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2026年中考物理复习专题:电压和电阻实验、计算题
一、实验题
1.在做“探究串联电路中的电压规律”的实验时,有多个灯泡可供选择,小玉把两只灯泡、串联起来接到电源上,如图所示:
实验次数
两端的电压
两端的电压
串联总电压
1
1.4
1.4
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
(1)闭合开关后,小玉发现两灯都不亮,为找出故障,分别把电压表连在图中两点、两点及两点时,测得的数据是,,,则故障可能是 ;
(2)故障排除后,小玉选用不同的灯泡,完成了三次实验,并记录了数据。分析上表中的数据,可得出的结论为:串联电路中电源两端的电压 串联电路中各部分电路两端的电压之和;
(3)在许多实验中都需要进行多次测量:有的是为了找到普遍规律,避免偶然性;有的是为了求平均值以减小误差。下列实验中多次测量的目的与本实验不相同的是 (填字母)。
A. 测量物体的长度
B. 探究串联电路中电流的规律
C. 探究光的反射规律时,测量反射角的大小
D. 探究杠杆的平衡条件
2.小枫同学通过实验研究电阻的大小与哪些因素有关,她找到四根金属丝如图所示,图中A为锰钢丝,B、C、D为镍铬合金丝,S表示横截面积。
(1)按照如右图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小。
(2)若要研究导线的电阻跟导线的横截面积的关系,应选用 金属丝;
(3)若要研究导线的电阻跟导线 的关系,应选用B、D金属丝。分别将B和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现D接入电路时电流表示数较大,由此,可知:当 时,导体长度越 ,电阻越大。
(4)若要研究导线的电阻跟导线材料的关系,应选用 金属丝。
(5)这个实验分若干步来探究时用到了 的方法。
3.小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
(猜想与假设)
串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和
(设计与进行实验)
(1)按照左图所示的电路图,将右图的实物电路连接完整 ;
(2)闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压;
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
(4)测出AC间的电压,得出结论。
(交流与评估)
(5)①在拆接电路时,开关必须 ;
②闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 或 ;
③小明用上面的方法能否测出L2两端的电压? ,为什么? ;
④方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是 ,改进方法 。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.8
1.2
3.0
4.上完物理课后,小宇同学与小恒同学将一块铜片和一块锌片同时插入西红柿中,做成了一个西红柿电池。小宇和小恒想探究西红柿电池的电压与哪些因素有关。小宇说:“可能与两块金属片之间的距离有关。”小恒想了想,说:“也可能与两块金属片插入西红柿的深度有关。”为了验证猜想是否正确,他们找来了电压表,连成了上图所示的电路。
(1)为验证电压与两块金属片插入深度的关系,他们进行了下面的实验:把两块金属片插入西红柿的某一深度,观察并记录电压表的示数;保持 不变,改变两块金属片插入的 ,再观察并记录电压表的示数,比较两次电压表示数的大小关系。
(2)目前人们乱扔废旧电池的现象非常普遍。请你针对这种现象,给有关部门提一条合理化建议: 。
5.图甲是小明探究“串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应该处于 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)小明根据电路图连接好电路,把电压表接在A、B之间,电压表示数如图乙所示。电压表的分度值是 V;为了使实验结果更准确,接下来小明应该断开开关, 。
6.小海将废旧的电炉丝接入如图所示的电路,闭合开关后用酒精灯对其加热,使电炉丝的温度逐渐升高,观察到数字电流表的示数逐渐字电流表减小。请根据小海的实验操作,写出他所探究的问题: 。
7.图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路,下表给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
导体代号
长度(m)
横截面积(mm2)
材料
A
0.6
0.4
镍铬合金
B
1.0
0.4
镍铬合金
C
0.6
0.6
镍铬合金
D
0.6
0.6
锰铜
(1)实验中,通过观察 可更准确的判断导体的电阻大小;
(2)通过选用 两导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系;
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的 有关;
(4)生活中,通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选铁芯线,是因为导体的电阻还与导体的 有关;
