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文档简介
专题14欧姆定律及其应用
【中考新考法】
(2024·江苏无锡)小红测量长度为1m的镍铬丝、铜丝的电阻,器材有:电源、开关、滑
动变阻器、电流表、电压表、电阻箱(0~9999.9Ω),长度为40cm的导线若干。
(1)①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻,请用笔画线代替导线,将电路连接完整
_________;
②闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于______(选填“A”或“B”)端;
③正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P,读出电压表的示数U和电流表的示数I,记录
在表格中。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为______A,则镍铬丝的电阻为
______Ω,分析数据可得:当导体的电阻一定时,______。
实验序号U/VI/A
①10.2
②1.50.3
③2
④2.50.5
(2)小红用连接完整的图甲电路测量铜丝电阻时,发现电压表示数始终很小,于是按照图
丙的电路图重新连接电路,为铜丝,为电阻箱,电源电压不变,闭合开关,调节电阻
RR1
箱接入电路的阻值,当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V;当阻值为0.2Ω时,电压表示数为
2V。则铜丝电阻为______Ω,电源电压为______V。
【答案】①.②.B③.0.4④.5⑤.
见解析⑥.0.5⑦.2.8
【解析】
(1)①[1]电源由两节干电池组成,电源电压是3V,电压表选择0~3V的量程,电压表和镍
铬丝并联,如图所示:
②[2]为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即B端。
③[3][4]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.4A,镍
铬丝的电阻为
U2V
R5
I0.4A
[5]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到当导体的电阻一定
时,电流和电压成正比。
(2)[6]当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V,由欧姆定律得到
U
R1V
RR1
U
R1V①
R0.9
当阻值为0.2Ω时,电压表示数为2V,由欧姆定律得到
U
R2V
RR1
U
R2V②
R0.2
由①和②得到
R=0.5Ω,U=2.8V
考点1电流与电压和电阻的关系
1.(2024·江苏无锡)用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干
电池2节(每节1.5V,串联使用),开关、滑动变阻器(20Ω2A)、电压表、电流表各一
个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电
阻两端的电压为1.2V进行探究,发现在获得两组数据后无法再进行实验,为了继续使用前
面两组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是()
①用1节干电池作为电源
②将设定加在电阻两端的电压调整为2V
③将5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
④将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A.只有①②B.只有①④C.只有③④D.只有
①③④
【答案】B
【解析】
由图得,定值电阻R与变阻器串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电路电流。
电源电压由2节干电池组成,定值电阻的电压为1.2V,变阻器的电压为
UP=UUR=3V1.2V=1.8V
由串联电路电流特点与欧姆定律得
RP:RUP:UR1.8V:1.2V=3:2
当变阻器接入电路中电阻最大为20Ω时,定值电阻接入电阻最大为
2240
RR2013
max3Pmax33
则15Ω、20Ω的定值电阻无法完成实验。
①若用1节干电池作为电源,则变阻器的电压为
===
UPUUR1.5V1.2V0.3V
由串联电路电流特点与欧姆定律得
RP:RUP:UR0.3V:1.2V=1:4
当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω时,变阻器需要接入电路中电阻为
11
RR205
P44
故改用1节干电池作为电源可以完成实验,故①符合题意;
②为了继续使用前面两组数据,实验中要控制定值电阻的电压不变,则不能将设定加在电阻
两端的电压调整为2V,故②不符合题意;
③④当定值电阻接入电路中电阻最大为20Ω时,变阻器接入电阻最大为
33
RR2030
Pmax2max2
则应在电路中串联一个电阻,电阻的阻值最小为
R串=RPmax-RPmax30-20=10
故③不符合题意,④符合题意,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.(2024·天津)在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线将图中的电路连接完整;_________
(2)在某次实验时两电表的示数如图所示,电压表的示数为_________V,电流表的示数为
_________A;
(3)根据两个小组的实验数据,画出了定值电阻与的电流与电压关系图像,如
R1R2IU
图所示。由图像可知(选填“大于”“小于”或“等于”)。
R1______R2
【答案】①.②.2.6③.0.26
④.小于
【解析】
(1)[1]将定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱接入电
路,如下图所示:
(2)[2][3]电压表的示数如图所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.6V。电
流表的示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A。
(3)[4]当电压相同时,R1中电流大于R2中电路,据欧姆定律
U
R
I
得R1小于R2。
3.(2024·甘肃武威)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为
5、10、15、20、25的定值电阻各一个,电压为6V的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整_______(要求:滑片P向右移动时电路中
电流变大);
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小华将电
压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是___________
(选填“A”、“B”或“C”);
A.开关断路B.滑动变阻器断路C.定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可
知R两端的电压为___________V;当R的电阻由5更换为10时,闭合开关后,应该将
滑动变阻器的滑片P向___________端(选填“左”或“右”)滑动;要完成该实验滑动变
阻器的最大阻值至少是___________Ω;由图像得到实验结论为:当___________一定时,导
体中的电流与导体的电阻成___________;
(4)同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压
表示数为1.5V,如图丙所示电流表示数为___________A,该电阻的阻值为___________。
【答案】①.②.A③.2④.左⑤.50
⑥.电压⑦.反比⑧.0.3⑨.5
【解析】
(1)[1]滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,滑片P向右移动时电路中电流变大,
说明接入电路中的电阻变小,即右下方接线柱必须接入电路中,定值电阻与滑动变阻器串联
连接,实物电路图如图所示:
(2)[2]正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数,说明电路断路。将电压表接
在滑动变阻器两端时无示数,说明滑动变阻器之外断路,接在开关两端时有示数,说明电压
表与电源之间是通路,故电路故障开关断路。
故选A。
(3)[3]由图象可知,当R=5Ω时,电路中的电流I=0.4A,定值电阻两端的电压
URIR0.4A5Ω2V
[4]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,电阻变大,分压增多,电压表示数增大,根据控制变量
法可知在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,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V。
[5]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
U滑UUR6V2V4V
当定值电阻的阻值为25Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流
U2V
I'R0.08A
R'25Ω
此时滑动变阻器接入电路中的阻值
U滑4V
R滑50Ω
I'0.08A
即滑动变阻器的阻值至少为50Ω;
[6][7]如图丙的图像所示,导体两端电压一定时,此时导体中的电流与导体的电阻的乘积是
一个定值,故当导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(4)[8]由丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[9]未知电阻的阻值
Ux1.5V
Rx5Ω
Ix0.3
4.(2024·山东滨州)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实
验
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示
数变大_________;
(2)连接电路时,开关应处于______状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片
调至最______(选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,
其原因可能是定值电阻______;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所
示,则此时通过定值电阻的电流为______A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数
据记录在下表中;
数据序号123456
电压U/V0.60.91.21.82.43
电流I/A0.120.191.80.480.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这
组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第______(填序号)组;
(4)分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻Rx的阻值,设计了如
图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为I2;
③则Rx___________(用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
【答案】①.②.断开③.右
I1R0
④.短路⑤.0.24⑥.4⑦.正比⑧.
