第2节 欧姆定律
1.将两个定值电阻R1(4 Ω 1 A)和R2(1 Ω 2 A)并联起来使用,为使电阻不被烧坏,干路中最大电流应不超过( )
A.2.5 A B.1.5 A C.3 A D.2 A
2.滑动变阻器的阻值变化范围为0~50 Ω,当它与100 Ω 的定值电阻串联接到某一电源两端时,电路中电流变化范围是0.2~0.3 A,那么电源电压是( )
A.15 V B.20 V C.30 V D.10 V
3.电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度,其原理如下:当光照增强时,光敏电阻Rx阻值变小,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃透明度下降,反之则玻璃的透明度上升。若电源电压保持不变,R0是定值电阻,则下列电路图符合要求的是( )
4.已知两个电阻R1=20 Ω,R2=40 Ω,把它们串联在电路中,R1两端电压为4 V,那么R2两端的电压为
V。?
5.如图所示,电路中电阻R1和R2串联接在AB两端,电压表并联接在R1两端。已知R1=10 Ω,R2=20 Ω,电压表示数为2.5 V,则AB两端的电压U= V。?
6.如图甲所示,电路中当开关S从接点2转换到接点1时,电流表、电压表对应示数如图乙所示,由图甲、图乙中信息可知:
(1)电源电压U= ,电阻R1= ;?
(2)求R2的阻值。
7.如图所示,已知R1=5 Ω,闭合开关后电压表的示数为4 V,请你再添加一个条件,求出两个物理量。
1.如图所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2,测得U甲∶U乙=4∶3。若只断开开关S2,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,则此时I甲∶I乙是( )
A.1∶1 B.4∶3 C.3∶4 D.16∶9
2.为了测定风速的大小,小明设计了四种装置,如图所示。图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片P相连,可上下移动。现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器R2的滑片P向上移动,且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图符合要求的是( )
3.甲、乙两地相距40 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线每千米的电阻为0.2 Ω。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成电路进行测量如图所示,当电压表的示数为 3.0 V 时,电流表的示数为 0.5 A,则短路位置离甲地的距离为( )
A.10 km B.15 km C.30 km D.40 km
4.(2018·湖南常德中考)如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1、A2为实验室用电流表(接线柱上标有“-”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P,使两电流表指针所指位置相同。下列说法正确的是( )
A.电流表A1与A2的示数之比为1∶4
B.通过R0与R1的电流之比为4∶1
C.R0与R1两端的电压之比为1∶4
D.R0与R1的阻值之比为4∶1
5.如图所示,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数将 ,电压表示数将 。(均选填“变大”“不变”或“变小”)?
★6.如图所示,两个电阻R1和R2的阻值都是10 Ω,开关闭合后,电压表示数是4.5 V,则电流表A1的示数是 A,电流表A2的示数是 A。?
★7.如图所示,电路中的电源电压保持不变。在甲图中,闭合开关S,电压表示数为4 V,电流表示数为0.4 A;乙图中,闭合开关S,电压表示数为6 V。求:
(1)R1、R2的阻值;
(2)乙图中电流表的示数。
答案与解析
夯基达标
1.A 定值电阻R1允许加的最大电压为U1=I1R1=1 A×4 Ω=4 V,定值电阻R2允许加的最大电压为U2=I2R2=2 A×1 Ω=2 V,根据并联电路电压相等的关系,R1和R2并联后所加的最大电压为2 V,所以通过R2的电流为2 A,通过R1的电流为I1=UR1=2V4Ω=0.5 A。I干=I1+I2=2.5 A,故选A。
2.C 当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路总电阻最小,此时电路电流为最大0.3 A,电源电压为U=IR=0.3 A×100 Ω=30 V。
