内容正文:
2025年中考物理一轮复习培优专项训练-电学图像问题
(欧姆定律问题篇)
一、单选题
1.如图所示是定值电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图像,下列说法不正确的是( )
A.甲是小灯泡的图象
B.当小灯泡两端电压为时,通过小灯泡的电流是
C.定值电阻的阻值是
D.小灯泡两端电压变大时,小灯泡的电阻在减小
2.电梯超载容易引发安全隐患,其超载报警电路简图如图﹣1所示。电源电压为6V且恒定不变,R0为保护电阻,其阻值为200Ω,R为压敏电阻,阻值大小与压力的关系如图﹣2所示,空载时电梯底座对R的压力等于电梯厢的重力为4000N,电流表的临界值为15mA,电流表的示数超过临界值就会自动报警。则( )
A.电梯正常工作,当有人进入电梯后,电流表示数减小
B.电梯正常工作,当有人进入电梯后,电压表与电流表示数之比不变
C.空载时控制电路中的电流为6mA
D.该电梯的限载压力为1.2×104N
3.标有“”字样的小灯泡,通过它的电流与电压的关系图像如图所示。下列有关该灯泡的说法中错误的是( )
A.把它接在电压为的电源上,其消耗的实际电功率应为
B.把它接在电压为的电源上,要使其正常发光,则应串联一个阻值为的电阻
C.把它与一只阻值为的电阻并联接在电压为的电路中,电路中的总电流应为
D.图像中通过灯丝的电流与电压不成正比,原因是灯丝电阻随温度的升高而增大
4.如图是电学元件甲和乙的图像,小明对图像信息做出的判断,正确的是( )
A.乙可能是定值电阻
B.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为2.5A
C.将甲和乙并联,若电压为2.5V,则它们的干路电流为0.5A
D.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的总电压为2V
5.如图甲所示的电路,在滑动变阻器的滑片P从一端向另一端滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是( )
A.电源电压是16V
B.的阻值是20Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为60Ω
D.当电流表的示数是0.4A时,接入电路的阻值是30Ω
6.如图,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端移到b端的过程中,R1、R2的U~I关系图像如图。下列四种判断中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.图线甲是电阻R1的U~I关系图象
C.R1的阻值是20Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω
7.图甲是小灯泡L的电流与电压关系,将小灯泡L和定值电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S,小灯泡的实际功率为;闭合S和,电流表的示数为,电源两端电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.由图甲可知小灯泡的阻值始终不变 B.电源电压为12V
C.闭合S和,通过R的电流为 D.电阻R的阻值为
8.把小灯泡L和定值电阻接在如图甲所示的电路中,两者的关系图像如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.在图乙中直线表示小灯泡的关系图像
B.当电源电压为时,电流表示数为0.1A
C.当电源电压为时,与的电阻值之比为
D.当电流表示数为0.4A时,小灯泡的实际功率为
9.如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R的U-I图像为图乙
B.定值电阻R的阻值为5Ω
C.若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,电路的总功率为0.4W
D.若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,电路中电流为0.4A
10.如图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图像,将小灯泡和电阻R接入图乙所示的电路中,电源电压保持不变;只闭合S1时,电流表的示数为0.5A。若再闭合开关S2,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变大,灯变亮
B.电路总电阻变大
C.电流表的示数变化0.2A
D.若将L和R串联在5V的电源上,电流表的示数是0.3A
二、填空题
11.如图所示是小灯泡L与电阻R的电流与电压的关系图像,小灯泡的额定电压为1.5V,根据图像,将小灯泡L和电阻R并联接入电路,当干路电流为0.8A时,电源电压为 V,通过电阻R的电流为 A。
12.如图所示,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图像, 代表的电阻丝较粗,a、b串联后的电阻的图像在区域 (Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ)。
13.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成,通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻R的阻值为 Ω;当把这个工具接在电压为2V的电源两端,通过干路的电流为 A,此时L、R并联的总功率是 W。
14.将灯泡L与定值电阻R接入图甲所示的电路中,灯泡L的电流随电压变化的图像如图乙所示,只闭合开关S,小灯泡的实际功率为,则电源电压是 V;再闭合开关,电流表的示数变为,通电,定值电阻R消耗的电能是 J。
