16 欧姆定律
一、单项选择题(每小题2分,共26分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.下列对欧姆定律的公式及其变形式的理解,正确的是( )
A.根据可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B.根据可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C.根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D.因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
2.某导体两端的电压为时,流过它的电流为,若该导体两端的电压变为原来的2倍,则导体的电阻和导体中的电流分别为( )
A. B. C. D.
3.小罗同学在对比“测量未知电阻”和“研究小灯泡电阻”这两个实验时,她的下列说法中不正确的是( )
A.这两个实验的原理相同
B.这两个实验用到的测量工具相同
C.这两个实验多次测量目的不相同
D.这两个实验收集的证据进行分析处理的方法相同
4.如图是某水果店使用的电子秤工作原理简化图,滑片可在竖直放置的电阻上滑动,不放水果时,处于的最上端。当所称水果的质量增大时,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法中正确的是( )
A.显示器是由电压表改装而成
B.接线柱“1”应与“2”连接
C.为了节约电能,可去掉电阻
D.水果质量越大,接入电路的总电阻将越小
5.小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并用实验数据作出的图像如图乙所示。下列关于实验的说法中正确的是( )
A.当、间的电阻由 更换为 后,要控制电压不变,应将变阻器的滑片适当向右移动
B.实验过程中是控制电压表的示数为不变
C.若电源电压为,则变阻器的最大阻值不小于
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
6.如图所示,电源电压为且保持不变。闭合开关,电流表示数为, 。下列说法中正确的是( )
A.的阻值为 B.电压表的示数为
C.流过的电流为 D.两端的电压为
7.小红同学在“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,下列说法中不正确的是( )
A.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
B.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
C.当在导体乙的两端加上的电压时,通过导体乙的电流为
D.将甲、乙两导体串联后接到电压为的电源上时,干路中的电流为
8.小明在练习使用电压表、电流表时,连接了如图所示的电路。电源电压保持不变,关于该电路的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.闭合、,与串联
B.闭合、,电流表测通过的电流
C.先闭合,再闭合,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.闭合、,若被短路,则不亮,亮
9.某品牌的电子温度计的工作原理如图所示,电源电压恒定,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值随温度的升高而增大。闭合开关后,当温度降低时,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数和电压表示数都变小
D.电流表示数和电压表示数都变大
10.如图所示的电路,电源电压恒定, ,,是定值电阻。闭合开关,单刀双掷开关接时电流表的示数为,接时电流表的示数为,则的阻值为( )
A. B. C. D.
11.某用电器的电阻是 ,正常工作时通过的电流为,接入电路里时,为了使用电器正常工作,必须( )
A.串联一个 的电阻 B.并联一个 的电阻
C.串联一个 的电阻 D.并联一个 的电阻
12.小明利用一个电流表和已知阻值 的定值电阻测量未知电阻的阻值,连接的实验电路如图所示。闭合开关、,读出电流表的示数;闭合开关,断开开关,读出电流表的示数。则未知电阻的阻值为( )
A. B. C. D.
13.在如图所示的电路中,是定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为 。控制滑动变阻器滑片的移动范围,让电流表示数的变化范围为,电压表示数的变化范围为,则( )
A.电源电压为
B.定值电阻的阻值为
C.连入电路的最小阻值为
D.连入电路的最大电阻为
二、多项选择题(每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分)
14.对于“探究电流跟电压的关系”和“伏安法测量定值电阻”的这两个实验,下列说法中正确的是( )
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.滑动变阻器在两个实验电路的作用是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电压的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
15.小明同学利用电表和一个已知阻值的电阻设计了四个测未知电阻阻值的电路,其中可行的是( )
A. B.
C. D.
16.如图,当只闭合时,电流表示数,再闭合,电流表的示数变化了,则( )
A.通过的电流为
B.通过、的电流之比为
C.由闭合变为断开时,通过的电流变大
D.、的电阻之比为
三、填空题(每空1分,共12分)
17.如图所示电路,电源电压保持不变,要使电压表示数从变化到,滑动变阻器应向__(选填“左”或“右”)调节,同时观察电流表的示数由变为。其电源电压__。
18.两只定值电阻,甲标有“”,乙标有“”,把它们并联在同一电路中,干路中允许通过的最大电流为____A;把它们串联接入电路时,电路两端的最大电压是__。
19.如图所示的电路中,已知 , ,当开关闭合时,电压表的示数为。则电路中的电流是____A,电池两端的电压是____。
20.已知两个电阻,如果把它们串联在电路中,则通过它们的电流之比________;如果把它们并联在电路中,通过它们的电流之比________。
21.如图所示,要使与组成并联电路,应只闭合开关____________________。若此时电流表和的示数之比为,则与的电阻之比为________。
22.如图甲所示的电路,开关、闭合后两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过的电流为____A,两电阻之比________。
四、作图题(2小题,共4分)
23.
