内容正文:
第十四章 探究欧姆定律 同步训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.导体对电流有阻碍作用、电阻越大阻碍作用越大,当在导体两端加上一定电压时,就会有电流流过导体,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,导体电阻越小
B.通过导体的电流为零,导体的电阻也为零
C.加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
D.电阻是导体本身的性质,与电流、电压无关
2.某电暖器的发热元件由两根电热丝组成(电热丝可看成是定值电阻),为了方便使用,电暖器断开开关接入电路中时,电热丝不能发热;只闭合开关S1时为低温档,再闭合开关S2时为高温档.图所示电路符合要求的是
A. B.
C. D.
3.在如图的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转角度相同(在同一位置),则电阻R1和R2的比是
A. B. C. D.
4.如图所示,保持电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,下列说法正确的是( )
A.在甲图中,电压表V示数变大,电流表A2示数变小
B.在甲图中,电压表V不变,电流表A1示数不变
C.在乙图中,电压表V1示数不变,电压表V2示数变大
D.在乙图中,电流表A示数变小,电压表V1示数变大
5.随着家庭用电器越来越多地普及,对楼房进户线的要求也越来越高,但市场上经常会出现不合格的导线产品,例如用镀铜的铝芯冒充铜芯或电线直径明显比说明书上标定的直径要小.当这些不合格的导线用作进户线的话的危害有
A.导线容易生锈
B.导线硬度不够容易断路
C.导线的长度过长引起电路电阻过大
D.电线的材料、横截面积引起电阻偏大从而产生更多的热量
二、填空题
6.用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电(选填“正”或“负”);德国物理学家 通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系。
7.A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,如图所示,将它们串联后接入电路中,分析可知:UA UB。 (选填“>”、“<”或“=”)
8.小明同学利用图电路,探究“导体电阻大小与其横截面积的关系”,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝。甲、乙长度相同;乙、丙粗细相同。实验中,选用的电阻丝是 ;若选用乙、丙两电阻丝,可以探究导体电阻的大小与 的关系。
9.如图甲所示的电路中,电压表测量的是 (选填“L1”或“L2”)两端的电压,电压表的示数如图乙所示,若电源电压为6V,电压表读数为 V。若灯泡L1、L2的电阻分别为R1、R2,则R1∶R2= 。(灯丝电阻不变)
10.如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,则电流表A2的示数为 A;电路消耗的总电功率大小为 W.
三、实验题
11.在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供器材有:电源电压为3V保持不变,三个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω),标有“30Ω 1A”的滑动变阻器R、电压表(可用量程:0~3V、0~15V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)如图甲是某组同学连接的实物电路,电路中有一根导线连接错了,请在该导线上画“×”,然后画正确的连线 ;
(2)选择5Ω的定值电阻R1,正确连接电路进行实验,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至 (A/B)端。闭合开关,移动滑片使电压表的示数为U1,电流表的示数如图乙所示,则此时电路中的电流为 A;
(3)滑动变阻器滑片位置不变,将定值电阻R1换成定值电阻R2,继续实验,为使电压表的示数保持U1不变,应向 (左/右)移动滑片。此过程中,电阻R2与滑动变阻器R两端的电压之比 (变大/不变/变小);
(4)以现有的实验器材实验,定值电阻两端的预设电压可取的最小值为 V;
(5)图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像,分析图像可得出结论: ;
(6)小明利用电源(电压恒定)、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个,设计了如图所示的电路,测量未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整:
①开关S闭合,开关S1接a时,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,此时电流表的示数为I1;
②开关S闭合,开关S1接b时,滑动变阻器的滑片 (选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”),此时电流表的示数为I2;
③电阻Rx= (用I1、I2和R0表示)。
四、简答题
12.如图所示,当滑动变阻器滑片由向滑动时,灯泡的亮度将如何变化?
13.按要求填空:
(1)质检部门检查发现一种劣质导线,它的横截面积比标准导线的小,使用这种劣质导线存在较大的安全隐患。与标准导线相比,这种劣质导线的电阻有何变化?
(2)小明买了一台新的电脑,但是使用了不久之后,小明发现机箱的表面出现了许多灰尘,请你从物理学的角度解释这个现象?
14.解释说明“为什么在做电学实验时,连接电路时把开关断开,闭合开关前把变阻器调到阻值最大位置”。
试卷第1页,共3页
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
D
D
A
C
D
1.D
【分析】电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种属性;电阻与电压、电流无关.
【详解】电阻是导体本身的一种属性,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关,即使电压或电流为零,电阻也不为零.故只有选项D说法正确.
故选D.
2.D
【详解】A.只闭合开关,两个电热丝并联接入电路,此时电阻最小,温度最高;再闭合开关,两个电热丝都被短路.故A不符合题意;
B.只闭合开关,电路不通;再闭合开关,两个电热丝串联接入电路,此时电阻最大,温度最低.故B不符合题意;
C.只闭合开关,两个电热丝串联接入电路,此时电阻最大,温度最低;再闭合开关,两个电热丝被短路.故C不符合题意;
D.只闭合开关,两个电热丝串联接入电路,此时电阻最大,温度最低;再闭合开关,第一个电热丝被短路,只有第二个电热丝被接入电路,电阻变为刚开始的一半,温度升高.故D符合题意.
故选D.
3.A
【详解】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源两端的电压,V2测R2两端的电压.因串联电路的总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,故电压表V1选用大量程,电压表V2选用小量程,所以,电压表V1的示数是电压表V2示数的5倍,即U=5U2,根据串联电路电压的规律:则电阻R1和R2两端的电压之比:.由分压原理,电阻R1和R2的比是.故选A.
