2020年中考物理 考點總動員 考點21 歐姆定律(含解析)
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1、 考點21 歐姆定律 【知識回顧】 考點一、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,說明電流的大小與導體兩端的電壓有關(guān);由于導體的電阻對電流有阻礙作用,所以,電流的大小與導體電阻有關(guān)。 2.為了研究通過導體的電流跟電壓的關(guān)系,我們應(yīng)控制電阻一定,通過在電路中串聯(lián)一個變阻器來調(diào)節(jié)導體兩端的電壓,通過實驗可以得出結(jié)論:電阻一定時,通過導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。 3.為了研究通過導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,通過換用不同的電阻來改變電阻,通過實驗可以得出結(jié)論:電壓一定時,通過導體的電流跟導體的電阻成反比。 考點二、歐姆定律 1.歐
2、姆定律:導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。 2.公式:,其中:U為電源電壓,單位為伏(V);I為通過導體的電流,單位為安(A);R為導體的電阻,單位為歐(Ω)。 注意:應(yīng)用歐姆定律的公式進行計算時,一定要統(tǒng)一到國際制單位后再進行計算。歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性,即I,U,R是對同一段導體、同一時刻而言的。 3.公式變形:,。 應(yīng)用歐姆定律公式以及兩個變形式進行解題時,只要知道I、U、R三個量中的兩個,就可以求出第三個未知物理量。在計算和理解問題的過程中千萬注意,物理量的計算不同于數(shù)學上的計算,必須用對應(yīng)的物理量單位才有意義,避免將物理問題數(shù)學化,應(yīng)理解每
3、個量的物理意義。 (1)歐姆定律公式,表示加在導體兩端的電壓增大幾倍,導體中的電流就隨著增大幾倍。當導體兩端的電壓保持不變時,導體的電阻增大幾倍,導體中的電流就減為原來的幾分之一。 (2)導出式U=IR表示導體兩端的電壓等于通過它的電流與其電阻的乘積。 (3)導出式表示導體的電阻在數(shù)值上等于加在導體兩端的電壓與其通過的電流的比值;由于同一導體的電阻一定(導體本身的性質(zhì)),因此不能說成“導體的電阻與它兩端的電壓成正比,與通過它的電流成反比”。 4.運用歐姆定律公式解題技巧:解題時,為了便于分析問題,應(yīng)先根據(jù)題意,畫出電路圖,并在圖中標明已知物理量的符號、數(shù)值及未知物理量的符號,公式中的三
4、個物理量的單位均使用國際(制)單位。 考點三、電阻測量 1.伏安法測導體電阻 (1)實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測出待測電阻兩端的電壓和通過它的電流,就可以求得這段導體的電阻;此法叫“伏安法”。 (2)實驗器材:電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、導線若干。 (3)實驗電路:如圖所示。 (4)實驗步驟:①按實驗原理圖正確連接實驗電路;②電路經(jīng)檢查無誤后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片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),每次對應(yīng)的數(shù)值為I1、I2、I3,分別填入設(shè)計的表格中;③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出
5、每次對應(yīng)的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R=(R1+R2+R3)/3。 (5)滑動變阻器的作用:①保護電路;②改變導體兩端的電壓,使其成倍數(shù)地增加;③多次測量求平均值。 2.伏安法測小燈泡電阻(此是考試重點) (1)實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測出待測小燈泡兩端的電壓和通過它的電流,就可以求得小燈泡的電阻。 (2)實驗器材:電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測小燈泡、導線若干。 (3)實驗電路:如圖所示。 (4)實驗步驟:①按實驗原理圖正確連接實驗電路;②電路經(jīng)檢查無誤后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P的位置,使小燈泡兩端的電壓分別
6、為U1、U2、U3,觀察電流表的示數(shù),每次對應(yīng)的數(shù)值為I1、I2、I3,分別填入設(shè)計的表格中。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 實驗序號 U/V I/A R/Ω 1 2 3 待測小燈泡電阻 R=(R1+R2+R3)/3= (6)注意事項: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:按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規(guī)則,將它們正確地連入電路,在連接
7、的過程中,開關(guān)要斷開;③進行實驗時:閉合開關(guān)前,要把滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處,是電路中的電流最小,以保證電路中燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全;④將每次測量的結(jié)果和小燈泡的發(fā)光情況記錄下來,以便最后分析和總結(jié);⑤分析處理數(shù)據(jù),對于測得的各組電流和電壓值,計算出相應(yīng)的電阻,然后比較,找出規(guī)律。 考點四、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個相同電阻R串聯(lián)時的總電阻為:R串=nR。 2.電阻的并聯(lián) (1)并聯(lián)電阻的總
8、電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。 (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個相同電阻R0串聯(lián)時的總電阻為:。 (4)兩個電阻R1和R2并聯(lián)時的表達式為:R總=。 3.串并聯(lián)電阻的比較 分類 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電路圖 電流 特點 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 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 串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和; 若有n個相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為; 把幾個導體串聯(lián)
