内容正文:
2025年中考物理一轮复习培优专项训练-有关欧姆定律的实际应用问题
(欧姆定律问题篇)
一、单选题
1.如图所示电路中,闭合开关S,灯L亮,电流表、电压表有示数,工作一会儿发现小灯泡L不亮,两电表中一个示数增大一个示数减小。则电路可能出现的故障是( )
A.电阻R断路
B.电阻R短路
C.小灯泡L断路
D.小灯泡L短路
2.如图所示,现有一个阻值随长度均匀变化的金属丝接入电路。当滑片在A点时,电流表示数为。当滑片向右移动到达B点时,电流表示数为。当滑片再向右移动到达C点时,电流表的示数为( )
A. B. C. D.
3.甲醛对人体危害严重,因此装修房屋时检测甲醛污染指数非常重要。“创新”小组的同学们设计了甲醛检测设备,原理如图甲所示。电源电压恒为3V,R0为10Ω的定值电阻,R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻,其阻值随污染指数变化的情况如图乙所示。用电压表示数来反映污染指数,污染指数在50以下为轻度污染,50~100为中度污染,100以上为重度污染。以下分析正确的是( )
A.污染指数越小,电压表示数越大
B.电压表示数为1V时属于重度污染
C.污染指数越大,通过R0的电流越小
D.污染指数为50时,电压表的示数为2.5V
4.如图所示,是列车上烟雾报警系统的简化原理图,电源电压恒定不变,R为光敏电阻,为定值电阻。当烟雾产生时,激光被烟雾遮挡使光敏电阻的阻值发生变化,当电路中电流增大至某一数值时,报警器开始报警,则下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度的减弱而增大
B.烟雾浓度越大,电压表示数越大
C.烟雾浓度增大时,电压表与电流表示数之比减小
D.烟雾浓度增大时,电压表与电流表示数之比增大
5.如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻,它的阻值为20Ω
B.当电阻甲和乙并联接在3V电源上时,干路上的电流为0.3A
C.当电阻甲和乙串联接在6V电源上时,甲消耗的电功率为0.8W
D.当电阻甲和乙串联接在6V电源上时,电路消耗的总功率为1W
6.如图所示,电源电压不变,不考虑小灯泡电阻受温度的影响,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向a端滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V与电流表A1示数的比值变小
B.电压表V与电流表A1示数的乘积不变
C.电压表V与电流表A2示数的比值不变
D.电压表V与电流表A2示数的乘积变大
7.如图甲所示,电源电压恒定不变,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,将滑片P从最右端逐步移到最左端,记录电流表、电压表的示数,并根据记录的数据作出和的“U-I”关系图像如图乙所示。则下列说法不正确的是( )
A.图线Ⅰ为R2的U-I的图象
B.当时,电路中电流的大小为0.4A
C.电源电压为8V
D.R1的阻值为30Ω
8.如图甲所示的是一款甲醛检测仪的工作原理图,电源电压恒为6V,是10Ω的定值电阻,R为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻,其阻值随甲醛污染指数的变化图像如图乙所示。污染指数在50以下为轻度污染,50~150之间为中度污染,150以上为重度污染,下列说法正确的是( )
A.甲醛污染指数越大,电压表的示数越小
B.甲醛污染指数越大,电路消耗的总功率越小
C.当电压表示数为1.5V时,属于中度污染
D.当污染指数为100时,电路中的电流为0.2A
9.下列关于欧姆定律的说法中,正确的是( )
A.根据可知,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
B.根据可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比
C.欧姆定律适用于所有导体
D.导体的电阻与导体两端的电压和导体中的电流都有关
10.小明用光敏电阻设计了一种“智能家居照明灯”电路,该照明灯实现在天暗时自动点亮,天亮时自动熄灭。如图甲所示,R1为光敏电阻,阻值随光照强度变化而变化,R2为滑动变阻器,电源电压U0恒定,保持光照强度不变,闭合开关S后,滑片P由a端向b端移动过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示。(电磁继电器线圈的电阻不计),下列说法正确的是( )
A.电源电压U0为14V
B.滑动变阻器的最大阻值是100Ω
C.滑片P在b端时,电压表的示数为2V
D.光敏电阻阻值应随光照强度的增加而增强
二、填空题
