17.2欧姆定律
同步测试
一.选择题
1.如图所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为( )
A.40Ω
B.30Ω
C.20Ω
D.10Ω
2.如图所示的电路中,当滑动变阻器滑片左移时,下面说法正确的是( )
A.R2的电阻变大
B.总电阻变大
C.电流表示数变小
D.电压表示数变大
3.如图电路,电源电压不变,开关S闭合。在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,以下判断正确的是( )
A.电压表示数不变
B.电压表示数变小
C.电流表示数变大
D.总电阻变小
4.下列说法中正确的是( )
A.实验表明,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
B.实验表明,导体中的电流与其电阻成反比
C.由I=变形可得R=.由此可知,“导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比”
D.用伏安法测量定值电阻阻值时,应该多次测量电压及电流的值,根据实验测得的电压及电流值算出电阻,并求其平均值
5.如图所示,当S断开,甲、乙两表是电流表时,两示数之比I甲:I乙=3:5;当S闭合,甲、乙两表是电压表时( )
A.两表的示数之比U甲:U乙=5:3
B.两表的示数之比U甲:U乙=2:5
C.R1与R2的电阻之比R1:R2=5:3
D.R1与R2的电阻之比R1:R2=3:2
6.两个定值电阻,甲标有“16Ω,1.5A”字样,乙标有“22Ω,0.5A”字样,现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压是( )
A.19V
B.41V
C.35V
D.57V
7.某型号天然气泄漏检测仪器的电路如图甲所示,图中R为气敏电阻,其阻值R与天然气浓度β的变化关系如图乙所示,已知R0为定值电阻,电源电压恒定不变,用此仪器检测天然气是否泄漏,则下列判断正确的是( )
A.天然气浓度增大时,电压表示数变小
B.天然气浓度减小时,电流表示数变大
C.无论天然气浓度怎样变化,电压表与电流表示数的比值不变
D.天然气浓度增大时,电路消耗的总功率不变
8.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示,则下列判断正确的是( )
A.电源电压为18V
B.图线A是电阻R1的I﹣U关系图象
C.R1的阻值是30Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω
9.如图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S闭合灯L正常发光,将滑动变阻器的滑片P向右滑动,则下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大,灯L变亮
B.电压表的示数不变,灯L变暗
C.电流表的示数变大,灯L变暗
D.电流表的示数变小,灯L变亮
10.如图电路,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P从中点向右端移动的过程中,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A.电压表示数减小,电表A1示数增大,电表A2示数增大
B.电压表示数增大,电表A1示数不变,电表A2示数减小
C.电压表示数不变,电表A1示数减小,电表A2示数减小
D.电压表示数减小,电表A1示数不变,电表A2示数增大
二.填空题
11.德国物理学家
经过大量实验研究,得出了电流与电压的关系,用数学公式可表示为
。当某导体两端的电压变为原来的2倍时,通过它的电流变为原来的
。
12.如图所示电路,电源电压为3V,只闭合开关S1,电路正常工作,若再闭合开关S2,则电流表的示数将
,电压表的示数将
。(选填“变大”“变小”或“不变”)
13.如图所示电路,电源电压保持不变,R1阻值为10Ω,闭合开关S,电压表V2示数为1.5V,电流表A示数为0.3A,电源电压为
V,R2阻值为
Ω时,当电阻R2出现断路时,电压表V1的示数
(选填“大于”、“小于”或“等于”)电压表V2的示数。
14.如图所示电路,电源电压不变。当闭合开关S、S1,两灯正常发光,再将S1断开,则电流表示数
,电压表示数
。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
15.在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示,多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。由图象可以得到电压表示数始终保持
V不变;若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,则通过它们的电流之比IA:IB=
。
三.实验探究题
16.小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示。其中,电源电压U=4V(恒定不变)。电压表的量程为0?3V,R0是定值电阻,R0=30Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后。
(1)当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是
Ω。
(2)热敏电阻随环境温度变化的关系是
。
(3)R0两端电压的最大值为
V.求此时:
①R1的电阻。
②电路所允许的最高环境温度。
17.如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带动滑杆使滑动变阻器滑片向上移动,从而改变了电路中电流表的示数。因此,电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。
