第二节 科学探究:欧姆定律同步训练题
一.选择题(共13小题)
1.由欧姆定律公式可知( )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
2.由欧姆定律I=变形可得R=.下列说法正确的是( )
A.导体电阻跟它两端的电压成正比 B.导体电阻跟通过它的电流成反比
C.导体电压跟通过它的电流成正比 D.导体电阻跟通过的电流和它两端电压无关
3.下列关于电流、电压、电阻的关系说法正确的是( )
A.电压大的电路中电流一定大 B.电阻大的电路中电流一定小
C.导体中的电流与电压、电阻无关 D.导体中的电阻与电流、电压无关
4.如图所示的电路,电源电压恒定,当开关S闭合时( )
A. A示数变小,V示数变大 B.A示数变大,V示数不变
C. A示数不变,V示数变小 D. A示数不变,V示数变大
5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=2R2,闭合S、S1,断开S2时,电压表示数为5V,闭合S、S2,断开S1时,电压表示数为7V,则R:R2为( )
A. 3:2 B. 3:3 C. 7:5 D. 5:7
6.如图所示,R1的电阻是30Ω,R2的电阻是20Ω,闭合开关S,断开开关S1时电流表的示数是0.3A,再闭合开关S1时电流表的示数是( )
A. 0.3A B. 0.5A C. 0.6A D. 0.2A
7.(2014?呼伦贝尔)酒驾易造成交通事故,利用图示的电路可以检测司机是否酒驾.图中的R1为定值电阻,R2是一个“气敏传感器”,它的电阻值会随着其周围酒精气体浓度的增大而减小.检测时,喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气,则( )
A.电路的总电阻减小,电压表的示数减小 B.电路的总电阻减小,电压表的示数增大
C.电路的总电阻增大,电压表的示数增大 D.电路的总电阻增大,电压表的示数减小
8.如图所示,R1=5Ω,R2=10Ω,闭合开关,电流表示数为0.2A,下列计算结果正确的是( )
A. R1两端电压为2V B. R2两端电压为1V
C.电源两端电压为3V D.电路总电阻为20Ω
9.如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,R=10Ω,当闭合开关S,电压表的示数为2V.以下判断正确的是( )
A.通过电阻R的电流是0.6A B.电阻R两端的电压是2V
C.通过灯泡L的电流是0.2A D.灯泡L两端的电压是2V
10.如图是一个环境温度监控电路原理图.电源电压不变,R0为定值电阻,R是用半导体材料制成的热敏电阻,其电阻值会随温度的升高而变小.闭合开关S,则下列说法正确的是( )
A.若环境温度升高,R的阻值变大 B.若环境温度升高,电压表示数变大
C.若环境温度降低,通过R电流变大 D.若环境温度降低,通过R0电流变大
11.某同学在只有电流表或电压表的情况下想测量未知电阻Rx的阻值,其中电源电压未知,定值电阻和滑动变阻器的最大阻值均已知,下列电路中,可以测出Rx阻值的是( )
12.如图所示的电路,电源电压恒定,开关S1闭合,S2断开.要使电压表和电流表的示数均增大,下列操作一定可行的是( )
A.滑动变阻器的滑片P向右移 B.滑动变阻器的滑片P向左移
C.滑动变阻器的滑片P不动,S1由闭合到断开
D.滑动变阻器的滑片P不动,S2由断开到闭合
13.如图所示电源电压额定且U=12V,R1=12Ω.R2=6Ω,R3=4Ω,闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别为( )
A. 3A 1A B. 3A 3A C. 5A 1A D. 5A 3A
二.填空题(共13小题)
14.如图所示的电路中,电源电压为12V.闭合开关后,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为8V,则电阻R2的阻值是 _________ Ω.将滑动变阻器R1的滑片向右移动,电压表的示数将变 _________ .
15.如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象.由图象可知,电阻R的阻值为 _____ Ω.若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为 __ A.
16.如图所示,电源电压恒定,R1=20Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A;若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2A,则电源电压为 _________ V,R2的阻值为 _________ Ω.
17.如图所示的电路中,电源电压为6V且不变,R1=R2=R3.某同学误将一电流表并联在R1两端,闭合开关后,电流表示数为0.5A,则R1= _________ Ω.发现错误后,该同学将图中电流表换成了电压表,则此时电压表的示数是 _________ V,此时电路的总电阻为 _________ .导线中有电流时,发生定向移动的电荷是 _________ 电荷.
18.有两个电路元件A和B.流经各元件的电流I与其两端电压U的关系如图所示.把A、B元件并联后接在1V电源两端,并联电路的总电流为 _________ A,此时元件B的电阻是 _________ Ω.
19.两个电阻的规格分别为“6V 0.2A”和“3V 0.3A”,将它们串联后接入电路,其总电压不能超过 ____ V;将它们并联后接入电路,其总电流不能超过 ______ A.
