初中科学浙教版八年级上册期末复习20:欧姆定律及其应用

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名称 初中科学浙教版八年级上册期末复习20:欧姆定律及其应用
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2020-12-30 00:00:00

文档简介

初中科学浙教版八年级上册期末复习20: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
1.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电阻的特性和欧姆定律分析判断即可。
【解答】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,与它两端的电压和电流无关,故A、B、C错误;
同一导体,它的电阻不变,即电压和电流的比值不变。当电阻不变时,电压增大几倍,电流也会增大几倍,故D正确。
故选D。
2.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压,首先根据欧姆定律分析总电流表的变化,再根据欧姆定律判断电压表的示数变化。
【解答】根据图片可知,灯泡与变阻器串联,电压表测量的Pb的电压。当滑动变阻器滑片P向a端滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻保持不变,因此通过串联电路的电流保持不变,即电流表的示数保持不变。电压表并联的Pb段变长,电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
3.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,当电压不变时,电流与电阻成反比;
(2)在并联电路中,总电压等于各支路两端电压;
(3)首先根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化,然后根据欧姆定律判断电流表的示数变化,最好根据并联电路的电压规律判断电压表的示数变化。
【解答】当开关S闭合后,定值电阻R1与变阻器R2并联,电流表测总电流,电压表测变阻器的电压。
当滑片P向左移动时,变阻器的阻值减小,那么并联电路的总电阻变小,根据“电流与电阻的反比关系”可知,此时电流表的示数增大。由于变阻器两端的电压始终等于电源电压,所以电压表的示数保持不变。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 当开关S1、S2都闭合时, 电压表测电源电压,而电流表测通过电阻R1的电流,根据公式计算它的阻值即可。 电压表、电流表的位置互换, 两个电阻串联,电流表测总电流,电压表测总电压,根据计算出总电阻,再根据公式R总=R1+R2计算电阻R2的阻值。
【解答】当开关S1、S2都闭合时, 电压表测电源电压,而电流表测通过电阻R1的电流,
电阻R1的阻值为:,故A、C错误;
电压表、电流表的位置互换, 两个电阻串联,电流表测总电流,电压表测总电压,
电路的总电阻为:;
电阻R2的阻值为:R2=R总-R1=20Ω-12Ω=8Ω,
故B正确,D错误。
故选B。
5.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,当电压相等时,电流与电阻成反比;在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;
(2)将电流表或电压表分别放入油量表的位置,利用欧姆定律和串并联电路的特点,根据滑片的移动情况对它的示数变化进行分析即可。
【解答】如果油量表为电流表,那么电阻R的下半部分与电阻R0串联;当油量表的示数减小时,电流变小,而电阻变大,因此滑片P应该向上移动,这时液面上的浮子下沉,即液面下降,而总电阻变大,故A错误,C正确;
如果油量表为电压表,那么整个电阻R与R0串联,电压表测R上半部分的电压;如果油量表的示数减小,电压减小;根据串联电路电压的分配规律可知,R上半部分的电阻肯定减小,即滑片向上移动,液面上的浮子下沉,即液面下降,这时的总电阻保持不变,故B、D错误。
故选C。
6.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电路图可知,电阻R1与R2并联,电压表测R1的电压,即电源电压,电流表A1测通过R1的电流,A2测通过R2的电流,A测干路电流。
(1)在并联电路中,干路电流等于支路电流之和;
(2)首先根据滑片移动方向判断A2的示数变化,然后再根据A=A1+A2分析即可;
(3)电阻在数值上等于电阻两端的电压和通过电流的比值;
(4)首先分析电流表A2的示数变化,再分析它和电压表V的示数乘积的大小变化。
【解答】电阻R1与R2并联,电压表测R1的电压,即电源电压,电流表A1测通过R1的电流,A2测通过R2的电流,A测干路电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电阻R2的阻值变大。
A.电流表A示数与电流表A2示数的差就是通过R1的电流;因为R1的电压和电阻都保持不变,所以通过它的电流保持不变,故A正确;
