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2025年中考物理二轮复习专题:欧姆定律实验、计算题
一、实验题
1.小明同学用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。器材有:干电池3节串联做电源(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器2个(A标有“20Ω 2A”;B标有“50Ω 1.5A”),电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干。
(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应调至最 端(选填“左”或“右”);
(2)探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A。移动滑片,记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I,画出I—U图像,如图乙所示,依据图像得到的结论是 ,实验中选用的滑动变阻器是 (选填“A”或“B”),电源电压为 V;
(3)在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片,电流表示数如图丙所示,电流是 A;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为 A。
2.小彤探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系”,实验器材有:两节干电池,滑动变阻器、电流表、电压表、10Ω的定值电阻及开关各一个,导线若干。
(1)图甲是该同学连接的部分电路,请用笔画线,将图中的实验电路连接完整 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在 (选“a”或“b”)的位置。闭合开关后,移动滑片,观察到电流表示数逐渐变大。当滑片滑到a端时,电流表示数如图乙所示,此时电流表的读数为 A。为了减小实验误差,接下来正确的操作是: ;
(3)进行实验,记录的实验数据如下表:电阻R=10Ω
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压
0.6
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
电流
0.06
0.10
0.14
0.18
0.22
0.26
①请在方格纸上画出电流I与电压U的关系图象 。
②分析图像得出的探究结论是: ;
(4)小李把图中的定值电阻换成标有“2.5V”的小灯泡,重做上述实验,实验记录的数据如下:
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.24
0.30
0.36
0.40
0.44
①小灯泡在正常工作时的电阻是 Ω;
②小灯泡的电阻随电压的增大而 ,原因是 。
3.小明探究“电流与电压、电阻的关系”,使用的实验器材有:电压为6V的电源,电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个,“20Ω 1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整(要求:向右移动滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉);
(2)电路连接正确后,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端,用开关进行“试触”时,发现电流表没有示数,电压表示数始终接近电源电压,接下来小明应该做的是 (选填字母)。
A.将电压表由大量程换成小量程 B.检查电流表的正负接线柱是否接反
C.检查定值电阻两接线柱是否接触好 D.检查滑动变阻器的接线柱是否松动
(3)在探究电流与电压的关系时,小明所测得的几组电流、电压值如表1所示。根据表1数据可得到结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压 。此实验中不能用小灯泡代替定值电阻进行探究,理由是 。
表1:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.3
0.4
0.5
表2:
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.24
(4)探究电流与电阻的关系时,所测得的几组电流、电阻值如表2所示。
①由于操作不当,导致一组数据存在错误,请判断产生实验数据错误的原因是 。
②纠正错误以后,小明用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法完成,为完成第4次实验,小明提出了下列解决方案,其中正确的是 (选填字母)。
A.换成电压为5V的电源 B.将电压表的量程换为0~15V
C.将定值电阻两端的电压调为1.5V D.换用规格为“25Ω,1A”的滑动变阻器
(5)如图乙所示A、B两图中能正确反映电流和电阻关系的图像是 (选填“A”或“B”);
(6)实验中需要不断更换定值电阻,操作比较麻烦,可以改进为使用 (选填“电阻箱”或“滑动变阻器”)来代替定值电阻。
4.在探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,老师给同学们准备了以下器材:5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”的定值电阻各1个,“20Ω、1A的滑动变阻器一个,电流表,电压表,电源,开关和导线若干。
(1)在“探究电流与电压的关系”时,同学们经过相互讨论,完成了实验方案的三次设计。
由如图甲到如图乙,改进的理由是 ;
