2025年中考物理第一轮专题训练：欧姆定律与电功率的综合计算题

2025年中考物理第一轮专题训练:欧姆定律与电功率的综合计算题 学校:_姓名:_班级:_考号:_ 一、实验题 1.如图所示,某同学计划利用图1所示的器材测量小灯泡的电功率,已知小灯泡的额定电压,电源是两节新干电池。 (1)实验中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“ ”并用笔画线代替导线完成电路的正确连接 ; (2)改正错误后,移动滑片,当电压表示数为2.3V时,若还需测量小灯泡的额定功率,需将滑动变阻器滑片向 端移动(选填“A”或“B”),直到电压表的示数为 V; (3)移动滑片P,记录多组数据,绘制成图像如图2。根据图像所给信息,计算出小灯泡正常发光时的功率是 W,小灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为 ; (4)进一步分析图可知,实验过程中小灯泡的电阻发生变化,电阻变化的原因是 ; (5)完成上述实验后,小豪进一步思考,在没有电流表的情况下,能否测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率?他想利用一个定值电阻接在原电路电流表的位置,设计的电路图如图丁所示,然后调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V,接着保持滑片位置不变将电压表B点的接线改接到C点,观察并记录电压表示数为U,则小灯泡的额定功率可表示为 (用、、U等物理量符号表示)。 2.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,提供如下实验器材:电源(输出电压恒为6V)、小灯泡(额定电压2.5V,电阻约为10 )、滑动变阻器(50 ,1A)、电压表(量程0~3V,0~15V)、电流表(量程0~0.6A,0~3A)、开关、导线若干。 (1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接 ; (2)正确连接后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,小宁利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在A、E之间和A、F之间,电压表均有示数;接在C、F之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 (选填“小灯泡断路”、“小灯泡短路”或“滑动变阻器断路”); (3)排除故障后,小宁看到电压表示数为2V,此时小灯泡的功率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)额定功率,要使灯泡L正常发光,滑动变阻器的滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。 3.一个额定电压是3V的小灯泡,其正常工作时通过的电流约为0.3A,小明想测定这个小灯泡的额定功率,实验室中有如下器材:电流表、电压表、开关各一个,三个规格分别为A标有“10 1A”、B标有“50 0.5A”和C标有“1k 1A”的滑动变阻器,导线若干,电源(电压为12V). (1)图乙中已连接了部分电路,请你根据图甲所示电路图用笔画线代替导线将电路连接完整. (2)通过分析后小明应选用规格为 滑动变阻器. (3)小明正确选择了滑动变阻器,将图中的电路补充完整连接后,闭合开关发现灯泡不发光,电流表无示数,任意移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数且约为12V,具体原因是 A.小电灯短路 B.小电灯的灯丝断了 C.小电灯的灯座接触不良 D.变阻器滑片接触不良 (4)小明排除故障后继续试验,当电压表的示数为3V时,电流表的示数如图丙所示为 A,则小灯泡的额定功率是 W. 4.一小灯泡额定电压为2.5V,图甲是测量其电阻的实验电路图。 (1)连接电路时,开关应 ; (2)请你用笔画线代替导线,把图甲的电路连接完整,并要求滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡会变亮; (3)正确完成电路连接后,闭合开关时,电流表有示数,小灯泡不亮,电压表无示数,则可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”); (4)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光。电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的电阻约为 (保留一位小数); (5)小明测出小灯泡正常发光时的电阻后,移动滑片,发现电压表和电流表示数发生变化。