資源簡介

一、歐姆定律
1．探究電流與電壓、電阻的關系
①保持__電阻__不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關系。結論：在電阻一定的情況下，導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比。
②保持__電壓__不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關系。結論：在電壓一定的情況下，導體中的電流與導體的電阻成反比。
2．內容：__導體中的電流，跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比__。
3．公式：__I＝__。
二、伏安法測電阻
1．伏安法測電阻原理：__I＝__。電路圖如圖所示：
2．實驗步驟
①連接實物電路。連接實物時先斷開開關，滑動變阻器“一上一下”連接，并將其調到最大阻值處。連接電流表和電壓表時注意“＋”進“－”出及選擇正確的量程。
②檢查電路無誤后，閉合開關S，三次改變滑動變阻器的阻值，分別讀出電流表和電壓表的示數，填入表格。
③算出三次Rx的值，求出平均值。④整理器材。
三、串、并聯電路的特點
串聯電路 并聯電路
電路

電流 I＝I1＝I2 I＝I1＋I2
電壓 U＝U1＋U2 U＝U1＝U2
電阻 R＝R1＋R2 ＝＋或R＝
分壓或分流 ＝ ＝
例1、如圖所示電路，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關S，當滑片P從a點滑到b點過程中，電流表的示數從Ia變為Ib。下列各圖中，能表示這一過程中電壓表示數U與電流表示數I之間關系的是(　　)
例2、小華在探究“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)按圖甲連接好電路并閉合開關后，小華發現電流表指針如圖乙所示，則應對電流表進行的操作是____。
(2)糾正錯誤后，小華開始實驗并記錄了多組電流表A和電壓表V1、V2的示數，作出如圖丙的A、B兩條曲線，其中表示通過R1的電流和R1兩端電壓關系的曲線是____。
(3)由圖丙數據可知，實驗中所使用電源的電壓為____。
(4)本實驗和下列實驗都需要經過多次測量，其目的與本實驗不同的有____(填序號)。
①研究杠桿平衡條件 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④用密度計測量未知液體的密度
例3、小明利用圖甲電路研究電流與電壓的關系，其中滑動變阻器最大阻值為500Ω，定值電阻R0阻值為10Ω。閉合開關，當滑片從最右端慢慢向左移動，發現最初電壓表指針幾乎不動，直到接近左端時電壓表指針才開始有所偏轉，繼續左移，指針偏轉角度迅速變大，即該滑動變阻器引起電壓表示數發生明顯變化的調節區域很小。本實驗中，要使滑片每移動一段距離，都能引起電壓表示數較為明顯的變化，應選擇怎樣的滑動變阻器？小明用不同的電阻絲代替滑動變阻器，利用圖乙進行如下實驗：
①取3條長度都為100cm的粗細均勻電阻絲A、B、C，阻值分別為1Ω、20Ω、400Ω。
②將電阻絲A接入圖乙電路，閉合開關，滑片P從最右端移到最左端，記錄電壓表示數U隨滑片移動長度x變化的相關數據，多次測量。
③分別用電阻絲B、C代替A，重復步驟②。
④處理相關數據，獲得“電壓表示數U隨移動長度x變化的關系”如圖丙。
(1)圖甲實驗中，閉合開關，當滑動變阻器滑片處于最左端時，導線a與接線柱M處的連接意外斷開，此時示數為零的電表是____。
(2)分析圖丙，實驗過程中電壓表示數變化范圍與電阻絲阻值的關系是____。
(3)若利用圖乙研究通過R0的電流與其兩端電壓的關系，在A、B、C三條電阻絲中，你認為選擇哪一條電阻絲最合適并說明理由。____。
1．如圖所示的電路中，閉合開關S，兩只電壓表的指針偏轉角度相同，則R1∶R2等于(　　)
A．5∶1
B．1∶5
C．4∶1
D．1∶4
