【单元练】上海民办上宝中学九年级物理第十七章【欧姆定律】经典复习题(专题培优)
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一、选择题
1.根据欧姆定律可导出公式
U
R
I
=,依此可测定导体的电阻,下列说法中正确的是
()
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与本身的材料和属性有关,与电压、电流无关C.当导体被均匀拉长至原来的二倍时,它的电阻减小为原来的一半D.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻B
解析:B
ABD.公式
U
R
I
=说明,导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流大小的比
值;但电阻是导体本身的一种性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与它两端的电压和通过的电流无关,与通电不通电无关,故B正确,AD错误;
C.当导体被均匀拉长至原来的二倍时,长度增加,横截面积减小,电阻会变大,故C错误。
故选B。
2.如图所示,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是()
A.电压表的示数不变,电流表A1的示数变大,A2示数变小
B.电压表的示数与A1的示数的比值不变,A2的示数变小
C.电压表的示数与A1的示数的比值变大,A2的示数变小
D.电压表的示数不变,电流表A1的示数不变,A2示数变大B
解析:B
由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,当
滑动变阻器滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,根据
U
I
R
=,通过R2的电流变
小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A2的示数变小,电压表的示数与A1的示数的比值为R1阻值,所以是定值不变,故ACD错误,B 正确。
故选B。
3.如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是()
A.电流表的示数变大B.电压表的示数变大
C.电压表和电流表示数的比值不变D.电压表示数变大,电流表示数变小C
解析:C
ABD.由电路图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流,滑动变阻器的滑片P向左移动时,电阻增大,电流减小,即电流表示数变小;根据欧姆定律可知电阻R两端的电压减小,即电压表示数减小。
故ABD错误;C.电压表与电流表示数的比值是定值电阻R的电阻,保持不变。
故C正确。
故选C。
4.小灯泡的I−U图像如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1,电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表的示数增加了0.25A。
则()
A.电源电压为2.5V
B.灯泡的阻值为10Ω
C.定值电阻的阻值为8Ω
D.S1、S2都闭合时电流表示数为0.45A D
解析:D
A.闭合开关S1,为R的简单电路,电流表则R的电流,电流表的示数为0.2A,再闭合开关S2,灯与R并联,由并联电路各支路互不影响,通过R的电流不变,电流表的示数增加了0.25A,即通过灯的电流为0.25A,由图甲知,灯的电压为2V,即电源电压为2V,故A 不符合题意;
B.灯泡的阻值为
L
2V
8Ω
0.25A
U
R
I
===故B不符合题意;
C.定值电阻的阻值为
1
2V
10Ω0.2A
U
R
I
===
故C不符合题意;
D.根据并联电路电流规律,S1、S2都闭合时电流表示数为
I 2=I +I 1=0.25A+0.2A=0.45A
故D 符合题意。
故选D 。
5.物理学中经常看到形如y x z =的公式。
一种情形是x 的大小与y 、z 都有关;另一种情形是x 虽然可由y 、z 计算,但与y 、z 无关。
下列四个公式中,属于前一种情形的是( )
A .电阻U R I =
B .密度m V ρ=
C .比热容()
0Q c m t t =
- D .电流U I R = D 解析:D A .电阻在数值上等于导体两端电压与通过的电流的比值,但电阻的大小只跟导体自身的材料、长度和横截面积有关,与电压、电流无关,故A 不符合题意;
B .密度在数值上等于物体质量与其体积之比,但同种物质组成的物体密度相同,与质量、体积无关,故B 不符合题意;
C .比热容在数值上等于物体吸收的热量与质量和升高的温度的乘积的比值,但比热容只跟物质的种类和状态有关,与热量、质量和升高的温度无关,故C 不符合题意;
D .电流与电压成正比,与电阻成反比,即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻都有关,故D 符合题意。
故选D 。
6.在如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。
当闭合开关S ,滑动变阻器R 2的滑片P 向右移动时,下列说法中正确的是( )