4.C
【详解】AB.由甲电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器R1与定值电阻R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表V测电源两端的电压,因保持电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,定值电阻R2支路的电流不变,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,变阻器R1接入电路的电阻变大,由可知,变阻器R1支路的电流变小,即电流表A1的示数变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A2的示数变小,故AB错误;
CD.由乙电路图可知,闭合开关S,滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,电流表A测电路中的电流,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压,因保持电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V1示数不变,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,变阻器R1接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,由U=IR可知,定值电阻R2两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器R1两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故D错误,C正确。
故选C。
5.D
【详解】铝的电阻率比铜的大,即长度、横截面积一定时,铝丝比铜丝的电阻大,用镀铜的铝芯冒充铜芯,增大了导线的电阻;
电线直径比说明书上标定的直径小,即横截面积减小了,当材料、长度一定时,横截面积减小,电阻增大;
由可得,电阻的发热功率变大,故ABC错误,D正确.
故选D.
6. 正 欧姆
【详解】[1]丝绸摩擦过的玻璃棒摩擦,由于玻璃棒束缚电子的能力弱,会失去电子而带正电。
[2]早在1826年,欧姆通过实验总结归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,后来这个规律被称为欧姆定律。
7.<
【详解】AB串联,电流相等,AB是由同种材料制成的长度相同的导体,A的横截面积大于B的横截面积,则A的电阻较小,由得
8. 甲乙 长度
【详解】[1][2]要探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”,就应选材料相同、长度相同,横截面积不同的导体甲和乙;选用乙、丙两电阻丝,材料和横截面积相同,长度不同,可以探究导体电阻的大小与长度的关系。
9. L2 2.8 8∶7
【详解】[1][2]由图甲可知,两灯串联,电压表并联在灯泡和开关两端,所以电压表测量L2两端的电压;因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,且电源电压为U=6V,则L2两端的电压小于6V,结合电压表指针位置可知,电压表选择的量程0~3V,由图乙知,电压表分度值为0.1V,其读数为2.8V,即L2两端的电压为U2=2.8V。
[3]根据串联电路电源电压等于各部分电压之和,则L1两端的电压为
根据串联电路电压之比等于电阻之比可知,灯泡L1、L2的电阻比值为
10. 0.5 6
【详解】电阻R1和R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路中的电流,电压表测量电源电压,R1两端的电压U1=I1R1=0.3A×40Ω=12V,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以R2两端的电压U2=U1=U=12V,通过R2的电流I2===0.2A,电流表A2的示数I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A,电路消耗的总电功率:P总=UI=12V×0.5A=6W.
11. B 0.38 右 变小 1 见解析 保持不动
【详解】(1)[1]原电路中,电流表与电阻并联,电压表与电阻串联是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
(2)[2]为了保护电路闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即B端。
[3]如图乙所示,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,电流为0.38A。
(3)[4]研究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,将定值电阻R1换成定值电阻R2,根据分压原理,电压表示数变大,要减小电压表示数,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器的电压,由分压原理,就要增大变阻器连入电路中的电阻大小,即向右端移动滑片。
[5]此过程中,R2的电压变小,滑动变阻器R的电压变大,电阻R2与滑动变阻器R两端的电压之比变小。
(4)[6]由串联电路的规律及分压原理有
①
等式左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器的最大电阻连入电路时,对应的定值电阻最大,这时控制的电压表示数最小,故有
UV=1V
电压预设的最小值为UV=1V。
(5)[7]由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(6)②[8]开关S闭合,开关S1接b时,变阻器的滑片保持不动,此时电流表的示数为I2,定值电阻R0与未知电阻Rx并联,电流表测通过定值电阻R0与未知电阻Rx的总电流。
③[9]开关S闭合,开关S1接a时,移动变阻器的滑片到某一位置,此时电流表的示数为I1,定值电阻R0与未知电阻Rx并联,电流表测通过未知电阻Rx的电流;由并联电路的电流特点可知,通过R0的电流为
I0=I2-I1
由欧姆定律可知,R0两端的电压
U0=I0R0=(I2-I1)R0
由并联电路的电压特点可知,Rx两端的电压
Ux=U0=(I2-I1)R0
则未知电阻的阻值
12.灯泡由最亮先变暗后变最亮.
【详解】滑动片位于变阻器的最左端A和最右端B时,滑动变阻器接入电路中的电阻值为零(因为一侧的导线将变阻器短路了),电灯直接接在电源上,两次灯泡的亮度相同且最亮,这样就可以采用“端值法”来分析灯泡亮度的变化情况了.当滑动片向中间滑动后,接入电路的变阴器的阻值不再为零,通过电灯的电流减小,灯变暗,因此,在滑片由A滑向B时,灯泡的亮度由最亮先变暗后变最亮.
13.(1)见解析
(2)见解析
【详解】(1)导体的电阻大小与材料、长度、横截面积等有关,劣质导线,它的横截面积比标准导线的小,在材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大,故与标准导线相比,这种劣质导线的电阻变大。
(2)带电体具有吸引轻小物体的性质,所以使用了不久之后,小明发现机箱的表面出现了许多灰尘。
14.见详解
【详解】连接电路时把开关断开∶防止因电路发生短路时,损坏电源。把变阻器调到阻值最大位置∶防止闭合开关时,因电流过大损坏元件,为了保护电路。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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