TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc10362" PAGEREF _Tc10362 \h 3
\l "_Tc32332" PAGEREF _Tc32332 \h 4
\l "_Tc1690" 考點一 電流與電壓和電阻的關系 PAGEREF _Tc1690 \h 4
\l "_Tc28348" 考點二 歐姆定律 PAGEREF _Tc28348 \h 6
\l "_Tc32097" 考點三 電阻的測量 PAGEREF _Tc32097 \h 10
\l "_Tc24006" 考點四 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用 PAGEREF _Tc24006 \h 16
\l "_Tc13134" PAGEREF _Tc13134 \h 20
\l "_Tc15235" 題型一 探究電流與電壓的關系 PAGEREF _Tc15235 \h 22
\l "_Tc430" 題型二 探究電流與電阻的關系 PAGEREF _Tc430 \h 22
\l "_Tc26429" 題型三 對歐姆定律的理解 PAGEREF _Tc26429 \h 24
\l "_Tc20748" 題型四 I-U圖像分析和計算 PAGEREF _Tc20748 \h 27
\l "_Tc15385" 題型五 動態(tài)電路分析 PAGEREF _Tc15385 \h 28
\l "_Tc22968" 題型六 伏安法測電阻 PAGEREF _Tc22968 \h 32
\l "_Tc7158" 題型七 特殊方法測電阻 PAGEREF _Tc7158 \h 35
\l "_Tc7579" 題型八 歐姆定律的基本計算 PAGEREF _Tc7579 \h 38
\l "_Tc12924" 題型九 范圍型歐姆定律的計算 PAGEREF _Tc12924 \h 41
考點一 電流與電壓和電阻的關系
一、電流與電壓的關系
1.實驗:探究電流與電壓的關系
二、電流與電阻的關系
1.實驗:探究電流與電阻的關系
1.(2024·四川巴中·中考真題)圖甲是小明探究電流與電壓、電阻的關系的實驗電路圖,選用的實驗器材有電源(3V)、電流表(0~0.6A)、電壓表(0~3V)、滑動變阻器(20Ω 2A)、阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω三個定值電阻、開關導線若干。
(1)探究電流與電壓的關系
①根據(jù)圖甲將圖乙實物電路連接完整(要求滑片向左移動時電流表示數(shù)變大);( )
②探究電流與電壓的關系時要保持 不變;
③實驗中滑動變阻器的作用是 和 ;
(2)探究電流與電阻的關系
①在實驗中,首先確定一個保持不變的電壓值U,當AB間的電阻R由5Ω換成10Ω時,保持滑片位置不變,閉合開關后將滑動變阻器的滑片向 (選填“左”或“右”)端移動,使電壓表示數(shù)為U;
②當AB間換接20Ω電阻時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片,電壓表示數(shù)都無法達到U。為了完成實驗,U的取值不能小于 V;
③下表為實驗得到的數(shù)據(jù)。請分析,第3組實驗數(shù)據(jù)不符合“導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比”的實驗規(guī)律,是由 (選填“測量錯誤”或“測量誤差”)造成的。
【答案】(1) 見解析 電阻 保護電路 改變電阻兩端電壓,便于多次測量尋找普遍規(guī)律
(2) 右 1.5 測量誤差
【詳解】(1)[1]滑片向左移動時電流表示數(shù)變大,則滑動 變阻器應該連接左下端,如圖所示:
[2]探究電流與電壓的關系時需要控制定值電阻不變,從而比較定值電阻兩端電流與電壓的關系。
[3][4]連接電路時滑動變阻器需要處于阻值最大處,起 到保護電路的作用;探究電流與電壓的關系時,通過多次調(diào)節(jié)滑動變阻器,從而改變定值電阻兩端電壓,獲得多組實驗數(shù)據(jù);故滑動變阻器的作用是保護電路和改變定值電阻兩端電壓。
(2)[1]根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律,每次更換大的電阻后,電壓表示數(shù)會變大,需要增大滑動變阻器的阻值才能保持電阻兩端電壓不變,故需要向右移動滑動變阻器。
[2]根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律,使用20Ω電阻時,滑動 變阻器移動到20Ω可以求得最小電壓值,此時電路中電流為
則電壓表最小值為
[3]第三組數(shù)據(jù)理論值為0.10A,但表中測出來的數(shù)據(jù)為0.11A,偏差值較小,是由于讀數(shù)造成的測量誤差。
2.(2024·寧夏·中考真題)某同學利用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關系”,電源電壓恒為3V;
(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲電路補充完整;
(2)閉合開關后,觀察到電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù);則故障可能是 ;
(3)排除故障后,繼續(xù)實驗,測量并記錄實驗數(shù)據(jù),根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出電流與電阻關系的圖像如圖乙所示(實驗中各電路元件完好);分析圖像可知實驗中控制定值電阻兩端電壓為 V不變,并發(fā)現(xiàn) Ω的定值電阻實驗數(shù)據(jù)是錯誤的;去除錯誤數(shù)據(jù),分析剩余數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是:當導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成 ;
(4)利用以上實驗器材,還可以完成的電學實驗是 。(寫出一個即可)
【答案】 見解析 電阻R短路 2 15 反比 探究電流與電壓的關系
【詳解】(1)[1]探究“電流與電阻的關系”時,電壓表測量電阻兩端電壓,電壓表與電阻并聯(lián),由于電壓是兩節(jié)干電池,則電源電壓為3V,所以電壓表選0~3V量程,如下圖所示:
(2)[2]閉合開關后,觀察到電流表有示數(shù),則電路是通路,電壓表無示數(shù),則故障可能是電阻被短路。
(3)[3]由乙圖可知,當電阻為5Ω時,通過電阻的電流為0.4A;當電阻為10Ω時,通過電阻的電流為0.2A;當電阻為20Ω時,通過電阻的電流為0.1A;則有
U=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
所以控制定值電阻兩端電壓為2V不變。
[4]由乙圖可知,當電阻為15Ω時,通過電阻的電流為0.16A,則電阻兩端電壓
U1=I1R1=0.16A×15Ω=2.4V
由于沒有控制15Ω電阻兩端電壓為2V,所以15Ω的定值電阻實驗數(shù)據(jù)是錯誤的。
[5]由乙圖可知,通過定值電阻的電流隨電阻的增大而減小,且通過電阻的電流與電阻的乘積保持不變,所以當導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
(4)[6]由于可以調(diào)節(jié)電路中的滑動變阻器的滑片位置,改變定值電阻兩端電壓,同時控制電阻阻值不變,所以還可以完成的電學實驗是探究電流與電壓的關系。
考點二 歐姆定律
一、歐姆定律
二、利用歐姆定律進行計算
1.利用歐姆定律分析或計算(知二求一)
歐姆定律反映了同一導體中電流、導體兩端電壓和導體的電阻三者之間的關系。對于同一導體,只要知道電流、電壓和電阻中的兩個量,就可以根據(jù)公式及其變形公式求出第三個量。
2.利用歐姆定律進行計算的一般步驟
第一步:若題干中無電路圖,根據(jù)題意畫出電路圖,并在電路圖上標記出已知量和待求量;
第二步:明確電路的連接方式,各電表測量的對象;
第三步:根據(jù)歐姆定律和串并聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律,列方程求解;
第四步:討論結(jié)果的合理性,得出答案。
1.(24-25九年級上·山東臨沂·期中)以下關于歐姆定律及其變形式的說法正確的是( )
A.由可知,電阻一定時,通過導體的電流與其兩端的電壓成正比
B.由可知,導體兩端的電壓與導體的電阻成正比
C.由可知,導體的電阻與其兩端的電壓成正比,與其通過的電流成反比
D.以上公式均適用于所有用電器電壓、電流和電阻的計算
【答案】A
【詳解】A.由可知,電阻一定時,導體兩端的電壓增大為原來的幾倍,通過導體的電流也增大為原來的幾倍,即通過導體的電流與其兩端的電壓成正比,故A正確;
B.電壓或電阻的變化會引起電流的變化,不能說“導體兩端的電壓與導體的電阻成正比”,故B錯誤;
C.電阻是導體本身的一種性質(zhì),與電壓和電流無關,故C錯誤;
D.歐姆定律公式及其變形式只適用于純電阻的電壓、電流和電阻的計算,故D錯誤。
故選A。
2.(2024·山東淄博·中考真題)如圖所示電路,閉合開關S,滑動變阻器的滑片P向右移動時,下列說法正確的是( )
A.電流表的示數(shù)不變,電壓表的示數(shù)不變
B.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變大
C.電流表的示數(shù)不變,電壓表的示數(shù)變大
D.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)不變
【答案】A
【詳解】BC.由圖可知,與并聯(lián),電流表測通過的電流,電壓表測電源電壓,移動滑動變阻器的滑片P,電壓表的示數(shù)不變,故BC錯誤;
AD.由圖可知,與并聯(lián),電流表測通過的電流,電壓表測電源電壓,閉合開關S,滑動變阻器的滑片P向右移動時,接入電路的阻值變大,因并聯(lián)電路各支路互不影響,所以電流表示數(shù)不變;電源電壓不變,則電壓表示數(shù)不變,故A正確,D錯誤。
故選A。
