内容正文:
专题08 欧姆定律的应用
考点一 “伏安法”测电阻
1.(23-24九上·连云港·期末)在进行“使用电阻箱间接测量小灯泡的电阻”活动中,小明同学打算进行如下操作:
(1)将待测的小灯泡接入如图所示电路的M、N两点间,闭合开关,读出电流表的示数I。
(2)取下该小灯泡,将电阻箱接在M、N两点间,调整并记录电阻箱的阻值和对应的电流表的示数,如下表所示:
次序
1
2
3
4
MN间电阻
待测灯泡
10Ω
9Ω
7Ω
电流I/A
0.14
0.13
0.14
0.15
小灯泡的电阻值是___________Ω。你判断的理由是___________。
【答案】 ①.9 ②.9Ω的电阻等效替代了小灯泡的电阻
【解析】
[1][2]因为当电阻箱代替原电路中待测小灯泡的位置后,使电路中的电流值不发生变化,待测电阻的阻值就等于此时电阻箱的阻值。这种测电阻的方法叫等效替代法;通过小灯泡的电流为0.14A,当通过电阻箱的电流也为0.14A时,电阻箱的电阻等于灯泡的电阻,即小灯泡的电阻值是9Ω。
2.(23-24九上·淮安·期末)如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻实验电路图的一部分。
(1)请根据题意将甲图中的电路图补充完整;
(2)根据电路图连接实验器材时开关应该__________。 在实验过程中, 调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡此时的电阻是_________Ω(结果保留一位小数);
(3)小明认为,应该多次测量不同电压下小灯泡的电阻,求出平均值才更精确。 他的观点_________(选填“合理”或“不合理”);
(4)小明要测某未知电阻 Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路,R0为已知阻值的定值电阻,请帮小明完善如下实验步骤:
A.按照丙图连接电路。
B.闭合 S、S1, 记录电流表示数为I1;
C.___________________________________, 记录电流表示数为 I2;
D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式______________。
【答案】 ①. ②.断开 ③.8.3 ④.不合理 ⑤.闭合开关S,断开S1 ⑥.
【解析】
(1)[1]测量小灯泡电阻的实验中,灯泡与滑动变阻器、电流表串联,电压表接在灯泡两端,补充完整的电路图如图
(2)[2]为保护电路,连接电路时,开关应断开。
[3]如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡此时的电阻为
(3)[4]由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,取平均值没有意义,故多次测量不同电压下灯泡的电阻求出平均值是不合理的。
(4) A.按照丙图连接电路
B.闭合S、S1,此时电阻R0被短路,电路中只有Rx,记录电流表示数为I1,电源电压
C.[5]闭合开关S,断开S1,两个电阻串联,读出此时电流表的示数为I2,电源电压
D.[6]联立以上两式解得
3.(23-24九上·苏州昆山等4市·期末)如图甲,是选用等效替代法测量未知电阻的电路,其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。正确连接电路并操作后,电阻箱的示数如图乙所示,则待测电阻Rx的阻值为_________Ω;如果S拨到1的过程中,不小心使滑片P向右移了一点,则Rx的测量值_________(大于/等于/小于)真实值。
【答案】 ①.108 ②.大于
【解析】
[1]由图乙知道,电阻箱的示数为
R=0×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+1×8Ω=108Ω
即待测电阻的阻值为108Ω。
[2]由于电路中的电流不变,在电源电压不变时,由知道,电路的总电阻不变,如果S拨到1的过程中,不小心滑片向右移了一点,滑动变阻器的电阻变小,由串联电路电阻的规律知电阻箱的示数偏大,即测量值大于真实值。
4.(23-24九上·南京联合体·期末)第一小组利用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左侧如图乙,这是因为______,改正错误后,开关闭合前,滑动变阻器滑片应滑至阻值______处,闭合开关,电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,计算出待测电阻Rx的阻值为______Ω;
(2)第二小组利用如图丁的电路测量定值电阻Rₓ的阻值,电阻箱R1与R2的阻值可以读取,闭合开关S;
①小明将R1调至0Ω,适当调整R2,读得电流表A1和A2的示数分别为I1、I2,则Rx=___________;(用I1、I2与R2表示)
②小华将R1调至________________,调整R2,直至_____________________,则Rx=R2;
③小红将电阻箱R1和R2进行了两次调整,电流表A1和A2的读数为I1和I2,但均忘记记录R1的阻值,只知道其中一次的R1阻值是另一次的2倍,请根据表格中的数据计算出Rx的阻值为__________Ω。
序号
I1/A
I2/A
R1/Ω
R2/Ω
①
0.2
0.8
15
②
0.3
1.2
10
【答案】 ①.电流表没有调零 ②.最大 ③.5 ④. ⑤.0 ⑥.I2=I1 ⑦.20
【解析】
(1)[1]开关闭合关,如图乙所示,电流表的指针反向偏转,则是电流表在使用前未调零。
[2]为了保护电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处。
[3]由图甲知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2..5V。待测电阻的阻值
(2)①[4]图丁中,电阻R1与待测电阻Rx串联后,再R2并联,电流表A1测R1支路的电流,A2测R2支路的电流。当R1调到0,则电路中只有Rx与R2并联。电源电压
U总=I2R2
待测电阻
②[5][6]将R1调至0,调整R2,直到两个电流表的示数相同,即I1=I2,据并联电路的特点知,Rx=R2。
③[7]由表格数据知,电源电压
U电源=I2R2=1.2A×10Ω=12V
第一次实验中I1为0.2A,第二次为0.3A,则第一次R1的阻值比第二次的大,据欧姆定律知
0.2A×(2R1+Rx)=12V,0.3A×(R1+Rx)=12V
解以上两式得,Rx=20Ω。
5.(23-24九上·南通海门·期末)为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻(约为10Ω),小明设计了如图甲所示的电路,电源电压6V保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω1A”。
(1)他发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上画上“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线;
