内容正文:
欧姆定律综合训练题
姓名:___________班级:___________
一、单选题
1.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R是定值电阻,Rt是一个由半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化曲线如图乙所示,则正确的是( )
A.温度升高时,电流表示数减小
B.当Rt断路时,电压表的示数变小
C.电流表可以改装成温度计
D.温度升高时,电压表的示数变大
2.以下关于欧姆定律及其变形式的说法正确( )
A.由可知,导体两端的电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
B.由可知,电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C.由可知,导体的电阻与其两端的电压成正比,与其通过的电流成反比
D.以上说法都正确
3.如图乙是呼气式酒精测试仪的电路原理图。R1为气敏电阻,阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图甲,R2为定值电阻,电源电压为9V且保持不变。当酒精气体的浓度为0时,电压表的示数为6V,酒精浓度大于等于0.2mg/mL时,电压表示数小于等于设定值U0。测试仪会报警。下列判断不正确的是( )
A.故电压表示数设定值U0=4.5V
B.被检测者酒精浓度越大时,电流表示数越大,电压表示数越小
C.被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,电流表的示数为0.3A
D.酒精浓度增加时,电压表示数的变化量和电流表示数的变化量之比不变
4.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,R1、R2的I﹣U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图像
B.电阻R1的阻值是20Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
D.该电路的电源电压为14V
5.如图所示电路中,电源电压保持不变,电路中和的规格相同,三个灯丝电阻不变。同时闭合、,断开时,电压表的示数为9V,电流表示数为1.8A;同时闭合时,电流表A的示数为2.7A;用电压表替换电流表后,闭合开关,断开,电压表和的偏转角度相同。则下列说法不正确的是( )
A.灯泡的电阻值为20Ω
B.用电压表替换电流表后,闭合开关、,断开,灯泡两端电压为1V
C.电流表被替换后,闭合开关,断开,两端的电压是4V
D.电流表被替换前,开关同时闭合时,流过灯泡的电流是0.4A
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,不考虑温度对灯丝电阻的影响,整个过程电路均无故障,所有电表均为实验室学生电表。当开关闭合、、断开时,电压表的示数为6V,电压表、的指针偏转程度相同。当闭合开关、、时,同时观察到电流表,、的示数均不相同。断开所有开关,若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后,再同时闭合三个开关,发现与之前相比,电流表、、的示数都没有发生改变。(注:同样规格的灯在电流相同时,电压相同;在相同电压时,电流相同)( )
A.当闭合开关、、时,灯亮,电源电压为18V
B.当闭合开关、、时,灯不亮,电源电压为18V
C.当闭合开关、、时,灯亮,电源电压为10.8V
D.互换某两灯后,虽然三个电流表示数都未变化,但电流表测量范围有变化
二、多选题
7.小万同学在探究电流跟电压的关系时,选用不同的电阻做了两次实验,如图是两个电阻的电流随电压变化的图像,从图中可知正确的是( )
A.
B.
C.如果将和并联接入电路中,电路的总电阻在区域Ⅲ
D.如果将和串联接入电路中,电路的总电阻在区域Ⅲ
三、填空题
8.在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S1、S2,若此时甲、乙两表是电压表且指针偏转的幅度相同,(甲、乙两表都是教学常用电压表),则电阻R1∶R2= ;断开开关S1、S2,将甲、乙两电压表更换为电流表,然后仅闭合开关S1,则甲、乙两电流表的示数之比I甲∶I乙= 。
四、实验题
9.如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整 ;(要求滑片左移时,电流表示数变小。)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 端;
(2)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻Rx= Ω。
10.小红同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验,器材如下:电源电压恒为6V,五个定值电阻R分别为:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω、标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R'、电压表 (0﹣3V)、电流表(0﹣0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整;
(2)小红把5Ω的电阻R接入电路后,将滑动变阻器的滑片移到最 端(选填“左”或“右”),闭合开关S,适当调整滑动变阻器,电压表示数为U0时,读出了对应的电流值;
(3)断开开关,保持滑片P位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,发现电压表示数 U0(选填“小于”或“大于”),再移动滑片使电压表示数为U0;
(4)小红再分别将定值电阻15Ω、20Ω、25Ω连入,根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图像,得到的结论是: ;
(5)在上述的五次实验探究中,滑动变阻器连入电路的最小阻值为 Ω。
11.小明在电学学习中,对电学的神奇和电能对人类生产生活产生的巨大影响深感敬畏,他通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一:如图甲所示,在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。
(1)在检查电路时,他发现有一根导线连接错误,请你在答题卡的甲图中将错误的那条导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)实验中控制定值电阻两端电压要合理。如果太小,可能会出现的情况是:①电路中的电流小于电流表分度值,读数误差大;② ;
(3)更换正常电阻后,A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像,分析图像,你认为 (选填“A”或“B”)同学的实验操作是错误的,他操作中的问题是: ;
(4)改正错误后,正确实验,并记录相关数据,描绘出合理的图像。据此得出结论:在导体两端电压一定时, ;
(5)该实验选择的滑动变阻器应该选用以下哪种规格:__________(填下列选项前的字母)
A.20Ω,0.5A B.40Ω,0.2A C.50Ω,1A
五、计算题
12.小斌利用图甲所示电路获取了特殊电阻R在不同电压下的电流,并利用所测的数据绘制出了通过R的电流I随其两端电压U变化的图像,如图乙所示,已知电源两端电压为3V且保持不变。求:
(1)电阻R两端电压为1.0V时的电阻。
(2)电阻R两端电压为0.5V时,滑动变阻器连入电路的电阻大小。(结果保留一位小数)
13.如图甲所示创可贴大小的体温计,只需把体温计贴在皮肤上,体温会自动测量、上报。小明受此启发,设计了一个电子体温计。电源电压恒定不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度升高而减小,,实 验中R的温度每变化1℃,其电阻变化0.75Ω,当热敏电阻R的温度为30℃时,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为3V。电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V。
(1)当热敏电阻R的温度为30℃时,其阻值是多少?
