2023年浙江省初中科学 一轮复习 第二部分 第24讲　欧姆定律 专题练习

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重难点突破
根据欧姆定律计算
【例1】(2022·常德)在创建全国交通模范城市过程中,便携式酒精测试仪是交警查酒(醉)驾的利器。图甲是其原理图,电源电压恒定为3 V,RP是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示,R0是报警器,其阻值恒定为50 Ω。当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是 0.012 A;在对某司机的检测中,电压表的示数为1.5 V,请根据计算和法律规定,判定该司机是 酒驾 (选填“非酒驾”“酒驾”或“醉驾”)。
变式训练
1.(2022·眉山)如图所示,电源电压U=3 V保持不变,滑动变阻器R2的规格为“20 Ω 1.5 A”。
当开关S闭合、滑动变阻器滑片P位于A端时,电流表的示数为0.3 A,则定值电阻R1= 10 Ω。当开关S闭合时,滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,电压表的示数变化范围是 3 ~1 V。
探究电流与电压、电阻的关系
【例2】(2022·金华)研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】
两节新干电池,滑动变阻器(10 Ω 1 A),电流表(0~0.6 A、0~3 A),电压表(0~3 V、0~15 V),定值电阻(2 Ω、4 Ω、6 Ω、8 Ω),开关,导线若干(所有器材均完好)。
【实验探究】
小组同学连接的电路如图甲所示,检查后发现有一根导线连接错误。
(1)图甲电路开关闭合后,电流表、电压表会出现的现象是 电流表几乎没有示数,电压表示数接近3 V ;
(2)找出图甲中连接错误的导线并画“×”,再补充一根导线,使电路连接正确;
答:
(3)正确连接电路,依次接入电阻进行实验,实验中出现如图乙所示情况,为了此次读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是 把电流表改接小量程 ;
(4)【问题讨论】为确保电路安全,并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验,定值电阻两端电压最大不能超过 2 V。
【例3】(2022·丽水)为研究“电流与电压的关系”,小科和小丽设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定不变,定值电阻R阻值为5 Ω。
(1)如图甲,若滑片P向右移时接入的阻值变小,则待接导线应与 A 相连(填字母);
(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,则故障可能是 电阻R短路(或电压表断路) 。
(3)小科排除故障后,通过实验获得数据如表,分析数据可得出结论是 电阻一定时,电流与电压成正比 。
(4)小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出U-I关系如图乙,发现与预期结果不一样,分析实验过程中可能存在的问题有 电流表未调零且指针偏左、电压表未调零且指针偏右或两种情况同时存在 。
变式训练
2.(2022·绍兴)在“探究电流与电阻关系”的实验时,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是0~9 999 Ω之间的任意整数值。现提供的器材有:电源(恒为6 V)、滑动变阻器(1 A 50 Ω)、电压表(0~3 V)、电流表(0~0.6 A)、电阻箱、开关和导线若干。
(1)请完成实物图甲的连接(要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)。
略
(2)实验中滑动变阻器的作用是 保护电路和控制电阻箱两端的电压不变 。
(3)实验开始时,调节电阻箱使接入阻值为5 Ω,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为 2 V。
(4)小敏多次改变电阻箱的接入阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围为 4 ~25 Ω 。
3.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9 V的电源、规格为“6 V 3.6 W”的小灯泡、规格为“2 A 100 Ω”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 V,此时电流表示数为 0.05 A 。
(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。
答:
(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, 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 ;②BC段明显发生弯曲,是因为 电阻变大 。
测导体的电阻
【例4】(2022·温州)某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时,连接了如图甲所示的电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c,发现电压表未调零。将电压表调零后,重做实验,第二次测量数据如图乙中的A、B、C。
(1)图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置,其示数为 0.3 A。
(2)分析图乙中的第二次测量数据,待测电阻的阻值是 4.9 Ω。(结果保留一位小数)
(3)小组同学讨论发现,利用第一次的测量数据,能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值,也能求出被测电阻的阻值。分析图乙,写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值,并说明理由。 0.4 V;延长abc三点的连线,与纵坐标相交于0.4 V 。
变式训练
4.(2022·杭州)小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上,通过调节滑动变阻器RP,先后完成了四次实验,测得的电压和电流值如表所示。回答问题:
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线在图中正确连接电压表。
答:
(2)第3次实验时,电流表示数如图乙所示,此时电流为 0.24 A。
(3)根据表中数据,在实验过程中,滑动变阻器RP滑片移动的方向是 B→A (选填“A→B”或“B→A”)。

当堂检测
1.(2022·绍兴)学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程,小敏认识并使用了如图台秤,发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律,小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小,设计的电路最合理的是(B)
2.(2021·金华模拟)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法中正确的是(B)
A.灯L1和灯L2串联
B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.通过灯L1的电流与通过电源的电流一定相等
3.(2021·怀化)在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是(B)
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表的示数越大
C.体温越低,R两端的电压越小
D.体温越低,通过R0的电流越大
4.(2022·安徽)图示为电阻R1和R2的I-U图象,由图可知(C)
A.R1的阻值为5 Ω
B.R1的阻值小于R2的阻值
C.将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D.将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
5.(2021·金华模拟)如图电路,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,小楚将滑动变阻器R2的滑片P从a端移动到b端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,滑动变阻器R2的最大阻值是 20 Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为 0.3 A。
6.(2021·衢州)小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系,部分电路如图所示。
(1)图中M、N之间应连入 定值电阻 (选填“定值电阻”或“小灯泡”);
(2)图中M、N之间若接入定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器两端的电压 变小 (填变化情况)。
7.(2022·舟山)小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”。小舟探究过程如下:
【实验步骤】
Ⅰ.根据设计的方案将阻值为5 Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,观察并记录相关数据;
Ⅱ.换用阻值为10 Ω、20 Ω的电阻,重复上述过程。
请你用笔画线代替导线,将电压表接入图甲电路中。
略
【得出结论】小舟对记录的数据进行处理,并绘制成图乙,据此得出的结论是 在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 。
【交流反思】小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论,其记录的数据如表所示,请你帮他分析原因: 没有保持电阻两端的电压不变 。
8.(2022·安徽)小红测量一小灯泡(额定电压为2.5 V)正常发光时的电阻,电源电压保持3 V不变,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1 A”。
(1)图甲为实验电路图,图中的圆圈分别表示电流表和电压表,请在圆圈内填入相应的字母。
答:
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处,闭合开关。要使小灯泡正常发光,应进行的操作是 将滑动变阻器的滑片向右移动,使电压表示数为2.5 V 。
(3)正确完成上述操作后,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 7.8 Ω。(结果保留一位小数)
(4)小灯泡正常发光时,因灯丝断路突然熄灭,若其他元件均完好,则此时电压表的示数 大于 (选填“小于”“等于”或“大于”)2.5 V。
9.(2022·宁波)老师给小宁一个暗箱,其表面有两个接线柱M、N, 它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路(电源电压不变)进行实验:在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下,改变电阻箱R1的阻值,读取电流表示数,绘制了如图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知:
(1)电源电压U为 6 V。
(2)RMN为 10 Ω。
(3)图乙中曲线 B (选填“A”或“B”)是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。
(4)老师告诉小宁,暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻:一个阻值为R0(R0值已知),另一个阻值未知,假设为Rx。求Rx的值。(用R0、RMN表示)
答:若R0RMN,则R0和Rx应并联,即有:1R0+1Rx=1RMN,所以Rx=R0RMNR0-RMN。
我国法律规定,当每100 mL气体中酒精浓度M
非酒驾
M