欧姆定律单元知识点讲解与典型题解析(夯基提能)
单元考点知识讲解
考点1:电流跟电压、电阻的关系
(一)探究电流与电压的关系
1.实验中提出的问题以及方法和结论
①提出问题:电流与电压有什么定量关系?
②采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;
③得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与导体两端的电压成正比;(说法固定,不能更改)
2.电路连接注意事项:开关断开,滑动变阻器滑片移至阻值最大处
3.电表异常偏转原因:
①指针反向偏转,原因是正负接线柱接反;
②正向偏转幅度过小,原因是量程选择过大;
③正向偏转幅度过大超过最大刻度,原因是量程选择过小;
4.滑动变阻器的作用:
①保护电路;
②改变电阻两端电压。
5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是:滑动变阻器的最大阻值过小
6.换不同规格的电阻多次测量的目的是:得出普遍规律,避免偶然性。
7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因:灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(二)探究电流与电阻的关系
1.滑动变阻器的作用:
①保护电路;
②使电阻两端电压保持不变。
2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值:应使滑动变阻器的阻值变大,滑动变阻器分的的电压变大,保证定值电阻上分的的电压不变。
3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法:UR/R=(U-UR)/RX
4.实验方法:控制变量法:保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
5.结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
考点2:欧姆定律
1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比。
2.公式为:I=U/R 变形公式有:U=IR R=U/I
其中I与R、U属于同一段纯电阻电路中的三个物理量,反应了某时刻三个物理量在同一部分电路中的电流规律,公式中I、R、U三个物理量的单位分别为:安培、欧姆、伏特。
3.欧姆定律使用注意:单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;不能理解为:电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。
4.动态电路分析的理论基础是串并联电路电流、电压遵循的规律,结合欧姆定律求解相应的物理量,注意滑动变阻器的使用。
考点3:伏安法测电阻
1.实验原理:利用R=U/I(即:用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,最后算出电阻R)。
2.实验电路图与实物图如图1、2所示
3.实验器材:待测电阻、电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线若干。
4.实验步骤:
a.根据电路图正确连接电路,注意连接电路时开关要断开;
b.移动滑片,使滑动变阻器的电阻全部接入电路,然后闭合开关,在移动滑片,记下对应的电压值和电流值若干组;
c.根据伏安法的原理,算出这几组电阻的大小,最后求出电阻的平均值,这是多次测量求平均值的方法,目的是为了减小实验误差。
注意:此实验分两类:一是测定值电阻的阻值,它需要求平均值,因为多次多次测量求平均值,减小实验误差。二是测小灯泡阻值,它不需求平均值,因为灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值失去意义。测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
知识点一.欧姆定律的计算
例1.如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片由端滑到端,电压表示数与电流表示数的变化如图乙所示。则可判断电源电压是______,变阻器的最大阻值是______。
练2.如图所示的电路中,电源电压不变,为定值电阻,开关闭合后,滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数______,电压表与电流表示数之比______。
练3.如图所示,电源电压保持不变,,当开关闭合、断开时,电流表示数为则当开关、都闭合时,电压表示数为______,电流表示数为______。
练4.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的指针偏转角度相同如图所示,两端电压为______,:______,当开关断开,甲、乙均为电流表时,甲、乙两表示数之比为______。
知识点二. 探究电流与电阻和电压的关系
例5.“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为欧、欧和欧的定值电阻各一个以及导线若干:
请根据图甲,用笔画线将实物图图乙连接完整要求导线不交叉,当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大;
将洲动变阻器阻值调到最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表示数为,其原因可能是______ 。
排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入表格。第一次电流表的示数如图丙所示,读数为______ 安。实验过程中应保持电压表示数为______ 伏不变。
