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八上第4章 電路探秘(4.6-4.7)期末備考秘籍(學案 含解析)

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八上第4章 電路探秘(4.6-4.7)期末備考秘籍(學案 含解析)

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八上第四章 期末備考
(復習范圍:4.6-4.7)
考點一、電阻不變,研究電流和電壓的關系
考點精要:保持電阻不變,研究電流和電壓的關系。
①電流表測量通過電阻R的電流;電壓表測量電阻R兩端的電壓;
②滑動電阻器R′的作用:改變電阻R兩端電壓。(閉合開關前,滑動變阻器的滑片應移到電阻最大的位置。)該實驗保持電阻R不變,改變電阻R兩端的電壓,研究電流與電阻R兩端的電壓之間的關系。
結論:導體的電阻不變時,通過導體的電流和它兩端的電壓成正比。
典例1:(2022·浙江·紹興市八年級期末)如圖所示電路中,R1是滑動變阻器,R2是定值電阻,電源兩端電壓為6V保持不變。
(1)請根據實物連接圖甲在答題卷虛線框內畫出電路圖___________。
(2)閉合開關S,當滑動變阻器滑片P從左端滑向右端時,電壓表示數隨電流變化的部分圖像如圖乙所示,則R2的阻值是多少?___________
(3)實驗過程中當電壓表如圖丙所示時,電路中的電流是多少___________? 接入電路中滑動變阻器的阻值是多少?___________
【答案】 10Ω 0.14A 32.86Ω
【解析】解:(1)實物圖電流路徑為正極→開關→R2→電流表→R1→負極,因此這是一個串聯電路,電流表測電路中的電流,電壓表測量電阻R2兩端的電壓,電路如下
(2)根據圖乙電壓~電流變化情況知道,當電壓表示數為2V,電流表示數為0.2A,R2的阻值是
(3)由圖丙知道,電壓表的量程是0~3V,分度值是0.1V,讀數為1.4V,此時電路中的電流是
故接入電路中滑動變阻器的阻值是
考點二、電壓不變,研究電流和電阻的關系
考點精要:保持電壓不變,研究電流和電阻的關系。
①電流表測量通過電阻R的電流;電壓表測量電阻R兩端的電壓;
②滑動電阻器R′的作用:保持電阻R兩端電壓不變。(閉合開關前,滑動變阻器的滑片應移到電阻最大的位置。)21·cn·jy·com
③更換不同的電阻做實驗保持電阻R兩端的電壓不變,改變電阻R,研究電流與這段導體的電阻之間的關系?!緛碓矗?1·世紀·教育·網】
結論:導體兩端的電壓不變時,通過導體的電流和它的電阻成反比。
典例2:(2022·全國·八年級專題練習)小樂利用如圖所示實物電路探究“通過導體的電流跟電阻大小的關系”。提供的實驗器材有:電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四個定值電阻、規(guī)格分別為“2A 10Ω”、“1A 20Ω”和“1A 50Ω”的滑動變阻器、開關和導線若干。
1 2 3 4
電阻/Ω 5 10 15 20
電流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
(1)請用筆畫線代替導線將圖一中電路連接完整(直接畫在答卷上);
(2)連接好電路,閉合開關,移動滑動變阻器滑片,發(fā)現電流表示數幾乎為零,電壓表有示數且不變,出現這種現象的原因可能是___________;
(3)排除故障后,小樂將5Ω的電阻接入電路,移動滑動變阻器的滑片使電壓表示數為2V,記下此時電流值。接著斷開開關,把R更換為10Ω的電阻接入電路,閉合開關后,接著應進行的操作是___________,并記下此時電流表的示數;
(4)實驗數據如上表所示,則小樂所選用的滑動變阻器的規(guī)格是___________。
【答案】 燈泡斷路 見解析 1A 50Ω
【解析】(1)[1]將電流表和燈泡串聯接入電路中,滑動變阻器一上一下串聯接入電路,如圖所示:
(2)[2]連接好電路,閉合開關,移動滑動變阻器滑片,發(fā)現電流表示數幾乎為零,可能電路中出現斷路,電壓表有示數且不變,可能燈泡斷路。
(3)[3]根據串聯電路的分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變,根據串聯電路電壓的規(guī)律可知,為了保持定值電阻兩端電壓不變,應增大滑動變阻器分得的電壓,由串聯分壓的分壓原理可知,應增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應向左端移動,使電壓表的示數為2V不變。
(4)[4]根據表中最后一組數據,由歐姆定律和電阻的串聯得到變阻器連入電路的電阻
故小樂所選用的滑動變阻器的規(guī)格是1A 50Ω。
考點三、歐姆定律的應用
考點精要:電阻R一定,導體中的電流I跟這段導體兩端的電 ( http: / / www.21cnjy.com )壓U成正比;電壓U不變,導體中的電流I跟導體的電阻R成反比。對于歐姆定律I=U/R的變形公式R=U/I不能理解為導體的電阻與它兩端的電壓成正比,與通過的電流成反比,因為導體的電阻大小由導體本身的長度、橫截面積、材料、溫度等因素決定。
典例3:(2022·浙江·余姚市陽明中學八年級期中)如圖所示是小超設計的壓力傳感器的原理圖,其中彈簧上端和滑動變阻器的滑片P固定在一起,AB間有可收縮的導線,R1為定值電阻。當閉合開關S,壓力F增大時,電流表與電壓表示數變化情況是( )
A.電流表示數變大,電壓表示數變小
B.電流表示數變小,電壓表示數變大
C.電流表、電壓表示數都變大
D.電流表、電壓表示數都變小
【答案】B
【解析】滑動變阻器和定值電阻串聯在電路中,壓力F增大時,滑動變阻器接入電路的電阻變大,根據歐姆定律可知通過電路的電流變小,電流表測電路電流,所以電流表示數變??;R1為定值電阻,由U=IR可知其兩端的電壓變小,串聯電路總電壓等于各分電壓之和,所以滑動變阻器兩端電壓變大,電壓表測其電壓故示數變大。故選B。
考點四、伏安法測電阻
考點精要:伏安法測電阻:
原理:根據R=U/I;
電路圖:用電壓表測出電阻R兩端電壓;用電流表測出通過電阻R的電流,然后計算出電阻的值。
典例4:“測量小燈泡電阻”的電路連接情況如圖,電源電壓保持不變,小燈泡的額定電壓為2.5 V。
(1)閉合開關后,當滑片P向右移動時,電壓表示數________(選填“變大”“變小”或“不變”)。
(2)實驗中測得的小燈泡相關數據記錄在表中。
實驗次數科學量 1 2 3
電壓U(V) 1.5 2.0 2.5
電流I(A) 0.22 0.26 0.30
電阻R(Ω)
則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為________Ω(結果保留一位小數)。
【答案】(1)變大 (2)8.3
【解析】(1)在串聯電路中,電壓的分配與電阻成正比,據此變阻器的電壓變化,再根據串聯電路的電壓特點確定電壓表的示數變化即可;
【解答】(1)小燈泡與滑動變阻器串聯,電壓表測小燈泡兩端電壓。滑動變阻器滑片P右移,連入電路的阻值變小,根據串聯電路分壓原理,滑動變阻器分得的電壓變小,根據U總=UL+U變可知,小燈泡分得的電壓變大,則電壓表示數變大。
(2)小燈泡正常發(fā)光時,兩端電壓為額定電壓2.5 V,此時通過燈泡的電流為0.3A,
則小燈泡正常發(fā)光的電阻R額= = ≈8.3 Ω。
考點五、串聯電路的特點
考點精要:在串聯過程中電流的大小處處相等(I總=I1=I2=……=In),串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和U總=U1+U2+……+Un,導體串聯相當于增加了導體的長度,因此 ( http: / / www.21cnjy.com ),串聯導體的總電阻大于任何一個串聯導體的電阻,總電阻等于各串聯導體電阻之和,即R=R1+R2+……+Rn。如果用n個阻值均為R0的導體串聯,則總電阻R=nR0。
典例5:(2022·浙江· 八年級期末)某同學利用圖的電路測量電阻Rx的阻值。檢查無誤后閉合開關S,觀察到電壓表的示數為1.6V,電流表的示數如圖,則通過電阻Rx的電流為___________A,Rx的阻值為___________Ω。
【答案】0.32 5
【解析】[1][2]由圖可知,電流表使用0~0.6A量程,分度值為0.02A,示數為0.32A,根據歐姆定律,可知Rx的阻值為
考點六、并聯電路的特點
考點精要:在并聯電路中干路電流等于各支路電流之和(I總=I1+I2+……+In),并聯電路兩端的總電壓與各支路兩端電壓相等。(U總=U1=U2=……=Un),導體并聯,相當于增大了導體的橫截面積,因此,并聯導體的總電阻小于任何一個并聯導體的電阻。
典例6:如圖所示,電源電壓恒定,R=10Ω,斷開開關S1,閉合開關S,電流表示數為0.3A,則電源電壓為________V;再閉合開關S1,電流表示數為0.5A,則R1的阻值為________Ω.
