第14章 欧姆定律 单元检测卷(基础卷)2024-2025学年苏科版 九年级上学期
2024-11-27
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版(2012)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十四章 欧姆定律 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 522 KB |
| 发布时间 | 2024-11-27 |
| 更新时间 | 2024-11-27 |
| 作者 | 阿dai1 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48958244.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
苏科版 九年级上学期 第14章 欧姆定律 单元检测卷(基础卷)
一.选择题(共12小题)
1.某学校设立了门禁系统,外访人员到访时按下开关S,指示灯L亮起提醒门卫,门卫核实身份后闭合开关S1,电动门才会打开,当开关S断开时,指示灯不亮、电动门关闭。下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,为某品牌风扇调速器和用于调速的电位器结构图,1、2、3是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.1与2 B.2与3
C.1与3 D.以上连接方法都正确
3.小敏学习物理后,养成了节约用电的好习惯,她总是随手关闭不必要的家用电器,每多关闭一个家用电器,家庭电路中( )
A.总电阻减小,总电流减小
B.总电阻减小,总电流增大
C.总电阻增大,总电流减小
D.总电阻增大,总电流增大
4.两个电路元件A和B中的I﹣U图象如图所示,根据图象,下列说法正确的( )
A.元件A的电压与通过它的电流成正比
B.元件B的电阻随温度的升高而增大
C.将它们并联后接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.4A
D.将它们串联后接到电压为3V的电源上时,A、B电压之比为1:2
5.如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,下列说法正确的是( )
A.该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小,电流越大,电阻越大
B.选用a、c两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度的关系
C.选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的材料的关系
D.选用a、d两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积的关系
6.用如图所示的器材探究影响导体电阻大小的因素,分别选用A、B、C、D四根不同的金属丝接入M、N两点之间,下列说法正确的是( )
A.接A、D,可探究导体电阻大小与导体长度是否有关
B.接C比接B时电流表示数更大一些
C.接A、C,可探究导体电阻大小与横截面积是否有关
D.该实验装置不能探究导体电阻与导体材料的关系
7.如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片P向右滑动时,连入电路的阻变小的是( )
A. B.
C. D.
8.某电路连接如图所示,当细铁丝绕制的线圈不加热时,闭合开关,电流表示数为0.6A。用酒精灯缓慢加热铁丝圈一段时间后,电流表的示数将( )
A.大于0.6A B.等于0.6A
C.小于0.6A D.电流表烧坏
9.某钨丝小灯泡正常工作时电阻为10Ω,通过它的电流为0.2A。现将其接入4V的电路中,要求该灯泡正常工作,则( )
A.串联一个10Ω的电阻 B.并联一个10Ω的电阻
C.串联一个20Ω的电阻 D.并联一个20Ω的电阻
10.如图所示是两个定值电阻R1、R2的内部结构图,R1、R2所用电阻丝(涂有绝缘漆)粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,R1的电阻丝比R2的电阻丝细。下列说法正确的是( )
A.将R1、R2串联在电路中工作,通过R1的电流小于通过R2的电流
