資源簡介 第十講 歐姆定律一、歐姆定律①解釋歐姆定律的內容和數學表達式(b);②應用歐姆定律解決簡單的電學問題(不超過兩個電阻的電路)(c)。二、伏安法測電阻①說明伏安法測量電阻的實驗原理(b);②繪制伏安法測量電阻的電路圖(b);③應用電壓表和電流表測量導體的電阻(b);④收集和整理實驗數據得出實驗結論(b)。三、串聯電路和并聯電路①概述串聯電路的電流和電壓的特點(b);②概述并聯電路的電流和電壓的特點(b)。四、家庭電路①列舉常用電器(如電燈、電扇、電熱器、電吹風、電飯煲等)(a);②描述家庭電路的組成(a);③使用測電筆辨認火線和零線(b);④舉例說出安全用電的常識(a);⑤樹立安全用電的意識(c)。一、歐姆定律1.歐姆定律:導體中的電流與導體兩端的電壓成 ,與導體的電阻成 。2.公式:,其中:U為電源 ,單位為伏(V);I為通過導體的 ,單位為安(A);R為導體的 ,單位為歐(Ω)。2-1-c-n-j-y注意:應用歐姆定律的公式進行計算時,一定要統一到 后再進行計算。歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性,即I,U,R是對 而言的。3.公式變形:,。應用歐姆定律公式以及兩個變形式進行解題時,只要知道I、U、R三個量中的兩個,就可以求出第三個未知物理量。在計算和理解問題的過程中千萬注意,物理量的計算不同于數學上的計算,必須用對應的物理量單位才有意義,避免將物理問題數學化,應理解每個量的物理意義。(1)歐姆定律公式,表示加在導體兩端的電壓增大幾倍,導體中的電流就隨著增大幾倍。當導體兩端的電壓保持不變時,導體的電阻增大幾倍,導體中的電流就減為原來的幾分之一。(2)導出式U=IR表示導體兩端的電壓等于通過它的電流與其電阻的 。(3)導出式表示導體的電阻在 上等于加在導體兩端的電壓與其通過的電流的比值;由于同一導體的電阻 (導體本身的性質),因此不能說成“導體的電阻與它兩端的電壓成正比,與通過它的電流成反比”。4.運用歐姆定律公式解題技巧:解題時,為了便于分析問題,應先根據題意,畫出電路圖,并在圖中標明已知物理量的符號、數值及未知物理量的符號,公式中的三個物理量的單位均使用國際(制)單位。二、伏安法測電阻1.伏安法測導體電阻(1)實驗原理:根據歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測出待測電阻兩端的 和通過它的 ,就可以求得這段導體的電阻;此法叫“伏安法”。(2)實驗器材:電源、開關、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、導線若干。(3)實驗電路:如圖(1)所示。(4)實驗步驟:①按實驗原理圖正確連接實驗電路;②電路經檢查無誤后,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片P的位置,使電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3,觀察電流表的示數,每次對應的數值為I1、I2、I3,分別填入設計的表格中;③根據每次記錄的電壓值和電流值求出每次對應的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R= 。2.伏安法測小燈泡電阻(此是考試重點)(1)實驗原理:根據歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測出待測小燈泡兩端的 和通過它的 ,就可以求得小燈泡的電阻。www.21-cn-jy.com(2)實驗器材:電源、開關、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測小燈泡、導線若干。(3)實驗電路:如圖(2)所示。(4)實驗步驟:①按實驗原理圖正確連接實驗電路;②電路經檢查無誤后,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片P的位置,使小燈泡兩端的電壓分別為U1、U2、U3,觀察電流表的示數,每次對應的數值為I1、I2、I3,分別填入設計的表格中。③根據每次記錄的電壓值和電流值求出每次對應的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R= 。(5)記錄表格實驗序號U/VI/AR/Ω123待測小燈泡電阻R=(R1+R2+R3)/3=(6)注意事項:①器材的選取:電流表所選用量程滿偏值要大于電路中的最大電流;滑動變阻器的最大阻值應略大于或接近小燈泡的電阻(效果更明顯);②連接電路時:按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規則,將它們正確地連入電路,在連接的過程中,開關要斷開;③進行實驗時:閉合開關前,要把滑動變阻器的滑片調到最大阻值處,是電路中的電流最小,以保證電路中燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全;④將每次測量的結果和小燈泡的發光情況記錄下來,以便最后分析和總結;⑤分析處理數據,對于測得的各組電流和電壓值,計算出相應的電阻,然后比較,找出規律。三、電阻串并聯 ? 1.電阻的串聯(1)串聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值 。(2)串聯電阻的總電阻的阻值等于各分電阻 :R串=R1+R2+……Rn。(3)n個相同電阻R串聯時的總電阻為:R串= 。2.電阻的并聯(1)并聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值 。(2)并聯電阻的總電阻倒數等于各分電阻的阻值 ,即:。(3)n個相同電阻R0串聯時的總電阻為:。(4)兩個電阻R1和R2并聯時的表達式為:R總=。3.串并聯電阻的比較分類串聯電路并聯電路電路圖電流特點串聯電路中各處電流相等并聯電路的干路總電流等于各支路電流之和電壓特點串聯電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和并聯電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓電阻特點串聯電路的總電阻,等于各串聯電阻之和;若有n個相同的電阻R0串聯,則總電阻為;把幾個導體串聯起來相當于增大了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯分電阻都大。并聯電阻中總電阻的倒數,等于各并聯電路的倒數之和;若只有兩個電阻R1和R2并聯,則總電阻R總=;若有n個相同的電阻R0并聯,則總電阻為;把幾個電阻并聯起來相當于增加了導體的橫截面積,所以并聯總電阻比每一個并聯分電阻都小。分配特點串聯電路中,電壓的分配與電阻成正比并聯電路中,電流的分配與電阻成反比電路作用分壓(…)分流(…)四、家庭電路 ? 1.家庭電路的組成部分(如圖1所示):低壓供電線( 和 )、 、 、 、 、插座、燈座、開關等。21*cnjy*com圖1 家庭電路組成2.家庭電路的各部分的作用(1)進戶線:進戶線有兩條,一條是端線,也叫火線,一條是零線。火線與零線之間的電壓是220V。火線與地面間的電壓為220V;正常情況下,零線之間和地線之間的電壓為0V。(2)電能表:裝在家庭電路的 上,這樣才能測出全部家用電器消耗的電能。(3)總開關:即閘刀開關或空氣開關。安裝在電能表后,控制整個電路的 ,以便檢測電路更換設備。(4)保險絲:電路符號:。1)材料:保險絲是由電阻率大、熔點低的鉛銻合金制成的。(原因:保險絲電阻較大,使得電能轉化為熱的功率比較大,保險絲溫度易升高,達到熔點后就自動熔斷。)2)工作原理:當過大的電流通過時,保險絲產生較多的熱量使它的溫度達到 ,于是保險絲 ,自動 ,起到 作用。3)保險絲規格:保險絲越粗,額定電流越大。4)選擇:保險絲的額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流。5)連接:保險絲應串聯在家庭電路的干路上,且一般只接在火線上。注意事項:不能用較粗的保險絲或鐵絲、銅絲、鋁絲等代替標準的保險絲。因為銅絲的電阻小,產生的熱量少,銅的熔點高,不易熔斷。(5)插座:連接家用電器,給家用電器供電。插座有 插座和 座。如圖1是插座連接方式、圖2是插座示意圖。圖2圖3(6)家庭電路的連接:各種用電器都是 接入電路的,插座與燈座是并聯的,控制各用電器工作的開關與用電器是 的。1)插座的連接: , (接地是將用電器的外殼與大地連接起來,這樣若用電器的外殼漏電,可使電流通過地線流入大地,不致對人造成傷害,起到保護作用)。2)開關、保險串聯后接入 ,不能接入 。3)螺口燈座的螺旋套只允許接在 上,絕不允許接在 上。(7)測電筆(試電筆):用來辨別 ;種類:鋼筆式,螺絲刀式。使用方法:手接觸 ,筆尖金屬體接觸 ,觀察氖管是否發光(若發光則被測導線是 線)。注意:使用時手指絕不能接觸 。3.安全用電(1)家庭電路中電流過大的原因:① 電路發生 ; ② 接入電路中的總功率 。這兩個原因都可以使保險絲熔斷。此外,如果保險絲太細(額定電流過小),也容易燒壞。(2)安全用電常識1)電壓越高越危險:由歐姆定律可知,人體的電阻R一定,加在人體身上的電壓越大,通過人體的電流就越大。電流大到一定程度,人就會發生危險。所以電壓 越危險。2)高壓觸電的兩種方式:高壓電弧觸電、跨步電壓觸電。3)安全用電的原則: 低壓(小于1000V)帶電體, 高壓(大于1000V)帶電體。考點一:歐姆定律歐姆定律:導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。公式:,其中:U為電源電壓,單位為伏(V);I為通過導體的電流,單位為安(A);R為導體的電阻,單位為歐(Ω)。注意:應用歐姆定律的公式進行計算時,一定要統一到國際制單位后再進行計算。歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性,即I,U,R是對同一段導體、同一時刻而言的。【典例】(2017·廣東)如題圖所示電路中,電源電壓為4.5V,L1、L2是小燈泡,當開關S閉合時,電壓表的示數為1.5V,忽略溫度對燈絲電阻的影響,則( )。A.L2兩端的電壓為1.5V;B.L1兩端的電壓為1.5V;C.L1與L2的燈絲電阻之比為2:1;D.通過L1與L2的電流之比為1:2【答案】B。【解析】由題圖可以看出,S閉合后燈泡L1、L2屬于串聯,電壓表V測量的是L1兩端電壓,因為電壓表的示數為1.5V,故小燈泡L2兩端電壓是4.5V-1.5V=3V;因為兩個小燈泡是串聯,故通過它們的電流相同,根據公式得到:。由此可知,正確答案是B。考點二:伏安法測電阻根據歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測出待測電阻兩端的電壓和通過它的電流,就可以求得這段導體的電阻;此法叫“伏安法”。【典例】(2017?郴州)在測量“小燈泡的電阻”的實驗中,有如下器材:電壓表、電流表、開關、電壓為3V的電源、標有“2.5V”的小燈泡、滑動變阻器及導線若干。(1)請用筆畫線代替導線,把圖中的實物電路連接完整;(導線不能交叉)(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應處于圖中最 端(填“左”或“右);(3)連好電路后,閉合開關,發現燈泡不亮,電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓,則此故障的原因可能是 。A.小燈泡斷路;B.小燈泡短路;C.滑動變阻器斷路(4)排除故障后,按正確的操作測得實驗數據記錄如下:實驗次數 第一次第二次第三次電壓(V)①2.5③2.0⑤1.5電流(A)②0.30④0.25⑥1.0電阻(Ω) 在分折實驗數據時,發現了一個數據有明顯錯誤,這個數據是 (選填上表中數據前面的序號);這個數據的正確值是 。【來源:21cnj*y.co*m】(5)根據實驗數可知小燈泡正常發光時的電阻是 Ω。(保留一位小數)【答案】(1)如圖;(2)左;(3)A;(4)⑥;0.20;(5)8.3。【解析】(1)根據燈的額定電壓確定電壓表量程與燈并聯;(2)為保護電路,閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應處于阻值最大處;(3)若電流表示數為0,燈不亮,說明電路可能斷路;電壓表示數接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯的燈泡斷路了;(4)因電流表選用小量程,電流表示數最大0.6A;(5)燈的額定電壓下正常發光,由歐姆定律,小燈泡正常發光時的電阻。解答:(1)標有“2.5V”的小燈泡表示燈的額定電壓為2.5V,故電壓表選用小量程與燈并聯,如下所示:(2)為保護電路,閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應處于阻值最大處,即圖中最左端。(3)電流表無示數,燈不亮,說明電路可能斷路;電壓表示數接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯的小燈泡斷路,故選A。(4)因電流表選用小量程,電流表示數不可能為1.0A(或通過燈的電流隨電壓的減小而變小),故數據⑥是錯誤的,錯誤的原因在于選用小量程卻按大量程讀數了,根據電流表大小量程之比為5:1,正確的電流大小為0.20A。21教育名師原創作品(5)燈的額定電壓下正常發光,由表中數據結合歐姆定律可得,小燈泡正常發光時的電阻:RL。故答案為:(1)如圖;(2)左;(3)A;(4)⑥;0.20;(5)8.3。考點三:電阻串、并聯1.電阻的串聯(1)串聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。(2)串聯電阻的總電阻的阻值等于各分電阻之和:R串=R1+R2+……Rn。(3)n個相同電阻R串聯時的總電阻為:R串=nR。2.電阻的并聯(1)并聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。(2)并聯電阻的總電阻倒數等于各分電阻的阻值倒數之和,即:。(3)n個相同電阻R0串聯時的總電阻為:。(4)兩個電阻R1和R2并聯時的表達式為:R總=。【典例】(2017?衡陽)將光敏電阻R、定值電阻R0、電流表、電壓表、開關和穩壓電源連接成如圖所示電路,光敏電阻的阻值隨著光照強度的增大而減小,閉合開關,逐漸增大光照強度,則電壓表示數變化情況是( )。A.表和表示數均變小; B.表示數變大,表示數變小;C.表示數變小,表示數變大;D.表和表示數均變大【答案】D。【解析】首先分析電路圖,兩用電器串聯,電壓表測量R0兩端電壓。增強光照時,根據已知條件,光敏電阻R的電阻減小,則兩端分壓減小,R0兩端電壓變大,則電壓表示數變大,總電阻變小,電源電壓不變,根據歐姆定律電流變大,電流表示數變大,故選D。考點四:家庭電路1.家庭電路的組成部分:低壓供電線(火線和零線)、電能表、總開關、保險絲、用電器、插座、燈座、開關等。2.家庭電路的連接:各種用電器都是并聯接入電路的,插座與燈座是并聯的,控制各用電器工作的開關與用電器是串聯的。1)插座的連接:左零右火,上接地(接地是將用電器的外殼與大地連接起來,這樣若用電器的外殼漏電,可使電流通過地線流入大地,不致對人造成傷害,起到保護作用)。2)開關、保險串聯后接入火線,不能接入零線。3)螺口燈座的螺旋套只允許接在零線上,絕不允許接在火線上。【典例】(2016·深圳)如圖是我們常見的家庭電路。