2020-2021学年九年级物理期末复习 17.2 欧姆定律 高频易错题汇编(附解析)

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名称 2020-2021学年九年级物理期末复习 17.2 欧姆定律 高频易错题汇编(附解析)
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资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2020-12-08 15:45:12

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17.2 欧姆定律 高频易错题集
一.选择题(共10小题)
1.根据欧姆定律的公式I=U/R的变形式R=U/I及电阻的性质,可以判定当(  )
A.U变小时,U/I不变 B.U变大时,U/I变大
C.U变大时,U/I变小 D.U=0时,U/I=0
2.下列说法正确的是(  )
A.导体两端的电压随电流而改变,且成正比
B.导体中的电流跟导体的电阻成反比
C.电流跟电压成正比
D.电阻一定时,通过导体的电流跟电压成正比
3.下列说法中错误的是(  )
A.当加在导体两端的电压改变时,电压与电流的比值也随着改变
B.用不同的导体研究电流和电压的关系时,得到的结论都一样
C.相同的电压加在电阻不同的导体两端,电流一定不同
D.同一导体,两端电压越大,通过的电流也越大
4.对于一段确定的导体,其电阻R=所表示的意思是(  )
A.加在导体两端的电压越大,则电阻越大
B.导体中电流越小,则电阻越大
C.导体的电阻和导体两端电压与通过导体的电流无关
D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
5.关于公式R=,下列说法中正确的是(  )
A.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流决定
B.导体的电阻可以由它两端的电压与通过它的电流的比值来测量
C.当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟它两端的电压成正比
D.当导体两端的电压一定时,导体的电阻跟通过它的电流成反比
6.几位同学学习了欧姆定律后,根据I=,导出了R=.于是他们提出了以下几种看法,你认为正确的是(  )
A.导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
B.导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
C.导体电阻的大小跟通过导体中的电流和加在导体两端的电压无关
D.导体两端不加电压时,导体的电阻为零
7.如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2为定值电阻。只闭合S1,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,下列说法正确的是(  )
A.电源电压等于 U1
B.再闭合 S2,电压表的示数不变,电流表的示数变大
C.断开 S1,只闭合 S2,电压表的示数为 U2,电流表的示数为 I2,则 U2>U1,I2>I1
D.断开 S1,同时闭合 S2、S3,电压表的示数为 U3,电流表的示数为 I3,则 U3=U1,I3>I1
8.如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为0.已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器最大阻值为15Ω,电源电压U=3V,电压表的量程为0~3V.现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),以下正确的是(  )
A.将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为1.5V
B.该电子秤能测量的最大质量是2.25kg
C.最大质量数应标在电压表2.5V的位置上
D.最大质量数应标在电压表3V的位置上
9.如图所示,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P位于a点时,电压表的示数为3V;当滑片P从a点向左滑动2cm后,电压表示数变为4V;若滑片P继续向左滑动2cm后,电压表示数变为(  )
A.8V B.7V C.6V D.5V
10.某同学在做“用滑动变阻器改变小灯泡亮度”的实验时,连接了如图所示的电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡的亮度逐渐变亮,在此过程中,下列说法中错误的是(  )
A.电路总电阻减小 B.滑片逐渐向右移动
C.电流表的示数变小 D.电压表的示数变小
二.填空题(共5小题)
11.小阳在探究“电路中一个可变电阻两端电压U与通过它的电流I的关系”时,得到如表所示的实验数据,请根据表中数据归纳出U与I的关系:U=   。
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
U/V 12 10 8 6 4 2
12.欧姆定律的表达式为   ,在电压U一定的条件下,导体的电阻R越小,通过导体的电流I越   。
