中考物理一轮复习:第17章欧姆定律检测题(含解析)
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中考物理:第17章欧姆定律检测题
一、单选题(共7题;共21分)
1.两电阻R1和R2接在各自电路中,当U1∶U2=2∶1,I1∶I2=4∶1时,两电阻R1、R2阻值之比等于( )
A. 1∶2 B. 2∶1 C. 8∶1 D. 1∶8
2.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A. 只要将导体连入电路,电路中就有电流 B. 有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
C. 导体两端电压越大,通过该导体的电流就越大 D. 导体中通过的电流越大,它的电阻越小
3.如图所示是油量自动测定装置的示意图,O为杠杆支点,R0为定值电阻,Rx是滑动变阻器,当闭合开关S后( )
A.滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大
B.电压表的读数随油量的增加而增大
C.电压表改装成油量表刻度均匀
D.电流表的读数随油量的增加而减小
4.如图所示,R1:R2=2:3,当开关S闭合后,A1、A2两电流表的示数之比为( )
A. 2:3 B. 3:2 C. 2:5 D. 3:5
5.将电阻R1与R2组成串联电路,若R1:R2=1:2,R1两端的电压为U1 , R2两端的电压为U2 , 则U1:U2等于( )
A. 1:1 B. 2:1 C. 1:2 D. 1:3
6.实验室中所使用的电流是由小量程电流表改装而成,在图甲中 是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω,现借助一个定值电阻R0把它改装为一量程为3A的电流表,如图乙所示,下列判断正确的是( )
A. 达到满偏时 两端电压0.03V,R0约≤10000Ω
B. 达到满偏时 两端电压0.03V,R0约0.01Ω
C. 达到满偏时 两端电压30V,R0约10000Ω
D. 达到满偏时 两端电压30V,R0约0.01Ω
7.如图.电源电压恒定.在滑片P由a滑至b的过程中,电压表的读数( )
A. 先减小,后增大 B. 先增大,后减小 C. 不断增大 D. 不断减小
二、填空题(共7题;共13分)
8.用________表测出电阻两端的电压,用________表测出通过电阻的电流,根据欧姆定律就可以计算出电阻R,这种测电阻的方法叫________法.此实验的原理是________.
9.有一导体两端的电压为3V,通过的电流为0.3A,若使导体两端电压增加8伏,导体的电阻为________Ω,若不加电压,流过的电流为零时,其电阻是________Ω。
10.将10Ω和20Ω两个电阻串联,总电阻是________Ω.若通过它们的电流是0.3A,则两电阻两端的总电压是________V.
11.在探究电流与电压关系的实验中,若定值电阻两端的电压为1V时,通过该电阻的电流为0.2A。调节滑动变阻器后,该电阻两端的电压变为2V时,通过的电流为________A。
12.下表是小霖在实验中记录的实验数据,请根据表格中的数据归纳出电压U和电流I的关系式:U=________.
R/Ω
10
10
10
10
10
10
U/V
2
4
6
8
10
12
I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
13.小阳在探究“电路中一个可变电阻两端电压U与通过它的电流I的关系”时,得到如下表所示的实验数据.请根据表中数据归纳出U与I的关系:U=________。
14.如图甲所示的电路,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________。
三、计算题(共2题;共15分)
15.如图所示,把10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联起来.闭合开关S后,电流表的示数为0.2A.求:
(1)电源电压;
(2)通过电阻R1的电流.
16.如图所示电路,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电表使用的是0~3V量程,定值电阻的阻值为R1=8Ω,灯泡的电阻R2=5Ω,滑动变阻器的最大阻值R3=20Ω.
(1)开关S1闭合,S2断开,电流表示数为0.25A,电压表的示数为2.5V,求电源电压和滑动变阻器接入电路中的电阻值.
(2)开关S1断开,S2闭合,移动变阻器的滑片P,为了保证电流表和电压表不损坏,滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是多少?
四、作图题(共1题;共5分)
17.在图中,将电池、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空白处,要求开关S闭合后:(1)电流方向如图所示(2)移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电流表示数变大,电压表示数变小.