9、起來相當于增大了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯(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; 若只有兩個電阻R1和R2并聯(lián),則總電阻R總=; 若有n個相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為; 把幾個電阻并聯(lián)起來相當于增加了導體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個并聯(lián)分電阻都小。 分配 特點 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(…) 4.歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用 (1)串聯(lián)電路:當串聯(lián)電路中一個電阻改變時,電路中電流及另一個電阻電壓也隨之變化。 (2)當并聯(lián)電路一個支路的電阻改變
10、時,這個支路電流也會改變干路電流也會變化;但另一個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。 【考點梳理】 考點一、電流與電壓和電阻的關(guān)系 本章是本書重點內(nèi)容,每節(jié)都是重點,在中考中涉及到本章內(nèi)容的考題所占比例高、考題形式多樣、難度高,是每年中考中必考的內(nèi)容,所以應(yīng)該引起教師和考生注意,并下功夫做好本章復習。本考點研究的是電路中電流與電壓和電阻關(guān)系,是下一節(jié)歐姆定律的前奏,也是接觸電磁學最重要的規(guī)律—歐姆定律的開始;本節(jié)涉及到的主要內(nèi)容就是實驗探究問題,通過實驗探究活動,初步了解電路中電流大小受哪些因素影響,也就是電路中電流與電壓和電阻之間的關(guān)系。同時也是
11、掌握實驗探究活動,科學實驗方法和手段的必考內(nèi)容。 縱觀各地中考考綱和近三年考卷,對本考點內(nèi)容的考查在中考試卷中仍會出現(xiàn),主要考查題型有選擇題和實驗探究題兩種類型??疾榉绞匠R姷挠袑τ绊戨娐分须娏鞔笮〉囊蛩氐目疾?,對電壓影響電路電流的考查,對電阻影響電路電流的考查,電壓、電阻對電路中電流影響的實驗探究;有的也經(jīng)常和其他相關(guān)知識點結(jié)合。 考點二、歐姆定律 歐姆定律的地位和其重要性不言而喻,在電磁學內(nèi)容中,涉及到歐姆定律的考題無論從分值上,還是考題上,都會占有很大比例。從考題難易看,易、中、難都有出現(xiàn),考查學生對歐姆定律的理解試題較易;考查歐姆定律的應(yīng)用和有關(guān)計算一般為中等難度;考查利用歐姆定
12、律解決實際問題的壓軸題,一般較難。從考題形式上看,主要分為選擇題、填空題和應(yīng)用題三個大類,無論那種題型,都涉及到利用歐姆定律的計算問題;所以,本節(jié)知識點主要是歐姆定律的應(yīng)用和利用歐姆定律計算。 縱觀各地中考考綱和近三年考卷,對本節(jié)內(nèi)容的考查在中考試卷中肯定會出現(xiàn),并且所占分值較高。主要考查題型有選擇題、填空題和綜合計算題三個類型??疾榉绞匠R姷挠袣W姆定律的理解、歐姆定律的應(yīng)用、利用歐姆定律進行計算等。在壓軸題中,歐姆定律與其他知識點結(jié)合(如電功率、電熱等)屬于常考熱點,更應(yīng)引起注意。 考點三、電阻測量 電阻測量屬于實驗探究類內(nèi)容,主要是利用伏安法對電阻進行測量。電阻測量是電學實驗類試題中
13、的重點,也是考題出現(xiàn)概率極高的實驗探究題,所以,讓學生理解電阻測量的基本知識、測量方法和手段、電阻測量中應(yīng)注意的問題(如:伏安法測電阻的電路連接、電路連接常見問題與注意事項、如何完善測電阻的電路等)。電阻測量在中考試卷中,一般分值比例較高;從考題難易看,只要學生掌握了電阻測量的電路、方法、技巧和常見問題,一般都會很好的解答。 縱觀各地中考考綱和近三年考卷,對本節(jié)內(nèi)容的考查在中考試卷中出現(xiàn)概率很高,并且所占分值較高。查考方式主要是通過對伏安法測電阻的電路連接、電路連接常見問題與注意事項、如何完善測電阻的電路問題進行分析和判斷等。 考點四、歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用 歐姆定律在串并聯(lián)電路中
14、應(yīng)用屬于歐姆定律的深化,是歐姆定律應(yīng)用的典型內(nèi)容,同時也是歐姆定律應(yīng)用的常見問題。把此問題單作為一節(jié)內(nèi)容來講,也可以看出此知識點的重要性。在中考試卷中,幾乎所有電學考題都會涉及到串并聯(lián)電路問題,歐姆定律在其中的應(yīng)用也就顯得尤為重要。 縱觀各地中考考綱和近三年考卷,對本節(jié)內(nèi)容的考查在中考試卷中還會出現(xiàn),但不會是為了考查此單一知識點,肯定會和其他知識點結(jié)合或幾個知識點一起組成考題,考查學生的綜合應(yīng)用能力。查考方式主要是選擇題、填空題和計算題三個類型,難易、問題角度也會延續(xù)以往方式。 考點一、電流與電壓和電阻的關(guān)系 【典例一】(2019·益陽)如圖所示,電源電壓不變,R0為定值電阻,R為滑
15、動變阻器,當滑片P向右移動時,電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是( )。 A.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)減小; B.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)增大; C.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大; D.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小 【答案】A。 【解析】由電路圖可知,定值電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當滑片P向右移動時,接入電路中的電阻變大,電路的總電阻變大, 由可知,電路中的電流減小,即電流表的示數(shù)減小,故BD錯誤; 由U=IR可知,R0兩端的電壓減小,即電壓表的示數(shù)減小,故A正確、C錯誤。故選A。 【舉一反三】 1.(2018·黔南
16、)在探究“電壓一定時,電流跟電阻的關(guān)系”的實驗中,設(shè)計的電路如圖甲所示。 (1)請根據(jù)圖甲電路圖用筆畫線代替導線,將圖乙所示實物連接成完整電路(導線不允許交叉)。 (2)連接好電路,發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù),移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,造成這一現(xiàn)象的原因可能是 。 (3)排除電路故障后進行實驗,多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電壓示數(shù)保持不變。若電壓表示數(shù)偏小,則應(yīng)將滑動變阻器向 ?。ㄟx填“左”或“右”)滑動實驗數(shù)據(jù)記錄如表,其中第5次實驗電流表示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為 A。 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 電阻R/Ω 5