B.将R1、R2串联在电路中工作,R1两端的电压小于R2两端的电压
C.将R1、R2并联在电路中工作,通过R1的电流小于通过R2的电流
D.将R1、R2并联在电路中工作,R1两端的电压大于R2两端的电压
11.如图所示的电路,电源两端电压不变,R1、R2为定值电阻。只闭合开关S1时,电流表示数为I,电压表示数为U,电路总电阻为R;再闭合开关S2时,电流表示数为I′,电压表示数为U′,电路总电阻为R′。下列判断正确的是( )
A.I>I′ B.R<R′ C.U=U′ D.U>U′
12.如图为常用的铝芯导线,铝芯由多条铝线组成,外包一层绝缘皮。下列方法中,能减小铝芯导线电阻的是( )
A.减小导线两端的电压
B.减小导线中的电流
C.减小导线的长度
D.减少导线中铝线的数量
二.填空题(共10小题)
13.LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作LED灯的材料是 (选填“半导体”或“超导体”)。如图所示为某学校电子屏中滚动播放的标语,其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来,其它部分正常发光,由此可知,未发光部分与其它部分之间是 联的。
14.体育课上进行坐位体前屈体质测试原理如图所示。电源电压恒为6V,R1为30Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,电流表示数为0.05A;挡板P在A端时,电流表示数 (变大/变小/不变)。当推动挡板P到A端时,电压表示数是 V。国家体质标准中九年级男生坐位体前用成绩大于17.8cm为优秀,若小林进行测试时电压表示数为3V,通过计算可知小林的成绩是 cm。
15.定值电阻R1=20Ω,R2=30Ω,接入如图所示的电路中。闭合开关S,则通过R1、R2的电流之比I1:I2= ;R1、R2两端的电压之比U1:U2= 。
16.如图所示,电源电压恒定不变,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中,灯泡L的亮度 ,电压表的示数 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
17.如图所示的电路中,电源电压保持不变,a、b、c三处可分别接入电流表或电压表。闭合开关S,R1和R2串联,则电表b为 (选填“电压”或“电流”)表,此时a、c两表的指针偏转角度相同;若想让R1、R2并联,则a、c两表的示数比为 。
18.图甲为汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V,R0为定值电阻,Rs为距离传感器的核心部件,其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物距离为1.5m时,报警器开始报警,此时电路中报警电流为0.2A。由图乙可知报警器开始报警时,Rs的阻值为 Ω,R0的阻值为 Ω,保持起始报警电流不变,若要增大起始报警距离,请写出一条可行的做法: 。
19.如图所示,电源电压恒为12V,电阻R为10Ω。只闭合开关S,通过电阻R的电流为 A;若同时闭合开关S、S1,通过干路的电流为1.5A,则电阻R1的阻值为 Ω。
20.如图所示,电源电压恒定,开关S0闭合。当S闭合、甲、乙两表为电压表时,两表示
数之比U甲:U乙=3:1;当S断开、甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙= ,此时电阻R1、R2电阻之比为 。
21.某实践小组设计了如图甲所示的温度报警电路,电源电压恒为4V,R1为滑动变阻器,热敏电阻Rt的阻值随温度的变化如图乙所示,阻值不计的报警器在电流达到20mA时开始报警,超过50mA时损坏。
(1)将滑动变阻器滑片P向左移动可 (选填“提高”或“降低”)报警温度。
(2)为设定报警温度为100℃,小组同学利用电阻箱成功进行了两种调试:
方法一:用电阻箱替代滑动变阻器R1,将电阻箱的示数调节为 Ω,即可实现温度为100℃时报警。
方法二:用电阻箱替代热敏电阻Rt,将其值调为 Ω,再调节滑动变阻器滑片P,直至报警器报警,再用热敏电阻Rt,替换电阻箱,即可实现温度100℃时报警。
22.如图所示,电源电压不变,R1=6Ω,R2=12Ω。当S1闭合、S2断开时,电流表的示数为1A,则电源电压是 V;当开关S1、S2断开时,电流表的示数为0.2A,R3的阻值是 Ω;当S1、S2都闭合时,电流表的示数是 A。
三.作图题(共3小题)