11.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R′是滑动变阻器,它的金属杆是杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当滑动变阻器的金属杆上移时,油箱内油面 ,电路中的电流 。金属的电阻随着长时间使用温度逐渐升高,则该油量表(金属制)在长时间使用过程中测的数值会 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
12.如图是测量油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,AP是轻质杠杆,P是滑杆上可沿电阻片滑动的滑片,是定值电阻。油量减少时,浮子通过连杆带动滑杆绕O点转动,使滑片P在R上滑动。电路中的油量表相当于一只 (选填“电流表”、“电压表”或“电能表”);浮子向下运动时,油量表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.甲、乙两根镍铬合金丝,甲和乙等长,乙粗些,把它们并联在同一电路中,则通过它们电流的大小关系是 (选填“>”“<”或“=”),它们两端电压的大小关系是 (选填“>”“<”“=”)。
14.亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其原理如图甲所示,电源电压恒为4V,定值电阻R0阻值为300Ω,R1为热敏电阻, 电压表的量程为“0~3V”。热敏电阻R1的阻值随温度的变化情况如图乙所示。当温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是 Ω,电压表的示数为 V; 为保证电压表使用安全,电路所允许的最高环境温度是 ℃。
15.创新实验小组的同学们为医院设计了一个皮肤温度检测装置,当温度≥37℃时,检测装置便会报警。设计的感温区电路如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,为热敏电阻,其阻值与温度的关系如图乙所示。当检测到电压表的示数时,检测装置便会报警;当检测到温度为33℃时,电压表示的数为。则电源电压为 。
16.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻。当只闭合开关S时,电流表示数为;当闭合开关S、S1时,电流表示数为。则当闭合开关S、S1时,通电电流通过定值电阻做的功为 。
17.节日彩灯带为一只只小彩灯串联而成,如图所示为其中一只小彩灯,灯内的玻璃珠为 (选填“导体”或“绝缘体”);与灯丝并联的细金属丝电阻很大,通过的电流很 。
18.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻。要使、并联,应闭合开关 ,此时电流表的示数为;要使、串联,开关、应 ,此时电流表的示数为,则, 。
19.用所学知识设计出一个电路,其电路图如图所示,当滑片P向右移动时,电流表的示数 ,电压表的示数 (均选填“变大/变小/不变”);若电源电压为3V,当滑片P在最左端时,电压表示数1V,电流表示数为0.2A,R2为 Ω。
20.如图甲所示为某种跳绳自动计数器的简化原理图。跳绳时,每当绳子挡住了射向的红外线时,的电阻会变大,自动计数器会计数一次。信号处理系统相当于一个电压表,能记录AB间每一时刻的电压,若已知电源电压为10V并且保持不变,为定值电阻,某一段时间AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示。请问:
(1)AB两端电压为 V时,计数器会计数一次;
(2)绳子没有挡住射向的红外线时和挡住射向的红外线时电路中电流之比为 。
三、作图题
21.如图所示,为一身高测量仪的电路图,A、B、C、D为四个接线柱,金属板M可带动金属片P滑动,请在和之间选填入“电流表”、“电压表”或“定值电阻”的元件符号,要求被测人身高变高时,电表的示数也增大。
四、实验题
22.宇宇做“探究电流与电阻的关系”实验,用到的实验器材有:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30Ω1A”)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干。
(1)宇宇连接好如图甲所示的电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了 (选填“短路”或“断路”)故障。
(2)排除故障后,多次改变R的阻值,闭合开关后, ,使电压表示数保持不变,记下电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R的变化图象;由图象可得: 。
(3)为了顺利完成本次实验,定值电阻两端的电压应保持 V不变。
