第十四章 探究欧姆定律 学情评估
一、填空题(每空2分,共20分)
1.如图所示的是甲、乙两根材料和长度一样的导线,把它们接入电路时,发现乙的电阻大,此时影响其电阻大小的因素是________。
2.我国科学家制备的三维石墨烯气凝胶具有很多神奇之处。该材料具有导电性和超高弹性,将该材料与小灯泡连接后接入电路,挤压材料可以灵活改变小灯泡的亮度,该材料发挥了类似__________(填电学仪器)的功能。
3.当导体两端的电压为12 V时,通过导体的电流为0.4 A,如果该导体两端的电压减小为0 V时,导体的电阻为________Ω。
4.在如图甲所示的电路中,电源电压恒为4.5 V,闭合开关后,电压表示数如图乙所示,电流表示数是0.7 A,则定值电阻的阻值为____Ω。
第4题 第5题
5.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10 Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6 A;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5 A,则R2的阻值为________Ω。
6.有一定值电阻R与一小灯泡L,它们两端的电压U与通过它们的电流I的关系如图所示,现将R和L串联接在电压为9 V的电源两端,此时电路中的电流是________A。
第6题 第7题
7.在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,R1=10 Ω,R2=20 Ω,电流表有“0~0.6 A”和“0~3 A”两个量程,测量了电阻R1的电流为0.3 A。为完成实验探究,测量干路的电流时电流表应选择__________量程。
8.小聪用如图所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。将电阻R1接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为U;用电阻R2(R2>R1)替换电阻R1后,调节滑片,使电压表的示数仍为U,则前后两次电流表示数之比为________(用R1、R2表示)。
第8题 第9题
9.在如图所示的电路中,电源电压不变,当S1、S2都闭合时,甲、乙都是电压表,则U甲∶U乙=4∶6;当S1闭合,S2断开时,甲、乙都是电流表,则I甲∶I乙=________。
10.如图所示,电源电压为9 V保持不变,定值电阻R1标有“15 Ω 0.5 A”字样,滑动变阻器R2标有“20 Ω 1 A”字样,电流表和电压表选择的量程分别为0~0.6 A和0~3 V,闭合开关S,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器接入电路的阻值范围是________。
二、选择题(每题2分,共14分)
题序 11 12 13 14 15 16 17
答案
11.关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.电流是电荷定向移动形成的,所以电流的方向与电荷定向移动的方向相同
B.电压是形成电流的原因,所以电路中有电流就一定有电压
C.由欧姆定律可得R=,所以导体的电阻是由它两端的电压和流过的电流决定的
D.通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
12.如图甲所示的是音响上的音量调节装置,其简化电路如图乙所示,需在M、N间接入一个滑动变阻器(如图丙),使图丙中滑片P向右移动时电流减小,音量降低。下列连接方式中可行的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接C,N接B D.M接A,N接D
13.如图所示的是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.测量定值电阻的阻值——调节定值电阻两端的电压
B.测量小灯泡的阻值——多次测量求平均值,减小误差
C.探究电流与电压的关系——控制定值电阻两端的电压不变
D.探究电流与电阻的关系——调节定值电阻两端电压成倍数变化
14.同学们用如图甲所示的装置探究“影响导体电阻大小的因素”,所用“不同规格的电阻丝”如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.实验中小灯泡越亮,连入电路的电阻越大
B.为了探究导体长度对电阻的影响,应该把电阻丝c、d分别接入电路
C.如果将电阻丝a、d分别接入电路,将会看到接入d时灯泡更亮,说明导体的电阻与导体的横截面积有关
D.为了更方便、准确地比较电阻的大小,可以在电路中再并联一个电流表
15.由同种材料制成的三根电阻丝,已知它们的长度关系是L1>L2=L3,横截面积的关系是S1=S2<S3。现将它们并联接入电路,关于它们的电阻和它们两端的电压,正确的是( )
A.R1>R2>R3,U1=U2=U3
B.R1>R2>R3,U1>U2>U3
C.R1=R2=R3,U1=U2=U3
D.R1<R2=R3,U1=U2=U3
16.在如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V读数与电流表A1读数的比值变大
B.电流表A2读数与电流表A1读数的差值变大
C.电流表A2读数变小,电压表V读数变大
D.电压表V读数与电流表A2读数的比值变小
17.在如图甲、乙所示的电路中,所有元件均完好,电源电压相等且保持不变。已知R1、R2、R3为定值电阻,R4为滑动变阻器(滑片在中点附近某位置)。闭合开关,两个电路中有两个电流表的示数相同,则下列选项正确的是( )
A.若A1与A2示数相同,则R2短路
B.若A2与A4示数相同,则R2>R3
C.若A3与A4示数相同,则R2=R3
D.若A1与A4示数相同,则R1+R2=R3+R4
三、实验题(第18题、19题每题8分,共16分)
18.小萌与小陌探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为4.5 V不变,定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω。
(1)图甲中的电路连接不完整,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)闭合开关前,小萌发现电流表指针的偏转情况如图乙所示,其原因可能是____________________________。
(3)排除问题后,小萌先将5 Ω的电阻接入电路,正确连接好后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2 V,读出并记录下此时电流表的示数。再将5 Ω电阻换成10 Ω电阻,闭合开关,直接读出电流值,小陌认为这种做法错误,理由是____________________________。
(4)为了使所给的四个定值电阻都能进行实验,滑动变阻器的最大阻值至少应为________________________________________________________________________Ω。
19.小铃同学连接如图甲所示的电路测量小灯泡正常发光时的电阻,电源电压恒为6 V,小灯泡额定电压(正常发光电压)为2.5 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实验电路连接完整,导线不能交叉。
(2)小铃同学连接好电路后,闭合开关并移动滑动变阻器的滑片,记下多组电压表和电流表示数,并绘制成如图乙所示的图像。在小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
(3)根据图乙可得出结论:当小灯泡两端的电压为正常发光时电压的一半时,测得的小灯泡的电阻________(填“大于”“小于”或“等于”)小灯泡正常发光时的电阻。
(4)完成实验后,小组又设计了如图所示的电路图,测量该小灯泡L正常发光时的电阻,R0为定值电阻,S2为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数U1=________V;
②保持滑片P的位置不变,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数并记为U2;
③该小灯泡正常发光时的电阻RL=____________________________(用U1、U2、R0表示)。
四、计算题(第20题8分,第21题12分,共20分;解答要有必要的公式和过程)
20.在如图所示的电路中,其中R1的阻值为9 Ω,电源电压保持4.5 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,求:
(1)开关S闭合、S1断开时,电流表的示数;
(2)开关S、S1都闭合时,为保证电流表安全,R2的最小阻值。
21.如图甲所示,电源电压U=4.5 V,电压表量程为0~3 V,R0是300 Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。求:
(1)环境温度为40 ℃时,电压表的示数;
(2)电压表的最小示数。
答案
一、1.横截面积 2.滑动变阻器 3.30 4.3 5.12
6.0.6 7.0~0.6 A 8.R2∶R1 9.3∶1 10.3~7.5 Ω
二、11.B 12.C 13.A 14.C 15.A 16.A 17.B
三、18.解:(1)如图所示。 (2)电流表没有校零
(3)没有控制电阻两端的电压不变 (4)25
第18题 第19题
19.解:(1)如图所示。 (2)12.5 (3)小于
(4)①2.5 ③
四、20.解:(1)由图可知,开关S闭合、S1断开时,只有R1工作,电流表测量的是通过R1的电流,I1===0.5 A,此时电流表的示数为0.5 A;
(2)开关S、S1都闭合时,R1、R2并联,干路的总电流最大为0.6 A,通过R2的最大电流I2=I-I1=0.6 A-0.5 A=0.1 A;
根据并联电路的电压特点可知,R2两端的电压U2=U=4.5 V,由欧姆定律可知,R2的最小阻值
R2 min===45 Ω。
21.解:由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R0两端的电压。
(1)由图乙可知,当环境温度为40 ℃时,R1的阻值为200 Ω,此时通过电路的电流I===0.009 A,
则电压表的示数U1=IR0=0.009 A×300 Ω=2.7 V;
(2)由图像可知环境温度为0 ℃时,热敏电阻的阻值最大,电压表的示数最小,此时电路中的电流I小===0.0075 A,
电压表的最小示数U2=I小R0=0.0075 A×300 Ω=2.25 V。