
一、電流與電壓和電阻的關(guān)系
1.由于電壓是形成電流的原因,說(shuō)明電流的大小與導(dǎo)體兩端的 電壓 有關(guān);由于導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有阻礙作用,所以,電流的大小與導(dǎo)體 電阻有關(guān)。
2.為了研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電壓的關(guān)系,我們應(yīng)控制 電阻 一定,通過(guò)在電路中串聯(lián)一個(gè) 變阻器 來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成 正比。
3.為了研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系,我們應(yīng)控制電阻兩端的 電壓 一定,通過(guò)換用不同的 電阻 來(lái)改變電阻,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成 反比 。
二、歐姆定律
1.歐姆定律:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。
2.公式:,其中:U為電源電壓,單位為伏(V);I為通過(guò)導(dǎo)體的電流,單位為安(A);R為導(dǎo)體的電阻,單位為歐(Ω)。
注意:應(yīng)用歐姆定律的公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),一定要統(tǒng)一到國(guó)際制單位后再進(jìn)行計(jì)算。歐姆定律公式中的各個(gè)物理量具有同一性,即I,U,R是對(duì)同一段導(dǎo)體、同一時(shí)刻而言的。
3.公式變形:,。
應(yīng)用歐姆定律公式以及兩個(gè)變形式進(jìn)行解題時(shí),只要知道I、U、R三個(gè)量中的兩個(gè),就可以求出第三個(gè)未知物理量。在計(jì)算和理解問(wèn)題的過(guò)程中千萬(wàn)注意,物理量的計(jì)算不同于數(shù)學(xué)上的計(jì)算,必須用對(duì)應(yīng)的物理量單位才有意義,避免將物理問(wèn)題數(shù)學(xué)化,應(yīng)理解每個(gè)量的物理意義。
(1)歐姆定律公式,表示加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就隨著增大幾倍。當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓保持不變時(shí),導(dǎo)體的電阻增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就減為原來(lái)的幾分之一。
(2)導(dǎo)出式U=IR表示導(dǎo)體兩端的電壓等于通過(guò)它的電流與其電阻的乘積。
(3)導(dǎo)出式表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于加在導(dǎo)體兩端的電壓與其通過(guò)的電流的比值;由于同一導(dǎo)體的電阻一定(導(dǎo)體本身的性質(zhì)),因此不能說(shuō)成“導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓成正比,與通過(guò)它的電流成反比”。
4.運(yùn)用歐姆定律公式解題技巧:解題時(shí),為了便于分析問(wèn)題,應(yīng)先根據(jù)題意,畫出電路圖,并在圖中標(biāo)明已知物理量的符號(hào)、數(shù)值及未知物理量的符號(hào),公式中的三個(gè)物理量的單位均使用國(guó)際(制)單位。
三、電阻測(cè)量
1.伏安法測(cè)導(dǎo)體電阻
(1)實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流,就可以求得這段導(dǎo)體的電阻;此法叫“伏安法”。
(2)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻、導(dǎo)線若干。
(3)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。
(4)實(shí)驗(yàn)步驟:①按實(shí)驗(yàn)原理圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路;②電路經(jīng)檢查無(wú)誤后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,使電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3,觀察電流表的示數(shù),每次對(duì)應(yīng)的數(shù)值為I1、I2、I3,分別填入設(shè)計(jì)的表格中;③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對(duì)應(yīng)的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R=(R1+R2+R3)/3。
(5)滑動(dòng)變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變導(dǎo)體兩端的電壓,使其成倍數(shù)地增加;③多次測(cè)量求平均值。
2.伏安法測(cè)小燈泡電阻