B.R2的阻值变大,它两端的电压不变,根据公式可知,电流表A2的示数变小;因为A1的示数不变,根据公式A=A1+A2可知,它们的和示数变小,故B错误;
C.电压表测总电压,电流表A测总电流,那么二者的比值就是并联电路的总电阻;总电压保持不变,总电流变小,那么总电阻变大,故C错误;
D.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小,因此二者乘积变小,故D错误。
故选A。
7.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】已知电流和电阻根据公式U=IR计算电阻两端的电压。
【解答】此时加在这个电阻两端的电压是:U=IR=20Ω×5A=100V。
故选D。
8.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)假设A、B两个电阻的电压相等,根据公式
比较功率的大小,然后判断两个图像和电阻的对应关系;
(2)如果A、B并联,那么它们的总电阻比R2的电阻还小,根据公式
判断这时的总功率与P2的关系,进而确定图像③的位置。
【解答】(1)假设A、B两个电阻的电压相等,根据
可知,电阻小的功率大;因为 R1>R2 ,所以P1<P2;在乙图中,从横轴上找一点做横轴的垂线分别于两个图像相交,发现这时①的功率>②的功率,因此①是R2的图像,②是R1的图像;
(2)如果A、B并联,那么它们的总电阻比R2的电阻还小,根据公式
可知,这时的总功率比①中R2的功率还大,肯定在图像①的左边,即I的位置。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】当开关S1、S2都闭合时,两个电阻并联,电流表测R1的电流,电压表测电源电压,根据计算它的阻值;将电压表、电流表的位置互换,两个电阻串联,电压表测总电压,电流表测总电流,根据计算出总电阻,再根据R2=R总-R1计算即R2的阻值。
【解答】当开关S1、S2都闭合时,两个电阻并联,电流表测R1的电流,电压表测电源电压,
那么电阻R1的阻值:;
将电压表、电流表的位置互换,两个电阻串联,当开关S1断开、S2闭合,电压表测总电压,电流表测总电流,
总电阻;
电阻R2的阻值:R2=R总-R1=20Ω-12Ω=8Ω。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
10.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先确定光敏电阻的阻值变化,然后根据R总=R+R0判断总电阻的变化,接根据欧姆定律判断总电流的变化;下来根据U0=I0R0判断定值电阻R0两端的电压变化,最后根据U总=U+U0判断电压表的示数变化。
【解答】根据电路图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R的电压,电流表测总电流。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,那么R的阻值变小,根据公式R总=R+R0判可知,串联电路的总电阻变小,根据公式可知,电流表的示数变大;根据U0=I0R0可知,定值电阻R0两端的电压变大,根据公式U总=U+U0可知,电压表的示数变小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
11.【答案】12;10
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据乙图确定变阻器完全使用时的电流和它的电阻为零时的电流,然后根据欧姆定律列出两个方程,最后联立求解即可。
【解答】根据乙图可知,当变阻器完全使用时,它与电阻R0串联,此时电流最小为0.4A,
根据U总=I总R总得到:U总=0.4A×(20Ω+R0) ① ;
当变阻器的阻值为零时,只有电阻R0,此时电流最大为1.2A;
根据U总=I总R总得到:U总=1.2A×R0②;
①②联立求解,解得:U总=12V,R0=10Ω。
12.【答案】由6V减小到3.6V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】当滑片在A端时,电压表测总电压;当滑片在B端时,测电阻R1的电压,首先根据计算出总电流,再根据公式U1=IR1计算出此时电压表的示数即可。
【解答】当滑片P在A端时,电压表测电源电压,电压表示数等于电源电压,为6V。
电路电流I= =0.012A;
滑片在B端时,电压表测电阻R1两端电压,
电压表示数U1=IR1=0.012A×300Ω=3.6V。
因此电压表的示数变化为:由6V减小到3.6V。
13.【答案】变小;变大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图乙确定气敏电阻的阻值虽浓度变化的规律;
(2)再串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析气敏电阻的电压变化,再根据U总=U0+U判断电压表的示数变化。
【解答】(1)根据图乙可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小;