五、实验探究题(共1题;共3分)
18.为了探究“导体中电流与电压的关系”,某小组用A、B两个导体进行研究。实验中他们多次改变导体两端的电压,并将测量的数据记录在表一、表二中。
(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6中的电压与电流变化的倍数关系,可得出的初步结论是:对同一导体,________。
(2)在分析表中数据后,小明提出猜想:通过导体的电流可能与导体本身有关。请你根据表中的数据说明小明猜想的依据是________。
(3)为了验证上述猜想,小明选用C导体继续实验,并设计了数据记录表,如表三所示。请你在表三中填入“电压”一列的数据,以满足验证该猜想的要求。________
六、综合题(共3题;共43分)
19.如图所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2断开,S3闭合时,电流表示数为0.45A,
(1)求电源电压;
(2)S1断开,S2、S3闭合时,电流表示数为0.75A,求R2的阻值;
(3)S2、S3断开,S1闭合时,求电流表示数.
20.(2015•鄂尔多斯)小军手里有一个额定电压为6V,正常工作电流约为0.5A的小灯泡,他想利用小灯泡探究“电流和电压的关系”,电源电压为9V.
(1)小军设计了如图甲所示的电路,请按电路图用笔画线代替导线,在图乙中把电路连接完整.
(2)连接好电路,闭合开关,小军移动滑动变阻器发现电流表有示数,电压表示数为0V,且灯不亮,原因可能是________ .
(3)故障排除后,小军边实验边记录数据在下表中.
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压表示数/V
1
2
3
4
5
6
电流表示数/A
0.19
0.28
0.36
0.42
0.45
电阻/Ω
5.26
7.14
8.33
9.52
11.11
①小灯泡正常工作时电流表示数如图丙,则通过小灯泡的电流为________ A.
②小军分析数据发现通过小灯泡电流与小灯泡两端电压不成正比,这是因为________ .
③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________
21.随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变.图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样.Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变.请完成下列小题:
(1)将此电路放入温度为20℃的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,此时电流表的读数为0.01A,求电源电压;
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器的变化范围;
(3)此电路能测量的最高环境温度为多少?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【解析】【分析】由欧姆定律公式?=??可得出电阻的计算公式?=??。据此可求出电阻之比。
【解答】?1?2=21,?1?2=41;
所以电阻之比:?1?2=?1?1?2?2=?1?2×?2?1=12;
故选A
【点评】本题属于基础题,了解欧姆定律的变形公式?=??的应用。
2.【答案】 C
【解析】【分析】
A、电流产生的条件是:(1)电路要闭合;(2)有电源存在;故A错误;
B、根据U=IR,小灯泡有电阻,而且有电流通过时,则一定会产生电压;故B错误;
C、根据?=??可知:电阻一定时,导体两端的电压越大,通过它的电流就越大;故C正确;
D、电阻是导体的属性,与电流和电压大小无关;故D错误.
故选C
【点评】此题重点考查了电压、电流以及电阻三者之间的关系;特别是电阻与电压、电流的大小无关,只是导体的属性.
3.【答案】B
【解析】【解答】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器Rx串联,电流表串联在电路中,电压表测R0两端的电压. 当油量增加时,浮标上移,在杠杆的作用下滑片下移,变阻器Rx接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,A D不符合题意.
由 ?=?? 可知,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大,B符合题意.
电路中的电流:
?=???+?0 .
电压表的示数:
?0=??0=???+?0?0 .
因U0与Rx不成正比,所以电压表改装成油量表时,刻度不均匀,C不符合题意.
故答案为:B.
【分析】由图可知,当油量变化时,滑动变阻器的接入电路中的阻值变化,根据欧姆定律计算电压表和电流表的示数变化.
4.【答案】 D
【解析】【解答】解:∵R1、R2并联,电流表A1测量通过R1的电流I1 , 电流表A2测量通过干路的电流I,
∴U=I1R1=I2R2 ,
又∵R1:R2=2:3,
∴I1:I2=R2:R1=3:2,
I1:I=3:5,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】在并联电路中,电流和电阻成反比,干路电流等于各支路电流之和.