(5)如图所示的一个长方体金属块,AB间的电阻为RAB,CD间的电阻为RCD,则RAB RCD(选填“>”“<”或“=”)。
8.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3 V)、滑动变阻器(20 2 A)、刻度尺、开关和导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大) ;
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (选填“左”或“右”)端;
(3)该实验小组闭合开关后,小天同学观察发现电压表的读数为3 V,电流表的指针几乎没有发生偏转,则电路可能出现的故障是电阻丝AP部分发生 ;
(4)某次实验中测得电压表的读数为2.1 V,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的读数为I= A;
(5)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R,数据如表:
L/cm
30
40
50
60
70
80
R/Ω
2.1
2.8
3.5
4.2
4.9
5.6
分析表中数据,可知 ;
(6)小虎同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置.你认为他的想法是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是: 。
9.用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验,小强同学连接的电路如图所示。
(1)为保护电路元件,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移动到 端(选填“”或“”);正确连接好电路,闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表有较小的示数,接下来应该进行的操作是 。
(2)闭合开关,要使灯泡的亮度变亮,应将滑片向 (选填“”或“”)端移动;滑片移至图中所示位置,发现灯泡发光、但电流表的指针偏转幅度很小,原因是电流表的量程选择 。
(3)若另一个同学在做实验时发现无论向哪边移动滑片时灯泡的亮度都不变,并且电流表的示数始终很小,则最有可能的原因是 。
二、计算题
10.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关闭合,断开时,的示数为的示数为;当开关均闭合时,的示数为的示数为。求:
(1)电源的电压为多少?
(2)开关闭合,断开时,两端的电压各为多少?
(3)开关均闭合时,两端的电压各为多少?
11.如图所示的电路中,电源电压为18伏,现有三个不同的定值电阻R1、R2和R3可供接入电路AB间,已知R1的阻值为60欧,R2阻值大于R3阻值(R2>R3).若电阻R1接入AB间,闭合电键S后,电流表的示数如图(a)所示.
①求此时电压表的示数UAB;
②求电阻R0的阻值.
③不改变两电表的量程,取下电阻R1 , 将电阻R2、R3先后替换R1接入AB间,发现每次替换后,电压表或电流表分别有一个达到满刻度【电压表盘如图(b)所示】.
①求电阻R3的阻值;
②求电路中接入R2时电流表的示数.
12.如图甲所示,闭合开关S后,电流表A的示数如图乙所示,电压表V1和V2的指针所指位置完全相同,如图丙所示。求解下列问题:
(1)通过灯泡L2的电流是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)灯泡L1和L2两端的电压分别是多少?
13.如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1规格为“*Ω 0.5A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R2的阻值为20Ω,滑动变阻器R3的规格为“20Ω 1A”。闭合S和S2、断开S1,电流表示数为0.2A,电压表示数为2V;闭合S和S1、断开S2,调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为5Ω时,电压表示数为2V。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)闭合S和S1、断开S2,在保障电路安全的前提下,求滑动变阻器接入电路的阻值范围。
14.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯泡L正常发光,此时通过灯泡的电流是0.3A,灯泡两端的电压是3V,电压表的示数为6V。通过计算回答:
(1)定值电阻R的阻值是多少欧?
(2)电源两端的电压是多少伏?
(3)整个电路在10s内消耗的电能是多少焦?
15.如图所示,电源电压不变,R为0-20Ω的滑动变阻器,R0为防止短路的定值电阻,当变阻器的接入电阻为10Ω时,电流表的示数为0.4A,在改变R的接入电阻的过程中,记录到电流表的示数分别为0.38A,0.48A,0.50A,0.52A.在上述数据中,只有哪一个有可能是变阻器接入电阻为8Ω时的电流值
16.如图所示,L1、L2是完全相同的两个小灯泡,电压表V1的示数是6V,电压表V2的示数是7V,求:
(1)三个小灯泡的连接方式是怎样的?
(2)V1、V2分别测的是什么电压?