13.将长度相同的铜线和铁线并联在同一电源上,发现通过它们的电流相等,则   线一定粗些。
14.元旦晚会要装些小灯泡来增加气氛,现有一批阻值是15Ω、正常发光的电流为0.4A的小灯泡,应把   个这样的灯泡   联在220V电路中使用。
15.如图所示的电路中,电源电压为12V(恒定不变),定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R′上标有“30Ω 2A”字样,当开关S闭合,R′的滑片从右端往左移动的过程中,电流表是数逐渐   ,电压表示数   ,当滑片P在R′的最右端时,电流表为   A,电压表示数为   V。
三.解答题(共5小题)
16.小阳在探究“电路中一个可变电阻两端电压U与通过它的电流I的关系”时,得到如表所示的实验数据,请根据表中数据归纳出U与I的关系:U=   。
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
U/V 12 10 8 6 4 2
17.小阳在探究“电路中一个可变电阻两端电压U与通过它的电流I的关系”时,得到如下表所示的实验数据。请根据表中数据归纳出U与I的关系:U=   。
I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
U/V 7 6 5 4 3 2
18.根据欧姆定律可以得到公式R=.关于这个公式的下列说法中,正确的是   
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.同一导体两端的电压增大几倍。通过它的电流也增大几倍。电压与电流的比值不变
D.导体两瑞电压为零时,导体的电阻也为零
理由   。
19.在图所示的电路中,电源电压为20伏且不变,电阻R1的阻值为25欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键S,电流表的示数为0.5安。求:
①电阻R1两端的电压U1。
②电阻R1消耗的功率P1。
③现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1,同时将一电压表接入电路中,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针均能达到某量程的满刻度处(在这过程中电表位置及量程都不能改变),且电路能正常工作。满足以上条件时:
第一,替换电阻的阻值为   欧。
第二,电流表选择   量程、电压表选择   量程;电压表接到   处(选填“ab”、“bc”或“ac”)。
第三,计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围(要有计算过程)。
20.小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图(甲)所图示:绝缘轻弹簧的左端固定在O点,右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连,一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化,且水平放置的金属杆上,迎风板与金属杆接触良好;电路中左端导线与金属杆的左端相连,右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动,R是定值电阻,a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中,若要求在风力增大时,接入电路的电表的示数也随之而增大,则应该   
A.在a、b之间接电流表,在c、d之间连接导线
B.只在a、b之间接电流表
C.在c、d之间接电压表,在a、b之间连接导线
D.只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小,三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量。
①小明利用测量的数据做出了原长为40cm的轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图象[见图乙].由图可知:该弹簧每缩短10cm,弹簧受到的压力将增加   N。
②小亮和小敏设计了图(丙)所示的电路,用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有:
A.电源(能够提供3V的稳定电压)
B.电流表A(量程0~0.6A)
C.电压表V(量程0~3V)
D.滑动变阻器R1,(阻值变化范围为0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(阻值变化范围为0~10Ω)
选好器材后,小亮和小敏在实验中正确操作,他们记录的测量数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
A表示数(A) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V表示数(V) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
根据他们的测量数据可以知道:他们实验中选用的滑动变阻器是   (填器材的序号字母);他们测出的金属杆的电阻是   Ω。
