第17章《欧姆定律》专题复习 欧姆定律的理解及计算ppt课件+同步练习题(含参考答案与解析)
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第17章《欧姆定律》专题复习
欧姆定律的理解及计算同步练习题
1、甲乙两灯的额定电压均为6 V,右图是甲乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一只灯泡正常发光,并保证电路安全,电路的工作电流应为_____A(在A、B中选择)电源电压最大为_____V(在C、D中选择)。
A.1.0A B.0.5A C.8V D.9V
2、如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,R1和R2中的某个电阻其“I-U ”关系图线如图乙所示,求:
(1)电源电压;
(2)定值电阳R1的阻值;
(3)滑动变阻器R2的阻值变化范围;
(4)在图乙中,作出另一个电阻的“I-U ”关系图线。
3、如图23甲图为某同学设计的一电子温度计的电路原理图.电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示.将热敏电阻放入标准大气压下的冰水混合物中时,电压表示数为2V。求:
(1)电阻R0的阻值;
(2)在电路正常工作时,此电子温度计能测量的最高温度;
(3)在不改变电表的条件下,要增大电子温度计的测温范围,应如何调整?(请写出一条方案)
4、如图甲是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示.已知电源电压为6V保持不变.
(1)当托盘为空时,R2电阻________;
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01A,求定值电阻R1的阻值;
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02A,求该物体的质量大小.
5、如图甲所示是某压力测力计的电路原理示意图,图中电源电压为6V(保持不变);定值电阻R0的规格是“520Ω 0.01A”,起保护电路的作用;测力显示器是由电流表改装成的(电阻忽略不计),R是一种新型电子元件,其阻值R随压力F大小变化的关系如图乙所示.求:
(1)R0允许消耗的最大功率是多少?
(2)通过分析图乙,请直接写出电子元件的阻值R随压力F变化的关系式.
(3)该测力计所能测量的最大压力是多少?
(4)若要增大该测力计所能测量的最大压力,请写出一种改进方法.
6、为了检测酒驾行为,如图甲所示是小明设计一款酒精浓度检测仪的电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),R的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。接通电源,当传感器酒精浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变大
C.电流表的示数与电压表的示数的比值变小 D.电流表的示数与电压表的示数的比值变大
7、如图甲所示,R2为电阻箱调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为( )
A.5Ω 30V B.5Ω 2.5V C.10Ω 20V D.10Ω 10V
8、小涛设计了一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变.则下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数变小 B.天然气浓度减小,电压表示数变大
C.天然气浓度增大,电流表示数变小吧 D.天然气浓度减小,电压表与电流表示数的比值不变
9、如图甲所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图象.把灯泡L和电阻R接在电源电压为2V的电路中,如图乙所示,R的阻值为______Ω,电流表的示数为______A.
10、两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。现将元件A和B并联接入电路中,则元件A与B的电压之比为 ,电流之比为 。
11、 在“探究电流跟电压关系”的实验中:
(1)如1图所示,甲为_____,乙为_____.(选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将2图中电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动.(导线不能交叉)_____
(3)在实验操作过程中保持______不变,闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验数据,如3图表所示,请根据该图表中数据在4图中进行描点连线_____.
(4)对实验数据进行分析,归纳出结论是____________________________.
12、某小组同学按图16所示的电路图连接电路,做“探究串联电路的特点”实验。
在实验过程中,他们用电流表测出通过A、B、C三处的电流(.)用电压表测出各个电阻两端的电压和电源两端的总电压(),并通过用不同阻值的电阻和改变电源电压的高低,进行多次实验,正确记录测得的实脸孩据如下表所示,
实验序号 | 电流 (安) | 电流 (安) | 电流 (安) | 电压 (伏) | 电压 (伏) | 电压 (伏) | 电阻 (欧) | 电阻 (欧) | 电阻 (欧) |
1 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 2 | 4 | 6 | 5 | 10 |
|
2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 3 | 3 | 6 | 10 | 10 |
|
3 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 4 | 2 | 6 | 20 | 10 |
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4 | 0.15 | 0.15 | 0.15 | 3 | 3 | 6 | 20 | 20 |
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5 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 2 | 4 | 6 | 20 | 40 |
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6 | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 1.2 | 4.8 | 6 | 20 | 80 |
|
(1)分析比较表格中每次实验的第2、3和4列数据及相关条件,得出的初步结论是:串连电路中,各处的电流都___________________________.
(2)分析比较表格中每次实验的第5、6和7列数据及相关条件,得出的初步结论是:串连电路两端的总电压等于___________________________.
