粤沪版物理九年级上册第十四章第3节欧姆定律的应用同步练习

粤沪版物理九年级上册第十四章第3节欧姆定律的应用同步练习
一、选择题
1.“电流与电压的关系”实验中,得到I﹣U图象如图所示,则正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】探究“电流与电压的关系”的实验过程中,保持定值电阻不变,只改变导体的两端的电压,由欧姆定律可知:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
A、由图A可知:电流不随电压变化,故A错误;
B、由图B可知:电流与电压与正比,故B正确;
C、由图C可知:电流随电压增加而减小,故C错误;
D、由图D可知:电流随电压的增加而减小,故D错误.
【分析】由欧姆定律可知:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
2.下列关于电流、电压、电阻的关系说法正确的是(  )
A.电压是形成电流的原因
B.电路两端有电压,电路中一定有电流
C.导体的电阻一定时,导体两端电压与导体中的电流成正比
D.导体的电阻与导体中的电流成正比,与导体两端的电压成反比
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、电压使导体中的自由电荷发生定向移动,形成电流,所以电压是形成电流的原因,A正确;
B、导体两端有电压,且电路是通路时,导体中才有电流,故B错误;
C、电阻一定时,电流与电压成正比,而电压不受电流制约,故C错误;
D、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体的电压与电流无关,故D错误.
【分析】本题的考点是电流、电压、电阻的关系。
3.如图所示的电路图,在探究电阻上的电流跟电压的关系时,如何改变定值电阻R两端的电压,从而得到多组电压、电流值(  )
A.保持R′的滑片位置不动
B.保持R的电压不变
C.保持R不变,调节R′的滑片到不同位置
D.保持电路中的电流不变
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】保持R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,应用控制变量法对电路进行分析,即保持电阻不变,观察电流表的示数变化跟电压表示数变化的关系.故选C.
【分析】串联电路是分压电路,且电阻越大,分得的电压越多。
4.如图所示,在探究电流与电阻的关系的实验过程中,当A、B两点间的电阻R由10Ω更换为15Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的正确步骤是(  )
A.保持滑动变阻器的滑片不动
B.将滑动变阻器的滑片适当向左移动
C.将滑动变阻器的滑片适当向右移动
D.适当增加电池的节数
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究“电流跟电阻的关系”,需保持电阻两端的电压不变,当A、B两点间的电阻由10Ω更换为15Ω后,电阻变大,则电压表的示数变大,所以此时应该增大变阻器的电阻减小电阻R两端的电压,使电压表的示数保持不变.则滑片需向右移动增大滑动变阻器接入电路中的电阻,所以ABD错误,C正确.
【分析】研究导体中的电流与电阻的关系,由控制变量法的思路可知,需要保证导体两端的电压不变,当电路中的电阻由10Ω换成15Ω时,分析定值电阻两点之间的电压怎样变化是此题的解题思路.
5.有两个阻值不同的电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I﹣U图线所在的区域,下列说法中正确的是(  )
A.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域 B.R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域
C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区 D.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】根据串联电路的电阻特点知:
R串比每一个串联的分电阻都要大,
根据并联电路中电阻的特点可知:
R并比每一个并联电路的分电阻都要小.
在这四个电阻值中,R串最大,R并最小,
根据欧姆定律可知,当它们两端加相同的电压时,通过R串的电流最小,故它的I﹣U图线在I区;
通过R并的电流最大,故它的I﹣U图线在III区.
综上分析,故选B.
【分析】根据电阻的串并联确定R1、R2、R串、R并之间的大小关系,根据欧姆定律判断电压相同时电流的大小;分析坐标图不同区域的意义即可解决.
6.用如图所示的实验电路图“探究电流与电压、电阻的关系实验”,下列注意事项错误的是(  )
A.连接电路时,开关应该是断开的
B.连接滑动变阻器时,滑片要滑到阻值最小的位置
C.连接电表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
D.每次更换电阻后,要调节变阻器,使电压表的示数相同
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】滑动变阻器在电路中有保护电路的作用,因而连接时(闭合开关以前)应将滑动变阻器的滑片P滑到电阻值最大的位置。B项错误。
【分析】本题考查探究电流与电压、电阻的关系。
7.下列关于电流、电压、电阻的关系说法正确的是(  )
A.电压大的电路中电流一定大
B.电阻大的电路中电流一定小
C.导体中的电流与电压、电阻无关
D.导体中的电阻与电流、电压无关
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、只有在电阻一定时,电压大的电路中电流才一定大,故A错误;
B、只有在电压一定时,电阻大的电路中电流才一定小,故B错误;
C、导体中的电流与电压、电阻都有关系,故C错误;
D、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体的电压与电流无关,故D正确.