15.如图所示,标有“6V;6W”的灯泡L1和“6V;3W”的灯泡L2,通过它们的电流随两端电压变化关系分别为A和B。若将两灯串联接入电路中,使其中一个灯泡正常发光时,另一个灯泡的功率为 W;若将两灯泡并联接入4V的电路中,电路消耗的总功率为 W。
16.甲、乙两电阻的电流与电压关系分别为图A、B,由图可知,乙的阻值为 Ω,两个电阻阻值 (>/=/<)。
17.如图甲是额定电压为4V的小灯泡L和定值电阻R的I-U图像,将它们接入如图乙所示的电路,电源电压不变。只闭合开关S时,电流表示数为0.4A,则此时小灯泡L (选填“是”或“不是”)正常工作状态;若再闭合开关S1后,经过10s整个电路消耗的电能为 J。
18.两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示,若把它们串联起来,接在10V电源两端,电路中的电流是 A。
19.图是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图像,由此可知,定值电阻R的阻值为 ;仅把定值电阻R和小灯泡L串联接入电源电压保持不变的电路中,通过定值电阻R的电流为,则电源电压为 V,小灯泡的实际总功率为 W。
20.如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,由图可知:R甲 (>/=/<)R乙,电阻甲的阻值为 Ω,若将电阻甲和乙并联在同一电源两端,则电阻甲和乙两端的电压大小关系是:U甲 U乙(>/=/<)。
三、作图题
21.如图甲是电子汽车秤的原理示意图,该装置的电源电压为 U0,称重计由电压表改装而成。图中 R0为定值电阻,R为滑动变阻器,电源电压保持不变。秤的水平台面上没有重物时,滑动变阻器的滑片 P在 a 端,当秤的水平台面上放有重物时,台面向下平移并带动滑动变阻器的滑片 P 向 b 端滑动。某同学已画出电压表示数随随物重 G 变化的图像,如图乙所示。请画出 R0 两端电压 U1 随物重 G 变化的大致图像。
四、实验题
22.如图甲所示,是“探究电流与电压、电阻关系”实验的实物连接图。
(1)实验中为保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该滑动到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因可能是定值电阻 ;(选填“断路”或“短路”)
(3)在探究电流与电压的关系时,闭合开关,保持a、b间的电阻不变,调节滑动变阻器滑片位置,测出对应的电流和电压,根据实验数据画出电流随电压变化的图像,如图乙所示。分析图像可以得出结论: ;
(4)在探究电流与电阻关系时,实验操作过程中如果只是把a、b间电阻由换成后,应该保持 表的示数不变。
23.小明用图1所示电路探究电流与电压、电阻关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值20Ω。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,通过后面表格中的数据可知,否则,闭合开关时 表指针的偏转可能超出所用量程。
(2)闭合开关,移动滑片,记录了如表数据。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
0
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
0
(3)小明做完实验断开开关,发现电压表示数为0V,电流表示数为0A,小明将这组数据也填在表格中,请在图2中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I—U图象 。
(4)分析表中数据或图象的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成 。
(5)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,于是小华将干电池换成可调电压的电源,利用现有数据并且所有电阻都能为实验所用,则电源电压范围是________V。
五、综合题
24.如图甲所示,电源电压一定,已知定值电阻R0=10Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P从最左端滑至最右端的过程中,电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示,求:
(1)滑动变阻器的最大阻值是 Ω;
(2)电源电压多大?
(3)当电流表示数I=0.2A时,滑动变阻器接入电路中的阻值为多少?
(4)当电流表示数为I1时,定值电阻R0和滑动变阻器R两端的电压之比为多少?
六、计算题
25.如图所示是我们研究物理量之间的特性的基本图像,图中的x,y赋以不同的物理量,就能反映不同的物理规律。
(1)若y[路程(s/m)];x[时间/t(s)],则该图像反映的是物体做 (匀速或变速)运动,且该物体的运动速度是多大?
(2)若y[电压U/(V)];x[ 电流I/(A) ],则该导体的电阻是多大?
(3)若y[质量m/(g)];x[ 体积V/(cm3) ],则该物质密度是多少? 30cm3的该物质的质量是多少?
26.如图乙的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端移到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图甲所示。求:
(1)电源电压U为 V;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
27.定值电阻R1和R2两端电流与电压的关系图像如图甲所示,把电阻R1和R2如图乙连接到电路中,试求:
(1)R1电阻大小;
(2)流过R1的电流I1;
(3)R2两端的电压U2.
