第十七章 欧姆定律【A卷·达标卷】-2024-2025学年九年级物理全一册单元速记·巧练(安徽专用 人教版)
2024-08-19
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十七章 欧姆定律 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 欧姆定律 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.69 MB |
| 发布时间 | 2024-08-19 |
| 更新时间 | 2024-08-19 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46897800.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷(人教版)
第十七章 欧姆定律(A卷•达标卷)
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级全一册第17章。
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.(2024·安徽·中考真题)在“测小灯泡的电阻”实验中,小红同学根据测出的数据画出了小灯泡的I-U图像如图所示。则由图可知,当小灯泡两端的电压升高时,其阻值_________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
2.(2024·安徽阜阳·一模)一段导体两端电压是3V时,导体中的电流是0.5A,如果电压减小到0V时_________Ω。
3.(2024·安徽合肥·二模)为了保护同学们的视力,很多学校教室里的日光灯更换成为LED护眼灯,教室里的护眼灯的连接方式是并联。打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电阻会_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
4.(2024·安徽六安·一模)如图所示,,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是4V,电源的电压是_________V。
5.(2024·安徽六安·三模)定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电源电压为6V,电流表的示数为0.5A,通过R1的电流0.3A,则R2的电阻为_________Ω。
6.(2024·安徽阜阳·一模)为使电阻为15Ω,正常工作电压为9V的小灯泡正常工作。现手头仅有12V的稳压电源,需在电路中_________(选填“串联”或“并联”)一只阻值为_________的定值电阻。
7.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知小灯泡L的额定电压为2.5V,通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中,则并联电路的总电流是_________A。
8.(2024·安徽阜阳·三模)如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,R3=15Ω。闭合开关S₁,当单刀双掷开关S₂接a时,电流表的示数为0.45 A;当单刀双掷开关S₂接b时,电流表的示数为_________A。
9.(2024·安徽合肥·三模)图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为,为定值电阻,为距离传感器的核心部件,其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物距离为时,报警器开始报警,此时电路中报警电流为。由图乙可知报警器开始报警时,的阻值为_________。
10.(2022·安徽·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=15Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.8A, 电流表A的示数为1.2A,则电阻 R2=_________Ω。
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.(2023·安徽·中考真题)将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的( )
A.电压表和电流表示数都变大
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表和电流表示数都变小
D.电压表示数变大,电流表示数变小
12.(2024·安徽滁州·三模)某品牌的电子温度计的工作原理如图所示,电源电压恒定,为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而增大。闭合开关S后,当温度降低时,下列分析正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数和电压表示数都变小
D.电流表示数和电压表示数都变大
13.(2024·安徽合肥·一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,可是过了一会儿,电流表的示数变大,电压表示数变小。则下列对该电路故障分析正确的是( )
A.电阻R断路 B.电阻R被短路
C.灯泡L可能断路 D.灯泡L可能短路
14.(2024·安徽蚌埠·三模)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关 S 两灯泡均能正常发光,过一会儿,突然灯泡 L2 灯丝断了,则下列判断正确是( )
