内容正文:
2024-2025学年九年级上第二次作业反馈物理
一、单选题(每小题2分,共24分)。
1. 如图所示,关于手机的使用和充电情况,下列说法中正确的是( )
A. 使用时,手机的电池相当于用电器 B. 使用时,手机电池将化学能转化为电能
C. 充电时,手机的电池相当于电源 D. 充电时,将内能转化为电能
2. 关于图所示电路的判断,正确的是
A. 只闭合开关S1时,灯泡L1、L3并联.
B. 只闭合开关S2,时,灯泡L2、L3并联.
C. 只闭合开关S2、S3时,灯泡L2、L3串联.
D. 闭合所有开关时灯泡L1L2并联,L3短路.
3. 物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的纸盒,盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,下列可以判断两灯一定串联的是( )
A. 闭合开关两灯都发光,断开开关两灯都熄灭
B. 两灯一样亮
C. 通过L1和L2的电流相同
D. L1和L2两端的电压不同
4. 如图所示的滑动变阻器中,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
5. 在甲、乙两个实物图中,如果闭合两电路中的所有开关,各元件都能正常工作,现将一根导线接到两电路中的不同位置,会有不同的现象发生,下列说法中正确的是( )
A. 在图甲中,如果断开开关S,并将导线接到开关S两接线柱上,则、不发光
B. 在图甲中,如果闭合开关S,并将导线接到两接线柱上,则发光,不发光
C. 在图乙中,如果闭合开关、,并导线接到L两接线柱上,则灯泡被短路,电动机仍可以工作
D. 在图乙中,如果闭合、,并将导线接到电动机两接线柱上,则电动机灯泡均不能工作
6. 根据欧姆定律可以得到R=,由此下列判断正确的是
A. 导体的电阻跟加在它两端的电压成正比,电压为零时电阻就等于零
B. 导体的电阻等于加在它两端电压跟通过它的电流的比值
C. 导体的电阻跟通过它的电流成反比,没有电流通过时就没有电阻
D. 以上说法都不正确
7. 当导体两端电压为10V时,通过的电流为500mA,那么导体两端电压为2V时,导体的电阻是( )
A. 0.004Ω B. 0.02Ω C. 4Ω D. 20Ω
8. 用同种材料制成两段长度相等,横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积小。如图所示将它们串联在电路中,通电一段时间后,下列说法正确的是( )
A. 甲导体的电流大于乙导体 B. 甲导体的电阻小于乙导体
C. 甲导体的电流小于乙导体 D. 甲导体两端的电压大于乙导体
9. 为了了解温度的变化情况,小王同学设计了如图所示的电路.图中电源电压保持不变,R是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大,在该电路中,可以通过电流表或电压表示数的变化来判断温度的变化情况。小王在连接好电路且闭合开关后做了以下的实验,往Rt上擦一些酒精,然后观察电表示数的变化情况。他观察到的现象应该是( )
A. A表和V表示数均变小 B. A表示数变大,V表示数变小
C. A表示数变小,V表示数变大 D. A表和V表示数均变大
10. 如图所示电路中,电源电压,且保持不变,定值电阻,变阻器最大阻值为,电流表量程为,电压表量程为.为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )
A. B. C. D.
11. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S后,电路正常工作。过了一会儿,一电表示数变大,一电表示数变小,则下列判断中正确的是( )
A. 电阻R一定断路 B. 灯L可能变亮
C. 灯亮度可能不变 D. 电阻R一定短路
12. 图示电路中(R0阻值已知, 表示电阻箱,电源电压恒定),能求出Rx阻值的是( )
A. ①②④ B. ②③④ C. ①②③④ D. ①③④
二、填空题(每空1分,共28分)。
13. 如图所示是一个能吹出冷风和热风的电吹风简化电路图,图中A是吹风机,B是电热丝。闭合开关___________电吹风吹出冷风,闭合开关___________吹出热风,在电路正常的情况下,此吹风机___________(填“会”或“不会”)出现电热丝发热而吹风机不送风的工作状态。
14. 小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则L2两端的电压为________V,L1两端的电压为_______V.
15. 如图所示的电路处于_____(通路/断路/短路)状态,会造成_____(电源/灯泡)损坏,要使其成为正确的电路,只需要拆掉图中标注的_______号导线。
16. 两只定值电阻,甲标有“12Ω 0.5A”,乙标有“10Ω 0.8A”,把它们串联在同一电路中,电路两端允许加的最大电压为___________V;若把它们并联在同一电路中,干路中允许通过的最大电流为___________A。
17. 如图,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的I-U图像,__________(选填“a”或“b”)代表的电阻丝较粗,a、b并联后的电阻的I—U图像在区域__________(选填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
18. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端,电压表示数与电流表示数比值___________(选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为___________V,R1的阻值为___________Ω。
19. 如图所示,是一种自动测定油箱内油量的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内液面的高度,请回答:
(1)图中油量表为___________表改装而成。闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,整个电路中的电流___________(选填“增大”“减小”或“不变”);当油箱空置时,闭合开关,改装成油量表的电表的示数___________(选填“等于”或“不等于”)零;
(2)定值电阻R0在电路中的作用是___________;
(3)正常行车过程中,油表指示一直满偏,最可能的原因是___________(选填“R0短路”、“R0断路”、“R短路”、“R断路”)(油箱本身是完好的)。
20. 如图为某光敏电阻的控制电路,电源电压U0恒定,RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时,电压表的示数分别为6V和3V,则R0=___________Ω,电源电压U0=___________V。
21. 如图,甲图是小灯泡L和电阻R连接电路图,乙图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像,则当电流表的示数为0.35A时,此时灯L的两端的电压为___________V。
22. 在电工学中常用物理量“电导”(符号为G)来表示导体的导电能力,导电能力强。则电导G的值大;导电能力弱,则电导G的值小,对于同一导体,其电导G和电阻R的关系为G=。现有甲、乙两个导体,已知导体甲的电导为G1,导体乙的电导为G2,现将导体甲和导体乙串联,若电源电压为U,则这两个导体两端的电压之比为___________,电路中电流的表达式为___________(用所给字母表示)。
环境温度 t/℃
5
10
20
30
40
50
60
热敏电阻 R/kΩ
6.0
4.4
2.8
1.8
1.1
0.8
0.7
23. 现有一热敏电阻,其阻值R随温度t的升高而减小,部分数据如表所示,利用它可以制作温度报警器,其电路的一部分如图所示,图中两个虚线框内一个接热敏电阻,一个接定值电阻,电源电压恒为12V。当图中的输出电压达到或超过8V时,便触发报警器(图中未画出)报警,不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过40℃时开始报警,则热敏电阻应接在虚线框___________(填数字)内,另一虚线框内定值电阻阻值为___________kΩ。若将虚线框内两元件对调,则报警器报警的最高温度为___________℃。
环境温度t/℃
5
10
20
30
40
50
60
热敏电阻R/ kΩ
6.0
4.4
2.8
1.8
1.1
0.8
0.7
三、作图题(每题2分,共6分)。
24. 按要求作图:
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路连接。要求:组成一个并联电路,开关S控制灯L1和L2,开关S1只控制灯L1;
