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1、第14講歐姆定律及其應(yīng)用,1.(2018興化)在“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,用定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到I-U圖像如圖所示,則正確的是( B ),找問(wèn)題知易,,2.(2018邵陽(yáng))已知R1 : R2=2 : 3,將它們接在如圖所示電源電壓為12 V的電路中,閉合S則通過(guò)它們的電流之比及它們兩端的電壓之比是( ) A.I1 : I2=3 : 2 U1 : U2=1 : 1 B.I1 : I2=3 : 2 U1 : U2=3 : 2 C.I1 : I2=2 : 3 U1 : U2=1 : 1 D.I1 : I2=1 : 1 U1 : U2=2 : 3,A,3.(2018鄂州)電阻觸摸屏

2、在筆記本電腦及手機(jī)等設(shè)備上已普遍使用,當(dāng)手指在觸摸屏表面施以一定的壓力時(shí),觸摸屏通過(guò)分別識(shí)別觸摸點(diǎn)的水平與豎直位置,從而確定觸摸的位置。以豎直方向?yàn)槔?觸摸屏相當(dāng)于一根電阻絲,觸摸時(shí),觸摸點(diǎn)P將電阻絲分為上下兩部分,設(shè)上部分電阻為R1,下部分電阻為R2,結(jié)構(gòu)可等效為如圖所示電路,電源電壓不變。當(dāng)觸摸點(diǎn)在豎直方向移動(dòng)時(shí),若測(cè)得R2兩端電壓增大,則可知R2阻值以及觸摸點(diǎn)P到屏下端的距離將分別 ( B ) A.增大減小B.增大增大 C.減小增大D.不變減小,,4.(2018臺(tái)州)某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電源電壓恒為3伏,更換5個(gè)定值電阻Rx,得到如

3、圖乙所示的圖像。以下有關(guān)敘述正確的是( C ) A.該同學(xué)研究的是電流和電壓的關(guān)系 B.實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)保持0.5伏不變 C.滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍為1 5 D.將Rx從5 換成10 后,應(yīng)將滑片P向左移,,體系構(gòu)建,夯基礎(chǔ)學(xué)易,,考點(diǎn)一探究電流與電壓、電阻的關(guān)系5年內(nèi)未做考查,1.(2018黔南州)在探究“電壓一定時(shí),電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示。 (1)請(qǐng)根據(jù)圖甲電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙所示實(shí)物連接成完整電路(導(dǎo)線不允許交叉)。,答案如圖所示 (2)連接好電路,發(fā)現(xiàn)電流表沒(méi)有示數(shù),移動(dòng)滑動(dòng)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

4、。,(3)排除電路故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表示數(shù)保持不變。若電壓表示數(shù)偏小,則應(yīng)將滑動(dòng)變阻器向右(選填“左”或“右”)滑動(dòng),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表,其中第5次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)如圖丙所示,其讀數(shù)為0.12 A。,(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:電阻兩端電壓一定時(shí),通過(guò)定值電阻的電流與電阻值成反比。,2.(2018瀘州)圖甲為“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,電源電壓恒為3 V,用電阻箱來(lái)選用不同的電阻,按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題。 (1)閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到適當(dāng)位置,調(diào)節(jié)電阻箱使接入電路的電阻為4 時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,為0.5 A;電壓表

5、示數(shù)應(yīng)為2 V。,它的電流越小。,(2)將電阻箱調(diào)到一個(gè)阻值更大的電阻后,閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)(選填“a”或“b”),使電壓表的示數(shù)保持不變,同時(shí)記下對(duì)應(yīng)的電流值。 (3)多次改變電阻箱的阻值,重復(fù)上述操作,得到了表中所示的數(shù)據(jù),通過(guò)觀察表中的數(shù)據(jù),分析得出:當(dāng)電阻兩端的電壓一定時(shí),接入電路的電阻越大,通過(guò),,,(4)為了進(jìn)一步確定電流與電阻的定量關(guān)系,老師提出將表中各組電阻值的倒數(shù)算出,請(qǐng)你在丙圖中描點(diǎn)作出I-的圖像,根據(jù)畫出的圖像可知:電壓一定時(shí), 電流I跟電阻R成反比。,,答案如圖所示,學(xué)法提點(diǎn)如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器:在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要保持定值電阻兩端電壓不變,

