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第40讲欧姆定律一、选择题1．(2012·绵阳)如图14－40－12，李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路，有关该实验的以下说法错误的是()图14－40－12A．闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最左端B．实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程C．所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同D．在如图位置闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮解析A．滑片在最左端时滑动变阻器接入电路的阻值最大，因此闭合开关前，滑片应滑到最左端，A说法正确，不合题意；B.两电表量程选择过大，读数误差较大，为减小实验误差应更换电表量程，B说法正确，不合题意；C.随灯泡电压变化，灯泡的实际功率发生变化，灯泡温度发生变化，灯泡电阻受温度影响而变化，C说法正确，不合题意；D.在如图位置闭合开关后，向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路电流变小，流过灯泡的电流变小，灯泡功率变小，灯泡变暗．答案D2．(2012·日照)李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图14－40－13所示的图象，下列说法中错误的是()14－40－13A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过乙导体的电流为0.1AB．将甲、乙两导体并连接到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.6AC．导体甲的电阻小于导体乙的电阻D．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析A．由乙的图象可知，当U＝1V时，I＝0.1A，故A正确、不符合题意；B.当甲、乙两导体并联后接到电压为2V的电源上时，U甲＝U乙＝2V，由图知I甲＝0.4A，I乙＝0.2A，I＝0.6A，故B正确、不符合题意；C.加同样电压时(2V)，I甲＝0.4A，I乙＝0.2A，I甲＞I乙，所以R甲＜R乙，故C正确、不符合题意；D.电阻的大小与两端的电压无关，所以导体两端的电压为零时电阻的阻值不变，故D不正确、符合题意．答案D3．(2012·雅安)在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图14－40－14所示．先在A、B间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数．接着取下5Ω的电阻换上10Ω定值电阻，不进行其它操作就闭合开关．此时电压表示数及应进行的操作是()A．电压表示数大于2V，应将滑片P向左滑B．电压表示数大于2V，应将滑片P向右滑C．电压表示数小于2V，应将滑片P向左滑D．电压表示数小于2V，应将滑片P向右滑图14－40－14解析当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，AB间的电压将增大，该实验要控制AB间的电压不变，所以下一步的操作是：向右滑动滑片，使滑动变阻器连入的电阻变大(分压变大)，使AB间的电压减小，直到电压表的示数为2V为止．答案B4．(2012·嘉兴)电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，其原理是：光照增强．光敏电阻Rx阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃的透明度上升．若电源电压保持不变，R0是定值电阻，则下图所示电路图中符合要求的是()解析A、C选项中的电路图，光敏电阻Rx与定值电阻R0串联连接，根据串联电路的分压原理可知：阻值变小，分得的电压也变小，而光敏电阻Rx的阻值随光照的增强会变小，所以在光照增强时，电路中的光敏电阻Rx两端的电压变小，定值电阻R0两端的电压变大；而光照增强时，应使玻璃透明度下降；玻璃透明度在玻璃两端的电压降低时会下降；所以玻璃应与两端电压变小的电阻并联，即玻璃应与光敏电阻Rx并联；所以A选项不符合要求；C选项符合要求．B、D选项中，玻璃与电源并联，它两端的电压不变，不符合题干的要求．答案C5．(2012·孝感)如图15－40－15所示的电路中，电源的电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，滑片P向右移动时，则()A．电流表A的示数变大B．电压表V的示数不变C．电路消耗的总功率增大D．R1消耗的电功率减小图15－40－15解析①从图可知，定值电阻R1和滑动变阻器R2串联，当滑片P向右移动时，其连入电路中的电阻变大，则根据串联电路电阻的特点可知，此时电路中的总电阻的变大，而电源电压不变，由公式I＝UR可知电路中的电流变小，即电流表的示数变小．故A不符合题意．②因为定值电阻R1的阻值不变，而电路中的电流变小，所以由公式U＝IR可知定值电阻两端的电压变小，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大．故B不符合题意．③因为电源电压不变，而电路中的电流变小，所以由公式P＝UI可知电路中的总功率变小．故C不符合题意．④因为电路中的电流变小，而定值电阻R1的阻值不变，所以由公式P＝I2R可知电阻R1消耗的电功率变小．故D符合题意．答案D6．在今年理化生实验技能测试中，实验室准备的器材有：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测电阻及导线若干．在做测电阻的实验时，小明在连接电路过程中，由于疏忽，把电压表和电流表的位置给颠倒了，其它连接正确无误．这个电路闭合开关后所产生的现象是()A．电流表有读数，电压表的读数几乎为零B．