(2)为了方便夜间开门锁,有人发明了“感应照明门把手”,它利用感应开关S1(人触摸把手,S1闭合,不触碰则断开)和光敏开关S2(白天断开晚上闭合)来自动控制电路,以达到夜间并且是有人开门触摸把手时,则锁孔旁LED灯发亮,达到照明的目的,请根据设计要求完成乙图的实物图连接;
(3)如图丙所示,为一身高测量仪的电路图,请在“”、“”或“”中选两个填入虚线框中,要求被测人身高变高时电表的示数增大。
四、解答题。
25. 如图甲所示的电路图,已知R1的阻值是20Ω,闭合开关S1、S2,断开开关S3,电流表A的示数为0.9A,电流表A1的示数如图乙所示。
(1)求电源电压;
(2)求R2的阻值是多少;
26. 小明和小丽通过实验“探究并联电路的电流规律”,用了两个不同的灯泡,如图甲是实验的电路图。
测量处
IA
IB
IC
电流I/A
0.20
0.44
(1)连接电流表前,小明发现电流表指针如图乙所示,接下来他要对电流表进行的操作是___________;
(2)如图丙,为B点的电流,小明记录为1.2A,存在的问题是___________;正确的电流应为___________A;
(3)而小丽将电流表接在C处,闭合开关后,发现两灯亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障原因可能___________;
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良 C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(4)在解决了以上问题后,小明将所测的其他数据记录在了表格中,如上表所示,小明发现并联电路中的电流特点___________(用所给的物理量表示)。为得到普遍规律,他们的实验应如何改进:___________。
27. 小华在探究电流与电阻的关系时,器材有:新干电池两节。5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,“20Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路补充完整,使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小,电压表测电阻R两端的电压; ___________
(2)在闭合开关前,将滑动变阻器滑片移动到最___________端。闭合开关后,小明发现电流表无读数,电压表示数接近电源电压,产生这种状况的原因可能是___________;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数为1V,此时电流表示数如图乙所示,大小为___________A;
(4)小华逐一将10Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当___________Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到1V。于是,他改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验,调节后的电压值应该不低于___________V;
(5)正确完成本实验后,小华得出了电流和电阻的关系为___________。
28. 为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识,比如,控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请回答:
(1)如图汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用___________(选填“导体”或“绝缘体”);汽车下坡时不能长时间踩刹车,否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于___________;
(2)如图1中的E、O、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速,则电路中M、N应分别与旋钮变阻器的___________接线柱相连(选填“E、O”或“E、F”或“F、O”);
(3)汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,其中一个灯熄灭,另一个灯还能正常工作,转向横杆相当于电路中的开关,不能出现操作转向横杆,左、右转向灯同时亮的情况。下列设计最合理的是( );
A. B.
C. D.
(4)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,下列电路图2符合要求的是( )
29. 在“探究导体的电流与电压的关系”实验中,提供的器材有:5Ω的定值电阻R,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,电流表,电压表,电压为3V的电源,开关和导线。
(1)如图1是小翔连接的实验电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最_______(选填“左”或“右”)端,接下来他闭合开关,将观察到电流表示数为_______A,电压表示数为_______V;
(2)经检查发现图1电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并画出正确的导线连接;
( )
(3)小翔改正错误连接后,将5Ω的定值电阻接入电路进行实验。最终描绘的I-U图线如图2所示,由此可得出的结论是:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成______;其中数据点______不是由真实实验得到的,你判断的理由是:__________________。
30. 为了测定小灯泡的电阻,小明选取了器材进行实验,已知小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)小明连接好电路,如图甲所示,但检查后发现有一导线连接错误,错误导线是___________(选填“①”“②”或“③”)。假如闭合开关,出现的现象可能有___________、___________(选填两个可能的现象);
(2)故障排除后,先调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,可以算出小灯泡正常发光时的电阻是___________Ω;
(3)由一组实验数据绘出小灯泡的I—U图像形状如图丙,该图像不是一条直线。原因是灯泡的电阻___________,A、B两点电阻的大小关系是RA___________RB;
(4)另一实验小组同学实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R0,(最大阻值用R0表示),他设计如图电路。也测出了小灯泡在U0=2.5V时的电阻。请补全下列步骤:
①闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最___________端(选填“左”或“右”),再调节另一滑动变阻器的滑片,直到电压表的读数为U0;
②接着___________,读出这时电压表的示数,用U表示;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式R=___________(用U、U0、R0字母表示)。
31. 小明设计了如图甲电路测量笔芯的电阻。电源电压恒为6V。
(1)①正确连好电路,闭合开关S,将开关S1先拨至b、移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2V。②再将S1拨至a,调节电阻箱旋钮至乙图位置,使电压表示数正好为2V,则该电阻的阻值为______Ω;
(2)若在②步骤中,不小心将滑动变阻器的阻值调大了2Ω,则测得的电阻值______(选填“偏大”或“偏小”)了______Ω;
(3)步骤②观察到电压表示数略大于2V,他把“×1”挡的旋钮又旋了一格,发现电压表示数略小于2V,此时他______(填“应该”或“不应该”)再调节滑动变阻器,以使电压表的示数恰好为2V,由此推断铅笔芯接入电路的阻值______(填写范围)。
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2024-2025学年九年级上第二次作业反馈物理
一、单选题(每小题2分,共24分)。
1. 如图所示,关于手机的使用和充电情况,下列说法中正确的是( )
A. 使用时,手机的电池相当于用电器 B. 使用时,手机电池将化学能转化为电能
C. 充电时,手机的电池相当于电源 D. 充电时,将内能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】AB.使用时,手机的电池将储存的化学能转化为电能,相当于电源,故A错误,B正确;
