第14章 欧姆定律单元卷 2025-2026学年苏科版九年级上册物理
2025-07-09
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内容正文:
江苏省苏科版(2024)九年级上物理第14章 欧姆定律单元卷
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.(2分)科技改变生活,创新引领未来!如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便监测身体状态。下列关于该智能手表说法正确的是( )
A.手表屏幕使用的发光二极管主要是半导体材料制成的
B.橡胶表带是绝缘体,绝缘体和导体之间有绝对的界限
C.在给手表的蓄电池充电时,蓄电池相当于电源
D.手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
2.(2分)如图所示,关于灯泡变亮的说法中正确的是( )
A.闭合开关,M连E接线柱,滑动变阻器滑片向右移
B.闭合开关,M连E接线柱,滑动变阻器滑片向左移
C.闭合开关,M连F接线柱,滑动变阻器滑片向右移
D.闭合开关,M连F接线柱,滑动变阻器滑片向左移
3.(2分)如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图象,下列说法错误的是( )
A.电阻R的电阻是10Ω
B.灯泡L的阻值随电压的增大而增大
C.若L与R并联接在电源上通过干路的电流是0.6A,则此时电源电压为2V
D.若L与R串联在5V的电源上使用时,则电路中的电流为0.4A
4.(2分)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况应该是( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表和电压表示数均变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
5.(2分)晓红用如图所示实验装置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,以下操作与判断正确的是( )
A.镍铬合金丝a和b未接入电路时,电阻均为零
B.为准确比较两根合金丝的电阻,可以在电路中串联一只电压表
C.利用此装置只能探究导体电阻的大小与导体横截面积的关系
D.用夹子分别将a、b接入电路,接入a时小灯泡暗一些
6.(2分)若将如图所示的滑动变阻器连入电路,要求当滑动变阻器的滑片P向D端移动时,电路中的电阻变大,则滑动变阻器连入电路的接线柱应是( )
A.A和D B.C和B C.B和D D.C和D
7.(2分)某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法正确的是( )
A.实验开始前,选取合适的实验仪器,不需要考虑滑动变阻器的规格
B.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最小阻值处,作用是保护电路
C.在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,可调节滑片使电压表的示数产生变化
D.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,因为要控制其它变量,所以滑片不能动
8.(2分)电动公交车的动力来源于电动机,前、后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,电动公交车都无法行驶。图中符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
9.(2分)对物理概念和规律的理解,下列说法中正确的是( )
A.超导体电阻为零,适合做电热丝
B.小灯泡发光越亮,它的额定功率就越大
C.一定质量的水凝固成冰的过程中,内能减小
D.物质的比热容越大,物体吸收或放出热量就越多
10.(2分)滑动变阻器是一种较常见的电学器材。物理实验室中有一标有“10Ω 1A“的滑动变阻器,晓红同学对它进行了研究,得到了以下些结论,其中错误的是( )
A.此滑动变阻器能连入电路中的最大阻值是10Ω
B.当此滑动变阻器中的电流不超过1A时,它能安全使用
C.当此滑动变阻器两端的电压不超过10V时,它能安全使用
D.此滑动变阻器在安全使用时,它消耗的最大功率是10w
11.(2分)如图是晓红探究“电流一定时,电压与电阻的关系”的实验电路图.已知电源电压U=15V,滑动变阻器上标有“20Ω 3A”(实际最大阻值略小于20Ω),实验中所用的四个定值电阻分别为5Ω,10Ω,15Ω,20Ω.为了使这四个电阻都能为实验所用,电路中电流表选择的量程和应控制的电流最合理的是( )
A.0~0.6A 0.5A B.0~3 A 0.8A
C.0~3A 0.7A D.0~3A 0.75A
12.(2分)为测出未知电阻Rx的阻值(约600Ω),小红选用电压小于3V的稳压电源、R1=500Ω与R2=10Ω的定值电阻、量程为3V的实验室电压表、量程为0.6A的实验室电流表等元件,设计了下面四个测量电路,其中可行的是( )
A.B. C. D.
