内容正文:
第十七章 欧姆定律
一、单选题
1.用“伏安法测电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了的图像,如图所示。对于图像的分析,以下说法错误的是( )
A.图甲是定值电阻的图像,图乙是小灯泡的图像
B.由图像可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C.由乙图及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
2.在图所示的电路中,电源电压保持不变。若开关S从断开到闭合,电压表两次示数之比为3∶4,若将电阻R1、R2并联在电路中,则通过R1、R2的电流之比为( )
A.1∶3 B.3∶1 C.3∶4 D.4∶3
3.下列关于电学物理量的估测,符合实际的是( )
A.实验室一节新干电池的电压约为15V
B.通过家用小台灯的电流约为10A
C.实验室所用小灯泡的电阻约为
D.我国家庭电路的电压约为220V
4.学习电学知识后,物理兴趣小组对亮度可调的应急灯进行了探究,发现它的亮度调节开关相当于一个滑动变阻器,电路如图所示。闭合开关,用电压表和电流表对其进行测量,调节滑动变阻器使灯泡变亮的过程中,电压表和电流表的示数变化情况正确的是(电源电压保持不变)( )
A.电压表V的示数变小 B.电压表V的示数变大
C.电流表A的示数变小 D.电流表A的示数不变
5.考虑温度对电阻率的影响,下面能正确反映通过灯泡的电流与灯泡两端电压关系的是( )
A. B.
C. D.
6.图甲是我国高铁列车上烟雾报警的简化原理图,电源电压保持6V不变,为200Ω的定值电阻;图乙是光敏电阻R的阻值与烟雾对光的遮挡程度的关系图。当烟雾对光的遮挡程度达到5%时,报警器开始报警。下列说法正确的是( )
A.当烟雾浓度增大时,光敏电阻R的阻值变小
B.当烟雾浓度增大时,电压表和电流表的比值不变
C.当电路中的电流达到60mA时,报警器开始报警
D.若电压表的量程为0~5V,光敏电阻的最大阻值可以达到1000Ω
7.如图所示是某款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与变阻器的滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。力量计由一个电表改装而成,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、下列说法中正确的是( )
A.力量计是用电压表改装而成的
B.握力越大灯泡越亮,力量计的示数越大
C.改装成的力量计的零刻度线就是原电表的零刻度线
D.握力越大,弹簧的长度越长
8.如图所示,闭合开关后,调节滑片P,使两电压表指针所指位置相同.下列说法中正确的是( )
A.电压表V1与V2示数之比为1:5 B.通过两电阻电流之比4:1
C.R0与R1两端电压之比为1:5 D.R0与R1的阻值之比为1:4
二、多选题
9.如图所示电路的电源电压为1.5V,电阻的阻值为,闭合开关后,电流表的示数为0.3A,则( )
A.通过的电流大于0.3A B.电阻和是串联的
C.电压表的示数为0.6V D.电阻的阻值为
10. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻 。闭合开关S,向右滑动滑片 P的过程中
A.电流表A示数不变 B.电压表V1示数变小
C.电压表V2示数变小 D.两电压表示数之和保持不变
11.如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度.下列分析正确的是( )
A.若只将B、C接入电路,则顺时针旋转滑片,灯泡变亮
B.若只将A、C接入电路,则顺时针旋转滑片,灯泡变亮
C.该电位器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度
D.将A、B接入电路,若只将电阻丝做得更细些,则以相同速度顺时针旋转滑片,灯泡亮度变化更明显
12.(多选)如图所示,电阻R的阻值为10Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表的示数为0.6A;当滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表的示数为0.2A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为9V
B.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
C.当滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的示数为0.3A
D.当滑动变阻器的滑片P移到b端时,电压表的示数为4V
13.某同学在“探究电流与电压的关系”的实验中,分别画出了电阻R1和R2的I﹣U关系图象,如图所示。下列说法正确的是( )
A.当R1与R2两端的电压为0V时,它们的电阻也为0Ω
B.用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论相同
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.R1与R2的阻值之比为1:2
14.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为,更换5个定值电阻,得到如图乙所示的图像。以下叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持不变
C.滑动变阻器的作用是通过移动滑片,保持两端电压不变
D.将从替换成后,为完成实验应将滑片P向右移
15.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向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变