实验序号
电阻欧
电流安
由表中数据得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______ 填“正比”或“反比”。
根据表格中的数据判断所选用的滑动变阻器可能是______ 填“”或“”。
A.“欧安” B.“欧安”
练6.如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图。
请按电路图将实物图连接完整滑片向左滑时接入电阻变大。
小华连接电路时,开关应______ ,滑动变阻器的滑片应放在最______ 选填“左”或“右”端,电路中滑动变阻器起到了保护电路元件安全和______ 的作用。
接着小华取来三只阻值分别为、、的电阻,探究“电流与电阻关系”,他将电阻换成后,闭合开关,电压表示数将______ 选填“变大”、“变小”或“不变”,此时应移动滑动变阻器滑片,其目的是______ 。
知识点三. 伏安法测电阻
例7.某校兴趣小组的同学们做了如下两个电学实验:甲组在测量额定电压为小灯泡正常发光时的电阻实验。
用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整。要求:滑动变阻器向左移动时,电流表示数变大。
闭合开关前,应将滑片移到最______端,闭合开关后,移动滑片使电压表示数为,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时电阻为______结果保留一位小数。
甲组同学还测出了小灯泡在不同电压下的电阻,发现差别很大,你认为原因是:______。
在实验过程中,由于操作有误,在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,那么拔出小灯泡后电压表的示数______选填“变大”、“变小”或“不变”。
乙组同学设计了一种测定值电阻的方案如图丙所示,方案中定值电阻的阻值为,电源电压未知,步骤如下:
闭合、,断开,电压表的示数为;
______,电压表的示数为;
电阻的表达式为______。用、、表示
练8.小明设计了一种测量未知电阻的实验方案,并选择了合适的器材,测量电路如图所示,电源电压不变,滑动变阻器最大阻值未知,在、两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻,请完成相关实验内容。
将______选填“电阻箱”或“未知电阻”接入、两点间。
闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下______。
断开开关,取下、间的元件,将______选填“电阻箱”或“未知电阻”接在、两点间。
闭合开关,调节______选填“电阻箱”或“滑动变动器”使______。
读出______,即可知道的阻值。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:闭合开关后,滑片在端时,与变阻器的最大电阻串联,电压表测的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路电压的规律,电压表示数小于电源电压,由图乙知,,电路中的电流为;
滑到端时,变阻器连入电路中的电阻为,电路中只有,电压表示数最大,为电源电压,由图知,,此时电路中的电流为,由欧姆定律,电阻:
,
在串联电路中,由欧姆定律,串联的电阻:
,
根据电阻的串联,变阻器的最大阻值:
。
故答案为:;。
分析滑片分别在端和端时对应的图乙的点的坐标,根据欧姆定律求电阻;
根据滑片在端时电路的连接,由电阻的串联及欧姆定律求变阻器的最大阻值。
本题考查电路的串联规律及欧姆定律的运用,关键是分析滑片由端滑到端时对应的图象位置坐标。
2.【答案】变小 不变
【解析】解:等效电路图如下图所示:
由电路图可知,两电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,
当滑片向右移动时,接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,
,
电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
电压表的示数和电流表的示数之比等于定值电阻的阻值,
电压表与电流表示数之比不变。
故答案为:变小;不变。
由电路图可知,两电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动确定接入电路电阻的变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化,再根据欧姆定律结合的阻值可知电压表与电流表示数之比的变化。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是滑片移动时电路变化的判断,难点是能把电压表的电流表示数的变化转化为定值电阻阻值的变化。
3.【答案】
【解析】解:
当开关闭合、断开时,和电压表被短路,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,
由可得,电源的电压:
;
当开关、都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压,则电压表的示数为;
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
,
此时电流表的示数干路中的电流:
。
故答案为:;。
当开关闭合、断开时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
当开关、都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电流表的示数。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
4.【答案】 : :