17、10 15 20 25 電流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 (4)分析實驗數(shù)據(jù)可得實驗結(jié)論是: 。 【答案】(1)如圖;(2)電阻斷路;(3)右;0.12;(4)電阻的電壓一定時,通過定值電阻的電流與電阻值成反比。 【解析】(1)根據(jù)圖甲,將電壓表與電阻并聯(lián),如下所示: (2)經(jīng)分析,連接好電路,發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù),移動滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,造成這一現(xiàn)象的原因可能是電阻斷路; (3)若電壓表示數(shù)偏小,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,即變阻器分得的電壓過大,由分壓
18、原理,變阻器連入電路中的電阻過大,故應(yīng)將滑動變阻器向右滑動,以減小變阻器連入電路中的電阻大小,從而增大電壓表示數(shù); 其中第5次實驗電流表示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,其讀數(shù)為0.12A; (4)橫向分析表中數(shù)據(jù),電阻為原來的幾倍,通過的電流為原來的幾分之一,故得出的結(jié)論是:電阻的電壓一定時,通過定值電阻的電流與電阻值成反比。 故答案為:(1)如上;(2)電阻斷路;(3)右;0.12;(4)電阻的電壓一定時,通過定值電阻的電流與電阻值成反比。 2.(2019·武威)小欣利用實驗探究“電流跟電阻的關(guān)系”。已知電源電壓為6V且保持不變,實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、1
19、0Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 (1)請根據(jù)圖甲所示的電路圖將圖乙所示的實物電路連接完整(導線不允許交叉); (2)小欣把5Ω定值電阻接入電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)而電壓表有示數(shù),則電路中的故障可能是______。 A.電阻R處短路 B.電阻R處斷路 C.滑動變阻器處斷路 (3)排除故障后進行實驗。實驗中多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖象。 由圖象可以得出結(jié)論:電壓一定時,______; (4)將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻后,閉合開關(guān),為了保持電壓表的示數(shù)為_____
20、_V不變,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P向______(選填“A”或“B”)移動,記錄此時各表的示數(shù)。 【答案】B;電流與電阻成反比;2.5;A。 【解析】(1)變阻器按一上一下接入電路中,由圖知,電阻兩端的電壓始終保持: UV=IR=0.1A×25Ω=----=0.5A×5Ω=2.5V-----①,故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),如下所示: (2)小欣把5Ω定值電阻接入電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)而電壓表有示數(shù),則電路中的故障可能是電阻R處斷路,選B; (3)由①知,電流與電阻之積為一定值,由圖象可以得出結(jié)論:電壓一定時,電流與電阻成反比; (4)根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值
21、電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實驗中應(yīng)控制電壓不變,應(yīng)保持電阻兩端的電壓為2.5V不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向A端移動,記錄此時各表的示數(shù)。 故答案為:(1)如上所示;(2)B;(3)電流與電阻成反比;(4)2.5;A。 3.(2019·濰坊)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗中,某小組利用電阻箱等連接了如圖甲所示的實物電路(電源電壓恒為6V)。 序號 電壓(V) 電阻(Ω) 電流(A) 1 4 10 0.4 2 20 (1)用
22、筆畫線代替導線將圖甲中電路連接完整(要求滑動變阻器滑片向B端滑動時接入電路的阻值變大); (2)將第一次實驗得到的數(shù)據(jù)填入表格,然后將電阻箱接入電路的阻值由10Ω調(diào)至20Ω,滑動變阻器的滑片向______(選填“A”或“B”)端移動,直到______為止,此時電流表指針位置如圖乙所示,其示數(shù)為______A; (3)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論:電流與電阻成反比。 請對上述探究寫出一條改進性建議______。 (4)再次改變電阻箱阻值,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器都不能達到實驗要求,若電路無故障,則引起這種情況的原因可能是_____。 【答案】(1)電路連接如上圖所示;(2)B;電壓表的示
23、數(shù)為4V;0.2;(3)進行多次實驗(或結(jié)論中添加“電壓一定”的前提)(4)電阻箱的阻值調(diào)得太大(或滑動變阻器R的阻值太小)。 【解析】(1)由于電源電壓為6V,所以電壓表的量程選擇0~15V,然后并聯(lián)到定值電阻兩端,注意正、負接線柱不要接反;滑動變阻器滑片向B端滑動時接入電路的阻值變大,接滑動變阻器下面的A接線柱即可,如圖所示: (2)實驗中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變,將電阻箱接入電路的阻值由10Ω調(diào)至20Ω后,電阻兩端的電壓會變大,因此應(yīng)當減小電路中電流,滑片應(yīng)向右端(B端)移動,直到電壓表示數(shù)為4V;電流表使用的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,此時電流表的示數(shù)為0.2A。
