2023年中考物理复习-专题35欧姆定律探究实验(知识点复习+例题讲解+过关练习)-备战2023年中
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2023年中考物理重难点复习:欧姆定律及相关计算(精练)
一、选择题
1.由欧姆定律公式R =可知,下列说法正确的是()
A.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
B.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
C.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
D.导体的电阻跟导体两端的电压和导体的电流无关
2.关于欧姆定律,下列说法中正确的是()
A.从I =可知,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
B.从R =可知,导体的电阻跟其两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.从U=IR可知,导体两端的电压跟其电阻成正比,跟导体中的电流成正比
D.以上说法都不正确
3.电源电压不变,电阻R=10Ω,电路中电流为I ,要使电路中电流变为原来的,可以()A.串联30Ω电阻B.并联30Ω电阻
C.串联40Ω电阻D.并联40Ω电阻
4.某小灯泡正常工作时的电压为6V,通过它的电流为0.5A,若把该小灯泡接在电压为9V的电路上正常工作,应()
A.给它并联一个6Ω的电阻
B.给它串联一个12Ω的电阻
C.给它串联一个6Ω的电阻
D.给它并联一个12Ω的电阻
5.如图所示电路中,两电流表的规格相同(两个量程为0﹣0.6A和0﹣3A),闭合开关S,两个
)
电阻均有电流通过,R1和R2的电阻之比是1:3,电流表A1和A2的示数之比是(
A.1:3B.1:1C.3:4D.4:1
6.如图甲所示,电源电压不变。
闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系如图乙中线段AB所示。
则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为()
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专题:欧姆定律的计算欧姆定律的计算(基础)1.如图所示的电路中,R1=15Ω,R2=10Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.3A。
求:(1)电源电压;(2)R1的电流。
2.电路如图所示,已知电源两端电压U=15V保持不变,电阻R1=5Ω,当开关S闭合时,电压表示数为5V。
求:(1)电流表的示数I;(2)电阻R2两端的电压U2;(3)电阻R2的阻值。
3.如图所示电路,甲乙两图中电源相同。
R1、R2串联如甲图,闭合开关S,电压表示数为2V,电流表示数为0.2A;R1、R2并联如乙图,闭合开关S,电压表示数为6V,求:(1)求电源电压;(2)求R1、R2的阻值;(3)求乙图中电流表示数。
欧姆定律的计算(多开关变化)4.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的电阻为30Ω,当只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A;当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数变为0.3A。
求:(1)电源电压;(2)电阻R2的阻值。
5.如图所示,当S1、S2均断开时,电压表的示数为4V,三个电阻的阻值分别为R1= R3=5Ω,R2=10Ω,求:(1)当S1、S2均断开时,电源电压是多少?(2)当S1、S2均闭合时,电流表的示数。
6.如图所示,R1和R2为两个定值电阻,其中电阻R1的阻值为20Ω,电源两端的电压保持不变。
当开关S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.3A。
(1)求电源两端的电压U;(2)当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.5A,求电阻R2的阻值。
7.如图所示,R1=20Ω,R2=40Ω,电源电压、灯丝电阻保持不变。
(1)当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.6A,求:电源电压和电流表A2的示数;(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.2A,求:R2两端的电压和小灯泡的电阻。
8.已知电源电压为10V保持不变,R1=25Ω,小灯泡正常发光时的电流为0.3A。
(不考虑灯丝电阻变化)(1)断开S1、S2此时小灯泡L正常发光,求小灯泡正常发光的电压;(2)S1、S2都闭合时,电流示数变为0.6A,求R2的阻值。
30.“探究欧姆定律实验”重难点突破及题型归类一、实验解析1.欧姆定律公式:U IR2.欧姆定律内容:在电阻一定时,电流与电压成正比(实验1);在电压一定时,电流与电阻成反比(实验2)。
