專題22 歐姆定律　電路計算（原卷版）

專題22歐姆定律電路計算【思維導圖】【知識點回顧】一、歐姆定律eq\a\vs4\al(考點1解釋歐姆定律的內容和數(shù)學表達式)1．內容：通過導體中的電流，跟這段導體兩端的電壓成________，跟這段導體的電阻成________。2．表達式：________電阻是導體的一種特性，不會因為電壓、電流的改變而改變，因此電阻不與電壓成正比，不與電流成反比?？键c2應用歐姆定律解決簡單的電學問題(不超過兩個電阻的電路)使用歐姆定律的注意事項1．________：即同一段導體或同一電路上的I、U、R。2．________：即同一時間，也就是電路在同一狀態(tài)下的I、U、R。3．________：即單位要統(tǒng)一，I、U、R的國際單位分別為安、伏和歐。二、用電壓表和電流表測量導體的電阻eq\a\vs4\al(考點3說明伏安法測量電阻的實驗原理)原理：________。eq\a\vs4\al(考點4繪制伏安法測量電阻的電路圖)伏安法測電阻的電路圖：如圖所示。減少誤差的方法：多次測量取________。eq\a\vs4\al(考點5應用電壓表和電流表測量導體的電阻)1．電路連接：連接電路時開關________；閉合開關前，滑動變阻器的滑片移到阻值________；滑動變阻器接線________。2．通過調節(jié)滑動變阻器，測得多組U、I的值，根據(jù)公式求出對應的R，再求平均值作為待測電阻的阻值。eq\a\vs4\al(考點6收集和整理實驗數(shù)據(jù)得出實驗結論)三、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路考點7概述串聯(lián)電路的電流和電壓的特點；概述并聯(lián)電路的電流和電壓的特點串聯(lián)并聯(lián)電路圖電流I＝I1＝I2I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2I＝I1＋I2＋…＋In電壓U＝U1＋U2U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2U＝U1＝U2＝…＝Un電阻R＝R1＋R2R＝R1＋R2＋…＋Rn若電阻均為r，則R＝nreq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)若電阻均為r，則R＝eq\f(r,n)電壓與電流分配關系eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)eq\f(U1,U)＝eq\f(R1,R)eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)【例題精析】（2022?湖州）要測未知電阻Rx的阻值，現(xiàn)提供電壓未知的電源、2只電流表、阻值為20歐姆的定值電阻R0、未知電阻Rx、開關、導線若干。小路同學設計了如圖甲所示電路圖，并據(jù)圖連接電路，閉合開關S，電流表A1和A2的示數(shù)分別如圖乙和圖丙所示，則Rx的阻值為（）A．5歐姆 B．10歐姆 C．15歐姆 D．20歐姆（2022?溫州）為延長食物保質期，可對食物進行真空包裝。真空包裝機（如圖甲）先抽出塑料袋內的氣體，再利用電熱絲加熱塑料袋口進行密封。圖乙是模擬該真空包裝機功能的簡易電路圖。（1）該電路圖中，要使抽氣機工作，需閉合的開關是。（2）抽氣機將塑料袋內空氣抽出，使袋子變癟，這是由于受到作用。（3）密封時溫度過高導致袋口破損。為降低電熱絲溫度，應將滑動變阻器滑片向移動。（2022?杭州）小金用電壓表和電流表測導體R的電阻。在正確連接電路的基礎上，通過調節(jié)滑動變阻器RP，先后完成了四次實驗，測得的電壓和電流值如表所示?；卮饐栴}：實驗次數(shù)U（伏）I（安）10.60.1220.80.1631.2待填41.80.36（1）根據(jù)實驗要求，用筆畫線作為導線在圖中正確連接電壓表。（2）第3次實驗時，電流表示數(shù)如圖乙所示，此時電流為安。（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在實驗過程中，滑動變阻器RP滑片移動的方向是（選填“A→B”或“B→A”）。（2022?寧波）老師給小寧一個暗箱，其表面有兩個接線柱M、N，它們之間電阻值RMN恒定不變。小寧利用如圖甲所示電路（電源電壓不變）進行實驗：在開關S、S1都閉合和開關S閉合、S1斷開兩種情況下，改變電阻箱R1的阻值，讀取電流表示數(shù)，繪制了如圖乙所示的電流表示數(shù)I隨R1變化的曲線。