2025年中考物理一轮复习练习--欧姆定律
2025-03-31
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内容正文:
2025年中考一轮复习--欧姆定律检测题
一.选择题(共8小题)
1.如图所示,变阻器阻值变化范围是0~20欧,电阻R=5欧,当滑动片P从b到a时,电压表示数变化为( )
A.20伏~4伏 B.20伏~8伏 C.20伏~0伏 D.4伏~20伏
2.如图是电阻甲和乙的I﹣U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.甲、乙电阻均为定值电阻
B.当乙两端电压为2.5V时,其电阻值为5Ω
C.若甲和乙并联,电源电压为1V,则干路电流为0.5A
D.将甲和乙串联,电流为0.4A,则电源电压为4V
3.小明利用压敏电阻设计水库水位预警系统。如图所示,电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。水位越高,对压敏电阻的压力越大,压敏电阻的阻值越小。当a、b两端的电压大于Umax时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于Umin时,控制开关自动开启高水位预警。已知Umax、Umin为定值,关于R1、R2与水位关系正确的是( )
A.R1为定值电阻,R1阻值越大,开启低水位预警时的水位越高
B.R1为定值电阻,R1阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
C.R2为定值电阻,R2阻值越大,开启低水位预警时的水位越高
D.R2为定值电阻,R2阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
4.灯泡L与定值电阻R的I﹣U图像如图所示。若将L与R串联在8V的电源上,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻是10Ω
B.定值电阻两端的电压是8V
C.电路中的电流是0.5A
D.若将该小灯泡和定值电阻R并联接到电源电压为2V的电路中,干路中的电流为0.4A
5.定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电流表的示数为0.4A,通过R2的电流为0.3A;再将R1和R2串联在如图乙所示电路中,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比为( )
A.3:1 B.4:3 C.3:4 D.1:3
6.如图所示的电路中,电源电压不变。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.三个电流表示数都变大,电压表示数变大
B.三个电流表示数都变小,电压表示数变小
C.A1示数变小,A2、A3示数不变,电压表示数不变
D.A1示数不变,A2、A3示数变小,电压表示数不变
7.灯L1和L2正常工作时的电压均为6V,如图甲是通过两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯接入如图乙所示的电路,电源的电压为3V,闭合开关,两灯均发光,则此时电流表A1的示数、灯L2的阻值分别是( )
A.0.7A、10Ω B.1A、5Ω C.1A、10Ω D.0.3A、12Ω
8.据统计,大约50%~60%的交通事故与酒驾有关,因此,我国加大了对酒驾的检查力度。图为物理兴趣小组设计的呼气式酒精测试仪的电路图。其中电源电压不变,电阻R1是气敏电阻,其阻值随着酒精浓度的增加而减小,R2是定值电阻。当被检测人呼出的酒精气体浓度达到一定数值时,电压表的示数将达到某一数值U,就会触发报警。下列说法正确的是( )
A.若酒精浓度增加,则通过R1的电流减小
B.酒精测试仪报警时电压表的示数比未报警时小
C.仅减小R2的阻值,则测试仪会在酒精浓度更高时报警
D.若电源电压变小,则触发报警的酒精浓度值将变小
二.多选题(共4小题)
(多选)9.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列正确的是( )
A.电流表A2的示数不变
B.电压表V的示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积不变
(多选)10.小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示仪表由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A.保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流不变
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C.若需要使台秤的分度值变小,可以将R2滑片向右滑动
D.若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进行校准
(多选)11.如图所示的电路中,闭合开关,当滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.灯L1变亮 B.灯L2变暗
C.电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变小
(多选)12.图是测定油箱内油量的装置。R1是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。下列分析正确的是( )
