与电压、电阻的关系。(1)提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系?(2)制订计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。(3)进行实验,收集数据信息(会进行表格设计)。(4)分析论证:分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。(5)得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。2.欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。3.数学表达式I=U/R。4.说明:(1)适用条件:纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)。(2)I、U、R对应同一导体或同一段电路,不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加脚码区别。三者单位依次是A、V、Ω;(3)同一导体(即R不变),则I与U成正比。同一电源(即U不变),则I与R成反比;(4)R=KTρeq\f(L,S)是电阻的定义式,它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。R=U/I是电阻的量度式,它表示导体的电阻可由U/I给出,即R与U、I的比值有关,但R与外加电压U和通过电流I等因素无关。2.解欧姆定律电学题的基本思路(1)认真审题,根据题意画出等效电路图;(2)在电路图上标出已知量和未知量(必要时加标注);(3)选择合适的公式或规律进行求解。【常考题型】1.(台州期末)如图所示电路,电源电压和小灯泡电阻保持不变。当开关闭合后,滑动变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表的示数变化情况分别是()A.变大、变小B.变大、变大C.变小、变小D.变小、变大2.(绍兴期末)小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小(小灯泡电阻保持不变),符合要求的电路图是()3.(广东中考)如图甲所示,闭合开关S时,电压表示数如图乙所示,为______V;将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数将________,电压表示数将______。(后两空均填“变大”“变小”或“不变”)4.(长沙中考)如图是酒驾检测中酒精测试仪的简化电路图。R0为定值电阻,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关S,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中电流越______,电压表示数越________。5.(杭州期末)随着我国经济的快速发展,汽车已经进入寻常百姓人家。如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(由电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低,当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将________,电流表的示数将________。(以上两空均填“变大”“变小”或“不变”)。换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在图中________元件两端。6.(德阳中考)用如图所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。(1)保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得电流、电压如表1所示;根据表1中的数据,你得出的结论是____________________________________________;这时R1的阻值为________Ω。(2)在探究电流与电阻的关系时,先将R1的阻值调为5Ω进行实验,使电压表的示数为1.5V,然后将R1的阻值调为10Ω时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将________(填“大于”“小于”或“等于”)1.5V。因此要向________(填“右”或“左”)调节滑片,使电压表的示数仍为1.5V。(3)李明同学用该电路测量电源电压时,将滑动变阻器的滑片滑到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,利用表2中的数据求得电源电压约为________。7.(徐州中考)定值电阻R1两端加4.5V电压时,通过的电流为0.45A。如图所示电路,电源电压不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50A;用阻值为30Ω的电阻R2替换R1,电流表示数变为0.30A。求:(1)R1的阻值;(2)电源电压。8.(黔东南州中考)如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=R2=R3=20Ω,当S1、S2都断开,电流表示数是0.3A,求:(1)电源电压;(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是多少?类型二探究电流与电压、电阻的关系【方法归纳】1.探究电流与电压关系①控制不变的量:电阻.怎样控制:采用同一个定值电阻实验.②改变的量:电压.怎样改变:改变电池节数;调节学生电源的旋钮;串联滑动变阻器,调节滑片.③滑动变阻器在实验中的作用:保护电路;改变定值电阻两端的电压.④电路图:⑤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.2.探究电流与电阻的关系①控制不变的量:电压.怎样控制:串联滑动变阻器,调节滑片.②改变的量:电阻.怎样改变:更换定值电阻.(不能用滑变阻器来代替定值电阻)③滑动变阻在实验中的作用:保护电路;使定值电阻两端的电压保持不变.④结论:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.【常考题型】1.【中考•威海】小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”。(1)要求滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小,请用笔画线代替导线,继续完成图乙中实验电路的连接。(2)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示。通过分析表中数据可以得到的初步结论是___________________________________________。U/V0.51.01.52.02.53.0I/A0.10.20.30.40.50.6(3)仅通过一个电阻探究得出的结论是否可靠呢?为了避免偶然性,小明接下来的操作应该是_______________________________________。2.【中考•盐城】小华利用下列器材探究电流与电阻的关系。实验器材:电源(4.5V)、电流表、电压表、三个定值电阻(R1=5Ω、R2=15Ω、R3=25Ω),滑动变阻器标有“30Ω1A”字样。(1)用笔画线代替导线完成图甲中的实物连接。(2)实验中,小华控制R两端电压不变,示数如图乙所示,读数为________V。(3)小华读出R1接入电路的电流后,断开开关,将R1换成R3后,接下来她应该进行的操作是___________________________________________。3.【中考•郴州】小明同学研究“一段电路中的电流与电阻的关系”,设计了如图所示电路,电源电压恒为6V。(1)根据小明设计的图甲电路,用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整。(2)当定值电阻为10Ω时,电流表示数如图丙所示,将电流表的示数填入下表空格处。实验序号电压/V电阻/Ω电流/A1250.40221032150.1342200.10(3)小明将第三次实验得到的数据填入下表,然后将E、F两点间的电阻由15Ω换成20Ω,为控制电压表的示数不变,滑动变阻器的阻值应调到________Ω。实验序号电压/V电阻/Ω电流/A1250.402210
