内容正文:
【期末专题精练】 欧姆定律
一、单选题
1.在国际单位制中,电流的单位是( )
A.安培(A) B.伏特(V) C.欧姆(Ω) D.焦耳(J)
2.如图,将两个阻值不等的电阻R1和R2按如图(甲)、(乙)所示的方式接入电路中。已知电源电压相同,R1小于R2,闭合开关,则下列判断中正确的是( )
A.电压表V1的示数等于V2的示数
B.电流表A1的示数小于A2的示数
C.电压表V1与电流表A1的比值小于电压表V2与电流表A2的比值
D.电压表V1与电流表A1的比值大于电压表V2与电流表A2的比值
3.一根导体的电阻为R,要使这根导体连入电路的电阻变小,可以采用的方法是( )
A.将导线对折后连入电路 B.将导线拉长后连入电路
C.减小导线两端的电压 D.增大导线中的电流
4.如图所示的电路中,在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关。当滑片P向左滑动时,使滑动变阻器接入电路的电阻变大。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
5.关于欧姆定律公式,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流跟导体的电阻成正比
B.导体的电阻与导体的电压和电流无关
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.电路中任何用电器的电阻都可用欧姆定律计算
6.如图所示,甲、乙两根铜棒的长度相同,乙的横截面积较大,把它们并联在电路( )
A.甲的电阻小于乙的电阻 B.甲的电阻等于乙的电阻
C.总电阻大于甲的电阻 D.总电阻小于乙的电阻
7.PM2.5对人体健康危害非常严重,如图甲所示是一款PM2.5检测仪,其电路原理图如图乙所示。R1为“PM2.5传感器”,它的阻值与空气中PM2.5浓度的关系如图丙所示,R2为定值电阻,阻值为60欧,电源电压恒为12伏。若空气中PM2.5浓度为0.2毫克/米3时,则判定为空气质量严重污染。以下说法正确的是( )
A.被检测的空气PM2.5浓度越高,电流表示数越小
B.电流表的示数为0.12安时,判定被检空气质量严重污染
C.电压表的最小示数为4伏
D.若空气PM2.5浓度为0.3毫克/米3时,电压表的示数为9伏
8.在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A.质量 B.长短 C.粗细 D.温度
二、填空题
9.如图所示的电路中,电源电压不变,定值电阻,只闭合开关S,电流表示数为0.15A,再闭合开关,电流表示数为0.2A,则定值电阻的阻值为 Ω。
10.如图所示的电路图,电源电压保持不变,闭合开关和,电压表示数为,电流表示数为。将电压表和电流表互换位置,闭合,断开,电流表示数为。求电阻 Ω。
11.一个小灯泡正常发光时电阻为5Ω,通过它的电流为500mA,则该小灯泡正常发光时两端的电压为 V。
12.在城市交通中,电动自行车超载行驶会严重影响行车安全。为此,学校物理兴趣小组设计了一个简易超载报警系统,其原理图如图所示。当通过报警器的电流达到或超过0.5A时,报警器(其电阻不计)将自动报警。电路中的电源电压为6V,定值电阻,则通过的电流为 A;已知电阻元件R的阻值与其所受压力F的关系如右图所示,元件R受到的压力F小于 N才不会触发报警。
13.如图甲所示的滑动变阻器(标有“10Ω 2A”字样)是通过改变接入电路中 来改变电阻的,“2A”表示的是 。如图乙所示的电阻箱也是一种变阻器,由图乙可知电阻箱的示数为 Ω。
三、实验题
14.小王同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,已知电源电压为2V的整数倍,实验器材齐全且完好,他正确串联电路,将电压表并联在电路中,闭合开关,发现电压表、电流表示数如图所示。他经过思考后,仅改变电压表位置,闭合开关,重新实验记录了电压表示数和电流表示数如表一所示。
表一
电压(V)
1.0
1.5
2.0
电流(A)
0.2
0.3
0.4
(1)该实验的原理
(2)在小王实验中:电压表并联在___________两端;
A.待测电阻 B.滑动变阻器
(3)求出电源电压U,并写出过程及理由。
(4)待测电阻Rx的阻值为 Ω(结果精确到0.1Ω)
15.用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。
(1)用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 ,要求:当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大;
(2)连接电路时,开关应该 (选填“断开”或“闭合”);
(3)先接入12Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为 V,记下电流表的示数。断开开关,将12Ω电阻换成10Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片P使 表的示数与前一次相同,记录相关数据;
