第17章《欧姆定律》 单元练习题 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期
2025-11-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十七章 欧姆定律 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 13.06 MB |
| 发布时间 | 2025-11-15 |
| 更新时间 | 2025-12-05 |
| 作者 | majiaweizi100 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54925097.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年初中物理新人教版九年级全一册
第17章《欧姆定律》—单元练习题
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.根据可知导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
B.电路中有电压,就一定有电流
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响电阻的大小
D.制作集成电路的主要材料是超导体
2.小明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法错误的是( )
A.依据图像可知
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零
C.当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A
D.甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上,干路中的电流为0.9A
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关断开时,发现电压表示数为6V;闭合开关后,发现电压表示数变为2V。则开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.电源电压为8V B.闭合开关S后,通过的电流与通过的电流之比为2:1
C.的电阻与的电阻之比为2:1 D.两端电压与两端电压之比为3:1
4.如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,电源电压保持不变,用电表示数大小反映温度高低,热敏电阻的阻值随温度的升高而增大,定值电阻R起保护电路的作用。下列分析正确的是( )
A.该电路中的电表是电流表 B.温度变化时R两端电压不变
C.温度升高时电路中电流变大 D.温度升高时两端电压变大
5.如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片P由一端移动到另一端的过程中,电路中电流表和电压表示数关系如图乙所示,下列说法正确的( )
A.电源电压为
B.定值电阻R0的阻值为
C.滑动变阻器的最大阻值为
D.当定值电阻R0两端的电压为时,电流表的示数为
6.小宇找到两只外形相同但标记模糊不清的定值电阻R1和R2,他在只有一只电流表或一只电压表的情况下设计以下四个电路图,其中仅通过开关的通断就能够比较出R1和R2阻值大小的是( )
A.B.C.D.
7.如图—1所示,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,坐标系中描绘了相对应的点,如图—2所示,下列判断正确的是( )
A.电源电压为 B.的阻值为
C.的阻值为 D.S接2时通过的电流为
8.如图所示电路,电源两端电压U保持不变。电阻,滑动变阻器铭牌上标有“”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两块电压表的量程均为0~3V。在保证电路各元件安全的条件下,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表和电压表的示数范围均为1.5V~3V。则下列判断中正确的是( )
A.电源两端电压为6V B.电流表A的示数范围为0.15A~0.4A
C.滑动变阻器的阻值取值范围为 D.滑动变阻器的阻值取值范围为
9.在“用伏安法测电阻”的实验中,有两位同学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,分别画出了两者的图像,如图甲、乙所示。以下说法错误的是( )
A.由图甲知,定值电阻的阻值为
B.由图甲知,电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变
C.由图乙知,小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关
D.为了减小误差,应该用多次测量取平均值的方法来测量小灯泡的电阻
10.大多数水果最适宜的储存温度为0~4℃,小明设计了如图甲所示的电路图,监测温度变化,确保水果保鲜。电源电压恒为6V,R0是滑动变阻器,热敏电阻Rt的阻值随温度t的变化关系如图乙所示,报警仪由量程为0~3V的电压表改装而成。闭合开关,将滑片调至某一位置固定,当温度达到4℃时,报警仪指针指在表盘中央,开始报警。下列说法中正确的是( )
A.温度升高时,电路中的电流变小
B.当报警仪电压U=2V时,环境温度不符合要求
C.当电路中电流I<0.04A时,环境温度符合要求
D.若要降低报警温度,应将滑片向右移动
11.小晨认识并使用了如图所示的台秤,发现指针偏转角度随所测物体质量增大而增大。根据台秤示数变化规律,小晨想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小,并且还希望电表指针偏转角度与所测物体质量成正比,设计的电路最合理的是( )
A.B.C.D.