32150.1342200.10(4)分析表中数据,得出的结论是:导体两端的电压一定时,____________________________________。4.【中考·张家界】电阻箱是能够直接读出电阻阻值的可变电阻,在电路图中符号是“”,为探究在导体两端电压不变的条件下,通过导体的电流I跟导体电阻倒数eq\f(1,R)的关系,小明设计了图甲所示的实验电路图和图乙所示的实物连线图,图丙是根据实验数据描绘出的I-eq\f(1,R)图像。(1)如图乙是根据图甲连接的实物图,请在错误的导线上打×并连接正确。(2)滑动变阻器R′在此实验中除了能起到保护电路安全的作用外,另一主要作用是________________________。(3)闭合开关后,小明发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是____________________________。(4)小明同学在发现电路有故障时,首要的规范操作应是________________。(5)实验时,当电阻箱接入的电阻从10Ω变成15Ω时,电压表示数变大,此时,应该调节滑动变阻器的滑片向________移动,直到电压表示数为________V。(6)分析实验数据,小明得出实验探究的结论是________________________________________________________________________________________________。5.【中考•岳阳】用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。电阻R/Ω51015电流I/A
0.150.1(1)连接电路时,图甲中导线E端应与滑动变阻器的________(填“A”“B”“C”或“D”)接线柱相连,使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端。(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是()A.滑动变阻器断路B.R短路C.R断路(3)排除故障后,将5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为________A。(4)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到合适位置,记录实验数据,此操作中调节滑动变阻器的目的是__________________________________。(5)再将10Ω电阻换成15Ω电阻重复操作。(6)分析数据可得出实验结论:_________________________________________。6.【中考·沈阳】在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路图。(1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。①在连接实验电路时,开关应____________。②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数;接着他向________(填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3V,记录此时电流表的示数。小明分析所测数据,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正比。③此实验中多次测量的目的与下面的________(填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。A.探究串联电路的电压规律B.测量定值电阻的阻值(2)如图乙所示,小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,但是电压表的示数始终为0V。经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的________(填字母)。②更换导线后,小明完成了三次实验测量,并把数据填写在表格中。其中第一次测量时,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为________A。次数电压U/V电流I/A11.5
22.00.2832.50.30③又进行了几次实验后,小明根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的I-U图象应与图丁中所示的图象___(填“a”或“b”)相似。7.【中考·甘肃】小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。(1)小欣把5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是________。A.定值电阻处短路B.定值电阻处断路C.滑动变阻器处断路(2)排除故障后进行实验。实验中多次改变R的阻值,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,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:电压一定时,_______________。(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻后,闭合开关,为了保持电压表的示数为________V不变,应将滑动变阻器的滑片P向________(填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数。8.【重庆中考】小倩同学在“探究电流与电压关系”的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50Ω0.5A”字样的滑动变阻器R′.(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整.(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)(2)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了________(填“断路”或“短路”).(3)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻值为________Ω.多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如表.实验次数1234电压U/V1.01.42.02.4电流I/A0.100.140.200.24根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成________比.(4)在实验过程中,滑动变阻器R′接入电路的阻值不得小于________Ω.9.【南充改编】用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个.(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最_______(填“左”或“右”)端.(2)将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是________(填选项).A.电阻R短路B.电阻R断路C.