(1)實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測(cè)出待測(cè)小燈泡兩端的電壓和通過(guò)它的電流,就可以求得小燈泡的電阻。
(2)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)小燈泡、導(dǎo)線若干。
(3)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。
(4)實(shí)驗(yàn)步驟:①按實(shí)驗(yàn)原理圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路;②電路經(jīng)檢查無(wú)誤后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置,使小燈泡兩端的電壓分別為U1、U2、U3,觀察電流表的示數(shù),每次對(duì)應(yīng)的數(shù)值為I1、I2、I3,分別填入設(shè)計(jì)的表格中。③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對(duì)應(yīng)的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R=(R1+R2+R3)/3。
(5)記錄表格
(6)注意事項(xiàng):①器材的選?。弘娏鞅硭x用量程滿偏值要大于電路中的最大電流;滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)略大于或接近小燈泡的電阻(效果更明顯);②連接電路時(shí):按照電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用規(guī)則,將它們正確地連入電路,在連接的過(guò)程中,開關(guān)要斷開;③進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí):閉合開關(guān)前,要把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處,是電路中的電流最小,以保證電路中燈泡、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全;④將每次測(cè)量的結(jié)果和小燈泡的發(fā)光情況記錄下來(lái),以便最后分析和總結(jié);⑤分析處理數(shù)據(jù),對(duì)于測(cè)得的各組電流和電壓值,計(jì)算出相應(yīng)的電阻,然后比較,找出規(guī)律。
四、歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用
1.電阻的串聯(lián)
(1)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。
(2)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值等于各分電阻之和:R串=R1+R2+……Rn。
(3)n個(gè)相同電阻R串聯(lián)時(shí)的總電阻為:R串=nR。
2.電阻的并聯(lián)
(1)并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。
(2)并聯(lián)電阻的總電阻倒數(shù)等于各分電阻的阻值倒數(shù)之和,即:。
(3)n個(gè)相同電阻R0串聯(lián)時(shí)的總電阻為:。
(4)兩個(gè)電阻R1和R2并聯(lián)時(shí)的表達(dá)式為:R總= eq \f(R1R2, R1+R2) 。
3.串并聯(lián)電阻的比較
4.歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用
(1)串聯(lián)電路:當(dāng)串聯(lián)電路中一個(gè)電阻改變時(shí),電路中電流及另一個(gè)電阻電壓也隨之變化。
(2)當(dāng)并聯(lián)電路一個(gè)支路的電阻改變時(shí),這個(gè)支路電流也會(huì)改變干路電流也會(huì)變化;但另一個(gè)支路電流和電壓都不變。
(3)家庭電路中,各用電器采用并聯(lián)方式接入電路。
真題演練
一.選擇題(共10小題)
1.以下是小明做的有關(guān)電學(xué)的筆記,正確的是( )
A.導(dǎo)體的電阻越小,對(duì)電流的阻礙作用越強(qiáng)
B.導(dǎo)體兩端電壓越大,通過(guò)該導(dǎo)體的電流就越大
C.用電器的額定功率越大,消耗的電能就越多
D.金屬導(dǎo)電時(shí),電子定向移動(dòng)的方向與電流方向相同
【分析】(1)導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì),反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。
(2)電壓是使電路形成電流的原因,同一導(dǎo)體,兩端的電壓越高,通過(guò)的電流越大。
(3)電功率表示用電器消耗電能的快慢。
(4)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向是電流的方向,電子的定向移動(dòng)方向與電流方向相反。
【解答】解:A、導(dǎo)體的電阻越小,對(duì)電流的阻礙作用越弱,故A錯(cuò)誤;
B、電壓是使電路形成電流的原因,導(dǎo)體兩端電壓越大,通過(guò)該導(dǎo)體的電流就越大,故B正確;
C、用電器的額定功率越大,消耗的電能越快,但不一定越多,故C錯(cuò)誤;