(2)正确连接电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,电压表有示数、电流表无示数,发生这种现象的原因可能是_____________________;
(3)排除故障后,接着继续用上述电路测该小灯泡正常发光时的电阻。
序号
电压表示数/V
电流表示数/A
电阻/Ω
正常发光时电阻RL/Ω
1
3.8
0.38
10
RL==9.67
2
3.8
0.40
9.5
3
3.8
0.40
9.5
①该小组数据处理的过程是否正确?__________,为什么?_____________________;
②小明看了上述实验测量后发现,这样测量小灯泡正常发光时的电阻,误差较大,为减小误差,可将电压表并联在________的两端,并移动滑动变阻器,使电压表示数为________V,此时观察到电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
【答案】 ①. ②.灯泡断路 ③.正确 ④.因为三次测量是同一个灯泡同一状态下的电阻,可以将计算结果进行取平均来减小误差 ⑤.滑动变阻器 ⑥.2.2 ⑦.10
【解析】
(1)[1]原电路图中,电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联,在测小灯泡正常发光时的电阻实验中,小灯泡、滑动变阻器和电流表串联。
(2)[2]正确连接电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路断路了,即灯泡断路。
(3)[3][4]该小组数据处理的过程是正确的,因为三次测量灯泡两端电压相同,是同一个灯泡同一状态下的电阻,可以将计算结果进行取平均来减小误差。
[5][6]当灯泡正常发光时其两端电压为3.8V,若电压表并联在灯泡两端,应使用大量程,误差较大,根据串联电路电压规律,因此为了减小误差,可将电压表并联在滑动变阻器两端,当电压表示数为
6V-3.8V=2.2V
时灯泡正常发光,此时电压表可选择小量程,误差较小。
[7]由图甲可知,电流表选用小量程,电流表分度值0.02A,即灯泡的额定电流为0.38A,则小灯泡正常发光时的电阻
小灯泡正常发光时的电阻为10Ω。
考点二 动态电路分析
6.(23-24九上·南京联合体·期末)某科技小组设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警,开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A.电流表示数减小,电压表的示数减小
B.电压表与电流表的示数之比不变
C.增大R0的阻值,可使装置中的R在更高光照度下报警
D.增大电源电压,可使装置中的R在更高光照度下报警
【答案】C
【解析】
A.由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当有烟雾遮挡射向R的激光时,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,可知,R0两端电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以光敏电阻R两端的电压增大,即电压表的示数增大,故A不符合题意;
B.根据欧姆定律可知,由于电压表与电流表示数之比等于R的阻值,因此比值变大,故B不符合题意;
CD.报警电流一定,由可知,当电源电压一定时,报警时总电阻也一定,增大R0的阻值时,R在更小值时会发出报警信息,即可使装置在更高光照度下报警;当增大电源电压,报警时总电阻也增大,R0的阻值不变,则R在更大值时会发出报警信息,即可使装置在更低光照度下报警,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
7.(23-24九上·常州·期末)在如图所示的电路中,当开关S闭合后,滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数减小,电压表示数增大 B.电流表示数增大,电压表示数增大
C.电流表示数减小,电压表示数不变 D.电流表示数增大,电压表示数不变
【答案】C
【解析】
如图所示的电路中,R1、R2并联,电压表测电源电压,示数不变,电流表测R2电流,滑片P向右移动的过程中,R2电阻变大,电流变小,电流表示数变小。
故选C。
8.(23-24九上·连云港·期末)如图所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是阻值随天然气体浓度升高而减小的气敏电阻。当R2所处环境中天然气浓度升高时( )
A.电表V1与V2的示数之和不变 B.电表 V1与V2的示数之差不变
C.电表 V1与A的示数的比值变小 D.电表 V1与A的示数的乘积变小
【答案】A
【解析】
由图知道,R1与R2串联,电表V1测量R1两端的电压,电表V2测量R2两端的电压,电流表测量电路的电流。根据题意知道,当R2所处环境中天然气浓度升高时,R2接入电路的阻值减小。
A.由串联电路电压的特点知道,电表V1与V2的示数之和始终等于电源电压,故A正确;
B.由串联分压原理知道,此时电表 V1示数增大,电表V2的示数减小,所以,电表 V1与V2的示数之差不变变大,故B错误;
C.由欧姆定律知道,电表 V1与A的示数的比值等于定值电阻R1的阻值,始终不变,故C错误;
D.由串联电路电阻的特点知道,电路的总电阻减小,电路电流增大,所以,电表 V1与A的示数的乘积变大,故D错误。
故选A。
9.(23-24九上·无锡·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P自上向下滑动,则电流表的示数___________(选填“增大”、“减小”或“不变”),电压表的示数___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
【答案】 ①.减小 ②.减小
【解析】
[1][2]由电路图知,小灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测小灯泡两端的电压,滑片向下滑动时,变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,据欧姆定律知,电路的电流变小,电流表的示数减小,据串联电路的分压特点知,变阻器两端的电压变大,小灯泡两端的电压变小,电压表的示数减小。
10.(23-24九上·扬州广陵·期末)在如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=20Ω。当只闭合开关时,电流表的示数为0.5A,则电源电压是______V。当闭合开关,断开、时,电流表的示数为I1,当断开开关,闭合、时,电流表的示数为I2,则I1∶I2=______。为了保障电路的安全,不能同时闭合的开关是______。
【答案】 ①.10 ②. ③.S1、S3
【解析】
[1]由图可知,当只闭合开关S2时,该电路为只含有R2的简单电路,电流表测电路中的电流;电路中的电流为 0.5A,电源电压为
[2]当闭合开关S1,断开S2、S3时,该电路为 R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流;此时电流表的示数即电路中的电流I1,由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为
