电阻欧姆定律习题课.docx
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电阻欧姆定律习题课
摒弃侥幸之念,必取百炼成钢;厚积分秒之功,始得一鸣惊人
2013年8月8日初三物理(十七)欧姆定律专题加强
欧姆定律超好典型题
1、探究电流与电压、电阻之间的关系;
1.某同学用如图所示的电路探究导体中的电流跟导体的电阻关系。
他先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间,闭合开关S,读出电流表的示数填入表中。
由实验数据可以看出电流跟电阻不成反比。
试分析为什么在这个实验中电流跟电阻不成反比?
答:
___________________________。
(2)该同学经过认真分析,发现了错误的原因,他改进实验后,先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的a、b两点间进行实验,结果验证了在电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比的关系。
图甲、乙提供的两个电路图,哪个是他设计的电路?
答:
__________(填“甲图”或“乙图”),在这个实验中,滑动变阻器的作用是:
_______________。
保持U=2V一定
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
这是用图乙做的实验记录数据表,当用10Ω或20Ω的电阻替代5Ω电阻时,电压表示数将如何变化?
为什么?
表中0.2A、0.1A应该是何时读出来的?
如何才能把电压表示数调回到2V?
说明操作理由。
那么此实验多次实验的目的是什么?
2.慧慧用如图甲所示的电路研究通过导体的电流与电阻的关系.电源电压为6V,改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,保持R两端的电压不变,根据实验数据描绘的I/R图象如图乙所示.
(1)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片时,眼睛应注意观察(选填序号)
A.滑动变阻器B.电流表的示数C.电压表的示数D.电阻
(2)在丙图中用笔画线代替导线将电路连接完整.
(3)图中阴影部分的面积表示的物理量是;本实验中滑动变阻器的作用是:
.
(4)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表的示数为6V,电路发生的故障可能是.
3.【探究名称】探究电阻上的电流跟两端电压的关系
【提出问题】老师上课时在如图23所示的电路中接入了一个“神秘盒”后,小灯泡变得更亮了,接着老师对盒内的某个元件进行操作后灯却变暗了。
针对此现象小明想小灯泡先变亮是因为老师在“神秘盒”内放有___________,小灯泡后来变暗则是老师对盒内的______________进行了操作,才使得小灯泡中的电流发生了变化。
于是他想:
电路中的电流受电压和电阻的影响,那么电流与电压、电阻究竟有什么样的关系呢?
【进行猜想】在老师的启发和引导下,同学们作出了如下两个猜想:
猜想一:
导体中的电流可能与导体两端的电压成正比。
猜想二:
导体中的电流可能与导体的电阻成反比。
【设计并进行实验】
为了探究导体中的电流与导体两端电压的关系,应控制____________不变。
小宇利用如图24所示的电路,通过改变干电池节数的办法获得多组数据,而小杰利用图25所示的电路通过调节滑动变阻器的滑片也获得了多组数据如下表。
R1=5Ω
R2=10Ω
R3=20Ω
实验次数
电压U/V
电流I/A
实验次数
电压U/V
电流I/A
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.20
4
1
0.10
7
1
0.05
2
2
0.40
5
2
0.20
8
2
0.10
3
3
0.60
6
3
0.30
9
3
0.15
【分析与论证】略
【评估】
(1)小宇与小杰的方案相比,_______方案好些,原因是___________。
(写出一点即可)
(2)小宇利用三个电阻分别进行三次实验的目的是_____________________________。
(3)图26甲是利用电阻_______(选填R1、R2或R3)实验得到的图象;乙是利用实验次数________得到的图象。
v通过复习探究电流与电压、电阻之间的关系,认识控制变量法、信息处理的方法,具有一定的信息处理能力。
v注意:
分析总结实验结论时语言表达要准确
2、电流、电压、和电阻未知量的求解;
1、(2006浙江)人体是导体。
下表是通过人体的电流值和相应的人体反应:
电流(毫安)
10
30
100
人体反应
触电感觉,
人可挣脱
感到剧痛,
神经麻木
短时间内使
人心跳停止
皮肤干燥的人两手间的电阻约为2×105欧,当皮肤潮湿时,电阻可能降到3×102欧,则皮肤潮湿时,只要在两手间加多少电压就可能会使人有触电感觉?
