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- 2021-05-13 发布
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中考透视 明确航向
欧姆定律是电学的核心内容,又是中考考查的重点.
本单元主要考点有:利用欧姆定律结合串并联电路特
点进行有关的计算、电路故障判断、实验探究欧姆定
律、测量导体的电阻等,将本章知识与具体生产和生
活中的实际电路结合的计算题目将是中考的新走向.
本章的中考热点之一是探究欧姆定律,主要考查实验
方法和数据分析能力.热点之二是伏安法测电阻.它是
初中物理中的重要实验之一,其中包含电学三大仪器
——电流表、电压表和滑动变阻器的使用,还可以涵
盖数据分析、计算、误差讨论等多方面的问题,是各
地中考高频考点.
典例探究 提炼技法
考点一:对欧姆定律变形公式 ”“
I
UR 的理解
【解法技巧】公式 ”“
I
UR 表示导体的电阻在数
值上等于其两端电压除以通过它的电流.它是电
阻的计算式或测量式,而不是电阻的决定式.因为
导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小由导
体的材料、长度和横截面积决定,与电压的大小
和电流的大小无关.因此,对于同一导体来说,由
于导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,所
以
I
U 的比值是一定的;而对不同导体来说,
I
U 一
般是不同的. 注意:由于电阻是导体本身的一种
性质,所以某导体两端的电压是零时,导体中的
电流也等于零,而这个导体的电阻值是不变的.
【例 1】:(2016•莆田)从欧姆定 律可导出
I
UR ,
下列说法正确的是( )
A.当电压为 0 时,电阻为 0
B.当电流增大 2 倍时,电阻减小 2 倍
C.当电压增大 2 倍时,电阻增大 2 倍
D.不管电压或电流如何变化,电阻不变
考点二: UI 图象的理解和应用
【解法技巧】正确分析 I-U 曲线的一般步骤:①首
先弄清两个坐标轴所代表的物理量及相应单位以
及坐标上的数值及分度值;②其次根据图象信息
分析一个量随着另一个量如何变化;最后选取已
知坐标值,利用欧姆定律公式或变形公式结合串
并联电路的特点进行求解.注意:①若是在 UI
图象的同一坐标轴内包含两个导体的图象,若定
性比较两个导体的电阻大小时,通过向电流轴(或
电压轴)做垂线,利用控制变量法选取两个图象
电流(或电压)相同时比较电压(或电流)大小
求解.②对于小灯泡的 UI 图象,由于小灯泡的
电阻会随温度的变化而变化,因此,其 UI 图象
是曲线。
【例 2】:(2017•临沂)如图是电阻甲和乙的 I﹣U
图象,小明对图象信息作出的
判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为 0.5V 时,
通过它的电流为 0.3A
B.当乙两端电压为 2.5V,其
电阻值为 10Ω
C.将甲和乙串联,若电流为
0.3A,则它们两端的电压为 2V
D.若甲和乙并联,若电压为 1V,则它们的干路电流
为 0.4A
考点三:利用串联分压、并联分流原理求比值
【解法技巧】①首先要明确电路连接方式是串联
还是并联(对于含表不直观的电路要利用“去表
法”简化电路后再判断);②然后电表复位明确
测量对象,并画出含表的直观电路图;③根据电
路的连接方式分别选择串联分压公式
2
1
2
1
R
R
U
U 和
并联分流公式
1
2
2
1
R
R
I
I 进行求解相关比值。
注意:对于含表类型和电路连接方式都不明确的
电路要利用假设法先判断电表类型,然后再根据
以上步骤求解。
【例 3】:(2017•常州)如图所示的电路中,R1=10Ω,
R2=30Ω.闭合开关 S,电压表 V1 与 V2 的示数之比是
( )
A.1:3 B.3:1 C.3:4 D.4:3
第十六章 欧姆定律(一)—欧姆定律基础
例 3 图 例 4 图
【例 4】:(2017•江西)如图所示,闭合开关 S,两
电流表示数之比 5:3,则 R1 与 R2 两端的电压之比
U1:U2= .电阻之比 R1:R2= .
考点四:欧姆定律结合串、并联电路特点的计算
【解法技巧】:1.首先明确电路的连接方式是串
联还是并联。2.然后画出直观等效电路图(不含
电表和开关),在图上标明已知量和待求量。3.
最后把欧姆定律和串、并联电路特点相结合用顺
推法或逆推法分析求解。注意:(1)对于因含电
表较多导致电路连接方式不直观时,可采用“去
表法”判断连接方式。(2)解题注意事项:①同
一性、同时性:U、I、R 是对应同一导体或同一
段电路且为同一时刻的值;②统一性:U、I、R 单
位要统一,分别是 V、A、Ω.(3)对于多状态的
电路,首先要根据每一个状态画一个电路直观图
明确电路的连接,然后再根据以上步骤进行求解。
【例 5】:(2017•北京)如图所示,电源两端电压 U
保持不变,电阻 R1 的阻值为 6Ω,电阻 R2 的阻值为
18Ω. 当开关 S 闭合时,电压表示数为 3V.求:
(1)电流表的示数 I;
(2)电源两端的电压 U.
例 5 图 例 6 图
【例 6】:(2017•松江区一模)在图所示的电路中,
电源电压保持不变,电阻 R2 的阻值为 15Ω.闭合电键
S 后,电流表的示数为 1A,通过电阻 R2 的电流为
0.4A.求:
①电源电压 U.
②电阻 R1 的阻值.
考点五:欧姆定律与图象相结合求解生活应用题
【解法技巧】①首先仔细读题明确题意,从而获
取有效信息;②其次解读图象明确两个坐标轴所
代表的物理量之间的变化关系,特别要读懂图象
分别与横、纵坐标交点的含义。③最后选取图象
中相关的已知坐标值结合欧姆定律和串并联电路
特点求解。
【例 7】:(2017•深圳)如图甲是某电子秤的原理示
意图,R1 为定值电阻,托盘下方的电阻 R2 为压敏电
阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量 m 大小的关系
图如图乙所示.已知电源电压为 6V 保持不变.
(1)当托盘为空时,R2 电阻 ;
(2)若托盘为空时,电流表示数为 I1=0.01A,求定值
电阻 R1 的阻值;
(3)若放入某物体后,电流表示数为 I2=0.02A,求该
物体的质量大小.
考点六:“电路安全”问题
命题角度 1:电阻安全类
【解法技巧】①首先明确定值电阻铭牌上的“电
阻、电流值”和“电路安全”的含义;为保证安
全,通过定值电阻的电流不能超过其铭牌上标注
的额定电流值或额定电压值;②若将两电阻串联,
由于串联电路中电流相等,串联电路中允许通过
的最大电流为两个电阻中的最小额定电流值;若
将两电阻并联,由于并联电路中各支路电压相等,
并联电路中各支路允许加的最大电压为两个电阻
中的最小额定电压值;③最后利用欧姆定律结合
串并联电路的特点求解。
【例 8】:(2016 秋•江津区校级期中)甲乙两个定值
电阻,甲标有“20Ω 0.6A”,乙标有“15Ω、1A”,把它
们串联起来,电路允许接入的最大电压为 V,
将他们并联起来干路允许通过的最大电流为 A.
