中考物理一轮复习讲练测专题17 欧姆定律(测试)(2份打包,解析版+原卷版)
展开专题17 欧姆定律(测试)
(时间40分钟,共100分)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.关于公式I=的物理意义,下列说法正确的是( )。
A. 导体两端的电压越大,导体中的电流越大;
B. 导体两端的电压不变时,导体的电阻与通过导体的电流成反比;
C. 导体的电阻越大,导体中的电流越小;
D. 导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
【答案】D。
【详解】A项必须是对于同一段导体,即电阻不变,其两端的电压越大,导体中的电流越大,此选项中没有说明是同一段导体,故错误;
B项电阻是导体本身的一种性质,其阻值不随着电压和电流的改变而改变,故错误;
C项必须在电压一定时,导体的电阻越大,导体中的电流越小,故错误;
D项据欧姆定律可知,导体中的电流与其两端的电压成正比,与其电阻成反比,故正确。
2.如图所示电路中,两个电阻的阻值都是20Ω,电压表V1的示数为2 V,下列说法不正确的是( )。
A. 通过R1的电流为0.1 A;B. 电压表 V2的读数为2 V;
C. 电压表 V2的读数为4 V;D. 通过R2的电流为0.1 A
【答案】B。
【详解】R1、R1串联,所以,
U2=I2R2=0.1 A×20Ω=2V,U=U1+U2=2V+2V=4V,
即:电压表 V2的示数为4V。则B错误。
3.若R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器铭牌磨损,导致阻值未知,则利用下列电路图不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是( )。
A. B. C. D.
【答案】D。
【详解】A项电压表可以直接测量Rx的电压,电流表可以直接测量Rx的电流,根据Rx=,求出电阻。不符合题意。
B项电压表V1可以直接测量R0的电压,R0是定值电阻,根据I0=求出电流,电压表V2可以直接测量Rx的电压,根据串联电路电流处处相等得Ix=I0,根据Rx=,求出电阻。不符合题意;
C项电流表A1可以直接测量R0的电流,R0是定值电阻,根据U0=I0R0求出电压,电流表A2可以直接测量Rx的电流,根据并联电路各支路电压相等得Ux=U0,根据Rx=,求出电阻。不符合题意。
D项电流表只能直接测量Rx的电流,电压不能直接和间接测量,无法计算电阻。符合题意。
4.如图电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况分别为( )。
A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大;
B. 电流表的示数变大,电压表的示数变小;
C. 电流表的示数变小,电压表的示数不变;
D. 电流表的示数变小,电压表的示数变小
【答案】C。
【详解】电压表测电源的电压且电源的电压不变,
则电压表的示数不变;
当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,
由I=,可知R1两端的电压不变;
R2支路的电流变小,R1支路的电流不变,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,
干路电流变小,即电流表的示数变小。故选C。
5.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是 ( )。
A.电流表A1的示数变小,电流表A2的示数变大;
B.电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大;
C.电流表A1的示数变大,电流表A2的示数变小;
D.电压表的示数不变,电流表A1的示数变小
【答案】D。
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源的电压。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变;
将滑动变阻器的滑片P向左移动,其接入电路中的电阻变大,由I=可知,通过R2的电流变小,即电流表A1的示数变小;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A2的示数变小。综上所述,D正确。
6.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。闭合开关S,调节滑片P,使灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向B端移动,则下列判断中正确的是( )。
A.电流表示数变大,电压表示数变小,灯L变暗;
B.电流表示数变大,电压表示数变大,灯L变亮;
C.电流表示数变小,电压表示数变大,灯L变亮;
D.电流表示数变小,电压表示数变小,灯L变暗
【答案】D。
【详解】AB、灯与变阻器串联,电压表测灯的电压,电流表测电路的电流,调节滑片P,使灯L正常发光,如果将滑动变阻器的滑片P向B端移动,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律I,电流表示数变小,AB错误;
CD、根据U=IR,灯的电压变小,由P=UI,因灯的电压和电流都变小,灯的功率变小,灯变暗,C错误,D正确。故选:D。