20.运用知识解决问题:
(1)小雨家新买了一台空调,刚接入电路,家里的空气开关就自动断开了,这是因为:家庭电路的电压一定,接入空调后,电路中的 _________ 过大,导致电路中的总电流 _________ .
(2)请根据图甲电路图,连接好图乙实物电路.
(3)把阻值为R1和R2的两个定值电阻串联起来,接在电压为U的电源两端,则R1两端的电压U1= _________ ,写出解题思路. _________ .
21.在如图所示的电路中,将电键K闭合,则安培表的示数将 _________ ,伏特表的示数将 _________ (均填“变大”、“变小”或“不变”).
22.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联在同一电路中,电路中允许通过的最大电流为 ____ A,两端允许加的最大电压为 ____ V.
23.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示.则由图象可知,元件A的电阻为 _________ Ω,将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端,则通过A和B的总电流是 _________ A.
24.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时,测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流的变化关系如图乙所示.则电源的电压为 _________ V,变阻器的最大阻值是 _________ Ω.
25.一个导体两端电压为6伏时,通过导体的电流是0.3安,导体的电阻是 _________ 欧,导体两端电压为3伏时,通过导体的电流是 _________ 安,导体两端电压为0时,导体的电阻是 _________ 欧,通过导体的电流是 _________ 安.
26.电源电压不变,R1=10Ω.R2=15Ω.当S1、S2都闭合时.甲、乙都是电压表,则U甲:U乙= ;当S1闭合,S2断开时,甲、乙都是电流表,则I甲:I乙= ____ .
三.解答题(共4小题)
27. “探究串联电路的电压关系”的实验电路如图1所示.
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择 _________ (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡.
(2)小明根据图1连接好电路,闭合开关,电压表示数如图2所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该 _________ .
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.小聪的办法是否正确?答: _________ .
(4)测量完成后,进行小组交流讨论,如表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理,请说明理由.
答: _________ .
实验小组
L1两端电压/V
L2两端电压/V
串联总电压/V
1
1.4
3.1
4.5
2
3.0
1.3
4.4
3
1.1
1.7
2.9
4
1.8
1.2
3.0
28.某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系,设计了如图1所示的电路,选用的器材有:阻值约为4Ω的铅笔芯一根,两节干电池组成的电池组,0﹣0.6A的电流表,0~3V的电压表,滑动变阻器(10Ω,2A),开关,导线等.
(1)该同学根据电路图连接电路,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到 _________ 端(选填“a”或“b”).
(2)闭合开关后,两电表的指针都发生了偏抟,但无论怎样移动滑片,两电表的示数均保持不变且都在量程范围内.则产生故障的原因是 _________ .
A.滑动变阻器最上端两个接线柱接入电路 B.滑动阻器最下端两个接线柱接入电路
(3)排除故障后.该间学移动滑动变阻器的滑片,将获得的几组数据记录在右表中,当采集第三组据时,电压表指针的偏转情况如图2所示.此时电流表的示数为 _ A.
由表中数据可知,通过铅笔芯的电流与其两端电压成 _________ 比.
29.在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图1所示:
(1)连接电路时,开关应当 _________ .
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片调至 _________ (“a”或“b”)端.
(3)将电路连接正确后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻R两端的电压为2V,电流表示数如图2所示,则R的阻值为 _________ Ω.
(4)换上10Ω的电阻后,闭合开关,电压表示数将 _________ (填“变大”或“变小”),此时应将滑片P向 ____ (填“a”或“b”)端移动,电阻两端的电压为 ___ V.
(5)小芳同学正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,其原因是 _________ .
30.图甲是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验的电路图.其中Rl是定值电阻.
(1)用笔画线代替导线,补充完成图乙中实验器材的连接.要求:滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小.
(2)当探究电流与电压的关系时,通过调节变阻器滑片P的位置来改变 _________ 两端的电压.三次改变滑片位置,测得三组电压和电流值(见表),发现每次电压与电流的比值是 _________ 的 (选填“相同”或“不同”),此可得出电流与电压关系的初步结论:当电阻一定时, _________ .
(3)要探究电流与电阻的关系,仅凭图乙所示器材是不够的.你认为(除导线外)还应增加的器材是 _________ .
(4)断开开关,将R1换成标有“2.5V”字样的小灯泡,做“测量小灯泡电功率”的实验.
①闭合开关,发现小灯泡特别亮,电压表与电流表的示数较大.接下来应进行的操作是 _________ , _________ (两空按操作步骤先后顺序填写字母代号).
A.更换电池或小灯泡 B.检查电路是否短路
C.移动滑动变阻器滑片至最大位置 D.断开电路开关
②实验过程中,当电压表的示数为 _________ V时,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙,其值为 _________ A.小灯泡正常发光时灯丝电阻约 __ Ω,额定功率为 _________ W.
科学探究:欧姆定律同步训练
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.考点:
欧姆定律.
专题:
欧姆定律.