B.电流表A2的示数不变,电压表V的示数不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变
D.电压表V的示数与电流表A2的示数比值变小
16.小莉按如图所示的电路做实验,其中R为定值电阻。当S1闭合S2断开时,电压表的示数为2.4V,电流表的示数为0.24A,闭合S2后,电压表的示数为1.9V,电流表的示数为0.44A。下列说法中正确的是( )
A.S2闭合后,流过R的电流小于0.24A
B.S2闭合后,流过R的电流为0.44A
C.S2闭合后,流过L的电流为0.25A
D.S2闭合前后,R两端的电压都为2.4V
17.为了研究串、并联电路中电流、电压的变化特点,他按照如图所示电路图连接电路。实验过程中,保持电源两端电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从中点向左移动,由此引起三块电表示数的变化情况是( )
A.若①为电流表,②、③为电压表,则表③示数不变,表①、表②示数均变大
B.若①为电流表,②、③为电压表,则表③示数变小,表①、表②示数均不变
C.若①为电压表,②、③为电流表,则表②示数变大,表①、表③示数均不变
D.若①为电压表,②、③为电流表,则表①示数不变,表②、表③示数均变大
18.如图所示几个电路,若R0和电源电压已知,那么能测出Rx阻值的图是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
19.如图所示电路图,滑动变阻器的滑片向右滑动的时候,电压表的示数将 电阻R1的实际功率将 (填“变大”或“变小”或“不变”)。
20.图所示的电路中,开关S闭合后,当滑片P向右移动时,电流表的示数 ;灯泡亮度 。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
21.一只灯泡的额定电压是6V,额定电流是0.4A,若将该灯泡接在10V的电源上,为使其正常发光,应 联一个 Ω的定值电阻。
22.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R相当于滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,从油量表(相当于电流表)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度;当油箱内油量减少,油面下降,浮子下沉,R的滑片上移,接入电路中的电阻 ,则油量表相应的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
23.如图电路中小灯泡正常发光,若将电压表和电流表的位置对换,则电压表的示数将变 .
24.如图所示,电源电压,定值电阻为,滑动变阻器R规格为“”,电流表和电压表量程分别选择““、“”。闭合开关S,电路正常工作时,电压表示数范围为 ;滑动变阻器阻值变化范围为 。
25.如图是汽车油量表的工作原理图,其中的油量表是用电流表改装的,当油箱中的油面下降时,变阻器R1连入的阻值 ,油量表的示数 (均选填“变大”“变小”或“不变”),若油量表是用电压表改装,应与 (选填“R0”或“R1”)并联,实现油量增多,油量表示数变大。
四、计算题
26.在如图所示的电路中,R1=15Ω,R2=10Ω,闭合开关后,电流表示数为0.3A。试求:
(1)电源电压是多少?
(2)电路总电阻是多少?
27.两个电阻串联在电路中,电源电压是12V。闭合开关S后,电阻R1两端的电压是9V,电路中的总电阻为40Ω。求:
(1)电阻R2两端的电压;
(2)电阻R2的阻值。
28.交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示,电源电压恒为9V。图中R1为酒精气体传感器,它的实质是一个电阻值随酒精气体浓度增大而减小的可变电阻。当酒精气体的浓度为0时,R1的阻值70Ω,电压表的示数为2V。求:
(1)此时电路中的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)某驾驶员对着测试仪吹气10s,若电压表的示数达到5V,就表明驾驶员醉驾。此时酒精传感器R1的阻值多大?
29.某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为6V,定值电阻。的阻值为20Ω,电压表的量程为0-3V,轻质绝缘的压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,试问:
(1)如图乙当检测板所受压力增大时,电阻R的阻值 ,检测板不受压力时,电压表的示数为 。
(2)该装置所能测量的最大压力为多少?(写出必要的文字说明、所应用的公式及最后结果)
(3)若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法 。
30.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,滑片P置于变阻器一端。闭合开关S,电流表示数为0.2安。
(1)求变阻器两端的电压。
(2)现将电压表、并联在A、B、C某两点间。闭合开关S,在移动变阻器滑片P的过程中,有一个电压表示数始终不变,当滑片P移至某位置时,电表、和A的示数分别为4伏、12伏和0.4安。请分析说明电压表、接入电路中的位置。
(3)在保证电路元件均安全的情况下,求电路中通过的最大电流。
五、作图题
31.如图所示是测电阻(阻值在左右)电路图,以笔画线代替导线,完成的电路连接。
32.在图中,将电池、电流表、电压表三个元件符号正确填进电路的空白处,要求开关S闭合后:(1)电流方向如图所示(2)移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,电流表示数变大,电压表示数变小.
