2025年中考物理复习欧姆定律实验、计算题专题提升训练
2024-12-16
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内容正文:
2025年中考物理复习 欧姆定律实验、计算题
专题提升训练
一、实验题
1.在《探究电流与电阻的关系》的实验过程中,小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验,电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成(导线不能交叉);
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是 (填字母);如果移动滑片过程中电流表有示数,而电压表却无示数,造成这一现象的原因可能是 (填字母);
A.电阻断路
B.电流表坏了
C.滑动变阻器短路
D.电阻短路
(3)排除电路故障后进行实验,实验中当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)滑动,同时要观察 (选填“电流表”或“电压表”)才可能达到实验目的;
(4)为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到 的作用,根据实验数据,作出I-R图像如图丙所示,根据实验目的分析图像可得出结论: 。
2.在“探究导体的电流与电阻的关系”实验中,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”,定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω。
(1)小明连接的电路如图甲所示,电路中还差一根导线没有连接,请用笔画线代替导线,将电路补充完整,要求滑片向右移时电流表示数减小 ;小华指出在连接最后一根导线之前,电路操作中有一处错误: ;
(2)正确连接电路,闭合开关后发现,无论怎样移动滑片P,电流表的指针几乎不动,电压表指针明显偏转且示数不变,其原因是 ;
A.导线①断路B.电阻R1断路
C.导线②与R1连接处接触不良D.以上答案都有可能
(3)排除故障后,小明进行以下实验操作:
①先将R1接入电路,把滑片P移到最大阻值处,闭合开关,发现此时电流表的示数为0.18A,接着调节滑片P,电流表的示数如图乙所示,记下此时的电流为 A;
②用R2替换R1,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为 V,记下此时的电流表示数;
③用R3替换R2,发现无论怎样调节滑片P,都无法使电压表的示数与②中相同。仅利用上述器材,将部分电路进行改进,便可完成实验,请在图丙中的虚线框内将改进后的电路补充完整;( )
(4)仅利用上述器材,还可以完成的实验有 。(写出一个即可)
3.在做“用伏安法测电阻”的实验中。实验器材有:两节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整;
( )
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“A”或“B”);此实验中滑动变阻器除保护电路外,还起到的作用是 。
(3)闭合开关,无论怎样移动滑片P发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是 (填符号);
A.R断路 B.R短路 C.Rx断路 D.Rx短路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙为 A,它的阻值是 Ω(结果保留1位小数)。
(5)某小组的同学分别读取电压表和电流表的示数为U1、I1,结果发现他们实验时误将电压表与滑动变阻器并联,但也能算出电阻Rx的阻值,其表达式Rx= .
4.小张在用“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的电路:
(1)闭合开关前,应向 (填“A”或“B”)端调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小;
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则所测电流为 A,这时灯丝突然烧断,则电压表示数 (填变大“变小“或“不变”)。换相同规格的灯泡,重测的数据如表所示,并绘出I-U图像;
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/Ω
8.1
(3)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?说出你的理由: (作出判断并说出理由);
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I-U图像如图丙的图线B所示,原因可能是 ;
(5)接下来进行测定值电阻实验,实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案,也可测出Rx阻值。电路如图所示,若电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为R0,请你把以下测量步骤补充完整:
①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为U1;
②闭合开关S, ,读出电压表示数为U2;
③待测电阻Rx = (用已知量R0和测量量U1、U2表示)。
5.小明利用如下图所示的电路“探究电流跟电阻、电压的关系”。
(1)实验时,在探究通过导体的电流跟电阻的关系时,滑动变阻器的作用是 ;(从下列的选项中选择相应的字母填入)
A.改变电路中的电流 B.改变电阻两端的电压
C.控制电阻两端的电压一定 D.保护电路
(2)小明将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,记录对应的一组实验数据如表1所示,此过程小明实际探究的是电流跟 的关系,用到的研究方法是 ;
表1
次数
U1/V
I/A
①
1.0
0.20
②
1.5
0.30
③
2.0
0.40
表2
次数
R1/Ω
I/A
①
5.0
0.60
②
10.0
0.30
③
15.0
0.20
(3)小明继续探究,得到的另一组实验数据如表2所示。分析表2中的数据,你能得出的结论是 。
