内容正文:
【期末重点专题】欧姆定律
一、单选题
1.如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,电流表示数最大的是 ( )
A. B.
C. D.
2.如图甲是利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。图乙是用热敏电阻R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,R2为阻值为100Ω的定值电阻,其中电源电压可调节。图丙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图象。下列有关说法正确的是( )
A.测温时,若电源电压保持不变,温度升高时,R1两端的电压会升高
B.测温时,若要保持R2两端的电压不变,当所测温度升高时,需将电源电压调高
C.某次测温时,若保持R2两端电压为0.2V,V1表盘上显示的温度是50℃,此时电源电压为0.8V
D.某次测温时,若电源电压为1.2V,V2表盘上显示0.2V,此时的温度为75℃
3.有甲、乙两根完全相同的铜导线,把甲导线对折后绞合起来使用,此时它的电阻为R甲,若乙导线的电阻为R乙,则下列判断正确的是( )
A.R甲>R乙 B.R甲=R乙 C.R甲<R乙 D.无法确定
4.两个电阻、(),用下列方式接入6V电路中,电路中总电流最大的是( )
A. B.
C. D.
5.科技改变生活,如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率、运动步数等信息,方便人们监测身体状态。下列关于智能手表说法错误的是( )
A.铜的导电性优于铁,更适合做内部导线
B.智能手表橡胶表带是绝缘体,不导电但可能带电
C.手表屏幕使用的发光二极管主要是超导材料制成的
D.在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器
6.如图所示,电路中的电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中,下列分析正确的是( )
A.电压表和电流表A示数的比值变小
B.电压表与电压表示数的比值不变
C.电流表A示数和电压表示数均变大
D.电压表示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
7.我们在电学实验过程中,用到了很多的电学器材,下列说法不正确的是:( )
A.电流表要并联接入电路,可以直接接在电源两端
B.使用电压表前,要检查指针是否对准零刻度处
C.将定值电阻接入电路时,不用考虑电流的流向
D.滑动变阻器是利用了电阻大小与电阻丝长度有关制成的
8.在如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片由图示位置向右端滑动的过程中,下列判断正确的是( )
A.电流表A示数变小
B.电压表V示数变大
C.若S和均闭合,滑片右移,电压表V示数变小
D.若S和均闭合,滑片右移,小灯泡变亮
二、填空题
9.如图是一种调节音响音量的电路元件的结构示意图,A、B、C是固定的铜片,d是一段裸露的弧形电阻,e是一端连接在B上,另一端可在d上滑动的滑片。现将铜片C和B接入电路中,使滑片逆时针转动,则通过该元件的电流将 (选填“变大”或“变小”),从而调节音响音量的大小,其实质是通过改变接入电路中的电阻线的 改变电阻的大小。若要使音量最小(电路中电流最小),滑片e该位于弧形电阻d的 (选填“A”或“C”)端。
10.下图是某同学用等效替代法测量未知电阻阻值的电路图。将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,闭合开关,断开开关,移动滑片,读出一个适当的电流值I, ,断开开关,闭合开关,调节电阻箱, ,记录此时电阻箱的读数,则待测电阻 。(用已知量和所测物理量表示)
11.光伏发电为我国新能源电力发展提供支撑,光伏发电的核心组件之一是光伏板,如图所示。光伏板表面内侧的深褐色喷漆玻璃可用来吸收太阳光,保护太阳能电池片;其正板铜箔、背板铝箔和铝框则利用了它们良好的 性能。光伏发电是利用 转化为电能。
12.如图所示为测定油箱内油面高度的装置,是滑动变阻器,它的金属滑片连在金属杠杆的一端,当油面上升时,电压表示数将 ,若将其中某一电表的示数改成油量示数,用 比较适合。
13.不容易导电的物体叫做 ,例如:橡胶、玻璃、塑料等。
三、实验题
14.小明同学用电流表和电压表测量小灯泡发光时的电阻,选用的小灯泡正常发光电压2.5V,电源电压恒为4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整。要求滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,导线不交叉,电压表选择合适的量程;
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是灯泡 。排除故障,继续实验;
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,其读数为 V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端适当移动;
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时的关系图像如图丙所示,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(5)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系”? (选填“能”或“否”),请写出你的理由:
15.在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图所示电路。电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于最 端。
(2)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是 。
(3)排除故障后,闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如表。
实验次数
1
2
3
4
电压表示数U/V
1.0
1.6
2.0
2.6
电流表示数I/A
0.10