23.如图,“阳光动力2号”飞机上装有平衡警示电路,其中S为正对驾驶员的重力开关,金属片M可绕O点自由转动。当机翼水平时,M在a、b中间。当飞机严重左倾时,绿灯亮;当飞机严重右倾时,红灯亮。请完成电路连接。
24.以下为模拟测酒驾的酒精浓度测试仪,气敏电阻R的阻值随气体浓度增加而增大,用电压表改装的测试仪的示数也增大。请根据要求在电路图的框内填入“”、“Ⓐ”和“Ⓥ”。
25.如图为“探究电阻一定时,电流与电压关系实验”的错误电路图,其中电路中有一根导线连接错了,请你在接错的导线上打一个叉,并画出正确的连线。
四.实验探究题(共3小题)
26.小莉按图示的电路探究“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”:
(1)小莉探究问题的自变量是 ,结合电路图分析,小莉通过改变 改变自变量。
(2)闭合开关后,小莉发现电流表示数为零,电压表接近电源电压,则可能的故障是 (选填“R断路”或“R短路”);
(3)根据小莉的探究目的,帮小莉设计实验表格。
27.物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验。他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝,电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如下表。
序号
材料
长度
横截面积
1
炭钢合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
2L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
2S
(1)根据实验方法 法,他们应选择序号为 的两根电阻丝来研究;
(2)实验中,两次电流表指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的示数,说明第二次接入电路的电阻丝的阻值较 (选填“大”或“小”),该实验方法叫做 法。
(3)从表中所给电阻丝的规格看,还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验,即探究导体电阻大小与导体 的关系,这次你应该选择序号为 两根电阻丝来做实验。
28.为了探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系,小龙设计了如图甲所示的电路。电源电压恒为6V,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器。
(1)在连接实物电路过程中,开关应该是 (选填“断开”或“闭合”)的。
(2)图乙是小龙同学连接的电路,请你在只改变一根导线连接的情况下,使电路能正确完成测量任务(用“×”标出改动之处,画出改接导线)。
(3)正确连接后,小龙继续实验,将有关实验数据标记在图丙上,分析图丙可知:①接入电路的定值电阻R1= Ω;
②由图像可以得出结论: 。
(4)保持现有元件不变,若要完成“探究电流与导体电阻的关系”的实验,需要增加的实验器材是 。
五.计算题(共2小题)
29.物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置,它主要由探头A和控制盒B构成,它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路,如图甲所示,其中探头A是一个底面积为1×10﹣3m2,高为0.1m,重为6N的圆柱体,它的底部是一个压敏电阻R(体积重力均忽略不计,与水的接触面涂有绝缘漆),工作时,底部始终与水平面相平行,压敏电阻R的阻值随表面所受压力F的大小变化如图乙所示,A与B间的电路连接关系如图丙所示,其中电源电压恒为6V,小组同学将该装置带到游泳池,进行相关的测量研究。(导线重力与体积均不计,g取10N/kg)求:
(1)当把探头A刚好全部浸没到池水中时,探头A所受到的浮力及导线上所受的拉力为多少?
(2)用手拉住导线,将探头A缓慢下降到池水中某一深度(探头A不接触池底),此时电流表的示数为0.4A,探头A底部所在处水的深度h为多少?
(3)用手拉住导线,将探头A下降到水深为2m的水平池底(但不与池底密合),且导线处于完全松弛状态,此时电流表的示数为多少?
30.如图所示,电源电压为6V,闭合开关后,电流表的示数为0.2A。求:
(1)R的电阻;
(2)如果电源电压变为9V,此时的电流是多少?
