中考科学微专题22 欧姆定律 电路计算Word学生考试版.docx
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中考科学微专题22欧姆定律电路计算Word学生考试版
专题22欧姆定律 电路计算
【知识点回顾】
一、欧姆定律
1.内容:
通过导体中的电流,跟这段导体两端的电压成________,跟这段导体的电阻成________。
2.表达式:
________
电阻是导体的一种特性,不会因为电压、电流的改变而改变,因此电阻不与电压成正比,不与电流成反比。
考点2 应用欧姆定律解决简单的电学问题(不超过两个电阻的电路)
使用欧姆定律的注意事项
1.________:
即同一段导体或同一电路上的I、U、R。
2.________:
即同一时间,也就是电路在同一状态下的I、U、R。
3.________:
即单位要统一,I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。
二、用电压表和电流表测量导体的电阻
原理:
________。
伏安法测电阻的电路图:
如图所示。
减少误差的方法:
多次测量取________。
1.电路连接:
连接电路时开关________;闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到阻值________;滑动变阻器接线________。
2.通过调节滑动变阻器,测得多组U、I的值,根据公式求出对应的R,再求平均值作为待测电阻的阻值。
三、串联电路和并联电路
考点7 概述串联电路的电流和电压的特点;概述并联电路的电流和电压的特点
串联
并联
电路图
电流
I=I1=I2
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2
I=I1+I2+…+In
电压
U=U1+U2
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2
U=U1=U2=…=Un
电阻
R=R1+R2
R=R1+R
2+…+Rn
若电阻均为r,
则R=nr
=
+
=
+
+…+
若电阻均为r,则R=
电压与电流
分配关系
=
=
=
【例题精析】
例1.(2019•福建)如图电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3是定值电阻。
闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3AB.0.6AC.0.9AD.1.2A
例2.(2019•海南)如图所示是某电子秤内部简化电路。
R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。
闭合开关,当Rx上压力增大时,随之减小的是( )
A.通过Rx的电流B.通过R0的电流
C.Rx两端的电压D.R0两端的电压
例3.(2019•宁波)如图甲所示电路,分别把定值电阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之间后进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P﹣U图象,如图乙所示。
如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的P﹣U图象③.则图象①所对应的电阻和图象③所在的区域分别是( )
A.R1和ⅠB.R1和ⅢC.R2和ⅠD.R2和Ⅲ
例4.(2019•乐山)小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。
当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是( )
A.
B.
C.
D.
例5.(2019•庆阳)如图所示,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向上滑动时,观察到的现象是( )
A.灯泡变暗,电压表示数变大
B.灯泡变亮,电压表示数不变
C.电路消耗的总功率变小,电压表示数不变
D.电路消耗的总功率变大,电压表示数变大
例6.(2020•台州)图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,则被测电阻的阻值为 欧。
(3)为减小实验误差,需进行多次测量。
完成第一次测量后,接下来的操作是 。
例7.(2020•金华)在如图甲所示的电路中,电阻R的阻值为8欧姆,灯泡L标有“6V3W”的字样,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。
在a、b间接入电源,为保证通过电阻R的最大电流不超过0.5安且灯泡L不损坏,则允许接入的最大电源电压为 伏,闭合开关S,此时通过电流表A1的电流为 安。
例8.(2020•宁波)在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“20Ω1.0A”,还有多个阻值不小于5Ω的定值电阻可供选择。
(1)实验电路如图所示,小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确),该元件和错误分别是 。
(2)改正错误后,正确操作,测得实验数据如下表所示。
实验次数
第一次
第二次
