沪粤版物理九年级上册《14.3 欧姆定律的应用》同步练习
一 、计算题(本大题共3小题,共36分)
1.(12分)如图所示,的阻值为欧,为标有“欧安”字样的滑动变阻器。
当滑片在某位置时,电路中的电流为安,求此时两端的电压。
若用来替换,并在电路中接入一个电压表后将变阻器调到阻值最大处,闭合电键时,电压表的示数为伏,移动滑片,当电压表的示数为伏时,电流表的示数增加了安,请画出电压表所接的位置,并求出的阻值及电源电压。
2.(12分)如图所示电路中,电阻,,电路两端所加的总电压。
不考虑电压表内阻对电路的影响,求电压表此时的示数
若实际电压表内阻对电路的影响不可忽略,电压表示数为,求电压表的内阻。
3.(12分)如图所示,电源电压恒为,电阻为,当开关闭合后,电压表的示数为,求:
电阻两端的电压;
通过电阻的电流.
二 、单选题(本大题共4小题,共12分)
4.(3分)研究表明,通过人体的电流为时,人手就很难摆脱带电体;同时经验表明,只有不高于的电压对人体才是安全的,据此可知
A. 人体电阻一般约为几十欧
B. 人体电阻一般约为几千欧
C. 如图所示为两节干电池和小灯泡、电流表组成的电路,已知当用导线连接、时,电流表的读数为,那么当一个人的两只手分别握住,时,人会触电身亡,因为电流远远大于
D. 人不是导体,不管怎样也不会触电身亡
(3分)
5.小军采用下图的电路,研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”,他分别用和的电阻做两次实验,当完成第一次实验后,小军将 、两点间的电阻由更换为,闭合开关后,滑动变阻器应该
A. 保持变阻器滑片不动 B. 将变阻器滑片向右移动
C. 将变阻器滑片向左移动 D. 更换阻值更大的滑动变阻器
6.(3分)如图所示电路,电源电压为,、发光时的电阻均为,电流表、电压表量程
应分别选择
A. 电流表、电压表
B. 电流表、电压表
C. 电流表、电压表
D. 电流表、电压表
7.(3分)如图,断开时,电压表示数,闭合时,电压表的示数为,则
A. 闭合时灯泡和的电压之比是:
B. 若灯泡灯丝烧断,电压表示数为零
C. 通过灯泡的电流比的电流大
D. 灯泡两端的电压是
三 、填空题(本大题共6小题,共24分)
8.(4分)如图甲所示的电路中,电压表和电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻约为 ______
9.(4分)在做“伏安法”测电阻的实验时,接通电路后,小莉发现电流表指针如图所示,出现这种现象的原因是 ______;改正错误后,测得电阻两端电压为时,通过的电流为,则电阻为 ______;当该电阻两端电压降为时,电阻为 ______。
10.(4分)在“用伏安法测电阻”的实验中:
按照图甲所示的电路图,请你以笔画线代替导线,将图乙的实物图连接完整.
实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于______端选填“”或“”
闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表、电流表均无示数.用一段导线检测故障时,当把导线并联在滑动阻器两端时,电流表仍无示数,电压表有示数,且较大;当把导线并联在两端时,电流表和电压表均无示数.那么电路原来的故障可能是______填字母
A.只有滑动变阻器开路 只有开路 滑动变阻器开路和短路和滑动变阻器均开路
排除故障后,当电压表、电流表的示数如图丙、丁所示,则通过定值电阻的电流大小为______,它的阻值是______
11.(4分)7.在如图所示的电路中,回答下列问题:
(1)当只闭合时,若电流表的示数为,则通过的电流是_____A;
(2)如果只闭合,此时电流表示数如图乙所示,其示数为_____A;
(3)若只闭合,电流表的示数为,则通过的电流是_____A。
12.(4分)如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中,两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图所示,根据图线的信息可知:______选填“甲”或“乙”是电压表示数变化的图线,电源电压为______,滑动变阻器的最大阻值为______。
13.(4分)如图所示,电源电压恒定为,,闭合开关,滑动变阻器的滑片从一端滑到另一端的过程中,电压表的示数从变成,则的阻值为______,滑动变阻器的最大阻值为______,当滑片置于点时,该电路消耗的电功为______。
四 、多选题(本大题共1小题,共3分)
14.(3分)某家庭电路的用电器都是电灯,当这些电灯全部使用时
A. 电路的总电流最小 B. 电路的总电流最大
C. 电路的总电阻最大 D. 电路的总电阻最小
五 、实验题(本大题共4小题,共24分)
15.(6分)小华做测量定值电阻阻值的实验,现有器材:待测电阻、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
请按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。
连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值 ______处。
正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电流表都没有示数,而电压表示数接近,则故障可能是 ______选填标号。
A.滑动变阻器断路
B.断路
C.短路
排除故障后,当电压表示数为时,电流表示数如图丙所示,则通过的电流大小为 ______,它的阻值是 ______。
