内容正文:
17章 欧姆定律培优试卷
一、单选题
1. 小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是( )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为3.6V
D.当电路中电流为0.15A时,空气湿度为50%
2. (广西南宁市2022-2023学年九年级上学期期中考试物理试题)图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,则电路中( )
A.R和R0 的连接方式是并联 B.油量表是由电流表改装而成的
C.油面上升时,通过R0 的电流减小 D.油面上升时,油量表的示数减小
3. (广西南宁市2022~2023学年九年级(上)期中考试物理试题)有两个电阻R1、R2(R1>R2),图中情况中阻值最大的是
A. B.
C. D.
4. (广西防城港市上思县2022~2023学年九年级(上)期中教学质量检测物理试题)在如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电压表示数不变
C.小灯泡亮度变暗 D.电路总电阻变小
5. (广西北海市合浦县2022~2023学年九年级(上)期中考试物理试题)高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费,有同学结合所学物知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法中正确的是( )
A.称重表相于一个电压表 B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时,称重表的示数越小 D.当车辆越重时,称重表的示数越大
6. (广西梧州市2022~2023学年九年级(上)期中考试物理试题)如图所示的电路中,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.R0两端的电压变小
B.电压表的示数变小
C.电流表的示数变大
D.电路的总电阻变小
7. (广西南宁市宾阳县2022~2023学年九年级(上)期中考试物理试题)如图电源电压和灯的电阻保持不变,先闭合S1,灯L正常发光,电流表有示数,再进行下列操作后,判断正确的是( )
A.同时闭合S1、S2,电流表示数变大,灯变亮
B.同时闭合S1、S3,电流表示数变大,灯的亮度不变
C.同时闭合S1、S3,电压表示数不变
D.断开S1,只闭合S2,电流表、电压表示数都变大
8. 如图所示电路,电源电压保持不变,三只电表均完好。开关S闭合后,发现只有两个电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( )
A.电流表A示数为零,灯L2断路
B.电流表A示数为零,灯L2短路
C.电压表V1示数为零,灯L1断路
D.电压表V1示数为零,灯L1短路
9. 如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像,下列说法中正确的是( )
A.甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2V时,乙的电阻为5Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路中电流为0.2A时,甲、乙两端的电压之比是2∶1
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路中干路电流为0.6A
10. 小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω,闭合开关S后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动 D.适当增加电池的节数
二、填空题(本大题共5小题)
11. 一导体两端电压为6V时,通过的电流为0.3A,则此导体的电阻为 Ω;当该导体两端电压为0时,导体的电阻为 Ω.
12. 如图所示电路,当滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数 ,电压表的示数 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
13. 如图所示的电路中,电源电压不变,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从中点向上移动时,则R2接入电路中的阻值 ;电流表示数将 ;电压表求数将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
14. 如图甲所示电路,电源电压恒定,闭合开关S后,两电压表指针偏转均如图乙所示,则定值电阻R两端的电压为 V,通过定值电阻R与滑动变阻器的电流之比为 ,向右移动滑片,电压表V2示数与电流表示数的比值 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
15. 在如图所示的电路中,电源电压为12V.闭合开关后,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为8V,则电阻R2的阻值是 Ω.将滑动变阻器R1的滑片向右移动,电压表的示数将变 .
16.(2023湖南怀化)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片Р应该移至最______端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近于电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录实验数据见下表。表中空白处电压如图乙所示,该示数是______V。请根据表中数据得结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成______(选填“正比”或“反比”)。
电流
0.6
1.2
1.8
3.0
电流
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
三、作图题(本大题共1小题)
17. 请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整.要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小.
四、实验题(本大题共2小题)
18. 为完成“探究电流与电阻的关系”实验,小海同学从实验室取得以下器材:电压恒为4.5V的电池组,电流表,电压表,开关,5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,规格为“40Ω 1A”的滑动变阻器,导线若干;
(1)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还能 ;
(2)小海将10Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数如图乙所示,记为 V,并记录电流表的示数;接着保持滑片位置不变,将电阻换为25Ω后,为保证电压表的示数不变,应向 (填“左”或“右”)移动滑片;
(3)通过实验得到电流随电阻变化的图象如图丙所示,由此可知: 一定时,通过导体的电流与其电阻成 比;
(4)在小海实验基础上,为了得到更多组数据,需要更多规格的定值电阻,则选用的定值电阻最大阻值不允许超过 Ω;
(5)小金想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,小胡认为他的实验方案不可行,小胡的理由是 。
19. (广西南宁2022-2023学年九年级上学期期中物理试题)如图是“探究电流与电压的关系”的实验电路,电源电压为4.5V。三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻进行探究。
(1)连接电路前,开关应 (填“断开”或“闭合”);
(2)正确连接电路如图,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是定值电阻R ;(填“断路”或“短路”)
(3)此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 ;
(4)将不同小组的数据汇总后,得到下表的数据,分析可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成 比;
R1
5Ω
R2
10Ω
R3
15Ω
U/V
0.8
1.0
1.5
2.0
U/V
1.2
1.8
2.2
2.6
U/V
1.5
1.8
2.1
2.4
I/A
0.16
0.20
0.30
0.40
I/A
0.12
0.18
0.22
0.26
I/A
0.10
0.12
0.14
0.16
(5)在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中:本实验要保持 一定,为得到更多的实验数据,老师给每个小组再次提供一个20Ω的定值电阻R0,某小组在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V,其原因是滑动变阻器的最大阻值太 (填“大”或“小”);为了完成实验,该小组应使用的滑动变阻器的规格是 (填选项前的字母)。
A.10Ω 3A
B.20Ω 2A
C.50Ω 1A
五、计算题(本大题共2小题)
20. 如图,电源电压U=6V,电阻R1=3Ω,R2=7Ω,当开关S闭合,求:
(1)电路总电阻多大?
