专题03欧姆定律-2023-2024学年九年级物理上学期期末考点大串讲(人教版)_第1页
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文档简介

专题03欧姆定律清单01探究电流与电压、电阻的关系1、探究电流与电压的关系:(1)实验电路:(2)控制变量法:不变的量——电阻,使用同一个定值电阻进行实验;改变的量——定值电阻两端的电压,改变方法:调节滑动变阻器滑片。(3)滑动变阻器在实验中的作用:(1)保护电路;(2)改变定值电阻两端的电压。(4)数据处理:将实验数据描绘在I——U图像中,是一条直线,如图:(5)实验结论:当电阻一定时,通过导体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)实验电路:(2)控制变量法:不变的量——电压,调节滑动变阻器;改变的量——电阻,改变方法:更换不同的电阻。(3)滑动变阻器在实验中的作用:(1)保护电路;(2)使定值电阻两端的电压保持不变。(4)数据处理:将实验数据描绘在I——U图像中,是一条曲线,如图:(5)实验结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。清单02欧姆定律1、欧姆定律:(1)内容:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。(2)公式:(3)单位:电流I的单位是安培A;电压U的单位是伏特V;电阻R的单位是欧姆。(4)理解:①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;当导体两的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;②在使用公式及其导出式时,要注意一段导体、同一时刻;③欧姆定律仅适用于纯电阻电路中,即电能完全转化成内能或光能的电路。2、欧姆定律变形公(1):电阻等于电压与电流的比值,电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关;(2)U=IR:电压等于电流与电阻的乘积;电压与电流、电阻无关。解决实际问题时,不能忽视电压、电流、电阻三者的同一性、同时性。清单03伏安法测电阻1、原理:2、器材:电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器3、实验电路图:或4、步骤:(1)按电路图连接实物电路;(2)检查无误后闭合开关,移动滑片,分别记录电压表和电流表三次的示数,代入公式,分别计算出定值电阻或小灯泡的电阻。5、实验表格:测定值电阻的实验表格测小灯泡电阻的实验表格次数电压U电流I电阻R平均值R123次数电压U电流I电阻R1236、数据处理:定值电阻的图像是一条直线,电阻不随温度而变化小灯泡电阻的图像是一条曲线,电阻随温度而变化7、注意事项:(1)连接电路时将开关处于断开状态,接通电源前应将滑动变阻器的阻值调到最大处;(2)滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。清单04欧姆定律在串、并联电路中的应用1、电阻的串并联:电阻的串联电阻的并联效果相当于增加了导体的长度,电阻变大增大了导体的横截面积,电阻变小计算R=R1+R2+…+Rn特例两个电阻串联——R总=R1+R2两个电阻并联——n个阻值相同的电阻R串联——R总=nRn个阻值相同的电阻R并联——规律总电阻大于任何一个分电阻总电阻小于任何一个分电阻任何一个电阻增大,总电阻就增大2、串联电路中,电阻有分压作用,电阻分得的电压与电阻的关系是:;并联电路中,电阻有分流作用,电阻分得的电流与电阻的关系是:。即时练习【练习1】探究电流与电压、电阻的关系1、小强在探究“电流与电压的关系”。实验中电源电压恒为3V,定值电阻R为5Ω,实验电路图如图甲所示。(1)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数约为3V保持不变,电流表的示数几乎为零,则电路的故障可能是;(2)排除故障后,将多次实验测得的数据记录在表格中,请根据表格中的数据,在乙图的坐标图上画出定值电阻R的I—U图像;实验序号1230.51.02.00.10.20.4(3)分析图像可知,导体的电阻一定时,;(4)此实验中需要的滑动变阻器的阻值至少是Ω;(5)要想继续利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,还需准备的器材是。【答案】(1)定值电阻R断路(2)见解析(3)电流与电压成正比(4)25(5)几个阻值不同的定值电阻【详解】(1)电压表的示数约为3V保持不变,说明电压表之外的其他地方是通路,电流表示数几乎为0,说明电路中电阻很大,则可能是和电压表并联的定值电阻发生了断路,使得电压表串联在电路中,因此示数接近电源电压,故电路的故障可能是定值电阻R断路。(2)依此将表格中对应电压和电流描点并连线,如下图所示:(3)分析图像发现,电压和电流的比值是一个定值,故可得出结论: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。(4)本实验中定值电阻和滑动变阻器是串联的,根据串联电路电压的规律可知,当定值电阻两端电压最小时,滑动变阻器两端电压最大,根据串联电路的分压原理可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,即当定值电阻两端电压为0.5V时,滑动变阻器需要分配2.5V的电压,此时滑动变阻器需要接入的电阻最大,所使用的滑动变阻器至少要能调到这个电阻值。由表格数据可知,此时电路中的电流为0.1A,则滑动变阻器的电阻,因此实验中需要的滑动变阻器的阻值至少是25Ω。(5)要想继续利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,需要控制定值电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,因此还需要准备的器材是几个阻值不同的定值电阻或一个电阻箱。2、如图甲是小能同学设计的“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,已知电源为3节新的干电池,电流表的量程为,电压表的量程为,定值电阻若干,滑动变阻器的阻值范围是。