本实验要多次测量取平均值,目的是 ______。
小华对实验进行进一步拓展,利用电源电压未知但恒定不变、阻值为的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路也能测出的阻值,请你完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关,断开开关,读出电流表示数;
②______,读出电流表示数;
③根据实验数据,计算出待测电阻______。用、、表示
16.(6分)有一实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为,待测小灯泡的额定电压为。
请用笔画线代替导线,完成如图甲实物电路的连接。要求:连线不要有交叉
检查电路连接无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零导致这一现象的原因可能是______选填序号
A.电压表断路 小灯泡断路 滑动变阻器断路 电压表短路
故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器滑片移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向______移。选填“左”或“右”
通过移动滑动变阻器滑片记录了多组数据,并作出了如图丙所示的Ⅰ图象。由图可知小灯泡正常发光时的电阻为______。
17.(6分)在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知小灯泡的额定电压为,正常工作时阻值大约为。
如图甲所示,小涛同学即将连好最后一根导线,他的同桌制止了他,说小涛连接的电路有两处错误,分别是:______、______。小涛根据同桌的意见进行了改正。
实验过程中某一时刻,电压表指针位置如图乙所示,电压表示数为 ______。
小涛将数据记录在下表,数据都正确,请你指出他设计的表格中的错误:______。
实验次数 电压 电流 电阻 电阻平均值
18.(6分)在“测量小灯泡的电阻”实验中,小明所用的实验原理图如图甲所示。已知小灯泡的额定电压为。
请你按照图甲电路图,用笔画线代替导线完成图乙中实验电路的连接。
小明将电路连接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流______,小灯泡的额定功率______。
小明测得小灯泡正常发光时的阻值______保留两位小数。
答案和解析
1.【答案】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P在某位置时,电路中的电流为0.4A,
由I=可得,此时R1两端的电压:
U1=IR1=0.4A×10Ω=4V;
(2)由题意可知,当电压表示数减小时电流表示数增大,则电压表是并联在滑动变阻器R2两端,
电压表的位置如下图所示:
当变阻器调到阻值最大处,闭合电键时,电压表的示数为6V,此时电路中的电流:
I′===0.3A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U0+U2=I′R0+U2=0.3A×R0+6V---------①
当电压表的示数为4.5V时,电流表的示数增加了0.3A,则此时电路中的电流:
I″=I′+0.3A=0.3A+0.3A=0.6A,
则电源的电压:
U=U0′+U2′=I″R0+U2′=0.6A×R0+4.5V----②
由①②可得:R0=5Ω,U=7.5V。
答:(1)此时R1两端的电压为4V;
(2)电压表所接的位置如上图所示,R0的阻值为5Ω,电源电压为7.5V。;
【解析】
由电路图可知,与串联,电流表测电路中的电流。
当滑片在某位置时,电路中的电流为,根据欧姆定律求出此时两端的电压;
分析电压表和电流表示数的变化关系判断电压表的位置,然后做出对应的电路图,根据欧姆定律求出变阻器调到阻值最大处电路中的电流,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压,再根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电压表的示数为时电源的电压,然后联立等式即可求出的阻值和电源的电压。
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的判断电压表所接的位置是关键。
2.【答案】解:(1)不考虑电压表内阻对电路的影响,
电路的电流:I===0.004A;
R1两端的电压:U1=IR1=0.004A×400Ω=1.6V;
电压表R1两端的电压,故电压表的示数为1.6V;
(2)若实际电压表内阻对电路的影响不可忽略,
流过R1的电流:I1===A
流过R2的电流:I2===A
流过电压表的电流:IV=I2-I1=A-A=A
电压表的内阻:RV===3600Ω。
答:(1)不考虑电压表内阻对电路的影响,电压表此时的示数为1.6V;
(2)若实际电压表内阻对电路的影响不可忽略,电压表示数为1.5V,电压表的内阻为3600Ω。;
【解析】
不考虑电压表内阻对电路的影响,根据欧姆定律算出电路的电流,再根据算出电压表此时的示数;
根据串联电路电压和电流的规律以及欧姆定律算出电压表的内阻。
该题考查了串联电路、并联电路电流、电压的规律以及欧姆定律的应用,熟练掌握串并联电路电流电压的规律是解答该题的关键。
3.【答案】解:由图知,两电阻串联,电压表测量两端的电压,两端的电压:
;
两电阻串联,所以通过的电流:
.
