专练:欧姆定律-2024-2025学年北师大版中物理九年级全一册
2025-09-10
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内容正文:
2025年北师大版初中物理九年级上册专练:欧姆定律专题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共10小题,共20分。
1.历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在年,有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系,这位科学家是( )
A. 焦耳 B. 欧姆 C. 牛顿 D. 法拉第
2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关后观察到电压表的示数为。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上、现在电路中再串联一个电流表,则( )
A. 若电流表示数不为,故障一定是断路
B. 若电流表示数不为,故障一定是短路
C. 若电流表示数为,故障一定是断路
D. 若电流表示数为,故障一定是短路
3.如图所示的电路中,定值电阻::::,若由于某种原因,其中一个定值电阻发生短路,则两个电压表的示数之比不可能是( )
A. : B. : C. : D. :
4.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示下列说法正确的是( )
A. 图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B. 图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C. 图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻两端电压不变
D. 图丙:在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
5.在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的图象。根据图象,下列说法正确的是( )
A. 导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B. 通过导体乙的电流与其两端的电压成正比
C. 当导体甲两端的电压为时,通过导体甲的电流为
D. 将两导体并联后接在的电源上时,干路中的电流为
6.如图所示,电路中的为电子集成元件,其电阻与两端所加的电压成正比即,式中为常数且遵循欧姆定律,为定值电阻,电源电压可调现闭合开关,则通过的电流Ⅰ、定值电阻两端的电压与电源电压的关系图线可能正确的是( )
A. B. C. D.
7.如图是电学中比较重要的电路图,利用此电路图可以完成初中电学的多个实验.若电源电压保持不变,不可忽略温度对灯丝电阻的影响,闭合开关,下列说法正确的是( )
A. 若探究电流与电阻关系,定值电阻由换成后,为完成实验,应将滑片右移
B. 若将定值电阻换成小灯泡,可以探究电阻一定时电流与电压的关系
C. 若要测量定值电阻的值,可移动滑片记录多组数据,算出多个电阻值求其平均值,可以减小误差
D. 在上述三个实验中,滑动变阻器的作用相同,都是改变电阻两端的电压和通过的电流
8.丹丹在“伏安法”测电阻的实验中,处理实验数据后分别画出了定值电阻和小灯泡的图像,如图所示。对于图像的分析,以下说法错误的是( )
A. 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. 由图像及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大
D. 应该用多次测量的方法,计算小灯泡电阻的平均值,以减小误差
9.如图所示,甲、乙两图中电源两端电压相同,且各定值电阻的阻值相等。其中甲图中电流表的示数为,电压表的示数为;乙图中电流表的示数为,电压表的示数为;当开关都闭合时,关于图中各物理量的关系有如下描述正确的是( )
A. B. C. D.
10.对人体健康危害非常严重,如图甲所示是一款检测仪,其电路原理图如图乙所示。为“传感器”,它的阻值与空气中浓度的关系如图丙所示,为定值电阻,阻值为欧,电源电压恒为伏。若空气中浓度为毫克米时,则判定为空气质量严重污染。以下说法正确的是( )
A. 被检测的空气浓度越高,电流表示数越小
B. 电流表的示数为安时,判定被检空气质量严重污染
C. 电压表的最小示数为伏
D. 若空气浓度为毫克米时,电压表的示数为伏
二、多选题:本大题共4小题,共12分。
11.如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片从端滑到端的整个过程中,电流表示数与电压表示数的关系图象如图乙所示。定值电阻的最大功率为,滑动变阻器的滑片滑到端时,滑动变阻器的功率为。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为 B. 定值电阻的阻值为
C. 滑动变阻器的最大阻值为 D. : :
