内容正文:
第十七章 欧姆定律
一、单选题
1.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是2:3,此时灯L1、L2的电阻之比是( )
A.2:1 B.3:2 C.2:3 D.1:2
2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,灯泡变亮 B.电流表示数变大,灯泡变亮
C.电压表示数变小,灯泡变亮 D.电压表示数变大,灯泡变暗
3.如图所示,这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上。有关握力计下列的说法中不正确的是( )
A.握力越大灯泡越亮,力量计的示数越大
B.握力越大电路总电阻越小,总电流越大
C.指示灯L在电路中还起到保护电路的作用
D.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
4.测量小灯泡电阻的实验电路如题图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变大
B.电流表的示数变小
C.电压表的示数变小
D.小灯泡变亮
5.如图所示的电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为电阻箱。闭合开关,当电阻箱的阻值从0Ω调至10Ω的过程中,电压表的示数变化了ΔU1;当电阻箱的阻值从10Ω调至20Ω的过程中,电压表的示数变化了ΔU2;若ΔU1∶ΔU2=3∶1,则定值电阻R0的阻值为( )
A.5Ω B.10Ω C.20Ω D.30Ω
6.如图所示电路,电源电压为 并保持不变, 为阻值8Ω的定值电阻, 为标“30Ω ”的滑动变阻器,电流表A的量程为 ,电压表 的量程为 ,电压表 的量程为 ,当闭合开关S后,在保证电路安全的前提下移动滑片P,电压表 、 示数变化量的绝对值分别为 、 。则下列判断正确的是( )
A. 大于
B.电压表 的示数变化范围为
C.电流表A的示数变化范围为
D.滑动变阻器 的阻值变化范围为8-30Ω
二、多选题
7.如图所示,从图像中获得的结论正确的是( )
A.图甲: B.图乙:
C.图丙: D.图丁:
8.疫情期间,学校门口都安装了红外线测温仪。如图是它的原理示意图,R是热敏电阻,可感知人体的温度高低,人体温度越高其阻值越小,R0是定值电阻。分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.显示仪是由电压表改装成的
C.人体温度较高时,显示仪的读数较小
D.人体温度较高时,显示仪的读数较大
9.图甲是探究欧姆定律的实验电路,电源电压恒定,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻;图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表V1、V2示数变化关系的图像。下列说法中正确的是( )
A.电源电压是3V
B.定值电阻阻值是10Ω
C.当电压表V1、V2的示数相等时,滑片在滑动变阻器的中点位置
D.图线a是电流表A的示数随电压表V1的示数变化关系图像
10.如图所示的电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻阻值是5Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( )
A.若滑片P向左移,电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.若滑片P向左移,电压表与电流表的比值变小
C.滑动变阻器允许的调节范围是2.5Ω~5Ω
D.电流表的示数变化范围是0.3A~0.6A
11.如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P从中点向b端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电流表示数变小
C.通过R0的电流变小 D.R′aP中电流变化量小于R′bP中电流的变化量
12.如图所示是电阻甲和乙的图像,下列分析正确的是( )
A.甲电阻为定值电阻,它的阻值为
B.当乙两端的电压为时,它的阻值为
C.仅将甲、乙串联接入电路,当通过它们的电流为时,电源电压为
D.仅将甲、乙并联接入电路,当电源电压为时,则通过干路的电流为
13.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电压表示数与电流表示数之比不变
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电压表示数变化量与电流表示数变化量之比不变
三、填空题
14.如图所示,这是“探究通过导体的电流与 关系”的实验电路和依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,实验中控制定值电阻R两端的电压为 V。
15.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=20Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.9A,则电源电压为 V,电阻R2为 Ω。
16.在如图所示的电路中,不考虑灯泡电阻的变化,灯的电阻为。现闭合开关,电流表示数为,则电源电压为 V;接着断开开关,电压表示数为,则灯的电阻为 。
17.如图是电阻A和B的I-U图象,若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.25A,电阻B两端的电压是 V。
18.小英按图1所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值.闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图2所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,待测电阻Rx的阻值为 Ω.