(4)随后,实验小组又设计了如图丙所示的电路来测RX的阻值,R0的阻值已知,请你帮他们完成实验步骤:
①开关S接b,用电压表测电源电压为U。
② ,用电压表测出R0两端的电压为U1。
③则未知电阻RX阻值的表达式:RX= 用R0、U、U1表示)。
23.某实验小组计划探究“电流与电压、电阻”的关系,设计的电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应该处于 状态,请添加导线将电路实物图(图乙)补充完整 ,滑片P向B移动,电流表示数变小。
(2)该小组完成探究“电流与电压的关系”实验,并获得数据图像如图丙所示,可得结论:电阻一定,电流跟电压成 ;
(3)该小组继续探究“电流与电阻”的关系,已知电源电压4.5V,选用五个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丁所示的图像,则:
①实验中使电压表的示数保持 V不变;首先完成5Ω的定值电阻数据测量后,接着换上10Ω的定值电阻,为使电压表的示数不变,需要将滑片向 (A/B)移动。
②为了能利用这五个定值电阻顺利完成实验,滑动变阻器应该选择( )
A.10Ω 1A B.20Ω 0.2A C.30Ω 1A
五、综合题
24.创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标,空气质量等级是按照空气质量指数划分的,如表所示。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,其工作原理电路图如图-1所示,已知电源电压且保持不变,定值电阻,气敏电阻R的阻值与空气质量指数A的关系如图-2所示。
空气质量指数A
0~50
51~100
101~150
151~200
201~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(1)由图-2可知,气敏电阻的阻值随空气质量指数的增大而 。
(2)当空气质量指数A为150时,通过电路中的电流是多少 ?
(3)当电压表示数为6V时,气敏电阻的阻值是多少 ?对应的空气质量等级是什么 ?
六、计算题
25.晓畅设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示。其中,电源两端电压U=4V(恒定不变),电压表的量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是 Ω。
(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
26.如图所示电路,电源电压不变,R2=30Ω,R3=20Ω。当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.4A。当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)R1的阻值;
(3)当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数。
27.随着城市化的发展,城区内出现了越来越多的高层住宅楼,人们乘坐电梯上下楼。为了安全起见,电梯都设置超载自动报警系统,其内部构造如图甲所示。控制电路的电源电压U=6V,定值电阻R1=100Ω,压敏电阻R2的阻值随压力F大小的变化关系如图乙所示。当控制电路中的电流达到0.03A时,电梯发出超载警报。电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值忽略不计。
(1)当电梯内的人总质量为600kg时,控制电路中的电流是多少?(g取10N/kg)
(2)电梯最多可搭载的乘客质量是多大.
(3)为了增加可搭载乘客的质量,可以如何实现,说出方法,并做出解释。
28.如图所示,,小灯泡的规格为“”(即表示小灯泡正常发光时两端电压为,此时通过小灯泡的电流为),电源电压保持不变。(不考虑灯丝电阻变化)
(1)灯泡正常发光时电阻(保留两位小数);
(2)、都断开时,小灯泡正常发光,求电源电压;
(3)、都闭合时,电流表示数变为,求的阻值。
试卷第1页(共10页)
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参考答案与试题解析
1.A
【详解】闭合开关,灯亮,两电表有示数,则电路通路,此时灯与电阻串联接入电路,电流表测电路中的电流,电压表测电阻R两端的电压。
A.工作一会儿,若电阻R断路,则电流表无示数,示数减小,灯不亮,电压表与电源接通,有示数,示数接近电源电压,所以示数增大,故A符合题意;
B.工作一会儿,若电阻R短路,则电压表示数为0,示数减小,小灯泡仍通路,仍可发光,故B不符合题意;