CD.在充电时,将电能转化为化学能,此时电池相当于用电器,故CD错误。
故选B。
2. 关于图所示电路的判断,正确的是
A. 只闭合开关S1时,灯泡L1、L3并联.
B. 只闭合开关S2,时,灯泡L2、L3并联.
C. 只闭合开关S2、S3时,灯泡L2、L3串联.
D. 闭合所有开关时灯泡L1L2并联,L3短路.
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图知道,当只闭合开关S1 时,电流从电源正极流出后,依次通过L3、S1、L1后回到电源负极,即用电器首尾顺次连接,所以灯泡L1 、L3 是串联,故A错误;
由电路图知道,当只闭合开关S2 时,电流从电源正极流出后,依次通过L3、S2、L2回到电源负极,则灯泡L2 、L3是串联,故B错误;
由电路图知道,当只闭合开关S2、S3 时,L3 被短路,电流从电源正极流出后通过L2后回到电源负极,故C错误;
由电路图知道,当闭合所有开关时,L3被短路,电流从电源正极流出经过S3后分成两支,一支通过L2,另一支通过L1,所以灯泡L1 、L2并联,故D正确.
3. 物理课上,老师给同学们出示了一个有盖的纸盒,盒中的两个灯泡L1和L2连接在同一电路中,下列可以判断两灯一定串联的是( )
A. 闭合开关两灯都发光,断开开关两灯都熄灭
B. 两灯一样亮
C. 通过L1和L2的电流相同
D. L1和L2两端的电压不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.两个灯并联时,若开关处在干路,同样可以实现闭合开关两灯都发光,断开开关两灯都熄灭,故A不符合题意;
B.若两个灯规格相同,串联或者并联时均一样亮,故B不符合题意;
C.并联时,若两个灯规格相同,通过L1和L2的电流也会相同,故C不符合题意;
D.并联电路各支路电压相同,所以若L1和L2两端的电压不同,则一定是串联,故D符合题意。
故选D。
4. 如图所示的滑动变阻器中,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AD.由图可知,滑动变阻器的右半部分接入了电路,当滑片向左移动时,接入的有效电阻丝变长,电阻变大,故AD不符合题意;
B.由图可知,滑动变阻器的下方两接线柱连接导线,此时整个滑动变阻器电阻丝接入电路,滑片起不到调节作用,故B不符合题意;
C.由图可知,滑动变阻器的左半部分接入了电路,当滑片向左移动时,接入的有效电阻丝变短,电阻变小,故C符合题意。
故选C。
5. 在甲、乙两个实物图中,如果闭合两电路中的所有开关,各元件都能正常工作,现将一根导线接到两电路中的不同位置,会有不同的现象发生,下列说法中正确的是( )
A. 在图甲中,如果断开开关S,并将导线接到开关S两接线柱上,则、不发光
B. 在图甲中,如果闭合开关S,并将导线接到两接线柱上,则发光,不发光
C. 在图乙中,如果闭合开关、,并导线接到L两接线柱上,则灯泡被短路,电动机仍可以工作
D. 在图乙中,如果闭合、,并将导线接到电动机两接线柱上,则电动机灯泡均不能工作
【答案】D
【解析】
【详解】A.在图甲中,如果断开开关S,并将导线接到开关S两接线柱上,开关被短路,但电路是通路,所以L1、L2都能发光,故A错误;
B.在图甲中,如果闭合开关S,并将导线接到L1两接线柱上,则L1被短路,不发光,但电路是通路,故L2发光,故B错误;
C.在图乙中,闭合S1、S2,电动机和灯泡并联,将导线接到L两接线柱上,灯泡和电动机都被短路,同时造成电源短路,电动机和灯泡都不工作,故C错误;
D.在图乙中,闭合S1、S2,电动机和灯泡并联,将导线接到电动机两端,灯泡和电动机都被短路,同时造成电源短路,电动机和灯泡都不工作,故D正确。
故选D。
6. 根据欧姆定律可以得到R=,由此下列判断正确的是
A. 导体的电阻跟加在它两端的电压成正比,电压为零时电阻就等于零
B. 导体的电阻等于加在它两端电压跟通过它的电流的比值
C. 导体的电阻跟通过它的电流成反比,没有电流通过时就没有电阻
D. 以上说法都不正确
【答案】B
【解析】
【详解】由R=可知,导体的电阻等于两端电压与通过电流的比值,而电阻是导体本身的属性,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关。
故选B。
7. 当导体两端电压为10V时,通过的电流为500mA,那么导体两端电压为2V时,导体的电阻是( )
A. 0.004Ω B. 0.02Ω C. 4Ω D. 20Ω
【答案】D
【解析】
【详解】当电压为10V时,电阻为
因为导体的电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,所以当电压为2V时,电阻仍为20Ω,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
8. 用同种材料制成两段长度相等,横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积小。如图所示将它们串联在电路中,通电一段时间后,下列说法正确的是( )
A. 甲导体的电流大于乙导体 B. 甲导体的电阻小于乙导体
C. 甲导体的电流小于乙导体 D. 甲导体两端的电压大于乙导体
【答案】D
【解析】
【详解】AC.串联电路中各处电流相等,所以,通过甲导体的电流等于通过乙导体的电流,故AC错误;
B.当材料、长度相等时,导体越细,电阻越大,甲、乙的材料、长度相同,甲比乙的横截面积小,所以甲的电阻比乙的电阻大,故B错误;
D.甲的电阻大于乙的电阻,通过甲导体的电流等于通过乙导体的电流,根据U=IR可知,甲导体两端的电压大于乙导体,故D正确。
