05101520R9 乙 A.电源电压为20V B.R1的阻值为5g C.为了保证电压表不被烧坏,滑动变阻器的阻值变化范围为4-30g D.开关S闭合后电路消耗的最小功率为144W 【答案】D 【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。 (1)由图乙可知,当R2=102时U1=12V,当R2=200时U=8V 因串联电路中各处的电流相等 所以,电路中的电流分别为:=言= 因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压保持不变 所以,电源的电压:U=1(R1+R2)=(R1+R2) 1m0 R1+204), 解得:R1=1002,故B错误 电源的压(-12(028 2)当电压表的示数U”=15V时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小 此时电路中的电流:I 12=15 此时滑动变阻器两端的电压:U2小=UU1"=24V5V=9V U2小 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2小1大 当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小, 所以,滑动变阻器接入电路中的阻值范围为60-3092,故C错误 (3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小
U2 (24V)2 144W,故D正确。故选D 9.(2019岳阳)利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定不变。 (1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于端(填“A"或“B”),目的是保护电路 (2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是(填字母代号) A.断开开关,更换小灯泡B.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光 (3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电流为A,小灯泡正常 发光时的电阻为(计算结果保留一位小数) (4)某同学根据记录的部分实验数据,计算出小灯泡的电阻,发现有一组测量数据存在错误。请指出 错误数据的序号并说明判断依据 2 3 13 2.1 A R/Q 2 8.1 【答案】(1)B:(2)B:(3)0.28:891(4)2,灯的电阻随温度的升高而变大 【解析】(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片p置于阻值最大处的B端,日的是保护电路 (2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发 光,选B: (3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则小灯泡正常 发光时的电流为028A,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻为:R==628A=8.90 (4)灯的电阻随温度的升高而变大,但表中第2组数据明显违反这个特点,故是错误的 故答案为:(1)B:(2)B:(3)028:8.9:(4)2,灯的电阻随温度的升高而变大
基础梳理 电流与电压和电阻的关系 1由于电压是形成电流的原因,说明电流的大小与导体两端的电压有关由于导体的电阻对电流有阻 碍作用,所以,电流的大小与导体电阻有关 2为了研究通过导体的电流跟电压的关系,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器 来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成 正比 3为了研究通过导体的电流跟电阻的关系,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同的电阻 来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比 、欧姆定律 1欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比 式 ,其中:U为电源电压,单位为伏(V):I为通过导体的电流,单位为安(A):R为 导体的电阻,单位为欧(Q)。 注意:应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的 各个物理量具有同一性,即LUR是对同一段导体、同一时刻而言的 3公式变形:U=B,R=2 应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时,只要知道1.U、R三个量中的两个,就可以求出第三 个未知物理量。在计算和理解问题的过程中千万注意,物理量的计算不同于数学上的计算,必须用对应的 物理量单位才有意义,避免将物理问题数学化,应理解每个量的物理意义 (1)欧姆定律公式1=2,表示加在导体两端的电压增大儿倍,导体中的电流就随着增大几倍。当导体 两端的电压保持不变时,导体的电阻增大几倍,导体中的电流就减为原来的几分之 (2)导出式U=R表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。 (3)导出式R=C表小导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值;由于同 导体的电阻一定(导体本身的性质),因此不能说成“导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电 流成反比
4运用欧姆定律公式解题技巧解题时,为了便于分析问题,应先根据题意,画出电路图,并在图中标 明已知物理量的符号、数值及未知物理量的符号,公式中的三个物理量的单位均使用国际(制)单位 1伏安法测导体电阻 (1)实验原理根据欧姆定律的变形公式R 用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和 通过它的电流,就可以求得这段导体的电阻:此法叫“伏安法”。 2)实验器材: 开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干 (3)实验电路:如图所示 (4) 骤:①按实验原理图正确连接实验电路:②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻 器的滑片P的位置,使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为1、12 l3,分别填入设计的表格中③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求出它 们的平均值R=(R1+R2+R3)/3 (5)滑动变阻器的作用:①保护电路:②改变导体两端的电压,使其成倍数地增加:③多次测量求平 均值 伏安法测小灯泡电阻(此是考试重点) U (1)实验原理根据欧姆定律的变形公式R=一,用电压表、电流表分别测出待测小灯泡两端的电压 和通过它的电流,就可以求得小灯泡的电阻 (2)实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干 (3)实验电路:如图所示 (4)实验步骤:①按实验原理图正确连接实验电路:②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻 器的滑片P的位置,使小灯泡两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为1
l2、Iy,分别填入设计的表格中。③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求 出它们的平均值R=(R+R2+R3)3 (5)记录表格 实验序号 /V LA 待测小灯泡电阻R=(R+R+R3)B3= (6)注意事项:①器材的选取:电流表所选用量程满偏值要大于电路中的最大电流:滑动变阻器的最 大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻(效果更明显);②连接电路时:按照电压表、电流表、滑动变阻器 的使用规则,将它们正确地连入电路,在连接的过程中,开关要断开;③进行实验时:闭合开关前,要把 滑动变阻器的滑片调到最大阻值处,是电路中的电流最小,以保证电路中灯泡、滑动变阻器、电压表、电 流表等仪器的安全:④将每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来,以便最后分析和总结:⑤分析处 理数据,对于测得的各组电流和电压值,计算出相应的电阻,然后比较,找出规律。 四、欧姆定律在串并联电路中的应用 1电阻的串联 (1)串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大 (2)串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻之和:R非=R1+R2+…R (3)n个相同电阻R串联时的总电阻为:Ra=nR 2电阻的并联 (1)并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小 (2)并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值倒数之和,即:k是+是++是 (3)n个相同电阻R串联时的总电阻为:R=是 RRI (4)两个电阻R1和R2并联时的表达式为:RR+R 3串井联电阻的比较 串联电路 并联电路