I2I1
【解析】
(1)[1]在本实验中应将滑动变阻器串联接入电路,且根据题干要求滑动变阻器滑片向左移
动时电流表示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路的电阻减小,由此判断左下部分电阻接
入电路,据此完成电路连接如下图
(2)[2][3]为了保护电路,在连接电路时,应就将开关断开且将滑动变阻器滑片置于阻值最
大端,即最右端。
[4]闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,说明可能的故障原
因是与电压表并联部分电路出现了短路,即定值电阻短路。
(3)[5]由图丙知道,电流表选用的是0~0.6A的小量程,对应的分度值为0.02A,读数为
0.24A。
[6]分析表格数据有
U10.6V
R1=5Ω
I10.12A
U20.9V
R25Ω
I20.19A
U31.2V
R3=5Ω
I30.24A
U41.8V
R4=1Ω
I41.8A
U52.4V
R5=5Ω
I50.48A
U63V
R6=5Ω
I60.6A
据此分析只有根据第4次实验数据算出来的电阻阻值不同,因此,说明第4组数据有误。
(4)[7]分析表格数据知道,当电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过电阻
的电流就增大为原来的几倍,由此可得出实验结论为:在电阻一定时,通过导体的电流与导
体两端的电压成正比。
(5)[8]①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示作数为I2;
③在②中为Rx的简单电路,由欧姆定律得电源电压
UI2Rx
在①中,两电阻串联,由电阻的串联和欧姆定律得电源电压
UI1RxR0
因电源电压不变,故
UI1RxR0I2Rx
解得Rx的表达式为
I1R0
Rx
I2I1
5.(2024·内蒙古赤峰)(1)在电学综合复习时,某组同学做了“探究电流与电压的关系”
实验,电路图如图甲所示。
①请用笔画线代替导线将实物图乙补充完整;___________
②根据实验测得的数据,绘制出定值电阻R的IU图像,如图丙,由图像可以得出:电阻
一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________;
(2)该组同学又做了“探究串联电路电压规律”实验;
实验中,他们按图丁连接电路,用电压表分别测出两个小灯泡两端电压和电源电压,并记录
这组实验数据;接下来应该___________,重做上述实验,根据数据得出实验结论。其中一
次实验中,他们发现两个小灯泡的亮度明显不同,请分析其原因___________。
【答案】①.②.正比③.换用不同规则的灯泡
④.灯泡的电阻不同
【解析】
(1)[1]①由图甲得,定值电阻R与变阻器R′串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表
测量电路电流,变阻器的左下端接入电路中,如图所示:
[2]②由图丙得,定值电阻I-U的图像是一条过原点的直线,由图像可以得出:电阻一定时,
通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[3]为了得到普遍规律,应换用不同规则的灯泡进行多次实验。
[4]串联电路中电流处处相等,两个小灯泡的亮度明显不同,说明灯泡的电功率不相等,由
PI2R得,灯泡的电阻不相等。
6.(2024·吉林)小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电
路,其中电源电压恒定不变,滑动变阻器的规格为“20Ω1A”,选用的三个定值电阻阻值
分别为5Ω、10Ω、20Ω。
(1)在连接电路的过程中,开关应处于_____________状态;
(2)分别将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,两次实验
均使电压表示数为1.2V,记下每次对应的电流表示数;
(3)断开开关,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,接入20Ω的定值电阻进行第三次实
验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,小明分析之后发现无法将电压表示数调至1.2V,
但可以求出电源电压为_____________V;
(4)为了使电压表示数仍为1.2V,顺利完成第三次实验,如果只更换滑动变阻器,应选取
最大阻值不小于_____________Ω的滑动变阻器;
(5)更换合适的滑动变阻器后继续实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示,分析图像可
得:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____________比。
【答案】①.断开②.3③.30④.反
【解析】
(1)[1]为保护电路,在连接电路的过程中,开关应处于断开状态。
(3)[2]断开开关,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,接入20Ω的定值电阻进行第三次
实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
U表R滑1.5V20Ω
U滑1.5V
R20Ω
根据串联电路电压的规律,电源电压为
UU滑U表1.5V1.5V3V
