第13课时欧姆定律 电路计算(一)
一.选择题(共10小题)
1.根据欧姆定律公式,可得变形公式,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B.导体的电阻跟导体中的电流成反比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.根据欧姆定律,可用电压表和电流表测一段导体的电阻
2.小明在做“探究串联电路电流的关系”的实验时,闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数。于是他用一根导线接在L1两端时,灯仍不亮,电流表无示数。当接在L2两端时,灯亮了,电流表也有了示数。则电路可能出现的故障是( )
A.电流表短路
B.灯L1开路
C.开关接触不良
D.灯L2开路
3.用伏安法测额定电压为2.5伏的小灯泡电阻,小灯泡正常发光时,电流表的指针位置如图所示。则此时小灯泡的电阻为( )
A.1.25Ω B.5.00Ω C.6.25Ω D.1.00Ω
4.某电子测温仪的结构原理如图所示,电源电压保持3V不变,R是热敏电阻,测体温时测温仪靠近人体额头,被测者体温越高,显示仪的示数就越大,定值电阻R0的阻值为10Ω。下列说法正确的是( )
A.若仅反映温度的升降情况,显示仪可以是电流表
B.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而减小
C.当温度升高时经过电阻R的电流将会变小
D.体温为37℃时,若R的阻值为20Ω,则R0两端电压为2V
5.如图所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,两表的示数之比U甲:U乙=3:2,当开关S断开,甲、乙两表都是电流表,两表的示数之比I甲:I乙为( )
A.2:1 B.3:1 C.1:3 D.2:3
6.小明设计了一种简易烟雾报警控制器(如图),电路中R1为定值电阻,R2为光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小),烟雾增大到一定程度时电压表V的指针偏转到某值U触发报警系统。下列做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A.电压表改接大量程
B.增大激光强度
C.减少R1阻值
D.减小电源电压
7.如图所示,在探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法中( )
(1)探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
(2)滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
(3)多次实验是为了减小实验误差
(4)实验的结论是:电流跟电阻成反比
A.只有(1)(4)正确 B.只有(1)(2)正确
C.只有(1)(2)(4)正确 D.有(1)(2)(3)(4)正确
8.如图所示,A1和A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则( )
A.R1:R2=1:5 B.R1:R2=5:1 C.R1:R2=1:4 D.R1:R2=4:1
9.用如图甲电路进行“探究电流与电阻的关系”的实验。电源电压恒为4.5伏,分别接入阻值为5欧、10欧、15欧、20欧和25欧的定值电阻R。移动滑动变阻器滑片,完成实验并绘制出图乙所示的图像。下列说法正确的是( )
A.本实验中控制R两端的电压为2V
B.实验中选择的滑动变阻器最大阻值应该不小于20欧
C.将15欧的定值电阻替换为20欧的定值电阻,闭合开关后应向A端移动滑片
D.实验结论:在导体两端电压一定时,导体中的电阻与导体的电流成反比
10.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。把它们串联在电路中,如图乙所示,电源电压保持不变,闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A。下列说法错误的是( )
A.A的电阻值为5Ω
B.该电源电压为4.5V
C.电路中电流为0.4A时,A、B的电阻之比为4:5
D.将A和B并联在电源电压为2.5V的电路中,A、B的电阻之比为5:4
二.填空题(共8小题)
11.如图所示,电源电压恒为6V,R1为10Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4A,则通过R1的电流为 A,R2的阻值为 Ω,干路电流为 A。
12.如图甲所示电路中,电源电压恒为6V,R1、R2为定值电阻,图乙是电流表随时间变化的图像。那么,在第5分钟开关S1处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,电阻R2的阻值为 Ω。
13.如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图象。闭合S时,电压表的示数为2V,则电源电压为 ;R的电阻为 。
14.如图甲所示,是某款气敏“电阻型”酒精测试仪的工作电路,气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,电源电压为9V,R1是阻值为25Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图乙。酒精浓度(n)表示每100mL气体中含有酒精的质量。在检测过程中,如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为 V;电压表示数为5V,驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精 毫克。
15.如图所示的电路中,已知电阻R1:R2=1:3.如果甲、乙两表均为电压表,当开关S闭合时,R1与R2的连接方式是 联,此时,两表的示数之比U甲:U乙= ;如果甲、乙两表均为电流表,当开关S断开时,两表的示数之比I甲:I乙= 。
