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专题12 电路、电流、电压、电阻
1.(2020·天津)图所示是一个简化了的玩具警车电路图。若只让电动机M工作,应( )
A.只闭合S1 B.只闭合S2 C.S1、S2都闭合 D.S1、S2都断开
【答案】A
【解析】
由电路图知,若只让电动机工作,则需闭合开关,断开开关。
故选A。
2.(2019·天津)如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
A.同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动时,接入的电阻不变,故A不合题意;
B.滑片向右移动时,电阻丝接入部分的长度减小,接入电路中的电阻变小,故B符合题意.
C.同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动时,接入的电阻不变,故C不合题意;
D.滑片向右移动时,电阻丝接入部分的长度增大,接入电路中的电阻变大,故D不合题意.
3.(2017·天津)某学校的前、后两个门各装一个开关,传达室内有红、绿两盏灯和电池组,若前门来人闭合开关时红灯亮,后门来人闭合开关时绿灯亮,图中的电路符合要求的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】
由题意知,两个灯泡并联,且各有一个开关控制,前门开关控制红灯,后门开关控制绿灯,故C符合题意.故C符合题意.
4.(2018·天津)当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是__Ω;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为__Ω.
【答案】15 15
【解析】
[1]导体的电阻为
R= =15Ω,
[2]电阻是导体本身的一种属性,与导体两端的电压无关,当电压为0时,电阻不变,仍为15Ω.
5.(2017·天津)图 甲所示电路中,当闭合开关 S 后,两个电压表指针偏转角度相同。指针位置如图 乙所示.电阻 R2 两端的电压为_____ V,电阻 R1、R2 的阻值之比为______。
【答案】1.6; 4:1。
【解析】
由题意可知:电阻 R1、R2串联,V1测量的是电源两端电压,故选择的是大量程,U=8V,V2测量的是R2两端的电压U2=1.6V,则电阻 R1、R2 的阻值之比为U1:U2=(8V-1.6V):1.6V=4:1。
6.(2018·天津)在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、橫截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是_____(填导体代号);
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察_____也可以判断导体电阻大小,但不足之处是_____.
【答案】B、D、E 灯泡的亮度 当电路中电阻变化不大时,只凭灯泡的亮暗不易区分
【解析】
(1)为了研究导体电阻与导体长度的关系,则需使导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用的三种导体是B、D、E;
(2)实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,可通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小,但是当电路中电阻变化不大时,只凭灯泡的亮暗不易区分,所以不科学.
7.(2019·天津)若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条电阻丝单位长度阻值为r),将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路,如图甲所示.他们把一个电源(电压恒为)、一个定值电阻(阻值为)和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图乙所示.检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接线柱相连,从而构成检测电路.通过读取盒内电压表示数、经过计算得知短路处到B端的距离.
请你解答如下问题:
(1)在图乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;
(2)根据你设计的检测电路,推导出AB间距离L与电压表示数U的关系式; _____
(3)进一步研究发现,当电压表的量程为0时,如果短路位置改变,需考虑测量值超电压表量程的可能.于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关(符号 ),通过操作这两个开关来改变电压表的连接,完成检测.请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图.
【答案】 或
【解析】
(1)由于A处短路,A处左侧得电路无电流通过,设从B处到A处得距离为L,则输电线路中得电阻为R=2Lr,即L=.将定值电阻 R0与书店线路串联,由于电源电压已知,通过电压表可以测量出某个电阻两端电压,根据串联线路电压比等于电阻比得规律,即可计算出输电线路电阻R,进而算出距离L.故电路设计如下图:
或
(2)根据串联电路电压比等于电阻比得规律得:R=R0,则L= =
(3)由于