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第17章
欧姆定律
17
第17章 欧姆定律
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(3分)根据欧姆定律公式I=,也可变形得到R=.对此,下列说法中正确的是( )
A.
流过导体的电流越大,则电阻越小
B.
某段导体两端电压为0时,其电阻为0
C.
导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻
D.
导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
2.(3分)明明设计了一个地震自动报警器.他找来的一个电铃,它的电阻是5Ω,从其铭牌上可知电铃在正常工作时的电压应该是3V.但明明手边现有的电源电压是9V,要把这个电铃接在这个电源上,并使它正常工作,应给它( )
A.
串联一个10Ω的电阻
B.
串联一个5Ω的电阻
C.
并联一个lOΩ的电阻
D.
并联一个5Ω的电阻
3.(3分)(2011•大连)在如图所示的电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P由a滑到b,下列说法正确的是( )
A.
电流表示数变小,电压表示数变大
B.
电流表示数变大,电压表示数变大
C.
电流表示数变大,电压表示数变小
D.
电流表示数变小,电压表示数变小
4.(3分)一个用电器两端的电压增大到原来的2倍,则通过该用电器的电流( )
A.
增大到原来的4倍
B.
增大到原来的2倍
C.
减小到原来的
D.
减小到原来的
5.(3分)(2012•安顺)某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象.下列结论与图象相符的是( )
A.
电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.
电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.
电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.
电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
6.(3分)(2008•常州)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表和电压表示数的变化情况是( )
A.
电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.
电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.
电流表的示数变大,电压表的示数变大
D.
电流表的示数变大,电压表的示数变小
7.(3分)(2011•芜湖)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A.
V示数变大,A示数变小,V与A示数的比值不变
B.
V示数变小,A示数变小,V与A示数的比值不变
C.
V示数变小,A示数变大,V与A示数的比值变小
D.
V示数不变,A示数变小,V与A示数的比值变大
8.(3分)(2011•西宁)如图所示,当开关S断开和闭合时,电流表示数之比是1:4,则电阻R1和R2之比是( )
A.
1:4
B.
4:1
C.
1:3
D.
2:3
9.(3分)如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种方法,Rx为待测电阻,如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响,则( )
①Rx的测量值大于实际值
②Rx的测量值小于实际值
③Rx为大阻值电阻时应采用这种接法
④Rx为小阻值电阻时应采用这种接法.
A.
①③
B.
②④
C.
①②
D.
③④
10.(3分)(2010•乐山)某电流表刻度盘上除零刻度和最大刻度“3A”能辨认外,其他刻度都已模糊不清,只知道指针从零刻度到最大刻度之间转过的角度是120°.现将一只电阻R1与这只电流表串联后接在电源两端(电源电压恒定),电流表指针偏转的角度是96°;若在电路中再串联一只R2=3Ω的电阻,电流表指针偏转的角度是64°.则R1的阻值是( )
A.
2Ω
B.
4.5Ω
C.
6Ω
D.
18Ω
二、填空题(每空l分,共20分)
11.(3分)如图所示电路中,已知电源电压为l2V且保持不变,R1=20Ω,当开关闭合后,电流表的示数为0.4A则电压表的示数为 _________ ;电阻R2的阻值为 _________ .
12.(3分)小明通过实验得到两个定值电阻R1、R2对应的U﹣I关系图象,如图所示.由图象得出,当电阻一定时,通过导体电流与导体两端的电压成 _________ 关系;定值电阻R1 _________ R2 (填“<”“>”或“=”).
13.(3分)(2001•南京)某同学用如图所示的电路来研究通过导体的电流跟导体电阻的关系.其中R为定值电阻,他第一次实验用的是定值电阻的阻值为R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1;他第二次实验仅将定值电阻的阻值换为2R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I2,结果发现I2<I1,但I2≠,由此,他认为电流跟电阻不成反比,他的结论是 _________ (选填“正确的”、“错误的”),其原因是 _________ .
14.(3分)(2008•乌鲁木齐)如图示为用两块电压表和已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的电路图.
(1)开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于 _________ 端(填“a”或“b”).
(2)开关S闭合后,若发现电压表V1有示数,电压表V2没有示数,则在电阻R、Rx、R0中,发生断路的电阻是 _________ .
(3)排除电路故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,得到电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,则被测的阻值Rx= _________ .
(4)实验中多次测量求平均值是为了减小测量的 _________ .