(2)电路中电流多大?
(3)电阻R1两端的电压多大?
21. 小文同学从电视新闻看到超载车损坏公路和桥梁的报道后,心想为什么不在道路入口地面上设置一称重的检测设备呢?于是设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数,如图甲所示。电路由电源、称重计(电流表、量程0-0.6A)、定值电阻R0、滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8V,滑动变阻器R1长40cm、最大阻值20Ω,且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1A。
(1)定值电阻R0多大?
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?(保留二位小数)
(3)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻:R2=30Ω、R3=20Ω、R4=5Ω或R5=1Ω中哪个替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数多大?(保留二位小数)
17章 欧姆定律培优试卷 参考答案
1. (2023山西)小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是( )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为3.6V
D.当电路中电流为0.15A时,空气湿度为50%
【答案】D
【解析】AB.由图乙可知,空气湿度越大,湿敏电阻越小;由电路图可知,R0与湿敏电阻串联,根据串联电路的分压作用,湿敏电阻的阻值变小,它两端的电压变小,则R0两端的电压变大,即电压表的示数变大。故AB错误;
C.当空气湿度为40%时,湿敏电阻为30Ω,电路总电流为,
电压表的示数为,故C错误;
D.当电路中电流为0.15A时,电路的总电阻,则湿敏电阻的阻值为,由图像乙可知空气湿度为50%,故D正确。
故选D。
2. 【答案】C
【详解】AB.由图可知,油量表并联在滑动变阻器两端,则油量表是电压表,测滑动变阻器两端的电压;由图可知,电流从电源正极流出,依次流过滑动变阻器和定值电阻R0,最后流回电源负极,所以R和R0串联在电路中,故AB不符合题意;
C.由图可知,油面上升时,滑片下移,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,由串联电路电流处处相等可知,通过R0 的电流变小,故C符合题意;
D.由图可知,油面上升时,滑片下移,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由串联分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变大,所以油量表的示数变大,故D不符合题意。
故选C。
3. 【答案】A
【详解】
因为串联电路总电阻等于各电阻之和,因此串联电路中总电阻比任何一个分电阻都大;由于并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,因此并联电路中总电阻比任何一个分电阻都小。故选A。
4. 【答案】B
【详解】
由图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,电流表测量通过滑动变阻器的电流:
A.滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小,即电流表示数变小,故A错误;
B.由于电压表测量的是电源电压,所以电压表示数保持不变,故B正确;
C.并联电路中各支路互不影响,所以灯泡的电流和电压都不变,亮度不变,故C错误;
D.由于滑动变阻器电阻变大,根据并联电路的电阻关系可知,总电阻变大,故D错误。
故选B。
5. 【答案】D
【详解】
A.称重表与电阻串联,应为电流表,故A错误;
B.当物体很重,滑片滑到最下端,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和电流表,因此电路中的R1具有保护称重表的作用,故B错误;
CD.当车辆越重时,滑片向下滑,R的阻值变小,电路的电流变大,所以称重表的示数越大,故C错误,D正确。
故选D。
6. 【答案】B
【详解】
由图示知,电阻R与R0串联,电压表测R两端的电压。变阻器的滑片向左移动时,变阻器接入电路中的阻值变大,那么电路中的总电阻变大,据欧姆定律知,电路中的电流变小。而R的阻值不变,那么其两端的电压变小,则变阻器R0的电压变大,故ACD错误;B正确。
故选B。
7. 【答案】B
【详解】
A.由电路图可知,先闭合S1,只有灯泡工作,电流表测量的是这时通过灯L的电流,灯泡两端的电压为电源电压,正常发光,电流表有示数,电压表和电阻R断路,故电压表无示数,当同时闭合S1、S2时,电压表和电阻R被短路,电路中只有灯泡工作,灯泡两端电压仍为电源电压,正常发光,通过灯泡的电流不变,电流表测量的是通过灯L的电流,故灯的亮度不变,电流表示数不变,故A错误;
B C.先闭合S1,电压表和电阻R断路,故电压表无示数,灯泡两端的电压为电源电压,正常发光,当同时闭合S1、S3,灯L和电阻R并联,电流表测量的是干路中的电流,电压表测量的是电源电压,故电压表示数变大,灯泡两端的电压仍然是电源电压,灯泡仍然正常发光,通过灯泡的电流不变,故灯泡的亮度不变,由于电路中的总电阻变小,电源电压不变,所以电路中的总电流变大,即电流表示数变大,故B正确,C错误;