A.油量表可用电流表改装
B.油量表可用电压表改装
C.浮子下降时,油量表示数变小
D.油量为零时,电路中电流为零
三.填空题(共3小题)
13.如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,在滑片P移动过程中,若电压表示数变化范围为1∼2.5V,电流表示数变化范围为0.4∼0.1A,则定值电阻R1的阻值为 Ω。
14. 如图是中学生体测时坐位体前屈测试仪的示意图。测试过程中,向前推动测试仪的滑块,相当于移动滑动变阻器的滑片。当滑片P向右移动时,电流表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此图中应把
表作为测试仪的表盘(选填“电压”或“电流”)。
15.节日彩灯的电路如图甲所示,所有小灯泡全部 联接入。节日彩灯的特点:某一灯泡断路后,其余各灯继续发光。奥妙在于节日彩灯的小灯泡结构如图乙。带绝缘层的金属丝C缠绕在灯丝A的金属杆引出线B上,小灯泡正常工作(工作电压10V)时,C的绝缘层不会被击穿;当电压达到200V以上时即被 。当某一小灯泡灯丝被烧断后,此时加在断灯丝的小灯泡两端的电压为 V。C被击穿导电,保证电路畅通,此时每个小灯泡上的电压会 (填“增大”或“减小”)。
四.实验探究题(共2小题)
16.小明在探究电流与电压的关系。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)正确连接好电路,闭合开关发现电流表示数几乎为零,电压表示数为2.8V,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障原因可能是 ;
(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,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。
(4)实验中测得多组数据,绘制出电阻R的I﹣U图像如图丙所示,由图像可得电流与电压的关系是 。
17.某小组同学用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:闭合开关,滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小;
(2)连接电路时,开关应断开;电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是电阻Rx (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙所示,为 A,则测得未知电阻Rx= Ω;
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验,电源电压未知且恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为R0,a、b为滑动变阻器两端点,实验步骤如下:
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数U1;
②闭合开关S, ,读出电压表示数U2;
③则待测电阻的表达式Rx= 。(用R0、U1、U2表示)
五.计算题(共2小题)
18.如图所示电路,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S后,通过R1的电流为0.2A,若电流表示数为0.3A,求:
(1)则通过R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
19.图甲为某型号电子秤,其原理结构如图乙所示;R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示:改写电压表(量程为0﹣3V)的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量;踏板的质量忽略不计,电源电压保持6V不变,g取10N/kg;
(1)空载时,电压表的示数为1V,求定值电阻R0的阻值;
(2)当压力F=500N时,求电压表的示数。
(3)在保证电路安全的情况下,求电子秤的示数变化范围。
六.科普阅读题(共1小题)
20.
第四代光源LED灯
第四代光源LED灯,它的主要部分是高亮度白色发光二极管,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源,是极具发展前途的新光源。它的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高(发光效率指光能占电能的百分比例),是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。由于二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连(二极管的左侧为它的正极),二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。利用图甲所示电路可以研究发光二极管的工作特性,把一个正常工作电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,闭合开关,即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变两端的电压和电路中电流,记录多组电压、电流数据,可以得到电压表与电流表示数关系,如乙所示,回答下列问题。