A.灯泡L1仍能正常发光,L2不能发光
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数为零,电压表示数变大
D.两灯泡均不能发光,电压表示数为零
15.(2021·安徽·中考真题)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中( )
A.电流表示数变小,小灯泡变暗
B.电压表示数变大,小灯泡变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
16.(2024·安徽合肥·二模)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,乙图为小灯泡L特性图像。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动,下列说法正确的是( )
A.小灯泡变暗,两电表示数均变小
B.小灯泡变亮,两电表示数均变大
C.电压表示数与电流示数比值不变
D.电压表示数与电流示数乘积不变
17.(2024·安徽芜湖·模拟预测)如图所示,这是小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A.甲是R的I-U关系图像
B.R的阻值为0.1Ω
C.将L和R并联在4V的电源上,通过L的电流大于通过R的电流
D.将L和R串联在4V的电源上,L两端的电压大于R两端的电压
三、实验题(第18小题6分,第19小题8分,第20小题8分,共22分)
18.(2024·安徽芜湖·模拟预测)小春同学想用如图甲所示的实验电路测量额定电压为2.5V小灯泡L正常发光时的电阻。请完成下列问题:
(1)如图甲所示,若要求当滑片P向左滑动时,灯泡变亮,应连接滑动变阻器的_________接线柱;(选填“A”“B”或“C”)
(2)闭合开关后发现无论如何调节滑动变阻器,小灯泡都不发光,且电压表示数接近电源电压,电流表无示数,经检查发现电路中只有一处故障,依据现象可以判断此电路的故障为_________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω。(结果保留一位小数)
19.(2022·安徽·中考真题)小红测量一小灯泡(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻,电源电压保持3V不变,滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。
(1)图甲为实验电路图,图中的圆圈分别表示电流表和电压表,请在圆圈内填入相应的字母;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处,闭合开关。要使小灯泡正常发光,应进行的操作是:___________________________;
(3)正确完成上述操作后,电流表的示数如图乙所示, 则小灯泡正常发光时的电阻为_________;(结果保留一位小数)
(4)小灯泡正常发光时,因灯丝断路突然熄灭,若其他元件均完好,则此时电压表的示数_________(选填“小于”“等于”或“大于”)2.5 。
20.(2024·安徽·中考真题)图甲为小英同学设计的“探究电流与电压的关系”电路图,电源两端电压为3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处,闭合开关,移动滑片P,小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障,她断开开关,然后按图丙所示的电路图,只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下,并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作,发现电压表有示数且保持不变,电流表始终无示数。若电路中只有一处故障,则故障可能是______________。
(3)排除故障后进行实验,得到的实验数据如下表所示。
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.30
0.60
0.90
1.20
1.50
1.80
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.30
0.38
0.45
分析表中的数据,可以初步得出结论,在电阻一定的情况下,____________________________________。
(4)本实验中,定值电阻R的阻值为_________Ω(保留一位小数)。
四、计算与推导题(第21小题4分,第22小题4分,第23小题6分,共14分;解答有必要的公式和过程)
21.(2021·安徽·中考真题)如图所示的电路中,电源电压U不变,r、R1和R2均为定值电阻,其中r=1Ω,R1=14Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7V。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)电阻R2的阻值。
22.(2024·安徽滁州·三模)如图所示的电路中,电源电压U恒定,闭合开关S,调节电阻箱的阻值为30Ω时,电压表示数为3V,电流表示数为0.2A。求:
(1)电阻的阻值和电源电压U的大小;
(2)为使电压表示数变化1.5V,应该将的阻值调至多少?
