资源简介 第十讲 欧姆定律一、欧姆定律①解释欧姆定律的内容和数学表达式(b);②应用欧姆定律解决简单的电学问题(不超过两个电阻的电路)(c)。二、伏安法测电阻①说明伏安法测量电阻的实验原理(b);②绘制伏安法测量电阻的电路图(b);③应用电压表和电流表测量导体的电阻(b);④收集和整理实验数据得出实验结论(b)。三、串联电路和并联电路①概述串联电路的电流和电压的特点(b);②概述并联电路的电流和电压的特点(b)。四、家庭电路①列举常用电器(如电灯、电扇、电热器、电吹风、电饭煲等)(a);②描述家庭电路的组成(a);③使用测电笔辨认火线和零线(b);④举例说出安全用电的常识(a);⑤树立安全用电的意识(c)。一、欧姆定律1.欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成 ,与导体的电阻成 。2.公式:,其中:U为电源 ,单位为伏(V);I为通过导体的 ,单位为安(A);R为导体的 ,单位为欧(Ω)。2-1-c-n-j-y注意:应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到 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 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 。(3)导出式表示导体的电阻在 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 (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。二、伏安法测电阻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 和通过它的 ,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(1)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= 。2.伏安法测小灯泡电阻(此是考试重点)(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 和通过它的 ,就可以求得小灯泡的电阻。www.21-cn-jy.com(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(2)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= 。(5)记录表格实验序号U/VI/AR/Ω123待测小灯泡电阻R=(R1+R2+R3)/3=(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。三、电阻串并联 ? 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 。(2)串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻 :R串=R1+R2+……Rn。(3)n个相同电阻R串联时的总电阻为:R串= 。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 。(2)并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值 ,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=。3.串并联电阻的比较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=;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(…)四、家庭电路 ? 1.家庭电路的组成部分(如图1所示):低压供电线( 和 )、 、 、 、 、插座、灯座、开关等。21*cnjy*com图1 家庭电路组成2.家庭电路的各部分的作用(1)进户线:进户线有两条,一条是端线,也叫火线,一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V;正常情况下,零线之间和地线之间的电压为0V。(2)电能表:装在家庭电路的 上,这样才能测出全部家用电器消耗的电能。(3)总开关:即闸刀开关或空气开关。安装在电能表后,控制整个电路的 ,以便检测电路更换设备。(4)保险丝:电路符号:。1)材料:保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。(原因:保险丝电阻较大,使得电能转化为热的功率比较大,保险丝温度易升高,达到熔点后就自动熔断。)2)工作原理:当过大的电流通过时,保险丝产生较多的热量使它的温度达到 ,于是保险丝 ,自动 ,起到 作用。3)保险丝规格:保险丝越粗,额定电流越大。4)选择:保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。5)连接:保险丝应串联在家庭电路的干路上,且一般只接在火线上。注意事项:不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小,产生的热量少,铜的熔点高,不易熔断。(5)插座:连接家用电器,给家用电器供电。插座有 插座和 座。如图1是插座连接方式、图2是插座示意图。图2图3(6)家庭电路的连接:各种用电器都是 接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与用电器是 的。1)插座的连接: , (接地是将用电器的外壳与大地连接起来,这样若用电器的外壳漏电,可使电流通过地线流入大地,不致对人造成伤害,起到保护作用)。2)开关、保险串联后接入 ,不能接入 。3)螺口灯座的螺旋套只允许接在 上,绝不允许接在 上。(7)测电笔(试电笔):用来辨别 ;种类:钢笔式,螺丝刀式。使用方法:手接触 ,笔尖金属体接触 ,观察氖管是否发光(若发光则被测导线是 线)。注意:使用时手指绝不能接触 。3.安全用电(1)家庭电路中电流过大的原因:① 电路发生 ; ② 接入电路中的总功率 。这两个原因都可以使保险丝熔断。此外,如果保险丝太细(额定电流过小),也容易烧坏。(2)安全用电常识1)电压越高越危险:由欧姆定律可知,人体的电阻R一定,加在人体身上的电压越大,通过人体的电流就越大。电流大到一定程度,人就会发生危险。所以电压 越危险。2)高压触电的两种方式:高压电弧触电、跨步电压触电。3)安全用电的原则: 低压(小于1000V)带电体, 高压(大于1000V)带电体。考点一:欧姆定律欧姆定律: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。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。【典例】(2017·广东)如题图所示电路中,电源电压为4.5V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )。A.L2两端的电压为1.5V;B.L1两端的电压为1.5V;C.L1与L2的灯丝电阻之比为2:1;D.通过L1与L2的电流之比为1:2【答案】B。【解析】由题图可以看出,S闭合后灯泡L1、L2属于串联,电压表V测量的是L1两端电压,因为电压表的示数为1.5V,故小灯泡L2两端电压是4.5V-1.5V=3V;因为两个小灯泡是串联,故通过它们的电流相同,根据公式得到:。由此可知,正确答案是B。考点二:伏安法测电阻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”。【典例】(2017?郴州)在测量“小灯泡的电阻”的实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器及导线若干。(1)请用笔画线代替导线,把图中的实物电路连接完整;(导线不能交叉)(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于图中最 端(填“左”或“右);(3)连好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则此故障的原因可能是 。A.小灯泡断路;B.小灯泡短路;C.滑动变阻器断路(4)排除故障后,按正确的操作测得实验数据记录如下:实验次数 第一次第二次第三次电压(V)①2.5③2.0⑤1.5电流(A)②0.30④0.25⑥1.0电阻(Ω) 在分折实验数据时,发现了一个数据有明显错误,这个数据是 (选填上表中数据前面的序号);这个数据的正确值是 。【来源:21cnj*y.co*m】(5)根据实验数可知小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。(保留一位小数)【答案】(1)如图;(2)左;(3)A;(4)⑥;0.20;(5)8.3。【解析】(1)根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联;(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处;(3)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的灯泡断路了;(4)因电流表选用小量程,电流表示数最大0.6A;(5)灯的额定电压下正常发光,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻。解答:(1)标有“2.5V”的小灯泡表示灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下所示:(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处,即图中最左端。(3)电流表无示数,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的小灯泡断路,故选A。(4)因电流表选用小量程,电流表示数不可能为1.0A(或通过灯的电流随电压的减小而变小),故数据⑥是错误的,错误的原因在于选用小量程却按大量程读数了,根据电流表大小量程之比为5:1,正确的电流大小为0.20A。21教育名师原创作品(5)灯的额定电压下正常发光,由表中数据结合欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻:RL。故答案为:(1)如图;(2)左;(3)A;(4)⑥;0.20;(5)8.3。考点三:电阻串、并联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=。【典例】(2017?衡阳)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示电路,光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小,闭合开关,逐渐增大光照强度,则电压表示数变化情况是( )。A.表和表示数均变小; B.表示数变大,表示数变小;C.表示数变小,表示数变大;D.表和表示数均变大【答案】D。【解析】首先分析电路图,两用电器串联,电压表测量R0两端电压。增强光照时,根据已知条件,光敏电阻R的电阻减小,则两端分压减小,R0两端电压变大,则电压表示数变大,总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律电流变大,电流表示数变大,故选D。考点四:家庭电路1.家庭电路的组成部分:低压供电线(火线和零线)、电能表、总开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关等。2.家庭电路的连接:各种用电器都是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。1)插座的连接:左零右火,上接地(接地是将用电器的外壳与大地连接起来,这样若用电器的外壳漏电,可使电流通过地线流入大地,不致对人造成伤害,起到保护作用)。2)开关、保险串联后接入火线,不能接入零线。3)螺口灯座的螺旋套只允许接在零线上,绝不允许接在火线上。【典例】(2016·深圳)如图是我们常见的家庭电路。请你模仿样例格式,写出图中涉及到的电学知识或规律(温馨提示:至少写出三条,不能与样例相同)。样例:电灯与插座并联。① ;② ;③ 。【答案】①总开关要接在干路中;②开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线;③三孔插座的接法是左零、右火、上地。【解析】根据家庭电路特点,由图可知家庭电路存在以下几个特点:总开关要接在干路中;开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线;三孔插座的接法是左零、右火、上地;保险盒要与火线连接等。故答案为:①总开关要接在干路中;②开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线;③三孔插座的接法是左零、右火、上地。易错点1:对欧姆定律理解不透,概念混淆例一:(2017?襄阳)如图所示,能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是( )。ABCD【错解】不知如何下手,猜答案。【析错】主要没有理解欧姆定律规律,不知道如何利用欧姆定律分析计算有关问题。再就是图像所表示的含义不懂,这些图像表示的是通过导体的电流与其两端电压的关系。【纠错】由欧姆定律可知,电阻一定时,流过某定值电阻的电流与其两端的电压成正比;观察分析图象,图中两个量之间成正比关系,看选项中哪两个量的关系与图象中的相符即可。定值电阻的阻值不变,由欧姆定律可知,电阻一定时,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,其I-U图象是一条过原点的倾斜直线,所以B符合题意。正确答案B。★名师指津:由欧姆定律可知,电阻一定时,流过某定值电阻的电流与其两端的电压成正比;但导体的电阻不因为它的电流或其两端电压的变化而变化。易错点2:动态电路分析不全面例二:(2017?大庆)某兴趣小组为了研究电子温控装置,连接成如图所示电路,R1为热敏电阻,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关,当温度降低时,下列说法中正确的是( )。A.电压表V2和电流表A示数均变大;B.电压表V1和电流表A示数之比不变;C.电压表V2和电流表A的乘积不变;D.电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变【错解】错误答案多样,不知道如何下手。【析错】最主要的是首先要分析电路的连接方式,各电表测量的是哪些物理量;然后根据热敏电阻阻值的变化分析电路中电流或电压的变化。【纠错】由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)根据热敏电阻阻值与温度的关系得出当温度降低时其阻值的变化,进一步可知并联部分的电阻变化和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R0两端的电压变化,然后得出电压表V2和电流表A的乘积变化;根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点可知电压表V1的示数变化,然后得出电压表V1和电流表A示数之比变化;(2)设出温度变化前后电路中的电流,根据欧姆定律得出电压表示数和电流表示数与R0的阻值关系,然后得出电压表V2变化量和电流表A变化量之比的变化。