于是他想继续探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”。他利用上述实验中的器材 (选填“能”或“不能”)完成探究,理由是 ; (6)小明认为若不考虑小灯泡电阻的变化,只用一个电表也能完成测量任务,并设计了下列电路图,定值电阻R0的阻值已知,其中不能测出小灯泡电阻的电路图是 。 5.某实验小组用如图甲所示的器材,测量标有“3.8V”字样小灯泡的额定功率,电源电压不变。 (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大)( ) (2)调节滑动变阻器过程中,观察 表的示数,确定小灯泡是否达到了额定功率; (3)实验过程中,某时刻电流表和电压表示数分别如图乙所示,此时小灯泡的实际功率为 W。 6.在测量小灯泡电功率的实验中,提供的器材有:额定电压是3.8V,电阻约为8 的小灯泡一个,电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关,“20 ,1A”的滑动变阻器各一个,导线若干。 (1)请根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整 。 (2)闭合开关前,滑片P置于滑动变阻器的 端,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为零,此现象的原因可能是 。 (3)排除故降后,闭合开关,移动滑片P,发现无法在0-15V量程中准确读出3.8V,为了更好地测最灯泡的额定功率,阿荣同学设计如图丁所示的电路,继续实验:适当移动滑片P,当电压表示数为 V时,小灯泡正常发光。电流表读数如丙所示,则通过小灯泡的电流是 A,灯泡的额定功率是 W,继续向左移动滑片P,电压表示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。 7.小昊同学用下列器材探究电流与电阻的关系:干电池4节,定值电阻R(10 、15 、20 、25 ),电压表V(量程:0~3V或0~15V),电流表A(量程:0~0.6A或0~3A),滑动变阻器,开关,导线若干,在实验中: (1)①如图乙所示,是小吴同学根据图甲连接的部分实验电路,其中定值电阻。请你在图乙中补画2根导线,将实物电路连接完整(导线不允许交叉) ; ②确认电路连接无误后,闭合开关,电压表的示数如图丙所示,则电源电压是 V; (2)断开开关,将电压表量程改为0~3V,并联接在图甲中的A、B两点,检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电流表示数为0.24A时,记下电压表的示数;接着将10 的定值电阻更换为15 的定值电阻,应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片P,当观察到电压表的示数是 V时,记下电流表的示数,此时滑动变阻器接入电路中的阻值是 ; (3)小昊同学继续进行实验,将15 的定值电阻更换为20 的定值电阻,闭合开关,发现滑片P在最右端时,电压表示数为2.7V。为了能用20 和25 的定值电阻继续完成实验,应将实物电路中的滑动变阻器更换为 (选填“25 2A”、“30 2A”或“50 1.5A”)的滑动变阻器。 8.小亮在“测量小灯泡电功率”的实验中,所用的电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,所用滑动变阻器的最大阻值40 。 (1)实验原理是 ; (2)某次实验中,同学们看到电压表示数为1.8V,要使灯泡L正常发光应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时应注意观察 示数,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示为 A,则小灯泡的额定功率是 W; (3)实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,则小灯泡将 (填“不亮”、“很亮”、“正常发光”或“烧毁”)。 9.为了探究“电流与电压的关系”,小东同学设计了如图甲所示的电路。 (1)依据图甲,小东连接了如图乙所示的部分电路,请你用铅笔画线代替导线将图乙的电路连接完整,使滑片P向左滑动时滑动变阻器连入电路的电阻变小。(导线不能交叉) (2)实验中调节滑动变阻器的滑片P到不同位置。测得定值电阻R两端的电压U和通过R的电流I并记录在表格中。根据表中数据可得出实验结论: 。 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 10.