(1)连接电路时开关应该(选填“断开”或“闭合”);闭合开关前,电流表指针如图乙所示,原因是电流表;(2)在实验中,先接入5Ω的定值电阻,调节滑动变阻器到某一位置,观察到电流表的指针位置如图丙,此时R两端电压是V;保持定值电阻两端电压不变,用10Ω代替5Ω接入电路,应将滑动变阻器的滑片从上一个位置向(选填“左”或“右”)滑动;(3)通过收集实验数据,得到如图丁所示的坐标图线,进一步得出结论:导体两端电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成(选填“正”或“反”)比;本实验多次实验的目的是;

(4)现有4个定值电阻的阻值分别为,保持第(2)问中的定值电阻两端电压不变,利用现有的实验器材,小能发现其中阻值为Ω的定值电阻无法完成该实验;小能在电路中串联一个定值电阻R0,便能顺利完成这4次实验,改装后电路如图戊所示,则R0的取值范围是Ω。【答案】(1)断开未调零(2)2左(3)反寻找普遍规律(4)20【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关应该断开;闭合开关前,电流表指针在零刻线左侧,原因是电流表未调零,应先对电流表调零。(2)如图丙,电流表接入量程,电流表的分度值为0.02A,读数为0.4A,定值电阻两端的电压,用10Ω代替5Ω接入电路,定值电阻两端的电压变大,探究电流与电阻的关系需保持定值电阻两端电压不变,因此应增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器的电阻,故应将滑动变阻器的滑片从上一个位置向左滑动。(3)由图丁可以看出电流I与电阻的倒数的关系图线为一条过原点斜线,即I与成正比;进一步得出结论:导体两端电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成反比。本实验需要多次改变定值电阻两端的电压,用不同的定值电阻多次实验,目的是寻找普遍规律,避免结论具有偶然性。(4)3节电池的电压为4.5V,当定值电阻两端电压为2V时,滑动变阻器两端的电压为,当电路中接入15Ω定值电阻时,滑动变阻器的阻值为,当电路中接入20Ω定值电阻时,滑动变阻器的阻值为,题中给出滑动变阻器的最大值为20Ω,保持第(2)问中的定值电阻两端电压不变,利用现有的实验器材,小能发现其中阻值为20Ω的定值电阻无法完成该实验。要满足实验要求,滑动变阻器的最小阻值应为25Ω,在电路中串联一个定值电阻R0,R0的阻值最小为5Ω;当接入5Ω的电阻时要求滑动变阻器的阻值最小,此时滑动变阻器的阻值可为0,接入的定值电阻的阻值最大,最大值为,当接入的电阻大于6.250Ω时,无法完成定值电阻为5Ω的测量,因此顺利完成这4次实验,则R0的取值范围是。【练习2】欧姆定律的理解与计算1、关于推导公式,以下说法正确的是()A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻就越大B.通过导体的电流越大,导体的电阻就越小C.导体的电阻是导体本身的一种特性,与电压电流无关D.导体中的电阻与导体两端的电压成正比,与电流成反比【答案】C【详解】导体的电阻是导体本身的一种特性,与导体的长度、材料、横截面积有关,与它两端的电压、通过它的电流无关,但是当通电时可以用其两端电压和通过它的电流来算出它的阻值,故C正确,ABD错误。故选C。2、在一电源电压恒定的电路中,只接入一阻值为20Ω的电阻时,电路中电流为0.6A,电源电压为V;若把20Ω电阻换接成50Ω的电阻,电路中电流为A。【答案】120.24【详解】只接入一阻值为20Ω的电阻时,其两端电压即为电源电压,故电源电压为,电源电压不变,把20Ω电阻换接成50Ω的电阻,电路中电流。【练习3】动态电路的分析与计算1、(多选)如图所示是某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是()A.电压表的示数变大B.电压表V2的示数变大C.电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大D.电压表V1的示数与电流表A的示数比值变大【答案】BC【详解】AB。R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路的电流,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压。当压力F增大时,滑片P下移,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律可知,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变小,根据,电压表V1的示数变小,由串联电路电压的规律,电压表V2的示数变大,故A错误,B正确;CD.