电路中的电流为
当断开开关S1,闭合S2、 S3,该电路为R1和 R2的并联电路,电流表测干路的电流,电流
电流I1、I2的比值
[3]当同时闭合S1、S3时,电源短路,为了保障电路的安全,不能同时闭合的开关是S1、S3。
11.(23-24九上·镇江丹徒·期末)如图是天然气安全监控的模拟电路。电源电压不变,是气敏电阻,是定值电阻。气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小。闭合开关S,若天然气泄露,电流表示数______,电流表和电流表示数之比______,电流表和电流表示数变化量之比______。(以上三空均选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】 ①.增大 ②.减小 ③.不变
【解析】
[1][2][3]如图所示,和并联,电流表A2测量通过的电流,电流表A1测量干路电流;是气敏电阻,是定值电阻,天然气泄露,天然气浓度的升高,变小,电流表示数增大,通过的电流不变,所以电流表示数增大,则电流表等于电流表示数与通过的电流之和,因电流表和电流表示数增加量相同,则比值减小。
考点三 电路故障分析
12.(23-24九上·盐城东台·期末)如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,小明检查后发现有一处故障,该电路的故障可能是( )
A.灯泡断路 B.电压表短路 C.铅笔芯断路 D.电流表短路
【答案】A
【解析】
根据电路图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;闭合开关后,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路存在断路故障,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则故障是与电压表并联的灯泡断路了。
故选A。
13.(23-24九上·连云港·期末)如图所示是某同学做实验时的电路图。闭合开关S后,发现电流表有示数,电压表无示数,若故障只出现在电阻或上,则故障原因是( )
A.电阻短路 B.电阻短路 C.电阻断路 D.电阻断路
【答案】B
【解析】
由图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测量电阻R2两端的电压;闭合开关S后,发现电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,可能是电压表短路或断路,也可能是与电压表并联的定值电阻短路,已知故障只出现在电阻R1或R2上,说明故障原因是与电压表并联的定值电阻R2短路了,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
14.(23-24九上·南京鼓楼·期末)如图,电源电压不变,闭合开关,一段时间后,灯L突然熄灭,若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在L两端 B.将电流表并联在L两端
C.用完好的导线并联在L两端 D.用完好的灯L0并联在L两端
【答案】C
【解析】
A.将电压表并联在灯L两端,测量的是灯L两端的电压,根据题意知道,若电压表无示数,即说明R断路,若电压表有示数,则应是灯泡断路,故A不符合题意;
B.将电流表并联在L两端,若电流表有示数,说明L断路,若电流表无示数,说明R断路,故B不符合题意;
C.用完好的导线并联在L两端,则L被短路,且无法判断电路中是否有电流通过,因此无法检测出故障,故C符合题意;
D.用完好的灯L0并联在L两端,若L0发光,则说明L断路,若L0不发光,说明R断路,故D不符合题意。
故选C。
15.(23-24九上·扬州广陵·期末)在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,电路正常工作.过了—会儿,两只电表的示数均变大,则下列判断中正确的是( )
A.灯L断路 B.灯L短路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
【答案】B
【解析】
AC.由图知:电阻R与灯泡L串联,电流表测量的是通过电路中的电流,电压表测量的是电阻R两端电压,当电路某处发生断路时,通过电路中的电流为零,即电流表的示数变小,故AC错误;
B.当灯L短路时,仅R接入电路,电压表测量R两端电压即电源电压,示数变大,电路中总电阻变小,电流表示数变大,故B正确;
D.选项中电阻R短路,电路中电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中电流变大,电流表示数增大,电压表被短路,示数减小为零,故D错误。
故选B。
考点四 欧姆定律图像分析题
16.(23-24九上·镇江丹徒·期末)如图所示为通过甲、乙两导体棒的电流与其两端电压关系,下列说法正确的是( )
A.甲的长度一定小于乙 B.甲的横截面一定大于乙
C.甲和乙的材料一定不同 D.甲的电阻一定小于乙
【答案】D
【解析】由图得,甲乙均为定值电阻,甲的电阻为
乙的电阻为
电阻大小与长度、横截面积、材料有关,由电阻大小无法判断出长度、横截面积、材料的关系,故ABC错误,D正确。
故选D。
17.(23-24九上·扬州宝应·期末)小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据,绘制出如图所示的图像。其中图甲表示电阻R1,图乙表示电阻R2。根据图像信息可判断( )
A.当R2两端的电压为8V时,电阻R2的阻值为8Ω
B.当R1两端的电压为2V时,通过它的电流为1.2A
C.当通过R2的电流为0.2A时,电阻R2的阻值为5Ω
D.当R1和R2并联在电压为4V的电路中,总电流为0.5A
【答案】C
【解析】
A.由图象可知,当R2两端的电压为8V时,通过的电流为0.6A,由欧姆定律可得电阻R2的阻值
故A不符合题意;
B.由图象可知,当R1两端的电压为2V时,通过它的电流为0.2A,故B不符合题意;
C.由图象可知,当通过R2的电流为0.2A时,其两端的电压为1V,由欧姆定律,电阻R2的阻值
故C符合题意;
D.当R1和R2并联在电压为4V的电路中,它们两端的电压均为4V,由图象可知,通过R1和R2的电流分别为
I1′=0.4A,I2″=0.5A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以总电流
I=I1′+I2″=0.4A+0.5A=0.9A
故D不符合题意。
故选C。
18.(23-24九上·常州溧阳·期末)同学们用如图甲所示的电路,对一种新材料电阻R3(标有2.5V字样)进行测量。电源电压恒定不变,闭合开关S和S1、断开S2,移动滑动变阻器 R2的滑片P,记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线;再把电压表改接到R3两端,闭合S和S2、断开S1,移动滑动变阻器 R2的滑片 P,记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线。则( )
A.电源电压为3V B.R1的阻值为7.5Ω
