内容正文:
第十七章 欧姆定律
一、单选题
1.如图所示,R1:R2=2:3,当开关S闭合后,A1、A2两电流表的示数之比为( )
A.2:3 B.3:2 C.2:5 D.3:5
2.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小.如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置.则( )
A.当有人通过通道而遮蔽光线时,A,B间电压降低
B.当有人通过通道而遮蔽光线时,A,B间电压升高
C.当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大
D.当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A,B间的电压
3.小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2Ω。电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A.测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10Ω,则他在测量中所出现的错误可能是( )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按15V量程读数,电流表按3A量程读数
D.电压表按15V量程读数,电流表按0.6A量程读数
4.如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,下列说法正确的是( )
A.油量表是由电流表改装而成的 B.R、R0在电路中是并联的
C.油位越高,流过R的电流越大 D.油位越低,R0两端的电压越大
5.根据欧姆定律公式I=可以导出R=,由公式得出的正确结论是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中电流成反比
C.导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体中的电流共同决定
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体两端的电压和导体中的电流无关
6.小明用如图的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。电源电压保持不变,更换阻值不同的电阻R2,通过调节滑动变阻器接入电路的电阻R1,正确完成实验,记录各次实验中电压表示数U和电流表示数I,描点画出下列四幅图,其中最接近实际的是( )
A. B.
C. D.
7.有三个电阻的阻值及额定电流分别为R1=10Ω,I1=1A;R2=20Ω,I2=2A;R3=5Ω,I3=2A。它们组成的电路如图中甲、乙、丙所示,下列关于各图的说法中正确的是( )
A.图甲中电路两端允许加的最大电压为30V
B.图乙中电路允许通过的最大电流为3.5A
C.图丙中电路两端允许加的最大电压为35V
D.图丙中电路允许通过的最大电流为2A
8.根据“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”实验作出的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.将两导体串联后接在3V的电源上时,通过的电流为0.3A
C.将两导体并联后接在2V的电源上时,干路中的电流为0.6A
D.该实验得到的结论是:导体两端的电压和通过导体的电流成正比
二、多选题
9.小亮同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。已知压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。以下电路不符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10.如图所示,电源电压不变。下列说法正确的是( )
A.同时闭合开关S1和S3,则R1与R2并联
B.开关都闭合,则电压表测量R1两端电压
C.仅闭合开关S1,则R1和R2串联;将滑片P向左移动,电流表示数变大
D.开关都闭合,将滑片P向左移动,灯泡L亮度不变
11.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
12.关于电阻、电流和电压,下列说法正确的是( )
A.电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压无关
B.当通过导体的电流为零时,导体的电阻也为零
C.导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
13.在如图所示的电路中,开关S闭合后,电流表A1、A2的示数相等。关于三个电阻的阻值关系,可能的是( )
A.R3=R2≠R1 B.R3=R1≠R2 C.R2=R1≠R3 D.R1=R2=R3
14.如图所示电路中,R为定值电阻,闭合开关S后,当变阻器的滑片P在某两点之间滑动时,电流表示数变化范围是0.5A﹣1.5A,电压表示数变化范围是6V﹣3V,则( )
A.变阻器连入电路中的阻值变化范围为12Ω﹣2Ω
B.电源电压为9V
C.实验中R两端的电压变化范围为2V﹣4.5V
D.R的阻值为3Ω
15.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由中点移到b端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变小
B.电压表V1示数不变
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V1示数的变化量小于电压表V2示数的变化量
16.在如图所示的电路中,电流表A1和A2的示数分别是0.3A和0.4A,若将电路中的某两个灯泡的位置互换,电流表A1和A2的示数却不变,则电流表A的示数可能是( )
A.0.45A B.0.50A C.0.55A D.0.60A
三、填空题
17.欧姆定律的公式是 ;一段导体两端的电压为4V时,通过它的电流为0.4A;当它两端的电压变为0V时,其电阻为 Ω。
18.某小灯泡正常工作时需要的电压是3V,需要的电流是0. 5A,若将该灯接在5V的电源上,为使其正常工作,应 (选填“串联”或“并联”)一个 的电阻。
19.某定值电阻,当它两端的电压为4V时,通过的电流为0.5A;若它两端的电压增加到8V时,则通过它的电流为 A.