3.欧姆定律实验:实验1.探究I与U关系(1)控制变量:电阻R;自变量:电压U;因变量:电流I。
(2)电路图:(3)步骤:①○A○V调零,滑动变阻器调至最大阻值位置;开关断开,按图连接电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器滑生到适当阻值,观察并记录○V示数U1,○A示数I1到表格。
③仿②改变滑动变阻器的阻值5次,观察并记录○V示数U2~U6,○A示数I2~I6到表格。
④分析数据,得出结论,整理器材。
(4)记录表格:实验次数 1 2 3 4 5 6电压U/A电流I/A(5)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变R两端电压,从而改变电流,得到多组数据。
实验2.探究I与R关系(1)控制变量:电压U;自变量:电阻R;因变量:电流I。
(2)电路图:监视R两端电压一定!(3)实验步骤:①○A○V调零,滑动变阻器调至最大阻值位置;开关断开,按图连接电路。
②闭合开关,调节滑动变阻器滑生到适当阻值,观察并记录○A示数I1、电阻阻值R1、○V示数为U0到表格。
③断开开关,改变电阻为R2,闭合开关,调节滑动变阻器使○V示数仍为U0,观察并记录○A示数I2,电阻阻值R2到表格。
(控制R两端电压一定,在好多题里都用)④仿③,改变电阻4次,观察并记录○A示数I3~I6,电阻阻值R2~R6到表格。
(4)记录表格:实验次数 1 2 3 4 5 6电阻R/Ω电流I/A(5)滑动变阻器的作用:①保护电路;②控制R两端电压一定。
(6)R1换为R2后,滑动变阻器滑片怎样调节使○V一定?若R1=10Ω,换为R2=20Ω,则滑动变阻器的滑片应向_______移动。
(右)①R1→R2阻值变大,所以○V变大;R′也变大,分压变多,○V才能变为U0。
结论:R1↑,R′也变大,R1↓,R′也变小,才能使○V示数保持不变!②若R1→R2阻值变大,滑动变阻器变到最大了,○V马变不回U0:a.原因:滑动变阻器总电阻太小了;b.改进:换用总电阻更大的滑动变阻器,或降低电源电压。
2024年中考物理复习真题训练—欧姆定律(含答案解析)一、选择题1.(2023·四川甘孜·统考中考真题)如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。
开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。
则()A.U1>U2B.U1<U2C.I1<I2D.I1=I2【答案】C【详解】AB.如图所示,电阻R1、R2并联,根据并联电路电压特点,闭合开关,各支路两端的电压相等,即U1=U2,故AB不符合题意;CD.在并联电路中,每条支路两端的电压相等,因为R1>R2,根据I=U/R可得,通过电阻R1的电流较小,即I1<I2,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
2.(2023·黑龙江牡丹江·统考中考真题)如图所示,电源电压不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是()A.电流表示数变小B.电压表示数变大C.小灯泡变亮D.滑动变阻器阻值变大【答案】C【详解】BD.由图可知,滑动变阻器和小灯泡串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端的电压,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变小,故BD错误;AC.电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的总电流变大,所以小灯泡变亮,故C 正确,A错误。
故选C。
3.(2023·辽宁大连·统考中考真题)下列各电路中,电源电压不变。
先闭合开关S,再闭合开关S1,电流表示数不变的是()A.B.C.D.【答案】C【详解】A.当S闭合时,电阻R1和电阻R2串联,根据欧姆定律得到此时电流表示数I=UR1+R2再闭合S1后,R2被短路,只有R1接入电路,此时电流表示数I′=U/RS1断开前后电流表示数不相等,发生了变化,故A不符合题意;B.当S闭合时,只有电阻R2的简单电路,电流表的示数为零,再闭合S1后,两个电阻并联,电流表测量通过电阻R1支路的电流,此时电流表有示数,所以电流表示数发生了变化,故B不符合题意;C.当S闭合时,电阻R1和电流表串联接入电路,此时电流表测量通过电阻R1的电流,再闭合S1后,两个电阻并联,由并联电路的特点可知,通过R1的电流不变,此时电流表仍然测量通过电阻R1的电流,电流表的示数不变,故C符合题意;D.当S闭合时,电阻R1和电流表串联接入电路,此时电流表测量通过电阻R1的电流,再闭合S1后,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路电流的特点可知此时电流表的示数变大,故D不符合题意。
中考物理知识点:欧姆定律的探究实验
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中考物理知识点:欧姆定律的探究实验
欧姆定律的探究实验:
①提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系?
