2012全国中考物理分类汇编 欧姆定律计算题
五、计算题 实验原理:
根据欧姆定律的变形公式R=U/I,用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过其中的电流,就可以求出这段导体的电阻,这种方法叫做伏安法。
伏安法测导体电阻:(1)实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、若干导线;
(2)实验电路图如图所示
(3)实验步骤:
①按电路图正确连接实物图;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片位置,记下导体两端的电压和通过导体的电流,连续测三组对应的电压值U1、U2、U3和电流值I1、I2、I3;
③根据记录的数据正确计算导体的电阻值R1、R2、R3和平均值R(4)滑动变阻器在本实验中的作用:
;
①保护电路; ②改变导体两端的电压,使其成倍数地增加;③多次测量求平均值。 伏安法测小灯泡电阻:(1)实验电路图和记录实验数据的表格
(2)实验需要的器材:电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线。
(3)注意事项:测小灯泡的电阻的实验是一个重要实验,本实验中涉及的内容非常丰富,既有间接测量的实验方法,又有实验基本技能,如电路的连接,电流表、电压表、滑动变阻器的使用等,还有对实验数据的分析。因此从学习物理知识和方法的角度考虑,这个实验是非常重要的。掌握好本实验,要注意以下五个方面:
①在选取器材时,电流表所选用量程的满偏值要大于电路中的最大电流;滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻,以使效果明显。
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②连接电路时要断开开关,并按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则,将它们正确地接入电路。电压表、电流表要注意量程的选择、连接和读数,使用滑动变阻器也要注意规格的选择。
③进行实验时,在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处,使电路中的电流最小,目的是保证电路中的灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全。 ④把每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来.以便最后分析、总结。
⑤分析处理数据,对于测得的各组电流和电压值,计算出相应的电阻,然后比较几次实验测得的电阻,找出其中的规律。
“伏安法”测电阻实验中常见故障的排除法:伏安法测电阻的原理如下图所示。
故障一:闭合开关,灯泡不亮,
示数是零,电压表示数很大。
分析原因:电压表直接接在了电源两极上,小灯泡开路。 排除方法:更换好的小灯泡或检查灯泡与底座是否接触良好。
故障二:闭合开关后发现小灯泡不亮,
都没有示数。
分析原因:电路中除小灯泡外的某处接触不良或同时小灯泡的灯丝断了。
排除方法:将连接各个电路元件的接线处重新连接,若同时小灯泡的灯丝断了则更换好的小灯泡。
故障三:闭合开关S,发现小灯泡不亮,同时电流表和电压表有示数,但非常小。 分析原因:电流表和电压表有示数说明电路是通路,小灯泡不亮,是因为加在小灯泡两端的电压太小,导致通过小灯泡的电流太小而不亮,可能是电源电压太低或滑动变阻器接入电路中的阻值过大。
排除方法:可以适当提高电源电压或将滑动变阻器接入电路中的阻值调小。 故障四:闭合开关s后,小灯泡亮,发现电流表和电压表的指针向左偏转。 分析原因:指针向左偏转说明电流表和电压表的正负接线柱接反了。 排除方法:将电流表和电压表的正负接线柱对调即可
故障五:连接好实验电路后,闭合开关并移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡变亮,电流表示数变大时,电压表示数反而变小;小灯泡变暗,电流表示数变小时,电压表示数反而变大。 分析原因:电路是通路,但是小灯泡变亮,电流表示数变大时,电压表示数反而变小,是由于电压表并联在滑动变阻器两端。
排除方法:只要将电压表改接到小灯泡的两端即可。
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故障六:将实验电路连接好后,闭合开关s,发现小灯泡特别亮,并且无论怎样移动变阻器滑片,灯泡亮度不变。
分析原因:滑动变阻器接线有误。
排除方法:将滑动变阻器一个接线柱接法纠正即可。
19.(2012重庆市)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.2A。求:
⑴ 源电压U; ⑵ 阻R2的阻值。
答案:⑴6V ⑵30Ω
26.(2012云南省)将光敏电阻R和定值电阻R0、电流表、电压表连接成电路,接在9V的电源上,如图16。光敏电阻阻值随光强变化关系如下表:(“光强”是表示光强弱程度的物理量,符号为E,单位坎德拉,即cd)
光强(cd)
1 2 18 3 12 4 9 5 7.2 6 6 光敏电阻R(Ω) 36
(1)若电流表的示数增大,表示光强在 (填“增大”、“减小”或“不变”)。 (2)由表中数据可知当光强E=2cd时,电流表的示数为0.3A,则定值电阻R0为多少Ω?