3.(2024·黑龍江綏化·中考真題)如圖所示電路,電源電壓恒定,定值電阻,,電流表量程0~3A,電壓表量程0~15V,滑動變阻器R標有“2A”字樣。在電路安全的條件下,閉合開關S,將開關接觸點1,滑動變阻器的滑片調(diào)到最左端時,電流表的示數(shù)是0.8A,移動滑片過程中電路中的最小電流是,此時兩端電壓是;再將開關接觸點2,移動滑片過程中電路中的最大電流是。下列選項正確的是( )
A.電源電壓
B.電壓
C.電流
D.開關接觸點1時,滑動變阻器R的阻值范圍是
【答案】BCD
【詳解】A.閉合開關S,將開關接觸點1時,變阻器和串聯(lián),電壓表測變阻器電壓,電流表測電路電流?;瑒幼冏杵鞯幕{(diào)到最左端時,電路中只有,則電源電壓為
故A錯誤;
BD.電壓表量程為0~15V,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,當電壓表示數(shù)最大為15V時,變阻器阻值最大,電流最小,則此時兩端電壓為
則最小電流為
則滑動變阻器R的最大阻值為
電流最大為0.8A,而電流表量程為0~3A,所以滑動變阻器R的阻值范圍是;故BD正確;
C.再將開關接觸點2,變阻器和串聯(lián),電壓表測變阻器電壓,電流表測電路電流。當變阻器阻值為0時,電路中電流最大為
則電路中的最小電流與最大電流之比為
故C正確。
故選BCD。
考點三 電阻的測量
一、伏安法測電阻
1.伏安法測定值電阻
2.測量小燈泡的電阻
二、特殊方法測電阻
用伏安法測電阻時,需要同時使用電壓表和電流表,如果只有電流表或電壓表,則可借助一已知電阻的定值電阻、滑動變阻器或電阻箱,巧妙利用串、并聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律測出未知電阻的阻值。
1.伏阻法:只用電壓表和已知阻值的電阻測量未知電阻。
2.安阻法:只用電流表和已知阻值的電阻測量未知電阻。
3.等效替代法:利用電流表(或電壓表)和電阻箱測量未知電阻的方法。
1.(2024·西藏·中考真題)實驗小組利用圖(甲)所示的電路測量未知電阻的阻值。
(1)連接電路時,開關應處于 狀態(tài);
(2)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片P置于 端;
(3)當電壓表示數(shù)為2.4V時,電流表示數(shù)如圖(乙)所示,則通過的電流為 A,此次測得的阻值為 Ω。
(4)為了減小誤差,改變滑動變阻器滑片P的位置,多次測量電壓及電流的值,根據(jù)每次電壓及電流的值算出電阻,最后求出的平均值。
【答案】(1)斷開
(2)B
(3) 0.24 10
【詳解】(1)連接電路時,為保護電路,開關應處于斷開狀態(tài)。
(2)閉合開關前,由滑動變阻器的使用可知,應將滑動變阻器的滑片P置于最大阻值處,即B端。
(3)[1][2]根據(jù)圖乙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.24A;由題意可知,此時Rx兩端的電壓Ux=2.4V,由歐姆定律可得,Rx的阻值
2.(2024·四川宜賓·中考真題)某探究小組要測量一個標有“2.5V”字樣的小燈泡在正常發(fā)光時的電阻,連接了如圖所示的部分電路,已知電源電壓恒定,滑動變阻器規(guī)格為“50Ω 2A”。
(1)該實驗的原理是 ;
(2)請用筆畫線代替導線,將圖中的電路補充完整;
(3)若連接電路后,閉合開關S,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,電流表和電壓表的示數(shù)都不變且較小,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是 ;
(4)若將滑動變阻器的下接線柱A端接入電路,正確連接電路后,閉合開關S,滑片P向 (選填“左”或“右”)滑動時,小燈泡L變亮;
(5)在移動滑片P的過程中,應該觀察 表的示數(shù),使小燈泡L正常發(fā)光;
(6)當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)為0.25A,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻是 Ω;
(7)完成實驗后,小組又設計了如下圖所示的電路圖,測量該小燈泡L正常發(fā)光時的電阻,為定值電阻,為單刀雙擲開關,實驗步驟如下:
①閉合開關,將開關撥到觸點2,移動滑片P,使電壓表的示數(shù) V;
②保持滑片P的位置不變,再將開關撥到觸點1,讀出電壓表的示數(shù)并記為;
③該小燈泡正常發(fā)光時的電阻 (用、、表示)。
【答案】 見解析 滑動變阻器下方兩個接線柱接入了電路 右 電壓 10 2.5
【詳解】(1)[1]實驗中,用電壓表測燈泡兩端的電壓,用電流表測燈泡在額定電壓下的電流,根據(jù)求出燈泡的電阻,因此該實驗的原理是。
(2)[2]實驗中,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表并聯(lián)在燈泡兩端,電源電壓為1節(jié)干電池,因此電壓表選擇小量程;滑動變阻器按照一上一下的原則接入電路,如圖所示:
(3)[3]連接電路后,閉合開關S,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,電流表和電壓表的示數(shù)都不變且較小,說明滑動變阻器的滑片沒有起到調(diào)節(jié)電阻大小的作用,可能是將滑動變阻器的下方兩個接線柱接入了電路,此時滑動變阻器的最大值接入電路,移動滑片,滑動變阻器阻值不變。
(4)[4]若將滑動變阻器的下接線柱A端接入電路,要想移動滑片時小燈泡變亮,則應增大燈泡兩端的電壓,減小滑動變阻器承擔的電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,應減小滑動變阻器接入電路的電阻,因此應將滑片向右移動。
(5)[5]在移動滑片P的過程中,應該觀察電壓表的示數(shù),使電壓表示數(shù)等于燈泡的額定電壓,即2.5V,此時燈泡正常發(fā)光。
(6)[6]當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)為0.25A,則小燈泡正常發(fā)光時的電阻是
(7)①③[7][8]閉合開關,將開關撥到觸點2,此時R0、滑動變阻器和燈泡串聯(lián),電壓表測燈泡電壓,移動滑片,使電壓表的示數(shù)為小燈泡的額定電壓2.5V,燈泡正常發(fā)光;
保持滑片P的位置不變,再將開關撥到觸點1,此時電壓表測R0和燈泡總電壓,燈泡仍正常發(fā)光,讀出電壓表的示數(shù)并記為;則R0兩端電壓為
燈泡正常發(fā)光時的電流
該小燈泡正常發(fā)光時的電阻
考點四 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用
一、歐姆定律在串聯(lián)電路中的應用
1.串聯(lián)電路中電流的計算
如圖所示,根據(jù)串聯(lián)電路中電流的規(guī)律,通過各個用電器的電流都相同,都是I。
由歐姆定律可知,U1=IR1,U2=IR2,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律U=U1+U2,有:,可得:。
總結(jié):串聯(lián)電路中,通過各個電阻的電流或串聯(lián)電路的電流,等于電源兩端電壓除以各個電阻之和。
2.串聯(lián)電路的電阻關系
以兩個電阻串聯(lián)為例,如圖所示,兩個電阻阻值分別為R1、R2串聯(lián)電路兩端電壓為U,電路中的電流為I,R1、R2串聯(lián)后的總電阻為R。
(1)串聯(lián)電路的總電阻等于各用電器電阻之和,即。相同的電阻串聯(lián)時,
①串聯(lián)電路中,總電阻大于任何一個串聯(lián)的用電器電阻。
②任何一個用電器電阻增大,總電阻也增大。
(2)串聯(lián)電路中各用電器兩端電壓與其阻值成正比,即(分壓原理)。
①串聯(lián)電路中,、,即哪個用電器的電阻大,哪個用電器分得的電壓就大。(其中U為總電壓,R為總電阻)
②串聯(lián)電路中,某一個用電器電阻增大時,總電阻增大,電路中的電流會減小,其他用電器兩端電壓會減小,該用電器兩端電壓會增大。
二、歐姆定律在并聯(lián)電路中的應用
1.并聯(lián)電路電流的計算
如圖所示,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電阻R1、R2兩端電壓都等于電源電壓U。
由歐姆定律可知,;
當電阻R1的阻值發(fā)生變化,而電阻R2阻值不變時,因電源電壓U不變,所以I1會變化,I2不變;
根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律,有:I=I1+I2,干路電流也會變化。
總結(jié):當并聯(lián)電路的一個支路的電阻改變時,這條支路的電壓不變,電流會變化,干路電流也會變化,但另一條支路的電流和電壓都不變。
2.并聯(lián)電路的電阻關系
以兩個電阻的并聯(lián)為例。如圖所示,兩個并聯(lián)的電阻分別為R1、R2,并聯(lián)電路兩端電壓為U,通過R1、R2的電流分別為I1、I2,干路中電流為I,R1、R2并聯(lián)后的總電阻(等效電阻)為R。
(1)并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)用電器電阻的倒數(shù)之和,即。兩電阻并聯(lián)時,。相同的電阻并聯(lián)時,。
①并聯(lián)電路中,總電阻比任何支路電阻都小。
②任何一個用電器電阻增大,總電阻也增大。
(2)并聯(lián)電路中,通過各支路的電流與其電阻成反比,即(分流原理)。并聯(lián)電路中,某支路的電阻小,則此支路分得的電流大。
1.(24-25九年級上·山西晉中·期中)如圖所示電路,電源電壓保持不變,和是兩個規(guī)格相同的燈泡。先閉合開關,記錄兩電表示數(shù);再閉合開關,電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是( )
A.電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)不變
