卷子答案网-一个不只有答案的网站《探究欧姆定律》
A
一、选择题
1.[2022·邵阳]为了纪念著名的物理学家欧姆,用他的名字作为单位的物理量是 ( )
A.电流 B.电阻
C.电功率 D.功
2.如图所示,能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图像是 ( )
3.根据欧姆定律公式I=,可变形得R=,对此,下列说法正确的是 ( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.当导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
4.[2022·长沙]如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知 ( )
A.钨丝的电阻随温度升高而减小
B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于通过小灯泡L的电流
5.[2022·怀化]在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图像如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是 ( )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表的示数越大
C.体温越低,R两端的电压越小
D.体温越低,通过R0的电流越大
6.如图所示是电阻甲和乙的U-I图像,小明对图像信息做出了下列判断,其中正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5 V时,通过它的电流为0.3 A
B.当乙两端电压为2.5 V时,其电阻值为10 Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3 A,则它们两端的总电压为2 V
D.将甲和乙并联,若电压为1 V,则它们的干路电流为0.4 A
7.[2022·宁夏改编]如图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,R0是定值电阻,传感器R1的阻值随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表与电流表的示数之比变大
二、填空题
8.[2022·内江]导体的电阻大小不仅跟导体的材料和温度有关,还与其 和 有关。
9.[2022·黔东南州]如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10 Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6 A,则电源电压为 V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表示数增大了0.5 A,则R2的阻值是 Ω。
10.[2022·绥化]如图所示的电路,已知R1∶R2=3∶1,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙= ;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲∶I乙= 。
三、实验探究题
11.[2022·绥化]在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,电源电压为3 V且恒定,定值电阻R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,滑动变阻器规格为“25 Ω 2 A”。
(1)请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物连接完整。(导线不允许交叉)
(2)连接好电路,把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处。闭合开关后,无论怎样移动滑片P都发现:电压表有示数并保持不变,电流表始终无示数。其原因可能是电阻R 。
(3)在探究电流与电压关系时,得到电流I随电压U变化的数据,数据记录在下表中,据此得出结论:电阻一定时, 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.4 2.0
电流I/A 0.1 0.14 0.2
(4)在探究电流与电阻关系时,为了保证所给电阻均能完成实验,应控制定值电阻两端电压至少为 V。现将10 Ω的定值电阻换成15 Ω的定值电阻,为保持定值电阻两端电压不变,需将滑动变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)侧移动。
12.[2022·盐城]小明和小华一起探究电流与电阻的关系,器材有新干电池两节,5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻各一只,“20 Ω 1 A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路补充完整,使滑动变阻器滑片向左移动时其接入电路的阻值减小。
(2)将滑动变阻器滑片移动到最 端,然后闭合开关,小明发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻出现了 故障。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为1 V,此时电流表示数如图乙所示,大小为 A。
(4)小明逐一将5 Ω、10 Ω和20 Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当 Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到1 V。于是,他改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验。调节后的电压值应该不低于
V。
(5)实验结束后,小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在的问题,合理的顺序是 。
四、综合应用题
13.[2022·天津]如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值分别为20 Ω和30 Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A。求:
