内容正文:
第十六章 电压 电阻
一、单选题
1.如图所示电路中,电源电压为4V,并保持不变。闭合开关后,电压表的示数为3V,则( )
A.L2两端的电压为3V B.L1两端的电压为3V
C.L2两端的电压为1V D.L1两端的电压为7V
2.在如图所示的电路中,a、b、c、d为四个接线柱,闭合开关S后,灯泡L不亮;若用电压表接在b、d间,闭合开关S,电压表有明显示数;若将电流表接在b、c间,无论闭合还是断开开关S,电流表都有明显示数,且灯泡L发光,则故障一定是( )
A.灯泡断路 B.灯泡短路 C.电阻R短路 D.电阻R断路
3.我们每天上学,老师都要用手持测温仪为学生测量体温。下列相关物理量的估测最接近实际的是( )
A.测温仪电池的电压约为220V B.测得正常体温值约36.5℃
C.测量一名学生体温用时约5min D.一只测温仪的重力约30N
4.下列因素中,对导体电阻大小有决定作用的是( )
A.导体是否接入电路 B.导体两端的电压
C.通过导体的电流 D.导体的长度
5.下列图中,要使滑动变阻器的滑片向右滑动时接入电路的电阻变大,则接线方法正确的是( )
A. B.
C. D.
6.在学习、生活中所涉及到的物理量,你认为最接近实际情况的是( )
A.实验室中所用导线的电阻约为
B.液晶电视正常工作电流约为10A
C.对人体的安全电压是
D.一节新的蓄电池的电压为
7.如图所示,下列说法正确的是( )
A.开关闭合后,是一个并联电路
B.开关闭合后,电压表测L1两端电压
C.L1和L2的两端电压一定相同
D.闭合开关后,用导线把CD两点连接起来,则两灯都不会亮
8.如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数第一次为零,后两次次接近3V,若故障只有一个,则可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.灯泡断路
C.开关断路 D.灯泡短路
9.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,两盏完全相同的白炽灯L1、L2都能正常工作,下列说法正确的是( )
A.甲表是电流表,两灯串联 B.甲表是电压表,两灯并联
C.甲、乙两表示数之比是1:1 D.甲、乙两表示数之比是1:2
10.如图所示的电路中,下列判断正确的是( )
A.闭合S2、S4,灯L1、L2串联,电压表示数等于电源电压
B.先闭合S1,再闭合S4,电压表示数变大,电流表示数变大
C.先闭合全部开关,再断开S4,电压表示数不变,电流表示数变小
D.先闭合S3、S4,再闭合S1、S2,电压表示数变大,电流表示数变大
二、多选题
11.小乐同学写出一些常见物理量的大小,其中与实际情况较为接近的是( )
A.中学生的身高大约160cm B.正常人步行速度大约1m/s
C.对人体的安全电压约为36V D.家用电风扇的电流约为0.3A
12.某同学在探究串联电路电流规律的实验中,按如图所示接好电路,闭合开关后,发现灯L1、L2都不发光,电流表示数为零。他用电压表分别接到电流表、灯L1、灯L2两端测量电压,发现电流表、灯L1两端电压均为零,灯L2两端电压不为零。电路的故障不可能是( )
A.电流表断路 B.灯L1断路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
13.在图所示的四个电路中,当闭合开关S后,小灯泡L1、L2都能正常发光,其中电压表可直接测出L2两端电压的电路图是( )