6、那么更換電阻后,如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片呢?這是解題的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)?？梢杂孟旅娴目谠E來(lái)記憶:“換大調(diào)大,換小調(diào)小”。即當(dāng)更換成更大些的電阻時(shí),應(yīng)將滑片向連入電路的電阻變大的方向移動(dòng)(即遠(yuǎn)離下接線柱);相反,當(dāng)更換成更小一些的電阻時(shí),應(yīng)將滑片向連入電路的電阻變小的方向移動(dòng)(即靠近下接線柱)。,考點(diǎn)二歐姆定律5年5考,3.(2018淮安)如圖所示為小王同學(xué)設(shè)計(jì)的遮光感應(yīng)煙霧探測(cè)器部分工作原理圖。在一個(gè)外部光線無(wú)法進(jìn)入的煙室中,裝有一個(gè)激光發(fā)射器及帶有一光敏電阻R0(光照越強(qiáng),R0阻值越小,反之則越大)的電路,R為定值電阻,電源電壓恒定。煙霧進(jìn)入煙室后,激光被煙霧遮擋而使光敏電阻的阻值發(fā)生變化,煙霧

7、越來(lái)越濃時(shí),電路中電流表示數(shù)逐漸減小,當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到某一固定值時(shí),探測(cè)器便會(huì)發(fā)出警報(bào)。如果要使煙霧濃度較小時(shí)探測(cè)器就能發(fā)出警報(bào),你認(rèn)為對(duì)電路中的R應(yīng)如何調(diào)整?答:R應(yīng)調(diào)小一點(diǎn)。,4.(2018北京)小海設(shè)計(jì)了一種測(cè)定油箱內(nèi)油量的模擬裝置,如圖所示,其中電源兩端電壓保持不變,R0是定值電阻,R是滑動(dòng)變阻器的電阻片,滑動(dòng)變阻器的滑片P跟滑桿的一端連接,滑桿可以繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng),另一端固定著一個(gè)浮子。油箱中的油量減少時(shí),浮子隨油面下降,帶動(dòng)滑桿使變阻器的滑片P向上移動(dòng),從而引起電流表的示數(shù)發(fā)生變化。下列說(shuō)法中正確的是( ) A.電流表示數(shù)變小時(shí),表明油箱中的油量減少 B.電流表示數(shù)變小時(shí),電阻R0

8、兩端電壓變大 C.當(dāng)油箱中的油量減少時(shí),電流表示數(shù)變大 D.當(dāng)油箱中的油量減少時(shí),變阻器R連入電路的電阻變小,A,學(xué)法提點(diǎn)1.滑動(dòng)變阻器引起的動(dòng)態(tài)電路分析過(guò)程:滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的阻值變化總電阻的變化總電流的變化電壓表和電流表示數(shù)的變化。,2.敏感電阻(氣敏、熱敏、壓敏電阻等)引起的動(dòng)態(tài)電路的分析步驟: (1)判斷電路的連接方式; (2)明確電表分別測(cè)哪個(gè)用電器兩端的電壓或哪部分電路的電流; (3)根據(jù)壓敏(或氣敏、熱敏等)電阻的阻值與所受壓力(或氣體濃度、溫度等)的關(guān)系判斷出電阻的變化情況,傳感器可以看做是一個(gè)滑動(dòng)變阻器,只要明確其電阻的變化情況,就可按照滑動(dòng)變阻器引起的動(dòng)態(tài)電路

9、進(jìn)行分析; (4)根據(jù)歐姆定律以及串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行判斷。,考點(diǎn)三伏安法測(cè)電阻5年2考,5.(2018威海)小明想測(cè)量標(biāo)有“2.5 V”小燈泡的電阻,請(qǐng)解答下列問(wèn)題: (1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)物電路連接完整。(導(dǎo)線不能交叉),答案如圖所示,(2)連好電路后,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于最左端。(選填“左”或“右”) (3)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表均有示數(shù)。但燈泡不亮,原因可能是D。 A.小燈泡斷路 B.小燈泡短路 C.滑動(dòng)變阻器斷路 D.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值過(guò)大,(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:,在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)有明顯的錯(cuò)誤,這個(gè)數(shù)據(jù)是

10、1.00;若此錯(cuò)誤是看錯(cuò)電表量程導(dǎo)致的,則該數(shù)據(jù)的正確值應(yīng)是0.20。 (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是8.3。 (6)實(shí)驗(yàn)完成后,分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),小燈泡電阻呈逐漸增大趨勢(shì),其原因可能是溫度越高,小燈泡電阻越大。,6.(2018河南)小芳利用圖甲所示的電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值,阻值大約為5 。 (1)請(qǐng)你根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖乙中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。,答案如圖所示,,(2)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于B端(選填“A”或“B”)。 (3)閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無(wú)示數(shù)。小芳利用另一只完好的電壓表進(jìn)行檢 測(cè),把電壓表分別接在a、b之間和b、c之間,電