12.取口香糖锡纸,剪成如图所示形状,其中AB和CD段等长。戴好防护手套,将锡纸条(带锡的一面)两端连接电池正、负极,如图所示,发现锡纸条AB段很快开始冒烟、着火。下列分析正确的是( )
A.通过AB和CD段的电流不相等
B.锡是导体,将锡纸两端连接电池正、负极会发生短路
C.AB段两端电压等于CD段两端电压
D.AB段电阻等于CD段的电阻
13.如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入适当的元件,并进行对应实验,以下描述不正确的是( )
A.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
B.探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
C.测量定值电阻的阻值——改变电阻两端电压,多次测量,求电阻平均值
D.测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,多次测量,寻找普遍规律。
14.如图所示是检测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。电源电压保持4.5V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”。闭合开关S,随着水流速度的改变,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,表示水流速度增大
B.滑动变阻器允许接入电路的阻值范围为2.5~20Ω
C.电压表示数的变化范围为0~3V
D.电流表示数的变化范围为0.3~0.6A
二、填空题
15.有一个电阻是40Ω的电阻器,允许通过的最大电流是0.2A。若将它接在20V的电源上,为使它正常工作,应 联一个阻值为 Ω的电阻。
16.如图甲所示的电路中,电源电压恒定,图乙是滑动变阻器的滑片在a、b两个端点滑动时,电压表与电流表示数的关系图像。当电流为0.3A时,滑动变阻器的滑片P位于 端;定值电阻阻值是 。
17.如图甲所示电路,电源电压恒定,为滑动变阻器、为定值电阻。闭合开关,滑片移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示,则定值电阻的阻值为 ,电源电压为 V。
18.两种电学元件L与R的I-U 关系图像如图所示,分析该图像,R的阻值为 Ω;将L与R并联在电源两端的电压恒定为2V的电路中,干路中的电流为 A;若将L与R串联在电源两端的电压恒定为5V的电路中, L两端的电压为 V。
19.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲乙两表为电压表时,两表的示数之比,则 ;当开关S断开,甲乙两表为电流表时,两表的示数之比 。
20.防电墙技术是为了适应我国的用电环境开发的一种应用在电热水器上的新技术。这项技术相当于在人体和火线之间装了一个很大的“水电阻”,一旦发生漏电现象,“水电阻”与人体串联在一起,这个“水电阻”会起到 (选填“分压”或“分流”)的作用,若发生漏电后,加在人体两端电压恰好为,则“水电阻”的阻值与人体阻值的比值为 。
21.如图所示电路中,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S,在滑片P移动过程中,若电压表示数变化范围为1~2.5V,电流表示数变化范围为0.4~0.1A,则定值电阻的阻值为 Ω。
22.如图所示,电源电压保持12V不变,定值电阻R1=40Ω,滑动变阻器的最大阻值是20Ω,当滑片P从a到b端的过程中,电流表的示数变化范围: A~ A,电压表的示数变化范围: V~ V。
23.在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.06A。则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为 Ω,短路位置到甲地的距离是 m。
24.小高运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1=5Ω,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。当被测身高增加时,身高计的示数增大,身高计是由 表改装而成的,为了保证电路中各元件安全工作,变阻器R2接入电路的阻值范围是 。
25.在“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示。多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知,电压表示数始终保持 V不变,当定值电阻阻值为10Ω时,电路中的电流为 A。
26.图甲是小灯泡和电阻的电流随电压变化图像,将它们按图乙所示接入电路中。先闭合开关,再闭合开关,电流表示数增加了,则电源电压为 ,电路中的总电阻为 。
27.将四个定值电阻a、b、c、d分别接入不同电路中,测出各电阻两端的电压U和通过的电流I,把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据下图中信息可知,b的电阻 a的电阻,若将a和c串联在电路中,通过a的电流 通过c的电流;若b是阻值为R的粗细均匀电阻丝,将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍,则它的电阻阻值 R(以上均选填“>”“=”或“<”)。
三、实验题
28.利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”,实验器材如下:学生电源(可调节电压)、电流表、电压表、开关各一个,定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω),两个滑动变阻器“10Ω 0.6A”和“20Ω 1A”,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移至 端(选填“A”或“B”);闭合开关后,发现电流表指针无偏转,电压表指针有偏转,原因可能是 ;
(2)在探究“电流与电压的关系”的实验中,调节电源电压为3V,将5Ω的电阻接入电路,多次改变滑动变阻器的阻值,记录电流表和电压表的示数,得到如图丙所示的电流I随电压U变化的图像。由图像可知,选择的滑动变阻器是 (选填“/”);
(3)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,调节电源电压为4V,选用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,分别换上阻值不同的定值电阻进行研究;
①分别将5Ω、10Ω、15Ω、25Ω四个定值电阻依次接入电路,调节滑片,保持每次电压表示数不变,在表格中记录对应电流表的示数,第1次实验电流表示数如图丁所示,为 A;
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
25
电流I/A
0.20
0.13
0.08
②实验完成后,老师指出第 组数据是拼凑的;