分析:
①电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比;电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;
②电阻是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关.其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比.
解答:
解:
A、电压是形成的电流的原因,不会随电流的变化而变化.此选项错误;
B、导体两端的电压为零时,电流为零,但导体电阻不为零.此选项错误;
C、导体中的电流越大,说明两端电压越大,但电阻不变.此选项错误;
D、在物理学中,导体的电阻等于两端的电压与通过的电流的比值.此选项正确.
故选D.
点评:
此题考查的是我们对欧姆定律特别是变形公式R=的理解和应用,是基本规律的考查,需要正确理解电流、电压、电阻三者之间的关系.
2.考点:
欧姆定律的变形公式.
专题:
欧姆定律.
分析:
(1)导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得,但是电阻是导体本身的一种性质,与流过的电流和两端的电压无关;
(2)电压是产生电流的原因,先有电压后有电流.
解答:
解:(1)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,R=是计算导体电阻大小的一种方法,故AB不正确,D正确;
(2)电压是产生电流的原因,不能说导体电压跟通过它的电流成正比,故C不正确.
故选D.
点评:
本题考查了学生对电阻计算式R=的理解与掌握,我们根据比值定义法定义了电阻,但是电阻是由导体本身的性质决定的,与通过它的电流及两端的电压是无关的,在学习中要注意体会和理解.
3.考点:
欧姆定律的变形公式.
专题:
欧姆定律.
分析:
(1)根据欧姆定律分析流过导体的电流与导体电压、电阻的关系;
(2)导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体电压、电流无关.
解答:
解:A、只有在电阻一定时,电压大的电路中电流才一定大,故A错误;
B、只有在电压一定时,电阻大的电路中电流才一定小,故B错误;
C、导体中的电流与电压、电阻都有关系,故C错误;
D、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体的电压与电流无关,故D正确.
故选D.
点评:
本题考查了对欧姆定律理解和掌握、影响导体电流、电阻的因素,应知道电流跟电压成正比,电流跟电阻成反比都是有条件的.
4.考点:
欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律.
专题:
电流和电路;电压和电阻.
分析:
①首先分析电路,当开关S断开时,电路中只有电阻R2,电压表测量的是电源电压,电流表测量电路中的电流;
开关S闭合后,电阻R1和R2组成并联电路,电压表测量并联电路两端的电压,电流表测量干路电流;
②根据并联电路的电压规律分析电压表的示数变化;根据并联电路的电流规律分析电流表的示数变化.
解答:
解:
S断开时,R1被断路,电路中只有R2,V测电源电压,A测总电流;S闭合后,R1和R2并联,V依然测电源电压,A测总电流.并联电路总电阻小于任何支路中的电阻,故总电阻变小,总电流变大.
故选B.
点评:
本题考查并联电路电流、电压的特点以及欧姆定律的应用情况,正确分析电学中三个基本物理量的变化是本题的关键所在.关键是明白电流表和电压表分别测量哪一部分电路的电流和电压.
5.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
电路和欧姆定律.
分析:
当闭合S、S1,断开S2时,R1与R串联,电压表测R两端的电压;当闭合S、S2,断开S1时,R2与R串联,电压表测R两端的电压;根据欧姆定律表示出电压表的示数求出两种情况下电路中的电流之比,根据电压一定时电流与电阻成反比表示出两种情况下的电流之比,整理等式即可得出答案.
解答:
解:当闭合S、S1,断开S2时,R1与R串联,电压表测R两端的电压;
当闭合S、S2,断开S1时,R2与R串联,电压表测R两端的电压;
由I=可得,两种情况下的电流之比:
====,
因电源的电压一定时,电流与电阻成反比,
所以,===,
整理可得:=.
故选A.
点评:
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活应用,关键是利用电源的电压不变这一条件.
6.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
应用题;电路和欧姆定律.
分析:
(1)当开关S1断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当开关S1闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电流表的示数.
解答:
解:(1)当开关S1断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过的电流,
由I=可得,电源的电压:
U=I2R2=0.3A×20Ω=6V;
(2)当开关S1闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R===12Ω,
电流表的示数:
I===0.5A.
故选B.
点评:
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题.
7.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
欧姆定律.
分析:
分析清楚电路结构,根据气敏电阻阻值的变化应用串联电路特点与欧姆定律判断电路总电阻与电表示数如何变化.
解答:
解:由图示电路图可知,两电阻串联,电压表测定值电阻R1两端电压,
喝了酒的司机对着“气敏传感器”吹气,酒精气体浓度增大,
气敏电阻阻值减小,定值电阻阻值不变,电路总电阻减小,
气敏电阻阻值减小,气敏电阻分压减小,定值电阻两端电压变大,
电压表示数增大,故B正确;
故选B.
点评:
本题考查了欧姆定律的应用,利用好“气敏传感器的阻值随气体酒精浓度的增大逐渐减小”是关键.
