[14.2 探究欧姆定律 第2课时 欧姆定律的理解与基本计算]
一、选择题
1.对欧姆定律的理解,下列说法中错误的是 ( )
A.对某一段导体来说,通过导体的电流与其两端的电压成正比
B.在电压一定的条件下,通过导体的电流与导体的电阻成反比
C.在电流一定的条件下,导体的电阻跟导体两端的电压成正比
D.通过导体的电流由它两端的电压和电阻共同决定
2.在一段阻值不变的导体两端加20 V电压时,通过它的电流为1 A;现在把该导体两端的电压变为5 V,则此时通过该导体的电流和它的电阻分别为( )
A.0.25 A 20 Ω B.1 A 20 Ω
C.0.4 A 10 Ω D.1 A 10 Ω
3.一个阻值为20 Ω的电阻,测得通过它的电流为5 A,那么此时加在这个电阻两端的电压是 ( )
A.4 V B.10 V C.0.25 V D.100 V
4.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列说法中正确的是 ( )
A.当导体两端的电压为0 V时,电阻为0 Ω
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0 V时,电阻为5 Ω
D.当导体两端的电压为2 V时,通过导体的电流为0.6 A
5.[2020·牡丹江] 张华同学在探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
6.[2020·荆门] 将电阻R和灯泡L接在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I-U图像。闭合开关S,电流表的示数为0.3 A,则电源电压和电阻R的大小分别是( )
A.8 V 6.67 Ω B.12 V 20 Ω
C.8 V 20 Ω D.12 V 10 Ω
二、填空题
7.[2020·临沂] 当某导体两端的电压为6 V时,通过它的电流为0.4 A,当该导体两端的电压为3 V时,通过它的电流为 A;当该导体两端的电压为0 V时,它的电阻为 Ω。
8.[2019·连云港] 有一定值电阻,当其两端的电压为9 V时,通过它的电流为0.9 A,它的阻值是 Ω;如图果它两端的电压为15 V,通过它的电流是 A。
9.将一段电阻丝接在6 V的电源上,测得通过它的电流为0.2 A,若改接在另一个电源上,测得通过它的电流为0.5 A,则此时电源电压为 V,该电阻丝的阻值为 Ω。
10.某一电阻两端的电压从2 V增加到2.8 V时,通过该电阻的电流增加了0.2 A,则该电阻的阻值是 Ω。
11.如图所示电路,R1=10 Ω,R2=5 Ω,通过R1的电流为0.2 A,R1两端电压为 V,R2两端电压为 V,电源电压为 V。
12.[2019·泰州] 如图甲所示,定值电阻R2的阻值为40 Ω。闭合开关S,电流表A1、A2的指针偏转均如图图乙所示。则电流表A1的读数为 A,电流表A2的读数为 A,电源电压为 V,R1的阻值为 Ω。
三、计算题
13.(1)工厂中车床照明灯采用36 V的安全电压,某车床照明灯工作时灯丝电阻是30 Ω,求通过灯丝的电流。
(2)某手电筒小灯泡两端的电压是2.5 V,用电流表测得通过它的电流是250 mA,求这个小灯泡的电阻。
(3)某种节日彩灯的灯丝电阻为30 Ω,正常工作时的电流为0.2 A,求加在彩灯两端的电压。
14.[2020·吉林] 如图所示,电源电压不变,R2的阻值为20 Ω,闭合开关后,电压表的示数为2 V,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)电源电压。
15.[2019·青岛] 如图所示电路,电源电压为12 V保持不变,定值电阻R1的阻值为10 Ω,闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片处于某位置时,电流表的示数为1.6 A。求此时滑动变阻器接入电路的电阻。
16.在相距100 km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线,输电线的电阻与其长度成正比。若输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,在甲、乙两地的检修人员用输出电压相同且不变的电源和电流表做成如图所示的测量仪,并分别进行了如图下测量:将测量仪连接ab时,电流表的示数为0.3 A;将测量仪连接cd时,电流表的示数为1.2 A。求短路位置离甲地的距离。
