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- 2021-11-11 发布
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课时训练(二十三) 欧姆定律及其应用
(限时:60分钟)
︱练习1︱
一、选择题
1.[2019·毕节]已知R2R2,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左滑动,电压表V1示数变化量的绝对值为ΔU1,电压表V2示数变化量的绝对值为ΔU2,滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为ΔU3,下列说法正确的是( )
图K23-5
A. 电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大
B.电压表V1的示数变大,ΔU1<ΔU2
C.电压表V2的示数不变,ΔU1=ΔU3
D.电压表V2的示数变大,ΔU1<ΔU3
6.2017年5月,南京市教育局利用如图K23-6所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。吴月同学设计了如图K23-7所示的四种电路,其中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电表示数增大的电路是 ( )
图K23-6
图K23-7
15
7.[2019·达州]图K23-8是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高,身高仪示数越大且刻度均匀的电路是 ( )
图K23-8
8.[2019·福建]如图K23-9所示电路,电源电压恒定,R1=12 Ω,R2=6 Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A,接b时电流表的示数可能为 ( )
图K23-9
A. 0.3 A B.0.6 A C.0.9 A D.1.2 A
9.[2019·淮安]如图K23-10(a)所示是电阻甲和乙的I-U图像;(b)(c)是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是 ( )
图K23-10
A. 当电阻乙两端电压为2.5 V时,它的阻值和甲的阻值相等
B.图(b)中,当电压U为3 V时,乙的阻值为5 Ω
C.图(c)中,当电压U为2 V时,干路总电流为0.6 A
D.图(c)中,在电压U从0增大到2.5 V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
10.[2019·齐齐哈尔]如图K23-11所示的电路,电源电压保持不变,R1=10 Ω。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0.25 A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4 A,则下列选项正确的是 ( )
15
图K23-11
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40 Ω
D.电源电压为10 V
二、填空题
11.[2019·绥化]将电阻R与10 Ω电阻串联后接到3 V电源上,通过R的电流为0.1 A,则R= Ω。若R两端电压为0,则R= Ω。
12.[2019·娄底]某小灯泡上标有“6 V 6 W”字样,其电流随两端电压变化关系的曲线如图K23-12所示,则当小灯泡两端的电压为2 V时,通过小灯泡的电流为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω。
图K23-12
13.[2019·泰州]如图K23-13甲所示,定值电阻R2的阻值为40 Ω。闭合开关S,电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示。则电流表A1的示数为 A,电流表A2的示数为 A,电源电压为 V,R1的阻值为________Ω。
图K23-13
14.[2019·广安]如图K23-14所示电路中,电源电压恒为6 V,当闭合开关时,电压表的示数为4 V,则灯L2两端电压为 V,灯L1、L2的阻值之比为 。
图K23-14
15.[2019·宿迁]随着我国经济的飞速发展,汽车已经进入寻常百姓人家。如图K23-15所示是一种自动测定汽
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车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低。当油面下降时,滑动变阻器连入电路的阻值将 ,电流表的示数将 (前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在图中 元件两端。
图K23-15
16.[2018·淮安]如图K23-16甲所示是电阻R和灯泡L的I-U图像,由图甲可知,电阻R的阻值是 Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,开关S闭合,电流表示数为0.3 A,则电源电压为 V。
图K23-16
17.[2019·淮安]为了测定风速大小,小明设计了如图K23-17所示的装置。装置中探头、金属杆和滑动变阻器滑片P相连,可上下移动,该装置利用了流体流速越大,压强越 的原理。现要求:当风吹过探头时,风速越大,电压表的示数越大,请对该装置提出一条合理的改进措施: 。
图K23-17
三、解答题
18.[2019·长春]如图K23-18所示,电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S,电阻R1两端的电压为10 V,电阻R2两端的电压为5 V。求:
(1)电源电压。
(2)通过电阻R1的电流。
15
图K23-18
19.[2019·鄂州]某同学利用如图K23-19甲所示的电路进行探究,电源电压恒为9 V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。则:
(1)该同学探究的是 的关系。
(2)五次实验数据中,电压表的示数为多少?滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是多少?