A .电流表示数变大
B .电压表V 1、V 2的示数不变
C .小灯泡亮度变暗
D .电路总电阻变小C
解析:C
由图可知电路为串联电路,电流表测电路电流,电压表V 1测灯泡L 两端电压,电压表V 2测灯泡L 与滑动变阻器R 2的电压,闭合开关,当滑片P 向右移动时,滑动变阻器R 2的阻值变大,总电阻变大,故电路电流变小,电流表示数变小,灯泡变暗,灯泡L 两端电压变小,即电压表V 1示数变小,根据串联电路分压规律,电阻越大分压越大,故电压表V 2示数变大,综上,故C 正确,ABD 错误。
故选C 。
7.如图所示是电阻A和电阻B的I—U图像,下列说法正确的是()
A.若把A、B串联起来,当电路中的电流为0.2A时,电源电压为2V
B.若把A、B并联起来,当电源电压为3V时,电路中的总电流为1.2A
C.电阻B是定值电阻
D.当电阻A两端的电压为1.5V时,通过它的电流为0.4A B
解析:B
A.若把A、B串联起来,当电路中的电流为0.2A时,由I-U图像可知,U A=1V,U B=2V。
所以电源电压
U=U A+U B=1V+2V=3V,
故A错误;
B.若把A、B并联起来,当电源电压为3V时,由I-U图像可知,I A =I B =0.6A,所以,电路中的总电流
I=I A+I B=0.6A+0.6A=1.2A。
故B正确;
C.电阻B的I-U图像是曲线,所以B不是定值电阻,故C错误;
D..当电阻A两端的电压为1.5V时,通过它的电流为0.3A,故D错误。
故选B。
8.根据公式R=U
I
,可知下列说法中正确的是()
A.电流一定时,电阻跟电压成正比
B.电压一定时,电阻跟电流成反比
C.电压一定时,电阻跟电流成正比
D.导体电阻数值的大小等于它两端的电压跟通过该电阻电流强度的比值D
解析:D
电阻是导体本身的一种性质,大小决定于导体的材料、长度、横截面积,还和导体的温度有关。
与导体两端的电压和通过导体的电流无关,导体电阻数值的大小等于它两端的电压跟通过该电阻电流强度的比值。
故ABC错误,D正确。
9.如图所示电路中,电源电压保持不变,当变阻器接入电路中的阻值为R 时,定值电阻R两端的电压为U,要使这个电阻两端电压变为2U,则变阻器接入电路中的阻值应为()
A.1
2
R'B.2R'C.R R'
+D.
11
22
R R
'- D
解析:D
由图可知,电阻R和滑动变阻器串联,当变阻器接入电路中的阻值为R'时,定值电阻R两端的电压为
U=U R
R R' +
总①
使这个电阻两端电压变为2U,则
2U=U R
R R'' +
总②
由①②得到
2
U R
R R'
+
总=
U R
R R''
+
总
11
22 R R R '''
=-
故选D。
10.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,下列说法正确的是()
A.电压表V示数不变,电流表A1、A2示数均变大
B.电流表A2示数变小,电压表V、电流表A1示数均不变
C.电压表V示数不变,电压表V与电流表A1示数的比值变大
D.电压表V示数变大,电压表V与电流表A2示数的乘积变小C
解析:C
变阻器R1与定值电阻R2并联,电压表测电源电压,A1测通过变阻器R1的电流,A2测并联电路的总电流;
AD.因电源电压不变,则滑片移动时电压表V示数不变,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,滑动变阻器连入电路中的电阻变大,A1变小,故AD错误;
BC.将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,变阻器连入电路的电阻变大,即电压表V与
电流表A1示数的比值变大;由
U
I
R
=可知,通过变阻器的电流变小,即A1示数变小,故
B错误、C正确。
故选C。
二、填空题
11.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。
(1)图中R是电学中的什么元件______;
(2)R′的作用是______;
(3)油量表是用______表改装的;
(4)当油箱中油箱油面降低,浮标向上运动时,R的电阻值将______,此时电路中的电流将______(变大/减小)。
滑动变阻器保护电路电流变大减小
解析:滑动变阻器保护电路电流变大减小
(1)[1]由图可知:当油箱内的油发生变化时,电路中的电阻会发生变化,所以R的作用相当于滑动变阻器。
(2)[2]如果油箱中的油越来越多的时候,滑动变阻器的阻值就会越来越小,此时电路中的电流就会越来越大,为了防止由于电流过大而烧坏电源,应该给电路中串联一个定值电阻,这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏电源。
(3)[3]由图可知油量表串联在电路中,因此是由电流表改装成的。
(4)[4][5]浮标向上运动时,滑动变阻器的阻值变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小。
12.将电阻R1与R2并联接在电源两端,通过它们的电流I1︰I2=3︰2。
则R1︰R2=
_____;若将它们串联在电路中,则电阻R1︰R2两端的电压之比U1︰U2=_____。
2︰32︰3
解析:2︰32︰3