六.科普阅读题(共1小题)
31.请阅读《物尽其用,各得其所》并回答题。
物尽其用,各得其所
生活中导线、保险丝、白炽灯丝、电炉丝分别是用不同材料制做的,电路工作时,它们都能通过电流,它们各有所长,并用自己的所长在各自的“岗位”上尽职尽责,出色地完成任务。在选用这些材料时,需要考虑电阻率、熔点、强度、价格等因素。电阻率是表征材料性质的一个重要物理量,如果把各种材料制成长1m,横截面积1mm2的导线,其20℃时的电阻在数值上等于这种材料的电阻率。电阻率按银、铜、金、铝、钨、铁、镍铬合金的顺序依次增大。
在生产和生活中,导线的用量非常大,选用什么材料作导线好呢?当然是电阻率越小越好。银的电阻率最小,但它价格昂贵,不适合做为输电导线大量应用于生产生活中。由于我国铝土资源特别丰富,前些年的输电导线大都采用铝制导线,随着用电量的不断增加、社会经济的不断发展,铝制导线已经逐渐被铜制导线所取代。
家用保险丝大都选用铅锑合金制成,铅锑合金熔点很低,电阻率较大。当电路超负荷运行或某处发生短路故障时,保险丝产生较多热量,致使其温度高于它的熔点而熔断,从而保证电路安全。
白炽灯丝则是选用金属钨制成,钨的熔点很高,白炽灯灯丝做得很细,电阻较大,当电流通过灯丝时,电流的热效应可使灯丝温度升高到2500℃以上,从而发出耀眼的光。在这个温度时,90%以上的金属都要熔化成液体了,而钨却还能保持一定的强度。
电炉丝是利用电流通过自身时发出大量的热来加热物体,因此要选电阻率大、熔点高的材料,常常采用镍铬合金。
总之,同是导体,选材各异。真可谓物尽其用,用其所长,各得其所。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)选用钨制成白炽灯灯丝,主要是由于钨的熔点 。
(2)铜的电阻率是0.017Ω•mm2/m,一根长度为10m、横截面积为2mm2的铜丝在20℃时的电阻为 Ω。
(3)保险丝和电炉丝在电阻率和熔点两方面分别具有什么特点?
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.【答案】B
【解答】解:由题意可知,外访人员到访时按下开关S,指示灯L亮起,再闭合开关S1,电动门才会打开,指示灯和电动门互不影响,是并联的;闭合S指示灯亮,再闭合开关S1,电动门打开,则S1控制电动门,S应在干路上。故ACD不符合题意、B符合题意。
故选:B。
2.【答案】A
【解答】解:电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变风扇转速的目的;欲使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,电路中电流变大,电位器接入电路的电阻变小,故接1、2两个接线柱。
故选:A。
3.【答案】C
【解答】解:家庭电路中,各用电器之间能独立工作,互不影响,各用电器是并联,根据并联电路电阻规律可知,并联电路的总电阻小于各支路的电阻,且并联电路支路越多,总电阻越小,由此可知,每多关闭一个家用电器,家庭电路里的总电阻将变大;由于我国家庭电路电压均220V,根据欧姆定律可知,每多关闭一个家用电器,家庭电路里的总电流将变小。
故选:C。
4.【答案】D
【解答】解:AB.由图象可知,A电阻的I﹣U图象为过原点的倾斜直线,则通过导体A的电流与两端的电压成正比,但电压不是与电流成正比;而B的图象不是过原点的直线,说明电阻是变化的,且电压增大时,温度升高,电压增大相同的量,电流增大量越来越大,说明电阻越来越小,故元件B的电阻随温度的升高而减小,故A、B错误;
C.将A、B两导体并联后接到电压为2V的电源上时,UA=UB=2V,由图知IA=0.4A,IB=0.2A,干路电流:I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A,故C错误;
D、将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,由图象可知,当电路中的电流为0.2A时,UB=2V、UA=1.0V,满足电源电压为3V,A、B电压之比为1:2,故D正确。
故选:D。
5.【答案】C
【解答】解:A、该实验中,通过电流表的示数大小间接得知接入电阻丝的阻值大小,电流越大,电阻越小,故A错误;
B、导线a、c的粗细相同,长度、材料不同,因此选用导线a、c分别接入电路中,无法形成对照实验,故B错误;