12.如图所示,滑动变阻器的最大阻值为定值电阻的倍。当将滑动变阻器的滑片由最大值位置调到中点位置时设电源电压不变( )
A. 中的电功率为原来的
B. 中的电功率为原来的
C. 变阻器两端的电压为原来的
D. 变阻器两端的电压为原来的
13.如图所示电路电源电压保持不变,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中,得到、中某电阻的关系图像如图所示。则( )
A. 电源电压等于
B. 的阻值为
C. 滑动变阻器的取值范围是
D. 向端滑动过程中,电压表与电流表示数的比值变大
14.小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理如图所示,电源电压恒为,电阻丝粗细均匀,总长度为,,闭合开关,挡板在端时,坐位体前屈成绩为,电流表示数为;挡板在端时,坐位体前屈成绩为。下列说法正确的是( )
A. 挡板由向移动的过程中电流表示数不变
B. 电压表示数为时,坐位体前屈的成绩为
C. 坐位体前屈成绩为时,电压表示数为
D. 电阻丝的阻值为
三、填空题:本大题共5小题,共10分。
15.班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为,不计踏板所受重力。闭合开关,当体重计空载时,电路中的电流为,此时的阻值为______,电源电压为______。当测量质量为的同学时,电流表示数为______。取
16.如图所示电路,电源电压保持不变,。开关断开和闭合时,两次电压表的示数之比为:,则电阻的阻值为______。
17.家庭中的电灯、电视机、电冰箱等用电器大多是______联在电路中的。如果在家中某些用电器工作的基础上,又多开一盏灯,则电路的总电阻将______,电路中的总电流将______。
18.如图所示,电源电压保持不变,的阻值为,当开关、闭合时,电流表的示数为,当开关闭合、断开时,电流表示数为,则电源电压为______,阻值为______。
19.小齐在成长笔记中记录了如下错题,请你帮助他找出错误之处、分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
错题改正
把标有“,”和“,”的、两盏灯串联接入电路中,小灯泡和电阻保持不变,在保证电路安全的前提下,该电路电源两端的电压应为多少?
解:由于两盏灯串联,串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,则该电路电源两端的电压。
错误之处:______;
错因分析:______;
正确解答:______。
四、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
20.在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、学生电源可调节电压、定值电阻分别为、、、、、导线若干。
请用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整,要求:闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中电流变小。
电路连接完整后,闭合开关前,应将滑片移到最______选填“左”或“右”端。
在探究“电阻一定时,电流与电压关系”的实验中,多次改变滑片的位置,记录的实验数据如表所示,分析实验数据可得出结论:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。该实验所用定值电阻的阻值为______。
实验次数
电压
电流
在探究“电流与电阻的关系”实验时,调节电源电压恒定为,选用规格为“,”的滑动变阻器:
多次改变的阻值,调节滑片,使电压表示数不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流随电阻变化的图像。由图像可知,定值电阻两端预设不变的电压为______;从图像可以得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______;
同学间进行实验的评估交流,有同学指出图丙中描绘出的五个点有一个数据是捏造的,理由是当选取图中该点对应的定值电阻进行该实验时,要求滑动变阻器接入的阻值为______。
21.小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为,滑动变阻器最大阻值为。
她先用阻值为的定值电阻探究电流与电压的关系。
图是根据设计的电路图连接的实物电路,请画出该电路图。
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最______端选填“左”或“右”,否则,闭合开关时______填“电流表”或“电压表”指针的偏转可能超出所用量程。闭合开关后发现无论怎样移动滑片,电流表和电压表都没有示数,则电路出现的故障可能是______写出一条即可。
闭合开关,移动滑片,记录了如表数据。第次电流表的示数如图所示,请将示数填入表中。
实验次数
电压
电流
请在图中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出图像。
