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1、1课时训练课时训练(十四十四)欧姆定律欧姆定律(限时 25 分钟)|基础巩固基础巩固|一、单项选择题一、单项选择题1.2015 鄂尔多斯 如图 K14-1 所示电路中,电源电压恒定,R1阻值固定不变,闭合开关 S 后,滑片向左移动时,则()图 K14-1A.电压表示数变大,电压表与电流表示数之比不变B.电压表示数变小,电压表与电流表示数之比不变C.电流表示数变大,电压表与电流表示数之比变小D.电流表示数变小,电压表与电流表示数之比变大2.2019达州图 K14-2 是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是()图 K14-
2、23.2019呼和浩特用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图 K14-3 所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系。下列说法正确的是()2图 K14-3A.用电器甲的电阻不变,大小为 0.1 B.用电器乙的电阻随着电流增大而变大,最大值为 10 C.如果把这两个用电器串联接在 6 V 的电源上,电路中的电流是 0.43 AD.如果把这两个用电器并联接在 4 V 的电源上,干路中的电流是 0.65 A4.2014鄂尔多斯如图 K14-4 所示,电源电压恒定。闭合开关 S1、S2,电压表示数为 9 V,电流表示数为 1.5 A;闭合开关 S1,断开开关 S2,电压表示数为 3 V。则R1
3、和R2的阻值分别是()图 K14-4A.6 3 B.6 12 C.3 6 D.2 4 5.2018台州某同学利用如图 K14-5 甲所示的电路进行实验,电源电压恒为 3 V,更换 5 个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是()图 K14-5A.该同学探究的是电流和电压的关系B.实验中电压表的示数保持 0.5 V 不变C.滑动变阻器阻值变化范围为 15 D.将Rx从 5 换成 10 后,应将滑片P向左移二、填空题二、填空题6.某定值电阻两端加上 10 V 的电压时,测得通过它的电流为 2 A,则其阻值为;若电压为 0,则它的阻值为。7.2018达州两个标有“5 1 A”和“1
4、0 0.6 A”的定值电阻,将它们串联起来使用时等效电阻为,电源电压最大为V;将它们并联时干路电流最大是A。8.2018南充一个电压恒定的电源,在其两端只接一个阻值为 12 的电阻R1,电流是 0.5 A。如果在电阻3R1两端并联一个阻值为 8 的电阻R2,并联电路的总电流为A。若将R2改为与R1串联在原电路中,电路中电流为A。9.2018广安如图 K14-6 甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1两端的电压是V,R1与R2的电阻之比为。图 K14-610.2018广东如图 K14-7 甲所示电路,闭合开关 S 时,电压表示数如图乙所示为V。将滑动变阻器的滑片P向右
5、移动时,电流表示数将,电压表示数将。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。图 K14-711.2018淮安如图 K14-8 甲所示是电阻R和灯泡 L 的I-U图像,由图甲可知,电阻R的阻值是。将电阻R和灯泡 L 接在图乙电路中,开关 S 闭合,电流表示数为 0.3 A,则电源电压为V。图 K14-8三、实验探究题三、实验探究题12.2013鄂尔多斯下面是小宇同学所做的“探究电流与电阻的关系”实验。(1)图 K14-9 乙所示的电路缺少一根导线,请按图甲所示的电路图在图乙中画出正确连线。4图 K14-9(2)闭合开关 S 前,应将滑动变阻器的滑片移到(选填“A”或“B”)端。实验过程中,电
6、阻为 10 时,电流表的示数如图丙所示,其示数为A;当把 10 的电阻更换成 15 的电阻时,为使保持不变,应向(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。(3)下表是该同学获取的部分实验数据,通过分析表中数据得到的结论是。电阻/51520电流/A0.60.20.1513.2019自贡小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图 K14-10 甲所示。图 K14-10(1)该实验的原理是。(2)闭合开关 S 前,滑动变阻器滑片P应置于(选填“a”或“b”)端。(3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现 电 流 表 的 指 针 迅 速 摆