請你模仿樣例格式,寫出圖中涉及到的電學知識或規律(溫馨提示:至少寫出三條,不能與樣例相同)。樣例:電燈與插座并聯。① ;② ;③ 。【答案】①總開關要接在干路中;②開關與燈泡串聯接入電路中,開關要控制火線;③三孔插座的接法是左零、右火、上地。【解析】根據家庭電路特點,由圖可知家庭電路存在以下幾個特點:總開關要接在干路中;開關與燈泡串聯接入電路中,開關要控制火線;三孔插座的接法是左零、右火、上地;保險盒要與火線連接等。故答案為:①總開關要接在干路中;②開關與燈泡串聯接入電路中,開關要控制火線;③三孔插座的接法是左零、右火、上地。易錯點1:對歐姆定律理解不透,概念混淆例一:(2017?襄陽)如圖所示,能正確表示通過某定值電阻的電流與它兩端電壓之間關系的圖象是( )。ABCD【錯解】不知如何下手,猜答案。【析錯】主要沒有理解歐姆定律規律,不知道如何利用歐姆定律分析計算有關問題。再就是圖像所表示的含義不懂,這些圖像表示的是通過導體的電流與其兩端電壓的關系。【糾錯】由歐姆定律可知,電阻一定時,流過某定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比;觀察分析圖象,圖中兩個量之間成正比關系,看選項中哪兩個量的關系與圖象中的相符即可。定值電阻的阻值不變,由歐姆定律可知,電阻一定時,通過定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比,其I-U圖象是一條過原點的傾斜直線,所以B符合題意。正確答案B。★名師指津:由歐姆定律可知,電阻一定時,流過某定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比;但導體的電阻不因為它的電流或其兩端電壓的變化而變化。易錯點2:動態電路分析不全面例二:(2017?大慶)某興趣小組為了研究電子溫控裝置,連接成如圖所示電路,R1為熱敏電阻,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,閉合開關,當溫度降低時,下列說法中正確的是( )。A.電壓表V2和電流表A示數均變大;B.電壓表V1和電流表A示數之比不變;C.電壓表V2和電流表A的乘積不變;D.電壓表V2變化量和電流表A變化量之比不變【錯解】錯誤答案多樣,不知道如何下手。【析錯】最主要的是首先要分析電路的連接方式,各電表測量的是哪些物理量;然后根據熱敏電阻阻值的變化分析電路中電流或電壓的變化。【糾錯】由電路圖可知,R1與R2并聯后再與R0串聯,電壓表V1測并聯部分的電壓,電壓表V2測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流。(1)根據熱敏電阻阻值與溫度的關系得出當溫度降低時其阻值的變化,進一步可知并聯部分的電阻變化和電路中總電阻的變化,根據歐姆定律可知電路中電流的變化和R0兩端的電壓變化,然后得出電壓表V2和電流表A的乘積變化;根據串聯電路的電壓特點和并聯電路的電壓特點可知電壓表V1的示數變化,然后得出電壓表V1和電流表A示數之比變化;(2)設出溫度變化前后電路中的電流,根據歐姆定律得出電壓表示數和電流表示數與R0的阻值關系,然后得出電壓表V2變化量和電流表A變化量之比的變化。解答:由電路圖可知,R1與R2并聯后再與R0串聯,電壓表V1測并聯部分的電壓,電壓表V2測R0兩端的電壓,電流表測干路中的電流。(1)因熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,所以,當溫度降低時,熱敏電阻R1的阻值變大,并聯部分的電阻變大,電路中的總電阻變大,由可知,干路中的電流變小,即電流表A的示數變小,由U=IR可知,R0兩端的電壓變小,即電壓表V2的示數變小,故A錯誤。由電壓表V2示數變小、電流表A示數變小可知,電壓表V2和電流表A的乘積變小,故C錯誤。因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,并聯部分的電壓變大,即電壓表V1的示數變大,由電壓表V1的示數變大、電流表A示數變小可知,電壓表V1和電流表A示數之比變大,故B錯誤。(2)設溫度變化前后,干路中的電流分別為I1、I2,則電壓表V2示數的變化量:△U2=I2R0﹣I1R0=(I2﹣I1)R0=△IR0,即,且R0的阻值不變,所以,電壓表V2變化量和電流表A變化量之比不變,故D正確。★名師指津:動態電路分析是這部分難點,在進行動態電路分析時一定要利用所學知識和規律,找準物理量的變化,確定它們之間的關系。易錯點3:開關動作引起電路的變化例三:(2017?菏澤)如圖所示的電路中,當開關閉合時,下列說法正確的是( )。A.電流表示數不變,電壓表無示數; B.電流表示數增大,電壓表有示數;C.電流表示數減小,電壓表有示數; D.電流表示數增大,電壓表無示數【錯解】C。【析錯】開關S2閉合,認為電阻R2接入電路中,電壓表測量的是R2兩端電壓,故電壓表有示數。但沒有注意到R2和R1是并聯關系,開關閉合后測量干路電流的電流表A會增大。【糾錯】閉合S2之前,電流表測量R1上的電流,,閉合S2之后,電流表測量干路上的總電流,,所以電流表示數變大;閉合S2之后,電壓表測量的是上R2的電壓,所以有示數。故正確答案是B。★名師指津:并聯電路中,并聯的支路越多,總電阻越小,干路電流越大。易錯點4:不能正確理解串并聯電路的特點例四:教室內有兩只日光燈,開關閉合時,兩燈同時亮,開關斷開時,兩燈同時熄滅,則它們的連接關系是( ) 。A.一定串聯 B.一定并聯 C.可能并聯,也可能串聯 D.無法確定【錯解】A。【析錯】開關閉合同時亮,開關斷開同時熄滅,說明兩個燈是串聯的,符合串聯電路特點。【糾錯】判斷用電器之間是串聯還是并聯,關鍵是看各用電器之間是否相互影響,如果相互影響就是串聯,如果互不影響就是并聯。故選B。★名師指津:判斷用電器之間是串聯還是并聯,關鍵是看各用電器之間是否相互影響,如果相互影響就是串聯,如果互不影響就是并聯;家庭電器之間都是并聯關系。一、選擇題1.(2016·寧波)如圖所示,干路上的電流I恒為1A不變,滑動變阻器規格為“15Ω、1A”,小燈泡L上標有“6V、3W”字樣。忽略溫度對小燈泡阻值的影響,則( )。A.小燈泡L正常發光時,滑動變阻器接入電路的電阻為6Ω;B.當滑片P移到最左端時,通過小燈泡的電流為1A;C.在滑片P向左移動過程中,并聯電路兩端電壓會減小;D.在滑片P向左移動過程中,并聯電路消耗的總功率會增大2.(2017?湖州)如圖所示電路中,電源電壓為12V。在a、b間接入燈L1“6V、2W”,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片P使燈L1正常發光。斷開開關,取下燈L1保持滑片P的位置不變,在a、b間接入燈L2“6V、3W”,閉合開關。則( )A.燈L2正常發光; B.滑動變阻器接入電路的電阻為12歐C.通過L2的電流為0.4安;D.滑動變阻器和燈L2每秒做功5焦3.(2017?麗水)如圖所示電路中,R1的阻值為4歐,當開關S1和S2都閉合時,電流表示數為3安;當只閉合S2時,電流表示數為2安。下列說法正確的是( )。A、電源電壓為6伏;B、R2的阻值為1歐;C、S1和S2都閉合時,R2消耗的功率為18瓦;D、只閉合S2時,電路消耗的總功率為24瓦4.(2017·臺州)學習科學知識,提高自護能力。以下事件處理正確的是(? )。ABCDA、燃氣泄漏處理 B、地震逃生 C、用藥安全 D、觸電5.(2017?紹興)如圖電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑片移到滑動變阻器的b端時,電壓表的示數為8伏,10秒內定值電阻R1做功為20焦;當滑片P移到滑動變阻器的中點時,電壓表的示數為6伏。下列結果正確的是(? )。A.電源電壓為14伏;B.滑動變阻器R的最大阻值為8歐;C.滑片在b端時,電流表示數為0.75安;D.電路先后兩次消耗的總電功率之比為2:3二、填空題6.(2017?金華)某同學為探究電流和電壓關系,設計了如圖所示的電路。圖中電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~3V”,定值電阻規格為“10Ω、0.3A”,滑動變阻器規格為“20Ω、1A”,電源電壓恒為4.5V。請回答:2·1·c·n·j·y(1)閉合開關發現電流表有示數,電壓表無示數,經檢測發現電路中只有一處故障。該故障可能是________。(2)故障排除后,閉合開關重新進行實驗。在保證電路安全的前提下,移動滑動變阻器的滑片P改變電阻R兩端電壓。則滑動變阻器允許接入電路的最小阻值是________。7.(2017?紹興)用如圖電路測定小燈泡的功率,所用電源的電壓應________(選填“大于”、“等于”或“小于”)燈泡的額定電壓要使滑動變阻器滑片向左移動時,電流表示數變小,導線e端應連接在滑動變阻器的________接線柱上。三、計算題7.(2017·臺州)圖甲是恒溫箱的簡化電路,R1是熱敏電阻,其阻值與溫度的關系如圖乙所示。R2是滑動變阻器,R3是發熱電阻,其額定功率是1210瓦。(1)電路中火線應與________(選填“A”或“B”)連接,E點應與________(選填“C”或“D”)連接。(2)工作電路正常工作時,求R3的阻值。(3)控制電路的電源電壓U=6伏,電磁鐵線圈電阻不計,當線圈的電流達到30毫安時,電磁繼電器的銜鐵會被吸下。若恒溫箱內的溫度設定為50℃,求此時滑動變阻器R2接入電路的阻值。(4)保持其他不變,只把電磁鐵適當右移,請分析恒溫箱設定的溫度會發生怎樣的變化。8.(2016?金華)“光強”是表示光的強弱程度的科學量,照射光越強,光強越大,光強符號用E表示,國際單位為坎德拉(cd)。如圖甲為光敏電阻的實物和元件符號,圖乙為某種光敏電阻的阻值R與光強E間的關系圖,圖丙為小金利用這種光敏電阻所設計的電器,已知電源電壓為6V,小燈泡L標有“6V、6W”字樣,燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。①求小燈泡正常發光時的電流。②光敏電阻接受光強為3坎德拉的光照射時,閉合開關,測得電路中的電流為0.6A,求此時小燈泡的電阻。③某次實驗中測得小燈泡兩端電壓為1.5V,光敏電阻消耗的電功率為2.25W,求此時光敏電阻接收到光敏的光強。9.(2016?寧波)如圖甲所示是一種家庭水箱水位測量裝置示意圖,電源電壓18V保持不變,電壓表量程0﹣15V,電流表量程0﹣3A,R0是阻值為10Ω的定值電阻,R1是長20cm、阻值為20Ω的電阻絲,滑片P把電阻絲與輕質彈簧的指針連在一起.圓柱體M長80cm,底面積為200cm2。當水位處于最高處時,M剛好浸沒在水中,滑片P恰好在R1的最上端.輕質彈簧阻值不計,M全部露出水面前,彈簧的伸長長度△L始終與受到的拉力F成正比,如圖乙所示。(1)當水位下降時,電路中示數會隨之減小的電表是________。(2)當水位處于最高處時,電壓表的示數為多少?(3)當水位下降,圓柱體露出水面部分的長度為50cm時,電流表示數為多少?(g取10N/kg)10.(2017?湖州)在我們使用電器的時候,按一下遙控器的待機鍵,電器即進入等待開機的狀態,即為待機模式。有的電器雖然沒有待機按鈕,可如果沒有切斷電源,也相當于處在待機狀態。下表是常用家用電器在220V電壓下的工作功率和待機功率。電器種類空調電視機機頂盒洗衣機工作功率(瓦)260015015.4500待機功率(瓦)1.10.215.20.03請回答:(1)在家庭電路中,機頂盒和電視機________(選填”串“或”并“)聯在火線和零線上。(2)根據表中數據,電視機的工作電流為________安。(精確到0.01安) (3)若機頂盒每天處于待機狀態的時間為20小時,計算1個月(以30天計)機頂盒在待機狀態下消耗的電能。【出處:21教育名師】四、實驗探究題11.(2016·麗水)(1)請用筆畫線代替兩根導線,將電路連接完整(導線不能交叉)。(2)規范連接電路后閉合開關,調節滑動變阻器進行多次測量,并記錄數據如表,請根據圖乙把表中所缺數據填寫完整。21*cnjy*com實驗序號電壓/V電流/A11.50.1622.032.50.24小科同學根據上表求出電壓的平均值和電流的平均值,再運用歐姆定律求出電阻的平均值.請判斷該方法是否可行,并說明理由。 12.(2016?寧波)小科用如圖甲所示的實驗儀器探究“電流與電阻的關系”,滑動變阻器的規格為“10Ω、1A”,AB間接入的定值電阻的阻值為25Ω。【版權所有:21教育】【實驗步驟】①連接電路:完成圖甲中的連線,使滑動變阻器接入電路的阻值最大;②閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表示數為3.0V,讀出電流表示數并記錄,此時滑片P在中點附近;③斷開開關,在AB間換接20Ω的定值電阻;④閉合開關,讀出電流表示數并記錄;⑤斷開開關,在AB間分別換接15Ω、10Ω和5Ω的定值電阻,依次重復步驟④。(1)【實驗數據】電阻R/Ω252015105電流I/A0.120.140.160.20★AB間接5Ω的定值電阻時,電流表示數如圖乙所示,則表中“★”處的數值為________。【數據分析】小科找不出上述數據的定量關系.而其他同學都通過實驗得出了“電壓不變時,通過導體的電流與這段導體的電阻成反比”的正確結論。【實驗反思】(2)①小科得不到正確結論的原因是________,需要重新實驗。②根據小科的實驗數據,通過進一步分析計算可以發現,當AB間的阻值變小時,電池組兩端的電壓將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。13.(2017?湖州)在探究電流與電阻的關系時,小明設計如圖所示電路圖進行實驗:連接電路更換不同的定值電阻,分別測出電流大小記錄并分析數據。實驗數據記錄表 電源電壓(伏特)電阻(歐姆)電流(安培)330.48100.27200.14(1)分析表格中的數據,發現電阻兩端的電壓是________(選填“變化的”或“不變的”)。(2)小芳通過對實驗數據的分析,認為此實驗需要改進。請你和小芳一起設計探究電流與電阻的關系的實驗電路圖。(3)你設計的電路中,更換電阻后,是如何控制變量的?________。14.(2017?麗水)小科連接好如圖所示電路,閉合開關,按一定操作來測量“小燈泡的電阻”,獲得實驗數據如下表:實驗次數1234電壓U/伏2.52.01.51.0電流I/安0.220.200.170.13電阻R/歐11.36?8.827.69(1)表中第2次實驗時,小燈泡電阻為________歐;(2)將表中電流、電壓數據轉換為I—U圖像,正確的是________;(3)小科發現第3、4兩次實驗小燈泡不發光,出現這種現象的原因是________; (4)小君按小科的方法連接好電路,閉合開關后發現小燈泡不發光,電流表指針不偏轉,電壓表指針偏轉,若此電路只有一處故障,你認為故障是________。15.(2017·衢州)小柯在拓展課上,設計了圖甲電路,用來直接測出接入1、2兩點間導體的電阻。(1)用導線連接1、2兩點,電流表的示數如圖乙,則通過變阻器的電流為 A。此時1、2兩點間的電阻為0Ω,則在電流表指針所指的刻度上標0Ω。(2)保持變阻器滑片不動,把待測電阻Rx接入1、2兩點之間,此時電流表讀數為0.1A,則Rx的阻值是 Ω,然后在電流表的0.1A刻度處標上相應的阻值.依此方法,在電流表的刻度上一一標上相應的阻值,這樣就可以用此電流表測出接入1、2兩點間導體的電阻。21·cn·jy·com(3)干電池用久了電壓會變小,此時再用導線連接1、2兩點,電流表的指針就不能對準0Ω刻度線。要使指針重新對準0Ω刻度線,變阻器的滑片應向 (填字母)端移動。