第十七章欧姆定律
一、单项选择题
1.如图所示,电路中电流为0.2A.如果给原来的电池再串联一节相同电池,那么电路中的电流变为( )
A.0.8A B.0.4A C.0.2A D.0.1A
2.从欧姆定律可以导出公式R=,下列说法正确的是 ( )
A.当电压U增大为原来的2倍时,电阻R也增大为原来的2倍
B.当电流I增大为原来的2倍时,电阻R减小为原来的二分之一
C.通过导体的电流若为零,电阻也为零
D.即使导体两端的电压为零,电阻也不为零
3.把一根电阻为24Ω的粗细均匀的电阻丝变成一个圆环,并以如图所示的方式接入电路,则该圆环在电路中的阻值为( )
A.10Ω B.20Ω C.6Ω D.4.5Ω
4.电工师傅在修理电器时,急需一只阻值为8Ω的电阻,但手边只有阻值为2Ω、5Ω、10Ω和40Ω的电阻各一只,下列做法能帮助他解决这一问题的是( )
A.将2Ω的电阻和5Ω的电阻串联
B.将2Ω的电阻和10Ω的电阻串联
C.将5Ω的电阻和40Ω的电阻并联
D.将10Ω的电阻和40Ω的电阻并联
5.为实验室制作一个电铃电路,现有器材:一个12V的电源,一个“6V 1A”的电铃、若干导线,要使电路中的电铃正常工作,至少还需要( )
A.串联一个6Ω的电阻
B.串联一个12Ω的电阻
9
C.并联一个6Ω的电阻
D.并联一个12Ω的电阻
6.某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,利用如图甲所示电路,在a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2,通过调节滑动变阻器测得了多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U﹣I关系图象,如图乙所示。若将R1、R2组成并联电路,当通过R1的电流为1A时,通过R2的电流为( )
A.0.5 A B.1 A C.2 A D.3 A
7.手机工作原理可简化为如图所示电路,R是阻值已知的定值电阻,U是手机工作部件两端的电压,I是电路中的电流。手机在工作过程中,电池的电压会发生变化,U与I的比值随I的变化而变化。手机正常工作时,要对U和I进行监测,若测量出UR,则( )
A.只能监测U
B.只能监测I
C.既能监测U,也能监测I
D.既不能监测U,也不能监测I
8.如图所示的电路中,电压表V1的示数为9伏,电压表V2的示数为3伏,那么R1与R2的阻值之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3
9.如图所示的电路,电源电压不变,开关S1保持闭合状态,当开关S2由断开状态到闭合状态
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时,示数增大的电表是( )
A.电流表A1和电压表V1
B.电流表A1和电压表V2
C.电流表A2和电压表V1
D.电流表A2和电压表V2
10.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是( )
A. B. C. D.
11.如图所示,电阻R1=40Ω,R2的阻值范围为0~20Ω,电源电压是6V,且保持不变,移动滑动变阻器滑片P的位置,则电压表示数的变化范围是( )
A.0~6 V B.4~6 V C.2~4 V D.2~6 V
二、填空题
12.如图所示反映的是电阻串、并联规律的示意图,其中 (选填“甲”或“乙”)图能够反映电阻并联规律。 图表示的含义是串联电路的总电阻等于各串联的电阻之和。
13.如图的电路中,R1:R2=3:5,那么通过R1和R2的电流之比I1:I2= ,电压表V1和V2的示数之比U1:U2= 。
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14.如图,是自动测定油箱内油量的原理,R2规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,油量表是由量程为0~0.6A的电流表改装而成的,R1的阻值为10Ω,电源电压为3V。
(1)当油面上升时,电路中的电阻将 ,电流将 (均选填“增大”或“减小”);
(2)当R2的滑片处于最上端时,电路中的电流是多少安?
