河北专版中考物理总复习 第16讲 欧姆定律检测.docx
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河北专版中考物理总复习第16讲欧姆定律检测
第16讲 欧姆定律
第1课时 探究电流与电压、电阻的关系
命题点 探究电流与电压、电阻的关系(8年1考)
(2014·河北)探究“电流与电阻的关系”.器材有:
滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个,电流表、电压表各一块,三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω),导线若干.
(1)图1是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.
解:
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于__A__(填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,移动滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表1所示.老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据.当他把5Ω的电阻接入电路时,要使电压表示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因是__电流超过了所选量程__.改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为__0.8__A(如图2所示).
综合分析数据可得:
电压一定时,__导体中的电流跟导体的电阻成反比__.
表1
电压U/V
4
电阻R/Ω
20
15
10
电流I/A
0.20
0.28
0.40
【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”,将滑片从一端移到另一端的过程中,把收集的实验数据填入了表2中.
表2
电阻R/Ω
10
电压U/V
2
3
4
5
6
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(1)分析表2中数据可得:
电阻一定时,__导体中的电流跟导体两端的电压成正比__.
(2)分析可知,小明使用的变阻器的最大阻值为__20__Ω.
实验突破 探究电流与电压、电阻的关系
(2018·临沂)在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉).
解:
(2)正确连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数为2.8V,电流表无示数,滑动变阻器滑片P,两表示数均无变化,则故障原因是__电阻断路__.
(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为__0.12__A.若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向__B__(填“A”或“B”)端移动.
(4)实验中测得多组数据,绘制出电阻R的I-U图象如图丙所示;由图象可得电流与电压的关系是__电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比__;本实验所用电阻的阻值为__5__Ω.
【评估】小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系.
①小红认为他的实验方案不可行,理由是__灯丝的电阻随温度的变化较明显__.
②经小红提醒,小明也认为仅通过对一个电阻探究得出的结论是不可靠的,为了避免偶然性,小明同学接下来的操作是__更换不同阻值的电阻,重复实验__.
(2018·石家庄裕华区一模)如下图所示,现有下列器材:
学生电源(电压6V),电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”.
(1)请根据图1所示的电路图用笔画线代替导线将图2所示的实物连接成完整电路.
解:
(2)正确连接好电路开始实验,当闭合开关后,发现两电表示数都很小,出现这一现象的原因可能是__滑动变阻器连入电路中的阻值太大__.
(3)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图3所示的电流I随电阻R变化的图象.由图象可以得出结论:
__电压一定时,导体中的电流与电阻成反比__.
(4)将10Ω电阻换成20Ω电阻,闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到最左端时,电压表的示数如图4所示,下列解决方案中最方便合理的是__D__.(选填序号)
A.换电压更高的电源
B.换用最大阻值更大的滑动变阻器
C.换更大量程的电压表
D.将滑动变阻器的滑片向右移动
【拓展】
①为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器:
__A__.(选填序号)
A.50Ω 1.0A
B.50Ω 0.2A
C.30Ω 2.0A
②若电源电压可调,选择上述合适的变阻器后,为完成上述三次实验,则电源电压选取的范围是__2~7__V__.
(5)小红想探究“电阻不变时,电流与电压的关系”,她按图1正确连接电路后,调节滑动变阻器的阻值至最大并闭合开关,发现两电表示数均为零,则电路故障可能为__D__.
A.R短路 B.R断路
C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路
(6)排除故障后,她调节滑动变阻器的阻值,进行了实验,两电表的示数如图5甲、乙所示,则对应的电压、电流值分别为__1__V、__0.1__A.
(7)小红接下来继续调节滑动变阻器又测了几组数据如下表.
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
0.15
2
2.0
0.20
3
2.5
0.25
①请你帮小红在图6中画出R1的I-U图象;
解:
②根据图象得出的结论是__在电阻不变时,通过导体的电流跟电压成正比__.
【评估】小明猜想:
通过导体的电流可能与其两端的电压成正比,为此,他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图7所示的电路.他按图7所示的电路图连接实物电路,当他连接完最后一根导线后电流表指针就有了较小的偏转,他接下来移动R2的滑片到某一位置后就保持滑片的位置不动,调节R1的阻值,又测得了三组数据,如表.他分析实验数据后发现,通过R1的电流与其两端的电压不成正比,请帮忙指出他在操作中存在的问题:
图7
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
4.0
0.20
2
4.5
0.15
3
5.0
0.10
(1)__连接电路时开关未断开__.