(30V)
3.如图6所示,电源两端电压在220~240V之间波动,新型电子器件的阻值能够随着电压变化而自动改变,灯泡L只能够在220V1A的条件下工作。
若我们将20Ω的定值电阻R0与这种新型电子器件并联后,灯泡就能够始终正常工作。
所以当电源两端的电压为220V时,该新型电子器件的阻值为______;当电源两端的电压为240V时,该新型电子器件所在的支路相当于______(选填“通路”、“开路”或“短路”)。
4.(11乐山)29.现有一个电压为3V的电源和三个相同的电阻,连接在黑匣子内,其外部有4个接线柱与黑匣子中的电路相连接,用电压表分别测试任意两个接线柱间的电压,其读数分别为:
UAB=3V,UAC=UAD=2V,UCB=UDB=1V。
则黑匣子(虚线框)内电路连接正确的是:
3.2013年中考题精选
1.2013镇江)18.如图所示的电路,电阻R1=3Ω、R2=2Ω.闭合开关S,电流表A的示数,电流表A1的示数(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”),电压表的示数与电流表A的示数变化之比等于Ω.变大不变2
2..(6分)(2013•日照)如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω.当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90A.求:
(1)电阻R2的阻值.
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压.
3.(2013镇江)(8分)如图所示,电源电压为6V,R为“30Ω0.25A”滑动变阻器,R1为“10Ω0.4A”电阻,电压表量程为0–3V.图中虚线框内接有一只“20Ω0.3A”电阻R2(未画出).已知:
①闭合S1和S2,断开S3时,调节R,使其接入电路的阻值为10Ω,此时电路消耗的电功率为1.2W;②断开S1,闭合S2、S3,调节R,使其接入电路的阻值为6Ω,此时电压表的示数为1.0V.
⑴在情形①中,求电路的总电阻;
⑵请在答题卷的图中画出虚线框内的电路;
⑶当闭合所有开关时,为保证电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值范围.
4、(2013菏泽)(10分)、图15甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0-0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。
从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.电源电压为24V,R0为定值电阻,
(1)R0的作用是,当油箱油面下降时,油量表的示数将变。
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),求R0的阻值。
(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为多少?
(4)改装设计:
用电压表代替电流表做油量表,图15中的乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。
要求:
当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
5.(2013东营)9.某同学设计了一个电子身高测量仪。
下列四个电路中,R是定值电阻,R'是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移。
能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是B
6.(2013德阳)12.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,电压表示数将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
当滑片P分别在滑动变阻器的两个端点a和d、中点c和图中b位置时,电压表的示数从小到大的顺序分别为0V、2V、3V和4V,则在图示b位置时电压表示数应为_________V。
变大2
7.(2013达州)21.如图所示的电路中,三个电阻R1、R2、R3的阻值分别为1Ω、2Ω、3Ω,开关闭合后,通过三个电阻的电流之比为,电流表A1、A2和A3的内阻均可忽略,它们的示数分别为I1、I2和I3,则I1∶I2∶I3=.6∶3∶25∶9∶11
8.(2013泉州)24.如图11所示的电路中,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12所示,则电源电压为______V,R2的最大阻值为____Ω。
3,10
9.(2013重庆)12.如图7所示,电源电压为18V且保持不变,电压表的量程为0一15V,电流表的量程为0-0.6A,滑动变阻器的最大阻值100Ω,小灯泡L标有“6V3W”字样,闭合开关S,当灯泡正常发光时,滑动变阻器的功率为W,若灯泡的电阻不变。
在保证电路各元件安全的情况下.滑动变阻器连人电路中的阻值变化范围为。
624~60
10.(2013东营)22.(8分)为测量电阻Rx的阻值,老师提供了以下器材:
待测电阻Rx、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干。
从中选择器材按下述要求完成实验。
(1)将所设计的电路图画在方框内;
(2)写出实验步骤;
11.(2013•达州)如图所示的电路中,三个电阻R1、R2、R3的阻值分别为1Ω、2Ω、3Ω,开关闭合后,通过三个电阻的电流之比为 _________ ,电流表A1、A2和A3的内阻均可忽略,它们的示数分别为I1、I2和I3,则I1:
I2:
I3= _________ .
12.(2013•安顺)如甲图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,则R1的阻值为_____ Ω.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的___ 点(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”).
4.计算题及实验
1.(2013•咸宁)如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻.闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数U1,电压表V2的示数为U2.移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1﹣I图线和U2﹣I图线,如图乙所示.
(1)随着电路中电流的增大,电压表V1的示数U1 _________ ,电压表V2的示数U2 _________ ;(选填“减小”或“增大”)
(2)在U﹣I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 _________ Ω;
(3)请根据图象求电源电压U和定值电阻R0的阻值.
2,。
(2013•黄石)如图所示,R1是0~20Ω的滑动变阻器,闭合开关S后,电压表示数为6V,电流表A1的示数是1.5A,电流表A2的示数是0.5A,求:
(1)R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻?
(2)电流表A1的量程是0~3A,电流表A2的量程是0~0.6A,为使电表不损坏,滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大?
