第五章
欧姆定律
1.欧姆定律
第1课时
探究电流与电压、电阻的关系
1.利用图像法可以直观地描述物理过程或物理规律,下列四个图中能正确描述导体中的电流跟它两端的电压成正比的是( ?)
2.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图像。下列结论与图像相符的是( ?)
A.电压一定时,电阻与电流成反比
B.电阻一定时,电压与电流成正比
C.电阻一定时,电流与电压成正比
D.电压一定时,电流与电阻成反比
3.在研究“电流与电压、电阻的关系”实验中,当研究“电流与电阻的关系”时,应该( ?)
A.调节滑动变阻器,使电路中的电流保持不变
B.调节滑动变阻器,使不同的定值电阻R两端的电压保持不变
C.使电阻R两端电压成倍数变化
D.每次测量时都要使电路中的电流成倍数变化
4.如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图,实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步实验时应( ?)
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持R2两端的电压不变
C.保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变
5.小明在探究“通过导体的电流与电压的关系”实验中,根据实验目的设计出实验电路图,并按电路图连接实验器材如图甲所示。
甲
乙
(1)电路中有一根线未连接,请在图甲中以笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)连接电路过程中,开关应处于________状态,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最__大__的位置。
(3)实验中要控制________不变,通过调节滑动变阻器改变电阻两端的_________。
(4)电流表和电压表示数记录如表:
序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A?
1
1.4
0.14
2
2.2
0.22
3
2.8
表中空白处的电流值如图乙所示,该值为________A。
(5)分析实验数据可得结论:当电阻一定时,__________________。
6.如图是研究电流与电阻关系的实验电路图。闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑至____端,这样做的目的是________;实验过程中,当电阻R1由5
Ω变为10
Ω时,为使R1两端的电压保持不变,滑片应向____端滑动,这样做的目的是____________________。
7.某小组同学探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。
图1
图2
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
(1)如图1是将10
Ω的定值电阻R接入电路时的实物连线图,其中有一条导线连接错误,请你在接错的导线上打上“×”,再画线把它改接到正确的位置上。
(2)该组同学利用改正后的电路探究电流与电压的关系,测得数据如表。请根据他们所测数据,在如图2所示的坐标系中描点,画出U-I图像。
(3)如图2中a、b、c三条图线,是其他组同学分别选择5
Ω、15
Ω和20
Ω的定值电阻进行实验,按正确测量数据所画。
①单独分析如图中的每条U-I图像,可以得到的结论是:________________________;
②该小组同学发现,分析图2中的图像(包括新画出的),还能得到“当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。请写出分析方法:________________________。
8.(实验探究)小明和小红两位同学一起探究“导体中的电流与什么因素有关”。
小明和小红同学找来了如下器材:电压恒为4.5
V的电源、电流表、电压表、标有“20
Ω 1
A”的滑动变阻器各一个,阻值分别为5
Ω、10
Ω、15
Ω的定值电阻各一个,开关及导线若干。
(1)小明同学为了探究“电流与电压的关系”连接了如图甲所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小红同学急忙拦住他,说接线有错误,请你在图甲中只改动一根导线的连线使电路正常工作。(用“×”标出改动的导线,用笔画线代替导线,把它接到正确的位置上,导线不得交叉)
(2)纠正错误后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到_______
(选填“A”或“B”)端。
(3)小明通过调节滑动变阻器改变定值电阻R两端电压得到了3组实验数据,如表一,分析表格中的数据,可以得出结论:__________________________。
表一:
实验次数
定值电阻/Ω
电压/V
电流/A
1
5
1
0.2
2
5
2
0.4
3
5
3
0.6
(4)①小红在小明实验的基础上,继续探究“电流与电阻的关系”,她将表一中的第3次数据填入到表二中作为第1次实验数据,然后将定值电阻R由5
Ω更换成10
Ω接入电路,调节滑片P,直到__________________________为止,记下此时电流表的示数,电流表示数如图乙所示,请把电压数及测得的电流数据填入表二空白处。
表二:
实验次数
电压/V
定值电阻/Ω
电流/A
1
3
5
0.6
2
10
②小红同学根据表二中的实验数据得到如下结论:“电流与电阻成反比”。
(5)请你对第(4)步中的探究过程作出评价,并写出两点评价意见。
Ⅰ:________________________;
Ⅱ:________________________。
参考答案
1.C
2.D
3.B
4.C
5.(1)【答案】
如图所示。
第5题答图
(2)断开
大
(3)电阻
电压
(4)
0.28
(5)导体中的电流和其两端的电压成正比
6.b
保护电路
b
控制R1两端的电压不变
7.(1)
第7(1)题答图
(2)
第7(2)题答图
(3)①电阻一定时,通过电阻的电流与其两端的电压成正比
②控制电压一定,分析4个图像中对应的电流与电阻的定量关系8.(1)【答案】
如图所示。
第8(1)题答图
(2)
A
(3)在电阻一定时,导体中的电流和导体两端的电压成正比
(4)①电压表的示数为3
V
实验次数
电压/?V?
