内容正文:
2025年中考物理专题复习:欧姆定律实验题、计算题综合训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第一板块:基础达标
一、实验题
1.小明同学在学习电学时,完成了以下两个实验:
(一)在探究电流与电阻关系的实验中,所用实验器材均完好,如图所示,电源电压为6V不变,定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,滑动变阻器规格为“20Ω,1A”;
(1)实验前,发现电流表的指针位置如图甲所示,原因是电流表 ;
(2)用笔画线代替导线将乙图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电路中电流变大,导线不得交叉 ;
(3)电路连接完成后,分别用10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如下表所示,则实验中控制电压表的示数为 V不变。当使用30Ω的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同,为了继续完成第四次实验,如果只能更换电源,则电源电压应不高于 V;
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
10
15
20
30
I/A
0.3
0.2
0.15
(4)分析实验数据得出结论: ;
(二)小明设计了如图丙所示的电路测量未知电阻,Rx的阻值。电源电压未知,R0为阻值已知的定值电阻,R为滑动变阻器;
(5)开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端(选填“a”或“b”),目的是 ;
(6)闭合开关S,调节滑动变阻器,得到电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,则被测的阻值Rx= ;
(7)小明测量一次后,就计算出了该电阻的阻值,他认为这种计算阻值的方法不妥当,理由是 。
2.如图甲是伏安法测未知电阻R的实验装置.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片向右移动时电流变大;
( )
(2)检查电路后,闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示为 ,则未知电阻R= Ω;
(3)如果实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0 ,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx ,请在空格内将实验步骤补充完整.
①闭合开关S、S1 , 用电压表测出电源的电压U;
② ,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx= .
3.小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,电源电压4.5V,小灯泡额定电压2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中所示的实物电路连接完整;( )
(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器滑片P位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图乙,则小灯泡的电阻约为 Ω(保留一位小数);
(4)如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15V量程已经损坏,在不改变原器材情况下,你的办法是 。
4.在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)请用笔画代替导线,将图甲中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大 。
(2)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示,此时通过电阻的电流为 A,若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于 端(选填“A”或“B”),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。
(4)实验中若用小灯泡代替定值电阻进行探究,分析数据发现通过小灯泡的电流值与电压值不成正比,原因可能是 。
5.小刚为了探究通过导体的电流与导体电阻的关系,准备了如下实验器材:电压为3V的电源,定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器,开关,导线若干:
(1)请你用笔画线代替导线,将如图甲所示小刚未完成的实物电路连接完整 ;
(2)当他连接好最后一根导线后,立即看到电流表、电压表指针有明显偏转,你认为他实验操作的错误之处是 ;
(3)小刚先将10Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为1.5V,记录下此时电流表的示数,然后更换为15Ω的电阻后,为了继续完成实验,闭合开关后,应将滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直至电压表示数为 V;