(3)三位同学最后根据(1)的要求,按图(甲)进行组装时,除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外,还选了阻值R=3Ω的定值电阻。
如果无风时,O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长,则该装置能够测量的最大水平风力是   N。
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置,从力的角度,请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一:   。
试题解析
一.选择题(共10小题)
1.根据欧姆定律的公式I=U/R的变形式R=U/I及电阻的性质,可以判定当(  )
A.U变小时,U/I不变 B.U变大时,U/I变大
C.U变大时,U/I变小 D.U=0时,U/I=0
解:公式R=只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值,
电阻的大小与它两端的电压和通过的电流无关,当电压发生变化时,电流也随之发生变化,但电阻不变;
当电压为0时,电阻大小不变。
所以,A符合题意,B、C、D不符合题意。
故选:A。
总结:理解欧姆定律及变形式时,要注意可以说电流与电压成正比,但决不能说电阻与电压成正比,与电流成反比;应熟记电阻是导体本身的一种性质,与电流、电压无关。
2.下列说法正确的是(  )
A.导体两端的电压随电流而改变,且成正比
B.导体中的电流跟导体的电阻成反比
C.电流跟电压成正比
D.电阻一定时,通过导体的电流跟电压成正比
解:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
故选:D。
总结:掌握欧姆定律的内容,电流跟电压成正比,电流跟电阻成反比都是有条件的。
3.下列说法中错误的是(  )
A.当加在导体两端的电压改变时,电压与电流的比值也随着改变
B.用不同的导体研究电流和电压的关系时,得到的结论都一样
C.相同的电压加在电阻不同的导体两端,电流一定不同
D.同一导体,两端电压越大,通过的电流也越大
解:导体电阻于导体的材料、长度、横截面面积有关,一段导体给定后电阻就确定了,因此不能理解电压越大电阻就越大,A错误,符合题意;
对于不同导体研究电流和电压,结论都是一样,电流和电压成正比,只是比例系数不同而已,B正确,不符合题意;
根据电压相同,电阻不同电流一定不同,C正确;不符合题意;
同一导体电阻一样,电压越大电流就越大,D正确,不符合题意。
故选:A。
总结:对于比值定义的物理量()的理解不能单纯的从数学角度理解
4.对于一段确定的导体,其电阻R=所表示的意思是(  )
A.加在导体两端的电压越大,则电阻越大
B.导体中电流越小,则电阻越大
C.导体的电阻和导体两端电压与通过导体的电流无关
D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
解:
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,与导体两端的电压和通过电流无关,
公式R=只说明导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过电流大小的比值,故ABD错误、C正确。
故选:C。
总结:本题考查了学生对欧姆定律变形式的理解与掌握,明确影响电阻大小的因素是关键。
5.关于公式R=,下列说法中正确的是(  )
A.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流决定
B.导体的电阻可以由它两端的电压与通过它的电流的比值来测量
C.当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟它两端的电压成正比
D.当导体两端的电压一定时,导体的电阻跟通过它的电流成反比
解:(1)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,公式R=只用来计算或测量电阻的大小,故A错误,B正确;
(2)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,故CD错误。
故选:B。
总结:本题考查我们对欧姆定律导出公式R=的理解,要注意公式R=只是表示出了三者之间的数值关系,而并非是它们间的正、反比关系。
6.几位同学学习了欧姆定律后,根据I=,导出了R=.于是他们提出了以下几种看法,你认为正确的是(  )
A.导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
B.导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
C.导体电阻的大小跟通过导体中的电流和加在导体两端的电压无关
D.导体两端不加电压时,导体的电阻为零
解:
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,并不随电流、电压的改变而改变。所以A、B、D错误,C正确。
故选:C。
总结:本题主要考查学生对导体电阻的理解和运用,导体的电阻是不变的。学习物理公式时,要注意不能像数学公式一样来分析,因为物理公式中的每个字母都代表一个特定的物理量,有其本身的物理意义,如此题中的电阻就不能说与电压成正比,与电流成反比。
