21课时 欧姆定律Word文档下载推荐.docx
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【解析】曲线表示电流与电阻的关系,控制了电压不变。
4.[2011·
上海]在如图21-3所示的电路中,电源电压保持不变。
由于电阻R、灯L可能出现了故障,电键S闭合前后,电流表指针所在的位置不变,下列判断中正确的是( C )
A.若灯L不发光,则只有电阻R短路
B.若灯L不发光,则只有电阻R断路
C.若灯L发光,则只有电阻R短路
D.若灯L发光,则只有电阻R断路
【解析】开关闭合时,电阻R短路,现开关闭合前后电流不变,说明若L发光,则R短路。
图21-4
图21-3
5.[2012·
凉山]如图21-4所示,R1=5Ω,R2=10Ω,则电压表V1和V2示数之比是( C )
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶3D.3∶1
【解析】两电阻串联,V2测量电源电压。
6.[2011·
达州]如图21-5甲所示,闭合开关S后,两相同电压表的指针偏转都如图乙所示,则L1和L2两灯的电阻之比为( A )
A.1∶4B.4∶1
C.1∶5D.5∶1
图21-5
【解析】两灯串联,V1测量总电压,V2测量L1两端电压,两表指针相同,说明V1示数为7.5V,V2示数为1.5V,则L2两端电压为6V,R1∶R2=U1∶U2=1.5V∶6V=1∶4。
7.[2012·
绵阳]如图21-6所示是李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是( D )
图21-6
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮
【解析】向右移动滑片变阻器阻值变小,电流变大,灯变亮。
8.[2012·
达州]如图21-7所示,电源电压保持不变。
闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电压表V1与电流表A示数的比值将( C )
A.变小B.不变
C.变大D.无法判断
【解析】电压表V1测量变阻器两端电压。
图21-8
图21-7
9.[2011·
重庆]某导体中的电流与它两端电压的关系如图21-8所示,下列分析正确的是( C )
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电流为0
D.当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
【解析】电阻不因电压改变而变化,当电压为2V时,电流为0.4A。
10.[2011·
桂林]如图21-9甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示。
则下列判断正确的是( D )
图21-9
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
【解析】两电阻串联,电源电压为6V,R1的阻值为10Ω,R2的最大阻值为20Ω。
11.[2012·
淮安]灯泡L1、L2并联后接在电源两端,电源电压为6V。
L1的电阻为12Ω,通过L2的电流为0.3A,则L2的阻值为__20__Ω,通过干路的电流为__0.8__A。
12.[2012·
金华]世界首台220千伏超导限流器已于2011年在我国电网中并网运行,这是我国超导产业在电网行业应用的重大突破。
超导限流器能有效限制电网的短路电流(电路能够承受的最大电流,用I1表示)、减少短路电流对电网设备的损坏、维护国家电网的稳定。
如图21-10甲是它接入电网后的电路图,图乙是它的电阻R随电流I的变化关系。
图21-10
(1)当电路正常工作时,超导限流器的电阻为__0__欧,对电路没有影响;
(2)根据图乙分析可知,当电网在某处发生短路,电流达到I1时,超导限流器电阻瞬间增大到R0,保证电流稳定在正常范围,从而使电网保持在稳定状态。
13.[2012·
上海]在如图21-11所示的电路中,电源电压保持不变。
灯L1、L2可能出现了断路故障,闭合电键S后:
图21-11
(1)若两灯均不发光,则三个电表中示数一定大于零的电表是__V__表。
(2)若两灯中有一灯不发光,则三个电表中示数一定大于零的电表是__V、A__表。
14.[2012·
株洲]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21-12甲所示。
小军读出电流表A1的示数为0.3A,而电流表A2的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为__1__V,电阻为__5__Ω。
图21-12
15.[2013·
中考预测题]某同学进行了如图21-13实验:
根据图连接好实物,用电流表分别测出I、I1、I2的电流,改变电源电压,重复实验,记录数据如下表。
图21-13
电流
次数
I1/A
I2/A
I/A
1
0.2
0.4
2
0.3
0.6
3
0.8
(1)该实验探究的问题是并联电路的电流特点;
(2)该同学根据实验得出结论:
并联电路中干路电流为支路电流的2倍。
该实验有不完善之处,请你提出改进的建议:
选用不同规格即不同阻值的灯泡进行实验。
图21-14
16.[2012·
江西]如图21-14所示,电源电压为6V。
闭合开关S,电压表V1示数为4V,电流表示数为0.4A。
求:
(1)电压表V2的示数;
【答案】2V
(2)R1、R2的阻值。
【答案】R1=10Ω,R2=5Ω
【解析】
(1)由串联电路的规律可知U2=U-U1=6V-4V=2V
(2)由I=
得R1=
=
=10Ω
R2=
=5Ω
17.[2012·