(4)小刚将各个电阻分别接入电路中后,根据记录的实验数据绘制出了如图乙所示的图像,由图像可知:当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成 比,小刚进行多次实验的目的是 ;
(5)接着小刚又找来一个阻值为30Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表示数都达不到实验要求的数值,出现这种情况的原因可能是 。
6.学习了电学知识后,同学们发现电流与水流相似、电压与水压差相似。李明和同学们提出:导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似。为了探究影响导体电阻大小的因素,他们提出了以下猜想:
①(类比管道长短)导体电阻的大小可能与导体的长度有关;
②(类比管道粗细)导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关;
于是他们从实验室借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝,并设计了如图所示的电路;
(1)连接电路时,开关S应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态。闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关后,他们发现电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,你判断他们的电路出现的故障可能是 ;
(3)电路连接正确后,分别接入电阻丝,通过调节滑动变阻器,读出电流表、电压表示数,根据 计算出每条电阻丝的电阻,经过认真测量,得到了如表所示的数据:
序号
1
2
3
4
5
长度L/m
2.0
4.0
6.0
4.0
4.0
横截面积S/mm2
1.0
1.0
1.0
2.0
4.0
电阻R/Ω
2.0
4.0
6.0
2.0
1.0
比较表中数据,要验证猜想①,可选 三组数据做比较;
比较表中数据,要验证猜想②,可选 三组数据做比较;
(4)本实验采用的研究方法是 法。
7.小明使用滑动变阻器调节小灯泡亮度,同时观察小灯泡的亮度与两端电压和通过电流的关系的实验。如图是小明还没有完成的电路连线。
(1)请用笔画线代替导线将图中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向左移动时灯变暗 ;(导线不允许交叉)
(2)连接电路时,开关应处于 状态,滑片应该置于 端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关,小灯泡发光,此时导线①中电流的方向为 (选填“由A到B” 或“由B到A”);
(4)若闭合开关后,发现灯不亮,电压表指针正常偏转,电流表示数为零。造成这一现象的原因可能是 ;
A.小灯泡断路 B.变阻器断路 C.变阻器短路 D.小灯泡短路
(5)实验中可以观察到,小灯泡越亮时,电流表示数越大,电压表示数越 (选填“大”或“小”)。
8.某同学设计了如图甲所示的电路来测量电阻丝的电阻(a、b、c由同种材料制成)。
(1)图乙是根据图甲连接的实物图,请在错误的导线上打“×”并连接正确;
(2)闭合开关后,当滑片P向右移动时,电压表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”);当滑片P移到某一位置时,电压表的示数为1.2V,则Ra= Ω;接着他多次改变滑片位置测量a电阻丝的电阻值,并求出平均值Ra′,其目的是 。
(3)若电源电压为6V,Ra′=Ra且保持不变,要使图乙连接方式中各电路元件安全,则滑动变阻器的最大值应不小于 Ω。
第二板块:能力提升
二、计算题
9.无人自动售货机内部具有硬币直径、硬币质量、硬币材质等检测模块。其质量检测模块简化后,原理示意图如图甲所示,自动售货机开机时,开关S呈闭合状态。OAB为一轻质杠杆,O为支点,A点下方压杆质量可忽略不计。OA与OB的长度之比为LOA∶LOB=1∶10;电源电压恒定,R₀为定值电阻,电压表和电流表经改造后,电压表量程为0~12V,电流表量程为0~1A,电阻R为力敏电阻,其阻值与所受压力的关系如图乙所示。使用该售货机购买一件商品可以多次投入硬币,但一次只能投入一枚硬币,投入的硬币沿着斜面平稳、缓慢地滑入储币盒内(储币盒质量不计)。当硬币投入储币盒后,售货机会根据R₀两端的电压值,分析硬币的总质量,结合其他检测模块,判断投入硬币的面值、数量。若1枚1角硬币的质量为3g,1枚5角硬币的质量为4g,1枚1元硬币的质量为6g,g取10N/kg,请求解下列问题:
(1)若投入1枚1元硬币和1枚5角硬币后,求力敏电阻R受到的压力;
(2)若投入1枚1元硬币和1枚5角硬币,电压表示数为8V;若投入4枚1元硬币和2枚1角硬币,电压表示数为10V。求定值电阻R₀的阻值和电源电压;
(3)保证电路安全的前提下,力敏电阻R的最小阻值为多少。
10.在图所示的电路中,电源电压为6V且不变,电阻R2为15Ω.求:
①电流表A2的示数I2.
②闭合电键S时,若电流表A1的示数变化了0.6A,则电阻R1的阻值.
11.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片由b端向a端移动过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示,通过分析求:
(1)电源电压;
(2)电阻R阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值.