(2)根据甲图可知,定值电阻与气敏电阻串联,电压表测定值电阻的电压。当气敏电阻阻值减小时,根据串联电路电压规律可知,它两端的电压减小;根据U总=U0+U可知,电压表的示数变大。
14.【答案】(1)变大
(2)电压表
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此判断电压表的示数变化;
(2)根据欧姆定律分析压力增大时电流表的示数变化,哪个表的示数变化趋势与压力的变化趋势相同,就将它改造成压力计。
【解答】(1)根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。当闭合开关S,物体放在A板上时,弹簧缩短,滑片向下移动,变阻器的阻值变大,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,此时电压表的示数增大;
(2)当压力增大时,变阻器的阻值变大,那么通过电流表的示数减小。因为电压表的示数变化趋势与压力计的示数变化趋势相同,所以将电压表改装成压力计。
15.【答案】10;4.5;2
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图像找到有关B的一组对应的电压和电流,然后根据计算B的阻值;
(2)从图像中找到电流为0.3A时A和B的电压,然后根据U总=UA+UB计算即可;
(3)首先根据UB=IBRB计算出B两端的电压,再根据“并联电路各支路两端电压相等”计算A的电压。
【解答】(1)根据图像可知,当UB=2V时,IB=0.2A;
那么B电阻的阻值为:;
(2)当电流为0.3A时,UA=1.5V,UB=3V;
那么A和B的总电压为:U总=UA+UB=1.5V+3V=4.5V;
(3)当通过B的电流为0.2A时,
B两端的电压为:UB=IBRB=0.2A×10Ω=2V;
因为A和B并联,
所以UA=UB=2V。
16.【答案】(1)减小;增大
(2)0
(3)4.5;1
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)电阻R0、变阻器和灯泡串联,电压表V1测变阻器和灯泡的总电压,V2测灯泡电压。当电流增大时,首先根据U0=IR0分析定值电阻R0两端的电压变化,再根据U总=U0+U1判断电压表V1的示数变化,接下来根据U2=IRL判断电压表V2的示数变化;
(2) 两个电压表示数变化的图像相交,即此点时二者示数相同,据此对变阻器的电压进行判断,进而对它接入电路的阻值进行判断;
(3)根据乙图可知,当电流为0时,电压表V1的示数为4.5V,这个状态应该是发生断路所致,据此推断电源电压。当电流为2A时,电压表V1的示数为2.5V,根据U0=U总-U1计算出定值电阻的电压,再根据计算出它的阻值。
【解答】(1)电阻R0、变阻器和灯泡串联,电压表V1测变阻器和灯泡的总电压,V2测灯泡电压。当电流增大时,根据公式U0=IR0可知,定值电阻R0两端的电压不变;根据U总=U0+U1可知,电压表V1的示数减小,因此图乙中上面的图像就是V1的。当电流增大时,灯泡的电阻也会增大,根据U2=IRL可知,电压表V2的示数增大,因此图乙中下面的图像就是V2的。
(2)电压表V2的示数为灯泡的电压U2,电压表V1的示数为灯泡和变阻器的电压之和,即U1=U2+U变。
两条图像相交,说明电压表的示数相等,即U1=U2,那么此时变阻器的电压为零,因此变阻器接入电路的阻值为零。
(3)根据乙图可知,当电流为0时,电压表V1的示数为4.5V,此时应该是灯泡和变阻器所在的部分出现断路,电压表与R0串联再一起。由于电压表的内阻很大,所以它几乎分得全部电压,即电源电压就是4.5V。
当电流为2A时,电压表V1的示数为2.5V,此时定值电阻的电压U0=U总-U1=4.5V-2.5V=2V;那么定值电阻的阻值。
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。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)同时闭合开关S和S1时,两电阻并联,此时电阻R1的电压等于电源电压,根据公式计算通过电阻R1的电流;
(2)首先根据并联电路的电流规律,对干路电流和通过R1的电流大小进行比较,从而确定电流表的量程和分度值,进而读出干路电流。然后根据I2=I-I1计算出通过电阻R2电流,最后根据计算电阻R2的阻值即可。
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℃
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①根据图像b,确定温度为40℃时热敏电阻的阻值;
②首先根据R总=R0+R1计算出此时的总电阻,再根据公式计算出此时的总电流,最后根据U0=IR0计算R0两端的电压;
③根据电压表的量程确定电压表的最大示数,根据计算出此时电路中的电流,再根据串联电路电压特点U1′=U-U0′计算热敏电阻两端的电压,接下来根据计算此时热敏电阻的阻值,最后根据b图确定最高温度。
