内容正文:
期末复习冲刺专训:欧姆定律
【基础练习】
一、单选题
1.如图电路,电源电压不变,闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表和电压表示数变化情况是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.两表示数均变大
D.两表示数均变小
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.3A;断开开关后,电压表的示数为2V。下列判断错误的是( )
A.电源电压为3V B.电源电压为2V
C.的阻值为10Ω D.的阻值为5Ω
3.有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将( )
A.一定等于R B.一定小于R
C.一定大于R D.以上结果都有可能
4.利用气压传感器设计一款电子天平,结构简图如下。将物体放于秤盘,秤盘通过细绳拉动活塞右移,改变密闭气缸内气压,影响传感器电阻。通过观察电流表示数读出物体质量。已知传感器电阻与气缸内气压的关系。不计秤盘、细绳与活塞的重力和摩擦。电源电压,定值电阻。活塞横截面积为,此时大气压强为取。则说法错误的是( )
A.秤盘中物体质量的增加,电流表示数减小
B.当电子电流表示数为时,秤盘中物体的质量为
C.电表示数I与物体质量的关系式
D.长时间使用后电源电压降低,引起所测物体质量偏大
5.超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小华设计的模拟“地磅”原理的简化电路图,该模型设定当电压表读数达到2V时触发超载警报。电源电压恒为3V,定值电阻的阻值为1kΩ,电压表量程为0~3V,力敏电阻R的阻值随所受压力F的变化关系如图乙所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上。关于该“地磅”报警装置,下列说法正确的是( )
A.力敏电阻R的阻值随压力的增大而增大
B.货车模型质量越大,电压表示数越小
C.电压表报警时,货车模型的质量为20kg
D.若要提高报警灵敏度,可适当增大的阻值
6.如图所示,电源电压保持不变。只闭合开关,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关,则下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.电压表示数与电流表示数的比值变大
7.R1=10Ω,R2=1Ω,将这两个电阻并联接入电路,等效电阻大小( )
A.一定大于10Ω B.一定小于1Ω C.在10Ω与1Ω之间 D.无法确定
8.如图,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,说法正确的是( )
A.电流表A的示数不变
B.电流表A与电流表A1的示数之差变小
C.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小
【能力提升】
二、填空题
9.图甲为电子台秤原理图,定值电阻R0=15,图乙是压敏电阻R受到压力F和压敏电阻的变化关系图像,电源电压恒为12V,电流表的量程为0~0.6A。(忽略秤盘的质量,g取10N/kg)闭合开关S,被测物体质量变大时,电路中电流表示数 (选填“变大”、“不变”或“变小”),该台秤能够测量的最大质量是 kg。
10.如图所示是某一定值电阻的图像,分析图像可得出该定值电阻的阻值为 ,若通过该定值电阻的电流为,则此时定值电阻两端的电压为 。
11.如图所示为灯泡L和定值电阻R的U—I图象,若将L和R并联在电源电压为4V的电路中,则整个电路的总电流为 A;若将其串联在电源电压为9V的电路中,则L与R的阻值之比为 。
12.如图所示电路的电源电压不变,R1和R2是两段长度和材料均相同的电阻丝,R2的阻值为30Ω。仅闭合S1时,电流表的示数为0.3A;再闭合S2后,电流表的示数为0.5A,则电阻R1的阻值为 Ω,电阻丝 的横截面积较大。
13.在“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示。多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知,电压表示数始终保持 V不变,当定值电阻阻值为10Ω时,电路中的电流为 A。
【拓展练习】
三、实验题
14.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中为待测电阻,为电阻箱,为单刀双掷开关,为定值电阻。李兵同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关接,调节电阻箱,使电流表的示数仍为;
B.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大;
C.把开关接,读出电流表的示数为;
D.读出电阻箱的示数。
(1)上述步骤的合理顺序是 (只需填写序号)。
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,若已知的阻值为,则待测电阻的阻值为 。
(3)该实验所采用的物理实验方法叫 (选填“控制变量法”或“等效替代法”)。
15.小明用伏安法测量小灯泡的电阻,待测小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整;