A. B.
C. D.
14.如图所示电路,开关S闭合,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小超在读数时只在纸上记录了如图所示数字( )
A.L1和L2串联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.8A、1.6V、0.4V
B.L1和L2并联时,甲、乙、丙示数可能分别为0.4V、1.6A、0.8A
C.L1和L2串联时,电路中的电流可能为0.4A,L1和L2两端的电压可能均为0.8V
D.L1和L2并联时,电源电压可能为0.4V,通过L1和L2的电流可能为0.8A和1.6A
15.小泽用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大,关于此实验,下列说法正确的是( )
A.此装置中灯泡的主要作用是保护电路
B.本实验用到了控制变量法和转换法
C.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
D.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
16.如图所示的电路中在S闭合后,下列各种情况中正确的是( )
A.如果甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后
B.如果甲是电压表,乙、丙是电流表,S1断开形成并联电路
C.电路中甲表和乙表可以同时是电流表
D.如果电路是R1、R2的并联电路,则乙表的示数大于丙表的示数
17.如图所示,电源两端的电压保持不变,灯丝电阻保持不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片从该位置向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数不变 B.电流表A1的示数变大
C.电流表A2的示数变小 D.灯泡L的亮度不变
三、填空题
18.小明连接了如图的电路,闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡仍不亮,电流表示数有变化,则故障可能是 。为了验证该故障,小明作出如下预测:若把电压表并联在小灯泡两端,将发现电压表 示数,接着再把小灯泡拆掉,将发现电压表 示数。以上两空均选填“有”或“无”
19.某种金属温度升高时,电阻变大,下图为该金属的电阻随时间变化的图像,则t2时刻的温度比t1时刻 (填“高”或“低”),当其温度降得足够低时,它的电阻将变为 ,这种现象叫做 现象。
20.如图所示电流表的读数为 ;电压表的读数为 ;电阻箱的读数是 Ω。
21.智能手机的长时间使用造成电量不足,移动电源充电宝可解决手机电量不足的问题,如图所示,充电宝给手机充电过程中,该充电宝相当于电路中的 ,小明的收音机需要12V的电压,则他需要 节干电池。
22.就导电性能来说,金属的导电性能一般比非金属 (选填“强或弱);有些元素如硅、锗等的导电性能介于金属和非金属之间,常称作 .某些物质在温度极低时,电阻会变成零,这就是 现象.
23.在如图的电路中,闭合开关后,灯L不亮,电压表V无示数。经初步检查,电路中各处均接触良好。
(1)请判断该电路中存在的故障可能是 、 ;
(2)为进一步确定故障原因,小明同学将电压表V拆下后并联在开关S两端,并保持开关S处于断开状态,观察电压表的示数情况。若电压表有示数,说明故障是 ;若电压表无示数,说明故障是 。
24.如图所示,电源电压恒定,开关So始终闭合。当开关S闭合、甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=7:5;R1:R2= ;当S断开,甲、乙两表为电流表时,此时两表示数之比l甲:l乙= 。
25.在如图所示的电路中,R1=R2,电键S闭合后,电路正常工作,电流表和电压表的示数分别为I0,U0,过一段时间后一个电表示数变大,一个电表示数变小。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据相关信息写出电表的示数及相应的故障。 、
四、计算题
26.某用电器的工作电路如图所示,当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.5A,改接成电流表与L2串联,其示数为0.3A,求
(1)通过L1的电流大小。
(2)当开关S1、S3断开,S2闭合时,电压表的示数为1.2V,求L2两端的电压。
27.小明做实验时,连接了如图所示电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.3 A、3 V、5 V,但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表。请你根据电路图和记录的数据,分别找出通过灯L1、灯L2的电流和灯L2两端电压。
28.如图所示,电源电压恒定不变。
(1)当S闭合时,电压表的示数为4V,电压表测量的是什么电压?电源电压为多少?
(2)当S断开时,电压表的示数为1.5V,L1和L2是串联还是并联?电压表测量的是什么电压?L2两端的电压是多少?
29.如图甲所示的电路中,闭合开关S, 电流表的示数如图乙所示,两电压表的指针都指在如图丙所示的位置。求:
(1)通过灯L1的电流;
(2) 灯L1两端的电压和灯L2两端的电压。
30.结合下列条件,分析如图所示的电路,完成计算。
(1)若a、b两表均是电压表,示数分别为7V和8V,电源电压为10V,则各灯两端的电压分别是多少?
(2)若a、b两表均是电流表,示数分别为0.7A和0.8A,通过开关的电流为1.2A,则通过各灯的电流分别是多少?