20.在图所示的电路中,电源电压为3V.闭合开关S,电流表①的示数为1.2A,电流表②的示数为0.3A,则通过R1的电流是 A, R2的阻值是 Ω.
21.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,小灯发光较暗。过了一会儿,小灯亮度明显变亮,而电压表与电流表示数的比值不变,原因是 ,电压表示数 (变大、变小、不变)。
22.如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。若有3只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一阻值为10Ω的电阻并联接在电压为6V的电源上,则该电路中电流为 A;若把一只这种灯泡与一阻值为10Ω的电阻串联接在电压为6V的电源上,则该电路中电流为 A。
23.定值电阻R1和R2串联后,接在电压可调的电源两端,电路中的电流I随电源电压U变化关系的图象如图所示.已知R1=7Ω,则R2= Ω.
24. 如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知 是小灯泡的电流-电压图象,定值电阻的阻值为 Ω,把定值电阻R 和小灯泡L并联接在4V 的电源上,干路中的电流是 A。
25.如图为某电路的一部分,B和C把电阻R分成三等分,若MM'间接上电压恒定的电源,NN'间接上电压表,滑片P在B点,电压表示数为20V。
(1)若滑片P从B点移动到C点,电流表A1示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),电压表的示数变为 V;
(2)在(1)的基础上,交换电源与电压表的位置,电压表的示数变为 V。
26.如图所示,电路中电源电压U及定值电阻R0的阻值均不变。闭合开关S,电压表示数为4V;第二次使用阻值是R阻值两倍的定值电阻代替R,电压表示数为3V;第三次使用阻值比第二次大4Ω的定值电阻代替R,电压表示数为2V。则电源电压为 V,定值电阻R0的阻值为 Ω,第三次电路中的电流为 A。
四、实验探究题
27.小兰和小星做“探究电流与电阻的关系”实验。可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个、导线若干。
(1)如图甲所示是小兰连接的实物电路,她在检查电路时发现有一根导线接错,请在错误的导线上画“×”,并画出正确的接线;(导线不允许交叉)
(2)图乙是小兰根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像,为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω;
(3)上述实验完成后,他们想测量另一个铭牌模糊不清的滑动变阻器的最大阻值,在保证电路安全的情况下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定但未知,定值电阻的阻值为),请将他们的实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器滑片移至最左端,读出电流表的示数为;
② ,读出电流表的示数为;
③滑动变阻器最大阻值 (用、和表示)。
28.在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,电源电压为,小灯泡的额定电压为,图甲是未连接完整的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实验电路连接完整 。(要求闭合开关,滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大)
(2)连接好电路后,把滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,闭合开关,发现小灯泡不发光,两表均无示数,则故障可能是____(填字母)。
A.小灯泡短路 B.滑动变阻器短路
C.小灯泡断路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后继续实验。缓慢移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为 V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(4)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的图象。由图象可知,小灯泡的图象不是一条直线,原因是小灯泡的电阻随 的变化而变化,小灯泡正常发光时的电阻是 (结果保留一位小数)。图中阴影部分的面积表示的含义是 。
(5)若电流表意外损坏,小明取来一只阻值为的定值电阻,设计如图丁所示的电路来测量小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压为,小灯泡的额定电压为,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S,将开关拨至“1”,调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为 V;
②使滑动变阻器的滑片 (选填“右移”“左移”或“不动”),将开关拨至“2”,读出电压表示数;
③小灯泡正常发光时的电阻 (用,、表示)。
五、计算题
29.如图所示的电路,电源电压不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为9Ω。当开关S闭合时,电压表的示数为4.5V。求:
(1)电流表的示数。
(2)R1两端的电压。
30.如图所示电路,已知R1=20Ω,闭合开关后,电流表A1的示数为0.3A,通过电阻R2的电流为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)电流表A2的示数。
31.在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏不变,电阻R1的阻值为25欧,变阻器上标有“ 50欧 1安”字样。
(1)求通过电阻R1的电流I1;
(2)在电路中某一位置连接一个电流表后,闭合开关S,移动变阻器滑片,电流表指针的位置如图(b)所示。请判断电流表接入的位置,并求出变阻器接入电路的电阻R2。
32.如图所示的电路,电源电压大小保持不变。电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω 0.5A”。求:
(1)只闭合开关S1,电流表的示数为0.1A,则电源电压大小为多少V;
(2)只闭合开关S2,将滑动变阻器的滑片调到最右端,此时电压表示数为多少V;
(3)将S1、S2、S3都闭合,移动滑片位置,使电流表的示数为0.6A,此时滑动变阻器的阻值为多少Ω?
