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第十七章 欧姆定律
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甲
乙
丙
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甲
乙
丙
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甲
乙
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甲
乙
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甲
乙
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丙
丁
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甲
乙
第17题
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甲
乙
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一、填空题(每空2分,共26分)
1.当某导体两端的电压为6 V时,通过它的电流为0.4 A;当该导体两端电压为3 V时,通过它的电流为________A;当该导体两端电压为0 V时,它的电阻为________Ω.
0.2
15
2.电阻R1、R2串联,电源电压是10 V,R1两端电压是8 V,R1是10 Ω,则R1中的电流等于__________A,R2等于________Ω.
0.8
2.5
3.一个灯泡的电阻是20 Ω,正常工作的电压是8 V,现在把它接到电压是9 V的电源上,要使它正常工作,需要给它________联一个阻值为________Ω的电阻.
串
2.5
1∶1
4.电阻R1的UI图象如图所示,R1的阻值是________Ω,把R1与阻值是30 Ω的电阻R2并联在电源电压是4 V的电路中,通过R1与R2的电流之比是________,R1与R2两端的电压之比是________.
10
3∶1
0.4
不均匀
5.如图是小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置.油量表是由量程为0~0.6 A的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20 Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.已知电源电压为12 V,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,油量表指针满偏;当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小.则R0的阻值是________Ω,油量表的最小读数是________A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数是________A,据此推理油量表的刻度________(填“均匀”或“不均匀”).
20
0.3
二、选择题(每题3分,共24分)
6.由欧姆定律的变形公式R= eq \f(U,I)可知( )
A.导体电阻的阻值等于它两端电压和通过它的电流的比值
B.导体电阻跟通过它的电流成反比
C.导体电阻跟它两端的电压成正比
D.导体两端的电压为零时,电阻值也为零
A
7.(2023·长春)关于教学楼照明电路的总电阻R的大小,下列说法正确的是( )
A.全楼只有一盏灯工作时,R最小
B.全楼灯都亮时,R最小
C.全楼灯都亮时,R最大
D.以上说法都不对
B
8.如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A.乙是小灯泡的IU图象
B.定值电阻的阻值为5 Ω
C.定值电阻R和小灯泡L并联接在4 V的电源上,干路中的电流是1.2 A
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在6 V的电源上,电路中的电流是0.4 A
C
9.(2023·丹东)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,在滑动变阻器R的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小
B.电压表示数变大
C.电流表A1示数变小
D.电流表A2示数变小
D
10.(2023·临沂)如图所示电路的电源电压为1.5 V,电阻R1的阻值为2 Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3 A,则( )
A.通过R1的电流大于0.3 A
B.电阻R1和R2是并联的
C.电压表的示数为0.9 V
D.电阻R2的阻值为3 Ω
D
11.(2023·福建)如图所示,闭合开关S,滑动变阻器R的滑片P移动过程中,灯突然熄灭,电压表和电流表均无示数.若电路中仅有一处故障,则故障不可能是( )
A.电流表接线松开
B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R断路
D.开关S接触不良
B
12.(2023·凉山)如图甲所示为灯泡L和定值电阻R的IU图象,将L和R先后以乙、丙图两种方式连在同一电源上,若乙图中U1∶U2=a,丙图中I1∶I2=b,则下列选项中不正确的是( )
A.a>1
B.b<1
C.a>b
D.ab=1
D
13.如图所示,电源电压不变,当开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表示数为I1,电压表示数为U1;当开关S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为I2,电压表示数为U2.已知R1∶R2=2∶1,则( )
A. eq \f(I1,I2)= eq \f(2,9) eq \f(U1,U2)= eq \f(2,3)
B. eq \f(I1,I2)= eq \f(9,2) eq \f(U1,U2)= eq \f(2,3)
C. eq \f(I1,I2)= eq \f(2,9) eq \f(U1,U2)= eq \f(3,2)
D. eq \f(I1,I2)= eq \f(9,2) eq \f(U1,U2)= eq \f(3,2)
D
三、实验题(共28分)
14.(12分)小明在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6 V的电源,阻值为0~45 Ω的滑动变阻器,5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻各一个,其他器材.请回答下列问题.
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大.
(1)如答图所示
第14题答图
反比
(2)排除故障后,小明先将5 Ω定值电阻接入电路,完成实验.接下来断开开关,取下5 Ω的定值电阻,换成10 Ω的定值电阻.闭合开关,应向________(填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为________V时,读出电流表的示数.记录实验数据,并绘制成图乙,分析图象可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________.
B
2
(3)当将20 Ω电阻换成30 Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法完成实验,于是他设计了如下的调整方案:保持定值电阻两端电压不变,改变电源电压,改变后电源电压的取值范围是________~________V.
2
5
15.(16分)(2023·仙桃)实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压恒定.
(1)实验的原理是________.
(2)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉).
R= eq \f(U,I)
(2)如答图所示
第15题答图
9.6
增大
温度
(3)改正错误后,闭合开关,移动滑片至某位置时,电压表的示数为2 V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________(填“A”或“B”)端移动.
(4)小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示为________A.此时小灯泡的电阻是________Ω(保留1位小数).
(5)小灯泡的IU关系如图丙,当小灯泡的两端电压增大时,它的电阻________(填“增大”“减小”或“不变”),其原因是灯丝电阻受________的影响.
B
0.26
(6)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,
于是设计了如图丁所示的电路,测出了Rx的阻值.实验步骤如下:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I1;
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为I2;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则:Rx=________(用I1、I2
和R表示).
eq \f(I2R,I1-I2)
四、计算题(共22分)
16.(10分)如图所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为40 Ω.闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表A1的示数为0.3 A,电流表A2的示数为0.9 A,灯泡L正常发光.求:
(1)电源电压.
解:(1)当滑动变阻器的滑片P移至中点时,R=20 Ω;
电源电压U=I1R=0.3 A×20 Ω=6 V.
(2)灯泡L的阻值.
(2)灯泡L正常发光时的电流
IL=I2-I1=0.9 A-0.3 A=0.6 A,
灯泡的电阻
RL= eq \f(U,RL)= eq \f(6 V,0.6 A)=10 Ω.
17.(12分)亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路.其电路原理图如图甲所示.其中,电源两端电压U=4 V(恒定不变).V是电压表,量程为0~3 V.R0是定值电阻,R0=300 Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示.闭合开关S.
(1)当环境温度为40 ℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
解:(1)根据题图乙可读出环境温度为40 ℃时对应的R1的阻值为200 Ω.
(2)当环境温度为40 ℃时,电压表的示数是多少?
(2)环境温度为40 ℃时,根据电阻的串联特点可知:
R总=R0+R1=300 Ω+200 Ω=500 Ω,
则I= eq \f(U,R总)= eq \f(4 V,500 Ω)=0.008 A,
由欧姆定律得:R0两端的电压U0=IR0=0.008 A×300 Ω=2.4 V.
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
(3)由题意可知电压表允许测量的最大值为3 V,且此时电路能够测量的温度最高;此时电路中的电流I′= eq \f(U′0,R0)= eq \f(3 V,300 Ω)=0.01 A,
串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以U′1=U-U′0=4 V-3 V=1 V,
由欧姆定律得:此时热敏电阻的阻值
R′1= eq \f(U′1,I′)= eq \f(1 V,0.01 A)=100 Ω,
根据题图乙可得热敏电阻的阻值为100 Ω时对应温度为80 ℃,即最高环境温度为80 ℃.
$$