滑动变阻器短路(3)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向________(填“左”或“右”)端滑动.(4)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻倒数eq\f(1,R)变化的图像(如图乙),由图乙可知:电压一定时,电流与电阻成________比.(5)为完成整个实验,应该选择________(填选项)种规格的滑动变阻器.A.50Ω、1.0AB.100Ω、1.2AC.200Ω、0.6A(6)将电路中定值电阻换成电阻箱,改变电源的干电池数量,保持滑动变阻器的阻值不变,改变电阻箱的阻值,得到如下表所示的数据.根据表格中的数据推算出电源电压约为多大?次数R1/ΩI/A①3.00.50②6.00.33③9.00.25类型三判断简单的动态电路中电表示数的变化【方法归纳】对于串联电路型动态电路,分析电压和电流的变化时,应先分析电阻的变化,后分析电流的变化,再分析电压变化——先分析定值电阻两端电压,再分析变阻器两端电压。对于并联电路型动态电路,分析电压和电流的变化时,应先分析电压的变化,后分析电流的变化。解题方法有两种:方法①:按这样的顺序分析:局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变,导致电路中电流如何变化→依据U=IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻=U总-U不变的电阻分析变化的电阻两端的电压如何变化。方法②:串联电路中,即电压与电阻成正比,由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压,电阻所占比例分数越大,分得的电压比例就越大。【常考题型】1.【中考·北京】如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是()A.电流表的示数变大,灯L变亮B.电流表的示数变大,灯L变暗C.电流表的示数变小,灯L变亮D.电流表的示数变小,灯L变暗2.【中考·安徽】如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,向左移动滑片P,则()A.电压表的示数变大,电流表的示数变大B.电压表的示数变大,电流表的示数变小C.电压表的示数不变,电流表的示数变大D.电压表的示数变小,电流表的示数变大3.【中考·毕节】如图所示的电路,闭合开关,当滑片P向上移动的过程中电流表读数和电压表读数的变化情况分别是()A.变大,变大B.变大,变小C.变小,变小D.变小,变大4.【中考•德阳】如图所示,电源的电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法中正确的是()A.电流表A的示数减小,电压表V的示数增大B.电流表A的示数增大,电压表V的示数减小C.电流表A和电压表V的示数都减小D.电流表A和电压表V的示数都增大5.【中考•福建】如图所示电路中,闭合开关S1、S2,电流表和电压表均有示数,若断开S2,则()A.电流表示数变小,电压表示数变小B.电流表示数变小,电压表示数变大C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变大,电压表示数变大6.在如图所示的电子压力计中,滑动变阻器滑片P与弹簧上端固定在一起,弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比,滑动变阻器PB段电阻为R1,当闭合开关S后()A.电路中电流表的读数随压力的增大而增大B.电路中电压表的读数随压力的增大而增大C.滑动变阻器PB段R1的阻值随压力的增大而增大D.把电压表改成压力计时表盘刻度均匀7.【中考•天津】如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是()A.两个电流表的示数都变大B.两个电流表的示数都变小C.电流表A1示数不变,电流表A2示数变大D.电流表A1示数不变,电流表A2示数变小8.【中考•福建】如图所示,闭合开关S1、S2,电路正常工作.现只将S2断开,则()A.电流表示数减小,电压表示数不变B.电流表示数增大,电压表示数不变C.电流表示数减小,电压表示数减小D.电流表示数增大,电压表示数增大9.【2020•滨州】如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻.闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列判断正确的是()A.电压表示数变小,电流表示数变大B.电压表示数不变,电流表示数变小C.电压表示数变大,电流表示数不变D.电压表示数变大,电流表示数变小10.【中考·郴州】如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是()A.电流表A1变小,A2变小,电压表V不变B.电流表A1变小,A2不变,电压表V不变C.电流表A1变小,A2变小,电压表V变大D.电流表A1不变,A2变大,电压表V变小11.【中考·兰州】在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法中正确的是()A.电流表A1的示数变大,电压表V的示数变小B.电流表A2的示数变小,电压表V的示数变大C.电压表V与电流表A2的示数之比变大D.电流表A2与A1的示数之差变大12.【中考·辽阳】如图所示的电路中,电源电压恒定不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,下列说法正确的是()A.电压表V2的示数将变小B.灯泡的亮度始终保持不变C.电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等D.电压表V1的示数与电流表A3的示数比值将变大13.【中考•滨州】如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时,以下说法正确的是()A.V示数不变,A1示数变小,A2示数变大B.V示数变小,A1示数变大,A2示数变小C.V示数变大,A1示数不变,A2示数不变D.V示数不变,A1示数变小,A2示数不变14.【中考•鄂州】在课外科技实践活动中,某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后,设计了一种电子秤。原理如图所示,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当物体放在秤盘上时,滑片下移。现在秤盘上增加重物后,下列说法正确的是()A.电流表读数变大,电压表读数变小B.电流表读数变小,电压表读数变小C.电流表读数不变,电压表读数变大D.电流表读数变小,电压表读数变大15.【中考•临沂】如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω。下列说法正确的是()A.通过电阻R1的电流为0.5AB.电源电压为5VC.电阻R1的阻值为15ΩD.若断开开关S2,电流表A1示数变大16.【中考·常州】如图所示的电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表A的示数________,电压表V1的示数________,电压表V2的示数________。(均填“变小”“不变”或“变大”)17.【中考•贵港】我国法律规定,驾驶员醉驾要负刑事责任。为了判断驾驶员是否酒后驾车,交警需要用酒精测试仪对驾驶员进行检测。如图所示是酒精测试仪的原理图,图中R1为定值电阻,R2为酒精气敏电阻,电源电压保持不变,R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精测试仪测试到酒精气体浓度增加时,电压表示数________,电流表示数________。(均填“变大”“变小”或“不变”)第4章电路探秘专题25电流与电压、电阻的关系类型一欧姆定律的简单应用 1类型二探究电流与电压、电阻的关系 5类型三判断简单的动态电路中电表示数的变化 15类型一欧姆定律的简单应用【方法归纳】欧姆定律:知道电流与电压、电阻的关系1.