六、作图题
33.读书节活动在热烈地进行着,抢答环节中,抢答成功红灯亮。小珺同学想测量小灯泡“红灯”的电阻,实物电路图如下,请将方框内对应的电路图连接完整。
34.如图所示,是一种测定油箱内油量的装置图,其中油量表是由某种电表改装而成,R是滑动变阻器的电阻丝,金属杆AP可以绕O点转动,P为金属滑片。要求:当油箱内油量减少时,油量表的示数随之减小,请将电路图补充完整并在圈内标出电表的符号。
35.在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合电键S后,向右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L亮度不变,电流表的示数变小。
七、综合题
36.如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,用电流表的示数大小表示身高和体重。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)体重秤上不站人时,电流表A1指针位置如图丙所示,其读数为 安;
(2)小明在测量时,A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧?
(3)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,这将导致体重测量值如何变化?并说明理由。
37.实验桌上有如下器材:满足实验要求的电源一个、电压表一个、开关一个、电阻箱一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干.小敏想利用实验桌上的器材,设计一个实验证明:“当通过电阻的电流保持不变时,电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”.请你根据上述要求帮助小敏画出实验电路图,并写出实验步骤.
(1)实验电路图:
(2)实验步骤:
答案解析
1.【答案】D
【解析】【解答】解:∵R1、R2并联,电流表A1测量通过R1的电流I1,电流表A2测量通过干路的电流I,
∴U=I1R1=I2R2,
又∵R1:R2=2:3,
∴I1:I2=R2:R1=3:2,
I1:I=3:5,D符合题意.
故答案为:D.
【分析】在并联电路中,电流和电阻成反比,干路电流等于各支路电流之和.
2.【答案】A
【解析】【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联.(1)当有人通过通道而遮蔽光线时,R1阻值变大,电路中的总电阻变大;
根据I= 可知,电路中的电流变小,
根据U=IR可知,R2阻值不变时,其两端的电压变小,即A、B间电压降低,故A正确,B不正确.(2)当仅增大R2连入电路中的阻值时,电路中的电阻变大;
根据I= 可知,电路中的电流变小,故C不正确;
根据U=IR可知,R1阻值不变时,其两端的电压变小;
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,R2两端的电压变大,即A、B间电压升高,故D不正确.
故选A.
【分析】(1)由电路图可知,两电阻串联,监控装置与R2并联;根据题意得出有人通过时R1阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和A、B间电压的变化;(2)当仅增大R2连入电路中的阻值时,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知A、B间电压的变化.
3.【答案】C
【解析】【解答】A.如果电流表和电压表位置接反了,电路相当于断路,电压表测量电源电压,电流表示数接近为零。A不符合题意;
B.已知待测电阻的阻值约为2Ω,测量值应该接近或等于2Ω,不可能为10Ω,与测量次数多少没有关系。B不符合题意;
C.电压表按15V量程读数,电流表按3A量程读数,得到的电压是实际电压的5倍,所以本该是2Ω的电阻测成了10Ω。C符合题意;
D.电压表按15V量程读数,电流表按0.6A量程读数,得到的电压是实际电压的5倍,电流是正确电流的 ,测量的电阻是实际电阻的25倍。D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电压表按15V量程读数,电流表按3A量程读数,得到的电压是实际电压的5倍。
4.【答案】D
【解析】【解答】A.根据图片可知,油量表与变阻器并联,因此为电压表改造而成,故A错误;
B.R和R0在电路中首尾相连,应该为串联,故B错误;
C.当油位升高时滑片向上移动,则变阻器阻值变大,根据串联电路电压与电阻成正比可知,此时油量表的示数变大。根据R总=R+R0可知,总电阻变大而总电流减小,故C错误;
D.当油位降低时,变阻器的阻值减小,根据R总=R+R0可知,总电阻变小而总电流变大。根据U=IR可知,R0两端电压变大,故D正确。
故选D。
【分析】A.电流表与用电器串联,电压表与用电器并联;
B.用电器首位相连为串联,并排连接在电路两点之间为并联;
C.当油位升高时确定变阻器的阻值变化,根据欧姆定律确定电流变化;
D.当油位降低时,确定变阻器的阻值变化,根据欧姆定律总电流的变化,根据U=IR分析R0两端的电压变化。
5.【答案】D
【解析】【解答】解:导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,
导体电阻在数值上等于导体两端电压与通过导体的电流之比,故D正确;
故选D.