【分析】研究电流、电压、电阻三者的关系时,必须用控制变量法;电阻一定时,电流与电压成正比;电压一定时,电流与电阻成反比;但电阻的大小与电流、电压无关,是由导体的材料、长度、横截面积决定的。
8.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是(  )
A.当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】从题图中可以看出,甲的电阻是5 Ω,乙的电阻是10 Ω,所以D错。当乙两端的电压是1 V时,通过乙的电流是0.1 A;当两导体并联接在3 V的电源上时,通过甲的电流是0.6 A,通过乙的电流是0.3 A,所以总电流是0.9 A;在电阻一定的情况下,通过导体的电流与其两端的电压成正比,所以A、B、C均正确。
【分析】本题考查欧姆定律的灵活应用。
9.如图所示电路,电源两端的电压一定,当开关S1闭合、S2断开时,电流表和电压表示数分别为I1、U1;当再闭合S2,且将滑片P适当右移后,电流表和电压表示数分别为I2、U2,则下列叙述一定正确的是(  )
A.I1﹥I2 ,U1﹥U2
B.U1﹤U2,I1大于、小于或等于I2都有可能
C.U1﹤U2,I1=I2
D.I1﹥I2 ,U1大于、小于或等于U2都有可能
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】开关S2闭合前后,电压表测量的对象发生了变化,电源电压一定,S2闭合前测的是滑动变阻器两端的电压,闭合后测的是电源电压,所以U1<U2;因为滑片发生了移动,滑动变阻器连入的电阻发生了变化,故无法判断电流的大小,I1大于、小于或等于I2都有可能;故选B。
【分析】本题考查电路动态变化下欧姆定律的应用。
10.分析复杂电路时,为了将电路简化,通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理.下列处理方法中正确的是(  )
A.把电流表看成是断路的 B.把电流表看成是一个大电阻
C.把电压表看成是断路的 D.把电压表看成是一根导线
【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】由于电压表内阻较大,分析电路时把电压表当成断路;由于电流表内阻较小,分析电路时把电流表当成短路(或导线)。
【分析】简化电路时,把电流表当成导线,把电压表当成断路。
11.在物理实验中,对物理量进行多次测量,有的是为了通过多次测量提高精度,有的是为了通过多次测量寻找规律。下面四个实验中,哪个是通过多次测量提高精度(  )
A.在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流
B.在探究“串联电路各点间电压的关系”时测量多组对应的总电压和各部分电路两端的电压
C.在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值
D.在“测量定值定值的电阻”时,测量多组对应的电流和电压值
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】ABC选项中多次测量都是为了避免偶然现象,得到普遍规律。
【分析】多次测量的目的有:得到普遍规律,避免实验的偶然性;减小误差,提高精度
12.如图所示电路,闭合开关S后,甲乙两表是电压表,示数之比是3:2,当开关S断开,甲乙两表是电流表,则两表的示数之比为(  )
A.2:1 B.3:1 C.2:3 D.1:3
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:(1)闭合开关S后,甲乙两表是电压表时,两电阻串联在电路中,甲表测电源的电压,乙表测R2两端的电压,
因串联电路的总电压等于各分电压之和,且U甲:U乙=3:2,
所以,两电阻两端的电压之比:===,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:===;
(2)当开关S断开,甲乙两表是电流表时,两电阻并联在电路中,甲表测通过R2的电流,乙表测干路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两支路的电流之比:===,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,===.
【分析】(1)闭合开关S后,甲乙两表是电压表时,两电阻串联在电路中,甲表测电源的电压,乙表测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻阻值之比;
(2)当开关S断开,甲乙两表是电流表时,两电阻并联在电路中,甲表测通过R2的电流,乙表测干路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比,根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比.
13.在如图所示的电路中,已知灯L1的电阻比灯L2的电阻大,开关闭合后,下列关于电路的说法正确的是(  )
A.电路是并联电路
B.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
C.两灯的电压之和等于电源电压
D.如果灯泡L2灯丝烧断了,则灯泡L1还亮着
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由题图可知,电流只有一条路径,该电路是串联电路,选项A错误。串联电路中电流处处相等,通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流,选项B错误。串联电路,两灯的电压之和等于电源电压,选项C正确。串联电路,电路只有一条电流路径,各元件相互影响,如果灯泡L2灯丝烧断了,灯泡L1也不会亮,选项D错误。
【分析】本题考查串联电路的特点。
14.(2017·南岗模拟)如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻Rx阻值的电路是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:
A、开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压;
根据串联电路总电压等于各分电压之和,求出R0两端的电压,根据I= 求出通过R0的电流,根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据Rx= 可求出Rx电阻,故A正确;
B、由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表测干路电流,因通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值,故B正确;
C、开关S闭合时,Rx短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量电源电压;所以无法得到电路中电流,不能计算出Rx的值.故C错误;
D、由电路图可知,当开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据电阻的串联求出Rx阻值,故D正确.
故选ABD.
【分析】串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等,用电压表和电流表,直接或间接测量电压和电流,根据欧姆定律求得Rx电阻.
15.如图所示,保持电源电压不变,当开关S由断开到闭合时,下列说法正确的是(  )
A.电流表读数不变,电压表读数变大
B.电流表读数变大,电压表读数不变
C.电流表读数变大,电压表读数变大
D.电流表读数不变,电压表读数不变
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】解答:开关S由断开到闭合,电压表测电源电压,读数不变;电流表测电阻 的电流, 电阻 两端的电压不变,电阻也不变,则通过电阻 的电流不变,电流表读数不变;故选D.
分析:本题考查动态电路,重点考查并联电路的特点,并联电路中各支路互不影响。
二、填空题
16.如图所示的电路中,电源电压保持不变.只闭合开关S,电流表的示数为0.1A;再闭合开关S1,电流表的示数为0.5A.那么闭合S、S1后,在相同的时间内,电流通过电阻R1、R2所做电功之比   .
【答案】1:4
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流,即I1=0.1A;
当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以闭合开关S1时通过R1的电流不变;
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流等于电流表的变化量,即I2=0.5A﹣0.1A=0.4A;
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以闭合S、S1后,R1与R2的电功之比:
【分析】并联电路中各支路独立工作、互不影响;并联电路中干路电流等于各支路电流之和;并联电路中各支路两端的电压相等。
17.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲︰U乙=5︰3,则R1︰R2=   ;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲︰I乙=    .
