长沙市长郡中学物理欧姆定律(篇)(Word版 含解析)
2024长沙中考物理二轮专题复习 微专题 欧姆定律、电功率、焦耳定律的理解及简单计算 (课件)
R表示导体的电阻,单位为Ω
I表示通过导体的电流,单位为A
适用条件 只适用于纯电阻电路.
理解 电流、电压和电阻针对的是同一导体或同一段电路的同一时刻.
考点 2 电能 电功(10年5考) 1. 电能
单位及 其换算
国际单位:焦耳,符号是J 其他单位:_千__瓦__时___,也叫做度,符号是_k_W__·_h_ 单位换算:1度=_1_kW·h=_3_.6_×__1_0_6_J
电路 电流关系
串联电路 I=I1=I2
电阻关系 电压关系 电功关系 电功率关系
R总=R1+R2
U总=U1+U2 W总=W1+W2 P总=P1+P2
并联电路
I=I1+I2 1 11 R总 R1 R2 U总=U1=U2 W总=W1+W2 P总=P1+P2
电路
串联电路
并联电路
比例关系
W1 W2
= P1 P2
一个标有“36 V 25 W”的灯泡,其中“36 V”表示该灯泡的_额__定__电__压_ 灯泡
为36 V,“25 W”表示该灯泡的_额__定__功__率__为25 W. 铭牌
灯泡的亮暗与它的_实__际__功__率__有关,_实__际__功__率__越大的灯泡亮度越亮.
考点 4 焦耳定律(10年10考)
电能 能.[2012.38(1)]
的方
(2)电能表转盘转动n圈,消耗的电能为W= n N
kW·h=
n N ×3.6×
法 106J.(N表示消耗1 kW·h电能时转盘转过的圈数)[2012.38(3)涉及]
3. 电功
定义
电流做了多少功,即电功.用符号W表示.
公式
W=__U_I_t _(10年5考)
推导式(纯电 (1)根据U=IR,得W=__I2_R_t_(常用于串联电路)
湖南省中考物理复习(课件)欧姆定律
欧 姆
方法:伏安法
定
律
原理:欧姆定律的变形公式R=U/I 测量电阻
电路图
滑动变阻器的作用:保护电路;改变灯泡两端的电压
电阻的串联和并联
电阻的串联:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,即R1 +R2+ ···+Rn
电阻的并联:并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数 之和,即1/R=1/R1+1/R2+ ···+1/Rn
下列问题:
(1)请你用笔划线代替导线,将图甲中实验电路连接完整(导线不能交叉);
(2)小明接入5Ω 的电阻,移动变阻器滑片,使电压表示数达到某值时,电
流表示数如图乙所示,则此时电路中的电流为
A.
(3)换成10Ω 的电阻,为保持电压后表示数不变,滑动变阻器的滑片应向
端(选填“A”或“B”)移动;
(4)小红在做此实验时,实验数据记录如下表,分析表中数据不能得出“电
(1)把导体并联,相当于增大了导体的横截面积,因 此并联电路的总电阻比任何一个并联的电阻都小.
(2)把n个阻值为R0的电阻并联起来,总电阻R=R0/n.
(3)并联电阻具有分流作用:并联电路电流的分配与其 电阻成反比.即:I1/I2=R2/R1.
重点实验解读
实验一 探究欧姆定律
考查要点: 1.电路的连接. 2.滑动变阻器的作用 (1)保护电路(使滑片移到阻值最大处); (2)改变定值电阻两端的电压(探究电流与电压的关系)或 保持定值电阻两端的电压不变(探究电流与电阻的关系) 3.控制变量法的应用 (1)探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,通过调 节滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压;
(5)滑动变阻器的作用:
A:改变电路中的电压或电流大小 ;
九年级物理下册 欧姆定律(篇)(Word版 含解析)
九年级物理下册 欧姆定律(篇)(Word 版 含解析)一、初三物理 欧姆定律 易错压轴题(难)1.用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻实验中,电源电压恒为3V ,小灯泡L 标有“2.5V”字样,滑动变阻器标有“100.5A Ω”字样。
(1)请用笔面线代替导线,将图甲中实物电路正确连接完整。
要求:滑动变阻器的滑片P 向左移。
小灯泡的亮度变亮。
(___________)(2)连接好电路,闭合开关,观察到小灯泡L 不发光,电压表示数为零,移动滑片仍如此。
将电压表分别正确并联在AB 、BC 、CD 两端,发现AB CD BC 0,0U U U ==>.由此可知,发生故障的是_________断路(选填:“AB ”、“BC ”或“CD ”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P ,当电压表的示数为2.4V 时,应该向______(选填“左”或“右”)移动滑片P 。
才能测得小灯泡正常工作时的电阻,小灯泡正常工作时电流表示数如图所示。
为______A,则灯泡正常工作时的电阻为__________Ω,(除不尽则保留一位小数)。
实验次数电压表示数U /A 电流表示数I /A 电阻R /Ω 11.00 0.14 21.70 0.22 32.50(4)分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化,这是因为________在影响灯丝电阻。
细心的小君发现灯泡内壁变黑,是因为高温的钨蒸气遇冷_______(填物态变化)形成的。
(5)小君同学只用电阻箱替换灯泡,其它不变,继续探究“电流与电阻的关系”,每次调节滑片P 使电压表示数均为2.5V.在保证电路安全的前提下,为了能完成实验,电阻箱接入电路的阻值范围为________Ω。
【答案】 BC 左 0.28 10.7 温度 凝华 5~50【解析】【详解】(1)滑动变阻器的滑片P 向左移,小灯泡的亮度变亮,即滑动变阻器阻值要减小,同时小灯泡的额定电压为3V ,所以接入电压表量程为0~3V ,连接如下:(2)连接好电路,闭合开关,观察到小灯泡L 不发光,电压表示数为零,说明电路中存在断路现象或滑动变阻器接入阻值过大,移动滑片将电压表分别正确并联在AB 、BC 、CD 两端,发现AB CD BC 0,0U U U ==>,由此可知电路中BC 间断路(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P ,当电压表的示数为2.4V 时,为了继续增加其两端电压,应减小滑动变阻器两端电压,所以应该向左移动滑片P ,才能测得小灯泡正常工作时的电阻,小灯泡正常工作时电流表示数如图所示,其量程为0~0.6A ,最小分度值为0.02A,所以电流表读数为0.28A ,灯泡正常工作时的电阻为3V =10.70.28AU R I =≈Ω. (4)分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化,这是因为灯泡工作时散发热量,使其灯丝温度升高,所以是温度在影响灯丝电阻。
长沙市湖南师大附中物理欧姆定律达标检测卷(Word版 含解析)
长沙市湖南师大附中物理欧姆定律达标检测卷(Word版含解析)一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)1.小明同学在探究电流与电阻的关系实验时,选择的实验器材有:电源(电压恒为6V),电流表(0~0.6A)、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器“30Ω 1A”,导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画出导线完成图乙的电路连接;(__________)(2)同学们先将5Ω的电阻接入电路R所在位置,闭合开关移动滑片,使电压表的示数为2.5V,记录此时电压表、电流表的示数;接下来断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω电阻,_____,将对应的电压表、电流表的示数记入表格。
实验中,定值电阻两端的控制电压值的合理范围是______;(3)小聪同学认为小明的实验操作太麻烦,决定将滑动变阻器和电压表去掉,用两节新的干电池做电源。
电路简化为如图丙所示,进行实验,实验中在A、B之间接入阻值不同的定值电阻,在实验器材完好,操作过程无误的情況下,获得的实验数据如表格所示。
小聪分析数据发现无法得出相应的实验结论。
请你通过分析数据及实验器材,说明小聪无法得出实验结论的原因_____。
实验次数1 2 3电阻R/Ω 5 10 20电流I/A 0.5 0.260.14【答案】 调节滑动变阻器的滑片P 使其处于最大阻值处,再闭合开关,移动滑片P 使其电压表的示数还是2.5VR 2.4V 3V U ≤≤ 见解析【解析】【分析】【详解】(1)[1]从图甲可以看到,变阻器与电阻R 串联接在电路中,电压表测的是电阻R 两端的电压,在图乙中,电源的正极与滑动变阻器的左下端相连,滑动变阻器的电阻最大是30Ω,而四个定值电阻中最大的电阻是20Ω,所以定值电阻中的电压不会超过3V ,电压表的量程选择0~3V 即可,电压表的3V 接线柱与定值电阻的右端相连;根据上述连接实物图,如下图所示。