12.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1为30Ω,电阻R2为10Ω。闭合开关S时,图中电流表示数如图所示。求:
(1)电源电压U。
(2)电阻R1两端的电压U1。
(3)若用电阻R0替换R1、R2中的一个,替换后使电路中AB两点间的电压与BC两点间的电压之比UAB′∶UBC′为1∶2,写出R0替换的是图中哪个电阻,并求出R0阻值。
13.如图所示电路,灯泡L电阻为,变阻器上标有“ ”字样,移动滑片,当电压表示数为,电流表示数为时,灯泡恰好正常发光(灯丝电阻保持不变),求:
(1)此时的电源电压;
(2)电流表用量程,电压表用量程,电路安全的情况下,滑动变阻器允许的调节范围;
(3)电源电压不变,用一个定值电阻替换小灯泡,并将电压表拆下来后接在定值电阻两端,电压表、电流表量程和(2)一样,调节滑动变阻器,电压表示数能达到满偏,求:替换电阻的阻值范围。
14.坐位体前屈是国家学生体质健康标准的测试项目之一。图甲是测试示意图,图乙是学习小组设计的测试仪电路原理图,电源电压恒为4.5V,电压表量程为0~3V,定值电阻R0=10Ω。滑动变阻器R1由长为30cm、粗细均匀的电阻棒改装而成,规格为1Ω/cm。为保护电路安全,滑片P的起始位置A点设定在离电阻棒最左端O点5cm处,此时通过R0的电流为0.3A;测试时,人通过推动挡板使滑片P从起始位置A向右移动距离x,电压表的示数可反映学生的测试结果。下表是初三女生测试等级与滑片移动距离x的关系。求:
初三女生测试等级标准
不合格
合格
良好
优秀
滑片移动距离x/cm
<3.7
3.7≤x<16.6
16.6≤x<20
≥20
(1)滑片P在起始位置A点时,定值电阻R0两端电压大小;
(2)女生小红测试时的电压表示数为3V,请通过计算判断小红的测试等级;
(3)试用时,学习小组发现该测试仪不能测出表中所有的等级,于是在保证电路各元件安全的情况下,通过替换R0来实现最大程度增加测试范围,请计算替换电阻R2的最小值。
15.如图,电源两端电压保持不变,电阻R1阻值为。闭合开关后,电流表的示数为,电流表的示数为。求:
(1)电源两端电压U;
(2)通过电阻R2的电流;
(3)电阻R2的阻值。
16.如图所示的电路中,电源电压为16V且保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样,所用电压表的表盘如图所示.闭合电键S后,电路中的电流为0.4安.求:
(1)电压表V1的示数U1
(2)在各电路元件均安全工作的条件下,移动变阻器的滑片,电路总功率的最大变化量△P
试卷第6页,共9页
试卷第5页,共9页
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《2025年中考物理专题复习:欧姆定律实验题、计算题综合训练》参考答案
1. 指针没调零 3 5 见解析 b 保护电路 没有多次测量求平均值,测量误差较大
【详解】(1)[1]实验前,发现电流表的指针位置如图甲所示,即指针没有对准零刻度线,原因是电流表指针没调零。
(2)[2]滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电路中电流变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,故滑动变阻器应选用左下接线柱A与电流表串联在电路中,如下图所示:
;
(3)[3]由表中数据可知,定值电阻两端电压为
UV=IR=0.3A×10Ω=……=0.15A×20Ω=3V
即实验中控制电压表的示数为3V不变。
[4]当定值电阻最大为30Ω且滑动变阻器接入阻值最大时,电源电压最大,由分压原理可得
所以电源电压的最大值为
(4)[5]由(3)可知,定值电阻两端的电压为一定值,故可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[6][7]为了保护电路,开关S闭合前,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即b端。
(6)[8]由图丙可知,闭合开关S,Rx、R0和滑动变阻器串联,电压表V1测R0两端的电压,示数为U1,电压表V2测Rx两端的电压,其示数为U2,根据串联分压原理可得
解得
(7)[9]小明测量一次后,就计算出了该电阻的阻值,这种计算阻值的方法不妥当,理由是没有多次测量求平均值,测量误差较大。
2. 8 闭合开关S、断开开关S1
【详解】(1)要求滑片向右移动时电流变大,即电阻变小,所以连接滑动变阻器的右下接线柱到电阻的右端即可,如图:
(2)检查电路后,闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,读数为0.3A,则未知电阻:
;
(3)只有一个电压表和一个已知电阻R0,按如图丙所示的电路,测量未知电阻的实验步骤为:
①闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压U;
②闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③闭合开关S、断开开关S1时,两电阻串联,R0两端的电压为:,此时电路中的电流相等,则电路中的电流为:,
Rx两端的电压为U1,所以未知电阻的表达式为:
点睛:重点是伏安法测电阻的实验,难点是最后一问中,利用一个电压表和一个已知电阻测量未知电阻,因为电流表,所以设计串联电路,利用串联电路电流处处相等的特点,可得未知电阻的电流,再根据所得电压求电阻.
