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练习PAGE1练习第十七章\o"第17章欧姆定律"欧姆定律(原卷版)01考向解读1.会解答电路中电流与电压关系实验探究问题;解答电路中电流与电阻关系实验探究问题;利用欧姆定律变形公式解答问题;解答伏安法测电阻的相关问题;利用欧姆定律解决串并联电路的问题。2.理解电路中电流与电压和电阻的关系;伏安法测电阻的原理;串并联电路中电流、电压和电阻规律。3.掌握欧姆定律内容;应用欧姆定律解题。5.认识变阻器工作原理。0202知识导航0303考点回顾一、电路电流与电压和电阻的关系1、由于电压是形成电流的原因,导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体电压和电阻都有关。2、研究通过导体的电流跟电压的关系时,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。3、研究通过导体的电流跟电阻的关系时,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。二、欧姆定律1、欧姆定律: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。2、公式:式中单位:I(电流)→安(A);U(电压)→伏(V);R(电阻)→欧(Ω)。3、公式的理解(1)公式中的I、U和R必须是在同一段电路中。(2)I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量。(3)计算时单位要统一。4、欧姆定律的应用(1)同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。()(2)当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。()(3)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)※注意:1、同一导体的电阻一定(导体本身的性质,其大小与材料、长度、横截面积、温度有关,与电压和经过它的电流无关),因此不能说成“导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比”。2、同一电源,电压是一定的(电压由电源提供,电源电压大小只与电源有关,与电路中电阻和电路无关)因此不能说成“电压与电阻成正比,与通过它的电流成反比”。三、电阻的测量1、伏安法测导体电阻(1)实验原理:。(2)实验方法:伏安法。※分别用电压表、电流表测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,求导体的电阻的办法叫“伏安法”。(3)实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干。(4)实验电路:如图所示。(5)实验步骤①按实验原理图正确连接实验电路。②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P的位置,使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I1、I2、I3,分别填入设计的表格中。③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求出它们的平均值R=(R1+R2+R3)/3。(6)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压;③改变通过定值电阻的电流2、伏安法测小灯泡电阻(※重点)(1)实验原理:(2)实验方法:伏安法。(3)实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。(4)实验电路:如图所示。(5)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变灯泡两端的电压;③改变通过灯泡的电流。(6)实验步骤①按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大处。②闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压,记下此时电流表、电压表示数。③调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压逐次降低,记下每次读出的电流表、电压表示数。④计算每次的电阻值,整理器材。(7)记录数据的表格为(8)分析与归纳:灯丝的电阻随(亮度)温度的升高而增大。(9)注意事项a、连接电路时开关应处于断开状态。b、闭合电路前滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处。c、接通电路后,调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为额定电压,然后逐次降低电压,测出不同电压下的电阻值。d、比较在不同温度下灯泡的电阻是否相同?有什么规律?四、欧姆定律在串并联电路中的应用1、串联电路特点:分压不分流(1)电流:串联电路中各处的电流相等(不分流)(I串=I1=I2)。(2)电压:总电压等于各处电压之和(分压)(U串=U1+U2)。(3)电阻:总电阻等于各电阻之和(串联相当于增大导体的长度);R串=R1+R2
(总电阻大于分电阻)。(4)分压原理:U1:U2=R1:R2(串联电路各部分分配的电压与它的电阻成正比)。2、并联电路特点:分流不分压(1)电流:干路电流等于各支路电流之和(分流)(I并=I1+I2)。(2)电压:各支路电压都等于电源电压(不分压)(U并=U1=U2)。(3)电阻:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和(并联相当于增大导体的横截面积),(总电阻小于分电阻)。(4)分流原理:I1:I2=R2:R1(并联电路各支路分配的电流与它的电阻成反比)。3、欧姆定律在串并联电路中的应用(1)串联电路:当串联电路中一个电阻改变时,电路中电流及另一个电阻电压也随之变化。(2)当并联电路一个支路的电阻改变时,这个支路电流也会改变干路电流也会变化;但另一个支路电流和电压都不变。(3)家庭电路中,各用电器采用并联方式接入电路。0404典例分析考点1\o"17.1电流与电压和电阻的关系"电流与电压和电阻的关系【典例1】(2023•榆树市二模)如图所示的电路,电源电压不变,滑动变阻器上标有“2A20Ω”字样。以下四个图像中,能正确表示当开关S闭合后,通过小灯泡L的电流I与滑动变阻器连入电路的电阻R的关系的是()A. B. C. D.【典例2】(2023•新洲区模拟)如图所示,是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路,所用的电源电压恒为6V,电流表选用0~0.6A量程,滑动变阻器规格为“60Ω,1A”,下表是该同学进行实验时记录的数据。下列说法错误的是()实验次数1234R/Ω5101520I/A0.400.200.130.10A.图中a是电压表,b是电流表 B.如果闭合开关后两表都没有示数,故障可能是电流表断路 C.为使所有电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为1.5~3V D.分析表中数据,可初步得出结论:电压一定时,电阻与电流成反比【典例3】(2023•青白江区模拟)如图所示,这是“探究通过导体的电流与的关系”的实验电路和依据测得的数据制作的表格,实验中使用的定值电阻为Ω。U/V3.02.01.0I/A0.600.400.20【典例4】(2023•沙坪坝区校级模拟)小南同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一只,“20Ω、1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个、导线若干。