第30课时 欧姆定律练出高分.docx
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第30课时欧姆定律练出高分
第30课时欧姆定律
1.[2015·扬州]下列是在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中得到的I-U图像,正确的是( B )
A B C D
【解析】探究“电流与电压的关系”的实验过程中,保持定值电阻不变,只改变导体两端的电压,由欧姆定律可知:
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
2.[2016·枣庄]某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录如表中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是( D )
U(V)
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I(A)
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
3.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,当旋钮式变阻器触片顺时针转动时( C )
图30-1
A.变阻器电阻增大
B.电流表示数减小
C.小灯泡亮度增大
D.变阻器两端电压增大
【解析】根据电路图可知,当旋钮式变阻器触片顺时针转动时,变阻器接入电路的电阻减小,所以由I=U/R可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,由P=I2R可知,灯泡的实际功率变大,因此灯泡的亮度增大;因为串联电路起分压作用,而变阻器接入电路的电阻减小,因此变阻器两端电压减小。
4.[2015·常德]如图所示为小红测定小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数。
若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是( D )
图30-2
A.灯L短路B.灯L断路
C.变阻器R短路D.变阻器R断路
【解析】灯泡L短路,灯不亮,电压表无示数,电流表有示数;灯泡L发生断路,灯不亮,电压表有示数,电流表无示数;变阻器短路,灯亮,电压表和电流表都有示数;变阻器断路,灯不亮,电流表和电压表都无示数。
5.[2016·扬州]小明在医院看到一种输液警报器(如图甲),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路如图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,分析正确的是
( C )
图30-3
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大,电铃正常工作
D.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
【解析】当输完药液时,警报器内的电阻较小,电路中的电流较大,电流表的示数变大;电铃两端的电压变大,所以电铃可以正常工作而发声;未输完药液时,电阻较大,电流较小,电铃不响,而不是因为没有电流。
6.[2016·徐州]如图所示电路中,电源电压保持不变,先闭合开关S1,观察电流表、电压表的示数;再闭合开关S2、S3,电表示数的变化情况正确的是( A )
图30-4
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
【解析】由图知,闭合开关S1时,R2与R3串联,电流表测总电路电流,电压表测R2两端电压,由串联电路的电压特点知:
U=U2+U3;所以U>U2,再闭合开关S2、S3时,R1与R2并联,电压表测电源电压,所以电压表示数与前者相比变大;电路的总电阻减小,电源电压保持不变,由I=
可知电路中电流变大,即电流表示数变大。
7.[2016·达州]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 )
图30-5
A.4∶3B.2∶3
C.3∶5D.5∶3
8.[2016·聊城改编]如图甲所示电路,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。
则下列判断正确的是( B )
图30-6
A.图像A是电阻R1的I-U关系图像
B.电源电压为18V
C.R1的阻值是70Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
9.[2015·威海]如图为一握力计的电路示意图,a、b、c、d为四个接线柱,电表及一定值电阻R0未画出,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成
图30-7
滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变,要求握力增大时,电表的示数也增大,则a、b之间应接入__电压表__,c、d之间应接入__定值电阻__。
(均选填“定值电阻”“电流表”或“电压表”)
10.[2015·衢州]如图甲所示,已知电源电压为10V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35A,电压表示数如图乙所示,则此时滑动变阻器接入电路的电阻是__20__Ω。
当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度__不变__(选填“变亮”“不变”或“变暗”)。
图30-8
11.[2016·赤峰]用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时;
(1)实验中应选择规格__不相同__(选填“相同”或“不相同”)的灯泡。
图30-9
(2)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在表中。
分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是__U=U1+U2__(用公式写出)。
实验次数
U1(V)
U2(V)
U(V)
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(3)进行多次实验的主要目的是__寻找普遍规律__(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
12.实验室备有下列器材:
A.待测定值电阻Rx:
阻值在7~9Ω之间
B.滑动变阻器:
最大阻值500Ω
C.滑动变阻器:
最大阻值10Ω
D.定值电阻R0:
阻值10Ω
E.电流表A:
测量范围0~0.6A,0~3A
F.电源E:
电源电压U恒为4V
G.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干
为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻,小聪、小亮和小英共同设计了如图所示的电路。
图30-10
(1)他们设计的电路中,电流表的量程应选__0~0.6__A,滑动变阻器应选__C__(填器材前面的序号字母)。
(2)小亮设计的实验操作主要步骤:
Ⅰ.将开关掷向a,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,使电流表的指针指到表盘上某一适当位置,读出电路稳定后电流表的示数(记为I1);
Ⅱ.将开关掷向b,移动滑动变阻器的滑片至另一位置,使电流表的指针指到表盘上另一适当位置,读出电路稳定后电流表的示数(记为I2)。
小聪和小英认为小亮设计的步骤Ⅱ中有不妥当之处,请你帮小亮写出正确的步骤Ⅱ:
__将开关掷向b,保持滑动变阻器的滑片位置不变,使电流表的指针指到表盘上另一适当位置,读出电路稳定后电流表的示数(记为I2)__。
(3)按正确的操作,他们顺利地测出了Rx的电阻。
