(含2套中考模拟题)重庆市名校中考物理总复习测试:第13讲欧姆定律第二节欧姆定律相关实验测试
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一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S ,当滑动变阻器的滑片P 从最上端向下端滑动时,四个电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I 、U 1、U 2、U 3表示,电表示数变化量的大小分别用I ∆、1U ∆、2U ∆和3U ∆表示,电阻R 1、R 2、R 3(R 2>R 1+R 3)消耗的电功率分别用P 1、P 2、P 3表示,下列判断不正确的是( )A .1U I不变,1U I ∆∆不变B .2U I变大,2U I ∆∆不变C .3U I 变大,3U I∆∆变大D .滑动变阻器的滑片向下滑动时,P 1变小,P 2先变大后变小,P 3变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .从图中可以看到,电压表V 1测的是电阻R 1的电压,电流表的示数大小等于流过电阻R 1的电流大小,可知11R U I =,电阻R 1的阻值大小不变,那么1U I不变;滑片P 从最上端向下端滑动时,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流在变小,设前后的电流分别是I 、'I ,电压表V 1的示数前后分别是1U 、'1U ,可知11U IR =、''11U I R =,那么()''111--U U I I R =变换可得'1111'--U U U R I I I∆==∆ 由于电阻R 1的阻值大小不变,那么1U I ∆∆不变;综上所述,1U I不变,1U I ∆∆不变;A 正确,不合题意;B .从图中可以看到,电压表V 2测的是变阻器R 2的电压,电流表的示数大小等于流过电阻R 2的电流大小,可知22U R I=,电阻R 2的阻值在变大,那么2UI 变大;滑片P 从最上端向下端滑动时,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流在变小,设前后的电流分别是I 、'I ,那么电阻R 1和R 3的电压之和在变小,电源电压大小不变,变阻器R 2的电压在变大,那么前后的电压大小'22U U <,这个电压变化量'22-U U 大小等于电阻R 1和R 3的电压之和变化量,即''131322--U U U U =这个电流变化量I ∆也等于电阻R 1和R 3的电流变化量,可知道''1313222''----U U U U U I I I I I ∆==∆ 根据U IR =可知()1313U I R R =+()''1313U I R R =+两式相减可得()()''131313--U U I I R R =+变换可得'131313'--U U R R I I+= 由上述可知'1313213'--U U U R R I I I∆+==∆ 由于电阻R 1和R 3的阻值大小不变,那么2U I ∆∆的大小不变;综上所述,2UI 变大,2U I∆∆的大小不变;B 正确,不合题意;C .从图中可以看到,电压表V 3测的是电阻R 1和R 2的电压之和,电流表的示数大小等于流过电阻R 1和R 2的电流大小,可知312U R R I+=,因为电阻R 1和R 2的阻值之和在变大,那么3U I在变大;由上述可知,电路中的电流在变小,电阻R 3的电压在变小,电阻R 1和R 2的电压之和在变大,前后的电压大小'33U U <,这个电压变化量'33-U U 大小等于电阻R 3的电压变化量,即33''33R R --U U U U = 这个电流变化量I ∆也等于电阻R 3的电流变化量,可知道33''R R 333''----U U U U U I I I I I∆==∆ 根据U IR =可知3R 3U IR =3''R 3U I R = 两式相减可得()33''R R 3--U U I I R = 变换可得33'R R3'--U U RI I=由上述可知33'R R33'--U U U R I I I∆==∆ 由于电阻R 3的阻值大小不变,那么3U I∆∆的大小不变;综上所述,3U I 变大,3U I ∆∆不变,C 错误,符合题意;D .由上述可知,电流在变小,根据2P I R =可知,电阻R 1和R 3的电功率在变小,即P 1、P 3在变小;而变阻器的功率()22222221231322U U P I R R R R R R R R R ⎛⎫=== ⎪++++⎝⎭ 让电阻R 1和R 3串联的电阻是R 13,那么上式可转化为()()2222213213213222-4U U P R R R R R R R R ==++由上式可知,当213R R =时,分母部分最小,电功率P 2最大,所以当滑动变阻器的滑片向下滑动,当213R R =时,功率最大,电功率P 2先变大后变小;D 正确,不合题意。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图是一款外出购物好帮手电子秤,它的工作原理如图甲,其中E为干电池;电子秤示数表盘由电流表A改装而成;R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝,滑片在a端时,电流表示数为0.6A;在b端时,电流表示数为0.15A.C是一根弹簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示.(挂钩的重力不计,g取10N/㎏,不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端,所称物重最大时P在b端).下列说法正确的是()A.该电子秤中R0阻值为0.5ΩB.闭合开关,不称重物时电阻R0两端电压为6VC.电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8WD.当电路中的电流为0.3A时,电子称称重示数为4kg【答案】C【解析】【分析】【详解】滑片在a端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流I a=0.6A,由I=可得,电源的电压:U=I a R0=0.6A×R0,滑片在b端时,R与R0串联,电路中的电流I b=0.15A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I b(R+R0)=0.15A×(15Ω+R0),因电源的电压不变,所以,0.6A×R0=0.15A×(15Ω+R0),解得:R0=5Ω,A错误;则电源电压U=I a R0=0.6A×5Ω=3V,所以,不称量重物时R0两端的电压为3V,B错误;当滑片在a端时,电阻R0消耗的电功率最大,则P最大=I a2R0=(0.6A)2×5Ω=1.8W,在b端时,电阻R0消耗的电功率最小,则P最小=I b2R0=(0.15A)2×5Ω=0.1125W,所以,电子称工作时电路中电阻R0消耗的电功率范围是0.1125W~1.8W,C正确;当电路中的电流为O.3A 处时,电路中的总电阻: R 总===10Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,滑动变阻器连入电路的阻值: R′=R 总﹣R 0=10Ω﹣5Ω=5Ω, 由题意可知,此时弹簧的压缩量: L=×5Ω=2cm ,由图象可知,此时弹簧所受压力为20N ,即G=F=20N , 由G=mg 可得,物体的质量: m===2kg ,故D 错误. 故选C .2.如图所示,MN 间电压恒定,1R 为定值电阻,滑动变阻器2R 的最大阻值为20欧.当滑动变阻器滑片P 处于a 端时,电流表示数为0.25安;当滑片P 处于ab 中点时,电流表示数为0.40安,则MN 间的电压是A .6伏B .5伏C .4伏D .3伏【答案】D 【解析】 【详解】R 1与滑动变阻器R 2并联,设MN 间的电压为U ,根据并联电路的电流关系,则210.25U U A R R +=……………….① 120.412U UAR R +=………………② 联立①②,将R 2=20Ω代入,解得 U=3V 。
第13讲欧姆定律第二节欧姆定律相关实验(建议答题时间:50分钟)类型1 探究电流与电压的关系1. (2018玉林)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“20 Ω 1 A”的滑动变阻器等器材进行实验:第1题图(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(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0.5 V,为了解决这个问题,可采取的方法是______________________________________(写出一种即可).2. (2018泰州)小明探究电流与电压的关系,实验前他猜想:通过导体的电流可能与其两端的电压成正比.为此,他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒为6 V,电阻箱R1规格“0~999.9 Ω”,滑动变阻器R2规格“100 Ω 1 A”.(1)图乙是小明连接的实物电路,请在图中补画一根导线,使之成为完整实验电路.要求:滑片P向右移动时,R2接入电路的电阻变大.第2题图(2)正确连接电路后,调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现两电表示数均为零,则电路故障可能为________.A. R1短路B. R1断路C. R2短路D. R2断路(3)排除故障后,他调节R1和R2的阻值,进行了第一次实验,两电表的示数如图丙所示,则对应的电压、电流值分别为:________V、________A.(4)接着他保持开关闭合及R2的滑片位置不动,调节R1的阻值,又测得了三组数据,如下表,他分析实验数据后发现,通过R1的电流与其两端的电压不成正比.请指出他在操作中存在的问题:①_________________________________________________________________;②(5)正在小明准备重新实验时,同组的小华巧妙处理了实验数据,作出了某个元件....的I-U图像,顺利得出了正确结论.①请你帮小华在图丁中画出该图像.②根据图像得出的结论是:__________________________.第2题图丁类型2 探究电流与电阻的关系3. (2018河南)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4 Ω、8 Ω、10 Ω、20 Ω四个定值电阻,电源电压恒为3 V.