7.如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2为定值电阻。只闭合S1,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,下列说法正确的是(  )
A.电源电压等于 U1
B.再闭合 S2,电压表的示数不变,电流表的示数变大
C.断开 S1,只闭合 S2,电压表的示数为 U2,电流表的示数为 I2,则 U2>U1,I2>I1
D.断开 S1,同时闭合 S2、S3,电压表的示数为 U3,电流表的示数为 I3,则 U3=U1,I3>I1
解:
(1)只闭合S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电路中的电流I1=,电压表的示数为U1=IR2=×R2<U,故A错误;
再闭合S2后,R1被短路,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的总电阻变小,
由I=可知,电路中电流变大,R2两端的电压变大,即电压表和电流表的示数均变大,故B错误;
(2)断开 S1,只闭合 S2时,电路为R2的简单电路,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流,
此时电流表的示数I2=>,即I2>I1,
此时电压表的示数等于电源的电压,则U2=U>U1,故C正确;
(3)断开 S1,同时闭合 S2、S3时,R1与R2并联,电流表测干路电流,电压表测电源两端的电压,
此时电压表的示数U3=U>U1,
因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,
所以,电流表的示数I3=+>,即I3>I1,故D错误。
故选:C。
总结:本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清开关闭合、断开时电路的连接方式是关键。
8.如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为0.已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器最大阻值为15Ω,电源电压U=3V,电压表的量程为0~3V.现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),以下正确的是(  )
A.将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为1.5V
B.该电子秤能测量的最大质量是2.25kg
C.最大质量数应标在电压表2.5V的位置上
D.最大质量数应标在电压表3V的位置上
解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
(1)将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处,
此时,滑动变阻器接入电路中的电阻:
R滑=×15Ω=5Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I===0.3A,
电压表的示数:
U滑=IR滑=0.3A×5Ω=1.5V,故A正确;
(2)弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量成正比,且将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处,
所以,滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg,故B错误;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:
I′===0.15A,
电压表的示数:
U滑′=I′R滑′=0.15A×15Ω=2.25V,
即最大质量数应标在电压表2.25V的位置上,故CD错误。
故选:A。
总结:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,利用弹力与伸长量之间的关系和判断出最大质量数的位置是关键。
9.如图所示,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P位于a点时,电压表的示数为3V;当滑片P从a点向左滑动2cm后,电压表示数变为4V;若滑片P继续向左滑动2cm后,电压表示数变为(  )
A.8V B.7V C.6V D.5V
解:由图可知,R0和滑动变阻器R串联,电压表测量R0两端的电压。
当滑片P位于a点时,设R总=R0+Ra,则电路中的电流I1=,
所以,电压表的示数U0=I1R0,即×R0=3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P从a点向左滑动2cm后,接入电路中的电阻减小,设减小的电阻为R,
则电路中的电流I2=,
电压表的示数U0′=I2R0,即×R0=4V﹣﹣﹣﹣﹣②
由可得:R总=4R,
因导体的材料和横截面积相同的条件下,电阻的大小与导体的长度成正比,
所以,从a点向左滑动2cm后,减小的电阻为R,则滑片P继续向左滑动2cm后,减小的电阻为2R,
此时电路中的电流I3=,
