備考2019年中考物理知識點復(fù)習(xí)專練(知識點精講)專題14 歐姆定律(含解析)
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1、專題14 歐姆定律 考點一:探究電流與電壓和電阻的關(guān)系 1.探究電流與電壓和電阻的關(guān)系電路圖,如圖所示: 2.實驗方法:控制變量法。 (1)研究電流與電壓關(guān)系:控制電阻不變,改變電阻兩端電壓進行實驗。 (2)研究電流與電阻關(guān)系:控制電阻兩端電壓不變,改變電阻進行實驗。 3.滑動變阻器的作用 (1)保護電路; (2)在研究電流與電阻關(guān)系時,控制電阻兩端電壓不變;在研究電流與電壓關(guān)系時,改變電阻兩端電壓。 考點二:歐姆定律 1. 歐姆定律內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。 2. 歐姆定律表達式:。 3. 歐姆定律理解: (1)歐姆定律揭示
2、了導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓和導(dǎo)體電阻之間的關(guān)系,即導(dǎo)體中的電流決定于導(dǎo)體兩端電壓和導(dǎo)體的電阻。 ①如圖甲所示的是電阻一定時電流與電壓的關(guān)系。 ②如圖乙所示的是電壓一定時電流與電阻的關(guān)系 4.使用歐姆定律公式的注意事項: (1)同體性,即同一段電路上的I、U、R (2)同時性,即同一時間也就是電路在同一個狀態(tài)下的I、U、R (3)統(tǒng)一性,即單位要統(tǒng)一,I、U、R的單位分別是 A、 V、Ω 5.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路比較 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電路圖 電流 I=I1=I2 I=I1+I2 電壓 U=U1+U2 U=U1=U2 等效電阻 多個電阻串
3、聯(lián)相當于增加了導(dǎo)體的長度,總電阻大于任一個串聯(lián)導(dǎo)體的電阻 多個電阻并聯(lián)相當于增加了導(dǎo)體的橫截面積總電阻比任一支路的電阻都要小 電阻 R=R1+R2 =+ 電流、電壓的分配與電阻的關(guān)系 =,=… =或I1R1=I2R2… 6.電路計算的一般思路: (1)四個弄清:①用電器的連接方式;②各電表分別測哪個元件的電學(xué)量;③滑動變阻器接入電路的部分;④題中的已知條件和提供的物理過程。 (2)對原電路進行等效簡化,判斷串聯(lián)并聯(lián)。在圖中標出已知量和未知量(并標明物理量的字母、下標、數(shù)值、單位)。 (3)對電路進行分析,尋找已知量與未知量的關(guān)系,分析電路時要抓住電路中不變的量(如電
4、源電壓恒定,定值電阻阻值)和變化的量。 (4)根據(jù)串并聯(lián)電路特點及歐姆定律相關(guān)公式進行分析解答(若缺少條件就列方程組求解)。 考點一 探究電流、電壓電阻之間的關(guān)系 【典例】(2018?金華)用如圖所示的電路圖研究“電流與電阻的關(guān)系”,電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~3V“,滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω 1A“,電源電壓3伏恒定不變。在AB間分別接入阻值不同的電阻R,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持2伏不變,讀出電流表示數(shù)并記錄。 實驗組次 1 2 3 電阻R/歐 5 10 20 電流I/安 0.4 0.2 0.1 (1)分析表中
5、數(shù)據(jù),可得出的實驗結(jié)論是________; (2)為了使實驗結(jié)論更可靠,控制AB間電壓2伏不變,再多測幾組數(shù)據(jù),AB間允許接入電阻R的取值范圍是________歐。 【答案】(1)電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;(2)3.33~100。 【點評】本題考查了電流與電阻關(guān)系的探究和定值電阻的取值范圍,其中定值電阻的取值范圍有一定的難度,是一道難題。 【跟蹤練習(xí)】 1. (2018?大連)某同學(xué)在探究“電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”的實驗中,所用的實驗器材有:兩節(jié)干電池,電流表、電壓表、滑動變阻器及開關(guān)各一個,定值電阻和導(dǎo)線若干。實驗電路如圖甲所示。(1)連好電路