【答案】2︰3;2︰5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图知,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R1、R2串联,甲测量的是总电压U,乙测R2两端电压U2,两表的示数之比U甲:U乙=5:3,设R2两端两端电压为U2=3/5U,则R1两端电压为U1=U﹣3/5U=2/5U,由串联分压知:

由电路图可知,当开关S断开,甲、乙为电流表时,R1R2并联,甲测通过R2的电流I2,乙测干路电流I,两表示数之比:
【分析】本题考查欧姆定律的应用,要求考生对串联、并联电路的特点非常熟悉。
三、综合题
18.如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图,使用的实验器材有:电压为6V的电源.电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个,导线若干.
(1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值如表1所示.在第2次实验中,电流表表的示数如图乙所示,则通过电阻的电流为   A.根据表1数据可得到结论:
   
表1
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.2 ▲ 0.4
(2)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电压值如表2所示,
表2
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.6 0.3 0.24
①由于操怍不当,导致一组数据存在错误,请判断第   次实验的数据存在错误.产生错误的原因是   ,正确的数据应该是   A.
②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中正确的是   
A.将电压表的量程换为0~15V
B.换成电压为12V的电源
C.更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
D.可将定值电阻两端的电压调为1.5V
【答案】(1)0.3;当电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比
(2)3;没有调节滑动变阻器;0.2;C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由图可知,电流表使用的是0—0.6A量程,所以电流表的读数为0.3A;由数据表可知电流随电压的增大而增大,所以可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比;(2)①由表2 中的,第1、2 两组数据可知U=IR=5Ω×0.6A=10Ω×0.3=3V≠15Ω×0.24A
说明第3次实验中的0.24A 是错误的;
由第2次实验可知,定值电阻两端电压为3V,所以 = - =6V-3V=3V
接入15 电阻后, ,说明实验中,没有调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压保持不变。正确的操作是,定值电阻两端电压保持3V不变,滑动变阻器两端的电压也是3V,所以滑动变阻器应将阻值调到30 ,故选C.
【分析】本题旨在考查探究“电流与电压、电阻的关系”问题,考查学生对实验仪器的读数、实验结论的得出、实验的故障处理等问题的理解.
19.在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验,电路图如图甲所示.
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大.(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于   (选填“断开”或“闭合”)状态.
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是 (填字母).
A.电阻断路 B.电流表坏了
C.滑动变阻器短路 D.电阻短路
(4)排除电路故障进行实验.为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到   的作用.实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向   (填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住   才可能达到这个目的.
(5)根据实验数据,作出I﹣R图象如图丙所示.根据实验目的分析图象可得出结论:
   .
【答案】(1)如图所示
(2)断开
(3)A
(4)调节电阻两端电压保持不变;左;电压表
(5)电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由图甲,实验中电压表测R两端电压,滑动变阻器与R串联,滑片向右移动时电流表示数变大,即电阻变小,所以应把变阻器右下角接线柱接入电路.如图所示:

(2)在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏电路元件.
(3)A、闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,原因可能是电压表所测量的电阻断路,这样使得电压表串联入电路中,故A符合题意;B、如果电流表坏了,整个电路断路,电压表也不会有示数,故B不合题意;C、如果滑动变阻器短路,电流表会有示数,且更大,故C不合题意;D、如果电阻短路,则电压表的示数将为零,且电流表的示数将变大,故D不合题意.
(4)探究“电流与电阻的关系”,应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变.该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,其作用主要是控制电阻两端电压保持不变;根据串联电路的分压原理,把5Ω换成10Ω,电阻分压变大,滑动变阻器分压变小,为保持电阻两端电压不变,应减小电阻分压,增大滑动变阻器分压,应使滑动变阻器接入电路的阻值变大,由图示电路图可知,闭合开关后应向左移动滑片,同时眼睛盯住电压表.
(5)由图象知,电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
【分析】本题通过探究电阻与电流的关系这个实验,考查欧姆定律的灵活运用。
20.同学们利用“伏安法”测量未知电阻 Rx 的阻值,所用电源电压为3V, Rx 阻值约为5Ω.
(1)实物电路如图甲,请用笔画线代替导线将电路连接好.
(2)闭合开关,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙,则通过电阻 Rx 的电流I=   A,计算出 Rx =   Ω.
(3)利用现有的器材和电路,在已经规范使用器材的前提下,如何使测量结果更接近真实值.
【答案】(1)如图所示
(2)0.5;4.8
(3)多次改变滑动变阻器的滑片到不同位置,分别测出电流和电压并求出电阻值,计算电阻的平均值.