通电1min,R0上产生的热量为多少?
(3)结合表中数据分析,当光强E=1.5cd时,电流表示数是多少? 答案:(1)增大 (2)12Ω 64.8J (3)0.25A
(2012恩施州)41.图25所示的电路中,电源电压恒定不变,
小灯泡L标有“12V 6W”字样,R为定值电阻。只闭合开关K时,小灯泡正常发光;若再闭合开关K1,发现电流表示数变化了0.3A。则: (1)电源电压是 V。
(2)计算R的阻值。注:要求写出详细的推理计算过程。
图25 答案:(1)12(1分)
(2)解:只闭合K时,灯泡正常发光,所以电源电压是12V
再闭合K1时,电流增大0.3A,说明通过R的电流为0.3A(1分) R两端的电压等于电源电压(1分)
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所以:R=U/I=12V/0.3A=40Ω(1分)
(2012成都市)25.(6分) 某校科技小组设计了一个简易的电热器,电路原理如图16所示,其中U= 10 V, R1=10 Ω,R2=15 Ω。求:
(1) 开关S闭合时,电路的功率为多少? (2) 开关S断开时,电路中的电流为多大?
R1 U R2 S 16 答案:解:(1)P1=错误!未找到引用源。=错误!未找到图引用源。=10 W
(3分)
(2)I=错误!未找到引用源。=错误!未找到引用源。=0.4 A (3分)
(2012江西省)16.如图10所示,电源电压为6V。闭合开关S,电压表V1 示数为4V,电流表示数为0.4A.求:(1)电压表V2 的示数; (2 )R1、R2的阻值.
答案:
23.(2012福州市)如图l7所示,小灯泡L标有“6V 0.3A”字样,R=30Ω,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电流表的示数是多少?
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答案:解:∵L与R并联且灯L正常发光 ∴UR=UL=6V,IL=0.3A IR=UR/R=6V/30Ω=0.2A I=IR+IL=0.3A+0.2A=0.5A
36.(2012杭州市)如图是利用滑动变阻器控制电流的电路,其中电阻R为100欧姆,它与滑动变阻器串联在电路中,通过电阻的电 流可在10毫安~100毫安范围内调节。 (1)、选用电源的电压应为多大?
(2)、变阻器的总电阻为多大?额定电流至少要多大? (3)、上述电路能否使电阻R两端的电压调为零?请说明理由。
答案:(1)当滑动变阻器的滑片滑到a点时,变阻器的电阻为0,流过R的电流最大即为I`=0.1A,此时R两端电压U`即为电源电压,U电源=U`=I`R=0.1A×100Ω=10V (2)当电流为最小时,电路总电阻为R总=U/I=10V/0.01A=1000Ω ∴R滑=R总-R=1000Ω-100Ω=900Ω
滑动变阻器的额定电流不能小于电路中的最大电流,所以,额定电流至少为0.1A
(3)不能,因为当滑动变阻器的滑片滑到b点时,流过R的电流最小,R两端的电压U也为最小,即U=IR=0.01A×100Ω=1V,故用上述电路不能使电阻R两端的电压调为0。 (2012德州市)13. (6分)为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图21甲所示。当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60 Ω。在图21乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω。求:
(1) 当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是多少;
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml ?酒精气体浓度?0.8mg/ml,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。
13.【解析】 (6分)
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(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60 Ω。
由公式I=
U8V==0.1A ??????????????(1分) R60??20? U1=IR1=0.1A×60?=6V???????????????????(2分) (2)当电流表的示数为0.2A时, 由公式I=
R1=
U得 R8VU— R2=—20?=20??????????????????(2分) I0.2A由甲图可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3 mg/ml。0.2mg/ml<0.3mg/ml<0.8mg/ml,所驾。?????????????(1分)
用心 爱心 专心 被检测者属于酒6
以