【分析】电阻是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关.其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比.
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】B,D
10.【答案】C,D
11.【答案】B,D
12.【答案】A,C
【解析】【解答】A.电阻是导体本身的一种性质,只与自身的长度、材料、横截面积有关,与温度有关,与通过导体的电流和导体两端的电压无关,A符合题意;
B.电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压无关,当通过导体的电流为零时,导体的电阻不为零,B不符合题意;
C.导体的电阻一定时,导体两端的电压与电流的比值是一个定值,说明通过导体的电流与导体两端的电压成正比,C符合题意;
D.导体的电阻与导体电压、通过导体的电流无关,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】电阻是导体本身的一种性质,只与自身的长度、材料、横截面积、温度有关;导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
13.【答案】B,D
【解析】【解答】由电路图可知,开关闭合后,R1、R2、R3并联,电流表A1测R1、R2支路的电流之和,电流表A2测R2、R3支路的电流之和,因电流表A1、A2的示数相等,且电流表A1的示数为IA1=I1+I2,电流表A2的示数为IA2=I2+I3,所以I1+I2=I2+I3,整理可得I1=I3,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,电阻R1等于电阻R3,但不能确定与R2的关系,三个电阻的阻值关系可能是R3=R1≠R2,也可能是R1=R2=R3,AC不符合题意,BD符合题意。
故答案为:BD。
【分析】电流表与测量部分串联;根据,可求出电阻关系。
14.【答案】A,D
【解析】【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压;
滑动变阻器接入电路阻值越大,电路电流越小,电压表示数越大;
电流表示数变化范围是0.5A~1.5A,电压表的示数变化范围3V~6V,由I= 得:
滑动变阻器接入电路的阻值为:R滑= = =2Ω,R滑′= = =12Ω,
则变阻器连入电路的阻值变化范围为2Ω~12Ω,故A正确;
开关闭合后,R和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电源电压等于各部分电路两端电压之和,
由I= 得,电源电压U=UV+IR,
即U=3V+1.5A×R,
U=6V+0.5A×R,
解之:R=3Ω,U=7.5V,故D正确,B错误;
R两端的电压UR=IR=1.5A×3Ω=4.5V,
UR′=I′R=0.5A×3Ω=1.5V,
所以实验中R两端的电压变化范围为1.5V﹣4.5V,故C错误.
故选AD.
【分析】已知电压表示数和电流表示数,由欧姆定律可求出变阻器接入电路电阻的范围;根据串联电路特点及欧姆定律可以求出电源电压与定值电阻阻值.
15.【答案】A,C,D
16.【答案】B,C
【解析】【解答】画出等效电路图,如图所示,L1、L2、L3并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过L2、L3的电流之和,电流表A2测量通过L1、L2的电流之和;
①若互换L1、L2的位置,两电流表A1和A2的示数不变,由并联电路的特点和欧姆定律可知,L1、L2的电阻相等,即 ,因为电流表A2的示数为0.4A,且R1=R2,所以由并联电路的特点和欧姆定律可知 ,因为电流表A1的示数为0.3A,则 ,因I2=0.2A,则 ,所以干路上的电流为 ,
②若互换L2、L3的位置,两电流表A1和A2的示数不变,由并联电路的特点和欧姆定律可知,L2、L3的电阻相等,即R2=R3;因为电流表A1的示数为0.3A,且 ,所以 ,因为电流表A2的示数为0.4A,则 ,因I2=0.15A,则 ,所以干路上的电流为 ,
③若互换L1、L3的位置,两电流表A1和A2的示数不变,则 ,而当R1=R3时则两电流表A1和A2的示数就应相同,不符合题意,所以不可能是互换L1、L3的位置。综上分析,可知电流表A的示数可能为0.5或0.55A,BC符合题意,AD不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
17.【答案】;10
18.【答案】串联;4
19.【答案】1
【解析】【解答】∵I ,∴电阻阻值:R 8Ω;若它两端的电压增加到8V时,通过导体的电流:I′ 1A.