5.【答案】 C
【解析】【解答】解:将电阻R1与R2组成串联电路,
因串联电路中各处的电流相等,且R1:R2=1:2,
所以,由I= ?? 可得,两电阻两端的电压之比:
?1?2 = ??1??2 = ?1?2 = 12 .
故选C.
【分析】两电阻串联时通过它们的电流相等,根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比.
6.【答案】B
【解析】【解答】解:(1)由I= ?? ,
可得,当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为U=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V;(2)两个电阻并联时,通过R0的电流为I0=I最大﹣Ig=3A﹣0.003A=2.997A,
并联电阻为R0= ??0 = 0.03?2.997? ≈0.01Ω.
故选B.
【分析】(1)已知小量程电流表的电阻和最大电流,利用公式U=IR得到两端电压;(2)已知小量程电流表的最大电流和改装后的电路电流,可以得到通过电阻的电流;已知电阻两端电压和通过的电流,利用R= ?? 得到阻值.
7.【答案】 A
【解析】【解答】当P在a端时R2短路,电路为R1的简单电路,此时电压表的读数最大为电源电压.
当P逐渐滑向ab中点时,Rap与Rpb并联后再与R1串联,
设Rap=R,则并联部分的总电阻为R并=??2−??2 ,当R= 12 R2 , 并联部分的总电阻最大,
根据串联电路电阻的分压特点可知,
当P由a端向中点滑动时,Rap、Rpb并联部分的电阻逐渐增大,这时它们分配的电压也逐渐增大,
因此电压表的读数U1逐渐减小.
当P由ab中点向b滑动时,Rap、Rpb并联部分的电阻又逐渐减小,它们分配的电压又逐渐减小,
所以电压表的读数U1又逐渐增大,且P到达b点时电压表的读数达最大值为电源电压.
故选A.
二、填空题
8.【答案】 电压;电流;伏安;欧姆定律
【解析】【解答】解:用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流,根据欧姆定律就可以计算出电阻R,这种测电阻的方法叫伏安法.此实验的原理是欧姆定律.
故答案为:电压;电流;伏安;欧姆定律.
【分析】伏安法测电阻,需要用电压表测出电压,用电流表测出电流,由欧姆定律可以求出电阻.
9.【答案】 10;10
【解析】【解答】由 ?=?? 可得,导体的电阻:
?=??=3V0.3A=10Ω ,
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,
所以,若使导体两端电压增加8伏,或不加电压,导体的电阻都为10Ω不变。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,但是可以利用欧姆定律结合电流和电压求解它的电阻。
10.【答案】30;9
【解析】【解答】10Ω和20Ω两个电阻串联时,总电阻R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,两电阻两端的总电压U=IR=0.3A×30Ω=9V.
故答案为:30;9 .
【分析】串联电路中的总电阻等于各串联电阻之和;利用欧姆定律的变形公式U=IR计算两电阻两端的总电压 .
11.【答案】 0.4
【解析】【解答】由欧姆定律得该定值电阻:R= ?? = 1V0.2A =5Ω;
电阻两端的电压变为2V时,通过的电流为:I’= ?'? = 2V5Ω =0.4A。
【分析】根据电压和电流的比值计算电阻,利用电压和电阻的比值计算电流大小。
12.【答案】U=(10V/A)×I
【解析】【解答】解:由实验数据可知,每一组导体两端的电压和对应的电流值的比值相等,且为10V/A;
所以导体两端电压与通过该导体的电流的关系式为:U=(10V/A)×I.
故答案为:U=(10V/A)×I.
【分析】根据数据分析电流和电压的关系.
13.【答案】8V -5I
【解析】【解答】由数据可得,电路中的电流增加时,可变电阻两端电压减小,所以电路为定值电阻与可变电阻串联的电路,
于是可得U=U电源-IR,
任选两组数据带入;7V= U电源-0.2R;
6V= U电源-0.4R;
解得R=5Ω;U电源=8V;
故U与I的关系:U=8V-5I.
