鲁科版五四制九年级物理13.2欧姆定律及其应用练习题
一、单选题
小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为,电路各部分均接触良好。物体只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片移动,电压表示数可反映物体移动的距离。开始测量前,将金属滑片置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为和由此可知,下列说法正确的是
电阻丝的总电阻为
当电压表示数为时,物体从中点向左移动了
当电压表示数为时,物体从中点向右移动了
若开始测量前,将金属滑片置于电阻丝某端点,可测量的最大距离
滑片向右移动时,电流表示数变大,电压表示数变小
A. 只有正确 B. 只有正确
C. 只有正确 D. 都正确
如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关闭合,电路正常工作一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,两只电表的示数均保持不变。出现这种现象的可能原因是
A. 灯断路 B. 灯短路 C. 灯断路 D. 灯短路
如图甲所示,当开关从位置转到位置时,根据电流表和电压表对应的示数,在坐标中描绘了相对应的点,如图乙所示。下列有关判断正确的是
A. 电源电压为 B. 的阻值为
C. 的阻值为 D. 接时通过的电流为
如图所示,电源电压保持不变,当开关由断开到闭合时,电路中
A. 电流表的示数变大,小灯泡变亮
B. 电流表的示数变小,小灯泡变亮
C. 电压表的示数变小,小灯泡不亮
D. 电压表的示数变大,小灯泡不亮
关于欧姆定律,下列说法正确的是
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B. 导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大
C. 导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
如图所示,开关闭合时,小灯泡、都不亮,用一段导线的两端接触、两点时,两小灯泡都不亮;接触、两点时,两小灯泡也不亮;接触、两点时,两小灯泡都亮。对此,下列判断中可能的是
A. 小灯泡断路 B. 小灯泡断路 C. 开关断路 D. 小灯泡短路
在一段定值电阻的两端加一可变电压,以下说法中正确的是
A. 由可知,与成正比
B. 不管如何变化,与的比值不变
C. 由可知,与成反比
D. 由可知,与成反比
如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关后,电路正常工作,过了一会儿灯突然熄灭,变亮,两表示数都变大,则该电路出现的故障可能是
A. 灯短路
B. 灯短路
C. 灯断路
D. 灯断路
如图所示,和是完全相同的两个电压表,都有和两个量程。闭合开关后,发现两个电压表指针偏转的角度相同,则灯和灯的电阻之比为
A.
B.
C.
D.
二、填空题
当某导体两端电压是时,通过它的电流是,当它两端电压减小为时,通过它的电流变为______;当它两端电压为时,该导体的电阻为______。
小华有一个额定电压是,正常发光时灯丝电阻为的小灯泡,则该灯正常发光时的电流是______;如果电源电压是,为了使该灯正常发光,他可以在电路中______串并联一个阻值为______的电阻。
有两个电阻,,将它们串联起来接到某一电源上,通过两电阻的电流之比:______,两电阻两端的电压之比:______。
如图所示,闭合开关时,电压表示数如图所示为______;将滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数将______,电压表示数将______。后两空选填“变大”、“变小”或“不变”
某段金属丝两端电压为时,通过的电流为;当该金属丝两端电压降为时,通过它的电流为 ;当该金属丝两端电压降为时,它的电阻为 。
如图所示,已知电源电压为并保持不变,当滑动变阻器的滑片由端移到端,电流表的示数由变为,则灯泡的阻值是______;当滑至端时灯泡两端的电压是______。
三、实验探究题
在探究“电流与电阻的关系”实验过程中,老师给同学们准备了以下器材:
蓄电池、电流表、电压表、定值电阻、、各个、开关、滑动变阻器、导线若干。
小明按图甲连好电路后,闭合开关发现电压表和电流表都无示数,经检查,漏接了一根导线,如图乙,请你帮小明补接上。
补接后,小明先将电阻接入电路,调节滑动变阻器使电压表示数为,电流表示数如图丙为_______;再将的电阻更换为电阻,为了使电压表示数仍为,应将滑动变阻器适当向______选填“左”或“右”移动。
当小明再换接电阻时,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为,分析其可能的原因_______________________________________。答出一种情况即可
同组的小芳同学思考了一会,在不增减器材的条件下解决了这一问题,完成了实验,数据如下表:
电阻
电流
实验结论_______________________________________。
本实验采用的方法是__________________。
在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源不变、电流表、电压表、定值电阻四只、、、各一只、滑动变阻器 、滑动变阻器 、开关、导线若干。
