内容正文:
人教新版九年级全一册《第17章欧姆定律》 2024年单元测试卷(4)
一、单选题:本大题共12小题,共36分。
1.关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A. 通过导体的电流跟该导体的电阻成正比,跟该导体的电压成反比
B. 当导体两端的电压一定时,导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比
D. 当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比
2.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 该导体的电阻随电压的增大而减小
C. 当导体两端的电压为0时,电流为0
D. 当导体两端的电压为2V时,电流为
3.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,串联后连入电路中,比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小,正确的是( )
A. B.
C. D.
4.下列科学方法中,叙述错误的是( )
A. 两个的电阻串联与一个的电阻效果相同,运用了转换法
B. 根据增大摩擦力的方法想到减小摩擦力的方法,运用了逆向思维法
C. 探究杠杆平衡条件,运用了归纳法
D. 在学习电压时,常对照水压来理解电压,运用了类比法
5.学校科技节上开展电路设计活动,要求同时满足两个条件:①电路包含电源、开关、导线、两个电阻;②通过两个电阻的电流相等,小明设计的如图所示的电路中符合要求的是( )
A. 只有甲符合 B. 只有乙符合 C. 甲、乙都符合 D. 甲、乙都不符合
6.如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是( )
A. 体温越高,R的阻值越大 B. 体温越高,电压表示数越大
C. 体温越低,电路中电流越大 D. 体温越低,电路总功率越大
7.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 时电路正常工作,一段时间后,发现两个电表的示数都变大。则出现这种故障的可能原因是( )
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
8.关于串、并联电路,下列说法正确的是( )
A. 串联电路电流处处相等
B. 串联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和
C. 并联电路各支路电流总相等
D. 并联电路的总电阻等于各支路电阻之和
9.如图所示,电源电压恒为6V,是定值电阻,A、B是滑动变阻器的两端。闭合开关,当滑片P在A端时,
的示数为;当滑片P移到B端时,
的示数为则和滑动变阻器的最大阻值分别是( )
A. , B. , C. , D. ,
10.如图所示,电源电压不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中( )
A. 电路的总电阻变小
B. 电流表的示数变大
C. 电压表的示数不变
D. 小灯泡的亮度变暗
11.如图所示,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,它在温度为和时的阻值分别为和;报警器阻值不计在电流达到12mA时开始报警,超过25mA时将损坏;其他器械规格已在图中标明,下列说法正确的是( )
A. 当电路开始报警的温度时,滑动变阻器接入电路的阻值是
B. 若要提高该电路开始报警时的温度,可将滑片P向右移
C. 可以求出该电路的最高报警温度
D. 适当增大电源电压,可使最高报警温度升高
12.某科技小组为快递公司设的分拣计数装置简化电路如图所示。为定值电阻,为光敏电阻。当有光照射时电阻变小,激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次计数器可视为电压表,闭合开关。激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A. 电阻的阻值变小 B. 通过的电流变大
C. 计数器两端的电压变大 D. 与的电流之比变小
二、填空题:本大题共6小题,共12分。
13.有一个标有“”的小电珠,李燕计算它正常发光时的灯丝电阻是______,但用欧姆表测量电阻的仪表测得的结果是关于这差异,最合理的解释是:金属的电阻随______而改变。若将小电珠接在2 V的电压上,灯的亮度与正常发光相比______。选填“变亮”、“变暗”或“不变”
14.小刚学习了“欧姆定律”之后,为了了解铅笔芯电阻的大小,他在一支铅笔芯两端加了3V电压,测出通过铅笔芯的电流是,则该铅笔芯电阻为______;若加在这支铅笔芯两端电压增加到6V时,通过它的电流是______ A。
15.,,将它们串联在电路中,则通过电阻、的电流之比为:______,电阻、两端电压之比为:______。
16.电阻与的图象如图所示。当上的电压为时,的阻值是______;若将它们并联连接到电压为的电源上,则干路的电流是______A。
17.如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电压表示数______,电流表示数______,电压表的示数与电流表的示数的比值______选填“变大”、“变小”“不变”
18.如图所示,滑动变阻器的最大阻值为定值电阻阻值的两倍。闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为3V,则电源电压为______ V。此时电流表示数为,当滑片P在b端时,电流表示数为,则:______。
三、实验探究题:本大题共2小题,共24分。
19.如图甲,是小勇实验小组在探究“电流与电阻关系”时的电路图,电源电压恒为电压表、电流表无损坏,有阻值为、、、、定值电阻5个。
根据图甲,用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。
开关闭合前,小亮发现电流表的指针如图丙所示,其原因是______。
正确操作后,进行实验。实验过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化。为了科学地得出实验结论,当每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察______选填序号。
A.变阻器滑片
B.电压表
C.电流表
D.电源
某次实验,更换电阻R,合上开关后,电压表示数为0,电流表示数正常,其原因可能是______。
在老师的引导下,他们将5次实验数据描绘在图丁中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是______选填序号。
A.电流
B.电压
C.电阻
D.电功率
实验中,他们选择下列哪个滑动变阻器最合适______选填序号。
A.