(2)[2]探究电流与电阻的关系,就要保持电阻两端的电压不变,所以接下来断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω电阻,调节滑动变阻器的滑片P 使其处于最大阻值处,再闭合开关,移动滑片P 使其电压表的示数还是2.5V ,再将对应的电压表、电流表的示数记入表格。
九年级物理上册 第十四章 欧姆定律(提升篇)(Word版 含解析)
九年级物理上册第十四章欧姆定律(提升篇)(Word版含解析)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.有一只阻值未知的定值电阻R x和一只标有“2.5V”的小灯泡L:(1)图甲是用伏安法测定值电阻R x阻值的实物电路。
电源电压恒为3V,滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω:①请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整;(________)②电路正确连接闭合开关后,发现仅有一只电表指针明显偏转,造成该现象的原因可能是_____;A.R1断路 B.R x断路 C.开关短路 D.R x短路③故障排除后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻R x=_____Ω;④现有以下三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有_____(填序号);实验序号电压U/V电流I/A10.80.22 1.60.43 2.40.6(2)小华利用如图丙所示电路,巧测出小灯泡L的额定功率。
两只滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和20Ω,电源电压恒定。
请完成实验步骤:①闭合开关S 、S 2,断开S 1,______,调节滑动变阻器R 2的滑片P ,使电压表的示数为2.5V ;②断开开关S 2,闭合S 、S 1,调节________的滑片P ,使电压表的示数仍为2.5V ; ③保持滑动变阻器R 1的滑片P 不动,将滑动变阻器R2的滑片P 移到最左端,读出电压表的示数为2.7V ,再将R 2的滑片P 移到最右端,读出电压表的示数0.9V ;④小灯泡的额定功率为_____W 。
【答案】 BD 4 1 滑动变阻器R 1滑片移至最左端 滑动变阻器R 1 0.625【解析】【分析】【详解】(1)①[1]滑动变阻器R 1与R x 串联接入电路中,因为已经将右端的上接线柱接入了电路中,要使滑动变阻器能保护电路,必须将一个下接线柱接入电路中,比如左下接线柱;因为电源电压恒为3V ,电压表测R x 两端电压,要与R x 并联,并选择0~3V 的小量程。
湖南省2019年、2020年物理中考试题分类(11)——欧姆定律(含解析)
A.
B.
C.
D.
13.(2020•长沙)如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关 S ,小灯泡 L 发光,钨丝
不发光,向钨丝吹气时,小灯泡 L 变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡 L 逐渐变暗直至熄灭,由实验可知 (
)
3 / 39
A.钨丝的电阻随温度升高而减小 B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小 C.给钨丝加热时,电路中的电流变大 D.小灯泡 L 发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡 L 的电流 14.(2020•长沙)进入汛期以来,多地发生强降雨,人们在防汛的同时还要注意用电安全,下列做法正确 的是 ( ) A.雷天不在大树下躲避 B.雷雨天在室外使用手机打电话 C.手上有水时拔用电器的插头 D.发现有人触电时,立即用手直接将人拉开 15.(2020•娄底)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关 S 后,将滑动变阻器的滑片向 右移动的过程中,下列说法正确的是 ( )
23.(2020•衡阳)如图所示电路中,电源电压恒为 6V ,电流表量程为 0 ~ 0.6 A ,电压表量程为 0 ~ 15V ,滑 动变阻器 R2 规格为“ 50 0.5A ”。滑片 P 在中点时,电流表示数为 0.2 A ,电压表示数为 5V .下列说法中 正确的有 ( )
A.定值电阻 R1 为 5 B.如果出现电压表示数为 6V ,可能是 R1 断路 C.滑动变阻器阻值可调节范围为 7 ~ 50 D. R2 的功率占电路总功率的比值最小时,电流表示数为 0.6 A 三.填空题(共 5 小题) 24.(2020•长沙)实验小组设计了如图所示的电路,已知电源电压不变,灯泡 L 标有“ 2.5V 0.3A 字样,其 阻值会随温度变化,将滑动变阻器 R2 的滑片置于最右端,只闭合开关 S1 时,电压表的示数为 3V , R1 的功 率为 P1 ;只闭合开关 S1 ,移动滑片至最左端时,电流表的示数为 0.3A ,R1 的功率为 P2 ;闭合开关 S1 和 S2 , 移动滑片至某一位置时,电压表和电流表的示数分别为 3V 和 0.2 A ,已知 P1 : P2 = 1: 4 。 (1)灯泡 L 的额定功率为 W ; (2)滑动变阻器的最大阻值为 ; (3)在有电流通过灯泡 L 的情下,灯泡的最小功率与最大功率之比为 。
长沙中考物理培优(含解析)之欧姆定律
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是:A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变D.电压表V2与电流表A的示数之比不变【答案】A【解析】【分析】【详解】R1和R2是串联,V1测量的是电源电源,V2测量的是R2两端的电压,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变所以A是正确的.2.某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻,电路中电源电压保持4.5V不变,灯泡上标有“2.5V,?A”字样,滑动变阻器上标有“50Ω 1A”。
闭合开关,将滑片P滑到某一位置时,两电表的示数如图乙所示,则下列说法不正确的是()A.此时灯泡的电阻为8ΩB.此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7C.该电路能探究串联电路电流的特点D.该电路能探究电流与电压的关系【答案】D【解析】【分析】由图示电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡两端电压;由图示电表确定其量程与分度值,读出其示数,应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
【详解】 A .此时灯泡电阻L 2.4V8Ω0.3AU R I === 故A 正确,不符合题意; B .滑动变阻器两端电压L = 4.5V 2.4V 2.1V U U U -=-=滑此时灯泡与滑动变阻器的阻值之比L L 2.4V 82.1V 7R U R U ===滑滑 故B 正确,不符合题意;C .利用该电路可以探究串联电路电流特点,故C 正确,不符合题意。
D .探究电流与电压的关系,应控制电阻阻值不变,而灯泡电阻随温度升高而增大,因此该电路不能探究电流与电压的关系,故D 错误,符合题意。
故选D 。
3.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电调电压恒为4.5V ,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器规格“20Ω 1A”,灯泡L 标有“2.5V 1.25W”字样(忽略灯丝电阻变化),在保证电路安全的情况下,下列判断正确的是( )A .电路中电流变化的范围是0A ~0.5AB .滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω~10ΩC .灯泡的最小功率是0.45 WD .该电路的最大功率是1.25W 【答案】C 【解析】 【详解】AB .当灯泡的电压最大时,即L 2.5V U =,此时电路中的电流大小为L LL 1.25W0.5A2.5VPIU===这个电流值没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器两端电压是R L- 4.5V-2.5V 2.0VU U U===这个电压大小也没有超过电压表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值大小为RR2.0V4Ω0.5AURI===这个阻值大小也没有超过滑动变阻器的最大阻值,故电路中的电流最大是0.5A;由题意可知,滑动变阻器两端的电压最大只能是3V,此时灯泡的电压是1.5V,电路中的电流大小为LLL1.5V0.3A5ΩUI IR====这个电流大小没有超过滑动变阻器的最大电流,滑动变阻器接入电路中的阻值大小为RR3V10Ω0.3AURI===这个阻值大小也在滑动变阻器阻值范围之内,所以电路中的电流大小最小可以为0.3A,综上所述,电路中电流变化的范图是0.3A~0.5A,滑动变阻阻值变化的范围是4Ω~10Ω,A 错误、B错误;C.当灯泡的功率最小时,电路中的电流大小最小,即L0.3AI=,灯泡的最小功率是()22L L L0.3A5Ω0.45WP I R==⨯=C正确;D.该电路的电流最大时,根据P UI=,电路中的功率最大,大小为4.5V0.5A 2.25WP UI==⨯=D错误。
