5.1 欧姆定律(巩固训练2)
【课时衔接】
1.(欧姆定律的应用)在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法正确的是 ( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.通过导体乙的电流与其两端的电压成正比
C.当导体甲两端的电压为2 V时,通过导体甲的电流为0.2 A
D.将两导体并联后接在3 V的电源上时,干路中的电流为0.6 A
2.(动态电路分析)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向b端移动时,下列说法正确的是 ( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
【基础通关】
3.将10 Ω的电阻R1接到电源上时,通过它的电流是0.6 A,若R1和R2串联后还是接到这个电源上,这时通过R2的电流是0.4 A,该电源的电压是 V,电阻R2的阻值是 Ω。
4.小明利用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验数据绘出了I-图像,如图乙所示。分析图像可知,当导体的电阻为 Ω时,通过它的电流为0.1 A;实验过程中,小明控制导体两端的电压为 V。
5.将电阻R1和R2并联后接在电源两端,若R1、R2的电阻分别为5 Ω和15 Ω,如图所示,则闭合开关S,电流表与的示数之比为 ( )
A.3∶1 B.1∶4
C.4∶1 D.4∶3
【素养提升】
6.如图所示,这是电子身高测量仪,进行测量时,被测同学的身高越高时,电流表的示数 ,电压表的示数 。(均选填“越大”、“越小”或“不变”)
7.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则电压表V的示数将 ,电流表A1的示数将 ,电流表A2的示数将 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
8.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2。当S1闭合,S2断开时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.4 A,电阻R1为 Ω;当S1断开,S2闭合时,电流表示数为 A。
9.如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路。已知电源电压为6 V且保持不变,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,电流表选用“0~0.3 A”的量程。
(1)当环境温度是40 ℃时,电流表的示数为0.2 A,求此时Rt两端的电压及R0的电阻值。
(2)该电路能测量的最高温度是多少
10.如图所示,灯L上标有“12 V 0.3 A”字样,定值电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2上标有“50 Ω 1 A”。闭合S1、S2,灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0~0.6 A、0~15 V,求:
(1)灯正常发光时的电阻及电源电压;
(2)断开S1、S2,为确保电路中各元件安全,求滑动变阻器允许连入的阻值范围。
【参考答案】
课时衔接
1.B 2.D
基础通关
3.6 5
4.20 2
5.D
素养提升
6.越小 越大
7.不变 变小 变小
8.30 0.3
9.解:(1)由甲图知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,当环境温度是40 ℃时,由图乙知,热敏电阻的阻值为Rt=25 Ω,此时电流表的示数为I=0.2 A,由I=可得,Rt两端的电压:
Ut=IRt=0.2 A×25 Ω=5 V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压:
U0=U-Ut=6V-5V=1 V
R0的电阻值:R0===5 Ω
(2)电流表采用“0~0.3 A”的量程,故最大电流不能超过0.3 A,此时R0两端的电压:
U0'=I大R0=0.3 A×5 Ω=1.5 V
所以此时Rt两端的电压:
Ut'=U-U0'=6 V-1.5 V=4.5 V
则此时Rt===15 Ω
由图乙知,对应的温度为90 ℃,即该电路能测量的最高温度为90 ℃。
10.解:(1)由灯泡铭牌字样可知,其正常发光时的电阻:
RL===40 Ω
闭合S1、S2,灯L与滑动变阻器R2并联,因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,灯L正常发光,所以电源电压:
U=U额=12 V
(2)断开S1、S2,R1、R2串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流,当电流表示数最大时,即电路中的电流最大为Imax=0.6 A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,电路中的总电阻为
R===20 Ω
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值为
Rmin=R-R1=20 Ω-10 Ω=10 Ω
根据串联电路的分压规律可知,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表示数最大,因为电压表量程为0~15 V,电源电压为12 V,所以当滑动变阻器接入电路的阻值最大为50 Ω时,它两端的电压也不会超量程,故滑动变阻器允许连入的阻值范围为10~50 Ω。
25.1 欧姆定律(巩固训练1)
【课时衔接】
1.(探究电流与电压的关系)在探究“电流与电压的关系”的实验中,开关闭合前,将滑动变阻器的滑片移到 位置,分别采用5 Ω、10 Ω、15 Ω的电阻进行实验,目的是 。图为根据实验数据绘制的图像,由图像可知:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 。
2.(利用欧姆定律进行计算)如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲∶U乙=4∶1,则R1∶R2= ;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,通过两电表的电流之比I甲∶I乙= 。
【基础通关】
3.如图所示,这是电阻R和灯泡L的I-U图像,若电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时,电路中的电流为0.6 A,则电源电压为 V;若将电阻R和灯泡L并联接在电压为6 V的电源上,此时灯L的电阻为 Ω,干路电流为 A。
4.小刚用如图所示的电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中,当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后,为了完成探究,他应该采取的措施是 ( )
A.将变阻器滑片适当向右移动
B.保持变阻器滑片不动
C.将变阻器滑片适当向左移动
D.适当增加电池的节数
【素养提升】
5.（素养拓展练）小华同学探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。实验器材有:电压恒为3 V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个,标有“20 Ω 1 A”字样的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 (选填“左”或“右”)端。
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 。
(4)故障排除后,小华先把10 Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2 V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10 Ω的电阻,改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验,闭合开关。电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为 V。
(5)当小华改用50 Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是 ( )
A.滑动变阻器的阻值太大
B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小
D.滑动变阻器烧坏了
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据,作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像,分析图像得出了电流与电阻的关系是 。
6.如图所示,R1的阻值为10 Ω,R2的阻值为30 Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.3 A。求:
(1)电源电压。
(2)干路上的电流大小。
(3)干路上的电流大小。
7.如图,电源电压9 V保持不变,R1和R2为定值电阻。闭合开关S后,电流表和电压表的示数分列为0.3 A和3 V。现用一个定值电阻R0替换R1,电流表示数变为0.2 A。求:
(1)R2的阻值;
(2)定值电阻R0阻值。
【参考答案】
课时衔接
1.阻值最大 得到普遍的规律,避免结论的偶然性 正比
2.3∶1 3∶4
基础通关
3.9 7.5 1.4
4.A
素养提升
5.(1)答案:
(2)断开 右
(3)定值电阻短路
(4)2.4 右 2
(5)C
(6)当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
6.解:(1)闭合开关S后,两个电阻并联,电流表测量R2所在支路的电流,则电源电压为
U=I2R2=0.3 A×30 Ω=9 V
(2)干路上的电流大小为各支路电流之和,即
I=I1+I2=+I2=+0.3 A=1.2 A
7.解:(1)闭合开关S后,两个电阻串联,电压表测量R2的两端电压,R2的阻值为
R2===10 Ω
(2)现用一个定值电阻R0替换R1,则电路中的总电阻为
R总===45 Ω
则定律电阻R0阻值为R0=R总-R2=45 Ω-10 Ω=35 Ω
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