(4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙的坐标系中描绘出I-R图象为曲线A;
①由图象可得出的结论是: ;
②根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点”或“无交点”),其原因是 。
四、计算题
16.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时,测得电阻两端的电压与通过它的电流变化关系如图乙所示。求:
(1)电源的电压。
(2)滑动变阻器的最大电阻。
(3)若把电压表的量程改为0~3V,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器连入电路中的最小电阻。
17.如图所示电路,电源电压,电阻、。闭合开关后,通过电阻、的电流分别为、,电路的总电流为。求:
(1)电流和;
(2)若、并联后相当于一个电阻,请推导证明:。
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
A
B
A
B
B
D
D
D
1.A
【详解】A.电流的国际单位是安培(A),故A符合题意;
B.电压的国际单位是伏特(V),故B不符合题意;
C.电阻的国际单位是欧姆(Ω),故C不符合题意;
D.电功的国际单位是焦耳(J),故D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】由甲电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电流表A1测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中电流表A1的示数
电压表V1的示数,电压表V1与电流表A1的比值
由乙电路图可知,R1与R2并联,电压表V2测电源两端的电压,电流表A2测R2支路的电流,则电压表V2的示数UV2=U,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电流表A2的示数
电压表V2与电流表A2的比值
综上可知:
A.由可知,UV1<UV2,即电压表V1的示数小于V2的示数,故A错误;
B.由<可知,IA1<IA2,即电流表A1的示数小于A2的示数,故B正确;
CD.电压表V1与电流表A1的比值等于电压表V2与电流表A2的比值,故CD错误。
故选B 。
3.A
【详解】导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。将导体对折,导体长度变短,横截面积变大,导体电阻变小;将导体拉长,导体长度变长,横截面积变小,导体电阻变大。故A正确,BCD错误。
故选A。
4.B
【详解】根据题目信息,当滑片P向左滑动时,使滑动变阻器接入电路的电阻变大。说明向左滑动远离下接线柱,下接线柱接右边,且要“一上一下”连接,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.B
6.D
【详解】
AB.因为甲、乙两铜棒材料相同、长度相同、横截面积不同,乙的横截面积大,所以甲的电阻大于乙的电阻,故AB错误;
CD.甲乙并联在电路中,根据并联电路中电阻的特点可知,电阻并联时相当于增大了导体的横截面积,总电阻会减小,则总电阻小于甲和乙的电阻,故C错误,D正确。
故选D。
7.D
【详解】A.由电路图可知,传感器R1和定值电阻R2串联,电压表测定值电阻R2两端的电压,电流表测电路中的电流;由图丙可知,当空气中PM2.5的浓度增大时,传感器的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A错误;
B.当电流表的示数为0.12A时,由得电路中的总电阻
此时传感器的阻值
由图像乙可知,此时空气中PM2.5的浓度为0.1mg/m3<0.2mg/m3,所以此时被检测空气不是严重污染,故B错误;
C.由图知若空气中PM2.5浓度为0毫克/米3时传感器电阻最大为60Ω,此时电路中的电流最小,最小电流为
电压表的最小示数为
故C错误;
D.根据图像可知,被检测空气浓度为0.3mg/m3时,传感器的阻值为R1=20Ω,根据欧姆定律可知此时电流为
根据欧姆定律可得定值电阻两端电压
即为电压表示数为9V,故D正确。
故选D。
8.D
【详解】由题意可知,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热,镍铬合金丝的温度升高,镍铬合金丝的阻值变大,所以导致镍铬合金丝阻值变化的主要因素是温度,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
9.10
【详解】由图得,只闭合开关S,两电阻串联,电流表测量电路电流;再闭合开关,电路变化为的简单电路。由欧姆定律得,电源电压为
由欧姆定律得,两电阻串联时电路的总电阻为
定值电阻的阻值为
10.10
【详解】闭合开关和,、并联,电流表测电流,电压表测电源电压。电压表示数为,电流表示数为,则阻值为
将电压表和电流表互换位置,闭合,断开,、串联,电流表测电路电流,总电阻为
则阻值为
