《欧姆定律的应用》同步练习
基础题
一、单选题:
1.最先研究电流与电压、电阻之间的关系,并得出三者之间关系的科学家是( )
A. 焦耳 B. 欧姆 C. 安培 D. 奥斯特
2.如图电源电压不变,当滑片P向a端移动时,会出现的现象是( )
A. 电流表示数变小,灯泡变暗 B. 电流表示数变大,灯泡变亮C. 电流表示数变大,灯泡变暗 D. 电流表示数变小,灯泡变亮3.欧姆定律表明( )
A. 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比B. 导体两端的电压跟电流成正比,跟电阻成反比C. 导体电阻大小是由电流和电压决定的D. 导体电阻大小跟电压成正比,跟电流成反比
4.在“测量电阻”的实验中,下列说法正确的是( )
A. 实验原理是欧姆定律
B. 滑动变阻器的作用是保持用电器两端电压不变C. 定值电阻的电压、电流关系图象是一条曲线
D. 实验必须测量三组数据
5.若R0已知,利用下列各电路图,不能求出小灯泡电阻的是( )
A B C D
二、填空题:
6.一导体两端加4V电压时,通过它的电流是0.5A,此导体电阻为______Ω;当通过它的电流为1A时,它两端电压则为______V;当通过它的电流为0时,此时它的电阻为______Ω。
7.某用电器,正常工作的电压为6V,阻值为15Ω,正常工作时的电流为______,将它与一只20Ω的电阻串联后接到电压是______V的电源上,此用电器才能正常工作。
在图所示电路中,R1=20Ω,R2=30Ω,闭合开关后,电压表的示数为4.8V。电阻R1的电流是______A,R2两端的电压是______V,电源的电压是______V。
8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S后,滑动变阻器R1的滑片P由右端向中点移动:①三个电表中示数发生变化的是______表;②当滑片P移至中点,为使此时电流表A1示数与电流表A示数的比值,跟原先滑片P置于右端时的比值相同,需用阻值______电阻R2的电阻Rx来替换R2。(选填“大于”、“等于”或“小于”)
能力题
一、单选题:
1.如图所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω.当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )A. 电压表的示数变大,电流表的示数变小 B. 电流表和电压表的示数都不变C. 电压表的示数变化范围为1V~6V D. 电流表的示数变化范围为0.6A~0.2A
2.在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示。先在?A、B?间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着取下5Ω的电阻换上10Ω定值电阻,不进行其它操作就闭合开关.此时电压表示数及应进行的操作是( )
A. 电压表示数大于2V,应将滑片P向左滑B. 电压表示数大于2V,应将滑片P向右滑C. 电压表示数小于2V,应将滑片P向左滑D. 电压表示数小于2V,应将滑片P向右滑
3.李敏同学观察到某导体两端的电压为4.0V时,流过它的电流为0.5A,若将该导体两端的电压变为原来的2倍,则该导体的电阻和导体中的电流分别为( )
A. 16Ω,0.5A B. 4Ω,1A C. 8Ω,0.5A D. 8Ω,1A
4.现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了分辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图所示的四种电路(图中小灯泡规格相同),其中不可行的是( )
