资料简介
第17课时 欧姆定律
一、选择题
1.下列关于电阻的说法中正确的是 ( )
A.由欧姆定律I=UR,可以得到R=UI,所以导体的电阻与其两端的电压及通过的电流有关
B.两根粗细一样的导体,长的一定比短的电阻大
C.用伏安法测小灯泡的电阻,可以利用多次测量求平均值的方法减小实验误差
D.电阻的大小由导体本身的材料、长度和横截面积决定
2.[2018·邵阳]已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如图17-12所示电源电压为12 V的电路中,闭合S,则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是 ( )
图17-12
A.I1∶I2=3∶2 U1∶U2=1∶1
B.I1∶I2=3∶2 U1∶U2=3∶2
C.I1∶I2=2∶3 U1∶U2=1∶1
D.I1∶I2=1∶1 U1∶U2=2∶3
3.如图17-13所示电路,灯L1的电阻比灯L2的小。开关闭合,灯均发光,则 ( )
图17-13
A.电压表V示数等于电压表V1示数
B.电压表V1示数大于电压表V2示数
C.电流表A示数等于电流表A2示数
D.电流表A1示数大于电流表A2示数
4.[2018·黑龙江]如图17-14所示,电源电压为6 V且保持不变,当开关闭合后,电压表有示数,电流表无示数,该电路只有一处故障,则故障可能是 ( )
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图17-14
A.L1短路 B.L2短路
C.L1断路 D.L2断路
5.[2018·恩施州]如图17-15所示,电源电压恒定,闭合开关S2,断开S1和S3,两电表均有示数。再断开S2,同时闭合S1和S3,此时 ( )
图17-15
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.两表示数均变小
D.两表示数均变大
6.[2018·临沂]如图17-16所示的电路中,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.3 A,电阻R2的阻值为10 Ω。下列说法正确的是 ( )
图17-16
A.通过电阻R1的电流为0.5 A
B.电源电压为5 V
C.电阻R1的阻值为15 Ω
D.若断开开关S2,电流表A1示数变大
7.[2018·北京]小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图17-17所示,其中电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使滑动变阻器的滑片P向上移动,从而引起电流表的示数发生变化。下列说法中正确的是 ( )
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图17-17
A.电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少
B.电流表示数变小时,电阻R0两端电压变大
C.当油箱中的油量减少时,电流表示数变大
D.当油箱中的油量减少时,滑动变阻器R连入电路的电阻变小
8.[2017·无锡]探究通过电阻的电流与电阻的大小关系时,我们一般需要先预设一个电压值,实验中保持电阻两端电压为预设值不变。现采用如图17-18所示电路进行探究,器材有:学生电源(6 V)、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω)及导线若干。下列说法正确的是 ( )
图17-18
A.要获得3组实验数据,电压预设值范围可以为1.5~5 V
B.要获得3组实验数据,电压预设值范围可以为1~4 V
C.电压预设值越大,在获得3组实验数据过程中,滑动变阻器阻值调节范围越小
D.实验电压预设值为2 V,要获得3组实验数据,要更换最大阻值为30 Ω的滑动变阻器
9.[2018·台州]某同学利用如图17-19甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3 V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。下列有关叙述正确的是 ( )
图17-19
A.该同学探究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5 V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5 Ω
D.将Rx从5 Ω换成10 Ω后,应将滑片P向左移
10.[2017·临沂]图17-20是电阻甲和乙的U-I图像,下列小明对图像信息做出的判断,正确的是 ( )
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图17-20
A.当电阻甲两端电压为0.5 V时,通过它的电流为0.3 A
B.当电阻乙两端电压为2.5 V时,其电阻值为10 Ω
C.将电阻甲和乙串联,若电流为0.3 A,则它们两端的电压为2 V
D.将电阻甲和乙并联,若电压为1 V,则干路电流为0.4 A
11.如图17-21甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,R1和R2中的某个电阻,其I-U关系图像如图乙所示。图17-22列出了另一个电阻的I-U关系图像,其中正确的是 ( )
图17-21
图17-22
12.(多选)两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为比较它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图17-23所示的四种电路(C选项图中小灯泡L1、L2的规格相同),其中可行的是 ( )
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图17-23
二、实验题
13.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4 Ω、8 Ω、10 Ω、20 Ω四个定值电阻,电源电压恒为3 V。
(1)请按图17-24甲所示的电路图,将实物图乙连接完整。
图17-24
(2)闭合开关试触时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是 。
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4 Ω的电阻时,电流表示数如图丙所示,记为 A,以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数 ,同时记下对应的电流值。
(4)根据实验数据,小强作出了如图丁所示的I-R图像,由于此图像为曲线,小强认为不方便直观判断I与R的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是 。
14.[2018·益阳]用图17-25甲所示电路测小灯泡电阻。灯泡正常发光时的电压为2.5 V。
图17-25
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(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为 A,小灯泡的电阻为 Ω。