故答案为:1.
【分析】根据欧姆定律的变形公式可以求出电阻,电阻是导体本身的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,导体电压增加到8V时,导体电阻不变,根据欧姆定律公式可以求出电流。
20.【答案】0.9;10
【解析】【解答】解:由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流.
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R1的电流:
I1=I﹣I2=1.2A﹣0.3A=0.9A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I= 可得,R2的阻值:
R2= = =10Ω.
故答案为:0.9;10.
【分析】由图可知两电阻并联,A2测量流过R2的电流,A1测量干路电流,由并联电路的电流规律可得出通过R1的电流;由欧姆定律可求得R2的阻值.
21.【答案】电阻R短路;变大
【解析】【解答】由电路图可知,闭合开关S后,电阻R与灯泡L串联,电压表测灯泡L两端的电压,电流表测电路中的电流。因电压表与电流表示数的比值不变,所以,由可知,灯泡的电阻不变,又因小灯亮度明显变亮,所以,由可知,电路中的电流变大,电源电压保持不变,由可知,电路的总电阻变小,即电阻R短路;此时电压表测电源两端的电压,其示数将变大。
【分析】在串联电路中,电流表和电压表都有示数且变大,电压表测量以外的位置短路。
22.【答案】0.4;1.2;0.4
23.【答案】5
【解析】【解答】解:由图象可知,当U=12V时,通过的电流I=1.0A,
由I= 可得,两电阻串联时电路中的总电阻:
R= = =12Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R2的阻值:
R2=R﹣R1=12Ω﹣7Ω=5Ω.
故答案为:5.
【分析】由图象读出任意一点的电压和对应的电流,根据欧姆定律求出两电阻串联时电路中的总电阻,利用电阻的串联求出R2的阻值.
24.【答案】甲;10;1.2
【解析】【解答】[1]小灯泡的电阻是变化的,故小灯泡的I-U图像是曲线。
[2]定值电阻的阻值为
[3]把定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,定值电阻R和小灯泡L两端的电压为4V,定值电阻R的电流为0.4A,通过小灯泡的电流为0.8A,干路中的电流是
【分析】(1)根据 小灯泡L 电阻变化,故图像为曲线。
(2)根据欧姆定律计算得出。
(3)根据并联电路电路规律分析得出。
25.【答案】不变;10;30
26.【答案】6;4;0.5
【解析】【解答】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,第一次闭合开关S,电压表示数为4V,因串联电路中电流处处相等,所以,电路中的电流I1=
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源电压U=I1(R0+R)= (R0+R)①
第二次使用阻值是R阻值两倍的定值电阻代替R,电压表示数为3V;此时电路中的电流I2=
电源电压U=I2(R0+2R)= (R0+2R)②
第三次使用阻值比第二次大4Ω的定值电阻代替R,电压表示数为2V。此时电路中的电流I3=
电源电压U=I3(R0+2R+4Ω)= (R0+2R+4Ω)③
因电源电压不变,由①②可得 (R0+R)= (R0+2R)
R= R0④
把④式代入①式可得U= (R0+ R0)=6V把U=6V和④式代入③式可得6V= (R0+2× R0+4Ω)
R0=4Ω第三次电路中的电流为 =0.5A
【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可。
27.【答案】;35;将滑动变阻器的滑片移至最右端;
28.【答案】(1)
(2)D
(3)1.8;B
(4)温度;8.3;实际电压为时的实际功率
(5)2;不动;
【解析】【解答】 (1)滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联接入电路,且变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大,根据欧姆定律可知电路总电阻变小,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,故应将滑动变阻器的右下接线柱与电源的负极接线柱相连,如图:
(2)实验过程中,小明发现小灯泡不发光,两表均无示数,则电路可能断路,而电压表并联以外电路断路,电路出现的故障是滑动变阻器断路,故选:D;
(3)电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V;小灯泡的额定电压为2.5V,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,应让灯泡两端的电压变大,让滑动变阻器两端的电压变小,根据串联分压特点可知,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,滑片P应向B端移动;