11.2.5
【详解】由题意知,小灯泡正常发光时电阻为5Ω,通过它的电流为500mA=0.5A,则该小灯泡正常发光时两端的电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
12. 0.4 1200
【详解】[1]通过定值电阻的电流
[2]根据题意可知,干路中允许通过的最大电流I=0.5A,由于电阻元件R与定值电阻并联,根据并联电路的电流特点可知,通过电阻元件R的电流
此时电阻元件的电阻为
根据题图可知,对应的压力大小为1200N,而电阻元件的阻值随着受到压力的增大而减小,故元件受到的压力应小于1200N才不会触发报警。
13. 电阻丝的长度 见解析 2819
【详解】[1]滑动变阻器的原理:通过改变连入电路的电阻丝的长度,来改变连入电路的电阻值,从而改变电路中的电流。
[2]10Ω表示变阻器连入电路的最大阻值,“2A”表示的是该滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
[3]由图乙可知,电阻箱的读数R=2×1000Ω+8×100Ω+1×10Ω+9×1Ω=2819Ω
14.(1)
(2)B
(3)4V
(4)5.0
【详解】(1)伏安法测电阻实验的原理
(2)根据表一数据可知,电阻一定,导体中电流与导体两端的电压成正比,说明改变电压表位置后,电压表测量的是待测电阻两端的电压,说明改变前电压表并联在滑动变阻器两端,测的是滑动变阻器的电压,故选B。
(3)由于待测电阻与滑动变阻器串联,改变前,电压表示数为2.4V,电流表示数为0.3A, 改变后电路中电流为0.3A,电压表示数为1.5V,且改变后电流随电压的增大而增大,测量的是待测电阻的电压,改变前电压表测量滑动变阻器的电压。当电路中电流为0.3A时,电源电压为
由于电源电压为2V的整数倍,则电源电压为4V。
(4)由表中数据可知,第1次数据得出待测电阻的阻值为
同理,第2次数据得出待测电阻的阻值为
第3次数据得出待测电阻的阻值为
待测电阻的阻值为
15.(1)
(2)断开
(3) 2.4 电压
(4) 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 无交点 见解析
【详解】(1)“探究电流与电阻的关系”的实验,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表并联在定值电阻两端,当滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,故滑动变阻器应接右下的接线柱,如图所示:
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)[1]由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,故图乙电压表的示数为2.4V。
[2]“探究电流与电阻关系”的实验中应保持电阻两端的电压不变,所以应移动变阻器的滑片P使电压表的示数与前一次相同,记录相关数据。
(4)[1]由图像丙可知
即电流与电阻的乘积为一定值,且电流随电阻的增大而减小,故可得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2][3]“探究电流与电阻关系”的实验中应保持电阻两端的电压不变,因为电源电压不变,所以滑动变阻器两端的电压也不变,且定值电阻与滑动变阻器串联,故电流相等。由图像丙可知,定值电阻两端的电压保持在2.4V不变,故滑动变阻器两端的电压保持在2.1V不变,由串联分压可知,每次实验滑动变阻器接入电路的阻值都比定值电阻小,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,则曲线B与曲线A无交点。
16.(1)6V
(2)
(3)
【详解】(1)当滑片在A端时,电路为的简单电路,此时电路中的电阻最小,电流最大,由图乙可知,电路中的电流,两端的电压即电源的电压
(2)当滑动变阻器的滑片在B端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由图乙可知,此时两端的电压,电路中的电流,滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器的最大电阻
(3)若把电压表的量程改为,则两端的最大电压为3V,此时电路中的电流最大,滑动变阻器接入电路的电阻最小,由图乙可知,此时的最大电流
则滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入电路的最小电阻
17.(1),
(2)见解析
【详解】(1)如图,、并联,并联电路中各并联支路两端电压相同,都等于电源电压U。则通过的电流
则通过的电流
(2)证明:设并联后相当于一个电阻为R,总电流为I。由并联电路电流规律,I = I1+ I2
根据欧姆定律可知,,,所以
两边同除以U得
整理得
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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