2020年中考物理一轮复习:专题17 欧姆定律 讲和练 (解析版) 联系客服

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10.(2019·辽阳市中考考前最后一卷)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数为4V.则电源电压为 V,R1的阻值为 Ω。

【答案】12V;10Ω。

【解析】设电源电压为U,设滑动变阻器滑片P在B点时,电路中电流为I1, 根据题意有 U2=I1R2=6V ① 10秒内R1产生的热量为36J可以得出,此时电源电压U=I1R1+6; ③

电流为I2,此时滑动变阻器连入电路的阻值是此时电压表示数为4V可的:

且电源电压不变,故有 U=I2R1+4; ⑤ 由①④可得:(I2﹣I1)R2=2V; 由③⑤可得:(I2﹣I1)R1=2V; 故R1=R2,设R1=R2=R;

;⑥

把⑥代入①可知R2=10Ω,所以R1=10Ω; 代入③可知U=0.6A×10Ω+6V=12V 故:U=12V; R1=10Ω; R2=10Ω。 故答案是:12V;10Ω。 三、电阻测量

【典型例题】(2019·益阳)测电阻Rx的电路如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,部分实验步骤如下:

; ④

;即

; ②

(1)开关闭合前,滑动变阻器R的滑片P应该移到______(选填“A”或“B”)端;

(2)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,某次电流表A2的示数如图乙所示,A2读数为______A。

(3)若测得电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则Rx=______(用题中字母表示); (4)多次移动滑动变阻器的滑片P,记录每次实验中电流表A1、A2的示数,得到了如图丙所示的I1-I2

图象。若R0=20Ω,由图象求得被测电阻的阻值Rx=______Ω。

【答案】(1)B;(2)0.34;(3)

;(4)10。

【解析】(1)开关闭合前,滑动变阻器R的滑片P应该移到阻值最大处的 B端;

(2)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,某次电流表A2的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,A2读数为0.34A。

(3)电流表A1测待测电阻的电流,电流表A2测干路电流,若测得电流表A1的示数为I1,电流表A2

的示数为I2,根据并联电路电流的规律,定值电阻的电流为:I0=I2-I1,由欧姆定律,电源电压为:

U=I0R0=(I2-I1)×R0,由欧姆定律,则

(4)多次移动滑动变阻器的滑片P,记录每次实验中电流表A1、A2的示数,得到了如图丙所示的I1-I2

图象,由图知这个图象为过原点的直线,故为正比例函数,由图知,当I2=0.6A时,I1=0.4A,故I2=1.5I1; 通过R0的电流为:I0=I2-I1=1.5I1-I1=0.5I1,

根据U=IR,在电压不变时,电流与电阻成反比,故Rx=0.5R0=0.5×20Ω=10Ω。 故答案为:(1)B;(2)0.34;(3)

;(4)10。

【点睛】(1)开关闭合前,滑动变阻器R的滑片P应该移到阻值最大处;(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数;(3)电流表A1测待测电阻的电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路电流的规律得

出定值电阻的电流,由欧姆定律得出电源电压,由欧姆定律求出Rx;(4)图丙所示的I1-I2图象为过原点的直线,故为正比例函数,由图知,当I2=0.6A时,I1=0.4A,得出I0与I1的函数表达式;根据U=IR,在电压不变时,电流与电阻成反比求出Rx。

【趁热打铁】

1.(2019·天津)现有一个电压约为36V的电源(电压保持不变),一个量程为0-1A的电流表,三个阻值已知的电阻R1(20Ω)、R2(30Ω)、R3(10kΩ),开关和导线若干。请合理选择器材设计实验,比较精确地测出约为10Ω的未知电阻Rx的阻值。要求:

(1)画出实验电路图;

(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;

(3)写出待测电阻Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。

R2和待测电阻串联起来,S控制整个电路,【解析】(1)将R1、开关S1与R1并联,开关S2与RX并联,如下所示:

(2)①只闭合S、S2,记下电流表示数I1,②只闭合S、S1,记下电流表示数I2;

(3)在①中,R1、R2串联,由电阻的串联和欧姆定律,电源电压:U=I1(R1+R2)=I1×50Ω; 在②中R2与待测电阻串联,因电源电压不变,由电阻的串联和欧姆定律:RX=-R2=

-30Ω。

答:(1)实验电路图如上;(2)①只闭合S、S2,记下电流表示数I1,②只闭合S、S1,记下电流表示数I2;(3)RX=

-30Ω。

【点睛】电压约为36V的电源(电压保持不变),一个量程为0-1A的电流表,三个阻值已知的电阻R1R2R3(20Ω)、(30Ω)、(10kΩ),为提高测量的准确程度,电流表示数要尽可能接近1A,可将R1(20Ω)、R2(30Ω)和待测电阻串联起来(R3电阻太大,不能串联在电路中),两个开关分别与R1和待测电阻并联,用电流表测量出R1(20Ω)、R2(30Ω)串联时电路中的电流,由电阻的串联和欧姆定律可得出电源电压;用电流表测量出R2与待测电阻串联时的电流,由电阻的串联和欧姆定律可得出待电阻的表达式。本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用和设计实验方案的能力,关键是电路的设计。

2.(2019·苏州)小明要测量定值电阻Rx的阻值(约十几欧)现有器材:电源(6V)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。

(1)他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线,将该电路连接完整;

(2)电路连好后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至最______端闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时Rx两端的电压为______V。

(3)当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为0.他用一条导线检查电路故障,当将该导线两端分别接到a、d接线柱上,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上,发现电压表有示数,电流表示数仍为0;则由此可以判断故障是:______;

(4)排除故障后继续实验,却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0cm、总阻值为10Ω的均匀电阻丝,还有一根带有鳄鱼夹的导线(如图丙所示)。查阅资料了解到,均匀电阻丝阻值与长度成正比,经过思考,重新设计了如图丁所示的电路(AB为电阻丝,C为鳄鱼夹),继续进行实验。

①根据已知条件判断,电压表量程应选用______V;

②按照图丁所示电路连接好器材,多次实验测得数据如下表所示

次数 AC长度(cm) 电压表示数(V)1 4.0 0.8 2 14.0 2.0 3 20.0 2.4 求出第1次实验时电路中的电流I1=______A;利用表中所有数据求出待测电阻Rx=______Q。 【答案】左;1.2;cd间断路;0-3;0.4;14。

【解析】(1)变阻器按一下一上连入电路中,如下所示: