内容正文:
第十七章 欧姆定律 单元练习
一、单选题
1.现有两个电阻R1、R2,且R1>R2,则将如图部分电路分别接到同一电源上,电流表示数最大的是( )
A. B.
C. D.
2.如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和的电阻之比为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从中点向右端移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数变小,A2示数不变,电压表V示数变大
B.电流表A1示数变小,A2示数变小,电压表V示数不变
C.电流表A1示数变大,A2示数变大,电压表V示数不变
D.电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变
4.图甲是显示水温的“智能水杯”内部电路,电表的示数可以反映温度的高低,热敏电阻R2的阻值随温度变化关系如图乙所示。开关闭合后,关于这个电路说法错误的是( )
A.图中电表是电流表 B.温度越高,R2的阻值越小
C.温度越高,电表的示数越小 D.温度越高,R1两端的电压越大
5.公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。如图是某种地磅的工作原理图,电阻为定值电阻,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也随之增大。下列说法正确的是( )
A.“显示器”由电压表改装而成 B.接线柱“1”应与“2”连接
C.电阻在电路中无作用,可以去掉 D.若货车质量增大,则电阻两端电压增大
6.如图所示,将定值电阻R1和 R2以甲、乙两种不同的方式接到同一个电源上,若乙图中R1两端的电压比R2两端的电压大3V,甲图中通过R1的电流是通过R2的电流大小的,则乙图中R1两端的电压为( )
A.12 V B.9V C.6V D.4V
7.如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变。定值电阻的阻值为100,滑动变阻器的最大阻值为50。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变小 B.电压表与电流表的比值不变
C.电流表的示数变小 D.电压表的示数变化范围为2V~6V
8.从欧姆定律可以导出。对导体电阻的理解,正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.同一导体两端的电压与电流成正比
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与电流、电压无关
二、多选题
9.如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,由图像可知下列判断正确的是( )
A.甲的电阻值是20Ω
B.甲的电阻值大于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为1V时,甲两端的电压为3V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1A时,通过乙的电流为0.2A
10.图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片和,和串联在有恒定电流的电路中,如图乙所示。在A端施加向下的力F时,横梁向下弯曲,被拉伸,被压缩,下列说法正确的是( )
A.的电阻增大
B.通过的电流小于通过的电流
C.两端的电压大于两端的电压
D.和两端电压的差值越大,说明A端受到的压力越大
三、填空题
11.如图所示为灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像,电阻R的阻值为_________Ω;若把二者并联后接入电路中,当通过电阻R的电流是0.2A时,则通过灯泡L的电流是__________A;若把二者串联后接入电路中,当通过电阻R的电流是0.2A时,则灯泡L两端的电压是_________V。
12.如图所示是汽车油量表的简化示意图,是滑动变阻器,滑片P是可绕O点转动的杠杆,另一端通过可自由转动的轻杆和浮标相连,电源电压。闭合开关S,若油面上升,油量表示数将变___________;若接入电路中的阻值为10Ω时,油量表示数为3V,则此时电阻箱的阻值为___________Ω;若不慎调大了电阻箱的阻值,则油量表示数将偏___________。
13.如图所示,已知电源电压10V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35A,电压表示数为7V,则此时滑动变阻器接入电路的电阻是 _______Ω,在滑片P向右移动的过程中电流表的示数将 _______(填“变大”“不变”或“变小”)。
14.图甲所示电路的电源电压为3V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电路的总电阻为_________ ;断开开关后,电阻的阻值为__________ 。
15.如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,定值电阻R1的I﹣U关系图像是图乙中两条斜线中的_______(填“A”或“B”);电压表V2的示数_______(填“变大”、“不变”或“变小”);可求得电源电压为_______V。
四、作图题
16.电流表和电压表分别选0~0.6A和0~3V的量程,按图甲中的电路图将图乙中的实物图用笔画线代替导线连接起来。(导线不能交叉)
五、实验题
17.小阳同学用“伏安法”测量小灯泡的电阻,小灯泡标有“2.5V”字样,电源电压为4.5V。
(1)如图甲所示电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为___________(结果保留一位小数)Ω;他根据多次测量的电流和电压绘制的图线是一条曲线,原因是___________;
(2)若利用此电路测量标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻,但电压表的0~15V测量范围已经损坏,在不改变原器材的情况下,应把电压表并联在___________的两端,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为___________V。
18.小明与小军用两节干电池作为电源,测量未知电阻Rx的阻值。
(1)小明设计如图甲所示电路进行测量,请用笔画线代替导线,在图乙中替小明完成实验电路的连接_____;
(2)闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片置于 _____端(选填“A”或“B”)。
(3)设计电路时,使用了滑动变阻器(0~20Ω),其作用除了保护电路之外,还有 ___________________;
(4)闭合开关,小明发现电压表和电流表均无示数。经检测,出现故障的元件为Rx或滑动变阻器中的一个,则故障原因是 ____________;
(5)排除故障后,闭合开关,观察到电流表的示数很小,电压表的示数接近3V,移动滑动变阻器的滑片,两表示数无明显变化,这是因为未知电阻Rx的阻值 _______;
(6)小明用电阻箱(0~9999Ω)代替待测电阻Rx,用等效替代法测量其阻值。他调节电阻箱的阻值为1000Ω时,电压表的示数接近3V,电流表示数很小,于是他得出Rx=1000Ω。小军指出他的测量不正确,理由是 _________________;
(7)小军用电阻箱(0~9999Ω)代替滑动变阻器,他将电阻箱的阻值调为1000Ω时,电压表的示数为2V,电流表的示数仍很小,小军通过计算得出待测电阻Rx=_________Ω。
六、计算题
19.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B
【详解】同一电源电压U不变,由欧姆定律可知A选项图中电流:;由B选项图可知,R1与R2并联,电流表测量干路的电流,由并联电路电流特点和欧姆定律可知
由C选项图可知,R1与R2串联,由串联电路电阻特点可知,电路的总电阻
R串=R1+R2
由欧姆定律可知,电路中的电流
由欧姆定律可知D选项图中电流。因为R1>R2,所以IB>ID>IA>IC,即B选项图中电流表示数最大,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.C
【详解】由电路图可知:电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L1两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表指针位置相同,则电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压为U=6V;电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为1.2V,即L1两端的电压U1=1.2V。由串联电路电压的特点可知L2两端的电压U2=U-U1=6V-1.2V=4.8V
串联电路中各处的电流相等,电灯和的电阻之比为
故选C。
3.B
【详解】ABC.由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源电压,电流表A2测干路电流,电流表A1测R2支路的电流;由于电源电压不变,则电压表V的示数不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从中点向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A1示数变小。 由于并联电路各支路独立工作、互不影响,因此通过R1的电流不变。根据并联电路的电流规律,干路中的电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流变小,即电流表A2示数变小。故B正确,AC错误;
D.由于电压表V的示数不变,而电流表A2的示数变小,则电压表V的示数与电流表A2示数的比值变大。故D错误。
故选B。
4.C
【详解】A.由电路图可知,该电路中的电表串联接入电路,所以该电表为电流表,故A正确,不符合题意;
BC.该电路为串联电路,热敏电阻温度越高,根据图乙可知,热敏电阻的阻值减小,则电路总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故B正确,不符合题意,C错误,符合题意;
D.温度越高,电路中电流变大,根据U=IR可知,R1两端的电压增大,故D正确,不符合题意。
故选C。
5.D
【详解】A.“显示器”串联在电路中,可知“显示器”是由电流表改装而成的,故A错误;
B.若接线柱“1”与“2”连接,当货车质量增大时,滑片向下移动,滑动变阻器连入电路的阻值增大,由可知,电路中电流减小,即显示器的示数变小,与题意不符,故B错误;
C.由B可知,接线柱“1”应与“3”连接,当滑动变阻器滑片移至最下端时,滑动变阻器连入电路的阻值为0,将出现电源短路的情况,而在电路中接入电阻,可以避免出现电源短路,即电阻起到保护电路的作用,所以不能去掉,故C错误;
D.货车质量增大,滑片向下移动,滑动变阻器连入电路的阻值减小,由串联分压的原理可知,电阻两端的电压变大,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】图甲中R1和 R2并联,此时R1和 R2电压相等;图乙中R1和 R2串联,此时R1和 R2电流相等;甲图中通过R1的电流是通过R2的电流大小的,即