由如图乙到如图丙,改进的理由是 。
(2)在“探究电流与电阻的关系”时,同学们商定电压表的示数保持2V不变,为了顺利完成整个实验,应选择哪种电池组
A.只能选择3V的电池组 B.只能选择4.5V的电池组 C.3V和4.5V的都可以选择
(3)请你根据同学们的设计,将下面的实物图(如图)连接完整,要求滑片向左移,滑动变阻器连入的电阻变大 。
(4)同学们将实验结果记录在下表中,其中空白处的电流如图中电流表所示,它的示数是 A。
电压U/V
2.0
2.0
2.0
2.0
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.40
0.20
0.13
(5)分析上表的数据可以得出的结论是 。
5.小华同学用图甲的电路图探究“电流与电阻的关系”,实验中所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压为7.5V不变,滑动变阻器“30Ω,1A”。
(1)连接正确后,开始实验5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器使电压表示数为3V,记下电流表示数。把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,为了使电压表的示数保持不变,应将滑动变阻器的滑片向 端移动,此时他眼睛应注意观察 表;
(2)同组的两个同学先后进行实验,并作出I-R图象如图所示, 图象(选填“甲”或“乙”)实验操作中符合要求;
(3)按照上述正确的一组数据继续探究,当接入的定值电阻为10Ω时,滑动变阻器接入阻值为R1,若接入20Ω电阻时滑动变阻器接入阻值为R2,则 ;
(4)小华换用30Ω的定值电阻继续进行实验,发现无论怎样移动滑片电压表示数都 3V。为了能够利用已有数据继续完成实验,他至少应该拆掉 节干电池。
6.图甲是实验小组用伏安法测未知电阻Rx的实物电路,电源电压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R.(电阻均不受温度影响)
甲 乙
(1)在甲图中找出连接错误的一根导线,并在导线上画“×”,用笔画线代替导线将实物图连接正确 .(所画的导线要用实线,不可用虚线,导线不能交叉)
(2)连接电路时开关应 ,滑动变阻器的滑片应位于最 (填“左”或“右”)端;
(3)该实验的原理是 .
(4)在实验操作中,发现电流表已损坏,电压表完好,于是小组的同学设计了如图乙所示的电路图也完成了实验.请你帮助他们把以下实验步骤填写完整:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U1;
②再 ,读出此时电压表的示数,记为U2;
③则未知电阻Rx= .
7.小明手边有一个额定电压是6V、正常工作电流约为0.5A的小灯泡,他想探究:通过小灯泡的电流和小灯泡两端电压的关系。实验提供的器材如下:电流表(0~0.6A、0~3A、电压表(0~3V、0~15V)、开关和一些导线,三个规格分别为“10Ω 2A”、“20Ω2A”、“50Ω1.5A”的滑动变阻器,电压为9V的电源。
(1)小明设计了如图甲所示的电路,请你用笔画线代替导线,在图乙中把电路连接完整,要求滑片向右移时,小灯泡变暗 ;
(2)实验过程中,小明边调节滑动变阻器,边观察电压表和电流表的示数,实验记录的数据如下表所示,分析实验数据发现,通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,这是因为 ;应该把小灯泡更换为 做实验;
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压表示数/V
1
2
3
4
5
6
电流表示数/A
0.18
0.28
0.36
0.42
0.48
0.52
电阻/Ω
5.56
7.14
8.33
9.52
10.42
11.54
(3)根据这个电路,还可以测定小灯泡的电功率,该小灯泡的额定功率为 W,通过分析你认为小明在实验中选用了规格为 的滑动变阻器。
8.小明进行了以下电学实验操作:
(1)探究通过导体的电流与电阻的关系:图甲为实验装置,滑动变阻器最大阻值为50Ω,电源电压恒为6V,实验时将电阻箱阻值依次调为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω。
①图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”,并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉);( )
②改正电路后,闭合开关,电压表有示数,电流表示数几乎为零,经检查排除导线和接线柱故障,则原因可能是 ;
③排除故障后,根据数据得I-的图像如图乙所示,则电阻箱两端电压为 V;
④完成某次实验后,仅改变电阻箱阻值,观察到电压表示数如图丙所示,由此可知上一次电阻箱接入的阻值为 Ω;
⑤由以上实验初步得出电流和电阻的关系,为使结论更具普遍性,下列操作可行的是 ;
A.将电阻箱阻值调为30Ω再测一组数据
B.将电源电压调为4V,重复实验
C.电阻箱两端电压控制为3V不变,重复实验
(2)如下图是科技小组的同学用实验室常用仪器,设计测量未知电阻阻值的四种电路,电源电压、滑动变阻器R最大阻值均未知。是阻值已知的定值电阻.其中能够测量出阻值的电路是______。
A.只有①② B.只有②③ C.只有①④ D.只有②④
二、计算题
9.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为5Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.6A,电流表A的示数为0.9A。求:
(1)R1两端的电压;
(2)通过电阻R2的电流;
(3)R2的电阻。
10.在图(a)所示的电路中,电源电压为15伏且保持不变,电阻R1的阻值为30欧.闭合电键S,电流表的示数如图(b)所示.