(1) LED灯主要由 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成,该装置是将电能转化为
能;
(2)在图甲中,闭合S,调节滑动变阻器,LED灯 (选填“能”或“不能”)发光;断开S,改变电源的正负极后再闭合S,LED灯 (选填“能”或“不能”)发光;
(3)如图丙是白炽灯与LED灯正常工作时,将电能转化为光能和内能的比例饼状图,LED灯的发光效率为 ,它之所以节能,被称为冷光源,是因为LED灯的发光效率比白炽灯 ;
(4)在图乙中,LED正常发光时,滑动变阻器的阻值是 Ω。
2025年中考一轮复习--欧姆定律检测题
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
B
D
C
A
D
C
C
二.多选题(共4小题)
题号
9
10
11
12
答案
ACD
ACD
BD
AC
一.选择题(共8小题)
1.如图所示,变阻器阻值变化范围是0~20欧,电阻R=5欧,当滑动片P从b到a时,电压表V的表示数变化为( )
A.20伏~4伏 B.20伏~8伏 C.20伏~0伏 D.4伏~20伏
【解答】解:滑片在b处时,电压表的示数为电源电压20V,
当滑片在a处时,滑动变阻器的电阻与定值电阻R的比值为4:1,
因为串联电路起分压作用,所以电压表的示数为U4V;
故选项B、C、D错误,A正确;
故选:A。
2.如图是电阻甲和乙的I﹣U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.甲、乙电阻均为定值电阻
B.当乙两端电压为2.5V时,其电阻值为5Ω
C.若甲和乙并联,电源电压为1V,则干路电流为0.5A
D.将甲和乙串联,电流为0.4A,则电源电压为4V
【解答】解:A、由图像可知,甲的I﹣U图像是一条过原点的直线,即通过甲的电流与它两端的电压成正比,所以甲是定值电阻,乙的I﹣U图像是一条过原点的曲线,即通过乙的电流与它两端的电压不成正比,所以乙不是定值电阻,故A错误;
B、由图像可知,当乙两端的电压为2.5V时,通过它的电流为0.5A,
则乙的电阻值:R乙5Ω,故B正确;
C、甲、乙并联在电路中,当电源电压为1V时,由于并联电路各支路两端的电压相等,
所以甲、乙两端的电压均为1V,由图像可知,通过甲的电流为0.2A,通过乙的电流为0.4A,
根据并联电路的电流规律可得,电路的总电流为I=I甲+I′乙=0.2A+0.4A=0.6A,故C错误;
D、甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.4A时,由于串联电路中各处的电流相等,
所以通过甲、乙的电流均为0.4A,由图像可知,甲两端的电压为2V,乙两端的电压1V,
根据串联电路的电压规律可得,电路的总电压为U=U甲+U′乙=2V+1V=3V,故D错误。
故选:B。
3.小明利用压敏电阻设计水库水位预警系统。如图所示,电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。水位越高,对压敏电阻的压力越大,压敏电阻的阻值越小。当a、b两端的电压大于Umax时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于Umin时,控制开关自动开启高水位预警。已知Umax、Umin为定值,关于R1、R2与水位关系正确的是( )
A.R1为定值电阻,R1阻值越大,开启低水位预警时的水位越高
B.R1为定值电阻,R1阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
C.R2为定值电阻,R2阻值越大,开启低水位预警时的水位越高
D.R2为定值电阻,R2阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
【解答】解:水位越高,对压力传感器的压力越大,压力感器的电阻值越小;
控制开关自动开启低水位预警时,水位越低,压力传感器的电阻值越大,压力感器两端电压越大,定值电阻两端电压越小,由于a、b两端此时的电压大于U1,控制开关开启低水位预警,根据串联电路分压特点可知,R1为压力传感器;R2为定值电阻;
高水位时,压力传感器的电阻值较小,压力传感器R1两端电压较小,a、b两端的电压小于U2时,控制开关开启高水位预警,所以U1>U2,故A、B错误;
根据电路欧姆定律知,定值电阻的R2阻值越大,分得的电压越大,a、b两端的电压为U1或U2时,压力感器R阻值需要越大,则水位越低,故D正确,C错误。
故选:D。
4.灯泡L与定值电阻R的I﹣U图像如图所示。若将L与R串联在8V的电源上,下列说法正确的是( )
A.灯泡的电阻是10Ω
B.定值电阻两端的电压是8V
C.电路中的电流是0.5A
D.若将该小灯泡和定值电阻R并联接到电源电压为2V的电路中,干路中的电流为0.4A
【解答】解:ABC、R与L串联在8V的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且电源的电压等于各分电压之和,所以,由图象可知,当电路中的电流为0.5A,电阻R两端的电压为5V,灯泡两端的电压为3V时,符合题意,
根据欧姆定律可知灯泡的电阻RL6Ω,故AB错误;C正确;
D、将该小灯泡和定值电阻R并联接到电源电压为2V的电路中,灯泡和电阻的电压都是2V,根据图像知,电流分别为0.4A和0.2A,则干路电流I=IR+IL=0.2A+0.4A =0.6A,故D错误。
故选:C。
