课时训练(三十五) 欧姆定律
1.如图K35-1所示电路,V1、V2是相同的电压表,都有两个量程0~3 V和0~15 V。如果闭合开关后,两只电表的指针偏转角度相同,那么电阻R1、R2阻值可能是 ( )
图K35-1
A.6 Ω、20 Ω B.10 Ω、40 Ω C.50 Ω、10 Ω D.30 Ω、20 Ω
2.如图K35-2甲所示是智能化数显式圆规,它可以直接显示出所画圆的半径大小r。其内部等效电路如图乙所示,R2为滑动变阻器,当r增大时,滑片P向右移动,数显表盘示数变大。下列说法中正确的是 ( )
图K35-2
A.半径r变大时,电流表示数变大
B.半径r变小时,电压表示数变大
C.圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
D.半径r变大时,电压表示数与电流表示数的比值增大
3.在如图K35-3所示电路中,电源电压恒为6 V,电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器R2上标有“20 Ω 2 A”字样,电流表所用量程为0~3 A,则闭合开关S后,通过电阻R1的电流为 ,为保证电路安全,滑动变阻器R2连入电路的阻值范围为 。
图K35-3
4.(2024温州乐清二模)小明利用图K35-4甲所示电路探究“电流与电压的关系”,其中R为定值电阻,电源电压恒定不变。
图K35-4
(1)小明在连接完电路后,闭合开关时发现,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,则可能的原因是 。
(2)处理完故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,多次测量获取实验数据,绘制成图乙中的图线a,根据图像可以得出的结论为 。
(3)小红利用相同的电路也进行了实验,依据实验数据绘制出的是图乙中的图线b,小明认为小红把电压表接在了滑动变阻器两端,进行测量。请从图乙中找出小明判断的依据是 。
5.图K35-5甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I-R关系图像。由图像可知:当电压一定时,电流与电阻成 (填“正比”或“反比”);他每次控制电阻两端的电压为 V不变。若电源电压为4.5 V,实验中R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
图K35-5
6.(2025成都)小明利用如图K35-6甲所示的电路来测量R的阻值,电源电压为3 V,R的阻值约为10 Ω,闭合开关后,电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验,下列说法正确的是 ( )
图K35-6
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B.电流表的量程应该选择0~3 A
C.图乙中电压表的读数为2.3 V
D.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
7.(2025浙江)小科为测量小灯泡在不同发光情况下的电阻,设计了如图K35-7甲所示的电路图,图乙是未连接好的实物图。
图K35-7
(1)图乙中导线a端应与滑动变阻器的 (填图中字母)接线柱连接。
(2)实验过程中,要使电流表示数变大,滑片P应向 (填“B”或“C”)接线柱移动。
(3)移动滑片P,进行实验,数据记录及处理结果列于下表。
实验 序号 小灯泡的 发光情况 U/V I/A R/Ω
1 不发光 0.40 0.12 3.3
2 发出很微弱的光 0.90 0.16 5.6
3 发出微弱的光 1.50 0.20 7.5
4 发出较强的光 待填 0.24 此处不填
①第4次实验中,电压表指针位置如图丙所示,其示数为 V。
②分析数据,发现小灯泡在不同发光情况下的电阻是变化的,小灯泡的U-I图像与图丁中的 (填“a”“b”或“c”)相似。
8.(2025绍兴一模)图K35-8甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙所示电路,其中的“恒流源”是一个能提供恒定电流的特殊电源,即电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变。测温时是通过数字电压表的示数来反映环境的温度。
图K35-8
(1)已知电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,则每升高1 ℃,R的阻值增大 Ω。
(2)某次环境温度从20 ℃上升到30 ℃,发现电压表的示数变化了8 mV。当电压表的示数为216 mV时,环境温度为多少摄氏度
(3)已知当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。若要提高该测温装置的灵敏度,可换一个电流值 (填“更大”或“更小”)的恒流源。
教师详解详析
1.B [解析]由电路图可知,电阻R1、R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测R1两端的电压;
因为串联电路总电压等于各分电压之和,且两只电表的指针偏转角度相同,所以,电压表V2所选的量程为0~15 V,电压表V1所选的量程为0~3 V,
因为指针偏转角度相同时大量程是小量程示数的5倍,所以电源电压U=5U1,则U2=4U1,
因为串联电路各处的电流相等,所以,由欧姆定律可得:===,故B正确。
2.D [解析]由电路图可知,R1与R2串联,电流表测量电路电流,电压表并联在R2两端,测量其两端电压;
当半径r增大时,滑动变阻器的滑片P向右移动,则其接入电路的阻值变大,电源电压不变,根据I=可得,电路中的电流变小,所以电流表示数变小;根据串联电路分压原理可知,R2分得的电压变大,即电压表示数变大,则数显表盘对应图乙中的电压表示数,所以电压表示数与电流表示数的比值一定增大,故A、C错误,D正确;当半径r减小时,滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联电路分压原理可知,R2分得的电压变小,即电压表示数变小,故B错误。
3.0.6 A 3~20 Ω
4.(1)AB间出现开路(合理即可)
(2)当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)在电流相同时,两条图线表示的电压之和都为3 V,符合串联电路的电压特点
5.反比 2.5 20
6.C [解析]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大端,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应移至b端,故A错误;电源电压为3 V,R的阻值约为10 Ω,则滑动变阻器连入电路的阻值为0时,电路中的最大电流:I===0.3 A,所以电流表的量程应该选择0~0.6 A,故B错误;由于电源电压为3 V,所以R两端电压不会超过3 V,故图乙中电压表选择0~3 V量程,分度值为0.1 V,示数为2.3 V,故C正确;测量R的阻值实验中,多次测量求平均值是为了减小测量误差,故D错误。
7.(1)A (2)C
(3)①2.2 ②a
[解析](1)根据滑动变阻器上下接线柱各选一个接入电路,故导线a端应与滑动变阻器的A接线柱连接。
(2)要使电流表示数变大,根据欧姆定律知,电路总电阻应变小,滑动变阻器下方接入的是C接线柱,故滑片P应向C接线柱移动。
(3)电压表量程是0~3 V,分度值是0.1 V,示数为2.2 V;
灯泡电阻随着温度升高而变大,电流均匀增大时,电阻变大,根据U=IR知,灯泡两端电压的变化大于通过灯泡的电流变化,故是a图像。
8.(1)0.4
(2)解:由题可知,流过电阻R的电流不变,根据U=IR,则ΔU=IΔR,由图可知,当Δt=30 ℃-20 ℃=10 ℃时,ΔR=4 Ω,则电流I===2 mA,则当电压表示数为216 mV时,据U=IR得到R===108 Ω,对应温度为20 ℃。
(3)更大