内容正文:
强基训练:欧姆定律
一、单选题
1.如图所示的电路中,电源电源U保持不变。若在甲、乙两处都接入电流表,断开开关S,则I甲∶I乙=2∶3。若在甲、乙两处都接入电压表,闭合开关S,则U甲∶U乙等于( )
A.1∶1 B.3∶2 C.2∶3 D.3∶1
2.串联电路中,总电阻等于各电阻之和.有两个阻值分别为R1=6 Ω和R2=3 Ω的电阻,串联在电路中,总电阻为
A.6 Ω
B.3 Ω
C.2 Ω
D.9 Ω
3.在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,如图,电阻R两端的电压始终保持2.4V不变。闭合开关,下列判断正确的是( )
A.电阻R由5Ω更换为10Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应变大
B.电阻R由5Ω更换为10Ω时,且电压不变,电流表示数会变大
C.电压表的示数为零,且电流表示数很大,则该电路断路
D.若想使滑动变阻器接入电路的电阻变大,应将滑片P向右移动
4.为防止燃气泄漏,许多家庭都安装了燃气泄漏自动保护装置。当泄漏的燃气达到一定 浓度时,燃气阀门自动关闭。图甲为小伟设计的模拟电路示意图,图中两个虚线框一个接气敏电阻 R、一个接定值电阻R0。已知电源电压恒为6V,气敏电阻R 的阻值与燃气浓度的 关系如图乙所示。当燃气浓度升高到0.4%时,燃气装置阀门两端电压恰好增大至2V,燃气管道阀门自动关闭(不考虑燃气管道阀门对电路的影响)。下列说法正确的是( )
A.气敏电阻R 应接在虚线框1处
B.接入定值电阻R0的阻值为20Ω
C.当燃气浓度为0.1%时,电路中消耗的电功率为1.44W
D.若R0适当增大,燃气管道阀门自动关闭时燃气浓度会降低
5.如图所示,电源电压恒定不变,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P由最上端向中点滑动时。下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数变大 B.灯泡L的亮度变大
C.电流表A2示数不变 D.电压表V示数变小
6.如图所示,小宁利用该实验电路测量未知电阻Rx的阻值。电源两端电压不变。当只闭合开关S1,电压表示数为U1;当再闭合开关S2,电压表示数为U2。下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示电路,电源电压不变,R是定值电阻。当将一个“2.5V 0.5A”的小灯泡接在A、B两点间时,通过小灯泡的电流是0.5A;若换一个“3.8V 0.5A”的小灯泡接在A、B两点间,则通过这个小灯泡的电流是( )
A.大于0.5A
B.等于0.5A
C.小于0.5A
D.无法判断
8.两个定值电阻,甲标有“16Ω 1.5A”,乙标有“22Ω 0.5A”,现把它们串联起来,则该串联电路中允许通过的最大电流和它们两端加的最高电压是( )
A.1.5A 57V B.0.5A 41V C.2A 35V D.0.5A 19V
二、填空题
9.如下图所示的电路,电源电压是6V,R1=5Ω,R2=15Ω,电路的总电阻是 Ω,电路中的电流是 A,电压表的示数是 V。
10.如图所示,电源电压恒定,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω。当S闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.5A,电源电压是 ;当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A,则R3的阻值是 。
11.两个分别标有“5Ω,1A”和“10Ω,0.6A”的定值电阻,若将他们串联在电路中,总电阻为 Ω,电源电压最多为 V;若将它们并联接在电路中,电源电压最多为 V,干路电流最大是 A。