中考物理欧姆定律全题型解析(答案含解析).doc
中考物理欧姆定律全题型解析(答案含解
析)
欧姆定律一、单选题(共20题;共40分)
1、ab和cd是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两端导体(Sab<Scd),将它们并联后连入电路中,这两端导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系是()
A、Uab>Ucd ,Iab<Icd
B、Uab=Ucd ,Iab>Icd
C、Uab<Ucd ,Iab<Icd
D、Uab=Ucd ,Iab<Icd
2、在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,当研究电流与电阻的关系时()
A、调节滑动变阻器,使电路中的电流保持不变
B、调节滑动变阻器,使不同的定值电阻R两端的电压保持不变
C、使电阻R两端电压成倍数变化
D、每次测量时都要使电路中的电流成倍数变化
3、如图所示是同学们做电学实验使用的电路,同学们对此电路提出的以下说法中错误的是()
A、采用此电路可以探究电流跟电压的关系,实验时要保持电阻R阻值不变
B、采用此电路可以测量电阻R的阻值,滑动变阻器在电路中能起到保护电路的作用
C、开关闭合后,当变阻器滑片由左向右滑动过程中,电
流表示数增大,电压表示数增大
D、开关闭合,进行电流表和电压表调换位置的操作,电路元件不能被烧毁
4、关于欧姆定律,下列说法正确的是()
A、电阻越大,电流越小
B、电压越大,电流越大
C、电压为零,电阻也为零
D、以上说法都不对。
九年级物理第十四章 欧姆定律(篇)(Word版 含解析)
九年级物理第十四章欧姆定律(篇)(Word版含解析)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x。
实验室提供的器材有:电源(电压为3V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω5A)各一个,开关、导线若干。
(1)小明用伏安法测量该电阻,如图是小明连接的电路。
接通电路后,观察到电流表指针不偏转,示数为零,电压表示数为2V。
请你判断:电路中哪一个元件发生了什么故障?答:______;(2)在排除故障换用新元件后,经检查电路完好。
闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,电流太小的原因是______。
所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值;(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值;(a)画出实验电路图______;(b)实验步骤:按图连接好电路;闭合S1调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开S1闭合S2,______;读出电阻箱的阻值R;(c)写出待测电阻R x的表达式:______。
【答案】电流表短路待测电阻阻值太大保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表示数与闭合S1时相同R x=R【解析】【分析】(1)常见电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。
(2)根据欧姆定律,在电压不变的情况下,若电路的电阻增大,则电路中的电流减小,若电阻值很大,则电路中的电流会很小。
若电流值小于电流表的分度值时,将无法准确地测出电流值。
(3)根据实验电路图可知,实验时有电压表,没有电流表,可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验,即:连接好电路图后,用电压表测出待测电阻两端电压,再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变,根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等;据此设计实验步骤。
中考物理分类汇编第15讲欧姆定律课时1欧姆定律的理解及相关计算含解析word版本
第十五讲欧姆定律课时1 欧姆定律的理解及相关计算命题点1 欧姆定律的理解及计算1. (2011长沙32题6分)如图所示为我市某中学物理兴趣小组设计的电子身高测量仪电路图.其中定值电阻R1=6 Ω,电源电压恒为4.5 V,R2的规格为“15 Ω0.5 A”,电压表量程为3 V,电流表量程为0.6 A,闭合S:第1题图(1)当被测身高变矮时,电流表的示数__________(选填“变大”“变小”或“不变”).(2)当R2接入电路中的电阻为9 Ω时,电压表的示数是________V.(3)为了保证电路中各元件安全工作,变阻器接入电路的阻值范围是__________________.2. [2008长沙39(1)(2)(3)题6分]小红同学自制了一个卡通福娃,她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛.她选用规格为“6 V 3 W”的红灯和“6 V 6 W”的绿灯及“18 Ω1.5 A”的滑动变阻器等元件设计了如下电路.当闭合开关S、S1、S2,滑动变阻器的滑片P移至b端时,两灯都正常发光(电源电压不变).问:(1)电源电压为多少伏?(2)两灯都正常发光时电流表的示数为多少?(3)S、S2闭合、S1断开,电流表示数为0.25 A时,滑动变阻器连入电路的电阻为多少?第2题图3. (2009长沙39题8分)某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计,图甲是其原理图.放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉环相连,弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R2接触良好且不计摩擦).已知物体A的质量为100 kg,定值电阻R1=6 Ω,R2是一根长为6 cm的均匀电阻线(阻值与其长度成正比),其最大阻值为24 Ω,电源电压为6 V,电流表的量程为0~0.6 A.当不拉拉环时,金属滑片P 刚好处于a端.已知该弹簧伸长的长度Δl与所受竖直向上的拉力F间的关系如图乙所示,问:(1)要把电流表的表盘改为拉力计的表盘,则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处?(2)闭合开关,当电流表示数为0.6 A时,R2接入电路中的电阻为多少?(3)在保证电路安全的条件下,物块A对地面的压力范围是多少?(取g=10 N/kg)第3题图4. (2012长沙39题8分)投入使用才17年的长沙浏阳河大桥由于严重损坏于今年年初被拆除重建.导致大桥损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载.新桥建设现已开始,为了能抓拍超载车辆,小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理.如图甲为该超载记录器原理图.R x为压敏电阻,当车辆驶入被监测路段时,其阻值随它受到的压力变化而变化,变化关系如图乙所示.当电压表示数达到或超过4 V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆.已知电源电压U=10 V,电压表量程为0~5 V,线圈电阻R0=5 Ω,保护电阻R1=10 Ω,问:(取g=10 N/kg)第4题图(1)若某车质量为15 t,静止时轮胎与路面接触的总面积为0.3 m2,则静止时该车对路面的压强为多少?(2)第(1)问中该车辆过桥时,电压表的示数是多少?(3)该记录器所能记录的过桥车辆的最大质量是多少?5. [2016长沙39(4)题2分]科技小组设计了一个给工件镀膜的电路模型,通过改装电压表来观察和控制工件放入镀膜中的深度.如图所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,在压敏电阻R x上放有托盘,托盘上放有容器(不计托盘和容器的质量),容器内装有40 N 的水.闭合开关,用轻质硬杆连接不吸水圆柱体工件,将工件两次浸入水中(均未浸没且不触底,水未溢出),第一次工件下表面距水面2 cm,电压表示数为6 V,杆的作用力为10 N;第二次工件下表面距水面6 cm,电压表示数为4 V,杆的作用力为6 N.压敏电阻上表面的受力面积为20 cm2,其电阻值R x随压力F的变化关系如下表.g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3,求:(4)在原设计电路中,如果工件两次浸入水中压敏电阻所受压强的变化大于6 000 Pa,该电路的电源电压.第5题图考向拓展1. 如图所示电路,电源电压恒为9 V,电阻R1阻值为10 Ω.