定值电阻/?Ω?
电流/?A?
1
3
5
0.6
2
3
10
0.3
(5)实验次数少
结论缺少“电压一定”的前提条件
9第五章
欧姆定律
3.等效电路
第2课时
电阻的并联
1.对于家庭照明电路来说,随着发光灯泡数的增多,可以引起( ?)
A.电路的总电阻增大,电路中的总电流增大
B.电路的总电阻减小,电路中的总电流增大
C.电路的总电阻减小,电路中的总电流减小
D.电路的总电阻增大,电路中的总电流减小
2.下面四对并联电阻,总电阻最小的是( ?)
A.两个4
Ω?
B.一个4
Ω,一个6
Ω
C.一个1
Ω,一个8
Ω
D.一个2
Ω,一个7
Ω
3.关于3
Ω和6
Ω的两个电阻说法正确的是( ?)
A.3
Ω和6
Ω的两个电阻,并联后相当于增加了导体长度,等效电阻为9
Ω
B.3
Ω和6
Ω的两个电阻,并联后相当于增加了导体横截面积,等效电阻为2
Ω
C.3
Ω和6
Ω的两个电阻,串联后相当于增加了横截面积,等效电阻为9
Ω
?D.3
Ω和6
Ω的两个电阻,串联后相当于增加了导体长度,等效电阻为2
Ω
4.已知两个相同的电阻并联后的总电阻是10
Ω?,则这两个电阻串联后的总电阻是______Ω。
5.如图所示的电路中,电源电压为12
V,电阻R2为10
Ω,闭合开关S。
(1)求电流表A2的示数I2。
(2)电流表A1的示数为1.5
A,求通过R1的电流I1。
6.如图所示,R1=10
Ω,R2=5
Ω。开关S闭合时,电流表A1的示数为0.3
A。求电压表V和电流表A2的示数。
7.如图所示的电路,电源电压为6
V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50
Ω,2
A”字样。
(1)将滑片P移到最右端,闭合S1,断开S2,求电流表的示数I1;
(2)保持滑片P在最右端,闭合S1、S2,电流表示数I=5I1,求R2的阻值;
(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S2,电流表示数为0.68
A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。
8.用均匀的电阻丝围成一个正方形ABCD,如图所示,其中E为CD的中点。当B、D两点接入电路中时,阻值为8
Ω;那么将B、E两点接入电路时,阻值为____Ω。
9.如图甲,定值电阻R2的阻值为40Ω。闭合开关,电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示,则电流表A1的读数为____A,电流表A2的读数为____A,电源电压为____V,R1的阻值为____Ω。
10.如图1所示的电路中,电源电压为6
V且保持不变,电阻R1为10
Ω。滑动变阻器R2上标有“20
Ω 3
A”字样,当开关S断开时,电路中的电流表示数如图2所示,求:
(1)此时滑动变阻器连入电路中的电阻R2;
(2)闭合开关S后,通过电阻R1的电流I1;
(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电路中各元件安全的情况下,滑动变阻器的阻值变化范围。
图1
图2
11.(科学思维)在如图所示的电路中,两只电流表规格相同,都有两个量程(“0~0.6
A”和“0~3
A”),且R1=R2。闭合开关S,电阻R1、R2及R3均有电流通过,两只电流表的指针偏转角度相同,则通过电流表A1的电流是通过电流表A2的电流的____倍,R1∶R2∶R3=________。
参考答案
1.B
2.C
3.B
4.40
5.解:由电路图可知,闭合开关S时,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电流表A2的示数:I2===1.2
A。
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R1的电流:I1=I-I2=1.5
A-1.2
A=0.3
A。
6.解:当开关S闭合时,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源电压。
由I=可得:U1=I1R1=0.3
A×10
Ω=3
V,
因并联电路中各支路两端的电压相等,都等于电源电压,
所以电压表的示数:U=U2=U1=3
V;
I2===0.6
A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表A2的示数:I=I1+I2=0.3
A+0.6
A=0.9
A。
7.解:(1)电流表的示数为I1===0.12
A;
(2)通过定值电阻的电流为I2=5I1-I1=4I1=4×0.12
A=0.48
A,
定值电阻R2的阻值为R2===12.5
Ω;
(3)通过滑动变阻器的电流为I1′=I′-I2=0.68
A-0.48
A=0.2
A,
滑动变阻器接入电路的电阻为R1′===30
Ω。
8.7.5
【解析】
设每一个边的电阻为R,当B、D两点接入电路中时,边长BAD和边长BCD相等,则RBAD=RBCD=2R,因=+,所以=+,解得R=8
Ω;当B、E两点接入电路时,RBADE与RBCE并联,且RBADE=×8
Ω=20
Ω,RBCE=×8
Ω=12
Ω,则=+=+=
Ω,解得RBE=7.5
Ω。
9.1.5
0.3
12
10
10.解:(1)当开关S断开时,由图2可知,电流表的量程为0~3
A,分度值为0.1
A,示数I2=1
A,此时滑动变阻器连入电路中的电阻:
R2===6
Ω;
(2)闭合开关S后,电阻R1与滑动变阻器R2并联,
通过电阻R1的电流:I1===0.6
A;
(3)根据图2可知电流表A量程为0~3
A,由此可知干路中最大电流为3
A,
此时通过滑动变阻器的电流:I2′=Imax-I1=3
A-0.6
A=2.4
A,
通过滑动变阻器的最大电流为:I2
max=I2′=2.4
A,
滑动变阻器的最小阻值:R2
min===2.5
Ω;
根据滑动变阻器的铭牌可知,其接入电路的最大阻值为20
Ω,此时电路中电流最小,各元件是安全的,所以滑动变阻器的阻值变化范围为2.5~20
Ω。
11.
1∶1∶2
【解析】由图可知,闭合开关后,R1、R2、R3并联在电路中,电流表A1测R3的电流,电流表A2测干路中的电流,U=U1=U2=U3,根据I=,R1=R2,所以I1=I2,因为两只电流表的指针偏转角度相同,且I
A2>I
A1,所以电流表A2用的是0~3
A量程,电流表A1用的是0~0.6
A量程,所以通过电流表A2的电流是通过电流表A1的电流的5倍,即通过电流表A1的电流是通过电流表A2的电流的。因为I=5I3,所以I1+I2=I-I3=5I3-I3=4I3,所以I1=I2=2I3,则R1∶R2∶R3=∶∶=1∶1∶2。
8第五章
欧姆定律
2.测量电阻
1.在测量电阻的实验中,下列说法中错误的是( ?)
A.实验原理是欧姆定律
B.将变阻器连入电路时,滑片应移动到使电路中的电流最小的位置
C.在无法估计被测电压、电流的大小时,应采用试触法选取合适的量程
D.测量时只要测量一组数据即可
2.在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( ?)
A.改变待测电阻两端的电压
B.改变电路中的电流
C.保护电路
D.改变待测电阻的阻值
3.在用“伏安法测电阻”的实验中,有两位同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,画出定值电阻和小灯泡的U-I图像,分别如图甲、乙所示,则对于图像的分析,以下说法错误的是( ?)
甲
乙
A.由甲图可知,定值电阻的阻值为1
Ω
B.由甲图可知,定值电阻阻值不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C.由乙图可知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法测定小灯泡的电阻
4.关于“探究电流跟电阻的关系和伏安法测量电阻”两个实验,下列说法中正确的是( ?)
A.两个实验都采用了控制变量法
B.两个实验多次测量的目的是相同的
C.两个实验的电路是相同的
D.两个实验中使用滑动变阻器的目的都是为了控制电阻两端电压不变
5.如图所示为李江同学为测量小灯泡电阻而连接的电路,以下有关该实验的说法错误的是( ?)