B.電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)減小。
C.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)不變
D.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小
【答案】C
【詳解】由圖可知,閉合開關時,電路為燈泡的簡單電路,電流表測量通過的電流,電壓表測量電源電壓;再閉合開關,電路為燈泡和的并聯(lián)電路,電流表測量干路的電流,電壓表測量電源電壓,故電壓表示數(shù)不變;由于并聯(lián)電路各支路互不影響,所以通過的電流不變,由于并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和,電流表的示數(shù)增大,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
2.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·中考真題)如圖所示電路,R1是不為零的定值電阻,R2是滑動變阻器。電源電壓恒定,開關S1、S2、S1處于斷開狀態(tài)。下列判斷正確的是( )
A.只閉合S1和S2,向右移動R2的滑片,電流表讀數(shù)減小,電壓表讀數(shù)變大
B.只閉合S2,向左移動R2的滑片,電流表讀數(shù)減小,電壓表讀數(shù)減小
C.只閉合S1和S2,電流表讀數(shù)為I1;只閉合S2,電流表讀數(shù)為I2。則
D.只閉合S3,電壓表讀數(shù)為U1;只閉合S2,電壓表讀數(shù)為U2,此時,無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,U2總是小于U1
【答案】D
【詳解】A.只閉合S1和S2,滑動變阻器R2、電壓表被短路,電路為R1的簡單電路,向右移動R2的滑片,電流表讀數(shù)不變,電壓表讀數(shù)為0,故A錯誤;
B.只閉合S2,兩個電阻串聯(lián),向左移動R2的滑片,電路中電阻減小、電流變大,電流表讀數(shù)變大,定值電阻R1兩端的電壓變大,電壓表讀數(shù)減小,故B錯誤;
C.只閉合S1和S2,電路為R1的簡單電路,電流表讀數(shù)為I1;只閉合S2,兩個電阻串聯(lián),電流表讀數(shù)為I2;則,故C錯誤;
D.只閉合S3,電路為R2的簡單電路,電壓表讀數(shù)為U1,U1為電源電壓;只閉合S2,兩個電阻串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,讀數(shù)為U2,由于R1的分壓作用,此時,無論如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,U2總是小于U1,故D正確。
故選D。
題型一 探究電流與電壓的關系
1.(2024·四川樂山·中考真題)物理學習小組在“探究電流與電壓的關系”時,設計了如圖甲所示的電路。其中電源電壓為3V,定值電阻R1約為4Ω,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V。該小組同學完成了以下實驗步驟:
(1)正確連接好電路,閉合開關S前,需將滑片P移動至 (選填“a”或“b”)端;
(2)閉合開關S后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P,電流表、電壓表均無示數(shù)。在檢查電源和導線均正常的前提下,你認為引起上述現(xiàn)象的原因可能是 ;(寫出一種即可)
(3)排除故障后,小組同學正常進行操作,在表格中記錄多組電流表、電壓表的示數(shù)。當電壓表示數(shù)為1.2V時,電流表如圖乙所示為 A;
(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù),在圖丙中畫出I-U關系圖像;
(5)分析所繪制的圖像得出結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓成 ;
(6)該小組同學認為還需更換不同阻值的定值電阻重復上述操作,你認為他們這么做的目的是 。
【答案】 b 滑動變阻器斷路 0.3 見解析 正比 多次實驗,找普遍規(guī)律
【詳解】(1)[1]正確連接好電路,為了保護電路,閉合開關S前,需將滑片P移動到電阻最大位置,即至b端。
(2)[2]閉合開關S后,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P,電流表無示數(shù),說明電路是斷路,而電壓表均無示數(shù),說明電壓表并聯(lián)支路以外的電路出現(xiàn)斷路,在檢查電源和導線均正常的前提下,可能是滑動變阻器斷路。
(3)[3]電流表示數(shù)如圖乙所示,量程為0-0.6A,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.3A。
(4)[4]根據(jù)表格數(shù)據(jù),描點連線,如圖所示:
(5)[5]分析所繪制的圖像是一條過原點的直線,可得出結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
(6)[6]該小組同學認為還需更換不同阻值的定值電阻重復上述操作,他們這么做的目的是排除偶然性,得出普遍規(guī)律。
2.(24-25九年級上·河北唐山·期中)某同學利用圖甲所示的電路探究電流與電壓的關系,實驗中電源電壓保持不變,定值電阻的阻值為,滑動變阻器的規(guī)格為“”。
(1)該同學接錯了一根導線,請你在這根導線上打“×”,并補畫出正確的那根導線 ;
(2)正確改接電路后,該同學立即進行實驗,閉合開關后,電流表的示數(shù)如圖乙所示,此時通過定值電阻的電流是 A,這位同學實驗操作的不足之處是 ;滑動變阻器滑片P向右滑動時電流 (選填“變大”或“變小”);
(3)該同學完成了預先設計好的表格中的4次實驗,將得到的實驗數(shù)據(jù)填入表格。
分析表中已測出的數(shù)據(jù),可以初步得到實驗結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓 ;
【交流與反思】為了進一步驗證這個結(jié)論,該同學利用現(xiàn)有器材在不改變電路連接的情況下,表格里余下的4次實驗中,他還能完成 次。
【答案】(1)見解析
(2) 0.22 閉合開關前,沒有將滑片移到滑動變阻器最左端 變大
(3) 成正比 1
【詳解】(1)圖中電流表沒有串聯(lián)在電路中,電流表不能測量電路電流,應將電流表與定值電阻串聯(lián),電壓表與定值電阻并聯(lián)。如圖所示:
(2)[1]由圖可知,電流表選擇小量程,分度值為0.02A,電流表示數(shù)為0.22A。
[2]為了保護電路,在閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。
[3]滑動變阻器滑片P向右滑動時,連入電路的阻值變小,則電流變大。
(3)[1]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,在誤差允許的范圍內(nèi),電壓和電流的比值為定值,說明在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
[2]因為滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω 0.5A”,則最大電流為0.5A,則定值電阻兩端最大電壓為
所以電壓為1.8V的實驗可以完成,電壓為2.1V、2.4V的兩組實驗無法完成。當定值電阻兩端電壓為0.3V時,滑動變阻器兩端電壓為
3V-0.3V=2.7V
根據(jù)串聯(lián)分壓原理則有
解得滑動變阻器阻值,則電壓表示數(shù)為0.3V的實驗也無法進行,則表格里余下的4次實驗中,他還能完成1次。
題型二 探究電流與電阻的關系
3.(2024·山東青島·中考真題)小明用圖甲所示的實驗裝置探究電流和電阻的關系.電源電壓為,三個定值電阻阻值分別為和,兩個滑動變阻器規(guī)格分別為“”和“”。
(1)圖甲電路連接不完整,請用筆畫線代替導線將電路連接完整 。
(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片應移到 (選填“左”或“右”)端。
(3)正確連接電路后,小明依次使用三個定值電阻進行實驗.每次更換定值電阻后,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)與前二次實驗相同,記錄相應電流表示數(shù),繪制出圖像如圖乙所示,實驗中電壓表的示數(shù)為 V。
(4)小明找來一個未知阻值的電阻,重復上述實驗,電流表表盤如圖丙所示,其示數(shù)為 A,該電阻的阻值為 。
(5)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù),實驗中小明選擇的滑動變阻器規(guī)格應為 。
【答案】(1)見解析
(2)右
(3)2.4
(4) 0.12 20
(5)
【詳解】(1)實驗時,電流表、電阻、滑動變阻器串聯(lián)接在電路中,由乙圖可知,電流表的量程選用0~0.6A,電壓表并聯(lián)在電阻兩端測量電阻兩端電壓,因此將開關的右接線柱與電流表“0.6”接線柱連接,滑動變阻器的右上接線柱和電阻的左接線柱連接,實物圖如下圖所示:
(2)為了保護電路,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應移到阻值最大端,即最右端。
(3)探究電流和電阻的關系時,電阻兩端的電壓保持不變,由乙圖可知,當電阻的阻值為10Ω時,通過電阻的電流為0.24A,則電阻兩端的電壓為
即實驗中電壓表的示數(shù)為2.4V。
(4)[1][2]由丙圖可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.12A,則該電阻的阻值為
(5)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,定值電阻和滑動變阻器的阻值與分壓之比可表示為