19.某段导体两端电压是3V,导体中的电流是0.6A,则导体的电阻是 ;若导体两端不加电压,通过它的电流为 A,此时导体的电阻是 ;当通过导体的电流为0.3A时,该导体两端电压为 V。
20.如图所示为小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图线。由图可知,R的阻值为 Ω,L的电阻值随着电压的升高逐渐变 ;若小灯泡L和定值电阻R并联在电压为2V的电源上时,干路电流是 A。
21.在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电源电压恒定为,为滑动变阻器,、为定值电阻,且,。闭合开关前,应将的滑片移动至最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关,将滑片移至某点固定不动,当开关由点切换到点时,电压表示数变化了,电流表示数变化了,则 。
22.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当电键S由断开到闭合时,电压表V的示数将_______,电流表A的示数将_______;向右移动滑动变阻器的滑片P,电压表V与电流表A的示数的比值将_______.(选填“变小”、“不变”或“变大”)
四、计算题
23.如图所示,小灯泡L标有“6V 0.3A”字样,R=10Ω,闭合开关S,小灯泡正常发光,求:
(1)灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压U;
(3)电流表的示数。
24.如图所示,已知定值电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都指在同一位置,示数如图所示。(电源电压保持不变)求:
(1)电源电压U是多少?
(2)通过定值电阻R2的电流是多少?
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断Rx替换的是电阻R1还是R2;
(4)此时替换后电流表示数减少了0.6A,求未知电阻Rx的阻值。
25.为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω.在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω.求:
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是多少;
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。
26.如图所示的电路,电源电压U保持不变,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。闭合开关S,断开开关S1,并将开关S2置于α,R3的滑片P置于最右端,此时电压表V1示数为8V,电流表A示数为0.4A。调节滑片P至最左端,发现电压表V1示数为2V,电流表A示数为0.1A,然后保持滑片P位置不变,再闭合开关S1,并将开关S2调至b,此时电流表A的示数为0.08A。求:
(1)电源电压和R1的阻值;
(2)R3和R2的阻值。
五、作图题
27.如图所示是测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻的实验装置。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。(要求:滑片P向A端移动时灯泡变亮,导线不允许交叉)
(2)画出对应的电路图。
28.如图所示电路中,电源电压保持不变,当闭合开关后,电压表的示数为6 V,电流表的示数为1.5 A,在方框内画出两个阻值都为8 Ω的电阻连接情况。
29.某实验小组探究电流与电阻的关系时,多次正确实验,测得的数据如表所示,请在坐标图中画出电流与电阻倒数的图像。
序号
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
六、实验探究题
30.用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小);
(2)连接电路时,开关要 ;闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都为0,用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表的示数仍为0,而连接接线柱E与D时,电压表和电流表的指针却明显偏转。则电路的故障是 ;
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx= Ω;
(5)小杨同学认为应多测几组数据,你认为多次实验的目的是: ;
31.小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,她想知道小灯泡在不同电压下的电阻,于是在实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路,电源电压为6V恒定不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接起来 (要求:滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮)。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至最 端(选填“左”或“右”)。
(3)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为 V。
(4)根据实验数据绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图象如图丙所示。分析图丙可得小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。(结果保留一位小数)