根据欧姆定律,电压表V2的示数与电流表A的示数比值即变阻器连入电路的电阻,当压力F增大时,滑片P下移,变阻器连入电路的电阻变大,则电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大;电压表V1的示数与电流表A的示数比值即定值电阻的大小,定值电阻阻值不变,则电压表V1的示数与电流表A的示数比值不变,故C正确,D错误。故选BC。2、屏幕能随光照强度自动调节亮度,如图所示是它的电路原理图,光敏电阻R的阻值随光照的强度的变大而减小;保持电压不变,闭合开关S,当光照强度变大时,下列说法正确的是()A.灯泡L变暗,电压表示数变大 B.灯泡L变亮,电压表示数变小C.灯泡L变暗,电流表示数变大 D.灯泡L变亮,电流表示数变小【答案】B【详解】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量光敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流。由题意可知,当环境光照强度变大时,光敏电阻R的阻值变小,则电路的总电阻变小,根据可知,电路中电流变大,电流表示数变大;由U=IR可知,灯L两端的电压变大,由串联电路电压规律可知,光敏电阻R两端的电压变小,即电压表示数变小;灯两端的电压变大,通过的电流变大,由P=UI可知,灯的实际功率变大,灯泡变亮,故ACD错误,B正确。故选B。3、(多选)如图所示电路,电源电压恒定,R1=20Ω,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,则()A.电源电压为6VB.当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.4AC.当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为0.9AD.当S1、S2闭合,S3断开时,电流表示数为0.2A【答案】AC【详解】当S1闭合,S2、S3断开时,电路为只有R2的简单电路,此时电流表的读数为0.6A,则电源电压为,故A符合题意;当S2闭合,S1、S3断开时,电阻R1和电阻R2串联接入电路,则此时电流表的示数为,故B不符合题意;当S1、S3闭合,S2断开时,电路中R1和R2并联,电源电压为6V。此时通过R1的电流为,通过R2的电流为,则此时电流表的读数为通过干路中的电流,即,故C符合题意;当S1、S2闭合,S3断开时,S1和S2相当于一根导线,将电阻R1短路,则电路为只有R2的简单电路,此时电流表的读数为,故D不符合题意。故选AC。【练习4】伏安法测电阻在“测量小灯泡电阻”的实验中,选用的器材有:两节新干电池,正常发光时其两端电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表,开关和若干导线。(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于图中(选填“A”或“B”)端;(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是(选填字母代号);A.电流表短路B.小灯泡短路C.滑动变阻器断路(4)排除故障后,移动滑片P,使电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为(结果保留一位小数);(5)经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,得到小灯泡的IU图像如图丙所示,通过分析图像,写出一条你发现的结论:。【答案】(1)见解析(2)A(3)B(4)8.3(5)小灯泡的电阻是变化的(温度对小灯泡电阻的影响等意思相同即可)【详解】(1)在“测量小灯泡电阻”的实验中,小灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即图中A端。(3)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路;小灯泡不发光,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路或电压表短路,即造成这一现象的原因可能是小灯泡短路,故B符合题意,AC不符合题意。故选B。(4)排除故障后,移动滑片P,使电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻约为;(5)由图丙可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快,由欧姆定律可知,小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大。【练习5】特殊方法测电阻科技小组用测量定值电阻的阻值,设计并连接了如图所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,其中R0已知,主要步骤如下:①当开关时,电流表读数为I1;②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;③待测电阻Rx。(用已知和测出的物理量符号表示)【答案】S1闭合,S2断开【详解】①当开关闭合,断开时,两个电阻串联,电流表读数为I1;②当开关S1、S2都闭合时,电路为R0的简单电路,电流表读数为I2,电源电压为;③由①可得,待测电阻两端的电压,待测电阻的阻值【练习6】电阻的串并联如图所示,甲、乙、丙三个电路的总电压分别为U1、U2、U3,电路总电阻分别为R1、R2和R3。已知每个定值电阻的阻值均为5Ω,每个电阻两端的电压均为5V。下列关系中正确的是()A. B. C. D.