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文档简介
1、欧姆定律及其应用1、在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变。电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20 2A”字样,两电表均为常用电表。闭合电键S,电流表示数为0.2安。求:(1)电压表的示数; (2)电阻R2连入电路的阻值; (3)若移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,此时电压表和电流表的示数。 答案 2V 20 1当电压表V达到满刻度时,U13伏,即电压表V示数为3伏;I1U1/R13伏/10欧0.3安,即电流表A示数为0.3安。 2当电流表A达到满刻度时,I10.6安,即电流表A示数为0.6; U1I1R10.6安10欧6伏,即电压表V示数为
2、6伏。 2、如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是转动式变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端。下列说法正确的是( )A油量表是由电流表改装而成的 BR、R0 在电路中是并联的C油位越高,流过R的电流越大 D油位越高,R两端的电压越大 答案 D3、如图所示,电源电压18V且保持不变,电流表接00.6A量程,电压表接015V量程,灯泡上标有“6V 3W”字样,不考虑温度对灯丝电阻影响,则下列计算正确的是( ) A灯泡正常发光时的电流为0.2A B当电流表的示数为0.4A时,电压表的示数为4.8V C为了保证电路的安全,滑动变阻器允许接入的最大阻值为36 D为了保证电路的安全,滑动变阻器允
3、许接入的最小阻值为24 答案 D4、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向右移动,下 列说法中正确的是 ( ) A. 电压表与电流表示数的比值变大 B电流表示数变小,电压表示数不变 C电流表示数变大,电压表示数变大 D. 电流表示数变小,电压表示数变小 答案 A5、如图所示,通过灯泡L1、L2中的电流分别为0.2A和0.3A,电源电压保持不变, L1的电阻为15,则干路电流为 A,L2的电阻为 答案 0.5 10【解析】由题图可知,L1、L2两灯并联,根据并联电路中电流、电压的规律可知干路电流I=I1+I1=0.2A +0.3A=0.5A;电源电压U=I1R1=
4、0.2A15=3V;由欧姆定律知L2的电阻R2=U/I2=3V/0.3A=10.6、如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,然后断开开关S2,则下列判断正确的是( )A电压表示数减小,电流表示数不变B电压表示数变大,电流表示数变小C电压表示数变小,电流表示数变小D电压表示数变大,电流表示数变大 答案 C 【解析】闭合开关S1、S2,S2将R2短路,电路为只有R1一个电阻的简单电路。电压表测量R1两端的电压,示数为电源电压。断开开关S2,则电路为一个R1和R2串联的电路,电压表仍然测量R1两端的电压,且由于分压作用,电压表的示数小于电源电压,故其示数减小。电路中的总电阻变大,电流变
5、小。故正确选项为C。7、如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置,R1是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,R2是定值电阻。闭合开关,当油箱内无油时,油量表示数为零,当油箱内注入油时,从油量表指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少。下列说法正确的是 ( )A、油量表是由电流表改装而成B、电表的零刻度就是油量表的零刻度C、油量增加,油量表的示数变大。D、油量增加,油量表的示数变小。 答案 C【解析】油量表与R2并联,所以油量表是由电压表改装而成,故A选项说法错误;当油箱内无油时,油量表示数为零,滑动变阻器R1阻值最大,电路中电流最小,电压表示数最小,但不是零,所以电表的零刻度不是油量表的零
6、刻度,故B选项说法错误;当油量增加,浮标上浮,滑动变阻器的滑片向下滑,滑动变阻器R1的阻值变小,滑动变阻器R1分压减小,定值电阻R2分压增大,电压表示数增大,油量表的示数变大,故C选项说法正确D说法错误。故选C。8、小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R是一根粗细均匀的电阻丝,电路各部分均接触良好物体M只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片P移动,开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝中点。由此可知()A.电流表示数可反映物体M移动的距离B.物体M向左行驶时,电流表的示数增大C.物体M向右行驶时,电压表的示数变大D.当物体M向左行驶的距离等于向左行驶的距离时,电压表的示数变化量相同
