内容正文:
电学基础复习
一、单选题
1.如图所示,R1的阻值为15Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.4A;同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为0.5A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为7.5V B.R2的阻值为12Ω
C.S1、S2都闭合时,通过R1与R2的电流之比是4∶1 D.S1、S2都闭合时,R1与R2两端的电压之比为4∶5
2.关于如图所示的滑动变阻器,下列说法不正确的是( )
A.③是金属杆,是用电阻较小的合金制成的
B.接线柱C、D都能通过滑片②与电阻丝相连接
C.⑤是电阻丝,表面涂满绝缘漆
D.要使滑片②右移时电路阻值变大,可以连接A、D接线柱
3.关于导体电阻,下列说法正确的是( )
A.由公式可知导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻为零,
C.只增加导体的横截面积,导体的电阻增大
D.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
4.关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.据公式R=可知,导体的电阻与它两端的电压成正比
B.据公式R=可知,导体的电阻与通过它的电流成反比
C.据公式R=可知,当导体两端的电压为零时,它的阻值为零
D.导体的电阻与它两端的电压及通过它的电流均无关
5.从电源、电流表、电压表中选出合适的元件,填入图4所示电路的AB、CD、EF两点间,闭合电键S,若滑动变阻器的滑片P向右移动时只有一个电表的示数变大,则( )
A.AB间一定是电流表 B.CD间一定是电压表 C.CD间可能是电流表 D.EF间可能是电压表
6.如图的电路,、、是三个规格相同的小灯泡,闭合开关S,下列说法不正确的是( )
A.若a是电流表,b是电压表,则、和都亮
B.若a、b都是电流表,、和并联,并且电流表a、b的示数相等
C.若a是电压表,b是电流表,则只有亮,和被短路
D.若a、b都是电压表,、和串联,则电压表a的示数等于电压表b的示数
7.图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同,而且两个滑动金属片固联在一起,可以同时向左或向右移动同样的距离。已知甲的最大阻值比乙的最大阻值小,以下判断中正确的是( )
A.滑片向左移动时,电灯变亮
B.滑片向右移动时,电灯变亮
C.滑片无论向左或向右移动,电灯亮度不变
D.滑片放在滑动变阻器中央时电灯最亮,从中间无论向左、向右移动,电灯都要变暗
8.在如图所示的电路中,电阻R1标有‘“6Ω1A”,R2标有“3Ω1.2A”,电流表Al、A2的量程均为0~3A,电压表量程0~15V,在a、b间接入电压可调的电源。闭合电键S后,为保证Rl、R2均不损坏,则允许的最大电源电压和此时通过电流表A1的电流分别为( )
A.9V,1A B.3.6V,1.8A C.9.6V,1A D.3.6V,2.2A
9.小华给学校食堂设计了一个测量烟雾浓度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为20Ω,烟雾感应电阻R的阻值随烟雾浓度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是( )
A.烟雾浓度越大,烟雾感应电阻R的阻值越大 B.烟雾浓度越大,电压表示数越小
C.当烟雾浓度为50%时,电压表的示数为3V D.当电路中电流为0.2A时,烟雾浓度为40%
10.公交车上设有按铃系统,安装在下车车门口左右两边的扶杆上。当乘客准备下车时,按左或右两边的门铃开关,都会发出铃声,并且公交车前方还会显示“STOP”的指示灯。图中设计的电路图,与该按铃系统功能吻合的是( )
A.B.C. D.
11.小明和同组同学利用如图所示的a、b两个电路进行“串联电路和并联电路的比较”的探究活动,在保持电源电压不变的条件下,他们所记录的实验结果如下。你认为其中不可能的是( )
A.在a电路中,当灯和灯都发光时,取下灯,灯将会熄灭
B.在a电路中再串联一个小灯泡,接通电路后,灯和灯发光亮度不变
C.在b电路中,当灯和灯都发光时,取下灯,通过灯的电流不变,灯的亮度不变
D.在b电路中,当灯被短路时,灯将会熄灭
12.在如图甲所示电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表A1指针的位置,如果电流表A2的示数是0.5A,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1和L2串联 B.通过灯L1的电流为1.5A
C.通过灯L1、L2的电流都为0.5A D.电流表A1使用的一定是0~3A量程
13.如图,下列判断错误的是( )
A.S1、S2都闭合时,L1、L2、L3并联 B.S1、S2都断开时,L1、L2、L3串联
C.S1断开,S2闭合时,L2、L3并联后再与L1串联 D.S1闭合,S2断开时,对L1、L2形成短路
14.如图所示的电路,当开关S闭合后,电流表A1、A2的示数之比是3:7,则灯L1和L2的电阻之比为( )
A.2:3 B.3:4 C.5:3 D.3:5
15.将灯泡L1和L2接入如图所示电路,闭合开关。下列说法正确的是( )
A.用一根导线直接接在B、C两个接线柱上,灯泡L2发光
B.通过灯泡L1的电流方向是由B向A
C.灯泡L1比L2更亮,是因为通过L1的电流比L2的电流大
D.不可以用导线直接连接A、C两个接线柱,会烧毁电源
16.如图所示,当开关S闭合后,灯、、均发光,下列说法中正确的是( )
A.灯、、是串联在电路中的 B.灯、、不是并联在电路中的
C.甲、乙、丙是三只电流表 D.乙表测的是灯、两端的电压之和
17.如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关S后电压表示数为2V。下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V B.电流表的示数为0.1A
C.R2两端电压为2V D.R1、R2两端的总电压为6V
18.河水在狭窄的河流中奔流,到达宽阔的河滩后,看上去水流平缓,电流是否也是这样呢?如图所示的导体,A端粗,B端细,则电流流过它时,下列说法中正确的是( )
A.从A到B,电流逐渐增大 B.从A到B,电流大小不变
C.从A到B,电流逐渐减小 D.无法比较AB两端电流的大小
19.小熊同学在实验室连接了所示的两个电路,所有元件均完好,电源电压相等且不变,R1、R2、R3为定值电阻,R4为滑动变阻器(滑片在中点附近某位置)。小熊对这两个电路做了以下四种分析,你认为其中正确的是( )
A.若A1与A2的示数相同,则R2短路 B.若A1的示数变为0,则A3的示数变小
C.若A2与A4的示数相同,则R1>R3 D.若R4的滑片向左滑,电压表示数与A4示数的比值变小
20.下列关于各图的说法中,正确的是( )
A.如图甲所示的定值电阻,它是由绝缘材料制成的
B.如图甲所示的定值电阻,没有电流通过它时,它的阻值为零
C.如图乙所示的电位器作为音量控制器时,是通过旋动滑动片,改变电阻体接入电路的横截面积来改变接入电路的电阻,继而改变电路中的电流
D.如图乙所示的电位器作为音量控制器时,是通过旋动滑动片,改变电阻体接入电路的长度来改变接入电路的电阻,继而改变电路中的电流
21.在如图所示的电路中,电源电压是9V,开关S闭合后,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.3A,小灯泡灯丝电阻不随温度变化且各元件是安全的,以下说法正确的是( )
A.灯L2的电阻为10Ω B.此时灯L2两端电压为3V
C.将S和S1同时闭合,电压表示数为9V D.将S和S1同时闭合,灯L1亮度不变
22.小明在实验室连接了如图所示电路,闭合开关下列说法正确的是( )
A.电源将电能转化成光能 B.图中和串联
C.电流表测量的是灯的电流 D.电流表测量的是灯的电流
23.如图所示,R是一块合金导体,将其按照图甲的方式连入电路中,闭合开关,电流表的示数为I,将导体R按照乙图中不同的方式连入电路,则下列关于电流I的大小判断正确的是( )
A.按不同的方式接入电路电流I大小相同 B.按“上下”接入电路电流I最小
C.按“前后”接入电路电流I最小 D.按“左右”接入电路电流I最小
24.如图甲所示电路,电源电压恒定。闭合开关S,滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。依据实验数据,绘出灯泡和滑动变阻器的I-U图像,如图乙所示。请结合图像信息,判断下列说法正确的是( )