3. 断开 A 10.4 将电压表并联在滑动变阻器两端
【详解】(1)[1]小灯泡额定电压为2.5V,因此电压表使用小量程,将电压表并联在小灯泡的两端,如下图所示:
(2)[2][3]在连接电路时,为保护电路,开关应断开,滑动变阻器调至最大阻值处,所以滑动变阻器滑片P应位于A端。
(3)[4]电流表使用小量程,分度值为0.02A,示数为0.24A,由欧姆定律可得
(4)[5]还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,因电压表的15V量程已经损坏,故只能使用0~3V量程,考虑到电源电压为4.5V,根据串联电路的总电压等于各部分电压和,所以可将电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.0V时,小灯泡两端的电压一定为2.5V。
4.(1)
(2) 0.12 A
(3) B 改变定值电阻两端电压
(4)小灯泡的电阻受温度的影响
【详解】(1)根据题意可知滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路阻值变大,由图甲可知滑动变阻器接C接线柱,连接如下图所示:
(2)[1]由图乙可知电流表接小量程,其示数为0.12A。
[2]根据串联电路的分压规律,若要增大电阻两端的电压,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,从而减小滑动变阻器分得的电压,则由图甲可知滑片P应向A端移动。
(3)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑片要处于阻值最大的位置,由图甲可知滑动变阻器滑片应位于B端。
[2]本实验中,需要测量多组电流与电压值,所以滑动变阻器还可以改变定值电阻两端电压,实现多次测量。
(4)实验中不能用小灯泡代替定值电阻R来探究电流与电压的关系,因为要控制电阻阻值不变,而小灯泡的电阻不是一个定值,会随温度的变化而变化。
5. 连接电路时开关未断开 左 1.5 反 为了得出普遍结论 滑动变阻器的最大阻值太小
【详解】(1)[1]探究通过导体的电流与导体电阻的关系实验时,在电路中接入阻值不同的电阻,通过移动滑动变阻器的滑片控制电阻两端电压不变,测出接入不同电阻时流过电阻的电流。所以应将电压表并联在电阻两端测电阻两端电压,电流表串联接入电路中测该电路电流,如图所示:
(2)[2]当他连接好最后一根导线后,立即看到电流表、电压表指针有明显偏转,说明连接好最后一根导线后,电路就形成了闭合回路,造成这种情况的原因是连接电路时开关没有断开。
(3)[3][4]小刚先将10Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为1.5V,记录下此时电流表的示数,然后更换为15Ω的电阻后,此时15Ω的电阻和滑动变阻器串联接入电路,根据串联电路的分压规律可知,此时接入的电阻变大,电阻两端电压也会变大,大于1.5V,为了控制电阻两端电压保持不变,应向左调节滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路的电阻变大,分走更多的电压,以保证15Ω电阻两端电压为1.5V。
(4)[5]由图乙可知:当电压一定时,接入电路的电阻越大,流过电阻的电流越小,分析图像可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
[6]此实验中进行多次测量,主要是为了寻找电流与电阻的关系,得到普遍结论。
(5)[7]电源电压为3V,当电路中接入阻值为30Ω的定值电阻时,为了保证该电阻两端电压为1.5V,滑动变阻器两端电压
根据串联电路电流特点可得
即
解得,如果滑动变阻器的阻值小于30Ω,则无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表示数都达不到实验要求的数值。
6. 断开 b 电阻丝断路 欧姆定律 1、2、3 2、4、5 控制变量
【详解】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[2]由电路图知,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值最大,即滑片P应置于b端。
(2)[3]电流表无示数,说明电路中发生了断路,电压表等于电源电压,则与电压表并联的电阻丝断路。
