专题训练17 欧姆定律
一、单项选择
1、如图所示在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3 V,实验准备了阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω的电阻,当将10 Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2 V,再分别用5 Ω、20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.用5 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大 B.用5 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小 C.用20 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大 D.用20 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小
2、如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻, R2为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,多次记录电压表示数U 和对应的电流表示数I,则图16-27中绘出的U-I 关系图像正确的是 ( )
3、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表和电压表示数的变化分别为 ( ) A.电流表的示数变小,电压表的示数不变 B.电流表的示数变大,电压表的示数不变 C.电流表的示数变小,电压表的示数变大 D.电流表的示数变小,电压表的示数变小
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4、将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I-U图像。闭合开关S,电流表示数为0.3 A,则电源电压和电阻R的大小分别是 ( )
A.8 V 6.67 Ω C.8 V 20 Ω
B.12 V 20 Ω D.12 V 10 Ω
5、如图所示的电路中,R1与R3都是定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中,下列说法正确的是( ) A.电流表示数变大 B.电流表示数不变
C.电压表示数变大 D.电压表示数与电流表示数之比变小
6、某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置的简化电路如图所示。R1为定值电阻,R2为光敏电阻。当有光照射时电阻变小,激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),闭合开关S。激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是
( )
A.电阻R2的阻值变小 B.通过R2的电流变大 C.计数器两端的电压变大 D.R1与R2的电流之比变小
7、测温模拟电路如图甲所示，温度表由量程为0～3 V的电压表改装而成，电源电压U
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为6 V，R的阻值为40 Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示，则当开关S闭合后( )
A. 电路可测量的最高温度为50 ℃ B. 温度表的0 ℃应标在电压表零刻度处 C. 若增大U，电路可测量的最高温度将增大
D. 若U增大3 V，R增大45 Ω，电路可测量的最高温度将增大
8、如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，电压表V1示数为U1，电压表V2示数为U2，电流表A示数为I，在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中，电压表V2示数变化了ΔU2，电流表A示数变化了ΔI。下列说法正确的是( ) A. U1不变，U2变大，I变小 B. U1变小，U2不变，I变小 C. |ΔU2|与|ΔI|的比值不变 D. |ΔU2|与|ΔI|的比值变大
9.如图甲所示，电源电压恒定不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的数据作出R1和R2的“U-I”关系图象如图乙所示。则下列说法正确的是( ) A. 图线Ⅱ为R2的“U-I”图象 B. 当R2＝R1时，电流的大小为0.2 A C. 电源电压为8 V D. R1的阻值为30 Ω
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10. 已知小灯泡正常发光的电压和电流分别为U1和I1，根据如图所示的图象，下列说法中正确的是( )
A. 电压为0时灯丝电阻也为0
B. 电压为U1时的电阻大于1/2U1时的电阻 C. 电压为U1时的电阻小于1/2U1时的电阻 D. 通过灯泡的电流跟它两端电压成正比
11. 某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0 是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( ) A.. 只有① B. 只有②③ C. 只有①②③ D. ①②③④都可以
二、填空题
12、当某导体两端的电压为5 V时,通过它的电流为0.5 A,当该导体两端电压增大到9 V时,通过它的电流为 A;当该导体两端电压为零时,其电阻为
Ω。
13、如图所示,电源电压U=3 V且保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.3 A;当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.2 A,则定值电阻R1的阻值为 Ω。
14、如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻R的阻值为30 Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表的示数为0.75 A,当滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表的示数为1.25 A,则电源电压为 V。。
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15、如图甲所示电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则R2的最大阻值为 Ω。
16、如图所示,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1的阻值相等,闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为2 V,则电源电压为 V,此时电流表示数为I1,当滑片P在b端时,电流表示数为I2,则I1∶I2= 。
17、如图所示的电路中,电源电压为13.5 V,调节滑动变阻器滑片P从最右端b点移动到最左端a点,电流表示数由0.18 A变为0.54 A,则定值电阻R0= Ω,滑片位于b点时电压表示数为 V。
18、小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”,所用电源电压为4.5 V,闭合开关S时,发现电压表无示数,但电流表有示数,电路故障可能是电阻R1 (选填“断路”或“短路”)。排除故障后,他移动滑动变阻器的滑片,发现当电压表示数是1.2 V时,电流表示数是0.30 A;继续移动滑片,使电压表示数从1.2 V增加到2.4 V,那么该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了 Ω。
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19、如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图,R为待测电阻,阻值约为5 Ω。实验器材有:滑动变阻器(规格为“10 Ω 2 A”)、电压表(量程分别为0~3 V、0~15 V)、电流表(量程分别为0~0.6 A、0~3 A)、电源(3节新干电池串联)。为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线),则电压表应选 的量程,电流表应选 的量程;为了保证两电表安全,应控制滑动变阻器的阻值大约在 的范围内移动。
三、解答题
20、在探究“电流与电压的关系”时,小明连接了如图甲所示的电路,电源电压U为3 V。
(1)闭合开关后,小明发现电流表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 。 (2)改正错误操作后,小明分别将电阻R0为5 Ω、10 Ω和20 Ω的定值电阻接入电路,测得电阻R0两端的电压U0和电流I0数据,如下表一所示。小明想进一步探究“电阻R0的电流变化量大小ΔI0与电压变化量大小ΔU0的关系”,根据数据计算出部分电压变化量大小ΔU0和相应的电流变化量大小ΔI0,如下表二所示,则表二中的a为 。 表一
组别 第1组 R0/Ω 5
第2组 10
第3组 20
U0/V 1.0 2.2 2.5 1.2 1.8 2.4 1.6 2.4 2.8 I0/A 0.20.40.50.10.10.20.00.10.1
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0 4 0 2 8 4 8 2 4
表二
组别 第1组 第2组 第3组
ΔU0/V 1.5 0.6 0.8
ΔI0/A a 0.06 0.04
(3)小明发现,滑动变阻器两端电压变化量大小ΔUR与电流变化量大小ΔIR的比值,总是等于定值电阻R0的阻值,请结合上表数据和所学电学知识解释此规律 。 21、小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验,器材有:干电池两节,开关、电压表、电流表、滑动变阻器(20 Ω 1.5 A)、电阻箱(0~9999 Ω 5 A)各一个,待测电阻R1和R2,导线若干。
(1)连接电路前,小明发现电流表指针如图甲所示,于是他将电流表指针调至 。
(2)①图乙是他们连接的测量R1阻值的部分电路。请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
②闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 (选填“左”或“右”)端。 ③在正确完成上述操作后,闭合开关S,移动滑片P,当电流表示数为0.2 A时,电压表示数如图丙所示,则电阻两端的电压为 V。多次实验所测量的结果如下表所示,则R1的阻值为 Ω。(最后一空结果保留一位小数) 实验序号 ① ② ③
0.6
0.2 0.3
电压表示数U/V
电流表示数I/A
电阻R1/Ω
0.88 0.4
④测量R1阻值的过程中,老师提醒他们要尽量缩短通电时间,并用较小的电流来测量,这样做的理由是 。
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(3)为测量电阻R2的阻值,他们在已连接好的图乙的电路中,用R2替换R1接入电路。测量过程中,发现电流表示数始终小于分度值。于是,他们按照如图丁所示的电路图,重新连接了电路,闭合开关S后,改变电阻箱接入的阻值进行多次测量,记录下电阻箱的阻值R及对应的电压表示数U,并根据记录的数据绘制出1/U-1/R图像,如图戊所示,则所测电阻R2的阻值为 Ω。 四、计算题
22、为了精确测出小灯泡灯丝的电阻,小明设计了如图所示的电路图。他所用的部分器材的规格如下:相同电流表两只(量程0~0.6 A,内阻0.5 Ω),定值电阻R0(阻值10 Ω)。按电路图连接好电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时,发现电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.3 A,求此时:
(1)通过小灯泡的电流。 (2)小灯泡两端的电压。 (3)小灯泡灯丝的阻值。
23、某型号汽车的油量显示电路如图甲所示,其中定值电阻R0=10 Ω,R为压敏电阻(厚度不计),位于油箱底部,A表是一量程为0~0.6 A的电流表,作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油对其压强的变化而变化,其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4 m,电流表A的示数为0.6 A,汽油密度ρ油=0.7×103 kg/m3,g取10 N/kg。求: (1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强。 (2)电源电压。
(3)汽油耗尽时电流表的示数。
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24、电压表也存在很大的电阻。图甲所示为常用的“伏安法测电阻”实验电路的一部分，它主要用于电压表的电阻远大于Rx的阻值时测算该电阻值。利用此电路，由于流经电压表的电流很小，我们仅根据电压表和电流表数值算出的Rx阻值，其实只是Rx实际阻值的一种近似。若电压表的内阻为R0，如图甲所示电路可以等效成图乙所示电路。
(1)则根据该等效方法，当电压表读数为U，电流表读数为I时，Rx的实际阻值应为多少？ U
(2)利用所学知识证明当R0＞Rx时，测量值I最接近Rx的真实值。
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