第3题图(1)请按图甲所示的电路图,将实物图乙连接完整.(2)闭合开关试触时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是______________.(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4 Ω的电阻时,电流表示数如图丙所示,记为________A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数________,同时记下对应的电流值.(4)根据实验数据,小强作出了如图丁所示的I-R图像,由于此图线为曲线,小强认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系.你认为小强的改进方法是:_______________________________________________________________.4. 某物理实验小组的同学用如图甲所示的器材“探究电流跟电阻的关系”,其中电源电压恒为6 V,滑动变阻器上标有“35 Ω 1 A”字样.阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻四个.第4题图(1)甲同学连接的部分电路如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将实物电路补充完整.(2)乙同学连接完电路后,闭合开关,发现阻值为5 Ω的定值电阻很烫且发出焦臭味,电流表、电压表都有示数,且电压表示数近似为电源电压,则造成上述现象的原因可能是______________________.(3)乙同学排除故障后,当定值电阻为10 Ω时,测出电流表示数如图乙所示,则电流表示数为________A,将10 Ω电阻换成15 Ω后,应当移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为________V.(4)此实验得到的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________(选填“正比”或“反比”).(5)若不添加器材,乙同学认为用上述器材还可以完成“探究电流与电压关系”的实验,你认为他的想法是________(选填“正确”或“错误”)的.(6)丙同学用相同的器材完成实验并记录了数据,数据如下表所示,在与老师交流的过程中,老师发现表中第________组数据是编造的,不可能从实验中得到,其原因是:______________________________________________________类型3 探究电流与电压、电阻的关系5. (2018深圳)小明探究“电流与电压”的关系.设计的实验电路图如图甲所示,已知电源电压为3 V,定值电阻R1的阻值为5 Ω,完成下列题目:第5题图甲(1)在记录数据时,小明由于粗心,忘记将第三组电压表示数填入表格,同学们可以帮忙算出这里的电压值应该为________V.(2)接下来小明利用上述电路原理图来探究“电流与电阻”关系,闭合开关后移动滑动变阻器使得电压表的示数为2 V,然后断开开关,将CD间的电阻R1,从5 Ω换成10 Ω,再闭合开关,此时电压表的示数________(选填“大于”、“小于”或“等于”)2 V,接下来小明应将滑动变阻器的滑片向______端(选填“A”或“B”)移动.(3)最后小明在桌子上发现一个阻值未知的定值电阻,为了测量电阻阻值的大小,小明用这个定值电阻换掉原电路中的R1,调节滑动变阻器,电路中电表的示数如图乙、丙所示,则电压表的示数为________V,电流表示数为________A,通过计算可得此定值电阻的阻值为________Ω.小明认为这样通过一组数据直接计算的定值电阻阻值不准确,为了使得结果更加准确,他接下来应该________________________________________________.第5题图6. (2018重庆一中一模)小芳利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”.实验器材:电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、25 Ω、30 Ω),一个滑动变阻器(60 Ω 3 A),导线若干.第6题图(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实验电路连接完整.(2)小芳在闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是:________________________________________.(3)小芳在探究“电流与电压的关系”,连接电路时开关应________,滑片应置于________端(选填“A”或“B”).通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图丙所示的图像,由图像可得结论:当电阻一定时,____________________________________________________.(4)小芳在探究“电流与电阻的关系”时,先将5 Ω定值电阻接入电路后,闭合开关S,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是__________;纠正错误后,为了保证所有定值电阻均能完成实验.实验过程中小芳应该保证电压表示数________(选填“至多”或“至少”)为______V不变.(5)小芳找来一个小灯泡将定值电阻更换,测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁所示.若闭合开关S,小灯泡发光,滑动变阻器滑片P滑动过程中,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1,滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是:ΔR1________ΔR2(选填“大于”、“小于”或“等于”).类型4 测量定值电阻的阻值7. (2018遂宁)小洋用“伏安法”测未知电阻R的电阻值,他设计的电路图如图甲所示.第7题图(1)请用笔画线代替导线,将图乙中未完成的电路补充完整.(要求变阻器滑片向左移动时电流表示数变大)(2)连接电路时,开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最________(选填“左”或“右”)端的位置.(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较小的示数,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变.造成这一现象的原因可能是________.(选填字母)A. 电阻R断路B. 电阻R短路C. 滑动变阻器短路D. 滑动变阻器接了下面的两个接线柱(4)小洋排除故障后,重新连接好电路进行实验,下表是他记录的实验数据,第一次实验中电流表的示数如图丙所示,其示数是________A.通过计算,该定值电阻的阻值约是________Ω.(计算结果保留一位小数)8. (2018原创)如图甲是用“伏安法”测量未知电阻R x的实物电路图.第8题图(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时电压表示数变大).(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到________处;闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是______.(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4 V,电流表示数如图乙所示,其读数为______A,则未知电阻R x=______Ω.(4)实验中所测的未知电阻的阻值可能有误,造成这一现象的原因是___________________________________________________________________.(5)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻R x的阻值,实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变).请将下列相关实验步骤补充完整:①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;②将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2;③写出待测电阻的表达式:R x=________(用已知量和测量量符号表示).类型5 测量小灯泡的电阻9. (2018育才二诊改编)育才中学课外实验小组的同学想测出家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻,实验器材有:电源(电压4.5 V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为2.5 V的待测手电筒灯泡(电阻约为7 Ω),滑动变阻器两个(A:“5 Ω 2 A”;B:“20 Ω0.5 A”).第9题图(1)该实验的实验原理是________;实验中,应选用的滑动变阻器是________(选填“A”或“B”);(2)如图甲所示是实验电路图,请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡亮度变暗).(3)该组同学连接完电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表、电压表示数均很小,怎样移动滑片都不起作用,你认为导致该故障的原因是________________________________.(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,若某时刻电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为________V;为了测定小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动.(5)如图丙所示是根据记录的实验数据画出的小灯泡两端的电压与通过其电流的关系图像.从图像可知,小灯泡正常工作时的电阻是______Ω.(6)同组的小林同学对图丙中的图像进行了深入分析,发现了生活中手电筒灯泡总是在开灯的一瞬间容易烧坏的原因,结合小林的分析,你认为该原因是______________________________________________________________.