1、专题17欧姆定律单元课标要求1.通过实验,探究电流、电压和电阻的关系。2.理解欧姆定律。用欧姆定律解决实际问题。3.会用伏安法测量电阻考点一:电流跟电压、电阻的关系1.在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。2.在电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。【例题1】(湖北武汉)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小强和小红设计的电路如图甲所示,电源电压3V保持不变。(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该置于_(填“a”或“b”)端。(2)小强同学按图甲正确连接电路,闭合开关S,调节滑片P,得到的实验数据如下表:实验序号12345电压U/V0.60.91.21.51.8
2、电流I/A0.150.320.300.380.45分析数据可知,应将实验序号_的一组数据剔除,进而得出结论:电阻一定时,_,为了能够顺利完成上述实验,所用滑动变阻器的最大阻值不小于_。(3)小红同学连接的电路如图乙所示小强同学发现接错了一根导线,请在这根导线上打“x”,并补画出正确的那根导线。( )【答案】 (1) a (2) 2 电流跟电压成正比 16 (3) 【解析】(1)为了保护电路,闭合开关之前应将滑动变阻器调到阻值最大的地方,即滑片P应该置于a端。(2)分析数据得知,第2组数据电压与电流比值,明显不同其他组的比值,故第2组数据错误,应剔掉,实验结论电阻一定时,电流跟电压成正比。由第一
3、组数据分析得知,定值电阻电压为0.6V,则滑动变阻器至少要分得2.4V电压,即滑动变阻器分得的电压是定值电阻的4倍,因此滑动变阻器的阻值为定值电阻阻值的4倍,根据公式可算出定值电阻的阻值为因此滑动变阻器最大阻值为16。(3)如图乙所示的电路连接,此时滑动变阻器没有接入电路,正确画法,如图所示。【例题2】(内蒙古通辽)小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:干电池,标有“15 1A”字样的滑动变阻器,阻值分别为5、10、20的定值电阻。(1)小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“”并画出正确连线。(2)排除故障后,小明将5定值电阻连入电路,将滑动变
4、阻器的滑片移动到(选填a”或“b”)端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为 A。(3)接下来断开开关,取下5的定值电阻,分别把它换成10、20的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制 (选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中:实验次数123电阻R/51020电流I/A0.20.1(4)由数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。(5)小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:闭合S、S1,此时电流表的
5、示数为I;闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1;求未知电阻Rx的表达式为:Rx 。(用R0、I、I1表示)【答案】(1)如解析图所示;(2)b;0.4;(3)电压表;(4)反比;(5)。【解析】(1)电压表与定值电阻并联且正进负出,如图所示:(2)为保护电路,变阻器连入电路中电阻最大即b端,小明同学首先将5定值电阻接入电路,将滑片P滑到b端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数0.4A;(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,由欧姆定律的变形公式,电压表示数UIR0.4A52V,小明同学应该断开开关
6、,并且将滑动变阻器阻值调到最大,然后将5的电阻替换为10闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为2V,将电流表示数记录在表格中。(4)由表格中数据发现:电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,故在电压一定时,电流与电阻成反比。(5)闭合S、断开S1,此时为只有Rx工作的电路,电流表测量Rx的电流,示数为I1,可测出电源电压UI1Rx,闭合S、S1,此时两电阻并联,电流表测量干路电流,示数为I,根据并联电路电流的规律知,R1的电流:I1II1,则电源电压为U(II1)R1根据电源电压相等知:UUI1Rx(II1)R1未知电阻Rx的表达式为:Rx。考点二:欧姆定律1.欧姆定律内容。导体中的电流跟
7、导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。2.欧姆定律表达式:I=U/R其中I与R、U属于同一段纯电阻电路中的三个物理量,反应了某时刻三个物理量在同一部分电路中的电流规律,公式中I、R、U三个物理量的单位分别为:安培、欧姆、伏特。欧姆定律表达式变形:R=U/I;U=IR。【例题3】(江苏连云港)如图所示电源电压恒定闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是()A. 电流表示数增大B. 电压表示数减小C. 定值电阻R两端的电压增大D. 电压表示数与电流表示数比值增大【答案】D【解析】ABC由图可知,电阻R和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,滑动变阻器