24、 (3)因為實驗次數(shù)太少,存在很大的偶然性,應(yīng)該多次測量才能得出普遍規(guī)律;在得出實驗結(jié)論時,需要加上“電壓一定”的條件。 (4)電源電壓為6V,電阻與滑動變阻器串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點,當電阻電壓為4V時,滑動變阻器兩端的電壓應(yīng)為2V,根據(jù)分壓原理,則滑動變阻器的阻值為待測電阻的2倍,才能達到要求,所以電阻兩端電壓達不到4V,是因為滑動變阻器R的阻值太小造成的或電阻箱的阻值調(diào)的過大。 故答案是:(1)電路連接如上圖所示;(2)B;電壓表的示數(shù)為4V;0.2;(3)進行多次實驗(或結(jié)論中添加“電壓一定”的前提)(4)電阻箱的阻值調(diào)得太大(或滑動變阻器R的阻值太?。?。 考點二、歐姆定律
25、 【典例二】(2019·邵陽)如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,已知R1=3R2,當S和S1閉合、S2斷開時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U1和I1;當S1斷開、S和S2閉合時,電壓表和電流表的示數(shù)分別為U2和I2,則U1:U2、I1:I2分別是( )。 A.1:1、4:3 B.1:2、1:3 C.1:1、1:4 D.1:4、1:1 【答案】A。 【解析】當S1閉合、S2斷開時,等效電路圖如圖1所示;當S1斷開、S2閉合時,等效電路圖如圖2所示。 電源的電壓不變,且兩種情況下電壓表測電源的電壓, 所以兩次電壓表的示數(shù)不變,即U1:U2=1:1;
26、 兩電阻并聯(lián),I1,I2 則I1:I2═4:3。故選A。 【舉一反三】 1.(2019·達州)如圖甲所示,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω,電壓表的量程為0~15V.電壓表的示數(shù)與滑動變阻器R2的關(guān)系如圖乙所示。則下列結(jié)果正確的是( )。 A.電源電壓為20V; B.R1的阻值為5Ω; C.為了保證電壓表不被燒壞,滑動變阻器的阻值變化范圍為4~30Ω; D.開關(guān)S閉合后電路消耗的最小功率為14.4W 【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓。 (1)由圖乙可知,當R2=10Ω時U1=12V,當R2′=20Ω時U1′=
27、8V, 因串聯(lián)電路中各處的電流相等, 所以,電路中的電流分別為:I==,I′==, 因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且電源電壓保持不變, 所以,電源的電壓:U=I(R1+R2)=I′(R1+R2′),即(R1+10Ω)=(R1+20Ω), 解得:R1=10Ω,故B錯誤; 電源的電壓U=I(R1+R2)=×(10Ω+10Ω)=24V,故A錯誤; (2)當電壓表的示數(shù)U1″=15V時,電路中的電流最大,滑動變阻器接入電路中的電阻最小, 此時電路中的電流:I大===1.5A, 此時滑動變阻器兩端的電壓:U2?。経﹣U1″=24V﹣15V=9V, 則滑動變阻器接入電路中的最小阻
28、值:R2?。剑剑?Ω, 當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小, 所以,滑動變阻器接入電路中的阻值范圍為6Ω~30Ω,故C錯誤; (3)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,電路消耗的功率最小, 則P?。剑剑?4.4W,故D正確。故選D。 2.(2019·貴港)如圖16甲所示,電源電壓保持不變,R1是定值電阻,小燈泡L的額定電壓是6V且燈絲電阻不隨溫度變化。當閉合開關(guān)S1、S3,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動變阻器R2的滑片,使電壓表示數(shù)從1V變?yōu)?V的過程中,電路總功率變化了3.6W,其中電壓表示數(shù)為3V時,電流表示數(shù)為0.3A;滑動變阻器R
29、2的電功率P2與電壓表示數(shù)U1的關(guān)系如圖16乙所示,滑動變阻器R2的滑片在a點、b點時,對應(yīng)電壓表示數(shù)為Ua、Ub,且Ub=8Ua。求: (1)定值電阻R1的阻值。 (2)電源電壓。 (3)滑動變阻器R2的滑片從a點滑到b點過程中,R2接入電路的阻值范圍。 (4)當閉合開關(guān)S1、S2,斷開開關(guān)S3,滑動變阻器R2的滑片在中點時,小燈泡L恰好正常發(fā)光,其電功率為PL;當滑動變阻器的滑片在阻值最大處時,小燈泡L的電功率為P’L。則PL與P’L之比是多少? 【解析】(1)由圖16甲知,當閉合開關(guān)S1、S3,斷開開關(guān)S2時,R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端電壓 由U1=3V,I1=0
30、.3A,根據(jù)得R1的阻值為: (2)使電壓表示數(shù)從1V變?yōu)?V的過程中,電路的總功率是增加的,設(shè)增加的功率為 當電壓表示數(shù)為1V時,電路中的電流為, 當電壓表示數(shù)為3V時,電路中的電流為, 設(shè)電源電壓為U,在電壓表兩次示數(shù)下,電路的總功率有如下關(guān)系: ,即有,解得電源電壓為U=18V; (3)由圖乙知,當滑動變阻器R2的滑片在a點時,滑動變阻器消耗的功率等于在b點時的功率 則有,又,R1=10Ω,U=18V, 解得Ua=2V、Ub=16V; R2的滑片在a點時,電路中的電流為, 則此時滑動變阻器接入阻值為, R2的滑片在b點時,電路中的電流為, 則此時滑動變阻器接入阻值
31、為, 所以R2接入電路的阻值范圍為1.25Ω~80Ω; (4)當閉合開關(guān)S1、S2,斷開開關(guān)S3時,電路是小燈泡L和滑動變阻器R2串聯(lián), 設(shè)小燈泡正常發(fā)光的電壓為UL=6V,電阻為RL,設(shè)滑動變阻器的最大阻值為R, R2的滑片在中點時,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用有: ① 當滑動變阻器的滑片在阻值最大處時,設(shè)燈泡兩端的電壓為,有: ② 聯(lián)解①②得, 根據(jù)得:,, 則。 3.(2019·瀘州)如圖為一種測量環(huán)境濕度儀器的簡化工作原理圖。電源電壓恒為6V,定值電阻 R為l5Ω,R0為濕敏電阻,其阻值隨環(huán)境濕度的增加而減小,阻值范圍為10Ω~20Ω,電壓表量程為0~3V,電流
32、表量程為0~0.6A.閉合開關(guān)S,當環(huán)境的濕度增加時,在保證兩電表安全的情況下,下列說法中正確的是( )。 A.電流表示數(shù)變大,兩端的電壓變大;B.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變; C.通過的最大電流為; D.在電路中的最小電阻值為 【答案】BC。 【解析】由電路圖可知,R0與R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流。 A.當環(huán)境的濕度增加時,因R0隨環(huán)境濕度的增加而減小,根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點,R0兩端電壓U0會變小,故A錯誤; B.由圖可知,電壓表測R兩端電壓,電流表測R電流,由R=可知,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值等于R的阻值,則電壓表示數(shù)與電流