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】解答:(1)电路的连接要注意:1、滑动变阻器接“一上一下”;2、电压表、电流表必须从正接线柱进,从负接线柱出;3、电压表并联在定值电阻的两端,电流表串联在电路中。(2)电源电压为3V,定值电阻为5 ,电路中最大电流为0.6A,故电流表选的是0—0.6A的量程,读数为0.5A,根据 ;(3)多次改变滑动变阻器的滑片到不同位置,分别测出电流和电压并求出电阻值,计算电阻的平均值。
分析:本题考查伏安法测电阻。
21.如图1所示,已知小灯泡L上标有“6V 3W”字样,R0=20Ω,滑动变阻器R的最大阻值为100Ω。求:
(1)小灯泡的电阻(设灯丝电阻不随温度变化);
(2)只闭合S1,移动滑动变阻器滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示;当滑片置于某点a时,电压表示数 U0 = 8V。求此时电流表示数及电源电压;
(3)已知电压表量程为0~15 V,在电压表示数不超过量程,灯泡两端电压不超过额定值的情况下,只闭合S2时,求滑动变阻器连入电路的阻值范围。
【答案】(1)由题意可知,小灯泡的电阻RL==12Ω
(2)解:只闭合S1 时, R0与R串联,
I滑===0.5A,
R总=R0+R滑=20Ω+16Ω=36Ω
U总= I总R总=0.5A×36Ω=18V
(3)只闭合 S2时,L与R串联,为保护小灯泡两端电压不超过6V,最大电流 , ,故接入电路的最小电阻 ,为保护电压表不超过量程,小灯泡两端电压 ,通过小灯泡的最小电流 ,故接入电路中的最大电阻 。
【解析】【分析】考查动态电路下对欧姆定律的运用。
22.如图所示,将滑动变阻器的滑片P移向M端,闭合开关S, 表有示数为1.0A, 表的示数为6V;滑片P移向N端,闭合开关S, 表的示数为2V.求:
(1)电源的电压及电阻R0的阻值;
(2)R0消耗的最大电功率和滑动变阻器的最大阻值.
【答案】(1)解:由电路图可知,滑片移到M端时,R连入阻值为0,只有定值电阻接入电路,电压表测电源电压,
电源电压:U=UV =6V,IA=I0 =1.0A由 I= 可知,R0的阻值: R0==60Ω
(2)滑片在M点时,R0电压最大,消耗的功率最大,
最大功率: ;
滑片在N端时,滑动变阻器阻值全部接入电路,R与R0串联接入电路,电压表测R0两端电压,
电路中电流: I'= ,
滑动变阻器最大阻值:

【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)分析清楚电路结构,根据电路结构与题意应用欧姆定律求出电源电压和电阻阻值.
(2)应用电功率公式求出定值电阻消耗的最大功率,应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值.
23.如图所示,R1=6Ω,R2为定值电阻,电源电压恒定,当闭合开关S1,S2时,电流表示数为1.5A,当闭合开关S1,断开开关S2时,电压表示数为6V.
(1)电源电压;
(2)R2的阻值.
【答案】(1)解:当闭合开关S1,S2时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由I= 可得,电源的电压:U=IR1=1.5A×6Ω=9V;
(2)解:当闭合开关S1,断开开关S2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压:U2=U﹣U1=9V﹣6V=3V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:
I′= ,即 ,
解得:R2=3Ω.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当闭合开关S1,S2时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当闭合开关S1,断开开关S2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R2的阻值.
24.如图所示电路,电源电压为9V,保持不变,定值电阻Ro的阻值为20Ω,灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.当开关S2断开,S、S1闭合时,调节滑动变阻器使灯泡L正常发光(设灯泡电阻不变).求:
(1)灯泡L的电阻值;
A.
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻值,在 5min内,滑动变阻器产生的热量;
A.
(3)要使整个电路消耗的电功率最小,应如何操作?并求出此时整个电路的电功率(不考虑电路中无电流通过的情况).
A.断开开关S1,闭合开关S、S2,调节滑动变阻器,使其接入电路的阻值最大
【答案】(1)
(2)
(3)断开开关S1,闭合开关S、S2,调节滑动变阻器,使其接入电路的阻值最大
【解析】【分析】本题考查欧姆定律的应用。
(1)【分析】本题考查欧姆定律的应用。
(2)【分析】本题考查欧姆定律的应用。
(3)【分析】本题考查欧姆定律的应用。
25.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω.当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90A.求:
(1)电阻R2的阻值.
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压.
【答案】(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电路中只有电阻R1,而I1=0.50A,R1=20Ω,∴电源电压为:U=I1R1=0.50A×20Ω=10V.断开开关S2,闭合开关S1和S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,而I=0.90A,∴通过电阻R2的电流为:I2=I﹣I1=0.90A﹣0.50A=0.40A,
电阻R2的阻值为:R2==25 Ω ;
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,∵R1=20Ω,R2=25Ω,∴电路中的总电阻为:R=R1+R2=20Ω+25Ω=45Ω,
电路中的电流为:I串= ,
则电阻R1两端的电压为:U1=I串 R1= ×20Ω≈4.4V.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,R2断路,电路中只有电阻R1,电流表测量的是通过电阻R1的电流,知道电阻R1的阻值可利用公式U=IR计算出电源电压.当断开开关S2,闭合开关S1和S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,则由并联电路的电流规律可得出通过电阻R2的电流,再利用公式R=计算出电阻R2的阻值.(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,利用串联电路电阻的特点计算出电路中的总电阻,可利用公式I=计算出电路中的电流,知道电阻R1的阻值,再利用公式U=IR计算出电阻R1两端的电压.