请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片向端移动时电路中电流变大
实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器滑片的位置,使电阻两端电压保持不变,这种方法是
A.转换法
B.控制变量法
C.等效替代法
某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化。电路故障原因可能是
排除故障后,更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如下表:
实验次数
电阻
电流
分析表中数据可得到的结论是:
实验中选择的滑动变阻器应是 选填“”或“”。
1.【答案】
【解析】解:由电路图可知,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测滑片右侧部分电阻丝两端的电压;
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,
所以,滑片移动时变阻器接入电路中的电阻不变,
由可知,电路中的电流不变,即电流表的示数不变,
滑片向右移动时,滑片右侧部分电阻丝的阻值变小,由可知,电压表的示数变小,故错误;
金属滑片置于电阻丝中点时,滑片右侧电阻丝的阻值:
,
则电阻丝的总电阻:
,故正确;
因是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为,
所以,电阻丝的总长度,
即当开始测量前,将金属滑片置于电阻丝某端点,可测量的最大距离,故正确;
当电压表示数为时,滑片右侧电阻丝的阻值:
,
则滑片右侧部分电阻丝增加的电阻值:
,
所以,滑片向左移动的距离:
,
即物体向左移动了,故正确;
当电压表示数为时,滑片右侧电阻丝的阻值:
,
则滑片右侧部分电阻丝减小的电阻值:
,
所以,滑片向右移动的距离:
,
即物体向右移动了,故错误。
综上可知,正确。
故选:。
由电路图可知,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测滑片右侧部分电阻丝两端的电压;
根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路判断出滑片移动时接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流和电压表示数的变化;
金属滑片置于电阻丝中点时,根据欧姆定律求出被测电阻丝的电阻,进一步求出电阻丝的最大阻值,根据题意求出电阻的总长度,然后得出测量的最大距离;
根据欧姆定律求出电压表的示数为和时对应的电阻,再根据题意求出从中点移动的方向和距离。
本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用,本题关键是认识到滑动变阻器起不到变阻作用。
2.【答案】
【解析】解:
A、如果灯泡断路,电流表断路无示数。此选项不符合题意;
B、如果灯泡短路,电流表示数会增大,甚至被烧坏。此选项不符合题意;
C、如果灯泡断路,不亮,电压表测量电源电压示数无变化,电流表示数正常无变化。此选项符合题意;
D、如果灯泡短路,电流表示数减小为零。此选项不符合题意。
故选:。
分析电路知,两只灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表测量支路电流。
并联电路中,用电器工作过程中互不影响,某一支路用电器发生断路,对其它支路用电器没有影响。
3.【答案】
【解析】解:由电路图可知,当接时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,电源的电压,故A错误;
当接时,两电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测串联电路的电流;
由图乙可知,,电路中的电流,故D正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,两端的电压:,
由可得,电阻和的阻值分别为:
,
,故BC错误。
故选:。
由电路图可知,当接时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知对应的电压和电流,根据欧姆定律求出的阻值;
当接时,两电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙得出对应的电流和电压,根据串联电路的电压特点求出两端的电压,根据欧姆定律求出的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是开关处于不同位置时电表示数和对应电路连接方式的判断。
4.【答案】
【解析】解:
当开关断开时,灯与电阻串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
闭合时,短路,灯不亮,电路中只有,此时电压表测电源电压,电流表测电路中的电流;
根据串联电路电压的规律,故电压表示数变大,
根据串联电阻的规律,闭合时电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电流表示数变大;
综上所述,只有D正确,ABC错误。
故选:。