(1)电源电压。
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
14.[2022·吉林]如图所示,电源电压不变,电阻R2的阻值为20 Ω,闭合开关S后,电压表的示数为2 V,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)电源电压。
15.[2022·眉山]如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从a端滑到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,求电源电压。
B
一、选择题
1.如图所示的电路中,电源电压U=4.5 V,且保持不变,定值电阻R1=5 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V。为保护电表,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是 ( )
A.0~10 Ω B.0~20 Ω
C.5~20 Ω D.2.5~10 Ω
2.[原创]如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是2∶3。若开关S断开后,将甲、乙更换为另一种电表,且灯L1、L2也能发光,则此时甲、乙两个电表的示数之比是 ( )
A.2∶1 B.3∶1
C.2∶3 D.1∶2
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=20 Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到中点c时,电流表的示数为0.4 A;移动滑片P到最左端a时,电流表的示数为0.3 A。则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为 ( )
A.6 V 20 Ω
B.12 V 20 Ω
C.6 V 30 Ω
D.12 V 30 Ω
4.[2022·宜昌]在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.R1与R2的阻值之比为1∶2
5.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器使其接入电路的阻值从最大变到最小时,两个电阻的U-I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是 ( )
A.电源电压为10 V
B.定值电阻R1的阻值为20 Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10 Ω
D.滑片P在中点时,电流表示数为0.3 A
6.(多选)[2022·绥化]如图所示的四种电路中,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,能测出未知电阻Rx阻值的电路是 ( )
二、填空题
7.[2022·南充]将阻值为100 Ω的均匀导线对折后,其阻值变为 Ω,将此时的导线两端加4.5 V 电压,通过导线的电流为 A。
8.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2 V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4 V。则电源电压U= V,R2=
Ω。
9.[2019·柳州]如图所示电路中,电压表有“0~3 V”和“0~15 V”两个量程,电流表有“0~0.6 A”和“0~3 A”两个量程。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从左向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A;继续向右移动滑片P到另一位置,电压表指针指在满偏的处,电流表指针指在满偏的处,则此时电流表示数为 A,电源电压为 V。
三、实验探究题
10.[2022·河南]为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)小组设计了一个记录与处理数据的表格,请将下表中①②处的内容填写完整。
实验次数 ① ② 电阻R/Ω
1
2
3
(3)某次测量时,电压表示数为2.5 V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表示数为 A,本次测得Rx的阻值为
Ω。
(4)本实验进行了多次测量,其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 (填字母代号)
A.用刻度尺测量铅笔的长度
B.测量小灯泡的电阻
C.测量小灯泡的电功率
(5)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图所示的电路,也测出了Rx的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关S1,断开S2,读出电压表的示数U1;
② ,读出电压表的示数U2;
③待测电阻的阻值Rx= 。(用已知量和测得量的字母表示)
四、综合应用题
11.[2022·江西]小明同学在物理实验室发现一个电学元件,是由一个标有“2 V 2 W”的小灯泡和一个定值电阻R0连接而成的。小明同学将该元件接入图所示的电路中,且电源电压恒为6 V,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器R的滑片P,电流表的示数总在0.2~1 A的范围内变化。求:(小灯泡的电阻不随温度变化,且电路元件始终完好)
(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻。
(2)定值电阻R0与小灯泡的连接方式。
(3)定值电阻R0的阻值。
(4)滑动变阻器R的最大阻值。
12.如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6 V 0.5 A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,滑动变阻器R规格为“20 Ω 1 A”。