电压表将被烧坏C．电压表有读数，电流表的读数几乎为零D．电流表将被烧坏解析电压表相当于阻值很大的电阻，电流表相当于导线，当电压表串联在电路中时，回路中的电阻很大，实验中电源电压3V，根据欧姆定律知，回路中的电流很小，故电流表的读数几乎为零，电压表有读数．答案C7．利用如图14－40－16所示的电路，测量Rx的阻值．电源电压保持不变，S是单刀双掷开关、R′是电阻箱、R0是已知阻值的电阻、Rx是待测电阻．将开关S拨到a，电流表的示数为I；再将开关S拨到b，调节电阻箱R＇的阻值，当电流表图14－40－16的示数为12I时，读出电阻箱的阻值为R，则被测电阻Rx的阻值为()A.R＋3R02B．RC.R－R02D.RR0R＋R0解析将开关S拨到a时I＝U/(Rx＋R0)，开关S拨到b时，12I＝U/(R＋R0)，则有2U/(R＋R0)＝U/(Rx＋R0)，所以Rx＝R－R02.答案C二、非选择题8．(2012·广西钦州市)小宣用伏安法测量电阻R的阻值时，并联在电阻R两端的电压表的示数如图14－40－17甲所示，与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示，则电压表的示数为______V，电流表的示数为______A，电阻R的阻值为______Ω.图14－40－17解析电压表使用的0～3V，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，示数是2.5V．电流表使用的0～0.6A，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，示数是0.5A．R＝U/I＝2.5V/0.5A＝5Ω.答案2.50.559．(2012·浙江温州)科学兴趣小组为了探究导电液体在体积相同时，其电阻与长度的关系，于是选取一段可拉伸的乳胶管(乳胶管是绝缘体)，灌满某种导电液体，两端用金属塞堵住管口，形成一段长为10厘米的封闭液柱．选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接电路如图13－40－18，电源电压保持12伏不变．(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在________端．(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为9伏时，记录第一次电流表示数并计算出液柱的电阻．将乳胶管均匀拉长，重复上述实验，数据记录如下表．请计算第一次实验中通过该电阻的电流是________A.图14－40－18实验次数1234液柱长度L/厘米10152025液柱电阻R/Ω30067012041870(3)查阅资料得知：当材料和横截面积一定时，导体的电阻与其长度成正比．但是通过多次实验发现，当液柱长度变为原来2倍时，其电阻大大超过原来的2倍．请对此作出合理的解释：_______________________________________.解析(1)此时变阻器的滑片右边的电阻丝接入电路，故当滑片在最左端的A点处的电阻最大，故闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在A端．(2)第一次实验中的电源电压是9V，其电阻是300Ω，所以此时通过该电阻的电流是I＝UR＝9V300Ω＝0.03A．(3)当材料和横截面积一定时，导体的电阻与其长度成正比．但是通过多次实验发现，当液柱长度变为原来2倍时，其电阻大大超过原来的2倍，因为乳胶管被拉长的过程中液柱的横截面积变小，故横截面积变小导致液柱的电阻变大．答案(1)A(2)0.03(3)胶管被拉长的过程中液柱的横截面积变小，故横截面积变小导致液柱的电阻变大10．探究电流与电压、电阻的关系．【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？【猜想】①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比．②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比．③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．【实验器材】电源(电压恒为4.5V)，电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)，两只滑动变阻器(20Ω，2A、50Ω，1A)，导线若干．【实验过程】(1)根据图14－40－19所示实物图在虚线框内画出电路图．图14－40－19(2)小明按图14－40－19正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程．小明操作中的错误是________．(3)小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一．分析数据可得出猜想________是正确的．表一电压U/V1.21.62.02.42.8电流I/A0.120.160.200.240.28表二电阻R/Ω51015电流I/A0.300.150.10(4)小红在探究猜想③时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再分别改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据．分析数据得出，猜想③是正确的．实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是__________________．(5)小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究．小华与小红的实验相比不同之处是：__________________________．解析(1)电路图如右图；(2)为了保护电路，闭合开关前，变阻器连入电路的阻值没有调到最大值；(3)通过对表中数据分析可知猜想①是正确的；(4)保持定值电阻两端的电压不变；(5)电压表接在了变阻器两端．答案见解析