A.图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化 B.电源两端输出的电压大小是3V
C.通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大 D.滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω,1A”
25.图甲所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转为图乙所示,则电灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.1.5V 1.5V B.7.5V 7.5V C.1.5V 6V D.6V 1.5V
26.如图甲所示电路,若电源电压为3V,使用适当的量程后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则( )
A.小灯泡L1、L2是串联,电压表测的是L2两端的电压
B.小灯泡L1、L2是并联,电压表测的是L1两端的电压
C.L1两端的电压是0.5V,L2两端的电压是2.5V;若开关断开,电压表示数为3V
D.L1两端的电压是2.5V,L2两端的电压是0.5V;若开关断开,电压表示数为0V
27.如图①所示的电路中,电源电压保持6V不变,甲、乙是额定电压分别为3V、2.5V的两个用电器,它们的电流随电压变化的图像如图②所示。下列说法错误的是( )
A.只闭合S1,若接入的用电器正常工作,则滑动变阻器两端的电压是3.5V
B.只闭合S2,若接入的用电器正常工作,则滑动变阻器中的电流是0.6A
C.只闭合S3,若要保证用电器不烧坏,则滑动变阻器阻值至少为2.5Ω
D.三个开关都闭合,若滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,则电流表的示数为0.6A
28.如图所示的电路中,下列说法不正确的是( )
A.只闭合开关S1,灯L2发光 B.只闭合开关S2,两个灯泡串联
C.开关S1、S2、S3都闭合,两个灯泡都发光 D.闭合开关S1、S3两个灯泡并联
29.如图甲所示的电路中电源电压恒定,闭合开关S,移动滑片P,电压表示数随电流表示数变化的关系图象如图乙所示。下列分析不正确的是( )
A.电源电压为12V
B.R0的阻值为20Ω
C.滑片P向左移动的过程中,R0两端电压逐渐变小
D.滑片P向右移动的过程中,电压表示数与电流表示数的比值变大
30.同学们在“探究电流跟电压的关系”的实验中,对设计的电路进行了改进,如图甲、乙。下列说法正确的是:( )
A.图甲中,使用不同阻值的电阻也能完成该探究实验
B.图甲改进为图乙,能实现多次实验,得到电流跟电压的关系
C.图乙中,移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图乙中,仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
31.小亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电压表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材(电源电压恒定),并连接了部分实验电路,如图所示,此时图中最后一根导线未连接,在将其连接好后,进行了如下主要操作:①只闭合开关S1,读出并记录电压表的示数为U1;②闭合开关S1、S2,读出并记录电压表的示数为U2;③用U1、U2和R0表示Rx;请选出最后一根导线的连接方式和Rx的表达式( )
A.连接ac; B.连接ad;
C.连接bc; D.连接bd:
32.如图所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R设计了四个测未知电阻R的电路,其中不可行的是( )
A.B.C. D.
33.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变小,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12V,某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示,保护电阻R2为定值电阻。则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为3V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值之比为3∶1
C.有红外线照射和无红外线照射时光敏电阻阻值之比为3∶1
D.有红外线照射和无红外线照射时R1通过的电流之比为2∶1
34.电源电压不变,将小灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路中,只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W。图乙是小灯泡L和电阻R的I—U图像。下列说法正确的是( )
A.电源电压为4V B.只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A
C.闭合开关S1、S2,电流表示数为1A D.开关S2由断开到闭合,灯泡亮度不变
35.如图甲所示为某电阻材料组成的边长为12cm的等边三角形ABC,D为BC边的中点,该材料每1cm的电阻为1Ω。图乙中电源电压恒为U,为定值电阻,a、b两点为开放式接点。若将AC点分别接在图乙a、b两点(接AC两点三角形总电阻为),电压表示数为;若将AD点接在图乙a、b两点(接AD两点三角形总电阻为),此时电压表示数为。下列说法正确的是( )
A. B.前后两次通过定值电阻的电流之比为10∶9
C.的阻值为2Ω D.电源电压
36.验电器A、B原本均不带电,如图所示,先用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,A的金属箔张开;再用金属棒同时接触验电器A、B的金属球,发现A的金属箔张角变小,B的金属箔张开,下列说法中错误的是( )
A.连接的瞬间,金属棒中电子的定向移动方向是由A到B
B.连接的瞬间,金属棒中瞬间电流的方向是由A到B
C.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子由玻璃棒转移到丝绸
D.验电器的原理是同种电荷相互排斥
37.如图是学习了“并联电路中的电流”知识后,梳理了如下认知,不科学的是(闭合开关S后两灯均发光)
A.A 处电流大于B 处电流
B.B处电流可能不等于C 处电流
C.如果L1、L2两灯泡规格相同,则 A处电流等于 C 处电流
D.从灯座上取出其中一个灯泡,闭合开关S后,另一个灯泡中还有电流通过
38.小明同学在利用如图所示电路进行电学实验时,闭合开关,两灯正常工作,过一会后,两灯中一灯亮,一灯不亮,电流表和电压表均有示数,则发生故障的原因可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
39.在如图所示电路中,R1是定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω。控制滑动变阻器滑片的移动范围,让电流表示数的变化范围为0.3~0.6A,电压表示数的变化范围为6~15V,则( )
A.电源电压25V B.定值电阻R1的阻值为30Ω
C.R2连入电路的最小阻值为50Ω D.R2连入电路的最大电阻为100Ω
40.如图1所示的电路图。当滑动变阻器的滑片P从的一端滑到另一端过程中,多次记录A、、三块表的示数,并将数据在坐标纸上描出图象(图2)。以下分析正确的是( )
A.直线甲是的图象 B.电源电压保持不变为6V
C.直线甲说明电流与电压成反比 D.滑动变阻器最大阻值为30Ω
二、计算题
41.如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图,测温仪探头内有一热敏电阻Rt,其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为300Ω,允许通过的最大电流为0.02A,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程是0~3V,电源电压恒定。某次测试时,将电阻箱的阻值调为R,发现电流表示数为0.015A,此时R1两端电压为4.5V。
(1)当环境温度为20℃,将电阻箱的阻值调为2R时,发现电流表示数为0.01A,求电源电压是多少?