(1)油箱中最多可装油的体积为20L,则油箱中油的质量最大为
kg.(油的密度为0.8g/cm3)
(2)若油箱中油量越多,电流表的示数
(选填“越大、越小、不变”)。
(3)则定值电阻R0在电路中的作用是
。
(4)若电路中电源电压为12V,滑动变阻器最大电阻为20Ω,当滑片在最上端时,电流表示数为0.2A,则定值电阻R0=
Ω。
参考答案
1.解:由图象可知,通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比,则导体为定值电阻,
当导体两端的电压U=4V时,通过的电流I=0.4A,
由I=可得,导体的电阻:
R===10Ω。
故选:D。
2.解:
由电路图知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中电流,电压表测两端电压。
A、当滑动变阻器滑片左移时,R2连入电路的阻值变小,故A错误;
B、由串联电路的电阻特点知,总电阻R=R1+R2,R1阻值不变,R2连入电路的阻值变小,所以总电阻变小,故B错误;
C、电源电压不变,总电阻变小,由I=知,电路中电流变大,即电流表示数变大,故C错误;
D、电路中电流变大,由U=IR知,R1两端电压U1变大,即电压表示数变大,故D正确。
故选:D。
3.解:
由图知,定值电阻与变阻器串联,电压表测电阻的电压,电流表测电路的电流,
在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电路的电阻规律可知电路的总电阻变大,根据I=可知电路中的电流变小,即电流表示数变小;由U=IR可知,电阻两端的电压变小,即电压表示数变小,故只有B正确。
故选:B。
4.解:
A、实验表明,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故A错;
B、实验表明,在电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故B错;
C、由I=变形可得R=,利用该公式可以计算电阻的大小,由于导体电阻大小取决于导体的长度、材料、横截面积,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以不能说成“导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比”,故C错;
D、用伏安法测量定值电阻阻值时,应该多次测量电压及电流的值,根据实验测得的电压及电流值算出电阻,并求其平均值,这样可以减小测量误差,故D正确。
故选:D。
5.解:
(1)由电路图知,当甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,且甲测R2的电流,乙测R1和R2总电流;
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且I甲:I乙=I2:I=3:5,
所以I1:I2=2:3,
并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比,
所以R1:R2=I2:I1=3:2;故C错误,D正确;
(2)当甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压
串联电路各部分电压之比等于各电阻之比,
所以U1:U2=R1:R2=3:2,
U甲:U乙=(U1+U2):U2=(3+2):2=5:2,故AB错误。
故选:D。
6.解:
因串联电路中各处的电流相等,且两定值电阻允许通过的最大电流分别为I甲=1.5A、I乙=0.5A,
所以,两定值电阻串联时,电路中的最大电流I=I乙=0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,该串联电路两端允许加的最高电压:
U=I(R甲+R乙)=0.5A×(16Ω+22Ω)=19V。
故选:A。
7.解:由图乙可知,当天然气浓度增大时,气敏电阻的阻值会减小;由欧姆定律可得,电路中电流将变大,即电流表示数增大;由U0=IR0可知,定值电阻两端的电压会增大,即电压表的示数会变大;故A错误,
由P=UI可知,电路消耗的总功率变大。故D错误;
由图乙可知,当天然气浓度减小时,气敏电阻的阻值会增大,由欧姆定律可得,电路中电流将变小,即电流表示数减小,故B错误;
由于电压表与电流表示数的比值为R0的阻值,而R0为定值电阻,阻值不变,因此无论天然气浓度怎样变化,电压表与电流表示数的比值不变。故C正确。
故选:C。
8.解:
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB、当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,
由图象可知,A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象,B为电阻R1的I﹣U图象;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由I﹣U图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电源电压:U=U1+U2=14V+4V=18V,故A正确,B错误;
CD、由I=可得,定值电阻R1的阻值和滑动变阻器R2的最大阻值:
R1===20Ω,
R2===70Ω,故CD错误。
故选:A。
9.解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,
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A错误;
开关S闭合灯L正常发光,将滑动变阻器的滑片P向右滑动,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故C错误;