①求通过电阻R1的电流I1 .
②求电阻R2的阻值 .
③现用标有“20Ω 2Α”字样的滑动变阻器R0替换电阻R1或R2中的一个,请在不损坏电路元件的情况下,通过移动滑片P,使电路的功率变化范围最大,并求出此范围 .
11.如图电路中,是定值电阻,其中。开关闭合后,电流表的示数为0.45A,电压表的示数为6V。求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电阻的电流;
(3)电阻的阻值。
12.如图甲是利用热敏电阻来测量温度的原理图.该图中既可以通过电流表的示数来反映待测温度,又可以通过电压表的示数来反映待测温度.已知电源电压为20V且保持不变,为定值电阻,阻值为30Ω,热敏电阻R的阻值随温度变化的关系如图乙所示.则:
(1)当待测温度升高时,电压表示数与电流表示数的比值如何变化?
(2)当待测温度为24℃时,电流表和电压表的示数分别是多大?
(3)已知电流表的量程是0 ~0.6A,电压表的量程是0~15 V,则此电路能够测量的最高温度是多大?
13.如图所示,,接入电路的阻值为45Ω,合开关S后,测得电流表A1的示数为0.3A。求:
(1)电源电压?
(2)电流表A的示数?
14.小华运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻 R1,电源电压为 U0,R2是竖直放置的硬电阻棒,总长为 L,总电阻为 R=3R1,其接入电路的电阻阻值与接入电路的长度成正比。
(1)不测身高时,滑片 P刚好滑至 R2 最下端,此时电流表的示数 Imax是多少;
(2)小华量身高时,电流表示数为Imax小丽测量身高时,电压表示数为U0已知小华的身高为L,则小丽的身是多少?
15.如图所示的电路,已知R1=5Ω,R2=10Ω,当开关S闭合时,V1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。
16.如图所示,电源电压恒为6V,。开关S闭合后,电流表的示数为0.6A,求分别通过R1和R2的电流。
试卷第2页,共11页
试卷第1页,共11页
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参考答案:
1. 右 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 B 4.2 0.4 0.1
【详解】(1)[1]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的阻值滑到最大处,即滑片P移至最右端。
(2)[2]由图乙可知,图像是一条过原点的斜线,是正比例函数图线,因此得到的结论是:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体的电压成正比。
[3]由题意可知,电路中最小电流为0.07A,此时导体两端的电压为0.7V,如果电源电压为4.5V,滑动变阻器分得的电压为
U滑=U-U1=4.5V-0.7V=3.8V
此时滑动变阻器的值
由题意可知,每节电池的电压略小于1.5V,因此滑动变阻器分得的电压小于3.8V,滑动变阻器的值应小于54.3Ω,故滑动变阻器应选“50Ω 1.5A”的B。
[4]电源电压
U=IR滑+U1=0.07A×50Ω+0.7V=4.2V
(3)[5]如图丙,电流表接0~0.6A的量程,分度值为0.02A,读数为0.4A。
[6]断开开关,将R换成5Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数为0.4A,由此可知,定值电阻两端的电压保持2V不变;所以使用上一次的实验数据为(2V,0.2A),此时定值电阻的值为10Ω;再次断开开关,换接未使用过的一个电阻应该是20Ω,正确操作后,电流表示数应为
2. b 0.3 断开开关,将电流表“3A”的接线柱改接到“0.6A”接线柱上如图所示 当电阻一定时,通过导体的电流与两端电压成正比 6.25 增大 灯丝的电阻随温度的升高而变大
【详解】(1)[1]本实验探究电流与电压的关系,需要测量的物理量有电流和电压,所以电压表应并联在定值电阻两端,由于电源为2节干池串联而成,电源电压为3V,故电压表应选择0~3V量程,如图所示
(2)[2]闭合开关前,为防止电流过大而损坏元件,滑动变阻器应置于最大阻值处,如图滑动变阻器下端接线柱接入的是a端,故滑片应置于b。
[3]如图所示,电流表接入的是0~3A的量程,分度值为0.1A,故读数为0.3A。