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。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)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,根据计算电流表的示数;
(2)首先根据U1=U-U2计算出R1两端的电压,然后根据公式计算R1的阻值;
(3)首先根据U1′=I′R1计算出R1两端的电压,再根据公式U2′=U-U1′计算电压表的示数即可。
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
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当P在中点时,首先根据计算出此时变阻器接入的电阻,然后根据U=IR2计算此时R2两端的电压;根据丙图尝试读出电压表的示数,然后与计算出的结果进行比较,确定电压表与谁并联;
(2)根据丙图读出R1两端的电压,然后根据计算处它的阻值即可;
(3)根据串联电路U=U1+U2计算电源电压即可。
【解答】(1)当P在中点时,此时变阻器接入的电阻:;
此时R2两端的电压为:U=IR2=0.8A×10Ω=8V;
根据丙图可知,如果量程为0~3V,那么电压表示数为0.8V,如果量程为0~15V,所以示数为4V,都小于8V,因此电压表肯定与电阻R1并联。
(2)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。
那么电阻R1的阻值:;
(3)电源电压为:U=U1+U2=4V+8V=12V。
1 / 1初中科学浙教版八年级上册期末复习20: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
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电阻的特性和欧姆定律分析判断即可。
【解答】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,与它两端的电压和电流无关,故A、B、C错误;
同一导体,它的电阻不变,即电压和电流的比值不变。当电阻不变时,电压增大几倍,电流也会增大几倍,故D正确。
故选D。
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
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压,首先根据欧姆定律分析总电流表的变化,再根据欧姆定律判断电压表的示数变化。
【解答】根据图片可知,灯泡与变阻器串联,电压表测量的Pb的电压。当滑动变阻器滑片P向a端滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻保持不变,因此通过串联电路的电流保持不变,即电流表的示数保持不变。电压表并联的Pb段变长,电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
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
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,当电压不变时,电流与电阻成反比;
(2)在并联电路中,总电压等于各支路两端电压;
(3)首先根据滑片的移动方向确定变阻器的阻值变化,然后根据欧姆定律判断电流表的示数变化,最好根据并联电路的电压规律判断电压表的示数变化。
【解答】当开关S闭合后,定值电阻R1与变阻器R2并联,电流表测总电流,电压表测变阻器的电压。
当滑片P向左移动时,变阻器的阻值减小,那么并联电路的总电阻变小,根据“电流与电阻的反比关系”可知,此时电流表的示数增大。由于变阻器两端的电压始终等于电源电压,所以电压表的示数保持不变。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
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
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 当开关S1、S2都闭合时, 电压表测电源电压,而电流表测通过电阻R1的电流,根据公式计算它的阻值即可。 电压表、电流表的位置互换, 两个电阻串联,电流表测总电流,电压表测总电压,根据计算出总电阻,再根据公式R总=R1+R2计算电阻R2的阻值。
【解答】当开关S1、S2都闭合时, 电压表测电源电压,而电流表测通过电阻R1的电流,
电阻R1的阻值为:,故A、C错误;
电压表、电流表的位置互换, 两个电阻串联,电流表测总电流,电压表测总电压,
电路的总电阻为:;
电阻R2的阻值为:R2=R总-R1=20Ω-12Ω=8Ω,
故B正确,D错误。
故选B。
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
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,当电压相等时,电流与电阻成反比;在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;
