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  • 2021-05-13 发布

中考物理命题热点突破方法欧姆定律一

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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.