二.填空题(共10小题,满分30分,每小题3分)
13.(3分)如图所示是华为麒麟系列芯片惊艳全球,该芯片主要用到 材料(选填“导体”、“半导体”或“超导体”):使用该芯片的手机用户实现卫星通话,所连接的卫星是由火箭发射到太空,火箭助推器用的是液氢+液氧燃料,液氢燃料具有较大的 ;该卫星属于同步卫星,与地球相对 。
14.(3分)晓红将灯L1、L2串联在电路中,闭合开关后两灯均发光,电流表示数为I1。为探究灯丝电阻是否随温度变化,他将L2灯珠的玻璃泡摘除后保持原电路连接,如图所示。再次闭合开关后,发现L2不亮,但L1比之前更亮,电流表示数为I2,可得I1 I2。对L2灯丝加热,发现L1变暗,由此可知灯丝温度升高,电阻 。依据上述结论,分析L2不亮的原因是 。
15.(3分)旋转式变阻器(如图所示)与滑动变阻器相比,外形不同,但原理都是通过改变接入电路的导体的 来改变其接电路的电阻。若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是 段(选填“AP”、“PC”或“AC”),当转轴顺时针旋转时,它连入电路的电阻将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(3分)水果电池供电时是将 能转化为电能,其电压由电压表直接测量,如图甲可知铜片是 极;乙图中电阻箱的示数是 Ω。
17.(3分)小刚同学用如图电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,他接着应该采取的操作是将变阻器滑片适当向 移动,保持 表示数不变,记下 表示数。
18.(3分)在“设计和制作一个模拟调光灯”的活动中,提供的器材有:直流电源(电压恒为9V),小灯泡(2.5V 0.5A)、灯座、开关、铅笔芯、电阻箱(0~9999Ω 1A)各一,导线、金属回形针若干。晓红设计并连接了如图所示的电路,小红认为在调节过程中为了避免烧坏小灯泡,可以用提供的器材中的 替换铅笔芯接入电路,并调节其电阻至少为 Ω。
19.(3分)如图所示的电路中,灯泡L1和L2是 (选填“串联”或“并联”)连接的;若闭合开关,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则灯L2两端的电压为 V,灯L1的电阻为 Ω。
20.(3分)如图是汽车油量表的工作原理图,其中的油量表是用 表改装的,当油箱中的油面下降时,变阻器R2接入电路的阻值变 ,油量表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
21.(3分)用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。在M、N之间分别接上不同的电阻丝,闭合开关,通过观察 来精确比较导体电阻的大小。为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,应该选用编号为 的两根电阻丝,利用器材还可以探究导体电阻的大小与导体的 的关系。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
锰铜合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
镍铬合金
0.5
0.5
22.(3分)如图是晓红自制的电子秤电路(不考虑弹簧的电阻,且弹簧形变量与外力成正比),已知电源电压恒为6V,滑动变阻器R1的规格为“20Ω 1A”,电子秤的测量范围是0~30kg;当电子秤达到最大测量值时,R1的金属滑片在最下端,改装成电子秤的电表正好满偏,则R2的阻值为 Ω,轻质托盘上物体的质量为10kg时,该电表示数为 ,电子秤刻度板上质量的刻度 (“均匀分布”、“左疏右密”或“右疏左密”)。
三.作图题(共3小题,满分14分)
23.(4分)闭合开关S,向左端移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡变亮。(导线不要交叉)
24.(5分)小刚在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中。在研究电压的变化对电流的影响时,他连接的电路如图2所示。但电路中有一根导线接错了,请你用笔在图2中将接错的导线打上“×”,把正确的接线画上,并在虚线框内设计出实验数据记录的表格;
25.(5分)请在如图电路图相应的位置填上电源和电流表的符号,并使滑片向右移动时电压表的示数变小。
四.实验探究题(共2小题,满分9分)
26.(5分)如图1所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路,表中给出了可供选择的几种导体,分别用A、B、C、D四个字母代表。问:
导体代号
长度(m)
横截面积(mm2)
材料
A
0.6
0.4
镍铬合金
B
1.0
0.4
镍铬合金
C
0.6
0.6
镍铬合金
D
0.6
0.6
锰铜
(1)实验中,通过观察 可更准确的判断导体的电阻大小;
(2)通过选用 两导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系;
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的 有关;
(4)生活中,通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选铁芯线,是因为导体的电阻还与导体的 有关;
(5)如图2所示的一个长方体金属块,AB间的电阻为RAB,CD间的电阻为RCD,则RAB RCD(选填“>”“<”或“=”)。
27.(4分)如图所示,晓红用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯。器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V 0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。
(1)铅笔芯和小灯泡的连接方式是 联。
(2)闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变 。
(3)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为 V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置。为了安全使用调光灯,回形针向左调节不能超过此位置。
(4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω。调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比 。
A.调节范围大,调节精度高
B.调节范围大,调节精度低
C.调节范围小,调节精度高
D.调节范围小,调节精度低
五.计算题(共3小题,满分23分)
28.(7分)如图所示电路,电源电压恒定,滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电流表示数为0.6A;滑片滑到b端时,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)电源电压。
29.(7分)有一种亮度可以调节的小台灯。其电路如图甲所示,电源电压为24V,当灯泡L两端的电压为24V时,灯泡正常发光。通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。
(1)当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为多少?