33、表示數(shù)的比值不變,故B正確; C.當R0=10Ω時,電路中的總電阻最小,電路中的電流最大,即經(jīng)過R0的電流最大,串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,電路中的最大電流:I大===0.24A,故C正確; D.根據(jù)C選項的分析計算,R0在電路中的最小電阻值10Ω,此時電流表和電壓表都不會超過量程,故D錯誤;故選BC。 考點三、電阻測量 【典例三】(2019·益陽)測電阻Rx的電路如圖甲所示,電源電壓恒定,R0為定值電阻,部分實驗步驟如下: (1)開關(guān)閉合前,滑動變阻器R的滑片P應(yīng)該移到______(選填“A”或“B”)端; (2)連接好電路,閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,某次電流表A
34、2的示數(shù)如圖乙所示,A2讀數(shù)為______A。 (3)若測得電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則Rx=______(用題中字母表示); (4)多次移動滑動變阻器的滑片P,記錄每次實驗中電流表A1、A2的示數(shù),得到了如圖丙所示的I1-I2圖象。若R0=20Ω,由圖象求得被測電阻的阻值Rx=______Ω。 【答案】(1)B;(2)0.34;(3);(4)10。 【解析】(1)開關(guān)閉合前,滑動變阻器R的滑片P應(yīng)該移到阻值最大處的 B端; (2)連接好電路,閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片P,某次電流表A2的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,A2讀數(shù)為0.34
35、A。 (3)電流表A1測待測電阻的電流,電流表A2測干路電流,若測得電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,定值電阻的電流為:I0=I2-I1,由歐姆定律,電源電壓為: U=I0R0=(I2-I1)×R0,由歐姆定律,則; (4)多次移動滑動變阻器的滑片P,記錄每次實驗中電流表A1、A2的示數(shù),得到了如圖丙所示的I1-I2圖象,由圖知這個圖象為過原點的直線,故為正比例函數(shù),由圖知,當I2=0.6A時,I1=0.4A,故I2=1.5I1; 通過R0的電流為:I0=I2-I1=1.5I1-I1=0.5I1, 根據(jù)U=IR,在電壓不變時,電流與電阻成反比,故
36、Rx=0.5R0=0.5×20Ω=10Ω。 故答案為:(1)B;(2)0.34;(3);(4)10。 【舉一反三】 1.(2019·岳陽)利用圖甲測小燈泡的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V,電源電壓恒定不變。 (1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于______端(填“A”或“B”),目的是保護電路。 (2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,則接下來合理的操作是______(填字母代號)。 A.斷開開關(guān),更換小燈泡 B.移動滑動變阻器,觀察小燈泡是否發(fā)光 (3)當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙,則小燈泡正常發(fā)光時的電流為______A,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為______
37、Ω(計算結(jié)果保留一位小數(shù))。 (4)某同學根據(jù)記錄的部分實驗數(shù)據(jù),計算出小燈泡的電阻,發(fā)現(xiàn)有一組測量數(shù)據(jù)存在錯誤。請指出錯誤數(shù)據(jù)的序號并說明判斷依據(jù)______。 序號 1 2 3 4 U/V 0.1 1.3 2.1 3.0 I/A 0.05 0.11 0.26 0.3 R/Ω 2 11.8 8.1 10 【答案】(1)B;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,燈的電阻隨溫度的升高而變大。 【解析】(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片p置于阻值最大處的B端,目的是保護電路。 (2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,則接下來合理的操作是移動滑
38、動變阻器,觀察小燈泡是否發(fā)光 ,選B; (3)當小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖乙,電流表選用小量程,分度值為0.02A,則小燈泡正常發(fā)光時的電流為0.28A,由歐姆定律,小燈泡正常發(fā)光時的電阻為:; (4)燈的電阻隨溫度的升高而變大,但表中第2組數(shù)據(jù)明顯違反這個特點,故是錯誤的。 故答案為:(1)B;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,燈的電阻隨溫度的升高而變大。 2.(2019·瀘州)程新同學設(shè)計了如圖甲所示的電路來測量電源電壓U和未知電阻Rx的阻值。已知定值電阻的阻值為R0、電源兩端電壓保持不變。請完成下列問題: (1)根據(jù)甲中電路圖,用黑色簽字筆畫線代替導線,將乙中的
39、實物圖補充完整。 (2)電路正確連接后,當開關(guān)S、S1閉合,S2斷開時,電流表示數(shù)為I1;則電源的電壓U=______。 (3)當開關(guān)S、S2閉合,S1斷開時,電流表示數(shù)為I2;則待測電阻Rx=______。 (4)不改變甲圖所示的電路,若開關(guān)S1始終處于斷開狀態(tài),僅對開關(guān)S、S2進行操作______(選填“仍能”或“不能”)測量電源電壓和未知電阻Rx的阻值。 【答案】I1R0;;仍能。 【解析】(1)根據(jù)甲圖,將S2的右接線柱與電流表負接線柱連接起來,如下所示: (2)電路正確連接后,當開關(guān)S、S1閉合,S2斷開時,兩電阻并聯(lián),電流表測定值電阻的電流,由歐姆定律,電流表示
40、數(shù)為I1,則電源的電壓U=I1R0; (3)當開關(guān)S、S2閉合,S1斷開時,兩電阻并聯(lián),電流表測干路電流,由并聯(lián)電路各支路互不影響,通過待測電阻的電流為:I0=I2-I1,由歐姆定律,則待測電阻:Rx==。 (4)不改變甲圖所示的電路,若開關(guān)S1始終處于斷開狀態(tài),只閉合S,電流表測通過定值電阻的電流,由歐姆定律可得出電源電壓; 開關(guān)S、S2閉合,電流表測干路,根據(jù)并聯(lián)電路各支路不影響,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,可求出通過待測電阻的電流,由歐姆定律可求出未知電阻Rx的阻值。 故答案為:(1)如上;(2)I1R0;(3);(4)仍能。 3.(2019·蘇州)小明要測量定值電阻Rx的阻值(約十