电压表的示数U0″=I3R0,即×R0=U0″﹣﹣﹣③
由可得:U0″=×3V=×3V=6V。
故选:C。
总结:本题考查了串联电路的特点和欧姆定律以及影响电阻大小因素的应用,分清移动前后电路中总电阻的变化是关键。
10.某同学在做“用滑动变阻器改变小灯泡亮度”的实验时,连接了如图所示的电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡的亮度逐渐变亮,在此过程中,下列说法中错误的是(  )
A.电路总电阻减小 B.滑片逐渐向右移动
C.电流表的示数变小 D.电压表的示数变小
解:由电路分析知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器上的电压;
根据P=I2R可知,灯泡变亮说明电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
根据I=可知,电路中的总电阻减小,滑动变阻器接入电路的电阻减小,即滑片逐渐向右移动;
根据串联电路总电压等于各支路电压之和可知,滑动变阻器两端的电压减小,即电压表的示数变小。
故选:C。
总结: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,关键是知道灯泡的亮暗取决于实际功率的大小。
二.填空题(共5小题)
11.小阳在探究“电路中一个可变电阻两端电压U与通过它的电流I的关系”时,得到如表所示的实验数据,请根据表中数据归纳出U与I的关系:U= (﹣20V/A)I+14V 。
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
U/V 12 10 8 6 4 2
解:由表格数据可知,U与I成一次函数关系,可设为U=kI+b,
把I=0.1A,U=12V和I=0.2A,U=10V代入可得:
12V=k×0.1A+b,10V=k×0.2A+b,
联立等式可得:k=﹣20V/A,b=14V,
则U=(﹣20V/A)×I+14V。
故答案为:(﹣20V/A)I+14V。
总结:本题考查了学生分析数据得出结论的能力,找出U和I的变化关系是关键。
12.欧姆定律的表达式为 I= ,在电压U一定的条件下,导体的电阻R越小,通过导体的电流I越 大 。
解:
根据欧姆定律内容:通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,即I=;
由公式I=可知,在电压U一定的条件下,导体的电阻R越小,通过导体的电流I越大。
故答案为:I=;大。
总结:记住欧姆定律公式,理解I与U、R的关系;记住串联电路的特点。
13.将长度相同的铜线和铁线并联在同一电源上,发现通过它们的电流相等,则 铁 线一定粗些。
解:
因为并联电路中,并联电路两端的电压相等,支路中的电流也相等,根据R=即可得出,它们的电阻一定相同;
对于铁线和铜线的长度和粗细都相同,铜的电阻率小于铁的电阻率,因为铜线的电阻等于铁线的电阻,所以铁线较粗。
故答案为:铁。
总结:知道并联电路中电流的规律以及电压的特点,会根据欧姆定律判断电阻大小。结合影响电阻大小的因素的应用进行解答。
14.元旦晚会要装些小灯泡来增加气氛,现有一批阻值是15Ω、正常发光的电流为0.4A的小灯泡,应把 37 个这样的灯泡 串 联在220V电路中使用。
解:彩灯的正常工作电压为:
U=IR=0.4A×15Ω=6V;
所以,彩灯串联需要:
n=≈36.6,取37(个)
故答案为:37;串。
总结:此题主要考查欧姆定律的应用,串联电路的电压规律等知识点,关键是数据的处理时要结合灯泡的额定电压,即实际电压不能超过彩灯的额定电压。
15.如图所示的电路中,电源电压为12V(恒定不变),定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R′上标有“30Ω 2A”字样,当开关S闭合,R′的滑片从右端往左移动的过程中,电流表是数逐渐 变大 ,电压表示数 变小 ,当滑片P在R′的最右端时,电流表为 0.3 A,电压表示数为 9 V。
解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器R′串联,电压表测R′两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当开关S闭合,R′的滑片从右端往左移动的过程中,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,定值电阻R两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器R′两端的电压变小,即电压表的示数变小;
(2)当滑片P在R′的最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中电流表的示数:
I===0.3A,
电压表的示数:
U′=IR′=0.3A×30Ω=9V。
故答案为:变大;变小;0.3;9。
总结:本题考查了电路的动态分析和串联电路特点、欧姆定律的应用,要注意电压表不测带电源用电器两端的电压。
三.解答题(共5小题)
16.小阳在探究“电路中一个可变电阻两端电压U与通过它的电流I的关系”时,得到如表所示的实验数据,请根据表中数据归纳出U与I的关系:U= ﹣20V/A×I+14V 。
I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