5.定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电流表的示数为0.4A,通过R2的电流为0.3A;再将R1和R2串联在如图乙所示电路中,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比为( )
A.3:1 B.4:3 C.3:4 D.1:3
【解答】解:图甲中,两电阻并联,电流表测干路电流。根据并联电路的电流规律可得,
通过R1的电流:I1=I﹣I2=0.4A﹣0.3A=0.1A,
根据并联电路的分流原理可得,R1、R2的阻值之比为
R1:R2=I2:I1=0.3A:0.1A=3:1;
图乙中,两电阻串联,根据串联电路的分压原理可得,
R1、R2两端的电压之比为U1:U2=R1:R2=3:1,故A正确、BCD错误。
故选:A。
6.如图所示的电路中,电源电压不变。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A.三个电流表示数都变大,电压表示数变大
B.三个电流表示数都变小,电压表示数变小
C.A1示数变小,A2、A3示数不变,电压表示数不变
D.A1示数不变,A2、A3示数变小,电压表示数不变
【解答】解:ABC.根据电路图可知,闭合开关S,R1和R2并联,电流表A测干路中的电流,电流表A1测量通过电阻R1的电流,电流表A2测通过滑动变阻器R2的电流,电压表测量电源的电压;
由于并联电路互不影响,所以滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1示数不变,故ABC错误;
D.滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值增大,根据欧姆定律可知,通过R2的电流变小,则A2的示数变小,根据并联电路电流规律可知,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A的示数变小,故D正确。
故选:D。
7.灯L1和L2正常工作时的电压均为6V,如图甲是通过两灯的电流随其两端电压变化的曲线。现将两灯接入如图乙所示的电路,电源的电压为3V,闭合开关,两灯均发光,则此时电流表A1的示数、灯L2的阻值分别是( )
A.0.7A、10Ω B.1A、5Ω C.1A、10Ω D.0.3A、12Ω
【解答】解:由电路图可知:两灯泡并联;已知电源电压为3V,则根据并联电路各支路两端的电压相等可知:
两灯泡两端的都是3V,
由图象可知,两灯泡的实际电流分别为:I1=0.7A,I2=0.3A,
则A1示数:I=I1+I2=0.7A+0.3A=1A,故AD错误;
根据I可得:
R210Ω,故B错误,C正确。
故选:C。
8.据统计,大约50%~60%的交通事故与酒驾有关,因此,我国加大了对酒驾的检查力度。图为物理兴趣小组设计的呼气式酒精测试仪的电路图。其中电源电压不变,电阻R1是气敏电阻,其阻值随着酒精浓度的增加而减小,R2是定值电阻。当被检测人呼出的酒精气体浓度达到一定数值时,电压表的示数将达到某一数值U,就会触发报警。下列说法正确的是( )
A.若酒精浓度增加,则通过R1的电流减小
B.酒精测试仪报警时电压表的示数比未报警时小
C.仅减小R2的阻值,则测试仪会在酒精浓度更高时报警
D.若电源电压变小,则触发报警的酒精浓度值将变小
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R2与气敏电阻R1串联,电压表测R2两端的电压;
A.当酒精浓度增加气敏电阻R1减小,电路中的总电阻减小,由欧姆定律可知通过R1的电流增大,故A错误;
B.当酒精浓度增加,气敏电阻R1减小,由串联电路电压规律可知,定值电阻R2两端的电压增大,电压表的示数增大到U时,酒精测试仪报警,故B错误;
C.仅减小R2的阻值,由串联电路分压原理可知,测试仪报警时气敏电阻R1的阻值也会降低,故测试仪会在酒精浓度更高时报警,故C正确;
D.若电源电压变小,电压表的报警电压不变,由串联电路的分压规律知,报警时,气敏电阻R1两端电压减小,则R1的阻值也减小,触发报警的酒精浓度值将变大,故D错误。
故选:C。
二.多选题(共4小题)
(多选)9.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A2的示数不变
B.电压表V的示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积不变
【解答】解:由图示电路图知道,两电阻并联,电压表测电源电压,电流表A2测通过R1的电流,电流表A1测干路电流。
AB、由于电源电压不变,所以滑片移动时电压表的示数不变;滑片向右移动过程,滑动变阻器接入电路阻值变大,由I可知,通过滑动变阻器的电流变小;由于并联电路各个支路互不影响,通过定值电阻的电流不变,电流表A2示数不变;根据并联电路干路电流等于各支路电流的和,所以电流表A1示数变小,故A正确,B错误;
CD、电压表V示数不变,电流表A1示数变小,则电压表V的示数与电流表A1示数的比值变大;电流表A2示数不变,则电压表V的示数与电流表A2示数的乘积不变,故CD正确。
故选:ACD。
(多选)10.小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示仪表由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A.保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流不变
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C.若需要使台秤的分度值变小,可以将R2滑片向右滑动