11、壓表均有示數(shù);接在a、c之間,電壓表無(wú)示數(shù)。如果電路連接完好,只有一個(gè)元件有故障,該故障是滑動(dòng)變阻器斷路。,(4)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄多組數(shù)據(jù)。畫出了待測(cè)電阻Rx的I-U圖像,如圖丙所示。由圖像可得Rx=4.0 。,(5)小芳又設(shè)計(jì)了一種方案,也測(cè)出了Rx的阻值。電路如圖丁所示,R0為阻值已知的定值電阻,電源電壓未知且恒定不變。測(cè)量步驟如下: 當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電流表讀數(shù)為I1; 當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表讀數(shù)為I2; 待測(cè)電阻Rx= 。(用已知和測(cè)出的物理量符號(hào)表示),,學(xué)法提點(diǎn)在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)少了電壓表或電流表的情況:,1.沒(méi)有電壓表,

12、利用已知電阻和電流表以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí),一般設(shè)計(jì)成并聯(lián)電路,利用并聯(lián)電路,各支路兩端電壓相等列等式求出被測(cè)電阻;,2.沒(méi)有電流表,利用電壓表和已知電阻以及其他元件測(cè)量電阻的阻值時(shí),一般設(shè)計(jì)成串聯(lián)電路,利用串聯(lián)電路電流相等列等式求出被測(cè)電阻。,考點(diǎn)四歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用5年5考,7.(2018泰州)如圖是電阻A、B的I-U圖像。由圖可知:B電阻的阻值是10 ;將電阻A、B串聯(lián)后接入電路,當(dāng)通過(guò)A的電流為0.3 A時(shí),A和B兩端的總電壓是4.5 V;將電阻A、B并聯(lián)后接入某電路,當(dāng)通過(guò)B的電流為0.2 A時(shí),A兩端的電壓是2.0 V。,學(xué)法提點(diǎn)運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行分析和計(jì)算時(shí)應(yīng)注意以

13、下幾點(diǎn):,1.分析題意和電路圖,明確電路的連接方式,歐姆定律和串并聯(lián)電路中電流電壓規(guī)律相結(jié)合分析;,2.認(rèn)真審題,明確題目中的已知量和待求量,運(yùn)用歐姆定律公式和變形式解題;,3.分析圖像,能從圖像中提取有用信息和數(shù)據(jù),代入歐姆定律公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。,解教材圖易,,類型一動(dòng)態(tài)電路分析,研真題優(yōu)易,例1(2016山西,20,3分)甲醛對(duì)人體危害非常嚴(yán)重,因此裝修房屋時(shí)檢測(cè)甲醛污染指數(shù)非常重要?！皠?chuàng)新”小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了甲醛監(jiān)測(cè)設(shè)備,原理如圖甲所示。電源電壓恒為3 V,R0為10 的定值電阻,R為可以感知甲醛污染指數(shù)的可變電阻,其阻值隨污染指數(shù)變化的情況如圖乙所示。用電壓表示數(shù)反映污染指數(shù),污染指數(shù)

14、在50以下為輕度污染,50100之間為中度污染,100以上為重度污染,以下分析正確的是( ) A.污染指數(shù)越小,電壓表示數(shù)越大 B.電壓表示數(shù)為1 V時(shí),屬于重度污染 C.污染指數(shù)越大,電路中消耗的總功率越小 D.污染指數(shù)為50時(shí),電壓表的示數(shù)為2.5 V,B,命題亮點(diǎn)該題考查內(nèi)容為動(dòng)態(tài)電路。本題以甲醛檢測(cè)設(shè)備為背景,將物理與生活緊密地結(jié)合在一起,考查學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律及電功率公式靈活應(yīng)用能力。這樣的命題特點(diǎn)告訴我們?cè)诮虒W(xué)中,要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確答題,除了需要理解歐姆定律、電功率、分析動(dòng)態(tài)電路以外,還必須具有應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和綜合分析能力。 解題思路解答本題的關(guān)鍵是正確識(shí)別

15、電路的串、并聯(lián)和分析電路的變化,正確識(shí)別坐標(biāo)圖像的含義。 甲醛檢測(cè)設(shè)備實(shí)際上是一個(gè)串聯(lián)電路,R相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器。,(1)由圖像可知,污染指數(shù)越小,可變電阻的阻值越大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)分析電壓表示數(shù)變化; (2)根據(jù)歐姆定律求出電路中電流,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)求出可變電阻兩端電壓,再根據(jù)歐姆定律求出可變電阻連入電路中的阻值,根據(jù)圖像分析污染程度; (3)由圖像可知,污染指數(shù)越大,可變電阻的阻值越小,根據(jù)P=,分析電路總 功率的變化; (4)由圖像可知,污染指數(shù)為50時(shí),可變電阻連入電路中的阻值,根據(jù)分壓特點(diǎn) 求出電壓表示數(shù)。,1.(2019改編預(yù)測(cè))如圖,R為光敏電阻,其阻值隨光照強(qiáng)

16、度的增大而減小,R1是定值電阻。閉合開(kāi)關(guān),逐漸增大光敏電阻上的光照強(qiáng)度,電表示數(shù)變化情況是( D ) A.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小 B.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大 C.電壓表和電流表示數(shù)的比值將變小 D.電流表和電壓表示數(shù)均變大,,2.“創(chuàng)新”學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)用電壓表的變化來(lái)反映環(huán)境溫度變化的電路。如圖甲所示,電源電壓不變,R1是熱敏電阻,其阻值隨溫度變化的圖像如圖乙所示,定值電阻R2=20 。閉合開(kāi)關(guān)S后,求 問(wèn)題一:當(dāng)環(huán)境溫度為20 時(shí),電壓表示數(shù)為2 V,電源電壓是多少?,問(wèn)題二:如果將R1、R2并聯(lián)在該電路兩端,當(dāng)干路電流為0.5 A時(shí),環(huán)境溫度是多少?,答案(1)6 V(

17、2)30 ,類型二探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,例2(2010山西,37,10分)某實(shí)驗(yàn)小組為了探究通過(guò)電阻的電流跟它兩端電壓的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖1所示的電路(電源電壓3 V恒定)。 (1)請(qǐng)你根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線在圖2中完成實(shí)物電路連接(要求電表選擇合適的量程,導(dǎo)線不能交叉)。,答案如圖所示,(2)連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi),閉合開(kāi)關(guān)之前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于右端(選填“左”或“右”)。 (3)閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到如下數(shù)據(jù):,a.該定值電阻的阻值R=5 ; b.根據(jù)上述數(shù)據(jù),在如圖所示的坐標(biāo)系中作出I-U關(guān)系圖像;,答案如圖所示,c.從實(shí)驗(yàn)可以得出:通過(guò)電阻的電流跟它兩端的電壓成正比;

18、 d.第3次測(cè)量時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值是2.5 。,命題亮點(diǎn)該題所考查的“探究電阻一定時(shí)電流和電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)”為初 中物理課標(biāo)中要求學(xué)生必做的20個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)之一,在初中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有重要的地位和作用。該題目綜合考查了學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)的基本知識(shí)和基本能力,包括正確連接實(shí)物電路的操作能力、利用圖像處理和分析數(shù)據(jù)的能力、應(yīng)用歐姆定律解決電路實(shí)際問(wèn)題的能力,體現(xiàn)了山西中考“六個(gè)維度”命題原則中對(duì)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的考查,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考查就是對(duì)學(xué)生科學(xué)探究能力的考查,其中利用坐標(biāo)圖像處理和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過(guò)程,考查了學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)中的圖像手段解決物理問(wèn)題的科學(xué)思維方法,運(yùn)用歐姆定律和串聯(lián)電

19、路的電流、電壓規(guī)律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,考查了學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的考查。該題的題,目?jī)?nèi)容的設(shè)置緊扣課標(biāo)體現(xiàn)了很強(qiáng)的綜合性。 解題思路本題考查實(shí)物圖的連接、I-U圖像及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng),要求學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意積累實(shí)驗(yàn)中需要注意的問(wèn)題及實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析的方法。 (1)由圖可知,定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,則可由電源正極依次先連接串聯(lián)部分,再將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端即可; (2)在實(shí)驗(yàn)中為保證安全,防止短路,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前應(yīng)保證開(kāi)關(guān)斷開(kāi),滑動(dòng)變阻器的接入電路中的電阻為最大; (3)a.由歐姆定律可得出定值電阻的阻值;,b.應(yīng)用描點(diǎn)法先

20、將各電壓、電流組成的坐標(biāo)描在坐標(biāo)系中,然后將各點(diǎn)相連即可; c.因圖像為直線,故可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 d.由表格中數(shù)據(jù)可知第三次測(cè)量時(shí),燈泡兩端的電壓為2 V,電路中的電流為0.4 A,又由題中條件可知電源電壓為3 V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可求出此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,再利用歐姆定律即可求出滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值。,3.(2019改編預(yù)測(cè))某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中: (1)應(yīng)該采用的實(shí)驗(yàn)方法是控制變量法。 (2)如圖甲所示,連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)。,(3)實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的主要作用:一是改變電阻兩端的電壓大小,二是保護(hù)電路。 (4)閉合開(kāi)關(guān),電流表示數(shù)很大,而電

