鲁科版第十三章第二节欧姆定律及其应用习题精练
一、单选题
由欧姆定律公式I=UR变形得R=UI,对此,下列说法中正确的是? (??? )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 当电压为0时,电阻也为0
C. 导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比
D. 导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
下图中能正确反映某导体的电阻与通过其电流的关系的是(不考虑温度对导体电阻的影响)?(????)
A. B. C. D.
对于欧姆定律的公式,下列说法中正确的是(????)
A. 根据R=UI,当U=0时,R=0
B. 根据R=UI,当U增大时,R增大
C. 根据R=UI,当I增大时,R减小
D. 根据R=UI,对于同一段导体,I与U成正比
如图所示,若开关S闭合后,灯L1、L2均不亮,小华利用一根导线去查找电路故障,当她将导线连接在灯L1两端时,两灯均不亮,将导线连接在灯L2两端时,灯L1亮而灯L2不亮。由此可以判断? (??? )
A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1开路 D. 灯L2开路
如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,S1掷到1时,小灯泡恰好正常发光。当S1由1掷到2时,下列说法正确的是? (??? )
A. 电流表示数变小,小灯泡正常发光
B. 电压表示数不变,小灯泡发光暗淡
C. 电流表示数变小,电压表示数变小
D. 电压表示数不变,电流表示数变大
如图所示电路,电源电压不变,R1=R2=2R3,当S1、S2都闭合时,电流表的示数为I1;当S1、S2都断开时,电流表的示数为I2,则I1:I2为? (??? )
A. 2:1
B. 3:1
C. 3:2
D. 3:4
如图所示电路中,R1=5?Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为10?Ω,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表示数为0.3?A。若将滑片P移至最右端,电流表示数为? (??? )
A. 0.3?A B. 0.15?A C. 0.2?A D. 0.1?A
一段导体接在电源电压为8?V的电路中,通过导体的电流为0.4?A。若将这段导体接在电压为2?V的电源上,这段导体的电阻为(????)
A. 10?Ω B. 20?Ω C. 40?Ω D. 80?Ω
对人体来说,一般情况下36?V以下的电压是安全的,通过人体的电流等于1?mA时会引起麻的感觉,通过人体的电流高于30?mA时有生命危险。根据以上数据,估算普通人体电阻最接近于(????)
A. 1×102Ω B. 1×103Ω C. 1×104Ω D. 1×105Ω
如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10?Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端的b时,电流表的示数为0.6?A;移动滑片P到最左端的a时,电流表的示数为0.2?A,则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为? (??? )
A. 6?V? 20?Ω B. 12?V? 20?Ω C. 6?V? 10?Ω D. 12?V? 10?Ω
二、填空题
某定值电阻两端的电压为U,通过它的电流为I,则导体的电阻为??????????;若导体两端的电压变为2 U,则导体的电阻为??????????,通过导体的电流为??????????。
如图为一握力计的电路示意图,a、b、c、d四个接线柱,电表及一定值电阻R0未画出,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变,要求握力增大时,电表的示数也增大,则a、b之间应接入______,c、d之间应接入______。(选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)
如图所示的电路中,发现通过电流表的示数减少0.2?A时,电压表的示数从6?V变为5?V,则该定值电阻的阻值为??????????Ω,当电流表的示数为1.2?A时,电压表的示数为??????????V。
如图所示的电路,电源电压不变,当开关S1由断开到闭合时,电路中的电流表示数将??????????,电压表示数将??????????,电压表V与电流表A示数的比值将??????????.(变大/不变/变小)
三、实验探究题
在如图所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电流表A的示数如图(a)所示。
①电阻R1两端的电压U1=______V。
②求此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为______Ω。
③现有标有50Ω1A”的R3、“30Ω2A”的R4字样的滑动变阻器可供选择,有一个表盘如图(b)所示的电压表可接入电路,当选用______(填字母)的变阻器替换R2,并把电压表接入______两点间时(选填“AB”、“CD”、“AB”或“CD”),在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大,求电压表示数的最大变化量△U最大=______V。
如图所示是小强和小华两位同学做“用滑动变阻器改变电流”实验时连接的电路。其中,小灯泡两端的电压不能超过2.5?V,通过的电流不得超过0.3?A;滑动变阻器标有“20?Ω?1?A”字样。
(1)小强同学正准备闭合开关实验时,小华同学发现实验电路连接存在错误或不恰当之处,及时阻止小强的操作。请你指出电路连接的错误或不恰当之处:
a.____________________________________________________________________________。
b.____________________________________________________________________________。
c.____________________________________________________________________________。
(2)在虚线框内画出正确的电路图。
(3)请按照连接的电路,完成下表。
滑片的移动
变阻器连入电路的电阻变化
小灯泡的亮度变化
电流表的示数变化
向左
向右
如图所示,现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时,系统报警。提供的器材有:热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小,在60℃时阻值为650.0?Ω),报警器(内阻很小,通过的电流Ic超过10?mA时就会报警,超过20?mA时可能被损坏),电阻箱(最大阻值为999.9?Ω,在此范围内可调节出准确可读的电阻值),电源(输出电压U约为18?V,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值为1000?Ω),单刀双掷开关S,导线若干。
(1)根据系统工作要求,电路接通前,应先将滑动变阻器的滑片置于________(选填“a”或“b”)端,再将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为________Ω;
(2)将开关S向________(选填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________;
(3)保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
实验课上,小明把两个小灯泡连成了如图所示的电路。闭合开关,两灯均不亮。经检查,电路连接无误,老师告诉他是其中一个小灯泡坏了。于是,小明又找来了一个小灯泡,想出了表格中方法一的检测方法,请你帮助小明,在不拆开原电路的基础上,从图示的实验器材中任选一种,连入电路,设计出另外两种检测方法,并填入表中。
器材
检测电路图
现象与结论
方法一
检验灯
开关闭合,若检验灯亮,则灯L1坏了;若检验灯不亮,则灯L2坏了
方法二
方法三
答案和解析
1.【答案】D
【解析】略
2.【答案】A
【解析】略
3.【答案】D
【解析】略
4.【答案】D
【解析】略
5.【答案】A
【解析】略
6.【答案】C
【解析】略
7.【答案】C
【解析】略
8.【答案】B
【解析】略
9.【答案】B
【解析】略
10.【答案】A
【解析】略
11.【答案】UI?