D、金屬導(dǎo)電時(shí),電子定向移動(dòng)的方向與電流方向相反,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
2.對(duì)于如圖所示的電路,下列描述不正確的是( )
A.?dāng)嚅_S1,閉合S2、S3,電阻R1、R2兩端電壓相等
B.只閉合S1,流過(guò)電阻R1、R2的電流相等
C.只閉合S2,電阻R2單獨(dú)工作
D.同時(shí)閉合S1、S3,電路會(huì)形成電源短路
【分析】(1)串聯(lián)電路電流只有一條路徑,電流依次經(jīng)過(guò)各用電器從正極回到電源負(fù)極;并聯(lián)電路電流有多條路徑,分別經(jīng)過(guò)各用電器從電源正極回到負(fù)極;
(2)短路分為電源短路和用電器短路,電源短路是指用導(dǎo)線直接將電源兩端相連;而用電器短路是指用一根導(dǎo)線將某個(gè)用電器的兩端連接起來(lái),使電器兩端的電壓為零;
(3)并聯(lián)電路,各支路兩端的電壓相等;串聯(lián)電路中,電流處處相等。
【解答】解:
A、由圖可知,斷開S1,閉合S2、S3,電流經(jīng)開關(guān)S2后,分別流入R1、R2,則阻R1、R2組成并聯(lián)電路,電阻R1、R2兩端電壓相等,故A正確;
B、由圖可知,只閉合S1,電流只有一條路徑:正極→S1→R1→R2→負(fù)極,所以電阻R1、R2組成串聯(lián)電路,流過(guò)電阻R1、R2的電流相等,故B正確;
C、由圖可知,只閉合S2,電流只有一條路徑:正極→S2→R1→負(fù)極,R2沒(méi)有連入電路,R1單獨(dú)工作,故C錯(cuò)誤;
D、同時(shí)閉合S1、S3時(shí),電流沒(méi)有經(jīng)電阻,而是沿閉合的開關(guān)S1、S3直接流回負(fù)極,形成電源短路,故D正確。
故選:C。
3.同學(xué)在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與其電壓的關(guān)系時(shí),將記錄的數(shù)據(jù)作出了如圖所示的圖像,根據(jù)圖像,下列說(shuō)法正確的是( )
A.導(dǎo)體甲、乙的電阻都隨兩端電壓的增大而增大
B.導(dǎo)體甲的電阻大于乙的電阻
C.將導(dǎo)體甲與乙串聯(lián)后接入電路,甲的電壓大
D.將導(dǎo)體甲與乙并聯(lián)后接入電路,甲的電流大
【分析】AB、由圖象可知,通過(guò)甲、乙兩電阻的電流與各自兩端的電壓成正比例函數(shù),由歐姆定律可知它們的電阻都是定值,進(jìn)一步讀取數(shù)據(jù)比較兩電阻的阻值大?。?br>C、串聯(lián)電路各處電流相等,由U=IR可知哪個(gè)電阻兩端的電壓大;
D、并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,由I=可知哪個(gè)電阻的電流大。
【解答】解:A、由圖象可知,通過(guò)甲、乙兩電阻的電流與各自兩端的電壓成正比例函數(shù),即通過(guò)導(dǎo)體甲、乙的電流與兩端的電壓成正比,由歐姆定律可知它們的電阻都是定值,故A錯(cuò)誤;
B、由圖象,當(dāng)通過(guò)甲、乙的電流都0.2A時(shí),乙兩端電壓大于甲,由歐姆定律可知乙的電阻大于甲,故B錯(cuò)誤;
C、將導(dǎo)體甲與乙串聯(lián)后接入電路,串聯(lián)電路各處電流相等,由U=IR可知電阻大,其兩端的電壓就大,所以乙的電壓大,故C錯(cuò)誤;
D、將導(dǎo)體甲與乙并聯(lián)后接入電路,并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,由I=可知電阻小,通過(guò)電阻的電流就大,所以甲的電流大,故D正確。
故選:D。
4.如圖所示的電路,閉合開關(guān)S后,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電壓表測(cè)量燈L1兩端的電壓
B.電壓表測(cè)量燈L2兩端的電壓
C.電壓表測(cè)量燈L1和L2兩端的總電壓
D.如果燈L2比L1亮,說(shuō)明通過(guò)燈L2的電流比L1的大
【分析】首先判定電路的連接方式,然后根據(jù)電壓表的使用方法分析電壓表的測(cè)量對(duì)象;在串聯(lián)電路中,各處的電流是相等的。
【解答】解:
ABC、由圖可知,該電路為串聯(lián)電路,電壓表并聯(lián)到電源的兩端,測(cè)量的是電源電壓,即L1和L2的總電壓,故AB錯(cuò)誤、C正確;
D、由于兩盞燈是串聯(lián)的,則通過(guò)的電流是相等的,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
5.如圖所示,若A、B兩點(diǎn)接入10Ω的電阻時(shí),閉合開關(guān)S后,電流表的示數(shù)為0.5A,若AB兩點(diǎn)間接入20Ω的電阻時(shí),閉合開關(guān)S后,電流表的示數(shù)( )
A.等于0.25AB.小于0.25AC.大于0.25AD.無(wú)法判斷
【分析】由電路圖可知,AB之間的電阻與R0串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律表示出電流表的示數(shù),利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)一步比較兩電流之間的關(guān)系即可得出答案。
【解答】解:當(dāng)AB兩點(diǎn)間接入R=10Ω電阻時(shí),
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中電流表的示數(shù):I===0.5A;
