初中3 欧姆定律一课一练
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这是一份初中3 欧姆定律一课一练,共23页。
第3节 欧姆定律一.选择题(共10小题)1.(2020•甘孜州)小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了完成探究,他应该采取的措施是( )A.将变阻器滑片适当向右移动 B.保持变阻器滑片不动 C.将变阻器滑片适当向左移动 D.适当增加电池的节数2.(2020•番禺区一模)如图所示为探究“电流与电阻关系”的实验电路图,每次实验必须保持大小不变的是( )A.电压表的示数 B.电流表的示数 C.定值电阻的阻值 D.滑动变阻器的阻值3.(2020•成都模拟)根据欧姆定律,下列说法正确的是( )A.导体两端的电压为零时,电阻值也为零 B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小 C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大 D.导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比4.(2020•乌鲁木齐模拟)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压关系的图象正确的是( )A. B. C. D.5.(2020•南岗区模拟)关于以下物理量及公式,说法正确的是( )A.由ρ=可知,ρ与m和V有关 B.由q=可知,q与Q和m有关 C.由I=可知,I与U和R有关 D.由c=可知,c与Q、m和△t有关6.(2020•长宁区一模)最早提出同一导体中电流与电压成正比的是( )A.欧姆 B.焦耳 C.牛顿 D.瓦特7.(2020•东莞市一模)利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象,则下列判断正确的是( )A.实验中电压表的示数保持1V不变 B.当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2A C.滑动变阻器连入电路的阻值范围为0~25Ω D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移8.(2020•鄂州模拟)在一段定值电阻的两端加一可变电压U,以下说法中正确的是( )A.由R=可知,R与U成正比 B.不管U如何变化,U与I的比值不变 C.由I=可知,I与U成反比 D.由R=可知,R与U成反比9.(2020•涪城区校级二模)在电学的学习中,比较多实验都用到滑动变阻器,某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法错误的是( )A.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护用电器B.在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,可调节滑片,使电压表的示数产生变化 C.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,滑动变阻器的作用是保持接入的定值电阻两端的电压不变 D.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,要控制电阻不变10.(2020•长春模拟)如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图。实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行,在“保持电阻不变”这一步实验时应( )A.保持R2滑片的位置不动 B.保持R2两端的电压不变 C.保持R1不变,调节R2的滑片到不同的适当位置 D.保持电路中电流不变二.填空题(共2小题)11.(2020•成都)实验小组利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。实验过程中,电阻箱阻值由5Ω调为9Ω,电压表示数会 ,要继续探究,应该将滑片P向 移。12.(2020春•南岸区月考)德国物理学家 通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系,即“一段导体中的电流与导体两段的电压成正比,与导体的电阻成 。三.实验探究题(共3小题)13.(2020•盐城三模)小明探究灯泡的电阻与灯泡两端电压的关系,连接了图甲所示的电路,①~⑤是部分导线的序号,A~N是部分接线柱的编号。实验次数1234电压U/V1.02.02.83.8电流I/A0.121.00 0.30电阻R/Ω8.32.0 12.7(1)其中只有一根导线连接错误,请你把它改正过来。简述你的方法: 。(2)改正电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,小灯泡始终不发光,电压表示数始终为0,电流表示数有变化,则出现故障的原因可能是 。(3)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2.8V,电流表读数如图乙所示,此时灯丝的电阻为 Ω.接下来小明调节滑动变阻器的滑片继续测量,这样做的目的是 。(4)实验中测得的数据及计算的电阻值如表。同组同学在分析实验数据时,发现其中一个数据是读数时出现错误,该数据是 ;产生这一错误的原因可能是 。(5)结合器材和数据分析,第 组数据一定是小明臆造出来的,原因是 。14.(2020•越秀区一模)某小组同学准备探究“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”,实验器材有:干电池2节,滑动变阻器(50Ω,1A)、电流表、电压表,开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干。(1)图1甲是电路图。请根据图甲,在图1乙中连接对应的实物图;(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 端(选“A”或“B”)。闭合开关后,他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为0.9V,电流表示数如图1甲所示,接着继续探索,把所测数据填在了下表中。