内容正文:
课时训练(十九) 欧姆定律的理解及简单计算
A 基础过关
一、选择题
1.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K19-1所示。由图中信息可知 ( )
图K19-1
A.A导体的电阻为10 Ω
B.B导体的电阻为5 Ω
C.A、B导体并联在电压为3 V的电源两端时,通过A导体的电流为0.3 A
D.A、B导体串联在电压为3 V的电源两端时,通过B导体的电流为0.2 A
2.(2024绥化)如图K19-2所示电路中,R0是定值电阻,R1是阻值随光照强度增大而减小的光敏电阻。闭合开关S,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,关于两个电表示数的说法中,正确的是 ( )
图K19-2
A.电压表和电流表的示数都增大
B.电压表和电流表示数的比值增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数增大,电压表示数减小
3.如图K19-3所示,闭合开关后,下列说法错误的是 ( )
图K19-3
A.通过R1和R2的电流相等
B.滑片P从a端滑向b端的过程中,电压表的示数变大
C.滑片P滑到a端时,电压表示数为零,电流表示数达到最大值
D.如果滑动变阻器滑片处接触不良,电流表、电压表都没有示数
4.(2024广元)小文设计并连接了如图K19-4所示的电路,电源电压和小灯泡的电阻都不变。闭合开关S,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中 ( )
图K19-4
A.滑动变阻器接入电路的电阻变大,灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.可以将滑动变阻器滑片滑到最左端
二、填空及简答题
5.(2024吉林)某调光台灯简化电路图如图K19-5所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向 端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器 。
图K19-5
6.(2024龙东)图K19-6为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,若将L和R并联在电源电压为3 V的电路中,干路电流为 A;若将其串联在电源电压为4 V的电路中,L和R的阻值之比为 。
图K19-6
7.(2024福建)如图K19-7所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S,当热敏电阻Rt的温度降低时,电压表V1的示数 ,电压表V2的示数与电流表A的示数之比 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
图K19-7
8.(2024长沙)小明制作了一款可调亮度的小台灯,电路如图K19-8所示。电源电压保持不变,灯泡的电阻为10 Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”的字样。
图K19-8
(1)闭合开关后,移动滑片使R的阻值变 时,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮。
(2)当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为0.15 A,此时灯泡两端的电压为 V。若灯泡两端允许的最大电压为2.5 V,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为 Ω。
9.(2024临沂)闭合如图K19-9甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化图像如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 Ω,电源电压为 V。
图K19-9
三、计算应用题
10.在如图K19-10所示的电路中,电源电压为9 V且不变,电阻R1=10 Ω,两表均接入小量程,滑动变阻器R2标有“50 Ω 2 A”字样,闭合开关S,电流表示数为0.2 A。求:
图K19-10
(1)电压表的示数。
(2)此时R2连入电路的阻值。
(3)若移动滑片P到某一位置,电压表已达满刻度,通过R2的电流是多少。
B 拓展提升
11.科学推理 (2024扬州)如图K19-11所示,电源电压恒为6 V,敏感元件T的电阻随电流的增大而减小。闭合开关,当电压表示数为2 V时,电流表示数为0.2 A,则当电压表示数为2.4 V时,电流表示数可能是 ( )
图K19-11
A.小于0.18 A
B.等于0.18 A
C.大于0.18 A,小于0.2 A
D.大于0.2 A,小于0.24 A
【参考答案】
1.D
2.D [解析]分析电路可知,R0、R1串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流。闭合开关S,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,则R1阻值变小,电路总电阻变小,根据I=可知电流表示数增大,根据U=IR可知R0两端电压增大,根据串联电路的电压规律知,电压表示数减小,A和C均错误,D正确;根据R=,电压表和电流表示数的比值即为R1的阻值,所以电压表和电流表示数的比值减小,B错误。
3.D 4.C
5.左(或A) 短路
6.0.6 1∶3
[解析]将L和R并联在电源电压为3 V的电路中,由并联电路中各支路两端电压等于电源电压可知,L和R两端电压都为3 V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,由图可得I=IL+IR=0.4 A+0.2 A=0.6 A;将其串联在电源电压为4 V的电路中,由于串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压,串联电路中电流处处相等,由图可得,电流为0.2 A时,L两端电压为1 V,R两端电压为3 V,符合题意,则L与R的阻值之比RL∶R==1∶3。
7.变大 不变
[解析]由图可知,闭合开关后,两电阻串联,电压表V1测Rt两端电压,V2测R两端电压;当热敏电阻Rt的温度降低时,其阻值增大,它两端的电压即电压表V1的示数变大;电压表V2的示数与电流表A的示数之比等于R的阻值,大小不变。
8.(1)小 (2)1.5 8
[解析](1)由图可知,闭合开关后,R与L串联,移动滑片使滑动变阻器R接入电路的阻值变小时,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮。
(2)当滑动变阻器R接入电路的阻值最大为20 Ω时,通过灯泡的电流为0.15 A,此时灯泡两端的电压为UL=IRL=0.15 A×10 Ω=1.5 V;电源电压为U=IR=0.15 A×(10 Ω+20 Ω)=4.5 V;若灯泡两端允许的最大电压为2.5 V,则滑动变阻器两端的最小电压为4.5 V-2.5 V=2 V;电路中电流为I'==0.25 A,滑动变阻器接入电路的最小阻值为R小==8 Ω。
9.3 1.5
[解析]由图甲可知,R与R0串联,电压表测量R两端的电压。当滑片在最左端时,电压表示数为零;由图乙可知,此时电路中的电流为0.5 A;当滑片在最右端时,电压表示数最大,为1.2 V,此时电路中的电流为0.1 A。根据欧姆定律和串联电路的特点,有U=0.1 A×R0+1.2 V=0.5 A×R0,可得R0=3 Ω,U=1.5 V。
10.解:(1)由电路图可知,闭合开关S,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1两端的电压。
电流表示数为0.2 A,即电路中的电流I=0.2 A,
此时R1两端的电压:
U1=IR1=0.2 A×10 Ω=2 V,即电压表的示数为2 V。
(2)R2两端的电压:
U2=U-U1=9 V-2 V=7 V,
此时R2连入电路的阻值:
R2==35 Ω。
(3)两表均接入小量程,当电压表达到满刻度时,R1两端的电压为U1'=3 V,
此时通过R1的电流为I1==0.3 A,
因为串联电路中各处电流相等,所以通过R2的电流也为0.3 A。
11.A [解析]由实物图可知,敏感元件T与滑动变阻器串联接入电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压;当电压表示数为2 V时,电流表示数为0.2 A,敏感元件T的阻值为R1==20 Ω;假设敏感元件T的阻值不变,当电压表示数为2.4 V时,敏感元件T两端的电压为UT'=U-U滑'=6 V-2.4 V=3.6 V,则通过敏感元件T的电流为I'==0.18 A,由于敏感元件T的电阻随电流的增大而减小,即随电流的减小而增大,
所以实际上敏感元件T的电阻会大于20 Ω,
则当它两端的电压一定时,由欧姆定律可知,通过敏感元件T的电流会小于0.18 A,
即电流表的示数小于0.18 A,故A正确。
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