接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为,记录电流表示数;然后断开开关,将电阻换成电阻,闭合开关,向______端移动滑片选填“左”或“右”,使电压表示数仍为,记录电流表示数。当换成电阻后,发现无论怎样移动滑片电压表示数始终不能为,为了完成实验,下列方案可行的是______填字母代号。
A.换用电压为的电源;
B.把电压表改接为量程;
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个的电阻。
22.如图甲是小明测量小灯泡电阻的电路,电源电压恒为,小灯泡上标有“”的字样。
用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整要求:向左移动滑动变阻器的滑片时电流表示数变小;导线不交叉;
电路连接完成后闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数、小灯泡不亮,若电路故障只出现在灯泡和滑动变阻器中的一处,则出现此现象的原因可能是______;
排除故障后,实验测量数据如下表,第次实验时电流表示数如图乙为______;由表中数据可判断小明实验时选用的滑动变阻器是______选填序号:“;”、“;”;
序号
电压
电流
小明测量第组数据后,要测量小灯泡正常发光时的电阻,滑动变阻器的滑片应向______滑动;
此时他发现电流表损坏,于是设计了如图丙的电路也测出了小灯泡正常发光时的电阻,已知定值电阻阻值为。实验步骤如下:
闭合开关,单刀双掷开关接,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为;
保持滑片位置不变,将开关接,电压表示数如图丁,则小灯泡正常发光时的电阻______。
五、计算题:本大题共2小题,共16分。
23.图甲为某型号电子秤,其原理结构如图乙所示;阻值为,是压敏电阻,其阻值随所受压力变化的关系如图丙所示;改写电压表量程为的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量;踏板的质量忽略不计,电源电压保持不变。
压敏电阻主要由_______填:“导体”“绝缘体”“半导体”“超导体”材料组成,它的阻值随压力的增大而______填:“增大”“减小”“不变”。
当压力时,求电压表的示数。
在保证电路安全的情况下,求电子秤所能称出的最大压力。
24.市场上规定,一般情况下苹果质量大于的为大果,的为中果,如图甲是苹果自动筛选装置,可以依据苹果质量实现自动筛选。原理是:如图乙传送带上苹果经过压力检测点时,间的电压也随之发生改变,根据大果、中果、小果所对应的电压值范围,进行自动筛选实现苹果分流。已知电源电压恒定不变,当检测点上没有苹果时,间的电压为,当苹果质量为时,间的电压为。压敏电阻的阻值随压力检测点上所放物品质量的对应关系如表所示:
质量
阻值
压敏电阻是由______材料选填“导体”、“绝缘体”或“半导体”制成的;
当检测点上苹果质量增大时,间的电压______;
请通过推理计算筛选大果时,间的电压至少需要达到多少伏?______写出必要的文字说明、表达式及最后结果
当苹果的品种不同时,对于大果、中果和小果筛选的质量标准也不同,此时间对应的电压值也会改变。请你对电路进行改进______。答出一条即可
六、综合题:本大题共1小题,共10分。
25.请阅读以下材料并回答问题:
学习了电学知识后,小秋对水果电池和发光二极管都非常感兴趣,如图甲所示,他把两种不同的金属片、插入柠檬,制成的“水果电池”与电压表连接在一起,电压表示数为。小秋了解到:发光二极管具有单向导电性,其电学符号与正负极,当电流从“”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“”极流入时二极管不能发光。
若把图甲中的电压表换为图乙中的二极管,由于发光二极管具有______性,要使二极管发光,金属片______选填“”或“”要接二极管负极;水果电池连接好二极管后,二极管发出微弱的光,要想让二极管的亮度变强,小秋的操作是______。
妈妈从市面上买回一个变光二极管给他。通过实验发现,电流从其端流入时发红光,从其端流入时发绿光,则该变光二极管的内部结构可能是图丁中的______填字母。
答案和解析
1.【答案】
【解析】焦耳最早发现了电流产生的热量与电流、电阻及通电时间之间的关系,提出了焦耳定律,故A不符合题意;通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,这一规律最早由德国科学家欧姆总结得出,这就是著名的欧姆定律,故B符合题意;牛顿发现了著名的万有引力定律、运动三大定律和光的色散现象,故C不符合题意;年,英国物理学家法拉第历经年的探索,终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律,法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系,故D不符合题意。故选B。
2.【答案】
【解析】解:根据电路图可知,闭合开关,两电阻串联,电压表测量电阻两端的电压;
闭合开关后观察到电压表的示数为。