8、滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由I=可知通过电路的电流变小,即电流表的示数变小,由U=IR可知定值电阻R两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故ABC错误;D电压表的示数变大,电流表的示数变小,电压表示数与电流表示数比值增大,故D正确。【例题4】(贵州黔东南)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】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。当滑片P向上移动
9、的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的读数变小,故AB错误;由UIR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表的读数变大,故C错误、D正确。考点三:串联、并联电路的电阻1.串联电路的总电阻等于各串联电阻阻值之和,即R=R1+R2+Rn。n个相同的电阻R1串联时,总电阻R=nR1。2.并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的阻值倒数之和,即1/R=1/R1+1/R2+1/Rn。n个相同的电阻R1串联时,总电阻R=R1/n。【例题5】(湖北武汉)如图所示,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的滑
10、片在最右端。闭合开关S1,断开开关S2,滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5A,保持滑片P不动,闭合开关S2,断开开关S1时,电流表的示数是0.2A,则电阻R3的阻值是A. 20B. 30C. 45D. 50【答案】C【解析】分析电路可知, 闭合开关S1,断开开关S2,R2和R1串联,滑片P移至中点附近时,设R2和R1串联的总电阻为R,电流表的示数是0.5A,由欧姆定律可得R=30闭合开关S2,断开开关S1时,R2、R3和R1串联,保持滑片P不动,设R2、R3和R1串联的总电阻为R,电流表的示数是0.2A, 由欧姆定律可得R=75滑片P保持不动,故电阻R3的阻值为R3= R- R=75-
11、30=45【例题6】(黑龙江龙东农垦森工)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1R2R310,要使R2、R3并联,且两端电压等于电源电压,应闭合开关,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,应断开开关S1、S2,此时电流表的示数为I2;则I1:I2。【答案】S1、S2; 4:1。【解析】如图所示,要使电阻R2、R3并联,则电阻R2、R3中必须有电流通过,所以应闭合开关S1、S2,此时电流表测干路电流,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:R5,此时电流表的示数:I1;断开开关S1、S2时,R1、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,
12、所以,此时电流表的示数:I2,所以,I1:I2:4:1。考点四:伏安法测电阻1.实验原理:利用R=U/I(即:用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,最后算出电阻R)。2.实验电路图与实物图如图1、2所示3.实验器材:待测电阻、电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线若干。4.实验步骤:a.根据电路图正确连接电路,注意连接电路时开关要断开;b.移动滑片,使滑动变阻器的电阻全部接入电路,然后闭合开关,在移动滑片,记下对应的电压值和电流值若干组;c.根据伏安法的原理,算出这几组电阻的大小,最后求出电阻的平均值,这是多次测量求平均值的方法,目的是为了减小实验误差。【例题7】(四
13、川自贡市)如图是实验室伏安法测电阻的电路图,其中a、b电表应分别为( )A. a为电流表,b为电流表B. a为电压表,b为电压表C. a为电流表,b为电压表D. a为电压表,b为电流表【答案】C【解析】根据电路图可知,a串联在电路中,因此a电流表;b与电阻并联,因此b为电压表,故选C【例题8】(安徽省)图甲为伏安法测电阻的实验电路图。 (1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于_(选填“a”或“b”)端; (2)小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时,发现电流表的指针偏转很小;移动滑动变阻器的滑片,发现指针偏转仍然较小。产生该现象的原因可能是:_; (3)电路调试完成后,某次实验
14、中电压表和电流表示数如图乙和丙,则此时被测电阻两端的电压为_V,该电阻的阻值为_。 【答案】 (1)a(2)电流表量程过大(3)2.4;10 【解析】(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的a端;(2)小亮同学用完好的器材按图甲正确连接好电路,“试触”时,发现电流表的指针偏转很小;移动滑动变阻器的滑片,发现指针偏转仍然较小,故排除了电路中电阻过大的可能,故产生该现象的原因可能是:电流表量程过大;(3)电路调试完成后,某次实验中电压表和电流表示数如图乙和丙,电压表选用小量程,分度值为则0.1V,此时被测电阻两端的电压为2.4V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A
15、,由欧姆定律,该电阻的阻值为: RU/I2.4V/0.24A10。欧姆定律单元综合素养精准达标模拟检测试卷(答题时间90分钟,试卷满分100分)一、选择题(每小题3分,共30分)1.(四川乐山市)小华设计了如图所示的输液提示器,在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时()A. 电压表示数减小,灯泡亮度变暗B. 电压表示数减小,灯泡亮度变亮C. 电压表示数增大,灯泡亮度变暗D. 电压表示数增大,灯泡亮度变亮【答案】B【解析】由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,
