山西省2020中考物理欧姆定律专题复习训练 13页

课时训练(十五)　欧姆定律 ‎(限时:60分钟)‎ ‎|基础过关|‎ 一、选择题 ‎1.由欧姆定律得到公式R=UI,下列说法正确的是 (　　)‎ A.导体的电阻与导体两端电压成正比 B.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零 C.导体的电阻与流过导体的电流成反比 D.导体的电阻是导体本身的性质,与电流、电压大小无关 ‎2.[2019·娄底]如图K15-1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向左移动时,下列说法正确的是 (　　)‎ 图K15-1‎ A.通过滑动变阻器的电流变小 B.电路中的总电流不变 C.电流表和电压表的示数都逐渐变大 D.电压表示数与电流表示数的比值不变 ‎3.[2019·广西]用石墨烯制成的湿敏电阻,其阻值会随含水量的升高而增大。图K15-2是检测植物叶片含水量的电路,电源电压不变。将湿敏电阻R附着在叶片上,当叶片含水量升高时 (　　)‎ 图K15-2‎ A.电流表示数增大 B.电压表示数减小 ‎ C.电路总电阻减小 D.电路总功率增大 ‎4.[2019·呼和浩特]用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图K15-3所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系。下列说法正确的是 (　　)‎ 图K15-3‎ A.用电器甲的电阻不变,大小为0.1 Ω B.用电器乙的电阻随着电流增大而变大,最大值为10 Ω 13‎ C.如果把这两个用电器串联接在6 V的电源上,电路中的电流是0.43 A D.如果把这两个用电器并联接在4 V的电源上,干路中的电流是0.65 A ‎5.[2019·自贡]如图K15-4所示,已知电源电压不变,为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如下的电路,其中不可行的是 (　　)‎ 图K15-4‎ ‎6.[2019·泰安]某同学设计了如图K15-5所示的四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是 (　　)‎ 图K15-5‎ A.只有① B.只有②③ C.只有①②③ D.①②③④都可以 ‎7.[2019·乐山]小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,电压表示数随之减小,图K15-6中符合要求的电路图是 (　　)‎ 图K15-6‎ ‎8.[2019·山西适应性训练]如图K15-7甲所示,小明设计了一种测温电路。电源电压为6 V且保持不变,R0是 13‎ 定值电阻,R1是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,电流表选用“0~0.6 A”的量程。闭合开关后,当环境温度是40 ℃时,电流表的示数为0.2 A。下列说法正确的是(　　)‎ 图K15-7‎ A.热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大 B.当环境温度升高时,电流表的示数变小 C.环境温度是40 ℃时,热敏电阻R1的阻值为20 Ω D.定值电阻R0的阻值为5 Ω 二、填空题 ‎9.[2019·绥化]将电阻R与10 Ω电阻串联后接到电压为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。 ‎ ‎10.[2019·郴州]如图K15-8所示,电源电压恒为6 V,定值电阻R1=20 Ω。闭合开关S,电流表A2的示数为0.9 A,则电流表 A1的示数为　　　　A,定值电阻R2的阻值为　　　　Ω。 ‎ 图K15-8‎ ‎11.[2019·福建]图K15-9为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。若有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上,通过灯泡的电流为　　　　A;若把1只这种灯泡与1个电阻并联接在电压为6 V的电源上,总电流为1.5 A,则该电阻的阻值为　　　　Ω。 ‎ 图K15-9‎ 三、实验探究题 ‎12.[2019·连云港]某实验小组利用如图K15-10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。‎ 13‎ 图K15-10‎ ‎(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。 ‎ ‎13.小明和同学们在“探究电流与电阻关系”的实验中,所用的器材有:三节干电池,5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的电阻各一个,滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。请你和他们一起完成实验。‎ ‎(1)小明选用器材时发现电流表指针如图K15-11甲所示,接下来他应该进行的操作是　　　　。 ‎ 图K15-11‎ ‎(2)小明连成如图乙所示的电路,电路中有一处连线错误,请你帮他找出错误连线并在该导线上画“×”,并画出正确的连线。‎ ‎(3)请你在图K15-12虚线框内帮助小明设计一个记录实验数据的表格。‎ 图K15-12‎ ‎(4)在实验中,接入阻值为15 Ω的定值电阻后移动滑动变阻器的滑片使定值电阻两端的电压为2 V不变,并记录电流表示数。当用20 Ω的定值电阻替换15 Ω的定值电阻后,继续进行实验,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数都无法降低到2 V,请你分析其中的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)完成该实验后,利用上述器材还可以进行哪些实验,请你列举两例:‎ ‎①　; ‎ ‎②　。 ‎ 13‎ ‎14.[2019·随州]利用如图K15-13甲所示的器材探究流经小灯泡的电流I与小灯泡两端电压U之间对应关系规律。(小灯泡的额定电压为2.5 V,阻值在5~10 Ω之间)‎ 图K15-13‎ ‎(1)请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。‎ ‎(2)将该实物图对应的电路图画在图乙虚线框内。‎ ‎(3)实验中记录了流过该小灯泡的电流与其两端电压(包括略高于额定电压)的对应数据如下表所示。‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ U/V ‎1.0‎ ‎1.6‎ ‎2.0‎ ‎2.4‎ ‎2.8‎ I/A ‎0.20‎ ‎0.25‎ ‎0.27‎ ‎0.28‎ ‎0.29‎ 请在图丙给定的U-I坐标系中描出该5组数据对应的坐标点并根据这些点的分布特点画出该小灯泡的U-I图线,形成这种图线特征的原因是___________________________________________________________________‎ ‎　。 ‎ ‎15.[2019·广安]学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3 V,待测小灯泡的额定电压为2.5 V。‎ ‎(1)请用笔画线代替导线,完成图K15-14甲中实物电路的连接,要求:①滑片P向右移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉。‎ 图K15-14‎ ‎(2)检查电路无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,导致这一现象的原因可能是　　　　。(填字母序号) ‎ A.电压表短路 B.电压表断路 C.滑动变阻器短路 D.小灯泡断路 13‎ ‎(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向　　　　(选填“左”或“右”)移动。 ‎ ‎(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I-U图像,由图像可知小灯泡正常发光时的电阻为　　　　Ω。 ‎ ‎16.[2019·自贡]小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图K15-15甲所示。‎ 图K15-15‎ ‎(1)该实验的原理是　　　　。 ‎ ‎(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于　　　　(选填“a”或“b”)端。 ‎ ‎(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是①　　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)调整后,小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=　　　　Ω。 ‎ ‎(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然损坏,不能正常使用了,他想出一个方法,在撤掉电流表的情况下,利用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。‎ 实验步骤如下:‎ ‎①将滑动变阻器滑片滑到a端,闭合开关S,读出电压表的示数,记为U;‎ ‎② ‎ ‎　　　　　　　　　　　　; ‎ ‎③读出滑动变阻器的最大值R;‎ ‎④则被测电阻Rx的阻值为:Rx=　　　　(写出表达式)。 ‎ 四、计算题 ‎17.[2019·福建]空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图K15-16所示。已知电源电压U=18 V,电压表量程为0~15 V,定值电阻R0的阻值为100 Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=‎6‎A×103 Ω。‎ 空气质量指数A ‎0~50‎ ‎51~100‎ ‎101~150‎ ‎151~200‎ ‎201~300‎ ‎>300‎ 空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 13‎ ‎(1)通过计算,判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级。‎ ‎(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R0'的阻值应为多大?‎ 图K15-16‎ ‎|能力培优|‎ ‎18.[2019·达州]图K15-17是某物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高显示仪都是由电压表改装而成的。能实现身高越高身显示高仪示数越大且刻度均匀的电路是 (　　)‎ 图K15-17‎ ‎19.[2018·山西适应性训练]图K15-18甲是某电子秤的原理示意图,R1的阻值为100 Ω,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示,电源电压为6 V且保持不变,则 (　　)‎ 图K15-18‎ A.R2的阻值变化范围为0~1000 Ω 13‎ B.电路中电流的变化范围是0.1~0.6 A C.电路中电流为0.02 A时,托盘内物体的质量为600 g D.托盘内物体质量为400 g时,电流表的示数为0.01 A ‎20.[2019·天水改编]利用如图K15-19甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,其阻值约为5 Ω。‎ 图K15-19‎ ‎(1)请你根据图甲电路图用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整。