命题角度 2:电表安全类
【解法技巧】①首先明确电路的连接方式以及各
电表的测量对象;②为保证各电表安全,通过电
表的电流和加在电压表上的电压均不能超过题干
中告知的各量程的最大值;③最后选择各表的电
流、电压最大值利用欧姆定律结合串并联电路的
特点列方程求解。
【例 9】:(2017•邹城市模拟)在如图所示的电路中,
电源电压 4.5V 保持不变,
电阻 R1=5Ω,变阻器 R2 的最
大阻值为 20Ω,电流表量程
为 0~0.6A,电压表量程 0~
3V,为 保护电 表,变 阻器 接入电 路的阻 值范围
是 .
考点七:探究欧姆定律和“伏安法”测电阻实验
命题角度 1:探究欧姆定律
【解法技巧】①首先根据已有知识写出欧姆定律
的公式;②根据欧姆定律公式选择实验器材,利
用控制变量法设计实验方案并明确实验注意事项
③最后分析实验数据得出正确的结论并评估实验
方案。注意:结论的陈述一定要有在电压(电阻)
相同时的前提条件。
【例 10】:(2017•德州)现有下列器材:学生电源
(6V),电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣
3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、
开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电
压不变时,电流与电阻的关系”[来源:学§科§网 Z§X§X§K]
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图
乙所示的实物连接成完整电
路.(要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值
电阻,调节滑动变阻器的滑片,
保持电压表示数不变,记下电
流表的示数,利用描点法得到
如图丙所示的电流 I 随电阻 R
变化的图象.由图象可以得出
结论: .
(3)上述实验中,小强用 5Ω的电阻做完实验后,保
持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把 R 换为 10Ω的
电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“A”或“B”)
端移动滑片,使电压表示数为 V 时,读出电流
表的示数.
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻
器 .
A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A.
【例 11】:(2017•岳阳)小明利用如图实验装置探
究“电流跟电压的关系”,电源电压恒为 3V,电阻 R
阻值为 5Ω,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.
(1)请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整;
(2)刚连完最后一根导线,发现两电表指针立即发生
偏转,其原因可能是 (只填序号)
A.开关未断开 B.滑动变阻器短路 C.电阻 R 断路
(3)解决问题后,闭合开关,调节滑动变阻器,小明
得到五组数据(如上表):
①获得第 3 组实验数据后,要想得到第 4 组数据,应
将滑片 P 向 (选填“A”或“B”)端移动;
②分析论证时,同组小丽通过计算,认为表中有一组
可能是错误的,请指出她认为错误的数据组次及原
因 .
③排出错误数据后,分析可得:电阻一定时,导体中
的电流跟导体两端电压成 比.
命题角度 2:“伏安法”测电阻实验
【解法技巧】①首先利用已有知识写出“伏安法”
测电阻的原理公式;②然后根据原理公式选择实
验器材、设计实验方案、明确实验注意事项;③
最后分析和处理实验数据。注意:①在测定值电
阻的实验中,为了减小误差,至少要做三次实验,
求出电阻的平均值;在测小灯泡电阻的实验中,由
于小灯泡的电阻受温度影响较大,故不能通过求
平均值的方法来减小误差。②测小灯泡的电阻实
验常和测小灯泡的功率融合考查。
【例 12】:(2017•黄石)小华同学用“伏安法”来测
量一只阻值约为 5Ω的定值电阻 Rx,实验室有如下器
材供选用:
A.两节干电池 B.开关一个和导线若
干 C.电压表(0﹣3~15V)
D.电流表(0~0.6﹣3A) E.滑动变阻器(0~10Ω)
F.滑动变阻器(0~100Ω)
(1)小华同学完成实验电路设计后,为了操作顺利和
方便,除了 A、B、C 和 D 外,小华同学还需选用 器
材(选填“E“或“F”);
(2)根据设计的实验电路要求,请用笔划线代替导线
连接图甲中最后的两根导线;
实验组次 1 2 3 4 5
电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(3)如图甲所示,连接好电路.在闭合开关前,为保
护电路,滑动变阻器的滑片 P 应该滑至 端(选
填“G”或“H”);
(4)小华在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片 P
时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不
发生变化,此时电路中的一处故障是 (选填 A、
B、C 或 D);
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻 Rx 断路 D.定值电阻 Rx 短路
(5)排除故障后,电流表示数为 0.40A,电压表示数
如乙图所示,则本次实验测得的定值电阻 Rx 是
Ω.
【例 13】:(2017•东营)物理兴趣小组在做“测量小
灯泡的电阻”实验时,准备了以下器材:小灯泡(额定
电压为 2.5V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表
(0~3V,0~15V)、开关、两节干电池、滑动变阻
器、导线若干.如图甲为该小组连接的实物图.
(1)请指出实物图连接的两处错误.
① ②
(2)正确连接电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑
片置于某位置时,电流表和电压表的示数如图乙、丙
所示,电流表示数为 A,则小灯泡电阻为
Ω.(计算结果保留一位小数)
(3)改变滑动变阻器滑片的位置,记录下不同时刻的
电压值和电流值,并计算出小灯泡在不同电压下的电
阻值,数据处理表格如下所示,其中有一处是不恰当
的,这一处是 原因是 .
(4)该小组又利用这个电路测量小灯泡的额定功率,
应调节滑动变阻器滑片使电压表示数为 V,
若此时电流表示数为 0.25A,则小灯泡的额定功率为
W.
对点实战 诊断达标
1.(2016•黔南州)下列说法中,不正确的是( )
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定
不同
B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结
论都一样
C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越
大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的
电压与电流的比值也随着改变
2.(2016•藤县一模)下列四组电阻,并联后总电阻
最小的是( )
A.10Ω、10Ω B.12Ω、8Ω C . 15Ω 、 5Ω
D.18Ω、2Ω
3.(2017•天门)如图 1 所示是电阻甲和乙的 I﹣U 图
象,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为 2V 时,R 甲=0.4Ω
C.如图 2 所示,当开关闭合,电路电流为 0.2A 时,
电路总电阻是 15Ω
D.如图 3 所示,当开关闭合,电源电压为 2V 时,电
路总电流为 0.4A
4.(2017•广东)如图所示电路中,电源电压为 4.5V,
L1、L2 是小灯泡,当开关 S 闭合时,电压表的示数为
实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω 平均电阻/Ω
1 1.0 0.17 5.9 7.7
2 1.4 0.18 7.8
3 1.8 0.22 8.2
4 2.0 0.23 8.7
1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L2 两端的电压为 1.5V
B.L1 两端的电压为 1.5V
C.L1 与 L2 的灯丝电阻之比为 2:1
D.通过 L1 与 L2 的电流之比为 1:2
第 4 题图 第 5 题图
5.(2017•常德)如图所示,R0 为定值电阻,R1 为滑
动变阻器,V1、V2 为实验室用电压表(接线柱上标有
“﹣”、“3”、“15”),闭合开关后,调节滑片 P,使两
电压表指针所指位置相同.下列说法中正确的是
( )
A.电压表 V1 与 V2 示数之比为 1:5
B.通过两电阻电流之比 4:1
C.R0 与 R1 两端电压之比为 1:5
D.R0 与 R1 的阻值之比为 1:4
6.(2017•河池)在如图所示的电路中,电源电压为
6V,R1=3Ω,R2=6Ω.闭合开关 S,下列说法正确的
是( )
A.通过 R1 的电流为 1A
B.R1 两端的电压为 2V
C.干路中的电流为 3A
D.电路的总电阻为 9Ω
7.(2017•黔东南州)当一导体两端的电压为 8V 时,
通过它的电流为 0.5A,则这导体的电阻为 Ω,当
两端电压为 0V 时,则导体的电阻为 Ω.