12.在“探究电流跟电压的关系”时,应保持 这个物理量不变。两定值电阻A、B中的电流与电压的关系图象如图所示,则它们的阻值 (选填“>”“<”或“=”)。
13.当某导体两端电压是12V时,通过它的电流是0.4A,则该导体的电阻是 Ω;当它两端电压变为原来的2倍时,通过该导体的电流将变为 A。
14.在如图所示电路中,,,闭合开关后,电压表的示数为,则通过电阻的电流为 A,两端的电压为 V,电源电压为 V。
15.一个小灯泡正常发光时的电阻是20Ω,通过灯丝的电流为0.2A,如果把它接在6V的电源上使用,则应 联一个 Ω的电阻。
16.如图所示,电源电压6V保持不变,R1阻值为6Ω,闭合开关后电压表示数3V,则R2为 Ω。
三、实验题
17.小梅与同学用下图所示电路做“测量小灯泡电阻”的实验。
(1)请用笔画线代替导线,帮小梅同学将图中的实物电路连接完整 ;
(2)闭合开关后,小梅发现电压表和电流表均没有示数,此时电路出现的故障可能是 (填序号);
A.电流表处断路
B.小灯泡处断路
C.电压表处断路
D.滑动变阻器处断路
(3)排除故障后,移动滑片P,依次测得6组数据,如表一所示:
表一
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流
0.16
0.2
0.22
0.25
0.28
0.29
电阻
3.1
5
6.8
8
8.9
9.7
小梅将这6组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻,同组的小丽认为不合理,小丽认为不合理的依据是 ;
(4)为了探究“电流与电阻的关系”,小梅分别把5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置,通过实验,记录电流表示数如表二所示。发现通过导体的电流跟电阻不成反比,原因可能是: 。
表二
实验次数
1
2
3
电阻
5
10
20
电流
0.30
0.20
0.12
四、简答题
18.推导证明:在并联电路中,任一个电阻增大而其余电阻不变时,则整个电路的等效电阻增大。
19.为研究热敏电阻的阻值与温度的关系,小京按图所示的电路进行实验,其中电源两端电压U不变,为定值电阻。实验中,他将已做防水处理的热敏电阻先后浸没在温度、和的水中,闭合开关,分别读出对应电流表A的示数、和,发现。已知,请分析并说明热敏电阻的阻值与温度的关系。
20.在其他条件相同的情况下,电阻较小的导体,其材料的导电性能较强。如图所示的电路中,R1是甲种材料制成的电阻丝,R2是乙种材料制成的电阻丝,它们的横截面积相同,长度分别为L1、L2且L1>L2。闭合开关S后,观察到电流表A1的示数I1大于电流表A2的示数I2。请分析并判断甲、乙两种材料导电性能的强弱。
五、计算题
21.在如图电路中,电源两端电压保持不变,为标有“6V 0.6A”的小灯泡(灯丝电阻不随温度变化),为保护电阻.电压表量程为0-3V,滑动变阻器的最大阻值为Ω.闭合开关S后,滑动变阻器滑片移至最左端时,小灯泡两端电压为6V,恰好正常发光.求保护电阻的阻值.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
D
A
D
A
A
C
D
1.D
【详解】在甲、乙两处分别接入电流表,断开开关S,两电阻并联在电路中,甲表测量通过的电流,乙表测量干路电流;因并联电路中各支路两端的电压相等,干路电流等于各支路电流之和,所以,由可得,两电阻的阻值之比
在甲、乙两处都接入电压表,闭合开关S,两电阻串联在电路中,甲表测量电源电压,乙表测量两端电压;因串联电路中各处的电流相等,且串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以
故选D。
2.D
【详解】解答:根据电阻串联以后的总电阻等于各电阻之和R=R1+R2=6Ω+3Ω=9Ω.
