欧姆定律及其应用
一、单选题
1.根据欧姆定律可以得到公式R= ,关于这个公式的下列说法中,正确的是( )
A. 同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B. 同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C. 导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D. 同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压和电流的比值不变
2.如图所示电路,当滑动变阻器滑片P向a端滑动的过程中,电流表、电压表示数变化情况是( )
A. 电流表示数变大 B. 电流表示数变小 C. 电压表示数变大 D. 电压表示数变小
3.(2020八下·奉化期末)如图电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表和电压表的示数变化情况分别为( )
A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大 B. 电流表的示数变大,电压表的示数不变
C. 电流表的示数变小,电压表的示数不变 D. 电流表的示数变小,电压表的示数变小
4.(2020八下·余姚期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为0.3A,则正确的是( )
A. R1=8Ω B. R2=8Ω C. R1=20Ω D. R2=20Ω
5.(2019八上·仙居期中)如图所示为某种油库油量系统的的结构示意图,油量表可以用电流表,也可用电压表,则下列说法正确的是( )
A. 若油量表是电流表,示数减小时表示油液面上升,电路的总电阻变大
B. 若油量表是电压表,示数减小时表示油液面上升,电路的总电阻变大
C. 若油量表是电流表,示数减小时表示油液面下降,电路的总电阻变大
D. 若油量表是电压表,示数减小时表示油液面下降,电路的总电阻变小
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列分析正确的是( )
A. 电流表A示数与电流表A2示数的差不变 B. 电流表A1示数与电流表A2示数的和变大
C. 电压表V示数与电流表A示数的比值变小 D. 电压表V示数与电流表A2示数的乘积变大
7.一个阻值为20Ω的电阻,测得通过它的电流为5A,那么此时加在这个电阻两端的电压是( )
A. 4V B. 10V C. 0.25V D. 100V
8.(2019·宁波)如图甲所示电路,分别把定值电阻R1、R2(R1>R2)接入A、B之间后进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的P-U图像,如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的P-U图像③。则图像①所对应的电阻和图像③所在的区域分别是( )
A. R1和Ⅰ B. R1和Ⅲ C. R2和Ⅰ D. R2和Ⅲ
9.(2019八下·海曙期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关S1 , 断开、S2闭合,电流表的示数为0.3A,则正确的是( )
A. R1=8Ω B. R2=8Ω C. R1=20Ω D. R2=20Ω
10.(2019八下·海曙期末)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察到电表示数的变化情况应该是( )
A. 电流表 和电压表 的示数均变小 B. 电流表 的示数变小,电压表 的示数变大
C. 电流表 和电压表 的示数均变大 D. 电流表 的示数变大,电压表 的示数变小
二、填空题
11.(2020九上·鄞州期中)在如图甲的电路中,电源电压保持不变,R为滑动变阻器,其规格为“20Ω 1A”,闭合开关S,当滑片P从一端滑到另一端的过程中测到R的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示,则电源电压为________V,定值电阻R0的阻值为________Ω。
12.如图所示电路中,电阻R1=300Ω,电源电压为6V,滑动变阻器R2的最大阻值为200Ω,则滑动变阻器的滑片P从A移到B时,电压表示数的变化为________。
13.某科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将________,电压表的示数将________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.如图所示为市场上某种压力计的电路图,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将R2接入电路,R1为定值电阻。当闭合开关S,将物体放在A板上时:
(1)电压表的示数将________(填“变大”“变小”或“不变”);
(2)为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把________(填“电流表”或“电压表”)改装为压力计。
15.(2020九上·萧山开学考)如图是电阻A、B的I﹣U图象。由图可知:B电阻的阻值是________Ω;将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A和B两端的总电压是________V;将电阻A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2A时,A两端的电压是________V。
16.(2020八下·镇海期末)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S,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。移动滑动变阻器滑片得到在不同电流下的U1﹣I图像和U2﹣I图像,如图乙所示。
(1)随着电路中电流的增大,电压表V1的示数U1________(填“减小”或“增大”,下同),电压表V2的示数U2________。
(2)在U﹣I坐标中两条图像在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是________Ω。
(3)根据图像可求得:电源电压U=________V;定值电阻R0=________Ω。
三、解答题
17.(2020八下·余姚期末)在如图甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为30Ω、同时闭合开关S和S1 , 电流表的读数如图乙所示,求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值。
18.小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图(a)所示。其中,电源两端电压U=4V(恒定不变)。电压表的量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示。闭合开关S后。求:
①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
②当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
19.为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。
交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V。
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
20.(2020八下·奉化期末)在图甲所示的电路中,R1是定值电阻,R2是规格为“20Ω3A”的滑动变阻器,在电路中正确连接有一个电压表(图中未画出)。电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P在最右端b处时,电压表示数如图乙所示;P在中点时,电流表的示数为0.8A,电压表示数如图丙所示(电压表选用的量程与乙图不同)。请分析计算:
(1)P在中点时,R2两端电压为多少?由此得出电压表并联在R1两端还是R2两端?
(2)R1的阻值;
(3)电源电压。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 D 2.【答案】 C 3.【答案】 B 4.【答案】 B 5.【答案】 C 6.【答案】 A
7.【答案】 D 8.【答案】 C 9.【答案】 B 10.【答案】 D
二、填空题
11.【答案】 12;10
12.【答案】 由6V减小到3.6V
13.【答案】 变小;变大
14.【答案】 (1)变大(2)电压表
15.【答案】 10;4.5;2
16.【答案】 (1)减小;增大(2)0(3)4.5;1
三、解答题
17.【答案】 (1)解:同时闭合开关S和S1时,两电阻并联,电流表测干路电流。
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= =0.2A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I>I1=0.2A,所以图中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=0.8A;通过电阻R2的电流:I2=I-I1=0.8A-0.2A=0.6A;R2的阻值:R2= =10Ω。
18.【答案】 解:①根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω;
②环境温度为40℃时,根据电阻的串联特点可知:R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω,
则 , 由欧姆定律得:R0两端的电压U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V;
③由题意可知电压表示数允许最大值为3V,且此时电路能够测量的温度最高;
所以此时电路中的电流为: ,
串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
所以U1′=U-U0′=4V-3V=1V,由欧姆定律得:此时热敏电阻的阻值 ,
根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃,即最高温度为80℃
19.【答案】 (1)解:当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω,此时电压表的示数为6V,因为串联电路中各处的电流相等,电流表的示数I= = =0.1A。
(2)解:因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时R1两端的电压:U1=U-U2=8V-6V=4V,故滑动变阻器R1的电阻值R1= = =20Ω。
(3)解:调零后,R1的电阻保持不变,此时变阻器两端的电压:U1′=I′R1=0.2A×20Ω=4V,所以电压表的示数:U2′=U-U1′=8V-4V=4V。
20.【答案】 (1)R2两端的电压:U=IR2=0.8A×10Ω=8V
R1两端
(2)R1的阻值:R1= = =5Ω
(3)当滑片P在最右端b处时,电路中的电流最小,电压表的示数最小,因乙、丙两电压表的量程不同,且乙电压表指针的偏角大于丙电压表指针的偏角,所以乙电压表的量程为0~3V时,示数为2.4V,丙电压表的示数即R1两端的电压U1=4V,所以电源的电压:U=U1+U2=4V+8V=12V
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