分析当开关由断开到闭合时电路的变化,根据串联电路的规律和欧姆定律确定正确答案。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的应用,关键是电路的识别。
5.【答案】
【解析】解:
、影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、横截面积和温度;与导体两端电压、通过的电流无关,故ABD错误;
C、由欧姆定律可知,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比,故C正确。
故选:。
影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度、横截面积和温度;与导体两端电压、通过的电流无关;
欧姆定律:导体中的电流与其两端的电压成正比,与其电阻成反比。据此分析解答。
此题主要考查学生对于电阻是导体一种性质的理解,利用欧姆定律只能求解电阻大小。
6.【答案】
【解析】解:由电路图知,两灯串联;
如果灯断路,用一段导线的两端接触、两点时,会发光,故A错误;
如果灯断路,导线接触、两点时,会发光,故B错误;
如果开关断路,导线接触、两点时,电路是通路,两灯都发光,故C正确;
如果灯短路,会发光,故D错误。
故选:。
由电路图知,两灯串联。闭合开关两灯都不亮,说明不可能发生短路,只能是某处断路。运用假设法逐项分析即可。
用导线检验电路故障时,将导线与用电器并联,其它用电器能工作,此处用电器断路;其它用电器不能工作,其它用电器断路。
7.【答案】
【解析】解:
、定值电阻的阻值一定,可以利用计算电阻大小,但导体的电阻与其两端电压无关,不能说成与成正比,也不能说成与成反比,故AD错误;
B、定值电阻的阻值一定,由可知,与的比值不变,故B正确;
C、定值电阻的阻值一定,由可知,与成正比,故C错误;
故选:。
导体电阻是导体本身的一种性质,只与材料、长度和横截面积有关;由欧姆定律可以用来计算电阻的大小,但电阻与电压和电流无关。
本题考查对电阻特性、欧姆定律的认识和理解,属于一道基础题。
8.【答案】
【解析】解:、如果灯短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大。符合题意。
B、如果灯短路,电压表示数变为零。不符合题意;
C、如果灯断路,电表示数都变为零。不符合题意;
D、如果灯断路,电流表示数变为零。不符合题意。
故选:。
由图可知,灯、串联,电压表测量灯两端的电压,电流表测量电路电流;
根据电压表和电流表示数变大分析电路中的故障所在。
本题考查了电路故障的判断。注意短路和断路的区别,并且被短路的用电器不能工作。
9.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了串联电路的特点,知道电压表指针偏转角度相同时大量程示数是小量程示数的倍是关键。
由电路图可知,两电阻串联,电压表测两端的电压,电压表测电源的电压,根据电压表两个量程的倍数关系得出两电压表示数之比,再根据串联电路电压规律和欧姆定律进行分析。
【解答】
由电路图可知,两电阻串联,电压表测两端的电压,电压表测电源的电压,
因串联电路的总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,
所以,大量程示数是小量程示数的倍,即::,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以灯和灯两端的电压之比:
,
所以:。
故选A。
10.【答案】
【解析】解:由可得,导体的电阻:
,
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,
所以,当它两端电压减小为时或当它两端电压为时,导体的电阻仍为不变,
当它两端电压减小为时,通过它的电流:
。
故答案为:;。
知道导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,根据欧姆定律求出它两端电压减小为时通过的电流。
本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目。
11.【答案】 串
【解析】解:根据欧姆定律可得,灯泡的额定电流:;
灯泡正常发光时两端的电压为,电源电压大于额定电压,串联电路中总电压等于各分电压之和,所以需串联一个电阻分压,
则串联电阻两端的电压:,
串联电路中各处的电流相等,则串联电阻的阻值:。
故答案为:;串;。
根据欧姆定律即可求出照明灯正常发光时的电流;
根据电源电压和额定电压的关系以及串联电路分压的特点可知需要串联还是并联一个电阻;
已知电源电压,根据串联分压的特点得出灯泡正常工作时电阻分担的电压,根据欧姆定律求出所需串联电阻的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道灯泡正常发光时电路中的电流和额定电流相等。
12.【答案】: :
【解析】解:因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电阻串联起来接到某一电源上时通过两电阻的电流之比::,
由可得,两电阻两端的电压之比。
故答案为::;:。
两电阻串联起来接到某一电源上时,根据串联电路的电流特点求出通过两电阻的电流之比,又知道两电阻的阻值,根据欧姆定律求出它们两端的电压之比。
本题考查了串联电路的电流特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目。