7.某同学为测量电源电压U和电阻R的阻值,连接如图甲所示电路图,图乙为该同学根据上述设计的实验电路利用实验测出的数据绘出的U0﹣I图线,电流表内阻不计,不计电源内阻下列选项正确的是( )。
A.电源电压约为10V B.电源电压约为1V
C.电阻R的阻值约为80Ω D.电阻R的阻值约为10Ω
【答案】D。
【详解】由图甲知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路的电流,
由图乙知:当电压表的示数为8V时,电流表的示数为0.1A,
此时电源电压为:U=U0+IR=8V+0.1R﹣﹣﹣﹣﹣①;
当电压表的示数为4V时,电流表的示数为0.5A,
此时电源电压为:U=U0′+I′R=4V+0.5R﹣﹣﹣﹣﹣②;
联立①②得,R=10Ω,U=9V,故ABC错误,D正确。故选:D。
8.小明用如图甲所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡功率,电源电压恒为4.5V,小明从滑动变阻器接入电路中的阻值最大时开始记录数据,测得小灯泡的U﹣I图象如图乙所示。针对该实验过程,下列结果正确的是( )。
A.小灯泡的额定功率为 6.25W;
B.小灯泡正常工作时的电阻为 5Ω;
C.滑动变阻器的最大阻值为 40Ω;
D.电路消耗的最小功率为 0.05W
【答案】C。
【详解】由电路图知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端电压,电流表测电路中电流,
(1)小灯泡的额定电压为2.5V,由图象可知此时通过灯泡的电流为0.4A,
则小灯泡的额定功率:
PL=ULIL=2.5V×0.4A=1W,故A错误;
因额定电压下灯泡正常发光,
所以,由I=得,灯泡正常工作时的电阻:RL===6.25Ω,故B错误;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电路的总功率最小,
由图象可知,灯泡两端的电压UL′=0.5V,通过的电流IL′=0.1A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UL′=4.5V﹣0.5V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,滑动变阻器的最大阻值:R大====40Ω,故C正确;
电路消耗的最小功率:
P小=UI=UIL′=4.5V×0.1A=0.45W,故D错误。故选:C。
9.如图所示,当甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均如图乙所示,则电压表V1和V2的示数分别为( )。
A.1.2V,6V B.6V,1.2V C.4.8V,1.2V D.1.2V,4.8V
【答案】B。
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,
所以,电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为6V,故ACD错误;
电压表V2的量程为0~3V,对应的分度值为0.1V,示数为1.2V,故B正确。故选:B。
10.如题图所示,电源电压保持不变,闭合开关时,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的变化关系如题图所示,下列说法不正确的是( )。
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
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9V
【答案】C。
【详解】ABC、当滑片P位于a端时,电路为电阻R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,
此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V,故A正确;
由I=可得,定值电阻R的阻值:R===6Ω,故B正确;
当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,
则电路中的总电阻:R总===18Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,
所以滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C错误;
D、当定值电阻R出现接触不良时,则串联电路断路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9V,故D正确。故选:C。
二、填空题(每空2分,共32分)
11.在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示.小军读出电流表A1的示数为0.3 A,而电流表A2的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为__________V,电阻为_______Ω。
【答案】1;5。
【详解】由图乙可知,电流表A2的量程是0~0.6 A,最小分度值是0.02 A,电流表示数是IA2=0.2A;
由并联电路的特点知,流过定值电阻R0的电流IR0=IA1-IA2=0.3A-0.2A=0.1A,