③在不改变电流表、电压表量程的情况下,为了使四个定值电阻都能完成实验,以下措施中可行的是( )
A.将滑动变阻器换为“10Ω 0.6A”
B.在电路中再串联一个15Ω的定值电阻
C.电源电压可调范围为2V-3.6V
D.定值电阻两端电压可调范围为2.1V-4V
29.实验小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验,实验装置如图甲所示。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.3
0.5
0.9
1.2
1.5
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.25
0.38
(1)用笔画线将图甲实物图连接完整,要求当滑动变阻器的滑片向右滑动时,连入的阻值增大;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 端;
(3)闭合开关,移动滑片,记录电压表和电流表的示数,实验数据如表所示。请根据表中数据在图乙所示坐标系中描点,画出电流与电压的关系图像 ;分析图像可以看出,有一组数据是明显错误的,这组数据序号是 ,删去错误数据后,初步得到的结论是:电阻一定时, ;
(4)进一步分析,发现上述探究方案有不足之处。请提出科学合理的建议: ;
(5)小华同学提出可以用小灯泡代替定值电阻进行该实验。经过讨论,同学们认为该方案不可行,理由是 。
30.小明用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒为6V,阻值为5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻各有一个。
(1)小明首先按照图甲中电路图将图乙中的实物电路连接完整 ;
(2)接着他将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是: ;
(3)故障排除后,进行实验,实验中依次更换定值电阻,调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表的示数,绘出电流I与电阻倒数的关系图像如图丙所示。
①由图像可以得出结论:导体两端的电压一定时, ;
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,为 V,滑片P应向 端滑动;
(4)为完成整个实验,应该选择( )种规格的滑动变阻器;(选填字母)
A.100Ω 1.2A B.50Ω 1.0A C.20Ω 0.6A
(5)实验结束后小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,你认为他的实验方案可行吗? ,你的理由是 。
31.某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)连接电路时,把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻 。
(2)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,电流表示数如图乙所示,则此时通过定值电阻的电流为 A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在表中。
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
1.8
0.48
0.6
小明发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的 (填序号)组。
(3)分析数据得出结论,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(4)小红用电流表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路图,电源电压未知且保持不变
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为I2;
③则Rₓ= (用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示)。
32.小超在探究通过导体的电流与电压、电阻的关系时,可以使用到的器材有:干电池3节,铭牌上标有“60Ω,1.5A”滑动变阻器1个,电流表、电压表、开关各一个,阻值为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)小超在连接电路时,开关应处于 的状态。连接好的电路如图甲所示,电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,其中有一根导线连接错误,请你在图中用“x”标出这根导线,并只改接一根导线使电路成为正确的电路 ;(要求导线不交叉)
(2)排除故障后,小超开始探究电流与电压的关系:闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,得出多组电压、电流数值,这样做的目的是 ___________;
A.寻找普遍规律
B.减少测量误差
(3)以电流I为纵坐标、电压U为横坐标,采用描点的方式,画出图象,如图乙所示。依据图象,本次实验中选用的定值电阻阻值为 Ω,得到的结论是当电阻不变时,电流和电压成 比;
(4)另一组同学在探究电流和电阻关系时,用学生电源代替干电池组完成了实验,最终收集到实验数据如表。则实验中控制定值电阻两端的电压为 V;
序号
1
2
3
4
5
R/Ω
10
15
20
25
30
I/A
0.30
0.20
0.12
0.12
0.10
(5)分析表中数据发现,序号为 的数据有明显的错误,原因是某次将定值电阻变换成错误数据点对应阻值时(实验过程并未按表中序号进行,而是随机选取电阻测出数据填入表格),未调节滑片P就读取电流所致。根据出现的数据,求出该小组实验中使用到的学生电源电压为 V。
33.在“测量小灯泡电阻”的实验中,所用小灯泡的额定电压为。
(1)图甲是某同学连接的部分实物图,要求滑片向右移动时小灯泡变亮,请你用笔画线代替导线,将图中实物连接完整;
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,为 A,这时灯丝突然烧断,则电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。换相同规格的灯泡,重测数据,并绘出图像如图丙所示,则小灯泡正常工作的电阻是 (结果保留一位小数);
(3)另一组的同学在连线时,不小心将线接错了,当开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表示数变大时,电压表示数却变小,请分析产生这个现象的原因是 ;
(4)完成上述实验后,该同学在只有电流表的情况下测量未知电阻的阻值,如图丁所示,其中电源电压未知,滑动变阻器的最大阻值已知为,他把滑动变阻器的阻值调到最小,用电流表测出电路中的电流为;把滑动变阻器的阻值调到最大(已知),用电流表测出电路中的电流为,则 (用已知量和测量量表示)。下列电路中电源电压未知,在定值电阻阻值已知的情况下,可以测出阻值的是 。
