第十七讲 欧姆定律
A组·基础达标
1.[2023湖南永州]如图所示,当开关闭合后,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.灯断路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯短路
2.[2024四川凉山州]学校物理兴趣小组的同学参观水文站后,设计了如图所示监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。闭合开关,随着水流速度的变化,下列说法中正确的是( )
A.电压表测量定值电阻两端的电压
B.当滑片向下运动时,消耗的电功率变小
C.当河水流速变大时,电压表示数变大
D.当电流表示数变小时,河水流速变大
3.[2024常德模拟]如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器上标有“ ”字样。以下四个图像中,能正确表示当开关闭合后,通过小灯泡的电流与滑动变阻器连入电路的电阻的关系的是( )
A. B.
C. D.
4.[2024湖南模拟]如图所示是、的图像,根据图像信息,下列判断正确的是( )
A.的阻值与其两端电压成正比
B.在不同电压下阻值不同
C.若将、并联在的电源电压下,通过、的电流之比为
D.若将、串联到的电源电压下,、两端的电压之比为
5.[2024岳阳模拟]如图所示,电源两端电压保持不变,电阻 , ,闭合开关后,电流表的示数为,则电源电压为____________,电流表A的示数为____A。
6.[2024湖南模拟]小明用如图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。实验器材有:电压恒为的电源、滑动变阻器“”和滑动变阻器“”两个、定值电阻四个 、 、 、。
(1) 请根据图甲所示电路图将图乙实物电路连接正确完整。
(2) 正确连接电路后,闭合开关,小明发现电流表无示数,则出现该故障的可能原因是定值电阻发生了____(选填“短路”或“断路”)。
(3) 排除故障后,通过实验测得多组数据,根据这些数据绘制了如图丙所示的电流随电阻变化的关系图像,由图可知,在电压一定时,电流与电阻成____(选填“正比”或“反比”)。
(4) 实验时,应选用滑动变阻器______(选填“”或“”)。
7.[2024长沙模拟]如图所示,已知灯泡电阻为 ,当开关、都闭合时电流表示数为;当开关闭合,断开时,电流表示数变为,若两个灯泡电阻始终不变,求:
(1) 电源电压;
(2) 的电阻。
B组·能力提升
8.[2024常德模拟]如图所示,开关一直闭合,当由1掷到2时(电路元件均安全),下列描述中正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数不变
B.通过的电流变大
C.此时和串联
D.电路的总电阻变小
9.[2024泉州模拟]如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,为定值电阻。当滑动变阻器的滑片从某点点移到点时,滑动变阻器的图线如图乙所示。则电源电压和定值电阻的阻值分别是( )
A. B. C. D.
10.[2023湖南郴州]如图所示,电源电压恒为。闭合开关,电压表的示数为,则灯泡两端的电压为____,灯泡与的电阻之比为________。
11.[2024四川南充]如图所示电路,若甲、乙两表为电流表,闭合开关,断开开关,两表指针位置相同,则______________;若甲、乙两表为电压表,闭合开关、,则两表示数之比是________。(电表每次测量均未超过量程)
12.[2024贵州]如图所示电路,电源电压恒定,定值电阻阻值为 ,灯泡标有“”字样。当闭合开关、,正常发光,滑片在端时,干路电流为;当闭合开关、断开,滑动变阻器接入的阻值为 时,电路中电流为。则________。
13.[2024长沙模拟]如图所示,电源电压可调,灯泡标有“”的字样,滑动变阻器标有“”的字样,定值电阻的阻值为 。则灯泡正常发光时的电流为______________A。将电源电压调至,只闭合开关,允许接入电路的最小阻值为__ 。调节电源电压,只闭合开关,电流表的量程为,电压表的量程为,移动滑片的过程中,两个电表都能够达到满刻度,且电路安全,则此时电源电压的范围为______________。
14.[2023湖南]在今天的生活中传感器的应用越来越广泛。小明想可不可以利用压力传感器和初中所学的物理知识来设计一个可以直接测量压力大小的“压力计”呢?他找到一个压力传感器,知道它的阻值与受压力大小的对应关系图像如图甲所示,当时图像为直线。下面他设计了“压力计”电路图如图乙所示,已知电源电压为,电流表的量程为。
(1) 请根据电路图完善图丙的实物连接,要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑动时接入电路的阻值变大。
(2) 闭合开关,不施加压力,调节滑动变阻器接入电路部分的阻值,从最大值逐渐减小,当电流表读数为时电压表读数为,可知____ 。
(3) 闭合开关,不施加压力,继续调节滑动变阻器,电流表指针在指表盘正中间位置,将此位置标记刻度为。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值为____ 。
(4) 此后小明在保持滑动变阻器阻值不变的前提下,逐渐对传感器施加压力,并将对应的压力值标记到电流表上,制成了一个简易的“压力计”。若此“压力计”测得的时,电流表对应的示数为__。
15.[2023湖南模拟]如图甲所示是一款用于锻炼握力的握力器,它的工作原理如图乙所示,其中电源电压恒定,;力量计由电流表A改装而成;小灯泡上标有“”的字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),是一根长为,阻值为 的均匀电阻丝,滑片在端时,力量计的示数为;是一根弹簧,其所受压力与压缩量的关系为,。求:
(1) 小灯泡的电阻;
(2) 当力量计的示数为时,电路中的电流;
(3) 当电压表的示数为时,力量计的示数。
第十七讲 欧姆定律
A组·基础达标
1.A 2.B 3.D 4.B
5.; 1.2
6.(1)
(2) 断路
(3) 反比
(4)
7.(1) 解:当开关闭合,断开时,只有连入电路,电压表测电源电压,电流表测量通过的电流,所以,根据可得电源电压:;
答:电源电压为;
(2) 当开关、都闭合时,和并联,电流表测量干路电流,所以,由于并联电路各支路互不影响,所以通过的电流:,根据可得 。
答:的电阻为 。
B组·能力提升
8.A 9.C
10.2.5;
11.;
12.
13.; 10;
14.(1)
(2) 100
(3) 380
(4) 30
15.(1) 解:根据欧姆定律可知 ;
(2) 当力量计的示数为时,变阻器接入的电阻最大, ,根据串联电路的电阻规律可知,电路的总电阻:
,
由欧姆定律可得电路中的电流:
;
(3) 当电压表的示数为时,变阻器两端的电压:
,
根据串联电路电压的分配与电阻成正比,可得
,
接入电路的长度:
,
所以,
根据与压缩量的关系有
。