【答案】3;15
【解析】當斷開開關S1,閉合開關S,R單獨工作,則IR=0.3A,
由I=得:U=IRR=0.3A×10Ω=3V;
再閉合開關S1后,R與R1并聯,則U=U1=3V通過R1的電流為I1=I﹣IR=0.5A﹣0.3A=0.2A,
由歐姆定律可得:R1===15Ω
考點七、電路動態(tài)分析
考點精要:串聯電路中電壓與電阻成正比,即=(分壓原理),因此串聯電路中,電阻越大電壓就越大,當其中一個電阻增大時,它兩端的電壓也會變大,又因為電路總電壓不變,所以其他用電器的電壓就會變小。并聯電路中,電流與電阻成反比,即=(分流原理),因此串聯電路中,電阻越大電流就越小。
典例7:(2021八下·奉化期末)如圖所示,電源電壓保持不變,開關S閉合后,調節(jié)滑動變阻器滑片,下列說法正確的是( )
A.滑片向右滑動,電流表、電壓表示數都增大
B.滑片向右滑動,電流表示數減小,電壓表示數增大
C.滑片向左滑動,電流表示數增大,電壓表示數減小
D.滑片向左滑動,電流表、電壓表示數都增大
【答案】D
【解析】首先判斷電路的串并聯關系和電表測量的物理量,然后利用歐姆定律結合串并聯電路的特點分析判斷。
根據圖片可知,燈泡與變阻器串聯,電壓表測燈泡電壓,電流表測總電流。
當滑片向右滑動時,變阻器的阻值增大,總電阻增大,而總電流減小。根據U=IR可知,電壓表的示數減小,故A、B錯誤;
當滑片向左滑動時,變阻器的阻值減小,總電阻減小,而總電流增大。根據U=IR可知,電壓表的示數增大,故C錯誤,D正確。
考點八、電路故障分析專題
考點精要:
故障 原因
閉合開關后,燈泡忽明忽暗,兩表指針來回擺動 電路某處接觸不良
閉合開關前燈泡發(fā)光,閉合開關后燈泡不亮了兩表也無示數 開關與電源并聯導致所有東西都被短路
閉合開關后燈泡不亮電流表幾乎無示數電壓表所呈示數幾乎為電源電壓 燈泡斷路故電壓表串聯到了電路中或電流表與電壓表位置互換
閉合開關后無論怎樣移動滑動變阻器的滑片燈泡亮度與兩表示數均無改變 變阻器沒有按照一上一下的方法來接
閉合開關后,無論怎樣移動滑片燈泡都不亮 電路某一處斷路或燈泡被導線或電流表短路
典例8:(2021八下·海曙月考)小金制作了一個利用電壓表測物體重力的小作品,它能在電壓表盤上讀出所放物體重力的大小,如圖所示。
(1)當秤盤不放任何重物時,滑片P恰好處于a點。閉合開關,當秤盤上所放鉤碼個數增多時,電壓表示數將 (填 “增大”、“減小”或“不變”);
(2)一段時間后,在秤盤放2牛重的鉤碼時,表盤讀數比2牛大,換不同重的鉤碼反復試驗,每次讀數都不同且大于鉤碼的重力。產生這一現象是由于______引起的(填字母)
A.R1短路 B.R1斷路 C.R2短路 D.R2斷路
【答案】(1)增大(2)A
【解析】(1)根據圖片可知,定值電阻R1與變阻器R2串聯,由于滑片上連接的是電壓表,因此無論滑片怎樣移動,變阻器接入的都是全部阻值,即通過電路的電流不變。當秤盤上砝碼的個數增多時,滑片向下移動,與電壓表并聯的電阻變大,根據U=IR可知,電壓表的示數增大。
(2)電壓表的示數偏大,根據U=IR可知,應該是通過電路的電流增大了,由于總電壓不變,那么總電阻變小了。如果R2短路,那么電壓表的示數變成0;如果R1短路,那么總電阻變小,而總電流變大,故A正確,B、C、D錯誤。
1.如圖所示,當開關S閉合后,兩表均有示數,過一會兒,發(fā)現電壓表和電流表示數都增大,下列故障分析可能的是( )
A.L1斷路 B.L2斷路 C.L1短路 D.L2短路
【答案】D
【解析】對各個選項中的故障進行判斷,推測可能出現的現象,哪個與題目描述一致,哪個就是正確選項。
根據圖片可知,兩個燈泡串聯,電壓表測L1 , 電流表測總電流。
A.L1斷路時,電壓表與L2串聯,此時電壓表測電源電壓,示數肯定增大;由于電壓表的內阻很大,所以通過電流表的示數會很小,故A不合題意;
B.L2斷路時,整個電路斷路,電壓表和電流表都沒有示數,故B不合題意;
C.L1短路時,電壓表同時被短路,示數為零,故C不合題意;
D.L2短路時,電路里只有燈泡L1,總電阻變小,因此電流表的示數增大;電壓表的示數變?yōu)殡娫措妷海虼穗妷罕淼氖緮翟龃螅蔇符合題意。
2.在如圖所示的電路中,電源電壓恒定,電阻R1=R2。當閉合開關時,若發(fā)現兩個電流表示數相等,且均在正常值范圍內,則出現的故障是( )
A.R1短路 B.R1斷路 C.R2短路 D.R2斷路
【答案】B
【解析】根據圖片可知,兩個電阻并聯,它們兩端的電壓都等于電源電壓,且它們的阻值相等,根據可知,通過兩個電阻的電流也相等。電流表A1測總電流,A2測通過電阻R2的電流,根據I總=I1+I2可知,前者的示數應該是后者的2倍。
A.R1短路時,R2同時被短路,A2的示數為零,A1的示數會很大,超出正常范圍,故A不合題意;
B.R1斷路時,只有R2工作,此時兩個電流表都測通過它的電流,因此示數相等,故B符合題意;
C.R2短路時,R1同時被短路,A2的示數為零,A1的示數會很大,超出正常范圍,故C不合題意;
D.R2斷路時,A2的示數為零,A1的示數不為零,故D不合題意。
3.如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,當開關S閉合時( )
A.電壓表示數變小,電流表示數變小,燈變暗
B.電壓表示數變大,電流表示數變大,燈變亮
C.電壓表示數不變,電流表示數不變,燈的亮度不變
D.電壓表示數不變,電流表示數變小,燈變暗
【答案】C
【解析】首先根據電路圖確定電路的串并聯關系,然后確定電表所測的物理量,最后利用串并聯電路的特點,結合歐姆定律,對電表的示數變化進行判斷即可。
根據電路圖可知,燈泡L與定值電阻R并聯,電壓表測電源電壓,而電流表測通過燈泡的電流。
當開關S斷開時,電路里只有燈泡自己工作,此時電壓表的示數等于電源電壓,而電流表的示數為;
當開關S閉合時,電路里燈泡與定值電阻R并聯,電壓表的示數仍然等于電源電壓,電流表的示數還是 ,因此電壓表和電流表的示數不變,燈泡的亮度也不變。故C正確,而A、B、D錯誤。
4.(2022·浙江寧波·八年級期中)某學習小組在一次實驗探究中利用電壓表和電流表測得了多組數據,記錄如下表。請根據表中給出的數據,判斷分析出他們實驗時的電路可能是圖中的( )
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由表中的數據分析可知,隨著電流的增大,電壓表的示數是越來越小的。
A.電壓表測量的是電源的電壓,電壓表的示數不會變化,故A錯誤。
B.電壓表測量的是電源的電壓,電壓表的示數不會變化,故B錯誤。
C.電壓表測的是變阻器兩端的電壓,當電流增大時,定值電阻兩端的電壓變大,根據串聯電路中電壓的特點可知,電壓表的示數應變小,符合題意,故C正確。
D.電壓表測量的是定值電阻兩端的電壓,當電流增大時,電壓表的示數也變大,與題意不符,故D錯誤。