A. B. C.
34.小龙利用如图甲所示的电路“测量小灯泡的电阻”,其电源电压为4.5V,小灯泡L的额定电压为2.5V,滑动变阻器RP铭牌为“20Ω,2A”。
(1)闭合开关前,应该将滑动变阻器滑片滑至 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,小龙发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近4.5V,则电路故障可能是 。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,需将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)调节。
(4)多次改变小灯泡两端的电压,测出其对应的电流后,小龙描绘了如图丙所示的I﹣U图像,分析图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;小灯泡的电阻非定值,这是因为灯丝的电阻受 的影响。
(5)变阻器滑片滑一段距离的过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,则这两个量的大小关系是:ΔR1 ΔR2(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
(6)另一组同学小芳在测量小灯泡在正常发光时的电阻时,发现电压表已经损坏,于是又找来一个定值电阻R0和一个电阻箱R1,设计了如图丁所示的电路。请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S、S1,调节电阻箱阻值,使小灯泡 ,读出此时电阻箱阻值为R1,电流表示数为I1;(已知小灯泡的额定电流为I1)
②断开S1,闭合S2,读出此时电流表的示数为I2;
③小灯泡正常发光时的电阻为 (用R0、R1、I1和I2表示)。
四、计算题
35.如图所示,电源电压恒定,灯泡L标有“3V,0.5A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。当S、、均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,灯泡正常发光,此时电流表示数为0.8A。求:
(1)电源电压;
(2)定值电阻的阻值;
(3)整个电路的最小电流。
36.如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出)。则在电路安全工作的前提下,请计算出:
(1)当电流表的示数为120mA时,R接入电路中的阻值是多少?
(2)当电压表示数为9V时,环境湿度为多少?
(3)装置能监测湿度的范围是多少?
37.道路千万条,安全第一条”,酒后不开车是必须遵守的交通法规,图甲是酒精测试仪工作电路原理图,电源电压恒定,R1为气敏电阻,阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如图乙所示。当气体中酒精含量大于0且小于80mg/100mL为酒驾,达到或者超过80mg/100mL为醉驾。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,即气体中酒精含量为0时,电压表示数为5V,调零后R2的滑片保持不变,气体中酒精含量为80mg/100mL时,电压表的示数为3V。则:
(1)当酒精浓度增大时,电阻R1变 。
(2)在对某司机的检测中,电流表的示数为0.4A,计算此时R1的阻值,并判断该司机属于酒驾还是醉驾(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)。
38.如图所示的电路中,电源电压恒为12V,、是定值电阻,是滑动变阻器,其规格为“20Ω,0.6A”。只闭合开关时,电流表的示数为0.8A;再闭合开关、时,电流表的示数为1.4A。则:
(1)、的电阻值分别为多少?
(2)若只闭合开关,的滑片在中点时,电流表的示数为多少?
(3)若只闭合开关,为了保证电路安全,允许接入电路的阻值范围是多少?