[4]为了减小误差,小于0.6A的电流应该选择0~0.6A的量程,此时的电流为0.3A,故接下来应断开开关,将与电流表“3A”的接线柱上的导线改接到“0.6A”接线柱上。
(3)[5]根据表格中数据,分别以电压为横坐标,对应的电流为纵坐标描出每组电压和电流,连接起来,如图所示
[6]根据图像,结合表格数据,可知,在电阻一定时,电压与对应的电流之比为定值,即电流与电压的函数关系为正比例关系,故在电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
(4)[7]根据表格数据,当时,,由欧姆定律的计算公式可得小灯泡正常发光时的电阻为
[8]根据表格数据,可知当电压分别为1.0V、1.5V、2.0V、3.0V对应的电流为0.24A、0.30A、0.36A、0.44A,则电阻大小分别为
,,,
根据上述计算结果可知,小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
[9]导体电阻与材料、长度、横截面积和温度有关。随着灯泡两端电压和电流越来越大,灯泡实际功率越来越大,温度越来越高,电阻也会随着温度升高而变大。
3. C 成正比 灯丝电阻随温度的升高而增大 没有控制定值电阻两端的电压不变 A B 电阻箱
【详解】(1)[1]向右移动滑片时,电路中的电流变小,变阻器连入电路的电阻变大,连接变阻器左下方的接线柱,如图所示:
(2)[2]开关进行“试触”时,发现电流表指针没有偏转,说明电路断路,电压表示数有示数,可能定值电阻处断路,应该检查定值电阻两接线柱是否接触好。
故选C。
(3)[3]根据表1数据可知,电压为原来的几倍,通过的电流也为原来的几倍,故可得到结论:电阻一定时,电流与电压成正比。
[4]探究电流与电压的关系,保持电阻不变,此实验中不能用小灯泡代替定值电阻进行探究,因为灯丝电阻随温度的升高而增大。
(4)①[5]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由表2数据知
U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V
U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V
U3=I3R3=0.24A×15Ω=3.6V
U3>U1=U2
第3次实验的数据存在错误,15Ω代替10Ω时,由串联分压可知电压表的示数会变大,产生实验数据错误的原因是没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变。
②[6]AD.由表2数据可知,电阻两端的电压始终保持UV=3V,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
变阻器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=1×30Ω=30Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器,换用规格为“25Ω,1A”的滑动变阻器不能完成实验;换成电压为5V的电源,电阻两端的电压始终保持UV=3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U′滑=U′-UV=5V-3V=2V
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30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
变阻器的最大电阻为20Ω,可以完成实验,故A正确,D错误;
B.将电压表的量程换为0~15V,没有更换变阻器,4次实验不能完成,故B错误;
C.若将定值电阻两端的电压调为1.5V(小于原来的3V),由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压更大,由分压原理,变阻器的最大电阻要更大,故C错误。
故选A。
(5)[7]电流与电阻的关系:电压一定,电流与电阻成反比,A图中电流与电阻成正比,不符合题意;B图中电流与电阻的倒数成正比,可以得到电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比,符合题意。
