欧姆定律答案.docx
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欧姆定律答案.docx
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欧姆定律答案
欧姆定律
1.如图所示,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表和电压表示数变化,判断正确的是:
()
A.电流表和电压表的示数都变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变小,电压表示数不变
D.电流表示数变大,电压表示数不变
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电建S,电路正常工作。
一段时间后,电流表A的示数变小,电压表V的示数不变。
若故障只发生在电阻R1、R2上,用某完好的定值电阻R(R<R1)替换R2,替换前、后两电表的示数恰好不变,则()
A.R1一定断路B.R2一定断路
C.R1可能断路D.R2可能断路
3.如图所示,电源电压保持不变,R1=2R2,当开关S接在1位置时电流表的示数为I1,当开关S接在2位置时电流表的示数为I2,则I1与I2之比为:
()
A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.无法判断
4.如图所示,当滑片P置于中点时,小灯泡比正常发光时暗,当滑片P由中点向a端滑动时,下列说法正确的是(灯泡的电阻随温度变化)
A.电流表示数变小,小灯泡变亮
B.电压表示数变大,小灯泡变暗
C.电路消耗的总功率不变
D.电压表与电流表示数的比值变大
5.在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示。
先在A、B间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。
接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻,移动滑片,使电压表示数仍为2V。
但小华在实验中,当换上15Ω的定值电阻时,无任怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2V。
对此现象,下列分析正确的是()
A.15Ω电阻太小,换一个更大的定值电阻,继续实验
B.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验,可以避免这种现象
C.变阻器的最大阻值太大,换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
D.在第一次接入5Ω的定电阻时,移动滑片,使电压表示数为定值1.5V,继续实验
6.(2分)通过A、B两个电路元件的电流与其两端电压的关系如图所示.将A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.2A时,A和B两端的总电压是V;将A、B并联后接入电路,当通过B的电流为0.2A时,A两端的电压是V.
7.下图是关于电阻A、B的I-U图像。
由图可知,电阻值较大的是电阻_______(填“A”或“B”)。
若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路中的电流是_______A,此时电路总电阻值是_______Ω。
8.用均匀的电阻丝围成一个正方形ABCD,如图所示,其中E为CD的中点.当B、D两点接入电路中时,阻值为8Ω;那么将B、E两点接入电路时,阻值为 Ω.
9.如图甲所示电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为6V。
闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I—U关系图像如图乙所示.则小灯泡的额定功率W,电源电压V,滑动变阻器的最大阻值Ω.
10.一根镍铬合金丝两端的电压一定。
当镍铬合金丝被均匀拉长后,其电阻将,通过它的电流将(填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.(6分)利用如图所示的电路可测量未知电阻Rx的阻值,其中R为已知电阻.
(1)请将电压表连入电路,使电路完整。
(2)当开关S1、S2闭合时,电压表示数U1=6V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表示数U2=4V.己知R=10Ω,则电源电压U=V,Rx=Ω。
(3)实验中若由于某个元件出现故障(短路或断路),导致电压表的示数U1=U2=6V,则该元件及故障可能是。
12.某实验探究小组用图所示电路测小灯泡的电阻:
(1)闭合开关前,变阻器连入电路的电阻值应 ,即滑片应位于 端。
(填“a””或““b””端)
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是( )
A.滑动变阻器开路 B.电压表短路 C.灯短路 D.灯断路
(3)排除故障后,两表的连接和示数如图所示。
这个实验可以改进的地方是 ,你这样改变的理由是 。
(4)该实验电路除了可以测电阻外,还可以进行的实验有 。
(写出一种即可)
13.如图所示,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表示数为3V,电流表示数为0.5A;当S1断开,S2、S3闭合时,电压表示数为4.5V,求R1、R2的阻值。
14.如图所示,L是“12V6W”的小灯泡,R1是定值电阻,R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器,电源电压和灯泡电阻均不变.
(1)求小灯泡的阻值;
(2)闭合开关S、S1,滑片P在a端时,小灯泡恰能正常发光,且电流表示数为0.9A,求R1的阻值;
(3)闭合开关S,断开开关S1,求在滑片P移动过程中,灯泡消耗的最小功率.
15.(8分)在公园有一种测量瞬间打击力的游戏机,其原理示意图如图(a)所示,游人手戴拳击手套,击打可水平移动的A装置,A通过压杆与压力传感器接触,压力传感器的电阻值R会随所受压力大小发生变化.电压表的示数可反映出打击力的大小.
