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1、課后強化訓(xùn)練23 歐姆定律 電路計算
一、選擇題
1.由歐姆定律公式I=變形得R=,對此,下列說法中正確的是(D)
A. 加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,則導(dǎo)體的電阻越大
B. 通過導(dǎo)體的電流越大,則導(dǎo)體的電阻越小
C. 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻也為零
D. 導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)
【解析】 R=是導(dǎo)體電阻的計算公式,也是測量電阻的原理,但導(dǎo)體的電阻值與電壓、電流無關(guān)。
(第2題)
2.如圖是新型節(jié)能應(yīng)急臺燈的電路示意圖,臺燈充好電后,使用時可通過調(diào)節(jié)滑動變阻器接入電路的阻值R改變燈泡的亮度,假定電源電壓、燈泡電
2、阻均不變,則燈泡兩端電壓U隨R變化的圖像是(C)
【解析】 滑動變阻器和燈泡串聯(lián),由U=IR+IRL可得電路中的電流:I=,燈泡L兩端電壓:UL=IRL=RL。從燈泡兩端的電壓與其電阻的關(guān)系可以看出,燈泡兩端的電壓和燈泡的電阻不成正比也不為一次函數(shù),故排除A、B選項,又因為滑動變阻器的阻值增大時,燈泡分得的電壓減小,故C選項正確。
3.某段導(dǎo)體兩端的電壓是4伏時,通過導(dǎo)體的電流是1安。如果將該導(dǎo)體兩端的電壓減少到2伏,那么通過該導(dǎo)體的電流是(B)
A. 0.25安 B. 0.5安
C. 2安 D. 3安
【解析】 R===4歐,I2===0.5安,所以通過導(dǎo)體的電流是0.
3、5安,B正確。
4.幾個同學(xué)在只有電流表或電壓表時,利用一個已知阻值的電阻R0設(shè)計了下面四個測未知電阻Rx的電路圖,其中不可行的是(C)
【解析】 兩電阻串聯(lián)在電路中,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知電阻越大,電阻兩端的電壓越大,故A圖可行;兩電阻并聯(lián)在電路中,根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路電流規(guī)律可知電阻越大,通過電阻的電流越小,故B圖可行;兩電阻串聯(lián)在電路中,通過兩電阻的電流相等,所以電流表的示數(shù)不能反映R0和Rx的阻值大小,故C圖不可行;當(dāng)S1斷開,S閉合時,Rx與R0串聯(lián),電壓表測Rx兩端電壓,S1閉合時,電壓表測量電源電壓,則可知R0兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律可求得通過R0的電流
4、,則由歐姆定律可求得Rx的阻值,故D圖可行。
5.如圖所示,這是某科技創(chuàng)新小組的同學(xué)們自己發(fā)明的電子握力器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。電源電壓不變,滑動變阻器b端固定在絕緣底座上,手柄A與變阻器滑片固定在一起,同步運動,握力為零時,滑片處于a端。L是一個電阻不變的指示燈,力量計由一個電流表改裝而成。使用時,先閉合開關(guān)S,再用手握住手柄,A柄向下運動壓縮彈簧,握力就顯示在力量計表盤上。下列有關(guān)此握力器的說法中正確的是(A)
,(第5題))
A. 握力越大燈泡越亮,力量計的示數(shù)越大
B. 改裝后的力量計的零刻度線就是原電流表的零刻度線
C. 握力越大電路總電阻越大,總電流越小
D. 握力越大,彈簧的長
5、度越長;握力越小,彈簧長度越短
【解析】 握力越大,滑動變阻器接入電路的電阻越小,電流越大,力量計示數(shù)越大,燈泡越亮,A選項正確;滑片在a端時,彈簧沒有受到壓力,閉合開關(guān),電路電流最小,此時指針的位置應(yīng)是力量計的零刻度線,B選項錯誤;握力越大,滑動變阻器接入電路的電阻越小,電路電流越大,C選項錯誤;握力越大,彈簧被壓縮得越短,握力越小,彈簧的形變越小,D選項錯誤。
