人教版物理九年级(全册)同步练习17.2欧姆定律(基础卷)
一、选择题
1.(2024九上·重庆市期中)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向右移动。下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小
B.电流表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变大
2.(2024九下·龙岩开学考)根据欧姆定律可以得到公式R=,关于这个公式的下列说法中,正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
3.(2024九上·武威期末)如图所示的电路中,若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数减小( )
A.b、c B.b、d C.a、c D.a、b
4.(2023九上·天元期末)一定值电阻两端的电压为4V时,通过的电流为1A。若电压减少到2V时,则通过的电流变为( )
A.0.25A B.0.5A C.1A D.2A
5.(2024九上·深圳期末)如图所示,电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为9V。则为( )
A. B. C. D.
6.(2024九下·潮南模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变小,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数不变,电流表示数不变
D.电压表示数变大,电流表示数变小
二、填空题
7.(2025九上·乳源期末)一个灯泡的电阻是20Ω,正常工作的电压是8V,灯泡正常工作时通过它的电流是. A。现在把它接到电压是 12V的电源上,要使它正常工作,需要给它. 联一个阻值为 Ω的电阻。
8.(2022九上·沂水期中)有两个电阻R1=20Ω,R2=30Ω,把它们串联在某电路中,通过它们的电流强度之比I1∶I2= ,加在它们的两端电压之比U1∶U2= ;如果把它们并联在某电路中,通过它们的电流之比I1∶I2= 。
9.(2024九上·武威期末)在图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,电流表A表的示数将 ,电压表V表的示数将 。
10.(2024九上·鹤山期中)利用如图甲所示电路测电阻,电流表、电压表的示数如图乙所示,则两表的示数分别为: A、 V,通过计算可知待测电阻为 Ω。
11.(2024九上·龙岗期中)小龙做实验时,连接了如图所示的电路,闭合开关 S 时,三个电表的示数分别为 0.2A、4V、6V,但当时没有记录每个数据对应哪一个电表。请你根据电路图和记录的数据回答:通过灯 L1 的电流为 ,灯 L2 两端的电压为 。
12.(2024九上·中山期中)如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是小藜设计的模拟电路,闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,可利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中:①绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器的电阻越 ;②绝缘柄向左推时,电压表示数变 ;③此电路设计中,应该用 示数反映测量成绩。(此空选填“电压表”或“电流表”)
13.(2024九上·长春汽车经济技术开发月考)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向 端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器 。
三、计算题
14.(2025·深圳期末)图是小明设计的监控鱼缸水温的报警器,已知电源电压恒为12V, R1是阻值为40Ω的定值电阻, R2是放入鱼缸水中的热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如表所示。当电压表示数达到8V时,报警器(图中未画出)报警。电压表示数为8V时, 求:
温度t/℃ 10 20 30 40
R2/Ω 44 28 20 12
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2两端的电压;
(3)鱼缸内水的温度。
15.(2024九上·武威期末)如图甲所示,已知定值电阻 R1 的阻值为 40Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都指在同一位置,示数如图乙所示。(电源电压保持不变)求:
(1)通过定值电阻 R2 的电流是多少?
(2)电源电压 U 是多少?
(3)定值电阻 R2 的阻值是多少?
(4)现用一个未知阻值的定值电阻 Rx 替换电阻 R1 或 R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化, 请判断 Rx 替换的是电阻 R1 还是 R2;替换后电流表示数减少了 0.6A,求未知电阻 Rx 的阻值。
16.(2024九上·鹤山期中)创建生态文明城市需要我们共同关注环境,我市某兴趣小组为了检测空气质量的指数,设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示,已知电源电压为6V保持不变,R0=10Ω,当电压表示数为3V时,求:
(1)通过R0的电流;
(2)此时空气质量指数。
17.(2024九上·江门期中)某小灯泡正常工作时,用电流表测得此时的电流是0.3 A ,此灯泡工作时的电阻是8 Ω,则灯泡两端的电压是多少伏 ?如果用干电池作电源,至少需要多少节干电池与滑动变阻器串联起来提供电压? (1节干电池电压1.5 V)
18.(2024九上·惠阳期中)如图所示电路,闭合开关S后,电流表A1的读数为1.5A,电流表A2的读数为1A,若电阻R1=10Ω。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电源电压;
(3)R2的阻值。
四、科普阅读题
19.(2024九上·龙岗期中)若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:如甲图所示,他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线(图中 L、N 两条电阻丝每米阻值为0.50Ω5),把一个电压不变的电源、一个保护电阻 R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内,并引出两根导线,制成检测装置盒:检测时将盒外的两根导线分别与 L、N 模拟输电线的接线柱相连,用导线将短路处输电线连接,从而构成闭合电路。通过读取盒内电压表、电流表示数,计算可得短路处到检测处的距离(短路处导线和检测盒内导线电阻忽略不计)。
(1)短路位置距检测装置盒越远,电流表示数 ,电压表示数 。(均选填“越大”“越小”或“不变”)
(2)当电压表的示数为 3V 时,电流表的示数为 0.5A,则短路处距离检测处 米。
(3)若保护电阻的阻值为 4Ω,根据(2)中数据,则电源电压 U = V。
(4)不用电流表,且其他元件不变的情况下,仍要达到上述检测目的,请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图 ,并推导出短路处到检测处距离 s 与电压表示数 U 的关系式:s = (请用物理量符号表示,电源电压用 U 表示,保护电阻阻值用 R 表示,结果可不用带单位)。
五、综合题