21、壓表示數(shù)很小,原因可能是滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻過(guò)小。 (5)通過(guò)圖乙中U-I圖像得出錯(cuò)誤的結(jié)論:在電阻不變時(shí),通過(guò)的電流與電壓成反比。請(qǐng)你分析錯(cuò)誤的原因:變阻器的電阻是不斷改變的。 (6)該小組的同學(xué)們?yōu)榱藴y(cè)定待測(cè)電阻Rx的阻值,在圖甲電路(電源電壓恒定)中接入電阻Rx替換R0,電流表和電壓表的位置保持不變,則他們應(yīng)進(jìn)行的操作: 閉合開(kāi)關(guān)S,將滑片移至最左端,讀出電流表示數(shù)為I1;,滑片移至最右端(接入最大值),讀出電流表示數(shù)為I2; 待測(cè)電阻Rx阻值的表達(dá)式為R0(用I1、I2、R0表示)。,類型三伏安法測(cè)電阻,例3(2018山西,32,8分)小亮同學(xué)用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻Rx的阻值。實(shí)

22、驗(yàn)器材有:待測(cè)定值電阻Rx(約10 )、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器(20 1 A)、開(kāi)關(guān)、電源(電壓恒定)各一個(gè),導(dǎo)線若干。 (1)該實(shí)驗(yàn)的原理是R=。 (2)如圖甲所示,是小亮連接的部分電路,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖中將電路連接完整。要求:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電路中的電流變大。,,答案如圖所示,(3)請(qǐng)你為實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量和計(jì)算的物理量,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。,(4)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約為電源電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,電壓表示數(shù)無(wú)明顯變化,電流表示數(shù)為零,造成該故障的可能原因是電阻Rx處斷路。 (5)排除故障,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了兩組數(shù)據(jù)后,電壓表突然壞了。請(qǐng)你利用現(xiàn)有器材

23、,幫助他設(shè)計(jì)電路,再測(cè)一次該定值電阻的阻值,并在圖乙虛線框內(nèi)畫出你設(shè)計(jì)的電路圖。(開(kāi)放性試題,答案合理即可),,乙,命題亮點(diǎn)該電學(xué)實(shí)驗(yàn)“伏安法測(cè)量定值電阻的阻值”是初中物理最重要的兩個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)之一。本題考查了伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理、滑動(dòng)變阻器的連接和電路故障的判斷、設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格以及缺表測(cè)量定值電阻的特殊測(cè)量方法。本試題最后一問(wèn)屬于開(kāi)放性解答,體現(xiàn)了山西中考“六度”命題原則中加大探究性與開(kāi)放性試題比例的思想;要求學(xué)生設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)個(gè)維據(jù)的表格這一測(cè)試內(nèi)容使本題站在能力立意的角度旨在考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)和物理思想方法解決科學(xué)探究過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題的基本能力,體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生物理學(xué)科的基本學(xué)

24、科素養(yǎng)的考查,體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生科學(xué)思維水平的測(cè)評(píng),同時(shí)這是一道需要學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)電學(xué)知識(shí)解決多方面問(wèn)題的電學(xué)綜合能力測(cè)試題,涵蓋了電路連接、歐姆定律、動(dòng)態(tài)電路等多方面的物理知識(shí),全方位地考查了學(xué)生綜,合運(yùn)用物理知識(shí)靈活解決實(shí)際問(wèn)題的能力。是一道具有良好的區(qū)分度和甄別學(xué)生學(xué)習(xí)能力的試題。 解題思路(1)伏安法測(cè)電阻的原理是:R=; (2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電路中的電流變大,說(shuō)明滑動(dòng)變阻器電阻在逐漸減小,所以應(yīng)該接在右下角的接線柱; (3)按伏安法測(cè)電阻所需測(cè)的物理量設(shè)計(jì)表格,并且應(yīng)測(cè)量多次; (4)根據(jù)電流表和電壓表是否有示數(shù)確定電路的故障;電流表示數(shù)為零,說(shuō)明電路斷路或電流表短路;

25、再根據(jù)電壓表示數(shù)變化進(jìn)行分析;,(5)排除故障,通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出了兩組數(shù)據(jù)后,電壓表突然壞了。只能考慮使用電流表和現(xiàn)有器材來(lái)設(shè)計(jì)滿足要求的電路;滑動(dòng)變阻器的最大阻值已知,電源 電壓恒定,可以利用電流表和滑動(dòng)變阻器的滑片放在不同的特殊位置就可以測(cè)出定值電阻的阻值。,4.(2019改編預(yù)測(cè))某校學(xué)習(xí)小組想用不同方法測(cè)量未知電阻Rx的阻值,他們分成甲、乙兩組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn): (1)甲組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖:,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將實(shí)物電路圖乙連接完整(要求滑片P向左滑動(dòng)時(shí)電路中的電流變大);,答案如圖所示,電壓表的示數(shù)記為U,電流表的示數(shù)記為I,則待測(cè)電阻Rx=(用題中給的字母表示)。 (2)乙小組設(shè)計(jì)