7、答案 D【解析】R为定值电阻,电源电压不变,所以电流不变,电流表示数始终不变,故B错误;当物体M向右边行驶时,R左R右,电压表测量R右边的电阻,电流不变,R右变小,所以电压表示数变小,故C错;当物体M向左行驶的距离等于向左行驶的距离时,则U左=I(R0+R),U右=I(R0-R),由此可知电压表示数的变化量都为IR,所以电压表示数可反映物体M移动的距离,故A错,D正确。故选D。9、如图8所示的四个电路中电源电压相同,已知定值电阻R1和R2的阻值大小关系为R1R2,在这四个电路中,总功率最大的是( ) 答案 D10、如图6甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变闭合开关S后
8、,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图6乙所示,则滑动变阻器最大阻值为_,电源电压为_V,R1的阻值为_ 答案 10 6 511、在如图3甲所示的电路中,闭合开关S后,两个电流表的指针指在同一位置如图3乙所示,则电阻R2中的电流为_A;电阻R1中的电流为_A。 答案 0.3 1.2 12、在图11(a)所示的电路中,R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2是规格为“20 2A”或“10 2A”中的一个。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时,电路中的电流为0.3安。 求电阻R1两端的电压U1。 求电阻R1消耗的电功率P1。 若在R1 或R2两端并联一个电压表,然
9、后移动变阻器的滑片P至阻值最大和中点处,其中一次电压表的示数为3伏,另一次电压表的示数如图11(b)所示。请通过计算判断所用变阻器R2的规格,并求出电源电压U。答案 U1I1 R10.3安10欧3伏 P1U1 I 13伏0.3安0.9瓦 若U13伏,则通过计算可得U110伏不可能,U12伏。U电源U1U23伏0.5R23伏/10欧U电源U1U22伏R22伏/10欧可得:U电源6伏,R220欧若U23伏,则通过计算可得U110伏不可能,U22伏。U电源U1U210欧3伏/ R23伏U电源U1U210欧2伏/ 0.5R22伏可得:U电源6伏,R210欧23.13、如图所示的电路中,电源电压为18伏
10、且不变电阻R1的阻值为6欧,滑动变阻器上标有“50 2A”字样闭合电键S后,电压表V1的示数为6伏求:通过电阻R1的电流滑动变阻器接入电路的阻值若电压表V1、V2所接的量程均为015伏,在保证电路安全工作的情况下,计算滑动变阻器R2允许接入的电阻范围 答案 解:通过电阻R1的电流:I1=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:U2=UU1=18V6V=12V,因串联电路中各处的电流相等,所以,滑动变阻器接入电路的阻值:R2=12;滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,即电路允许通过的最大电流为2A,则电路中的最小总电阻:R总最小=9,因串联电路中总电阻等于各分电阻之
11、和,所以,变阻器接入电路中的最小阻值:R2最小=R总最小R1=96=3;当滑动变阻器两端的电压最大时,电路中的电流最小,此时R1两端的电压:U1最小=UU2最大=18V15V=3V,电路中的电流:I最小=0.5A,变阻器接入电路中的最大阻值:R2最大=30,所以,R2的电阻变化范围为330答:通过电阻R1的电流为1A;滑动变阻器接入电路的阻值为12;在保证电路安全工作的情况下,滑动变阻器R2允许接入的电阻范围为33014、如图所示电路中,电源电压恒定,Rl为定值电阻,R2为滑动变阻器S闭合后,三个电表均有示数若将滑动变阻器滑片自右向左端移动时,电流表A示数将,电压表V2的示数将若将电压表V1和
12、电流表A交换,电压表V1的示数将,电流表A的示数将(均选填“变大”、“不变”或“变小”) 答案 解:等效电路图如下所示:将滑动变阻器滑片自右向左端移动时,接入电路中的电阻变小,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,R1两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以,R2两端的电压变小,即电压表V2的示数变小;将电压表V1和电流表A交换后,等效电路图如下图所示:电压表V1被短路,示数为0,则电压表V1的示数将变小;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,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A的示数
13、变大故答案为:变大;变小;变小;变大15、饮酒后驾驶机动车会严重危害公共安全,属违法行为,当事人将受到严惩如图a是某厂家设计的酒精测试仪的原理图,R为气敏电阻,R的阻值跟酒精气体浓度的关系如图b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酒精浓度增大,电压表示数变大 B酒精浓度减小,电压表示数不变 C酒精浓度增大,电流表示数变小 D酒精浓度减小,电压表与电流表示数的比值变大 答案 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的阻值减小,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流增大,即电流表的