(3)[4]测量出电阻丝两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律可求出电阻丝的阻值。
[5]根据控制变量法,要想验证导体电阻的大小可能与导体的长度有关,需控制横截面积相同,因此选择1、2、3进行比较。
[6]根据控制变量法,要想验证导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关,需控制长度相同,因此选择2、4、5进行比较。
(4)[7]由于导体的电阻与多个因素有关,所以实验探究过程中用到了控制变量法。
7.(1)
(2) 断开 左
(3)由A到B
(4)A
(5)大
【详解】(1)变阻器滑片向左移动时灯变暗,则变阻器阻值变大,所以滑动变阻器选择右下接线柱与灯泡串联,作图如下:
(2)[1][2]为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,滑片应该置于阻值最大处,即最左端。
(3)电路中电流方向都是从电源的正极出发经过用电器回到负极,所以闭合开关,小灯泡发光,此时导线①中电流的方向为由A到B。
(4)闭合开关后,发现灯不亮,电压表指针正常偏转,则电压表两端与电源相通,电流表示数为零,说明发生断路,则造成这一现象的原因可能是小灯泡断路,故选A。
(5)当滑片向右移时,变阻器阻值变小,则总电阻变小,根据,电流表示数变大,小灯泡变亮,根据,小灯泡电压变大,即电压表示数变大。
8. 变小 4 减小误差 6
【详解】(1)[1]电阻丝和滑动变阻器串联接入电路,电压表测量电阻丝两端的电压,电流表测量电路中的电流,如图
(2)[2]闭合开关后,当滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,a电阻丝两端的电压变小,即电压表的实数变小。
[3]当滑片P移到某一位置时,电压表的示数为1.2V,电流表的量程为0~0.6A,电路中的电流为0.3A,则a电阻丝的阻值
[4]他多次改变滑片的位置测量a电阻丝的电阻值,并求出平均值Ra´,其目的时减小误差。
(3)[5]若电源电压为6V, Ra′=Ra且保持不变,当电压表的示数为3V时,电路中的电流
所以,电路中的而最大电流为0.6A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路的总电阻
滑动变阻器接入电路中最小电阻
则滑动变阻器的最大值应不小于6Ω。
9.(1)1N;(2)15Ω,16V;(3)5Ω
【详解】解:(1)投入1枚1元硬币和1枚5角硬币后,硬币总质量
m总=6g+4g=10g=0.01kg
重力
G总=m总g=0.01kg×10N/kg=0.1N
轻质杠杆OAB平衡,根据杠杆平衡条件得
所以力敏电阻R受到的压力FA=1N。
(2)由图甲可知:R0与力敏电阻R串联,电压表测量两端的电压,投入1枚1元硬币和1枚5角硬币时,由图乙知力敏电阻R1=15Ω,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压
投入4枚1元硬币和2枚1角硬币时,硬币总质量
m总'=6g×4+3g×2=30g=0.03kg
重力G总'=0.3N,力敏电阻R受到的压力
由图乙知力敏阻值R2=9Ω,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压
解①②可得:R0=15Ω,U=16V。
(3)当电压表的示数时,电路中的电流最大,压敏电阻的阻值最小,所以,此时力敏电阻两端的电压
因串联电路中各处的电流相等
即
可得解出:R小=5Ω。
答:(1)若投入1枚1元硬币和1枚5角硬币后,求力敏电阻R受到的压力为1N;
(2)定值电阻R₀的阻值为15Ω;电源电压为16V;
(3)力敏电阻R的最小阻值为5Ω。
10.①求电流表A2的示数为0.4A;②通过电阻R1的电流为0.6A,R1的电阻为10Ω.
【详解】①由电路图可知,S断开时,电路为R2的简单电路,电流表A2测电路中的电流,根据欧姆定律,电流表A2的示数:I2=U/R2=6V/15Ω=0.4A;
②电键闭合时,两电阻并联,A2测R2的电流,
∵并联电路独立工作、互不影响,∴通过电阻R2的电流不变即电流表A2的示数不变,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴闭合电键S时,电流表A1的示数变大,变大的电流为通过R1的电流,即I1=0.6A,
∵并联电路各支路两端的电压相等,∴R1=U/I1=6V/0.6A=10Ω.