6.小邓同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如甲图的实验电路。她在学校实验室找来了如下器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物电路连接完整;( )
(2)小邓连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是定值电阻R ;
(3)故障排除后,小邓先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她拆下10Ω的电阻,换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如乙图所示,要完成这次实验,接下来地应将变阻器滑片向 端移动。
7.“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“50Ω 1A”,乙“10Ω 2A”)和导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物连接成完整电路图(要求连线不得交叉);( )
(2)连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片P应放在 (选填“A”或“B”)端;
(3)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是 (填序号);
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R开路
C.滑动变阻器开路
D.电流表开路
(4)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(5)上述实验中,小强用R=5Ω电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,他应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 (选填“甲”或“乙”)。
8.实验小组的同学们利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V,5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一只,滑动变阻器A:“50Ω 1.5A” ,滑动变阻器B:“70Ω 1.5A”,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)连接完电路后闭合开关,发现电压表示数有明显变化,但电流表无示数,则此电路中的故障可能是: ;
(2)排除故障后,接入5Ω定值电阻,移动滑片使电压表示数为时读出电流表的示数。断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,如果直接闭合开关,电压表示数会 (选填“大于”、“等于”或“小于”);接下来的操作应 ;
(3)根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像,如图丁所示,根据图像中的数据总结实验结论: ;
(4)为了保证所有定值电阻都能够正常进行实验,应该选择滑动变阻器 (填字母)
二、计算题
9.如图所示电路,电压表V1的读数为8V,闭合开关后V2的读数为5V,若电阻R1的阻值为12Ω,求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)通过电阻R1的电流;
(3)R2的阻值。
10.某物理科技创新实践小组设计了一种压力测量装置,其原理如图甲所示,已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,托盘M重力不计。
(1)当压力为零时,R的阻值为______Ω;压力越大,电流表的示数越______(选填“大”或“小”);
(2)闭合开关S,当压力为零时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少?
(3)此压力测量装置所能测量的最大压力为多少?
(4)在不改变电源电压和电流表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法。
11.如图是一个温度可调的育苗箱电路,电源电压为36V,且保持不变.发热电阻R1的阻值为40Ω,R2为滑动变阻器其阻值变化范围为0﹣50Ω,允许通过的电流足够大.试求:
(1)R1的最大功率是多少?
(2)将滑片P移到某一位置,R2两端电压为6V时,通电5min,电流对整个电路做的功是多少?
(3)在调节滑片P的过程中,滑动变阻器R2能达到的最大功率是多少?
12.如图所示电路,电源电压不变,R1=5Ω, R2=10Ω。当开关 S 闭合时, V1表的示数为4V。求:
(1) 通过 R2的电流;
(2)电源电压。
13.兴趣小组设计了如图所示的坐位体前屈测试仪。在测试中,测试的同学向前推动测试仪的滑块是移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数用来反映被测试者的成绩。电源电压恒为4.5V,电压表量程0~3V,电流表量程0~0.6A,滑动变阻器R1标有“20Ω,1A”,滑片P每移动1cm,R1的电阻变化1Ω,定值电阻R2=10Ω。求:
(1)当滑片P位于最右端时,电流表的示数;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动5cm,此时电压表的示数为多少?
14.图甲为某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原图,其中电源两端的电压为24V,R0为定值电阻,A为油量指示表(一只量程为0~0.6A的电流表;Rx为压敏电阻(厚度不计),它的上表面受力面积为10cm2,其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示。油箱的横截面积为20dm2,油箱加满汽油时深度为0.4m,油量指示表的示数在最大值处。(已知:汽油的密度如ρ=0.7×103kg/m3,g取10N/kg,汽油的热值q=4.6×107J/kg)。请解答下列问题:
(1)当油箱装满汽油时,压敏电阻Rx上表面受到的压力是多大?
(2)当油箱装满汽油时,定值电阻R0的阻值是多大?当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是多少?