B.
C.
D.
请你用平滑曲线将图丁中5个点连接起来,观察图象你可以得出实验结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻______。
20.小明要测量定值电阻Rx的阻值约十几欧现有器材:电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
他设计并连接了如图甲所示电路。请用笔画线代替导线,将该电路连接完整;
电路连好后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至最______端闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时两端的电压为______V。
当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为他用一条导线检查电路故障,当将该导线两端分别接到a、d接线柱上,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上,发现电压表有示数,电流表示数仍为0;则由此可以判断故障是:______;
排除故障后继续实验,却不慎将电流表损坏。小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为、总阻值为的均匀电阻丝,还有一根带有鳄鱼夹的导线如图丙所示。查阅资料了解到,均匀电阻丝阻值与长度成正比,经过思考,重新设计了如图丁所示的电路为电阻丝,C为鳄鱼夹,继续进行实验。
①根据已知条件判断,电压表量程应选用______V;
②按照图丁所示电路连接好器材,多次实验测得数据如下表所示
次数
1
2
3
AC长度
电压表示数
求出第1次实验时电路中的电流______A;利用表中所有数据求出待测电阻______Q。
四、计算题:本大题共3小题,共28分。
21.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻的阻值为当断开开关和,闭合开关时,电流表的示数为;当断开开关,闭合开关、时,电流表的示数为求:
电阻的阻值。
断开开关和,闭合开关时,加在电阻两端的电压。
22.如图所示,电源电压恒为12V,电阻R为,当开关S闭合后,电压表的示数为8V。求:
滑动变阻器两端的电压;
通过电阻R的电流。
23.图甲为株洲石峰公园内长2km的滑道,它由两根并行的钢轨依山势铺就,游客可乘坐滑车直达蔷薇园停车场,为实时显示滑车MN下滑的路程,可在滑道顶端和间连接的直流电源,底端和间连接量程为15V的电压表,如图乙所示。每根钢轨每千米电阻为,滑车电阻。
滑车在下滑过程中,电压表示数逐渐______填“增大”或“减小”;
当滑车位于滑道中点时,电压表示数为______V;
请导出电压表示数与滑车下滑路程单位的关系式。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:
欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;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;故A错、D正确;
电阻是导体本身阻碍电流的性质,其大小决定于导体的长度、材料和横截面积,与通过它的电流、它两端的电压无关;故BC错。
故选:D。
根据欧姆定律的内容:一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比进行解答。
本题考查了学生对欧姆定律内容的掌握和理解,是一道基础题目。
2.【答案】C
【解析】解:A、由图象上看出,当导体两端的电压为0时,电流为0,但是电阻不为零,因为电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压和电流没有关系,故A错误;
B、由图象可求得导体的电阻为,并且不随电压的改变而改变,故B错误;
C、电压是使电路中形成电流,因此电压为零时,电流也为零,故C正确;
D、当导体电压为2V时,由图象可以找到此时对应的电流,故D错误。
故选C。
图象横坐标表示电压,纵坐标表示电流,这是一个正比例函数图象,电流随电压的增大而增大。
本题需要注意两点:电阻是导体本身的性质,其大小与材料、长度、横截面积、温度有关,与电压的大小和电流的大小无关;
读懂图象,能根据电压找到对应的电流,或者根据电流找到对应的电压。
3.【答案】C
【解析】解:因两电阻串联,故通过两部分导体的电流相等;
由题意可知,,而长度相同,故说明AB段的导体电阻大于BC段的电阻;则由欧姆定律可得AB段的电压要大于BC段的电压;
故选:C。
因两电阻串联,则由串联电路的电流规律可知两导体中的电流关系;由题意可知两部分电阻的大小关系,则由欧姆定律可求得两部分导体两端的电压关系。
本题考查串联电路的电流规律及影响电阻大小的因素,应熟记电阻大小与导体的长度成正比与导体的横截面积成反比。
4.【答案】A
【解析】解:A、5欧与10欧的电阻串联在电路中与一个15欧的电阻在同一电路中的效果相同。运用的是等效替代法,此选项错误;
B、根据增大摩擦力的方法想到减小摩擦力的方法,运用了逆向思考法,此选项正确;
C、研究杠杆平衡条件时,反复做实验,通过分析得出结论,目的是避免实验结论的偶然性,总结普遍规律。运用了归纳法,此选项正确;
D、利用水流和水压的形成来认识电流和电压的形成,这是利用了类比的方法。此选项正确。
故选:A。
对每个选项进行分析,明确各自采用的探究方法,找出错误的选项。
本题主要考查对常用物理学方法的记忆与运用能力。常用的物理学方法有:控制变量法、转换法、放大法、比较法、实验推理法、模型法等。
5.【答案】C
【解析】解:图甲为串联电路,根据串联电路中,各处的电流相等可知,通过两个电阻的电流相等,符合设计要求;
图乙为并联电路,各支路两端的电压相同,两电阻的阻值均为100欧,由可知,通过两个电阻的电流相等,符合设计要求.
