欧姆定律单元测试题(含答案)
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欧姆定律单元测试题(含答案)
一、欧姆定律选择题
1.如图所示,电源电压恒为3V,灯泡L标有“3V 1.5W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为30Ω,电压表量程“0﹣3V”,电流表量程为“0﹣0.6A”。在电路安全的情况下,下列判断正确的是( )
A. 灯泡L正常发光时的电阻为10Ω B. 只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围只能是0﹣10Ω
C. 只闭合开关S,该电路的最大功率是2.5W D. 将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1 , 电流表示数为0.6A
【答案】D
【解析】【解答】A、根据 可得,灯泡正常发光时的电阻:
,A不符合题意;
B、C、只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑片位于左端时,此时电压表的示数为零,灯泡两端的电压等于电源电压3V,
通过灯泡的电流,即最大电流为: ,
电路的最大功率为灯泡的额定功率0.5W,C不符合题意;
当变阻器接入电路中的阻值变大时,电流变小,电压表示数增大,但不会超过电源电压3V,两电表都是安全的,所以,滑动变阻器的取值范围是0~30Ω,B不符合题意;
D、将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1 , 滑动变阻器R的最大阻值与灯泡L并联,两端电压都为电源电压3V,电流表测干路中的电流。
灯正常工作,通过小灯泡的电流为0.5A;
通过滑动变阻器的电流: ;
故干路电流,即电流表的示数: ,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据P=UI=求出灯泡正常发光时的电阻;只闭合开关S时,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻为零时电路中的电流,然后与电流表的量程相比较判断出灯泡可以正常发光,根据P=UI可求最大功率;当电压表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据电源电压为3V变阻器接入电路中的最大阻值,然后得出滑动变阻器的取值范围;将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1 , 滑动变阻器R与灯泡L并联,电压表测导线两端的电压,电流表测干路中的电流,由欧姆定律可求电流.
2.甲图是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入乙图所示电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W。下列说法错误的是()
A. 只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为4 B. 再闭合开关S2时,电流表示数增加0.2A
C. 再闭合开关S2时,电路总功率为1.4W D. 再闭合开关S2后,在1min内电阻R产生的热量为240J
【答案】 D
【解析】【解答】(1) 闭合开关S 1 时 ,灯泡的功率为1W,因为P L=U LI L , 所以从甲图中找到电压和电流乘积为1的点,这时的电流就是灯泡的额定电流,电压就是灯泡的额定电压,也是电源电压;
(2) 再闭合开关S2时,电阻R和灯泡L并联,电流表示数增加量就是电阻R的电流,从甲图中找到对应的电流即可;
(3)
再闭合开关S2时, 根据P=UI计算出电阻R的功率,然后根据P总=PL+P计算总功率;
(4)已知R的功率和时间根据Q=W=Pt计算产生的热量。
【分析】A.闭合开关S1时 ,灯泡的功率为1W,据甲图可知,当灯泡电压为2V,电流为0.5A时,灯泡功率PL=ULIL=2V×0.5A=1W,因此电源电压是2V,灯泡电阻:
, 故A正确不合题意;
B.再闭合开关S2时,电阻R和灯泡L并联,电流表示数增加量就是电阻R的电流;据甲图可知,当R电压为2V时,它的电流是0.2A,因此电流表示数增加0.2A,故B正确不合题意;
C.再闭合开关S
2时,电阻R的功率P=UI=2V×0.2A=0.4W,电路的总功率为:P总=PL+P=1W+0.4W=1.4W,故C正确不合题意; D.再闭合开关S2时,1min内电阻R产生的热量为:Q=W=Pt=0.4W×60s=24J,故D错误符合题意。
故选D。
3.对于某一确定的导体,影响该导体电流大小的物理量是( )
A. 通电时间 B. 电荷量 C. 电压 D. 质量
【答案】 C
【解析】【解答】解:(1)由欧姆定律可知,对于某一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,所以对于某一确定的导体,通过导体电流大小决定于导体两端的电压,故C正确;(2)导体电阻和电压决定了通过导体的电流大小,即在一定时间内通过导体横截面的电荷量的多少,电流的大小与质量无关,故ABD错误.
故选C.
【分析】对于某一导体,电阻一定,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,据此分析选择.