當(dāng)AB間改接R′=20Ω電阻時(shí),
電路中電流表的示數(shù):I′==>=×0.5A=0.25A。
故選:C。
6.在“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于滑動(dòng)變阻器作用的下列說(shuō)法中正確的是( )
A.控制電源的電壓,以免損壞電壓表
B.改變電阻兩端的電壓和電路中的電流,實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量
C.使電壓表和電流表的讀數(shù)更加準(zhǔn)確
D.只能使電阻兩端的電壓升高,電阻中的電流變大
【分析】“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器和被測(cè)電阻串聯(lián)在電路中,滑片處于最大阻值處,電源電壓不變,電流中的電流最小,起到保護(hù)作用。移動(dòng)變阻器的滑片,改變了連入電路的電阻,電源電壓不變,電路中的電流變化,根據(jù)U=IR知,電阻兩端的電壓也隨之變化。
【解答】解:實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,改變了電路中的電流,根據(jù)U=IR,電阻不變,電流變化,所以被測(cè)電阻兩端的電壓變化,電流和電壓的變化可以是增大、升高,也可以是減小、降低,從而實(shí)現(xiàn)多次測(cè)量,故B正確,D錯(cuò)誤;
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器不能改變電源電壓,故A錯(cuò)誤;
實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器對(duì)電流表、電壓表的讀數(shù)沒(méi)有影響,故C錯(cuò)誤。
故選:B。
7.如圖所示,電源電壓為5V,電阻R1=5Ω,R2=10Ω,當(dāng)閉合開關(guān)后,兩電表有示數(shù)且保持穩(wěn)定。以下判斷正確的是( )
A.甲為電壓表,示數(shù)為5VB.甲為電流表,示數(shù)為5A
C.乙為電流表,示數(shù)為5AD.乙為電壓表,示數(shù)為5V
【分析】假設(shè)兩電阻是串聯(lián),分析出現(xiàn)的現(xiàn)象,確定是否符合題意,從而確定電路的連接;
分析電路的連接,根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律求電流大小。
【解答】解:由于電壓表內(nèi)阻很大,在電路中可看作斷路;電流表內(nèi)阻很小,在電路中可看作一根導(dǎo)線;
若兩電阻串聯(lián),根據(jù)電流的流向可知,乙應(yīng)為電流表,甲應(yīng)為電壓表,則閉合開關(guān)后,則R1短路,電流表無(wú)示數(shù),不符合題意;
則兩電阻只能是并聯(lián),乙只能為電壓表,乙測(cè)電源電壓,示數(shù)為5V,故C錯(cuò)誤,D正確;
甲只能為電流表,甲測(cè)通過(guò)R1的電流,
根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律,甲電流表的示數(shù):I===1A,故AB錯(cuò)誤。
故選:D。
8.如圖所示,甲、乙兩根銅棒長(zhǎng)度相同,乙的橫截面積更大,把它們并聯(lián)在電路中,下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲的電阻小于乙的電阻
B.甲的電阻大于乙的電阻
C.通過(guò)甲的電流等于乙的電流
D.甲兩端的電壓大于乙兩端的電壓
【分析】AB、導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān)。當(dāng)導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和溫度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小,由此判斷甲、乙的電阻大小關(guān)系;
CD、由圖示可知,甲、乙并聯(lián)在電路兩端,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓規(guī)律判斷甲、乙兩端的電壓大小關(guān)系,根據(jù)歐姆定律判斷通過(guò)甲、乙的電流大小關(guān)系。
【解答】解:AB、導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān)。當(dāng)導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和溫度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小,因?yàn)榧椎臋M截面積小于乙的橫截面積,所以甲的電阻大于乙的電阻,故A錯(cuò)誤、B正確;
CD、由圖示可知,甲、乙并聯(lián)在電路兩端,因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,所以甲、乙兩端的電壓相等,由歐姆定律可知,當(dāng)電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比,因?yàn)榧椎碾娮璐笥谝业碾娮?,所以通過(guò)甲的電流小于乙的電流,故C、D錯(cuò)誤。
故選:B。
9.下列關(guān)于導(dǎo)體電阻的說(shuō)法正確的是( )
A.電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,電阻越大,電流越大