8.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
电路和欧姆定律.
分析:
由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流.根据欧姆定律求出两电阻两端的电压,根据串联电路中的电压特点求出电源的电压,根据电阻的串联求出电路中的总电阻.
解答:
解:由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流.
由I=可得,两电阻两端的电压分别为:
U1=IR1=0.2A×5Ω=1V,U2=IR2=0.2A×10Ω=2V,故AB不正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U1+U2=1V+2V=3V,故C正确;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的总电阻:
R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,故D不正确.
故选C.
点评:
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意U、I、R同体.
9.考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律.
专题:
应用题;电路和欧姆定律.
分析:
由电路图可知,灯泡与电阻R串联,电压表测L两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电阻R两端的电压,根据欧姆定律求出通过电阻R的电流,根据串联电路的电流特点可知通过灯泡L的电流.
解答:
解:由电路图可知,灯泡与电阻R串联,电压表测L两端的电压,则灯泡L两端的电压是2V,故D正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R两端的电压:
UR=U﹣UL=6V﹣2V=4V,故B不正确;
通过电阻R的电流:
IR===0.4A,故A不正确;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过灯泡L的电流IL=IR=0.4A,故C不正确.
故选D.
点评:
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题.
10.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
应用题;电路和欧姆定律.
分析:
由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压.根据环境的温度可知热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化.
解答:
解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压.
当环境温度升高时,热敏电阻的阻值变小,电路中的总电阻变小,故A不正确;
由I=可知,电路中的电流变大,
由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B正确;
同理,当环境温度降低时,热敏电阻的阻值变大,电路中的总电阻变大,电流变小,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过R和R0的电流变小,故CD不正确.
故选:B.
点评:
本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的电流特点和欧姆定律的应用,利用好“热敏电阻阻值会随温度的升高而变小”是关键.
11.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
应用题;电路和欧姆定律.
分析:
要测量电阻阻值,需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流,然后应用欧姆定律求出电阻阻值;分析图示电路图,应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题.
解答:
解:A.两电阻串联,电压表测R0两端的电压,滑动变阻器处于最大阻值处时可以测出两端的电压,但其它位置无法测出或准确知道滑动变阻器接入电路中的电阻,所以无法利用串联电路的特点和欧姆定律求出Rx的阻值,故A不正确;
B.两电阻串联,分别利用电流表测出滑片位于最大阻值处和0Ω时电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出Rx的阻值,故B正确;
C.当开关S1闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压,当S1断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出Rx的阻值,故C正确;
D.当开关S1闭合或断开时,电压表始终测电源的电压,无法得出Rx两端的电压的通过的电流,测不出Rx的阻值,故D不正确.
故选BC.
点评:
本题考查了测电阻阻值问题,要测电阻阻值,需要测出待测电阻两端电压与通过电阻电流,分析清楚图示电路结构、应用串并联电路特点与欧姆定律即可正确解题.
12.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
欧姆定律.
分析:
由电路图可知,当开关S1闭合,S2断开时滑动变阻器和定值电阻是串联的,电流表测的是整个电路的电流,电压表测的是滑动变阻器两端的电压.
解答:
解:
(1)如果开关S1闭合,S2断开,则R1和R2串联,当R2变大时,电流表示数减小,R1两端电压减小,R2两端电压(即电压表示数)增加,也就是说电流表和电压表示数变化总是相反的;故AB不符合题意;
(2)如果断开开关S1,则滑动变阻器未接入电路,电压表被串联在电路中,此时电压表示数增大,约等于电源电压,电流表示数却约等于0,所以C不符合题意.
(3)如果S2闭合使R1短路,则整个电路中的电阻减小,电流表示数增大,此时滑动变阻器两端电压为电源电压,所以电压表的示数也增大.故D符合题意.
故选D.
点评:
解决此类题目要分析电路中的电阻变化情况,结合欧姆定律分析电路中的电流和电压变化情况.
13.考点:
欧姆定律的应用;并联电路的电流规律.
专题:
应用题;电路和欧姆定律.
分析:
由电路图可知,三电阻并联,电流表A1测R2、R3支路的电流之和,电流表A2测R1、R2支路的电流之和;根据并联电路的电流特点求出各支路的电流,根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数.
解答:
解:电路的等效电路图如下图所示:
三电阻并联,电流表A1测R2、R3支路的电流之和,电流表A2测R1、R2支路的电流之和;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过三电阻的电流分别为:
I1===1A,I2===2A,I3===3A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表A1和A2的示数分别为:
IA1=I2+I3=2A+3A=5A,IA2=I1+I2=1A+2A=3A.
故选D.
点评:
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是电路串并联的辨别和电流表所测电路元件的判断.
二.填空题(共13小题)
14.考点:
欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用.
专题:
计算题;压轴题;动态预测题;图析法.