5.(2022·浙江金華·八年級期末)某科技小組設計了一種壓力測量儀。在如圖所示的各電路中,電源電壓不變,R0是定值電阻,R是滑動變阻器,滑片會隨金屬片受到的壓力大小而上下平移,壓力表實際上是一個電壓表。能夠實現壓力越大,壓力表示數越大的電路是( ?。?br/>A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.電路中壓力表測R的電壓,當金屬片受到的壓力增大時,R阻值變大,根據串聯電路分壓規(guī)律,電阻越大,則分得電壓也越大,故壓力表示數變大,故A正確。
B.電路中壓力表測電源電壓,示數始終不變,故B錯誤。
C.電路中壓力表測R0的電壓,當金屬片受到的壓力增大時,R阻值變大,根據串聯電路分壓規(guī)律,電阻越大,則分得電壓也越大,所以R0兩端電壓變小,故壓力表示數變小,故C錯誤。
D.電路中壓力表測電源電壓,示數始終不變,故D錯誤。
6.(2021·浙江杭州·八年級期末)如圖所示,小金正在做“用滑動變阻器控制燈泡亮暗”的實驗,電源電壓保持不變,閉合開關,將變阻器的滑片向B端移動,則(  )
A.燈泡變暗,電壓表示數變大 B.燈泡變亮,電壓表示數變小
C.燈泡變暗,電壓表示數變小 D.燈泡變亮,電壓表示數變大
【答案】C
【解析】根據圖可知,燈泡與變阻器串聯,電壓表測燈泡的電壓。當變阻器的滑片向B端移動時,變阻器的阻值變大,則總電阻變大,由可知電路中的電流變小,由P=I2R可知,燈泡的實際功率變小,因此燈泡變暗。根據U=IR可知,燈泡兩端的電壓變小,即電壓表的示數變小。
7.在課外科技實踐活動中,某物理興趣小組看到市場上使用的電子秤后,設計了一種電子秤.原理如圖所示,R0為定值電阻,R為滑動變阻器,閉合開關S,當物體放在秤盤上時,滑片下移.現將秤盤上增加重物后,下列說法正確的是( ?。?br/>A.電流表讀數變大,電壓表讀數變小 B.電流表讀數變小,電壓表讀數變小
C.電流表讀數不變,電壓表讀數變大 D.電流表讀數變小,電壓表讀數變大
【答案】C
【解析】滑動變阻器R和定值電阻R0串聯在電路中,并且R相當于一個定值電阻接入電路中,電壓表測R上半部分電壓,電流表測電路中電流,
閉合開關S,將秤盤上增加重物后,滑片下移,電路中總電阻不變,根據I=電路中電流不變,即電流表示數不變;
由U=IR,電壓表所測部分電阻增大,所以電壓表示數變大.所以ABD錯誤,C正確.故選C.
分析電路的連接方式,判斷電流表和電壓表測哪個電路元件的電流和電壓,進一步根據歐姆定律判斷電流和電壓的變化.
8.(2020八上·濱江期末)如圖是酒駕檢測中酒精測試儀的簡化電路圖。R0為定值電阻,R1為氣敏電阻,它的阻值隨酒精氣體濃度增大而減小。閉合開關,電源電壓保持不變,若駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大,測試儀的電路中電流 , 電壓表示數 。(填增大、減小或不變)
【答案】 增大;增大
【解析】首先根據酒精濃度的變化確定氣敏電阻R1的阻值變化,再根據R總=R0+R1確定總電阻的變化,接下來根據“電流與電阻的反比關系”確定電流的變化,最后根據U=IR判斷電壓表的示數變化。
【解答】根據電路圖可知,定值電阻R0與氣敏電阻R1串聯,電流表測總電流,電壓表測R0的電壓。若駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大,那么R1的阻值減小。據R總=R0+R1可知,總電阻變小,因此總電流變大。根據U0=I0R0可知,電壓表的示數增大。
9.如圖所示,電阻R0=20 Ω,R=30 Ω,電源電壓保持9 V不變,當滑動變阻器滑片P在a端時,電壓表的示數是________V,電流表示數是________A。滑動變阻器滑片P移到b端時,電壓表的示數是________V,電流表示數是________A。
【答案】3.6;0.18;9;0.18
【解析】根據電路圖可知,定值電阻R0與變阻器串聯,且無論滑片怎樣移動,變阻器都是全部阻值接入電路。
(1)當滑動變阻器滑片P在a端時,電壓表只與定值電阻R0并聯,只測R0兩端的電壓。首先根據計算出總電流,再根據U0=I0R0計算電壓表的示數即可;
(2)滑動變阻器滑片P移到b端時,電壓表測它們的總電壓,但是電流表的示數不變,根據(1)中的分析計算即可。
【解答】根據電路圖可知,定值電阻R0與變阻器串聯,且無論滑片怎樣移動,變阻器都是全部阻值接入電路。
(1)當滑動變阻器滑片P在a端時,電壓表只與定值電阻R0并聯,只測R0兩端的電壓。
此時通過電路的總電流;
此時電壓表的示數U0=I0R0=0.18A×20Ω=3.6V。
(2)滑動變阻器滑片P移到b端時,電壓表測它們的總電壓,
那么此時電壓表的示數U=U總=9V;
由于總電阻保持不變,所以總電流保持不變;
那么此時電流表的示數還是0.18A。
10.(2022·浙江·紹興市上虞區(qū)教師發(fā)展中心八年級期末)王璐同學對電學中的一個重要元件——滑動變阻器的作用進行歸納,發(fā)現除了“保護電路”這一作用外,它在不同電路中還有著不完全相同的作用,請你與王璐同學一起完成以下問題:
(1)如果圖是研究歐姆定律的實驗,在該實驗中:當“探究導體中的電流與導體兩端的電壓的關系”時,滑動變阻器的作用是___________;當“探究導體中的電流與導體的電阻的關系”時,滑動變阻器的作用是___________;
(2)如果圖是“伏安法測電阻”的實驗,在該實驗中滑動變阻器的作用是為了___________,減小實驗的誤差。
【答案】改變電阻兩端的電壓(和通過的電流) 保持電阻兩端的電壓不變 多次測量求平均值
【解析】(1)[1]探究導體中的電流與導體兩端的電壓的關系時,保持電阻的阻值不變,改變電阻兩端的電壓,滑動變阻器的作用可以改變電路中的電流和電阻兩端的電壓。
[2]探究導體中的電流與導體的電阻的關系時,保持電阻兩端的電壓不變,改變電路中的電阻,滑動變阻器的作用是保持電阻兩端的電壓不變。
(2)[3]伏安法測電阻的實驗中,滑動變阻器的作用是改變電阻兩端的電壓和通過的電流,多次測量求平均值,減小實驗的誤差。
11.(2022·浙江寧波·八年級期末)圖甲為“伏安法”測電阻的實驗電路。
(1) 請用筆畫線代替導線將電路補充完整;
(2) 閉合開關,當滑動變阻器的滑片移動到某一位置時,電壓表和電流表的指針位置如圖乙,則被測電阻的阻值為___________歐;
(3) 為減小實驗誤差,需進行___________。
【答案】 6 見解析
【解析】(1)[1]在“伏安法”測電阻的實驗中,除了電壓表與電阻并聯,其它的都是串聯。滑動變阻器接線“一上一下”,根據甲圖知道,只需將變阻器右下角的接線柱與定值電阻右端相連即可,如下圖
(2)[2]根據圖乙知道,電壓表選擇量程0~3V,分度值為0.1V,則電壓表的示數為1.8V。電流表選擇量程0~0.6A,分度值為0.02A,示數為0.3A,則被測電阻的阻值
(3)[3]為減小實驗誤差,需進行多次測量求平均值。
12.(2020八上·吳興期末)伏安法測電阻R的電路中,某同學做了如下實驗,請你一起幫助完成下列問題。
(1)當滑片P在某點時,電壓表示數是8.5V,電流表示數如圖為____A,則被測電阻R阻值是____Ω
(2)若閉合開關后發(fā)現電壓表指針偏轉接近電源電壓值,電流表指針沒有偏轉,該故障的原因是 ________