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变亮
6.在相距20
km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1
m输电线的电阻为0.01
Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为1.5
V时,电流表示数为30
mA。则短路处距甲地一条输电线的电阻为_____Ω,短路位置距甲地的距离为_____km。
7.现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻R、开关、导线,利用给定器材连接成“伏安法测电阻”的电路。
(1)请在方框中画出图甲所示的实物图对应的电路图;
(2)实验前为了保护电路滑动变阻器的滑片应置于____端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,无论怎样移动滑片P发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是_________________
(写出一种原因即可)。
(4)排除故障后,当电压表示数为2.7
V时,电流表示数如图乙所示,则通过R的电流大小为_____A它的阻值是_____Ω。
8.小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡额定电压是2.5
V,电源电压为4.5
V。
甲
乙
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整。
(2)在连接电路时,开关应________,滑动变阻器滑片P应位于________
(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5
V时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻约为_______Ω
(结果保留一位小数);他把多次测量的电流和电压绘制成I-U图像,发现I-U图像是一条曲线,原因是______________________________。
(4)如果还想测量额定电压为3.8
V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15
V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是____________________________。
9.(科学思维)某同学设计了测量某定值电阻的阻值实验,并记录了多组电压表和电流表的读数,则该同学所连接的电路可能是( ?)
U/V
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
I/A
0.18
0.21
0.25
0.27
0.30
0.33
10.在相距100
km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线。输电线的电阻与其长度成正比。若输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,在甲、乙两地的检修人员用输出电压相同且不变的电源和电流表做成如图所示的测量仪,并分别进行了如下测量:将测量仪连接ab时,电流表的示数为0.3
A;将测量仪连接cd时,电流表的示数为1.2
A。由此可判断短路位置离甲地的距离为_______
km。
参考答案
1.D
2.D
3.D
4.C
5.D
6.25
2.5
7.(1)【答案】
如图所示。
第7题答图
(2)B
(3)电阻R断路(或电流表短路)
(4)
0.3
9
8.(1)【答案】
如图所示。
第8题答图
(2)断开
A
(3)10.4
灯丝的电阻与温度有关
(4)把电压表并联在滑动变阻器的两端
9.B
10.80
【解析】已知输电线的电阻与其长度成正比,设每1
km输电线的电阻为R0,导线的短路位置离甲地为s千米,短路位置离乙地为(100-s)千米,则Rab=2sR0,Rcd=2(100-s)R0,由欧姆定律得U=IabRab,U=IcdRcd,所以IabRab=IcdRcd,即0.3×2sR0=1.2×2(100-s)R0,解得s=80,即短路位置离甲地的距离为80
km。
7第五章
欧姆定律
1.欧姆定律
第2课时
认识和应用欧姆定律
1.根据欧姆定律,下列说法中正确的是( ?)
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C.通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
D.导体两端的电压为零时,电阻值也为零
2.由欧姆定律可以导出公式R=,此式可以说明( ?)
A.当电压增大2倍时,电阻R增大2倍
B.当电流强度增大2倍时,电阻R减小2倍
C.电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变
D.当电压为零时,电阻R也为零
3.用图像描述物理量之间的关系具有更加直观的特点。下列描述定值电阻的电流、电压、电阻关系的图像正确的是( ?)
4.在某一温度下连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知( ?)
A.A导体的电阻大于B导体的电阻
B.A导体的电阻等于B导体的电阻
C.A导体的电阻小于B导体的电阻
D.无法确定
5.某同学认为“由I=变形可得R=,这就表明,导体的电阻R与它两端的电压成正比,跟电流成反比”。这种说法是错误的。因为导体的电阻是导体本身的一种性质,只跟导体的________、长度和横截面积有关,与导体两端的电压、通过的电流________
(选填“有关”或“无关”)。
6.1节新干电池电压______V;人体安全电压________V;当通过人体的电流接近30
mA?时就会有生命危险。据此可以推断,人体是________
(选填“导体”或“绝缘体”),人体电阻约_______Ω。
7.某电阻两端的电压为3
V时,通过的电流为0.5
A,则该电阻的阻值是______Ω;若该电阻两端电压为0时,其阻值是______Ω。
8.导体两端电压为12
V时,通过它的电流为0.5
A,则该导体的电阻为______Ω?;如果电压增大到24
V,导体中的电流为______A,导体的电阻为______Ω;当电压减小到零时,导体的电阻为______Ω。
9.如图所示的电路中,电源电压为12
V,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为0.6
A和9
V。
(1)通过R1的电流I1是______A?。
(2)小翔同学在求R1的电阻值时,解题过程如下:
根据欧姆定律:R1===15
Ω。
小翔的解题过程是否正确?请作出判断并说明理由:____________________________________。
10.如图所示电路中,R1=10
Ω。当开关S闭合时,电流表示数为0.2
A,电压表示数为4
V。求:
(1)R2的阻值。
(2)电源电压。
11.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6
Ω,电阻R2的阻值为18
Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3
V。求:
(1)电流表的示数I。
(2)电源两端的电压U。
12.小林用一个电流表和一个阻值为10
Ω的电阻R0来测未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示的电路,在只闭合开关S的情况下,电流表的示数为0.6
A;再同时闭合开关S和S1时,电流表的示数为0.9
A。电源电压不变。求:
(1)电源电压。
(2)电阻Rx的阻值。
13.如图所示的电路中,电源电压恒为30
V,电阻R1为15
Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5
A。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
14.(科学思维)小明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,根据实验数据作出了如图所示的图像。下列说法不正确的是( ?)