16、即电压表的示数变小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,灯泡亮度变亮。2.(四川自贡市)在图的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了U和I下列分析正确的是( ) A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变小后变大【答案】C【解析】由电路图可以知道,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,设滑片移动前后电路中的电流分别为、,则,由可得,电压表的示数分别为:电压表示数的变化量:即所以,不变.所以C选项是正确的.3.(天津)图所示是某导体中的电流I跟它两端电压
17、U的关系图象,该导体的阻值为()A. 40B. 30C. 20D. 10【答案】D【解析】由图像知,通过该导体的电流与导体两端的电压成正比,说明导体的电阻不随温度变化而变化;由欧姆定律可得,导体的电阻4.(天津)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当油量减少时,滑动变阻器的滑片p向上移动,则电路中()A. 总电阻增大,电流减小B. 总电阻增大,电流增大C. 总电阻减小,电流增大D. 总电阻减小,电流减小【答案】A【解析】由电路图知,电阻与串联,电流表测整个电路的电流,当油量减小时,滑动变阻器的滑片向上移动时,变阻器接入电路阻值增大,整个电路中的总电阻增大,根据欧姆知,电
18、路中的电流减小。5(山西)图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是()A身高越高电压表示数越大B身高越高通过R0的电流越小C体重越大电流表示数越大D体重越大电路消耗总功率越大【答案】A【解析】由电路图可知,R与R0并联,电压表测滑片P下方电阻丝两端的电压,电流表测压敏电阻R支路的电流,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,人的身高变化即滑片移动时,R0接入电路中的电阻不变,因并联电路中各支路两端的电压相等,且各支路独立工作、互
19、不影响,所以,由IU/R可知,通过R0的电流不变,故B错误;当身高越高时,滑片上移,滑片P下方电阻丝的阻值变大,由UIR可知,滑片P下方电阻丝两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确;当体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由压敏电阻R的阻值随压力增大而增大可知,R的阻值越大,由IU/R可知,通过R的电流越小,即电流表的示数越小,故C错误;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,体重越大时电路的总电流越小,由PUI可知,电路消耗总功率越小,故D错误。6(湖南郴州)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
20、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】由电路图可知,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,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故CD错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A2的示数不变,当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,由I可知,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小,故B正确,A错误。7.(安徽省)如
21、图的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,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】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,接入的阻值变小,则电路中总电阻变小,由I 可知,在电源电压不变时,电路中的电流变大,电流表实示数变大;R为定值电阻,由UIR可知其两端电压变大,故电压表示数变大;A符合题意,BCD不符合题意。 8(大连)为了测出未知电阻Rx的阻值,某同学利用阻值已知的电阻0和一只电流表或电压表分
22、别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)()A(2)(4)B(2)(3)C(1)(3)D(3)(4)【答案】A【解析】利用电压表和电流表,结合串、并联电路电流和电压特点以及欧姆定律,直接或间接得出被测电阻两端的电压和电流,根据Rx=求出电阻,并且要注意电表正负接线柱的连接(1)开关S1闭合,S2断开时R0和Rx串联,电流表可以测出通过Rx的电流Ix;S2闭合时为Rx的简单电路,不能直接或间接测量出Rx的电压,所以不能求出Rx的电阻(2)开关S0闭合,S接1时电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当S接2时电路为未知电阻Rx的简单电路,电流
23、表测通过Rx的电流Ix,根据Rx=求出电阻(3)开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和Rx串联,电压表仍侧电源的电压,无法测出Rx两端的电压,所以不能求出Rx的电阻;(4)开关S1和S2都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S1时,R0和Rx串联,电压表直接测量Rx两端的电压Ux根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压U0=UUx,根据I0=,求出通过定值电阻的电流根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据Rx=求出电阻综上可知,(2)(4)方案可行故选A9(海南模拟题)如图的电路中,电