解答:由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测干路中的电流。(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度降低时,热敏电阻R1的阻值变大,并联部分的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,由U=IR可知,R0两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故A错误。由电压表V2示数变小、电流表A示数变小可知,电压表V2和电流表A的乘积变小,故C错误。因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,并联部分的电压变大,即电压表V1的示数变大,由电压表V1的示数变大、电流表A示数变小可知,电压表V1和电流表A示数之比变大,故B错误。(2)设温度变化前后,干路中的电流分别为I1、I2,则电压表V2示数的变化量:△U2=I2R0﹣I1R0=(I2﹣I1)R0=△IR0,即,且R0的阻值不变,所以,电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变,故D正确。★名师指津:动态电路分析是这部分难点,在进行动态电路分析时一定要利用所学知识和规律,找准物理量的变化,确定它们之间的关系。易错点3:开关动作引起电路的变化例三:(2017?菏泽)如图所示的电路中,当开关闭合时,下列说法正确的是( )。A.电流表示数不变,电压表无示数; B.电流表示数增大,电压表有示数;C.电流表示数减小,电压表有示数; D.电流表示数增大,电压表无示数【错解】C。【析错】开关S2闭合,认为电阻R2接入电路中,电压表测量的是R2两端电压,故电压表有示数。但没有注意到R2和R1是并联关系,开关闭合后测量干路电流的电流表A会增大。【纠错】闭合S2之前,电流表测量R1上的电流,,闭合S2之后,电流表测量干路上的总电流,,所以电流表示数变大;闭合S2之后,电压表测量的是上R2的电压,所以有示数。故正确答案是B。★名师指津:并联电路中,并联的支路越多,总电阻越小,干路电流越大。易错点4:不能正确理解串并联电路的特点例四:教室内有两只日光灯,开关闭合时,两灯同时亮,开关断开时,两灯同时熄灭,则它们的连接关系是( ) 。A.一定串联 B.一定并联 C.可能并联,也可能串联 D.无法确定【错解】A。【析错】开关闭合同时亮,开关断开同时熄灭,说明两个灯是串联的,符合串联电路特点。【纠错】判断用电器之间是串联还是并联,关键是看各用电器之间是否相互影响,如果相互影响就是串联,如果互不影响就是并联。故选B。★名师指津:判断用电器之间是串联还是并联,关键是看各用电器之间是否相互影响,如果相互影响就是串联,如果互不影响就是并联;家庭电器之间都是并联关系。一、选择题1.(2016·宁波)如图所示,干路上的电流I恒为1A不变,滑动变阻器规格为“15Ω、1A”,小灯泡L上标有“6V、3W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响,则( )。A.小灯泡L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω;B.当滑片P移到最左端时,通过小灯泡的电流为1A;C.在滑片P向左移动过程中,并联电路两端电压会减小;D.在滑片P向左移动过程中,并联电路消耗的总功率会增大2.(2017?湖州)如图所示电路中,电源电压为12V。在a、b间接入灯L1“6V、2W”,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关,取下灯L1保持滑片P的位置不变,在a、b间接入灯L2“6V、3W”,闭合开关。则( )A.灯L2正常发光; B.滑动变阻器接入电路的电阻为12欧C.通过L2的电流为0.4安;D.滑动变阻器和灯L2每秒做功5焦3.(2017?丽水)如图所示电路中,R1的阻值为4欧,当开关S1和S2都闭合时,电流表示数为3安;当只闭合S2时,电流表示数为2安。下列说法正确的是( )。A、电源电压为6伏;B、R2的阻值为1欧;C、S1和S2都闭合时,R2消耗的功率为18瓦;D、只闭合S2时,电路消耗的总功率为24瓦4.(2017·台州)学习科学知识,提高自护能力。以下事件处理正确的是(? )。ABCDA、燃气泄漏处理 B、地震逃生 C、用药安全 D、触电5.(2017?绍兴)如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是(? )。A.电源电压为14伏;B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧;C.滑片在b端时,电流表示数为0.75安;D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3二、填空题6.(2017?金华)某同学为探究电流和电压关系,设计了如图所示的电路。图中电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,定值电阻规格为“10Ω、0.3A”,滑动变阻器规格为“20Ω、1A”,电源电压恒为4.5V。请回答:2·1·c·n·j·y(1)闭合开关发现电流表有示数,电压表无示数,经检测发现电路中只有一处故障。该故障可能是________。(2)故障排除后,闭合开关重新进行实验。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端电压。则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是________。7.(2017?绍兴)用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应________(选填“大于”、“等于”或“小于”)灯泡的额定电压要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线e端应连接在滑动变阻器的________接线柱上。三、计算题7.(2017·台州)图甲是恒温箱的简化电路,R1是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙所示。R2是滑动变阻器,R3是发热电阻,其额定功率是1210瓦。(1)电路中火线应与________(选填“A”或“B”)连接,E点应与________(选填“C”或“D”)连接。(2)工作电路正常工作时,求R3的阻值。(3)控制电路的电源电压U=6伏,电磁铁线圈电阻不计,当线圈的电流达到30毫安时,电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为50℃,求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。(4)保持其他不变,只把电磁铁适当右移,请分析恒温箱设定的温度会发生怎样的变化。8.(2016?金华)“光强”是表示光的强弱程度的科学量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd)。如图甲为光敏电阻的实物和元件符号,图乙为某种光敏电阻的阻值R与光强E间的关系图,图丙为小金利用这种光敏电阻所设计的电器,已知电源电压为6V,小灯泡L标有“6V、6W”字样,灯丝的电阻随温度的变化而变化。①求小灯泡正常发光时的电流。②光敏电阻接受光强为3坎德拉的光照射时,闭合开关,测得电路中的电流为0.6A,求此时小灯泡的电阻。③某次实验中测得小灯泡两端电压为1.5V,光敏电阻消耗的电功率为2.25W,求此时光敏电阻接收到光敏的光强。9.(2016?宁波)如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图,电源电压18V保持不变,电压表量程0﹣15V,电流表量程0﹣3A,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝,滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起.圆柱体M长80cm,底面积为200cm2。当水位处于最高处时,M刚好浸没在水中,滑片P恰好在R1的最上端.轻质弹簧阻值不计,M全部露出水面前,弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比,如图乙所示。(1)当水位下降时,电路中示数会随之减小的电表是________。(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为多少?(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,电流表示数为多少?(g取10N/kg)10.(2017?湖州)在我们使用电器的时候,按一下遥控器的待机键,电器即进入等待开机的状态,即为待机模式。有的电器虽然没有待机按钮,可如果没有切断电源,也相当于处在待机状态。下表是常用家用电器在220V电压下的工作功率和待机功率。电器种类空调电视机机顶盒洗衣机工作功率(瓦)260015015.4500待机功率(瓦)1.10.215.20.03请回答:(1)在家庭电路中,机顶盒和电视机________(选填”串“或”并“)联在火线和零线上。(2)根据表中数据,电视机的工作电流为________安。(精确到0.01安) (3)若机顶盒每天处于待机状态的时间为20小时,计算1个月(以30天计)机顶盒在待机状态下消耗的电能。【出处:21教育名师】四、实验探究题11.(2016·丽水)(1)请用笔画线代替两根导线,将电路连接完整(导线不能交叉)。(2)规范连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器进行多次测量,并记录数据如表,请根据图乙把表中所缺数据填写完整。21*cnjy*com实验序号电压/V电流/A11.50.1622.032.50.24小科同学根据上表求出电压的平均值和电流的平均值,再运用欧姆定律求出电阻的平均值.请判断该方法是否可行,并说明理由。 12.(2016?宁波)小科用如图甲所示的实验仪器探究“电流与电阻的关系”,滑动变阻器的规格为“10Ω、1A”,AB间接入的定值电阻的阻值为25Ω。【版权所有:21教育】【实验步骤】①连接电路:完成图甲中的连线,使滑动变阻器接入电路的阻值最大;②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.0V,读出电流表示数并记录,此时滑片P在中点附近;③断开开关,在AB间换接20Ω的定值电阻;④闭合开关,读出电流表示数并记录;⑤断开开关,在AB间分别换接15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻,依次重复步骤④。(1)【实验数据】电阻R/Ω252015105电流I/A0.120.140.160.20★AB间接5Ω的定值电阻时,电流表示数如图乙所示,则表中“★”处的数值为________。【数据分析】小科找不出上述数据的定量关系.而其他同学都通过实验得出了“电压不变时,通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论。【实验反思】(2)①小科得不到正确结论的原因是________,需要重新实验。②根据小科的实验数据,通过进一步分析计算可以发现,当AB间的阻值变小时,电池组两端的电压将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。13.(2017?湖州)在探究电流与电阻的关系时,小明设计如图所示电路图进行实验:连接电路更换不同的定值电阻,分别测出电流大小记录并分析数据。实验数据记录表 电源电压(伏特)电阻(欧姆)电流(安培)330.48100.27200.14(1)分析表格中的数据,发现电阻两端的电压是________(选填“变化的”或“不变的”)。(2)小芳通过对实验数据的分析,认为此实验需要改进。请你和小芳一起设计探究电流与电阻的关系的实验电路图。(3)你设计的电路中,更换电阻后,是如何控制变量的?________。14.(2017?丽水)小科连接好如图所示电路,闭合开关,按一定操作来测量“小灯泡的电阻”,获得实验数据如下表:实验次数1234电压U/伏2.52.01.51.0电流I/安0.220.200.170.13电阻R/欧11.36?8.827.69(1)表中第2次实验时,小灯泡电阻为________欧;(2)将表中电流、电压数据转换为I—U图像,正确的是________;(3)小科发现第3、4两次实验小灯泡不发光,出现这种现象的原因是________; (4)小君按小科的方法连接好电路,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表指针不偏转,电压表指针偏转,若此电路只有一处故障,你认为故障是________。15.(2017·衢州)小柯在拓展课上,设计了图甲电路,用来直接测出接入1、2两点间导体的电阻。(1)用导线连接1、2两点,电流表的示数如图乙,则通过变阻器的电流为 A。此时1、2两点间的电阻为0Ω,则在电流表指针所指的刻度上标0Ω。(2)保持变阻器滑片不动,把待测电阻Rx接入1、2两点之间,此时电流表读数为0.1A,则Rx的阻值是 Ω,然后在电流表的0.1A刻度处标上相应的阻值.依此方法,在电流表的刻度上一一标上相应的阻值,这样就可以用此电流表测出接入1、2两点间导体的电阻。21·cn·jy·com(3)干电池用久了电压会变小,此时再用导线连接1、2两点,电流表的指针就不能对准0Ω刻度线。要使指针重新对准0Ω刻度线,变阻器的滑片应向 (填字母)端移动。【来源:21·世纪·教育·网】16.(2017·衢州)小柯发现白炽灯泡在开灯瞬间最容易烧坏,猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低,导致电阻比正常工作时小。于是设计图示电路来验证自己的猜想。【实验步骤】第一步:断开S2,闭合S1,电流表指针偏转,但灯泡不发光。第二步:断开S1,闭合S2,灯泡正常发光,灯丝温度很高。第三步:两分钟后再断开S2并迅速闭合S1,观察电流表示数变化情况。【实验分析】(1)第一步中,灯泡两端的电压是 V,灯泡不发光的原因是 。(2)在第三步中,若观察到电流表示数变化的情况是 ,就可以得出灯丝的温度越低,其电阻越小。17.(2017·台州)小柯利用如图甲所示的电路研究电流与电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验所用电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。(1)请设计实验数据记录表,画在下边框内。(2)小柯将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,读出相应的电流值记录在表格中;然后更换电阻重复上述实验。