(1)根据实验要求,用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑片时、电路中的电流变小,且导线不能交叉);(2)连接电路时,开关应,滑动变阻器滑片应当位于阻值处;(3)连接好电路后,闭合开关,发现电压表、电流表都有示数且示数较大,移动滑片两电表示数无变化,则可能的原因是;(4)排除故障后,小南分别将五个定值电阻依次接入电路,完成实验后根据测得的五组实验数据绘制出电流I随定值电阻R的变化关系如图乙所示,则实验中R两端控制不变的电压为V,某次实验过程中,小南用10Ω进行实验时,电流表示数如图丙所示,接下来应将滑片向端移动以完成实验;(5)分析图像可得到的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成;(6)完成以上实验后,小南将定值电阻两端电压设定为1.5V再次探究电流与电阻的关系,小开认为用25Ω电阻实验时,电压不能调到1.5V。小南却发现用25Ω电阻实验时,移动滑片,能够将电压调为1.5V。小南和小开咨询老师后知道,原来实验用的开关、导线和电源都是有电阻的,可以把开关、导线和电源的电阻等效为一个电阻Rx,若用25Ω电阻实验时,小南将电压表的示数调为1.5V时滑动变阻器接入电路的电阻是18Ω,那么Rx=Ω。考点2\o"17.2欧姆定律"欧姆定律【典例5】(2023•鄂伦春自治旗二模)如图所示的电路中,电源两端电压恒定,R0是定值电阻,R是用石墨烯制成的湿敏电阻,其特点是阻值会随着其周围环境含水量的升高而增大。闭合开关S,当R周围环境含水量升高时,下列说法正确的是()A.电流表的示数变大 B.电压表的示数不变 C.电路的总功率变小 D.电压表与电流表的示数之比变小【典例6】(2023•洛阳二模)汽车超载是发生交通事故的重要原因之一,为了交通安全,很多路段上设置了汽车超载监测站。如图所示是某监测站称重秤的模拟装置图,下列说法正确的是()A.图中称重表既可用电压表,也可用电流表 B.当车辆越重时,通过定值电阻R0的电流越大 C.当车辆越重时,电路消耗的总功率越大 D.当车辆越重时,称重表的示数越大【典例7】(2023•炎陵县模拟)小明发现实验室里有一卷单股导线,他了解到此类电线每千米的电阻为0.2Ω。为了粗略估算电线有多长,小明用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量。测得电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.3A,则导线电阻值为Ω,这卷电线的长度约有m。【典例8】(2023•潜江模拟)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;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.5A。(1)求电源两端的电压U;(2)求开关S1、S2均闭合时,通过R2的电流;(3)求电阻R2的阻值。考点3\o"17.3电阻的测量"电阻的测量【典例9】(2023•吉安县校级二模)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡发光时的电阻,下列说法正确的是()A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到A端 B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了 C.实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差 D.测正常发光时的电阻时,需移动滑片使电压表为2.5V,再读出电流表的示数【典例10】(2023•贵港一模)关于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测电阻”两个实验,下列说法中正确的是()A.都采用了控制变量的研究方法 B.多次测量的目的是相同的 C.实验电路图是相同的 D.使用滑动变阻器的目的是完全相同的【典例11】(2023•桐城市模拟)伏安法测量电阻时,有“内接法”和“外接法两种”。如图所示为“外接法”,若考虑电压表和电流表电阻的影响,则当图中Rx的值(选填“较大”或“较小”)时,测量的误差小些。【典例12】(2024•邵东市模拟)小军同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值,于是他在学校实验室借了一些器材,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。(1)闭合开关前,应将图甲中的滑动变阻器滑片置于端(选填“a”或“b”)。(2)闭合开关,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,计算Rx的阻值为Ω,接下来他移动滑片,又测出两次对应的电压和电流值。(3)按照上面的操作步骤,小军又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻,并描绘了其电流随电压变化的I﹣U图像,如图丙所示,小军发现小灯泡的I﹣U图像不是一条直线而是一条曲线,原因可能是小灯泡的电阻与有关。考点4\o"17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用"欧姆定律在串、并联电路中的应用【典例13】(2023•宿豫区三模)我市在城区许多道路口安装了违法闯红灯的高清自动抓拍系统。如果行人指示信号灯为红灯(开关S1闭合),此时仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会使开关S2闭合,自动将行人的图像拍摄下来,曝光违法行人。下列电路图符合上述要求的是()A. B. C. D.【典例14】(2023•余江区二模)如图电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零。如果电路只有一处故障,则故障可能是()A.电灯L1短路 B.电灯L2短路 C.电灯L1断路 D.电灯L2断路【典例15】(2023•崇明区二模)在如图所示的电路中,电源电压为6伏,若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R、灯L上。电键S闭合前后,电压表指针的位置不变,且灯不亮,请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障。0505巩固训练1.(2023•门头沟区一模)如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2.闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为I1、I2.下列判断中正确的是()A.I1>I2 B.I1=I2 C.U1=U2 D.U1<U22.(2023•肥城市模拟)如图所示的电路,闭合开关S,灯L1、L2正常发光。过了一会,灯L2突然熄灭,电压表示数变为零,电流表示数变大。若电路中只有一处故障,则故障可能是()A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短接 D.灯L2短接3.(2024•雁塔区校级一模)商场里的自动扶梯在无人乘坐时,运行速度缓慢;有人乘坐时,“感应开关”自动闭合,速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”,断开任何一个,都能使自动扶梯停止,模拟电路如图所示。下列说法错误的是()A.S1、S2是“紧急制动开关”,S3是“感应开关” B.有人乘坐时,S1、S2、S3均闭合 C.有人乘坐时,电动机两端电压小于电阻R两端电压 D.相较于有人乘坐时,无人乘坐时整个电路总功率变小4.(2023•乳山市二模)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是()A.