北师大版物理九年级上册课时同步训练
第十二章 欧姆定律
第四节 欧姆定律的应用
自主预习 要点感知
要点1 测量电阻的其他方法
1. 电路图:
2. 测量步骤及实验结论:
如图所示,先将电压表接在R0两端,测得R0两端的电压U0,则电流I0=;再将电压表接在Rx两端,测得Rx两端的电压Ux,则待测电阻的阻值表达式为Rx==R0。
除了用电压表测量电阻,还可以借助电流表和滑动变阻器去测量电阻。
要点2 欧姆定律在电流表、电压表中的应用
1. 电流表的电阻很小,串联在电路中相当于一根可忽略不计的 。
2. 电压表的电阻很大,将电压表并联在电路两端时,有电压表的支路相当于 。
课后集训 巩固提升
1. 如图所示,电源电压不变,闭合开关后,下列关于电压表示数变化的说法正确的是( )
A. 滑片P向右移动,V1表示数变大,V2表示数不变
B. 滑片P向右移动,V1表示数变小,V2表示数变大
C. 滑片P向左移动,V1表示数变小,V2表示数变大
D. 滑片P向左移动,V1表示数变大,V2表示数不变
第1题 第2题
2. 公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器,如图所示。电路中R0为定值电阻,R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使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A. 电压表V改接大量程 B. 增大激光强度
C. 减小R0的阻值 D. 减小电源电压
3. 如图所示,AB两端电压恒为U,三个电阻R1、R2、R3的阻值均为12Ω,某同学误将一只电流表并联在了电阻R3的两端,结果发现电流表的示数为0.5A,据此可推知AB两端电压U= V。
4. 用两只电流表、一只R0=8Ω的定值电阻来测量电阻Rx的阻值,测量电路如图所示。已知电流表A1示数为0.6A,电流表A2示数为0.12A,则待测电阻Rx的阻值为 Ω。
5. 如图所示,在不知道电源电压的情况下,能够利用已知电阻R0测出未知电阻Rx阻值的电路图是 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
甲 乙 丙
6. 电流表不允许直接接在电源的两端,这是因为电流表的电阻很 ,由欧姆定律可知,电路中的电流很大,会烧坏电源和电流表。把电流表接入电路中时,电流是“畅通无阻”的,因此在分析电路时,可以把电流表看作一段 。
7. 电压表只要量程允许是能够直接接在电源的两端的,这是因为电压表的电阻很 ,由欧姆定律可知,通过电压表的电流很小,不会烧坏电压表。把电压表接入电路中,通过电压表的电流很小,因此在分析电路时,可以把电压表看作是 的一段电路。
8. 如图甲所示的电路中,电源电压恒为12V,滑动变阻器铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样,如图乙为R1的I-U图像,R1的阻值为 Ω,当电路中的电流为0.2A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值为 Ω,为了不损坏滑动变阻器R2,接入电路的阻值应不小于 Ω。
甲 乙
9. 如图所示,电阻R1、R2、R3的电阻值均为4Ω,A、B两点间的电压为6V并保持恒定,当开关S断开和闭合时,A、B两端的电阻之比为 ;流过电阻R1的电流之比为 。
10. 如图甲所示的电路,电源电压U0=2.0V保持不变,R0为定值电阻,R0=4.0Ω,闭合S后,移动滑动变阻器的滑片P,测出滑片P在a、b、c、d、e五个位置时的电流和电压值,并将五组数据在U-I图中描点、连线,得到如图乙所示的一条直线段,纵横坐标轴上只标出部分坐标。已知a、e是变阻器的两个端点,回答下列问题:
甲 乙 丙
(1)开始测量时滑片应该从 (选填“a”“b”“c”“d”或“e”)位置开始滑动。
(2)当滑片在b位置时,电流表指针如图丙所示,则读数Ib= A。
(3)滑片位于d位置时,滑动变阻器接入电路的电阻值Rd= Ω。
(4)滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
11. 常用的电压表是由小量程的电流表G改装而成的。电流表G也是一个电阻,同样遵从欧姆定律。图甲是一个量程为0~3mA的电流表G,当有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时G的两接线柱之间具有一定的电压。因此,电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表。已知该电流表的电阻为Rg=10Ω。
(1)若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值?
(2)如图乙所示,若将这个电流表串联一个定值电阻R后,使通过G的电流为3mA时,A、B之间的电压等于3V,这样A、B之间(虚线框内)就相当于一个量程为0~3V的电压表(如图丙所示),求串联的定值电阻R的大小。
甲 乙 丙
12. 某校科技小组自制一台可以测量电阻阻值的欧姆表。如图所示,欧姆表电路由一只灵敏电流表G、定值电阻R0、滑动变阻器和干电池(电压不变)组成。使用时可把待测电阻接在A、B两端。为了能直接从灵敏电流表表盘上读出A、B端接入的电阻的阻值,需在表盘上重新标注A、B间所测的电阻的阻值数。当将A、B两端直接连接在一起时,调节滑动变阻器使灵敏电流表指针偏转到最大位置处(满偏),已知此时灵敏电流表内阻、滑动变阻器的有效值和定值电阻R0的总阻值为15Ω。问:
(1)在该欧姆表指针满偏的位置处,盘面上应标注的示数是多少?
(2)当A、B间断开时,该欧姆表指针所指的位置处,盘面上应标注的示数是多少?
(3)该欧姆表表盘正中间位置处应标注的示数是多少?简要说明为什么。
(4)该欧姆表表盘上的刻度值是否均匀?请从电路原理上说明理由。
参考答案
自主预习 要点感知
要点2 1. 导线 2. 断路
课后集训 巩固提升
1. D 2. C
3. 12
4. 32
5. 乙
6. 小 导线
7. 大 断开
8. 20 40 4
9. 3∶2 2∶3
10. (1)a (2)0.26 (3)1 (4)6
11. 解:(1)Ug=IRg=3×10-3A×10Ω=0.03V。
(2)AB之间的电阻RAB===1000Ω,因为Rg和R串联,所以R=RAB-Rg=(1000-10)Ω=990Ω。
12. 解:(1)满偏位置时盘面上应标注的示数为零。
(2)当A、B间断开时,电流表指针位置应标注的示数为无穷大。
(3)表盘正中间位置应标注的示数是15Ω,因为指针指在表盘中间位置时,电路中电流是指针满偏时的一半,说明此时电路中的总电阻是指针满偏时的2倍,而指针满偏时电路中的电阻是15Ω,所以指针在表盘中间位置,即A、B间连入的电阻为15Ω。
(4)表盘上的刻度是不均匀的,因为I==,I与Rx不成正比。