14、示数变大,故C不正确;由U=IR可知,R0两端的电压增大,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两端的电压减小,即电压表的示数变小,故A不正确;反之,酒精浓度减小时,R的阻值增大,电流表的示数变小,电压表的示数变大,故B不正确;由R=可知,电压表与电流表示数的比值等于R的阻值,则电压表与电流表示数的比值变大,故D正确故选D16、如图所示的电路中,电源电压恒定不变,电阻R的阻值为20闭合开关S2时,R和L是 联;在对S1和S2进行闭合或断开的各种操作中,电流表可读得0.5A和0.3A两个值,那么电源电压U= V,灯泡电阻RL= (灯泡电阻不随温度变化) 答案 并 6
15、3017、某校物理兴趣小组设计了一种“电子秤”,实际上是压力测量仪,用它来称量物体的重力的大小,其原理结构如图所示图中A为金属片,B为金属板,AB间有电阻不计的轻弹簧相连R124,R2是最大值为72的滑动变阻器,电源电压为12V不变,则图中重力表应该用 (选填“电流表”或“电压表”);当称量物体重达到允许的最大值时,R2两端的电压为 V 答案 电压表 918、如图15所示,电源电压恒定,R1=30,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数为0.2A;若再闭合S1,发现电流表示数变为0.5A。求:(1)电源电压(2)R2的阻值 答案 (1)U1= I1 R1=0.2 A30=6 V(2)因为并联电路
16、,所以:I2= I I1=0.5 A0.2 A =0.3 A,U2= U= U1=6 V R2=U2/I2=6V/(0.3A)=2019、某高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图.对于小明同学的设计你认为( )A.此设计可行,称重表由电流表改装B.此设计可行,称重表由电压表改装C.此设计不可行,当车辆越重时电路中电流越小D.此设计不可行,电路中的R1没有作用 答案 A.称重表串联在电路中,所以它应是电流表.R1在电路中能避免电源短路,防止电流过大.当车辆越重时,滑片向下移动,滑动变阻器连入电路中的电阻减小,使电路中电流增大.20、二氧
17、化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的原理是其电阻随一氧化碳浓度的增大而减小,若将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中,当二氧化锡传感器所处空间的一氧化碳浓度增大时,电压表示数U与电流表示数I发生变化,其中正确的是( )A.U变小,I变小 B.U变小,I变大C.U变大,I变小 D.U变大,I变大 答案 D.传感器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压.当一氧化碳的浓度增大时,传感器的电阻变小,电路中的总电阻变小,流过R的电流变大,R两端的电压升高,电压表的示数变大.21、某自动恒温箱的控制电路如图甲(a、b端所控制的加热电路未画出)箱内电阻Rl=5k,R2为热敏电阻,其阻值随温度
18、变化的图象如图乙所示,电源电压为12V当a、b间的电压Uab小于2.4V时,恒温箱内的电热丝通电加热;当a、b间的电压Uab大于3V时,电热丝停止加热(1)a、b间的电压Uab等于2.4V时,控制电路中的电流为0.48mA,热敏电阻R2的阻值为20k(2)恒温箱内的温度范围为20到30 答案 (1)当R1两端电压为2V时,电路中电流为;I=0.00048A,R2两端的电压U2=UU1=12V2.4V=9.6V,则热敏电阻的阻值R2=20k;(2)由图乙可得,热敏电阻的阻值R2为20k时恒温箱内的温度为20;当a、b间的电压Uab等于3V时,R2两端的电压U2=UU1=12V3V=9V;电路中的
19、电流为:I=0.0006A,此时热敏电阻的阻值 R2=15000=15k,由图乙可得此时温度为30故温度的变化范围为20到30故答案为:(1)0.48;20;(2)20;3022、如图所示的电路中,电源电压U恒定,定值电阻R0两端的电压为U0,当滑动变阻器滑片P向右移动时,其连入电路中的电阻RP,电路中电路I (“”表示变大,“”表示变小),下列有关电压表示数UP变化情况的推导过程正确的是( ) 答案 BD详解: A项中,UP = I RP,RP变大时,I变小,不能直接推出UP变大,A项错误;B项中,UP = U I R0,U和R0都是定值,I变小,UP变大,B项正确;C项中,UP = , R
20、0是定值,但是U0不是定值,由RP变大不能直接推出UP变大,C项错误;D项中,UP = , U和R0都是定值,RP变大,UP变大,D项正确。23、如图所示的电路中,电源两端电压为6伏保持不变,定值电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2的最大阻值为50欧。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中。求电压表的示数变化范围;求电流表的示数变化范围。 答案 电压表的示数变化范围为1V U1 6V 电流表的示数变化范围为0.1A I 0.6A 详解:由实物电路图可知,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于b端时,电阻R1与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的