(5)由图象可知小灯泡灯丝电阻逐渐变大,请简要分析使灯丝电阻变大的原因 。
32.探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),导线若干。小明同学设计了如图甲所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整。要求:滑片向右移动时滑动变阻器连入电路的电阻变小 ;
(2)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数并接近电源电压 ;
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器Rr短路
D.滑动变阻器Rr断路
(3)排除故障后,小明继续实验。实验中,当他把定值电阻由5Ω更换为10Ω时 (选填“A”或“B”)端适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图像,其中阴影部分面积表示的物理量是小明在实验过程中定值电阻两端的电压,其数值为 V;
(5)实验中,在接入50Ω的定值电阻后,小明同学无论怎样移动滑动变阻器的滑片,为了能完成这次实验,小明采取的措施可行的是 。(多选)
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.在开关和滑动变阻器之间再串联一个10Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
33.同学们用如图甲所示的电路,探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。器材有阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个。
(1)同学们先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出此时电流表示数为0.3A,并记入表中;
保持滑片位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,再闭合开关S,需要将滑片P向 移动,使电压表的示数为 ,在本次实验中滑动变阻器主要的作用是 ;
(2)然后又用15Ω的电阻替换10Ω的电阻进行第三次实验;
将实验数据填入表格,并分析得出:电压一定时,电流与电阻成反比。乙、丙两图像能正确反映电流和电阻关系的是 。
七、综合题
34.实际的电源都有一定的内部电阻。如干电池,因其内阻的存在,对外供电时所提供的电压也不是它本身的真正电压,实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为、电阻为的理想电源与一个阻值为的电阻串联而成,如图所示。
实验室有一电压约为的电源内阻不到。为了测量该电源的内阻,现有两个电阻,,一量程为的电流表,并设计了图中甲、乙两种测量电路,请通过分析回答下列问题:
(1)你认为能够测电源内阻的电路是 选填“甲”或“乙”;
(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;
(3)写出电源内阻的数学表达式用已知量和测量量表示。
35.如图所示,电源电压为9V且保持不变,R1=30Ω,闭合开关后,电压表示数为3V,则:
(1)电阻R1两端的电压为多少?
(2)电流表的示数为多少?
36.小明和小华设计了一款电子秤。图甲是电子秤的结构原理图,通过改写电压表的表盘数值后可直接读出称量物体的质量,电源电压保持6V恒定不变,定值电阻R0=60Ω,电压表的量程为0~3V,压敏电阻R的阻值与所受压力变化的图像如图乙所示(托盘和压杆的质量可以忽略不计,g取10N/kg)。
(1)电子秤的最大测量值为多少kg?(写出计算过程)
(2)为了使电子秤的量程变为0~45kg,在原有器材不变的情况下,小明设计了如图丙的改进方案。
①通过计算,小明方案中的R1阻值为多少Ω?(写出计算过程)
②改进后的电子秤零刻度线应该在原来电子秤零刻度线的 (选填:“左侧”、“右侧” 或“重合”);
③为了让电子秤充分利用电压表的刻度范围,小华认为除了小明的方案外,在原来电子秤(如图甲)的方案上接入另一个电阻R2,也能达到设计要求,请在图丁虚线框中画出小华的改进方案 ,则小华接入电阻R2的阻值为 Ω。
答案解析
1.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
2.【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据图像,灯泡和电阻串联,电压表和滑动变阻器并联,滑片向右移动,电阻变大,电流表示数变小,灯泡变暗,滑动变阻器的电阻变大,分压变大,电压表变大,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】在串联电路中,电阻越大, 电流越小;变大的电阻,分压变大。
3.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
4.【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】根据图片可知,滑动变阻器和小灯泡串联在电路中,电压表测灯泡两端的电压。
闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小。根据欧姆定律可知,电路中的总电流变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大,所以小灯泡变亮。根据U总=U1+U2可知,滑动变阻器两端的电压变小,
故D正确,ABC错误,
故选D。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,利用欧姆定律和串联电路的电压规律分析判断即可。