由于定值電阻兩端的電壓一定,則滑動變阻器兩端的電壓也一定,所以滑動變阻器的阻值需要隨定值電阻的阻值增大而增大,在(4)中,當定值電阻的阻值為20Ω時
解得,滑動變阻器接入電路的阻值大于10Ω,因此實驗中小明選擇的滑動變阻器的規(guī)格為“”。
4.(2024·江蘇淮安·中考真題)小明用阻值為的三個定值電阻探究電流與電阻關系,電源電壓為且保持不變。
(1)用筆畫線代替導線,將圖甲所示電路連接完整(要求滑動變阻器的滑片向右滑動時電流表示數(shù)變大);
(2)連接電路時,開關應處于 狀態(tài);
(3)將的定值電阻接入電路,閉合開關,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),電路出現(xiàn)的故障是 ;
(4)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪電流與電阻的倒數(shù)關系圖像,如圖乙所示。由圖像可知,電阻R兩端的電壓為 V。得出的結(jié)論是:電壓一定時,電流與電阻成 比;
(5)本實驗中滑動變阻器的作用是 。分析實驗數(shù)據(jù)可知,本實驗所選用的滑動變阻器的最大阻值應不小于 。
【答案】(1)見解析
(2)斷開
(3)的定值電阻斷路
(4) 2 反
(5) 保護電路和控制定值電阻的電壓不變 10
【詳解】(1)滑動變阻器上下接線柱各選一個接入電路中,題目要求當滑動變阻器的滑片向右移動時電流表的示數(shù)變大,即當滑動變阻器的滑片向右移動時接入電路的電阻變小,接入電路的電阻絲長度變小,所以滑動變阻器右下接線柱接入電路,如下圖所示:
(2)為保護電路,連接電路時,開關應處于斷開狀態(tài)。
(3)將的定值電阻接入電路,閉合開關,電流表無示數(shù),說明發(fā)生斷路,電壓表有示數(shù),說明電壓表的兩端與電源相通,則電路出現(xiàn)的故障是的定值電阻斷路。
(4)[1]由圖像可知,當,即時,電流為0.4A,則電阻R兩端的電壓為
[2]由圖像可知,電流與電阻的倒數(shù)成正比,則得出的結(jié)論是:電壓一定時,電流與電阻成反比。
(5)[1]本實驗中滑動變阻器的作用是保護電路和控制定值電阻的電壓不變。
[2]將的電阻接入電路,根據(jù)串聯(lián)分壓原理則有
解得,所以本實驗所選用的滑動變阻器的最大阻值應不小于。
題型三 對歐姆定律的理解
5.(24-25九年級上·天津·期中)對某一導體來說,的物理意義是( )
A.導體的電阻等于導體兩端的電壓與通過它的電流的比值
B.加在導體兩端的電壓越大,電阻越大
C.導體中的電流越大,電阻越小
D.導體的電阻與加在它兩端的電壓成正比,與通過它的電流成反比
【答案】A
【詳解】BCD.對于一個確定的電阻,導體的長度、橫截面積和材料沒有變化,所以導體的電阻不變。阻值是導體本身所具有的性質(zhì),與通過它的電流、它兩端的電壓無關,故BCD錯誤,
A.由知道,導體的電阻等于導體兩端的電壓與通過它的電流的比值,故A正確。
故選A。
6.【新情境】(24-25九年級上·天津靜海·期中)物理學中經(jīng)??吹叫稳绲墓?。一種情況是x的大小與y、z都有關;另一種情況是x雖然可由y、z計算,但與y、z無關。下列四個公式中,屬于前一種情況的是( )
A.電流B.電阻C.熱值D.密度
【答案】A
【詳解】A.根據(jù)歐姆定律可知,電流與電壓成正比,與電阻成反比,表達式為,故A符合題意;
B.電阻在數(shù)值上等于導體兩端電壓與通過的電流的比值,但電阻與電壓、電流無關,只與電阻的材料,電阻的長度和橫截面積有關,故B不符合題意;
C.熱值在數(shù)值上等于燃料完全燃燒放出的熱量與質(zhì)量的比值,但熱值是物質(zhì)的一種特性,與熱量、質(zhì)量的大小無關,故C不符合題意;
D.密度在數(shù)值上等于物體質(zhì)量與其體積之比,但密度是物質(zhì)的一種特性,與質(zhì)量、體積無關,故D不符合題意。
故選A。
題型四 I-U圖像分析和計算
7.(2024·黑龍江雞西·中考真題)如圖為燈泡L和定值電阻R的I-U圖像,若將L和R并聯(lián)在電源電壓為3V的電路中,干路電流為 A;若將其串聯(lián)在電源電壓為4V的電路中,L和R的阻值之比為 。
【答案】 0.6 1∶3
【詳解】[1]將L和R并聯(lián)在電源電壓為3V的電路中,由并聯(lián)電路中各支路電壓等于電源電壓可知,L和R兩端電壓都為3V,并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,由圖可得
[2]將其串聯(lián)在電源電壓為4V的電路中,由串聯(lián)電路中各用電器電壓之和等于電源電壓,串聯(lián)電路中處處電流相等,由圖可得,當電路電流為0.2A時,L電壓為1V, R電壓為3V,此時電源電壓為
由歐姆定律得,L與R的阻值之比
8.(2024·山東濟寧·中考真題)圖是一個燈泡L和一個定值電阻R的I-U圖像。下列分析正確的是( )
A.甲為燈泡L的圖線
B.當電壓為0時,L與R的阻值均為0
C.將L和R并聯(lián)在的電源兩端,電路總電阻為
D.將L和R串聯(lián)在的電源兩端,L的功率為
【答案】D
【詳解】A.R為定值電阻,電流隨電壓的變化關系為過原點的傾斜直線;而燈的電阻隨溫度的變化而變化,電流隨電壓的變化關系為曲線,所以甲是定值電阻的I-U圖像,乙是小燈泡的I-U圖像,故A錯誤;
B.電阻是導體的一種性質(zhì),與電壓和電流無關,當電壓為0時,L與R的阻值不為零,故B錯誤;
C.當定值電阻R和小燈泡L并聯(lián)在電壓為6V電路中,由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律,R和燈L的電壓都為6V,由圖知,R的電流都為0.25A,L的電流是0.5A,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,電路中總電流為
I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A
電路總電阻為
故C錯誤;
D.R與L串聯(lián),電路各處的電流相等,由圖知,當電路的電流為0.2A時,燈L的電壓為1.2V,R的電壓為4.8V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電路的電壓為
1.2V+4.8V=6V
L的功率
PL=ULIL=1.2V×0.2A=0.24W
故D正確。
故選D。
9.(24-25九年級上·北京通州·期中)曉彤同學在“探究電流與電壓關系”實驗中,分別測量了定值電阻和小燈泡在不同電壓下的電流值,并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制了圖像,如圖所示.下列說法中正確的是( )
A.①是小燈泡的圖像,②是定值電阻的圖像
B.當通過小燈泡的電流為0.2A時,它的電阻為
C.把定值電阻和小燈泡串聯(lián)后接在電源電壓恒為9V的電路中,電路中的電流是0.5A
D.當定值電阻和小燈泡并聯(lián)在電壓為4V電路中,電路中總電流為1A
【答案】C
【詳解】A.R為定值電阻,通過其的電流與其兩端電壓成正比,電流隨電壓的變化關系為過原點的直線;而燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,故電流隨電壓的變化關系為曲線;所以,①是定值電阻的I-U圖像,②是小燈泡的I-U圖像,故A錯誤;
B.由圖可知,當通過小燈泡的電流為0.2A時,對應的電壓大小為1V,它的電阻為
故B錯誤;
C.由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,串聯(lián)電路電流處處相等,由圖可知,當電路的電流為0.5A時,燈泡的兩端電壓為4V,R的兩端電壓為5V,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電路的電壓為
4V+5V=9V
故把定值電阻R和小燈泡L串聯(lián)后接在電源電壓恒為9V的電路中,電路中的電流是0.5A,故C正確;
D.當定值電阻R和小燈泡L并聯(lián)在電壓為4V電路中,由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,R和燈泡的兩端電壓都為4V,由圖可知,此時通過R和燈泡的電流分別為0.4A和0.5A,由并聯(lián)電路的電流規(guī)律可得,此時電路中總電流為
I總=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A
故D錯誤。
故選C。
10.(24-25九年級上·黑龍江哈爾濱·期中)小誼同學在“探究通過導體的電流與其兩端電壓的關系”時,將記錄的實驗數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖所示的圖像,下列說法中錯誤的是( )
A.當在導體乙的兩端加上2V的電壓時,通過乙導體的電流為0.2A
B.將甲、乙兩導體并聯(lián)接到電壓3V的電源上時,干路中的電流為0.9A
C.分析圖像可知:在導體的電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比
D.依據(jù)圖像可得導體電阻分別為R甲=10Ω;R乙=5Ω
【答案】D
【詳解】A.由圖像可知,在導體乙對應的圖像中,其兩端電壓為2V時,通過它的電流為0.2A,故A正確,不符合題意;
B.由并聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,將甲、乙兩導體并聯(lián)接到電壓3V的電源上時,甲、乙兩導體兩端的電壓都為3V,則根據(jù)圖像可知,通過導體甲的電流為0.6A,通過導體乙的電流為0.3A,則根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,干路電流為各支路電流之和,為0.9A,故B正確,不符合題意;
C.由圖像可知,甲、乙兩導體對應的I-U圖像都是過原點的直線,說明通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,故C正確,不符合題意;