已知电阻R0=120Ω,压力传感器表面能承受的最大压力为4000N.压杆与压力传感器的接触面积为4cm2.压力传感器的电阻值随所受压力变化的图像如图16(b)所示.若在某次游戏过程中,游人用2000N的力击中装置A,此时电压表的示数为l.5V.设电源电压恒定不变.
(1)该压力传感器能承受的最大压强有多大?
(2)电源电压是多少?
(3)当装置A不受打击力作用时,电压表的示数是多少?
16.电压表也存在很大电阻。
图甲所示为常用的“伏安法测电阻”实验电路的一部分,它主要用于电压表的电阻远大于RX的阻值时测算该电阻值。
利用此电路,由于流经电压表的电流很小,我们仅根据电压表和电流表数值算出的RX阻值,其实只是RX实际阻值的一种近似。
若电压表的电阻为R0,我们忽略电压表测量电压的功能,图甲所示电路可以等效成如图乙所示。
则根据该等效方法,当电压表读数为U,电流表读数为I时,RX的实际阻值应为多少?
17.某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤,其原理如图甲所示,它主要四部分构成:
托板、压力杠杆OAB、压敏电阻R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻)和显示重力大小的仪表A(实质是量程为0~0.6A的电流表),其中OA长5cm,AB长20cm,电源电压恒为9V,压敏电阻R的阻值与所受压力的关系如图乙所示(托板和杠杆组件的质量可以忽略不计,g取10N/kg)。
求:
(1)托板上放某一重物时,电流表示数为0.2A,电子秤在1min内消耗的电能;
(2)托板上没有放置物体时,电路中的电流;
(3)为保护电流表不被损坏,电子秤能测量的最大质量。
参考答案
1.B
【解析】电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电阻变大,电流表的示数变小;电压表的示数变大。
所以B是正确的。
2.A
【解析】
试题分析:
此电路是并联电路,电流表测干路电流,其示数变小,说明总电阻增大,应为断路故障,由于用完好的电阻替换R2后,两表的示数都不变,所以故障不在R2,是R1断路。
考点:
故障电路
3.B
【解析】
试题分析:
当开关S接在1位置时,电阻R1接入电路;当开关S接在2位置时,电阻R2接入电路;根据公式
可求电流的大小.电流表的示数
;
电流表的示数
;
所以
;
故选B.
考点:
本题考查欧姆定律的应用
点评:
解决本题的关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对电路的正确分析.
4.D
【解析】
试题分析:
分析电路得电路是滑动变阻与灯泡串联的电路,电压表测量灯两端电压,电流表测量电路的电流,当滑片P置于中点时,小灯泡比正常发光时暗,当滑片P由中点向a端滑动时,此时电路中的电阻变小,电流增大,小灯泡变亮,A答案错误,不符合题意;B答案错误,不符合题意;因为整个电路电流变大,而电源电压不变,所以电路消耗的总功率将增大,C答案错误,不符合题意,电路中电压表与电流表示数的比值为灯泡的电阻,而灯泡的电阻随温度的升高增大,所以答案D正确,符合题意;故答案选D。
【考点定位】动态电路
5.B
【解析】
试题分析:
AC、滑动变阻器和定值电阻串联,根据串联分压的知识,当换用阻值更大的定值电阻时,电压表的示数将变大,为保证电压表的示数不变,应增大滑动变阻器的阻值,定值电阻阻值越大,滑动变阻器接入的阻值也越大,当定值电阻增大的某一值时,滑动变阻器接入的阻值不能使电阻两端的电压保持在2V不变,由此知,A、C错误;
B、将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验,当R=15Ω,所需滑动变阻器的阻值最大,此时调节电压表示数到某一值,则其它两个电阻,所需滑动变阻器的阻值更小一些,更能使电阻两端的电压不变,B正确;
D、若使电压表的示数为1.5V,则滑动变阻器接入的阻值会更大,所以D错误;故选B。
考点:
探究电流与电压、电阻的关系
6.32
【解析】试题分析:
在串联电路中,电流处处相等,电压与电阻的大小成正比;在并联电路中,电压相等,电流与电阻成反比
考点:
电流与电压的关系
点评:
由图示中分析可知,两电阻的大小不相等,其中B的电阻较大
7.B.0.6、3.3
【解析】分析:
(1)由I-U图象找出某点所对应的电压与电流,然后由欧姆定律求出电阻阻值,然后比较大小.