(3)当该汽车以某一速度匀速行驶时所受到的阻力为900N,百公里油耗为10L,求该车汽油机的效率。
15.如图所示电路中定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,当滑片P在变阻器上移动时发现;电流表示数的变化是1.2A~0.4A,电压表示数的变化是0V~6V。求:
(1)滑动变阻器R2的最大阻值;
(2)电源电压以及定值电阻R1的阻值。
16.在图所示电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=10欧,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样。闭合开关,移动滑片P使电路中的电流为0.8安。
(1)求在10秒内通过R1横截面的电荷量Q1;
(2)若在移动变阻器滑片的过程中,电流变化量的最大值为0.6安。请通过计算确定电源电压U。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. A D 左 电压表 保证电阻两端电压不变 见解析
【详解】(1)[1]图甲中,电压表与定值电阻并联,所以我们在连接实物图时要将电压表并联在定值电阻两端,且要注意电压表的正、负极连接正确。滑动变阻器的接线柱要一上一下接入电路。电路图如图所示:
(2)[2]连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,由于电路为串联,则电路中存在断路,且是与电压表并联的部分发生了断路,即电阻断路。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
[3]如果移动滑片过程中电流表有示数,说明电路是通路,而电压表却无示数,则说明电路发生短路,且与电压表并联的部分发生了短路,即电阻短路。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[4][5]在更换定值电阻后,应移动滑片使定值电阻两端的电压保持不变。将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,电路中的总电阻增大,总电流减小,则滑动变阻器两端的电压减小。根据串联电路的分压特点可知,定值电阻两端的电压将变大。为使定值电阻两端的电压与更换电阻前保持相同,则应增大电路中的总电阻,即需要向左移动滑动变阻器的滑片,直至电压表的示数与之前相同。
(4)[6]因为探究电流与电阻的关系,所以本实验中滑动变阻器的作用有:保护电路;保证定值电阻两端电压不变。
[7]由图像可以看出,通电电阻的电流与电阻的阻值成反比例关系,所以我们可以得出结论:在电压一定的情况下,通过电阻的电流与电阻的大小成反比。
2. 开关未断开 D 0.3 1.5 探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
【详解】(1)[1]滑片向右移时电流表示数减小,则电阻变大,故需要连接左下接线柱,如图所示。
[2]连接电路时,开关应该处于断开状态,图中开关未断开。
(2)[3]电流表无示数,说明出现了断路,电压表无示数,说明电压表测量对象,或者导线①、②断路。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)①[4]如图,电流表选用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,根据指针位置可知,电流表读数为0.3A。
②[5]该实验控制电压为U定=IR1=0.3A×5Ω=1.5V,故用R2替换R1后,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为1.5V。
③[6]用R3替换R2,因需要保持R3电压为1.5V不变,故电路中的电流
此时滑动变阻器两端电压
U滑=U-U定=4.5V-1.5V=3V需要的滑动变阻器阻值
而滑动变阻器的最大阻值为20Ω,故无论怎样调节滑片P,都无法使电压表的示数与②中相同,可以利用已有的定值电阻串联分压,改进后的电路如下:
(4)[7]可以利用定值电阻和一个滑动变阻器,通过调节滑动变阻器的阻值改变定值电阻两端电压和通过定值电阻的电流,探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
3. B 改变定值电阻两端的电压 D 0.3 8.3
【详解】(1)[1]变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联,如下图所示:
(2)[2]为保护电路在连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的B端;
