1、第三篇物质科学(物理部分)第10课时欧姆定律图1011用如图所示电路探究“一段导体中电流跟电阻的关系”，实验过程中，当A、B两点间的电阻由5更换为10后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是 (C)A保持变阻器滑片不动B将变阻器滑片适当向左移动C将变阻器滑片适当向右移动D将电池个数增加【解析】 根据控制变量法，探究“一段导体中电流跟电阻的关系”时，必须保持导体两端的电压相同。电阻由5更换为10后，电阻两端分压会增大，可将变阻器阻值增大，使10电阻两端电压下降。图10222018潍坊某同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大。闭合
2、开关S，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是 (A)A电流表示数变小，输出信号电压Uab变大B电流表示数变大，输出信号电压Uab变大C电流表示数变小，输出信号电压Uab不变D电流表示数变大，输出信号电压Uab减小【解析】 定值电阻与气敏元件串联，电流表测电路中的电流，输出信号电压Uab即气敏元件两端的电压；当煤气浓度升高时，气敏元件电阻增大，总电阻变大，电路中的电流变小，电流表示数变小；因电流变小，根据欧姆定律，R两端的电压变小，根据串联电路电压的规律，输出信号电压Uab变大。32018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10。下列说法正确的是
3、(C)A通过电阻R1的电流为0.5AB电源电压为5V图103C电阻R1的阻值为15D若断开开关S2，电流表A1示数变大【解析】 两电阻并联，电流表A2测R2所在支路的电流，电流表A1测干路的电流；开关S1控制整个电路，开关S2控制电阻R1；因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以通过电阻R1的电流I1II20.5A0.3A0.2A；又因为并联电路中各支路两端的电压相等，故根据欧姆定律可得，电源的电压UU2I2R20.3A103V；电阻R1的阻值R115。若断开开关S2，电流表A1只测量R2的电流，则示数变小。42018绍兴义乌改编下列实验电路图中，无法得出定值电阻Rx的电路是(B)A B
4、C D【解析】 A图是串联电路，用欧姆定律算出总电阻，减去定值电阻10即可。C图是并联电路，先根据定值电阻及其支路电流计算出电源电压，再用总电流减去R支路电流可得Rx支路电流，最后根据欧姆定律算出Rx。D图Rx与滑动变阻器串联，设电源电压为U，当滑动变阻器阻值为0时，可得：UIRx，当滑动变阻器为最大值时，可得：UIRxUR，解方程组即可。5十堰中考如图所示的电路，R2为定值电阻，电源电压不变，闭合开关S，将滑片P从b端移动到a端的过程中，电流表和电压表示数变化关系如图乙所示，则电源电压为_4_V，滑动变阻器R1的最大阻值为_15_，电阻R2的阻值为_5_。图104【解析】 P处于a端时滑动变
5、阻器阻值为0，即R1分压为0，即电源电压全部加在R2两端，此时电流为0.8A，可列方程：U0.8AR2。当P处于b端时，R1分压为3V，此时电流为0.2A，可列方程：U3V0.2AR2。解方程组可得：U4V，R25。另可根据欧姆定律解得：R13V/0.2A 15。62018孝感某校学习小组想用不同方法测量未知电阻Rx的阻值，他们分成甲、乙两组分别进行实验：图105(1)甲组设计了如图甲所示的电路图。请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整(要求滑片P向左滑动时电路中的电流变大)。连接好电路后在开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑至最_右_端(选填“左”或“右”)。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P
6、滑至某一位置后，此时电压表的示数记为U，电流表的示数记为I，则待测电阻Rx_U/I_(用题中给的字母表示)。(2)乙组设计的实验电路图如图丙所示(其中电阻R18)。根据电路图连接好电路，闭合开关S，发现电流表A1的示数为零、电流表A2的示数正常，若只有R1或Rx中的一处发生故障，则故障是_R1断路_(选填“R1断路”“R1短路”“Rx断路”或“Rx短路”)。故障排除后，闭合开关S得到电流表A2的示数I20.48A，电流表A1的示数如图丁所示，则I1_0.36_A；乙组所测待测电阻Rx_6_。【答案】 (1)如答图所示。第6(1)题答图【解析】 (1)滑片向左滑动，电路中电流变大，则接入电阻应变