26、實(shí)驗(yàn)電路圖如圖丙所示(其中電阻R1=4 );根據(jù)電路圖連接好電路,閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電流表A1的示數(shù)正常、電流表A2的示數(shù)為零,若只有R1或Rx中的一處發(fā)生故障,則故障是R1斷路(選填“R1斷路”“R1短路”“Rx斷路”或“Rx短路”);故障排除后,閉合開(kāi)關(guān)S得到電流表A2的示數(shù)I2=0.48 A,電流表A1的示數(shù)如圖丁所示,則I1=0.36A;乙小組所測(cè)待測(cè)電阻Rx=3 。,連接好電路后在開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)滑至最右端(選填“左”或“右”)。閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至某一位置后,此時(shí),易錯(cuò)點(diǎn)辨析 電路故障的判斷題是近幾年中考的熱點(diǎn),也是學(xué)生的易錯(cuò)點(diǎn)。分析和判斷電路故障可根

27、據(jù)下列方法進(jìn)行: (1)在串聯(lián)電路中,如果因一個(gè)用電器不能工作而導(dǎo)致其他用電器都不能工作,則說(shuō)明該用電器斷路;當(dāng)一個(gè)用電器不能工作,其他用電器仍能工作,則該用電器短路。 (2)在并聯(lián)電路中,當(dāng)一個(gè)支路斷路時(shí),不影響其他支路用電器工作;當(dāng)一個(gè)支路短路時(shí),其他支路同時(shí)短路。 (3)電路中連有電表時(shí),若電壓表有示數(shù),則說(shuō)明電壓表沒(méi)有被短接,且正、負(fù),接線柱與電源正、負(fù)極之間是連通的;若電壓表無(wú)示數(shù),則說(shuō)明電壓表被短接或正、負(fù)接線柱與電源正、負(fù)極之間存在斷路;若電流表有示數(shù),則說(shuō)明電流表所在的電路是通路;若電流表無(wú)示數(shù),則說(shuō)明電流表被短路,或電流表所在電路是斷路。,常見(jiàn)的電路故障如下:,例4(2018

28、徐州)如圖所示電路,電源電壓保持不變,閉合開(kāi)關(guān)S,電流表和電壓表都有示數(shù)。如果某時(shí)刻電路出現(xiàn)故障,兩表的示數(shù)都變大了,那么故障可能是( C ) A.電阻R1短路B.電阻R1斷路,,C.電阻R2短路D.電阻R2斷路,命題點(diǎn)一動(dòng)態(tài)電路,試真題練易,1.(2017山西,20,3分)酒駕易造成交通事故,利用酒精測(cè)試儀可以檢測(cè)司機(jī)是否酒駕,其電路原理如圖甲所示。R1為“氣敏傳感器”,它的電阻值與它接觸到的酒精氣體濃度的關(guān)系如圖乙所示,R2為定值電阻,阻值為60 ,電源電壓恒為12 V。若酒精氣體濃度0.2 mg/mL時(shí),則判定被檢者為酒駕。以下說(shuō)法正確的是( D ) A.被檢者的酒精氣體濃度越高,電流表

29、示數(shù)越小 B.電流表的示數(shù)為0.12 A時(shí),判定被檢者為酒駕 C.電壓表示數(shù)為3 V時(shí),R2消耗的電功率是0.45 W D.被檢者酒精氣體濃度為0.2 mg/mL時(shí),電壓表的示數(shù)是4 V,,命題點(diǎn)二測(cè)電阻,2.(2015山西,38,6分)在“測(cè)量定值電阻阻值”的實(shí)驗(yàn)中:,(1)如圖是小明連接的部分實(shí)物圖,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,幫助小明將圖中的實(shí)物連接完整。,答案如圖所示,(2)同桌的小紅連接電路,剛連接完最后一根導(dǎo)線,電壓表、電流表都有示數(shù),出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是連接電路時(shí)沒(méi)有斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。,(3)請(qǐng)你為實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量和計(jì)算的物理量,畫出一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。,(4)利用該實(shí)驗(yàn)電路還可以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)有測(cè)