分析:
由电路图可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据欧姆定律求出R2的阻值;
(2)根据滑片的移动判断接入电路电阻的变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化和R2两端电压的变化,再根据串联电路的电压特点确定电压表示数的变化.
解答:
解:由电路图可知,R1、R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压U1,电流表测电路中的电流;
(1)由题意可知,U=12V,I=0.4A,U1=8V,则
U2=U﹣U1=12V﹣8V=4V,
R2===10Ω.
(2)当将滑动变阻器R1的滑片向右移动时,接入电路的电阻减小,电路的总电阻变小;
根据I=可知,电路中的电流变大;
根据U=IR可知,R2两端的电压变大;
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小.
故答案为:10;小.
点评:
判断电压表或者电流表示数变化的题目,需要按照以下步骤进行分析:
(1)判断电路的连接方式,并认清电路中电流表、电压表的测量对象;
(2)分析滑动变阻器的滑片移动时引起电路中总电阻的变化情况,并根据欧姆定律分析电路中总电流的变化情况,从而分析出电路中测量总电流的电流表的示数变化情况;
(3)根据欧姆定律分析定值电阻两端的电压变化情况,根据串、并联电路中的电压和电流关系分析其余电表变化情况.
15.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
计算题;欧姆定律.
分析:
(1)由U﹣I图象找出电压对应的电流,然后由欧姆定律求出电阻的阻值,然后比较两电阻阻值的大小;
(2)根据电阻的并联特点求出两电阻并联时电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出干路电流.
解答:
解:(1)由图象可知,当U=2V时,对应的电流IR=0.1A,
由欧姆定律得:RR===20Ω;
(2)若将它们并联接在电压为2V的电源两端,由图可知:R的电流是0.1A,L的电流是0.25A,
由于并联在电路中,干路电流等于各支路的电流之和,
所以干路电流是I=IR+IL=0.1A+0.25A=0.35A.
故答案为:20;0.35.
点评:
本题考查了并联电路的电流特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出相关的信息.
16.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
电路和欧姆定律.
分析:
(1)闭合S,断开S1时,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)若再闭合S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点可知电流表示数的变化即为R2支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值.
解答:
解:(1)闭合S,断开S1时,电路为R1的简单电路;由I=可知,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
(2)若再闭合S1时,两电阻并联,则U2=U=6V,电流表示数的变化量即为R2支路的电流,则I2=0.2A;
由I=可知,R2===30Ω.
故答案为:6;30.
点评:
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的灵活运用,关键是能判断出开关S1时电流表示数的变化即为通过R2支路的电流.
17.考点:
欧姆定律的应用;电流的形成;电阻的串联.
专题:
应用题;电路和欧姆定律.
分析:
(1)当电流表并联在R1两端时,R2、R3串联,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联和R1=R2=R3求出三电阻的阻值;
(2)电流表换成了电压表时,三电阻串联,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数;
(3)正电荷定向移动的方向为电流的方向.而多数情况下是负电荷定向移动形成电流,负电荷向右移动相当于正电荷向左移动.
解答:
解:(1)当电流表并联在R1两端时,如下图所示:
由I=可得,电路中的总电阻:
R===12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且R1=R2=R3,
所以,R1=R2=R3===6Ω;
(2)电流表换成了电压表时,如下图所示:
电路中的总电阻:
R′=R1+R2+R3=6Ω+6Ω+6Ω=18Ω,
电路中的电流:
I′===A,
电压表的示数U1=I′R1=A×6Ω=2V;
(3)金属导体中是靠自由电子定向移动形成电流的,而电子是负电荷.
故答案为:6;2;18Ω;负.
点评:
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电流的形成,关键是电路接电压表和电流表时电路的判断.
18.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
图析法;欧姆定律.
分析:
分析AB的U﹣I图象,分别找出电压为1对应的电流值:元件A(1V~0.2A),元件B(1V~0.1A),
根据并联电路的电流特点可求干路电流.利用欧姆定律求元件B的电阻值.
解答:
解:当将A和B并联后接在电压为1V的电源上时,由图可知:A的电流是0.2A,B的电流是0.1A,A和B并联在电路中,干路电流等于各支路的电流之和,干路电流是0.3A.
由欧姆定律得:RB===10Ω,
故答案为:0.3;10.
点评:
本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是会从A、B电阻的U﹣I图象上找出U﹣I对应值.
19.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
应用题;电路和欧姆定律.
分析:
(1)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,然后根据欧姆定律的变形公式求出电阻的阻值,再利用U=IR即可求出电源电压的最大值;
(2)并联电路两端电压相等,为了不损坏电阻,然后两电阻两端的电压,选其中较小的电压.再根据欧姆的变形公式和并联电路的电流规律,可求出干路中的电流.