【來源:21·世紀·教育·網】16.(2017·衢州)小柯發現白熾燈泡在開燈瞬間最容易燒壞,猜想可能是在開燈瞬間燈絲的溫度較低,導致電阻比正常工作時小。于是設計圖示電路來驗證自己的猜想。【實驗步驟】第一步:斷開S2,閉合S1,電流表指針偏轉,但燈泡不發光。第二步:斷開S1,閉合S2,燈泡正常發光,燈絲溫度很高。第三步:兩分鐘后再斷開S2并迅速閉合S1,觀察電流表示數變化情況。【實驗分析】(1)第一步中,燈泡兩端的電壓是 V,燈泡不發光的原因是 。(2)在第三步中,若觀察到電流表示數變化的情況是 ,就可以得出燈絲的溫度越低,其電阻越小。17.(2017·臺州)小柯利用如圖甲所示的電路研究電流與電阻的關系,已知電源電壓為6V且保持不變,實驗所用電阻R的阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω,滑動變阻器的規格為“30Ω 2A”。(1)請設計實驗數據記錄表,畫在下邊框內。(2)小柯將5Ω的電阻接入電路,閉合開關,調節滑動變阻器使電壓表示數為2V,讀出相應的電流值記錄在表格中;然后更換電阻重復上述實驗。當接入20Ω的電阻時,發現無論怎樣調節滑動變阻器,電壓表示數都無法達到2V,其原因是________。(3)小柯用圖乙所示電路測未知電阻Rx的阻值,圖中R0為定值電阻。他先將導線a端接到電流表“-”接線柱上,電流表示數為I1,然后將導線a端接到電流表“3”接線柱上,電流表示數為I2,則Rx的阻值為________(用I1、I2、R0表示)。18.(2017?舟山)小明在研究并聯電路電流特點時,按圖示電路圖連接好電路,閉合開關S和S1 , 觀察示數。再閉合開關S2, 示數保持不變的電流表是________(電源電壓不變),同時小明觀察到電流表A的示數如圖所示,為了使測量更精確,斷開開關后,接下來的操作是 ________。(電源電壓不變)19.(2017?舟山)在探究電流與電壓關系的實驗中,同學們設計了如下三種電路:(1)甲同學認為圖2電路比圖1電路好,理由是:________。乙同學認為圖3電路比圖2電路更好,理由是圖3電路便于多次實驗。21·世紀*教育網(2)乙同學利用圖3電路(其中電阻R=5Ω) 完成了本實驗,測得數據如下:實驗次數電壓 U(伏)電流I(安)電壓/電流110.2220.4340.8分析表格數據,可得出的結論是________。(3)實驗操作過程中,丙同學發現滑動變阻器損壞,但經過思考后利用圖2電路最終也完成了多次實驗,該同學的做法是________。www-2-1-cnjy-com一、選擇題1.(2017·浙江科學考前沖刺二)如圖所示的電路中,電源兩端的電壓保持不變,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P向左移動過程中,下列說法中正確的是(? )。A.電壓表V1的示數減小,電壓表V2的示數增大;B.電壓表V1的示數增大,電壓表V2的示數減小;C.電壓表V1的示數不變,電壓表V2與電流表A示數的比值減小;D.電壓表V1的示數不變,電壓表V1與電流表A示數的比值不變2.(2018·浙江省科學全預測卷二)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關S。先移動滑片,使電壓表V1示數與電壓表V2示數之比為2:1;然后,再次移動滑片,使電壓表V1示數與電壓表V2示數之比為1:2。則前、后兩次各量之比正確的是(? )。A.電路電流之比3:2; B.電路功率之比1:2;C.R1的功率之比1:4; D.R2的功率之比1:13.(2018·浙江省科學全預測卷三)在探究“導體通過的電流與兩端電壓關系”時,根據數據繪制出甲、乙兩元件的電流與電壓關系圖像,據圖像分析,下列判斷正確的是(?)。21世紀教育網版權所有A.甲、乙兩元件的電流與電壓均成正比;B.乙元件為阻值為5Ω的定值電阻;C.若將甲、乙串聯接入電路中且電流為0.2A,則電路功率為0.6W;D.若將甲、乙并聯接在2V的電路中,則電功率之比為1:24.(2018·浙江省科學全預測卷四)圖為學生做電學實驗的電路圖,電源電壓不變,閉合開關后,下列說法正確的是(? )。A.向左移動變阻器的滑片P,A表示數變大,V2表示數變大;B.向左移動變阻器的滑片P,電阻R消耗的電功率一定變小;C.向右移動變阻器的滑片P到最右端時,電路電功率達到最大;D.向右移動變阻器的滑片P,V1表和A表的示數之比始終不變5.(2018·浙江省科學全預測卷六)某同學在學習了“家庭電路”后設計了如圖所示的電路,則下列說法錯誤的是(?)。A.家庭電路的電源電壓U為220V且為交流電;B.丙(兩腳插座)與燈(開關閉合后)連接方式為并聯;C.電路中甲、乙兩燈與開關的接線均正確;D.保險絲的額定電流應等于或稍大于電路的干路電流6.(2018·浙江省科學全預測卷七)如圖所示電路,干路電流I始終恒定,R1為滑動變阻器(R1最大阻值>R2),R2為定值電阻,當滑動變阻器的滑片P從最右端移動至最左端的過程中,下列說法中確的是(? )。A.R2通過的電流增大; B.R1兩端的電壓不變;C.R1的電功率先增大后減小;D.電路的總電功率增大7.(2018·浙江省科學全預測卷八)“節能減排”從我做起、從生活中的小事做起。關于家用電器的使用,下列做法中不符合這一理念的是(? )。A.用智能開關確保電燈人走燈滅;B.電冰箱使用過程中要做到及時除霜;C.家用電視機日夜處于待機狀態;D.用太陽能熱水器代替換電熱水器8.(2018·浙江省科學全預測卷八)如圖是家庭電路中的三孔插座和三腳插頭示意圖。下列相關說法正確的是(? )。A.插腳E是用來接零線的;B.插孔E是用來接火線的;C.L、N之間的電壓為250V;D.插腳E比L、N長,能保證插頭插入插座時,用電器外殼先接地,防止金屬殼帶電二、填空題9.(2018·浙江省科學全預測卷七)如圖為一種自動測定油箱內油面高度的裝置。油量表在電路中實際是________表;該裝置應用了哪些科學知識或原理?________(至少兩個)。10.(2018·浙江省科學全預測卷三)我國目前的動車上均安裝了煙霧報警器,一旦有吸煙,列車上的煙霧報警系統就會報警,列車就會自動減速甚至停車。小劉在查閱資料后,自行設計了一只“煙霧報警器”,電路如圖。該報警器由“控制電路”和“工作電路”所組成,其中“控制電路”由光敏電阻R、電磁鐵(線圈阻值R0=15Ω)、電源U=6V、開關等組成;“工作電路”由工作電源、電鈴、導線等組成。小劉的設計思路:當光敏電阻接收到的光強減弱到一定程度時,工作電路接通,電鈴報警。已知該光敏電阻的阻值R與光強E之間的關系如表所示。(1)根據報警器的工作原理判斷,電鈴應接在________(填“甲”或“乙”)處。(2)分析上表數據,根據光敏電阻的阻值R隨光強E變化的規律,寫出光敏電阻的阻值R與光強E的關系式為:R=________。(3)閉合電鍵S,如果當線圈中的電流大于或等于250mA時,繼電器的銜鐵被吸合,則光敏電阻接收到的光照強度需要在多少cd以上?(4)若要提高該煙霧報警器的靈敏度(即在煙霧更少條件下就能報警),你提出的改進建議是什么?(只要寫出一種)11.(2017·紹興中考模擬)某智能掃地機器人(如圖甲)可通過灰塵傳感器自動尋找灰塵清掃,通過電動機旋轉、產生高速氣流將灰塵等吸入集塵盒。圖乙為其部分工作原理圖,控制電路電源電壓U為4.5V,定值電阻R0=12Ω,R為光敏電阻,其阻值隨光照強度E(單位cd)的變化如圖丙所示。下表為其部分工作參數(注:電池容量指工作電流與工作總時間的乘積)。額定工作電壓12伏額定功率30瓦電池總容量2.5Ah(安時)工作噪音<50dB(分貝)(1)當地面灰塵增多,使空氣的透光程度減弱,使照射到光敏電阻上的光照強度減弱,B觸頭與靜觸頭________(填“A”或“C”)接觸,則電動機工作;反之,指示燈亮,從而達到自動控制的目的。21教育網(2)當剩余電量減為電池總容量的20%時,機器人會主動尋找充電器充電。在充滿電后到主動尋找充電器期間的電池總容量,能持續供應該機器人正常工作多少小時?(3)若電壓表示數小于等于3V時,電動機開始工作。求電壓表示數為3V時光照強度為多少?12.(2017·湖州七校聯模擬科學)如圖,電源電壓保持不變,閉合開關S,變阻器滑片P從a端調到b端的整個過程中,電流表示數I與電壓表示數U的關系圖象如圖所示,由圖象可知,R1的阻值為________Ω;當電路中的電流為0.2A時,R1與R2消耗的電功率之比為________。三、計算題13.(2018·浙江省科學全預測卷四)小林家里有一個電吹風,該電吹風的工作原理如圖甲所示,電吹風工作時可以吹出熱風,也可以吹出涼風。小林某次使用電吹風吹干頭發時的功率隨時間的變化圖像如圖乙。(1)甲圖中的電風扇是由電動機M驅動的,M的工作原理是________。(2)電吹風在小林這次吹干頭發的全過程中總共消耗的電能是多少?(3)該電吹風的電熱絲在工作時電阻值是多少?(保留一位小數)(4)該電吹風使用幾年后,發現吹出來的熱風溫度不是很高,請解釋其原因。14.(2018·浙江省科學全預測七)如圖甲為恒溫箱的簡化電路,R0、R1設置在恒溫箱內,R0為加熱電阻,阻值為40Ω。R1為熱敏電阻,其電阻值隨溫度的變化關系如圖乙。控制電路中,U=6V,R2為滑動變阻器。當恒溫箱內的溫度達到一定值時,加熱電路會自動斷開,當箱內溫度略低時,加熱電路自動閉合進行加熱。(1)根據據恒溫箱的工作過程判斷,P應與________(填“m”或“n”)連接。(2)當加熱電阻R0正常工作時,加熱電路中的電流及功率分別是多少?(3)不計電磁鐵線圈電阻,當線圈中的電流達到20mA時,電磁繼電器的銜鐵會被吸下。若恒溫箱內的溫度設定為100℃,則滑動變阻器R2應接入電路的電阻值為多少?(4)在原電路中,只將R2適當向右移一小段距離,保持其它條件不變,試分析這樣的調整對恒溫箱的溫度會產生什么影響?四、實驗探究題15.(2018·浙江省科學全預測卷七)如圖甲、乙為“探究電流與電阻的關系”的實驗設計電路圖,定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω,電源電壓由2節干電池串接提供,電滑動變阻器有A(5Ω 1A)和B(10Ω 1A)兩種規格可供選擇,試回答下列問題。(1)請在圖乙所示的實物圖中用筆畫線代替導線,將電路連接完整(導線不能交叉)。(2)得到實驗數據如丙,分析表中數據,可得出的結論為________。(3)根據該實驗過程,判斷該實驗選擇的滑動變阻器是________(填“A”或“B”)。16.(2017·浙江省科學備考模擬二)小科在探究“通過導體的電流與電壓的關系”時,設計了圖甲的電路。電源電壓不變,R1為定值電阻,滑動變阻器R2上標有“50Ω、1A”的字樣。(1)實驗時,小科發現電壓表V2指針如圖乙所示,則應對電壓表進行的操作是_____。(2)糾正錯誤后,實驗中小科記錄了多組電流表A和電壓表V1、V2的示數,作出A、B兩條圖線,如圖丙,其中表示通過R1的電流和R1兩端電壓關系的圖線是________。(3)本實驗中小科測量了多組數據,下列實驗中多次測量的目的與本實驗不同的有____(填序號)。①研究動能與速度的關系;②用伏安法測定值電阻的阻值;③研究導體的電阻與長度的關系。 17.(2018·浙江省科學全預測卷二)用如圖甲所示的實驗電路探究“電流與電阻的關系”,請解答下列問題:(1)請用筆劃線代替導線,將圖甲中實驗電路連接完整(導線不能交叉)。 (2)當電路中定值電阻為5Ω時,電流表示數如圖乙所示,請將示數填入圖丙表格中 。(3)根據圖丙表格中數據進行判斷,此次實驗能否得出“電流大小與電阻大小成反比”的結論并說明理由:________。21cnjy.com五、解答題18.(2017·紹興市科學模擬)如圖為測定風速大小的裝置,探頭、金屬桿與滑動變阻器R2的滑片P相連,可上下移動。電路電壓一定,當風速增大時,電壓表的示數如何變化并解釋其原因。第十講 歐姆定律一、歐姆定律①解釋歐姆定律的內容和數學表達式(b);②應用歐姆定律解決簡單的電學問題(不超過兩個電阻的電路)(c)。二、伏安法測電阻①說明伏安法測量電阻的實驗原理(b);②繪制伏安法測量電阻的電路圖(b);③應用電壓表和電流表測量導體的電阻(b);④收集和整理實驗數據得出實驗結論(b)。三、串聯電路和并聯電路①概述串聯電路的電流和電壓的特點(b);②概述并聯電路的電流和電壓的特點(b)。四、家庭電路①列舉常用電器(如電燈、電扇、電熱器、電吹風、電飯煲等)(a);②描述家庭電路的組成(a);③使用測電筆辨認火線和零線(b);④舉例說出安全用電的常識(a);⑤樹立安全用電的意識(c)。一、歐姆定律1.歐姆定律:導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。2.公式:,其中:U為電源電壓,單位為伏(V);I為通過導體的電流,單位為安(A);R為導體的電阻,單位為歐(Ω)。注意:應用歐姆定律的公式進行計算時,一定要統一到國際制單位后再進行計算。歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性,即I,U,R是對同一段導體、同一時刻而言的。3.公式變形:,。應用歐姆定律公式以及兩個變形式進行解題時,只要知道I、U、R三個量中的兩個,就可以求出第三個未知物理量。在計算和理解問題的過程中千萬注意,物理量的計算不同于數學上的計算,必須用對應的物理量單位才有意義,避免將物理問題數學化,應理解每個量的物理意義。(1)歐姆定律公式,表示加在導體兩端的電壓增大幾倍,導體中的電流就隨著增大幾倍。當導體兩端的電壓保持不變時,導體的電阻增大幾倍,導體中的電流就減為原來的幾分之一。(2)導出式U=IR表示導體兩端的電壓等于通過它的電流與其電阻的乘積。(3)導出式表示導體的電阻在數值上等于加在導體兩端的電壓與其通過的電流的比值;由于同一導體的電阻一定(導體本身的性質),因此不能說成“導體的電阻與它兩端的電壓成正比,與通過它的電流成反比”。4.運用歐姆定律公式解題技巧:解題時,為了便于分析問題,應先根據題意,畫出電路圖,并在圖中標明已知物理量的符號、數值及未知物理量的符號,公式中的三個物理量的單位均使用國際(制)單位。二、伏安法測電阻1.伏安法測電阻(1)實驗原理:根據歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測出待測電阻兩端的電壓和通過它的電流,就可以求得這段導體的電阻;此法叫“伏安法”。(2)實驗器材:電源、開關、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、導線若干。(3)實驗電路:如圖(1)所示。(4)實驗步驟:①按實驗原理圖正確連接實驗電路;②電路經檢查無誤后,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片P的位置,使電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3,觀察電流表的示數,每次對應的數值為I1、I2、I3,分別填入設計的表格中;③根據每次記錄的電壓值和電流值求出每次對應的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R=(R1+R2+R3)/3。(5)滑動變阻器的作用:①保護電路;②改變導體兩端的電壓,使其成倍數地增加;③多次測量求平均值。2.伏安法測小燈泡電阻(此是考試重點)(1)實驗原理:根據歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測出待測小燈泡兩端的電壓和通過它的電流,就可以求得小燈泡的電阻。(2)實驗器材:電源、開關、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測小燈泡、導線若干。