4.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0. 6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”.滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0. 2A~0. 5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8 W~3W
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
【答案】 A
【解析】【解答】滑动变阻器最大时电流最小,此时 =0.2A,定值电阻的功率 判断最大电功率为0.9W,最小为0.4W,答案①对。电流表量程不能超过0.6A,定值电阻不能超过0.5A,而定值电阻的端电压不能超过3v,根据 判断电流不能超过0.3A,因此电流最大时0.3A,②错。根据 判断,电流最大0.3A,滑动变阻器最小10Ω,③正确。电路消耗的总功率 ,电流最大0.3A,总功率最大1.8W,答案④错。所以正确的为①、③,
故答案为:A
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,已知电流表选择的量程和定值电阻规格,可以确定电路最大电流;已知电压表选择的量程,可以确定定值电阻两端最大电压;电路电流最大时,定值电阻消耗的功率最大;电路电流最小时,总电阻最大,消耗的功率最小.据此确定定值电阻消耗功率的变化范围及电路电流变化范围;电路电流最大时,滑动变阻器接入电路电阻最小;电流最小时,滑动变阻器接入电路电阻最大,据此确定滑动变阻器接入电路电阻范围;再利用公式P=UI确定电路消耗的总功率的变化范围.
5.在如图所示电路中,电源电压相同且不变,电路元件均完好,电流表A1的示数比A2大,下列方案中有可能使两电流表示数相同的有( )
方案:①用一个更小的电阻替换R3 ②将如图(a)中的R2与(b)中的R1互换
③用一个更大的电阻替换R2 ④将如图(a)中的R1与(b)中的R3互换
A. 0个 B. 1个 C. 2个 D. 3个
【答案】C
【解析】【解答】a图R1、R2并联,电流表A1在干路上,b图R1、R3串联,电源电压相同且不变,电流表A1的示数比A2大,要使两电流表示数相同,可以减小A1的示数或者增大A2的示数,根据欧姆定律可知,可以用一个更小的电阻替换R3或者用一个更大的电阻替换R2 , 故①③符合题意;因R1、R2、R3的大小未知,故②④不确定。
故答案为:C.
【分析】由(a)电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路中的电流;由(b)电路图可知,R1与R3串联,电流表A2测电路电流;电流表A1、A2的示数相同,且电源电压相等且保持不变,根据欧姆定律可知它们的电阻关系,根据并联电路的电阻特点可知R3与R1、R2之间的关系.
6.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将变阻器滑片向左移动时( )
A. 灯泡L1亮度不变、L2变亮 B. 电流表示数变小,电压表示数不变
C. 电流表示数不变,电压表示数变大 D. 电流表、电压表示数均不变2
【答案】 C
【解析】【解答】灯泡L2与滑动变阻器的最大阻值串联后再与灯泡L1并联,电流表测L1支路的电流,电压表测滑片P右侧部分的电压; 因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,L1支路的电流不变,L1的实际功率不变,即电流表示数不变,灯泡L1亮度不变,故B不正确;变阻器滑片向左移动时,不能改变接入电路中的电阻,但电压表所测部分电阻的阻值变大,由I=U/R可知,该支路电流不变,灯泡L2的实际功率不变,亮度不变,故AD不正确;由U=IR可知,电压表的示数变大,故C正确;
故答案为:C.
【分析】本题考查学生动态电路的分析能力。动态电路的分析。当电路中的电阻发生变化时,导致电路中的电流和电压也发生变化。要会利用欧姆定律和串并联规律来解释。
7.如图所示电路中,定值电阻R1=10Ω,沿动变阻器R2最大阻值为20Ω,电源电压保持U=6V不变,将滑片P滑至最右端,闭合S,下列说法正确的是( )
A. R1和R2串联在电路中
B. 电流表A1的示数是电流表A2示数的两倍
C. 当滑片P向左滑动的过程中,电压表V的示数与电流表A2的示数的比值保持不变
D. 将滑片P滑至最左端,电路仍能正常工作
【答案】 C
【解析】【解答】A.根据电路图判断,电流分别经过电阻,是并联电路,A不符合题意;
B.动力臂A1测量干路电流,A2测量R1的电流,由于R1和R2不相等,则并联时电流不相等,干路电流不是支路的2倍,B不符合题意;
C.当滑片移动时,电压表测量电源电压,示数不变,电流表A2测量定值电阻的电流,示数不变,所以两表的比值不变,C符合题意;
D.当滑片移至最左时,电流不经过R2,此时电源短路,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据电路的连接方式,结合电流表和电压表测量的位置,分别判断在电阻变化时,电流或电压的变化情况。
8.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω1A”,小灯泡L标有“2.5V1.25W”(灯丝电阻不变)。在保证小灯泡L电流不超出额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是