探究电流与电压、电阻的关系。(1)提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系?(2)制订计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。(3)进行实验,收集数据信息(会进行表格设计)。(4)分析论证:分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。(5)得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。2.欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。3.数学表达式I=U/R。4.说明:(1)适用条件:纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)。(2)I、U、R对应同一导体或同一段电路,不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加脚码区别。三者单位依次是A、V、Ω;(3)同一导体(即R不变),则I与U成正比。同一电源(即U不变),则I与R成反比;(4)R=KTρeq\f(L,S)是电阻的定义式,它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。R=U/I是电阻的量度式,它表示导体的电阻可由U/I给出,即R与U、I的比值有关,但R与外加电压U和通过电流I等因素无关。2.解欧姆定律电学题的基本思路(1)认真审题,根据题意画出等效电路图;(2)在电路图上标出已知量和未知量(必要时加标注);(3)选择合适的公式或规律进行求解。【常考题型】1.(台州期末)如图所示电路,电源电压和小灯泡电阻保持不变。当开关闭合后,滑动变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表的示数变化情况分别是()A.变大、变小B.变大、变大C.变小、变小D.变小、变大【答案】D【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=eq\f(U,R)可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故A、B错误;由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C错误、D正确。2.(绍兴期末)小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小(小灯泡电阻保持不变),符合要求的电路图是()【答案】C【解析】C图中,药液量减少,滑片向上移动,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路中电流变大,灯两端电压增大,则电压表示数减小。3.(广东中考)如图甲所示,闭合开关S时,电压表示数如图乙所示,为______V;将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数将________,电压表示数将______。(后两空均填“变大”“变小”或“不变”)【答案】2.2;不变;变大【解析】图甲中,滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值不变,仍为其最大阻值,所以电流表示数不变;与电压表并联的滑动变阻器的阻值增大,所以电压表示数变大。4.(长沙中考)如图是酒驾检测中酒精测试仪的简化电路图。R0为定值电阻,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关S,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中电流越______,电压表示数越________。【答案】大;大【解析】由图可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压;电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,R1的阻值越小,电路中的电流越大,电压表示数越大。5.(杭州期末)随着我国经济的快速发展,汽车已经进入寻常百姓人家。如图是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(由电流表改装)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低,当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将________,电流表的示数将________。(以上两空均填“变大”“变小”或“不变”)。换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在图中________元件两端。【答案】变大;变小;R0【解析】R0和滑动变阻器R串联,电流表测电路中电流,当油箱内油面下降时,滑片向上滑动,滑动变阻器连入电路的长度变长,阻值变大,电路中总电阻变大,电源电压一定,由欧姆定律可知电路中电流变小;油面升高时,滑片向下滑动,滑动变阻器连入电路的阻值变小,由串联电路的分压原理知,滑动变阻器分得电压变小,R0分得电压变大,根据题目要求电压表示数变大,所以电压表应并联在R0两端。6.(德阳中考)用如图所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。(1)保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得电流、电压如表1所示;根据表1中的数据,你得出的结论是____________________________________________;这时R1的阻值为________Ω。(2)在探究电流与电阻的关系时,先将R1的阻值调为5Ω进行实验,使电压表的示数为1.5V,然后将R1的阻值调为10Ω时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将________(填“大于”“小于”或“等于”)1.5V。因此要向________(填“右”或“左”)调节滑片,使电压表的示数仍为1.5V。(3)李明同学用该电路测量电源电压时,将滑动变阻器的滑片滑到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,利用表2中的数据求得电源电压约为________。【答案】(1)电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比5(2)大于右(3)3V【解析】(1)由表1数据知,在电阻不变时,电压是原来的几倍,通过的电流是原来的几倍,即在电阻不变时,通过导体的电流与它两端的电压成正比;由欧姆定律,R1=U/I=1.0V/0.20A=5Ω(2)在研究电流与电阻的关系时,先将R1的阻值调为5欧姆进行实验,使电压表的示数为1.5V,然后将R1的阻值调为10欧姆时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,根据分压原理,电压表的示数将大于1.5V;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,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增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数仍为1.5V;(3)根据表2中①和③两次实验数据可得:0.50A×3.0Ω+0.50A×R2=0.25A×9.0Ω+0.25A×R2,解得,R2=3Ω;再将R2=3Ω代入等式左边即可求出电源电压为:U=0.50A×3.0Ω+0.50A×3Ω=3V。7.(徐州中考)定值电阻R1两端加4.5V电压时,通过的电流为0.45A。