7、小。为保护电路，闭合开关前需将滑片放在阻值最大处即最右端；闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后，此时电压表的示数记为U，电流表的示数记为I，根据欧姆定律，待测电阻Rx。(2)两灯泡并联，电流表A1测通过电阻R1的电流，闭合开关S后，电流表A1的示数为零、电流表A2的示数正常，并联电路互不影响，说明R1支路断路，故在R1处断路。由图乙可知，电流表使用00.6A量程，最小刻度为0.02A，示数为0.36A，通过电阻R1的电流I10.36A；通过电阻Rx的电流I20.48A，根据并联分流的公式，待测电阻Rx6。图1067如图所示电路，电源电压不变，R110，R220，R330，当S1闭合、
8、S2断开时，电流表的示数为 0.4A。求：(1)电源电压。(2)当S1、S2都断开时，电流表的示数。(3)当S1、S2都闭合时，干路电流是多少？【答案】 (1)当S1闭合、S2断开时，R1短路、R2开路，电源电压UIR30.4A3012V。(2)当S1、S2都断开时，R1、R3串联，电流表的示数 IU/ R总12V/(1030)0.3A。(3)当S1、S2都闭合时，R1短路，R2、R3并联，I总I2I3U/R2U/R312V/2012V/300.6A0.4A1A。82018呼和浩特早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对导体中电流、导体两端电压的关系进行了大量的实验研究，发现对于大多数导体而
9、言，导体中电流跟导体两端电压成正比。并于1827年在动电电路的数学研究一书中，把他的实验规律总结成如下公式：SE(S表示导体中的电流；E表示导体两端电压；表示导体对电流的传导率，简称电导率)。关于这一规律，下列说法正确的是 (C)A对于不同的导体，给它们两端加相同的电压，通过的电流与导体的电导率成反比B对于不同的导体，如果通过的电流相同，电压与导体的电导率成正比C电导率反映的是导体对电流的导通作用D电导率的大小是由加在导体两端电压与通过导体的电流决定的【解析】 由题可知，导体中的电流S与导体两端电压E成正比，即SE，表示电导率；在电压相同时，通过的电流与导体的电导率成正比；电压是形成电流的原因
10、，所以电压与导体的电导率无关；电压E一定时，通过导体的电流S与电导率成正比，所以电导率反映的是导体对电流的导通能力；电导率是导体对电流的传导率，电导率是导体本身的一种性质，与加在导体两端电压、通过导体的电流无关。92018杭州下表是小金探究小灯泡L的电流与电压关系时所记录的实验数据。实验序号123456电压(V)01.01.52.02.53.0电流(A)00.190.230.270.300.32图107(1)在坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图像。(2)已知该小灯泡的额定功率为0.75W，现有电压为6V的电源，若要使小灯泡正常工作，请在方框区域内设计电路图，并说明使小灯泡L正常工作
11、的操作方法：_由(1)答图可知，当小灯泡正常发光时，额定电压为2.5V。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，观察电压表的示数，当电压表的示数为2.5V时，小灯泡正常工作_(现有器材：“201A”的滑动变阻器、电压表、开关各一只，导线若干)。【答案】 (1)如答图所示。第9(1)题答图(2)如答图所示。第9(2)题答图102018宁波 实验室购买了一卷标有长度为100m的铜芯漆包线，小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积S为1mm2，查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017。图108(1)利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。实验中，小科在闭合开关前应将滑片P置于最_右_(
12、选填“左”或 “右”)端。小科通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成UI图像如图乙，据此可以判定这卷导线的实际长度_小于_(选填“大于”“等于”或“小于”)100m。(2)小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m，利用铜的密度也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度l的计算式：l_(用字母表示)。112018呼和浩特传感器可以把力学物理量转化成电学信号，然后通过相互之间的函数关系，直接得出力的大小。图109测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中M、N均为绝缘材料，M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计)，弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，电源电压恒为12V，已知压力F的大小与R