【答案】B【详解】如图所示,三个电路中,每个定值电阻的阻值均为5Ω,由串并联电路电阻的大小关系可得R1=5Ω,,R3=2×5Ω=10Ω,比较可得,故A错误,B正确;每个电阻两端的电压均为5V,由串并联电路电压关系可知U1=U2=5V,U3=5V+5V=10V,比较可得U1=U2<U3,故CD错误。故选B。【练习7】欧姆定律的复杂计算如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0是定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中,电压表示数的最大值为5V,电流表示数的变化范围为0.1A~0.6A。则电源电压为V,滑动变阻器R的最大阻值为Ω。【答案】650【详解】当滑片在a端时,滑动变阻器电阻为0,电路电阻最小,电流最大为0.6A,则①;当滑片在b端时,滑动变阻器电阻最大,电路电阻最大,电压表示数为5V,电流最小为0.1A,则②。联立①②得U=6V,R0=10Ω。此时滑动变阻器R的最大阻值。【练习8】有关图像的欧姆定律计算如图甲所示电路,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关系图像如图乙所示。则下列判断错误的是()A.电源电压为18V B.滑动变阻器R2的最大阻值为30ΩC.R1的阻值是20Ω D.当电路中电流是0.4A时,R2两端电压为10V【答案】B【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图像可知,B为滑动变阻器R2的I—U关系图像,A为电阻R1的I—U关系图像。A.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由I—U图像可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压,故A正确,A不符合题意;B.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R2两端的电压U2=14V,电流为0.2A,则滑动变阻器最大阻值为,故B错误,B符合题意;C.当通过定值电阻R1电流为0.2A时,R1两端的电压U1=4V,则定值电阻R1为,故C正确,C不符合题意;D.当电路中电流是0.4A时,R1两端的电压为,则R2两端电压为,故D正确;D不符合题意。故选B。【练习9】应用欧姆定律分析电路故障在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现电路中只有一个电流表的示数变大,一只灯泡变亮,下列关于其故障及元件的工作状况说法正确的是()A.可能是L1断路,V表示数变大,L2变亮B.可能是L2短路,A2表示数变大,L1变亮C.电压表短路,A1表示数变大,L2变亮D.可能是L1短路,A2表示数变大,L2变亮【答案】C【详解】A.由图可知,两灯泡串联,两个电流表都测电路中的电流;电压表测灯泡L1两端的电压。若L1断路,则电路中无电流,两个电流表的示数都为0,两盏灯都不亮,故A错误;B.L2短路,则L2不亮,根据串联电路电阻的规律,电路的总电阻减小,根据可知,电路中的电流变大,两个电流表的示数变大,灯泡L1变亮,故B错误;C.若电压表短路,此时电流表A2和灯泡L1也被短路,则L1不发光,A2示数为0;电路中只有灯泡L2接入电路中,由于电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表A1表示数变大,L2变亮,故C正确;D.若L1短路,则L1不发光,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,两个电流表示数都变大,L2变亮,故D错误。故选C。【练习10】欧姆定律的比值计算如图甲所示的电路,先将开关S接到a,再将开关S接到b。两次电压表指针偏转均如图乙所示,下列说法正确的是()电源电压为10V

②灯L1两端电压为2V③通过L1和L2的电流之比为4∶1

④灯L1和L2的电阻之比为4∶1A.1个 B.2个 C.3个 D.4个【答案】B【详解】由电路图知,将开关S接到a时,两灯泡L1与L2串联,电压表V测电源电压,开关S接到b时,两灯泡L1与L2仍然串联,电压表V测灯泡L2两端的电压;根据串联电路的电压特点可知,电源电压大于灯泡L2两端的电压,即开关S接到a时电压表示数较大;由于两个电压表指针偏转角度相同,则开关S接到a时电压表量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数为10V,即电源电压U=10V,故①正确;开关S接到b时,电压表量程为0~3V,分度值是0.1V,电压表示数是2V,即L2两端的电压U2=2V,故②错误;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,灯泡L1两端的电压U1=UU2=10V2V=8V,根据串联电路电流处处相等的特点可知,灯L1、L2的电流之比I1∶I2=1∶1,两灯的电阻之比为,故③错误,④正确。故选B。1.下列关于欧姆定律的说法,正确的是()A.导体的电阻与加在它两端的电压成正比B.导体两端电压为0时,导体的电阻也为0C.同一导体两端电压与通过导体的电流之比不变D.通过导体的电流与导体两端电压成反比【答案】C【详解】AB.导体的电阻是导体本身的一种性质,与加在它两端的电压无关,故AB错误;C.同一导体电阻不变,两端电压与通过导体的电流之比为导体的电阻大小,则比值不变,故C正确;D.同一导体电阻不变,通过导体的电流与导体两端电压成正比,故D错误。故选C。2.现有两个电阻R1、R2,且R1>R2,则将如图部分电路分别接到同一电源上,电流表示数最大的是()A.

B.

C.

D.

【答案】B【详解】同一电源电压U不变,由欧姆定律可知A选项图中电流:;由B选项图可知,R1与R2并联,电流表测量干路的电流,由并联电路电流特点和欧姆定律可知,由C选项图可知,R1与R2串联,由串联电路电阻特点可知,电路的总电阻R串=R1+R2,由欧姆定律可知,电路中的电流,由欧姆定律可知D选项图中电流。因为R1>R2,所以IB>ID>IA>IC,即B选项图中电流表示数最大,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。3.某小灯泡正常工作时的电压为6V,通过它的电流为0.5A,若把该小灯泡接在电压为9V的电路上正常工作,应()A.给它并联一个6Ω的电阻B.给它串联一个12Ω的电阻C.给它串联一个6Ω的电阻D.给它并联一个12Ω的电阻【答案】C【详解】灯泡正常发光时的电压UL=6V,要使灯泡在9V的电源上正常发光应串联一个电阻分压;根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得,串联电阻两端的电压UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V,根据串联电路中各处的电流相等可知电路中的电流I=IL=0.5A,根据欧姆定律可得,串联电阻的阻值,故C符合题意,故ABD不符合题意。故选C。4.图为电阻R1、R2的IU关系图线,它们把图形分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,若将R1、R2并联,则并联后总电阻的IU关系图线将位于(

)A.区域Ⅰ B.区域Ⅱ C.区域Ⅲ D.无法确定【答案】A【详解】将两个导体并联相当于增大横截面积,电阻变小,所以若将R1、R2并联,则并联后总电阻比R1、R2的阻值都要小,根据欧姆定律可知:当它们两端施加相同的电压时,通过的电流最大,故并联后总电阻的IU关系图线将位于区域Ⅰ。故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。5.如图所示电路中,当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比Ⅰ甲:I乙为2∶3,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,则示数之比U甲∶U乙()A.2∶1 B.3∶1 C.2∶3 D.1∶3【答案】B【详解】如图,当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,、并联,甲表测电流,乙表测干路电流,两表的示数之比Ⅰ甲∶I乙为2∶3,则、电流之比为,根据并联的分流规律可知,、电阻之比为;当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,、串联,甲表测电源电压,乙表测的电压,、电阻之比为,根据串联电路的分压规律,、两端的电压之比为,所以甲乙两表示数之比为。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。6.我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动,如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为气敏电阻,其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示,闭合开关S,下列说法正确的是()A.气敏电阻由超导体材料制成 B.检测气体的酒精浓度越小,电压表示数越小C.检测气体的酒精浓度越大,R2阻值越大 D.检测气体的酒精浓度越大,电路中电流越小【答案】B【详解】A.由图乙可知,气敏电阻R2的阻值不为0,且随气体酒精浓度的增大而减小,不符合超导体的特性,故A错误;B.由图甲可知,定值电阻R1和气敏电阻R2串联,电压表测定值电阻R1两端电压,由图乙可知,气敏电阻R2的阻值随气体酒精浓度的增大而减小,当检测气体的酒精浓度越小,R2阻值越大,串联电路总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中总电流减小,根据公式,可知,当电路中总电流减小时R1两端电压减小,电压表示数变小,故B正确;C.由图乙可知,气敏电阻R2的阻值随气体酒精浓度的增大而减小,故C错误;D.由图甲可知,R1和R2串联,电压表测R1两端电压,由图乙可知,气敏电阻R2的阻值随气体酒精浓度的增大而减小,当检测气体的酒精浓度越大,R2阻值越小,串联电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,故D错误。故选B。7.如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1不亮,L2亮,调节变阻器滑片P,L1始终不亮,L2变亮,出现这现象的原因可能是()A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路C.灯泡L1断路 D.灯泡L1短路【答案】D【详解】A.