6、后,開關(guān)閉合前應(yīng)將滑動變阻器的滑片移動到________接線柱那一端(選填“a”或“b”)。 (2)該同學(xué)用開關(guān)“試觸”時,發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無示數(shù)。他檢查導(dǎo)線與各接線桂均接觸良好,猜想可能是滑動變阻器出現(xiàn)了斷路。他另外取來一根導(dǎo)線,用這根導(dǎo)線驗證出猜想是正確的。寫出他的做法和觀察到的現(xiàn)象。(3)該同學(xué)排除故障后,進行實驗,記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表:電壓U=2.4V 實驗次數(shù) 1 2 3 4 5 6 電阻R/Ω 4 8 12 16 20 24 電流I/A 0.60 0.30 0.20 0.15 0.12 0.10 分析實驗數(shù)據(jù)得出的探究結(jié)論是:___
7、_____。 ②在圖乙的方格紙上畫出電流I與電阻R的關(guān)系圖象。 ③從圖象中可以看出,當電阻R=18Ω時,電流為________A。 【答案】(1)b;(2)若滑動變阻器斷路,將導(dǎo)線接在滑動變阻器a、d兩個接線柱上,用開關(guān)試觸,若觀察到電流表和電壓表均有示數(shù),則說明猜想正確;(3)①電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比;②如圖;③0.13。 ③從圖象中可以看出,當電阻R=18Ω時,電流約為0.13A。 2.(2018?廣東)在“探究電流跟電壓關(guān)系”的實驗中: (1)如圖1所示,甲為________,乙為________。(選填“電流表”或“電壓表”) (2)用筆畫線代
8、替導(dǎo)線將圖2中電路連接完整,要求實驗過程中滑動變阻器的滑片從右向左移動。(導(dǎo)線不能交叉) (3)在實驗操作過程中保持________不變,閉合開關(guān)時,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P做了三組實驗數(shù)據(jù),如表所示,請根據(jù)該圖表中數(shù)據(jù)在圖3中進行描點連線。 實驗次數(shù) 物理量 1 2 3 電壓表U/V 1.0 2.0 2.5 電流表J/A 0.11 0.20 0.26 (4)對實驗數(shù)據(jù)進行分析,歸納出結(jié)論是________。 【答案】(1)電流表;電壓表;(2)如上左;(3)電阻;如上右;(4)電阻不變時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電壓成正比。 【解析】(1)如圖1所示,甲為電
9、流表,乙為電壓表;(2)為保護電路,閉合開關(guān)前,變阻器連入電路中的電阻要最大,因要求實驗過程中滑動變阻器的滑片從右向左移動,故變阻器下端應(yīng)接A,如下左所示: 3. (2018?淄博)下圖是小明同學(xué)探究電流與電壓、電阻關(guān)系的電路圖,提供的器材有:6V的電源一個,電流表(0-0.6A,0~3A)。電壓表(0-3V,0~15V)各一個,開關(guān)一個,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值電阻各一個,“20Ω 1A”的滑動變阻器一個,導(dǎo)線若干(忽略導(dǎo)線電阻),以上實驗器材完好無損,實驗中數(shù)據(jù)讀取準確無誤。 (1)探究電流與電壓的關(guān)系時,移動滑動變阻器的滑片,改變電阻兩端的電壓,進行了多次測量,
10、歸納得出________的規(guī)律。 (2)探究電流與電阻的關(guān)系時,測得的幾組數(shù)據(jù)如下表所示。由于操作不當,導(dǎo)致表中第________次實驗的數(shù)據(jù)存在錯誤,出錯的原因是________。糾正錯誤以后,小明用30Ω的電阻替換15Ω電阻進行第4次實驗,發(fā)現(xiàn)實驗無法進行下去,為完成第4次實驗,請給小明提出可行的解決方案(不限于提供的實驗器材):________。 實驗次數(shù) 電阻R/Ω 電流I/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.24 (3)利用該實驗電路圖也可以測量定值電阻的阻值,實驗中也要進行多次測量,其目的是________;將定值電阻換成小燈泡后,利用該
11、實驗電路圖還可以“測量小燈泡的電功率”,實驗中也要移動滑動變阻器的滑片,其目的是________。若被測小燈泡的額定電壓為3.8V,在調(diào)節(jié)滑片使小燈泡正常發(fā)光時,電壓表的示數(shù)很難準確達到3.8V.測量誤差較大,為此,小明改動電路,在不更換現(xiàn)有器材的情況下,提高了測量數(shù)據(jù)的精確度。請補全小明的做法:斷開開關(guān)________;閉合開關(guān),________;讀出此時電流表的示數(shù);計算小燈泡的額定功率。 【答案】(1)電阻不變時,電流與電壓成正比;(2)3;滑動變阻器滑片沒有調(diào)節(jié)就讀數(shù)了;換用最大阻值至少為30Ω的變阻器;(3)取平均值減小誤差;改變燈的電壓;將電壓表小量程(0-3V)并聯(lián)在變阻器的兩