粤沪版物理九年级上册第十四章第3节欧姆定律的应用同步练习
一、选择题
1.“电流与电压的关系”实验中,得到I﹣U图象如图所示,则正确的是(  )
A. B.
C. D.
2.下列关于电流、电压、电阻的关系说法正确的是(  )
A.电压是形成电流的原因
B.电路两端有电压,电路中一定有电流
C.导体的电阻一定时,导体两端电压与导体中的电流成正比
D.导体的电阻与导体中的电流成正比,与导体两端的电压成反比
3.如图所示的电路图,在探究电阻上的电流跟电压的关系时,如何改变定值电阻R两端的电压,从而得到多组电压、电流值(  )
A.保持R′的滑片位置不动
B.保持R的电压不变
C.保持R不变,调节R′的滑片到不同位置
D.保持电路中的电流不变
4.如图所示,在探究电流与电阻的关系的实验过程中,当A、B两点间的电阻R由10Ω更换为15Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的正确步骤是(  )
A.保持滑动变阻器的滑片不动
B.将滑动变阻器的滑片适当向左移动
C.将滑动变阻器的滑片适当向右移动
D.适当增加电池的节数
5.有两个阻值不同的电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为R并,则关于R串、R并的I﹣U图线所在的区域,下列说法中正确的是(  )
A.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域 B.R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域
C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区 D.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
6.用如图所示的实验电路图“探究电流与电压、电阻的关系实验”,下列注意事项错误的是(  )
A.连接电路时,开关应该是断开的
B.连接滑动变阻器时,滑片要滑到阻值最小的位置
C.连接电表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
D.每次更换电阻后,要调节变阻器,使电压表的示数相同
7.下列关于电流、电压、电阻的关系说法正确的是(  )
A.电压大的电路中电流一定大
B.电阻大的电路中电流一定小
C.导体中的电流与电压、电阻无关
D.导体中的电阻与电流、电压无关
8.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是(  )
A.当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
9.如图所示电路,电源两端的电压一定,当开关S1闭合、S2断开时,电流表和电压表示数分别为I1、U1;当再闭合S2,且将滑片P适当右移后,电流表和电压表示数分别为I2、U2,则下列叙述一定正确的是(  )
A.I1﹥I2 ,U1﹥U2
B.U1﹤U2,I1大于、小于或等于I2都有可能
C.U1﹤U2,I1=I2
D.I1﹥I2 ,U1大于、小于或等于U2都有可能
10.分析复杂电路时,为了将电路简化,通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理.下列处理方法中正确的是(  )
A.把电流表看成是断路的 B.把电流表看成是一个大电阻
C.把电压表看成是断路的 D.把电压表看成是一根导线
11.在物理实验中,对物理量进行多次测量,有的是为了通过多次测量提高精度,有的是为了通过多次测量寻找规律。下面四个实验中,哪个是通过多次测量提高精度(  )
A.在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流
B.在探究“串联电路各点间电压的关系”时测量多组对应的总电压和各部分电路两端的电压
C.在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值
D.在“测量定值定值的电阻”时,测量多组对应的电流和电压值
12.如图所示电路,闭合开关S后,甲乙两表是电压表,示数之比是3:2,当开关S断开,甲乙两表是电流表,则两表的示数之比为(  )
A.2:1 B.3:1 C.2:3 D.1:3
13.在如图所示的电路中,已知灯L1的电阻比灯L2的电阻大,开关闭合后,下列关于电路的说法正确的是(  )
A.电路是并联电路
B.通过灯L1的电流大于通过灯L2的电流
C.两灯的电压之和等于电源电压
D.如果灯泡L2灯丝烧断了,则灯泡L1还亮着
14.(2017·南岗模拟)如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻Rx阻值的电路是(  )
A. B.
C. D.
15.如图所示,保持电源电压不变,当开关S由断开到闭合时,下列说法正确的是(  )
A.电流表读数不变,电压表读数变大
B.电流表读数变大,电压表读数不变
C.电流表读数变大,电压表读数变大
D.电流表读数不变,电压表读数不变
二、填空题
16.如图所示的电路中,电源电压保持不变.只闭合开关S,电流表的示数为0.1A;再闭合开关S1,电流表的示数为0.5A.那么闭合S、S1后,在相同的时间内,电流通过电阻R1、R2所做电功之比   .
17.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲︰U乙=5︰3,则R1︰R2=   ;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲︰I乙=    .
三、综合题
18.如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图,使用的实验器材有:电压为6V的电源.电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个,导线若干.
(1)探究电流与电压的关系时,所测得的几组电流、电压值如表1所示.在第2次实验中,电流表表的示数如图乙所示,则通过电阻的电流为   A.根据表1数据可得到结论:
   
表1
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.2 ▲ 0.4
(2)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电压值如表2所示,
表2
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.6 0.3 0.24
①由于操怍不当,导致一组数据存在错误,请判断第   次实验的数据存在错误.产生错误的原因是   ,正确的数据应该是   A.
②纠正错误以后,该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去,为完成第4次实验,同学们提出了下列解决方案,其中正确的是   
A.将电压表的量程换为0~15V
B.换成电压为12V的电源
C.更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器
D.可将定值电阻两端的电压调为1.5V
19.在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了5Ω、10Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验,电路图如图甲所示.
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大.(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于   (选填“断开”或“闭合”)状态.
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是 (填字母).
A.电阻断路 B.电流表坏了
C.滑动变阻器短路 D.电阻短路
(4)排除电路故障进行实验.为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到   的作用.实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向   (填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住   才可能达到这个目的.
(5)根据实验数据,作出I﹣R图象如图丙所示.根据实验目的分析图象可得出结论:
   .
20.同学们利用“伏安法”测量未知电阻 Rx 的阻值,所用电源电压为3V, Rx 阻值约为5Ω.
(1)实物电路如图甲,请用笔画线代替导线将电路连接好.