D.先闭合S1,电压表和电阻R断路,故电压表无示数,灯泡两端的电压为电源电压,正常发光,当断开S1,只闭合S2时,灯L和电阻R串联,电流表测量的是串联电路中的电流,电压表测量的是电阻R两端的电压,故电压表示数变大,这时电路中的电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故D错误。
故选B。
8. 【答案】D
【详解】
两个灯是串联的,电压表V1测量的是灯L1两端的电压,电压表V2测量的是电源电压。若电压表V1示数为零,则灯L1短路;若电流表A示数为零,则应该是灯L1断路。
故选D。
9. 【答案】D
【详解】A.甲的图像为一条倾斜直线,说明电流与电压成正比,甲的阻值不变,乙的图像为曲线,则其阻值是变化的,故A错误;
B.当乙两端电压为2V时,从图中找出,乙的电流为0.2A,此时
故B错误;
C.甲、乙串联在电路中,电路电流为0.2A时,从图中找出,甲的电压为1V,乙的电压为2V,甲、乙两端的电压之比是1∶2,故C错误;
D.并联电路各支路电压相等,等于电源电压,当电源电压为2V时,从图中找出,甲的电流为0.4A,乙的电流为0.2A,故干路电流为
故D正确。
故选D。
10. 【答案】C
【详解】
ABC.当A、B两点间的电阻由5Ω更换成10Ω后电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,滑片不动时,变阻器两端电压变小;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以定制电阻两端的电压变大;因探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,所以应调节滑动变阻器的滑片增大接入电路中的电阻,减小电路中的电流,即将变阻器滑片适当向右移动,故AB错误、C正确。
D.划片不动时,增加电池的节数,会使电阻两端的电压更大,故D错误。
故选C。
11. 【答案】20;20;
【详解】
根据欧姆定律可得,导体的电阻:
;
因为电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以当导体两端电压为0时,导体的电阻仍为20Ω不变。
12. 【答案】变大;不变
【详解】
[1]滑动变阻器和小灯泡并联,电流表测干路电流,滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器所在支路电阻减小,电压不变,所以通过滑动变阻器的电流变大,而小灯泡所在支路电流不变,故总电流变大。
[2]并联电路中电源电压等于各支路电压,故电压表示数不变。
13. 【答案】增大;减小;不变;
【详解】
由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流;因为电源的电压不变,所以电压表的示数不变;因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过R1的电流不变;当滑动变阻器的滑片P从中点向上移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小;因为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,即电流表的示数变小。
14. 【答案】 4.8 ; 1∶1 ; 变大
【详解】[1]由图甲可知,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测电源电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压;两电压表指针偏转相同,由串联电路电压的规律可知,电压表V1选择0~15V的量程,分度值是0.5V,由图乙可知,电压表V1的示数为6V,即电源电压为U=6V,电压表V2选择0~3V的量程,分度值是0.1V,电压表V2的示数为1.2V,即滑动变阻器两端的电压为UP=1.2V,由串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压为
UR=U-UP=6V-1.2V=4.8V
[2]串联电路中电流处处相等,因此通过定值电阻R与滑动变阻器的电流之比为1∶1。
[3]向右移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据欧姆定律可知电压表V2示数与电流表示数的比值等于滑动变阻器连入电路电阻的阻值,因此电压表V2示数与电流表示数的比值变大。
15. 【答案】10;小;
【分析】
由电路图可知,R1、R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压U1,电流表测电路中的电流;
【详解】
(1)由题意可知,U=12V,I=0.4A,U1=8V,则U2=U-U1 =12V-8V=4V,R2=U2/I=4V/0.4A=10Ω.
(2)当将滑动变阻器R1的滑片向右移动时,接入电路的电阻减小,电路的总电阻变小;根据I=U/R可知,电路中的电流变大;根据U=IR可知,R2两端的电压变大;根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小.