②制定计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。
即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
③进行实验,收集数据信息:(会进行表格设计此为能力考点)
④分析论证:(分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。
为近年考试热点)
⑤得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
3、运用欧姆定律解决有关问题:
①认真审题,根据题意画出电路图;
②在电路图上标出已知量和未知量(必要时加角标);
③选择合适的公式或规律进行求解。
4、用电压表和电流表测电阻:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2023年中考物理专题复习:欧姆定律一、单选题1.在图(a)、(b)所示的电路中,电源电压相等且保持不变.闭合电键S,发现电流表A1、A2的示数相同,断开图(a)中的电键S,发现电流表A1的示数是A2示数的0.8倍.下列关于电阻R1、R2和R3的大小关系正确的是()A.R1>R2>R3B.R3>R1>R2C.R2>R1>R3D.R3>R2>R12.标有“6V 1.5W”的小灯泡,通过它的电流随两端电压变化的关系如右图所示.若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,灯泡的电阻和实际功率约为()A.24Ω 0.67W B.20Ω 0.96WC.24Ω 0.96W D.20Ω 0.8W3.在图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S从断开到闭合,先后两次电流表A的示数之比为2︰3。
若将电阻R1、R2串联在电路中,则R1、R2两端的电压之比为()A.2︰1B.1︰2C.2︰3D.3︰24.将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1.将这两个定值电阻并联接在同一电源两端时,下列说法中正确的是()A.串联时R1与R2两端的电压之比为3:1B.并联时R1消耗的功率为16P1C.并联时通过R1与R2的电流之比为1:3D.并联时两电阻消耗的总功率{#mathmL#}163{#/mathmL#} P15.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作,当滑片Р向右移动的过程中(忽略温度对电阻的影响),下列说法正确的是()A.灯泡L变亮B.电路消耗的总功率变大C.电压表V2的示数不变D.电压表V和电流表示数的比值变大6.根据欧姆定律,下列说法正确的是()A.导体两端的电压为零时,电阻值也为零B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大D.导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比7.两个相同的灯泡串联在一起接在某一电源上,每个灯泡两端的电压均为U1,若把这两个灯泡并联起来接在原来的电源上,每个灯泡两端的电压为U2,则()A.U1︰U2=1︰1B.U1︰U2=2︰1C.U1︰U2=1︰2D.U1︰U2=1︰48.计算机鼠标内装有自动控制传感器,其工作原理电路如图所示,物体M在导轨上左右移动时,可带动与之相连的滑动变阻器滑片P移动,通过电压表示数可反映物体M移动的距离,当物体M向右移动时,观察到的现象应该是()A.电流表示数不变,电压表示数变大B.电流表示数变大,电压表示数变大C.电压表示数和电流表示数比值变小D.电压表示数和电流表示数比值不变9.学习了电学知识后,判断下列说法正确是()A.导体电阻的大小与导体两端的电压成正比,与通过导体电流成反比B.电源的电流都是从电源正极流向负极C.电功率是描述电流做功快慢的物理量D.电功率越大的,用电器消耗的电能越多10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
34.“欧姆定律图像范围计算”重难点突破及题型归类一、欧姆定律经典动态图像计算图中A 点:电路中电流最大,滑动变阻器两端电压为0,滑变R 2=0 图中B 点:电路中电流最小,滑动变阻器两端电压最大,滑变R 2阻值最大1.求定值电阻阻值若题目为计算大题:利用电源电压不变列方程:U 总=U 1+U 2,求出R 1 A 点:U 总=I 1R 1+U 2……………………① B 点:U 总=I 1′R 1+U 2′………………②(由图像可知:I 1、I 1′、U 2、U 2′,两个方程两个未知量,可求R 1和U 总) 若题目为选择或填空:直接用结论——定值电阻1UR I∆=∆ 推导过程:2.求电源电压将R 1代入上面任意一个方程中即中求解。
3.求滑动变阻器最大阻值在图像中找“电流最小”的点,利用该点求解。
例1.如图甲所示的电路中,R 1为定值电阻,R 2为滑动变阻器,电流表示数I 与电压表示数U 的变化关系如图乙所示,闭合开关S 后,求:(1)R 1的阻值为多少? (2)电源电压为多少?(3)滑动变阻器的最大阻值为多少?联立①②式得:I 1R 1+U 2=I 1′R 1+U 2′ (I 1- I 1′)R 1 = U 2′-U 2 ΔI ·R 1=ΔU ∴ 1UR I∆=∆(ΔU 电压变化量,ΔI 电流变化量)解析:由图知,R 1与R 2串联,○V 测R 2两端电压(1)图中A 点:电路中电流最大I 1=1.2A ,R 2两端电压U 2=0,R 2=0U 总=U 1+U 2U 总=I 1R 1+U 2=1.2A ×R 1+0……………………①图中B 点:电路中电流最小I 1′=0.4A ,R 2两端电压U 2′=4V ,R 2阻值最大 U 总=I 1′R 1+U 2′=0.4A ×R 1+4V ……………② 联立①②式得:1.2A ×R 1=0.4A ×R 1+4VR 1=5Ω(2)把R 1=5Ω代入①式得:U 总=I 1R 1=1.2A ×5Ω=6V (3)图中B 点:电路中电流最小时,滑动变阻器阻值最大22max 14V100.4AU R I '===Ω' 提醒:如果这是一道选择或填空题,可直接利用:UR I∆=∆定。