(2)闭合开关,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙,则通过电阻 Rx 的电流I=   A,计算出 Rx =   Ω.
(3)利用现有的器材和电路,在已经规范使用器材的前提下,如何使测量结果更接近真实值.
21.如图1所示,已知小灯泡L上标有“6V 3W”字样,R0=20Ω,滑动变阻器R的最大阻值为100Ω。求:
(1)小灯泡的电阻(设灯丝电阻不随温度变化);
(2)只闭合S1,移动滑动变阻器滑片P,变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图2所示;当滑片置于某点a时,电压表示数 U0 = 8V。求此时电流表示数及电源电压;
(3)已知电压表量程为0~15 V,在电压表示数不超过量程,灯泡两端电压不超过额定值的情况下,只闭合S2时,求滑动变阻器连入电路的阻值范围。
22.如图所示,将滑动变阻器的滑片P移向M端,闭合开关S, 表有示数为1.0A, 表的示数为6V;滑片P移向N端,闭合开关S, 表的示数为2V.求:
(1)电源的电压及电阻R0的阻值;
(2)R0消耗的最大电功率和滑动变阻器的最大阻值.
23.如图所示,R1=6Ω,R2为定值电阻,电源电压恒定,当闭合开关S1,S2时,电流表示数为1.5A,当闭合开关S1,断开开关S2时,电压表示数为6V.
(1)电源电压;
(2)R2的阻值.
24.如图所示电路,电源电压为9V,保持不变,定值电阻Ro的阻值为20Ω,灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样.当开关S2断开,S、S1闭合时,调节滑动变阻器使灯泡L正常发光(设灯泡电阻不变).求:
(1)灯泡L的电阻值;
A.
(2)灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻值,在 5min内,滑动变阻器产生的热量;
A.
(3)要使整个电路消耗的电功率最小,应如何操作?并求出此时整个电路的电功率(不考虑电路中无电流通过的情况).
A.断开开关S1,闭合开关S、S2,调节滑动变阻器,使其接入电路的阻值最大
25.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω.当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90A.求:
(1)电阻R2的阻值.
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】探究“电流与电压的关系”的实验过程中,保持定值电阻不变,只改变导体的两端的电压,由欧姆定律可知:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
A、由图A可知:电流不随电压变化,故A错误;
B、由图B可知:电流与电压与正比,故B正确;
C、由图C可知:电流随电压增加而减小,故C错误;
D、由图D可知:电流随电压的增加而减小,故D错误.
【分析】由欧姆定律可知:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
2.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、电压使导体中的自由电荷发生定向移动,形成电流,所以电压是形成电流的原因,A正确;
B、导体两端有电压,且电路是通路时,导体中才有电流,故B错误;
C、电阻一定时,电流与电压成正比,而电压不受电流制约,故C错误;
D、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体的电压与电流无关,故D错误.
【分析】本题的考点是电流、电压、电阻的关系。
3.【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】保持R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,应用控制变量法对电路进行分析,即保持电阻不变,观察电流表的示数变化跟电压表示数变化的关系.故选C.
【分析】串联电路是分压电路,且电阻越大,分得的电压越多。
4.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究“电流跟电阻的关系”,需保持电阻两端的电压不变,当A、B两点间的电阻由10Ω更换为15Ω后,电阻变大,则电压表的示数变大,所以此时应该增大变阻器的电阻减小电阻R两端的电压,使电压表的示数保持不变.则滑片需向右移动增大滑动变阻器接入电路中的电阻,所以ABD错误,C正确.
【分析】研究导体中的电流与电阻的关系,由控制变量法的思路可知,需要保证导体两端的电压不变,当电路中的电阻由10Ω换成15Ω时,分析定值电阻两点之间的电压怎样变化是此题的解题思路.
5.【答案】B
【知识点】电阻的串联;电阻的并联
【解析】【解答】根据串联电路的电阻特点知:
R串比每一个串联的分电阻都要大,
根据并联电路中电阻的特点可知:
R并比每一个并联电路的分电阻都要小.
在这四个电阻值中,R串最大,R并最小,
根据欧姆定律可知,当它们两端加相同的电压时,通过R串的电流最小,故它的I﹣U图线在I区;
通过R并的电流最大,故它的I﹣U图线在III区.
综上分析,故选B.
【分析】根据电阻的串并联确定R1、R2、R串、R并之间的大小关系,根据欧姆定律判断电压相同时电流的大小;分析坐标图不同区域的意义即可解决.
6.【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】滑动变阻器在电路中有保护电路的作用,因而连接时(闭合开关以前)应将滑动变阻器的滑片P滑到电阻值最大的位置。B项错误。
【分析】本题考查探究电流与电压、电阻的关系。
7.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、只有在电阻一定时,电压大的电路中电流才一定大,故A错误;
B、只有在电压一定时,电阻大的电路中电流才一定小,故B错误;
C、导体中的电流与电压、电阻都有关系,故C错误;
D、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体的电压与电流无关,故D正确.