3.A
【详解】AB.实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,故滑动变阻器接入电路中的电阻应变大;电路中的总电阻变大,在电压不变时,由欧姆定律知电流表示数会变小,故A正确,故B错误;
C.电流表示数很大说明电路是通路,且电路中电阻较小,电压表的示数为零则电压表并联部分短路,故障可能是R短路,电路不可能断路,故C错误;
D.要使滑片P移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,由图知,滑片应远离下端接线柱,向左移动滑片,故D错误。
故选A。
4.D
【详解】A.由图乙可知,气敏电阻的阻值随燃气浓度的增加而减小,燃气浓度升高,气敏电阻的阻值减小,电路的总电阻减小,由欧姆定律可知电路中的电流增大,由U=IR可知定值电阻两端的电压增大,燃气装置阀门两端电压随燃气浓度增大而升高,因此1处接定值电阻,故A错误;
B.由图乙可知,当燃气浓度升高到0.4%时,气敏电阻的阻值是10Ω,此时气敏电阻两端的电压
UR=U-U0=6V-2V=4V
电路中的电流为
定值电阻的阻值为
故B错误;
C.当燃气浓度为0.1%时,此时R的阻值是25Ω,电路的总电阻
电路中消耗的电功率为
故C错误;
D.燃气装置阀门两端电压恰好增大至2V,燃气管道阀门自动关闭,当R0适当增大,气敏电阻R的阻值变大,由图乙可知,燃气浓度会降低,故D正确。
故选D。
5.A
【详解】开关闭合后,L与滑动变阻器并联,A1测滑动变阻器电流,A2测干路电流,电压表测电源电压,保持不变,当滑动变阻器的滑片P由最上端向中点滑动时,接入电阻变小,该支路电阻变小,根据欧姆定律,该支路电流变大,A1表示数变大,根据并联电路电压、电流的规律,L支路电流不变,L亮度不变,总电流变大,故A2表示数变大。故A正确,BCD错误。
故选A。
6.A
【详解】当闭合开关S1、S2时,Rx短路,只有R0接入电路,电压表示数相当于电源电压,即U=U2,当只闭合开关S1时,定值电阻R0与待测电阻Rx串联,电压表测量R0的两端电压,即U0=U1,由串联电路电流规律并结合公式可得,通过Rx的电流为
由串联电路电压规律可知,待测电阻Rx两端的电压为
Rx的阻值为
故A正确,BCD错误。
故选A。
7.C
【详解】由“2.5V 0.5A”及“3.8V 0.5A”知道,灯泡的电阻分别是
由于R1<R2,所以,当接入L2时,电路中的电阻变大,电路中的电流变小,即小于0.5A,不能达到L2正常工作电流,故实际功率小于额定功率。
故选C。
8.D
【详解】甲标有“16Ω 1.5A”,乙标有“22Ω 0.5A”,因串联电路中各处的电流相等,所以,两只电阻串联时,电路中的最大电流
I=I乙=0.5A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻
R=R甲+R乙=16Ω+22Ω=38Ω
由欧姆定律可得,电路两端允许加的最大电压
U=IR=0.5A×38Ω=19V
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 20 0.3 1.5
【详解】[1]由电路图可知,两个电阻是串联的,则电路的总电阻
[2]电路中的电流是
[3]串联电路中电流处处相等,电压表测的是R1的电压,则电压表的示数
10. 15V 100Ω
【详解】[1]当S闭合,S1、S2断开时,电阻R1和R2串联在电路中,电流表测电路中电流,所以电源电压为
[2]当S、S1、S2都闭合时,电阻R1和R3并联在电路中,R2被短路,电路中的总电阻变小,所以电流变大,电流表的示数变化了0.4A,所以此时电流表的示数为0.9A,通过电阻R1的电流为
通过电阻R3的电流为
R3的阻值
11. 15 9 5 1.5
【详解】[1][2]串联电路的总电阻等于各个电阻之和,所以将这两个电阻串联起来使用时的总电阻为
由题意可知,两电阻允许通过的最大电流分别为I1=1A,I2=0.6A,则I1>I2,因串联电路电流处处相等,所以为了不损坏电阻,电路中通过的电流最大为0.6A,则电源电压的最大值为
[3][4]两电阻两端允许的最大电压分别为
比较可知U1<U2,因为并联电路中各支路两端的电压都相等,等于电源电压,则电路两端允许加的最大电压是5V,此时通过R1电阻的电流为1A,通过R2电阻的电流为
则并联电路中干路上允许的最大电流为
12. 电阻 <
