15.2欧姆定律练习题
姓名:__________
班级:__________考号:__________
一、选择题(共10题)
1、
关于R=U/I公式的说法,正确的是(
)
A.导体两端的电压越大,的电阻就越大;
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大;
C.导体的电阻越跟电压成正比,跟电流成反比;
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,跟电压和电流无关.
2、
如图所示的电路中,当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表的示数之比I甲:I乙=1:3,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比U甲:U乙为(
)
A.1:2???
B.3:2???
C.1:3???
D.3:1
3、
如图所示电路中,电源电压恒不变,R1=3R2,开关S断开时电流表示数和开关S闭合时电流表示数之比为( )
A.1:1??????
B.2:3??????
C.3:2??????
D.3:1
4、
如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表和电压表的都有示数.如果某时刻电路出现故障,两表的示数都变大了,那么故障可能是(
)
A.电阻R1短路???????????
B.电阻R1断路
C.电阻R2短路???????????
D.电阻R2断路
5、
小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图所示,其中电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接,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,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动,从而引起电流表的示数发生变化.下列说法中正确的是(?
)
A.电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少
B.电流表示数变小时,电阻R0两端电压变大
C.当油箱中的油量减少时,电流表示数变大
D.当油箱中的油量减少时,变阻器R连入电路的电阻变小
6、
如图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S后,在滑片P从最左端向右移动到中间位置的过程中,下列说法正确的是(?
)
A.电流表A1和电流表A2的示数都变大
B.电路总功率变大,电压表V的示数不变
C.电路总功率变小,电压表V的示数不变
D.电流表A2和电压表V的示数都保持不变
7、
如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中(?
)
A.电压表V1示数变大,V2示数变大,电流表A的示数变大
B.电压表V1示数不变,V2示数变大,电流表A的示数变小
C.电压表V1示数不变,V2示数变小,电流表A的示数变大
D.电压表V1示数变小,V2示数变大,电流表A的示数变小
8、
在探究通过导体的电流与其两瑞电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的图象.根据图象,下列说法正确的是(?
)
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.通过导体乙的电流与其两端的电压成正比
C.当导体甲两端的电压为2V时,通过导体甲的电流为
0.2A
D.将两导体并联后接在
3V的电源上时,干路中的电流为
0.6A
9、
如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=10Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4A,则下列选项正确的是
A.滑片P在最右端时,通过R1、R2的电流之比为5:8
B.滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3:1
C.滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D.电源电压为10V
10、
如图所示的电路中,闭合开关S,两只电压表的指针偏转角度相同,则R1:R2等于( )
A.5:1??
B.1:5??
C.4:1??
D.1:4
二、实验,探究题(共3题)
1、
如图甲,是张勇实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图,电源电压恒为6V.电压表、电流表无损坏,有阻值为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω定值电阻5个。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。______
(2)实验过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化,为了科学地得出实验结论,当每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察_______(选填序号)。
?A.变阻器滑片??
B.电压表??
C.电流表??
D.电源
(3)某次实验,更换电阻R,合上开关后,电压表示数为0,电流表示数正常,其原因可能是_______。
(4)在老师的引导下,他们将5次实验数据描绘在图丙中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是_______(选填序号)。
A.电流B.电压C.电阻D.电功率
(5)实验中,他们选择下列哪个滑动变阻器最合适_______(选填序号)。
A.10Ω
0.5A?
B.50Ω
0.5A?
C.50Ω
1A?
D.200Ω
1A
(6)请你用平滑曲线将图丙中5个点连接起来,观察图象你可以得出实验结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻_______。
2、
甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”.实验室提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω
2A”和“50Ω
1A”),小灯泡一只(正常发光时电压为2.5V),导线若干.???
(1)甲小组探究“电流与电压的关系”:?
①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整.
(______)
②他们将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是________(写出一条即可).
③排除故障后进行实验得到的数据如下表,由此可得到的实验结论是________.
电压U/V
1.0
1.5
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.6
(2)乙小组探究“电流与电阻的关系”:?
①将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值.当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,滑片应向________(填“左”或“右”)端移动.
②为了完成用四个定值电阻进行的实验,应选择滑动变阻器的规格是________.
③他们用小灯泡替换定值电阻,移动滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为________Ω(保留一位小数).
?
3、
现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”
(1)请根据图19甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路.(要求连线不得交叉)
(2)连接电路时,开关应该 ????
.
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 ?
