发布时间 : 星期四 文章备战2020年中考物理 专题17 欧姆定律(含解析)更新完毕开始阅读
因并联电路中各支路两端的电压相等,电源电压等于这时滑动变阻器两端电压。 由I=U/R可得,电源电压:U=U滑=I滑大R滑=0.3A×10Ω=3V。 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,通过R的电流:IR=I﹣I滑大=0.5A﹣0.3A=0.2A,
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,由图象可知,通过滑动变阻器的最小电流 I滑小=0.1A,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响, 所以,通过R的电流不变,即IR=0.2A, 干路最小电流:I总小=I滑小+IR=0.1A+0.2A=0.3A, 这时电流表的读数等于干路最小电流。
解题关键:(1)并联电路电流电压特点;(2)欧姆定律公式应用;(3)能根据滑动变阻器的电流随电阻变化图像分析收集滑动变阻器接入电路的电阻最小、最大时,流经变阻器的电流分别是多大。
18.(2018吉林)如图所示电路中,电源电压保持不变,R1的阻值为10Ω。两个开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.6A;只闭合开关S1时,电流表示数为0.2A。则电源电压为 V。只闭合开关S1时,电阻R2消耗的电功率为 W。
【答案】6V. 0.8。
【解析】(1)开关S1 S2都闭合时,电阻R2被短路,这时电路中只有一个电阻R1,电流I1=0.6A。 根据欧姆定律公式I=U/R的变形得到U=IR, 所以U1= I1R1=0.6A×10Ω=6V 电源电压U=6V
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(2) 只闭合S1时, 电阻R1与电阻R2串联,电路中流过每个电阻的电流都等于这时电流表 的示数。I=0.2A。
这时R1的两端电压U0=IR1=0.2A×10Ω=2V 这时R2的两端电压U2=U-U0=6V-2V=4V
电阻 R2消耗的电功率为P2=IU2=0.2A×4V=0.8W
三、实验探究题
19.(2019湖南郴州)为了测量电源电压和定值电阻,某物理小组设计了如图甲所示的电路。 (1)根据图甲所示电路,用笔画线表示导线,将实物电路补充完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在 (选填“a”或“b”)端;
(3)假设电源电压恒为U0,定值电阻的阻值为R1.如果电压表示数用U表示,电流表示数用I表示,则U与I的关系式为U= (用U0、I、R1表示);
(4)检查电路无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验,记录电流表和电压表的读数,并画出了U﹣I图象,如图丙所示。图象是一条直线,与U、I坐标轴分别交于3V和0.6A处。由此可知,电源电压U0= V,定值电阻R1= Ω。
【答案】(1)如解析所示;(2)b;(3)U=U0﹣IR1(4)3;5。 【解析】(1)变阻器与电流表串联后与电压表并联,如下所示:
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(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处的b端;
(3)假设电源电压恒为U0,定值电阻的阻值为R1,如果电压表示数用U表示,电流表示数用I表示,根据串联电路的规律及欧姆定律有:U+IR1=U0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,则U与I的关系式为: U=U0﹣IR1;
(4)图象是一条直线,与U、I坐标轴分别交于3V和0.6A处,将(0,3V)代入①得: 电源电压U0=3V; 将(0.6A,0)代入①得: 0+0.6A×R1=3V,故R1=5Ω。
20.(2018四川攀枝花)在探究电流与电压、电阻的关系中:
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系? 【猜想】导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),三只滑动变阻器(10Ω 1.5A、20Ω 1.5A、50Ω 1A),导线若干. 【实验过程】
(1)在图2虚线框内画出图1所示实物图的电路图.
图1 图2
(2)小明按图1正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最 端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程.你认为造成这一现象的原因是 . (3)小红在探究时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下电流值.接着断开开关,取下5Ω电阻,改接10Ω的电阻(滑动变阻器滑片位置未动),当他接入10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向 端移动(选填“左”或“右”),直至 ,再次记下电流值.
(4)接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验,得到了下表中的实验数据,分析数据得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
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电阻R/Ω 5 10 15
电流 I/A 0.30 0.15 0.10
(5)小红实验时所选择的滑动变阻器规格是 . 【答案】(1)电路图如图所示。
(2)右、定值电阻处断路;(3)右、电压表示数为1.5V;(5)50Ω、1A.
【解析】(1)从正极开始,依次连接开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器,然后回到负极,电压表并联在定值电阻两端;画出的电路图符合这个连接思路即可。
(2)连接电路时,为防止电流过大烧坏电路元件、保护电路开关处于断开状态,滑动变阻器处于最大阻值处,即最右端;闭合开关后,电流表无示数,说明电路中出现了断路;又因为电压表指针超过量程,说明电压表所并联部分即定值电阻断路.
(3)将5Ω电阻换成10Ω电阻、阻值变大分得电压变大,为控制定值电阻两端电压为1.5V,应向右滑动变阻器的滑片,增大滑动变阻器分得电压.
(5)由I=U/R 根据表中数据可知,定值电阻两端电压:UR=IR=0.1A×15Ω=1.5V; ∵串联电路两端电压等于各部分电压之和∴滑动变阻器两端电压:U滑=4.5V﹣1.5V=3V, 则滑动变阻器接入电路的最大阻值:R=3V/0.1A=30Ω.
故选50Ω、1A的滑动变阻器. 四、综合计算题
21.(2019上海)在图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“1A”字样。电键S闭合后,电压表V的示数为5伏。求: ①通过电阻R1的电流I1。
②电路正常工作10秒后,电流通过电阻R1做的功W1.移动滑动变阻器的滑片P,电源电压和电压表示数的比值最大为3,求电压表示数的最大值和最小值的差值。
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