、若电流表示数不为,说明电路为通路,电压表示数为,说明电压表所测量的电阻短路,因此电路故障是短路,故AB错误;
、若电流表示数为,说明电路为断路,电压表示数为,说明电压表的正负接线柱与电源两极没有相连,因此电路故障是断路,故C正确,D错误。
故选:。
根据电路图可知,闭合开关,两电阻串联,电压表测量电阻两端的电压,根据电流表和电压表的示数变化情况判断电路故障。
本题考查串联电路的故障分析,属于基础题。
3.【答案】
【解析】解:由图可知,定值电阻、、串联,电压表测、两端的总电压,电压表测、两端的总电压。已知定值电阻::::,假设的阻值为,则可得的阻值为,的阻值为,
根据串联电路的分压关系可得,两个电压表的示数之比为
若短路,则两表的示数之比为::::;
若短路,则两表的示数之比为::::;
若短路,则两表的示数之比为::::;
综上可知,均有可能,不可能。
故选:。
由图可知,定值电阻、、串联,电压表测、两端的总电压,电压表测、两端的总电压。假设的阻值为,则可得、的阻值,根据串联电路的分压关系可得一个定值电阻短路时,两个电压表的示数之比。
本题考查串联电路的分压关系,难度一般。
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】【解答】解:、由图象可知,当通过甲、乙的电流都时,乙两端电压大于甲两端电压,由可知乙的电阻大于甲,故 A错误;
B、由图象可知,通过导体乙的电流与两端的电压成正比例函数,即通过导体乙的电流与两端的电压成正比,故B正确;
C、当导体甲两端的电压为时,从图象中读出时,通过甲的电流为,故C错误;
D、由并联电路的电压特点可知,当导体甲与乙并联后接入电路后它们的电压相等,当时,,,干路中的电流,故 D错误。故选:。
【小结】本题利用图象考查了对电阻的认识、电阻大小的大小比较,有关图象问题一定先明确图象中的坐标各表示什么物理量,从图象中找到有用的信息。
6.【答案】
【解析】略
7.【答案】
【解析】略
8.【答案】
【解析】由图甲可知,电流与电压成正比,所以图甲是定值电阻的图像,图乙是小灯泡的图像,故A、说法正确;由图乙可知,电流与电压不成正比,且电压变化比电流变化得快,由欧姆定律可知,小灯泡电阻逐渐增大,小灯泡两端电压和通过的电流越大,小灯泡的亮度越大,灯丝的温度越高,由此可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的升高而增大,所以不能用多次测量求平均值的方法来减小误差,故C说法正确、说法错误。
9.【答案】
【解析】解:由甲图可知,闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量右边的定值电阻两端的电压,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知电路中的电流,
电压表的示数为,所以正确,错误;
由乙图可知,闭合开关,两电阻并联,电流表测量通过下面的定值电阻的电流,电压表测量电源电压,
乙图中电流表的示数为,电压表的示数为,故正确,错误。
故选:。
甲图中,闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量右边的定值电阻两端的电压。
根据欧姆定律可知电路中的电流和电压表的示数;
乙图中,闭合开关,两电阻并联,电流表测量通过下面的定值电阻的电流,电压表测量电源电压。
根据欧姆定律得出乙图中电流表的示数,根据得出电压表的示数。
本题考查欧姆定律的应用和串并联电路的特点,难度不大。
10.【答案】
【解析】解:、由电路图可知,传感器和定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,当空气中的浓度增大时,传感器的电阻变小,电路中的总电阻变小,
由可知,电路中的电流变大即电流表的示数变大,故A错误;
B、当电流表的示数为时,由得电路中的总电阻,
此时传感器的阻值,
由图象乙可知,此时空气中的浓度为,
所以此时被检测空气不是严重污染,故B错误;
C、由图知若空气中浓度为毫克米时传感器电阻最大为,此时电路中的电流最小,最小电流为:
,
电压表的最小示数为:
,故C错误;
D、根据图象可知,被检测空气浓度为时,传感器的阻值为,
根据欧姆定律可知此时电流为,
根据欧姆定律可得定值电阻两端电压,即为电压表示数为,故D正确。
故选:。
由电路图可知,传感器和定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据求出电流为时,电路中的总电阻,再根据串联电阻特点求出传感器的阻值,根据图象乙判断此时是否严重污染;
由图知若空气中浓度为毫克米时传感器电阻最大为,此时电路中的电流最小,由算出最小电流,由欧姆定律算出电压表的最小示数;
被检测的空气浓度为时,根据图象丙读出此时传感器的阻值,根据欧姆定律求出电流,再根据欧姆定律求出传感器两端电压,即为电压表示数。
此题主要考查的是学生对图象的处理能力、欧姆定律、串联电路的电压和电阻特点的理解和掌握,综合性很强,读懂图象是解决此题的关键。
11.【答案】
【解析】解:
闭合开关,电阻与串联,电压表测两端的电压,滑动变阻器的滑片从端滑到端;根据串联分压规律可知,图乙所示的电流表示数与电压表示数的关系图像与滑片的端、端的对应关系为
当滑片位于端时,只有接入电路中,此时电压表示数为,即,且此时滑片在端时对应的电流为,根据欧姆定律可知
