欧姆定律专题复习(完整版)
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1、如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b 端滑动时( )
A.电压表V2示数与电流表A示数比值变大 B.电压表V1示数与电流表A示数比值变小 C.电流表A示数变大,电压表V1变大 D.电流表A示数变大,电压表V2变大
【分析】由电路图可知,R1和R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测 电路中的电流;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的电流 变化,再根据欧姆定律结合R1、R2的阻值可知电压表示数与电流表示数的比值变化;根据欧姆 定律可知电压表V1的示数与电流表A的示数的变化;由串联电路电压特点和电压表V1示数的变化 可知电压表V2示数的变化关系.
A.(2)(4)
B.(2)(3)
C.(1)(3)
D.(3)(4)
2、如图所示是小成测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,其中 R0为阻值 已知的定值电阻.当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电流表示数 为 I1;当开关S、S2闭合,开关 S1断开时,电流表示数为 I2.则下列四个 选项中,Rx的表达式正确的是( )
串联电路
并联电路
电流关系 电压关系
I = I 1 = I2 U = 3; I2 U = U1 =U2 1 1 1 R R1 R2
电阻关系 分压(流) 原理
U1 R1 U 2 R2
I1 R2 I 2 R1
将欧姆定律应用于串、并联电路这一类题目, 解题时要理清电路的连接情况,在电路中标 出 已知量和所求量,充分结合串、并联电 路特性,再运用欧姆定律表达式或其变形公 式,问题都可迎刃而解.
二、电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化
【例3】在如图9所示的电路中,将电键K闭合,则安培表的示数将______ ,伏特表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。
分析:在电键尚未闭合前,两个电阻组成串联电路。电 压表测量R1两端的电压,电键K闭合后,电阻R2被局部短路, 电压表变成测量电源两端的电压了,因此电压表的示数将 变大。在电键尚未闭合前,电流表测量的是串联电路的电 流值,由于此时电阻较大,故电流较小;电键K闭合后,电 阻R2被局部短路,电路中的电阻只有R1了,因此电流表的 示数将变大。
动态电路分析
分析动态电路问题的基本思路是“局部→整体→局部”。即 从阻值的变化入手,由串并联规律判知R总的变化情况,再由 欧姆定律判知I总和U端的变化情况,最后由部分电路欧姆定律 及串、并联电路规律判知各部分的变化情况。其分析方法为:
1、分析电路情况,电表情况; 2、确定电路的外电阻R总如何变化:在动态电路中一般情况下 电源的电压都是不变的,滑动变阻器滑片的变化或开关的通 断,必然会引起电路的总电阻增大(或减小); 3、根据欧姆定律分析整个电路中电流的变化情况,确定电路 的总电流如何变化; 4、确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变 化; 5、理解好断路和短路。
特殊法测电阻
1、分压法
利用串联分压的特点设计电路
2、分流法
利用并联分流特点设计
3、极限法
充分利用滑动变阻器的极限情况设计
电源电压不变
串联分压
4、局部短路法
电源电压不变
串联分压
5、等效替代法
1、为了测出未知电阻Rx的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R0和一只电流表 或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且 不变)( A )
2.并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化
【例2】如图7,当滑片P向右移动时,A1表、A2表和V表将如何变化?
分析:并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压 表V示数不变。 由于并联电路各支路独立工作,互不干扰,滑动变阻器滑片P 向右移动时,对R1这条支路没有影响,所以电流表A1示数不变。 滑片P右移,R2变大,两端电压不变,故电流变小,干路中电 流也随之变小,所以A2示数也会变小。
1、甲、乙两个定值电阻,甲标有“16Ω ,1.5A”、乙标有“22Ω , 0.5A”.串联起来使用,为保证电阻工作安全,该电路的最大电流为 电路两端允许加的最大电压为 V.
A,
【分析】串联电路中各处的电流相等,电路中的最大电流为两定值电阻允许 通过最大电流中最小的一个,再根据电阻的串联和欧姆定律求出串联电路两 端允许加的最大电压.