5.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当电阻箱的阻值从0Ω调至10Ω的过程中,电压表示数变化量为,当电阻箱的阻值从10Ω调至20Ω的过程中,电压表的示数变化量为,因为ΔU1∶ΔU2=3∶1,代入公式为,可解的,B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据电压和电阻的比值,计算电流,利用电流和电阻的乘积计算电压;根据串联电路中各电阻的分压比等于电阻比,可以计算未知电阻大小。
6.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.由于两电阻串联,串联电路中总电压等于各电阻电压之和,故当一个电压表示数示数变大时,另外一个电压表的示数变小,且变化量相等,A选项错误;
B.根据滑动变阻器的规格30Ω ,可知电路中的最大的电流为0.5A,故此时电压表
V 1的示数最大,最大示数为
又由于电压表 的量程为 ,电压表 的最大值为3V,根据电源电压为6V,故此时电压表V 1的示数最小,最小值为
故电压表 的示数变化范围为 ,B选项正确;
C.当电压表V 1的示数最小,电流最小,最小电流为
故最小的电流为0.375A,C选项错误;
D.根据电压表 的最大值为3V,此时最小电流为0.375A,此时滑动变阻器的阻值最大,最大阻值为
当电流最大时,电阻的最小值为
滑动变阻器 最小的阻值为
故滑动变阻器的阻值范围为4-8Ω。
故答案为:B。
【分析】由于两电阻串联,串联电路中总电压等于各电阻电压之和,故当一个电压表示数示数变大时,另外一个电压表的示数变小,且变化量相等;需要注意的是,电路的安全电流是0.5A。
7.【答案】A,C,D
【知识点】密度公式及其应用;压强的大小及其计算;欧姆定律及其应用;时间速度路程的图像分析
8.【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
9.【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用
10.【答案】B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路图,电阻串联,电压表和滑动变阻器并联,
A.若滑片P向左移,电阻减小,电流表的示数变大,滑变分压变小,电压表示数变小,A不符合题意;
B.若滑片P向左移,电阻减小,电压表与电流表的比值是滑动变阻器的取值,比值变小,B符合题意;
C.电路的电流最大为0.6A,最小电阻为,滑动变阻器的最小电阻为RP小=7.5Ω-5Ω=2.5Ω;电压表示数最大为3V,此时滑动变阻器取值最大,最小电流为,最大电阻为,允许的调节范围是2.5Ω~10Ω,C不符合题意;
D.电路的最大电流为0.6A,最小电流为0.3A,电流表的示数变化范围是0.3A~0.6A,D符合题意。
故答案为:BD.
【分析】在串联电路中,电阻减小,电流变大;电压和电流的比值是电阻的大小;根据,计算电阻,结合串联电路电阻规律,分析滑动变阻器的电阻;根据电流表和电压表的最大量程,判断滑动变阻器的最小电阻和最大电阻值。
11.【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】解:由电路图可知,R′aP与R串联后与R′bP并联,再R0与串联,电压表测并联部分两端电压,电流表测并联部分中R′aP与R串联支路的电流。等效电路如图所示:
当滑片P从中点向b端滑动的过程中,R′aP与R串联部分阻值变大,R′bP部分阻值变小,
因为并联电路的总电阻比任何支路电阻都小,所以这两部分并联后总电阻减小,
并联部分与R0串联,根据串联电路的分压原理知,并联部分分得电压减小,R0分得电压增大,即电压表示数变小,A符合题意;
由I= 可知,通过R0的电流I0增大,C不符合题意;
并联电路各支路两端电压相等,并联部分分得电压减小,其中R′aP与R串联部分阻值变大,由I= 可知,通过此部分电流变小,即电流表示数变小,B符合题意;
由串联和并联电路的电流特点知:I0=Ibp+Iap、R,
由以上分析知,I0增大,Iap、R减小,所以Ibp增大,
因为I0变大,|△I0|=|△Ibp|﹣|△Iap、R|,所以|=|△Ibp|>|△Iap、R|,即R′aP中电流变化量小于R′bP中电流的变化量,D符合题意。
故答案为:ABD
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串、并联电路的特点和欧姆定律分析P滑动后电路中各部分电阻的变化、电流和电压变化,从而解题.
12.【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用
13.【答案】A,D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
14.【答案】电阻;3
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】如图可知,横坐标是电阻,纵坐标是电流,故探究的是电流与电阻的关系。
当电阻为5Ω时,电流为0.6A,则电压为
同理,当电阻为10Ω,电流为0.3A,电压仍然为3V,故控制定值电阻R两端的电压为3V。
【分析】当电压一定时,可以探究电流和电阻的反比关系,根据电流和电阻的乘积计算电压。
15.【答案】6;10
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
16.【答案】6;7.5
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
17.【答案】2.5
【知识点】欧姆定律及其应用
18.【答案】2.5;0.5;5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:
由图2可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则电阻Rx两端的电压为2.5V,
电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则通过电阻Rx的电流为0.5A,
由I= 可得,电阻Rx的阻值:Rx= = =5Ω.