C.若小灯泡断路,整个电路断开,电流表无示数,电压表与电源的连接断开,无示数,所以两个电表的示数都减小,故C不符合题意;
D.小灯泡短路,电路是电阻R工作的简单电路,电压表测电源电压,示数增大,电路的总阻值减小,据欧姆定律知,电路的电流增大,示数增大,故D不符合题意。
故选A。
2.B
【详解】分析电路可知,滑动变阻器和定值电阻串联,电流表测电路电流。设滑片在A点时,电路总电阻为,根据,则有 ①
设滑片每向右移动减少的电阻为,则当滑片向右移动到达B点时,则有 ②
联立①②则有。则当滑片再向右移动到达C点时,电流表的示数为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.B
【详解】A.分析电路图可知,R与R0串联,电压表测量R0两端电压,由图像可知,污染指数越小,可变电阻的阻值越大,根据串联电路的分压特点可知,可变电阻两端的电压变大,则定值电阻两端的电压变小,即电压表示数变小,故A错误;
B.电压表示数为1V时,电路中电流
可变电阻两端电压UR=U-U0=3V-1V=2V
则可变电阻连入电路中的阻值
由图像可知,可变电阻为20Ω时,污染指数为150,属于重度污染,故B正确;
C.由图乙可知,污染指数越大,可变电阻的阻值越小,电路中的总电阻越小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,所以通过R0的电流越大,故C错误;
D.由图像可知,污染指数为50时,可变电阻连入电路中的阻值为50Ω,根据串联电路的分压特点可得,R0两端电压
即电压表示数为0.5V,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】图中定值电阻R0光敏电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表测光敏电阻两端的电压;当有烟雾时报警,已知电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警,故有烟雾时,光照减弱,电路中电流增大,当电路电阻减小时,电流增大,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小;由于光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而减小,故烟雾越浓,光照强度越弱,电阻越小,电路中的电流越大,由知道,定值电阻R0两端的电压增大,串联电路电源电压等于各部分电压之和,故光敏电阻两端的电压减小,即电压表示数减小,由以上分析烟雾浓度增大时,电压表示数与电流表示数的比值表示光敏电阻大小,光敏电阻的电阻减小,该比值减小,故C正确,ABD错误。
故选C。
5.C
【详解】A.由图像可知,乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知乙电阻的阻值变化,电阻乙不为定值电阻,故A错误;
B.当电阻甲和乙并联接在3V电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻两端的电压均为3V,由图像可知,,大于0.2A,所以干路电流大于0.35A,故B错误;
CD. 当电阻甲和乙串联接在6V电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两电阻两端的电压之和。由图像可知,当电路中的电流为0.2A,甲电阻两端电压为4V,乙电阻两端电压为2V。根据可知甲消耗的电功率为
电路消耗的总功率为
故C正确,D错误。
故选C。
6.B
【详解】AB.由图得,变阻器与L并联,电压表V测量电源电压,电流表A1测量L电流,电流表A2测量干路电流,滑片P向a端滑动过程中,变阻器接入电路中电阻变大,因并联电路各支路独立工作互不影响,则电压表V的示数不变,电流表A1示数不变,因此电压表V与电流表A1示数的比值不变,电压表V与电流表A1示数的乘积不变,故A错误,B正确;
CD.滑片P向a端滑动过程中,变阻器接入电路中电阻变大,其两端电压不变,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,则干路电流变小,故A2示数变小,电压表V与电流表A2示数的比值变大;电压表V与电流表A2示数的乘积变小。故CD错误。
故选B。
7.D
【详解】A.两电阻串联,电压表测两端的电压,电压表测两端的电压,滑片在最左端时,接入电路的阻值为零,因此此时电压表示数为零,由图像可得,图线为的图像,则图线Ⅱ为的图像,故A正确,不符合题意;
B.串联电路各处的电流相等,当时,由,则两电阻两端的电压相同,由图乙知,即为两图线的交点,可知电流为,故B正确,不符合题意;
C.由图知,当电流为时,两电压表示数均为,因电源电压等于两电压表示数之和,则电源电压
故C正确,不符合题意;
D.当滑片移动到最左端时,电路中只有,电压表示数为零,电路中的电流为,由欧姆定律可得,