28.如图甲是某同学设计的调光灯电路,图中小灯泡的额定电压为3V,电源电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中,测得小灯泡的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压大小;
(2)灯泡正常发光时电阻大小;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
试卷第1页(共10页)
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参考答案与试题解析
1.D
【详解】A.电阻的阻值一定时,通过电阻的电流与它两端的电压正比,由图像可知,乙的I-U关系图像是正比例函数图像,即乙的电流与它两端的电压成正比,故乙为定值电阻R的I-U图像,甲为小灯泡L的I-U图像,故A正确,不符合题意;
BD.由图像可知,当灯泡两端的电压是1V时,通过灯泡的电流是0.4A,灯泡的电阻
当灯泡两端的电压是2V时,通过灯泡的电流是0.6A,灯泡的电阻
当灯泡两端的电压是4V时,通过灯泡的电流是0.8A,灯泡的电阻
所以小灯泡两端电压变大时,小灯泡的电阻在变大,故D错误,符合题意,故B正确,不符合题意;
C.由图像可知,当乙两端的电压为UR=4V时,通过它的电流为IR=0.4A,则定值电阻的阻值为
故C正确,不符合题意;
故选D。
2.C
【详解】由电路图可知,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB.电梯正常工作,当有人进入电梯后,压力增大,由图2可知R阻值减小,根据串联电路的电阻特点可知,此时的电路总电阻减小,根据可知电路中的电流变大,电流表示数增大;根据可知电压表与电流表示数之比为R阻值,故其比值减小,故AB不符合题意;
C.由图2可知,空载时电梯底座对R的压力为4000N时,压敏电阻R对应的电阻为800Ω,则此时电路中的电流为
故C符合题意;
D.当电流等于临界值15mA时,电路总电阻为
此时压敏电阻R的电阻为
由图2可知,此时压力为
故D不符合题意。
故选C。
3.A
【详解】A.由图像可知,灯泡两端的电压为3V时,通过的电流为0.4A,此时灯泡消耗的实际电功率,故A错误,符合题意;
B.由P=UI可得,灯泡L正常工作时的电流
由欧姆定律可知,灯泡正常发光时,电阻两端的电压
则串联电阻的阻值
故B正确,不符合题意;
C.由并联电路的电压特点,此时5Ω的电阻和灯泡两端的电压均为3V,则通过5Ω电阻的电流
通过灯泡的电流为0.4A,由并联电路的电流特点可知,电路中的总电流
故C正确,不符合题意;
D.由图像可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,但灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快,由欧姆定律可知,小灯泡的电阻随电压增大而增大,由P=UI可知,电压和电流都增大时,电功率增大,温度升高,说明小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故D正确,不符合题意。
故选A。
4.D
【详解】A.据图可知,乙图像中,电流与电压不成正比,因此乙不是定值电阻,故A错误;
B.据图可知,甲两端电压为0.5V时,通过的电流为0.1A,故B错误;
C.将甲和乙并联,若电压为2.5V,据图可知,电流均为0.5A,则干路电流为
故C错误;
D.将甲和乙串联,若电流为0.3A,甲乙两元件的电压分别为1.5V、0.5V,则它们两端的总电压为
故D正确。
故选D。
5.B
【详解】AB.由图甲可知,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中的电流。 根据图乙中电压表与电流表示数的变化关系,可以分析出: 当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大0.9A,此时电压表的示数为0。 根据欧姆定律得电源电压 U=I1R1=0.9A×R1
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,此时电压表的示数最大。从图乙中可以看出,最小电流为0.2A,电压表的最大示数为14V。 由欧姆定律得电源电压U=I2R1+U2=0.2A×R1+14V
电源电压不变,由以上两式解得R1=20Ω,U=18V
故A错误,B正确;
C.滑动变阻器的最大阻值
故C错误;
D.当电流表的示数是0.4A时,由图乙可知其电压为10V,则R2接入电路的电阻
