2021-2022学年度北师大版物理九年级全册第十二章 欧姆定律专项练习试题(有解析)

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名称 2021-2022学年度北师大版物理九年级全册第十二章 欧姆定律专项练习试题(有解析)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2022-05-09 14:21:44

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北师大版物理九年级全册第十二章 欧姆定律专项练习
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,下列说法正确的是(  )
A.S1闭合,S2断开,滑片从a端移到b端过程中,电压表的示数逐渐减小
B.S1闭合,S2断开,滑片从a端移到b端过程中,电流表的示数最小值为0.3A
C.S1、S2都闭合,滑片位于a端,电流表的示数为0.9A,则电阻R2的阻值为6.67Ω
D.S1、S2都闭合,滑片位于a端,电流表的示数为0.9A,则电阻R1、R2消耗的电功率之比为2∶1
2、如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,灯泡L的电阻不变,将滑动变阻器R的滑片P向左移动,在此过程中(  )
A.电压表V1示数不变,电流表A示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V2示数变小
C.电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
D.电压表V1示数变小,灯泡L亮度不变
3、如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=5:1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为(  )
A.5:4 B.3:5 C.4:5 D.4:1
4、如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是(  )
A.L1与L2串联
B.电流表A1测L1的电流
C.当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
D.当开关S2断开时,通过L1的电流变小
5、如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R2为定值电阻。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列四个选项中,判断正确的是(  )
A.电压表、电流表示数均变大
B.电压表、电流表示数均变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
6、由欧姆定律I=可导出变形R=,对此表达式,下面说法正确的是(  )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,跟电压、电流无关
D.通过导线的电流为0时,其电阻变为0
7、有甲、乙两根镍铬合金线,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,它们两端的电压分别为U甲和U乙,通过它们的电流分别为I甲和I乙,下列判断中正确的是(  )
A.U甲>U乙 B.U甲<U乙 C.I甲>I乙 D.I甲<I乙
8、如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关 S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小。下列两电压表的示数随电路中电流变化关系的图线正确的是(  )
A. B.
C. D.
9、在图甲所示电路中,电源电压保持不变,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1上的电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示,则(  )
A.电压表V1示数变大 B.R1=5Ω
C.电阻R2的最大阻值为10Ω D.电源电压U=5V
10、如图所示的电路中,电阻R2的阻值为15Ω。当开关S1、S2闭合时,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A。下列说法正确的是(  )
A.电阻R1的阻值为10Ω
B.当开关S1、S2闭合时,通过电阻R1的电流为0.5A
C.当开关S1、S2闭合时,电流表A1测量的是通过R2的电流
D.当开关S1闭合、S2断开时,电流表A2的示数为0.5A
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、通过两个电阻R1、R2的电流随电压变化的图像如图所示。若将电阻R1和R2串联在电路中,电源电压为3V且保持不变,闭合开关后,通电5min,则电路消耗的总电能为   J。
2、如图是一种电子体重秤的工作原理图。其中电源电压U 是6V,R0 是10Ω的定值电阻,R 是压力传感器,其阻值随压力变化关系如图所示。如果小李同学称后显示为50kg, 此时电路中的电流是   A;如果被测者体重变大时,R0消耗的电功率会   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。(g 取 10 N/kg)
3、家庭电路中的电视机与空调是   连接的(选填“串联”或“并联”),当家中使用的用电器增加时,电路中的总电阻   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
4、一个导体两端电压为6V时,通过导体的电流是0.3A,导体的电阻是   Ω,导体两端电压为3V时,通过导体的电流是   A,导体两端电压为0时,导体的电阻是   Ω。
5、电阻R1标有10Ω 0.6A,电阻R2标有15Ω 0.8A,当把R1和R2串联在某一电路中,则电源的电压最大为   V,如果并联在某一电路中,电源的电压最大为   V,干路中允许通过的最大电流   A。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、如图甲所示的电路中,定值电阻R1为10 Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压?
(2)滑动变阻器的最大阻值?