(3)實驗電路:如圖(2)所示。(4)實驗步驟:①按實驗原理圖正確連接實驗電路;②電路經檢查無誤后,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片P的位置,使小燈泡兩端的電壓分別為U1、U2、U3,觀察電流表的示數,每次對應的數值為I1、I2、I3,分別填入設計的表格中。③根據每次記錄的電壓值和電流值求出每次對應的電阻值R1、R2、R3,求出它們的平均值R=(R1+R2+R3)/3。(5)記錄表格實驗序號U/VI/AR/Ω123待測小燈泡電阻R=(R1+R2+R3)/3=(6)注意事項:①器材的選取:電流表所選用量程滿偏值要大于電路中的最大電流;滑動變阻器的最大阻值應略大于或接近小燈泡的電阻(效果更明顯);②連接電路時:按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規則,將它們正確地連入電路,在連接的過程中,開關要斷開;③進行實驗時:閉合開關前,要把滑動變阻器的滑片調到最大阻值處,是電路中的電流最小,以保證電路中燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全;④將每次測量的結果和小燈泡的發光情況記錄下來,以便最后分析和總結;⑤分析處理數據,對于測得的各組電流和電壓值,計算出相應的電阻,然后比較,找出規律。【來源:21·世紀·教育·網】三、電阻串并聯 ? 1.電阻的串聯(1)串聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。(2)串聯電阻的總電阻的阻值等于各分電阻之和:R串=R1+R2+……Rn。(3)n個相同電阻R串聯時的總電阻為:R串=nR。2.電阻的并聯(1)并聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。(2)并聯電阻的總電阻倒數等于各分電阻的阻值倒數之和,即:。(3)n個相同電阻R0串聯時的總電阻為:。(4)兩個電阻R1和R2并聯時的表達式為:R總=。3.串并聯電阻的比較分類串聯電路并聯電路電路圖電流特點串聯電路中各處電流相等并聯電路的干路總電流等于各支路電流之和電壓特點串聯電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和并聯電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓電阻特點串聯電路的總電阻,等于各串聯電阻之和;若有n個相同的電阻R0串聯,則總電阻為;把幾個導體串聯起來相當于增大了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯分電阻都大。并聯電阻中總電阻的倒數,等于各并聯電路的倒數之和;若只有兩個電阻R1和R2并聯,則總電阻R總=;若有n個相同的電阻R0并聯,則總電阻為;把幾個電阻并聯起來相當于增加了導體的橫截面積,所以并聯總電阻比每一個并聯分電阻都小。分配特點串聯電路中,電壓的分配與電阻成正比并聯電路中,電流的分配與電阻成反比電路作用分壓(…)分流(…)四、家庭電路 ? 1.家庭電路的組成部分(如圖1所示):低壓供電線(火線和零線)、電能表、總開關、保險絲、用電器、插座、燈座、開關等。21*cnjy*com圖1 家庭電路組成2.家庭電路的各部分的作用(1)進戶線:進戶線有兩條,一條是端線,也叫火線,一條是零線。火線與零線之間的電壓是220V。火線與地面間的電壓為220V;正常情況下,零線之間和地線之間的電壓為0V。(2)電能表:裝在家庭電路的干路上,這樣才能測出全部家用電器消耗的電能。(3)總開關:即閘刀開關或空氣開關。安裝在電能表后,控制整個電路的通斷,以便檢測電路更換設備。(4)保險絲:電路符號:。1)材料:保險絲是由電阻率大、熔點低的鉛銻合金制成的。(原因:保險絲電阻較大,使得電能轉化為熱的功率比較大,保險絲溫度易升高,達到熔點后就自動熔斷。)2)工作原理:當過大的電流通過時,保險絲產生較多的熱量使它的溫度達到熔點,于是保險絲熔斷,自動切斷電路,起到保險作用。3)保險絲規格:保險絲越粗,額定電流越大。4)選擇:保險絲的額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流。5)連接:保險絲應串聯在家庭電路的干路上,且一般只接在火線上。注意事項:不能用較粗的保險絲或鐵絲、銅絲、鋁絲等代替標準的保險絲。因為銅絲的電阻小,產生的熱量少,銅的熔點高,不易熔斷。(5)插座:連接家用電器,給家用電器供電。插座有二孔插座和三孔插座。如圖1是插座連接方式、圖2是插座示意圖。圖2圖3(6)家庭電路的連接:各種用電器都是并聯接入電路的,插座與燈座是并聯的,控制各用電器工作的開關與用電器是串聯的。1)插座的連接:左零右火,上接地(接地是將用電器的外殼與大地連接起來,這樣若用電器的外殼漏電,可使電流通過地線流入大地,不致對人造成傷害,起到保護作用)。2)開關、保險串聯后接入火線,不能接入零線。3)螺口燈座的螺旋套只允許接在零線上,絕不允許接在火線上。(7)測電筆(試電筆):用來辨別火線和零線;種類:鋼筆式,螺絲刀式。使用方法:手接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體接觸被測導線,觀察氖管是否發光(若發光則被測導線是火線)。注意:使用時手指絕不能接觸筆尖。3.安全用電(1)家庭電路中電流過大的原因:① 電路發生短路; ② 接入電路中的總功率過大。這兩個原因都可以使保險絲熔斷。此外,如果保險絲太細(額定電流過小),也容易燒壞。(2)安全用電常識1)電壓越高越危險:由歐姆定律可知,人體的電阻R一定,加在人體身上的電壓越大,通過人體的電流就越大。電流大到一定程度,人就會發生危險。所以電壓越高越危險。2)高壓觸電的兩種方式:高壓電弧觸電、跨步電壓觸電。3)安全用電的原則:不接觸低壓(小于1000V)帶電體,不靠近高壓(大于1000V)帶電體。考點一:歐姆定律歐姆定律:導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。公式:,其中:U為電源電壓,單位為伏(V);I為通過導體的電流,單位為安(A);R為導體的電阻,單位為歐(Ω)。【來源:21cnj*y.co*m】注意:應用歐姆定律的公式進行計算時,一定要統一到國際制單位后再進行計算。歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性,即I,U,R是對同一段導體、同一時刻而言的。【典例】(2017·廣東)如題圖所示電路中,電源電壓為4.5V,L1、L2是小燈泡,當開關S閉合時,電壓表的示數為1.5V,忽略溫度對燈絲電阻的影響,則( )。A.L2兩端的電壓為1.5V;B.L1兩端的電壓為1.5V;C.L1與L2的燈絲電阻之比為2:1;D.通過L1與L2的電流之比為1:2【答案】B。【解析】由題圖可以看出,S閉合后燈泡L1、L2屬于串聯,電壓表V測量的是L1兩端電壓,因為電壓表的示數為1.5V,故小燈泡L2兩端電壓是4.5V-1.5V=3V;因為兩個小燈泡是串聯,故通過它們的電流相同,根據公式得到:。由此可知,正確答案是B。考點二:伏安法測電阻根據歐姆定律的變形公式,用電壓表、電流表分別測出待測電阻兩端的電壓和通過它的電流,就可以求得這段導體的電阻;此法叫“伏安法”。www-2-1-cnjy-com【典例】(2017?郴州)在測量“小燈泡的電阻”的實驗中,有如下器材:電壓表、電流表、開關、電壓為3V的電源、標有“2.5V”的小燈泡、滑動變阻器及導線若干。(1)請用筆畫線代替導線,把圖中的實物電路連接完整;(導線不能交叉)(2)閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應處于圖中最 端(填“左”或“右);(3)連好電路后,閉合開關,發現燈泡不亮,電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓,則此故障的原因可能是 。A.小燈泡斷路;B.小燈泡短路;C.滑動變阻器斷路(4)排除故障后,按正確的操作測得實驗數據記錄如下:實驗次數 第一次第二次第三次電壓(V)①2.5③2.0⑤1.5電流(A)②0.30④0.25⑥1.0電阻(Ω) 在分折實驗數據時,發現了一個數據有明顯錯誤,這個數據是 (選填上表中數據前面的序號);這個數據的正確值是 。(5)根據實驗數可知小燈泡正常發光時的電阻是 Ω。(保留一位小數)【答案】(1)如圖;(2)左;(3)A;(4)⑥;0.20;(5)8.3。【解析】(1)根據燈的額定電壓確定電壓表量程與燈并聯;(2)為保護電路,閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應處于阻值最大處;(3)若電流表示數為0,燈不亮,說明電路可能斷路;電壓表示數接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯的燈泡斷路了;(4)因電流表選用小量程,電流表示數最大0.6A;(5)燈的額定電壓下正常發光,由歐姆定律,小燈泡正常發光時的電阻。解答:(1)標有“2.5V”的小燈泡表示燈的額定電壓為2.5V,故電壓表選用小量程與燈并聯,如下所示:(2)為保護電路,閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應處于阻值最大處,即圖中最左端。(3)電流表無示數,燈不亮,說明電路可能斷路;電壓表示數接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯的小燈泡斷路,故選A。(4)因電流表選用小量程,電流表示數不可能為1.0A(或通過燈的電流隨電壓的減小而變小),故數據⑥是錯誤的,錯誤的原因在于選用小量程卻按大量程讀數了,根據電流表大小量程之比為5:1,正確的電流大小為0.20A。(5)燈的額定電壓下正常發光,由表中數據結合歐姆定律可得,小燈泡正常發光時的電阻:RL。故答案為:(1)如圖;(2)左;(3)A;(4)⑥;0.20;(5)8.3。考點三:電阻串、并聯1.電阻的串聯(1)串聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。(2)串聯電阻的總電阻的阻值等于各分電阻之和:R串=R1+R2+……Rn。(3)n個相同電阻R串聯時的總電阻為:R串=nR。2.電阻的并聯(1)并聯電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。(2)并聯電阻的總電阻倒數等于各分電阻的阻值倒數之和,即:。(3)n個相同電阻R0串聯時的總電阻為:。(4)兩個電阻R1和R2并聯時的表達式為:R總=。【典例】(2017?衡陽)將光敏電阻R、定值電阻R0、電流表、電壓表、開關和穩壓電源連接成如圖所示電路,光敏電阻的阻值隨著光照強度的增大而減小,閉合開關,逐漸增大光照強度,則電壓表示數變化情況是( )。A.表和表示數均變小; B.表示數變大,表示數變小;C.表示數變小,表示數變大;D.表和表示數均變大【答案】D。【解析】首先分析電路圖,兩用電器串聯,電壓表測量R0兩端電壓。增強光照時,根據已知條件,光敏電阻R的電阻減小,則兩端分壓減小,R0兩端電壓變大,則電壓表示數變大,總電阻變小,電源電壓不變,根據歐姆定律電流變大,電流表示數變大,故選D。考點四:家庭電路1.家庭電路的組成部分:低壓供電線(火線和零線)、電能表、總開關、保險絲、用電器、插座、燈座、開關等。2.家庭電路的連接:各種用電器都是并聯接入電路的,插座與燈座是并聯的,控制各用電器工作的開關與用電器是串聯的。1)插座的連接:左零右火,上接地(接地是將用電器的外殼與大地連接起來,這樣若用電器的外殼漏電,可使電流通過地線流入大地,不致對人造成傷害,起到保護作用)。2)開關、保險串聯后接入火線,不能接入零線。3)螺口燈座的螺旋套只允許接在零線上,絕不允許接在火線上。【典例】(2016·深圳)如圖是我們常見的家庭電路。請你模仿樣例格式,寫出圖中涉及到的電學知識或規律(溫馨提示:至少寫出三條,不能與樣例相同)。樣例:電燈與插座并聯。① ;② ;③ 。【答案】①總開關要接在干路中;②開關與燈泡串聯接入電路中,開關要控制火線;③三孔插座的接法是左零、右火、上地。【解析】根據家庭電路特點,由圖可知家庭電路存在以下幾個特點:總開關要接在干路中;開關與燈泡串聯接入電路中,開關要控制火線;三孔插座的接法是左零、右火、上地;保險盒要與火線連接等。故答案為:①總開關要接在干路中;②開關與燈泡串聯接入電路中,開關要控制火線;③三孔插座的接法是左零、右火、上地。易錯點1:對歐姆定律理解不透,概念混淆例一:(2017?襄陽)如圖所示,能正確表示通過某定值電阻的電流與它兩端電壓之間關系的圖象是( )。ABCD【錯解】不知如何下手,猜答案。【析錯】主要沒有理解歐姆定律規律,不知道如何利用歐姆定律分析計算有關問題。再就是圖像所表示的含義不懂,這些圖像表示的是通過導體的電流與其兩端電壓的關系。【糾錯】由歐姆定律可知,電阻一定時,流過某定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比;觀察分析圖象,圖中兩個量之間成正比關系,看選項中哪兩個量的關系與圖象中的相符即可。定值電阻的阻值不變,由歐姆定律可知,電阻一定時,通過定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比,其I-U圖象是一條過原點的傾斜直線,所以B符合題意。正確答案B。★名師指津:由歐姆定律可知,電阻一定時,流過某定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比;但導體的電阻不因為它的電流或其兩端電壓的變化而變化。易錯點2:動態電路分析不全面例二:(2017?大慶)某興趣小組為了研究電子溫控裝置,連接成如圖所示電路,R1為熱敏電阻,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,閉合開關,當溫度降低時,下列說法中正確的是( )。A.電壓表V2和電流表A示數均變大;B.電壓表V1和電流表A示數之比不變;C.電壓表V2和電流表A的乘積不變;D.電壓表V2變化量和電流表A變化量之比不變【錯解】錯誤答案多樣,不知道如何下手。【析錯】最主要的是首先要分析電路的連接方式,各電表測量的是哪些物理量;然后根據熱敏電阻阻值的變化分析電路中電流或電壓的變化。【糾錯】由電路圖可知,R1與R2并聯后再與R0串聯,電壓表V1測并聯部分的電壓,電壓表V2測R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流。(1)根據熱敏電阻阻值與溫度的關系得出當溫度降低時其阻值的變化,進一步可知并聯部分的電阻變化和電路中總電阻的變化,根據歐姆定律可知電路中電流的變化和R0兩端的電壓變化,然后得出電壓表V2和電流表A的乘積變化;根據串聯電路的電壓特點和并聯電路的電壓特點可知電壓表V1的示數變化,然后得出電壓表V1和電流表A示數之比變化;(2)設出溫度變化前后電路中的電流,根據歐姆定律得出電壓表示數和電流表示數與R0的阻值關系,然后得出電壓表V2變化量和電流表A變化量之比的變化。解答:由電路圖可知,R1與R2并聯后再與R0串聯,電壓表V1測并聯部分的電壓,電壓表V2測R0兩端的電壓,電流表測干路中的電流。(1)因熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,所以,當溫度降低時,熱敏電阻R1的阻值變大,并聯部分的電阻變大,電路中的總電阻變大,由可知,干路中的電流變小,即電流表A的示數變小,由U=IR可知,R0兩端的電壓變小,即電壓表V2的示數變小,故A錯誤。