五、作图题
31.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。要求:
① 电压表测小灯两端的电压;
② 闭合电键S,向左端移动滑片P,小灯变亮。
32.如图所示电路中,用电压表测量两端的电压,请将电路图补画完整,并标出电压表的正负接线柱。
33.如图所示,请在电路图中的“◯”内填上适当的电表,开关 S 闭合使两电灯都能发光。
六、实验探究题
34. 做“决定电阻大小的因素”的实验,其中 1、3 为锰铜丝,2、4 为镍铬丝,它们中的第 3 根横截面积为 2S,其它根横截面积为 S。
(1)为了研究电阻与导体材料有关,应将导线 和导线 先后接入电路 A、B 两点之间;
(2)为了研究电阻与导体的长度有关,应将导线 和导线 先后接入电路 A、B 两点间;
(3)为了研究电阻与导体____的关系, 应将导线 1 和导线 3 先后接入电路
A.B 两点间;
(4)本实验的研究方法是 。
35.小明同学在“探究串联电路的电压规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 ;
(2)实验中应选择 规格的小灯泡L1、L2连接电路,将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,测量电压UAB、UBC、UAC,合理更换器材重做上述实验,并将测得的数据记录在表格中:
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
2.0
2.4
4.5
2
2.4
2.1
4.5
3
1.5
3.0
4.5
该同学进行3次实验的主要目的是为了 (选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”);
(3)小明为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 。
七、综合题
36.如图所示,R1和R2为两个定值电阻,其中电阻R1=20Ω,电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.3A。
(1)求电源两端的电压。
(2)在开关S1闭合时、再闭合开关S2,电流表的示数变化了0.2A,求电阻R2的阻值。
37.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)如图中的O、E、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“O、F”或“E、F”);
(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,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为 ,转向横杆相当于电路中的 ;
(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,下列电路图符合要求的是 。
A.
B.
C.
D.
答案解析
1.【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;并联电路的电压规律
2.【答案】D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A.灯泡断路,用电压表接在b、d间,闭合开关S,电压表不能接到电源上、无示数,A不符合题意
B.灯泡短路,将电流表接在b、c间,电流表直接接在电源上,灯泡不发光,B不符合题意;
C.电阻R短路,灯泡会发光,C不符合题意;
D.电阻R断路,灯不亮,用电压表接在b、d间,闭合开关S,电压表的正负接线柱接到电源的两极上,有示数;若将电流表接在b、c间,无论闭合还是断开开关S,电流表与灯串联接在电源上,有示数,且灯泡L发光,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】在串联电路中,发生断路用电器不工作,断路处的电压表示数接近电源电压。
3.【答案】B
【知识点】温度及温度计的使用与读数;时间的估测;重力及其大小的计算;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A.测温仪使用两节干电池作电源,其电压约为3V,A不符合题意;
B.人体正常温度很稳定,一般在36.5~37℃左右,测得正常体温值约36.5℃,B符合题意;
C.手持测温仪利用的是红外线技术,测量时间很短,测量一名学生体温用时约1s左右,C不符合题意;
D.一只测温仪的质量约为0.3kg,重力约
D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据常见物体的温度、时间、重力和电压,结合数据解答。
4.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】解:导体电阻大小和导体的长度、横截面积、材料和温度有关,而与导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关,故D正确.
故选:D.
【分析】导体电阻大小的影响因素:导体的材料、长度和横截面积.电阻是导体的一种特性,和导体中的电流、导体两端的电压、导体是否接入电路无关.
5.【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】A.图中滑动变阻器使用了上面两个接线柱,将金属杆接入电路,即接入电路的电阻为零,滑片右移,滑动变阻器接入电路的电阻仍然为零,A不符合题意。
B.图中滑动变阻器使用了下面两个接线柱,整个电阻丝全部接入了电路,滑片移动,连入电路的电阻丝长度不变,电阻不变,B不符合题意。
C.图中滑动变阻器的左半段电阻丝接入电路,滑片右移,连入电路的电阻丝变长,电阻变大,C符合题意。
D.图中滑动变阻器的右半段电阻丝接入电路,滑片右移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】滑动变阻器连接时要一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大。
6.【答案】D
【知识点】电流的大小;电压和电压的单位换算;电阻
【解析】【解答】A.实验室中所用导线的电阻很小,约为0.01Ω,A不符合题意;
B.液晶电视正常工作电流约为 ,B不符合题意;
C.对人体的安全电压是不高于 ,C不符合题意;
D.由常见的电压值可知,一节新的蓄电池的电压为 ,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据常见物质的电阻、电压和电流,结合数据解答。
7.【答案】B
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A.由图可知,开关闭合后L1、L2串联,是一个串联电路,A不符合题意;
B.由图可知,开关闭合后L1、L2串联,电压表并联接到L1两端,B符合题意;
C.L1、L2串联,串联电路电流相等,L1和L2的两端电压不一定相同,C不符合题意;
D.闭合开关后,用导线把CD两点连接起来,L2被短路,L2不亮,L1发光,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】电压表是测量电压的仪表,应并联在电路中,电压表与哪个用电器并联,就测量哪个用电器两端的电压。
8.【答案】B
【知识点】电路故障的判断
9.【答案】D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
10.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律
11.【答案】A,B,D
【知识点】长度的估测;速度与物体运动;电流的大小;电压和电压的单位换算
【解析】【解答】A.成年人的身高在170cm左右,中学生的身高略小于此,在1.6m=160cm左右,A符合题意;
B.正常人步行速度约4km/h≈1.1m/s,B符合题意;
C.对人体的安全电压不高于36V,C不符合题意;
D.家用电风扇的正常工作电流较小,大约在0.3A左右,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】根据长度、速度、电压和电流,结合数据解答。
12.【答案】A,B,D
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】A. 若电流表断路,整个电路断路,灯泡都不亮,电流表、电压表都无示数,题目要求不可能,A符合题意;
B. 若灯L1断路,当用电压表测量L2两端电压时,电压表不会有示数,但题中说灯L2两端电压不为零,B符合题意;
C. 若灯L2断路,当用电压表测量时,电压表与用电器串联,电压表有示数,满足题目描述,但题中要求不可能,所以C不符合题意;
D. 若灯L2短路,则电路中有电流,灯L1会亮,电流表有示数,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】在串联电路中,电路中无电流,电压表示数较大,电压表测量的位置断路。
13.【答案】C,D
【知识点】电压的测量及电压表的使用
【解析】【解答】A、电压表和L1构成一个方框,电压表测量L1两端的电压.不符合题意.