12、端;移動變阻器的滑片,當電壓表示數(shù)為2.2V時。 考點二 歐姆定律應(yīng)用 【典例】(2018?常德)如圖所示,R0為定值電阻,R1為滑動變阻器,A1,A2為實驗室用電流表(接線柱上標有“-”,“0.6”,“3”),閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑片P.使兩電流表指針所指位置相同。下列說法正確的是 A.電流表A1與A2的示數(shù)之比為1:4 B.通過R0與R1的電流之比為4:1 C.R0與R1兩端的電壓之比為1:4 D.R0與R1的阻值之比為4:1 【答案】D 【點評】本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應(yīng)用,知道指針位置相同時大量程示
13、數(shù)是小量程示數(shù)的5倍是關(guān)鍵。 【跟蹤練習(xí)】 1.(2018?廣東)如圖1所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)時,滑動變阻器的滑片P從b端滑到a端,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的變化關(guān)系如圖2所示,下列說法不正確的是 A.電源電壓是9V B.定值電阻R的阻值是6Ω C.滑動變阻器的阻值范圍是0~18Ω D.若定值電阻R出現(xiàn)接觸不良時,電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)為9V 【答案】C。 2. (2018?咸寧)如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變,圖乙是小燈泡L和定值電阻R1的電流與電壓關(guān)系的圖
14、象。當只閉合S1、S2時,電壓表示數(shù)為2V;當只閉合S2、S3時,電壓表示數(shù)為4V.則電源電壓U=________V,R2=________Ω。 【答案】8;5。 【解析】(1)由電路圖可知,當只閉合S1、S2時,R1與L串聯(lián),電壓表測燈泡兩端電壓,由圖象知,燈泡兩端電壓為2V時的電流為0.6A,串聯(lián)電路中電流處處相等,即通過R1的電流也為0.6A,R1的電流為0.2A時,電壓為2V,R1的電流與電壓成正比,所以R1的電流為0.6A,它兩端電壓為6V,所以電源電壓U=UL+U1=2V+6V=8V;(2)當只閉合S2、S3時,R2與L串聯(lián),電壓表仍測燈泡兩端電壓,燈泡兩端電壓為4V,由圖
15、象知,此時通過燈泡的電流為0.8A,由串聯(lián)電路特點可知,I2=IL=0.8A,U2=U-UL=8V-4V=4V,由歐姆定律可得R2的阻值:。 3.(2018?巴彥淖爾)如圖甲所示,燈泡L標有“6V 3W”的字樣,電源電壓及燈絲電阻保持不變,滑動變阻器最大阻值為100Ω,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~15V.只閉合開關(guān)S、S2,移動滑片P的過程中,電流表示數(shù)與滑動變阻器連入電路的阻值變化關(guān)系如圖乙所示,當滑片P在某一位置時,電流表的示數(shù)為I1,電壓表示數(shù)為3V;只閉合開關(guān)S、S1,滑片P移動到另一位置時,電流表示數(shù)比I1減小了0.2A,滑動變阻器連入電路的阻值是定值電阻R0阻值
16、的倍,求: (1)燈泡正常工作時的電阻;(2)電流表示數(shù)I1;(3)電源電壓;(4)只閉合開關(guān)S、S1,在保證電流表、電壓表和燈泡都安全的情況下,求滑動變阻器連入電路中的阻值變化范圍。 【答案】(1)燈泡正常工作時的電阻為12Ω;(2)電流表示數(shù)I1=0.5A;(3)電源電壓為18V;(4)滑動變阻器連入電路中的阻值變化范圍為24Ω~60Ω。 ,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且燈泡的額定電流為0.5A,電流表的量程為0~0.6A,所以,電路中的最大電流為Imax=0.5A,此時電路中的總電阻:,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動變阻器接入電路中的最小阻值:Rmin=R總-
