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最新欧姆定律的综合应用
2009年全国中考试题分类汇编—欧姆定律的综合应用
8.(09·广东茂名)(多选题)现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了分辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图3所示的四种电路,其中可行的是
答案:
ABC
16.(09·北京西城区)(多选题)如图7所示的电路图中,电源两端的电压保持不变,电阻R2与电阻R3的阻值均为10Ω。
闭合开关S后,电流表A1和A2的示数之比为3:
2。
把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,下列选项正确的是()
A.R1=5ΩB.R1=20Ω
C.U1:
U2=3:
4D.Ul:
U2=4:
3
21.(09·广安)电器修理工小李需要一只60Ω的电阻,他可以选择一只Ω的电阻和一只40Ω的电阻串联得到;也可以选择一只180Ω的电阻和一只Ω的电阻并联得到。
8.(09·来宾)如图1所示,Rl和R2的等效电阻为R,那么RRl(填“>”“<”或“=”);图2中R1和R2等效电阻为R’,那么R’=Ω。
答案:
>2.4
7.(09·河南)在图3所示的电路中,电源电压不变,R2=10Ω。
S1闭合、s2断开时,电流表的示数为0.2A.两开关都闭合时,电流表的示数为0.5A,则电阻R1=Ω。
答案:
15
(09·湖北襄樊).在甲、乙两地之间架设有两根输电践。
在一次狂风暴雨之后,这两根输电线在某处发生了短路,为了确定短路的具体位置,电力工人这样操作:
他在甲地把这两根输电线的线头分别接到电压为3伏的电池正、负极上,并且测出了这时输电线中的电流为30毫安。
已知输电线每米长的电阻是0.01欧,那么发生短路处离甲地________米。
答案:
5000
3.(09·淄博)A、B是两条长度相同的镍铬合金丝,A的横截面积大于B的横截面积,则A的电阻_________B的电阻(填“大于”、“小于”或“等于”,下同);若将它们串联后接入电路,A两端的电压_________B两端的电压;若将它们并联后接入电路,通过A的电流_________通过B的电流。
(09成都)维修电器需要一个4Ω的电阻,而维修工手边共有四只电阻,它们的代号和阻
值分别是R1=lΩ、R2=3Ω、R3=6Ω、R4=12Ω。
(1)请你设计一种方案,只选用其中的两只电阻,通过电阻串联或并联的方式,得到“一个”阻值为4Ω的“等效”电阻。
(要求在右侧的虚线框中画出电阻的连接图并标示出电阻的代号,无须做任何说明)
(2)若将得到的阻值为4Ω的“等效”电阻接到电压为6V的电源两端,请求出你选用的两只电阻中阻值较小的那只电阻消耗的电功率。
答案:
35.(09·四川达州)在学习“串联电阻的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候,小强和小刚利用滑动变阻器(铭牌上标有20Ω1A)、两个定值电阻(5Ω10Ω)、电压表、电源等器材对此进行了探究。
他们设计了如下图甲所示的电路图。
(1)根据电路图,请你在上图乙中用笔画线代替导线,将没有连接完的实物电路连接好(导线不允许交叉且电流表的量程选取适当)。
(2)请你根据电路图分析:
在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到________(填“A”或“B”)端。
(3)上表是小强和小刚在这次实验中所记录的数据。
请你根据他们三次测量的数据进行分析,可以得出的结论是:
________________________________________________________。
(4)若闭合开关后发现电流表有示数,而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是下面哪一种情况?
_______(只填字母序号即可)。
A.滑动变阻器某处断路B.只有R1被短路
C.只有R2被短路D.电压表的某一个接线柱接触不良
(5)在这次实验中,滑动变阻器的作用是:
__________________________________________________________。
答案:
(1)正确连接每根导线各得1分(2分)
(2)A(1分)
(3)在串联电路中,总电阻等于各串联电阻之和。
(1分)
(4)D(1分)
(5)改变电路中的电流与电压(填改变电路中的电流或填改变电压均给全分,其它合理答案酌情给分)(2分)
(09杭州)37.如图1所示电路是在环境温度为100C左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图。
箱内电阻Rl=5kΩ,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的图线如图2所示,电源电压为12V.当电压鉴别器的两接入点a,b间的电压Uab小于2V时,鉴别器将使开关S接通,使恒温箱内的电热丝通电而发热,从而使箱内温度升高;当Uab大于4V时,鉴别器将使S断开,停止加热。
(1)、从图2中读出环境温度为150C时的热敏电阻R2为kΩ。
(2)、通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围?
(3)、若想使此恒温箱内的温度变化范围在第
(2)问的基础上降低一些,在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下,可采取怎样的措施?
(09温州)37.小明想探究某电阻的阻值R,与温度t的关系,设计了如下图所示的电路,其中,定值电阻Ro=20欧,电源电压U=3伏。
他把该电阻放在不同的温度下做实验,得到了不同温度下该电阻的阻值(如下表)。
(1)由表中数据得出,该电阻的阻值Rt与温度t的数学关系式为▲。
(2)通过计算说明,当温度为0℃时,小明观察到实验中电压表的示数为多少伏?