B.導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān)
C.由公式R=可知,電阻與電壓成正比
D.由公式R=可知,電阻與電流成反比
【分析】導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì),反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小;電阻大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān),與導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體兩端的電壓大小無(wú)關(guān)。
【解答】解:A、電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,電阻越大,電流越小,故A錯(cuò)誤;
B、導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān),故B正確;
C、導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體兩端的電壓大小無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D、導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體中的電流無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選:B。
10.對(duì)于歐姆定律的理解,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.公式R=表明:電阻與電壓成正比,與電流成反比
B.公式I=表明:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成反比
C.同一導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,通過(guò)它的電流也增大幾倍,電壓與電流的比值不變
D.公式U=IR表明:導(dǎo)體兩端的電壓U是由通過(guò)它的電流Ⅰ和它的電阻R共同決定
【分析】(1)根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容可知,通過(guò)電阻的電流強(qiáng)度跟它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比,電阻的大小是由導(dǎo)體本身決定的,與電壓的大小無(wú)關(guān);
(2)電壓是形成電流的原因。
【解答】解:A.電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān),與兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān),公式R=只是計(jì)算電阻的一種方法,故A錯(cuò)誤;
B.公式I=表明:導(dǎo)體的電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,故B錯(cuò)誤;
C.同一導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,通過(guò)它的電流也增大幾倍,則電壓與電流的比值不變,故C正確;
D.電壓是形成電流的原因,導(dǎo)體兩端有電壓時(shí)才可能產(chǎn)生電流,不能說(shuō)導(dǎo)體兩端的電壓U是由通過(guò)它的電流I和它的電阻R共同決定,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
二.填空題(共7小題)
11.如圖所示的電路中,電阻R0為6Ω,電源電壓不變,把“6V 3W”(燈絲電阻不變)的小燈泡接在AB間,CD間接電流表,閉合開關(guān)S,小燈泡正常發(fā)光,則電源電壓為 6 V,電流表示數(shù)為 1.5 A;如果把這個(gè)小燈泡接在CD間,AB間接電壓表,閉合開關(guān)S,則電壓表示數(shù)為 2 V。
【分析】(1)把“6V 3W”(燈絲電阻不變)的小燈泡接在AB間,CD間接電流表,閉合開關(guān)S,燈泡和R0并聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,
根據(jù)燈泡正常發(fā)光可知燈泡電壓為6V,根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知R0兩端的電壓和電源電壓;
根據(jù)P=UI可知燈泡的電流,根據(jù)歐姆定律可得出燈泡的電阻,及電阻R0的電流,根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可得出電流表示數(shù);
(2)如果把這個(gè)小燈泡接在CD間,AB間接電壓表,閉合開關(guān)S,燈泡和電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)量R0的電壓,
根據(jù)歐姆定律可知電路中電流和電阻R0兩端的電壓,進(jìn)而得出電壓表示數(shù)。
【解答】解:(1)把“6V 3W”(燈絲電阻不變)的小燈泡接在AB間,CD間接電流表,閉合開關(guān)S,燈泡和R0并聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,