39.如图甲所示的电路中,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表的示数I与电压表的示数U的变化关系如图乙所示。求:
(1)的最大阻值;
(2)的阻值和电源电压。
2025-2026学年初中物理新人教版九年级全一册
第17章《欧姆定律》—单元练习题 参考答案
1.C
【详解】AC.导体电阻是导体本身的一种性质,与导体长度、材料、横截面积有关,与电压、电流无关,故A错误,C正确;
B.电路中有电压且是闭合回路才会有电流,故B错误;
D.制作集成电路的主要材料是半导体(如硅等),而不是超导体,超导体主要应用于需要低电阻、强磁场等特殊场景(如磁悬浮列车等),故D错误。
故选C。
2.A
【详解】A.依据图像可知,电流相等时,甲导体的电压小于乙导体的电压,由欧姆定律得。故A错误,符合题意;
B.导体的电阻与电压无关,导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故B正确,不符合题意;
C.依据图像可知,当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A,故C正确,不符合题意;
D.甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上,甲、乙电流分别为0.6A、0.3A,干路中的电流为。故D正确,不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】A.开关断开时,电压表测电源电压,因此电源电压 U=6 V,故 A错误;
B.串联电路中电流处处相等,因此通过 R1 和 R2 的电流之比为 1:1,故 B错误;
C.开关闭合后,R1与 R2串联,电压表测 R2 两端的电压 U2=2V。根据串联电路电压规律,R1两端的电压
根据欧姆定律 ,串联电路中电流 I 相同,因此 ,故C正确;
D.R1 与 R2 两端的电压之比为故D错误。
故选 C。
4.D
【详解】A.由图乙可知,热敏电阻R₀与电表并联,电表测量的是R₀两端的电压,故A错误;
BCD.由图乙可知,R与R₀串联,电源电压恒定,温度升高时热敏电阻阻值增大,电路总电阻增大,由欧姆定律可知,电路电流减小,由串联电路分压规律可知,热敏电阻两端电压变大,R两端电压会变小,故BC错误,D正确。
故选 D。
5.A
【详解】由图甲可知,R与R0串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器R两端电压;由图乙可知,当滑动变阻器的滑片P位于最左端,滑动变阻器连入电路中的阻值最小,电压表示数为0,此时电路中只有电阻R0,电路中总电阻最小,通过电路中的电流最大,根据可知,电源电压
当滑动变阻器的滑片P位于最右端,滑动变阻器连入电路中的阻值最大,此时电压表示数为3V,电流表示数为0.1A,根据可知,滑动变阻器的最大阻值
此时电路中的总电阻
根据可知,电源电压
由题可知,电源电压保持不变,故可得
可解得;故电源电压
当定值电阻R0两端的电压为1V时,根据可知,此时通过定值电阻R0的电流
故BCD错误,A正确。
故选A。
6.D
【详解】A.电路中R1与R2并联,电流表测R2支路电流,由于并联电路中各支路互不影响,且无法获得R1支路的电流,因此无法直接比较R1和R2的阻值大小,故A不符合题意;
B.电路中R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由于串联电路中电流处处相等,因通过电流表的示数,比较R1和R2的阻值大小,故B不符合题意;
C.无论只闭合左侧开关还是右侧开关,电路都是串联的,当闭合左侧开关时,电压表测量R1两端电压,且电压表下端为正极;当闭合右侧开关时,电压表与R2并联,但电流此时从电压表的上端流入,导致电压表的正负接线柱接反;同理先测量R2两端电压,再测量R1两端电压,也会出现电压表正负接线柱接反的情况,故C不符合题意;
D.当开关S断开时,电压表测R1两端电压;当开关S闭合时,R2被短路,电压表测电源电压。根据串联电路电压规律,可通过两次电压表示数差值得到R2两端电压,再结合串联分压原理可比较两定值电阻阻值大小,该电路可实现目的,故D符合题意。
故选D。
7.D
【详解】AB.开关S接1时,单独接入电路,此时电压表测电源电压,电流表测电路中电流;开关S接2时,、串联,此时电压表测电压,电流表测电路中电流。根据串联电压规律结合图—2可知,开关S接1时,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,则电源电压为6V,则的阻值为
故AB错误;
CD.开关S接2时,电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,根据串联电流规律,通过的电流为,根据串联电压规律,此时电压为
则的阻值为
故C错误,D正确。
故选D。
8.C
【详解】R1与 R2串联,电压表 V1测 R1两端电压,V2 测 R2两端电压,电流表测电路电流。
A.当 V1 示数最大()时,电路电流最大
满足电流表量程0∼0.6 A、滑动变阻器最大电流1 A,故I大=0.3 A。此时 V2 示数最小,则电源电压
故A错误;
B.当 V1 示数最小()时,电路电流最小
因此电流表示数范围为0.15 A∼0.3 A,故B错误;
CD.根据 ,串联总电阻 ,因此。当 时,