(3)电源电压。
17.如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V 2.5W”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能;
(3)电源电压;
(4)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
18.如图所示电路,电源电压为4.5V, 两盏规格不相同的电灯在闭合开关后都能发光。电流表和电压表的示数分别为0.2A 和2.5V。求:
(1)通过L₂ 的电流;
(2)L1两端电压。
19.如图所示,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=5Ω,滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”,电流表的量程是0~3A,电压表的量程是0~15V。
(1)只闭合开关S,移动滑片,当电流表的示数为0.8A时,电压表示数为8V,求电源电压。
(2)将滑片移到最右端,闭合所有开关,在1min内R1产生多少热量?
(3)闭合所有开关,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围应为多少?
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 灯泡L2断路 等于 A
【详解】(1)[1] 说明电源电压为12V,且说明电源正极到C点是通路,电源负极到C点是通路,而,电压表有示数,说明A到B是通的,那么问题只能出现在BC段,即电压表所测量的灯泡L2断路,电压表才会有示数,且接近电源电压。
(2)[2]分析表格中的数据可知,电源电压等于灯泡L1两端的电压和灯泡L2两端的电压之和,故填等于。
(3)[3]本实验多次实验是为了寻找普遍规律,而用刻度尺测量物体长度是为了减小误差,而探究串联电路中电流的规律是为了寻找普遍规律即串联电路电流处处相等,探究光的反射规律时,测量反射角的大小,为了证明反射角等于入射角这一普遍规律,探究杠杆的平衡条件多次实验是为了找到平衡条件这一普遍规律。
2. 电流表的读数/电流表的示数 B、C 长度 材料和横截面积相同/横截面积和材料相同 大/长 A、B 控制变量
【详解】(1)[1]电阻是导体对电流的阻碍作用。电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过观察电流表读数大小判断导体电阻大小。
(2)[2]导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,根据控制变量法,研究电阻与其中一个因素的关系时,要控制其它两个因素相同。若要研究导线的电阻跟导线的横截面积的关系,要控制导体的材料、长度相同,故应选用B、C金属丝。
(3)[3] B、D金属丝材料和横截面积相同,而长度不同,故要研究导线的电阻跟导线长度的关系,应选用B、D金属丝。
[4][5]分别将B和D两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现D接入电路时电流表示数较大,则B电阻丝电阻较大,结合已知条件可知,当材料和横截面积相同时,导体长度越大,电阻越大。
(4)[6]若要研究导线的电阻跟导线材料的关系,要控制横截面积和长度相同,应选用A、B金属丝。
(5)[7]实验时,分为若干步,研究某一因素时,控制其它因素相同,用到了控制变量的方法。
3. 断开 L2断路 L1短路 不能 电压表的正负接线柱接反了 实验次数少,具有偶然性 换用不同规格的灯泡,进行多次实验
【详解】(1)[1]由电路图可知,两个灯泡串联,电压表测量L1两端的电压,根据电路图连接实物图,如图所示:
(5)①[2]在连接电路时,为了保护电路,要将开关处于断开状态。
②[3][4]因为闭合开关,发现电压表示数为零,可能是电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连,或电压表短路,若故障出现在灯泡处,则可能是L1短路或L2发生断路。
③[5][6]在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电压表正负接线柱接反,所以不能测出L2两端的电压。
④[7][8]设计方案上存在的不足之处是只测量了一次,应当改用不同规格的灯泡再测几次,然后再得出结论。
4.(1) 两块金属片之间的距离 深度
(2)回收废旧电池
【详解】(1)[1][2]根据控制变量法的思想,要验证电压与两金属片插入深度的关系时,需要控制两金属片之间的距离及其他变量相同,改变两金属片插入的深度,并比较两次电压表示数的大小与两金属片插入西红柿中的深度的关系,从而分析得出结论。
(2)避免乱扔废旧电池可以:回收废旧电池、进行公德宣传、垃圾分类处理等。
5. 断开 0.5 换接电压表小量程
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关应该处于断开状态。
(2)[2]小明根据电路图连接好电路,把电压表接在A、B之间,电压表示数如图乙所示,电压表的量程是0~15V,分度值为0.5V。