D.由歐姆定律可得甲導體的電阻為
乙導體的電阻為
故D錯誤,符合題意。
故選D。
題型五 動態(tài)電路分析
11.(2024·陜西·中考真題)小明在課外實踐活動中設計了一款臺秤,其顯示端由電壓表表盤改裝而成,電路設計如圖所示。閉合開關S,關于該臺秤的分析正確的是( )
A.保持阻值不變,被測物體質(zhì)量變小時,電路中電流變大
B.保持阻值不變,被測物體質(zhì)量變大時,電壓表示數(shù)變小
C.若需要使臺秤的分度值變小,可以將滑片向左滑動
D.若臺秤測量值偏小,可以將滑片向右滑動進行校準
【答案】D
【詳解】分析電路可知,閉合開關S后,、串聯(lián),電壓表測上半段電阻絲分得的電壓。
A.閉合開關S,由題圖可知,保持阻值不變,被測物體質(zhì)量變小時,滑片向上移動,由于電壓表與滑片串聯(lián),電壓表的內(nèi)阻很大,此時移動滑片也不會改變連入電路的阻值,由于電源電壓不變,與連入電路的阻值不變,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流不變,故A錯誤;
B.保持阻值不變,被測物體質(zhì)量變大時,滑片向下移動,電壓表所測上半段電阻絲的電阻變大,由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,此時電壓表的示數(shù)變大,故B錯誤;
C.滑片向左滑,接入電路電阻變大,由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知,分到的電壓變小,測量相同質(zhì)量物體時,電壓表示數(shù)變小,分度值變大,故C錯誤;
D.若臺秤測量值偏小,根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知,可以將滑片向右滑動進行校準,這時連入電路的電阻變小,兩端的電壓變大,臺秤的測量值會變大,故D正確。
故選D。
12.【新情境】(2024·江蘇常州·中考真題)海水鹽濃度越大,其導電性越好,固定間距金屬片A、B之間海水的電阻越小。下列電路中,電源電壓恒定,為定值電阻,閉合開關S,海水鹽濃度越大,電表示數(shù)越大的是( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【詳解】AB.由題意可知,金屬片A、B之間海水與定值電阻R0串聯(lián),海水鹽濃度越大,固定間距金屬片A、B之間海水的電阻越小,根據(jù)串聯(lián)電電路電壓分配關系可知得,R0兩端的電壓越大,金屬片A、B兩端的電壓越小,故A符合題意,B不符合題意;
C.由圖可知,電壓表測電源電壓,由于電源電壓恒定,電壓表不變,故C不符合題意;
D.由圖可知,金屬片A、B之間海水與R0并聯(lián),電流表測R0的電流,由于電源電壓恒定,由可知,定值電阻R0的電流不變,故D不符合題意。
故選A。
13.(2024·黑龍江牡丹江·中考真題)如圖所示,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P向左移動時,電表示數(shù)的變化情況是( )
A.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變大B.電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)不變
C.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)不變D.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
【答案】C
【詳解】由圖可知,電路為并聯(lián)電路,電流表測干路電流,電壓表測電源電壓?;瑒幼冏杵鞯幕琍向左移動過程中,滑動變阻器接入電路的電阻減小,根據(jù)可知,通過滑動變阻器電流變大,則干路電流增大,即電流表示數(shù)變大;由于電壓表測電源電壓,故電壓表示數(shù)不變。故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
14.(2024·黑龍江大慶·中考真題)如圖所示的電路中,電源電壓恒定。閉合開關S后,滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中,下列說法正確的是( )
A.電壓表V讀數(shù)與電流表讀數(shù)的比值變大
B.電流表讀數(shù)與電流表讀數(shù)的差值變大
C.電流表讀數(shù)變小,電壓表V讀數(shù)變大
D.電壓表V讀數(shù)與電流表讀數(shù)的比值變小
【答案】A
【詳解】A.電壓表V讀數(shù)與電流表A1讀數(shù)的比值為R2電阻,R2電阻變大,故A正確;
B.電流表A1讀數(shù)與電流表A2讀數(shù)的差為R1電流,R1電阻、電壓不變,電流也不變,B錯誤;
CD.電阻R1與R2并聯(lián),滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中電阻R2變大,電流表A2變小,電壓表V示數(shù)不變;電壓表V讀數(shù)與電流表A2讀數(shù)的比值變大,故CD錯誤。
故選A。
題型六 伏安法測電阻
15.(2024·山東威?!ぶ锌颊骖})小明在“測量小燈泡電阻”的實驗中,準備的器材有電源(電壓恒為6V)、小燈泡(額定電壓為2.5V)、滑動變阻器、、電流表、電壓表、開關及導線若干。
(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲的電路補充完整 (要求滑片向右移動時電流表示數(shù)變大);
(2)電路連接后,閉合開關發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,觀察電流表和電壓表,發(fā)現(xiàn)兩表指針偏轉(zhuǎn)角度均較小,原因可能是 ;
(3)實驗中,調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為 V,此時小燈泡正常發(fā)光,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡的電阻為 Ω(結(jié)果保留一位小數(shù)),實驗中選擇的滑動變阻器應為 (選填“”“”)。
(4)圖甲實驗裝置能否探究“電流與電壓的關系” ?(選填“能”“否”)。
【答案】(1)見解析
(2)滑動變阻器接入電路的電阻過大
(3) 2.5 8.3Ω
(4)否
【詳解】(1)滑動變阻器的滑片向右移動時小燈泡變亮,說明電路中電流變大,滑動變阻器阻值變小,故滑動變阻器應選右下接線柱與開關串聯(lián)在電路中,如下圖
(2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)小燈泡仍不亮,電流表和電壓表均有示數(shù),指針偏轉(zhuǎn)角度均較小,則說明電路為通路,但電路中的電流過小,滑動變阻器接入電路的電阻過大。
(3)[1][2]根據(jù)題意知道,小燈泡的額定電壓為2.5V,所以,實驗中,調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為2.5V,此時小燈泡正常發(fā)光,根據(jù)圖甲知道,電流表量程為0~0.6A,分度值0.02A,所以電流表的示數(shù)為0.3A,由歐姆定律知道,此時小燈泡的電阻為
滑動變阻器接入電路的電阻
所以,實驗中選擇的滑動變阻器應為。
(4)探究電流與電壓的關系時,需要保持電阻不變,而小燈泡的電阻隨著溫度的變化而變化,故此裝置無法探究電流與電壓的關系。
16.(2024·甘肅臨夏·中考真題)科技興趣小組測量額定電壓為2.5V的燈泡L正常發(fā)光時的電阻,實驗裝置如圖甲所示。
(1)請用筆畫線代替導線,將圖甲所示的實物圖連接完整;( )
(2)正確連接電路后,滑動變阻器的滑片從一端移到另一端的過程中(實驗過程中曾改變電壓表的量程),測得了如表所示的實驗數(shù)據(jù),根據(jù)第 次數(shù)據(jù)可知,電路出現(xiàn)故障,故障原因是 ,由此也可知電源電壓是 V;
(3)實驗中滑動變阻器的作用: 、 。小燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則燈泡L正常發(fā)光時的電阻約為 (結(jié)果保留一位小數(shù));
(4)興趣小組的其中一位同學對燈泡的電阻提出了不同看法,他認為應將所測電阻取平均值以減小實驗誤差,你同意該同學的看法嗎? ;說說自己的理由: ;
(5)實驗裝置中有“ ”“ ”兩種規(guī)格的滑動變阻器,此實驗中選用的滑動變阻器規(guī)格應為 。
【答案】 見解析 4 燈泡L斷路 6 限制電流,保護電路 改變燈泡兩端的電壓 8.3 不同意 見解析 “ ”
【詳解】(1)[1]圖甲所示,滑動變阻器采用一上一下的方式串聯(lián)接入電路。如圖所示:
(2)[2]由表格中第4組數(shù)據(jù)可知,電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為0,燈泡不發(fā)光,所以根據(jù)第4次數(shù)據(jù)可知,電路出現(xiàn)故障。
[3]電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源接通,電流表無示數(shù),說明電路存在斷路,此時燈泡不發(fā)光,故障原因是燈泡L斷路。
[4]由于燈泡L斷路,使得電壓表串聯(lián)在電路中,此時電壓表示數(shù)等于電源電壓,所以由此也可知電源電壓是6V。
(3)[5]滑動變阻器可以起到限制電流,保護電路的作用。
[6]本實驗是為了測量額定電壓為2.5V的燈泡L正常發(fā)光時的電阻,所以滑動變阻器的另一個作用是:改變燈泡兩端的電壓。
[7]小燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,由圖甲可知,電流表所選量程為小量程,分度值為0.02A,讀出圖乙電流表示數(shù)為0.3A,已知燈泡L的額定電壓為2.5V,由歐姆定律變形公式可得,燈泡L正常發(fā)光時的電阻約為