2、如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S1时,电压表V1与V2的示数之 比为3:2,只闭合开关S2时,电压表V1与V2的示数之比为5:3,则R1与R2的电阻 之比为( ) A .4 :3 B .2 :3 C .3 :5 D .5 :3
【分析】由电路图可知,只闭合开关S1时,R0与R1串 联,电压表V2测R1两端的电压,电压表V1测电源的电 压, 根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比, 根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻 值之比; 只闭合开关S2时,R0与R2串联,电压表V2测R2两端的电 压,电压表V1测电源的电压, 根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比, 根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻 值之比,然后得出R1与R2的电阻之比.
20.0
24.0
1)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移到( 最大阻值处 ), 这样做能对电路起( 保护 )作用。在实验过程中,滑动变阻 器的另一个作用是( 改变灯泡两端的电压 )。 2)由表中的数据,计算出电阻值填入表格并比较,三次测量的 小灯泡阻值( 不)相等,原因是( 灯丝电阻受温度影响 )。
2、为了测量一只约10Ω 电阻R的精确阻值,连成如图所示的电路.
1、小强同学在探究串联电路电压规律的实验中,按右图连接好了电路,闭 合开关S后,观察发现灯泡L1亮、L2不亮.调节变阻器滑片,灯泡L1的亮度发 生变化,但灯泡L2始终不亮.出现这一现象的原因可能是( ) A.灯泡L2灯丝断了 C.灯泡L2短路了 B.滑动变阻器短路了 D.滑动变阻器接触不良
【解答】 A、若灯泡L2灯丝断了,则L1也不能发光,所以A错误; B、若滑动变阻器短路了,则滑动变阻器不会引起L1亮度的变化,所以B错误; C、若灯L2短路了,则L2不亮,L1照常发光,所以C正确; D、若滑动变阻器接触不良,则整个电路断路,两灯都不亮,所以D错误.
重点复习三大板块
欧姆定律
伏安法测 电阻
用串并联电 路规律计算
板块一:
控制变量法
欧
探究实验 容
电路图 、探究方法、结论 通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟 导体的电阻成反比。 U=IR
姆 内 定 律
公 式 适用条件
I=U/R
变形式
R=U/I 纯电阻电路
在Ⅰ—U图像中,将数据用描点法做出图像 Ⅰ(A)
R1=5 Ω 0.3
.
R2 =10 Ω
. 图像信息:
1、当电阻一定时,电 流跟电压成正比 ; 2、在Ⅰ—U图像 中电 阻是通过坐标原 点的一条 直线 (直线/曲线) 3、在Ⅰ—U图像 中,直线越陡,电阻 就 越小 。
0.2
. .
.
0.1
.
1 2 3
0
图像法可以直观、形象地表示出物理量的变化规律
U(V)
(1)电路中有一处连接错了,请你在接错的导线上打“×”,并画出正确 的连线. (2)在虚线框内,根据改正后的电路画出电路图. (3)上图中还有哪些地方需要改进?