【分析】研究电流、电压、电阻三者的关系时,必须用控制变量法;电阻一定时,电流与电压成正比;电压一定时,电流与电阻成反比;但电阻的大小与电流、电压无关,是由导体的材料、长度、横截面积决定的。
8.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】从题图中可以看出,甲的电阻是5 Ω,乙的电阻是10 Ω,所以D错。当乙两端的电压是1 V时,通过乙的电流是0.1 A;当两导体并联接在3 V的电源上时,通过甲的电流是0.6 A,通过乙的电流是0.3 A,所以总电流是0.9 A;在电阻一定的情况下,通过导体的电流与其两端的电压成正比,所以A、B、C均正确。
【分析】本题考查欧姆定律的灵活应用。
9.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】开关S2闭合前后,电压表测量的对象发生了变化,电源电压一定,S2闭合前测的是滑动变阻器两端的电压,闭合后测的是电源电压,所以U1<U2;因为滑片发生了移动,滑动变阻器连入的电阻发生了变化,故无法判断电流的大小,I1大于、小于或等于I2都有可能;故选B。
【分析】本题考查电路动态变化下欧姆定律的应用。
10.【答案】C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】由于电压表内阻较大,分析电路时把电压表当成断路;由于电流表内阻较小,分析电路时把电流表当成短路(或导线)。
【分析】简化电路时,把电流表当成导线,把电压表当成断路。
11.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】ABC选项中多次测量都是为了避免偶然现象,得到普遍规律。
【分析】多次测量的目的有:得到普遍规律,避免实验的偶然性;减小误差,提高精度
12.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:(1)闭合开关S后,甲乙两表是电压表时,两电阻串联在电路中,甲表测电源的电压,乙表测R2两端的电压,
因串联电路的总电压等于各分电压之和,且U甲:U乙=3:2,
所以,两电阻两端的电压之比:===,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:===;
(2)当开关S断开,甲乙两表是电流表时,两电阻并联在电路中,甲表测通过R2的电流,乙表测干路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两支路的电流之比:===,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,===.
【分析】(1)闭合开关S后,甲乙两表是电压表时,两电阻串联在电路中,甲表测电源的电压,乙表测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,再根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻阻值之比;
(2)当开关S断开,甲乙两表是电流表时,两电阻并联在电路中,甲表测通过R2的电流,乙表测干路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比,根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数之比.
13.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律
【解析】【解答】由题图可知,电流只有一条路径,该电路是串联电路,选项A错误。串联电路中电流处处相等,通过灯L1的电流等于通过灯L2的电流,选项B错误。串联电路,两灯的电压之和等于电源电压,选项C正确。串联电路,电路只有一条电流路径,各元件相互影响,如果灯泡L2灯丝烧断了,灯泡L1也不会亮,选项D错误。
【分析】本题考查串联电路的特点。
14.【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:
A、开关S闭合时,R0短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量Rx两端的电压;
根据串联电路总电压等于各分电压之和,求出R0两端的电压,根据I= 求出通过R0的电流,根据串联电路电流处处相等,通过Rx电流等于通过定值电阻电流Ix=I0,根据Rx= 可求出Rx电阻,故A正确;
B、由电路图可知,当S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电压;当开关S闭合时R0、Rx并联,电流表测干路电流,因通过R0的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通过Rx的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出Rx阻值,故B正确;
C、开关S闭合时,Rx短路,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量电源电压;所以无法得到电路中电流,不能计算出Rx的值.故C错误;
D、由电路图可知,当开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据电阻的串联求出Rx阻值,故D正确.
故选ABD.
【分析】串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等,用电压表和电流表,直接或间接测量电压和电流,根据欧姆定律求得Rx电阻.
15.【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】解答:开关S由断开到闭合,电压表测电源电压,读数不变;电流表测电阻 的电流, 电阻 两端的电压不变,电阻也不变,则通过电阻 的电流不变,电流表读数不变;故选D.
分析:本题考查动态电路,重点考查并联电路的特点,并联电路中各支路互不影响。
16.【答案】1:4
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为通过R1的电流,即I1=0.1A;
当再闭合开关S1时,两电阻并联,电流表测干路电流,
因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以闭合开关S1时通过R1的电流不变;
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流等于电流表的变化量,即I2=0.5A﹣0.1A=0.4A;
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以闭合S、S1后,R1与R2的电功之比:
【分析】并联电路中各支路独立工作、互不影响;并联电路中干路电流等于各支路电流之和;并联电路中各支路两端的电压相等。
17.【答案】2︰3;2︰5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图知,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R1、R2串联,甲测量的是总电压U,乙测R2两端电压U2,两表的示数之比U甲:U乙=5:3,设R2两端两端电压为U2=3/5U,则R1两端电压为U1=U﹣3/5U=2/5U,由串联分压知:

由电路图可知,当开关S断开,甲、乙为电流表时,R1R2并联,甲测通过R2的电流I2,乙测干路电流I,两表示数之比:
【分析】本题考查欧姆定律的应用,要求考生对串联、并联电路的特点非常熟悉。
18.【答案】(1)0.3;当电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比
(2)3;没有调节滑动变阻器;0.2;C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由图可知,电流表使用的是0—0.6A量程,所以电流表的读数为0.3A;由数据表可知电流随电压的增大而增大,所以可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比;(2)①由表2 中的,第1、2 两组数据可知U=IR=5Ω×0.6A=10Ω×0.3=3V≠15Ω×0.24A
说明第3次实验中的0.24A 是错误的;
由第2次实验可知,定值电阻两端电压为3V,所以 = - =6V-3V=3V
接入15 电阻后, ,说明实验中,没有调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压保持不变。正确的操作是,定值电阻两端电压保持3V不变,滑动变阻器两端的电压也是3V,所以滑动变阻器应将阻值调到30 ,故选C.
【分析】本题旨在考查探究“电流与电压、电阻的关系”问题,考查学生对实验仪器的读数、实验结论的得出、实验的故障处理等问题的理解.