(2)当热敏电阻R的温度为38℃时,闭合开关,电压表的示数为2V,则电流表的示数为多少?
(3)小明分析发现在保证电路安全的前提下,他设计的电路能测量的最高温度低于42℃,为使电路能测量的最高温度为42℃,R0的阻值更换为多少?(写出必要的文字说明、表达式及最后的结果)
14.如图所示电路中,电源两端电压为15V并保持不变,电阻的阻值为6Ω。当开关S闭合时,电压表示数为12V。求:
(1)画出等效电路图;
(2)通过电阻的电流;
(3)电阻的阻值;
15.在如图(a)所示的电路中,电源电压为6V,滑动变阻器R1标有“20Ω 2A”字样。现闭合开关S。
(1)若变阻器R1连入电路的阻值为10Ω,求通过变阻器R1的电流;
(2)若将一电流表A1串联在R1支路,调节滑动变阻器,使得两电流表示数如图(b)所示,求定值电阻R2阻值。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
C
A
C
B
D
A
BD
1.C
【详解】AD.由图甲可知:电阻R和Rt串联,电压表测量Rt两端的电压,电流表测量电路中的电流,由图乙知,Rt阻值随着温度的升高而降低,当温度升高时,Rt阻值减小,由串联电路分压可知,热敏电阻两端的电压减小,即此时电压表示数变小;由串联电路电阻规律可知,电路的总电阻减小,由可知,电路中的电流增大,即此时电流表示数增大,故AD错误;
B.当Rt断路时,电压表串联在电路中,电压表的示数等于电源电压,电压表的示数变大,故B错误;
C.当温度降低时,Rt阻值增大,由串联电路电阻规律可知,电路的总电阻增大,由可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,从中可以看出电流表示数随着温度的升高而增大,随着温度的降低而减小,电流表可以改装成温度计,故C正确。
故选C。
2.A
【详解】A.电阻是导体对电流的阻碍作用。由可知,导体两端的电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比,故A正确;
B.电压是形成电流的原因,有了电压电路闭合,才会在电路中形成电流。由可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,故C错误;
D.由ABC分析知,故D错误。
故选A。
3.C
【详解】
A.由图可知,电流表测量电路中的电流,电压表测R1两端电压,当酒精气体的浓度为0时,由图可知气敏电阻的阻值为60Ω,电压表的示数为6V,电路中的电流为
根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压
根据欧姆定律可知定值电阻的阻值为
酒精浓度等于0.2mg/mL时,气敏电阻的阻值为30Ω,此时电路中的总电阻为
此时电路中的电流为
则电压表示数为
故电压表示数设定值U0=4.5V,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,被检测者酒精浓度越大时,气敏电阻的阻值越小,根据串联分压特点可知,电压表示数越小,此时总电阻变小,则电路中的电流变大,故B正确,不符合题意;
C.被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,气敏电阻的阻值为10Ω,电路中的总电阻为
此时电路中的电流为
故C错误,符合题意;
D.由于电压表测量R1两端电压,电流表测量电路中的电流,电路为两电阻串联,根据串联电压规律,电压表示数的变化量可表示为定值电阻R2电压的变化,电流表示数变化为R2电流的变化,则电压表示数的变化量和电流表示数的变化量之比是定值,则保持不变,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.B
【详解】A.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,故A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图像,B为电阻R1的I﹣U图像,故A错误;
B.由图像B可知,电阻R1的阻值是
故B正确;
CD.当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由I﹣U关系图像可知,电路中的最小电流Imin=0.2A,此时R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,则滑动变阻器R2的最大阻值为
串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,所以,电源电压为
故CD错误。
故选B。
5.D