(3)依据电阻公式R=U/I,且利用表中_______两列数据,可以计算出每次实验时电路的总电阻,请将计算结果填入表中最后一列中。______
(4)分析比较表格中每次实验的最后三列数据及相关条件,得出的初步结论是:串联电路的总电阻等于_______________________________.
(5)该小组同学进一步分析表中数据,又得出以下结论:
i、分析比较实验序号(1、2、3)或(4、5、6)中电压与电阻数据,得出有关电压变化规律是:串联电路中,若电源电压一定,某一电阻阻值不变,另一电阻变大时,____________________________________________________________________.
ii、分析比较实验序号1、2、3、4、5和6中两个电阻两端电压的比值和两个电阻的大小的比值,得出的定量结论是:串联电路中__________________________________________.
13、大梦利用图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。请你解答下列问题:
(1)他在检查仪器时,发现电流表如图乙所示,则接下来的操作是;
(2)根据图甲所示的电路图,将图丙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);
(3)实验中多次换接阻值不同的定值电阻,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表示数保持不变,记下每次电流表的示数,绘制了图丁所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像进一步分析可知,当电阻R=12.5Ω时,通过R的电流I =A;
(4)完成实验后,小明发现桌上有一个标着“0.3A V”的小灯泡。他想测量此灯的额定电压,而电压表又坏了,于是更换了一个已知电压为U的电源,用如图B所示的电路进行了如下实验:
a.闭合S1断开S2,移动滑片P使电流表示数I1为0.3A;
b.保持的位置不变,闭合S2断开S1,记下此时电流表示数I2;
c.小灯泡额定电压的表达式为:U额 =(用所测物理量符号表示)
第17章《欧姆定律》专题复习
欧姆定律的理解及计算同步练习题
参考答案
1、BC
2、解:(1)由图像可知,电压和电流值没有为零的坐标,故乙图为R1的“I-U”图像,则当滑片P 在最左端时,电源电压U电源=UR1=6V;
(2)当滑片P在最左端时,U1=6V,I1=0.6A,R1的阻值R1=U1/I1=6V/0.6A=10Ω
(3)由图可知,当滑片在最右端时.R1与R2串联,I2=0.2A,电路中的总电阻
R总=U电源/I2=6V/0.2A=30Ω,R2的阻值R2=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω,
所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω;
(4)当滑片P在最右端时,R1和R2串联接入电路,电流I1=0.2A.R2两端电压U´=U-U1=6V -2V=4V;当滑片P在最左端时,R2未连入电路,电流I2=0.6A.R2两端电压U2为零;所以滑动变阻器的“I-U”图线为一条倾斜的线段,两端点坐标为(4,0.2)和(O,0.6),如下图所示。
3、解:(1)在标准大气压下冰水混合物的温度为0℃。
由图乙可知,当t=0℃时,Rt=60Ω
由图甲可知,R0、R t 串联。
根据串联电路电压的规律可得,Rt两端的电压:Ut=U﹣U0=6V﹣2V=4V;
通过R t 的电流
因R0、R t 串联, 根据串联电路电压的规律可得
通过R0 的电流
则定值电阻R0 的阻值
(2)当电压表的示数U0′=3V时,此电子温度计能测量的温度最高。
此时电路中的电流:==0.1A
电路中的总电阻:R===60Ω
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,此时热敏电阻的阻值:Rt′=R﹣R0=60Ω﹣30Ω=30Ω。
由图乙可知,此电子温度计能测量的最高温度为30℃;
(3)要增大电子温度计的测温范围,而不改变电表的条件,可以适当减小定值电阻阻值,或减小电源电压,或在电路中再串联一个分压电阻。
此小问只需答一个调整方案。评分说明:严格按评分标准给分.
4、(1)500Ω;(2)600Ω; 100Ω;(3)600g
【解析】
5、【考点】电路的动态分析;欧姆定律的应用.
【分析】(1)由定值电阻的规格可知允许通过的最大电流,根据P=I2R求出R0上允许消耗的最大功率;
(2)由图乙可知,电子元件的阻值R与压力F的关系为一次函数,设出表达式,从图象中读出两组数据代入得出表达式;
(3)根据滑动变阻器允许通过的最大电流可知电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R的阻值,然后代入电子元件的阻值R随压力F变化的关系式求出该测力计所能测量的最大压力;
(4)由R随压力F变化的关系式,若要增大该测力计的量程,应从如何减小R的电阻值上分析解答.