C.R2的最大阻值不可能为20Ω D.R3正常工作时的电流约为0.27A
【答案】B
【解析】由图可知,闭合开关S和S1、断开S2,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当变阻器在最左端时,变阻器接入电路中的阻值最大,电路中电流最小,当变阻器在最右端时,变阻器接入电路中的阻值最小,为0时,电路中电流最大,所以直线表示闭合开关S和S1、断开S2时,电流表、电压表示数的图线,当电压表的示数为0时,电路中的电流为I1=0.6A,则电源电压为
①
当电压表的示数U2=3V时,电路中的电流I2=0.2A,则电源电压为
②
由①①式解得,R1=7.5Ω,U=4.5V。R2接入电路的最大阻值为
则R2的最大阻值大于15Ω,可能为20Ω,再把电压表改接到R3两端,闭合S和S2、断开S1,R3与R2串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流。由乙图可知,新材料电阻R3(标有2.5V字样)正常工作时,电流为0.5A。
综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
19.(23-24九上·南京鼓楼·期末)在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,将滑片P从右端滑到左端的过程中,电压表V1、V2示数随电流表A示数变化的完整图线如图乙所示,能正确反映该过程的电压表V3示数随电流表A示数变化的图线是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
根据题意可知,将滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据可知,电路中的电流变大;根据可知,R1两端的电压变大,所以①表示电压表V1,②表示电压表V2;当滑片位于左端时,R1、R2串联,由图象可知,R1两端的电压
通过的电流
则
电源的电压
当滑片位于右端时,R1、R2、R串联,由图可知
R两端的电压
则电源的电压
由①②两式可得
因V3测电源的电压与两端的电压之差,所以,当
时,V3的示数为
当
时,V3的示数为
结合可知,电压表V3示数随电流表A示数变化的图线是A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
20.(23-24九上·镇江丹徒·期末)如图1所示的电路,电源电压不变,为定值电阻,为金属热电阻,其阻值随温度t变化情况如图2所示。闭合开关S,当金属热电阻的温度t升高时,下列表示电流表A的示数I、电压表V的示数U、温度t之间变化关系图线中,可能正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】C
【解析】
AB.由电路图可知,电压表测量定值电阻的电流,根据欧姆定律可得
因R0是定值电阻,故I与U成正比,图像是过原点的倾斜的直线,故AB错误;
CD.由欧姆定律得
则
故与Rt成一次函数关系,Rt与温度t的关系如图2所示,故C正确,D错误。
故选C。
21.(23-24九上·南通市·期末)如图1所示,R1是电阻箱,R2是定值电阻.闭合开关S,改变R1的阻值,两电压表示数与R1关系图像如图2所示。若通过R2的电流为I,则以下图线中正确的是( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
根据图1可知,定值电阻R2与R1串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量电源的电压,根据串联电路的总电压等于各部分电压之和可知,右侧竖直直线电压始终不变为V2与R1的关系图线,曲线是V1与R1的关系图线,由于V1的示数随R1的增大而增大,且变化量越来越小;根据串联电路的电压规律可知R2的电压
U2=U﹣U1
则U2随着R1的增大而减小,且变化越来越小,但不等于0,电路中的电流
由于R2是定值电阻不变,因此电流越来越小,且变化越来越小,由于串联电路电流处处相等,所以电流随着R1的增大而减小,且变化越来越小,但不等于0。故B正确,ACD错误。
故选B。
22.(23-24九上·南通海门·期末)如图甲为小明设计的身高体重测量仪,其电路原理如图乙所示,电源电压保持不变,R1为压敏电阻,其阻值与压力F成反比;R2为均匀电阻丝,电阻与长度成正比,滑片P随身高的增加而上滑。当开关S闭合后,则下列描述电压表示数U随身高h、电流表示数I随体重G的变化关系图像中可能正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由电路图可知,滑动变阻器与压敏电阻R并联,电流表测R1支路的电流;因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,R2接入电路中的电阻不变,由欧姆定律可知通过R2的电流不变;
AB.人的身高越高,滑片会向上移动,根据可知电压表示数变大,与电压表并联部分的电阻最大,当人的身高偏低时,电压表示数为0,电压表示数U随身高h图线的起点不是在原点,应在身高的轴上,故AB错误;
CD.R1为压敏电阻,其阻值与压力F成反比,则,根据欧姆定律可知通过压敏电阻的电流
电流表示数I随体重G的变化关系图像是正比例函数,故C正确,D错误。
故选C。
23.(23-24九上·扬州宝应·期末)在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图。由图可判断,A导体的电阻为 ___________Ω,B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为 ___________A,若将导体A和B串联在电源电压为U的电源下,通过导体A的是0.3A,则U=___________V;若将导体A和B并联在电源电压U=2.5V的电源下,则干路电流是 ___________A。
【答案】 ①.5 ②.0.3 ③.4.5 ④.0.75
【解析】
[1]由图像可知,通过导体A、B两导体的电流与两端的电压成正比,所以A、B均为定值电阻,当A导体两端电压是3V时,过导体A的电流为0.6A,所以导体A的电阻为
[2]由图可知,当B导体两端电压是3V时,通过导体B的电流为0.3A。
[3]当A、B串联且通过导体A的电流是0.3A,根据串联电路电流处处相等,所以导体B的电流也是0.3A,由图像可得,当导体A的电流是0.3A时,电压为1.5V,当导体B的电流是0.3A时,电压为3V,再根据串联电路电源电压等于各用电器电压之和可得
[4]导体A、B并联在2.5V电压两端,根据并联电路各支路电压相等,所以导体A、B的电压都是2.5V,由图可得,当导体A的电压是2.5V 时,电流为0.5A,当导体B的电压是2.5V 时,电流为0.25A,再根据并联电路中干路电流电流等于各支路电流之和可得
24.(23-24九上·常州溧阳·期末)将小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的关系图像如图乙所示,其中曲线___________(A/B)表示电阻R的关系图像;当甲图中电源电压为4V时,流过小灯泡的电流为___________A,当电源电压为___________V时,电流表示数为0.25A。