11.(1)6V;(2)10Ω;(3)50Ω
【详解】(1)滑片在a端时,电压表的电压为电源电压,由I-U图象可知电源电压6V。
(2)电阻R阻值
R==10Ω
(3)滑片在b端时,由I-U图象可知电阻R两端的电压为1V,通过的电流为0.1A,此时滑动变阻器两端的电压
UP=6V-1V=5V
滑动变阻器的最大阻值
RP==50Ω
答:(1)电源电压是6V;
(2)电阻R阻值是10Ω;
(3)滑动变阻器的最大阻值50Ω。
12.(1)12V;(2)9V;(3)5Ω或60Ω
【详解】(1)闭合开关S时,R1与R2串联,电流表示数为0.3A
总电阻
因此电源电压
(2)电阻R1两端的电压
(3)若用电阻R0替换R1
则
因此
若R0替换R2
因此
答:(1)电源电压12V;
(2)电阻R1两端的电压9V;
(3)电阻R0替换R1时,阻值是5Ω;R0替换R2时,阻值是60Ω。
13.(1)4.5V;(2);(3)
【详解】解:(1)由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯正常发光,由欧姆定律电源电压
(2)灯泡正常发光时的电流为,电流表的量程为,变阻器允许通过的最大电流为1A,因串联电路中各处电流相等,所以,电路中的最大电流,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由欧姆定律总电阻
变阻器接入电路中的最小阻值
当电压表的示数时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时灯泡两端的电压
此时电路中的电流
即
解得
所以,滑动变阻器在此电路中允许的调节范围为。
(3)与串联,电压表测两端电压,电压表示数满偏时,即两端电压,电流表的量程为,电路中最大电流为,此时的阻值最小,根据欧姆定律
根据串联电路分压规律,电压表示数满偏时,两端电压
当滑动变阻器连入电路阻值最大时,电路中的电流最小,此时阻值最大。根据串联分压规律有,即
解得
综上,替换电阻的阻值范围为。
答:(1)此时的电源电压为4.5V;
(2)滑动变阻器允许的调节范围为;
(3)替换电阻的阻值范围为。
14.(1)3V;(2)合格,计算见解析;(3)15Ω
【详解】解:(1)由图乙可知,开关闭合时,R0与R1串联,P在起始位置A点时,根据串联电路的电流特点,此时
由得定值电阻R0两端电压
(2)当电压表的示数为3V时,定值电阻R0两端电压为
通过变阻器R1的电流
变阻器R1接入电路中的电阻为
变阻器R1接入电路中的长度
P从起始位置向右移动
由表格可知,小红同学测试等级为合格。
(3)由表格和电路可知,滑片越往右移动,测试等级越高,但同时电压表示数也会逐渐增大甚至超出量程造成电路不安全。所以在最大程度增加测试等级范围且保证电路各元件安全的情况下,即滑片P移到最右端时取最大值,电压表示数不能超过3V。此时滑动变阻器的最大阻值
此时通过R1的电流为
替换电阻的最小值
通过替换R0来实现最大程度增加测试范围时,算得R2最小值是15Ω。
答:(1)滑片P在起始位置时,R0两端电压大小为3V;
(2)小红同学测试等级为合格;
(3)替换电阻R2的最小值是15Ω。
15.(1)9V;(2)0.3A;(3)30Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,闭合开关S,两电阻并联,电流表A测干路的电流,电流表A1测R1的电流。根据欧姆定律和并联电路电压的规律,R1的电压即电源电压为
U=U1=I1R1=0.9A×10Ω=9V
(2)根据并联电路电流的规律,通过电阻R2的电流
I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A
(3)根据欧姆定律和并联电路电压的规律,电阻R2的阻值为
答:(1)电源两端电压为9V;
(2)通过电阻R2的电流为0.3A;
(3)电阻R2的阻值为30Ω。
16.(1)4V (2)19.68W
【分析】①已知电流与电阻,应用欧姆定律可以求出电压表示数.
②③求出电路最大电流与最小电流,然后求出电流最大变化量.根据P=UI求出电路总功率的最大变化量△P.
【详解】①由图示电路图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测R2两端电压,由I=,可知,电压表V1的示数:U1=IR1=0.4A×10Ω=4V;
②由图示电压表可知,最大量程为0~15V,
则R1两端最大电压为15V,电路最大电流:Imax===1.5A,
当滑动变阻器阻值全部接入电路时,电路电流最小:Imin==≈0.27A,
电路中电流的最大变化量△=Imax-Imin=1.5A-0.27A=1.23A;
电路总功率的最大变化量△P=U△I最大=16V1.23A=19.68W.
答案第14页,共14页
答案第13页,共13页
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