(4)[8]由表格中前三次實驗數(shù)據(jù)可求得每一次實驗燈泡L的電阻,發(fā)現(xiàn)燈泡L的電阻并不是固定值,將所測電阻取平均值沒有意義,所以不同意該同學的看法。
[9]小燈泡的電阻受燈絲溫度的影響,所以不同意將所測電阻取平均值的理由是:燈泡的電阻不是一個固定值,受燈絲溫度的影響,燈絲溫度越高,燈泡的電阻越大。
(5)[10]由表格中第1組數(shù)據(jù)可知,電壓表的示數(shù)為1V,即燈泡L兩端的電壓為1V,已知電源電壓為6V,所以滑動變阻器兩端的電壓為5V,此時電路中的電流為電流表的示數(shù)0.2A,所以由歐姆定律變形公式可得,滑動變阻器接入電路中的阻值為
所以此實驗中選用的滑動變阻器規(guī)格應為“ ”。
題型七 特殊方法測電阻
17.(2024·山東德州·中考真題)探究“電流與電阻的關系”時,實驗器材有:學生電源、電流表、電壓表、滑動變阻器(標有“20Ω 2A”字樣)、定值電阻5個(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、開關一個、導線若干。
(1)請用筆畫線代替導線將圖甲中的實物圖連接完整,要求:滑片P向右移動時電壓表示數(shù)變大,導線不交叉。
(2)連接好電路,將電源電壓調(diào)至4.5V,滑動變阻器阻值調(diào)到最大,閉合開關S,移動滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,導致這一現(xiàn)象的原因可能是_________(填序號)。
A.滑動變阻器斷路B.定值電阻R斷路C.定值電阻R短路
(3)排除故障后利用前四個定值電阻進行實驗,圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得到的I-R圖像:
①其中陰影部分面積表示的物理量是 ,其值為 ;
②由實驗圖像可得出結(jié)論:在電壓一定時, 。
(4)實驗時更換為50Ω的定值電阻后,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片都不能使電壓表示數(shù)達到原來的數(shù)值,為了能完成這次實驗,下列措施可行的是_________(填序號)。
A.調(diào)高電源電壓
B.將電壓表改接到滑動變阻器兩端
C.在電源和開關之間串聯(lián)一個15Ω的電阻
(5)實驗結(jié)束后,該小組用電壓表和一個已知最大阻值為R0的滑動變阻器,測量未知電阻Rx的阻值。他們設計了如圖丙所示電路圖,實驗操作如下:
①將滑動變阻器滑片P移到最右端,閉合開關S,此時電壓表的示數(shù)為U1;
②將滑動變阻器滑片P移到最左端,此時電壓表的示數(shù)為U2;
③則Rx= (用R0、U1、U2表示)。
【答案】(1)見解析
(2)B
(3) 電壓 通過導體的電流與導體的電阻成反比
(4)C
(5)
【詳解】(1)由圖甲可知,電壓表測定值電阻兩端電壓,滑片P向右移動時電壓表示數(shù)變大,根據(jù)歐姆定律可知,通過定值電阻的電流變大,則滑動變阻器與定值電阻串聯(lián),滑片P向右移動時其連入電路的阻值變小,因此將滑動變阻器的右下接線柱與定值電阻的右接線柱連接,如圖所示:
(2)電流表無示數(shù),說明電路中某處斷路,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,說明電壓表兩接線柱到電源兩極之間是通路,則可能的原因是定值電阻R斷路,故B符合題意,AC不符合題意。
故選B。
(3)[1][2]由圖乙可知,圖中陰影部分的面積為I×R,則表示的物理量是電壓,其值為
I×R=0.2A×15Ω=3V
[3]由圖乙可知,圖像上各點電流與電阻的乘積
0.6A×5Ω=3V
0.3A×10Ω=3V
0.2A×15Ω=3V
乘積為一定值,可得出結(jié)論:在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
(4)A.根據(jù)串聯(lián)電路電流、電壓特點和歐姆定律可得
則。實驗時更換為的定值電阻,即變大,則變大,下一步應減小至原來的數(shù)值,可減小或增大,調(diào)高電源電壓,即增大,則增大,故A錯誤;
B.將電壓表改接到滑動變阻器兩端,不能改變定值電阻兩端電壓,故B錯誤;
C.在電源和開關之間串聯(lián)一個的電阻,相當于增大了,則減小,故C正確。
故選C。
(5)步驟②,滑動變阻器連入電路的阻值為0,則電源電壓等于此時電壓表的示數(shù);步驟①,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知,兩端電壓
根據(jù)歐母定律可知,電路中的電流

18.(2024·山東泰安·中考真題)某同學利用有關器材測量定值電阻的阻值。可選用的器材有電源(電壓恒為)、三個滑動變阻器(規(guī)格分別為a:“”、b:“”和c:“”)、電流表(有,兩個量程)、電壓表(有,兩個量程)、開關、導線等。該同學根據(jù)甲電路圖,進行了正確的實驗操作,當滑動變阻器滑片P處于中間位置附近時,電表示數(shù)如乙圖所示。請你根據(jù)以上信息回答問題:
(1)實驗中選擇的滑動變阻器是 (選填“a”“b”或“c”);
(2)乙圖中電壓表的示數(shù)為 ,電流表的示數(shù)為 A,本次測量的阻值為 (精確到);
(3)請根據(jù)甲電路圖,正確選擇電表量程,用筆畫線代替導線,完成圖丙所示實物圖的連接 ;
(4)該同學進行了實驗創(chuàng)新,利用阻值為的定值電阻和電壓表等器材,測量的阻值。設計了如丁圖所示的電路,經(jīng)檢查無誤后進行實驗。請將實驗過程補充完整:
①閉合開關、,斷開開關,讀出電壓表的示數(shù),記為;
②保持處于閉合狀態(tài),斷開開關,閉合開關,使電壓表測 (選填“”或“”)兩端電壓,記為;
③用已知物理量和測量量的符號表示出的電阻, 。
【答案】(1)c
(2) 1.9 0.16 11.9
(3)見解析
(4)
【詳解】(1)電源電壓為6V,所以電壓表選用小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為1.9V;電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.16A,則此時變阻器阻值為
則變阻器最大阻值約為
所以實驗中選擇的滑動變阻器是c。
(2)[1][2][3]電源電壓為6V,所以電壓表選用小量程,分度值為0.1V,示數(shù)為1.9V;電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.16A,則本次測量的阻值為
(3)分析甲電路圖可知,和變阻器串聯(lián),電流表測電路電流,選用小量程,電壓表測電壓,選用小量程,據(jù)此連接實物圖如下:
(4)[1][2]①閉合開關、,斷開開關,和串聯(lián),電壓表測電源電壓,讀出電壓表的示數(shù),記為;
②保持處于閉合狀態(tài),斷開開關,閉合開關,連接方式不變,電壓表測電壓,記為;
③根據(jù)串聯(lián)分壓原理則有
解得。
題型八 歐姆定律的基本計算
19.(2024·山東濱州·中考真題)如圖所示,電源電壓為3V,閉合開關后,電流表的示數(shù)為0.6A,電流表的示數(shù)為0.2A,則通過燈泡的電流為 A,燈泡的阻值為 Ω。
【答案】 0.4 15
【詳解】[1][2]分析電路可知,、并聯(lián),電流表測干路電流,電流表測電流。根據(jù)并聯(lián)電流規(guī)律可知通過燈泡的電流為
并聯(lián)電路中各支路電壓均等于電源電壓,則燈泡的阻值為
20.(2024·江西·中考真題)如圖所示,三個電阻的阻值均相同,開關斷開、開關擲到1,電流表與電流表的示數(shù)之比為 ;當開關閉合、開關擲到2時,電流表與電流表的示數(shù)之比為 。
【答案】 1∶1 2∶1
【詳解】[1]由圖可知,當開關斷開、開關擲到1,R2和R3串聯(lián),A1和A2測量串聯(lián)電路電流,在串聯(lián)電路中,電流處處相等,故與電流表的示數(shù)之比為1∶1。
[2]當開關閉合、開關擲到2時,R1與R3并聯(lián),A2測量通過R3的電流,A1測量干路電流。的阻值相同,故R1和R3所在的支路電流相等,根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,干路電流等于各支路電流之和,則干路電流與R3在的支路電流之比為2∶1,故電流表與電流表的示數(shù)之比為2∶1。
21.(2024·新疆·中考真題)如圖所示的電路,定值電阻的阻值為10Ω,定值電阻的阻值為20Ω,閉合開關S后,電流表A的示數(shù)為0.10A。求:
(1)電阻兩端的電壓;
(2)電源電壓;
(3)整個電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量。
【答案】(1)1V
(2)3V
(3)
【詳解】(1)分析電路可知,、串聯(lián),電流表測電路電流。則電阻兩端的電壓為
(2)兩端的電壓為
則電源電壓為
(3)整個電路在1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為
22.(2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·中考真題)如圖甲所示,是L1、L2兩個燈泡的圖像,請根據(jù)圖像所給信息進行計算:
(1)若兩燈泡串聯(lián)在電路中(如圖乙所示),此時電流表的示數(shù)為0.3A。求此時兩燈泡的電阻;
(2)保持電源電壓不變,將兩燈泡的連接方式改為并聯(lián)(如圖丙所示),求此時電流表的示數(shù)。
【答案】(1)6,14
(2)0.85A
【詳解】(1)若兩燈泡串聯(lián)在電路中,電路中電流為0.3A,由圖甲可知,此時L1兩端的電壓為1.8V,則L1的阻值為

L2兩端的電壓為4.2V,則L2的阻值為
(2)串聯(lián)電路電源電壓等于各用電器電壓之和,所以電源電壓為
并聯(lián)電路支路電壓等于電源電壓,由圖可知,當電壓為6V時,L1的電流為0.5A,經(jīng)過L2的電流為0.35A,電流表測量干路電路,故電流表的示數(shù)為
題型九 范圍型歐姆定律的計算