·
(3)在实验过程中,小明发现:
温度较高时,随温度的上升,电压表示数变化不明显。
经检查,电路连接正常,各元件没有损坏。
你认为小明发现的情况可能是什么原因造成的?
▲。
(09烟台)27.学习了电学相关知识后,学校举办了一次综合实践活动,活动的主题是利用电流表或电压表制作一个简易电子秤.图20是小红设计的电子秤原理图,其中E为干电池(2节);A是电流表(电子秤示数表盘);R0是定值电阻(5Ω);R是一根长为6cm阻值为15Ω的均匀电阻丝.c是一根弹簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图21所示(塑料盘的重力不计,g取10N/kg,制作时,调整弹簧的长度,使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端.
⑴该电子秤的最大称量是多大.应选用的电流表最大量程是多少.
⑵当电流表的指针指在O.3A处时,所称重物的质量是多少.
⑶从理论上说明该方案的最大不足,画出你的设计原理图.
答案:
(09湖州)37.张林同学设计了一个风速仪,图甲是它的原理示意图。
定值电阻Ro=10欧,Rl是压力传感器(其电阻值会随所受压力大小变化而变化,变化关系如图乙),电源电压恒为3伏,电流表的量程为0-0.6安,风压板是一块长方形的轻质塑料板,它的面积为0.4米2。
(1)在电路中连入R0的目的是
(2)闭合开关后电流表的读数为0.15A,风压板上所受到的压力是多少?
此时的风速为多少?
(3)你认为此风速仪存在的不足之处是(写出一点即可)。
答案:
(09威海).我市北部沿海耸起一片“风电林”,为威海经济发展提供了可再生绿色能源,为旅游业带来新亮点。
小明对风力的研究也产生了浓厚的兴趣,和同学一起设计了“风力测试仪”的原理图,如图23所示,已知电源电压12V,R0为20Ω,OB长为10cm,AB长为20cm.阻值为60Ω的均匀电阻丝。
OP为质量.电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为3N的圆球P。
金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦。
闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝的B端接触;有风时,圆球P受风力作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转。
请你解答下列问题:
(1)无风时电流表示数是多少?
(2)当金属细杆OP滑到AB中点时电路消耗的总功率是多少?
(3)当金属细杆OP滑到A点时圆球P受的风力是多大?
(4)若将电流表的刻度改为风力表的刻度值,请问表盘刻度均匀吗?
简要说明理由。
答案:
(1)无风时,电流表示数为0.15A。
(2)当金属细杆OP滑到AB中点时,电路中电流为0.24A。
电路消耗的总功率是2.88W。
(4)表盘刻度不均匀。
由于R0在存在,电路中的电流与电阻丝拉入电路的阻值不成反比,因此将电流表刻度改为风力表的刻度,刻度盘不均匀。
(09兰州).如图所示电路,电源电压保持不变。
在甲图中,闭合开关S,电压表示数为4V,
电流表示数为0.4A;乙图中,闭合开关S,电压表示数为6V。
求:
(1)R1、R2的阻值;
(2)乙图中电流表示数。
答案:
(09·湖北恩施自治州)28.有一个额定电压为8V的小灯泡,正常发光时的电阻为10Ω。
手边现只有电压为10V的电池,以及任意阻值的备选电阻器。
为了使此小灯泡正常发光:
(1)请在右边的方框内画电路图来表示你的设计方案,并说明设计理由。
(2)通过计算回答你所选用的电阻器的规格。
答案:
(1)电路图如下:
理由:
利用串联电路的分压特点。
评分说明:
①如图甲、乙所示,能反映出灯泡与电阻的串联关系即可给1分。
②说理正确给1分。
(2)解:
利用电阻分压:
UR=U-UL=10V-8V=2V……………1分
电路中的电流为:
I=UL/RL=8V/10Ω=0.8A……1分
电阻的阻值:
R=UR/I=2V/0.8A=2.5Ω……………1分
25.(09·咸宁)干电池是实验时经常使用的电源,它具有稳定的电压。
实际上干电池本身也具有一定的电阻,只是因为较小,我们忽略了电源本身电阻的影响。
如果考虑电阻,可以把干电池看成一个理想的电源(即电阻为零)和一个电阻r串联组成,如图甲所示。
用图乙所示的电路可以测量一个实际电源的电阻值。
图中R为电阻箱。
开关S闭合后,调节电阻箱,当电阻箱电阻R1=14Ω时,理想电流表的读数I1=0.2A;当电阻箱电阻R2=29Ω时,理想电流表的读数I2=0.1A。
求电源电阻r的大小。
答案:
解:
当电阻箱电阻为R1时,有
U=I1(R1+r)(2分)
当电阻箱电阻为R2时,有
U=I2(R2+r)(2分)
联立两式得:
r=(I2R2-I1R1)∕(I1-I2)=1Ω(1分)
39.(09·长沙)某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计,图甲是其原理图.放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉环相连。
弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R2接触良好且不计摩擦).已知物体A的质量为100kg,定值电阻R1=6Ω,R2是一根长为6cm的均匀电阻线(阻值与其长度成正比),其最大阻值为24Ω,电源电压为6V,电流表的量程为0~06A.当不拉拉环是时,金属滑片P刚好处于a端.已知该弹簧伸长的长度△l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图乙所示,问:
(1)要把电流表的表盘改为拉力计的表盘,则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处?
