第17章 欧姆定律 综合训练
一、选择题
1.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”,在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是 ( )
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.适当增加电池的节数
2.如图所示的电路,若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表读数为I甲∶I乙=2∶3,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数 ( )
A.U甲∶U乙=2∶3 B.U甲∶U乙=2∶1
C.U甲∶U乙=1∶3 D.U甲∶U乙=3∶1
3.如图所示的电路中,电源电压恒为6 V,电流表量程为0~0.6 A。电压表量程为0~15 V,滑动变阻器R2规格为“50 Ω 0.5 A”。闭合开关S,滑片P在中点时,电流表示数为0.2 A,电压表示数为5 V。下列说法错误的是 ( )
A.定值电阻R1为5 Ω
B.如果出现电压表示数为6 V,可能是R2断路
C.滑动变阻器阻值可调节范围为5 Ω~50 Ω
D.R2接入电路的电阻为5 Ω时,R1和R2两端电压相等
二、填空题
4.一导体两端的电压为3 V,通过它的电流为0.1 A,该导体的电阻为 Ω。若该导体两端的电压为6 V,则此时通过导体的电流应该是 A。
5.如图所示的电路,电源电压为4.5 V,开关S闭合后,两灯均发光,电压表示数为2.5 V,电流表示数为0.2 A,则L2的电阻为 Ω。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,则故障可能是L1 (选填“短路”或“断路”)。
6.在串联电路中,若R1∶R2=2∶1,则通过两个电阻的电流之比为 ,R1和R2两端的电压之比为 。若将这两个电阻并联,则通过R1和R2的电流之比为 ,R1和R2两端的电压之比为 。
7.如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑片P滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图像信息可知,R0的阻值为 Ω,电源电压为 V。
甲 乙
三、实验题
8.小亮利用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值。
甲
乙
丙
丁
(1)若要求滑动变阻器的滑片在B端时,其接入电路的阻值最大,请在图甲中以笔画线代替导线完成实验电路的连接。
(2)如图乙所示,闭合开关S,发现电压表和电流表示数均为0,小亮利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在ab之间、bc之间和bd之间,电压表示数均接近电源两端的电压;接在ad之间,电压表示数为0,如果导线完好且连接无误,只有一个元件有故障,该元件是 。
(3)排除电路故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器接入电路中的电阻值,当电压表示数为2.5 V时,电流表的示数如图丙所示,此时电路中电流的测量值为 A,则未知电阻Rx的电阻测量值为 Ω。
(4)小亮又设计了一种方案,也测出了Rx的电阻值,电路图如图丁所示。R0为阻值已知的定值电阻,电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下:
①当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为I1;
②当开关 时,电流表示数为I2;
③待测电阻Rx= (用已知量和测出的物理量的符号表示)。
四、计算题
9.如图所示,电源电压保持不变,电流表使用0~0.6 A的量程,电压表使用0~3 V的量程,定值电阻R1=5 Ω,灯泡电阻R2=6 Ω,滑动变阻器的最大阻值R3=20 Ω。
(1)开关S1断开,S2闭合,电流表示数为0.25 A,电压表示数为2.5 V,求电源的电压和滑动变阻器接入电路的电阻值。
(2)将开关S1闭合,S2断开,移动滑动变阻器的滑片,为了保证电流表和电压表不超过其量程,滑动变阻器接入电路的电阻值只能在什么范围内变化
【参考答案】
1.C 2.D 3.C
4.30 0.2
5.10 断路
6.1∶1 2∶1 1∶2 1∶1
7.10 16
8.答案:
(2)滑动变阻器
(3)0.5 5
(4)②S2闭合、S1断开
③
9.解:(1)开关S1断开,S2闭合时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,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=IR2+U3=0.25 A×6 Ω+2.5 V=4 V
由I=可得,变阻器连入电路的电阻:
R3===10 Ω
(2)将开关S1闭合,S2断开时,R1与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,当电流I'=0.6 A时,R3最小,电路中的电阻:
R==≈6.7 Ω
所以R3小=6.7 Ω-5 Ω=1.7 Ω,当电压表的示数为3 V时,R3最大,R1两端的电压:
U1=U-UV=4 V-3 V=1 V
通过R3的电流:I″===0.2 A
所以R3大===15 Ω,故可知R3的范围为1.7 Ω~15 Ω。