由電壓表V2示數變小、電流表A示數變小可知,電壓表V2和電流表A的乘積變小,故C錯誤。因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,并聯部分的電壓變大,即電壓表V1的示數變大,由電壓表V1的示數變大、電流表A示數變小可知,電壓表V1和電流表A示數之比變大,故B錯誤。(2)設溫度變化前后,干路中的電流分別為I1、I2,則電壓表V2示數的變化量:△U2=I2R0﹣I1R0=(I2﹣I1)R0=△IR0,即,且R0的阻值不變,所以,電壓表V2變化量和電流表A變化量之比不變,故D正確。★名師指津:動態電路分析是這部分難點,在進行動態電路分析時一定要利用所學知識和規律,找準物理量的變化,確定它們之間的關系。易錯點3:開關動作引起電路的變化例三:(2017?菏澤)如圖所示的電路中,當開關閉合時,下列說法正確的是( )。A.電流表示數不變,電壓表無示數; B.電流表示數增大,電壓表有示數;C.電流表示數減小,電壓表有示數; D.電流表示數增大,電壓表無示數【錯解】C。【析錯】開關S2閉合,認為電阻R2接入電路中,電壓表測量的是R2兩端電壓,故電壓表有示數。但沒有注意到R2和R1是并聯關系,開關閉合后測量干路電流的電流表A會增大。【糾錯】閉合S2之前,電流表測量R1上的電流,,閉合S2之后,電流表測量干路上的總電流,,所以電流表示數變大;閉合S2之后,電壓表測量的是上R2的電壓,所以有示數。故正確答案是B。★名師指津:并聯電路中,并聯的支路越多,總電阻越小,干路電流越大。易錯點4:不能正確理解串并聯電路的特點例四:教室內有兩只日光燈,開關閉合時,兩燈同時亮,開關斷開時,兩燈同時熄滅,則它們的連接關系是( ) 。A.一定串聯 B.一定并聯 C.可能并聯,也可能串聯 D.無法確定【錯解】A。【析錯】開關閉合同時亮,開關斷開同時熄滅,說明兩個燈是串聯的,符合串聯電路特點。【糾錯】判斷用電器之間是串聯還是并聯,關鍵是看各用電器之間是否相互影響,如果相互影響就是串聯,如果互不影響就是并聯。故選B。★名師指津:判斷用電器之間是串聯還是并聯,關鍵是看各用電器之間是否相互影響,如果相互影響就是串聯,如果互不影響就是并聯;家庭電器之間都是并聯關系。一、選擇題1.(2016·寧波)如圖所示,干路上的電流I恒為1A不變,滑動變阻器規格為“15Ω、1A”,小燈泡L上標有“6V、3W”字樣。忽略溫度對小燈泡阻值的影響,則( )。A.小燈泡L正常發光時,滑動變阻器接入電路的電阻為6Ω;B.當滑片P移到最左端時,通過小燈泡的電流為1A;C.在滑片P向左移動過程中,并聯電路兩端電壓會減小;D.在滑片P向左移動過程中,并聯電路消耗的總功率會增大【答案】C。【解析】(1)因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,且小燈泡L正常發光,所以電源的電壓U=UL=6V,由P=UI可得,通過燈泡的電流:,因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以通過滑動變阻器的電流:,則滑動變阻器接入電路中的阻值:,故A錯誤。(2)當滑片P移到最左端時,滑動變阻器接入電路中的電阻為零,會造成電源短路,則通過小燈泡的電流為0A,故B錯誤。(3)在滑片P向左移動過程中,因并聯電路中總電阻的倒數等于各分電阻倒數之和,所以,并聯部分的總電阻變小,因干路上的電流I恒為1A不變,所以,由U=IR可知,并聯電路兩端電壓會減小,故C正確;由P=UI可知,并聯電路消耗的總功率減小,故D錯誤,故選C。2.(2017?湖州)如圖所示電路中,電源電壓為12V。在a、b間接入燈L1“6V、2W”,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片P使燈L1正常發光。斷開開關,取下燈L1保持滑片P的位置不變,在a、b間接入燈L2“6V、3W”,閉合開關。則( )A.燈L2正常發光; B.滑動變阻器接入電路的電阻為12歐C.通過L2的電流為0.4安;D.滑動變阻器和燈L2每秒做功5焦【答案】C。【解析】(1)根據兩個燈泡電阻的不同分析燈的發光情況的變化;(2)根據燈L1正常發光,求出電路中的電流,根據歐姆定律和串聯電路的電流、電壓規律求出滑動變阻器的電阻;(3)求出燈泡L2的電阻,根據歐姆定律求出電流;(4)根據W=UIt求出功的大小。解:A、燈L1正常發光時,其兩端的電壓為6V,入燈L2,兩燈的電阻不變,則ab間的電壓會發生變化,故燈L2不會正常發光。燈L1正常發光時的電流為:I= = = A;滑動變阻器兩端的電壓為U'=U﹣U1=12V﹣6V=6V,則滑動變阻器接入電路的電阻為R'= = =18Ω。L2的電阻為R2= = =12Ω;此時電路的總電阻為:R=R2+R'=18Ω+12Ω=30Ω,此時電路中的電流為:I''= = =0.4A,故C正確。D、滑動變阻器和燈L2每秒做功為整個電路所做的功,則W=UIt=12V×0.4A×1s=4.8J,故D錯誤。故選C。3.(2017?麗水)如圖所示電路中,R1的阻值為4歐,當開關S1和S2都閉合時,電流表示數為3安;當只閉合S2時,電流表示數為2安。下列說法正確的是( )。A、電源電壓為6伏;B、R2的阻值為1歐;C、S1和S2都閉合時,R2消耗的功率為18瓦;D、只閉合S2時,電路消耗的總功率為24瓦【答案】D。【解析】本題考查了串聯電路和并聯電路的特點、歐姆定律、焦耳定律的應用,關鍵是公式和規律的靈活運用以及畫出兩種情況的等效電路圖。解答:S1和S2都閉合時,R2短路,計算電源電壓為U=I1R=3A×4Ω=12V,故A錯誤。R2短路消耗的功率為0,故C錯誤。當只閉合S2時,R1和R2串聯,R總=, R2=R總-R1=6Ω-4Ω=2Ω,故B錯誤電路總功率:P=IU=2A×12V=24W,故D正確。選D。4.(2017·臺州)學習科學知識,提高自護能力。以下事件處理正確的是(? )。ABCDA、燃氣泄漏處理 B、地震逃生 C、用藥安全 D、觸電【答案】B。【解析】燃氣泄漏時我們不能用明火照明不能開燈,應該迅速關閉燃氣閥門并打開門窗保持通風;地震時如果在室內我們要第一時間沖向室外空曠的地方逃離時要注意秩序,避免擁擠造成踩踏;藥物的攝入應該按照醫生囑咐的量或根據說明書上的用量,過多攝入易引起中毒;觸電往往是身體與帶電體接觸引起的,當發生時應該快速切斷電源或用絕緣體將人與帶電體分開。21·世紀*教育網解答:A.燃氣泄漏處理,應該通風不能開燈點明火,A錯誤。B.地震逃生,逃生時要有秩序,B正確。C.用藥安全,藥品的服用要根據醫生囑咐的量,多次易中毒,C錯誤。D.觸電,觸電時要先切斷電源或用干燥的木棍等絕緣體將人與帶電體分開,D錯誤。故選B。5.(2017?紹興)如圖電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑片移到滑動變阻器的b端時,電壓表的示數為8伏,10秒內定值電阻R1做功為20焦;當滑片P移到滑動變阻器的中點時,電壓表的示數為6伏。下列結果正確的是(? )。A.電源電壓為14伏;B.滑動變阻器R的最大阻值為8歐;C.滑片在b端時,電流表示數為0.75安;D.電路先后兩次消耗的總電功率之比為2:3【答案】D。【解析】本題已知量較少,故無法直接求出結果,所以其難點在于學生能否準確地建立方程;在電學中此類采用方程法求解的題目較多,應根據題意靈活設定未知量,列出方程才能準確求解。由電路分析可知,R1與滑動變阻器串聯,電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓;由滑片的移動和電壓表示數變化可知滑片滑到b點時電壓表的示數,則由歐姆定律可表示出滑片在不同位置時滑動變阻器兩端的電壓與電源電壓電阻間的關系,聯立可解得R1與R最大值之間的關系及電源的電壓;由功率公式可求得R1的阻值,則可求得R的最大阻值;最后由功率公式分別求得R1先后兩次消耗的電功率,即可求得比值。解答:當滑片在中點時由歐姆定律可知,電路中電流: , 則滑動變阻器兩端的電壓:------①由題意知,當滑片滑到b處時因R的接入電阻變大,故電壓表示數應增大,即滑片滑到b點時,滑動變阻器兩端電壓為U2=8V;同理得:--------②用①式比②式可得: , 解得:R=2R1--------------③將③代入②式可得:,解得:U=12V,故A錯誤。當滑片滑到b點時,R1兩端電壓為U2′=12V-8V=4V,則由 , 可得:,21世紀教育網版權所有R的最大阻值:R=2R1=16Ω,故B錯誤。滑片在b端時電流, 故C錯誤。滑片在中點時,R1兩端的電壓為12V-6V=6V,滑片在b點時,電壓為4V,由可得,電路先后兩次消耗的電功率之比: , 故D正確。故選D。二、填空題6.(2017?金華)某同學為探究電流和電壓關系,設計了如圖所示的電路。圖中電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~3V”,定值電阻規格為“10Ω、0.3A”,滑動變阻器規格為“20Ω、1A”,電源電壓恒為4.5V。請回答:(1)閉合開關發現電流表有示數,電壓表無示數,經檢測發現電路中只有一處故障。該故障可能是________。(2)故障排除后,閉合開關重新進行實驗。在保證電路安全的前提下,移動滑動變阻器的滑片P改變電阻R兩端電壓。則滑動變阻器允許接入電路的最小阻值是________。【答案】(1)定值電阻R短路(或“電壓表斷路”或“電壓表短路”);(2)5Ω。【解析】本題考查串聯電路中電壓、電流以及功率、滑動變阻器接入電路電阻的計算,注意求阻值范圍時,根據電流表和電壓表的最大值進行計算,并且會靈活運用歐姆定律。解答:(1)電流表有示數,電壓表無示數,可能是定值電阻R短路,也可能是電壓表短路或者短路;(2)根據定值電阻的規格,電路可接入的最大電流為0.5A,此時電路的最小電阻R最小=,滑動變阻器允許接入電路的最小阻=15Ω-10Ω=5Ω。故答案為:(1)定值電阻R短路(或“電壓表斷路”或“電壓表短路”);(2)5Ω。7.(2017?紹興)用如圖電路測定小燈泡的功率,所用電源的電壓應________(選填“大于”、“等于”或“小于”)燈泡的額定電壓要使滑動變阻器滑片向左移動時,電流表示數變小,導線e端應連接在滑動變阻器的________接線柱上。【答案】大于;d。【解析】本題涉及電壓表和電流表量程的選擇和讀數、滑動變阻器的變阻原理、電功率的計算,雖綜合性強,但都屬于基礎知識,難度適中。當滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表示數變小,則變阻器連人電阻增大,連入下邊的接線柱是d。解答:(1)電源電壓要大于燈泡的額定電壓,燈泡才能正常工作。(2)當滑片向左移動時,電流表示數減小,連入的電阻增大,則變阻器接入電路的接線柱應是d。故答案為:(1)大于;(2)d。三、計算題7.(2017·臺州)圖甲是恒溫箱的簡化電路,R1是熱敏電阻,其阻值與溫度的關系如圖乙所示。R2是滑動變阻器,R3是發熱電阻,其額定功率是1210瓦。(1)電路中火線應與________(選填“A”或“B”)連接,E點應與________(選填“C”或“D”)連接。(2)工作電路正常工作時,求R3的阻值。(3)控制電路的電源電壓U=6伏,電磁鐵線圈電阻不計,當線圈的電流達到30毫安時,電磁繼電器的銜鐵會被吸下。若恒溫箱內的溫度設定為50℃,求此時滑動變阻器R2接入電路的阻值。(4)保持其他不變,只把電磁鐵適當右移,請分析恒溫箱設定的溫度會發生怎樣的變化。【答案】(1)A、C;(2)R3的阻值40Ω;(3)110Ω;(4)溫度降低;因為電磁鐵右移,導致動力臂變大,銜鐵更容易被吸下;電磁鐵磁性應減弱,控制電路設定電流變小;總電阻變大,而變阻器R2電阻不變,所以R1電阻變大;由圖乙可知設定的溫度降低。【解析】(1)根據電路中開關的位置要求,恒溫電路工作原理可判斷;(2)可先求出正常工作時的電流,再由歐姆定律求出電阻,或直接用公式R= 求出R3的阻值;(3)根據歐姆定律變形式R= 求出控制電路總電阻,再根據恒溫箱設定的溫度查乙圖得到熱敏電阻的阻值,兩電阻相減得到滑動變阻器R2接入電路的阻值;(4)根據杠桿原理可分析出磁力較小即能吸合銜鐵,得出電流變小,總電阻增大,熱敏電阻的阻值較大,查圖乙得到溫度降低。解答:(1)在安全用電原則中開關應接在火線上,所以火線應與A連接,當恒溫箱內溫度較低時熱敏電阻阻值較大,控制電路中電流較小電磁鐵磁性較弱銜鐵位于C點此時發熱電阻應該工作對恒溫箱進行加熱使箱內溫度升高,當箱內溫度升高熱敏電阻阻值減小,控制電路電流增大銜鐵被吸合到D點使工作電路斷開停止加熱。所以根據恒溫箱的工作原理E點應與C點連接。(2)I=P/U=1210瓦/220伏=5.5安,R3=U/I=220伏/5.5安=40歐。(3)R總=U/I=6伏/0.03安=200歐,查得50℃時,R1=90歐,R2=R總-R1=200歐-90歐=110歐。(4)溫度降低;因為電磁鐵右移,導致動力臂變大,銜鐵更容易被吸下;電磁鐵磁性應減弱,控制電路設定電流變小;總電阻變大,而變阻器R2電阻不變,所以R1電阻變大;由圖乙可知設定的溫度降低。21cnjy.com8.(2016?金華)“光強”是表示光的強弱程度的科學量,照射光越強,光強越大,光強符號用E表示,國際單位為坎德拉(cd)。如圖甲為光敏電阻的實物和元件符號,圖乙為某種光敏電阻的阻值R與光強E間的關系圖,圖丙為小金利用這種光敏電阻所設計的電器,已知電源電壓為6V,小燈泡L標有“6V、6W”字樣,燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。①求小燈泡正常發光時的電流。②光敏電阻接受光強為3坎德拉的光照射時,閉合開關,測得電路中的電流為0.6A,求此時小燈泡的電阻。③某次實驗中測得小燈泡兩端電壓為1.5V,光敏電阻消耗的電功率為2.25W,求此時光敏電阻接收到光敏的光強。【版權所有:21教育】【答案】①小燈泡正常發光時的電流為1A;②此時小燈泡的電阻為4Ω;③此時光敏電阻接收到光敏的光強為2cd。【解析】①根據P=UI的變形公式即可求出燈泡正常發光時的電流;②先根據圖示得出當E=3cd時光敏電阻的阻值,然后根據歐姆定律的應用求出電路的總電阻,再根據串聯電路電阻的特點求出此時燈泡的阻值;③根據串聯電路電壓的規律以及 的變形公式求出光敏電阻的阻值,然后根據圖乙得出光敏電阻接收到光敏的光強.本題考查歐姆定律和電功率計算公式的應用,關鍵是能從圖中讀出有用信息。解:①由P=UI可得:IL= =1A。②由圖乙可知,E=3cd時,R=6Ω,由 可得,電路中的總電阻:R總= =10Ω;因為串聯電路的總電阻等于各部分電阻之和,所以此時燈泡的阻值:RL′=R總﹣R=10Ω﹣6Ω=4Ω。③由P= 可得,光敏電阻的阻值:R′= =9Ω;由圖乙可知,當光敏電阻的阻值為9Ω時,接收到光敏的光強為2cd、答:①小燈泡正常發光時的電流為1A;②此時小燈泡的電阻為4Ω;③此時光敏電阻接收到光敏的光強為2cd。9.(2016?寧波)如圖甲所示是一種家庭水箱水位測量裝置示意圖,電源電壓18V保持不變,電壓表量程0﹣15V,電流表量程0﹣3A,R0是阻值為10Ω的定值電阻,R1是長20cm、阻值為20Ω的電阻絲,滑片P把電阻絲與輕質彈簧的指針連在一起.圓柱體M長80cm,底面積為200cm2。當水位處于最高處時,M剛好浸沒在水中,滑片P恰好在R1的最上端.輕質彈簧阻值不計,M全部露出水面前,彈簧的伸長長度△L始終與受到的拉力F成正比,如圖乙所示。(1)當水位下降時,電路中示數會隨之減小的電表是________。