;?UI?? ;2I
12.【答案】电压表? 定值电阻
【解析】解:(1)c、d之间不可能是电压表,否则电路断路;
(2)若c、d之间为电流表,
①当a、b之间为电压表时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压示数不变,电流表测电路中的电流,
当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=UR可知电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符;
②a、b之间为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时通过定值电阻的电流不变,
当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=UR可知该支路的电流减小,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符;
(3)若c、d之间为定值电阻,
①a、b之间不可能为电流表,否则滑动变阻器被短路;
②a、b之间为电压表时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,
当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=UR可知电流表的示数减小,
由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,
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增大,即电压表的示数增大,符合题意。
故答案为:电压表;定值电阻。
13.【答案】5
6
14.【答案】变大
变大
不变
15.【答案】8? 12.5? R4? CD? 13.5
【解析】解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
图(a)中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,电路中的电流I=0.8A,
根据欧姆定律可得,电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.8A×10Ω=8V;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,此时滑动变阻器两端的电压:
U2=U?U1=18V?8V=10V,
滑动变阻器R2连入电路的阻值:
R2=U2I=10V0.8A=12.5Ω;
(3)若用“50Ω,1A”的滑动变阻器R3替换R2时,
当电路中的电流为1A时,定值电阻两端的电压最大,滑动变阻器两端的电压最小,
则R1两端的最大电压:
U1max=ImaxR1=1A×10Ω=10V,
滑动变阻器两端的最小电压:
U2min'=U?U1max=18V?10V=8V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,定值电阻两端的电压最小,滑动变阻器两端的电压最大,
此时电路中的最小电流:
Imin=UR1+R1'=18V10Ω+50Ω=0.3A,
R1两端的最小电压:
U1min=IminR1=0.3A×10Ω=3V,
滑动变阻器两端的最大电压:
U2max'=U?U1min=18V?3V=15V,
则△U1=U1max?U1min=10V?3V=7V,△U2=U2max'?U2min'=15V?8V=7V;
若用“30Ω2A”的滑动变阻器R4替换R2时,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,
电路中的最小电流:
Imin=UR1+R2'=18V10Ω+30Ω=0.45A,
R1与R2两端的电压分别为:
U1'=IminR1'=0.45A×10Ω=4.5V,U2'=IminR2'=0.45A×30Ω=13.5V,
滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流:
I'=UR1=18V10Ω=1.8A<2A,
则滑动变阻器接入电路中的电阻可以为零,
又因电压表的最大量程为15V,
所以,R1与R2两端的最大电压变化分别为:
△U1=15V?4.5V=10.5V,△U2=13.5V?0V=13.5V,
综上可知,当电压表接入CD两点间时,电压表示数的变化量最大,即△U最大=13.5V。
故答案为:(1)8;(2)12.5;(3)R4;CD;13.5。
16.【答案】(1)a.选择电流表的量程太大? b.电流表正负接线柱接反? c.滑动变阻器的滑片未放在阻值最大位置?
(2)
(3)
滑片的移动
变阻器连入电路的电阻变化
小灯泡的亮度变化
电流表的示数变化
向左
变大
变暗
变小
向右
变小
变亮
变大
17.【答案】(1)b? 650.0? (2)c? 报警器报警
【解析】??物理核心素养对物理方法也做了相关规定,本题中的电阻箱和热敏电阻相互替代也是物理研究方法的一种——等效替代法。
(1)为了使滑动变阻器起到保护电路的作用,电路接通前应将滑片置于b端,并将电阻箱的阻值调到650.0?Ω,等于热敏电阻60℃时的阻值;
(2)开关S向c端闭合,电阻箱与滑动变阻器串联,移动滑片,使电路中的电流增大直到报警器报警;
(3)保持滑片位置不动,开关S向d端闭合,热敏电阻与滑动变阻器串联,当温度升高到60℃,热敏电阻阻值减小为650.0?Ω时,报警系统报警。
18.【答案】
器材
检测电路图
现象与结论
方法一
检验灯
开关闭合,若检验灯亮,则灯L1坏了;若检验灯不亮,则灯L2坏了
方法二
导线
将导线与灯L1并联,闭合开关后灯L1被导线短路。如果灯L2亮,则灯L1是坏的;如果灯L2不亮,则灯L2是坏的
方法三
电流表
将电流表与灯L1并联,由于电流表作用相当于导线,当开关闭合后,灯L1会被电流表短路。电流表与灯L2串联,如果电流表有示数,则灯L1是坏的;如果电流表无示数,则灯L2是坏的