开关S1闭合、S2断开,当滑动变阻器的滑片移到中点时,电流表的示数为0.36 A,滑动变阻器的最大阻值为________Ω,若滑动变阻器的滑片向左移,电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”).将电压表和电流表的位置调换后,滑动变阻器的滑片滑至最右端,同时闭合开关S1、S2,则通过R1、R2的总电流为________A.考向拓展1图2. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,则R1的阻值为______Ω;R2两端的最大电压为______V,当电路中的电流为0.2 A时,R1与R2消耗的电功率之比为________.考向拓展2图3. (2017长沙中考黑白卷)现在许多家用电器都实现了多挡位可调节功能.小明也设计了一个多挡位可调节电路,如图所示.电源电压恒定不变,定值电阻R1=8 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω,小灯泡L标有“6 V 1.5 W”字样,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V.求:(1)断开开关S2、闭合开关S1、S3,10 s内电流通过R1产生的热量为45 J,求电源电压和流过R1的电流;(2)闭合开关S1、S2、S3,求这时电路的总电阻及电压表的示数;(3)断开开关S2、S3,只闭合开关S1,求当电路处于安全工作状态时滑动变阻器R2的功率取值范围.考向拓展3图命题点2 动态电路分析考向拓展4. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,当滑片P向左移动时(小灯泡灯丝电阻不随温度变化),下列说法正确的是 ( )考向拓展4图A. 电流表示数变小,电压表示数不变B. 电流表示数变小,电压表示数不变C. 电流表示数变大,小灯泡的亮度不变D. 电压表示数与电流表示数的比值不变5. (2014郴州)在如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片向右端b滑动的过程中,正确的是 ( )考向拓展5图A. 电流表的示数增大,电灯L变亮B. 电压表的示数增大,电灯L变暗C. 电流表的示数不变,电灯L变亮D. 电压表的示数减小,电灯L变暗答案1. (1)变大(2)2.7 (3)3 Ω~12 Ω【解析】(1)电子身高测量仪电路中用到了滑动变阻器,当身高变矮时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,所以电流表的示数变大;(2)当变阻器R2的阻值为9 Ω时,电路中的总电阻为15 Ω,由串联电路规律U 总R 总=U2R2得U 2=2.7 V ;(3)为了保证电路安全,当电压表的示数达到最大值3 V时,此时R 2max =U2U -U2R 1=3 V1.5 V×R 1=2R 1=12 Ω,当电路电流达到最大值0.5 A 时,电路中的总电阻为R ′=U I′=4.5 V0.5 A=9 Ω,所以变阻器的连入电路的电阻为R 2max =3 Ω.故变阻器接入电路的阻值范围是3 Ω~12 Ω.2. 解:(1)当S 、S 1、S 2都闭合,滑片P 在b 端时,两灯并联,R 1=0 Ω,因为两灯都正常发光,所以电源电压为U =U L =6 V(2)两灯泡正常发光时电路中的电流为总电流I =I 红+I 绿=3 W 6 V +6 W6 V =0.5 A +1 A =1.5A(3)当S 、S 2都闭合、S 1断开时,变阻器R 1和L 绿串联,R 绿=U2绿P 绿=(6 V )26 W=6 Ω 总电阻R =U I = 6 V 0.25 A=24 Ω滑动变阻器连入电路的阻值R 1=R -R 绿=24 Ω-6 Ω=18 Ω 3. 解:(1)当不拉拉环时,R 2=24 Ω,由欧姆定律知,电路中电流I =U R =U R1+R2= 6 V 6 Ω+24 Ω=0.2 A , 故拉力计的零刻度线应标在电流表表盘上示数为0.2 A 处.(2)闭合开关,拉动拉环,当电流表示数为0.6 A 时,由欧姆定律I =UR得,总电阻R ′=U I =6 V 0.6 A=10 Ω, 而R ′=R 1+R 2′,故R 2′=R ′-R 1=10 Ω-6 Ω=4 Ω.(3)由题意要保证电路的安全,则电路中最大电流不能超过0.6 A ,当电流为0.6 A 时,拉环上拉力最大.由第(2)问知R 2′=4 Ω,又R 2的阻值与长度成正比,故此时连入电路中的电阻线长度为l =1 cm ,而弹簧伸长的长度Δl =l 0-l =6 cm -1 cm =5 cm.据乙图知,此时拉环拉力最大为F max =750 N .如解图示,A 受重力G 、支持力F N 和拉环拉力F 拉平衡,由平衡知识得F 拉+F N =G ,当F 拉=F max 时,地面对A 的支持力F N 最小,已知A 物体的质量是100 kg 故G =mg =100 kg×10 N/k g =1 000 N ,其值为F N =G -F max =1 000 N -750 N =250 N. 当F 拉=0时,地面对A 的支持力F N 最大,其值为F N ′=G =1 000 N =1000N .由作用力与反作用力大小相等可得物体A 对地面的压力F 压=F N . 故A 对地面的压力F 压的范围为250 N ~1 000 N.4. 解:(1)车的重量G =mg =15×103kg ×10 N/kg =1.5×105N 车对地面的压力F =G =1.5×105N车对地面的压强p =F S =1.5×105 N 0.3 m2=5×105 Pa(2)由车对地面的压力F =1.5×105N 观察题图乙可知R x 的阻值为25 Ω电路中的电流I =U R =U Rx +R0+R1=10 V25 Ω+5 Ω+10 Ω=0.25 A电压表的示数U 1=IR 1=0.25 A×10 Ω=2.5 V(3)当电压表的示数最大时,电路中电流I ′=U1R1=5 V10 Ω=0.5 AR 0两端电压U 0=I ′R 0=0.5 A×5 Ω=2.5 VR x 的电阻为R x =Ux I′=U -U0-U1I′=10 V -2.5 V -5 V 0.5 A=5 Ω 由题图乙可得最大压力为5.5×105N则过桥车辆的最大质量为m =G g =F g =5.5×105 N 10 N/kg=5.5×104kg =55 t.5. (4)由压敏电阻所受压力F 压=G 水+F 浮得: ΔF 浮=ΔF 压=ΔpS >6 000 Pa×0.002 m 2=12 N由杆的作用力第二次小于第一次可知,第一次杆的作用力F 1方向向上,若第二次杆的作用力F 2方向向上,如解图1,则F 浮1=G -F 1,F 浮2=G -F 2得ΔF 浮=F 浮2-F 浮1=F 1-F 2=10 N -6 N =4 N <12 N ,不符合题意.第5题解图1 第5题解图2若第二次杆的作用力后方向向下,如解图2,则F 浮1=G -F 1,F 浮2=G +F 2得ΔF 浮=F 浮2-F 浮1=F 1+F 2=10 N +6 N =16 N >12 N ,符合题意方法一:ΔF 浮=F 浮2-F 浮1=ρ水gV 排2-ρ水gV 排1=ρ水gSh 2-ρ水gSh 1代入数值,得S =0.04 m 2则:F 浮1=ρ水gV 排1=1×103 kg/m 3×10 N/kg ×0.04 m 2×0.02 m =8 NF 浮2=ρ水gV 排2=1×103 kg/m 3×10 N/kg ×0.04 m 2×0.06 m =24 N方法二:由h 1=2 cm 、h 2=6 cm 及F 浮=ρ水gV 排=ρ水gSh 可知F 浮2=3F 浮1ΔF 浮=16 N =3F 浮1-F 浮1=2F 浮1即 得F 浮1=8 N ,F 浮2=24 N 此时U 1=6 V ,R x1=16 ΩF 压2=G 水+F 浮2=40 N +24 N =64 N此时U 2=4 V ,R x 2=8 ΩU =U 1+U1Rx1R 0U =U 2+U2Rx2R 0代入数值,得U =12 V 【考向拓展】1. 30 变大 1.2 【解析】当开关S 1闭合、S 2断开时,R 1、R 2串联,电压表测电源电压,电流表测电路的总电流,此时电路总电阻R =U I =9 V0.36 A=25 Ω,滑动变阻器接入电路的阻值为12R 2=25 Ω-10 Ω=15 Ω,则滑动变阻器的最大阻值为R 滑=2×15 Ω=30 Ω;将滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,即电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,即电流表示数变大;当电压表和电流表的位置调换后,滑动变阻器的滑片滑至最右端,同时闭合开关S 1、S 2,R 2全部阻值接入电路,此时R 1与R 2并联,电压表测电源电压,则通过R 1、R 2的总电流为 I 总=U R1+U R2=9 V 10 Ω+9 V 30 Ω=1.2 A. 2. 10 2 2∶1 【解析】 闭合开关,R 1与R 2串联,电压表测R 1两端电压,电流表测电路的总电流.