解答:
解:(1)从题可知,I1=0.2A,I2=0.3A,
因串联电路中各处各处的电流相等,且I1<I2,
所以,当它们串联接到电路里时,为了让每一个用电器都工作,串联电路中的电流为I2=0.2A;
由I=可得,两电阻的阻值:
R1===30Ω,R2===10Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路两端的最大电压:
U=I2(R1+R2)=0.2A×(30Ω+10Ω)=8V;
(2)当它们并联接到电路里时,U1=6V,U2=3V,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且U1>U2,
所以,为了让每一个用电器都工作,并联电路两端的电压为U′=3V,
此时I1′===0.1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路的最大电流:
I=I1′+I2=0.1A+0.3A=0.4A.
故答案为:8;0.4.
点评:
本题考查了串联电路的特点和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是知道对于额定电压和额定电流不同的两个电阻来说,串联时比较电流取小的,并联时比较电压取小的.
20.考点:
欧姆定律的应用;实物的电路连接;家庭电路电流过大的原因.
专题:
电路和欧姆定律;电与热、生活用电.
分析:
(1)家庭电路中电流过大的原因有两种,一是用电器短路,二是用电器总功率过大;
(2)根据电路图连接实物图时,可以根据电流流向法进行连接,先从电源的正极出发依次串联电路元件最少的支路,再把并联的部分串联到相应的位置即可;
(3)根据电阻的串联特点和欧姆定律求出两电阻串联时电路中的电流,再根据欧姆定律求出R1两端的电压.
解答:
解:(1)家庭电路的电压一定,接入空调后,电路中的总功率过大,由P=UI可知,导致电路中的电流过大,致使家里的空气开关自动断开;
(2)根据电流流向法,先从正极出发依次串联开关S2、灯泡L2回到负极,再把开关S1与灯泡L1串联后并联在L2两端即可,如下图所示:
(3)两电阻串联时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I=,
则R1两端的电压:
U1=IR1=×R1=.
故答案为:
(1)总功率;过大;
(2)如上图所示;
(3);根据电阻的串联求出电路中的总电阻,由I=求出电路中的电流,利用U1=IR1求出R1两端的电压.
点评:
本题考查了家庭电路电流过大的原因和根据电路图连接实物图、串联电路的特点、欧姆定律的应用,涉及到的知识点较多,但都属于电学的基本技能,难度不大.
21.考点:
欧姆定律的应用;电阻的串联.
专题:
应用题;电路和欧姆定律.
分析:
由电路图可知,电键K闭合前两电阻串联,电键K闭合后电路为R1的简单电路,电键闭合前后电压表都测R1两端的电压,电流表都测电路中的电流;根据电阻的串联特点可知电键闭合前后电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1的电压变化.
解答:
解:由电路图可知,电键K闭合前两电阻串联,电键K闭合后电路为R1的简单电路,电键闭合前后电压表都测R1两端的电压,电流表都测电路中的电流;
∵串联电路中,电阻越串总电阻越大,
∴将电键K闭合后,电路中的总电阻变小,
∵I=,
∴此时电路中的电流变大,即电流表的示数变大,
∵U=IR,
∴此时定值电阻R1两端的电压变大,即电压表的示数变大.
故答案为:变大;变大.
点评:
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是电键闭合前后电路变化的分析和电表所测电路元件的判断.
22.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
计算题.
分析:
串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个;根据公式U=IR可求两端允许加的最大电压.
解答:
解:串联时电路电流为0.6A;两端允许加的最大电压是U=IR=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V.
故答案为:0.6;15.
点评:
本题考查了欧姆定律的简单计算,难点是知道串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个,还要知道串联电路电阻的规律.
23.考点:
欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律.
专题:
计算题;电路和欧姆定律.
分析:
(1)由图象可知,A和B的图象为正比例函数,两元件为定值电阻,从A图象中读出任意一定的电压和电流,根据欧姆定律求出元件A的电阻;
(2)将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端时,它们两端的电压均为2.0V,根据图象读出通过的电流,再根据并联电路的电压特点求出总电流.
解答:
解:(1)由图象可知,A和B的图象为正比例函数,两元件为定值电阻,
由图象可知,当UA=2V时,IA=0.4A,
根据欧姆定律可得:
RA===5Ω;
(2)将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端时,它们两端的电压均为2.0V,
由图象可知:IA=0.4A,IB=0.2A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过A和B的总电流:
I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A.
故答案为:5;0.6.
点评:
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是从图象中得出两电路元件是定值电阻且能得出相关的信息.
24.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
计算题;压轴题;信息给予题.
分析:
分析电路图可知,当滑片P位于A端时,电路中只有R1,此时电阻R1两端的电压就是电源电压;根据图乙可知电源电压和对应的电流,再当滑片位于B端时,滑动变阻器全部连入电路,且与R1串联,此时电路中电流为最小,根据图乙可知此时R1两端的电压和电路中的电流,利用欧姆定律求出电阻R1的阻值;再求出总电阻,减去R1,就是滑动变阻器的最大阻值.