2.如圖所示，是探究“電流與電阻的關系”實驗電路圖，電源電壓保持3V不變，滑動變阻器的規格是“10Ω　1A”。實驗中，先在a、b兩點間接入5Ω的電阻，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，使電壓表的示數為2V，讀出并記錄下此時電流表的示數。接著需要更換a、b間的電阻再進行兩次實驗，為了保證實驗的進行，應選擇下列的哪兩個電阻(　　)
A．10Ω和40Ω B．20Ω和30Ω
C．10Ω和20Ω D．30Ω和40Ω
3．兩個電阻甲和乙，規格分別為“6V　0.3A”和“4V　0.4A”，將它們串聯接入3V的電路中，則甲、乙兩電阻兩端的電壓之比為 ；將它們并聯接入同樣的電路中，通過甲、乙兩電阻的電流之比為 。
4．如圖甲所示電路，開關閉合后兩電流表的指針指在同一位置，兩表的示數均如圖乙所示，則L1燈的電流為 A，兩燈電阻之比R1∶R2為 。
5．小科利用僅有的一個規格為“10Ω　1.0A”的滑動變阻器和其他器材來“檢驗歐姆定律”，該變阻器的電阻絲上有一處斷點。實驗電路如圖所示，電源電壓恒為3V。實驗步驟如下：
①用4Ω的定值電阻進行實驗，連接電路。
②閉合開關，調節滑動變阻器，使定值電阻兩端電壓為2V，讀出電流表的示數并記錄。斷開開關，把滑片P移到A端。
③依次用阻值為6Ω、8Ω和10Ω的定值電阻替換原來的電阻，重復步驟②。
(1)小科設計上述實驗步驟，是要研究通過導體的電流與____之間的關系。
(2)小科發現，滑片P向右移動過程中，每次實驗開始時電壓表都沒有示數，移到某一點(該點記為C)時突然有了示數。但在完成8Ω電阻的實驗后，再做10Ω電阻的實驗時，當電壓表有示數后，示數一直大于2V。分析可得，電阻絲BC的阻值RBC的范圍是____。
(3)為了完成10Ω電阻實驗，將滑片P移到C點，只要在原來電路的接線柱上再接上一根導線，就能繼續完成實驗。請你在圖中用筆畫線補上這根導線。
6.圖甲是小偉探究“導體中電流與電阻的關系”的實驗電路圖。圖乙是他根據實驗數據描繪出的I－R關系圖像。由圖像可知：當電壓一定時，電流與電阻成____(選填“正比”或“反比”)；他每次控制電阻的兩端電壓為____V不變。若電源電壓為4.5V，實驗中R的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，那么滑動變阻器的阻值至少為____Ω。
7科學興趣小組的同學利用學過的知識，測量定值電阻Rx的阻值。
　　
(1)同學們利用電路甲測量Rx的阻值，測量數據和結果如表一：
表一
實驗次數 電壓U(V) 電流I(mA) 電阻R(Ω)
1 2.0 2.30 870
2 2.5 2.90 862
3 4.0 4.70 851
根據表格中的數據可求得該電阻的阻值是______。
(2)同學們發現該電阻的標定阻值為1000Ω，為什么測量值與標定值之間有較大偏差？他們查資料尋找原因，發現平時認為電阻為零的電流表和電阻無窮大的電壓表實際上都有一定的內阻。只是電壓表的內阻比較大，電流表的內阻比較小，但都會對測量結果產生影響。然后，同學們找來他們使用的電流表和電壓表的說明書，說明書顯示：
電壓表：量程0～6V，內阻6000Ω
電流表：量程0～10mA，內阻40Ω
根據這些信息，可判斷甲電路中由于____(選填“電流表”或“電壓表”)內阻的影響，使測量結果產生較大偏差。
(3)小組同學經過思考，改成電路乙進行實驗，測量數據和結果如表二：
表二
實驗次數 電壓U(V) 電流I(mA) 電阻R(Ω)
1 2.0 1.92 1042
2 2.5 2.45 1020
3 4.0 3.75 1067
比較兩次測量結果，同學們做出了以下分析，你認為正確的是____。
A．測量該定值電阻選擇電路乙更合適
B．用電壓表和電流表測量得到的電阻阻值都會偏大或偏小
C．選擇合適的電路，測得的電阻值偏差會減小，更接近真實值
(4)拓展應用：根據以上的探究，如果需要測量阻值約20Ω的小阻值電阻時，選用了合適量程的電壓表和電流表后，為了使測量結果更精確，應選擇甲和乙中的哪一電路？并說明理由。____。
8．小科按照實驗要求，設計測量未知定值電阻Rx阻值(范圍為400～600Ω)的實驗。