(2)當水位處于最高處時,電壓表的示數為多少?(3)當水位下降,圓柱體露出水面部分的長度為50cm時,電流表示數為多少?(g取10N/kg)【答案】(1)電壓表;(2)當水位處于最高處時,電壓表的示數為12V;(3)當水位下降,圓柱體露出水面部分的長度為50cm時,電流表示數為0.9A。【解析】由電路圖可知,R0與R1串聯,電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。(1)當水位下降時,圓柱體M排開水的體積變小,受到的浮力減小,彈簧測力計受到的拉力變大,據此可知滑片移動的方向和接入電路中電阻的變化,根據歐姆定律可知電路中電流的變化和R0兩端的電壓變化,根據串聯電路的電壓特點可知R1兩端的電壓變化;(2)當水位處于最高處時,滑片P恰好在R1的最上端,根據電阻的串聯和歐姆定律求出電路中的電流,再根據歐姆定律求出電壓表的示數;(3)當水位下降時,圓柱體受到的浮力減小,彈簧測力計的示數增大,彈簧測力計增大的示數即為圓柱體所受浮力減小的量,根據阿基米德原理求出圓柱體減小的浮力即為彈簧對圓柱體增加的拉力,根據圖象讀出彈簧測力計的伸長量即輕質彈簧指針從最高處下降的高度,根據題意得出此時變阻器接入電路中的阻值,利用電阻的串聯和歐姆定律求出電流表的示數.本題考查了電路的動態分析和串聯電路的特點以及歐姆定律、阿基米德原理的綜合應用,根據題意得出圓柱體露出水面部分的長度為50cm時彈簧測力計伸長量的變化是解題的關鍵解:由電路圖可知,R0與R1串聯,電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。(1)當水位下降時,圓柱體M排開水的體積變小,受到的浮力減小,彈簧測力計受到的拉力變大,滑片下移,接入電路中電阻變小,電路中的總電阻變小,由I= 可知,電路中的電流變大,即電流表的示數變大,由U=IR可知,R0兩端的電壓變大,因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R1兩端的電壓變小,即電壓表的示數變小,故當水位下降時,電路中示數會隨之減小的電表是電壓表。(2)當水位處于最高處時,滑片P恰好在R1的最上端,因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的電流:I= = =0.6A,電壓表的示數:U1=IR1=0.6A×20Ω=12V。(3)當水位下降,圓柱體露出水面部分的長度為50cm時,圓柱體受到的浮力減小,△F浮=ρgV排=ρgSV露=1.0×103kg/m3×10N/kg×200×10﹣4m2×50×10﹣2m=100N,彈簧對圓柱體增加的拉力:△F=△F浮=100N,由圖象可知,此時彈簧測力計的伸長量增加10cm,即輕質彈簧指針從最高處下降10cm,此時變阻器接入電路中的阻值:R1′=20Ω﹣ ×10cm=10Ω,電流表示數:I′= = =0.9A。答:(1)電壓表;(2)當水位處于最高處時,電壓表的示數為12V;(3)當水位下降,圓柱體露出水面部分的長度為50cm時,電流表示數為0.9A。10.(2017?湖州)在我們使用電器的時候,按一下遙控器的待機鍵,電器即進入等待開機的狀態,即為待機模式。有的電器雖然沒有待機按鈕,可如果沒有切斷電源,也相當于處在待機狀態。下表是常用家用電器在220V電壓下的工作功率和待機功率。電器種類空調電視機機頂盒洗衣機工作功率(瓦)260015015.4500待機功率(瓦)1.10.215.20.03請回答:(1)在家庭電路中,機頂盒和電視機________(選填”串“或”并“)聯在火線和零線上。(2)根據表中數據,電視機的工作電流為________安。(精確到0.01安) (3)若機頂盒每天處于待機狀態的時間為20小時,計算1個月(以30天計)機頂盒在待機狀態下消耗的電能。【答案】(1)并;(2)0.68;(3)9.12kW?h。【解析】(1)串聯的各用電器相互影響,不能獨立工作,并聯的各用電器互不影響,可以獨立工作,據此分析連接方式;(2)根據公式P=UI計算電流;(3)根據公式W=Pt求出消耗的電能。解;(1)機頂盒和電視機可以獨立工作,互不影響,因此機頂盒和電視機是并聯的。(2)由P=UI可知電視機工作時的電流為:I= = =0.68A。(3)機頂盒在待機狀態下消耗的電能為:W=P't=0.0152kW×20h×30=9.12kW?h。四、實驗探究題11.(2016·麗水)(1)請用筆畫線代替兩根導線,將電路連接完整(導線不能交叉)。(2)規范連接電路后閉合開關,調節滑動變阻器進行多次測量,并記錄數據如表,請根據圖乙把表中所缺數據填寫完整。實驗序號電壓/V電流/A11.50.1622.032.50.24小科同學根據上表求出電壓的平均值和電流的平均值,再運用歐姆定律求出電阻的平均值.請判斷該方法是否可行,并說明理由。 【答案】(1)如圖所示;(2)0.2;(3)不可行;運用歐姆定律時,公式中的I、U、R必須是同一時刻、同一導體所對應的數值。【解析】(1)根據電源的電壓確定電壓表的量程且與電阻并聯;(2)根據電流表的量程和分度值讀出電流表的示數;(3)歐姆定律使用時,電壓和電流、電阻是對同一導體和統一時刻成立,否則不成立。解:(1)一個干電池的電壓為1.5V,則圖中電池組的電壓為3V,所以電壓表的量程選0~3V,且與待測電阻并聯,如下圖所示:(2)圖乙電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數為0.2A。(3)運用歐姆定律時,公式中的I、U、R必須是同一時刻、同一導體所對應的數值,故小科的方法不可行。故答案為:(1)如圖所示;(2)0.2;(3)不可行;運用歐姆定律時,公式中的I、U、R必須是同一時刻、同一導體所對應的數值。12.(2016?寧波)小科用如圖甲所示的實驗儀器探究“電流與電阻的關系”,滑動變阻器的規格為“10Ω、1A”,AB間接入的定值電阻的阻值為25Ω。【實驗步驟】①連接電路:完成圖甲中的連線,使滑動變阻器接入電路的阻值最大;②閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表示數為3.0V,讀出電流表示數并記錄,此時滑片P在中點附近;③斷開開關,在AB間換接20Ω的定值電阻;④閉合開關,讀出電流表示數并記錄;⑤斷開開關,在AB間分別換接15Ω、10Ω和5Ω的定值電阻,依次重復步驟④。(1)【實驗數據】電阻R/Ω252015105電流I/A0.120.140.160.20★AB間接5Ω的定值電阻時,電流表示數如圖乙所示,則表中“★”處的數值為________。【數據分析】小科找不出上述數據的定量關系.而其他同學都通過實驗得出了“電壓不變時,通過導體的電流與這段導體的電阻成反比”的正確結論。【實驗反思】(2)①小科得不到正確結論的原因是________,需要重新實驗。②根據小科的實驗數據,通過進一步分析計算可以發現,當AB間的阻值變小時,電池組兩端的電壓將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。【答案】(1)0.26A;(2)沒有控制電阻兩端電壓不變、變小。【解析】①要使滑動變阻器接入電路的阻值最大,根據實物圖中滑片的位置可知,需將滑動變阻器的右下接線柱接入電路;⑤根據電流表的量程分度值以及指針的位置讀出電流表的示數;①探究電流與電阻關系時,需控制電阻兩端電壓不變;②根據表中的數據和U=IR可知電池組兩端電壓與阻值的關系.本題考查了滑動變阻器的正確使用、控制變量法以及歐姆定律的應用,注意探究電流與電阻關系時,需保持電阻兩端電壓不變。解:①使滑動變阻器的右下接線柱與開關的右接線柱相連,如下圖所示:⑤根據圖乙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數為0.26A;(1)探究電流與電阻關系時,需控制電阻兩端電壓不變;根據表中數據和U=IR可知,電阻兩端電壓隨阻值的減小而減小;因此小科得不到正確的結論是因為沒有控制電阻兩端電壓不變;(2)假設滑動變阻器的滑片在中點位置,則當AB間的阻值為25Ω時,電源電壓:U=0.12A×(25Ω+5Ω)=3.6V;當AB間的阻值為20Ω時,電源電壓:U=0.14A×(20Ω+5Ω)=3.5V;當AB間的阻值為15Ω時,電源電壓:U=0.16A×(15Ω+5Ω)=3.2V;當AB間的阻值為10Ω時,電源電壓:U=0.2A×(10Ω+5Ω)=3V;當AB間的阻值為5Ω時,電源電壓:U=0.26A×(5Ω+5Ω)=2.6V;通過上面的計算可知,當AB間的阻值變小時,電池組兩端的電壓將變小。故答案為:0.26;①沒有控制電阻兩端電壓不變;②變小。13.(2017?湖州)在探究電流與電阻的關系時,小明設計如圖所示電路圖進行實驗:連接電路更換不同的定值電阻,分別測出電流大小記錄并分析數據。實驗數據記錄表 電源電壓(伏特)電阻(歐姆)電流(安培)330.48100.27200.14(1)分析表格中的數據,發現電阻兩端的電壓是________(選填“變化的”或“不變的”)。(2)小芳通過對實驗數據的分析,認為此實驗需要改進。請你和小芳一起設計探究電流與電阻的關系的實驗電路圖。(3)你設計的電路中,更換電阻后,是如何控制變量的?________。【答案】(1)變化的;(2)如圖;(3)更換電阻后,移動滑動變阻器的滑片,使電阻R的電壓保持不變。【解析】(1)由表中數據,根據歐姆定律的變形公式U=IR分析;(2)探究電流與電阻的關系時要控制電阻的電壓即電壓表示數不變,為達到這個目的,應增加滑動變阻器串聯在電路中;(3)更換電阻后,移動滑動變阻器的滑片,使電阻R的電壓保持不變。解:(1)由表中數據,根據歐姆定律I= ,電阻的電壓U=IR,可知電壓分別為1.44V、2.7V、2.8V,故電阻兩端的電壓是變化的。(2)探究電流與電阻的關系時要控制電阻的電壓即電壓表示數不變,為達到這個目的,應增加滑動變阻器串聯在電路中,如下所示:(3)更換電阻后,移動滑動變阻器的滑片,使電阻R的電壓保持不變。故答案為:(1)變化的;(2)如圖所示;(3)更換電阻后,移動滑動變阻器的滑片,使電阻R的電壓保持不變。【出處:21教育名師】14.(2017?麗水)小科連接好如圖所示電路,閉合開關,按一定操作來測量“小燈泡的電阻”,獲得實驗數據如下表:實驗次數1234電壓U/伏2.52.01.51.0電流I/安0.220.200.170.13電阻R/歐11.36?8.827.69(1)表中第2次實驗時,小燈泡電阻為________歐;(2)將表中電流、電壓數據轉換為I—U圖像,正確的是________;(3)小科發現第3、4兩次實驗小燈泡不發光,出現這種現象的原因是________; (4)小君按小科的方法連接好電路,閉合開關后發現小燈泡不發光,電流表指針不偏轉,電壓表指針偏轉,若此電路只有一處故障,你認為故障是________。【答案】(1)10;(2)A;(3)小燈泡的實際功率太小;(4)小燈泡斷路。【解析】伏安法測電阻是初中物理最常用的測電阻的方法,實驗中電壓表、電流表及滑動變阻器的連接非常關鍵;在測燈絲的電阻時,其阻值還會隨著溫度的升高而增大,故燈絲電阻不應求平均值,所以,為了更有說服力,我們取額定電壓下的電阻為燈絲的電阻。實驗中用電壓表測出待測電阻兩端的電壓,用電流表測出待測電阻中的電流,根據求出電阻值。解答:(1)根據歐姆定律計算阻值。(2)燈絲電阻受溫度影響,隨著電壓的增大,電阻也增大,故實際曲線為A。(3)從表格可以看出3、4兩次實驗電流較小,燈泡不發光的原因可能是小燈泡的實際功率太小。(4)燈泡兩端只有電壓沒有電流,說明燈泡短路。故答案為:(1)A;(2)A;(3)小燈泡的實際功率太小;(4)小燈泡斷路。15.(2017·衢州)小柯在拓展課上,設計了圖甲電路,用來直接測出接入1、2兩點間導體的電阻。(1)用導線連接1、2兩點,電流表的示數如圖乙,則通過變阻器的電流為 A。此時1、2兩點間的電阻為0Ω,則在電流表指針所指的刻度上標0Ω。(2)保持變阻器滑片不動,把待測電阻Rx接入1、2兩點之間,此時電流表讀數為0.1A,則Rx的阻值是 Ω,然后在電流表的0.1A刻度處標上相應的阻值.依此方法,在電流表的刻度上一一標上相應的阻值,這樣就可以用此電流表測出接入1、2兩點間導體的電阻。(3)干電池用久了電壓會變小,此時再用導線連接1、2兩點,電流表的指針就不能對準0Ω刻度線。要使指針重新對準0Ω刻度線,變阻器的滑片應向 (填字母)端移動。【解析】(1)根據電流表小量程讀數;(2)根據歐姆定律先求出變阻器連入電路的電阻,根據串聯電阻的規律求待測電阻;(3)干電池用久了電壓會變小,根據歐姆定律,此時再用導線連接1、2兩點,判斷電流表示數變化,再根據歐姆定律確定變阻器滑片的移動方向。解:(1)電流表的示數如圖乙,圖中電流表選用小量程,分度值為0.02A,則通過變阻器的電流為0.5A。(2)在上面的操作中,根據歐姆定律I=,變阻器連入電路中的電阻:R滑===3Ω,把待測電阻Rx接入1、2兩點之間,此時電流表讀數為I2=0.1A,電路的總電阻:R==15Ω,根據電阻的串聯規律,則待測電阻:Rx=R﹣R滑=15Ω﹣3Ω=12Ω。(3)干電池用久了電壓會變小,此時再用導線連接1、2兩點,電流表的指針就不能對準0Ω刻度線。(4)干電池用久了電壓會變小,根據歐姆定律,此時再用導線連接1、2兩點,電流表示數變小,為恢復到原來的示數,即應增大電流,由歐姆定律,應減小變阻器連入電路中的電阻大小,即滑片向B端移動。故答案為:(1)0.5;(2)12;(3)B。16.(2017·衢州)小柯發現白熾燈泡在開燈瞬間最容易燒壞,猜想可能是在開燈瞬間燈絲的溫度較低,導致電阻比正常工作時小。于是設計圖示電路來驗證自己的猜想。【實驗步驟】第一步:斷開S2,閉合S1,電流表指針偏轉,但燈泡不發光。第二步:斷開S1,閉合S2,燈泡正常發光,燈絲溫度很高。第三步:兩分鐘后再斷開S2并迅速閉合S1,觀察電流表示數變化情況。【實驗分析】(1)第一步中,燈泡兩端的電壓是 V,燈泡不發光的原因是 。(2)在第三步中,若觀察到電流表示數變化的情況是 ,就可以得出燈絲的溫度越低,其電阻越小。【答案】(1)6V;由于燈泡兩端的實際電壓遠小于它的額定電壓,造成燈泡的實際功率遠遠小于額定功率,所以燈泡不發光;(2)電流表示數從零快速增大后,示數又慢慢增大到某一電流值后穩定不變。【解析】(1)通過開關的斷開與閉合情況判斷燈泡兩端的電壓;燈泡的亮度是由燈泡的實際功率決定;(2)根據歐姆定律判斷電流的變化。解:(1)斷開S2,閉合S1,燈泡接在上面電源的兩端,此時電源電壓為6V,燈泡兩端的電壓也為6V;由于燈泡兩端的實際電壓遠小于它的額定電壓,造成燈泡的實際功率遠遠小于額定功率,所以燈泡不發光。(2)閉合S2通電兩分鐘后燈泡正常發光,燈絲溫度很高,斷開S2后,電路的電流變為零,再迅速閉合S1,電流表示數快速增大,但此時燈絲的溫度高,電阻大,電流小,之后隨著溫度的逐漸降低,燈絲電阻逐漸減小,電流逐漸變大,直到不變,這說明燈絲的溫度越低,其電阻越小。故答案為:(1)6V;由于燈泡兩端的實際電壓遠小于它的額定電壓,造成燈泡的實際功率遠遠小于額定功率,所以燈泡不發光;(2)電流表示數從零快速增大后,示數又慢慢增大到某一電流值后穩定不變。17.(2017·臺州)小柯利用如圖甲所示的電路研究電流與電阻的關系,已知電源電壓為6V且保持不變,實驗所用電阻R的阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω,滑動變阻器的規格為“30Ω 2A”。(1)請設計實驗數據記錄表,畫在下邊框內。(2)小柯將5Ω的電阻接入電路,閉合開關,調節滑動變阻器使電壓表示數為2V,讀出相應的電流值記錄在表格中;然后更換電阻重復上述實驗。當接入20Ω的電阻時,發現無論怎樣調節滑動變阻器,電壓表示數都無法達到2V,其原因是________。