19.【答案】(1)如图所示
(2)断开
(3)A
(4)调节电阻两端电压保持不变;左;电压表
(5)电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由图甲,实验中电压表测R两端电压,滑动变阻器与R串联,滑片向右移动时电流表示数变大,即电阻变小,所以应把变阻器右下角接线柱接入电路.如图所示:

(2)在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏电路元件.
(3)A、闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,原因可能是电压表所测量的电阻断路,这样使得电压表串联入电路中,故A符合题意;B、如果电流表坏了,整个电路断路,电压表也不会有示数,故B不合题意;C、如果滑动变阻器短路,电流表会有示数,且更大,故C不合题意;D、如果电阻短路,则电压表的示数将为零,且电流表的示数将变大,故D不合题意.
(4)探究“电流与电阻的关系”,应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变.该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,其作用主要是控制电阻两端电压保持不变;根据串联电路的分压原理,把5Ω换成10Ω,电阻分压变大,滑动变阻器分压变小,为保持电阻两端电压不变,应减小电阻分压,增大滑动变阻器分压,应使滑动变阻器接入电路的阻值变大,由图示电路图可知,闭合开关后应向左移动滑片,同时眼睛盯住电压表.
(5)由图象知,电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
【分析】本题通过探究电阻与电流的关系这个实验,考查欧姆定律的灵活运用。
20.【答案】(1)如图所示
(2)0.5;4.8
(3)多次改变滑动变阻器的滑片到不同位置,分别测出电流和电压并求出电阻值,计算电阻的平均值.
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】解答:(1)电路的连接要注意:1、滑动变阻器接“一上一下”;2、电压表、电流表必须从正接线柱进,从负接线柱出;3、电压表并联在定值电阻的两端,电流表串联在电路中。(2)电源电压为3V,定值电阻为5 ,电路中最大电流为0.6A,故电流表选的是0—0.6A的量程,读数为0.5A,根据 ;(3)多次改变滑动变阻器的滑片到不同位置,分别测出电流和电压并求出电阻值,计算电阻的平均值。
分析:本题考查伏安法测电阻。
21.【答案】(1)由题意可知,小灯泡的电阻RL==12Ω
(2)解:只闭合S1 时, R0与R串联,
I滑===0.5A,
R总=R0+R滑=20Ω+16Ω=36Ω
U总= I总R总=0.5A×36Ω=18V
(3)只闭合 S2时,L与R串联,为保护小灯泡两端电压不超过6V,最大电流 , ,故接入电路的最小电阻 ,为保护电压表不超过量程,小灯泡两端电压 ,通过小灯泡的最小电流 ,故接入电路中的最大电阻 。
【解析】【分析】考查动态电路下对欧姆定律的运用。
22.【答案】(1)解:由电路图可知,滑片移到M端时,R连入阻值为0,只有定值电阻接入电路,电压表测电源电压,
电源电压:U=UV =6V,IA=I0 =1.0A由 I= 可知,R0的阻值: R0==60Ω
(2)滑片在M点时,R0电压最大,消耗的功率最大,
最大功率: ;
滑片在N端时,滑动变阻器阻值全部接入电路,R与R0串联接入电路,电压表测R0两端电压,
电路中电流: I'= ,
滑动变阻器最大阻值:

【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)分析清楚电路结构,根据电路结构与题意应用欧姆定律求出电源电压和电阻阻值.
(2)应用电功率公式求出定值电阻消耗的最大功率,应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值.
23.【答案】(1)解:当闭合开关S1,S2时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由I= 可得,电源的电压:U=IR1=1.5A×6Ω=9V;
(2)解:当闭合开关S1,断开开关S2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压:U2=U﹣U1=9V﹣6V=3V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:
I′= ,即 ,
解得:R2=3Ω.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当闭合开关S1,S2时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当闭合开关S1,断开开关S2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R2的阻值.
24.【答案】(1)
(2)
(3)断开开关S1,闭合开关S、S2,调节滑动变阻器,使其接入电路的阻值最大
【解析】【分析】本题考查欧姆定律的应用。
(1)【分析】本题考查欧姆定律的应用。
(2)【分析】本题考查欧姆定律的应用。
(3)【分析】本题考查欧姆定律的应用。
25.【答案】(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,电路中只有电阻R1,而I1=0.50A,R1=20Ω,∴电源电压为:U=I1R1=0.50A×20Ω=10V.断开开关S2,闭合开关S1和S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,而I=0.90A,∴通过电阻R2的电流为:I2=I﹣I1=0.90A﹣0.50A=0.40A,
电阻R2的阻值为:R2==25 Ω ;
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,∵R1=20Ω,R2=25Ω,∴电路中的总电阻为:R=R1+R2=20Ω+25Ω=45Ω,
电路中的电流为:I串= ,
则电阻R1两端的电压为:U1=I串 R1= ×20Ω≈4.4V.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当断开开关S1和S2,闭合开关S3时,R2断路,电路中只有电阻R1,电流表测量的是通过电阻R1的电流,知道电阻R1的阻值可利用公式U=IR计算出电源电压.当断开开关S2,闭合开关S1和S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,则由并联电路的电流规律可得出通过电阻R2的电流,再利用公式R=计算出电阻R2的阻值.(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,利用串联电路电阻的特点计算出电路中的总电阻,可利用公式I=计算出电路中的电流,知道电阻R1的阻值,再利用公式U=IR计算出电阻R1两端的电压.

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