电源电压U=IR0R0=0.1A×10Ω=1V,灯接在电源两端,灯泡两端的电压是1V;
灯泡电阻RL====5Ω。
12.如图甲所示电路,电源电压不变.闭合开关后,滑片P由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,则可判断电源电压是______V,定值电阻R的阻值是______Ω,滑动变阻器的最大阻值为________Ω。
【答案】9;6;12。
【详解】当滑片在a端时,电路为R的简单电路,电压表的示数最大,电流表的示数最大,
由图象可知,电源的电压U=9V,电路中的电流I=1.5A,
由I=可知,电阻R的阻值:R===6Ω;
当滑片位于b端时,R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图象可知,R两端的电压UR=3 V,电路中的最小电流I′=0.5 A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UR=9 V-3 V=6 V,
滑动变阻器的最大阻值:R滑===12Ω。
13.如图所示,电源电压不变,R1=6Ω,R2=4Ω。
(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6 A,此时电路是一个 (选填“串联”或“并联”)电路,电路总电阻是 Ω,电源电压为 V。
(2)当开关S1、S2和S3都闭合时,电流表示数为1.5 A,此时电路是一个 (选填“串联”或“并联”)电路,通过L的电流是 A,通过R1的电流是 A,通过R2的电流 A。
【答案】(1)串联;10;6;(2)并联;0.5;1;0。
详解: (1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1与R2组成串联电路,
则电路中的总电阻为R总=R1+R2=6 Ω+4 Ω=10 Ω;
由欧姆定律公式I=变形可得U=IR,
则电源电压:U=IR总=0.6 A×10 Ω=6 V。
(2)当开关S1、S2和S3都闭合时,R2短路,即通过R2的电流是0 A,
R1与L组成并联电路,电流表测干路的电流;由并联电路的电流特点和I=可得,
通过R1的电流为I1===1 A,则通过L的电流为IL=I'-I1=1.5 A-1 A=0.5 A。
14.如图所示,当开关S闭合时,两灯均发光。滑片P向右移动时,电流表A1的示数 (填“变大”、“不变”或“变小”)。经过一段时间后有一盏灯熄灭,电流表A的示数变小,且滑片P无论怎样滑动,电流表A的示数都不发生变化,由此判断,电路的故障是 。
【答案】不变;L1断路。
【详解】由电路图可知,L1与滑动变阻器串联后再与L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L2支路的电流。
(1)因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过L2的电流不变,即电流表A1的示数不变;
(2)经过一段时间后有一盏灯熄灭,可能是断路造成的,也可能是断路造成的,
若L2短路,会造成电源短路,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,不符合题意;
若L1短路,通过滑动变阻器的电流变大,干路电流变大,电流表A的示数变大,
由以上分析可知,电路故障应是断路,
若L2断路,滑片P滑动时,电流表A的示数会发生变化,不符合题意;
若L1断路,滑片P无论怎样滑动,电流表A的示数都不发生变化,符合题意。
综上可知,电路故障是L1断路。
故答案为:不变;L1断路。
15.如图甲电路,电源电压不变,小灯泡额定电压为9V,闭合开关s后,滑动变阻器滑片P从某点a到b端的过程中,小灯泡的U﹣I关系图象如图乙(滑动变阻器阻值不随温度变化而变化),则滑片P在a点时,滑动变阻器的阻值为 Ω,当滑动变阻器接入电路的阻值R=8Ω时,小灯泡消耗的功率为2.25W,此时小灯泡的阻值为 Ω。
【答案】42;4。
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑片P在a点时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,
由图乙可知,灯泡两端的电压UL=0.6V,电路中的电流I=0.2A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:UR=U﹣UL=9V﹣0.6V=8.4V,
由I可得,滑动变阻器的阻值:R42Ω;
(2)由图象可知,当灯泡两端的电压UL′=3V,电路中的电流I′=0.75A,
此时小灯泡的阻值:PL′=UL′IL′=3V×0.75A=2.25W,
此时小灯泡的阻值:RL4Ω。
故答案为:42;4。
三、实验探究题(22分)
16.(10分)在探究导体的电流和电压、电阻的关系实验中,如图所示.
(1)闭合开关S后调节______________,使R两端电压________地变化,某同学记录如表1,请把漏掉的项补上。
(2)根据实验数据可得到结论:______________________________________________;
(3)换用不同的定值电阻使电阻__________________地变化,调节滑动变阻器的滑片,保持每次电阻两端的电压不变,记录的不同值和对应的电流见表2。
根据实验数据可得到结论:____________________________________________.