根據(jù)燈泡正常發(fā)光可知燈泡電壓為6V,根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知R0兩端的電壓和電源電壓均為6V;
此時(shí)電流表測(cè)量干路電流,
根據(jù)P=UI可知燈泡的電流IL===0.5A,
根據(jù)歐姆定律可知,
燈泡電阻為RL===12Ω,
電阻R0的電流I0===0.1A,
根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知,電流表示數(shù)為IA=IL+I0=0.5A+1A=1.5A;
(2)如果把這個(gè)小燈泡接在CD間,AB間接電壓表,閉合開關(guān)S,燈泡和電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)量R0的電壓,
根據(jù)歐姆定律可知,
電路中電流為I===A,
電阻R0兩端的電壓為U0=IR0=A×6Ω=2V,故電壓表示數(shù)為2V。
故答案為:6;1.5;2。
12.如圖所示,電源電壓6V,閉合開關(guān),若電壓表示數(shù)為3.8V,則L1兩端電壓為 2.2 V,L2兩端電壓為 3.8 V。
【分析】由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)L2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出L1兩端的電壓。
【解答】解:由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)L2兩端的電壓,即UL2=3.8V;
因?yàn)榇?lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,所以L1兩端的電壓:UL1=U﹣UL2=6V﹣3.8V=2.2V。
故答案為:2.2;3.8。
13.某定值電阻兩端的電壓為4V時(shí),通過(guò)它的電流為0.5A,該定值電阻的阻值是 8 Ω,若它兩端增加4V時(shí),通過(guò)該定值電阻的電流為 1 A.若它兩端無(wú)電壓時(shí),通過(guò)的電流為 0 A,此時(shí)該定值電阻的阻值為 8 Ω。
【分析】已知電壓與電流,由歐姆定律可以求出電阻阻值,已知電壓與電阻,由歐姆定律可以求出電流;導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體材料、長(zhǎng)度、橫截面積決定,與電壓、電流無(wú)關(guān)。
【解答】解:∵I=,
∴電阻阻值:
R===8Ω;
當(dāng)電壓增加4V,即電壓為8V時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流:
I′===1A,
當(dāng)電壓為0時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流為0A,
導(dǎo)體電阻與電壓無(wú)關(guān),電壓為零時(shí),電阻仍為8Ω;
故答案為:8;1;0;8。
14.如圖甲所示,電源電壓恒定,R0為阻值是10Ω的定值電阻。將滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑到b端的過(guò)程中,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I間的關(guān)系圖象如圖乙所示。則電源電壓為 12 V,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為 20 Ω。
【分析】(1)當(dāng)滑片位于b端時(shí),電路為R0的簡(jiǎn)單電路,電路中的電流最大,根據(jù)圖乙讀出電路中的最大電流,根據(jù)歐姆定律表示出電源的電壓;
(2)當(dāng)滑片位于a端時(shí),變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),R0與R串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)R兩端的電壓,此時(shí)電路中的電流最小,根據(jù)圖乙得出電表的示數(shù),根據(jù)歐姆定律求出滑動(dòng)變阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)當(dāng)滑片位于b端時(shí),電路為R0的簡(jiǎn)單電路,電路中的電流最大,
由圖乙可知,電路中的最大電流I大=1.2A,
則電源的電壓:U=I大R0=1.2A×10Ω=12V;
(2)當(dāng)滑片位于a端時(shí),R0與R串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)R兩端的電壓,此時(shí)電路中的電流最小,
由圖乙可知,電路中的電流I?。?.4A,UR=8.0V,
由I=可得,滑動(dòng)變阻器的最大阻值:
R===20Ω。
故答案為:12;20。
15.電阻箱示數(shù)是 2568 Ω。
【分析】電阻箱的讀數(shù)方法:用指針?biāo)鶎?duì)的數(shù)字乘以下面的倍數(shù),然后把他們相加,就可得出電阻箱的示數(shù)。
【解答】解:電阻箱的示數(shù):2×1000Ω+5×100Ω+6×10Ω+8×1Ω=2568Ω。
故答案為:2568。
16.兩電阻R1=10Ω和R2=20Ω,R1允許通過(guò)的最大電流為0.4A,R2允許通過(guò)的最大電流0.3A。在不損壞電阻前提下,若將兩電阻并聯(lián)時(shí),電路中總電流最大為 0.6 A,若兩電阻串聯(lián)時(shí),電路中最大電壓為 9 V。若將R1接在12V的電路中,應(yīng)串聯(lián)一個(gè) 20 Ω電阻。