8.(2017•黑龙江)导体 A 和
B 在同一温度时,通过两导体
的电流与其两端电压的关系
如图所示.则由图可知导体 A
的电阻为 Ω;如果将 A 和
B 并联后接在电压为 1.0V 的
电源两端,则通过 A 和 B 的总电流为 A.
9.(2017•河池)如图所示电路,电源电压不变.闭
合开关后,滑片 P 由 b 端滑到 a 端,电压表示数 U 与
电流表示数 I 的变化如图乙所示.则可判断电源电压
是 V,变阻器的最大阻值是 Ω.
10.(2017•临沂)在如图所
示 的 电 路 中 , R1=15Ω ,
R2=10Ω,闭合开关后电流表
的示数为 0.3A,则电源电压
为 V,通过 R1 的电流是 A.
11.(2017•营口)小强在测量某定值电阻的阻值时,
将电流表 在电路中,将电压表并联在该电阻两端;
电流表和电压表的示数如图所示,则该电阻两端的电
压是 V.阻值是 Ω
12.(2017•泰安)如图所示,
电源电压恒为 12V,闭合开
关后,电压表示数为 8V,则
两 电 阻 阻 值 的 比 值 R1 :
R2= .
13.(2017•德阳)两个电阻
甲和乙,规格分别为“6V 0.3A”和“4V 0.4A”,将它们
串联接入 3V 的电路中,则甲乙两电阻两端的电压之
比为 ;将它们并联接入同样的电路中,通过甲乙
两电阻的电流之比为 .
14.(2017•金华)某同学为探究电流和电压的关系,
设计了如图所示的电路,图中电流表量程为“0~
0.6A”,电压表量程为“0~3V”,定值电阻规格为“10Ω
0.5A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电源电压恒为
4.5V.请回答:
(1)闭合开关发现电流表有示数,电压表无示数,经
检 测 发 现 电 路 中 只 有 一 处 故 障 , 该 故 障 可 能
是 .
(2)故障排除后,闭合开关重新进行实验,在保证电
路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片 P 改变电阻
R 两端电压,则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值
是 .
第 14 题图 第 15 题图
15.(2017•云南)压力传感器的原理图如图所示,其
中 M、N 均为绝缘材料,MN 间有可收缩的导线,弹
簧上端和滑动变阻器 R2 的滑片 P 固定在一起,电源电
压 10V,R1=8Ω,R2 的阻值变化范围为 0﹣10Ω,闭合
开关 S,压力 F 与 R2 的变化量成正比,F=1N 时,R2
为 2Ω,此时电流表示数是 A;当电流表的示数为
I 时,F= N(写出关于 I 的数学表达式)
15.(2017•常德)在探究“电流与电阻关系”的实验中,
为同学们提供了以下实验器材:
电源一个(电压 6V),定值电阻 R1=10Ω、R2=20Ω、
R3=30Ω,滑动变阻器 A(0~20Ω 1A),滑动变阻
器 B(0~50Ω 1A),电流表、电压表各 1 只,开关
1 个、导线若干.
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整.
(2)某同学将 R1 接入电路后闭合开关,调节滑片 P
使电压表示数为 3V,并记下此时电流表的示数;
(3)断开开关,更换电阻,先后将 R2、R3 接入电路
进行实验,应选用的滑动变阻器是 (选填“A”或
“B”);当用 R3 替换 R2 后,滑动变阻器的滑片 P 应向
端滑动(选填“a”或“b”).
(4)实验数据如下表所示
电阻 R/Ω 10 20 30
电流 I/A 0.30 0.15 0.10
根据表中数据可得出的实验结论为: .
你是如何从表中数据得出上述结论的? .
17.(2017•广西)如图所示,在“探究通过导体的电
流与导体两端的电压的关系”实验中,某小组选用两节
新干电池为电源,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器等器
材进行实验:
(1)请根据图甲的实物图将图乙的电路图补充完整;
(2)连接电路时开关应该 .闭合开关,发现电压
表无示数,电流表有示数但没超出量程,则产生故障
的原因可能是导体电阻 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,
若电流表的示数如图丙所示,其读数为 A;
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,测得多组对应的电
压、电流值,如下表所示,由测得数据可知,当电阻
一定时,导体中的电流与电压成正比,导体电阻为
Ω(结果保留一位小数):
(5)进行实验时,该小组发现:调节滑动变阻器无法
使电压表示数为 0.5V,为了解决这个问题,可采取的
方法是 (写出一种即可)
18.(2017•淄博)小红和小云各自做“测量电阻的阻
值”实验,她们使用的实验器材完好无损,各自的读数
也很准确,她们测量的三组数据分别记录在下表中.
表一(小红)
实验序号 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω
1 1.5 0.46
2 2 0.4
3 2.5 0.36
表二(小云)
实验序号 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω
1 1.5 0.32
2 2 0.4
3 2.5 0.52
老师看了这两个数据表后,指出其中一位同学的实验
电路接错了.
(1)分析表一、表二可知, 同学的电路接错
了,理由是 .
(2)请画出该同学的错误电路图.
(3)实验电路正确的同学测量的电阻平均值是 Ω
(精确到 0.1Ω).
19.(2017•黔南州)如图甲所示,是探究小组设计的
测量额定电压为“3.8V”小灯泡电阻的部分实验电
路.若电源电压为 6V,小灯泡的电阻大约是 10Ω,探
究小组在连接实验电路的过程中发现电压表 0~15V
量程损坏,只有 0~3V 的量程可以使用:
(1)若探究小组想测小灯泡正常发光时的电阻,请用
笔画线代替导线把电路连接完整.
(2)实验中有两个可供选择的滑动变阻器规格分别为
“5Ω 1A”,“10Ω 1A”,为了顺利完成实验,探究
小组应选择 的变阻器最为合适.
(3)探究小组在实验的过程中,调节滑动变阻器使小
灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表的
读数为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结
果保留一位小数)
(4)探究小组还想探究“导体
中的电流与导体电阻”的关系,
他们设计的电路图如图丙所
示:
①若探究小组闭合开关后,发现电流表无示数,用电
压表分别测 R1、R2(R1≠R2)两端的电压,电压表并
联在 R1 两端时有示数,并联在 R2 两端时无示数,则
此电路发生故障的原因是 .
②排除故障后,探究小组分别用电压表测出了 R1、R2
两端的电压,请你判断:通过以上操作,他们能探究
出“导体中的电流与导体电阻”的关系吗? (填
“能”或“不能”),你判断的依据是 .
20.(2017 秋•顺庆区校级月考)一个灯泡正常工作
时的电压是 6V,电流是 0.5A,问:
(1)该灯泡正常工作时的电阻是多大?
(2)若手边只有一个 9V 的电源,应该串联一个多大
的电阻,灯泡才能正常工作?
21.(2017•呼和浩特)如图所示,电阻 R1 为 8Ω,电
源两端电压为 12V,开关 S 闭合后.求:
(1)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R2 为 30Ω时,
通过电阻 R1 的电流 I1 和电路的总电流 I;
(2)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R3 为 20Ω时,
通过电阻 R1 的电流 I1′和电路的总电流 I′.
22.(2017•德州)如图甲所示,实验小组的同学设计
了一种测量温度的电路.已知电源电压为 6V 且保持
不变,R0 是定值电阻,Rt 是热敏电阻,其阻值随温度
变化的图象如图乙所示.电流表采用“0~0.3A”的量
程.
(1)当环境温度是 40℃时,电流表的示数为 0.2A,
求此时 Rt 消耗的电功率及 R0 的电阻值;
(2)该电路能测量的最高温度是多少.