实验次数1234电压U/V0.91.21.51.8电流I/A 0.080.100.12①图2甲中电流表的示数为 A;②图2乙是以电流I为纵坐标,电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,请根据他们所测数据、在坐标系中描点,画出I﹣U图线,并标记为a。(3)图2乙中b,c两条I﹣U图线,是其他组同学选择5Ω和10Ω的定值电阻,按图1电路测量数据所画,分析a,b,c图象,可知:对于同一段导体, 。15.(2020•大连)在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个,1.5V的干电池两节,导线若干。(1)用笔画线,将图1所示的电路补充完整。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 端(选填“a”或“b”)。(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是 (只有一个选项正确,请将正确选项的宇母填在横线上)。A.开关或定值电阻B.定值电阻或电流表C.开关、滑动变阻器或电流表D.滑动变阻器、电压表或电流表(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表。请在图2画出电流I与电压U的关系图象。实验次数123456电阻R/Ω10电压U/V0.40.81.21.62.02.4电流I/A0.040.080.120.160.200.24(5)根据图象,可得出的探究结论是: 。四.计算题(共1小题)16.(2020•青浦区二模)如图所示的电路中,电源电压为6伏,电阻R1、R2的阻值为10欧、30欧。(1)求通过电阻R1的电流I1;(2)现用变阻器R0替换电阻R1、R2中的一个后,闭合开关,在移动变阻器滑片过程中发现电流表示数的最大变化量为0.5安。(a)判断变阻器R0替换的电阻并简述理由。(b)求变阻器的最大电阻R0。五.解答题(共1小题)17.(2020•仙桃)为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω.(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“A”或“B”)。(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是 。(填字母)A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积表示 ,其数值为 。(3)第2次实验中,他将5Ω电阻换成10Ω,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置,小明应向 B (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时,眼睛应注视 (选填“滑片”“电流表示数”或“电压表示数”)。(4)只用30Ω的滑动变阻器 (选填“能”或“不能”)直接完成5次实验。(5)该实验电路还可以完成 实验。(写一个) 一.选择题(共10小题)1.(2020•甘孜州)小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了完成探究,他应该采取的措施是( )A.将变阻器滑片适当向右移动 B.保持变阻器滑片不动 C.将变阻器滑片适当向左移动 D.适当增加电池的节数【答案】A【解析】ABC、当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,由U=IR可知,滑片不动时,变阻器两端电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,定值电阻两端的电压变大,因探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,所以,应调节滑动变阻器的滑片增大接入电路中的电阻,减小电路中的电流,即将变阻器滑片适当向右移动,故A正确,BC错误;D、在电池节数不变、A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω时,电压表的示数已经增大了,若适当的加电池的节数,滑片不动时,增加电池的节数,会使电阻两端的电压更大,故D错误。故选:A。2.(2020•番禺区一模)如图所示为探究“电流与电阻关系”的实验电路图,每次实验必须保持大小不变的是( )A.电压表的示数 B.电流表的示数 C.定值电阻的阻值 D.滑动变阻器的阻值【答案】A【解析】探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变,当换上不同的定值电阻后,电压表示数发生变化,通过移动变阻器的滑片控制电压表示数不变;由欧姆定律I=,每次通过定值电阻的电流不同,即电流表的示数不同;故只有A正确。故选:A。3.(2020•成都模拟)根据欧姆定律,下列说法正确的是( )A.导体两端的电压为零时,电阻值也为零 B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小 C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大 D.导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比【答案】D【解析】ABC、电阻是导体本身的一种阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以导体两端的电压为零时,电阻值不为零;增大通过导体的电流、增大导体两端的电压,这段导体的电阻不变,故ABC错误;D、根据欧姆定律可知,通过导体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,故D正确。故选:D。4.(2020•乌鲁木齐模拟)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压关系的图象正确的是( )A. B. C. D.【答案】A【解析】在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,所以,导体的I﹣U关系图象是一条过原点的斜向上的射线,只有图象A符合题意。故选:A。5.