故A错误,B正确;
C.当滑片滑至端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,且此时对应的电压表与电流表的示数分别为,,因电阻与串联,根据串联电路的特点,滑动变阻器两端电压为
根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值为
故C错误;
D.当滑片滑至端时,根据可知滑动变阻器的功率为
当滑片滑至端时,只有接入电路,由图乙可知,此时两端电压,中的电流,根据可知定值电阻的最大功率为
则
故D正确。
故选:。
由图甲所示电路可知,电阻与串联,电压表测两端的电压,滑动变阻器的滑片从端滑到端;根据串联分压规律可知,图乙所示的电流表示数与电压表示数的关系图像与滑片的端、端的对应关系图线;当滑片位于端时,只有接入电路中,所以由上图可知此时电压表示数及此时滑片在端时对应的电流,根据欧姆定律可知的阻值;
C.当滑片滑至端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,从图中可知此时对应的电压表与电流表的示数,因电阻与串联,根据串联电路的特点得出滑动变阻器两端电压,根据欧姆定律得出滑动变阻器的最大阻值;
D.由题意得,当滑片滑至端时,根据得出滑动变阻器的功率;当滑片滑至端时,只有接入电路,由图乙可知,此时两端电压和通过的电流,根据得出定值电阻的最大功率,进而得出功率比。
本题考查欧姆定律的应用和电功率的计算,是一道综合题。
12.【答案】
【解析】解:、设电源电压为,当变阻器的滑片在最大阻值位置时,已知,则电路中的电流为:,
的功率为:,
当变阻器的滑片在中点位置时,此时电路中的电流为:,的功率为:,
:::,故A正确,B错误;
、当变阻器的滑片在最大阻值位置时,变阻器两端的电压为:,
当变阻器的滑片在中点位置时,变阻器两端的电压为:,
:::,故C正确,D错误;
故选:。
已知电压和电阻,运用欧姆定律求出电流,再利用公式算出功率,将两个功率进行比值;
已知电阻和电流,运用欧姆定律可求出电压,将两个电压进行比值。
本题考查欧姆定律的应用,电功率的综合计算。
13.【答案】
【解析】解:、由电路图可知,闭合开关时,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量两端的电压,电压表测量两端的电压;当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,根据可知,其两端电压也为零,此时电路中的电流最大,由此可知图中的图像是的图像。
当滑片位于端时,接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,由欧姆定律和串联电路的电压规律可得,电源电压为:
当在端时,电源电压为:
由可得,,,故AB正确;
C、当滑片在端时,接入电路的电阻为零;
当滑片位于端时,接入电路的电阻最大,其最大阻值为:
;
所以滑动变阻器的取值范围是,故C正确;
D、由可知,电压表与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值,则该比值不变,故D错误。
故选:。
由电路图可知,闭合开关时,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量两端的电压,电压表测量两端的电压。当滑片在端时,接入电路的电阻为零,其两端电压也为零,电路中的电流最大,由此可知图中的图像是还是的图像;
当滑片位于端时,接入电路的电阻最大,电路中的电流最小,根据欧姆定律和串联电路的电压规律表示出电源电压,从而求得的阻值和电源电压;
根据欧姆定律求得的最大阻值,从而可知滑动变阻器的取值范围;
由可知,电压表与电流表示数的比值变化情况。
本题考查欧姆定律的应用和动态电路的分析,正确判断两电压表的测量对象是关键。
14.【答案】
【解析】解:、图中两个电阻串联,根据电压表相当于断路,变阻器接入电路的电阻始终是最大值,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑片右侧的电压,挡板由向移动的过程中,由于电压表相当于断路,故接入电路的总电阻不变,电路中的电流不变,故A正确;
B、根据欧姆定律可知:此时电路中的总电阻为:;所以电阻丝的电阻为:;电阻丝粗细均匀,总长度为,每的电阻为;
电压表示数为时,此时段的电阻为:,所以此时坐位体前屈的成绩为,故B错误;
C、坐位体前屈成绩为时,此时的电阻为,此时的电压为:,电压表的示数为,故C正确;
D、根据的分析计算可知:电阻丝的阻值为,故D错误。
故选:。
图中两个电阻串联,根据电压表相当于断路,变阻器接入电路的电阻始终是最大值,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑片右侧的电压,根据串联电路的特点和欧姆定律进行分析。
本题考查的是欧姆定律的应用,属于基础性计算。
15.【答案】
【解析】解:图甲可知,闭合开关,定值电阻与压敏电阻串联,
由图乙可知当体重计空载时,,
此时电流,根据欧姆定律和串联电路的特点可得:
电源电压为;
当测量质量为的同学时,压力等于重力。即;
根据乙图知,压敏电阻的阻值,