第三次
定值电阻/Ω
5
10
★
电流表示数/A
0.40
0.20
0.10
表中“★“处所选用定值电阻的阻值是 Ω。
(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验,并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图象。
该图象最接近于下列图象中的 。
例9.(2020•舟山)在学习了并联电路特点和欧姆定律后,科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系,开展了以下探究。
[实验步骤]
①设计电路,根据电路图连接实物;
②闭合开关,分别读出电压表和电流表的示数并记录;
③计算总电阻并填入表格;
④换用不同规格的电阻重复上述实验。
实验次数
电阻
R1/Ω
电阻
R2/Ω
电压
U/V
电流
I/A
总电阻
R/Ω
1
10
30
3
0.4
7.5
2
30
30
3
0.2
15
3
30
15
3
0.3
10
请你在答题卷中用笔画线代替导线,将实物图连接完整。
[得出结论]并联电路总电阻小于任何一个分电阻。
[思考讨论]
①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。
。
②分析表中数据,若增大其中一个分电阻的阻值,则总电阻将 。
例10.(2020•湖州)方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后,欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。
现有电压为9V的电源、规格为“6V3.6W”的小灯泡、规格为“2A10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。
方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数始终较大,无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。
方方在老师的指导下,设计了如图乙所示的电路图,继续实验。
(1)当使用图甲电路进行实验,滑动变阻器阻值调到最大时,电压表示数为4伏,此时电流表示数为 。
(2)方方根据电路图乙,连接实物电路如图丙所示。
老师说少连了一根导线,请你帮她在图中添上这根导线。
(3)方方按图乙正确连接后进行实验,采集数据,绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图,如图丁所示。
①AB段是直线,可得出的探究结论是:
在电压较小时, 。
②BC段明显发生弯曲,是因为 。
【习题巩固】
一.选择题(共15小题)
1.如图所示电路中,电源电压不变。
闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向右端滑动时( )
A.电流表示数不变,电压表示数不变
B.电流表示数减小,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数减小
D.电流表示数减小,电压表示数增大
2.如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
3.用伏安法测Rx电阻的实验,采用了如图所示四种电路的连接方法,其中正确的电路是( )
A.
B.
C.
D.
4.如图所示是小晨已经连好的电路。
闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向B端移动,下列说法正确的是(灯丝电阻不变、电源电压不变)( )
A.电流表的示数逐渐变大B.电压表的示数逐渐变大
C.小灯泡越来越暗D.电路消耗的总功率增大
5.如图所示电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。
当S1、S2开、S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表示数为0.75A,下列说法正确的是( )
A.电源电压是15V
B.S2、S3断开S1闭合时,电流表的示数是0.3A
C.R2的阻值是30Ω
D.S1、S2闭合S3断开时,电流表的示数是0.18A
6.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关K,电路正常工作。
过了一会儿,两个电表的示数都变大,则电路中出现的故障是( )
A.电阻R开路B.电阻R短路C.灯L开路D.灯L短路
7.如图是小明和小丽设计的拉力健身器示意图,在拉环处加拉力时,滑杆PQ可随之自由滑动(导线对滑杆滑动无影响)。
当拉环受到的拉力为0牛时,滑片刚好在B端,且拉环受到的拉力增大,电压表示数增大,下列四个方案中最合理的是( )
A.
B.
C.
D.
8.在如图所示电路中,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个电表的示数都发生了变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数变化量的大小分别用△I、△U1、△U2和△U3表示,电阻R1、R2、R3消耗的电功率分别用P1、P2、P3表示,下列选项正确的是( )
A.
变小,
不变
B.
变大,
变大
C.
变大,
不变
D.滑动变阻器的滑片P向下滑动时,P1变大,P2变小,P3变大
9.如图所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P置于中点位置。
闭合开关后,电压表示数为U,电流表A1、A2示数分别为I1、I2,且灯丝电阻不变,下列分析正确的是( )
A.滑片P向右移动过程中,灯L亮度逐渐变暗
B.滑片P向右移动过程中,电压表示数U变小
C.当滑片P移到最右端时,电路消耗的总功率最小
D.滑片P向右移动过程中,
的比值保持不变
10.新型PTC发热材料可以自动调节电路的电功率,在生活中广泛应用,图甲是PTC调试工作电路,R0是保护电阻,阻值恒定;R1是PTC电阻,阻值随温度变化的图象如图乙所示。
闭合开关S,当温度从20℃升高到120℃的过程中( )
A.电流表示数先变小后变大
B.电压表示数先变大后变小
C.电流表与电压表示数的比值先变小后变大
D.保护电阻消耗的功率先变大后变小
11.如图甲,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,U﹣I坐标中描绘了相对应的点,如图乙,有关判断正确的是( )
A.电源电压为8V
B.R2的阻值为10Ω
C.R1的阻值为20Ω
D.S接2时通过R2的电流为0.2A
12.如图电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后,电阻R突然断路,则( )
A.电流表示数变小B.电压表示数变为零
C.电灯亮度不变D.电灯两端电压增大
13.如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图,容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降,并通过电压表V显示的数据来反映水位的升降情况,L是一个指示灯,电路各部分接触良好,当容器中的水位最低时,滑片P位于变阻器R的a端,则( )
A.当水位上升时,电压表V示数变大
B.当水位下降时,电压表V示数变大
C.当水位上升时,电压表V示数先变小后变大
D.当水位下降时,电压表V示数先变小后变大
14.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示,R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每时刻的电压若已知电源电压为12V,某时段AB间的电压随时间变化的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等
C.绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍
D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍
15.由欧姆定律可以导出公式R
,此式可以说明( )
A.当电压增大2倍时,电阻R增大2倍
B.当电流强度增大2倍时,电阻R减小2倍
C.电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变
D.当电压为零时,电阻R也为零
二.实验探究题(共2小题)
16.某实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等。
他们的设想是:
用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器;将电压表改装成身高显示仪﹣﹣所测身高越大,显示仪示数越大,且刻度均匀。
(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方。
你认为下列分析正确的是 。
A.移动滑片P时电路的总电阻没有变化
B.当所测身高越大时,电压表的示数越小
C.电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比
D.电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路,是图中的 电路。
17.小乐利用如图所示实物电路探究“导体中电流跟电阻的关系”,提供的实验器材有:
电压恒为6V的电源、电流表、电压表、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、规格分别为“2A10Ω”“1A20Ω”和“1A50Ω”的滑动变阻器、开关和导线若干。
(1)用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)在第2次实验中,当定值电阻由5Ω换成10Ω后,应 (填写具体操作),再读出电流表示数。
(3)4次实验数据如表所示:
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.40
0.20
0.13
0.10
则小乐所选用的滑动变阻器的规格是 ,实验得到的结论是 。
三.计算题(共3小题)
18.在如图所示的电路中,R1=8欧,R2为滑动变阻器,电源电压为6伏不变。
求:
(1)当变阻器滑片置于N端时,电流表的示数为多大?
(2)调节变阻器,当电压表示数为4伏时,变阻器R2连入电路的电阻为多大?
19.如图甲是某兴趣小组设计的身高测量仪电路,其中电阻R的阻值恒为100Ω,电源电压为3V,变阻器最大阻值为100Ω,用电压表显示身体的高矮。
如图乙表示的是变阻器的阻值随身高变化的关系。
(1)分析计算:
身高160cm的同学站在身高测量仪上电压表的示数。
(2)如果用电流表示数来显示身体的高矮,试分析电流表示数的变化是否跟身高的变化成正比?
20.小明设计了一种“自动限重器”,如图甲所示,该装置由控制电路和工作电路组成,其主要元件有电磁继电器、货物装载机(实质是电动机)、力敏电阻R1、滑动变阻器R2、轻质货架和压力杠杆OAB等,其中R1的阻值随压力变化的关系如图乙所示。
当力敏电阻R1表面承受的压力达到限定值,电磁继电器会自动控制货物装载机停止向货架上摆放物品。
已知控制电路的电源电压U=9V,电磁继电器线圈的阻值忽略不计。
请你解答下列问题:
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整。
(2)当电磁继电器线圈中的电流大小为30mA时,衔铁被吸下。
若R1所能承受的最大压力为1000N,则此时滑动变阻器R2的阻值为 欧。
(3)杠杆OB长20cm,OA长5cm,那么货架最多能装货多少千克?
(4)如果要求货架的最大装货量变小,应该如何调整?
(写出两种方法)
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