拓展升华 提升能力
23.(2017•乐山)甲、乙两地相距 40km,在甲、乙
两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电
线每千米的电阻为 0.2Ω.现输电线在某处发生了短
路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电
流表、定值电阻 R0 和电源接成如图所示电路进行测
量.当电压表的示数为 3.0V,电流表的示数为 0.5A,
则短路位置离甲地的距离为( )
A.7.5 km B.15kmC.25kmD.30km
第 23 题图 第 24 题图
24.(2017•无锡)探究“通过电阻的电流与电阻的大
小关系”时,我们一般需要先预设一个电压值,实验中
保持电阻两端电压为预设值不变,现采用如图所示电
路进行探究,器材:学生电源(6V)、滑动变阻(20Ω,
1A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5Ω、
10Ω、20Ω)及导线若干,以下说法正确的是( )
A.要获得 3 组实验数据,电压预设值范围可以为 1.5V
﹣5V
B.要获得 3 组实验数据,电压预设值范围可以为 1V
﹣4V
C.电压预设值越大,在获得 3 组实验数据过程中,
滑动变阻器阻值调节范围越小
D.实验电压预设值为 2V.要获得 3 组实验数据,要
更换最大阻值为 30Ω的滑动变阻器
25.(2017•襄阳)如图,电源电压 5V,R1=5Ω,R2=10Ω,
当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则甲电表
的示数为 ,乙电表的示数为 .
第 25 题图 第 26 题图
26.(2017•黑龙江)如图所示,电源电压保持不变,
开关 S 闭合后,灯 L1、L2 都能正常工作,甲、乙两个
电表的示数之比是 2:5,此时灯 L1、L2 的电阻之比
是 ,电流之比是 .
27.(2017•攀枝花)如图是安装了漏电保护器的家庭
电路.当漏电保护器检测到通过图中 A、B 两处的电
流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而
起到保护作用.当家电维修人员在图中 C 处不慎触电
时,漏电保护器 会 填(“会”或“不会”)切断电路.若
人体电阻为 10kΩ,触电时通过人体的电流为 μA.
28.(2017•惠安县模拟)如图(a)所示的电路,电源
电压保持不变,闭合开关 S,调节滑动变阻器,两电
压表的
示数随电路中电流变化的图象如图(b)所示.由图(b)
可以看出:电源电压为 V,R2 接入电路的阻值变
化范围是 Ω.
29.(2017•杭州)小金自学了电学,知道了欧姆定律,
他想用实验来验证欧姆定律所表述的“通过导体的电
流与这段导体两端的电压成正比”的结论,于是找了实
验器材:电压表、电流表、电源、滑动变阻器、开关
各一个,若干定值电阻、导线,请你利用这些器材帮
他设计一个验证此结论的实验方案.
(1)画出实验的电路图;
(2)写出实验的步骤以及需要测量的物理量.
30.(2017•安徽)现一只满偏电流 Ig=3mA 的电流计
G,已知其电阻 Rg=100Ω,现在需要把它改装成一只
量程 Ic=3A 的电流表,如图 a 所示.
求(1)电阻 Rx 的阻值;
(2)求改装后的电流表电阻 Rc 的阻值;
(3)如图 b 所示,将改装后的电流表接入电路中.已
知电源电压 U=10V,电阻 R1=5Ω.闭合开关 S,移动
滑动变阻器的滑片 P,使电流表的示数 I=1.0A.求此
时滑动变阻器接入电路中的阻值 R2,以及通过原电流
计 G 的电流 I1.
31.(2017•上海)在如图所示的路中,电源电压保持
不变,电阻 R1 的阻值为 20 欧,闭合电键 S,两电流
表的示数分别为 0.8 安和 0.3 安.
①求电源电压 U.
②求通过电阻 R2 的电流 I2.
③现用电阻 R0 替换电阻 R1、R2 中的一个,替换前后,
只有一个电流表的示数发生了变化,且电源的电功率
变化了 0.6 瓦,求电阻 R0 的阻值.
参考答案与解析
例 1.D. 解 析 : 电 阻 是 导 体 本 身 的 一 种 性 质 ,
只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,
与 两端 的 电 压和 通 过的 电 流无 关 , 所以 , 当电
压为 0 时、电流增大 2 倍时或电压增大 2 倍时,
电阻的阻值不变,故 ABC 错误,D 正确.
例 2.C.解析:A.由图象可知,当甲两端电压为 0.5V
时,通过它的电流为 0.1A,故 A 错误;
B.由图象可知,当乙两端电压为 2.5V 时,通过的电
流 为 0.5A , 由 I= 可 得 , 乙 的 阻 值 R 乙
= = =5Ω,故 B 错误;C.将甲和乙串联,若
电流为 0.3A,则通过两电阻的电流均为 0.3A,由图象
可知此时 U 甲′=1.5V、U 乙′=0.5V,由串联电路中总电
压等于各分电压之和可知,它们两端的电压:U=U
甲′+U 乙′=1.5V+0.5V=2V,故 C 正确;D.若甲和乙并
联,若电压为 1V,则它们两端的电压均为 1V,由图
象可知此时 I 甲′=0.2A、I 乙′=0.4A,由并联电路中干路
电流等于各支路电流之和可知,干路电流:I=I 甲′+I
乙′=0.2A+0.4A=0.6A,故 D 错误.
例 3.C.解析:由电路图可知,两电阻串联,电压表
V1 测 R2 两端的电压,电压表 V2 测电源的电压,因串
联电路中各处的电流相等,所以,由 I= 可得,两电
阻两端的电压之比:
= = = = ,因串联电路中总电压等于
各分电压之和,所以,电压表 V1 与 V2 的示数之比:
= = = .[来源:学科网]
例 4.1:1; 3:2.解析:由电路图可知,R1 与 R2 并
联,电流表 A1 测干路电流,电流表 A2 测 R2 支路的电
流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R1
与 R2 两端的电压之比为 U1:U2=1:1;因并联电路中
干路电流等于各支路电流之和,所以,通过两电阻的
电流之比:
= = = ,由 I= 可得,两电阻的阻
值之比: = = = .
例 5.解析:(1)开关 S 闭合时,两电阻串联,电压
表测量的是电阻 R1 两端的电压,
电路中的电流 I=I1= = =0.5A,即电流表示数为
0.5A;(2)根据欧姆定律可得,
R2 两端的电压 U2=IR2=0.5A×18Ω=9V,则电源电压
U=U1+U2=3V+9V=12V.
答:(1)电流表的示数 0.5A;(2)电源两端的电压
12V.
例 6.解析:①闭合电键 S 后,两电阻并联,电
流表的示数为 1A,即为总电流 I=1A,通过电
阻 R2 的电流 I2=0.4A,
根 据 欧 姆 定 律 R2 的 电 压 U2=R2I=15Ω ×
0.4A=6V,即电源电压 U=6V;
②根据并联电路电流的规律,通过 R1 的电流
I1=1A ﹣ 0.4A=0.6A , 由 欧 姆 定 律
R1= =10Ω.
答:①电源电压 U 为 6V.②电阻 R1 的阻值为
10Ω.
例 7.解析:
(1)当托盘为空时,物体质量为 0,根据图象可知
R2 的电阻为 500Ω;
(2)若托盘为空时,电流表示数为 I1=0.01A,
由 I= 可得,电路的总电阻:
R= = =600Ω;
根据 串联电 路的特 点可得 ,R1 的阻 值:R1=R﹣
R2=600Ω﹣500Ω=100Ω;
(3)若放入某物体后,电流表示数为 I2=0.02A,
则此时电路的总电阻:R'= = =300Ω,
则 R2 的电阻:R2'=R'﹣R1=300Ω﹣100Ω=200Ω;
由图象可知,此时物体质量为 600g.