故D错误。
故选B。
6.D
【详解】闭合开关S,R1、R2串联,V1测R1两端电压,V2测R2两端电压,电流表测电路中电流。
A.根据串联电路电压的规律,电源电压等于两电压表示数之和,由U~I图象可知,电路中电流为0.3A,R1两端的电压U1=3V,R2两端的电压U2=3V,则电源电压U=U1+U2=3V+3V=6V
故A错误;
B.因为滑片在a时,此时滑动变阻器的电阻为0,电压变为0;故从U~I图象可以看出,甲为滑动变阻器R2的U~I关系图象,乙为电阻R1的U~I图象,故B错误;
C.当路中电流为0.3A,R1两端的电压U1=3V,R1的阻值
故C错误;
D.滑动变阻器连入电路的电阻最大,电路中总电阻最大,电流中电流最小,由图可知,电路中最小电流为0.2A,此时变阻器两端电压为4V,则变阻器最大阻值为
故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A.由图甲可知,小灯泡的图象为曲线,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,所以小灯泡的阻值是变化的,故A错误;
B.只闭合开关S时,电路为L的简单电路,电流表测电路中的电流。
由图象可知,只有当时,灯泡的实际功率
因此电源电压
故B错误;
C.再闭合开关后,R与L并联,电流表测干路电流,此时电流表的示数为,即干路中的电流;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以通过灯泡的电流不变,则通过R的电流
故C正确;
D.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,R的阻值
故D错误。
故选C。
8.C
【详解】A.如图所示,因为通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比,所以定值电阻变化关系图像是B,灯泡灯丝的电阻大小会受到温度的影响,所以曲线A表示的是灯泡的变化关系图像,故A错误;
B.如图所示,小灯泡与定值电阻并联,电流表测干路电流,当电源电压为4V时,小灯泡与电阻R两端的电压都为4V,由图乙可知,通过小灯泡的电流为 0.3 A,通过电阻R的电流为0.1A,根据并联电路电流规律可知,电流表的示数为。故B错误;
C.R与L并联,当电源电压为时,通过L的电流为0.4A;通过定值电阻R的电流为0.2A。则R与L的阻值之比为。故C正确;
D.分析乙图可知,当电流表示数为0.4A时,电源电压为4V,此时通过小灯泡的电流为 0.3 A,通过电阻R的电流为0.1A,电流表的示数恰好为。此时小灯泡的实际功率为,故D错误。
故选C。
9.D
【详解】A.定值电阻的阻值一定,通过它的电流和它两端电压成正比,则图线甲代表定值电阻的U-I图像,而曲线乙则代表灯泡L的U-I图象,故A错误;
B.定值电阻R的阻值为,故B错误;
C.将L和R并联在电源电压为3V的电路中,并联电路各支路两端电压相等,由图可知,当电源电压为3V时,IL=0.4A,IR=0.2A,由并联电路电流的规律可知此时干路电流为I=IL+IR=0.4A+0.2A=0.6A,电路的总功率为P=UI=3V×0.6A=1.8W,故C错误;
D.将L和R串联在电源电压为9V的电路中,串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电压之和,通过小灯泡和定值电阻的电流相同,且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压,由图可知当I=0.4A时,UL=3V,UR=6V,电源电压U=UL+UR=3V+6V=9V,故D正确。
故选D。
10.C
【详解】A.由电路图可知,只闭合S1时,电流表测量灯泡的电流,电流表的示数为0.5A,由图甲可知,此时灯泡两端的电压U=4V,即电源电压为U=4V;再闭合S2,灯泡L与R并联,电流表测干路电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,电流表的示数变大;根据并联电路各支路互不影响的特点可知通过灯泡的电流不变,由P=UI知小灯泡的实际功率不变,小灯泡的亮度不变,故A错误;
B.再闭合开关S2时,由于总电流变大,电源电压不变,由可知,电路的总电阻变小,故B错误;
C.根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,电流表示数的变化量等于通过R的电流;由于并联电路各支路两端的电压相等,由图甲可知,此时通过电阻的电流为0.2A,故总电流增大0.2A,所以电流表的示数变化0.2A,故C正确;