(3)当电压表示数为1V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
2、如图所示,电源两端电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器接入的电阻为RA时,电压表示数为6V,电流表示数为I1,电阻R1与滑动变阻器消耗的功率之和为P1;当滑动变阻器接入电路的阻值为RB时,电压表示数为9V,电流表示数为I2,电阻R1与滑动变阻器消耗的功率之和为P2,已知:P1和P2相等,电阻R1:R2=1:2。求:
(1)电阻RA和RB的比值;
(2)电源两端的电压U。
3、电子兴趣小组同学制作了一个简单的多用电表(可以测电压、电流、电阻)。如图所示为电表的电路图,M、N为电表两接线柱。已知选用的电流表内阻Rg=50Ω、满偏电流Ig=2mA,当接线柱N接A时为量程10mA的电流表;当接线柱N接C时为量程20V的电压表;当接线柱N接B时,将待测电阻接在MN两接线柱间,可以测出其电阻值,称为欧姆表。内接电池E的电压为1.5V,电阻忽略不计。
(1)R1、R2的阻值为多少?
(2)R3为调零电阻,即当接线柱N接B时,再MN两接线柱用导线直接连接,调节R3使电流表指针达到最大值,则此时R3的阻值为多少?
(3)若将某一待测电阻Rr接在MN间,指针指正中央位置,则待测电阻Rr的阻值为多少?
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、小明探究小灯泡、LED两端的电压随电流变化的情况,连接了如图的实物图其中电源可以提供不同的电压。
测量的数据如下表:
数据序号 1 2 3 4 5
电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
数字电压表V1示数U1/V 2.88 2.97 3.04 3.10 3.15
数字电压表V2示数U2/V 0.15 0.26 0.72 1.30 1.98
(1)请根据实物图,在图虚线框中画出电路图(用V1、V2表示数字电压表V1和V2).
(2)求:电流为0.10A时,小灯泡的阻值   。
(3)求:电流为0.30A时,LED的功率   ;LED在此状态下持续工作100s消耗的电能   。
(4)小明利用两节干电池(约3V)和图中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的LED,为保护被测LED,设计了如图所示的电路,根据表中数据,推断检测时,通过LED的电流是否能达到0.3A?   ,理由是   。
2、在“用电压表和电流表测电阻的实验”中:
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将如图乙的实物图连接起来;
(2)该实验原理为   ;
(3)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到某处时,电压表的示数为3V,电流表的示数如图丙所示,读数为   A,被测电阻R的阻值为   Ω。
(4)在测量未知电阻的阻值实验过程中电压表已损坏,老师从实验室拿来一只标有电阻“R”字样的滑动变阻器,并设计了如图丁所示的实验电路,分别按如下步骤进行实验:
①闭合开关S,调节滑片位于最左端时,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S,调节滑片位于最右端时,读出电流表的示数为I2;
③未知电阻的阻值:丁图中Rx=   (用R 、I1 、I2表示)。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】AB.S1闭合,S2断开,电阻R1和变阻器R3串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,滑片从a端移到b端过程中,变阻器连入电路的电阻变大,由串联分压可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由 可知,电路中电流变小,滑片在b端时,电流值最小,电流表的示数最小值
=0.2A
AB不符合题意;
CD.S1、S2都闭合,滑片位于a端,电阻R1和R2并联,电流表测量干路中的电流,通过R1的电流 =0.6A
通过R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A
电阻R2的阻值
电阻R1、R2消耗的电功率之比为P1∶P2=UI1∶UI2= I1∶I2=0.6A∶0.3A=2∶1
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析电路结构,两个定值电阻并联,和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,定值电阻分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压,利用功率公式P=UI求解功率即可。
2、【答案】C
【解析】【解答】电路为灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测整体电流,则当滑片向左移动时,接入电路电阻变大,总电阻变大,则由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小,由串联分压可得,滑动变阻器所分电压变大,灯泡所分电压变小,则电压表V1示数变小,V2示数变大,灯泡亮度变暗,由于电压表V1和电流表均测灯泡,则其比值为灯泡的阻值,灯泡阻值不变,则电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,电路总电阻的变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据串联电路的电压特点确定滑动变阻器两端的电压变化,再根据P=UI确定灯泡实际功率的变化,进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小确定灯泡亮暗的变化。
