内容正文:
第十七章 欧姆定律
一、选择题
1.关于电流、电压、电阻的关系,下列说法中错误的是( )
A.导体两端的电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B.导体电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比
C.导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流大小无关
D.导体中的电流跟其两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
2.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中( )
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小
B.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
C.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小
D.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变大
3. 如图所示是电阻甲和乙的图像,由图像可知下列判断错误的是( )
A.甲的电阻值是20Ω
B.甲的电阻值大于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端电压为1V时,甲两端的电压为3V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1A时,通过乙的电流为0.2A
4.如图甲是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像如图丙,下列分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大 B.体温越低,电压表示数越大
C.体温越高,电路中的电流越小 D.体温越低,电压表示数越小
5.小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,其中电源电压恒为 6V,滑动变阻器规格为“20Ω1A”,电流表量程为 0~0.6A,电压表量程为 0~3V,所用定值电阻为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种。要完成所有实验,他应控制电压表示数为多少一定( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
6.在图甲所示的电路中,当滑片 P 由 b 移到 a 的过程中,定值电阻 R1 两端的电压与滑动变阻器 接入电路的电阻 R2 的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电阻 R1 的阻值为 20Ω
B.滑片 P 移到 b 端时,R2 两端的电压为 6V
C.滑片 P 移到 a 端时,R2 的电流为 0.1A
D.当滑片 P 移到中点时,通过 R1 的电流为 0.3A
7.如图所示电路中,电源电压恒定不变,当开关S断开时电压表的读数为U1,当开关S闭合时电压表的读数为U2,且U1∶U2=3∶2,则( )
A.R1∶R2=1∶2 B.R1∶R2=2∶1 C.R1∶R2=1∶3 D.R1∶R2=3∶1
8.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,R1和R2中的某个电阻其“I-U”关系图线如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.R1的阻值是20Ω B.滑动变阻器R2的最大阻值是30Ω
C.电流表的示数变化范围是0~0.2A D.电压表V2的示数变化范围是0~4V
二、填空题
9.如图所示电路,电源电压为 4.5V,开关 S 闭合后,两灯均发光,电压表示数为 2.5V,电流表示数为 0.2A,则 L2的电阻为 。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,则故障可能是 (选填“L1短路” “L1断路”或“L2断路”)。
10.把一定值电阻接入电路中,通过它的电流为0.5A,它两端的电压为5V,则此电阻的阻值为 Ω; 当它两端的电压为0时,它的阻值为 Ω。
11.在如图的电路中,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压不变,R=20Ω。当开关S接1时,电流表的示数为0.2A,此时R1两端的电压是 V;当开关S接2时,电流裘的示数为 A。
12.学校的科创活动中,小明用所学知识设计出一个电路,其电路图如图所示,电源电压为4.5V。当滑片P在最左端时,电压表示数2V,电流表示数为0.5A,为 Ω;当滑片P向右移动时,电流表的示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变” 。
13.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数的变化关系如图乙所示,则R2的最大阻值为 Ω,R1的阻值为 Ω,电源电压为 V。
三、实验探究题
14.某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中,所用电源电压为3V,定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,各仪器均完好。请完成下列问题:
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
电压/V
0.5
1
1.2
2
电流/A
0.1
0.2
0.24
0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉;
(2)检查电路时,发现电流表指针如图乙所示,接下来正确的操作是 ;
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,示数为 V;
(4)一小组展示实验数据如表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第 次实验数据,依据是: ;
(5)分析表格中有效实验数据,初步得出:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
15.在“测量小灯泡电阻”的实验中,电源电压恒定,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小 ;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,故障原因可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电压表示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(4)多次改变小灯泡两端的电压,记录电压表、电流表的示数,当小灯泡两端电压为2.5V时,电流表示数如图乙所示,为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数);
(5)根据记录的数据绘制了小灯泡的I-U图像,其中一部分图线如图丙所示,发现此图线不是直线,主要原因是灯丝电阻受 的影响较大;
(6)用上述灯泡和电压表测未知电阻Rx的阻值,电路图如图所示。步骤如下:
①只闭合S0、S1,移动滑片,使电压表示数为1V,由图丙可知通过灯泡的电流为 A,这也是通过Rx的电流;
②保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,电压表示数为3V,则此时Rx两端的电压为 V;
③Rx的阻值为 Ω。
四、计算题
16.如图电路中,R1、R2是定值电阻,其中R1=40Ω。开关闭合后,电流表的示数为0.45A,电压表的示数为6V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值。
17.如图所示,电路中电源电压保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω,当S1、S2都断开时,电流表示数是0.2A。
(1)求电源电压;
(2)只闭合S2时,求电流表的示数;
(3)S1、S2都闭合时,求电流表的示数是0.8A,求R3的阻值。
18.空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。已知电源电压,电压表量程为,定值电阻的阻值为,气敏电阻阻值R与A的关系为,求:
(1)电压表示数为时,通过气敏电阻R的电流;
(2)通过计算,判断电压表示数为时对应的空气质量等级;
(3)更换定值电阻可改变检测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数,则更换后的定值电阻的阻值应为多大?
空气质量指数A
0~50
50~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
参考答案
1.A
2.B
3.B
4.D
5.C
6.D
7.A
8.D
9.10;L1断路
10.10;10
11.2;0.15
12.5;不变
13.10;5;6
14.(1)
(2)调零
(3)1.6
(4)1;滑动变阻器最大阻值太小
(5)正比
15.;短路;左;0.3;8.3;温度;0.2;2;10
16.(1)解:根据电路图可知,闭合开关,定值电阻R1、R2并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压。
因并联电路各支路两端电压相等,所以U1=U2=U=6V
则通过R1的电流为
答:通过电阻R1的电流是0.15A;
(2)解:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流为
由欧姆定律可得,电阻R2的阻值为
答:电阻R2的阻值为20Ω。
17.(1)解: 开关S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由,电源的电压: U=I(R1+R2)=0.2A×(10Ω+20Ω)=6V;
答:电源的电压为6V;
(2)解:只 只闭合S2时,只有R1连入电路,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数为:;
答:只闭合S2时,电流表的示数为0.6A;
(3)解: 开关S1、S2都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路用电器互不影响,则通过R1的电流不变,为I1=0.6A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R3的电流:
I3=I′-I1=0.8A-0.6A=0.2A,
则由可得,R3的阻值:
。
答: S1、S2都闭合时,电流表的示数是0.8A,R3的阻值为30Ω。
18.(1)解: 电压表示数为时,通过气敏电阻R的电流
答:电压表示数为时,通过气敏电阻R的电流是0.1A。
(2)解:气敏电阻两端的电压
因为,所以空气质量为良。
答:电压表示数为时对应的空气质量为良。
(3)解: 时
答:若要使电压表满偏时对应的空气质量指数,则更换后的定值电阻的阻值应为。
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