A. B. C. D.
5.小红按图示电路测量小灯泡额定功率,电源电压恒为6V,小灯泡额定电压为2.5V,灯泡正常发光时灯丝电阻约为10Ω,变阻器有以下甲、乙、丙、丁四种,则能较好地完成该实验的变阻器应选择( )
A. 甲的规格“5Ω,1A” B. 乙的规格“10Ω,0.2A”C. 丙的规格“30Ω,1A” D. 丁的规格“30Ω,0.2A”
二、填空题:
6.如图所示的电路中,电源电压为4.5伏.当电键S闭合时,电压表的示数为1.5伏,则此时灯L1与L2的灯丝电阻之比为______;已知两灯丝的材料和长度相同,则灯______的灯丝更粗一些。若将两灯并联在同一电路中,L1与L2的两端电压之比为______。
7.某同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性,图中R0为定值电阻,R为电阻式传感器,当其阻值从0变为60Ω过程测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示,已知电源电压恒定不变。当通过传感器的电流为0.1A时,传感器的电阻为______Ω;传感器的功率P1的大小为______W;电源电压为______V。R0的阻值为______Ω。
8.在图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电建S、S1,电路正常工作.若不更换电路元件,且电建S始终处于闭合,请通过一定的操作达到如下要求。①使电流表A的示数变小的操作是:__ ____。②使电流表A和A1示数比值变大的操作是:__ ____。
9.如图所示电路,电阻R1=6Ω,R2=8Ω.电源电压及定值电阻R0的阻值未知,当开关S接a时,电流表示数为0.4A,则R1两端电压是______V;当开关接b时,电流表示数将大于______A而小于______A。
提升题
一、单选题:
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是( )
A. 电流表A1的示数变小,电流表A2的示数变大B. 电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大C. 电压表的示数变大,电流表A1的示数变小D. 电压表的示数不变,电流表A1的示数变小2.如图所示的电路中,电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了△U和△I。下列对于比值的判断正确的是( )
A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 先变大在变小
3.某规格热敏电阻的阻值随环境温度的变化如图所示,小阳兴趣小组要设计一个火情监视装置,要求闭合开关S后,有火情发生温度升高时,电表示数增大,下列几幅图中符合设计要求的电路图是( )
A B C D
4.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片向左移动,在此过程中( )
A. 电流表示数变小 B. 灯泡L亮度变亮C. 电压表示数变大 D. 电路消耗的总功率变大二、填空题:
5.在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是______,电阻R1的阻值是______,电阻R2的阻值是______。
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1的示数将______ ,电压表V与电流表A2的比值将______ 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
7.如图所示电路,断开电键S时,电压表示数为6V,电流表示数为0.5A,电源电压为9V,由此可知电阻R1= ______ Ω;合上开关S后电流表的示数为______ A。
8.灯泡L1、L2并联后接在电源两端,电源电压为6V.L1的电阻为12Ω,通过L2的电流为0.3A,则L2的阻值为______ Ω,通过干路的电流为______ A。
三、实验探究题:
9.某同学复习中用图甲所示的电路再次探究串联电路电压的规律,实验时意外发现:“当变阻器滑片P向左移时,两电压表的读数之和减小。”他产生了疑惑,在老师的引导下,知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻,可将它看作一个理想电源(电压U恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(图乙所示)。 请你帮他选择适当器材,设计测量干电池电阻r的实验方案。可供选用的器材:一个电压表,符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1,导线和开关若干,一节旧干电池。请完成:(1)画出实验电路图;(2)根据你设计的电路写出主要的实验步骤和需测量的物理量:(3)写出电阻r的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
答案和解析
基础题
【答案】
1. B 2. B 3. A 4. A 5. D
6. 8;8;8??
7. 0.4A;14??
8. 0.24;7.2;12??
9. A、A1;小于??
【解析】
1.【解析】选B。欧姆最先研究电流与电压、电阻并得出三者之间关系,故B正确,ACD错误。故选B。通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,这是科学家欧姆经过大量实验得到的结论。2.【解析】选B。当滑片向a端移动时,滑动变阻器接入电路电阻变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知电路电流变答,电流表示数变大;由公式P=I2R可知灯泡实际功率变大,因此灯泡变亮。故选B。由图可知滑动变阻器与定值电阻R串联,当滑动变阻器的滑片向a端移动时,连入电路中的电阻变小,电路中的电流变大,则电流表的示数变大。再根据公式P=I2R可知灯泡功率的变化,灯泡的实际功率决定灯泡的亮度。3.【解析】选A。A由欧姆定律可知:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,故A正确;B电压是形成电流的原因,是由电源本身决定的,与电阻、电流无关,故B错误;CD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、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,由R=可知,导体的电阻等于导体两端的电压和导体中的电流的比值,故CD错误。故选A。(1)欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(2)电压是形成电流的原因,是由电源本身决定的;(3)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,与两端的电压和通过的电流无关,其大小等于电压和电流的比值。
