专题11 欧姆定律单元知识点讲解与典型题解析(夯基提优)(含解析)

欧姆定律单元知识点讲解与典型题解析(夯基提优)
1.下列对欧姆定律的公式及其变形式的理解,正确的是( )
A. 根据可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B. 根据可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C. 根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D. 因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
2.压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。以下电路不符合要求的是( )
A. B. C. D.
3.在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,当电压一定时,得到图像如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
4.小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压不变,滑动变阻器的铭牌标有“”字样。下表是实验数据,若第三次实验时将定值电阻的阻值由换为后就直接读出电流表的示数,这个示数可能是( )
A. B. C. D.
5.在学习了电流和电压的概念后,老师用同一只灯泡给大家做了下图所示的两个实验,要求大家根据实验中的现象提出一个科学问题。经过讨论,大家提出的以下四个问题中,最有探究价值且易于探究的是( )
A. 同一灯泡中电流的大小跟它两端的电压是否有关
B. 同一灯泡发光的亮度跟它两端的电压有什么关系
C. 同一导体中电流的大小跟它两端的电压有什么关系
D. 导体中的电流跟它两端的电压及其电阻有什么关系
6.如图所示,电源两端的电压恒定.闭合开关,小灯泡发光,再闭合开关,则 ( )
A. 小灯泡变亮
B. 电流表示数变小
C. 电压表示数不变
D. 电压表与电流表示数比值变大
7.如图所示为小明连接的电路,他先检查导线连接无误后,闭合开关,发现两灯均不发光,于是他用一个电压表分别并联接到、、两点,灯、均不发光,且电压表无示数,再用电压表并联接到两点时,灯、均不发光,但电压表指针有明显偏转,由此判定电路的故障可能是 ( )
A. 灯断路
B. 灯断路
C. 灯短路
D. 灯短路
8.有两个阻值不同的电阻和,它们串联时的总电阻是并联时的总电阻的倍,那么的取值范围是( )
A. B. C. D.
9.如图所示,电流表量程,电压表量程,电阻,电路两端电压恒为,在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的最小电阻是______,最大电阻是______
10.图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“”和“”,定值电阻阻值为,滑动变阻器标有“”,电源电压恒为根据图乙所画图像可得结论:保持导体________一定,通过导体的电流与它两端电压成________比,向左移动滑片,________表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为________.
11.如图所示是、、的图像,其中________是灯泡,的阻值是________;若只将、串联,当电路中的电流为时,电路总电阻为________;若只将、并联在的电源上,则电路中总电流为________。
12.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。当油箱内油量减少时,浮标随液面下降,由于杠杆的作用,滑动变阻器的滑片位置发生改变,接入电路中的电阻将 选填“变大”“不变”或“变小”,根据 可知,电路中的电流将减小,油量表相应的示数就会减小,故油量表实际是由 表改造。
13.如图甲所示电路,开关、闭合后两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过的电流为______ ,两电阻之比: ______ ;只断开开关,电流表的示数将______ 变大变小不变。
14.如图所示电路中,、、分别是三只电表电压表或电流表,,,电源电压恒为,闭合开关。当电表、为电流表,为电压表时,电表的示数为______;当电表、为电压表,为电流表,电表的示数为______。
15.在测量未知电阻阻值约为的实验中,提供的实验器材有:电源电压、滑动变阻器、电阻箱、电流表、电压表、开关及导线若干.
小华设计了如图甲所示的电路,你认为小华_________填“能”或“不能”准确测出阻值,理由是_____________________________________________________________.
小明设计了如图乙所示的电路进行测量,正确连接电路后,小明先将开关拨至_________,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数;再将开关拨至另一位置,调节_________,使电压表的示数恰好为,记下电阻箱的示数为,即为未知电阻的测量值.
16.小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了图甲所示的实物图。
测小灯泡电阻的实验原理是______,闭合开关前,应向______端选填“”或“”调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小。
测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是______A.这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数______选填“变大”、“变小”或“不变”。换相同规格的灯泡,重测的数据如下表格,并绘出图象如图丙中的所示。
电压
电流
电阻
平均电阻
依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?______。选填“同意”或“不同意”说出你的理由______。
另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的图象如图丙中的所示。你认为错误的原因可能是______。
17.如图所示的电路中,电源电压不变,、和均为定值电阻,其中,,为单刀单掷开关,为单刀双掷开关.闭合,将掷于端,电压表的示数;将切换到端,电压表的示数求:
电源电压的大小.
电阻的阻值.
18.如图所示,已知定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为,灯泡上标有“”的字样。只闭合开关、,并把的滑片移到最右端,电流表的示数为。
电源电压为多少?
当三个开关都闭合,的滑片移到最左端此时电流表的示数为多少?
19.如图是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图.在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩.电源电压恒为,电压表量程,电流表量程,滑动变阻器标有“”,滑片每移动,的电阻变化,定值电阻求:
当滑片位于最左端时,电流表的示数;
某同学测试时,从最左端推动滑片向右移动,此时电压表的示数.
若既能保证电路各元件的安全,又能使滑片移动到最右端,则选取时,其阻值不能小于多少?
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与电阻两端的电压及通过导体的电流无关,故A错误;
B、当电流一定时,由 可知,导体两端的电压与该导体的电阻成正比,没有电流一定这一前提条件,“导体两端的电压与该导体的电阻成正比”的说法是错误的,故B错误;
C、根据可知,电阻一定时,流过导体的电流与该导体两端的电压成比,故C正确;
D、由可知,电压一定时,流过导体的电流与导体的电阻成反比,故D错误;
故选:。
导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与电阻两端的电压及通过导体的电流无关。
根据欧姆定律公式及题设条件分析答题。
本题考查了对欧姆定律的理解,要注意,在、、三个量中,只有其中一个量是定值,不变时,才能说另外两个量成正比或成反比,否则说法是错误的。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题考查的是电路设计问题,解答的关键有二:知道串联电路用电器两端电压与其阻值成正比;知道并联电路支路电流与其阻值成反比。
在串联电路中,用电器两端电压与其阻值成正比;
在并联电路中,干路电流等于支路电流之和;支路电流与其阻值成反比。
【解答】
A.压敏电阻与定值电阻并联,当压力增大时,压敏电阻阻值减小,并联电路总电阻减小,电源电压一定,所以干路电流增大,电流表示数增大,故A符合要求,不符合题意;
B.压敏电阻与定值电阻并联,当压力增大时,压敏电阻阻值减小,两端电压一定,所以电流表示数增大,故B符合要求,不符合题意;
C.压敏电阻与定值电阻串联,当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比可知,压敏电阻两端电压减小,电压表示数变小,故C不符合要求,符合题意;
D.压敏电阻与定值电阻串联,当压力增大时,压敏电阻阻值减小,根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知,压敏电阻两端电压减小,所以电压表示数变大,故D符合要求,不符合题意。
故选C。
3.【答案】
【解析】【分析】
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
本题考查了欧姆定律的应用和图像的识别,难度不大。
【解答】
根据欧姆定律可知,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故D正确。
4.【答案】
【解析】解:研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变,由表中数据,根据欧姆定律可知电阻两端的电压为:

由表格可知的阻值为时,电路中的电流等于;当电阻的阻值为时,电路中的电流应该为:

小明将电阻的阻值从调为后,要保持电阻两端电压不变,应向右移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分压变大,从而使电阻两端电压减小保持不变,因此,当未移动滑动变阻器时,电路中的电流应该大于而小于。
故选:。
研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变,由表中数据,根据欧姆定律得出电阻两端的电压;根据表中数据可知的阻值为时电路中的电流大小;根据欧姆定律求出当电阻的阻值为时控制电阻的电压不变电路中的电流大小;小明将电阻的阻值从调为后,要保持电阻两端电压不变,应向右移动滑动变阻器滑片,故可确定当未移动滑动变阻器时,电路中的电流的取值范围,从而确定可能的电流大小。
本题探究“电流与电阻的关系”,考查控制变量法的运用、串联电路的规律和欧姆定律的运用。
5.【答案】
【解析】【解答】
若此实验仅得出同一灯泡中电流的大小跟它两端的电压是否有关的结论,电流的大小此实验中无法直接测量的,仅从亮度比较电流不符合易于探究的要求,故选项A不符合题意;
比较甲乙两个实验发现:乙实验中电源电压是甲实验中电源电压的倍,乙实验中灯泡的比甲实验中灯泡的亮度大,说明乙实验中的电流大;所以实验比较直观的说明同一灯泡电流大小跟跟它两端的电压的关系,故选项C符合题意;
比较甲乙两个实验得出导体中的电流根据电阻的关系需要控制导体两端的电压一定,不符合控制变量法探究的要求,故选项D不符合题意;
故选:.
【分析】
比较两次实验的不同条件,根据观察到的不同实验现象,运用所学物理知识进行分析并得出实验结论是实验探究的一般规律.
本题考查了学生对实验探究过程的理解和分析能力,学会分析实验现象得出正确的结论是解题关键.
6.【答案】
【解析】略
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】解:设两电阻大小分别为、,
两电阻串联后的电阻为,并联后的电阻为,因串联时的总电阻是并联时的总电阻的倍,
即----
因两电阻大小不等,由数学知识:,即----,
将代得:,,只能A正确。
故选:。
根据串联和并联电阻的规律求出两电阻之比,根据两电阻大小不等,,即推出正确答案。
本题考查串联和并联电阻的规律,体现了数学知识在物理中的运用,难度较大。
9.【答案】
【解析】解:
由于电流表量程,则当时,电路中的电流最大,设滑动变阻器连入电阻最小为,
根据可得,最小总电阻:

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最小电阻:

电压表量程,由串联分压的规律可知,当滑动变阻器两端电压最大为时,滑动变阻器连入电阻最大为,电路中的电流最小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,则此时两端的电压:

则电路中的最小电流:

滑动变阻器接入电路中的最大阻值:

故答案为:; 。
由电流表量程可知,电路中最大电流为,知、根据串联电路的特点和欧姆定律可求。
由电压表量程可知,滑动变阻器两端电压最大为,知、根据串联电路的特点和欧姆定律可求;
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据电压表和电流表的量程找出电路中的最大电流和允许加在滑动变阻器两端的最大电压。
10.【答案】电阻正电压
【解析】由图乙可知,横坐标表示导体两端的电压值,纵坐标表示通过导体的电流值,两者的关系图像是一条直线,即电压越大,电流也越大,且两者的比值为一定值,故可以得出的结论是:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比; 由图甲可知,滑动变阻器和定值电阻串联,当电流表达到最大刻度时,电路中的电流,则电路中的总电阻:,,即滑动变阻器滑到最左端时,电流表达到最大刻度;当电压表达到最大刻度时,,,电路中的电流:,代入数据解得:,即滑动变阻器连入电路中的阻值为时,电压表达到最大刻度,滑动变阻器的滑片是从右向左移动,则滑动变阻器连入电路中的阻值是逐渐减小,所以滑片滑动过程中,电压表先到达最大刻度.
11.【答案】
【解析】解:
因灯泡的电阻与温度有关,其图象不是一条过原点的倾斜直线,
所以,由图象可知,是灯泡的图象;
由图象可知,通过的电流时,其两端的电压,
由可得,的阻值:

若只将、串联,当电路中的电流为时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过它们的电流,
由图象可知,它们两端的电压分别为,,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:

则电路总电阻:

若只将、并联在的电源上,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,它们两端的电压均为,
由图象可知,通过它们的电流分别为,,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:

故答案为:;;;。
灯泡的电阻与温度有关,其图象不是一条过原点的倾斜直线,据此结合图象得出灯泡的图象;根据图象读出任意一组通过的电流和对应的两端电压,根据欧姆定律求出的阻值;
若只将、串联,当电路中的电流为时通过它们的电流相等,根据图象读出它们两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出电路的总电阻;
若只将、并联在的电源上,它们两端的电压相等,根据图象读出通过它们的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,知道灯泡的电阻与温度有关和从图象中获取有用的信息是关键。
12.【答案】变大;欧姆定律;电流
【解析】【分析】
本题考查了滑动电阻器和欧姆定律的应用。
根据浮标位置的变化判定滑片移动方向,从而判定滑动电阻器连入电路当中电阻丝的长度变化,再由欧姆定律得出电路中电流的变化。
【解答】
由图可知,油量减少时,浮标随液面下降,由于杠杆的作用,滑片向上移动,滑动电阻器连入电路中的电阻丝长度增大,因此连入电路中的电阻将变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流将减小,由由电流表改装的油量表相应的示数就会减小。
13.【答案】 : 变小
【解析】解:当闭合开关、后,两电阻并联,电流表测干路的电流,电流表测电阻电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表指针的偏转相同,所以,电流表的量程为,分度值为,通过的电流,电流表的量程为,分度值为,干路电流,则通过的电流;
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,两电阻的阻值之比::;
开关、闭合,电流表示数,当只断开开关时电流表示数,,故I,故只断开开关,电流表的示数将变小。
故答案为:;:;变小。
当闭合开关、后,由电路图可知,两电阻并联,电流表测干路路的电流,电流表测电阻电流;根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定两电流表的量程,根据分度值读数示数,进一步求出两支路的电流;
利用并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
利用欧姆定律计算断开开关后电流表的示数,与未断开时进行比较。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路的动态分析。
14.【答案】
【解析】解:闭合开关,当电表、为电流表,为电压表时,、并联,电流表串联支路的电流,电流表测量干路电流;
根据并联电路的电压特点可知,两端的电压;
通过支路的电流:,所以电表的示数为;
当电表、为电压表,为电流表,、串联,电压表测量电源电压,电压表测量两端的电压;
根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻,
电路中的电流:;
根据串联电路的电流特点可知,通过的电流;
由可知,两端的电压,所以电表的示数为。
故答案为:;。
闭合开关,当电表、为电流表,为电压表时,、并联,电流表串联支路的电流,电流表测量干路电流,根据并联电路的电压特点可知两端的电压,利用欧姆定律求出通过支路的电流即电流表的示数;
当电表、为电压表,为电流表,、串联,电压表测量电源电压,电压表测量两端的电压;根据串联电路的电阻特点求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电流特点可知通过的电流,利用欧姆定律求出两端的电压即为电压表的示数。
本题考查串并联电路的特点、欧姆定律的应用,解题的关键是正确判断电表所测量的是哪部分电路的电流或电压。
15.【答案】不能;电流太小,小于电流表分度值,电流表无法测出; ;电阻箱
【解析】图甲中,小于电流表的分度值,无法准确测出电路中的电流.
图乙中先将开关拨至,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数,再将开关拨至另一位置,调节电阻箱阻值,使电压表的示数恰好为,记下电阻箱的示数为,则的测量值为.
16.【答案】 变大 不同意 灯丝的电阻受温度影响,不是一个定值,取平均值没有意义 电压表与滑动变阻器并联了
【解析】解:
要测小灯泡电阻,需要用电压表测小灯泡两端的电压,用电流表测通过小灯泡的电流,然后根据欧姆定律的变形公式求出其电阻,故实验原理是。
为了保护电路,应将滑片移到变阻器的最大阻值处,由图甲知,应向端调整滑动变阻器的滑片,使电路中电阻最大,电流最小。
由图乙知,电流表使用量程,分度值为,此时电流值为;
由图知,与变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,所以电压表示数小于电源电压,当灯泡丝烧断后,电压表串联在电路中,相当于电压表测量电源电压,所以电压表的示数变大;
因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,通过灯电流越大,根据可知灯的功率越大,灯丝的温度越高,
因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,所以不能求灯丝电阻的平均值。
丙图中的图象,随着电流的增大,电压减小,正好与图象相反,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因此电压表与滑动变阻器并联了。
故答案为:;;;变大;不同意;灯丝的电阻受温度影响,不是一个定值,取平均值没有意义;电压表与滑动变阻器并联了。
测小灯泡电阻的实验原理是;连接电路时,开关应断开,应将滑片滑动变阻器的最大值处;
由图乙根据电流表的量程和分度值,读出电流表示数;灯丝烧断,电压表被串联入电路中,由此分析其示数的变化情况;
影响电阻的因素有:导体的温度、长度、横截面积和材料等,而小灯泡两端的电压不同,小灯泡灯丝的温度会不同,因此电阻也不同;
电压表并联在灯泡两端时,随着电流的增大,灯泡两端的电压增大,根据串联电路电压的特点,变阻器两端的电压会随之减小。
本题考查了伏安法测电阻实验中注意事项、电路故障与现象的对应关系、数据的处理等知识,涉及知识点多,均为中考中的热点问题,要准确掌握。
17.【答案】

【解析】闭合,将掷于端,、串联接入电路,电压表测两端的电压,由欧姆定律可得此时通过电路的电流:,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则电路总电阻:,电源电压:.
闭合,将切换到端,、串联接入电路,电压表测两端的电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以两端的电压:,此时通过电路的电流:,串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得电阻的阻值:.
18.【答案】解:只闭合开关、,与滑动变阻器串联,的滑片移到最右端连入电路的电阻为,则总电阻:

由可得,电源的电压:

若三个开关都闭合,的滑片移到最左端,灯泡与并联,电流表串联干路电流,
灯泡两端的电压,与额定电压相等,则灯泡正常发光,
通过灯泡的电流:;
通过定值电阻的电流:,
干路电流为:,电流表的示数为。
答:电源电压为;
若三个开关都闭合,的滑片移到最左端此时电流表的示数为。
【解析】闭合和,定值电阻与滑动变阻器串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
若三个开关都闭合,的滑片移到最左端,灯泡与并联,根据求出灯泡和的电流,根据并联电路电流的关系求出电流表的示数。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律公式的灵活运用,要注意灯泡正常发光时的电压和额定电压相等。
19.【答案】

【解析】当滑片位于最左端时,只有接入电路,电流表的示数 .
某同学测试时,从最左端推动滑片向右移动,滑动变阻器接入的阻值为 , 此时总电阻为 , 电路中的电流为 , 电压表的示数为 .
若既能保证电路各元件的安全,要求滑片移动到最右端,此时滑动变阻器接入的阻值最大,最大值为,根据串联分压,电阻越大,其两端的电压也越大,而根据电压表的量程可知,电压表的最大示数为,则电阻最小分担,根据串联分压,此时两端的电压是最小值,那么的阻值也是最小值,故电阻的最小值为.
第1页,共1页欧姆定律单元知识点讲解与典型题解析(夯基提优)
单元考点解题规律总结
中考电学压轴之图像问题解决思路
1.一般情况下,在I-U图象中,找一点读出对应的电流和电压,根据欧姆定律R=U/I求出元件A、B的电阻;根据串联分压及并联分流的原理求解即可.
2.根据R的阻值随压力F的大小变化的图象可知电阻与压力成一次函数关系,利用待定系数法可确定函数关系式,进一步深入分析,能知道当R的阻值为某一值时,可以求解R上受到的压力和物体的质量。
3.其他情况,具体问题具体分析。
知识点一、欧姆定律的计算
(例)1.如图所示的电路中,电源电压不变,、和均为定值电阻,其中,,为单刀单掷开关,为单刀双掷开关.闭合,将掷于端,电压表的示数;将切换到端,电压表的示数求:
电源电压的大小.
电阻的阻值.
(练)2.在如图所示的电路中,电源电压为不变,滑动变阻器上标有“”的字样,闭合开关后,电流表的示数为,电压表的示数为求:
电阻的阻值;
电路中的最小电流;
在电压表和电流表不改变量程的情况下,为使电路正常工作,滑动变阻器连入电路的阻值范围。
(练)3.在如图所示的电路中,电源电压为不变,滑动变阻器上标有“”的字样,闭合开关后,当电流表和的示数为时,电压表和的示数为,求:
电阻的阻值;
移动滑片使电路达到的最小电流;
在电压表和电流表不改变量程的情况下,为使电路正常工作,滑动变阻器连入电路的阻值范围。
知识点二、探究电流与电阻的关系
(例)4.小明利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。已知电源电压为且保持不变,实验用到的定值电阻的阻值分别为、、、、。
连接电路,检查无误后,对滑动变阻器进行正确操作,闭合开关,发现电流表有示数,电压表没有示数,造成此故障的原因可能的是____________填正确选项前的字母
A.电阻断路 开关接线处断路 电阻短路
排除故障后,小明闭合开关,移动变阻器的滑片到某位置,使电压表的示数为,电流表指针偏转如图乙所示,则本次实验小明选用的定值电阻的阻值是____________,小明将电流值和电阻值填入实验表格中;
更换阻值为的定值电阻接入电路中,移动滑动变阻器的滑片,当________________________时,记下电流表的示数,将电流值和电阻值填入实验表格中;
接着小明又分别更换阻值为、、的定值电阻接入电路中,且每次只接入一个定值电阻,为了完成五次实验,滑动变阻器的最大阻值至少是____________。
(练)5.小航在探究“电流与电阻的关系”实验时,选取了如下器材:电压恒为的电源、定值电阻、、各一个、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线。
如图甲所示为小航设计的实验电路图,其中是__________表,是__________表;
按电路图连接好实物电路,闭合开关后,发现电压表有示数、电流表无示数,经检查,电流表、电压表连接无误,则电路存在的故障可能是__________;
排除故障后,将电阻接入电路,闭合开关,调节滑片,使电压表指针指在如图乙所示位置,电压表示数为__________;
小航根据实验需要,分别将三个定值电阻接入电路进行实验,记录对应电流表的示数,并将实验数据描绘成图像,如图丙所示。由图像可知,实验过程中选用的滑动变阻器的阻值不会小于__________。若实际选用的滑动变阻器的最大阻值为,为了能够顺利完成实验,小航在该实验中控制定值电阻两端的电压应不低于__________;
分析图像可以得出实验结论:在电压一定的条件下,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
知识三、伏安法测电阻
(例)6.如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻的实物电路图。
测电阻的实验原理是___________。如图甲所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到__________处填“最左端”或“最右端”。
闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为,电流表示数如图乙所示,其读数为_____,则未知电阻______
若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻 的阻值。实验电路如图丙所示滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知且不变,请将下列相关实验步骤补充完整:
闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到端,记录电流表示数为 ;
闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到_______,记录电流表示数 ;
写出待测电阻的表达式,____________________。用已知量和测量量符号表示
(练)7.在测量定值电阻阻值实验中,小华准备了以下器材:直流电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测定值电阻、导线若干.
按如图甲所示连接好电路,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移动到________填“”或“”端.
闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,电流表有示数,电压表示数始终为,造成这种现象的原因可能是________.
A.电阻短路 电阻断路 滑动变阻器短路
排除故障后,某次测量中的电压表和电流表示数如图乙、图丙,由此次测量可得出定值电阻阻值是________.
请给出一种减小实验误差的方法:_____________________________________________.
小李用一个已知阻值为的定值电阻,和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路图.闭合开关后,当接通触头时,电压表示数为,当接通触头时,电压表示数为,则________用、、表示.
答案和解析
1.【答案】