【解答】解:(1)定值电阻R0的规格可知,电阻R0允许通过的最大电流I0=0.01A,
则R0允许消耗的最大功率:
P0=I02R0=(0.01A)2×520Ω=0.052W;
(2)由图乙可知,电子元件的阻值R与压力F的关系为一次函数,设为R=kF+b,
由图象可知,当F=0时R=200Ω,当F=50N时R=180Ω,则
200Ω=k×0N+b,180Ω=k×50N+b,
联立等式可得:b=200Ω,k=﹣0.4Ω/N,
电子元件的阻值R随压力F变化的关系式R=﹣0.4Ω/N×F+200Ω;
(3)电路中的最大电流I0=0.01A,由I=可得,电路中的总电阻:
R总===600Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R的最小阻值:
R=R总﹣R0=600Ω﹣520Ω=80Ω,
此时R上的压力最大,则
80Ω=﹣0.4Ω/N×F+200Ω,
解得F=300N;
(4)要增大该测力计的量程,由F=知,应减小R值,
电路中的电压一定时,最大电流也一定,总电阻不变,可以增大R0的阻值从而减小R的阻值;
电流一定时,也可以减小总电阻,从而减小R值,可以减小电源的电压从而减小电路中的总电阻.
答:(1)R0允许消耗的最大功率是0.052W;
(2)电子元件的阻值R随压力F变化的关系式为R=﹣0.4Ω/N×F+200Ω;
(3)该测力计所能测量的最大压力是300N;
(4)若要增大该测力计的量程,可以增大R0的阻值,也可以减小电源的电压.
6、D解:
由电路图可知,定值电阻R0与气敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图象可知,当酒精浓度增大,R的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,
由U=IR可知,R0两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压恒定不变,
所以,R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故AB错误;
由电压表的示数变小、电流表的示数变大可知,电流表的示数与电压表的示数的比值变大,故C错误、D正确。
故选:D。
7、B解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
由图乙可知,当R2=0Ω时, =2A﹣1,则电路中的电流I1=0.5A,
此时只有R1接入电路,则由I=可得,电源的电压:
U=I1R1=0.5A×R1,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当R2=10Ω时, =6A﹣1,则电路中的电流I2=A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I2(R1+R2)=A×(R1+10Ω),﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
因电源的电压不变,
所以,0.5A×R1=A×(R1+10Ω),
解得:R1=5Ω,
电源的电压U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V。
8、D【考点】电路的动态分析.
【分析】由电路图可知,气敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,根据图乙可知天然气浓度变化时R阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化,再根据欧姆定律结合R0的阻值判断电压表与电流表示数的比值变化.
【解答】解:由电路图可知,气敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,
当天然气浓度增大时,由图乙可知,R的阻值变小,电路中的总电阻变小,
由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故C不正确;
由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A不正确;
同理,当天然气浓度减小,R的阻值变大,电流表的示数变小,电压表的示数变小,故B不正确,
由R=可知,电压表与电流表示数的比值等于R0的阻值,
则电压表与电流表示数的比值不变,故D正确.
故选D.
四、填空题
9、解:
由图象当定值电阻两端电压UR=2V时,通过的电流为IR=0,2A,
由I=可得定值电阻的阻值:
R===10Ω;
由图小灯泡L和定值电阻R并联在电压为2V的电源上时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为2V,
由图象可知对应的电流:
IL=0.6A,IR=0.2A,
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:I=IL+IR=0.6A+0.2A=0.8A.
故答案为:10;0.8.
10、解:(1)将元件A和B并联接入电路中,它们两端的电压相等,则元件A与B的电压之比为1:1;
(2)由图象可知,A和B的图象为正比例函数,两元件为定值电阻,
由图象可知,当UA=1V时,IA=0.2A,IB=0.1A,
则电流之比==2:1。
故答案为:1:1;2:1。
11、 (1). 电流表 (2). 电压表 (3). (4). 电阻R (5). (6). 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】(1)电流表串联在电路中作用,电压表并联使用。
所以如1图所示,甲串联在电路中,应为电流表;
乙与定值电阻并联,为电压表;
(2)如图2,根据实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动的要求,即滑片在右端时电阻最大,所以连接滑动变阻器的A接线柱到定值电阻的右端,根据电源由两节电池组成,电压不超过3V,故再连接电阻的右端到电压表的“3V”接线柱,如图:
(3)研究电流与电压的关系,要保证电阻不变,多次改变电阻两端的电压,所以在实验操作过程中保持电阻R不变;
根据该图表数据在4图中进行描点连线,得到电流与电压的关系图像如图:
(4)对实验数据及所绘图像进行分析,去除误差的因素,电流随电压的升高而增大,所得图像为一直线,是成正比的,故结论为:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
12、
13、(1)调零(2)如图(2分)
(3)I= 0.2 A (4) b.滑片P c.U额 =U-
【解析】
考点: 探究电流、电压与电阻的关系。