1.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2024江蘇南京秦淮外國(guó)語(yǔ)學(xué)校階段測(cè))一個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓為3 V時(shí),通過(guò)它的電流為0.5 A;當(dāng)在該導(dǎo)體兩端加的電壓為6 V時(shí),該導(dǎo)體中的電流和電阻分別為(忽略溫度對(duì)電阻的影響)(　????)A.0.5 A????12 Ω???? B.0.5 A????6 ΩC.1.0 A????6 Ω???? D.1.0 A????12 Ω
解析　根據(jù)歐姆定律I=?可得,導(dǎo)體的電阻:R=?=?=6 Ω;因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),與兩端的電壓和通過(guò)的電 流無(wú)關(guān),所以當(dāng)在該導(dǎo)體兩端加的電壓為6 V時(shí),電阻的阻值 不變,仍為6 Ω,則導(dǎo)體中的電流為I'=?=?=1.0 A。
2.如圖是一款攝像機(jī)自主啟動(dòng)裝置的簡(jiǎn)化電路圖,電源電壓 恒為12 V。R是紅外線探測(cè)電阻,探測(cè)到有人接近時(shí),電阻會(huì) 變小。R0是定值電阻,阻值為8 Ω。當(dāng)R0兩端的電壓達(dá)到8 V 時(shí),攝像機(jī)自主啟動(dòng)拍攝,此時(shí)電路中的電流為　????A,R的阻值為　　　????Ω;當(dāng)人體遠(yuǎn)離攝像機(jī)時(shí),電壓表示數(shù)變????　　????。?
解析　由圖可知,定值電阻R0與紅外線探測(cè)電阻R串聯(lián),電壓 表測(cè)R0兩端電壓;由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,電路中的電流 I=I0=?=?=1 A;由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,R兩端的電壓U=U-U0=12 V-8 V=4 V,由歐姆定律可知,R的阻值R=?=?=4 Ω;當(dāng)人體遠(yuǎn)離攝像機(jī)時(shí),R阻值變大,電路中的電流變小,根 據(jù)歐姆定律可知,定值電阻R0兩端的電壓變小,電壓表示數(shù)變 小。
3.(2022江蘇南京鐘英中學(xué)月考)如圖所示,R1=20 Ω,閉合開(kāi)關(guān),電壓表和電流表的示數(shù)分別為6 V和0.5 A。求:(1)通過(guò)電阻R1的電流;(2)電阻R2的阻值。?
解析????(1)通過(guò)電阻R1的電流I1=?=?=0.3 A;(2)因?yàn)椴⒙?lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以通過(guò)R2的電流I2=I -I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A,因?yàn)椴⒙?lián)電路中各支路兩端電壓相等, 所以電阻R2=?=?=30 Ω。
4.(2022甘肅金昌中考,10,? )如圖所示,電源電壓不變,電阻R2=4 Ω,閉合開(kāi)關(guān),小明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中僅記錄了三只電表的示數(shù),分別為1、4、5,但漏記了單位。關(guān)于所用電源的電壓和電阻R1的阻值,下列判斷正確的是?(　????)