4.【解析】选A。
A “测量电阻”的实验原理是欧姆定律,故A正确;B在探究电阻不变,电流与电压的关系时,为了改变电阻两端的电压,就需要通过改变滑动变阻器接入电路的阻值来实现,故B不正确;C定值电阻的电压、电流成正比,在U-I关系图象中是一条过原点的斜直线,故C不正确。D测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故D不正确。故选A。(1)伏安法测电阻实验的原理是欧姆定律,即R=;(2)根据滑动变阻器使用目的,可以确定其在电路中的作用;(3)电阻一定时,电流与电压成正比;(4)由于电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体两端的电压和通过它的电流无关,所以为了防止测量的偶然性,往往采取多次测量求平均值的方法来减小误差。
5.【解析】选D。
A、电压表直接测量灯泡两端的电压,电流表直接测量灯泡中的电流,根据RL=求出电阻。不符合题意。B、灯泡和定值电阻并联,电流表A2测量定值电阻的电流,根据U=IR,求出定值电阻两端的电压。根据并联电路各支路电压相等,灯泡两端电压等于定值电阻两端的电压UL=U0。电流表A1测量灯泡的电流IL,根据RL=求出电阻。不符合题意。C、灯泡和定值电阻串联,电压表U1测量定值电阻两端的电压,根据I=,求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等,通过灯泡电流等于通过定值电阻电流IL=I0。电压表U2测量灯泡两端的电压UL,根据RL=求出电阻。不符合题意。D、电压表测量定值电阻两端的电压,电源电压未知,不能直接或间接测量灯泡两端的电压,不能求出灯泡电阻。符合题意。故选D。串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等,用电压表和电流表,直接或间接测量电压和电流,根据RL=求出电阻。根据RL=求出电阻。用电压表和电流表,再根据串联电路和并联电路的电流和电压特点,直接或间接测量电压和电流,这是解决本题的关键。
6.【解析】由I=可得,导体的电阻:R===8Ω;因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,当通过它的电流为1A时或当通过它的电流为0时,导体的电阻仍为8Ω不变,当通过它的电流为1A时,它两端电压:U′=I′R=1A×8Ω=8V。故答案为:8;8;8。(1)知道电阻两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;(2)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,与两端的电压和通过的电流无关,再根据欧姆定律求出当通过它的电流为1A时两端的电压。
7.【解析】用电器正常工作时的电流:I用电器===0.4A;由题知,该用电器与一只20Ω的电阻串联,因串联电路中各处的电流相等,所以由欧姆定律可得,电阻R两端的电压:UR=IRR=I用电器R=0.4A×20Ω=8V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=U用电器+UR=6V+8V=14V。故答案为:0.4A;14。知道用电器正常工作时的电压和电阻,根据欧姆定律求出正常工作时的电流,再根据欧姆定律求出电阻两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压。
8.【解析】由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压。电阻R1的电流:I1===0.24A,因串联电路中各处的电流相等,所以,R2两端的电压:U2=I2R2=I1R2=0.24A×30Ω=7.2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:U=U1+U2=4.8V+7.2V=12V。故答案为:0.24;7.2;12。由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压。根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R2两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源的电压。
9.【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流。(1)电源的电压不变,滑片移动时,电压表示数的示数不变,并联电路中各支路独立工作、互不影响,滑片移动时,通过R2支路的电流不变,滑动变阻器R1的滑片P由中点向右端移动时,接入电路中的电阻变大,由I=可知,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路的电流变小,即电流表A的示数变小;(2)滑片移至中点,A1示数与A的比值:A1:A=I1:(I1+I2),R1的电流I1增大,要使比值跟滑片在右端时相同,则应增大R2支路的电流I2,根据欧姆定律可知,应减小R2的阻值,即用阻值小于R2的Rx来代替R2。故答案为:A、A1;小于。由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流。(1)根据电源的电压确定电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R2支路的电流变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知该支路电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化;(2)当滑片P移至右端时,根据(1)的分析可知,电流表A1示数与电流表A示数的比值变化,进一步确定R2支路电路的变化,然后根据欧姆定律确定需要替换电阻阻值的大小变化。
能力题
【答案】
1. C 2. B 3. D 4. D 5. C
6. 2:1;L2;1:1??
7. 60;0.6;7.5;15??
8. 向右移动滑动变阻器滑片或断开开关S1;向右移动滑动变阻器滑片??
9. 2.4;0.3;0.4??