故答案为:U=8V-5I.
【分析】由表中数据知,I与U成一次函数关系,任选表中两组数据列方程解答即可.
14.【答案】6;4:1
【解析】【解答】由电路图可知,R1、R2串联,电压表V2测电源两端的电压,电压表V1测R2两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两只电压表指针的偏转角度相同,所以,电压表V2的量程为0~15V,分度值为0.5V,则电源电压U=7.5V,电压表V1的量程为0~3V,分度值为0.1V,则R2两端的电压U2=1.5V,根据串联电路的电压特点可得,R1两端的电压:U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V;因串联电路中各处的电流相等,所以由U=IR可得,R1、R2的阻值之比等于其两端的电压之比,即: ?1?2=?1?2=6?1.5? =4:1。故答案为:6;4:1.
【分析】R1、R2串联,电压表V2测电源两端的电压,电压表V1测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点结合两只电压表指针的偏转角度相同得出量程,根据分度值读出示数并求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出R1、R2阻值之比.
三、计算题
15.【答案】(1)解:由图示可知,两电阻并联,电流表测通过电阻R2的电流,所以电源电压为U=I2R2=0.2A×15Ω=3V
(2)解:由于并联电路中各支路电压相等,所以通过电阻R1的电流为I1=U/R1=3V/10Ω=0.3A
【解析】【分析】根据电流和电阻,利用欧姆定律计算电压,利用电压和电阻计算电流的大小.
16.【答案】 (1)解 : R1 与变阻器串联,变阻器连入电路的电阻: R3 = ?3? = 2.5V0.25? =10Ω,所以,电源电压:U=I R总 =0.25A×18Ω=4.5V
(2)解 :灯与变阻器串联,为了保证电流表和电压表不损坏,电路最大电流为0.6A时变阻器的电阻: R??? = U−U20.6? = 4.5V−0.6A×5Ω0.6? A=2.5Ω,
电压表的最大示数为3V时变阻器的电阻: R??? = 3V4.5?−3?5Ω =10Ω.
变阻器的电阻变化范围是:2.5Ω∼10Ω
【解析】【分析】结合题意,弄清开关断开、闭合时电路的连接形式发生的变化.
(1)利用欧姆定律R=??计算变阻器电阻值,然后由电流和总电阻求电源电压;
(2)为了保证电流表和电压表不损坏,应先判定是限制电流还是限制电压,然后再进一步计算.
四、作图题
17.【答案】解:如下图所示:
【解析】【解答】解:由电路图可知,左右两个位置分别与灯泡和变阻器串联,所以不可能是电压表,则电压表应在中间的位置; 移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,由P= ?2? 可知,灯泡两端的电压变大,
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变小,
由实际上电压表的示数变小,电压表应并联在变阻器两端,即右侧的位置应该是电流表,
故左侧的位置应该是电源,
由电流的方向可知,电源的正极朝下,
【分析】根据电压表应与被测用电器并联确定其位置,根据P= ?2? 判断灯泡变亮时其两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化,然后根据电压表示数的变化确定电流表的位置,从而确定电源的位置,再根据电流的方向确定电源的正负极.
五、实验探究题
18.【答案】(1)通过导体的电流与它两端的电压成正比
(2)3和5两次实验数据中不同导体在两端电压相同时电流不同
(3)1.2、1.8、2.4、3.6、5.4中的任意三个
【解析】【解答】(1)由表格中数据,电阻不变,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,但电压与电流的比值不变,可得,电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比;(2)小明猜想的依据是3和5两次实验数据中不同导体在两端电压相同时电流不同。(3)为验证通过导体的电流可能与导体本身有关,应保持电压相同,故表格如下:
故答案为:(1)通过导体的电流与它两端的电压成正比;(2)和5两次实验数据中不同导体在两端电压相同时电流不同;(3)1.2、1.8、2.4、3.6、5.4中的任意三个.
【分析】电流和通过电阻两端的电压成正比,电流和导体的电阻成反比.