(2)调节滑动变阻器R,使灯泡的实际电流为0.2A,灯泡两端的电压是多少?
(3)在(2)中,滑动变阻器R连入电路的阻值是多少?
30.(9分)学习了设计电路后,小米设计了一个如图甲的简易坐位体前屈测试仪,简化原理图如图乙。测试时,被测试者向前推动测试仪的滑块就是移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数反应被测试者的成绩。电源电压恒定,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器标有“15Ω 1A”的字样,滑片P每移动1cm,R的电阻变化0.5Ω,定值电阻R0大小可调。
(1)调节R0=30Ω,P位于最左端,电流表示数为0.4A,求电源电压多大?
(2)某次测试中,调节R0=21Ω,电压表示数为3V,则被测试者从最左端向右推动滑片P移动了多少cm?
(3)若既要保证电路中所有元件的安全,又能使滑片P从最左端推到最右端,则R0的阻值调节范围为多少?
江苏省苏科版(2024)九年级上物理第14章 欧姆定律单元卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
B
C
D
D
B
C
B
C
C
C
题号
12
答案
A
一.选择题(共12小题,满分24分,每小题2分)
1.【解答】解:A、手表屏幕使用的发光二极管具有单向导电性,主要是由半导体材料制成的,故A正确;
B、导体和绝缘体没有绝对的界限,并且导体和绝缘体在一定条件下是可以相互转换的,故B错误;
C、在给手表的蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,相当于用电器,故C错误;
D、手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻为零,故D错误。
故选:A。
2.【解答】解:AB、如图,小灯泡和滑动变阻器串联在电路中,滑动变阻器接入左半段,M接E时,滑动变阻器的滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电路中电流变小,灯泡的实际功率变小,灯泡变暗;M接E时,滑动变阻器的滑片向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,电路中电流变大,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故A错误,B正确。
CD、当M连F接线柱时,滑动变阻器都接下面两个接线柱,滑动变阻器相当于定值电阻,移动滑片,不能改变电路中的电阻,不能改变电路中的电流,不能改变灯泡的实际功率,不能改变灯泡的亮度,故CD都错误。
故选:B。
3.【解答】解:A、根据欧姆定律可知电阻R的电阻是R10Ω,故A正确;
B、由图可知,当灯泡两端的电压分别为1V、2V时,通过灯泡的电流分别为0.4A、0.6A,根据欧姆定律可知灯泡电阻分别为:2.5Ω,3.3Ω,灯泡L的阻值随电压的增大而增大,故B正确;
C、L与R并联在2V的电源上使用时,根据并联电路规律可知L与R两端的电压均为2V,由图可知通过R的电流:IR=0.2A,通过L的电流:IL=0.6A,
由并联电路电流规律可得干路的电流:I′=IR+IL=0.2A+0.6A=0.8A,故C错误;
D、由图可知,L与R串联时,电路中的电流为I=0.4A时,灯泡两端的电压为UL=1V,电阻R两端的电压为UR=4V,根据串联电路规律可得串联电路的总电压:U=UL+UR=1V+4V=5V;
所以L与R串联在5V的电源上使用时,通过L的电流是0.4A,故D正确;
故选:C。
4.【解答】解:闭合开关,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电路中总电阻等于光敏电阻和定值电阻阻值之和,电流表测量电路中的电流,电压表测量光敏电阻两端的电压;
当逐渐增大光敏电阻的光照强度,光敏电阻的阻值减小,电路的总电阻R总减小,电路的总电阻R总减小,电源电压U不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,即电流表示数变大;
定值电阻R0阻值不变,定值电阻两端电压U0=IR0变大,光敏电阻两端电压UR=U﹣U0变小,电压表示数变小。
故选:D。
5.【解答】解:
A、镍铬合金丝a和b未接入电路时,电阻不为零,故A错误;