(4)[3]为了使电压表示数仍为1.2V,顺利完成第三次实验,根据串联电路电压的规律,变
阻器分得的电压为
'
U滑=U-U表=3V-1.2V=1.8V
根据串联电路电流的规律,通过变阻器的电流为
'U表1.2V
I滑I0.06A
RR20Ω
此时变阻器的最大阻值为
'
U滑1.8V
R滑max'30Ω
I滑0.06A
所以,如果只更换滑动变阻器,应选取最大阻值不小于30Ω的滑动变阻器。
(5)[4]更换合适的滑动变阻器后继续实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示,分析图像
可知,电流与电阻的乘积是一个定值,故可得:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与
导体的电阻成反比。
7.(2024·湖北武汉)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电
压保持3V不变,定值电阻的阻值为4Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω0.5A”。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;()
(2)正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此
时通过定值电阻的电流是______A。这位同学实验操作的不足之处是______;
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验,将得到的实验数据填入表格。
电压U/V0.30.60.91.21.51.82.12.4
电流I/A0.150.230.300.38
分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与
导体两端的电压______。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接
的情况下,表格里余下的4次实验中,他还能完成______次。
【答案】①.②.0.22③.闭合开关前,没有将滑
片移到滑动变阻器最左端④.成正比⑤.1
【解析】
(1)[1]图中电流表没有串联在电路中,电流表不能测量电路电流,应将电流表接在串联电
路中。如图所示:
(2)[2]由图可知,电流表选择小量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.22A。
[3]为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
(3)[4]根据表中数据可知,在误差允许的范围内,电压和电流的比值为定值,说明在电阻
一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[5]因为滑动变阻器的规格为“20Ω0.5A”,则电流最大电流为0.5A,则定值电阻两
端最大电压
U大=I大R0.5A4Ω=2V
则电压为1.8V的实验可以完成,电压为2.1V、2.4V的两组实验无法完成。当定值电阻两端
电压为0.3V时,滑动变阻器两端电压为3V-0.3V=2.7V,根据串联电路,电压之比等于电阻
之比有
0.3VR
=
2.7VR滑
则滑动变阻器阻值
R滑=9R=94Ω=36Ω20Ω
则电压表示数为0.3V的实验也无法进行,则表格里余下的4次实验中,他还能完成1次。
8.(2024·黑龙江龙东)(1)在“探究电流与电压的关系”实验中,电源为两节干电池,
滑动变阻器的规格是“25Ω2A”。
①开关闭合前,发现电流表的指针在零刻度线左端,如图乙,其原因是_________。
②确认无误后,闭合开关进行实验,第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙
所示,计算出R的阻值__________Ω。
实验次
1234
数
电压
0.61.21.8
U/V
电流I/A0.120.240.360.5
③记录的数据如上表所示,分析数据可以得到结论:导体的电阻一定时,__________。
(2)用图甲所示电路“测量小灯泡额定电功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5V,额定功
率小于1W,电源为两节干电池,滑动变阻器R的规格为“20Ω1A”。
①请你用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整(滑片向右移动,灯泡变亮)_________。
②正确连接完电路,闭合开关,向右逐渐移动滑片,小灯泡逐渐变亮,突然小灯泡熄灭,电
流表示数几乎为零,电压表示数接近3V,原因是小灯泡_________(选填“短路”或“断
路”)。
③排除故障后,闭合开关,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察__________表示数的变化,
当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡的额定功率为__________W。
④小灯泡用久了,钨丝会变细,在2.5V电压下,小灯泡实际功率_________(选填“大
于”“小于”或“等于”)额定功率。
【答案】①.电流表没有进行调零②.5③.通过导体的电流与导体两端的电压
成正比④.⑤.断路⑥.电压
⑦.0.7⑧.小于
【解析】
(1)[1]在开关闭合前,就已经发现电流表的指针在零刻度线左端,这说明电流表没有进行