由于两个灯泡和滑动变阻器是串联,电流路径只有一条,若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两灯都不亮,故A不符合题意;B.若滑动变阻器短路了,则滑动变阻器不会引起L2亮度的变化,故B不符合题意;C.若灯泡L1断路,电路中无电流,两个灯泡都不能发光,故C不符合题意;D.若灯L1短路,则L1不亮,调节滑动变阻器使电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电流变大,则灯L2变亮,故D符合题意。故选D。8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是()A.一定是灯L断路,电流表的示数变小B.一定是电阻R断路,电流表的示数变小C.可能是灯L短路,电压表的示数变大D.可能是电阻R短路,电压表的示数变小【答案】B【详解】A.闭合开关S,电阻R与灯L串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中的电流,若灯L断路,整个电路为断路,两表均没有示数,两表示数都变小,故A错误;B.若电阻R断路,电压表串联在电路中,测量电源电压,则电压表示数变大;由于电压表的电阻很大,所以电路中电流减小,电流表示数变小(几乎为0),灯L熄灭,故B正确;C.若灯L短路,电路的总电阻减小,总电压不变,电流变大,电流表示数变大,此时电压表测量电源电压,其示数也变大,故C错误;D.若电阻R短路,电路的总电阻减小,总电压不变,电流变大,电流表示数变大,电压表无示数,但灯L更亮,故D错误。故选B。9.如图所示电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。当开关闭合后,滑片P向左移动时,下列说法正确的是(

)A.电压表V1的示数变大B.电压表V1的示数与电流表示数的比值变小C.电压表V2的示数变小D.电压表V2的示数变化量与电流表示数变化量的比值变小【答案】B【详解】由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联,电流表A测串联电路的电流,电压表V2测定值电阻R0两端的电压,电压表V1测电源电压。当滑片P向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;根据可知,电路电流变大,即电流表示数变大;A.电压表V1测电源电压,由于电源电压不变,则电压表V1的示数不变,故A错误;B.电压表V1的示数不变,电流表的示数变大,根据可得,电压表V1的示数与电流表示数的比值变小,故B正确;C.电压表V2测定值电阻R0两端的电压,R0的阻值不变,电流变大,根据公式U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故C错误;D.设滑片移动前后电路中的电流为I、I´,则电压表V2的示数变化量,由可知,电压表V2的示数变化量与电流表示数变化量的比值不变。故D错误。故选B。10.(多选)小明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做出了如图所示的图像,下列说法正确的是()A.通过导体a的电流与其两端的电压成正比B.导体a的电阻大于导体b的电阻C.当在导体b的两端加上1V的电压时,通过导体b的电流为0.1AD.保持电源电压不变,将导体a换成导体b,电流将减小一半【答案】ACD【详解】A.由图知,a图像为一直线是正比例函数图像,则通过导体a的电流与其两端的电压成正比,故A正确;B.如图,电压同为2V时,a的电流为0.4A,b的电流为0.2A,所以导体a的电阻为,导体b的电阻为,故B错误;C.由图知,当在导体b的两端加上1V的电压时,通过导体b的电流为0.1A,故C正确;D.导体a的电阻是导体b的电阻的一半,根据,保持电源电压不变,将导体a换成导体b,电流将减小一半,故D正确。故选ACD。11.(多选)在如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中不正确的是()A.电压表V的示数不变,电流表A1的示数变大 B.电压表V的示数变大,电流表A2的示数变大C.电流表A1的示数与电流表A2的示数同时变大 D.电流表A1的示数与电流表A2的示数同时变小【答案】ABC【详解】如图,电阻R1与滑动变阻器R2并联,A1测滑动变阻器R2的电流,A2测干路电流,电压表测电源电压;电源电压保持不变,电压表V的示数不变;闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,R2接入电路的电阻变大,由可知,流过R2的电流减小,电流表A1的示数减小;由于并联电路各支路互不影响,R1支路的电流不变,电流表A2的示数变小,故ABC错误,符合题意;D正确,不符合题意。故选ABC。12.(多选)标有“4V5Ω”字样的小灯泡和标有“20Ω0.5A”字样的滑动变阻器连接在如图所示的电路中,其中电源电压为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,假设小灯泡的电阻不变。闭合开关,在保证电路安全的情况下,下列说法正确的是()A.灯泡允许的最大电流为0.8AB.电流表的示数范围是0.3~0.5AC.电压表的示数范围是2~3VD.滑动变阻器的调节范围是9~15Ω【答案】ABC【详解】A.小灯泡上标有“4V5Ω”字样,所以灯泡允许通过的最大电流,故A正确;BCD.由电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测串联电路电流。由各元件规格可知,为保证电路安全,电路中最大电流I最大=0.5A,则有,代入数据解得滑动变阻器的最小阻值R滑最小=4Ω,为保证电压表安全,滑动变阻器两端电压最大为U滑最大=3V,由串联分压规律可知,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,则有,代入数据解得滑动变阻器的最大阻值R滑最大=10Ω,则滑动变阻器的调节范围为4~10Ω。当滑动变阻器连入阻值最大为10Ω时,电路中电流最小,最小电流值,则电流表示数范围为0.3~0.5A。当滑动变阻器连入电路阻值最大为10Ω时,电压表示数最大为3V,当电路中电流最大时,变阻器连入阻值最小,电压表示数最小,电压表示数最小为U滑最小=0.5A×4Ω=2V,则电压表示数范围为2~3V,故BC正确,D错误。故选ABC。13.首先揭示通过导体的电流与导体两端电压关系的物理学家是;一根铜丝其电阻为11Ω,当它两端电压从220V降低到110V时,其电阻为Ω;连接电路时,需要将其剪去一段,其电阻将(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】欧姆11变小【详解】根据物理学史可知,欧姆是德国物理学家,最先提出了欧姆定律,其内容是:通过导体的电流与电阻的两端电压成正比,与导体电阻成反比。即首先揭示通过导体的电流与导体两端电压关系的物理学家是欧姆。电阻时导体本身的特性,与电压大小无关,一根铜丝其电阻为11Ω,当它两端电压从220V降低到110V时,其电阻不变,为11Ω。由于连接电路时需要将其剪去一段,导线的长度变短,材料与横截面积不变,其电阻将变小。14.如图所示,是两个电阻的电流随电压变化的关系图像,由图中信息可推断R1R2(选填“>”、“=”或“<”)。将它们并联后接入电路,通过R1、R2两个电阻的电流分别为I1、I2,则I1∶I2。【答案】<2∶1【详解】根据图象可知,结合欧姆定律,当电压相同时,通过R1的电流大于通过R2的电流,所以,可推断R1<R2。R1、R2并联,根据并联电路的电压特点可知,U1=U2,根据图形可知,电阻R1、R2是定值电阻,所以其阻值分别是,,根据欧姆定律可知,通过R1、R2两个电阻的电流之比是。15.如图所示,是通过L、R的电流跟其两端电压的关系图像。由图可得定值电阻R的阻值为Ω;若小灯泡L和定值电阻R串联接在电源两端,当电路中的电流为0.4A时,小灯泡的电阻为Ω,所接电路两端总电压为V。【答案】102.55【详解】由图可得,定值电阻R的电压为4V时,电流为0.4A,则定值电阻R的阻值为;若小灯泡L和定值电阻R是串联而成,当电路中的电流为0.4A时,小灯泡的电压为1V,则电阻为;若小灯泡L和定值电阻R是串联而成,当电路中的电流为0.4A时,L的电压为1V,R的电压为4V,则所接电路两端总电压为。16.如图所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则滑动变阻器的最大阻值为Ω,电源电压为V,当滑片位于中点位置时,电流表的示数为A。【答案】2060.3【详解】由电路图可知,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。当滑动变阻器滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,由欧姆定律可知电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I小=0.2A,电压表的示数U2=4V,滑动变阻器的最大阻值;当滑动变阻器滑片P在a端时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压U=I小R1+U2=0.2A×R1+4V①,当滑动变阻器滑片P在b端时,接入电路中的电阻为零,只有R1的简单电路,电路的总电阻最小,由欧姆定律可知此时电路中的电流最大,由图乙可知,电路中的最大电流I大=0.6A,则电源的电压U=I大R1=0.6A×R1②,由①②可得R1=10Ω,U=6V;当滑片P滑到ab中点时,接入电路中的电阻,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流为。17.用甲电路探究“电流跟电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“50Ω2A”。(1)连接电路时开关应;滑动变阻器滑片移动至端(选填“A”或“B”)端;(2)滑片P移至阻值最大处,将5Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P发现,电压表始终有示数,电流表始终无示数,其原因可能是(只填序号);A.R短路B.R断路C.