【详解】ABC.当开关S2、S3闭合,S1断开时,电路为L1的简单电路,电压表V1测L1两端的电压即电源电压,故电源电压为9V;用电压表V2替换电流表A1后,闭合开关S1、S3,断开S2,灯泡L1、L2和L3串联,电压表V1测灯泡L1两端电压,电压表V2测灯泡L1和L2两端电压,根据串联电路电压的规律,V2示数大于V1的示数,因电压表V2和V1的偏转角度相同,故V2选用大量程,V1选用小量程,根据电压表大小量程之比可知,V2示数为V1示数的5倍,根据串联电路电压的规律可知,可知即灯泡L1和L2两端电压之比为1∶4,设L1的电压为U1,L2的电压为4U1,电路中L2和L3的规格相同,由分压原理可知,L3的电压为4U1,因电源电压为9V,根据串联电路电压的规律有
U1+4U1+4U1=9V
故灯泡L1两端电压为
U1=1V
L3的电压为
U3=4U1=4V
电流表A1被替换前,开关S1、S2、S3同时闭合时,灯泡L1、L2和L3并联,灯泡L1的电流为1.8A,由欧姆定律可知
在B中,灯泡L1和L2两端电压之比为1∶4,由分压原理可知,灯泡L1和L2的电阻之比为1∶4,故灯泡的电阻值为20Ω,故ABC正确,不符合题意;
D.电流表A1被替换前,开关S1、S2、S3同时闭合时,灯泡L1、L2和L3并联,由欧姆定律可知,流过灯泡的电流是
故D错误,符合题意。
故选D。
6.A
【详解】当闭合开关,断开、时,三灯泡串联。如图1:
由图可知:V1测量L1、L2两端的总电压,电压表V2测量L2两端的电压,V3测量L2、L3两端的总电压;图1中,三灯泡串联,根据串联电路的电压特点可知∶V3的示数大于V2的示数,由于V2、V3的指针偏转的程度相同,则V2的量程为0~3V,V3的量程为0~15V,并且
由于
所以
根据串联电路的分压特点可知
即
当闭合开关、、时,三灯泡并联,灯泡都发光。如图2∶
此时电流表A1测干路电流,电流表A2测L1和L2支路的电流之和,电流表A3测L2和L3支路的电流;则A1的示数为
A2的示数为
A3的示数为
由于电流表A1、A2、A3的示数均不相同,则
根据欧姆定律可知
由于若将电路中其中某两个灯泡的位置互换后,电流表A1、A2、A3的示数都没有发生改变;根据并联电路的电流特点可知灯泡的位置互换没有对各支路的电流没有影响,说明位置互换的两个灯泡的规格都相同。
由于,,则位置互换的两个灯泡不能是L1和L3,也不能是L2和L3,所以,位置互换的两个灯泡是L1、L2,并且规格都相同。
则
图1中∶据串联电路的分压特点可知
已知
则
此时,即V3使用的量程为0~15V,符合题意,所以,电源电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7.BD
【详解】AB.由图可知,当电阻两端的电压相同时,通过R1的电流大于通过R2的电流,由欧姆定律的变形式可知,R1的阻值小于R2的阻值,故A错误,B正确;
C.对于并联电路,总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即
由于并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,所以并联电路的总电阻一定小于R1(因为R1已经小于R2了),因此电路的总电阻在区域I,故C错误;
D.对于串联电路,总电阻等于各分电阻之和,即
R串=R1+R2由于串联电路的总电阻大于任何一个分电阻,所以串联电路的总电阻一定大于R2,因此电路的总电阻在区域Ⅲ,故D正确。
故选BD。
8. 4∶1 4∶5
【详解】[1]当S1、S2闭合,甲、乙两表都为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压。由甲、乙两电压表都是教学常用电压表(量成为0~15V,0~3V)且指针偏转的幅度相同得
根据串联电路分压特点可得
[2]]当S1闭合,甲、乙两表都为电流表时,两个电阻并联,甲电流表测电阻R2的电流,记作I2;乙电流表测干路电流,记作I,根据并联电路电流规律即干路电流等于各支路电流之和,结合欧姆定律,计算甲、乙两电流表的示数之比为
9.(1) 左
(2)10
【详解】(1)[1]伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器应一上一下串联入电路中,要求滑片左移时,电流表示数变小,即滑片左移时滑动变阻器接入电阻变大,故应将导线连接电流表负接线柱和滑动变阻器下端右侧接线柱,实物连接如下图所示
[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应置于最大接入电阻处,即滑片移到最大值左端。
(2)由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以当电压表示数为2.4V时电流表的示数为0.24A,根据欧姆定律可得未知电阻
10.(1)
(2)左
(3)大于
(4)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(5)7
【详解】(1)由图甲知,电路中的定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,变阻器要接“一上一下”两个接线柱,故应将滑动变阻器上面任一个接线柱与定值电阻右端相连,如图所示:
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最左端,这样变阻器接入电路的电阻最大,目的是保护电路。