(2)__改变了R1的阻值(或未保持R1的阻值不变)__.
1.在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,小明把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图所示的电路.
(1)小明闭合开关,发现电压表__明显偏转__,小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接线错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上.
解:
(2)小明得到的实验数据如下表所示.为分析电流与电压的定量关系,请你在如图所示的坐标系中,画出表中各组数据对应的点,然后将各点平滑地连接起来.
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.16
0.23
0.40
0.38
0.45
解:
【评估】小英说,从图中可以看出,这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉.这是第__4__组数据.
2.小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:
干电池(1.5V)两节,电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、定值电阻(5Ω)、开关各一只、导线若干.根据图甲所示的电路图进行实验.
(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将图乙中的实物图连接完整.
解:
(2)连接电路.闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于__B__(填“A”或“B”)端.
(3)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__定值电阻断路__.
(4)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向__左__(填“左”或“右”)移动.
(5)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为__0.3__A.
【评估】实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示.老师就实验所收集到的数据跟小明进行了交流与分析.
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
老师认为小明所收集的第__1__组实验数据是错误的,原因是__电路最小电流为0.12__A,不可能出现0.1__A__.
3.(2018·唐山路南区三模)探究“通过导体的电流跟电阻的关系”.实验器材:
电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个.
(1)图甲是电路的实物图,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线.
解:
(2)把5Ω的电阻连入电路并连接正确后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路中的故障可能是__定值电阻短路(或电压表断路)__(写出一种);排除故障后,再次闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为__0.36__A.
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向__A__(填“A”或“B”)移动,记录此时电流表的示数.
(4)将10Ω的电阻换成20Ω的电阻,重复步骤(3).
(5)实验记录的多组数据如表所示.分析数据可得出结论:
__电压一定时,导体中的电流与电阻成反比__.
实验次数
定值电阻R/Ω
电流表示数/A
1
5
2
10
0.18
3
20
0.09
【拓展】实验结束,小明问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验,老师指导小明分析了不能更换的原因.你认为原因是__滑动变阻器的最大阻值过小,换50__Ω定值电阻后无法保持电压表示数为1.8__V__.选用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时,若滑动变阻器滑片P位置不变(保持与5Ω的电阻串联时的位置),由计算可知10Ω的电阻两端的电压为__2.25__V__.
4.(2018·石家庄长安区一模)小刚要探究电流与电阻的关系.器材有:
开关、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表各一块,滑动变阻器(50Ω 1A)、三个定值电阻(10Ω、20Ω、25Ω)、导线若干.
(1)图甲是小刚连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线.
解:
(2)电路连接正确后,小刚先把10Ω的电阻接入电路,闭合开关前,滑片应置于__右__(填“左”或“右”)端.
(3)移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V.读出电流表示数后,断开开关,他直接拆开10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验.闭合开关,电压表示数如图乙所示为__2.4__V.要完成这次实验,接下来他应将变阻器滑片向__右__(填“左”或“右”)移动.三次实验后,他得到如表中数据.
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
10
0.20
2
20
0.10
3
25
0.08
综合分析数据可得结论:
__电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比__.
(4)为了得到更多的数据,小明找老师借了一个电阻箱(0~999.9Ω)替换定值电阻.并改变电压表量程(电流表量程不变).若保持电压表示数为3V,为保证实验顺利完成,电阻箱接入电路的阻值不得小于__5__Ω,不得超过__50__Ω.
