内容正文:
期末专项训练:欧姆定律
一、单选题
1.如图所示的电路,电源电压不变,当开关S闭合后,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数从6V变化到2V,同时观察到电流表的示数从0.5A变化到1A.则定值电阻和电源电压分别为
A.4Ω、8V B.6Ω、12V C.8Ω、10V D.16Ω、10V
2.关于如图所示电路,下列说法正确的是( )
A.只闭合时,只有接入电路工作
B.调节开关,可以使灯泡L与串联
C.若先闭合三个开关,再断开开关时,电流表示数变小
D.若先只闭合开关,再闭合开关时,电压表示数变大
3.如图所示的电路中,当滑片P向右滑动时,关于电流表、电压表和灯泡的亮度,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大,灯泡变亮
B.电流表示数不变,电压表示数变大,灯泡亮度不变
C.电流表示数不变,电压表示数变小,灯泡亮度不变
D.电压表和电流表示数之比不变,灯泡亮度不变
4.如图所示,把一个5 Ω和10 Ω的电阻串联起来,接到电源电压为15 V的电路中,则流过电阻R1的电流为
A.1.6 A B.0.8 A C.1 A D.0.6 A
5.如图所示电路的电源电压为1.5V,电阻的阻值为3Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A,则( )
A.通过的电流大于0.3A
B.电阻和是并联的
C.电压表的示数为0.9V
D.电阻的阻值为5Ω
6.在如图所示的电路图中,闭合开关S后,灯泡L1和L2都不亮,电压表有示数,其故障原因可能是
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
7.在使用伏安测电阻的实验中,需要测量电阻R2的阻值,四位同学画出的电路图如图所示,请你判断这四位同学所画的电路图,正确的是( )
A. B. C. D.
8.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆一端,闭合开关S,从油量表指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度,在油箱内的油逐渐减少的过程中,下列说法正确的是( )
A.油量表可以是电压表改装而成 B.电路中的电流逐渐变小
C.滑动变阻器接入电路的电阻逐渐变小 D.浮球一直处于漂浮状态
二、填空题
9.如图所示是电热“暖手宝”,它利用三节干电池串联供电,发热时间长,深受广大用户喜爱,则:
(1)“暖手宝”工作时电压为 伏;
(2)已知“暖手宝”的电阻为2 Ω,则其工作电流为 安。
10.如图所示,R1=10Ω,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是4V。则电阻R1两端的电压为 V,R2的电阻为 Ω,电源电压为 V。
11.一段导体两端加4V的电压时,通过导体的电流为0.2A,当它两端电压变为0时,这段导体的电阻为 Ω;若将它两端的电压增加2V,通过导体的电流为 A。
12.在课外实践制作活动中,小红将量程为0~3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤,电路如图甲所示。电源电压恒为6V,电阻R0为60Ω,压敏电阻R1的阻值随压力变化如图乙所示。O点是杠杆OAB的支点,托盘固定在B点,AO∶BO=1∶4,托盘及杠杆组件的质量忽略不计,g取10N/kg。
(1)该电子秤最大测量值是 kg,由推理可知电子秤的刻度 (选填“均匀”或“不均匀”)。
(2)要增大电子秤的量程,有以下改进方法:①只将托盘固定的B点移至C点,②只将R0换成阻值为120Ω的电阻,③只将电源电压调为4.5V,能实现的方法是 (选填①、②或③序号)。
13.如表是小阳同学在实验中记录的实验数据,请根据表中的数据归纳出电流I与电阻R的关系:I= .