端(选填“A”或“B”).
(4)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.由图象可以得出结论???
????
???????????????
?.
(5)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 ??
(选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为 V
时,读出电流表的示数.
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 ???
.
A.50Ω
1.0A?
B.30Ω
1.0A???
C.20Ω
1.0A.
三、计算题(共2题)
1、
如图所示的电路中,定值电阻R1为10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变.闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图所示。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
2、
亮亮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(a)所示.其中,电源两端电压
U=4V(恒定不变).是电压表.量程为
0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示.闭合开关S后.求:
①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
②当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
============参考答案============
一、选择题
1、
D
2、
B
【解析】
(1)当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两只电阻并联,甲测量通过R2的电流,乙测量干路电流,因为?,所以?
?(2)当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两只电阻串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压,因为?,所以?
所以B选项是正确的。
【点睛】
(1)当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两电阻并联,甲测量通过R2的电流,乙测量干路电流。根据并联电路电流与电阻关系得到两只电阻阻值之比;
(2)当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两只电阻串联,甲测电源电压,乙测R2两端电压。已知电阻阻值关系,根据串联电路电压与电阻关系得到两表示数之比。
3、
A
【详解】
开关S断开时,从图中可以看到,只有电阻R1接入电路,电流表示数;开关S闭合时,两电阻是并联的,电流表测的是电阻R1的电流,电阻R1的电压大小不变,电流表示数,那么开关S断开时电流表示数和开关S闭合时电流表示数之比
示数之比是1:1。
故选A。
4、
C
【详解】
A.
如图,电压表与电阻R1并联,所以电阻R1短路后,电压表也被短路,不会有示数,故A错误;
B.
电阻R1断路后,电压表串联在电路中,电压表通过R2连接在电源两端,所以电压表有示数且接近电源电压,但因为电压表的电阻很大,所以电路中电流减小,即电流表示数会减小,故B错误;
C.
电阻R2短路后,电压表测量电源电压,示数增大,电路中的总电阻减小,根据可知,电流变大,即电流表示数变大,故C正确;
D.
电阻R2断路后,电路断路,两电阻示数都为零,故D错误;
故选C.
5、
A
【解析】
如图,定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中,电流表测量电路中电流.
A.
C.
D
当油箱中的油量减少时,浮子下降,带动滑片上升,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,根据可知,电路中电流变小,所以电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少,故A正确,CD错误;
B.
电流表示数变小时,即通过R0的电流变小,根据知,电阻R0两端电压变小,故B错误;
故选A.
点睛:考查了欧姆定律的应用,关键是电路的动态分析,当油量减少时,滑片上升,所以滑动变阻器接入电路电阻变大,电流变小,电阻R0两端电压变小.
6、
B
【详解】
A.当滑片P从最左端向右移动到中间位置过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,通过滑动变阻器的电流增大,由于电阻R1两端电压与电阻阻值都不变,通过R1的电流不变,电流表A1示数不变,干路电流增大,电流表A2示数变大,故A错误;
B.电源电压不变,电压表示数不变,干路电流增大,电路总功率P=UI
变大,故B正确;
C.由B可知,电路总功率变大,电压表V示数不变,故C错误;
D.由A可知,电流表A2示数变大,电源电压不变,电压表V示数不变,故D错误。
故选B。
7、
D
【详解】
如图,两电阻是串联的,当滑动变阻器滑片自a向b移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,根据可知,电流变小,即电流表A的示数变小;电压表V1与R1并联,其电阻不变,电流变小时,根据可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小;电压表V2与R2并联,滑片在a端时,接入电路的电阻为零,电压表V2的示数也为零,当滑片向右移动时,电阻变大,根据知,电压表V2的示数也开始变大。
故选D。
【点睛】
解题的关键是读懂电路图,特别是图中V1测量的是R1的电压,不要看成是测量电源电压,是个易错的地方,多练习,提高辨识电路图的能力。
8、
B
【详解】
A.由图象知道,当通过甲、乙的电流都0.3A时,乙两端电压大于甲两端电压,由知道,乙的电阻大于甲,故A错误;
B.由图象知道,通过导体乙的电流与两端的电压成正比例函数,即通过导体乙的电流与两端的电压成正比,故B正确;
C.当导体甲两端的电压为2V时,从图象知道通过甲的电流为0.4A,故C错误;
D.由并联电路的电压特点知道,当导体甲与乙并联后接入电路后它们的电压相等,当UA=UB=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A,干路中的电流是:
I=IA+IB=0.6A+0.3A=0.9A,
故D错误.