24、源两端的电压保持不变,R2为定值电阻闭合开关 S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列四个选项中,判断正确的是()A电压表、电流表示数均变大B电压表、电流表示数均变小C电压表示数变大,电流表示数变小D电压表示数变小,电流表示数变大【答案】C【解析】由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中
25、的电流在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AD错误;由U=IR可知,R2两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B错误、C正确10(武汉模拟题)如图,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,V1、V2为实验室用电压表(接线柱上标有“”、“3”、“15”),闭合开关后,调节滑片P,使两电压表指针所指位置相同下列说法中正确的是()A电压表V1与V2示数之比为1:5B通过两电阻电流之比4:1CR0与 R1两端电压之比为1:5DR0与 R1的阻值之比为1
26、:4【答案】D【解析】分析电路的连接,根据串联电路电流的规律判断通过两电阻电流之比;根据串联电路电压的规律,判断V1的示数与V2的示数大小关系,由两电压表指针所指位置相确定两表选用的量程,由电压表大小量程之比为5:1分析;根据串联电路电压的规律,得出R1的电压,从而求出R0与 R1两端电压之比为;根据分压原理,得出R0与 R1的阻值之比为(1)电路中,两电阻串联,根据串联电路电流的规律,通过两电阻电流之比为1:1,B错误;(2)V2测R0的电压,V1测电源电压,根据串联电路电压的规律,V1的示数大于V2的示数,使两电压表指针所指位置相同,故V2选用大量程,V1选用小量程,根据电压表大小量程之比
27、为5:1,故电压表V1与V2示数之比为5:1,A错误;(3)设R0的示数为U,则电源电压为5U,根据串联电路电压的规律,R1的电压为:5UU=4U,R0与 R1两端电压之比为1:4,C错误;根据分压原理,R0与 R1的阻值之比为1:4,D正确二、填空题(每空1分,共21分)11.(四川甘孜州)如图是电阻A和B的IU图像。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是_A,若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是_V.【答案】 (1)0.4 (2)3【解析】(1)由图可知,二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,B两端
28、的电压是2.0V,并联电路各支路两端电压相等,所以A两端的电压也是2.0V,由图可知,此时通过电阻A的电流是0.4A;(2)由图可知,二者串联后接入电路中,当通过电阻A的电流是0.3A时,串联电路电流处处相等,所以通过B的电流也是0.3A,由图可知,此时电阻B两端的电压是3.0V。12.(福建)如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为 。【答案】0.2;6。【解答】(1)若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时,因灯泡的电阻相等且通过的电
29、流相等,所以,由I的变形式UIR可知,每只灯泡两端的电压相等,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,每只灯泡两端的电压U1V,由图象可知,通过灯泡的电流为0.2A;(2)若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由图象可知,通过灯泡的电流IL0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻的电流:IRIIL1.5A0.5A1A,则该电阻的阻值:R6。13(湖南郴州)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R120闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为 A,定值电阻R2的阻值为 。【答案】0.3;10。【解
30、析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1即电流表A1的示数:I10.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过定值电阻R2的电流:I2II10.9A0.3A0.6A,则定值电阻R2的阻值:R210。14.(齐齐哈尔模拟题)如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1两端的电压是V,R1与R2的电阻之比为 。【答案】6;4:1。【解析】由电路图可知,R1、R2串联,电压表V2测电源两端的电压,电压表V1测R2两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两只电压
31、表指针的偏转角度相同,所以,电压表V2的量程为015V,分度值为0.5V,则电源电压U=7.5V,电压表V1的量程为03V,分度值为0.1V,则R2两端的电压U2=1.5V,根据串联电路的电压特点可得,R1两端的电压:U1=UU2=7.5V1.5V=6V;因串联电路中各处的电流相等,所以由U=IR可得,R1、R2的阻值之比等于其两端的电压之比,即:=4:1。15.(苏州模拟)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1的阻值为15,只闭合开关S,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S1,电流表的示数变为0.5A,则此时电路的总功率为_W,R2的阻值是_【答案】 1.5;10【解析】当只闭合S时,R1单