【答案】 ①.B ②.0.3 ③.2
【解析】
【详解】[1]由欧姆定律知道,电阻一定时,通过电阻的电流与其两端的电压成正比,即定值电阻R的关系图象是一条直线,则曲线B表示电阻R的关系图像。
[2]当电源电压为4V时,电路为并联电路,因此定值电阻与灯泡两端的电压也为4V,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.3A。
[3]由电路图可知,灯泡与定值电阻并联,电流表测量干路电流,由乙图可知,当电源电压为2V时,通过灯泡的电流为0.2A,通过定值电阻的电流为0.05A,则电流的示数为
25.(23-24九上·镇江丹徒·期末)探究串联电路特点时,小明连接的电路如图1所示,其中电源电压恒定,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,表和表随A表示数变化关系分别是图2中的①和②,由图可知灯L的电阻随电流增大而_________,电源电压为_________V,当滑动变阻器和灯泡阻值相等时,电路的总电阻为_________,当滑片移至某位置时,灯泡电阻为,此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________。
【答案】 ①.增大 ②.3 ③.15 ④.18
【解析】
[1]由图知道,滑动变阻器和灯泡串联,电压表V1和V2分别测量滑动变阻器和灯泡串联两端的电压,所以,②是灯L的电流随电压的变化规律,即电流随着电压的增大而增大,斜率的倒数表示电阻,由图知道,图线②的斜率随电压的增大而减小,所以,灯L的电阻随电流增大而增大。
[2]由图像知道,滑动变阻器和灯泡串联,电路电流处处相等,当电路电流是0.20A时,滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V,由串联电路电压的特点知道, 电源电压
[3]由图像知道,当电路电流是0.20A时,滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V,由欧姆定律知道,此时滑动变阻器和灯泡阻值相等,此时电路的总电阻为
[4]由图像知道,灯泡电阻为,灯泡两端的电压是0.75V,电路电流是0.125A,由串联电路电压的特点知道,滑动变阻器两端的电压是
由欧姆定律知道,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
考点五 欧姆定律综合应用
26.(23-24九上·南京联合体·期末)如图甲、乙所示是某电子秤及其原理图,托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R2是一根长l0=10cm的均匀电阻丝。空盘时,滑片P位于R2的最上端,称量最大值时,滑片P位于R2的最下端,R2的最大阻值40Ω,电源电压恒为3V(弹簧电阻忽略不计)。请完成以下问题:
(1)图甲中的“质量表”是用______表改装的;
(2)空盘时,闭合开关S,电路电流为0.06A,求此时R1接入的阻值______;
(3)已知该弹簧压缩的长度Δl与所受压力的关系如图丙所示,开关S闭合后,在托盘中放入重为25N的物体时,求电路中电流大小______。
【答案】 ①.电流 ②.10Ω ③.0.1A
【解析】
(1)[1]由图可知,质量表串联在电路中,所以是用电流表改装的。
(2)[2]电路中的总电阻为
此时R1接入的阻值为
(3)[3]由题意知,压力和重力大小相等都为25N,由图丙可得,因为R2是一根长10cm的均匀电阻丝,所以此时滑片P位于R2的中间位置,所以此时R2接入电路的阻值为20Ω,电路中电流大小为
27.(23-24九上·镇江丹徒·期末)图1是小刚设计的测定物体重力的装置。电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,R0是定值电阻,R是压力传感器。R的位置固定不动,其电阻随压力的变化关系如图2所示。O点为杠杆AB的支点,A端上方托盘M重为5N,杠杆B端始终压在传感器R上AO长30cm,OB长15cm,杠杆重忽略不计,杠杆始终静止在水平位置;
(1)当托盘内不放重物时,电压表示数为2V,求:
①压力传感器R受到杆B端的压力大小;
②R0的阻值;
(2)小刚设定随着托盘内物重的增加,用于显示重力的电表示数会增大,他应该选用图1电路中的_________表显示物体重力。求该装置能显示的最大物重G最大;
(3)要增大该装置的量程,可以将支点O适当向_________移动,或者适当_________ R0的阻值。
【答案】 ①.10N ②.5Ω ③.电流 ④.A端 ⑤.增大
【解析】
(1)①[1]杠杆重忽略不计,当托盘内不放重物,杠杆始终静止在水平位置,根据杠杆的平衡条件知
压力传感器R受到杆B端的压力大小
②[2]由图①知当开关闭合后,R0与R是压力组成串联电路。由图2知,当压力为10N时,R=4Ω,电压表示数为2V,根据欧姆定律知,电路中的电流为
由串联电路中电压特点知,R0两端电压为
R0的电阻为
(2)[3]根据杠杆的平衡条件知,A端上方托盘放重物越大,压力传感器R受到杆B端的压力越大,R的阻值越小,电路中电流越大,根据串联分压原理,电压表的示数越小,故随着托盘内物重的增加,用于显示重力的电表示数会增大,他应该选用图1电路中的电流表显示物体重力。
(3)[4][5]由[3]分析和杠杆的平衡条件知,要增大该装置的量程,即同样重物时R压力传感器收到的压力变小,使R的阻值增大,电路中电流变小,故可以将
28.(23-24九上·泰州海陵·期末)为测量一个阻值约为的电阻,提供器材有:电压恒为的电源、电流表、电压表、电阻箱(;2A)、“ 1A”的滑动变阻器的定值电阻各一个,开关、导线若干.下列四种电路设计中,判断正确的是( )
A.图甲可用伏安法测出阻值
B.图乙能测出阻值
C.图丙能测出阻值且能多次测量
D.图丁能测出阻值且能多次测量
【答案】C
【解析】
AB.电源电压为3V,待测电阻约为500Ω,则电路中电测电阻的最大电流为
电流表的最小分度值为0.02A,无法测量该电流,故AB错误;
C.闭合S1,断开S2可以测量出电源电压U,闭合S2,断开S1,可以测出RX两端电压UX,则电路中电流为
RX的阻值为
当改变变阻箱阻值时,可以实现多次测量,故C正确;
D.闭合开关,测出电源电压U源,断开开关,测量RX两端电压UX,则电路中电流为
RX的阻值为
故可以测量RX阻值,但是使用定值电阻R2无法实现多次测量,故D错误。
故选C。
29.(23-24九上·南京建邺·期末)如图甲所示的弹簧测力计,用刻度尺测得其外壳上全部刻度的长度为10cm,实践小组同学取出该测力计的弹簧,将其安装在如图乙所示的模型电路中,改装成了可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型。滑片P固定在金属拉杆上,ab是长为10cm、阻值为30Ω的电阻丝,其阻值与长度成正比。弹簧处于原长状态时,滑片P位于a端。电源电压恒为9V,电流表量程为,弹簧电阻恒为1Ω,R0为5Ω,其余部分电阻不计,忽略弹簧、拉杆和秤钩的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
(1)闭合开关,弹簧处于原长状态时,消耗的功率多大_________?
(2)该装置所能显示的最大拉力是多大_________?