A.4 V????2 Ω????B.5 V????1 ΩC.4 V????1 Ω????D.2 V????2 Ω
解析　由圖可知,電阻R1、R2并聯(lián),電流表A2測(cè)干路電流,A1測(cè) 通過(guò)R2的電流,電壓表測(cè)電源兩端電壓,A1的示數(shù)小于A2的示 數(shù)。假設(shè)電流表A1的示數(shù)是I2=1 A,則R2兩端的電壓U=I2R2=1 A×4 Ω=4 V,A2的示數(shù)即干路電流是5 A,符合題中的數(shù)據(jù),假 設(shè)正確;假設(shè)電流表A1示數(shù)是I2'=4 A,則R2兩端的電壓U'=I2'R2 =4 A×4 Ω=16 V,假設(shè)錯(cuò)誤。由并聯(lián)電路特點(diǎn)可知通過(guò)R1的 電流I1=I-I2=5 A-1 A=4 A,由I=?可得R1的阻值R1=?=?=1 Ω。
點(diǎn)撥　本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,題干 沒(méi)有直接告訴三個(gè)電表的示數(shù),所以需要根據(jù)電路連接情況 和R2的阻值對(duì)電流表和電壓表的示數(shù)進(jìn)行假設(shè);通過(guò)假設(shè)求 出結(jié)果,看和已知條件是否相符,判斷假設(shè)是否正確,這是解 決本題的關(guān)鍵。
A.將R1由10 Ω換成20 Ω,不需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器B.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過(guò)程中,應(yīng)觀察電流表的示數(shù)C.實(shí)驗(yàn)中可保持R1兩端電壓為3 VD.將R1由10 Ω換成20 Ω,正確操作后滑動(dòng)變阻器兩端電壓不變
5.(新課標(biāo)·科學(xué)推理)(2023江蘇揚(yáng)州中考,12改編,? )如圖所示,在“探究電流與電阻的關(guān)系”時(shí),電源電壓恒為4.5 V,R1可選用5 Ω、10 Ω、20 Ω的電阻,滑動(dòng)變阻器R2規(guī)格為“25 Ω????0.5 A”,電壓表(量程為0~3 V),電流表(量程為0~0.6 A)。下列說(shuō)法正確的是 ?(　????)
解析　根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,將定值電阻由10 Ω換 成20 Ω,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻關(guān)系 的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,為 了保持定值電阻兩端電壓不變,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路 中的電阻,所以滑片應(yīng)向左端移動(dòng),觀察電壓表,使電壓表的 示數(shù)不變,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=U-Uv,則正確操作后滑 動(dòng)變阻器兩端電壓也不變,故A、B、D錯(cuò)誤;因?yàn)榇?lián)電路 電流處處相等,所以I=?=?,當(dāng)定值電阻為20 Ω且滑動(dòng)
變阻器的電阻最大時(shí),定值電阻兩端的電壓最小,?=?,解得U V=2 V;由于滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20 Ω????0.5 A”,電流表的量程為0~0.6 A,所以電路的最大電流為0.5 A,由歐姆定律可知,定值電阻兩端允許的最大電壓:U最大=I最大 R1=0.5 A×5 Ω=2.5 V;故定值電阻兩端的電壓范圍為2~2.5 V, 故C錯(cuò)誤。
6.(新考法·設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))(2023江蘇無(wú)錫中考,28,? )用圖甲所示的電路探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系。器材有:干電池3節(jié)(每節(jié)電壓略小于1.5 V),滑動(dòng)變阻器3個(gè)(銘牌上分別標(biāo)有“5 Ω????3 A”“20 Ω????2 A”“50 Ω????1.5 A”字樣),電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)各一個(gè),阻值為5 Ω、10 Ω、20 Ω的電阻各一個(gè),導(dǎo)線若干。
(1)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至　????(選填 “A”或“B”)端。(2)閉合開(kāi)關(guān)后,電流表和電壓表示數(shù)為0,移動(dòng)滑片P,兩表指 針不偏轉(zhuǎn)。將與電壓表“-”接線柱相連的導(dǎo)線從D端拆下, 試觸C點(diǎn),電壓表指針不偏轉(zhuǎn),試觸B點(diǎn),電壓表指針偏轉(zhuǎn),若電 路中只有一處故障,則可能是　　　 　????。
(3)排除故障后,重新開(kāi)始實(shí)驗(yàn),探究電流與電壓的關(guān)系。閉 合開(kāi)關(guān),電壓表示數(shù)為0.7 V,電流表示數(shù)為0.07 A。移動(dòng)滑片P,逐步增大R兩端電壓,記錄電壓表的示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I。以電流I為縱坐標(biāo)、電壓U為橫坐標(biāo),采用描點(diǎn)的方式,畫(huà)出I-U圖像,如圖乙所示。依據(jù)圖像,得到的結(jié)論是?????? ? ?。實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有　 　　　????字樣,電源電壓為　　????V。
當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比　
“50 Ω????1.5 A”?