[1]将电阻R1与R2并联后接在电源两端时,通过它们的电流之比是3︰2,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两电阻的阻值之比
1122 211
22 3
U
R I I I
U
U
R I U I
I
==⨯==
[2]若把两电阻串联起来接在电路中,因串联电路中各处的电流相等,所以两电阻两端的电压之比
11122223
U IR R U IR R === 13.一只标有“8V 0.4A ”的小灯泡,接在电源电压为12V 的电路中,为使其正常发光,应串联一个______Ω的电阻。
10
解析:10
为了使小灯泡正常发光,需要串联的小灯泡的电阻为
12V -8V 10Ω0.4A
U R I === 14.如图所示电路,当S 闭合,变阻器滑片P 向右滑时,V 1表的示数_______,V 2表的示数_______。
(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
不变变大
解析:不变 变大
[1][2]由电路图知,电阻R 1和变阻器R 2串联在电路中,电压表V 1测电源电压,V 2测测变阻器两端的电压,当变阻器的滑片P 向右滑动时,变阻器接入电路的阻值变大,据串联电路的分压特点知,变阻器两端的电压变大,即V 2的示数变大,但电源电压不变,则V 1的示数不变。
15.小明利用如图所示电路测量未知电限R x 的阻值,已知电源电压恒定,定值电阻R 0的阻值为100Ω;开关S 断开时,电压表的示数为1V ,开关S 闭合时,电压表的示数为3V 。
则该电源的电压为______V ,未知电阻R x 的阻值为R x ,开关S 断开时,流过电阻R x 的电流为______A 。
001
解析:0.01
[1]由图示知,当开关S 断开时,未知电阻R x 和定值电阻R 0串联在电路中,电压表测R 0两端的电压,当开关S 闭合时,未知电阻R x 被短路,电路中只有定值电阻R 0工作,电压表测电源电压,所以电源电压为3V 。
[2]当开关S 断开时,电路中的电流
001V 0.01A 100Ω
U I R =
== 即通过R x 的电流为0.01A 。
16.小明发现实验室里有一卷单股导线,他了解到此类电线每米的电阻约为0.3Ω。
为了粗略估算电线有多长,小明用电压表、电流表和电源连接成如图所示的电路进行测量。
测得
电压表的示数为5.4V ,电流表的示数为0.3A ,则导线的电阻为______Ω,这卷电线的长度约为______m 。
60
解析:60
[1]导线的电阻为 5.4V 18Ω0.3A
U R I =
== [2]这卷电线的长度约为 18Ω60m 0.3Ω/m l =
= 17.如图所示电路,若甲、乙均为电流表时,断开开关S ,两电流表读数之比
2:3I I =甲乙:,此时1R 、2R 的电压之比12:U U =__________;若甲、乙均为电压表时,闭合开关S ,则甲、乙两电压表的读数之比:U U =甲乙_________。
1:13:1
解析:1:1 3:1
[1]若甲、乙均为电流表时,断开开关S ,R 1和R 2并联,由并联电路各支路电压相等知,此时1R 、2R 的电压之比为
12:1:1U U =
甲电流表测量R 2的电流,乙电流表测量R 1和R 2总电流,I 甲:I 乙=2:3,根据并联电路电流等于各支路电流之和,所以
I 2:I 1=2:1
因并联电路各支路电压相等知,故
I 1R 1=I 2R 2
即
R 1:R 2=2:1
[2]若甲、乙均为电压表时,闭合开关S ,R 1和R 2串联,串联电路电流相等,则 1212U U R R = 所以
U 1:U 2= R 1:R 2=2:1
甲测量R 1和R 2总电压,乙测量R 2的电压,所以甲乙电压表示数之比为
12231
U U U U U +==甲乙 18.随着人民生活水平的提高,汽车已经走进千家万户。
(1)给汽车的蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的__________(填“电源”或“用电器”),汽车行驶时通过向上或向下拨动手柄控制转向灯,手柄相当于电路中的_________(填“电源”或“开关”),汽车前后两个转向灯同时亮、同时灭,它们是___________联的。
(2)汽车发动机冷却剂的主要成分是__(填“水”或“汽油”),它是通过____(填“做功”或“热传递”)的方式改变发动机内能的,5kg 冷却剂温度升高10℃吸收的热量为__J [冷却剂的比热容为()3
4.210J /kg C ⨯⋅︒]。
(3)一般家用汽车的发动机是_________(填“蒸汽机”或“汽油机”)。
若某汽车消耗汽油2kg ,这些汽油完全燃烧放出的热量是__________J ,用来做有用功的那部分能量是
72.310J ⨯,则该发动机的效率是________%。
(74.610J /kg q =⨯汽油)
(4)如图是一种测定油箱内油量的装置,其中R '的作用是__________,油量表由电流表改装而成。
当油量减少时,滑动变阻器R 接入电路的电阻__________,油量表示数
__________,油量表与电流表的0刻度线_________(填“重合”或“不重合”)。
用电器开关并水热传递汽油机25保护电路变
大变小不重合
解析:用电器 开关 并 水 热传递 52.110⨯ 汽油机 79.210⨯ 25 保护电路 变大 变小 不重合
