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- 2021-05-13 发布
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第十二章 探究欧姆定律
知识自助餐A
一、选择题
1.下列关于半导体、超导体的说法中,正确的是( )
A.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,可制作二极管
B.半导体的导电性能良好,可制作远距离输电导线
C.超导体的导电性能最好,可制作电炉丝
D.超导体的电阻为零,没有实际用途
2.(2012年呼和浩特)用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体,对于其电阻的大小,下列说法正确的是( )
A.当导体两端的电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
B.当导体被均匀拉长至原来的两倍时,它的电阻减小为原来的一半
C.电阻是导体本身的一种性质,所以温度不论如何变化,电阻也不可能变为零
D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
3.如图X12-1所示的是两电阻R1、R2的U-I图线,由图可知( )
图X12-1
A.R1=20 Ω,R2=10 Ω B.R1=10 Ω,R2=20 Ω
C.R1=30 Ω,R2=20 Ω D.R1=20 Ω,R2=30 Ω
4.根据欧姆定律I=,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大
C.导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
5.一个定值电阻接在12 V电压的电源上,通过的电流为2 A,若把它接在9 V的电路中,则通过它的电流为( )
A.6 Ω B.2 A
C.1.5 A D.3 V
6.(2012年菏泽)小军采用如图X12-2所示的电路,研究“通过某导体的电流与它的电阻的关系”,他分别用5 Ω和10 Ω的电阻做两次实验,当完成第一次实验后,小军将A、B两点间的电阻R由5 Ω更换为10 Ω,闭合开关后,滑动变阻器应该( )
图X12-2
A.保持滑动变阻器的滑片不动
B.将滑动变阻器的滑片向右移动
C.将滑动变阻器的滑片向左移动
D.更换阻值更大的滑动变阻器
7.如图X12-3所示的两个电路,当滑动变阻器的滑片向右移动时,灯泡L1、L2
的亮度变化情况是( )
图X12-3
A.L1变亮,L2变暗 B.L1、L2都变亮
C.L1变暗,L2不变 D.L1、L2都变暗
8.(2012年桂林)小明用如图X12-4所示的器材探究影响电阻大小的因素.a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大.关于此实验,下列说法正确的是( )
图X12-4
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C.利用此装置能探究导体电阻的大小和横截面积、长度的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
9.(2011年福州)如下图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是( )
二、填空题
10.(2011年兰州)如图X12-5所示的是插入式电阻箱的结构示意图.它的最大电阻值是________Ω,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是________Ω.
图X12-5
11.(2011年新疆)图X12-6是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的______________,从而减小了导线的________,以达到减少输电线上电能损失的目的.
图X12-6
图X12-7
12.(2012年泰州)如图X12-7所示的电路,导线a的一端固定连接在铅笔芯上,当导线b的一端在铅笔芯上左右移动时,灯泡的亮暗会发生变化.这个实验说明铅笔芯是__________(填“导体”或“绝缘体”),还能说明导体的电阻与________有关.受此启发,人们制造了一种可以改变电阻的元件,叫做__________.
13.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______.两个电阻R1和R2(R1>R2)串联接入电路中,通过R1的电流________(填“大于”、“等于”或“小于”)通过R2的电流.
14.(2012年眉山)定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω串联在电源电压不变的电路中,通过R1的电流I1=0.2 A,则电源电压U=______V;若将两电阻并联在同一电路中,则干路中的电流I=______A.
15.如图X12-8所示的电路,电源电压恒为3 V,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A;再闭合开关S1,电流表的示数为0.5 A,此时R1的电功率为______W,电路的总电阻为______Ω.
图X12-8
知识自助餐B
三、实验题
16.如图X12-9所示的是小明研究欧姆定律的实验装置.
(1)请你帮他根据电路图连接实物.