[3]图中指针偏转角度过小,电压表的示数是1V,此时电压表的示数小于3V,为了使实验结果更准确,接下来小明应该断开开关,换接电压表小量程。
6.导体的电阻与温度的关系
【详解】实验中通过酒精灯加热电炉丝,改变其温度,观察电流表的示数变化,说明电炉丝的电阻发生变化。因此,实验探究的是导体的电阻与温度的关系。
7. 电流表示数 AB 横截面积 材料 >
【详解】(1)[1]实验中,电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,因此通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小。
(2)[2]探究电阻的大小与长度的关系,根据控制变量法,要控制导体的材料和横截面积一定,而导体的长度不同,故选取A、B导体进行实验。
(3)[3]选取A、C导体进行实验时,导体的材料、 长度相同,横截面积不同,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的横截面积有关。
(4)[4]通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,主要应用了铜、铝的导电性好,这是因为导体的电阻还与导体的材料有关。
(5)[5]根据题意可知,长方体金属块的材料相同,观察图可知,AB间的横截面积比CD间的横截面积小,而长度不同,因为 AB间的长度比CD间的长度长,则RAB大于RCD。
8. 右 断路 0.42 其他条件不变,导体的电阻与长度成正比 错误 电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
【详解】(1)[1]变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大,即连入电路中的电阻变小,将滑片左边电阻丝连入电路中,如图:
(2)[2]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱,所以闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的右端。
(3)[3]经分析,发现电压表的读数为3V,电流表的指针几乎没有发生偏转,则电路可能出现的故障是电阻丝AP部分发生断路。
(4)[4]由图乙知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.42A。
(5)[5]由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,所以其它条件不变,导体的电阻与长度成正比。
(6)[6][7]若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大,超过电流表的量程,会烧坏电流表,所以在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。
9.(1) B 见解析
(2) A 太大
(3)滑动变阻器连接了两个下接线柱
【详解】(1)[1]带有滑动变阻器的电路,闭合开关前,滑片必须移到阻值最大处。对于这个电路来说,开关闭合前,滑片应移到B端。
[2]小灯泡不发光,电流表有微小示数,说明电路中电流太小,电路中电阻太大,所以接下来的操作应该是移动滑片,使变阻器连入电路阻值变小,使电路中电流变大。
(2)[1]要使灯泡的亮度变亮,就应该使通过灯泡的电流变大,使滑动变阻器连入电路的阻值变小,应该将滑动变阻器的滑片P向A端移动。
[2]灯泡发光时电流表指针偏转幅度很小,原因是电流表的量程选择太大,应改接小量程。
(3)实验时,如果无论向哪边移动滑片,灯泡亮度都不变,并且电流表示数很小,最有可能的原因就是滑动变阻器连接了两个下接线柱,此时电路中电阻过大且保持不变,电流过小且不会改变。
10.(1)9V;(2)3V,2V,4V;(3)5.4V,3.6V,0V
【分析】
【详解】解:(1)当开关均闭合时,V1测量电源电压,故电源电压
(2)开关闭合,断开时,和串联,测量两端总电压,测量两端总电压,由串联电路电压规律知,两端电压
两端电压
两端电压
(3)开关均闭合时,与串联,被短路,测量两端电压,两端电压
两端电压
两端电压
答:(1)电源的电压为;
(2)开关闭合,断开时,两端的电压为两端的电压为两端的电压为;
(3)开关均闭合时,两端的电压为两端的电压为,L3两端的电压为。
11.①14.4V;②15Ω;③(1)15Ω;(2)0.2A.
【详解】试题分析
①读出电流表的示数;根据公式求出电压表的示数.
②根据欧姆定律求出总电阻,根据串联电路的电阻规律求出R0的阻值.
③将电阻R2、R3先后替换R1接入AB间,电压表或电流表分别有一个达到满刻度,与根据R2与R3阻值大小可以判定满偏的电表,在根据欧姆定律求出R3的阻值和电路中接入R2时电流表的示数.
试题解析
①由图可知,电流表的量程为0-0.6A,分度值为0.02A,则电流表示数为0.24A;
电阻R1接入AB间,AB间的电压为:
.
②此时电路的总电阻为:
.
根据串联电路的电阻规律可知R0的阻值:
.