23.(2024·安徽六安·三模)某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压为6V,定值电阻R0的阻值为40Ω,电压表的量程为0~3V,轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连,R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后,试问:
(1)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(2)该装置所能测量的最大压力为多少?
(3)在不改变力敏电阻R和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法。
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2024-2025学年九年级物理全一册单元测试卷(人教版)
第十七章 欧姆定律(A卷•达标卷)
(考试时间:70分钟 试卷满分:70分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级全一册第17章。
一、填空题(每小题2分,共20分)
1.(2024·安徽·中考真题)在“测小灯泡的电阻”实验中,小红同学根据测出的数据画出了小灯泡的I-U图像如图所示。则由图可知,当小灯泡两端的电压升高时,其阻值_________(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】增大
【解析】当小灯泡两端的电压为U时,通过灯丝的电流为I,则此时灯丝的电阻为;由于坐标原点与图象上某点连线的斜率倒数等于电阻,由图象可知,图象中连线的斜率越来越小,则斜率倒数越来越大,即电阻越来越大,因此小灯泡电阻随着电压的增大而增大。
2.(2024·安徽阜阳·一模)一段导体两端电压是3V时,导体中的电流是0.5A,如果电压减小到0V时_________Ω。
【答案】6
【解析】由可得导体的电阻为
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,如果电压减小到0时仍是5Ω。
3.(2024·安徽合肥·二模)为了保护同学们的视力,很多学校教室里的日光灯更换成为LED护眼灯,教室里的护眼灯的连接方式是并联。打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,则教室电路中的总电阻会_________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】减小
【解析】如果打开护眼灯之后,老师又打开了教室中的多媒体设备,护眼灯、多媒体设备是并联,独立工作,互不影响,多开了多媒体设备,多了一条支路,则教室电路中的总电流会增大,根据可知教室电路中的总电阻会减小。
4.(2024·安徽六安·一模)如图所示,,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是4V,电源的电压是_________V。
【答案】6
【解析】由图可知,电路为串联电路,电压表测R2两端电压,此时电路中的电流为0.2A,则R1两端电压为
电源的电压为
5.(2024·安徽六安·三模)定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电源电压为6V,电流表的示数为0.5A,通过R1的电流0.3A,则R2的电阻为_________Ω。
【答案】3
【解析】【小题1】由图甲可知,电阻R1、R2并联,电流表测量干路电流。通过R1的电流为0.3A,根据并联电路电流特点可知,通过R2的电流为
I2=0.5A-0.3A=0.2A
则R2的电阻为
6.(2024·安徽阜阳·一模)为使电阻为15Ω,正常工作电压为9V的小灯泡正常工作。现手头仅有12V的稳压电源,需在电路中_________(选填“串联”或“并联”)一只阻值为_________的定值电阻。
【答案】串联;5Ω。
【解析】[1]由题意可知,小灯泡正常工作电压为9V,现仅有12V的稳压电源,根据串联分压特点,想要小灯泡正常工作,需在电路中串联一只电阻。
[2]由欧姆定律可知,小灯泡正常工作的电流为
因为小灯泡与定值电阻串联,所以通过定值电阻的电流为
由串联电路电压规律可得,定值电阻两端的电压为
根据欧姆定律可知,定值电阻的阻值为
7.(2024·安徽合肥·模拟预测)已知小灯泡L的额定电压为2.5V,通过灯丝的电流与其两端的电压关系如图所示。把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中,则并联电路的总电流是_________A。
【答案】0.3
【解析】把此灯泡与15Ω的定值电阻并联在电源电压为1.5V的电路中,根据并联电路的电压特点可知,灯泡和定值电阻的两端电压相等,都等于1.5V;由题图可知,当灯泡的两端电压等于1.5V时,通过灯泡的电流为0.2A,根据欧姆定律可得,通过定值电阻的电流为
根据并联电路的电流特点可得,并联电路的总电流是
8.(2024·安徽阜阳·三模)如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,R3=15Ω。闭合开关S₁,当单刀双掷开关S₂接a时,电流表的示数为0.45 A;当单刀双掷开关S₂接b时,电流表的示数为_________A。
【答案】0.36
【解析】闭合开关S₁,当单刀双掷开关S₂接a时,电路中定值电阻R1与R3串联,电路总电阻
R=R1+R3=5Ω+15Ω=20Ω
电源电压
当单刀双掷开关S₂接b时,电路中定值电阻R2与R3串联,电路总电阻
R'=R2+R3=10Ω+15Ω=25Ω
此时电路电流
9.(2024·安徽合肥·三模)图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为,为定值电阻,为距离传感器的核心部件,其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物距离为时,报警器开始报警,此时电路中报警电流为。由图乙可知报警器开始报警时,的阻值为_________。