7、动 到 最 大 刻 度,其 原 因 可 能 是;。(4)调整后,小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,被测电阻Rx=。(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然损坏,不能正常使用了,他想出5一个方法,在撤掉电流表的情况下,利用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。实验步骤如下:将滑动变阻器滑片滑到 a 端,闭合开关 S,读出电压表的示数,记为 U;读出滑动变阻器的最大值 R;则被测电阻Rx的阻值为:Rx=(写出表达式)。四、计算题四、计算题14.2018广东如图 K14-11 甲所示,已知定
8、值电阻R1的阻值为 30,闭合开关 S 时,整个电路正常工作,两电流表的指针都在同一位置,示数如图乙所示。(设电源电压保持不变)(1)求电源电压。(2)求通过定值电阻R2的电流。(3)现用一个阻值未知的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。(4)若替换后电流表示数减少了 0.3 A,求未知电阻Rx的阻值。图 K14-11|挑战自我挑战自我|15.如图 K14-12 所示是一种风速测定装置。其中风速表由电压表改装而成,R为定值电阻,R1为滑动变阻器,“T”形管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器
9、的滑片相连。当风速变大时()A.活塞上方气压变大B.电压表示数变大C.活塞向下运动D.电压表示数变小6图 K14-1216.2019 郴州如图 K14-13 所示,电源电压不变,闭合开关 S 后,滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是()图 K14-13A.电流表 A1示数变小,电流表 A2示数变小,电压表 V 示数不变B.电流表 A1示数变小,电流表 A2示数不变,电压表 V 示数不变C.电流表 A1示数变小,电流表 A2示数变小,电压表 V 示数变大D.电流表 A1示数不变,电流表 A2示数变大,电压表 V 示数变小17.2018达州甲、乙两地相距
10、 30 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图 K14-14 所示的测量仪接入A、B时,电流表的示数为 0.2 A,乙地检测员用相同的测量仪接入C、D时,电流表的示数为 0.3 A。则短路位置离甲地()图 K14-14A.18 kmB.15 kmC.12 km D.10 km18.2018 广东如图 K14-15 甲所示,电源电压保持不变,闭合开关 S 时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法错误的是()7图 K14-15A.电源电压是 9
11、VB.定值电阻R的阻值是 6 C.滑动变阻器的阻值范围是 018 D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为 0,电压表示数为 9 V19.2015 鄂尔多斯如图 K14-16 所示,电源电压不变,电阻R1=20,R2=10。当开关 S1闭合,S2、S3断开时,R1两端的电压为U1,R2两端的电压为U2,电流表的示数为 0.1 A,则电源电压为V,U1U2=;当开关S1、S2、S3都闭合时,电流表的示数为 0.25 A,R3=。图 K14-1620.2016鄂尔多斯如图 K14-17 甲所示,某工厂对一种新型材料所能承受的撞击力进行测试,在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合
12、开关 S,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的过程中,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示。压力传感器的电阻R随压力F变化的图像如图丙所示。电源电压U=24 V,定值电阻R0=10。图 K14-17(1)在重物下落的过程中,电流表示数为A,压力传感器的电阻为。(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是N。21.2019鄂尔多斯小明和小亮在“探究欧姆定律”的实验中,用电阻箱代替定值电阻,电路如图 K14-18 甲所示,已知电源电压恒为 6 V,电阻箱R1规格为“0999.9”,滑动变阻器R2的规格为“50 1 A”。8图 K14-18(1)小明在探究电