故D错误,符合题意。
故选D。
8.C
【详解】AB.分析电路可知,和可变电阻串联,电压表测电压。由乙图可知,甲醛污染指数越大,可变电阻阻值越小,则总电阻越小,根据,电路电流越大,根据可知电压表的示数越大,根据可知电路消耗的总功率越大,故AB错误;
C.当电压表示数为1.5V时,根据串联分压原理则有
解得此时可变电阻,由乙图可知,甲醛污染指数为100,属于中度污染,故C正确;
D.当污染指数为100时,由乙图可知,可变电阻,则电路中的电流为,故D错误。
故选C。
9.A
【详解】A.结合所学的欧姆定律可知,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。故A正确;
BD.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积还有温度等有关,与导体两端电压的大小,通电电流的大小无关,故BD错误;
C.欧姆定律适用于纯电阻电路,对于气体导电,半导体导电并不适用,故C错误。
故选A。
10.B
【详解】由图可知控制电路中,线圈、滑动变阻器与光敏电阻串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流。
AC.由于电磁继电器线圈的电阻不计,当滑片位于b端时,电路为光敏电阻的简单电路,电压表测电源的电压,由图像可知电压表的示数为12V,则电源电压为12V,故AC错误;
B.当滑片位于a端时,滑动变阻器最大值与光敏电阻串联,此时电路中的电流最小,由图象可知,此时电压表示数即光敏电阻两端电压为2V,求滑动变阻器的最大阻值为,故B正确;
D.天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开,由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小,根据可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大;反之,天亮时光敏电阻的阻值变小,所以光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小,故D错误。
故选B。
11.下降 变小 偏小
【详解】[1][2]分析电路知:R与R′串联,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器的金属杆上移时,杠杆逆时针转动,油箱内油面下降,变阻器连入电路的电阻变大,根据电阻的串联,总电阻变大,由欧姆定律,电路中的电流变小。
[3]金属的电阻随着温度升高而增大,根据串联电路电阻规律可知在长时间使用过程中电路总电阻变大,油量一定时,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,据此判断测的数值会偏小。
12.电流表 变小
【详解】[1]由图可知,油量表串联在电路中,相当于一只电流表。
[2]浮子向下运动时,滑片P向上移动,R变大,电路总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路电流变小,油量表示数变小。
13.< =
【详解】[1][2]根据并联电路中各支路用电器两端电压相等,甲、乙两根镍铬合金丝并联在同一电路中,故它们两端的电压相等,即U甲=U乙;影响导体电阻的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度,甲、乙两根电阻丝材料相同、长度相同,乙的横截面积大,因此,乙的电阻小于甲的电阻,即R乙<R甲,由可知,电压相同时,电阻越大,通过的电流越小,则I甲<I乙。
14.200 2.4 80
【详解】[1]热敏电阻R1的阻值随温度的变化情况如图乙所示,由图乙可知,当温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是200Ω。
[2]由电路图可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻R0两端电压,当环境温度为40℃时,根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻
则电路中的电流
由欧姆定律可得,R0两端的电压
即电压表的示数为2.4V。
[3]由题意可知电压表示数允许最大值为3V,此时是电路能够测量的温度最高。此时电路中的电流
串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,则热敏电阻两端电压
由欧姆定律得,此时热敏电阻的阻值
根据图乙可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应的温度为80℃,即最高温度为80℃。
15.6
