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课时训练(十五)欧姆定律(限时:50分钟)一、填空题1.2018天津当某导体两端电压是3 V时,通过它的电流是0.2 A,则该导体的电阻是 ;当它两端电压为0 V时,该导体的电阻为。2.2017营口小强在测量某定值电阻的阻值时,将电流表在电路中,将电压表并联在该电阻两端;电流表和电压表的示数如图K15-1所示,则该电阻两端的电压是V,阻值是。图K15-13.2018攀枝花如图K15-2是R1、R2两电阻的电压与电流关系图像,由图可知,电阻R1的阻值为。若将两电阻并联后接在3 V电源的两端,干路电流为A。图K15-24.2017临沂在如图K15-3所示的电路中,R1=15 ,R2=10 ,闭合开关后电流表的示数为0.3 A,则电源电压为V,通过R1的电流是A。图K15-35.2018广安如图K15-4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V,R1与R2的电阻之比为。图K15-46.2018安顺如图K15-5所示,电源电压恒定,R1=30 ,R2=60 ,当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1 A,则电源电压是V;当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数是A。图K15-57.如图K15-6所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1闭合、S2断开时,当滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表的示数与电流表的示数的比值将;若将开关S2也闭合,电压表的示数将。(均选填“变小”“不变”或“变大”)图K15-68.林红同学设计了一种电子秤,可以用它来称量物体的重力,其原理结构如图K15-7所示。图中A为金属片,B为金属板,重力表应为(选填“电流表”或“电压表”)改装的,R1=24 ,R2是最大值为72 的滑动变阻器,电源电压为12 V不变。当称量物体重力达到最大值时,R2两端的电压为V,当称量物体的重力是最大值一半时,R2两端的电压为V。图K15-7二、选择题9.如图K15-8所示,在探究导体的电流跟电压的关系时,为了得到多组电压、电流值,林红同学应该怎样操作()图K15-8A.保持R两端的电压不变B.保持电路中的电流不变C.保持R的滑片位置不动D.保持R不变,调节R的滑片到不同位置10.林红同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图K15-9所示的I-R图像,下列结论与图像相符的是()图K15-9A.电阻一定时,电流与电压成正比B.电阻一定时,电压与电流成正比C.电压一定时,电流与电阻成反比D.电压一定时,电阻与电流成反比11.如图K15-10所示,电路中R为定值电阻,闭合开关后,电流表示数为I,电压表的示数为U,则()图K15-10A.U=0,R=0B.U变大时,UI变大C.I变大时,UI变小D.U变大,UI不变12.如图K15-11所示是林红同学在“测量小灯泡电阻的实验”中所设计的电路图(假设小灯泡电阻不随温度变化),当林红调节滑动变阻器之后电流表、电压表的示数分别为I1、U1,在表格中记录数据后,下一步应该做的是()图K15-11A.整理器材,分析数据,得出结论B.换一个小灯泡,再读出一组数据C.移动滑片,多测几组数据D.更换电压表和电流表量程,继续读数13.2018临沂如图K15-12所示的电路中,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.3 A,电阻R2的阻值为10 。下列说法正确的是()图K15-12A.通过电阻R1的电流为0.5 AB.电源电压为5 VC.电阻R1的阻值为15 D.若断开开关S2,电流表A1示数变大14.2017天水如图K15-13所示的电路中,电源电压保持不变,R1=10 。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到最右端b点时,电流表的示数为0.6 A;移动滑片P到最左端a点时,电流表的示数为0.2 A。则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为()图K15-13A.6 V20 B.12 V20 C.6 V10 D.12 V10 15.林红同学设计了一种简易烟雾报警控制器,如图K15-14所示。电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾浓度增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是()图K15-14A.电压表改接大量程B.增大激光强度C.减少R0阻值D.减小电源电压16.2017兰州如图K15-15所示的电路,电源电压均不变,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()A BC D图K15-15三、计算题17.2018上海在图K15-16甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为30 。闭合开关S,电流表的示数为0.4 A。当S和S1都闭合时,电流表示数如图乙所示。求:(1)电源电压U。(2)通过电阻R1的电流I1。(3)总电阻R的阻值。图K15-16四、实验探究题18.2015江西探究电流与电压的关系。实验器材电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器(A:“10 1.5 A”、B:“20 1 A”、C:“50 1 A”)、开关、新干电池三节、定值电阻R=10 、导线若干。