U/V 12 10 8 6 4 2
解:由表格数据可知,I与U成一次函数关系,可设为U=aI+b,
把I=0.1A,U=12V和I=0.2A,U=10V代入可得:
12V=a×0.1A+b,10V=a×0.2A+b,
联立等式可得:a=﹣20V/A,b=14V,
则U=﹣20V/A×I+14V。
故答案为:﹣20V/A×I+14V。
总结:本题考查了学生分析数据得出结论的能力,找出U和I的变化关系是关键。
17.小阳在探究“电路中一个可变电阻两端电压U与通过它的电流I的关系”时,得到如下表所示的实验数据。请根据表中数据归纳出U与I的关系:U= ﹣5Ω?I+8V 。
I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
U/V 7 6 5 4 3 2
解:由表中数据分析可知,当可变电阻两端电压减小1V时,通过它的电流增加0.2A,
即可变电阻两端电压随电流的增大而均匀减小,可变电阻两端电压U与I是一次函数关系;
设该关系式为:U=kI+b,
选取前2组数据列方程组有:
解得:k=﹣5V/A=﹣5Ω,b=8V;
所以,U与I的关系:U=﹣5Ω?I+8V;
故答案为:﹣5Ω?I+8V。
总结:本题考查了学生分析数据得出结论的能力,利用好变化关系是关键。
18.根据欧姆定律可以得到公式R=.关于这个公式的下列说法中,正确的是 C 
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.同一导体两端的电压增大几倍。通过它的电流也增大几倍。电压与电流的比值不变
D.导体两瑞电压为零时,导体的电阻也为零
理由 电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关;R=是计算电阻大小的一种方法,同一导体电压与电流的比值不变,其两端的电压增大几倍,通过的电流增大几倍 。
解:因电阻是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关,
所以,导体两端的电压和通过的电流发生变化时,导体的电阻不变,且导体两瑞电压为零时电阻不为零,故ABD错误;
由R=可知,导体的电阻等于导体两端的电压和通过的电流之比,导体两端的电压增大几倍,导体中的电流也增大几倍,但电压和电流的比值不变,故C正确。
故答案为:C;电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关;R=是计算电阻大小的一种方法,同一导体电压与电流的比值不变,其两端的电压增大几倍,通过的电流增大几倍。
总结:本题考查的是我们对欧姆定律特别是变形公式R=的理解和应用,是基本规律的考查,需要正确理解电流、电压、电阻三者之间的关系。
19.在图所示的电路中,电源电压为20伏且不变,电阻R1的阻值为25欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样。闭合电键S,电流表的示数为0.5安。求:
①电阻R1两端的电压U1。
②电阻R1消耗的功率P1。
③现从阻值分别为10欧、20欧、30欧的电阻中选一个替换电阻R1,同时将一电压表接入电路中,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,两电表的指针均能达到某量程的满刻度处(在这过程中电表位置及量程都不能改变),且电路能正常工作。满足以上条件时:
第一,替换电阻的阻值为 30 欧。
第二,电流表选择 0~0.6A 量程、电压表选择 0~3V 量程;电压表接到 bc 处(选填“ab”、“bc”或“ac”)。
第三,计算出滑动变阻器接入电路的阻值范围(要有计算过程)。
解:(1)根据欧姆定律,则电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.5A×25Ω=12.5V
答:电阻R1两端的电压为12.5V。
(2)电阻R1消耗的电功率:P1=I2R1=(0.5A)2×25Ω=6.25W
答:电阻R1消耗的功率为6.25W。
(3)经分析可知,电流表选择的是0~0.6A量程,电压表测量滑动变阻器两端的电压,也就是接在bc两点之间,电路如下图:
①当电路中电流达到最大值0.6A时,电路中的总电阻最小为R==33.3Ω,因为10Ω+20Ω=30Ω<33.3Ω,因此10Ω的电阻不能选;
②假设选20Ω的电阻,电压表量程选0~3V时,此时定值电阻的电流I==0.85A>0.6A(电流表的量程),不合题意;
电压表量程选0~15V量程时,根据串联分压,分压之比与电阻之比的特点,有=,解得此时滑动变阻器接入电路的电阻值R2=60Ω>20Ω(滑动变阻器的最大阻值),不合题意;
③因此只能选30Ω的电阻替换R1,
当电压表量程选0~3V时,根据串联分压,分压之比与电阻之比的特点,有=,解得R2=5.29Ω;
当电流表示数是0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值R2=33.3Ω﹣30Ω=3.3Ω。
当电压表量程选0~15V时,根据串联分压,分压之比与电阻之比的特点,有=,解得此时滑动变阻器接入电路的电阻值R2=90Ω>20Ω(滑动变阻器的最大阻值),不合题意。
综上,可得:
第一,替换电阻的阻值为30Ω;
第二,电流表选择0~0.6A量程,电压表选择0~3V量程,电压表接在bc处;
第三,滑动变阻器接入电路的阻值范围是:3.3Ω~5.29Ω。