【解析】解:当开关闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测两端电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两表的指针偏转角度相同,
所以,甲电压表的量程为,分度值为,则电源的电压,
乙电压表的量程为,分度值为,则两端的电压,
则两端的电压:,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由可得,两电阻的阻值之比:
。
当开关断开,甲、乙均为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过支路的电流,电流表乙测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过两电阻的电流之比:,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,两电流表的示数之比:。
故答案为:;:;:。
当开关闭合,甲乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测两端电压,根据串联电路的电压特点结合电压表指针的偏角确定两电压表的量程,根据分度值读出示数,利用串联电路的特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
当开关断开,甲乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过支路的电流,电流表乙测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比,根据并联电路的电流特点求出干路电流之比。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是开关闭合与断开、不同电表时电路串并联的辨别以及电表所测电路元件的判断。
5.【答案】定值电阻断路 反比
【解析】解:当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大,故电阻左端应该与滑动变阻器的左下接线柱相连,如下所示:
经分析,将滑动变阻器阻值调到最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表示数,其原因可能是定值电阻断路;
第一次电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为,读数为由欧姆定律,电压表示数:,根据电流与电阻关系实验中,要控制电压表示数不变,实验过程中应保持电压表示数为不变;
横向分析表中数据,电阻为原来的几倍,通过的电流原为原来的几分之一,故得出的结论是:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
由表中第次数据结合欧姆定律,电路的总电阻为:,根据电阻的串联,变阻器连入电路中的电阻:,故选用“”的变阻器,选A。
故答案为:如上;定值电阻断路;;;反比;。
根据滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大确定变阻器的连接;
若电流表示数为,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,则与电压表并联的支路断路了;
根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求电压表示数,研究电流与电阻关系实验中,要控制电压表示数不变;
横向分析表中数据得出结论;
由表中第次数据结合欧姆定律求电路的总电阻,根据电阻的串联求出变阻器连入电路中的电阻确定选用的变阻器。
本题探究电流与电阻的关系,考查电路的连接、故障分析、电流表读数、数据分析及器材的选择和控制变量法的运用。
6.【答案】断开 左 改变电阻两端电压和通过电流 变大 保持定值电阻两端电压不变
【解析】解:滑片 向左滑时接入电阻变大,故将变阻器滑片以右电阻丝连入电路中,电源电压为,故电压表选用小量程与电阻并联,如下所示:
小华连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处,即最左端;
变阻器的基本作用是保护电路,在研究电流与电压关系时,为得出普遍性的结论要多次测量,故滑动变阻器还有改变电阻两端电压和通过电阻的电流的作用;
根据串联分压原理可知,将定值电阻由改接成的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,故移动滑动变阻器变片,使电压表的示数为不变。
故答案为:如上所示;断开;左;改变电阻两端电压和通过电流;变大;保持定值电阻两端电压不变。
将变阻器滑片以右电阻丝连入电路中,根据电源电压为确定电压表选用的量程与电阻并联;
小华连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片 应放在阻值最大处;
为得出普遍性的结论,要多次测量,据此分析变阻器的作用;
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理,电压表示数发生变化,通过移动变阻器滑片使电压表示数不变。
本题研究电流与电压关系,考查电路的连接、注意事项、控制变量法的运用及操作过程。
7.【答案】右 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 变大 闭合、,断开
【解析】解:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大,根据欧姆定律可知电路中的总电阻变小,故滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器应选用左下接线柱与定值电阻串联,据此连接实物图如下:
为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端;
