内容正文:
期末提分练案
第3讲 欧姆定律
第1课时 考点梳理与达标训练
教科 九年级全
考点梳理
1. [2023·牡丹江]小张同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法错误的是 ( )
达标训练
A.当导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
【答案】D
2. [2023·天津]如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时,滑动变阻器的滑片P向上移动,则电路中( )
A.总电阻增大,电流减小
B.总电阻增大,电流增大
C.总电阻减小,电流增大
D.总电阻减小,电流减小
【答案】A
3. [2023·安徽]R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为U1>U2>U3;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流大小关系为( )
A.I1>I2>I3 B.I3>I2>I1
C.I1=I2=I3 D.I2>I1>I3
【答案】B
4. [2023·武汉]在如图所示的电路中,电源电压恒为6 V,R1=10 Ω,R3=30 Ω。开关S1闭合,开关S2接a,滑动变阻器R2的滑片P位于如图所示位置时,电压表的示数为1.2 V,开关S1闭合,开关S2接b,滑片P移动到另一位置时,电压表的示数为2.0 V。前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了( )
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A.5 Ω
B.10 Ω
C.20 Ω
D.40 Ω
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滑动变阻器R2接入电路的阻值为Rb=R-R1-R3=45 Ω-10 Ω-30 Ω=5 Ω,
则前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了ΔR2=Ra-Rb=10 Ω-5 Ω=5 Ω。
【答案】A
5. [2023·荆门]将电阻R和灯泡L接在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的IU图像。闭合开关S,电流表示数为0.3 A,则电源电压和电阻R的大小分别是( )
A.8 V 6.67 Ω
B.12 V 20 Ω
C.8 V 20 Ω
D.12 V 10 Ω
【答案】C
6. [2023·岳阳]如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则( )
A.a表是电压表
B.先闭合S1、S2,再闭合S3,a表示数无变化
C.S1、S2、S3都闭合,移动滑片P,a、b两表示数无变化
D.S1、S2、S3都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值
【答案】C
7. [2023·南充]如图所示,灯泡L1、L2分别标有“2.5 V 0.5 A”和“3 V 0.5 A”字样(灯丝电阻不变),R=5 Ω,电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合,L2正常发光,电流表示数为I1,则电源电压为________V;若只闭合S,电流表读数为I2,则I1 ∶I2=________。
【答案】3;2:1
8. [2023·郴州]有阻值相同的三个电阻,以任意方式连接,最多能得到________种不同阻值的电阻;这些不同的连接方式,得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是________。
7
9:1
9. [2023·福建]如图所示电路,电源电压为3 V,R1、R2、R3阻值均为10 Ω,闭合开关S,电压表示数为________V,电流表示数为________A。
【答案】 3;0.6
10. [2023·遂宁]喜欢钻研的小明,通过自己的观察探究,画出了家中电吹风的电路图(如图所示)。他还想知道电热丝的阻值,于是找来一个量程合适的电流表,将其与电吹风串联后接入家庭电路,当只闭合开关______时吹冷风;再闭合另一开关吹热风,与吹冷风时相比,电流表的示数变化了4.4 A,
则电热丝阻值为______Ω。
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【答案】 S1;50
11. [2023·张家界]如图甲所示,移动滑片使滑动变阻器R2接入电路的阻值从零逐渐变大,R1两端电压U的倒数与R2接入电路的阻值变化的图像如图乙所示,则电源电压为________V,R1的阻值为________Ω。
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【答案】 4; 6
12. [2023·益阳]如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R0=15 Ω。
(1)请完善实验步骤:
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②只闭合开关________,读出并记录电压表示数U2。
S、S2
(2)若U1=1.5 V,U2的大小如图乙所示,U2=________V,则Rx=________Ω。