欧姆定律在串、并联电路计算中的应用题型归类及解题技巧【题型归类】一、串、并联电路中的计算方法指引:利用欧姆定律解题时要注意:(1)上下标要统一。
在实际电路中,往往有几个用电器,即使是同一个用电器,在不同时刻的I、U 值也不同,因此在应用欧姆定律解题时应对同一用电器同一时刻的I、U值标上统一的上下标,以避免张冠李戴。
(2)单位统一。
欧姆定律中的各物理量的单位一定要统一。
例如有kV、mA 等单位时,要注意换成V、A。
【例1】如图甲所示的电路,电源电压保持不变。
闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光。
在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象,则电源电压为______V,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω,小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω。
二、I-U关系图像方法指引:I-U关系图像是一条直线时,说明是定值电阻,阻值不发生变化;I-U图像是曲线的,说明是非定值电阻,阻值会发生变化,该图像上的每个点表示的都是在该位置时对应的电阻值,故计算时只能从图像中读出相应的电流、电流值代入计算。
【例2】如图甲所示电路,电源电压为6V且不变,R为定值电阻。
闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P从a端向b端移动过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示。
则()A.定值电阻的阻值是20ΩB.滑动变阻器的最大阻值是10ΩC.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的“B”点D.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的“C”点三、比值的计算 方法指引: 串联电路的分压规律:111222U IR R U IR R == 并联电路的分流规律:1221U R U R = 【例3】如图所示,滑动变阻器R 2的最大阻值与定值电阻R 1相等。
闭合开关S ,当滑片P 在a 端时,电压表示数为2V ,则电源电压为_______V , 此时电流表示数为I 1,当滑片P 在R 2的中点时,电流表示数为I 2,则I 1:I 2=________。
欧姆定律题型大总结一、串并联电路特点串联电路并联电路电路图电阻 R 总=R 1+R 2 2222=R R R R R 总电流 I 总=I 1=I 2 I 总=I 1+I 2 电压U 总=U 1+U 2U 总=U 1=U 2二、电压表测量对象第一步:流向法——分析电路;第二步:画圈法——电压表和谁围成一个圈就测谁(圈里不能同时出现电源和用电器/两个电压表)。
题型一:串并联电路电流电压规律例1.如图所示电路中,当开关S 闭合时,电压表V 1、V 2、V 3的示数分别为U 1、U 2、U 3,电流表A 1、A 2的示数分别为I 1、I 2(五个电表的读数均不为零),那么下列关系式正确的是( )A.U 2=U 1=U 3,I 1=I 2B.U 2=U 1+U 3,I 1=I 2C.U 3=U 1+U 2,I 1=I 2D.U 3=U 1+U 2,I 1>I 2例1图 例2图题型二:比值问题例2.闭合开关S ,电压表V 1的示数为9V ,电压表V 2的示数为3V ,那么R 1与R 2的阻值之比为( ) A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3练习:电阻R 1、R 2以不同的方式组成如图(a )、(b )所示的电路,R 1:R 2=2:1,在两电路中,电源、电压表、电流请规格完全相同且完好。
闭合开关S ,则下列说法正确的是( )A.电压表V1与电压表V2示数比为1:2B.电压表V1与电压表V2示数比为2:1C.电流表A1与电流表A2示数比为3:2D.电流表A1与电流表A2示数比为2:1题型三:图像问题例3.下图是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的关系图像,由图可知()A.乙是小灯泡L的I-U图像B.定值电阻R的阻值为5ΩC.定值电阻R和小灯泡L并联接在2.5V的电源上,干路中的电流是0.375AD.定值电阻R和小灯泡L串联接在4V的电源上,电路中的电流是0.1A题型四:动态电路分析例4.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右缓慢移动,下列思路点拨判断正确的是()A.电流表A1和电流表A2示数均变小B.电压表V与电流表A2的示数乘积变大C.电流表A与电流表A1的示数之差保持不变D.电压表V与电流表A1的示数之比保持不变练习:电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图,如图所示。
欧姆定律实验(基础必会)一、探究I -U 实验U = U 1 ↓ + U 2 ↑拓展:①不能用灯泡代替定值电阻。
原因:灯泡的电阻随温度的升高而增大。
②数据拼凑问题:电流最小的一组(一般为第1组)。