(4)根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻为:;分析图丙还发现灯泡电阻是变化的,其原因是灯丝的电阻受温度的影响。
阴影部分是电流与电压的乘积,可表示电功率;
(5)①闭合开关S,将开关S1拨至“1”,调节滑动变阻器的滑片直至电压表示数为2V,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器的滑片不动,将开关S1拨至“2”,此时滑动变阻器、R0和小灯泡L串联,电压表测R0两端的电压,读出电压表示数U0,此时电路中的电流为
③小灯泡正常发光时灯丝电阻的表达式为
故答案为:(1)见解答图;(2)D;(3)1.8;B;(4)温度;8.3;灯泡的实际功率;(5)
【分析】 (1)滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联接入电路,且变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大,根据欧姆定律可知电路总电阻变小,则滑动变阻器接入电路的阻值变小,故应将滑动变阻器的右下接线柱与电源的负极接线柱相连;
(2)实验过程中,小灯泡不发光,观察电流表和电压表,发现电流表几乎无示数,则电路可能断路,而电压表无示数说明电压表并联电路以外的电路断路;
(3)电压表选用小量程,分度值为0.1V,据此得出电压表的示数;小灯泡的额定电压为2.5V,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,应让灯泡两端的电压变大,让滑动变阻器两端的电压变小,根据串联分压特点可知,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,进而得出滑片P的移动方向;
(4)由图象可知,小灯泡正常发光时,通过灯泡的电流,根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻,灯丝的电阻随温度的变化而变化。根据欧姆定律求出小灯泡的电阻;根据P=UI得出小灯泡正常工作时的电功率;
(5)小灯泡正常发光时,读出定值电阻两端的电压,根据串联电路电流处处相等,求出此时电路中的电流,根据欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻。
29.【答案】(1)0.5A
(2)3V
30.【答案】(1)6V;(2)30Ω;(3)0.5A
31.【答案】(1)0.24A;(2)电流表接在R2支路上,20Ω
32.【答案】(1)3V;(2)2V;(3)10Ω
33.【答案】
34.【答案】
【解析】【解答】油量表串联在电路中,只能是电流表;当油箱内油量减少时,金属杆AP的左侧下移、右侧上移,油量表的示数随之减小说明接入的电阻变大,即滑动变阻器的下半部分电阻丝接入电路;如图所示:
。
【分析】根据电路图可知,油量表与定值电阻串联,据此可知仪表的种类,然后根据当油箱内油量减少时,油量表的示数随之减小,说明此时电路的阻值变大,因此需将滑动变阻器的下端接入电路。
35.【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】解:由题知,闭合电键S后,向右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L亮度不变,说明变阻器与灯泡在工作时互不影响;因为并联电路中各支路互不影响,所以变阻器与灯泡应并联;向右移动滑片P,电流表示数变小,说明变阻器连入电路的阻值变大,故应将变阻器的左下接线柱接入电路中,且图中灯泡与电流表的0.6接线柱相连,所以电流表应测干路电流。实物连接如图所示:
【分析】结合题意,向右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L亮度不变确定灯泡与变阻器的连接方式,由电流表示数变小确定变阻器的接线方式.
36.【答案】0.12;40Ω;测量值将变小
37.【答案】(1)解:如图所示:
(2)可以用电压表分别测出每个电阻两端的电压,记录电压值和对应的电阻值,分析研究得出结论;
实验步骤如下:①按电路图将六个阻值不同的电阻R1、R2、R3、R4、R5和R6和电压表接入电路中;②闭合开关S,测量R1两端的电压,记录R1的阻值和电压表示数;③断开开关S,把电压表连接在R2两端,闭合开关S,测量R2两端的电压,记录R2的阻值和电压表示数;④依照步骤③,改变电压表连接在电路中的位置,分别测量电阻R3、R4、R5和R6两端的电压,记录R3、R4、R5和R6的阻值和相应的电压表示数.
【解析】【解答】解:(1)让这些不同的电阻串联,可以保证通过它们的电流是相同的;
实验电路图如图所示:
【分析】探究“电流跟电压、电阻的关系”时需要利用控制变量法;该实验中探究的是电压与电阻的关系,所以需要控制所有电阻的电流相同,研究导体电阻与其两端电压的关系.
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