故选D。
9. 为了了解温度的变化情况,小王同学设计了如图所示的电路.图中电源电压保持不变,R是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大,在该电路中,可以通过电流表或电压表示数的变化来判断温度的变化情况。小王在连接好电路且闭合开关后做了以下的实验,往Rt上擦一些酒精,然后观察电表示数的变化情况。他观察到的现象应该是( )
A. A表和V表示数均变小 B. A表示数变大,V表示数变小
C. A表示数变小,V表示数变大 D. A表和V表示数均变大
【答案】A
【解析】
【详解】由电路图知道,定值电阻R与热敏电阻Rt串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。根据题意知道,擦一些酒精后,酒精蒸发吸热,热敏电阻温度降低,阻值变大,所以电路总电阻变大,因为电源电压不变,由欧姆定律知道,电路总电流减小,所以,电流表示数变小,由于电阻R阻值不变,所以电压表示数也减小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10. 如图所示电路中,电源电压,且保持不变,定值电阻,变阻器最大阻值为,电流表量程为,电压表量程为.为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】如图电路,当电流表示数为最大,即电流为0.6A时,电路总电阻为:
,
则变阻器接入电路阻值最小为:
R2=R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω,
此时电压表示数;
U2=IR2=0.6A×2.5Ω=1.5V,
没有超过其量程,符合要求;
当电压表示数最大,即U2=3V时,则电路中电流为:
,
此电流不超过电流表量程,此时变阻器接入电路电阻最大为:
,
所以变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω~10Ω,故D正确.
11. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S后,电路正常工作。过了一会儿,一电表示数变大,一电表示数变小,则下列判断中正确的是( )
A. 电阻R一定断路 B. 灯L可能变亮
C. 灯亮度可能不变 D. 电阻R一定短路
【答案】B
【解析】
【详解】两表一个示数变大,另一示数变小有两种可能:①电流表的示数变大,电压表的示数变小,则应该是电路中电阻R短路,导致总电阻变小,电压表的示数为零,而灯泡中电流增大,即灯泡变亮; ②电压表的示数变大,电流表的示数变小,则应该是电路中电阻R断路,电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压值,此时电路中电流为零 ,灯泡熄灭,故B正确,ACD错误。
故选B。
12. 图示电路中(R0阻值已知, 表示电阻箱,电源电压恒定),能求出Rx阻值的是( )
A. ①②④ B. ②③④ C. ①②③④ D. ①③④
【答案】A
【解析】
【详解】根据图①电路图,先将电阻箱接入阻值为0,则电压表示数为电源电压U,再将电阻箱接入某一阻值R0,读出电压表示数为U1,则电阻箱两端的电压为,根据串联电路电流规律及欧姆定律可得
变形可得
故①可以测出Rx的阻值;
根据图②电路图,可将单刀双掷开关先后置于1、2位置,电流表分别测得通过R0、Rx电流为I1、I2,由欧姆定律,电源电压一定,则
变形可得
故②可以测出Rx的阻值;
根据图③电路图,闭合开关,只能测出两电阻并联时的总电流,无法测量分电流,故③不能测出Rx的阻值;
根据图④电路图,先将单刀双掷开关置于1位置,移动滑动变阻器的滑片到适当的位置,读出电压表示数为,再将单刀双掷开关置于2位置,改变电阻箱接入的阻值,直到电压表的示数为不变,记下此时电阻箱接入的阻值为R,根据欧姆定律,电源电压一定,则两次接入的总电阻不变,所以,故④可以测出Rx的阻值。
综合上述分析,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题(每空1分,共28分)。
13. 如图所示是一个能吹出冷风和热风的电吹风简化电路图,图中A是吹风机,B是电热丝。闭合开关___________电吹风吹出冷风,闭合开关___________吹出热风,在电路正常的情况下,此吹风机___________(填“会”或“不会”)出现电热丝发热而吹风机不送风的工作状态。
【答案】 ①. S2 ②. S1、S2 ③. 不会
【解析】
【详解】[1]开关S2在干路上,S1在B所在的支路,只闭合开关S2时,电热丝所在支路的开关是断开的,电热丝不工作,只有吹风机接入电路,吹出冷风。
[2]同时闭合开关S1、S2时,电热丝与吹风机并联接入电路,同时工作,吹出热风。
[3]在电路正常的情况下,只闭合开关S1时,此时干路开关S2是断开的,电路没有接通,所有用电器都不工作,所以不会出现电热丝发热而吹风机不送风的工作状态。
14. 小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则L2两端的电压为________V,L1两端的电压为_______V.
【答案】 ①. 2 ②. 8
【解析】
【详解】由于电压表V1测的是总电压,V2测的是串联电路的部分电压,故V1的示数大于V2的示数,但二者的指针位置完全一致,故说明电压表V1用的是大量程(15V),V2用的是小量程(3V),则V1的示数为10V,V2的示数为2V;而V2测量的是灯泡L2的两端电压,故其两端电压为2V,L1的两端电压为10V-2V=8V.
