第十七章欧姆定律测评(时间:45分钟 满分:100分)一、选择题(每小题3分,共30分)1.如图所示,电源电压恒定,当开关S闭合时( )A.V表示数变小,A表示数变大B.V表示数变大,A表示数变小C.V表示数不变,A表示数变小D.V表示数不变,A表示数变大2.两个电阻R1、R2(R1>R2),下列情况阻值最大的是( )3.某同学测电阻的实验电路如图所示。闭合开关,观察到电流表、电压表指针均稍有偏转,产生这一现象的原因可能是( )A.滑动变阻器短路B.滑动变阻器连入电路中的阻值较大C.定值电阻开路D.定值电阻的阻值较大4.如图甲所示,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电阻R1和R2中的电流分别为( )A.1.2A,0.22AB.0.98A,0.22AC.0.96A,0.24AD.0.24A,1.2A5.如图所示电路中,电源电压为3V且保持不变,R=10Ω,滑动变阻器的最大阻值R'=20Ω。当开关S闭合后,在滑片P由A端移动到B端的过程中,电流表示数的变化范围是( )A.0.3~0.1AB.0~0.1AC.0.1~0.3AD.0.3~0A6.一只电阻两端的电压从2V增加到2.8V,通过该电阻的电流增加了0.2A,该电阻的阻值是( )A.4ΩB.8ΩC.20ΩD.无法确定87.如图所示,电源电压保持不变,R1=3R2;S闭合,S1断开时,电流表的示数为I1,S、S1都闭合时,电流表的示数为I2,I1与I2之比是( )A.1∶3B.1∶4C.3∶4D.4∶38.(2022·浙江宁波中考)如图所示的电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P从a点滑到b点过程中,电流表的示数从Ia变为Ib。下列各图中,能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是( )9.如图所示,电源电压是6V,当开关闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表的示数为6V,产生这一现象的原因是( )A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路10.如图所示,设电源电压保持不变,R0=10Ω。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.3A,移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.2A,则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别为( )A.U=3V,R=5ΩB.U=6V,R=20ΩC.U=6V,R=10ΩD.U=3V,R=15Ω二、填空题(每空2分,共28分)11.一段导体两端电压是3V时,导体中的电流是0.5A。如果电压增大到6V,导体中的电流是 ;如果电压减小到1.5V时,导体中的电流变为 。 12.如图所示,将一个定值电阻R(图甲中)接在AB间(图乙中),闭合开关,观察灯泡的亮度;再将两个同样阻值的电阻R串联起来(图甲中),接在AB间(图乙中),闭合开关,观察灯泡的亮度。实验现象表明,在相同电压的情况下,接入一个定值电阻时,灯泡亮些;接入串联的两个定值电阻时,灯泡暗些。由实验现象,我们可以得到的结论是 。 813.某同学用伏安法测一段导体的电阻,其实验方案与操作过程均正确,两表的示数如图所示,你认为这个实验可以改进的地方是 ,这样做的理由是 。 14.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联在同一电路中,两端允许加的最大电压为 V;若把它们并联在同一电路中,干路最大电流为 A。 15.如图甲所示,电源电压恒为12V,滑动变阻器的铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样。如图乙所示为R1的I-U图象,R1的阻值为 Ω。当电路中电流为0.2A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值为 Ω。为了不损坏滑动变阻器R2接入电路的阻值应不小于 Ω。 16.如图所示,电阻R1=R2=4Ω,电源电压保持不变,当S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.75A,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。 三、作图、实验题(17题6分,18题9分,共15分)17.用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω2A”,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的电阻各一个,电流表量程0~0.6A、0~3A,电压表量程0~3V、0~15V。(1)根据图甲将图乙所示的实物图连接完整,电压表量程选择应满足能测量5组数据。(2)小明将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,记录对应的几组电表示数。此过程小明实际探究的问题是 。其中自变量是 。 (3)要完成预定实验探究任务,滑动变阻器除了保护电阻外,另有一个重要作用是 。(4)下表为另一同学提交的实验数据,林老师指出有的数据不符合实际,你认为不符合实际的是实验次序 的数据,理由是 。 实验次序R/ΩI/A1100.592200.303300.204400.155500.12818.李刚同学想用电流表、电压表探究一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图甲所示,请你接着完成下列步骤:(1)用笔画线代替导线,将电路补画完整。