D.若将L和R串联在5V的电源上,若电流表的示数是0.2A,由电路图知,此时灯泡两端的电压为1V,R两端的电压为4V,则电源电压为,故D错误。
故选C。
11.1.5 0.3
【详解】[1][2]将小灯泡L和电阻R并联接入电路,由图可知,当灯泡达到额定电压1.5V时, 电源电压为1.5V,通过电阻R的电流是0.3A,通过小灯泡L的电流是0.5A,此时干路电流为0.3A+0.5A=0.8A
符合题意,由此可知,当干路电流为0.8A时,电源电压为1.5V,通过电阻R的电流为0.3A。
12.b I
【详解】[1]长度相同,电阻丝越粗其电阻越小,根据,当电压相同时电阻越小电流越大,所以b代表的电阻丝较粗。
[2]根据串联电路规律,电阻串联后电路中的总电阻大于任意单个电阻,根据,在电压相等时串联后电路中的电流比a、b单独接入电路的电流更小,故a、b串联后电阻的图像应在Ⅰ区域。
13.10 0.8 1.6
【详解】[1]由图可知,定值电阻两端电压是4V时,电流为0.4A,定值电阻R的阻值
[2][3]把这个工具接在电压为2V的电路两端,小灯泡L和定值电阻R并联,并联电路中各个支路的电压相等,根据图像可知,通过L和R电流分别为0.6A、0.2A,干路电流为I=I1+I2=0.2A+0.6A=0.8A
此时L、R并联的总功率P=UI=2V×0.8A=1.6W
14.2 6
【详解】[1]只闭合开关S,电路为灯泡单独串联,电流表测灯泡的电流,此时小灯泡的实际功率为,电流为0.25A,据乙图可知,此时灯泡的电压为2V,则电源电压为2V。
[2]再闭合开关电路为灯泡和定值电阻并联,电流表测干路电流,电流表的示数变为,可得定值电阻的电流为
通电,定值电阻R消耗的电能是
15.1 4.8
【详解】[1]由题可知灯泡L1和L2的额定电压均为6V,则由图象可知L1和L2的额定电流分别为1A、0.5A。将两灯串联接入电路,要使其中一只灯泡正常发光,另一只灯泡不损坏,因串联电路中电流处处相等,则电路中的最大电流为0.5A,灯泡L2正常发光,此时灯泡L1两端的电压是2V,灯泡L1的功率为P1=U1I1=2V×0.5A=1W
[2]将两灯并联接在4V电压下,根据并联电路电压特点可知,两灯两端的实际电压U1′=U2′=U=4V,由图可知,通过灯泡L1、L2的电流分别为0.8A、0.4A,根据并联电路的电流特点可知,干路中的电流I′=I1′+I2′=0.8A+0.4A=1.2A
电路消耗的总功率P=U′I′=4V×1.2A=4.8W
16.10 <
【详解】[1]由图可知,当电压为3V时,乙的电流为0.3A,由欧姆定律可得,乙的电阻
[2]从图像中数据可以看出,当电压相同时, 通过甲电阻的电流大,由欧姆定律可得,据此可知:甲的阻值小于乙的阻值,即。
17.不是 12
【详解】[1]灯泡的电阻与温度有关,随着电压的增大,温度升高,灯泡的电阻增大,定值电阻的阻值不变,由图甲可知,曲线是灯泡的图像,另一条直线是定值电阻的图像,由图乙可知,只闭合开关S时,只有灯泡的简单电路,电流表测量通过灯泡的电流,电流表示数为0.4A,由图甲可知,灯泡两端的电压是2V,灯泡的额定电压是4V,所以灯泡不是正常工作状态。
[2]若再闭合开关S1后,灯泡和电阻并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路的特点可知灯泡两端的电压是2V,通过灯泡的电流是0.4A,由并联电路电压的规律可知电阻两端的电压为2V,由图甲可知,通过电阻的电流是0.2A,经过10s整个电路消耗的电能为W=UIt=2V×(0.4A+0.2A)×10s=12J。
18.0.2
【详解】将两个元件串联起来,串联电路中各处的电流相等,由图象可知当IA=IB=0.2A
两个电路元件两端的电压分别为UA=2V,UB=8V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,该电源电压U=UA+UB=2V+8V=10V
符合题意,所以若把它们串联起来,接在10V电源两端,电路中的电流是0.2A。
19.10 5 0.4
【详解】[1]据图可知,当电流为0.4A时,定值电阻两端电压为4V,则定值电阻R的阻值为
[2]串联电路中电流是处处相等的,当通过定值电阻R的电流为,据图可知,定值电阻和灯泡两端电压分别为4V、1V,则电源电压为
[3]小灯泡的实际总功率为
20.< 6 =
【详解】[1][2]由图像可知,电阻甲电压为3V时,电流为0.5A,电阻乙电压为3V时,电流为0.3A,则甲乙电阻分别为
则R甲<R乙。
[3]并联电路各支路两端电压相等都等于电源电压,即U甲=U乙。
21.