当接入20Ω的电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都无法达到2V,其原因是________。(3)小柯用图乙所示电路测未知电阻Rx的阻值,图中R0为定值电阻。他先将导线a端接到电流表“-”接线柱上,电流表示数为I1,然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上,电流表示数为I2,则Rx的阻值为________(用I1、I2、R0表示)。18.(2017?舟山)小明在研究并联电路电流特点时,按图示电路图连接好电路,闭合开关S和S1 , 观察示数。再闭合开关S2, 示数保持不变的电流表是________(电源电压不变),同时小明观察到电流表A的示数如图所示,为了使测量更精确,断开开关后,接下来的操作是 ________。(电源电压不变)19.(2017?舟山)在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如下三种电路:(1)甲同学认为图2电路比图1电路好,理由是:________。乙同学认为图3电路比图2电路更好,理由是图3电路便于多次实验。21·世纪*教育网(2)乙同学利用图3电路(其中电阻R=5Ω) 完成了本实验,测得数据如下:实验次数电压 U(伏)电流I(安)电压/电流110.2220.4340.8分析表格数据,可得出的结论是________。(3)实验操作过程中,丙同学发现滑动变阻器损坏,但经过思考后利用图2电路最终也完成了多次实验,该同学的做法是________。www-2-1-cnjy-com一、选择题1.(2017·浙江科学考前冲刺二)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,下列说法中正确的是(? )。A.电压表V1的示数减小,电压表V2的示数增大;B.电压表V1的示数增大,电压表V2的示数减小;C.电压表V1的示数不变,电压表V2与电流表A示数的比值减小;D.电压表V1的示数不变,电压表V1与电流表A示数的比值不变2.(2018·浙江省科学全预测卷二)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S。先移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2:1;然后,再次移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1:2。则前、后两次各量之比正确的是(? )。A.电路电流之比3:2; B.电路功率之比1:2;C.R1的功率之比1:4; D.R2的功率之比1:13.(2018·浙江省科学全预测卷三)在探究“导体通过的电流与两端电压关系”时,根据数据绘制出甲、乙两元件的电流与电压关系图像,据图像分析,下列判断正确的是(?)。21世纪教育网版权所有A.甲、乙两元件的电流与电压均成正比;B.乙元件为阻值为5Ω的定值电阻;C.若将甲、乙串联接入电路中且电流为0.2A,则电路功率为0.6W;D.若将甲、乙并联接在2V的电路中,则电功率之比为1:24.(2018·浙江省科学全预测卷四)图为学生做电学实验的电路图,电源电压不变,闭合开关后,下列说法正确的是(? )。A.向左移动变阻器的滑片P,A表示数变大,V2表示数变大;B.向左移动变阻器的滑片P,电阻R消耗的电功率一定变小;C.向右移动变阻器的滑片P到最右端时,电路电功率达到最大;D.向右移动变阻器的滑片P,V1表和A表的示数之比始终不变5.(2018·浙江省科学全预测卷六)某同学在学习了“家庭电路”后设计了如图所示的电路,则下列说法错误的是(?)。A.家庭电路的电源电压U为220V且为交流电;B.丙(两脚插座)与灯(开关闭合后)连接方式为并联;C.电路中甲、乙两灯与开关的接线均正确;D.保险丝的额定电流应等于或稍大于电路的干路电流6.(2018·浙江省科学全预测卷七)如图所示电路,干路电流I始终恒定,R1为滑动变阻器(R1最大阻值>R2),R2为定值电阻,当滑动变阻器的滑片P从最右端移动至最左端的过程中,下列说法中确的是(? )。A.R2通过的电流增大; B.R1两端的电压不变;C.R1的电功率先增大后减小;D.电路的总电功率增大7.(2018·浙江省科学全预测卷八)“节能减排”从我做起、从生活中的小事做起。关于家用电器的使用,下列做法中不符合这一理念的是(? )。A.用智能开关确保电灯人走灯灭;B.电冰箱使用过程中要做到及时除霜;C.家用电视机日夜处于待机状态;D.用太阳能热水器代替换电热水器8.(2018·浙江省科学全预测卷八)如图是家庭电路中的三孔插座和三脚插头示意图。下列相关说法正确的是(? )。A.插脚E是用来接零线的;B.插孔E是用来接火线的;C.L、N之间的电压为250V;D.插脚E比L、N长,能保证插头插入插座时,用电器外壳先接地,防止金属壳带电二、填空题9.(2018·浙江省科学全预测卷七)如图为一种自动测定油箱内油面高度的装置。油量表在电路中实际是________表;该装置应用了哪些科学知识或原理?________(至少两个)。10.(2018·浙江省科学全预测卷三)我国目前的动车上均安装了烟雾报警器,一旦有吸烟,列车上的烟雾报警系统就会报警,列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后,自行设计了一只“烟雾报警器”,电路如图。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成,其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=15Ω)、电源U=6V、开关等组成;“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路:当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时,工作电路接通,电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。(1)根据报警器的工作原理判断,电铃应接在________(填“甲”或“乙”)处。(2)分析上表数据,根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律,写出光敏电阻的阻值R与光强E的关系式为:R=________。(3)闭合电键S,如果当线圈中的电流大于或等于250mA时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上?(4)若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),你提出的改进建议是什么?(只要写出一种)11.(2017·绍兴中考模拟)某智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图,控制电路电源电压U为4.5V,定值电阻R0=12Ω,R为光敏电阻,其阻值随光照强度E(单位cd)的变化如图丙所示。下表为其部分工作参数(注:电池容量指工作电流与工作总时间的乘积)。额定工作电压12伏额定功率30瓦电池总容量2.5Ah(安时)工作噪音<50dB(分贝)(1)当地面灰尘增多,使空气的透光程度减弱,使照射到光敏电阻上的光照强度减弱,B触头与静触头________(填“A”或“C”)接触,则电动机工作;反之,指示灯亮,从而达到自动控制的目的。21教育网(2)当剩余电量减为电池总容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。在充满电后到主动寻找充电器期间的电池总容量,能持续供应该机器人正常工作多少小时?(3)若电压表示数小于等于3V时,电动机开始工作。求电压表示数为3V时光照强度为多少?12.(2017·湖州七校联模拟科学)如图,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片P从a端调到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图所示,由图象可知,R1的阻值为________Ω;当电路中的电流为0.2A时,R1与R2消耗的电功率之比为________。三、计算题13.(2018·浙江省科学全预测卷四)小林家里有一个电吹风,该电吹风的工作原理如图甲所示,电吹风工作时可以吹出热风,也可以吹出凉风。小林某次使用电吹风吹干头发时的功率随时间的变化图像如图乙。(1)甲图中的电风扇是由电动机M驱动的,M的工作原理是________。(2)电吹风在小林这次吹干头发的全过程中总共消耗的电能是多少?(3)该电吹风的电热丝在工作时电阻值是多少?(保留一位小数)(4)该电吹风使用几年后,发现吹出来的热风温度不是很高,请解释其原因。14.(2018·浙江省科学全预测七)如图甲为恒温箱的简化电路,R0、R1设置在恒温箱内,R0为加热电阻,阻值为40Ω。R1为热敏电阻,其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中,U=6V,R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时,加热电路会自动断开,当箱内温度略低时,加热电路自动闭合进行加热。(1)根据据恒温箱的工作过程判断,P应与________(填“m”或“n”)连接。(2)当加热电阻R0正常工作时,加热电路中的电流及功率分别是多少?(3)不计电磁铁线圈电阻,当线圈中的电流达到20mA时,电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃,则滑动变阻器R2应接入电路的电阻值为多少?(4)在原电路中,只将R2适当向右移一小段距离,保持其它条件不变,试分析这样的调整对恒温箱的温度会产生什么影响?四、实验探究题15.(2018·浙江省科学全预测卷七)如图甲、乙为“探究电流与电阻的关系”的实验设计电路图,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω,电源电压由2节干电池串接提供,电滑动变阻器有A(5Ω 1A)和B(10Ω 1A)两种规格可供选择,试回答下列问题。(1)请在图乙所示的实物图中用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉)。(2)得到实验数据如丙,分析表中数据,可得出的结论为________。(3)根据该实验过程,判断该实验选择的滑动变阻器是________(填“A”或“B”)。16.(2017·浙江省科学备考模拟二)小科在探究“通过导体的电流与电压的关系”时,设计了图甲的电路。电源电压不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”的字样。(1)实验时,小科发现电压表V2指针如图乙所示,则应对电压表进行的操作是_____。(2)纠正错误后,实验中小科记录了多组电流表A和电压表V1、V2的示数,作出A、B两条图线,如图丙,其中表示通过R1的电流和R1两端电压关系的图线是________。(3)本实验中小科测量了多组数据,下列实验中多次测量的目的与本实验不同的有____(填序号)。①研究动能与速度的关系;②用伏安法测定值电阻的阻值;③研究导体的电阻与长度的关系。 17.(2018·浙江省科学全预测卷二)用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”,请解答下列问题:(1)请用笔划线代替导线,将图甲中实验电路连接完整(导线不能交叉)。 (2)当电路中定值电阻为5Ω时,电流表示数如图乙所示,请将示数填入图丙表格中 。(3)根据图丙表格中数据进行判断,此次实验能否得出“电流大小与电阻大小成反比”的结论并说明理由:________。21cnjy.com五、解答题18.(2017·绍兴市科学模拟)如图为测定风速大小的装置,探头、金属杆与滑动变阻器R2的滑片P相连,可上下移动。电路电压一定,当风速增大时,电压表的示数如何变化并解释其原因。第十讲 欧姆定律一、欧姆定律①解释欧姆定律的内容和数学表达式(b);②应用欧姆定律解决简单的电学问题(不超过两个电阻的电路)(c)。二、伏安法测电阻①说明伏安法测量电阻的实验原理(b);②绘制伏安法测量电阻的电路图(b);③应用电压表和电流表测量导体的电阻(b);④收集和整理实验数据得出实验结论(b)。三、串联电路和并联电路①概述串联电路的电流和电压的特点(b);②概述并联电路的电流和电压的特点(b)。四、家庭电路①列举常用电器(如电灯、电扇、电热器、电吹风、电饭煲等)(a);②描述家庭电路的组成(a);③使用测电笔辨认火线和零线(b);④举例说出安全用电的常识(a);⑤树立安全用电的意识(c)。一、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。二、伏安法测电阻1.伏安法测电阻(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(1)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(此是考试重点)(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(2)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)记录表格实验序号U/VI/AR/Ω123待测小灯泡电阻R=(R1+R2+R3)/3=(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。【来源:21·世纪·教育·网】三、电阻串并联 ? 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=。3.串并联电阻的比较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=;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(…)四、家庭电路 ? 1.家庭电路的组成部分(如图1所示):低压供电线(火线和零线)、电能表、总开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关等。21*cnjy*com图1 家庭电路组成2.家庭电路的各部分的作用(1)进户线:进户线有两条,一条是端线,也叫火线,一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V;正常情况下,零线之间和地线之间的电压为0V。(2)电能表:装在家庭电路的干路上,这样才能测出全部家用电器消耗的电能。(3)总开关:即闸刀开关或空气开关。安装在电能表后,控制整个电路的通断,以便检测电路更换设备。(4)保险丝:电路符号:。1)材料:保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。(原因:保险丝电阻较大,使得电能转化为热的功率比较大,保险丝温度易升高,达到熔点后就自动熔断。)2)工作原理:当过大的电流通过时,保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点,于是保险丝熔断,自动切断电路,起到保险作用。3)保险丝规格:保险丝越粗,额定电流越大。4)选择:保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。