32、独接入电路,根据欧姆定律和已知条件求出电源电压;再闭合S1时,R2并联在电路中,已知总电流,利用P=UI求出总功率;根据并联电压相等和分流作用,运用欧姆定律求出R2阻值16(天津模拟)在用伏安法测电阻的实验中,电压表的示数为4.8V,电流表的指针如图所示,则电流表的读数为A,被测电阻的阻值为【答案】0.32;15【解析】由图读出电阻两端电压为4.8V时的电流,由欧姆定律计算其电阻伏安测电阻电压表测被测电阻两端电压,电流表测通过它的电流,由图知,电流表使用00.6A量程,分度值0.02A,示数为0.32A,即被测电阻两端电压4.8V时通过它的电流0.32A,由I=可得被测电阻:R=1517.(四
33、川成都)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器/的滑片P在a点时,电流表示数为0.5A。将滑片P从a点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示。则电源电压U=_ V。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的读数为_A。【答案】 3,0.3。【解析】(1)滑片位于a点时,滑动变阻器接入电路的阻值小,通过滑动变阻器的电流最大,由图乙可知,通过变阻器的最大电流I滑大=0.3A,此时变阻器接入电路中的电阻R滑=10,因并联电路中各支路两端的电压相等,电源电压等于这时滑动变阻器两端电压。由I=U/R可得,电源电压:U=U滑=I滑大R滑=0.3A10
34、=3V。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R的电流:IR=II滑大=0.5A0.3A=0.2A,(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,由图象可知,通过滑动变阻器的最小电流I滑小=0.1A,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R的电流不变,即IR=0.2A,干路最小电流:I总小=I滑小+IR=0.1A+0.2A=0.3A,这时电流表的读数等于干路最小电流。18(牡丹江模拟)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,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定一个浮子当电流表示数越小时,滑动变阻器连入电路的阻值(填“越大”或“
35、越小”),油箱内油量(填“越多”或“越少”)【答案】越大;越少【解析】由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可知电流表示数越小时电路中总电阻的变化,根据电阻的串联可知滑动变阻器连入电路中电阻的变化,然后判断滑片移动的方向,进一步可知浮子移动的方向,从而得出邮箱内油量的变化由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,由I=U/R的变形式R=U/I可知,当电流表示数越小时,电路中的总电阻越大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器连入电路的电阻越大,由图可知,滑片上移时接入电路中的电阻越大,浮子下移,油箱内油量越少19
36、.(河南模拟题)用伏安法测量导体的电阻实验时,小明的实验方案和操作过程均正确,实验中所用的电流表、电压表以及两表的连接和示数如图所示。电压表的示数为_V,但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差偏_,解决这一问题的措施是_。【答案】10,大, 电流表改用小量程。【解析】(1)电压表所用的量程为015V,一表盘上面的刻度为读数依据。一个大格代表5V, 每一个大格被平分10等份,每一个小格代表0.5V,指针正好过20个小格,2个大格,为10V.(2)使用电流表的量程大了,电流表指针偏转过小,读数不方便,误差就会偏大。(3)如果改用大量程,指针偏转角度大,读数误差小。20(福建模拟)如图
37、所示,闭合开关后,两个电阻是 联的,若电路中的两只电压表的规格完全相同,均有两个量程(03V,015V)且各元件及连接均完好。闭合开关,两只电压表的指针偏转角度相同,则电阻R1与R2的比值为 。【答案】串;4:1。【解析】由电路图可知,把两电压表看成断路后,R1与R2依次串联起来组成电路,则两电阻是串联的,电压表V1并联在电源两端测电源的电压,电压表V2并联在R2两端测其两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两只电压表的指针偏转角度相同,所以,电源电压U是R2两端电压U2的5倍,即U=5U2,两电阻两端的电压之比:=,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=可得,电阻R1与R2的比
38、值:=。三、作图题(每小题2分,共4分)21(重庆模拟题)请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小。【答案】如图所示:【解析】滑动变阻器改变灯泡的亮度,所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联;灯泡变亮时其两端电压变大,而电压表示数变小,说明电压表和滑动变阻器并联,据此填充元件。要滑动变阻器改变灯泡的亮度,所以电源、滑动变阻器、灯泡和电流表串联;灯泡变亮时,说明通过灯泡的电流变大,由U=IR可知灯泡两端电压变大,而题中要求电压表示数变小,说明电压表和滑动变阻器并联;所以