由上述信息可知：（1）電源電壓U為V。（2）RMN為。（3）圖乙中曲線（填“A”或“B”）是根據(jù)開關S、S1都閉合時測得的實驗數(shù)據(jù)繪制的。（4）老師告訴小寧，暗箱的M、N之間只接有兩個定值電阻：一個阻值為R0（R0值已知），另一個阻值未知，假設為Rx。求Rx的值。（用R0、RMN表示）（2022?紹興）在“探究電流與電阻關系”的實驗時，為了使實驗操作簡便，小敏用電阻箱來代替不同的定值電阻，電阻箱能提供的阻值是0～9999歐之間的任意整數(shù)值?，F(xiàn)提供的器材有：電源（恒為6伏）、滑動變阻器（1安50歐）、電壓表（0～3伏）、電流表（0～0.6安）、電阻箱、開關和導線若干。（1）請完成實物圖甲的連接（要求滑片在最右端時滑動變阻器接入阻值最大）。（2）實驗中滑動變阻器的作用是。（3）實驗開始時，調節(jié)電阻箱使接入阻值為5歐，閉合開關，再調節(jié)滑片使電壓表示數(shù)達到設定值，電流表示數(shù)如圖乙所示，則此時電壓表示數(shù)為伏。（4）小敏多次改變電阻箱的接入阻值，測得相應電流，并得出了實驗結論。根據(jù)所給量程和設定電壓，電阻箱可調節(jié)的范圍為。（2022?溫州）某小組同學在進行“伏安法”測電阻實驗時，連接了如圖甲所示的電路，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，多次測量并記錄實驗數(shù)據(jù)。小組同學將第一次實驗測得的數(shù)據(jù)繪制成圖乙中的a、b、c，發(fā)現(xiàn)電壓表未調零。將電壓表調零后，重做實驗，第二次測量數(shù)據(jù)如圖乙中的A、B、C。（1）圖丙是該小組在一次測量中的電流表指針位置，其示數(shù)為安。（2）分析圖乙中的第二次測量數(shù)據(jù)，待測電阻的阻值是歐。（結果保留一位小數(shù)）（3）小組同學討論發(fā)現(xiàn)，利用第一次的測量數(shù)據(jù)，能求出第一次實驗中電壓表接入電路前指針所指的刻度值，也能求出被測電阻的阻值。分析圖乙，寫出第一次實驗電壓表接入電路前指針所指的刻度值，并說明理由。。（2022?金華）研究小組同學設計實驗探究“電流與電阻的關系”?！緦嶒炂鞑摹績晒?jié)新干電池，滑動變阻器（10Ω，1A），電流表（0～0.6A、0～3A），電壓表（0～3V、0～15V），定值電阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），開關，導線若干（所有器材均完好）?！緦嶒炋骄俊啃〗M同學連接的電路如圖甲所示，檢查后發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤。（1）圖甲電路開關閉合后，電流表、電壓表會出現(xiàn)的現(xiàn)象是；（2）找出圖甲中連接錯誤的導線并畫“×”，再補充一根導線，使電路連接正確；（3）正確連接電路，依次接入電阻進行實驗，實驗中出現(xiàn)如圖乙所示情況，為了此次讀數(shù)更精確，在不更換電路元件的前提下，需要做的調整是；【問題討論】（4）為確保電路安全，并能使所有定值電阻接入電路都能完成實驗，定值電阻兩端電壓最大不能超過V。（2022?浙江）小舟和小嘉兩位同學分別探究“電流和電阻的關系”。小舟探究過程如下：【實驗步驟】Ⅰ.根據(jù)設計的方案將阻值為5Ω的電阻接入電路，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片，觀察并記錄相關數(shù)據(jù)；Ⅱ.換用阻值為10Ω、20Ω的電阻，重復上述過程。次數(shù)電阻/Ω電流/A150.302100.203200.12請你用筆畫線代替導線，將電壓表接入圖甲電路中。【得出結論】小舟對記錄的數(shù)據(jù)進行處理，并繪制成圖乙，據(jù)此得出的結論是。【交流反思】小嘉用和小舟同樣的器材進行實驗卻無法得出正確結論，其記錄的數(shù)據(jù)如表所示，請你幫他分析原因：。（2022?麗水）為研究“電流與電壓的關系”，小科和小麗設計了如圖甲的電路，其中電源電壓恒定不變，定值電阻R為5歐。請回答：實驗次數(shù)一二三電壓/伏1.01.52.0電流/安0.20.30.4（1）如圖甲，若滑片P向右移時接入的阻值變小，則待接導線應與相連（填字母）；（2）閉合開關，小科發(fā)現(xiàn)電壓表指針不偏轉，電流表指針偏轉，則故障可能是；（3）小科排除故障后，通過實驗獲得數(shù)據(jù)如表，分析數(shù)據(jù)可得出的結論是；（4）小麗用另一組同規(guī)格器材進行實驗，獲得的數(shù)據(jù)作出U﹣I關系如圖乙，發(fā)現(xiàn)與預期結果不一樣，分析實驗過程中可能存在的問題有。

