内容正文:
第十四章《欧姆定律》素能测评
一、 填空题(每小题2分,共20分)
1. 如图所示,安安在电路A、B之间先后接入两段不同的导体,闭合开关后发现电流表的示数不同,说明这两段导体的电阻 不相等 (选填“相等”或“不相等”)。
2. 某滑动变阻器上标有“50Ω 2A”字样,此滑动变阻器两端允许施加的最大电压是 100 V。
不相等
100
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3. 为了保护同学们的视力,很多学校将教室里的日光灯更换成LED护眼灯,教室里的护眼灯的连接方式是并联。打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电阻会 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
4. 某导体两端的电压为10V时,通过它的电流是0.1A,若将该导体两端的电压增大到20V,此时该导体的电阻为 100 Ω。
5. 如图所示,电源电压不变,电阻R0=20Ω,当S和S1都闭合时,电压表的示数为6V;只断开S1,电压表的示数变化了4V,则电阻Rx= 10 Ω。
减小
100
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6. 一只小灯泡正常工作需要的电压为6V,通过的电流为0.6A,现只有电压为9V的电源,若小灯泡的电阻不变,要给它串联阻值为 5Ω 的电阻,它才能正常工作。
7. 如图所示电路,电阻R1=5Ω,R2=2Ω。开关S由断开到闭合,电压表V的示数变化量与电流表A的示数变化量的比值等于 2 Ω。
5Ω
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8. 如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,在滑片P移动过程中,若电压表示数变化范围为1~2.5V,电流表示数变化范围为0.4~0.1A,则定值电阻R1的阻值为 5 Ω。
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9. 如图是某小灯泡工作时的电流随电压变化的曲线,当该小灯泡和一个阻值为10Ω的电阻R串联在12V电源上时,工作时小灯泡的电阻为 2 Ω。
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10. 实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成的,如图甲所示。在图乙中,R1=14Ω、R2=9Ω。当只闭合S1时,电流表示数I1=0.2A,当只闭合S2时,电流表示数I2=0.3A,把电源按图甲中的等效方法处理,电源的阻值r= 1 Ω。
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二、 选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11. 如图所示,A、B、C为三个触点,BM、CN为两根相同的电阻丝,下列说法正确的是( A )
A. S和A接触,P向右移动,灯泡变暗
B. S和B接触,P向右移动,灯泡变亮
C. S和C接触,P向左移动,灯泡变亮
D. S和C接触,P向右移动,灯泡变亮
A
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12. 已知R2<R1,按下列图中的四种不同接法接到同一电源两端,则电路中电流最大的是( D )
D
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13. 为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中,利用接入电路的旋钮变阻器,可控制其电动机的转速,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。当驾驶员踩下“油门”时,车速仪示数增大,车速仪可由电路中的电压表或电流表改装而成。下列说法正确的是( D )
A. 车速仪是由电压表改装而成的
B. 车速仪中定值电阻R0工作时会消耗电能,可以不用接入电路
C. 踩下油门的过程中,电压表的示数与电流表的示数比值增大
D. 踩下油门的过程中,电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变
D
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14. 如图所示为定值电阻甲和乙的电流与电压的关系图线,将它们串联后接入电路中,关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系,正确的是( B )
A. I甲=I乙 U甲>U乙 B. I甲=I乙 U甲<U乙
C. I甲<I乙 U甲>U乙 D. I甲<I乙 U甲=U乙
B
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15. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为4∶3。此时灯L1和L2的电阻之比为( A )
A. 1∶3 B. 3∶1
C. 3∶4 D. 4∶3
A
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16. 某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( C )
A. 电阻R1的阻值变小
B. 通过R2的电流变大
C. 电阻R1两端的电压变大
D. 电阻R2两端的电压变大
C
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17. 如图所示,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电压表V1的示数用U1表示,电压表V2的示数用U2表示,闭合开关S,移动滑片P,下列绘制出的图像中,正确的是( C )
C
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三、 实验题(第18小题4分,第19小题4分,第20小题8分,共16分)