B、为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一只电流表,故B错误;
C、利用此装置中的一根电阻丝,用移动夹子来改变接入电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系;已知a、b为长度一样的镍铬合金丝,b 比a的横截面积大,所以利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系,故C错误;
D、为a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大,故b的电阻小于a的电阻,故用夹子分别将a、b接入电路,接入a时小灯泡暗一些,故D正确。
故选:D。
6.【解答】解:A、当A和D接入电路时,滑动变阻器将右半部分电阻接入了电路,滑片向D端移动,接入电路的电阻线变短,即接入电路的电阻变小,故A错误;
B、当C和B接入电路时,滑动变阻器将左半部分电阻接入了电路,滑片向D端移动,接入电路的电阻线变长,即接入电路的电阻变大,故B正确
C、当B和D接入电路时,滑动变阻器将右半部分电阻接入了电路,滑片向D端移动,接入电路的电阻线变短,即接入电路的电阻变小,故C错误;
D、当C和D接入电路时,将下面两个接线柱接入了电路,即滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻,并且滑片失去调节电阻的作用,故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:A、实验开始前,要选取合适的实验仪器,故需要考虑滑动变阻器的规格;故A错误;
B、为保护电路,连接电路时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,故B错误;
C、在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,控制电阻不变,通过调节滑片,使电压表的示数产生变化,多次测量,得出具有普遍性的结论,故C正确;
D、在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,根据控制变量法,要控制导体的电压不变,滑动变阻器的作用是通过移动滑片,保持接入的定值电阻两端的电压不变,故D错误。
故选:C。
8.【解答】解:因为电动机要由前、后两门(电路开关)关闭同时控制,任意一个门没有关闭好电动机都不能工作,则电动公交车无法行驶,所以前、后两门中的电路开关应串联连接同时控制电动机,符合要求的电路只有选项B。
故选:B。
9.【解答】解:
A、电热丝是利用电流的热效应工作的,而超导体电阻为零,电流通过超导体时,不会产生热量,因此超导体不适合做电热丝,故A错误;
B、电路中发光越亮的电灯,它的实际功率就越大,故B错误;
C、一定质量的水凝固成冰,放出热量,则内能一定减少,故C正确;
D、由Q=cmΔt可知,吸收或放出热量的多少和物质的比热容、物体的质量,以及温度的变化值有关,所以物质的比热容越大,物体吸收或放出热量不一定越多,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:A、铭牌上标有10Ω表示滑动变阻器连入电路的最大电阻是10Ω.不符合题意。
B、铭牌上标有1A表示滑动变阻器通过的电流不能超过1A.不符合题意。
C、当滑动变阻器两端的电压10V时,电阻是10Ω时,电流是1A.如果接入电路的电阻是1Ω,电流是10A,超过允许通过的最大电流,损坏滑动变阻器。符合题意。
D、滑动变阻器允许通过的最大电流是1A,电阻最大是10Ω,P=I2R=(1A)2×10Ω=10W.不符合题意。
故选:C。
11.【解答】解:(1)定值电阻与变阻器串联,当定值电阻为5Ω,且滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,
根据欧姆定律可得,电路中的最大电流
Imax13A,所以电流表的量程为0~3A;
(2)当定值电阻为20Ω时,电路中的最大电流:
Imax20.75A,
滑动变阻器上标有“20Ω 3A”表示变阻器的最大电阻为20Ω,当定值电阻为5Ω时,由电阻的串联和欧姆定律,电路中的最小电流:
Imin10.6A;
因滑动变阻器的实际最大阻值略小于20Ω,Imin1稍大于0.6A,且电流表的分度值为0.1A,
为了使这四个电阻都能为实验所用,电路中电流应控制在0.7A最合理.
故选:C.