20.(2024九上·揭西期中) 如图所示是一款家用烟雾报警器及其简化原理图,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路,电路中电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如表格所示(其中E是表示光照强度的物理量,单位为cd)。当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡,使得射向光敏电阻的光照强度减小,当烟雾浓度大于或等于某一值,电路中电流小于或等于200mA,烟雾报警器报警。
光照强度E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18
(1)当进入烟室的烟雾浓度增大,射向光敏电阻的光照强度 (填“增大”或“减小”),光敏电阻阻值
(填“增大”或“减小”);
(2)在一次测试中,当把光照强度调为5cd时,测试电压表示数为8V;当把光照强度降为3cd时,测试电压表示数为9V。求电源电压是多少 ?
(3)由于长时间工作,导致电源电压降低了1V,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警。在不更换此电源的情况下,要使报警器在原烟雾浓度范围内正常报警,可以通过 (填“增大”或“减小”)R0的阻值来实现。求更换后的R0阻值与原R0阻值相比,变化了多少 ?
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】据图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,滑动变阻器滑片逐渐向右移动时,接入电路的阻值变大,总电阻变大,电源电压不变,根据可知电路的电流变小,B错误,根据串联分压可知,定值电阻电压变小,变阻器电压变大,A错误;所以电压表和电流表示数之比变大,D正确,C错误。
综上选D。
【分析】1、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片向右移动时,接入电路中的阻值变大,导致电路中的电流变小,电流表示数变小;
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比。
2.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,可以通过R=来计算电阻的大小,但是该公式不具有物理意义,ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】
电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
3.【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据题意可知, 要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数减小 ,所以,电阻变大,滑动变阻器要“一上一下”接进电路,所以应该把a、d接入电路。C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】电路动态分析:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,当变阻器滑片向右移动时,接入电路中的阻值变大,导致电路中的电流变小。
4.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电压和电流,计算定值电阻的阻值为;
结合电压和电阻,计算电流变为:,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】根据,计算电阻,利用,计算电流。
5.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图中,当S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压;当S1断开、S2闭合时,R1与R2仍串联,电压表测电源的电压,根据串联电路电压规律,R2两端的电压:,根据,两电阻的阻值之比:。
故选C。
【分析】串联电路中,各用电器分压之和等于电源电压。
6.【答案】B
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2首首相连,尾尾相接属于并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流; 滑动变阻器R2的滑片向右滑动的过程中 ,因电源电压保持不变,电压表的示数不变,电阻变大,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路电流变小,即电流表的示数变小,故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律。
2、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
7.【答案】0.4;串联;10
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据欧姆定律可知,灯泡的额定电流I=,根据串联电路电压规律可知,串联的电阻电压为4V,根据串联分压可知,电阻的大小为灯泡电阻的一半10Ω。
综上 第1空、 0.4;第2空、串联; 第3空、10.
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
3、欧姆定律:公式为U=IR。
8.【答案】1∶1;2∶3;3∶2
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】串联电路中电流处处相等,故通过它们的电流强度之比I1∶I2=1∶1
串联电路中电流处处相等,根据U=IR,得U1∶U2=I1R1∶I2R2=R1∶R2=2∶3
并联电路中,各支路电压相等,即I1∶I2= =3∶2
【分析】在串联电路中,电流处处相等;利用电流和电阻的乘积计算电压;利用电压和电阻的比值, 计算电流。
9.【答案】变小;变大
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 开关断开时,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压 ,闭合开关,电流表和R2两端直接连接导线,只有R1接入电路,故电流表示数变小,此时电压表测电源电压,电压表示数变大。
综上 第1空、 变小;第2空、变大。
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程;
2、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作。
10.【答案】0.24;2.4;10
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电流表量程为0-0.6A,示数为0.24A,电压表量程为0-3A,所以示数为2.4V,根据欧姆定律可知电阻为10Ω。
综上 第1空、0.24; 第2空、2.4; 第1空、10。
【分析】欧姆定律:公式为U=IR,所以电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,据题可知电压表和电流表示数,据此计算定值电阻阻值。
11.【答案】0.2A;2V
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】据题可知两灯泡串联,V1测量电源电压,V2测量L2电压,所以通过两灯泡的电流为0.2A,根据串联电路电源电压等于用电器电压之和,可知L2的电压为6V-4V=2V.