?A.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
?B.电阻一定时,导体中的电流与其两端电压成正比
?C.甲、乙串联在3
V电源上,电路中的电流为0.2
A
?D.甲、乙并联在1.5
V电源上,干路中的电流为0.3
A
参考答案
1.C
2.C
3.D
4.C
5.材料
无关
6.1.5
不高于36
导体
1
200
7.6
6
8.24
1
24
24
9.(1)
0.6
(2)错误,电压表的示数表示的是R2的电压
10.解:(1)当开关S闭合时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,
由I=得,R2的阻值:R2===20
Ω。
(2)根据串联电路的电阻特点可得,
总电阻:R=R1+R2=10
Ω+20
Ω=30
Ω,
由I=得,电源电压:U=IR=0.2
A×30
Ω=6
V。
11.解:(1)开关S闭合时,两电阻串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,
电路中的电流:I=I1===0.5
A,即电流表的示数为
0.5
A。
(2)R2两端的电压:U2=IR2=0.5
A×18
Ω=9
V,
则电源电压U=U1+U2=3
V+9
V=12
V。
12.解:(1)只闭合开关S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,
由I=可得,电源的电压:
U=I0R0=0.6
A×10
Ω=6
V。
(2)同时闭合开关S和S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过Rx的电流:
Ix=I-I0=0.9
A-0.6
A=0.3
A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,Rx的阻值:
Rx===20
Ω。
13.解:由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以通过电阻R1的电流:I1===2
A。
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过电阻R2的电流:I2=I-I1=2.5
A-2
A=0.5
A,
则电阻R2的阻值:R2===60
Ω。
14.D
8第五章
欧姆定律
3.等效电路
第1课时
电阻的串联
1.如图所示的电路中,电阻阻值R1<R2。闭合开关S后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过两个电阻的电流分别为I1、I2。下列判断中正确的是( ?)
A.I1=I2
?
B.I1>I2
C.U1=U2
?
?D.U1>U2
2.如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为10
Ω、
20
Ω。闭合开关S,通过L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则( ?)
A.I1∶I2=1∶1;U1∶U2=2∶1
B.I1∶I2=1∶2;U1∶U2=1∶1
C.I1∶I2=1∶1;U1∶U2=1∶2
D.I1∶I2=1∶2;U1∶U2=1∶2
3.如图所示,电源电压为3
V保持不变,闭合开关,电压表示数为2
V。下列选项符合题意的是( ?)
