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考点12 欧姆定律(解析版)-2022年物理中考一轮过关讲练(北师大版)学案
展开这是一份考点12 欧姆定律(解析版)-2022年物理中考一轮过关讲练(北师大版)学案,共18页。学案主要包含了电流与电压和电阻的关系,欧姆定律,电阻测量,欧姆定律在串并联电路中的应用等内容,欢迎下载使用。
一、电流与电压和电阻的关系
1.由于电压是形成电流的原因,说明电流的大小与导体两端的 电压 有关;由于导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体 电阻有关。
2.为了研究通过导体的电流跟电压的关系,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.为了研究通过导体的电流跟电阻的关系,我们应控制电阻两端的 电压 一定,通过换用不同的 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:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
2.公式:,其中:U为电源电压,单位为伏(V);I为通过导体的电流,单位为安(A);R为导体的电阻,单位为欧(Ω)。
注意:应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性,即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。
3.公式变形:,。
应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时,只要知道I、U、R三个量中的两个,就可以求出第三个未知物理量。在计算和理解问题的过程中千万注意,物理量的计算不同于数学上的计算,必须用对应的物理量单位才有意义,避免将物理问题数学化,应理解每个量的物理意义。
(1)欧姆定律公式,表示加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就随着增大几倍。当导体两端的电压保持不变时,导体的电阻增大几倍,导体中的电流就减为原来的几分之一。
(2)导出式U=IR表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。
(3)导出式表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值;由于同一导体的电阻一定(导体本身的性质),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”。
4.运用欧姆定律公式解题技巧:解题时,为了便于分析问题,应先根据题意,画出电路图,并在图中标明已知物理量的符号、数值及未知物理量的符号,公式中的三个物理量的单位均使用国际(制)单位。
三、电阻测量
1.伏安法测导体电阻
(1)实验原理:根据欧姆定律的变形公式,用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求得这段导体的电阻;此法叫“伏安法”。
(2)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。
(3)实验电路:如图所示。
(4)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。
(5)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变导体两端的电压,使其成倍数地增加;③多次测量求平均值。
2.伏安法测小灯泡电阻
(1)实验原理:根据欧姆定律的变形公式,用电压表、电流表分别测出待测小灯泡两端的电压和通过它的电流,就可以求得小灯泡的电阻。
(2)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。
(3)实验电路:如图所示。
(4)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,使小灯泡两端的电压分别为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。
(5)记录表格
(6)注意事项:①器材的选取:电流表所选用量程满偏值要大于电路中的最大电流;滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻(效果更明显);②连接电路时:按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则,将它们正确地连入电路,在连接的过程中,开关要断开;③进行实验时:闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处,是电路中的电流最小,以保证电路中灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全;④将每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来,以便最后分析和总结;⑤分析处理数据,对于测得的各组电流和电压值,计算出相应的电阻,然后比较,找出规律。
四、欧姆定律在串并联电路中的应用
1.电阻的串联
(1)串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
(2)串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻之和:R串=R1+R2+……Rn。
(3)n个相同电阻R串联时的总电阻为:R串=nR。
2.电阻的并联
(1)并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
(2)并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值倒数之和,即:。
(3)n个相同电阻R0串联时的总电阻为:。
(4)两个电阻R1和R2并联时的表达式为:R总= eq \f(R1R2, R1+R2) 。
3.串并联电阻的比较
4.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。
真题演练
一.选择题(共10小题)
1.以下是小明做的有关电学的笔记,正确的是( )