(3)经分析,该模型的设计存在不足,同学们提出了以下两种有效改进措施:
方案一:不改变乙图电路的连接,且其他条件不变,的阻值应不小于_________Ω。
方案二:去掉电流表,用一只量程为的电压表,显示拉力大小。要求拉力F为0时,滑片P位于a端,电压表示数也为0,请按要求将图丙连接完整_________。为使拉力为5N时电压表示数恰为3V,可将R0更换为_________Ω的定值电阻或将电源电压调为__________V。
【答案】 ①.3.125W ②.3.5N ③.9 ④.见解析 ⑤.59 ⑥.3.6
【解析】(1)[1]当弹簧处于原长状态时,滑片P位于a端,此时电路电阻丝全部连入,此时电路中的电流
此时,消耗的功率
(2)[2]由题意可知,当电流表达到0.6A时,拉力最大,此时,金属杆接入电路的电阻
代入数据解得
R1=9Ω
由金属杆的阻值与长度成正比可知,金属杆接入电路的长度为
解得
x=3cm
此时弹簧被拉长
10cm-3cm=7cm
则所能显示的最大拉力为
解得
F=3.5N
(3)[3]方案一:当滑片P位于b端时,电流表的恰为0.6A,则的阻值应不小于
解得
[4][5]方案二:去掉电流表,用一只量程为0~3V电压表,显示拉力大小。要求拉力F为0时,滑片P位于a端,电压表示数也为0,则电压表并联在金属杆的a端,如图所示
则当电压表示数为3V时,弹簧的拉力为5N,此时金属杆全部连入电路,则电路的电流为
电路的总电阻为
所以
或将电源电压调为
U=I2R=0.1A×(1Ω+30Ω+5Ω)=3.6V
30.(23-24九上·苏州·期末)在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,可使用的器材有:电源、滑动变阻器(20Ω 1A)、电阻箱(0~999.90Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求当滑动变阻器滑片P向B端移动时接入电路的电阻增大;
(2)小明正确连接电路后,将滑片移到阻值最大处,闭合开关,读出电压表和电流表示数,再调节滑动变阻器,测得多组数据,并利用这些数据描点画出对应的I-U图像,如图乙所示,则电阻箱接入电路的电阻为________Ω;
(3)小华利用该电路继续探究“电流与电阻的关系”,记录的实验数据如下表所示:
实验次序
1
2
3
4
电流表示数I/A
0.20
0.30
0.40
0.50
电阻箱电阻
15.0
10.0
7.5
6.0
小明分析了该数据后认为数据不真实,他的判断依据是:___________________。
【答案】 ①. ②.8 ③.见解析
【解析】
【详解】(1)[1]电压表应与电阻箱并联,滑动变阻器与电阻箱串联,滑片P向B端移动时,连入电路的电阻变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变长,故滑动变阻器A端接线柱连入电路中,如图所示:
(2)[2]由图乙,根据欧姆定律可得,电阻箱接入电路的电阻
(3)[3]由(2)可知,将滑片移到阻值最大处,此时电路中的总电阻最大,总电流最小,由图乙可知,此时电路中的电流是0.1A,电压表的示数是0.8V,即电阻箱两端的电压是0.8V,此时电源电压
U=UR'+IR'×20Ω=0.8V+0.1A×20Ω=2.8V
研究“电流与电阻的关系”,要控制电阻两端的电压不变,而实验中,电阻两端电压
U1=I1R1=0.20A×15Ω=3V
U2=I2R2=0.30A×10Ω=3V
U3=I3R3=0.40A×7.5Ω=3V
U4=I4R4=0.50A×6Ω=3V
电源电压为2.8V,无法控制电阻两端电压为3V,所以数据不真实。
31.(23-24九上·苏州·期末)小明用电压表和电流表测量某定值电阻的阻值。
(1)正确连接如图甲所示电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如下表所示,则为________Ω;(结果保留一位小数)
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.19
0.24
(2)
小华设计了如图乙所示的电路,也想测出同一定值电阻的阻值, 已知小灯泡的额定电压()和额定电流(),请你完善以下实验步骤;
①闭合开关S,将S1拨至触点________(a/b)处,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为________;
②再将S1拨至另一个触点,保持________________不动,读出此时电压表示数为U;
③则定值电阻的表达式是________________(用题中所给的物理量符号表示);
④若电源电压为4.5V,小灯泡的铭牌为“2.5V 0.3A”,小华发现无法测量出的值,原因是________________________________________。
【答案】 ①.10.3 ②.b ③.U额 ④.滑片位置 ⑤. ⑥.见解析
【解析】
【详解】(1)[1]由表格数据及欧姆定律知道,定值电阻的阻值
故定值电阻的阻值约是
(2)①[2][3]闭合开关S,将S1拨至触点b处,灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,调节滑动变阻器的滑片P,使灯泡正常发光,则电压表示数为U额,电路电流为I额;
②[4]再将S1拨至另一个触点a,电压表测量打配合定值电阻两端的电压,保持滑片位置不动,读出此时电压表示数为U;
③[5]定值电阻的表达式是
④[6]由于小灯泡的铭牌为“2.5V 0.3A”则灯泡的电阻约是
由于灯泡的电阻小于待测电阻,所以,无法使灯泡正常发光,所以,无法测量出的值。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题08 欧姆定律的应用
考点一 “伏安法”测电阻
1.(23-24九上·连云港·期末)在进行“使用电阻箱间接测量小灯泡的电阻”活动中,小明同学打算进行如下操作:
(1)将待测的小灯泡接入如图所示电路的M、N两点间,闭合开关,读出电流表的示数I。
(2)取下该小灯泡,将电阻箱接在M、N两点间,调整并记录电阻箱的阻值和对应的电流表的示数,如下表所示:
次序
1
2
3
4
MN间电阻
待测灯泡
10Ω
9Ω
7Ω
电流I/A
0.14
0.13
0.14
0.15
小灯泡的电阻值是___________Ω。你判断的理由是___________。
2.(23-24九上·淮安·期末)如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻实验电路图的一部分。
(1)请根据题意将甲图中的电路图补充完整;
(2)根据电路图连接实验器材时开关应该__________。 在实验过程中, 调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡此时的电阻是_________Ω(结果保留一位小数);
(3)小明认为,应该多次测量不同电压下小灯泡的电阻,求出平均值才更精确。 他的观点_________(选填“合理”或“不合理”);
(4)小明要测某未知电阻 Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路,R0为已知阻值的定值电阻,请帮小明完善如下实验步骤:
A.按照丙图连接电路。
B.闭合 S、S1, 记录电流表示数为I1;
C.___________________________________, 记录电流表示数为 I2;
D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式______________。
3.(23-24九上·苏州昆山等4市·期末)如图甲,是选用等效替代法测量未知电阻的电路,其中Rx是待测电阻,R是滑动变阻器,R0是电阻箱。正确连接电路并操作后,电阻箱的示数如图乙所示,则待测电阻Rx的阻值为_________Ω;如果S拨到1的过程中,不小心使滑片P向右移了一点,则Rx的测量值_________(大于/等于/小于)真实值。
4.(23-24九上·南京联合体·期末)第一小组利用如图甲所示电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)开关闭合前,小亮发现电流表的指针在零刻度线左侧如图乙,这是因为______,改正错误后,开关闭合前,滑动变阻器滑片应滑至阻值______处,闭合开关,电流表示数为0.5A,电压表示数如图丙所示,计算出待测电阻Rx的阻值为______Ω;
(2)第二小组利用如图丁的电路测量定值电阻Rₓ的阻值,电阻箱R1与R2的阻值可以读取,闭合开关S;