5)连接:保险丝应串联在家庭电路的干路上,且一般只接在火线上。注意事项:不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小,产生的热量少,铜的熔点高,不易熔断。(5)插座:连接家用电器,给家用电器供电。插座有二孔插座和三孔插座。如图1是插座连接方式、图2是插座示意图。图2图3(6)家庭电路的连接:各种用电器都是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。1)插座的连接:左零右火,上接地(接地是将用电器的外壳与大地连接起来,这样若用电器的外壳漏电,可使电流通过地线流入大地,不致对人造成伤害,起到保护作用)。2)开关、保险串联后接入火线,不能接入零线。3)螺口灯座的螺旋套只允许接在零线上,绝不允许接在火线上。(7)测电笔(试电笔):用来辨别火线和零线;种类:钢笔式,螺丝刀式。使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触被测导线,观察氖管是否发光(若发光则被测导线是火线)。注意:使用时手指绝不能接触笔尖。3.安全用电(1)家庭电路中电流过大的原因:① 电路发生短路; ② 接入电路中的总功率过大。这两个原因都可以使保险丝熔断。此外,如果保险丝太细(额定电流过小),也容易烧坏。(2)安全用电常识1)电压越高越危险:由欧姆定律可知,人体的电阻R一定,加在人体身上的电压越大,通过人体的电流就越大。电流大到一定程度,人就会发生危险。所以电压越高越危险。2)高压触电的两种方式:高压电弧触电、跨步电压触电。3)安全用电的原则:不接触低压(小于1000V)带电体,不靠近高压(大于1000V)带电体。考点一:欧姆定律欧姆定律: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。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)。【来源:21cnj*y.co*m】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。【典例】(2017·广东)如题图所示电路中,电源电压为4.5V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )。A.L2两端的电压为1.5V;B.L1两端的电压为1.5V;C.L1与L2的灯丝电阻之比为2:1;D.通过L1与L2的电流之比为1:2【答案】B。【解析】由题图可以看出,S闭合后灯泡L1、L2属于串联,电压表V测量的是L1两端电压,因为电压表的示数为1.5V,故小灯泡L2两端电压是4.5V-1.5V=3V;因为两个小灯泡是串联,故通过它们的电流相同,根据公式得到:。由此可知,正确答案是B。考点二:伏安法测电阻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”。www-2-1-cnjy-com【典例】(2017?郴州)在测量“小灯泡的电阻”的实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为3V的电源、标有“2.5V”的小灯泡、滑动变阻器及导线若干。(1)请用笔画线代替导线,把图中的实物电路连接完整;(导线不能交叉)(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于图中最 端(填“左”或“右);(3)连好电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则此故障的原因可能是 。A.小灯泡断路;B.小灯泡短路;C.滑动变阻器断路(4)排除故障后,按正确的操作测得实验数据记录如下:实验次数 第一次第二次第三次电压(V)①2.5③2.0⑤1.5电流(A)②0.30④0.25⑥1.0电阻(Ω) 在分折实验数据时,发现了一个数据有明显错误,这个数据是 (选填上表中数据前面的序号);这个数据的正确值是 。(5)根据实验数可知小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。(保留一位小数)【答案】(1)如图;(2)左;(3)A;(4)⑥;0.20;(5)8.3。【解析】(1)根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联;(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处;(3)若电流表示数为0,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的灯泡断路了;(4)因电流表选用小量程,电流表示数最大0.6A;(5)灯的额定电压下正常发光,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻。解答:(1)标有“2.5V”的小灯泡表示灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下所示:(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处,即图中最左端。(3)电流表无示数,灯不亮,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的小灯泡断路,故选A。(4)因电流表选用小量程,电流表示数不可能为1.0A(或通过灯的电流随电压的减小而变小),故数据⑥是错误的,错误的原因在于选用小量程却按大量程读数了,根据电流表大小量程之比为5:1,正确的电流大小为0.20A。(5)灯的额定电压下正常发光,由表中数据结合欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻:RL。故答案为:(1)如图;(2)左;(3)A;(4)⑥;0.20;(5)8.3。考点三:电阻串、并联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=。【典例】(2017?衡阳)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示电路,光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小,闭合开关,逐渐增大光照强度,则电压表示数变化情况是( )。A.表和表示数均变小; B.表示数变大,表示数变小;C.表示数变小,表示数变大;D.表和表示数均变大【答案】D。【解析】首先分析电路图,两用电器串联,电压表测量R0两端电压。增强光照时,根据已知条件,光敏电阻R的电阻减小,则两端分压减小,R0两端电压变大,则电压表示数变大,总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律电流变大,电流表示数变大,故选D。考点四:家庭电路1.家庭电路的组成部分:低压供电线(火线和零线)、电能表、总开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关等。2.家庭电路的连接:各种用电器都是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。1)插座的连接:左零右火,上接地(接地是将用电器的外壳与大地连接起来,这样若用电器的外壳漏电,可使电流通过地线流入大地,不致对人造成伤害,起到保护作用)。2)开关、保险串联后接入火线,不能接入零线。3)螺口灯座的螺旋套只允许接在零线上,绝不允许接在火线上。【典例】(2016·深圳)如图是我们常见的家庭电路。请你模仿样例格式,写出图中涉及到的电学知识或规律(温馨提示:至少写出三条,不能与样例相同)。样例:电灯与插座并联。① ;② ;③ 。【答案】①总开关要接在干路中;②开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线;③三孔插座的接法是左零、右火、上地。【解析】根据家庭电路特点,由图可知家庭电路存在以下几个特点:总开关要接在干路中;开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线;三孔插座的接法是左零、右火、上地;保险盒要与火线连接等。故答案为:①总开关要接在干路中;②开关与灯泡串联接入电路中,开关要控制火线;③三孔插座的接法是左零、右火、上地。易错点1:对欧姆定律理解不透,概念混淆例一:(2017?襄阳)如图所示,能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是( )。ABCD【错解】不知如何下手,猜答案。【析错】主要没有理解欧姆定律规律,不知道如何利用欧姆定律分析计算有关问题。再就是图像所表示的含义不懂,这些图像表示的是通过导体的电流与其两端电压的关系。【纠错】由欧姆定律可知,电阻一定时,流过某定值电阻的电流与其两端的电压成正比;观察分析图象,图中两个量之间成正比关系,看选项中哪两个量的关系与图象中的相符即可。定值电阻的阻值不变,由欧姆定律可知,电阻一定时,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,其I-U图象是一条过原点的倾斜直线,所以B符合题意。正确答案B。★名师指津:由欧姆定律可知,电阻一定时,流过某定值电阻的电流与其两端的电压成正比;但导体的电阻不因为它的电流或其两端电压的变化而变化。易错点2:动态电路分析不全面例二:(2017?大庆)某兴趣小组为了研究电子温控装置,连接成如图所示电路,R1为热敏电阻,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,闭合开关,当温度降低时,下列说法中正确的是( )。A.电压表V2和电流表A示数均变大;B.电压表V1和电流表A示数之比不变;C.电压表V2和电流表A的乘积不变;D.电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变【错解】错误答案多样,不知道如何下手。【析错】最主要的是首先要分析电路的连接方式,各电表测量的是哪些物理量;然后根据热敏电阻阻值的变化分析电路中电流或电压的变化。【纠错】由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)根据热敏电阻阻值与温度的关系得出当温度降低时其阻值的变化,进一步可知并联部分的电阻变化和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R0两端的电压变化,然后得出电压表V2和电流表A的乘积变化;根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点可知电压表V1的示数变化,然后得出电压表V1和电流表A示数之比变化;(2)设出温度变化前后电路中的电流,根据欧姆定律得出电压表示数和电流表示数与R0的阻值关系,然后得出电压表V2变化量和电流表A变化量之比的变化。解答:由电路图可知,R1与R2并联后再与R0串联,电压表V1测并联部分的电压,电压表V2测R0两端的电压,电流表测干路中的电流。(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度降低时,热敏电阻R1的阻值变大,并联部分的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,由U=IR可知,R0两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故A错误。由电压表V2示数变小、电流表A示数变小可知,电压表V2和电流表A的乘积变小,故C错误。因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,并联部分的电压变大,即电压表V1的示数变大,由电压表V1的示数变大、电流表A示数变小可知,电压表V1和电流表A示数之比变大,故B错误。(2)设温度变化前后,干路中的电流分别为I1、I2,则电压表V2示数的变化量:△U2=I2R0﹣I1R0=(I2﹣I1)R0=△IR0,即,且R0的阻值不变,所以,电压表V2变化量和电流表A变化量之比不变,故D正确。★名师指津:动态电路分析是这部分难点,在进行动态电路分析时一定要利用所学知识和规律,找准物理量的变化,确定它们之间的关系。易错点3:开关动作引起电路的变化例三:(2017?菏泽)如图所示的电路中,当开关闭合时,下列说法正确的是( )。A.电流表示数不变,电压表无示数; B.电流表示数增大,电压表有示数;C.电流表示数减小,电压表有示数; D.电流表示数增大,电压表无示数【错解】C。【析错】开关S2闭合,认为电阻R2接入电路中,电压表测量的是R2两端电压,故电压表有示数。但没有注意到R2和R1是并联关系,开关闭合后测量干路电流的电流表A会增大。【纠错】闭合S2之前,电流表测量R1上的电流,,闭合S2之后,电流表测量干路上的总电流,,所以电流表示数变大;闭合S2之后,电压表测量的是上R2的电压,所以有示数。故正确答案是B。★名师指津:并联电路中,并联的支路越多,总电阻越小,干路电流越大。易错点4:不能正确理解串并联电路的特点例四:教室内有两只日光灯,开关闭合时,两灯同时亮,开关断开时,两灯同时熄灭,则它们的连接关系是( ) 。A.一定串联 B.一定并联 C.可能并联,也可能串联 D.无法确定【错解】A。【析错】开关闭合同时亮,开关断开同时熄灭,说明两个灯是串联的,符合串联电路特点。【纠错】判断用电器之间是串联还是并联,关键是看各用电器之间是否相互影响,如果相互影响就是串联,如果互不影响就是并联。故选B。★名师指津:判断用电器之间是串联还是并联,关键是看各用电器之间是否相互影响,如果相互影响就是串联,如果互不影响就是并联;家庭电器之间都是并联关系。一、选择题1.(2016·宁波)如图所示,干路上的电流I恒为1A不变,滑动变阻器规格为“15Ω、1A”,小灯泡L上标有“6V、3W”字样。忽略温度对小灯泡阻值的影响,则( )。A.小灯泡L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω;B.当滑片P移到最左端时,通过小灯泡的电流为1A;C.在滑片P向左移动过程中,并联电路两端电压会减小;D.在滑片P向左移动过程中,并联电路消耗的总功率会增大【答案】C。【解析】(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡L正常发光,所以电源的电压U=UL=6V,由P=UI可得,通过灯泡的电流:,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流:,则滑动变阻器接入电路中的阻值:,故A错误。(2)当滑片P移到最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,会造成电源短路,则通过小灯泡的电流为0A,故B错误。(3)在滑片P向左移动过程中,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,并联部分的总电阻变小,因干路上的电流I恒为1A不变,所以,由U=IR可知,并联电路两端电压会减小,故C正确;由P=UI可知,并联电路消耗的总功率减小,故D错误,故选C。2.(2017?湖州)如图所示电路中,电源电压为12V。