23.(2024·海南·中考真題)如圖所示電路中,電源兩端電壓恒為6V,小燈泡L標有“4V 2W”,滑動變阻器R標有“20Ω 1.5A”,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,電路工作時不考慮燈絲電阻變化,并保證電路安全,閉合開關S,滑片P向左滑動時,電壓表示數(shù) (選填“變大”“變小”或“不變”);滑動變阻器接入電路的阻值范圍為 Ω。
【答案】 變小 4-8
【詳解】[1]根據(jù)電路圖可知,小燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器的電壓,當滑片P向左滑動時,滑動變阻器接入電路的阻值變小,則整個電路的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路的電流變大,電路工作時不考慮燈絲電阻變化,則燈泡兩端的電壓變大,由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電壓表示數(shù)變小。
[2]由于小燈泡L標有“4V 2W”,所以小燈泡L的額定電流為
電流表可以正常工作,電壓表可以正常工作,根據(jù)可得,小燈泡的電阻為
當電路中的電流為燈泡的額定電流時,滑動變阻器兩端的電壓最小,則有
此時滑動變阻器接入電路的阻值為
當電壓表的示數(shù)為3V時,電路安全,此時電路的電流為
此時滑動變阻器接入電路的阻值為
滑動變阻器接入電路的阻值范圍為4-8Ω。
24.(2024·河北·中考真題)如圖所示,電源電壓不變,R1、R2均為定值電阻,R1=20Ω,R2=10Ω,R為滑動變阻器,電壓表V1的量程為0~15V,V2的量程為0~3V。閉合開關,滑動變阻器R的滑片置于某一位置A時,電壓表V1的示數(shù)為14V,V2的示數(shù)為2V。在保證電路安全的情況下移動R的滑片,兩電表均能達到滿偏。
(1)求滑片置于A時,電路中的電流;
(2)求電源電壓;
(3)用最大阻值為50Ω的滑動變阻器R0替換電阻R1,不改變其他元件的連接。閉合開關,使電路總功率保持最大,在保證電路安全的情況下,調(diào)節(jié)R和R0接入電路的阻值,其中R僅可以在替換前的范圍內(nèi)變化,求R0接入電路的阻值范圍。
【答案】(1)0.2A;(2)18V;(3)10Ω~20Ω
【詳解】解:(1)求滑片置于A時,變阻器R、R1和R2串聯(lián),V2測量R2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路規(guī)律可知,電路中的電流等于通過R2的電流,為
(2)R1兩端的電壓為
V1測量變阻器R和R2兩端的總電壓,則電源電壓為
(3)根據(jù)可知,當R阻值越小時,電路中電流越大,R2兩端電壓越大,V2的量程為0~3V,則R2兩端的最大電壓為3V,電路中的最大電流為
R1兩端的電壓為
則R兩端的電壓為
則替換前R最小電阻為
當R阻值最大時,R和R2兩端電壓最大,為15V,則此時R1兩端電壓為
電路中的電流為
則R2兩端的電壓為
則此時R兩端電壓為
R的最大阻值為
即R的范圍為30Ω~90Ω,閉合開關,使電路總功率保持最大,根據(jù)可知,當電流恒為最大值時,電路的總功率保持最大,由上述可知,電流最大時為
電路中的總電阻為
此時R在阻值最小值時,為30Ω,則R0的最大阻值為
當R阻值最大時,R0兩端的阻值最小,R和R2兩端電壓最大為15V,則R0兩端的電壓為
則R0的最小阻值為
綜上所述,R0的阻值范圍為10Ω~20Ω??键c要求
新課標要求
命題預測
電流與電壓和電阻的關系
3.4.2 探究電流與電壓、電阻的關系。
探究電流與電壓、電阻的關系。
《歐姆定律》是電學的主要內(nèi)容,也是重點內(nèi)容,更是中考必考和??紵狳c內(nèi)容。本專題主要考查歐姆定律的理解和應用,從命題方向和命題點看,主要有:對歐姆定律的理解、歐姆定律的簡單計算、電路分析與計算、動態(tài)電路分析、I-U圖像的應用、應用歐姆定律進行綜合計算、歐姆定律在生活中的應用、電路安全與極值、探究電流與電壓和電阻關系、電阻測量等。
從考題題型看,對此內(nèi)容的考查題型涵蓋了選擇題、填空題、實驗題、壓軸題(綜合計算題)和綜合應用題等。
歐姆定律
3.4.2 理解歐姆定律。
電阻的測量
4.1.9用電流表和電壓表測量電阻。
歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用
知道歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用
提出問題
電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓存在什么關系?
猜想與假設
電壓是產(chǎn)生的電流的原因,同一個小燈泡,一節(jié)干電池作為電源時,小燈泡發(fā)光較暗,用兩節(jié)干電池做為電源時,小燈泡發(fā)光較亮,所以有兩種猜想:①導體兩端電壓越大,導體中電流越大;②通過導體的電流與導體兩端電壓成正比。
設計實驗及電路圖
控制變量法:探究電流與電壓的關系時,控制電阻不變,多次移動滑動變阻器滑片改變電阻兩端電壓。
實驗器材
電壓表、電流表、滑動變阻器、10Ω的定值電阻、電源、開關、導線若干
進行實驗
(1)按照電路圖連接實物電路。
(2)閉合開關前檢查電路中各元件的連接是否正確,并將滑動變阻器的滑片移動定值最大處。
(3)電路連接無誤后閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,改變定值電阻量斷的電壓,并從電流表上讀出相應的電流值,并記錄在表中。
定值R/Ω
10Ω
電壓U/V
電流I/A
(4)在坐標系中,根據(jù)各電流值與對應的電壓值描點,并用平滑曲線連接各點,畫出I-U關系圖像,如圖所示。
分析論證
分析實驗數(shù)據(jù)和I-U圖像可以看出:電阻一定時,電流隨電壓的增大而增大;電壓變?yōu)樵瓉淼膸妆?,電流也變?yōu)樵瓉淼膸妆?,電流與電壓的比值為一定值。
實驗結(jié)論
在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端電壓成正比,即電阻R不變時,
交流與反思
(1)畫電路圖、連接實物圖、找出電路錯誤之處或改接電路。
(2)電路問題:①連接問題:電壓表、電流表的調(diào)零、量程選擇和接法;滑動變阻器要“一上一下”連入電路。②操作問題:連接電路前開關斷開,閉合開關前滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。③故障問題:電路中用電器斷路或短路、開關接觸不良。
(3)滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和保護電路。
(4)電流表、電壓表、滑動變阻器的選?。孩侔踩弘姳聿荒艹^量程,滑動變阻器不能超過限定電流。②方便:電表量程不能過大,滑動變阻器最大阻值要能夠滿足調(diào)節(jié)電壓的要求,且不能過大導致使用不便。
(5)設計或補充實驗表格(序號、電流、電壓或電阻)。
(6)多次實驗的目的:尋找普遍規(guī)律。
提出問題
電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻存在什么關系
猜想與假設
因為電阻表示導體對電流的阻礙作用的大小,所以電流與電阻的關系有兩種猜想:①導體電阻越大,通過的電流越??;②通過導體的電流與導體的電阻成反比。
設計實驗及電路圖
控制變量法:探究電流與電阻的關系時,更換不同的電阻,并控制電阻兩端的電壓不變。
實驗器材
電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關各一個,阻值為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻各一個,導線若干
進行實驗
(1)按實驗電路圖連接實物電路;
(2)閉合開關前,檢查電路中各元件的連接是否正確,并將滑動變阻器短片移到阻值最大處;
(3)確定電路連接無誤后,閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為3V,再讀出電流表的示數(shù)并填入表中;
(4)斷開開關,將阻值為5Ω的定值電阻更換為10Ω、15Ω的定值電阻,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持在3V不變,分別讀出對應電流表的讀數(shù)并填入表中;
電壓U/V
3V
電阻R/Ω
電流I/A
(5)在坐標系中,根據(jù)各電流值和對應的電阻值描點,并用平滑的曲線連接各點,畫出I-R關系圖像,如圖所示。
分析論證
分析數(shù)據(jù)和I-R關系圖像可以看出:電壓一定時,電阻變?yōu)樵瓉淼膎倍,電流就變?yōu)樵瓉淼?/n,電流與電阻的乘積為一定值。
實驗結(jié)論
在電壓一定的情況下,通過導體的電流與導體的電阻成反比,即U不變時,I1R1=I2R2。
交流與反思
(1)畫電路圖、連接實物圖、找出電路錯誤之處或改接電路。
(2)電路問題:①連接問題:電壓表、電流表的調(diào)零、量程選擇和接法;滑動變阻器要“一上一下”連入電路。②操作問題:連接電路前開關斷開,閉合開關前滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。③故障問題:電路中用電器斷路或短路、開關接觸不良。
(3)滑動變阻器的作用:控制電阻兩端的電壓保持不變和保護電路。
(4)電流表、電壓表、滑動變阻器的選取:①安全:電表不能超過量程,滑動變阻器不能超過限定電流。②方便:電表量程不能過大,滑動變阻器最大阻值要能夠滿足調(diào)節(jié)電壓的要求,且不能過大導致使用不便。
(5)設計或補充實驗表格(序號、電流、電壓或電阻)。
(6)多次實驗的目的:尋找普遍規(guī)律。
(7)實驗中,更換電阻,滑動變阻器接入電路中的電阻變化:當定值電阻阻值變大,電阻兩端電壓變大,要讓電阻兩端電壓減小到控制的電壓,則滑動變阻器兩端電壓變大,因此需要向電阻變大的方向移動滑片。反之,向電阻變小的方向移動滑片。(換大調(diào)大,換小調(diào)?。?br>(8)實驗中,更換大電阻后,無論怎么移動滑片,電壓表示數(shù)始終不能回到控制的電壓,原因可能是:①滑動變阻器的最大阻值太小;②電源電壓太大;③控制不變的電壓太小。
