内容正文:
第十二章欧姆定律
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换铝芯更粗的电缆,其目的是( )
A.增大电阻 B.减小电阻 C.减小质量 D.减小密度
2.对于铁钉、玻璃、铅笔芯、水银、橡胶棒和陶瓷片这些物品,小华将它们分成如下表所示的两类,他是根据物理的哪种物理属性来分类的?( )
A.密度 B.磁性 C.硬度 D.导电性
3.关于一些电学基础知识,下列说法正确的是( )
A.电路中的电流是由电荷的定向移动形成的
B.绝缘体不能导电,是因为绝缘体中没有电荷
C.通过导体的电流越大,导体的电阻就越大
D.只有当电路闭合时电源两端才有电压
4.某同学说:在用伏安法测量小灯泡电阻的实验中,连接电路时,需要注意以下几点,你认为其中不必要的是
A.向电路中连接开关时,应该先将开关断开
B.开关应该接在靠近电源正极的位置
C.电压表、电流表的量程选择要合适
D.向电路中连接滑动变阻器时,应该先将滑片位于变阻器阻值的最大处
5.下列哪种物质导电性最好( )
A.陶瓷 B.石墨 C.玻璃 D.蒸馏水
6.下列关于电阻的说法正确的是( )
A.当导体两端不加电压,没有电流通过时,其电阻为零
B.导体中的电流越大,其电阻越大
C.导体两端的电压越大,其电阻越小
D.导体电阻的大小取决于导体本身
7.某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体序号
长度/m
横截面积/mm2
材料
①
1.0
0.2
锰铜
②
1.0
0.4
锰铜
③
0.5
0.4
锰铜
④
1.0
0.4
镍铬合金
A.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体②与③
B.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体①与④
8.下列物品中,在通常条件下都属于导体的是( )
A.石墨、水银、海水 B.陶瓷、汽油、酱油
C.橡胶、纯水、塑料 D.玻璃、铁丝、人体
9.由多层石墨烯制成的交替散热通道,解决了在电动汽车等领域使用半导体材料散热的难题,这利用的是石墨烯的( )
A.硬度大 B.导热性好 C.导电性好 D.比热容大
10.通过导体、的电流与其两端电压的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A.导体、的阻值都不变
B.导体的电阻大于导体的电阻
C.导体、并联在电源上,干路电流是
D.导体、串联时,流经导体、的电流是,则导体、两端的总电压为
二、填空题
11.如图,是一种调光台灯的旋钮,是一种电位器,实质是一种变阻器。调节旋钮能改变台灯的亮暗程度,电位器必须与灯泡 (选填“串”或“并”)联。已知电位器接入电路的电阻越小,灯泡两端电压越大,若要实现沿逆时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,必须将B和 两个接线柱接入电路。
12.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。
13.串联分压
根据欧姆定律有,,因为,所以,即 。可见串联电路中各电阻分得的电压跟它的阻值成 ,电阻越大,分得的电压越 。
14.在如图所示的电路中,两只电流表的规格相同,都有两个量程(0~0.6A和0~3A)。闭合开关S,电阻R1与R2均有电流通过,两只电流表的指针偏转角度相同,则R1与R2的比值为 。
15.A、B是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,如图所示,将它们串联后接入电路中,闭合开关。分析可知:通过它们的电流的大小关系为 ,它们两端的电压的大小关系为 。(均选填“>”“<”或“=”)
16.电阻R和灯泡L的I-U图像如图所示,当电阻R和灯泡L并联在某一电源上时,干路中的电流为0.9A,则电源电压为 V;若将电阻R和灯泡L串联在电压为9V的电源上,灯泡L的电阻为 Ω。
三、作图题
17.根据实物图在虚线框内画出电路图。
四、实验题
18.测量定值电阻的阻值
实验电路
实验原理
1.
实验过程与现象
分析
2.根据电路图连接实物图
3.检查电路无误后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至适当位置,分别记录对应电流表和电压表的示数
4.移动滑动变阻器的滑片,改变待测电阻两端电压及通过的电流,再测几组数据并记录到表格中
5.多次测量求平均值
交流与
评估
6.小明想利用现有器材继续测量一个阻值约为的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片发现实验无法进行,原因是电流小于电流表的 ,无法读数
7.完成实验后,进行误差分析:考虑到电压表中也有电流通过,该电路测得电阻的阻值与真实值相比
8.另一组的小刚用相同的器材做实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图所示的图像,小明发现小刚绘制的图像与自己绘制的不同,你认为小刚在实验操作中出现的问题是:
五、计算题
19.如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻的阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。求:
(1)电流表的示数。
(2)电阻的阻值。
六、综合题
20.