电压表示数变小,电流表示数变大 B.电压表和电流表的示数的比值变小 C.R1消耗的电功率变大,电路消耗的总功率不变 D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变5.(2023•中山市校级模拟)很多公共场所都安装有火警报警器。简化电路如图所示,R1为定值电阻。R2是阻值随着环境温度的升高而减小的热敏电阻。闭合开关,当温度升高时,下列说法正确的是()A.电压表的示数会变大 B.电流表的示数会变大 C.电路消耗的总功率会变小 D.电压表与电流表的示数之比不变6.(2023•武汉模拟)如图甲所示是健身蹦床,原理图如图乙所示。电源电压不变,R1为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中,下列说法中正确的是()A.电流表A的示数逐渐变小,电压表V的示数逐渐变大 B.R1消耗的功率逐渐变大,整个电路消耗的功率逐渐变大 C.电压表V与电流表A示数的比值逐渐变小 D.电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值逐渐变大7.(2023•深圳模拟)小明设计了如图甲所示的风速仪,灯泡的额定电压为5V,其电流与电压的关系如图乙所示。AB为粗细均匀的电阻丝,总电阻为15Ω,OP为不计电阻的金属细杆(与AB接触良好),闭合开关S,无风时OP自然下垂,此时电流表的示数为0.2A。下列说法正确的是()A.风越大,电阻丝接入电路的电阻越大 B.电流表示数越大,说明风力越大 C.电源电压是6V D.若灯泡损坏,可以用一根导线替代8.(2023•岱岳区三模)如图,电源电压不变,下列说法正确的是()①开关都闭合,将滑片P向右移动,电压表的示数不变,电流表的示数变大②开关都闭合,将滑片P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变大③只闭合S1,将滑片P向右移动,R1消耗的功率减少④只闭合S1,将滑片P向左移动,电压表的示数与电流表示数的比值变大A.①④ B.②③ C.①②③ D.①③④9.(2023•衡山县模拟)两只电阻,甲标有“10Ω,1A”,乙标有“15Ω,0.6A”,把它们串联在电路,允许接在最大电压为V的电路中。10.(2023•立山区一模)小明看到菜市场上的电子秤后,查电脑了解了电子秤的工作原理,知道了电子秤的原理图,如图所示,它可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中Rˊ是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,根据你所学的知识,你认为压力表实际上是一个表。当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值,压力表示数(选填“变大”、“变小”或“不变”)。11.(2023•瑶海区校级三模)R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为U1:U2:U3=3:2:1;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流I1:I2:I3=。12.(2023•巫山县模拟)如图甲所示电路,R1、R2均为定值电阻,R0为滑动变阻器,电源电压保持不变。改变滑动变阻器R0滑片的位置,两电压表的示数随电流变化的图象如图乙所示。根据图象信息可知(选填“甲”或“乙”)是电压表V1示数变化的图线,滑动变阻器R0的最大阻值为Ω。13.(2023•宁江区校级模拟)在“伏安法”测电阻的实验中小明设计了如图甲所示的电路,电源电压为4.5V。(1)闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片放于(选填“a”或“b”)端。(2)某次测量时电压表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为0.2A,则待测电阻Rx=Ω。(3)小明做完以上实验后,又利用如图丙所示电路图测量另一未知电阻Rx的阻值(R是已知阻值的定值电阻)。①只闭合开关S1,电流表的示数为I1;②同时闭合开关S1、S2电流表的示数为I2;③未知电阻Rx的表达式为:Rx=。14.(2024•深圳模拟)用图甲电路探究“电流与电压和电阻的关系”。器材有:两节新干电池,开关,滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个,电压表和电流表各一个,导线若干。实验一:探究“电流与电压的关系”(1)图甲中,电表1应为表(选填“电压”或“电流”);(2)为了保护电路,实验开始时,图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到最(选填“左”或“右”)端;(3)小明将5Ω的电阻接入电路,正确操作并检查电路无误后,依次得到A到E点的数据,并绘制I﹣U图像如图乙,根据图像可得出结论:,测量5组数据中,滑动变阻器阻值最大是图像中的点;(4)为了使实验结论更具有普遍性,小明换用10Ω的电阻重复前面操作,得到多组数据,请在图乙中画出本次实验中I﹣U的大致图像。实验二:探究“电流与电阻的关系”(5)小明将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路,拆下5Ω电阻后,发现电压表、电流表指针偏转如图丙所示,则不规范的操作可能是。(6)小明用测量数据绘制I﹣R图像如图丁,为了确保实验的顺利进行,选取的滑动变阻器最大阻值至少为Ω。15.(2023•乾安县三模)如图所示,通过灯泡L1、L2的电流分别为0.2A和0.3A,灯泡L1的电阻为15Ω,求:(1)电源电压;(2)灯泡L2的电阻。16.(2023•韶关模拟)图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求:(1)电压表的示数为9V时,电流表的示数;(2)电流表的示数为0.24A时,空气中的湿度。17.(2023•大足区模拟)如图是某工厂观测水位的原理图。电源电压U=6V,定电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、高为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹簧质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求:(1)当物体AB刚好完全浸没时,物体AB受到的浮力大小。(2)当物体AB逐渐被拉起至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm。(3)闭合开关S后,当物体AB刚好完全浸没时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,物体AB逐渐被拉起至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?第十七章\o"第17章欧姆定律"欧姆定律(解析版)01考向解读1.会解答电路中电流与电压关系实验探究问题;解答电路中电流与电阻关系实验探究问题;利用欧姆定律变形公式解答问题;解答伏安法测电阻的相关问题;利用欧姆定律解决串并联电路的问题。2.理解电路中电流与电压和电阻的关系;伏安法测电阻的原理;串并联电路中电流、电压和电阻规律。3.掌握欧姆定律内容;应用欧姆定律解题。5.认识变阻器工作原理。0202知识导航0303考点回顾一、电路电流与电压和电阻的关系1、由于电压是形成电流的原因,导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体电压和电阻都有关。2、研究通过导体的电流跟电压的关系时,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。3、研究通过导体的电流跟电阻的关系时,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。