21、电流最小、电压表的示数最小,因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的最小电流Imin= 0.1A;电压表的最小示数U1min =Imin R1=0.1A10=1V;当滑片位于a端时,电路为R1的简单电路,此时电压表测电源的电压为U1max = 6V,电流表的最大示数Imax=0.6A;所以电压表的示数变化范围为1V U1 6V;电流表的示数变化范围为0.1A I 0.6A24、如图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图所示,则电源电压为_V,R2的最大阻值_ 答案 3;5 详解:由
22、图可知滑片在a端时电压表的示数为零,电流为I 1 = 0.6A,滑片在b端时,滑动变阻器与R1串联,电压表的示数为U2 = 2V,电流为I2 = 0.2A滑片在a端时电源电压U = I 1 R 1 ,即U = 0.6AR1;滑片在b端时U = I2 R1 + U2,即U = 0.2AR1+2V,由可得U = 3V,R1525、如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片向a端滑动,电流表的示数将_;电压表与电流表的示数之比将_。(填“变大”、 “变小”或“不变”) 答案 变大;不变 详解:当将滑动变阻器R2的滑片向a端滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,整个电路的阻值变小,由I=可知,在电源
23、电压不变的条件下,电路中的电流会变大;由R=可知,电压表与电流表的示数之比总等于R1的阻值,故该比值不会发生变化。26、如图所示的电路中,电源电压保持不变,R2、R3是两个定值电阻。闭合开关S、滑片P向左滑动:当电流表示数变化量的绝对值为 I时,电压表示数变化量的绝对值为U;当电流表示数变化量的绝对值为 I 时,电压表示数变化量的绝对值为U ,若I I ,则( )A B C D以上三种情况都有可能 答案 A详解:已知滑片P向左滑动:假设滑片在滑动变阻器的位置a移到位置b时,接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小;根据I =可知,电路中的电流变大,即I 1 I 2 ;则 I = I 2 I 1 ,
24、因为电压表V测滑动变阻器R1两端的电压;U1 = U I 1 (R 2 + R 3 ),U 2 = U I 2 (R 2 + R3),所以U = U 1 U 2 = U I 1 (R 2 + R 3 )-(U I 2 (R 2 + R 3 )=(I 2 I 1)(R 2 + R 3 );则= R2 + R3,同理,假设滑片在滑动变阻器的位置a移到位置c时,则I = I 3 I 1 ,若I I ,即I 3 I 2 I 1,U =(I 3 I 1)(R 2 +R3);=R2+R3。所以=,本题应选A27、某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中,R是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑
25、片会随身高上下平移。能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是( ) 答案 B详解:图A两电阻串联,电压表测R两端的电压,身高越高,R接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,R两端的电压变大,根据串联电路的总电压可知R电压变小即电压表的示数变小,故A不符合题意;图B两电阻串联,电压表测R两端的电压,身高越高,R接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,R两端的电压变大即电压表的示数变大,故B符合题意;图C两电阻串联,电压表测电源的电压,因电源的电压不变,所以身高越高时电压表的示数不变,故C不符合题意;图D两电阻并联,电压表测电源的
26、电压,身高越高时,定值电阻R不能保护电路,且电压表的示数不变,D不符合题意。故选B28、如图所示的电路中,电源电压稳定不变(忽略温度对电阻的影响)。当开关S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片P位于某点A时,电压表V1和V2的示数之比U1:U2=2:3,电流表示数为0.6A;当滑动变阻器滑片P位于右端时,电压表V1、V2示数分别为U1、U2;当开关S、S2闭合、S1断开时,电压表V1、V2示数为分别U1、U2。U1:U1=2:3,U2:U2=4:3。滑动变阻器的最大阻值为20。求:(1)定值电阻R2的阻值;(2)电源电压。 答案 定值电阻R2的阻值为10;电源电压为15V详解:画出各状态等效电路如下:开关S、S1闭合,S2断开,P位于某点A,如图(1);开关S、S1闭合,S2断开,P位于右端时,如图(2);当开关S、S2闭合,S1断开,如图(3);开关S、闭合,S1、S2断开,如图(4)。 (1)由图2和
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