2019年中考物理專題訓(xùn)練題:歐姆定律
一、容易混繞的概念題
1、根據(jù)歐姆定律 I=U/R,下列說法正確的是( ) D
A.通過導(dǎo)體的電流越大,這段導(dǎo)體的電阻就越小
B. 導(dǎo)體兩端的電壓越高,這段導(dǎo)體的電阻就越大
C. 導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,與電流成反比
D. 導(dǎo)體兩端的電壓越高,通過這段導(dǎo)體中的電流就越大
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2、某同學(xué)在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”時(shí),發(fā)現(xiàn)通過電阻a、b的電流隨電壓變化情況如圖所示,則下列結(jié)論與圖象相符的是( ) D
A.電阻一定時(shí),電流隨著電壓的增大而減小 B.電壓相同時(shí),阻值大的電阻通過的電流大
C.電流相同時(shí),阻值小的電阻兩端的電壓大 D.兩電阻阻值的關(guān)系是Ra>Rb
3.在一段導(dǎo)體的兩端加一可變電壓U,以下說法中正確的是( ) BCD
A.由R=U/I可知,R與U成正比 B.不管U如何變化,U與I的比值不變
C.U增加幾倍,單位時(shí)間內(nèi)通過該導(dǎo)體橫截面的電荷量就增加幾倍
D.當(dāng)U一定時(shí),通過導(dǎo)體橫截面的電荷量與通電時(shí)間成正比
4、某同學(xué)做驗(yàn)證歐姆定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)繪制出了如圖所示的一個(gè)圖像,下列結(jié)論與圖像相符的是( )D
A.導(dǎo)體電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端電壓跟通過導(dǎo)體的電流成正比
B.導(dǎo)體電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓成正比
C.導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體中的電流成反比
D.導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比
二、滑動(dòng)變阻器改變電路引起電流、電壓的變化
1. 下列各圖中,滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)時(shí),電壓表、電流表的示數(shù)怎樣變化:
圖(1)若滑片P向右移動(dòng):電流表示數(shù) ;電壓表示數(shù) ;圖(2)若滑片P向右移動(dòng):電流表示數(shù) ;電壓表示數(shù) ;圖(3)若滑片P向右移動(dòng):電流表示數(shù) ;電壓表示數(shù) ;圖(4)若滑片P向右移動(dòng):電流表示數(shù) ;電壓表示數(shù) 。
(1)變小,變小;(2)變小,變大;(3)不變,變小;(4)變小,變小
2、如圖所示,滑動(dòng)變阻器的滑片在某兩點(diǎn)移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)范圍在1A至2A之間,電壓表的示數(shù)范圍在6V至9V之間。則定值電阻R的阻值及電源電壓分別是( ) C
A.3Ω,15V B.6Ω,15V C.3Ω,12V D.6Ω,12V
3. 如圖所示是一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置。R是滑動(dòng)變阻器,它的金屬滑片是杠桿的一端。從油量表(電流表)指針?biāo)傅目潭,就可以知道油箱?nèi)油面的高度,說明它的原理。
答:油箱內(nèi)油量減少后,油面下降,浮標(biāo)向下移動(dòng),致使滑動(dòng)變阻器R的滑片 ,接入電路中的電阻 ,電路的總電阻 ,根據(jù) 可知,電路中的電流 ,油量表(實(shí)際是電流表)相應(yīng)的示數(shù) ,顯示油箱內(nèi)的油量。如果油量表的表盤上刻著對(duì)應(yīng)的油面高度,就可以從油量表上知道油箱內(nèi)油面的高度。
向上移動(dòng),變大,變大,歐姆定律,變小,減小;
4.如圖所示是探究“并聯(lián)電路電流關(guān)系”的電路圖,電源電壓保持不變。閉合開關(guān),兩燈都發(fā)光。過—會(huì)兒,由于燈泡L2的質(zhì)量問題,燈絲被燒斷了。假設(shè)L1燈絲電阻不變,則下列說法正確的是 ( ) D