B、电压表和L1构成一个方框,电压表测量L1两端的电压.不符合题意.
C、电压表和L1、电源构成一个方框,则电压表测量L2两端的电压.符合题意.
D、电压表和电源构成一个方框,则电压表测量电源两端的电压,电压表和L2也能构成一个方框,电压表测的也是L2两端的电压.符合题意.
故答案为:CD.
【分析】采用方框法判断电压表测量哪一个用电器两端的电压。如果电压表和用电器构成一个“方框”,电压表测量这个用电器两端的电压;如果电压表和电源构成一个“方框”,电压表测量电源两端的电压;如果电压表和用电器、电源一起构成一个“方框”,电压表测量这个方框以外的用电器两端的电压。
14.【答案】B,C
【知识点】电流表的连接;并联电路的电流规律;电压表的连接;串联电路的电压规律
【解析】【解答】已知灯泡规格相同,根据电路图分析,
AC.若L1和L2串联时,电流经过甲表分别流经L2和L1,乙丙是电压表,乙表测量L2的分压,丙表测量电源电压,由于灯泡相同,分压相同,丙表示数是乙表示数的2倍,A不符合题意,C符合题意;
BD.若L1和L2并联时,电流经过乙表,分别进入灯泡L1和L2,流经L2的电流进入丙表,则乙丙是电流表,乙表测量干路电流,丙测量L2的电流,甲表是电压表,由于灯泡规格相同,各支路电流相等,乙表在干路上,示数是丙的2倍,C符合题意,D不符合题意。
故答案为:BC.
【分析】电流表和所测量的位置测量,电压表和所测量的位置并联;串联电路中,总电压等于各用电器分压之和;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
15.【答案】B,D
【知识点】影响电阻大小的因素
16.【答案】A,B,D
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
17.【答案】A,C,D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
18.【答案】灯泡短路;无;有
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】根据图像,灯泡和滑动变阻器串联,闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡仍不亮,电路中灯泡发生短路;为当电压表与小灯泡并联,电压表相当于测量导线分压,无示数,把小灯泡拆掉,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,有示数。
【分析】在串联电路中,电流表有示数,电压表无示数,电压表测量处短路;电压表和用电器串联,测量电源电压。
19.【答案】低;0;超导
【知识点】影响电阻大小的因素;超导体特点及作用
【解析】【解答】根据某种金属温度升高时电阻变大的特点可知:t2时刻的温度比t1时刻低。因为金属温度升高时电阻变大,所以温度降低时电阻减小,且当其温度降得足够低时,它的电阻将变为0,这种现象叫做超导现象。
【分析】把处于超导状态的导体称之为“超导体”。超导体的直流电阻率在一定的低温下突然消失,电阻为零。
20.【答案】0.14A;2.5A;7408Ω
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;变阻器
【解析】【解答】由图可知,电流表选0∼0.6A的量程,分度值为0.02A,根据指针位置读数是0.14A;
由图可知,电压表所选量程为0∼3V,对应的分度值为0.1V;根据指针所指位置可读出电压值为2.5V;
由图可知,电阻箱的阻值是:R=7×1000Ω+4×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=7408Ω.
故答案为:0.14A;2.5V;7408.