(6)[8]实验中需要不断更换电阻,操作比较麻烦,可用电阻箱代替定值电阻,通过旋转旋钮,改变电阻箱接入电路中的阻值来完成实验。
4. 小灯泡灯丝电阻受温度影响较大,无法控制电阻一定 通过移动变阻器的滑片可改变电阻的电压和电流多次测量,得出普遍性的结论 A 0.1 电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]由甲图到乙图,由灯泡改成定值电阻,因灯泡电阻阻值受温度影响较大,而定制电阻阻值受温度影响小。
[2]由乙图到丙图,丙图加一个滑动变阻器,移动滑片的位置,改变电路中的电阻,使电路中的电流发生改变,定值电阻两端的电压发生改变.得出几组电压值和电流值,得出探究电流与电压、电阻的关系。
(2)[3]设选用3V的电源,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
3V﹣2V=1V
使用20Ω的电阻时,由分压原理,变阻器连入电路中的电阻为
×20Ω=10Ω<20Ω
故可行;
设选用4.5V电源,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
4.5V﹣2V=2.5V
使用20Ω的电阻时,由分压原理,变阻器连入电路中的电阻为
×20Ω=25Ω>20Ω
故不可行。
选A。
(3)[4]要求滑片向左移,滑动变阻器连入的电阻变大,故变阻器滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
(4)[5]根据实物图,电流表选用小量程,分度值为0.02A,空白处的电流大小为0.1A。
(5)[6]由表中数据知,在电压不变时,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,即电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
5.(1) 右 电压
(2)甲
(3)1∶2
(4) 大于 1
【详解】(1)[1][2]在探究电流与电阻关系实验中,应保持定值电阻两端的电压不变,将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,根据串联分压原理可知定值电阻两端的电压变大,为保持定值电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应增大变阻器接入电路的阻值,故滑片应向右端移动,同时要观察电压表才可能达到实验目的。
(2)图甲中电压值为
UV=IR=5Ω×0.6A=3V
图乙中电压值
5Ω×0.6A≠10Ω×0.4A
没有固定定值电阻两端的电压不变,所以操作乙图不符合要求。
(3)定值电阻两端的电压应该固定为3V不变,又因为电源电压为7.5V,变阻器两端的电压
U滑=7.5V-3V=4.5V
变阻器两端电压是定值电阻两端的电压1.5倍,由串联分压可知,当接入的定值电阻为10Ω时,滑动变阻器接入阻值为
R1=1.5×10Ω=15Ω
若接入20Ω电阻时,滑动变阻器接入阻值为
R2=1.5×20Ω=30Ω
则
R1∶R2=15Ω∶30Ω=1∶2
(4)[1][2]当定值电阻接30Ω时,要使电压为3V不变,滑动变阻器的阻值也应该为
1.5×30Ω=45Ω
而滑动变阻器的最大阻值是30Ω,所以,电压表的示数要大于3V,要想完成实验可以减小电源电压,由串联分压可知
U′=6V
电源电压减小
7.5V-6V=1.5V
他至少应该拆掉1节电池。
6. 断开 右 R= 将滑片移动到最右端 R
【详解】(1)[1]如图电路,电压表串联、电流表并联在了电路中,是错误的,正确的电路,电流表应串联,电压表与未知电阻并联,所以将未知电阻右端的导线拆掉,将未知电阻右端连接到电源负极即可,如图:
(2)[2][3]根据保护电路的原则,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于最最大,如图应置于右端;
(3)[4]该实验的原理是.
(4)[5][6]只有电压表的实验步骤:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U1,即电源电压;
②再将滑片移动到最右端,读出此时电压表的示数,记为U2,则滑动变阻器两端的电压为:
③滑片移动到最右端,电路中的电流为:
所以未知电阻为:
.
【点睛】重点是测量未知电阻的实验,难点是缺少电流表时,结合滑动变阻器的最大阻值,根据两次电压表的示数差可知滑动变阻器的电压,再结合欧姆定律可得未知电阻的表达式.