(2)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少?
42.在如图甲所示的电路中,电源电压为12V,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电压表的示数为3V。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换后闭合开关,电流表指针正好指在满刻度处,如图乙所示。求电阻R0的阻值。
43.如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,当开关S闭合时,电压表的示数为4V。求:
(1)通过R1的电流;
(2)R2两端的电压;
(3)电源电压。
44.如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻,电压表的量程为0~9V,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求:
(1)电流表示数为0.5A时,电压表的示数;
(2)湿度为40%时,和R两端的电压之比;
(3)该装置能监测的湿度最大值。
45.如图所示,这是调光台灯及其简化电路图,电源电压不变,不考虑灯泡L灯丝电阻随温度变化的影响。闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片P到b端时,灯泡L正常发光,电压表示数为10V,电流表示数为,滑动变阻器的最大阻值为。求:
(1)电源电压;
(2)灯泡L正常发光时灯丝的电阻;
(3)滑动变阻器的滑片移到中间位置时电流表的示数。
46.如图所示,R1=20Ω,R2=40Ω,电源电压保持不变。
(1)当开关S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是0.3A,求电源电压。
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表A2的示数是0.1A,求灯泡L的电阻。
47.在如图所示的电路中,R1的阻值是30Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.2A,电流表A的示数是0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)通过R2 的电流;
(3)电阻R2的阻值。
48.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,R2=60Ω。当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1A。求:
(1)当开关S3闭合,S1、S2都断开时电路中的总电阻;
(2)电源电压;
(3)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数。
49.如图甲所示的电路中,电源电压恒为4V。小灯泡L标有“2.5V”字样,灯泡L的I-U关系图像如图乙所示;定值电阻R1为5Ω,滑动变阻器R的规格为“50Ω,1A”,电压表选择0~3V量程,电流表选择0~0.6A量程。求:
(1)小灯泡的额定功率;
(2)只闭合S、S2,移动滑片P至某一位置,电流表示数为0.3A:保持滑片P不动,只闭合S、S1时,求电压表的示数;
(3)只闭合S、S2,电压表可能接在ab、bc、ac任意两点之间,电表的量程均不改变,在保证电路安全的前提下,调节滑动变阻器的滑片,求满足上述条件的滑动变阻器的阻值范围。
50.在图所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧。闭合电键S后,电流表A的示数如图所示。
(1)求电阻R1两端的电压U1;
(2)求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)现有标有“20Ω 2Α”、“50Ω 1Α”字样的滑动变阻器,从中选择一个替换R2,要求在移动变阻器滑片P的过程中电流表示数的变化量I最大。求电流表示数的最大变化量I最大,写出此时选择的变阻器。
51.在图(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,所用电表均为图(b)所示规格。
(1)若电源电压为3伏,闭合电键S,求通过电阻R1的电流I1。
(2)现电路中的电源电压可变:
(a)若滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”的字样,求为保证通过干路的电流达到最大时,电源所需的最小电压Umin。
(b)若滑动变阻器R2标有“5Ω 3A”的字样,求在电源电压可变范围内,通过电阻R1的最大电流I1max。
52.在图所示的电路中,电源电压为18伏且保持不变,定值电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 1A”字样。闭合电键S,移动变阻器R2的滑片P到某一位置时,电流表A的示数为0.5安。
(1)求定值电阻R1两端的电压U1。
(2)求变阻器R2连入电路的阻值。
(3)现用阻值分别为5欧、10欧或15欧的定值电阻替换R1,并将一电压表并联在a、b、c点中的某两点之间,在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数与电流表示数的比值最小。
(a)说出替换的电阻和电压表接入的位置;
(b)求出该最小比值。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
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7
8
9
10
答案
C
C
D
D
B
A
B
B
C
D
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答案
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答案
C
C
C
BD
B
A
C
D
B
D
1.C
【解析】A.由图可知,只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测量通过R1的电流,根据欧姆定律可得,电源电压
U=U1=I1R1=0.4A×15Ω=6V
故A错误;
BCD.同时闭合开关S1和S2时,R1和R2并联,电流表测量干路中的电流,由于并联电路各支路互不影响,所以通过R1的电流不变,仍为0.4A,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过R2的电流
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.4A=0.1A
则通过R1与R2的电流之比
I1∶I2=0.4A∶0.1A=4∶1
由于并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,即
U2=U1=U=6V
则R1与R1两端的电压之比