如图所示电路,电源电压不变,R1和定值电阻R0并联,电流表示数为0.50A;用阻值为30Ω的电阻R2替换R1,电流表示数变为0.30A。求:(1)R1的阻值;(2)电源电压。【解析】(1)利用欧姆定律求出R1的阻值;(2)由电路图可知,R0与R1并联,电流表A测干路电流,根据欧姆定律和并联电路的电流特点得出两次状态下的等式,即可求出电源电压。解:(1)根据I=eq\f(U,R)可得:R1=eq\f(U1,I1)=eq\f(4.5V,0.45A)=10Ω;(2)R1和定值电阻R0并联时,eq\f(U,R1)+eq\f(U,R0)=I,即:eq\f(U,10Ω)+eq\f(U,R0)=0.50A①,R2和定值电阻R0并联时,eq\f(U,R2)+eq\f(U,R0)=I′,即:eq\f(U,30Ω)+eq\f(U,R0)=0.30A②,联立①②式可得:U=3V。8.(黔东南州中考)如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=R2=R3=20Ω,当S1、S2都断开,电流表示数是0.3A,求:(1)电源电压;(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是多少?【解析】(1)当S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;(2)当S1、S2都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电流表示数。【解】(1)当S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=U/R可得,电源的电压:U=I(R1+R2)=0.3A×(20Ω+20Ω)=12V;(2)当S1、S2都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:R=R1R3/(R1+R3)=20Ω×20Ω/(20Ω+20Ω)=10Ω,则干路电流表的示数:I′=U/R=12V/10Ω=1.2A。答:(1)电源电压为12V;
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是1.2A。类型二探究电流与电压、电阻的关系【方法归纳】1.探究电流与电压关系①控制不变的量:电阻.怎样控制:采用同一个定值电阻实验.②改变的量:电压.怎样改变:改变电池节数;调节学生电源的旋钮;串联滑动变阻器,调节滑片.③滑动变阻器在实验中的作用:保护电路;改变定值电阻两端的电压.④电路图:⑤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.2.探究电流与电阻的关系①控制不变的量:电压.怎样控制:串联滑动变阻器,调节滑片.②改变的量:电阻.怎样改变:更换定值电阻.(不能用滑变阻器来代替定值电阻)③滑动变阻在实验中的作用:保护电路;使定值电阻两端的电压保持不变.④结论:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.【常考题型】1.【中考•威海】小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”。(1)要求滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小,请用笔画线代替导线,继续完成图乙中实验电路的连接。(2)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示。通过分析表中数据可以得到的初步结论是___________________________________________。U/V0.51.01.52.02.53.0I/A0.10.20.30.40.50.6(3)仅通过一个电阻探究得出的结论是否可靠呢?为了避免偶然性,小明接下来的操作应该是_______________________________________。【答案】(1)如图所示。(2)电阻一定时,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比(3)更换定值电阻,多次实验【解析】(1)研究通过导体的电流与导体两端电压的关系,应利用电压表测出导体两端电压,故电压表应并联在电阻R两端。电源电压U=2×1.5V=3V,故电压表应选用0~3V量程;滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小,即其连入电路的阻值增大,故滑动变阻器下接线柱应使用A。(2)由表中数据可知,电阻一定时,电流与电压成正比。(3)为了得到具有普遍性的规律,应利用不同的电阻进行多次实验。2.【中考•盐城】小华利用下列器材探究电流与电阻的关系。实验器材:电源(4.5V)、电流表、电压表、三个定值电阻(R1=5Ω、R2=15Ω、R3=25Ω),滑动变阻器标有“30Ω1A”字样。(1)用笔画线代替导线完成图甲中的实物连接。(2)实验中,小华控制R两端电压不变,示数如图乙所示,读数为________V。(3)小华读出R1接入电路的电流后,断开开关,将R1换成R3后,接下来她应该进行的操作是___________________________________________。【答案】(1)如图所示。(2)2.5(3)闭合开关,调节滑片使电压表的示数为2.5V【解析】(1)将变阻器串联在电路中,由图甲知,变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱;(2)由图甲知,电源电压为1.5V×3=4.5V,由图乙知,电压表应选择0~3V的量程,示数为2.5V;(3)由电路图可知,将R1换成R2后,应先将滑片移至最右端,使其阻值最大,然后闭合开关,并调节滑片使电压表的示数为2.5V不变。3.【中考•郴州】小明同学研究“一段电路中的电流与电阻的关系”,设计了如图所示电路,电源电压恒为6V。(1)根据小明设计的图甲电路,用笔画线代替导线将图乙的实物图连接完整。(2)当定值电阻为10Ω时,电流表示数如图丙所示,将电流表的示数填入下表空格处。实验序号电压/V电阻/Ω电流/A1250.40221032150.1342200.10(3)小明将第三次实验得到的数据填入下表,然后将E、F两点间的电阻由15Ω换成20Ω,为控制电压表的示数不变,滑动变阻器的阻值应调到________Ω。实验序号电压/V电阻/Ω电流/A1250.402210
32150.1342200.10(4)分析表中数据,得出的结论是:导体两端的电压一定时,____________________________________。【答案】(1)如图所示。(2)0.2(3)40(4)导体中的电流与导体的电阻成反比【解析】(1)由(3)知电压表的量程为0~3V,并联在定值电阻两端,且正进负出;滑动变阻器采用“一上一下”接入电路,图中已经接了下接线柱,随便接一上接线柱就行;(2)由图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.2A;(3)将E、F两点间的电阻由15Ω换成20Ω,由表格知:此时电路的电流为0.1A,根据串联电路电压的特点知,滑动变阻器的电压为:U滑=U-U定=6V-2V=4V;滑动变阻器的电阻为:R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω;(4)由表中实验数据可知,在电压一定时,电流与电阻阻值的乘积一定,即电流与电阻成反比,由此可得:在电压一定时,电流与电阻成反比。4.【中考·张家界】电阻箱是能够直接读出电阻阻值的可变电阻,在电路图中符号是“”,为探究在导体两端电压不变的条件下,通过导体的电流I跟导体电阻倒数eq\f(1,R)的关系,小明设计了图甲所示的实验电路图和图乙所示的实物连线图,图丙是根据实验数据描绘出的I-eq\f(1,R)图像。(1)如图乙是根据图甲连接的实物图,请在错误的导线上打×并连接正确。(2)滑动变阻器R′在此实验中除了能起到保护电路安全的作用外,另一主要作用是________________________。