【答案】20
【解析】从图乙可知:传感器到障碍物距离越近,Rt的阻值越小;当传感器到障碍物距离为1.5m时,Rt的阻值为40Ω。报警器开始报警,此时电路中报警电流为0.2A,电路中的总电阻
R0的阻值
R0=R﹣Rt=60Ω﹣40Ω=20Ω
10.(2022·安徽·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=15Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.8A, 电流表A的示数为1.2A,则电阻 R2=_________Ω。
【答案】30
【解析】由图可知,闭合开关S,R1和R2并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量R1的电流。根据欧姆定律可得R1两端的电压为
U1=I1R1=0.8A×15Ω=12V
根据并联电路电压关系,R2两端电压
U2=U1=12V
根据并联电路电流特点,通过R2的电流
I2=I-I1=1.2A-0.8A=0.4A
则
二、选择题(每小题2分,共14分;每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的)
11.(2023·安徽·中考真题)将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的( )
A.电压表和电流表示数都变大
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表和电流表示数都变小
D.电压表示数变大,电流表示数变小
【答案】D
【解析】由于塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则总电阻变大,又电源电压不变,可知电流变小,电流表示数变小,定值电阻R两端的电压变小,而应变片两端的电压变大,即电压表的示数变大。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.(2024·安徽滁州·三模)某品牌的电子温度计的工作原理如图所示,电源电压恒定,为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度的升高而增大。闭合开关S后,当温度降低时,下列分析正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数和电压表示数都变小
D.电流表示数和电压表示数都变大
【答案】B
【解析】由电路图可知,热敏电阻与定值电阻串联,电压表测量热敏电阻两端的电压,电流表测量电路电流。由于热敏电阻阻值随温度的升高而增大,所以当温度降低时,热敏电阻的阻值减小,因此电路中的总电阻减小,电源电压不变,由可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;根据U=IR可知,在电阻不变时,定值电阻R0两端的电压变大,电压表的示数变大。综上所述,B正确,ACD错误。
故选B。
13.(2024·安徽合肥·一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,可是过了一会儿,电流表的示数变大,电压表示数变小。则下列对该电路故障分析正确的是( )
A.电阻R断路 B.电阻R被短路
C.灯泡L可能断路 D.灯泡L可能短路
【答案】B
【解析】由电路图知,灯泡与电阻R串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流; 电流表的示数变大,说明电路中总电阻减小,存在短路故障,电压表的示数变小,说明与电压表并联的电阻R短路;若断路,电流表没有示数;若灯L短路了,则灯泡两端电压为0,电阻R的电压增大,电压表的示数变大,故ACD错误,B正确。
故选B。
14.(2024·安徽蚌埠·三模)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关 S 两灯泡均能正常发光,过一会儿,突然灯泡 L2 灯丝断了,则下列判断正确是( )
A.灯泡L1仍能正常发光,L2不能发光
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数为零,电压表示数变大
D.两灯泡均不能发光,电压表示数为零
【答案】C
【解析】电路中两灯串联,电压表测灯泡L2两端的电压,当灯泡 L2灯丝断了后,电路中没有电流流过,电流表示数为零,两灯泡均不能发光,但灯泡L2两端外的电路还是完好的,此时电压表测的是电源电压,即表数会变大。
故选C。
15.(2021·安徽·中考真题)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中( )
A.电流表示数变小,小灯泡变暗
B.电压表示数变大,小灯泡变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
【答案】C
【解析】由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,所以电压表示数与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的电阻,由图知道,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中,接入电路中的电阻变小,即电压表示数与电流表示数的比值变小;