R/Ω
10
20
30
40
50
60
I/A
1.2
0.6
0.4
0.3
0.24
0.2
14.如图(a)所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片P从右端移到左端的整个过程中,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图(b)所示,根据图像的信息可知: (选填“甲”或“乙”)是电压表V1示数变化的图像,滑动变阻器R2最大阻值为 Ω。
15.压力传感器的原理图如图所示,其中M、N 均为绝缘材料,MN 间有可收缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器 R2的滑片 P 固定在一起,电源电压 U=6V,R1=8Ω,当 F 为 0 时,滑片 P 在变阻器的最上端。压力 F 的大小跟R2接入电路的阻值成正比。闭合开关 S,当F=10N 时,R2接入电路的阻值是2Ω,此时电流表示数是 A,电压表示数是 V;当电压表的示数为 3V 时,F= N。
16.如图所示是一种测定油箱内油量的装置,电源电压不变,R0为保护电阻,油量发生变化时,为保护各元件安全,只允许电流表的示数变化范围是0.2A~0.6A,电压表的示数变化范围是0V~3V,则保护电阻R0的阻值为 Ω,电源电压为 V,当油量增加时,电压表的示数会 (变大/不变/变小),当油量达到某一值时滑动变阻器R接入电路的阻值是10Ω,则电流表的示数是 A。
三、实验题
17.小鹏在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图甲所示,电源电压4.5V保持不变,R为定值电阻,滑动变阻器规格为“30Ω 1.0A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整 (要求导线不交叉);
(2)连接电路时,开关应该处于 状态,实验前滑动变阻器的滑片应该位于 (选填“A”或“B”)端,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了 的作用;
(3)在探究“导体的电流与导体电阻的关系”时,得到如图丙的图像。实验中小鹏用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数;小鹏又把R换为30Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,是因为 。
四、简答题
18.试据并联电路电流、电压的特点证明:并联电路的总电阻的倒数等于并联各支路电阻的倒数之和(仅限两个电阻)
19.通过电表的电流过大会有烧毁电表的危险。电流表的特点是电阻很小,电压表的特点是电阻很大,在实验中决不允许把哪个电表直接接在电源的两极上?请用欧姆定律分析其中的道理。
20.坐标图像具有直观、形象、简明的特点,用坐标图像来分析物理问题在一定程度上能达到化繁为简的目的。正比例函数关系图像(如图所示)是物理学中常见的坐标图像之一(不得与示例重复)。
示例:物理量之间的关系:匀速直线运动中的s﹣t图像,纵坐标表示路程s,横坐标表示时间t;
图像倾斜程度的含义:表示速度大小。
物理量之间的关系: ;
图像倾斜程度的含义: 。
五、计算题
21.如图所示电路中,电源电压U不变,、、r均为定值电阻,其中,,闭合开关,将掷于1端,电压表V的示数为2.7V,将切换到2端,电压表的示数为2.8V,求:
(1)闭合,将掷于1端时,电路中的电流;
(2)电源电压及电阻r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
C
C
B
C
C
C
C
B
1.C
【详解】设电压表示数为6V时,变阻器阻值为R1,电压表示数为2V时,变阻器阻值为R2,则,,因为电流减半所以电阻加倍,则,解得=8Ω,电源电压,所以选C
2.C
【详解】A.只闭合开关S1,电流从电源的正极流出经R2、开关S1、小灯泡、电流表流回电源负极,R2和小灯泡串联,故A错误;
B.由图可知灯泡L和R1在两条不同支路,闭合开关S1和S2,只能让他们并联,不能让他们串联,故B错误;
C.闭合三个开关,由图可知R2短路,灯泡L和R1并联;再断开S1,电路变成只有R1接入电路,电路中总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,即电流表示数变小,故C正确;
D.只闭合S3,电压表断路,电压表没有示数,再闭合S2,R2短路,电路为只接R1的简单电路,电压表短路,电压表没有示数,故电压表示数不变,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】ABC.由图可知,由于滑片上连接的是电压表,则滑动变阻器全部连入电路,当滑片P向右移动时,电路中的总电阻不变,电流表示数不变,灯泡亮度不变,电压表测滑动变阻器滑片左侧电阻丝和灯泡L两端的总电压,滑片向右移动时,滑动变阻器滑片左侧电阻丝的阻值增大,电压表示数增大,故B正确,AC错误;
D.电压表示数增大,电流表示数不变,所以电压表示数和电流表示数比值变大,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】由图可以知道:电阻R1、R2串联,电路的总电阻:
;
电路中的电流:
因为串联电路电流处处相等,所以通过电阻R1的电流为.
所以C选项是正确的.
5.C
【详解】AB.闭合开关,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测两端的电压,串联电路各处电流相等,电流表的示数为0.3A,所以,通过两电阻的电流都为0.3A,故AB不符合题意;
C.两端的电压
即电压表的示数为0.9V,故C符合题意;
D.因串联电路总电压等于各部分电压之和,则两端的电压
根据欧姆定律可得定值电阻,的阻值为
故D不符合题意。
故选C。
6.C
【详解】由电路图可知,两灯泡串联,电压表与灯L2并联;闭合开关S后,灯L1、L2均不亮,说明电路存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外不存在断路,故电路故障是L2断路.故选C.
【点睛】两个电灯都不亮,说明是电路断路,电压表有示数,说明断路位置在电压表并联部分电路.