故甲、乙都符合设计要求.
故选
串联电路中,各处的电流相等,而并联电路中,当支路的电阻相同时,其电流也会相等,据此可对所设计的电路中的电流大小做出判断.
本题主要考查了对所设计电路是否符合要求的判断,重点是要掌握串联电路的电流规律,以及并联电路中各支路电流的分析,要用到欧姆定律,难度不大.
6.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压;
AB、体温越高,由图丙知,红外线热敏电阻R的阻值越小,由串联电路的电阻规律可知总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大;由可知,定值电阻两端的电压越大,即电压表示数越大,故A错误,B正确;
CD、同理可知,体温越低时,电路中的电流越小,电源电压不变,根据可知,电路消耗的总功率越小,故CD错误。
故选:B。
由电路图可知,两电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压;由图丙知,体温越高,热敏电阻R的阻值越小,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可知电路中电流的变化,由可知电压表的示数变化;根据分析电路总功率的变化。
本题为动态电路分析题,考查了串联电路的规律、欧姆定律和电功率公式的运用,关键是明确体温越高时,红外线热敏电阻R的阻值越小。
7.【答案】C
【解析】解:由电路图知,两电阻串联,电压表测 两端电压,电流表测电路中电流。
A、如果灯发生了短路,电压表示数变为零。不符合题意;
B、如果出现断路,电流表示数变为零。不符合题意;
C、如果出现短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大。符合题意;
D、如果灯发生了断路,电流表示数变为零。不符合题意;
故选:C。
判断电路故障问题,是中考题中常见的题型,在不能直接确定故障原因时,将选项逐一代入题干,检查是否符合题意。
电路故障问题是中考物理考查的热点,也是难点,一般题目设计的都是一处故障,原因只有两个:短路或开路。
8.【答案】A
【解析】解:
A、在串联电路中,电流处处相等,正确;
B、串联电路总电阻等于各串联电阻之和,故B错;
C、在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,故C错;
D、并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,故D错;
故选:A。
利用下列知识分析判断:
在串联电路中,电流处处相等,串联电路总电阻等于各串联电阻之和;
在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。
本题考查了串并联电路的电流和电阻特点,注意区分、易混淆,易错点!