33.如图所示的电路中,请用笔画线代替导线按要求连接电路图,要求:
(1)两灯泡并联;
(2)电流表测灯L1的电流;
(3)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗。
六、实验探究题
34.小晶在“探究电流与电压的关系”时,选择了下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、新干电池三节、定值电阻R=10Ω、导线若干。请按要求完成实验:
(1)请按如图甲所示的电路图,将图中乙电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑时,电流表示数变大;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移至阻值最大端,保护电路,实验中滑动变阻器的另一个作用是 ;(填写字母代号)
A.改变定值电阻两端的电压 B.保证定值电阻两端的电压不变
(3)小晶在实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值记录下表中,第二次测量的电压和电流如图丙所示,则电压U= V;电流I为0.2A;
实验
第一次
第二次
第三次
U/V
1.0
3.0
I/A
0.1
0.3
(4)通过测得的三次实验数据可以得出结论是: 。
35.利用图甲测小灯泡的电阻,小灯泡正常发光时电压为2.5V,电源电压恒定不变.
(1)该实验的实验原理是 。
(2)接通电路后,发现电流表的示数如图丙所示,原因是该同学把电流表的 。
(3)修正电路后,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示。则小灯泡正常发光时的电流为 A.小灯泡正常发光时的电阻为 Ω
(4)某同学根据下面表格记录的部分实验数据,计算出小灯泡的电阻,对于该同学记录表格的设计,你认为不合理的地方是: ,其原因是 。
序号
1
2
3
4
5
U/V
0.1
1.3
1.7
2.1
2.5
I/A
0.02
0.21
0.24
0.26
R/Ω
2
6.2
7.1
8.1
平均电阻/Ω
七、综合题
36.如图是坐位体前屈项目测试仪的原理图。已知电源电压恒为6V,R1=30Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.05A,电压表示数为1.5V;当挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。
(1)当滑片P向左移动时,电流表示数 、电压表示数 。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)电阻丝R2的阻值是多少?
(3)国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀,小林进行测试时电压表示数为3V,请通过计算判断小林的成绩是否达到优秀。
37.图甲是一款奶牛饮水自控模型装置的工作原理图。其中蓄水池和饮水池高均为120cm。柱形“浮力柱”重50N,底面积500cm2,下端与蓄水池底部接触但没有弹力,高115cm,上端通过轻质连杆与力传感器RF相连(固定在一起)。已知滑动变阻器R的规格为“30Ω 0.5A”,电流表量程0﹣0.3A,力传感器受到的力F与阻值RF的变化关系如图乙。控制电路电源电压U=6V,当电磁铁线圈中的电流I>0.1A时,衔铁K被吸上,注水系统开始注水;当电磁铁线圈中的电流I≤0.1A时,衔铁K断开,停止注水。(电磁铁线圈的电阻忽略不计,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)给蓄水池注水的过程中,电流表示数的变化是 。
(2)当蓄水池没有水时,为保护电路安全,滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
(3)当滑动变阻器阻值为20Ω时,求该装置所能注水的最大深度。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
答案解析
1.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
2.【答案】A
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】当开关S断开时,两电阻串联,电压表测的是电阻R1的电阻,根据欧姆定律可得,此时电压表示数为 ①,当开关S闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测的是电源电压或者R1的两端电压,根据欧姆定律可得,此时电压表示数为 ②,因为 ③,联立①②③可得,两电阻之比为 ,若将电阻R1、R2并联在电路中,两电阻的两端电压相等,根据欧姆定律可得,通过R1、R2的电流之比为等于它们电阻大小的反比,即 ,A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
【分析】电压表连接在电源两端时,测量电源电压;总电压一定时,通过导体的电流和总电阻成反比。
3.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;物理常识
【解析】【解答】A.新的干电池的电压约为1.5V,故A不符合题意;
B.小台灯的电功率约为40W,根据电功率的计算公式可知通过小台灯电流约为,故B不符合题意;
C.实验室所用的小灯泡的电阻约为5Ω,故C不符合题意;
D.我国家庭电路的电压约为220V,故D符合题意。
故选D。
【分析】一节干电池的电压约为1.5V,一节铅蓄电池的电压约为2V,家庭电路的电压为220V,工业用电的电压为380V;可利用电功率的计算公式求解小台灯的电流的大致取值。