答:电阻两端的电压为;
通过电阻的电流为.;
【解析】
根据串联电路的电压规律得出电阻两端的电压;
根据公式计算出的电流,串联电路的电流相等.
这道题主要考查了欧姆定律在串联电路的应用,掌握串联电路的电流、电压规律是关键.
4.【答案】B;
【解析】解:
、只有不高于的电压对人体才是安全的,由题可知通过人体的电流要小于,则人体的电阻约为:,故错误,正确;
、人体的电阻约为,当人体接入两节干电池的电路中时,电源电压为,所以通过人体的电流为:,所以人不会触电,故错误;
、人体是导体,在一定的情况下会发生触电事故,故错误。
故选:。
根据题意,计算人体的电阻,需用进行计算;
根据人体的电阻和电源电压可以判定通过人体的电流;
人体是导体。
会准确判断出电路中的电压和电流,并且能够灵活应用欧姆定律进行计算是解答本题的关键。
5.【答案】B;
【解析】
要研究导体中的电流与电阻的关系,由控制变量法的思路可知,需要保证导体两端的电压不变,当电路中的电阻由换成时,导体两端的电压是否变化,怎样变化是此题的解题思路。
此题主要考查了欧姆定律的应用,理解串联分压的特点是解决本题的关键。
将两点间的电阻更换为的电阻,闭合开关,电路总电阻变大,电流变小电流表示数减小间的电压增大电压表的示数增大;
为保持间的电压不变,要移动滑片使间的电压减小:当滑动变阻器连入电路的电阻增大时,即将变阻器滑片向右移动,电路中电流变小,由可知,间的电压减小。
故选。
6.【答案】B;
【解析】解:两灯泡串联,电压表并联在两个灯泡的两端,即测量电源电压,由于电源电压是,所以电压表的示数是,故电压表选择大量程;
电路中的电流:;
故电压表的量程为,电流表的量程为。
故选:。
两灯泡串联,电压表并联在两个灯泡的两端,即测量电源电压,电流表串联在电路中;已知电源电压和两灯泡的阻值,利用欧姆定律求出电路中的电流,即电流表的示数;最后根据电压表的示数以及电流表的示数确定电压表和电流表的量程。
该题考查串联电路的电压规律以及欧姆定律的应用的掌握情况,会灵活应用串联电路起分压作用。
7.【答案】B;
【解析】解:
、断开开关,电压表串联到电源的两端,电压表的示数为,电压表测量的是电源电压,故电源电压为,开关闭合时,电压表测量的是灯泡两端的电压,电压表示数为,两端的电压为,由于是串联电路,各处电流时相同的,两端的电压是,闭合时灯泡和两端的电压之比是::,故错误;
、若灯泡灯丝烧断,电压表不能测量电源电压,示数为,故正确。
故选:。
断开开关,电压表的示数为,电压表测量的是电源电压;闭合开关,两灯均正常发光,电压表测量的是灯泡两端的电压;根据串联电路的电压关系和电流关系分析。
此题主要考查了开关的不同状态对电灯的连接方式的影响,属于基础知识。
8.【答案】30;
【解析】解:由图知:,
故答案为:
读出电压表和电流表的示数,利用欧姆定律求解
电流表和电压表的读数,先要认准所用量程,在看清分度值,再读数.