小明同学采用“伏安法”测量某定值电阻Rx的阻值。 (1)按图甲连接电路时,闭合开关前将滑动变阻器的滑片P移到 。(选填A端或B端); (2)闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变小、电压表的示数变大,你认为电路连接中存在的错误是 ; (3)排除故障后,闭合开关,改变电阻Rx两端的电压,第一次测量中电压表的示数如图乙所示,其示数为 ; (4)三次实验数据如下:则定值电阻Rx的阻值为 ;(结果保留一位小数) 实验次数 1 2 3 电压U/V 2 2.2 电流I/A 0.36 0.42 0.44 电阻Rx/ 4.8 5 Rx的平均值/ (5)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验中,所测小灯泡的电阻值相差较大,原因可能是 ; (6)实验室有个两个外形相同的小灯泡,额定电压均为2.5V,额定功率分别为0.5W和0.75W。由于灯泡上的铭牌不清楚了,在没有电压表和电流表的情况下请你设计一个实验区分出哪个是0.5W的小灯泡。 ①画出电路图写出简单的操作步骤; 、 ②写出现象和结论。 。 11.小明在探究“电流与电阻的关系”的实验中,准备了电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值分别为5 、15 、25 的定值电阻各一个、导线若干,设计了如图甲所示的电路。 (1)小明连好电路后,刚要闭合开关,同组的小丽同学提醒他,此时闭合开关,可能烧坏 ; (2)小明检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在图中将连接错误的那条导线上画“ ”,并用笔画线代替导线将电路连接正确; (3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像,分析图像可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是 ; (4)实验结束后,小明又发现一个标有额定电流为0.2A的小灯泡,设计了如图丙所示电路,来测量小灯泡的额定功率,请你将实验过程补充完整。(电源电压恒定但未知,滑动变阻器R的最大阻值为25 ) ①只闭合开关S1,将滑动变阻器R的滑片移到最下端,电流表的示数为0.15A,将R的滑片移到最上端,电流表的示数为0.4A; ②只闭合开关S2,调节滑动变阻器的滑片, ,小灯泡正常发光; ③滑动变阻器的滑片保持不动,只闭合开关S1,电流表的示数为0.3A; ④小灯泡的额定功率为P额= W。 12.在测3.8V小灯泡(电阻大约为10 左右)额定功率的实验时,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V。 (1)请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯变亮);( ) (2)下表为某小组的实验记录: 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 实际功率/W 额定功率/W 1 3.0 0.36 1.08 W 2 3.8 0.40 1.52 3 4.5 0.42 1.89 该小组数据处理的过程是否正确? ;小灯泡的额定功率为 W; (3)在(1)题的基础上,撤去电流表,新增一个阻值已知的定值电阻R0和开关S1、S2,小林设计了如图乙所示的电路,请将电压表()开关S2()填入图中合适的虚线方框内 ; 以下是她设计的实验方案,请将它补充完整: ①只闭合开关S和 ,移动变阻器的滑片P,使电压表的示数为3.8V; ②保持滑片位置不动,只闭合开关S和 ,读出电压表的示数为U; ③利用上述测量出的物理量及已知量,写出小灯泡额定功率的表达式是:P= 。 13.某实验小组探究“电流与电压的关系”。实验中电源电压恒为3V,定值电阻R为5 ,实验电路图如图甲所示。 (1)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电流表的示数几乎为零,则电路的故障可能是 (选填“定值电阻R短路”“定值电阻R断路”或“滑动变阻器断路”); (2)排除故障后,将多次实验测得的数据记录在表格中,请根据表格中的数据,在坐标图中画出定值电阻R的I-U图像 ; 实验序号 1 2 3 U/V 0.5 1.0 2.0 I/A 0.1 0.2 0.4 (3)分析图像可知,导体的电阻一定时, 。 (4)要想继续利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,还需准备的器材是 。 14.小明同学用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压保持6V不变。