【详解】[1]根据控制变量法可知,在“探究电流跟电压的关系”时,应保持电阻不变。
[2]由图像可知,当电压为4V,通过A的电流为0.8A,通过B的电流为0.4A,由欧姆定律可知
因此。
13. 30 0.8
【详解】[1]由可得,导体的电阻
[2]因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以当该导体两端电压为原来的两倍,即
时,导体的电阻仍为R=30Ω不变,此时通过导体的电流
14. 0.2 4 10
【详解】[1]如图,两电阻串联,电压表测R2两端电压。通过R2的电流为
通过电阻的电流为
[2]两端的电压为
[3]电源电压为
15. 串 10
【详解】[1]根据欧姆定律可得,灯泡的额定电压
电源电压大于灯泡的额定电压,要让灯泡正常发光,应在电路上串联一个电阻分得多余的电压。
[2]灯泡正常发光时电路中的电流,电路中的总电阻
串联电路总电阻等于各分电阻之和,串联电阻的阻值
16.6
【详解】由电路图可知,电阻R1、R2串联,电压表测量R1两端电压;因串联电路处处电流相等,所以电路电流
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以R2两端电压
U2=U﹣U1=6V﹣3V=3V
电阻R2的阻值
17. D 小灯泡电阻随温度的升高而增大,取平均值没有意义 未保持定值电阻两端的电压不变
【详解】(1)[1]电压表测量灯泡两端的电压,而且应该与小灯泡并联,因此应将电压表的正极接线柱接在灯泡的右侧,将电压表的负极接线柱接在灯泡的左侧。如图所示:
(2)[2]AD.若电流表或滑动变阻器断路,则电路处于断路状态,电流表和电压表均不会有示数,故AD符合题意;
B.若小灯泡处断路,则电流表不会有示数,但是电压表此时与滑动变阻器串联,会有示数而且接近电源电压,故B不符合题意;
C.若电压表发生断路,则电压表不会有示数,但是电流表与小灯泡和滑动变阻器串联,电流表会有示数,故C不符合题意。
故选AD。
(3)[3]由表1可知,当小灯泡两端的电压改变时,通过小灯泡的电流也会改变,所测出灯泡的电阻是不断变化的,这是受到温度的影响,因此不能取平均值。
(4)[4]探究“电流与电阻的关系”,要保持定值电阻两端电压不变。由表2可知,每次测量时,电阻两端的电压未保持不变,所以所测出的电流跟导体的电阻不成反比。
18.见解析
【详解】
根据并联电路的电压规律可知,各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可知,当其中任一个电阻增大时,其对应的电流减小,其余电阻的电流大小不变,根据并联电路电流规律可知,电路总的总电流将减小,根据可知,整个电路的等效电阻增大。
19.见解析
【详解】由图可知,定值电阻R1与热敏电阻R2串联接入电路,电流表测量电路中的电流根据欧姆定律可得
根据串联电路电阻规律可知,总电阻
所以热敏电阻R2的阻值
由于电源电压U不变,R1为定值电阻,所以电路中的电流越小,热敏电阻R2的阻值越大,由题意可知,已知,发现,所以热敏电阻R2的阻值逐渐增大, 即热敏电阻R2的阻值随温度的升高而增大。
20.见解析
【详解】根据,因为电压相等,通过的电流I1>I2,所以R1<R2;若只是将甲材料制成的电阻丝的长度减小至L2,则其电阻减小为,则;又因为R1<R2,所以,即当甲、乙同种材料制成的电阻丝的长度和模截面积都相等时,则,所以甲材料的导电性能较强。
21.5Ω
【分析】根据题中“……求……R的阻值”及图中串联电路可知,本题考查欧姆定律在串联电路中的应用.根据串联电路电压、电流规律,运用进行列式计算.
【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器、定值电阻串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.滑动变阻器滑片移至最左端时,接入电路中的电阻为零,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,所以,两端的电压:;因串联电路中各处的电流相等,所以,由可得的阻值:.
【点睛】本题为简单的串联电路相关计算,难度不大.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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