(2)闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,读数为 V。要测量灯泡正常工作时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)移动滑片,记下多组数据,并且绘制成图丙所示图像,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数),测量小灯泡的电阻时, (选填“需要”或“不需要”)多次测量求平均值,原因是 ;
(4)完成上述实验后,小明又设计了一种如图丁所示的测电阻值的方案,其中为阻值已知的定值电阻,电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下:
①闭合S、断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为U1;
② ,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U、U1及来表示的表达式: 。
四、计算题
16.如图所示电路中电源电压恒为10V,电阻为40Ω。闭合开关S,电流表A的示数为0.3A。求:
(1)通过的电流;
(2)的阻值。
17.如图所示电路中,,,电源电压为12V。求:
(1)电路的总电阻。
(2)电路中的电流。
(3)与两端的电压之比。
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
B
D
D
A
B
D
1.A
【详解】开关闭合后,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,根据串联电路电阻规律可知电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由U=IR可知定值电阻R0两端的电压变小,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端电压变大,即电压表的示数变大,故A符合题意,BCD都不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】AB.由题图可知,开关都闭合时,只有接在电路中,电压表测电源电压,此时电压表V的示数为3V,所以电源电压为3V,A正确,故A不符合题意,B错误,故B符合题意;
C.此时通过的电流为0.3A,则
C正确,故C不符合题意;
D.断开开关后,与串联,电压表测两端的电压,则两端的电压,两端的电压
此时通过的电流
则的阻值
D正确,故D不符合题意;
故选B。
3.B
【详解】因为并联电路总电阻的倒数等于支路电阻倒数之和,电阻并联相当于增加了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻小于其中任一电阻值,故总电阻一定小于R。
故选B。
4.D
【详解】A.由图可知定值电阻R0与气压传感器R串电阻联,电流表测量电路中的电流,随着秤盘中物体质量的增加,气缸内的气压p减小,根据传感器电阻R与气缸内气压p的关系可知传感器电阻R的阻值增大,由串联电路电阻规律可知电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电流表示数减小,故A正确,不符合题意;
B.电流表示数I=1mA=0.001A,由欧姆定律可得,电路的总电阻为,根据串联电路电阻规律可得传感器电阻的阻值为,由传感器电阻R与气缸内气压p的关系可得,气缸内的气压有解得;此时大气压强为,压强差为,则,解得,故B正确,不符合题意;
C.当物体的质量为m,有,即压强差为p''=1000m;此时盒内压强为1.0×105Pa-1000m;;总电阻;电路中的电流,故C正确,不符合题意;
D.电源电压降低,根据欧姆定律可得电路中的电流变小,而物体的质量越大,电流表示数越小,故会偏大,故D错误,符合题意。
故选D。
5.D
【详解】A.根据乙图可知,力敏电阻R的阻值随压力的增大而减小,故A错误;
B.根据甲图可知,电路是串联的,电压表测R0两端电压,货车模型质量越大,对力敏电阻的压力越大,力敏电阻的阻值越小,由串联分压原理可知,力敏电阻两端电压会变小,据串联电压规律可知,R0两端电压,即电压表的示数变大,故B错误;
C.已知该模型设定当电压表读数达到2V时触发超载警报,定值电阻的阻值为1kΩ,电源电压恒为3V,根据串联分压原理可得
解得,据乙图可知,此时力敏电阻受到的压力为20N,则货车模型的质量为
故C错误;
D.若要提高报警灵敏度,即力敏电阻受到的压力变小时,电压表的示数达到2V,此时力敏电阻的阻值会变大,根据串联分压原理可知,可适当增大的阻值,故D正确。
故选D。
6.A
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关后,与串联,电流表测电路中的电流,电压表V测两端的电压;闭合开关后,被短路,电路总电阻减小,电流表A示数增大,此时电压表V测两端的电压,也测电源两端的电压,则电压表示数增大,故A正确,B错误;
CD.分析电路图可知,两种情况下电压表V的示数与电流表示数的比值始终等于的阻值,则比值不变,故CD错误。
故选A。
7.B
【详解】并联电路,总阻值小于每一个电阻的阻值,则等效电阻一定小于1Ω,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.D
【详解】由电路图可知,闭合开关S,R1、R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测通过R2的电流,电流表A测干路电流;当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,由于电压表测量电源电压,所以滑片移动时电压表的示数不变。
A.滑动变阻器接入电路的阻值变小,电源电压不变,由可知,通过滑动变阻器的电流变大,电流表A1的示数变大;R1的阻值不变,通过R1的电流不变;由于在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流变大,则电流表A的示数变大。故A错误;