3、【答案】C
【解析】【解答】当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,电阻R1和R2串联,甲电压表测的是电源电压,乙电压表测的是R2的电压,假设R2的电压为U2,因为甲乙两个电表的示数之比为5:1,所以电源电压为5U2,所以R1和R2电阻之比为
当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,电阻R1和R2并联,电表甲测R2的电流,电表乙测干路电流,所以甲乙两表示数之比为
故答案为:C。
【分析】如果两个电表为电流表,两个电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流,结合电阻关系求解电流的关系。
4、【答案】C
【解析】【解答】AB.由题中电路可知,L1、L2并联,A1测L2的电流,A2测干路电流,S1控制整个电路,S2控制L2,AB不符合题意;
C.S2断开时,通过L2的电流为0,即A1的示数为0,并联电路各支路互不影响,所以通过L1的电流不变,干路电流减小,电流表A2的示数变小,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】根据电流的路径分析电路的连接方式和电流表的作用。
5、【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
在滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中,R1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,即电流表的示数变大,BC不符合题意;
由U=IR可知,R2两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小,A不符合题意、D符合题意。
故答案为:D
【分析】在串联电路中,滑动变阻器的电阻减小,电流变大,减小的电阻分压减小。
6、【答案】C
【解析】【解答】电阻是导体本身的一种性质,只与长度、横截面积、材料、温度有关,与电流、电压无关,公式可以通过电压与电流的比值计算电阻大小,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
7、【答案】D
【解析】【解答】AB.两合金丝并联在同一电路中,根据并联电路的电压规律可知,两合金丝两端的电压都等于电源电压,即 ,A、B不符合题意;
CD.由于两合金丝材料相同,长度相同,但是乙粗些,那么乙的电阻较小,即 ,根据 可知, ,C不符合题意、D符合题意。
故答案为:D。
【分析】由并联电路电压特点可知,两镍铬合金线两端电压关系。
材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小,由欧姆定律可知通过它们的电流关系。
8、【答案】D
【解析】【解答】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流。假设灯泡灯丝的电阻不变,当调节变阻器的阻值从最大变化到最小时,电路中的总电阻变小,由 可知,电路中的电流变大,由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变小。则选项中上面的图线为电压表V2的示数与电流表I的关系,下面的图线为电压表V1的示数与电流表I的关系。实际上灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,因电路中的电流变大时,灯泡的实际功率变大,温度升高,其电阻变大,由U I图象中图线的斜率表示电阻可知,A选项中灯泡的电阻不变,BC中灯泡的电阻变小,D中灯泡的电阻变大。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器分压和;滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流减小,分压变大。
9、【答案】B
【解析】【解答】由图知电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R1两端电压。
A.因电压表V1测电源电压,由于电源电压不变,则电压表V1示数不变,A不符合题意;
BD.由图乙知,R2=0时,R1上的电压U的倒数
R1两端电压U1=3V
由于此时电路中只有R1连入电路,所以,电源电压U=U1=3V
根据图乙可知,当R2′=10Ω时,R1上的电压U的倒数
则此时R1两端电压U1′=1V
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知,变阻器的电压为U2′=U﹣U1′=3V﹣1V=2V
R1两端的电压为变阻器电压的0.5倍,根据分压原理R1=0.5×R2′=0.5×10Ω=5Ω
B符合题意,D不符合题意。
C.根据图像可知,电阻R2的最大阻值大于10Ω,C不符合题意。