【解析】
1.【解析】选C。由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故AB错误;(2)当P在b端时,R2接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的最小电流:I小===0.1A,电压表的最小示数:U1小=I小R1=0.1A×10Ω=1V;当滑片P在a端时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,电压表测电源的电压,则电压表的最大示数为6V,电路中的最大电流:I大===0.6A,所以,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,电压表的示数变化范围为1V~6V,电流表的示数变化范围为0.1A~0.6A,故C正确、D错误。故选C。由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流。(1)根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律求出电路中电流的变化和电压表的示数变化;(2)根据欧姆定律和串联电路的特点分别求出当滑片在a端、b端时,电流表和电压表的示数,进而得出两表示数的变化范围。2.【解析】选B。
(1)当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,根据串联分压的特点,AB间的电压将增大;(2)该实验要求必须控制AB间的电压不变,所以下一步的操作是:向右滑动滑片,使滑动变阻器连入的电阻变大(压变大),使AB间的电压减小,直到电压表的示数为2V为止。故选B。探究电流跟电阻的关系时,要保持电阻两端的电压不变,改变电阻,但当电阻增大时,它两端的电压也随之变化,为保证结论的准确性,要通过调节滑片使电阻两端的电压减小为原来的值,根据串联电路的分压关系去分析滑片P怎样调节。
3.【解析】选D。由I=可得,导体的电阻为:R===8Ω;当导体两端的电压变为原来的2倍(即U2=8V),因电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小与导体两端电压和通过的电流无关,所以导体的电阻仍然为8Ω;此时导体中的电流:I2===1A。故选D。①电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压和通过的电流无关;②已知导体两端电压和通过的电流,利用R=得到导体电阻;电压变化后,导体电阻不变,利用欧姆定律得到此时的电流。4.【解析】选D。A、由图知,两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大,通过电阻的电流越小,故A可行,不合题意;B、由图知,两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知电阻越大,通过电阻的电流越小,灯泡的亮度越小,故B可行,不合题意;C、由图知,两电阻串联在电路中,根据欧姆定律和串联电路电压规律可知电阻越大,电阻两端的电压越大,故C可行,不合题意;D、由图知,两电阻串联在电路中,通过两电阻的电流相等,所以电流表的示数不能反应R1和R2的阻值大小,故D不可行,符合题意。故选D。首先分析各选项电路图的连接方式,然后根据欧姆定律判断图中的电压表和电流表以及灯泡的亮暗能否反应R1和R2的阻值大小。
5.【解析】选C。由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,灯泡正常发光时的电压UL=2.5V,灯丝电阻约为RL=10Ω,因串联电路中各处电流相等,所以,电路中的电流约为:I===0.25A,故BD滑动变阻器不可选;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:UR=U-UL=6V-2.5V=3.5V,则滑动变阻器接入电路中的电阻:R===14Ω,故A不可选,C可选。故选C。由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出灯泡正常发光时电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,然后确定滑动变阻器的规格。
6.【解析】(1)由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,则L2两端的电压为U2=1.5V;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,L1两端的电压:U1=U-U2=4.5V-1.5V=3V,因串联电路中各处的电流相等,所以通过L1与L2的电流之比为1:1;由I=可得,L1与L2的灯丝电阻之比:===;(2)根据公式R=可知,L1的电阻大于L2的电阻;由于灯丝的材料相同,长度相同,由于灯丝的电阻与横截面积成反比,所以L2灯丝电阻小,灯丝就较粗;(3)并联电路各支路两端的电压相等,U1:U2=1:1。故答案为:2:1;L2;1:1。(1)由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出L2两端的电压,根据串联电路的电流特点可知通过两灯泡的电流关系,根据欧姆定律求出两灯丝电阻的比值;(2)首先分别利用公式R=计算出两盏灯的电阻值,然后根据同种材料制成的导体长度越长、横截面积越小导体的电阻越大的特点分析;(3)根据并联电路电压特点求出电压之比。