(7)该组同学完成实验后,又想测量一个额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻,在检查器材时发现电压表0~15 V量程已经损坏,0~3 V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,请帮该组同学提供一个合理的解决方案:___________________________________________________________.10. (2018广元)小琳想知道一只标明“220 V40 W”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大,她设计了图甲所示电路原理图,并找来器材动手实验.第10题图(1)按图甲连接电路,检查无误后闭合开关S ,调节滑动变阻器R ,电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,此时灯丝电阻为________Ω.(2)小琳设想如果没有电压表,能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表,于是她设计了如图丁所示电路原理图(R 0为阻值已知的定值电阻),连接电路并检查无误后闭合开关S ,调节滑动变阻器R ,当电流表、示数分别为I 1、I 2时,灯丝电阻R L =________(用R 0、I 1、I 2表示测量结果).(3)小琳用公式R =U2P 计算出灯泡正常发光时的电阻为1 210 Ω,比(1)中测量的电阻大得多,请你帮助小琳给出合理解释:____________________________.(4)小琳根据图乙和丙的示数,计算了此时灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差____W . 答 案1. (1)如答图所示 (2)断开 短路 (3)0.3 (4)5.0 (5)换阻值更大的滑动变阻器接入电路(或在电路中再串联一个定值电阻)第1题答图【解析】(1)根据图甲可知,电压表与定值电阻并联,测量定值电阻两端的电压,故在电路图中,电压表应与定值电阻并联,如答图所示;(2)为防止电路连接有误损坏电路元件,连接电路时开关应断开;电流表有示数说明电路通路,电压表无示数可能是电压表接触不良或被短路,因为题目已确定电路故障位置为电阻,则说明电阻短路;(3)读数步骤:首先根据所接接线柱确定电流表的量程和分度值:量程为0~0.6 A ,每大格0.2 A ,每小格0.02 A ;然后确定指针所对应的大格数和小格数;电流表读数为0.2 A +0.02 A×5=0.3 A ;(4)电阻的计算公式R =U I ,多次测量求出电阻的平均值:R 1=U 1I 1=0.6 V 0.12 A=5.0 Ω,R 2=U 2I 2=1.0 V 0.20 A =5.0 Ω,R 3=U 3I 3=1.5 V 0.32 A ≈4.69 Ω,R 4=U 4I 4=2.0 V 0.38 A ≈5.26 Ω,R 5=U 5I 5=2.4 V 0.48 A=5.0 Ω,R 6=U 6I 6=2.8 V 0.56 A =5.0 Ω,导体的电阻:R =R 1+R 2+R 3+R 4+R 5+R 66=5.0 Ω+5.0 Ω+4.69 Ω+5.26 Ω+5.0 Ω+5.0 Ω6≈5.0 Ω;(5)电压表测量定值电阻两端电压,根据串联电路分压规律:电阻越大,分得的电压越多,电压表示数无法调到0.5 V ,说明定值电阻所分电压较大,可以调换阻值更大的滑动变阻器接入电路或者在电路中再串联一个定值电阻,分去部分电压.2. (1)如答图甲所示 (2)D (3)3 0.3 (4)不应该通过调节电阻箱改变电压,应该通过移动滑动变阻器滑片来改变电阻箱两端的电压 调节电阻箱过程中应该断开开关 (5)①如答图乙所示 ②电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比甲 乙第2题答图 【解析】(1)滑片向右移动,R 2接入电路的阻值变大,说明滑动变阻器下接线柱接的是左端,连接如答题所示;(2)闭合开关两表都无示数,说明电路中没有电流,R 2断路会出现这样的结果,故选D ;(3)根据题图可知,电压表用的是大量程,电流表用的是小量程,电压表读数为3 V ,电流表读数为0.3 A ;(4)探究电流与电压的关系,应该保持测量电阻不变,通过移动滑动变阻器滑片改变电阻箱两端的电压;因为电阻箱调节过程中需断开电路,因此为了电路安全,调节电阻箱改变电路中的电阻时,必须断开开关;(5)①此过程中滑动变阻器的阻值一直不变,所以可以将滑动变阻器当作定值电阻来探究电流与电压的关系.当电阻箱的电压为U 1=3 V 、U 2=4 V 、U 3=5 V 、U 4=3 V 时,滑动变阻器对应的电压分别为U 1′=3 V 、U 2′=2 V 、U 3′=1.5 V 、U 4′=1 V ;对应的电流分别为I 1′=0.3 A 、I 2′=0.2 A 、I 3′=0.15 A 、I 4′=0.1 A ,据此描点,并用直线连接,如答图所示;②由图像可知:电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比.3. (1)如答图所示 (2)定值电阻断路 (3)0.5 B 保持不变 (4)作出I -1R图像第3题答图【解析】(1)电源电压为3 V ,因此电压表应接0~3 V 量程,并联在定值电阻两端;滑动变阻器按照“一上一下”串联在电路中,如答图所示;(2)闭合开关,发现电流表没有示数,说明电路存在断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,原因可能是与电压表并联的定值电阻断路;(3)电流表选用小量程,分度值为0.02 A ,示数为0.5 A ;根据串联分压原理可知,将阻值较小的电阻换成阻值较大的电阻时,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阻两端的电压不变,根据串联电路电压规律可知应增大滑动变阻器两端的电压,即应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B 端移动,使电压表的示数保持不变;(4)根据图像丁可知电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比;由于曲线不便直观判断两个物理量之间的定量关系,根据I =U R =1R ×U 我们可以推出,电流与1R成正比,因此可以作出I -1R 的图像,则I 与1R的关系图像是过原点的一条直线,便于直观判断电流与电阻的定量关系.4. (1)如答图所示 (2)闭合开关前没有将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大 (3)0.4 4 (4)反比(5)正确 (6)4 因为通过20 Ω电阻的电流为0.1 A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻为40 Ω,超过了滑动变阻器的最大阻值35 Ω第4题答图【解析】(1)本实验是“探究电流跟电阻的关系”,因此电流表应与电源、开关、电阻、滑动变阻器串联,电压表应与电阻并联;当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,定值电阻两端的电压为电源电压,即6V ,故电压表的量程应选0~15 V ;电路中的最大电流I =U R 最小=6 V 5 Ω=1.2 A ,故电流表的量程应选0~3 A ,如答图所示;(2)由于阻值为5 Ω的定值电阻很烫且发出焦臭味,电流表、电压表都有示数,且电压表示数近似为电源电压,可能是由于电路中电流太大,将5 Ω的定值电阻烧坏.造成此现象的原因可能是闭合开关前没有把滑动变阻器接入电路的阻值调到最大;(3)由图乙可知,电流表所选的量程为0~0.6 A ,故此时电流表的示数为0.4 A .由于本实验是“探究电流跟电阻的关系”,电压:U ′=I′R′=0.4 A×10 Ω=4 V ;(4)由欧姆定律可知,此实验的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)要完成“探究电流与电压关系”的实验,只需保持电阻不变,通过调节滑动变阻器滑片的位置,改变定值电阻两端的电压及电路中的电流,所以可以用本实验的器材完成“探究电流与电压关系”的实验;(6)观察丙同学的数据可以发现:第4组数据中定值电阻为20 Ω时,通过它的电流为0.1 A ,此时,滑动变阻器接入电路中的电阻为R 滑=U 滑I =U -U R I =6 V -0.1 A×20 Ω0.1 A=40 Ω,超过了滑动变阻器的最大阻值35 Ω,故该组数据是编造的.5. (1)1.5 (2)大于 B (3)2 0.5 4 移动滑片,改变电流和电压,算出多个电阻值,然后取平均值【解析】(1)探究电流与电压的关系实验中,应保持电阻不变,四组电压与电流的比值相同,所以 1.0 V 0.2 A=U 30.3 A,所以U 3=1.5 V ;(2)探究电流与电阻的关系实验中,应控制电压不变,当R 1由5 Ω换成10 Ω时,闭合开关,电路中的总电阻变大,总电流变小,根据U =IR 可知:滑动变阻器分得的电压变小,电压表示数增大,大于2 V ,为了使电压表示数恢复为2 V ,应使电流减小,所以将滑动变阻器接入电路的阻值变大,即向B 端移动;(3)电压表接的是0~3 V 的量程,分度值为0.1 V ,指针指在第20小格处,所以电压U =0.1 V×20=2 V ,电流表接的是0~0.6 A 的量程,分度值为0.02 A ,指针指在第25小格处,所以电流I =0.02 A×25=0.5 A ,所以电阻R =U I = 2 V 0.5 A=4 Ω;为了测量结果更准确,应多次测量电压值及对应的电流值,计算多个电阻值,然后取平均值.所以接下来的操作是:移动滑片,改变电流和电压,算出多个电阻值,然后取平均值.6. (1)如答图所示 (2)电压表正负接线柱接反 (3)断开 B 通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比(4)电阻断路 至多 3 (5)小于第6题答图【解析】(1)探究电流与电压、电阻的关系时,滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,滑动变阻器“一上一下”连接,如答图所示;(2)闭合开关,电压表指针反偏,说明电压表正负接线柱接反了;(3)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大端,应为B 端.