12.【解答】解:A、开关S1、S2都闭合,电压表测量电源电压,此时电压表示数为电源电压U;开关S1闭合、S2断开,Rx和定值电阻R1串联,电压表测量定值电阻R1两端的电压;因Rx的阻值(约600Ω)与R1=500Ω的阻值相差不多,根据串联电路的分压特点可知R1两端的电压U1约小于1.5V,故利用0~3V量程的电压表能测量定值电阻R1两端的电压U1,然后根据I可以求出通过定值电阻R1的电流I1;根据串联电路电流处处相等,通过Rx的电流等于通过定值电阻R1的电流,即:Ix=I1,根据并联电路的电压特点求出Rx两端的电压Ux,最后根据Rx求出Rx的阻值,故A可行,符合题意。
B、开关S1断开、S2闭合,电压表测量电源电压,此时电压表示数为电源电压U;开关S1闭合、S2断开,Rx和定值电阻R2串联,电压表测量定值电阻Rx两端的电压;
因Rx的阻值(约600Ω)与R2=10Ω的阻值相差太大,根据串联电路的分压特点可知Rx两端的电压接近电源电压,故0~3V量程的电压表无法准确测量Rx两端的电压;故B不可行;
C、开关S1闭合、S2断开,Rx和定值电阻R1并联,电流表测量干路电流;开关S1断开、S2闭合,电流表测量Rx的电流;因电源电压小于3V,Rx的阻值(约600Ω),R1=500Ω,根据欧姆定律可知Rx和定值电阻R1并联时通过Rx和R1的电流非常小,无法利用量程为0.6A的实验室电流表测出Rx的电流和干路电流,故C不可行;
D、开关S1闭合、S2断开,Rx和定值电阻R1并联,电流表测量Rx的电流;开关S1断开、S2闭合,电流表测量R2的电流;因电源电压小于3V,Rx的阻值(约600Ω),R2=10Ω,根据欧姆定律可知Rx和定值电阻R1并联时通过Rx的电流非常小,通过R2的电流约0.3A,所以利用量程为0.6A的实验室电流表能通过R2的电流,但无法利用量程为0.6A的实验室电流表测出Rx的电流,故D不可行。
故选:A。
二.填空题(共10小题,满分30分,每小题3分)
13.【解答】解:华为麒麟9000S系列、5G芯片惊艳全球,该芯片主要用到硅、镓等半导体材料。
同条件下的液氢放出的热量较多,液氢燃料具有较大的热值。
该卫星属于同步卫星,与地球之间没有位置的变化,同步卫星相对地球是静止的。
故答案为:半导体;热值;静止。
14.【解答】解:为探究灯丝电阻是否随温度变化,他将L2灯珠的玻璃泡摘除后保持原电路连接,如图所示。再次闭合开关后,发现L2不亮,但L1比之前更亮,电流表示数为I2,可得I1<I2。因为去掉玻璃泡后灯丝散热很快,灯丝温度低。
对L2灯丝加热,发现L1变暗,电路中的电流变小,由此可知灯丝温度升高,电阻增大。依据上述结论,分析L2不亮的原因是去掉玻璃泡后灯丝散热很快。
故答案为:<;增大;去掉玻璃泡后灯丝散热很快。
15.【解答】解:旋转式变阻器是靠改变连入电路中的电阻丝长度来改变电阻的;图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是AP段,当轴顺时针旋转时,它连入电路的电阻丝的长度变大,故它连入电路的电阻将变大。
故答案为:长度;AP;变大。
16.【解答】解:水果电池供电时将储存起来的化学能转化为电能,为电路提供电能。
如图甲,铜片与电压表正接线柱相连,且电压表指针向右偏转,而电压表需要按照正进负出接线,在电源外部,电流从正极流出,流回负极,所以铜片是正极。
如图电阻箱的示数为:R=7×1000Ω+8×100Ω+5×10Ω+8×1Ω=7858Ω。
故答案为:化学;正;7858。
17.【解答】解: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,应保持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,使电压表的示数不变,记下电流表示数。
故答案为:右; 电压; 电流。
18.【解答】解:电源电压为9V,灯的额定电压为2.5V,额定电流为0.5A,因铅笔芯的电阻较小,故在调节过程中为了避免烧坏小灯泡,可以用电阻箱替换铅笔芯接入电路,根据串联电路的规律和欧姆定律,其电阻至少为:
R13Ω。
故答案为:电阻箱;13。
19.【解答】解:由电路图可知,当闭合开关时,电流路径有两条,分别经过两个小灯泡,所以,灯泡L1和L2是并联连接的;
由电路图可知,电压表测的是电源电压,电流表A1测的是干路电流;电流表A2测的是通过L2的电流;
根据并联电路电压特点可知,灯泡L1、L2两端的电压:U2=U1=U=3V;
根据并联电路电流特点可得,通过L1的电流:I1=I﹣I2=0.5A﹣0.2A=0.3A,