(1) 如图所示,某中学安装了新型门禁系统,人脸识别成功(闭合)或刷卡成功(闭合)均能打开门闸(由电动机控制)。请把电路图连接完整。
(2) 为了安全,汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。系好安全带相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带相当于断开开关,指示灯发光。请将电路图连接完整,使其符合上述要求。
五、实验探究题(每空1分,共25分)
24.小阳在探究“电流与电阻的关系”时,所用的实验器材有:电压恒为的电源,阻值分别为 、 、 、 、 的定值电阻各一个,规格为“”的滑动变阻器和规格为“”的滑动变阻器各一个,开关一个,导线若干。
(1) 如图甲所示的实物电路中,闭合开关将出现的现象是______________________________________________ 。检查发现有一根导线连接错误,请你在接错的导线上打“×”,并画出正确的导线。(导线不允许交叉)
甲
(2) 实验中将 的定值电阻接入电路,移动滑片记下电压表和电流表的示数后,断开开关,保持滑片位置不变,将 的定值电阻更换为 的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向__(选填“左”或“右”)适当移动,使电压表示数恢复到原来的值。
(3) 小阳根据实验所得数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片,控制电压表示数一定,根据图乙中的数据分析,阻值为__ 的定值电阻连入电路时未移动滑片,在这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为__ 的定值电阻。
乙
(4) 实验中为了顺利完成五次实验,小阳应选择滑动变阻器________(选填“”或“”)进行实验;为了用所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持____不变。
25.在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压为保持不变。
(1) 请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片向B端滑动时,电流表的示数变小。
(2) 连接电路时,开关应该____。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。
(3) 检查无误,闭合开关后发现电流表几乎无示数,电压表示数接近。移动滑片,两电表示数均无变化,则电路故障可能是____________。
(4) 排除故障后,移动滑片到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流为____A。
(5) 实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻的图像如图丙所示。由图像可得:
① 实验中所用定值电阻的阻值为____ ;
② 实验结论:____________________________________________________________________。
(6) 结合所测数据分析,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于__ 。
26.小芳和小李做“探究串联电路规律”的实验,所用实验器材包括电源(6伏)、开关、若干已知阻值的电阻、电压表、电流表和若干导线,他们先按图所示的电路图正确连接电路。通过实验探究得到串联电路中的电流处处相等。
(1) 为探究串联电路的电压规律,小芬打算先将电压表接在两端,测电阻两端电压,然后保持电压表连接点不动,只断开连接点,并改接到连接点上,测电阻两端的电压。小李觉得这样操作无法测电阻两端的电压。你认为小李的判断是____(选填“正确”或“错误”)的,理由是________________________________。
(2) 讨论完毕后,他们按正确的方法实验,用电压表分别测出、两端的电压、,以及、两端总的电压。并多次改变和的阻值,重复上述实验,实验记录如下表所示:
序号
1 10 30 1.5 4.5 6.0
2 20 20 3.0 3.0 6.0
3 30 15 4.0 2.0 6.0
4 40 10 4.8 1.2 6.0
分析比较表中最后三列的数量及相关条件,可得出的初步结论是__________________________________________________________;
进一步综合分析比较与的比值和与的比值关系,可以得到的结论是________________________________________;
(3) 为探究串联电路的电阻规律,他们先将电流表串联在如图所示的电路中,然后用替换和接入之间,当替换前后电流表的示数保持相同时,电阻即是和的总电阻,此过程用的科学方法是____________。
27.下面是测量标有电压为的某小灯泡的电阻的实验过程。
(1) 请用笔画线代替导线,把图甲的电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡变亮)。
(2) 闭合开关,当滑动变阻器的滑片移到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向__(选填“左”或“右”)移动,直到电压表示数为。
(3) 由图丙可知,利用图甲中的器材不能探究“电流与电压的关系”,理由是__________________________。
(4) 请你进一步思考:如果没有电流表,利用一个阻值为的定值电阻,按照如图丁所示的电路,如何测量这个标有电压为的小灯泡正常发光时的电阻呢?