【答案】(1)滑动变阻器的滑片;成倍;如下表;(2)在电阻一定的情况下,电流与电压成正比;(3)成倍;在电压一定的情况下,电流与电阻成反比。
【详解】(1)闭合开关S后调节滑动变阻器的滑片,使R两端电压成倍地变化,实验数据应分别为9 V、0.6 A;
(2)由表中实验数据可知,在电阻一定的情况下,电流与电压的比值一定,即电流与电压成正比;
(3)换用不同的定值电阻使电阻成倍地变化,调节滑动变阻器的滑片,保持每次电阻两端的电压不变;由表中实验数据可知,在电压一定的情况下,电流与电阻的乘积是一定的,即电流与电阻成反比。
17.(12分)在“伏安法测电阻”的实验中,小亮连接了如图所示电路,正准备实验时,同组的小明检查发现电路连接有错误。
(1)若在错误的电路中,闭合开关后,电压表的指针将 (选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”)。
(2)请你将接错的那根导线打“×”,画出正确连线。
(3)电路连接正确后,要使定值电阻两端的电压从小到大变化,滑动变阻器的滑片应该向 端调节。
(4)选用规格为“50Ω 1 A”的滑动变阻器进行实验,记录数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U/V | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 |
I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
R/Ω | 5 | 10 |
若换用规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器,不能完成表格中第 次实验。
(5)在本次实验中滑动变阻器的主要作用是 。
(6)多次测量的目的是 。
【答案】(1)不动;(2)如图所示;(3)左;(4)4;(5)改变定值电阻两端的电压和电路中的电流;(6)求平均值以减小误差。
【详解】(1)根据电压表的使用规则可知,电流应从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;图中电压表接在电流表两端,相当于电压表被短接,故电压表指针不动。
(2)电压表应并联接在定值电阻的两端,使电流从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出。
(3)要使定值电阻两端的电压从小到大变化,应增大通过定值电阻的电流,故应减小滑动变阻器接入电路的电阻,即滑片向左移动。
(4)换用规格为“20Ω、1A”的滑动变阻器,当定值电阻阻值为5 Ω时,
此时电路中的最小电流:I===0.18 A,
故前三组都能完成;当定值电阻阻值为10Ω时,
此时电路中的最小电流:I'===0.15A,
第4组的电流为0.1 A,故第4组不能完成。
(5)滑动变阻器能够改变电路中的电流和定值电阻两端的电压,从而实现多次测量的目的。
(6)实验中多次测量,可以求出电阻的平均值,从而减小误差。
四、计算题(16分)
18.(7分)如图所示为汽车油量显示装置示意图,它能自动测定油箱内油面的高度.R是滑动变阻器,油量表相当于电流表,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油量的多少.
(1)装置中运用了哪些物理知识?至少说出两种.
(2)已知电池电压为12 V,R′为1.2×103Ω,R的最大阻值为1.8×103Ω,则电路中电流变化的范围是多少?
(3)小明家的汽车某次加满油后,开车过程中发现油量表指针始终指向零刻度,经判断装置的机械部分完好,试分析电路故障原因.
【详解】(1)装置中运用的物理知识有浮力、串联电路;
(2)当油箱中没有油,电路中的电阻最大时,电流最小,
根据欧姆定律I===4×10-3A=4 mA;
当油箱中油量最多,电路中的电阻最小时,电流最大,
根据欧姆定律I′===10×10-3A=10 mA;
答:所以电路中电流变化的范围是4~10 mA;油量表指针为零,说明电路中没有电流;可能原因:电流表坏了,或者某部分断路了。
19.(9分)随着人们生活水平不断提高,私家车已日益普及.如图甲是一种测量小汽车油箱内油量的装置原理图,它主要由电源、压敏电阻R(电阻随所受压力的变化而变化)、油量表(实质上电流表)等组成电路.压敏电阻R在一定范围内的阻值与所受压力的关系如图乙所示,油箱位于压敏电阻上方,电源电压为12 V。问:
(1)未放油箱时,电路中的电流是多少?
(2)压敏电阻表面能承受的最大压力是500 N,该油量表(电流表)的量程是多少?
(3)若油箱的质量为6.5 kg,当油量表(电流表)的示数为0.06 A时,则油箱内汽油的重力是多少?(g取10 N/kg)
【详解】(1)根据图乙可知,未放油箱时电阻R1=400 Ω,
此时电路中的电流:I1===0.03 A;
(2)由图乙可知,当F=500 N时,R2=80 Ω,
则电路中的最大电流:I2===0.15 A,所以电流表的量程为0.03~0.15 A;
(3)由I=可得,压敏电阻的阻值:R3===200 Ω;
由图乙可知,当R=200 Ω时,F=180 N,此时汽油和油箱的总重力等于180 N;
由G=mg可得,m总===18 kg,
汽油的质量:m汽油=18 kg-6.5 kg=11.5 kg,
G汽油=m汽油g=11.5 kg×10 N=115 N.
答:(1)未放油箱时,电路中的电流是0.03 A;(2)压敏电阻表面能承受的最大压力是500 N,该油量表(电流表)的量程为0.03~0.15 A;(3)若油箱的质量为6.5 kg,当油量表(电流表)的示数为0.06 A时,则油箱内汽油的重力是115 N。
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