二、欧姆定律1、欧姆定律: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。2、公式:式中单位:I(电流)→安(A);U(电压)→伏(V);R(电阻)→欧(Ω)。3、公式的理解(1)公式中的I、U和R必须是在同一段电路中。(2)I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量。(3)计算时单位要统一。4、欧姆定律的应用(1)同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。()(2)当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。()(3)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)※注意:1、同一导体的电阻一定(导体本身的性质,其大小与材料、长度、横截面积、温度有关,与电压和经过它的电流无关),因此不能说成“导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比”。2、同一电源,电压是一定的(电压由电源提供,电源电压大小只与电源有关,与电路中电阻和电路无关)因此不能说成“电压与电阻成正比,与通过它的电流成反比”。三、电阻的测量1、伏安法测导体电阻(1)实验原理:。(2)实验方法:伏安法。※分别用电压表、电流表测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,求导体的电阻的办法叫“伏安法”。(3)实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干。(4)实验电路:如图所示。(5)实验步骤①按实验原理图正确连接实验电路。②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P的位置,使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I1、I2、I3,分别填入设计的表格中。③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求出它们的平均值R=(R1+R2+R3)/3。(6)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压;③改变通过定值电阻的电流2、伏安法测小灯泡电阻(※重点)(1)实验原理:(2)实验方法:伏安法。(3)实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。(4)实验电路:如图所示。(5)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变灯泡两端的电压;③改变通过灯泡的电流。(6)实验步骤①按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大处。②闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压,记下此时电流表、电压表示数。③调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压逐次降低,记下每次读出的电流表、电压表示数。④计算每次的电阻值,整理器材。(7)记录数据的表格为(8)分析与归纳:灯丝的电阻随(亮度)温度的升高而增大。(9)注意事项a、连接电路时开关应处于断开状态。b、闭合电路前滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处。c、接通电路后,调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压为额定电压,然后逐次降低电压,测出不同电压下的电阻值。d、比较在不同温度下灯泡的电阻是否相同?有什么规律?四、欧姆定律在串并联电路中的应用1、串联电路特点:分压不分流(1)电流:串联电路中各处的电流相等(不分流)(I串=I1=I2)。(2)电压:总电压等于各处电压之和(分压)(U串=U1+U2)。(3)电阻:总电阻等于各电阻之和(串联相当于增大导体的长度);R串=R1+R2
(总电阻大于分电阻)。(4)分压原理:U1:U2=R1:R2(串联电路各部分分配的电压与它的电阻成正比)。2、并联电路特点:分流不分压(1)电流:干路电流等于各支路电流之和(分流)(I并=I1+I2)。(2)电压:各支路电压都等于电源电压(不分压)(U并=U1=U2)。(3)电阻:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和(并联相当于增大导体的横截面积),(总电阻小于分电阻)。(4)分流原理:I1:I2=R2:R1(并联电路各支路分配的电流与它的电阻成反比)。3、欧姆定律在串并联电路中的应用(1)串联电路:当串联电路中一个电阻改变时,电路中电流及另一个电阻电压也随之变化。(2)当并联电路一个支路的电阻改变时,这个支路电流也会改变干路电流也会变化;但另一个支路电流和电压都不变。(3)家庭电路中,各用电器采用并联方式接入电路。0404典例分析考点1\o"17.1电流与电压和电阻的关系"电流与电压和电阻的关系【典例1】(2023•榆树市二模)如图所示的电路,电源电压不变,滑动变阻器上标有“2A20Ω”字样。以下四个图像中,能正确表示当开关S闭合后,通过小灯泡L的电流I与滑动变阻器连入电路的电阻R的关系的是()A. B. C. D.【答案】D【解答】解:此电路为串联电路,通过小灯泡的电流和通过滑动变阻器的电流相等,根据欧姆定律可知,电压一定时,电流和电阻成反比,所以可排除A、B选项,当滑动变阻器的阻值最大为20Ω时,电路中的电流最小,但不可能为0所以可排除C选项,所以D选项正确。故选:D。【典例2】(2023•新洲区模拟)如图所示,是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路,所用的电源电压恒为6V,电流表选用0~0.6A量程,滑动变阻器规格为“60Ω,1A”,下表是该同学进行实验时记录的数据。下列说法错误的是()实验次数1234R/Ω5101520I/A0.400.200.130.10A.图中a是电压表,b是电流表 B.如果闭合开关后两表都没有示数,故障可能是电流表断路 C.为使所有电阻都能完成实验,定值电阻两端电压的控制范围为1.5~3V D.分析表中数据,可初步得出结论:电压一定时,电阻与电流成反比【答案】D【解答】解:A、在探究电流与电阻的关系的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,所以图中a是电压表,b是电流表,故A正确;B、闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表无示数,说明电压表未与电源接通,即电路故障可能是电流表断路或滑动变阻器断路,故B正确;C、由题意可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,即电路中最大电流为0.6A,当电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为:UV大=I大R定小=0.6A×5Ω=3V;研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,设电压表示数为UV',根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=U总﹣UV'=6V﹣UV',根据分压原理有:=,即=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,因电压表示数UV'为定值,由①式知,方程左边为一定值,故右边也为一定值,故当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得:=,解得电压表的示数:UV'=1.5V,即为完成实验,电压表的最小电压为1.5V;故为顺利完成4次实验,定值电阻两端的电压需要控制在1.5~3V范围内,故C正确;D、由表中数据,电流与电阻之积为:U=IR=0.40A×5Ω=……=0.10A×20Ω=2V,为一定值,故可得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比,故D错误。