A.导体的电阻越小,对电流的阻碍作用越强
B.导体两端电压越大,通过该导体的电流就越大
C.用电器的额定功率越大,消耗的电能就越多
D.金属导电时,电子定向移动的方向与电流方向相同
【分析】(1)导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小。
(2)电压是使电路形成电流的原因,同一导体,两端的电压越高,通过的电流越大。
(3)电功率表示用电器消耗电能的快慢。
(4)规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:A、导体的电阻越小,对电流的阻碍作用越弱,故A错误;
B、电压是使电路形成电流的原因,导体两端电压越大,通过该导体的电流就越大,故B正确;
C、用电器的额定功率越大,消耗的电能越快,但不一定越多,故C错误;
D、金属导电时,电子定向移动的方向与电流方向相反,故D错误。
故选:B。
2.对于如图所示的电路,下列描述不正确的是( )
A.断开S1,闭合S2、S3,电阻R1、R2两端电压相等
B.只闭合S1,流过电阻R1、R2的电流相等
C.只闭合S2,电阻R2单独工作
D.同时闭合S1、S3,电路会形成电源短路
【分析】(1)串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;
(2)短路分为电源短路和用电器短路,电源短路是指用导线直接将电源两端相连;而用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,使电器两端的电压为零;
(3)并联电路,各支路两端的电压相等;串联电路中,电流处处相等。
【解答】解:
A、由图可知,断开S1,闭合S2、S3,电流经开关S2后,分别流入R1、R2,则阻R1、R2组成并联电路,电阻R1、R2两端电压相等,故A正确;
B、由图可知,只闭合S1,电流只有一条路径:正极→S1→R1→R2→负极,所以电阻R1、R2组成串联电路,流过电阻R1、R2的电流相等,故B正确;
C、由图可知,只闭合S2,电流只有一条路径:正极→S2→R1→负极,R2没有连入电路,R1单独工作,故C错误;
D、同时闭合S1、S3时,电流没有经电阻,而是沿闭合的开关S1、S3直接流回负极,形成电源短路,故D正确。
故选:C。
3.同学在探究通过导体的电流与其电压的关系时,将记录的数据作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲、乙的电阻都随两端电压的增大而增大
B.导体甲的电阻大于乙的电阻
C.将导体甲与乙串联后接入电路,甲的电压大
D.将导体甲与乙并联后接入电路,甲的电流大
【分析】AB、由图象可知,通过甲、乙两电阻的电流与各自两端的电压成正比例函数,由欧姆定律可知它们的电阻都是定值,进一步读取数据比较两电阻的阻值大小;
C、串联电路各处电流相等,由U=IR可知哪个电阻两端的电压大;
D、并联电路各支路两端电压相等,由I=可知哪个电阻的电流大。
【解答】解:A、由图象可知,通过甲、乙两电阻的电流与各自两端的电压成正比例函数,即通过导体甲、乙的电流与两端的电压成正比,由欧姆定律可知它们的电阻都是定值,故A错误;
B、由图象,当通过甲、乙的电流都0.2A时,乙两端电压大于甲,由欧姆定律可知乙的电阻大于甲,故B错误;
C、将导体甲与乙串联后接入电路,串联电路各处电流相等,由U=IR可知电阻大,其两端的电压就大,所以乙的电压大,故C错误;
D、将导体甲与乙并联后接入电路,并联电路各支路两端电压相等,由I=可知电阻小,通过电阻的电流就大,所以甲的电流大,故D正确。
故选:D。
4.如图所示的电路,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.电压表测量灯L1两端的电压
B.电压表测量灯L2两端的电压
C.电压表测量灯L1和L2两端的总电压
D.如果灯L2比L1亮,说明通过灯L2的电流比L1的大
【分析】首先判定电路的连接方式,然后根据电压表的使用方法分析电压表的测量对象;在串联电路中,各处的电流是相等的。
【解答】解:
ABC、由图可知,该电路为串联电路,电压表并联到电源的两端,测量的是电源电压,即L1和L2的总电压,故AB错误、C正确;
D、由于两盏灯是串联的,则通过的电流是相等的,故D错误。
故选:C。
5.如图所示,若A、B两点接入10Ω的电阻时,闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,若AB两点间接入20Ω的电阻时,闭合开关S后,电流表的示数( )
A.等于0.25AB.小于0.25AC.大于0.25AD.无法判断
【分析】由电路图可知,AB之间的电阻与R0串联,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流表的示数,利用数学方法进一步比较两电流之间的关系即可得出答案。
【解答】解:当AB两点间接入R=10Ω电阻时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中电流表的示数:I===0.5A;
当AB间改接R′=20Ω电阻时,
电路中电流表的示数:I′==>=×0.5A=0.25A。
故选:C。
6.在“伏安法测电阻”的实验中,关于滑动变阻器作用的下列说法中正确的是( )
A.控制电源的电压,以免损坏电压表
B.改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
C.使电压表和电流表的读数更加准确
D.只能使电阻两端的电压升高,电阻中的电流变大
【分析】“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器和被测电阻串联在电路中,滑片处于最大阻值处,电源电压不变,电流中的电流最小,起到保护作用。移动变阻器的滑片,改变了连入电路的电阻,电源电压不变,电路中的电流变化,根据U=IR知,电阻两端的电压也随之变化。
【解答】解:实验中移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电流,根据U=IR,电阻不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化,电流和电压的变化可以是增大、升高,也可以是减小、降低,从而实现多次测量,故B正确,D错误;
实验中滑动变阻器不能改变电源电压,故A错误;
实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数没有影响,故C错误。