13、流与电阻的关系时,分别将R1调到 5、10、15 和 20 接入电路,调节R2使电压表示数均为 2 V,记下对应电流值,依据数据作出I-R图像,如图乙所示。根据实验目的分析图像可得结论:。(2)小明继续探究电流与电压的关系,调节R1和R2的阻值,获取了第一组数据,电压表示数如图丙所示,该电压为V。接着他保持R2的滑片位置不动,调节R1的阻值,又测得三组数据,如下表所示。他分析实验数据后发现通过R1的电流与其两端电压不成正比,请指出实验中存在的问题:。实验次数电压表示数/V电流表示数/A10.324.00.2034.50.1545.00.10(3)正在他准备重新实验时,小亮巧妙处理了实验数据,作
14、出了某个元件的I-U图像,顺利得出了正确结论,请你帮他们在图丁中画出该图像。(4)下列实验中,与两次实验中使用电阻箱实现多次测量的目的相同的是。(填字母序号)A.测量定值电阻的阻值B.探究平面镜成像的特点22.2015鄂尔多斯小军手里有一个额定电压为 6 V,正常工作电流约为 0.5 A 的小灯泡,他想利用该小灯泡探究电流和电压的关系,电源电压为 9 V。(1)小军设计了如图 K14-19 甲所示的电路,请按电路图用笔画线代替导线,在图乙中把电路连接完整。图 K14-19(2)连接好电路,闭合开关,小军移动滑动变阻器的滑片发现电流表有示数,电压表示数为 0,且灯不亮,原因可9能是。(3)故障排
15、除后,小军边实验边将数据记录在下表中。实验序号123456电压表示数/V123456电流表示数/A0.19 0.28 0.36 0.42 0.45电阻/5.26 7.14 8.33 9.52 11.11小灯泡正常工作时电流表示数如图 K14-20 所示,则通过小灯泡的电流为A。图 K14-20小 军 分 析 数 据 发 现 通 过 小 灯 泡 的 电 流 与 小 灯 泡 两 端 的 电 压 不 成 正 比,这 是 因为。若要探究电流与电压的关系应将小灯泡换成。(4)若只将小灯泡换成电磁铁,当滑片向左移动时,电磁铁吸引大头针数量将(选填“增多”或“减少”)。23.2019 江西如图 K14-21
16、 所示,电源电压保持不变,电流表的量程为 00.6 A,电压表的量程为 015 V,R1=20,滑动变阻器R2的规格为“100 1 A”。(1)闭合开关 S1,断开开关 S2、S3,电流表示数为 0.4 A,求电源电压。(2)闭合开关 S3,断开开关 S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为 4 V,求R3的阻值。(3)闭合开关 S1、S2和 S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。图 K14-2110【参考答案】【参考答案】1.A2.A3.D解析由图可知,用电器甲的电阻等于其两端的电压与通过它的电流的比值,大小为R=UI=1V0.1A=10,故
17、A错误。由图可知乙的阻值随电流的增大而变小,故 B 错误。若将它们串联在电路上,通过它们的电流为 0.43 A时,由图可知此时它们两端的电压之和不等于 6 V,故 C 错误。若把它们并联在 4 V 的电源上,由图可知,通过甲、11乙的电流分别为 0.4 A 和 0.25 A,干路电流为 0.4 A+0.25 A=0.65 A,故 D 正确。4.B5.C解析探究电流和电压的关系时,要控制电阻不变,由图乙知,电阻是变化的,故 A 错误。由题意和图像可知,该同学探究的是电流和电阻的关系,实验中要控制Rx两端的电压不变(即电压表示数不变)。由图乙知,Rx两端的电压Ux=I1R1=0.5 A5=2.5
18、V,即电压表示数保持 2.5 V 不变,故 B 错误。由图乙知,电流最大为 0.5A 时,对应的电阻为R1=5,此时滑动变阻器连入电路中的电阻R滑 1=R总-R1=UI1-R1=3V0.5A-5=1;电流最小为0.1 A时,对应的电阻为R2=25,此时滑动变阻器连入电路中的电阻R滑2=R总-R2=UI2-R2=3V0.1A-25=5;所以,滑动变阻器阻值变化范围为 15,故 C 正确。根据串联分压原理可知,将定值电阻由 5 换成 10 时,电阻增大,其分得的电压增大,为保持电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,故 D 错误。6.557.1591.58.1.2
19、50.39.64110.2.2不变变大11.10412.(1)如图所示(2)B0.3电压表示数(或定值电阻两端电压)B(3)导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比13.(1)R=UI(2)b(3)电源电压过大选用电流表的量程太小(4)8(5)将滑动变阻器滑片滑到 b 端,闭合开关 S,读出电压表的示数,记为 U1U1RU-U112解析(4)由图乙知,电压表的量程为 03 V,分度值为 0.1 V,示数为 2.4 V,由图丙知,电流表的量程为 00.6 A,分度值为 0.02 A,示数为 0.3 A,则R=UI=2.4V0.3A=8。(5)撤去电流表后,被测电阻与滑动变阻器串联,电压