综上 第1空、0.2A; 第2空、2V.
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
12.【答案】小;小;电流表
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器连入电路的阻值变小。根据串联分压可知,滑动变阻器两端的电压逐渐变小,所以电压表示数变小。
当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,移动越大,成绩越好,电流表示数越大,所以应该用电流表示数反映测量成绩。
综上 第1空、小; 第2空、小; 第3空、电流表。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比。
2、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片向做移动时,接入电路中的阻值变小,电流变大。
13.【答案】左;短路
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】为使台灯变亮,即电功率变大,台灯的电阻不变,根据P=I2R可知要增大电路中的电流,由欧姆定律可知应减小电路中的电阻,所以滑片往左端(或A端)移动可减小接入电路的阻值。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,说明滑动变阻器短路。
综上 第1空、左; 第2空、短路。
【分析】电路的故障分析:台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,说明,移动变阻器,电路电流不发生变化,台灯被短路。
14.【答案】(1)解:
答:通过 的电流为 0.2 A 。
(2)解: 串联电路
答:电阻 两端的电压为4 V 。
(3)解: 串联电路
由表格可知,鱼缸水的温度为
答:鱼缸内水的温度为 。
由表格可知,鱼缸水的温度为
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1) R1是阻值为40Ω的定值电阻 , 电压表并联在R1两端,示数为8V,根据欧姆定律计算 通过电阻R1的电流 ;
(2)根据串联电路电压规律可知,R2两端电压等于电源电压和R1电压的差值,即;
(3)由(1)(2)可知电路的电流以及R2两端的电压,根据欧姆定律计算此时R2,进而分析鱼缸的温度。
15.【答案】(1)解:由图可知,R1、R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,当R1、R2都工作时,干路电流大于支路电流,当两个电流表指针偏转角度相同,说明两个电流表的量程不同,电流表A选用的是大量程,电流表A1选用的是小量程,故可知,通过R1的电流的为0.3A,干路电流为1.5A,根据并联电路中各支路电流大小之和等于干路电流大小可得通过R2的电流为。
(2)解:并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,可得电源电压为。
(3)解:并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,则R2两端的电压为12V,则R2的阻值为
(4)解:现用一个未知阻值的定值电阻 Rx 替换电阻 R1或 R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,则Rx替换的电阻是R2,电流变A的示数发生了变化,则电流表A的示数为,则通过Rx的电流为,则Rx的阻值为。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由图可知,R1、R2首首相连,尾尾相接属于并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,干路电流大于支路电流,所以电流表A选用的是大量程,电流表A1选用的是小量程,故可知,通过R1的电流的为0.3A,干路电流为1.5A,根据并联电路中各支路电流大小之和等于干路电流大小可得通过R2的电流为;
(2)并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,根据欧姆定律可知R1两端电压为,即为电源电压;
(3)并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,则R2两端的电压为U,由(1)知通过R2的电流,根据欧姆定律计算R2的阻值
(4)替换后只有一个电流表的示数发生了变化,所以替换的是无电流表测量的支路电阻,即Rx替换的电阻是R2,电流表A的示数为,则通过Rx的电流为,根据欧姆定律计算Rx的阻值。
(1)解:由图可知,R1、R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,当R1、R2都工作时,干路电流大于支路电流,当两个电流表指针偏转角度相同,说明两个电流表的量程不同,电流表A选用的是大量程,电流表A1选用的是小量程,故可知,通过R1的电流的为0.3A,干路电流为1.5A,根据并联电路中各支路电流大小之和等于干路电流大小可得通过R2的电流为
(2)并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,可得电源电压为
(3)并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,则R2两端的电压为12V,则R2的阻值为
(4)现用一个未知阻值的定值电阻 Rx 替换电阻 R1或 R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,则Rx替换的电阻是R2,电流变A的示数发生了变化,则电流表A的示数为
则通过Rx的电流为
则Rx的阻值为
16.【答案】(1)解:据题分析可知电压表测量R0两端电压,示数为3V, R0=10Ω, 根据欧姆定律U=IR可计算I=0.3A.
