内容正文:
第十四章 探究欧姆定律
一、填空题(每空1分,共16分)
1.为了纪念物理学家的杰出贡献,常以他们的名字命名物理量的单位。如以欧姆来命名______的单位,以______来命名电流的单位。
2.从1826年开始,欧姆经过10年的不懈努力,发现了:导体中的电流,跟导体两端的电压成___________,跟这段导体的电阻成___________这就是欧姆定律。
3.下面是根据初中物理电学知识绘制的结构图,线条表示知识之间的逻辑联系。
B处应填写 ________;D(“指挥的”)处应填写 ________(选填“电流”、“电压”或“电阻”)。
4.如图是一种防火警报器,这款警报器的触发装置是石墨,其原理是整个电路的电压不变,当有火烧到警报器的触发装置后,石墨的温度_______,电阻_______,通过触发装置的电流会变大,从而发出警报。
5.如图所示,R1是一块合金导体,将其按照图甲的方式连入电路中,闭合开关,电流表的示数为I,将另一块相同的导体R2与R1按照乙图方式接入电路,闭合开关,此时电流表的示数___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)I。将导体R1按照丙图中不同的方式连入电路,电流表示数最小的接法是___________(选填“前后”、“左右”或“上下”)。
6.将一个定值电阻R接入电路,加在它两端的电压为10V时,通过它的电流为0.1A,可知R的阻值为___________Ω,当它两端的电压为2.5V时,通过它的电流为___________A。
7.如图a所示电路,当变阻器的滑片P向右移时,灯L的亮度 _____;另一位同学连接的电路如图b所示,当变阻器的滑片P向左移时,灯L的亮度 _____。
8.小明手边标有“2.5V,0.3A”的小灯泡和电压为4V的电源,要使小灯泡正常发光,需给它串联一个 ___________Ω的电阻,灯泡正常工作时该电阻两端电压为 ___________V。
二、选择题(共14分,把你认为正确的答案序号填写在相应的位置上。第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题3分,全部选择正确得3分,不定项选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9.为避免引发安全事故,运输汽油的油罐车尾部需挂一条拖在地上的链子,下列最适合用来制作这种链子的材料是( )
A.橡胶 B.塑料 C.硅 D.铁
10.由变形可得,以下理解正确的是( )
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比 B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.当导体两端的电压为0时,导体的电阻为0
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
11.小海想设计一个电路反映环境气压,要求气压增大时电表示数增大。已知电源电压不变,R0为定值电阻,压力传感器R的阻值随气压的增大而减小。图中符合设计要求的是( )
A B C D
12.某科技兴趣小组为检测水流速度变化的情况,设计了检测水流速度变化的模拟电路。已知电源电压保持不变,R0是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动(注:水流速度越大,探头上下表面的压力差越大)。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
13.如图所示的实物图,分析不正确的是( )
A.电压表测量滑动变阻器的电压 B.滑片向B滑动电压表示数变小,灯泡变暗
C.滑动变阻器和灯泡是并联关系
D.闭合开关,如果电压表示数接近电源电压,电流表示数为零的话,可能是灯丝烧断
14.如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向下移动,则( )
A.电压表V1和电流表A的示数之比不变 B.电压表V2和电流表A的示数之比变大
C.电压表V1示数的变化量和电流表A示数的变化量比值的绝对值变大
D.电压表V2示数的变化量和电流表A示数的变化量A比值的绝对值不变
三、简答与计算题:(共22分)
15.在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1的阻值为24。闭合开关S后,电流表示数为0.5A,电压表V2的示数为6V。求:
(1)电阻R1两端电压U1以及电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
16. 如图所示的电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为 0~15V,R1的阻值为20Ω,
电源电压为18V,滑动变阻器R0的阻值范围为0~180Ω,求:
(1)只闭合开关S3时,电流表的示数为0.3A,求R2的阻值;
(2)当开关S1、S3和S4都闭合,且滑片P从最右端向左移动了三分之一,求此时电流表的示数;
(3)只闭合开关S2、S4,在不损坏电流表、电压表的情况下, 求滑动变阻器的阻值变化范围。
电源电压
4.5V
R1接触水的面积
15cm2
长方体水池底面积
20m2
17.如图甲所示,恩西同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制,压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处,R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时:汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V,再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到a、b间的电压等于或大于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表所示。
(1)求汽车入水前电路中的电流;
(2)当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了9cm(水未进入车内),求汽车受到的重力;
(3)求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度。
四、实验探究题:(每小题7分,共28分)
18.亲爱的同学:你会使用下面图中的实验仪器吗?
(1)如图1所示,电流表的分度值是_____,此时示数为_____.
(2)如图2所示,该电阻箱此时的示数为_____Ω.
(3)实验室中有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,如图3所示,“20Ω”指的是_____,如果把A、C两接线柱与电路连接,当滑片向左移动时,变阻器接入电路部分的阻值变_____.
(4)如果你还想知道电路中电流值的变化情况,需在电路中_____联一个电流表,并增加_____根导线.
19.某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,实验电路如图甲所示(电源电压3V)。
(1) 请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,导线不得交叉;
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数为0,则电路故障原因可能是 ______;
(3)排除故障后,当滑片移到某一位置时,电压表示数为1.6V,电流表示数如图乙所示,其读数为 ____A,则未知电阻Rx=_______Ω。
(4)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验 _____(选填“A”或“B”);
A.探究电流与电压的关系 B.探究电流与电阻的关系
(5)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出Rx的阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为R最大,请你把以下测量步骤补充完整;
①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为U1;
②闭合开关S,________,读出电压表示数为U2;
③待测电阻Rx=_______(用已知和测量出的物理量符号表示)。
20.在探究“电流与电阻关系”实验时,老师给小明提供了如下器材:电源(电压恒定为4.5V),电流表,电压表,开关各一个,滑动变阻器甲“10Ω;2A”和滑动变阻器乙“20Ω;1A”各一个,定值电阻5Ω、10Ω、15Ω各一个,导线若干。
(1)注意在连接电路时,开关必须处于__________状态;
(2)用笔画线代替导线,将图甲的实验电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大,导线不允许交叉)__________;
(3)正确连接电路后闭合开关,发现电流表有示数,无论怎样移动滑片P,电压表都无示数,则故障可能是__________(答出一种情况即可);
(4)排除故障后,小明把5Ω的电阻接入电路中,移动滑片P到适当位置,读出电流表示数如图乙所示,正确记录后,小明又改用10Ω电阻继续实验,闭合开关后,小明应将滑片P向__________(选填“左”或者“右”)移动至电压表示数为__________V;
(5)小明在实验中所选用的滑动变阻器应该是__________(选填“甲”或“乙”);
(6)利用老师给的器材,还能完成的电学实验有:__________(写出一个即可)。
21.小刚在电了元件店发现有热敏电阻卖,他想探究热敏电阻阻值大小与温度的关系,就买了一个热敏电阻进行探究。
【提出问题】这个热敏电阻阻值大小与温度有什么关系?
【猜想与假设】
猜想一:这个热敏电阻的阻值随温度的升高而升高;
猜想二:这个热敏电阻的阻值随温度的升高而降低;
【设计实验】为了验证猜想是否正确,小刚计划用如图所示的装置实验,验证上述猜想是否正确;
【进行实验与收集证据】小刚组装好装置后,点燃酒精灯,闭合开关进行实验,电源电压不变,记录的数据如下表。
温度t/℃
10
20
30
40
50
60
70
电流I/A
0.13
0.16
0.21
0.27
0.34
0.43
0.55
【分析论证】 通过分析实验数据,验证了猜想______是正确的;
【评估】 (1)烧杯中的液体应该选择________;
A.自来水 B.煤油 C.食盐水
(2)这个热敏电阻可能是_______制成的;
A.金属导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
(3)不用液体用酒精灯直接加热这个热敏电阻能完成这个实验吗?______,因为____________;
(4)如果想知道这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值,还需要增加一个__________;
【拓展应用】
小刚想用这个热敏电阻和一个电压表改装成一个指针式温度计,设计的电路如图所示,要能直接在电压表刻度盘上读出相应的温度,若要使电压表的示数随温度的升高而增大,则应在图中的选填____(“ab” “bc”或“ac”)两端接入电压表。
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