[3] “用伏安法测电阻”需要多次改变定值电阻两端的电压,进行测量,因此还起到改变定值电阻两端的电压的作用;
(3)[4]由题知,闭合开关,无论怎样移动滑片P发现电压表无示数,电流表有示数;
A.若变阻器R断路,整个电路断路,两表都没有示数,不符合题意;
B.若变阻器R短路,电路为通路,两表都有示数,不符合题意;
C.若RX断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,不符合题意;
D.若RX短路,电压表也被短路而无示数,电路为通路,电流表有示数,符合题意;
(4)[5][6]由图乙可知电流表选用小量程,分度值为0.02A,则通过Rx的电流大小为0.3A,由欧姆定律可得,它的阻值:
(5)[7]由题意可知电源电压为3V,将电压表与滑动变阻器并联,测得电压表的示数为U1,根据串联电路电压的规律,电阻Rx的电压为:
Ux=3V-U1,
由欧姆定律可得,其表达式为:
。
4. A 0.26 变大 见解析 电压表与滑动变阻器并联 滑片P移到b端时
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,使电路中的电流在开始测量时最小,由图可知,闭合开关前,应向A端调整滑动变阻器的滑片,这样滑动变阻器接入电路中阻值最大。
(2)[2]由图乙可知,电流表选择的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,电流表的示数即所测电流为0.26A。
[3]灯丝烧断前,电压表测量灯泡两端的电压,由于灯泡和滑动变阻器串联在电路中,此时灯泡两端的电压即电压表示数小于电源电压,灯丝突然烧断,此时电压表串联在电路中,电压表示数接近于电源电压,所以灯丝突然烧断,则电压表示数变大。
(3)[4]由表中数据可知,在不同电压下,小灯泡的电阻不相等,所以求灯泡电阻的平均值没有意义,所以不同意这种做法,因为小灯泡的电阻不是定值,求平均值没有意义。
(4)[5]由图丙的图线B可知,当电流减小时,所对应的电压增大,小灯泡和滑动变阻器串联在电路中,当电路中电流减小时,灯泡两端的电压变小,由串联电路中电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压增大,所以根据测量的数据绘出的I-U图像如图丙的图线B所示,原因可能是电压表与滑动变阻器并联。
(5)②[6]步骤①中,滑片P移到a端时,此时滑动变阻器接入电路中电阻为0,电路中只有待测电阻,此时电压表的示数为电源电压,因为滑动变阻器最大阻值已知,接下来为了测量待测电阻的阻值,可以将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处,此时滑动变阻器与待测电阻串联在电路中,电压表示数为待测电阻两端的电压,再借助串联电路中电压的规律计算出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律可以计算出滑动变阻器的电流,因为是串联电路,所以待测电阻的电流等于滑动变阻器的电流,这样待测电阻两端电压及电流均已知,再借助欧姆定律计算出待测电阻的阻值,所以步骤②为:闭合开关S,滑片P移到b端时,读出电压表示数为U2。
③[7]滑片P移到a端时,电压表示数为U1,即电源电压为U1,滑片P移到b端时,滑动变阻器接入电路中阻值最大,电压表示数为U2,滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的电流为
待测电阻的电流等于滑动变阻器的电流,则待测电阻阻值为
5. CD 电压 控制变量法 当导体两端的电压一定时,导体中的电流跟导体 的电阻成反比
【详解】(1)[1]变阻器的基本作用是保护电路,在探究通过导体的电流跟电阻的关系时,要控制电阻的电压一定,故选CD。
(2)[2][3]将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,记录对应的实验数据,控制电阻的大小不变,探究的是电流跟电压的关系,用到的研究方法是控制变量法。
(3)[4]由表中数据可知
U1=I1R1=0.60A×5.0Ω=3V
U2=I2R2=0.30A×10.0Ω=3V
U3=I3R3=0.20A×15.0Ω=3V
故能得出的结论是:当导体两端的电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
6. 短路 B
【详解】(1)[1]探究“电流与电阻的关系”,要:使电阻与滑动变阻器串联,电压表测量电阻的电压,电流表测量电阻的电流,滑动变阻器的连线应一上 一下,如图所示:
(2)[2]小邓连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,说明滑动变阻器的连线正确,且电路中有电流,不存在开路现象,电压表示数为零,则故障可能是与电压表并联的电阻短路。