当滑动变阻器的滑片在b 端时,电路为只有R 1的简单电路,此时电压表的示数最大为电源电压U =3 V ,根据图像可知,此时电流I =0.3 A ,则R 1的阻值为R 1=U I =3 V 0.3 A=10 Ω;当变阻器滑片在a 端时,滑动变阻器全部接入电路,根据串联电路电压规律可知此时R 2两端的电压最大,电路中电流最小,根据图像可知R 2两端电压最大为U 2=U -U 1=3 V -1 V =2 V ;当电路中电流为0.2 A 时,电压表的示数为2 V ,则R 2两端的电压为1 V ,在串联电路中电路处处相等则根据P =UI 可知,此时R 1与R 2消耗的电功率之比P 1∶P 2=U 1′∶U 2′=2∶1.3. 解:(1)当断开开关S 2,闭合开关S 1、S 3时,只有R 1接入电路.由Q =I 2Rt 得 流过R 1的电流I =Q R1t =45 J 8 Ω×10 s=0.75 A 因为电路中只有R 1,则U 1=U ,电源电压U =U 1=IR 1=0.75 A×8 Ω=6 V(2)当闭合开关S 1、S 2、S 3时,电阻R 1、小灯泡L 并联,R 2被短路,电压表也被短路,电压表示数为0小灯泡的电阻为:R L =U2额P 额=(6 V )21.5 W=24 Ω并联电路的总电阻R 并=R1RL R1+RL =8 Ω×24 Ω8 Ω+24 Ω=6 Ω (3)当断开开关S 2、S 3,只闭合开关S 1时,R 1与R 2串联,小灯泡L 被断路当R 2大=R 1=8 Ω时,U 2=U 1=U 2=3 V ,电压表安全工作,R 2功率最大 滑动变阻器的最大功率P 2大=U22R 2大=(3 V )28 Ω=1.125 W 电流表安全工作的最大电流I 大=0.6 A ,电路总电阻R 总=U I 总= 6 V 0.6 A=10 Ω R 2小=R 总-R 1=10 Ω-8 Ω=2 ΩR 2最小功率P 2小=I 2大R 2小=(0.6 A)2×2 Ω=0.72 W即电路处于安全工作状态时滑动变阻器R 2的功率取值范围为0.72~1.125 W4. D 【解析】闭合开关之后,小灯泡L 与滑动变阻器R 并联,电流表测干路电流,电流表测通过小灯泡L 的电流,电压表测电源电压.滑片向左移动,滑动变阻器的阻值变小,电路总电阻变小,电流表示数变大,电压表示数不变,小灯泡灯丝电阻不随温度变化,则电流表示数不变,即流过小灯泡的电流不变,故小灯泡的功率不变,小灯泡亮度不变,A 、B 、C 错误;电压示数与电流表示数的比值是小灯泡的电阻,大小不变,D 正确.故选D.5. B 【解析】滑动变阻器的滑片P 向右移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,总电阻变大,总电流变小,电灯的电阻不变,电流变小,电压也变小,电功率变小,电灯亮度变暗.由于电灯电压变小,总电压不变,所以滑动变阻器两端的电压变大,电压表的读数变大.故选B.。
九年级物理上册 第十四章 欧姆定律(提升篇)(Word版 含解析)
九年级物理上册第十四章欧姆定律(提升篇)(Word版含解析)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中电源电压保持不变,选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω1.5A”。
(1)如果连完电路、闭合开关后,发现仅有一只电表有示数,则造成这一现象的原因可能是____________(选填下面的字母代号);A.电流表断路B.定值电阻短路C.滑动变阻器断路D.滑动变阻器短路E.定值电阻处接触不良(2)电路连接完好后,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,当电流表的示数如图乙所示时,记下电压表的示数,此时电路中的电流为______________A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时,滑动变阻器的滑片应向_______________(选填“左”或“右”)滑动直至电压表示数为______ V,并记录电流表的示数;(3)若实验中有电压为4V、6V、和8V的三种电源可选,为完成5组实验,该同学选用的电源电压可能是________________V;(4)小明想用本实验中的器材测定未知电阻的阻值,可是发现电流表损坏,所以他设计了如图丙所示的电路图来测量未知定值电阻R x的阻值,其中R0为已知电阻,步骤如下:a.闭合开关S、S1,断开S2时,测得电压表的示数U1;b._________________时,测得电压表示数为U2;c. 则被测电阻R x的阻值为:R x=_____________(写出表达式)。
【答案】BE 0.4 左 2 4 闭合开关S、S2,断开S11021URU U⋅-【解析】【分析】【详解】(1)[1] A.电流表断路时,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故A不符合题意;B .定值电阻短路电压表示数为0,只有滑动变阻器接入电路,所以电流表有示数,故B 符合题意;C .滑动变阻器断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故C 不符合题意;D .滑动变阻器短路,只有定值电阻工作,电压表测量的是定值电阻的电压,电流表测量的是定值电阻的电流,两表都有示数,故D 不符合题意;E .定值电阻处接触不良相当于定值电阻断路,这样电压表示数为电源电压,由于电压表电阻极大,电流表无示数,故E 符合题意。
长沙中考物理培优(含解析)之欧姆定律问题
一、初中物理欧姆定律问题1.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P 向左滑动,下列说法正确的是()A.电压表V1与电压表V2的示数之和不变B.电压表V2与电流表A的示数之比不变C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大D.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变【答案】D【解析】【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据电源的电压可知电压表V1示数的变化,根据滑片的移动可知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R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,然后判断电压表V1与电压表V2的示数之和、电压表V2与电流表A的示数之比的变化。
【详解】C.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V1的示数不变,故C错误;D.将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由UIR=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故D正确;A.由U IR=可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;由电压表V1的示数不变、电压表V2的示数变大可知,电压表V1与电压表V2的示数之和变大,故A错误;B.由电压表V2的示数变大、电流表A的示数变小可知,电压表V2与电流表A的示数之比变大,故B错误。
【点睛】此题为一道经典的动态电路综合性题,重点考察电路的动态分析及欧姆定律的应用,均为中考物理电学部分的重难点,需要学生熟练掌握相关知识,并进行综合应用分析。
2.在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,R1,R2,R3为定值电阻.移动滑动变阻器的滑片,使电压表V1,V2的示数分别增大△U1,△U2,在这个过程中()A .△U 2<△U 1B .通过电阻R 1的电流增加△U 1/R 1C .通过电阻R 2的电流减小△U 2/R 3D .电阻 R 3两端的电压增大△U 2【答案】ABC【解析】【分析】【详解】A .根据串联电路电压的规律有: U =U 1+U R2+△U R3,即原来:U 1=U -(U R2+△U R3)-----①,移动滑片后,U 1′=U -(U R2′+△U R3′)----②②-①得:U 1′-U 1=(U R2+△U R3)-(U R2′+△U R3′)=(U R2-U R2′)+(△U R3-△U R3′)=△U R2+△U R3, 即:△U 1=△U R2+△U R3---③,根据串联电路各部分电压之和不变,故:△U 2=△U R3----④,由③④得:△U 2<△U 1故A 正确;B .由欧姆定律,原来通过R 1的电流:I 1=11U R ------⑤ 移动滑片后:I 1′='11U R -----⑥ ⑥-⑤得:I 1′-I 1='11U R -11U R ='111U U R -;故通过电阻R 1的电流增加△I 1=11U R ,故B 正确; CD .由串联电路电压的规律,R 3两端电压减小△U 2,故D 错误;类似B 选项,故通过R 3两的电流减小23U R ,由串联电路的规律,流经R 2、R 3的电流相等,故通过电阻R 2的电流减小23U R ,故C 正确.3.如图甲所示,闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片,从最右端滑至最左端时,小灯泡恰好正常发光。
【物理】长沙市物理欧姆定律专项检测试卷(解析版)
【物理】长沙市物理欧姆定律专项检测试卷(解析版)一、选择题1.如图所示,电源电压不变,电阻R=30Ω。