A.電流表A示數(shù)變大 B.滑動(dòng)變阻器兩端電壓變大
C.燈泡L1亮度不變 D.電流表A1示數(shù)變大
三、通過開關(guān)改變電路
1.如圖所示,電源電壓不變,在S斷開與閉合時(shí),電流表兩次讀數(shù)之比為,則可知為( ) D
A. B. C. D.
2.如圖所示電路,電源電壓恒定不變。當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),電壓表的示數(shù)為3 V;當(dāng)S1斷開、S2閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為9 V,則R1︰R2為( ) C
A.1:3 B.3:1 C.1:2 D.2:1
3. 如圖所示,電源電壓不變,R1=8Ω,R2=12Ω,當(dāng)S1閉合,S2斷開,①、②都是電流表時(shí),兩表示數(shù)之比為 ;當(dāng)S1、S2都閉合,①、②都是電壓表時(shí),兩表示數(shù)之比為 。
2:5,5:3
四、條件限制,最值問題
1、給你一只標(biāo)有“10Ω 0.3A”的定值電阻和一只標(biāo)有“30Ω 0.6A”的定值電阻,在保證所有電路元件安全的前提下,若串聯(lián)接入電路,則電路中允許通過的最大電流為 A,它們兩端允許加的最大電壓為 V;若并聯(lián)接入電路,則干路允許通過的最大電流為 A,它們兩端允許加的最大電壓為 V。(答案0.3,12,0.4,3)
2、如圖所示電路,電源電壓U = 4.5V且保持不變,R1=5Ω,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω,電流表量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,通過分析計(jì)算:說明滑動(dòng)變阻器R2允許的取值范圍。
分析:電路中R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)量R2 兩端的電壓。(1)當(dāng)滑片P向左端移動(dòng)時(shí),R2 減小,電路中電流增大,R2 兩端的電壓減小,電流表的量程為0~0.6A,即電路中的電流最大值為0.6A,那么此時(shí)R2 接入電路中的值為最小值R2min ;U1=I1R1=0.6A*5歐=3V;U2=4.5V-3V=1.5V;所以R2min=U2/I1=2.5Ω。(2)當(dāng)滑片向右端移動(dòng)時(shí),R2增大,R2兩端的電壓增大,電壓表的量程為0~3V,即R2 兩端的最大值為3V,電壓是R1二倍,電阻也是它的二倍(5歐的二倍)此時(shí)R2 接入電路中的阻值為最大值R2max=10Ω綜上所述R2的取值范圍為2.5Ω≤R2≤10Ω。
五、實(shí)驗(yàn)題
1、李明想用圖所示的器材,設(shè)計(jì)一個(gè)可以測(cè)量小燈泡電阻的電路。請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,幫李明把圖中的器材連接起來。
要求:①滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),燈泡的亮度變暗;
②用電流表測(cè)燈泡的電流 (燈泡的電阻約為10Ω),電壓表測(cè)燈泡兩端的電壓。
(1) 李明連完最后一根導(dǎo)線后就發(fā)現(xiàn)兩個(gè)表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),并且指針總在晃動(dòng),造成上述現(xiàn)象的原因分別是_______________________、____________________。
(2)排除故障后,測(cè)得燈泡的電流和電壓如圖甲、乙所示,則燈泡的電阻約為 。
(3)利用活動(dòng)中記錄的電壓和電流的數(shù)據(jù),他們畫出了如圖所示的I-U圖像。根據(jù)圖像,請(qǐng)你寫出能得出的一個(gè)結(jié)論: 。
(1)開關(guān)閉合了 某接線柱接觸不良 (2)9.62Ω
(3)燈泡的電阻在變化(燈泡的電阻與溫度有關(guān))
2、在“用電流表和電壓表測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,所用的電源電壓為6V,待測(cè)電阻約為15Ω。
(1)甲同學(xué)連接的部分電路如甲圖所示,請(qǐng)將電路連接完整。
(2)畫出實(shí)驗(yàn)用的表格。
(3)乙、丙兩圖是甲同學(xué)在探究過程中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖象,其中表示電阻不變,電流隨電壓變化的圖像是 (填“乙”或“丙”),而另一個(gè)圖表明了 。
(4)在探究電阻一定時(shí),電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系的過程中,使用滑動(dòng)變阻器的目的是 和 .