(1)电源电压调至6 V,闭合开关S1和S2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6 A,则电压表的示数是多少 R0的阻值是多少
(2)电源电压调至8 V,断开开关S1、闭合开关S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。
答案
A
1.B
2.B [解析]定值电阻的阻值不变,由欧姆定律I=可知,电阻R一定时,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,其I-U图像是一条过原点的倾斜直线,故B符合题意。
3.C 4.B 5.B
6.C [解析]由题图可知,当甲两端电压为0.5 V时,通过它的电流为0.1 A,A错误;当乙两端电压为2.5 V时,通过它的电流为0.5 A,此时其电阻为R乙==5 Ω,B错误;将甲和乙串联,若电流为0.3 A,则甲两端电压为1.5 V,乙两端电压为0.5 V,则它们两端的总电压为1.5 V+0.5 V=2 V,C正确;将甲和乙并联,若电压为1 V,则通过甲的电流为0.2 A,通过乙的电流为0.4 A,干路电流为0.2 A+0.4 A=0.6 A,D错误。
7.C
8.长度 横截面积
9.6 12
10.4∶1 3∶4
11.(1)如图所示
(2)断路
(3)电流与电压成正比(通过导体的电流与导体两端电压成正比或导体中的电流与导体两端电压成正比均给分)
(4)1.5 左
12.(1)如图所示
(2)右 断路
(3)0.2
(4)20 1.5
(5)依次将20 Ω、10 Ω和5 Ω的定值电阻接入电路,控制定值电阻两端的电压不变,进行实验
13.解:(1)只闭合开关S1时,只有R1接入电路,电流表的示数为0.3 A,则电源电压U=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V。
(2)S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表测量干路电流,
通过R2的电流I2==0.2 A,
电流表的示数I=I1+I2=0.3 A+0.2 A=0.5 A。
14.解:(1)由题图可知,闭合开关S后,电阻R1与R2串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,由欧姆定律可得,电阻R1的阻值
R1==10 Ω。
(2)电路中总电阻
R=R1+R2=10 Ω+20 Ω=30 Ω,
电源电压
U=IR=0.2 A×30 Ω=6 V。
15.解:定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片P在a端时,只有定值电阻R1连入电路,此时电路中电流最大,由图乙可知,I大=0.6 A,由欧姆定律可知,电源电压
U源=I大R1=0.6 A×R1①,
当滑片P在b端时,滑动变阻器的最大阻值与定值电阻串联,此时电路中的电流最小,由图乙知,I小=0.2 A,电压表示数为UV=2 V,根据串联电路的电压规律及欧姆定律可知,电源电压
U源=I小R1+UV=0.2 A×R1+2 V②,
联立①②解得,R1=5 Ω,电源电压U源=3 V。
B
1.D [解析]由题图可知,滑动变阻器R2与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,电流表测量电路中的总电流,当电流表示数为I=0.6 A 时,滑动变阻器R2接入电路的电阻最小,
根据欧姆定律可得,此时电阻R1两端的电压
U1=IR1=0.6 A×5 Ω=3 V,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压
U2=U-U1=4.5 V-3 V=1.5 V,
因为串联电路中各处的电流相等,
所以,滑动变阻器连入电路的电阻最小为
R2min==2.5 Ω;
当电压表示数最大为U2max=3 V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,
此时R1两端电压
U'1=U-U2max=4.5 V-3 V=1.5 V,
电路中电流为I'==0.3 A,
此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大为
R2max==10 Ω。
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为2.5~10 Ω,故选D。
2.B 3.B 4.D 5.D 6.ABD
7.25 0.18
8.8 5
9.0.15 7.5
10.(1)如图所示
(2)①电压U/V
②电流I/A
(3)0.5 5
(4) A
(5)②闭合开关S1和S2 ③R0
11.解:(1)小灯泡正常工作时的电流
IL==1 A;
小灯泡正常工作时的电阻
RL==2 Ω。
(2)因为电流表的示数变化范围为0.2~1 A,所以Imax=1 A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为0,此时电路总电阻为R总==6 Ω,R总>RL,所以定值电阻R0与小灯泡是串联的。
(3)定值电阻R0的阻值
R0=R总-RL=6 Ω-2 Ω=4 Ω。
(4)当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,为0.2 A,
此时电路的总电阻
R总'==30 Ω,
则滑动变阻器R的最大阻值RP=R总'-R0-RL=30 Ω-4 Ω-2 Ω=24 Ω。
12.解:(1)电源电压调到6 V,闭合开关S1和S2,小灯泡与滑动变阻器串联后再与R0并联,电压表测滑动变阻器两端电压,移动滑片P使小灯泡正常发光,则此时小灯泡两端的电压为6 V,通过的电流为0.5 A,则滑动变阻器两端电压为0,即电压表示数为0。
通过R0的电流
I0=I-I额=0.6 A-0.5 A=0.1 A,
则R0的阻值
R0==60 Ω。
(2)电源电压调到8 V,断开开关S1,闭合开关S2,小灯泡和滑动变阻器串联,为了保证小灯泡的安全,小灯泡两端的电压不能大于6 V,则滑动变阻器两端的电压不能小于2 V,且此时电路中电流最大为0.5 A,
则滑动变阻器接入电路的最小值R小==4 Ω,
为了保证电压表的安全,滑动变阻器两端的电压不能超过3 V,则小灯泡两端的电压不能小于5 V,
小灯泡的电阻R灯==12 Ω,
通过小灯泡的最小电流
I小= A,
滑动变阻器接入电路的最大阻值R大==7.2 Ω,
所以滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为 4~7.2 Ω。