(2)当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图乙所示,这时电路中的电流是 A,电阻丝的电阻为 Ω。李刚通过改变被测电阻两端的电压,先测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是 。 (3)不改变上面连好的电路,用它还可以完成的实验是 。 (4)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡,在多次测电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值将 。 四、计算题(19、20、21题各9分,共27分)19.(2022·江西中考)如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6V 0.5A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。(1)电源电压调至6V,闭合开关S1和S2,移动滑动变阻器滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6A,则电压表的示数是多少?R0的阻值是多少?(2)电源电压调至8V,断开开关S1,闭合开关S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。20.如图所示,电源电压不变,R2=20Ω,开关S断开时,电流表的示数为0.2A,当开关S闭合后,电流表的示数为0.8A。求电阻R1的阻值和电源电压各是多少。821.图甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0~0.6A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大值为60Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24V,R0为定值电阻。甲乙(1)R0的作用是 ,当油箱油面下降时,油量表的示数将变 。 (2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的滑片在某一端),求R0的阻值。(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的滑片在另一端),电路中的电流为多少?(4)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,乙图已画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。8第十七章测评1.D 当S闭合时,电阻R1跟R2并联,总电阻变小,电流表示数变大;电压表测电源电压,示数不变。2.A 因为串联后的总电阻比其中任何一个都大,并联后的总电阻比其中任何一个都小,所以A选项电阻最大。3.B 闭合开关,电流表、电压表均有示数,可知电路是通路,两表示数较小,是因为滑动变阻器连入的电阻较大,电阻上分得的电压较小,由欧姆定律可知,在电源电压一定时,电路中电阻越大,电流越小。4.C 由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,A2测R2支路的电流,根据并联电路的电流特点确定两电流表的量程,并根据分度值读出其大小和求出通过R1的电流。因为并联电路干路电流大于各支路电流之和,且两指针的位置相同,所以A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=1.2A,A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过R2支路的电流I2=0.24A,通过R1的电流I1=I-I2=1.2A-0.24A=0.96A。故选C。5.A 当滑动变阻器的滑片P位于A端时,电流表的示数I=UR=3V10Ω=0.3A。当滑动变阻器的滑片P位于B端时,电流表的示数I'=UR+R'=3V10Ω+20Ω=0.1A。故选A。6.A 由题意得ΔI=U2R-U1R,代入已知量即可求出电阻值。7.C R1、R2并联,开关S1控制R1,开关S控制整个电路,电流表测干路电流,电源电压恒定。当S1断开时,R1断路,电路中只有电阻R2,此时I1=UR2;当S1、S都闭合时,R1、R2并联,此时R总=R1R2R1+R2,将R1=3R2代入,则R总=34R2,此时I2=43·UR2,所以I1∶I2=3∶4。8.B 由题图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。由I=UR可得,电压表示数U与电流表示数I的关系为U=U电源-IR0,据此可知,U-I图象是一次函数图象,故C、D错误;当滑片位于a点时,变阻器接入电路中的电阻较小,电路中的电流较大,由U=U电源-IR0可知,电压表的示数较小,故A错误、B正确。9.B 电压表电阻很大,串联在电路中相当于断路,开关闭合,假如只有L1亮,L2不可能断路,一定发生了短路,此时电压表测电源电压,符合题意;假如只有L2亮,则L1短路,电压表此时也被短路,无示数,不合题意,故选B。10.B 当滑片在c点时,U=0.3A×(10Ω+R2)当滑片在b端时,U=0.2A×(10Ω+R)。由两式联立可得R=20Ω,U=6V。11.解析在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。答案1A 0.25A12.解析灯泡发光比较暗,是由于通过灯泡的电流比较小,这说明串联的两个电阻的总电阻比一个电阻大,对电流的阻碍作用大,所以灯泡比较暗。从而我们得出的结论是:串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大。