15.(3分)(2009•贵阳)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值R0=20Ω,当只闭合开关S1,滑片P置于最左端a时,电流表示数为0.2A;当开关S1、S2均闭合,滑片P置于最右端b时,电流表示数为0.6A,则定值电阻R1= _________ Ω,电源电压U= _________ V.
16.(3分)(2012•株洲)在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示.小军读出电流表A1的示数为0.3A,而电流表A2的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为 _________ V,电阻为 _________ Ω.
17.(3分)(2012•达州)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S1闭合、S2断开时,电压表和电流表示数分别U1和I1;当S1断开、S2闭合时,电压表和电流表示数分别U2和I2,则U1:U2= _________ ,I1:I2= _________ .
18.(3分)将一个20Ω的定值电阻R1与另一个定值电阻R2并联后,得到l2Ω的等效电阻,则R2的阻值为 _________ Ω;若再增加一个50Ω的电阻R3与R1和R2串联,则串联后的总电阻为 _________ Ω.
19.(3分)(2009•徐汇区一模)在研究“并联电路电阻的特点”时,某小组同学猜测人体有电阻,于是他们将电压为6伏的电池组与一个小量程电流表串联在一起,然后让一个同学用手握住从电路A、B两端引出的铜裸线,观察电流表的示数.紧接着再并联第二位同学、第三位同学.研究过程如图所示.请仔细观察图中的实验和电流表示数的变化情况,然后归纳得出初步结论.(绝对不允许用220伏电源做这个实验).
(1)比较图(a)或(b)或(c)可知: _________ .
(2)比较图(a)或(b)或(c)可知: _________ .
三、实验探究题(每小题0分,共24分)
20.(2012•哈尔滨)欧姆坚持不懈的探索精神,激发了同学们的学习热情,忠民和勇胜为探究小明提出的问题,设计如图所示电路,并准备了充足的实验器材.
(1)为完成探究,应该改变电压,观察电流的变化.请写出两种(不同角度)改变定值电阻两端电压的方法.
(2)忠民按设计好的电路进行实验,收集数据如下表(R为定值电阻):
次 数
1
2
3
电流I/A
0.2
0.4
0.6
电压U/V
1.0
2.0
3.0
请根据表中数据,写出实验结论 _________ .
(3)勇胜在连接电路时,误将电压表与滑动变阻器并联,在实验中收集数据如下表(电源电压已知且不变):
次 数
1
2
3
4
5
电流I/A
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
电压U/V
2.2
1.8
1.4
1.0
0.6
问题:①按勇胜的实验也能得出正确结论,请写出得出正确结论的办法.
②实验中操作失误,往往是新收获的契机.请写出本实验操作过程中,滑动变阻器的电功率,随着它连入电路中电阻值的变化是如何变化的?
21.(2011•苏州)用实验室提供的常用器材(电源是一节干电池)测电阻时,小明与另外三位同学各自设计了下列甲、乙、丙、丁四个电路图.
(1)小明连接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得数据如下.
电压表示数U/V
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
电流表示数I/A
0.18
0.24
0.30
0.36
0.42
请你通过分折表格中的实验数据.推断小明在实验中所用的电路图是 _________ 图.
(2)另外三位同学连接好电路后.闭合开关S.移动变阻器的滑片P时,分别出现了下列三种异常现象:
(A)电流表示数有变化,电压表示数几乎为零
(B)电流表示数几乎为零,电压表示数基本不变
(C)电流表烧坏
请你判断:按 _________ 图连接的电路出现现象(A);
按 _________ 图连接的电路出现现象(B);
按 _________ 图连接的电路出现现象(C).
(3)请你根据上表中的数据,在右图中画出I﹣U图线.
分析图线你能得出的结论是: _________ .
22.(2012•北京)小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻,测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻RL.他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图所示.
(1)为了测量出RL的阻值,请只添加两条导线完成图所示的实验电路的连接;
(2)请把小明的实验步骤补充完整:
①断开开关S2,闭合开关S1、S3,移动滑动变阻器的滑片P,使 _________ ;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关S3,闭合开关S2,记录电压表的示数为U;
②请用R0及实验数据表示出RL、RL= _________ .