请你写出用测得的物理量I1、I2和已知物理量U、R0表示的Rx的表达式:
Rx=__R0+[U(I2-I1)/(I1I2)]__。
13.[2016·重庆A卷]如图所示的电路中,电源电压恒为30V,电阻R1为15Ω。
同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5A。
求:
图30-11
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
解:
由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以通过电阻R1的电流:
I1=
=
=2A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流:
I2=I-I1=2.5A-2A=0.5A,则电阻R2的阻值:
R2=
=
=60Ω。
14.[2016·呼和浩特]作为电路中极其重要的元件之一,电源本身也有电阻,如干电池,我们可以把它看成由一个电压为U的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示,为了测量U和r,某同学设计了如图乙所示电路,已知R1=7Ω,R2=4.5Ω,当闭合开关S、S1时,电压表读数为1.40V,当闭合开关S,S2时,电压表读数为1.35V,则理想电源电压U=__1.5V__,电池内阻r=__0.5Ω__,多次测量往往能减少误差,该同学把电阻换成电阻箱,变换阻值,测出了多组电阻值(用R表示)与相对应的电压表示数(用U′表示),然后他做出了1/U′与1/R的关系图像如图丙所示,这条直线与纵轴的交点越向上远离坐标原点,说明电源电压U__越小__(选填“越大”“越小”或“不变”)。
图30-12
15.[2016·遂宁]小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路,她在学校实验室找来了如下实验器材:
电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,导线若干。
图30-13
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
【答案】
(1)如答图所示。
第15
(1)题答图
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于__断开__状态。
闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最__右__端(选填“左”或“右”)。
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是__R处发生短路__。
(4)故障排除后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是__2.4__V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向__右__端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为__2__V。
(5)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是( C )
A.滑动变阻器的阻值太大
B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小
D.滑动变阻器烧坏了
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验。
利用收集到的多组数据,作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像。
分析图像得出了电流与电阻的关系是__电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比__。
16.[2015·德州]实验室中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成。
在图甲中○G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω,现借助一个定值电阻R0把它改装为一个量程为3A的电流表,如图乙所示,下列判断正确的是( B )
图30-14
A.达到满偏时○G两端电压0.03V,R0约100000Ω
B.达到满偏时○G两端电压0.03V,R0约0.01Ω
C.达到满偏时○G两端电压30V,R0约100000Ω
D.达到满偏时○G两端电压30V,R0约0.01Ω
17.[2016·鄂州]小华同学为了探究串、并联电路中电流、电压的变化特点,他按照如图所示电路图连接电路。
实验过程中,保持电源两端电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从中点向左移动,由此引起三块电表示数的变化情况是( D )
图30-15
A.若①为电压表,②、③为电流表,则表①示数不变,表②、表③示数均变大
B.若①为电压表,②、③为电流表,则表②示数变小,表①、表③示数均不变
C.若①为电流表,②、③为电压表,则表③示数变小,表①、表②示数均不变
D.若①为电流表,②、③为电压表,则表③示数不变,表①、表②示数均变大
18.[2016·内江]现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值(Rx约为20Ω)。
在实验室中,配有的实验器材如下:
A.电源E(电压U=3V恒定)
B.电流表A1(量程0~50mA)
C.电流表A2(量程0~3A)
D.电压表V1(量程0~3V)
E.电压表V2(量程0~15V)
F.滑动变阻器R(0~80Ω)
G.定值电阻R0=40Ω
H.开关一个,导线若干
为了测量多组数据使结果尽量准确,在滑动变阻器的整个滑动过程中,要使两电表的测量值范围尽可能大一些,并且两电表的读数均大于其量程的1/3。
则:
(1)根据实验要求,电压表选用__D__,电流表选用__B__(填器材前的字母代号)。
(2)请在方框内画出实验电路图(其中,部分电路已画出,并标出所选器材的字母)。
图30-16
(3)根据所画的电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接起来。
(4)若在某次实验中,电压表的示数为U,电流表的示数为I,那么,待测电阻阻值的表达式为Rx=__
-R0__。
【答案】
(2)(3)如答图所示。
第18
(2)题答图第18(3)题答图
【解析】
(1)将定值电阻、待测电阻、滑动变阻器串联在电路中,当滑动变阻器连入电路中的电阻为0时,电路中电流最大,最大电流:
Ix大=
=
=0.05A=50mA;当滑动变阻器的连入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,最小电流:
Ix小=0.021A=21mA>50mA×
≈16.7mA;所以电流表选用B;电源电压为3V,故电压表选用0~3V量程,即电压表选用D;若将电压表并联在待测电阻两端,待测电阻的最大电压:
Ux大=Ix大Rx=0.05A×20Ω=1V,不满足电压表的读数是量程的
实验要求,故电压表不能并联在待测电阻两端。
而定值电阻和待测电阻两端的最小电压:
U0x=Ix小×(Rx+R0)=0.021A×60Ω=1.26V>3V×
=1V,所以应将电压表并联在定值电阻和待测电阻两端,才能满足两电表的读数均大于其量程的
。
19.如图甲所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。
改变滑片P的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中。
则:
图30-17
(1)当滑片移至a时,对应的是图乙中的__B__点;
(2)当滑片移至b端时,电路中的电流为__1__A;
(3)R1的阻值为多少?
(4)电源的电压为多少?
【答案】(3)1Ω (4)12V
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