器材：干電池兩節(總電壓為2～3V)，電壓表(量程0～3V、0～15V)、電流表(量程0～0.6A、0～3A)、滑動變阻器(500Ω　0.5A)各一個，開關、導線若干。
(1)要求一：測算出Rx，且實驗過程中不能拆接電路。
小科設計實驗電路如圖甲。請分析：
①小科在設計實驗前通過估算發現，用所提供的電流表無法測量出電路中的電流，其原因是 。
②實驗時，先將變阻器滑片P移到某一位置a處，讀出電壓表示數為U1，U1即為電源電壓；再將變阻器滑片P移到另一位置b處，讀出電壓表示數為U2，則U1－U2就是此時滑動變阻器兩端的電壓。根據相關數據計算Rx的阻值。實驗中滑片P所在的a、b處分別對應的位置是 。
(2)要求二：增加一個電學器材實現Rx阻值的直接讀取，且電路只能連接一次。
小科增加了一個阻值可連續調節且可讀數的變阻器Y，重新設計了圖乙電路。實驗步驟如下：①先閉合開關S、S1，調節滑動變阻器使電壓表示數為2V；②再斷開開關S1，閉合開關S2， ，讀取此時Y的數值。Y的示數即為Rx的阻值。
9.某科學興趣小組設計了一個壓力報警裝置，工作原理如圖所示。ABO為一水平杠桿(踏板和杠桿的自身重力均不計)。已知報警器R0的阻值恒為10Ω，壓力傳感器R固定放置，R的阻值隨所受壓力F變化的關系如表所示。閉合開關S，水平踏板空載時，電壓表的示數為2V；當水平踏板所受壓力增大，電壓表示數達5V時，報警器R0開始發出報警信號。
F(N) 0 5 10 15 20 25 30 …
R(Ω) 45 34 24 18 14 12 10 …
(1)電源電壓為多少？
(2)當報警器開始報警時，壓力傳感器受到的最大壓力值為多少？
(3)若電源電壓變為14V，為保證報警器仍在電壓表示數為5V時報警，則壓力傳感器受到的最大壓力值為多少？

1.在“探究電流與電壓的關系”的實驗中，分別用R1、R2兩個電阻進行了探究，并根據各自的實驗數據繪制出如圖所示的I－U關系圖像。從圖中可以看出R1、R2的大小關系為( 　)
A．R1＞R2 B．R1＜R2
C．R1＝R2 D．不能確定
2．有兩個可變電阻，開始時阻值相等，都為R，現將其中一個電阻的阻值增大，將另一個電阻的阻值減小，則兩個電阻并聯后總電阻將(　　)
A．一定大于R B．一定等于R
C．一定小于R D．以上結果都有可能
3.如圖所示電路中，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
4．如圖所示的電路中，當只閉合開關S1時，電流表、電壓表的示數分別為I1、U1，當開關S1、S2都閉合時，電流表、電壓表的示數分別為I2、U2，則下列關系式正確的是(　　)
A．I2＝I1、U2＜U1
B．I2＞I1、U2＝U1
C．I2＞I1、U2＞U1
D．I2＜I1、U2＜U1
5．如圖電路，電源電壓不變，R1為定值電阻。閉合開關S，小楚將滑動變阻器R2的滑片P從a端移動到b端的過程中，電壓表和電流表的示數變化情況如圖所示，滑動變阻器R2的最大阻值是 Ω；滑動變阻器的滑片P在中點時，電流表的示數為 A。
6.利用如圖電路研究“電流與電阻的關系”，其中電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～3V”，滑動變阻器的規格為“50Ω　1A”。依次將阻值為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻接入AB之間完成實驗，獲得數據如表。
實驗組別 1 2 3
電阻R(Ω) 5 10 20
電流I(A) 0.4 0.2 0.1
請回答：
(1)完成第一組實驗，斷開開關，拆下5Ω的電阻，改接10Ω的電阻。繼續操作有以下四步：①閉合開關；②將滑動變阻器的滑片移到最右端；③記錄電流表示數；④將滑動變阻器的滑片移到適當位置。從安全和規范角度考慮，正確的順序是____。
(2)上述操作④中判斷滑片已處于適當位置的依據是____。
(3)依據表中數據作出了下列圖像，其中正確的是____。
(4)要完成本次實驗，電源最多只能將____節干電池串聯。
7.如圖所示用電流表(0～0.6A，0～3A)、電壓表(0～3V，0～15V)、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一個)、滑動變阻器(0～50Ω)、電源(6V)、開關和導線若干，探究電流與電阻的關系。
(1)請你根據圖甲所示的電路圖，將圖乙中的電路連接完整。
(2)滑動變阻器在電路中的作用是____。
(3)小強做此實驗時，在電流表使用無誤的情況下，收集測量數據，記錄表格如下：
實驗次數 電阻R(Ω) 電流I(A)
1 5 0.6
2 10 0.1
3 15 0.2
4 20 0.15
5 30 0.1
小強的五次實驗操作中有一次是錯誤的，請你對小強記錄的數據進行分析。你發現第____次測量的數據是錯誤的，錯誤的原因是____。
(4)請你根據表中正確的數據，在圖丙中繪制出電流隨電阻變化的圖像。
8．同學想探究導體電流與電壓的關系，設計電路如圖甲所示，電源電壓不變，R1是定值電阻，滑動變阻器R2上標有“5Ω　1A”。同學組裝好電路后，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，得到圖乙中線段Ⅰ和線段Ⅱ。其中一線段表示電壓表V1示數隨電流表示數變化情況，另一線段表示電壓表 V2 示數隨電流表示數變化情況。
(1)根據圖乙數據，可得結論： 。
(2)分析圖乙數據，可知該電路的電源電壓是 V。
(3)同學又重新設計如圖丙所示電路圖，來測量未知電阻的阻值。若考慮電流表有一定的阻值，請分析所測阻值比真實值大的原因是 。
9.溫州地區常受臺風侵襲。為測量風速，小明設計了一臺簡易風速儀，其工作原理如圖甲所示。裝有擋風板和滑片P的輕質滑塊與輕質彈簧套在滑桿MN上，彈簧左端固定，右端與滑塊相連。擋風板的擋風面積為0.2m2，均勻電阻絲AB長為20cm，阻值為10Ω，電源電壓U0恒為6V，保護電阻R0為14Ω，電壓表量程0～3V。彈簧彈力F與彈簧長度改變量x的關系如圖乙所示。無風時，滑片P在A處。有風時，滑塊移動，穩定后讀出電壓表示數，計算并查閱表中數據可知風速及風級。
風級 一級 二級 三級 四級 五級 六級
風速v (m/s) 0.3～1.5 1.6～3.3 3.4～5.4 5.5～7.9 8.0～10.7 10.8～13.8
風壓p(Pa) 0.055～1.4 1.6～6.8 7.2～18 18.9～39 40～72 72.9～119
表中風壓p是指與風向垂直的受風面上單位面積增加的壓力(即單位面積受到的風力)。測量時保證風垂直吹在擋風板上，不計一切摩擦阻力。
(1)在滑片P左移的過程中，電路的總電阻____。(選填“變大”“不變”或“變小”)
(2)當電壓表示數U為2V時，風速儀所測的風為幾級？(寫出計算過程)
(3)小明想在風速儀的電壓表上直接標出風速，查閱資料后獲知該擋風板所受的風力與風速的平方成正比。經計算，他畫出了風速v與電壓表示數U的關系曲線，如圖丙所示。后因保護電阻R0損壞，他將其換成了阻值為5Ω的電阻，請你在圖丙坐標系中大致畫出更換電阻后的風速v與電壓表示數U的關系曲線，并在曲線上標出所能測量的最大風速的對應點Q。
10.如圖是同學們自己發明的電子握力器的模擬電路。電源電壓6V不變，滑動變阻器R的最大阻值為50Ω，b端固定在絕緣底座上，手柄A與變阻器滑片固定在一起。握力為零時，滑片處于a端，R0為定值電阻。力量計由一個電流表(量程為0～0.6A)改裝而成。使用時，先閉合開關S，再用手握住手柄A向下運動壓縮彈簧，握力就顯示在力量計表盤上。
(1)R0的作用是____。
(2)當握力增加時，力量計的示數也隨之增大，請結合圖分析其原因：____。
(3)當握力器的握力最大時，力量計示數為最大值(即電流表達到最大值)，求力量計的零刻度線對應原電流表的示數。
參考答案
例1、B
【解析】由電路圖可知,定值電阻R0與滑動變阻器R串聯，電壓表測R兩端的電壓，電流表測電路中的電流。
因串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以,由I=U/R可得，電壓表示數U與電流表示數I的關系：