【習題鞏固】一．選擇題（共11小題）1．（2022?拱墅區(qū)一模）下列對物理量的理解不恰當?shù)氖牵ǎ〢．對于定值電阻盡管有R=UIB．對于同種物質盡管有ρ=mV，但是ρC．對于同一受力面盡管有p=FSD．勻速運動的物體盡管有v=s2．（2022?溫州模擬）某興趣小組設計了一個簡易的身高測量儀電路。用滑片在繃直的電阻絲上滑動代替滑動變阻器；將電壓表改裝成身高顯示儀?，F(xiàn)要求所測身高越大，顯示儀示數(shù)越大，且刻度均勻。下列電路設計符合要求的是（）A． B． C． D．3．（2022?西湖區(qū)模擬）如圖甲所示滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電流表和電壓表示數(shù)變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．滑片向左移動時，電壓表示數(shù)變大 B．滑動變阻器的最大阻值為60Ω C．電源電壓為5V，R0的阻值為10Ω D．滑片移動過程中，兩電表變化量的比值不變4．（2022?義烏市模擬）圖乙是圖甲所示電子秤的工作原理圖。電子秤的示數(shù)表是由電流表改裝的，R1是一根長6厘米，阻值15歐的均勻電阻絲，滑片P在a端時，電流表示數(shù)為0.15安；在b端時，電流表示數(shù)為0.6安，彈簧c受到壓力F與壓縮量ΔL的關系如圖丙。掛鉤的重力不計，不稱重物時滑片P剛好在電阻絲的a端，所稱物重最大時P在b端，電路中電源電壓不變下列判斷正確的是（）A．R2阻值為6歐 B．電源電壓為6伏 C．當電子秤示數(shù)為2千克時，電路中的電流為0.2安 D．當電子秤示數(shù)為4千克時，電路中的電流為0.2安5．（2022?定海區(qū)校級模擬）某小區(qū)門禁系統(tǒng)能識別本小區(qū)車牌，自動閉合“智能”開關，使電動機通電拾起道閘；也可以手動閉合“手動”開關，使電動機通電抬起道閘。光線較暗時“光控”開關自動閉合，提供照明。以下簡化電路符合要求的是（）A． B． C． D．6．（2022?寧波模擬）針對新冠疫情，我國采取了各項措施，例如圖甲所示，在公共場所的入口設有自動測溫設備當人通過時，可以顯示出人的體溫，受其啟發(fā)，小科同學為學校的圖書館設計了“自動測溫門”，電路如圖乙所示，R是定值電阻，R1是一個由半導體材料制成的熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如圖丙所示，當被測者體溫比正常人偏高時，下列說法正確的是（）A．電流表的示數(shù)變小 B．電壓表的示數(shù)變大 C．電路消耗的總功率變大 D．電壓表與電流表示數(shù)的比值變大7．（2022?臺州模擬）如圖是某研究性學習小組自制的電子秤原理圖，它利用電壓表的示數(shù)來指示物體的質量。托盤、彈簧上端和滑動變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質量不計，OA間有可收縮的導線，當盤中沒有放物體時，電壓表的示數(shù)為0。已知電阻R0＝5Ω，滑動變阻器最大阻值為15Ω，電源電壓U＝3V，電壓表的量程為0～3V?，F(xiàn)將1kg的物體放在托盤中，滑片剛好指在距R上端13A．將1kg的物體放在托盤中時，電壓表的示數(shù)為1.5V B．該電子秤能測量的最大質量是3kg C．最大質量數(shù)應標在電壓表2.25V的位置上 D．最大質量數(shù)應標在電壓表3V的位置8．（2022?紹興模擬）小科按如圖甲所示的電路完成“通過導體的電流與電阻的關系”探究實驗，得到I﹣R0關系如圖乙所示。已知電源電壓為4.5V，滑動變阻器R1標有“20Ω1.5A”。實驗結束后，小科進一步對滑動變阻器接入的阻值R與電路中電流大小關系進行探究，并繼續(xù)畫出I﹣R圖像。則對應的圖像是圖丙中的圖線（）A．① B．② C．③ D．④9．（2022?普陀區(qū)校級模擬）如圖是小科利用實驗室常用儀器，設計測量未知電阻Rx阻值的四種電路，電源電壓恒定且未知，R0是已知阻值的定值電阻，滑動變阻器R最大阻值未知，實驗中只能閉合或斷開開關及移動滑動變阻器滑片，其中能夠測量出Rx阻值的電路（）A．