第2课时 欧姆定律的应用
命题点 动态电路分析(8年5考)
1.(多选)(2017·河北)如图所示,电源电压不变,滑片P置于中点,a为电流表或电压表.任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是(AC)
A.a是电压表
B.只闭合S1,P向右滑动,a的示数的变化量与A2示数的变化量的比值变小
C.闭合S1、S3,断开S2,A1的示数大于A2的示数
D.闭合S1、S2、S3,P向左滑动,A1的示数减小
2.(多选)(2015·河北)如图所示,R1和R2为阻值不同的定值电阻,滑片P置于变阻器中间,电源电压保持不变,下列说法正确的是(ABD)
A.只闭合S1,滑片向左滑动,电压表的示数不变
B.只闭合S2,滑片向右滑动,电压表与电流表A1示数的比值变小
C.只闭合S2和S3,且滑片置于最右端时,两电流表的示数可能相等
D.先闭合S1、S2,电路中的总电流为I1,再闭合S3并移动滑片后,电路中的总电流为I2,I1和I2可能相等
3.(2013·河北)如图所示,电源电压保持不变,R1和R2为定值电阻.下列说法正确的是(C)
A.只闭合S1,滑片P向右滑动,电压表示数变大
B.先闭合S1,再闭合S2,电压表示数变大,电流表示数不变
C.先闭合S1和S2,再闭合S3,电压表与电流表示数的比值变小
D.闭合S1、S2和S3,滑片P向右滑动,电压表与电流表示数的比值变大
4.(2012·河北)如图所示,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻.将滑片P置于中点,只闭合S1时,电压表的示数为U,电流表的示数为I.下列情况中电压表和电流表示数变化正确的是(B)
A.滑片P不动,断开S1,闭合S2、S3时,电压表示数不变,电流表示数变小
B.滑片P不动,断开S1,闭合S2、S3时,电压表示数变大,电流表示数变大
C.只闭合S1,滑片P从中点向右移动时,电压表示数变大,电流表示数变小
D.只闭合S1,滑片P从中点向右移动时,电压表示数不变,电流表示数变大
5.(2011·河北)在如图所示电路中,闭合开关S后,在滑片P向右滑动过程中,各电表示数变化正确的是(C)
A.A1、A3示数不变,A2、V示数变小
B.A1、V示数不变,A2、A3示数变大
C.A1、A2、V示数不变,A3示数变小
D.A2、V示数不变,A1示数变小,A3示数变大
重难点1 动态电路分析
如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时(C)
A.电压表V2示数与电流表A示数比值变大
B.电压表V1示数与电流表A示数比值变小
C.电流表A示数变大,电压表V1示数变大
D.电流表A示数变大,电压表V2示数变大
【变式训练1】 如图所示电路中,R1、R2和R3为定值电阻,电源电压保持不变,先闭合开关S1,再闭合开关S2、S3,电表示数的变化情况正确的是(A)
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
【变式训练2】 (多选)如图所示电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,下列分析正确的是(BCD)
A.先闭合S1,再闭合S3,电压表示数变小,电流表示数变小
B.只闭合S3,滑片P向右移动,电压表示数变大,电流表示数变小
C.先闭合S2,滑片P置于中点,再闭合S3,电压表的示数变化量与电流表示数变化量的比值
=R1
D.同时闭合S1、S2、S3,滑片P向右移动,电流表示数变小,电压表示数不变
重难点2 欧姆定律的相关计算
如图1所示是电阻甲和乙的I-U图象,下列说法正确的是(C)
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2V时,R甲=0.4Ω
C.如图2所示,当开关闭合,电路电流为0.2A时,电路总电阻是15Ω
D.如图3所示,当开关闭合,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
1.由欧姆定律公式I=
变形得R=
,结合所学电学知识,判断下列说法正确的是(D)
A.导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B.如果导体被拉长,则其电阻将变小
C.如果通过导体的电流变小,导体的电阻将变大
D.导体两端电压增大时,电流也增大,但其比值不变
2.(2018·兰州)有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将(C)
A.一定大于RB.一定等于R
C.一定小于RD.以上结果都有可能
3.(2018·宿迁)如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S1,电压表示数为U1;再闭合开关S2,电压表示数为U2,电阻R1、R2的阻值之比为(D)
A.U1∶U2B.U2∶U1
C.U2∶(U2-U1)D.U1∶(U2-U1)
所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片且跟金属滑杆相连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定一个浮子,电流表示数越小,滑动变阻器连入电路的阻值和油箱内油量的情况是(C)
A.阻值越小,油量越少B.阻值越小,油量越多
C.阻值越大,油量越少D.阻值越大,油量越多
5.(2018·临沂)如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是(C)
A.通过电阻R1的电流为0.5A
B.电源电压为5V
C.电阻R1的阻值为15Ω
D.若断开开关S2,电流表A1示数变大
6.(2018·遂宁)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,则在移动过程中(C)
A.电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大
B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小
D.电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变
7.(2017·陕西)如图1所示,电源电压恒为6V,R为热敏电阻,其阻值随温度变化如图2所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,闭合开关S,通过分析,下列说法错误的是(D)
A.图1中的R0有保护电路的作用
B.温度升高时,电压表的示数会变小
C.温度为40℃时,电流表的示数为0.2A
D.温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小
8.(2018·常德)如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1、A2为实验室用电流表(接线柱上标有“-”“0.6”和“3”),闭合开关后,调节滑片P使两电流表指针所指位置相同.下列说法正确的是(D)
A.电流表A1与A2的示数之比为1∶4
B.通过R0与R1的电流之比为4∶1
C.R0与R1两端的电压之比为1∶4
D.R0与R1的阻值之比为4∶1
9.(2018·广东)如图1所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是(C)
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.若定值电阻R出现不良,电流表示数为0,电压表示数为9V
10.(2018·天津)当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是__15__Ω;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为__15__Ω.