17、RL=36Ω-12Ω=24Ω;由于電壓表的量程為0~15V,則當電壓表的示數(shù)為15V時,變阻器接入電路中的電阻最大,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,此時燈泡兩端的電壓:ULmin=U-U滑大=18V-15V=3V,電路中的電流:,滑動變阻器接入電路中的最大阻值:,故滑動變阻器R2接入電路的阻值范圍為24Ω~60Ω。 考點三 伏安法測電阻 【典例】(2018?山西)小亮同學(xué)用伏安法測量一個定值電阻R0的阻值。實驗器材有:待測定值電阻R0(約10Ω)、電壓表、電流表、滑動變阻器(20Ω 1A)、開關(guān)、電源(電壓恒定)各一個,導(dǎo)線若干。 (1)該實驗的原理是________;
18、 (2)如圖甲所示,是小亮連接的部分電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖中將電路連接完整。要求:當滑動變阻器滑片向右移動時,電路中的電流變大。 (3)請你為實驗需要測量和計算的物理量,設(shè)計一個實驗數(shù)據(jù)記錄表格。 (4)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約為電源電壓,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,電壓表示數(shù)無明顯變化,電流表示數(shù)為零,造成該故障的可能原因是________。 (5)排除故障,通過實驗測出了兩組數(shù)據(jù)后,電壓表突然壞了。請你利用現(xiàn)有器材,幫助他設(shè)計電路,再測一次該定值電阻的阻值,并在圖乙虛線框內(nèi)畫出你設(shè)計的電路圖。 【答案】(1);(2)如圖;(3)如表;(4)電阻R0斷路;(5)如圖。
19、 ; (3)電阻的測量是一種間接測量方法,要用到歐姆定律,測量出導(dǎo)體兩端的電壓與此時對應(yīng)的電流,然后求出導(dǎo)體的電阻及平均值。根據(jù)一個物理量占據(jù)一列,每一次實驗占據(jù)一行的原則去設(shè)計表格。直接測量的物理量由:電壓、電流、電阻、平均值功四個物理量。做三次實驗。故設(shè)計表格見下表: 次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 電阻R/Ω 電阻平均值R/Ω 1 2 3 。 【點評】本題主要考查串聯(lián)電阻的原理、電路圖的連接、表格設(shè)計、故障判斷以及單表法求電阻的實驗設(shè)計,是一道綜合題。 【跟蹤練習(xí)】 1.(2018?銅仁市)小宇在測電阻Rx阻值的實驗中,
20、設(shè)計出了如圖甲所示的電路圖,圖乙是未連接完整的實物圖。 (1)根據(jù)圖甲所示的電路圖,用筆劃線代替導(dǎo)線,將圖乙所示的實物圖連接完整。 (2)連接完整后,閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)向________(填“a”或“b”)端移動。 (3)將滑片P移動到某一位置時,分別讀出兩表的示數(shù)為U和I,寫出Rx的數(shù)學(xué)表達式:________。 (4)實驗中進行多次測量并求平均值的目的是:________。 (5)該實驗裝置還可以測量Rx的________。 【答案】(1)見下圖;(2)a;(3);(4)減小誤差;(5)電功率。 【解析】(1)由電路圖知,電流表、滑動變阻器、電阻應(yīng)串聯(lián)在電路
21、中,且變阻器一上一下接入電路中,實物連接如圖所示: 2.(2018?邵陽)有一實驗小組用伏安法測量小燈泡的電阻,電源電壓為3V,待測小燈泡的額定電壓為2.5V。 (1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,完成如圖甲實物電路的連接。(要求:連線不要有交叉) (2)檢查電路連接無誤后,閉合開關(guān),燈泡不亮,電壓表有示數(shù),電流表示數(shù)為零導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是________(選填序號) A.電壓表斷路??? B.小燈泡斷路??? C.滑動變阻器斷路??? D.電壓表短路 (3)故障排除后,閉合開關(guān),當滑動變阻器滑片P移到某一位置時,電壓表示數(shù)如圖乙所示,要測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應(yīng)將滑動變阻器
22、的滑片向________移。(選填“左”或“右”) (4)通過移動滑動變阻器滑片P記錄了多組數(shù)據(jù),并作出了如圖丙所示的Ⅰ-U圖象。由圖可知小燈泡正常發(fā)光時的電阻為________Ω。 【答案】(1)如下圖;(2)B;(3)右;(4)12.5。 【解析】(1)滑動變阻器要一上一下連接,連接電路如下: ; 3.(2018?荊門)現(xiàn)有兩節(jié)新的干電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。在利用“伏安法”測量定值電阻R1阻值的實驗中: (1)請你按圖甲所示的電路圖,以筆畫劃線代替導(dǎo)線,將圖乙中的電路連接完整。 (2)實驗前為了保護電路,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于______
