13.2欧姆定律及其应用 课时作业（解析版）

课时提升作业
欧姆定律及其应用
一、选择题(本大题共7小题,每小题2分,共14分)
1.根据欧姆定律可以得到公式R=,关于这个公式的说法中正确的是(　　)
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
【解析】选D。本题考查了对公式R=的理解。电阻是导体本身所具有的一种属性,与通过它的电流、两端的电压无关,大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比。同一导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,且增加的倍数关系是相同的。即电压与电流的比值不变。故选D。
【方法归纳】物理公式都表达一定的物理意义,不能单纯从数学公式的角度来考虑,还应该注意公式中各物理量的物理含义。公式R=是求导体电阻的计算公式,在此公式中,电阻与电压或电流无关,但电流与电压成正比。
2.将一段电阻丝接在3
V的电源上,测得通过它的电流为0.3
A,若把该电阻丝改接在另一个电源上时,测得通过它的电流为0.2
A,则此时的电源电压和该电阻的阻值分别为(　　)
A.2
V　15Ω
B.3
V　10Ω　
C.2
V　10Ω
D.3
V　15Ω
【解析】选C。由欧姆定律得电阻丝的阻值R===10Ω;电流为0.2
A时,电源电压U1=I1R=0.2
A×10Ω=2
V。故选C。
3.通过人体电流过大会危及人的生命安全。两手间电阻约为2
kΩ;穿干燥胶鞋时,手与地间电阻约为800
kΩ。如果分别加220
V电压,则前一种情况通过人体的电流约为后一种的(　　)
A.2倍
B.400倍
C.220倍
D.800倍
【解析】选B。本题考查运用欧姆定律公式的计算。首先进行单位换算：2
kΩ=2
000Ω;800
kΩ=800
000Ω。第一种情况的电流：I1===0.11
A;第二种情况的电流：I2===0.000
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A,则==400。前一种情况通过人体的电流约为后一种情况的400倍。故选B。
4.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是(　　)
A.UAB>UBC　IAB=IBC
B.UABC.UAB>UBC　IABD.UAB=UBC　IAB【解析】选A。本题考查影响电阻大小的因素、串联电路中的电流规律和欧姆定律。串联电路中电流处处都相等,所以IAB=IBC;观察题图可知AB段比BC段横截面积小,导体的电阻大,根据欧姆定律变形式U=IR可知,AB段的电压比BC段的电压高,即UAB>UBC。
5.德州市教育局利用如图所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。吴月同学设计了如图所示的四种电路,其中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电表示数增大的电路是(　　)
【解析】选D。本题考查动态电路的分析。A项中,滑动变阻器的滑片向右滑动时,流过滑动变阻器的电流减小,电路中的总电流减小,电流表测总电流,故电流表示数减小,A错;B项中,电流表测量定值电阻的电流,滑动变阻器的滑片向右滑动时,流过定值电阻的电流不变,故电流表示数不变,B错;C项中,电压表测量总电压,即电源电压,故滑动变阻器的滑片向右滑动时,电压表示数不变,C错;D项中,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测滑动变阻器的电压,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路中的阻值增大,其两端的电压增大,故电压表示数增大,D正确。故选D。
6.如图所示,电源电压不变。当开关S闭合时,电流表的示数为0.8
A。开关S断开后,电流表的示数改变了0.5
A。则R1与R2的阻值之比为(　　)
A.13∶5
B.3∶5
C.5∶3
D.5∶13
【解析】选C。本题考查并联电路的电流规律及欧姆定律。开关S闭合时,
0.8
A=+;开关S断开后,0.3
A=,故0.5
A=,可得R1∶R2=5∶3。
7.在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L突然变亮,两电表示数都变大,则该电路中出现的故障可能是(　　)
A.灯L短路
B.灯L断路
C.电阻R断路
D.电阻R短路
【解析】选D。本题考查电路故障的分析。由图分析可知：电路中R和灯泡L串联,电流表测串联电路中电流,电压表测灯泡两端电压。灯泡突然变亮,电流表示数变大,说明通过灯泡的电流变大,电路中的总电阻变小。电压表有示数,说明灯泡不能短路。灯泡发光,说明电路为通路,故电阻R短路,故选D。
二、填空题(本大题共4小题,每空1分,共9分)
8.如图所示是我们在收音机等小型电器中经常见到的定值电阻器,小明同学想测出这个电阻的阻值,他在电阻两端加6
V电压时,通过的电流为300
mA,则它的阻值为　　　　　　Ω。如果把该电阻两端的电压调为2
V,则此时该电阻的阻值为　　　　　　Ω,通过的电流是　　　　　　A。
【解析】本题考查对电阻的理解及欧姆定律。电流I=300
mA=0.3
A,该电阻的阻值R===20Ω;电阻是导体本身的一种性质,它不随电压、电流的变化而改变;当电压U′=2
V时,通过的电流I′===0.1
A。
答案：20　20　0.1
9.在测量小灯泡电阻的实验中,正确连接电路并闭合开关后,电压表和电流表的示数如图所示。则流过小灯泡的电流为　　　　A,小灯泡的电阻为　　　　Ω。
【解析】本题考查电流表、电压表的读数和电阻的计算。题图中电压表和电流表都使用小量程,电压表的读数是2.5
V,电流表的读数是0.5
A,则小灯泡电阻R===5Ω。
答案：0.5　5
10.实验测得通过小灯泡L、定值电阻R的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻R的阻值为　　　　Ω;当小灯泡L两端的电压为2
V时,小灯泡的电阻为　　　Ω。
【解析】由I-U图像可知,当定值电阻R两端的电压为4
V时,通过电阻R的电流是0.4
A,则电阻R的阻值R===10Ω;由I-U图像可知,当小灯泡L两端的电压为2
V时,通过小灯泡的电流IL=0.6
A,所以此时小灯泡的电阻RL===3.33Ω。
答案：10　3.33
11.某物理科技小组设计的汽车有害尾气排放检测电路如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将　　　,电压表的示数将　　　　。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【解析】本题考查动态电路及电表示数的变化。由图乙可知,当有害尾气的浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路中的总电阻将变小,电源电压不变,则电路中的电流将变大,根据U0=IR0,R0为定值电阻,I变大,则U0变大,故电压表的示数将变大。
答案：变小　变大
三、计算题(本大题共2小题,共17分)
12.(7分)冬天的时候,同学们都喜欢带个“暖手宝”暖手。如图所示是电热“暖手宝”,它利用三节干电池串联供电,发热时间长,深受广大用户喜爱,则：
(1)“暖手宝”工作时电压为多少
(2)已知“暖手宝”的电阻为2Ω,则其工作电流为多大
【解析】(1)一节干电池的电压为1.5
V,根据串联电池的总电压等于各节串联电池电压之和的规律可知,暖手宝工作电压为U=1.5
V×3=4.5
V;(2)暖手宝工作的电流：I===2.25
A。
答案：(1)4.5
V　(2)2.25
A
13.(10分)如图所示的电路,电源电压为6
V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50Ω　2
A”字样。
(1)将滑片P移到最右端,闭合S1,断开S2,求电流表的示数I1。
(2)保持滑片P在最右端,闭合S1、S2,电流表示数I=5I1,求R2的阻值。
(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S2,电流表示数为0.68
A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。
【解题指南】(1)欧姆定律的表达式
(2)并联电路的电流、电压有什么特点
提示：(1)I=
(2)I=I1+I2+I3……,U1=U2=U3=U4=……
【解析】本题考查欧姆定律的综合应用。
(1)P移到最右端R1=50Ω,闭合S1,断开S2,电路如图所示,根据欧姆定律得I1===0.12
A。
(2)S1、S2闭合,R1与R2并联,U=U1=U2=6
V,干路电流I=0.12
A×5=0.6
A,通过R1的电流是0.12
A,
I2=I-I1=0.6
A-0.12
A=0.48
A,
所以R2===12.5Ω。
(3)移动滑片的位置,通过R2的电流不变,通过I1的电流I1′=I′-I2=0.68
A-
0.48
A=0.20
A,所以R1′===30Ω。
答案：(1)0.12
A　(2)12.5Ω　(3)30Ω
【培优训练】
如图所示,已知铝制电缆线每1
m长的电阻为0.02Ω(导体的材料、横截面积一定时,导体的电阻与长度成正比)。输电过程中,由于地下电缆某处短路,而导致用户停电,为找到发生短路的地点,工人在切断电源的情况下,以4节干电池串联作电源(4节干电池串联的总电压为6
V)。用电流表测得电路中的电流为0.2
A。求：
(1)电路中导线的总电阻;
(2)电缆短路处到用户的距离。
【解析】(1)因为I=,
所以导线电阻R===30Ω;
(2)电缆线的总长度：
L==1
500
m,
电缆短路处到用户的距离是
s===750
m。
答案：(1)30Ω　(2)750
m
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