15.如图所示,已知R1与R2两端所加电压为24V.如果R1=80Ω,开关闭合后,R2中的电流为0.2A,则R2= Ω,干路中电流I= A.再给R1、R2并联一个200Ω的电阻,干路电流会 ,电路中的总电阻会 (以上两空选填“变大”或“变小”)。
16.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成,通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻R的阻值为 Ω;当把这个工具接在电压为2V的电路两端,L、R并联的总电阻是 Ω。
17.如图所示,AB两端电压恒为U,三个电阻R1、R2、R3的阻值均为12Ω,某同学误将一只电流表并联在了电阻R3的两端,结果发现电流表的示数为0.5A,据此可以推知AB两端电压U= V。
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18.如图所示,电源电压不变,R1=50Ω,R2=25Ω.若甲、乙都是电压表,则当S1、S2都闭合时U甲:U乙= ;若甲、乙都是电流表,则当S1闭合、S2断开时,I甲:I乙= 。
三、实验探究题
19.探究“电流与电压的关系”。器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个,电流表、电压表各一块,三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)如图是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”,将滑片从一端移到另一端的过程中,收集的实验数据填入到下表中。
电阻R/Ω
10
电压U/V
2
3
4
5
6
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
①分析表中数据可得:电阻一定时,通过导体的电流与电压成 。
②分析可知,小明使用的滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
20.某同学利用如图所示的电路来测量一未知电阻Rx。
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(1)请用笔画线代替导线,将如图甲中实物电路连接完整;
(2)闭合开关后,当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2V,电流表的示数如图乙所示,则I= A,Rx= Ω;
(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,同样可以测量未知电阻Rx,其中R0是定值电阻,请在空格内把实验步骤补充完整。
①闭合S、S1,用电压表测出电源的电压为U;
② ,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③请用测量值U和U1,已知量R0来表示Rx= 。
四、计算题
21.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω.当断开开关s1和s2,闭合开关s3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关s2,闭合开关s1和s3时,电流表的示数为0.90A.求:
(1)电阻R2的阻值。
(2)断开开关s1和s3,闭合开关s2时,加在R1两端的电压。
22.为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示。当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω.在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω.求:
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(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是多少?
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。
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参考答案
1.B2.D3.D4.D5.A6.A7.B8.A9.B
10.ACD解析:A、当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1,当开关断开时,R0与RX串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端的电压为U1﹣U2。根据串联电路电流处处相等可列出等式:=,推导得出RX=,故此电路可以测出RX阻值。B、当开关闭合时,RX被短路,电压表测电源电压,当开关断开时,RX与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过RX的电流,故此电路不能测出RX阻值。C、当开关掷到1档时,只有RX接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,RX与R0串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1﹣U2.根据串联电路电流处处相等可列出等式:=,推导得出RX=,故此电路可以测出RX阻值。D、当开关掷到1档时,只有R0接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2档时,RX与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时RX两端电压为U1﹣U2.根据串联电路电流处处相等可列出等式:=,推导得出RX=,故此电路可以测出RX阻值。故选:ACD.
11.B解析:由电路图可知,当滑片位于最左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,电路为电阻R1的简单电路,电压表测电源电压;所以,电压表的最大示数:UV大=U=6V;当滑片位于最右端时,电阻R1与滑动变阻器R2的最大阻值串联,电压表测电阻R1的电压,电流表测电路中的电流;由于变阻器接入电路中的电阻最大,则电路中的电流最小,电压表示数最小;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的最小电流:I最小===0.1A;则电压表的最小示数:UV小=U1小=I最小R1=0.1A×40Ω=4V;所以,电压表示数的变化范围是4~6 V。
12.甲乙
13.1:13:8
14.减小增大
15.1200.5变大变小
16.102.5
17.12
9
18.3:12:3
19.正比20
20.0.34闭合开关S、断开S1
21. 由图知,当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,只有R1连入电路中,电流表测电路中电流,
由I=可得电源电压:
U=U1=I1R1=0.50A×20Ω=10V,
由图知,当断开开关S2,闭合开关S1和S3时,两电阻并联,电流表测干路电流,
并联电路中各支路互不影响,所以R1电流不变,
由并联电路的电流特点可得,通过R2的电流:
I2=I总﹣I1=0.90A﹣0.50A=0.4A,
由并联电路的电压特点可知,U=U1=U2=10V,
所以电阻R2的阻值:R2===25Ω;
(2)由图知,断开开关S1和S3,闭合开关S2时,两电阻串联,
所以通过R1的电流:I1′=I===A,
所以R1两端的电压;U1′=I1′R1=A×20Ω≈4.4V。
22. (1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:I===0.1A,
电压的示数:U1=IR1=0.1A×60Ω=6V;
(2)当电流表的示数为0.2A时,电路中的总电阻:R===40Ω,
此时R1的电阻:R1′=R﹣R2=40Ω﹣20Ω=20Ω,
由甲图可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml。
0.2mg/ml<0.3mg/ml<0.8mg/ml,
所以被检测者属于酒驾。
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