内容正文:
专题15 探究电路
2024年
一、单选题
1.(2024·山东青岛·中考真题)下列材料中,适合做试电笔笔尖的是( )
A.塑料 B.陶瓷 C.玻璃 D.金属
2.(2024·山东济南·中考真题)某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,移动滑片P的过程中,关于电流表的示数、电流表的示数以及灯泡的亮度,可能出现的现象是( )
A.变大,变小,灯泡亮度不变 B.变小,变大,灯泡亮度变暗
C.变小,变小,灯泡亮度不变 D.变大,变大,灯泡亮度变亮
3.(2024·山东泰安·中考真题)下列有关安全用电的说法正确的是( )
A.使用试电笔时,要用手指按住笔尖,然后用笔尖接触被测导线
B.灯泡的开关应该接在零线和灯泡之间
C.家庭电路中电流过大,一定是发生了短路
D.更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关
4.(2024·山东潍坊·中考真题)物理学的宗旨是发现自然现象背后的规律,使人们可以运用物理规律解决实际问题。根据所学物理学知识,下列表述正确的是( )
A.使用杠杆可以同时省力又省距离 B.物体不论温度高低都具有内能
C.选用精密的测量工具可以消除误差 D.导体的电阻跟它两端的电压成正比
5.(2024·山东聊城·中考真题)如图是家庭常用的插线板,开关断开时,指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;开关闭合时,指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。下列说法正确的是( )
A.插线板上指示灯和插孔是串联关系
B.开关闭合时用试电笔接触任一插孔,试电笔的氖管都会发光
C.插线板电线的绝缘皮破损,仍能安全使用
D.插线板接多个用电器同时工作时,总电流不能超过插线板允许的最大电流
6.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表与电流表的示数相等
C.电流表的示数变大
D.电压表V与电流表示数的比值变大
7.(2024·山东菏泽·中考真题)如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D.先闭合,再闭合,电流表示数变大
8.(2024·山东菏泽·中考真题)以下符合安全用电做法的是( )
A.用湿手将吹风机插头插在电源上
B.发现用电器着火,立即切断电源
C.电水壶的电源线绝缘皮破损仍继续使用
D.多个大功率用电器在一个插排上同时使用
9.(2024·山东枣庄·中考真题)如图所示是一款电子握力计的电路原理图,M、N均为金属板,N固定不动,当握力F增大时,则( )
A.滑动变阻器R接入电路中的阻值变小 B.电压表示数增大
C.电阻R的功率一定减小 D.电阻R0的功率增大
10.(2024·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压为9V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最大阻值应大于( )
A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω
11.(2024·山东枣庄·中考真题)“安全用电无小事,时时刻刻要牢记”,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.高压线下钓鱼 B.使用绝缘皮破损的导线
C.冰箱的金属外壳接地 D.不切断电源,更换灯泡
12.(2024·山东滨州·中考真题)关于生活用电,下列符合安全用电要求的是( )
A.图甲:控制用电器的开关接在零线和用电器之间
B.图乙:家用电冰箱外壳可以不接地线
C.图丙:可以使用导线绝缘皮破损的插头
D.图丁:电动自行车应在规定位置停放充电
13.(2024·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关和都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A.灯和是串联连接的 B.电压表不能测量灯的电压
C.断开后电流表的示数不变 D.两灯的额定电压一定相同
二、多选题
14.(2024·山东聊城·中考真题)小慧乘坐公交车时发现,加速前行时乘客上身向后仰,减速前行时乘客上身向前倾,她受此启发设计了一款可显示物体相对运动方向的装置。装置中滑片P与物体M可一起移动,当物体M相对导轨向后移动时,电表示数增大;当物体M相对导轨向前移动时,电表示数减小。下列电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
三、实验题
15.(2024·山东青岛·中考真题)小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系.电源电压为,三个定值电阻阻值分别为和,两个滑动变阻器规格分别为“”和“”。
(1)图甲电路连接不完整,请用笔画线代替导线将电路连接完整 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (选填“左”或“右”)端。
(3)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验.每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数与前二次实验相同,记录相应电流表示数,绘制出图像如图乙所示,实验中电压表的示数为 V。
(4)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表表盘如图丙所示,其示数为 A,该电阻的阻值为 。
(5)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为 。
16.(2024·山东泰安·中考真题)某同学利用有关器材测量定值电阻的阻值。可选用的器材有电源(电压恒为)、三个滑动变阻器(规格分别为a:“”、b:“”和c:“”)、电流表(有,两个量程)、电压表(有,两个量程)、开关、导线等。该同学根据甲电路图,进行了正确的实验操作,当滑动变阻器滑片P处于中间位置附近时,电表示数如乙图所示。请你根据以上信息回答问题:
(1)实验中选择的滑动变阻器是 (选填“a”“b”或“c”);
(2)乙图中电压表的示数为 ,电流表的示数为 A,本次测量的阻值为 (精确到);
(3)请根据甲电路图,正确选择电表量程,用笔画线代替导线,完成图丙所示实物图的连接 ;
(4)该同学进行了实验创新,利用阻值为的定值电阻和电压表等器材,测量的阻值。设计了如丁图所示的电路,经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整:
①闭合开关、,断开开关,读出电压表的示数,记为;
②保持处于闭合状态,断开开关,闭合开关,使电压表测 (选填“”或“”)两端电压,记为;
③用已知物理量和测量量的符号表示出的电阻, 。
17.(2024·山东济南·中考真题)学习了“伏安法”测电阻后,某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的关系”。他们选择了图甲所示的器材,并连接了部分电路。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e、
(1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大。需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的 (选填“A”“B”或“C”)接线柱连接;
(2)将电路连接完整后,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是
(3)该小组排除故障后继续实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为 A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值;
(4)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(3),得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请在坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像;
②通过分析图像可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下, ;
(5)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该 。
18.(2024·山东威海·中考真题)小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、滑动变阻器、、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整 (要求滑片向右移动时电流表示数变大);
(2)电路连接后,闭合开关发现小灯泡不亮,观察电流表和电压表,发现两表指针偏转角度均较小,原因可能是 ;
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数),实验中选择的滑动变阻器应为 (选填“”“”)。
(4)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系” ?(选填“能”“否”)。
19.(2024·山东聊城·中考真题)在“制作定值电阻”的实践活动中,同学们在实验室找到一捆镍铬合金丝,其包装上标有“横截面积1mm²,长度10m”的字样。为了利用这捆镍铬合金丝制作一个8Ω的定值电阻,同学们先将这拥镍铬合金丝两端的绝缘皮刮掉接到接线柱上,然后进行了如下操作:
(1)根据甲图的电路图,以笔画线将乙图的实物电路连接完整 (要求:导线不能交叉)。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中发现电流表、电压表均有示数,但始终不变化,出现这一现象的原因可能是________(填字母)。
A.镍铬合金丝短路 B.镍铬合金丝断路 C.滑动变动器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片改变这捆镍铬合金丝两端的电压,测得多组电压及电流的值,将数据填入表格中。第三次实验时,电流表的示数如下图所示,则测得的电流为 A,计算该次的电阻值为 Ω(计算结果保留两位小数)。
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.10
10.00
2
2.0
0.21
9.52
3
3.0
(4)为了确定这捆镍铬合金丝的电阻,上表在设计时还应增加的一项内容为 。
(5)根据实验的计算结果,制作8Ω的定值电用应截取长度约为 m的镍铬合金丝。
20.(2024·山东潍坊·中考真题)为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻,某同学准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整 ;
(2)闭合开关后,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(3)滑片P调整到适当位置,电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为 ,此时滑动变阻器接入电路的电阻为 ;
(4)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5V;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丁图中的 (填“a”或“b”)位置。
21.(2024·山东菏泽·中考真题)某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中,所用电源电压为3V,定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,各仪器均完好。请完成下列问题:
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
电压/V
0.5
1
1.2
2
电流/A
0.1
0.2
0.24
0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉 ;
(2)检查电路时,发现电流表指针如图乙所示,接下来正确的操作是 ;
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,示数为 V;
(4)一小组展示实验数据如表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第 次实验数据,依据是: ;
(5)分析表格中有效实验数据,初步得出:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
22.(2024·山东临沂·中考真题)用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一条线代替导线,将电路连接正确;
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻 路;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
(5)实验数据如下表所示,请在图丙中描绘出的关系图象;
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.3
0.6
(6)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于 Ω。
23.(2024·山东烟台·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(50Ω 0.2A)滑动变阻器(20Ω 1A),开关和导线若干。
(1)请在答题卡的相应位置画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)
(2)为了完成实验,电流表应选择 量程,电压表应选择 量程,滑动变阻器应选择 (选填“”或“”)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(4)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻,仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,闭合,电流表示数为,则小灯泡正常发光时的电阻 (用,、表示)。
24.(2024·山东滨州·中考真题)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过定值电阻的电流为 A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
1.8
0.48
0.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第 (填序号)组;
(4)分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为;
③则 (用已知和测出的物理量、、表示)。
四、填空题
25.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡的电流为 A,灯泡的阻值为 Ω。
26.(2024·山东临沂·中考真题)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V.
五、作图题
27.(2024·山东烟台·中考真题)如图所示是家庭电路的一部分,请将开关控制台灯的电路补充完整。
2023年
一、单选题
1.(2023·山东淄博·中考真题)如图所示电路中,电源电压6V恒定不变,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V,小灯泡上标有“2V;1W”(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“20Ω;1A”。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,在不损坏电路元件的前提下,电流表、电压表示数的范围分别是( )
A.0.25A~0.6A,1V~2V
B.0.3A~0.5A,1V~1.5V
C.0.25A~0.5A,1.5V~2V
D.0.25A~0.5A,1V~2V
2.(2023·山东德州·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.小灯泡与滑动变阻器串联 B.电压表示数变大
C.电流表和示数都变小 D.小灯泡亮度变暗
3.(2023·山东青岛·中考真题)“生命宝贵,安全第一”是同学们应具有的安全意识。下列做法不符合安全用电原则的是( )
A.连接家庭电路时,开关接在火线和用电器之间
B.若家用电器着火,先切断电源,再用灭火器灭火
C.使用试电笔时,手指按住笔尾金属体
D.更换灯泡时,没有断开电源开关
4.(2023·山东聊城·中考真题)如图所示,是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路,其中电源电压恒定,为定值电阻。有烟雾产生时,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化,从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是( )
A.光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大
B.烟雾越浓,电流表示数越小
C.烟雾越浓,电压表示数越小
D.若要提高警报灵敏度,可以适当增大的阻值
5.(2023·山东东营·中考真题)下列说法正确的是( )
A.电流是由正电荷的移动形成的
B.两个灯泡的电流相等,说明两个灯泡串联
C.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地
D.验电器的两片金属箔张开,是因为带了异种电荷
6.(2023·山东潍坊·中考真题)图示为某家庭电路实物布线图,该电路各处连接均正确。下列关于该电路的说法正确的是( )
A.a线是火线,b线是零线 B.保险盒中的保险丝为铜导线
C.按钮开关串联在电灯和零线之间 D.三孔插座中最上方插孔可以不接地
7.(2023·山东济宁·中考真题)小明家的屋顶上有一个水池,图是他设计的一种自动测量水池内水位高低的装置,R'是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从水位表(用电流表改装)指针的刻度,就可知道水池内水位的高低。下列对装置的设计方案提出的建议,可行的是( )
A.用电压表改装水位表,并与R'并联
B.用塑料材料制作杠杆AB
C.用软绳连接杠杆A端与浮标
D.用导线代替电阻R'接通电路
8.(2023·山东烟台·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数不变
B.电流表的示数变小
C.电压表V的示数变大
D.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
9.(2023·山东滨州·中考真题)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中,电能表应安装在总开关之后
B.家庭电路中,控制用电器的开关和用电器是并联的
C.家庭电路中电流过大,一定是发生了短路
D.高压输电线最上面的两条导线是用来防雷的
10.(2023·山东滨州·中考真题)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变大,电压表V示数变小
B.电流表A示数变小,电压表V示数变大
C.电流表A示数变大,电压表V示数不变
D.电流表A示数变小,电压表V示数不变
11.(2023·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压为1.5V,电阻R1的阻值为2Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A,则( )
A.通过R1的电流大于0.3A B.电阻R1和R2是并联的
C.电压表的示数为0.9V D.电阻R2的阻值为3Ω
12.(2023·山东泰安·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,只有两个电表的指针发生偏转。已知灯泡L1、L2中只有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法正确的是( )
A.可能是灯泡L1短路 B.可能是灯泡L2短路
C.可能是灯泡L1断路 D.一定是灯泡L2断路
13.(2023·山东泰安·中考真题)以下做法中,符合安全用电原则的是( )
A.使用电冰箱时必须使用两孔插座 B.人体不靠近高压带电体
C.用湿布擦拭发光的日光灯 D.控制电灯的开关与该电灯并联
14.(2023·山东枣庄·中考真题)安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视,并开展了一系列丰富多彩的教育活动。在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中,下列选项应答“对”的是( )
A.若空气开关“跳闸”,一定是使用了大功率用电器
B.使用三线插头和三孔插座的目的,是将用电器的金属外壳与大地相连
C.家庭电路的开关,接在零线或火线上都可以
D.雷雨天气可以打着雨伞在开阔地上行走
15.(2023·山东枣庄·中考真题)如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小,电流表A1的示数变小
B.电压表V的示数变大,电流表A2的示数不变
C.电压表V的示数不变,电流表A1的示数变大
D.电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变
二、多选题
16.(2023·山东聊城·中考真题)如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,由图像可知下列判断正确的是( )
A.甲的电阻值是20Ω
B.甲的电阻值大于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为1V时,甲两端的电压为3V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1A时,通过乙的电流为0.2A
17.(2023·山东济南·中考真题)2023年5月10日,“天舟六号”货运飞船由“长征七号”遥七运载火箭发射成功,进入预定轨道后太阳能帆板顺利展开工作;“天舟六号”顺利完成状态设置后,与空间站“天和”核心舱成功对接,转入组合体飞行段,如图所示;此次,“天舟六号”带去了70kg的新鲜水果等物资,同时为空间站补加了推进剂。下列说法正确的是( )
A.为“天舟六号”提供电能的太阳能帆板,主要是由半导体材料制成的
B.在组合体飞行段,以“天和”核心舱为参照物“天舟六号”是静止的
C.水果从地面经“天舟六号”运送到“天和”核心舱,质量会变得很小
D.使用液氢作为推进剂的燃料,是因为液氢具有热值大和无污染等特点
18.(2023·山东济南·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四位同学遇到的一些问题,下列说法正确的是( )
A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是闭合的
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小梅要判断小灯泡是否正常发光,应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,有可能是由测量误差导致的
三、填空题
19.(2023·山东威海·中考真题)家庭电路中空气开关跳闸的原因可能是 (写出一条即可);电冰箱使用三线插头,可以让金属外壳与插座中的 线相连,以防漏电时对人体造成伤害。
20.(2023·山东东营·中考真题)试电笔可以用来判断火线和零线。如图所示,持笔方式正确的是 (选填“甲”或“乙”);为了防止触电,控制用电器的开关应连接在 (选填“零线”或“火线”)和用电器之间。
21.(2023·山东烟台·中考真题)防范触电事故重要的是要有安全用电意识,要遵守安全用电原则。生活中,电冰箱的三线插头必须要插入三孔插座中,这样可以让它的金属外壳与 相连;家庭电路中,发生触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的。如果你发现有人触电应立即采取的措施是 (选填“切断电源”或“用手拉开触电者”)。
22.(2023·山东临沂·中考真题)图甲所示电路的电源电压为3V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电路的总电阻为 ;断开开关后,电阻的阻值为 。
四、作图题
23.(2023·山东聊城·中考真题)如图甲所示是一个带有开关的插座。开关闭合时,插孔提供工作电压;开关断开时,插孔不能提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式,并将其正确接入家庭电路中。
五、实验题
24.(2023·山东淄博·中考真题)用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻,其中电源电压为3V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω;1A”,导线若干(导线电阻忽略不计)。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大;
(2)小明连好电路,一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是 ;
(3)问题解决后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡的亮度,多次测量并记录数据(如下表所示)。当电压表的示数为2.5Ⅴ时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示为 A,计算此时小灯泡的阻值为 (精确到0.1Ω);
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
不亮
微光
暗
明亮
耀眼
电压U/V
0.5
0.9
1.5
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.30
电阻R/Ω
(4)对比小灯泡在不同亮度下的电阻,你的发现是 。实际生活中,在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏,是因为此时灯丝的电阻 ,实际电功率较大,灯丝容易熔断;
(5)小明想用本实验器材探究电流和电压的关系,你认为是否可行并说明理由: 。
25.(2023·山东青岛·中考真题)(1)有一个阻值未知的定值电阻,小兰用伏安法测量其阻值, 过程如下。
①用笔画出导线, 将图甲中的电路连接完整。( );
②正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至阻值 处,再闭合开关,小兰发现移动滑动变阻器滑片P的过程中,电压表有示数且几乎不变,电流表没有示数,则电路中存在的故障可能是: 两个接线柱 (选填“a与b”或“c与d”)间发生了断路;
③解决故障后, 通过调节滑动变阻器滑片 P的位置,进行多次实验,得到实验数据如表, 其中有一组数据是错误的。小兰和小海根据实验数据分别画出了电阻的I-U图象,如图乙、丙所示, 其中图象 是正确的;
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.1
0.22
2
1.5
0.30
3
1.9
0.28
4
2.3
0.45
5
2.5
0.50
④所测电阻的阻值为 Ω;
(2)小兰和小海共同设计了图丁所示的电路,探究金属丝电阻的大小跟导线长度的关系。
①电路中的 R1、R2、R3均是由材料、粗细相同的金属丝制成, 长度分别为 0.4m、1.2m、1.6m。闭合开关S, 将滑动变阻器的滑片P置于合适位置,电压表V1、V2、V3的示数之比为 1∶3∶4,则三个电阻的阻值之比为 R1∶R2∶R3= ;
②通过分析,可以得出结论: 材料、粗细相同的金属丝, 其电阻大小与长度成 ;
③通过查阅资料, 该金属丝的电阻与导线长度的比例系数k=5Ω/m,则长 10m的这种金属丝的电阻是 Ω。
26.(2023·山东威海·中考真题)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电源电压恒为,滑动变阻器规格为“”。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整 (导线不允许交叉);
(2)连接好电路,将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压。导致这一现象的原因可能是 ;
A.电流表损坏
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R接触不良
D.定值电阻R短路
(3)排除故障继续实验,更换不同的定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,其目的是 ,实验数据如表所示,其中第6次实验中电流表示数如图丙所示,其读数为 A;
表
实验次数
1
2
3
4
5
6
……
电阻
5
7.5
12
15
20
25
……
电流
1.2
0.8
0.48
0.4
0.32
……
(4)在如图所示坐标系中已经描出所有实验数据对应的点,请绘出图象 ,分析并得出结论: ;
(5)实验完成后,在评估“将电阻更换成电阻继续实验”这一环节中,甲小组认为,更换成电阻后需要将滑动变阻器阻值调到最大,才能闭合开关进行实验;而乙小组认为,更换成电阻后不需要将滑动变阻器阻值调到最大,可直接闭合开关进行实验。你认为哪个小组的观点正确并写出理由: 。
27.(2023·山东东营·中考真题)某兴趣小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选用器材连接了如图所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,所用器材均能满足实验需要。
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,注意导线不能交叉;
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是 ;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡 ;(选填“断路”或“被短接”)
(4)排除电路故障后进行实验,测得小灯泡正常发光时的电流为0.3A,则小灯泡此时的电阻为 Ω;(结果保留一位小数)
(5)实验中发现,当电压表示数为0.9V时,小灯泡刚好微微发光,你认为此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要 (选填“大”或“小”)。
28.(2023·山东日照·中考真题)小明同学在参加学校物理兴趣小组探究活动中发现,很多电器产品复杂的电路都是由简单的电路组合而成,使用时它们的电流与电压、电阻总存在一定的关系。某次探究活动中,小明找到一个未知电阻(阻值不变),设计了如图甲所示的电路图。电源电压保持6V不变,滑动变阻器的规格为“ 11A”。
(1)根据电路图连接实验电路时,所采用的电流表、电压表如图乙所示。闭合开关后发现电压表无示数,电流表有示数。滑动滑片,电流表示数发生变化。则电路中故障可能是: ;排除故障之后,闭合开关,滑动滑片,记录实验数据见下表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
电流I/A
①由上表可知电阻 。这些数据中第 组(填写数据序号)是明显错误的。请你帮助小明分析读取数据错误的原因是: 。
②通过此实验,可以得出电流I与电压U的关系:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 。
(2)保持其他元件不变,只将由更换为,要继续保持电阻两端电压3V不变,滑动变阻器需要向 (选填“左”或“右”)端滑动;将继续更换为、……,保持两端电压3V不变,记录数据见下表。
电压
数据序号
1
2
3
4
5
……
电阻
5
10
15
20
30
电流I/A
①要想满足电阻两端电压保持3V不变,电阻可更换的最大电阻值为 。
②分析表中的实验数据,得出电流I与电阻R的关系: 。
(3)在探究多个变量之间的关系时,两实验均利用了 法。
29.(2023·山东潍坊·中考真题)某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻阻值,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上阀门K可以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)。电源电压约为3V,滑动变阻器铭牌标有“”字样。
(1)连接完成图甲所示电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;( )
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端;
(3)实验中发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是 ;
(4)为能正确测出玻璃管内自来水的电阻,某同学利用定值电阻(阻值)、定值电阻(阻值)、电阻箱R(最大阻值)、单刀双掷开关S、两个相同的电压表(量程为0~3V)等器材,连接了如图乙所示电路,进行了如下实验操作。
①把S拨到1位置,记录电压表示数;
②把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表示数与电压表示数相同,记录此时电阻箱的阻值;
③计算玻璃管内自来水的电阻值,则 。
30.(2023·山东烟台·中考真题)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)设计实验时,小明制定了探究的总体思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系;保持电压不变,探究电流与电阻的关系。物理上把这种科学探究的方法叫做 ;
(2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图甲所示的实物电路。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A;
(3)在“探究电流与电阻的关系”的过程中,小明将的电阻换成的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,这种做法是否正确?理由是什么?( )
(4)小明根据实验数据绘制了和的图像,如图丙、丁所示。由图像可以得到的实验结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成 ;在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成 。
31.(2023·山东滨州·中考真题)某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大,导线不交叉 ;
(2)连接电路时,开关应该 。闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,同学们发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 ;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为 A,根据实验数据绘制出定值电阻R的I-U图像如图丙所示。由图像可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)同学们利用完整的图甲电路进一步“探究电流与电阻的关系”,测得实验数据如下表所示。实验时,保持电压表的示数为 V不变。分析数据可得:当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;
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
(6)该小组用电压表和一个最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丁所示的电路图,进行如下实验操作:
①闭合开关,将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最右端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
32.(2023·山东临沂·中考真题)用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,电源电压为3V。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电路连接正确;
(2)改正错误并检查无误后闭合开关,小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,可能是小灯泡 (选填序号);
A.短路 B.开路 C.实际功率太小
(3)实验记录的数据如下表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示,为 V,接下来测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1.0
1.5
2.5
电流I/A
0.16
0.2
0.24
0.26
0.3
电阻R/Ω
(4)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留1位小数);
(5)为顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω;
(6)仅利用本实验提供的器材, (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
六、计算题
33.(2023·山东青岛·中考真题)如图所示电路,电阻R1、R2并联接到电压为U的电源两端。闭合开关S后,通过电阻R1、R2的电流分别为I1、I2,电路的总电流为I。
(1)R1、R2并联后相当于一个电阻R,请推导证明:;
(2)若电路中R1=20Ω,R2=30Ω,电源电压为3V。求:电路的总电流I。
34.(2023·山东潍坊·中考真题)在物理项目化学习活动中,某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,圆柱形浮筒B底面积为,重为18N。电路中电源电压恒定,为定值电阻,压敏电阻(表面绝缘,厚度不计)固定于容器C底部,上表面积为,阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀,向C中注入适量水后关闭进水阀,装置静止时,测得C中水深为20cm,B浸入水中的深度为7cm(未浸没),闭合开关S,此时电流表示数;再次打开进水阀,向C中缓慢注入一定质量的水,浮筒B上升,使A下降30cm,稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦,水的密度,g取10N/kg,求:
(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力;
(2)动滑轮的重力;
(3)C中水深为20cm时阻值;
(4)电路中电源电压值。
2022年
一、单选题
1.(2022·山东青岛·中考真题)如图所示的电路中,电源电压U保持不变,定值电阻,闭合开关S,通过电阻、和干路的电流分别是、和I;、两端的电压分别是、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
2.(2022·山东青岛·中考真题)小明选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图示电路,把左端夹子固定,移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是( )
A.长度 B.横截面积
C.电流 D.电压
3.(2022·山东淄博·中考真题)安全用电是每一位中学生应有的常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.湿手拔用电器的插头
B.通电电线起火时立即泼水救火
C.断开电源开关后再更换灯泡
D.在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
4.(2022·山东滨州·中考真题)关于家庭电路和安全用电的说法中,下列说法正确的是( )
A.正确使用试电笔测量时,人体安全的原因是试电笔与人体之间绝缘
B.空气开关和漏电保护器在家庭电路中起的作用相同
C.用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一
D.控制电灯的开关要接在零线和灯泡之间
5.(2022·山东东营·中考真题)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.A示数变大,示数变小,示数不变
B.A示数变大,示数变小,示数变大
C.A示数变小,示数变大,示数变小
D.A示数变小,示数变小,示数变大
6.(2022·山东东营·中考真题)关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间
B.遇到有人触电,应立即用手将他拉离带电体
C.洗衣机、电冰箱等用电器应使用两孔插座
D.当试电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手再接触笔尖
7.(2022·山东潍坊·中考真题)如图所示,家中常用延长线插座上插满了各种电器,各用电器同时工作。下列有关分析正确的是( )
A.各用电器串联 B.干路电流过大容易发生火灾
C.插座延长线中可以没有地线 D.可以用湿手拔使用中的插头
8.(2022·山东菏泽·中考真题)下列有关安全用电的说法中,正确的是( )
A.功率为3000W的电烤箱可以插在标有“220V10A”的插板上使用
B.保险丝应接在零线上且与被保护的用电器串联
C.更换灯泡或维修电器前应先断开电源
D.正在充电的电动车着火时直接浇水灭火
9.(2022·山东枣庄·中考真题)小亮想探究“在温度一定的条件下,导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体,他还应选用下表中哪两个导体进行实验探究( )
导体代号
a
b
c
d
e
导体长度L/m
1.5
0.5
1.0
1.0
1.5
导体横截面积S/
1.2
1.2
0.8
1.2
2.0
导体材料
镍铬
镍铬
镍铬
锰铜
镍铬
A.b、c B.c、e C.c、d D.b、e
10.(2022·山东济宁·中考真题)生活中许多安全常识蕴含着物理知识。下列分析正确的选项是( )
A.
安全常识
水池的实际深度比看上去深,不要贸然下水
物理知识
光从水中斜射入空气中时折射角小于入射角
B.
安全常识
不要用湿毛巾擦拭带电插座
物理知识
湿毛巾容易导电
C.
安全常识
水蒸气烫伤比开水烫伤的伤情更严重
物理知识
水蒸气凝华放热
D.
安全常识
在铁路站台上候车时,乘客必须站在安全线外
物理知识
流体在流速大的地方压强大
11.(2022·山东泰安·中考真题)如图所示电路中,电源电压恒定。闭合开关,电路正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭,电路中只有两个电表有示数。电阻或灯泡仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中( )
①可能灯泡断路 ②可能灯泡短路
③可能电阻断路 ④可能电阻短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
12.(2022·山东泰安·中考真题)下列说法中不符合安全用电原则的是( )
A.若发生触电事故,应立即切断电源再救人
B.家庭电路中保险丝熔断后,可以用铜丝来代替
C.控制电灯的开关要接在火线和电灯之间
D.将家用电器的金属外壳接地
二、多选题
13.(2022·山东日照·中考真题)按图甲所示连接好电路后,闭合开关,电路正常工作,电压表V1和V2的示数均如图乙所示,已知R1的阻值为5Ω。下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.R2的阻值为20Ω
C.将图甲电路改接成图丙电路,R2两端的电压为5V
D.将图甲电路改接成图丙电路,经过R1和R2的电流之比为1∶4
14.(2022·山东威海·中考真题)公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,电表示数随之增大,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A.接线柱“1”应与“3”连接 B.“显示器”由电压表改装而成
C.若货车质量增大,则电阻两端电压增大 D.为了节约电能,电阻R0可以去掉
三、填空题
15.(2022·山东青岛·中考真题)“安全用电,从我做起”。如图是已接入家庭电路中的一个插线板。
(1)插线板上标记A的插孔,应与家庭电路的 线相连;
(2)多个用电器同时插在插线板上工作,它们的连接方式是 联;
(3)将电烤箱的插头插入插线板,闭合开关,家里的空气开关跳闸了,原因可能是 。
16.(2022·山东威海·中考真题)在2021年秋季的“开学第一课”上,航天员刘伯明在天和核心舱内用毛笔在纸上写下了“理想”二字,墨汁在纸上留下字迹是因为墨汁分子与纸张分子之间有 ,在太空舱内若用普通铅笔书写会产生石墨碎屑,因为石墨是 ,可能会造成用电设备短路。
17.(2022·山东烟台·中考真题)在家庭电路中,电灯、电视机、空调等各种用电器之间的连接方式是 ,为了防止触电事故的发生,应该把用电器的开关安装在 (选填“火线”或“零线”)上。如图所示,用螺丝刀形状的试电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是 (选填“甲”或“乙”)。
18.(2022·山东临沂·中考真题)小明家新购买了一台“220V 6600W”的即热式热水器。
(1)在其他条件相同时,导线的横截面积越大,电阻越 ,允许通过的最大电流越大,所以安装师傅选用较粗的铜芯导线。同时,为确保用电安全,热水器的金属外壳要 ;
(2)小明洗头时,该热水器共正常工作5min,消耗的电能为 J;吹干头发后,用塑料梳子梳头,头发越梳越蓬松,这是头发与梳子摩擦后带同种电荷而相互 的结果。
四、作图题
19.(2022·山东日照·中考真题)小明学习了欧姆定律后,用上图所示器材测量电阻的阻值。图中已完成部分电路连接,请用笔画线表示导线,将该电路补充完整。要求:原有导线不能改变也不能与之交叉;电压表的量程要恰当;滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变小。
五、实验题
20.(2022·山东德州·中考真题)小强在“探究电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)连接电路前,开关应处于 状态;
(2)图1甲中有一根多余的导线,导致电路连接错误,请在这根导线上打“×” ;
(3)若闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图1乙所示情况,存在的问题是: ;
(4)排除错误,实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图1丙所示的I﹣R图象;
①实验中电压表的示数控制在 V不变;
②由实验图象可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
③实验中小强所用滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω;
(5)实验结束后,小强又设计了如图2所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0为已知阻值的定值电阻,请把实验步骤补充完整。
①只闭合开关S,记下此时电流表的示数I1;
②闭合开关S、S1,记录电流表示数I2;
③未知电阻阻值的表达式Rx= (用I1、I2、R0表示)。
21.(2022·山东滨州·中考真题)如图甲所示,是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是:电源(电压恒为3V)、电流表、电压表,电阻R有4个阻值(5、10、20、30)供选用,滑动变阻器(20;1A)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整 ;
(2)连接电路时,开关应保持 ;开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端;
(3)检查电路连接无误后闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表几乎无示数,电压表有示数且不变,原因可能是 ;
A.R短路 B.R断路 C.滑动变阻器断路
(4)排除故障后继续实验,实验过程中,当把10电阻换成20电阻后,为保持 (选填“电流表”或“电压表”)示数不变,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(5)根据实验数据绘制了如图乙所示的图像,得出电流与电阻的关系是: ;
(6)该小组用电流表和一个定值电阻,测量未知电阻的阻值。他们设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、断开S1,此时电流表的示数为;
②闭合S和S1,此时电流表的示数为;
③则= (用、、表示)。
22.(2022·山东烟台·中考真题)在“测量电阻的阻值”实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大 ;
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表、电压表有示数均很小,但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现这个问题的原因是什么 ;
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A,则电阻R的阻值为 Ω;
(4)把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I−U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是 (选填“a”或“b”),判断的依据是 。
23.(2022·山东潍坊·中考真题)小明利用图甲所示电路测量未知电阻RX的阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样,RX的阻值约为。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整 (要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变大);
(2)闭合开关,两电表均无示数;将电压表改接在变阻器两端时,两电表均无示数;将电压表改接在开关两端时,电压表有示数,电流表无示数。则电路故障是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为,电流表示数如图乙所示,则未知电阻RX= Ω;
(4)小明利用图甲电路测量另一未知电阻RX′,将RX′正确接入电路,但发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近,经判断得知RX′阻值较大,利用该电路无法测出RX′阻值。小明查阅资料获知,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大,于是他找了一个2kΩ的定值电阻,设计了如图丙所示电路,电源电压恒为3V。闭合开关,并进行了如下操作:
①S1接1时,记录电压表示数为2.5V;
②S2接2时,记录电压表示数为2V;
③计算待测电阻RX′= Ω。
24.(2022·山东菏泽·中考真题)在物理实验课上,同学们要探究“电流与电压的关系”。实验室提供的器材有:
A.两节干电池,B.电压表(0~3V-15V),C.电流表,D.定值电阻,E.滑动变阻器,F.开关和导线若干。
(1)请用笔划线代替导线将图甲(见第3页下端)中的电路连接完整;( )
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表示数为零,经检查两电表均完好,则电路中出现的故障是 ;
(3)正确进行实验,得到实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.5
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.24
0.30
?
0.40
0.48
当电压表示数为1.8V时,电流表示数(如乙图所示)为 A,电路中定值电阻的阻值为 Ω;
(4)实验中获得了多组实验数据,这是通过 实现的;
(5)根据实验数据分析可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 。
25.(2022·山东济南·中考真题)在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中,小刚已连接的部分实验电路如图所示。
(1)请你在答题卡上相应位置用笔画线代替导线帮小刚完成实验电路的连接;( )
(2)电路连接完成并检查无误后,小刚应先将滑动变阻器的滑片P滑到 (选填“A”或“B”)端,然后再闭合开关;
(3)闭合开关后,小刚发现电压表和电流表均没有示数。此时实验电路出现的故障可能是 ;
A.电流表处开路 B.定值电阻处开路
C.电压表处开路 D.滑动变阻器处开路
(4)排除故障后,小刚重新进行实验。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,让电压表的示数为2V,测得并记录下电流值,断开开关;用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关,小刚接下来的操作是: ,测得并记录下电流值。
26.(2022·山东枣庄·中考真题)某物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值,电路如图甲所示。已知电源电压为6V,R0=10Ω,滑动变阻器规格为“50Ω 0.6A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片向右移动连入电路中的阻值变小,导线不能交叉 ;
(2)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。现用一根导线在图甲中先后连接接线柱A与B、C与H时,电流表和电压表示数仍为0,连接接线柱H与G时,电流表和电压表指针有明显偏转,则电路的故障是 ;
(3)排除故障后,闭合开关调节滑片,利用电压表和电流表测出了多组实验数据,并作出了电压表与电流表示数的关系图像,如图乙所示,则Rx阻值为 Ω;
(4)调节滑动变阻器,当电压表的示数为3V时,Rx消耗的电功率是 W;
(5)电路中串联R0的作用是 (填正确答案标号)
A.增大串联电阻,增大分压,电压表易于读数
B.增大串联电阻,增大分流,电流表易于读数
27.(2022·山东济宁·中考真题)小明测量某电阻R的阻值,收集实验数据绘制成如图所示的图像。
(1)分析图像信息,可得:R= Ω。
(2)请用笔画线表示导线,在图2中完成小明的实验电路连接。(导线不得交叉)
(3)小华也连接了图2中的实验电路。闭合开关后,发现电压表和电流表都有示数,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,经判断是连线有误,其错误可能是 。(写出一种即可)
(4)小华依据欧姆定律得出一个与电阻有关的推论:一段导体的电阻和这段导体两端的电压成正比,与通过它的电流成反比。请解释这一推论为什么是错误的: 。
28.(2022·山东临沂·中考真题)用5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电源电压为6V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整(滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大) ;
(2)先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻 路;
(3)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时记录数据,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为 V;
(4)断开开关,将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;移动滑片的过程中,眼睛应观察 表的示数;
(5)根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图象如图丙所示,由图象可知,电压一定时,电流与电阻成 比;
(6)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
29.(2022·山东泰安·中考真题)物理创新实验小组连接了如甲图所示的电路,测量定值电阻Rx的阻值。电源电压有和两档可选,Rx的阻值约为,滑动变阻器有(a:“”和b:“”)两种规格。
(1)李华同学发现甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线);
(2)李华正确连接导线后,将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关后,电压表示数为,电流表示数为。由此判断电源电压选择的是 (选填“”或“”)档,滑动变阻器选择的是 (选填“a”或“b”)规格;
(3)继续移动滑动变阻器的滑片完成后续测量,第3次实验时,电流表的示数如乙图所示,请根据实验过程将表格填写完整,并将①②两处的数据填写在答题卡上(的平均值精确到)。
实验次数
电压
电流
电阻
平均值/
1
1
0.1
10
②
2
2.5
0.24
10.4
3
2.8
①
(4)该实验小组进行了实验创新,利用阻值为的定值电阻和电流表、等器材,测出了额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,小组成员共同设计了如丙图所示的电路,经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整:
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表 (选填“”或“”)的示数为,同时记下另一个电流表的示数,记为;
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡正常发光时的电阻 。
六、计算题
30.(2022·山东滨州·中考真题)如图是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器标有“15 1A”,滑片P每移动1cm,的电阻变化0.5,定值电阻。求:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表的示数;
(3)若既能保证电路各元件的安全,又能使滑片P移动到最右端,则选取R2时,其阻值不能小于多少?
31.(2022·山东济宁·中考真题)长征二号F遥十三运载火箭于2021年10月16日0时23分按预定时间精准点火发射,搭载的神舟十三号载人飞船被成功送入太空。发射前,检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中,设计了如图所示的电路,模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气,则密闭容器与真空室中的气压不发生变化;若密闭容器漏气,则密闭容器中的气压减小,真空室中的气压增大。密闭容器中的正常环境气压为1.0×105Pa,电源电压U=12V,定值电阻R0=18Ω;R1和R2是两个相同的压敏电阻,其阻值随环境气压的变化如表中所示。
环境气压/(×105Pa)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
压敏电阻阻值/Ω
36
22
12
6
3
2
按要求回答下列问题:
(1)当开关S接a时,若电压表的示数为10.8V,请通过计算判断密闭容器是否漏气;
(2)若密闭容器漏气,开关S接b时,电流表的示数为0.3A,求此时真空室中的环境气压。
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专题15 探究电路
2024年
一、单选题
1.(2024·山东青岛·中考真题)下列材料中,适合做试电笔笔尖的是( )
A.塑料 B.陶瓷 C.玻璃 D.金属
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】生活中常见的导体、练习使用测电笔
【详解】试电笔的笔尖需要与导线接触来导电,从而来检测是否带电,即笔尖应选用导体,金属为导体,塑料、陶瓷、玻璃都是绝缘体,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.(2024·山东济南·中考真题)某学习小组连接了如图所示的实物电路,闭合开关,移动滑片P的过程中,关于电流表的示数、电流表的示数以及灯泡的亮度,可能出现的现象是( )
A.变大,变小,灯泡亮度不变 B.变小,变大,灯泡亮度变暗
C.变小,变小,灯泡亮度不变 D.变大,变大,灯泡亮度变亮
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】并联电路的电流规律、应用欧姆定律判断电表示数和灯泡亮度的变化
【详解】如图,灯泡于滑动变阻器并联,电流表A2在干路,测干路电流;电流表A1与滑动变阻器串联,测变阻器的电流;闭合开关,移动滑片P的过程中,电流表的示数发生变化,由于并联电路各支路互不影响,通过灯泡的电流不变,灯泡的亮度不变;由于干路电流等于支路电流之和,因此电流表的示数发生变化,若变小,干路电流也变小,灯泡亮度不变,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.(2024·山东泰安·中考真题)下列有关安全用电的说法正确的是( )
A.使用试电笔时,要用手指按住笔尖,然后用笔尖接触被测导线
B.灯泡的开关应该接在零线和灯泡之间
C.家庭电路中电流过大,一定是发生了短路
D.更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】可能发生触电事故的情况
【详解】A.使用试电笔时,笔尖接触被测物体,手指接触笔尾金属体,若被测物体带电,则此时被测物体、试电笔、人体、大地构成通路,试电笔中的氖管才可以发光,故A错误;
B.为保证安全,控制电路的开关应该接在火线与电灯之间,故B错误;
C.导致电路中电流过大的原因有两个:①电路中发生了短路。②电路中用电器的总功率太大,所以家庭电路中电流过大,不一定是电路中发生了短路,故C错误;
D.部分用电器使用的是金属外壳,若用电器漏电,则其外壳也可能带电,若搬动电器没有断开电源开关,则有可能发生触电事故,故D正确。
故选D。
4.(2024·山东潍坊·中考真题)物理学的宗旨是发现自然现象背后的规律,使人们可以运用物理规律解决实际问题。根据所学物理学知识,下列表述正确的是( )
A.使用杠杆可以同时省力又省距离 B.物体不论温度高低都具有内能
C.选用精密的测量工具可以消除误差 D.导体的电阻跟它两端的电压成正比
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】误差、杠杆的定义、导体的电阻是导体本身的一种性质、内能的概念
【详解】A.省力杠杆能省力但不能省距离,费力杠杆不能省力但是能省距离,故A错误;
B.内能指的是物体内部所有分子的分子势能和分子动能之和,一切物体在任何温度下,都有内能,故B正确;
C.误差是由于测量仪器本身缺陷或者不同的仪器参数造成的,选用精密的测量工具只能减小误差,但是不能消除误差,故C错误;
D.电阻是导体的固有属性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压没有关系,故D错误。
故选B。
5.(2024·山东聊城·中考真题)如图是家庭常用的插线板,开关断开时,指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;开关闭合时,指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。下列说法正确的是( )
A.插线板上指示灯和插孔是串联关系
B.开关闭合时用试电笔接触任一插孔,试电笔的氖管都会发光
C.插线板电线的绝缘皮破损,仍能安全使用
D.插线板接多个用电器同时工作时,总电流不能超过插线板允许的最大电流
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】练习使用测电笔、家庭电路中各元件的连接方式、总功率过大对家庭电路的影响、可能发生触电事故的情况
【详解】A.根据如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压,可知指示灯和插孔是独立工作,互不影响,是并联,故A错误;
B.开关闭合时用试电笔接触火线这一插孔,试电笔的氖管才会发光,若接触零线哪一个孔,试电笔的氖管不会发光,故B错误;
C.插线板电线的绝缘皮破损,为了避免触电事故的发生,不能安全使用,故C错误;
D.插线板接多个用电器同时工作时,总电流不能超过插线板允许的最大电流,若超过,则会烧坏插线板,故D正确。
故选D。
6.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小
B.电流表与电流表的示数相等
C.电流表的示数变大
D.电压表V与电流表示数的比值变大
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】含有变阻器电路的动态分析、欧姆定律的简单计算
【详解】ABC.由图得,闭合开关S,R、R0并联,电流表A2测量R0电流,电流表A1测量干路电流,所以电流表A1的示数大于电流表A2的示数,电压表测量电源电压,则R0、R电压等于电源电压。滑动变阻器滑片P从最上端向中点移动过程中,R接入电路中电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,则电压表示数不变,由欧姆定律得,R电流变大,电路总电流变大,则电流表A1示数变大,A2示数不变,故AB错误,C正确;
D.由于电压表V的示数不变,电流表示数变大,则电压表V的示数与电流表示数的比值变小,故D错误。
故选C。
7.(2024·山东菏泽·中考真题)如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是( )
A.只闭合,电阻R与灯泡L并联
B.只闭合,电压表测量电阻R两端电压
C.先闭合,再闭合,灯泡L亮度变大
D.先闭合,再闭合,电流表示数变大
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】应用欧姆定律判断电表示数和灯泡亮度的变化、辨析电路的串并联、判断电压表的测量对象
【详解】AB.只闭合,电路依次经过电阻R与灯泡L回到负极,电阻R与灯泡L串联,电压表并联在电源两端,测电源电压,故AB错误;
CD.先闭合,电阻R与灯泡L串联,电流表测电路电流,有示数,再闭合,电阻R与电流表被短路,则电流表无示数,所以电流表示数变小,总电阻变小,根据,电路中电流变大,则灯泡L亮度变大,故C正确,D错误。
故选C。
8.(2024·山东菏泽·中考真题)以下符合安全用电做法的是( )
A.用湿手将吹风机插头插在电源上
B.发现用电器着火,立即切断电源
C.电水壶的电源线绝缘皮破损仍继续使用
D.多个大功率用电器在一个插排上同时使用
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】触电防护及救援措施、总功率过大对家庭电路的影响、可能发生触电事故的情况
【详解】A.自来水是导体,用湿手拔插头,自来水很可能会使人体和火线接通使人触电,不符合安全用电要求,故A不符合题意;
B.发现用电器着火,立即切断电源,再灭火,不能直接向用电器泼水灭火,否则人会触电,故B符合题意;
C.电源线上的绝缘层破损,当人去触摸插头时就可能使人体和带电体接触,会造成触电事故,十分危险,故应及时更换,所以要定期检查电路防止发生用电事故,故C不符合题意;
D.多个大功率用电器接在一个插座上会导致通过插座的电流过大,容易使插座接线产生过多热量而使绝缘皮燃烧,不符合安全用电要求;故D不符合题意。
故选B。
9.(2024·山东枣庄·中考真题)如图所示是一款电子握力计的电路原理图,M、N均为金属板,N固定不动,当握力F增大时,则( )
A.滑动变阻器R接入电路中的阻值变小 B.电压表示数增大
C.电阻R的功率一定减小 D.电阻R0的功率增大
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】含有变阻器电路的动态计算、电功率P=UI及推导式的简单计算
【详解】ABD.如图所示,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,当握力F增大时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电压表示数增大,电路中的总电阻增大,电路中的电流减小,由
知电阻R0的功率减小,故AD错误,B正确;
C.当定值电阻R0和滑动变阻器R阻值相同时,电阻R的功率最大,当握力F增大时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,当定值电阻R0和滑动变阻器R阻值大小关系不确定,故电阻R的功率不一定减小,故C错误。
故选B。
10.(2024·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压为9V,电流表使用0~0.6A量程,电压表使用0~3V量程,阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A。为保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器的最大阻值应大于( )
A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】欧姆定律的简单计算
【详解】如图所示,电路中定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压;阻值为10Ω的定值电阻允许通过的最大电流为0.5A,此时定值电阻两端的电压为
超过电压表的量程,可能会损坏电压表;为保证电路中各元件安全工作,所以当电压表示数为3V时,电路中的电流最大,滑动变阻器的阻值最小,此时电路的电流为
滑动变阻器的两端电压为
滑动变阻器阻值为
滑动变阻器的最大阻值应大于20Ω。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.(2024·山东枣庄·中考真题)“安全用电无小事,时时刻刻要牢记”,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.高压线下钓鱼 B.使用绝缘皮破损的导线
C.冰箱的金属外壳接地 D.不切断电源,更换灯泡
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】可能发生触电事故的情况、触电防护及救援措施
【详解】A.高压线的电压很高,人不能靠近,也不能在高压电线下钓鱼,否则会发生触电事故,故A不符合题意;
B.电线绝缘皮破损了不能继续使用,否则容易发生触电,不符合安全用电原则,故B不符合题意;
C.将冰箱的金属外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故C符合题意;
D.更换灯泡前需要切断电源,不要带电操作,故D不符合题意。
故选C。
12.(2024·山东滨州·中考真题)关于生活用电,下列符合安全用电要求的是( )
A.图甲:控制用电器的开关接在零线和用电器之间
B.图乙:家用电冰箱外壳可以不接地线
C.图丙:可以使用导线绝缘皮破损的插头
D.图丁:电动自行车应在规定位置停放充电
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】触电防护及救援措施、家庭电路中各元件的连接方式、三线插头的接线及作用、可能发生触电事故的情况
【详解】A.图甲:控制用电器的开关接在火线和用电器之间,开关能够切断火线,故A不符合题意;
B.图乙:电冰箱必须使用三脚插头,让金属外壳接地可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故B不符合题意;
C.图丙:使用绝缘皮破损的插头,人很容易接触到火线而发生危险,故C不符合题意;
D.图丁:电动自行车应在规定位置停放充电,可以防止因火灾造成的损失,故D符合题意。
故选D。
13.(2024·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关和都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A.灯和是串联连接的 B.电压表不能测量灯的电压
C.断开后电流表的示数不变 D.两灯的额定电压一定相同
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】并联电路的电压规律及应用、应用欧姆定律判断电表示数和灯泡亮度的变化、辨析电路的串并联、判断电压表的测量对象
【详解】A.由图得,电流分别经过两灯泡,说明灯和是并联的,故A错误;
B.电压表并联在支路的两端,则电压表能测量灯的电压,故B错误;
C.断开后电路由灯和是并联化为L1的简单电路,电路电阻变大,由欧姆定律得,电路电流变小,即电流表的示数变小,故C错误;
D.将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光,,说明此时两灯的电压均为额定电压,并联电路中各支路的电压相同,则两灯的额定电压一定相同,故D正确。
故选D。
二、多选题
14.(2024·山东聊城·中考真题)小慧乘坐公交车时发现,加速前行时乘客上身向后仰,减速前行时乘客上身向前倾,她受此启发设计了一款可显示物体相对运动方向的装置。装置中滑片P与物体M可一起移动,当物体M相对导轨向后移动时,电表示数增大;当物体M相对导轨向前移动时,电表示数减小。下列电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【难度】0.65
【知识点】并联电路的设计、含有变阻器电路的动态分析
【详解】A.图中电压表测的是滑动变阻器滑片P右侧电阻丝的电压,滑片P与物体M向前移时,滑片P右侧电阻丝电阻变小,电压表示数变小,滑片P与物体M向后移时,滑片P右侧电阻丝电阻变大,电压表示数变大,故A符合题意;
B.图中电压表测的是滑动变阻器滑片P左侧电阻丝的电压,滑片P与物体M向前移时,滑片P左侧电阻丝电阻变大,电压表示数变大,滑片P与物体M向后移时,滑片P左侧电阻丝电阻变小,电压表示数变小,故B不符合题意;
C.图中电流表与滑动变阻器滑片P右侧电阻丝串联接入电路,滑片P与物体M向前移时,滑片P右侧电阻丝电阻变小,电流表示数变大,滑片P与物体M向后移时,滑片P右侧电阻丝电阻变大,电流表示数变小,故C不符合题意;
D.图中电流表与滑动变阻器滑片P左侧电阻丝串联接入电路,滑片P与物体M向前移时,滑片P左侧电阻丝电阻变大,电流表示数变小,滑片P与物体M向后移时,滑片P左侧电阻丝电阻变小,电流表示数变大,故D符合题意。
故选AD。
三、实验题
15.(2024·山东青岛·中考真题)小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系.电源电压为,三个定值电阻阻值分别为和,两个滑动变阻器规格分别为“”和“”。
(1)图甲电路连接不完整,请用笔画线代替导线将电路连接完整 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (选填“左”或“右”)端。
(3)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验.每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数与前二次实验相同,记录相应电流表示数,绘制出图像如图乙所示,实验中电压表的示数为 V。
(4)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表表盘如图丙所示,其示数为 A,该电阻的阻值为 。
(5)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为 。
【答案】(1)(2)右(3)2.4(4) 0.12 20(5)
【难度】0.65
【知识点】 探究电流与电阻的关系、欧姆定律的简单计算、串联电路的电阻与电压的比值关系及计算
【详解】(1)实验时,电流表、电阻、滑动变阻器串联接在电路中,由乙图可知,电流表的量程选用0~0.6A,电压表并联在电阻两端测量电阻两端电压,因此将开关的右接线柱与电流表“0.6”接线柱连接,滑动变阻器的右上接线柱和电阻的左接线柱连接,实物图如下图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大端,即最右端。
(3)探究电流和电阻的关系时,电阻两端的电压保持不变,由乙图可知,当电阻的阻值为10Ω时,通过电阻的电流为0.24A,则电阻两端的电压为
即实验中电压表的示数为2.4V。
(4)[1][2]由丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.12A,则该电阻的阻值为
(5)根据串联电路的电压规律可知,定值电阻和滑动变阻器的阻值与分压之比可表示为
由于定值电阻两端的电压一定,则滑动变阻器两端的电压也一定,所以滑动变阻器的阻值需要随定值电阻的阻值增大而增大,在(4)中,当定值电阻的阻值为20Ω时
解得,滑动变阻器接入电路的阻值大于10Ω,因此实验中小明选择的滑动变阻器的规格为“”。
16.(2024·山东泰安·中考真题)某同学利用有关器材测量定值电阻的阻值。可选用的器材有电源(电压恒为)、三个滑动变阻器(规格分别为a:“”、b:“”和c:“”)、电流表(有,两个量程)、电压表(有,两个量程)、开关、导线等。该同学根据甲电路图,进行了正确的实验操作,当滑动变阻器滑片P处于中间位置附近时,电表示数如乙图所示。请你根据以上信息回答问题:
(1)实验中选择的滑动变阻器是 (选填“a”“b”或“c”);
(2)乙图中电压表的示数为 ,电流表的示数为 A,本次测量的阻值为 (精确到);
(3)请根据甲电路图,正确选择电表量程,用笔画线代替导线,完成图丙所示实物图的连接 ;
(4)该同学进行了实验创新,利用阻值为的定值电阻和电压表等器材,测量的阻值。设计了如丁图所示的电路,经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整:
①闭合开关、,断开开关,读出电压表的示数,记为;
②保持处于闭合状态,断开开关,闭合开关,使电压表测 (选填“”或“”)两端电压,记为;
③用已知物理量和测量量的符号表示出的电阻, 。
【答案】(1)c(2) 1.9 0.16 11.9(3)(4)
【难度】0.65
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析、单伏法测电阻
【详解】(1)电源电压为6V,所以电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.9V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A,则此时变阻器阻值为
则变阻器最大阻值约为
所以实验中选择的滑动变阻器是c。
(2)[1][2][3]电源电压为6V,所以电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.9V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A,则本次测量的阻值为
(3)分析甲电路图可知,和变阻器串联,电流表测电路电流,选用小量程,电压表测电压,选用小量程,据此连接实物图如下:
(4)[1][2]①闭合开关、,断开开关,和串联,电压表测电源电压,读出电压表的示数,记为;
②保持处于闭合状态,断开开关,闭合开关,连接方式不变,电压表测电压,记为;
③根据串联分压原理则有
解得。
17.(2024·山东济南·中考真题)学习了“伏安法”测电阻后,某小组想进一步探究“导体的电阻与导体长度的关系”。他们选择了图甲所示的器材,并连接了部分电路。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象,并标记为等长的五段,a、f为铅笔芯的两个端点,中间四点分别标记为b、c、d、e、
(1)若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大。需用一根导线将电源的正极接线柱与滑动变阻器的 (选填“A”“B”或“C”)接线柱连接;
(2)将电路连接完整后,把线夹夹在f点,闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电压表和电流表仍无示数;将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障,则故障是
(3)该小组排除故障后继续实验,闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数,然后立即断开开关。电流表的示数如图乙所示,该读数为 A。调节滑动变阻器,多次测量并计算出电阻的平均值;
(4)将线夹分别夹在e、d、c、b点,重复步骤(3),得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据,如表所示:
线夹位置
b
c
d
e
f
铅笔芯接入长度l/cm
3
6
9
12
15
铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω
2.0
4.0
5.9
8.0
10.0
①请在坐标纸上描点,并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像;
②通过分析图像可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下, ;
(5)在实验评估环节,有的同学认为,只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该 。
【答案】(1)(2)滑动变阻器断路(3)0.26(4) 铅笔芯的电阻与长度成正比
(5)选不同规格的铅笔芯和不同材料的导线进行试验,多次测量得到普遍规律
【难度】0.65
【知识点】探究电阻大小与导体长度的关系、伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析
【详解】(1)滑动变阻器按一上一下接入电路,若使滑动变阻器的滑片P向D端滑动时电流表的示数增大,则滑动变阻器的电阻减小,因此滑动变阻器的B接线柱与电源正极相连,如图所示:
(2)闭合开关,发现无论如何调节滑动变阻器,电压表和电流表始终无示数,说明电路可能存在断路,用一根导线检测电路故障,将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时,电路被短路,电压表和电流表无示数;将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时,电压表和电流表均有示数,说明故障在滑动变阻器处,若电路中只有一处元件故障,则故障是滑动变阻器断路。
(3)电流表的示数如图乙所示,由图甲可知,电流表接入小量程,分度值0.02A,该读数为0.26A。
(4)①[1]在坐标纸上依次描点各点,用平滑的线把各点连接起来,得到铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像,如图
②[2]图像为一条过原点的直线,导线的长度增大为原来的几倍,电阻也增大为原来的几倍,通过分析图像可得实验结论:在材料和横截面积一定的条件下,铅笔芯的电阻与长度成正比。
(5)只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性,为了使证据更充分,接下来还应该选不同规格的铅笔芯和不同材料的导线进行试验,多次测量得到普遍规律。
18.(2024·山东威海·中考真题)小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、滑动变阻器、、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整 (要求滑片向右移动时电流表示数变大);
(2)电路连接后,闭合开关发现小灯泡不亮,观察电流表和电压表,发现两表指针偏转角度均较小,原因可能是 ;
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数),实验中选择的滑动变阻器应为 (选填“”“”)。
(4)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系” ?(选填“能”“否”)。
【答案】(1)(2)滑动变阻器接入电路的电阻过大(3) 2.5 8.3Ω (4)否
【难度】0.65
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析
【详解】(1)滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器应选右下接线柱与开关串联在电路中,如下图
(2)闭合开关,发现小灯泡仍不亮,电流表和电压表均有示数,指针偏转角度均较小,则说明电路为通路,但电路中的电流过小,滑动变阻器接入电路的电阻过大。
(3)[1][2]根据题意知道,小灯泡的额定电压为2.5V,所以,实验中,调节滑片使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光,根据图甲知道,电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,所以电流表的示数为0.3A,由欧姆定律知道,此时小灯泡的电阻为
滑动变阻器接入电路的电阻
所以,实验中选择的滑动变阻器应为。
(4)探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,而小灯泡的电阻随着温度的变化而变化,故此装置无法探究电流与电压的关系。
19.(2024·山东聊城·中考真题)在“制作定值电阻”的实践活动中,同学们在实验室找到一捆镍铬合金丝,其包装上标有“横截面积1mm²,长度10m”的字样。为了利用这捆镍铬合金丝制作一个8Ω的定值电阻,同学们先将这拥镍铬合金丝两端的绝缘皮刮掉接到接线柱上,然后进行了如下操作:
(1)根据甲图的电路图,以笔画线将乙图的实物电路连接完整 (要求:导线不能交叉)。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中发现电流表、电压表均有示数,但始终不变化,出现这一现象的原因可能是________(填字母)。
A.镍铬合金丝短路 B.镍铬合金丝断路 C.滑动变动器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片改变这捆镍铬合金丝两端的电压,测得多组电压及电流的值,将数据填入表格中。第三次实验时,电流表的示数如下图所示,则测得的电流为 A,计算该次的电阻值为 Ω(计算结果保留两位小数)。
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.10
10.00
2
2.0
0.21
9.52
3
3.0
(4)为了确定这捆镍铬合金丝的电阻,上表在设计时还应增加的一项内容为 。
(5)根据实验的计算结果,制作8Ω的定值电用应截取长度约为 m的镍铬合金丝。
【答案】(1)(2)C(3) 0.28 10.71(4)R的平均值(5)7.94
【难度】0.65
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、电流表的量程及读数、欧姆定律的简单计算、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析
【详解】(1)由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R串联接入电路,滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故应将镍铬合金丝右端与滑动变阻器左下接线柱相连,如图所示:
(2)电流表有示数,说明电路是通路,电压表有示数,说明镍铬合金丝未短路,故出现这一现象的原因可能是滑动变阻器短路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(3)[1]由图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A。
[2]该次的电阻值为
(4)探究性实验需要多次测量求平均值,减小误差,提高测量准确性,因此,为了确定这捆镍铬合金丝的电阻,上表在设计时还应增加的一项内容为R的平均值。
(5)由题意可知,10m长的镍铬合金丝电阻为
镍铬合金丝1m的电阻为,制作8Ω的定值电阻应截取镍铬合金丝的长度为
20.(2024·山东潍坊·中考真题)为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻,某同学准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整 ;
(2)闭合开关后,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(3)滑片P调整到适当位置,电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为 ,此时滑动变阻器接入电路的电阻为 ;
(4)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5V;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丁图中的 (填“a”或“b”)位置。
【答案】(1)(2)左(3) 6.25 5(4) 2.5 a
【难度】0.4
【知识点】伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、等效替代法测电阻、伏安法测电阻的实验原理和电路图
【详解】(1)实验中,电压表并联在灯泡两端,测灯泡两端电压,滑动变阻器按照一上一下的原则接入电路,如图所示:
(2)由图甲可知,电压表使用的小量程,由图乙可知,电压表的分度值为0.1V,示数为2.4V,小于灯泡的额定电压2.5V,因此应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压特点可知,应减小滑动变阻器两端电压,根据串联分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片向左移动。
(3)[1]图甲中电流表使用的小量程,分度值为0.02A,由图丙可知,电流表示数为0.4A,则该小灯泡正常工作时的电阻为
[2]由题意可知,电源电压为
由串联电路电压特点可知,此时滑动变阻器两端电压为
由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
(4)[1][2]图丁中,电压表与灯泡或a处电阻并联,测量灯泡或a处电阻两端电压。闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,则灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,调整滑动变阻器电阻,使电压表示数为2.5V,此时灯泡正常发光;将单刀双挪开关掷于位置2时,若a处为电阻箱,b处为滑动变阻器,此时变阻箱与滑动变阻器串联,电压表测电阻箱两端电压,保持b处电阻不变,调节变阻箱,使电压表示数为2.5V,则电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻,使用了等效替代法。若a处为滑动变阻器,b处为电阻箱,则调节a处的滑动变阻器,电阻箱阻值不变,无法得到灯泡灯泡正常发光时的电阻,不合适,因此a处为电阻箱。
21.(2024·山东菏泽·中考真题)某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中,所用电源电压为3V,定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,各仪器均完好。请完成下列问题:
实验次数
第1次
第2次
第3次
第4次
电压/V
0.5
1
1.2
2
电流/A
0.1
0.2
0.24
0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉 ;
(2)检查电路时,发现电流表指针如图乙所示,接下来正确的操作是 ;
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,示数为 V;
(4)一小组展示实验数据如表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第 次实验数据,依据是: ;
(5)分析表格中有效实验数据,初步得出:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
【答案】 对电流表调零 1.6 1 见解析 正比
【难度】0.65
【知识点】探究电流与电压的关系
【详解】(1)[1] 要求滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,则变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,作图如下:
(2)[2] 如图乙所示,闭合开关前电流表指针未指在零刻度线处,则应对电流表调零。
(3)[3] 如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.6V。
(4)[4][5] 定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电路中最小电流为
所以第1次实验数据是拼凑的。
(5)[6] 分析表格中有效实验数据可知,对应电压与电流的比值为
比值为一个定值,所以可得:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
22.(2024·山东临沂·中考真题)用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一条线代替导线,将电路连接正确;
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻 路;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
(5)实验数据如下表所示,请在图丙中描绘出的关系图象;
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.3
0.6
(6)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于 Ω。
【答案】 左 或 开(或断) 右 0.12 15
【难度】0.65
【知识点】 探究电流与电阻的关系、串联电路的电阻与电压的比值关系及计算
【详解】(1)[1]为了保护电路,在闭合开关前,变阻器的滑片应置于阻值最大的最左端。
(2)[2]探究电流与电阻的关系,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,图甲电路图中,定值电阻及电压表未接入电路,所以连接开关与定值电阻间的导线将定值电阻及电压表短路了,应将这根导线接在定值电阻左接线柱的一端改接到右接线柱或接到电压表的正接线柱,作图如下:
或
(3)[3]在串联电路中,电流表无示数,可能电路出现断路,而电压表有示数,说明电压表与电源接通,是电压表并联部分断路,所以可能是定值电阻断路了。
(4)[4]将25欧定值电阻替代30欧电阻,据串联电路的分压特点知,定值电阻两端的电压变小,而在探究电流与电阻的关系时,应保持定值电阻两端的电压不变,所以变阻器的滑片应向右移动,让变阻器接入电路的阻值变小,分得的电压变小。
[5]定值电阻接入电路的阻值为30欧时,电流表示数为0.1A,则电流表选用的是小量程。图乙中,电流表对应的分度值为0.02A,示数为0.12A。
(5)[6]将表格中对应的数据在坐标轴中描出对应的点,用线将各点相连。作图如下:
(6)[7]实验中,定值电阻两端的电压保持为3.0V,则变阻器两端的电压
U变=U-U定=4.5V-3.0V=1.5V
据串联电路的分压特点知,定值电阻接入电路的阻值最大为30欧时,变阻器所需接入电路的阻值也最大,则有
解得,变阻器的最大阻值R大=15Ω。
23.(2024·山东烟台·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(50Ω 0.2A)滑动变阻器(20Ω 1A),开关和导线若干。
(1)请在答题卡的相应位置画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)
(2)为了完成实验,电流表应选择 量程,电压表应选择 量程,滑动变阻器应选择 (选填“”或“”)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(4)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻,仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,闭合,电流表示数为,则小灯泡正常发光时的电阻 (用,、表示)。
【答案】 0~0.6A 0~15V R2 9.5
【难度】0.4
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图
【详解】(1)[1] 实验电路图如图所示:
(2)[2] [3] [4] 小灯泡额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω,额定电流约为0.38A,故电流表应选择0~0.6A量程,电压表应选择0~15V量程,因额定电流约为0.38A,超过R1允许通过的最大电流,故滑动变阻器应选择R2。
(3)[5] 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[6]开关变化前后均是R0与灯泡并联,电压相等,则有
解得
24.(2024·山东滨州·中考真题)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过定值电阻的电流为 A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中;
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
1.8
0.48
0.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第 (填序号)组;
(4)分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为;
③则 (用已知和测出的物理量、、表示)。
【答案】 断开 右 短路 0.24 4 正比
【难度】0.65
【知识点】探究电流与电压的关系
【详解】(1)[1]在本实验中应将滑动变阻器串联接入电路,且根据题干要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路的电阻减小,由此判断左下部分电阻接入电路,据此完成电路连接如下图
(2)[2][3]为了保护电路,在连接电路时,应就将开关断开且将滑动变阻器滑片置于阻值最大端,即最右端。
[4]闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,说明可能的故障原因是与电压表并联部分电路出现了短路,即定值电阻短路。
(3)[5]由图丙知道,电流表选用的是0~0.6A的小量程,对应的分度值为0.02A,读数为0.24A。
[6]分析表格数据有
据此分析只有根据第4次实验数据算出来的电阻阻值不同,因此,说明第4组数据有误。
(4)[7]分析表格数据知道,当电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流就增大为原来的几倍,由此可得出实验结论为:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[8]①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示作数为I2;
③在②中为Rx的简单电路,由欧姆定律得电源电压
在①中,两电阻串联,由电阻的串联和欧姆定律得电源电压
因电源电压不变,故
解得Rx的表达式为
四、填空题
25.(2024·山东滨州·中考真题)如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表的示数为0.6A,电流表的示数为0.2A,则通过灯泡的电流为 A,灯泡的阻值为 Ω。
【答案】 0.4 15
【难度】0.65
【知识点】欧姆定律的简单计算
【详解】[1][2]分析电路可知,、并联,电流表测干路电流,电流表测电流。根据并联电流规律可知通过灯泡的电流为
并联电路中各支路电压均等于电源电压,则灯泡的阻值为
26.(2024·山东临沂·中考真题)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图象如图乙所示。则定值电阻的阻值为 Ω,电源电压为 V.
【答案】 3 1.5
【难度】0.65
【知识点】串联电路的电压规律及应用、欧姆定律的简单计算
【详解】[1][2]由图知,两电阻串联,电压表 测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路的电流;滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值从最大变为0,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,根据串联分压可知,R两端的电压变小直至0。由图像可知:当电路中的电流为0.1A时,电压表的示数为1.2V,电源电压为
…….①
当电路中的电流为0.5A时,电压表的示数为0,电源电压为
…….②
联结①②,解得
五、作图题
27.(2024·山东烟台·中考真题)如图所示是家庭电路的一部分,请将开关控制台灯的电路补充完整。
【答案】
【难度】0.85
【知识点】家庭电路作图
【详解】开关控制台灯,开关与台灯要串联,为了安全用电,开关要接在火线上,如图所示:
2023年
一、单选题
1.(2023·山东淄博·中考真题)如图所示电路中,电源电压6V恒定不变,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V,小灯泡上标有“2V;1W”(灯丝电阻不变),滑动变阻器标有“20Ω;1A”。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,在不损坏电路元件的前提下,电流表、电压表示数的范围分别是( )
A.0.25A~0.6A,1V~2V
B.0.3A~0.5A,1V~1.5V
C.0.25A~0.5A,1.5V~2V
D.0.25A~0.5A,1V~2V
【答案】D
【详解】由电路图知,闭合开关,小灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。小灯泡正常工作时的电流
此时变阻器两端的电压
变阻器接入电路的阻值
在不损坏电路元件的前提下,电路中的最大电流为0.5A,所以电流表的最大示数为0.5A,此时电压表的示数也最大,为2V。小灯泡正常发光时,电阻
当变阻器接入电路的阻值最大时,电路中的总电阻最大为
电路中的电流最小为
此时电流表示数最小为0.25A。灯丝电阻不变,则电压表示数也最小
所以电流表、电压表示数的范围分别是0.25A~0.5A,1V~2V,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(2023·山东德州·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P由图示位置向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.小灯泡与滑动变阻器串联 B.电压表示数变大
C.电流表和示数都变小 D.小灯泡亮度变暗
【答案】C
【详解】由图可知,滑动变阻器和小灯泡并联,电流表测通过滑动变阻器的电流,电流表测干路总电流,电压表测各支路两端和电源两端电压。
A.由图可知,有两条电流路径,所以滑动变阻器和小灯泡并联,故A错误;
B.电压表测各支路两端和电源两端电压,电源电压不变,则电压表示数不变,故B错误;
C.滑动变阻器滑片P向右滑动时,其阻值增大,由于其并联在电源两端,所以滑动变阻器两端电压不变,根据可知,通过的电流变小,所以电流表示数变小;由并联电路,各个用电器之间相互不影响可知,通过小灯泡的电流不变,根据并联电路电流特点可知,干路电流减小,所以电流表示数变小,故C正确;
D.由于并联电路,各个用电器之间相互不影响,所以通过小灯泡的电流不变,小灯泡的亮度不变,故D错误。
故选C。
3.(2023·山东青岛·中考真题)“生命宝贵,安全第一”是同学们应具有的安全意识。下列做法不符合安全用电原则的是( )
A.连接家庭电路时,开关接在火线和用电器之间
B.若家用电器着火,先切断电源,再用灭火器灭火
C.使用试电笔时,手指按住笔尾金属体
D.更换灯泡时,没有断开电源开关
【答案】D
【详解】A.为防止断开开关,用电器仍与火线直接相连,开关应串联接在火线和用电器之间。故A不符合题意;
B.灭火器里面喷出的物质含可导电材料,若家用电器着火,先切断电源,再用灭火器灭火,否则容易造成短路,故B不符合题意;
C.根据试电笔的原理,使用试电笔时,手指应按住笔尾金属体,但不可接触笔尖,故C不符合题意;
D.更换灯泡时,必须断开电源,否有触电的危险,故D符合题意。
故选D。
4.(2023·山东聊城·中考真题)如图所示,是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路,其中电源电压恒定,为定值电阻。有烟雾产生时,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化,从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是( )
A.光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大
B.烟雾越浓,电流表示数越小
C.烟雾越浓,电压表示数越小
D.若要提高警报灵敏度,可以适当增大的阻值
【答案】C
【详解】由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测光敏电阻两端的电压。
A.当有烟雾时报警,已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警,故有烟雾时,光照减弱,电路中电流增大,当电路电阻减小时,电流增大,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小,故A错误;
B.已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小,故烟雾越浓,光照强度越弱,电阻越小,电路的总电阻越小,由欧姆定律定律电路中的电流越大,故B错误;
C.已知光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小,故烟雾越浓,光照强度越弱,电阻越小,由串联分压可知电压表的示数越小,故C正确;
D.要提高警报灵敏度,需减小电路中的电阻以增大电流,使报警器更快报警,增大R0的阻值会增大电路电阻减小电流,不能提高警报灵敏度,故D错误。
故选C。
5.(2023·山东东营·中考真题)下列说法正确的是( )
A.电流是由正电荷的移动形成的
B.两个灯泡的电流相等,说明两个灯泡串联
C.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地
D.验电器的两片金属箔张开,是因为带了异种电荷
【答案】C
【详解】A.电流是电荷的定向移动形成的,电荷可以是正电荷,也可以是负电荷,故A错误;
B.若通过两个灯泡的电流相等,可能是两灯串联,也可能是两个规格相同的灯泡并联,故B错误;
C.飞机轮胎用导电橡胶制成,是为了在着陆时使机身积累的电荷流入大地,防止静电产生火花导致起火,故C正确;
D.验电器的两片金属箔张开,是因为带了同种电荷,同种电荷相互排斥,故D错误。
故选C。
6.(2023·山东潍坊·中考真题)图示为某家庭电路实物布线图,该电路各处连接均正确。下列关于该电路的说法正确的是( )
A.a线是火线,b线是零线 B.保险盒中的保险丝为铜导线
C.按钮开关串联在电灯和零线之间 D.三孔插座中最上方插孔可以不接地
【答案】A
【详解】A.为了安全起见,保险丝应该串联在火线上。且用电器的开关应该接在火线上,所以和开关相连的那根线是火线,即a 线是火线,b 线是零线,故A正确;
B.保险丝是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。当用细铜丝代替后,细铜丝的熔点很高,温度即使升高到一定程度,它也不会自动熔断起不到保护电路的作用,故B错误;
C.在家庭电路中,控制电灯的开关应该接在火线和灯泡之间。只有开关接在火线与电灯之间,当开关断开时,电路中不但没有电流通过,而且电灯与火线断开连接,防止人触及灯泡与火线构成通路,发生触电事故,故C错误;
D.三孔插座的接法是左零右火上接地,故三孔插座中上边的那个孔接地线,若不接地,在接入用电器外壳带电时可能导致触电。故D错误。
故选A。
7.(2023·山东济宁·中考真题)小明家的屋顶上有一个水池,图是他设计的一种自动测量水池内水位高低的装置,R'是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从水位表(用电流表改装)指针的刻度,就可知道水池内水位的高低。下列对装置的设计方案提出的建议,可行的是( )
A.用电压表改装水位表,并与R'并联
B.用塑料材料制作杠杆AB
C.用软绳连接杠杆A端与浮标
D.用导线代替电阻R'接通电路
【答案】A
【详解】A.如果用电压表改装水位表,把电压表与R'并联,测R'两端电压,根据串联电路分压特点,当水位升高时,变阻器接入电路电阻变小,变阻器两端电压变小,电源电压不变,则R'两端电压变大。所以这个方案可行,故A符合题意;
B.R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。因为塑料是绝缘体,所以不能用塑料制作杠杆AB,故B不符合题意;
C.如果用软绳连接杠杆A端与浮标,当水位上升时,浮标对杠杆没有力的作用,则不能改变变阻器的电阻值,故C不符合题意;
D.如果用导线代替电阻R'接通电路,当变阻器滑片滑到最下端时,等同于用导线直接接到电源两端,可能会因电流过大把电源烧坏,故D不符合题意。
故选A。
8.(2023·山东烟台·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数不变
B.电流表的示数变小
C.电压表V的示数变大
D.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
【答案】D
【详解】由图可知,滑动变阻器与定值电阻并联,电压表测电源电压,由于电源电压不变,则电压表的示数不变;电流表A测干路电流,电流表A1测通过变阻器的电流;当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定可知通过变阻器的电流变大,即电流表A1的示数变大;因为滑片移动不影响R1支路的电流,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可以判断干路的电流变大,即电流表A的示数变大;因电流表A的示数变大,电压表V的示数不变,则电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小,故D正确,ABC错误。
故选D。
9.(2023·山东滨州·中考真题)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中,电能表应安装在总开关之后
B.家庭电路中,控制用电器的开关和用电器是并联的
C.家庭电路中电流过大,一定是发生了短路
D.高压输电线最上面的两条导线是用来防雷的
【答案】D
【详解】A.为了防止偷电,电能表应安装在家庭电路的总开关之前,故A错误;
B.开关控制用电器是否工作,开关和用电器之间是串联的,故B错误;
C.导致家庭电路中电流过大的原因,可能是过载,也可能是发生了短路,故C错误;
D.高压输电线最上面的两条导线是避雷线,用来防雷的,防止雷电带来更大的危害,故D正确。
故选D。
10.(2023·山东滨州·中考真题)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向左端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变大,电压表V示数变小
B.电流表A示数变小,电压表V示数变大
C.电流表A示数变大,电压表V示数不变
D.电流表A示数变小,电压表V示数不变
【答案】A
【详解】由电路图可知,R和滑动变阻器R'串联,电压表V测R'两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S闭合,滑片由向左端移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大;由U=IR可知,R两端电压变大;因串联电路总电压等于各分电压之和,所以由滑动变阻器R'两端的电压会变小,即电压表V读数会变小。故A正确,BCD错误。
故选A。
11.(2023·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压为1.5V,电阻R1的阻值为2Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A,则( )
A.通过R1的电流大于0.3A B.电阻R1和R2是并联的
C.电压表的示数为0.9V D.电阻R2的阻值为3Ω
【答案】D
【详解】由实物图可知,电流从电源正极流出,依次流过开关、电阻R1、电流表、电阻R2、最后流回电源负极,所以电阻R1和R2是串联的,电压表并联在R1两端测R1两端的电压;
A.已知电流表的示数为0.3A,由串联电路各处电流相等可知,通过R1的电流等于0.3A,故A不符合题意;
B.电阻R1和R2是串联的,故B不符合题意;
C.由可知,电阻R1两端的电压为
电压表测R1两端的电压,所以电压表的示数为0.6V,故C不符合题意;
D.电阻R2的阻值为
故D符合题意。
故选D。
12.(2023·山东泰安·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关后,只有两个电表的指针发生偏转。已知灯泡L1、L2中只有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法正确的是( )
A.可能是灯泡L1短路 B.可能是灯泡L2短路
C.可能是灯泡L1断路 D.一定是灯泡L2断路
【答案】B
【详解】A.若是灯泡L1短路,由电路图可知,此时电路中只有灯泡L2接入电路,电流表测电路中电流,电压表V1与V2均测量电源电压,则三电表均有示数,故A错误;
B.若是灯泡L2短路,只有灯泡L1接入电路,此时电压表V2示数为零,电压表V1测电源电压,电流表测电路中电流,此时只有两个电表的指针发生偏转,故B正确;
C.若是灯泡L1断路,此时电路处于断路状态,电流表示数为零,电压表V1测电源电压,电压表V2未接入电路,无示数,此时只有一个电表的指针发生偏转,故C错误;
D.若是灯泡L2断路,此时电路处于断路状态,电流表无示数,电压表V1与V2均测量电源电压,此时两电表有示数,但由B中分析可知,不是只有这一种情况,故D错误。
故选B。
13.(2023·山东泰安·中考真题)以下做法中,符合安全用电原则的是( )
A.使用电冰箱时必须使用两孔插座 B.人体不靠近高压带电体
C.用湿布擦拭发光的日光灯 D.控制电灯的开关与该电灯并联
【答案】B
【详解】A.使用电冰箱时,为了防止漏电造成触电事故,必须使用三孔插座,故A不符合题意;
B.为了保证人体安全,人体不能靠近高压带电体,故B符合题意;
C.用湿布擦拭发光的日光灯,可能造成触电事故,故C不符合题意;
D.出于安全用电的考虑,开关应与用电器串联,故D不符合题意。
故选B。
14.(2023·山东枣庄·中考真题)安全教育已越来越引起学校和社会各界的高度重视,并开展了一系列丰富多彩的教育活动。在某校一次安全用电知识的“对”、“错”抢答比赛中,下列选项应答“对”的是( )
A.若空气开关“跳闸”,一定是使用了大功率用电器
B.使用三线插头和三孔插座的目的,是将用电器的金属外壳与大地相连
C.家庭电路的开关,接在零线或火线上都可以
D.雷雨天气可以打着雨伞在开阔地上行走
【答案】B
【详解】A.家庭电路中空气开关跳闸,可能是用电器的总功率过大,也可能是电路中发生了短路,故A不符合题意;
B.三孔插痤中有一个孔是用来连接地线的,让有金属外壳的用电器的外壳接地,可以防止因漏电导致金属外壳带电而发生触电事故,故B符合题意;
C.家庭电路的开关,一定要接在火线上,故C不符合题意;
D.打雷时,一定要第一时间远离空旷的地方,尽快走进室内躲避,同时举起雨伞等于增加了身体的高度,也会使人增加被雷直接击中的可能,故D不符合题意。
故选B。
15.(2023·山东枣庄·中考真题)如图所示,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变,当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数变小,电流表A1的示数变小
B.电压表V的示数变大,电流表A2的示数不变
C.电压表V的示数不变,电流表A1的示数变大
D.电压表V的示数与电流表A2的示数之比不变
【答案】D
【详解】AB.由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故AB错误;
C.当滑动变阻器R2的滑片P向b滑动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,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A1的示数变小,故C错误;
D.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,由可知,电压表V的示数与电流表A2的示数之比,即R1的阻值不变,故D正确。
故选D。
二、多选题
16.(2023·山东聊城·中考真题)如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,由图像可知下列判断正确的是( )
A.甲的电阻值是20Ω
B.甲的电阻值大于乙的电阻值
C.甲、乙串联,乙两端的电压为1V时,甲两端的电压为3V
D.甲、乙并联,通过甲的电流为0.1A时,通过乙的电流为0.2A
【答案】ACD
【详解】A.分析图像可知,甲是定值电阻,根据欧姆定律,甲的电阻值
故A正确;
B.分析图像可知,甲是定值电阻,乙的阻值是变化的,在两图线相交时,甲的阻值等于乙的阻值,故B错误;
C.由图象可知,甲和乙串联,乙两端电压为1V时,由串联电路电流的规律可知通过甲、乙的电流相等为0.15A,则甲两端电压为3V,故C正确;
D.由图象可知,甲和乙并联,通过甲的电流为0.1A时,由并联电路电压的规律可知甲、乙两端的电压相等为2V,则通过乙的电流为0.2A,故D正确。
故选ACD。
17.(2023·山东济南·中考真题)2023年5月10日,“天舟六号”货运飞船由“长征七号”遥七运载火箭发射成功,进入预定轨道后太阳能帆板顺利展开工作;“天舟六号”顺利完成状态设置后,与空间站“天和”核心舱成功对接,转入组合体飞行段,如图所示;此次,“天舟六号”带去了70kg的新鲜水果等物资,同时为空间站补加了推进剂。下列说法正确的是( )
A.为“天舟六号”提供电能的太阳能帆板,主要是由半导体材料制成的
B.在组合体飞行段,以“天和”核心舱为参照物“天舟六号”是静止的
C.水果从地面经“天舟六号”运送到“天和”核心舱,质量会变得很小
D.使用液氢作为推进剂的燃料,是因为液氢具有热值大和无污染等特点
【答案】ABD
【详解】A.太阳能帆板主要是由硅晶体材料制成的,属于半导体材料,故A正确;
B.在组合体飞行段,以“天和”核心舱为参照物,“天舟六号”的位置没有改变,“天舟六号”是静止的,故B正确;
C.质量是物体的一种属性,与位置无关,水果从地面经“天舟六号”运送到“天和”核心舱,质量不变,故C错误;
D.热值越大的燃料,完全燃烧相同质量时,放出热量越多,由于液态氢热值较大,完全燃烧相同质量的氢和其他燃料,液态氢放出的热量多,有更多的内能转化成机械能,使用液氢作为推进剂的燃料,液氢与氧气反应生成水,产物无污染,故D正确。
故选ABD。
18.(2023·山东济南·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四位同学遇到的一些问题,下列说法正确的是( )
A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是闭合的
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小梅要判断小灯泡是否正常发光,应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,有可能是由测量误差导致的
【答案】AB
【详解】A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,说明接完电路的最后一根导线,电流就构成了通路,这是因为他连接电路时开关是闭合的,故A正确;
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是电路出现断路,也可能是通过灯泡的电流太小,所以可能是滑动变阻器的阻值调到了最大,故B正确;
C.要判断小灯泡是否正常发光,观察小灯泡亮度是无法准确判断的,需要在调节滑动变阻器的同时仔细观察电压表示数是否达到额定电压,故C错误;
D.由于灯泡的阻值是不固定的,灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,故D错误。
故选AB。
三、填空题
19.(2023·山东威海·中考真题)家庭电路中空气开关跳闸的原因可能是 (写出一条即可);电冰箱使用三线插头,可以让金属外壳与插座中的 线相连,以防漏电时对人体造成伤害。
【答案】 短路 地
【详解】[1]电路中发生短路或者用电器的总功率过大都会使得电路中电流过大,最终造成空气开关跳闸。
[2] 电冰箱使用三线插头,可以让金属外壳与插座中的地线相连,以防漏电时对人体造成伤害。
20.(2023·山东东营·中考真题)试电笔可以用来判断火线和零线。如图所示,持笔方式正确的是 (选填“甲”或“乙”);为了防止触电,控制用电器的开关应连接在 (选填“零线”或“火线”)和用电器之间。
【答案】 乙 火线
【详解】[1]在使用测电笔时,手必须与笔尾的金属体接触,以让微弱的电流通过人体从而形成通路,图乙持笔方式是正确的,甲持笔方式笔尾金属体没有与手接触,这时由于电路处于断路状态,笔尖接触火线时,氖管不会发光,导致误判。
[2]家庭电路中,开关要接在火线和用电器之间,断开开关,切断火线,操作更安全。
21.(2023·山东烟台·中考真题)防范触电事故重要的是要有安全用电意识,要遵守安全用电原则。生活中,电冰箱的三线插头必须要插入三孔插座中,这样可以让它的金属外壳与 相连;家庭电路中,发生触电事故都是人体直接或间接跟 线接触造成的。如果你发现有人触电应立即采取的措施是 (选填“切断电源”或“用手拉开触电者”)。
【答案】 地线 火 切断电源
【详解】[1]三线插头中间的脚连接的是用电器的金属外壳,三孔插座中间的孔连接的是地线,三线插头插入三孔插座中,就可以让它的金属外壳与地线相连,防止触电。
[2]火线与地之间有220V电压、火线和零线之间也存在220V的电压,而零线和地之间没有电压,所以发生触电事故都是人体直接或间接跟火线连接造成的。
[3]为保护救助人的安全,发现有人触电,一定要先切断电源,再采取措施。
22.(2023·山东临沂·中考真题)图甲所示电路的电源电压为3V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电路的总电阻为 ;断开开关后,电阻的阻值为 。
【答案】 2 2.5
【详解】[1]根据电路可知,、并联,电流表测支路电流,测干路电流,因为偏转程度相同,则使用大量程,读数为1.5A,使用小量程,读数为0.3A,则电路中的总电阻为
[2]根据并联电路中电流规律,可求的电流为
的电阻为
因为电阻是导体的属性,当断开开关后,阻值不变仍为。
四、作图题
23.(2023·山东聊城·中考真题)如图甲所示是一个带有开关的插座。开关闭合时,插孔提供工作电压;开关断开时,插孔不能提供工作电压。请在图乙中画出开关和插孔的连接方式,并将其正确接入家庭电路中。
【答案】
【详解】照明电路的开关必须接在火线上,两孔插座的接法是左孔接零线,右孔接火线,开关与插座串联,如图所示:
五、实验题
24.(2023·山东淄博·中考真题)用如甲图所示电路测量小灯泡的电阻,其中电源电压为3V恒定不变,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω;1A”,导线若干(导线电阻忽略不计)。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整(导线不能交叉),要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大;
(2)小明连好电路,一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是 ;
(3)问题解决后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡的亮度,多次测量并记录数据(如下表所示)。当电压表的示数为2.5Ⅴ时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示为 A,计算此时小灯泡的阻值为 (精确到0.1Ω);
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
不亮
微光
暗
明亮
耀眼
电压U/V
0.5
0.9
1.5
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.30
电阻R/Ω
(4)对比小灯泡在不同亮度下的电阻,你的发现是 。实际生活中,在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏,是因为此时灯丝的电阻 ,实际电功率较大,灯丝容易熔断;
(5)小明想用本实验器材探究电流和电压的关系,你认为是否可行并说明理由: 。
【答案】 滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处 0.28 8.9Ω 小灯泡的电阻不同 较小 不可行,因为小灯泡的电阻随着加热时间的变化而变化
【详解】(1)[1]从图甲可以看到,滑动变阻器的左上端接入电路,根据变阻器的“一上一下”接法,接下来应该是变阻器的下端接入电路,要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,观察图甲可知,只有接入B端,阻值才变大,其他部分连接完整,如下图所示:
(2)[2]小明连好电路,一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光,说明流过小灯泡的电流过大,电路的总电阻过小,变阻器接入电路的阻值过小,滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处。
(3)[3]此时电流表示数如图乙所示,从图乙可以看到,选择的电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,它的读数为0.28A。
[4]已知电压表的示数为2.5V,即小灯泡的电压为2.5V,再由[3]解析可知,流过小灯泡的电流为0.28A,根据可知,小灯泡的电阻为
此时小灯泡的阻值约为8.9Ω。
(4)[5]对比小灯泡不同亮度,从不亮到微光,再到暗、明亮、耀眼,对应电阻的阻值分别为3.1Ω、4.5Ω、6.8Ω、8.9Ω、9.3Ω,会发现小灯泡的电阻是不同的。
[6]由于开灯的瞬间灯丝的温度较低,电阻较小,而电压是恒定的,流过灯丝的电流较大,灯丝的电功率较大,灯丝容易熔断。
(5)[7]不可行;因为探究电流和电压的关系这实验中,要求电阻的阻值不变,而小灯泡的电阻随着加热时间的变化而变化,所以不能做实验。
25.(2023·山东青岛·中考真题)(1)有一个阻值未知的定值电阻,小兰用伏安法测量其阻值, 过程如下。
①用笔画出导线, 将图甲中的电路连接完整。( );
②正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至阻值 处,再闭合开关,小兰发现移动滑动变阻器滑片P的过程中,电压表有示数且几乎不变,电流表没有示数,则电路中存在的故障可能是: 两个接线柱 (选填“a与b”或“c与d”)间发生了断路;
③解决故障后, 通过调节滑动变阻器滑片 P的位置,进行多次实验,得到实验数据如表, 其中有一组数据是错误的。小兰和小海根据实验数据分别画出了电阻的I-U图象,如图乙、丙所示, 其中图象 是正确的;
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.1
0.22
2
1.5
0.30
3
1.9
0.28
4
2.3
0.45
5
2.5
0.50
④所测电阻的阻值为 Ω;
(2)小兰和小海共同设计了图丁所示的电路,探究金属丝电阻的大小跟导线长度的关系。
①电路中的 R1、R2、R3均是由材料、粗细相同的金属丝制成, 长度分别为 0.4m、1.2m、1.6m。闭合开关S, 将滑动变阻器的滑片P置于合适位置,电压表V1、V2、V3的示数之比为 1∶3∶4,则三个电阻的阻值之比为 R1∶R2∶R3= ;
②通过分析,可以得出结论: 材料、粗细相同的金属丝, 其电阻大小与长度成 ;
③通过查阅资料, 该金属丝的电阻与导线长度的比例系数k=5Ω/m,则长 10m的这种金属丝的电阻是 Ω。
【答案】 最大 c与d 乙 5 1∶3∶4 正比 50
【详解】(1)[1]滑动变阻器应一上一下连接入电路中,故如图所示
[2]为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。
[3]整个电路属于串联电路,闭合开关后,移动滑片P时发现电流表无示数,但电压表有示数但随着滑动变阻器划片的移动示数不变化,说明电压表所在的整条电路是通路,故只能是与电压表并联的部分导线c与d之间断路。
[4]根据欧姆定律
可知第三组数据是错误的,与其他数据结果不符,应排除错误数据以后进行绘图,故乙是正确的。
[5]根据欧姆定律得所测电阻的阻值
(2)[6]由图可知是串联电路,根据串联电路电流特点可得
根据欧姆定律
可得
即
[7]电路中的 R1、R2、R3均是由材料、粗细相同的金属丝制成, 长度之比等于电阻之比
其电阻大小与长度成正比;
[8]因为电阻大小与长度成正比,可得
26.(2023·山东威海·中考真题)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电源电压恒为,滑动变阻器规格为“”。
(1)根据图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图连接完整 (导线不允许交叉);
(2)连接好电路,将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压。导致这一现象的原因可能是 ;
A.电流表损坏
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R接触不良
D.定值电阻R短路
(3)排除故障继续实验,更换不同的定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,其目的是 ,实验数据如表所示,其中第6次实验中电流表示数如图丙所示,其读数为 A;
表
实验次数
1
2
3
4
5
6
……
电阻
5
7.5
12
15
20
25
……
电流
1.2
0.8
0.48
0.4
0.32
……
(4)在如图所示坐标系中已经描出所有实验数据对应的点,请绘出图象 ,分析并得出结论: ;
(5)实验完成后,在评估“将电阻更换成电阻继续实验”这一环节中,甲小组认为,更换成电阻后需要将滑动变阻器阻值调到最大,才能闭合开关进行实验;而乙小组认为,更换成电阻后不需要将滑动变阻器阻值调到最大,可直接闭合开关进行实验。你认为哪个小组的观点正确并写出理由: 。
【答案】 C 保持电阻R两端电压不变 0.24 电压一定,电流与电阻成反比 甲小组观点正确。为了保护电路,防止电路因连接错误(如短路)导致电路元件损坏,每次闭合电路前都要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。
【详解】(1)[1]电压表要并联在定值电阻两端,且正接线柱靠近电源正极,负接线柱靠近电源负极,所以作图如下
(2)[2]电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数,则说明是定值电阻断路,此时电压表串联到电路中,测电源电压。故选C。
(3)[3][4] 探究电流与电阻的关系实验中,更换不同的定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,其目的是控制定值电阻两端电压不变。其中第6次实验中电流表示数如图丙所示,选用的是量程,其读数为0.24A。
(4)[5][6]用平滑的曲线连接点,得到图像如下
结合此图像和表格数据可知,电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[7]甲小组观点正确。为了保护电路,防止电路因连接错误(如短路)导致电路元件损坏,每次闭合电路前都要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。
27.(2023·山东东营·中考真题)某兴趣小组在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,选用器材连接了如图所示的电路,其中电源电压恒为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,所用器材均能满足实验需要。
(1)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接,注意导线不能交叉;
(2)该实验中,滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是 ;
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,电压表指针偏转明显,电流表无示数,则发生的故障可能是小灯泡 ;(选填“断路”或“被短接”)
(4)排除电路故障后进行实验,测得小灯泡正常发光时的电流为0.3A,则小灯泡此时的电阻为 Ω;(结果保留一位小数)
(5)实验中发现,当电压表示数为0.9V时,小灯泡刚好微微发光,你认为此时小灯泡的电阻比它正常发光时的电阻要 (选填“大”或“小”)。
【答案】 见解析 断路 8.3 小
【详解】(1)[1]电流表串联在电路中,故其负接线柱接灯泡右端,电压表并联在灯泡两端,故其负接线柱接灯泡左端,如图所示:
(2)[2]为了测量小灯泡正常发光时的电阻,需要调节电压,使灯泡两端电压等于灯泡的额定电压,可以通过滑动变阻器进行调节。
(3)[3]电流表无示数,说明发生了断路,电压表有示数,说明是其测量对象断路,即小灯泡断路。
(4)[4] 小灯泡正常发光时的电流为0.3A,额定电压为2.5V,根据欧姆定律可知,小灯泡正常发光时的电阻为
(5)[5]温度越高,小灯泡电阻越大,而电压为0.9V时,小灯泡微微发光,温度比额定电压下工作时的温度低,故电阻小。
28.(2023·山东日照·中考真题)小明同学在参加学校物理兴趣小组探究活动中发现,很多电器产品复杂的电路都是由简单的电路组合而成,使用时它们的电流与电压、电阻总存在一定的关系。某次探究活动中,小明找到一个未知电阻(阻值不变),设计了如图甲所示的电路图。电源电压保持6V不变,滑动变阻器的规格为“ 11A”。
(1)根据电路图连接实验电路时,所采用的电流表、电压表如图乙所示。闭合开关后发现电压表无示数,电流表有示数。滑动滑片,电流表示数发生变化。则电路中故障可能是: ;排除故障之后,闭合开关,滑动滑片,记录实验数据见下表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
电流I/A
①由上表可知电阻 。这些数据中第 组(填写数据序号)是明显错误的。请你帮助小明分析读取数据错误的原因是: 。
②通过此实验,可以得出电流I与电压U的关系:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 。
(2)保持其他元件不变,只将由更换为,要继续保持电阻两端电压3V不变,滑动变阻器需要向 (选填“左”或“右”)端滑动;将继续更换为、……,保持两端电压3V不变,记录数据见下表。
电压
数据序号
1
2
3
4
5
……
电阻
5
10
15
20
30
电流I/A
①要想满足电阻两端电压保持3V不变,电阻可更换的最大电阻值为 。
②分析表中的实验数据,得出电流I与电阻R的关系: 。
(3)在探究多个变量之间的关系时,两实验均利用了 法。
【答案】 R1短路 10 3 电流表选用小量程,却按大量程读数了 成正比 左 50 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 控制变量
【详解】(1)[1]根据电路图连接实验电路时,定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压,电流表测电路的电流,电流表、电压表如图乙所示。闭合开关后电流表有示数,则电路为通路,发现电压表无示数,滑动滑片,电流表示数发生变化,则电路中故障可能是:R1短路。
①[2]根据表中数据,由欧姆定律可知
[3][4]根据表中数据可知,除第3组数外,电流随电压的变大而增大,故第3组数据(电流)是明显错误的;根据电流表大小量程之比为5∶1,故错误的原因是电流表选用小量程,却按大量程读数了。
②[5]根据上表数据(第3组电流应为0.3A)可知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故可以得出电流I与电压U的关系: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。
(2)[6]保持其他元件不变,只将由更换为,根据串联分压原理可知,电阻分得的电压变小,要继续保持电阻两端电压3V不变,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑动变阻器需要向左端滑动。
①[7]要想满足电阻两端电压保持3V不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-3V=3V
电压表示数为变阻器分得电压的1倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻最大时,对应的定值电阻最大,故电阻可更换的最大电阻值为
R1大=1×50Ω=50Ω
②[8]分析表中的实验数据,电阻的电流与电阻之积为
UV=IR=0.6A×5Ω=3V
0.3A×10Ω=3V
……
0.1A×30Ω=3V
为一定值,故得出电流I与电阻R的关系:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)[9]在探究多个变量之间的关系时,根据(1)②和(2)②,两实验均利用了控制变量法。
29.(2023·山东潍坊·中考真题)某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻阻值,其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管,细管上阀门K可以控制管内自来水的水量,玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)。电源电压约为3V,滑动变阻器铭牌标有“”字样。
(1)连接完成图甲所示电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;( )
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端;
(3)实验中发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是 ;
(4)为能正确测出玻璃管内自来水的电阻,某同学利用定值电阻(阻值)、定值电阻(阻值)、电阻箱R(最大阻值)、单刀双掷开关S、两个相同的电压表(量程为0~3V)等器材,连接了如图乙所示电路,进行了如下实验操作。
①把S拨到1位置,记录电压表示数;
②把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表示数与电压表示数相同,记录此时电阻箱的阻值;
③计算玻璃管内自来水的电阻值,则 。
【答案】 B 连接电压表和右端的导线断路 2.4
【详解】(1)[1]原电路电压表和被短路,接电源负极的导线应该接在的左端。如下图所示:
(2)[2]正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即对应该电路图的滑动变阻器B端。
(3)[3]实验中发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近3V,检查发现各电路元件完好。说明电压表与电源连通,且测量的是电源电压,所以与电压表并联以外的电路是完好的,与电压表并联的支路断路了,又因为电路各元件完好,那么断路的应该是连接电压表和右端的导线。
(4)[4]把S拨到1位置,记录电压表示数,记为,的电压记为,根据串联电路分压可得
把S拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表示数与电压表示数相同根据串联电路分压可得
又因为,所以,所以
解得
30.(2023·山东烟台·中考真题)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)设计实验时,小明制定了探究的总体思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系;保持电压不变,探究电流与电阻的关系。物理上把这种科学探究的方法叫做 ;
(2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图甲所示的实物电路。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A;
(3)在“探究电流与电阻的关系”的过程中,小明将的电阻换成的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,这种做法是否正确?理由是什么?( )
(4)小明根据实验数据绘制了和的图像,如图丙、丁所示。由图像可以得到的实验结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成 ;在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成 。
【答案】 控制变量法 A 0.4 见解析 正比 反比
【详解】(1)[1] 控制电阻不变,探究电流与电压的关系;控制电压不变,探究电流与电阻的关系。物理上把这种科学探究的方法叫做控制变量法。
(2)[2] 小明连接了如图甲所示的实物电路。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到电阻值最大处,也就是滑动变阻器的A端。
[3] 电流表如图乙所示,连接时选择了0~0.6A的量程,分度值是0.02A,则此时电流表示数为0.4A。
(3)[4] 在“探究电流与电阻的关系”的过程中,要控制电阻两端的电压不变,但小明将的电阻换成的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,这样操作是不正确的,根据串联电路中分压原理可知,当的电阻换成的电阻后,电阻两端的电压就变大了,应该移动变阻器滑片,使电阻两端的电压保持和以前不变,然后再读出电流表示数。
(4)[5]如图丙所示,图像是正比例函数图像,所以可以得到的实验结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比。
[6] 如图丙所示,图像是反比例函数图像,所以可以得到的实验结论是:在电压一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体的电阻成反比。
31.(2023·山东滨州·中考真题)某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大,导线不交叉 ;
(2)连接电路时,开关应该 。闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,同学们发现电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 ;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为 A,根据实验数据绘制出定值电阻R的I-U图像如图丙所示。由图像可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)同学们利用完整的图甲电路进一步“探究电流与电阻的关系”,测得实验数据如下表所示。实验时,保持电压表的示数为 V不变。分析数据可得:当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;
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
(6)该小组用电压表和一个最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丁所示的电路图,进行如下实验操作:
①闭合开关,将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最右端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
【答案】 断开 A 定值电阻R断路 0.3 正比 2
【详解】(1)[1]由题意可知,滑动变阻器滑片P向左移动时电阻变大,应该将滑动变阻器右下端的B端接线柱连入电路,如图所示:
(2)[2]为了起到保护电路的作用,连接电路时,开关应该断开。
[3]为了起到保护电路的作用,闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于最大阻值处的A端。
(3)[4]电流表没有示数,说明电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表两接线柱之间的电路元件断路,由图可知,电压表测量的是定值电阻R两端的电压,原因可能是定值电阻R断路。
(4)[5]如图乙所示,电流表选择的是小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.3A,则此时通过定值电阻R的电流为0.3A。
[6]如图丙所示,电阻一定时,电压随电流的增大而增大,故可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[7]探究电流与电阻的关系,根据控制变量法的要求,应该控制电阻两端的电压不变,由表格数据结合公式U=IR可知,保持电压表的示数为2V不变。
(6)[8]闭合开关,将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U1;可知电源的电压为
U= U1……①
将滑动变阻器滑片P移到最右端,此时电压表的示数为U2,可得
……②
由①②两式联立可得
32.(2023·山东临沂·中考真题)用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,电源电压为3V。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线,补画一条线将电路连接正确;
(2)改正错误并检查无误后闭合开关,小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,可能是小灯泡 (选填序号);
A.短路 B.开路 C.实际功率太小
(3)实验记录的数据如下表所示,其中第4次实验时电压表的示数如图乙所示,为 V,接下来测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1.0
1.5
2.5
电流I/A
0.16
0.2
0.24
0.26
0.3
电阻R/Ω
(4)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(保留1位小数);
(5)为顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω;
(6)仅利用本实验提供的器材, (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
【答案】 C 2 左 8.3 15 不能
【详解】(1)[1]实验中应将电流表串联在电路中,将电压表并联在灯泡两端,实物图如图所示:
(2)[2]由实物图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表测灯泡两端的电压,小灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,可能是小灯泡实际功率太小,AB不符合题意。
故选C。
(3)[3][4]由实物图可知,电压表接的是0~3V的量程,分度值为0.1V,图乙中指针所在位置的示数为2V,所以灯泡两端的电压为2V,已知灯泡额定电压为2.5V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端的电压,减小滑动变阻器两端的电压,由分压原来可知,应减小滑动变阻器接入的阻值,所以滑片应左移。
(4)[5]由表格数据可知,灯泡额定电压为2.5V,通过的电流为0.3A,由欧姆定律可知,小灯泡正常发光时的电阻为
(5)[6]当灯泡两端的电压最小时,滑动变阻器两端的电压最大,此时滑动变阻器接入的阻值最大,由表格数据可知,灯泡最小电压为0.6V,通过的电流为0.16A,由欧姆定律可知,滑动变阻器的阻值为
所以为顺利完成该实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于15Ω。
(6)[7]探究电流与电压的关系,需要控制电阻一定,由于灯泡电阻随温度发生变化,不是定值,所以仅利用本实验提供的器材不能完成探究电流与电压的关系实验。
六、计算题
33.(2023·山东青岛·中考真题)如图所示电路,电阻R1、R2并联接到电压为U的电源两端。闭合开关S后,通过电阻R1、R2的电流分别为I1、I2,电路的总电流为I。
(1)R1、R2并联后相当于一个电阻R,请推导证明:;
(2)若电路中R1=20Ω,R2=30Ω,电源电压为3V。求:电路的总电流I。
【答案】(1)见解析;(2)0.25A
【详解】解:(1)如图,根据欧姆定律可知通过R1的电流为
通过R2的电流为
根据并联电路的电流特点可知,通过干路的总电流为
根据欧姆定律可知,并联电路总电阻R为
故有
(2)电路中R1=20Ω,R2=30Ω,由(1)可知,电路中总阻值为
根据欧姆定律可得电路中总电流为
答:(1)R1、R2并联后相当于一个电阻R,满足;
(2)电路的总电流I=0.25A。
34.(2023·山东潍坊·中考真题)在物理项目化学习活动中,某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,圆柱形浮筒B底面积为,重为18N。电路中电源电压恒定,为定值电阻,压敏电阻(表面绝缘,厚度不计)固定于容器C底部,上表面积为,阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀,向C中注入适量水后关闭进水阀,装置静止时,测得C中水深为20cm,B浸入水中的深度为7cm(未浸没),闭合开关S,此时电流表示数;再次打开进水阀,向C中缓慢注入一定质量的水,浮筒B上升,使A下降30cm,稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦,水的密度,g取10N/kg,求:
(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力;
(2)动滑轮的重力;
(3)C中水深为20cm时阻值;
(4)电路中电源电压值。
【答案】(1);(2)4N;(3)100Ω;(4)4.8V
【详解】解:(1)根据题意可知,当B浸入水中的深度为7cm时,B浸入水中的体积为
由可得,B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为
(2)模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,又根据滑轮组可知,,可知绳子对动滑轮的拉力为
浮筒B对动滑轮向下的拉力为
对动滑轮进行受力分析可知
则可得
(3)C中水深为20cm时,水对容器C底部的压强为
又C的上表面积为,则对C的底部的压力为
根据图乙可知,当压力为10N时,的阻值为
(4)在容器C中注水后,船厢A的总重力不变,滑轮组细绳的拉力不变,则浮筒B受到竖直向上的拉力不变,由可知,浮筒B受到的浮力不变,所以,浮筒B浸入水中的深度仍为7cm不变,在容器C中再注入一定质量的水,浮筒B将上升,使船厢A下降30cm,浮筒B浸入水中的深度不变,所以水面上升10cm,容器底部受到水的压强的增加量为
压敏电阻受到的压力增加量为
此时压敏电阻受到的总压力为
根据图乙可知,此时的阻值为
根据欧姆定律可得
联立解得
则电路中电源电压值为
答:(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力为;
(2)动滑轮的重力为4N;
(3)C中水深为20cm时阻值为100Ω;
(4)电路中电源电压值为4.8V。
2022年
一、单选题
1.(2022·山东青岛·中考真题)如图所示的电路中,电源电压U保持不变,定值电阻,闭合开关S,通过电阻、和干路的电流分别是、和I;、两端的电压分别是、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】CD.并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,故
故CD错误;
A.因为并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,两电阻两端的电压相同,根据,电阻大的R1其电流小,故
故A错误;
B.在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
故B正确。
故选B。
2.(2022·山东青岛·中考真题)小明选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图示电路,把左端夹子固定,移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是( )
A.长度 B.横截面积
C.电流 D.电压
【答案】A
【详解】A.把左端夹子固定,移动右端夹子,接入电阻丝的长度发生了变化,电阻发生了变化,导致通过灯泡中的电流发生了变化,故A符合题意;
B.把左端夹子固定,移动右端夹子,铅笔芯的横截面积没有发生变化,故B不符合题意;
C.电阻是导体本身的性质,与电流的大小没有关系,故C不符合题意;
D.电阻是导体本身的性质,与电压的大小没有关系,故D不符合题意。
故选A。
3.(2022·山东淄博·中考真题)安全用电是每一位中学生应有的常识,下列做法符合安全用电原则的是( )
A.湿手拔用电器的插头
B.通电电线起火时立即泼水救火
C.断开电源开关后再更换灯泡
D.在一个插线板上同时使用多个大功率用电器
【答案】C
【详解】A.因为水是导体,当用湿手接触带电体时,可能会使电源通过人体与大地形成通路,发生触电,故A不符合题意;
B.用电器或电线失火时,用水去灭火,生活用水是导体,会造成间接触电事故,故B不符合题意;
C.在断开电源开关的情况下更换灯泡,灯泡处不带电,这样才安全,故C符合题意;
D.家庭电路中各用电器是并联的,一个插座上同时使用多个大功率用电器,会造成干路电流过大,容易引起火灾,故D不符合题意。
故选C。
4.(2022·山东滨州·中考真题)关于家庭电路和安全用电的说法中,下列说法正确的是( )
A.正确使用试电笔测量时,人体安全的原因是试电笔与人体之间绝缘
B.空气开关和漏电保护器在家庭电路中起的作用相同
C.用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一
D.控制电灯的开关要接在零线和灯泡之间
【答案】C
【详解】A.正确使用试电笔测量时,人体安全的原因是试电笔中间有大约4兆欧的电阻,通过人体的电流比较小,故A错误;
B.空气开关是电路中发生短路时,或者电流过大,而跳闸,起保护作用,而漏电保护器是发生触电事故时,有电流流向大地,使干路上火线和零线上的电流不相同,而切断电路,故空气开关和漏电保护器在家庭电路中起的作用不相同,故B错误;
C.当同时使用多个用电器时,用电器的总功率过大,根据可知,家庭电路中干路电流过大,另外造成电流过大的原因是电路中存在短路现象,故C正确;
D.控制电灯的开关要接在火线和灯泡之间,这样能够保证,当断开开关时,没有电流经过灯泡,不会发生触电事故,故D错误。
故选C。
5.(2022·山东东营·中考真题)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,下列判断正确的是( )
A.A示数变大,示数变小,示数不变
B.A示数变大,示数变小,示数变大
C.A示数变小,示数变大,示数变小
D.A示数变小,示数变小,示数变大
【答案】C
【详解】电路中电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表A测电路电流,电压表V1测滑动变阻器R2两端的电压,电压表V2测电阻R1两端的电压,当滑动变阻器滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,由可知,电路中的电流变小,所以电流表A的示数变小;由可知,电流变小,电阻R1两端的电压变小,因此电压表V2示数变小;由于串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,电源电压不变,所以滑动变阻器R2两端的电压变大,电压表V1示数变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
6.(2022·山东东营·中考真题)关于安全用电,下列说法正确的是( )
A.控制用电器的开关要连接在零线和用电器之间
B.遇到有人触电,应立即用手将他拉离带电体
C.洗衣机、电冰箱等用电器应使用两孔插座
D.当试电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手再接触笔尖
【答案】D
【详解】A.家庭电路中,控制用电器的开关应该接在火线和用电器之间,当开关断开时,电路中不但没有电流通过,而且用电器与火线断开连接,防止人发生触电事故,故A错误;
B.有人触电时,用干燥的竹竿或木棍将人与火线挑开,或先切断电源,再实行施救措施,不能立即用手将他拉离带电体,防止施救者也触电,故B错误;
C.为了防止因漏电而发生触电事故,有金属外壳的家用电器,外壳一定要接地,所以需要使用三孔插座,故C错误;
D.当试电笔的笔尖接触电线时,绝不允许用手再接触笔尖,防止人触碰到火线发生触电事故,故D正确。
故选D。
7.(2022·山东潍坊·中考真题)如图所示,家中常用延长线插座上插满了各种电器,各用电器同时工作。下列有关分析正确的是( )
A.各用电器串联 B.干路电流过大容易发生火灾
C.插座延长线中可以没有地线 D.可以用湿手拔使用中的插头
【答案】B
【详解】A.插座上的各用电器独立工作,互不影响,是并联连接,故A错误;
B.插座上插满了各种电器,同时工作时,造成电路总功率过大,而家庭电路电压保持为220V,据P=UI,会造成电路电流过大,引发火灾事故,故B正确;
C.插座上的用电器有金属外壳的,它的延长线中必须有地线,才能避免金属外壳带电而引发触电事故,故C错误;
D.用湿手拔使用中的插头,而水是导体,手接触到火线,会出现触电事故,故D错误。
故选B。
8.(2022·山东菏泽·中考真题)下列有关安全用电的说法中,正确的是( )
A.功率为3000W的电烤箱可以插在标有“220V10A”的插板上使用
B.保险丝应接在零线上且与被保护的用电器串联
C.更换灯泡或维修电器前应先断开电源
D.正在充电的电动车着火时直接浇水灭火
【答案】C
【详解】A.插线板的额定功率为
P=UI=220V*10A=2200W<3000W
所以3000W的电烤箱不能接在插线板上,故A错误;
B.保险丝应串联在火线上,故B错误;
C.更换灯泡或维修用电器之前必须断开开关,否则会发生触电事故,故C正确;
D.出现用电器着火时,首先要断开电源,切不可用水直接浇灭,自来水是导体,会造成触电,故D错误。
故选C。
9.(2022·山东枣庄·中考真题)小亮想探究“在温度一定的条件下,导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体,他还应选用下表中哪两个导体进行实验探究( )
导体代号
a
b
c
d
e
导体长度L/m
1.5
0.5
1.0
1.0
1.5
导体横截面积S/
1.2
1.2
0.8
1.2
2.0
导体材料
镍铬
镍铬
镍铬
锰铜
镍铬
A.b、c B.c、e C.c、d D.b、e
【答案】D
【详解】探究导体电阻与长度的关系,要选择横截面积和材料与a相同,长度与a不同的导体,因此选b;探究导体电阻与横截面积的关系,要选择长度和材料与a相同,横截面积与a不同的导体,因此要选e,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.(2022·山东济宁·中考真题)生活中许多安全常识蕴含着物理知识。下列分析正确的选项是( )
A.
安全常识
水池的实际深度比看上去深,不要贸然下水
物理知识
光从水中斜射入空气中时折射角小于入射角
B.
安全常识
不要用湿毛巾擦拭带电插座
物理知识
湿毛巾容易导电
C.
安全常识
水蒸气烫伤比开水烫伤的伤情更严重
物理知识
水蒸气凝华放热
D.
安全常识
在铁路站台上候车时,乘客必须站在安全线外
物理知识
流体在流速大的地方压强大
【答案】B
【详解】A.从岸上看清澈池塘的深度比实际的要浅,是由于光从水中斜射入空气中,在水面处发生光的折射,折射角大于入射角,逆着光线看到的是池底变浅的虚像,所以不要贸然下水,故A错误;
B.用湿抹布擦拭带电插座时,可能会因湿抹布导电而发生触电事故,故B正确;
C.水蒸气液化为同温度的水时,要放出大量的热,所以被水蒸气烫伤比沸水烫伤更严重,故C错误;
D.当人离列车太近时,高速列车在行驶过程中,使人和列车之间的空气流动速度很大,压强很小,人外侧的压强不变,人在内外压强差的作用下,会被压向列车出现事故,所以站台上候车的乘客必须站在安全线外,故D错误。
故选B。
11.(2022·山东泰安·中考真题)如图所示电路中,电源电压恒定。闭合开关,电路正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭,电路中只有两个电表有示数。电阻或灯泡仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中( )
①可能灯泡断路 ②可能灯泡短路
③可能电阻断路 ④可能电阻短路
A.只有①②正确 B.只有③④正确
C.只有②④正确 D.只有①③正确
【答案】A
【详解】由图得,灯泡L与电阻R串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量灯泡L的电压,电压表V测量电源电压。若灯泡断路,电路中没有电流,电流表示数为0,电压表V1、V均与电源相连接,因此电压表V1、V均有示数;若灯泡短路,电中只有电阻R工作,电路中有电流,电流表有示数,灯泡两端无电压,即电压表V1示数为0,电压表V仍测量电源电压,仍有示数;若电阻断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表V1被断开,无示数,电压表V仍测量电源电压,仍有示数;若电阻短路,电路中有电流,电流表有示数,电压表V、V1都测量电源电压,都有示数,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.(2022·山东泰安·中考真题)下列说法中不符合安全用电原则的是( )
A.若发生触电事故,应立即切断电源再救人
B.家庭电路中保险丝熔断后,可以用铜丝来代替
C.控制电灯的开关要接在火线和电灯之间
D.将家用电器的金属外壳接地
【答案】B
【详解】A.若发生触电事故,应立即切断电源再救人,由于人体是导体,以防止施救人员触电,故A正确,不符合题意;
B.保险丝是用电阻率大熔点低的铅锑合金材料制成的,家庭电路中保险丝熔断后,不能用铜丝来代,因为铜丝的电阻率较小,且熔点较高,故B错误,符合题意;
C.控制电灯的开关要接在火线和电灯之间,当开关断开时,电灯与火线断开,才不会带电,故C正确,不符合题意;
D.将家用电器的金属外壳接地,当金属外壳漏电时可以防止人体触电,故D正确,不符合题意。
故选B。
二、多选题
13.(2022·山东日照·中考真题)按图甲所示连接好电路后,闭合开关,电路正常工作,电压表V1和V2的示数均如图乙所示,已知R1的阻值为5Ω。下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V
B.R2的阻值为20Ω
C.将图甲电路改接成图丙电路,R2两端的电压为5V
D.将图甲电路改接成图丙电路,经过R1和R2的电流之比为1∶4
【答案】BC
【详解】A.由甲图可知,R1、R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2表测电源电压。由于电压表V1和V2的示数均如图乙所示,所以V1表接的是小量程,分度值为0.1V,示数为1V,即电阻R1两端的电压为1V;V2表接的是大量程,分度值为0.5V,示数为5V,由于V2表测电源电压,所以电源电压为5V,故A错误;
B.由A分析可知,R1两端的电压为1V,R1的阻值为5Ω,所以电路中电流为
根据并联电路电压特点可知,电阻R2两端的电压为
U2=U-U1=5V-1V=4V
所以电阻R2的阻值为
故B正确;
C.将甲图改为丙图,丙图中,R1、R2并联,电源电压不变,根据并联电路电压特点可知,R2两端的电压等于电源电压,为5V,故C正确;
D.丙图在,根据并联电压特点可得,I1R1=I2R2,带入数值并变形得
所以,经过R1和R2的电流之比为4∶1,故D错误。
故选BC。
14.(2022·山东威海·中考真题)公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。图是某种地磅的工作原理图,滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动,当货车质量增大时,电表示数随之增大,由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是( )
A.接线柱“1”应与“3”连接 B.“显示器”由电压表改装而成
C.若货车质量增大,则电阻两端电压增大 D.为了节约电能,电阻R0可以去掉
【答案】AC
【详解】AB.“显示器”由电表改装而成,电表与电阻R0串联在电路中,所以“显示器”是由电流表改装而成的;当货车质量增大时,滑片P在竖直放置的电阻R上向下滑动,电流表示数随之增大,则电路中的电阻变小,接入电路中的电阻丝的长度变短,则接线柱“1”应与“3”连接,故A正解,B错误;
C.若货车质量增大,滑片P向下滑动,电阻R变小,根据串联电路的分压原理,电阻R两端分的电压变小,则电阻R0两端电压增大,故C正确;
D.当货车质量足够大时,滑片P滑到R的最下端,电阻R没有接入电路,如果去掉R0,则会导致电流表直接接在电源的两极上,这是不允许的,R0起到保护电路的作用,故D错误。
故选AC。
三、填空题
15.(2022·山东青岛·中考真题)“安全用电,从我做起”。如图是已接入家庭电路中的一个插线板。
(1)插线板上标记A的插孔,应与家庭电路的 线相连;
(2)多个用电器同时插在插线板上工作,它们的连接方式是 联;
(3)将电烤箱的插头插入插线板,闭合开关,家里的空气开关跳闸了,原因可能是 。
【答案】 地 并 电路总电流过大
【详解】(1)[1]三孔插座的上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线。
(2)[2]多个用电器同时插在插线板上工作,它们都能独立工作,互不影响,连接方式是并联。
(3)[3]将电烤箱的插头插入插线板,闭合开关,家里的空气开关跳闸了,原因可能是电烤箱的功率过大,导致电路总电流过大。
16.(2022·山东威海·中考真题)在2021年秋季的“开学第一课”上,航天员刘伯明在天和核心舱内用毛笔在纸上写下了“理想”二字,墨汁在纸上留下字迹是因为墨汁分子与纸张分子之间有 ,在太空舱内若用普通铅笔书写会产生石墨碎屑,因为石墨是 ,可能会造成用电设备短路。
【答案】 引力 导体
【详解】[1]墨汁在纸上留下字迹是因为墨汁分子与纸张分子之间有引力,使墨汁与纸张相融合。
[2]石墨是导体,用普通铅笔书写产生的石墨碎屑会悬浮在空中,如果进入用电设备可能会造成用电设备短路。
17.(2022·山东烟台·中考真题)在家庭电路中,电灯、电视机、空调等各种用电器之间的连接方式是 ,为了防止触电事故的发生,应该把用电器的开关安装在 (选填“火线”或“零线”)上。如图所示,用螺丝刀形状的试电笔辨别火线、零线时,正确的使用方式是 (选填“甲”或“乙”)。
【答案】 并联 火线 甲
【详解】[1]家庭电路中各用电器需要独立工作,相互不影响,所以连接方式是并联的。
[2]为了防止触电事故的发生,当用电器开关断开时,确保用电器没有电,所以应该把开关安装在火线上。
[3]使用试电笔时,笔尖金属体接触被测导线,手接触笔尾金属体,确保测量火线时,电流经过试电笔、人体到大地形成闭合回路,使氖管发光,就可以辨别火线和零线了。
18.(2022·山东临沂·中考真题)小明家新购买了一台“220V 6600W”的即热式热水器。
(1)在其他条件相同时,导线的横截面积越大,电阻越 ,允许通过的最大电流越大,所以安装师傅选用较粗的铜芯导线。同时,为确保用电安全,热水器的金属外壳要 ;
(2)小明洗头时,该热水器共正常工作5min,消耗的电能为 J;吹干头发后,用塑料梳子梳头,头发越梳越蓬松,这是头发与梳子摩擦后带同种电荷而相互 的结果。
【答案】 小 接地线 排斥
【详解】(1)[1]根据得,在其他条件相同时,导线的横截面积越大,电阻越小,允许通过的最大电流越大,所以安装师傅选用较粗的铜芯导线。
[2]为确保用电安全,国家规定带有金属外壳的家用电器,其金属外壳必须接地,故热水器的金属外壳要接地线。
(2)[3]小明洗头时,该热水器共正常工作5min,消耗的电能为
[4]同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。用塑料梳子梳头,头发越梳越蓬松,这是头发与梳子摩擦后带同种电荷而相互排斥的结果。
四、作图题
19.(2022·山东日照·中考真题)小明学习了欧姆定律后,用上图所示器材测量电阻的阻值。图中已完成部分电路连接,请用笔画线表示导线,将该电路补充完整。要求:原有导线不能改变也不能与之交叉;电压表的量程要恰当;滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变小。
【答案】
【详解】利用伏安法测量电阻,电压表并联在待测电阻两端,由于电源为2节干电池,电源电压为3V,电压表选择小量程即可,正接线柱接入,负接线柱接出,而滑动变阻器一上一下串联接入电路,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变小,说明滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入的阻值变大,总电阻变大,电流表的示数变小,故接入的是左下方接线柱,如图所示:
五、实验题
20.(2022·山东德州·中考真题)小强在“探究电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)连接电路前,开关应处于 状态;
(2)图1甲中有一根多余的导线,导致电路连接错误,请在这根导线上打“×” ;
(3)若闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图1乙所示情况,存在的问题是: ;
(4)排除错误,实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图1丙所示的I﹣R图象;
①实验中电压表的示数控制在 V不变;
②由实验图象可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
③实验中小强所用滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω;
(5)实验结束后,小强又设计了如图2所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,R0为已知阻值的定值电阻,请把实验步骤补充完整。
①只闭合开关S,记下此时电流表的示数I1;
②闭合开关S、S1,记录电流表示数I2;
③未知电阻阻值的表达式Rx= (用I1、I2、R0表示)。
【答案】 断开 电流表正负接线柱接反了 2 反比 40
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路前,开关应处于断开状态。
(2)[2]原电路图中,滑动变阻器和定值电阻并联是错误的,在“探究电流与电阻的关系”时,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如下图
;
(3)[3]若闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图1乙所示,即反向偏转,其存在的问题是:电流表正负接线柱接反了。
(4)①[4]根据实验所得的数据绘制出I﹣R图像知道,电流与电阻之积为
UV=IR=0.4A×5Ω=0.1A×20Ω=2V
故实验中电压表的示数控制在2V不变。
②[5]由于电流与电阻之积为一定值,故由实验图像可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
③[6]实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-2V=4V
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
倍
根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于40Ω。
(5)[7]实验步骤:
①只闭合开关S,记下此时电流表的示数I1;
②闭合开关S、S1,记录电流表示数I2;
③在步骤①中,电路为只有R0的简单电路,电流表测电路中的电流,此时定值电阻两端电压为
U=I1R0
在步骤②中,两电阻并联,电流表测干路电流;由于闭合S1前后,R0两端的电压不变,电阻不变,故通过R0的电流不变,根据并联电路电流特点,通过Rx的电流为
Ix=I2-I1
此时Rx两端电压为
根据并联电路电压规律知道
解得
21.(2022·山东滨州·中考真题)如图甲所示,是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是:电源(电压恒为3V)、电流表、电压表,电阻R有4个阻值(5、10、20、30)供选用,滑动变阻器(20;1A)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整 ;
(2)连接电路时,开关应保持 ;开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端;
(3)检查电路连接无误后闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表几乎无示数,电压表有示数且不变,原因可能是 ;
A.R短路 B.R断路 C.滑动变阻器断路
(4)排除故障后继续实验,实验过程中,当把10电阻换成20电阻后,为保持 (选填“电流表”或“电压表”)示数不变,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(5)根据实验数据绘制了如图乙所示的图像,得出电流与电阻的关系是: ;
(6)该小组用电流表和一个定值电阻,测量未知电阻的阻值。他们设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、断开S1,此时电流表的示数为;
②闭合S和S1,此时电流表的示数为;
③则= (用、、表示)。
【答案】 断开 A B 电压表 A 电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]电源电压为3V,那么定值电阻两端的电压必然小于3V,故电压表选择小量程,电压表并联在定值电阻两端,正接线柱接入,负接线柱接出,故如图所示:
(2)[2][3]连接电路时,为了保护电路,开关需要断开;滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,故滑片需要位于A端。
(3)[4] A.若R短路,则电流表有示数,电压表没有示数,故A不符合题意;
B.若R断路,电压表测量电源电压有示数,电流表没有示数,故B符合题意;
C.若滑动变阻器断路,则电流表、电压表均没有示数,故C不符合题意。
故选B。
(4)[5][6]探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压不变,故需要控制电压表的示数不变;当把10电阻换成20电阻后,根据串联分压,电阻变大,电阻两端的电压变大,大于控制的电压值,为了保证电压表的示数不变,定值电阻的两端的电压需要变小,则需要将滑动变阻器的两端的电压变大,需要将滑动变阻器往A端滑动。
(5)[7]根据图乙可知,是反比例函数,电流与电阻的乘积是一个定值,故结论为当电压一定时,电流与电阻成反比。
(6)[8] ①闭合S、断开S1,只有R0接入,此时电流表的示数为,故电源电压为
②闭合S和S1,此时两个电阻并联,电流表测量干路电流,电流表的示数为,通过导体的电阻的电流为
则待测电阻的阻值为
22.(2022·山东烟台·中考真题)在“测量电阻的阻值”实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大 ;
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表、电压表有示数均很小,但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数。出现这个问题的原因是什么 ;
(3)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A,则电阻R的阻值为 Ω;
(4)把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I−U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是 (选填“a”或“b”),判断的依据是 。
【答案】 将变阻器的下面两个接线柱同时连入了电路中 0.2A 10Ω a 小灯泡的电阻受温度的影响
【详解】(1)[1]滑动变阻器接入电路的要求是一上一下接入电路,又因为滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,说明变阻器接入电路的阻值变小,故变阻器应选右下接线柱与右上接线柱接入电路中,并且与电阻串联,如下图所示:
(2)[2]连接完电路后,闭合开关,电流表、电压表示数均很小,说明电路为通路且电阻两端的电压和通过电阻的电流很小,电路中的电阻较大,怎样移动滑片都不起作用,导致该故障的原因是:将变阻器的下面两个接线柱同时连入了电路中。
(3)[3][4]小灯两端电压为2V,电流表选用的量程为小量程,分度值0.02A,所以电流表的示数为0.2A,根据公式
可知,电阻的阻值为
(4)[5][6]小灯泡的电阻受温度的影响,随着温度的升高而增大,不是一个定值,如图丙所示,表示小灯泡的I−U图像是图像a,产生这种现象的原因是小灯泡的电阻受温度的影响。
23.(2022·山东潍坊·中考真题)小明利用图甲所示电路测量未知电阻RX的阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器铭牌标有“30Ω 2A”字样,RX的阻值约为。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整 (要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变大);
(2)闭合开关,两电表均无示数;将电压表改接在变阻器两端时,两电表均无示数;将电压表改接在开关两端时,电压表有示数,电流表无示数。则电路故障是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为,电流表示数如图乙所示,则未知电阻RX= Ω;
(4)小明利用图甲电路测量另一未知电阻RX′,将RX′正确接入电路,但发现无论如何移动滑片P,电流表示数几乎为0,电压表示数接近,经判断得知RX′阻值较大,利用该电路无法测出RX′阻值。小明查阅资料获知,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大,于是他找了一个2kΩ的定值电阻,设计了如图丙所示电路,电源电压恒为3V。闭合开关,并进行了如下操作:
①S1接1时,记录电压表示数为2.5V;
②S2接2时,记录电压表示数为2V;
③计算待测电阻RX′= Ω。
【答案】 开关断路或接触不良 9 5000
【详解】(1)[1]电源电压为3V,则电路中的电流
由电路图知,电流要串联在电路中,选用小量程。滑动变阻器应一上一下与电流表串联,滑片向左滑动时,电流表示数变大,电源电压不变,据欧姆定律知,电路中的总电阻变小,变阻器接入电路的阻值变小,所以变阻器下端应接在左端。作图如下:
(2)[2]由电路图知,电压表测未知电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,闭合开关,两电表无示数,则电路中出现断路。则电压表并联之外的电路出现断路。将电压表并联在变阻器两端,现电表仍无示数,则未知电阻及变阻器之外的电路有断开。将电压表并联在开关端,电压表有示数,说明此时电压表并联之外的电路是接通的,所以出现断路的是开关。
(3)[3]实验中,电流表选用小量程,对应的分度值为0.02A,由图乙知,电流表的示数为0.3A。未知电阻的阻值
(4)[4]由图丙知,开关S1接1时,电压表与R0串联连接,R0两端的电压
U0=U-UV=3V-2.5V=0.5V
电路中的电流
电压表的电阻
开关拉2时,电压表与RX串联连接,此时电路中的电流
RX两端的电压
UX=U-UV′=3V-2V=1VRX的阻值
24.(2022·山东菏泽·中考真题)在物理实验课上,同学们要探究“电流与电压的关系”。实验室提供的器材有:
A.两节干电池,B.电压表(0~3V-15V),C.电流表,D.定值电阻,E.滑动变阻器,F.开关和导线若干。
(1)请用笔划线代替导线将图甲(见第3页下端)中的电路连接完整;( )
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表示数为零,经检查两电表均完好,则电路中出现的故障是 ;
(3)正确进行实验,得到实验数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.5
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.24
0.30
?
0.40
0.48
当电压表示数为1.8V时,电流表示数(如乙图所示)为 A,电路中定值电阻的阻值为 Ω;
(4)实验中获得了多组实验数据,这是通过 实现的;
(5)根据实验数据分析可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 。
【答案】 电阻断路,电压表串联了 0.36 5 调节滑动变阻器连入电路中的电阻 正比
【详解】(1)[1]电压表应该与电阻并联,电路连接完整如下
(2)[2]连接好电路后,闭合开关,电压表有示数,电流表示数为零,两电表完好,则电路中出现的故障一定是电压表串联了,也就是说电阻断路了。
(3)[3][4]根据电表的接线柱和表的分度值,可知此表的分度值为0.02A,由表中指针所指示的位置,可读出此时电流表的示数为0.36A。根据欧姆定律可得电阻的阻值为
(4)[5]实验中获得了多组实验数据,是通过调节电路中的滑动变阻器,改变接入电路中的电阻阻值来实现的。
(5)[6]根据实验数据分析可知:电阻一定时,导体两端的电压越大,通过导体中的电流越大,故电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
25.(2022·山东济南·中考真题)在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中,小刚已连接的部分实验电路如图所示。
(1)请你在答题卡上相应位置用笔画线代替导线帮小刚完成实验电路的连接;( )
(2)电路连接完成并检查无误后,小刚应先将滑动变阻器的滑片P滑到 (选填“A”或“B”)端,然后再闭合开关;
(3)闭合开关后,小刚发现电压表和电流表均没有示数。此时实验电路出现的故障可能是 ;
A.电流表处开路 B.定值电阻处开路
C.电压表处开路 D.滑动变阻器处开路
(4)排除故障后,小刚重新进行实验。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,让电压表的示数为2V,测得并记录下电流值,断开开关;用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路后,闭合开关,小刚接下来的操作是: ,测得并记录下电流值。
【答案】 B AD 调节滑动变阻器的滑片,让电压表的示数为2V
【详解】(1)[1]由题意可知,电流表的负接线柱与开关的左侧相连,滑动变阻器的右侧上端接线柱与电源的正极相连,如下图:
(2)[2]为保护电路,在闭合开关S前,应使滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处的B端。
(3)[3]A.如图可知,若电流表开路,整个电路断路,电流表和电压表无示数,故A符合题意;
B.如图可知,若定值电阻开路,电流表物示数,此时电压表相当于测电源电压,即电压表有示数,故B不符合题意;
C.如图所示,若电压表开路,电压表无示数,电流表与其他元件串联,则电流表有示数,故C不符合题意;
D.如图所示,若滑动变阻器开路,整个电路断路,电压表和电流表都没有示数,故D符合题意。
故选AD。
(4)[4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,所以调节滑动变阻器的滑片,让电压表的示数为2V。
26.(2022·山东枣庄·中考真题)某物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值,电路如图甲所示。已知电源电压为6V,R0=10Ω,滑动变阻器规格为“50Ω 0.6A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片向右移动连入电路中的阻值变小,导线不能交叉 ;
(2)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。现用一根导线在图甲中先后连接接线柱A与B、C与H时,电流表和电压表示数仍为0,连接接线柱H与G时,电流表和电压表指针有明显偏转,则电路的故障是 ;
(3)排除故障后,闭合开关调节滑片,利用电压表和电流表测出了多组实验数据,并作出了电压表与电流表示数的关系图像,如图乙所示,则Rx阻值为 Ω;
(4)调节滑动变阻器,当电压表的示数为3V时,Rx消耗的电功率是 W;
(5)电路中串联R0的作用是 (填正确答案标号)
A.增大串联电阻,增大分压,电压表易于读数
B.增大串联电阻,增大分流,电流表易于读数
【答案】 开关断路(或开关接触不良) 2 0.125 A
【详解】(1)[1]滑动变阻器的接线柱要“一上一下”串联接入电路,因为要求滑片向右移动连入电路中的阻值变小,连接电路如图所示:
(2)[2]连接电路后,闭合开关,发现电流表示数为0,说明电路发生了断路,电压表示数为了0,说明与电压表并联以外的电路断路。用一根导线在图甲中先后连接接线柱A与B、C与H时,电流表和电压表示数仍为0,说明R0、Rx和滑动变阻器都没有故障,连接接线柱H与G时,电流表和电压表指针有明显偏转,则说明开关断路。
(3)[3]排除故障后,闭合开关调节滑片,测出多组数据,如图乙所示。则电路中的总阻值为
Rx阻值为
Rx=R总-R0=12Ω-10Ω=2Ω
(4)[4]由乙图可知,当R0和Rx阻值一定时,电流表示数与电压表示数成正比,所以当电压表的示数为3V时,通过Rx的电流为0.25A,所以Rx消耗的电功率为
(5)[5]为了增大串联电阻,增大分压,使电压表易于读数,在该电路中串联R0,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
27.(2022·山东济宁·中考真题)小明测量某电阻R的阻值,收集实验数据绘制成如图所示的图像。
(1)分析图像信息,可得:R= Ω。
(2)请用笔画线表示导线,在图2中完成小明的实验电路连接。(导线不得交叉)
(3)小华也连接了图2中的实验电路。闭合开关后,发现电压表和电流表都有示数,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,经判断是连线有误,其错误可能是 。(写出一种即可)
(4)小华依据欧姆定律得出一个与电阻有关的推论:一段导体的电阻和这段导体两端的电压成正比,与通过它的电流成反比。请解释这一推论为什么是错误的: 。
【答案】 10 滑动变阻器同时选用下面两个接线柱接入电路 见解析
【详解】(1)[1]由图像可知,通过R的电流与R两端的电压成正比,即R为定值电阻,由图像可知,当通过R的电流为0.5A时,R两端的电压为5V,则R的阻值为
(2)[2]根据测量电阻的原理 可知,应利用电流表测量通过R的电流,利用电压表测量R两端的电压,利用滑动变阻器改变R两端的电压和电路中的电流,进行多次测量,即将电压表与R并联,将电源、开关、电流表、定值电阻R和滑动变阻器串联,电流表选用0~0.6A的量程,电压表选用0~15V的量程,电路连接如下图所示:
(3)[3]移动滑动变阻器的滑片时,发现两表均有示数且不变,根据欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值不变,则接线错误的原因可能是滑动变阻器同时选用上面或下面两个接线柱接入电路,使得滑动变阻器相当于一根导线或一个定值电阻接入电路。
(4)[4]电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与通过它的电流和它两端的电压无关,所以不能由得出这样的错误推论。
28.(2022·山东临沂·中考真题)用5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电源电压为6V。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整(滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大) ;
(2)先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻 路;
(3)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时记录数据,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为 V;
(4)断开开关,将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;移动滑片的过程中,眼睛应观察 表的示数;
(5)根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图象如图丙所示,由图象可知,电压一定时,电流与电阻成 比;
(6)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
【答案】 短 2 左 电压 反 40
【详解】(1)[1]在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器与定值电阻应串联连接,电压表测定值电阻两端的电压。滑片向右移动时,电流表示数变大,电源电压保持不变,据欧姆定律知,电路中的电阻变小,变阻器接入电路的阻值变小。所以变阻器下端的接线柱接在右侧。作图如下:
(2)[2]将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表有示数,说明电路无断路,电压表无示数,则可能是定值电阻短路了,电压表相当于接在一根导线两端,所以无示数。
(3)[3]由实物图知,电流表选用小量程,对应的分度值为0.02A。由图乙知,电流表示数为0.4A。此时定值电阻的阻值为5Ω,所以定值电阻两端的电压
U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V
而实验过程中,定值电阻两端的电压要保持不变,所以控制的电压为2V。
(4)[4]将10Ω电阻替代5Ω电阻,据串联电路的分压特点知,变阻器的滑片不动时,定值电阻两端的电压变大,为了让定值电阻两端的电压保持不变,应将滑片向左移动,接入电路的阻值变大,分去的电压变大。
[5]在移动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察电压表的示数,直到示数为2V,即停止移动滑片。
(5)[6]由图丙知,通过定值电阻的电流与其电阻倒数的图像是一条过原点的倾斜直线,说明电流与电阻的倒数成正比,所以在电压一定时,电流与电阻成反比。
(6)[7]当定值电阻接入电路的阻值最大为20Ω时,变阻器接入电路的阻值也需要最大,才能让定值电阻两端的电压保持不变。整个过程中,滑动变阻器两端的电压
U滑=U-U1=6V-2V=4V
据串联电阻的分压特点有
4V:2V=Rmax:20Ω
解得,变阻器接入电路的最大阻值
Rmax=40Ω
所以滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω。
29.(2022·山东泰安·中考真题)物理创新实验小组连接了如甲图所示的电路,测量定值电阻Rx的阻值。电源电压有和两档可选,Rx的阻值约为,滑动变阻器有(a:“”和b:“”)两种规格。
(1)李华同学发现甲图连接的电路有一处错误,请把接错的那一根导线找出来打“×”,用笔画线代替导线画出正确的连接(只改接一根导线);
(2)李华正确连接导线后,将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关后,电压表示数为,电流表示数为。由此判断电源电压选择的是 (选填“”或“”)档,滑动变阻器选择的是 (选填“a”或“b”)规格;
(3)继续移动滑动变阻器的滑片完成后续测量,第3次实验时,电流表的示数如乙图所示,请根据实验过程将表格填写完整,并将①②两处的数据填写在答题卡上(的平均值精确到)。
实验次数
电压
电流
电阻
平均值/
1
1
0.1
10
②
2
2.5
0.24
10.4
3
2.8
①
(4)该实验小组进行了实验创新,利用阻值为的定值电阻和电流表、等器材,测出了额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,小组成员共同设计了如丙图所示的电路,经检查无误后进行实验。请你帮助他们将实验过程补充完整:
①闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表 (选填“”或“”)的示数为,同时记下另一个电流表的示数,记为;
②用已知物理量和测量量的符号表示出小灯泡正常发光时的电阻 。
【答案】 6 b 10.1 0.28
【详解】(1)[1]图中电压表被导线短路,电压表应该和被测电阻Rx并联,如图所示:
(2)[2][3]将滑动变阻器的滑片移至最右端,变阻器连入电路的电阻最大,如果电源电压是4V,变阻器连入电路的最大电阻为
两个变阻器的最大阻值分别是15Ω和50Ω,不符合题意;如果电源电压是6V,变阻器连入电路的最大电阻为
所以变阻器b符合题意。
(3)[4][5]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.28A。第三次电阻值
电阻的平均值
(4)①[6]图丙中,电阻R0和灯泡L并联,电流表A2和电阻R0串联在一条支路,电流表A1测量干路中的电流,由并联电路电压的规律可知灯泡两端的电压等于电阻R0两端的电压,当电阻R0两端的电压是U额时,灯泡正常发光,通过电阻R0的电流为,所以闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,同时记下另一个电流表的示数,记为。
②[7]由并联电路电流的规律可知通过灯泡的电流
小灯泡正常发光时的电阻
六、计算题
30.(2022·山东滨州·中考真题)如图是某物理兴趣小组,设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块实际上是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为6V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器标有“15 1A”,滑片P每移动1cm,的电阻变化0.5,定值电阻。求:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表的示数;
(3)若既能保证电路各元件的安全,又能使滑片P移动到最右端,则选取R2时,其阻值不能小于多少?
【答案】(1)0.3A;(2)2V;(3)15Ω
【详解】解:(1)当滑片P位于最左端时,只有R2接入电路,电流表的示数
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,滑动变阻器的接入的阻值为
此时总电阻为
电路中的电流为
电压表的示数为
(3)若既能保证电路各元件的安全,要求滑片P移动到最右端,此时滑动变阻器的接入的阻值最大,最大值为15Ω,根据串联分压,电阻越大,其两端的电压也越大,而根据电压表的量程可知,电压表的最大示数为3V,则电阻R2最小分担3V,根据串联分压,此时R2两端的电压是最小值,那么R2的阻值也是最小值,故电阻R2的最小值为15Ω。
答:(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数为0.3A;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时电压表的示数为2V;
(3)若既能保证电路各元件的安全,又能使滑片P移动到最右端,则选取R2时,其阻值不能小于15Ω。
31.(2022·山东济宁·中考真题)长征二号F遥十三运载火箭于2021年10月16日0时23分按预定时间精准点火发射,搭载的神舟十三号载人飞船被成功送入太空。发射前,检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中,设计了如图所示的电路,模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气,则密闭容器与真空室中的气压不发生变化;若密闭容器漏气,则密闭容器中的气压减小,真空室中的气压增大。密闭容器中的正常环境气压为1.0×105Pa,电源电压U=12V,定值电阻R0=18Ω;R1和R2是两个相同的压敏电阻,其阻值随环境气压的变化如表中所示。
环境气压/(×105Pa)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
压敏电阻阻值/Ω
36
22
12
6
3
2
按要求回答下列问题:
(1)当开关S接a时,若电压表的示数为10.8V,请通过计算判断密闭容器是否漏气;
(2)若密闭容器漏气,开关S接b时,电流表的示数为0.3A,求此时真空室中的环境气压。
【答案】(1)密闭容器不漏气;(2)0.2×105Pa
【详解】解:(1)由电路图可知,当开关S接a时,定值电阻R0与压敏电阻R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压此时电路中的电流为
电路中的总电阻为
则压敏电阻R2此时的阻值为
R2=R-R0=20Ω-18Ω=2Ω
由表中数据可知,此时密闭容器中的环境气压为1.0×105Pa,等于密闭容器中的正常环境气压,故密闭容器不漏气。
(2)由电路图可知,当开关S接b时,定值电阻R0与压敏电阻R1串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压;此时电路中的总电阻为
则压敏电阻R1此时的阻值为
R1=R′-R0=40Ω-18Ω=22Ω
由表中数据可知,此时真空室中的环境气压为0.2×105Pa。
答:(1)密闭容器不漏气;
(2)真空室中的环境气压为0.2×105Pa。
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