(1)[1]蓄电池是提供电能的装置,因此为电源。
[2]手柄可以控制转向灯,因此为开关。
[3]汽车前后两个转向灯虽然同时亮、同时灭,但是互不影响,不会因为一个坏掉都不工作了,因此是并联。
(2)[4]汽车发动机冷却剂的主要成分是水,因为水的比热容大。
[5]汽车发动机工作时热量由发动机传给冷却剂,因此发动机的内能减小,属于热传递。
[6] 5kg 冷却剂温度升高10℃吸收的热量为
354.210J /kg 5kg 10=2.110J Q cm t =∆=⨯⨯⨯⨯℃℃
(3)[7]一般家用汽车都是汽油机。
[8]2kg 汽油完全燃烧放出的热量为
772kg 4.610J /kg=9.210J Q mq =⨯⨯⨯=油放汽
[9]该发动机的效率为
77==2.310J 9.210J
25%W Q η⨯=⨯有用放 (4)[10]R ' 的作用是防止滑动变阻器滑到最下端时造成电路短路,烧坏油量表。
[11][12]当油量减少时,浮标向下运动,滑片向上,滑动变阻器R 接入电路的电阻变大,电流变小油量表示数变小。
[13]当邮箱里没有油时,滑动变阻器的滑片滑到最上端,电阻最大,电流很小,因此电流表有示数,不为零。
因此油量表与电流表的0刻度线不重合。
19.通过A 、B 两个电路元件的电流与其两端电压的关系如图所示。
将A 、B 串联后接入电路,当通过A 的电流为0.4A 时,A 和B 两端的总电压是______V 。
6
解析:6
将A 、B 串联后接入电路,根据串联电路电流处处相等的特点可得
I B =I A =0.4A
根据图象可知此时U A =2.0V ,又根据图象可知,当B 两端的电压为'B 3V U =时,通过B 的
电流为'B 0.3A I =,则B 的电阻为
'B B 'B 3V 10Ω0.3A
U R I === 当通过B 的电流为0.4A 时,B 两端的电压为
B B B 0.4A 10Ω=4V U I R ==⨯
由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以A 和B 两端的总电压
A B 2V 4V 6V U U U =+=+=
20.如图所示,电路中R 1=60Ω,闭合开关S ,电流表A 1的示数为1.2A ,电流表A 2的示数为0.3A ,则R 2的阻值是_________Ω,电源电压是_________V 。
54
解析:54
[1][2] R 1的电流为
12- 1.2A -0.3A 0.9A I I I ===
电源电压为
110.9A 60Ω54V U I R ==⨯=
R 2的阻值是
2254V 180Ω0.3A
U R I === 三、解答题
21.图甲是电阻R 和灯泡L 的I -U 图象,由图可知,求:
(1)电阻R 的阻值是多少?
(2)将电阻R 和灯泡L 接在图乙所示的电路中,开关S 闭合后,电流表的示数为0.3A ,则电源电压为多少?
解析:(1)10Ω;(2)4V
解:(1)根据图象,由U I R
=可得,电阻R 的阻值 R R 6V 10Ω0.6A
U R I === (2)由电路图可知,电阻R 和灯泡L 串联,电流表测电路中的电流,而串联电路中各处的电流相等,由图象可知,电流I =0.3A 时,灯泡L 及电阻R 两端的电压分别为
U L =1V ,U R =3V
则电源电压
U =U L +U R =1V+3V=4V
答:(1)电阻R 的阻值是10Ω;
(2)电源电压为4V 。
22.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S 后,滑动变阻器的滑片P 由a 端移动
到b 端时,测得电阻R 两端的电压U 与通过R 的电流I 的变化关系如图所示。
求
(1)电源电压;
(2)R 的阻值;
(3)变阻器的最大阻值。
解析:(1)12V ;(2)8Ω;(3)16Ω
解:(1)当电路中只有R ,所以R 两端电压就是电源电压,由图可知,电源电压
U 总=12V
(2)由图像知滑片P 在a 端时,电路中的电流为I a =1.5A ,电阻R 的阻值
12V 8Ω1.5A
U R I ===总 (3)当滑片P 在b 端时,电阻R 与滑动变阻器串联,电路中的电流为I b =0.5A ,电阻R 两端电压为U R =4V ,所以滑动变阻器电压为
U 滑=U 总-U R =12V-4V=8V
变阻器的最大阻值为
b 8V =
16Ω0.5A
U R I ==滑滑 答:(1)电源电压为12V ;
(2)R 的阻值是8Ω;
(3)变阻器的最大阻值是16Ω。
23.为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪己被广泛应用。
交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图甲所示:电源电压恒为8V ,传感器电阻R 2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R 2的电阻为60Ω(如图乙所示),使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R 1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V 。
(1)电压表的示数为6V 时,滑动变阻器R 1的接入电路的电阻值为多少?