【分析】(1)电表的读数方法:首先确定量程和分度值,再根据指针位置读数;
(2)电阻箱的读数方法:用“△”所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,即得连入的电阻值.
21.【答案】电源;8
【知识点】电路的构成及电路图;串联电路的电压规律
【解析】【解答】充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,此时充电宝相当于简单电路中的电源,是化学能转化为电能。每节干电池电压是1.5V,12V的电源需要 ,故需要8节干电池串联组成。
【分析】充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,是化学能转化为电能;串联电压为和。
22.【答案】强;半导体;超导
【知识点】导体与绝缘体;半导体特点及作用;超导体特点及作用
【解析】【解答】解:金属的导电性能一般比较强;介于金属和非金属之间的硅和锗是半导体材料;当物质的电阻变为零时,导电性能极强,属于超导现象;
故答案为:强,半导体,超导.
【分析】(1)根据导电性的不同,材料可分为导体,半导体,绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,如:人体、大地、各种金属、石墨、酸碱盐的溶液等;不容易导电的物体叫绝缘体,如:玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等;导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体,如:硅、锗等;(2)当物质电阻为零时,会出现超导现象.
23.【答案】(1)灯L短路;电阻R断路
(2)灯L短路;电阻R断路
【知识点】电路故障的判断
24.【答案】2:5;2:7
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】 开关S0 始终闭合。当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时 ,R1和R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压。
已知U甲:U乙=7:5,根据串联电路的电压规律得:U甲:U乙=(R1+R2):R2
解得:R1:R2=2:5.
当断开S,甲、乙两电表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流,由于并联电路各支路两端电压相等,则I1:I2=R2:R1=5:2,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则I甲:I乙=I2:(I1+I2)=2:7.
【分析】 开关S0始终闭合,由电路图可知,当闭合S,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测电阻R2电压,由串联电路电压规律求出两电阻阻值之比;
由电路图可知,当断开S,甲、乙两电表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流并联电路电压、电流规律求出两电流表示数之比。
25.【答案】电压表示数为2U0,电流表示数为0,说明R1断路;电压表示数为0,电流表示数为2I0,说明R1短路
【知识点】电路故障的判断
【解析】【解答】原电路中,两电阻串联,电压表测R1的电压(小于电源电压),根据分压原理,两电阻的电压相等,由串联电路电压的规律,电源电压 ,电流表测电路中的电流,由电阻的串联和欧姆定律,电流表示数: (1)若R2短路,则电压表测电源电压2U0,电压表示数变大,此时为R1的简单电路,电流表示数: ;由①②电流表示也变大,与一个电表示数变大,一个电表示数变小不符合,所以故障不可能是R2短路;若R2断路,整个电路断路,两表都没有示数,两表示数都变小,所以故障不可能是R2断路;(2)已知电路中仅有一处故障,故故障只能是R1断路或短路,若R1断路,电压表串联在电路中测电源电压,示数电源电压 ,电压表示数变大;电流表示数为0,电流表示数变小;符合题意;若R1短路,电压表示数为0,电压表示变小,电路为R2的简单电路,由欧姆定律,电流表示数为: =2I0,电流表示数变大,符合题意;
综上:电压表示数为2U0,电流为0,说明R1断路;电压表为0,电流表示数为2I0,说明R1短路。
故答案为: (1). 电压表示数为2U0,电流表示数为0,说明R1断路 (2). 电压表示数为0,电流表示数为2I0,说明R1短路
【分析】结合图像,由分压原理得出电源电压,由电阻的串联和欧姆定律得出电流表示数;
(1)若R2短路或断路,分析电路的连接,得了电压表和电流表示数,不符合题意,被排除;
(2)根据题中条件,故障只能是R1短路或断路,分析所对应的物理现象,从而确定写出电表的示数及相应的故障.