0.16
0.20
0.26
分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 。
(4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变 来实现的。
(5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系
B.测量未知电阻的阻值
四、计算题
16.某科技创新小组设计了一台由电压表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,闭合开关S,当体重计空载时,电压表的示数为5V,电压表量程为0~15V,踏板重力不计,求:(结果保留两位小数)
(1)体重计空载时,电路中的电流;
(2)电源电压;
(3)此体重计所能测量的最大体重。
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,直接写出一种能增加体重计量程的措施。
17.如题图所示,电源电压恒定不变,,R2=12Ω,滑动变阻器R的滑片滑到中点。当开关都闭合时,电流表A的示数为3A;当开关闭合,都断开时,电流表A的示数为0.6A。求:
(1)电源电压。
(2)滑动变阻器R的最大阻值。
(3)当闭合,断开时,电流表的示数。
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
C
C
C
B
C
D
A
D
1.C
【详解】A.电源电压不变,开关S闭合后,R1被短路,电流表A的示数;
B.电源电压不变,开关S闭合后,R1被短路,电流表A的示数I=0;
C.电源电压不变,开关S闭合后,R1接入电路,电流表A的示数;
D.电源电压不变,开关S闭合后,电流表A的示数没变化,电流表A的示数;
比较四个选项中电流的大小可知,C选项电流最大,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.C
【详解】A.由图乙可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,由图丙可知热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小,根据串联分压可知温度升高时,R1两端的电压会减小,故A错误;
B.测温时保持R2两端电压为0.2V,根据欧姆定律可知通过电路的电流不变,当所测温度升高时,热敏电阻R1的阻值变小,根据U=IR可知热敏电阻两端的电压变小,根据串联电路电压规律可知电源电压变小,故B错误;
C.测温时保持R2两端电压为0.2V,根据欧姆定律可知通过电路的电流为
由图丙可知,当t=50℃时,R1=300Ω,此时V1的示数
U1=IR1=0.002A×300Ω=0.6V
根据串联电路电压规律可得此时电源电压
U=U1+U2=0.6V+0.2V=0.8V
故C正确;
D.保持电源电压1.2V不变,V2表盘上显示0.2V,此时通过电路的电流为0.002A,根据串联电路电压规律结合欧姆定律可知热敏电阻接入电路的阻值
由图丙可知此时温度为25℃,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】甲、乙为两根完全相同的铜导线,把甲导线对折后绞合起来使用,此时甲导线的长度比乙导线的长度短,甲导线的横截面积比乙导线的横截面积大。当导体材料相同,导体的长度越短,横截面积越大,导体的电阻越小,则
故C正确,ABD错误。
故选C。
4.B
【详解】并联电路中,电阻越并越小,小于任何一个分电阻;串联时,电阻越串越大,大于任何一个分电阻;所以当R1和R2并联时电路中的电阻最小,由可知,此时电路中的总电流最大。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.C
【详解】A.铜的导电性优于铁,制成内部导线时,在其他条件相同时电阻更小,不易发热,所以铜更适合做内部导线,故A正确,不符合题意;
B.橡胶、塑料都是绝缘体,橡胶制成的表带是绝缘体,绝缘体不导电但可能带电,故B正确,不符合题意;
C.发光二极管是半导体材料制成的,而不是超导材料,故C错误,符合题意;
D.给手表的蓄电池充电时,蓄电池要消耗电能,相当于电路中的用电器,故D正确,不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.由知电压表V1和电流表A示数的比值等于定值电阻R1的阻值,滑片移动定值电阻R1的阻值不变,所以电压表V1和电流表A示数的比值不变,故A错误;
BC.若滑动变阻器滑片P自a向b移动,R2接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小; 由U=IR可知,R1两端的电压变小,电压表的V1示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,则电压表V1的示数与电压表V2的示数比值变小,故BC错误;
D.设滑片移动前后电路中的电流为I1、I2,由串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表V2示数的变化量
即,则电压表V2的示数变化量ΔU2与电流表A的示数变化量ΔI的比值不变,故D正确。
故选D。
7.A
【详解】A.根据电流表和电压表的使用,电流表与被测用电器串联;电压表与被测用电器并联,故A错误,符合题意;
B.电压表在使用前要检查指针是否对准零刻度线,否则要进行调零,故B正确,不符合题意;
C.定值电阻无明确的正负极之分,因此接入电路时,不用考虑电流的流向,故C正确,不符合题意;
D.滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中电阻的大小,故D正确,不符合题意。
故选A。
8.D
【详解】AB.只闭合开关S时,因电压表在电路中相当于开路,则滑片移动时变阻器始终以最大电阻接入电路,此时滑动变阻器的最大电阻与灯泡串联;因总电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,即电流表A示数不变;而电压表测右侧电阻丝和灯泡的总电压,滑片由图示位置向右端滑动的过程中,所测部分的总电阻减小,根据可知电压表示数减小,故AB错误;
CD.若S和均闭合,滑片左侧电阻丝被短路,此时滑片右侧电阻丝与灯泡串联,电压表测电源电压,则电压表的示数不变;滑片右移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,灯泡的实际功率变大,所以灯泡变亮,故C错误,D正确。