23、__端(選填“A”或“B“); (3)閉合開關(guān),無論怎樣移動滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表始終無示數(shù),電壓表有示數(shù),其原因可能是________(填符號)A.滑動變阻器斷路 B.R1斷路 C.R1短路 (4)排除故障后,當電壓表示數(shù)為2.7V時,電流表示數(shù)如圖丙所示,則通過R1的電流大小為________。它的阻值是________Ω。 (5)本實驗要多次測量取平均值,是為了________。 【答案】(1)如下圖所示;(2)B;(3)B;(4)0.3A;9;(5)減小誤差。 【解析】(1)滑動變阻器下面的接線柱已經(jīng)選擇,上面選擇哪一個都行,如下圖; ; 考點四 電路故
24、障分析 【典例】(2018?宜昌)如圖所示的電路,閉合開關(guān),兩燈泡均發(fā)光,過一會兒,其中一個燈泡突然熄滅,電流表和電壓表指針仍有示數(shù)。造成此現(xiàn)象的原因可能是 A.L1燈泡斷路 B.L2燈泡斷路 C.L1燈泡被短接 D.L2燈泡被短接 【答案】A 【解析】由圖可知,該電路為并聯(lián)電路,電流表測量燈L2的電流,電壓表測量L1兩端電壓;閉合開關(guān),兩燈泡均發(fā)光,過一會兒,其中一個燈泡突然熄滅,但兩電表指數(shù)仍明顯偏轉(zhuǎn),這說明電路不是短路,而是一個支路斷開;電流表有示數(shù),說明L2正常,故故障是燈泡L1斷路。故選A。 【點評】本題應(yīng)首先分析電路中是發(fā)
25、生了斷路故障還是短路故障,再根據(jù)電表的示數(shù)變化找出發(fā)生故障的電器。 【跟蹤練習(xí)】 1.(2018?南通)圖示電路中,R1、R2是定值電阻,開關(guān)S閉合一段時間后,電流表示數(shù)突然減小。用電壓表檢測電路,當電壓表接a、b兩點時,電壓表有示數(shù);接b、c兩點時,電壓表無示數(shù)。則故障原因可能是 A.僅R1斷路 B.僅R2斷路 C.電流表斷路 D.a(chǎn)c導(dǎo)線斷路 【答案】D。 2.(2018?巴中)如圖所示的電路,當開關(guān)S閉合時,L1、L2都能發(fā)光,一會兒后,L1亮、L2熄滅,電流表示數(shù)變大,則電路故障原因可能是 A.L1短路
26、 B.L2短路 C.L1斷路 D.L2斷路 【答案】B。 3.(2018?西寧)如圖是小文同學(xué)研究串聯(lián)電路中電流、電壓特點的實物連接圖,當開關(guān)閉合時,燈L1亮,燈L2不亮,這時電流表和電壓表均有讀數(shù)。則故障原因可能是 A.L1斷路 B.L1短路 C.L2斷路 D.L2短路 【答案】D 【解析】串聯(lián)電路中一燈亮一燈不亮,則可能不亮的燈泡短路了,即L2短路,電流表有示數(shù),說明電路故障不可能是斷路,電壓表有示數(shù),說明電壓表所測部分沒有
27、短路,綜合判斷,所以是L2短路。故選D。 考點五 動態(tài)電路分析 【典例】(2018?瀘州)如圖所示的電路,電源電壓恒為9V,電壓表量程為0~6V,滑動變阻器R的規(guī)格為30Ω 1A”,燈泡L標有“6V 3W“字樣。閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片P移動時,要求兩電表示數(shù)均不超過所選量程,燈泡兩端的電壓不超過額定值,不考慮燈絲電阻變化,在全部滿足以上條件的情況下,電流表的量程應(yīng)選________最恰當(選填“0~0.6A”或“0-3A“),滑動變阻器接入電路中的最小阻值應(yīng)為________Ω;電路中電流的最小值應(yīng)為________A。 【答案】0~0.6A;6;0.25。 【點評
28、】本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,正確的確定電路中的最大和最小電流是關(guān)鍵。 【跟蹤練習(xí)】 1.(2018?臺州)某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進行實驗,電源電壓恒為3伏,更換5個定值電阻Rx,得到如圖乙所示的圖象。以下有關(guān)敘述正確的是 A.該同學(xué)研究的是電流和電壓的關(guān)系 B.實驗中電壓表的示數(shù)保持0.5伏不變 C.滑動變阻器阻值變化范圍為1歐~5歐 D.將Rx從5歐換成10歐后,應(yīng)將滑片P向左移 【答案】C。 【解析】A、研究電流和電壓的關(guān)系時,要控制電阻不變,由圖乙知,電阻是變化的,故A錯誤;B、由題意和圖象可知,該同學(xué)研究的是電流和電