30、電阻的電功率。,必做實(shí)驗(yàn)類,活動(dòng)課行易,實(shí)驗(yàn)一探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,【命題點(diǎn)】,1.實(shí)物圖的連接(連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)要斷開(kāi),注意電表量程的選擇及滑動(dòng)變阻器的連接,閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片移到阻值最大處)。,2.電壓表、電流表的使用及讀數(shù)(量程的選擇要根據(jù)題意進(jìn)行,一般的方法是:電壓表的量程根據(jù)電源電壓估測(cè)后再確定,電流表的量程要根據(jù)題中提示如電阻大約是多少來(lái)確定,如果無(wú)法估測(cè)則選擇大量程進(jìn)行試觸再確定適當(dāng)?shù)牧砍?。,3.控制變量法的應(yīng)用。 (1)探究電流與電壓的關(guān)系(保持電阻不變,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片來(lái)改變定值電阻兩端的電壓,記錄對(duì)應(yīng)的電流)。 (2)探究電流與電阻的關(guān)系(用不同阻值的電阻,

31、調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片來(lái)保持電阻兩端電壓不變,記錄對(duì)應(yīng)電路中的電流)。,4.滑動(dòng)變阻器的作用。 (1)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中改變定值電阻兩端的電壓。 (2)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中換用不同阻值的電阻時(shí),保持電阻兩端電壓不變。 (3)保護(hù)電路。,5.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪I-U圖像(先確定點(diǎn)的坐標(biāo),再將點(diǎn)用光滑的曲線連接)。,6.歐姆定律的相關(guān)計(jì)算。,7.實(shí)驗(yàn)中多次實(shí)驗(yàn)的目的(保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確性尋找普遍規(guī)律)。,8.滑動(dòng)變阻器規(guī)格的選擇(根據(jù)串聯(lián)分壓的知識(shí),當(dāng)定值電阻的阻值最大時(shí)所需的滑動(dòng)變阻器的阻值也最大。結(jié)合歐姆定律的知識(shí)計(jì)算得出R滑max=,其中U定是定值電阻的阻值最大時(shí)兩端的

32、電壓)。,9.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或圖像的分析。,例1(2018蘇州)某班同學(xué)做“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),某小組連接了如圖甲所示的實(shí)物電路。 甲,(1)請(qǐng)?jiān)诜娇騼?nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖(電阻箱符號(hào)為)。 (2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)。連好電路后,將電阻箱調(diào)至某一阻值,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為一個(gè)適當(dāng)?shù)闹礥0,記錄電流表的示數(shù)和電阻箱的阻值。,,(3)改變電阻箱的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)仍為U0,并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。 (4)再次改變電阻箱阻值,發(fā)現(xiàn)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片都不能達(dá)到(3)中的要求,引起這種情況的直接原因是電阻箱的電阻調(diào)得太大了。 (5)重

33、復(fù)步驟(3)多次實(shí)驗(yàn),根據(jù)所得數(shù)據(jù)畫出電流隨電阻變化的圖像如圖乙所示。你認(rèn)為該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)的U0=6 V。,乙,(6)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)由圖線上的任一點(diǎn)和坐標(biāo)軸圍成的矩形“面積”大小都相等,由此可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻成反比。,(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小組間交流時(shí),發(fā)現(xiàn)鄰組在相同的坐標(biāo)系中畫出的圖像如圖丙所示,你認(rèn)為圖像不同的原因是這兩個(gè)小組所控制的電壓值不相同。 丙,解題思路本題考查的是“在電壓一定時(shí),電流與電阻的關(guān)系”,要正確分析圖像,掌握實(shí)驗(yàn)流程。 (1)根據(jù)實(shí)物圖,畫出對(duì)應(yīng)的電路圖; (2)為保護(hù)電路,在連接電路的過(guò)程中,開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài),根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的選擇要記錄的

34、數(shù)據(jù); (3)本題是“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),要保持電阻兩端電壓不變才行,圍繞此回答; (4)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理答題; (5)根據(jù)圖乙的數(shù)據(jù),由U=IR求解;,(6)分析圖像,分析橫軸和縱軸所表示的物理量,據(jù)此解答; (7)根據(jù)U=IR判斷乙、丙圖的差異性。,1.(2018齊齊哈爾)小鵬在探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”時(shí),電路如圖甲所示,電源電壓保持不變,R為定值電阻。,(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的電路按甲圖連接完整(要求導(dǎo)線不交叉)。,答案如圖(其他合理畫法也給分),(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)該處于斷開(kāi)狀態(tài),實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于B(選填“A”或“B”)端。