①小明将R1调至0Ω,适当调整R2,读得电流表A1和A2的示数分别为I1、I2,则Rx=___________;(用I1、I2与R2表示)
②小华将R1调至________________,调整R2,直至_____________________,则Rx=R2;
③小红将电阻箱R1和R2进行了两次调整,电流表A1和A2的读数为I1和I2,但均忘记记录R1的阻值,只知道其中一次的R1阻值是另一次的2倍,请根据表格中的数据计算出Rx的阻值为__________Ω。
序号
I1/A
I2/A
R1/Ω
R2/Ω
①
0.2
0.8
15
②
0.3
1.2
10
5.(23-24九上·南通海门·期末)为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻(约为10Ω),小明设计了如图甲所示的电路,电源电压6V保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω1A”。
(1)他发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上画上“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线;
(2)正确连接电路后,闭合开关发现小灯泡不亮,电压表有示数、电流表无示数,发生这种现象的原因可能是_____________________;
(3)排除故障后,接着继续用上述电路测该小灯泡正常发光时的电阻。
序号
电压表示数/V
电流表示数/A
电阻/Ω
正常发光时电阻RL/Ω
1
3.8
0.38
10
RL==9.67
2
3.8
0.40
9.5
3
3.8
0.40
9.5
①该小组数据处理的过程是否正确?__________,为什么?_____________________;
②小明看了上述实验测量后发现,这样测量小灯泡正常发光时的电阻,误差较大,为减小误差,可将电压表并联在________的两端,并移动滑动变阻器,使电压表示数为________V,此时观察到电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
考点二 动态电路分析
6.(23-24九上·南京联合体·期末)某科技小组设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警,开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A.电流表示数减小,电压表的示数减小
B.电压表与电流表的示数之比不变
C.增大R0的阻值,可使装置中的R在更高光照度下报警
D.增大电源电压,可使装置中的R在更高光照度下报警
7.(23-24九上·常州·期末)在如图所示的电路中,当开关S闭合后,滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数减小,电压表示数增大 B.电流表示数增大,电压表示数增大
C.电流表示数减小,电压表示数不变 D.电流表示数增大,电压表示数不变
8.(23-24九上·连云港·期末)如图所示,电源电压恒定,R1是定值电阻,R2是阻值随天然气体浓度升高而减小的气敏电阻。当R2所处环境中天然气浓度升高时( )
A.电表V1与V2的示数之和不变 B.电表 V1与V2的示数之差不变
C.电表 V1与A的示数的比值变小 D.电表 V1与A的示数的乘积变小
9.(23-24九上·无锡·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P自上向下滑动,则电流表的示数___________(选填“增大”、“减小”或“不变”),电压表的示数___________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
10.(23-24九上·扬州广陵·期末)在如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=20Ω。当只闭合开关时,电流表的示数为0.5A,则电源电压是______V。当闭合开关,断开、时,电流表的示数为I1,当断开开关,闭合、时,电流表的示数为I2,则I1∶I2=______。为了保障电路的安全,不能同时闭合的开关是______。
11.(23-24九上·镇江丹徒·期末)如图是天然气安全监控的模拟电路。电源电压不变,是气敏电阻,是定值电阻。气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小。闭合开关S,若天然气泄露,电流表示数______,电流表和电流表示数之比______,电流表和电流表示数变化量之比______。(以上三空均选填“增大”、“减小”或“不变”)
考点三 电路故障分析
12.(23-24九上·盐城东台·期末)如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后,灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,小明检查后发现有一处故障,该电路的故障可能是( )
A.灯泡断路 B.电压表短路 C.铅笔芯断路 D.电流表短路
13.(23-24九上·连云港·期末)如图所示是某同学做实验时的电路图。闭合开关S后,发现电流表有示数,电压表无示数,若故障只出现在电阻或上,则故障原因是( )
A.电阻短路 B.电阻短路 C.电阻断路 D.电阻断路
14.(23-24九上·南京鼓楼·期末)如图,电源电压不变,闭合开关,一段时间后,灯L突然熄灭,若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在L两端 B.将电流表并联在L两端
C.用完好的导线并联在L两端 D.用完好的灯L0并联在L两端
15.(23-24九上·扬州广陵·期末)在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S,电路正常工作.过了—会儿,两只电表的示数均变大,则下列判断中正确的是( )
A.灯L断路 B.灯L短路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
考点四 欧姆定律图像分析题
16.(23-24九上·镇江丹徒·期末)如图所示为通过甲、乙两导体棒的电流与其两端电压关系,下列说法正确的是( )
A.甲的长度一定小于乙 B.甲的横截面一定大于乙
C.甲和乙的材料一定不同 D.甲的电阻一定小于乙
17.(23-24九上·扬州宝应·期末)小军同学根据他在电学实验课上获得的实验数据,绘制出如图所示的图像。其中图甲表示电阻R1,图乙表示电阻R2。根据图像信息可判断( )
A.当R2两端的电压为8V时,电阻R2的阻值为8Ω
B.当R1两端的电压为2V时,通过它的电流为1.2A
C.当通过R2的电流为0.2A时,电阻R2的阻值为5Ω
D.当R1和R2并联在电压为4V的电路中,总电流为0.5A
18.(23-24九上·常州溧阳·期末)同学们用如图甲所示的电路,对一种新材料电阻R3(标有2.5V字样)进行测量。电源电压恒定不变,闭合开关S和S1、断开S2,移动滑动变阻器 R2的滑片P,记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线;再把电压表改接到R3两端,闭合S和S2、断开S1,移动滑动变阻器 R2的滑片 P,记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线。则( )
A.电源电压为3V B.R1的阻值为7.5Ω
C.R2的最大阻值不可能为20Ω D.R3正常工作时的电流约为0.27A
19.(23-24九上·南京鼓楼·期末)在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,将滑片P从右端滑到左端的过程中,电压表V1、V2示数随电流表A示数变化的完整图线如图乙所示,能正确反映该过程的电压表V3示数随电流表A示数变化的图线是( )
A. B.
C. D.
20.(23-24九上·镇江丹徒·期末)如图1所示的电路,电源电压不变,为定值电阻,为金属热电阻,其阻值随温度t变化情况如图2所示。闭合开关S,当金属热电阻的温度t升高时,下列表示电流表A的示数I、电压表V的示数U、温度t之间变化关系图线中,可能正确的是( )
A. B.C. D.
21.(23-24九上·南通市·期末)如图1所示,R1是电阻箱,R2是定值电阻.闭合开关S,改变R1的阻值,两电压表示数与R1关系图像如图2所示。若通过R2的电流为I,则以下图线中正确的是( )
A B. C. D.