U1∶U2=1∶1R2的阻值
故BD错误,C正确。
故选C。
2.C
【解析】A.根据图片可知,③是金属杆,是用电阻较小的金属制成的,相当于导线,故A正确,不符合题意;
B.滑片与金属杆之间是接通的,所以接线柱C、D都能通过滑片②与电阻丝相连接,故B正确,不符合题意;
C.⑤是电阻丝与接线柱接触的位置,电阻丝的绝缘漆被刮掉,是为了让电流能通过,故C错误,符合题意;
D.滑动变阻器通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,连接A、D接线柱时,滑片②右移电阻丝接入电路阻值变大,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.D
【解析】AB.导体的电阻是导体本身的固有性质,导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端的电压和流过导体的电流无关,故AB错误;
C.导体的长度和材料相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,故C错误;
D.电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越小,说明导体对电流的阻碍作用越小,故D正确。
故选D。
4.D
【解析】导体电阻是导体本身的固有性质,导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端的电压与流过导体的电流无关。故D正确,ABC错误。
故选D。
5.B
【解析】由于AB和R1串联、EF与滑动变阻器串联,所以AB间、EF间不能连入电压表,电压表可以接在CD间;AB间接入电源,EF间接入电流表,这样电压表与滑动变阻器并联,测量滑动变阻器两端的电压,当滑片向右移动时滑动变阻器连入的电阻变大、分压变大,电压表示数变大;而电路总电阻变大、电流变小,电流表的示数变小,只有一个电表的示数变大,符合题意;若AB间接入电流表,EF间接入电源,这样电压表与定值电阻R1并联,测量R1两端的电压,当滑片向右移动时滑动变阻器连入的电阻变大、分压变大,电压表示数变小;而电路总电阻变大、电流变小,电流表的示数变小,两个电表的示数都变小,不符合题意;则AB间接入电源,CD间接入电压表,EF间接入电流表,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.A
【解析】A.若a是电流表,b是电压表相当于断路,则只有接入电路发光,和都不亮,故A错误;
B.由图知,若a、b都是电流表,则、、并联,电流表a测量和的电流之和,电流表b测量和的电流之和;由于小灯泡的规格相同,且并联电路各支路的电压相等,所以通过三个灯泡的电流相等,则电流表a、b的示数相等,故B正确;
C.若a是电压表,b是电流表,则、被短路,只有工作,、不发光,故C正确;
D.若a、b都是电压表,则、、串联,电压表a测量和两端的电压,电压表b测量和两端的电压,由于小灯泡的规格相同,所以三个灯泡分得的电压相等,则电压表a的示数等于电压表b的示数,故D正确。
故选A。
7.B
【解析】A.滑片向左移动时,甲滑动变阻器接入电路的电阻线变短,电阻变小;乙滑动变阻器接入电路的电阻线变长,电阻变大,甲、乙两变阻器电阻线改变的相同,因为相同长度的甲电阻丝的阻值比乙的小。所以电路中的电阻变大,电流变小,灯泡变暗。故A错误;
BC.同理可分析滑片向右移动时,电灯变亮,故B正确、C错误;
D.滑片放在滑动变阻器中央时,两变阻器各有一半的电阻线接入电路中,滑片向右移动时,总电阻变小、电流变大、电灯变亮;滑片向左移动时,总电阻变大,电流变小,电灯变暗;故D错误。
故选B。
8.B
【解析】由电路图可知,两个电阻并联在电路中,电压相等,电流表A1测量电路中的总电流,电流表A2测量电阻R2的电流,电阻R1标有“6Ω1A”,根据,电阻R1的额定电压为6V;同理,R2标有“3Ω1.2A”,电阻R2的额定电压为3.6V。所以为保证、均不损坏,电源电压最大为3.6V,此时电阻R2的电流I2为1.2A,电阻R1的电流为
则允许的最大电源电压是3.6V,此时通过电流表A1的电流是1.8A。
故选B。
9.C
【解析】AB.由图乙可知,烟雾浓度越大,烟雾感应电阻越小;由电路图可知,R0与烟雾感应电阻R串联,根据串联电路的分压作用,烟雾感应电阻的阻值变小,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.当烟雾浓度为50%时,烟雾感应电阻为20Ω,电路总电流为
电压表的示数
故C正确;
D.当电路中电流为0.2A时,电路的总电阻
烟雾感应电阻R的阻值
由图像乙可知,烟雾浓度为80%,故D错误。
故选C。
10.D
【解析】A.由图可知,开关S1闭合,电铃响,指示灯不亮,开关S2闭合,电铃响,指示灯亮,故A不符合题意;
B.由图可知,两个开关都闭合,电铃响,指示灯亮,故B不符合题意;
C.由图可知,只闭合开关S2,电铃不响,指示灯不亮,故C不符合题意;
D.由图可知,开关S1闭合,电铃响,指示灯亮,开关S2闭合,电铃响,指示灯亮,故D符合题意。
故选D。
11.B
【解析】A.在a电路中,两个灯泡串联,当灯和灯都发光时,取下灯后电路断开,灯将会熄灭,故A不符合题意;
B.在a电路中再串联一个小灯泡,电路中电阻增大,电流变小,则接通电路后,灯和灯发光亮度将变暗,故B符合题意;
C.在b电路中,两个灯泡并联,当灯和灯都发光时,取下灯其所在支路断开,其他支路两端电压不变,通过灯的电流不变,灯的亮度不变,故C不符合题意;
D.在b电路中,当灯被短路时,两个灯泡均被短路,灯将会熄灭,故D不符合题意。
故选B。
12.D
【解析】A.由图可知,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流,故A错误;
BCD.电流表A2的示数是0.5A,通过灯L2的电流为I2=0.5A,因为干路电流大于任一支路电流,因此电流表A1使用的是0~3A的量程,电流表A1示数是1.5A,即电路的总电流I=1.5A,由并联电路电流的规律得到通过灯L1的电流
I1=I-I2=1.5A-0.5A=1A
故BC错误,D正确。
故选D。
13.C
【解析】A.S1、S2都闭合时,L1、L2、L3为并列连接,L1、L2、L3并联,故A正确,不符合题意;
B.S1、S2都断开时,L1、L2、L3为顺次连接,L1、L2、L3串联,故B正确,不符合题意;
C.S1断开,S2闭合时,L2、L3被短路,此时电路为L1的简单电路,故C错误,符合题意;
D.S1闭合,S2断开时,对L1、L2形成短路,此时电路为L3的简单电路,故D正确,不符合题意。
故选C。
14.B
【解析】由电路图可知,L1和L2并联,电流表A1测L2支路的电流,电流表A2测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A1、A2的示数之比是3:7,所以,通过L1和L2的电流之比为
因并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律知,并联各支路的电流之比等于电阻的倒数之比;灯L1和L2的电阻之比