4.【答案】A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
5.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
6.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
7.【答案】B
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.由图可知,力量计串联在电路中是电流表,A不符合题意;
B.握力越大,滑动变阻器接入电路电阻越小,根据欧姆定律可知,电路电流越大,B符合题意;
C.滑片在a端时,弹簧没有受到压力,闭合开关,电路电流最小,此时指针的位置应是力量计的零刻度线,但电路仍有电流通过,所以力量计的零刻度线不是原电流表的零刻度线,C不符合题意;
D.握力越大,AB之间的距离越小,弹簧的长度就越短,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】改变接入电路中的电阻的长度,电流改变。
8.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】如图,定值电阻与滑动变阻器串联,电流处处相等,B不符合题意;
电压表V1测量总电压,V2测量定值电阻R0的电压,因为电压表大量程是小量程的5倍,即V1与V2示数之比为5:1,A不符合题意;
R0与R1两端电压之比为 ,C不符合题意;
串联电路电流相等,再根据 得: ,即串联中各串联电阻的电压比等于电阻的比,所以R0与R1的阻值之比为1:4,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】首先理清电路的连接方式及电表的测量对象,李彤串联电路的规律及欧姆定律的运用和电压表的读数计算即可.
9.【答案】B,C,D
【知识点】串联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
10.【答案】B,D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】根据电路图,电阻串联,电压表V1和R并联,V2和滑动变阻器并联,滑动变阻器的滑片向右移动,电阻变大,电流变小,根据U=IR,电压表V1示数变小;电压表V2示数变大,电压表V1和V2之和是电源电压,保持不变,BD符合题意。
故答案为:BD.
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小;变大的电阻,分压变大,其它位置分压变小。
11.【答案】A,C,D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】A.将B、C接入电路,顺时针旋转滑片时,接入电路的电阻变短,电流变大,灯泡变亮,A符合题意;
B.将A、C接入电路,连接的电阻的最大值,旋转滑片,灯泡亮度不变,B不符合题意;
C.电位器通过改变接入电路中电阻丝的长度,改变电阻,改变灯泡亮度,C符合题意;
D.将A、B接入电路,将电阻丝做得更细些,电阻变大,旋转滑片,灯泡亮度变化更明显,D符合题意。
故答案为:ACD.
【分析】改变接入电路中电阻的长度,电阻改变;材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
12.【答案】B,C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、由图知,闭合开关S,当滑片P移到a端时,滑动变阻器连入电阻为0,只有R连入电路,则电源电压:U=IR=0.6A×10Ω=6V;故A错误;
B、当滑动变阻器的滑片P移到b端时,R与R滑大串联在电路中,且I′=0.2A。总电阻:,
由电阻的串联可得滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总-R=30Ω-10Ω=20Ω;故B正确。
C、当滑片P移到中点时,R与串联在电路中;此时的总电阻:,根据欧姆定律可得此时的电流:,即电流表的示数为0.3A,故C正确;
D、当滑动变阻器的滑片P移到b端时,R与R滑大串联在电路中,I′=0.2A;此时R两端的电压:U′=I′R=0.2A×10Ω=2V,即电压表的示数为2V,故D错误。
故选:BC。
【分析】 闭合开关S,当滑动变阻器R滑的滑片P移到a端时,电路中只有电阻R接入,根据U=IR可求电源电压;当滑片P移到b端时,R与R滑大串联在电路中,根据串联电路的特点可求滑动变阻器R滑大的阻值、R两端的电压;当滑片P移到中点时,R与
串联在电路中,根据欧姆定律可求电路中的电流。
13.【答案】B,D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A:当与两端的电压为0V时,它们的电阻不变,A错误;
B:用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论相同,B正确;
C:由图像可知在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压与成正比,C错误;
D:电流相同时,电阻之比等于电阻两端电压之比,即,D正确。
故选BD。
【分析】导体的电阻与电流和电压无关;电压由电源提供,所以不能说导体两端的电压与通过导体的电流成正比;电流相同时,电阻之比等于电阻两端电压之比,在图像中找到相同电流时电阻两端的电压,求出比值即可。
14.【答案】B,C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