15. 如图所示的电路处于_____(通路/断路/短路)状态,会造成_____(电源/灯泡)损坏,要使其成为正确的电路,只需要拆掉图中标注的_______号导线。
【答案】 ①. 短路 ②. 电源 ③. ②
【解析】
【详解】[1][2][3]如图可知,电流从正极出来,经过导线②、开关和导线④流回负极,电流没有经过用电器,所以电源被短路,电流非常大,所以容易烧毁电源,撤掉导线②,则电路恢复为正常的电路。
16. 两只定值电阻,甲标有“12Ω 0.5A”,乙标有“10Ω 0.8A”,把它们串联在同一电路中,电路两端允许加的最大电压为___________V;若把它们并联在同一电路中,干路中允许通过的最大电流为___________A。
【答案】 ①. 11 ②. 1.1
【解析】
【详解】[1]由于串联电路中各处的电流相等,所以两电阻串联时,电路中的最大电流
I=I甲=0.5A
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路的总电阻
R=R甲+R乙=12Ω+10Ω=22Ω
电路两端允许加的最大电压
U=IR=0.5A×22Ω=11V
[2]两电阻两端允许所加的最大电压分别为
U甲=I甲R甲=0.5A×12Ω=6V
U乙=I乙R乙=0.8A×10Ω=8V
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两电阻并联时,电路中的最大电压
U′=U甲=6V
此时通过甲的电流为0.5A,通过乙的电流
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路中允许通过的最大电流
I′=I甲+I′乙=0.5A+0.6A=1.1A
17. 如图,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的I-U图像,__________(选填“a”或“b”)代表的电阻丝较粗,a、b并联后的电阻的I—U图像在区域__________(选填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
【答案】 ①. b ②. III
【解析】
【详解】[1]由图可知,在电流相同时,a两端的电压要大于b两端的电压,根据可知,a的电阻要大于b的电阻;a、b的材料、长度相同,a的电阻大,则a的横截面积小,即a比较细,b比较粗。
[2]在I—U图像中,直线越陡电阻越小。将a、b两电阻并联,则总电阻小于任何一个电阻,故图像最陡,应在区域III。
18. 如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端,电压表示数与电流表示数比值___________(选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为___________V,R1的阻值为___________Ω。
【答案】 ①. 变小 ②. 6 ③. 5
【解析】
【详解】[1]由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中电流,电压表示数与电流表示数比值即为滑动变阻器的电阻,当滑片P从b端移动到a端,滑动变阻器连入电路的电阻减小,所以,滑片P从b端移动到a端,电压表示数与电流表示数比值变小。
[2][3]由图乙可知,当电流为1.2A时,滑动变阻器没有接入电路中,根据欧姆定律有
当电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律有
联立解得
,
19. 如图所示,是一种自动测定油箱内油量的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内液面的高度,请回答:
(1)图中油量表为___________表改装而成。闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,整个电路中的电流___________(选填“增大”“减小”或“不变”);当油箱空置时,闭合开关,改装成油量表的电表的示数___________(选填“等于”或“不等于”)零;
(2)定值电阻R0在电路中的作用是___________;
(3)正常行车过程中,油表指示一直满偏,最可能的原因是___________(选填“R0短路”、“R0断路”、“R短路”、“R断路”)(油箱本身是完好的)。
【答案】 ①. 电流 ②. 增大 ③. 不等于 ④. 保护电路 ⑤. R短路
【解析】
【详解】(1)[1]观察该图,闭合开关后,根据电流的流法可知,这是一个串联电路,油量表串联接入电路中,那么该表为电流表改装而成。
[2]闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,浮标上浮,金属滑片下移,变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻减小,电路电流增大。
[3]当油箱空置时,闭合开关,变阻器接入电路的阻值最大,电路的电流最小,电路电流不为零,改装成油量表的电表的示数不为零。
(2)[4]这是一个串联电路,当变阻器接入电路的电阻最小时,为了防止电路电流过大,需要接入定值电阻R0,所以定值电阻R0在电路中的作用是保护电路。
(3)[5]假设R0短路,只有变阻器接入电路,正常行车过程中,油量在减小,变阻器的阻值在增大,电路电流在减小,油表指示不可能一直满偏,不符合题意,假设不成立,不是R0短路;假设R0断路,整个串联电路都没有电流,油表指示不可能一直满偏,不符合题意,假设不成立,不是R0断路;假设R短路,相当于一根导线接在R两端,电路的电流达到最大值,并且稳定不变,油表指示一直满偏,符合题意,假设成立,有可能R短路;假设R断路,整个电路都没有电流,油表指示为零,不符合题意,假设不成立,不是R断路;综上所述,正常行车过程中,油表指示一直满偏,最可能的原因是R短路。
20. 如图为某光敏电阻的控制电路,电源电压U0恒定,RG为光敏电阻,其阻值随空气透光程度的变化而变化,R0为定值电阻。当光敏电阻分别为6Ω和18Ω时,电压表的示数分别为6V和3V,则R0=___________Ω,电源电压U0=___________V。
【答案】 ①. 6 ②. 12
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,光敏电阻RG和定值电阻R0串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,
当光敏电阻是
RG1=6Ω
电压表的示数是
U1=6V
光敏电阻两端的电压是
U=U0-U1
此时电路中的电流为
即
当光敏电阻为
RG2=18Ω
电压表的示数为
U1=3V
光敏电阻两端的电压为
此时电路中的电流为
即为
联立①②可解得
R0=6Ω
U0=12V
21. 如图,甲图是小灯泡L和电阻R连接电路图,乙图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像,则当电流表的示数为0.35A时,此时灯L的两端的电压为___________V。
【答案】2
【解析】
【详解】由图甲可知,电阻和灯泡并联,电流表测量干路电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和。由图乙可知,当UL=UR=2V时,IL=0.25A、IR=0.1A,即干路电流为0.35A,电流表示数为0.35A,则此时此时灯L的两端的电压为2V。
22. 在电工学中常用物理量“电导”(符号为G)来表示导体的导电能力,导电能力强。则电导G的值大;导电能力弱,则电导G的值小,对于同一导体,其电导G和电阻R的关系为G=。现有甲、乙两个导体,已知导体甲的电导为G1,导体乙的电导为G2,现将导体甲和导体乙串联,若电源电压为U,则这两个导体两端的电压之比为___________,电路中电流的表达式为___________(用所给字母表示)。
环境温度 t/℃
5
10
20
30
40
50
60
热敏电阻 R/kΩ
6.0
4.4
2.8
1.8
1.1
0.8
0.7
【答案】 ①. G2∶G1 ②.