(3)[3]由图乙得,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V,大于2V,为了保持电阻的电压不变,应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,增大滑动变阻器分到的电压,来使电阻的电压减小为2V,故应将变阻器滑片向B端移动。
7. 断开 A B 反比 A 2 甲
【详解】(1)[1]滑动变阻器需要串联在电路中,且需要一上一下,电压表需要并联在定值电阻两端,故如图所示
(2)[2][3]为了保护电路,开关需要断开;滑片需要位于阻值最大处,故滑片需要位于A端。
(3)[4] A.若定值电阻R短路,电压表的没有示数,故A不符合题意;
B.若定值电阻R开路,电压表有示数,电流表没有示数,故B符合题意;
C.若滑动变阻器开路,电流表与电压表都没有示数,故C不符合题意;
D.若电流表开路,电流表与电压表都没有示数,故D不符合题意。
故选B。
(4)[5]由图像可知,电流与电阻的乘积是一个定值,故电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[6][7]根据串联分压,定值电阻变大,定值电阻两端的电压会变大,为了控制定值电阻两端的电压不变,将滑动变阻器向A端移动,增大了滑动变阻器接入电路的电阻,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,电压表的示数变小至原来的示数;根据图乙可知,控制定值电阻两端的电压为
(6)[8]为完成整个实验,定值电阻两端的电压为2V,电源电压为6V,则滑动变阻器两端的电压需要为
滑动变阻器与定值电阻的阻值之比为
经整理可知
需要用定值电阻完成所有的实验,当定值电阻变大时,滑动变阻器也需要更大的值,当定值电阻的最大值为20Ω,则需要滑动变阻器的阻值为
故选甲滑动变阻器。
8.(1)电阻R处断路
(2) 大于 向左移动滑片,使电压表的示数仍为U1,读出电流表的示数
(3)当电压一定时,电流与电阻成反比
(4)B
【详解】(1)闭合开关,电流表无示数,可能是电路断路了,电压表示数有明显变化,则电压表与电源接通,则是与电压表并联的支路部分电路断路了,所以故障原因可能是定值电阻R断路了。
(2)[1][2]根据串联分压可知,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,则定值电阻的阻值增大,所以定值电阻两端电压增大,由于电压表测量定值电阻两端电压,所以电压表示数增大,故电压表示数会大于U1。根据串联分压原理可知,此时应增大滑动变阻器的分压,即滑动变阻器接入电路的阻值应增大,因此应向左移动滑片使电压表示数仍然为U1。
(3)由图丁可知,电流与对应的电阻的乘积保持不变,所以可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)由丁图可知,当定值电阻的阻值为5Ω时,通过定值电阻的电流为0.4A,所以实验中定值电阻两端电压为
根据串联分压规律可知,当30Ω的定值电阻接入电路时,电路中电流为
此时滑动变阻器接入的阻值应为
故应该选择滑动变阻器B。
9.(1)3V;(2)0.25A;(3)20Ω
【详解】解:(1)如图,R1与R2串联,电压表V1测电源电压,V2测R2两端电压,根据串联电路中电压的规律知
U1=U-U2=8V-5V=3V
(2)由知,通过电阻R1的电流为
(3)由串联电路中电流的规律可知
I=I 1=I 2=0.25A
由知,R2的阻值为
答:(1)电阻R1两端的电压为3V;
(2)通过电阻R1的电流为0.25A;
(3)R2的阻值为20Ω。
10.(1)45,大;(2);(3);(4)见解析
【详解】解:(1)由图乙得,当压力为零时,R的阻值为45Ω。压敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测量电路电流,压力越大,压敏电阻R越小,电路中电阻越小,电流表的示数越大。
(2)由图乙可知当压力为零时
,
由串联电路电压特点与欧姆定律得,电源电压
(3)已知电流表量程为,当电路中的电流最大为
时,该装置测量压力最大,由欧姆定律与串联电路电阻特点得,此时压敏电阻的阻值
由题图乙可知,所能测量的最大压力为。
(4)因电流表量程固定,要想提高最大压力值,即电路中可变电阻的阻值更小,且电流表示数不超过,故可将定值电阻换为阻值较大的电阻或在电路中串联一个阻值适当的电阻等。
答:(1)见解析;
(2)闭合开关S,当压力为零时,电路中的电流为0.12A,电源电压为6V;
(3)此压力测量装置所能测量的最大压力为1200N;
(4)见解析。
11.(1)32.4W;(2)8100J;(3)8.1W.