由I可知,灯L1的电阻:。
故答案为:并联;3;10。
20.【解答】解:(1)图中油量表串联在电路中,是由电流表改装而成的;
(2)由电路图可知,R2与R1串联,油量表(电流表)测电路中的电流,
当油箱中的油面下降时,浮标下移,在杠杆的作用下滑片上移,R2接入电路中电阻丝的长度变长,其阻值变大,电路的总电阻变大,
由I可知,电路中的电流变小,即油量表的示数变小。
故答案为:电流;变大;变小。
21.【解答】解:在电路中的M、N之间分别接上不同的电阻丝,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,因此闭合开关后,通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小,这种方法叫转换法;
为了探究导体电阻大小与长度的关系,应控制导体材料与横截面积相同,而长度不同,由图可知,应选编号为B、D的两根电阻丝进行实验;
由于A、D长度与横截面积相同,而材料不同,所以可以探究导体电阻的大小与导体的材料的关系;由于C、D长度与材料相同,而横截面积不同,所以可以探究导体电阻的大小与导体的横截面积的关系。
故答案为:电流表示数;B、D;材料、横截面积。
22.【解答】解:由图知滑动变阻器R1和定值电阻R2串联,电压表测量滑动变阻器电压,当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端,此时滑动变阻器接入电阻为0,那么电压表示数为0;
滑动变阻器最大阻值20Ω,电子秤的测量范围是0~30kg,当电子秤达到最大测量值时,R1的金属滑片在最下端,
此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,由串联分压原理可知电压表的示数达到最大,由欧姆定律可知此时通过电路的电流最小,
此时改装成电子秤的电表正好满偏,所以电压表示数可表示被测物体的质量,电源电压为6V,所以电压表选择小量程接入电路,
串联电路总电压等于各部分电压之和,串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得;,即,解得:R2=20Ω;
电子秤的测量范围是0~30kg,当被测物的质量为10kg时,滑动变阻器接入电阻为最大电阻的,此时R滑1Ω,
此时串联电路中的电流I0.225A,
滑动变阻器此时两端的电压U滑1=IR滑1=0.225AΩ=1.5V,所以电压表的示数为1.5V;
比较质量和电压的变化可知电子秤刻度板上质量的刻度不均匀,0~10kg对应0~1.5V,10~30kg对应1.5~3V,故电子秤刻度板上质量的刻度左疏右密。
故答案是:20;1.5;左疏右密。
三.作图题(共3小题,满分14分)
23.【解答】解:
由电源电压为3V可知,电压表应使用量程为0~3V且和灯泡并联;
当向左端移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡变亮,说明变阻器与灯泡串联,且电路中的电流变大,则滑动变阻器接入电路的阻值减小,则滑动变阻器左下方接线柱必须接入电路中,如下图所示:
24.【解答】解:(1)原电路中,电压表连接错误,电压表应与电阻并联,如下所示:
(2)研究电压的变化对电流的影响,要记下不同电压下电流表的示数,为得出普遍性的结论,要多次测量,如下所示:
U/V
I/A
1
2
3
4
故答案为:如上图;如上表。
25.【解答】解:根据题意可知,滑片向右移动时电压表的示数变小,此时滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的电压规律可知,灯泡两端电压变小,所以电压表应该与灯泡并联,故左端为电流表,右端为电源,如下所示:
四.实验探究题(共2小题,满分9分)
26.【解答】解:(1)实验中,电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,因此通过观察电流表的示数可以判断导体的电阻的大小。
(2)探究电阻的大小与长度的关系,根据控制变量法,要控制导体的材料和横截面积一定,而导体的长度不同,故选取A、B导体进行实验。
(3)选取A、C导体进行实验时,导体的材料、长度相同,横截面积不同,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的横截面积有关。
(4)通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,主要应用了铜、铝的导电性好,这是因为导体的电阻还与导体的材料有关。