20、表测Rx两端的电压。将滑动变阻器滑片滑到a端,闭合开关 S,电路为Rx的简单电路,读出电压表的示数,记为U,即电源电压。将滑片移至b端,闭合开关S,Rx与滑动变阻器最大阻值串联,读出此时电压表的示数为U1,则滑动变阻器两端的电压UP=U-U1,则电路中的电流Ix=I=U-U1R=U1Rx,则Rx=U1RU-U1。14.解:(1)由题图甲可知,两电阻并联,电流表 A1测量通过R1的电流I1,电流表 A 测量干路电流I,则II1;两电流表指针位置相同,则电流表 A1使用小量程,示数为I1=0.3 A,电流表 A 使用大量程,示数为I=1.5 A;则电源电压U=U1=I1R1=0.3 A30=9 V
21、。(2)通过定值电阻R2的电流I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A。(3)替换后只有一个电流表的示数发生了变化,若R1支路电流发生变化,则干路电流也发生变化,所以替换的是R2。(4)通过Rx的电流Ix=I2-I=1.2 A-0.3 A=0.9 A,则Rx=UIx=9V0.9A=10。15.B16.B17.A18.C解析由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端电压,当滑片P滑到a端时,电路为R的简单电路,电压表示数即电源电压,由图乙可知,电源电压是 9 V,故 A 正确,不符合题意。定值电阻的阻值R=UI=9V1.5A=6,故 B 正确,不符合题意。当电压表示数为 3
22、 V 时,通过电路的电流为 0.5 A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,则滑动变阻器两端的电压UP=U-UR=9 V-3 V=6 V,最大阻值RP=UPI=6V0.5A=12,即滑动变阻器的阻值范围是 012,故 C 错误,符合题意。若R接触不良,即断路,则相当于将电流表、电压表和滑动变阻器串联在电路中,由于电压表内阻很大,所以此时电路中的电流几乎为零,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压 9 V,故 D 正确,不符合题意。19.3213020.(1)0.211013(2)600解析(1)由图乙可知,重物下落的过程中电流表的示数为 0.2 A,当电路中电流I=0.2 A 时,压力传感器电阻
23、R=UI-R0=24V0.2A-10=110。(2)由欧姆定律及图丙可知,串联电路中的电流越大,压力传感器的电阻越小,受到的撞击力越大,故由图乙可知电流最大为I=1.2 A,此时对应的压力传感器的电阻R=UI-R0=24V1.2A-10=10,由图丙可知此时对应的撞击力为 600 N。21.(1)在电压一定时,电流与电阻成反比(2)3开关没有断开;R2滑片不动,调节R1的阻值(3)如图所示(4)B22.(1)如图所示(2)小灯泡短路(3)0.48小灯泡灯丝电阻随温度变化定值电阻(4)增多23.解:(1)闭合开关 S1,断开开关 S2、S3,电路为R1的简单电路,电流表示数为 0.4 A,则电源
24、电压U=I1R1=0.4 A20=8 V。(2)闭合开关 S3,断开开关 S1、S2,R2、R3串联,电压表测R2两端电压,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为 4 V,则电路中的电流I2=U212R滑=4V12100=0.08A,R3的阻值R3=U-U2I2=8V4V0.08A=50。14(3)闭合开关 S1、S2和 S3,R1、R2并联,R3被短路,电压表测电源电压,示数为 8 V 不变,电流表测干路电流。根据并联电路各支路互不影响,通过R1的电流为 0.4 A 不变,电流表的量程为 00.6 A,则干路电流最大为 0.6 A,则通过滑动变阻器的最大电流I最大=I总大-I1=0.6 A-0.4 A=0.2 A,滑动变阻器连入电路的最小电阻R滑小=UI最大=8V0.2A=40;当滑动变阻器滑片移动到最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,总电流最小,没有超过电流表量程,故滑动变阻器可以接入电路的最大电阻为 100。则在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器阻值取值范围为 40100。