由图像可知:U -I 图像是一条过原点的直线,说明电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比;(4)电流表无示数,说明电路出现断路,而电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源两极间的电路是通路,故电路故障是电阻断路.电压表最大量程为3 V ,所以定值电阻两端的电压最大不能超过3 V .故为保证顺利完成实验,电压表示数至多为3 V 不变;(5)设图示位置时电路中的电流为I 1,往左滑一段距离后电路中的电流为I 2,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I =U R 可知:R 滑+R L =U I 1①,(R 滑-ΔR 2)+(R L +ΔR 1)=U I 2②,由②-①得:ΔR 1-ΔR 2=U I 2-U I 1,因滑动变阻器从图示位置向左滑动时,电流变大,即I 2>I 1,所以ΔR 1-ΔR 2=U I 2-U I 1<0,所以ΔR 1<ΔR 2. 7. (1)如答图所示 (2)断开 右 (3)D (4)0.24 4.9第7题答图【解析】(1)由题图可知,电压表与定值电阻R 并联,滑动变阻器应和开关S 串联,滑动变阻器的正确接法遵循“一上一下”原则,并且滑片向左移动时电流表示数变大,根据电路图连接实物图,如答图所示;(2)连接电路时,开关应处于断开状态,为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P 应移到阻值最大处,即最右端;(3)移动滑片,电压表和电流表示数都不变,滑动变阻器都接了上面或都接了下面两个接线柱,又因为电流表和电压表都有较小的示数,所以滑动变阻器都接了下面两个接线柱,故选D ;(4)由图丙知,电流表的量程为0~0.6 A ,分度值为0.02 A ,示数为0.24 A ;三次测量的阻值分别为R 1=U 1I 1=1.2 V 0.24 A =5.0 Ω,R 2=U 2I 2=1.8 V 0.36 A =5.0 Ω,R 3=U 3I 3=2.4 V 0.5 A=4.8 Ω,该定值电阻的阻值为:R =R 1+R 2+R 33=5.0 Ω+5.0 Ω+4.8 Ω3≈4.9 Ω. 8. (1)如答图所示 (2)最大阻值 R x 断路 (3)0.24 10 (4)测量一次计算的电阻阻值具有较大误差(5)I 2R 0I 1-I 2第8题答图【解析】(1)在利用“伏安法”测电阻的实验中,电流表应和滑动变阻器串联;滑动变阻器根据“一上一下”的原则连入电路,应将滑动变阻器下面任意一个接线柱与电流表的“-”接线柱连接,如答图所示;(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处;由题意可知:电流表几乎无示数,说明电路中电流很小,电阻很大;电压表指针明显偏转,说明电压表两接线柱到电源两极间的电路是通路,故出现的故障为R x 断路;(3)由题图乙可知,电流表所选的量程为0~0.6 A ,分度值为0.02A ,故其示数为0.24 A ;未知电阻R x =U x I x =2.4 V 0.24 A=10 Ω;(4)测量一次计算的电阻阻值具有较大误差,需要多次测量求平均值减小误差;(5)要测出R x 的阻值,要知道其两端的电压和通过它的电流,观察电路图,因缺少电压表,所以需利用两电阻并联时电压相等间接求出电压.当滑动变阻器的滑片P 移到a 端时,R x 和滑动变阻器并联,此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值R 0,电流表测干路电流为I 1;当滑动变阻器的滑片P 移到b 端时,待测电阻被短路,电路为只有滑动变阻器的简单电路,且此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值R 0,电流表示数即为通过变阻器的电流I 2,则电源电压U =I 2R 0;两次实验中,滑动变阻器两端的电压均等于电源电压,其阻值都为R 0,则通过它的电流不变,仍为I 2;当滑动变阻器的滑片P 在a 端时,根据并联电路的电流特点可得:通过R x 的电流I x =I 1-I 2;根据“并联电路各支路两端的电压相等,且等于电源电压”可知:R x 两端的电压U x =U =I 2R 0;所以得R x =U x I x =I 2R 0I 1-I 2. 9. (1)R =U IB (2)如答图所示 (3)滑动变阻器接了下面两个接线柱 (4)2.0 左 (5)10 (6)温度低时,灯泡的电阻较小,灯泡的实际功率较大,灯泡容易烧坏 (7)将电压表并联到滑动变阻器两端第9题答图【解析】(1)该实验的原理是R =U I,因串联电路中总电压等于各分电压之和,当灯泡正常发光时,通过灯泡的电流I =U L R L =2.5 V 7 Ω≈0.36 A ,滑动变阻器两端的电压:U 滑=U -U L =4.5 V -2.5 V =2 V ,因串联电路中各处的电流相等,所以此时滑动变阻器接入电路中的电阻R 滑=U 滑I = 2 V 0.36 A≈5.6 Ω,所以应选用的滑动变阻器是B ;(2)滑动变阻器的左下方接线柱与开关连接,滑片向右移动时,小灯泡亮度变暗,如答图所示;(3)移动滑片,电压表和电流表示数都不变,滑动变阻器都接了上面或都接了下面两个接线柱,灯泡不亮,说明滑动变阻器都接下面两个接线柱;(4)由题图乙知,电压表量程是0~3 V ,分度值是0.1 V ,示数为2.0 V ,电压表的示数小于灯泡的额定电压,要测小灯泡正常工作时的电阻,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑片应向左移动,增大灯泡两端的电压,直到电压表示数等于灯泡的额定电压2.5 V 为止;(5)由图丙可知,灯泡两端的电压U L =2.5 V ,通过灯泡的电流I L =0.25 A ,则小灯泡正常工作时的电阻R L =U L I L =2.5 V 0.25 A =10 Ω;(6)手电筒灯泡在开灯的一瞬间,温度较低,电阻较小,根据P =U 2R可知,灯泡的实际功率较大,灯泡容易烧坏;(7)灯泡的额定电压为3.8 V ,电压表并联在灯泡的两端,电压表选择“0~15 V”量程,但是“0~15 V”量程坏了,当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为4.5 V -3.8 V =0.7 V ,故把电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数为0.7 V 时,灯泡正常发光.10. (1)24 (2)I 2R 0I 1-I 2(3)正常发光时灯丝温度比不发光时高得多,灯丝温度越高电阻越大 (4)34 【解析】(1)由题图甲可知电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电流.在由题图乙、丙得,灯泡两端此时的电压为12 V ,电流为0.5 A ,根据欧姆定律,其电阻此时为R =U I =12 V 0.5 A=24 Ω;(2)由电路图丁可知,R 0与L 并联,电流表测量通过电阻R 0的电流,电流表测量干路电流.则白炽灯L 两端电压U L =UR 0=I 2R 0,通过白炽灯的电流I L =I 1-I 2,电阻R L =U L I L =I 2R 0I 1-I 2;(3)灯丝正常发光的温度比不发光时的温度高很多,且灯丝的电阻随着灯丝温度的升高而增大,所以测得的阻值较大;(4)由题图乙、丙得,白炽灯的实际电压为12 V ,电流为0.5 A ,实际功率P 实=UI =12 V ×0.5 A =6 W ,其额定功率P 额=40 W ,此时两功率相差ΔP =P 额-P 实=40 W -6 W =34 W.。
重庆市各地2023届中考物理试题分类汇总—欧姆定律计算题1.(2022·重庆实验外国语学校九年级期末)在如图所示电路中,电源电压为9伏且没有变,电阻2R的阻值为10欧。
闭合开关S,电流表A的示数为1.2安,求:(1)通过电阻2R的电流2I;(2)电阻1R的阻值。
2.(2022·重庆市鲁能巴蜀中学校九年级期末)如图所示电路,电源电压恒定没有变,定值电阻R1的阻值为30Ω。
只闭合开关S1时,电流表示数为0.2A。
再闭合开关S2,电流表示数为0.5A。
求:(1)电源电压为多少?(2)定值电阻R2的阻值为多少?3.(2022·重庆市巴川中学校九年级期末)如图所示,电源电压保持没有变,电阻R1=20Ω,电流表A1的示数为0.4A,A2的示数为0.8A。
求:(1)电源电压;(2)R2的电阻值。
4.(2022·重庆渝中·九年级期末)如图所示的电路,定值电阻R1为20Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.2A,电流表A的示数为0.6A,求:(1)电源电压;(2)定值电阻R2的阻值。
5.(2022·重庆合川·九年级期末)小聪和小明一起设计了一个可以测量电阻的电路,如图所示,将电压没有变的电源、电流表和定值电阻R0串联(电源和电流表内阻均忽略没有计)。
当用导线直接将AB两点连接时,电流表示数为0.5A;当把R1=10Ω的定值电阻接入AB两点时,电流表示数为0.3A。
请根据他们设计的电路完成下列问题:(1)求定值电阻R0的阻值和电源电压U;(2)若在AB两点间接入电阻R2=35Ω时,求电流表的示数。