原因:电路中的最小电流达不到此值:min 12max=UI R R二、探究I -R 实验控制变量法控制定值电阻不变,改变定值电阻两端电压 多次实验记录实验数据并分析结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 图像 通过滑动变阻器(主要作用)控制变量法控制定值电阻两端电压不变,改变定值电阻 多次实验记录实验数据并分析结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比图像 通过滑动变阻器(主要作用)更换(成倍) 如5Ω、10Ω、15Ω、20Ω拓展:无论怎样移动滑片P ,V 都达不到控制不变的值。
原因:滑动变阻器最大阻值太小。
max =U U R R U -定滑定定三、电学实验通性 1.电路连接: ①开关断开;②滑动变阻器滑片放在阻值最大处——滑片离下接线柱最远;③画实物图——电表:a.正进负出;b.量程(○A →一般情况下看图;○V →看电源电压。
2.电路故障: 例如:3.滑动变阻器作用:具体实验具体分析——主要作用 次要作用——次要作用 4.多次实验的目的:探究型:得出普遍规律,避免偶然性 测量型:减小误差 四、学以致用1.小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,器材如图甲所示, 电源为两节新的干电池,滑动变阻器上标有“10Ω 1A ”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。
→⎧⎨→⎩有示数短路无示数断路A ⎧⎨⎩(同有同无)(一有一无)(电压表所一致对外不一致测对象)对内V 方法闭合S 后,电流表有明显偏转,电压表几乎不动。
问:故障可能是_________。
有示数→短路无示数R 1短路(1)请用笔画线代替导线,把图甲所示的电路补充完整(滑片P 向右滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大)。
2022年中考物理专题复习及答案:欧姆定律探究实验1、冬冬在做“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,采用了图甲所示的电路图。
(1)请按照电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整。
(2)实验过程中,冬冬把电阻R由5Ω分别换成了10Ω、20Ω,每次闭合开关后,首先应调节__________,使__________保持不变,然后再记录电流表的示数。
(3)下表是冬冬测得的三组数据,据此数据可得到的结论是_____________。
(4)次测量,有的是为了从不同情况中找到普遍规律,有的是为了求平均值以减小误差。
你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是________ (填序号)①测量物体的长度②用伏安法测量定值电阻的阻值③探究重力大小与质量的关系2、物理兴趣小组的同学们想探究“通过导体的电流与电压的关系”.实验室有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、规格不同的定值电阻、开关和导线等器材各若干供同学们选择,实验用电路如图甲所示.(1)图乙是某组同学尚未完成连接的实物电路,请你用笔画线代替导线完成连接(连线不交叉).要求:滑动变阻器的滑片P向A端移动,电压表示数变大. (2)连好电路后闭合开关.发现电流表示数较大、电压表示数为零,则电路故障原因可能是 .A.电压表的量程选大了B.电阻R发生了短路C.滑动变阻器发生了断路D.滑动变阻器发生了短路(3)他们排除故障后继续实验,测得多组数据记录在下表中.在给定的坐标纸上作出图像,分析得出了结论.在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图像都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图像却明显不同.请你利用表中数据在图内甲件出I-U图像,造成这种不同的原因 .(4)该组同学为了进一步探究电路的性质,,他们选择了一个电压可调的电源进行实验. 实验所用电路如图丁,但电压表位置不详,电阻R1的阻值为8 Ω,所用滑动变阻器R2是“10Ω 2A”和“5Ω 3A”中的一个.若某次实验时两表刻度盘上的指针位置如图戊所示,此时滑动变阻器接入电路的阻值恰为最大值的一半.请发挥你的聪明才智,通过计算推测他们实验时所用变阻器R2的规格和R2的电压.3、小红利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压为6V 且保持不变,有三种规格滑动变阻器可供选择:0~40Ω,0~30Ω,0~20Ω。
专题35欧姆定律探究实验一、电流与电压的关系:1.实验电路:如右图;2.实验方法:控制变量法(控制电阻不变);3.设计和进行实验:①检查器材,观察电压表、电流表指针是否指向零;②根据实验器材设计电路图并正确连接电路图;③检查电路,调节滑动变阻器使其阻值最大;④闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至某一位置,记录此时电压表、电流表示数;⑤继续调节滑动变阻器滑片P至另一位置,记录此时电压表、电流表示数;⑥重复上述调节滑动变阻器滑片P的位置,记录总共四组电压表、电流表示数。
4.实验结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
①当电阻不变时,电阻两端的电压越大,流过电阻的电流越大;②不同电阻的I-U图中,电阻越大,直线越斜(电阻越大、直线斜率越大);5.滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)改变定值电阻两端的电阻(改变电路中的电流)。
【例题1】下列说法中,能用于研究电流与电压之间关系的是()A.用同一导体,保持导体两端电压相同B.用不同导体,保持导体两端电压相同C.用同一导体,改变导体两端电压D.用不同导体,改变导体两端电压【变式1】用如图所示电路研究电流跟电压的关系。
为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案。