(4)在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),為了能使用上一次的某一組 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將R換成5 Ω,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,電流 表示數(shù)如圖丙所示為　　????A;斷開(kāi)開(kāi)關(guān),換接未使用過(guò)的一 個(gè)電阻,正確操作后,電流表示數(shù)應(yīng)為　　????A。
解析????(1)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑 片P移至阻值最大處,即B端;(2)閉合開(kāi)關(guān)后,電流表示數(shù)為0, 說(shuō)明電路可能斷路,電壓表示數(shù)為0,說(shuō)明電壓表與電源沒(méi)有 連通;將與電壓表“-”接線柱相連的導(dǎo)線從D端拆下,試觸C 點(diǎn),電壓表指針不偏轉(zhuǎn),說(shuō)明此時(shí)電壓表與電源沒(méi)有連通;試 觸B點(diǎn),電壓表指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明此時(shí)電壓表與電源連通,與電壓 表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦?若電路中只有一處故障,則可能是導(dǎo)線 BC斷路;(3)由圖乙可知,圖線為一條過(guò)原點(diǎn)的斜線,故得到的 結(jié)論是當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成
正比;由圖甲可知,電源為三節(jié)干電池串聯(lián),每節(jié)電壓略小于1. 5 V,則電源電壓應(yīng)該大于3 V,小于4.5 V;閉合開(kāi)關(guān),電壓表示 數(shù)為0.7 V,電流表示數(shù)為0.07 A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的 阻值最大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律可知,電源電 壓:U=0.7 V+0.07 A×R滑大;若選用“5 Ω????3 A”的滑動(dòng)變阻 器,代入式子,則U=1.05 V,不符合題意;若選用“20 Ω????2 A” 的滑動(dòng)變阻器,代入式子,則U=2.1 V,不符合題意;若選用“50 Ω????1.5 A”的滑動(dòng)變阻器,代入式子,則U=4.2 V,符合題意; 故實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“50 Ω????1.5 A”
字樣,電源電壓為4.2 V;(4)將R換成5 Ω,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P, 電流表示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值0.02 A,其 示數(shù)為0.4 A,則定值電阻兩端電壓為U V=I2R2=0.4 A×5 Ω=2 V;由圖乙可知,在探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,定值電阻 的阻值為R1=?=?=10 Ω,故未使用過(guò)電阻的阻值為20 Ω;在探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)控制定值電阻兩端電 壓不變,故換接20 Ω的電阻,正確操作后,電流表示數(shù)應(yīng)為I3= ?=?=0.1 A。
7.(2022上海中考,18改編,? )在如圖所示的電路中,電阻R1的阻值為10歐,閉合開(kāi)關(guān)后,電流表的示數(shù)為1.2安。(1)求電源電壓U;(2)若在電路中接入一個(gè)電阻R2,使得接入前后電流表的示數(shù) 變化0.4安,求R2的阻值。?