16.为预防传染病,学生入校园前要检测体温,项目小组设计了“体温检测器”,当体温≥37.3℃时报警。如图所示为该装置感温区的电路图,其中电源电压恒为3V,定值电阻R的阻值为20ΩR0为热敏电阻(电阻随温度升高而降低)。当体温升高时,电流表示数 (填“增大”“减小”或“不变”,下同),电压表示数 。报警时,电压表示数刚好为2V,此时热敏电阻的阻值为 Ω。
17.小黄利用电压为3V的电源、开关、导线、小灯泡、滑动变阻器等元件制作调光台灯,电路图如图甲所示。调试时发现,无论怎么移动滑片,小灯泡都不亮。为寻找原因,小黄画了如图乙所示的思维导图,请将小黄的分析过程补充完整。
① ;② 。
18.在中学生科技创新大赛中,某参赛小组设计了一种测定风力大小的装置如图甲所示,迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。电源电压恒为12V,定值电阻R为4Ω。
(1)开关闭合后,无风时,电压表的示数是 V。
(2)如果电压表的读数范围为0~6V,该装置所能测量的最大风力为 N,此时想增大该装置能测量的最大风力,应该 (填“增大”、“减小”)R的阻值。
三.实验探究题(共2小题)
19.在“测量小灯泡的电阻”实验中,电源电压恒定,小灯泡正常发光的电压为2.5V。
(1)按照图甲正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,则接下来最合理的操作是 。
A.断开开关,更换小灯泡
B.观察两表示数判断电路情况
C.移动滑动变阻器观察小灯泡情况
(2)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了测出小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P继续向 端移动(选填“左”或“右”)。
(3)经过多次实验,测出并记录多组电压和电流的值,得到小灯泡的I﹣U图象如图丙所示。通过分析图象,可知小灯泡两端电压为0时电阻可能为 。
A.0Ω B.4Ω C.5Ω D.10Ω
20.在探究电流与电压的关系时,小启设计了如图甲所示的电路,电源电压U为3伏。
(1)小启根据设计好的电路图连接实物图(如图乙所示),但有一处连接错误,请在连接错误的那根导线上打“×”,并画出正确的连接方法。
(2)连接正确后,小启分别将阻值为5欧、10欧和20欧的定值电阻R0接入电路,测得电阻R0两端的电压U和通过的电源I,如表所示。由此可得出结论: 。根据数据分析,滑动变阻器的最大阻值至少为 。
组别 1 2 3
R0/欧 5 10 20
U/伏 1.0 2.0 2.5 1.2 1.8 2.4 1.6 2.4 2.8
I/安 0.20 0.40 0.50 0.12 0.18 0.24 0.08 0.12 0.14
(3)小正认为可将定值电阻替换成小灯泡,也能得到电流与电压的关系。你认为合理吗?请说明理由: 。
第13课时欧姆定律 电路计算(一)
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D C B C C B D B D
一.选择题(共10小题)
1.【答案】D
【分析】电阻是导体本身所具有的性质,由本身的材料、长度、横截面积、温度等决定,与通过它的电流、它两端的电压无关;
其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比,即是求电阻大小的计算式。
2.【答案】D
【分析】由图分析两个灯泡的连接方式,弄清楚电流表测量的对象,根据电流表的示数和灯泡的亮暗情况判断电路故障。
3.【答案】C
【分析】灯泡正常发光时,其两端的电压等于额定电压;根据图示可知电流表的量程、分度值,结合指针位置读出电流表的示数,再根据欧姆定律求出此时小灯泡的阻值。
4.【答案】B
【分析】(1)根据电流表和电压表的正确使用确定显示仪是电流表还是电压表;
(2)当被测者体温较高时,显示仪的示数也会变大,由串联电路电压的规律和分压原理分析热敏电阻阻与温度的关系;
(3)被测者体温越高,显示仪的示数就越大,根据欧姆定律可知,定值电阻中电流的变化情况,进而得出经过电阻R的电流变化;
(4)根据串联电路规律和欧姆定律计算R0两端电压。
5.【答案】C
【分析】若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压;已知电压表示数之比,根据串联电路电压规律,以及串联电路各部分电压之比等于各电阻之比求出电阻之比。
若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,甲电流表测量R2的电流,乙电流表测量R1和R2总电流;根据并联电路各支路电流之比等于各分电阻的反比求出支路电流之比,然后再根据干路电流等于各支路电流之和求出甲、乙两表的示数之比。
6.【答案】C
【分析】由电路图可知R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。
根据光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小可知烟雾增大时光敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端电压的变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化量,据此得出控制器在烟雾较淡时就触发报警时分得的电压变化,然后分析选项得出答案。
7.【答案】B
【分析】探究电流与电压的关系
①控制不变的量:电阻;
怎样控制:采用同一个定值电阻实验;
②改变的量:电压;
怎样改变:改变电池节数;调节学生电源的旋钮;串联滑动变阻器,调节滑片;
③滑动变阻器在实验中的作用:保护电路;改变定值电阻两端的电压;
④结论:当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
8.【答案】D
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,根据并联电路的电流特点和两个电流表指针偏转的角度相同确定量程,大量程示数是小量程示数的5倍,根据并联电路的电流特点求出两支路的电流之比,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比。
9.【答案】B
【分析】(1)根据图像,结合欧姆定律得出定值电阻两端的电压;
(2)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入25Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻;
(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(4)根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图像求出电流与电阻之积分析。
10.【答案】D
【分析】(1)由A的图象读出一组数据,根据欧姆定律求出A的电阻值;
(2)由电路图可知,电路元件A和B串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路中各处的电流相等,由图知电流表的示数为0.4A时A、B的电压大小,从而求出电源电压;
(3)根据串联电路的分压特点即可求出A、B的电阻之比;
(4)将A和B并联在电源电压为2.5V的电路中,根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可判断通过A、B的电流大小关系,进而求出A、B的电阻之比。
二.填空题(共8小题)
11.【答案】0.6;15;1。
【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测R2支路的电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过R1支路的电流和R2的阻值;
(2)利用并联电路的电流特点求出干路的电流。
12.【答案】闭合;6。
【分析】根据图中开关都闭合两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,结合开关S1断开,电流表值测量电阻R1的电流分析,根据欧姆定律计算电阻。
13.【答案】8;10。
【分析】根据欧姆定律可知定值电阻的阻值;
闭合开关S时,定值电阻和灯泡串联,电压表测量灯泡两端的电压。电压表的示数为2V,从图中可知通过灯泡的电流,根据串联电路的电流特点可知电路电流,根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点可知电源电压。
14.【答案】3;40。
【分析】(1)由图甲知,两电阻串联,电压表测量定值电阻R1两端的电压,由图乙可知如果驾驶员没有喝酒时R2的阻值,由欧姆定律求出此时电路中的电流和R1两端的电压(即电压表的示数);
(2)当电压表示数为5V时,由欧姆定律算出电路中的电流和电路的总电阻,根据串联电路的电阻规律算出R2的电阻,由图乙判断出驾驶员呼出的气体中每100mL中含有酒精的质量。
15.【答案】串;1:4;4:3
【分析】(1)电压表的电阻非常大,在电路中相当于断路,分析电路时可以去掉,然后观察电路即可判断两电阻的连接方式,最后把电压表并在原来的位置,根据串联电路的电压特点和电流特点以及欧姆定律求出两电压表的示数之比;
(2)如果甲、乙两表均为电流表,当开关S断开时,两电阻并联,甲电流表测干路电流,乙电流表测R1支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律表示出两支路的电流,再根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比。
16.【答案】增大;增大;10。
【分析】(1)由图可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测R两端的电压,当体温升高时,热敏电阻减小,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律判断电流表、电压表示数的变化;
报警时,电压表示数刚好为2V,根据欧姆定律计算出此时电路中的电流,根据串联电路电压规律计算出此时热敏电阻两端的电压,再根据欧姆定律算出此时热敏电阻的阻值。
17.【答案】小灯泡短路;小灯泡断路。
【分析】电路是灯泡和变阻器串联,电流表有示数,说明电路是通路,不可能断路;
根据电流表无示数分析故障,结合电压表有示数确定故障位置据此分析故障;
18.【答案】(1)3;(2)400;减小。
【分析】(1)由甲电路图可知,R与Rx串联,电压表测R两端的电压,由图乙可知无风时Rx的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律可得电压表示数;
(2)当所测风力最大时,Rx的阻值最小,电路中电流最大,则电压表的示数最大,根据欧姆定律求出电压表示数最大时电路中的电流,再根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,根据图乙可知该装置所能测量的最大风力;
由图乙可知,Rx的阻值随风力增大而减小,在电源电压和电压表量程不变时,适当减小R的阻值,可增大该装置能测量的最大风力。
三.实验探究题(共2小题)
19.【答案】(1)B;(2)左;(3)B。
【分析】(1)正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,可能是灯泡的实际电功率太小造成的(即电流太小,变阻器接入的阻值较大),也可能是小灯泡短路或者断路造成的,据此分析;
(2)根据电压表选用小量程确定分度值读数,灯在额定电压2.5V时正常发光,为了测出小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯的电压,根据压原理分析;
(3)根据小灯泡的I﹣U图象知灯的电压为0.5V时电流大小,由欧姆定律可知灯的电阻大小,因灯的电阻随温度的降低而变小,结合电阻是导体的一种性质,电阻不可能为0分析。
20.【答案】(1);(2)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;17.5Ω;(3)不合理,灯泡的电阻随温度的变化而变化。
【分析】(1)变阻器应上下各选一个接线柱串联在电路中;
(2)根据表中数据分析得出结论;根据串分压的知识,当定值电阻的阻值最大时,所需的滑动变阻器的阻值也最大,结合欧姆定律的知识计算得出;
(3)灯泡的电阻随温度的变化而变化。
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