四、综合应用题(第23、24题各8分,第25题10分,共26分)
23.如图所示,电学黑箱中有两个电阻,已知定值电阻R0=8Ω,另一个为未知电阻Rx,由箱内抽出三根引线A、B、C,当开关S与C闭合时,电流表的示数为1A,电压表示数8V;当开关S与D闭合时,电流表示数为1A,电压表的示数为10V.
(1)请在黑箱中画出两个电阻和A、B、C的连接图;
(2)由图可知Rx= _________ Ω.
24.小明家新买了一条100W的电热毯,他想用电流表和电压表测量电热毯的电阻值,于是连接了如图9所示的实验电路.其中电源两端的电压为6V,Rx为电热毯的电阻值,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.但实验过程中,小明发现,不论怎样调整滑动变阻器触头P的位置,电压表的示数几乎不发生变化,且查得电路各处均连接无误.请你分析一下产生这一现象的原因是什么?若不更换实验器材,应怎样连接电路,才能在触头P滑动过程中,有效地改变电热毯两端的电压值.
25.(2010•咸宁)如图1所示电路,电源电压U0不变,初始时滑动变阻器的滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数.且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图2所示,则
(1)根据图象可知:断点位置在x等于 _________ cm处,电源电压U0等于 _________ V;
(2)电阻R等于多少欧姆?
(3)从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆?该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆?
26.为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与Rl间的摩擦不计).定值电阻R0=5Ω,ab是一根长为5cm的均匀电阻丝,阻值只Rab=25Ω,电源电压U=3.0V,电流表的量程为0~0.6A,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端.已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示.
(1)小明在电路中连入R0的目的是
_________ .
(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时,拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的
_________ A处.
(3)通过计算说明,电流表表盘的0.6 A处应标多少牛?
参考答案与试题解析
一、选择题(每题3分,共30分)
1.(3分)根据欧姆定律公式I=,也可变形得到R=.对此,下列说法中正确的是( )
A.
流过导体的电流越大,则电阻越小
B.
某段导体两端电压为0时,其电阻为0
C.
导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻
D.
导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
考点:
欧姆定律.4122676
专题:
欧姆定律.
分析:
(1)导体电阻的影响因素:导体的长度、横截面积、材料.
(2)可以用导体两端的电压与通过导体的电流的比值(R=)求出其大小,但电阻与电压、电流都无关.
解答:
解:电阻是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关,故A、B、D错误;
导体电阻的大小可以由公式R=求出,故C正确.
故选C.
点评:
本题考查欧姆定律及其公式变形的应用,关键知道影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流无关.
2.(3分)明明设计了一个地震自动报警器.他找来的一个电铃,它的电阻是5Ω,从其铭牌上可知电铃在正常工作时的电压应该是3V.但明明手边现有的电源电压是9V,要把这个电铃接在这个电源上,并使它正常工作,应给它( )
A.
串联一个10Ω的电阻
B.
串联一个5Ω的电阻
C.
并联一个lOΩ的电阻
D.
并联一个5Ω的电阻
考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律.4122676
专题:
计算题;电路和欧姆定律.
分析:
现在电源电压大于电铃的额定电压,需要串联一个电阻分压,串联电阻两端的电压等于电源电压减去电铃的额定电压;利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出串联电阻的阻值.
解答:
解:要使电铃正常工作,需要给电铃串联一个电阻R分压,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴串联电阻R两端的电压:
UR=U﹣U电铃=9V﹣3V=6V,
∵串联电路中各处的电流相等,且电铃正常工作,
∴根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I===0.6A,
串联电阻的阻值:
R===10Ω.
故选A.
点评:
本题考查了学生对欧姆定律、电阻串联特点的掌握和运用,利用欧姆定律时注意三量(I、U、R)同体.
3.(3分)(2011•大连)在如图所示的电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P由a滑到b,下列说法正确的是( )
A.
电流表示数变小,电压表示数变大
B.
电流表示数变大,电压表示数变大
C.
电流表示数变大,电压表示数变小
D.
电流表示数变小,电压表示数变小
考点:
欧姆定律的应用;滑动变阻器的使用;电路的动态分析.4122676
分析:
由图可知电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,根据滑动变阻器滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,由欧姆定律可得出电路中电流的变化,及电压表示数的变化.
解答:
解:当滑片由a移到b时,滑动变阻器接入电阻增大,由欧姆定律可得,电路中电流减小,即电流表示数变小;
因电压表并联在R两端,故由欧姆定律可得电压表示数变小.
故选D.