(5)乙同學(xué)測(cè)的是小燈泡電阻,其他器材和電路與甲同學(xué)的相同。當(dāng)小燈泡兩端電壓是3V時(shí),電流表的示數(shù)如右圖所示,則此時(shí)小燈泡的電阻是_________Ω。改變小燈泡兩端的電壓,又測(cè)量兩次,并將三次測(cè)得的電阻取平均值。這種取平均值的方法是否正確并說明理由:____ 。
(1)
(2)見下表
實(shí)驗(yàn)
次數(shù) 電壓
U/V 電流
I/A 電阻
R/Ω 待測(cè)電阻
R′/Ω
l
2
3
(3)丙;在電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成反比。(4)保護(hù)電路;改變定值電阻兩端的電壓(5)12.5,不正確。因?yàn)闊襞莸碾娮桦S溫度變化而變化,取平均值沒有物理意義。
3、某同學(xué)想用電流表、電壓表測(cè)量一段電阻絲R的電阻,他已連接了部分電路,如圖甲所示。請(qǐng)你接著完成下列步驟:
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路補(bǔ)畫完整.
(2)滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中除能起保護(hù)電路的作用外,另一個(gè)主要作用是改變電阻兩端的電壓來改變通過的電流,以達(dá)到 。
(3)若實(shí)驗(yàn)器材改為如下:一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻箱(電路圖符號(hào))、若干開關(guān)、干電池、導(dǎo)線和一個(gè)電流表(該電流表表盤上有刻度但無刻度值,電流表靈敏度良好且量程足夠大),請(qǐng)用以上器材設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖。
(4)若將上面實(shí)驗(yàn)中的定值電阻R換成小燈泡,在多次測(cè)電阻的過程中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時(shí),電壓表與電流表示數(shù)的比值將增大,造成這一現(xiàn)象的原因是 。
(1)略;(2)多次測(cè)量取平均值的目的,減少誤差 (3)
(4)溫度升高,電阻增大。
4、測(cè)未知電阻Rx的阻值:趙健所在的學(xué)習(xí)小組,在測(cè)定未知電阻Rx的實(shí)驗(yàn)中,手邊只有一個(gè)未知電壓的電源、一個(gè)阻值已知的定值電阻R0、一塊電流表、4個(gè)開關(guān)、一個(gè)待測(cè)電阻Rx和若干導(dǎo)線,缺少一塊電壓表。學(xué)習(xí)小組研究決定:“只用現(xiàn)有器材,在不拆卸電流表的條件下,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖!苯(jīng)小組成員共同努力,采取巧用開關(guān)的辦法,設(shè)計(jì)出了能滿足上述要求的實(shí)驗(yàn)電路圖 (如圖)。
(1)請(qǐng)你根據(jù)這個(gè)電路圖,寫出實(shí)驗(yàn)步驟:
①_______________ __________________;
、赺___________________ _____________。
(2)被測(cè)電阻的表達(dá)式Rx=
(3)你對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)電路圖的改進(jìn)建議是 。
(1)①斷開S1、S2、S4,閉合S3(或斷開S1、S4,閉合S2、S3),測(cè)出R0中的電流I0;
、跀嚅_S1、S2、S3,閉合S4(或斷開S2、S3,閉合S1、S4).測(cè)出Rx中的電流Ix;
(2) I0R0/Ix (3)去掉S1、S2.
