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第十七章 欧姆定律
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一、选择题
1.根据欧姆定律可以得到公式R=,关于这个公式的下列说法中,正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
2.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数变小 B.电压表V示数与电流表A1示数之比变大
C.电流表A2示数不变 D.电压表V示数与电流表A2示数乘积变小
3.小张同学在探究“电流与电阻的关系”时,设计了如图所示的电路,电源电压恒定不变他找来了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个,下表是实验数据。若第四次实验时,他将定值电阻的阻值由15Ω调为20Ω后就直接读出电流表的示数,这个示数可能是( )
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.6
0.3
0.2
A.0.10 B.0.15 C.0.18 D.0.2
4.小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,作出了如图所示的图象,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙的电阻大小关系:R甲>R乙
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.将甲、乙两导体并联接到电压为3V的电源上,干路中的电流为0.9A
D.根据图象可得出结论:同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
5.如图所示电路中,电阻R1=10Ω,R2=5Ω,当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表示数为3V。则当S置于位置2时,电压表示数可能为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
6.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1和L2的电阻之比为,此时甲、乙两电表的示数之比为( )
A. B. C. D.
7.如图电路中,R为定值电阻。闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表示数变化范围是0.5~1.5A,电压表示数变化范围是6~3V。则下列几种情况中说法正确的是( )
A.变阻器连入电路的电阻变化范围为12~2Ω B.电源电压为8V
C.R的电阻为5Ω D.该实验中R两端的电压变化范围为2~5V
8.现如今,清洁高效的天然气已走进千家万户,因此,安全使用天然气很重要。如表所示是空气中天然气含量指数与泄漏等级的划分。如图甲所示是某天然气监测仪的电路原理图,已知电源电压3V,R0为5欧姆,R为气敏电阻,其阻值与天然气含量指数的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
天然气含量指数
0~50
51~99
100及以上
天然气泄漏等级
安全
轻微泄漏
危险
A.天然气含量指数越大,电压表的示数越小
B.当电压表示数为2V时,天然气泄漏等级为安全
C.R的阻值随天然气含量指数的增大而增大
D.当天然气含量指数为50时,电压表示数为1.5V
二、填空题
9.定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电源电压为6V,电流表的示数为0.5A,通过R1的电流0.3A,则R2的电阻为 Ω。
10.某简易电子温度计的工作原理如图甲所示,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化如图乙所示,R0为保护电阻,电源电压恒定。闭合开关S,温度升高,电流表的示数会 ,电压表的示数会 。(选填“减小”、“增大”或“不变”)
11.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L1的电流为 A,通过小灯泡L2的电流为 A,此时L1和L2的电阻之比为 。
12.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R0=20Ω。闭合开关S1,若将单刀双掷开关S2接触点1,电流表示数为0.25A, 若将单刀双掷开关S2接触点2,电流表示数为0.5A, 则未知电阻R的阻值为 Ω。
13.灯泡的图像如图甲所示。在图乙所示电路中,电阻,当只闭合S1和S2时,电压表示数为4V;当只闭合S1和S3时,电压表示数为2V,则的阻值为 Ω。
三、实验探究题
14.某实验兴趣小组探究“电流与电阻的关系”,使用的实验器材有:电源(3V),电流表、电压表、开关各一个,阻值为、、、、的定值电阻各一个,滑动变阻器一个及导线若干。
(1)连接电路时,开关应 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)的位置;
(2)小明连接的电路如题图甲所示,连接有误的电路元件是 ;
(3)纠正连线错误后,小明将阻值为 、 、 的定值电阻分别接入电路进行实验,得到数据如图乙所示;当他把的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片过程中, 眼睛应该观察 表的示数变化,当示数为 时,记录数据;
(4)当小明改用的定值电阻继续实验时,发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表示数达到实验要求的值,为了完成实验,可采取的方法是: ;
15.如图甲所示,是用伏安法测定电阻的实验装置。
(1)在连接电路时开关应 。闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示,这是 (选填“合理”或“不合理”)的。
(2)如果闭合开关后发现,电流表指针向左偏转(如图乙所示),产生故障的原因可能是 ,排除故障后,调节滑动变阻器滑片的位置,当电压表的示数为2.4V 时,电流表的示数如图丙所示。则被测电阻的阻值为 Ω。
(3)甲装置还能用来探究电流与电阻的关系,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2V时,记下电流表示数。当将原来的电阻换成15Ω的电阻后,要使电压表示数保持2V不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动。
(4)小雷用一个小灯泡更换掉定值电阻,进行正确操作。调节滑动变阻器的滑片,记录电流表和电压表的一系列示数,并在图丁中再次绘制U﹣I图像。则:图丁中 (选填“a”或“b”)图线是小灯泡的U﹣I图像,这说明小灯泡的电阻和灯丝的 有关。
四、计算题
16.如图所示电路中,电源电压恒为3V,电阻R1为15Ω,同时闭合开关S1、S2,电流表示数0.3A,求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值;
(3)R1、R2并联后的总电阻为多大?