(2)将电流表或电压表分别放入油量表的位置,利用欧姆定律和串并联电路的特点,根据滑片的移动情况对它的示数变化进行分析即可。
【解答】如果油量表为电流表,那么电阻R的下半部分与电阻R0串联;当油量表的示数减小时,电流变小,而电阻变大,因此滑片P应该向上移动,这时液面上的浮子下沉,即液面下降,而总电阻变大,故A错误,C正确;
如果油量表为电压表,那么整个电阻R与R0串联,电压表测R上半部分的电压;如果油量表的示数减小,电压减小;根据串联电路电压的分配规律可知,R上半部分的电阻肯定减小,即滑片向上移动,液面上的浮子下沉,即液面下降,这时的总电阻保持不变,故B、D错误。
故选C。
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
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电路图可知,电阻R1与R2并联,电压表测R1的电压,即电源电压,电流表A1测通过R1的电流,A2测通过R2的电流,A测干路电流。
(1)在并联电路中,干路电流等于支路电流之和;
(2)首先根据滑片移动方向判断A2的示数变化,然后再根据A=A1+A2分析即可;
(3)电阻在数值上等于电阻两端的电压和通过电流的比值;
(4)首先分析电流表A2的示数变化,再分析它和电压表V的示数乘积的大小变化。
【解答】电阻R1与R2并联,电压表测R1的电压,即电源电压,电流表A1测通过R1的电流,A2测通过R2的电流,A测干路电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电阻R2的阻值变大。
A.电流表A示数与电流表A2示数的差就是通过R1的电流;因为R1的电压和电阻都保持不变,所以通过它的电流保持不变,故A正确;
B.R2的阻值变大,它两端的电压不变,根据公式可知,电流表A2的示数变小;因为A1的示数不变,根据公式A=A1+A2可知,它们的和示数变小,故B错误;
C.电压表测总电压,电流表A测总电流,那么二者的比值就是并联电路的总电阻;总电压保持不变,总电流变小,那么总电阻变大,故C错误;
D.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小,因此二者乘积变小,故D错误。
故选A。
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
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】已知电流和电阻根据公式U=IR计算电阻两端的电压。
【解答】此时加在这个电阻两端的电压是:U=IR=20Ω×5A=100V。
故选D。
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
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)假设A、B两个电阻的电压相等,根据公式
比较功率的大小,然后判断两个图像和电阻的对应关系;
(2)如果A、B并联,那么它们的总电阻比R2的电阻还小,根据公式
判断这时的总功率与P2的关系,进而确定图像③的位置。
【解答】(1)假设A、B两个电阻的电压相等,根据
可知,电阻小的功率大;因为 R1>R2 ,所以P1<P2;在乙图中,从横轴上找一点做横轴的垂线分别于两个图像相交,发现这时①的功率>②的功率,因此①是R2的图像,②是R1的图像;
(2)如果A、B并联,那么它们的总电阻比R2的电阻还小,根据公式
可知,这时的总功率比①中R2的功率还大,肯定在图像①的左边,即I的位置。
故选C。
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
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】当开关S1、S2都闭合时,两个电阻并联,电流表测R1的电流,电压表测电源电压,根据计算它的阻值;将电压表、电流表的位置互换,两个电阻串联,电压表测总电压,电流表测总电流,根据计算出总电阻,再根据R2=R总-R1计算即R2的阻值。
【解答】当开关S1、S2都闭合时,两个电阻并联,电流表测R1的电流,电压表测电源电压,
那么电阻R1的阻值:;
将电压表、电流表的位置互换,两个电阻串联,当开关S1断开、S2闭合,电压表测总电压,电流表测总电流,
总电阻;
电阻R2的阻值:R2=R总-R1=20Ω-12Ω=8Ω。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
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
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先确定光敏电阻的阻值变化,然后根据R总=R+R0判断总电阻的变化,接根据欧姆定律判断总电流的变化;下来根据U0=I0R0判断定值电阻R0两端的电压变化,最后根据U总=U+U0判断电压表的示数变化。