当滑动变阻器滑片P从阻值最大位置滑动到中点时,电压表示数的变化范围是12V-18V,则下列计算结果正确的是()A. 变阻器两端电压最大值是24VB. 滑动变阻器的最大阻值是30ΩC. 电流表最大示数为0.4AD. 电源电压是30V【答案】 A【解析】【分析】由电路图可知滑动变阻器与电阻R串联,电压表测量R两端的电压,则设滑动变阻器的最大阻值为R1,则可分别由电压表的最大值及最小值利用欧姆定律可列出电压与滑动变阻器阻值的关系式,则可求得R1;则由欧姆定律可求得滑动变阻器的最大阻值及电流表的最大值.【解答】设滑动变阻器的最阻值为R1,当R1全部接入时,电压表示数最小;当接入一半时,电压最大为18V;则由欧姆定律可得:U R小=I小R=R=12V;U R大=I大R=R=18V;两式联立可得:R1=60Ω;U=36V;因滑动变阻器与电阻R串联,故当电压表示数最小时,滑动变阻器两端电压最大,故最大值为36V-12V=24V;当滑动变阻器接入总电阻的一半时,电流最大,最大电流I最大===0.6A;故选A.【点评】本题中已知物理量较小,故应通过方程法得出要求的物理量;同时应注意掌握电压表的测量范围,即正确找出与电压表并联部分电路.2.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法正确的是()A. 甲、乙两元件的电流与电压都成正比B. 乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10ΩC. 甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3AD. 甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W【答案】 C【解析】【解答】解:AB、由图象可知,乙元件中电流与两端电压图象不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,即乙的电阻不是定值,故A、B错误;C、甲、乙并联在2V电源时,甲和乙电压都为2V,由图象可知,I甲=0.1A,I乙=0.2A,故干路电流I=I甲+I乙=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;D、甲、乙串联在电路中时,当电路电流为0.2A时,甲和乙电流都为0.2A,由图可知U甲=4V,所以甲的功率P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W,故D错误.故选C.【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;(2)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流特点得出干路电流;(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压,根据P=UI计算甲的功率.3.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.4.如图所示,电源电压恒定。
【物理】长沙市中考物理欧姆定律测试题(含答案)
【物理】长沙市中考物理欧姆定律测试题(含答案)一、选择题1.如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是()A. 的阻值是B. 当电流表的示数是时,接入电路的阻值是C. 电源电压是16VD. 该电路的最大电功率为【答案】 A【解析】【解答】解:A、C、由乙图知,当滑动变阻器接入电路电阻最大时,两端电压最大,为14V;此时电路电流最小,为0.2A,因为I= ,所以滑动变阻器的最大阻值为R2= = =70Ω。
根据题意得:解得.A符合题意,C不符合题意;B、当电路电流为I′=0.4A时,电路总电阻为R′= = =45Ω,所以滑动变阻器接入电路的电阻为R2′=R′-R1=45Ω-20Ω=25Ω.此选项错误;D、电路消耗的最大功率为P最大=UI最大=18V×0.9A=16.2W.此选项错误。
故答案为:A【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,由U-I图像可知,当滑动变阻器接入电路电阻最大时,两端电压最大,为14V;此时电路电流最小,为0.2A;当滑动变阻器接入电路电阻最小时,两端电压为0;电路电流最大,为0.9A.根据欧姆定律和串联电路特点列方程组得到电源电压和定值电阻的阻值;利用公式P=UI得到电路最大功率.2.如图所示的电路中,当只闭合开关S1时,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,当开关S1、S2都闭合时,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,则下列关系式正确的是()A. I2=I1、U2<U1B. I2>I1、U2=U1C. I2>I1、U2>U1D. I2<I1、U2<U1【答案】C【解析】【解答】解:当只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压U1,电流表测电路中的电流I1;当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压U2,电流表测电路中的电流I2;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,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,则I2>I1,故AD错误;由U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大,则U2>U1,故B错误、C正确.故选C.【分析】当只闭合开关S1时,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;当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联判断电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,然后得出答案.3.灯L1标有“6V 6W”字样,灯L2标有“12V 12W”字样,将L1、L2连成如图所示电路,闭合开关S,两灯都能发光,则()A. 灯L2比L1亮B. 灯L1、L2实际电压之比为1:2C. 若一电表示数突然减小,另两电表示数不变,则可能是灯L2灯丝断了D. 若将灯L1、L2串联后接入电路,两灯都能发光,则实际功率之比为1:2【答案】 D【解析】【解答】解:由P=可知,灯泡电阻:R1===6Ω,R2===12Ω;由图示电路图可知,两灯泡并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流;A、两灯泡并联,灯泡两端电压U相等,R1<R2,由P=可知:P1>P2,灯L1比L2亮,故A错误;B、两灯泡并联,它们两端的电压相等,灯泡实际电压之比为1:1,故B错误;C、电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,如果灯L2灯丝断了,通过L2的电流为零,两电流表示数都变小,电压表示数不变,不符合题意,故C错误;D、若将灯L1、L2串联后接入电路,通过两灯泡的电流I相等,两灯都能发光,则实际功率之比:===,故D正确;故选D.【分析】已知灯泡额定电压与额定功率,应用电功率公式求出灯泡的电阻,然后应用串并联电路特点与电功率公式比较灯泡实际功率大小,再分析答题.4.如图甲,R1为定值电阻,R p为滑动变阻器,闭合开关,R p的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图像如图乙,下列说法正确的是()A. 电源电压为3V,R1阻值为18ΩB. 电路消耗的最小功率为0.2WC. 当R p总阻值的接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比为6:5D. 当电流为0.4A时,R1与R p连入电路的阻值之比为1:2【答案】 C【解析】【解答】A.据乙图可知,当滑片滑到最左端时,此时电流最大为0.6A,电阻R 1两端的电压是3V,因此电源电压U 总=3V;电阻R 1的阻值为:,故A错误;B.据乙图可知,电路的最小电流为0.2A,那么电路消耗的最小功率为:P总=U总I总=3V×0.2=0.6W,故B错误;C.当滑片滑到最右端时,变阻器全部使用,此时电流最小为0.2A,这时的总电阻为:;那么滑动变阻器的最大阻值为:R P=R总-R1=15Ω-5Ω=10Ω;当R p总阻值的接入电路时,它与定值电阻消耗的功率之比:,故C正确;D.当电流为0.4A时,总电阻;滑动变阻器接入的电阻为:R P=R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω;R1与R p连入电路的阻值之比:,故D错误。
湖南省长沙市中考物理分类汇编第15讲欧姆定律课时2欧姆定律的相关实验含解析201808091116