【解析】
【详解】[1]因,则,串联电路中电流处处相等,由可知这两个导体两端的电压之比为
[2]电路中电流的表达式为
23. 现有一热敏电阻,其阻值R随温度t的升高而减小,部分数据如表所示,利用它可以制作温度报警器,其电路的一部分如图所示,图中两个虚线框内一个接热敏电阻,一个接定值电阻,电源电压恒为12V。当图中的输出电压达到或超过8V时,便触发报警器(图中未画出)报警,不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过40℃时开始报警,则热敏电阻应接在虚线框___________(填数字)内,另一虚线框内定值电阻阻值为___________kΩ。若将虚线框内两元件对调,则报警器报警的最高温度为___________℃。
环境温度t/℃
5
10
20
30
40
50
60
热敏电阻R/ kΩ
6.0
4.4
2.8
1.8
1.1
0.8
0.7
【答案】 ①. 2 ②. 2.2 ③. 10
【解析】
【详解】[1][2]当环境温度是40℃时,热敏电阻的阻值是1.1 kΩ,此时输出电压为8伏,当环境温度超过40℃时,热敏电阻的阻值变小,输出电压超过8V,说明环境温度从40℃升高时,热敏电阻两端的电压变小,定值电阻两端的电压变大,即输出电压变大,故热敏电阻接在2位置,定值电阻接在1位置。根据欧姆定律及串联电路电流相等可得
代入数据有
则定值电阻的阻值
R定=2200Ω=2.2 kΩ
[3]当热敏电阻和定值电阻的位置互换,定值电阻的阻值是2.2 kΩ,输入电压为8V,即热敏电阻两端的电压是8V。根据串联电路电压的特点,定值电阻的电压为
U′定=U- U′热=12V-8V=4V
根据串联电路电流相等可得
代入数据有
则热敏电阻的阻值
R′热=4400Ω=4.4kΩ
由表格数据知,当热敏电阻的阻值是4.4kΩ时,环境温度是10℃,则报警器报警的最高温度为10℃。
三、作图题(每题2分,共6分)。
24. 按要求作图:
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路连接。要求:组成一个并联电路,开关S控制灯L1和L2,开关S1只控制灯L1;
(2)为了方便夜间开门锁,有人发明了“感应照明门把手”,它利用感应开关S1(人触摸把手,S1闭合,不触碰则断开)和光敏开关S2(白天断开晚上闭合)来自动控制电路,以达到夜间并且是有人开门触摸把手时,则锁孔旁LED灯发亮,达到照明的目的,请根据设计要求完成乙图的实物图连接;
(3)如图丙所示,为一身高测量仪的电路图,请在“”、“”或“”中选两个填入虚线框中,要求被测人身高变高时电表的示数增大。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
灯L1和L2并联,开关S控制灯L1和L2,则S在干路上面。开关S1只控制灯L1,则S1只与灯L1串联,即从正极出发经过开关S出来分两条路,一条经过L2回到负极,另一条经过L1,经过S1回到负极,如图所示
【小问2详解】
根据题意可知,只有夜间且有人摸门把手时,锁孔旁LED灯才会亮,说明这是一个串联电路,两个开关串联后再与LED串联,只有两个开关都闭合灯才会亮,如图所示
【小问3详解】
当被测人的身高变高时,滑动变阻器的滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大。如果与R串联的虚线框内为电流表,与R并联的虚线框内为电压表,则电路为R的简单电路,电压表测电源的电压示数不变,电流表测电路中的电流。当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由
可知电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符。如果与R串联的虚线框内为定值电阻,与R并联的虚线框内为电压表,此时定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由
可知电流表的示数减小,由
可知定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。综上所述,虚线框中应填入的元件为定值电阻和电压表,与R并联的框内为电压表,与R串联的虚线框内为定值电阻,如图所示
四、解答题。
25. 如图甲所示的电路图,已知R1的阻值是20Ω,闭合开关S1、S2,断开开关S3,电流表A的示数为0.9A,电流表A1的示数如图乙所示。
(1)求电源电压;
(2)求R2的阻值是多少;
【答案】(1)6V (2)10Ω
【解析】
【小问1详解】
闭合开关S1、S2,断开开关S3,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测通过R1的电流,因为A1测支路电流,支路电流小于干路电流,所以接小量程,示数为0.3A,根据并联电路的电压特点,可知电源电压为
【小问2详解】
通过R2的电流为
R2的阻值是
26. 小明和小丽通过实验“探究并联电路的电流规律”,用了两个不同的灯泡,如图甲是实验的电路图。
测量处
IA
IB
IC
电流I/A
0.20
0.44
(1)连接电流表前,小明发现电流表指针如图乙所示,接下来他要对电流表进行的操作是___________;
(2)如图丙,为B点的电流,小明记录为1.2A,存在的问题是___________;正确的电流应为___________A;
(3)而小丽将电流表接在C处,闭合开关后,发现两灯亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障原因可能___________;
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良 C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
(4)在解决了以上问题后,小明将所测的其他数据记录在了表格中,如上表所示,小明发现并联电路中的电流特点___________(用所给的物理量表示)。为得到普遍规律,他们的实验应如何改进:___________。
【答案】 ①. 对电流表进行校零 ②. 电流表接的小量程,用大量程读数了 ③. 0.24 ④. B ⑤. IC= IA+IB ⑥. 更换不同规格的灯泡进行多次实验
【解析】
【详解】(1)[1]连接电流表前,电流表指针如图乙所示,说明电流表未校零,故接下来他要对电流表进行的操作是对电流表进行校零。
(2)[2][3]由图丙可知,电流表连接的是小量程,分度值为0.02A,其示数应为0.24A,但是小明记录为1.2A,原因是电流表接的小量程,用大量程读数了。