6.(2022·重庆市大足区邮亭中学九年级期末)如图所示,电源两端的电压U保持没有变.闭合开关S、S1,电压表示数为8V,电流表示数为2A.闭合开关S,断开开关S1,电压表示数为2V.求:(1)电源两端的电压U.(2)电阻R1的阻值.7.(2022·重庆市大足区邮亭中学九年级期末)如图甲所示,是某课外小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示,电源电压恒定,灯L的规格为“24V72W”且工作时电阻保持不变,电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,滑动变阻器R2的规格为“?Ω2A”,在电路安全的前提下,操作如下:①当只闭合S、S3时,电路中的总功率为P1,电流表示数为I1;②当只闭合S2、S3时,移动滑片使滑动变阻器的阻值为R,电流表示数为I2,电阻R1和滑动变阻器的总功率为10W;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R,电流表示数为I3,灯L 和滑动变阻器的总功率为9.72W;③当只闭合S、S1、S2时,移动滑动变阻器的滑片,使电路中的最小总功率为P4,此时电流表示数为I4.已知P1:P4=5:6,I2:I3=10:9.则下列数据错误的是()A.电源电压为24VB.R1的电阻为8ΩC.电流表的示数I1:I4=5:6D.该电路消耗的功率最小时,滑动变阻器R2的阻值为32Ω【答案】A【解析】【分析】【详解】①当只闭合S、S3时,只有灯泡连入电路,如图A所示;②当只闭合S2、S3时,电阻R1、滑动变阻器和灯泡串联,滑动变阻器的阻值为R,如图所示B;再移动滑片使滑动变阻器的阻值为2R,如图C所示;③当只闭合S、S1、S2时,电阻R1、滑动变阻器并联,如图D所示;B.由2UPR=可得灯泡的电阻22(24V)=8Ω72WLURP==额额电源电压不变,在图AD 中,由P =UI 得11144456P I P U P I P U=== 故B 正确,不符合题意;AC .在图B 中,其总电阻R 总2=R 1+R +R L在图C 中,其总电阻R 总3=R 1+2R +R L ,则212LUU I R R R R ==++总3132LUU I R R R R ==++总已知I 2:I 3=10:9,则111092L LUUR R R R R R =++++: :化简可得R 1=8R ﹣R L =8R ﹣8Ω①图B 中电阻R 1和滑动变阻器的总功率P ′=I 22(R 1+R )即I 22(R 1+R )=10W ②图C 中灯泡和滑动变阻器的总功率P ″=I 32(R L +2R )即I 32(8Ω+2R )=9.72W ③由于I 2:I 3=10:9,则由②③化简可得3R 1=20Ω+2R ④解①④方程得R =2ΩR 1=8Ω故C 正确,不符合题意;由②得2I ==根据图B可知,电源电压U=I2(R1+R+R L)=1A×(8Ω+2Ω+8Ω)=18V故A错误,符合题意;D.由电路图可知,只闭合S2、S3时,R1、灯泡和滑动变阻器串联,总电阻最大,此时该电路消耗的功率最小,由于此时电压表测量R1和滑动变阻器两端的电压,则电压表示数U′为最大15V时,电路中的电阻最大,电流最小,此时的总功率最小;串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以此时灯泡两端的电压U L=U﹣U′=18V﹣15V=3V此时电路中的电流L3V=0.375A8ΩLLUI IR'===由UIR=得此时电路的最大电阻为18V480.375AURI'===Ω最大根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器连入电路的最大阻值R滑=R最大﹣R1﹣R L=48Ω﹣8Ω﹣8Ω=32Ω故D正确,不符合题意。
【物理】重庆市中考物理欧姆定律检测试题(含答案)一、选择题1.对于某一确定的导体,影响该导体电流大小的物理量是()A. 通电时间B. 电荷量C. 电压D. 质量【答案】 C【解析】【解答】解:(1)由欧姆定律可知,对于某一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,所以对于某一确定的导体,通过导体电流大小决定于导体两端的电压,故C正确;(2)导体电阻和电压决定了通过导体的电流大小,即在一定时间内通过导体横截面的电荷量的多少,电流的大小与质量无关,故ABD错误.故选C.【分析】对于某一导体,电阻一定,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析选择.2.下图是某同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动.现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片P向上移动,且风速增大时电压表的示数增大.以下四个图中符合要求的是()A. B.C. D.【答案】 B【解析】【解答】解:AD.探头上平下凸,当风吹过探头时,探头下方空气的流速大于上方空气的流速,探头下方空气压强小于上方空气压强,产生向下的压力差使弹簧压缩,滑片下移,故AD不符合题意;BC.探头上凸下平,当风吹过探头时,探头上方空气的流速大于下方空气的流速,探头下方空气压强大于上方空气压强,产生向上的压力差使弹簧伸长,滑片上移,R2接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小;由I= 可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,即B选项中电压表的示数变大,故B符合题意;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变小,即C选项中电压表的示数变小,故C不符合题意.故选B.【分析】根据流体压强与流速的关系(流速越快的地方压强越小)判断产生压力的方向,然后判断滑片移动的方向确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点和滑动变阻器两端的电压变化.本题是力学和电学的综合题,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,会利用流体压强和流速的关系是解题的关键.3.如图所示的电路,电源电压U=12V保持不变,滑动变阻器R0标有“100Ω1A”字样,灯泡L标有“6V6W”字样(灯丝电阻不随温度而变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V. 为了确保测量准确,要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3,要使测量准确并确保电路安全,下列判断正确的是()A. 灯泡L消耗的最小功率是0.24WB. 正常发光时灯丝的电阻是12ΩC. 电路中电流的变化范围是0.11A~0.6AD. 滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω~48Ω【答案】A【解析】【解答】灯泡灯丝的电阻P ,代入数据可得R=6Ω,B不符合题意;考虑到电表示数要求,电流表的示数为I1==0.2A时,电路中电流最小,灯泡L消耗的功率最小,这时P=I2R=(0.2A)2×6Ω=0.24W,A符合题意;当灯泡正常发光时,电路中电流最大,I max==1A,因电流表量程为0~0.6A,所以电路中电流的变化范围是0.2A~0.6A,C不符合题意;当电路中电流最小时,电路中总电阻为R1==60Ω,这时滑动变阻器连入电路的阻值为R01=R1-R=60Ω-6Ω=54Ω,当电路中电流最时大,电路中的总电阻为R2==20Ω,这时滑动变阻器连入电路的阻值为R02=R2-R=20Ω-6Ω=14Ω,当滑动变阻器的阻值在14Ω~54Ω范围内变动时,电压表的示数符合要求,所以滑动变阻器的阻值变化范围为14Ω~54Ω,D不符合题意。
一、欧姆定律的计算问题难题易错题1.如图所示的电路中,电源电压恒为12V ,灯泡L 上标有“12 V 6 W”字样,滑动变阻器R 的规格是“50 Ω 2 A”,电流表A 1的量程是“0—0.6 A”,电流表A 2的量程是“0~3 A”。
闭合开关S ,移动滑动变阻器滑片,在不损坏电路元件的情况下,下列说法错误的是( )A .电压表V 的示数和电流表A 1的示数之比不变B .滑动变阻器接入电路的最小阻值是6 ΩC .电流表A 2的示数变化范围是0.74~2.5 AD .电路消耗的最大功率是36 W 【答案】D 【解析】 【详解】A .电压表V 的示数和电流表A 1的示数之比等于灯泡的电阻,在不考虑灯泡的电阻受温度的影响时,电压表V 的示数和电流表A 1的示数之比不变,故A 正确,不符合题意;B .电流表A 2是测干路的电流,电流表A 1测灯泡的电流,当灯泡正常发光的电流为1116W 0.5A 12VP I U === 当流经滑动变阻器的电流为最大2A 时,干路中的电流为max 12+0.5A+2A 2.5A 3A I I I ===<电流表A 2安全,此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为min max 12V6Ω2AU R I === 故B 正确,不符合题意;C .当滑动变阻器接入电路中的电阻为50Ω时,电流表A 2的示数最小,此时滑动变阻器的电流为2212V 0.24A 50ΩU I R === 干路中的电流为12+0.5A+0.24A 0.74A I I I ===由以上的B 详解知干路中的最大电流为2.5A ,故C 正确,不符合题意; D .电路消耗的最大功率为max max 12V 2.5A 30W P UI ==⨯=故D 错误,符合题意。
2.学校的科技小组设计了一种自动计数器,可以自动记录跳绳的次数,其简化电路如图甲所示。
其中R 1是光敏元件,每当绳子挡住了射向R 1的红外线时,R 1的电阻会变大,这时自动计数器会计数一次。
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。
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题1.如图所示电路中,R 为定值电阻闭合开关后当滑片P 在某两点之间滑动时电流表的示数变化范围是0.5~1.5A ,电压表的示数变化范围是3~6V 小丽通过推算,得出四个结论,错误的是()A .变阻器连入电路的电阻变化范围为2~12ΩB .定值电阻R 的阻值为3ΩC .实验中R 两端的电压变化范围为2V~4.5VD .电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W 【答案】C 【解析】 【分析】根据电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压;滑动变阻器接入电路阻值越大,电路电流越小,电压表示数越大。
【详解】A .电流表示数变化范围是0.5~1.5A ,电压表的示数变化范围3~6V ,由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的阻值为min min max 3V215AU R I .===Ω滑 max max min 6V1205AU R I .===Ω滑 则变阻器连入电路的阻值变化范围为2Ω~12Ω,故A 正确,A 不符合题意; B .由欧姆定律得,当电压表示数为3V 时,电源电压V 3V+1.5A U U IR R =+=⨯当电压表示数为6V 时,电源电压V 6V+0.5A U U IR R =+=⨯联立解得3R =Ω ,7.5V U故B 正确,B 不符合题意;C 、当电流表示数为0.5A 时,R 两端的电压1105A 315V U I R ..==⨯Ω=当电流表示数为1.5A 时,R 两端的电压2215A 345V U I R ..==⨯Ω=R 两端的电压变化范围是1.5~4.5V ,故C 错误,C 符合题意; D .电路消耗的最大电功率==75V 15A=11.25W P UI ..⨯最大最大电路消耗的最小电功率==75V 05A=3.75W P UI ..⨯最小最小则电路消耗的总功率的变化范围约为3.75W~11.25W ,故D 正确,D 不符合题意; 故选C 。