D.若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进行校准
【解答】解:A.闭合开关S,由题图可知,保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,滑片向上移动,由于电压表与滑片串联,电压表的内阻很大,此时移动滑片也不会改变R1连入电路的阻值,由于电源电压不变,R1与R2连入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知,电路中电流不变,故A正确;
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,滑片向下移动,由串联电路的分压规律可知,此时电压表示数变大,故B错误;
C.将R2滑片向右滑动,滑动变阻器接入电路电阻变小,由串联分压规律可知,R1分到的电压变大,测量相同质量物体时,电压表示数变大,分度值变小,故C正确;
D.若台秤测量值偏小,根据串联电路分压规律可知,可以将R2滑片向右滑动进行校准,这时R2连入电路的电阻变小,R1两端的电压变大,台秤测量值变大,故D正确。
故选:ACD。
(多选)11.如图所示的电路中,闭合开关,当滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A.灯L1变亮 B.灯L2变暗
C.电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变小
【解答】解:由电路图可知,灯泡L2和滑动变阻器串联后再与L1并联,电流表A1测量通过L1的电流,电流表A1测干路中的电流;
闭合开关,当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,L2支路电阻变大,两端电压不变,根据欧姆定律可知,通过L2支路电流变小,根据P=I2R可知,灯泡L2的实际功率变小,L2变暗;
由于并联电路各支路之间互不影响,所以L1支路电流不变,L1亮度不变,电流表A1示数不变;
干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,电流表A2示数变小;
综上所述,BD正确。
故选:BD。
(多选)12.图是测定油箱内油量的装置。R1是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。下列分析正确的是( )
A.油量表可用电流表改装
B.油量表可用电压表改装
C.浮子下降时,油量表示数变小
D.油量为零时,电路中电流为零
【解答】解:AB、由图可知,定值电阻R0、滑动变阻器R和油量表串联,油量表是电流表改装,故A正确,故B错误;
C、浮标下降时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,即油量表示数变小,故C正确;
D、油箱中油量为零时,变阻器滑片在最上端,变阻器接入电阻最大但不断路,由欧姆定律可知电路中电流为最小,不为零,故D错误。
故选:AC。
三.填空题(共3小题)
13.如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,在滑片P移动过程中,若电压表示数变化范围为1∼2.5V,电流表示数变化范围为0.4∼0.1A,则定值电阻R1的阻值为 5 Ω。
【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
滑片P从a端移动到b端的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可得电压表与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的阻值,所以电压表与电流表示数的比值变大;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时,电路中的电流最大,串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压U=IR1+U2=0.4A×R1+1V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,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,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压U=I′R1+U'2=0.1A×R0+2.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
①②联立可得:R0=5Ω,U=3V。
故答案为:5。
14.如图是中学生体测时坐位体前屈测试仪的示意图。测试过程中,向前推动测试仪的滑块,相当于移动滑动变阻器的滑片。当滑片P向右移动时,电流表的示数 不变 (选填“变大”、“变小”或“不变”),此图中应把 电压 表作为测试仪的表盘(选填“电压”或“电流”)。
【解答】解:在图示中,电压表接在了滑动变阻器的滑片上,测的是挡板左边的电阻丝的两端电压,由于电压表的电阻很大,相当于断路,滑片移动电路中的电阻不变,由I可知当滑片P向右移动时,电流表的示数不变,与电压表并联部分的电阻变大,由U=IR知电压表的示数变大,所以此图中应把电压表作为测试仪的表盘。
故答案为:不变;电压。