‎ ‎(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于　　　　(选填“A”或“B”)端。 ‎ ‎(3)闭合开关后,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,且只有一个元件有故障,则该故障是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了未知电阻Rx的I-U图像,如图丙所示。由图像可得Rx=‎ ‎　　　　Ω。 ‎ ‎(5)如图K15-20所示的实验电路图,不能测得出定值电阻Rx阻值的电路是　　　　。 ‎ 图K15-20‎ ‎(6)若另有一待测电阻Rx',其阻值约为500 Ω,老师提供的器材有:两节新干电池,电压表(量程为0~3 V、0~15 V)、电流表(量程为0~0.6 A、0~3 A)、滑动变阻器R1(10 Ω　1 A)、电阻箱R2(0~9999 Ω　5 A)以及单刀双掷开关各一只,开关、导线若干。‎ 小华在测量未知电阻Rx'的阻值时,利用所给器材设计了如图K15-21所示四种电路,其中可以较准确地测出Rx'阻值的是　　　　。 ‎ 13‎ 图K15-21‎ A.①②③④ B.②④ C.①③ D.只有②‎ ‎21.[2019·咸宁]热敏电阻用来测量温度的变化,灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计,实验电路如图K15-22所示。实验室提供的实验器材有:电流表(量程为0~0.6 A),学生电源(输出电压恒为24 V),滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为50 Ω),单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的热敏电阻RT,导线若干。已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT=2t Ω/℃-10 Ω,实验步骤如下:‎ 图K15-22‎ a.按照电路图连接实验电路;‎ b.为防止烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P调节到a端;然后将单刀双掷开关掷于c点,调节滑片P,使电流表指针指在满刻线位置,并在以后的操作中使滑片P位置不变;‎ c.将单刀双掷开关掷于d点,根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系,计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值,重新标注刻度盘,改装成温度计;‎ d.在容器中倒入适量的热水,随着热水温度的下降,读岀对应的温度值。‎ ‎(1)根据实验要求,电路中的滑动变阻器应选　　　　(选填“R1”或“R2”)。 ‎ ‎(2)该温度计能够测量的温度不能低于　　　℃。当电流表示数为0.24 A时,对应的温度值为　　　　℃;热水温度t与电流I之间的函数关系式为t=　　　　。 ‎ ‎(3)改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的　　　　(选填“左”或“右”)侧。 ‎ 13‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.D ‎2.A　[解析] 由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A测滑动变阻器所在支路的电流,电压表V测电源电压。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入电路中的电阻变大,由I=UR可知,通过滑动变阻器的电流变小,故A正确;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过灯泡的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路中的总电流变小,故B错误;通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A的示数变小,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C错误;根据R=UI可知,电压表V的示数跟电流表A的示数的比值为滑动变阻器接入电路中的电阻,由于其接入电路中的电阻变大,所以,电压表V的示数跟电流表A的示数的比值变大,故D错误。‎ ‎3.B ‎4.D　[解析] 由图可知,用电器甲的电阻等于其两端的电压与通过它的电流的比值,大小为R=UI=‎1V‎0.1A=10 Ω,故A错误。由图可知乙的阻值随电流的增大而变小,故B错误。若将它们串联在电路上,通过它们的电流为0.43 A时,由图可知此时它们两端的电压之和不等于6 V,故C错误。若把它们并联在4 V的电源上,由图可知,通过甲、乙的电流分别为0.4 A和0.25 A,干路电流为0.4 A+0.25 A=0.65 A,故D正确。‎ ‎5.D　[解析] A选项图中两个电阻串联,电压表 V1测量电源电压,电压表V2测量电阻R1两端的电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,由于两电阻两端的电流相等,则根据电阻两端的电压的大小就可以比较电阻的大小。B选项图中两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,由于通过两电阻的电流相等,则根据电阻两端的电压的大小就可以比较电阻的大小。C选项图中开关S1、S2闭合时电路为R1的简单电路,开关S2断开时两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压,利用电源的电压不变建立等式,通过比较电流之间的关系可得出电阻的大小关系。