答:(1)当托盘为空时,R2 电阻为 500Ω;
(2)若托盘为空时,电流表示数为 I1=0.01A,定值电
阻 R1 的阻值为 100Ω;
(3)若放入某物体后,电流表示数为 I2=0.02A,该物
体的质量为 600g.
例 8.21;1.4.解析:(1)因串联电路中各处的电流
相等,所以,两定值电阻串联时,电路中的最大电流
I=I 甲=0.6A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由 I= 可得,两端允许加的最大电压:U=I(R
甲+R 乙)=0.6A×(20Ω+15Ω)=21V;(2)由 I= 可
得,两电阻两端允许所加的最大电压:U 甲=I 甲 R 甲=0.6A
×20Ω=12V,U 乙=I 乙 R 乙=1A×15Ω=15V,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻
并联时,电路中的最大电压 U′=U 甲=12V,
此 时 通 过 甲 的 电 流 为 0.6A , 通 过 乙 的 电 流 I
乙′= = =0.8A,因并联电路中干路电流等于各
支 路 电 流 之 和 , 所 以 , 干 路 最 大 电 流 : I=I 甲 +I
乙′=0.6A+0.8A=1.4A.
例 9.2.5Ω~10Ω.解析:由电路图可知,滑动变阻器
R2 与电阻 R1 串联,电压表测量滑动变阻器两端的电
压,电流表测量电路总电流,当电流表示数为 I1=0.6A
时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,根据欧姆定律
可得,电阻 R1 两端电压:U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,因
串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变
阻器两端的电压:U2=U﹣U1=4.5V﹣3V=1.5V,因串
联电路中各处的电流相等,所以,滑动变阻器连入电
路的电阻最小:
R 滑最小= = =2.5Ω;当电压表示数最大为 U2 最大
=3V 时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时 R1
两端电压:U1′=U﹣U2 最大=4.5V﹣3V=1.5V,电路电流
为:I2= = =0.3A,
滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 的 最 大 电 阻 : R 滑 最 大
= = =10Ω,变阻器接入电路的阻值范围为
2.5Ω~10Ω.
例 10.(1)如图所示;(2)电压一定时,导体中的电
流与电阻成反比;(3)A;2;
(4)A.解析:(1)将电压表与电阻并联,滑动变
阻器与电阻串联,已接了下面一个接线柱,可再接上
面任意一个接线柱,如图所示:
(2)分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的
乘积都等于 2V,由此得出结论:电压一定时,导体中
的电流与电阻成反比;(3)将 5Ω的电阻更换为 10Ω
的电阻接入电路后,定值电阻两端的电压增大,要使
电压表的示数不变,应减小电路中的电流,增大滑动
变阻器接入电路中的电阻即滑片向 A 移动,直到电压
的示数达到 2V 为止;(4)由图丙知,电路的最小电
流 I=0.1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,因
串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变
阻器两端的电压:U 滑=U﹣UR=6V﹣2V=4V,由 I= 可
得 , 滑 动 变 阻 器 接 入 电 路 的 阻 值 : R 滑
= = =40Ω,则选用变阻器的规格为“50Ω
1.0A”.
例 11.(1)如图所示;(2)A;(3)①A;②第 1
组数据;电流不可能为 0.1A;③正.
解析:(1)将变阻器接“一上一下”原则接入电路中,
如下图所示:
(2)刚连完最后一根导线,发现两电表指针立即发生
偏转,其原因可能是开关未断开,故选 A;
(3)①获得第 3 组实验数据后,要想得到第 4 组数据,
由表格数据可知,电流表的示数由 0.3A 增大为 0.4A,
电流变大,电路中电阻变小,故滑片 P 应向 A 端调节;
②由第 1 组数据可知,电路中的电流 I=0.1A,电路中
的总电阻应为:R 总= =30Ω,
根据电阻的串联可知,实际电路中的最大总电阻:R
总′=R1+R2=5Ω+20Ω=25Ω<30Ω,所以第 1 组数据错误;
原因是电路中的电流不可能为 0.1A;
③由表中数据可知,电压增大为原来的几倍,通过的
电流也增大为原来的几倍,即:电阻一定时,导体中
的电流跟导体两端的电压成正比.
例 12..(1)E;(2)如图;(3)G;(4)C;(5)
5.5.解析:(1)滑动变阻器在电路中是为了改变电
流表和电压表的示数,实现多次测量;滑动变阻器的
阻值较大,则其两端分担的电压较大,定值电阻两端
分担的电压较小,当滑片移动时,电压表的示数变化
较小,不利于实验的结果的测量;故应选用滑动变阻
器(0~10Ω);(2)电源电压为 2 节干电池,为 3V,
故电压表量程为 0﹣3V;滑动变阻器采用一上一下的
接法,如图:
;
(3)闭合开关前,滑动变阻器阻值调至最大,即滑片
移到 G 端;
(4)闭合开关后电流表没有示数,而电压表有示数,
说明电压表并联部分断路,即定值电阻 Rx 断路;故选
C;
(5)电压表的示数为 2.2V,电流表示数为 0.40A,由
I= 得测得的定值电阻 Rx 为
Rx= = =5.5Ω.
例 13..(1)①电流表的正负接线柱接反了;②滑动变
阻器同时接了上面两个接线柱;
(2)0.24;9.6;
(3)计算小灯泡的平均电阻;小灯泡的电阻受温度的
影响,且随温度的升高而增大,不能求电阻的平均值;
(4)2.5;0.625.解析:(1)由图甲可知,电流从电
流表的负接线柱流入,从正接线柱流出,故错误是:
电流表的正负接线柱接反了;
滑动变阻器的两个接线柱同时接在金属杆上,没有按
“一上一下”的方式串联在电路中,故错误是:滑动变
阻器同时接了上面两个接线柱.
(2)由图乙可知,电流表选择的量程为 0~0.6A,分
度值为 0.02A,电流表示数为 0.24A,
由图丙可知,电压表选择的量程为 0~3V,分度值为
0.1V,电压表示数为 2.3V,
由欧姆定律得,小灯泡的电阻:R= = ≈9.6Ω.
(3)由表格数据可知,小灯泡在不同电压下的电功率
不同,亮度不同,温度不同,灯泡的电阻值也不同,
求平均电阻没有意义,故不恰当之处是:计算小灯泡
电阻的平均值.
原因是:小灯泡的电阻受温度的影响,且随温度的升
高而增大,不能求电阻的平均值.
(4)要测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器滑
片使电压表示数等于灯泡的额定电压 2.5V;若此时电
流表示数为 0.25A,则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V
×0.25A=0.625W.
1.D.解析:A.电压相同时,导体的阻值不同,由 I=
可知,电流一定不同,故 A 正确;
B.用不同的电阻来研究电流和电压,结论都是一样,
即电阻一定时,电流和电压成正比,只是比例系数不
同而已,故 B 正确;
C.同一电阻的阻值不变,由 I= 可知,电阻两端电
压越大,通过它的电流也越大,故 C 正确;D.由 R=
可知,电压与电流的比值等于导体的电阻,同一电阻
的阻值一定,所以,其两端的电压改变时,该电阻两
端的电压与电流的比值不变,故 D 错误.
2.D.解析:由于并联电路中总电阻比任一分电阻都小,
通过比较分电阻的大小可知,D 选项的总电阻最小.