13、2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S，压力F00时，滑片P在最上端；压力F11N时，电流表示数为1A，电压表示数为3V；当滑片P滑至最下端时，电压表示数为7.5V。求：(1)定值电阻R1的大小；压力F1与R2阻值之比k。(2)当滑片P滑至最下端时，压力F2的大小。(3)压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。【答案】 (1)由图可知，R1、R2串联，电压表测R2两端电压，电流表测电路中电流。当F11N时，电流表示数为1A，电压表数为3V，由串联电路特点可知，此时U1UU212V3V9V，I1I21A，由欧姆定律可得，R19；此时R2连入电路的阻值R23，所以压力F1与R2阻值之比kN/。
14、(2)当滑片P滑至最下端时，变阻器连入最大阻值，电压表示数为7.5V，此时电路中电流II2I10.5A，所以R2的最大阻值R2最大15，因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系，即：FkR2，所以压力F2N/R2最大N/155N。(3)由FkR2有：R2，根据串联电路特点和欧姆定律表示电压表 示数：UVIR2R2，化简可得：F(N)。122018南京图甲为热敏电阻的Rt图像，图乙为用此热敏电阻R和电磁继电器组成的一个简单恒温箱温控电路(U为恒压电源)，继电器线圈的电阻为150，图中的“电源”是恒温箱加热器的电源，当线圈中的电流大于或等于20mA时，衔铁被吸合，加热器停止工作，实现温控。图1
15、010(1)恒温箱内的加热器应接在_A、B_(选填“A、B”或“C、D”)端。(2)要实现对50100之间任一温度的控制，该装置恒压电源U至少为_4.8_V。若恒压电源U为6V，则滑动变阻器R的最大阻值至少为_100_。【解析】 (1)当温度较低时，热敏电阻的电阻较大，电路中的电流较小，此时继电器的衔铁与AB部分连接，此时是需要加热的，恒温箱内的加热器要工作，所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端。(2)由图甲可知：50时热敏电阻的阻值为90，要实现对50100之间任一温度的控制。已知控制电路的电流要到达20mA0.02A，则根据串联电路的特点和欧姆定律可知，需要的最小电源电压UIR0.02A(
16、15090)4.8V；由图甲可知：温度达到100，热敏电阻R50，若恒压电源U为6V，根据欧姆定律可得：I，即0.02A，R100。132018青岛用毫安表测电阻可以用如图甲所示的电路测量电阻，a、b为接线柱。已知电源电压恒为U，毫安表量程为Ig、内阻为Rg。图1011(1)用导线将a、b直接连起来，移动滑动变阻器R1的滑片P，使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig，Ig处就可以标为“0”，此时变阻器接入电路中的阻值R1_Rg_。(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变，在a、b间接入被测电阻Rx，毫安表的读数I与Rx的关系式为I_Ig_。(3)若U1.5V，Ig10mA，图乙毫安表的表盘上已经标出了
17、0的位置，请标出150、1100的位置。【答案】 (3)如答图所示。第13(3)题答图【解析】 (1)用导线将a、b直接连起来，移动滑动变阻器R1的滑片P，使毫安表指针正好偏转到满刻度Ig，此时R1与Rg串联，根据串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的阻值：R1Rg。(2)保持变阻器R1接入电路中阻值不变，在a、b间接入被测电阻Rx，此时R1、Rg、Rx串联，则此时的总电阻：RRxR1RgRxRgRgRx。由欧姆定律可得，毫安表的读数I与Rx的关系式为：IIg。(3)若U1.5V，Ig10mA0.01A，分别将150、1100代入上式，对应的电流I10.01A0.005A5mA；I20.01A1.2103A1.2mA；图乙中，毫安表的最小刻度为0.2mA，据此在5mA和1.2mA处标上“150”“1100”。