由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,由串联电路的电压特点可知,灯泡两端的电压变小,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗,故B正确、D错误。
故选:B。
10.解:分析电路图可知定值电阻和滑动变阻器并联在电路中,电流表测A1通过滑动变阻器的电流,电流表A2测干路电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。滑动变阻器的滑片P从中点向右端移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电压表的示数不变,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变小,干路电流变小。所以电压表示数不变,电流表A1和A2是示数都变小。所以A,B,D错误,C正确。
故选:C。
11.解:德国物理学家欧姆经过大量实验研究,得出了电流与电压的关系,用数学公式可表示为I=,这就是欧姆定律。
可表述为: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。。
因此,当某导体两端的电压变为原来的2倍时,通过它的电流也会变为原来的2倍。
故答案为:欧姆;I=;2倍。
12.解:由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,
若再闭合开关S2,R2被短路,电路为R1的简单电路,电压表仍测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,
由电源的电压为3V不变可知,电压表的示数不变,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路的总电阻变小,
由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大。
故答案为:变大;不变。
13.解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
(1)由I=可得,R1两端的电压:
U1=IR1=0.3A×10Ω=3V,
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=3V+1.5V=4.5V,
R2阻值:
R2===5Ω;
(2)当电阻R2出现断路时,两电压表并联均测电源两端的电压,则电压表V1的示数等于电压表V2的示数。
故答案为:4.5;5;等于。
14.解:当闭合开关S、S1,两灯正常发光,该电路为并联电路,电流表测量干路中的电流,电流表示数等于通过两个灯泡的电流之和;电压表测量的是电源的电压;再将S1断开,电路中只有灯泡L2接入电路中,电流表测量电路中的电流;电压表测量的是电源的电压,由于电源电压不变,所以电压表示数不变;S1断开,由于各支路互不影响,则通过灯泡L2的电流不变,所以电流表示数减小。
故答案为:减小;不变。
15.解:
(1)探究“电流与电阻的关系”实验,要控制电阻的电压不变,由图可知,电流与电阻之积为:
U=IR=0.5A×5Ω=﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω=2.5V,故电压表示数始终保持2.5V不变;
(2)若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,根据串联电路各处的电流相等,则通过它们的电流之比IA:IB=1:1。
故答案为:2.5;1:1。
16.解:由电路图可知,R0与R1串联,电压表测R0两端的电压。
(1)由图象可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值为20Ω;
(2)由图象可知,当环境温度升高时,热敏电阻R1阻值变小;所以,热敏电阻的阻值随环境温度升高而减小;
(3)由题意可知,电压表示数允许最大值为3V,则R0两端电压的最大值为3V,此时电路能够测量的温度最高,
①因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U﹣U0=4V﹣3V=1V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,此时电路中的电流为:
I0===0.1A,
③由I=可知此时热敏电阻R1的阻值:
R1===10Ω,
②由图(b)可知,热敏电阻的阻值为10Ω时对应温度为80℃,即最高环境温度为80℃。
故答案为:(1)20;
(2)热敏电阻的阻值随环境温度升高而减小;
(3)3;
①R1的电阻为10Ω。
②电路所允许的最高环境温度为80℃。
17.解:(1)油的体积V=20L=20×10﹣3m3,由ρ=可得油的质量为:
m=ρV=0.8×103kg/m3×20×10﹣3m3=16kg;
(2)若油箱中油量越多,由图可知滑动变阻器滑片下移,接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知:电流变大,则电流表的示数越大;
(3)如果油箱中的油越来越多的时候,滑动变阻器的阻值就会越来越小,此时电路中的电流就会越来越大,为了防止由于电流过大而烧坏油量表(电流表),应该给电路中串联一个定值电阻,这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表;
(4)当滑片在最上端时,滑动变阻器与R0串联,滑动变阻器R的阻值全部接入电路;
由I=可得总电阻:
R总===60Ω;
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得:
R0=R总﹣R=60Ω﹣20Ω=40Ω。
故答案为:(1)16;(2)越大;(3)保护电路;(4)40。