在a、b间接入灯L1“6V、2W”,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P使灯L1正常发光。断开开关,取下灯L1保持滑片P的位置不变,在a、b间接入灯L2“6V、3W”,闭合开关。则( )A.灯L2正常发光; B.滑动变阻器接入电路的电阻为12欧C.通过L2的电流为0.4安;D.滑动变阻器和灯L2每秒做功5焦【答案】C。【解析】(1)根据两个灯泡电阻的不同分析灯的发光情况的变化;(2)根据灯L1正常发光,求出电路中的电流,根据欧姆定律和串联电路的电流、电压规律求出滑动变阻器的电阻;(3)求出灯泡L2的电阻,根据欧姆定律求出电流;(4)根据W=UIt求出功的大小。解:A、灯L1正常发光时,其两端的电压为6V,入灯L2,两灯的电阻不变,则ab间的电压会发生变化,故灯L2不会正常发光。灯L1正常发光时的电流为:I= = = A;滑动变阻器两端的电压为U'=U﹣U1=12V﹣6V=6V,则滑动变阻器接入电路的电阻为R'= = =18Ω。L2的电阻为R2= = =12Ω;此时电路的总电阻为:R=R2+R'=18Ω+12Ω=30Ω,此时电路中的电流为:I''= = =0.4A,故C正确。D、滑动变阻器和灯L2每秒做功为整个电路所做的功,则W=UIt=12V×0.4A×1s=4.8J,故D错误。故选C。3.(2017?丽水)如图所示电路中,R1的阻值为4欧,当开关S1和S2都闭合时,电流表示数为3安;当只闭合S2时,电流表示数为2安。下列说法正确的是( )。A、电源电压为6伏;B、R2的阻值为1欧;C、S1和S2都闭合时,R2消耗的功率为18瓦;D、只闭合S2时,电路消耗的总功率为24瓦【答案】D。【解析】本题考查了串联电路和并联电路的特点、欧姆定律、焦耳定律的应用,关键是公式和规律的灵活运用以及画出两种情况的等效电路图。解答:S1和S2都闭合时,R2短路,计算电源电压为U=I1R=3A×4Ω=12V,故A错误。R2短路消耗的功率为0,故C错误。当只闭合S2时,R1和R2串联,R总=, R2=R总-R1=6Ω-4Ω=2Ω,故B错误电路总功率:P=IU=2A×12V=24W,故D正确。选D。4.(2017·台州)学习科学知识,提高自护能力。以下事件处理正确的是(? )。ABCDA、燃气泄漏处理 B、地震逃生 C、用药安全 D、触电【答案】B。【解析】燃气泄漏时我们不能用明火照明不能开灯,应该迅速关闭燃气阀门并打开门窗保持通风;地震时如果在室内我们要第一时间冲向室外空旷的地方逃离时要注意秩序,避免拥挤造成踩踏;药物的摄入应该按照医生嘱咐的量或根据说明书上的用量,过多摄入易引起中毒;触电往往是身体与带电体接触引起的,当发生时应该快速切断电源或用绝缘体将人与带电体分开。21·世纪*教育网解答:A.燃气泄漏处理,应该通风不能开灯点明火,A错误。B.地震逃生,逃生时要有秩序,B正确。C.用药安全,药品的服用要根据医生嘱咐的量,多次易中毒,C错误。D.触电,触电时要先切断电源或用干燥的木棍等绝缘体将人与带电体分开,D错误。故选B。5.(2017?绍兴)如图电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑片移到滑动变阻器的b端时,电压表的示数为8伏,10秒内定值电阻R1做功为20焦;当滑片P移到滑动变阻器的中点时,电压表的示数为6伏。下列结果正确的是(? )。A.电源电压为14伏;B.滑动变阻器R的最大阻值为8欧;C.滑片在b端时,电流表示数为0.75安;D.电路先后两次消耗的总电功率之比为2:3【答案】D。【解析】本题已知量较少,故无法直接求出结果,所以其难点在于学生能否准确地建立方程;在电学中此类采用方程法求解的题目较多,应根据题意灵活设定未知量,列出方程才能准确求解。由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到b点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R最大值之间的关系及电源的电压;由功率公式可求得R1的阻值,则可求得R的最大阻值;最后由功率公式分别求得R1先后两次消耗的电功率,即可求得比值。解答:当滑片在中点时由欧姆定律可知,电路中电流: , 则滑动变阻器两端的电压:------①由题意知,当滑片滑到b处时因R的接入电阻变大,故电压表示数应增大,即滑片滑到b点时,滑动变阻器两端电压为U2=8V;同理得:--------②用①式比②式可得: , 解得:R=2R1--------------③将③代入②式可得:,解得:U=12V,故A错误。当滑片滑到b点时,R1两端电压为U2′=12V-8V=4V,则由 , 可得:,21世纪教育网版权所有R的最大阻值:R=2R1=16Ω,故B错误。滑片在b端时电流, 故C错误。滑片在中点时,R1两端的电压为12V-6V=6V,滑片在b点时,电压为4V,由可得,电路先后两次消耗的电功率之比: , 故D正确。故选D。二、填空题6.(2017?金华)某同学为探究电流和电压关系,设计了如图所示的电路。图中电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,定值电阻规格为“10Ω、0.3A”,滑动变阻器规格为“20Ω、1A”,电源电压恒为4.5V。请回答:(1)闭合开关发现电流表有示数,电压表无示数,经检测发现电路中只有一处故障。该故障可能是________。(2)故障排除后,闭合开关重新进行实验。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端电压。则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是________。【答案】(1)定值电阻R短路(或“电压表断路”或“电压表短路”);(2)5Ω。【解析】本题考查串联电路中电压、电流以及功率、滑动变阻器接入电路电阻的计算,注意求阻值范围时,根据电流表和电压表的最大值进行计算,并且会灵活运用欧姆定律。解答:(1)电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻R短路,也可能是电压表短路或者短路;(2)根据定值电阻的规格,电路可接入的最大电流为0.5A,此时电路的最小电阻R最小=,滑动变阻器允许接入电路的最小阻=15Ω-10Ω=5Ω。故答案为:(1)定值电阻R短路(或“电压表断路”或“电压表短路”);(2)5Ω。7.(2017?绍兴)用如图电路测定小灯泡的功率,所用电源的电压应________(选填“大于”、“等于”或“小于”)灯泡的额定电压要使滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小,导线e端应连接在滑动变阻器的________接线柱上。【答案】大于;d。【解析】本题涉及电压表和电流表量程的选择和读数、滑动变阻器的变阻原理、电功率的计算,虽综合性强,但都属于基础知识,难度适中。当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变小,则变阻器连人电阻增大,连入下边的接线柱是d。解答:(1)电源电压要大于灯泡的额定电压,灯泡才能正常工作。(2)当滑片向左移动时,电流表示数减小,连入的电阻增大,则变阻器接入电路的接线柱应是d。故答案为:(1)大于;(2)d。三、计算题7.(2017·台州)图甲是恒温箱的简化电路,R1是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙所示。R2是滑动变阻器,R3是发热电阻,其额定功率是1210瓦。(1)电路中火线应与________(选填“A”或“B”)连接,E点应与________(选填“C”或“D”)连接。(2)工作电路正常工作时,求R3的阻值。(3)控制电路的电源电压U=6伏,电磁铁线圈电阻不计,当线圈的电流达到30毫安时,电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为50℃,求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。(4)保持其他不变,只把电磁铁适当右移,请分析恒温箱设定的温度会发生怎样的变化。【答案】(1)A、C;(2)R3的阻值40Ω;(3)110Ω;(4)温度降低;因为电磁铁右移,导致动力臂变大,衔铁更容易被吸下;电磁铁磁性应减弱,控制电路设定电流变小;总电阻变大,而变阻器R2电阻不变,所以R1电阻变大;由图乙可知设定的温度降低。【解析】(1)根据电路中开关的位置要求,恒温电路工作原理可判断;(2)可先求出正常工作时的电流,再由欧姆定律求出电阻,或直接用公式R= 求出R3的阻值;(3)根据欧姆定律变形式R= 求出控制电路总电阻,再根据恒温箱设定的温度查乙图得到热敏电阻的阻值,两电阻相减得到滑动变阻器R2接入电路的阻值;(4)根据杠杆原理可分析出磁力较小即能吸合衔铁,得出电流变小,总电阻增大,热敏电阻的阻值较大,查图乙得到温度降低。解答:(1)在安全用电原则中开关应接在火线上,所以火线应与A连接,当恒温箱内温度较低时热敏电阻阻值较大,控制电路中电流较小电磁铁磁性较弱衔铁位于C点此时发热电阻应该工作对恒温箱进行加热使箱内温度升高,当箱内温度升高热敏电阻阻值减小,控制电路电流增大衔铁被吸合到D点使工作电路断开停止加热。所以根据恒温箱的工作原理E点应与C点连接。(2)I=P/U=1210瓦/220伏=5.5安,R3=U/I=220伏/5.5安=40欧。(3)R总=U/I=6伏/0.03安=200欧,查得50℃时,R1=90欧,R2=R总-R1=200欧-90欧=110欧。(4)温度降低;因为电磁铁右移,导致动力臂变大,衔铁更容易被吸下;电磁铁磁性应减弱,控制电路设定电流变小;总电阻变大,而变阻器R2电阻不变,所以R1电阻变大;由图乙可知设定的温度降低。21cnjy.com8.(2016?金华)“光强”是表示光的强弱程度的科学量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd)。如图甲为光敏电阻的实物和元件符号,图乙为某种光敏电阻的阻值R与光强E间的关系图,图丙为小金利用这种光敏电阻所设计的电器,已知电源电压为6V,小灯泡L标有“6V、6W”字样,灯丝的电阻随温度的变化而变化。①求小灯泡正常发光时的电流。②光敏电阻接受光强为3坎德拉的光照射时,闭合开关,测得电路中的电流为0.6A,求此时小灯泡的电阻。③某次实验中测得小灯泡两端电压为1.5V,光敏电阻消耗的电功率为2.25W,求此时光敏电阻接收到光敏的光强。【版权所有:21教育】【答案】①小灯泡正常发光时的电流为1A;②此时小灯泡的电阻为4Ω;③此时光敏电阻接收到光敏的光强为2cd。【解析】①根据P=UI的变形公式即可求出灯泡正常发光时的电流;②先根据图示得出当E=3cd时光敏电阻的阻值,然后根据欧姆定律的应用求出电路的总电阻,再根据串联电路电阻的特点求出此时灯泡的阻值;③根据串联电路电压的规律以及 的变形公式求出光敏电阻的阻值,然后根据图乙得出光敏电阻接收到光敏的光强.本题考查欧姆定律和电功率计算公式的应用,关键是能从图中读出有用信息。解:①由P=UI可得:IL= =1A。②由图乙可知,E=3cd时,R=6Ω,由 可得,电路中的总电阻:R总= =10Ω;因为串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以此时灯泡的阻值:RL′=R总﹣R=10Ω﹣6Ω=4Ω。③由P= 可得,光敏电阻的阻值:R′= =9Ω;由图乙可知,当光敏电阻的阻值为9Ω时,接收到光敏的光强为2cd、答:①小灯泡正常发光时的电流为1A;②此时小灯泡的电阻为4Ω;③此时光敏电阻接收到光敏的光强为2cd。9.(2016?宁波)如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图,电源电压18V保持不变,电压表量程0﹣15V,电流表量程0﹣3A,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝,滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起.圆柱体M长80cm,底面积为200cm2。当水位处于最高处时,M刚好浸没在水中,滑片P恰好在R1的最上端.轻质弹簧阻值不计,M全部露出水面前,弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比,如图乙所示。(1)当水位下降时,电路中示数会随之减小的电表是________。(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为多少?(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,电流表示数为多少?(g取10N/kg)【答案】(1)电压表;(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为12V;(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,电流表示数为0.9A。【解析】由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当水位下降时,圆柱体M排开水的体积变小,受到的浮力减小,弹簧测力计受到的拉力变大,据此可知滑片移动的方向和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R0两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压变化;(2)当水位处于最高处时,滑片P恰好在R1的最上端,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数;(3)当水位下降时,圆柱体受到的浮力减小,弹簧测力计的示数增大,弹簧测力计增大的示数即为圆柱体所受浮力减小的量,根据阿基米德原理求出圆柱体减小的浮力即为弹簧对圆柱体增加的拉力,根据图象读出弹簧测力计的伸长量即轻质弹簧指针从最高处下降的高度,根据题意得出此时变阻器接入电路中的阻值,利用电阻的串联和欧姆定律求出电流表的示数.本题考查了电路的动态分析和串联电路的特点以及欧姆定律、阿基米德原理的综合应用,根据题意得出圆柱体露出水面部分的长度为50cm时弹簧测力计伸长量的变化是解题的关键解:由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当水位下降时,圆柱体M排开水的体积变小,受到的浮力减小,弹簧测力计受到的拉力变大,滑片下移,接入电路中电阻变小,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,R0两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小,故当水位下降时,电路中示数会随之减小的电表是电压表。(2)当水位处于最高处时,滑片P恰好在R1的最上端,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I= = =0.6A,电压表的示数:U1=IR1=0.6A×20Ω=12V。(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,圆柱体受到的浮力减小,△F浮=ρgV排=ρgSV露=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣4m2×50×10﹣2m=100N,弹簧对圆柱体增加的拉力:△F=△F浮=100N,由图象可知,此时弹簧测力计的伸长量增加10cm,即轻质弹簧指针从最高处下降10cm,此时变阻器接入电路中的阻值:R1′=20Ω﹣ ×10cm=10Ω,电流表示数:I′= = =0.9A。