专题十七欧姆定律答案好难1220.docx
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专题十七欧姆定律答案好难1220
欧姆定律知识提高题
一.选择题
1.某测量仪器及其控制电路如图5所示。
仪器的等效内阻为100Ω,正常工作电流为100~300mA,电源电压为30V。
控制电路由两个滑动变阻器组成,为了快速准确地调节仪器的工作电流,应选用哪一组变阻器?
()
A.R1=100Ω,R2=10ΩB.R1=200Ω,R2=20Ω
C.R1=100Ω,R2=100ΩD.R1=200Ω,R2=200Ω
答案:
B
解析:
由欧姆定律可知,调节部分电阻为200~80Ω,所以应该选用R1=200Ω,R2=20Ω的一组,选项B正确。
2.如图所示,滑动变阻器M的总电阻为10欧,滑动变阻器N的总电阻为200欧.电阻R的阻值约为20欧.为了使电压表的示数略微增大,应该()
A.把N的滑片向左移一小段距离;
B.把M的滑片向左移一小段距离;
C.把N的滑片向右移一小段距离;
D.把M的滑片向右移一小段距离
3.答案:
A
解析:
为了使电压表的示数略微增大,需要使R中电流略微增大,两个滑动变阻器的并联电阻略微减小,应该把总电阻大的滑动变阻器接入电路部分电阻略微减小,所以应该把N的滑片向左移一小段距离,选项A正确。
3.在图24-14所示的电路中,电源电压保持不变。
下列关于电路故障的判断,正确的是
A.若R1断路,电流表示数变小,电压表示数为零。
B.若R2断路,电流表示数变小,电压表示数变大。
C.若R3断路,电流表示数为零,电压表示数变小。
D.若R4短路,电流表示数变小,电压表示数变大。
4.答案;D
解析:
若R1断路,电流表示数变大,电压表示数等于电源电压,选项A错误;若R2断路,电流表示数变大,电压表示数变大,选项B错误;若R3断路,电流表示数为零,电压表示数变大,选项C错误;若R4短路,电流表示数变小,电压表示数变大,选项D正确。
4.如果利用题图所示的电路来测量一个电阻R的阻值,那么x、y、z应分别代表()
A.电流表、电压表、滑动变阻器
B.电压表、电流表、滑动变阻器
C.滑动变阻器、电流表、电压表
D.电压表、滑动变阻器、电流表
6.答案:
B
解析:
测量电阻与电阻串联的是电流表,并联在电阻两端的是电压表,与电源相连的是滑动变阻器,x、y、z应分别代表电压表、电流表、滑动变阻器,选项B正确。
5..如图7所示电路,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑动头自a向b移动过程中,各电表示数变化的情况是().
A.A1、A2变大,V变小 B.Al、V变大,A2变小
C.A2、V变小,A1变大 D.A1、V变小,A2变大
【解析】当滑动变阻器的滑动头自a向b移动过程中,R2接入电路部分电阻增大,电流表A2示数变小,电流表A1示数变大。
由于R2接入电路部分电阻增大,导致R3中电流减小,R3两端电压降低,电压表V示数减小,所以选项C正确。
【答案】C
【名师点评】此题的电路是一混联电路,电路中任一个电阻增大,电路总电阻增大,电源输出电流减小,干路上定值电阻两端电压减小。
6.如图所示,电流表示数为I,电压表示数为U,不考虑温度对定值电阻的影响,则正确的是
A.U=0,R=0
B.U变大时,U/I变大
C.I变大时,U/I变小
D.U变大时,U/I不变
答案:
D
解析:
不考虑温度对定值电阻的影响,电压电流变化时,U/I不变,选项D正确。
二、实验探究题
1.小明和小亮利用下图所示的电路测量未知电阻的阻值。
(1)根据他们连接的实验电路可知,电表甲应是_________表。
(2)实验中他们检查电路无误后闭合开关,观察了两电表的示数(如上图),计算出被测电阻R=__________Ω。
(3)完成了上步计算后小明认为实验就完成了,小亮则认为,仅这样就得出电阻的阻值不够可靠。
原因是______________。
(4)为了得到更可靠的结果,你认为接下去他们的具体操作应是____________________。
3.答案:
(1)电压表
(2)10(3)没有多次测量取平均值(4)移动滑动变阻器的滑片,读取几组电压值和电流值,算出每次测量得到的电阻值,再求出平均值接近真值。
解析:
因为甲表与电阻并联,所以甲表是电压表。
