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欧姆定律 同步习题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图象
B.滑动变阻器R2的最大阻值为70Ω
C.当滑片P位于滑动变阻器中点时,电流表示数为0.5A
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
2.如图所示的电路中,小灯泡L1和L2都标有“3V 0.25A”字样,电源电压为1.5V的干电池串联而成.则下列说法中不正确的是( )
A.S闭合后L1、L2并联且都能发光
B.S闭合后电路将发生短路
C.若将导线M接到接线柱A上L1、L2两端电压均为3V
D.若将导线M从接线柱B改接到接线柱 C上通过L1、L2的电流为0.25A
3.图电路中R1>R2,开关闭合,电压表V的示数为8V,电压表V1的示数( )
A.等于8V B.大于4V C.等于4V D.小于4V
4.如图是在探究电阻上的电流跟两端电压关系的实验时,小明同学画出的两个阻值不同的电阻的电流随电压变化的I - U图像,下列说法正确的是 ( )
A.R1>R2
B.R1,R2串联后总电阻的I - U图像在区域Ⅰ
C.R1,R2并联后总电阻的I - U图像在区域Ⅲ
D.R1,R2并联后总电阻的I - U图像在区域Ⅰ
5.如图甲所示是一款酒精浓度监测仪的简化电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。当接通电源时,下列说法正确的是( )
A.当酒精浓度减小时,R的阻值减少
B.当酒精浓度增大时,电压表的示数与电流表的示数的比值变大
C.当酒精浓度增大时,电流表的示数变小
D.当酒精浓度增大时,电压表的示数变大
二、填空题
6.测温模拟电路如图甲所示,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U为6V,R0的阻值为40Ω,热敏电阻R的阻值随温度t变化的关系如图乙所示,当开关S闭合后,电路可测量的最高温度为 ℃;温度表的10℃应标在电压表 V处;若增大电源电压U,电路可测量的最高温度将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
7.客厅有三组六盏相同的白炽灯,由一个开关控制,其中有一盏不亮,另五盏正常发光(如图所示).已知家庭电路电压为220V,每只灯工作时电阻为1100Ω,则此时通过开关的电流为 A,不亮的那一盏灯 (选填:断路、被短接)了.
8.如图所示,导体A和B同材料等长度,横截面积不同,则电阻RA RB;将它们按图中连接后再连入电路中,则它们的电流IA IB;电压UA UB(均填“>”、“<”或“=”)。
9.如图,导体A、B材料相同、长度相等,A比B的横截面积大,则A的电阻 B的电阻;若将它们串联在电路中,则通过A的电流 通过B的电流,A两端的电压 B两端的电压。(均填“大于”、“小于”或“等于”)
三、简答题
10.在图所示的电路中,已知电源电压为6伏保持不变。当开关S由断开到闭合,观察到两电表的示数均不变。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息写出两电表的示数及相对应的故障。
11.(1)“热穹顶”现象指的是天空中热高气压区域停滞不动,不断将从地面上升的热空气包裹并往下压,导致区域内气温越升越高。热空气被向下压缩时会导致气温进一步升高的原因是什么?请从外界对物体做功或热传递可以改变物体内能的物理学知识进行分析。
(2)如图甲是酒精浓度检测仪的简化电路图,为定值电阻,为酒精气体传感器,的阻值随酒精气体浓度变化如图乙所示。请用学过的物理学知识分析为什么驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,检测仪的电压表示数越大。
12.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。导体AB和BC比较,哪段电压大?请说明理由。
13.我们在实验室常用如图,测量待测电阻R的电阻值。小丽同学说:在电路中,电压表可以当成断路,电流表可以当成短路,根据欧姆定律得到,正确读出两个表的读数,就可以精确测量出待测电阻R的电阻值。你认为这种说法是否正确?如果不正确,请判断测量值比真实值偏大还是偏小?通过学过的知识,解释偏大、偏小的原因。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
B
A
D
D
D
1.B
【详解】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。
A.当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,且电流随着电压的增大时而增大,R2两端的电压为0,由图象可知,A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象,B为电阻R1的I﹣U图象,故A错误;
BCD.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,由图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压
U=U1+U2=4V+14V=18V
定值电阻R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值分别为
当滑片P位于滑动变阻器中点时,R'2=35Ω,电路的总电阻为
R=R1+R'2=20Ω+35Ω=55Ω
电流表示数为
故B正确,CD错误。
故选B。
2.A
【详解】试题分析:(1)电路有通路、断路、短路三种状态,小灯泡只有在通路的电路中才会发光;
(2)短路是指电流不经过用电器的电路,在实际电路中,如果用导线将用电器的两端直接连接,则会造成短路.
(3)让小灯泡发光的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径;
另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径;在串联电路中,电压是和的关系;在并联电路中,各并联支路的电压相等;
(4)据小灯泡L1和L2都标有“3V 0.25A”字样可知,当该灯泡正常工作时,通过它们的电流都是0.25A.
解:A、如图所示,闭合开关后,电流将从电源正极经过导线b与导线M和开关回到电源负极,造成电源短路,两灯不发光,故A说法错误;
B、S闭合后,电流将从电源正极经过导线b与M和开关回到电源负极,电路将发生短路,故B说法正确;
C、如图所示,若将导线M的右端接到接线柱A上,L1、L2两灯泡并联,故其两端的电压相等,都是3V,故C说法正确;
D、如图所示,若将导线M的右端从接线柱B改接到接线柱C上,则两灯仍属于并联电路,且都能正常发光,故通过它们的电流都是0.25A,故D说法正确.