35、滑動(dòng)變阻器的作用除了保護(hù)電路外,還起到了改變定值電阻兩端的電壓的作用。,(3)電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)但電流表無(wú)示數(shù),此時(shí)出現(xiàn)的故障可能是D(選填字母)。 A.滑動(dòng)變阻器短路B.電流表斷路 C.電阻R短路D.電阻R斷路 (4)排除故障后,小鵬又取了兩個(gè)定值電阻,想利用這些器材繼續(xù)探究“電壓不變時(shí),電流與電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)中所用電阻的阻值分別為5 、10 、20 ,電源電壓為6 V,分別接入三個(gè)定值電阻,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,記錄數(shù)據(jù),得到了如圖丙所示的圖像。,由圖像可以得出結(jié)論:當(dāng)電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與它的電阻成反比(或當(dāng)電壓一定時(shí),電阻越大,電流越小)。 (5)上述實(shí)

36、驗(yàn)中: 小鵬用5 的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變。接著把R,換成10 的電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)向B(選填“A”或“B”)端移動(dòng)滑片,直至電壓表示數(shù)為2V時(shí),讀出電流表的示數(shù)。 小鵬又把R換為20 的電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片,電壓表都不能達(dá)到所控制的電壓值,是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的最大阻值過(guò)小,為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取滑動(dòng)變阻器A(選填字母)。 A.“50 1.0 A” B.“30 1.0 A” C.“20 1.0 A”,實(shí)驗(yàn)二伏安法測(cè)電阻(非20個(gè)必做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容),【命題點(diǎn)】,1.實(shí)驗(yàn)原理:R=。,2.實(shí)物圖的連接(連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)要斷開(kāi),注意電表量程的選擇及滑動(dòng)變阻

37、器的連接,閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器滑片移到阻值最大處)或者錯(cuò)誤連接的判斷及改正,畫電路圖。,3.電壓表、電流表的使用及讀數(shù)。,4.滑動(dòng)變阻器在電路中的作用(1)保護(hù)電路;(2)改變定值電阻(或小燈泡)兩端的電壓和電路中的電流。,5.電路故障的判斷(斷路或短路,滑動(dòng)變阻器接法不對(duì))。,6.電阻的計(jì)算。,7.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或圖像的分析。,8.實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的(1)測(cè)量定值電阻實(shí)驗(yàn)中:為了求平均值,減小誤差;(2)測(cè)量小燈泡電阻實(shí)驗(yàn)中:為了找小燈泡燈絲的電阻隨溫度變化的規(guī)律。,9.實(shí)驗(yàn)評(píng)估。,10.特殊方法測(cè)電阻(實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì))。,例2(2018紹興)小敏用圖甲所示電路來(lái)測(cè)定某定值電阻的阻值。,(1)

38、閉合開(kāi)關(guān)前,要將滑動(dòng)變阻器滑片滑到A(選填“A”或“B”)端。 (2)閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)只有一只電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),請(qǐng)結(jié)合圖甲電路分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是電壓表和電流表的位置互換了。 (3)排除故障后,進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)如上表,表中第二次實(shí)驗(yàn)的電流可從圖乙中讀取,根據(jù)這三次測(cè)得的數(shù)據(jù)求得此電阻的阻值為10.3歐(保留一位小數(shù))。,,(4)下列實(shí)驗(yàn)電路圖中,也能夠得出定值電阻Rx阻值的電路有ACD。,,2.某同學(xué)在測(cè)量電阻Rx的阻值時(shí)采用了如圖甲所示電路: (1)根據(jù)圖甲所示電路圖,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線把實(shí)物圖乙連接完整,要求電表均接小量程;,答案如圖所示,(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)K應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)(選填“斷開(kāi)”或“閉合”),由甲圖可知,閉合開(kāi)關(guān)后,若將滑動(dòng)片P向左移動(dòng),電流表示數(shù)將變大(選填“變大”或“變小”);,(3)圖丙是某次測(cè)量時(shí)電表刻度盤的示數(shù),則此時(shí)電壓表示數(shù)是2.4 V;電流表示數(shù)是0.24 A;由此知Rx的測(cè)量值是10 ; (4)若將上述測(cè)出的Rx作為定值電阻,再提供一個(gè)酒精氣敏電阻(用符號(hào)表 示,其電阻值隨酒精氣體濃度增大而減小),一塊電壓表,一節(jié)干電池,一個(gè)開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線,請(qǐng)根據(jù)上述器材設(shè)計(jì)出交通警察使用的呼氣式酒精濃度檢測(cè)儀的電路原理圖,并畫在對(duì)應(yīng)位置的方框中。要求檢測(cè)時(shí)駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大,測(cè)試儀中電壓表示數(shù)越大。,