【详解】由图甲可知,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流。当检测温度为33℃时,R阻值为600Ω,电压表示数为3.6 V,则电路中电流为
电源电压为……①
当检测温度为37℃时,电压表的示数为3V,热敏电阻的阻值为R'=400Ω,则电路中电流为
电源电压……②
由①②解得,
则电源电压为6V。
16.540
【详解】由电路图可知,当只闭合S时,电路为只有R1的简单电路,电流表测电路中电流,则电源电压为
当闭合开关S、S1时,R1、R2并联,电流表测干路电流,此时电流表示数为I=0.5A,则通过R2的电流为
并联电路中各支路电压相等,都等于电源电压,即
则通电电流通过定值电阻做的功为
17. 绝缘体 小
【详解】[1]玻璃珠在电路中起到隔离、支撑等作用,不导电,属于绝缘体。
[2]与灯丝并联的细金属丝电阻很大,根据可知,在电压一定时,电阻越大,通过的电流越小。细金属丝电阻很大,所以通过的电流很小。
18.、 断开
【详解】[1][2][3]闭合开关、,被短路,、并联,电流表测干路电流,示数为,则此时电流表的示数为
开关、均断开时,只有、连入电路,且首尾相连,、串联,电流表测电路电流,示数为,则此时电流表的示数为
所以前后电流之比为
19.不变 变大 10
【详解】[1][2]由电路图可知,R1、R2串联,电压表测R1与R2左侧电压,电流表测电路中电流。当滑片P向右移动时,电路中总电阻不变,由可知,电路中总电流不变,则电流表示数不变,R2左侧部分电阻增大,由串联分压原理可知,R2左侧部分电压增大,由串联电路电压特点可知,电压表示数增大。
[3]当滑片P在最左端时,电压表只测R1两端电压,则两端电压为1V,此时电流表示数为0.2A,则电路中总电阻为
R1的阻值为
则R2的阻值为
20.(1)2
(2)3∶1
【详解】(1)由甲图电路知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压;当射向R1的红外线被挡时,R1阻值变大,电路的总电阻变大,根据可知,在电源电压不变的情况下,电路的电流变小,R2的阻值不变,由可知,R2两端的电压会减小,由图像知,此时,即AB间电压为2V时计数一次。
(2)当射向R1的红外线没有被挡时,AB间电压为,当射向R1的红外线被挡时,,R2阻值不变,根据可知,此时通过R2的电流与R2两端的电压成正比,即
21.
【详解】电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,则C、D之间不可能是电压表,否则电路断路。
若C、D之间为电流表:①当A、B之间为电压表时,电路为R的简单电路,电压表测电源电压示数不变,电流表测电路中的电流;故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,由欧姆定律可知电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符;②A、B之间为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过定值电阻的电流不变,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,由欧姆定律可知,该支路的电流减小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符。
若C、D之间为定值电阻:①A、B之间不可能为电流表,否则滑动变阻器被短路;②A、B之间为电压表时,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,电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知电流表的示数减小,由U=IR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。故C、D之间填定值电阻的符号;A、B之间填电压表的符号。如下图所示:
22.(1) 左 断路
(2) 移动滑动变阻器滑片 在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3)2.5
(4) 开关S接a R0
【详解】(1)[1]电路开关闭合前,应使变阻器连入电路中的阻值是最大的,故应将其滑片滑到最左端。
[2]闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,说明电压表串联在了电路中,可能是定值电阻R出现了断路。
(2)[1]根据控制变量法,“探究电流与电阻的关系”实验时要保证定值电阻两端的电压不变,需多次改变R的阻值。闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表示数。