9.【答案】B
【解析】解:由图知,当滑片在A端时变阻器连入阻值为0,只有接入电路,
由欧姆定律可得:,
由图知,当滑片P移到B端时,两电阻串联,变阻器连入的阻值为最大值,
由欧姆定律可得:,
由串联电路特点知滑动变阻器的最大值:
。
故选:B。
滑片在A端时变阻器连入阻值为0,只有接入电路,由欧姆定律计算其阻值;
当滑片P移到B端时,两电阻串联,变阻器连入的阻值为最大值,由电路特点和欧姆定律计算变阻器的最大值。
本题考查了串联电路特点和欧姆定律的应用,正确分析滑片在不同位置电路结构是关键。
10.【答案】C
【解析】解:
ABC、由图知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源电压,则滑片向右移动时,电压表示数不变,故C正确;
电流表测通过变阻器的电流,将滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器连入电路的电阻变大,由欧姆定律可知,通过变阻器的电流变小,即电流表的示数变小;
变阻器连入电路的电阻变大,根据并联电路电阻的规律可知,电路的总电阻也变大,故AC错误;
D、因并联电路各支路互不影响,所以滑片向右移动时,通过灯的电流和实际功率不变,则灯的亮度不变,故D错误。
故选:C。
ABC、由图知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源电压,因电源电压不变,据此可知电压表示数的变化;
电流表测通过变阻器的电流,将滑动变阻器的滑片向右移动时,分析变阻器连入电路的电阻变化,由欧姆定律确定通过变阻器的电流变化;
根据并联电路电阻的规律分析电路的总电阻变化;
D、根据并联电路各支路互不影响分析灯的亮度的变化。
本题为电路变化综合题,考查了并联电路的规律及欧姆定律的应用。
11.【答案】B
【解析】解:由电路图可知,热敏电阻与滑动变阻器、报警器串联。
A、当电路开始报警的温度时,,报警器开始报警时电路中的电流,
由可得,电路中的总电阻:
,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器接入电路的阻值:
,故A错误;
B、电源的电压和该电路开始报警时的电流不变,则电路开始报警时电路的总电阻不变,
因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,
所以要提高该电路开始报警时的温度,应增大变阻器接入电路中的电阻,即滑片右移,故B正确;
C、报警器允许的最大电流,此时电路的总电阻:
,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为时,热敏电阻的阻值最小,
即:,
由题干信息可知,无法得出该电路的最高报警温度,故C错误;
D、该电路开始报警时的电流不变,适当增大电源电压,导致电路的总电阻变大,
在变阻器接入电路中的电阻不变的情况下,的阻值变大,可使最高报警温度降低,故D错误。
故选:B。
由电路图可知,热敏电阻与滑动变阻器、报警器串联。
根据题意得出电路开始报警的温度时的阻值以及报警器开始报警时电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的阻值;
电源的电压和该电路开始报警时的电流不变,则电路开始报警时电路的总电阻不变,根据题意可知该电路开始报警时的温度升高时热敏电阻的阻值变化,然后得出变阻器接入电路中的电阻变化,进一步得出滑片的移动方向;
知道报警器允许的最大电流,根据欧姆定律求出此时电路的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路中的电阻最大时热敏电阻的阻值,然后结合题干进行判断;
该电路开始报警时的电流不变,适当增大电源电压,导致电路的总电阻变大,从而得出在变阻器接入电路中的电阻不变的情况下的阻值变化,据此进行解答。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,利用好热敏电阻的阻值变化特点是关键。
12.【答案】C
【解析】解:
A、两电阻串联,计数器电压表测的电压,已知当有光照射时电阻变小,故激光被遮挡瞬间电阻变大,A错误;
B、由串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路的电流变小,B错误;
C、根据,的电压变小,由串联电路电压的规律可知,电压表示数变大,计数器两端的电压变大,C正确;
D、根据串联电路各处的电流相等,故与的电流之比为1:1,保持不变,D错误。
故选:C。
A、两电阻串联,计数器电压表测的电压,已知当有光照射时电阻变小,据此分析激光被遮挡瞬间电阻变化;
B、由串联电阻的规律和欧姆定律分析电路的电流变化;
C、根据确定的电压变小,由串联电路电压的规律分析计数器两端的电压变化;
D、根据串联电路各处的电流相等分析。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是电路的分析。
13.【答案】5 温度的改变 变暗
【解析】解:由得:。
由于金属电阻随温度的改变而改变,在用欧姆表测量时,由于电压较小,时间较短,故测出结果小于计算值;
所加电压,即电压小于额定电压,故灯达不到额定功率,灯泡发光较暗。
故答案为:5,温度的改变,变暗。
由欧姆定律可求得电阻阻,应明确此电阻是在正常发光时的电阻,而用欧姆表测量时,由于电压低发热量少,则由金属导体的电阻特点可作出合理的解释;若所加电压小于额定电压时,由功率的关系可得亮度变化。
金属导体的电阻随温度的升高而增大,电压越大,通电时间越长,电阻越大。
14.【答案】
【解析】解:由可得,该铅笔芯电阻:
,
因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,加在这支铅笔芯两端电压增加到6V时,其电阻仍为不变,
此时通过铅笔芯的电流:
。
故答案为:20;。
已知铅笔芯两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出铅笔芯的电阻;
电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,再根据欧姆定律求出加在这支铅笔芯两端电压增加到6V时通过的电流。
本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目。
15.【答案】1:1;1:2
【解析】解:串联电路中,电流处处相等,故::1,
:::::2。
故答案为:1:1;1:2。
串联电路中,电流处处相等即电流之比为1:,电压之比等于电阻之比。
知道串联电路的特点,并能灵活运用欧姆定律。
16.【答案】
【解析】解:由图象可知,当上的电压时,通过的电流,
由可得,的阻值:;
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,将它们并联连接到电压为的电源上时,它们两端的电压均为,
由图象可知,通过的电流,通过的电流:,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流:。
故答案为:;。
由图象可知上的电压为时通过的电流,根据欧姆定律求出此时的阻值;
将它们并联连接到电压为的电源上时它们两端的电压相等,根据图象读出通过的电流和通过的电流,利用并联电路的电流特点求出干路的电流。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中获取有用的信息是关键。
17.【答案】变小;变小;不变
【解析】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
由可知,R两端的电压变小,即电压表的示数变小;
由可知,电压表的示数与电流表的示数的比值等于R的阻值,则电压表的示数与电流表的示数的比值不变。
故答案为:变小;变小;不变。
由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,再根据欧姆定律结合R的阻值可知电压表的示数与电流表的示数的比值变化。
本题考查了电路的动态分析,涉及到滑动变阻器和欧姆定律的应用,关键是知道电压表不测带电源用电器两端的电压。
18.【答案】:1
【解析】解:由电路图可知,与串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片P在a端时,电压表测两端的电压,其示数,
因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器的最大阻值与定值电阻的2倍,
所以,由欧姆定律可得,此时两端的电压为两端的电压2倍,即,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压;
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,
所以,滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻不变,电路的总电阻不变,由欧姆定律可得,电路中的电流不变,
则当滑片P在a端或b端时,电流表的示数相等,即::1。
故答案为:;1:1。
由电路图可知,与串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片P在a端时,电压表测两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出两电阻两端的电压关系,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,据此判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流关系,然后得出答案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意电压表串联在滑动变阻器的滑片上时,滑片移动时接入电路中的电阻不变。
19.【答案】电流表指针未调零 B 电阻或电压表短路 B C 成反比
【解析】解:根据电路图,将变阻器滑片以左电阻丝连入电路中,如下图1所示:
开关闭合前,小亮发现电流表的指针如图丙所示,其原因是电流表指针未调零;
探究“电流与电阻关系”时要控制电阻的电压不变,每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察电压表示数,故选B;
某次实验,更换电阻R,合上开关后,电流表示数正常,说明电路为通路,其电压表示数为0,原因可能是电阻或电压表短路。
图中阴影部分“面积”等于电流与电阻之积,根据欧姆定律,,故阴影部分“面积”表示的物理量是电压,选B;
由图丁知,电阻两端的电压始终保持:
----------②,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
,变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少的滑动变阻器,考虑到实验中电流为,同时也考虑实验操作的方便,故选用的变阻器,即选C;
用平滑曲线将图丁中5个点连接起来,如下图2所示:
由②知,电流与电阻之积为一定值,故当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:如图1所示; 电流表指针未调零; ; 电阻或电压表短路;;; 如图2,成反比。
根据电路图,将变阻器滑片以左电阻丝连入电路中;
电流表使用前要调零;
探究“电流与电阻关系”时要控制电阻的电压不变,据此分析;
合上开关后,电流表示数正常,说明电路为通路,根据电压表示数为0分析可能的原因;
图中阴影部分“面积”等于电流与电阻之积,根据分析;
由图丁知,电阻两端的电压始终保持:
----,根据串联电路电压的规律和分压原理,求出当接入电阻时,变阻器连入电路中的电阻,考虑到实验中电流大小和实验操作的方便确定选用的变阻顺的规格;