15.【答案】A,C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB.根据电路图可知,两个电阻属于并联,电流表A1测量通过R2的电流,电流表A2位于干路,电压表V测量电源电压;电源电压不变,所以电压表V的示数不变;滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电流表A1的示数不变;R1的电阻变大,电压不变,所以通过R1的电流变小,所以,电流表A2的示数变小,故A正确,B错误;
C.根据可知,电压表V的示数与电流表A1的示数之比等于定值电阻R2的大小,所以比值不变,故C正确;
D.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小,比值变大,故D错误。
故选AC。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
16.【答案】A,C
【知识点】电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
17.【答案】A,C
【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
18.【答案】A,B,D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、两个电阻是串联的,电压表测的是Rx的电压值,而电源电压已知,根据串联电路电压的规律可以求出电阻Rx的电压,利用公式 可以求出通过它们的电流,根据公式 求出Rx的电阻,可以测出阻值,符合题意;
B、两个电阻串联,电流表测量串联电路的电流,根据欧姆定律得到R0两端的电压,电源电压已知,根据串联电路电压的规律可以求出电阻Rx的电压,根据串联电路电流的规律和欧姆定律的变形公式 求出Rx的电阻,符合题意;
C、两个电阻并联,电压表的示数即为它们的电压,但无法测出通过Rx的电流,所以不能测出电阻,不符合题意;
D、两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,电源电压已知,根据公式 可以得到通过R0的电流,根据并联电路电流的规律得到通过Rx的电流,根据并联电路电压的规律和欧姆定律的变形公式 求出Rx的电阻,符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】在利用单表测量电阻时,结合电源电压、电压表示数、电流表示数可以间接得到另一个量,结合欧姆定律和串、并联的电流和电压规律从而计算电阻的大小。
19.【答案】变大;不变
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】由电路图知道,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,滑动变阻器在电路中相当于定值电阻,电流表测量电路电流,电压表测量R2滑片左测电阻两端的电压;当滑片向右移动时,电路中的总电阻不变,滑片与R2左端间电阻的阻值变大,由知道,电源电压一定时,电路的电流不变;由U=IR知道,电压表的示数变大。
由于电路的电流不变,由P=I2R知道,电阻R1实际功率不变。
【分析】滑动变阻器的滑片上连接电压表时,滑片移动,电路中总电阻不变,电流不变,电压表测量的范围变化,电压表示数变化。
20.【答案】减小;不变
【知识点】并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】根据题目可知,灯泡和变阻器并联,且电流表测量变阻器电流, 当滑片P向右移动时 ,接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知电压不变,电阻变大,电流减小;根据并联电路电压相等可知,电灯泡两端电压不变,根据P=U2/R可知,灯泡的实际功率不变,所以灯泡亮度不变
综上第一空填减小,第二空写不变
【分析】根据并联电路电压规律:用电器电压等于电源电压;电路动态分析:变阻器右移动,电阻变小;结合欧姆定律U=IR分析电路电流的变化情况;用电器彼此互不干扰,结合电功率公式P=U2/R分析灯泡的亮度情况
21.【答案】串;10
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】因为电源电压大于灯泡的额定电压,则需要串联一个电阻分担电压。
电阻两端的电压为
此时灯泡正常发光,电流等于灯泡的额定电流为0.4A,故电阻阻值为
【分析】串联电路中,总电压等于各用电器分压和;根据电压和电流的比值,计算电阻。
22.【答案】变大;变小
【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】由电路图可知,R0与R串联,油量表串联在电路中。当油箱内油量减少,油面下降,浮子下沉,R的滑片上移,滑动变阻器接入电路阻值变大。R的滑片上移,滑动变阻器接入电路阻值变大,由串联电路电阻规律可知,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电源电压不变时,电路的总电阻变大,电路中电流变小,即油量表示数变小。
【分析】滑动变阻器接入电路的长度越长电阻越大;电压一定时,电阻越大,电流越小。
23.【答案】大
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:原电路中,灯与变阻器串联,根据串联电路电压的规律,灯与变阻器的电压之和等于电源电压,灯的电压(电压表示数)小于电源电压;
当将电压表和电流表的位置对换,灯短路,电压表与变阻器串联在电路中,因电压表内阻很大,根据分压原理,电压表分得绝大部分电压,示数接近电源电源,所以电压表示数变大.