滑动变阻器短路(3)故障排除后,移动滑片P使电压表的示数如图乙所示,记下电压表的示数为;(4)将5Ω电阻换成10Ω电阻,为保持电压表示数不变,滑片P应向(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为V,此时电流表的示数为A;(5)若每次实验均选用单个定值电阻连入电路,小斌现在有“15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω”5个电阻,你认为能供继续实验的电阻最多还有个;【答案】(1)断开A(2)B(3)1V(4)A10.1(5)3【详解】(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片应处于最大值处,即A端。(2)电流表无示数,说明出现了断路,电压表有示数,说明其测量对象断路,即R断路,故B符合题意,AC不符合题意。故选B。(3)如图,因为电源电压为3V,故电压表量程为0~3V,对应分度值为0.1A,由指针位置可知,电压表示数为1V。(4)根据串联分压原理可知,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;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A端移动,使电压表的示数为1V。由欧姆定律,此时电流表的示数为。(5)电阻两端的电压始终保持UV=1V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=3V-1V=2V,电阻分得的电压为变阻器分得的电压0.5倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻50Ω连入电路中时,对应的定值电阻最大值为R定大=0.5×50Ω=25Ω,小斌现在有“15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω”5个电阻,能供继续实验的电阻最多还有15Ω、20Ω、25Ω这3个。18.小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,选用如下器材:电压恒为4.5V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,规格为“20Ω

1A”的滑动变阻器,电流表、电压表、开关和导线若干。(1)小明在检查电路时发现有一根导线连接错误,请你在甲图中连接错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;(2)改正错误后,小明将上述电阻依次接入电路中,记录相关数据,描绘出图像乙,据此得出结论:在电压一定时,;(3)实验过程中,小明发现实验台上有一个40Ω的定值电阻,于是也想将此电阻接入电路中完成实验,同组同学却说按照上述控制电压值将无法完成该实验。原因是;(4)实验结束后,小明发现:在保持定值电阻两端电压不变的情况下,每次调节滑动变阻器接入电路的阻值与对应的定值电阻的阻值之比一定为;(5)完成上述实验后,小明想测量一个额定电流为I额的小灯泡的额定功率,重新设计了电路(如图丙),请完成实验步骤(已知电源电压为U、R2的最大阻值为R2);①,使电流表示数为I额;②闭合开关S1,S2接2,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节另一个滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为,再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端,读出电流表的示数为I;③小灯泡的额定功率表达式P额=(用U、R2、I额、I表示)。【答案】(1)见解析(2)通过导体的电流与导体的电阻成反比(3)滑动变阻器最大阻值太小(4)4∶5【详解】(1)原电路中,电阻和电压表被短路了,电阻应与变阻器串联,电压表与电阻并联,改正后如下图所示:(2)根据图乙,对应电流与电阻的乘积为一定值,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(3)根据图乙可知,定值电阻两端电压保持的定值为,根据串联电路电压规律,变阻器两端电压为,根据串联分压原理,有,当40Ω电阻接入电路时,滑动变阻器的阻值为,故原因是滑动变阻器最大阻值太小。(4)根据串联电路电压的规律,保持定值电阻两端电压为2.5V不变,故变阻器两端的电压为2V也保持不变,由分压原理,故每次调节滑动变阻器接入电路的阻值与对应的定值电阻的阻值之比一定为。19.如图是小明用“伏安法”测量小灯泡发光时的电阻的实验;(1)“伏安法”测电阻的实验原理是;(2)请画出本实验的电路图;(3)如图甲所示,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应在端(选填“左”或者“右”);(4)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表的示数都比较小,导致这一现象可能的原因是

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