第十五讲欧姆定律课时2 欧姆定律的相关实验命题点1 探究电流与电压的关系1. (2012长沙36题8分)小利等同学按如图甲所示电路来探究“通过电阻的电流与其两端电压的关系”.已知电源电压为8 V,定值电阻R1=20 Ω.第1题图(1)根据图甲用笔画线代替导线,将图乙中实物电路连接好.要求滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数变小.(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表指针不偏转,电压表有示数,则故障可能是______________.故障排除后,在实验中发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表示数变化都不大.他们认为出现这种情况的原因可能是滑动变阻器选择不合理.现有如下A、B两种滑动变阻器可供选择,那么他们应选择________(选填“A”或“B”).A. 100 Ω、1 AB. 5 Ω、2 A(3)实验中小利将实验所得数据描绘在图丙中,则图中阴影部分面积表示的物理量是________.命题点2 探究电流与电阻的关系2. (2015长沙35题6分)小亮同学想探究“导体中电流跟电阻的关系”,设计了如图所示的电路图(电源电压恒定).实验序号U/V R/ΩI/A1 4.8 24 0.22 4.8 12(1)小亮总共做了2A、B两点间的定值电阻由24 Ω换成12 Ω,然后使滑动变阻器的滑片P向________(选填“C”或“D”)移动,使电压表的示数不变,则此时表格中空白处的电流为________A.(2)小亮根据实验数据得到如下结论:导体中的电流与其电阻成反比.请你对以上的探究过程做出评价,并写出两点评价意见:______________________、________________________.命题点3 伏安法测电阻3. (2011长沙36题8分)小华同学用下列器材做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验,已知小灯泡的额定电压为2 V.第3题图(1)请你用笔画线代替导线在图甲中完成该实验的电路连接.(2)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P置于________端.(3)开关闭合后,小华发现,无论怎样移动滑片P,灯泡总是不亮且电压表、电流表均无示数.如果电路中只有一处故障,则不可能是________造成的.(答一种情况即可)(4)故障排除后,小华将实验数据在坐标上描点连线如图乙所示,则小灯泡正常发光时,灯丝的电阻为______Ω.4. (2017长沙36题6分)小天同学在做“用伏安法测电阻”的实验时,除了滑动变阻器的铭牌不清楚之外其他实验器材齐全且完好,电源电压不变,电流表和电压表对电路的影响均忽略不计.以下是他的实验过程,请回答下列问题:第4题图(1)小天连接了如图甲所示的电路测量待测电阻R x的阻值,请指出电路连接的错误之处:________________________________(写出一种即可).(2)更正电路之前,小天发现可以利用甲图所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值;他闭合开关,读出电压表的示数为10 V,电流表的示数为0.2 A,则可计算出滑动变阻器的最大阻值为________Ω.(3)小天按照图乙所示电路图正确连接好电路后,为了减小实验误差,他选用了合适的量程进行了多次测量,以下是他的实验记录.第一次:当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电压表的指针位置如图丙所示;第二次:当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表的示数为0.58 A,电压表的指针位置如图丁所示;第三次:当滑动变阻器的滑片位于最右端时,电流表的示数为1.1 A.则R x的平均阻值为________Ω(精确到0.1 Ω).答案1. (1)如答图所示(2)电阻R1处断路 A (3)第1题答图【解析】(1)按要求将滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变小,即变阻器的接入电路的阻值变大,所以要将A接入电路;(2)电流表指针不偏转说明电路中无电流,即发生了断路,电压表有示数说明与电压表并联的电阻R 1处出现了断路;如果变阻器的阻值太小,移动滑片时电路中的电流变化很小,所以要选择A ;(3)由图像可知面积为电流与电压的乘积即电功率.2. (1)C 0.4 (2)试验次数少 使用了控制变量法,但得出的结论错误3. (1)如答图所示 (2)最左 (3)灯泡断路(或灯泡短路、电压表短路、滑动变阻器短路、电流表短路、开关短路)(只要合理都给分) (4)4第3题答图【解析】(1)连接电路时,滑动变阻器要“一上一下”将两接线柱连入电路,本题中下接线柱已经接好,只需要将上面任意一个接线柱接入电路即可;(2)闭合开关前,要将滑动变阻器调到阻值最大,即将滑片P 置于左端;(3)灯不亮、电压表无示数,说明电路中某处断路,不可能是灯泡短路或断路,这样可答的不可能原因有很多,只要答出一种合理情况即可;(4)求灯丝电阻时要根据乙图中的图像找到在额定电压时对应的电流值,根据R =U I 即可求出电阻R =2 V 0.5 A=4 Ω. 4. (1)电压表并联在滑动变阻器两端(或滑动变阻器下端的两个接线柱同时接到了电路中) (2)50(3)10.4【解析】(1)滑动变阻器的接线必须“一上一下”;电压表应并联在待测电阻两端;(2)由公式R =U I =10 V 0.2 A=50 Ω;(3)由(2)得当滑动变阻器滑片位于最左端时,电阻最大,电路中电流最小为0.2 A ,电压表测定值电阻的电压,滑动变阻器的电压为10 V ;滑片往右移电阻变小,电路中电流变大,定值电阻的电压变大,丙图示数应为2 V ,丁图示数应为6 V ,则电源电压为12 V. 待测电阻R 1=U 1I 1=2 V 0.2 A =10 Ω,R 2=U 2I 2= 6 V 0.58 A≈10.3 Ω,R 3=U 3I 3=12 V 1.1 A≈10.9 Ω, R -x =R 1+R 2+R 33=10 Ω+10.3 Ω+10.9 Ω3=10.4 Ω.。
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长沙市长郡中学物理欧姆定律(篇)(Word版含解析)一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)1.小明同学用如图甲所示的电路,探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω1A”,满足测量需求的电流表、电压表各一个,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻各1个。
(1)连接电路时开关应处于_____(填“断开”或“闭合”)状态。
(2)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物图连接完整,要求闭合S后,滑片P向左移动时电流表示数变大。
(________)(3)小明先探究“电阻R一定时,电流与电压的关系”,他将阻值为10Ω的定值电阻作为R接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端电压及对应电流,记录0在下表中。
实验次序1234U 3.0 4.0 5.0 6.0VI0.300.410.59A①第3次实验时,电流表的读数如图丙所示,则此时流经电阻的电流为_____A。
②分析数据,可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成_____。
(4)小明再探究“电压U0一定,电流与电阻的关系”。
①他将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入下表中。
②断开开关S,小明用20Ω的电阻代替10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器接人电路的阻值_____(填“增大”或“减小”),他这样做的目的是:_____。
实验次序1234R/Ω10203040I/A0.600.300.200.15③老师指出上表的数据中有一组数据不符合实际,你认为这是实验次序_____的数据。
④若不更换实验器材和电路,在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻,顺利得到4组I、R数据、完成实验,所保持不变的电压U0的取值范围应满足_____。
