内容正文:
第二节 欧姆定律
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知识点1 欧姆定律
1.关于电流跟电压和电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻越大,通过导体的电流越小
B.导体的电阻越大,通过导体的电流越大
C.导体两端的电压越大,导体的电阻越大,通过导体的电流也越大
D.在导体两端的电压一定的情况下,导体的电阻越小,通过导体的电流越大
2.下列对公式的理解正确的是( )
A.根据可知,导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B.根据可知,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
C.根据可知,导体两端的电压与该导体的电阻成正比
D.根据可知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成正比
3.科学家们有着强烈的好奇心和执着的探究精神,德国物理学家________最先通过实验归纳出一段导体中的电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律,写成数学表达式就是________。为了纪念他的杰出贡献,人们用他的名字命名________的单位。
知识点2 欧姆定律的应用
4.一段导体两端电压为6 V时,导体中的电流为0.2 A;当导体两端电压变为原来的3倍时,导体中的电流为_______A。当它两端电压变为0时,该导体的电阻为_______Ω。
5.将阻值为10 Ω的电阻与另一电阻接入电源电压恒定的电路中,如图所示。闭合开关S,电流表的示数为0.45 A,电流表的示数为0.3 A。求:
(1)通过的电流;
(2)电源电压。
6.如图所示的电路中,电源电压恒定,的阻值为10 Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2 A,电流表的示数为0.4 A。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电源电压;
(3)的阻值。
7.如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A.3:2 B.2:3
C.3:1 D.1:3
8.如图所示电路中,a、b都是电压表,当S闭合时,两表的示数比是,当S断开时,a、b都换成电流表,则两表示数比是( )
A.2:5 B.5:3
C.2:3 D.3:2
9.将四个定值电阻分别接入不同电路中,测出各电阻两端的电压U和通过的电流I,把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据图中信息可知,b的电阻________a的电阻。
(1)若将a和c串联在电路中,通过a的电流________通过c的电流。
(2)若将a和c并联在电路中,通过a的电流________通过c的电流。(以上均填“>”“=”或“<”)
10.如图甲所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变。只闭合开关和,电流表A和电流表指针偏转角度相同,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.通过的电流是1.5 A
B.定值电阻的阻值为20 Ω
C.可以将开关、和同时闭合
D.只闭合,和两端的电压之比为4:1
11.如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表的示数变大
C.电压表的示数与电压表的示数之和不变
D.电压表的示数与电流表A的示数之比变小
【情景结合】12.图甲是某高铁列车上烟雾报警器的简化原理图,电源电压恒为12V,定值电阻的阻值为300Ω。R为气敏电阻,其阻值随烟雾浓度的变化关系如图乙所示,闭合开关S,当烟雾浓度达到时,报警器开始报警。下列说法正确的是( )
A.烟雾浓度增大时,通过电路的电流变小
B.烟雾浓度增大,电压表与电流表示数比值不变
C.电压表示数为6V时,烟雾浓度大于
D.电流达到30mA时,报警器开始报警
【情景结合】13.噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如图甲所示,该装置电路如图乙所示。
(1)在某次测试中,当噪声为80 dB时,电流表示数为0.4 A;当噪声为50 dB时,电流表示数为0.2 A,求的阻值及电源电压;
(2)当电流表示数为0.3 A时,求此时的噪声强度。
【情景结合】14.下列三幅图是能自动测定油箱内油面高度的装置。是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆一端,是定值电阻。
(1)图甲中的油量表可由________(填“电流表”或“电压表”)改装而成,示数随油面下降而变________(填“大”或“小”)。
(2)图乙中的油量表可由________(填“电流表”或“电压表”)改装而成,示数随油面下降而变________(填“大”或“小”)。
(3)图丙中的油量表可由电压表改装而成,示数随油面下降而变________(填“大”或“小”)。
答案以及解析
1.答案:D
解析:当导体两端的电压一定时,导体的电阻越大,通过导体的电流越小,故A、B、C错误;在导体两端的电压一定的情况下,导体的电阻越小,通过导体的电流越大,故D正确。
2.答案:B
解析:A(×)导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
B(√)由欧姆定律内容可知,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
C(×)当电流I一定时,由可知,导体两端的电压与该导体的电阻成正比,没有电流I一定这一前提条件,“导体两端的电压与该导体的电阻成正比”的说法是错误的。
D(×)由可知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
3.答案:欧姆;;电阻
解析:德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中的电流跟电压和电阻之间的定量关系,即欧姆定律,写成数学表达式就是。为了纪念他的杰出贡献,人们用他的名字命名电阻的单位。
4.答案:0.6;30
解析:已知一段导体两端电压为6 V时,导体中的电流为0.2 A,则该导体的电阻;当导体两端电压变为原来的3倍,即18 V时,导体中的电流。
导体的电阻是导体的属性,与加在导体两端的电压无关,因此当它两端电压变为0时,导体的电阻仍为30 Ω。
5.答案:(1)
(2)
解析:(1)由题图可知,电阻和并联,电流表测干路电流,电流表测通过的电流,通过的电流。
(2)电源电压等于两端的电压,。
6.答案:(1)(2)(3)
解析:(1)由图可知,闭合开关S,与并联,电流表A测干路电流,电流表测支路电流;并联电路的总电流为,已知通过的电流,由并联电路的电流规律可知,通过的电流。
(2)电阻两端电压,并联电路中、两端电压相同且等于电源电压,即电源电压。
(3)两端电压也为8 V,通过的电流,因此。
7.答案:C
解析:由图像可知,当两端电压为3 V时,通过的电流为0.1 A,当两端电压为2 V时,通过的电流为0.2 A,由欧姆定律可得、电阻之比为,故选C。
8.答案:D
解析:a、b都是电压表,当S闭合时,两电阻串联,电压表a测两端的电压,电压表b测两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,由可得,两电阻的阻值之比;当S断开,a、b都换成电流表时,两电阻并联,a电流表测通过的电流,b电流表测通过的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两电流表的示数之比。故选D。
9.答案:<
(1)=
(2)<
解析:由的变形式可知,电阻大小为图像纵、横坐标之比,由题中图像可知,各电阻的大小关系为,即。
(1)根据串联电路电流规律可知,将a和c串联在电路中,通过a的电流等于通过c的电流。
(2)由并联电路电压规律可知,将a和c并联在电路中,a、c两端的电压相等,因为,由欧姆定律可知,通过a的电流小于通过c的电流。
10.答案:D
解析:闭合开关和、断开开关时,与并联,电流表A测干路电流,电流表测支路的电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A和电流表指针偏转角度相同,所以,干路电流表A的测量范围为0~3 A,分度值为0.1 A,则干路电流支路电流表的测量范围为0~0.6 A,分度值为0.02 A,通过支路的电流,故A错误。通过支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等且都等于电源电压,由可得,两电阻的阻值分别为,故B错误。三个开关同时闭合会造成电源短路,故C错误。断开和、闭合时,与串联,两电流表均测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,所以通过和的电流之比为1:1,和两端的电压之比,故D正确。
11.答案:A
解析:闭合开关S,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测电源电压,电压表测滑动变阻器两端的电压。由于电源电压恒定不变,所以电压表的示数不变,将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律知,电路中电流减小,即电流表的示数减小,定值电阻两端的电压减小,则滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A正确,B错误;电压表的示数不变,电压表的示数变大,电压表的示数与电压表的示数之和变大,故C错误;电压表的示数与电流表A的示数之比等于电路中的总电阻,电路中的总电阻变大,所以电压表的示数与电流表A的示数之比变大,故D错误。故选A。
12.答案:D
解析:图甲中R与串联,电流表测电路电流,电压表测R两端电压;由图乙可知,气敏电阻R的阻值随烟雾浓度增大而减小。结合条件逐个分析选项:
A.烟雾浓度增大时,R阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据,电路电流变大。故A错误;
B.电压表测R的电压,电流表测电路电流,根据,电压表与电流表示数的比值等于R的阻值;烟雾浓度增大时R减小,因此比值改变,故B错误;
C.电压表示数时,两端电压
串联电路分压相等,因此
已知时,R越大、烟雾浓度越小,因此此时烟雾浓度小于,故C错误;
D.当烟雾浓度为(报警浓度)时,,总电阻
电路电流
即电流达到时报警器开始报警,故D正确。
故选D。
13.答案:(1)5 Ω;6 V
(2)60 dB
解析:(1)当噪声为80 dB时,电流表示数为0.4 A,由题图甲可知,此时R的阻值为10 Ω,
则电源电压①,
当噪声为50 dB时,电流表示数为0.2 A,由题图甲可知,此时R的阻值为25 Ω,
则电源电压②,
联立①②,解得,电源电压。
(2)当电流表示数为0.3 A时,总电阻,
则此时R的阻值,
由题图甲可知,此时噪声强度为60 dB。
14.答案:(1)电流表;大
(2)电压表;小
(3)小
解析:
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