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第2节 欧姆定律 习题2

欧姆定律
5分钟训练(预习类训练,可用于课前)
1.在研究电流跟电压、电阻的关系的实验中,得出表格中的一组数据。根据这组数据,可以得到的结论是( )
导体两端电压(V)
导体电阻(Ω)
通过导体的电流(A)

4
2
2

4
4
1

4
8
0.5

A.导体电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B.导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.导体两端电压一定时,导体的电阻和通过导体的电流成反比
D.导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比
答案:D
2.一段导体两端加3 V电压时,电流为0.6 A,如果两端电压再增加1.5 V时,通过导体的电流和导体的电阻各是___________,___________。
答案:0.9 A 5 Ω
3.当电路发生短路时,电路中的_________很大,会使导线的温度升高,严重时能造成_________。
答案:电流 火灾
4.将图7-1-1中的实物连成实物图。要求:L1与L2并联,电流表测电路中总电流,电压表只测灯L2两端电压,滑动变阻器只用于改变灯L2的亮度,并且滑片左移时灯L2变亮。

图7-1-1
解析:滑动变阻器只用于改变灯L2的亮度,所以应与灯L2串联。本题中要求滑片向左移动,灯L2变亮,即向左移动要使电阻减小,则接AC或AD都符合要求。
答案:如图所示

10分钟训练(强化类训练,可用于课中)
1.小华学完电流、电压、电阻的有关知识后,在笔记本上记录了班上同学们关于电流、电压和电阻的一些说法,你认为正确的是( )
A.有电流通过的电阻两端,一定有电压存在 B.没有电流通过的导体,没有电阻
C.导体两端电压为零时,电阻也为零 D.电路两端有电压时,电路中一定有电流
答案:A
2.小明同学连接了图7-1-2所示的实验电路。实验时,他注意比较了电路在开关闭合前、后的现象。下列符合观察事实的是( )

图7-1-2
A.开关闭合前、后,灯泡均能发光 B.开关闭合后,电压表的读数变小
C.开关闭合后,电流表的读数变小 D.开关闭合前、后,电压表读数均为电源电压
答案:B
3.关于公式R=U/I,以下说法中正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻就越大
B.通过导体的电流越大,导体电阻越小
C.导体的电阻数值上等于导体两端的电压与通过该导体的电流之比
D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
答案:C
4.如图7-1-3所示为某同学测定小灯泡电阻的实物连接图。在电压表尚未接入电路之前,已存在两处明显的连接错误,请你指出:

图7-1-3
(1)__________________________________________;
(2)__________________________________________。
(3)假定错误已纠正且原电流方向不变,请在图中用笔画线表示导线,将电压表接入电路。
答案:(1)滑动变阻器接入方法错误 (2)电流表正、负接线柱接反了 (3)如图所示

5.在“探究电阻上的电流与电压的关系”的实验中,同学们设计了以下几种不同的方案:
方案1:拿一个已知阻值的电阻R,利用图7-1-4甲所示的电路图,用电流表测出电阻R上的电流,电压表测出R两端的电压,进行一次探究,找出三者的关系。
方案2:设计的电路图如图7-1-4甲,也用一个定值电阻R,通过改变串联电池节数来改变电阻R两端的电压,进行多次测量,探究三者的关系。
方案3:利用图7-1-4乙所示的电路进行探究,首先用滑动变阻器改变定值电阻R两端的电压,测出每次通过R的电流,然后更换不同阻值,移动P使电压表示数保持不变,测出每次通过不同阻值R的电流,探究三者的关系。