制订计划与设计实验(1)请依照如图K15-17甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表的示数变大,导线不能交叉。图K15-17(2)闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片移至最(选填“左”或“右”)端,选样做可以起到的作用;此实验中滑动变阻器的另一个作用是“改变定值电阻两端的电压”,请你写出一种不用滑动变阻器,也可以“改变定值电阻两端电压”的方法:。进行实验与收集数据(1)小莲按要求正确连接电路,且电路元件完好。实验过程中,发现电压表指针偏转到满刻度外的位置,其原因可能是。(写出一条即可)(2)小莲在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值。如下表所示:U/V1.02.03.0I/A0.10.20.3要测出表格中的实验数据,实验时所用的滑动变阻器规格为(选填规格的编号)。实验结论通过上表中的数据,我们可以得出。19.2018泸州图K15-18甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压恒为3 V,用电阻箱来选用不同的电阻,按下述步骤进行实验,回答下列问题:(1)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到适当位置,调节电阻箱使接入电路的电阻为4 时,电流表示数如图乙所示,为A;电压表示数应为V。图K15-18(2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,闭合开关S,应将滑动变阻器的滑片向(选填“a”或“b”)端移动,使电压表的示数保持不变,同时记下对应的电流值。(3)多次改变电阻箱的阻值,重复上述操作,得到了下表中所示的数据,通过观察表中的数据,分析得出:当电阻两端的电压一定时,接入电路的电阻越大,通过它的电流越。次数物理量12345R/45102025I/A图乙的示数0.400.200.100.08(4)为了进一步确定电流与电阻的定量关系,老师提出将表中各组电阻值的倒数算出,请你在图K15-19中描点作出I-1R的图像,根据画出的图像可知:电压一定时,电流I跟电阻1R成比。图K15-1920.2018海南在“测量小灯泡电阻”的实验中,小灯泡的额定电压U=2.5 V。(1)请用笔画线代替导线,将图K15-20甲中的实物电路连接完整。图K15-20(2)闭合开关后,发现电流表指针如图乙所示,其原因是。(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5 V,电流表示数如图丙所示,则电流I=A,小灯泡的电阻R=。(4)如图K15-21所示,是小华同学利用图甲电路做实验时,测绘出的小灯泡的电流随电压变化的关系图像。在图甲电路中,电源电压U=4.5 V保持不变,当滑动变阻器接入电路的阻值RP=10 时,小灯泡电阻值为RL=。(结果保留三位有效数字)。图K15-2121.2018山西小亮同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值。实验器材有:待测定值电阻Rx(约10 )、电压表、电流表、滑动变阻器(20 1 A)、开关、电源(电压恒定)各一个,导线若干。(1)该实验的原理是。(2)如图K15-22甲所示是小亮连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,在图中将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大。图K15-22(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表。(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,调节滑动变阻器滑片P,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,造成该故障的可能原因是。(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。请你利用现有器材,帮助他设计电路,再测一次该定值电阻的阻值,并在图乙虚框内画出你设计的电路图。(开放性试题,答案合理即可)参考答案1.15152.串联2.47.53.100.9解析 由图像可知,当I=0.3 A时,R1两端的电压U1=3 V,R1的阻值R1=U1I=3V0.3A=10 。将两电阻并联后接在3 V电源两端,则U1=U2=U=3 V,由图像可知,此时I1=0.3 A,I2=0.6 A,由并联电路的电流特点可得,干路电流I=I1+I2=0.3 A+0.6 A=0.9 A。4.30.2解析 由题图可知,R1与R2并联,电流表测R2支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=UR可得,电源电压U=U2=I2R2=0.3 A10 =3 V;通过R1的电流I1=UR1=3V15=0.2 A。5.6416.90.45解析 由图可知,当开关S3闭合,S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律可得,电源电压U=U1+U2=IR1+IR2=0.1 A30 +0.1 A60 =9 V。当开关S3断开,S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,由并联电路特点和欧姆定律可得,此时电流表的示数(即干路电流)I=I1+I2=UR1+UR2=9V30+9V60=0.45 A。7.不变变大解析 当开关S1闭合、S2断开时,电阻R1和滑动变阻器串联,电压表测电阻R1两端的电压U1,电流表测电路中的电流I1;由欧姆定律可知,电压表示数与电流表示数的比值为U1I1=R1,所以移动滑片,此比值不变。若将开关S2也闭合,电压表测电源电压,所以电压表的示数将变大。8.