答案串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大13.解析电流表和电压表量程选择的原则是:在不超出量程的前提下,尽量选用较小的量程,目的是为了减小读数的误差。本题中电流小于0.6A,应选用0~0.6A的量程,即使用“-”和“0.6”两个接线柱。答案电流表的量程用0~0.6A 可以减小误差14.解析两只电阻串联时,电路中的最大电流I=I乙=0.6A,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,两端允许加的最大电压U=IR总=I(R甲+R乙)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V。根据欧姆定律可得,两电阻两端允许所加的最大电压U甲=I甲R甲=1A×10Ω=10V,U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V。并联电路中各支路两端的电压相等,两只电阻并联时,电路中的最大电压U'=U乙=9V,此时通过乙的电流为0.6A,通过甲的电流I甲'=U'R甲=9V10Ω=0.9A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路最大电流I=I甲'+I乙=0.9A+0.6A=1.5A。答案15 1.5815.解析R1为定值电阻,可从题图乙中任选一组数据,根据R1=U1I1求出电阻值。当电路中电流为0.2A时,电路总电阻R总=UI,R2=R总-R1。由题意可知,为了不损坏滑动变阻器,通过电路中的电流不能超过0.5A,R总'=UI'=12V0.5A=24Ω,滑动变阻器连入电路的阻值应小于R2'=24Ω-20Ω=4Ω。答案20 40 416.解析当S1、S2都闭合时,R1与R2并联,由并联电路总电阻与分电阻关系可求R总,电源电压U=I1R1=0.75A×4Ω=3V;当S1闭合、S2断开时,I=UR1=3V4Ω=0.75A。答案并 2 4 0.7517.解析(1)因滑动变阻器最大阻值为50Ω,5个定值电阻中阻值最大的为50Ω,若接入50Ω电阻时,即便滑动变阻器全部连入时,由串联电路电压分配关系可得定值电阻为50Ω的电阻分担电压为7.5V,7.5V>3V,故电压表应选择0~15V量程。实验时电阻两端电压至少控制为7.5V,则当定值电阻为10Ω时,此时电路中的电流I=UR=7.5V10Ω=0.75A,0.75A>0.6A,故电流表应选0~3A量程。将选择0~15V量程把电压表并在定值电阻两端,选择0~3A量程把电流表接入电路。(2)实验中保持定值电阻的阻值不变,调节滑动变阻器的电阻,改变了定值电阻两端的电压,记录对应的电表值,保证电阻不变,改变电压,实验成为探究电流与电压的关系。实验中改变电阻两端的电压,再观察电流表示数的变化,自变量为电压。(3)实验中需要控制定值电阻两端的电压,使其两端的电压保持不变,做到这一要求通过调节滑动变阻器的滑片实现,故滑动变阻器除保护电路外,还有控制定值电阻两端电压的作用。(4)由表中数据可以看出,该同学实验时想将定值电阻的阻值控制为6V,当选用40Ω和50Ω的定值电阻时,因选择的滑动变阻器的最大阻值为50Ω,将滑片滑到最大值分担不了9V的电压,故第4、5组数据有误。答案(1)如图所示(2)电流与电压的关系 电压(3)控制电阻两端的电压(4)4、5 要控制电阻两端的电压6V不变,所需分压电阻超出了滑动变阻器的最大阻值18.解析(1)连接电路时注意滑动变阻器接“一上一下”两个接线柱;由题中条件可知,电流表用的是0~0.6A量程,由(2)中已知条件可知电阻两端电压存在高于3V的情况,故电压表要用0~15V量程。(2)根据R=UI可计算导体电阻;采用多次测量取平均值的方法可减小误差。(3)研究电流与电压的关系时,保持电阻一定,通过移动变阻器的滑片使定值电阻两端电压成倍的变化,所用的电路与这个电路相同。(4)因为灯丝的电阻与温度有关,温度升高,电阻增大。所以当灯丝两端电压增大时,由于温度升高,电压表与电流表示数的比值变大。答案(1)电路连接如图所示(2)0.3 12 减小误差(3)研究电流与电压的关系(或滑动变阻器能改变电路中的电流)(4)增大19.解析(1)闭合开关S1和S2,灯泡L与滑动变阻器R串联后再与R0并联,电流表测干路电流,电压表测R两端的电压,灯泡正常发光时,电压表的示数8UR=U-UL=6V-6V=0此时通过灯泡的电流IL=0.5A通过R0的电流I0=I-IL=0.6A-0.5A=0.1A由I=UR可得,R0的阻值R0=UI0=6V0.1A=60Ω。(2)灯泡的电阻RL=ULIL=6V0.5A=12Ω断开开关S1,闭合开关S2,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因电源的电压U'>UL,灯泡正常发光时,电路中的电流最大,即I大=0.5A此时电路中的总电阻R总=U'I大=8V0.5A=16Ω滑动变阻器接入电路中的最小阻值R小=R总-RL=16Ω-12Ω=4Ω当电压表的示数UR大=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,L两端的电压UL'=U'-UR大=8V-3V=5V电路中的电流I'=UL'RL=UR大R,即5V12Ω=3VR,解得R=7.2Ω,滑动变阻器的阻值变化范围为4~7.2Ω。答案(1)0 60Ω (2)4~7.2Ω20.解析由题图可知,当开关S断开时,电流表测通过R1的电流;当开关S闭合后,电流表测R1、R2并联后的总电流。所以通过R2的电流I2=0.8A-0.2A=0.6A,U=U1=U2=I2R2=0.6A×20Ω=12V。故R1的阻值为R1=U1I1=12V0.2A=60Ω。答案60Ω 12V21.答案(1)保护电阻(保护电流表、保护电源) 小(2)40Ω(3)0.24A(4)设计改装原理图,有如下两种设计,电路正确均得分。8