(2)解:根据串联分压可知以及串联电路电压规律可知,气敏电阻电压U=6V-3V=3V,所以定值电阻和气敏电阻电压相同,所以此时定值电阻和气敏电阻的阻值相同,均为10Ω,据图分析可知,此时空气质量指数为25.
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1) 电源电压为6V保持不变,R0=10Ω ,电压表并联在定值电阻两侧,示数为3V,所以定值电阻电压为3V,根据欧姆定律U=IR可计算电路的电流;
(2)串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,所以,据图分析空气质量指数。
17.【答案】解: 根据 I=,U=IR =0.3 A×8Ω =2.4V,至少需要 2 节干电池与滑动变阻器串联起来提供电压。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】据题可知,灯泡的电流为0.3A,电阻为8Ω,根据欧姆定律U=IR可知电灯泡的电压为U=IR =0.3 A×8Ω =2.4V,一节电池的电压为1.5V,所以需要串联2节电池。
18.【答案】(1)解:由电路图知道,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流I1=I-I2=1.5A-1A=0.5A
答:通过R1的电流为0.5A;
(2)解:因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由知道,电源的电压U=I1R1=0.5A×10Ω=5V
答:电源电压为5V;
(3)解: 知道, R2的阻值
答:R2的阻值为5Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)据题可知,两电阻首尾依次相连,属于并联,且电流表A1位于干路,测干路电流,电流表A2和R2串联,测R2支路的电流,根据并联电流干路电流等于支路电流之和,所以I1=I-I2;
(2)根据串联电路电压相等可知,R1的电压等于电源电压,所以电源的电压U=I1R1;
(3)由(2)分析可知,电源电压即R2的电压, 电流表A2的读数为1A, 根据欧姆定律计算R2的阻值。
19.【答案】(1)越小;越大
(2)6
(3)5
(4);m
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1) 短路位置距检测装置盒越远,电阻丝长度越长,电阻越大,所以电流表示数 越小,根据串联分压可知电压表示数越大。
综上 第1空、越小; 第2空、越大。
(2)根据欧姆定律可知此时电线的电阻为6Ω, 电阻丝每米阻值为0.5Ω,双股电线,所以距离6米。
综上 第1空、 6.
(3)根据欧姆定律可知,保护电阻两端电压为2V,根据串联电路电压规律可知电源电压U=3V+2V=5V.
综上 第1空、 5V.
(4)根据串联电路电压规律可知,电线的电压U'=U-UV,结合欧姆定律U=IR可知,此时电路的电流I=,所以电线的电阻R’=。所以距离为s=m。
综上 第2空、m.
【分析】1、电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、欧姆定律:公式为U=IR,题目中电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,据此计算电线的电阻。
20.【答案】(1)减小;增大
(2)12V
(3)减小;5Ω
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1) 当进入烟室的烟雾浓度增大,射向光敏电阻的光照强度减小,根据表格分析可知,强度变弱电阻增大;
综上 第1空、减小; 第2空、 增大;
(2) 把光照强度调为5cd时 ,光敏电阻R 为20Ω,此时其两端电压为8V,根据欧姆定律可知电路电流为0.4A, 把光照强度降为3cd时 ,光敏电阻R 为30Ω,此时其两端电压为9V,同理计算电路的电流为0.3A,根据欧姆定律可连列,连列解得:U=12V,R0=10Ω;
综上 第1空、 12;
(3) 电源电压降低了1V ,要是正常浓度报警,根据串联分压可知,需要使得定值电阻变小来实现,电源电压为11V,电路电流等于小于200mA,报警器报警,此时电路电阻大于等于R总=55Ω,电源电压为12V,报警的最小电阻R’=60Ω,所以定值电阻变小5Ω。
综上 第1空、减小; 第2空、5Ω。
【分析】1、欧姆定律:公式为U=IR,题目中光敏电阻R 为20Ω,此时其两端电压为8V,根据欧姆定律可计算电路电流,同理计算光敏电阻R 为30Ω,此时其两端电压为9V,电路的电流,同时连列求解电源电压;
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
1 / 1人教版物理九年级(全册)同步练习17.2欧姆定律(基础卷)
一、选择题
1.(2024九上·重庆市期中)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向右移动。下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小
B.电流表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值不变
D.电压表与电流表示数的比值变大
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】据图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,滑动变阻器滑片逐渐向右移动时,接入电路的阻值变大,总电阻变大,电源电压不变,根据可知电路的电流变小,B错误,根据串联分压可知,定值电阻电压变小,变阻器电压变大,A错误;所以电压表和电流表示数之比变大,D正确,C错误。
综上选D。
【分析】1、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片向右移动时,接入电路中的阻值变大,导致电路中的电流变小,电流表示数变小;
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比。
2.(2024九下·龙岩开学考)根据欧姆定律可以得到公式R=,关于这个公式的下列说法中,正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,可以通过R=来计算电阻的大小,但是该公式不具有物理意义,ABC错误,D正确。
故选D。
【分析】
电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
3.(2024九上·武威期末)如图所示的电路中,若要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数减小( )
A.b、c B.b、d C.a、c D.a、b