只有①② B．只有②③ C．只有②③④ D．①②③④10．（2022?臺州模擬）如圖所示是一種電子計時器，具有倒計時功能?！岸〞r開關”在電路剛連通時，處于“閉合狀態(tài)”，達到設定時間后自行斷開。鈴聲響起。符合以上設計要求的電路是（）A． B． C． D．11．（2022?定海區(qū)校級模擬）如圖為某種握力計和它的工作原理圖，電源電壓保持不變。握力顯示表是由電流表改裝而成。定值電阻R2起保護電路作用，其阻值為5Ω，彈簧端的滑片P在電阻R1的最上端時不施加力。移動到最下端時施加的力最大（彈簧的電阻不計）。握力計測量范圍為0﹣300N，電路中電流表變化范圍0.1﹣0.6A，則下列說法正確的是（）A．握力為300N時電路中電流為0.6A B．握力計工作電路中的電源電壓為2.5V C．R1的電壓變化范圍是0.5﹣2.5V D．R1連入電路阻值變化的范圍是0﹣25Ω二．填空題（共5小題）12．（2022?婺城區(qū)一模）如圖甲所示，已知電源電壓為10V，將滑動變阻器滑片P移到最左端，閉合開關S，燈泡發(fā)光，電流表示數(shù)為0.2A，電壓表示數(shù)如圖乙所示，此時滑動變阻器接入電路的阻值為Ω，當滑片P向右移動的過程中燈泡亮度（填“變亮”、“不變”或“變暗”）。13．（2022?龍港市模擬）如圖甲是非接觸式紅外線測溫槍，它是通過接收人體輻射的紅外線來顯示被測人的體溫。（1）圖乙是它的工作原理圖，R是滑動變阻器，R0是熱敏電阻，當人體溫度升高時，電壓表示數(shù)將變小。①則其所用的熱敏電阻阻值隨溫度變化的特點是圖丙中的曲線。②為隨著環(huán)境溫度的升高，測量設備常會在無人通過時報警，為防止誤報，應將滑動變阻器的滑片向滑動。（2）若上題中熱敏電阻R0在檢測到體溫達到37.3℃的人體而報警時，其阻值為150Ω，報警電壓為1.5V，電源電壓恒定為5V，則此時滑動變阻器R接入電路的阻值為。14．（2022?鎮(zhèn)海區(qū)一模）用如圖所示的電路圖研究“電流與電阻的關系”。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“50Ω1A”，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，讀出電流表示數(shù)并記錄。（1）分析表中數(shù)據(jù)，可得出的實驗結論是；（2）為了使實驗結論更可靠，應該，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。實驗組次123電阻R/歐51020電流I/安0.40.20.115．（2022?義烏市模擬）如圖甲所示，電源電壓恒為9伏，滑動變阻器的最大阻值為100歐，電流在0.1～0.4安之間時電子元件均能正常工作。若通過此電子元件的電流與其兩端電壓的關系如圖乙所示，據(jù)此回答下列問題：（1）電子元件處于正常工作狀態(tài)時，通過電子元件的電流為I1，通過滑動變阻器的電流為I2，則I1I2（填“＞”“＝”或“＜”）。（2）為使電子元件處于正常工作狀態(tài)，滑動變阻器接入電路的最大阻值為歐。16．（2022?定海區(qū)校級模擬）如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S后，滑動變阻器R2的滑片P由a端移動到b端，測得電阻R1兩端的電壓與通過R1的電流的變化關系如圖乙所示。則：（1）變阻器R2的最大阻值為。（2）變阻器R2兩端電壓的變化范圍為。三．實驗探究題（共2小題）17．（2022?金東區(qū)二模）小金用如圖甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體電阻的關系，電源電壓為6V。改變電阻R的阻值，調節(jié)滑動變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下相應的4次實驗的電流和電阻值，描繪在乙圖中。（1）實驗開始時，小金根據(jù)甲電路圖連接好電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表沒有示數(shù)，則此次電路的故障可能是，小金排除故障后繼續(xù)實驗。（2）實驗過程中，移動滑動變阻器滑片時，眼睛應注視；A.滑動變阻器B.電壓表示數(shù)C.電流表示數(shù)（3）根據(jù)圖乙中所描的點可知，該實驗中所選用的滑動變阻器