调零。
[2]第4次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值
为0.1V,电压表示数为2.5V;根据欧姆定律,电阻大小为
U2.5V
R5Ω
I0.5A
[3]根据表中数据可知,在导体的电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[4]对于电路的连接,首先需要将电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表依次串联起
来。注意电流从电源的正极流出,经过开关、滑动变阻器、灯泡和电流表,最后回到电源的
负极。此外,滑动变阻器需要采用“一上一下”的接法,确保滑片向右移动时,灯泡变亮,
即接入电路的电阻变小。电压表需要并联在灯泡的两端,用来测量灯泡两端的电压,如下图
所示:
[5]当向右逐渐移动滑片,小灯泡逐渐变亮时,如果突然小灯泡熄灭,电流表示数几乎为零,
说明电路可能是断路,而电压表示数接近3V,说明电压表能与电源正负极连通,由此判断
与电压表并联的小灯泡可能生了断路,因为在这种情况下,电压表直接测量了电源电压,而
电流由于断路而几乎为零。
[6]为了测量小灯泡的额定功率,我们需要确保小灯泡在额定电压下工作,因此,在移动滑
动变阻器的滑片时,我们需要同时观察电压表的示数变化。
[7]当电压表的示数达到2.5V时,小灯泡正常发光,此时根据图乙所示,电流表用小量程,
分度值为0.02A,读取电流表的示数为0.28A,因此小灯泡的额定功率为
PUI2.5V0.28A0.7W
[8]小灯泡用久了,钨丝会变细,而钨丝的材料和长度不变,所以其电阻变大,由
U2
PUI
R
可知,在不变的2.5V电压下,小灯泡实际功率小于额定功率。
9.(2024·广东深圳)思考乐佳乐同学在探究电流与电阻的实验中:
(1)思考乐佳乐同学连接电路如图所示,他检查电路时,发现存在错误。请把接错的那一
根导线找出来并打上“×”,再画线把它改到正确的位置上______;
(2)纠正错误后,保持定值电阻两端电压为2V不变,得到实验数据如下表所示。其中有
一组数据是错误的,思考乐佳乐同学发现错误数据的序号是_________;
数据序号123456
电阻R/Ω30252015105
电流I/A0.070.080.100.700.200.40
(3)整理表中数据可得结论:导体两端电压一定时,导体中的电流与导体电阻成反比,请
写出成反比的依据是什么?_________
(4)思考乐佳乐同学在做第五次实验时,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,用时8s完
成电流表读数,这8s内,定值电阻R消耗的电能是_________J。
【答案】①.②.4③.见解析④.3.2
【解析】
(1)[1]图中电压表串联在电路中,电流表和电阻并联,是错误的,应该将电压表和电阻并
联,电流表串联在电路中,如图所示:
(2)[2]由表中数据可知,第4次数据电压表的示数为
0.7A×15Ω=10.5V
其它各数据电压表的示数为
UV=0.08A×25Ω=2V
所以第4次数据错误。
(3)[3]由表中数据可知,电流和电阻的乘积不变,为2V,所以导体两端电压一定时,导
体中的电流与导体电阻成反比。
(4)[4]定值电阻R消耗的电能
W=UIt=2V×0.2A×8s=3.2J
10.(2024·陕西A卷)小明和小华在探究电流与电阻的关系时,实验电路如图-1所示。
试验次数R/ΩI/A
150.4
2100.2
3150.12
4200.1
(1)请用笔画线代替导线将图-1所示电路补充完整;____
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最________(选填“左”或
“右”)端。闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接
触良好,则原因可能是定值电阻R________;
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,将实验数据记录
在表中,并作出IR图像,如图-2。小华认为小明所绘图像不合理,其理由是________;
(4)小明和小华发现,由IR图像不能确定电流与电阻的定量关系,于是他们进一步分
1
析数据特点,作出了I图像,如图-3,分析其特点,可得出:当导体两端电压一定时,
R
通过导体的电流与导体的电阻成________比;
(5)小明和小华对实验进行了反思:若再换用两个定值电阻,增加两组数据,使数据点分
布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系,你建议选用________(选填“4、
7”或“12、18”)的定值电阻;
(6)小明和小华找到一卷规格为10/m的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为0.4m、
0.7m、1.2m、1.8m的四段,对应阻值为4、7、12、18。分别将它们绕成螺旋状
后,两端缠绕在接线柱上固定,制成了四个简易定值电阻,如图-4所示。在老师的帮助下,
他们对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有的偏小值较大,原因可能是
________。
【答案】①.②.右③.断路④.定值电阻两端
的电压没有保持不变⑤.反比⑥.4、7⑦.缠绕后相当于增大了定值电阻
的横截面积,导致其电阻变小
【解析】