鸡西]在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后,同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题。
请你和他们一起解决下列问题:
图21-15
(1)用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
【答案】见答图
第17题答图
(2)在导线连接完成后,闭合开关前还应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大一端。
(3)闭合开关后,移动滑片时发现电流表没有示数,电压表有明显的示数。
则发生故障的原因可能是电阻处出现断路。
(4)排除故障后,同学们继续进行实验。
一位同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成阻值为10Ω的电阻。
他认为这样操作简捷高效。
那么,
①电压表示数会怎样变化:
变大。
②请你指出他在操作中的错误:
在更换电阻之前没有断开开关。
(5)分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系:
当电压不变时,电流与电阻成反比(或电压不变时,电阻与电流的乘积是一个定值)。
电压U=2V
次数
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.1
18.[2012·
东营]小明利用如图21-16甲所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验。
他使用的器材有:
两节干电池,阻值为5Ω(R1)、10Ω(R2)、20Ω(R3)的定值电阻、“15Ω 1A”的滑动变阻器、电流表、电压表和开关各一只,导线若干。
图21-16
(1)根据图甲所示的电路,用笔画线代替导线,将图乙中的实物连成实验电路。
第18题答图
(2)电路中滑动变阻器的作用是通过调整滑动变阻器,控制电阻两端的电压不变(或“保护电路”)。
(3)正确连接好电路后,小明首先将R1接入电路,移动滑动变阻器滑片使R1两端的电压为1.5V,读出电流表的示数。
①小明将用R2替换R1接入电路,接下来他应该进行的操作是移动滑动变阻器滑片使R2两端的电压为1.5,读出电流表的示数。
②小明用R3替换R2接入电路进行实验,发现无论怎样移动滑动变阻器,R3两端的电压始终无法达到1.5V。
经检查,电路连接无误,各元件均完好。
请你帮他找出一种可能的原因滑动变阻器最大阻值过小。
③在不改变电路和器材的前提下,针对②中的问题,怎样改进该实验,请写出你的办法:
__保持定值电阻两端的电压为2V不变(注:
控制电压在1.7V至3V间某一值均可;
其他说法正确均可)____。
19.[2011·
大连]在探究“小灯泡电阻与温度的关系”实验中,电源是两节干电池串联,小灯泡的额定电压是2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为8Ω。
图21-17
(1)请将图21-17甲中的实验电路连接完整。
第19题答图
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到__a__端。
(选填“a”或“b”)
(3)将变阻器的滑片滑到正确位置后,用开关进行了“试触”,这样做的目的是__C__。
(只有一个选项正确,将正确选项前的字母填在横线上)
A.选择电流表的量程
B.选择电压表的量程
C.检查电路是否正常
D.观察小灯泡是否发光
(4)某次测量时,电压表的示数是2.5V,电流表的示数如图乙所示。
则小灯泡的电阻约为__7.81__Ω。
(计算结果保留小数点后两位)
(5)滑动变阻器在该实验中,除了有保护电路作用以外,还有什么作用?
可多次改变小灯泡两端电压。
【解析】连接电路时滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处。
用开关试触主要是检查电路是否正常,电流表、电压表的试触是为了正确选择量程。
电流表的示数是0.32A。
20.[2011·
柳州]在“探究串联电路中各点的电流有什么关系”时,小明设计实验如下。
图21-18
把两个灯泡L1、L2串联起来接到图21-18所示电路中,分别把图中A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看看它们之间有什么关系。
换上另外两个小灯泡,再次测量三点的电流值,看看是否还有同样的关系。
下表是两次测量的记录数据。
A点的电流IA
B点的电流IB
C点电流IC
第一次测量
0.3A
第二次测量
0.2A
分析和论证:
(1)在拆接电路时,开关S必须处于断开状态。
(2)结论:
串联电路中各处电流相等。
21.[2011·
南京]小华用如图21-19所示的电路探究电流与电阻的关系。
已知电源电压为6V,滑动变阻器R2的最大电阻为20Ω,电阻R1为10Ω。
实验过程中,将滑动变阻器滑片移到某一位置时,读出电阻R1两端电压为4V,并读出了电流表此时的示数。
紧接着小华想更换与电压表并联的电阻再做两次实验,可供选择的电阻有15Ω、30Ω、45Ω和60Ω各一个,为了保证实验成功,小华应选择的电阻是__15__Ω和__30__Ω。
图21-19
【解析】探究电流与电阻的关系时需控制电压保持4V不变,若R1阻值为45Ω、60Ω时,无法控制其电压达到4V。
22.[2012·
南充]如图21-20所示的电路中,小灯泡L上标有“6V6W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)
图21-20
(1)求小灯泡正常发光时的电流和电阻;
(2)若电源电压是9V,闭合开关S1和S2,为了保证电路安全,滑动变阻器接入电路的电阻的最小值是多少?