【解析】闭合,将掷于端,、串联接入电路,电压表测两端的电压,由欧姆定律可得此时通过电路的电流:,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则电路总电阻:,电源电压:.
闭合,将切换到端,、串联接入电路,电压表测两端的电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以两端的电压:,此时通过电路的电流:,串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得电阻的阻值:.
2.【答案】解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
由可得,电阻的阻值:

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的最小电流:

由题意可知,电流表量程为,而滑动变阻器允许通过的最大电流为,
所以,为了保证电路的安全,电路中的最大电流,此时变阻器接入电路中的电阻最小,
此时电路中的总电阻:

则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:

当变阻器接入电路中的电阻最大为时,电路中电流最小,电压表示数最小,各电路元件是安全的,
所以变阻器的阻值范围为。
答:电阻的阻值为;
电路中的最小电流为;
滑动变阻器连入电路的阻值范围为。
【解析】由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据欧姆定律求出电阻的阻值;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流;
根据滑动变阻器的铭牌可知电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出的最小阻值,然后得出滑动变阻器连入电路的阻值范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的确定电路中的最大电流是关键。
3.【答案】解:由电路图可知,、串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,
由可得,电阻的阻值:

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,
则电路中的最小电流:

因为电流表示数为时,电压表示数为,因此电流表的量程为,电压表的量程为,而滑动变阻器允许通过的最大电流为
为了保证电路的安全,电压表的最大示数为,
则通过定值电阻的最大电流:,
因此电路允许通过的最大电流为;
由可知,电路的最小总电阻:

则滑动变阻器接入电路的最小阻值:

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表示数最小,各电路元件均安全,因此滑动变阻器接入电路的阻值范围为。
答:电阻的阻值为;
移动滑片使电路达到的最小电流为;
在电压表和电流表不改变量程的情况下,为使电路正常工作,滑动变阻器连入电路的阻值范围为。
【解析】由图可知、串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电阻的阻值;
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,根据电阻的串联特点和欧姆定律求出最小电流;
根据电流表和电压表示数确定电流表和电压表的量程,然后根据欧姆定律求出通过的最大电流,进一步确定电路的最大电流,并利用串联电路特点和欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的最小阻值,进一步确定滑动变阻器接入电路的阻值范围。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的计算,关键是公式和规律的灵活应用,难点是电路中最大电流和最小电流的确定。
4.【答案】;;电压表示数为;
【解析】【分析】
本题考查探究电流与电阻的关系。
电流表有示数说明电路是接通的;
根据电流表的量程和分度值读出电流大小,利用计算电阻;
探究电流与电阻的关系,应该保持电阻两端的电压不变;
根据串联反应原理解答。
【解答】
连接电路,检查无误后,对滑动变阻器进行正确操作,闭合开关,发现电流表有示数,说明电路连通,不能是断路,电压表没有示数,造成此故障的原因可能的是电阻短路,故C正确;
电流表的量程为,分度值为,示数为,选用定值电阻的阻值为;
在探究“导体中的电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,把定值电阻由换成,闭合开关后,定值电阻两端电压变大,为保持电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分压应将变阻器的滑片向右移动直至电压表示数为为止;
电源电压为,定值电阻两端的电压为,则滑动变阻器两端的电压为,定值电阻阻值最大为,根据串联分压原理可得,解得,滑动变阻器的阻值至少为。
5.【答案】电压 ; 电流;电阻断路 ;;;;反比
【解析】【分析】
本题考查了探究“电流与电阻的关系”实验。
电压表与待测用电器并联;电流表与待测用电器串联;
电流表无示数,可能是电路断路,电压表有示数,说明电压表并联的部分出现了断路;
认清电压表的量程和分度值,再读数;
根据串联电路的分压规律计算选用的滑动变阻器的阻值的阻值;若实际选用的滑动变阻器的最大阻值为,根据串联电路的分压规律计算在该实验中控制定值电阻两端的电压;
在电压一定的条件下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解答】
如图甲所示为小航设计的实验电路图,其中与定值电阻并联,是电压表;串联接入电路,是电流表;
按电路图连接好实物电路,闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,说明电压表与电源是连通的,经检查,电流表、电压表连接无误,所以可能是电压表并联的定值电阻断路了;
将电阻接入电路,闭合开关,调节滑片,使电压表指针指在如图乙所示位置,电压表量程是,分度值是,电压表示数是;
将实验数据描绘成图像,如图丙所示。由图像可知,,电源电压是,根据串联电路电流处处相等和串联电路中总电压等于各分电压之和,可以列式,,
解得,,即实验过程中选用的滑动变阻器的阻值不会小于,
若实际选用的滑动变阻器的最大阻值为,为了能够顺利完成实验,设小航在该实验中控制定值电阻两端的电压为则可以列式,,解得,即小航在该实验中控制定值电阻两端的电压应不低于;
由图像可知,,分析图像可以得出实验结论:在电压一定的条件下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
6.【答案】;最左端

端;
【解析】【分析】
本题是“伏安法测量电阻”的实验,考查了注意事项、电流表的读数及电阻的计算,还考查了特殊方法测电阻。伏安法测电阻综合性较强,涉及欧姆定律的应用和电流表、电压表、滑动变阻器的使用,这些都是常考的问题,要掌握好。
实验原理是;为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大值;
由图乙知根据电流表的量程确定分度值读数;由求电阻大小;
闭合开关,将滑片滑倒端,两电阻并联;将滑片滑倒端,被短路,只有工作,根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值。
【解答】
测电阻的实验原理是;
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大值的最左端;
由图乙知,电流表的量程为,分度值为,所以当电压表示数为时电流表的示数;
由可得:

闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到端,记录电流表示数为,
闭合开关,将滑动变阻器的滑片滑片移到端,记录电流表示数,
在中,两电阻并联,电流表测电路的总电流,在中,被短路,只有工作;
由欧姆定律,所以电源电压:,
两步骤中,两端电压均等于电源电压,阻值不变,所以通过的电流均为,
根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流:

并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:

所以待测电阻:

故答案为:;最左端;
;;
端;。
7.【答案】


多次测量求平均值

【解析】滑动变阻器在实验开始时应该接入最大阻值以保护电路防止短路,说明移动到端.
电阻短路时,电压表被短路,示数为,而电流表示数不为,故A符合题意;电阻断路时,电压表串联进电路中,电流表示数应该为,故B不符合题意;滑动变阻器短路时,电流表和电压表都正常有示数,故C不符合题意.故选A.
由图可知,电压表选择量程,示数为,电流表选择量程,示数为,根据可以得出定值电阻的阻值为
多次测量求平均值得到电阻能够有效地减小实验误差.
保持滑动变阻器的滑片位置不变,开关接通时,电压表测得和的电压为,开关接通时,电压表测得的电压为,可以根据得通过的电流为,通过的电流为,两个电阻和串联,电流相等,即,所以可以得出,故的阻值为.

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