甲:改变接入MN的串联电池的个数;乙:将电池与滑动变阻器串联接入,改变滑动变阻器滑片的位置;丙:将电池与不同阻值的定值电阻串联接入MN。
可行的方案是()A.仅有甲B.仅有乙C.仅有甲、乙两种D.甲、乙、丙都可行【例题2】用如图甲所示的电路探究电流与电压关系。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(要求滑片向左滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,且导线不能交叉)(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。
接下来的操作是。
(填字母)A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数(3)小明根据实验数据画出I—U图象,如图乙所示。
分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成。
(4)小明同学还想测量小灯泡的电功率,于是他将上面实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V 的小灯泡。
正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因是。
(5)排除故障后,小明调节滑片,使小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,电流大小为A。
(6)小明通过改变滑动变阻器滑片的位置,多次进行了小灯泡电功率的测量,这样做的目的是。
(填字母)A.求出灯泡在不同电压下的功率的平均值,这样可以减小误差B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系【变式2】用下列器材做“探究电流与电压的关系”实验:电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、5Ω定值电阻R、滑动变阻器甲(20Ω 1A)、滑动变阻器乙(50Ω 1A)、开关一个、导线若干。
(1)用笔画线,将题图甲所示的电路补充完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到(选填“a”或“b”)端。
(3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了(选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中。
表格中的①处应该填写。
请你依据表中数据在题图乙中画出电流I与电压U的关系图象。
实验次数 1 2 3 4 5 6① 5电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 (5)本实验中,所选用的滑动变阻器应该是(选填“甲”或“乙”)。
(6)根据图象,可得出的结论是:。
二、电流与电阻的关系:1.实验电路:如右图;2.实验方法:控制变量法(控制电阻不变);3.设计和进行实验:①检查器材,观察电压表、电流表指针是否指向零;②根据实验器材设计电路图并正确连接电路图;③检查电路,调节滑动变阻器使其阻值最大;④闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数达到某一数值(比如2.5V),记录此时电压、电流和电阻值。
⑤换接第二个电阻(记录电阻阻值),调节滑动变阻器,使电压表示数达到与第一次的示数相同,记录电流值;⑥依次接入第三、第四个电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数达到与第一次的示数相同,记录电流值。
4.实验结论:当电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。
①当电压一定时,电阻越大,流过电阻的电流越小;②更换阻值大的定值电阻时,滑动变阻器的阻值也调大(换大调大);5.滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)保持定值电阻两端电压一定(不变)。
【例题3】在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。
下列说法正确的是()A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端B.用10Ω电阻实验,读数时的滑片位置比5Ω电阻读数时更靠左C.实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压一定D.实验获得多组数据是为了减小实验误差【变式3】利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是()A.实验中电压表的示数保持1V不变B.当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2AC.电压一定时,电阻和电流成正比D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移【例题4】在“探究通电导体中电流与电阻的关系”实验中,电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器的规格为“20Ω2A”,选用25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻R由大到小依次正确接入电路。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电路中电流变大,导线不得交叉。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表示数几乎无示数,则故障为。