实验中逐次将5 、10 、15 、20 的电阻R接入电路中。 (1)如图甲所示是小明连接的实验电路,首先接入的电阻R为5 的电阻,闭合开关前检查发现有一根导线连接错误,请在错误导线上画“ ”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 ; (2)连接正确后,滑动变阻器滑片滑至最右端时,闭合开关,此时电流表示数为0.2A,移动滑片,当电压表示数为2.5V时,读出电流表示数并记入表格中;接着小明断开开关,将5 的电阻更换为10 的电阻(滑动变阻器滑片未动),闭合开关后,接下来应向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.5V时,得出第2次的实验数据是电流0.25A; (3)第3次将R的阻值换为15 后,正确实验得出数据记入表格。完成三次实验后,通过分析实验数据,得出的结论是 ; (4)根据以上测量数据,还可求出滑动变阻器的最大阻值为 ; (5)进行第4次实验时,将接入电阻R的阻值换为20 ,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到2.5V。为达实验目的,若重新选择器材进行实验,以上四个定值电阻都能为实验所用,下列调整可行的是 (填序号;多选); 实验次数 1 2 3 4 R/ 5 10 15 20 I/A 0.5 0.25 0.17 ①换用最大阻值更大的滑动变阻器 ②换用最大阻值更小的滑动变阻器 ③增大电源电压 ④减小电源电压 ⑤适当增大设定不变的电压 ⑥适当减小设定不变的电压 (6)小明又设计了图丙所示的电路测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为R0,实验步骤如下: ①闭合S、S2,调节滑片使电流表的示数为 ; ②保持滑片位置不变,断开S2,闭合S1,读出电流表的示数I1; ③小灯泡正常发光时的阻值为 (用已知物理量和测得量字母表示)。 15.小琪同学在做“测量小灯泡的电功率的实验时,实验器材有:电源(三节新的干电池)、额定电压为2.5V的小灯泡、规格不同的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。图甲是没有连接完整的电路。 (1)请用笔画线代替导线按要求将电路(图甲)连接完整(要求:向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大,导线不交叉);( ) (2)正确连接电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是 ; (3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某位置,电压表示数如图乙所示,此时电压为 V;若想测量小灯泡的额定功率,应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为2.5V; (4)小琪在进行实验数据处理时,计算出了小灯泡的平均电功率(如下表),你认为她这样处理数据是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由是 ; 实验序号 电压V 电流A 电功率P/W 平均电功率P/W 1 2.0 0.26 0.52 0.71 2 2.5 0.28 0.70 3 3.0 0.30 0.90 (5)实验提供的滑动变阻器规格为R1“5 2A”、“20 1A”、“100 0.1A”,小琪选择的是 (选填“”、“”或“”)完成了上述实验; (6)上述实验完成后,小琪又用阻值已知为R0的定值电阻来测量未知电阻的阻值。实验电路图如图丙所示。由于原电源不符合实验要求,又换用另一电源,电压未知且恒定,电路正确连接后: ①当开关S、闭合,断开时,电流表示数为; ②当开关 闭合, 断开时,电流表示数为; ③未知电阻的阻值= (用已知量和测量量的符号表示)。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 《2025年中考物理第一轮专题训练:欧姆定律与电功率的综合计算题》参考答案 1. A 2.5 0.5 2.5 小灯泡的电阻随温度的升高而增大 【详解】(1)[1]在测量小灯泡的电功率的实验中,应该用电压表测小灯泡端的电压,因此电压表应该与小灯泡并联,小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表应选小量程,如图所示: (2)[2][3]问题解决后,移动滑片,当电压表示数为2.3V时,小于灯泡的额定电压2.5V, 应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小滑动变阻器的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,故滑片向A端移动,直到电压表示数为灯泡的额定电压2.5V。 (3)[4][5]根据图丙所示的小灯泡电流、电压变化的关系可知,灯泡在额定电压2.5V时的电流为0.2A,则小灯泡的额定功率 根据串联电路电压的规律,灯泡正常发光时,滑动变阻器分得的电压 由欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的电阻 (4)[6]小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故小灯泡的电阻会发生变化。 (5)[7]由题意可知,电阻R0两端的电压为U-U额,根据串联电路电流规律可知,通过小灯泡的电流等于通过电阻R0的电流,即 则小灯泡的额定功率 2. 见解析 滑动变阻器断路 小于 A 0.65 【详解】(1)[1]灯的额定电压2.5V,电阻约为10 ,由欧姆定律,灯的电流约为 故电流表选用小量程与灯串联,变阻器按“一上一下”接入电路中,因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用小量程与灯泡并联,如下所示 (2)[2]把电压表分别接在A、E之间电压表有示数,则“A点——电源——开关——电压表”组成的电路是连通的,同理,接在A、F之间,电压表均有示数,说明“A——电源——开关——灯——电压表”组成的电路为通路;而连接在C、F之间,电压表无示数,则可确定滑动变阻器断路。 (3)[3]排除故障后,小宁看到电压表示数为2V,小于灯的额定电压,此时小灯泡的功率小于灯的额定功率。 [4]电压表示数为2V小于灯泡的额定电压,要使灯泡正常发光,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由分压原理,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,直到电压表示数为额定电压。 [5]当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A,则小灯泡的额定功率为 P=UI=2.5V 0.26A=0.65W 3. B BC 0.32 0.96 【详解】解: (1)由图甲知,电流表、滑动变阻器、灯泡串联,电压表与灯泡并联,因为灯泡正常工作时通过的电流约为0.3A,所以电流表使用0﹣0.6A量程,滑动变阻器一上一下接.如图所示: ; (2)灯泡额定电压3V,其正常工作时通过的电流约为0.3A, 灯泡正常发光时变阻器连入电路的阻值: R滑==30 , 所以应选择“50 0.5A”的滑动变阻器B; (3)A、若小电灯短路,则灯泡不亮,但电流表会有示数,电压表无示数,故A不合题意; B、若小电灯的灯丝断了或灯座接触不良,电压表串联入电路中,所以小灯泡不亮,电流表无示数,故B、C符合题意; D、若变阻器滑片接触不良,灯泡会发光,电表都有示数,故D不合题意. (4)电流表使用的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,由图知,当电压表的示数为3V时,灯泡正常工作,通过灯泡的电流为示数是0.32A; 灯泡的额定功率P=UI=3V 0.32A=0.96W. 故答案为(1)见上图;(2)B;(3 ) BC;(4)0.32; 0.96. 【点评】本题是测定小灯泡额定功率的实验,考查了电路的连接、滑动变阻器的使用、电表的读数及电功率的计算,滑阻变阻器的正确选择是本题的关键. 4. 断开 短路 8.9 不能 见详解 A 【详解】(1)[1]为防止接连电路时出现错误而损坏电路,连接电路时,开关应断开。 (2)[2]滑动变阻器的滑片向左移动时,小灯泡会变亮,表明接入的电阻变小,如图应接入滑动变阻器下端的左端的接线柱,由图乙可知电流表接小量程,如图所示: (3)[3]闭合开关时,电流表有示数,小灯泡不亮,因电路为串联,表明电路没有断路,电压表无示数,则可能是测量范围内存在短路,故可能小灯泡短路。 (4)[4]电流表示数如图乙所示,电流表接入的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.28A,则此时小灯泡的电阻约为 (5)[5][6]探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”,根据控制变量法,应保持电阻一定,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,故他利用上述实验中的器材不能完成探究。 (6)[7]A.如图所示,闭合开关,L短路,电压表为电源电压,断开开关,电压表仍测电源电压,没有分电压,无法测量小灯泡的电阻,故A符合题意; B.