D选项图中两电阻并联,电压表测电源电压,电流表测量干路电流,只能测出电路的总电阻,不能求出电阻R1、R2的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小。故选D。‎ ‎6.C　‎ ‎7.C　[解析] 当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动。由A选项图可知,当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变滑动变阻器连入电路的电阻,则电路中的电流不变,滑动变阻器两端的电压不变,即电压表的示数不变,故A不符合要求; 由B选项图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当袋中药液量减少时,滑片向上移动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B不符合要求; 由C选项图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当袋中药液量减少时,滑片向上移动,滑动变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C符合要求;由D选项图可知,滑动变阻器与灯泡并联,电压表测量电源电压, 由于电源电压不变,所以,当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,故D不符合要求。‎ ‎8.D　‎ ‎9.20　20‎ ‎10.0.3　10‎ 13‎ ‎[解析] 电阻R1、R2并联,电流表A1测的是通过R1的电流,电流表A2测的是干路电流,由并联电路的电压规律可知,R1、R2两端电压与电源电压相等,即U1=U2=U=6 V,根据欧姆定律可知,流过R1的电流I1=U‎1‎R‎1‎=‎6V‎20Ω=0.3 A,所以流过R2的电流I2=I-I1=0.9 A-0.3 A=0.6 A,因此R2的阻值为R2=U‎2‎I‎2‎=‎6V‎0.6A=10 Ω。‎ ‎11.0.2　6‎ ‎[解析] 由于6只灯泡串联,串联分压,则每只灯泡两端电压为1 V,由图像可知,只有当通过灯泡 的电流为0.2 A时,灯泡两端电压为1 V;由于1只灯泡和1个电阻并联,灯泡两端电压为6 V,由图像可知,此时通过灯泡的电流为0.5 A,则通过定值电阻的电流为IR=I总-IL'=1.5 A-0.5 A=1 A,则电阻的阻值R=UIR=‎6V‎1A=6 Ω。‎ ‎12.(1)如图所示 ‎(2)A　‎ ‎(3)0.4　20　‎ ‎(4)2‎ ‎[解析] (3)电流表的示数为0.2 A时,定值电阻消耗的功率为P=I‎1‎‎2‎R=(0.2 A)2×10 Ω=0.4 W,滑动变阻器接入电路的阻值R滑=U总I‎1‎-R=‎6V‎0.2A-10 Ω=20 Ω。‎ ‎(4)探究电流与电阻关系时,要控制电阻两端的电压不变,当用20 Ω的电阻时,滑动变阻器连入电路的电阻最大,电压表示数最小,根据串联电路电流规律和分压原理有:U总‎-‎UVUV=R滑R大,即‎6V-‎UVUV=‎40Ω‎20Ω,则定值电阻两端电压的最小预设值UV=2 V。‎ ‎13.(1)调零　‎ ‎(2)如图所示　‎ ‎(3)如表所示 实验次数 电阻/Ω 电流/A ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎(4)滑动变阻器的最大阻值太小了　‎ 13‎ ‎(5)①探究电流与电压的关系　②测定值电阻的阻值 ‎14.(1)如图所示 ‎(2)如图所示　‎ ‎(3)如图所示 小灯泡的电阻随温度的变化而变化 ‎15.(1)如图所示 ‎(2)D　(3)左　(4)12.5‎ ‎16.(1)R=UI　(2)b　‎ ‎(3)①电源电压过大　②选用电流表的量程太小 ‎(4)8　‎ ‎(5)②将滑动变阻器滑片滑到b端,闭合开关S,读出电压表的示数,记为U1‎ ‎④‎U‎1‎RU-‎U‎1‎ ‎[解析] (4)由图乙知,电压表的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,示数为2.4 V,‎ 由图丙知,电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,‎ 则R=UI=‎2.4V‎0.3A=8 Ω。‎ ‎(5)撤去电流表后,被测电阻与滑动变阻器串联,电压表测Rx两端的电压。‎ 将滑动变阻器滑片滑到a端,闭合开关S,电路为Rx的简单电路,读出电压表的示数,记为U,即电源电压。将滑片移至b端,闭合开关S,Rx 与滑动变阻器最大阻值串联,读出此时电压表的示数为U1,则滑动变阻器两端的电压UP=U-U1,则电路中的电流 13‎ Ix=I=U-‎U‎1‎R=U‎1‎Rx,则Rx=U‎1‎RU-‎U‎1‎。‎ ‎17.解:(1)由电路图可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电压表测R0两端电压,当电压表示数为10 V时,电路中电流I=U‎0‎R‎0‎=‎10V‎100Ω=0.1 A,‎ 气敏电阻两端的电压UR=U-U0=18 V-10 V=8 V,‎ 根据欧姆定律可知,气敏电阻的阻值R=URI=‎8V‎0.1A=80 Ω,‎ 由R=‎6‎A×103 Ω可得A=‎6×‎10‎‎3‎Ω‎80Ω=75,‎ 所以对应的空气质量等级为良。‎ ‎(2)当A=400时,由R=‎6‎A×103 Ω可得,气敏电阻阻值R'=‎6‎‎400‎×103 Ω=15 Ω,‎ 若使电压表示数达到满偏,则其示数为15 V,即R0两端电压U0'=15 V,‎ 气敏电阻两端的电压UR'=U-U0'=18 V-15 V=3 V,‎ 根据欧姆定律可知,电路中的电流为I'=UR‎'‎R'‎=‎3V‎15Ω=0.2 A,‎ 更换后的定值电阻的阻值为R0'=U‎0‎‎'‎I'‎=‎15V‎0.2A=75 Ω。‎ ‎18.A　19.C　‎ ‎20.(1)如图所示 ‎(2)B　(3)滑动变阻器断路　‎ ‎(4)4　(5)BD　(6)D ‎21.(1)R2　(2)5　35　‎12V·℃/ΩI-15 ℃　(3)右 13‎