7. 灯丝电阻随温度的升高而增大 定值电阻 3.12W “50Ω 1.5A”
【详解】(1)[1]滑片右移时, 小灯泡变暗,接入电阻增大,则滑动变阻器应接下方左侧接线柱;因小灯泡额定电压为6V,则电压表应采用0~15V量程;注意电流应由正接线柱流入,如图所示:
(2)[2]因灯丝的电阻随温度的升高而增大,随电压的增大,灯丝电阻上的温度升高,故灯丝电阻增大,所以小灯泡的电流与它两端的电压不成正比。
[3]探究电流与电压的关系应保持电阻一定,故应该把小灯泡更换为定值电阻做实验。
(3)[4]灯泡的额定电压为6V,由表可知当电压为6V时,电路中电流为0.52A,则灯泡的额定功率
P=U1=6V×0.52A=3.12W
[5]当灯泡两端电压为1V时,由串联电路的电压规律可得,滑动变阻器两端的电压
UR=9V-1V=8V
则由欧姆定律可得滑动变阻器的接入电阻
R==44.4Ω
故只能选用“50Ω1.5A”的滑动变阻器。
8.(1) 电阻箱断路 2 15 C
(2)B
【详解】(1)[1]电阻箱和滑动变阻器串联接入电路,电压表与电阻箱并联接入电路,如图所示:
[2]闭合开关,电压表有示数,电流表示数几乎为零,说明电路断路,电压表串联接入电路,所以电路故障为电阻箱断路。
[3]由可知当I=0.4A时,,则,根据欧姆定律可得电阻箱两端的电压
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
[4]实验中电阻箱两端的电压保持2V不变,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压
UP=U-UV=6V-2V=4V
根据串联分压原理可得
设上一次电阻箱接入电路的阻值为R′,则滑动变阻器接入电路的阻值为2R′,由丙图可知电压表示数为1.5V,根据串联电路电压规律、串联分压原理可得
R′-5
解得R′=15Ω。
[5]A.为使结论更具普遍性,需改变电阻箱两端的电压,进行多次实验,将电阻箱阻值调为30Ω再测一组数据,根据④可知此时滑动变阻器接入电路的阻值为60Ω,滑动变阻器最大阻值为50Ω,故A不符合题意;
B.将电源电压调为4V,重复实验,电阻箱两端的电压不变,根据欧姆定律可知实验数据不变,古B不符合题意;
C.电阻箱两端电压控制为3V不变,重复实验,根据串联电路电压规律、串联分压原理可得
当R=25Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值为25Ω<50Ω,故C符合题意。
故选C。
(2)根据图可知,S接1和2时,通过电压表的电流的方向会发生变化,电压表的指针会反向偏转,无法读取电压表的示数,故①不可行;②根据图可知,闭合S1、S2,电压表测量电源的电压U;只闭合开关S1,两只电阻串联,电压表测量Rx两端电压为Ux;根据串联电路的电压关系可知,定值电阻两端的电压
U0=U-Ux此时电路中的电流,根据串联电路的电流关系可知,通过Rx的电流为,则根据Rx两端的电压和电流可以求出Rx阻值,故②可行;③闭合S1、S2时,电路是只有Rx的基本电路,电流表测量通过Rx的电流Ix;闭合S1、断开S2,两电阻串联,电流表测电路中电流I;根据电源电压不变列式I(R0+Rx)=IxRx可求出Rx的阻值,故③可行;④闭合S,当滑动变阻器的滑片移到最右端时,Rx和R串联接入电路中,此时滑动变阻器完全接入电路,根据电流表的示数I1和串联电路电阻的关系可以求出电源电压U=I1(R+Rx);闭合S,当滑动变阻器的滑片移到最左端时,此时滑动变阻器没有电阻接入电路,根据电流表的示数I2可以求出电源电压U=I2Rx,因为电源电压、滑动变阻器R最大阻值均未知,由此可知④不可行,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.(1)3V;(2)0.3A;(3)10Ω
【详解】解:由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由欧姆定律可得R1两端的电压
(2)并联电路干路电流等于各支路电流之和,通过电阻R2的电流
(3)并联电路中各支路电压相等,则R2两端电压也为3V,由得
答:(1)R1两端的电压为3V;
(2)通过电阻R2的电流为0.3A;
(3)R2的电阻为10Ω。
10. 0.5A 10Ω 18.75W<P<37.5W
【详解】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流.①因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过电阻R1的电流:I1==0.5A;②因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,由指针的位置可知,电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=2A,则通过电阻R2的电流:I2=I﹣I1=2A﹣0.5A=1.5A,电阻R2的阻值:R2==10Ω;
③若替换R1时,电流表的最小示数:I最小=I2+I0最小=1.5A+=2.25A,电流表的最大示数:
I最大=I2+I0最大=1.5A+1.5A=3A,电流表示数的变化范围:2.25A<I′<3A;若替换R2时,电流表的最小示数:I最小=I1+I0最小=0.5A+=1.25A,电流表的最大示数:I最大=I1+I0最=0.5A+2A=2.5A,电流表示数的变化量:1.25A<I″<2.5A,综上可知,替换R2时I变化范围大.使电路的功率变化范围最大:P最小=UI最小=15V×1.25A=18.75W,P最大=UI最大=15V×2.5A=37.5W,18.75W<P<37.5W.答:①通过电阻R1的电流为0.5A;②电阻R2的阻值为10Ω;③电路的功率变化范围是18.75W<P<37.5W.