此时电路中电流为。
故答案为:;;。
图甲可知,闭合开关,定值电阻与压敏电阻串联,由图乙可知当体重计空载时,,结合欧姆定律和串联电路的特点计算电源电压,根据质量计算压力,结合图像分析电阻大小,根据欧姆定律和串联电路的特点计算电流。
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,属于中档题。
16.【答案】
【解析】解:由图可知,开关断开时,电阻与串联,电压表测两端的电压;开关闭合时,电路为的简单电路,电压表测电源电压。
电源电压不变,已知两次电压表的示数之比为::,
根据串联电路的电压规律可得,、串联时,与两端的电压之比为
::::,
串联电路中各处的电流相等,根据可得,电阻与的阻值之比为
:::,
即:::,
解得。
故答案为:。
由图可知,开关断开时,电阻与串联,电压表测两端的电压;开关闭合时,电路为的简单电路,电压表测电源电压。电源电压不变,已知两次电压表的示数之比,根据串联电路的电压规律可得、串联时,与两端的电压之比,根据串联电路的电流规律和欧姆定律求的阻值。
本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用,难度一般。
17.【答案】并 变小 变大
【解析】解:家庭电路的电压是,用电器的额定电压是,用电器只有并联在电路中,才能正常工作。
并联的电阻相当于增加了导体的横截面积,并联的电阻越多,总电阻越小;
如果在家中某些用电器工作的基础上,又多开一盏灯,则电路的总电阻将变小,利用欧姆定律可知电路中的总电流变大。
故答案为:并;变小;变大。
家庭电路中,用电器之间都是并联的,插座之间是并联,用电器和插座之间是并联。
并联电路的总电阻比任何一个并联电阻都小;利用欧姆定律判断电流变化情况。
家庭电路中掌握家庭电路电压、各元件的作用、连接方法与特点、电流过大的原因等,这些都是比较简单的问题。
18.【答案】
【解析】解:当、闭合时,电路中只有工作,则电源电压为:,
当开关闭合、断开时,和串联,电路的总电阻为:
,
的阻值为:。
故答案为:;。
当、闭合时,电路中只有工作,根据求出电源电压;当开关闭合、断开时,两电阻串联,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据串联电路的电阻规律求出阻值。
本题主要考查电路的分析及欧姆定律的应用,难度不大。
19.【答案】认为两灯都能正常发光 没有考虑到串联电路中电流处处相等 见解答
【解析】解:原题的解答过程中没有考虑到串联电路中电流处处相等,从而认为两灯都能正常发光;
正确解答:由得,灯允许通过的最大电流,
灯允许通过的最大电流,
由于串联电路中电流处处相等,为保证电路安全,电路中允许通过的最大电流为,此时灯正常发光,
由得,灯的电阻,
灯两端的电压,
则该电路电源两端的电压。
故答案为:认为两灯都能正常发光;没有考虑到串联电路中电流处处相等;解答过程如上。
、两盏灯串联接入电路中,由串联电路电流规律可知,通过两个灯泡电流相等;由于两个灯泡的正常工作电流不等,所以在保证电路安全的前提下,两个灯泡并不能都正常工作,据此分析作答。
本题考查串联电路规律和欧姆定律、电功率公式的应用,考查的角度较为独特,是基础题。
20.【答案】见解析图; 右; 正比;; ;反比;
【解析】滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中电流变小,电路总电阻变大,滑动变阻器的电阻变大,滑动变阻器滑片向右移动,实物图如下所示:
为保护电路,在闭合开关前滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处,故滑片移右端;
根据表中数据可知:电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,故得出的结论:在导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;根据欧姆定律可得
;
由图丙可知,定值电阻两端所预设不变的电压:,为一定值,故由图象可以得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
定值电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入电阻时,变阻器连入电路中的电阻最大为:,即要求滑动变阻器接入的阻值为。
故答案为:见解析图;右;正比;;;反比;。
根据滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中电流变小解答;
为保护电路,在闭合开关前滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处;
分析表中电流与电压的关系得出结论;根据欧姆定律求解;
根据图丙利用欧姆定律求出定值电阻两端所预设不变的电压,根据图象中电流与电阻之积为一定值分析得出结论;
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入电阻时变阻器连入电路中的电阻,进而确定滑动变阻器的规格。
本题探究通过导体的电流与电压和电阻的关系,考查电路的连接、注意事项、控制变量法、欧姆定律的应用和分析数据归纳结论的能力。