A.電阻R接線短路 B.電阻R接線斷路 C.電源接觸不良
【答案】(1)1.7;5 (2)B
【解析】(1)根據圖片確定電流表的量程和分度值,然后讀出示數,然后計算R的阻值;
(2)在伏安法測量電阻的實驗中,如果與電壓表并聯的電阻發(fā)生斷路,那么電壓表串聯在電路中。由于它的內阻很大,所以通過電流表的示數會很小,幾乎不動。串聯電路中電壓分配與電阻成正比,因此電壓表幾乎分得全部電壓,所以示數接近電源電壓,據此判斷即可。
【解答】(1)跟家圖片可知,電流表選擇量程0~3A,分度值為0.1A,那么讀數為1.7A,那么電阻;
(2)A.電阻R接線短路,那么電壓表也被短路,示數為零,故A不合題意;
B.如果與電壓表并聯的電阻發(fā)生斷路,那么電壓表串聯在電路中。由于它的內阻很大,所以通過電流表的示數會很小,幾乎不動。串聯電路中電壓分配與電阻成正比,因此電壓表幾乎分得全部電壓,所以示數接近電源電壓,故B符合題意;
C.如果電源接觸不良,那么電壓表有示數時,電流表應該也有示數,故C不合題意。
13.(2021八下·奉化期末)某實驗小組探究導體中電流與導體電阻的關系,選用三節(jié)新的干電池作為電源,定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,并設計了如下的電學實驗。
(1)按照甲圖所示的電路圖,把乙實物圖補充完整,當滑動變阻器的滑片向左滑動時,電流表示數增大。
(2)正確連接電路,把5Ω的電阻接入電路,閉合開關,適當調節(jié)滑片的位置,電流表的示數如圖丙所示。斷開開關S,把5Ω的電阻換成10Ω的電阻,再次閉合開關后,適當調節(jié)滑片的位置,使電壓表的示數為________。
(3)在此實驗中,滑動變阻器接入電路的阻值范圍是________。
【答案】(1) (2)2V (3)6.25歐姆~25歐姆
【解析】(1)滑動變阻器應該與開關和定值電阻R串聯;當滑動變阻器的滑片向左滑動時,電流表的示數變大,則變阻器的阻值變小,則變阻器使用滑片左邊的部分,即將左下角和右上角的接線柱接入電路即可,如下圖所示:
(2)根據丙圖可知,電流表選擇量程0~0.6A,分度值為0.02A,此時電流表的示數為0.4A,則電壓表的示數為:U=IR=0.4A×5Ω=2V;
(3)電壓表的示數為2V,則變阻器的電壓始終為:U變=U總-U=4.5V-2V=2.5V;
根據串聯電路電壓與電阻成正比得到:; 解得:R變=6.25Ω; ;解得:R變'=25Ω;
則變阻器接入阻值的范圍為:6.25Ω~25Ω。
14.(2022·浙江寧波·八年級期中)小寧用如圖甲所示的電路圖,探究通過導體的電流與導體電阻的關系,電源電壓恒為6V。改變電阻R的阻值,調節(jié)滑動變阻器滑片,保持R兩端的電壓不變,記下相應的2次實驗的電流和電阻值,描繪在圖乙中。
(1)請用筆畫線代替導線,在圖丙中將電壓表正確連入電路;___________
(2)實驗中,她所選擇的變阻器規(guī)格是___________(填序號);
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 2A
(3)圖乙中陰影部分面積表示的科學量是___________;
(4)實驗過程中,如果出現了電流表示數為0,電壓表示數接近6V,電路發(fā)生的故障可能是________。
【答案】 C 電壓 電阻R斷路
【解析】(1)由圖乙可知當電阻為20Ω時,對應電流是0.1A,R兩端電壓是UV=I1R1=0.1A×20Ω=2V
所以電壓表的示數為2V不變,所以電壓表的量程為0~3V,然后把電壓表并聯在定值電阻的兩端,如下圖所示:
(2)[2]由圖乙可知,實驗中的最小電流I1=0.1A,電壓表的示數UV=2V,因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,滑動變阻器兩端的電壓U滑=U-UV=6V-2V=4V
滑動變阻器接入電路中的電阻所以,滑動變阻器的規(guī)格為C。
(3)陰影部分為橫、縱坐標的乘積,即陰影部分的面積為U=IR=0.2A×10Ω=2V表示物理量是電壓。
(4)實驗過程中,出現了電流表示數為0,可能電路中出現斷路,電壓表示數接近6V,可能電阻R斷路。
15.(2022·浙江臺州·八年級期末)在探究“電流與電阻的關系”的實驗中,所用的器材有:學生電源(選擇4V檔),阻值為5Ω、8Ω、10Ω、 20Ω、25Ω的定值電阻,“30Ω 1A” 的滑動變阻器,電流表,電壓表,開關和導線若干。小明連好電路后,按下列步驟進行實驗:
實驗次數 1 2 3 4 5
電流I/A 0.4 0.25 0.2 0.1 0.08
電阻R/Ω 5 8 10 20 25
步驟一:將R=5Ω的定值電阻接入電路,調節(jié)滑動變阻器,當滑片位于A點(如圖甲)時,電壓表的示數為2V,觀察電流表示數(如圖乙)。
步驟二:將定值電阻換成8Ω接入電路,移動滑動變阻器滑片,當電壓表的示數為2V時,滑片位于B點。
步驟三:小明再將定值電阻換成其他阻值接入電路后,重復上述實驗,將結果記錄在表格丙中。
請結合上述過程回答下列問題:
(1)連接圖甲電路時,應將開關斷開,滑動變阻器的滑片P應處在___________端(選填“左”或“右”),以保護電路。
(2)步驟一中電流表指針偏轉過小,為了提高測量的準確性,應進行的操作是___________。
(3)步驟一、二中,滑片位置B應該在A點的___________ (選填“左邊”或“右邊”)。
(4)由表格丙可得,該實驗的結論是___________。
【答案】右 斷開開關,電流表改接到0~0.6A的量程 右邊 當電壓一定時,通過導體的電流跟導體的電阻成反比
【解析】(1)[1]由甲圖知道,滑片在最右端時阻值最大,所以,連接圖甲電路時,應將開關斷開,將滑動變阻器的滑片P應處在右端。
(2)[2]步驟一中電流表指針偏轉過小,為了提高測量的準確性,應進行的操作是:斷開開關,電流表改接到0~0.6A的量程。
(3)[3]在實驗中,電壓表的示數保持不變,即定值電阻和變阻器兩端的電壓比值不變。根據“在串聯電路中,電壓的分配與電阻成正比”知道故R變'>R變
即滑片位置B應該在A點的右邊。
(4)[4]由于將表格中每組數據中的電阻和電流相乘,乘積都等于2,故得到結論:當電壓一定時,通過導體的電流跟導體的電阻成反比。
16.(2022·浙江縉云縣八年級期末)小科和同學們在做“研究電流與電壓的關系”實驗過程中:
(1)小科和同學們經過討論,完成了“研究電流與電壓的關系”兩次實驗電路的設計,如圖甲、乙所示。由圖甲改進為圖乙,是因為使用滑動變阻器既能保護電路,又能改變_________,進行多次測量,方便尋找普遍規(guī)律;
(2)請用筆畫線代替導線,幫助小科按電路圖乙,將圖丙中的實物電路連接完整_________;
(3)小科連完電路,閉合開關后,發(fā)現電流表的示數為0,電壓表有示數。若電路僅有一處故障,則故障為_________;
(4)在排除故障后,用同一定值電阻進行實驗,移動滑動變阻器的滑片P位于不同位置,讀出電表的示數并記錄。數據如下表。則可得出結論_________。