(1)[1]探究电流与电阻的关系时,需要电阻两端的电压不变,则电压表并联在定值电阻两
端,如下图所示
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,即滑动变阻器
的滑片P应置于最右端。
[3]闭合开关,观察到电压表有示数,说明电压表与电源连通,电流表无示数,说明没有电
流流过电流表,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻R短路。
(3)[4]由图像可知,探究电流与电阻的关系时,需要电阻两端的电压不变,根据表格中的
数据可知,定值电阻两端的电压没有保持不变,则得到的图像不合理。
(4)[5]根据图像可知,可得出:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
反比。
(5)[6]当电阻为“12、18”时,电路的电流变化不大,当电阻为“4、7”时,
电路的电流变化较大,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系。
(6)[7]将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,所以发现测量值均偏小,且有的
偏小值较大,可是因为缠绕后相当于增大了定值电阻的横截面积,导致其电阻变小。
考点2欧姆定律在串、并联电路中的应用
11.(2024·黑龙江龙东)天然气是一种清洁能源,方便居民使用的同时,存在着泄漏的安
全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路,如图电源电压恒定不变,
R0为定值电阻,R为气敏电阻。R阻值随天然气浓度的增大而减小,则天然气()
A.浓度增大,电流表示数变小
B.浓度增大,电压表示数变小
C.浓度减小,电流表示数变大
D.浓度减小,电压表示数变小
【答案】D
【解析】
由图可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
U
AB.天然气浓度增大时,R阻值减小,电路中的总电阻变小,由I可知,电路中的电
R
流增大,即电流表示数变大,由UIR可知,R0两端的电压变大,即电压表示数变大,故
AB不符合题意;
U
CD.天然气浓度减小时,R阻值增大,电路中的总电阻变大,由I可知,电路中的电
R
流变小,即电流表示数变小,由UIR可知,R0两端的电压变小,即电压表示数变小,故
C不符合题意,D符合题意。
故选D。
(·黑龙江绥化)如图所示电路中,是定值电阻,是阻值随光照强度增大而
12.2024R0R1
减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增大光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,
正确的是()
A.电压表和电流表的示数都增大
B.电压表和电流表示数的比值增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数增大,电压表示数减小
【答案】D
【解析】
.分析电路可知,、串联,电压表测电压,电流表测电路电流。闭合开关,
ACDR0R1R1S
U
逐渐增大光敏电阻的光照强度,则R阻值变小,则总电阻变小,根据I可知电流表示
1R
数增大,根据UIR可知R0电压增大,根据串联分压规律,则电压表示数减小,故AC错
误,D正确;
U
B.根据R,电压表和电流表示数的比值即为R阻值,所以电压表和电流表示数的比
I1
值减小,故B错误。
故选D。
13.(2024·内蒙古赤峰)如图电路中,电源电压为6V恒定不变,R为热敏电阻,其阻值
随温度变化关系如下表所示。定值电阻R0阻值为200,闭合开关后,下列说法正确的是
()
温度
051015202530
t/℃
电阻
600550500450420390360
R/Ω
A.温度升高时,电流表示数变小
B.温度升高时,电压表示数变小
C.温度降低时,电压表示数与电流表示数的比值不变
D.当温度为30℃时,电路总功率为0.18W
【答案】C
【解析】
AB.温度升高,由表数据可知,电阻R变小,电流变大,定值电阻的电压变大,故AB错
误;
C.电压表是测量定值电阻电压,电流表测量定值电阻电流,根据欧姆定律,两表示数的比
值等于定值电阻的阻值,所以比值不变,故C正确;
D.当温度为30℃时,电阻R360,故电路总功率
2
U26V
P0.06W
R总200Ω360Ω
故D错误。
故选C。
14.(2024·湖北武汉)如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电
阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑
片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错.误.的是()
A.定值电阻R0和滑动变阻器是串联的
B.油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C.油量增加时,电流表示数变大
D.油箱中没有油时,电流表示数为零
【答案】D
【解析】
A.如图所示,定值电阻与变阻器串联,电流表测量电路中电流,故A正确,不符合题意;
B.当油箱中的油量减少时,浮子向下运动,滑杆会向上运动,变阻器接入电路中电阻增大,
故B正确,不符合题意;
C.当油箱中的油量增加时,浮子向上运动,滑杆会向下运动,变阻器接入电路中电阻变小,
由欧姆定律得,电路中电流变大,故C正确,不符合题意;