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
15.D
【解析】A.用一根导线直接接在B、C两个接线柱上,灯泡L2会被短路,则灯泡L2不发光,故A错误;
B.电源的外部,电流通过外部电路,从电源的正极流向负极。图中电流从电源的正极出发,通过导线先流过开关,再流入灯泡L1的A接线柱,之后从B接线柱流出,故B错误;
C.由串联电路的电流特点可知,通过L1的电流与L2的电流一样大,故C错误;
D.直接用导线接连接A、C两个接线柱,电源会被短路,则可能会烧毁电源,故D正确。
故选D。
16.C
【解析】因为甲表与电源串联,因此甲为电流表,如果三个灯泡串联,闭合开关后,电流从甲表和灯泡L1直接回到电源负极,因此电路不可能为串联电路;那么三个灯泡一定为并联连接,因此只有当甲、乙和丙都为电流表时,三个灯泡并联,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
17.D
【解析】图中两个电阻串联,电压表测量R1的电压;闭合开关S后电压表示数为2V,U1=2V;电路中电流
根据串联电流相等
R2两端电压为
则R1、R2两端的总电压即电源电压为
故D正确,ABC错误。
故选D。
18.B
【解析】导体串联接在电路中,流过导体各处的电流相等,与导体各部分的粗细无关,电流从A到B大小不变。故B正确,ACD错误。
故选B。
19.C
【解析】由甲图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1中的电流,电流表A2测干路电流,电流表A3测R2的电流;由乙图可知,R3与R4串联,电流表A4测串联电路的电流,电压表测量R3两端的电压。
A.若A1与A2示数相同,则说明R2中没有电流通过,即R2断路,故A错误;
B.若A1的示数变为0,可能R1断路,由并联电路的特点可知A3的示数不变,故B错误;
C.由于R1与R2并联,电流表A2测干路电流,则根据并联电路的特点和欧姆定律可知
由于R3与R4串联,根据串联电路的特点和欧姆定律可知
若A2与A4示数相同,则
R并=R串
所以
R1>R3
故C正确;
D.若R4的滑片向左滑,由可知电压表示数与A4示数的比值等于R3的阻值,R3的阻值不变,所以电压表示数与A4示数的比值不变,故D错误。
故选C。
20.D
【解析】AB.甲所示的定值电阻,它是由导体材料制成的,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,没有电流通过它时,它的阻值不变,故AB 错误;
CD.如图乙所示的电位器作为音量控制器时,实质是一个滑动变阻器,是通过旋动滑动片,改变电阻体接入电路的长度来改变接入电路的电阻,继而改变电路中的电流,故C错误,D正确。
故选D。
21.C
【解析】AB.由图可知,开关S闭合后,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流,由题知,此时L1两端的电压为3V,电路中的电流I=0.3A,根据串联电路的电压特点可知L2两端的电压为
U2=U-U1=9V-3V=6V
根据欧姆定律可得灯L2的电阻为
故AB错误;
CD.将S和S1同时闭合时,灯L2被短路,只有L1的简单电路,电压表测电源电压,则此时电压表的示数为9V;因灯泡L1的电压变大,通过的电流变大,由P=UI可知其实际功率变大,则灯L1变亮,故C正确,D错误。
故选C。
22.D
【解析】A.电源是提供电能的装置,图为蓄电池,将化学能转化为电能,故A错误;
B.图中,和在两条不同支路上,两灯并联,故B错误;
CD.如图,电流表串联在所在支路中,测量的是灯的电流,故C错误,D正确。
故选D。
23.C
【解析】A.电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,长度越长、横截面积越小,电阻越大。按不同的方式接入电路时,导体的电阻不同,所以电流不同,故A错误;
BCD.将导体按照乙图中不同的方式连入电路,采用上下方式时,导体的长度最短,横截面积最大,电阻最小,电流最大;采用前后方式时,导体的长度最长,横截面积最小,电阻最大,电流最小;故BD错误,C正确。
故选C。
24.B
【解析】由电路图可知,闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表V1测滑动变阻器两端的电压,电压表V2测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压的规律可知滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路的电压特点可知灯泡两端的电压变大,此过程中变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律知道,通过电路的电流变大,所以,通过灯泡的电流随灯泡两端电压的增大而增大,而通过变阻器的电流随变阻器两端电压的增大而减小,由此可知,图线a描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化,图线b描述的是通过滑动变阻器的电流随其两端电压的变化,故A错误;
B.ab两图线的交点表示灯泡和滑动变阻器两端的电压相等,由图像知道,此时灯泡和滑动变阻器两端的电压都为1.5V,因串联电路的总电压等于各部分电压之和,则电源电压为
故B正确;
C.由图线a知道,灯泡两端的电压每增大1V时,通过灯泡的电流增加量逐渐变小,所以通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变小,故C错误;
D.由图像可知电路中的最小电流为0.1A,由欧姆定律知道,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据图像可知此时滑动变阻器两端的电压为2.5V,由欧姆定律知道,此时变阻器接入电路的阻值
因图甲中滑片不是在最大阻值处,所以变阻器的最大电阻一定大于25Ω,即滑动变阻器的铭牌不可能是“20Ω,1A”,故D错误。
故选B。
25.D
【解析】由图得,两电灯串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量电灯L2电压,两电压表偏转角度相同,由串联电路电压规律可知,电压表V1量程选用0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V;电压表V2量程选用0~3V,分度值为0.1V,示数为1.5V,即L2电压为1.5V。由串联电路特点得电灯L1的电压为
U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
26.C
【解析】AB.由电路图知道,小灯泡L1、L2是串联,电压表与L1并联,电压表测的是L1两端的电压,故AB不符合题意;
C.若电压表选用的小量程,电压表分度值为0.1V,示数为0.5V,则L1两端的电压是0.5V,根据串联电路的电压规律可知,L2两端的电压是
若开关断开,电压表测量的是电源电压,电压表示数为3V,故C符合题意;
D.若电压表选用的大量程,电压表分度值为0.5V,示数为2.5V,则L1两端的电压是2.5V,根据串联电路的电压规律可知,L2两端的电压是