请将下面的步骤补充完整:
①闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为;
②断开开关,________________________(选填“保持滑片的位置不变”或“改变滑片的位置”),将电压表点的接线改接到点,闭合开关,记录电压表的示数为;
③小灯泡正常发光时的电阻____________________________(用已知量和测量量表示)。
六、综合应用题(第28小题6分,第29小题8分,第30小题10分,共24分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分)
28.如图是调光台灯的简化电路图,电源电压不变,不考虑灯泡电阻随温度变化的影响。闭合开关,将滑动变阻器的滑片移动到端时,灯泡正常发光,电压表的示数为,电流表的示数为;将滑片移动到端时,电压表的示数为,求:
(1) 灯泡的电阻;
(2) 滑动变阻器的最大阻值。
29.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,的阻值为 。闭合开关,电压表的示数如图所示。求:
(1) 通过电阻的电流;
(2) 电阻两端的电压;
(3) 电阻的阻值。
30.如图所示的电路,电源电压为且保持不变,定值电阻的阻值为 。当开关闭合时,电流表A的示数为。求:
(1) 电流表的示数;
(2) 滑动变阻器连入电路的阻值;
(3) 适当改变滑片的位置,使电流表A的示数的变化量恰好等于的示数时,求此时连入电路可能的阻值。
16 欧姆定律
一、单项选择题(每小题2分,共26分。在给出的四个备选项中,只有一个选项符合题目要求。)
1.C 2.D 3.D 4.D 5.B 6.C 7.D 8.C 9.B 10.C 11.A 12.C 13.B
二、多项选择题(每小题3分,共9分。在每小题列出的四个备选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得2分,有选错得0分)
14.BCD 15.ABD 16.BD
三、填空题(每空1分,共12分)
17.左; 10
18.1.2; 15
19.0.5; 8
20.;
21.和;
22.1.44;
四、作图题(2小题,共4分)
23.(1)
(2)
五、实验探究题(每空1分,共25分)
24.(1) 电流表无示数,电压表示数接近电源电压;
(2) 左
(3) 20; 10
(4) ; 1.5
25.(1)
(2) 断开; B
(3) 断路
(4) 0.3
(5) ① 5
② 导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(6) 25
26.(1) 正确; 电压表的正负接线柱接反了
(2) 串联电路的总电压等于各串联电阻两端的电压之和; 串联电路中电压之比等于电阻之比
(3) 等效替代法
27.(1)
(2) 左
(3) 小灯泡的电阻不是定值
(4) 保持滑片的位置不变;
六、综合应用题(第28小题6分,第29小题8分,第30小题10分,共24分。解答时要求写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤。只写出最后答案,未写出主要演算过程的,不得分)
28.(1) 解:电路中灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量灯泡电压,电流表测量电路中的电流,将滑动变阻器的滑片移动到端时,只有灯泡工作,根据欧姆定律知,灯泡的电阻:
答:灯泡的电阻是 ;
(2) 滑片移动到端时,电源电压:
滑动变阻器滑片移动到端时,两者串联,滑动变阻器的电压:
根据欧姆定律,电路中的电流:
滑动变阻器的电阻:
答:滑动变阻器的最大阻值是 。
29.(1) 解:由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压。
29.(1) 由电压表可知,其量程为,分度值为,两端的电压,则通过电阻的电流:
答:通过电阻的电流为;
(2) 因串联电路中的总电压等于各电阻的电压之和,所以电阻两端电压:
答:电阻两端的电压为;
(3) 根据可知,电阻的阻值:
答:电阻的阻值为 。
30.(1) 解:根据电路图可知,只闭合开关时,、并联,电流表A测量干路电流,电流表测量通过的电流。
30.(1) 电流表的示数:
答:电流表的示数为;
(2) 因为并联电路中,各支路上的用电器工作时互不影响,因此通过的电流不变,即,根据并联电路的电流特点可得:通过的电流:
又因为并联电路各支路两端的电压相等,所以由可得,连入电路的阻值:
答:滑动变阻器连入电路的阻值为 ;
(3) 因为并联电路中,各支路上的用电器工作时互不影响,因此通过的电流不变,即,根据并联电路的电流特点可知,电流表A示数的变化量恰好等于的示数,即时,则电流表A的示数可能为:
或
所以,当时,通过的电流:
由可得,连入电路的阻值:
当时,通过的电流:
由可得,连入电路的阻值:
答:适当改变滑片的位置,使电流表A示数的变化量恰好等于的示数时,此时连入电路的阻值可能为 或 。