(2)闭合开关,当电流表示数为0.6A时,R2接入电路中的电阻为多少?
(3)在保证电路安全的条件下,物块A对地面的压力范围是多少?
(取g=10N/kg)
答案:
(1)当不拉拉环时,R2=24Ω,由欧姆定律知,电路中电流
I=
=0.2A
故拉力计的零刻度应标在电流表表盘上示数为0.2A处.
(2)闭合开关,拉动拉环,当电流表示数为0.6A时,由欧姆定律得
总电阻R'=
=10Ω
R2接入电路的电阻R2'=R'―R1=10Ω―6Ω=4Ω
(3)由题意要保证电路的安全,则电路中最大电流不能超过0.6A,当电流为0.6A时,拉环上拉力最大.
由第
(2)问知R2'=4Ω,又R2的阻值与长成正比,故此时连入电路中的电阻线长度为l=1cm,则弹簧伸长的长度△l=l0―l=6cm―1cm=5cm
据乙图知,此时拉环拉力最大为Fmax=750N
如图所示,A受重力G、支持力FN和拉环拉力F拉平衡,由平衡知识得
F拉+FN=G,当F拉=Fmax时,地面对A的支持力FN最小,其值为
FN=G―Fmax=1000N―750N=250N
当F拉=0时,地面对A的支持力FN最大,其值为FN'=G=1000N
由作用力与反作用力大小相等可得物体A对地面的压力F压=FN
故A对地面的压力F压的范围为250N~1000N.
34.(09·衢州)影响导体电阻大小有多种因素。
如图甲所示的实验是为了探究导体电阻大小与的关系。
同学们查阅资料后知道某些导体的电阻还与磁场强弱有关(磁场强弱称为磁场强度,用符号B表示,其单位为特斯拉,用符号T表示),电阻随磁场的增强而增大,利用这种关系可以测量磁场的强度。
如图乙所示为室温下某磁敏电阻阻值R随磁场强度变化的曲线。
若实验室可提供以下器材:
磁敏电阻、蹄形磁铁、电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表(毫安为单位)。
(1)现要测定如图丙所示蹄形磁铁两极间磁敏电阻R所在处的磁场强度,请在虚线框内画出实验电路图;
(2)某同学正确实验后,测得磁敏电阻R两端的电压与电流的数据如下:
实验次数
1
2
3
U/伏
O.45
O.91
1.5O
I/毫安
O.3
O.6
1.0
请利用表中数据计算该磁敏电阻R在此磁场电的阻值为欧,该处磁场强度大约为特斯拉;
(3)若要在上述实验后继续研究磁敏电阻大小与磁场方向的关系,则只要在原实验中改变即可。
答案:
34.(09·厦门)某金属电阻在t≥0℃时,其阻值R1随温度的变化关系为Rt=100(1+5x10-3t)Ω.利用这一特性可制成金属电阻温度计,其原理图如图19所示,电源的电压恒为3V,金属电阻Rt作为测温探头,把它放入0℃处—段时间后,闭合开关,调节滑动变阻器R0.使电流表示数恰好达到满量程15mA。
(1)求R0接入电路的阻值;
(2)电流表刻度盘的中央所对应的温度刻度值是多大?
(3)如果用电压表代替电流表,并使电压表示数随探头温度的升高而增大,请面出你设计的电路图。
34.(09泉州丰泽)如图25是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图。
压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化,油量表(由电流表改装而成)指针能指示油箱里的油的多少。
已知:
压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示:
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω
500
380
310
245
200
170
150
…
若压力传感器R的上表面面积为5cm2,汽油热值为4.6╳107J/kg,汽油的密度为0.71╳103kg/m3,电源电压为6V。
请回答下列问题:
⑴当油与箱总重为600N时,压力传感器R受到的压强是多大?
⑵若油箱内油为10kg,汽油完全燃烧能放出多少的热量?
如果空油箱的质量为5.8kg,油量表指针指向2╳10-2m3时,电路中电流是多少?
答案:
⑴p=F/S=600/5╳10-4=1.2╳10-6(Pa)(3分,其中公式1分,过程1分,答案1分)
⑵Q=mq=4.6╳107J/kg╳10kg=4.6╳108J(2分,其中公式1分,答案1分)
油的质量m=ρV=14.2kg油与油箱总质量M=5.8+14.2=20kg(1分)
传感器R受到的压力F=G=Mg=200N查表得对应R的阻值为200Ω(1分)
电路中的电流I=U/R=0.03A(1分)
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