電壓U/V 3.00 2.50 2.00 1.50
電流I/A 0.30 0.25 0.20 0.15
【答案】電阻R兩端的電壓 定值電阻R斷路 見解析
【解析】(1)[1]研究電流與電壓關系實驗中,要控制電阻不變,為得出普遍性的結論,要多次測量,由圖乙改進為圖丙是因為使用滑動變阻器既能保護電路,又能通過調節(jié)使電阻R兩端的電壓改變。
(2)由圖乙可知,變阻器的滑片向右移動,變阻器連入電路的電阻變小,連接B接線柱,如圖所示
(3)閉合開關后,發(fā)現電流表示數為零,說明電路出現斷路,電壓表有示數,可能是定值電阻斷路。
(4)[4]由表中數據可知,電壓增大幾倍,對應的電流也增大幾倍,可以得到導體的電阻一定時,通過導體的電流與其兩端的電壓成正比。
17.(2022·全國·八年級專題練習)圖甲是某實驗小組在探究“電流與電阻關系”的電路圖,電源電壓恒為6V。電壓表、電流表完好(電表最左邊的接線柱均為“-”),另有阻值為5歐、10歐、15歐、20歐、25歐的定值電阻各1個。
(1)根據圖甲,用筆畫線代替導線連接完成圖乙的實物圖;___________。
(2)實驗小組按要求連接好電路,合上開關后,在移動變阻器滑片時,發(fā)現電壓表和電流表指針均在不停地大幅度左右擺動,其原因是___________;
(3)在老師的引導下,他們將5次實驗數據描繪在圖丙中。圖中A點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積___________。(選填“大于”、“小于”或“等于”)C點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積。
(4)實驗中,實驗小組選擇的滑動變阻器的最大阻值至少是___________。
【答案】 滑動變阻器短路 等于 35Ω
【解析】(1)[1]電壓表和電阻R并聯,滑動變阻器一上一下串聯接入電路中,如圖所示:
(2)[2]合上開關后,電流表有示數,說明電路是通路,電壓表有示數,說明電壓表并聯的部分沒有短路,所以故障為滑動變阻器短路。
(3)[3]如圖丙,橫坐標是電阻,縱坐標是電流,由于在電壓一定時,電流跟電阻成反比,所以IR的乘積是定值,所以圖中A點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積等于C點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積。
(4)由圖丙知,當定值電阻R=5Ω時,電流是I=0.5A,則定值電阻R兩端的電壓U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
電源電壓是U總=6V,則滑動變阻器兩端的電壓是U'=U總-U=6V-2.5V=3.5V
由于U∶U'=2.5V∶3.5V=5∶7
在串聯電路中,電阻起分擔電壓的作用,根據電阻分擔電壓之比等于電阻之比,即U∶U'=R∶R'
當定值電阻R最大時,滑動變阻器接入電路的電阻最大,則5∶7=25Ω∶R'
所以滑動變阻器接入電路的最大阻值為R'=35Ω,所以滑動變阻器的阻值至少為35Ω。
18.小科想利用如圖所示的電路測量未知電阻Rx的阻值,已知R0的阻值是20Ω。當閉合S1、斷開S2時,電流表的示數是0.3A;當S1、S2均閉合時,電流表的示數是0.5A。求
(1)電源兩端的電壓;
(2)電阻Rx阻值。
【答案】(1)由電路圖可知,當S1閉合、S2斷開時,只有電阻R0接入電路,電流表測通過R0的電流,I0=IA=0.3A,
由I= 可得,電源電壓U=U0=I0R0=0.3A×20Ω=6V;
(2)當S1、S2都閉合時,兩電阻并聯,電流表測干路電流,
并聯電路中支路間線不影響,所以R0的電流不變,
由并聯電路特點可得,通過電阻Rx的電流:Ix=IA′﹣IA=0.5A﹣0.3A=0.2A,
Rx的兩端電壓:U=Ux=6V,由I= 可得,電阻Rx阻值:Rx= = =30Ω;
【解析】本題考查了求電源電壓、電阻阻值問題,分析清楚電路結構、熟練應用并聯電路特點、歐姆定律即可正確解題。(1)由電路可知,當S1閉合、S2斷開時,只有電阻R0接入電路,電流表測通過R0的電流,由歐姆定律求出電源電壓;(2)當S1、S2都閉合時,兩電阻并聯接在電源兩端,電流表測干路電流;由并聯電路特點求出通過電阻Rx的電流,然后歐姆定律可以求出電阻Rx阻值。
19.(2021八上·杭州期末)下圖甲是一個電子拉力計原理圖,硬質彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(P與R1間的摩擦不計)。電壓表量程為0~3V,a、b是一根長為6cm的均勻電阻絲,阻值R1=30 ,電源電壓U=6V。
(1)要保證電壓表能正常工作,電路中R。至少應為________。
(2)當拉環(huán)不受拉力時,滑片P處于a端,閉合開關后電壓表的讀數為________V
(3)已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力F間的關系如圖乙所示,若R0=45 ,通過計算說明,開關S閉合后,當電壓表指針指在0.8V處,作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為多大?此拉力器量程為多少?
【答案】(1)30Ω (2)0V
(3)當開關S閉合后,電壓表的指針在0.8V處,
這時電流為:;
這時變阻器的電阻為:;
這時彈簧伸長:;
根據圖乙可知,這時拉力受到的水平拉力為200N;
當彈簧伸長6cm時,受到的拉力是600N。
那么拉力器的量程是200N~600N。
【解析】(1)保證電壓表能正常工作,其實就是當變阻器全部使用時電壓表的示數最大為3V。首先根據計算出串聯電路電流,然后根據計算出R0兩端的電壓,最后根據歐姆定律計算它的阻值即可;
(2)首先確定滑片在a端時的阻值,然后根據U=IR計算它的電壓即可;
(3)當開關S閉合后,電壓表的指針在0.8V處,根據歐姆定律計算出這時變阻器接入電阻;接下來根據電阻與長度成正比,計算出彈簧伸長的長度,根據圖乙確定此時的拉力,這就是拉力器的最小值;當彈簧伸長6cm時的拉力就是拉力器的最大值,據此確定拉力器的量程。
【解答】(1)當電壓表的示數為3V時,通過電阻R1的電流為:;
這時電阻R0的電壓為:;
那么R0的最小值為:;
(2)當拉環(huán)不受拉力作用時,滑片P處于a端,這時變阻器電壓表并聯的電阻為0,它的示數肯定為0V;
20.(2021八上·柯橋月考)在綜合實踐活動中,為了防止某器械所受壓力過大,科技小組設計了一個由壓敏電阻控制的報警電路,如圖所示,電源電壓恒為15V,報警器(電阻不計)通過的電流達到或超過10mA會報警,超過25 mA會損壞。其阻值隨壓力F的變化規(guī)律如下表所示。
壓力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
電阻RX/Ω 500 480 460 440 420 380 …
(1)當壓敏電阻不受壓力時,滑動變阻器能否移到最小阻值端?