(3)小柯用圖乙所示電路測未知電阻Rx的阻值,圖中R0為定值電阻。他先將導線a端接到電流表“-”接線柱上,電流表示數為I1,然后將導線a端接到電流表“3”接線柱上,電流表示數為I2,則Rx的阻值為________(用I1、I2、R0表示)。【答案】(1)實驗次數U=2V(或電壓一定)電阻(歐)電流(安)123(2)要使電阻兩端電壓達到2伏,變阻器電阻至少40歐或滑動變阻器最大阻值過小,不能分擔4伏電壓;(3)I2R0/(I1-I2);【解析】根據控制變量法研究電壓一定時電流與電阻的關系;滑動變阻器的作用及調節范圍;歐姆定律可分析解出。解答:(1)研究電流與電阻關系時應該保證電壓一定改變電阻測量出對應的電流,為得到一般規律可多測幾組數據。(2)當R=20Ω,R兩端電壓要為2V電路中電流應該為0.1A,因為電源總電壓為6V所以電路總電阻要等于60Ω此時必須使滑動變阻器的阻值為40Ω,由于滑動變阻器的規格為“30Ω、2A”所以無法達到40Ω的要求,所以電阻兩端電壓無法調節到2V。(3)當將導線a端接到電流表“-”接線柱上上時電流表測并聯電路總電流,可得 ,當將導線a端接到電流表“3”接線柱上時電流表測的是R0支路的電流,可得 ,兩式合并可得Rx= I2R0/(I1-I2)。18.(2017?舟山)小明在研究并聯電路電流特點時,按圖示電路圖連接好電路,閉合開關S和S1 , 觀察示數。再閉合開關S2, 示數保持不變的電流表是________(電源電壓不變),同時小明觀察到電流表A的示數如圖所示,為了使測量更精確,斷開開關后,接下來的操作是 ________。(電源電壓不變)【答案】A1;把導線從3安接線柱接到0.6安接線柱。【解析】(1)并聯電路電壓相等,干路電流等于各支路電流之和;(2)用試觸法進行試觸,根據電流表指針的偏轉大小選擇合適的量程,量程過大時,指針的偏轉角度會較小;量程過小時,指針的偏轉會過大。解答:(1)閉合開關S和S1時,A1測的是通過R1電流,A的示數等于A1示數,A2示數為零,閉合開關S2后,A1依舊測的是R1電流,由于R1與R2是并聯的,因此R1兩端的電壓不變,A1示數保持不變,A測的是干路總電流,示數改變,A2測通過R2電流,示數改變。(2)從圖中可以看出電流表的指針偏轉角度很小,為了使測量更精確,應該換用小的量程,即0~0.6A的量程。故答案為:A1;把導線從3安接線柱接到0.6安接線柱。19.(2017?舟山)在探究電流與電壓關系的實驗中,同學們設計了如下三種電路:(1)甲同學認為圖2電路比圖1電路好,理由是:________。乙同學認為圖3電路比圖2電路更好,理由是圖3電路便于多次實驗。(2)乙同學利用圖3電路(其中電阻R=5Ω) 完成了本實驗,測得數據如下:實驗次數電壓 U(伏)電流I(安)電壓/電流110.2220.4340.8分析表格數據,可得出的結論是________。(3)實驗操作過程中,丙同學發現滑動變阻器損壞,但經過思考后利用圖2電路最終也完成了多次實驗,該同學的做法是________。21·cn·jy·com【答案】(1)定值電阻能更好地保持電阻不變;(2)當電阻不變時,電流與電壓成正比關系;(3)改變電源電壓,進行多次實驗。www.21-cn-jy.com【解析】本題考查探究電流與電壓關系實驗的電路設計,知道各電路元件的使用方法是關鍵。電流表與被測元件串聯,電壓表與被測元件并聯,滑動變阻器與被控制元件串聯,由此據題意設計電路圖。解答:(1)由于定值電阻的電阻較穩定,有利于測量電流電壓關系,因此圖2電路比圖1電路好。(2)從表可以看出,當電阻不變時,電流與電壓成正比關系。(3)圖2電路在不改變電阻的情況下要完成實驗,只能通過直接改變電源電壓,進行多次實驗。故答案為:(1)定值電阻能更好地保持電阻不變;(2)當電阻不變時,電流與電壓成正比關系;(3)改變電源電壓,進行多次實驗。2·1·c·n·j·y一、選擇題1.(2017·浙江科學考前沖刺二)如圖所示的電路中,電源兩端的電壓保持不變,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P向左移動過程中,下列說法中正確的是(? )。A.電壓表V1的示數減小,電壓表V2的示數增大;B.電壓表V1的示數增大,電壓表V2的示數減小;C.電壓表V1的示數不變,電壓表V2與電流表A示數的比值減小;D.電壓表V1的示數不變,電壓表V1與電流表A示數的比值不變【答案】C。【解析】本題的關鍵是根據歐姆定律和滑動變阻器的變阻原理,正確理解串聯電路的分壓原理是:阻值越大的電阻兩端的分得電壓越大。(1)由電路圖可知,R1、R2串聯,電壓表V1測電源的電壓,電壓表V2測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;(2)根據電源的電壓不變求出V1示數的變化,根據滑動變阻器滑片的移動確定電路中電阻的變化,根據歐姆定律確定電流表示數的變化,根據串聯電路電阻的分壓特點可知V2示數的變化。解答:因為電源的電壓不變,所以電壓表V1的示數不變,故AB錯誤。當滑動變阻器的滑片P向左移動時,接入電路的電阻變小,總電阻變小,所以,因為電路中的電流變大,即電流表的示數變大;因為串聯電路電阻越大分得的電壓越大,所以滑動變阻器兩端的電壓變小,即電壓表V2的示數變小;因為電壓表V2與電流表A的示數之比變小,故C正確。電壓表V1與電流表A示數比值變小,故D錯誤。故選C。2.(2018·浙江省科學全預測卷二)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關S。先移動滑片,使電壓表V1示數與電壓表V2示數之比為2:1;然后,再次移動滑片,使電壓表V1示數與電壓表V2示數之比為1:2。則前、后兩次各量之比正確的是(? )。A.電路電流之比3:2; B.電路功率之比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)圖示電路是定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯的電路,電壓表V1測R1電壓,電壓表V2測R2電壓,串聯電路中各用電器的電阻之比等于各用電器兩端的電壓之比,歐姆定律I=U/R;(2)電功率的計算公式P=UI。解答:A、根據串聯電路電阻電壓關系可知,V1與V2電壓示數2:1時,設定值電阻為R,滑動變阻器有效阻值為1/2R,總電阻是3/2R。當V1與V2電壓示數1:2時,定值電阻R不變,滑動變阻器有效阻值為2R,總電阻是3R。兩次電源電壓不變,所以電流之比是電阻的反比,3R:3/2R=2:1,A錯誤。B、由公式P=UI可知,電源電壓相等,電流為2:1,所以功率之比為2:1,B錯誤。C、R1的阻值不變,兩次通過R1的電流之比是2:1,所以由公式P=I2R得,R1的功率之比是4:1,C錯誤。D、R2的功率計算公式P=I2R,電流兩次之比是2:1,電阻由1/2R增大到2R,功率之比為P1:P2=I12(1/2R):I22(2R)=1:1,D正確。故選D。3.(2018·浙江省科學全預測卷三)在探究“導體通過的電流與兩端電壓關系”時,根據數據繪制出甲、乙兩元件的電流與電壓關系圖像,據圖像分析,下列判斷正確的是(?)。A.甲、乙兩元件的電流與電壓均成正比;B.乙元件為阻值為5Ω的定值電阻;C.若將甲、乙串聯接入電路中且電流為0.2A,則電路功率為0.6W;D.若將甲、乙并聯接在2V的電路中,則電功率之比為1:2【答案】C。【解析】歐姆定律:在同一電路中,通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比;電流在單位時間內做的功叫做電功率。是用來表示消耗電能的快慢的物理量,用P表示,它的單位是瓦特,簡稱"瓦",符號是W。解答:A B、由I-U圖像可知,甲電阻是定值電阻,乙電阻在變化;故A B錯誤。C、當甲、乙串聯且電流為0.2A,U?甲=1V,U乙=2V,U=U?甲+U?乙=3V,P=UI=3V0.2A=0.6W;故C正確。D、當甲、乙并聯在2V的電路中,I甲=0.4A,I乙=0.2A,P甲:P乙=UI甲:UI乙=2V0.4A:2V0.2A=2:1;故D錯誤。故答案為C。4.(2018·浙江省科學全預測卷四)圖為學生做電學實驗的電路圖,電源電壓不變,閉合開關后,下列說法正確的是(? )。A.向左移動變阻器的滑片P,A表示數變大,V2表示數變大;B.向左移動變阻器的滑片P,電阻R消耗的電功率一定變小;C.向右移動變阻器的滑片P到最右端時,電路電功率達到最大;D.向右移動變阻器的滑片P,V1表和A表的示數之比始終不變【答案】D。【解析】串聯電路中,電流處處相等,各用電器電壓之比等于電阻之比,功率之比等于電阻之比。解答:A、該電路是串聯電路,滑動變阻器滑片向左滑動,電阻減小,電路中總電阻減小,而電壓不變,故電流增大,A表示數變大;V2表測的是滑動變阻器的電壓,電阻減小,故分得電壓也減小,V2表示數減小;故A錯誤。B、該電路是串聯電路,滑動變阻器滑片向左滑動,電阻減小,電路中總電阻減小,而電壓不變,故電流增大,電功率P=UI;U在減小,I在增大;R的功率不一定減小;故B錯誤。C、該電路是串聯電路,滑動變阻器滑片在最右端,電阻最大,電路中的總電阻達到最大值,而電壓不變,故電流達到最小值,電路功率P=UI;U不變,I最小,電路的功率達到最小值;故C錯誤。D、V1測得是R0的電壓,而V1表和A表的示數之比就是R0的阻值,R0是定值電阻,阻值不變;故D正確。故答案為D。5.(2018·浙江省科學全預測卷六)某同學在學習了“家庭電路”后設計了如圖所示的電路,則下列說法錯誤的是(?)。A.家庭電路的電源電壓U為220V且為交流電;B.丙(兩腳插座)與燈(開關閉合后)連接方式為并聯;C.電路中甲、乙兩燈與開關的接線均正確;D.保險絲的額定電流應等于或稍大于電路的干路電流【答案】C。【解析】(1)中國的居民用電標準是交流電220V;(2)插座連接時為左側接零線,右側接火線,并聯接在電路中;(3)燈泡與開關連接時,從火線引線后先接開關,再接燈泡;(4)保險絲作用主要是對用電器進行保護,當短路或用電器過多時,保險絲會熔斷,選取保險絲時額定電流應等于或稍大于電路中的總電流。解答:A、家庭電路的電源電壓U為220V且為交流電,符合我國居民用電的標準,說法正確,A錯誤。B、丙(兩腳插座)與燈(開關閉合后)連接方式為并聯,插座“左零右火”并聯接入電路,說法正確,B錯誤。C、電路中甲、乙兩燈與開關的接線均正確,甲燈接開關后再接燈泡正確,乙燈先接燈泡在接開關,連接不安全,說法錯誤,C正確。D、保險絲的額定電流應等于或稍大于電路的干路電流,符合保險絲的選取要求,說法正確,D錯誤。故選C。6.(2018·浙江省科學全預測卷七)如圖所示電路,干路電流I始終恒定,R1為滑動變阻器(R1最大阻值>R2),R2為定值電阻,當滑動變阻器的滑片P從最右端移動至最左端的過程中,下列說法中確的是(? )。A.R2通過的電流增大; B.R1兩端的電壓不變;C.R1的電功率先增大后減小;D.電路的總電功率增大【答案】C。【解析】(1)并聯電路特點:支路兩端電壓等于電源電壓,并聯總電流等于各支路電流之和,并聯總電阻比小的更小;(2)R1阻值變化時功率發生變化,當R1=R2是R1的功率最大;(3)電路的總電功率P=UI,電源電壓不變,根據I的變化可得到總功率的變化。解答:A、R2通過的電流增大,根據干路電流I始終恒定,當滑片P向左移動過程中,R1與R2并聯的總電路減小,由公式I=U/R可知,加在總電阻兩端的電壓也減小,所以流過R2的電阻減小,A錯誤。B、R1兩端的電壓不變,由A分析可知,R1與R2的總電阻減小,總電阻兩端電壓減小,所以R1兩端電壓減小,B錯誤。C、R1的電功率先增大后減小,R1電阻逐漸變小的過程中,當R1=R2時R1的電功率最大,所以滑片P從最右端移動至最左端的過程中電功率先增大后減小,C正確。D、電路的總電功率增大,由干路電流不變,電源電壓也未增大,由公式P=UI可知電路的總功率也不會增大,D錯誤。故選C。7.(2018·浙江省科學全預測卷八)“節能減排”從我做起、從生活中的小事做起。關于家用電器的使用,下列做法中不符合這一理念的是(? )。A.用智能開關確保電燈人走燈滅;B.電冰箱使用過程中要做到及時除霜;C.家用電視機日夜處于待機狀態;D.用太陽能熱水器代替換電熱水器【答案】C。【解析】“低碳生活 是指生活中所消耗的能量要盡力減少,從而減少二氧化碳的排放量,減少對大氣的污染。“低碳生活”對于我們來說,更是一種理念和態度。我們應該積極提倡并去實踐“低碳生活”,注意節電、節油、節氣,從點滴做起,從身邊做起。解答:A、用智能開關確保人走燈滅,可以節約電能,符合環保的理念,故A不符合題意。B、冰箱使用中要做到及時除霜,可以減少電能的浪費,符合環保的理念,故B不符合題意。C、家用電視機日夜處于待機狀態,這樣浪費電能,不符合環保的理念,故C不符合題意。D、太陽能熱水器替換電熱水器,可以節約電能,符合環保的理念,故D不符合題意。故答案為C。8.(2018·浙江省科學全預測卷八)如圖是家庭電路中的三孔插座和三腳插頭示意圖。下列相關說法正確的是(? )。A.插腳E是用來接零線的;B.插孔E是用來接火線的;C.L、N之間的電壓為250V;D.插腳E比L、N長,能保證插頭插入插座時,用電器外殼先接地,防止金屬殼帶電【答案】D。【解析】結合三角插頭的構造特點及上面的銘牌分析解答即可。解答:A.三腳插頭最上面的那個腳比其它的兩個要長,即便于及早接地,使用時更為安全,故A說法錯誤,不符合題意。B.E是接地線的,N是接火線的,L是接零線的,故B說法錯誤,不符合題意。C.由銘牌可知,L、N之間的額定電壓為250V,并不代表實際電壓,故C說法錯誤,不符合題意。D.三腳插頭最上面的那個腳比其它的兩個要長,即便于及早接地,標有“E”的插腳最長,能保證插入插座時,確保用電器外殼先接地,故D說法正確,符合題意。故答案為D。二、填空題9.(2018·浙江省科學全預測卷七)如圖為一種自動測定油箱內油面高度的裝置。油量表在電路中實際是________表;該裝置應用了哪些科學知識或原理?________(至少兩個)。【答案】電流表、阿基米德(浮力)原理、杠桿原理(或杠桿平衡條件)、歐姆定律。【解析】電流表在電路中串聯接入,電壓表在電路中與用電器或電源并聯接入,根據表的連接方式可以確定表的類型。油量表隨滑動變阻器阻值的變化而變化,涉及知識歐姆定律。滑片的轉方式利用了杠桿的原理。浮標隨油面的沉淀涉及知識是浮力。解答:由題中的電路圖可知,油量表串聯接在電路中,所以判斷油量表為電流表;油量表隨滑動變阻器阻值的變化而變化,涉及知識歐姆定律。滑片的轉方式利用了杠桿的原理。浮標隨油面的沉淀涉及知識是浮力。所以該裝置應用的科學知識或原理有:阿基米德(浮力)原理、杠桿原理(或杠桿平衡條件)、歐姆定律。故答案為:電流表、阿基米德(浮力)原理、杠桿原理(或杠桿平衡條件)、歐姆定律。10.(2018·浙江省科學全預測卷三)我國目前的動車上均安裝了煙霧報警器,一旦有吸煙,列車上的煙霧報警系統就會報警,列車就會自動減速甚至停車。小劉在查閱資料后,自行設計了一只“煙霧報警器”,電路如圖。該報警器由“控制電路”和“工作電路”所組成,其中“控制電路”由光敏電阻R、電磁鐵(線圈阻值R0=15Ω)、電源U=6V、開關等組成;“工作電路”由工作電源、電鈴、導線等組成。小劉的設計思路:當光敏電阻接收到的光強減弱到一定程度時,工作電路接通,電鈴報警。已知該光敏電阻的阻值R與光強E之間的關系如表所示。(1)根據報警器的工作原理判斷,電鈴應接在________(填“甲”或“乙”)處。(2)分析上表數據,根據光敏電阻的阻值R隨光強E變化的規律,寫出光敏電阻的阻值R與光強E的關系式為:R=________。