答案
1.C
2.A 这段导体的电阻为R===20 Ω;当它两端的电压变为5 V时,导体的电阻仍为20 Ω,此时通过它的电流为I'===0.25 A。
3.D 4.C
5.D 由图像可知,当U乙=1 V时,I乙=0.1 A,故A正确;当甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上,由图知I甲=0.6 A,I乙'=0.3 A,I=0.9 A,故B正确;由图像可知,通过导体的电流随电压的增大而增大,并且成倍数的增大,即成正比,故C正确;加同样电压(3 V)时,I甲=0.6 A,I乙'=0.3 A,I甲>I乙',所以R甲6.C (1)电阻R为定值,故电流随电压的变化关系为一直线,根据图像,由I=可得,电阻R的阻值:R===20 Ω。
(2)由电路图可知,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路中的电流,串联电路中各处的电流相等,由图像可知,电流I=0.3 A时,UL=2 V,UR=6 V,则电源电压:U=UL+UR=2 V+6 V=8 V。
7.0.2 15 (1)由欧姆定律I=可得,导体的电阻:R===15 Ω。
(2)因为导体的电阻是导体本身的一种性质,与其两端电压和通过它的电流无关,所以当该导体两端的电压为3 V时,通过该导体的电流:I'===0.2 A,电压减小到0 V时,导体中的电流为0 A,但电阻不变,仍为15 Ω。
8.10 1.5 定值电阻的阻值:R===10 Ω,因导体的电阻与导体两端的电压和通过它的电流无关,所以这个电阻两端的电压为15 V时,电阻的大小不变,仍然为10 Ω,此时通过电阻的电流:I'===1.5 A。
9.15 30 10.4
11.2 1 3 由电路图可知,两电阻串联,R1=10 Ω,R2=5 Ω,通过R1的电流为0.2 A,因为串联电路电流处处相等,故I=I1=I2=0.2 A,由欧姆定律的表达式I=变形可得,R1两端的电压:U1=I1R1=0.2 A×10 Ω=2 V,R2两端的电压:U2=I2R2=0.2 A×5 Ω=1 V,因串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电源电压为U=U1+U2=2 V+1 V=3 V。
12.1.5 0.3 12 10 由图甲可知,两电阻并联,电流表A1测量干路电流I,A2测量通过R2的电流I2;由并联电路的电流特点可知,I>I2,则电流表A1选用0~3 A的量程,电流表A1的读数为1.5 A,电流表A2选用0~0.6 A的量程,读数为0.3 A,电源电压为U=I2R2=0.3 A×40 Ω=12 V,R1===10 Ω。
13.(1)根据欧姆定律I=可得,通过灯丝的电流:I1===1.2 A。
(2)I2=250 mA=0.25 A,由欧姆定律公式I=得小灯泡的电阻:R2===10 Ω。
(3)由欧姆定律公式I=得,加在彩灯两端的电压:U3=I3R3=0.2 A×30 Ω=6 V。
14.由电路图可知,R1与R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电阻R1两端的电压。
(1)由欧姆定律I=得,电阻R1的阻值:
R1===10 Ω。
(2)由欧姆定律I=得,电阻R2两端的电压:U2=IR2=0.2 A×20 Ω=4 V,
所以电源电压:
U=U1+U2=2 V+4 V=6 V。
15.由电路图可知,R1和R2并联,电流表测量干路电流,并联电路中各支路两端的电压和电源电压相等,则通过R1的电流:I1===1.2 A,
因为在并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流:I2=I-I1=1.6 A-1.2 A=0.4 A,
滑动变阻器R2接入电路的电阻:R===30 Ω。
16.已知输电线的电阻与其长度成正比,设每千米输电线的电阻为R0,导线短路位置离甲地的距离为s,短路位置离乙地的距离为100 km-s,则Rab=2sR0,Rcd=2(100 km-s)R0,由欧姆定律得U=IabRab,U=IcdRcd,所以IabRab=IcdRcd,即0.3 A×2sR0=1.2 A×2(100 km-s)R0,解得s=80 km。