(2)當壓敏電阻Rx所受壓力達到250N時,報警電路就實現報警功能,則此時滑動變阻器的接入阻值是多少?
(3)現要提高該器械其所受的最大壓力,則該電路應做如何調整?
【答案】(1)I=15V/500Ω=30mA>25mA,不能
(2)報警時電路中的最小電流是10mA=0.01A,
由歐姆定律可得,此時報警電路的總電阻為: ,
由表格數據可知,壓敏電阻受到的壓力每增加50N,其電阻會減小20Ω,
則壓敏電阻受到的壓力為250時,
其阻值為 ,
所以,滑動變阻器的最大阻值至少為:R滑=R-Rx=1500-400=1100Ω。
(3)可在電路中串聯電阻
【解析】從表格數據知,壓敏電阻每增加50N,電阻減小20.求出壓力為500N時的電阻,進一步求出電路總電阻,根據電阻的串聯求出滑動變阻器的最大阻值至少為多少。
(1)由于報警器超過25mA會損壞,而I=15V/500Ω=30mA,30mA>25mA,因此當壓敏電阻不受壓力時,滑動變阻器不能移到最小阻值端。
(2)報警時電路中的最小電流是10mA=0.01A,由歐姆定律可得,此時報警電路的總電阻為:,由表格數據可知,壓敏電阻受到的壓力每增加50N,其電阻會減小20Ω,則壓敏電阻受到的壓力為250時,其阻值為 , 所以,滑動變阻器的最大阻值至少為:R滑=R-Rx=1500-400=1100Ω。
(3)現要提高該器械其所受的最大壓力,可在電路中串聯電阻。
由圖象可知,此時彈簧所受壓力為20N,即G′=F′=20N,所以物體的質量 ;
(3)刻度不均勻,而且當物重增加時,電表示數反而要降低
【解析】(1)根據題意得出最大稱量時,彈簧的壓縮量,并從圖象中讀出此時彈簧受到的壓力,并且壓力等于重力,利用 即可求出最大稱量;當滑片在a端時,電路中電流最大,利用歐姆定律求出此時電路中的最大電流,根據最大電流即可確定電流表的量程;(2)已知電源電壓、電流以及R0的阻值,利用歐姆定律即可求出此時接入電路的阻值,再根據題意求出彈簧的壓縮量,從圖象中讀出此時的壓力,利用 即可求出此時物體的質量;(3)根據歐姆定律表示出電流與R的關系,分析關系式即可得出電流I與電阻R不成正比,也不成反比;根據這一特點分析其方案的最大不足之處。本題主要考查歐姆定律的應用以及滑動變阻器使用的掌握情況,本題的難點為(3)小題分析其方案的不足,只有找出不足之處,才會設計出符合要求的電路.
【解答】(1)當彈簧的壓縮量為6cm時,稱為最大稱量;
由圖象可知,此時彈簧所受的壓力為60N,即G=F=60N,所以 ;
由圖可知,當滑片P在R的a端時,電路中的電流最大,即 ;
即為電流表的最大量程為0~0.6A;(3)由 可知,U、R0為定值,I與R不成正比,也不成反比,即I不能隨R的變化而均勻變化,故該方案的最大不足是表盤刻度不均勻.如圖所示:
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
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八上第四章 期末備考
(復習范圍:4.6-4.7)
考點一、電阻不變,研究電流和電壓的關系
考點精要:保持電阻不變,研究電流和電壓的關系。
①電流表測量通過電阻R的電流;電壓表測量電阻R兩端的電壓;
②滑動電阻器R′的作用:改變電阻R兩端電壓。(閉合開關前,滑動變阻器的滑片應移到電阻最大的位置。)該實驗保持電阻R不變,改變電阻R兩端的電壓,研究電流與電阻R兩端的電壓之間的關系。
結論:導體的電阻不變時,通過導體的電流和它兩端的電壓成正比。
典例1:(2022·浙江·紹興市八年級期末)如圖所示電路中,R1是滑動變阻器,R2是定值電阻,電源兩端電壓為6V保持不變。
(1)請根據實物連接圖甲在答題卷虛線框內畫出電路圖___________。
(2)閉合開關S,當滑動變阻器滑片P從左端滑向右端時,電壓表示數隨電流變化的部分圖像如圖乙所示,則R2的阻值是多少?___________
(3)實驗過程中當電壓表如圖丙所示時,電路中的電流是多少___________? 接入電路中滑動變阻器的阻值是多少?___________
考點二、電壓不變,研究電流和電阻的關系
考點精要:保持電壓不變,研究電流和電阻的關系。
①電流表測量通過電阻R的電流;電壓表測量電阻R兩端的電壓;
②滑動電阻器R′的作用:保持電阻R兩端電壓不變。(閉合開關前,滑動變阻器的滑片應移到電阻最大的位置。)21·cn·jy·com
③更換不同的電阻做實驗保持電阻R兩端的電壓不變,改變電阻R,研究電流與這段導體的電阻之間的關系。【來源:21·世紀·教育·網】
結論:導體兩端的電壓不變時,通過導體的電流和它的電阻成反比。
典例2:(2022·全國·八年級專題練習)小樂利用如圖所示實物電路探究“通過導體的電流跟電阻大小的關系”。提供的實驗器材有:電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四個定值電阻、規(guī)格分別為“2A 10Ω”、“1A 20Ω”和“1A 50Ω”的滑動變阻器、開關和導線若干。
1 2 3 4
電阻/Ω 5 10 15 20
電流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
(1)請用筆畫線代替導線將圖一中電路連接完整(直接畫在答卷上);
(2)連接好電路,閉合開關,移動滑動變阻器滑片,發(fā)現電流表示數幾乎為零,電壓表有示數且不變,出現這種現象的原因可能是___________;
(3)排除故障后,小樂將5Ω的電阻接入電路,移動滑動變阻器的滑片使電壓表示數為2V,記下此時電流值。接著斷開開關,把R更換為10Ω的電阻接入電路,閉合開關后,接著應進行的操作是___________,并記下此時電流表的示數;
(4)實驗數據如上表所示,則小樂所選用的滑動變阻器的規(guī)格是___________。
考點三、歐姆定律的應用
考點精要:電阻R一定,導體中的電流I跟這段導體兩端的電 ( http: / / www.21cnjy.com )壓U成正比;電壓U不變,導體中的電流I跟導體的電阻R成反比。對于歐姆定律I=U/R的變形公式R=U/I不能理解為導體的電阻與它兩端的電壓成正比,與通過的電流成反比,因為導體的電阻大小由導體本身的長度、橫截面積、材料、溫度等因素決定。
典例3:(2022·浙江·余姚市陽明中學八年級期中)如圖所示是小超設計的壓力傳感器的原理圖,其中彈簧上端和滑動變阻器的滑片P固定在一起,AB間有可收縮的導線,R1為定值電阻。當閉合開關S,壓力F增大時,電流表與電壓表示數變化情況是( )
A.電流表示數變大,電壓表示數變小
B.電流表示數變小,電壓表示數變大
C.電流表、電壓表示數都變大
D.電流表、電壓表示數都變小
考點四、伏安法測電阻
考點精要:伏安法測電阻:
原理:根據R=U/I;
電路圖:用電壓表測出電阻R兩端電壓;用電流表測出通過電阻R的電流,然后計算出電阻的值。
典例4:“測量小燈泡電阻”的電路連接情況如圖,電源電壓保持不變,小燈泡的額定電壓為2.5 V。
(1)閉合開關后,當滑片P向右移動時,電壓表示數________(選填“變大”“變小”或“不變”)。
(2)實驗中測得的小燈泡相關數據記錄在表中。
實驗次數科學量 1 2 3
電壓U(V) 1.5 2.0 2.5
電流I(A) 0.22 0.26 0.30
電阻R(Ω)
則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為________Ω(結果保留一位小數)。
考點五、串聯電路的特點
考點精要:在串聯過程中電流的大小處處相等(I總=I1=I2=……=In),串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和U總=U1+U2+……+Un,導體串聯相當于增加了導體的長度,因此 ( http: / / www.21cnjy.com ),串聯導體的總電阻大于任何一個串聯導體的電阻,總電阻等于各串聯導體電阻之和,即R=R1+R2+……+Rn。如果用n個阻值均為R0的導體串聯,則總電阻R=nR0。
典例5:(2022·浙江· 八年級期末)某同學利用圖的電路測量電阻Rx的阻值。檢查無誤后閉合開關S,觀察到電壓表的示數為1.6V,電流表的示數如圖,則通過電阻Rx的電流為___________A,Rx的阻值為___________Ω。
考點六、并聯電路的特點
考點精要:在并聯電路中干路電流等于各支路電流之和(I總=I1+I2+……+In),并聯電路兩端的總電壓與各支路兩端電壓相等。(U總=U1=U2=……=Un),導體并聯,相當于增大了導體的橫截面積,因此,并聯導體的總電阻小于任何一個并聯導體的電阻。
典例6:如圖所示,電源電壓恒定,R=10Ω,斷開開關S1,閉合開關S,電流表示數為0.3A,則電源電壓為________V;再閉合開關S1,電流表示數為0.5A,則R1的阻值為________Ω.