故答案为:B。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,电压表V1测电源电压,由于电源电压不变,则电压表V1示数不变;由图乙知:当电阻R2的有效阻值为零时,R1上的电压U的倒数为,则R1两端电压为3V,即电源电压为3V;然后根据R2的有效阻值为10Ω时,R1上的电压U的倒数求出此时R1两端电压,最后根据串联电路电压特点和欧姆定律即可求出R1的阻值。
10、【答案】A
【解析】【解答】ABC.当开关S1、S2闭合时,R1与R2并联,电流表A1位于干路,电流表A2位于R2支路,则电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流;因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由 I= 可得,电源的电压U=I2R2=0.2A×15Ω=3V
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R1的电流I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
电阻R1的阻值
A符合题意;BC不符合题意;
D.当开关S1闭合、S2断开时,电路中只有R2工作,由于电源电压不变,则通过R2的电流不变,即电流表A2示数为0.2A不变,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压,利用并联电路的电流特点求出通过电阻R1的电流,再根据欧姆定律求出电阻R1的阻值;再根据并联电路中各支路独立工作、互不影响判断开关S2断开时电流表A2的示数。
二、填空题
1、【答案】45
【解析】【解答】由图象知道,当U1=U2=6V时,对应的电流I1=0.15A,I2=0.3A,由 知道,两电阻的阻值分别
若将电阻R1和R2串联在电源电压为3V的电路中,由 及串联电路的特点知道,电路的电流
由 知道,通电5min,则电路消耗的总电能
【分析】求解电流做功,利用公式W=UIt求解即可,U是用电器两端的电压,I是流过用电器的电流,t是用电器工作的时间。
2、【答案】0.24;变大
【解析】【解答】由电路图知,电阻 与 串联,当称重为50kg时,平台受到的压力为
由图知,当
电阻 的阻值为
由 可得此时电路中的电流 由图知,当平台所受的压力增大时,电阻 的阻值减小,根据串联电路电压的特点知,电路中的总电阻减小,根据串联电路分压的规律知 分得的电压增大,由 可知 消耗的电功率将变大。
【分析】分析电路结构,定值电阻和压敏电阻串联,电流相同,随着压力的升高,气敏电阻的阻值变小,电路中的电流变大,结合串联电路电压规律分析电压的变化。
3、【答案】并联;减小
【解析】【解答】电视机、空调工作时互不影响,是并联连接的。
当家中使用的用电器增加时,相当于横截面积变大,故家中电路的总电阻变小。
【分析】家庭电路中,各用电器是并联的;电阻并联时,总电阻减小。
4、【答案】20;0.15;20
【解析】【解答】一个导体两端电压为6V时,通过导体的电流是0.3A,导体的电阻是
导体两端电压为3V时,电阻不变,为20Ω,其电流为
导体两端电压为0时,导体的电阻不变,为20Ω。
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻;根据电压和电阻的比值计算电流;电阻和电压、电流大小无关。
5、【答案】15;6;1
【解析】【解答】由题意可知,当两个电阻串联在电路中时,电路允许通过的最大电流为0.6A,则R1两端电压为U1=IR1=0.6A =6V
R2两端电压为U2=IR2=06A =9V
串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源电压为U=U1+U2=6V+9V=15V
如果甲R1、 R2并联在一起,由于R1两端允许的最大电压为U1=I1R1=0.6A 6V
R2两端允许的最大电压
则并联电路两端电压最大为6V。
由题意可知,此时通过R1的电流为0.6A;通过R2的电流I2= =0.4A
则干路中允许通过的最大电流为I总=I1+I2=0.6A+0.4A=1A
【分析】串联电路处处电流相等,为了不损坏电阻,比较两电阻允许通过的最大电流,选其中较小的电流,然后根据串联电阻的串联和欧姆定律求出电源两端的最大电压。
先根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,由于两电阻并联时两端的电压相等,为了不损坏电阻,电路两端允许的最大电压为两电阻两端允许所加最大电压中较小的电压,利用欧姆定律求出两支路的电流,然后根据并联电路电流特点求出干路中的最大电流。
三、计算题
1、【答案】(1)解:当滑片P移到a端时,此时只有R1接入电路,电源电压为U=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V
答:电源电压6V;
(2)解:当滑片P移到b端时,变阻器接入电路中的阻值最大,变阻器的最大阻值为
答:滑动变阻器的最大阻值20Ω;
(3)解:由图知道,两电阻串联,电压表测R2 两端的电压,由串联电路电压的特点知道,当电压表示数为1V时,R1两端的电压U1=U- U2,=6V-1V=5V
由串联电路电流的特点知道,

解得R2=2Ω,即此时滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω。
答:当电压表示数为1V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω。
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,根据U=IR求出电源电压。