3.C.解析:A、由图象可知,甲对应的电流与电压成
正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定
律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,故 A
错误;
B、由图象可知,当甲两端电压为 2V 时,通过甲的电
流为 0.4A,根据欧姆定律可知 R 甲= = =5Ω;
故 B 错误;
C、甲、乙串联在电路中,当电路电流为 0.2A 时,通
过甲、乙的电流均为 0.2A,由图象可知,U 甲=1V,U
乙=2V,
据串联电路中总电压等于各分电压之和,故此时电源
的电压:U=U 甲+U 乙=1V+2V=3V,故总电阻是:R 总
= = =15Ω,故 C 正确;
D、甲、乙并联在 2V 电源时,根据并联电路的电压特
点可知两灯泡两端的电压为 2V,由图象可知,I 甲
=0.4A,I 乙=0.2A,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以
干路电流 I=I 甲+I 乙=0.4A+0.2A=0.6A,故 D 错误;
4.B.解析:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测
L1 两端的电压,则 L1 两端的电压为 U1=1.5V,故 B 正
确;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,
L2 两端的电压:U2=U﹣U1=4.5V﹣1.5V=3V,故 A 错
误;因串联电路中各处的电流相等,所以通过 L1 与
L2 的电流之比为 1:1,故 D 错误;由 I= 可得,L1
与 L2 的灯丝电阻之比:
= = = = ,故 C 错误.
5.D.解析:(1)电路中,两电阻串联,根据串联电
路电流的规律,通过两电阻电流之比为 1:1,B 错误;
(2)V2 测 R0 的电压,V1 测电源电压,根据串联电路
电压的规律,V1 的示数大于 V2 的示数,使两电压表
指针所指位置相同,故 V2 选用大量程,V1 选用小量
程,根据电压表大小量程之比为 5:1,故电压表 V1
与 V2 示数之比为 5:1,A 错误;(3)设 R0 的示数
为 U,则电源电压为 5U,根据串联电路电压的规律,
R1 的电压为:5U﹣U=4U,R0 与 R1 两端电压之比为 1:
4,C 错误;根据分压原理,R0 与 R1 的阻值之比为 1:
4,D 正确.
6.C.解析:原电路两电阻并联,电流表测干路中的电
流,根据并联电路电压的规律,各电阻的电压等于电
源电压 6V,故 B 错误;由欧姆定律,通过 R1 的电流:
I1= =2A,故 A 错误;通过 R2 的电流:
I2= =1A,根据并联电路电流的规律,电流表
示数:
I=I1+I2=2A+1A=3A,故 C 正确;根据欧姆定律的变形
公式,电路的总电阻:
R= =2Ω,故 D 错误.
7.16;16.解析:由 I= 可得,这导体的电阻:
R= = =16Ω;
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和
通过的电流无关,
所以,当导体两端的电压为 0V 时,导体的电阻仍为
16Ω不变.
8.5;0.3.解析:(1)由图象可知,电阻 A 两端的电
压为 UA=1V 时通过的电流为 IA=0.2A,
由 I= 可得,电阻 A 的阻值:RA= = =5Ω.(2)
将 A 和 B 并联后接在 1V 的电源上,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻
两端的电压:UA=UB=U=1V,
由图象可知,电阻 B 两端的电压为 UB=1V 时通过的
电流为 IB=0.1A,因并联电路中干路电流等于各支路
电 流 之 和 , 所 以 , 电 路 中 的 总 电 流 :
I=IA+IB=0.2A+0.1A=0.3A,
9.12;16.解析:闭合开关后,滑片 P 在 b 端时,R
与变阻器的最大电阻串联,电压表测 R 的电压,电流
表测电路中的电流,根据串联电路电压的规律,电压
表示数小于电源电压,由图乙知,UV=4V,电路中的
电流为 I1=0.5A;
滑到 a 端时,变阻器连入电路中的电阻为 0,电路中
只有 R,电压表示数最大,为电源电压,由图知,
U=12V,此时电路中的电流为 I=1.5A,由欧姆定律
I= ,电阻:
R= =8Ω,在串联电路中,由欧姆定律,串联
的电阻:R 总= =24Ω,
根据电阻的串联,变阻器的最大阻值:R 滑 =R 总﹣
R=24Ω﹣8Ω=16Ω.
10.3;0.2.解析:由电路图可知,R1 与 R2 并联,电
流表测 R2 支路的电流,因并联电路中各支路两端的电
压 相 等 , 所 以 , 由 I= 可 得 , 电 源 的 电 压 :
U=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V;
通过 R1 的电流:I1= = =0.2A.
11.串联;2.4;7.5.解析:(1)小强在测量某定值电
阻的阻值时,将电流表串联在电路中,将电压表并联
在该电阻两端;
(2)由图知,电压表使用的 0~3V 量程,分度值为
0.1V,电压表的示数为 2.4V;
电流表使用的 0~0.6A 量程,分度值为 0.02A,电流
表的示数为 0.32A,
由 I= 可得,定值电阻的阻值 R= = =7.5Ω.
12.1:2.解析:由电路图可知,R1 与 R2 串联,电压
表测 R2 两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电
压之和,所以,R1 两端的电压:U1=U﹣U2=12V﹣
8V=4V,因串联电路中各处的电流相等,所以,由 I=
可得,两电阻的阻值之比: = = = = .
13.2:1; 1:2.解析:由 I= 可得,两电阻的阻值
分 别 为 : R 甲 = = =20Ω , R 乙
= = =10Ω,(1)将它们串联接入 3V 的电路
中,因串联电路中各处的电流相等,
所 以 , 甲 乙 两 电 阻 两 端 的 电 压 之 比 :
= = = = ;(2)将它们并联接
入同样的电路中,因并联电路中各支路两端的电压相
等,所以,通过甲乙两电阻的电流之比:
= = = .
14.(1)定值电阻 R 短路(或电压表开路);(2)5Ω.解
析:由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻 R 串联,
电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,而
电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻短路(或
电压表开路).
(2)由于电压表量程为“0~3V”,则当电压表的示数
UR=3V 时,电路中的电流:
I= = =0.3A,因电流表的量程为 0~0.6A,定
值电阻允许通过的最大电流为 0.5A,滑动变阻器允许
通过的最大电流为 1A,所以,为了保证电路的安全,
电路中的最大电流为 0.3A,此时滑动变阻器接入电路
中的电阻最小,根据欧姆定律可得,此时电路中的总
电阻:
R 总= = =15Ω,则变阻器接入电路中的最小阻
值:R 滑小=R 总﹣R=15Ω﹣10Ω=5Ω.
15.1; ﹣4.解析:由电路图可知,R1 与 R2 串联,
电压表测 R2 两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)
当 F=1N 时,R2 为 2Ω,因串联电路中总电阻等于各分
电阻之和,
所以,电路中的电流:I1= = =1A;
(2)由题意可知,压力 F 与 R2 的变化量成正比,设
为 F=kR2,当 F=1N 时,R2 为 2Ω,则 1N=k×2Ω,
解得:k=0.5N/Ω,所以,F=0.5N/Ω×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣
﹣﹣﹣①当电流表的示数为 I 时,电路中的总电阻:
R= = ,滑动变阻器接入电路中的电阻:R2′=R﹣
R1= ﹣8Ω﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,所以,F=0.5N/Ω
×R2′=0.5N/Ω×( ﹣8Ω),即数学表达式为:F=0.5
×( ﹣8)N= ﹣4 N.
16.(1)如图所示;(3)B; a;(4)电压一定
时,电流与电阻成反比;每一组电流与电阻的乘积相
等.