答:(1)电压表;(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为12V;(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,电流表示数为0.9A。10.(2017?湖州)在我们使用电器的时候,按一下遥控器的待机键,电器即进入等待开机的状态,即为待机模式。有的电器虽然没有待机按钮,可如果没有切断电源,也相当于处在待机状态。下表是常用家用电器在220V电压下的工作功率和待机功率。电器种类空调电视机机顶盒洗衣机工作功率(瓦)260015015.4500待机功率(瓦)1.10.215.20.03请回答:(1)在家庭电路中,机顶盒和电视机________(选填”串“或”并“)联在火线和零线上。(2)根据表中数据,电视机的工作电流为________安。(精确到0.01安) (3)若机顶盒每天处于待机状态的时间为20小时,计算1个月(以30天计)机顶盒在待机状态下消耗的电能。【答案】(1)并;(2)0.68;(3)9.12kW?h。【解析】(1)串联的各用电器相互影响,不能独立工作,并联的各用电器互不影响,可以独立工作,据此分析连接方式;(2)根据公式P=UI计算电流;(3)根据公式W=Pt求出消耗的电能。解;(1)机顶盒和电视机可以独立工作,互不影响,因此机顶盒和电视机是并联的。(2)由P=UI可知电视机工作时的电流为:I= = =0.68A。(3)机顶盒在待机状态下消耗的电能为:W=P't=0.0152kW×20h×30=9.12kW?h。四、实验探究题11.(2016·丽水)(1)请用笔画线代替两根导线,将电路连接完整(导线不能交叉)。(2)规范连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器进行多次测量,并记录数据如表,请根据图乙把表中所缺数据填写完整。实验序号电压/V电流/A11.50.1622.032.50.24小科同学根据上表求出电压的平均值和电流的平均值,再运用欧姆定律求出电阻的平均值.请判断该方法是否可行,并说明理由。 【答案】(1)如图所示;(2)0.2;(3)不可行;运用欧姆定律时,公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值。【解析】(1)根据电源的电压确定电压表的量程且与电阻并联;(2)根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数;(3)欧姆定律使用时,电压和电流、电阻是对同一导体和统一时刻成立,否则不成立。解:(1)一个干电池的电压为1.5V,则图中电池组的电压为3V,所以电压表的量程选0~3V,且与待测电阻并联,如下图所示:(2)图乙电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A。(3)运用欧姆定律时,公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值,故小科的方法不可行。故答案为:(1)如图所示;(2)0.2;(3)不可行;运用欧姆定律时,公式中的I、U、R必须是同一时刻、同一导体所对应的数值。12.(2016?宁波)小科用如图甲所示的实验仪器探究“电流与电阻的关系”,滑动变阻器的规格为“10Ω、1A”,AB间接入的定值电阻的阻值为25Ω。【实验步骤】①连接电路:完成图甲中的连线,使滑动变阻器接入电路的阻值最大;②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.0V,读出电流表示数并记录,此时滑片P在中点附近;③断开开关,在AB间换接20Ω的定值电阻;④闭合开关,读出电流表示数并记录;⑤断开开关,在AB间分别换接15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻,依次重复步骤④。(1)【实验数据】电阻R/Ω252015105电流I/A0.120.140.160.20★AB间接5Ω的定值电阻时,电流表示数如图乙所示,则表中“★”处的数值为________。【数据分析】小科找不出上述数据的定量关系.而其他同学都通过实验得出了“电压不变时,通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论。【实验反思】(2)①小科得不到正确结论的原因是________,需要重新实验。②根据小科的实验数据,通过进一步分析计算可以发现,当AB间的阻值变小时,电池组两端的电压将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)0.26A;(2)没有控制电阻两端电压不变、变小。【解析】①要使滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据实物图中滑片的位置可知,需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路;⑤根据电流表的量程分度值以及指针的位置读出电流表的示数;①探究电流与电阻关系时,需控制电阻两端电压不变;②根据表中的数据和U=IR可知电池组两端电压与阻值的关系.本题考查了滑动变阻器的正确使用、控制变量法以及欧姆定律的应用,注意探究电流与电阻关系时,需保持电阻两端电压不变。解:①使滑动变阻器的右下接线柱与开关的右接线柱相连,如下图所示:⑤根据图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A;(1)探究电流与电阻关系时,需控制电阻两端电压不变;根据表中数据和U=IR可知,电阻两端电压随阻值的减小而减小;因此小科得不到正确的结论是因为没有控制电阻两端电压不变;(2)假设滑动变阻器的滑片在中点位置,则当AB间的阻值为25Ω时,电源电压:U=0.12A×(25Ω+5Ω)=3.6V;当AB间的阻值为20Ω时,电源电压:U=0.14A×(20Ω+5Ω)=3.5V;当AB间的阻值为15Ω时,电源电压:U=0.16A×(15Ω+5Ω)=3.2V;当AB间的阻值为10Ω时,电源电压:U=0.2A×(10Ω+5Ω)=3V;当AB间的阻值为5Ω时,电源电压:U=0.26A×(5Ω+5Ω)=2.6V;通过上面的计算可知,当AB间的阻值变小时,电池组两端的电压将变小。故答案为:0.26;①没有控制电阻两端电压不变;②变小。13.(2017?湖州)在探究电流与电阻的关系时,小明设计如图所示电路图进行实验:连接电路更换不同的定值电阻,分别测出电流大小记录并分析数据。实验数据记录表 电源电压(伏特)电阻(欧姆)电流(安培)330.48100.27200.14(1)分析表格中的数据,发现电阻两端的电压是________(选填“变化的”或“不变的”)。(2)小芳通过对实验数据的分析,认为此实验需要改进。请你和小芳一起设计探究电流与电阻的关系的实验电路图。(3)你设计的电路中,更换电阻后,是如何控制变量的?________。【答案】(1)变化的;(2)如图;(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变。【解析】(1)由表中数据,根据欧姆定律的变形公式U=IR分析;(2)探究电流与电阻的关系时要控制电阻的电压即电压表示数不变,为达到这个目的,应增加滑动变阻器串联在电路中;(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变。解:(1)由表中数据,根据欧姆定律I= ,电阻的电压U=IR,可知电压分别为1.44V、2.7V、2.8V,故电阻两端的电压是变化的。(2)探究电流与电阻的关系时要控制电阻的电压即电压表示数不变,为达到这个目的,应增加滑动变阻器串联在电路中,如下所示:(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变。故答案为:(1)变化的;(2)如图所示;(3)更换电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电阻R的电压保持不变。【出处:21教育名师】14.(2017?丽水)小科连接好如图所示电路,闭合开关,按一定操作来测量“小灯泡的电阻”,获得实验数据如下表:实验次数1234电压U/伏2.52.01.51.0电流I/安0.220.200.170.13电阻R/欧11.36?8.827.69(1)表中第2次实验时,小灯泡电阻为________欧;(2)将表中电流、电压数据转换为I—U图像,正确的是________;(3)小科发现第3、4两次实验小灯泡不发光,出现这种现象的原因是________; (4)小君按小科的方法连接好电路,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表指针不偏转,电压表指针偏转,若此电路只有一处故障,你认为故障是________。【答案】(1)10;(2)A;(3)小灯泡的实际功率太小;(4)小灯泡断路。【解析】伏安法测电阻是初中物理最常用的测电阻的方法,实验中电压表、电流表及滑动变阻器的连接非常关键;在测灯丝的电阻时,其阻值还会随着温度的升高而增大,故灯丝电阻不应求平均值,所以,为了更有说服力,我们取额定电压下的电阻为灯丝的电阻。实验中用电压表测出待测电阻两端的电压,用电流表测出待测电阻中的电流,根据求出电阻值。解答:(1)根据欧姆定律计算阻值。(2)灯丝电阻受温度影响,随着电压的增大,电阻也增大,故实际曲线为A。(3)从表格可以看出3、4两次实验电流较小,灯泡不发光的原因可能是小灯泡的实际功率太小。(4)灯泡两端只有电压没有电流,说明灯泡短路。故答案为:(1)A;(2)A;(3)小灯泡的实际功率太小;(4)小灯泡断路。15.(2017·衢州)小柯在拓展课上,设计了图甲电路,用来直接测出接入1、2两点间导体的电阻。(1)用导线连接1、2两点,电流表的示数如图乙,则通过变阻器的电流为 A。此时1、2两点间的电阻为0Ω,则在电流表指针所指的刻度上标0Ω。(2)保持变阻器滑片不动,把待测电阻Rx接入1、2两点之间,此时电流表读数为0.1A,则Rx的阻值是 Ω,然后在电流表的0.1A刻度处标上相应的阻值.依此方法,在电流表的刻度上一一标上相应的阻值,这样就可以用此电流表测出接入1、2两点间导体的电阻。(3)干电池用久了电压会变小,此时再用导线连接1、2两点,电流表的指针就不能对准0Ω刻度线。要使指针重新对准0Ω刻度线,变阻器的滑片应向 (填字母)端移动。【解析】(1)根据电流表小量程读数;(2)根据欧姆定律先求出变阻器连入电路的电阻,根据串联电阻的规律求待测电阻;(3)干电池用久了电压会变小,根据欧姆定律,此时再用导线连接1、2两点,判断电流表示数变化,再根据欧姆定律确定变阻器滑片的移动方向。解:(1)电流表的示数如图乙,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则通过变阻器的电流为0.5A。(2)在上面的操作中,根据欧姆定律I=,变阻器连入电路中的电阻:R滑===3Ω,把待测电阻Rx接入1、2两点之间,此时电流表读数为I2=0.1A,电路的总电阻:R==15Ω,根据电阻的串联规律,则待测电阻:Rx=R﹣R滑=15Ω﹣3Ω=12Ω。(3)干电池用久了电压会变小,此时再用导线连接1、2两点,电流表的指针就不能对准0Ω刻度线。(4)干电池用久了电压会变小,根据欧姆定律,此时再用导线连接1、2两点,电流表示数变小,为恢复到原来的示数,即应增大电流,由欧姆定律,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,即滑片向B端移动。故答案为:(1)0.5;(2)12;(3)B。16.(2017·衢州)小柯发现白炽灯泡在开灯瞬间最容易烧坏,猜想可能是在开灯瞬间灯丝的温度较低,导致电阻比正常工作时小。于是设计图示电路来验证自己的猜想。【实验步骤】第一步:断开S2,闭合S1,电流表指针偏转,但灯泡不发光。第二步:断开S1,闭合S2,灯泡正常发光,灯丝温度很高。第三步:两分钟后再断开S2并迅速闭合S1,观察电流表示数变化情况。【实验分析】(1)第一步中,灯泡两端的电压是 V,灯泡不发光的原因是 。(2)在第三步中,若观察到电流表示数变化的情况是 ,就可以得出灯丝的温度越低,其电阻越小。【答案】(1)6V;由于灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压,造成灯泡的实际功率远远小于额定功率,所以灯泡不发光;(2)电流表示数从零快速增大后,示数又慢慢增大到某一电流值后稳定不变。【解析】(1)通过开关的断开与闭合情况判断灯泡两端的电压;灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定;(2)根据欧姆定律判断电流的变化。解:(1)断开S2,闭合S1,灯泡接在上面电源的两端,此时电源电压为6V,灯泡两端的电压也为6V;由于灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压,造成灯泡的实际功率远远小于额定功率,所以灯泡不发光。(2)闭合S2通电两分钟后灯泡正常发光,灯丝温度很高,断开S2后,电路的电流变为零,再迅速闭合S1,电流表示数快速增大,但此时灯丝的温度高,电阻大,电流小,之后随着温度的逐渐降低,灯丝电阻逐渐减小,电流逐渐变大,直到不变,这说明灯丝的温度越低,其电阻越小。故答案为:(1)6V;由于灯泡两端的实际电压远小于它的额定电压,造成灯泡的实际功率远远小于额定功率,所以灯泡不发光;(2)电流表示数从零快速增大后,示数又慢慢增大到某一电流值后稳定不变。17.(2017·台州)小柯利用如图甲所示的电路研究电流与电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验所用电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。(1)请设计实验数据记录表,画在下边框内。(2)小柯将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,读出相应的电流值记录在表格中;然后更换电阻重复上述实验。当接入20Ω的电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都无法达到2V,其原因是________。(3)小柯用图乙所示电路测未知电阻Rx的阻值,图中R0为定值电阻。他先将导线a端接到电流表“-”接线柱上,电流表示数为I1,然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上,电流表示数为I2,则Rx的阻值为________(用I1、I2、R0表示)。【答案】(1)实验次数U=2V(或电压一定)电阻(欧)电流(安)123(2)要使电阻两端电压达到2伏,变阻器电阻至少40欧或滑动变阻器最大阻值过小,不能分担4伏电压;(3)I2R0/(I1-I2);【解析】根据控制变量法研究电压一定时电流与电阻的关系;滑动变阻器的作用及调节范围;欧姆定律可分析解出。解答:(1)研究电流与电阻关系时应该保证电压一定改变电阻测量出对应的电流,为得到一般规律可多测几组数据。