点评:
本题考查欧姆定律的应用,注意题目中电压表的接法,与电压表相连的两个点将电路分成两部分,电压表测量的是不含电源的那部分电路的电压.
4.(3分)一个用电器两端的电压增大到原来的2倍,则通过该用电器的电流( )
A.
增大到原来的4倍
B.
增大到原来的2倍
C.
减小到原来的
D.
减小到原来的
考点:
欧姆定律的应用;电阻.4122676
专题:
应用题;推理法.
分析:
电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关;根据欧姆定律可知用电器两端的电压增大到原来的2倍时通过灯泡的电流.
解答:
解:(1)设某电路原来的电压为U、电阻为R,
则原来电路中的电流:I=;
(2)用电器两端的电压增大到原来的2倍时,
∵灯泡的电阻不变,
∴通过灯泡的电流I′==2I.
故选B.
点评:
本题考查了欧姆定律的应用,关键是知道用电器两端的电压增大到原来的2倍时其电阻的阻值不变.
5.(3分)(2012•安顺)某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象.下列结论与图象相符的是( )
A.
电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.
电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.
电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.
电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
考点:
探究电流与电压、电阻的关系实验.4122676
专题:
实验题;压轴题;信息给予题;图析法.
分析:
本题是电流﹣﹣电阻图象,这是一个反比例函数图象,由图象可以得到“在电压一定时,电流与电阻成反比”的规律.
解答:
解:(1)图象的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,因此得到的是电流和电压的关系;
(2)图象是个反比例函数图象,因此说明电流与电阻成反比,即电流随电阻的增大而减小;
(3)在探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变;
综上,由图象可得出的结论是:电压一定时,电流随电阻的增大而减小.
故选C.
点评:
图象题,首先要明白横纵坐标表示的物理量,然后根据图象的函数关系得出结论,重点考查学生的图象分析能力.
6.(3分)(2008•常州)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表和电压表示数的变化情况是( )
A.
电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.
电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.
电流表的示数变大,电压表的示数变大
D.
电流表的示数变大,电压表的示数变小
考点:
欧姆定律的应用;电流表的使用;电压表的使用;滑动变阻器的使用.4122676
专题:
压轴题.
分析:
从图可知,定值电阻和滑动变阻器组成的是串联电路,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,首先判断滑动变阻器的滑片向左移动时其阻值的变化,再根据串联电路电阻的特点判断电路中总电阻的变化,从而利用欧姆定律分析电流的变化,再利用公式U=IR判断定值电阻两端电压的变化,最后再根据串联电路电压的特点判断滑动变阻器两端电压的变化.
解答:
解:因为定值电阻和滑动变阻器串联,当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路中的电阻变大,即电路中的总电阻R变大;
∵电源电压保持不变
∴由公式I=可知,电路中的电流I变小
由公式U1=IR1可知,定值电阻两端的电压变小,因此滑动变阻器两端的电压变大;故电流表的示数变小,电压表的示数变大.
故选 A.
点评:
本题考查了滑动变阻器对电流表和电压表示数的影响,以及串联电路中电阻和电压的特点,并会熟练应用欧姆定律.
7.(3分)(2011•芜湖)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时( )
A.
V示数变大,A示数变小,V与A示数的比值不变
B.
V示数变小,A示数变小,V与A示数的比值不变
C.
V示数变小,A示数变大,V与A示数的比值变小
D.
V示数不变,A示数变小,V与A示数的比值变大
考点:
电路的动态分析;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用.4122676
专题:
压轴题.
分析:
由电路图可知滑动变阻器与R1串联,电压表测量R1两端的电压,由滑动变阻器滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化,则由欧姆定律可得出电路中电流的变化及电压表示数的变化;因电压表并联在定值电阻两端,故由欧姆定律可知,V与A的示数之比应等于R1的阻值.
解答:
解:滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,则电路的总电阻变大,由欧姆定律得,干路电流变小;
电压表并联在R1两端,由欧姆定律可得,R1两端的电压变小;而电压表示数与电流表示数之比等于R1的阻值,故V与A示数的比值不变;
故选B.
点评:
本题中要注意电压表的接法,电压表的两节点把电路分成两部分,则电压表测量的应是不含电源的部分电压.
8.(3分)(2011•西宁)如图所示,当开关S断开和闭合时,电流表示数之比是1:4,则电阻R1和R2之比是( )
A.
1:4
B.
4:1
C.