教材图片
知识点运用
[教材P67图16.1-1]
如图所示,当阀门打开时,容器A、B和水管ab构成了一个 ,由于甲、乙容器中的水面高度不同,从而使水轮机两侧的 不同,产生水压差,水管中就形成从 (选填“A→B”或“B→A”)的水流。我们将水泵比作电源,将阀门比作开关,将抽水机比作 ,将管道比作导线,又将水流比作 ,这种研究问题的方法叫作 。
[教材P86图16.4-12]
如图是一种自动测定油箱内油量的装置,R是滑动变阻器,工作过程中浮子通过杠杆带动金属片从R的一端滑动到另一端。油量表是由 (选填“电流表”或“电压表”)改装而成;浮子下降时,连杆对滑杆施加动力F1,此时滑杆是 (选填“省力”“费力”或“等臂”)杠杆,油量表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);若电路的保护电阻R0损坏,维修人员替换时误用了一个较大的电阻,则会导致油量表的测量结果 (选填“偏大”或“偏小”)
21.如图所示是一款家用烟雾报警器及其简化原理图,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路,为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如表格所示(其中E是表示光照强度的物理量,单位为cd),激光被烟雾遮挡,使得射向光敏电阻的光照强度减小,电路中电流小于或等于200mA,烟雾报警器报警。
光照强度E/ed
1
2
3
4
5
6
光敏电阻R/Ω
80
50
30
24
20
18
(1)当进入烟室的烟雾浓度增大,射向光敏电阻的光照强度 (选填“增大”或“减小”),光敏电阻阻值 (选填“增大”或“减小”)。
(2)在一次测试中,当把光照强度调为5cd时,测试电压表示数为8V;当把光照强度降为3cd时,测试电压表示数为9V。则电源电压是 。
(3)由于长时间工作,电源电压降低了1V,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警。在不更换此电源的情况下,可以通过 的阻值来实现。则更换后的阻值与原阻值相比, (前两空均选填“增大”或“减小”)了 。
22.小明了解到有一种热敏电阻,其电阻随温度变化图象如图甲所示。
(1)该热敏电阻的阻值随温度的升高而 (选填“增大”或“减小”)。
(2)现实验室有两个外形完全相同的电阻和,其中一个为该热敏电阻,另一个为定值电阻(忽略温度对其阻值的影响)。为了辨别它们,小明初步设计了如图乙所示的电路。
①除图乙中的器材外,小明还需要的器材有 。
A.酒精灯(配火柴) B.电流表 C.滑动变阻器
②请帮小明完善电路,并在虚线框内画出完整的电路图 。
③请写出小明的实验步骤及辨别依据: 。
《第十二章欧姆定律》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
A
B
B
D
A
A
B
D
1.B
【详解】新电缆的铝芯更粗,即横截面积大,根据电阻的影响因素可知,当材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小,因此更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.D
【详解】分析:通过分析铁钉、铅笔芯、水银的共同特点和玻璃、橡胶棒、陶瓷片的共同特点来作答.
解答:铁钉、铅笔芯、水银都是导体,具有良好的导电性;
玻璃、橡胶棒、陶瓷片都是绝缘体,没有导电性.
故选D.
【点睛】此题重点考查了我们对于物体物理性质的了解.
3.A
【详解】A.电荷的定向移动形成电流,所以电路中的电流是由电荷的定向移动形成的,故A正确;
B.绝缘体不能导电,是因为绝缘体中几乎没有能够自由移动的电荷,而不是没有电荷,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过导体的电流大小无关,故C错误;
D.电源是提供电压的装置,不管电路是否闭合,电源两端都有电压,故D错误。
故选A。
4.B
【详解】A. 为保护电路,向电路中连接开关时,应该先将开关断开,说法正确,不符合题意;B. 开关在电路中的作用是控制电路的接通与断开,只要串联接在电路中即可,并不一定必须接在靠近电源正极的位置,B说法错误,符合题意;C. 连接电路时,电压表、电流表应选择合适的量程,说法正确,不符合题意;D. 向电路中连接滑动变阻器时,应该先将滑片位于变阻器阻值的最大处,说法正确,不符合题意;故选B.
