内容正文:
第十七章达标练习
1、 选择题
1.为了纪念著名的物理学家欧姆,用他的名字作为单位的物理量是( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.功
2.教室里装有多盏电灯,上晚自习时,我们每多开一盏电灯时,则教室电路的( )
A.总电阻增大 B.总电阻减小 C.总电压增大 D.总电流不变
3.如图所示的电路,电源电压保持不变,将滑动变阻器的滑片P从中点移向b端的过程中,下列说法正确的是( )
A.小灯泡变亮 B.电流表示数变大 C.电压表示数不变 D.电压表与电流表的比值变小
4.在如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯泡都不亮,电压表有示数,电流表无示数,则该电路故障可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路 C.灯泡L2短路 D.电流表短路
5.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,Rt为热敏电阻。在0~80 ℃的范围内,电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系如图乙所示。已知当温度t由10 ℃升高到30 ℃的过程中,热敏电阻Rt的阻值变化了20 Ω,则温度t由30 ℃升高到50 ℃的过程中,热敏电阻Rt的阻值变化情况是( )
甲 乙
A.阻值减小且阻值变化量小于20 Ω B.阻值减小且阻值变化量大于20 Ω
C.阻值增大且阻值变化量小于20 Ω D.阻值增大且阻值变化量大于20 Ω
6.在如图所示的电路中,电源电压为6 V,R1=3 Ω,R2=6 Ω。闭合开关S,下列说法不正确的是( )
A.通过R1的电流为2 A B.R1两端的电压为2 V
C.干路中的电流为3 A D.R2两端的电压为6 V
7.如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置,R1是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少,则( )
A.油量增加,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变小
B.油量增加,R1的电阻值减小,油量表指针偏转变小
C.油量减少,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变小
D.油量减少,R1的电阻值减小,油量表指针偏转变小
8.在如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小
C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
D.电压表V2与电流表A的示数之比变大
二、填空及简答题
9.某导体两端的电压为6 V时,通过它的电流是0.5 A,该导体的电阻是 Ω,如果将导体两端的电压增大到12 V时,通过导体的电流为 A,如果导体两端的电压突然变为0,此时导体的电阻是 Ω。
10.两电阻R1和R2串联在电路中,若R1∶R2=5∶2,则通过两个电阻的电流之比是 ,R1与R2两端的电压之比为 。若将两电阻R1和R2并联在电路中,则通过两个电阻的电流之比是 ,R1与R2两端的电压之比为 。
11.如图甲所示,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图像如图乙所示,则电源电压为 V,R1的阻值为 Ω。
甲 乙
12.如图所示,电源电压保持不变。电阻R1、R2的阻值相等,开关S闭合后,电路正常工作,电流表和电压表的示数分别为I0和U0。一段时间后,电路中出现仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。
(1)若开关由断开到闭合,观察到只有电压表示数发生变化,则发生的故障是 ,此时电压表示数为 。
(2)若开关由断开到闭合,观察到只有电流表示数发生变化,则此时电流表示数为 。
13.如图所示,已知R1∶R2=3∶1,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙= ;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲∶I乙= 。
三、实验探究题
14.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω),滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请把图中的实物连接好。
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,经检查发现线路接触良好,各电表完好,其原因可能是 。
(3)排除故障后,小军将5 Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数为3 V,读出电流表示数;将5 Ω的定值电阻更换为10 Ω的定值电阻,闭合开关,把滑动变阻器的滑片在原来的位置向 (选填“A”或“B”)端滑动,使电压表示数为 V。
15.在“测量定值电阻阻值”的实验中,小明所用电源的电压保持不变,滑动变阻器标有“10 Ω 2 A”的字样。
甲 乙
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
1
5.0
2
6.5
0.4
3
8.0
0.5
(1)粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示,请你指出其中存在的问题:一是
;二是 。
(2)小明解决上述问题后,闭合开关发现:电压表指针有明显偏转,而电流表指针几乎不动。经检查:电路中电表完好且只有一处故障,他初步判断可能是导线 (填导线编号)断路或 断路。
(3)排除上述电路故障后,小明开始实验:
①闭合开关,读出电表示数后立即断开开关,并将读数填在表中,其中电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为 A,利用该组数据算出的Rx阻值为 Ω(保留一位小数)。
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片向 移至适当位置,读出两电表示数后立即断开开关,并将读数填在表中。
③闭合开关,继续移动滑片,直至移到了滑动变阻器的一端,读出两电表示数,断开开关,并将读数填在表中。
(4)分析表中数据,小明发现:随着待测电阻两端电压的增大,计算得出的待测电阻阻值变化情况是 。
他感到困惑:为何会出现这样的结果呢?小华帮他检查后指出:小明所测出的电压数据是错误的。于是小明想重新实验,小华提醒他:无需重新实验,利用已知信息和电流表的读数,不但可计算出待测电阻的阻值,还能求出电源电压。小明经过认真思考后,计算得出:待测电阻Rx= Ω,电源电压U总= V。