17.(2013•长春)在探究电流与电阻关系的实验中,电源电压为15V且保持不变,滑动变阻器上标有“20Ω3A”字样,实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.
(1)用笔画线代替导线将电路连接完整(如图)
(2)小明在a、b间接入5Ω的电阻时,调节滑动变阻器的滑片,读出电流表的示数为1.0A.断开开关,保持滑片的位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,要得到正确的实验结论,应将滑片向 _________ 端移动,读数时电流表示数为 _________ A.
(3)断开开关,再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验,为了使这四个电阻都能为实验所用,应控制a、b间电压不低于 _________ V.
19.(2012•枣庄)利用如图所示的电路可以测量未知电阻Rx的阻值,R0是已知阻值的电阻,电源电压未知,请把下面的步骤补充完整.
(1)开关S断开,测量导体Rx两端的电压记作Ux;
(2) _________ ;
(3)通过计算可知导体R0的电压为 _________ ;
(4)未知导体电阻Rx的表达式为Rx= _________ .
22.(2012•菏泽)实验室内所用导线很短,导线的电阻忽略不计.但长距离输电需要两条输电线,输电线的电阻则不能忽略不计.当输电线某处发生短路时,整个输电线路的电阻会发生改变.已知每米输电线的电阻是0.01Ω.
(1)请你利用学过的电学知识,在如图所示的虚线框内为检修人员设计一个检修电路(器材和仪表任选),可以根据仪表的示数进行有关的计算,以确定输电线短路的位置,便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障.
(2)计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式为:
_________ .
14.(2012•贵港)如图所示为某同学设计的“风力测试仪”的原理图,电路的保护
电阻R0为10Ω,AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝,OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端
连接一个重为2N的球P,闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝B端接触,此时电流表的示数为0.1A;
有风时,球P受风力的作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转.已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为
10cm.金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦,电源电压恒定.求:
(1)电源电压;
(2)若金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的A端4cm处,此时电流表的示数是多少安;
(3)在风力作用下,当金属细杆OP在图示位置静止时,作出球P所受风力F风的力臂,并求出F风的大小.
15.(2012•成都)实验室备有下列器材:
A.待测定值电阻Rx:
阻值在49~52Ω之间B.滑动变阻器:
最大阻值如图甲
C.滑动变阻器:
最大阻值如图乙D.定值电阻R0:
阻值20Ω
E.电压表V:
测量范围0~3VF.电源E:
电源电压恒为4.5V
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,小明设计了图丙所示的电路.
(1)在小明设计的电路中,滑动变阻器应选 _________ (填器材前面的序号字母).
(2)小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是:
Ⅰ.将开关S掷向1,由 _________ (填“a至b”或“b至a”)移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,读出V表的示数为2.5V;
Ⅱ.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2,读出V表的示数为1.5V.
根据小明的测量数据可以得到待测电阻的阻值Rx= _________ Ω.
17.(2011•扬州)在测量定值电阻Rx阻值的实验中.
(1)请你将图甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整.
(2)实验时,若只有Rx断路,开关闭合后,电路中可能出现的一种现象是:
_________ .
(3)在实验过程中,发现电压表不能使用,小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R0使用(R0值已知),设计了如图乙所示的电路测量Rx阻值.测量时,只闭合S1电流表示数为Il,只闭合S2电流表示数为I2,则电阻Rx两端的电压为 _________ ,电阻Rx= _________ .(用Il、I2和R0表示)
(4)因图乙未能测量多组数据,于是小明向老师借丁一只定值电阻R0(R0值已知),设计了如图丙所示的实验电路,重复(3)中的测量步骤和计算方法,并多次测量求出了电阻Rx的阻值.小明得出的Rx阻值是 _________ (正确/错误)的,理由是 _________ .
16.(2011•十堰)如图所示电路中,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器上标有“50Ω1A”,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片滑到某一位置时,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为3V;当滑动变阻器的滑片滑到另一位置时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为1V.求:
(1)电阻R1的阻值和电源电压.
(2)为保证电路安全,电阻R2的调节范围.
19.(2011•辽阳)如图甲是某电子秤的原理示意图,已知电阻R0=50Ω,电源电压为30V且保持不变.压力传感器R的阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示,当电压表的示数为10V时,电流表示数多大?
被测物体的质量多大?
(托盘的质量忽略不计,g取10N/kg)
20.(2011•成都)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10ΩD.定值电阻R0:
阻值10Ω
E.电流表A:
测量范围0~0.6A,0~3AF.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右图所示的电路.
①在他们设计的电路中,电流表的量程应选 __ A,滑动变阻器应选 ___ (填器材前面的序号字母).