5、現(xiàn)有電壓不變的電源、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器(已知最大阻值為R0)和待測(cè)電阻Rx各一個(gè),開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干.請(qǐng)按要求畫出三種測(cè)阻值Rx的不同方案的電路圖。要求:①每種電路圖只允許任選電流表、電壓表其中之一。②在同一電路中,電表的位置不動(dòng)。
6、(09天津)某同學(xué)在沒有電流表的情況下,利用電壓表和已知阻值的定值電阻R0,測(cè)量未知電阻Rx阻值,圖8中可實(shí)現(xiàn)測(cè)量R阻值的正確電路圖是( ) ACD
六、聯(lián)系實(shí)際的計(jì)算題
1、如右圖所示,是紅星中學(xué)九年級(jí)物理課外實(shí)踐活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的風(fēng)力測(cè)量儀的電路示意圖。其電源電壓U=3V,電路保護(hù)電阻R1=20Ω,均勻電阻絲的阻值為R2=30Ω,金屬絲(電阻忽略不計(jì))的上端固定在0點(diǎn),下端系有一塊塑料片A,當(dāng)風(fēng)從右向左吹動(dòng)塑料片時(shí),金屬絲向左擺動(dòng)并與電阻絲保持良好的接觸,風(fēng)力表由電壓表改裝而成。(l)無風(fēng)時(shí),塑料片豎直下垂,電壓表示數(shù)是多少?電路中的電流是多少?(2)風(fēng)力最強(qiáng)時(shí),金屬絲滑至電阻絲的最左端,電壓表的示數(shù)是多少?(3)為什么不在電路中串聯(lián)電流表,把電流表改裝成風(fēng)力表?
(1) 0 ,0.06A ;(2)1.8V;(3)因?yàn)榇舜?lián)電路中的電流保持不變。
2、(09杭州)如圖1所示電路是在環(huán)境溫度為10 0C左右的條件下工作的某自動(dòng)恒溫箱原理簡(jiǎn)圖。 箱內(nèi)電阻Rl=5kΩ,R2為熱敏電阻,其阻值隨溫度變化的圖線如圖2所示,電源電壓為12V.當(dāng)電壓鑒別器的兩接入點(diǎn)a,b間的電壓Uab小于2V時(shí),鑒別器將使開關(guān)S接通,使恒溫箱內(nèi)的電熱絲通電而發(fā)熱,從而使箱內(nèi)溫度升高;當(dāng)Uab大于4V時(shí),鑒別器將使S斷開,停止加熱。
(1) 從圖2中讀出環(huán)境溫度為150C時(shí)的熱敏電阻R2為 kΩ。
(2) 通過計(jì)算判定該恒溫箱內(nèi)的溫度將保持在怎樣的范圍?
(3) 若想使此恒溫箱內(nèi)的溫度變化范圍在第(2)問的基礎(chǔ)上降低一些,在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下,可采取怎樣的措施?
(1)25
(2) 當(dāng)Uab=2V時(shí):R2兩端電壓U2=10V,串聯(lián)電路中;
I=Uab/R1=2V/5000Ω=4×10-4A
R2=U2/I=10V/4×10-4A=25kΩ
對(duì)應(yīng)圖2中的150C
當(dāng)Uab=4V時(shí):R2兩端電壓U2=8V,串聯(lián)電路中;
I=Uab/R1=4V/5000Ω=8×10-4A
R2=U2/I=8V/8×10-4A=10kΩ
對(duì)應(yīng)圖2中的500C
所以,恒溫箱內(nèi)的溫度變化在150C—500C。
(3) 增大R1的電阻
3、(09溫州)小明想探究某電阻的阻值R,與溫度t的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如下圖所示的電路,其中,定值電阻Ro=20 Ω,電源電壓U=3 V。他把該電阻放在不同的溫度下做實(shí)驗(yàn),得到了不同溫度下該電阻的阻值(如下表)。
(1)由表中數(shù)據(jù)得出,該電阻的阻值Rt與溫度t的數(shù)學(xué)關(guān)系式為 。
(2)通過計(jì)算說明,當(dāng)溫度為0℃時(shí),小明觀察到實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)為多少V?
(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,小明發(fā)現(xiàn):溫度較高時(shí),隨溫度的上升,電壓表示數(shù)變化不明顯。經(jīng)檢查,電路連接正常,各元件沒有損壞。你認(rèn)為小明發(fā)現(xiàn)的情況可能是什么原因造成的?
(1)Rt=0.5t+20
(2)當(dāng)t=0℃時(shí),Rt=20Ω,根據(jù)歐姆定律
I=U/R=U/(R0+Rt)=3V/(20Ω+20Ω)=0.075A ;
定值電阻上的電壓U0=IR0=0.075A×20Ω=1.5V。
(3)當(dāng)溫度較高時(shí),該電阻阻值較大,定值電阻阻值相對(duì)于該電阻過小,導(dǎo)致電壓表示數(shù)變化不明顯。