六、综合题
19.【答案】(1)当S1、S2断开,S3闭合时, 电路为R1的简单电路,I1=0.45A,则由欧姆定律,可得到电源电压:U=I1R1=0.45A×20Ω=9V
(2)当S1断开,S2、S3闭合时,R1、R2并联,电流表测总电流,因R1两端的电压不变,所以通过它的电流仍为0.45A,根据并联电路电流的规律,R2的电流:I2=I−I1=0.75A−0.45A=0.3A;由欧姆定律:R2= ??2=9?0.3? =30Ω
(3)当S2、S3断开,S1闭合时,R1、R2串联,根据电阻的串联规律和电流规律,由欧姆定律,电路电流:I=I1=I2= ??1+?2=9?20Ω+30Ω =0.18A,即电流表示数为0.18A.
【解析】【分析】根据电流和电阻,利用欧姆定律计算电压,根据电压和电流计算电阻,关键还要分析电路的连接方式.
20.【答案】 (1)将电压表与灯泡并联,由题意知,应选择0~15V的量程;
滑动变阻器与灯泡串联,已接了上面一个接线柱,由电路图知,应再接下面左边的接线柱,如图所示:
(2)小灯泡短路
(3)0.48
;小灯泡电阻随温度变化(或小灯泡电阻是不固定的)
;定值电阻
(4)增多
【解析】【解答】解:(1)将电压表与灯泡并联,由题意知,应选择0~15V的量程;
滑动变阻器与灯泡串联,已接了上面一个接线柱,由电路图知,应再接下面左边的接线柱,如图所示:
(2)灯泡不亮,可能断路或短路,由于灯泡不亮,且电压表无示数,所以可能是灯泡短路造成;
(3)①由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A;
②由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,不断变化,所以电流与电压不成正比;
③要探究电流与电压的关系,应将灯泡换成定值电阻;
(4)将小灯泡换成电磁铁,当滑片向左移动时,变阻器的阻值变小,电路中电流变大,所以电磁铁吸引大头针数量变多.
故答案为:(1)见上图;(2)小灯泡短路;(3)①0.48;②小灯泡电阻随温度变化(或小灯泡电阻是不固定的);③定值电阻;(4)增多.
【分析】(1)将电压表与灯泡并联,滑动变阻器与灯泡串联,且要接一上一下;
(2)灯泡不亮,可能断路或短路,然后根据电压表和电流表的示数进行判断;
(3)①确定电流表的量程和分度值,读出示数;
②根据灯丝电阻随温度的升高而增大的特点进行分析;
③要探究电流与电压的关系,应使电阻不变;
(4)分析滑片向左滑动时,电路中电流的变化,得出吸引大头针的数量.
21.【答案】 (1)解:由图示电路图可知,滑动变阻器与热敏电阻串联,电流表测电路电流,
由图乙所示图象可知,温度为20℃时,热敏电阻阻值为400Ω,
由I= 可知,电源电压:U=I(Rt+R)=0.01A×(400Ω+100Ω)=5V
(2)解:由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为200Ω,
电路最大电流为0.02A,由I= 可知,电路最小电阻:R最小= = =250Ω,
滑动变阻器的最小阻值:R滑最小=R最小﹣Rt=250Ω﹣200Ω=50Ω,
滑动变阻器的取值范围:50Ω~150Ω;
(3)解:热敏电阻阻值越小,环境温度最高,
电路电流最大为0.02A时,由I= 可知,
R总=Rt小+R滑最大= = =250Ω,
Rt小=R总﹣R滑最大=250Ω﹣150Ω=100Ω,
由图乙可知其工作的最高环境温度50℃
【解析】【分析】(1)分析清楚电路结构,由图示图象求出热敏电阻阻值,然后由欧姆定律求出电源电压.(2)由图示图象求出热敏电阻阻值,然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器的阻值,最后确定其阻值范围.(3)小量程电流表A允许通过的电流最大时,电路中的电阻最小,随着温度的升高热敏电阻Rt逐渐减小,当滑动变阻器达到最大阻值时,热敏电阻达到最小阻值,此时热敏电阻正常工作的环境温度达到最高值.
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