②小亮设计的实验操作主要步骤是:
Ⅰ、将开关掷向a,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,使A表的指针指到表盘上某一适当位置;读出电路稳定后A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A表的指针指到表盘上另一适当位置;读出电路稳定后A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:
_________ .
③按正确的操作,他们顺利的测出了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= _________ .
答案
1答:
(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电路中只有电阻R1,而I1=0.50A,R1=20Ω,
∴电源电压为:
U=I1R1=0.50A×20Ω=10V.
断开开关S2,闭合开关S1和S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,而I=0.90A,
∴通过电阻R2的电流为:
I2=I﹣I1=0.90A﹣0.50A=0.40A,
电阻R2的阻值为:
R2=
=
=25Ω.
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,
∵R1=20Ω,R2=25Ω,
∴电路中的总电阻为:
R=R1+R2=20Ω+25Ω=45Ω,
电路中的电流为:
I串==
=A,
则电阻R1两端的电压为:
U1=I串R1=A×20Ω≈4.4V.
答:
(1)电阻R2的阻值为25Ω.
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压为4.4V.
2⑴由公式P=U2/R总得R总=30Ω(1分)
⑵如图所示(2分)
⑶当I1=0.25A时,U=I1(R2+R)(1分)
解得R=4Ω(1分)
当电压表示数为3V时,UR/U=R/(R2+R)(1分)
代入数据解得R=20Ω(1分)
为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值R的范围应为:
4Ω≤R≤20Ω(1分)
4.(第1问和第4问各2分,第2问和第3问各3分,共10分)
(1)保护电阻(保护电流表、保护电源)小(每空1分,共2分)
(2)公式正确得1分,计算过程、单位、结果正确得2分。
不带单位或单位错误扣1分,仅结果计算错误扣1分
解:
当油量表示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,由
得
Ω
(3)公式正确得1分,计算过程、单位、结果正确得2分。
不带单位或单位错误扣1分,仅结果计算错误扣1分)
解:
当油箱中汽油用完时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,由
得
=0.24A
(4)、设计改装原理图,有如下两种设计,电路正确均得2分,油量表一端接在滑动触头上也给分(其它合理答案均给分)
22.方法一:
(1)电路图如图:
(2)实验步骤:
①按电路图连接电路。
②闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1。
③闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2。
④根据所测数据计算得出Rx的阻值。
(3)
方法二:
(1)电路图如图
(2)实验步骤:
①按电路图连接电路。
②闭合开关S1、S2,读出此时电流表的示数I1。
③闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I2。
④根据所测数据计算得出Rx的阻值。
(3)
(3)利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式:
Rx=。
(2013烟台)30.图19甲是某型号电子秤,其原理结构如图19乙所示.R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻使随所受压力F变化的关系如图19丙所示,改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量.设踏板的质量为5Kg,电源电压保持9V不变.g取1ON/Kg.
(1)空载时.电压表的示数为1V.求R0的阻值.
(2)该电子秤的量程多大?
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加-个电阻.使电子秤的量程变为11Okg.计算说明应使用多大的电阻?
如何连接?
2.(2013•安顺)如甲图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,则R1的阻值为 10 Ω.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的 B 点(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”).
5.(2013•咸宁)如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻.闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数U1,电压表V2的示数为U2.移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1﹣I图线和U2﹣I图线,如图乙所示.
(1)随着电路中电流的增大,电压表V1的示数U1 减小 ,电压表V2的示数U2 增大 ;(选填“减小”或“增大”)
(2)在U﹣I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 0 Ω;
(3)请根据图象求电源电压U和定值电阻R0的阻值.
解答:
解:
(1)电路中的电流增大,根据U=IR得,灯泡两端的电压变大,所以U2的示数增大;
电流增大,则滑动变阻器的电阻减小,所以灯泡与滑动变阻器的总电阻减小,分得的电压减小,即U1的示数减小;
(2)由图象知,Q点处说明U1和U2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,电阻为零;
(3)根据
(1)的分析,上面是U1﹣I图线,下面是U2﹣I图线,当电流为零时,说明电路发生了断路,由U1的示数可得与电压表V1并联的电路某处断路,此时U1等于电源电压,所以电压电压U=4.5V;
由图象知,当U1=1.5V时,电路中的电流I=3.0A
R0两端的电压U0=U﹣U1=4.5V﹣1.5V=3.0V
R0的电阻R0=
=
=1Ω
故答案为:
(1)减小;增大;
(2)0;(3)电源电压为4.5V,电阻R0的阻值为1Ω.
)如图所示,R1是0~20Ω的滑动变阻器,闭合开关S后,电压表示数为6V,电流表A1的示数是1
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