用平滑曲线将图丁中5个点连接起来,根据因电流与电阻之积为一定值分析。
本题研究电流与电阻关系,考查电路连接、电流表使用、操作过程、控制变量法、故障分析、数据分析等知识。
20.【答案】左;间断路;①;②;14。
【解析】解:变阻器按一下一上连入电路中,如上图所示:
电路连好后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,即最左端,闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为,此时两端的电压为;
当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为0,说明电路断路,他用一条导线检查电路故障,当将该导线两端分别接到a、d接线柱上,发现电流表有示数,则说明电流表、变阻器、开关和电源之间是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,电流表示数仍为0,则由此可以判断故障是:cd间断路;
①根据表中电压大小,电压表量程应选用;
②AC电阻丝与待测电阻串联,电压表测AC的电压,电流表测电路中的电流,
AC部分的电阻:
,由欧姆定律,第1次实验时电路中的电流:
,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,待测电阻:
;
第2次测量,,由欧姆定律,第2次实验时电路中的电流:
,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,待测电阻:
;
同理,;
为减小误差,取平均值作为测量结果:
。
故答案为:如上所示;左; 间断路;①;②;14。
变阻器按一下一上连入电路中,如下所示:
电路连好后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,闭合开关,移动滑片到某一位置,根据电压表选用小量程确定分度值读数;
当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为0,说明电路断路,他用一条导线检查电路故障,若电流表有示数,则说明电路是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,根据电流表示数仍为0,判断故障所在;
①根据表中电压大小确定电压表选用的量程;
②分析电路连接,由题意求出AC部分的电阻,由欧姆定律求出第1次实验时电路中的电流,根据串联电路电压的规律和欧姆定律求出待测电阻:
;为减小误差,取平均值作为测量结果。
本题考查电路连接、电表读数、故障分析及设计方案测电阻的方法和数据处理。
21.【答案】当断开开关和,闭合开关时,电路中只有电阻,而,,
所以电源电压为:。
断开开关,闭合开关和时,电阻和并联,电流表测量的是干路中的总电流,而,
所以通过电阻的电流为:,
电阻的阻值为:。
断开开关和,闭合开关时,电阻和串联,
,,
则电路中的总电阻为:,
电路中的电流为:,
则电阻两端的电压为:。
答:电阻的阻值为。
断开开关和,闭合开关时,加在电阻两端的电压为。
【解析】当断开开关和,闭合开关时,断路,电路中只有电阻,电流表测量的是通过电阻的电流,知道电阻的阻值可利用公式计算出电源电压。当断开开关,闭合开关和时,电阻和并联,电流表测量的是干路中的总电流,则由并联电路的电流规律可得出通过电阻的电流,再利用公式计算出电阻的阻值。
断开开关和,闭合开关时,电阻和串联,利用串联电路电阻的特点计算出电路中的总电阻,可利用公式计算出电路中的电流,知道电阻的阻值,再利用公式计算出电阻两端的电压。
本题考查欧姆定律及串并联电路的特点,解答本题的关键明确、断开,闭合时及断开,、闭合时两种电路的状态。
22.【答案】解:闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。
电压表的示数为8V,则定值电阻两端的电压为8V,
根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压;
根据欧姆定律可知通过电阻R的电流。
答:滑动变阻器两端的电压为4V;
通过电阻R的电流为。
【解析】闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻两端的电压。
电压表的示数为8V,则定值电阻两端的电压为8V,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压;
根据欧姆定律可知通过电阻R的电流。
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,难度较小。
23.【答案】减小 5
【解析】解:由图乙可知,电路是钢轨的电阻、滑车MN的电阻和钢轨的电阻串联,电压表通过钢轨和钢轨并联在滑车MN两端,则测量的是两端的电压;
滑车在下滑过程中,钢轨和钢轨的长度都变长,则电路的电阻变大;根据可知电路中的电流变小;根据可知两端的电压变小,即电压表示数变小;
当滑车位于滑道中点时,钢轨的电阻和钢轨的电阻的阻值为:
:
则,
所以,电流,
根据可得:
;
滑车下滑路程单位时,钢轨和钢轨的电阻为:,
则,
所以,电流,
电压表示数;其中。
故答案为:减小;;其中。
由图乙可知,电路是钢轨的电阻、滑车MN的电阻和钢轨的电阻串联,电压表通过钢轨和钢轨并联在滑车MN两端,则测量的是两端的电压;
滑车在下滑过程中,钢轨和钢轨的长度都变长,则连入电路的电阻变大;根据串联电路的特点和欧姆定律得出电压表示数的变化;
当滑车位于滑道中点时,求出电路中的电阻,根据欧姆定律和串联电路的特点求出电压表示数;
根据滑车下滑路程单位得出钢轨和钢轨的电阻;根据欧姆定律和串联电路的特点得出电压表示数Ux的表达式。
本题考查变化电路的分析、电阻计算及数据处理及串联电路点的特点。
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