16.在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图甲所示电路。电源电压为3 V且保持不变,R为定值电阻。
甲 乙
(1)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于 处。
(2)闭合开关S,发现电压表示数接近3 V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因是 。
(3)排除故障后,闭合开关S。小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如表。
实验序号
1
2
3
4
电压表示数U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表示数I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
①请根据表中数据,在图乙中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图像。
②分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 。
(4)在此实验中,改变电阻R两端的电压是通过改变 来实现的。
(5)此实验中,多次测量寻找普遍规律的目的与下面的 (选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系
B.测量未知电阻的阻值
四、计算题
17.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电阻R1的阻值为10 Ω,只闭合开关S1,电流表A1的示数为0.3 A。求:
(1)电源电压。
(2)再闭合开关S2,电流表A2的示数变化了0.1 A,电阻R2的阻值。
18.如图甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻。闭合开关,当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示。求:
甲 乙
(1)滑动变阻器的最大阻值。
(2)定值电阻R0的阻值。
(3)电源电压。
参考答案
1.B 2.B 3.C 4.A
5.A 解析:由图乙可知,热敏电阻R两端的电压UR跟温度t之间的关系是温度越高,热敏电阻R两端的电压越小,则热敏电阻的阻值随温度的增加而减小;当温度是10 ℃时,I1==,==R0,故Rt=R0=R0,Rt和UV是反比例函数关系;当温度t由10 ℃升高到30 ℃的过程中,变化量为ΔU,热敏电阻Rt的阻值变化量ΔRt=20 Ω,所以温度t由30 ℃升高到50 ℃的过程中,由于电压表的示数U随热敏电阻的温度t变化的关系是一次函数关系,变化量仍为ΔU,由于Rt和UV是反比例函数关系,根据反比例图形可知,热敏电阻Rt的阻值变化量小于ΔRt。
6.B 7.C
8.D 解析:闭合开关S后,滑动变阻器与电阻R1串联,电流表测量电路总电流,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压;当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据公式I=可知,电路电流减小,所以电流表示数减小;根据公式U=IR可知,电阻R1两端的电压减小,电源电压不变,电压表V1的示数不变,所以滑动变阻器两端的电压变大,电压表V2的示数变大;电压表V1的示数不变,电压表V2的示数变大,所以说电压表V1与电压表V2的示数之和变大;电压表V2的示数变大,电流表A的示数减小,所以电压表V2与电流表A的示数之比变大;综上所述,D正确。
9.12 1 12
10.1∶1 5∶2 2∶5 1∶1
11.4 6
解析:由电路图可知,闭合开关后,R1与R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压。当滑片位于左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时R1两端的电压最大,R1两端电压U的倒数最小,由图乙可知,R1两端电压U的最小倒数为V-1,则电源的电压U=4 V;由图乙可知,当R2=18 Ω时,R1两端电压U的倒数为1 V-1,即R1两端的电压U1=1 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时R2两端的电压U2=U-U1=4 V-1 V=3 V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I==,即=,解得:R1=6 Ω。
12.(1)R2断路 2U0 (2)2I0
13.4∶1 3∶4
解析:当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲表测电源电压,乙表测R2两端电压,由串联分压规律可得,两表示数之比U甲∶U乙=(R1+R2)∶R2=4∶1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲表测通过R2的电流,乙表测干路电流,由并联分流规律可知,两表示数之比I甲∶I乙=∶+=3∶4。
14.(1)如图所示 (2)定值电阻短路 (3)B 3
15.(1)滑动变阻器滑片没有滑到阻值最大处 开关闭合了
(2)③ Rx
(3)①0.3 16.7 ②左
(4)阻值逐渐减小 15 7.5
16.(1)断开 阻值最大
(2)电阻R断路
(3)①如图所示 ②正比
(4)滑动变阻器的阻值 (5)A
17.(1)3 V (2)30 Ω
18.解:由电路图可知,R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端的电压。
(1)当滑片位于b端时接入电路中的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,由图像可知,U滑=8 V,电路中的最小电流Imin=0.2 A,由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:R滑===40 Ω;
(2)(3)当滑片位于a端时,R滑=0,电路中仅为R0的简单电路,此时的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流Imax=0.6 A,由I=可得,电源的电压:
U总=Imax×R0=0.6 A×R0 ①,
当滑片位于b端时,因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源的电压:
U总=Imin×(R0+R滑)=0.2 A×(R0+40 Ω) ②,
由①②可得:R0=20 Ω,U总=12 V。
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