所以灯L1、L2两端电压之比:U1:U2=(4﹣3):3=1:3; 又因为串联电路电流相等,即I1=I2; 所以,由I=可得,R1:R2=
:
=U1:U2=1:3。故选A。
7.(2018·遵义)如图甲所示,R2为电阻箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为( )。
A.5Ω 30V B.5Ω 2.5V C.10Ω 20V 【答案】B。
D.10Ω 10V
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
﹣
由图乙可知,当R2=0Ω时, =2A1,则电路中的电流I1=0.5A,
此时只有R1接入电路,则由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.5A×R1,﹣﹣﹣﹣① 当R2=10Ω时, =6A﹣1,则电路中的电流I2=A, 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:U=I2(R1+R2)=A×(R1+10Ω),﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 因电源的电压不变,所以,0.5A×R1=A×(R1+10Ω), 解得:R1=5Ω,电源的电压U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V。故选B。
8.(2019·达州)如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω,电压表的量程为0~15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。则下列结果正确的是( )。
A.电源电压为20V; B.R1的阻值为5Ω;
C.为了保证电压表不被烧坏,滑动变阻器的阻值变化范围为4~30Ω; D.开关S闭合后电路消耗的最小功率为14.4W 【答案】D。
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。 (1)由图乙可知,当R2=10Ω时U1=12V,当R2′=20Ω时U1′=8V, 因串联电路中各处的电流相等, 所以,电路中的电流分别为:I=
=
,I′=
=
,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压保持不变, 所以,电源的电压:U=I(R1+R2)=I′(R1+R2′),即解得:R1=10Ω,故B错误; 电源的电压U=I(R1+R2)=
×(10Ω+10Ω)=24V,故A错误;
(R1+10Ω)=
(R1+20Ω),
(2)当电压表的示数U1″=15V时,电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路中的电阻最小, 此时电路中的电流:I大=
=
=1.5A,
此时滑动变阻器两端的电压:U2小=U﹣U1″=24V﹣15V=9V, 则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2小=
=
=6Ω,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表的示数最小, 所以,滑动变阻器接入电路中的阻值范围为6Ω~30Ω,故C错误;
(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路消耗的功率最小,
则P小===14.4W,故D正确。故选D。
9.(2019·岳阳)利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定不变。 (1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于______端(填“A”或“B”),目的是保护电路。 (2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是______(填字母代号)。 A.断开开关,更换小灯泡 B.移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,则小灯泡正常发光时的电流为______A,小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)某同学根据记录的部分实验数据,计算出小灯泡的电阻,发现有一组测量数据存在错误。请指出错误数据的序号并说明判断依据______。
序号 U/V I/A R/Ω 1 0.1 0.05 2 2 1.3 0.11 11.8 3 2.1 0.26 8.1 4 3.0 0.3 10
【答案】(1)B;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,灯的电阻随温度的升高而变大。
【解析】(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片p置于阻值最大处的B端,目的是保护电路。 (2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是移动滑动变阻器,观察小灯泡是否发光 ,选B;
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则小灯泡正常发光时的电流为0.28A,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻为:
;
(4)灯的电阻随温度的升高而变大,但表中第2组数据明显违反这个特点,故是错误的。 故答案为:(1)B;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,灯的电阻随温度的升高而变大。
一、电流与电压和电阻的关系
1.由于电压是形成电流的原因,说明电流的大小与导体两端的 电压 有关;由于导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体 电阻有关。
2.为了研究通过导体的电流跟电压的关系,我们应控制 电阻 一定,通过在电路中串联一个 变阻器 来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成 正比。
3.为了研究通过导体的电流跟电阻的关系,我们应控制电阻两端的 电压 一定,通过换用不同的 电阻 来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 反比 。
二、欧姆定律
1.欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
I?2.公式:
UR,其中:U为电源电压,单位为伏(V);I为通过导体的电流,单位为安(A);R为
导体的电阻,单位为欧(Ω)。
注意:应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性,即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。
3.公式变形:U?IR,R?U。 I应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时,只要知道I、U、R三个量中的两个,就可以求出第三个未知物理量。在计算和理解问题的过程中千万注意,物理量的计算不同于数学上的计算,必须用对应的物理量单位才有意义,避免将物理问题数学化,应理解每个量的物理意义。
(1)欧姆定律公式I?U,表示加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就随着增大几倍。当导体
R两端的电压保持不变时,导体的电阻增大几倍,导体中的电流就减为原来的几分之一。
(2)导出式U=IR表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。
(3)导出式R?U表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值;由于同
I一导体的电阻一定(导体本身的性质),因此不能说成“导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比”。
4.运用欧姆定律公式解题技巧:解题时,为了便于分析问题,应先根据题意,画出电路图,并在图中标明已知物理量的符号、数值及未知物理量的符号,公式中的三个物理量的单位均使用国际(制)单位。
相关推荐: