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第13讲 欧姆定律 (建议用时:30 min)
一、选择题
1.如图所示的电路中,电阻阻值R1<R2。开关S闭合后,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2。下列判断正确的是( )
第1题图
A.U1>U2 B.U1<U2 C.I1>I2 D.I1=I2
2.定值电阻R的U-I关系图像如图所示,当该电阻两端电压为3伏时,通过它的电流为( )
第2题图
A.1安 B.2安 C.3安 D.4安
3.如图所示电路的电源电压为1.5伏,电阻R1的阻值为2欧,闭合开关后,电流表的示数为0.3安,则( )
第3题图
A.通过R1的电流大于0.3安
B.电阻R1和R2是并联的
C.电压表的示数为0.9伏
D.电阻R2的阻值为3欧
4.(2025县域教研联盟二模)如图电路,其中的“恒流源”是一个特殊电源,当外部电阻变化时,输出的电流大小保持不变。下列说法正确的是( )
第4题图
A.当R的阻值增大时,电压表示数不变
B.当R的阻值增大时,电压表示数增大
C.在a处串联一个定值电阻,电压表示数减小
D.在a处串联一个定值电阻,电压表示数增大
5.[创新思维](2025温州龙港市二模)近年来超导材料(一定温度下导体电阻为零)成为全球科学界研究的热点,利用“伏安法”可以简单测量导体电阻是否为零。若导线电阻不可忽略,R为某超导材料,则下列测量方法中最合理的是( )
A B C D
二、填空题
6.(2025宁波奉化区期末)如图所示电路中,电源电压恒定,各元件及电路连接均正常,定值电阻R1的阻值为15欧。闭合开关后,将滑动变阻器R2的滑片向右滑动一段距离,电流表示数变化了0.08安。则电压表示数将 (选填“增大”“减小”或“不变”),电压表示数变化了 伏。
第6题图
7.如图是小科设计的一个灯泡,内有两根灯丝,外接的电路中用两个开关控制电路。外接电压220伏不变,通过灯泡的电流越大,灯泡越亮。通过控制开关,产生三种不同的亮度。灯丝L1的电阻为440欧,灯丝L2的电阻为1 100欧。
第7题图
(1)开关S1、S2都闭合时,L1和L2 联。
(2)灯泡最亮时,流过灯泡的总电流是 安。
8.闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图像如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 欧,电源电压为 伏。
甲 乙
第8题图
三、实验与探究题
9.为测量小灯泡的电阻,小科设计了如图甲所示的实验电路。其中,电源电压为6伏恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5伏,滑动变阻器①的规格为“20 Ω 1 A”,滑动变阻器②的规格为“10 Ω 1 A”,导线电阻忽略不计。
第9题图
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误连线上画“×”。
(2)问题解决后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5伏时小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,此时,小灯泡的阻值为 欧(精确到小数点后一位);选用的滑动变阻器为 (选填“①”或“②”)。
(3)根据收集到的实验数据,小科发现当小灯泡两端电压不相同时,利用电压表和电流表的示数计算得到的电阻值也不同,试分析原因: 。
10.[改进装置](2025舟山定海区三模)为了探究“通过导体的电流与电阻关系”,小浙利用6伏的电源、“40 Ω 1 A”的滑动变阻器、阻值分别为5欧、10欧、25欧的R1、R2、R3等器材进行如下实验。
甲 乙
第10题图
①按如图甲连接电路。
②闭合开关S1,将S2与a接通,调节滑动变阻器滑片P至电压表的示数达到设定值,记录电流表的示数为I1。
③分别将S2与b、c接通,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数与步骤②的设定值相同,分别记录电流表的示数为I2、I3。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)步骤②中R1两端电压达到设定值时,电压表示数如图乙,则该电压值为 。
(3)步骤③中调节滑动变阻器滑片时,其移动方向为 。
(4)为了使结论更具普遍性,需要在不同电压设定值下进行重复实验。若设定电压值为1伏,利用上述仪器能否完成实验并说明理由 。
11.(2025杭州上城区一模)项目小组基于新能源汽车电池智能温度监测系统原理,研发了一款温度监测模拟装置,其核心测温电路如图甲所示。电源电压U=6伏恒定,定值电阻R0=30欧,热敏电阻R1的阻值随温度变化关系如图乙所示。当温度变化时,R1的阻值改变,导致电压表示数变化。小组同学将温度示数标记在电压表上,可以完成电压和温度的转化。
甲 乙
第11题图
(1)当温度为0 ℃时,电压表的示数为 。
(2)当R1为60欧时,系统启动散热,请计算此时电路电流大小。
(3)小组改装的温度检测刻度盘是否均匀,请分析说明理由。
参考答案
1.C 2.A 3.D
4.B 【解析】据图可知,电路是串联的,电压表测R两端电压,电流表测电路中的电流,当R的阻值增大时,由于电路中的电流不变,根据U=IR可知,电压表的示数会变大,A错误,B正确;在a处串联一个定值电阻,由于电路中的电流不变,R的阻值不变,根据U=IR可知,电压表的示数不变,CD错误。
5.C 【解析】若导体电阻为0,导体不能单独接入电路,会造成短路,所以导体与定值电阻串联接入电路,根据U=IR可知导体两端的电压为0,导线电阻不可忽略,所以电压表与导体并联接入电路,若电压表示数为0,则导体电阻为零,故选C。
6.增大 1.2
7.(1)并 (2)0.7
8. 3 1.5
9.(1)如答图所示 (2)8.9 ① (3)小灯泡灯丝电阻受温度影响,随温度升高而增大
第9题答图
10.(1)断开 (2)2.5 V (3)向右
(4)不能完成实验,滑动变阻器的最大阻值太小
11.(1)3 V
(2)解:当R1为60 Ω时,电路电流大小
I′==≈0.07 A
(3)不均匀
理由1:温度为0 ℃时,电压表示数为3 V;50 ℃时,电压表示数为4 V;100 ℃时,电压表示数为4.5 V;相同温度变化,电压的变化量不同(温度和电压并没有等比例变化)
理由2:电压表示数U=R1,可知电压与电阻R1的关系不是线性关系。根据图像可知R1与温度的关系是线性关系,所以电压与温度的关系不是线性关系。由此可知,刻度盘不均匀
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