第13讲欧姆定律第二节欧姆定律相关实验(建议答题时间:50分钟)类型1 探究电流与电压的关系1. (2018玉林)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“20 Ω 1 A”的滑动变阻器等器材进行实验:第1题图(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,当电阻实验次数 1 2 3 4 5 6电压U/V 0.6 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8电流I/A 0.12 0.20 0.32 0.38 0.48 0.56(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0.5 V,为了解决这个问题,可采取的方法是______________________________________(写出一种即可).2. (2018泰州)小明探究电流与电压的关系,实验前他猜想:通过导体的电流可能与其两端的电压成正比.为此,他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒为6 V,电阻箱R1规格“0~999.9 Ω”,滑动变阻器R2规格“100 Ω 1 A”.(1)图乙是小明连接的实物电路,请在图中补画一根导线,使之成为完整实验电路.要求:滑片P向右移动时,R2接入电路的电阻变大.第2题图(2)正确连接电路后,调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现两电表示数均为零,则电路故障可能为________.A. R1短路B. R1断路C. R2短路D. R2断路(3)排除故障后,他调节R1和R2的阻值,进行了第一次实验,两电表的示数如图丙所示,则对应的电压、电流值分别为:________V、________A.(4)接着他保持开关闭合及R2的滑片位置不动,调节R1的阻值,又测得了三组数据,如下表,他分析实验数据后发现,通过R1的电流与其两端的电压不成正比.请指出他在操作中存在的问题:①_________________________________________________________________;②实验次数电压U/V 电流I/A12 4.0 0.203 4.5 0.154 5.0 0.10(5)正在小明准备重新实验时,同组的小华巧妙处理了实验数据,作出了某个元件....的I-U图像,顺利得出了正确结论.①请你帮小华在图丁中画出该图像.②根据图像得出的结论是:__________________________.第2题图丁类型2 探究电流与电阻的关系3. (2018河南)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4 Ω、8 Ω、10 Ω、20 Ω四个定值电阻,电源电压恒为3 V.第3题图(1)请按图甲所示的电路图,将实物图乙连接完整.(2)闭合开关试触时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是______________.(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4 Ω的电阻时,电流表示数如图丙所示,记为________A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数________,同时记下对应的电流值.(4)根据实验数据,小强作出了如图丁所示的I-R图像,由于此图线为曲线,小强认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系.你认为小强的改进方法是:_______________________________________________________________.4. 某物理实验小组的同学用如图甲所示的器材“探究电流跟电阻的关系”,其中电源电压恒为6 V,滑动变阻器上标有“35 Ω 1 A”字样.阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻四个.第4题图(1)甲同学连接的部分电路如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将实物电路补充完整.(2)乙同学连接完电路后,闭合开关,发现阻值为5 Ω的定值电阻很烫且发出焦臭味,电流表、电压表都有示数,且电压表示数近似为电源电压,则造成上述现象的原因可能是______________________.(3)乙同学排除故障后,当定值电阻为10 Ω时,测出电流表示数如图乙所示,则电流表示数为________A,将10 Ω电阻换成15 Ω后,应当移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为________V.(4)此实验得到的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________(选填“正比”或“反比”).(5)若不添加器材,乙同学认为用上述器材还可以完成“探究电流与电压关系”的实验,你认为他的想法是________(选填“正确”或“错误”)的.(6)丙同学用相同的器材完成实验并记录了数据,数据如下表所示,在与老师交流的过程中,老师发现表中第________组数据是编造的,不可能从实验中得到,其原因是:______________________________________________________序号定值电阻/Ω电流表示数/A1 5 0.402 10 0.203 15 0.134 20 0.10类型3 探究电流与电压、电阻的关系5. (2018深圳)小明探究“电流与电压”的关系.设计的实验电路图如图甲所示,已知电源电压为3 V,定值电阻R1的阻值为5 Ω,完成下列题目:第5题图甲(1)在记录数据时,小明由于粗心,忘记将第三组电压表示数填入表格,同学们可以帮忙算出这里的电压值应该为________V.I/A 0.1 0.2 0.3 0.4U/V 0.5 1.0 2.0(2)接下来小明利用上述电路原理图来探究“电流与电阻”关系,闭合开关后移动滑动变阻器使得电压表的示数为2 V,然后断开开关,将CD间的电阻R1,从5 Ω换成10 Ω,再闭合开关,此时电压表的示数________(选填“大于”、“小于”或“等于”)2 V,接下来小明应将滑动变阻器的滑片向______端(选填“A”或“B”)移动.(3)最后小明在桌子上发现一个阻值未知的定值电阻,为了测量电阻阻值的大小,小明用这个定值电阻换掉原电路中的R1,调节滑动变阻器,电路中电表的示数如图乙、丙所示,则电压表的示数为________V,电流表示数为________A,通过计算可得此定值电阻的阻值为________Ω.小明认为这样通过一组数据直接计算的定值电阻阻值不准确,为了使得结果更加准确,他接下来应该________________________________________________.第5题图6. (2018重庆一中一模)小芳利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”.实验器材:电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、25 Ω、30 Ω),一个滑动变阻器(60 Ω 3 A),导线若干.第6题图(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实验电路连接完整.(2)小芳在闭合开关S时,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因可能是:________________________________________.(3)小芳在探究“电流与电压的关系”,连接电路时开关应________,滑片应置于________端(选填“A”或“B”).通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图丙所示的图像,由图像可得结论:当电阻一定时,____________________________________________________.(4)小芳在探究“电流与电阻的关系”时,先将5 Ω定值电阻接入电路后,闭合开关S,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是__________;纠正错误后,为了保证所有定值电阻均能完成实验.实验过程中小芳应该保证电压表示数________(选填“至多”或“至少”)为______V不变.(5)小芳找来一个小灯泡将定值电阻更换,测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁所示.若闭合开关S,小灯泡发光,滑动变阻器滑片P滑动过程中,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1,滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是:ΔR1________ΔR2(选填“大于”、“小于”或“等于”).类型4 测量定值电阻的阻值7. (2018遂宁)小洋用“伏安法”测未知电阻R的电阻值,他设计的电路图如图甲所示.第7题图(1)请用笔画线代替导线,将图乙中未完成的电路补充完整.(要求变阻器滑片向左移动时电流表示数变大)(2)连接电路时,开关应处于________(选填“断开”或“闭合”)状态.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最________(选填“左”或“右”)端的位置.(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表和电压表都有较小的示数,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变.造成这一现象的原因可能是________.(选填字母)A. 电阻R断路B. 电阻R短路C. 滑动变阻器短路D. 滑动变阻器接了下面的两个接线柱(4)小洋排除故障后,重新连接好电路进行实验,下表是他记录的实验数据,第一次实验中电流表的示数如图丙所示,其示数是________A.通过计算,该定值电阻的阻值约是________Ω.(计算结果保留一位小数)实验次数 1 2 3电压/V 1.2 1.8 2.4电流/A 0.36 0.58. (2018原创)如图甲是用“伏安法”测量未知电阻R x的实物电路图.第8题图(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向右移动时电压表示数变大).