18. 如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”实验的装置,图中a和b都是镍铬合金丝,它们的长短相同、粗细不同,这个实验能探究导体的电阻跟导体 横截面积 或长度的关系,实验中用到的科学探究方法主要有控制变量法和 转换 法。
横截面积
转换
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19. 在“探究电流大小和电阻关系”的实验中,提供的器材有:电压为6V的电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电阻箱(阻值可在0~999Ω之间调节)和导线若干。
(1) 下表是根据实验正确读出的数据,分析数据发现:电流和电阻不成反比,出现这种结果的原因是 没有控制电阻两端电压相同 。
电阻/Ω 5 10 15 25
电流/A 0.6 0.34 0.26 0.2
(2) 以上实验中,当电阻箱调节为25Ω时,滑动变阻器连入的电阻是 5 Ω。
没有控制电阻两端电压相同
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20. 兴趣小组测量额定电压为U额的灯泡L正常发光时的电阻,实验装置如图甲所示。(用电器正常工作时两端的电压叫额定电压)
(1) 请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整。
(2) 若他们所用灯泡的额定电压是2.5V,实验时灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则灯泡L正常发光时的电阻约为 8.3 Ω(结果保留一位小数)。
8.3
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(3) 如果没有电压表,用电流表和一个阻值为R0的定值电阻,仍可测定额定电压为
U额的灯泡L正常发光时的电阻。兴趣小组经过讨论设计了如图丙的电路进行了如下操作:
① 闭合开关S、S2,断开开关S1,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为I1= (用题目中相应物理量的符号表示),此时灯泡L正常发光。
② 保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开S2,闭合S、S1,电流表示数为I2,则灯泡L正常发光时的电阻R= (用R0、I1、I2表示)。
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四、 计算与推导题(第21小题6分,第22小题6分,第23小题8分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
21. 如图所示电路中,已知R1的阻值为20Ω,电源电压是6V。当闭合开关S时,电流表的示数为0.2A。求:
(1) 此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值。
解:(1) 由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压,此时电流表的示数为0.2A,由欧姆定律可知,电路的总电阻R总==30Ω,由串联电路的电阻特点可得此时滑动变阻器R2接入电路中的阻值R2=R总-R1=30Ω-20Ω=10Ω
第21题
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(2) 移动滑片使电压表示数为1V时电路中的总电阻。
解:(2) 串联电路中电流处处相等,移动滑片使电压表示数为1V时,电路中的电流I'==120Ω
第21题
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22. 如图所示的电路中,电源电压U不变,r、R1和R2均为定值电阻,其中r=1Ω,R1=14Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7V。求:
(1) 电源电压U的大小。
解:(1) 闭合S1,S2掷于1端,I1==0.2A,R=r+R1=1Ω+14Ω=15Ω,U=I1R=0.2A×15Ω=3V
第22题
(2) 电阻R2的阻值。
解:(2) 闭合S1,S2切换到2端,Ur=U-U2=3V-2.7V=0.3V,I2==9Ω
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23. 如图为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点”的电路图。实验所选用的器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:小灯泡(正常工作时电压为3.8V,电流为0.32A)、电压表(量程为0~3V,内阻为3 000Ω)、电流表(量程为0~500mA,内阻为0.5Ω)、定值电阻R0(阻值为1 000Ω)。按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7V,电流表的示数为315mA。求此时:
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解:(1) 通过电压表的电流I1==9×10-4A;由电压表与R0串联可得R0的电流I0=I1=9×10-4A;由欧姆定律变形可得R0两端的电压U0=I0R0=9×10-4A×1 000Ω=0.9V,根据并联电路电压特点,电压表与R0的支路总电压等于小灯泡两端的电压,即U=UV+U0=2.7V+0.9V=3.6V
第23题
(1) 小灯泡两端的电压。
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(2) 通过小灯泡的电流。
解:(2) 已知电流表测量小灯泡所在支路和电压表、R0所在支路的总电流,电流表的示数为315mA。315mA=0.315A,根据并联电路的电流特点可得通过小灯泡的电流IL=I-I1=0.315A-9×10-4A=0.3141A
第23题
(3) 小灯泡灯丝的阻值。(结果精确到0.01Ω)
解:(3) 由I=≈11.46Ω
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