22.(23-24九上·南通海门·期末)如图甲为小明设计的身高体重测量仪,其电路原理如图乙所示,电源电压保持不变,R1为压敏电阻,其阻值与压力F成反比;R2为均匀电阻丝,电阻与长度成正比,滑片P随身高的增加而上滑。当开关S闭合后,则下列描述电压表示数U随身高h、电流表示数I随体重G的变化关系图像中可能正确的是( )
A. B. C. D.
23.(23-24九上·扬州宝应·期末)在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图。由图可判断,A导体的电阻为 ___________Ω,B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为 ___________A,若将导体A和B串联在电源电压为U的电源下,通过导体A的是0.3A,则U=___________V;若将导体A和B并联在电源电压U=2.5V的电源下,则干路电流是 ___________A。
24.(23-24九上·常州溧阳·期末)将小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的关系图像如图乙所示,其中曲线___________(A/B)表示电阻R的关系图像;当甲图中电源电压为4V时,流过小灯泡的电流为___________A,当电源电压为___________V时,电流表示数为0.25A。
25.(23-24九上·镇江丹徒·期末)探究串联电路特点时,小明连接的电路如图1所示,其中电源电压恒定,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,表和表随A表示数变化关系分别是图2中的①和②,由图可知灯L的电阻随电流增大而_________,电源电压为_________V,当滑动变阻器和灯泡阻值相等时,电路的总电阻为_________,当滑片移至某位置时,灯泡电阻为,此时滑动变阻器接入电路的阻值为_________。
考点五 欧姆定律综合应用
26.(23-24九上·南京联合体·期末)如图甲、乙所示是某电子秤及其原理图,托盘与弹簧相连,滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动,R2是一根长l0=10cm的均匀电阻丝。空盘时,滑片P位于R2的最上端,称量最大值时,滑片P位于R2的最下端,R2的最大阻值40Ω,电源电压恒为3V(弹簧电阻忽略不计)。请完成以下问题:
(1)图甲中的“质量表”是用______表改装的;
(2)空盘时,闭合开关S,电路电流为0.06A,求此时R1接入的阻值______;
(3)已知该弹簧压缩的长度Δl与所受压力的关系如图丙所示,开关S闭合后,在托盘中放入重为25N的物体时,求电路中电流大小______。
27.(23-24九上·镇江丹徒·期末)图1是小刚设计的测定物体重力的装置。电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,R0是定值电阻,R是压力传感器。R的位置固定不动,其电阻随压力的变化关系如图2所示。O点为杠杆AB的支点,A端上方托盘M重为5N,杠杆B端始终压在传感器R上AO长30cm,OB长15cm,杠杆重忽略不计,杠杆始终静止在水平位置;
(1)当托盘内不放重物时,电压表示数为2V,求:
①压力传感器R受到杆B端的压力大小;
②R0的阻值;
(2)小刚设定随着托盘内物重的增加,用于显示重力的电表示数会增大,他应该选用图1电路中的_________表显示物体重力。求该装置能显示的最大物重G最大;
(3)要增大该装置的量程,可以将支点O适当向_________移动,或者适当_________ R0的阻值。
28.(23-24九上·泰州海陵·期末)为测量一个阻值约为的电阻,提供器材有:电压恒为的电源、电流表、电压表、电阻箱(;2A)、“ 1A”的滑动变阻器的定值电阻各一个,开关、导线若干.下列四种电路设计中,判断正确的是( )
A.图甲可用伏安法测出阻值
B.图乙能测出阻值
C.图丙能测出阻值且能多次测量
D.图丁能测出阻值且能多次测量
29.(23-24九上·南京建邺·期末)如图甲所示的弹簧测力计,用刻度尺测得其外壳上全部刻度的长度为10cm,实践小组同学取出该测力计的弹簧,将其安装在如图乙所示的模型电路中,改装成了可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型。滑片P固定在金属拉杆上,ab是长为10cm、阻值为30Ω的电阻丝,其阻值与长度成正比。弹簧处于原长状态时,滑片P位于a端。电源电压恒为9V,电流表量程为,弹簧电阻恒为1Ω,R0为5Ω,其余部分电阻不计,忽略弹簧、拉杆和秤钩的重力及滑片与电阻丝的摩擦。
(1)闭合开关,弹簧处于原长状态时,消耗的功率多大_________?
(2)该装置所能显示的最大拉力是多大_________?
(3)经分析,该模型的设计存在不足,同学们提出了以下两种有效改进措施:
方案一:不改变乙图电路的连接,且其他条件不变,的阻值应不小于_________Ω。
方案二:去掉电流表,用一只量程为的电压表,显示拉力大小。要求拉力F为0时,滑片P位于a端,电压表示数也为0,请按要求将图丙连接完整_________。为使拉力为5N时电压表示数恰为3V,可将R0更换为_________Ω的定值电阻或将电源电压调为__________V。
30.(23-24九上·苏州·期末)在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,可使用的器材有:电源、滑动变阻器(20Ω 1A)、电阻箱(0~999.90Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求当滑动变阻器滑片P向B端移动时接入电路的电阻增大;
(2)小明正确连接电路后,将滑片移到阻值最大处,闭合开关,读出电压表和电流表示数,再调节滑动变阻器,测得多组数据,并利用这些数据描点画出对应的I-U图像,如图乙所示,则电阻箱接入电路的电阻为________Ω;
(3)小华利用该电路继续探究“电流与电阻的关系”,记录的实验数据如下表所示:
实验次序
1
2
3
4
电流表示数I/A
0.20
0.30
0.40
0.50
电阻箱电阻
15.0
10.0
7.5
6.0
小明分析了该数据后认为数据不真实,他的判断依据是:___________________。
31.(23-24九上·苏州·期末)小明用电压表和电流表测量某定值电阻的阻值。
(1)正确连接如图甲所示电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如下表所示,则为________Ω;(结果保留一位小数)
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.19
0.24
(2)
小华设计了如图乙所示的电路,也想测出同一定值电阻的阻值, 已知小灯泡的额定电压()和额定电流(),请你完善以下实验步骤;
①闭合开关S,将S1拨至触点________(a/b)处,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为________;
②再将S1拨至另一个触点,保持________________不动,读出此时电压表示数为U;
③则定值电阻的表达式是________________(用题中所给的物理量符号表示);
④若电源电压为4.5V,小灯泡的铭牌为“2.5V 0.3A”,小华发现无法测量出的值,原因是________________________________________。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
学科网(北京)股份有限公司
$$