故选D。
9. 变大 长度 A
【详解】[1][2]同种材料的电阻丝,横截面积一定时,长度越短,电阻越小。当铜片C和B接入电路中,使滑片逆时针转动时,从图中可以看出电阻丝接入的长度变短,故其实质是改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻大小的,此时接入的电阻变小,对电流的阻碍作用变小,则通过该元件的电流将变大。
[3]若要使音量最小即电路中电流最小 ,则电路中电阻应最大,电阻丝接入的长度应最长,由图可知,滑片e应位于弧形电阻d的A端。
10. 保持滑片位置不变 使电流表的示数为I
【详解】[1][2][3]由图可知,先闭合开关S1,断开开关S2,此时R0与Rx串联,移动滑动变阻器的滑片,读出一个适当的电流值I;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,此时R0与电阻箱串联,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,则说明两次电路中的总电阻大小相同,滑动变阻器的滑片位置不变,则说明Rx与电阻箱的阻值相同,记录此时电阻箱的读数R1,则待测电阻的阻值为R1。
11. 导电 太阳能
【详解】[1]光伏板其正板铜箔、背板铝箔和铝框均是金属材料,属于导体,具有良好的导电性。
[2]光伏发电是利用太阳照射,而进行发电,所以涉及的能量转化是太阳能转化为电能。
12. 变小 电流表
【详解】[1][2]由图知,电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;当油面上升时,滑片向下滑动,滑动变阻器连入电路的阻值变小,电路中总电阻变小,电源电压一定,由欧姆定律可知电路中电流变大,即电流表示数变大;由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压减小,即电压表示数变小;由于油面升高时电流表示数变大,所以若将其中某一电表的示数改成油量示数,用电流表比较适合。
13.绝缘体
【详解】容易导电的物体叫做导体, 不容易导电的物体叫做绝缘体。
14.(1)
(2)断路
(3) 1.8 右
(4)10
(5) 否 见解析
【详解】(1)小灯泡正常发光电压为2.5V,所以电压表应选量程。滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,根据滑动变阻器 “一上一下” 的接法,应将电压表并联在小灯泡两端,且滑动变阻器接右下接线柱,连接电路如下图所示:
(2)闭合开关,电流表示数为零,说明电路可能存在断路;电压表示数等于电源电压,且电表完好,说明电压表与电源之间是通路,则电路故障可能是灯泡断路。因为灯泡断路时,电压表串联在电路中测电源电压,此时电流表示数为零。
(3)[1]图乙中电压表选用量程,分度值为,其读数为。
[2]小灯泡正常发光时的电压为,此时电压表示数小于,根据串联电路的分压原理
要增大灯泡两端电压,应减小滑动变阻器两端电压。又因为串联电路中电阻越大,分得电压越大,所以应减小滑动变阻器连入电路的电阻,即应将图甲中滑动变阻器的滑片向右端适当移动。
(4)从图丙的I−U图象中可以看到,当电压为(小灯泡正常工作电压)时,对应的电流为。根据电阻的计算公式,可得小灯泡正常发光时的电阻为
(5)[1][2]探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,由于灯泡电阻随温度的变化而变化,故不能探究“电流与电压的关系”。
15.(1) 断开 左
(2)定值电阻断路
(3)正比
(4)滑动变阻器接入电路的电阻
(5)A
【详解】(1)[1]连接电路时,为了防止电路连接过程中出现短路等故障损坏仪器,开关应处于断开状态;
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处。由图可知,滑动变阻器的滑片P位于最左端时,接入电路的电阻最大。
(2)电压表示数接近3V(电源电压),说明电压表两端能连通电源;电流表几乎不偏转,说明电路中电流极小,可判断是定值电阻R断路。此时电压表相当于直接接在电源两端,测电源电压,所以电压表示数接近3V;而电路中因R断路,几乎无电流,电流表指针几乎不偏转,且移动滑片时两表示数均无变化。
(3)计算电压与电流的比值都是10Ω,因此,当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(4)在此实验中,通过移动滑动变阻器的滑片来改变滑动变阻器接入电路的电阻,从而改变电路中的电流和电阻R两端的电压。
(5)探究电流与电阻的关系,多次测量也是为了寻找普遍规律;故A符合题意;
测量未知电阻的阻值,多次测量是为了求平均值减小误差,故B不符合题意;
故选A。
16.(1)0.33A
(2)20V
(3)1200N
(4)减小定值电阻R0阻值
【详解】(1)由图甲可知,闭合开关,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,当体重计空载时,电压表的示数为5V,电路中的电流为
(2)由图乙可知,当体重计空载时,压力为零,压敏电阻的阻值R=45Ω,由串联电路电流的规律和欧姆定律可知R两端的电压
根据串联分压可得,电源电压
(3)当电压表示数(R0两端的电压)最大为15V时,由串联分压可知压敏电阻两端的电压最小,其受到的压力最大,此时体重计的示数最大,压敏电阻R两端的最小电压
根据串联分压规律可得
所以
解得,由表格数据可知,此时压力为1200N,即该体重计能称量的最大重力为1200N。
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,根据串联分压,减小定值电阻R0阻值可以达到要求。
17.(1)12V
(2)
(3)2A
【详解】(1)开关都闭合时,滑动变阻器R被短路,电阻与并联,电路的总电阻
电源电压
(2)开关闭合,都断开时,与滑动变阻器R串联,两端电压
R两端电压
滑动变阻器连入电路中的电阻
滑动变阻器的最大阻值
(3)S1、S3闭合,断开时,只有接在电路中,则电流表的示数
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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