【解答】根据电路图可知,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R的电压,电流表测总电流。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,那么R的阻值变小,根据公式R总=R+R0判可知,串联电路的总电阻变小,根据公式可知,电流表的示数变大;根据U0=I0R0可知,定值电阻R0两端的电压变大,根据公式U总=U+U0可知,电压表的示数变小,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
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。
【答案】12;10
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据乙图确定变阻器完全使用时的电流和它的电阻为零时的电流,然后根据欧姆定律列出两个方程,最后联立求解即可。
【解答】根据乙图可知,当变阻器完全使用时,它与电阻R0串联,此时电流最小为0.4A,
根据U总=I总R总得到:U总=0.4A×(20Ω+R0) ① ;
当变阻器的阻值为零时,只有电阻R0,此时电流最大为1.2A;
根据U总=I总R总得到:U总=1.2A×R0②;
①②联立求解,解得:U总=12V,R0=10Ω。
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   。
【答案】由6V减小到3.6V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】当滑片在A端时,电压表测总电压;当滑片在B端时,测电阻R1的电压,首先根据计算出总电流,再根据公式U1=IR1计算出此时电压表的示数即可。
【解答】当滑片P在A端时,电压表测电源电压,电压表示数等于电源电压,为6V。
电路电流I= =0.012A;
滑片在B端时,电压表测电阻R1两端电压,
电压表示数U1=IR1=0.012A×300Ω=3.6V。
因此电压表的示数变化为:由6V减小到3.6V。
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”)。
【答案】变小;变大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图乙确定气敏电阻的阻值虽浓度变化的规律;
(2)再串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析气敏电阻的电压变化,再根据U总=U0+U判断电压表的示数变化。
【解答】(1)根据图乙可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小;
(2)根据甲图可知,定值电阻与气敏电阻串联,电压表测定值电阻的电压。当气敏电阻阻值减小时,根据串联电路电压规律可知,它两端的电压减小;根据U总=U0+U可知,电压表的示数变大。
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。
【答案】(1)变大
(2)电压表
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此判断电压表的示数变化;
(2)根据欧姆定律分析压力增大时电流表的示数变化,哪个表的示数变化趋势与压力的变化趋势相同,就将它改造成压力计。
【解答】(1)根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。当闭合开关S,物体放在A板上时,弹簧缩短,滑片向下移动,变阻器的阻值变大,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,此时电压表的示数增大;
(2)当压力增大时,变阻器的阻值变大,那么通过电流表的示数减小。因为电压表的示数变化趋势与压力计的示数变化趋势相同,所以将电压表改装成压力计。
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。
【答案】10;4.5;2
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图像找到有关B的一组对应的电压和电流,然后根据计算B的阻值;
(2)从图像中找到电流为0.3A时A和B的电压,然后根据U总=UA+UB计算即可;
(3)首先根据UB=IBRB计算出B两端的电压,再根据“并联电路各支路两端电压相等”计算A的电压。
【解答】(1)根据图像可知,当UB=2V时,IB=0.2A;
那么B电阻的阻值为:;
(2)当电流为0.3A时,UA=1.5V,UB=3V;
那么A和B的总电压为:U总=UA+UB=1.5V+3V=4.5V;
(3)当通过B的电流为0.2A时,
B两端的电压为:UB=IBRB=0.2A×10Ω=2V;
因为A和B并联,
所以UA=UB=2V。
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。
【答案】(1)减小;增大
(2)0
(3)4.5;1