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据题意可知, 要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数减小 ,所以,电阻变大,滑动变阻器要“一上一下”接进电路,所以应该把a、d接入电路。C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】电路动态分析:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,当变阻器滑片向右移动时,接入电路中的阻值变大,导致电路中的电流变小。
4.(2023九上·天元期末)一定值电阻两端的电压为4V时,通过的电流为1A。若电压减少到2V时,则通过的电流变为( )
A.0.25A B.0.5A C.1A D.2A
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电压和电流,计算定值电阻的阻值为;
结合电压和电阻,计算电流变为:,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【分析】根据,计算电阻,利用,计算电流。
5.(2024九上·深圳期末)如图所示,电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为9V。则为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】图中,当S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压;当S1断开、S2闭合时,R1与R2仍串联,电压表测电源的电压,根据串联电路电压规律,R2两端的电压:,根据,两电阻的阻值之比:。
故选C。
【分析】串联电路中,各用电器分压之和等于电源电压。
6.(2024九下·潮南模拟)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变小,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数不变,电流表示数不变
D.电压表示数变大,电流表示数变小
【答案】B
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2首首相连,尾尾相接属于并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流; 滑动变阻器R2的滑片向右滑动的过程中 ,因电源电压保持不变,电压表的示数不变,电阻变大,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路电流变小,即电流表的示数变小,故B正确,ACD错误。
故选B。
【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律。
2、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
二、填空题
7.(2025九上·乳源期末)一个灯泡的电阻是20Ω,正常工作的电压是8V,灯泡正常工作时通过它的电流是. A。现在把它接到电压是 12V的电源上,要使它正常工作,需要给它. 联一个阻值为 Ω的电阻。
【答案】0.4;串联;10
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据欧姆定律可知,灯泡的额定电流I=,根据串联电路电压规律可知,串联的电阻电压为4V,根据串联分压可知,电阻的大小为灯泡电阻的一半10Ω。
综上 第1空、 0.4;第2空、串联; 第3空、10.
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
3、欧姆定律:公式为U=IR。
8.(2022九上·沂水期中)有两个电阻R1=20Ω,R2=30Ω,把它们串联在某电路中,通过它们的电流强度之比I1∶I2= ,加在它们的两端电压之比U1∶U2= ;如果把它们并联在某电路中,通过它们的电流之比I1∶I2= 。
【答案】1∶1;2∶3;3∶2
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】串联电路中电流处处相等,故通过它们的电流强度之比I1∶I2=1∶1
串联电路中电流处处相等,根据U=IR,得U1∶U2=I1R1∶I2R2=R1∶R2=2∶3
并联电路中,各支路电压相等,即I1∶I2= =3∶2
【分析】在串联电路中,电流处处相等;利用电流和电阻的乘积计算电压;利用电压和电阻的比值, 计算电流。
9.(2024九上·武威期末)在图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,电流表A表的示数将 ,电压表V表的示数将 。
【答案】变小;变大
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 开关断开时,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压 ,闭合开关,电流表和R2两端直接连接导线,只有R1接入电路,故电流表示数变小,此时电压表测电源电压,电压表示数变大。
综上 第1空、 变小;第2空、变大。
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程;
2、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作。
10.(2024九上·鹤山期中)利用如图甲所示电路测电阻,电流表、电压表的示数如图乙所示,则两表的示数分别为: A、 V,通过计算可知待测电阻为 Ω。
【答案】0.24;2.4;10
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】电流表量程为0-0.6A,示数为0.24A,电压表量程为0-3A,所以示数为2.4V,根据欧姆定律可知电阻为10Ω。
综上 第1空、0.24; 第2空、2.4; 第1空、10。
【分析】欧姆定律:公式为U=IR,所以电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,据题可知电压表和电流表示数,据此计算定值电阻阻值。
11.(2024九上·龙岗期中)小龙做实验时,连接了如图所示的电路,闭合开关 S 时,三个电表的示数分别为 0.2A、4V、6V,但当时没有记录每个数据对应哪一个电表。请你根据电路图和记录的数据回答:通过灯 L1 的电流为 ,灯 L2 两端的电压为 。
【答案】0.2A;2V
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】据题可知两灯泡串联,V1测量电源电压,V2测量L2电压,所以通过两灯泡的电流为0.2A,根据串联电路电源电压等于用电器电压之和,可知L2的电压为6V-4V=2V.
综上 第1空、0.2A; 第2空、2V.
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
12.(2024九上·中山期中)如图甲是体育课上坐位体前屈测量仪,图乙是小藜设计的模拟电路,闭合开关,当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,可利用示数增大的电表反映测量成绩。在此测试过程中:①绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器的电阻越 ;②绝缘柄向左推时,电压表示数变 ;③此电路设计中,应该用 示数反映测量成绩。(此空选填“电压表”或“电流表”)
【答案】小;小;电流表
【知识点】串联电路的电压规律;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】绝缘柄向左推的距离越大,滑动变阻器连入电路的阻值变小。根据串联分压可知,滑动变阻器两端的电压逐渐变小,所以电压表示数变小。
当推动绝缘柄使滑动变阻器的滑块向左移动,移动越大,成绩越好,电流表示数越大,所以应该用电流表示数反映测量成绩。
综上 第1空、小; 第2空、小; 第3空、电流表。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比。
2、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片向做移动时,接入电路中的阻值变小,电流变大。
13.(2024九上·长春汽车经济技术开发月考)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向 端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器 。
【答案】左;短路
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】为使台灯变亮,即电功率变大,台灯的电阻不变,根据P=I2R可知要增大电路中的电流,由欧姆定律可知应减小电路中的电阻,所以滑片往左端(或A端)移动可减小接入电路的阻值。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,说明滑动变阻器短路。
综上 第1空、左; 第2空、短路。
【分析】电路的故障分析:台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,说明,移动变阻器,电路电流不发生变化,台灯被短路。
三、计算题
14.(2025·深圳期末)图是小明设计的监控鱼缸水温的报警器,已知电源电压恒为12V, R1是阻值为40Ω的定值电阻, R2是放入鱼缸水中的热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如表所示。当电压表示数达到8V时,报警器(图中未画出)报警。电压表示数为8V时, 求:
温度t/℃ 10 20 30 40
R2/Ω 44 28 20 12
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2两端的电压;
(3)鱼缸内水的温度。
【答案】(1)解:
答:通过 的电流为 0.2 A 。
(2)解: 串联电路
答:电阻 两端的电压为4 V 。
(3)解: 串联电路
由表格可知,鱼缸水的温度为
答:鱼缸内水的温度为 。
由表格可知,鱼缸水的温度为
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1) R1是阻值为40Ω的定值电阻 , 电压表并联在R1两端,示数为8V,根据欧姆定律计算 通过电阻R1的电流 ;
(2)根据串联电路电压规律可知,R2两端电压等于电源电压和R1电压的差值,即;
(3)由(1)(2)可知电路的电流以及R2两端的电压,根据欧姆定律计算此时R2,进而分析鱼缸的温度。
15.(2024九上·武威期末)如图甲所示,已知定值电阻 R1 的阻值为 40Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都指在同一位置,示数如图乙所示。(电源电压保持不变)求:
(1)通过定值电阻 R2 的电流是多少?
(2)电源电压 U 是多少?
(3)定值电阻 R2 的阻值是多少?
(4)现用一个未知阻值的定值电阻 Rx 替换电阻 R1 或 R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化, 请判断 Rx 替换的是电阻 R1 还是 R2;替换后电流表示数减少了 0.6A,求未知电阻 Rx 的阻值。
【答案】(1)解:由图可知,R1、R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,当R1、R2都工作时,干路电流大于支路电流,当两个电流表指针偏转角度相同,说明两个电流表的量程不同,电流表A选用的是大量程,电流表A1选用的是小量程,故可知,通过R1的电流的为0.3A,干路电流为1.5A,根据并联电路中各支路电流大小之和等于干路电流大小可得通过R2的电流为。
(2)解:并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,可得电源电压为。
(3)解:并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,则R2两端的电压为12V,则R2的阻值为
(4)解:现用一个未知阻值的定值电阻 Rx 替换电阻 R1或 R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,则Rx替换的电阻是R2,电流变A的示数发生了变化,则电流表A的示数为,则通过Rx的电流为,则Rx的阻值为。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由图可知,R1、R2首首相连,尾尾相接属于并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,干路电流大于支路电流,所以电流表A选用的是大量程,电流表A1选用的是小量程,故可知,通过R1的电流的为0.3A,干路电流为1.5A,根据并联电路中各支路电流大小之和等于干路电流大小可得通过R2的电流为;
(2)并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,根据欧姆定律可知R1两端电压为,即为电源电压;
(3)并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,则R2两端的电压为U,由(1)知通过R2的电流,根据欧姆定律计算R2的阻值
(4)替换后只有一个电流表的示数发生了变化,所以替换的是无电流表测量的支路电阻,即Rx替换的电阻是R2,电流表A的示数为,则通过Rx的电流为,根据欧姆定律计算Rx的阻值。
(1)解:由图可知,R1、R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,当R1、R2都工作时,干路电流大于支路电流,当两个电流表指针偏转角度相同,说明两个电流表的量程不同,电流表A选用的是大量程,电流表A1选用的是小量程,故可知,通过R1的电流的为0.3A,干路电流为1.5A,根据并联电路中各支路电流大小之和等于干路电流大小可得通过R2的电流为
(2)并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,可得电源电压为
(3)并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,则R2两端的电压为12V,则R2的阻值为
(4)现用一个未知阻值的定值电阻 Rx 替换电阻 R1或 R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,则Rx替换的电阻是R2,电流变A的示数发生了变化,则电流表A的示数为
则通过Rx的电流为
则Rx的阻值为
16.(2024九上·鹤山期中)创建生态文明城市需要我们共同关注环境,我市某兴趣小组为了检测空气质量的指数,设计了如图甲所示的检测电路。R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示,已知电源电压为6V保持不变,R0=10Ω,当电压表示数为3V时,求:
(1)通过R0的电流;
(2)此时空气质量指数。
【答案】(1)解:据题分析可知电压表测量R0两端电压,示数为3V, R0=10Ω, 根据欧姆定律U=IR可计算I=0.3A.
(2)解:根据串联分压可知以及串联电路电压规律可知,气敏电阻电压U=6V-3V=3V,所以定值电阻和气敏电阻电压相同,所以此时定值电阻和气敏电阻的阻值相同,均为10Ω,据图分析可知,此时空气质量指数为25.
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1) 电源电压为6V保持不变,R0=10Ω ,电压表并联在定值电阻两侧,示数为3V,所以定值电阻电压为3V,根据欧姆定律U=IR可计算电路的电流;
(2)串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,所以,据图分析空气质量指数。
17.(2024九上·江门期中)某小灯泡正常工作时,用电流表测得此时的电流是0.3 A ,此灯泡工作时的电阻是8 Ω,则灯泡两端的电压是多少伏 ?如果用干电池作电源,至少需要多少节干电池与滑动变阻器串联起来提供电压? (1节干电池电压1.5 V)
【答案】解: 根据 I=,U=IR =0.3 A×8Ω =2.4V,至少需要 2 节干电池与滑动变阻器串联起来提供电压。
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】据题可知,灯泡的电流为0.3A,电阻为8Ω,根据欧姆定律U=IR可知电灯泡的电压为U=IR =0.3 A×8Ω =2.4V,一节电池的电压为1.5V,所以需要串联2节电池。
18.(2024九上·惠阳期中)如图所示电路,闭合开关S后,电流表A1的读数为1.5A,电流表A2的读数为1A,若电阻R1=10Ω。求:
(1)通过R1的电流;
(2)电源电压;
(3)R2的阻值。
【答案】(1)解:由电路图知道,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R1的电流I1=I-I2=1.5A-1A=0.5A
答:通过R1的电流为0.5A;
(2)解:因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由知道,电源的电压U=I1R1=0.5A×10Ω=5V
答:电源电压为5V;
(3)解: 知道, R2的阻值
答:R2的阻值为5Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)据题可知,两电阻首尾依次相连,属于并联,且电流表A1位于干路,测干路电流,电流表A2和R2串联,测R2支路的电流,根据并联电流干路电流等于支路电流之和,所以I1=I-I2;
(2)根据串联电路电压相等可知,R1的电压等于电源电压,所以电源的电压U=I1R1;
(3)由(2)分析可知,电源电压即R2的电压, 电流表A2的读数为1A, 根据欧姆定律计算R2的阻值。
四、科普阅读题
19.(2024九上·龙岗期中)若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:如甲图所示,他们用两条足够长的电阻丝模拟输电线(图中 L、N 两条电阻丝每米阻值为0.50Ω5),把一个电压不变的电源、一个保护电阻 R、一块电压表和一块电流表用导线连接起来装入盒内,并引出两根导线,制成检测装置盒:检测时将盒外的两根导线分别与 L、N 模拟输电线的接线柱相连,用导线将短路处输电线连接,从而构成闭合电路。通过读取盒内电压表、电流表示数,计算可得短路处到检测处的距离(短路处导线和检测盒内导线电阻忽略不计)。
(1)短路位置距检测装置盒越远,电流表示数 ,电压表示数 。(均选填“越大”“越小”或“不变”)
(2)当电压表的示数为 3V 时,电流表的示数为 0.5A,则短路处距离检测处 米。
(3)若保护电阻的阻值为 4Ω,根据(2)中数据,则电源电压 U = V。
(4)不用电流表,且其他元件不变的情况下,仍要达到上述检测目的,请在乙图的虚线框内画出你设计的检测电路图 ,并推导出短路处到检测处距离 s 与电压表示数 U 的关系式:s = (请用物理量符号表示,电源电压用 U 表示,保护电阻阻值用 R 表示,结果可不用带单位)。
【答案】(1)越小;越大
(2)6
(3)5
(4);m
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1) 短路位置距检测装置盒越远,电阻丝长度越长,电阻越大,所以电流表示数 越小,根据串联分压可知电压表示数越大。
综上 第1空、越小; 第2空、越大。
(2)根据欧姆定律可知此时电线的电阻为6Ω, 电阻丝每米阻值为0.5Ω,双股电线,所以距离6米。
综上 第1空、 6.
(3)根据欧姆定律可知,保护电阻两端电压为2V,根据串联电路电压规律可知电源电压U=3V+2V=5V.
综上 第1空、 5V.
(4)根据串联电路电压规律可知,电线的电压U'=U-UV,结合欧姆定律U=IR可知,此时电路的电流I=,所以电线的电阻R’=。所以距离为s=m。
综上 第2空、m.
【分析】1、电阻的影响因素: 当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大 ;当导体的材料和长度相同时,电阻的横截面积越小,导体的电阻越大,欧姆定律的含义R=U/I只用于计算用电器两端电压以及通过用电器电流计算电阻的公式,并不具有物理含义进行选项判识。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、欧姆定律:公式为U=IR,题目中电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,据此计算电线的电阻。
五、综合题
20.(2024九上·揭西期中) 如图所示是一款家用烟雾报警器及其简化原理图,烟雾报警器有一个外部光线无法进入的烟室,其中装有激光发射器和带有光敏电阻的电路,电路中电源电压不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如表格所示(其中E是表示光照强度的物理量,单位为cd)。当烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡,使得射向光敏电阻的光照强度减小,当烟雾浓度大于或等于某一值,电路中电流小于或等于200mA,烟雾报警器报警。
光照强度E/cd 1 2 3 4 5 6
光敏电阻R/Ω 80 50 30 24 20 18
(1)当进入烟室的烟雾浓度增大,射向光敏电阻的光照强度 (填“增大”或“减小”),光敏电阻阻值
(填“增大”或“减小”);
(2)在一次测试中,当把光照强度调为5cd时,测试电压表示数为8V;当把光照强度降为3cd时,测试电压表示数为9V。求电源电压是多少 ?
(3)由于长时间工作,导致电源电压降低了1V,烟雾报警器在烟雾浓度较小时误报警。在不更换此电源的情况下,要使报警器在原烟雾浓度范围内正常报警,可以通过 (填“增大”或“减小”)R0的阻值来实现。求更换后的R0阻值与原R0阻值相比,变化了多少 ?
【答案】(1)减小;增大
(2)12V
(3)减小;5Ω
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1) 当进入烟室的烟雾浓度增大,射向光敏电阻的光照强度减小,根据表格分析可知,强度变弱电阻增大;
综上 第1空、减小; 第2空、 增大;
(2) 把光照强度调为5cd时 ,光敏电阻R 为20Ω,此时其两端电压为8V,根据欧姆定律可知电路电流为0.4A, 把光照强度降为3cd时 ,光敏电阻R 为30Ω,此时其两端电压为9V,同理计算电路的电流为0.3A,根据欧姆定律可连列,连列解得:U=12V,R0=10Ω;
综上 第1空、 12;
(3) 电源电压降低了1V ,要是正常浓度报警,根据串联分压可知,需要使得定值电阻变小来实现,电源电压为11V,电路电流等于小于200mA,报警器报警,此时电路电阻大于等于R总=55Ω,电源电压为12V,报警的最小电阻R’=60Ω,所以定值电阻变小5Ω。
综上 第1空、减小; 第2空、5Ω。
【分析】1、欧姆定律:公式为U=IR,题目中光敏电阻R 为20Ω,此时其两端电压为8V,根据欧姆定律可计算电路电流,同理计算光敏电阻R 为30Ω,此时其两端电压为9V,电路的电流,同时连列求解电源电压;
2、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
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