(2020•南岗区模拟)关于以下物理量及公式,说法正确的是( )A.由ρ=可知,ρ与m和V有关 B.由q=可知,q与Q和m有关 C.由I=可知,I与U和R有关 D.由c=可知,c与Q、m和△t有关【答案】C【解析】A、由ρ=可以计算密度的大小,但密度是物质的一种特性,其大小与物质的质量和体积无关,故A错误;B、由q=可以计算热值的大小,但热值是燃料的一种特性,其大小与放热的多少和燃料的质量无关,故B错误;C、由I=可以计算电流的大小,同时表明电流与电压、电阻都有关系,这就是欧姆定律的内容,故C正确;D、由c=可以计算比热容的大小,但比热容是物质的一种特性,其大小与热量、质量和温度的变化量无关,故D错误。故选:C。6.(2020•长宁区一模)最早提出同一导体中电流与电压成正比的是( )A.欧姆 B.焦耳 C.牛顿 D.瓦特【答案】A【解析】A、欧姆最早提出同一导体中电流与电压成正比,得出了欧姆定律,故A正确;B、焦耳最早得出了焦耳定律,故B错;C、牛顿最早得出了牛顿第一定律,故C错;D、瓦特最早发明的蒸汽机,故D错。故选:A。7.(2020•东莞市一模)利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象,则下列判断正确的是( )A.实验中电压表的示数保持1V不变 B.当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2A C.滑动变阻器连入电路的阻值范围为0~25Ω D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移【答案】D【解析】A、根据图乙可知,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.5A;由I=可得,电压表的示数:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,故A错误;B、根据图乙可知,当R=10Ω时,通过的电流为0.25A,故B错误;C、当R=5Ω时,电路电流为0.5A;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压:U滑=U﹣UV=3V﹣2.5V=0.5V,根据图乙可知,当R=25Ω时,电路电流为0.1A,滑动变阻器两端电压仍为0.5V,由I=可得,R滑min===1Ω;R滑max===5Ω;所以滑动变阻器连入电路的阻值范围1Ω~5Ω;故C错误;D、将R从5Ω换成10Ω后,电阻分得的电压会变大,为了保证定值电阻R两端电压不变,所以需减小定值电阻两端电压,增大滑动变阻器两端电压,即增大滑动变阻器接入电路的组,故将滑片向右移动,故D正确。故选:D。8.(2020•鄂州模拟)在一段定值电阻的两端加一可变电压U,以下说法中正确的是( )A.由R=可知,R与U成正比 B.不管U如何变化,U与I的比值不变 C.由I=可知,I与U成反比 D.由R=可知,R与U成反比【答案】B【解析】AD、定值电阻的阻值一定,可以利用R=计算电阻大小,但导体的电阻与其两端电压无关,不能说成R与U成正比,也不能说成R与U成反比,故AD错误;B、定值电阻的阻值一定,由R=可知,U与I的比值不变,故B正确;C、定值电阻的阻值一定,由I=可知,I与U成正比,故C错误;故选:B。9.(2020•涪城区校级二模)在电学的学习中,比较多实验都用到滑动变阻器,某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法错误的是( )A.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护用电器B.在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,可调节滑片,使电压表的示数产生变化 C.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,滑动变阻器的作用是保持接入的定值电阻两端的电压不变 D.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,要控制电阻不变【答案】D【解析】A、为保护电路,连接电路时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,故A正确;B、在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,通过调节滑片,使电压表的示数产生变化,多次测量,得出具有普遍性的结论,故B正确;C、在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,根据控制变量法,要控制导体的电压不变,滑动变阻器的作用是通过移动滑片,保持接入的定值电阻两端的电压不变,故C正确;D、在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,应控制电压不变,更换电阻,不是控制电阻不变,故D错误。故选:D。10.(2020•长春模拟)如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图。实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行,在“保持电阻不变”这一步实验时应( )A.保持R2滑片的位置不动 B.保持R2两端的电压不变 C.保持R1不变,调节R2的滑片到不同的适当位置 D.保持电路中电流不变【答案】C【解析】研究电流跟电压的关系时,保持电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻的电压和电流,讨论电流跟电压的关系,所以ABD错误,C正确。故选:C。二.填空题(共2小题)11.(2020•成都)实验小组利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。实验过程中,电阻箱阻值由5Ω调为9Ω,电压表示数会 ,要继续探究,应该将滑片P向 移。【答案】变大;右。【解析】(1)电路中,电阻箱与变阻器串联,电压表测电阻的电压,实验过程中,电阻箱阻值由5Ω调为9Ω,由分压原理,电压表示数会大;(2)探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,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,使电压表的示数不变。