(3)[4]闭合开关后,发现两灯亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动,说明电路中某接线柱处接触不良,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)[5][6]根据表格数据可知,并联电路中的电流特点为IC= IA+IB;实验中只进行了一组实验,结论具有偶然性,故应更换不同规格的灯泡进行多次实验,得到普遍结论。
27. 小华在探究电流与电阻的关系时,器材有:新干电池两节。5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,“20Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路补充完整,使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小,电压表测电阻R两端的电压; ___________
(2)在闭合开关前,将滑动变阻器滑片移动到最___________端。闭合开关后,小明发现电流表无读数,电压表示数接近电源电压,产生这种状况的原因可能是___________;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数为1V,此时电流表示数如图乙所示,大小为___________A;
(4)小华逐一将10Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当___________Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到1V。于是,他改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验,调节后的电压值应该不低于___________V;
(5)正确完成本实验后,小华得出了电流和电阻的关系为___________。
【答案】 ①. ②. 右 ③. R断路 ④. 0.2 ⑤. 20 ⑥. 1.5 ⑦. 电压不变时,电流与电阻成反比
【解析】
【详解】(1)[1]根据实验可知,电路为串联电路,电压表测量定值电阻两端电压,电源由两节干电池构成,电源电压为3V,电压表选用小量程,滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小,说明使用的是左下接线柱,电路连接如下图所示:
(2)[2]为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,即滑片在最右端。
[3]闭合开关后,电流表无读数,说明发生断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表串联接入电路,因此故障为R断路。
(3)[4]乙图中,电流表所选量程的分度值为0.02A,则电流表的示数为0.2A。
(4)[5]根据串联分压原理可知,定值电阻的阻值与两端电压成正比,因此当定值电阻为20Ω时,定值电阻两端电压阻值最大,因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω,此时两电阻平分电源电压,因此无法将电压表示数调节到1V。
[6]根据串联分压原理,定值电阻阻值最大时,电压最大,则定值电阻两端电压不低于
解得。
(5)[7]由图可知,当定值电阻阻值越大时,通过的电流越小,因此可得结论为:电压不变时,电流与电阻成反比。
28. 为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。汽车上的很多元件都涉及了很多物理知识,比如,控制速度的“油门”系统、刹车系统、转向灯、油量表、速度表等。请回答:
(1)如图汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用___________(选填“导体”或“绝缘体”);汽车下坡时不能长时间踩刹车,否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于___________;
(2)如图1中的E、O、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速,则电路中M、N应分别与旋钮变阻器的___________接线柱相连(选填“E、O”或“E、F”或“F、O”);
(3)汽车在转向前,司机会拨动转向横杆,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,其中一个灯熄灭,另一个灯还能正常工作,转向横杆相当于电路中的开关,不能出现操作转向横杆,左、右转向灯同时亮的情况。下列设计最合理的是( );
A. B.
C. D.
(4)为了提醒驾驶员汽车后备箱的开、关情况,汽车上设置了“后备箱指示灯”以提醒驾驶员。当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,下列电路图2符合要求的是( )
【答案】(1) ①. 导体 ②. 做功
(2)E、O (3)B
(4)B
【解析】
【小问1详解】
[1]变阻器上旋钮滑片的材料应选用导体,这样才能使电路顺利接通。
[2]踩刹车时,刹车片克服摩擦做功,使刹车片温度变高,这是通过做功的方式来改变物体内能的。
【小问2详解】
驾驶员踩下“油门”电路中变阻器阻值减小,则应把O、E接入电路,此时接入电路中的电阻丝变短,电流变大而加快电动机的转速。
【小问3详解】
A.左、右两侧两个转向灯串联后在并联,分别由一个开关控制,同侧的两个转向灯同时工作,同时熄灭,互相影响,故A不符合题意;
B.汽车同侧的前后两个转向灯会同时闪亮、同时熄灭,但转向灯也可以单独工作,所以它们是并联的,转向横杆相当于单刀双掷开关,闭合在不同的位置,分别控制左、右转向灯,故B符合题意;
C.左、右两侧两个转向灯串联后在并联,两个支路由一个单刀双掷开关控制,同侧的两个转向灯同时工作,同时熄灭,互相影响,故C不符合题意;
D.左、右两侧两个转向灯并联后再并联,分别由一个开关控制,同侧的两个转向灯互不影响,但两个开关的设计不如单刀双掷开关操作方便,且同时闭合时,两侧灯都会亮,影响实际使用。故D不符合题意。
故选B。
【小问4详解】
由题意知道,当后备箱关好时,相当于闭合开关,指示灯不亮;后备箱未关好时,相当于断开开关,指示灯发光,这说明指示灯与开关S并联,但整个电路不会出现短路,即电路中必须串联一个电阻保护电路,故选B。
29. 在“探究导体的电流与电压的关系”实验中,提供的器材有:5Ω的定值电阻R,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,电流表,电压表,电压为3V的电源,开关和导线。
