内容正文:
第十四讲 欧姆定律
A层·练基础
一、选择题
1.由I=变形可得R=,下列说法正确的是(C)
A.导体电阻由电压和电流决定
B.导体电阻跟它两端的电压成正比
C.导体电阻跟电压和电流无关
D.导体电阻跟通过它的电流成反比
2.如图所示是定值电阻R和小灯泡L的I-U图象,根据图象可知(D)
A.定值电阻R的阻值是7.5 Ω
B.A是小灯泡的I-U图象
C.若将R与L串联在2.5 V的电源上,则通过电路中的电流为0.5 A
D.若将R与L并联在2.0 V的电源上,则通过干路中的电流为0.7 A
3.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5 A,A2的示数为0.2 A,电阻R2的阻值为15 Ω。下列说法正确的是(C)
A.通过电阻R1的电流为0.5 A
B.电源电压为5 V
C.电阻R1的阻值为10 Ω
D.若断开开关S2,电流表A1示数不变
4.(2024绥化)如图所示电路中,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(D)
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
二、填空题
5.(2024临沂)闭合如图甲所示电路的开关,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的图象如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 3 Ω,电源电压为 1.5 V。
6.如图甲所示,电路的电源电压为3 V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电路的总电阻为 2 Ω;断开开关后,电阻R2的阻值为 2.5 Ω。
甲 乙
三、实验探究题
7.(2024乐山)物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3 V,定值电阻R1约为4 Ω,电流表量程为 0~0.6 A,电压表量程为0~3 V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
I/A
0.08
0.15
0.23
0.38
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 b (选填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是 滑动变阻器断路 。(写出一种即可)
(3)排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2 V时,电流表示数如图乙所示,为 0.30 A。
(4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图象。
(5)分析所绘制的图象得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是 多次实验,寻找普遍规律 。
答案:(4)如图所示
8.小明做“测量小灯泡的电阻”实验时,使用的小灯泡额定电压为2.5 V,电源电压为3 V。小明现已连接了部分电路,如图甲所示。
甲 乙
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 8.9 Ω(结果保留一位小数),小灯泡的额定功率为 0.7 W。
(3)小明的实验记录和有关计算如表所示。从表格设计看,小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的阻值。他认为这样可以减小误差。你认为小明的做法是 错误 (选填“正确”或“错误”)的。从表中数据看,不同电压下小灯泡的阻值不同,这是灯丝电阻受 温度 影响导致的。
实验
序号
电压
U/V
电流
I /A
电阻
R /Ω
电阻平
均值R′/Ω
1
2.5
2
2.1
0.26
8.1
3
1.7
0.24
7.1
4
1.3
0.21
6.2
答案:(1)如图所示
B层·提能力
9.科学思维 如图甲所示的电路图,电源电压为6 V且保持不变,闭合开关S1和S2,断开开关S3,电流表A、电流表A1指针偏转角度相同,如图乙所示。下列说法不正确的是(D)
A.通过R1的电流是0.3 A
B.R2的阻值是5 Ω
C.断开S1和S2,闭合S3,通过R1和R2的电流之比为1∶1
D.断开开关S1和S2,闭合S3,R1和R2两端的电压之比为1∶4
10.科学思维 如图所示,某实验小组“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验。
(1)图甲是该小组同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数
变大。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P置于 B (选填“A”或“B”)端。移动滑片P,当电压表的示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为 0.2 A,则该未知电阻的阻值是 10 Ω,接着小组同学移动滑片P进行了多次测量,并记录数据。
(3)实验结束后,小华又利用已知阻值为R0的定值电阻和电流表,设计了如图丙所示的电路图,测量未知电阻Rx的阻值。(电源电压保持
不变)
①闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为I1;
②闭合开关S1、S2时,电流表的示数为I2;
③未知电阻Rx的表达式Rx= ;
④你认为小华同学设计的实验方案的不足之处是 实验次数太少,实验误差较大 。
答案:(1)如图所示
C层·培素养
11.物理与工程实践 (2024广西)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程为0~0.6 A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12 V,定值电阻R0的阻值为5 Ω。求:
(1)当R的阻值为35 Ω时,电路中的电流。
(2)当通过电路的电流为0.4 A时,地磅的测量值。(g取10 N/kg)
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
解析:(1)由图甲可知,压力传感器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,当R的阻值为35 Ω时,电路中的电流I==
=0.3 A。
(2)当通过电路的电流为0.4 A时,电路的总电阻R总===30 Ω;