C、导线a、b的粗细、长度均相同,材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关,故C正确;
D、导线a、d的长度相同,粗细、材料不同,因此选用导线a、d分别接入电路中,无法形成对照实验,故D错误。
故选:C。
6.【答案】B
【解答】解:A、探究导体电阻大小与导体长度是否有关,应选择材料、横截面积相同,但长度不同的电阻丝,结合图示可知应选B、D电阻丝,故A错误;
B、将B和C金属丝分别连入M、N两点间,即材料、长度相同,但横截面积不同,C的横截面积大,其电阻更小,通过的电流更大,故B正确;
C、为了探究导体电阻与横截面积的关系,应选择横截面积不同,但其他条件相同的电阻丝,结合图示可知应选B、C两金属丝,故C错误;
D、探究导体的电阻与导体材料的关系,应该选择材料不同,但其他条件相同的电阻丝,选A、B两根电阻丝即可,故D错误。
故选:B。
7.【答案】D
【解答】解:A、图中滑片左侧的电阻丝接入电路,滑片向右移动时,接入电路中电阻丝的长度增大,连入电路的电阻变大,故A不符合题意。
B、图中同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动时,连入电路的电阻为0,故B不合题意;
C、图中同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动时,连入电路的电阻不变,故C不合题意;
D、图中滑片右侧的电阻丝接入电路,滑片向右移动时,接入电路中电阻丝的长度减小,则连入电路的电阻变小,故D符合题意。
故选:D。
8.【答案】C
【解答】解:因为温度越高,细铁丝的电阻越大,所以电路中的总电阻就越大,
根据I=可知,电路中的电流就会变小,即电流表的示数变小,小于0.6A。
故选:C。
9.【答案】A
【解答】解:灯泡的正常发光电压为U=IR=0.2A×10Ω=2V;电路电压大于灯泡的正常发光电压,所以必须串联电阻分压,
电阻两端的电压等于电路电压与灯泡额定电压的差,所以电阻两端电压为U'=U﹣UL=4V﹣2V=2V;
串联电路各处电流相等,串联的电阻R===10Ω,所以BCD错误,A正确。
故选:A。
10.【答案】C
【解答】解:AB、将R1、R2串联在电路中,根据串联电路的电流特点可知通过R1的电流等于R2的电流,故A错误;
电阻丝R1与R2的材料相同,R1比R2更长,更细,所以R1的电阻比R2的电阻更大,由于通过R1的电流等于R2的电流,R1的电阻比R2的电阻更大,根据U=IR可知,R1两端的电压大于R2两端的电压,故B错误;
CD、将R1、R2并联在电路中工作,根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压相等,根据I=可知通过R1的电流小于通过R2的电流,故C正确、D错误。
故选:C。
11.【答案】D
【解答】解:由电路图可知,只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2的电压,电流表测电路的电流,再闭合开关S2时,R2被短路,电压表示数变为0,则:U>U';
电路的总电阻减小,即:R>R',根据欧姆定律I=知,电流变大,即:I<I′;故ABC错误,D正确。
故选:D。
12.【答案】C
【解答】解:AB.电阻是导体自身的一种性质,只与材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压及电流无关,故AB错误;
C.导体的电阻与长度有关,长度越短,导体的电阻越小,所以减小导线的长度可以减小电阻,故C正确;
D.导体的电阻与横截面积有关,且横截面积越小,导体的电阻越大,减少导线中铝线的数量,增大了导体的电阻,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共10小题)
13.【答案】故答案为:半导体;并联。
【解答】解:(1)LED是一种半导体发光二极管,通过电流时不用经过加热灯丝直接能够发光,即把电能直接转化成光能;
(2)由图可见当显示屏中的“增”字的土字旁未能显示出来,其它的灯仍能正常发光,由此可知,显示屏的每个小灯泡是互不影响的,所以它们之间能独立工作,一定是并联的。
故答案为:半导体;并联。
14.【答案】(1)不变;(2)4.5;(3)20。