图7-1-4
根据你平时的实验经验,结合已学的研究问题的方法,你认为哪个方案最佳?_________,理由是_________________________________________________________。
解析:为了研究电流、电压、电阻之间的关系,我们需要分别测出这三个量:电阻我们采用阻值已知的定值电阻,电流、电压分别用电流表、电压表测得。但是,只测出一组电流、电压、电阻的数值,是无法确定它们的关系的,要多测几组数据,从中找出它们之间的关系。研究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,改变电压;研究电流与电阻的关系时,要保持电压不变,改变电阻。
答案:方案3 操作方便,过程严谨、科学
6.你一定见过或听说过稳压器,它的作用是什么?为什么要用它?
解析:随着人们生活水平的不断提高,用电量越来越大,许多地区电压不稳,在用电高峰时只能达到150 V左右,而深夜会升到230 V以上,都不符合用电器的额定电压,所以人们制作了一种稳压装置,使输出的电压基本上达到家用电器的额定电压,使之正常工作。
答案:输出稳定的电压,保护用电器,防止损坏。
30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)
1.如果在“探究电流跟电压的关系”中,按照图7-1-5的电路图连接了电路,各表的正负接线柱和量程均正确,结果会( )

图7-1-5
A.电流表被烧坏 B.电压表被烧坏
C.电流表示数为0 D.电压表示数为0
答案:C
2.某导体两端的电压为6 V时,通过的电流为0.1 A,若将导体两端的电压再增加3 V,通过导体的电流是_________A,则该导体的电阻为_________;若该导体两端的电压为0,则该导体的电阻为_________。
答案:0.15 60 Ω 60 Ω
3.(2010甘肃兰州模拟,22)如图7-1-6所示,电阻R1=R2=4 Ω,电源电压保持不变。当S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.75 A,此时电路是_________联电路,电路的总电阻是_________ Ω,当S1闭合、S2断开时,电路的总电阻是_________ Ω,电流表的示数是_________ A。

图7-1-6
解析:S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表测通过R1的电流。U1=U2=U=I1R1=0.75 A×4 Ω=3 V,总电阻为2 Ω,S1闭合、S2断开时,电路中只有R1接入电路,总电阻为4 Ω,此时通过R1的电流I1=U/R1=3 V/4 Ω=0.75 A。
答案:并 2 4 0.75
4.将两个电阻R1、R2并联后,再与电池组和开关串联成回路,如图7-1-7所示。已知干路电流为I=2 A,通过R1的电流为I1=1.2 A,电池电压为U=24 V,求R1和R2的阻值是多少?

图7-1-7
解析:并联电路中的各支路电压相等,U=U1=U2=24 V,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2。解:I2=I-I1=2 A-1.2 A=0.8 A,由I=U/R得R=U/I R1=U1/I1=24 V/1.2 A=20 Ω,R2=U2/I2=24 V/0.8 A=30 Ω。
答案:R1=20 Ω R2=30 Ω
5.如图7-1-8所示,R1=12 Ω,将它与R2串联后接到8 V的电压上,已知R2两端的电压是2 V,求R2的阻值。

图7-1-8
解析:根据串联电路的基本特点U=U1+U2可求出U1,然后根据U1/U2=R1/R2可求出R2。也可以根据I1=(U总-U2)/R1=I2来求R2,即U1=U总-U2=8 V-2 V=6 V,I1=U1/R1=6 V/12 Ω=0.5 A,又I1=I2得R2=U2/I2=2 V/0.5 A=4 Ω。
答案:4 Ω
6.某人做实验时把两盏电灯串联起来,灯丝电阻分别为R1=30 Ω,R2=24 Ω,电流表的读数为0.2 A,那么加在R1和R2两端的电压各是多少?
答案:因为,所以U=IR
U1=IR1=0.2 A×30 Ω=6 V
U2=IR2=0.2 A×24 Ω=4.8 V
故R1和R2两端电压分别为6 V、4.8 V。
7.如图7-1-9所示电路,电压表V1的读数为8 V,闭合开关后V2的读数为5 V。若电阻R1的阻值为12 Ω,求R2的阻值。

图7-1-9
答案:U1=U-U2=8 V-5 V=3 V
通过R1的电流
I1==0.25 A

故R2的阻值为20 Ω。
8.孙楠同学用如图7-1-10所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5 Ω、15 Ω和25 Ω的定值电阻接入电路a、b两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
电阻R/Ω
5
15
25