故答案为:大.
【分析】分析两种情况下电路的连接,根据串联电路电压的规律分析解答.
24.【答案】;
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
25.【答案】变大;变小;R0
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)当油面下降时,变阻器的滑片向上移动,则变阻器的阻值变大。根据R总=R1+R0可知,总电阻变大。根据可知,总电流变小,则油量表的示数变小;
(2)当油量增大时,变阻器的滑片向下移动,则变阻器阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,变阻器的电压减小。根据U总=U1+U2可知,R0两端的电压变大,因此电压表应该与R0并联。
【分析】(1)当油面下降时,根据图片确定变阻器接入阻值的变化,再根据R总=R1+R0分析总电阻的变化,根据分析总电流的变化,也就是油量表的示数变化;
(2)在串联电路中,电压与电阻成正比,当油量增多时,首先确定变阻器的阻值变化,再根据分压规律分析它两端的电压变化,再根据U总=U1+U2分析R0的电压变化,哪个与描述一致,哪个就是正确选项。
26.【答案】(1)3V;(2)6Ω
【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
27.【答案】(1)两个电阻串联在电路中,根据串联分压知识可知,电阻R2两端的电压为
(2)串联电路中的电流为
串联电路电流处处都相等,电阻R2的阻值为
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)两个电阻串联在电路中,已知R1两端的电压和电源电压,根据串联电路的电压规律求电阻R2两端的电压;
(2)根据欧姆定律求电路中的电流,根据串联电路的电流规律可知通过R2的电流,再根据欧姆定律求R2的阻值。
(1)两个电阻串联在电路中,根据串联分压知识可知,电阻R2两端的电压为
(2)串联电路中的电流为
串联电路电流处处都相等,电阻R2的阻值为
28.【答案】(1)解:由电路图知,R1、R2串联,电压表测电阻R2两端电压;则U2=2V,电阻R1两端电压U1=U-U2=9V-2V=7V
电路电流为
答:电路中的电流是0.1A;
(2)解:通过电阻R2的电流I2=I1=0.1A,那么根据得
答:电阻R2的阻值是20Ω;
(3)解:当电压表示数是5V时,电路中的电流
电阻R1两端电压U1′=U-U2′=9V-5V=4V
此时电阻R1的阻值
答:此时酒精传感器R1的阻值是16Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据欧姆公式,可求出电路中的电流;
(2)根据欧姆公式及串联电路电流相等,可求出R2的阻值;
(3)根据欧姆公式及串联分压,可求出R1的阻值。
29.【答案】(1)增大;1.2V
(2)6×103N
(3)减小定值电阻等
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
30.【答案】(1)10V
(2)电压表接在电源两端,电压表接在的两端
(3)1A
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
31.【答案】解:如图所示:
【知识点】实物的电路连接;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由于电源为两节电池,电源电压为 ,所以电压表选用 的量程,与定值电阻并联,此时电路中的电流约为
所以电流表选用 的量程与定值电阻串联,滑动变阻器按“一上一下”的方式与定值电阻串联,它的滑片向左移动时,接入电路的阻值变小,所以左下端接线柱接入电路,上端接线柱可任选一个。根据电路图的顺序连接实物图,如下图所示:
【分析】根据电路图,连接实物图,电流表、电压表接线柱正入负出;电流表串联、电压表和所测量的位置并联;滑动变阻器的接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大。
32.【答案】解:如下图所示:
【知识点】电路的构成及电路图;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,左右两个位置分别与灯泡和变阻器串联,所以不可能是电压表,则电压表应在中间的位置;
移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,由P= 可知,灯泡两端的电压变大,
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变小,
由实际上电压表的示数变小,电压表应并联在变阻器两端,即右侧的位置应该是电流表,
故左侧的位置应该是电源,
由电流的方向可知,电源的正极朝下,
【分析】根据电压表应与被测用电器并联确定其位置,根据P= 判断灯泡变亮时其两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化,然后根据电压表示数的变化确定电流表的位置,从而确定电源的位置,再根据电流的方向确定电源的正负极.