(2)由图象找出电压2V对应的电流,由并联电路特点求出干路电流,然后由欧姆定律求出电路总电阻(或由并联电路特点求出总电阻).
解答:
解:
(1)∵I=U/R,
∴电阻阻值RA=
=
=5Ω,
RB=
=
=10Ω,因此B的电阻较大;
(2)由I-U图象可知,当电压为2V,
IA′=0.4A,IB′=0.2A,
电阻并联时,干路电流I=IA′+IB′=0.4A+0.2A=0.6A;
∵I=
,电路总电阻R=
=
≈3.33Ω;
故答案为:
B;0.6;3.33.
点评:
本题考查了求电阻、电路电流问题,是一道基础题,由I-U图象找出电压对应的电流是正确解题的前提,熟练应用欧姆定律、并联电路的特点即可正确解题.
8.7.5
【解析】设每一个边的电阻为R,
当B、D两点接入电路中时,边长BAD和边长BCD相等,则RBAD=RBCD=2R,
因
=
+
,
所以
+
=
,
解得:
R=8Ω;
当B、E两点接入电路时,RBADE与RBCE并联,且RBADE=
×8Ω=20Ω,RBCE=
×8Ω=12Ω,
则
=
+
=
+
=
,
解得RBE=7.5Ω.
9.669
【解析】
试题分析:
由图像分析,当小灯泡两端电压达到6V时,通过它的电流是1A,因此灯泡的功率
,此时,滑动变阻器滑动最左端,电源电压是小灯泡的电压6V;当滑动变阻器滑动最右端时,电路中的电流为0.5A,灯泡两端的电压为1.5V,则滑动变阻器的电压为4.5V,滑动变阻器的电阻
.
考点:
电功率欧姆定律
10.变大变小
【解析】
试题分析:
导体的电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、和横截面积有关。
长度越长电阻越大,横截面积越小电阻越大,当镍铬合金丝被均匀拉长后,长度变长,横截面积变大,所以电阻变大。
由公式
可知,电压不变,电阻变大,电流变小。
考点:
欧姆定律电阻的性质
点评:
导体的电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、和横截面积有关。
长度越长电阻越大,横截面积越小电阻越大。
电阻的大小还与温度有关。
11.
(1)实物电路图如图所示;
(2)6;20;(3)R短路.
【解析】
试题分析:
(1)由电路图可知,可以用电压表先测出电源电压,然后再测出电阻两端电压,然后再根据串联电路电压的特点与欧姆定律求出待测电阻阻值,电压表与待测电阻并联,实物电路图如图所示:
(2)由电路图可知,当开关S1、S2闭合时,电压表测电源电压,电压表示数U1=6V,则电源电压U=U1=6V;
当开关S1闭合、S2断开时,电压表测待测电阻两端电压,电压表示数U2=4V,定值电阻两端的电压
,电路中的电流
,此时待测电阻阻值
。
(3)电压表的示数U1=U2=6V,说明两种情况下,电压表都测电源电压,定值电阻两端电压为零,则电阻R发生短路。
考点:
测电阻
12.
(1)最大、 b
(2)D(3)电流表可换用0~0.6A的量程,电路中的电流不超过0.6A,使用小量程使测量结果更精确(4)探究电阻上的电流与电压的关系(或测量小灯泡的电功率……)
【解析】
(1)闭合开关前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的b端.
(2)电流表无示数,说明电路断路;灯泡不亮,说明灯泡断路或电压表短路;电压表有示数说明电压表正常,所以电路故障是D灯泡断路.
(3)图示中电流表的示数偏小,在小量程的范围内,为了减小测量误差,使读数更加准确,电流表应改用小量程.
(4)该实验电路除了可以测电阻外,根据P=UI可知,还可以进行的实验有测量小灯泡的电功率.
13.3Ω6Ω
【解析】
试题分析:
解:
当S1闭合,S2、S3断开,R1、R2串联
当S1断开,S2、S3闭合,R1、R2并联
U=4.5V
考点:
此题考查的是欧姆定律的计算。
点评:
在此题中注意会运用欧姆定律的内容进行简单的计算。
14.
(1)小灯泡的阻值为24Ω;
(2)R1的阻值30Ω;
(3)闭合开关S,断开开关S1时,灯泡消耗的最小功率为1.5W.