故答案为:变大;右。12.(2020春•南岸区月考)德国物理学家 通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系,即“一段导体中的电流与导体两段的电压成正比,与导体的电阻成 。【答案】欧姆;反比【解析】德国物理学家欧姆经过大量实验和理论研究得出了电流与电压、电阻的关系:一段导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。故答案为:欧姆;反比。三.实验探究题(共3小题)13.(2020•盐城三模)小明探究灯泡的电阻与灯泡两端电压的关系,连接了图甲所示的电路,①~⑤是部分导线的序号,A~N是部分接线柱的编号。实验次数1234电压U/V1.02.02.83.8电流I/A0.121.00 0.30电阻R/Ω8.32.0 12.7(1)其中只有一根导线连接错误,请你把它改正过来。简述你的方法: 。(2)改正电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,小灯泡始终不发光,电压表示数始终为0,电流表示数有变化,则出现故障的原因可能是 。(3)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2.8V,电流表读数如图乙所示,此时灯丝的电阻为 Ω.接下来小明调节滑动变阻器的滑片继续测量,这样做的目的是 。(4)实验中测得的数据及计算的电阻值如表。同组同学在分析实验数据时,发现其中一个数据是读数时出现错误,该数据是 ;产生这一错误的原因可能是 。(5)结合器材和数据分析,第 组数据一定是小明臆造出来的,原因是 。【答案】(1)把导线④的H端改接到E端;(2)灯泡或电压表短路;(3)10;探究小灯泡在不同电压下电阻的变化特点;(4)1.00;电流表选用小量程却按大量程读数了;(5)4;灯的实际电压大于电源电压【解析】(1)原电路中,电流表与灯并联后再与电压表串联是错误的,电流表应与灯串联,电压表与灯并联,导线④连接是错误的,改正过来:把导线④的H端改接到E端;(2)改正电路后,闭合开关,电流表示数有变化,则电路为通路,无论怎样移动滑片,小灯泡始终不发光,电压表示数始终为0,则出现故障的原因可能是灯泡或电压表短路;(3)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为2.8V,电流表读数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.28A,由欧姆定律,此时灯丝的电阻为:R===10Ω;接下来小明调节滑动变阻器的滑片继续测量,这样做的目的是探究小灯泡在不同电压下电阻的变化特点;(4)通过灯的电流随电压的增大而变大,但第2次实验的电流值不符合这个规律,读数时出现错误数据是1.00;根据电流表大小量程之比为5:1,产生这一错误的原因可能是:电流表选用小量程却按大量程读数了;(5)结合器材和数据分析,可知电源电压为3V,则第4组数据一定是小明臆造出来的,原因是灯的实际电压大于电源电压。故答案为:(1)把导线④的H端改接到E端;(2)灯泡或电压表短路;(3)10;探究小灯泡在不同电压下电阻的变化特点;(4)1.00;电流表选用小量程却按大量程读数了;(5)4;灯的实际电压大于电源电压。14.(2020•越秀区一模)某小组同学准备探究“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”,实验器材有:干电池2节,滑动变阻器(50Ω,1A)、电流表、电压表,开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干。(1)图1甲是电路图。请根据图甲,在图1乙中连接对应的实物图;(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到 端(选“A”或“B”)。闭合开关后,他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为0.9V,电流表示数如图1甲所示,接着继续探索,把所测数据填在了下表中。实验次数1234电压U/V0.91.21.51.8电流I/A 0.080.100.12①图2甲中电流表的示数为 A;②图2乙是以电流I为纵坐标,电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,请根据他们所测数据、在坐标系中描点,画出I﹣U图线,并标记为a。(3)图2乙中b,c两条I﹣U图线,是其他组同学选择5Ω和10Ω的定值电阻,按图1电路测量数据所画,分析a,b,c图象,可知:对于同一段导体, 。【答案】(1)如上左所示;(2)B;①0.06;②如上右所示;(3)通过导体的电流与导体两端电压成正比。【解析】(1)由甲图知,电流表选用小量程与电阻串联,电源电压为3V,电压表选用小量程与电阻并联,根据电路图连接实物图,如下左所示:(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处的B端;闭合开关后,他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为0.9V,电流表示数如图1甲所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.06A:①图2甲中电流表的示数为0.06A;②图2乙是以电流I为纵坐标,电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,根据描点法作图,如上右所示:(3)每条线都是过原点的直线,故得出对于同一段导体,通过导体的电流与导体两端电压成正比。故答案为:(1)如上左所示;(2)B;①0.06;②如上右所示;(3)通过导体的电流与导体两端电压成正比。15.(2020•大连)在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个,1.5V的干电池两节,导线若干。(1)用笔画线,将图1所示的电路补充完整。(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 端(选填“a”或“b”)。(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是 (只有一个选项正确,请将正确选项的宇母填在横线上)。A.