41、幾歐)現(xiàn)有器材:電源(6V)、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關(guān)各一個,導線若干。 (1)他設(shè)計并連接了如圖甲所示電路。請用筆畫線代替導線,將該電路連接完整; (2)電路連好后,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器滑片移至最______端閉合開關(guān),移動滑片到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時Rx兩端的電壓為______V。 (3)當小明準備讀取電流表示數(shù)時,發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)突然都變?yōu)?.他用一條導線檢查電路故障,當將該導線兩端分別接到a、d接線柱上,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)仍為0;當將該導線兩端分別接到c、f接線柱上,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表示數(shù)仍為0;則由此可以判斷故障是:______;
42、 (4)排除故障后繼續(xù)實驗,卻不慎將電流表損壞。小明發(fā)現(xiàn)桌上有一根標有長度刻度、總長為20.0cm、總阻值為10Ω的均勻電阻絲,還有一根帶有鱷魚夾的導線(如圖丙所示)。查閱資料了解到,均勻電阻絲阻值與長度成正比,經(jīng)過思考,重新設(shè)計了如圖丁所示的電路(AB為電阻絲,C為鱷魚夾),繼續(xù)進行實驗。 ①根據(jù)已知條件判斷,電壓表量程應(yīng)選用______V; ②按照圖丁所示電路連接好器材,多次實驗測得數(shù)據(jù)如下表所示 次數(shù) 1 2 3 AC長度(cm) 4.0 14.0 20.0 電壓表示數(shù)(V) 0.8 2.0 2.4 求出第1次實驗時電路中的電流I1=______A;利用表中
43、所有數(shù)據(jù)求出待測電阻Rx=______Q。 【答案】左;1.2;cd間斷路;0-3;0.4;14。 【解析】(1)變阻器按一下一上連入電路中,如下所示: (2)電路連好后,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器滑片移至阻值最大處,即最左端,閉合開關(guān),移動滑片到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用小量程,分度值為0.1V,此時Rx兩端的電壓為 1.2V; (3)當小明準備讀取電流表示數(shù)時,發(fā)現(xiàn)兩電表示數(shù)突然都變?yōu)?,說明電路斷路,他用一條導線檢查電路故障,當將該導線兩端分別接到a、d接線柱上,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),則說明電流表、變阻器、開關(guān)和電源之間是通路;當將該導線兩端分別接到c、f接線柱上
44、,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),說明電源、待測電阻是連通的,電流表示數(shù)仍為0,則由此可以判斷故障是:cd間斷路; (4)①根據(jù)表中電壓大小,電壓表量程應(yīng)選用0-3 V; ②AC電阻絲與待測電阻串聯(lián),電壓表則AC的電壓,電流表測電路中的電流, AC部分的電阻:RAC=×10Ω=2Ω, 由歐姆定律,第1次實驗時電路中的電流:I1===0.4A, 根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律,待測電阻:RX1===13Ω; 第2次測量,RAC=×10Ω=7Ω, 由歐姆定律,第2次實驗時電路中的電流:I2==, 根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和歐姆定律,待測電阻:RX2===14Ω; 同理,RX3=15Ω; 為減
45、小誤差,取平均值作為測量結(jié)果:R測==14Ω。 故答案為:(1)如上所示;(2)左;(3)cd間斷路;(4)①0-3V;②0.4;14。 考點四、歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用 【典例四】(2019·菏澤)如圖所示電路(電源電壓保持不變),閉合開關(guān)S,當滑動變阻器的滑片向右端移動時,下列說法正確的是( )。 A.電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變大 B.電壓表示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小 C.電壓表示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小 D.電壓表示數(shù)變大,電阻R1的電功率變大 【答案】D。 【解析】由圖可知,滑動變阻器與定值電阻串聯(lián),當滑動變阻器的滑片向右移動時,滑動變阻器連入電路中的電阻變小
46、,電路總電阻減小,而電源電壓一定,由I=UR知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大;根據(jù)U=IR,電阻R1的電流增大,兩端的電壓也增大,根據(jù)p=UI知,電阻R1的電功率變大,可見,ABC錯、D正確。故選D。 【舉一反三】 1.(2019·遂寧)如圖所示電路,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P向右移動過程中( )。 A.電壓表V的示數(shù)不變;B.電流表A的示數(shù)變大; C.小燈泡的亮度變暗; D.電路的總功率變大 【答案】A。 【解析】由圖可知,閉合開關(guān),燈泡與滑動變阻器并聯(lián),電流表A測量電路總電流,電壓表測電源電壓,所以滑片移動電壓表的示數(shù)不變,故A正確;
47、當滑動變阻器的滑片P向右移動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)I=可知,滑動變阻器所在支路中的電流變小; 根據(jù)并聯(lián)電路的特點可知,各支路互不影響,所以滑片向右移動,小燈泡的電流和實際功率不變,則燈泡的亮度不變,故C錯誤; 根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知,總電流變小,即電流表A的示數(shù)變小,故B錯誤; 電源電壓保持不變,總電流變小,根據(jù)P=UI知,電路的總功率變小,故D錯誤。故選A。 2.(2018·婁底)甲圖是燈泡L和定值電阻R的I-U圖象,將L和R先后以乙圖和丙圖兩種方式連在同電源上,若乙圖中UL:UR=m,丙圖中,IL:IR=n,則下述正確的是( )。 A.m=
48、n B.m>n C.m 49、的量程為0~3V,定值電阻阻值5Ω,滑動變阻器R的最大阻值50Ω,閉合開關(guān)S,移動滑片P的過程中,下列說法正確的是( ?。?