39、,电源在最左端的虚线框内,且上端为负极,这样可以满足电流方向如图所示;电压表和滑动变阻器并联,填在中间的虚线框内;电流表和滑动变阻器串联,应填在最右端的虚线框内。 22.(兰州模拟)请根据实物电路,在虚线框内画出对应的电路图。【答案】如图所示.【解析】实物图是伏安法测量导体电阻的装置图。先观察好电源正负极、观察好电压表、电流表正负接线柱和量程。然后顺次从电源正极出发用导线连接开关、电流表正接线柱,从负接线柱出来的导线连接电阻,滑动变阻器,回到电源负极。最后电压表和电阻并联。根据这样的思路,用规范的符号画出对应的电路图。四、实验探究题(23题7分、24题7分、25题5分、26题4分、27题5分,
40、共28分)23.(黑龙江龙东农垦森工)探究电流与电压的关系实验中,小伟设计了如图所示的电路。(1)请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整;(2)小伟首先把5的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片缓缓向(左或右)端移动,直到电压表示数恰为1V,电流表示数如图所示。此时电流的大小为A;(3)小伟不断调节滑动变阻器的滑片,多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如表,由此可以归纳出结论是。次数123R5U/V123I/A0.40.6(4)小伟接着测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,把5的电阻换成了额定电压为2.5V的小灯泡,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为V,读出电流表
41、的示数,根据公式求出额定功率。但是在实际实验时闭合开关后,发现电压表指针向左偏转,这可能是。【答案】(1)如解析所示;(2)右;0.2;(3)电阻不变时,电流与电压成正比;(4)2.5;PUI;电压表正负接线柱接反了。【解析】(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下所示:(2)为保护电路,闭合开关前,变阻器连入电路的电阻最大,小伟首先把5的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片缓缓向右端移动,直到电压表示数恰为1V,电流表示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电流的大小为0.2A;(3)根据表中数据,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,即电阻
42、不变时,电流与电压成正比;(4)灯在额定电压下正常发光,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,读出电流表的示数,根据公式PUI求出额定功率。但是在实际实验时闭合开关后,发现电压表指针向左偏转,这可能是电压表正负接线柱接反了。24(苏州)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压3V,电阻R有4个阻值(5、10、15、25)供选用,滑动变阻器Rp规格为“10 2A”。(1)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P移到最(左/右)端;闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流
43、表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是。(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为A接着将R阻值换成10,向(左/右)端移动滑动变阻器滑片,以保持电压表的示数不变。(3)将R阻值换成15重复上述操作。三组数据如表所示,由此可得:电压一定时,电流与电阻成。为提高结论的可靠性,换用阻值为25的电阻继续上述实验,是否可行?(可行/不可行)(4)下列图象中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是【答案】(1)右;滑动变阻器RP(cd间)断路;电阻R断路;(2)0.4
44、;右;(3)反比;不可行;(4)C。【解析】(1)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处的右端;由题意,闭合开关后,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c各接线柱,电流表、电压表示数均为0,说明电源正极和c之外的电路有断路;当接触到d时,电流表示数仍为0,电路可能断路,电压表开始有示数且为3V,说明电压表与电源连通,则可能是与电压表并联的电路断路了,因电流表及各接线处均完好,故原因是R断路,导致电压表串联在电路中,综上,电路中所有可确定的故障是:滑动变阻器RP(cd间)断路;电阻R断路;(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5闭合开关,调节滑片P,使电
45、压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,该示数为0.4A;根据串联分压原理可知,将定值电阻由5改接成10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,所以滑片应向右端移动,以保持电压表的示数不变;(3)将R阻值换成15重复上述操作,根据表中数据,考虑到误差因素,电流与电阻之积为:UVIR0.4A50.20A100.13A152V为一定值,由此可得:电压一定时,电流与电阻成反比;电阻两端的电压始终保持UV2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑UUV3V2V1V,定值电阻分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻1