课标通用XX省中考物理总复习素养全练欧姆定律一试题docx.docx
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素养全练15 欧姆定律
(一)
(时间:
45分钟 满分:
100分)
基础巩固
一、选择题(每小题6分,共24分)
1.如图所示的电阻接入电压为6V的电路中,这时通过电阻箱的电流为( )
A.1AB.1.5A
C.0.6AD.无法确定
答案:
B
2.(预测题)
如图所示的电路中,当只闭合开关S1时,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,当开关S1、S2都闭合时,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,则下列关系式正确的是( )
A.I2=I1、U2 B.I2>I1、U2=U1 C.I2>I1、U2>U1 D.I2 答案: C 解析: 当只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压U1,电流表测电路中的电流I1;当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压U2,电流表测电路中的电流I2。 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小。 由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,则I2>I1;由U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大,则U2>U1,故C正确。 3.如图所示的电路中,闭合S1、S2,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω。 下列说法正确的是( ) 解析: 由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1; 因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流: I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A,故A错误; 又因为并联电路中各支路两端的电压相等, 故根据欧姆定律可得,电源的电压: U=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V,故B错误; 电阻R1的阻值: R1= =15Ω,故C正确。 若断开开关S2,电路为R2的简单电路,与断开之前比,电路总电阻变大,故由欧姆定律可知,电路电流减小,电流表A1示数变小,故D错误。 4. 如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S1时,电压表V1与V2的示数之比为3∶2,只闭合开关S2时,电压表V1与V2的示数之比为5∶3,则R1与R2的电阻之比为( ) A.4∶3B.2∶3C.3∶5D.5∶3 答案: A 解析: 只闭合开关S1时,电阻R1与R0串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R1两端电压。 根据串联分压原理可知 只闭合开关S2时,电阻R2与R0串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R2两端电压。 根据串联分压原理可知 联立以上两式,解得 故A正确。 二、非选择题(共36分) 5. (9分)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=5Ω,R2=15Ω。 只闭合开关S2,R1与R2为 联;断开开关S2,且闭合开关S1和S3,R1与R2为 联,此时通过R1与R2的电流之比为 。 答案: 串 并 3∶1 6.(9分)(易错题)如图所示,在探究串联电路的电压关系实验时,小明先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为3V。 已知R1=5Ω,则电阻R2两端的电压为 V,通过R2的电流为 A。 如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,这种接法是错误的,理由是 。 〚导学号77164133〛 答案: 2 0.2 电流从电压表负接线柱流入了 解析: (1)用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为3V,此电压为总电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压为: UR2=U-UR1=3V-1V=2V,由欧姆定律,通过R1的电流为: I1= =0.2A; 根据串联电路电流的规律,通过R2的电流为0.2A; (2)如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那一段导线改接到电路中的C点,则会造成电流从电压表负接线柱流入,这种接法是错误的。 7.(6分)请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整。 要求: 开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小。 答案: 解析: 滑动变阻器调节灯泡的亮度,所以电源、滑动变阻器、灯泡和电流表串联;灯泡变亮时,说明通过灯泡的电流变大,由U=IR可知灯泡两端电压变大,而题中要求电压表示数变小,说明电压表和滑动变阻器并联,所以,电源在最左端的虚线框内,且上端为负极,这样可以满足电流方向如图所示;电压表和滑动变阻器并联,填在中间的虚线框内;电流表和滑动变阻器串联,应填在最右端的虚线框内。 8.(12分)压力传感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小。 测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。 闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1N时,电流表示数为1A,电压表示数为3V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V。 求: (1)定值电阻R1的大小;压力F1与R2阻值之比k; (2)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小; (3)压力F的大小与电压表示数UV之间的函数关系表达式。 答案: (1)9Ω N/Ω (2)5N (3)F= (N) 解析: (1)由题图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流, 当F1=1N时,电流表示数为1A,电压表示数为3V,由串联电路特点可知,此时U1=U-U2=12V-3V=9V,I1=I2=1A, 由欧姆定律可得,R1的阻值: R1= =9Ω; 此时R2连入电路的阻值: R2= =3Ω, 所以压力F1与R2阻值之比: k= N/Ω; (2)当滑片P滑至最下端时,变阻器连入阻值最大,电压表示数为7.5V, 此时电路中电流: I'=I2'=I1'= =0.5A, 所以R2的最大值: =15Ω, 因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系,即: F=kR2, 所以压力 F2= N/Ω× N/Ω×15Ω=5N; (3)由F=kR2有: R2= 电压表示数: UV=IR2= ·R2 代入数据可得: F= (N)。 能力提升 一、选择题(每小题5分,共20分) 1.(易错题)如图所示的四幅电路图中,在滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,灯从亮变暗且电压表示数从小变大的是( ) 答案: D 解析: A图中,根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联;由于并联电路中各支路互不影响,因此滑片移动时,灯泡的亮度不变,故A不符合题意。 B图中,根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端电压;当滑片P从a端滑到b端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,由P=I2R可知,灯泡的实际功率逐渐变小,因此灯泡从亮变暗;由U=IR可知,灯泡两端电压逐渐减小,故B不符合题意。 