(3)若换一个电压未知但不变的电源,闭合开关S1、断开开关S2,滑动变阻器的滑片从一处滑到另一处时,电压表的示数由5V变化到1V,电流表的示数变化了0.4A,则R0的阻值是多少?
【答案】
(1)1A 6Ω
(2)3Ω (3)4Ω
(1)小灯泡正常发光时UL=6V,PL=6W,则
IL=
=1A
RL=
=6Ω
(2)当闭合开关S1和S2时,灯泡L与滑动变阻器串联,为了保证电路安全,则电路中的最大电流I=IL=1A,此时UL=6V;
滑动变阻器两端的电压U1=U-UL=9V-6V=3V,
所以滑动变阻器接入电路电阻的最小值R1=
=3Ω。
(2)答图
(3)当闭合开关S1、断开开关S2时,灯泡L与滑动变阻器、电阻R0串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,
(3)答图
根据串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器的滑片从一处(a)滑到另一处(b)时,U1=5V变为U1′=1V,
则电路中的电流由Ia变为Ib=Ia+0.4A;
因电源的电压不变,
所以U=U1+Ia(RL+R0)=5V+Ia(6Ω+R0),
U=U1′+Ib(RL+R0)=1V+(Ia+0.4A)×
(6Ω+R0),
联立等式可得:
R0=4Ω
23.[2012·
内江]如图21-21甲所示,是某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图。
其中,电源的电压为12V,保护电阻R0=5Ω,A为一个量程为0~0.6A的电流表(油量表),Rx为压敏电阻(厚度不计),其阻值Rx随油量深度h的变化关系如图乙所示;
油箱的上、下两部分均为大小不同的圆柱形容器,上部容器和下部容器的横截面积之比为1∶2,且下部容器的高和底面直径均为2dm。
则:
(1)当圆柱形容器内盛装一定量的汽油时,上部与下部容器中汽油的深度之比为2∶1。
那么,此时电路中的电流是多少?
(2)若汽油价格是8元/升,当该汽车在高速公路上匀速行驶100km时,油量表的指针由满刻度指到了
刻度,那么,汽车每匀速行驶1km所消耗的汽油费是多少元?
(π=3)
图21-21
(1)0.24A
(2)0.72元
(1)∵h1=2dm=0.2m,且上部与下部容器中汽油的深度之比为2∶1,
∴h2=2h1=2×
0.2m=0.4m,油量的深度h=h1+h2=0.2m+0.4m=0.6m,
由图像可知,Rx=45Ω,
电路中的电流I=
=0.24A;
(2)当油量表满刻度时,电路中的电流Imax=0.6A,
电路中的电阻Rmin=
=20Ω,
压敏电阻的阻值Rx′=Rmin-R0=20Ω-5Ω=15Ω,
由图像可知,油量的深度为h′=0.9m,则h1=0.2m,h2′=0.9m-0.2m=0.7m,
当油量表的指针由满刻度指到了
刻度时,电路中的电流I′=
×
0.6A=0.15A,
电路中的电阻R总=
=80Ω,
压敏电阻的阻值Rx″=R总-R0=80Ω-5Ω=75Ω,
由图像可知,油量的深度为h″=0.3m,则h1=0.2m,h2″=0.3m-0.2m=0.1m,
所以汽车在高速公路上匀速行驶100km,耗油量深度的变化Δh=h2′-h2″=0.7m-0.1m=0.6m,
下部容器的横截面积为S1=πr2=π
=3×
=0.03m2,
∵上部容器和下部容器的横截面积之比为1∶2,
∴S2=
S1=
0.03m2=0.015m2,
汽车在高速公路上匀速行驶100km消耗的油量:
V=ΔhS2=0.6m×
0.015m2=0.009m3=9L,
汽车每匀速行驶100km所消耗的汽油费:
9L×
8元/L=72元,
汽车每匀速行驶1km所消耗的汽油费是
72元=0.72元
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- 21课时 欧姆定律 21 课时