A.若滑片P向左移,電流表的示數(shù)變??;
B.電壓表與電流表的比值不變;
C.滑動變阻器允許的調(diào)節(jié)范圍是2.5Ω~50Ω;
D.電流表的變化范圍是0.3A~0.6A
【答案】D。
【解析】由電路圖可知,定值電阻R與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
(1)若滑片P向左移動,接入電路中的電流變小,電路中的總電阻變小,
由I=可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大,故A錯誤;
(2)由R=可知,電壓表與電流表的示數(shù)比值等 50、于滑動變阻器接入電路中電阻,
則滑片移動時,滑動變阻器接入電路中的電阻發(fā)生變化,電壓表與電流表的示數(shù)比值變化,故B錯誤;
(3)當電流表的示數(shù)I大=0.6A時,滑動變阻器接入電路中的電阻最小,定值電阻的功率最大,此時電路中的總電阻:R總===7.5Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,滑動變阻器接入電路中的最小阻值:R滑小=R總﹣R=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω,
定值電阻消耗的最大功率:PR大=I大2R=(0.6A)2×5Ω=1.8W;
當電壓表的示數(shù)U滑=3V時,電路中的電流最小,滑動變阻器接入電路中的電阻最大,定值電阻的電功率最小,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 51、
所以,R兩端的電壓:UR=U﹣U滑=4.5V﹣3V=1.5V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流:I小===0.3A,
故電流表的變化范圍是0.3A~0.6A。
滑動變阻器接入電路中的最大阻值:R滑大===10Ω,
則滑動變阻器的阻值變化范圍為2.5Ω~10Ω,故C錯誤,D正確;故選D。
一、 選擇題
1.(2018·遵義)如圖甲所示,R2為電阻箱調(diào)節(jié)R2時電流表示數(shù)I隨之變化。如圖乙所示是電阻箱阻值R2與電流表示數(shù)的倒數(shù)的圖象。則定值電阻R1與電源電壓U的大小分別為(?。?。
A.5Ω 30V B.5Ω 2.5V C.10Ω 20V D 52、.10Ω 10V
【答案】B。
【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流,
由圖乙可知,當R2=0Ω時, =2A﹣1,則電路中的電流I1=0.5A,
此時只有R1接入電路,則由I=可得,電源的電壓:U=I1R1=0.5A×R1,﹣﹣﹣﹣①
當R2=10Ω時, =6A﹣1,則電路中的電流I2=A,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電源的電壓:U=I2(R1+R2)=A×(R1+10Ω),﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因電源的電壓不變,所以,0.5A×R1=A×(R1+10Ω),
解得:R1=5Ω,電源的電壓U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V。故選B。
53、
2.(2019·達州)如圖甲所示,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,滑動變阻器R2的最大阻值為30Ω,電壓表的量程為0~15V。電壓表的示數(shù)與滑動變阻器R2的關(guān)系如圖乙所示。則下列結(jié)果正確的是( )。
A.電源電壓為20V;
B.R1的阻值為5Ω;
C.為了保證電壓表不被燒壞,滑動變阻器的阻值變化范圍為4~30Ω;
D.開關(guān)S閉合后電路消耗的最小功率為14.4W
【答案】D。
【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓。
(1)由圖乙可知,當R2=10Ω時U1=12V,當R2′=20Ω時U1′=8V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,電路中的電流 54、分別為:I==,I′==,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且電源電壓保持不變,
所以,電源的電壓:U=I(R1+R2)=I′(R1+R2′),即(R1+10Ω)=(R1+20Ω),
解得:R1=10Ω,故B錯誤;
電源的電壓U=I(R1+R2)=×(10Ω+10Ω)=24V,故A錯誤;
(2)當電壓表的示數(shù)U1″=15V時,電路中的電流最大,滑動變阻器接入電路中的電阻最小,
此時電路中的電流:I大===1.5A,
此時滑動變阻器兩端的電壓:U2?。経﹣U1″=24V﹣15V=9V,
則滑動變阻器接入電路中的最小阻值:R2?。剑剑?Ω,
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時 55、,電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小,
所以,滑動變阻器接入電路中的阻值范圍為6Ω~30Ω,故C錯誤;
(3)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,電路消耗的功率最小,
則P小===14.4W,故D正確。故選D。
3.(2019·貴港市覃塘區(qū)中考一模)小陽利用一塊電壓表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的阻值。他選擇了滿足實驗要求的器材,連接了如圖所示的實驗電路后進行了如下操作:閉合開關(guān)S1和S2,讀出電壓表的示數(shù)為U1;閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,讀出電壓表的示數(shù)為U2.則用U1、U2和R0表示出待測電阻Rx的表達式為( ?。?
A. B.
C. D.
【答 56、案】C。
【解析】由電路圖可知,閉合開關(guān)S1和S2時,電路為R0的簡單電路,電壓表測電源的電壓,則U=U1;
閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2時,R0與Rx串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓,即U0=U2,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,Rx兩端的電壓:Ux=U﹣U0=U1﹣U2,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,電路中的電流:I==,即=,
解答:Rx=R0。故選C。
4.(2019·保定市蓮池區(qū)中考一模)如圖所示電路,電源電壓不變,R1和R3為定值電阻,R2為滑動變阻器。下列說法正確的是( ?。?
A.開關(guān)S閉合、S1和S2斷開,滑片P向右滑動,電流表A1示數(shù)變 57、小,電壓表V示數(shù)變小;
B.開關(guān)S、S1和S2閉合,滑片P稍稍向左滑動一小段,電流表A1示數(shù)變大,電流表A2示數(shù)變大,電壓表V示數(shù)不變;
C.開關(guān)S和S2閉合、S1斷開,滑片移到B端;再閉合S1,電壓表V和電流表A2示數(shù)的比值變大;
D.開關(guān)S閉合、S1和S2斷開,滑片P移到A端;再閉合S2,電路的總功率變大。
【答案】ABD。
【解析】(1)開關(guān)S閉合、S1和S2斷開時,R1、R2、R3串聯(lián),電壓表V測R1兩端的電壓,電流表A1測電路中的電流,
當滑片P向右滑動時,接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,
由I=可知,電路中的電流變小,即電流表A1示數(shù)變小,