故选:B。
7.如图所示,电源电压为5V,电阻R1=5Ω,R2=10Ω,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定。以下判断正确的是( )
A.甲为电压表,示数为5VB.甲为电流表,示数为5A
C.乙为电流表,示数为5AD.乙为电压表,示数为5V
【分析】假设两电阻是串联,分析出现的现象,确定是否符合题意,从而确定电路的连接;
分析电路的连接,根据并联电路的规律和欧姆定律求电流大小。
【解答】解:由于电压表内阻很大,在电路中可看作断路;电流表内阻很小,在电路中可看作一根导线;
若两电阻串联,根据电流的流向可知,乙应为电流表,甲应为电压表,则闭合开关后,则R1短路,电流表无示数,不符合题意;
则两电阻只能是并联,乙只能为电压表,乙测电源电压,示数为5V,故C错误,D正确;
甲只能为电流表,甲测通过R1的电流,
根据并联电路电压的规律和欧姆定律,甲电流表的示数:I===1A,故AB错误。
故选:D。
8.如图所示,甲、乙两根铜棒长度相同,乙的横截面积更大,把它们并联在电路中,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻小于乙的电阻
B.甲的电阻大于乙的电阻
C.通过甲的电流等于乙的电流
D.甲两端的电压大于乙两端的电压
【分析】AB、导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关。当导体的材料、长度和温度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,由此判断甲、乙的电阻大小关系;
CD、由图示可知,甲、乙并联在电路两端,根据并联电路的电压规律判断甲、乙两端的电压大小关系,根据欧姆定律判断通过甲、乙的电流大小关系。
【解答】解:AB、导体的电阻跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关。当导体的材料、长度和温度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,因为甲的横截面积小于乙的横截面积,所以甲的电阻大于乙的电阻,故A错误、B正确;
CD、由图示可知,甲、乙并联在电路两端,因为并联电路各支路两端的电压相等,所以甲、乙两端的电压相等,由欧姆定律可知,当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比,因为甲的电阻大于乙的电阻,所以通过甲的电流小于乙的电流,故C、D错误。
故选:B。
9.下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越大,电流越大
B.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关
C.由公式R=可知,电阻与电压成正比
D.由公式R=可知,电阻与电流成反比
【分析】导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
【解答】解:A、电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越大,电流越小,故A错误;
B、导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,故B正确;
C、导体的电阻导体两端的电压大小无关,故C错误;
D、导体的电阻与导体中的电流无关,故D错误。
故选:B。
10.对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.公式R=表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
B.公式I=表明:导体中的电流与导体两端的电压成反比
C.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
D.公式U=IR表明:导体两端的电压U是由通过它的电流Ⅰ和它的电阻R共同决定
【分析】(1)根据欧姆定律的内容可知,通过电阻的电流强度跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比,电阻的大小是由导体本身决定的,与电压的大小无关;
(2)电压是形成电流的原因。
【解答】解:A.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,公式R=只是计算电阻的一种方法,故A错误;
B.公式I=表明:导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故B错误;
C.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,则电压与电流的比值不变,故C正确;
D.电压是形成电流的原因,导体两端有电压时才可能产生电流,不能说导体两端的电压U是由通过它的电流I和它的电阻R共同决定,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共7小题)
11.如图所示的电路中,电阻R0为6Ω,电源电压不变,把“6V 3W”(灯丝电阻不变)的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为 6 V,电流表示数为 1.5 A;如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,则电压表示数为 2 V。
【分析】(1)把“6V 3W”(灯丝电阻不变)的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,灯泡和R0并联,电流表测量电路电流,
根据灯泡正常发光可知灯泡电压为6V,根据并联电路电压特点可知R0两端的电压和电源电压;
根据P=UI可知灯泡的电流,根据欧姆定律可得出灯泡的电阻,及电阻R0的电流,根据并联电路电流特点可得出电流表示数;
(2)如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,灯泡和电阻R0串联,电压表测量R0的电压,
根据欧姆定律可知电路中电流和电阻R0两端的电压,进而得出电压表示数。
【解答】解:(1)把“6V 3W”(灯丝电阻不变)的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,灯泡和R0并联,电流表测量电路电流,