故选:D。【典例3】(2023•青白江区模拟)如图所示,这是“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”的实验电路和依据测得的数据制作的表格,实验中使用的定值电阻为5Ω。U/V3.02.01.0I/A0.600.400.20【答案】导体两端的电压;5【解答】解:根据表格中记录的物理量是通过导体的电流和电压,利用表格数据结合欧姆定律R=可计算出实验中使用的定值电阻大小:R==,由此可判断该实验探究的是在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系。故答案为:导体两端的电压;5。【典例4】(2023•沙坪坝区校级模拟)小南同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,器材有新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一只,“20Ω、1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个、导线若干。(1)根据实验要求,用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑片时、电路中的电流变小,且导线不能交叉);(2)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片应当位于最大阻值处;(3)连接好电路后,闭合开关,发现电压表、电流表都有示数且示数较大,移动滑片两电表示数无变化,则可能的原因是滑动变阻器被短路;(4)排除故障后,小南分别将五个定值电阻依次接入电路,完成实验后根据测得的五组实验数据绘制出电流I随定值电阻R的变化关系如图乙所示,则实验中R两端控制不变的电压为2.5V,某次实验过程中,小南用10Ω进行实验时,电流表示数如图丙所示,接下来应将滑片向左端移动以完成实验;(5)分析图像可得到的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(6)完成以上实验后,小南将定值电阻两端电压设定为1.5V再次探究电流与电阻的关系,小开认为用25Ω电阻实验时,电压不能调到1.5V。小南却发现用25Ω电阻实验时,移动滑片,能够将电压调为1.5V。小南和小开咨询老师后知道,原来实验用的开关、导线和电源都是有电阻的,可以把开关、导线和电源的电阻等效为一个电阻Rx,若用25Ω电阻实验时,小南将电压表的示数调为1.5V时滑动变阻器接入电路的电阻是18Ω,那么Rx=7Ω。【答案】(1)见解答图;(2)断开;最大;(3)滑动变阻器被短路;(4)2.5;左;(5)反比;(6)7。【解答】解:(1)滑片向右滑动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器连入电路的电阻变大,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:;(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处;(3)闭合开关后,电流表、电压表均有示数,说明电路中没有断路,移动滑动变阻器的滑片P,电表示数不变,滑动变阻器不能改变接入电路电阻,电流表的示数较大,说明电路中的电阻较小,因此可能是滑动变阻器被短路;(4)由图象可知,电阻两端的电压:UV=IR=0.1A×25Ω=…=0.5A×5Ω=2.5V;由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律可知,10Ω电阻两端的电压:UV'=IR=0.2A×10Ω=2V<2.5V,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应减小滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2.5V;(5)由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(6)因为电源为两节新干电池,电源电压U=2×1.5V=3V,定值电阻两端的电压始终保持UV1=1.5V,根据串联电路电压的规律,等效电阻Rx和变阻器分得的总电压:U滑=U﹣UV1=3V﹣1.5V=1.5V,等效电阻Rx和变阻器分得的总电压为电压表示数的=1倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,等效电阻Rx和变阻器连入电路中的总电阻为:R总=1×25Ω=25Ω,由串联电路的电阻特点可知,等效电阻:Rx=R总﹣R滑=25Ω﹣18Ω=7Ω。故答案为:(1)见解答图;(2)断开;最大;(3)滑动变阻器被短路;(4)2.5;左;(5)反比;(6)7。考点2\o"17.2欧姆定律"欧姆定律【典例5】(2023•鄂伦春自治旗二模)如图所示的电路中,电源两端电压恒定,R0是定值电阻,R是用石墨烯制成的湿敏电阻,其特点是阻值会随着其周围环境含水量的升高而增大。闭合开关S,当R周围环境含水量升高时,下列说法正确的是()A.电流表的示数变大 B.电压表的示数不变 C.电路的总功率变小 D.电压表与电流表的示数之比变小【答案】C【解答】解:由电路图可知,湿敏电阻R与定值电阻R1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。因湿敏电阻的阻值会随含水量的升高而增大,当环境含水量升高时,湿敏电阻R的阻值变大,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故A错误;由U=IR可知,R0两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,R两端电压变大,所以电压表的示数变大,故B错误;电源电压不变,电路中的电流变小,根据P=UI可知,总功率变小,故C正确;由于电流表的示数减小,电压表的示数增大,所以电压表与电流表的示数之比变大,故D错误。综上所述,C正确。故选:C。【典例6】(2023•洛阳二模)汽车超载是发生交通事故的重要原因之一,为了交通安全,很多路段上设置了汽车超载监测站。如图所示是某监测站称重秤的模拟装置图,下列说法正确的是()A.图中称重表既可用电压表,也可用电流表 B.当车辆越重时,通过定值电阻R0的电流越大 C.当车辆越重时,电路消耗的总功率越大 D.当车辆越重时,称重表的示数越大【答案】D【解答】解:A、由图可知,两电阻串联,称重表并联在滑动变阻器的两端,所以该表为电压表,故A错误;BCD、当车辆越重时,滑片向下移动的距离越大,滑动变阻器接入电路的电阻越大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分担的电压越大,即称重表示数越大;变阻器接入电路的电阻越大,总电阻越大,根据欧姆定律可知,电路中的电流越小,通过定值电阻R0的电流越小;由P=UI可知,电路消耗的电功率越小,故BC错误、D正确。故选:D。【典例7】(2023•炎陵县模拟)小明发现实验室里有一卷单股导线,他了解到此类电线每千米的电阻为0.2Ω。为了粗略估算电线有多长,小明用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量。测得电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.3A,则导线电阻值为10Ω,这卷电线的长度约有5×104m。