R的阻值R′=R总-R0=30 Ω-5 Ω=25 Ω;
由图乙可知,压力是1×104 N,则地磅的测量值
m====1 000 kg。
(3)电流表示数最大为0.6 A,电源电压不变,电路的总电阻为R总′=
==20 Ω;R的阻值为R″=20 Ω-R0,由图乙可知,R的阻值随压力的增大而减小,因此为了增加地磅的最大测量值,需要增大R0的
阻值。
答案:(1)0.3 A (2)1 000 kg (3)见解析
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第十四讲 欧姆定律
A层·练基础
一、选择题
1.由I=变形可得R=,下列说法正确的是( )
A.导体电阻由电压和电流决定
B.导体电阻跟它两端的电压成正比
C.导体电阻跟电压和电流无关
D.导体电阻跟通过它的电流成反比
2.如图所示是定值电阻R和小灯泡L的I-U图象,根据图象可知( )
A.定值电阻R的阻值是7.5 Ω
B.A是小灯泡的I-U图象
C.若将R与L串联在2.5 V的电源上,则通过电路中的电流为0.5 A
D.若将R与L并联在2.0 V的电源上,则通过干路中的电流为0.7 A
3.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5 A,A2的示数为0.2 A,电阻R2的阻值为15 Ω。下列说法正确的是( )
A.通过电阻R1的电流为0.5 A
B.电源电压为5 V
C.电阻R1的阻值为10 Ω
D.若断开开关S2,电流表A1示数不变
4.(2024绥化)如图所示电路中,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( )
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
二、填空题
5.(2024临沂)闭合如图甲所示电路的开关,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的图象如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 Ω,电源电压为 V。
6.如图甲所示,电路的电源电压为3 V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电路的总电阻为 Ω;断开开关后,电阻R2的阻值为 Ω。
甲 乙
三、实验探究题
7.(2024乐山)物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3 V,定值电阻R1约为4 Ω,电流表量程为 0~0.6 A,电压表量程为0~3 V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
I/A
0.08
0.15
0.23
0.38
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 (选填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是 。(写出一种即可)
(3)排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2 V时,电流表示数如图乙所示,为 A。
(4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图象。
(5)分析所绘制的图象得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是 。
8.小明做“测量小灯泡的电阻”实验时,使用的小灯泡额定电压为2.5 V,电源电压为3 V。小明现已连接了部分电路,如图甲所示。
甲 乙
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数),小灯泡的额定功率为 W。
(3)小明的实验记录和有关计算如表所示。从表格设计看,小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的阻值。他认为这样可以减小误差。你认为小明的做法是 (选填“正确”或“错误”)的。从表中数据看,不同电压下小灯泡的阻值不同,这是灯丝电阻受 影响导致的。
实验
序号
电压
U/V
电流
I /A
电阻
R /Ω
电阻平
均值R′/Ω
1
2.5
2
2.1
0.26
8.1
3
1.7
0.24
7.1
4
1.3
0.21
6.2
B层·提能力
9.科学思维 如图甲所示的电路图,电源电压为6 V且保持不变,闭合开关S1和S2,断开开关S3,电流表A、电流表A1指针偏转角度相同,如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.通过R1的电流是0.3 A
B.R2的阻值是5 Ω
C.断开S1和S2,闭合S3,通过R1和R2的电流之比为1∶1
D.断开开关S1和S2,闭合S3,R1和R2两端的电压之比为1∶4
10.科学思维 如图所示,某实验小组“测量未知定值电阻Rx的阻值”的实验。
(1)图甲是该小组同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数
变大。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端。移动滑片P,当电压表的示数为2 V时,电流表示数如图乙所示为 A,则该未知电阻的阻值是 Ω,接着小组同学移动滑片P进行了多次测量,并记录数据。
(3)实验结束后,小华又利用已知阻值为R0的定值电阻和电流表,设计了如图丙所示的电路图,测量未知电阻Rx的阻值。(电源电压保持
不变)
①闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为I1;
②闭合开关S1、S2时,电流表的示数为I2;
③未知电阻Rx的表达式Rx= ;
④你认为小华同学设计的实验方案的不足之处是 。
C层·培素养
11.物理与工程实践 (2024广西)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程为0~0.6 A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12 V,定值电阻R0的阻值为5 Ω。求:
(1)当R的阻值为35 Ω时,电路中的电流。
(2)当通过电路的电流为0.4 A时,地磅的测量值。(g取10 N/kg)
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
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