人教版初三物理同步练习:第17章欧姆定律单元检测题(带答案)
考点:欧姆定律的应用.
专题:计算题;应用题;欧姆定律.
分析:由电路图可知,当开关S断开时,电路为R1的简单电路,两电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;
当开关S闭合时,两电阻并联,电压表测并联电路两端的电压,也是测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流,A测干路电流;根据电源的电压不变判断电压表示数的变化,根据并联电路的特点判断两电流表示数的变化.
解答:解:∵开关S断开时,电路为R1的简单电路,电压表测R2两端的电压,R2没有连入电路,故此时电压表示数为零;
两电流表测电路中的电流,即通过R1的电流.
开关S闭合后,电压表测并联电路两端的电压,也是测电源的电压,故电压表的示数变大;
∵电流表A1测R1支路的电流,
∵R1两端的电压不变,
电流表A1的示数不变.
∵电流表A测干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,
当开关S2闭合时,电流表A的示数变大,且电流表A的示数变化为支路R2上的电流I2.
则电压表V的示数变化与电流表A的示数变化之比为: =R2=2.
三、解答题(共5小题)(选答题,不自动判卷)
26.(2013烟台)图甲为某型号电子秤,其原理结构如图乙所示,R0为定值电阻;R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示.改写电压表(量程为3V)的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量,设踏板的质量为5kg,电源电压保持9V不变,g取10N/Kg.
(1)空载时,电压表的示数为1V,求R0的阻值.
(2)该电子秤的量程是多大?
(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变,只在电路中增加一个电阻,使电子秤的量程变为110kg,计算说明应使用多大的电阻?如何连接?
考点:欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联.1558533
专题:计算题;压轴题;电路和欧姆定律;图像综合题.
分析:(1)根据G=mg求出空载时踏板的重力,由图乙得出对应压敏电阻的阻值,根据串联电路的电压特点求出压敏电阻两端的电流,利用欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出R0的阻值;
(2)电子称的质量最大时对应的电压表量程最大值,此时定值电阻两端的电压为3V,根据欧姆定律求出电路中的电流,利用串联电路的电压特点和欧姆定律求出压敏电阻的阻值,由图乙读出压敏电阻受到的压力即为踏板和最大称量的重力之和,再根据G=mg求出该电子秤的量程;
(3)先求出最大称量为110kg时压敏电阻受到的压力,再由图乙读出压敏电阻的阻值,利用欧姆定律求出电路中的总电阻,最后根据串联电路的电阻特点求出所需串联电阻的阻值.
解答:解:(1)空载时,踏板的重力为:
G=mg=5kg10N/kg=50N,
由丙图可知,此时压敏电阻的阻值R=240,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
压敏电阻两端的电压:
UR=U﹣U0=9V﹣1V=8V,
∵串联电路中各处的电流相等,
根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I1= = = A,
R0的阻值:
R0= = =30
(2)电子称的质量最大时对应的电压表量程最大值,此时定值电阻两端的电压为3V,
此时电路中的电流:
I2= = =0.1A,
压敏电阻两端分得的电压:
UR=U﹣U0=9V﹣3V=6V,
压敏电阻的阻值:
R= = =60,
由丙图可知,此时压敏电阻受到的压力为950N,
该电子秤的量程:
mmax= = =90kg;
(3)当电子称的量程变为110kg时,
G=m'g=110kg10N/kg=1100N,
压敏电阻受到的压力为1100N+50N=1150N,由图乙可知压敏电阻R=20,
此时电路中的总电阻:
R总= = =90,
∵串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,
R加=R总﹣R0﹣R=90﹣30﹣20=40,
要使电子称的量程变为110kg,应串联一个40的电阻.
答:(1)R0的阻值阻值为30
(2)该电子秤的量程是90kg;
27.(2013咸宁)如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻.闭合开关,电流表A的示数为I,电压表V1的示数U1,电压表V2的示数为U2.移动滑动变阻器得到在不同电流下的U1﹣I图线和U2﹣I图线,如图乙所示.
(1)随着电路中电流的增大,电压表V1的示数U1 减小 ,电压表V2的示数U2 增大 ;(选填减小或增大)
(2)在U﹣I坐标中两条图线在Q点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 0
(3)请根据图象求电源电压U和定值电阻R0的阻值.
考点:探究电流与电压、电阻的关系实验.
专题:压轴题;探究型实验综合题.
分析:(1)根据电流表的示数变化判断出滑动变阻器阻值的变化,根据串分压的知识判断出U1的变化,根据欧姆定律判断出U2的变化;
(2)根据电压与电流的关系,判断出对应的图象,理解两图线相交的含义即具有相同的电流和电压;
(3)分析出当电流表示数为为零时,可能电路发生断路,根据电压表的示数得出电源电压.根据图象中两个对应的点列车关系式求出R0的值.
解答:解:(1)电路中的电流增大,根据U=IR得,灯泡两端的电压变大,所以U2的示数增大;
电流增大,则滑动变阻器的电阻减小,所以灯泡与滑动变阻器的总电阻减小,分得的电压减小,即U1的示数减小;
(2)由图象知,Q点处说明U1和U2相等,则此时滑动变阻器 两端的电压为零,电阻为零;
(3)根据(1)的分析,上面是U1﹣I图线,下面是U2﹣I图线,当电流为零时,说明电路发生了断路,由U1的示数可得与电压表V1并联的电路某处断路,此时U1等于电源电压,所以电压电压U=4.5V;
由图象知,当U1=1.5V时,电路中的电流I=3.0A
R0两端的电压U0=U﹣U1=4.5V﹣1.5V=3.0V
R0的电阻R0= = =1
28.(2013自贡)谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9),电源选用两节干电池.