【答案】10;5×104。【解答】解:(1)由I=可得,导线的电阻:R===10Ω;(2)因电线每千米的电阻为0.2Ω,所以,这卷电线的长度:L==50km=5×104m。故答案为:10;5×104。【典例8】(2023•潜江模拟)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;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数为0.5A。(1)求电源两端的电压U;(2)求开关S1、S2均闭合时,通过R2的电流;(3)求电阻R2的阻值。【答案】(1)电源两端的电压U为6V;(2)开关S1、S2均闭合时,通过R2的电流为0.2A;(3)电阻R2的阻值为30Ω。【解答】解:(1)当开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;(2)当开关S1、S2均闭合时,两电阻并联,根据并联电路各支路互不影响的特点可知通过R1的电流不变,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得通过R2的电流为:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A;(3)由I=可得,R2===30Ω。答:(1)电源两端的电压U为6V;(2)开关S1、S2均闭合时,通过R2的电流为0.2A;(3)电阻R2的阻值为30Ω。考点3\o"17.3电阻的测量"电阻的测量【典例9】(2023•吉安县校级二模)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为2.5V小灯泡发光时的电阻,下列说法正确的是()A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到A端 B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了 C.实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差 D.测正常发光时的电阻时,需移动滑片使电压表为2.5V,再读出电流表的示数【答案】D【解答】解:A、为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即B端,故A错误;B、闭合开关后,小灯泡不发光的原因有很多,如小灯泡短路、灯座接触不良、小灯泡实际功率太小等,即不一定是小灯泡灯丝断了,故B错误;C、实验过程中多次测量是为了探究灯泡的亮度与灯泡电阻的关系,故C错误;D、当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光,因此要测小灯泡正常发光时的电阻,需移动滑片使电压表为2.5V,再读出电流表的示数,故D正确。故选:D。【典例10】(2023•贵港一模)关于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测电阻”两个实验,下列说法中正确的是()A.都采用了控制变量的研究方法 B.多次测量的目的是相同的 C.实验电路图是相同的 D.使用滑动变阻器的目的是完全相同的【答案】C【解答】解:AB、探究电流跟电阻的关系时,根据控制变量法,要控制电压不变,为得出普遍性的规律,要多次测量;而伏安法测量电阻时,为提高测量的准确程度,减小误差,要多次测量取平均值,故AB错误;C、两个实验的电路如下所示,电路图是相同的,故C正确;D、探究电流跟电阻的关系时,根据控制变量法,要控制电阻的电压不变,故变阻器的作用是控制电阻的电压不变;伏安法测量电阻时,要多次测量,故变阻器的作用是改变电阻的电压和通过的电流,故D错误。故选:C。【典例11】(2023•桐城市模拟)伏安法测量电阻时,有“内接法”和“外接法两种”。如图所示为“外接法”,若考虑电压表和电流表电阻的影响,则当图中Rx的值较小(选填“较大”或“较小”)时,测量的误差小些。【答案】较小。【解答】由图可知,若考虑电压表和电流表电阻的影响时,电压表测Rx两端的电压,即电压表的测量值是准确的,电流表测量的是通过Rx和电压表的总电流,即电流表的示数为I=+,通过电压表的电流一定,Rx越小,越接近电流表的示数。故答案为:较小。【典例12】(2024•邵东市模拟)小军同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值,于是他在学校实验室借了一些器材,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。(1)闭合开关前,应将图甲中的滑动变阻器滑片置于b端(选填“a”或“b”)。(2)闭合开关,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,计算Rx的阻值为10Ω,接下来他移动滑片,又测出两次对应的电压和电流值。(3)按照上面的操作步骤,小军又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻,并描绘了其电流随电压变化的I﹣U图像,如图丙所示,小军发现小灯泡的I﹣U图像不是一条直线而是一条曲线,原因可能是小灯泡的电阻与温度有关。【答案】(1)b;(2)10;(3)温度。【解答】解:(1)电路闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,由图可得,滑片应该滑至b端。(2)由电路图可得,电压表测Rx两端电压,电流表测电路电流,电流表量程选择0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.26A,由题意及欧姆定律可得,Rx的阻值为;(3)小灯泡在工作时,由于电流的热效应,电流流过灯丝的时候会发热,灯丝温度升高,从而使灯丝的电阻发生变化,使得I﹣U图像不是一条直线而是一条曲线。故答案为:(1)b;(2)10;(3)温度。考点4\o"17.4欧姆定律在串、并联电路中的应用"欧姆定律在串、并联电路中的应用【典例13】(2023•宿豫区三模)我市在城区许多道路口安装了违法闯红灯的高清自动抓拍系统。如果行人指示信号灯为红灯(开关S1闭合),此时仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会使开关S2闭合,自动将行人的图像拍摄下来,曝光违法行人。下列电路图符合上述要求的是()A. B. C. D.【答案】D【解答】解:由题意可知,如果行人指示信号灯为红灯(开关S1闭合)时,仍有行人在斑马线上过马路,这套系统会(开关S2闭合)自动将人的图象拍摄下来,曝光违法行人,说明红灯和电控照相机并联,S1控制干路,开关S2控制电控照相机,故D正确。故选:D。【典例14】(2023•余江区二模)如图电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零。如果电路只有一处故障,则故障可能是()A.电灯L1短路 B.电灯L2短路 C.电灯L1断路 D.电灯L2断路【答案】D【解答】解:A、电灯L1短路,灯L2会分担电源电压,会变亮,电流表有示数。不合题意。B、电灯L2短路,灯L1会分担电源电压,会变亮,电压表、电流表均有示数。不合题意。C、电灯L1断路,则电压表会与灯L2串联,电压表分担电源电压有示数,灯不亮,电流表无示数。不合题意。D、电灯L2断路,则整个电路中都没有电流,灯都不亮,电压表、电流表均无示数。符合题意。故选:D。【典例15】(2023•崇明区二模)在如图所示的电路中,电源电压为6伏,若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R、灯L上。电键S闭合前后,电压表指针的位置不变,且灯不亮,请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障若电压表的示数为6V,说明R断路或L短路;若电压表的示数为0,说明L断路。【答案】若电压表的示数为6V,说明R断路或L短路;若电压表的示数为0,说明L断路。