由欧姆定律得
乙图中R1两端的电压比R2两端的电压大3V,即┄┄①
由欧姆定律得
则┄┄②
由①②得,乙图中R1两端的电压为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.B
【详解】C.由图可知定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,滑动变阻器的阻值减小,则电路中电流增大,即电流表示数变大,故C错误;
A.电压表测量定值电阻两端的电压,根据欧姆定律可得
电路中电流增大,则定值电阻两端的电压增大,即电压表示数变大,A错误;
B.由上述分析可知,电压表与电流表的比值为定值电阻的阻值,保持不变,故B正确;
D.当滑动变阻器的滑片P在b端时,电路中的总电阻为
则此时电路中的电流为
则此时电压表的示数为
当滑动变阻器的滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,电路中只有定值电阻,此时电压表测量电源电压,即电压表此时的示数为6V,所以电压表的示数变化范围为4V~6V,故D错误。
故选B。
8.D
【详解】ABD.因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;故D正确,ABC错误;
C.电压是形成电流的原因,不能说电压与电流成正比,故C错误。
故选D。
9.ACD
【详解】A.分析图像可知,甲是定值电阻,根据欧姆定律,甲的电阻值
故A正确;
B.分析图像可知,甲是定值电阻,乙的阻值是变化的,在两图线相交时,甲的阻值等于乙的阻值,故B错误;
C.由图象可知,甲和乙串联,乙两端电压为1V时,由串联电路电流的规律可知通过甲、乙的电流相等为0.15A,则甲两端电压为3V,故C正确;
D.由图象可知,甲和乙并联,通过甲的电流为0.1A时,由并联电路电压的规律可知甲、乙两端的电压相等为2V,则通过乙的电流为0.2A,故D正确。
故选ACD。
10.CD
【详解】A.在压力的作用下,横梁向下弯曲,R2被压缩,R2变短,横截面积变大;根据影响电阻大小的因素可知R2的阻值减小,故A错误;
B.由图乙可知,两个电阻串联,串联电路中电流处处相等,因此通过R1的电流等于通过R2的电流,故B错误;
C.在压力的作用下,横梁向下弯曲,R1被拉伸,即R1变长,横截面积变小,根据影响电阻大小的因素可知R1的阻值增大;同时此时R2的阻值减小,由串联电路分压规律可知,R1两端的电压大于R2两端的电压;故C正确;
D.通过两个电阻的电流相同,R1和R2两端电压的差值越大,由串联电路分压规律可知,两个电阻的阻值差值越大,所以R1被拉伸的更长,R2被压缩的越短,从而说明A端受到的压力越大,故D正确。
故选CD。
11. 20 0.3 1.5
【详解】[1]由图可知,当电阻R两端的电压为4V时,通过的电流为0.2A,得电阻R的阻值为
[2]若把二者并联后接入电路中,它们两端的电压相等,当通过电阻R的电流是0.2A时,电路两端的电压为4V,由图可以看出,此进通过灯泡L的电流是0.3A。
[3]若把二者串联后接入电路中,当通过电阻R的电流是0.2A时,通过灯泡L的电流也是0.2A,则由图可以看出灯泡L两端的电压是1.5V。
12. 大 20 小
【详解】[1]由电路图可知,闭合开关,与串联,电压表测量滑片与上端之间电阻两端的电压,当油箱中的油面上升时,滑片向下移动,电路中的总电阻变大,根据可知电路的电流变小,根据知两端的电压变小,总电压不变,故电压表的示数变大,即油量表示数变大。
[2]当电压表示数为3V,电路中的电流
可得电路中的总电阻
因为串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,所以电阻箱的阻值
[3]若不慎调大了的阻值,电路的总电阻变大,根据可知电路的电流变小,在与电压表并联部分的电阻不变时,根据知电压表的示数变小,即油量表示数将偏小。
13. 20 不变
【详解】[1]由图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V测量滑动变阻器滑片右边电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流。将滑动变阻器滑片P移到最左端时,电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据可得此时滑动变阻器接入电路的电阻
[2]由电路图分析可知,滑动变阻器的阻值全部接入电路中,无论如何移动滑片,电路中的电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,即电流表的示数不变。
14. 2 2.5
【详解】[1]根据电路可知,、并联,电流表测支路电流,测干路电流,因为偏转程度相同,则使用大量程,读数为1.5A,使用小量程,读数为0.3A,则电路中的总电阻为
[2]根据并联电路中电流规律,可求的电流为
的电阻为
因为电阻是导体的属性,当断开开关后,阻值不变仍为。
15. B 变小 18
【详解】[1]由电路图知道,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。由知道,定值电阻的电流与电压成正比,故定值电阻R1的I-U关系图像是B。
[2]当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端的过程中电阻变小,根据串联电阻规律知,电路总电阻变小,根据欧姆定律知道,电路中的电流变大,而定值电阻的电压
U1=IR1
是变大的,根据串联电路的总电压等于各用电器电压之和,电压表V2的示数
U2=U-U1
电源电压不变,U1变大,则U2变小。
[3]当电路中电流为0.2A时,两个电阻的电压分别为4V和14V,则电源电压
U=U1+U2=4V+14V=18V
16.