(2)当R=20Ω,R两端电压要为2V电路中电流应该为0.1A,因为电源总电压为6V所以电路总电阻要等于60Ω此时必须使滑动变阻器的阻值为40Ω,由于滑动变阻器的规格为“30Ω、2A”所以无法达到40Ω的要求,所以电阻两端电压无法调节到2V。(3)当将导线a端接到电流表“-”接线柱上上时电流表测并联电路总电流,可得 ,当将导线a端接到电流表“3”接线柱上时电流表测的是R0支路的电流,可得 ,两式合并可得Rx= I2R0/(I1-I2)。18.(2017?舟山)小明在研究并联电路电流特点时,按图示电路图连接好电路,闭合开关S和S1 , 观察示数。再闭合开关S2, 示数保持不变的电流表是________(电源电压不变),同时小明观察到电流表A的示数如图所示,为了使测量更精确,断开开关后,接下来的操作是 ________。(电源电压不变)【答案】A1;把导线从3安接线柱接到0.6安接线柱。【解析】(1)并联电路电压相等,干路电流等于各支路电流之和;(2)用试触法进行试触,根据电流表指针的偏转大小选择合适的量程,量程过大时,指针的偏转角度会较小;量程过小时,指针的偏转会过大。解答:(1)闭合开关S和S1时,A1测的是通过R1电流,A的示数等于A1示数,A2示数为零,闭合开关S2后,A1依旧测的是R1电流,由于R1与R2是并联的,因此R1两端的电压不变,A1示数保持不变,A测的是干路总电流,示数改变,A2测通过R2电流,示数改变。(2)从图中可以看出电流表的指针偏转角度很小,为了使测量更精确,应该换用小的量程,即0~0.6A的量程。故答案为:A1;把导线从3安接线柱接到0.6安接线柱。19.(2017?舟山)在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如下三种电路:(1)甲同学认为图2电路比图1电路好,理由是:________。乙同学认为图3电路比图2电路更好,理由是图3电路便于多次实验。(2)乙同学利用图3电路(其中电阻R=5Ω) 完成了本实验,测得数据如下:实验次数电压 U(伏)电流I(安)电压/电流110.2220.4340.8分析表格数据,可得出的结论是________。(3)实验操作过程中,丙同学发现滑动变阻器损坏,但经过思考后利用图2电路最终也完成了多次实验,该同学的做法是________。21·cn·jy·com【答案】(1)定值电阻能更好地保持电阻不变;(2)当电阻不变时,电流与电压成正比关系;(3)改变电源电压,进行多次实验。www.21-cn-jy.com【解析】本题考查探究电流与电压关系实验的电路设计,知道各电路元件的使用方法是关键。电流表与被测元件串联,电压表与被测元件并联,滑动变阻器与被控制元件串联,由此据题意设计电路图。解答:(1)由于定值电阻的电阻较稳定,有利于测量电流电压关系,因此图2电路比图1电路好。(2)从表可以看出,当电阻不变时,电流与电压成正比关系。(3)图2电路在不改变电阻的情况下要完成实验,只能通过直接改变电源电压,进行多次实验。故答案为:(1)定值电阻能更好地保持电阻不变;(2)当电阻不变时,电流与电压成正比关系;(3)改变电源电压,进行多次实验。2·1·c·n·j·y一、选择题1.(2017·浙江科学考前冲刺二)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动过程中,下列说法中正确的是(? )。A.电压表V1的示数减小,电压表V2的示数增大;B.电压表V1的示数增大,电压表V2的示数减小;C.电压表V1的示数不变,电压表V2与电流表A示数的比值减小;D.电压表V1的示数不变,电压表V1与电流表A示数的比值不变【答案】C。【解析】本题的关键是根据欧姆定律和滑动变阻器的变阻原理,正确理解串联电路的分压原理是:阻值越大的电阻两端的分得电压越大。(1)由电路图可知,R1、R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;(2)根据电源的电压不变求出V1示数的变化,根据滑动变阻器滑片的移动确定电路中电阻的变化,根据欧姆定律确定电流表示数的变化,根据串联电路电阻的分压特点可知V2示数的变化。解答:因为电源的电压不变,所以电压表V1的示数不变,故AB错误。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电路的电阻变小,总电阻变小,所以,因为电路中的电流变大,即电流表的示数变大;因为串联电路电阻越大分得的电压越大,所以滑动变阻器两端的电压变小,即电压表V2的示数变小;因为电压表V2与电流表A的示数之比变小,故C正确。电压表V1与电流表A示数比值变小,故D错误。故选C。2.(2018·浙江省科学全预测卷二)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S。先移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为2:1;然后,再次移动滑片,使电压表V1示数与电压表V2示数之比为1:2。则前、后两次各量之比正确的是(? )。A.电路电流之比3:2; B.电路功率之比1:2;C.R1的功率之比1:4; D.R2的功率之比1:1【答案】D。【解析】(1)图示电路是定值电阻R1与滑动变阻器R2串联的电路,电压表V1测R1电压,电压表V2测R2电压,串联电路中各用电器的电阻之比等于各用电器两端的电压之比,欧姆定律I=U/R;(2)电功率的计算公式P=UI。解答:A、根据串联电路电阻电压关系可知,V1与V2电压示数2:1时,设定值电阻为R,滑动变阻器有效阻值为1/2R,总电阻是3/2R。当V1与V2电压示数1:2时,定值电阻R不变,滑动变阻器有效阻值为2R,总电阻是3R。两次电源电压不变,所以电流之比是电阻的反比,3R:3/2R=2:1,A错误。B、由公式P=UI可知,电源电压相等,电流为2:1,所以功率之比为2:1,B错误。C、R1的阻值不变,两次通过R1的电流之比是2:1,所以由公式P=I2R得,R1的功率之比是4:1,C错误。D、R2的功率计算公式P=I2R,电流两次之比是2:1,电阻由1/2R增大到2R,功率之比为P1:P2=I12(1/2R):I22(2R)=1:1,D正确。故选D。3.(2018·浙江省科学全预测卷三)在探究“导体通过的电流与两端电压关系”时,根据数据绘制出甲、乙两元件的电流与电压关系图像,据图像分析,下列判断正确的是(?)。A.甲、乙两元件的电流与电压均成正比;B.乙元件为阻值为5Ω的定值电阻;C.若将甲、乙串联接入电路中且电流为0.2A,则电路功率为0.6W;D.若将甲、乙并联接在2V的电路中,则电功率之比为1:2【答案】C。【解析】欧姆定律:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比;电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,它的单位是瓦特,简称"瓦",符号是W。解答:A B、由I-U图像可知,甲电阻是定值电阻,乙电阻在变化;故A B错误。C、当甲、乙串联且电流为0.2A,U?甲=1V,U乙=2V,U=U?甲+U?乙=3V,P=UI=3V0.2A=0.6W;故C正确。D、当甲、乙并联在2V的电路中,I甲=0.4A,I乙=0.2A,P甲:P乙=UI甲:UI乙=2V0.4A:2V0.2A=2:1;故D错误。故答案为C。4.(2018·浙江省科学全预测卷四)图为学生做电学实验的电路图,电源电压不变,闭合开关后,下列说法正确的是(? )。A.向左移动变阻器的滑片P,A表示数变大,V2表示数变大;B.向左移动变阻器的滑片P,电阻R消耗的电功率一定变小;C.向右移动变阻器的滑片P到最右端时,电路电功率达到最大;D.向右移动变阻器的滑片P,V1表和A表的示数之比始终不变【答案】D。【解析】串联电路中,电流处处相等,各用电器电压之比等于电阻之比,功率之比等于电阻之比。解答:A、该电路是串联电路,滑动变阻器滑片向左滑动,电阻减小,电路中总电阻减小,而电压不变,故电流增大,A表示数变大;V2表测的是滑动变阻器的电压,电阻减小,故分得电压也减小,V2表示数减小;故A错误。B、该电路是串联电路,滑动变阻器滑片向左滑动,电阻减小,电路中总电阻减小,而电压不变,故电流增大,电功率P=UI;U在减小,I在增大;R的功率不一定减小;故B错误。C、该电路是串联电路,滑动变阻器滑片在最右端,电阻最大,电路中的总电阻达到最大值,而电压不变,故电流达到最小值,电路功率P=UI;U不变,I最小,电路的功率达到最小值;故C错误。D、V1测得是R0的电压,而V1表和A表的示数之比就是R0的阻值,R0是定值电阻,阻值不变;故D正确。故答案为D。5.(2018·浙江省科学全预测卷六)某同学在学习了“家庭电路”后设计了如图所示的电路,则下列说法错误的是(?)。A.家庭电路的电源电压U为220V且为交流电;B.丙(两脚插座)与灯(开关闭合后)连接方式为并联;C.电路中甲、乙两灯与开关的接线均正确;D.保险丝的额定电流应等于或稍大于电路的干路电流【答案】C。【解析】(1)中国的居民用电标准是交流电220V;(2)插座连接时为左侧接零线,右侧接火线,并联接在电路中;(3)灯泡与开关连接时,从火线引线后先接开关,再接灯泡;(4)保险丝作用主要是对用电器进行保护,当短路或用电器过多时,保险丝会熔断,选取保险丝时额定电流应等于或稍大于电路中的总电流。解答:A、家庭电路的电源电压U为220V且为交流电,符合我国居民用电的标准,说法正确,A错误。B、丙(两脚插座)与灯(开关闭合后)连接方式为并联,插座“左零右火”并联接入电路,说法正确,B错误。C、电路中甲、乙两灯与开关的接线均正确,甲灯接开关后再接灯泡正确,乙灯先接灯泡在接开关,连接不安全,说法错误,C正确。D、保险丝的额定电流应等于或稍大于电路的干路电流,符合保险丝的选取要求,说法正确,D错误。故选C。6.(2018·浙江省科学全预测卷七)如图所示电路,干路电流I始终恒定,R1为滑动变阻器(R1最大阻值>R2),R2为定值电阻,当滑动变阻器的滑片P从最右端移动至最左端的过程中,下列说法中确的是(? )。A.R2通过的电流增大; B.R1两端的电压不变;C.R1的电功率先增大后减小;D.电路的总电功率增大【答案】C。【解析】(1)并联电路特点:支路两端电压等于电源电压,并联总电流等于各支路电流之和,并联总电阻比小的更小;(2)R1阻值变化时功率发生变化,当R1=R2是R1的功率最大;(3)电路的总电功率P=UI,电源电压不变,根据I的变化可得到总功率的变化。解答:A、R2通过的电流增大,根据干路电流I始终恒定,当滑片P向左移动过程中,R1与R2并联的总电路减小,由公式I=U/R可知,加在总电阻两端的电压也减小,所以流过R2的电阻减小,A错误。B、R1两端的电压不变,由A分析可知,R1与R2的总电阻减小,总电阻两端电压减小,所以R1两端电压减小,B错误。C、R1的电功率先增大后减小,R1电阻逐渐变小的过程中,当R1=R2时R1的电功率最大,所以滑片P从最右端移动至最左端的过程中电功率先增大后减小,C正确。D、电路的总电功率增大,由干路电流不变,电源电压也未增大,由公式P=UI可知电路的总功率也不会增大,D错误。故选C。7.(2018·浙江省科学全预测卷八)“节能减排”从我做起、从生活中的小事做起。关于家用电器的使用,下列做法中不符合这一理念的是(? )。A.用智能开关确保电灯人走灯灭;B.电冰箱使用过程中要做到及时除霜;C.家用电视机日夜处于待机状态;D.用太阳能热水器代替换电热水器【答案】C。【解析】“低碳生活 是指生活中所消耗的能量要尽力减少,从而减少二氧化碳的排放量,减少对大气的污染。“低碳生活”对于我们来说,更是一种理念和态度。我们应该积极提倡并去实践“低碳生活”,注意节电、节油、节气,从点滴做起,从身边做起。解答:A、用智能开关确保人走灯灭,可以节约电能,符合环保的理念,故A不符合题意。B、冰箱使用中要做到及时除霜,可以减少电能的浪费,符合环保的理念,故B不符合题意。C、家用电视机日夜处于待机状态,这样浪费电能,不符合环保的理念,故C不符合题意。D、太阳能热水器替换电热水器,可以节约电能,符合环保的理念,故D不符合题意。故答案为C。8.(2018·浙江省科学全预测卷八)如图是家庭电路中的三孔插座和三脚插头示意图。下列相关说法正确的是(? )。A.插脚E是用来接零线的;B.插孔E是用来接火线的;C.L、N之间的电压为250V;D.插脚E比L、N长,能保证插头插入插座时,用电器外壳先接地,防止金属壳带电【答案】D。【解析】结合三角插头的构造特点及上面的铭牌分析解答即可。解答:A.三脚插头最上面的那个脚比其它的两个要长,即便于及早接地,使用时更为安全,故A说法错误,不符合题意。B.E是接地线的,N是接火线的,L是接零线的,故B说法错误,不符合题意。C.由铭牌可知,L、N之间的额定电压为250V,并不代表实际电压,故C说法错误,不符合题意。D.三脚插头最上面的那个脚比其它的两个要长,即便于及早接地,标有“E”的插脚最长,能保证插入插座时,确保用电器外壳先接地,故D说法正确,符合题意。故答案为D。二、填空题9.(2018·浙江省科学全预测卷七)如图为一种自动测定油箱内油面高度的装置。油量表在电路中实际是________表;该装置应用了哪些科学知识或原理?________(至少两个)。【答案】电流表、阿基米德(浮力)原理、杠杆原理(或杠杆平衡条件)、欧姆定律。【解析】电流表在电路中串联接入,电压表在电路中与用电器或电源并联接入,根据表的连接方式可以确定表的类型。油量表随滑动变阻器阻值的变化而变化,涉及知识欧姆定律。滑片的转方式利用了杠杆的原理。浮标随油面的沉淀涉及知识是浮力。解答:由题中的电路图可知,油量表串联接在电路中,所以判断油量表为电流表;油量表随滑动变阻器阻值的变化而变化,涉及知识欧姆定律。滑片的转方式利用了杠杆的原理。浮标随油面的沉淀涉及知识是浮力。所以该装置应用的科学知识或原理有:阿基米德(浮力)原理、杠杆原理(或杠杆平衡条件)、欧姆定律。故答案为:电流表、阿基米德(浮力)原理、杠杆原理(或杠杆平衡条件)、欧姆定律。10.(2018·浙江省科学全预测卷三)我国目前的动车上均安装了烟雾报警器,一旦有吸烟,列车上的烟雾报警系统就会报警,列车就会自动减速甚至停车。小刘在查阅资料后,自行设计了一只“烟雾报警器”,电路如图。该报警器由“控制电路”和“工作电路”所组成,其中“控制电路”由光敏电阻R、电磁铁(线圈阻值R0=15Ω)、电源U=6V、开关等组成;“工作电路”由工作电源、电铃、导线等组成。小刘的设计思路:当光敏电阻接收到的光强减弱到一定程度时,工作电路接通,电铃报警。已知该光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如表所示。(1)根据报警器的工作原理判断,电铃应接在________(填“甲”或“乙”)处。(2)分析上表数据,根据光敏电阻的阻值R随光强E变化的规律,写出光敏电阻的阻值R与光强E的关系式为:R=________。(3)闭合电键S,如果当线圈中的电流大于或等于250mA时,继电器的衔铁被吸合,则光敏电阻接收到的光照强度需要在多少cd以上?(4)若要提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警),你提出的改进建议是什么?(只要写出一种)【答案】(1)乙;(2)R=36/E;(3)4;(4)、降低电源电压或串联一个定值电阻均可。【解析】电磁继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流、较低的电压去控制较大电流、较高的电压的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用;欧姆定律是:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。