则
当 时,
则
满足滑动变阻器最大阻值20Ω。因此,滑动变阻器 R2 的阻值范围为5Ω∼20Ω,故C正确, D错误。
故选C。
9.D
【详解】由图像可知,图甲为倾斜直线,反映的物理量成正比例关系;图乙为曲线,反映的物理量不成正比例关系。
A.由图甲知,根据欧姆定律,任意选取一组电压和电流值,例如电压为3V时电流为0.3A,可计算出定值电阻的阻值为10Ω,故A正确,不符合题意;
B.由图甲知,图像为正比例直线,说明定值电阻两端电压与电流的比值始终不变,即电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,故B正确,不符合题意;
C.由图乙知,图像为曲线,说明小灯泡两端电压与电流的比值随电压升高而增大,因为电压升高时灯丝温度升高,所以小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关,故C正确,不符合题意;
D.由于小灯泡的电阻随温度变化而变化,多次测量得到的电阻值不同,并非误差导致,因此不能用多次测量取平均值的方法来减小误差,故D错误,符合题意。
故选D。
10.C
【详解】由图可知,Rt与R0串联,电压表(报警仪)测量Rt两端的电压;
A.由图乙可知,温度升高时,Rt变小,电路总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,故A错误;
B.由图可知,当温度达到4℃时,Rt的阻值为30Ω,报警仪指针指在表盘中央,示数为1.5V,电路电流为
滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器连入电路的阻值为
当报警仪电压时,滑动变阻器两端的电压为
电路电流为
Rt的阻值为
由图乙可知,此时环境温度低于4℃,环境温度符合要求,故B错误;
C.由B项分析可知,当电路中电流等于0.05A时,环境温度为4℃。当电路中电流小于0.05A时,由欧姆定律可知,电路中的总电阻会增大,滑动变阻器R0的阻值不变,由串联电路的总电阻与各电阻的关系可知,此时热敏电阻Rt的阻值将变大。由图乙可知,此时的环境温度应低于4℃,环境温度符合要求,故C正确;
D.因报警时电压表的示数不变,若要降低报警温度时,因热敏电阻Rt的阻值变大,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器连入电路的阻值变大,则滑片应向左移动,故D错误。
故选C。
11.B
【详解】A.由图可知,电流表与可变电阻R、定值电阻串联,当物体质量增大时,滑片向下移动,R阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电流表示数变大,即,由表达式可看出,I与R不成正比,故A不符合题意;
B.由图可知,定值电阻和可变电阻R串联,电压表测R上半部分电压,电路电阻始终为两电阻阻值之和,即电路中电流大小不变,当重物质量增大时,滑片向下移动,电压表测量的部分电阻增大,由(其中是定值,)可知, UR上与R上成正比,故B符合题意;
C.由图可知,定值电阻和可变电阻R串联,电压表测R两端电压,当物体质量增大时,滑片向下移动,电阻R阻值减小,电路总电阻减小,由欧姆定律有可知,电流变大,R电压减小,即电压表示数减小,故C不符合题意;
D.由图可知,定值电阻和可变电阻R串联,电流表被短路,示数一直为0,故D不符合题意。
故选 B。
12.B
【详解】A.AB和CD段锡纸串联电路中,由于串联电路中的电流处处相等,所以通过AB和CD段的电流相等,故A错误;
B.锡是导体,将锡纸两端连接电池正、负极,锡纸将电池短路,会造成电路中电流过大,可能会烧坏电源,故B正确;
CD.在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大,AB段的横截面积小于CD段的横截面积,所以AB段的电阻大于CD段的电阻,根据串联电路的分压原理可知,AB段的电压大于CD段的电压,故CD错误。
故选B。
13.A
【详解】A.探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变,滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻两端电压不变,故A错误,符合题意;
B.探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和改变电路电流和被测电阻两端电压,故B正确,不符合题意;
C.测量导体的电阻时,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,多测几组数据,通过求电阻的平均值,以减小误差,故C正确,不符合题意;
D.在“伏安法”测小灯泡电阻的实验中,通过滑动变阻器改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,根据欧姆定律求出小灯泡在不同电压下的电阻值,得出温度对电阻的影响,故D正确,不符合题意。
故选A。
14.D
【详解】A.由图知,定值电阻与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路的电流。流体的压强跟流速有关,流速越大,压强越小,所以机翼会形成一个向上的升力,当水流速度增大时,机翼受到向上的升力变大,R2的滑片上移,变阻器接入电路的阻值减小,据串联电路的分压特点知,变阻器R2的电压减小,即电压表示数减小,故A错误;