【答案】 2.5;10
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。
解:为了减小实验误差,可在电路中串联一个滑动变阻器,改变R0、Rx的两端电压大小,进行多次测量,电路设计如图所示。
13. [2023·安徽]如图所示的电路中,电源电压U不变,r、R1和R2均为定值电阻,其中r=1 Ω,R1=14 Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8 V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7 V。求:
(1)电源电压U。
(2)电阻R2的阻值。
【点拨】由图可知,R′与R串联,电流表测量电路中的电流;当油量减少时,滑动变阻器的滑片P向上移动,滑动变阻器接入电路中的电阻增大,电路总电阻增大,由I=可得电路中电流减小。
【点拨】图甲中,三个电阻串联,串联电路电流处处相等,根据 U=IR可知U1=IR1,U2=IR2,U3=IR3,U1>U2>U3,则R1>R2>R3;图乙中,三个电阻并联,并联电路中各支路两端电压均等于电源电压,根据I=,可知I1=,I2=,I3=,由R1>R2>R3可得I1<I2<I3,故B正确。
【点拨】S2接a时,三个电阻串联,电压表测R1两端的电压为1.2 V,此时:
通过各电阻的电流大小为I3=I2=I1===0.12 A,
R3两端的电压为U3=I3R3=0.12 A×30 Ω=3.6 V,
R2两端的电压为U2=U-U1-U3=6 V-1.2 V-3.6 V=1.2 V,
滑动变阻器接入电路的阻值为Ra===10 Ω;
S2接b时,三个电阻串联,电压表测R1、R2两端的电压之和为2 V,此时:
R3两端的电压为U3′=U-(U1′+U2′)=6 V-2 V=4 V,
电路中的电流为I′=I3′=== A,
电路的总电阻为R===45 Ω,
【点拨】电阻R为定值电阻,故电流随电压的变化关系为一条直线,根据图像,由I=可得电阻R的阻值R===20 Ω;由电路图可知,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路电流,串联电路中各处的电流相等,由图像可知,电流I=0.3 A时,UL=2 V,UR=6 V,则电源电压U=UL+UR=2 V+6 V=8 V。
【点拨】三个开关均闭合时,L1短路,R与L2并联,且L2正常发光,由并联电路电压规律可得:U=U2额=3 V,电流表测量通过R的电流,其示数为I1===0.6 A;
只闭合开关S时,R与L1串联,L2开路,L1的电阻R1===5 Ω,电路的总电阻为R总=R1+R=5 Ω+5 Ω=10 Ω,电流表的示数I2===0.3 A,则I1:I2=0.6 A:0.3 A=2:1。
【点拨】由电路图可知,R1、R2和R3并联,电压表测电源电压,则电压表的示数为3 V;电流表测通过R2和R3的电流之和,通过R2和R3的电流相等,即I====0.3 A,故电流表的示数为I′=2I=2×0.3 A=0.6 A。
【点拨】只闭合开关S1时,电路为电动机的简单电路,所以电吹风吹冷风,再闭合另一开关吹热风,与吹冷风时相比,电流表的示数变化了4.4 A,说明通过电阻丝的电流是4.4 A,由欧姆定律可得电热丝阻值为R===50 Ω。
【点拨】由电路图可知,闭合开关后,R1与R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压。当滑片位于最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时R1两端的电压最大,R1两端电压U的倒数最小,由图乙可知,R1两端电压U的最小倒数为 V-1,则电源电压U′=4 V;由图乙可知,当R2=18 Ω时,R1两端电压U的倒数为1 V-1,
即R1两端的电压U1=1 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R2两端的电压U2=U′-U1=4 V-1 V=3 V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I==,即=,解得R1=6 Ω。
【点拨】①由甲可知,只闭合开关S、S1时,R0与Rx串联,电压表测量R0两端的电压,即U0=U1,根据串联电路电流规律可知,Ix=I0==;
②由图甲可知,只闭合开关S、S2时,R0与Rx串联,电压表测量R0与Rx两端的总电压,即U=U2,根据串联电路电压规律可知,Ux=U-U0=U2-U1,
由公式Rx=可得:Rx=R0;
由图乙可知,电压表所选量程为0~3 V,分度值为0.1 V,其示数即U2=2.5 V,则Rx=R0=×15 Ω=10 Ω。
解:闭合S1,将S2掷于1端,r、R1串联接入电路,电压表测R1两端的电压,由欧姆定律可得此时通过电路的电流I1===0.2 A,则电路总电阻R=r+R1=1 Ω+14 Ω=15 Ω,电源电压U=I1R=0.2 A×15 Ω=3 V。
解:闭合S1,将S2切换到2端,r、R2串联接入电路,电压表测R2两端的电压,所以r两端的电压Ur=U-U2=3 V-2.7 V=0.3 V,通过电路的电流I2===0.3 A,串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得电阻R2的阻值R2===9 Ω。
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