若开关断开,电压表测量的是电源电压,电压表示数为3V,故D不符合题意。
故选C。
27.C
【解析】A.由图①可知,只闭合S1时,甲用电器断路,乙用电器与滑动变阻器串联,已知乙用电器的额定电压,即正常工作时的电压为U乙=2.5V,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压
U滑=U-U乙=6V-2.5V=3.5V
故A正确,不符合题意;
B.由图①可知,只闭合S2时,乙用电器断路,甲用电器与滑动变阻器串联,已知甲用电器的额定电压,即正常工作时的电压为U甲=3V,由图②可知甲用电器正常工作时通过它的电流为I甲=0.6A,由于串联电路中各处电流相等,所以滑动变阻器中的电流等
I滑=I甲=0.6A
故B正确,不符合题意;
C.由图①可知,只闭合S3时,甲、乙用电器和滑动变阻器串联,由图②可知乙用电器正常工作时的电流为
I乙=0.5A<I甲
根据串联电路的电流规律可知,要保证用电器不烧坏,电路中允许通过的最大电流为
I大=I乙=0.5A
由图②可知此时甲用电器两端的电压为U甲′=2.5V,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压
U滑′=U-U乙-U甲′=6V-2.5V-2.5V=1V
此时滑动变阻器接入电路的最小阻值
故C错误,符合题意;
D.由图①可知,三个开关都闭合时,甲、乙用电器短路,电路为滑动变阻器的简单电路,当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω时,电流表的示数
故D正确,不符合题意。
故选C。
28.C
【解析】A.分析电路图可知,只闭合开关S1,只有灯泡L2接入电路,所以灯L2发光,故A正确,不符合题意;
B.分析电路图可知,只闭合开关S2,灯泡L1和L2依次灯泡接入电路中,所以L1和L2串联,故B正确,不符合题意;
C.分析电路图可知,开关S1、S2、S3都闭合,导线将电源正负极连接,所以电路出现短路,故C错误,符合题意;
D.闭合开关S1、S3,两个灯泡分别接入电路中,互不影响,所以两个灯泡并联,故D正确,不符合题意。
故选C。
29.C
【解析】闭合开关S,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流。
AB. 由图可知,滑片P在最左端时,电压表示数为0,电流表示数为0.6A,则电源电压为
滑片P在某点时,电压表示数为10V,此时电流表示数为0.1A,由串联电路电压规律可得,电源电压为
联立①②得
故AB正确,不符合题意;
C. 滑片P向左移动的过程中,接入的电阻阻值减小,根据串联电路分压规律,可知电压表示数减小,电源电压恒定,再根据串联电路电压规律可知,则R0两端电压逐渐变大,故C错误,符合题意;
D. 滑片P向右移动的过程中,接入的电阻阻值增大,电压表示数与电流表示数的比值等于变阻器接入的阻值大小,故比值变大,故D正确,不符合题意。
故选C。
30.B
【解析】A.探究电流和电压的关系,需保持电阻不变,改变导体两端的电压,所以使用不同阻值的电阻不能完成该探究实验,故A错误;
BC.乙图添加了滑动变阻器,通过移动滑动变阻器的滑片,可以改变导体两端的电压,实现多次实验,得到电流跟电压的关系,故B正确,C错误;
D.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,需控制电阻两端电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电阻,故D错误。
故选B。
31.C
【解析】①连接bc,只闭合开关S1,两电阻串联接入电路,电压表测待测电阻两端的电压为U1;②闭合开关S1、S2,电路为只有待测电阻的简单电路,电压表测电源电压为U2;③串联电路总电压等于各部分电压之和,所以定值电阻两端的电压
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得通过电路的电流
根据欧姆定律可得待测电阻的阻值
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
32.C
【解析】A.和定值电阻串联,电压表V1测量定值电阻两端的电压,根据,求出通过定值电阻的电流;根据串联电路电流处处相等,通过的电流等于通过定值电阻电流,即。电压表V2测量两端的电压,根据即求出电阻,故A不符合题意;
B.和定值电阻并联,电流表A1测量定值电阻的电流,根据,求出定值电阻两端的电压;根据并联电路各支路电压相等,两端电压等于定值电阻两端的电压,电流表A2测量的电流,根据即求出电阻,故B不符合题意;
C.和定值电阻串联,电流表测量串联电路的电流,不能直接或间接测量两端的电压,不能求出电阻,故C符合题意;
D.开关S和S1都闭合时,电压表测量电源电压U,开关S闭合、S1断开时,电压表直接测量两端的电压,根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压,根据,求出通过定值电阻的电流,根据串联电路电流处处相等,通过电流等于通过定值电阻电流,根据即求出电阻,故D不符合题意。
故选C。
33.C
【解析】由甲图电路可知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压。
A.当射向R1的激光被挡时,由图乙可知,R1阻值变小,自动计数器会计数一次,根据串联电路的分压原理知,R1分得电压减小,R2分得电压增大,即AB间电压为6V计数一次,故A错误;
B.当射向R1的激光被挡时,R1阻值变小,根据串联电路的分压原理知,R1分得电压减小,R2分得电压增大;由串联电路的分压原理可得
R1∶R2=1∶1
故B错误;
C.无红外线照射时光敏电阻阻值
当射向R1的激光没有被挡时,R1阻值变大,R1分得电压增大,R2分得的电压减小,由图象知,此时
U2'=UAB'=3V
由串联电路的分压原理有
有红外线照射时光敏电阻阻值,则
故C正确;
D.因为串联电路电流相等,由欧姆定律可得,有红外线照射和无红外线照射时通过R1的电流之比
故D错误。
故选C。
34.BD
【解析】AB.只闭合开关S1时,电路为灯泡串联的简单电路,此时灯泡的电功率为1W,由乙图可知,灯泡的电压为2V,电流为0.5A,可得电流表的示数为0.5A,电源电压为2V,故A错误,B正确;
C.闭合开关S1、S2,电路为灯泡、定值电阻并联,据乙图可知,定值电阻的电流为0.2A,干路电流为
故C错误;
D.开关S2由断开到闭合,知识给灯泡并联一个用电器,根据并联电路的特点可知,各用电器互不影响,因此灯泡的电流不变,亮度不变,故D正确。
故选BD。
35.B
【解析】A.如图甲所示,若将AC点分别接在图乙a、b两点,电阻可视为由电阻线AC和ABC并联;等边三角形边长为12cm,则并联的两条电阻线长度分别为12cm和24cm,该材料每1cm的电阻为1Ω,则并联的两条电阻线电阻分别为12Ω和24Ω;根据并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和可得