如图所示,断开开关,L断路,电流表测量R0电流为I1,电源电压为 闭合开关,电流表测量干路电流为I2,根据并联电路电流规律,通过L的电流为 小灯泡的电阻为 故B不符合题意; C.如图所示,闭合开关,R0短路,电压表为电源电压U1,断开开关,电压表测量L两端电压U2,则R0两端电压为 根据串联电路电流的规律可得灯泡的电流为 小灯泡的电阻为 故C不符合题意。 故选A。 5. 电压 1.26 【详解】(1)[1]要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大,变阻器左下接线柱连入电路中,灯的额定电压为3.8V,故电压表选用大量程与灯并联,如下图所示: (2)[2]灯泡在额定电压下的功率是额定功率,因此在测量小灯泡是否达到了额定功率时,电压要达到额定电压,故眼睛要观察电压表的示数。 (3)[3]电流表使用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,如图乙可知,电流表的示数为0.36A;电压表使用的是0~15V的量程,分度值为0.5V,乙图中电压表的示数为3.5V,则此时小灯泡的实际功率为 P=UI=3.5V 0.36A=1.26W 6. B 灯泡短路 2.2 0.5 1.9 变小 【详解】(1)[1]由图甲可知电压表测量灯泡两端电压,小灯泡的额定电压为3.8V,故小量程不安全应选用0-15V量程进行实验,如图所示: (2)[2][3]开关闭合前,为保证电路安全,滑动变阻器滑片P应置于阻值最大处,即B端。闭合开关,发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表示数为零,说明整个电路是导通的,则原因可能是小灯泡短路。 (3)[4][5][6]电压表选择0-15V量程时最小分度值为0.5V,则只能让电压表指针处于3.5V-4.0V之间,无法准确读取3.8V这个数值,根据串联电路电压规律可知在电源电压为6V情况下以丁图进行实验,当滑动变阻器电压等于2.2V时,灯泡两端电压恰好等于3.8V,根据此时电流表读数可得电流为0.50A,计算小灯泡的额定功率为 [7]滑片向左移动,变阻器连入电路的电阻变小,由I=可知电路中电流增大,由U=IR可知灯泡两端电压变大,由串联电路电压的规律可知电压表示数变小。 7. 6 右 2.4 22.5 50 1.5A 【详解】(1)①[1]图甲中,两个电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压。作图如下: ②[2]图丙中,电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为6V。 (2)[3]要探究电流与电阻的关系时,应保持定值电阻两端的电压不变,用15欧电阻替换10欧电阻后,变阻器滑片若保持不变,则电压表示数变大,所以应将滑片向右移动,变阻器接入电路的阻值变大,分得的电压变大。 [4]定值电阻为10欧时,电流表示数为0.24A,即电路中的电流为0.24A,定值电阻两端的电压 所以移动滑片,直至电压表示数为2.4V。 [5]据串联电路的分压特点知,此时变阻器两端的电压 U变=U-U1=6V-2.4V=3.6V 则有 解得,变阻器接入电路的阻值。 (3)[6]当定值电阻阻值为20欧时,电压表示数为2.7V,则变阻器两端的电压为 U变1=U-U2=6V-2.7V=3.3V<3.6V 说明变阻器最大阻值太小,分去的电压太小,为了保持电压表示数为2.4V,当定值电阻接入电路的阻值最大为25欧时,变阻器需要接入电路的阻值最大。此时有 25 ∶R大=2.4V∶3.6V 解得,变阻器的最大阻值至少为R大=37.5 。所以实物电路图的滑动变阻器更换为“50 1.5A”。 8. P=UI A 电压表 0.24 0.6 不亮 【详解】(1)[1]测量小灯泡的电功率是通过测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,然后通过P=UI计算出小灯泡的电功率。 (2)[2][3]当灯泡达到额定电压即2.5V时正常发光,此时电压为1.8V,因此需要增大灯泡两端电压至2.5V,根据串联电路电压的规律,由分压原理可知,应减小滑动变阻器两端电压,即滑片向A移动,同时应注意观察电压表示数,使其达到2.5V。 [4][5]当灯正常发光时,由图乙可知,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时电流大小为0.24A,则小灯泡的额定功率是 P=UI=2.5V 0.24A=0.6W (3)[6]实验中若不慎将电压表和电流表互换了位置,即电流表与灯并联,电压表与灯串联,因电压表内阻很大,所以小灯泡将不亮。 9. 