21.【答案】见解答图;右,电压表,滑动变阻器断路,见解答图; 右,
【解析】由图可知,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,据此画出电路图,如下图所示:
;
电源电压恒为,由图可知,电压表选用小量程,若闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片移到最右端,即阻值最大处,闭合开关时电压表指针的偏转可能超出所用量程;
电流表和电压表都没有示数,可能的故障是滑动变阻器或电流表或开关断路断路;
第次的电流表的示数如图所示,电流表选用小量程,分度值,其示数为,再根据表中数据利用描点法画图,如下图所示:
;
根据串联分压原理:::::,将电阻换成电阻,滑动变阻器阻值要从调成,才能保证定值电阻两端电压不变;
、换用电压为的电源,定值电阻两端电压保持不变,滑动变阻器两端电压为,根据串联分压原理得::::,即滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍,当换成电阻后,则解得,因此该方法不可行,故A不符合题意;
B、把电压表改接为量程,并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值,因此该方法不可行,故B不符合题意;
C、在开关与滑动变阻器之间串联一个的电阻,当换成电阻后,定值电阻两端电压保持不变,滑动变阻器和串联电阻两端电压为,根据串联分压原理得::::,即滑动变阻器的阻值和串联电阻的总电阻为,则滑动变阻器接入电路的阻值为,电压表示数为,故C正确;
故选:。
故答案为:见解答图;右,电压表,滑动变阻器断路,见解答图;右,。
定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,根据实物图画出电路图;
由图可知电压表选用小量程,电源电压大于,为保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,否则闭合开关时电压表的指针的偏转可能超出所用量程;
电流表和电压表都没有示数,可能的故障是定值电阻以外的电路断路;
根据两表选用量程确定分度值读数,根据表中数据利用描点法画图;
根据串联分压原理,定值电阻变大,滑动变阻器也要调大,才能保证定值电阻两端电压不变;
、换用电压为的电源,定值电阻两端电压保持不变,滑动变阻器两端电压为,根据串联分压原理得::,据此可知滑动变阻器的阻值与定值电阻的倍数关系,据此确定当换成电阻后滑动变阻器接入电路的阻值;
B、把电压表改接为量程,并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值;
C、在开关与滑动变阻器之间串联一个的电阻,当换成电阻后,定值电阻两端电压保持不变,进一步计算滑动变阻器和串联电阻两端电压,根据串联分压原理得::,根据串联电路电阻规律计算滑动变阻器接入电路的阻值,进一步确定电压表示数。
本题探究电流与电压、电阻的关系实验,考查了画电路图、实验中注意事项、电表的读数、描点画图、数据分析、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
22.【答案】见解答图; 小灯泡短路; ;; 右;
【解析】连接电路时,电压表并联在小灯泡两端,电路图如图所示:
电路连接正确后,闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路,故障为小灯泡短路;
由图表数据分析可知,电流表应该选用小量程,分度值是,故电流表的示数为;由表中第组数据可知,当灯泡两端电压为,通过灯泡的电流为时,滑动变阻器两端电压为,则滑动变阻器接入电路的阻值为:
,故他选用的滑动变阻器规格是,故选B;
由第组数据可知,电压表示数为小于灯泡额定电压,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故滑动变阻器滑片应向右滑动;
实验步骤:
闭合开关,单刀双掷开关接,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数;
保持滑片的位置不变,将单刀双掷开关接,电压表示数如图丁所示;
在步骤中,灯泡、定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数,此时灯泡正常发光;
在步骤中,灯泡、定值电阻和滑动变阻器仍串联,电压表测灯泡和定值电阻两端电压,保持滑片的位置不变,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,其两端电压为,故电压表应选大量程,分度值,其示数为;根据串联电路电压的规律,此时定值电阻两端的电压:
,由串联电路电流特点和欧姆定律可知,电路中的电流为:
,
则小灯泡正常发光时电阻。
故答案为:见解答图;小灯泡短路;;;右;。
连接电路时,电压表并联在小灯泡两端;
电路连接正确后,闭合开关,电流表有示数,则电路为通路,电压表无示数,说明电压表并联的电路短路,据此分析;
根据电流表选用小量程确定分度值读数;根据第组数据利用串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值,据此确定滑动变阻器规格;
根据电压表选用量程确定分度值读数,比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
根据串联分压,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,根据串联分压,得出此时定值电阻两端的电压,根据欧姆定律,求出此时电路中的电流。串联电路电流相等,再根据欧姆定律,求出小灯泡正常发光时的电阻。
本题测量小灯泡的额定功率,考查电路连接、电路分析、电流表读数、功率计算及对实验的改进。
23.【答案】解:压敏电阻主要由半导体材料组成,由图像可知,它的阻值随压力的增大而减小;
由图丙知,当压力时,压敏电阻,
由串联电路的电阻特点知,电路的总电阻,
根据欧姆定律可得,电路中的电流:,
则电压表的示数:;
已知电压表量程为,则当定值电阻两端的电压最大为,两端的电压最小,的阻值最小,
根据欧姆定律可知电路中的电流最大为:
,
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知:
,
则;
由丙图可知,此时压敏电阻受到的压力。
答:半导体;减小;
当压力时,电压表的示数为;
在保证电路安全的情况下,电子秤所受最大压力为。
【解析】图中两个电阻串联,电压表测量定值电阻的电压;
压敏电阻主要由半导体材料组成,由图像可知,它的阻值随压力的增大而减小;
由图丙知,当压力时,压敏电阻,由串联电路的电阻特点知,电路的总电阻,根据欧姆定律可得电路中的电流,再求两端的电压即为电压表的示数;
电子秤的质量最大时对应的电压表量程最大值,此时定值电阻两端的电压为,根据欧姆定律求出电路中的电流,利用串联电路的电压特点和欧姆定律求出压敏电阻的阻值,由图乙读出压敏电阻受到的压力。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律及其变形公式的灵活运用,关键是正确分析电路图和从图象中得出相关的信息。
24.【答案】半导体 变大 定值电阻改为滑动变阻器,来调整间的电压
【解析】解:压敏电阻器的电阻体的材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。
根据题给表格可知,压力越大,电阻越小,故当监测点的苹果质量增大时,苹果对检测点的压力增大,压敏电阻减小,根据串联电路中的分压规律可知,两端的电压增大。
当检测点没有苹果时,此时压敏电阻为,此时间的电压为,假设电源电压为,根据串联电路中电压规律可得:
,
当苹果的质量为时,压敏电阻的阻值为,此时间的电压为,同理
,
,
电源电压为:
,
当苹果为大果时,压敏电阻的阻值最小为,此时电路中的总电阻为
此时电路中的电流为:
,
此时间的电压为:
;
可将定值电阻更换为滑动变阻器,对于不同种类的苹果,质量标准不同,可通过调节滑动变阻器的阻值,来调整间两端的电压。
故答案为:半导体;变大;;定值电阻改为滑动变阻器,来调整间两端的电压。
压敏电阻是由半导体材料制成的;
由表中数据可知,压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,由电路图可知,两电阻串联接入电路,间的电压即定值电阻两端的电压,根据串联分压原理可知随压敏电阻所受到的压力增大,压敏电阻两端的电压变小,根据串联电路电压规律判断间的电压变化;
当检测点上没有苹果时,间的电压为,当苹果质量为时,间的电压为,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算电源电压和的阻值,当筛选大果时,大果质量至少为,由表格数据可知压敏电阻的阻值,根据串联电路规律和欧姆定律可求出间的电压;
不同质量标准的苹果对压敏电阻的压力不同,压敏电阻的阻值不同,根据串联电路电压规律分析即可。
本题考查串联电路特点、串联分压原理、欧姆定律的灵活运用。综合性强。
25.【答案】单向导电;;多个柠檬串联做电池;
【解析】因为二极管具有单向导电性,电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,为水果电池的正极,为水果电池的负极,因当电流从“”极流入时二极管能通电且发光,故金属片要接二极管负极;
水果电池连接好二极管后,二极管发出微弱的光,要想让二极管的亮度变强,小秋的操作是多个柠檬串联做电池。
当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态;根据题意可知,电流从其端流入时发红光,从其端流入时发绿光,所以两二极管并联,且红发光二极管的正接线柱在端,负接线柱在端,绿发光二极管的正接线柱在端,负接线柱在端,所以图正确。
故答案为:单向导电;;多个柠檬串联做电池;。
电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,确定水果电池的正负极结合已知条件分析回答;
多个柠檬串联后可以提高电源电压;
当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态。
本题考查电路的基本连接方式以及二极管单向导电性的特点;知道提高电源电压的方法。
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