【解答】解:(1)闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流。串联电路总电阻等于各部分电阻之和,挡板P由B端向A端滑动时,电阻丝R2接入电路的电阻不变,由欧姆定律可知,挡板移动过程中,电路中电流不变。
(2)挡板P在B端时,电流表的示数为0.05A,根据欧姆定律可知,R1两端的电压为U1=IR1=0.05A×30Ω=1.5V,当推动挡板P到A端时,电压表与R2的最大阻值并联,串联电路总电压等于各部分电压之和,R2两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣1.5V=4.5V,即电压表示数是4.5V;即电压表示数是4.5V。
(3)电阻R2的阻值为,
小林进行测试时电压表示数为3V,此时电压表所并联的电阻丝的阻值为
已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,故小林同学的成绩为。
故答案为:(1)不变;(2)4.5;(3)20。
15.【答案】1:1;2:3。
【解答】解:R1、R2两个电阻是串联的,故通过它们的电流大小相等,故其电流之比为:I1:I2=1:1;
根据欧姆定律可知U1:U2=(I1R1):(I2R2)=R1:R2=(20Ω):(30Ω)=2:3。
故答案为:1:1;2:3。
16.【答案】变大;变大。
【解答】解:如图所示,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中的电流变大,由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,电压表的示数变大,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,灯泡L的亮度变大。
故答案为:变大;变大。
17.【答案】电流;4:5。
【解答】解:当闭合开关S,R1和R2串联,则电表b为电流表,a、c两表均为电压表,a测总电压U,b测R1的电压U1,两表指针偏转角度相同,a应该选用大量程,b选用小量程,所以U=5U1,根据串联电路电压规律可得U2=U﹣U1=4U1,
R1与R2串联,所以I1=I2,根据欧姆定律得,则,
若想让R1、R2并联,则电表b为电压表,a、c两表均为电流表,a测R1所在支路电流I1,c测干路电流I,
根据并联电路分流规律可得,
所以,a、c两表的示数比。
故答案为:电流;4:5。
18.【答案】40;20;减小定值电阻的阻值或增大电源电压。
【解答】解:当传感器到障碍物距离为1.5m时,报警器开始报警,结合图乙读出此时报警器的电阻值为40Ω;
报警器开始报警,此时电路中报警电流为0.2A,根据欧姆定律可得电路中的总电阻:R===60Ω,
根据串联电路电阻规律可得R0的阻值:R0=R﹣Rs=60Ω﹣40Ω=20Ω;
从图乙可知传感器到障碍物距离越远,Rs的阻值越大;保持起始报警电流不变,增大起始报警距离,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大,根据U=IR可知电源电压变大,若保持电路总电阻不变,则需减小定值电阻的阻值。
故答案为:40;20;减小定值电阻的阻值或增大电源电压。
19.【答案】1.2;40。
【解答】解:只闭合开关S,电路为电阻R的简单电路,根据欧姆定律可得通过电阻R的电流为;
同时闭合开关S、S1,则R、R1并联,根据并联电流规律可得通过R1的电流为I1=I﹣IR=1.5A﹣1.2A=0.3A,
则电阻R1的阻值为。
故答案为:1.2;40。
20.【答案】2:3;2:1。
【解答】解:闭合S0、S,两电阻串联,甲、乙两表为电压表时,甲测电源电压,乙测电阻R2两端的电压,
因为U甲:U乙=3:1,所以设甲电压表的示数为U甲=3U,乙电压表的示数为U乙=U,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则R1两端的电压:U1=U甲﹣U乙=2U,R2两端的电压为:U2=U乙=U,
串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得两电阻之比为:====,
闭合S0、断开S,两电阻并联,两电表为电流表时,甲电流表测量R2的电流,乙电流表测量干路电路,