D.油箱中没有油时,滑片在最上端,滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时R0与R串联,
电路中电阻最大,电流最小,但不为0,电流表有示数,故D错误,符合题意。
故选D。
15.(2024·山东滨州)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过
程中,下列说法正确的是()
A.电压表V的示数变小
B.电流表A1与电流表A2的示数相等
C.电流表A1的示数变大
D.电压表V与电流表A1示数的比值变大
【答案】C
【解析】
ABC.由图得,闭合开关S,R、R0并联,电流表A2测量R0电流,电流表A1测量干路电流,
所以电流表A1的示数大于电流表A2的示数,电压表测量电源电压,则R0、R电压等于电源
电压。滑动变阻器滑片P从最上端向中点移动过程中,R接入电路中电阻变小,电路总电阻
变小,电源电压不变,则电压表示数不变,由欧姆定律得,R电流变大,电路总电流变大,
则电流表A1示数变大,A2示数不变,故AB错误,C正确;
D.由于电压表V的示数不变,电流表示数变大,则电压表V的示数与电流表示数的比值
变小,故D错误。
故选C。
16.(2024·广东广州)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电
源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开
关S,车辆总质量越大时()
A.电压表的示数越大B.电压表的示数越小
C.电流表的示数越大D.电流表的示数越小
【答案】A
【解析】
由题图可知,两电阻串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是变阻器滑片P上部分的两
端电压。闭合开关S,车辆总质量越大时,滑片P向下滑动,变阻器连入电路的电阻不变,
电路的总电阻不变,根据欧姆定律,电路电流不变,因此电流表示数不变;跟电压表并联的
那部分电阻变大,根据欧姆定律,跟电压表并联的那部分电阻的两端电压变大,电压表示数
变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17.(2024·天津)(多选)如图所示的电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电流表或
电压表)。闭合S1和S2,a、b两表示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种
电表,闭合S1、断开S2,a表示数为0.4(单位为A或V)。则()
A.R1的电阻为5ΩB.R2的电阻为7.5Ω
C.前一种情况中a表的示数为3VD.后一种情况中b表的示数为1.2A
【答案】BC
【解析】
C.当a、b同为电流表时,闭合S1和S2,电路被短路,不符合题意;当a、b同为电压表时,
闭合S1和S2,电压表a测量R1和R2的总电压为3V,电路的总电压为3V,故C正确;
B.电压表b测量R2的电压为1V,R1两端的电压为
U1=3V-1V=2V
将a、b换为另一种电流表,闭合S1、断开S2,两电阻并联,电流表b测量干路的总电流,
电流表a测量流过的R2电流为0.4A,则电阻R2的阻值为
U3V
R2=7.5Ω
I20.4A
故B正确;
A.当a、b同为电压表时,闭合S1和S2,两电阻串联,电流为
U1V2
I2=A
R27.5Ω15
R1的电阻为
U2V
R1=15Ω
12
IA
15
故A错误;
D.后一种情况中,电流表a测量流过的R2电流为0.4A,流过R1电流为
U3V
I1=0.2A
R115Ω
电流表b测电路总电流,的示数为
I总=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A
故D错误。
故选BC。
18.(2024·黑龙江绥化)(多选)如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻R130,
R216,电流表量程0~3A,电压表量程0~15V,滑动变阻器R标有“1002A”字样。
在电路安全的条件下,闭合开关S,将开关S1接触点1,滑动变阻器的滑片调到最左端时,
电流表的示数是,移动滑片过程中电路中的最小电流是,此时两端电压是;
0.8AI1R1U1
再将开关S1接触点2,移动滑片过程中电路中的最大电流是I2。下列选项正确的是()
A.电源电压U18V
B.电压U19V
∶∶
C.电流I1I215
D.开关S1接触点1时,滑动变阻器R的阻值范围是0~50
【答案】BCD
【解析】
.闭合开关,将开关接触点时,变阻器和串联,电压表测变阻器电压,电流表测
ASS11R1
电路电流。滑动变阻器的滑片调到最左端时,电路中只有,则电源电压为
R1
UIR10.8A3024V
故A错误;
BD.电压表量程为0~15V,根据串联分压原理,当电压表示数最大为15V时,变阻器阻值
最大,电流最小,则此时两端电压为
R1
U1UUV大24V15V9V
则最小电流为
U19V
I10.3A
R130
则滑动变阻器R的最大阻值为
UV大15V
R滑大50
I10.3A
电流最大为0.8A,而电流表量程为0~3A,所以滑动变阻器R的阻值范围是0~50;故
BD正确;
C.再将开关S1接触点2,变阻器和R2串联,电压表测变阻器电压,电流表测电路电流。当
变阻器阻值为0时,电路中电流最大为
U24V
I21.5A
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