9.【答案】电流表正负接线柱接反了 20 20;
【解析】解:由图所示电流表可知,测量电流过程中,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;
电阻两端电压为时,通过的电流为,根据欧姆定律可得:;
导体的电阻是导体阻碍电流的性质,与其两端的电压和通过的电流无关,所以当该电阻两端电压降为时,电阻仍为。
故答案为:电流表正负接线柱接反了;;。
电流应从电流表正接线柱流入,负接线柱流出,否则电表指针反向偏转,由此分析解答;
已知电阻两端的电压和通过电阻的电流,根据欧姆定律计算电阻的阻值;导体的电阻是导体阻碍电流的性质,与其两端的电压和通过的电流无关。
此题主要考查电流表的使用、电阻的性质、欧姆定律的灵活运用,属于基础题。
10.【答案】
;
【解析】
滑动变阻器接入电路要一上一下连接,电压表的量程根据电源电压判断;
为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;
电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路,电流表无示数说明电路断路,即电压表并联的部分断路;
根据电流表的量程和分度值读出示数,利用欧姆定律求出电阻。
此题主要考查了实物电路图的连接和电路图的画法、实验的注意事项、电路故障的判断、电流表的读数和欧姆定律的应用,涉及到的知识点都是中考中常常考查的内容,学生要熟练掌握。
滑动变阻器接入电路时要用“一上一下”的接法,因为有两节电池,故电压表的量程为,如图所示:
实验前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,结合实物图可知,滑片应滑到端;
闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电压表、电流表均无示数,说明电路有地方发生断路;
用一段导线检测故障时,当把导线并联在滑动阻器两端时,电流表仍无示数,电压表有示数,且较大,说明电阻 R断路;
当把导线并联在 R两端时,电流表和电压表均无示数,说明滑动变阻器发生断路,故正确;
电流表量程为,指针指在,故电流为,
电压表量程为,分度值为 0 . 1,则电压表的示数 2,
则定值电阻的阻值:。
故答案为:如上图所示;;;;。
11.【答案】;;;
【解析】略
12.【答案】乙 6 20;
【解析】解:由电路图可知,当滑动变阻器的滑片,向右移动时,连入电阻变大,电路中电流变小,两端的电压同时变小,电源电压保持不变,两端的电压就要变大;结合图可知,甲是的图象,乙是的图象。
由图象可知,当时,,由此可求电源电压:;
当时滑动变阻器全连入,此时,
根据欧姆定律可得:
滑动变阻器的最大电阻是。
故答案为:乙;;。
由电路图可知,当滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电阻变大,电路中电流变小,两端的电压同时变小,电源电压保持不变,两端的电压就要变大;由此可知,对于:通过的电流随两端电压的增大而增大;对于:通过的电流随两端电压的增大而减少;据此判断,甲是的图象,乙是的图象。由图象可知,当时,,由此可求电源电压;
当时,滑动变阻器的电阻全连入电路,此时,根据欧姆定律可求滑动变阻器的最大电阻。
此题主要考查串联电路电压的规律以及滑动变阻器的使用,关键是欧姆定律的应用,会从图象中读出相关信息是解答本题的关键所在。
13.【答案】10; 30; 120;
【解析】解:当滑片在最左端时,电路电流,
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得:
电阻两端的电压;
根据可得:
电阻;
当滑片在最右端时,电路电流,
根据可得:
电阻两端的电压,
所以滑动变阻器两端的电压为,
滑动变阻器的最大阻值。
当滑片置于点时,该电路消耗的电功:
。
故答案为:;;。
当滑片在最左端时,与串联,电压表测量电阻两端的电压,根据公式求出电路的电流,根据串联电路电压的规律求出电阻两端的电压,进一步求出电阻的阻值。
当滑片在最右端时,与与滑动变阻器串联,电压表测量电阻两端的电压,已知电压表的示数可求电路电流,根据串联电路电压的规律进一步求出电阻两端的电压和滑动变阻器两端的电压,最后根据公式求出滑动变阻器的最大阻值;利用即可求出消耗的电功。
此题主要考查电流、电压、电阻、电功率的计算,关键是欧姆定律及其变形的灵活运用,重点串联电路电流和电压的规律,难点是滑片移动过程中的最大电功率的确定。
14.【答案】BD;
【解析】解:各灯泡并联,并联电路干路电流等于各支路电流之和,
因此这些电灯全部使用时,电路电流等于各灯泡电流之和,此时电路电流最大,故错误,正确;
家庭电路电压一定,电路电流越大,电路电阻越小,灯泡全部使用时电路总电阻最小,故错误,正确;
故选:。
家庭电路中各灯泡互不影响,能独立工作,它们是并联的;
根据并联电路特点分析答题。
知道灯泡的连接方式,应用并联电路特点即可正确解题,此题难度较小,是一道基础题。