根据灯泡正常发光可知灯泡电压为6V,根据并联电路电压特点可知R0两端的电压和电源电压均为6V;
此时电流表测量干路电流,
根据P=UI可知灯泡的电流IL===0.5A,
根据欧姆定律可知,
灯泡电阻为RL===12Ω,
电阻R0的电流I0===0.1A,
根据并联电路电流特点可知,电流表示数为IA=IL+I0=0.5A+1A=1.5A;
(2)如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,灯泡和电阻R0串联,电压表测量R0的电压,
根据欧姆定律可知,
电路中电流为I===A,
电阻R0两端的电压为U0=IR0=A×6Ω=2V,故电压表示数为2V。
故答案为:6;1.5;2。
12.如图所示,电源电压6V,闭合开关,若电压表示数为3.8V,则L1两端电压为 2.2 V,L2两端电压为 3.8 V。
【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出L1两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,即UL2=3.8V;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以L1两端的电压:UL1=U﹣UL2=6V﹣3.8V=2.2V。
故答案为:2.2;3.8。
13.某定值电阻两端的电压为4V时,通过它的电流为0.5A,该定值电阻的阻值是 8 Ω,若它两端增加4V时,通过该定值电阻的电流为 1 A.若它两端无电压时,通过的电流为 0 A,此时该定值电阻的阻值为 8 Ω。
【分析】已知电压与电流,由欧姆定律可以求出电阻阻值,已知电压与电阻,由欧姆定律可以求出电流;导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与电压、电流无关。
【解答】解:∵I=,
∴电阻阻值:
R===8Ω;
当电压增加4V,即电压为8V时,通过导体的电流:
I′===1A,
当电压为0时,通过导体的电流为0A,
导体电阻与电压无关,电压为零时,电阻仍为8Ω;
故答案为:8;1;0;8。
14.如图甲所示,电源电压恒定,R0为阻值是10Ω的定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图象如图乙所示。则电源电压为 12 V,滑动变阻器R的最大阻值为 20 Ω。
【分析】(1)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,根据图乙读出电路中的最大电流,根据欧姆定律表示出电源的电压;
(2)当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻最大时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,根据图乙得出电表的示数,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.2A,
则电源的电压:U=I大R0=1.2A×10Ω=12V;
(2)当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,
由图乙可知,电路中的电流I小=0.4A,UR=8.0V,
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R===20Ω。
故答案为:12;20。
15.电阻箱示数是 2568 Ω。
【分析】电阻箱的读数方法:用指针所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,就可得出电阻箱的示数。
【解答】解:电阻箱的示数:2×1000Ω+5×100Ω+6×10Ω+8×1Ω=2568Ω。
故答案为:2568。
16.两电阻R1=10Ω和R2=20Ω,R1允许通过的最大电流为0.4A,R2允许通过的最大电流0.3A。在不损坏电阻前提下,若将两电阻并联时,电路中总电流最大为 0.6 A,若两电阻串联时,电路中最大电压为 9 V。若将R1接在12V的电路中,应串联一个 20 Ω电阻。
【分析】(1)知道两电阻的阻值和允许通过的最大电流,根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,两电阻并联时电路的最大电压为两电阻允许通过最大电压中较小的,根据欧姆定律求出通过两电阻的电流,再根据并联电路的电流特点求出电路中的最大总电流;
(2)两电阻串联时通过它们的电流相等,电路中的最大电流为两电阻允许通过最大电流中较小的,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最大电压;
(3)电源的电压大于电阻两端允许所加的最大电压时应串联一个电阻分压,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据欧姆定律求出串联电阻的阻值。
【解答】解:(1)由欧姆定律可得,两电阻两端允许所加的最大电压分别为:U1=I1R1=0.4A×10Ω=4V,U2=I2R2=0.3A×20Ω=6V,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且U1<U2,所以,电路两端允许所加的最大电压U′=4V,
通过R1的电流I1=0.4A,通过R2的电流I2′===0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路中的最大总电流:I=I1+I2′=0.4A+0.2A=0.6A;
(2)因串联电路中各处的电流相等,且I1>I2,所以,两电阻串联时电路中的最大电流I大=0.3A,
则电路中最大电压:U″=I大(R1+R2)=0.3A×(10Ω+20Ω)=9V;
(3)串联电路总电压等于各部分电压之和,将R1接在12V的电路中,由串联电路的分压特点可知,应串联一个电阻R分压,
此时串联电阻两端的电压:UR=U″′﹣U1=12V﹣4V=8V,
串联电阻的阻值:R===20Ω。
故答案为:0.6;9;20。
17.如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端,得到电压表示数与电流表示数的关系图象如图乙所示,则电源电压为 3 V.当电流表的示数为0.5A时,R1与R2接入电路的阻值之比为 5:1 .