电压表97.2解析 由题图可知,R1与R2串联,重力表与R2并联,应为电压表改装的,当称量物体重力达到最大值时,R2接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则R总=R1+R2=24 +72 =96 ,所以,电路中的电流:I=UR总=12V96=0.125 A,R2两端的电压:U2=IR2=0.125 A72 =9 V。当称量物体的重力是最大值一半时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则:R总=R1+R2=24 +1272 =60 ,所以,电路中的电流:I=UR总=12V60=0.2 A,R2两端的电压:U2=IR2=0.2 A1272 =7.2 V。9.D解析 探究电流与电压关系时,应保持电阻不变,调节R的滑片到不同位置,从而改变R两端的电压和通过R的电流。10.C11.D解析 由电路图可知:电压表测量定值电阻R两端的电压,电流表测量通过定值电阻R的电流,则电压表示数与电流表示数的比值UI=R不变。12.C13.C14.A解析 由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,当滑片位于b端时,电路为R1的简单电路,电源电压U=IR1=0.6 A10 =6 V,故B、D错误。当滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的总电阻R=UI=6V0.2A=30 ,滑动变阻器R2的最大阻值R2=R-R1=30 -10 =20 ,故A正确、C错误。15.C解析 由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压。因光敏电阻R的阻值随光照强度的增大而减小,所以,当烟雾浓度增大时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由I=UR可知,电路中的电流减小,由U=IR可知,R0两端的电压U0减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压UR=U-U0,UR增大,即电压表的示数增大,触发报警系统;现在要使控制器在烟雾较淡时就触发报警系统,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,即需要增大光敏电阻分得的电压。电压表改接大量程时,不能改变光敏电阻两端的电压,故A错误;增大激光强度,光敏电阻的阻值变小,分得的电压变小,故B错误;减少R0阻值时,其分得的电压减小,光敏电阻分得的电压增大,故C正确;减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故D错误。16.D解析 无论滑动变阻器滑片怎样移动,电压表都测电源电压,无法求出通过未知电阻的电流,无法求出电阻,故A错误。由于无法知道通过R0的电流,故无法求出通过待测电阻的电流和其两端的电压,无法求出电阻,故B错误。利用电流表无法求出电源电压,故无法求出待测电阻两端的电压,无法求出电阻,故C错误。先把滑片移到最左端,滑动变阻器阻值RP全部接入电路,滑动变阻器与待测电阻串联,测出电路电流I,则电源电压U=I(RP+Rx);把滑动变阻器滑片移到最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0,即只有Rx接入电路,由电流表测出电路电流I,则电源电压U=IRx,由可以求出Rx=IRPI-I,故D正确。17.解:(1)闭合开关S后,电路为R2的简单电路,电源电压U=U2=I2R2=0.4 A30 =12 V。(2)当S和S1都闭合时,由图乙可知,电流表的示数可能为0.24 A或1.2 A;当S和S1都闭合时,两电阻并联,电流表测量的是干路电流;通过R2的电流仍然为I2=0.4 A,则干路电流一定大于0.4 A,所以总电流I=1.2 A,根据并联电路电流的规律可知,通过R1的电流I1=I-I2=1.2 A-0.4 A=0.8 A。(3)由欧姆定律可得,总电阻R的阻值R=UI=12V1.2A=10 。18.制订计划与设计实验 (1)如图所示(2)右保护电路改变电源电压进行实验与收集数据 (1)滑动变阻器连入电路阻值过小(或电压表量程过小)(2)C实验结论 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比解析 制订计划与设计实验(2)为保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。进行实验与收集数据 (2)求电路中电流最小时滑动变阻器接入电路的阻值,然后选择滑动变阻器的规格。由题表得Imin=0.1 A,则R滑=U-URImin=4.5V-1V0.1A=35 ,则应选最大阻值为50 的滑动变阻器,即C规格滑动变阻器。19.(1)0.52(2)b(3)小(4)如图所示正20.(1)如图所示(2)电流表的正、负接线柱接反了(3)0.55(4)2.86解析 (3)由图丙知,电流表的量程为00.6 A,分度值为0.02 A,则示数为0.5 A,则小灯泡的电阻RL=ULIL=2.5V0.5A=5 。(4)由图丁知,当电流为0.35 A时,灯泡两端的电压为1 V,滑动变阻器两端的电压UP=IRP=0.35 A10 =3.5 V,由串联电路电压的规律可得UP+UL=3.5 V+1 V=4.5 V=U电源,符合题意,则小灯泡的电阻为R=ULI=1V0.35A2.86 。21.(1)R=UI(2)如图所示(3)实验次数电压U/V电流I/A电阻Rx/电阻平均值Rx/123(4)电阻Rx断路(5)如图所示解析 (5)已知滑动变阻器的最大阻值为20 ,将滑动变阻器调到阻值最大处,测出此时电路中的电流I1,再将滑动变阻器调到阻值最小处,测出此时电流表的示数I2,根据电源电压保持不变列等式,可测出电阻Rx的阻值。12
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