(1)如图1是小翔连接的实验电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最_______(选填“左”或“右”)端,接下来他闭合开关,将观察到电流表示数为_______A,电压表示数为_______V;
(2)经检查发现图1电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并画出正确的导线连接;
( )
(3)小翔改正错误连接后,将5Ω的定值电阻接入电路进行实验。最终描绘的I-U图线如图2所示,由此可得出的结论是:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成______;其中数据点______不是由真实实验得到的,你判断的理由是:__________________。
【答案】 ①. 左 ②. 0 ③. 3 ④. ⑤. 正比 ⑥. A ⑦. 电路中的最小电流不可能为0.1A
【解析】
【详解】(1)[1]开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,也就是最左端;
[2][3]接下来他闭合开关,电压表、电流表和滑动变阻器串联在电路中,将观察到电流表示数为0A,电压表示数为3V;
(2)[4] 如图1所示,电压表、电流表和滑动变阻器串联在电路中,电压表应该并联在定值电阻R两端,故答案如图所示:
;
(3)[5]由描绘的I-U图线可以得出结论:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
[6]电源电压为3V,定值电阻R为5欧,滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”,则电路中的最小电流为
,
不可能为0.1A,所以数据点A不是由真实实验得到的。
30. 为了测定小灯泡的电阻,小明选取了器材进行实验,已知小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)小明连接好电路,如图甲所示,但检查后发现有一导线连接错误,错误导线是___________(选填“①”“②”或“③”)。假如闭合开关,出现的现象可能有___________、___________(选填两个可能的现象);
(2)故障排除后,先调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,可以算出小灯泡正常发光时的电阻是___________Ω;
(3)由一组实验数据绘出小灯泡的I—U图像形状如图丙,该图像不是一条直线。原因是灯泡的电阻___________,A、B两点电阻的大小关系是RA___________RB;
(4)另一实验小组同学实验时发现桌上没有电流表,却多了一个滑动变阻器R0,(最大阻值用R0表示),他设计如图电路。也测出了小灯泡在U0=2.5V时的电阻。请补全下列步骤:
①闭合开关,先调节滑动变阻器R0的滑片到最___________端(选填“左”或“右”),再调节另一滑动变阻器的滑片,直到电压表的读数为U0;
②接着___________,读出这时电压表的示数,用U表示;
③小灯泡正常发光时电阻的表达式R=___________(用U、U0、R0字母表示)。
【答案】 ①. ② ②. 灯泡异常亮 ③. 电流表示数很大(电压表示数很大) ④. 5 ⑤. 随温度升高而增大 ⑥. < ⑦. 左 ⑧. 将滑片调至最右端 ⑨.
【解析】
【详解】(1)[1]由图可知,滑动变阻器同时连接上方接线柱,故连接错误,应采用一上一下接法。
[2][3]由图知,滑动变阻器接入电阻为0,故闭合开关,电路中电流可能很大,导致电流表示数很大,小灯泡很亮,电压表示数测量电源电压,也很大。
(2)[4]由图知,电流表为小量程,分度值0.02A,故读数为0.5A,小灯泡额定电压为2.5V,则
(3)[5][6]当电压增大时,小灯泡的温度升高,小灯泡的电阻随温度升高而增大,故图像不为直线。由图可知,A点电压小于B电电压,故B点小灯泡温度更高,电阻更大。
(4)[7][8]由图可知,电压表测量小灯泡和R0左侧部分电阻的总电压,R0的滑片移动不能改变电路中电流,故可利用滑片分别测量小灯泡电压以及小灯泡和R0的总电压,故先调节滑动变阻器R0的滑片到最左端,调节滑动变阻器R,使小灯泡正常发光,保持R不变,移动R0的滑片,测量总电压。
[9]R0的电压为
则电路中电流为
小灯泡电阻为
31. 小明设计了如图甲电路测量笔芯的电阻。电源电压恒为6V。
(1)①正确连好电路,闭合开关S,将开关S1先拨至b、移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2V。②再将S1拨至a,调节电阻箱旋钮至乙图位置,使电压表示数正好为2V,则该电阻的阻值为______Ω;
(2)若在②步骤中,不小心将滑动变阻器的阻值调大了2Ω,则测得的电阻值______(选填“偏大”或“偏小”)了______Ω;
(3)步骤②观察到电压表示数略大于2V,他把“×1”挡的旋钮又旋了一格,发现电压表示数略小于2V,此时他______(填“应该”或“不应该”)再调节滑动变阻器,以使电压表的示数恰好为2V,由此推断铅笔芯接入电路的阻值______(填写范围)。
【答案】 ①. 15 ②. 偏大 ③. 1 ④. 不应该 ⑤. 14Ω~15Ω
【解析】
【详解】(1)[1]闭合开关S,将开关S1先拨至b,此时滑动变阻器与R笔串联,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为2V;再将S1拨至a,滑动变阻器与电阻箱串联,调节电阻箱旋钮,使电压表示数正好为2V,则铅笔芯电阻等于电阻箱的电阻,由图乙可知,电阻箱读数为15Ω,则该电阻的阻值15Ω。
(2)[2][3]电源电压为6V,在步骤①中,铅笔芯两端电压为U笔=2V,则滑动变阻器电压为
U滑=6V-2V=4V
根据串联分压原理可得
则
若在②步骤中,不小心将滑动变阻器的阻值调大了2Ω,即
R滑'=30Ω+2Ω=32Ω
电压表示数仍为2V,根据串联分压原理可得
则
则测得的电阻值偏大
16Ω-15Ω=1Ω
(3)[4][5]如图乙,电阻箱读数为15Ω,电压表示数略大于2V,根据串联分压原理可知R笔<15Ω;当把“×1”档的旋钮又旋了一格,即电阻箱接入电路的阻值为14Ω或16Ω,电压表的示数小于2V,则电阻箱接入电路的阻值为14Ω,可得R笔>14Ω,此时不能调节滑动变阻器的阻值,铅笔芯接入电路的阻值范围为14Ω~15Ω。
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