内容正文:
专题13 欧姆定律及其应用
1.(2020·天津)图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为( )
A.40Ω B.30Ω C.20Ω D.10Ω
【答案】D
【解析】
由图像知,通过该导体的电流与导体两端的电压成正比,说明导体的电阻不随温度变化而变化;由欧姆定律可得,导体的电阻
故选D。
2.(2019·天津)如左图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端的整个过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如右图所示.则电阻的阻值为______;当变阻器滑片P处于a端时,电阻消耗的电功率为_____W.
【答案】10 0.1
【解析】
根据欧姆定律可知,电阻的阻值等于其两端电压与流经电流之比,R1==10Ω;根据电功率P=UI,可得当变阻器滑片P处于a端时,电阻消耗的电功率为P1=1×0.1W=0.1W.
3.(2018·天津)当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是__Ω;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为__Ω.
【答案】15 15
【解析】
[1]导体的电阻为
R= =15Ω,
[2]电阻是导体本身的一种属性,与导体两端的电压无关,当电压为0时,电阻不变,仍为15Ω.
4.(2018·天津)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中:
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画出导线完成图乙的电路连接___________:
(2)实验过程中得到的部分数据如下表所示.第3次测时,电流表的示数如图丙所示,请将该数据填入表格中_____________
实验序号
1
2
3
…
电压U/V
0.8
1.6
2.4
…
电流I/A
0.16
0.32
__________
…
(3)在图丁中的坐标轴上标出适当的标度,把上表中的数据在坐标系中描点并连线
【答案】 0.48
【解析】
解:(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,由图丙知,电流表选用小量程与R串联,将变阻器滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联,如下图所示:
(2)第3次测时,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.48A;
(3)横坐标小格表0.4V,纵坐标每小格表示0.08A,根据表中数据在图中找出对应的点,连线,如下图所示:
5.(2021·天津)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
【答案】(1)V;(2)A
【解析】
解:(1)电源电压为
(2)此时两电阻并联,流过R2电流为
电流表的示数
答:(1)电源电压V;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数0.5A。
6.(2018·天津)甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω.现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,枪修员进行了如下操作:在甲地利用电源(电压恒为6v)、定值电阻Ro(阻值为20Ω)、电压表(量程为0~3V)以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示,电压表未画出):闭合开关后,电压表示数为2V;解答如下问题:
(1)根据题意判定电压表的连接位置,将它接入检测电路;
(2)计算出短路位置离甲地的距离.
【答案】甲地;25
【解析】
(1)由题知,输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,在甲地利用图中的检测电路进行检测;甲地是电源所在位置,电阻R0与导线电阻R线串联;要确定短路位置,需要测出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻,电压表应测导线的总电压,所以电压表应接在甲地两点之间,如下图:
;
(2)由题知,闭合开关后,电压表示数为2V,即U线=2V,
由串联电路的电压特点可得,电阻R0两端的电压:U0=U﹣U线=6V﹣2V=4V,
因串联电路的电流处处相等,
则电路中的电流:
I===0.2A,
由I=可得,甲地到短路位置两输电线的总电阻:
R线===10Ω,
根据题意可得,甲地到短路位置两输电线的总长度:L==50km,
因两条输电线是并排架设的,
所以短路位置离甲地的距离:s=L=×50km=25km.
点睛:本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用,知道发生短路的地点离甲地的距离为导线总长度的一半是本题的关键.
7.(2017·天津)如图所示的电路中,定值电阻R1为10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变.闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图所示。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)6V;(2)20Ω