考点:欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;滑动变阻器的使用
16.(2023湖南怀化)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片Р应该移至最______端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近于电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录实验数据见下表。表中空白处电压如图乙所示,该示数是______V。请根据表中数据得结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成______(选填“正比”或“反比”)。
电流
0.6
1.2
1.8
3.0
电流
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
【答案】(1) (2)左 (3)断路 (4)2.4 正比
【解析】(1)由图可知,电源为两节干电池,电压为3V,所以电压表量程应选用0~3V
(2)为保护电路,电路接通前,滑动变阻器的滑片Р应该移至阻值最大处,即最左端。
(3)电流表示数几乎为零,可能是电路断路;电压表示数接近于电源电压,说明电压表到电源两极没有断路,则故障可能是待测电阻发生了断路。
(4)由图乙可知,电压表选用量程的分度值为0.1V,示数为2.4V。
分析表中数据可知,电阻两端的电压与通过导体的电流的比值是定值,说明在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
17. 【答案】
【分析】
滑动变阻器改变灯泡的亮度,所以滑动变阻器和灯泡、电流表串联;灯泡变亮时其两端电压变大,而电压表示数变小,说明电压表和滑动变阻器并联,据此填充元件.
【详解】
根据电压表应与被测用电器并联,读图可知,左右两个位置不可能是电压表,则电压表应在中间的位置.根据移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电压表的示数变小,说明电压表测的是滑动变阻器两端的电压,则左侧的位置应该是电源,右侧的位置应该是电流表.且电源的正极朝下.如下图所示:
18. 【答案】控制电阻两端的电压不变 ; 2.5 ; 左 ; 电压 ;反 ;50; 灯泡的电阻随温度变化
【详解】
(1)[1]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变,该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有控制电阻两端的电压不变的作用。
(2)[2][3]小海将10Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,记为2.5V,并记录电流表的示数;根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成25Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;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,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动。
(3)[4][5]根据如图丙电流随电阻变化的图象知,电阻两端的电压始终保持,电阻两端电压为
为一定值,由此可知:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(4)[6]根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
电阻的电压为变阻器分得的电压的1.25倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻40Ω连入电路中时,对应的定值电阻最大值为
则选用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω。
(5)[7]小胡认为小金的实验方案不可行,小胡的理由是:探究电流与电压的关系时要控制电阻的大小不变,而灯的电阻随温度变化。
19. 【答案】 断开; 断路 ; 改变定值电阻两端的电压 ; 正 ; 定值电阻两端的电压 ; 小 ;C
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路前,开关应断开。
(2)[2]电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路了。
(3)[3]探究”电流与电压的关系”的实验中,滑动变阻器的作用保护电路和改变定值电路两端的电压,多次测量找普遍规律。
(4)[4]由表格中数据知,当电阻一定时,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,因此可得出的结论为:电阻一定时,通过它们的电流跟它们两端的电压成正比。
(5)[5]探究“电流与电阻的关系”实验中:本实验要保持定值电阻两端的电压一定。
[6]由题意可知,定值电阻两端的电压始终保持UV=1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U﹣UV=4.5V﹣1.5V=3V
变阻器分得的电压为电压表示数倍,根据分压原理,当接入15Ω的电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×15Ω=30Ω
当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×30Ω=60Ω
即变阻器的最大阻值不能小于60Ω;因此无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V(大于1.5V),其原因是滑动变阻器的最大阻值太小。
[7]该小组所使用的滑动变阻器的规格为30Ω≤R滑<60Ω,故C符合题意。
故选C。
20. 【答案】(1)10Ω;(2)0.6A;(3)1.8V
【详解】
解:(1)因为R1和R2串联,所以电路总电阻
R=R1+R2=3Ω+7Ω=10Ω
(2)电路中电流
(3)电阻R1两端的电压
U1=IR1=0.6A×3Ω=1.8V
答:(1)电路总电阻是10Ω;
(2)电路中电流是0.6A;
(3)电阻R1两端的电压是1.8V,
21. 【答案】(1)60Ω;(2)0.11A;(3)R4;0.47A
【详解】
(1)当没有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1A。电路总电阻为:
,
此时,滑动变阻器阻值最大,为20Ω,和电阻R0为串联关系。根据串联电路电阻关系可得:
R0=R总-R1=80Ω-20Ω=60Ω;
(2)载重最大时,根据乙图可知,弹簧长度为24cm,可以求出此时滑动变阻器的阻值:
,
解得:R1′=12Ω,此时电路电流为:
;
(3)根据题意知,电流表量程为0.6A,电流要超过量程的一半,则:I>0.3A,电路中电流表达式为:
,
解得:R<14.67Ω,电路最大电流I≤0.6A,则:
,
解得:R≥1.33Ω,故应选R4;替换后,最大称量时,电流表示数为:
。
答:(1)定值电阻R0为60Ω;(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数为0.11A;(3)应选择定值电阻R4,替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数0.47A。
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