7.C
【详解】A.由电路图可知,闭合开关时电压表的正负接线柱接反了,测不出R2两端的电压,所以测不出R2的阻值,故A错误;
B.由电路图可知,闭合开关时电流表的正负接线柱接反了,测不出通过R2的电流,所以测不出R2的阻值,故B错误;
C.由电路图可知,闭合开关时电压表测R2两端的电压,电流表测通过R2的电流,根据欧姆定律求出R2的阻值,故C正确;
D.由电路图可知,闭合开关时电压表测电源的电压,电流表测通过电路中的电流,根据欧姆定律可求电路中的总电阻,测不出R2的阻值,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】A.由电路图可知,油量表是串联在电路中,故有油量表由电流表改装而成的,故A错误;
BC.由电路图可知,R1与R2串联,油量表(电流表)测电路中的电流,在油箱内的油逐渐减少的过程中,滑动变阻器滑片上移,滑动变阻器R2接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流逐渐变小,故B正确,C错误;
D.当油面下降到一定量时,浮球浸入油内的体积减小,浮球受到的浮力减小,当受到的浮力小于其重力时,浮球无法漂浮在油面上,因此浮球不是一直处于漂浮状态,故D错误。
故选B。
9. 4.5 2.25
【详解】(1)[1]由题意可知,“暖手宝”,它利用三节干电池串联供电,一节干电池的电压是1.5V,那么三节干电池串联的电压是
那么“暖手宝”工作时电压是4.5V。
(2)[2]由上述解析可知,“暖手宝”工作时电压是4.5V,“暖手宝”的电阻为2 Ω,根据欧姆定律可知,其工作电流是
其工作电流是2.25A。
10. 2 20 6
【详解】[1]由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。
由可得,电阻两端的电压
[2]因串联电路中电流处处相等,则由欧姆定律可得,电阻的阻值
[3]因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以,电源的电压
11. 20 0.3
【详解】[1]由可得,导体的电阻
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,当它两端电压变为0时或将它两端的电压增加2V时,导体的电阻仍为20Ω不变。
[2]将它两端的电压增加2V即U′=6V时,通过导体的电流
【点睛】(1)知道导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,再根据欧姆定律求出将它两端的电压增加2V时通过的电流。
12.(1) 10 不均匀
(2)①③
【详解】(1)[1]由题图乙可知,压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,托盘内的物体越重,对杠杆A点处的压力越大,即动力越大,由于动力臂和阻力臂不变,则B点处对压敏电阻的压力越大,因此压敏电阻的阻值越小。由题图甲可知,R1和R0串联,电压表测R0两端的电压,压敏电阻的阻值越小,由欧姆定律可知,电路中的电流越大,由U=IR可知,电压表的示数越大,因此当电压表示数为3V时,对应电子秤的最大量程值,当电压表的示数为最大值3V时,由欧姆定律,可得此时压敏电阻两端的电压
根据串联电路的分压规律可知,此时压敏电阻的阻值
R1=R0=60Ω
由题图乙可知,此时压敏电阻受到的压力为400N,则杠杆B处受到的支持力为400N,由杠杆平衡条件可得此时物体的重力
该电子秤最大测量值是
[2]根据串联电路分压特点可知,电压表示数可表示为
而R1与质量(重力)成一次函数关系,所以U0与质量不成正比,也不是一次函数关系,因此电子秤的刻度不均匀。
(2)将托盘固定点从B点移动到C点,称量相同物体时,对压敏电阻的压力减小,压敏电阻阻值增大,根据串联分压原理,定值电阻两端电压减小,电压表示数减小,可以实现增大量程的目的;故①正确;
只将R换成120Ω的电阻,当电压表示数为3V时,根据串联分压原理,压敏电阻阻值也增大为120Ω,根据乙图可知,压力减小,电子称量程减小;故②错误;
只将电源电压调为4.5V,当电压表示数为3V时,根据串联分压原理,压敏电阻阻值为30Ω,压力增大,电子秤量程增大,也可以达到增大量程的目的,故③正确。
故选①③。
13.