[2]如图乙所示的电流I随电阻R的变化图象,可知电流与电阻的乘积是一个定值,故可得在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)为了顺利完成本次实验,定值电阻两端的电压应保持恒定为
(4)[1][2]①开关S接b,用电压表测电源电压为U。②开关S接a,用电压表测出R0两端的电压为U1,则两端电压为,电路中电流为。③则未知电阻阻值的表达式
23.(1) 断开
(2)正比
(3) 2.5 B C
【详解】(1)[1]在连接电路的过程中,为了安全和便于检查电路,开关应当处于断开状态。
[2]滑片P向B移动,电流表示数变小。即滑片右移动阻值变大,电压表并联在定值电阻两端,如图:
(2)由图丙可知,电流随电压的增大而增大,且电压与电流的比值是一个定值,故可得当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1]实验中使电压表的示数保持
[2]根据串联分压可知,当将5Ω的电阻换为10Ω的电阻时,定值电阻两端电压变大,而探究电流与电阻的关系,要控制定值电阻的电压不变,根据串联分压可知,应增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,因此需要将滑片向B移动。
[3]电源电压恒为4.5V,实验中要控制定值电阻的电压为2.5V不变,则滑动变阻器的电压为2V不变,根据串联分压原理,则滑动变阻器的电阻始终为定值电阻的0.8倍,所以当定值电阻取最大25Ω时,滑动变阻器阻值取最大为20Ω,则若要顺利完成5次实验,应选用最大阻值不小于的20Ω滑动变阻器。另外电路中最大电流为0.5A,故选择滑动变阻器30Ω 1A。故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
24.(1)减小
(2)0.15A
(3) 空气质量等级为良
【详解】(1)由图乙可知,随着空气质量指数的增大,气敏电阻的阻值减小,所以气敏电阻的阻值随空气质量指数的增大而减小。
(2)由图-2可知,当空气质量指数A为150时,气敏电阻R的阻值为;由图-1可知,R与串联,此时电路中的总电阻
此时电路中的电流
(3)[1][2]当电压表示数为6V时,即两端的电压为6V,电路中的电流
气敏电阻两端的电压
气敏电阻的阻值
由图-2可知,此时对应的空气质量指数A在51~100之间,空气质量等级为良。
25.(1)200
(2)2.4V
(3)80℃
【详解】(1)由乙图可知,当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是200Ω。
(2)由甲图可知,两电阻串联,电压表测R0两端的电压。当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是200Ω。电路中的总电阻为R总=R1+R0=200Ω+300Ω=500Ω
由欧姆定律可知,此时电路中的电流为
此时电压表的示数为
(3)由图乙可知,环境温度越高,热敏电阻的阻值越小,根据串联分压特点可知,热敏电阻分得的电压越小,则R0两端的电压越大,由于电压表两端电压不能超过其最大测量值,故当R0两端的电压达到3V时,此电路所允许的环境温度最高。此时电路中的电流为
根据串联电路的电压特点可知,此时热敏电阻两端的电压为
根据欧姆定律可知,此时热敏电阻的阻值为
由图乙可知,热敏电阻的阻值为100Ω时,对应的环境温度为80℃,即此电路所允许的最高环境温度是80℃。
26.(1)12V;
(2)10Ω;
(3)1A
【详解】(1)当开关闭合,断开时,电路为的简单电路,电源电压
(2)当开关、都断开时、与串联,此时电路的总电阻
的阻值
(3)当开关、都闭合时,被短路、与并联、电流表测干路的电流,此时通过的电流
此时通过的电流
电流表的示数
27.(1)
(2)
(3)见解析
【详解】(1)压敏电阻受到的压力
由图乙知道,此时压敏电阻的阻值
控制电路开关闭合时,串联,故电路总电阻
则控制电路中的电流
(2)当控制电路中的电流达到0.03A时,电梯发出超载警报,此时控制电路的总电阻
此时压敏电阻的阻值
由图乙知道,此时压敏电阻受到的压力
则最多可搭载的乘客的质量
(3)为增加可搭载乘客的质量,需增加压敏电阻可承受的压力,此时会减小压敏电阻阻值,而电路允许通过的电流I是一定的,则电路的总电阻是一定的,若电源电压一定,所以需要增大定值电阻R1的阻值;若定值电阻R1的阻值不变,则需要适当减小电源电压。
28.(1)8.3Ω
(2)10V
(3)50Ω
【详解】(1)小灯泡电阻为
(2)、都断开时,小灯泡和R1串联,电源电压为
(3)、都闭合时,两个电阻并联,小灯泡被短接,中电流为
中电流为
电阻为
答案第1页(共13页)
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