7.【解析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)由题知,电阻式传感器的阻值从0变为60Ω,传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示;由图乙可知,通过传感器的电流最小为0.1A,由欧姆定律可知电路中的总电阻最大,传感器的电阻最大,即为60Ω;此时传感器的功率:P1=I2R=(0.1A)2×60Ω=0.6W;(2)当电路中的电流I=0.1A时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,电源的电压:U=I(R0+R)=0.1A×(R0+60Ω)-----------①,当R=0Ω时,电路为R0的简单电路,此时电路中的电流最大,由图乙可知最大电流I′=0.5A,则电源的电压:U=I′R0=0.5A×R0-------------②因电源的电压不变,所以,0.1A×(R0+60Ω)=0.5A×R0,解得:R0=15Ω,电源的电压U=I′R0=0.5A×15Ω=7.5V。故答案为:60;0.6;7.5;15。由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当通过传感器的电流为0.1A时,电路中的总电阻最大,传感器的电阻最大,根据P=I2R求出P1的值;(2)当电路中的电流I=0.1A时,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;根据图乙可知当R=0Ω时电路中的电流,根据欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值。本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
8.【解析】选。①因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,要使电流表A示数变小,可以减小支路电流或去掉一支路,所以使电流表A的示数变小的操作是:向右移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器连入电路的电阻变大,支路电流变小,总电流变小;或将开关S1断开,去掉一支路,使总电流变小;②电流表A和A1示数比值:==1+,R1是一定值电阻,所以电流I1不变,要使==1+变大,只能使I2变小,根据欧姆定律可知,向右移动滑动变阻器滑片,让滑动变阻器连入电路的阻值变大,可以使电流I2变小,使电流表A和A1示数比值变大.故答案为:①向右移动滑动变阻器滑片或断开开关S1;②向右移动滑动变阻器滑片.①根据电路图可知,电阻R1与R2并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过电阻R1的电流,根据并联电路电流的特点进行分析解答;②根据欧姆定律和并联电路的电流特点做出解答。
9.【解析】(1)由电路图可知,当开关S接a时,R1与R0串联,电流表测电路中的电流,由I=可知,R1两端的电压:U1=IR1=0.4A×6Ω=2.4V;(2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I(R1+R0)=0.4A×(6Ω+R0),当开关接b时,R2与R0串联,电流表测电路中的电流,由电阻的串联和欧姆定律可得,此时电路中电流表的示数:I′====0.4A----------①,因定值电阻R0的阻值未知,所以,R0可能为从0到无穷大的任意值,由①式可知:当R0=0时,I′=0.4A-0.1A=0.3A,当R0取无穷大时,I′无限接近于0.4A,则电流表示数将大于0.3A而小于0.4A。故答案为:2.4;0.3;0.4。(1)由电路图可知,当开关S接a时,R1与R0串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出R1两端的电压;(2)根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,当开关接b时,R2与R0串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电路中电流表的示数,由极限法分析方程式可得出结论。
提升题
【答案】
1. D 2. B 3. C 4. A
5. 6V;10Ω;20Ω??
6. 不变;变小??
7. 6;0.75??
8. 20;0.8??
9. 解:(1)利用串联电路电流规律和电压规律,将R1与电源(r)串联起来,将电压表并联在R1两端.当S断开时,电压表测的是电源电压;当S闭合时,电压表测的是R1两端电压.实验电路图如图: (2)实验步骤:①按照电路图连接电路,记下开关S断开时电压表的示数U;②闭合开关S,记下电压表的示数U1.(3)因为串联电路电流相等:则=,整理得r=R1.??