1:3
D.
2:3
考点:
欧姆定律的应用.4122676
专题:
计算题;压轴题.
分析:
当开关S闭合时,两电阻并联,电流表A测干路电流;当开关断开时,只有R2接入电路;则由欧姆定律可求得电阻之比;由并联电路的特点可求得R1中的电流.
解答:
解:当S断开时,电流表测量通过R2的电流;开关S闭合时,R1与R2并联;因R2两端电压不变,故通过R2的电流不变,而电流表示数之比为1:4,故通过R1的电流与通过R2的电流之比为3:1;由欧姆定律得,电流与电阻成反比,故R1与R2的电阻之比为1:3.
故选C.
点评:
本题考查欧姆定律及并联电路的电流规律,因是选择题,故可直接利用比例关系求解.
9.(3分)如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种方法,Rx为待测电阻,如果考虑到仪表本身电阻对测量结果的影响,则( )
①Rx的测量值大于实际值
②Rx的测量值小于实际值
③Rx为大阻值电阻时应采用这种接法
④Rx为小阻值电阻时应采用这种接法.
A.
①③
B.
②④
C.
①②
D.
③④
考点:
欧姆定律的应用.4122676
专题:
应用题;欧姆定律.
分析:
因为电表不是理想电表,在测量中会产生误差,分析误差的来源根据欧姆定律可得出测量值与真实值之间的关系.
解答:
解:本接法中电压表示数是准确的,但由于电压内阻不是无穷大,故电压表会分流导致电流表示数偏大,由欧姆定律可知,导致测量值偏小,故②正确,①不正确;
若待测电阻的阻值远小于电压表内阻,则电压表分流可以忽略,此时测量结果误差较小,所以本接法适合于测量小阻值电阻,故④正确,③不正确.
结合选项可知B符合.
故选B.
点评:
误差分析是实验中常考的内容,在分析中要注意误差来源及产生的影响,从而可以进行接法的选择.
10.(3分)(2010•乐山)某电流表刻度盘上除零刻度和最大刻度“3A”能辨认外,其他刻度都已模糊不清,只知道指针从零刻度到最大刻度之间转过的角度是120°.现将一只电阻R1与这只电流表串联后接在电源两端(电源电压恒定),电流表指针偏转的角度是96°;若在电路中再串联一只R2=3Ω的电阻,电流表指针偏转的角度是64°.则R1的阻值是( )
A.
2Ω
B.
4.5Ω
C.
6Ω
D.
18Ω
考点:
欧姆定律的变形公式;电流表的使用.4122676
专题:
计算题;压轴题;方程法.
分析:
零刻线到最大刻度“3A”,将其等分为30份,一等份的电流值为0.1A,即分度值;又已知零刻度到最大刻度之间转过的角度是120°,因此求出一等份偏转的度数;根据已知电流表指针偏转的度数是96°和偏转一等份的度数,求出此时电流的大小,以电源电压为等价列一个关系式;
若在电路中再串联一只R2=3Ω的电阻,电流表指针偏转的角度是64°,同理,先求出电路中电流的大小,再以电源电压为等价列一个关系式;
解两个关系式即可求出R1的阻值.
解答:
解:指针偏转一等份的度数为 =4°,
当指针偏转的度数为96°时,电路中的电流为 I=0.1A×=2.4A,
则 U=IR1…①
当指针偏转的度数为64°时,电路中的电流为 I′=0.1A×=1.6A,
则 U=I′(R1+R2)…②
由①、②可得
IR1=I′(R1+R2)
2.4A×R1=1.6A×(R1+3Ω)
R1=6Ω
故选C.
点评:
本题考查欧姆定律的应用以及电流表的灵活使用,本题的难点是求出偏转一等份时的角度,即一等份的电流值为0.1A.
二、填空题(每空l分,共20分)
11.(3分)如图所示电路中,已知电源电压为l2V且保持不变,R1=20Ω,当开关闭合后,电流表的示数为0.4A则电压表的示数为 4V ;电阻R2的阻值为 10Ω .
考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律.4122676
专题:
计算题;电路和欧姆定律.
分析:
由电路图可知,两电阻串联,电压表测电阻R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据欧姆定律求出R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电压表的示数;
(2)根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻R2的阻值.