(3)閉合電鍵S,如果當線圈中的電流大于或等于250mA時,繼電器的銜鐵被吸合,則光敏電阻接收到的光照強度需要在多少cd以上?(4)若要提高該煙霧報警器的靈敏度(即在煙霧更少條件下就能報警),你提出的改進建議是什么?(只要寫出一種)【答案】(1)乙;(2)R=36/E;(3)4;(4)、降低電源電壓或串聯一個定值電阻均可。【解析】電磁繼電器是一種電子控制器件,它具有控制系統(又稱輸入回路)和被控制系統(又稱輸出回路),通常應用于自動控制電路中,它實際上是用較小的電流、較低的電壓去控制較大電流、較高的電壓的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用;歐姆定律是:在同一電路中,通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。解答:(1)根據題干的敘述,銜鐵被吸下來后,電鈴才會響起;故填乙。(2)根據表格中的數據知 ER =36;故關系為:R=36/E。(3)當線圈中的電流大于或等于250mA時,繼電器的銜鐵被吸合;所以計算時用電流為250mA來計算。21教育名師原創作品I=250mA=0.25A,R總=U/I=6V/0.25A=24Ω,R光=R總-15Ω=9Ω,E=36/R光=4cd;故為4。(4)提高該煙霧報警器的靈敏度,就是讓銜鐵再煙少的時候也被吸下來;而煙越少,光照強度越大,電阻越小,電流越大,磁性越強,所以降低電源電壓或串聯一個定值電阻均可。故答案為:(1)乙;(2)R=36/E;(3)4;(4)、降低電源電壓或串聯一個定值電阻均可。11.(2017·紹興中考模擬)某智能掃地機器人(如圖甲)可通過灰塵傳感器自動尋找灰塵清掃,通過電動機旋轉、產生高速氣流將灰塵等吸入集塵盒。圖乙為其部分工作原理圖,控制電路電源電壓U為4.5V,定值電阻R0=12Ω,R為光敏電阻,其阻值隨光照強度E(單位cd)的變化如圖丙所示。下表為其部分工作參數(注:電池容量指工作電流與工作總時間的乘積)。額定工作電壓12伏額定功率30瓦電池總容量2.5Ah(安時)工作噪音<50dB(分貝)(1)當地面灰塵增多,使空氣的透光程度減弱,使照射到光敏電阻上的光照強度減弱,B觸頭與靜觸頭________(填“A”或“C”)接觸,則電動機工作;反之,指示燈亮,從而達到自動控制的目的。(2)當剩余電量減為電池總容量的20%時,機器人會主動尋找充電器充電。在充滿電后到主動尋找充電器期間的電池總容量,能持續供應該機器人正常工作多少小時?(3)若電壓表示數小于等于3V時,電動機開始工作。求電壓表示數為3V時光照強度為多少?【答案】(1)A;(2)能持續供應該機器人正常工作的時間0.8h;(3)光照強度為3cd。【解析】此題以某智能掃地機器人為題材,考查了電磁繼電器的原理,電阻的計算、電功公式的變形,是一道綜合題,但難度不大。(1)由圖丙知光照強度與電阻大小的關系判斷電磁鐵磁性的強弱;(2)根據t=計算工作時間;(3)根據串聯電路電壓和電流的規律算出電壓表示數為3V時的電阻,找出對應的電流。21教育網解答:(1)當地面灰塵增多,使空氣的透光程度減弱,使照射到光敏電阻上的光照強度減弱,光敏電阻變大,電流變小,磁性減弱,彈簧將銜鐵拉起,B觸頭與靜觸頭A接觸,電動機工作,反之,指示燈亮,從而達到自動控制的目的。(2)根據P=UI,I= = =2.5A,t=2.5Ah×80%÷2.5A=0.8h。(3)I= 0.25A;,查閱圖表得E=3cd。故答案為:(1)A;(2)能持續供應該機器人正常工作的時間0.8h;(3)光照強度為3cd。12.(2017·湖州七校聯模擬科學)如圖,電源電壓保持不變,閉合開關S,變阻器滑片P從a端調到b端的整個過程中,電流表示數I與電壓表示數U的關系圖象如圖所示,由圖象可知,R1的阻值為________Ω;當電路中的電流為0.2A時,R1與R2消耗的電功率之比為________。2-1-c-n-j-y【答案】10、2:1。【解析】本題考查了串聯電路的特點和歐姆定律的應用,關鍵是根據圖象讀出電流和電壓的對應值。由電路圖可知:R1與R2串聯,電壓表測量電阻R1兩端的電壓,電流表測量串聯電路的電流;(1)根據圖象讀出電阻R1兩端電壓和電流,根據歐姆定律求出定值電阻R1的阻值;(2)當滑片P位于b端時,電路為R1的簡單電路,電壓表測電源的電壓,電流表測電路中的電流,此時電路中的電流最大,根據圖象讀出最大電流和電壓表的示數,據此可知電源的電壓; 當電路中的電流為0.2A時,根據圖象讀出電阻R1兩端電壓,根據串聯電路的電壓特點求出R2兩端電壓,根據P=UI即可求出電功率之比。解答:由電路圖可知:R1與R2串聯,電壓表測量電阻R1兩端的電壓,電流表測量串聯電路的電流。(1)根據圖象可知:電阻R1兩端電壓U1=1V時電流I1=0.1A, 由I=可得,定值電阻R1=。(2)由電路圖可知:當滑片P位于b端時,電路為R1的簡單電路,此時電路中的電流最大,電壓表測電源的電壓,由圖象可知,電路中的最大電流0.3A時,電壓表的示數為3V,即電源的電壓為3V,當電路中的電流為0.2A時,根據圖象讀出電阻R1兩端電壓U1′=2V, 根據串聯電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知:R2兩端電壓U2′=U-U1′=3V-2V=1V; R1與R2消耗的電功率P1:P2=IU1:IU2=U1:U2=2V:1V=2:1。故答案為:10、2:1。三、計算題13.(2018·浙江省科學全預測卷四)小林家里有一個電吹風,該電吹風的工作原理如圖甲所示,電吹風工作時可以吹出熱風,也可以吹出涼風。小林某次使用電吹風吹干頭發時的功率隨時間的變化圖像如圖乙。(1)甲圖中的電風扇是由電動機M驅動的,M的工作原理是________。(2)電吹風在小林這次吹干頭發的全過程中總共消耗的電能是多少?(3)該電吹風的電熱絲在工作時電阻值是多少?(保留一位小數)(4)該電吹風使用幾年后,發現吹出來的熱風溫度不是很高,請解釋其原因。【答案】(1)通電導線在磁場中會受到力的作用;(2)102000J;(3)69.1Ω;(4)使用時間較長后,電阻絲在空氣中氧化脫落,致使電阻絲變細,電阻變大,電熱功率小。【解析】電動機的工作原理:通電導體在磁場中受到力的作用;該題主要是結合生活用電器考查電動機、電能的相關計算。解答:(1)M是電動機,故答案為:通電導線在磁場中會受到力的作用。(2)由圖可知,吹風機工作過程中,有兩個不同的功率,因此要分別計算,最后求總功;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)溫度降低,是因為功率降低了,所以電阻絲在空氣中氧化,導致電阻絲變細,電阻變大,電功率變小。故答案為:(1)通電導線在磁場中會受到力的作用;(2)102000J;(3)69.1Ω;(4)使用時間較長后,電阻絲在空氣中氧化脫落,致使電阻絲變細,電阻變大,電熱功率小。14.(2018·浙江省科學全預測七)如圖甲為恒溫箱的簡化電路,R0、R1設置在恒溫箱內,R0為加熱電阻,阻值為40Ω。R1為熱敏電阻,其電阻值隨溫度的變化關系如圖乙。控制電路中,U=6V,R2為滑動變阻器。當恒溫箱內的溫度達到一定值時,加熱電路會自動斷開,當箱內溫度略低時,加熱電路自動閉合進行加熱。(1)根據據恒溫箱的工作過程判斷,P應與________(填“m”或“n”)連接。(2)當加熱電阻R0正常工作時,加熱電路中的電流及功率分別是多少?(3)不計電磁鐵線圈電阻,當線圈中的電流達到20mA時,電磁繼電器的銜鐵會被吸下。若恒溫箱內的溫度設定為100℃,則滑動變阻器R2應接入電路的電阻值為多少?(4)在原電路中,只將R2適當向右移一小段距離,保持其它條件不變,試分析這樣的調整對恒溫箱的溫度會產生什么影響?【答案】(1)n;(2)1210W;(3)250Ω;(4)恒溫箱設置的溫度會升高。【解析】(1)恒溫箱工作特點是溫度升高到一定值時自動停止加熱,溫度降低到一定值時自動進行加熱。因為熱敏電阻隨溫度升高減小。自動控制電路的工作原理是:當溫度升高到一定值時,熱敏電阻減小,電流增大,將銜鐵吸合,停止加熱。當溫度降低到一定值時,熱敏電阻增大,電流減小,銜鐵釋放,開始加熱。據此可知電路的連接情況。(2)由公式I=U/R和公式P=U2/R可計算出電流和功率。(3)先計算出當電流為20mA時對應的總電阻,用總電阻減去100℃時熱敏電阻的阻值,所得值即為滑動變阻器接入的阻值。(4)因為吸合銜鐵時的電流始終為20mA,所以控制電路中的吸合總電阻是不變的。吸合總電阻由R2與R1串聯組成,R2增大,R1要減小,R1減小對應恒溫箱中溫度升高。解答:(1)根據恒溫箱的工作原理可知,吸合時停止加熱,銜鐵釋放時開始加熱,所以P應與n連接。(2)I=U/R0=220v/40Ω=5.5A;P0=UI=220v×5.5A=1210W。(3)當T=1000C時,R1=50Ω,I=20mA=0.02A;而R總=U/I=6v/0.02A=300Ω,故R2=300Ω-50Ω=250Ω。(4)恒溫箱設置的溫度會升高(銜鐵被吸下斷開所需的電流是一定的,吸下斷開時電路中的總電阻是不變的,而P向右滑,變阻器的電阻將變大,故要求熱敏電阻阻變小,根據電阻與溫度關系,電阻變小,溫度將升高)。故答案為:(1)n;(2)1210W;(3)250Ω;(4)恒溫箱設置的溫度會升高。四、實驗探究題15.(2018·浙江省科學全預測卷七)如圖甲、乙為“探究電流與電阻的關系”的實驗設計電路圖,定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω,電源電壓由2節干電池串接提供,電滑動變阻器有A(5Ω 1A)和B(10Ω 1A)兩種規格可供選擇,試回答下列問題。(1)請在圖乙所示的實物圖中用筆畫線代替導線,將電路連接完整(導線不能交叉)。(2)得到實驗數據如丙,分析表中數據,可得出的結論為________。(3)根據該實驗過程,判斷該實驗選擇的滑動變阻器是________(填“A”或“B”)。【答案】(1)解:如圖所示:(2)導體兩端的電壓一定時,導體通過的電流與導體的電阻成反比;(3)B。【解析】(1)“探究電流與電阻的關系”的實驗設計電路圖是一個定值電阻與滑動變阻器串聯的電路,據此可以完成電路連接;(2)從表中提供的數據可知,電阻與電流的乘積不變,據此可得出結論;(3)在此探究實驗中要保持改換定值電阻后,兩端的電壓不變。由表格計算出電阻兩端保持的電壓,計算出滑動變阻器需分擔的電壓,當定值電阻阻值最大時,由分壓原理可知滑動變阻器的阻值最大由此確定滑動變阻器的規格。解答:(2)由丙中的實驗數據可知:導體兩端的電壓一定時,導體通過的電流與導體的電阻成反比。(3)根據丙中的數據可知,定值電阻兩端保持的電壓為:U=IR=10Ω×0.18A=1.8V。可知滑動變阻器要分擔1.2V的電壓,當定值電阻換成15Ω時,滑動變阻器的阻值也是較大的為:R=U/I=1.2V/0.12A=10Ω,也就是當定值電阻換成15Ω時,要讓滑動變阻器分擔1.2V的電壓,滑動變阻器的阻值要等于10Ω,B符合要求。故答案為(2)導體兩端的電壓一定時,導體通過的電流與導體的電阻成反比;(3)B。16.(2017·浙江省科學備考模擬二)小科在探究“通過導體的電流與電壓的關系”時,設計了圖甲的電路。電源電壓不變,R1為定值電阻,滑動變阻器R2上標有“50Ω、1A”的字樣。(1)實驗時,小科發現電壓表V2指針如圖乙所示,則應對電壓表進行的操作是_____。(2)糾正錯誤后,實驗中小科記錄了多組電流表A和電壓表V1、V2的示數,作出A、B兩條圖線,如圖丙,其中表示通過R1的電流和R1兩端電壓關系的圖線是________。(3)本實驗中小科測量了多組數據,下列實驗中多次測量的目的與本實驗不同的有____(填序號)。①研究動能與速度的關系;②用伏安法測定值電阻的阻值;③研究導體的電阻與長度的關系。 【答案】(1)調換正、負接線柱;(2)A;(3)② 。【解析】(1)考察的是電壓表的讀數,讀數小于零說明電壓表接反了;(2)根據公式可以判斷;(3)本實驗多次測量的目的是證明電流與電壓的線性關系,依次可以判斷。(3)①讀取電流表示數時,首先要明確電流表選擇的量程和對應的分度值,視線與指針所在刻線相垂直;②判斷電流與電壓的關系,就要先橫比觀察電流或電壓的變化規律,然后縱比比較電流與電壓的對應關系。解答:(1)電壓表的讀數小于零,說明電壓表的正負接口接反了,需要調換調換正、負接線柱。(2)根據歐姆定律的變形可知,當電壓U增大時,電流也增大,成正相關,因此選A。(3)實驗多次測量的目的是證明電流與電壓的線性關系,①中動能和速度呈線性關,因此與本實驗目的相同②中電阻為常量,與電壓電阻的取值無關,因此和本實驗的目的不同③導體的電阻與長度成線性關系,因此與本實驗目的相同。17.(2018·浙江省科學全預測卷二)用如圖甲所示的實驗電路探究“電流與電阻的關系”,請解答下列問題:(1)請用筆劃線代替導線,將圖甲中實驗電路連接完整(導線不能交叉)。 (2)當電路中定值電阻為5Ω時,電流表示數如圖乙所示,請將示數填入圖丙表格中 。(3)根據圖丙表格中數據進行判斷,此次實驗能否得出“電流大小與電阻大小成反比”的結論并說明理由:________。【答案】(1)解:如圖所示:(2)0.32;(3)不能,定值電阻兩端的電壓并沒有控制相同,無法得出結論。【解析】(1)探究“電流與電阻的關系”時,所用電路為滑動變阻器與電阻串聯,實驗時電流表測電路中的電流,電壓表測電阻兩端的電壓,更換不同電阻后使電壓表示數保持不變;(2)圖中電流表所接量程為小量程,據此可以讀出電流示數;(3)研究電流與電阻的關系時,要控制定值電阻兩端的電壓相等,丙表格中的數據根據公式U=IR可得出電壓沒有保持相同,故實驗存在問題。解答:(2)電路中的電流表接了小量程,由乙圖可知,電流表示數為0.3A。(3)研究電流與電阻的關系時,要控制定值電阻兩端的電壓相等,由丙表中的數據不能得出“電流大小與電阻大小成反比”,理由:定值電阻兩端的電壓并沒有控制相同,無法得出結論。故答案為:(2)0.32;(3)不能,定值電阻兩端的電壓并沒有控制相同,無法得出結論。五、解答題18.(2017·紹興市科學模擬)如圖為測定風速大小的裝置,探頭、金屬桿與滑動變阻器R2的滑片P相連,可上下移動。電路電壓一定,當風速增大時,電壓表的示數如何變化并解釋其原因。【答案】電壓表示數變大。當風速增大時,探頭上方的空氣流速大,氣壓小。金屬桿帶動滑片P上移,R2阻值 減小。電路的總電阻減小,電流增大,定值電阻R1兩端的電壓值增大,故電壓表的示數增大。 【解析】解本題的關鍵是掌握流體壓強跟流速的關系,能利用流體壓強知識解釋有關的現象.本題考查了學生應用物理知識解決實際問題的能力。(1)流體壓強和流速的關系:流速越快的地方壓強越小;(2)根據串聯電路分壓的規律可知電壓表的示數變化和風速的關系。答:電壓表示數變大。根據圖示可知,當有風吹過探頭時,由于探頭上表面凸,相同時間空氣經過上表面的路程比下表面長,經過上表面的速度比下表面快,所以上表面的氣壓小于下表面的氣壓,探頭將受到一向上的合力,滑片向上移動;當風速增大時,探頭上下表面空氣流速差較大,上下表面氣壓差較大,受向上的合力較大,所以滑片向上運動的較多,滑動變阻器接入電路的電阻較小,根據串聯電路分壓的規律可知,滑動變阻器分得的電壓變小,R1分擔的電壓變大,故電壓表示數變大。故答案為:電壓表示數變大。當風速增大時,探頭上方的空氣流速大,氣壓小。金屬桿帶動滑片P上移,R2阻值 減小。電路的總電阻減小,電流增大,定值電阻R1兩端的電壓值增大,故電壓表的示數增大。 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第十講 歐姆定律(原卷).doc 第十講 歐姆定律(解析卷).doc 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