13.【答案】 不变 变大
【解析】解:
图中电压表接的是量程,分度值为,其示数为;
图中,由于电压表的内阻很大,它在电路中相当于断路,所以滑动变阻器全部接入电路即变阻器接入电路的阻值不变,根据可知,电路中的电流不变,即电流表示数不变;
电压表测量滑片左边部分的电压,将滑动变阻器的滑片向右移动时,左边部分的电阻值变大,所以其分担的电压变大,即电压表示数变大。
故答案为:;不变;变大。
弄清楚电压表的量程和分度值后读数;
由于电压表的内阻很大,它在电路中相当于断路,所以滑动变阻器全部接入电路即变阻器接入电路的阻值不变,电压表测量左边部分的电压,根据欧姆定律分析电流,根据串联电路的分压特点分析电压变化。
此题主要考查的是学生对电压表读数、欧姆定律和串联分压特点的理解和掌握,弄明白电压表并联在滑动变阻器上时,滑动变阻器全部接入电路是解决此题的关键。
14.【答案】
【解析】解析 由可得,该金属丝的电阻,因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,所以,当该金属丝两端电压降为时或降为时,该金属丝的阻值仍为不变,当该金属丝两端电压降为时,通过它的电流。
15.【答案】
【解析】解:当滑片在端时,变阻器的阻值为零,此时电路中的电流;
由得,灯泡的电阻值:;
当滑至端时,电路中的电流为,灯泡两端的电压为:
。
故答案为:;。
由图知,当滑片在端时,变阻器的阻值为零,可根据电压和电流值由公式计算出灯泡的电阻;
当滑片至端时,根据电流和电阻值由公式计算出灯泡两端的电压值。
本题主要考查了欧姆定律的计算应用,关键能够熟练掌握公式,并搞清不同情况下的已知条件。
16.【答案】;
;右;滑动变阻器最大阻值太小或定值电阻两端电压太低或电源电压太高;电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;控制变量法
【解析】
【分析】
此题是探究电流和电阻的关系,考查了控制变量法的应用及滑动变阻器的使用,涉及到了串联分压的知识。
滑动变阻器应一上一下串联在电路中;
根据量程读出电流表的示数;
当换接阻值更大的电阻后,电阻两端的电压会增大,然后确定滑动变阻器的阻值变化,得出滑片的移动方向;
根据串分压的知识结合欧姆定律分析造成现象的原因;
分析表格中数据得出电流和电阻的反比例关系;
由于电流与电压、电阻有关,实验中要用到控制变量法;
【解答】
将滑动变阻器与电阻串联,滑动变阻器已接了上面一个接线柱,应再接下面一个接线柱,如图所示:
由图丙知,电流表的量程为,示数为;
将的电阻更换为电阻,根据串联分压的知识,电压表的示数将变大,为使电压表的示数不变,应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向右移动;
换接电阻时,根据串分压的知识,电压表的示数变大,为使电压表的示数不变,所需滑动变阻器的阻值更大,电压表的示数无法达到,可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成;
由表格中数据知,电阻与电流的乘积不变,可得电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比;
该实验中始终保持电阻两端的电压不变,用到的是控制变量法;
17.【答案】;;断路;在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
【解析】解:将滑动变阻器的接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示:
导体中电流跟电阻和电阻两端电压有关,所以实验中要使用控制变量法,故B正确,AC错误;
闭合开关,无论怎样移动滑片,且电压表始终为,电流表示数为零,说明电压表串联在了电路中,电流太小电流表显示不出来,则故障的原因可能是断路;
研究电流跟电阻之间的关系,电流的变化倍数与电阻变化倍数的倒数相等,故可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
电压表的示数保持不变,由表格中数据知,;
根据串分压的知识,当定值电阻的阻值最大为时,所需滑动变阻器的阻值最大,此时电路中电流为,所以,因此选择滑动变阻器.
故答案为:见上图;;断路;在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;.
使滑动变阻器与定值电阻串联,滑片向端移动时电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的阻值减小,故将接线柱接入电路;
要探究电流与电阻的关系,运用控制变量法;
无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数为零,说明电路出现断路,并且断路在电压表两接线柱之间;
由表格数据可知电流表使用的量程,由电流表量程和分度值读出其示数;
研究电流跟电阻关系时,控制电压不变,分析电流和电阻的变化关系得出结论;
根据表格中数据,用公式计算出导体两端的电压;
根据串分压的知识,当定值电阻的阻值最大时,所需的滑动变阻器的阻值也最大,结合欧姆定律的知识计算得出.
本题是探究“导体中电流跟电阻的关系”的实验,考查了电路连接、实验方法、电表读数、数据分析等,考查全面,难度不大,这个实验是常考题,能灵活运用控制变量是关键.
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