电流表选用小量程,分度值为,示数为,根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻;
甲组同学还测出了小灯泡在不同电压下的电阻,发现差别很大,原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大;
在探究过程中,由于操作有误,在未断开开关的情况下,直接将小灯泡从灯座上拔出,则电压表串联在电路中测电源电压原来测灯的电压,由串联电路电压的规律,那么拔出小灯泡后电压表的示数变大;
乙组同学设计了一种测定值电阻的方案如图丙所示,方案中定值电阻的阻值为,电源电压未知,步骤如下:
闭合、,断开,两电阻串联,电压表测量两端的电压,且电压表的示数为;
闭合、,断开,两电阻串联,电压表测量电源电压,且电压表的示数为;
则电阻两端的电压,电路中的电流,根据欧姆定律可知电阻的表达式为。
故答案为:如图;右;;小灯泡的电阻随温度的升高而增大;变大;闭合、,断开;。
滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数变大,根据欧姆定律可知电路中的总电阻变小,故滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器应选用左下接线柱与定值电阻串联,据此连接实物图;
为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处;
电流表选用小量程,分度值为,据此得出电流表示数,根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻;
甲组同学还测出了小灯泡在不同电压下的电阻,发现差别很大,原因是小灯泡的电阻随温度的升高而增大;
直接将小灯泡从灯座上拔出,分析电路的连接,由串联电路电压的规律分析;
乙组同学设计了一种测定值电阻的方案如图丙所示,方案中定值电阻的阻值为,电源电压未知,步骤如下:
闭合、,断开,两电阻串联,电压表测量两端的电压;
闭合、,断开,两电阻串联,电压表测量电源电压;
根据串联电路的电压特点得出电阻两端的电压,根据欧姆定律得出电路中的电流和电阻的表达式。
本题测量小灯泡正常发光时的电阻实验,考查电路连接、操作过程、电表读数、电阻计算,同时考查设计方案测额定功率的能力。
8.【答案】未知电阻 电压表示数 电阻箱 电阻箱 电压表示数保持不变 电阻箱
【解析】解:将未知电阻接入,两点间;
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一合适位置,记下电压表示数;
断开开关,取下,间的元件,将电阻箱接在,两点间;
闭合开关,调节电阻箱,使电压表示数保持不变;
读出电阻箱示数,即可知道的阻值。
故答案为:未知电阻;电压表示数;电阻箱;电阻箱;电压表示数保持不变;电阻箱。
每次只能是电阻箱或未知电阻接入、之间,可以利用等效替代的方法,首先把被测电阻接在、两点之间,电压表示数为,用电阻箱替代被测电阻,滑动变阻器位置不变,改变电阻箱的阻值,使电压表示数还为,则与此时电阻箱的阻值相同,据此进行解答。
电阻箱的合理使用是本实验成功的关键。电阻箱同滑动变阻器一样,它的阻值可以调节,但不同的是变阻箱的阻值是可以直接读出来的,而滑动变阻器则不能。因此,用已知的电阻等效替代未知的电阻,测量就会变得非常简单。这种方法在物理实验中经常用到,是我们应该掌握的好方法之一。欧姆定律单元知识点讲解与典型题解析(夯基提能)练习
1.图科学家中,经过多年研究,最先得出电流跟电压和电阻之间的定量关系的是( )
A. 欧姆 B. 焦耳 C. 瓦特 D. 安培
2.关于对欧姆定律的公式,及变形式的理解,下列说法正确的是( )
A. 导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定的
B. 导体两端的电压为零时,通过导体的电流和导体的电阻也都为零
C. 导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D. 通过导体的电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成正比
3.北京丰台校联考一模在某一温度下,连接在电路中的两段导体和中的电流与其两端电压的关系如图所示,由图中信息可知()
A. 导体的电阻为
B. 导体的电阻大于导体的电阻
C. 导体两端电压为时,通过导体的电流为
D. 导体两端电压为时,导体的电阻也为
4.如图所示,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图象是( )
A. B. C. D.
5.把阻值分别为、的两只电阻串联在一个电压不变的电源上,电路中的电流为。如果将它们并联在同一电源上,则干路的电流为( )
A. B. C. D.
6.小明同学在利用如图所示电路进行电学实验时,闭合开关,两灯正常工作,过了一会儿,两灯中一灯亮,一灯不亮,且两只电表示数都变大.则故障原因是:( )
A. 灯断路
B. 灯短路
C. 灯断路
D. 灯短路
7.如图所示电路,开关闭合后,发现、都不亮。小明将开关、和的接线柱分别用、、、、、表示,用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是( )
电压表接
入的位置 、 、 、 、 、
电压表的
示数
A. 的灯丝断了 B. 被短路了 C. 连接、的导线断了 D. 连接、的导线断了
8.当某定值电阻两端加上电压时,通过它的电流为,它的阻值为______;当两端电压为时,通过它的电流是______;当两端不加电压时,它的阻值是______
9.如图所示的漫画描述的是电学中的______定律,该定律用公式表达式是______。
10.如图所示,干路上的电流,电阻,通过的电流为,则电阻两端的电压为______,的阻值为______。
11.当电压不变时,在研究电流与电阻关系的实验中,表中有两个数据漏填,请根据实验结论补上.