26.【答案】(1)0.2A;
(2)1.8V
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律
27.【答案】0.3A,0.3A,2V
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
28.【答案】(1)解:当S闭合时,灯泡L2发生短路,即此时电压表测的是L1两端的电压,同时也是电源电压,此时电压表的示数是4V,即电源电压是U=4V
答:当S闭合时,电压表的示数为4V,电压表测量的是L1两端的电压,同时也是电源电压;电源电压为4V;
(2)解:当S断开时,两灯泡串联,且电压表测得是L1两端的电压,此时电压表示数为1.5V,故L1两端的电压U1=1.5V
根据串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和可知,此时L2两端的电压应是U2=U-U1=4V-1.5V=2.5V
答:当S断开时,L1和L2是串联;电压表测量的是L1两端的电压,L2两端的电压是2.5V。
【知识点】电压表的连接;串联电路的电压规律
【解析】【分析】(1)电压表连接在电源两极时,测量电源电压;
(2)在串联电路中,总电压等于各用电器分压之和。
29.【答案】(1)0.3A;(2)1.6V,0.4V
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串联电路的电流规律;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
30.【答案】(1)解:a、b两表均是电压表时,三个灯泡串联,a电压表测量L1、L2的电压,b电压表测量L2、L3的电压,由串联电路电压特点可知
联立以上三式解得 , ,
答:灯泡L1、L2、L3两端的电压分别是2V、5V、3V
(2)解:当a、b都是电流表时,三个灯泡并联,b电流表测量L1、L2的电流,a电流表测量L2、L3的电流,由并联电路的电流特点可知
联立三式解得 , ,
答:通过灯泡L1、L2、L3的电流分别是0.5A、0.3A、0.4A。
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;电压的测量及电压表的使用;串联电路的电压规律
【解析】【分析】(1)电压表与测量部分并联;串联电路电源电压等于各用支路两端电压之和;
(2)电流表与测量部分串联;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
31.【答案】见解析所示
【知识点】电压的测量及电压表的使用;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】电压表测灯泡电压,则电压表与灯并联;变阻器滑片P向左端移动时灯泡变亮,说明电流变大、变阻器接入的电阻变小,将滑片左边电阻丝连入,灯泡和变阻器串联,如下图所示:
【分析】电压表连接时要正入负出,滑动变阻器连接时要一上一下,滑片远离一下接线柱时电阻变大.
32.【答案】
【知识点】电压的测量及电压表的使用
33.【答案】
【知识点】电路的三种状态;电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用
34.【答案】(1)1;2
(2)2;4
(3)A
(4)控制变量法
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】(1) 研究电阻与导体材料的关系,需要控制导体材料不同,其余因素相同,所以将导线1和2 先后接入电路 A、B 两点之间 ;
综上 第1空、 1 ;第2空、2;
(2) 研究电阻与导体的长度有关 ,需要控制导体长度不同,其余因素相同,所以将导线4和2 先后接入电路 A、B 两点之间 ;
综上 第1空、 2; 第2空、4.
(3) 导线 1 和导线 3 横截面积不同,其余因素相同,所以探究的是电阻和横截面积的关系;
综上为导线的横截面积;
(4) 本实验的研究方法是 控制变量法
综上 第1空、 控制变量法。
【分析】控制变量法:在物理实验中,存在多个影响因素共同决定某个物理量,如电阻的影响因素有:材料、电阻丝的长度、横截面积。在探究某个单一变量对物理量的影响时,需要控制其余变量相同,如探究 导体的电阻可能与导体的横截面积的关系时,需要控制材料、电阻丝的长度相同。
35.【答案】调零;不同;寻找普遍规律;不能;电压表正负接线接反了
【知识点】探究串、并联电路中的电压规律实验
36.【答案】(1)电源两端的电压为6V
(2)电阻R2的阻值为30Ω
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律
【解析】【解答】1) 当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.3A,电路中只有R1,电源电压为U=0.3A*20Ω=6V
2)电流表示数增加,为0.5A,所以通过R2电流为0.2A,根据欧姆定律R2=6V/0.2A=30Ω
【分析】根据并联电路电压相等,已经干路电流为支路电流之和计算分析
37.【答案】导体;做功;O、E;并联;开关;B
【知识点】热传递改变物体内能;串联电路和并联电路的辨别;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】(1)汽车变阻器上旋钮滑片的材料应选用导体;
长时间踩刹车使刹车片,克服摩擦做功,使刹车片温度升高,这种改变物体内能的方式属于做功。
(2)驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,即接入电路中的电阻丝变短,故应把O、E接入电路。
(3) 根据题意,汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个灯损坏时,另一个仍能正常工作,这两个转向灯在电路中的连接方式为并联的,转向横杆相当于电路中的开关。
(4)根据题意,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;说明开关S与指示灯并联,但电路不能短路,即电路中必须串联一个电阻保护电路。
故选B。
【分析】(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)改变内能的方式:做功和额热传递;
(3)并联电路中,各条支路互不影响;
开关作用:控制电路的通断;
(4)根据题意,开关闭合灯灭,开关断开灯亮,说明开关与灯是并联的;
电阻作用:保护电路。
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