并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得通过R1的电流与R2的电流之比为:===,
所以I1=I2,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以I甲=I2,I乙=I1+I2=I2+I2=I2,
所以甲、乙两电流表示数之比为:==。
故答案为:2:3;2:1。
21.【答案】(1)降低;(2)40;160。
【解答】解:(1)由电路图可知,热敏电阻Rt与滑动变阻R1串联,滑动变阻器滑片P向左移动时R1接入电路中的电阻变小,与滑片移动前相比,相同温度下,热敏电阻Rt的阻值相同,但电路中电流会变大,随着温度上升,向左移动滑片后的电路较移动滑片之前的电路,电路中电流会先达到报警值20mA,因此将滑动变阻器滑片P向左移动可降低报警温度;
(2)由图乙可得,温度达到100℃时,热敏电阻Rt的阻值为160Ω,而报警器在电流达到20mA(0.02A)时开始报警,要想让报警器在100℃时报警,则此时电路中的总电阻为:R总===200Ω;
由串联电路中总电阻等于各电阻之和可得与热敏电阻Rt串联的电阻箱阻值为:R=R总﹣Rt=200Ω﹣160Ω=40Ω;
因此,用电阻箱替代滑动变阻器R1,将电阻箱的示数调节为40Ω,即可实现温度为100℃时报警。
温度为100℃时,对应热敏电阻Rt的阻值为160Ω,用电阻箱替换热敏电阻后对滑动变阻器进行调节,目的是在电路中的电流为20mA,报警器报警时,调节出热敏电阻Rt的阻值为160Ω时滑动变阻器滑片对应的位置,因此电阻箱的电阻应等于100℃时热敏电阻Rt的阻值160Ω。
故答案为:(1)降低;(2)40;160。
22.【答案】6;12;2。
【解答】解:
(1)由图可知,当S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表电路中电流,
由欧姆定律可得电源电压:
U=IA1R1=1A×6Ω=6V;
(2)由图可知,当开关S1、S2断开时,三个电阻串联,电流表电路中电流,
由欧姆定律可得电路的总电阻:
R===30Ω,
由串联电路的电阻特点可得R3的阻值:
R3=R﹣R1﹣R2=30Ω﹣6Ω﹣12Ω=12Ω;
(3)由图可知,当S1、S2都闭合时,三个电阻并联,电流表测干路电流,
由并联电路特点和欧姆定律可得电流表示数:
IA3=I1+I2+I3=++=++=2A。
故答案为:6;12;2。
三.作图题(共3小题)
23.【答案】
【解答】解:当飞机严重左倾时,绿灯亮,开关接a,绿灯与电铃接入电路;
当飞机严重右倾时,红灯亮,开关接b,红灯与电铃接入电路;
由题意可知,红灯与绿灯互不影响,能独立工作,它们是并联的,电路图如图所示:
。
24.【答案】
【解答】解:根据题意可知,气敏电阻R的阻值随气体浓度增加而增大,用电压表改装的测试仪的示数也增大,根据串联电路的分压规律可知,电压表应该并联到R的两端;电流表串联接入电路中,如下所示:
25.【答案】
【解答】解:在探究电阻一定时,电流与电压关系的实验中,定值电阻、滑动变阻器、开关和电源组成串联电路,电压表并联在定值电阻两端,由图可知电流表并联在定值电阻两端、电压表串联在电路中了,改正如下图所示:
。
四.实验探究题(共3小题)
26.【答案】(1)导体两端的电压;滑片的位置;(2)R断路;(3)见解答。
【解答】解:(1)“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”,改变的是电压,即探究问题的自变量是导体两端的电压,结合电路图分析,小莉通过改变滑动变阻器的滑片位置来改变自变量。
(2)闭合开关后,小莉发现电流表示数为零,说明电路断路,电压表接近电源电压,电压表与电源相通,则可能的故障是电压表并联的R断路;
(3)根据小莉的探究目的,需要多次测量电压和电流,表格如下:
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
电流I/A
故答案为:(1)导体两端的电压;滑片的位置;(2)R断路;(3)见解答。
27.【答案】(1)控制变量;3、4;(2)大;转换:(3)横截面积;2、4。
【解答】解:(1)要探究导体电阻大小与导体长度的关系,根据控制变量法的思路,应该选择材料和横截面积都相同的两根电阻丝。从表格中可知,序号3和序号4的材料、横截面积都相同,所以应选择序号3与序号4的两根电阻丝来研究;