电流I/A
0.6
0.3
0.2


图7-1-10
(1)你能分析出发生错误的原因吗?
(2)如果仍用5 Ω、15 Ω和25 Ω的三个定值电阻进行实验,你能否设计两种方法,验证在电压不变时,导体中的电流跟电阻的关系?画出电路图,并写出简要的实验步骤。
答案:(1)实验中没有保持a、b两点间的电压不变。
(2)方法一:如图甲所示,利用电源电压不变。步骤:①按电路图连接好实物图;②分别把5 Ω、15 Ω和25 Ω电阻依次连入电路,闭合开关,读出每次电流表的示数,记录在设计的表格中。

方法二:利用图乙所示的电路,通过调节滑动变阻器的滑片,保持a、b两点间的电压不变。步骤:①按电路图连接好实物图;②分别把5 Ω、15 Ω和25 Ω电阻依次连入电路a、b两点间,闭合开关,调节滑片使三次电压表示数相同,读出每次电流表的示数,记录在设计的表格中。
9.加在一个定值电阻两端电压从6 V增加到7.5 V时,通过它的电流增大了0.05 A,求该电阻的大小。
解析:加在导体上的电压增加时,电流增大,但电压和电流的比值为一个定值,因此:R=U1/I1=U2/(I1+0.05 A),即6 V/I1=7.5 V/(I1+0.05 A)得I1=0.2 A,所以R=U1/I1=6 V/0.2 A=30 Ω。
答案:30 Ω
10.电路电压保持不变,当电路中的电阻增大3 Ω时,电流减小到原来的4/5,求电路中原来的电阻是多大。
解析:根据改变电阻前后电路两端电压不变,则电阻改变前U=IR,电阻改变后U=(R+3 Ω)即IR=(R+3 Ω)得R=12 Ω。
答案:12 Ω
11.(2010福建福州模拟,28)请你利用如图7-1-11所示的器材测量小灯泡灯丝的电阻。
(1)把图7-1-11中的实物电路用笔画线代替导线连接完整;

图7-1-11
(2)请根据实物电路在虚线框内画出电路图;

(3)在闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最______,即滑片应位于_____端。
(4)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是( )
A.滑动变阻器开路 B.电压表短路 C.灯短路 D.灯开路
(5)排除故障后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.8 V时,电流表的示数如图7-1-12所示,此时电流为_________ A,灯丝的电阻是_________ Ω。

图7-1-12
解析:要求出小灯泡的电阻,必须知道它两端的电压和通过它的电流,故电压表应与小灯泡并联,电流表应与小灯泡串联。闭合开关后,小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,可能是灯泡开路,造成电压表串联在电路中。
答案:(1)如图所示

(2)如图所示

(3)大 A(左),(4)D (5)0.3 6
12.(2010江苏泰州模拟,26)为了探究“电流与电压的关系”,小华设计了如图7-1-13所示的实验电路图。(1)实验选用的器材如图7-1-14所示,其中电源为两节新干电池,定值电阻为10 Ω,滑动变阻器上标有“10 Ω 2 A”的字样,则实验时电压表应选用的量程为_________ V,电流表应选用的量程为_________ A。
 
图7-1-13 图7-1-14
(2)请根据电路图用笔画线代替导线,将图7-1-14中的元件连成电路。要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大。
(3)下表是小华探究“电流与电压关系”时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到的初步结论是:______________________。
实验次数
1
2
3
4
5

电压(V)
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8

电流(A)
0.10
0.15
0.20
0.25
0.28

解析:(1)电源用两节新干电池串联,电源电压为3 V,故电压表的量程应选0—3 V。电路中的最大电流约为=3 V/10 Ω=0.3 A,故电流表的量程应选0—0.6 A。(2)根据电路图连实物图时,各元件的连接顺序应与电路图一一对应,电压表、电流表的量程选择正确,滑动变阻器的调节作用不能改变。
答案:(1)0—3(或3) 0—0.6(或0.6)
(2)如图所示

(3)当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
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