(2)若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,而小灯泡不亮,其原因可能是 。(写出一种即可)
(3)若一个电表发生故障,但有阻值已知的定值电阻R0可提供的情况下,下列电路中(电源电压未知且不变)不能测出小灯泡电阻的是 。
图17-26
15.[2018·绍兴]小敏用如图17-27甲所示电路来测定某定值电阻的阻值。
图17-27
实验次数
U/V
I/A
R/Ω
1
2.0
0.20
10.0
2
2.5
3
2.9
0.28
10.4
(1)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片滑到 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,发现只有一只电表的指针发生偏转,请结合图甲电路分析产生此现象的原因是 。
(3)排除故障后,进行三次实验,测得数据如上表所示。表中第二次实验时的电流可从图乙中读
取,根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为 Ω。(保留一位小数)
(4)图17-28所示电路中(电源电压未知且不变),也能够测出定值电阻Rx阻值的电路有 。
图17-28
三、计算题
16.[2018·北京]如图17-29所示,电源电压U为9 V并保持不变,电阻R1阻值为10 Ω。闭合开关S后,电流表A的示
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数I为1.2 A。求:
(1)电流表A1的示数I1。
(2)电阻R2的阻值。
图17-29
17.[2017·淮安改编]如图17-30所示的电路,电源电压恒定,R1=20 Ω,R2=10 Ω。当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6 A。
(1)求电源电压。
(2)当S2闭合,S1、S3断开时,求电流表的示数。
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,求电流表的示数。
图17-30
四、综合题
18.为了减少食物浪费,某自助餐厅开展了“吃多少,拿多少”的活动,在台上放了一个电子秤,其电路原理如图17-31甲所示,电源电压为6 V,经过多次实验,电阻R2连入电路阻值与盘中食物质量的关系如图乙所示。求:
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图17-31
(1)当盘中无食物时,R2= 。
(2)当盘中无食物时,I1=0.01 A,求R1的阻值。
(3)当盘中有食物时,I2=0.02 A,求食物质量。
参考答案
1.D 2.A 3.D
4.D [解析] 如果灯L1发生短路,则两表都有示数,故A不符合题意。如果L2发生短路,此时电路中只有灯泡L1,故电流表有示数、电压表示数为零,故B不符合题意。如果灯L1断路,电流表示数为零,电压表示数也为零,故C不符合题意。如果灯L2断路,电流表示数为零,电压表与电源两极相连,电压表示数接近电源电压,故D符合题意。
5.D 6.C 7.A
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8.C [解析] 由图知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流。
当定值电阻最大R=20 Ω,电压预设值最小为1.5 V时,电路中电流最小I最小=URR=1.5V20Ω=0.075 A,由串联电路特点和欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大R滑最大=U滑I最小=U-URI最小=6V-1.5V0.075A=60 Ω>20Ω,所以此预设电压值不正确,故A错误。
当定值电阻最大R=20 Ω,电压预设值最小为1 V时,电路中电流最小I最小'=UR'R=1V20Ω=0.05 A,由串联电路特点和欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大R滑最大'=U滑'I最小'=U-UR'I最小'=6V-1V0.05A=100 Ω>20Ω,所以此预设电压值不正确,故B错误。
电压预设值越大,电路中电流越大,滑动变阻器两端电压越小,由欧姆定律可知,滑动变阻器连入阻值越小,滑动变阻器阻值调节范围越小,故C正确。
实验电压预设值为2 V且当R=20 Ω时,滑动变阻器需连入阻值最大,此时电路中电流I=UR″R=2V20Ω=0.1 A,此时滑动变阻器连入电路的阻值R″=U-UR″I=6V-2V0.1A=40 Ω,即更换的滑动变阻器最大阻值应大于40 Ω,故D错误。
9.C 10.C 11.D 12.ABC
13.(1)如图所示
(2)R0断路 (3)0.5 B 保持2 V不变
(4)将坐标R改为1R,作出I-1R图像
14.(1)0.2 12.5
(2)滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低
(3)C
15.(1)A (2)电压表和电流表的位置互换了 (3)10.3 (4)ACD
[解析] (1)为了保护电路,闭合开关前滑片应在阻值最大处,即A端。
(2)由图17-27甲知:电压表串联在电路中,电流表并联在定值电阻两端,由于电压表的内阻很大且串联在电路中,相当于断路,所以电压表示数接近电源电压,电流表示数几乎为零。
16.解:(1)I1=UR1=9V10Ω=0.9 A。
(2)通过电阻R2的电流是I2=I-I1=1.2 A-0.9 A=0.3 A,
电阻R2两端的电压等于电源电压,则电阻R2的阻值R2=U2I2=UI2=9V0.3A=30 Ω。
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17.解:(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电路中只有电阻R2,电流表示数为0.6 A,故电源电压U=IR2=0.6 A×10Ω=6 V。
(2)当S2闭合,S1、S3断开时,电阻R1、R2串联,故电流表示数I'=UR1+R2=6V20Ω+10Ω=0.2 A。
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电阻R1、R2并联,电流表测干路中的电流,通过R1的电流I1=UR1=6V20Ω=0.3 A;由题可知通过R2的电流I2=0.6 A,所以电流表的示数I″=I1+I2=0.3 A+0.6 A=0.9 A。
18.解:(1)500 Ω
(2)由题中电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,当m1=0时,R2=500 Ω,
电路中总电阻R总=UI1=6V0.01A=600 Ω,
由串联电路电阻特点知电阻R1=R总-R2=600 Ω-500Ω=100Ω。
(3)当I2=0.02 A时,电路中总电阻R'总=UI2=6V0.02A=300 Ω,
R'2=R'总-R1=300 Ω-100Ω=200Ω,
由题图乙可知R'2=200 Ω时,食物质量m2=600 g。
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