15.节日彩灯的电路如图甲所示,所有小灯泡全部 串 联接入。节日彩灯的特点:某一灯泡断路后,其余各灯继续发光。奥妙在于节日彩灯的小灯泡结构如图乙。带绝缘层的金属丝C缠绕在灯丝A的金属杆引出线B上,小灯泡正常工作(工作电压10V)时,C的绝缘层不会被击穿;当电压达到200V以上时即被 击穿 。当某一小灯泡灯丝被烧断后,此时加在断灯丝的小灯泡两端的电压为 220 V。C被击穿导电,保证电路畅通,此时每个小灯泡上的电压会 增大 (填“增大”或“减小”)。
【解答】解:(1)由图甲可知各小灯泡之间是串联在一起的;
(2)各小彩灯的连接方式为串联,当其中一只灯丝熔断,其他彩灯却仍能发光,可能是灯丝支架和细金属丝之间绝缘部分被击穿,电路形成通路;
(3)当某一小灯泡灯丝被烧断后,此时加在断灯丝的小灯泡两端的电压为220V;
(4)当灯丝被烧断后,C被击穿导电,为了保证电路畅通,C处相当于导线,串联的灯泡个数减少,由串联分压的规律可知,每个灯泡两端的电压都会增大。
故答案为:串;击穿;220;增大。
四.实验探究题(共2小题)
16.小明在探究电流与电压的关系。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
(2)正确连接好电路,闭合开关发现电流表示数几乎为零,电压表示数为2.8V,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障原因可能是 R断路 ;
(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为 0.12 A。若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向 A (选填“A”或“B”)端移动。
(4)实验中测得多组数据,绘制出电阻R的I﹣U图像如图丙所示,由图像可得电流与电压的关系是 电阻一定时,电流与电压成正比 。
【解答】解:
(1)滑片P向B端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)正确连接好电路,闭合开关发现电流表示数几乎为零,电路可能断路,电压表示数为2.8V,说明电压表与电源连通,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障的原因可能是R断路;
(3)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时通过电阻的电流为0.12A;若要增大电阻两端的电压,根据U=IR,应增大电路的电流,故应减小变阻器连入电路的电阻,故应将滑片P向A端移动;
(4)因绘制出电阻R的I﹣U图像为过原点的直线,故可得电流与电压的关系是:电阻一定时,电流与电压成正比;
故答案为:
(1)如上所示;(2)R断路; (3)0.12;A; (4)电阻一定时,电流与电压成正比。
17.某小组同学用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:闭合开关,滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小;
(2)连接电路时,开关应断开;电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是电阻Rx 短路 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙所示,为 0.3 A,则测得未知电阻Rx= 9 Ω;
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验,电源电压未知且恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为R0,a、b为滑动变阻器两端点,实验步骤如下:
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数U1;
②闭合开关S, 移动滑动变阻器滑片P至b端 ,读出电压表示数U2;
③则待测电阻的表达式Rx= 。(用R0、U1、U2表示)
【解答】解:(1)根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小,电路中的电阻变大,说明变阻器接入电路中的是左下接线柱,如下图所示:
;
(2)串联电路中,闭合开关后电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,则可能是定值电阻发生电路,电压表相当于测导线电压,因此无示数;
(3)乙图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.3A,则未知电阻的阻值为;
(4)闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,此时电路为只有未知电阻的简单电路,电压表测电源电压;接下来闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至b端,此时电路为定值电阻和变阻器串联,且变阻器接入电路中的阻值最大,电压表测位置电阻两端电压,由串联电压规律可得,此时变阻器两端电压为UP=U1﹣U2
电路中的电流为,
则待测电阻的表达式为。
故答案为:(1);(2)短路;(3)0.3;9;(4)移动滑动变阻器滑片P至b端;。
五.计算题(共2小题)
18.如图所示电路,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关S后,通过R1的电流为0.2A,若电流表示数为0.3A,求:
(1)则通过R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