【解析】
1.【解析】选D。由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源的电压。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故C错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,将滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路中的电阻变大,由I=可知,通过R2的电流变小,即电流表A1的示数变小,故B错误、D正确;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A2的示数变小,故A错误。故选D。由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源的电压.根据电源的电压可知滑片移动时电压表的示数不变,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过R2电流的变化,利用并联电路的电流特点可知干路电流变化。
2.【解析】选B。由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,则△I=I2-I1,由I=可得,两次电压表的示数分别为:U1=I1R,U2=I2R,则电压表示数的变化量:△U=U2-U1=I2R-I1R=(I2-I1)R=△I?R,则=R,且R的阻值不变,所以,不变。故选B。由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,设出滑片移动前后电路中的电流,根据欧姆定律表示出电压表示数的变化,然后得出答案。
3.【解析】选C。AB、由图知,定值电阻R0与热敏电阻并联,并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以温度变化时,根据欧姆定律,通过R0的电流不变,而A选项中,电流表测通过R0的电流,B选项中,电压表测电源电压,均保持不变,故A、B不符合题意;CD、定值电阻R0与热敏电阻串联,因为热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的,所以温度升高时,热敏电阻的阻值减小,根据串联电路的规律,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流增大,由U=IR可知,R0两端的电压增大,串联电路中总电压等于各分电压之和,所以热敏电阻两端的电压减小,C选项中,电压表并联在R0两端其示数增大;D选项中,电压表并联在热敏电阻两端其示数减小,故C符合题意,D不符合题意。故选C。(1)定值电阻R0与热敏电阻并联时,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知温度变化时,通过R0的电流不变;根据电压表测电源电压确定答案;(2)定值电阻R0与热敏电阻串联时,据热敏电阻与温度的关系得出阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知热敏电阻两端的电压变化,然后分析电压表的位置进行判断。
4.【解析】选A。由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故C错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过L的电流和实际功率不变,灯泡的亮暗不变,故B错误;将滑动变阻器R的滑片向左移动,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=可知,通过R的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小,故A正确;由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,故D错误。故选A。由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过L的电流和实际功率的变化,进一步判断亮暗的变化;根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过R的电流变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,根据P=UI可知电路消耗总功率的变化。
5.【解析】(1)由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,电源的电压U=6V,电路中的电流I=0.6A,则R===10Ω;(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙可知,电阻R2的两端电压为U′=6V-2V=4V,电路中的电流I′=0.2A,R2的阻值:R2===20Ω。故答案为:6V;10Ω;20Ω。(1)由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知对应的电压和电流,根据欧姆定律求出R1的阻值.(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙得出对应的电流和电压,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求出电阻R2的阻值.本题考查了电路的动态分析,涉及到电阻的串联和欧姆定律的应用,关键是开关接1、2时电路变化的判断和由图乙得出对应的电压与电流值.
6.【解析】选。如图,R1和R2并联,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,∵电源电压保持不变,电压表测量并联支路电压或电源电压,∴电压表V的示数不变;∵I1=,U、R1大小不变,∴通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电阻电阻变小,而电压表V与电流表A2示数的比值为滑动变阻器连入电路的阻值大小,电压表V与电流表A2示数的比值变小.故答案为:不变;变小.分析电路图,R1和R2并联,电流表A1测量通过R1电流,电流表A2测量通过R2,电流电压表测量并联支路(电源电压)电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电阻电阻变小、R1阻值不变,电源电压保持不变,根据欧姆定律可知通过R1的电流不变,但通过R1的电流不变;据此判断电流表A1示数变化、电压表V与电流表A2示数的比值的变化。
7.【解析】当断开电键S时,R1与R2串联,电压表测的是R2两端电压U2=6V,电源电压为9V,U1=U-U2=9V-6V=3V,又电流表示数为串联电路的电流,故R1===6Ω,故R2===12Ω;当合上开关s时,R1被短路,电路中只有R2,I′===0.75A,故答案为:6;0.75。(1)当断开电键S时,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测串联电路的电流,根据串联电路的电压规律和欧姆定律可求R1。(2)当合上开关S时,R1被短路,电路中只有R2,电流表测R2的电流。
8.【解析】(1)灯L2的阻值R2===20Ω;(2)流过灯L1的电流I1===0.5A,干路电流I=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A;故答案为:20;0.8。(1)已知灯L2两端的电压及流过该灯的电流,由欧姆定律可以求出灯的电阻;(2)由欧姆定律求出流过灯L1的电流,然后由并联电路的特点可以求出干路电流。
9. 【解析】我们一般测电阻所使用的方法叫伏安法,即用电压表测电压,用电流表测电流,然后用公式R=算出电阻。本题中,只有电压表没有电流表,所以就不能用伏安法来测电阻了.我们知道电压表是用来测电压的,但用它也可以间接测出电流.因为器材中有已知阻值的电阻,我们用电压表测出定值电阻的电压,根据I=就可以算出电流了。这样接下来我们就应该想到将定值电阻与电源(即r)串联起来,因为串联电流相等,然后我们要想测出r的电压,可以利用串联电路的电压规律,只要测出电源电压和定值电阻的电压就可以算出r两端的电压了。