(2)第二次的示数小于第一次的示数,表明第二次的电流小于第一次的电流,说明第二次接入电路的电阻丝的阻值大于第一次接入电路的电阻丝的阻值,将电阻大小用电流表示数反映出来,用到了转换法;
(3)从表中所给电阻丝的规格看,不能探究电阻与材料的关系,因为要探究电阻与材料的关系,必须保证两根电阻丝的长度和横截面积都相同,而表格中序号2、3、4没有一个和序号1的长度、横截面积都相同;从表中所给电阻丝的规格看,可以探究电阻与横截面积的关系,要探究电阻与横截面积的关系,必须保证两根电阻丝的材料和长度都相同,序号2和4的材料、长度都相同,只有横截面积不同。
故答案为:(1)控制变量;3、4;(2)大;转换:(3)横截面积;2、4。
28.【答案】(1)断开;(2)见解答图;(3)①5;②电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)几个阻值不同的定值电阻。
【解答】解:(1)为了保护电路,在连接实物电路过程中,开关应该是断开;
(2)原电路图中,电流表和滑动变阻器串联后与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系实验中,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,如下图所示:
;
(3)①②根据图丙中的点画出图像,如下图所示:
,
由图丙可知,当定值电阻两端电压为1V时,通过定值电阻的电流为0.2A,
则接入电路的定值电阻为:
R1= ==5Ω;
由图可知,图线为一条过原点的斜线,故可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)在“探究电流与导体电阻的关系”的实验中,需更换不同阻值的定值电阻,故保持现有元件不变,若要完成“探究电流与导体电阻的关系”的实验,需要增加的实验器材是:几个阻值不同的定值电阻。
故答案为:(1)断开;(2)见解答图;(3)①5;②电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)几个阻值不同的定值电阻。
五.计算题(共2小题)
29.【答案】(1)探头A所受到的浮力为1N,及导线上所受的拉力为5N;
(2)探头A底部所在处水的深度h为1m;
(3)此时电流表的示数为1.2A。
【解答】解:(1)A浸没时
V=Sh=1×10﹣3m2×0.1m=1×10﹣4m3;
根据阿基米德原理知,A受到的浮力为
根据平衡条件知,导线上所受的拉力
F拉=F浮﹣GA=6N﹣1N=5N;
(2)压敏电阻R的阻值
;
由图乙可知此时压力F=10N,A底部受到水的压强为
;
根据p=ρgh知,探头A底部所在处水的深度h为
;
(3)当水深为2m时,A底部受到水的压强为
;
水对A底部的压力为
;
当A沉底时,根据平衡条件知,池底对A的支持力为
F支=GA﹣F浮=6N﹣1N=5N;
A底部所受的总压力
F总=F水+F支=20N+5N=25N;
当F总=25N时,R=5Ω,电流为
。
答:(1)探头A所受到的浮力为1N,及导线上所受的拉力为5N;
(2)探头A底部所在处水的深度h为1m;
(3)此时电流表的示数为1.2A。
30.【答案】(1)R的电阻为30Ω;
(2)如果电源电压变为9V,此时的电流是0.3A。
【解答】解:(1)R的电阻为:
R===30Ω;
(2)如果电源电压变为9V,此时电阻不变,电路的电流是:
I′===0.3A。
答:(1)R的电阻为30Ω;
(2)如果电源电压变为9V,此时的电流是0.3A。
六.科普阅读题(共1小题)
31.【答案】(1)高;
(2)0.085;
(3)保险丝要求电阻率大,熔点低;电炉丝要求电阻率大,熔点高。
【解答】解:(1)当电流通过灯丝时,电流的热效应可使灯丝温度升高到2500℃以上,而钨的熔点为3410℃,所以选择钨制成白炽灯灯丝,是由于钨具有熔点高的特点;
(2)铜的电阻率是0.017Ω•mm2/m,所以长度为10m、横截面积为2mm2的铜丝的电阻为:=0.085Ω;
(3)由保险丝和电炉丝的工作特点可知,保险丝要求电阻率大,熔点低;电炉丝要求电阻率大,熔点高。
故答案为:(1)高;
(2)0.085;
(3)保险丝要求电阻率大,熔点低;电炉丝要求电阻率大,熔点高。
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