开关或定值电阻B.定值电阻或电流表C.开关、滑动变阻器或电流表D.滑动变阻器、电压表或电流表(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表。请在图2画出电流I与电压U的关系图象。实验次数123456电阻R/Ω10电压U/V0.40.81.21.62.02.4电流I/A0.040.080.120.160.200.24(5)根据图象,可得出的探究结论是: 。【答案】(1)见图1;(2)a;(3)C;(4)见图2;(5)在电阻一定,电流与电压成正比【解析】(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下图所示:(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即滑到a端;(3)因为电压表并联在电路中,如果电压表断路,电路中应该有电流,电流表有示数,所以电压表没有断路,电路中其他电路元件都是串联的,如何一个断路电路中都没有电流,通过以上分析可知选项C正确,ABD错误;(4)根据描点法作图,如下图所示:(5)分析数据可知,在电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,得出的结论是:在电阻一定,电流与电压成正比。故答案为:(1)见图1;(2)a;(3)C;(4)见图2;(5)在电阻一定,电流与电压成正比。四.计算题(共1小题)16.(2020•青浦区二模)如图所示的电路中,电源电压为6伏,电阻R1、R2的阻值为10欧、30欧。(1)求通过电阻R1的电流I1;(2)现用变阻器R0替换电阻R1、R2中的一个后,闭合开关,在移动变阻器滑片过程中发现电流表示数的最大变化量为0.5安。(a)判断变阻器R0替换的电阻并简述理由。(b)求变阻器的最大电阻R0。【答案】0.15A;(a)变阻器R0替换的电阻是R2;在移动变阻器滑片过程中发现电流表示数的最大变化量为0.5安,即电路中的最大电流不能小于0.5A,根据欧姆定律可知,此时电路中的最小电阻为:R小===12Ω,即电路中的最小电阻不超过12Ω;(b)变阻器的最大电阻R0为50Ω【解析】(1)在串联电路中,各处电流相同,总电阻等于每个电阻之和;根据欧姆定律可知,电路中的电流即通过电阻R1的电流I1为:I=I1===0.15A;(2)①在移动变阻器滑片过程中发现电流表示数的最大变化量为0.5安,即电路中的最大电流不能小于0.5A,根据欧姆定律可知,此时电路中的最小电阻为:R小===12Ω,即电路中的最小电阻不超过12Ω;所以替换的是R2;②当R1、R0串联接入电路中时,移动滑动变阻器的滑片,当滑动变阻器接入电路电阻为0时,电路中的电流最大,最大电流为:I最大===0.6A;则最小电流为:I最小=I最大﹣△I=0.6A﹣0.5A=0.1A;此时滑动变阻器全部接入电路中,则总电阻为:R===60Ω;滑动变阻器的最大阻值为:R0=R﹣R1=60Ω﹣10Ω=50Ω。答:(1)通过电阻R1的电流I1为0.15A(2)(a)变阻器R0替换的电阻是R2;在移动变阻器滑片过程中发现电流表示数的最大变化量为0.5安,即电路中的最大电流不能小于0.5A,根据欧姆定律可知,此时电路中的最小电阻为:R小===12Ω,即电路中的最小电阻不超过12Ω;(b)变阻器的最大电阻R0为50Ω。五.解答题(共1小题)17.(2020•仙桃)为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω.(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“A”或“B”)。(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是 。(填字母)A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积表示 ,其数值为 。(3)第2次实验中,他将5Ω电阻换成10Ω,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置,小明应向 B (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时,眼睛应注视 (选填“滑片”“电流表示数”或“电压表示数”)。(4)只用30Ω的滑动变阻器 (选填“能”或“不能”)直接完成5次实验。(5)该实验电路还可以完成 实验。(写一个)【答案】(1)B;(2)C;电阻的电压;2V;(3)B;电压表示数;(4)不能;(5)测电阻的电功率(合理即可)【解析】(1)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处B端;(2)AB.若开关断路或滑片接触不良,则整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意; C.若电阻断路,电流表指针无偏转,电压表串联在电路中测电源电压,电压表指针满偏,符合题意; D.若电流表短路,电流表没有示数,电路为通路,电压表电阻的电压,因电源电压为3V,根据串联电路电压的规律,移动变阻器的滑片,电压表示数应小于3V,不符合题意;故选C;排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积为IR,根据U=IR,故阴影部分表示电阻的电压,其数值为:U=IR=0.4A×5=2V;(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,眼睛应注视电压表示数,使电压表的示数为2V;(4)电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=U﹣UV=4.5V﹣2V=2.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的1.25倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:R滑=1.25×30Ω=37.5Ω,故只用30Ω的滑动变阻器不能直接完成5次实验。(5)根据P=UI,该实验电路还可以完成测电阻的电功率实验(合理即可)。故答案为:(1)B;(2)C;电阻的电压;2V;(3)B;电压表示数;(4)不能;(5)测电阻的电功率(合理即可)。
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