(2)调零后,R 1的电阻保持不变。
某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s ,电流表的示数达到0.2A ,此时电压表的示数为多少?传感器电阻R 2的阻值是多少?
(3)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL ,根据图乙图像判断该驾驶员是否为酒驾。
解析:(1)20Ω;(2)4V ,20Ω;(3)是酒驾
【分析】
(1)根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律分别表示出电路中的电流,根据串联电路的电流特点得出等式即可求出滑动变阻器R 1的接入电路的电阻值。
(2)根据欧姆定律求出变阻器两端的电压,根据串联电路中的电压特点求出电压表的示数,利用欧姆定律求出传感器电阻R 2的阻值。
(3)由图像得出对应酒精气体的浓度,然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾。
解:(1)电压表的示数为6V 时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压
128V -6V 2V U U U -=== 因串联电路中各处的电流相等,所以由U I R
=可得 1212
=U U R R 即
12V 6V =60Ω
R 解得
120ΩR =
(2)调零后,R 1的电阻保持不变,电流表的示数达到0.2A ,此时R 1两端电压
110.2A 20Ω4V U IR '⨯===
电压表的示数
218V -4V 4V U U U ''=﹣==
传感器电阻R 2的阻值
22'4V =20Ω0.2A
U R I == (3)当传感器电阻R 2的阻值为20Ω时,由图可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/mL ,即在
0.2mg/mL 0.3mg/mL 0.8mg/mL <<
范围内,所以被检测者属于酒驾。
答:(1)电压表的示数为6V 时,滑动变阻器R 1的接入电路的电阻值为20Ω;
(2)电流表的示数达到0.2A ,此时电压表的示数为4V ,传感器电阻R 2的阻值是20Ω;
(3)根据乙图像判断该驾驶员是酒驾。
24.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A ,电压表的量程为0~15V ,R 1=20Ω,滑动变阻器R 2的规格为“100Ω 1A ”。
(1)闭合开关S 1,断开开关S 2、S 3,电流表示数为0.4A ,求电源电压;
(2)闭合开关S 3,断开开关S 1、S 2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V ,求R 3的阻值。
解析:(1)8V ;(2)50Ω
(1)闭合开关S 1,断开开关S 2、S 3,为R 1的简单电路,电流表示数为0.4A ,根据欧姆定律可得,电源电压
U =I 1R 1=0.4A×20Ω=8V
(2)闭合开关S 3,断开开关S 1、S 2,R 2、R 3串联,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表(测变阻器的电压)的示数为4V ,则电路中的电流
2224V =0.08A 0.550Ω
==U I R , 根据串联电路的规律和欧姆定律可得,R 3的阻值
2328V-4V =50Ω0.08A
-=
=U U R I 答:(1)电源电压为8V ;
(2)R 3的阻值为50Ω。
25.为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。
交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。
电源电压恒为8V ,传感器电阻R 2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R 2的电阻为60Ω。
使用前要通过调零旋扭(即改变R 1的阻值)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的为6V 。
(1)电压表的示数为6V 时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为6V 时, R 1的电阻值为多少?