【解答】解:①若闭合开关前,电压表有示数,说明电压表通过L与电源的两极连通,此时电压表的示数为电源电压6V;闭合开关后,电压表指针的位置不变,即电压表仍然测电源电压,则故障可能是L短路了(L不分压),也可能是R断路(此时电压表串联在电路中测电源电压)。②若闭合开关前,电压表无示数,说明电压表与电源的两极不相连,则故障为L断路;闭合开关后,电压表指针的位置不变,即电压表仍然无示数,也说明是L断路。故答案为:若电压表的示数为6V,说明R断路或L短路;若电压表的示数为0,说明L断路。0505巩固训练1.(2023•门头沟区一模)如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2.闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为I1、I2.下列判断中正确的是()A.I1>I2 B.I1=I2 C.U1=U2 D.U1<U2【答案】B【解答】解:由图知,电阻R1、R2串联,串联电路中各处电流都相等,即I1=I2,故A错误,B正确;通过两电阻的电流相等,已知电阻阻值R1>R2,由U=IR可知U1>U2,故CD错误。故选:B。2.(2023•肥城市模拟)如图所示的电路,闭合开关S,灯L1、L2正常发光。过了一会,灯L2突然熄灭,电压表示数变为零,电流表示数变大。若电路中只有一处故障,则故障可能是()A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短接 D.灯L2短接【答案】D【解答】解:根据实物图可知,两个灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡L2两端的电压;过了一会,灯L2突然熄灭,电流表示数变大,这说明电路是通路,电路出现了短路现象;电压表示数变为零,这说明与电压表并联部分的电阻为0,所以故障是灯L2短接。故选:D。3.(2024•雁塔区校级一模)商场里的自动扶梯在无人乘坐时,运行速度缓慢;有人乘坐时,“感应开关”自动闭合,速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”,断开任何一个,都能使自动扶梯停止,模拟电路如图所示。下列说法错误的是()A.S1、S2是“紧急制动开关”,S3是“感应开关” B.有人乘坐时,S1、S2、S3均闭合 C.有人乘坐时,电动机两端电压小于电阻R两端电压 D.相较于有人乘坐时,无人乘坐时整个电路总功率变小【答案】C【解答】解:A、电路分析电路中开关S1、S2,在干路中,断开其中任何一个,都可以断开整个电路,电动机不工作,所以S1、S2是紧急制动开关;S3与电阻R并联,S3闭合会把电阻R短路,使电路中电阻变小,电流变大,电动机的转速变大,则S3是感应开关,故A不符合题意。BC、有人乘坐时,S1.S2、S3都闭合,电阻R被短路,自动扶梯高速运行,所以R两端电压为0,故C符合题意,B不符合题意;D、无人乘坐时,S1、S2闭合,S3断开,电阻R串联在电路中,电路中电流较小,由P=UI可知,此时的电功率会变小,故D不符合题意。故选:C。4.(2023•乳山市二模)如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是()A.电压表示数变小,电流表示数变大 B.电压表和电流表的示数的比值变小 C.R1消耗的电功率变大,电路消耗的总功率不变 D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值不变【答案】D【解答】解:A.由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,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,即电流表的示数变大;由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误;B.电压表和电流表的示数的比值等于定值电阻R1的阻值,所以电压表和电流表的示数的比值不变,故B错误;C.根据公式P=I2R可知R1电阻消耗的电功率将变大;电源电压不变,但是电路中接入的总电阻变小,根据公式P=可知,电路消耗的总功率变大,故C错误;D.设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,根据串联电路的电压规律可知,电压表示数变化量与定值电阻两端的电压的变化量相同;则电压表的变化量为:ΔU=I2R1﹣I1R1=(I2﹣I1)R=ΔIR1,则:=R1,所以电压表示数变化量和电流表示数变化量比值不变,故D正确。故选:D。5.(2023•中山市校级模拟)很多公共场所都安装有火警报警器。简化电路如图所示,R1为定值电阻。R2是阻值随着环境温度的升高而减小的热敏电阻。闭合开关,当温度升高时,下列说法正确的是()A.电压表的示数会变大 B.电流表的示数会变大 C.电路消耗的总功率会变小 D.电压表与电流表的示数之比不变【答案】B【解答】解:根据电路图可知,R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压;闭合开关,当温度升高时,R2的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;根据串联电路的分压规律可知,R2分担的电压变小,电压表示数变小;根据P=UI可知,电路消耗的总功率变大;根据R=可知,电压表与电流表的示数之比为R2的阻值,所以电压表与电流表的示数之比变小;综上所述,B正确。故选:B。6.(2023•武汉模拟)如图甲所示是健身蹦床,原理图如图乙所示。电源电压不变,R1为定值电阻,压力传感器R的阻值随压力增加而减小。在运动者从与蹦床接触至下落到最低点过程中,下列说法中正确的是()A.电流表A的示数逐渐变小,电压表V的示数逐渐变大 B.R1消耗的功率逐渐变大,整个电路消耗的功率逐渐变大 C.电压表V与电流表A示数的比值逐渐变小 D.电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值逐渐变大【答案】B【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压;A、在人从与蹦床接触至下落到最低点过程中,蹦床受到的压力增大,压敏电阻的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表V示数变大,故A错误;B、电路中的电流变大,R1的电阻不变,根据P=UI=I2R知:R1消耗的功率逐渐变大;电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知,电路消耗的总功率P逐渐变大,故B正确。CD、根据R=可知,电压表V与电流表A示数的比值以及电压表V示数的变化量与电流表A示数的变化量的比值均等于R1的阻值,保持不变,故CD错误。故选:B。7.(2023•深圳模拟)小明设计了如图甲所示的风速仪,灯泡的额定电压为5V,其电流与电压的关系如图乙所示。AB为粗细均匀的电阻丝,总电阻为15Ω,OP为不计电阻的金属细杆(与AB接触良好),闭合开关S,无风时OP自然下垂,此时电流表的示数为0.2A。下列说法正确的是()A.风越大,电阻丝接入电路的电阻越大 B.电流表示数越大,说明风力越大 C.电源电压是6V D.若灯泡损坏,可以用一根导线替代【答案】B【解答】解:由图可知:灯泡和电阻丝串联,电流表测量电路中电流;A、当风越大,金属细杆的下端向右偏转的角度变大,则电阻丝与金属细杆的接触点的右侧电阻丝的长度减小,则电阻丝接入电路的电阻变小,故A错误;B、由于电源电压一定,当电流表示数越大时,根据I=可知电路中的总电阻变小,根据电阻的串联特点可知,电阻丝接入电路的电阻变小,则电阻丝与金属细杆的接触点的右侧电阻丝的长度减小,所以,金属细杆的下端向右偏转的角度变大,说明风力越大,故B正确;C、无风时OP自然下垂,电阻丝的电阻全部连入电路;电流表示数为0.2A,根据串联电路的电流处处相等的特点可知通过灯泡的电流为0.2A,由图乙可知此时灯泡两端的电压为2V;由I=可得,电阻丝两端的电压:UAB=IRAB=0.2A×15Ω=3V,则电源电压U=UAB+UL=3V+2V=5V,故C错误;D、若灯泡损坏,用一根导线替代,则当风越大,电阻丝接入电路的电阻越小,电路中电流越大,会超过电流表量程,或电阻丝与金属细杆的接触点移动到最右端,引起电源短路,故不可以用一根导线替代,故D错误。