期末复习专题五 欧姆定律
一、填空题
1.某定值电阻两端加上10 V的电压时,测得通过它的电流为2 A,则其阻值为 5 Ω,若电压为0,则它的阻值为 5 Ω。
2.如图所示,R1=10 Ω,开关闭合后电流表的示数是0.2 A,电压表的示数是4 V,R2的电阻为 20 Ω。
3.如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1两端的电压是 6 V,R1与R2的电阻之比为 4∶1 。
4.一个电压恒定的电源,在其两端只接一只电阻值为12 Ω的电阻R1,电流是0.5 A。如果在电阻R1两端并联一个阻值为8 Ω的电阻R2,并联电路的总电流为 1.25 A,若将R2改为与R1串联在原电路中,电路中电流为 0.3 A。
5.请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小。
答案:如图所示
6.物理兴趣小组的同学测量未知电阻Rx的阻值,实验电路如图所示。R0为阻值已知的定值电阻,当闭合开关S1、S2时,电流表示数为I1,电源电压为 I1R0 ;当只闭合开关S1时,电流表示数为I2,待测电阻Rx的阻值为 R0 。
二、选择题
7.已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如图所示电源电压为12 V的电路中,闭合开关S,则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是 (A)
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A.I1∶I2=3∶2 U1∶U2=1∶1
B.I1∶I2=3∶2 U1∶U2=3∶2
C.I1∶I2=2∶3 U1∶U2=1∶1
D.I1∶I2=1∶1 U1∶U2=2∶3
8.在如图所示的电路中,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是 (C)
A.灯泡L变亮
B.电压表V示数变大
C.电流表A1示数变小
D.电流表A2示数变大
9.为了检测酒驾行为,如图甲所示是小明设计的一款酒精浓度检测仪的电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。接通电源,当传感器中酒精浓度增大时,下列说法正确的是(D)
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电流表的示数与电压表的示数的比值变小
D.电流表的示数与电压表的示数的比值变大
10.甲、乙两地相距30 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时,电流表的示数为0.2 A,乙地检修员后用相同的测量仪接入CD时,电流表的示数为0.3 A。则短路位置离甲地 (A)
A.18 km B.15 km C.12 km D.10 km
11.如图所示的电路,电源电压未知但均保持不变,R0为定值电阻,R为最大阻值已知的滑动变阻器,利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是 (D)
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12.小皎参加青少年科学素养大赛,设计了《自动火灾报警器》。报警器中有热敏电阻R和保护电阻R0,其中R的阻值随温度升高而减小,当火灾发生时,温度升高,导致电表示数变大而触发报警装置。能实现上述功能的电路图是 (C)
13.如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=4∶1;当开关S1闭合、S2断开,若甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为 (C)
A.4∶3 B.3∶2 C.3∶4 D.3∶l
14.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法不正确的是 (C)
A.电源电压是9 V
B.定值电阻R的阻值是6 Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18 Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9 V
三、实验题
15.在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω五个电阻进行实验,电路图如图甲所示。
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(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使滑动变阻器的滑片向左移动时电流表示数变大(导线不能交叉);
答案:如图所示
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 A (填字母);
A.电阻断路 B.电流表坏了
C.滑动变阻器短路 D.电阻短路
(3)排除电路故障进行实验。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到 控制定值电阻R两端电压一定 的作用。实验中,当把5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,应把滑动变阻器滑片向 右 (选填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住 电压表示数 才可能达到这个目的;
(4)根据实验数据,作出I-R图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论: 导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
16.如图甲所示是实验小组用伏安法测未知电阻Rx的实物电路,电源电压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R(电阻均不受温度影响)。
(1)在图甲中找出连接错误的一根导线,并在导线上画“×”,用笔画线代替导线将实物图连接正确(所画的导线要用实线,不可用虚线,导线不能交叉);
答案:如图所示
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(2)连接电路时开关应 断开 ,滑动变阻器的滑片应位于 右 (选填“左”或“右”)端;
(3)该实验的原理是 R=(或欧姆定律) ;
(4)在实验操作中,发现电流表已损坏,电压表完好,于是小组的同学设计了如图乙所示的电路图也完成了实验。请你帮助他们把以下实验步骤填写完整:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U1;
②再 将滑片移动到最右端 ,读出此时电压表的示数,记为U2;
③则未知电阻Rx= R 。
四、计算题
17.传感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接表现力的大小。测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料。MN间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12 V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1 N时,电流表示数为1 A,电压表示数为3 V,当滑片P滑至最下端时,电压表的示数为7.5 V。求:
(1)定值电阻R1的大小,压力F1与R2的阻值之比K1;
(2)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小;
(3)压力F的大小与电压表示数之间函数关系表达式。
解:(1)由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测量R2两端的电压,根据欧姆定律可得R1==9 Ω
R2==3 Ω
当F1=1 N时,R2的阻值为3 Ω,所以
K1=N/Ω
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(2)当滑片P滑至最下端时,根据欧姆定律可得
I1==0.5 A
R2大==15 Ω
则F2=K1R2大=N/Ω×15 Ω=5 N
(3)压力F的大小与电压表示数U2之间函数关系表达式F=K1R2=N/Ω×N/Ω×N
18.如图1所示,已知定值电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都在同一位置,示数如图2所示(设电源电压保持不变)。求:
(1)电源电压U是多少?
(2)通过定值电阻R2的电流是多少?
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断Rx替换的是电阻R1还是R2;
(4)若替换后电流表示数减少了0.3 A,求未知电阻Rx的阻值。
解:(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的位置相同,故电流表A测量的是干路电流I=1.5 A,电流表A1测量的是通过R1的电流I1=0.3 A,因并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压,由I=可得,电源电压U=U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流
I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A
(3)由题意可知,若用Rx替换电阻R1,则电流表A1所在支路的电阻发生变化,电流表A1的示数会发生变化,同时干路电流即电流表A的示数也会发生变化,不符合题意;因此只能是用Rx替换电阻R2。
(4)替换后电流表示数减少了0.3 A,则干路电流变为I'=I-ΔI=1.5 A-0.3 A=1.2 A
此时通过Rx的电流为
Ix=I'-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A
根据I=可得,Rx==10 Ω
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