内容正文:
第十七章 欧姆定律
一、选择题
1.“伏安法测电阻”是电学中非常重要的一个实验,小聪同学分别对伏安法测“定值电阻”和测“小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的实验原理都是 B.滑动变阻器在两个实验的作用仅是保护电路
C.两个实验进行多次测量的目的不同 D.两个实验都采用了控制变量法
2.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数不变 B.电流表的示数变小
C.电压表V的示数变大 D.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
3.如图所示是电阻甲和乙的图象,由图象可知下列判断错误的是( )
A.甲的电阻值是
B.甲的电阻值大于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为时,甲两端的电压为
D.甲、乙并联,通过甲的电流为时,通过乙的电流为
4. 如图所示,电源电压为6V,闭合开关S,电压表的示数为5V,则( )
A.灯泡L1两端的电压是5V B.灯泡L1和L2的电阻之比是1:5
C.若灯泡L2的灯丝烧断,电压表示数为零 D.通过灯泡L1的电流大于通过灯泡L2的电流
5.如图所示,电源电压为3V且保持不变,电阻R2的阻值为10Ω,当开关S闭合时,电流表的示数为0.1A,则下列说法正确的是( )
A.电阻R1的电阻为20Ω B.电阻R2两端的电压为2V
C.电阻R1通过的电流为0.2A D.电阻R1与R2的电阻之比为1∶2
6.如图甲所示,电源电压恒定,是定值电阻,是滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从B端移至A端的过程中,其中一个电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.电源电压
B.定值电阻
C.乙图表示电压表示数随电流表示数变化的关系
D.当电压表的示数为6V时,滑动变阻器
7.如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关,电压表示数为;再闭合开关,电压表示数为,电阻、的阻值之比为( )
A. B.
C. D.
8.小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为10Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是( )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越小,电压表示数越大
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为2.0V
D.当电路中电流为0.24A时,空气湿度为60%
二、填空题
9.如图所示,闭合开关S,通过灯泡L1、L2的电流分别为0.2A和0.4A,电源电压保持不变。已知灯泡L1的电阻为15Ω,则灯泡L2的电阻为 Ω。
10.在“探究电流与电阻的关系”实验中,根据实验数据绘制的I﹣R图像如图所示,由图像可知:图中阴影部分的面积表示的物理量是 (选填“电流”“电压”或“电阻”),其值为 。通过多次实验得出结论是 。
11. 如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡的电流为 A,灯泡的阻值为 Ω。
12.如图所示,电源电压不变,只闭合开关后,电流表的示数为0.4A;断开开关,将电流表和电压表的位置互换,再将开关、均闭合后,电流表的示数为1A,电压表的示数为6V。则电阻的阻值为 Ω。
13.如图所示的电路中,电源电压为13.5V,调节滑动变阻器滑片P从最右端b移动到最左端a,电流表示数由0.18A变为0.54A,则定值电阻R0= Ω,滑片位于b点时电压表示数为 V。
三、实验探究题
14. 小明和小红为了测量灯泡电阻设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至其阻值最 处。
(2)闭合开关,观察不到灯泡发光,但电流表指针正常偏转,小明认为灯丝断了。小红说:“灯泡和电流表是 联的,若灯丝断了,电流表指针不会偏转。”
(3)移动滑片至灯泡发光,当电压表示数为1V时,电流表示数如图乙所示,此时灯泡电阻为 。
(4)他们发现:多次正确实验得出的灯泡电阻差距较大。为找到灯泡电阻变化的原因,你认为实验中还需关注灯泡 的变化。
15. 小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒定不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,选用的三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。
⑴在连接电路的过程中,开关应处于 状态;
⑵分别将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,两次实验均使电压表示数为1.2V,记下每次对应的电流表示数;
⑶断开开关,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,接入20Ω的定值电阻进行第三次实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,小明分析之后发现无法将电压表示数调至1.2V,但可以求出电源电压为 V;
⑷为了使电压表示数仍为1.2V,顺利完成第三次实验,如果只更换滑动变阻器,应选取最大阻值不小于
Ω的滑动变阻器;
⑸更换合适的滑动变阻器后继续实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示,分析图像可得:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
四、计算题
16.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为,电流表A2的示数为0.2A。闭合开关S求:
(1)两端电压U1。
(2)电流表A1示数。
(3)R2的阻值。
17.在如图所示的电路中,电源两端的电压为6V保持不变,电阻R2=8Ω。当开关闭合后,电压表的示数为4V。求:
(1)求R1两端的电压;
(2)电流表的示数;
(3)电阻R1的阻值。
18.如图甲所示,这是物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测仪。其内部简化电路原理图如图乙所示。测试中,被测试的同学向前推动测试仪的滑块(滑动变阻器的滑片),用电压表的示数来反映被测试的同学的成绩。电源电压恒为6V,滑动变阻器R1的滑片P每移动1cm电阻变化0.5Ω,定值电阻R2的阻值为15Ω。
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数是多少?
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动了20cm,此时电压表的示数是多少?
(3)另一同学测试时,电压表的示数为3V,则该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离是多少?
参考答案
1.C
2.D
3.B
4.B
5.A
6.D
7.D
8.D
9.7.5
10.电压;3V;电压一定时,电流与电阻成反比
11.0.4;15
12.9
13.25;9
14.(1)大
(2)串
(3)5
(4)温度
15.断开;3;30;反
16.(1)解:两个电阻并联在电路, 每个电阻两端电压都等于电源电压,故两端电压为6V。
答:两端电压为6V。
(2)解:电流表A1测通过的电流,其示数为
答:电流表A1的示数为0.3A。
(3)解:的阻值为
答:的阻值为30Ω。
17.(1)解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R1两端的电压:U1=U-U2=6V-4V=2V;
(2)解: 因串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得电流表的示数:
(3)解: 根据欧姆定律可得R1的阻值:
18.(1)解:电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;当滑片P位于最左端时,电路为定值电阻R2的简单电路,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
即电流表示数为0.4A。
答:当滑片P位于最左端时,电流表的示数为0.4A;
(2)解:滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时滑动变阻器接入电路的电阻R1=0.5Ω/cm×20cm=10Ω
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
此时滑动变阻器两端的电压U1=I′R1=0.24A×10Ω=2.4V
即电压表示数为2.4V。
答:某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表的示数为2.4V;
(3)解:当电压表示数为3V时,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以定值电阻R2两端电压U2=U-U1=6V-3V=3V
电路中电流
根据欧姆定律可得此时滑动变阻器的阻值
滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,则移动的距离
答:另一同学测试时,电压表的示数为3V,则该同学从最左端推动滑片P向右移动的距离是30cm。
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