【分析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。当R2接入电路中的电阻为0时,通过电路的电流最大,此时定值电阻R1两端的电压即电源电压,由图由读取电压和电流值,根据欧姆定律计算定值电阻R1的阻值;
根据欧姆定律计算当电流表的示数为0.5A时电路总电阻,根据电阻的串联规律计算此时滑动变阻器接入电路的电阻,进一步计算R1与R2接入电路的阻值之比。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
当R2接入电路中的电阻为0时,通过电路的电流最大,此时定值电阻R1两端的电压即电源电压,由图乙可知通过电路的最大电流为0.6A,此时定值电阻R1两端的电压为3V,所以电源电压为3V;
由欧姆定律可得定值电阻R1的阻值:R1===5Ω;
当电流表的示数为0.5A时,电路总电阻:R===6Ω,
串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器此时接入电路的电阻:R2=R﹣R1=6Ω﹣5Ω=1Ω,
则R1与R2接入电路的阻值之比为:==。
故答案为:3;5:1。
三.解答题(共2小题)
18.如图所示的电路中,电源电压保持6V不变,R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电压表的示数为2V,求:
(1)求通过电阻R1的电流;
(2)求电阻R2的阻值。
【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表测R1两端的电压。
(1)知道R1两端的电压和阻值,根据欧姆定律求出通过电阻R1的电流;
(2)根据串联电路中的电流特点和欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求出电阻R2的阻值。
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测R1两端的电压。
(1)通过电阻R1的电流:
I1===0.2A;
(2)因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的总电阻:
R====30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻R2的阻值:
R2=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω。
答:(1)通过电阻R1的电流为0.2A;
(2)电阻R2的阻值为20Ω。
19.如所示各图是练习使用电压表时分别存在的问题。请你分析造成下列各现象的原因。
图1的问题: 电路中没有电流或正负接线柱接在导线两端了 。
图2的问题: 正负接线柱接反了 。
图3的问题: 量程选小了 。
【分析】电流表的正确使用方法:电流表和被测电路串联;让电流从“+”接线柱流入电表,从“﹣”极接线柱流出电表;不能超出电流表的量程;绝对不能把电流表直接连在电源的两极上。根据电流表的指针偏转情况,判断出现的问题。
【解答】解:图1:电路中没有电流或正负接线柱接在导线两端了;
图2中的指针反转,说明出现的问题是:电流表的正负接线柱接反了;
图3中的指针偏转角度太小,说明出现的问题是:电流表的量程太大了。
故答案为:图1:电路中没有电流或正负接线柱接在导线两端了;图2:正负接线柱接反了;图3:量程选小了。实验序号
U/V
I/A
R/Ω
1
2
3
待测小灯泡电阻
R=(R1+R2+R3)/3=
分类
串联电路
并联电路
电路图
电流
特点
串联电路中各处电流相等
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
电压
特点
串联电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和
并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压
电阻
特点
串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和;
若有n个相同的电阻R0串联,则总电阻为;
把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。
并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒数之和;
若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻R总= eq \f(R1R2, R1+R2) ;
若有n个相同的电阻R0并联,则总电阻为;
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配
特点
串联电路中,电压的分配与电阻成正比
并联电路中,电流的分配与电阻成反比
电路
作用
分压(…)
分流(…)
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