【详解】(1).由公式 可知电压不变,总电阻越小,功率越大,当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为零时,电路为R1的简单电路,此时R1的功率最大,则R1的最大功率为:
;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,当R2两端电压为6V时,R1两端的电压:
U1=U﹣U2=36V﹣6V=30V
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
通电5min电流对整个电路做的功:
W=UIt=36V×0.75A×5×60s=8100J;
(3).因串联中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:
滑动变阻器R2的电功率:
当R2=R1=40Ω时,滑动变阻器消耗的电功率最大为:
.
答:(1).R1的最大功率是32.4W;
(2).通电5min,电流对整个电路做的功是8100J;
(3).滑动变阻器R2能达到的最大功率是8.1W.
12.(1)0.8A;(2)12V
【详解】解:由电路图知道,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。
(1)根据欧姆定律可得,通过R1的电流
串联电路中各处的电流相等,即通过R2的电流
(2)R2两端的电压
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
答:(1)通过R2的电流为0.8A;
(2)电源电压为12V。
13.(1)0.15A;(2)1.5V
【详解】解:(1)当滑片P位于最右端时,滑动变阻器以最大电阻接入电路,此时电路为R1,R2串联,电流表测电路中的电流,电路中的总电阻为
电流表的示数为
(2)当从最左端推动滑片P向右移动5cm,滑动变阻器接入电路中的电阻为,此时电路中的总电阻为
电路中电流为
电压表测滑动变阻器两端电压为
答:(1)当滑片P位于最右端时,电流表的示数为;
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动5cm,此时电压表的示数为。
14.(1) 2.8N;(2) 10Ω; 0.08A;(3)28%
【详解】(1)当油箱装满油时,汽油对压敏电阻的压强为
由可得,汽油对压敏电阻的压力
(2)当油箱装满汽油时,油量指示表的示数在最大值处,即电路中的电流I=0.6A,汽油对压敏电阻的压力为2.8N,由图乙可知,压敏电阻的阻值为Rx=30Ω,由可得电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R0的阻值
当油箱内汽油用完时,压敏电阻受到的压力为0,由图乙可知,此时压敏电阻的阻值,此时油量表对应的电流值
(3)百公里油耗
V=10L=10dm3=0.01m3
由可得,消耗汽油的质量
汽油完全燃烧释放的热量
匀速行驶时,牵引力与阻力是一对平衡力,则汽车牵引力做的有用功
该车汽油机的效率
答:(1)当油箱装满汽油时,压敏电阻Rx上表面受到的压力是2.8N;
(2)当油箱装满汽油时,定值电阻R0的阻值是10Ω;当油箱内汽油用完时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值是0.08A;
(3)当该汽车以某一速度匀速行驶时所受到的阻力为900N,该车汽油机的效率28%。
15.(1)15Ω;(2)9V,7.5Ω
【详解】解:(1)由图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。由题意可知当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小I2=0.4A,由串联分压可知电压表的示数最大为6V,滑动变阻器R2的最大阻值
(2)当滑动变阻器阻值为0时,电路中电流为1.2A,此时是R1的简单电路,电源电压
U=1.2A×R1①
当滑动变阻器阻值最大时,R1与R2串联且I2=0.4A,电源电压
U=0.4A×(R1+15Ω)②
联立①②式可得
R1=7.5Ω,U=9V
答:(1)滑动变阻器R2的最大阻值是15Ω;
(2)电源电压是9V,定值电阻R1的阻值是7.5Ω。
16.(1)8库
(2)12伏
【详解】(1)由电路图可知,该电路为串联电路,串联电路中电流处处相等,故通过R1的电流为
I1=I=0.8A
在10秒内通过R1横截面的电荷量为
Q1=I1t=0.8A×10s=8C
(2)变阻器允许通过的最大电流为1A,所以I大=1A,因为电流变化量的最大值为0.6A,即,所以
此时变阻器阻值最大,即R2大=20Ω,所以
U2大=I2小R2大=I小R2大=0.4A×20Ω=8V
U1小=I1小R1=I小R1=0.4A×10Ω=4V
则电源电压
U=U2大+U1小=8V+4V=12V
答案第1页,共2页
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