考點七、電路動態(tài)分析
考點精要:串聯電路中電壓與電阻成正比,即=(分壓原理),因此串聯電路中,電阻越大電壓就越大,當其中一個電阻增大時,它兩端的電壓也會變大,又因為電路總電壓不變,所以其他用電器的電壓就會變小。并聯電路中,電流與電阻成反比,即=(分流原理),因此串聯電路中,電阻越大電流就越小。
典例7:(2021八下·奉化期末)如圖所示,電源電壓保持不變,開關S閉合后,調節(jié)滑動變阻器滑片,下列說法正確的是( )
A.滑片向右滑動,電流表、電壓表示數都增大
B.滑片向右滑動,電流表示數減小,電壓表示數增大
C.滑片向左滑動,電流表示數增大,電壓表示數減小
D.滑片向左滑動,電流表、電壓表示數都增大
考點八、電路故障分析專題
考點精要:
故障 原因
閉合開關后,燈泡忽明忽暗,兩表指針來回擺動 電路某處接觸不良
閉合開關前燈泡發(fā)光,閉合開關后燈泡不亮了兩表也無示數 開關與電源并聯導致所有東西都被短路
閉合開關后燈泡不亮電流表幾乎無示數電壓表所呈示數幾乎為電源電壓 燈泡斷路故電壓表串聯到了電路中或電流表與電壓表位置互換
閉合開關后無論怎樣移動滑動變阻器的滑片燈泡亮度與兩表示數均無改變 變阻器沒有按照一上一下的方法來接
閉合開關后,無論怎樣移動滑片燈泡都不亮 電路某一處斷路或燈泡被導線或電流表短路
典例8:(2021八下·海曙月考)小金制作了一個利用電壓表測物體重力的小作品,它能在電壓表盤上讀出所放物體重力的大小,如圖所示。
(1)當秤盤不放任何重物時,滑片P恰好處于a點。閉合開關,當秤盤上所放鉤碼個數增多時,電壓表示數將 (填 “增大”、“減小”或“不變”);
(2)一段時間后,在秤盤放2牛重的鉤碼時,表盤讀數比2牛大,換不同重的鉤碼反復試驗,每次讀數都不同且大于鉤碼的重力。產生這一現象是由于______引起的(填字母)
A.R1短路 B.R1斷路 C.R2短路 D.R2斷路
1.如圖所示,當開關S閉合后,兩表均有示數,過一會兒,發(fā)現電壓表和電流表示數都增大,下列故障分析可能的是( )
A.L1斷路 B.L2斷路 C.L1短路 D.L2短路
2.在如圖所示的電路中,電源電壓恒定,電阻R1=R2。當閉合開關時,若發(fā)現兩個電流表示數相等,且均在正常值范圍內,則出現的故障是( )
A.R1短路 B.R1斷路 C.R2短路 D.R2斷路
3.如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變,當開關S閉合時( )
A.電壓表示數變小,電流表示數變小,燈變暗
B.電壓表示數變大,電流表示數變大,燈變亮
C.電壓表示數不變,電流表示數不變,燈的亮度不變
D.電壓表示數不變,電流表示數變小,燈變暗
4.(2022·浙江寧波·八年級期中)某學習小組在一次實驗探究中利用電壓表和電流表測得了多組數據,記錄如下表。請根據表中給出的數據,判斷分析出他們實驗時的電路可能是圖中的( )
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
A. B. C. D.
5.(2022·浙江金華·八年級期末)某科技小組設計了一種壓力測量儀。在如圖所示的各電路中,電源電壓不變,R0是定值電阻,R是滑動變阻器,滑片會隨金屬片受到的壓力大小而上下平移,壓力表實際上是一個電壓表。能夠實現壓力越大,壓力表示數越大的電路是( ?。?br/>A. B.