电压表示数为2.4V,电流表示数为0.24A,由欧姆定律计算得出R=10Ω。
2.某同学利用图8所示电路测量小彩灯的电阻(不考虑温度对电阻的影响),图中连接电压表的线未画出。
实验时,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,得到电流表和电压表的示数如下表所示。
根据表中数据解答下列问题。
电流表示数/A
电压表示数/V
0.30
3.0
0.40
2.0
0.50
1.0
(1)在实验过程中该同学是向移动滑动变阻器的滑片的。
(2)请将电压表连入电路。
(3)试求电源电压以及小彩灯的电阻。
4.答案:
(1)右
(2)如图2所示。
(3)设电源电压为U,小彩灯的电阻为RL,电流表和电压表的两次示数分别为I1、I2和U1、U2。
则U=I1RL+U1,U=I2RL+U2
将表中任意两组数据代入得U=6V,RL=10Ω
3.某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现一个有趣的元件有a、b两部分,被封闭在一个透明的玻璃壳内,A、B、C是三个外露的接线柱,如图15所示。
(1)他们了解到a是一个定值电阻,要用“伏安法”研究其电流与电压的关系,请用笔画线代替导线将图15的电路连接成所需的电路。
(2)根据实验测得的数据,在U-I图中描绘出电压和电流的关系如图16所示,则电阻Ra=______________Ω。
(3)b是一种由特殊金属制成的导体,它的额定电压是4.5V。
为进一步了解b的特征,他们使用相似的步骤,描绘出的该元件的电压与电流的关系图像如图17所示。
由图可知元件b的电阻随电压的增大而____________,其额定功率约为____________W。
答案:
(1)如图3所示(4分)
(2)10(2分)
(3)增大1.80~1.82(4分)
解析:
由描绘出电压和电流的关系图象可得电阻Ra=U/I=10欧。
由描绘出的该元件的电压与电流的关系图像可知额定电压是4.5V对应的电流为0.40A,额定功率约为P=UI=4.5×0.40W=1.82W。
4.在测定额定电压为3.8V小灯泡电阻的实验中:
(1)如图甲所示是没有连接完整的实验电路,请你用笔画线代替导线将所缺的导线补上。
(2)在连接电路时,开关必须断开,且应将滑动变阻器的滑片移至最端(填“左”或“右”)。
(3)连接好电路后,闭合开关,发现电流表和电压表指针的转向情况如图乙所示,则可能的原因是:
电流表。
(4)当小灯泡正常工作,如图丙所示,电流表示数为A,此时小灯泡灯丝的电阻为Ω。
8.答案:
(1)如图
(2)右;(3)正负接线柱接反(4)0.24 15.8
5.在一次风暴中,甲、乙两地之间的两根输电线在某处发生了短路,如图3所示,为了确定短路的具体位置,电力工人在甲地把这两根输电线的接头接到电压为3V的电池两端,测出了这时输电线中的电流为30mA。
已知输电线每米长度的电阻为0.01欧,则发生短路处离甲地____________m。
测出的电流越大,说明短路处离甲地越____________。
解析:
设发生短路处离甲地xm,输电线每米长度的电阻为R0=0.01欧,在甲地把这两根输电线的接头接到电压为3V的电池两端,由欧姆定律I=U/2xR0,解得x=5000m。
测出的电流越大,说明短路处离甲地之间的导线电阻小,短路处离甲地越近。
答案:
5000近
三、综合运用题
1.AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线,它们并行地埋设在相距2km的甲、乙两地之间。
由于两导线之间某处的绝缘外皮受到损伤,而发生了漏电现象(即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻)。
为了确定漏电处的位置,维修人员做了以下测量:
(1)在甲地将两端电压恒为90V的电源的两极分别接在A、C两端,此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72V。
(2)在乙地将两端电压恒为100V的电源的两极分别接在B、D两端,此时在甲地用同一型号的电压表测得A、C两端的电压为50V。
如果AB和CD导线每千米电阻值为2Ω,请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远?