(1)按图甲电路,将图乙中电流表正确连入电路.
(2)该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3 V不变,你认为发生故障的原因可能是 R1处断路 或 R2处短路 .
(3)清除故障后,小明将滑片P向左滑动时,电压表示数将 增大 (填增大减小或不变),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R= 10 .你认为这个结果可靠吗 不可靠 ?理由是 没有多次测量求平均值 .
考点:伏安法测电阻的探究实验;电流表的连接;电路的动态分析.
专题:作图题;压轴题;实验探究题;整体思想;估算法.
分析:(1)电源电压是3V,电阻R19,根据I= 可以估算出干路中的电流大约在0.33A左右,所以选择电流表的量程为0~0.6A;
(2)电压表示数总为3V不变,说明电压表测量的是电源两端的电压,寻找可能的原因,一是滑动变速器短路或被测电阻断路;
(3)在测量电阻的实验中,应通过滑动变阻器改变电路中的电流,多次测量求平均值,以减小实验的误差,因为导体的电阻与电流和电压无关.
解答:解:(1)由于电源是两节干电池串联,电源电压为3V,故电压表量程选择0~3V,根据R= 可判断电路中的最大电流在0.33A左右,故电流表的量程选择0~0.6A;
(2)移动滑片,电压表示数总为3V,说明电压表测的是电源电压,即R1处断路或R2处短路;
(3)清除故障后,将滑片P向左滑动时,其电阻减小,整个电路的电流增大,电压表示数将增大;
由图丙知:U=2V,I=0.2A,所以R= = =10
这个结果不可靠,应多次测量求平均值,以减小实验的误差.
故答案为:(1)电路如图所示.
29.(2013上海)在如图1所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1为10欧,闭合电键S后,电流表A的示数如图2(a)所示.
①求电阻R1两端的电压U1.
②求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值.
③现有标有20,2A50,1A字样的滑动变阻器可供选择,有一个表盘如图2(b)所示的电压表可接入电路.当选用标有 20,2A 字样的变阻器替换R2,并把电压表接入 CD 两点间时(选填AB,CD,AB或CD),在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大.求电压表示数的最大变化量△U最大.
考点:欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;电流表的读数方法;电压表的使用;串联电路的电压规律.1558533
专题:计算题;压轴题;电路和欧姆定律;电路变化分析综合题.
分析:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据电流表的量程和分度值读出电路中的电流,利用欧姆定律求出电阻R1两端的电压;
(2)根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)由图2(b)可知电压表的最大示数为15V,若电压表并联在AB两点间R1两端的最大电压为15V,若电压表并联在CD两点间时R1两端的最大电压可达到18V,故电压表应并联在CD两点间在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大;当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,R1两端的电压等于电源的电压,滑动变阻器两端的电压为0,此时电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电路中的最大电流即可判断选取的滑动变阻器;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,利用欧姆定律求出滑动变阻器两端的电压,进一步得出电压表的最大变化量.
解答:解:①由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
图2(a)中电流表的量程为0~3A,分度值为0.5A,电路中的电流I=0.8A,
根据欧姆定律可得,电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.8A10
②∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
此时滑动变阻器两端的电压:
U2=U﹣U1=18V﹣8V=10V,
滑动变阻器R2连入电路的阻值:
R2= = =12.5
③由图2(b)可知电压表的最大示数为15V,若电压表并联在AB两点间R1两端的最大电压为15V,若电压表并联在CD两点间时R1两端的最大电压可达到18V,
电压表应并联在CD两点间在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大;
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,R1两端的电压等于电源的电压,滑动变阻器两端的电压为0,此时电路中的电流最大,
Imax= = =1.8A1A,
滑动变阻器的规格为20,2A,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,滑动变阻器两端的电压最大,即电压表的示数最大,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
电路中的最小电流:
Imin= = =0.6A,
电压表的最大示数:
U2=IminR2=0.6A20=12V,
△U最大=12V.
答:①求电阻R1两端的电压U1为8V;
②此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为12.5
30.(2013天津)现有一个阻值为30的定值电阻R0,一个电压约为12V的电源,一个只有0~3V量程的电压表,一个最大阻值为200的滑动变阻器,开关及导线若干.请你设计一个实验,比较精确地测出一个约为20的未知电阻Rx的阻值(电路可重组),要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出待测电阻Rx的物理表达式(用已知量和测量量表示).
考点:伏安法测电阻的探究实验.
专题:实验题;压轴题;设计与制作题;探究型实验综合题.
分析:由题意可知,所给的器材中无电流表,不能利用伏安法来测电阻,可以根据串联电路中各处的电流相等设计电路,即待测电阻和已知电阻串联;实验中要求比较精确地测出一个约为20的未知电阻,且电压表的量程为0~3V,若待测电阻和定值电阻R0串联或者待测电阻与最大阻值为200的滑动变阻器串联,都会使电压表的示数超过量程,故可以采用定值电阻R0和待测电阻、滑动变阻器串联,然后用电压表分别测出待测电阻和已知电阻两端的电压,利用欧姆定律得出等式即可得出待测电阻的阻值.
解答:解:(1)定值电阻R0和未知电阻Rx、滑动变阻器串联,分别利用电压表测出定值电阻R0和未知电阻Rx两端的电压,电路图如下图所示:
(2)主要实验步骤和需要测量的物理量:
①按照电路图连好电路,将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数接近满偏,记下电压表的示数U0;
②断开开关,保持滑片的位置不变,将电压表改接在未知电阻两端,闭合开关,记下电压表的示数Ux;
(3)∵串联电路中各处的电流相等,
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