【解析】
试题分析:
(1)根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,根据R=
求出小灯泡的阻值;
(2)闭合开关S、S1,P在a端时,R2=0Ω,此时R1与L并联,根据灯泡正常发光可知电源的电压,根据欧姆定律可知通过灯泡的电流,利用并联电路的电流特点可知通过电阻R1的电流,再根据欧姆定律求出R1的阻值;
(3)闭合S,断开S1,此时R2与L串联,由P=I2R可知当P移到b端时灯泡L消耗的功率最小,先根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路中的电流,再根据P=I2R求出灯泡消耗的最小功率.
(1)灯泡的电阻为RL=
=
=24Ω;
(2)闭合开关S、S1,P在a端时,R2=0Ω,此时R1与L并联,
∵灯L恰能正常发光,
∴U1=U=UL=12V,
IL=
=
=0.5A,
∴I1=I﹣IL=0.9A﹣0.5A=0.4A,
∴R1=
=
=30Ω;
(3)闭合S,断开S1,此时R2与L串联,当P移到b端时,R2′=24Ω,灯泡L消耗的功率最小.
电路中的电流为Imin=
=
=
=0.25A
所以PLmin'=Imin2×RL=(0.25A)2×24Ω=1.5W.
考点:
欧姆定律的应用;电功率的计算
点评:
本题考查了串联电路和并联电路的特点,以及欧姆定律、电功率公式的灵活应用;第三问中能判断滑动变阻器的阻值最大时灯泡的实际功率最小是关键.
15.
(1)l×107Pa
(2)6V(3)lV
【解析】分析:
(1)已知最大压力和接触面积,根据公式P=
可求最大压强;
(2)电阻R与R0串联,电压表测量R0两端的电压;根据欧姆定律可求电路电流,再利用公式U=IR求出电阻R两端的电压;进一步求出电源电压;
(3)根据欧姆定律先求出不受打击力作用时电路电流;再利用公式U=IR求出R0两端的电压,也就是电压表的示数.
解:
(1)能承受的最大压强P=
=
=1×107 Pa;
(2)电路中的电流I=
=0.0125A;
从图象上可以看出当压力为2000N时,对应的电阻为R=360Ω;
电阻R两端的电压UR=IR=0.0125A×360Ω=4.5V;
电源电压U=U0+UR=1.5V+4.5V=6V;
(3)不受打击力时电阻R′=600Ω;
不受打击力作用时的电流I1=
A;
不受打击力作用时电压表的示数U0′=I1R0=
A×120Ω=1V.
答:
(1)该压力传感器能承受的最大压强有1×107 Pa;
(2)电源电压是6V;
(3)电压表的示数是1V.
点评:
本题考查压强、电压、电流的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要学会从题目所给信息中找到有用的数据,难点是对电路的正确分析.
16.RX=
【解析】
试题分析:
通过电压表里的电流:
IV=
(1分)
通过待测电阻里的电流:
IX=I-IV=I-
(2分)
待测电阻的阻值:
RX=
(3分)
法2
I=IV+IX,U=UV=UX(2分)
∴
(2分)
解得:
RX=
(2分)
考点:
伏安法测电阻的探究实验.欧姆定律的应用。
点评:
电压表的电阻很大,电流表的电阻很小,一般情况下不考虑电压表分担的电流,电流表分担的电压,本题有假设电压表的电阻不是很大,电流表电阻不是很小,把电压表和电流表作为一个电阻考虑,考虑电压表分担电流,考虑电流表分担电压.
17.
(1)0.2A
(2)0.09A(3)60kg
【解析】
试题分析:
(1)电路中总电压:
U=9V;电流:
I=0.2A;电子秤在1min内消耗的电能:
W=UIt=9V×0.2A×1×60s=108J;
(2)由乙图可知,托板上没有放置物体即压敏电阻受到的压力为0时,压敏电阻R的阻值:
R=100Ω,此时电流中电流:
;
(3)电路中允许的最大电流:
Imax=0.6A,压敏电阻的最小阻值:
;
由图象可知压敏电阻所受最大压力:
F=150N;
由杠杆平衡条件:
FOB=FAOA,即:
150N×20cm=FA×5cm,
解得托板对A点的最大压力:
FA=600N;
电子称测量的最大质量:
。
考点:
电功欧姆定律及其应用杠杆的平衡条件重力
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