在电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比 【详解】(1)[1]滑动变阻器与定值电阻串联,且使滑片P向左滑动时滑动变阻器连入电路的电阻变小,故将定值电阻的右接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连,电路图如下: (2)[2]每组数据的电压与电流之比为 可知电压与电流之比为常数,故根据表中数据可得出实验结论为;在导体电阻相同时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 10. A端 电压表并联在滑动变阻器的两端 1.9V 5.0 灯丝电阻随温度的变化而变化 闭合开关S,将滑动变阻器滑片移动适当位置,两灯均发光 发光较暗的那只灯泡为0.5W的小灯泡 【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即A端。 (2)[2]闭合开关后,发现向左移动滑动变阻器的滑片P时,电流表的示数变小,根据U=IR可知,待测电阻两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,已知电压表的示数变大,故电路连接中存在的错误是电压表并联在滑动变阻器的两端。 (3)[3]第一次测量中电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,2V不到一小格,其示数为1.9V。 (4)[4]根据表中数据,由欧姆定律可得,第1次实验测得的电阻值 为减小误差,取平均值作为测量结果,则定值电阻Rx的阻值为 (5)[5]在不同电压下,灯泡的功率不同,灯丝的温度发生变化,灯丝电阻随温度的变化而变化,故所测小灯泡的电阻值相差较大。 (6)①[6]在没有电压表和电流表的情况下,要区分出哪个是0.5W的小灯泡,可以将两灯泡并联后与滑动变阻器串联,电路设计如下图所示: ; [7]闭合开关S,将滑动变阻器滑片移动适当位置,两灯均发光。 ②[8]额定电压相同的小灯泡,由可知,额定功率越小的灯丝电阻越大;当实际电压相同时,由可知,额定功率小的灯泡实际功率小,亮度暗,即发光较暗的那只灯泡为0.5W的小灯泡。 11. 电压表 反比 35 使电流表的示数为0.2A 0.4 【详解】(1)[1]由实物图可知,电压表串联在电路中,故当闭合开关时,由于电压表内阻很大,故电流很小,而电压表的示数接近电源电压6V,超过选择的量程,故电压表可能被烧坏。 (2)[2]该实验应该将电流表与灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,改接电路如图所示 (3)[3]分析图像可得结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 [4]由图乙可知,定值电阻两端电压保持U1=2.5V不变,故滑动变阻其两端电压始终为 U2=6V-2.5V=3.5V 根据串联分压原理可知,当定值电阻R1阻值最大时,即当R1=25 ,滑动变阻器阻值最大,此时 。 (4)[5] 只闭合开关S1,将滑动变阻器R的滑片移到最下端时,R与R0串联,且滑动变阻器阻值最大,记为25 ,此时,根据欧姆定律有,代入数据得 将R的滑片移到最上端时,滑动变阻器阻值为0,此时,根据欧姆定律有,代入数据得 所以 解得:U=6V,R0=15 。 只闭合开关S2,灯泡与滑动变阻器串联,要使灯泡正常发光,则需要调节滑动变阻器使电流表示数等于灯泡的额定电流0.2A。 [6]滑动变阻器的滑片保持不动,只闭合开关S1,R与R0串联,电流表的示数为0.3A,则滑动变阻器接入的阻值为 故当只闭合开关S2时,滑动变阻器接入的电阻为 R下=25 ﹣5 =20 滑动变阻器两端的电压为 则灯泡的额定电压为 故小灯泡的额定功率为 12. 见解析 不正确 1.52 见解析 S1 S2 【详解】(1)[1]连接电路时,电压表与小灯泡并联,滑动变阻器的滑片向右移时小灯泡变亮,故滑动变阻器应该连接右下,电路图如下: (2)[2][3]因灯泡的功率在不同的电压下是不同的,故不能求灯泡的平均功率,它没有任何物理意义,也是不正确的,小灯泡的额定功率为额定电压下的功率,即3.8V下灯泡的功率为1.52W。 (3)[4]由电路图可以得出L和R0是串联,所以要测量出两者的电压根据串联分压才能计算出功率,故补充后电路图如下: ①[5]只闭合开关S和S1,移动变阻器的滑片P,使电压表的示数为3.8V。 ②[6]保持滑片位置不动,只闭合开关S和S2,读出电压表的示数为U。 ③[7]在②的操作中,因各电阻的大小和电压不变,根据串联电路电压的规律,则定值电阻两端的电压为 U定=U-UL=U-3.8V 通过定值电阻的电流为灯的额定电流即 灯泡的额定功率为 13. 