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、电压表的示数最大,由图象读出电流和电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
(3)根据串联电路电压规律求出R1两端电压,再根据欧姆定律求出电路电流和滑动变阻器接入电路的阻值。
2、【答案】(1)解:由图甲和图乙可得:P1=U1I1,P2=U2I2,P1= P2,U1=6V,U2=9V,解得

解得
由电源两端的电压不变,可得
解得
已知, ,联立
可得: 。
答:电阻RA和RB的比值为1:6;
(2)解:由图甲可得
因为 ,
已知
代入
解得:U=15V。
答:电源两端的电压U为15V。
【解析】【分析】分析电路结构,三个电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
3、【答案】(1)解:当接线柱N接A时,R1与Rg并联,改装后电流表满偏时总电流IA=10mA,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1的电流I1=IA﹣Ig=10mA﹣2mA=8mA
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由 可得,此时电流表两端的电压UA=IgRg=I1R1

当接线柱N接C时,R1与Rg并联后再与R2串联,改装后电压表满偏时总电压UC=20V,此时并联部分的总电阻
此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R2=RC﹣R并=2000Ω﹣10Ω=1990Ω
答:R1、R2的阻值依次为12.5Ω、1990Ω;
(2)解:当接线柱N接B时,R1与Rg并联后再与R3串联,MN两接线柱用导线直接连接,则电流表指针达到最大值时电路的总电阻
所以此时R3的阻值R3=RB﹣R并=150Ω﹣10Ω=140Ω
答:当接线柱N接B时,再MN两接线柱用导线直接连接,调节R3使电流表指针达到最大值,此时R3的阻值为140Ω
(3)解:将某一待测电阻Rr接在MN间,指针指正中央位置,通过电流表的电流 ,此时电流表两端的电压 ,因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的总电流
此时电路的总电阻
则待测电阻的阻值
答:若将某一待测电阻Rr接在MN间,指针指正中央位置,则待测电阻Rr的阻值为150Ω。
【解析】【分析】(1)根据并联电路电六特点计算电流;利用电流和电阻的乘积计算电压;结合电流关系,计算电阻大小;根据电压和电流的比值计算电阻;根据串联电路电阻规律计算电阻;(2)根据电压和电流的比值计算电阻;(3)利用电压和电阻的比值计算电流;根据电压和电流之比计算电阻,结合串联电路电阻规律计算部分电阻。
四、实验探究
1、【答案】(1)
(2)1.5
(3)0.945;94.5
(4)不能;此时的电源电压约为3V,小于电流达到0.3A时的电压。
【解析】【解答】(1)小灯泡和LED串联,电流表测电路的电流,电压表V1和V2分别测LED和灯泡的电压,根据实物图画出对应的电路图,如下所示:
(2)由表中数据可知,当电流为0.10A时,小灯泡的电压为0.15V,由欧姆定律,灯泡的阻值
(3)当电流为0.30A时,LED的电压为3.15V,功率
LED在此状态下持续工作100s消耗的电能
(4)若将LED连入电路中,则LED与灯泡串联。根据表中数据,若通过LED的电流能达到0.3A,由串联电路电流的规律,通过灯泡的电流为0.3A,由上表数据知,则灯泡的电压为1.98V,LED的电压为3.15V,由串联电路电压的规律,电源电压为
故通过LED的电流不能达到0.3A,理由是此时的电源电压约为3V,小于电流达到0.3A时的电压。
【分析】(1)电压表是测量电压的仪表,应并联在电路中,电压表与哪个用电器并联,就测量哪个用电器两端的电压。电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流;
(2)结合电流和电压,利用欧姆定律求解小灯泡的电阻;
(3)结合电流与电压值,利用功率该公式P=UI求解功率即可;求解电流做功,利用公式W=Pt求解即可,P是用电器的功率, t是用电器工作的时间;
(4)串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压,电源电压太低。
2、【答案】(1)如图所示:
(2)欧姆定律
(3)0.3;10
(4)
【解析】【解答】(1)定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测它们的电流,电压表测R的电压,如图所示,
(2) 用电压表和电流表测电阻的实验 的原理是欧姆定律。
(3)连接小量程,分度值是0.02A,共15个小格,所以读数是0.3A,。
(4) 滑片位于最右端时, Rx被短路,只有Rab,此时电流表测Rab,所以电源电压U=I2R,滑片位于最左端时, Rab与Rx并联,电流表测二者总电流,所以通过Rx的电流是I1-I2,所以。
故答案为:(1)
(2) 欧姆定律;(3)0.3;10;(4)
【分析】(1)分析用电器的连接方式,电流表测量对象,电压表测量对象。
(2) 用电压表和电流表测电阻的实验的原理是欧姆定律。
(3)连接小量程,分度值是0.02A,数小格个数,根据计算电阻。
(4) 根据U=IR计算电压,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。