【详解】电源为两节电池,电压为3V,两个灯泡并联,电流表与L2串联,测L2的电流,电流表选用;滑动变阻器和灯泡L1串联, 可以改变灯泡的亮度,电压表接在L1两端,测量L1两端的电压,电压表选用量程;开关在干路,按照电路图,沿电流方向依次连接各元件,实物图如图所示:
17.(1) 9.6 小灯泡的电阻随温度的变化而变化
(2) 滑动变阻器 0.7
【详解】(1)[1]根据题图乙可知,此时电流表选择的量程为0至0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的读数为0.26A,根据欧姆定律的变形式可得小灯泡的电阻约为
[2]I-U图线是一条曲线,根据,说明电阻的大小不是一个定值而是变化的,其原因是灯丝的电阻随温度的变化而变化。
(2)根据串联电路的分压规律可知,当小灯泡正常发光时,滑动变阻器两端的电压
故将电压表并联在滑动变阻器两端,当滑动变阻器两端的电压为0.7V时,小灯泡两端的电压为3.8V,此时小灯泡正常发光。
18. A 改变定值电阻两端的电压的作用 滑动变阻器断路 太大 没有控制电压表的示数不变 2000
【详解】(1)[1]电源由两节干电池组成,电源电压
U=1.5V×2=3V
电压表选择0~3V量程,滑动变阻器一上一下的串联在电路中,根据电路图连接实物电路图,实物电路图如下图
(2)[2]为保护电路,在开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于A端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(3)[3]本实验中,为提高测量电阻的准确度,要多次测量取平均值,故实验中滑动变阻器的作用除了保护电路还有改变电阻两端的电压和通过它的电流多次测量的作用。
(4)[4]闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路发生,电压表没有示数,说明电压表不与电源连通,所以故障为滑动变阻器断路。
(5)[5]闭合开关发现电流表示数很小,说明电路的总电阻大,移动滑动变阻器的滑片,两表示数无明显变化,这是因为未知电阻Rx的阻值太大。
(6)[6]小明用电阻箱代替待测电阻Rx,此时电阻箱和滑动变阻器串联,电压表测量电阻箱两端的电压,根据串联电路的分压作用知当电阻箱的示数和待测电阻的阻值相同时,电压表的示数与原来相同,所以实验时应该保持滑动变阻器的电阻和电压表的示数不变,改变电阻箱的示数,当电压表的示数和原来相同时,电阻箱的电阻值就等于待测电阻的阻值,而实验中电压表示数只是近似3V,不能确保电压表的示数不变,所以电阻箱的电阻值就不等于待测电阻的阻值。
(7)[7]小军用电阻箱(0~9999Ω)代替滑动变阻器,此时电阻箱和待测电阻Rx串联,电压表测量待测电阻Rx两端的电压,当将电阻箱的阻值调为1000Ω时,电压表的示数为2V,根据串联电路的分压作用知道
即
代入数据得
则待测电阻
Rx=2000Ω
19.(1)8V(2)50Ω(3)40Ω~100Ω
【详解】(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电路为只有R1的简单电路,此时I=0.4A,则电源电压:U=IR1=0.4A20Ω=8V;
(2) 闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2和R3串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,即U滑=4V,滑动变阻器滑片置于中点位置时,R2==50Ω,此时电路中的电流为:I’===0.08A, R3两端电压为U3=U-U滑=8V-4V=4V,则R3的阻值为:R3===50Ω;
(3)闭合开关S1、S2和S3,R1和R3并联,电流表的量程为0~0.6A,因此电路中最大电流为0.6A,由(1)知,通过R1的电流为0.4A,则通过R2的电流为I2=Imax-I1=0.6A-0.4A=0.2A,
则滑动变阻器R2的最小取值为:Rmin===40Ω, 滑动变阻器滑到最大值时,电流表和电压表都是安全的,因此滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω~100Ω.
答案第1页,共2页
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