【分析】(1)知道兩電阻的阻值和允許通過(guò)的最大電流,根據(jù)歐姆定律求出兩電阻兩端允許所加的最大電壓,兩電阻并聯(lián)時(shí)電路的最大電壓為兩電阻允許通過(guò)最大電壓中較小的,根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)兩電阻的電流,再根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出電路中的最大總電流;
(2)兩電阻串聯(lián)時(shí)通過(guò)它們的電流相等,電路中的最大電流為兩電阻允許通過(guò)最大電流中較小的,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的最大電壓;
(3)電源的電壓大于電阻兩端允許所加的最大電壓時(shí)應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻分壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出串聯(lián)電阻兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值。
【解答】解:(1)由歐姆定律可得,兩電阻兩端允許所加的最大電壓分別為:U1=I1R1=0.4A×10Ω=4V,U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且U1<U2,所以,電路兩端允許所加的最大電壓U′=4V,
通過(guò)R1的電流I1=0.4A,通過(guò)R2的電流I2′===0.2A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,電路中的最大總電流:I=I1+I2′=0.4A+0.2A=0.6A;
(2)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且I1>I2,所以,兩電阻串聯(lián)時(shí)電路中的最大電流I大=0.3A,
則電路中最大電壓:U″=I大(R1+R2)=0.3A×(10Ω+20Ω)=9V;
(3)串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,將R1接在12V的電路中,由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻R分壓,
此時(shí)串聯(lián)電阻兩端的電壓:UR=U″′﹣U1=12V﹣4V=8V,
串聯(lián)電阻的阻值:R===20Ω。
故答案為:0.6;9;20。
17.如圖甲所示電路,電源電壓不變。閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端移到另一端,得到電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的關(guān)系圖象如圖乙所示,則電源電壓為 3 V.當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時(shí),R1與R2接入電路的阻值之比為 5:1 .
【分析】由電路圖可知,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)R2接入電路中的電阻為0時(shí),通過(guò)電路的電流最大,此時(shí)定值電阻R1兩端的電壓即電源電壓,由圖由讀取電壓和電流值,根據(jù)歐姆定律計(jì)算定值電阻R1的阻值;
根據(jù)歐姆定律計(jì)算當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時(shí)電路總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)規(guī)律計(jì)算此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻,進(jìn)一步計(jì)算R1與R2接入電路的阻值之比。
【解答】解:由電路圖可知,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
當(dāng)R2接入電路中的電阻為0時(shí),通過(guò)電路的電流最大,此時(shí)定值電阻R1兩端的電壓即電源電壓,由圖乙可知通過(guò)電路的最大電流為0.6A,此時(shí)定值電阻R1兩端的電壓為3V,所以電源電壓為3V;
由歐姆定律可得定值電阻R1的阻值:R1===5Ω;
當(dāng)電流表的示數(shù)為0.5A時(shí),電路總電阻:R===6Ω,
串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和,所以滑動(dòng)變阻器此時(shí)接入電路的電阻:R2=R﹣R1=6Ω﹣5Ω=1Ω,
則R1與R2接入電路的阻值之比為:==。
故答案為:3;5:1。
三.解答題(共2小題)
18.如圖所示的電路中,電源電壓保持6V不變,R1的阻值為10Ω.閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為2V,求:
(1)求通過(guò)電阻R1的電流;
(2)求電阻R2的阻值。
【分析】由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓。