(3)闭合开关后,小明发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是____________________________。(4)小明同学在发现电路有故障时,首要的规范操作应是________________。(5)实验时,当电阻箱接入的电阻从10Ω变成15Ω时,电压表示数变大,此时,应该调节滑动变阻器的滑片向________移动,直到电压表示数为________V。(6)分析实验数据,小明得出实验探究的结论是________________________________________________________________________________________________。【答案】(1)如图所示。(2)控制电阻箱R两端电压一定(3)电阻箱R断路(或接触不良)(4)断开开关(5)右10(6)导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比(或与导体电阻的倒数成正比)【解析】(1)原电路中,电压表测电源电压是错误的,应测电阻电压;(2)为探究在导体两端电压不变的条件下,通过导体的电流I跟导体电阻倒数1/R的关系,故变阻器的另一个作用是控制电阻箱(R)两端电压一定;(3)经分析,闭合开关后,小明发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是电阻箱(R)断路(接触不良);(4)小明同学在发现电路有故障时,首要的规范操作应是先断开开关;(5)由图丙知,电流与电阻的倒数变化关系为一直线,即电流与电阻倒数成正比,当电流为2A时,对应的电阻倒数1/R=20×10-2Ω-1;R=5Ω,由欧姆定律,电压表控制不变的电压:UV=IR=2AΩ=10V,根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,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增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为10V。(6)由(5)知,导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比(或与导体电阻的倒数成正比)在电流与电阻倒数成正比。5.【中考•岳阳】用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。电阻R/Ω51015电流I/A
0.150.1(1)连接电路时,图甲中导线E端应与滑动变阻器的________(填“A”“B”“C”或“D”)接线柱相连,使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端。(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是()A.滑动变阻器断路B.R短路C.R断路(3)排除故障后,将5Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为1.5V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为________A。(4)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到合适位置,记录实验数据,此操作中调节滑动变阻器的目的是__________________________________。(5)再将10Ω电阻换成15Ω电阻重复操作。(6)分析数据可得出实验结论:_________________________________________。【答案】(1)B(2)B(3)0.3(4)控制定值电阻两端的电压不变(6)导体两端电压相同时,电流与电阻成反比【解析】(1)由闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于A端,且使滑动变阻器的阻值最大,可知,图甲中导线E端应与滑动变阻器的B接线柱相连;(2)电流表有示数,说明电路为通路,而电压表的示数始终为零,说明电压表测量导线两端电压,即定值电阻R短路。(3)由图可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则由电流表指针位置可知,电流表读数为0.3A;(4)在研究电流与电阻关系时,把定值电阻5Ω换成10Ω,根据串联电路导体两端电压与其阻值成正比知,电阻两端电压会增大;在电源电压一定时,要使电阻两端电压不变,需要调节滑动变阻器滑片,使滑动变阻器两端电压增大,也就是需要滑动变阻器接入电路电阻增大。调节滑动变阻器的滑片P到合适位置;(6)由表中的数据可知,电阻两端的电压不变时,通过电阻电流的变化倍数与电阻阻值变化倍数的倒数相等,即通过导体的电流与电阻成反比;6.【中考·沈阳】在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路图。(1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。①在连接实验电路时,开关应____________。②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数;接着他向________(填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3V,记录此时电流表的示数。小明分析所测数据,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正比。③此实验中多次测量的目的与下面的________(填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。A.探究串联电路的电压规律B.测量定值电阻的阻值(2)如图乙所示,小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,但是电压表的示数始终为0V。经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的________(填字母)。②更换导线后,小明完成了三次实验测量,并把数据填写在表格中。其中第一次测量时,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为________A。次数电压U/V电流I/A11.5
22.00.2832.50.30③又进行了几次实验后,小明根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的I-U图象应与图丁中所示的图象___(填“a”或“b”)相似。【答案】(1)①断开②B③A(2)①c②0.24③b【解析】(1)①在连接电路时,开关必须断开。②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,要使电压表的示数为2V,需要将滑动变阻器的电阻减小,即向B端移动滑动变阻器的滑片。③题中多次测量是为了找出普遍规律,故A符合题意。(2)①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,说明电路为通路,电压表的示数为0V,说明与小灯泡并联的电压表断路,故可能是c导线断路了。②图中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。③因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,其图象不是直线,故b符合题意。7.【中考·甘肃】小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。(1)小欣把5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是________。A.定值电阻处短路B.定值电阻处断路C.滑动变阻器处断路(2)排除故障后进行实验。实验中多次改变R的阻值,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,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:电压一定时,_______________。(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻后,闭合开关,为了保持电压表的示数为________V不变,应将滑动变阻器的滑片P向________(填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数。【答案】(1)B(2)导体中的电流与导体的电阻成反比(3)2.5;A【解析】(1)小欣把5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是电阻R处断路。(2)由图乙知,电流与电阻之积为一定值,由图象可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(3)将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,为保持电阻两端的电压为2.5V不变,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,故滑片应向A端移动,再记录此时各表的示数。8.【重庆中考】小倩同学在“探究电流与电压关系”的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50Ω0.5A”字样的滑动变阻器R′.(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整.(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)(2)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了________(填“断路”或“短路”).(3)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻值为________Ω.多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如表.实验次数1234电压U/V1.01.42.02.4电流I/A0.100.140.200.24根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成________比.(4)在实验过程中,滑动变阻器R′接入电路的阻值不得小于________Ω.【答案】(1)如图(2)短路(3)10正(4)5【解析】(1)因滑动变阻器规格的限制,电路的最大电流不能超过0.5A,所以电流表选择0~0.6A的量程,而且要求滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,即滑片P向D端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,则应该将滑动变阻器的B点接入电路.(2)假如定值电阻R发生短路,与其并联的电压表被短路,其示数为零,而整个电路是通路,电流表应该有示数,符合对故障的描述.若定值电阻R处发生断路,整个电路就是断路,电流表示数应该为零,不符合对故障的描述.(3)由题图乙可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,故此时电压表的示数是2.8V;由欧姆定律可知定值电阻R的阻值为R=eq\f(U,I)=eq\f(2.8V,0.28A)=10Ω.由表格中的数据可知,在电阻的阻值不变的情况下,通过导体的电流随着导体两端电压的增大而增大,即通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比.(4)当定值电阻两端电压为3V时,电路中的电流最大I大=eq\f(U大,R)=eq\f(3V,10Ω)=0.3A.当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,则R滑动小=eq\f(U滑动小,I大)=eq\f(4.5V-3V,0.3A)=5Ω,即滑动变阻器R′接入电路的阻值不得小于5Ω.9.【南充改编】用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个.(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最_______(填“左”或“右”)端.(2)将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是________(填选项).A.电阻R短路B.电阻R断路C.滑动变阻器短路(3)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向________(填“左”或“右”)端滑动.(4)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻倒数eq\f(1,R)变化的图像(如图乙),由图乙可知:电压一定时,电流与电阻成________比.(5)为完成整个实验,应该选择________(填选项)种规格的滑动变阻器.A.50Ω、1.0AB.100Ω、1.2AC.200Ω、0.6A(6)将电路中定值电阻换成电阻箱,改变电源的干电池数量,保持滑动变阻器的阻值不变,改变电阻箱的阻值,得到如下表所示的数据.根据表格中的数据推算出电源电压约为多大?次数R1/ΩI/A①3.00.50②6.00.33③9.00.25【答案】(1)左(2)B(3)左(4)反(5)B(6)解:电源电压U=IR1+IR滑,将表中的数据代入可得,0.5A×3.0Ω+0.5A×R滑=0.25A×9.0Ω+0.25A×R滑,解得R滑=3Ω,故电源电压U=0.5A×3.0Ω+0.5A×3Ω=3V.【解析】(1)由电路图知,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处即最左端.(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,说明电路可能断路,而电压表有示数,说明与电压表并联部分断路,即此时电路可能的故障是定值电阻R断路.故选B.(3)由串联分压原理知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;由于探究电流与电阻关系的实验中应控制电阻两端的电压不变,所以应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片P应向左端移动.(4)由电流I与电阻倒数eq\f(1,R)的关系图像知,电压一定时电流与电阻的倒数成正比,说明电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.(5)由题图乙知,电阻两端的电压始终保持U=IR=2V,由串联电路电压的规律知,滑动变阻器分得的电压U滑=6V-2V=4V,即滑动变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,由分压原理知,当接入40Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×40Ω=80Ω,为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少为80Ω的滑动变阻器,故选B.类型三判断简单的动态电路中电表示数的变化【方法归纳】对于串联电路型动态电路,分析电压和电流的变化时,应先分析电阻的变化,后分析电流的变化,再分析电压变化——先分析定值电阻两端电压,再分析变阻器两端电压。对于并联电路型动态电路,分析电压和电流的变化时,应先分析电压的变化,后分析电流的变化。解题方法有两种:方法①:按这样的顺序分析:局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变,导致电路中电流如何变化→依据U=IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻=U总-U不变的电阻分析变化的电阻两端的电压如何变化。方法②:串联电路中,即电压与电阻成正比,由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压,电阻所占比例分数越大,分得的电压比例就越大。【常考题型】1.【中考·北京】如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S闭合时,灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是()A.电流表的示数变大,灯L变亮B.电流表的示数变大,灯L变暗C.电流表的示数变小,灯L变亮D.电流表的示数变小,灯L变暗【答案】D【解析】滑动变阻器的滑片P向右滑动,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,由公式I=eq\f(U,R)知电路中电流变小,灯L变暗。2.【中考·安徽】如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,向左移动滑片P,则()A.电压表的示数变大,电流表的示数变大B.电压表的示数变大,电流表的示数变小C.电压表的示数不变,电流表的示数变大D.电压表的示数变小,电流表的示数变大【答案】A【解析】图中滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,则电路中总电阻变小,由公式I=eq\f(U,R)可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;由公式U=IR可知定值电阻R两端电压变大。3.【中考·毕节】如图所示的电路,闭合开关,当滑片P向上移动的过程中电流表读数和电压表读数的变化情况分别是()A.变大,变大B.变大,变小C.变小,变小D.变小,变大【答案】D【解析】图中R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P向上移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由公式I=eq\f(U,R)可知,电路中电流变小,即电流表示数变小,故A、B错误。由公式U=IR可知,R1两端的电压变小,则R2两端的电压变大,即电压表示数变大,故C错误、D正确。4.【中考•德阳】如图所示,电源的电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法中正确的是()A.电流表A的示数减小,电压表V的示数增大B.电流表A的示数增大,电压表V的示数减小C.电流表A和电压表V的示数都减小D.电流表A和电压表V的示数都增大【答案】B【解析】由题中电路图可知,R1与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=eq\f(U,R)可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A、C均错误;由U=IR可知,R1两端的电压变大,而电源电压不变,所以滑动变阻器R两端的电压变小,即电压表V的示数变小,故D错误、B正确.5.【中考•福建】如图所示电路中,闭合开关S1、S2,电流表和电压表均有示数,若断开S2,则()A.电流表示数变小,电压表示数变小B.电流表示数变小,电压表示数变大C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变大,电压表示数变大【答案】A【解析】开关S1、S2都闭合时,灯泡L2被短路,只有灯泡L1被接通,电压表测量电源电压,电流表测量L1的电流.若断开S2,两灯泡串联,电路中的电阻变大,电源电压不变,所以电路中的电流变小,即电流表的示数变小.电压表此时测量灯泡L1两端的电压,所以电压表的示数变小,故A正确.6.在如图所示的电子压力计中,滑动变阻器滑片P与弹簧上端固定在一起,弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比,滑动变阻器PB段电阻为R1,当闭合开关S后()A.电路中电流表的读数随压力的增大而增大B.电路中电压表的读数随压力的增大而增大C.滑动变阻器PB段R1的阻值随压力的增大而增大D.把电压表改成压力计时表盘刻度均匀【答案】D【解析】由图示电路图可知,滑动变阻器阻值全部接入电路,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器下半部分电压,压力增大时滑片向下移动,与电压表并联部分电阻阻值变小;A、压力增大时,电路总电阻保持不变,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流不变,电流表示数不变,故A错误;B、压力增大时,滑片向下运动,与电压表并联部分电阻变小,电压表示数变小,故B错误;C、随压力增大,滑片向下移动,滑动变阻器PB段电阻R1的阻值减小,故C错误;D、设滑动变阻器总电阻为R,电路电流:I=U/R,电压表示数:UV=IR1=(U/R)R1,U与R是定值,电表示数与R1成正比,把电压表改成压力计时表盘刻度均匀,故D正确;7.【中考•天津】如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是()A.两个电流表的示数都变大B.两个电流表的示数都变小C.电流表A1示数不变,电流表A2示数变大D.电流表A1示数不变,电流表A2示数变小【答案】D【解析】闭合开关S,电路为电阻R1和滑动变阻器R2的并联电路,电流表A1测量电阻R1中的电流,电流表A2测量干路电流.通过R1的电流I1=eq\f(U,R1),因为电源电压U不变,R1不变,因此I1不变,电流表A1示数不变;通过滑动变阻器R2的电流I2=eq\f(U,R2),因为电源电压U不变,滑动变阻器的滑片P向右滑动,R2变大,所以I2变小,干路电流I=I1+I2变小,因此电流表A2示数变小.故选D.8.【中考•福建】如图所示,闭合开关S1、S2,电路正常工作.现只将S2断开,则()A.电流表示数减小,电压表示数不变B.电流表示数增大,电压表示数不变C.电流表示数减小,电压表示数减小D.电流表示数增大,电压表示数增大【答案】A【解析】开关都闭合时,为并联电路,并联电路两端电压等于电源电压;断开开关S2,电路为电阻R1的基本电路,电阻R1两端的电压仍为电源电压,因此电压表示数不变;又电流表由测干路电流变为测量通过电阻R1的电流,故电流表示数变小.9.【2020•滨州】如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻.闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列判断正确的是()A.电压表示数变小,电流表示数变大B.电压表示数不变,电流表示数变小C.电压表示数变大,电流表示数不变D.电压表示数变大,电流表示数变小【答案】B【解析】由题图可知,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变大,由并联电路电阻的规律可知电路的总电阻变大,由I=eq\f(U,R)可知通过干路中的电流变小,即电流表的示数变小,电压表测量电源电压,即电压表的示数不变.10.【中考·郴州】如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是()A.电流表A1变小,A2变小,电压表V不变B.电流表A1变小,A2不变,电压表V不变C.电流表A1变小,A2变小,电压表V变大D.电流表A1不变,A2变大,电压表V变小【答案】B【解析】图中R1与R2并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测R1支路的电流。因电源电压保持不变,则滑片移动时,电压表V的示数不变,故C、D错误。并联电路中各支路独立工作
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