故答案为:2.5;0.5;5.
【分析】根据电表的量程和分度值读出示数,根据欧姆定律求出电阻Rx的阻值.
19.【答案】5;0;5;1.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:导体的电阻:R= = =5Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,导体两端不加电压或通过的电流为0.3A时,导体的电阻仍为5Ω不变,
由I= 可知,导体两端不加电压时,通过它的电流为0A,
当通过导体的电流为0.3A时,该导体两端电压:
U′=I′R=0.3A×5Ω=1.5V。
故答案为:5Ω;0;5Ω;1.5。
【分析】电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,导体两端不加电压时,通过它的电流为0A,根据R= 可求出导体的电阻,根据U′=I′R可求出导体两端电压.
20.【答案】10;大;0.8
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解: (1)由图象可知,R为定值电阻,当UR=2V时,IR=0.2A,则R的阻值:R= = =10Ω;(2)由I−U图象可知,随电压U的增大,通过灯泡的电流I增大,但△U>△I,由R= 可知,随着电压的升高,L的阻值逐渐变大;(3)小灯泡L和定值电阻R并联在电压为2V的电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,它们两端的电压均为2V,由图象可知对应的电流分别为:IL=0.6A,IR=0.2A,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:I′=IL IR=0.6A+0.2A=0.8A.
故答案为:10;大;0.8.
【分析】定值电阻的阻值不变,由I=的变形式U=IR知U、I的图像是经过坐标原点的一条直线;由L的图像判断导体的电阻随温度的升高而增大;根据并联电路电压的特点判断L、R两端的电压,根据图像找出通过它们的电流,根据并联电路电流的规律求解。
21.【答案】右;20
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器接入阻值应最大,如图所示,滑片应调到最右端。
闭合开关S,将滑片移至某点固定不动,当开关S1在a点时,滑动变阻器与R串联,电压表测定值电阻R两端电压U1,电流表测电流I1,电源电压可表示为---------①
当开关S1在b点时,滑动变阻器与 串联,电压表测电阻两端电压 ,电流表测电流,由于
根据串联分压
开关S1切换过程中,电压表示数变化了0.5V,可得
接入电路电阻增大,电流会减小
电源电压可表示为---------②
联立①②式,可得
R0接入的阻值为
代入由①式
解得
则Rx两端电压和电流为
Rx电阻为
【分析】连接电路时,滑动变阻器的滑片在电阻最大处;利用电流和电阻的乘积,计算电压,根据串联电路电压规律和电源电压的关系,结合已知的电阻,计算未知电阻大小。
22.【答案】不变; 不变; 变大
【知识点】电路的动态分析
23.【答案】(1)20Ω;(2)6V;(3)0.9A
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
24.【答案】(1)9V;(2)1.2A;(3)用Rx替换电阻R2;(4)15Ω
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
25.【答案】解:(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω.
电路中的电流电压的示数U1=IR1=0.1A×60Ω=6V;
(2)当电流表的示数为0.2A时,由公式得:
,
由甲图可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/mL.