故选A.
【点评】本题考查了识别串、并联电路的能力和区分电路的三种状态、并会根据要求设计电路的能力,难度较大.
3.D
【详解】已知R1>R2,电压表V的示数为8V,即电源电压为8V,电压表V1测R2两端的电压,根据串联电路总电压等于各部分电压之和可知,且电压比等于电阻比,可得电压表V1的示数小于4V,故选D。
4.D
【详解】(1)加同样电压时,,所以由可得,,故R2导体的阻值大,故A错误.
(2) R1,R2串联后总电阻大于任何一个分电阻,故I - U图象应该在区域III,R1,R2并联后总电阻比任何一个分电阻都小,故I - U图象应该在区域I,故BC错误,D正确.
所以D选项是正确的.
【点睛】从I - U图象可以得出的信息:
(1)通过比较相同电压下的电流大小关系,得出电阻大小的关系;
(2)根据串联电阻和并联电阻的规律,根据R1和R2所在位置可确定I - U图象在哪个区域.
5.D
【详解】A.由图乙可知,当酒精浓度减小时,传感器R的阻值增大,故A错误;
B.由电路图可知,定值电阻R0与传感器R串联,电压表测量定值电阻R0两端的电压;由欧姆定律可知,电压表的示数与电流表的示数的比值等于定值电阻的阻值,它是不变的,故B错误;
CD.由图乙可知,当酒精浓度增大时,传感器R的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流增大,即电流表示数增大;电路中电流增大,根据U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大。故C错误,D正确。
故选D。
6. 30 2 变小
【详解】[1]电路为串联电路,电压表测量热敏电阻R两端的电压,最大测量值为3V,电源电压为6V,则定值电阻两端的电压为3V,串联电路电流处处相等,由可知,此时热敏电阻与定值电阻的阻值相等,为40欧姆,由图乙可知,此时温度为30℃。
[2]温度表为10℃时,热敏电阻的阻值为20欧姆,此时热敏电阻两端的电压为
[3]若增大电源电压U,电压表最大测量值仍为3V不变,则定值电阻两端的分压增大,由可知,电路中电流变大,由可知,热敏电阻两端电压不变,电流变大,则热敏电阻连入电路的最大阻值变小,由图乙可知,电路可测量的最高温度将变小。
7. 1 断路
【详解】家庭电路中,其中有一盏不亮,而另五盏正常发光,说明六盏白炽灯工作时互不影响,所以六盏白炽灯是并联连接;又因为一个开关控制,则说明开关串联在干路上,由于六盏白炽灯相同,且五盏正常发光,所以,此时干路电流是:
I=5I1=;
由于不亮的灯泡对其它灯泡没有产生影响,所以,这盏灯泡的故障是发生断路.
8. < = <
【详解】[1]导体A和B由同种材料制成、长度相同,由图可知A比B的横截面积大, 由于导体的电阻与横截面积成反比,所以;
[2]因串联电路中各处的电流相等,所以,图中通过两导体的电流相等,即;
[3]由的变形式可知
9. 小于 等于 小于
【详解】[1]导体A、B材料相同、长度相等,A比B的横截面积大,由于在导体的长度、材料相同时,横截面积越小,电阻越大,所以,A的电阻小于B的电阻。
[2][3]若将它们串联在电路中,由于串联电路的电流处处相等,通过A点的电流等于B点的电流,由U=IR知A两端的电压小于B两端的电压。
10.若电压表示数为0,电流表示数为0,R1断路;若电压表示数为6V,电流表示数为0,R2断路。
【详解】由图可知,这是R1和R2的串联电路,电流表测量的是电路中的电流,电压表测量的是R2两端的电压;
当电压表示数为0,电流表示数也为0时,此时电路故障原因是R1断路;
当电压表示数为6V,电流表示数为0时,此时电路故障原因是R2断路。
11.(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)热空气被向下压缩时,外界对热空气做功,使热空气的内能不断增加,温度升高。
(2)由电路图可知,定值电阻R1与气敏电阻R2串联,电压表测电阻R1两端的电压;由图乙可知,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,气敏电阻R2的阻值越小,电路中的总电阻越小,由可得,电路中的电流越大,由U=IR可得,定值电阻R1两端的电压越大,电压表示数越大。
12.见解析
【详解】AB段电压大;因导体AB和BC由同种材料制成、长度相同,由图可知导体AB的横截面积比BC的小,所以,RAB>RBC,因两段导体串联,串联电路中各处的电流相等,所以通过两导体的电流相等,即IAB=IBC,根据U=IR可知,两段导体电阻的大小关系
UAB>UBC
13.见解析
【详解】在理想的情况下,电压表可以当成断路,电流表可以当成短路,但实际上电压表的电阻不是无限大,电流表也有电阻,就此电路而言,假如电压表的电阻不是很大,则电阻值的测量结果将偏小;原因是:电压表测电阻两端的电压U,由于电压表分流,电流表测量的定值电阻和通过电压表的电流,使得电流I偏大,由知电阻测量值偏小,所以“根据欧姆定律得到,正确读出两个表的读数,就可以精确测量出待测电阻R的电阻值”的说法错误。
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