③不改变两电表的量程,取下电阻R1,将电阻R2、R3先后替换R1接入AB间,已知R2阻值大于R3阻值,由可知,电阻越小电路中的电流越大;
根据串联电路的分压规律可知,电阻越小分担的电压越小,故接入R2阻时,电压表满偏,接入R3阻时,电流表满偏.
(1)接入电阻R3时,电路中的电流为:I'=0.6A;
此时电路的总电阻为:
.
根据串联电路的电阻规律可知R3的阻值为:
.
(2)接入电阻R3时,R3两端的电压为:
,故此时电压表的量程应选择0-15V.
接入电阻R2时,此时电压表满偏,即R2时两端电压为15V.
根据串联电路的电压规律可知,此时R0的两端的电压为:
.
此时电路中的电流为:
.
在串联电路中,各处电流是相同的,故电路中接入R2时电流表的示数为0.2A
点睛:此题主要考查的知识点比较多,有欧姆定律的运用,串联电路中的电流特点、电压特点以及学生对串联电路的分压作用的理解和掌握.
12.(1)0.5A;(2)7.5V;(3)6V,1.5V
【详解】解:(1)由电路图可知,电灯L1、L2串联,电流表测量电路中电流,电流表A的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;因为串联电路中各处电流相等,所以通过灯泡L2的电流是0.5A。
(2)由电路图可知,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压。因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表指针所在位置完全相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为7.5V,即电源电压为7.5V。
(3)电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.5V,即L2两端的电压为1.5V,由串联电路的电压特点可知,L1两端的电压
U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V
答:(1)通过灯泡L2的电流是0.5A;
(2)电源电压是7.5V;
(3)灯泡L1和L2两端的电压分别是6V、1.5V。
13.(1)6V;(2)10Ω;(3)2Ω~10Ω
【详解】解:(1)当闭合S和S2、断开S1时,R3与R2串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可得,R2两端的电压为
U2=IR2=0.2A×20Ω=4V
串联电路总电压等于各部分电压之和,由串联电路电压规律可得电源的电压
U=U2+U3=4V+2V=6V
(2)当闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,调节滑动变阻器R3使其接入电路的电阻为5Ω,电压表示数为2V时,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流为
此时R1两端的电压为
U1=U-U3′=6V-2V=4V
定值电阻R1的阻值
(3)闭合S和S1、断开S2,R3与R1串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,串联电路各处电流相等,电流表量程00.6A,滑动变阻器R3的规格为“20Ω 1A”,R1标有“0.5A”的字样,则电路中的电流最大为0.5A,根据欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由欧姆定律可得电路最小总电阻
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可知:滑动变阻器接入电路中的最小阻值为
R3最小=R最小-R1=12Ω-10Ω=2Ω
电压表量程0~3V,根据串联分压原理可知滑动变阻器两端的最大电压为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知,此时R1两端的电压
U1小=U-U3最大=6V-3V=3V
电路中的电流
由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路中的最大值
所以,滑动变阻器接入电路的阻值范围是2Ω~10Ω。
答:(1)电源电压为6V;
(2)定值电阻R1的阻值为10Ω;
(3)闭合S和S1、断开S2,在保障电路安全的前提下,滑动变阻器接入电路的阻值范围是2Ω~10Ω。
14.(1)20Ω;(2)9V;(3)27J
【详解】解:闭合开关S后,灯泡L与定值电阻R串联,电压表测定值电阻R两端的电压。
(1)由串联电路中电流处处相等可知,通过定值电阻的电流
IR=I=IL=0.3A
定值电阻R的阻值
(2)由串联电路的电压特点可知电源两端的电压
U=UL+UR=3V+6V=9V
(3)整个电路在10s内消耗的电能
W=UIt=9V×0.3A×10s=27J
答:(1)定值电阻R的阻值是20Ω。
(2)电源两端的电压是9V。
(3)整个电路在10s内消耗的电能是27J。
15.0.48A
【分析】由电路图可知,R与R0串联串联,电流表测电路中的电流;
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻由10Ω变为8Ω时,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知此时电路中的电流应大于0.4A;
(2)根据串联电路电阻的分压特点可知,变阻器两端的电压小于电阻为10欧时的电压,根据以上分析即可找出正确答案.