若将AD点分别接在图乙a、b两点,电阻可视为由电阻线ACD和ABD并联;D为BC边的中点,并联的两条电阻线长度都是18cm,则并联的两条电阻线电阻都是18Ω;根据并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和可得
则电阻与电阻之比为
故A错误;
BCD.如图乙所示,若将AC点分别接在图乙a、b两点,定值电阻和电阻串联,电压表示数为,根据串联电路电流和电压的规律可得式①
若将AD点分别接在图乙a、b两点,定值电阻和电阻串联,电压表示数为,根据串联电路电流和电压的规律可得式②
联立①②可解得,;即电源电压为18V,的阻值为1Ω,则前后两次通过定值电阻的电流之比为
故B正确,CD错误。
故选B。
36.A
【解析】C.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,电子由玻璃棒转移到丝绸,玻璃棒失去电子带正电,丝绸得到电子带负电,故C正确,不符合题意;
AB.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,验电器A也带上正电。再用金属棒同时接触验电器A、B的金属球,B验电器上自由电子向验电器A转移,负电荷移动的方向与电流方向相反,故产生的电流方向为A到B,故A错误,符合题意,B正确,不符合题意;
D.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。验电器的原理是同种电荷相互排斥,所以金属箔张开。故D正确,不符合题意。
故选A。
37.C
【解析】ABC.如图,两灯并联,A处电流为干路电路,B处电流为通过L2的电流,C处电流为通过L1的电流,根据并联电路电流规律可知,A处电流一定大于B处电流和C处电流;由于两支路之间互不影响,B处电流和C处电流大小无法判断,故AB不符合题意,C符合题意;
D.由于两支路之间互不影响,从灯座上取出其中一个灯泡,闭合开关S后,另一个灯泡中还有电流通过,故D不符合题意。
故选C。
38.D
【解析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测灯L1两端电压;
A.如果灯L1断路,电路断路,电流表无示数,电压表测量的是电源电压,有示数,故A不符合题意;
B.如果灯L1短路,电压表测一段导线两端的电压,无示数;电路中总电阻减小,由欧姆定律可知,电流表示数变大,有示数,故B不符合题意;
C.如果灯L2断路,电路断路,电流表无示数,此时电压表无法构成通路,电压表无示数,故C不符合题意;
D.如果灯L2短路,电压表测量的是电源电压,电压表有示数;由于总电阻减小,电路中的电流变大,电流表有示数,故D符合题意。
故选D。
39.B
【解析】AB.如图,滑动变阻器与电阻串联,当电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路中的电流最小为0.3A,此时电源电压
当电压表示数最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,电路中电流最大为0.6A,此时电源电压
联立以上两式解得
,
故A不符合题意,B符合题意;
C.当电压表示数最小时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,R2连入电路的最小阻值为
故C不符合题意;
D.当电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,R2连入电路的最大阻值为
故D不符合题意。
故选B。
40.D
【解析】A.如图,两个电阻串联,直线甲,当电路中电流增大时,电压在减小,最小可为0,说明甲对应电阻可以为0,即甲是R2的图像。故A错误。
B.当电路中电流为0.3A时,甲对应电压为9V,乙对应电压为3V,则电源电压为他们之和,即12V,故B错误。
C.电流与电压的关系,应控制电阻不变,再依据图像,在电阻一定时,电流与电压成正比,故C错误。
D.当滑动变阻器阻值最大时,分得的电压也应最多,此时对应的数据应是电流为0.3A,R2的电压为9V,阻值为
故D正确。
【点睛】
41.(1)6V
(2)100Ω~200Ω
【解析】(1)当电流表示数为0.015A时
①
当环境温度为20℃,从图乙可知Rt的阻值为400Ω,将电阻箱的阻值调为2R时,发现电流表示数为0.01A,则
②
由①②解得:U=6V。
(2)由图乙可知,环境温度为40℃时,热敏电阻的阻值Rt=200Ω,由电流表的量程为0~0.6A和电阻箱允许通过的最大电流为0.02A可知,电路中的最大电流I大=0.02A,则电路的最小总电阻
所以,电阻箱接入电路中的最小阻值
电压表的量程是0-3V,Rt两端电压为4.5V,知电压表应并联接在电阻箱两端,故电阻箱两端的电压最大为3V,此时Rt两端的电压为
根据欧姆定律及串联分压特点可知,电路中电流
此时变阻器接入电路的阻值最大,为
则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~200Ω。
42.(1)30Ω
(2)10Ω
【解析】(1)由电路图可知,闭合开关S,两电阻串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。因为串联电路中各处电流相等,所以此时电路中的电流为
因为串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以R2两端的电压为
R2的阻值为
(2)若电流表经过调整后,所选量程为0~3A,闭合开关S,指针正好指在满刻度处,则此时电路中的电流为:I′=3A,电路的总电阻为
由于串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,而此时电路中的总电阻小于R1、R2的阻值,故此假设不成立;所以电流表经过调整后,所选量程为0~0.6A,闭合开关S,指针正好指在满刻度处时,电路中的电流为:I″=0.6A,电路的总电阻为
电阻R2的阻值为30Ω,大于20Ω,若替换的电阻为R1,总电阻仍会大于20Ω,故电阻R2被替换为 R0,R0的阻值
43.(1)0.4A
(2)8V
(3)12V
【解析】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。根据欧姆定律可得,通过R1的电流为
(2)串联电路中各处的电流相等,所以通过R2的电流为0.4A,则R2两端的电压为
(3)串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压为
U=U1+U2=4V+8V=12V
44.(1)2V
(2)2:5
(3)50%
【解析】(1)由图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;当电流表的示数为0.5A时,根据欧姆定律可知此时定值电阻R0两端的电压为:
U0′=I′R0=0.5A×20Ω=10V
根据串联电路电压规律可知湿敏电阻R两端的电压为:
UR′=U﹣U0′=12V﹣10V=2V
(2)串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得通过电路的电流:
则湿度为40%时,R0和R两端的电压之比为
(3)由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,由串联分压规律可知湿度越大时湿敏电阻两端的电压也越大(即电压表示数越大),由于电压表量程为0~9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时监测的湿度最大;当电压表示数为9V时,根据串联电路电压规律可得R0两端的电压:
U0″=U﹣UR″=12V﹣9V=3V
此时通过R0的电流:
此时R的电阻为:
由图丙可知装置能监测湿度的最大值为50%。
45.(1)10V
(2)20Ω
(3)0.4A
【解析】(1)由图可知,开关S闭合后,灯泡L与变阻器R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;当变阻器的滑片P在b端时,变阻器接入电路的电阻为0,由题知此时灯泡两端的电压为10V,则电源电压
U=UL=10V
(2)当变阻器滑片P在b端时,通过灯泡的电流
IL=0.5A
由欧姆定律可得,灯泡L的电阻
(3)滑动变阻器的滑片移到中间位置时接入电路中的电阻为滑动变阻器总电阻的一半,电路中的总电阻
电路中的电流
46.(1)
(2)
【解析】(1)当开关S1、S2都闭合时,由图可知R1和灯泡并联,R2短路,电流表A1测R1的电流,根据并联电路电压规律和欧姆定律可得电源电压为
(2)当开关S1、S2都断开时,由图可知R2和灯泡串联,R1断路,电流表A2测电路电流,则R2两端电压为
根据串联电路电压规律和欧姆定律可得灯泡的电阻为
47.(1)6V
(2)0.3A
(3)
【解析】(1)分析电路为R1、R2并联,电流表A1测R1的电流,A测干路电流;并联电路中电压相等,则电源电压为
(2)由并联电路中电流规律可得通过R2 的电流是
(3)电阻R2的阻值为
48.(1)90Ω
(2)9V
(3)0.45A
【解析】(1)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,R1与R2串联,电流表测电路总电阻为
(2)由可知,电源的电压为
(3)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,电路中的总电阻为
电流表的示数为
49.(1)0.75W
(2)2V
(3)5Ω~20Ω
【解析】(1)由乙图可知,灯泡的电压U额=2.5V时,通过灯泡的电流I额=0.3A,则小灯泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
(2)只闭合S、S2时,变阻器与灯泡串联,移动滑片P至某一位置,电流表示数为0.3A,则灯泡达到额定电流,故灯泡两端电压为U额=2.5V,滑动变阻器两端电压为
U滑=U-U额=4V-2.5V=1.5V
滑动变阻器的电阻为
滑片P不动,只闭合S、S1时,变阻器与R1串联,此时电路中电流为
电压表测量R1两端电压,则电压表示数为
(3)只闭合S、S2时,变阻器与灯泡串联。电压表接在ac两点之间时,电压表测的是电源两端电压,超过了电压表量程,则电压表不能接在ac两点之间;电压表接在ab两点之间时,灯泡正常工作时,灯泡两端电压为2.5V,电路中最大电流为0.3A,滑动变阻器两端最小电压为1.5V,所以变阻器最小电阻为5Ω。电压表接在bc两点之间时,当滑动变阻器两端电压最大为3V时,滑动变阻器的电阻最大,电路中电流最小,电流表安全,则灯泡两端电压为
UL= 4V-3V=1V
由乙图可知,通过灯泡的电流为0.15A,则滑动变阻器的最大电阻为
所以滑动变阻器的阻值范围为5Ω~20Ω。
50.(1)8V;
(2)12.5Ω;
(3)1.2A,“20Ω 2Α”
【解析】(1)由图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测串联电路中的电流。电流表接大量程,分度值为0.1A,示数为0.8A。由串联电路中的电流处处相等可知,此时通过R1的电流为0.8A。则R1两端的电压
U1=I1R1=0.8A×10Ω=8V
(2)由串联电路电压规律可知,此时滑动变阻器R2两端的电压
U2=U-U1=18V-8V=10V
滑动变阻器R2连入电路的阻值
(3)当选用滑动变阻器的规格为“20Ω 2Α”接入电路时,滑动变阻器最小阻值R2小=0Ω,此时电路最大电流值
由于1.8A小于2A,所以I大=1.8A。当滑动变阻器最大阻值R2大=20Ω接入电路中,此时电路最小电流值
电流表示数的最大变化量
I最大=I大-I小=1.8A-0.6A=1.2A
此时,电流表示数的变化量已大于“50Ω 1Α”的滑动变阻器允许通过的最大电流1A,因此应选用“20Ω 2Α”的滑动变阻器接入电路中,电流表的示数变化量最大。最大变化量为1.2A。
51.(1)0.3A
(2)(a)20V (b)1A
【解析】(1)闭合电键S,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,通过电阻R1的电流为
(2)(a)因为电流表的最大量程是3A,所以,通过干路的电流达到最大时为3A,若滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”的字样,则定值电阻R1通过的最大电流为
I1=I−I2=3A−1A=2A
定值电阻R1两端的电压为
U1=I1R1=2A×10Ω=20V
根据并联电路电压规律可知,电源所需的最小电压
Umin = U1=20V
(b)若滑动变阻器R2标有“5Ω 3A”的字样,要求通过电阻R1的电流最大,则干路电流最大为3A,滑动变阻器所在支路电流要求最小,此时,滑动变阻器在最大阻值处,即R2=5Ω,此时滑动变阻器R2的最小电流为
I2min=I−I1max=3A− I1max
此时定值电阻R1两端的电压为
U1max=I1maxR1= I1max×10Ω
此时滑动变阻器R2两端的电压为
U2=I2minR2=( I−I1max)×5Ω=(3A− I1max) ×5Ω
根据并联电路电压规律可知,并联电路电压相等
U1max= U2
I1max×10Ω=(3A− I1max) ×5Ω
解得
I1max=1A
52.(1)10伏
(2)16欧
(3)(a)见解析;(b)3欧
【解析】【小题1】定值电阻R1两端的电压为
U1=IR1=0.5A×20Ω=10V
【小题2】变阻器R2两端的电阻为
U2=U-U1=18V-10V=8V变阻器R2连入电路的阻值为
【小题3】由图可知,当电压表并联在R2两端,且滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数与电流表示数的比值最小,要使滑动变阻器接入电路中的电阻最小,则替换R1定值电阻的阻值应最大,即选15Ω;
由滑动变阻器的铭牌可知,电路中的最大电流为I′=1A,则电路中的最小总电阻
则在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数与电流表示数的最小比值
R2′=R′﹣R1′=18Ω﹣15Ω=3Ω
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