11.(2018·广安)如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1两端的电压是__6__V,R1与R2的电阻之比为__4∶1__.
甲
乙
12.(2018·南充)一个电压恒定的电源,在其两端只接一只电阻值为12Ω的电阻R1,电流是0.5A.如果在电阻R1两端并联一个电阻值为8Ω的电阻R2,并联电路的总电流为__1.25__A,若将R2改为与R1串联在原电路中,电路中电流为__0.3__A.
13.(2017·淮安)如图所示电路,电源电压恒定,R1=20Ω,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,电源电压为__6__V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为__0.2__A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为__0.9__A.
14.(2018·广东)如图甲所示,闭合开关时,电压表示数如图乙所示为__2.2__V;将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数将__不变__,电压表示数将__变大__.(填“变大”“变小”或“不变”)
15.(2018·攀枝花)如图是R1、R2两电阻的电压与电流关系图象,由图可知,电阻R1的阻值为__10__Ω,若将两电阻并联后接在3V电源两端,干路电流为__0.9__A.
16.(2018·襄阳)电阻R1与R2的I-U图象如图所示,当R2上的电压为1.5V时,R2的阻值是__10__Ω;若将它们并联连接到电压为2.5V的电源上,则干路的电流是__0.7__A.
17.(2017·天津)如图1所示的电路中,定值电阻R1为10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变.闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示.求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值.
解:
(1)由图1可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图2可知I1=0.6A,由I=
可得,电源的电压:
U=I1R1=0.6A×10Ω=6V
(2)由欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值:
R2=
=
=20Ω
18.(多选)(2018·张家口二模)如图所示,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器,a、b可能是电压表或电流表,电源电压保持不变.当只闭合开关S1时,移动滑片P,各电表的示数均有变化.下列说法不正确的是(BC)
A.a是电流表,b是电压表
B.闭合S1,将滑动变阻器的滑片向右移动时,a的示数变大;电压表V的示数不变
C.闭合S1、S2,将滑动变阻器的滑片向右移动,电压表V的示数与a的示数之比变大
D.闭合S1,将滑片移动到中点,再闭合S2,V示数的变化量与a的变化量之比的绝对值为R2
19.(2018·抚顺改编)如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P在最左端时,电压表V1的示数为3V,V2的示数为6V,电流表的示数为1A,小灯泡正常发光(灯丝电阻不变),则电源电压为__9__V,在确保元件安全的前提下,滑片P向右滑到某点时,电压表V1的示数变化了3V,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为__9__Ω.
20.(2017·江西)如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6V 0.5A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表的量程:
0~0.6A,电压表量程:
0~3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”.
(1)电源电压调至6V,闭合开关S1和S2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6A,则电压表的示数是多少?
R0的阻值是多少?
(2)电源电压调至8V,断开开关S1、闭合开关S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围.
解:
(1)电源电压调至6V,小灯泡的额定电压为6V,灯正常发光时,滑动变阻器接入电路中的电阻值为0Ω,故电压表的示数为0V;灯L与R0并联,电流表示数I=0.6A
R0中的电流I0=I-I1=0.6A-0.5A=0.1A
R0的阻值:
R0=
=
=60Ω
(2)电源电压调至8V,断开开关S1、闭合开关S2,灯L与滑动变阻器R串联,为了保证电路的安全,当电压表的示数U1=3V时,滑动