C图中,根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,并且滑片的移动不能改变电路中的电流,即灯泡的亮度不变,故C不符合题意。 D图中,根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压;当滑片P从a端滑到b端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据串联电路分压的特点可知,滑动变阻器分得的电压逐渐变大,故电压表的示数从小变大;电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,由P=I2R可知,灯泡的实际功率逐渐变小,因此灯泡从亮变暗,故D符合题意。 2. 在如图所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( ) A.灯泡L变亮 B.电压表V示数变大 C.电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变大 答案: C 解析: 由题图可知,该电路为并联电路,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量灯泡的电流,电压表测量的是支路两端的电压,测量的也是电源电压,保持不变,故B错误; 根据并联电路的特点可知,滑动变阻器滑片移动时,对灯泡所在的支路无影响,灯泡的电流和电压都不变,故电流表A2示数不变,灯泡亮度不变,故A、D错误;当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小,通过灯泡的电流不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流减小,即电流表A1示数变小,故C正确。 3.(预测题) 如图所示电路中,电源电压不变,当开关S闭合且滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断中正确的是( ) A.电流表A的示数变小 B.电压表V的示数变小 C.电压表V1与电流表A示数的乘积不变 D.电压表V1与电流表A示数的比值不变 答案: D 解析: 由题干电路图可知,R1与R2串联,电压表V测电源的电压,电压表V1测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。 因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故B错误;当开关S闭合且滑动变阻器滑片P向左移动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A错误;由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,则电压表V1与电流表A示数的乘积变大,故C错误;由R= 可知,电压表V1与电流表A示数的比值等于R1的阻值,则电压表V1与电流表A示数的比值不变,故D正确。 4.(预测题)如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的U-I关系图象如图乙所示。 则下列判断正确的是( ) A.电源电压为10V B.定值电阻R1的阻值为20Ω C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A 答案: D 解析: A选项,当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,此时干路电流最小,由题图乙可知,I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V,因此电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V,故A错误。 B选项,由A分析可知,定值电阻R1的阻值为R1= =10Ω,故B错误。 C选项,由A分析可知,滑动变阻器的阻值最大为R2= =20Ω,所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω,故C错误。 D选项,由C可知,变阻器滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,此时R1、R2的阻值相同,分得的电压相同,由题图可知,此时电流表的示数为0.3A,故D正确。 二、非选择题(共20分) 5.(4分)如图甲所示的电路中,小灯泡两端电压与通过的电流关系如图乙所示。 闭合开关,小灯泡发光,变阻器滑片从如图所示位置往右滑一段距离的过程中,小灯泡的电阻将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 这过程中变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是ΔR1 (选填“大于”“小于”或“等于”)ΔR2。 答案: 变大 大于 解析: (1)在U-I图象中U与I的比值表示灯泡的电阻,由题图乙可知,通过灯泡的电流增大时,灯泡的电阻变大。 变阻器滑片从如题图甲所示位置往右滑一段距离的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即通过灯泡的电流变大,则小灯泡的电阻将变大。 (2)设题图甲所示位置时电路中的电流为I1,往右滑一段距离后电路中的电流为I2,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I= 可知,电路中的总电阻 =R滑+RL① =(R滑-ΔR1)+(RL+ΔR2)② 由②-①可得ΔR2-ΔR1= 因变阻器滑片从如题图甲所示位置往右滑一段距离的过程中,电路中的电流变大,即I2>I1, 所以,ΔR2-ΔR1= (I1-I2)<0, 则ΔR2<ΔR1。 6.(4分)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至某位置时,电流表的示数为I1;移动滑片P至另一位置时,电流表的示数为I2,电压表示数为1V。 若I1∶I2=4∶3,前后两次滑动变阻器的阻值之比为2∶3,则电源电压为 V。 答案: 4 解析: 由题图知,两电阻串联,电压表测R两端电压,电流表测电路电流, 若前后两次滑动变阻器的阻值分别为R1、R2,则: 即R1= R2, 根据串联电路特点和欧姆定律有: I1= I2= 又I1∶I2=4∶3, 代入数据可得: 当移动滑片P至另一位置时,电流表的示数为I2,电压表示数为1V,即: UR=1V, 串联电路中电流处处相等,由欧姆定律有: 所以U2= ×UR=3UR=3×1V=3V 所以电源电压: U=U2+UR=3V+1V=4V。 7.(4分)(易错题) 在如图所示的电路中,电阻R1=6Ω,R2=8Ω,电源电压及定值电阻R的阻值未知。 当开关S接位置1时,电流表的示数为0.4A,则此时R1两端的电压是 V;当开关S接位置2时,电流表的示数将大于 A且小于0.4A。 〚导学号77164134〛 答案: 2.4 0.3 8. (8分)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2为20Ω。 闭合开关,滑动变阻器R3的滑片在b端时,电压表的示数为3V;滑片移到中点时,电流表的示数为0.45A;滑片移到a端时,电压表的示数为9V。 求: (1)电阻R1的阻值; (2)滑动变阻器R3的最大阻值; (3)电源电压U。 答案: (1)10Ω (2)60Ω (3)27V 解析: 根据题意,可以画出P在a端、中点、b端的等效电路图如下所示: P在b端时,则有U= (R1+R2+R3)① P在a端时,则有U= (R1+R2)② 因为U不变,所以R1+R2+R3=3(R1+R2), 即R3=2(R1+R2)③ P在中点时,则有U=0.45A×(R1+R2+ R3)④ ③代入④式得U=0.45A×(R1+R2+R1+R2)=0.9A×(R1+R2)⑤ (1)因电源的电压不变,联立②⑤两式可得 (R1+R2)=0.9A×(R1+R2), 解得R1=10Ω; (2)滑动变阻器的最大阻值为R3=2(R1+R2)=2×(10Ω+20Ω)=60Ω; (3)电源电压为 U= ×(10Ω+20Ω)=27V。
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