解答:
解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测电阻R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
(1)根据欧姆定律可得,R1两端的电压:
U1=IR1=0.4A×20Ω=8V,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴电阻R2两端的电压即电压表的示数:
U2=U﹣U1=12V﹣8V=4V;
(2)电阻R2的阻值:
R2===10Ω
故答案为:4V;10Ω.
点评:
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目.
12.(3分)小明通过实验得到两个定值电阻R1、R2对应的U﹣I关系图象,如图所示.由图象得出,当电阻一定时,通过导体电流与导体两端的电压成 正比 关系;定值电阻R1 < R2 (填“<”“>”或“=”).
考点:
欧姆定律的应用.4122676
专题:
应用题;欧姆定律.
分析:
(1)由图象可知AB是正比例函数图象,据此得出结论;
(2)由图象可知,两电阻两端的电压相等时通过他们的电流关系,根据欧姆定律可知:电压一定时,电流与电阻成反比即可判断两电阻的大小关系.
解答:
解:(1)分析图象可知AB图象中电流与电压的关系图象是正比例函数,说明当电阻一定时,通过导体电流与导体两端的电压成正比,遵循欧姆定律;
(2)由图象可知,两电阻两端的电压相等时,通过R1的电流大于通过R2的电流,即I1>I2,
∵I=,即电压一定时,电流与电阻成反比,
∴R1<R2.
故答案为:正比;<.
点评:
本题考查了学生对欧姆定律内容的理解与掌握,关键是会利用控制变量法分析图象得出相关信息.
13.(3分)(2001•南京)某同学用如图所示的电路来研究通过导体的电流跟导体电阻的关系.其中R为定值电阻,他第一次实验用的是定值电阻的阻值为R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1;他第二次实验仅将定值电阻的阻值换为2R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I2,结果发现I2<I1,但I2≠,由此,他认为电流跟电阻不成反比,他的结论是 错误的 (选填“正确的”、“错误的”),其原因是 没有保持定值电阻两端的电压不变 .
考点:
探究电流与电压、电阻的关系实验.4122676
专题:
实验题;简答题;控制变量法.
分析:
(1)导体两端的电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
(2)研究电流跟电阻的关系时,保持电阻两端的电压不变,改变电阻大小,讨论电流跟电阻的关系.
(3)串联电路的电阻起分担电压的作用,电阻越大,分担的电压越大.
解答:
解:他第一次实验用的是定值电阻的阻值为R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1;他第二次实验仅将定值电阻的阻值换为2R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I2,此时定值电阻的阻值换为2R1,没有移动滑动变阻器的滑片,定值电阻变大,分担的电压变大,没有控制好定值电阻两端的电压不变,I2≠,他认为电流跟电阻不成反比是错误的.
故答案为:错误的;没有保持定值电阻两端的电压不变.
点评:
(1)正确掌握欧姆定律的电流跟电压、电阻的关系.导体两端的电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比,在电阻一定时,导体中的电流跟导体的电压成正比.
(2)串联电路的电阻起分担电压的作用,并联电路的电阻起分担电流的作用.
14.(3分)(2008•乌鲁木齐)如图示为用两块电压表和已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的电路图.
(1)开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于 a 端(填“a”或“b”).
(2)开关S闭合后,若发现电压表V1有示数,电压表V2没有示数,则在电阻R、Rx、R0中,发生断路的电阻是 Rx .
(3)排除电路故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,得到电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,则被测的阻值Rx= R0 .
(4)实验中多次测量求平均值是为了减小测量的 误差 .
考点:
伏安法测电阻的探究实验;电流表、电压表在判断电路故障中的应用.4122676
专题:
计算题;实验题;压轴题.
分析:
(1)闭合开关前,滑片处于最大阻值处,对电路起保护作用.
(2)电压表V1有示数,说明与电压表两端接线柱连接的电路是通路;已知电阻R、Rx、R0中发生断路,结合电压表V2有无示数判断发生断路的电阻.
(3)由电路图可知,Rx、R0串联,根据串联电路电流特点和欧姆定律分别求出电路中的电流、被测电阻的阻值.
(4)根据本实验的目的来判断多次测量的作用.
解答:
解:(1)滑动变阻器的滑片处于a端,连入电路的阻值最大,电路电流最小,对电路起保护作用.
(2)开关S闭合后,电压表V1有示数,说明与电压表两端接线柱连接的电路是通路;电压表V2无示数,说明发生断路的电阻是Rx.