(3)把5Ω的电阻R接入电路后,电压表的示数为U0,把5Ω的电阻换成10Ω,滑动变阻器接入电路的阻值不变,电路的总电阻变大,电流变小,所以滑动变阻器两端的电压变小,定值电阻两端的电压变大,即电压表示数大于U0。
(4)分析图像可得出,当导体两端的电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)由图丙可知,实验中定值电阻两端电压保持2.5V不变,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
接入5Ω定值电阻时,电路电流最大,此时滑动变阻器阻值最小
Imax=0.5A
即滑动变阻器的最小阻值为
11.(1)
(2)见解析
(3) A 没有控制定值电阻两端电压一定
(4)导体中的电流与导体的电阻成反比
(5)C
【详解】(1)原电路图中,电压表和滑动变阻器串联后与定值电阻并联是错误的,在“探究电流与电阻关系”的实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图
(2)选用较大阻值的定值电阻进行实验时,滑动变阻器需要连入电路的电阻超过最大阻值,无法完成实验。
(3)[1][2]探究电流与电阻关系时要控制电阻的电压不变,由图乙A的I-R图像知道,定值电阻两端的电压
由图乙B的I-R图像知道,定值电阻两端的电压
即A同学没有控制定值电阻两端的电压不变,B同学控制定值电阻两端的电压不变,因此A同学的实验操作是错误的。
(4)由图乙B的I-R图像知道,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(5)定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
=2倍
根据分压原理知道 ,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
12.(1)5Ω
(2)16.7Ω
【详解】(1)由乙图可知,当电阻R两端电压为1.0V时,通过它的电流为0.2A,故此时R的阻值为
(2)由乙图可知,当电阻R两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.15A,故此时R的阻值为
电路的总阻值为
滑动变阻器连入电路的电阻大小是
13.(1)10Ω
(2)0.5A
(3)6.5Ω
【详解】(1)
当热敏电阻R的温度为30℃时,IR=0.3A,UR=3V,热敏电阻的阻值为
(2)
当热敏电阻R的温度为38℃时,热敏电阻的阻值为
电压表的示数为2V,则电流表的示数为
(3)
开关闭合时,定值电阻R0和热敏电阻R串联,30℃时电源电压与R0的关系
…………①
38℃时电源电压与R0的关系
…………②
联立方程组可得,U=4.5V,R0=5Ω;根据热敏电阻与温度的关系,42℃时热敏电阻的阻值
根据电流表的量程确定电路中的最大电流:I大=0.6A,由欧姆定律可知,热敏电阻R两端的电压
根据串联电路电压规律可得,定值电阻两端的电压
由欧姆定律可得,更换后的R0的阻值
14.(1)
(2)0.5A
(3)24Ω
【详解】(1)当开关S闭合时,两电阻串联,电压表测量定值电阻R2两端的电压,则等效电路图如图所示:
(2)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,R1两端的电压
U1=U-U2=15V-12V=3V通过电阻的电流
(3)因串联电路中各处的电流相等, 所以,通过R2的电流为0.5A,电阻R2的阻值
15.(1)0.6A
(2)6.7Ω或20Ω
【详解】(1)由电路图可知,滑动变阻器和电阻R2并联,根据并联电路电压特点可得
U1=U2=U=6V
若变阻器R1连入电路的阻值为10Ω,则通过变阻器R1的电流为
(2)将一电流表A1串联在R1支路,则A1测量通过R1的电流,A在干路,测干路电流,根据并联电路电流特点可知,电流表A的示数大于A1的示数。通过滑动变阻器的最小电流为
①若左图是电流表A1的表盘,右图是电流表A的表盘,因图中A1指针的偏转角度比A大,所以此时电流表A1的量程应为0~0.6A,电流表A的量程应为0~3A。由图可知,此时电流表A1、A的示数分别为0.3A、1.2A,即I1=0.3A,I=1.2A,通过R2的电流为
I2=I-I1=1.2A-0.3A=0.9A
定值电阻R2的阻值为
②若右图是电流表A1的表盘,左图是电流表A的表盘,如果电流表A1的量程为0~0.6A,则此时A1的示数(通过变阻器的电流)为0.24A,小于通过变阻器的最小电流为0.3A,所以电流表A1的量程不可能是0~0.6A,只能是0~3A,又因为干路电流比支路电流大,所以电流表A的量程也是0~3A,则由图可知,此时电流表A1、A的示数分别为1.2A、1.5A,即I1'=1.2A,I'=1.5A,此时通过R2的电流为
I2'=I'-I'=1.5A-1.2A=0.3A
定值电阻R2的阻值为
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