(第6題)
6.如圖所示,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,燈L1、L2都能正常工作,甲、乙兩個電表的示數(shù)之比是2∶3,此時燈L1、L2的電阻之比是(B)
A. 2∶1
B. 1∶2
C. 3∶2
D. 2∶3
【
6、解析】 分析電路可知,甲、乙均是電壓表,電壓表乙測量總電壓(U總),電壓表甲測量L2電壓(U2)。
U2∶U總=2∶3,則U1∶U2=1∶2。
7.為了測定風(fēng)速的大小,小明設(shè)計了如圖所示四種裝置,圖中探頭、金屬桿和滑動變阻器的滑片P相連,可上下移動?,F(xiàn)要求:當(dāng)風(fēng)吹過探頭時,滑動變阻器的滑片P向上移動,且風(fēng)速增大時電壓表的示數(shù)增大。以下四個圖中符合要求的是(D)
【解析】 當(dāng)風(fēng)吹過探頭時,滑動變阻器R2的滑片P向上移動,由于流體流速大的地方壓強小,故探頭凸面朝上,A、B錯誤。風(fēng)速增大時,滑片P向上移動的距離增大,分析C、D選項可知,R2接入電路的阻值減小,電壓表示數(shù)增大,則電壓表測量的
7、是R1兩端電壓。
(第8題)
8.在如圖所示的電路中,閉合開關(guān)S后,燈泡L1不亮,L2亮,電壓表無示數(shù),其故障原因可能是(C)
A. L1開路 B. L2開路
C. Ll短路 D. L2短路
【解析】 燈L2亮,說明通路;燈L1不亮且電壓表示數(shù)為0,說明故障是L1短路。
二、非選擇題
9.如圖a所示的電路,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器,兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖像如圖b所示,根據(jù)圖像的信息可知:乙(填“甲”或“乙”)是電壓表示數(shù)變化的圖像,電源電壓為6伏,電阻R1的阻值為20歐。
,(第9題))
【解析】 R2與R1串聯(lián),R1是定值電阻,其
8、電壓與電流成正比,如圖b甲;R2是變阻器,R2變小→UR2變小,如圖b乙,由圖b可知,電源電壓U總=UR1+UR2=6伏,R1==20歐。
10.小明同學(xué)在探究“通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的關(guān)系”時,將記錄的實驗數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖所示的圖像。根據(jù)圖像,當(dāng)導(dǎo)體乙兩端加上1伏的電壓時,通過導(dǎo)體乙的電流為0.1安,若將甲、乙兩導(dǎo)體并聯(lián)后接在3伏的電源上,干路中電流為0.9安。
,(第10題))
【解析】 由圖可知,當(dāng)導(dǎo)體乙兩端加1伏的電壓時,通過的電流為0.1安;甲、乙導(dǎo)體并聯(lián)在3伏電源上,通過甲導(dǎo)體的電流為I甲=0.6安,通過乙導(dǎo)體的電流為I乙=0.3安,所以干路電流為I=I甲+I乙=0
9、.6安+0.3安=0.9安。
(第11題)
11.如圖所示,電源電壓恒定,R1=20歐,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1,電流表示數(shù)是0.3安;若再閉合S1,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.2安,則電源電壓為6伏,R2的阻值為30歐。
【解析】 IR1=0.3安,U=IR1R1=0.3安×20歐=6伏,IR2=0.2安,R2===30歐。
(第12題)
12.鉛筆芯是由石墨和黏土混合制成的。不同類型的鉛筆的筆芯軟硬程度不同,其中6H的鉛筆芯最硬,6B的鉛筆芯最軟,HB的鉛筆芯軟硬居中。鉛筆芯是導(dǎo)體,那么鉛筆芯的電阻大小與其軟硬程度是否有關(guān)呢?小明用如圖所示的裝置探究這個問題。他先后將6B、H