由U=IR可知 58、,R1兩端的電壓變小,即電壓表V的示數(shù)變小,故A正確;
(2)開關(guān)S、S1和S2閉合時,R1、R2、R3并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測R1與R2支路的電流之和,電壓表測電源的電壓,
因電源電壓不變,
所以,滑片移動時,電壓表的示數(shù)不變,
因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,
所以,滑片移動時,通過R1、R3的電流不變,
滑片P稍稍向左滑動一小段時,接入電路中的電阻變小,
由I=可知,通過R2的電流變大,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,R1與R2支路的電流之和變大,干路電流變大,即電流表A1示數(shù)變大,電流表A2示數(shù)變大,故B正確;
(3)開關(guān)S和 59、S2閉合、S1斷開,滑片移到B端時,電路為R1的簡單電路,電壓表測電源的電壓,電流表A2測通過R1的電流;
再閉合S1時,R1、R2、R3并聯(lián),電流表A2測R1與R2支路的電流之和,電壓表測電源的電壓,
因電源電壓不變,
所以,閉合S1前后,電壓表的示數(shù)不變,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,電流表A2的示數(shù)變大,
則電壓表V和電流表A2示數(shù)的比值變小,故C錯誤;
(4)開關(guān)S閉合、S1和S2斷開,滑片P移到A端,R1、R3串聯(lián);
再閉合S2時,電路為R1的簡單電路,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路中的總電阻變小,
由P=可知,電路的總功 60、率變大,故D正確。
故選ABD。
5.(2019·遼陽市中考考前最后一卷)如圖電源電壓恒為9V,燈L標有“3V 1.5W”(燈L電阻不受溫度影響),滑動變阻器R的規(guī)格為“0~30Ω”,閉合開關(guān)S,當R的滑片移到M點時,燈L正常發(fā)光,此時下列分析正確的是( ?。?。
A.燈L的電阻為6Ω; B.電壓表V1示數(shù)為6V;
C.R接入電路中的阻值為18Ω;D.電路消耗的總功率為4.5W
【答案】AD。
【解析】由圖知,燈和滑動變阻器是串聯(lián)的,電壓表V1并聯(lián)在電源兩端,則V1測電源電壓,電壓表V2和燈泡并聯(lián),則V2測量燈泡的電壓,
當R的滑片移到M點時,燈泡正常發(fā)光,
61、由P=UI可得,電路中的電流:I===0.5A,
則燈L的電阻:RL==6Ω,故A正確。
已知電源電壓恒為9V,V1測電源電壓,所以V1的示數(shù)為9V,故B錯誤。
此時燈L正常發(fā)光,則UL=3V,
滑動變阻器兩端電壓為:U'=U﹣UL=9V﹣3V=6V,
滑動變阻器接入電路中的阻值:R'===12Ω,故C錯誤。
電路消耗的功率為:P=UI=9V×0.5A=4.5W,故D正確。故選AD。
二、填空題
6.(2018·龍東)兩個電路元件A和B中的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示?,F(xiàn)將元件A和B并聯(lián)接入電路中,則元件A與B的電壓之比為 ,電流之比為 。
【答案】1:1; 62、2:1。
【解析】(1)將元件A和B并聯(lián)接入電路中,它們兩端的電壓相等,則元件A與B的電壓之比為1:1;
(2)由圖象可知,A和B的圖象為正比例函數(shù),兩元件為定值電阻,
由圖象可知,當UA=1V時,IA=0.2A,IB=0.1A,
則電流之比==2:1。
故答案為:1:1;2:1。
7.(2019·岳陽)如圖,電源電壓恒定不變,若要燈泡L和滑動變阻器R串聯(lián),則只需要閉合開關(guān)______;閉合開關(guān)S1和S3,斷開S2,將滑片P由圖中位置向右移動,燈泡L的亮度______(填“變亮”“變暗”或“不變”)。
【答案】S2;不變。
【解析】要使燈泡L和滑動變阻器R串聯(lián),應(yīng)將燈泡L 63、和滑動變阻器R首尾相連接到電源兩端,則由圖可知只要閉合S2,斷開S1、S3; 若閉合開關(guān)S1和S3,斷開S2,小燈泡和滑動變阻器并聯(lián),因并聯(lián)電路各支路互不影響,所以當將滑片P由圖中位置向右移動,燈泡L的亮度不變。
故答案為:S2;不變。
8.(2019·貴港市覃塘區(qū)中考一模)物理科技小組設(shè)計了一氧化碳泄露檢測電路,如圖甲,R為氣敏電阻,其阻值隨一氧化碳濃度β變化的曲線如圖乙,R0為定值電阻,電源兩端電壓保持不變。當一氧化碳濃度β增大時,則電壓表示數(shù) ,電流表示數(shù) ?。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】變?。蛔兇?。。
【解析】由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓 64、表測氣敏電阻兩端的電壓。
由圖乙可知,當有害尾氣濃度變大時,氣敏電阻的阻值將變小,電路的總電阻變小,由I=可知:總電壓一定時,電流中電流變大,即電流表示數(shù)變大;
由U=IR,可知R0兩端電壓變大,由于電源電壓U不變,根據(jù)UR=U﹣U0可知:UR變小,即電壓表示數(shù)變小。
故答案為:變??;變大。
9.(2019·遼陽市中考考前最后一卷)如圖所示電路,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,當滑片P置于變阻器的B端時,電壓表的示數(shù)為6V,在10s內(nèi)定值電阻R1產(chǎn)生的熱量為36J;當滑片P置于變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為4V.則電源電壓為 V,R1的阻值為 Ω。
【答案】12 65、V;10Ω。
【解析】設(shè)電源電壓為U,設(shè)滑動變阻器滑片P在B點時,電路中電流為I1,
根據(jù)題意有 U2=I1R2=6V ①
10秒內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量為36J可以得出,;即; ②
此時電源電壓U=I1R1+6; ③
電流為I2,此時滑動變阻器連入電路的阻值是;
此時電壓表示數(shù)為4V可的:; ④
且電源電壓不變,故有 U=I2R1+4; ⑤
由①④可得:(I2﹣I1)R2=2V;
由③⑤可得:(I2﹣I1)R1=2V;
故R1=R2,設(shè)R1=R2=R;
;⑥
把⑥代入①可知R2=10Ω,所以R1=10Ω;
代入③可知U= 66、0.6A×10Ω+6V=12V
故:U=12V; R1=10Ω; R2=10Ω。
故答案是:12V;10Ω。
10.(2019·德州市德城區(qū)中考二模)如圖所示電路,燈泡 L1、L2、L3分別標有“3V 0.3A”、“3V 0.25A”、“5V 0.25A”字樣(燈絲電阻恒定),a、b 間接電源。
(1)若要求燈泡 L1、L2并聯(lián),則應(yīng)閉合的開關(guān)有 ;若 a、b 接入 3V 電壓,則電流表 A 的示數(shù)為 A。
(2)只閉合 S1時,為了使一只燈泡正常發(fā)光,另一只燈泡不燒壞,那么正常發(fā)光的燈泡是 ,此時 a、b 間的最大電壓是 V,通電 1min 燈泡 L1產(chǎn)生的熱量是 J。
【答案】(1)S1、S2、S3;0.55:(2)L3;7.5;37.5。
【解析】(1)要求燈泡 L1、L2并聯(lián),則應(yīng)閉合的開關(guān)有S1、S2、S3,L3短路;
若 a、b 接入 3V 電壓,則由燈泡 L1、L2分別標有“3V 0.3A”、“3V 0.25A”可得,燈泡 L1、L2正常工作,電流等于額定電流,
根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點:IA=I1+I2=0.3A+0.
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