(5)根据题意可知,长方体金属块的材料相同,观察图可知,AB间的横截面积比CD间的横截面积小,而长度不同,因为AB间的长度比CD间的长度长,则RAB大于RCD。
故答案为:(1)电流表示数;(2)AB;(3)横截面积;(4)材料;(5)>。
27.【解答】解:(1)如图所示铅笔芯和小灯泡在一条路径上,即为串联;
(2)回形针向左移,铅笔芯接入长度变短,接入电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮;
(3)当小灯泡达到额定电压2.5V时正常发光,其两端实际电压不能高于额定电压,即电压表示数不能超过2.5V。
(4)两铅笔芯长度相同,由于甲电阻大,因此从一端调到另一端时,电阻变化量大,因此电流变化量大,调节范围因此更大。但移动相同距离时,由于甲的电阻变化更大,因此甲的调节精度低。故选B。
故答案为:(1)串;(2)亮;(3)2.5;(4)B。
五.计算题(共3小题,满分23分)
28.【解答】解:(1)由图可知,滑动变阻器R2的滑片滑到b端时,R1与R2的最大阻值串联,
电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
已知此时电流表示数为0.2A,由串联电路的电流规律可知通过R2的电流为0.2A,
电压表示数为4V,即R2两端的电压为4V,根据欧姆定律可得,
滑动变阻器的最大阻值:R220Ω;
(2)滑动变阻器R2的滑片滑到b端时,根据欧姆定律可得,电源电压:
U=U1+U2=IR1+U2=0.2A×R1+4V……①
滑动变阻器R2的滑片滑到a端时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,示数为0.6A,
根据欧姆定律可得,电源电压:U=I′R1=0.6A×R1……②
电源电压恒定,联立①②两式解得,电源电压为U=6V。
答:(1)滑动变阻器的最大阻值为20Ω;
(2)电源电压为6V。
29.【解答】解:(1)由图乙可知,当UL=24V时,通过的电流IL=0.4A,
由I可得,灯丝的电阻:RL60Ω;
(2)由图乙可知,当灯泡的实际电流为0.2A时,灯泡两端电压为6V;
(3)当灯泡两端电压为6V时,滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL′=24V﹣6V=18V,
因串联电路中各处的电流相等,则滑动变阻器R连入电路的阻值:R90Ω。
答:(1)当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为60Ω;
(2)调节滑动变阻器R,使灯泡的实际电流为0.2A,灯泡两端的电压是6V;
(3)在(2)中,滑动变阻器R连入电路的阻值是90Ω。
30.【解答】解:(1)调节R0=30Ω,P位于最左端,电流表示数为0.4A,只有R0接入电路,
根据I可得电源电压为:
U=IR0=0.4A×30Ω=12V;
(2)某次测试中,调节R0=21Ω,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得,R0两端的电压为:
U0=U﹣Up=12V﹣3V=9V;
电路中的电流为:;
根据I可得滑动变阻器的接入电阻为:
,
滑片P每移动1cmR的电阻变化0.5Ω,故滑片移动的距离L14cm。
(3)当滑动变阻器的滑片位于最右端,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电压表不能超过量程,故此时电压表示数为3V,则最小电流为:
,
根据I可得R0接入电阻为
,
所以,要确保滑动变阻器能调节到最右边,电压表不超过量程,R0接入电阻至少为45Ω,
已知电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,根据串联电路电流特点可知电路中的最大电流为0.6A,当滑动变阻器接入电路的阻值为0时,电路电流最大,电路为定值电阻R2的简单电路,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I大0.3A<0.6A,所以既能保证电路各元件的安全,又能使滑片P移动到最右端,故R0的阻值≥45Ω。
答:(1)电源电压为12V;
(2)被测试者从最左端向右推动滑片P移动了14cm;
(3)若既要保证电路中所有元件的安全,又能使滑片P从最左端推到最右端,则R0的阻值≥45Ω。
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