解析:(1)电源电压 6V,定值电阻 R1=10Ω、R2=20Ω、
R3=30Ω,由欧姆定律,电路中的最大电流:
I= = =0.6A,电流表选用小量程与 R 串联,
如下所示:
(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不
变,因调节滑片 P 使电压表示数为 3V,故变阻器分
得的电压:U 滑=6V﹣3V=3V,变阻器的电压与电压表
示数之比为 1:1,当 R3=30Ω接入电路中时,由分压
原理,变阻器连入电路中的电阻为 30Ω,故应选用滑
动变阻器 B(0~50Ω 1A);
根据串联分压原理可知,当用 R3 替换 R2 后,电阻增
大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电
阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应
增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑
动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向 a 端移动,
使电压表的示数为 3V;
(4)由表中数据可知,每一组电流 I 与电阻 R 的乘积
相等,即 IR=U=定值,故电压一定时,电流与电阻成
反比.
17.(1)如图所示;(2)断开;短路;(3)0.3;(4)
5.0;(5)减小电源电压或串联一个电阻或换用阻值
最大的变阻器等.
解析:(1)根据实物图,将电路图补充完整,把电压
表与定值电阻并联,如下所示,
(2)连接电路时开关应该断开;闭合开关,电流表有
示数但没超出量程,说明电路为通路,发现电压表无
示数则则产生故障的原因可能是导体电阻短路;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,
若电流表的示数如图丙所示,图中电流表分度值为
0.02A,其读数为 0.3A;
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,测得多组对应的电
压、电流值,如下表所示,由测得数据可知,当电阻
一定时,导体中的电流与电压成正比,根据欧姆定律
I= ,导体电阻:
R= ,分别将表中对应的电压与电流代入计算,可得
出相应的电阻大小分别为:5Ω、5Ω、4.7Ω5.3Ω、5Ω、
5Ω,为减小误差,取平均值做为测量的结果,待测电
阻大小:
R 测= =5.0Ω:
(5)研究电流与电阻的关系时,要控制电压保持不变,
进行实验时,该小组发现:调节滑动变阻器无法使电
压表示数为 0.5V,即电压表示数大于 0.5V;
说明电源过高,可适当减小电源电压,或在电路中串
联一个电阻分压;
根据串联电路电压的规律,变阻器至少分去 3V﹣
0.5V=2.5V 的电压时才能达到目的,即变阻器的电压
至少为定值电阻的 =5 倍,由分压原理,变阻器
连入电路中的电阻至少为 5×5Ω=25Ω,而题中变阻器
的最大电阻为 20Ω,故应换用最大阻值至少 25Ω的变
阻器;
18.(1)小红;小红同学测得的电流随电压增大而减
小;(2)见上图;(3)4.8.
解析:(1)伏安法测电阻的实验中,电压表应测待测
电阻两端的电压,电流表测通过电阻的电流,电流随
电压的增大而增大,而小红同学测得的电流随电压增
大而减小,据此判断小红同学的电路接错了.
(2)小红同学测得的电流随电压增大而减小,原因是
电压表并联在滑动变阻器两端了,如下图所示:
(3)小云同学的测量正确,其 3 次测得的电阻值分别
为:
R1= = =4.7Ω ; R2= = =5Ω ;
R3= = =4.8Ω ; 电 阻 的 平 均 值 为 :
R= ≈4.8Ω.
19.(1)如图所示;(2)“10Ω 1A”;(3)0.3;12.7;
乙;灯丝电阻随温度的升高而增大;
(4)①R1 断路;②不能;无法控制 R1、R2 两端的电
压相同且无法改变电流大小.
解析:(1)灯的额定电压为 3.8V,灯正常发光时,
变阻器的电压为 2.2V,因电压表大量程损坏,根据串
联电路电压的规律,变阻器与电压表并联,变阻器按
一上一下串联接入电路中,如下所示:
(2)电源电压为 6V,由欧姆定律,当灯正常发光时
的电流:I= 0.38A,根据串联电路电压的规
律 , 变 阻 器 分 得 的 电 压 : U 滑 =U ﹣ UL=6V ﹣
3.8V=2.2V,由欧姆定律的变形公式,变阻器连入电路
中的电阻:R 滑= = ≈5.79Ω>5Ω,故选用
“10Ω 1A”的变阻器;
(3)图中电流表选用小量程,分度值 为 0.02A,示
数为 0.3A,则灯的电阻的:
R= ≈12.7Ω;
(4)①闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路断
路,电压表并联在 R1 两端时有示数,并联在 R2 两端
时无示数,说明电阻 R1 断路;
②因实验中无法改变电路中的电流且两电阻两端的电
压不相等,故不能探究出“导体中的电流与导体电阻”
的关系.
20.解析:(1)由 I= 可得,该灯泡正常工作时的电
阻:RL= = =12Ω;
(2)灯泡正常工作时的电压 UL=6V,要使灯泡在 9V
的电源上正常发光应串联一个电阻分压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联
电阻两端的电压:
UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V,因串联电路中各处的电流相
等,则串联电阻的阻值:R= = =6Ω.
答:(1)该灯泡正常工作时的电阻是 12Ω;
(2)若手边只有一个 9V 的电源,应该串联一个 6Ω
的电阻,灯泡才能正常工作.
21.解析:(1)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R2
为 30Ω时,R1 与 R2 并联,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过两电阻的电流分别为:
I1= = =1.5A,I2= = =0.4A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电路的总电流:
I=I1+I2=1.5A+0.4A=1.9A;
(2)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R3 为 20Ω时,
通过两电阻的电流:
I1= = =1.5A,I3= = =0.6A,
则电路的总电流:
I′=I1+I3=1.5A+0.6A=2.1A.
答:(1)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R2 为 30Ω
时,通过电阻 R1的电流为 1.5A,电路的总电流为 1.9A;
(2)当滑动变阻器 R 接入电路的电阻 R3 为 20Ω时,
通过电阻 R1 的电流为 1.5A,电路的总电流为 2.1A.
22.解析:
(1)由甲图知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,
当环境温度是 40℃时,由图乙知,热敏电阻的阻值为
Rt=25Ω,此时电流表的示数为 I=0.2A,
则 Rt 消耗的电功率:Pt=I2Rt=(0.2A)2×25Ω=1W;
根 据 欧 姆 定 律 可 得 , 电 路 的 总 电 阻 :
R= =30Ω,
根据串联电路的电阻规律可得,R0 的电阻值:
R0=R﹣Rt=30Ω﹣25Ω=5Ω;
(2)电流表采用“0~0.3A”的量程,故最大电流不能
超过 0.3A,
根据欧姆定律可得,串联电路的最小总电阻:
R 小= =20Ω,
根据串联电路的电阻规律可得,热敏电阻的最小阻值:
Rt 小=R 小﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω;
由图乙知,对应的最高温度为 90℃.
(1)当环境温度是 40℃时,电流表的示数为 0.2A,
此时Rt消耗的电功率及 R0的电阻值分别为 1W 和 5Ω;
(2)该电路能测量的最高温度是 90℃.
23.B.解析:由 I= 可得,电流通过导线的电阻:
R= = =6Ω,因所用的输电线每千米的电阻为
0.2Ω,所以,导线长度:L= =30km,短路
位置离甲地的距离:
S= L= ×30km=15km.