定值电阻R断路 导体中的电流与导体两端的电压成正比 多个阻值不同的定值电阻 【详解】(1)[1]因为电流表的示数是几乎为零,所以可知故障是定值电阻R断路,此时电压表接入电路中,相当于测量电源电压,其示数接近电源电压,若是滑动变阻器断路,则电流表电压表的示数全部为零,而不是电流表的示数几乎为零。 (2)[2]根据表格数据描点画出图像,如下图所示: (3)[3]根据图像可知,电流随电压的变化图像为过原点的直线,所以在导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。 (4)[4]要想继续利用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,需要控制电压不变,改变定值电阻的阻值并测量记录不同电阻对应的电流的大小,因此还需准备的器材是多个阻值不同的定值电阻。 14. 右 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 25 ①④⑤ 【详解】(1)[1]原电路图中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究“通过导体的电流与电阻的关系”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: (2)[2]实验中,当把5 的电阻换成10 的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向右滑动。 (3)[3]由表中数据可知,当电阻增大为原来的几倍,通过电阻的电流就减小为原来的几分之一,故得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 (4)[4]当接入的电阻R为5 的电阻时,连接正确后,此时滑动变阻器阻值最大,闭合开关,电流表示数为0.2A,由欧姆定律可知,电路的总电阻为 则滑动变阻器最大阻值为 R滑大=R总﹣R1=30 ﹣5 =25 (5)[5]当R为20 时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到2.5V,说明滑动变阻器分担的电压太小,即滑动变阻器最大阻值太小,所以可以更换最大阻值更大的滑动变阻器;若不改变滑动变阻器阻值,由串联电路电压规律可知,可以适当增大设定不变的电压;若20 的阻值分担电压为2.5V,则25 的滑动变阻器需分担电压为 则总电压变为 U总=2.5V+3.125V=5.625V 所以还可以减小电源电压来达到实验目的;故下列调整可行的是①④⑤。 (6)①[6]闭合S、S2,R0和灯泡并联,电流表测量通过R0的电流,要测量灯泡正常发光时的电阻,需调节滑动变阻器,使灯泡两端电压等于其额定电压,此时R0两端电压也为U额,根据欧姆定律,应调节滑片使电流表的示数为。 ③[7]保持滑片位置不变,断开S2,闭合S1,此时R0和灯泡并联,电流表测量干路电流,读出电流表的示数I1;因为并联电路各支路互不影响,故通过灯泡的电流为 根据欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻为 15. 小灯泡断路 2.2 A 不合理 在不同电压下小灯泡的电功率不同,计算电功率的平均值无意义 S、 【详解】(1)[1] 向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大,即此时接入电路中的阻值减小,再根据滑动变阻器的接线要求一上一下接入电路,如下图 (2)[2]小灯泡不发光,电流表的指针无偏转,说明电路可能断路;电压表的指针有明显偏转,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,所以故障是小灯泡断路。 (3)[3][4]由乙图可知,电压表选用的量程为0~3V,分度值为0.1V,所以此时电压为2.2V,由于此时灯泡两端电压小于灯泡的额定电压,根据串联电路分压的规律,可知此时应减小滑动变阻器两端的电压,即减小滑动变阻器接入电路的阻值,所以应该向左移动,即向A端移动。 (4)[5][6]不同的电压下,小灯泡的实际功率不一样,在不同电压下计算出来的电功率的平均值不具备任何实际意义,所以这种处理数据不合理。 (5)[7]由题意可知电源电压为4.5V,当灯泡达到额定电压2.5V时,根据串联电路分压的规律,可知还应该有1.5V的电压被分走,那么此时串联接入电路中的这个电阻的阻值为 所以滑动变阻器只能选。 (6)[8][9]当开关S、闭合,断开时,只有与R0接入电路,电流表示数为通过与R0的电流之和,当开关S、闭合,断开时,与并联,且它们两端的电压相等,电流表示数为通过的电流,两端的电压为 根据并联电路各支路独立工作互不影响,可得通过的电流为 所以的阻值为 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$