33.【答案】
【知识点】串、并联电路的设计;欧姆定律及其应用
34.【答案】;A;2;当电阻一定时,电流与电压成正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
35.【答案】(1)
(2)正负接线柱接反了
(3)0.5;5
(4)设计了求平均电阻;灯丝电阻随灯丝温度的变化而变化
【知识点】电流的测量及电流表的使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)测电阻的实验原理:。
(2)图丙电流表的指针向左偏,说明该同学把电流表的正负接线柱接反了。
(3)由图甲知 电流表选的是0.6A的量程,图乙中,电流表的分度值0.02A,读数为0.5A,故当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示, 小灯泡正常发光时的电阻:。
(3)由表中数据知,灯泡的电流和电压变化时,灯泡的电阻也是变化的,不是定值,所以设计了求平均电阻是错误的;其原因是灯丝电阻随灯丝温度的变化而变化 。
【分析】 (1)测电阻的实验原理是:。
(2)由图丙可知电流表指针向左偏转,所以该同学把电流表的正负接线柱接反了。
(3)电流表选用小量程0.6A,分度值为0.02A,读出电流表的读数,由计算小灯泡正常发光时的电阻。
(4)由表中数据知,灯泡的电阻不是定值,故该设计求平均电阻栏目是错误;灯丝电阻随温度的升高而增大。
36.【答案】(1)不变;变大
(2)90
(3)达到优秀
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
37.【答案】(1)变小
(2)15Ω
(3)当滑动变阻器阻值为R2=20时,停止注水时电磁铁线圈中的电流为I=0.1A,
根据欧姆定律可得此时总电阻为:R总= = =60Ω,
此时压敏电阻的阻值为:RF2=R总﹣R2=60Ω﹣20Ω=40Ω;
由图乙可知,压敏电阻的阻值增大5Ω,压力增大50N,压敏电阻的阻值为40Ω时力传感器受到的力为:F2=300N,则浮力柱受到轻质杆向下压力为F=F2=300N,
此时浮力柱受到竖直向下的压力、重力和竖直向上水的压力作用,
根据力的平衡条件可知,浮力柱底部受到水的压力:F压=G+F=50N+300N=350N,
浮力柱的底面积S=500cm2=0.05m2,
则水对浮力柱底部的压强:p′= = =7000Pa;
根据p=ρgh可得水的深度:h水= =0.7m。
答:(3)该装置所能注水的最大深度0.7m。
【知识点】压强的大小及其计算;液体压强计算公式的应用;阿基米德原理;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图甲可知:控制电路中电磁铁、滑动变阻器R与压敏电阻RF串联,电流表测量电路中电流;
(1)给蓄水池注水的过程中,注水过程浮力柱排开水的体积不断增大,则浮力柱受到的浮力增大,对压敏电阻的向下的拉力先减小。根据乙图可知,压敏电阻上的作用力增大,它的阻值一直变大,因此电流表的示数变小。
(2)在蓄水池没有水时,由于浮力柱的下端与蓄水池底部接触但没有弹力,
则力传感器RF上受到向下的拉力等于浮力柱的重力,为50N,
由图象可知此时RF=5Ω,
由于电流表的量程为0~0.3A,为保护电路安全,则电路中最大电流为:I大=0.3A,
根据欧姆定律可得此时电路中的最小总电阻为:,
此时滑动变阻器R接入电路中的最小电阻为:R小=R总小-RF=20Ω-5Ω=15Ω。
【分析】(1)首先根据阿基米德原理分析注水过程浮力柱受到的浮力变化,然后根据二力平衡的知识分析压敏电受到向上的作用力的变化,并根据图像可知压敏电阻阻值变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化;
(2)在蓄水池没有水时,根据浮力柱的下端与蓄水池底部接触但没有弹力可知力传感器RF上受到向下的拉力等于重力,为50N,由图象得出此时RF的阻值,为保护电路安全,根据电流表的量程可知电路中的最大电流为0.3A,利用欧姆定律求出总电阻,根据串联电路的电阻特点求出滑动变阻器R的最小阻值;
(3)当滑动变阻器阻值为20Ω时,根据题干可知停止注水时电磁铁线圈中的电流为I=0.1A,所以根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出蓄满水时压敏电阻此时的阻值,对照图象得出力传感器受到的力F,根据力的平衡条件求得浮力柱受到的水的压力,根据求出蓄满水时水对浮力柱底部的压强,根据p=ρgh求出水的深度。
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