3.C 由题意可知,在光照增强时,玻璃两端的电压要减小使玻璃透明度降低,因此玻璃两端电压是变化的,故选项B、D错误;在串联电路中,当光照增强时,光敏电阻Rx电阻减小,电路总电阻减小,因电源电压不变,则电路中电流增大、定值电阻R0两端的电压增大、光敏电阻Rx两端电压减小,由此可知,玻璃应与光敏电阻并联,故选项A错误,选项C正确。
4.解析 R1、R2串联在电路上,通过R1和R2的电流相等,I1=I2=U1R1=4V20Ω=0.2 A,R2两端的电压U2=I2R2=0.2 A×40 Ω=8 V。
答案 8
5.解析 两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电路中的电流I=U1R1=2.5V10Ω=0.25 A,电源的电压U=I(R1+R2)=0.25 A×(10 Ω+20 Ω)=7.5 V。
答案 7.5
6.解析 当开关S接点2时,R=R1+R2,I=UR1+R2;当开关S接点1时,R'=R1,I'=UR1,IR2=U-U1I1=6V-2V0.2A=20 Ω。
答案 (1)6 V 10 Ω (2)20 Ω
7.解析 此题解法很多,但无论如何变,都要利用串联电路的电流、电压关系及欧姆定律解题。
答案 参考1:已知R1两端电压U1=3 V。
解:电路中的电流I=I1=U1R1=3V5Ω=0.6 A;R2的阻值R2=U2I2=4V0.6A≈6.7 Ω。
参考2:已知电源电压U=9 V。
解:U1=U-U2=9 V-4 V=5 V;I1=U1R1=5V5Ω=1 A。
培优促能
1.B 由题中电路图可知,甲、乙同时为电压表,闭合开关S1、S2时,两电阻串联,电压表甲测R1两端电压,电压表乙测R2两端电压,通过两电阻的电流I相同,由I=UR可知,两电阻阻值之比R1R2=U甲IU乙I=U甲U乙=43。若只断开开关S2,且两电表都是电流表,则两电阻并联,它们两端的电压U相等。电流表甲测R2的电流,乙测R1的电流,通过两电表的电流之比I甲I乙=UR2UR1=R1R2=43,故选项B正确。
2.D 由题意可知,当风吹过探头时,滑动变阻器R2的滑片P向上移动,说明探头受到了向上的压强差,根据流速大的地方压强小可知,探头的形状是上凸下平,选项A、B错误;风速增大时,滑动变阻器R2的滑片P向上移动的距离增大,滑动变阻器R2连入电路中的电阻变小,根据欧姆定律,电路中的电流增大,定值电阻R1两端的电压增大,滑动变阻器两端的电压减小,故电压表测量定值电阻R1两端的电压,选项D正确,选项C错误。
3.B 设短路位置到甲地的导线的电阻为R,则R=UI=3.0V0.5A=6 Ω。故导线的长L=6Ω0.2Ω/km=30 km,故短路位置离甲地的距离为L2=15 km。
4.D 由电路图可知,R0与R1并联,电流表A1测R0中的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中总电流等于各支路电流之和,且两电流表指针所指位置相同,所以,电流表A1的量程为0~0.6 A,电流表A2的量程为0~3 A,因指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍,所以,电流表A1与A2示数之比为1∶5,即I=5I0,故A错误。由并联电路的电流特点可得,通过R0与R1的电流之比:I0I1=I0I-I0=I05I0-I0=14,故B错误。因并联电路两端的电压都相等,所以R0与R1两端的电压之比为1∶1,故C错误。根据并联电路的分流特点可知,R0与R1的阻值之比:R0R1=I1I0=41,故D正确。
5.解析 当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,故电流表示数将变大,根据U=IR可知定值电阻R1两端的电压U1增大;根据串联电路中的电压关系,滑动变阻器两端的电压U2=U电源-U1,由于电源电压U电源不变,所以U2减小,即电压表示数将变小。
答案 变大 变小
6.解析 此电路是一个并联电路,电流表A1在干路,测量电路的总电流,电流表A2在R2的支路中,测量通过R2的电流,电压表测电源电压,根据欧姆定律可求得通过R1的电流和通过R2的电流均为0.45 A,故干路中的电流为0.9 A。
答案 0.9 0.45
7.解析 (1)在题图甲中,R1=U1I=4V0.4A=10 Ω,U2=U-U1=6 V-4 V=2 V,R2=U2I=2V0.4A=5 Ω;(2)在题图乙中,I1=UR1=6V10Ω=0.6 A,I2=UR2=6V5Ω=1.2 A,I=I1+I2=0.6 A+1.2 A=1.8 A。
答案 (1)10 Ω 5 Ω (2)1.8 A