15.【答案】;
【解析】解:滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式,与待测电阻串联,如图所示:
为保护电路,连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处;
电流表示数没有,说明电路断开,电压表示数接近电源电压,说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两极连通,所以电路故障可能是定值电阻断路,故正确;
由图知,电流表量程为,分度值为,读数为,则待测电阻:
;
为了使结果更加准确,应多测几次求平均值,这样可以减小误差;
①断开开关,读出电流表示数,此时电阻两端的电压即为电源电压:;
②闭合开关,电阻、并联,读出电流表示数为电路总电流,因为电源电压不变,所以流过电阻电流不变,根据并联电路电流特点,流过电阻的电流:
;
③电阻:。
故答案为:见解答图;最大;;;;减小误差;再闭合开关;。
滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式,与待测电阻串联,根据电路图确定下接线柱;
为保护电路,连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处;
电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,说明电路断开,电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两极连通,由此分析解题;
由图确定电流表的量程及分度值,读出电流表的示数,根据公式求得待测电阻的阻值;
在实验中,为减小误差应多测几次求平均值;
先将定值电阻接入电路中,由欧姆定律先求出电源电压,根据并联电路电压和电流特点和欧姆定律分析回答。
此题主要考查了伏安法测电阻实验的操作过程、电阻计算、根据电路图连接实物图、注意事项及实验电路设计,是一道探究型实验综合题,难度较大。
16.【答案】 右 ;
【解析】解:滑动变阻器要一上一下连接,连接电路如下:
;
电路中无电流,则为断路,电压表有示数,则与电压表并联的之外部分一定完好,说明与电压表并联的灯泡所在支路断路而导致电压表串联在电路中了,可能的原因是小灯泡断路,故选B;
灯在额定电压下正常发光,图中电压选用小量程,分度值为,示数为,小于灯的额定电压,应增大灯的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向移动即向右移,直到电压表示数为额定电压;
由乙图的 图象知:灯泡的额定电压为,对应的电流为;
小灯泡正常发光的电阻为:;
故答案为:如上图;;右;。
滑动变阻器要一上一下连接;
电流表示数为零,小灯泡不亮,电路中无电流,则为断路,电压表有示数,则与电压表并联的之外部分一定完好,据此确定故障所在;
灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
据表中的数据并结合 图象解答。
该题考查了电路的连接和注意事项、故障分析、电表的读数、电阻的计算等知识,是一道综合性的实验。
17.【答案】连接电路时没有断开开关 电流表量程接错了 1.7 平均电阻值一项是多余的;
【解析】解:由图甲可知,小涛连接电路时没有断开开关;
当小灯泡正常发光时,电路中的电流,
为了测量更精确,电流表应该选用量程;
由图甲可知,电压表量程是,分度值为,由指针位置可知,电压表示数为;
由表格数据可知,小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,则表格中最后一项求平均电阻就没有意义。
故答案为:连接电路时没有断开开关;电流表量程接错了;;平均电阻值一项是多余的。
连接电路时,开关应该断开;根据欧姆定律可求出灯泡正发光时的电流,进而确定电流表的量程;
根据电压表的量程和分刻度值进行读数;
小灯泡灯丝电阻会受温度的影响,计算灯丝的平均电阻没有意义。
本题是伏安法测量小灯泡的电阻的实验,主要考查电路的连接、电流表量程的选择、电压表的读数以及实验表格的设计,是一道中考的常考题。
18.【答案】0.3 0.75 8.33 ;
【解析】解:
在“测量小灯泡的电阻”实验中电压表应并联在灯泡两端,小灯泡的额定电压为,所以电压表应选择量程,变阻器应与灯泡串联,实物连接如图所示:
根据图丙可知,电流表的量程为,分度值为,所以灯泡正常发光时的电流为,则灯泡的额定功率:;
由欧姆定律可得灯泡正常发光的电阻:。
故答案为:见上图;;;。
本实验中灯泡应与变阻器串联,电压表应测灯泡两端电压,根据灯泡的额定电压选择量程;
根据电流表的量程、分度值以及指针的位置读出电流表的示数,然后根据灯泡在额定电压下的功率为额定功率,即由电功率公式求出灯泡额定功率;
由欧姆定律计算灯泡正常发光电阻。
此题是测量灯泡电功率的实验,考查了滑动变阻器和电压表的连接,电流表的读数、电阻和额定功率的计算,都是实验中需重点掌握的内容。