(3)调零后,R 1的电阻保持不变。
某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s ,若电流表的示数达到0.2A ,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
解析:(1) 0.1A ;(2) 20Ω;(3) 4V
(1)电压表的示数为6V 时,电流表的示数为
226V 01A 60Ω
U I .R === (2)电压表的示数为6V 时, R 1的电阻值为
121-8V -6V 20Ω0.1A
U U U R I I =
=== (3)此时R 1的电压为 11''0.2A 20Ω4V U I R ==⨯=
此时电压表的示数为
21'-'8V -4V 4V U U U ===
答:(1)电压表的示数为6V 时,电流表的示数为0.1A 。
(2)电压表的示数为6V 时, R 1的电阻值为20Ω。
(3)电流表的示数达到0.2A ,此时电压表的示数为4V 。
26.为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛的应用。
有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪工作原理如图甲所示。
电源电压恒为8V ,当接触到酒精气体浓度增大时,其电阻值降低,如图乙所示。
当酒精气体的浓度为0时,R 2的电阻值为60Ω。
使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R 1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V 。
(1)电压表的示数为6V 时,电流表的示数为多少。
(2)电压表的示数为6V 时,滑动变阻器R 1的阻值为多少。
(3)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8 mg/ml ,当电流表的示数为0.2A ,滑动变阻器R 1的阻值为20Ω时,试通过计算判断被检查者是否酒驾。
解析:(1)0.1A ;(2) 20Ω;(3)酒驾
(1)由欧姆定律可知,电流表的示数
226V 01A 60Ω
U I .R =
== (2)滑动变阻器两端的电压 128V 6V 2V U U U -=-==
滑动变阻器R 1的阻值
112V 20Ω01A
U R I .=
== (3)电路中的总电阻 8V 40Ω02A U R I .=
==总' 此时R 2的电阻值为
2140Ω20Ω20ΩR R R =-=-=总'
由图乙可知,被检测者呼出的酒精气体浓度为0.3mg/ml ,属于酒驾。
答:(1)电流表的示数为0.1A ;
(2)滑动变阻器R 1的阻值为20Ω;
(3)酒驾。
27.实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们可以把它看成是由一个电压为U 、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r 的电阻串联而成,如图甲所示。
现将一实际电源与两个定值电阻组成如图乙所示的电路,其中R 1为3Ω,R 2为6Ω.当闭合S 1、断开S 2时,电流表示数为0.8A ;当闭合S 2、断开S 1时,电流表示数为0.5A .求:
(1)电源内阻r
(2)同时闭合S 1和S 2时,电流表的示数 解析:(1)2Ω;(2)1A;
(1)闭合开关S 1、断开开关S 2,1R 与电流表接入电路中,电流表示数为0.8A ,即电路中的电流,此时1R 与r 串联,根据电阻的串联和欧姆定律,电源电压:
10.8A U R r =⨯+()-----①
断开开关S 1、闭合开关S 2,读出电流表示数为0.5A ,此时2R 与r 串联,根据电阻的串联和欧姆定律,电源电压:
20.5A U R r =⨯+()-----②
解①②得:2Ωr =,4V U =;
(2)同时闭合S 1和S 2时,1R 和2R 并联后再与r 串联,电路的总电阻是: 12123Ω6Ω2Ω4Ω3Ω6Ω
R R R r R R ⨯=+=+=++总 由欧姆定律得,电流表的示数: 4V 1A 4ΩU I R =
==总 答:(1)电源内阻2Ωr =;
(2)同时闭合S 1和S 2时,电流表的示数是1A 。
28.如图所示的电路,电源电压恒定,R 1=20 Ω,当开关S 1、S 3断开,S 2闭合时,电流表的示数为0.6 A 。
求:(1)电源电压是多少?
(2)当开关S 3断开、S 1、S 2闭合时,电流表的示数为0.9A , R 2的电阻值是多少?
(3)当开关S 3闭合,S 1、S 2断开时,电流表的示数为多少?
解析:(1)12V ;(2)40Ω;(3)0.2A
(1)当开关S 2闭合,S 1、S 3断开时,电路中只有R 1,且 I 1=0.6A ,故电源电压为
U =U 1=I 1R 1=0.6A×20Ω=12V
(2)当开关S 3断开,S 1、S 2闭合时,R 1与R 2并联,电流表测干路电流I =0.9A ,通过R 1的电
流I1=0.6A ,根据并联电路电流规律知道,通过R2的电流为
I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A
由
U
I
R
=知道,R2的电阻值是
2
2
12V
40
0.3A
U
R
I
===Ω
(3)当开关S3闭合,S1、S2断开时,R1与R2串联,电路的总电阻
R总=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω
由
U
I
R
=知道,电路的电流
12V
=0.2A
60Ω
U
I
R
==
总
答:(1)电源电压是12V;
(2)当开关S3断开、S1、S2闭合时,电流表的示数为0.9A,R2的电阻值是40Ω;
(3)当开关S3闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.2A。