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)电阻R0、变阻器和灯泡串联,电压表V1测变阻器和灯泡的总电压,V2测灯泡电压。当电流增大时,首先根据U0=IR0分析定值电阻R0两端的电压变化,再根据U总=U0+U1判断电压表V1的示数变化,接下来根据U2=IRL判断电压表V2的示数变化;
(2) 两个电压表示数变化的图像相交,即此点时二者示数相同,据此对变阻器的电压进行判断,进而对它接入电路的阻值进行判断;
(3)根据乙图可知,当电流为0时,电压表V1的示数为4.5V,这个状态应该是发生断路所致,据此推断电源电压。当电流为2A时,电压表V1的示数为2.5V,根据U0=U总-U1计算出定值电阻的电压,再根据计算出它的阻值。
【解答】(1)电阻R0、变阻器和灯泡串联,电压表V1测变阻器和灯泡的总电压,V2测灯泡电压。当电流增大时,根据公式U0=IR0可知,定值电阻R0两端的电压不变;根据U总=U0+U1可知,电压表V1的示数减小,因此图乙中上面的图像就是V1的。当电流增大时,灯泡的电阻也会增大,根据U2=IRL可知,电压表V2的示数增大,因此图乙中下面的图像就是V2的。
(2)电压表V2的示数为灯泡的电压U2,电压表V1的示数为灯泡和变阻器的电压之和,即U1=U2+U变。
两条图像相交,说明电压表的示数相等,即U1=U2,那么此时变阻器的电压为零,因此变阻器接入电路的阻值为零。
(3)根据乙图可知,当电流为0时,电压表V1的示数为4.5V,此时应该是灯泡和变阻器所在的部分出现断路,电压表与R0串联再一起。由于电压表的内阻很大,所以它几乎分得全部电压,即电源电压就是4.5V。
当电流为2A时,电压表V1的示数为2.5V,此时定值电阻的电压U0=U总-U1=4.5V-2.5V=2V;那么定值电阻的阻值。
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。
【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。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)同时闭合开关S和S1时,两电阻并联,此时电阻R1的电压等于电源电压,根据公式计算通过电阻R1的电流;
(2)首先根据并联电路的电流规律,对干路电流和通过R1的电流大小进行比较,从而确定电流表的量程和分度值,进而读出干路电流。然后根据I2=I-I1计算出通过电阻R2电流,最后根据计算电阻R2的阻值即可。
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?
【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℃
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①根据图像b,确定温度为40℃时热敏电阻的阻值;
②首先根据R总=R0+R1计算出此时的总电阻,再根据公式计算出此时的总电流,最后根据U0=IR0计算R0两端的电压;
③根据电压表的量程确定电压表的最大示数,根据计算出此时电路中的电流,再根据串联电路电压特点U1′=U-U0′计算热敏电阻两端的电压,接下来根据计算此时热敏电阻的阻值,最后根据b图确定最高温度。
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?
【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。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)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,根据计算电流表的示数;
(2)首先根据U1=U-U2计算出R1两端的电压,然后根据公式计算R1的阻值;
(3)首先根据U1′=I′R1计算出R1两端的电压,再根据公式U2′=U-U1′计算电压表的示数即可。
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】(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
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当P在中点时,首先根据计算出此时变阻器接入的电阻,然后根据U=IR2计算此时R2两端的电压;根据丙图尝试读出电压表的示数,然后与计算出的结果进行比较,确定电压表与谁并联;
(2)根据丙图读出R1两端的电压,然后根据计算处它的阻值即可;
(3)根据串联电路U=U1+U2计算电源电压即可。
【解答】(1)当P在中点时,此时变阻器接入的电阻:;
此时R2两端的电压为:U=IR2=0.8A×10Ω=8V;
根据丙图可知,如果量程为0~3V,那么电压表示数为0.8V,如果量程为0~15V,所以示数为4V,都小于8V,因此电压表肯定与电阻R1并联。
(2)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。
那么电阻R1的阻值:;
(3)电源电压为:U=U1+U2=4V+8V=12V。
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