【详解】(1)当滑动变阻器接入电路的电阻由10Ω变为8Ω时,电路的总电阻变小,
根据I=可知:此时电路中的电流应大于0.4A,故电流表的示数0.38A不可能;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω时,滑动变阻器两端的电压U=0.4A×10Ω=4V;
当滑动变阻器接入电路的电阻为8Ω时,其两端的电压应小于4V,
若此时电路中的电流为0.5A时,变阻器两端的电压为4V,故通过变阻器的电流只能为0.48A.
16.(1)串联;(2)V1测量的是L1与L2串联后的总电压,V2测量的是L2与L3串联后的总电压;(3)10V
【详解】解:(1)由电路图知,三个小灯泡的连接方式是串联。
(2)V1测量的是L1与L2串联后的总电压;V2测量的是L2与L3串联后的总电压。
(3)据串联电路的电压特点知
UV1=UL1+UL2=6V
UL1=UL2
所以L1、L2两端的电压都为
UL1=UL2=3V
同理有
UV2=UL2+UL3=7V
UL2=3V
所以L2两端的电压
UL3=4V
电源电压为
U=UL1+UL2+UL3=3V+3V+4V=10V
答:(1)三个小灯泡的连接方式是串联;
(2)V1、V2分别测L1、L2两端及L2、L3两端的电压;
(3)电源电压为10V。
17.(1)10Ω;(2)54J;(3)6V;(4)2Ω
【详解】解:(1)灯泡的型号规格为“5V,2.5W”,即灯泡的额定功率
P额=2.5W
U额=5V
根据公式P=UI变形得
(2)当滑动变阻器完全接入电路时,即滑片P位于b端,此时电路中接入的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,消耗的电功率最小,由乙图可知,P位于b端时,此时灯泡消耗的电功率为
P灯=0.9W
根据电能公式W=Pt得,滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能
W灯= P灯t=0.9W×1×60s=54J
电源电压为
①
(3)当滑动变阻器的滑片P滑到中点时,电路中的电流为0.4A,此时电源电压为
③
由①③式得
代入①式得
(4)灯泡电流最大为
最大电流小于电流表的量程,所以电路中最大电流只能为0.5A,且滑动变阻器必须接入,根据串联电路中电压的规律可知,当电路中的电流最大为0.5A时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,此时灯泡两端电压为5V,滑动变阻器两端电压为1V,且不超过电压表量程的最大值,所以此时接入电路的阻值为最小值
答:(1)灯泡L正常发光时的电阻为10Ω;
(2)滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能为54J;
(3)电源电压为6V;
(4)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。
18.(1)0.2A
(2)2V
【详解】(1)由图可知,L1和L2串联, 电压表测L2两端的电压, 电流表测串联电路中的电流;串联电路中电流处处相等,通过L2的电流为
(2)L2两端的电压为,总电压;在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和,L1两端的电压为
19.(1)12V;(2)720J;(3)8~20Ω
【详解】解:(1)由图知道,当只闭合开关S时,R2和R3串联,电流表A测电路中的电流,电压表测R3两端的电压,由欧姆定律知道,此时R2两端的电压为
U2=IR2=0.8A×5Ω=4V
根据串联电路电压的规律,电源电压为
U=U2+U3=4V+8V=12V
(2)将滑片移到最右端,滑动变阻器接入电路的电阻最大,闭合所有开关,此时R2被短路,R1和R3并联,电压表测电源电压,电流表A测干路电流,由欧姆定律知道,通过R1的电流
流过滑动变阻器的电流为
由焦耳定律知道,1min内R1产生的热量为
(3)将滑片移到最右端,闭合所有开关时,由并联电路电流的规律知道,电流表A的示数为
I干=I1+I3=1A+0.6A=1.6A
由于干路电流最大为3A,滑动变阻器R3的规格是“20Ω 1.5A”,则通过滑动变阻器电流最大值为1.5A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,为
故闭合所有开关,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为8~20Ω。
答:(1)电源电压是12V;
(2)将滑片移到最右端,闭合所有开关,在1min内R1产生的热量是720J;
(3)闭合所有开关,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围应为8~20Ω。
答案第1页,共2页
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