9、
D
【详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流.当滑动变阻器滑片P在最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流I=0.25A,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R1、R2的电流之比为1:1;串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由可得,电源的电压:
U=I(R1+R2)=0.25A×(10Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
把滑片P移到中点时,电路中的电流I′=0.4A,则电源的电压:
U=I′(R1+R2)=0.4A×(10Ω+R2)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②解得:U=10V,R2=30Ω;滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为:
U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=10Ω:30Ω=1:3.故ABC错误,D正确.
10、
C
二、实验,探究题
1、
?
??B?
电阻短路?
B?
C?
??成反比
【解析】
(1)将滑动变阻器一上一下串联接入电路,根据甲图知,滑动变阻器接右下接线柱,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表与定值电阻并联如下图所示:
(2)探究电压一定时,电流与电阻的关系时,在不断的改变定值电阻的同时,必须不断的移动滑动变阻器,使得电压表的示数是一个定值,即控制变量,故在移动滑片的同时,眼睛观察电压表的示数,故选B;
(3)更换电阻R,合上开关后,电流表示数正常,说明电路是通路,不是断路,电压表示数为零,说明电阻短路;
(4)阴影部分为横、纵坐标的乘积,即阴影部分的面积为:,即阴影面积表示电压,故选B;
(5)由图丙可知,实验中电阻最大为40Ω时,电流最小为0.1A,电压表的示数为4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压:
根据可得,滑动变阻器接入电路中的电阻:
;
由图丙知,电流的最大为0.8A,所以,选C滑动变阻器最合适;
(6)将图丙中5个点用平滑曲线连接起来,如图所示:
根据图象得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【点睛】
研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用,即分别控制电阻不变和电压不变,要能分析判断实验中滑动变阻器滑片的调整方向,注意理解图中阴影部分的面积为电流与电阻的乘积,所以阴影部分表示电压。
2、
???
定值电阻R短路(或电压表短路、或电压表断路)???
电阻一定时,电流与电压成正比???
右???
“50Ω?
1A”???
7.4???
【解析】
(1)①由图甲电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,连线如下;
②闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是连通的,电压表无示数,则造成这一现象的原因可能是定值电阻R短路(或电压表短路、或电压表断路)。
③排除故障后进行实验得到的数据如下表,由此可得到的实验结论是电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)①用10Ω的电阻替代5Ω的电阻,定值电阻变大,根据分压原理,电压表示数变大,因探究“电流与电阻的关系”时,要控制定值电阻的电压不变,故应减小定值电阻的电压,根据串联电路电压的规律,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,就要增大变阻器连入电路中的电阻值,即滑片向右移动,直到定值电阻两端电压为1.5V。
②为了完成用四个定值电阻进行的实验,已知电压表示数为1.5V,根据串联分压原理:,解得,所以选择滑动变阻器的规格是“50Ω??
1A”。
③当小灯泡正常发光时,其两端的电压U=2.5V,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.34A,即I=0.34A,小灯泡正常发光时的电阻约为
3、
(1)
;
(2)断开;??
(3)A;?
(4)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比 ;
(5)A;2?
(6)A
三、计算题
1、
(1)6V;(2)20Ω
【详解】
解:(1)当变阻器滑片
P
移动到
a
端时,仅电阻R1接入电路,电流为I1=
0.6
A,电源电压为
U=I1
R1
=0.6A×10Ω
=6V
(2)当变阻器滑片
P
移动到
b
端时,变阻器接入电路中的电阻
R2
最大,R1与R2串联,通过电路中的电流I=0.2A,滑动变阻器两端的电压UR=4V,滑动变阻器的最大阻值
R=
==20Ω
2、
①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是200Ω;②当环境温度为40℃时,电压表的示数是2.4V;③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是80℃.
【解析】
试题分析:(1)根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值为200Ω;(2)环境温度为40℃时,根据电阻的串联特点可知:R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω,则,
I=U/R总=4V/500Ω=0.008A,由欧姆定律得:R0两端的电压U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V;(3)由题意可知电压表示数允许最大值为3V,且此时电路能够测量的温度最高;故此时电路中的电流为:,串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,故U1′=U-U0′=4V-3V=1V,由欧姆定律得:此时热敏电阻的阻值
,根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃,即最高温度为80℃.
【考点定位】欧姆定律