解析????(1)由圖可知,電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電阻R1的阻值為10 Ω,閉合開(kāi)關(guān)后,電流表示數(shù)為1.2 A,則電源電壓U=I1R1=1.2 A×10 Ω=12 V。(2)若在電路中接入一個(gè)電阻R2,使得接入前后電流表的示數(shù) 變化0.4 A,連接方式有兩種:一是將R2串聯(lián)在電路中,電路中 電流應(yīng)減小0.4 A,此時(shí)電路中電流I串=I1-0.4 A=1.2 A-0.4 A= 0.8 A,電路中總電阻R總=?=?=15 Ω,則R2的阻值為R2=R總-
R1=15 Ω-10 Ω=5 Ω;二是將R2并聯(lián)在電路中,電路中電流應(yīng)增加0.4 A,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過(guò)R2的電流I2=0.4 A,則R2'=?=?=30 Ω。
8.(2022北京西城一模,27,? )如圖甲所示,電源兩端的電壓保持不變,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為50 Ω,電 壓表的量程為0~15 V。電壓表的示數(shù)與滑動(dòng)變阻器R2的關(guān) 系如圖乙所示。求:(1)電源兩端的電壓;(2)定值電阻R1的阻值;(3)閉合開(kāi)關(guān)S后,在保證電路各元件安全的條件下,滑動(dòng)變阻 器R2接入電路的最小阻值。
解析????(1)由圖乙可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為10 Ω 時(shí),電壓表示數(shù)為12 V,則電源電壓為U源=U1+IR2=12 V+?×10 Ω①;當(dāng)變阻器接入電路的阻值為20 Ω時(shí),電壓表示數(shù)為8 V,則電源電壓為U源=U1'+I'R2'=8 V+?×20 Ω②,由①②兩式可得R1=10 Ω,U源=24 V,所以電源電壓為24 V。(2)由(1)分析可知,定值電阻R1的阻值為10 Ω。
(3)當(dāng)R1兩端的電壓為15 V時(shí),R2兩端的電壓最小,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知,R2此時(shí)接入的阻值最小,R2兩端的電壓為U2=U源-U1″=24 V-15 V=9 V,電路中的電流為I″=?=?=1.5 A,此時(shí)R2接入電路中的阻值為R2=?=?=6 Ω。
9.(2023江蘇宿遷中考)用圖甲所示電路“探究電流與電阻的關(guān)系”。電源電壓為4.5 V不變,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20 Ω????1 A”,有4 Ω、6 Ω、8 Ω、10 Ω、12 Ω的定值電阻各一個(gè)。
??????(1)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線把圖甲電路連接完整,要求:當(dāng)滑片P向 左滑動(dòng)時(shí),變阻器接入電路的電阻變大。
(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)該　 　????(選填“斷開(kāi)”或“閉合”)。(3)先接入12 Ω定值電阻,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)變阻器的滑片P至合 適位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)為　????V,記下電流表 的示數(shù)。斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將12 Ω電阻換成10 Ω后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng) 變阻器的滑片P,使　　????表的示數(shù)與前一次相同,記錄相關(guān) 數(shù)據(jù)。(4)依次改變電阻R的阻值,共測(cè)得五組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù) 據(jù),在圖丙的坐標(biāo)系中描繪出I-R圖像為曲線A。①由圖像可得出的結(jié)論是???? ????。
電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
②根據(jù)所測(cè)的五組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),把每次實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄的電流值和 對(duì)應(yīng)變阻器RP的阻值,在圖丙坐標(biāo)系中描成點(diǎn),將這些點(diǎn)繪成 曲線B,發(fā)現(xiàn)曲線B與曲線A　　????(選填“有交點(diǎn)”或“無(wú)交 點(diǎn)”),其原因是　　　　　　　 　????。③本實(shí)驗(yàn)的主要研究方法是“控制變量法”,下列物理教材 中的實(shí)驗(yàn),沒(méi)有用到“控制變量法”的有　　????。A.探究二力平衡的條件B.探究影響液體內(nèi)部壓強(qiáng)的因素C.用電流表和電壓表測(cè)量定值電阻的阻值
變阻器RP兩端的電壓與定值電阻兩端的電壓不同　 ?
解析????(1)由題知滑片P向左滑動(dòng)時(shí),變阻器接入電路的電阻 變大,因此應(yīng)該用導(dǎo)線連接滑動(dòng)變阻器的右下方接線柱,電壓 表應(yīng)并聯(lián)在電阻兩端,如圖所示;(2)為保護(hù)電路,連接電路時(shí) 開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi);(3)電壓表用的小量程,分度值為0.1 V,示數(shù)為2.4 V,記下電流表的示數(shù)。斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將12 Ω電阻換成10 Ω后, 根據(jù)控制變量法可知,必須控制定值電阻兩端的電壓不變,閉 合開(kāi)關(guān),移動(dòng)變阻器的滑片P使電壓表的示數(shù)與前一次相同, 記錄相關(guān)數(shù)據(jù);(4)①由圖像可知,0.6 A×4 Ω=0.4 A×6 Ω=0.3 A ×8 Ω=0.2 A×12 Ω=2.4 V,可得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體

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3 歐姆定律

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