图X12-9
(2)设计本实验的目的是为了研究电流与电压、____________的定量关系.实验数据记录如下表.图X12-10是分别用R1、R2、R3进行实验所作的图象,综合图象中的虚线AB,可以得出的结论是:在________一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
(3)分析1、2、3次中的数据,可说明电阻的大小与通过它的电流和它两端的电压________(填“有”或“无”)关;也可以看出滑片的滑动方向是向______(填“左”或“右”
)滑动.(根据电路图回答)
图X12-10
电阻R/Ω
实验次数
电压U/V
电流I/A
R1
1
2
0.4
2
4
0.8
3
6
1.2
R2
4
2
0.2
5
4
0.4
6
6
0.6
四、计算题
17.(2012年江西)如图X12-11所示,电源电压为6 V,闭合开关S,电压表的示数为4 V,电流表的示数为0.4 A.求:
(1)电压表的示数;
(2)R1、R2的阻值.
图X12-11
五、综合能力题
18.阅读下面短文,回答问题.
导体容易导电,绝缘体不容易导电.有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称为半导体.除了导电能力外,半导体还有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用.
有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速增大.利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻.热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快且精度高.
(1)如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变______(填“大”或“小”).
(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度刻度值为20 ℃(如图X12-12所示),则25 ℃的刻度应在20 ℃的________(填“左”或“右”)边.
(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内能检测大棚内温度的变化,请用图X12-13中的器材(可增加元件)设计一个电路.
图X12-12 图X12-13
知识自助餐C
19.法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了诺贝尔物理学奖.小明同学设计了如图X12-14所示的电路,来研究巨磁电阻的大小与有无磁场的关系.请分析回答:
图X12-14
(1)断开S1,闭合S2,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示.由此可知,无磁场时GMR的电阻大小为____________欧.
实验序号
1
2
3
4
U/V
1.00
1.25
2.00
2.50
I/A
2×10-3
2.5×10-3
4×10-3
5×10-3
再闭合S1和S2,保持R1滑片位置不变,移动滑动变阻器R2的滑片,测得两电表的四组数据如下表所示,可计算出有磁场时GMR的电阻大小.
实验序号
1
2
3
4
U/V
0.45
0.91
1.50
1.79
I/A
0.3×10-3
0.6×10-3
1×10-3
1.2×10-3
(1) 通过上述实验,得出的结论是_____________________________________________
________________________________________________________________________.
(2) 利用小明同学设计的电路并保持原有器材不变,你还可以进一步研究与巨磁电阻大小有关的问题是:____________________________________________________________.
第十二章 探究欧姆定律
1.A 2.D 3.A 4.C 5.C 6.B
7.C 解析:灯泡L1和滑动变阻器串联,当滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电流变小,灯泡变暗;灯泡L2和滑动变阻器并联,当滑片向右移动时,灯泡L2的电压不变,电流不变,灯泡亮度不变.
8.B
9.C 解析:利用一个定值电阻R0和一个电流表来测未知电阻Rx时,将定值电阻R0和未知电阻Rx并联,利用并联电路各支路两端电压相等容易求出未知电阻的阻值;利用一个定值电阻R0和一个电压表来测未知电阻Rx时,将定值电阻R0和未知电阻Rx串联,利用串联电路中电流处处相等容易求出未知电阻的阻值.
10.15 7
11.横截面积 电阻
12.导体 导体长度 滑动变阻器
13.I= 大 等于
14.3 0.9
15.0.6 6
16.(1)略 (2)电阻 电压 (3)无 左
17.解:(1)由串联电路的规律可知
U2=U-U1=6 V-4 V=2 V.
(2)由I=得
R1===10 Ω
R2===5 Ω.
18.(1)小 (2)右
(3)电路如图X12所示.(本电路接上开关,滑动变阻器同样得分)
图X12
解析:阅读短文,可以获得“有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速增大”.结合信息,可知热敏电阻所在区域的温度降低,电阻增大,电路中电流将变小;当温度由20 ℃升高到25 ℃时,电阻减小,电路中的电流变大,指针向右偏,所以25 ℃的刻度应在20 ℃的右边.
19.(1)500
(2)有磁场时巨磁电阻的阻值明显变大
(3)研究巨磁电阻的大小与磁场强弱的关系(或研究巨磁电阻的大小与磁场方向的关系)