解答:
解:
当滑片P在A端时,电路中只有R1,所以R1两端电压就是电源电压,由图乙可知,电源电压U=12V;
当滑片P在B端时,滑动变阻器全部连入电路,与电阻R1串联;
由图乙可知,此时电路中的电流为IB=0.5A,电阻R1两端电压为UB=4V,所以电阻R1的阻值为:R1===8Ω;
而此时电路中的总电阻为R总===24Ω,所以滑动变阻器的最大阻值为:R滑=R总﹣R1=24Ω﹣8Ω=16Ω.
故答案为:12;16.
点评:
分析电路图,得出滑动变阻器和定值电阻串联,利用好串联电路的特点和欧姆定律是基础,利用好从U﹣I图象得出的信息:知道P在A和B时,相应电压下通过导体的电流是本题关键.
25.考点:
欧姆定律的应用;电阻.
专题:
计算题.
分析:
已知电压和电流,可利用公式R=计算电阻,而电阻是导体的特性,与电压和电流的大小无关,影响电阻的因素是材料、长度和横截面积,与是否有电流、电压无关.故已知电压和电阻,可利用公式I=计算电流.
解答:
解:∵U=6V,I=0.3A,
∴R===20Ω,
又∵U1=3V,导体的电阻不变,
∴I1===0.15A,
当U2=0V时,导体的电阻不变为20Ω,
故I2===0A.
故答案为:20,0.15,20,0.
点评:
本题考查了由欧姆定律的公式计算电阻和电流及电阻的影响因素.
26.考点:
欧姆定律的应用.
专题:
计算题.
分析:
当S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,R1、R2串联,甲电压表测R2两端的电压,乙电压表侧电源的电压,根据串联电路电流、电压特点和欧姆定律求出两电表示数之比;当S1闭合,S2断开时,两电阻并联,甲测干路电流,乙测R2支路电流,根据欧姆定律求出各支路电流,进一步根据并联电路电流特点求出甲、乙两电流表的示数之比.
解答:
解:当S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,R1、R2串联,
U甲:U乙=IR2:I(R1+R2)=15Ω:(10Ω+15Ω)=3:5;
当S1闭合,S2断开时,两电阻并联,
通过R1支路的电流为I1=,
通过R2支路的电流为I2=,
所以I甲:I乙=(I1+I2):I2=(+):=(R1+R2):R1=(10Ω+15Ω):10Ω=5:2.
故答案为:3:5,5:2.
点评:
本题考查了串联电路和并联电路的特点,以及欧姆定律的灵活运用,关键是开关闭合和断开时电路串并联的判断.
三.解答题(共4小题)
27.考点:
探究电流与电压、电阻的关系实验.
专题:
探究型实验综合题.
分析:
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)根据电压表所示信息,可以确定选择量程过大了,接下来应该,断开开关,换用小量程;
(3)根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表正负接线柱接反了;
(4)串联电路两端的电压等于各部分电压之和.
解答:
解:(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)根据图2电压表所示情况可知,电压表指针偏转角度太小,误差过大,所以接下来需要断开开关,换用较小量程重新做实验;
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.这样做是不可以的,因为根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表正负接线柱接反了;
(4)测量完成后,进行小组交流讨论,如表选录了四个小组的数据,这些数据是合理的,因为虽然实验数据存在差异,在每一组的电源是不同的情况下,依照每一组的测量数据之间仍然可以得出串联电路两端的电压等于各部分电压之和规律.
故答案为:
(1)不相同;(2)断开开关,换用小量程,重做实验; (3)不正确;(4)合理,虽然实验数据存在差异,在每一组的电源是不同的情况下,依照每一组的测量数据之间仍然可以得出串联电路两端的电压等于各部分电压之和规律.
点评:
该题考查学生对于“探究串联电路的电压关系”实验的理解和掌握,是中考的重点.
28.考点:
探究电流与电压、电阻的关系实验.
专题:
探究型实验综合题.
分析:
解答此题需知道:
(1)在闭合开关之前,应使电路中电流最小,即滑动变阻器应接入最大电阻,则根据上问中的接法可选择移至哪一端;
(2)滑动变阻器的连接方法:滑动变阻器在电路中应连接一“上”一“下”两个接线柱,其在电路中的作用是通过改变电路中电阻的大小来改变电路中的电流;当将滑动变阻器的下下或上上两个接线柱接入电路后,无论怎样移动变阻器到达滑片都不能改变电路中的电阻、电流和电压值;
(3)根据电流表量程和分度值读出示数;
在分析实验结论时应用控制变量法,当一个量随着另一个量的增大而增大,且其增大的倍数相等时,则成正比关系.
解答:
解:(1)为防止电路中电流过大,滑动变阻器在电路接通时,应接入最大电阻,故滑片应滑到b端;
(2)滑动变阻器在电路中应连接一“上”一“下”两个接线柱,两电表的示数均保持不变且都在量程范围内,则产生故障的原因是错将滑动变阻器下方的两个接线柱接入电路,所以无论怎样移动变阻器的滑片,都不能改变电流表、电压表的示数.