【点睛】“伏安法测量电阻”实验中,连接电路时,为保护电路安全,应断开开关,滑动变阻器接入电路的阻值应为滑动变阻器的最大阻值;开关串联在干路中;电压表与电流表应选择合适的量程;根据以上分析答题.
5.B
【详解】导体容易导电,石墨是导体;绝缘体不容易导电,陶瓷、玻璃、蒸馏水是绝缘体,石墨的导电性能最好,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.D
【详解】电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小取决于导体本身的材料、长度、横截面积和温度,与它两端的电压、通过的电流以及是否有电流通过无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
7.A
【详解】AB.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,需要控制材料和横截面积相同,改变长度,分析电阻阻值的变化,应选②与③,故A正确,B错误;
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,需要控制材料和长度相同,改变导体横截面积,分析电阻阻值的变化,应选①与②,故C错误;
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,需要控制长度和横截面积相同,改变导体材料,分析电阻阻值的变化,应选②与④,故D错误。
故选A。
8.A
【详解】A.石墨、水银、海水均为导体,故A符合题意;
B.陶瓷、汽油是绝缘体,酱油是导体,故B不符合题意;
C.橡胶、纯水、塑料均为绝缘体,故C不符合题意;
D.玻璃是绝缘体,铁丝、人体是导体,故D不符合题意。
故选A。
9.B
【详解】根据题中说到石墨烯制成交替散热通道判断其涉及到的物理属性,石墨烯制成的交替散热通道,利用到的是其导热性好的特点,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.D
【详解】AB.由图像可知,导体B的图像为过原点的倾斜直线,则通过导体的电流与两端的电压成正比,而的图像不是过原点的直线,说明电阻是变化的,由图像可知导体两端的电压相等时,通过的电流大于通过的电流,根据可知导体的电阻小于导体的电阻,故AB错误;
C.将、两导体并联后接到电压为的电源上时,并联电路各支路两端电压相等,由图知,,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则干路电流
故C错误;
D.串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,由图像可知当电路中的电流为时,,则电源电压为
故D正确。
故选D。
11. 串 A
【详解】[1]要调节旋钮能改变台灯的亮暗程度,电位器必须能够控制灯泡通过灯泡的电流大小,所以电位器必须与灯泡串联。
[2]已知电位器接入电路的电阻越小,灯泡两端电压越大,若要实现沿逆时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,则应逆时针旋转旋钮触片时增大灯泡电压,则电位器接入电路的电阻变小,所以必须将B和A两个接线柱接入电路。
12.10
【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
13. 正比 大
【详解】[1][2][3]串联电路中电流处处相等,根据欧姆定律可得,即
由此可知,串联电路中,电压之比等于电阻之比,所以串联电路中各电阻分得的电压跟它的电阻成正比,电阻越大,分得的电压就越大。
14.1∶4
【详解】由图可知,闭合开关S,两电阻并联,电流表A1测量干路电路,电流表A2测量R2的电流。根据并联电路电流规律可知,A1的示数大于A2的示数,两只电流表的指针偏转角度相同,是因为选择了不同的量程,且大小量程相差5倍,即干路电流与R2电流之比为5∶1。干路电流等于各支路电流之和,那么R1的电流与R2的电流之比为4∶1,并联电路中支路电流与电阻成反比,所以R1与R2的比值为1∶4。
15. = <
【详解】[1]如图所示,将A和B串联后接入电路中,闭合开关,在串联电路中电流处处相等,所以。
[2]A、B是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由图可知横截面积,得。由[1]可知,所以。
16. 3 5
【详解】[1]并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和。由图像可知,当电压时,通过电阻的电流,通过灯泡的电流,此时干路电流,满足干路电流为的条件,所以电源电压为。
[2]串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和。由图像可知,当电流时,电阻两端的电压,灯泡L两端的电压,此时总电压
满足电源电压为的条件。根据欧姆定律,可得此时灯泡的电阻
17.
【详解】分析电路可知,定值电阻与滑动变阻器串联,且滑动变阻器使用的是右下接线柱,电压表测定值电阻两端电压,并联在定值电阻两端,电路图如下图所示:
18. 分度值 偏小 将电压表并联在了滑动变阻器的两端
【详解】[1]由实物图可知,电源由两节干电池串联,电压为3V,当测量一个阻值约为500Ω的电阻时,电路中的最大电流约为
实际电流小于电流表的分度值,电流表无法读取电流值,从而导致实验无法进行。
[2]由图可知,电压表与待测电阻并联,考虑电压表也有电流通过,此时电流表测量的电流是通过待测电阻R和电压表的总电流,即电流测量值偏大。根据,在电压测量准确的情况下,电流测量值偏大,计算出的电阻测量值会比真实值偏小。
[3]正常情况下,电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,U−I图像应该是一条过原点的倾斜直线。而小刚绘制的图像中电压随电流的增大而减小。根据串联电路电压规律可知,小刚在实验操作中可能将电压表并联在了滑动变阻器的两端。
19.(1)0.9A
(2)30Ω
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1与电阻R2并联,电流表A1测量通过R1支路的电流。
电阻R1两端电压U1=U=9V
通过R1的电流
则电流表A1的示数为0.9A。
(2)如图所示,电流表A测量干路上的电流,其示数1.2A,则干路电流I=1.2A
通过R2的电流
R2的阻值
20. 连通器 液体压强 A→B 电源 电流 类比法 电流表 省力 变小 偏小
【详解】[1]当阀门打开时,容器A、B上端开口,底部互相连通,构成了一个连通器。
[2]由于两容器中水的深度不同,根据可得,两侧的压强不同。
[3]由于A容器中水的深度大于B容器中水的深度,故A容器中压强更大,水管中就会形成A到B的水流。
[4]在电路中电源相当于抽水机,它是给电路中的用电器提供电压的装置,从而在电路中形成持续电流。
[5]在水管中由于存在压强差形成的水流,在电路中相当于电路两端存在电压时电路中的电流。
[6]这种将电源类比于抽水机,电流类比水流的研究方法叫作类比法。
[7]根据题图可知,油量表串联接在电路中,故油量表是由电流表改装而成的。
[8]浮子下降时,滑杆绕O点转动,根据题图可知,动力臂的长度大于阻力臂的长度,根据杠杆的平衡条件,可知该杠杆是省力杠杆。
[9]浮子下降时,滑杆向上滑动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的电流减小,油量表示数变小。
[10]若定值电阻换成了一个更大的电阻,油量表显示相同示数时,滑动变阻器接入电路的电阻比之前小,浮子相比之前上升,油量比之前多,故油量表的测量结果比实际结果小。
21.(1) 减小 增大
(2)12V
(3) 减小 减小 5Ω
【详解】(1)[1][2]根据题意可知,当烟雾浓度增大时,光敏电阻R受到的光照强度减小,由表可知,光敏电阻阻值增大。
(2)由表格读出光照强度为5cd和3cd时的光敏电阻R的阻值分别为20Ω、30Ω,图示电路是R与R0的串联电路,电压表测量光敏电阻R两端的电压;则根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压分别为……①
……②
联立①②可得,电源电压U=12V,定值电阻的阻值R0=10Ω
(3)[1]图示电路是R与R0的串联电路,电源电压降低,而报警时电路中的电流不变,根据可知,需减小R与R0的总阻值,即可以采取的方法是减小R0阻值。
[2][3]由题意可知正常报警时,电路中的总阻值
则光敏电阻的阻值为50Ω,当电源电压降了为1V时,电源电压为U′=U-ΔU=12V-1V=11V
正常报警时电路中的电流不变,总电阻需满足
则此时定值电阻R'0=55Ω-50Ω=5Ω
即则更换后的R0阻值与原R0阻值相比,减小了5Ω。
22.(1)减小
(2) AB 见解析
【详解】(1)根据图甲图像可知,该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)①[1]根据热敏电阻的阻值随温度的变化规律,图乙所示的电路还需要电流表,酒精灯(配火柴),
故选AB。
②[2]电流表应串联在电路中,绘制电路图如图
③[3]实验步骤及辨别依据:按照电路图连接电路,点燃酒精灯加热其中一个电阻,闭合开关,观察电流表示数是否变化,加热过程中电流表示数变化明显,则被加热的电阻是热敏电阻,另一个是定值电阻,否则相反。
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