24.C.解析:(1)由图知,R 与变阻器串联,电压表
测 R 两端电压,电流表测电路中电流,
当定值电阻最大 R=20Ω,当电压预设值最小为 1.5V
时,电路中电流最小:I 最小=IR= = =0.075A,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时变阻器接入电
路 中 的 电 阻 最 大 : R 滑 最 大
= = = =60Ω>20Ω,所以此预设
电压值不正确,即 A 错误;
当定值电阻最大 R=20Ω,当电压预设值最小为 1V 时,
电路中电流最小:I 最小=IR= = =0.05A,
由串联电路特点和欧姆定律可得,此时变阻器接入电
路 中 的 电 阻 最 大 : R 滑 最 大
= = = =100Ω>20Ω,所以此预设电
压值不正确,即 B 错误;
(2)电压预设值越大,电路中电流越大,变阻器两端
电压越小,由欧姆定律可知,变阻器连入阻值越小,
滑动变阻器阻值调节范围越小.故 C 正确;
(3)实验电压预设值为 2V 时,当 R=20Ω时,变阻器
需连入阻值最大,
此时电路中电流 I= = =0.1A,
此 时 变 阻 器 连 入 电 路 的 阻 值 :
R= = =40Ω,故 D 错误.
25.1A;5V.解析:由于电压表内阻很大,在电路中
可看作断路;电流表内阻很小,在电路中可看作一根
导线;若两电阻串联,根据电流的流向可知,乙应为
电流表,甲应为电压表,则闭合开关后,则 R1 短路,
电流表无示数,不符合题意;则两电阻只能是并联,
乙只能为电压表,乙测电源电压,示数为 5V;甲只能
为电流表,甲测通过 R1 的电流,根据并联电路电压的
规律和欧姆定律,甲电流表的示数 I= =1A.
26.3:2; 1:1.解析:如果乙为电流表将会造成电
源短路,如果甲为电流表 L2 将被短路、不能工作,
因此甲、乙都为电压表,此时灯 L1、L2 串联连接,电
压表甲测量 L2 两端电压,电压表乙测量电源电压;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两灯
泡两端的电压之比:
= = = ,因串联电路中各处的电流
相等,所以,通过两灯泡的电流之比为 1:1,由 I=
可得,两灯泡的电阻之比: = = = .
27.会;2.2×104.解析:(1)当家电维修人员在图中
C 处不慎触电时,电流就会从 C 处通过人体流向大地,
导致通过 B 处的电流比 A 处的小,因此漏电保护器会
切断电路.
( 2 ) 家 庭 电 路 的 电 压 U=220V , 人 体 电 阻
R=10kΩ=104Ω,因此通过人体的电流:
I= = =0.022A=2.2×104μA.
28.6;0~20.解析:由 a 电路图可知,当滑动
变阻器的滑片 P,向右移动时,连入电阻变大,
电路中电流变小,R1 两端的电压同时变小,电
源电压保持不变,R2 两端的电压就要变大;结
合图 b 可知,甲是 R1 的 U﹣I 图象,乙是 R2 的
U﹣I 图象.
(1)由图象可知,当 U1=U2=3V 时,I=0.3A,
由此可求电源电压:U=U1+U2=6V;
(2)当 U2=4V 时滑动变阻器全连入,此时
I=0.2A,
根据欧姆定律可得:
滑动变阻器的最大电阻是 R= =20Ω,
所以 R2 接入电路的阻值变化范围是 0~20Ω.
29.解析:(1)探究电流与电压的关系中,变阻器、
定值电阻、电流表串联,电压表测定值电阻两端电压;
如图所示:
;
(2)实验步骤:
①根据电路图,连接实物图;
②实物图连接好后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑
片到某一位置,记录此时的电流值和电压值;
③移动滑片到另一位置,记录此时的电流值和电压值;
④继续移动滑片到另一位置,记录此时的电流值和电
压值;
⑤换用不同定值电阻,重复上述实验;
根据记录的数据,在坐标轴中做出电压和电流的图象,
根据图象分析通过导体的电流与这段导体两端的电压
的关系.
30.解析:(1)将 Ig=3mA 的电流计 G,改装成一只量
程 Ic=3A 的电流表,根据并联电路电流的规律,通过
Rx 的电流:
Ix=Ic﹣Ig=3A﹣3mA=2.997A,由欧姆定律 I= ,电流
计 G 的电压:
U′=RgIg=100Ω×0.003A=0.3V,根据并联电路电压的规
律和欧姆定律,
则 Rx= = = Ω≈0.1Ω;
(2)由欧姆定律 I= ,改装后的电流表电阻 Rc 的阻
值:
Rc= = =0.1Ω;
(3)由图 b 可知,电流表电阻与 R1 和变阻器串联,
由欧姆定律 I= ,电路的总电阻:
R= = =10Ω,根据电阻的串联,滑动变阻器接
入电路中的阻值:
R2=R﹣Rc﹣R1=10Ω﹣0.1Ω﹣5Ω=4.9Ω;
改装后的电流表中,原电流计 G 与 Rx 并联,根据分
流原理,通过电流计 G 的电流与 Rx 电流之比等于 Rx
与 Rg 之比,即 = , = ﹣﹣﹣﹣
﹣①
根据并联电路电流的规律:
I1+I′X=I=1.0A﹣﹣﹣﹣﹣②,
由①②得:通过原电流计 G 的电流:
I1=10﹣3A.
答:(1)电阻 Rx 的阻值约为 0.1Ω;
(2)改装后的电流表电阻 Rc 的阻值为 0.1Ω;
(3)此时滑动变阻器接入电路中的阻值 R2=4.9Ω,通
过原电流计 G 的电流 I1=10﹣3A.
31.解析:由电路图可知,R1 与 R2 并联,电流表 A 测
干路电流,电流表 A1 测电阻 R1 支路的电流.
①闭合电键 S,两电流表的示数分别为 0.8A 和 0.3A,
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 I=0.8A,通过电阻 R1 的电流 I1=0.3A,
并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由欧姆定律可得,电源电压:
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
②由并联电路的电流特点可得,通过 R2 的电流:
I2=I﹣I1=0.8A﹣0.3A=0.5A;
③由题知,用电阻 R0 替换电阻 R1、R2 中的一个,替
换前后,只有一个电流表的示数发生了变化;
若用 R0 替换电阻 R1,则电流表 A1 所在支路的电阻发
生变化,电流表 A1 的示数会发生变化,同时干路电流
也会发生变化,即电流表 A 的示数发生变化,不符合
题意;因此只能是用 R0 替换电阻 R2;
替换前电源的电功率:
P 总=UI=6V×0.8A=4.8W;
替换后电源的电功率变化了 0.6W,则此时电源的电功
率可能为:
P 总′=P 总+△P=4.8W+0.6W=5.4W,P 总″=P 总﹣△P=4.8W
﹣0.6W=4.2W;
并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,替换
前后 R1 的电流和功率均不变,
则 R1 消耗的功率:P1=UI1=6V×0.3A=1.8W;
因替换后 R1 与 R0 并联,且电源的电功率等于各电阻
消耗功率之和,
所以,电阻 R0 消耗的功率可能为:
P0=P 总′﹣P1=5.4W﹣1.8W=3.6W,P0′=P 总″﹣P1=4.2W
﹣1.8W=2.4W,
由 P= 可得,R0 的阻值可能为:
R0= = =10Ω,R0′= = =15Ω,
即电阻 R0 的阻值为 10Ω或 15Ω才能满足题中的要求.
答:①电源电压 U 为 6V;
②通过电阻 R2 的电流 I2 为 0.5A;
③现用电阻 R0 替换电阻 R1、R2 中的一个,替换前后,
只有一个电流表的示数发生了变化,且电源的电功率
变化了 0.6 瓦,电阻 R0 的阻值为 10Ω或 15Ω.