10、B、6H三支鉛筆芯分別接入電路的A、B兩點間,通過觀察電流表示數(shù)的大小,比較出三者電阻的大小。用此方法比較電阻大小的依據(jù)是導(dǎo)體兩端電壓一定時,導(dǎo)體中的電流越大,導(dǎo)體的電阻越小(或歐姆定律)。他選取的這三支鉛筆芯應(yīng)滿足的條件是粗細和長度均相同。
【解析】 因為電流表與鉛筆芯串聯(lián),而電阻是阻礙電流大小的物理量,因此通過觀察電流表示數(shù)的大小可以比較出鉛筆芯電阻的大小。此方法的科學(xué)原理是:電壓一定,電流越大,電阻越小(或歐姆定律)。為了探究電阻大小與材料的關(guān)系,因此要控制鉛筆芯粗細相同、長度相同。
13.探究“電壓保持不變時,電流與電阻的關(guān)系”的實驗。
,(第13題))
(1)請根據(jù)電路圖
11、,用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖乙的實物連接。
(2)實驗中,控制定值電阻兩端電壓為2伏。先用5歐電阻實驗,將數(shù)據(jù)記錄在表中。改用10歐電阻繼續(xù)實驗,閉合開關(guān)后,移動滑動變阻器滑片時,眼睛應(yīng)注視B(填序號)。
A. 滑動變阻器的滑片
B. 電壓表示數(shù)
C. 電流表示數(shù)
電阻(歐)
5
10
20
電流(安)
0.4
0.2
0.1
(3)根據(jù)實驗得到的表中三組數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論是電壓一定時,電流與電阻成反比。
【解析】 (1)變阻器另一接線柱只能在C或D中選一個與定值電阻R右柱相連。
(2)研究電流與電阻的關(guān)系,條件是保持定值電阻兩端電壓不變,在調(diào)節(jié)變阻器時應(yīng)看電壓表的示
12、數(shù)(恰好是2伏)。
(第14題)
14.如圖所示電路,電阻R1=3歐,R2=2歐。閉合開關(guān)S,電流表A的示數(shù)變大,電流表A1的示數(shù)不變(以上兩空填“變大”“變小”或“不變”),電壓表V的示數(shù)變化與電流表A的示數(shù)變化之比等于1.2歐。
【解析】 閉合開關(guān)S后,R1與R2并聯(lián),電壓相等。閉合S前,電流表A與A1的示數(shù)相等;閉合S后,R1支路電流不變,即電流表A1示數(shù)不變;R2支路有電流,電流表A的示數(shù)變大。干路電流I=+,===1.2歐。
15.圖甲是某型號電子秤,其原理結(jié)構(gòu)如圖乙所示。R0為定值電阻,R是壓敏電阻,其阻值隨所受壓力F變化的關(guān)系如圖丙所示,改寫電壓表(量程為3伏)的表盤
13、數(shù)值后可直接讀出所稱物體的質(zhì)量。設(shè)踏板的質(zhì)量為5千克,電源電壓保持9伏不變。g取10牛/千克。
(1)空載時,電壓表的示數(shù)為1伏,求R0的阻值。
(2)該電子秤的量程多大?
(3)如果保持電子秤結(jié)構(gòu)和電壓表量程不變,只在電路中增加一個電阻。使電子秤的量程變?yōu)?10千克。計算說明:應(yīng)使用多大的電阻?如何連接?
(第15題)
【解析】 (1)F0=G板=m板g=5千克×10牛/千克=50牛,根據(jù)丙圖可知50牛壓力(F)對應(yīng)電阻R=240歐。
I0===安,
R0===30歐。
(2)I===0.1安,
R′===60歐,
根據(jù)丙圖可知R′=60歐對應(yīng)F1=950牛,
m總====95千克,
電子秤量程:95千克-5千克=90千克。
(3)當(dāng)電子秤量程是110千克時,m′總=110千克+5千克=115千克,
F2=G′總=m′總g=115千克×10牛/千克=1150牛,
根據(jù)丙圖F2=1150牛對應(yīng)電阻R2=20歐,
UR2+R0=UR2+UR0=IR2+IR0=I(R2+R0)
=0.1安×50歐=5伏,
Rx===40歐,
應(yīng)串聯(lián)一個40歐的電阻。