0.2mg/mL<0.3mg/mL<0.8mg/mL,所以被检测者属于酒驾。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,传感器和定值电阻串联,电压表测传感器两端的电压,电流表测电路中的电流;根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压的示数;当电流表的示数为0.2A时,根据欧姆定律求出电路的总电阻,根据电阻的串联求出传感器的电阻,由图象得出对应酒精气体的能读,然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾。
【分析】本题考查电流的计算和是否饮酒或醉酒驾车的界定标准,以及欧姆定律的应用,关键明白电路的连接和能从图象上找到有用的数据。
26.【答案】(1)解:闭合开关S,断开开关S1,并将开关S2置于α,R3的滑片P置于最右端时,R2被短路,R3电阻为零,所以电路中只有R1,所以电源电压等于电压表的示数8V,R1的阻值为
答:电源电压为8V,R1的阻值为20 。
(2)解:调节滑片P至最左端,R3阻值最大,和R1串联,电压表V1示数为2V,所以R3的电压为
所以R3阻值为
再闭合开关S1,并将开关S2调至b,此时R1被短路,R2R3串联,电路中总电阻为
所以R2的阻值为
答:R3的阻值为60 ,R2的阻值为40 。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)闭合开关S,断开开关S1,并将开关S2置于α,R3的滑片P置于最右端时,R2被短路,R3电阻为零,所以电路中只有R1,利用欧姆定律求解电阻即可;
(2)利用欧姆定律求解电路的总电阻,减去部分电阻即为阻值R2的电阻。
27.【答案】(1)
(2)
【知识点】根据实物图画电路图;电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验
28.【答案】
【知识点】欧姆定律及其应用
29.【答案】
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
30.【答案】(1)
(2)断开;A
(3)滑动变阻器断路
(4)10
(5)求平均值以减小误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
31.【答案】(1)
(2)右
(3)2.5
(4)12.7
(5)由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增大
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】1)滑动变阻器的连接原则为一上一下,向左移动电阻变小,作图如下:
2)闭合开关前, 滑动变阻器的滑片P应移至最大阻值处,即最右端;
综上 第1空为右
3)电压表量程为0-15V,读数为2.5V;
综上 第1空为2.5
4)当小灯泡为3.8V时正常工作,此时的电阻为R=3.8V/0.3A=12.7Ω;
综上 第1空为12.7
5) 由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增大
综上 第1空为由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,灯丝电阻随温度的升高而增大
【分析】根据伏安法测电阻以及变阻器的连接填空
1、 伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。
2、变阻器:滑动变阻器的连接原则为一上一下,闭合开关前, 滑动变阻器的滑片P应移至最大阻值处,根据欧姆定律计算分析。
32.【答案】;B;A;3;BC
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
33.【答案】(1)右;1.5V;保持电阻两端电压不变
(2)丙
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,目的是保持电阻两端的电压不变;根据欧姆定律可得,电压表的示数为
(2)电压一定时,电流与电阻是成反比的,即电流与 是成正比的,乙图像是电流与电阻成正比,不符合题意,丙图像是电流与 成正比,符合题意,故能正确反映电流和电阻关系的是丙图。
【分析】(1)电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持定值电阻两端的电压不变;由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动;根据,可求出电压;
(2)电压一定时,电流与电阻是成反比。
34.【答案】(1)乙
(2)解:闭合开关、、串联,读出电流表示数为;
闭合开关,断开开关、、串联,读出电流表示数为。
(3)解:因电源的电压不变,则
,
,
联立两式解得:。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】1)当只闭合S2时,根据欧姆定律I=U/R,此时电流会超过电流表的量程,所以选用乙进行测量;
2)测量电压内阻r以及电源电压U的原理为欧姆定律,需要连列两组以上的方程,所以步骤为闭合开关、、串联,读出电流表示数为;
闭合开关,断开开关、、串联,读出电流表示数为。
3)根据欧姆定律U=IR可知:
,
,
连列解得:内阻
【分析】根据欧姆定律U=IR计算分析。
测量电压内阻r的原理为欧姆定律:计算公式为U=IR,开关、、串联,读出电流表示数为,此时可列;闭合开关,断开开关、、串联,读出电流表示数为,,连列求解内阻r
35.【答案】(1)解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R1两端的电压:
U1=U﹣U2=9V﹣3V=6V;
答:电阻R1两端的电压为6V;
(2)解:因串联电路中各处的电流相等,
所以,电流表的示数:
I=I1= = =0.2A.
答:电流表的示数为0.2A.
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.(1)根据串联电路的电压特点求出电阻R1两端的电压;(2)根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电流表的示数.
36.【答案】40kg;30;左侧;;60Ω
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
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