【分析】根据题中求电流I与电阻R的关系可知,本题考查数据处理方法,运用表格数据进行列式计算
【详解】由表格数据可知,I与R成反比关系,设关系式为I=,把I=1.2A,R=10Ω代入可得:1.2A=,
解得:k=1.2A×10Ω=12A⋅Ω,I与R的关系式:I=
14. 甲 40
【详解】[1]由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测定值电阻R1两端电压,电压表V2测滑动变阻器R2两端电压,电流表测电路中电流,变阻器滑片P从右端移到左端的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,则电路中总电阻变小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,由串联电路电阻等比例分压可知,定值电阻R1两端电压变大,滑动变阻器R2两端电压变小,即电压表V1的示数随电流的增大而增大,电压表V2的示数随电流的增大而减小,故甲是电压表V1示数变化的图像。
[2]由图中可知,电路中的最大电流为I大=0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为0,电压表V1两端电压为6V,故可知电源电压为U=6V,由欧姆定律可得,定值电阻R1的阻值为
电路中的最小电流为I小=0.1A,此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值最大,由欧姆定律可得,此时电路中的总电阻为
故由串联电路的电阻规律可得,滑动变阻器R2最大阻值为
R2=R总-R1=60Ω-20Ω=40Ω
15. 0.6 1.2 40
【详解】由图得,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量电路电流,电压表测量R2电压。
[1]当R2 接入电路的阻值是2Ω,此时电流表示数是
[2]由欧姆定律得,电压表示数为
[3]当电压表的示数为 3V 时,电阻R1电压为
串联电路中电流相等,由欧姆定律得,此时R2接入电路中电阻为
压力 F 的大小跟R2 接入电路的阻值成正比,则此时压力F为
16. 7.5 4.5 变小 0.26
【详解】[1][2]当滑动变阻器的电阻为0时,电压表示数为0,此时电路中电流最大为0.6A,设电源电压为U,电源电压可表示为
当滑动变阻器的电阻最大时,电压表示数为最大,此时电路中电流最小为0.2A,电源电压可表示为
可解得电源电压为4.5V,定值电阻的阻值为7.5Ω。
[3]当油量增加时,滑片向下运动,滑动变阻器的电阻变小,电源电压和定值电阻阻值不变,根据公式可得电流变大,根据公式可得定值电阻两端电压变大, 根据串联电路中电压的规律可得电压表示数减小。
[4]电流表示数为
17. 断开 A 改变定值电阻两端电压 A 2 滑动变阻器阻值太小
【详解】(1)[1]电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器采用一上一下的接线方式接入电路。实物图连接如下:
(2)[2][3]连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片应滑到阻值最大处,由图乙可知此时阻值最大处就是滑片滑到A端时。
[4]滑动变阻器在电路中的作用除了保护电路之外,在电路中还起到了改变定值电阻两端电压的作用。
(3)[5][6]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变,由图丙可知,定值电阻两端的电压为
U=I1R1=0.4A×5Ω=2V
U=I2R2=0.2A×10Ω=2V
U=I3R3=0.1A×20Ω=2V即定值电阻两端的电压保持2V不变。把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关后,电压表的示数会变大,由串联电路电压特点可知,应增大滑动变阻器两端的电压,故应该增大滑动变阻器接入电路中的阻值,即向A端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为2V。
[7]当R换为30Ω的最大阻值接入电路时,根据串联电路的分压特点可知,R两端的电压最大,此时电压表的示数大于2V,需要滑动变阻器接入电路中的电阻更大,而由于滑动变阻器的阻值(最大)太小,所以无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值。
18.因为I=U/R所以I1=U1/R1;I2=U2/R2,因为I=I1+I2所以U/R=U1/R1+U2/R2
又因为U=U1=U2所以1/R=1/R1+1/R2
【详解】试题分析:在并联电路中,由欧姆定律知道I=U/R所以I1=U1/R1;I2=U2/R2,
又因为I=I1+I2,U=U1=U2,所以U/R=U1/R1+U2/R2,则1/R=1/R1+1/R2,结论的证.
考点:并联电路的特点和欧姆定律的应用
19.见解析
【详解】电流表的电阻很小,电压表的电阻很大,根据可知,在电源电压一定时,通过电压表的电流很小,而把电压表接到电源的两极上没有烧毁的危险;通过电流表的电流很大,可能被烧毁,因此实验中绝不允许把电流表直接接在电源的两极上。
20. 见解析 见解析
【详解】[1][2]由图像知,该图像反应的物理量之间成正比关系,例如,物理量之间的关系:电流与电压的关系,纵坐标表示电压U,横坐标表示电流I;图像倾斜程度的含义:表示电阻大小。
21.(1)0.3A;(2)3V,1Ω
【详解】解:(1)当闭合,接1,与r串联,电压表测定值电阻R1两端的电压,电路中的电流
(2)当闭合,接1,与r串联,电源电压
①
当闭合,接2,与r串联,电路中的电流
电源电压
②
解①②得
r=1Ω,U=3V
答:(1)闭合,将掷于1端时,电路中的电流是0.3A;
(2)电源电压是3V,电阻r阻值是1Ω。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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