当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,电路中的总电阻变小,由知道,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由于灯丝电阻不变,由U=IR知道,灯泡两端的电压变大,由知道,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
由串联分压知道,此过程中滑动变阻器两端电压变小,故电压表示数变小;
综上所述,只有C正确。
故选C。
16.(2024·安徽合肥·二模)如图甲所示电路中,电源电压保持不变,乙图为小灯泡L特性图像。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动,下列说法正确的是( )
A.小灯泡变暗,两电表示数均变小
B.小灯泡变亮,两电表示数均变大
C.电压表示数与电流示数比值不变
D.电压表示数与电流示数乘积不变
【答案】B
【解析】由图知,灯泡L与变阻器串联,电压表V测L两端电压,电流表测电路中电流。
AB.滑片P由b端向a端移动的过程中,变阻器连入阻值变小,总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表A的示数变大;由串联电路的分压作用知滑动变阻器的电阻变小,分压变少,由串联电路电压的规律知小灯泡两端的电压变大,电压表示数变大,由P=UI知小灯泡的实际功率变大,小灯泡变亮,故A错误,B正确;
C.由图乙知电压表示数与电流表示数比值变大,故C错误;
D.由于电压表和电流表示数都变大,所以电压表和电流表的乘积变大,故D错误。
故选B。
17.(2024·安徽芜湖·模拟预测)如图所示,这是小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化的图像,由图像可知( )
A.甲是R的I-U关系图像
B.R的阻值为0.1Ω
C.将L和R并联在4V的电源上,通过L的电流大于通过R的电流
D.将L和R串联在4V的电源上,L两端的电压大于R两端的电压
【答案】C
【解析】A.定值电阻的阻值不变,则通过其两端的电流与两端电压成正比,小灯泡的阻值会随温度的变化而改变。根据图像可知,甲是小灯泡的I-U关系图象,乙是定值电阻R的I-U关系图象,故A不符合题意;
B.根据图像可知,定值电阻R的阻值为
故B不符合题意;
C.将L和R并联在4V的电源上,由图像可知
,
通过L的电流大于通过R的电流,故C符合题意;
D.将L和R串联在4V的电源上,由串联电路电流特点可知,通过L和R的电流相同,由图像可知,当电流相同时,灯泡两端的电压小于R两端的电压,故D不符合题意。
故选C。
三、实验题(第18小题6分,第19小题8分,第20小题8分,共22分)
18.(2024·安徽芜湖·模拟预测)小春同学想用如图甲所示的实验电路测量额定电压为2.5V小灯泡L正常发光时的电阻。请完成下列问题:
(1)如图甲所示,若要求当滑片P向左滑动时,灯泡变亮,应连接滑动变阻器的_________接线柱;(选填“A”“B”或“C”)
(2)闭合开关后发现无论如何调节滑动变阻器,小灯泡都不发光,且电压表示数接近电源电压,电流表无示数,经检查发现电路中只有一处故障,依据现象可以判断此电路的故障为_________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω。(结果保留一位小数)
【答案】 A;小灯泡断路;8.3。
【解析】(1)[1]要求当滑片P向左滑动时,灯泡变亮,说明电路中的电流增大,由于电源电压一定,则滑动变阻器的阻值应减小,故连接接线柱。
(2)[2]因为无论如何调节滑动变阻器,小灯泡都不发光,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,小灯泡处断路,使得电压表直接测量电源电压。
(3)[3]如图乙所示电流表示数为0.3A,小灯泡正常发光时的电阻
19.(2022·安徽·中考真题)小红测量一小灯泡(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻,电源电压保持3V不变,滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。
(1)图甲为实验电路图,图中的圆圈分别表示电流表和电压表,请在圆圈内填入相应的字母;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处,闭合开关。要使小灯泡正常发光,应进行的操作是:___________________________;
(3)正确完成上述操作后,电流表的示数如图乙所示, 则小灯泡正常发光时的电阻为_________;(结果保留一位小数)
(4)小灯泡正常发光时,因灯丝断路突然熄灭,若其他元件均完好,则此时电压表的示数_________(选填“小于”“等于”或“大于”)2.5 。
【答案】 ;向右移动滑片直至灯泡两端的电压为2.5V;7.8;大于。
【解析】(1)[1]由于电压表与被测电路并联,电流表应与被测电路串联,故电表连接如下
(2)[2]由图知道,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,灯泡两端的电压应小于额定电压,由串联分压原理知道,为了使小灯泡正常发光,应向右移动滑片直至灯泡两端的电压为2.5V。
(3)[3]电流表选用0~0.6A量程,分度值是0.02A,示数为0.32A,小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[4]由图知道,若小灯泡正常发光时,灯丝断路突然熄灭,而其他元件均完好,此时电压表将会与电流表、滑动变阻器串联,由串联分压原理知道,此时电压表的示数应是电源电压值,即示数大于2.5V。
20.(2024·安徽·中考真题)图甲为小英同学设计的“探究电流与电压的关系”电路图,电源两端电压为3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处,闭合开关,移动滑片P,小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障,她断开开关,然后按图丙所示的电路图,只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下,并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作,发现电压表有示数且保持不变,电流表始终无示数。若电路中只有一处故障,则故障可能是______________。
(3)排除故障后进行实验,得到的实验数据如下表所示。
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.30
0.60
0.90
1.20
1.50
1.80
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.30
0.38
0.45
分析表中的数据,可以初步得出结论,在电阻一定的情况下,____________________________________。
(4)本实验中,定值电阻R的阻值为_________Ω(保留一位小数)。
【答案】见解析;电流表断路(或与电流表相连的某根导线断了);通过导体的电流与导体两端的电压成正比;3.90。
【解析】(1)[1]由电路图可知,滑动变阻器的右下接线柱与电流表串联,由于电源电压较低,电流表选择小量程,实物电路连接如下:
(2)[2]由电路图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流。由于电流表无示数,说明电路中某处断开,电压表无示数说明电压表不能与电路两极连通;由电路图丙可知,电压表测量定值电阻和电流表两端的电压,此时电压表有示数,说明电压表能与电源两极连通,则故障可能是电流表断路或与电流表相连的某根导线断了。
(3)[3]由表中数据可知,在误差允许的范围内,电流与电压的比值不变,即:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[4]根据可得,六次测量时,定值电阻的阻值分别为:R1=3.75Ω、R2=4Ω、R3≈3.91Ω、R4=4Ω、R5≈3.95Ω、R6=4Ω,则定值电阻R的阻值为
四、计算与推导题(第21小题4分,第22小题4分,第23小题6分,共14分;解答有必要的公式和过程)
21.(2021·安徽·中考真题)如图所示的电路中,电源电压U不变,r、R1和R2均为定值电阻,其中r=1Ω,R1=14Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7V。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)3.0V;(2)9Ω。
【解析】解:(1)闭合S1,将S2掷于1端,电阻R1和r串联,电压表测量R1两端的电压,通过电路的电流
r
两端的电压
Ur=Ir=0.2A×1Ω=0.2V
电源电压
U=U1+Ur=2.8V+0.2V=3.0V
(2)将S2切换到2端,电阻R2和r串联,电压表测量R2两端的电压,r两端的电压
电路中的电流
电阻R2的阻值
答:(1)电源电压U的大小是3.0V;
(2)电阻R2的阻值是9Ω。
22.(2024·安徽滁州·三模)如图所示的电路中,电源电压U恒定,闭合开关S,调节电阻箱的阻值为30Ω时,电压表示数为3V,电流表示数为0.2A。求:
(1)电阻的阻值和电源电压U的大小;
(2)为使电压表示数变化1.5V,应该将的阻值调至多少?
【答案】(1)15Ω,9V;(2)75Ω。
【解析】解:(1)由电路图知,两个电阻串联在电路中,电压表测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流,据欧姆定律知,的阻值
两端的电压
电源电压
(2)若电阻两端电压增大1.5V变为4.5V,则R2接入电路的阻值
若电阻两端电压减小1.5V变为1.5V,则R2接入电路的阻值
答:(1)电阻R1的阻值为15欧,电源电压U的大小为9V;
(2)应将R2的阻值调至15欧或75欧。
23.(2024·安徽六安·三模)某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压为6V,定值电阻R0的阻值为40Ω,电压表的量程为0~3V,轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连,R的阻值与压力F的关系如图乙所示。闭合开关S后,试问:
(1)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?
(2)该装置所能测量的最大压力为多少?
(3)在不改变力敏电阻R和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法。
【答案】(1)2V;(2)400N;(3)可将定值电阻R0换为阻值较小的电阻。
【解析】解:(1)定值电阻R0与R串联,电压表测R0两端的电压。由乙图可知当不受压力时,R的阻值为80Ω,此时电路中的电流为
电压表的示数,即R0两端的电压为
(2)当电压表示数达到3V时,该装置测量的压力达到最大值,此时电路中的电流
此时R接入的阻值为
由图乙可在,该装置所能测量的最大压力为400N。
(3)因电压表量程固定,要想提高最大压力值,即电路中可变电阻的阻值更小,且定值电阻两端的电压不超过3V。故可将定值电阻R0换为阻值较小的电阻或在定值电阻R0两端并联一个阻值适当的电阻或在电路中串联一个阻值适当的电阻。
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