(3)∵两电阻串联,
∴电路中的电流为I==,
∴被测电阻的阻值为Rx=R0;
(4)在测量定值电阻的实验中,多次测量取平均值是为了减小误差,使实验结果更接近准确值.
故答案为:(1)a;(2)Rx;(3)R0;(4)误差.
点评:
本题考查了滑动变阻器的作用、电路故障的判断、串联电路的特点和多次测量求平均值的目的;关键是会分析电路图,确认电路组成、连接方式和电表的测量对象.
15.(3分)(2009•贵阳)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值R0=20Ω,当只闭合开关S1,滑片P置于最左端a时,电流表示数为0.2A;当开关S1、S2均闭合,滑片P置于最右端b时,电流表示数为0.6A,则定值电阻R1= 10 Ω,电源电压U= 6 V.
考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;滑动变阻器的使用.4122676
专题:
计算题;压轴题;方程法.
分析:
由电路分析可得,当只闭合S1时,R0的全部电阻与R1串联,电流表与R1串联,由欧姆定律可得出电流的表达式;
当开关全闭合时,R0被短路,R1与R2并联,电流表测流过R2中的电流,由欧姆定律可得出电流的表达式,联立两式可解得电阻及电压值.
解答:
解:当只开关S1闭合时,滑片置于最左端,故滑动变阻器全部接入,接入阻值为20Ω,R0与R1串联,则由欧姆定律可得:
I1=,代入数据得:0.2A=﹣﹣﹣﹣﹣﹣(1)
当两开关全闭合,滑片置于最右端时,滑动变阻器接入电阻为0,R1与R2并联,R1两端电压为U,故由欧姆定律得:
I2=,代入数据得:0.6A=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2)
联立(1)(2)得:
R1=10Ω,U=6V.
故答案为:10,6.
点评:
本题通过已知条件列方程组求解,方程法也是解决物理问题的基本方法,应灵活应用.
16.(3分)(2012•株洲)在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示.小军读出电流表A1的示数为0.3A,而电流表A2的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为 1 V,电阻为 5 Ω.
考点:
伏安法测电阻的探究实验;电流表的读数方法.4122676
专题:
计算题;应用题;压轴题.
分析:
(1)由电路图知,定值电阻与灯泡并联接在电源两端,电流表A1测干路电流,电流表A2测流过灯泡的电流,确定电流表的量程与最小分度值,然后读出电流表的示数;
(2)由并联电路特点可以求出流过定值电阻的电流,然后由U=IR可求出定值电阻两端,即电源电压;然后由欧姆定律求出定值电阻的阻值.
解答:
解:(1)由图乙可知知,电流表A2的量程是0~0.6A,最小分度值是0.02A,电流表示数是IA2=0.2A;
(2)由并联电路的特点知,流过定值电阻R0的电流IR0=IA1﹣IA2=0.3A﹣0.2A=0.1A,
电源电压U=IR0RO=0.1A×10Ω=1V,灯接在电源两端,灯泡两端的电压是1V;灯泡电阻RL====5Ω;
故答案为:1;5.
点评:
本题考查了电流表的读数、并联电路的特点、欧姆定律;熟练掌握电流表的读数方法、并联电路的特点、欧姆定律是正确解题的关键;对电流表读数时,先确定电流表的量程与最小分度值,然后根据指针位置读数,读数时视线应与电流表刻度线垂直.
17.(3分)(2012•达州)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S1闭合、S2断开时,电压表和电流表示数分别U1和I1;当S1断开、S2闭合时,电压表和电流表示数分别U2和I2,则U1:U2= 1:1 ,I1:I2= 4:3 .
考点:
电路的动态分析;欧姆定律的应用.4122676
专题:
动态预测题;图析法;比例法.
分析:
当S1闭合、S2断开时,两电阻并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流;
当S1断开、S2闭合时,两电阻仍然并联,电压表测电源的电压,电流表测通过R2支路的电流;
根据电源的电压不变判断电压表示数的变化,根据并联电路的电压特点和欧姆定律表示出各支路的电流,根据并联电路的电流特点判断电流表示数的比值.
解答:
解:当S1闭合、S2断开时,等效电路图如图1所示;
当S1断开、S2闭合时,等效电路图如图2所示.
∵电源的电压不变,且两种情况下电压表测电源的电压,
∴两次电压表的示数不变,即U1:U2=1:1;
∵两电阻并联,
∴I1=+=+=,I2=,