29、阻的關(guān)系,實驗中要控制Rx兩端的電壓不變(即電壓表示數(shù)不變);由圖乙知,電流與電阻之積(即Rx兩端的電壓):U=IRx=0.5A×5Ω=-----0.1A×25Ω=2.5V,即電壓表保持2.5伏不變,故B錯誤;C、由圖乙知,電流最大為0.5A時,對應(yīng)的電阻為5Ω,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的規(guī)律,變阻器連入電路中的電阻:;由圖乙知,電流最小為0.1A時,對應(yīng)的電阻為25Ω,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的規(guī)律,變阻器連入電路中的電阻:;所以,滑動變阻器阻值變化范圍為1歐~5歐,故C正確;D、根據(jù)串聯(lián)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(大于2.5V);探究電流與電阻
30、的實驗中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓使電壓表的示數(shù)減小為2.5V,由分壓原理,應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動,故D錯誤。故選:C。 2.(2018?綏化)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。只閉合開關(guān)S1時,R1兩端的電壓為U1,電壓表V1與V2的示數(shù)之比為3:2;若只閉合開關(guān)S2時,R2兩端的電壓為U2,電壓表V1與V2的示數(shù)之比為4:3,則R1與R2的電阻之比為________,電壓U1與U2之比為________。 【答案】2:3;8:9。 -④;聯(lián)立②④可解得:。聯(lián)立①③可解得:。 3.(2018?
31、泰安)某物理興趣小組設(shè)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,OA長120cm,O為支點,AB:OB=5:1;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(guān)系如表所示。閉合開關(guān)S,水平踏板空載時,電壓表的示數(shù)為2V;當水平踏板所受壓力增大,電壓表示數(shù)達到5V時,報警器R0開始發(fā)出報警信號。踏板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計。求: 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,踏板設(shè)定的最大壓力值
32、為多少? (3)若電源電壓變?yōu)?4V,為保證報警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時報警,應(yīng)在杠桿上水平調(diào)節(jié)踏板觸點B的位置。試計算說明觸點B應(yīng)向哪個方向移動多少厘米? 【答案】(1)電源電壓為11V;(2)當報警器開始報警時,踏板設(shè)定的最大壓力值為150N;(3)若電源電壓變?yōu)?4V,為保證報警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時報警,應(yīng)在杠桿上水平調(diào)節(jié)踏板觸點B的位置,觸點B應(yīng)該向左移動8cm。 (2)報警器R0開始發(fā)出報警信號時,其電壓為U0′=5V,此時電路中的電流:,傳感器兩端的電壓:U傳=U-U0′=11V-5V=6V,此時傳感器的阻值:,由圖象可知,當傳感器的阻值為12Ω時,對應(yīng)的壓力F壓=25N,由題知,ABO為一水平杠桿,O為支點,AB:OB=5:1,則,根據(jù)杠桿平衡條件可得:F壓×OA=F踏×OB,即25N×6=F踏×1,解得F踏=150N,即踏板設(shè)定的最大壓力值為150N;(3)若電源電壓增大變?yōu)?4V時,R0兩端分得的電壓增大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知,應(yīng)增大壓敏電阻分擔的電壓,保證R0兩端分得的電壓不變,此時就應(yīng)該增大壓敏電阻的阻值;因壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小,所以應(yīng)該減小壓桿對傳感器的壓力,由杠桿平衡條件F壓×OA=F踏×OB可知,OA不變,F(xiàn)踏不變,所以F壓和OB成正比, 21
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