【解答】解:(1)闭合开关,两电阻并联接入电路,电流表测通过电路的电流,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以通过R2的电流:I2=I﹣I1=0.3A﹣0.2A=0.1A;
(2)并联电路各支路两端电压相等,都等于电源电压,根据欧姆定律可得电源电压:U=I1R1=0.2A×10Ω=2V;
(3)根据欧姆定律可得电阻R2的阻值:R220Ω。
答:(1)通过R2的电流为0.1A;
(2)电源电压为2V;
(3)电阻R2的阻值为20Ω。
19.图甲为某型号电子秤,其原理结构如图乙所示;R0为定值电阻,R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示:改写电压表(量程为0﹣3V)的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量;踏板的质量忽略不计,电源电压保持6V不变,g取10N/kg;
(1)空载时,电压表的示数为1V,求定值电阻R0的阻值;
(2)当压力F=500N时,求电压表的示数。
(3)在保证电路安全的情况下,求电子秤的示数变化范围。
【解答】解:(1)空载时压敏电阻所受压力为0,由丙知,压敏电阻的阻值R=250Ω,
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知:UR=U−U0=6V−1V=5V,
由于串联电路中各处的电流相等,则根据欧姆定律可得,电路中的电流:
I10.02A,
R0的阻值:R050Ω;
(2)由图丙知,当压力F=500N时,压敏电阻R′=150Ω,
由串联电路的电阻特点知,电路的总电阻R总=R′+R0=150Ω+50Ω=200Ω,
根据欧姆定律可得,电路中的电流:I′0.03A,
则电压表的示数:U0=I′R0=0.03A×50Ω=1.5V;
(3)①由(1)知,空载时电路安全,压敏电阻所受压力为0,电子秤示数最小:m小=0kg;
②已知电压表量程为0~3V,则当定值电阻R0两端的电压最大为3V,R两端的电压最小,R的阻值最小,
根据欧姆定律可知电路中的电流最大,为:
I大0.06A,
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知:
UR小=U−U0大=6V−3V=3V,
则R小50Ω;
由丙图可知,此时压敏电阻受到的压力F=1000N,
则所称物体的最大重力为:G=F=1000N,
则电子秤示数最大为:m大100kg,
所以,电子秤的示数变化范围为:0~100kg。
答:(1)空载时,电压表的示数为1V,R0的阻值为50Ω;
(2)当压力F=500N时,电压表的示数为1.5V;
(3)在保证电路安全的情况下,电子秤的示数变化范围为0~100kg。
六.科普阅读题(共1小题)
20.
第四代光源LED灯
第四代光源LED灯,它的主要部分是高亮度白色发光二极管,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成,具有光效高、耗电少,寿命长、易控制、免维护、安全环保等优点,是继白炽灯、卤素灯和节能荧光灯后新兴的第四代电光源,是极具发展前途的新光源。它的发光原理与白炽灯先发热后发光的原理截然不同,是直接把电能转换成光能的器件,因而其发光效率较高(发光效率指光能占电能的百分比例),是新一代固体冷光源,将逐步取代传统光源。由于二极管具有单向导电性,使用时必须将它的正极与电源正极相连(二极管的左侧为它的正极),二极管才能处于导通状态,否则处于截止状态。利用图甲所示电路可以研究发光二极管的工作特性,把一个正常工作电压为3V的LED接入电源电压恒为4.5V的电路,闭合开关,即处于导通状态,调节变阻器滑片,改变两端的电压和电路中电流,记录多组电压、电流数据,可以得到电压表与电流表示数关系,如乙所示,回答下列问题。
(1)LED灯主要由 半导体 (选填“导体”、“半导体”或“超导体”)材料制成,该装置是将电能转化为 光 能;
(2)在图甲中,闭合S,调节滑动变阻器,LED灯 能 (选填“能”或“不能”)发光;断开S,改变电源的正负极后再闭合S,LED灯 不能 (选填“能”或“不能”)发光;
(3)如图丙是白炽灯与LED灯正常工作时,将电能转化为光能和内能的比例饼状图,LED灯的发光效率为 90% ,它之所以节能,被称为冷光源,是因为LED灯的发光效率比白炽灯 高 ;
(4)在图乙中,LED正常发光时,滑动变阻器的阻值是 75 Ω。
【解答】解:(1)由文中信息可知,这种发光二极管主要由硅、砷等半导体材料制成;LED灯发光时将电能转化为光能;
(2)在图甲中,闭合开关S,因二极管的正极与电源正极相连,二极管处于导通状态,则LED灯能发光;
断开S,改变电源的正负极后再闭合S,由于LED具有单向导电性,所以此时电路处于开路状态,LED不能发光;
(3)如图丙是白炽灯与LED灯正常工作时,将电能转化为光能和内能的比例饼状图,因发光效率是指光能占电能的百分比例,所以可知LED灯的发光效率为90%,白炽灯的发光效率为20%,故LED灯的发光效率比白炽灯效率高;
(4)已知LED灯正常工作的电压为3V,由图乙知LED灯正常发光时的电流为20mA=0.02A,
由串联电路的电压规律可知此时滑动变阻器两端的电压为:U滑=U﹣ULED=4.5V﹣3V=1.5V,
由I知滑动变阻器的阻值为:R滑75Ω。
故答案为:(1)半导体;光;(2)能;不能;(3)90%;高;(4)75。
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