(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到________处;闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是______.(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4 V,电流表示数如图乙所示,其读数为______A,则未知电阻R x=______Ω.(4)实验中所测的未知电阻的阻值可能有误,造成这一现象的原因是___________________________________________________________________.(5)若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻R x的阻值,实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变).请将下列相关实验步骤补充完整:①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数I1;②将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2;③写出待测电阻的表达式:R x=________(用已知量和测量量符号表示).类型5 测量小灯泡的电阻9. (2018育才二诊改编)育才中学课外实验小组的同学想测出家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻,实验器材有:电源(电压4.5 V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为2.5 V的待测手电筒灯泡(电阻约为7 Ω),滑动变阻器两个(A:“5 Ω 2 A”;B:“20 Ω0.5 A”).第9题图(1)该实验的实验原理是________;实验中,应选用的滑动变阻器是________(选填“A”或“B”);(2)如图甲所示是实验电路图,请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡亮度变暗).(3)该组同学连接完电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表、电压表示数均很小,怎样移动滑片都不起作用,你认为导致该故障的原因是________________________________.(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,若某时刻电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为________V;为了测定小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动.(5)如图丙所示是根据记录的实验数据画出的小灯泡两端的电压与通过其电流的关系图像.从图像可知,小灯泡正常工作时的电阻是______Ω.(6)同组的小林同学对图丙中的图像进行了深入分析,发现了生活中手电筒灯泡总是在开灯的一瞬间容易烧坏的原因,结合小林的分析,你认为该原因是______________________________________________________________.(7)该组同学完成实验后,又想测量一个额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻,在检查器材时发现电压表0~15 V量程已经损坏,0~3 V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,请帮该组同学提供一个合理的解决方案:___________________________________________________________.10. (2018广元)小琳想知道一只标明“220 V40 W”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大,她设计了图甲所示电路原理图,并找来器材动手实验.第10题图(1)按图甲连接电路,检查无误后闭合开关S ,调节滑动变阻器R ,电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,此时灯丝电阻为________Ω.(2)小琳设想如果没有电压表,能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表,于是她设计了如图丁所示电路原理图(R 0为阻值已知的定值电阻),连接电路并检查无误后闭合开关S ,调节滑动变阻器R ,当电流表、示数分别为I 1、I 2时,灯丝电阻R L =________(用R 0、I 1、I 2表示测量结果).(3)小琳用公式R =U2P 计算出灯泡正常发光时的电阻为1 210 Ω,比(1)中测量的电阻大得多,请你帮助小琳给出合理解释:____________________________.(4)小琳根据图乙和丙的示数,计算了此时灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差____W . 答 案1. (1)如答图所示 (2)断开 短路 (3)0.3 (4)5.0 (5)换阻值更大的滑动变阻器接入电路(或在电路中再串联一个定值电阻)第1题答图【解析】(1)根据图甲可知,电压表与定值电阻并联,测量定值电阻两端的电压,故在电路图中,电压表应与定值电阻并联,如答图所示;(2)为防止电路连接有误损坏电路元件,连接电路时开关应断开;电流表有示数说明电路通路,电压表无示数可能是电压表接触不良或被短路,因为题目已确定电路故障位置为电阻,则说明电阻短路;(3)读数步骤:首先根据所接接线柱确定电流表的量程和分度值:量程为0~0.6 A ,每大格0.2 A ,每小格0.02 A ;然后确定指针所对应的大格数和小格数;电流表读数为0.2 A +0.02 A×5=0.3 A ;(4)电阻的计算公式R =U I ,多次测量求出电阻的平均值:R 1=U 1I 1=0.6 V 0.12 A=5.0 Ω,R 2=U 2I 2=1.0 V 0.20 A =5.0 Ω,R 3=U 3I 3=1.5 V 0.32 A ≈4.69 Ω,R 4=U 4I 4=2.0 V 0.38 A ≈5.26 Ω,R 5=U 5I 5=2.4 V 0.48 A=5.0 Ω,R 6=U 6I 6=2.8 V 0.56 A =5.0 Ω,导体的电阻:R =R 1+R 2+R 3+R 4+R 5+R 66=5.0 Ω+5.0 Ω+4.69 Ω+5.26 Ω+5.0 Ω+5.0 Ω6≈5.0 Ω;(5)电压表测量定值电阻两端电压,根据串联电路分压规律:电阻越大,分得的电压越多,电压表示数无法调到0.5 V ,说明定值电阻所分电压较大,可以调换阻值更大的滑动变阻器接入电路或者在电路中再串联一个定值电阻,分去部分电压.2. (1)如答图甲所示 (2)D (3)3 0.3 (4)不应该通过调节电阻箱改变电压,应该通过移动滑动变阻器滑片来改变电阻箱两端的电压 调节电阻箱过程中应该断开开关 (5)①如答图乙所示 ②电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比甲 乙第2题答图 【解析】(1)滑片向右移动,R 2接入电路的阻值变大,说明滑动变阻器下接线柱接的是左端,连接如答题所示;(2)闭合开关两表都无示数,说明电路中没有电流,R 2断路会出现这样的结果,故选D ;(3)根据题图可知,电压表用的是大量程,电流表用的是小量程,电压表读数为3 V ,电流表读数为0.3 A ;(4)探究电流与电压的关系,应该保持测量电阻不变,通过移动滑动变阻器滑片改变电阻箱两端的电压;因为电阻箱调节过程中需断开电路,因此为了电路安全,调节电阻箱改变电路中的电阻时,必须断开开关;(5)①此过程中滑动变阻器的阻值一直不变,所以可以将滑动变阻器当作定值电阻来探究电流与电压的关系.当电阻箱的电压为U 1=3 V 、U 2=4 V 、U 3=5 V 、U 4=3 V 时,滑动变阻器对应的电压分别为U 1′=3 V 、U 2′=2 V 、U 3′=1.5 V 、U 4′=1 V ;对应的电流分别为I 1′=0.3 A 、I 2′=0.2 A 、I 3′=0.15 A 、I 4′=0.1 A ,据此描点,并用直线连接,如答图所示;②由图像可知:电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比.3. (1)如答图所示 (2)定值电阻断路 (3)0.5 B 保持不变 (4)作出I -1R图像第3题答图【解析】(1)电源电压为3 V ,因此电压表应接0~3 V 量程,并联在定值电阻两端;滑动变阻器按照“一上一下”串联在电路中,如答图所示;(2)闭合开关,发现电流表没有示数,说明电路存在断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,原因可能是与电压表并联的定值电阻断路;(3)电流表选用小量程,分度值为0.02 A ,示数为0.5 A ;根据串联分压原理可知,将阻值较小的电阻换成阻值较大的电阻时,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阻两端的电压不变,根据串联电路电压规律可知应增大滑动变阻器两端的电压,即应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B 端移动,使电压表的示数保持不变;(4)根据图像丁可知电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比;由于曲线不便直观判断两个物理量之间的定量关系,根据I =U R =1R ×U 我们可以推出,电流与1R成正比,因此可以作出I -1R 的图像,则I 与1R 的关系图像是过原点的一条直线,便于直观判断电流与电阻的定量关系.4. (1)如答图所示 (2)闭合开关前没有将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大 (3)0.4 4 (4)反比(5)正确 (6)4 因为通过20 Ω电阻的电流为0.1 A 时,滑动变阻器接入电路中的电阻为40 Ω,超过了滑动变阻器的最大阻值35 Ω第4题答图【解析】(1)本实验是“探究电流跟电阻的关系”,因此电流表应与电源、开关、电阻、滑动变阻器串联,电压表应与电阻并联;当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,定值电阻两端的电压为电源电压,即6V ,故电压表的量程应选0~15 V ;电路中的最大电流I =U R 最小=6 V 5 Ω=1.2 A ,故电流表的量程应选0~3 A ,如答图所示;(2)由于阻值为5 Ω的定值电阻很烫且发出焦臭味,电流表、电压表都有示数,且电压表示数近似为电源电压,可能是由于电路中电流太大,将5 Ω的定值电阻烧坏.