内容正文:
课时分层训练(十一) 欧姆定律及其应用
知识点一 欧姆定律
1.在学过欧姆定律后,同学们有下列认识,其中错误的是( B )
A.欧姆定律研究的是电流、电压、电阻的关系
B.根据欧姆定律的变形公式R=可知,电阻与电压和电流有关
C.欧姆定律是一条建立在实验基础上的规律
D.在研究欧姆定律的过程中使用了研究问题的一种基本方法——控制变量法
2.在“探究电流与电压的关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U-I图象,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( A )
第2题图
A.R1>R2 B.R1=R2
C.R1<R2 D.无法确定
知识点二 欧姆定律的应用
3.如图所示的电路中,电源两端电压恒定,R1、R2为两个定值电阻,且R1>R2。开关S闭合时,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,下列说法正确的是( D )
第3题图
A.I1>I2 B.U1<U2
C.I1=I2 D.U1=U2
解析:由题图可知,电路为两个电阻的并联电路;根据并联电路中各个支路两端的电压相等,都等于电源电压,即U=U1=U2,故D正确,B错误;电阻两端的电压相同,且R1>R2,则根据I=可知I1<I2,故A、C错误。
4.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合时,下列判断正确的是( D )
第4题图
A.电流表与电压表的读数均变小
B.电流表与电压表的读数均变大
C.电流表的读数变小,电压表的读数不变
D.电流表与电压表的读数均不变
5.如图甲所示,在烧杯中加入盐水,然后将铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池,观察电压表的接线和指针偏转情况如图乙所示。当把一个电阻接入此盐水电池组成的电路中时,利用电流表测出此时通过电阻的电流为0.2 A,则该电阻的阻值为 3 Ω。
第5题图
6.已知某定值电阻的阻值为10 Ω,通过该定值电阻的电流为0.2 A。求该定值电阻两端的电压U。
解:由I=可得,定值电阻两端的电压U=IR=0.2 A×10 Ω=2 V。
7.如图所示的电路中,电源电压不变,已知定值电阻R1=20 Ω,R2=40 Ω,开关S闭合后,电流表A1的示数为0.6 A。求:
第7题图
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数。
解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1所在支路的电流。
(1)并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,由欧姆定律可得电源电压
U=I1R1=0.6 A×20 Ω=12 V。
(2)并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得电流表A的示数
I=I1+I2=I1+=0.6 A+=0.9 A。
8.对于欧姆定律,下列理解正确的是( A )
A.由I=可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B.由R=可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.由U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大
D.由R=可知,导体两端的电压为0时,导体的电阻也为0
9.小明在医院看到一种输液报警器(如图甲所示),当管内药液流完时,电铃响,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有药液时,电阻大,无药液时,电阻小,电路如图乙所示,则当闭合开关,报警器工作时,下列分析正确的是( D )
第9题图
A.输完药液时,电流表的示数变小
B.输完药液时,电压表的示数变小
C.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
D.输完药液时,电铃响的原因是其两端的电压变大,电铃正常工作
10.如图所示的电路,开关S由断开到闭合时,电流表A1、A2示数变化的情况是( C )
第10题图
A.A1不变,A2不变
B.A1不变,A2变小
C.A1变大,A2不变
D.A1变大,A2变小
11.如图所示是电阻甲和乙的I-U图象,由图象可知下列判断错误的是( B )
第11题图
A.甲的电阻值是20 Ω
B.甲的电阻值大于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为1 V时,甲两端的电压为3 V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1 A时,通过乙的电流为0.2 A
解析:分析图象可知,甲是定值电阻,根据欧姆定律,甲的电阻值R甲==20 Ω,故A正确;分析图象可知,甲是定值电阻,乙的阻值是变化的,在两图线相交时,甲的阻值等于乙的阻值,故B错误;由图象可知,甲和乙串联,乙两端电压为1 V时,通过甲、乙的电流均为0.15 A,则甲两端电压为3 V,故C正确;由图象可知,甲和乙并联,通过甲的电流为0.1 A时,甲、乙两端的电压均为2 V,则通过乙的电流为0.2 A,故D正确。
12.如图所示为自动测量消毒锅温度的电路原理图。电源电压恒为6 V,热敏传感器R(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内,A为显示温度的仪表(实质是电流表),R的电阻与温度的关系见表所示。当锅内温度为110 ℃ 时,电流表A的示数是 0.1 A ;若锅内温度为90 ℃,而电源电压减小为0时,导体的电阻为 100 Ω 。
第12题图
温度t/℃
80
90
100
110
…
电阻R/Ω
120
100
80
60
…
13.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10 Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6 A,则电源电压为 6 V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5 A,则R 2的阻值是 12 Ω。
第13题图
14.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为5 Ω,电阻R2的阻值为10 Ω。当开关S闭合时,电压表示数为2 V。求:
第14题图
(1)电流表的示数I;
(2)电源两端的电压U。
解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,所以电流表的示数
I=I1===0.4 A。
(2)根据I=可得,R2两端的电压
U2=IR2=0.4 A×10 Ω=4 V,
电源两端的电压
U=U1+U2=2 V+4 V=6 V。
【创新运用】
15.导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称作半导体,除了导电能力外,半导体还有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。有的半导体在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。
第15题图
(1)如果将热敏电阻与电源、电流表连成一个电路(如图甲所示),其他因素不变,只使热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变 小 (选填“大”或“小”)。
(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘,就能直接显示出热敏电阻附近的温度值。如果刻度盘正中的温度刻度值为20 ℃,如图乙所示,则15 ℃ 的刻度应在20 ℃ 的 左 (选填“左”或“右”)边。
(3)热敏电阻受热时电阻迅速减小,当温度接近标准大气压下水的沸点时,可能减小到1 Ω以下,在用如图甲所示的温度表测量供暖系统中的锅炉水温时,请你对电路提出一个有效的改善措施: 在电路中串联一个定值电阻 。(开放性试题,答案合理即可)
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