實驗序號
R/Ω
I/A
1
5
0.40
2
10
0.20
3
20
0.11
內(nèi)容
導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比
公式
符號的物理意義
U表示導體兩端電壓,單位為伏特(V);R表示導體的電阻,單位為歐姆(Ω);I表示通過導體的電流,單位為安培(A)
適用范圍
歐姆定律適用于純電阻電路。在非純電阻電路中,如含有電動機的電路,歐姆定律將不適用
變形公式
(1)求電壓:U=IR。導體兩端電壓等于通過導體的電流與導體的電阻的乘積。但因為電壓是電源提供的,電壓是形成電流的原因,所以不能說電壓與電流成正比;
(2)求電阻。導體的電阻在數(shù)值上等于加在導體兩端的電壓與通過導體的電流的比值。因為電阻是導體本身的一種性質(zhì),它的大小由導體的材料、長度、橫截面積和溫度等因素決定,與導體兩端電壓和通過導體的電流無關,因此它既不與U成正比,也不與I成反比
注意事項
(1)同一性:電流、電壓和電阻,是對同一導體或同一段電路而言的,三者要一一對應。
(2)同時性:在同一電路上,開關的閉合及滑動變阻器滑片的移動,都會導致電路中電流、電壓、電阻的變化,公式中的三個量必須是同一時間的值。
(3)統(tǒng)一性:公式中的三個物理量,必須使用國際單位中的單位。U的單位是伏特(V)、R的單位是歐姆(Ω)、I的單位是安培(A)。
實驗目的
伏安法測電阻
實驗原理
電路圖及圖像

實驗器材
電流表、電壓表、電源、開關、定值電阻、滑動變阻器、導線
實驗步驟
(1)按電路圖連接實物;調(diào)節(jié)滑動變阻器到阻值最大處。
(2)閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位置,分別讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U,并記錄在表格中。
(3)根據(jù)公式計算出R的值,并記錄在表格中。
(4)通過移動滑動變阻器滑片,改變定值電阻兩端的電壓和通過電阻的電流,分別記錄對應的值。
實驗次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
電阻的平均值R/Ω
1
2
3
交流與反思
(1)畫電路圖、連接實物圖、找出電路錯誤之處或改接電路
(2)電路問題:①連接問題:電壓表、電流表的調(diào)零、量程選擇和接法;滑動變阻器要“一上一下”連入電路。②操作問題:連接電路前開關斷開,閉合開關前滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。③故障問題:電路中用電器斷路或短路、開關接觸不良
(3)滑動變阻器的作用:①改變電阻兩端電壓;②保護電路
(4)滑動變阻器的選擇:在保證電路安全和測量要求的情況下,最大阻值盡可能小
(5)設計實驗數(shù)據(jù)表格(序號、電壓、電流、電阻、平均電阻)
(7)多次測量的目的:求平均值,減小實驗誤差
實驗目的
伏安法測電阻
實驗原理
電路圖及圖像

實驗器材
電流表、電壓表、電源、開關、小燈泡、滑動變阻器、導線
實驗步驟
(1)按電路圖連接實物;調(diào)節(jié)滑動變阻器到阻值最大處。
(2)閉合開關,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位置,分別讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U,并記錄在表格中。
(3)根據(jù)公式計算出R的值,并記錄在表格中。
(4)通過移動滑動變阻器滑片,改變小燈泡兩端的電壓和通過電阻的電流,分別記錄對應的值。
實驗次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
1
2
3
交流與反思
(1)畫電路圖、連接實物圖、找出電路錯誤之處或改接電路
(2)電路問題:①連接問題:電壓表、電流表的調(diào)零、量程選擇和接法;滑動變阻器要“一上一下”連入電路。②操作問題:連接電路前開關斷開,閉合開關前滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。③故障問題:電路中用電器斷路或短路、開關接觸不良
(3)滑動變阻器的作用:①改變電阻兩端電壓;②保護電路
(4)滑動變阻器的選擇:在保證電路安全和測量要求的情況下,最大阻值盡可能小
(5)設計實驗數(shù)據(jù)表格(序號、電壓、電流、電阻)
(6)測量小燈泡的電阻:電阻隨溫度的升高而增大
(9)測量小燈泡電阻時不求平均值,因燈絲電阻可變,平均值沒有意義
(7)多次測量的目的:尋找普遍規(guī)律,避免偶然性
設計思路
實驗電路圖
需要測量的物理量及RX的表達式
利用串聯(lián)電路中電流處處相同求電阻值
(1)閉合開關S,分別測出R0、RX兩端電壓U0、UX;
(2)
利用串聯(lián)電路中各電阻兩端電壓之和等于電源電壓列方程求電阻值
(1)閉合開關S,讀出變阻器接入定值最大時的電壓表讀數(shù)U1;
(2)讀出變阻器接入阻值最?。ǖ扔?)時電壓表的讀數(shù)U2;
(3)被測電阻:
(1)只閉合開關S,測出R0兩端電壓U0,閉合S、S1,測出電源電壓U;
(2)
(1)閉合S,將S1置于a,R0與Rx串聯(lián),讀出電壓表示數(shù)U;
(2)閉合S,將S1置于b,R0與Rx串聯(lián),讀出電壓表示數(shù)U0則Ux=U-U0;
(3)
設計思路
實驗電路圖
需要測量的物理量及RX的表達式
利用并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等求阻值
(1)閉合S,分別測出通過R0、RX的電流I0、IX;
(2)
(1)閉合S、斷開S1,此時只有R0連入電路,讀出A的示數(shù)I0
(2)閉合S、S1,R0與Rx并聯(lián),讀出A的示數(shù)I;
(3)
利用電源電壓不變列方程求阻值(已知R0阻值)
(1)閉合S,將S1置于a時,讀出A的示數(shù)I0
(2)閉合S,將S1置于b時,讀出A的示數(shù)Ix,
(3)
(1)閉合S,將S1置于a時,讀出A的示數(shù)I0
(2)閉合S,將S1置于b時,讀出A的示數(shù)Ix,
(3)
(1)閉合S,將滑動變阻器滑片移至a端時,此時R0=0 ,讀出A的示數(shù)I1,
(2)閉合S,將滑動變阻器的滑片移至b端時,此時滑動變阻器連入電路的阻值為R,讀出此時A表示數(shù)I2,
(3)
設計思路
實驗電路圖
需要測量的物理量及RX的表達式
利用等效思想測電阻
(1)閉合S,將S1置于a,調(diào)節(jié)R0,讀出A的示數(shù)I1
(2)閉合S,將S1置于b,保持滑片P位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R′,使A的示數(shù)仍為I,讀出此時R′連入電路的阻值R′,即Rx=R'。
(1)按照電路圖連接好電路后,閉合開關S,開關S1接1,將滑片調(diào)至某一位置,記錄電壓表的示數(shù)U0
(2)開關S1改接2,滑片位置不動,調(diào)節(jié)電阻箱使電壓表的示數(shù)重新變?yōu)閁0
(3)讀出電阻箱的示數(shù)R,則Rx=R 。
U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
I/A
0.08
0.15
0.23
0.38
電壓
電流
(1)導體的電阻大小只與導體本身的因素(長度、材料、橫截面積和溫度)有關,而與外界其他因素(通過導體的電流和加在導體兩端的電壓)無關。凡是說導體的電阻與電流或電壓有關或成某種比例關系,皆是錯誤的。
(2)借助歐姆定律,更容易理解電阻R的物理意義:由于電阻的阻礙,在相同的電壓下,導體的電阻越大,通過導體的電流越小。但對于同一段導體(不考慮溫度影響),不管電壓或電流如何改變電壓與電流的比值始終不變。
(1)I-U圖像的應用
①從圖像中直接獲取數(shù)據(jù)或結(jié)論,如從圖中直接讀取某一電壓下的電流,或者得電流與電壓的比例關系。
②從圖像中求出未知的物理量,如根據(jù)I-U圖像求出定值電阻的阻值或者比較兩電阻阻值的大小。
③從圖像中判斷數(shù)據(jù)變化的趨勢,如小燈泡的電阻會隨溫度的變化而變化。
(2)正確分析I-U圖像的一般步驟
①看清圖像中橫坐標、縱坐標所表示的物理量;
②弄清坐標上的數(shù)值即分度值;
③明確圖像所表達的物理意義,利用圖像的特點并結(jié)合歐姆定律和相應電路的特征進行分析、推理、判斷和計算。
分析動態(tài)電路變化的步驟:①判斷電路連接方式是串聯(lián)或并聯(lián);②判斷每一個電表所測的對象;③確定電路的連接方式或電阻發(fā)生了什么變化;④根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律,判斷對應的電流或電壓隨之發(fā)生何種變化。
1.開關類問題的關鍵是分析開關斷開與閉合時電路的連接情況,必要時畫出等效電路圖,然后根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點,判斷電流表電壓表的示數(shù)變化情況。
2.含滑動變阻器動態(tài)電路分析
(1)由滑動變阻器滑片移動或敏感電阻的變化引起的電路變化問題中,有兩個事實:電路中總電壓不變、定值電阻阻值不變。
(2)常用的三個技巧
①串聯(lián)的越多,總電阻越大;并聯(lián)的越多,總電阻越小。
②可將電路看成由“定值部分”和“可變部分”串聯(lián)或并聯(lián)而成,則可變部分電阻變大,總電阻就變大:可變部分電阻變小,總電阻就變小。
③會用串聯(lián)電路分壓原理和并聯(lián)電路分流原理分析,即定值電阻和可變電阻串聯(lián)時,可變電阻阻值變大,其兩端電壓也變大;定值電阻和可變電阻并聯(lián)時,可變電阻阻值變大,通過它的電流變小。
實驗次數(shù)
電壓表示數(shù)/V
電流表示數(shù)/A
燈泡亮度
1
1
0.2
較暗
2
2.5
正常發(fā)光
3
2.8
0.32
強烈發(fā)光
4
6
0
不發(fā)光

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