点睛:由电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流.(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过电阻R1的电流;(2)根据并联电路的电流特点结合通过电阻R1的电流确定电流表的示数,进一步求出通过电阻R2的电流,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值;(3)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时通过的电流最小,电压表的示数最小,根据并联电路的特点和欧姆定律求出电流表的最小示数;由变阻器允许通过的最大电流,然后根据并联电路的电流特点求出电流表的最大示数,然后求出电流表示数的变化量,然后得出答案.
11.(1)0.15 A
(2)0.3 A
(3)
【详解】(1)分析电路可知,并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压。通过电阻的电流为
(2)根据并联电流规律,电阻的电流为
(3)电阻的阻值为
12.(1)不变(2)0.25A;7.5V(3)88℃
【详解】(1)由题中的电路图可知热敏电阻R和定值电阻串联,电压表测两端电压,故电压表和电流表的比值即为的阻值,为定值;所以当待测温度升高时,电压表示数与电流表示数的比值不变;
(2)由图象可知24℃时,;由欧姆定律得:
所以电流表的示数是0.25A;
两端的电压是:
所以电压表的示数是7.5V;
(3)由题图可知,R与串联,电压表测电压,由电压表电流表量程可知,电压表示数最大为,当时,电路中电流:
且此时电路能够测量的温度最高;设此时热敏电阻的阻值为,两端电压:
的电阻:
由图象可查得对应温度为88℃,即最高温度为88℃;
答:(1)当待测温度升高时,电压表示数与电流表示数的比值不变;
(2)当待测温度为24℃时,电流表和电压表的示数分别是0.25A、7.5V;
(3)已知电流表的量程是0 ~0.6A,电压表的量程是0~15 V,则此电路能够测量的最高温度是88℃;
13.(1)4.5V (2)0.4A
【详解】(1)由题图可知,两电阻并联,电流表A测量干路电流、电流表A1测量流过的电流;并联电路中,电源两端的电压等于各支路两端电压,所以电源电压是:
;
(2)由欧姆定律得,流过的电流是:
;
电流表A的示数是:
。
答:(1)电源电压是4.5V;
(2)电流表A的示数是0.4A。
14.(1);(2)2L
【详解】解:由电路图知道,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流;
(1)不测量身高时,滑片P刚好滑至R2最下端,此时电路只有R1连入电路,则电流表示数为
(2)小华量身高时,电流表示数为,根据欧姆定律知道电路中的总电阻为
根据串联电路总电阻等于各部分电阻之和可得此时电阻棒R2接入电路的电阻为
小丽量身高时,电压表示数为,根据串联电路中总电压等于各分电压之和知道,R1两端电压
则电路中的电流
由知道,此时电阻棒R2接入电路的电阻
已知电阻棒总长为L、总电阻为3R1,所以单位电阻棒的长度为,小丽测量时比小华多接入
则小丽比小华高
已知小华的身高为,则小丽的身高为
答:(1)不测身高时,滑片 P刚好滑至 R2 最下端,此时电流表的示数 Imax是;
(2)小丽的身是2L。
15.(1)0.8A;(2)8V;(3)12V
【详解】解:(1)由图可知,电阻R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,由可知,通过R1的电流
(2)串联电路电流处处相等,则通过R2的电流也为0.8A,由可知,R2两端的电压
(3)串联电路总电压等于各分压之和,则电源电压
答:(1)通过R1的电流为0.8A;
(2)R2两端的电压为8;
(3)电源电压为12V。
16.0.2A、0.4A
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流。因并联电路中各支路两端的电压等于电源电压,所以,通过R1的电流
通过R1的电流为0.2A。
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
I2=I-I1=0.6A-0.2A=0.4A
通过R2的电流为0.4A。
答:通过R1和R2的电流依次为0.2A、0.4A。
答案第16页,共16页
答案第17页,共17页
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