内容正文:
第十七章 欧姆定律
一、选择题
1.由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法中正确的是( )
A.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.灯泡变暗,电流表示数变小 B.灯泡变亮,电流表示数变大
C.灯泡亮度不变,电流表示数变小 D.灯泡亮度不变,电流表示数变大
3.某同学利用如图所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系 B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移动
4.张华同学在“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( )
A.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.2A
5.小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图所示,其中电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动,从而引起电流表的示数发生变化.下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少
B.电流表示数变小时,电阻R0两端电压变大
C.当油箱中的油量减少时,电流表示数变大
D.当油箱中的油量减少时,变阻器R连入电路的电阻变小
6.小伟给学校图书馆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.空气湿度越大,电压表示数越小
C.空气湿度增大时,电压表示数不变 D.当电压表示数为2.4V时,空气湿度为60%
7.如图电源电压恒定,,,是定值电阻。闭合开关,单刀双掷开关接时电流表的示数为,接时电流表的示数可能为( )
A. B. C. D.
8.小灯泡L正常发光的电压为3V,它的I﹣U图象如图甲所示,把小灯泡接入图乙所示的电源电压恒定的电路中,将标有“10Ω,2A”的滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V。下列说法错误的是( )
A.电源电压为4.5V
B.小灯泡正常发光时的电流为0.5A
C.小灯泡正常发光时的电阻为6Ω
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
二、填空题
9.如图所示是某同学设计的压力计电路原理图。当闭合开关S,A板受到向下的压力增大时,接入电路的阻值 (填“增大”或“减小”),为实现压力增大,电表示数增大,应把 表改装为压力计。
10.如图所示的电路,其中的阻值为15Ω,电源电压保持6V不变,电流表的量程为0~0.6A,开关S闭合、断开时,电流表的示数为 A;开关S、都闭合时,通过电流为 A;为了保证电流表安全,电阻的最小阻值为 Ω。
11.如图1所示是某科学社团的同学设计的汽车有害尾气排放检测电路,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,R0为定值电阻,它在电路中的作用是 。闭合开关后如果观察到电压表的示数增大,说明R的阻值 ,有害尾气浓度β (后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)。
12.如图所示,先闭合开关S1,电流表A1和A2的示数都是0.2A,再闭合开关S2,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为0.5A。此时电源的电压是 V,流过L1的电流是 A,灯泡L2的电阻值 Ω。
13.灯泡L和定值电阻R的电流与其电压的关系如图甲所示,则定值电阻R的阻值为 Ω,若将它们串联在如图乙所示电路中,当电流为0.6A时,电源电压为 V。
三、实验探究题
14.在“探究电流与电压的关系”实验中,用2节新干电池做电源,其他器材如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整(导线不得交叉);
(2)电路中滑动变阻器的主要作用是 和 ;
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于图中 (选填“A”或“B”)端;
(4)根据实验数据,作出I-U图像。分析图像可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 比;
(5)进一步分析I-U图像,结合实验器材规格可知:当电压表示数为3V时,滑动变阻器的滑片P位于 端,当电压表示数为1V时,滑动变阻器连入电路的电阻为 Ω。
15.在“测量小灯泡电阻”实验中,选用的器材有:两节新干电池,额定电压为的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表,开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整 ;
(2)正确连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是 (选填字母代号);
A.电流表短路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,移动滑片P,某次实验时,电压表的示数为,电流表的示数如图乙所示,则通过小灯泡的电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻约为 (结果保留一位小数);
(5)经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,得到小灯泡的图像如图丙所示,通过分析图像,写出一条你发现的结论: 。
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.如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图,测温仪探头内有一热敏电阻 Rt,其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为300Ω,允许通过的最大电流为0.02A,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程是0~3V,电源电压恒定。某次测试时,将电阻箱的阻值调为R,发现电流表示数为0.015A,此时Rt两端电压为4.5V。
(1)此时电路中Rt的电阻是多少?
(2)当电流表示数为0.015A时,环境温度是多少?
(3)当环境温度为20℃,将电阻箱的阻值调为2R时,发现电流表示数为0.01A,求电源电压是多少?
(4)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少?
参考答案
1.A
2.C
3.C
4.D
5.A
6.D
7.B
8.D
9.增大;电压
10.0.4;0.4;30
11.保护电路;变小;变大
12.3;0.2;10
13.10;8
14. ;保护电路;改变定值电阻的两端的电压和电路中的电流;A;正;B;20
15. ;A;B;0.28;8.9;小灯泡的电阻是变化的
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)由电路图可知,R1与Rt串联,电流表测电路中的电流。根据欧姆定律可知此时电路中Rt的电阻
(2)当电流表示数为0.015A时,Rt的电阻为300Ω,从图乙可知环境温度是30℃
(3)设电源电压为U,当电流表示数为0.015A时,电源电压
U=0.015A×R+4.5V①
当环境温度为20℃,从图乙可知Rt的阻值为400Ω,将电阻箱的阻值调为2R时,发现电流表示数为0.01A,则电源电压
U=0.01A×2R+0.01A×400Ω②
由①②得到
U=6V,R=100Ω
(4)由图乙可知,环境温度为40℃时,热敏电阻的阻值R′t=200Ω,由电流表的量程为0~0.6A和电阻箱允许通过的最大电流为0.02A可知,电路中的最大电流I大=0.02A,则电路的最小总电阻
所以,电阻箱接入电路中的最小阻值
R1′=R小-R′t=300Ω-200Ω=100Ω
电阻箱最大电阻为300Ω,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~300Ω。
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