板块三:
串、并联 电流规律
运用串、并联 电路规律计算
串、并联 电压规律
串、并联 电阻规律
I=U/R 电路 示意图
变形式
U=IR
R=U/I
一、滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量 的变化 1.串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化
【例1】如图1,是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向右移动时, 请你判断A表和V表的变化。 分析: P右移→ R2↑→R总↑→I↓→A表↓。 R1不变→I↓→U1↓→V表↓。 (判断V表的变化还可以根据串联电路的分压原理来 分析:R2↑→U2↑→U1↓→V表↓。) 根据串联电路的特点,滑动变阻器R2两端的电压 U2 将变大。推论:如果滑动变阻器R2 足够大,当滑片P向 右一直滑动时,电阻将不断增大,那么U2 将不断增大 ,U1 将不断减小,I将不断减小。假设 R2 无限大,这 时U2 将增大到电源电压,U1 将变为0,I也将变为0, 这时的电路就相当于断路。这就是用电压表来判断电路 断路和短路的道理。
本章知识体系:
欧 姆 定 律
探究实验 内 容
电路图 、探究方法、结论
通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟 导体的电阻成反比。
公 式 公式
I=U/R
变形式
U=IR R=U/I
伏安法测 电阻
1.实验原理: R = U / I 2.实验器材: 3.电路图: 4.实验过程: 5.变阻器的作用
三、电路的故障引起电路中电学物理量的变化及故障原因分 析
【例4】在图13中,当电键 K闭合后,两只小灯泡发光,电压表示数为4 伏。过了2分钟,电压表示数为0,经检查除小灯泡外其余器材的连接良好 ,请分析造成这种情况的原因可能有:_____________________。
分析:电压表示数为0,其原因有三:(1)电压表没有接好或 电压表损坏;(2)小灯L2短路;(3)小灯L1断路。起先,电压表 有示数,说明不存在原因1的情况。那么还有两种情况都是可能的。 答案为:小灯L2短路;小灯L1断路。
板块二:
1.实验原理: R = U / I 2.实验器材: 3.电路图: 4.实验过程: 5.变阻器的作用
伏安法测 电阻
1、一位同学在“用电压表和电流表测量小灯泡”的实验中,记 录的数据如下表:
实验次数 电压U(V) 电流I(A) 电阻R(Ω) 1 2.0 0.15 13.3 2 4.0 0.20 3 6.0 0.25
1、如图所示的电路中,电源两端电压恒定,将滑片置于滑动变阻器的中点,当开关 S1闭合,S2断开时,电压表和电流表的示数分别为U1、I1;当开关S1、S2都闭合时,电 压表和电流表的示数分别为U2、I2,则( ) A.U1>U2 B.U1=U2 C.I1<I2 D.I1>I2
【分析】当开关S1闭合,S2断开时,定值电阻R0与滑动变阻器的最大 阻值串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑片右侧两端的电压; 当开关S1、S2都闭合时,定值电阻R0与滑动变阻器阻值的一半串联, 电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电 阻的串联和欧姆定律表示出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电 压表的示数,然后比较得出答案.
=
1、如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象.由图象可知, 电阻R的阻值为 Ω .若将它们并联接在电压为2V的电源两 端,电路中的总电流为 A.
【分析】(1)由U﹣I图象找出电压对应的电流,然 后由欧姆定律求出电阻的阻值,然后比较两电阻阻值 的大小; (2)根据电阻的并联特点求出两电阻并联时电路中 的总电阻,再根据欧姆定律求出干路电流. 【解答】解:(1)由图象可知,当U=2V时,对应的电流IR=0.1A, 由欧姆定律得:RR= = =20Ω ; (2)若将它们并联接在电压为2V的电源两端,由图可知:通过R的电流是 0.1A,通过L的电流是0.25A, 由于并联在电路中,干路电流等于各支路的电流之和, 所以干路电流是I=IR+IL=0.1A+0.25A=0.35A.
1、如图所示,电源电压保持不变时,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中各电表的 示数变化情况:电流表A1示数 电流表A2示数 电压表V示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
【分析】 首先进行电路图的分析,找出各元件的连接方式,根 据串并联的知识及欧姆定律判断电表的变化情况. 下面一个接线柱与滑片间的距离决定了滑动变阻器接 入电路中的电阻. 【解答】解:由图知,电阻R与滑动变阻器并联,电流表A1测干路中的电流; A2测通过R1的电流.电压表测电阻两端的电压. 因为电阻R与滑动变阻器并联,所以它们两端的电压相等,等于电源电压. 电压表的示数不变. 当滑片向右移动时,滑动变阻器的电阻增大,电压不变,所以滑动变阻器所 在支路的电流变小; R的阻值不变,所以通过R的电流不变,A2的示数不变. 根据干路电流等于各支路电流之和,所以A1的示数变小.