【答案】断开;; 0.5;正比;增大;控制定值电阻两端的电压一定; 4; 6.67V~10V;【解析】【详解】(1)[1]连接电路时开关应处于断开状态;(2)[2]滑片P向左移动时电流表示数变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,由表中数据,电压表示数为:U IR=⨯,=0.60A10Ω=6V故电压表选用大量程与电阻并联,连接如图所示:(3)[3]第3次实验时电流表的读数如图丙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,则此时流经电阻的电流为0.5A;[4]分析数据,考虑到误差因素,电压与电流之比:3.0V ==10Ω0.30AU R I =, 故可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比; (4)[5][6]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻,电阻变大,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,根据串联电路电压的规律,移动滑片使滑动变阻器接入电路阻值变大,所以他这样操作的目的是控制定值电阻两端的电压一定;[7]因电源电压15V 保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”,即变阻器的最大电阻为50Ω,在第4次实验中,根据电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为:15V=0.167A 40Ω+50ΩU I R R =≈+最小滑定大,大于0.15A 故实验次序4的数据不符合实际;[8]滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”,表示变阻器允许的最大电流为1A ,因电流表选用大量程0−3A ,根据串联电路电流的规律,电路中允许通过的最大电流为1A ,由欧姆定律的变形公式UR I=,此时电路中的总电阻最小,所对应的定值电阻为最小电阻:1=10ΩR ,此时变阻器连入电路中电阻最小,分得的电压最小,故电压表的最大示数为:max max 1I =1A 10Ω=10V U R =⨯;当变阻器的最大电阻连入电路中时,变阻器分得的电压最大,根据串联电路电压的规律,电压表示数最小为min U ,根据串联电路电压的规律和分压原理:min min R U U U R -=滑定当变阻器的最大电阻为50Ω接入电路中时,对应的定值电阻最大为40Ω 即min min 15V 50Ω=40ΩU U -解得控制的最小电压min =6.67V U ; 所以U 0的取值范围应满足6.67V ~10V 。
2.小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系.(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接完整_______.(要求变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小)(2)正确连接电路后,闭合开关.①若发现电流表和电压表的示数都很大,这说明小华在实验操作上存在的问题是_________;②若电压表示数约为3V,但无论怎样移动变阻器滑片,电流表示数始终为0,则电路中出现的故障可能是___________________;(3)排除故障后,调节变阻器的滑片,测出通过电阻R的电流值和对应的电压值如下表,分析表中的数据可得出的结论是:________________________________;(4)为了使上述实验结论更具有普遍性,你认为还应进行下列的哪一项操作?答:_____________________.A.换用电压不同的电源再做实验B.换用阻值不同的电阻再做实验【答案】滑动变阻器的阻值没有在最大值处电阻断路电阻一定时,电流与电压成正比 B【解析】【分析】滑动变阻器与定值电阻串联,滑片向右移,电路中的电阻变大,电流减小,故滑动变阻器应将左半段接入电路中;电流表示数为零说明电路断路,电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常;物理实验中,使结论更具普遍性的方法是多做几次实验.【详解】(1)①滑动变阻器与定值电阻串联,当变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小,即滑片向右移动时电阻变大,又上面已接D,故下面接A;②电源使用两节干电池,故电压表选用0∼3V量程,与定值电阻并联;如图所示:(2)①为保护电路,在连接电路时,开关应当处于断开状态;闭合开关前滑动变阻器应处于最大阻值状态,而本题中电流表和电压表的示数都很大,说明滑动变阻器的阻值没有在最大值处;②电流表的示数为零说明电路中有断路,再根据电压表的示数判断出电路故障.电压表示数为3V等于电源电压,说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路,所以故障是电阻断路了;(3)在表中:导体的电阻一定,导体两端的电压从1V到2V再到3V,相对应的,导体中的电流从0.1A到0.2A再到0.3A.电压增加几倍,电流也增加几倍,故得结论:在电阻一定时,电流与电压成正比;(4)换用阻值不同的电阻,多进行几次实验可避免实验的偶然性,使结论更具普遍性,故选B.故答案为(1)如上图;(2)①滑动变阻器的阻值没有在最大值处;②电阻断路;(3)电阻一定时,电流与电压成正比;(4)B.【点睛】电压表与定值电阻并联;为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于最大阻值处;探究电流与电压、电阻的关系时,要用到控制变量法.3.如图甲所示是一种常见的发光二极管,其电路符号如图乙所示.二极管的导电能性很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极,这很像自行车气流从打气筒流向车胎.小丽和小明认真查阅资料后,决定一起验证二极管的这一特殊导电性.(1)闭合开关前,滑片应位于________(选填“a”或“b”)端。
①当电源反接时(如图丙),无论怎么移动滑片,电流表都________(选填有或无)示数②当电源正接时(如图丁),闭合开关,观察发现电流表无示数,二极管也不发光,于是他们找来一电压表,接在c、d两端,发现电压表有示数,为1.4 V,电路无断路情况,移动滑片,发现电压表示数变大,电流表也有示数,对此,他们猜想当电源正接时二极管导电性能与它两端的电压大小有关.他们认真完成实验,并将记录的部分数据填入下表中。
电压/V 1.4 1.5 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5电流/mA00 2.0 4.012.022.032.042.052.060.0(2)分析以上实验可知发光二极管具有________(选填“单”或“双”)向导电的特性。
(3)根据表中实验数据用描点法在所给的坐标纸上作出这个二极管的U-I图像________。
(4)当二极管两端的正向电压达到1.9 V后,二极管正常工作,从表格中收集到的数据以及U-I图像可以看出该二极管正常工作前后的导电情况的区别是_____________。
(5)若电源电压为5 V,当电流表示数为12.0 mA时,滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω。
(6)使用发出两种色光的二极管,分别指示电动机正反两个转动方向,可以帮助操作人员及时发现电动机转动方向是否符合需要.为此小丽和小明设计了符合需要的模拟电路。
实验步骤:①接通开关,二极管a导通,发红光,电动机正转。
②调换电池组正、负极,接通开关,二极管b导通,发绿光,电动机反转。
请你根据小丽和小明的设计思路,在图己虚线框内画出二极管a的连接方式________。
【答案】b无单正常工作前电阻大,正常工作后电阻小250【解析】【分析】【详解】(1)[1]滑动变阻器在电路中起保护电路的作用,所以在实验开始之前滑片要处于阻值最大处,故实验开始前,滑片要位于b端。
[2]电源反接时,电流从正极出发,经过滑动变阻器,再经过二极管负极,因为二极管不允许从负极流向正极,故此时电路处于短路状态,故无论怎么移动滑片,电流表都无示数。
(2)[3]二极管接正向电流时,电路通路,而接反向电流时,电路短路,故二极管具有单向导电的特性。
(3)[4]将表格中数据所对应的坐标描在坐标系中,再用线将点连起来如图所示:(4)[5]由图可知,正常工作后,二极管的电阻减小,即正常工作后导电性良好,正常工作前导电性能差,故正常工作前电阻大,正常工作后电阻小。
(5)[6]当电流表的示数为12.0mA 时,由表格可知:发光二极管两端电压为2V 故滑动变阻器两端电压=5V 2V 3V U -=滑故滑动变阻器接入电路的阻值3V=2500.012AU R I ==Ω滑滑 (6)[7]当a 二极管导通时,b 二极管应该是断开的连接电路如图所示:4.我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V 的电源、开关及导线。
请回答下列问题:实验次数 AB 间电阻/Ω CD 间电阻/Ω 1 10 5 2 20 10 33015(1)连接电路时,应将开关处于______状态(选填:“断开”或“闭合”); (2)如图甲所示,小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB 和CD 两位置,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则AB 间电压为______V 。
比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压______;(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。