C. D.
6.(2021·浙江杭州·八年級期末)如圖所示,小金正在做“用滑動變阻器控制燈泡亮暗”的實驗,電源電壓保持不變,閉合開關,將變阻器的滑片向B端移動,則( ?。?br/>A.燈泡變暗,電壓表示數變大 B.燈泡變亮,電壓表示數變小
C.燈泡變暗,電壓表示數變小 D.燈泡變亮,電壓表示數變大
7.在課外科技實踐活動中,某物理興趣小組看到市場上使用的電子秤后,設計了一種電子秤.原理如圖所示,R0為定值電阻,R為滑動變阻器,閉合開關S,當物體放在秤盤上時,滑片下移.現將秤盤上增加重物后,下列說法正確的是( ?。?br/>A.電流表讀數變大,電壓表讀數變小 B.電流表讀數變小,電壓表讀數變小
C.電流表讀數不變,電壓表讀數變大 D.電流表讀數變小,電壓表讀數變大
8.(2020八上·濱江期末)如圖是酒駕檢測中酒精測試儀的簡化電路圖。R0為定值電阻,R1為氣敏電阻,它的阻值隨酒精氣體濃度增大而減小。閉合開關,電源電壓保持不變,若駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大,測試儀的電路中電流 , 電壓表示數 。(填增大、減小或不變)
9.如圖所示,電阻R0=20 Ω,R=30 Ω,電源電壓保持9 V不變,當滑動變阻器滑片P在a端時,電壓表的示數是________V,電流表示數是________A?;瑒幼冏杵骰琍移到b端時,電壓表的示數是________V,電流表示數是________A。
10.(2022·浙江·紹興市上虞區(qū)教師發(fā)展中心八年級期末)王璐同學對電學中的一個重要元件——滑動變阻器的作用進行歸納,發(fā)現除了“保護電路”這一作用外,它在不同電路中還有著不完全相同的作用,請你與王璐同學一起完成以下問題:
(1)如果圖是研究歐姆定律的實驗,在該實驗中:當“探究導體中的電流與導體兩端的電壓的關系”時,滑動變阻器的作用是___________;當“探究導體中的電流與導體的電阻的關系”時,滑動變阻器的作用是___________;
(2)如果圖是“伏安法測電阻”的實驗,在該實驗中滑動變阻器的作用是為了___________,減小實驗的誤差。
11.(2022·浙江寧波·八年級期末)圖甲為“伏安法”測電阻的實驗電路。
(1) 請用筆畫線代替導線將電路補充完整;
(2) 閉合開關,當滑動變阻器的滑片移動到某一位置時,電壓表和電流表的指針位置如圖乙,則被測電阻的阻值為___________歐;
(3) 為減小實驗誤差,需進行___________。
12.(2020八上·吳興期末)伏安法測電阻R的電路中,某同學做了如下實驗,請你一起幫助完成下列問題。
(1)當滑片P在某點時,電壓表示數是8.5V,電流表示數如圖為____A,則被測電阻R阻值是____Ω
(2)若閉合開關后發(fā)現電壓表指針偏轉接近電源電壓值,電流表指針沒有偏轉,該故障的原因是 ________
A.電阻R接線短路 B.電阻R接線斷路 C.電源接觸不良
13.(2021八下·奉化期末)某實驗小組探究導體中電流與導體電阻的關系,選用三節(jié)新的干電池作為電源,定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,并設計了如下的電學實驗。
(1)按照甲圖所示的電路圖,把乙實物圖補充完整,當滑動變阻器的滑片向左滑動時,電流表示數增大。
(2)正確連接電路,把5Ω的電阻接入電路,閉合開關,適當調節(jié)滑片的位置,電流表的示數如圖丙所示。斷開開關S,把5Ω的電阻換成10Ω的電阻,再次閉合開關后,適當調節(jié)滑片的位置,使電壓表的示數為________。
(3)在此實驗中,滑動變阻器接入電路的阻值范圍是________。
14.(2022·浙江寧波·八年級期中)小寧用如圖甲所示的電路圖,探究通過導體的電流與導體電阻的關系,電源電壓恒為6V。改變電阻R的阻值,調節(jié)滑動變阻器滑片,保持R兩端的電壓不變,記下相應的2次實驗的電流和電阻值,描繪在圖乙中。
(1)請用筆畫線代替導線,在圖丙中將電壓表正確連入電路;___________
(2)實驗中,她所選擇的變阻器規(guī)格是___________(填序號);
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 2A
(3)圖乙中陰影部分面積表示的科學量是___________;
(4)實驗過程中,如果出現了電流表示數為0,電壓表示數接近6V,電路發(fā)生的故障可能是________。
15.(2022·浙江臺州·八年級期末)在探究“電流與電阻的關系”的實驗中,所用的器材有:學生電源(選擇4V檔),阻值為5Ω、8Ω、10Ω、 20Ω、25Ω的定值電阻,“30Ω 1A” 的滑動變阻器,電流表,電壓表,開關和導線若干。小明連好電路后,按下列步驟進行實驗:
實驗次數 1 2 3 4 5
電流I/A 0.4 0.25 0.2 0.1 0.08
電阻R/Ω 5 8 10 20 25
步驟一:將R=5Ω的定值電阻接入電路,調節(jié)滑動變阻器,當滑片位于A點(如圖甲)時,電壓表的示數為2V,觀察電流表示數(如圖乙)。
步驟二:將定值電阻換成8Ω接入電路,移動滑動變阻器滑片,當電壓表的示數為2V時,滑片位于B點。
步驟三:小明再將定值電阻換成其他阻值接入電路后,重復上述實驗,將結果記錄在表格丙中。
請結合上述過程回答下列問題:
(1)連接圖甲電路時,應將開關斷開,滑動變阻器的滑片P應處在___________端(選填“左”或“右”),以保護電路。
(2)步驟一中電流表指針偏轉過小,為了提高測量的準確性,應進行的操作是___________。
(3)步驟一、二中,滑片位置B應該在A點的___________ (選填“左邊”或“右邊”)。
(4)由表格丙可得,該實驗的結論是___________。
16.(2022·浙江縉云縣八年級期末)小科和同學們在做“研究電流與電壓的關系”實驗過程中:
(1)小科和同學們經過討論,完成了“研究電流與電壓的關系”兩次實驗電路的設計,如圖甲、乙所示。由圖甲改進為圖乙,是因為使用滑動變阻器既能保護電路,又能改變_________,進行多次測量,方便尋找普遍規(guī)律;
(2)請用筆畫線代替導線,幫助小科按電路圖乙,將圖丙中的實物電路連接完整_________;
(3)小科連完電路,閉合開關后,發(fā)現電流表的示數為0,電壓表有示數。若電路僅有一處故障,則故障為_________;
(4)在排除故障后,用同一定值電阻進行實驗,移動滑動變阻器的滑片P位于不同位置,讀出電表的示數并記錄。數據如下表。則可得出結論_________。
電壓U/V 3.00 2.50 2.00 1.50
電流I/A 0.30 0.25 0.20 0.15
17.(2022·全國·八年級專題練習)圖甲是某實驗小組在探究“電流與電阻關系”的電路圖,電源電壓恒為6V。電壓表、電流表完好(電表最左邊的接線柱均為“-”),另有阻值為5歐、10歐、15歐、20歐、25歐的定值電阻各1個。
(1)根據圖甲,用筆畫線代替導線連接完成圖乙的實物圖;___________。
(2)實驗小組按要求連接好電路,合上開關后,在移動變阻器滑片時,發(fā)現電壓表和電流表指針均在不停地大幅度左右擺動,其原因是___________;
(3)在老師的引導下,他們將5次實驗數據描繪在圖丙中。圖中A點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積___________。(選填“大于”、“小于”或“等于”)C點對應的橫坐標與縱坐標圍成矩形的面積。
(4)實驗中,實驗小組選擇的滑動變阻器的最大阻值至少是___________。
18.小科想利用如圖所示的電路測量未知電阻Rx的阻值,已知R0的阻值是20Ω。當閉合S1、斷開S2時,電流表的示數是0.3A;當S1、S2均閉合時,電流表的示數是0.5A。求
(1)電源兩端的電壓;
(2)電阻Rx阻值。
19.(2021八上·杭州期末)下圖甲是一個電子拉力計原理圖,硬質彈簧右端和金屬滑片P固定在一起(P與R1間的摩擦不計)。電壓表量程為0~3V,a、b是一根長為6cm的均勻電阻絲,阻值R1=30 ,電源電壓U=6V。
(1)要保證電壓表能正常工作,電路中R。至少應為________。
(2)當拉環(huán)不受拉力時,滑片P處于a端,閉合開關后電壓表的讀數為________V
(3)已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力F間的關系如圖乙所示,若R0=45 ,通過計算說明,開關S閉合后,當電壓表指針指在0.8V處,作用在拉環(huán)上水平向右的拉力為多大?此拉力器量程為多少?
20.(2021八上·柯橋月考)在綜合實踐活動中,為了防止某器械所受壓力過大,科技小組設計了一個由壓敏電阻控制的報警電路,如圖所示,電源電壓恒為15V,報警器(電阻不計)通過的電流達到或超過10mA會報警,超過25 mA會損壞。其阻值隨壓力F的變化規(guī)律如下表所示。
壓力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
電阻RX/Ω 500 480 460 440 420 380 …
(1)當壓敏電阻不受壓力時,滑動變阻器能否移到最小阻值端?
(2)當壓敏電阻Rx所受壓力達到250N時,報警電路就實現報警功能,則此時滑動變阻器的接入阻值是多少?
(3)現要提高該器械其所受的最大壓力,則該電路應做如何調整?
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
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