图K23-19
15
︱练习2︱
1.如图K23-20所示,电源电压4.5 V,为了验证“电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比”,先将5 Ω的电阻连入A、B间,调节滑动变阻器使电压表示数为1.5 V。再分别将10 Ω和15 Ω的电阻连入A、B间,测得数据如下表。则滑动变阻器应选 。(选填序号)
图K23-20
I/A
0.3
0.15
0.1
R/Ω
5
10
15
A. “10 Ω 1 A”
B.“50 Ω 1 A”
C.“100 Ω 0.1 A”
2.[2019·泰州]小华在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)按要求将实物图K23-21连接完整。(要求:滑片P向右移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大)
图K23-21
(2)在连接电路的过程中,开关必须处于 (选填“闭合”或“断开”)状态,滑动变阻器的滑片P应放在最_____(选填“左”或“右”)端。
(3)小华用三只阻值分别为15 Ω、10 Ω和5 Ω的电阻探究电流与电阻关系的过程中,将15 Ω电阻换成10 Ω时,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,其目的是 。
3.[2019·连云港]某实验小组利用如图K23-22所示电路探究“导体中电流和其两端电压的关系”,提供的实验器材有:电源(6 V)、电流表、电压表、定值电阻(10 Ω)、滑动变阻器(“40 Ω 0.5 A”)、开关和导线若干。
15
图K23-22
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,应该将滑片P置于 (选填“A”或“B”)端。
(3)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为0.2 A,此时定值电阻消耗的功率为 W,滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
(4)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她又找来了两个阻值分别为5 Ω和20 Ω的电阻,用图示电路,为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是 V。
4.[2019·丽水]利用如图K23-23所示的电路探究电流与电阻的关系,其中电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~3 V”,滑动变阻器的规格为“50 Ω 1 A”,依次将阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入AB之间完成实验,获得数据如下表。
实验组别
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
图K23-23
(1)完成第1组实验,断开开关S,拆下5 Ω的电阻,改接10 Ω的电阻,继续操作以下四步:①闭合开关S;②将滑动变阻器的滑片移到最右端;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是 。
(2)上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是 。
(3)依据表中数据作出了如图K23-24所示的图像,其中正确的是 。
图K23-24
(4)要完成本次实验,电源最多只能将 节干电池串联。
5.[2019·南京]有两只阻值未知的定值电阻R1、R2。
(1)图K23-25甲是用伏安法测R1阻值的实物电路,电源电压恒为3 V,滑动变阻器最大阻值为10 Ω。
15
图K23-25
①图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”并在图上改正。(所画的导线用实线且不能交叉)
②改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,其原因可能是 。(选填字母)
A. 滑动变阻器断路
B.R1断路
C.R1短路
③故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为1.2 V时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻R1=_______Ω。
④现有以下三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有 (填序号)。
实验序号
U/V
I/A
R1/Ω
1
0.8
0.2
2
1.6
0.4
3
1.9
0.475
(2)图丙是能巧测R2阻值的实验电路图。图中R为电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知)。要求仅利用电阻箱示数表示R2的阻值。请在空白处填上适当内容。
①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下 ;
②将开关接b,调节 ,保持 不变,记下 ;
③则R2= 。
6.[2019·岳阳]利用图K23-26甲所示电路测小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2.5 V,电源电压恒定不变。
15
图K23-26
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端,目的是保护电路。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,则接下来合理的操作是 。(选填字母)
A. 断开开关,更换小灯泡
B.移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电流为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。(计算结果保留一位小数)
(4)某同学根据记录的部分实验数据,计算出小灯泡的电阻,发现有一组数据存在错误,请指出错误数据的序号并说明判断依据:
。
序号
1
2
3
4
U/V
0.1
1.3
2.1
3.0
I/A
0.05
0.11
0.26
0.3
R/Ω
2
11.8
8.1
10
(5)小明同学想利用本实验器材研究“电流与电压的关系”,你认为 (选填“可以”或“不可以”)。
15
【参考答案】
练习1
1.D 2.A
3.B [解析]电压表测量灯泡L两端的电压,则当滑片向左滑动时,总电阻变小,电流变大,灯泡L分得的电压变大,则电流表示数变大,电压表示数变大;反之,当滑片向右滑动时,电流表示数变小,电压表示数变小。故选B。
4.A [解析]由电路图可知,闭合两开关S1、S2,定值电阻R2被短路,滑动变阻器R1与灯泡L并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡L的电流。当滑动变阻器滑片向上滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,由于并联电路中各支路用电器独立工作,互不影响,所以滑片滑动时,灯泡亮度不变,故A正确;由于R2被短路,所以R2两端的电压一直为0,故B错误;灯泡L电阻不变,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以总电阻增大,电源电压不变,总电阻增大,由I=UR可知干路电流减小,即电流表A1示数变小,故C错误;电流表A2测量通过灯泡L的电流,由于灯泡L的电阻和两端电压不变,由I=UR可知通过灯泡L的电流不变,即电流表A2的示数不变,故D错误。
5.D [解析]分析电路可知,电阻R1、R2、滑动变阻器串联,电压表V1测量R1两端电压,电压表V2测量R2两端电压,滑动变阻器滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中电流变大,电阻R1、R2两端电压均增大,所以电压表V1、V2的示数都变大,故A、C错误;移动滑片的过程中,电路中电流的变化量为ΔI,根据欧姆定律可知ΔU1=ΔIR1,ΔU2=ΔIR2,而R1>R2,所以ΔU1>ΔU2,故B错误;电源电压不变,所以滑动变阻器两端减小的电压与电阻R1、R2两端增加的电压之和相等,即ΔU3=ΔU1+ΔU2,则ΔU1<ΔU3,故D正确。
6.D 7.A
8.C [解析]由题可知R212R总,电源电压不变,则I'<2I,即I'<1.2 A,故C正确,D错误。
9.B [解析]由图(a)可知,当电阻乙两端电压为2.5 V时,电流为0.5 A,则乙的电阻R乙=U乙I乙=2.5V0.5A=5 Ω,而甲的电阻R甲=U甲I甲=3V0.6A=5 Ω,则此时甲和乙的电阻相等,A正确,不符合题意。图(b)中,甲和乙串联,由图(a)可知,当电压U为3 V时,电阻甲两端电压为1 V,电阻乙两端电压为2 V,电路中电流为0.2 A,则乙的电阻为R乙'=U乙'I乙'=2V0.2A=10 Ω,B错误,符合题意。图(c)中,甲和乙并联,由图(a)可知,当电压U为2 V时,甲的电流为0.4 A,乙的电流为0.2 A,则干路总电流I总=I甲'+I乙'=0.4 A+0.2 A=0.6 A,C正确,不符合题意。图(c)中,在电压U从0增大到2.5 V的过程中,由图(a)可知,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小,D正确,不符合题意。
10.D [解析]根据电路图可知,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,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流I=0.25 A,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R1、R2
15
的电流之比为1∶1,故A错误。
由I=UR可得,电源电压U=I(R1+R2)=0.25 A×(10 Ω+R2)①,
把滑片P移到中点时,电路中的电流I'=0.4 A,则电源电压U=I'(R1+12R2)=0.4 A×(10 Ω+12R2)②,联立①②得U=10 V,R2=30 Ω,故C错误,D正确。
滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比U1∶U2=IR1∶IR2=R1
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