内容正文:
小专题(四) 欧姆定律的应用问题
第十二章 欧姆定律
一、 选择题(每小题10分,共40分)
1. 已知R1∶R2=2∶3,开关S由断开到闭合,下列电流表先后示数之比为3∶5的电路图是( B )
A B C D
B
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2. ★如图甲所示电路中,电源电压为9V且保持不变,闭合开关S,滑片P从A端移动到B端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图像如图乙所示,下列说法错误的是( A )
A. R1两端电压的最小值为1V
B. 电路电阻最大时,电路中的电流为0.1A
C. R1的阻值为15Ω
D. R2的最大阻值为75Ω
A
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3. 如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R的阻值为20Ω。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从某一位置向右移动一段距离,使滑动变阻器阻值增大了10Ω,电流表示数减小了0.04A,则电压表示数的变化是( D )
A. 减小了0.4V B. 增大了0.4V
C. 减小了0.8V D. 增大了0.8V
D
第3题
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4. ★★(武威模拟)如图甲所示为灯泡L和定值电阻R的I-U关系图像。将L和R先后以图乙和图丙两种方式接在同一恒压电源U两端,通过它们的电流和它们两端的电压如图所示。下列判断正确的是( C )
第4题
C
A. I1=I2=I4=I3
B. I1=I2<I4<I3
C. U2<U1<U4=U3
D. U1=U2=U4=U3
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二、 填空题(每空6分,共42分)
5. 新情境·科技民生 电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用,当手指在触摸屏表面施以一定的压力时,触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置,从而确定触摸的位置。
(1) 其工作原理利用了在材料、横截面积一定时,导体长度越长,导体电阻就越 大 的原理。
大
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(2) 以竖直方向为例,触摸屏相当于一根电阻丝,触摸时,触摸点P将电阻丝分为上下两部分,设上部分电阻为R1,下部分电阻为R2,结构可等效为如图所示的电路,电源电压不变。当触摸点在竖直方向移动时,若测得R2两端电压增大,则可知R2阻值 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
增大
第5题
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6. ★如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器R2,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图乙所示,由图像可知:电源电压为 6 V,R1的阻值为 20 Ω。当滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为 0.15 A。在滑片P从右端向左端匀速滑动的过程中,电压表V2指针偏转的速度 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”),电流表A指针偏转的速度 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
第6题
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20
0.15
变大
变大
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三、 计算题(18分)
7. ★★如图所示的电路中,电源电压恒为6V。小灯泡L标有“5V 0.5A”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1标有“20Ω 1A”字样,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。求:
(1) 小灯泡正常发光时的电阻。
解:(1) 由题知,小灯泡正常发光时的电压为5V,电流为0.5A,根据I=知,小灯泡正常发光时的电阻RL===10Ω
第7题
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(2) 只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为2V,定值电阻R2的阻值。
解:(2) 只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,滑动变阻器R1的最大电阻与定值电阻R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,此时电路中的电流I===0.1A,根据串联电路电压的规律知,定值电阻R2两端的电压U2=U-U1=6V-2V=4V,R2===40Ω
第7题
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(3) 只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,电路中的最大电流和滑动变阻器R1接入电路中的最小阻值。
解:(3) 只闭合开关S和S2,滑动变阻器R1和小灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,因为小灯泡正常发光时的电流为0.5A,电流表量程为0~0.6A,根据串联电路电流的规律可知,电路中的最大电流I大=0.5A,此时小灯泡正常发光,滑动变阻器R1的最小阻值R1小=R总-RL=-RL=-10Ω=2Ω
第7题
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4. (2024·宿迁)新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,
读数比较不方便。小明根据所学的知识设计了电子量角器,其工作电路
如图所示,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,O为半圆
弧电阻MN的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路
的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比,电源电压恒为6V,R0为电阻箱。将
滑片OP旋转至M处,调节R0的阻值,使电路中电流为0.6A。
(1) 求电阻箱接入电路的阻值。
解:(1) 10Ω
(第12题)
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(2) 调节θ为90°时,电流表示数为0.3A,求此时电压表示数。
解:(2) 3V
(第12题)
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(3) 为满足测量0~180°的要求,需重新调节电阻箱R0,求满足要求
的R0的最小阻值。
解:(3) 设滑动变阻器的最大阻值为R滑大,调节θ为90°时变阻器接入电路的电阻为R滑大,此时电路的总电阻R总===20Ω,由串联电路的电阻特点可知变阻器接入电路的阻值 R滑大=R总-R0=20Ω
-10Ω=10Ω,则R滑大=20Ω;由图知,所测角度越大,变阻器接入电路的阻值越大,由串联分压的规律可知变阻器分得的电压越大(即电压表示数越大),则电阻箱分得的电压越小;当电压表的示数为最大值
3V时,由串联电路的电压特点可知,R0的最小电压U0小=U-UV大=6V-3V=3V;因为两者的电压相等,所以根据串联分压的规律可知电阻箱的最小阻值与滑动变阻器的最大阻值相等,即R0小=R滑大=20Ω
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