(3)根据第二组和第四组数据判断,电流表选择的是0.6A量程,每一小格是0.02A,故读数为0.30A;
根据表格中的数据,可以得出的结论是:当铅笔芯电阻一定时,通过铅笔芯的电流和两端的电压成正比.
故答案为:(1)b; (2)B; (3)0.30;正.
点评:
题考查了实验的注意事项和电路故障的判断、电压表的读数、对实验数据的分析等,关键是控制变量法的应用,平时学习时一定注意该方法的掌握与应用.
29.考点:
探究电流与电压、电阻的关系实验.
专题:
实验题;探究型实验综合题.
分析:
(1)为防止电路中电流过大烧坏用电器,连接电路时开关应断开;
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器处于最大阻值处;
(3)根据电流表的量程和分度值读出示数,利用欧姆定律求出R的阻值;
(4)探究“电流与电阻的关系”时应控制定值电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值,根据电阻阻值的变化可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和滑动变阻器两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压变化,然后判断滑片移动的方向;
(5)电压表有示数且接近电源电压说明电压表两接线柱与电源之间是通路,电流表无示数说明电路断路,即电压表并联部分断路.
解答:
解:(1)为保护电路,连接电路时开关应断开;
(2)闭合开关前,保护电路的滑动变阻器的滑片处于最大阻值处的b端;
(3)由图2可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,
由I=可得,R===5Ω;
(4)探究“电流与电阻的关系”时应控制电压表的示数2V不变,
换上10Ω的电阻后,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,滑动变阻器两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大,
要使电压表的示数不变,滑片应向b端移动,增大接入电路中的电阻,减小电路中的电流,直到电压表的示数为2V为止;
(5)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表并联部分断路,
原因是定值电阻R断路.
故答案为:
(1)断开;
(2)b;
(3)5;
(4)变大;b;2;
(5)定值电阻R断路.
点评:
本题考查了探究“电流与电阻的关系”的实验,涉及到实验的注意事项和电流表的读数、欧姆定律的应用、电路的动态分析、电路故障的判断等,知道本实验中需要控制定值电阻两端的电压不变是关键.
30.考点:
探究电流与电压、电阻的关系实验.
专题:
探究型实验综合题.
分析:
(1)根据电源电压确定电压表量程,滑动变阻器、定值电阻串联接入电路,电压表与定值电阻并联,注意电压表正负接线柱不要接反,按要求连接滑动变阻器.
(2)研究电流与电压的关系,应控制电阻不变,通过滑动变阻器改变电阻两端的电压,达到多次测量的目的;分析表中的数据可知每次电压与电流的比值的不变,据此得出电流与电压的关系.
(3)要探究电流与电阻的关系,必须改变定值电阻的阻值,移动滑片保持定值电阻两端的电压不变.
(4)①灯泡特别亮,说明电源电压太大;然后根据实验的正确操作进行;
②当灯泡两端电压为额定电压时,灯泡正常发光;根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数;根据欧姆定律的变形公式和P=UI求出灯泡正常发光时的电阻和额定功率.
解答:
解:(1)根据实物图可知,电源电压为3V,因此电压表选0~3V量程,滑动变阻器接A接线柱时,滑片向左移动时接入电路的电阻变小,滑动变阻器、定值电阻串联接入电路,电压表与定值电阻并联,如图所示:
(2)在研究电流与电压的关系时,应控制一定值电阻的阻值不变,调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,达到多次测量的目的;
分析表中的数据可知,===5Ω,即每次电压与电流的比值的相同,故可得结论:电阻一定时,通过的电流与两端的电压成正比.
(3)探究电流与电阻的关系,需要控制电阻两端的电压不变,更换不同阻值的电阻,故应增加的器材是阻值不同的电阻.
(4)①小灯泡特别亮,电压表与电流表的示数较大,说明小灯泡两端电压太高,电路中电流太大,原因是滑动变阻器没移到阻值最大处,按要求应先断开开关再移滑片,故选DC.
②由小灯泡标有“2.5V”字样可知,小灯泡额定电压为2.5V,即小灯泡在2.5V电压下正常工作.
由乙图可知,电流表量程为0.6A,分度值为0.02A,偏转的格数为15格,则电流表示数为0.02A×15=0.3A.
由欧姆定律可得,小灯泡正常发光时灯丝电阻R==≈8.3Ω,小灯额定功率:P=UI=2.5V×0.3A=0.75W.
故答案为:(2)定值电阻;相同;电流与电压成正比;(3)阻值不同的电阻;(4)①D;C;②2.5;0.3;8.3;0.75.
点评:
本题考查了滑动变阻器的连接和正确使用、欧姆定律和功率计算公式的应用,同时考查了学生分析数据得出结论的能力,关键是明白探究电流与电压、电阻关系的实验方法和控制变量法的应用.