故选:B。8.(2023•岱岳区三模)如图,电源电压不变,下列说法正确的是()①开关都闭合,将滑片P向右移动,电压表的示数不变,电流表的示数变大②开关都闭合,将滑片P向左移动,L消耗的功率不变,R2消耗的功率变大③只闭合S1,将滑片P向右移动,R1消耗的功率减少④只闭合S1,将滑片P向左移动,电压表的示数与电流表示数的比值变大A.①④ B.②③ C.①②③ D.①③④【答案】A【解答】解:①②由图知,开关都闭合,L与R2并联,R1短路,电压表测电源电压,电流表测干路电流。由并联电路电压特点知,将P向右移动,电压表示数不变,R2连入阻值变小,所以电路的总电阻变小,总电流变大,所以电流表示数变大,故①正确;将滑片P向左移动时,电源电压不变,R2连入阻值变大,并联电路中各支路间互不影响,所以灯泡功率不变,由P=知,R2消耗的功率变小,故②错误;③④由图知,只闭合S1,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流。将滑片P向右移动时,R2连入阻值变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律知电路中电流变大,由P=I2R知R1消耗的功率增大,故③错误;由欧姆定律可知R2=,即电压表的示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器R2接入电路的阻值,由图可知将滑片P向左移动时,R2连入阻值变大,所以电压表的示数与电流表示数的比值变大,故④正确;故选:A。9.(2023•衡山县模拟)两只电阻,甲标有“10Ω,1A”,乙标有“15Ω,0.6A”,把它们串联在电路,允许接在最大电压为15V的电路中。【答案】见试题解答内容【解答】解:由题意知,I=I乙=0.6A,串联电路总电阻为R=R甲+R乙=10Ω+15Ω=25Ω,∵I=,∴电路最大电压为U=IR=0.6A×25Ω=15V。故答案为:15。10.(2023•立山区一模)小明看到菜市场上的电子秤后,查电脑了解了电子秤的工作原理,知道了电子秤的原理图,如图所示,它可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中Rˊ是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,根据你所学的知识,你认为压力表实际上是一个电压表。当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值变大,压力表示数变大(选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】电压;变大;变大。【解答】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电表与滑动变阻器并联,所以该电表为电压表,即压力表实际上是一个电压表;当金属片受到的压力增大时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小;根据U=IR可知,R两端的电压变小,根据串联电路的电压关系可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数变大。故答案为:电压;变大;变大。11.(2023•瑶海区校级三模)R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为U1:U2:U3=3:2:1;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流I1:I2:I3=2:3:6。【答案】2:3:6。【解答】解:图甲中三个电阻串联,由于串联电路中各处的电流相等,所以根据R=可知,R1:R2:R3=::=U1:U2:U3=3:2:1;在图乙中,三个电阻并联,根据并联电路各支路两端电压相等,由I=可得:I1:I2:I3=::=::=::=2:3:6,故答案为:2:3:6。12.(2023•巫山县模拟)如图甲所示电路,R1、R2均为定值电阻,R0为滑动变阻器,电源电压保持不变。改变滑动变阻器R0滑片的位置,两电压表的示数随电流变化的图象如图乙所示。根据图象信息可知甲(选填“甲”或“乙”)是电压表V1示数变化的图线,滑动变阻器R0的最大阻值为50Ω。【答案】甲;50。【解答】解:由电路图可知,R1、R2、R0串联在电路中,电压表V1测量R1和R0两端的总电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。(1)当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,根据欧姆定律可知电路中电流增大,R2两端的电压增大,故电压表V2的示数是变大的,故图象中的乙为V2示数变化的图象;电压表V1的示数是减小的,故图象中的甲为V1示数变化的图象;(2)由图象可知,当电压表V1的示数最大为12V时,电流表示数最小为0.2A,此时R0的连入电路的阻值最大,则根据I=可得:R0+R1===60Ω,当电压表V1的示数最小为6V时,电流表示数最大为0.6A,此时电压表V1的只测量R1两端的电压,则根据I=可得:R1===10Ω,根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得:R0=(R0+R1)﹣R1=60Ω﹣10Ω=50Ω。故答案为:甲;50。13.(2023•宁江区校级模拟)在“伏安法”测电阻的实验中小明设计了如图甲所示的电路,电源电压为4.5V。(1)闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片放于b(选填“a”或“b”)端。(2)某次测量时电压表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为0.2A,则待测电阻Rx=9Ω。(3)小明做完以上实验后,又利用如图丙所示电路图测量另一未知电阻Rx的阻值(R是已知阻值的定值电阻)。①只闭合开关S1,电流表的示数为I1;②同时闭合开关S1、S2电流表的示数为I2;③未知电阻Rx的表达式为:Rx=。【答案】(1)b;(2)9;(3)。【解答】解:(1)闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片放于最大阻值处,即b端;(2)闭合开关,移动滑片P到某一点时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V,由欧姆定律可得电阻值为:R===9Ω;(3)①当只闭合S1时,电流表的示数为I1,此时两电阻串联,电流表测量电路中的电流,电源电压为:U=I1(R+Rx),②当闭合S1、S2时,电流表的示数为I2,此电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流,电源电压为:U=I2Rx,根据电源电压不变知:I1(R+Rx)=I2Rx,未知电阻Rx的表达式为:Rx=。故答案为:(1)b;(2)9;(3)。14.(2024•深圳模拟)用图甲电路探究“电流与电压和电阻的关系”。器材有:两节新干电池,开关,滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个,电压表和电流表各一个,导线若干。实验一:探究“电流与电压的关系”(1)图甲中,电表1应为电压表(选填“电压”或“电流”);(2)为了保护电路,实验开始时,图甲中滑动变阻器的滑
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