U=U電源?IR0，
據此可知，U?I圖象是一次函數圖象，故CD錯誤；
當滑片位于a點時，變阻器接入電路中的電阻較小，電路中的電流較大，
由U=U電源?IR0可知，電壓表的示數較小，故A錯誤、B正確。
例2、（1）交換電流表正負接線的連接；（2）A；（3）6V；（4）②④
例3、（1）電壓表；（2）電阻絲的阻值越大，電壓表示數變化范圍也越大；（3）B；圖乙電路中，B電阻絲上的滑片移動時，電壓表示數始終能發生較明顯變化，且變化范圍較大
1．C
2.C
3．2∶1 1∶2
4．2 1∶4
5．如答圖所示。
（1）導體電阻；（2）4Ω≤RBC<5Ω
【解析】 (1)控制各定值電阻兩端的電壓相等，隨著電阻阻值發生改變，電流發生改變。(2)根據串聯電路分壓規律，I＝＝，當R定值＝8Ω時，R滑＝4Ω；當R定值＝10Ω時，R滑＝5Ω。但完成8Ω定值電阻的實驗后，接入10Ω定值電阻，其兩端電壓總大于2V，即滑動變阻器接入電路的阻值達不到5Ω，即4Ω≤RBC＜5Ω。(3)C點為電阻絲上的斷點，RAC＝10Ω－RBC，即5Ω＜RAC≤6Ω，為保證滑動變阻器接入電路的阻值能達到5Ω，可使左側電阻絲接入電路。
6.反比 2.5 20
7.（1）861Ω；（2）電壓表；（3）ABC；（4）甲。因為20Ω__是小電阻，電壓表內阻大，直接并聯后電壓表分流作用小，電流表測量偏差小，電阻測量值偏差小
【解析】 (1)測量定值電阻的阻值時，應多次測量，求平均值。(2)電壓表直接并聯在定值電阻兩端，測量的是電阻兩端的真實電壓；電流表測干路中的電流，由于電壓表的阻值與定值電阻阻值差不多大，造成干路電流明顯大于通過定值電阻的電流，因此甲電路中由于電壓表內阻的影響，使得測量結果小于真實值。
8．（1）①被測電阻阻值范圍為400～600Ω，2節干電池的總電壓最大為3V，根據歐姆定律可估算出電路中最大電流值為0.0075A，比電流表最小刻度值0.02A小得多，因此電流表無法測量電路中電流；②a點在最右端，b點在最左端；（2）調節Y的阻值，使電壓表示數為2V
9.（1）11V；（2）25N；（3）15N。
(1)查表可知，水平踏板空載時，壓力傳感器阻值R空＝45Ω，I0＝＝＝0.2A，
電源電壓U＝I0R總＝I0(R0＋R空)＝0.2A×(10Ω＋45Ω)＝11V。
(2)報警時，電路中的電流I報警＝＝＝0.5A，
壓力傳感器阻值R傳感＝＝＝12Ω，
查表可知，報警器開始報警時，壓力傳感器受到的最大壓力值為25N。
(3)電源電壓改變后，報警時壓力傳感器的電阻R＝＝＝＝18Ω，
查表可知，此時壓力傳感器受到的壓力F2＝15N。

1.A
2．C
3.B
4．C
5．20 0.3
6.（1）②①④③；（2）電壓表示數為2V；（3）AB；（4）4
7.(1)如答圖所示。（2）調整定值電阻兩端的電壓，使其保持不變；（3）2 沒有保持定值電阻兩端電壓不變
(4)如答圖所示。
8．（1）電阻不變時，電流和電壓成正比；（2）6；（3）電流表有一定的阻值，所以也有一定的電壓，加上未知電阻的電壓，電壓表顯示的是兩者的電壓之和比真實值大，而電流表表示通過未知電阻的電流，根據R＝，所以所測阻值比真實值大
9.（1）不變；
(2)解：I＝＝＝0.25A，
RAP＝＝＝8Ω
＝　得：x＝16cm，
查圖乙得：F＝14N，
p＝＝＝70Pa，據表可知，風級為五級。
答：當電壓表示數為2V時，風速儀所測的風為五級。
(3)如答圖所示。
10. （1）保護電路；（2）當握力增加時，滑片下移，R接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由I＝可知，電路中的電流變大，即由電流表改裝而成的力量計的示數也隨之增大；（3）0.1A
【解析】當握力器的握力最大時，R接入電路中的電阻為0，此時力量計示數為最大值，即I＝0.6A，則定值電阻R0的阻值R0＝＝＝10Ω；握力為0時，R接入電路中的電阻最大，則力量計的零刻度線對應原電流表的示數I0＝＝＝0.1A。

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