B.根据并联电路干路电流等于各支路电流的和,电流表A与电流表A1的示数之差等于通过定值电阻的电流,由于并联电路各个支路互不影响,所以通过定值电阻的电流不变,即电流表A与电流表A1的示数之差不变。故B错误;
C.电压表V的示数与电流表A的示数的比值等于并联电路的总电阻,由于滑动变阻器接入电路阻值R2变小,根据并联电路电阻规律可知,总电阻变小,所以,电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小。故C错误;
D.由于电压表的示数不变,电流表A1的示数变大,所以电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小,故D正确。
故选D。
9. 变大 10
【详解】[1]由图可知,压敏电阻和电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,闭合开关S,被测物体质量变大时,重力变大,压力变大,压敏电阻的阻值变小,电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大。
[2]电流表的量程为0~0.6A,电路中的最大电流是0.6A,当电路中的电流最大时,根据欧姆定律可得,电路的最小总电阻
由串联电路的电阻规律可得,R的最小阻值R小=R-R0=20Ω-15Ω=5Ω
根据图乙可知对应的最大压力为F=100N,根据F=G=mg可得该台秤能够测量的最大质量
10. 5 1.1
【详解】[1]取图像中一点(1.5,0.3),表示当该电阻两端电压为1.5V时,电流为0.3A,则该电阻的阻值
[2]通过该定值电阻的电流为0.22A时,电压为
11. 1.1 1∶2
【详解】[1]若将L和R并联在电源电压为4V的电路中,根据并联电路电压特点知,L和R两端电压均为4V。由图像知通过L和R电流分别为0.7A和0.4A,由并联电路电流特点知,整个电路的总电流为
[2]将其串联在电源电压为9V的电路中,由于串联电路中各处的电流相等,由图像可知,当电流为0.6A时,L与R两端的电压分别为3V和6V,由串联电路的电压规律可知,总电压为
符合题意,由可知,此时它们的阻值之比为
12. 20 R1
【详解】[1]仅闭合S1时,R1单独接入电路;再闭合S2后,R1和R2并联,电流表测量干路电流。由并联电路中电流的规律知,通过R2的电流为I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
由并联电路中电压的规律的规律知,电源电压等于R2两端电压。由欧姆定律知,电源电压为U=U2=I2R2=0.2A×30Ω=6V
由欧姆定律知,R1的阻值为
[2]其它条件相同时,横截面积越大,电阻越小;由[1]知,R1<R2,而R1和R2是两段长度和材料均相同的电阻丝,所以R1的横截面积较大。
13. 2.5 0.25
【详解】[1]探究“电流与电阻的关系”实验,要控制电阻两端的电压不变,由图可知,电流与电阻之积为
故电压表示数始终保持2.5V不变。
[2]定值电阻两端的电压保持2.5V不变,当定值电阻阻值为10Ω时,电路中的电流为
14.(1)BCAD
(2)1893
(3)等效替代法
【详解】(1)这是用电阻箱替代法测电阻,应
先按电路图连接实物,电阻箱阻值调至最大(B)。
把开关 S 接 a 点() ,读出电流表示数(C)。
把开关 S 接 b 点(电阻箱),调节电阻箱使电流表示数仍为(A)。
读出电阻箱示数,则(D)。
所以顺序是 BCAD。
(2)如图乙,电阻箱读数为,即
(3)用电阻箱替代待测电阻,使电流表示数相同,从而,这是等效替代法。
15.(1)
(2) 1.8 B
(3) 8.3 不需要 小灯泡电阻受温度影响,求平均值没意义
(4) 闭合开关S、S1
【详解】(1)滑动变阻器需要一上一下连接,伏安法测量小灯泡的电阻,除电压表外各元件需要串联,滑动变阻器上面任意接线柱接开关右端,由于需要测量小灯泡的电压,电压表与灯泡并联,又由于小灯泡的额定电压为2.5V,因此电压表选量程,故如下图所示:
(2)[1]如图乙所示,电压表量程为,分度值为0.1V,读数为1.8V。
[2]此时小灯泡的电压小于额定电压,电流小于额定电流,要测量灯泡正常工作时的电流,需要使滑动变阻器阻值变小,应将图甲中滑动变阻器的滑片向B端移动。
(3)[1]由图像可知,小灯泡正常发光时即达到额定电压2.5V时,通过小灯泡的电流为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻为
[2][3]由图像可以看出,小灯泡的I-U图像不是过原点的倾斜直线,说明小灯泡的电阻是变化的,测量小灯泡的电阻时,不需要多次测量求平均值,原因是小灯泡电阻受温度影响,求平均值没意义。
(4)[1]此实验的原理是通过电压表测量出总电压与待测电阻两端电压,求出已知电阻两端电压,结合已知电阻阻值可求出电路中电流,再结合待测电阻两端电压求出待测电阻阻值。因此,第二步为:闭合开关S、,用电压表测出电源的电压。
[2]待测电阻的阻值为
16.(1)
0.25A
(2)
200Ω
【详解】(1)图中两个电阻并联,电流表测量干路电流,通过R1的电流
(2)通过R2的电流I2=I-I1=0.3A-0.25A=0.05A
R2的阻值
17.(1)20Ω
(2)0.6A
(3)
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1和R2串联,电路总电阻
(2)电路中的电流
(3)电阻R1两端电压
电阻R2两端电压
R1与R2两端的电压之比
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