绝缘皮破损处的漏电电阻是多大?
设距甲地xkm,漏电电阻为R
则漏点处到甲地之间导线总电阻R1=2×2x=4x(两根导线,每根都是2x);
漏点处到乙地之间导线总电阻R2=2×2(2-x)=4(2-x)
(1)在甲地将两端电压恒为90V的电源的两极分别接在A、C两端,此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72V。
意思是:
R1与R串联,R的电压为72V,电源电压90V
90/(R1+R)=72/R
化简得R=4R1
(2)在乙地将两端电压恒为100V的电源两极分别接在B、D两端,此时在甲地用同一型号的电压表测得A、C两端的电压为50V。
意思是:
R12与R串联,R的电压为50V,电源电压100V
100/(R2+R)=50/R
化简得R=R2
∴R2=4R1
把R1=4x、R2=4(2-x)带入
解方程得:
x=0.4km
R=R2=4(2-x)=6.4Ω
漏电处距甲地0.4km远,绝缘皮破损处的漏电电阻是6.4Ω
2.某同学在木板上安装如图所示的三只灯泡,已知灯泡L1和L3的电阻分别为R1=10欧,R3=25欧.连好电路后要测电源电压时,发现连接电压表的导线长度不够,于是他用电压表接在A、C两点时发现读数为15伏,接在B、D两点时读数为20伏.则此时电源电压为多少伏?
(有不能整除的地方保留一位小数)
1.解:
A、C间的电流为:
IAC=
=
B、D间的电流为:
IBD=
=
根据串联电路中电流相等IAC=IBD,
则
=
,
解之:
R2=35(欧)
又电路中的电流为:
I=IAC=
A=
A=1/3(安),
R总=R1+R2+R3=10欧+35欧+25欧=70欧,
所以电源电压为:
U=IR总=1/3安×70欧≈23.3伏。
3.有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:
踏板和压力杠杆ABO,压力传感器R(电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻),显示体重大小的仪表A(实质是电流表)。
其中AO:
BO=5:
1,压力传感器R表面能承受的最大压强为2×106Pa,且已知压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示。
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
…
电阻R/Ω
300
270
240
210
180
150
120
…
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计,接通电源后,压力传感器两端的电压恒为4.8V。
请回答:
(1)踏板空载时,电流表读数是多少A?
(2)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2×10-4m2,则该秤的最大称量值是多少?
(3)为了把电流表A的表盘改装成电子秤表盘,我们需要确定踏板上人的体重G与电流表的示数I的关系。
请你写出这个关系式
解:
(1)空载时,电流为I=U/R=4.8V/300Ω=0.016A(2分)
(2)压力传感器受到的最大压力为F=PS=2×106Pa×2×10-4m2=400N,则踏板上受到的最大称量为G×LBO=F×LAO,即:
G/F=LOA/LOB,G/400N=5/1,解得G=2000N。
(2分)
(3)设电路中电流为I时,则此时其电阻为R=U/I=4.8/I,因为表格中压力与电阻是呈线性关系,所以F/(300-R)=50/(300-270)=5/3,故F/(300-4.8/I)=5/3,所以F=500-8/I…………①(2分)
而根据G×LBO=F×LAO可知G/F=LOA/LOB=5/1,即G=5F…………②
将②代入①得:
G=2500-40/I。