总结:本题中最后一个问题分析过程比较复杂,对学生分析能力是个很大的考验,一般情况下不容易分析正确,要特别注意。
20.小明、小亮和小敏共同设计了一种测定水平方向风力的装置。其原理如图(甲)所图示:绝缘轻弹簧的左端固定在O点,右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连,一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化,且水平放置的金属杆上,迎风板与金属杆接触良好;电路中左端导线与金属杆的左端相连,右端导线连接在迎风板上并可随迎风板移动,R是定值电阻,a、b、c、d为四个接线柱。
(1)在他们的设计中,若要求在风力增大时,接入电路的电表的示数也随之而增大,则应该 B 
A.在a、b之间接电流表,在c、d之间连接导线
B.只在a、b之间接电流表
C.在c、d之间接电压表,在a、b之间连接导线
D.只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小,三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量。
①小明利用测量的数据做出了原长为40cm的轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图象[见图乙].由图可知:该弹簧每缩短10cm,弹簧受到的压力将增加 2 N。
②小亮和小敏设计了图(丙)所示的电路,用来测量长度为50cm的金属杆的电阻。他们备选的部分器材有:
A.电源(能够提供3V的稳定电压)
B.电流表A(量程0~0.6A)
C.电压表V(量程0~3V)
D.滑动变阻器R1,(阻值变化范围为0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(阻值变化范围为0~10Ω)
选好器材后,小亮和小敏在实验中正确操作,他们记录的测量数据如下表。
实验次数 1 2 3 4 5
A表示数(A) 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V表示数(V) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
根据他们的测量数据可以知道:他们实验中选用的滑动变阻器是 E (填器材的序号字母);他们测出的金属杆的电阻是 5 Ω。
(3)三位同学最后根据(1)的要求,按图(甲)进行组装时,除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)中备选的电源、电表外,还选了阻值R=3Ω的定值电阻。
如果无风时,O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长,则该装置能够测量的最大水平风力是 4 N。
(4)对小明、小亮和小敏设计的测定水平方向风力的装置,从力的角度,请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一: 设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力 。
解:
(1)A、在a、b之间接电流表,在c、d之间连接导线时,会造成电源短路,故A不正确;
B、只在a、b之间接电流表时,电路为串联电路,电流表测电路中的电流,当风力增大时接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,故B正确;
C、在c、d之间接电压表,在a、b之间连接导线,电压表测O和迎风板之间电阻两端的电压,当风力增大时接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,电阻R两端的电压变大,根据串联电路的总电压等于分电阻的电压之和可知,电压表的示数变小,故C不正确;
D、只在c、d之间接电压表时,电压表断路,故D不正确;
(2)①分析轻弹簧的长度l与所受压力F的关系图象(如图乙所示)可知:该弹簧每缩短10cm,弹簧受到的压力将增加2N;
②由他们记录的测量数据可知,当电流为0.2A时,此时电压表的示数为1V,
∵金属杆和滑动变阻器串联,电压表测金属杆两端的电压,
∴滑动变阻器两端的电压值U滑=3V﹣1V=2V,
根据欧姆定律可得R滑===10Ω,
故他们选择的是滑动变阻器R2(阻值变化范围为0~10Ω);
金属杆的电阻R金===5Ω;
(3)因电源能够提供3V的稳定电压,定值电阻的阻值R=3Ω,电流表A的量程是0~0.6A,所以当电流最大时,此时风力最大,
定值电阻两端的电压UR=I′R=0.6A×3Ω=1.8V,
金属杆两端的电压U金′=U﹣UR=3V﹣1.8V=1.2V,
所以金属杆的电阻R金′===2Ω,
由题意可知,当金属杆为50cm时,阻值为5Ω,所以当阻值为2Ω时,此时弹簧的长度为20cm,
由乙图可知,此时风力为4N;
(4)设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力;没考虑迎风板左侧受到的空气的阻力;试验中难以保证风力大小恒定、方向水平等。
故答案为:
(1)B;
(2)①2;②E;5;
(3)4;
(4)设计中没有考虑迎风板与金属杆的摩擦力(合理即可)。
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