【详解】由图甲可知,R与R0串联,电压表测R两端电压U,电源电压为U0,根据串联电路的电压特点可知,R0 两端电压 U1与电源的电压和滑动变阻R两端电压U的关系为
由图乙可知R两端电压U与物重 G的关系约为,故R0 两端电压 U1 随物重 G 变化的大致图像
故作图如下
22.(1)右
(2)短路
(3)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(4)电压
【详解】(1)据图甲可知,此时滑片左边电阻丝接入电路,故闭合开关前, 滑片应该处于最大阻值处,即处于最右端。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,不是断路,电压表无示数,电压表被短路,已知导线、仪表均完好且接触良好,则故障原因可能是定值电阻短路。
(3)根据图像乙是过原点的一条直线可知:在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
(4)由于要探究电流与电阻的关系,故需要保证电压不变,所以应调节滑动器使电阻两端的电压保持不变,即保持电压表的示数不变。
23.电压 正比 2~4
【详解】(1)[1]电源电压恒为4.5V,由数据表可知,定值电阻为10Ω,当将滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路中的最大电流为
故电流表不可能超出量程。电压表测定值电阻两端电压,当滑动变阻器阻值为零时,电压表的示数等于电源电压4.5V,故当滑动变阻器阻值太小时电压表可能会超量程。
(3)[2]根据表格数据进行描点,再连接各点,如下图所示:
(4)[3]观察发现,电流与电压的比值为一定值,且I-U图像为一条过原点的直线,故电阻一定时,电流与电压成正比。
(5)[4]换成20Ω电阻后,电压表示数始终为2V,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电源电压等于电压表的示数为2V,则电源电压最小为2V;当滑动变阻器接入电路的阻值最大为20Ω时,由串联电压的分压原理可知,此时滑动变阻器两端的电压最大等于电压表的示数为2V,由串联电路电压的规律可知,电源电压最大为
综上可得,电源电压范围是。
24.20 3V 5Ω 1:2
【详解】解:(1)[1]由图乙得,滑动变阻器的最大阻值是20Ω。
(2)[2]当滑动变阻器阻值为0时,电路化为定值电阻R0的简单电路,此时电流最大为,由欧姆定律得,电源电压
(3)[3]当电流
时,由欧姆定律得,定值电阻R0的电压为
R0和R串联,此时滑动变阻器的电压
由欧姆定律得,此时变阻器接入电路中电阻为
(4)[4]当电流为时,滑动变阻器为,R0和串联,串联电路中电流处处相等,由欧姆定律得
答:(1)滑动变阻器的最大阻值是20Ω;
(2)电源电压3V;
(3)当电流表示数I=0.2A时,滑动变阻器接入电路中的阻值为5Ω;
(4)当电流表示数为I1时,定值电阻R0和滑动变阻器R两端的电压之比为1:2。
25.(1) 匀速 2.5m/s
(2)2.5Ω
(3) 2.5g/cm3 75g
【详解】(1)[1][2]若y[路程(s/m)];x[时间/t(s)],物体的s-t图像是一条过原点的直线,说明物体运动速度不变,即做匀速运动,且该物体的运动速度是
(2)若y[电压U/(V)];x[ 电流I/(A) ],导体的电阻为
(3)[1]若y[质量m/(g)];x[ 体积V/(cm3) ],则该物质密度是
[2]30cm3的该物质的质量是
26.(1)9
(2)6Ω
(3)12Ω
【详解】(1)由图可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测量R0两端的电压。当滑片P滑到a端时,电路为R0的简单电路,电源电压等于R0两端的电压,为9V。
(2)根据欧姆定律可得,定值电阻R0的阻值
(3)当滑片P滑到b端时,滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时R0两端的电压为3V,则滑动变阻器两端的电压为
电路电流为0.5A,则滑动变阻器的最大阻值
27.(1)2Ω
(2)2A
(3)2V
【详解】(1)如图所示,当R1两端电压为,,故R1电阻为
(2)如图所示,当R2两端电压为,,故R2电阻为
如图乙两电阻串联,流过R1的电流为
(3)如图乙两电阻串联,R2两端的电压为
28.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)闭合开关S,灯L与滑动变阻器串联,电压表测灯两端电压。当滑片滑到最右端,只有灯接入电路,此时灯两端电压即为电源电压,由图乙可知,电源电压为。
(2)由图可知,灯两端电压为额定电压3V时,通过的电流为0.3A,小灯泡正常发光时的电阻
(3)滑片滑至最左端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小。由图乙可知,此时电路中电流为0.1A,灯两端电压为0.5V,根据串联电路电压规律可知,变阻器两端电压为
则滑动变阻器的最大阻值
答案第1页(共13页)
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