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端电压为V,实验得到的结论是。
(4)某次实验,更换电阻后,没有移动滑动变阻器的滑片P,直接闭合开关S,此时电压表示数如图丙所示,为V则刚拆下电阻R的阻值为Ω,为保持定值电阻两端电压一定,滑动变阻器的滑片P应向(选填“A或“B”)端滑动。
【变式4】如图是小美同学探究电流与电阻的关系的实验电路。
已知电源电压为5V,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”,小美选择了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω的定值电阻来完成实验。
(1)连接电路时,开关应。
闭合开关后,发现两个电表中只有一个电表有示数,初步检查确认,接线完好且两个电表无故障,则发生故障的元件是(填“电源”、“定值电阻”或“滑动变阻器”)。
(2)先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,此时电压表的示数会2V(选填“大于”或“小于”),此时应将滑动变阻器的滑片向(选填“A”或“B”)端移动。
(3)小美由小到大依次更换定值电阻继续探究,结果发现:当她接入阻值为的定值电阻时,无论怎么移动滑片都无法使电压表示数为2V了。
你认为“电压表的示数无法达到实验要求值”的原因可能是。
(选填字母)A.电源电压太小B.电压表量程选小了C.滑动变阻器的阻值太小D.滑动变阻器烧坏了跟踪训练1.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中。
某同学连接的电路如图所示,电源电压保持6V不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表。
下列说法正确的是()序号 1 2 3 4U/V 2.0 3.0 4.0 5.0I/A 0.21 0.30 0.40 0.49A.该实验滑动变阻器的最大阻值不能小于20ΩB.序号1和4的实验数据是错误的C.序号3的实验中,滑动变阻器与待测电阻的阻值之比是2:1D.从序号1到4的实验操作过程中,滑动变阻器的滑片是从右往左滑2.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,某同学连接的电路如图所示,电源电压保持3V不变。
闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如下表。
下列说法正确的是()实验序号 1 2 3 4 5电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8电流I/A 0.15 0.28 0.30 0.38 0.45A.多次实验的目的是减小误差B.第4次实验数据是错误的C.选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω 2A”D.该实验得出的结论是:电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比3.如图所示是某同学探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的实验电路图。
已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“25Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
依次更换电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表。
下列说法正确的是()数据序号 1 2 3 4 5电阻/Ω 5 10 15 20 25电流/A 0.4 0.19 0.12 0.1 0.08A.多次实验的目的是减小实验误差B.第1次实验滑动变阻器的功率最小C.第5次实验数据不能由本实验得到D.第1次实验滑动变阻器接入电路中的阻值比第2次更大4.某同学利用如图所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”,下列有关说法错误的是()A.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护电路B.探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,可调节滑片P,使电压表的示数产生变化C.在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,当将R由10Ω换成20Ω时,应将滑片向左移动,使电压表示数不变D.实验中,多次测量是为了减小实验误差5.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻R x得到如图乙所示的图象。
以下有关叙述正确的是()A.该同学研究的是电流和电压的关系B.实验中电压表的示数保持2V不变C.将R从10Ω换成15Ω后,应将滑片P向左移D.滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω6.如图在探究电流跟电阻关系的实验中,滑动变阻器的规格为“30Ω 0.5A”,定值电阻为5Ω、10Ω、15Ω,实验数据见表。
下列关于实验的几种说法中正确的是()实验序号电阻R/Ω电流I/A1 5 0.32 10 0.153 15 0.10①上述3次实验中,都是调节滑动变阻器使电压表的示数为1.5V②要顺利完成这3次实验,电源电压不能超过4.5V③如果只有6V电源,要顺利完成3次实验则定值电阻两端的电压不能低于2V④若只有R开路,则开关闭合后电压表示数一定为零A.①B.①②C.①②③D.①②③④7.小科按如图甲所示的电路完成“通过导体的电流与电阻的关系”探究实验,得到I﹣R0关系如图乙所示。