导体两端的电压 导体的电阻 导体中的电流
________
________
12.如图所示电路中,两只相同的灯泡、,在闭合开关后都能发光。过一会儿,两只灯泡突然都熄灭了,若电路发生的故障是灯灯丝断了,则电压表______ 示数;若电路发生的故障是灯灯丝断了,则电压表______ 示数。均选填“有”或“无”
13.如图表示两个电路元件和中的电流与其两端电压的关系。若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是,则电源电压是______,此时电路的总电阻______,如图中电阻箱的读数是______。
14.在“探究电流与电压的关系”实验中。
请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整导线不得交叉。
正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其原因可能是______。
排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为______。
继续实验,记录实验数据如下表,请你根据表中数据在图丙中描点作出图象。分析图象可以得到的结论是______。
电压
电流
15.小明想测量一只标有“”的小灯泡正常发光时的电阻值,他选择了如图甲所示满足实验要求的实验器材,并完成了部分电路的连接。
请你根据实验要求在图甲中用笔画线代替导线将实验电路补充完整;
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至______端。选填“”或“”
实验过程中将滑动变阻器的滑片滑至某一位置,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,这时通过小灯泡电流的测量值是______,小灯泡正常发光时电阻的测量值为______保留位小数
16.利用如图甲的电路来探究“电流与电阻的关系”实验,他在实验中控制电压表示数为不变,相关器材规格已在图中标明:
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于图中最______ 选填“左”或“右”端;
闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是______ 选填“电阻箱开路”或“电阻箱短路”;
排除故障后,通过正确的操作,小明调节电阻箱阻值,进行了多次实验,根据记录的多组实验数据描绘制了与的关系图线如图乙所示,通过分析得出了实验结论:______ 。
电阻箱的电路符号为“
”请在图丙所示虚线框内画出甲图所示实物图的电路图。
答案和解析
1.【答案】
【解析】导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。这一电流跟电压和电阻之间的定量关系最早是德国物理学家欧姆发现的,被后人命名为欧姆定律。
故选:。
德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即:欧姆定律。
本题考查了学生对物理学史的掌握和运用,基础性题目。
2.【答案】
【解析】【分析】
本题考查对欧姆定律的理解,注意电阻是由导体本身的性质决定的,与通过它的电流及两端的电压是无关的,在学习中要注意体会和理解。
欧姆定律的内容:一段导体中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。
电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。
【解答】
C、根据欧姆定律的内容可知:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;故C正确;
、电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故ABD错误。
3.【答案】
【解析】【分析】
先分别分析图象,根据欧姆定律求出、;再观察导体两端电压为时的电流;最后从导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关来考虑即可.
本题考查了利用欧姆定律的变形公式计算电阻,以及导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的改变而改变。
【解答】
由图可知:当两端电压为时,通过、中的电流分别是和,
则,;故AB选项错误,选项正确;
因导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,故D选项错误。
故选C。
4.【答案】
【解析】【分析】
本题利用图象分析物理学中物理量之间的关系,要正确理解物理量之间的关系,能用不同的表达方法来描述它们的关系。
先确定图象中两个物理量的关系是怎样的,再看图象中所反应的这两个物理量的关系与电阻一定时,电流与电压关系是否吻合:电阻一定时,电流与电压成正比。
【解答】
A.图象反应的是电流与电压成正比,故A正确;
B.图象反应的是电流随电压增大而减小,故B错误;
C.图象中当导体两端电压为时,电流不为,故C错误;
D.图象反应的电流与电压成反比,故D错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】解:
已知和的两只电阻串联,由串联电路的电阻特点可得总电阻:;
由得,电源电压:,
将它们并联在同一电源上,由并联电路的电压特点可知,两电阻两端的电压均等于电源电压,
此时通过两电阻的电流分别为:
,,
则干路中的电流:。
故选:。
由串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电源电压,然后由并联电路的特点与欧姆定律求出此时通过两电阻的电流,再求出干路电流。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
6.【答案】
【解析】【试题解析】
解:由电路图可知,两灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯两端电压;
A、如果灯断路,电路断路,电流表示数变为,电压表测量的是电源电压,电压表示数会变大,故A错误;
B、如果灯短路,电压表测一段导线两端的电压,示数为;总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故B错误;
C、如果灯断路,电路断路,电流表和电压表示数都变为,故C错误;
D、如果灯短路,电压表测量的是电源电压,示数变大,由于总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大,故D正确。
故选:。
分析各选项的电路故障可能出现的电路故障现象,应用排除法分析答题。
本题考查了电路故障分析,分析各选项所列电路故障可能出现的电路故障原因,应用排除法即可正确解题。
7.【答案】
【解析】解:根据实物图可知,两个灯泡串联接入电路中;开关闭合后,发现、都不亮,这说明电路出现了断路故障;
根据表格中的数据可知,电压表接在、与、与、与、之间时,电压表都有示数,这说明与电源正极之间是通路、与电源之间是通路;
电压表接在、之间时,电压表示数为,这说明之间出现了断路故障,故D正确。
故选:。
根据实物图可知,两个灯泡串联接入电路中;根据电压表的连接方式、电压表的示数和灯泡的发光情况分析电路故障的原因。
此题考查用电压表判断电路中的故障,要记住短路和断路的区别以及两表在电路中的不同特征。
8.【答案】;;
【解析】解:由题可知,当导体两端电压时,其电流,
根据欧姆定律可知,电阻的阻值:,
电阻是导体本身的一种属性,导体两端电压和通过的电流改变时,其阻值不变;
当时,通过电阻的电流:;
当两端不加电压时,其阻值不变,仍为.