(1)知道R1兩端的電壓和阻值,根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)電阻R1的電流;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路中的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的總電阻,根據(jù)電阻的串聯(lián)求出電阻R2的阻值。
【解答】解:由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓。
(1)通過(guò)電阻R1的電流:
I1===0.2A;
(2)因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,電路中的總電阻:
R====30Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電阻R2的阻值:
R2=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω。
答:(1)通過(guò)電阻R1的電流為0.2A;
(2)電阻R2的阻值為20Ω。
19.如所示各圖是練習(xí)使用電壓表時(shí)分別存在的問(wèn)題。請(qǐng)你分析造成下列各現(xiàn)象的原因。
圖1的問(wèn)題: 電路中沒(méi)有電流或正負(fù)接線柱接在導(dǎo)線兩端了 。
圖2的問(wèn)題: 正負(fù)接線柱接反了 。
圖3的問(wèn)題: 量程選小了 。
【分析】電流表的正確使用方法:電流表和被測(cè)電路串聯(lián);讓電流從“+”接線柱流入電表,從“﹣”極接線柱流出電表;不能超出電流表的量程;絕對(duì)不能把電流表直接連在電源的兩極上。根據(jù)電流表的指針偏轉(zhuǎn)情況,判斷出現(xiàn)的問(wèn)題。
【解答】解:圖1:電路中沒(méi)有電流或正負(fù)接線柱接在導(dǎo)線兩端了;
圖2中的指針?lè)崔D(zhuǎn),說(shuō)明出現(xiàn)的問(wèn)題是:電流表的正負(fù)接線柱接反了;
圖3中的指針偏轉(zhuǎn)角度太小,說(shuō)明出現(xiàn)的問(wèn)題是:電流表的量程太大了。
故答案為:圖1:電路中沒(méi)有電流或正負(fù)接線柱接在導(dǎo)線兩端了;圖2:正負(fù)接線柱接反了;圖3:量程選小了。實(shí)驗(yàn)序號(hào)
U/V
I/A
R/Ω
1
2
3
待測(cè)小燈泡電阻
R=(R1+R2+R3)/3=
分類
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
電路圖
電流
特點(diǎn)
串聯(lián)電路中各處電流相等
并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和
電壓
特點(diǎn)
串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和
并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓
電阻
特點(diǎn)
串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和;
若有n個(gè)相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為;
把幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來(lái)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長(zhǎng)度,所以總電阻比任何一個(gè)串聯(lián)分電阻都大。
并聯(lián)電阻中總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電路的倒數(shù)之和;
若只有兩個(gè)電阻R1和R2并聯(lián),則總電阻R總= eq \f(R1R2, R1+R2) ;
若有n個(gè)相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為;
把幾個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個(gè)并聯(lián)分電阻都小。
分配
特點(diǎn)
串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比
并聯(lián)電路中,電流的分配與電阻成反比
電路
作用
分壓(…)
分流(…)
這是一份考點(diǎn)13 電功率(解析版)-2022年物理中考一輪過(guò)關(guān)講練(北師大版)學(xué)案,共18頁(yè)。學(xué)案主要包含了電能與電功,電功率,測(cè)量小燈泡電功率,焦耳定律等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份考點(diǎn)14 電與磁(解析版)-2022年物理中考一輪過(guò)關(guān)講練(北師大版)學(xué)案,共16頁(yè)。學(xué)案主要包含了家庭電路,家庭電路中電流過(guò)大的原因,安全用電等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份考點(diǎn)02 光現(xiàn)象(解析版)-2022年物理中考一輪過(guò)關(guān)講練(北師大版)學(xué)案,共22頁(yè)。學(xué)案主要包含了、光的直線傳播等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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