?A.电压表测R2两端电压
?B.R1、R2组成并联电路
?C.若开关断开,电压表示数为0
?D.R1、R2电阻之比为2∶1
4.需要一只10
Ω的电阻,但手边仅有2
Ω、
4
Ω、5
Ω、6
Ω、8
Ω电阻各两只。解决这个问题的具体办法有:_____________________、_____________________。(写出两个办法即可)
5.已知定值电阻R1=3
Ω,R2=5
Ω,把它们串联后接入电路,那么,串联后它们的总电阻R=______Ω,通过R1与R2的电流之比I1∶I2=______,R1与R2两端的电压之比U1∶U2=______。
6.在如图所示的电路中,电源电压为6
V且不变,电阻R1的阻值为20
Ω。闭合开关S,电流表的示数为0.1
A。求:(1)电压表的示数;(2)电阻R2的阻值。
7.如图所示电路,已知R1为40
Ω。当S、S1均闭合时,电压表的读数是12
V;当S闭合,S1断开时,电压表的读数是4
V。求:
(1)电源电压。
(2)当S闭合,S1断开时,通过R1的电流。
(3)R2的阻值。
8.在高速公路的发展中,路面的损坏也不容忽视,主要原因是货车的超载。为此,交通部门在有关路面设立了超载测试仪,如图所示为其简图。分析其电路,可知:当汽车驶入测试仪器面板时,下方的弹簧被压缩,推动滑片向下运动。R1是最大阻值为20
Ω的滑动变阻器,R2是阻值为20
Ω的定值电阻,当无车辆驶入时,R1的滑片在最高处,此时电流表示数为0.3
A。求:
(1)电源电压。
(2)当一辆总质量为10吨的货车刚好使滑片滑到中点,此时电流表示数。
9.如图所示的电路中,灯L1标有“6
V 0.5
A”的字样,灯L2标有“3
V 0.3
A”的字样。该电路长时间工作时只允许灯________正常发光,且此时的电源电压是________V。
10.如图甲所示,在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源电压为24
V,定值电阻R0=10
Ω。求:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻。
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力。
?甲
?乙
丙
11.(科学思维)为锻炼身体,小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图甲是其原理图。硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R接触良好且摩擦不计)。定值电阻R0=5
Ω,R是一根长为5
cm的均匀电阻线(阻值跟长度成正比),其最大阻值为25
Ω,电源电压为3
V,电压表的量程为0~3
V,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于b端。已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。
(1)小刚要把电压表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时,拉力计表盘上的零刻度应标在电压表表盘的多少伏处?
(2)闭合开关,当电压表的指针指在1.5
V时,电阻线接入电路中的电阻值为多少欧?此时,作用在拉环上竖直向上的拉力为多少牛?
甲
乙
参考答案
1.A
2.C
3.D
4.将2
Ω的电阻和8
Ω的电阻串联
将4
Ω的电阻和6
Ω的电阻串联
5.8
1∶1
3∶5
6.解:(1)电压表示数:UV=U1=IR1=0.1
A×20
Ω=2
V;
(2)电阻R2的电压:U2=U-U1=6
V-2
V=4
V,
电阻R2的阻值:R2===40
Ω。
7.解:(1)当S、S1均闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,则电源电压:U=12
V。
(2)当S闭合,S1断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,
通过R1的电流:I1===0.1
A。
(3)因串联电路中各处的电流相等,
所以,当S闭合,S1断开时电路中的总电阻:R====120
Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的阻值:R2=R-R1=120
Ω-40
Ω=80
Ω。
8.解:(1)当无车辆驶入时,R1的滑片在最高处,R1连入电路的阻值为20
Ω,电路为R1、R2的串联电路,由I=得,电源电压:U=I(R1+R2)=0.3
A×(20
Ω+20
Ω)=12
V。
(2)当一辆总质量为10吨的货车刚好使滑片滑到中点,R1的一半与R2串联,
R1′=×R1=×20
Ω=10
Ω,
则总电阻:R总=R1′+R2=10
Ω+20
Ω=30
Ω,
此时电路中的电流:I′===0.4
A。
9.L2
6.6
10.解:(1)由图乙可知,在重物没有撞击传感器的过程中,电路中的电流:I=0.2
A,
根据欧姆定律:I=可知,定值电阻R0两端的电压:U0=IR0=0.2
A×10
Ω=2
V,
压力传感器两端的电压:
UN=U-U0=24
V-2
V=22
V,根据欧姆定律:I=可知,压力传感器的电阻:
RN===110
Ω?。
(2)由图丙可知,撞击力最大时,电阻最小,电流最大,
又由图乙可知,最大的电流为Imax=1.2
A,
根据欧姆定律:I=可知,电源电压:
U=Imax
(R0+R),
压力传感器的电阻:
R=-R0=-10
Ω=10
Ω,
由图丙可知,此时受到的撞击力:F=600
N。
11.解:(1)因为当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于b端,电阻R全连入电路,
所以I===0.1
A,
U0=IR0=0.1
A×5
Ω=0.5
V,
即拉力计表盘上的零刻度应标在电压表表盘的0.5
V处。
(2)当电压表的示数U0′=1.5
V时,I′===0.3
A,
所以电阻线接入电路的电阻值:R′===5
Ω,
因为弹簧的伸长量:ΔL=5
cm×=4
cm,
由弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系图像(图乙)可知:F=400
N。
9