故答案为:;;.
已知电阻两端电压和通过的电流,根据求导体电阻,电阻是导体本身的一种属性,其大小与两端电压和通过的电流无关.
本题考查的是欧姆定律的应用,要掌握电阻是导体本身的一种属性.
9.【答案】欧姆
【解析】解:由图可知,该图表示出了电流、电压、电阻的关系,所以漫画描述的是电学中的欧姆定律;欧姆定律内容: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,该定律用公式表达式是。
故答案为:欧姆;。
根据欧姆定律内容的分析。
本题考查了对欧姆定律内容的理解和应用,属电学基本知识。
10.【答案】
【解析】解:因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由可得,电阻两端的电压:
,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过的电流:
,
则的阻值:
。
故答案为:;。
由电路图可知,两电阻并联,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两端的电压即为电阻两端的电压,根据并联电路的电流特点求出通过的电流,再根据欧姆定律求出的阻值。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目。
11.【答案】
【解析】略
12.【答案】无 有
【解析】解:由图可知,灯和灯串联,电压表测灯两端电压;若电路发生的故障是灯灯丝断了,电压表的正负接线柱与电源之间是断开的,所以电压表无示数;
若电路发生的故障是灯灯丝断了,电压表的正负接线柱与电源之间是接通的,所以电压表有示数。
故答案为:无;有。
电路故障分为短路和断路;根据电路的连接方式判定电流表、电压表示数的变化。
此题考查了电路故障,要学会使用电流表、电压表来检测电路故障。
13.【答案】
【解析】解:两元件串联,电路中的电流时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过两元件的电流均为,
由图象可知,两元件两端的电压分别,,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
;
由可知,此时电路的总电阻:,
电阻箱的读数:。
故答案为:;;。
两元件串联时通过它们的电流相等,根据图象读出两元件对应的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;根据求电路的总电阻;
电阻箱的读数方法:用各指针所指的示数乘以下面的倍数,然后将所有的数值相加,即为该电阻箱的读数。
本题考查了串并联电路的特点、欧姆定律的应用和电阻箱的读数,从图象中获取有用的信息是关键。
14.【答案】定值电阻断路 导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】解:滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱串联使用,故可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连,如图:
若电流表示数为,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则故障为与电压表并联的定值电阻断路了;
读图可知,电流表的量程为,其分度值为,则电流表的示数为;
根据表格数据,描点、连线作出图象,如图:
图象为倾斜直线,为正比例函数图象,可得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:如图;定值电阻断路;;如图;导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱串联使用,故可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连;
若电流表示数为,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,据此判断出故障;
明确电流表的量程和分度值,读出示数;
根据表格数据,描点、连线作出图象;图象为倾斜直线,为正比例函数图象,据此可得出结论。
本题为“探究电流与电压的关系”实验,考查电路连接、故障分析、实验结论等知识,综合性强,难度适中。
15.【答案】
【解析】解:变阻器按“一上一下”原则串联接入电路中,灯的额定电压为,故电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处,即端;
当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为,这时通过小灯泡电流的测量值是,
由可得,小灯泡正常发光时电阻的测量值为:
。
故答案为:如上图;;;。
变阻器按“一上一下”原则串联接入电路中,根据灯的额定电压为确定电压表选用小量程与灯并联;
为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处;
根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求小灯泡正常发光时电阻。
本题测量一只标有“”的小灯泡正常发光时的电阻值,考查电路连接、注意事项、电流表读数和电阻计算。
16.【答案】左;电阻箱开路;在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
【解析】【分析】
本题考查了探究电流与电阻的关系实验、根据实物图画电路图等,难度不大,应熟练掌握。
为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;
闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
根据知,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
根据实物图画出电路图。
【解答】
为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即最左端;
闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路;电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即原因可能是电阻箱开路;
根据欧姆定律以及图像知,与的关系图线是一条直线,则与成正比,即,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
由实物图知,电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关与电源串联,电压表与电阻箱并联,画出电路图如下:
第1页,共1页