解答:(1)根据题干的叙述,衔铁被吸下来后,电铃才会响起;故填乙。(2)根据表格中的数据知 ER =36;故关系为:R=36/E。(3)当线圈中的电流大于或等于250mA时,继电器的衔铁被吸合;所以计算时用电流为250mA来计算。21教育名师原创作品I=250mA=0.25A,R总=U/I=6V/0.25A=24Ω,R光=R总-15Ω=9Ω,E=36/R光=4cd;故为4。(4)提高该烟雾报警器的灵敏度,就是让衔铁再烟少的时候也被吸下来;而烟越少,光照强度越大,电阻越小,电流越大,磁性越强,所以降低电源电压或串联一个定值电阻均可。故答案为:(1)乙;(2)R=36/E;(3)4;(4)、降低电源电压或串联一个定值电阻均可。11.(2017·绍兴中考模拟)某智能扫地机器人(如图甲)可通过灰尘传感器自动寻找灰尘清扫,通过电动机旋转、产生高速气流将灰尘等吸入集尘盒。图乙为其部分工作原理图,控制电路电源电压U为4.5V,定值电阻R0=12Ω,R为光敏电阻,其阻值随光照强度E(单位cd)的变化如图丙所示。下表为其部分工作参数(注:电池容量指工作电流与工作总时间的乘积)。额定工作电压12伏额定功率30瓦电池总容量2.5Ah(安时)工作噪音<50dB(分贝)(1)当地面灰尘增多,使空气的透光程度减弱,使照射到光敏电阻上的光照强度减弱,B触头与静触头________(填“A”或“C”)接触,则电动机工作;反之,指示灯亮,从而达到自动控制的目的。(2)当剩余电量减为电池总容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。在充满电后到主动寻找充电器期间的电池总容量,能持续供应该机器人正常工作多少小时?(3)若电压表示数小于等于3V时,电动机开始工作。求电压表示数为3V时光照强度为多少?【答案】(1)A;(2)能持续供应该机器人正常工作的时间0.8h;(3)光照强度为3cd。【解析】此题以某智能扫地机器人为题材,考查了电磁继电器的原理,电阻的计算、电功公式的变形,是一道综合题,但难度不大。(1)由图丙知光照强度与电阻大小的关系判断电磁铁磁性的强弱;(2)根据t=计算工作时间;(3)根据串联电路电压和电流的规律算出电压表示数为3V时的电阻,找出对应的电流。21教育网解答:(1)当地面灰尘增多,使空气的透光程度减弱,使照射到光敏电阻上的光照强度减弱,光敏电阻变大,电流变小,磁性减弱,弹簧将衔铁拉起,B触头与静触头A接触,电动机工作,反之,指示灯亮,从而达到自动控制的目的。(2)根据P=UI,I= = =2.5A,t=2.5Ah×80%÷2.5A=0.8h。(3)I= 0.25A;,查阅图表得E=3cd。故答案为:(1)A;(2)能持续供应该机器人正常工作的时间0.8h;(3)光照强度为3cd。12.(2017·湖州七校联模拟科学)如图,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片P从a端调到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图所示,由图象可知,R1的阻值为________Ω;当电路中的电流为0.2A时,R1与R2消耗的电功率之比为________。2-1-c-n-j-y【答案】10、2:1。【解析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出电流和电压的对应值。由电路图可知:R1与R2串联,电压表测量电阻R1两端的电压,电流表测量串联电路的电流;(1)根据图象读出电阻R1两端电压和电流,根据欧姆定律求出定值电阻R1的阻值;(2)当滑片P位于b端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据图象读出最大电流和电压表的示数,据此可知电源的电压; 当电路中的电流为0.2A时,根据图象读出电阻R1两端电压,根据串联电路的电压特点求出R2两端电压,根据P=UI即可求出电功率之比。解答:由电路图可知:R1与R2串联,电压表测量电阻R1两端的电压,电流表测量串联电路的电流。(1)根据图象可知:电阻R1两端电压U1=1V时电流I1=0.1A, 由I=可得,定值电阻R1=。(2)由电路图可知:当滑片P位于b端时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,电压表测电源的电压,由图象可知,电路中的最大电流0.3A时,电压表的示数为3V,即电源的电压为3V,当电路中的电流为0.2A时,根据图象读出电阻R1两端电压U1′=2V, 根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:R2两端电压U2′=U-U1′=3V-2V=1V; R1与R2消耗的电功率P1:P2=IU1:IU2=U1:U2=2V:1V=2:1。故答案为:10、2:1。三、计算题13.(2018·浙江省科学全预测卷四)小林家里有一个电吹风,该电吹风的工作原理如图甲所示,电吹风工作时可以吹出热风,也可以吹出凉风。小林某次使用电吹风吹干头发时的功率随时间的变化图像如图乙。(1)甲图中的电风扇是由电动机M驱动的,M的工作原理是________。(2)电吹风在小林这次吹干头发的全过程中总共消耗的电能是多少?(3)该电吹风的电热丝在工作时电阻值是多少?(保留一位小数)(4)该电吹风使用几年后,发现吹出来的热风温度不是很高,请解释其原因。【答案】(1)通电导线在磁场中会受到力的作用;(2)102000J;(3)69.1Ω;(4)使用时间较长后,电阻丝在空气中氧化脱落,致使电阻丝变细,电阻变大,电热功率小。【解析】电动机的工作原理:通电导体在磁场中受到力的作用;该题主要是结合生活用电器考查电动机、电能的相关计算。解答:(1)M是电动机,故答案为:通电导线在磁场中会受到力的作用。(2)由图可知,吹风机工作过程中,有两个不同的功率,因此要分别计算,最后求总功;W1=P1t1=800w260s=96000J,W=P2t2=100w160s=6000J,W=W1+W2=96000J+6000J=102000J。21*cnjy*com(3)P=800W-100W=700W, R=U2/P=69.1Ω。(4)温度降低,是因为功率降低了,所以电阻丝在空气中氧化,导致电阻丝变细,电阻变大,电功率变小。故答案为:(1)通电导线在磁场中会受到力的作用;(2)102000J;(3)69.1Ω;(4)使用时间较长后,电阻丝在空气中氧化脱落,致使电阻丝变细,电阻变大,电热功率小。14.(2018·浙江省科学全预测七)如图甲为恒温箱的简化电路,R0、R1设置在恒温箱内,R0为加热电阻,阻值为40Ω。R1为热敏电阻,其电阻值随温度的变化关系如图乙。控制电路中,U=6V,R2为滑动变阻器。当恒温箱内的温度达到一定值时,加热电路会自动断开,当箱内温度略低时,加热电路自动闭合进行加热。(1)根据据恒温箱的工作过程判断,P应与________(填“m”或“n”)连接。(2)当加热电阻R0正常工作时,加热电路中的电流及功率分别是多少?(3)不计电磁铁线圈电阻,当线圈中的电流达到20mA时,电磁继电器的衔铁会被吸下。若恒温箱内的温度设定为100℃,则滑动变阻器R2应接入电路的电阻值为多少?(4)在原电路中,只将R2适当向右移一小段距离,保持其它条件不变,试分析这样的调整对恒温箱的温度会产生什么影响?【答案】(1)n;(2)1210W;(3)250Ω;(4)恒温箱设置的温度会升高。【解析】(1)恒温箱工作特点是温度升高到一定值时自动停止加热,温度降低到一定值时自动进行加热。因为热敏电阻随温度升高减小。自动控制电路的工作原理是:当温度升高到一定值时,热敏电阻减小,电流增大,将衔铁吸合,停止加热。当温度降低到一定值时,热敏电阻增大,电流减小,衔铁释放,开始加热。据此可知电路的连接情况。(2)由公式I=U/R和公式P=U2/R可计算出电流和功率。(3)先计算出当电流为20mA时对应的总电阻,用总电阻减去100℃时热敏电阻的阻值,所得值即为滑动变阻器接入的阻值。(4)因为吸合衔铁时的电流始终为20mA,所以控制电路中的吸合总电阻是不变的。吸合总电阻由R2与R1串联组成,R2增大,R1要减小,R1减小对应恒温箱中温度升高。解答:(1)根据恒温箱的工作原理可知,吸合时停止加热,衔铁释放时开始加热,所以P应与n连接。(2)I=U/R0=220v/40Ω=5.5A;P0=UI=220v×5.5A=1210W。(3)当T=1000C时,R1=50Ω,I=20mA=0.02A;而R总=U/I=6v/0.02A=300Ω,故R2=300Ω-50Ω=250Ω。(4)恒温箱设置的温度会升高(衔铁被吸下断开所需的电流是一定的,吸下断开时电路中的总电阻是不变的,而P向右滑,变阻器的电阻将变大,故要求热敏电阻阻变小,根据电阻与温度关系,电阻变小,温度将升高)。故答案为:(1)n;(2)1210W;(3)250Ω;(4)恒温箱设置的温度会升高。四、实验探究题15.(2018·浙江省科学全预测卷七)如图甲、乙为“探究电流与电阻的关系”的实验设计电路图,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω,电源电压由2节干电池串接提供,电滑动变阻器有A(5Ω 1A)和B(10Ω 1A)两种规格可供选择,试回答下列问题。(1)请在图乙所示的实物图中用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉)。(2)得到实验数据如丙,分析表中数据,可得出的结论为________。(3)根据该实验过程,判断该实验选择的滑动变阻器是________(填“A”或“B”)。【答案】(1)解:如图所示:(2)导体两端的电压一定时,导体通过的电流与导体的电阻成反比;(3)B。【解析】(1)“探究电流与电阻的关系”的实验设计电路图是一个定值电阻与滑动变阻器串联的电路,据此可以完成电路连接;(2)从表中提供的数据可知,电阻与电流的乘积不变,据此可得出结论;(3)在此探究实验中要保持改换定值电阻后,两端的电压不变。由表格计算出电阻两端保持的电压,计算出滑动变阻器需分担的电压,当定值电阻阻值最大时,由分压原理可知滑动变阻器的阻值最大由此确定滑动变阻器的规格。解答:(2)由丙中的实验数据可知:导体两端的电压一定时,导体通过的电流与导体的电阻成反比。(3)根据丙中的数据可知,定值电阻两端保持的电压为:U=IR=10Ω×0.18A=1.8V。可知滑动变阻器要分担1.2V的电压,当定值电阻换成15Ω时,滑动变阻器的阻值也是较大的为:R=U/I=1.2V/0.12A=10Ω,也就是当定值电阻换成15Ω时,要让滑动变阻器分担1.2V的电压,滑动变阻器的阻值要等于10Ω,B符合要求。故答案为(2)导体两端的电压一定时,导体通过的电流与导体的电阻成反比;(3)B。16.(2017·浙江省科学备考模拟二)小科在探究“通过导体的电流与电压的关系”时,设计了图甲的电路。电源电压不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2上标有“50Ω、1A”的字样。(1)实验时,小科发现电压表V2指针如图乙所示,则应对电压表进行的操作是_____。(2)纠正错误后,实验中小科记录了多组电流表A和电压表V1、V2的示数,作出A、B两条图线,如图丙,其中表示通过R1的电流和R1两端电压关系的图线是________。(3)本实验中小科测量了多组数据,下列实验中多次测量的目的与本实验不同的有____(填序号)。①研究动能与速度的关系;②用伏安法测定值电阻的阻值;③研究导体的电阻与长度的关系。 【答案】(1)调换正、负接线柱;(2)A;(3)② 。【解析】(1)考察的是电压表的读数,读数小于零说明电压表接反了;(2)根据公式可以判断;(3)本实验多次测量的目的是证明电流与电压的线性关系,依次可以判断。(3)①读取电流表示数时,首先要明确电流表选择的量程和对应的分度值,视线与指针所在刻线相垂直;②判断电流与电压的关系,就要先横比观察电流或电压的变化规律,然后纵比比较电流与电压的对应关系。解答:(1)电压表的读数小于零,说明电压表的正负接口接反了,需要调换调换正、负接线柱。(2)根据欧姆定律的变形可知,当电压U增大时,电流也增大,成正相关,因此选A。(3)实验多次测量的目的是证明电流与电压的线性关系,①中动能和速度呈线性关,因此与本实验目的相同②中电阻为常量,与电压电阻的取值无关,因此和本实验的目的不同③导体的电阻与长度成线性关系,因此与本实验目的相同。17.(2018·浙江省科学全预测卷二)用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”,请解答下列问题:(1)请用笔划线代替导线,将图甲中实验电路连接完整(导线不能交叉)。 (2)当电路中定值电阻为5Ω时,电流表示数如图乙所示,请将示数填入图丙表格中 。(3)根据图丙表格中数据进行判断,此次实验能否得出“电流大小与电阻大小成反比”的结论并说明理由:________。【答案】(1)解:如图所示:(2)0.32;(3)不能,定值电阻两端的电压并没有控制相同,无法得出结论。【解析】(1)探究“电流与电阻的关系”时,所用电路为滑动变阻器与电阻串联,实验时电流表测电路中的电流,电压表测电阻两端的电压,更换不同电阻后使电压表示数保持不变;(2)图中电流表所接量程为小量程,据此可以读出电流示数;(3)研究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压相等,丙表格中的数据根据公式U=IR可得出电压没有保持相同,故实验存在问题。解答:(2)电路中的电流表接了小量程,由乙图可知,电流表示数为0.3A。(3)研究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压相等,由丙表中的数据不能得出“电流大小与电阻大小成反比”,理由:定值电阻两端的电压并没有控制相同,无法得出结论。故答案为:(2)0.32;(3)不能,定值电阻两端的电压并没有控制相同,无法得出结论。五、解答题18.(2017·绍兴市科学模拟)如图为测定风速大小的装置,探头、金属杆与滑动变阻器R2的滑片P相连,可上下移动。电路电压一定,当风速增大时,电压表的示数如何变化并解释其原因。【答案】电压表示数变大。当风速增大时,探头上方的空气流速大,气压小。金属杆带动滑片P上移,R2阻值 减小。电路的总电阻减小,电流增大,定值电阻R1两端的电压值增大,故电压表的示数增大。 【解析】解本题的关键是掌握流体压强跟流速的关系,能利用流体压强知识解释有关的现象.本题考查了学生应用物理知识解决实际问题的能力。(1)流体压强和流速的关系:流速越快的地方压强越小;(2)根据串联电路分压的规律可知电压表的示数变化和风速的关系。答:电压表示数变大。根据图示可知,当有风吹过探头时,由于探头上表面凸,相同时间空气经过上表面的路程比下表面长,经过上表面的速度比下表面快,所以上表面的气压小于下表面的气压,探头将受到一向上的合力,滑片向上移动;当风速增大时,探头上下表面空气流速差较大,上下表面气压差较大,受向上的合力较大,所以滑片向上运动的较多,滑动变阻器接入电路的电阻较小,根据串联电路分压的规律可知,滑动变阻器分得的电压变小,R1分担的电压变大,故电压表示数变大。故答案为:电压表示数变大。当风速增大时,探头上方的空气流速大,气压小。金属杆带动滑片P上移,R2阻值 减小。电路的总电阻减小,电流增大,定值电阻R1两端的电压值增大,故电压表的示数增大。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第十讲 欧姆定律(原卷).doc 第十讲 欧姆定律(解析卷).doc