17.如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=15Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω 2A”字样。
(1)当闭合开关S、S2,断开S1时,R2的滑片P滑至b端,电压表和电流表的示数分别为多少?
(2)当开关S、S1、S2全部闭合时,R2的滑片P滑至a端,电流表的示数为多少?
18.如图所示是坐位体前屈成绩测试仪,为了加强自我训练,物理爱好者小明同学利用家中器材自制了一个测试仪,原理图如图乙所示,电源电压为U=6V保持不变,其中电阻丝AB粗细均匀,总长度为30cm电阻值为15Ω,电流表的量程为“0-0.6A”。调试过程中发现,不推挡板时P在B;推动挡板P到A时,电流表满偏。则:
(1)电阻的阻值为多少?
(2)在电流表的表盘0.3A刻度处应标上成绩为多少cm?
(3)不断改变P的位置,并把推动挡板P移动距离标在电流表相应刻度上,发现测试仪表盘刻度不均匀。于是设计了如图丙所示电路,使用了量程为0-3V的电压表,同时将更换为。则在电压表的表盘2.0V刻度处应标上成绩为多少cm?
参考答案
1.D
2.D
3.C
4.C
5.B
6.A
7.A
8.D
9.3
10.增大;减小
11.0.2;0.3;3∶2
12.10
13.10
14.断开;右;电源;电压;;更换一个最大阻值更大的滑动变阻器
15.(1)断开;不合理
(2)电流表的正负接线柱接反了;10
(3)右
(4)b;温度
16.解:(1)同时闭合开关S1、S2,两电阻并联,则两电阻电压均等于电源电压,由欧姆定律可得
(2)电流表测干路电流,则流过R2的电流为
I2=I-I1=0.3A-0.2A=0.1A
由欧姆定律可得
(3)由欧姆定律可得并联后总组织为
答:(1)通过电阻R1的电流为0.2A;
(2)电阻R2的阻值为30Ω;
(3)R1、R2并联后的总电阻为10Ω。
17.(1)解: 当R2的滑片P在b端,变阻器连入电路的电阻最大,只闭合S、S2,断开S1时,R2和R3串联,电压表测量R2两端的电压,电流表示数为
电压表的示数为U2=IR2=0.2A×15Ω=3V
答:当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表、电压表的示数分别为0.2A、3V;
(2)解:当R2的滑片P在a端,变阻器连入电路的电阻为零,闭合S、S1,S2时,R1和R3并联,电流表测量干路中的电流,通过R1的电流
通过R2的电流
电流表示数为
答:当R2的滑片P在a端,闭合S、S1、S2时,电流表的示数为1.6A。
18.(1)解: 推动挡板P到A时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流为I=0.6A,由可得,电阻R1的阻值为
答:电阻R1的阻值为;
(2)解: 因电阻丝AB粗细均匀电阻丝的总长度为30cm,电阻值为15Ω,即电阻丝阻值与长度的关系为
即1cm长度电阻丝阻值为
当电路中的电流I=0.3A时,电路的总电阻为
此时电阻丝接入电路中的电阻为
则电阻丝AB未接入电路部分的阻值为
所以,在电流表的表盘0.3A刻度处就标上成绩为
答:在电流表的表盘0.3A刻度处应标上成绩为10cm;
(3)解: 由题意知,当电压表示数为时,此时电路电流为
由于串联电路电流处处相等,则此时电阻丝AB与电压表并联部分的电阻阻值为
则在电压表表盘2.0V刻度处应标上成绩为
答:在电压表的表盘2.0V刻度处应标上成绩为20cm。
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