内容正文:
课时训练(十三)A 欧姆定律的理解及计算
一、选择题
1.(2023临沂)如图K13A-1所示的电路,电源电压为1.5 V,电阻R1的阻值为2 Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3 A,则 ( )
图K13A-1
A.通过R1的电流大于0.3 A
B.电阻R1和R2是并联的
C.电压表的示数为0.9 V
D.电阻R2的阻值为3 Ω
2.如图K13A-2所示,电源电压不变,当S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.4 A;当S1和S2都闭合时,电流表的示数为1.6 A,则电阻R1与R2的比值为( )
图K13A-2
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶1
3.(2024临沂)如图K13A-3所示电路,电源电压为9 V,电流表使用0~0.6 A量程,电压表使用0~3 V量程,阻值为10 Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5 A。闭合开关,为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最大阻值应大于 ( )
图K13A-3
A.20 Ω B.10 Ω C.8 Ω D.5 Ω
4.(2024新疆)如图K13A-4所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器和小灯泡两个元件中,一个接在A、B两点之间,另一个接在C、D两点之间。闭合开关S,电流表的示数为0.20 A,用电压表测得A、B两点间的电压为1.8 V,C、D两点间的电压为1.2 V;移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变大,A、B两点间的电压变为1.5 V,已知小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能为( )
图K13A-4
A.5 Ω B.6 Ω C.7 Ω D.8 Ω
5.(2024遂宁)噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻R0、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如图K13A-5甲所示,该装置电路如图乙所示。在某次测试中,当噪声强度为80 dB时,电流表示数为0.4 A;当噪声强度为50 dB时,电流表示数为0.2 A。下列选项正确的是 ( )
图K13A-5
A.电路中的电流随声音强度增大而减小
B.R0的阻值是15 Ω
C.电源电压为10 V
D.当电流表示数为0.3 A时,噪声强度为60 dB
6.(2023鄂州)如图K13A-6甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移至灯泡正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
图K13A-6
A.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像
B.电源电压为11 V
C.灯泡的额定电流为0.2 A
D.滑动变阻器的最大阻值是15 Ω
二、填空题
7.小灯泡上标有“6 V 0.5 A”字样,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。若将小灯泡接在电源电压为9 V的电路中,要使小灯炮正常发光,需要串联一个阻值为 Ω的定值电阻。
8.如图K13A-7所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻。若开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表,甲、乙两表示数之比为5∶2,则R1、R2电阻之比为 ;若开关S1闭合,S2断开,甲、乙两表均为电流表,则甲、乙两表的示数之比为 。
图K13A-7
9.(2024临沂)闭合如图K13A-8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K13A-8
三、计算题
10.(2024定西模拟)在如图K13A-9所示的电路中,电源电压恒为3 V,电阻R1为15 Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为0.5 A。
(1)求通过电阻R1的电流。
(2)求电阻R2的阻值。
(3)若把两电阻串联后接入电源电压为3 V的电路中,通过电路的电流为多大?
图K13A-9
【参考答案】
1.D [解析]由图可知,闭合开关后,电阻R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压;因串联电路中的电流处处相等,则通过R1的电流为0.3 A,A、B错误;由U=IR可知,电阻R1两端的电压为U1=IR1=0.3 A×2 Ω=0.6 V,则电压表的示数为0.6 V,C错误;电阻R2两端的电压U2=U-U1=1.5 V-0.6 V=0.9 V,则电阻R2的阻值为R2==3 Ω,D正确。
2.C
3.A [解析]由图可知,电阻R和滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,最大示数为3 V;当电压表示数最大为3 V时,电路中的电流为I==0.3 A<0.5 A;滑动变阻器两端的最小电压为UP=U-RR=9 V-3 V=6 V,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,为RP==20 Ω,则滑动变阻器的最大阻值应大于20 Ω。
4.C [解析]由图可知,滑动变阻器和小灯泡串联;移动滑片P,使电流表的示数变大,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器两端的电压变小,可知A、B间接的是滑动变阻器,C、D间接的是小灯泡;电源电压U=U1+U2=1.8 V+1.2 V=3 V;移动滑片前,滑动变阻器接入电路的阻值为RP1==9 Ω,小灯泡的电阻为RL1==6 Ω;移动滑片后,根据串联电路分压知,C、D间电压为UCD=U总-UAB=3 V-1.5 V=1.5 V,
此时灯泡和滑动变阻器两端电压相同,两者电阻相等。
因为小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大,故灯泡此时电阻应大于6 Ω;因为滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中电流变大,故实际电流大于0.2 A,则实际电阻应小于=7.5 Ω。
故电阻的取值范围为6 Ω<R<7.5 Ω,C符合题意。
5.D [解析]分析电路可知,R0和R串联,电流表测电路中电流。声音强度增大时,R阻值变小,则电路总电阻变小,根据I=可知电路中的电流变大,A错误。当噪声强度为80 dB时,电流表示数为0.4 A,此时R的阻值为10 Ω,则电源电压为U=0.4 A×(10 Ω+R0)①;当噪声强度为50 dB时,电流表示数为0.2 A,此时R的阻值为25 Ω,则电源电压为U=0.2 A×(25 Ω+R0)②;联立①②,解得R0=5 Ω,电源电压U=6 V,B和C均错误。当电流表示数为0.3 A时,电路总电阻为R总==20 Ω,则此时R的阻值为R=R总-R0=20 Ω-5 Ω=15 Ω,由图甲可知,此时噪声强度为60 dB,D正确。
6.B
7.12 6
[解析]小灯泡正常发光时的电阻为R==12 Ω;将小灯泡接在电源电压为9 V的电路中,要使小灯炮正常发光,需要串联的定值电阻的阻值为RR==6 Ω。
8.3∶2 3∶5
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 A=0.5 A×R0,可得R0=3 Ω,U=1.5 V。
10.解:(1)由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R1、R2并联,电流表测干路中的电流,因并联电路中各支路两端电压等于电源电压,由R=可得,通过电阻R1的电流为I1==0.2 A。
(2)由题意知,电流表示数为0.5 A,即干路电流为0.5 A,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,通过电阻R2的电流为
I2=I-I1=0.5 A-0.2 A=0.3 A,
根据R=可得,电阻R2的阻值为
R2==10 Ω。
(3)电路总电阻为
R总=R1+R2=15 Ω+10 Ω=25 Ω,
由R=可得,通过电路的电流为
I'==0.12 A。
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