造成此现象的原因可能是闭合开关前没有把滑动变阻器接入电路的阻值调到最大;(3)由图乙可知,电流表所选的量程为0~0.6 A ,故此时电流表的示数为0.4 A .由于本实验是“探究电流跟电阻的关系”,电压:U ′=I′R′=0.4 A×10 Ω=4 V ;(4)由欧姆定律可知,此实验的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(5)要完成“探究电流与电压关系”的实验,只需保持电阻不变,通过调节滑动变阻器滑片的位置,改变定值电阻两端的电压及电路中的电流,所以可以用本实验的器材完成“探究电流与电压关系”的实验;(6)观察丙同学的数据可以发现:第4组数据中定值电阻为20 Ω时,通过它的电流为0.1 A ,此时,滑动变阻器接入电路中的电阻为R 滑=U 滑I =U -U R I =6 V -0.1 A×20 Ω0.1 A=40 Ω,超过了滑动变阻器的最大阻值35 Ω,故该组数据是编造的.5. (1)1.5 (2)大于 B (3)2 0.5 4 移动滑片,改变电流和电压,算出多个电阻值,然后取平均值【解析】(1)探究电流与电压的关系实验中,应保持电阻不变,四组电压与电流的比值相同,所以 1.0 V 0.2 A=U 30.3 A,所以U 3=1.5 V ;(2)探究电流与电阻的关系实验中,应控制电压不变,当R 1由5 Ω换成10 Ω时,闭合开关,电路中的总电阻变大,总电流变小,根据U =IR 可知:滑动变阻器分得的电压变小,电压表示数增大,大于2 V ,为了使电压表示数恢复为2 V ,应使电流减小,所以将滑动变阻器接入电路的阻值变大,即向B 端移动;(3)电压表接的是0~3 V 的量程,分度值为0.1 V ,指针指在第20小格处,所以电压U =0.1 V×20=2 V ,电流表接的是0~0.6 A 的量程,分度值为0.02 A ,指针指在第25小格处,所以电流I =0.02 A×25=0.5 A ,所以电阻R =U I = 2 V 0.5 A=4 Ω;为了测量结果更准确,应多次测量电压值及对应的电流值,计算多个电阻值,然后取平均值.所以接下来的操作是:移动滑片,改变电流和电压,算出多个电阻值,然后取平均值.6. (1)如答图所示 (2)电压表正负接线柱接反 (3)断开 B 通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比(4)电阻断路 至多 3 (5)小于第6题答图【解析】(1)探究电流与电压、电阻的关系时,滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,滑动变阻器“一上一下”连接,如答图所示;(2)闭合开关,电压表指针反偏,说明电压表正负接线柱接反了;(3)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大端,应为B 端.由图像可知:U -I 图像是一条过原点的直线,说明电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比;(4)电流表无示数,说明电路出现断路,而电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源两极间的电路是通路,故电路故障是电阻断路.电压表最大量程为3 V ,所以定值电阻两端的电压最大不能超过3 V .故为保证顺利完成实验,电压表示数至多为3 V 不变;(5)设图示位置时电路中的电流为I 1,往左滑一段距离后电路中的电流为I 2,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I =U R 可知:R 滑+R L =U I 1①,(R 滑-ΔR 2)+(R L +ΔR 1)=U I 2②,由②-①得:ΔR 1-ΔR 2=U I 2-U I 1,因滑动变阻器从图示位置向左滑动时,电流变大,即I 2>I 1,所以ΔR 1-ΔR 2=U I 2-U I 1<0,所以ΔR 1<ΔR 2. 7. (1)如答图所示 (2)断开 右 (3)D (4)0.24 4.9第7题答图【解析】(1)由题图可知,电压表与定值电阻R 并联,滑动变阻器应和开关S 串联,滑动变阻器的正确接法遵循“一上一下”原则,并且滑片向左移动时电流表示数变大,根据电路图连接实物图,如答图所示;(2)连接电路时,开关应处于断开状态,为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P 应移到阻值最大处,即最右端;(3)移动滑片,电压表和电流表示数都不变,滑动变阻器都接了上面或都接了下面两个接线柱,又因为电流表和电压表都有较小的示数,所以滑动变阻器都接了下面两个接线柱,故选D ;(4)由图丙知,电流表的量程为0~0.6 A ,分度值为0.02 A ,示数为0.24 A ;三次测量的阻值分别为R 1=U 1I 1=1.2 V 0.24 A =5.0 Ω,R 2=U 2I 2=1.8 V 0.36 A =5.0 Ω,R 3=U 3I 3=2.4 V 0.5 A=4.8 Ω,该定值电阻的阻值为:R =R 1+R 2+R 33=5.0 Ω+5.0 Ω+4.8 Ω3≈4.9 Ω. 8. (1)如答图所示 (2)最大阻值 R x 断路 (3)0.24 10 (4)测量一次计算的电阻阻值具有较大误差(5)I 2R 0I 1-I 2第8题答图【解析】(1)在利用“伏安法”测电阻的实验中,电流表应和滑动变阻器串联;滑动变阻器根据“一上一下”的原则连入电路,应将滑动变阻器下面任意一个接线柱与电流表的“-”接线柱连接,如答图所示;(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处;由题意可知:电流表几乎无示数,说明电路中电流很小,电阻很大;电压表指针明显偏转,说明电压表两接线柱到电源两极间的电路是通路,故出现的故障为R x 断路;(3)由题图乙可知,电流表所选的量程为0~0.6 A ,分度值为0.02A ,故其示数为0.24 A ;未知电阻R x =U x I x =2.4 V 0.24 A=10 Ω;(4)测量一次计算的电阻阻值具有较大误差,需要多次测量求平均值减小误差;(5)要测出R x 的阻值,要知道其两端的电压和通过它的电流,观察电路图,因缺少电压表,所以需利用两电阻并联时电压相等间接求出电压.当滑动变阻器的滑片P 移到a 端时,R x 和滑动变阻器并联,此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值R 0,电流表测干路电流为I 1;当滑动变阻器的滑片P 移到b 端时,待测电阻被短路,电路为只有滑动变阻器的简单电路,且此时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值R 0,电流表示数即为通过变阻器的电流I 2,则电源电压U =I 2R 0;两次实验中,滑动变阻器两端的电压均等于电源电压,其阻值都为R 0,则通过它的电流不变,仍为I 2;当滑动变阻器的滑片P 在a 端时,根据并联电路的电流特点可得:通过R x 的电流I x =I 1-I 2;根据“并联电路各支路两端的电压相等,且等于电源电压”可知:R x 两端的电压U x =U =I 2R 0;所以得R x =U x I x =I 2R 0I 1-I 2. 9. (1)R =U IB (2)如答图所示 (3)滑动变阻器接了下面两个接线柱 (4)2.0 左 (5)10 (6)温度低时,灯泡的电阻较小,灯泡的实际功率较大,灯泡容易烧坏 (7)将电压表并联到滑动变阻器两端第9题答图【解析】(1)该实验的原理是R =U I,因串联电路中总电压等于各分电压之和,当灯泡正常发光时,通过灯泡的电流I =U L R L =2.5 V 7 Ω≈0.36 A ,滑动变阻器两端的电压:U 滑=U -U L =4.5 V -2.5 V =2 V ,因串联电路中各处的电流相等,所以此时滑动变阻器接入电路中的电阻R 滑=U 滑I = 2 V 0.36 A≈5.6 Ω,所以应选用的滑动变阻器是B ;(2)滑动变阻器的左下方接线柱与开关连接,滑片向右移动时,小灯泡亮度变暗,如答图所示;(3)移动滑片,电压表和电流表示数都不变,滑动变阻器都接了上面或都接了下面两个接线柱,灯泡不亮,说明滑动变阻器都接下面两个接线柱;(4)由题图乙知,电压表量程是0~3 V ,分度值是0.1 V ,示数为2.0 V ,电压表的示数小于灯泡的额定电压,要测小灯泡正常工作时的电阻,应减小滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑片应向左移动,增大灯泡两端的电压,直到电压表示数等于灯泡的额定电压2.5 V 为止;(5)由图丙可知,灯泡两端的电压U L =2.5 V ,通过灯泡的电流I L =0.25 A ,则小灯泡正常工作时的电阻R L =U L I L =2.5 V 0.25 A =10 Ω;(6)手电筒灯泡在开灯的一瞬间,温度较低,电阻较小,根据P =U 2R可知,灯泡的实际功率较大,灯泡容易烧坏;(7)灯泡的额定电压为3.8 V ,电压表并联在灯泡的两端,电压表选择“0~15 V”量程,但是“0~15 V”量程坏了,当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为4.5 V -3.8 V =0.7 V ,故把电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数为0.7 V 时,灯泡正常发光.10. (1)24 (2)I 2R 0I 1-I 2(3)正常发光时灯丝温度比不发光时高得多,灯丝温度越高电阻越大 (4)34 【解析】(1)由题图甲可知电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电流.在由题图乙、丙得,灯泡两端此时的电压为12 V ,电流为0.5 A ,根据欧姆定律,其电阻此时为R =U I =12 V 0.5 A=24 Ω;(2)由电路图丁可知,R 0与L 并联,电流表测量通过电阻R 0的电流,电流表测量干路电流.则白炽灯L 两端电压U L =UR 0=I 2R 0,通过白炽灯的电流I L =I 1-I 2,电阻R L =U L I L =I 2R 0I 1-I 2;(3)灯丝正常发光的温度比不发光时的温度高很多,且灯丝的电阻随着灯丝温度的升高而增大,所以测得的阻值较大;(4)由题图乙、丙得,白炽灯的实际电压为12 V ,电流为0.5 A ,实际功率P 实=UI =12 V ×0.5 A =6 W ,其额定功率P 额=40 W ,此时两功率相差ΔP =P 额-P 实=40 W -6 W =34 W.。