BCD.电流表选用小量程,电路中的最大电流为0.6A。此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律可知,总电阻
根据电阻串联的特点可知,变阻器接入电路的阻值R2=R-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω
根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压
根据串联电路的电压特点可知,电压表示数的最小值
电压表选用小量程,所以变阻器两端的最大电压为3V。因串联电路中总电压等于各用电器电压之和,所以R1两端的电压U1=U-U2=4.5V-3V=1.5V
由串联电路的分压原理可知,变阻器接入电路的阻值越大,分得的电压越大,所以此时变阻器两端接入电路的阻值最大时,则电路中的电流最小为
则滑动变阻器接入电路的最大阻值
综上可知,滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2.5~10Ω,电压表示数的变化范围为1.5~3V,电路中通过电流的变化范围为0.3~0.6A,故BC错误,D正确。
故选D。
15. 串 60
【详解】[1][2]由欧姆定律得,电阻器的电压为
若将它接在20V的电源上,为使它正常工作,应串联电阻,串联电阻的电压为
根据串联电路电流处处相等,由欧姆定律得,串联的电阻为
16. b 15
【详解】[1][2]分析电路可知,滑动变阻器和串联,电压表测电压,电流表测电路中电流。由图乙可知,当电流为0.3A时,电压表示数最小为0V,此时电路中电流最大,根据,电路总电阻最小,所以滑动变阻器的滑片P位于b端,接入电路阻值为零,则电源电压为 ①
当电流为0.1A时,电压表示数为3V,则电源电压为 ②
联立①②,解得,电源电压。
17.
5
9
【详解】[1][2]由电路图甲可知,滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器R1两端的电压。由图乙图像可知,滑动变阻器接入的最大阻值为
滑动变阻器接入的最小阻值为
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得
解①②得,。
18. 10 0.8 1
【详解】[1]据图可知,R的I-U 关系图像是过原点的直线,说明R为定值电阻,当电流是0.2A时,电压是2V,则R的阻值为
[2]将L与R并联在电源两端的电压恒定为2V的电路中,由并联电路中电压规律可知,L与R两端电压均为2V,由图可知,L与R的电流分别为0.6A、0.2A,由并联电路中电流规律可得,干路电流为
[3]若将L与R串联在电源两端电压恒定为5V的电路中,根据串联电路中电流是相等的,且满足L与R两端总电压是5V,据图可知,此时电路中的电流为0.4A,L两端的电压为1V。
19. 3∶4 3∶7
【详解】[1]由电路图可知,当开关S闭合,甲乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端电压,两表的示数之比
由串联电路电压特点可知两电阻两端电压之比为
串联电路中电流处处相等,则
[2]由电路图可知,当开关S断开,甲乙两表为电流表时,两电阻并联,乙电流表测干路电流,甲电流表测通过R2的电流,因并联电路中各支路两端电压相同,则由可知,
由并联电路电流特点可知,两表的示数之比
20. 分压 52:3
【详解】[1]因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,“水电阻”会起到分压的作用。
[2]水电阻两端分得的最小电压
根据可知,“水电阻”的阻值与人体阻值的比值为
21.5
【详解】由电路图可知,与串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压。当滑动变阻器的阻值减小时,电路的总电阻减小,根据欧姆定律,电路中的电流增大;同时,两端的电压增大,由于电源电压U不变,根据串联电路电压规律,两端的电压会减小。因此:当电流表示数时,电压表示数;当电流表示数时,电压表示数。
设电源电压为,根据串联电路电压规律,可列以下两个方程:
将两个方程联立,可解得
综上,定值电阻的阻值为5Ω。
22. 0.2 0.3 0 4
【详解】[1][2][3][4]由电路图可知,R1与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在滑动变阻器两端,当滑动变阻器的滑片位于a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,故电压表示数为0,此时只有R1接入电路,电路中电流为
当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中电阻最大,为
电路中电流最小,为
此时滑动变阻器两端电压最大,为
因此当滑片P从a到b端的过程中,电流表的示数变化范围为0.2~0.3A,电压表示数变化范围为。
23. 100 5000
【详解】[1]根据连接欧姆定律可得,短路位置到甲地的两段输电线的电阻值
[2]甲地到短路位置之间的输电线总长度
短路位置到甲地的距离
24. 电压 4Ω~10Ω
【详解】[1]由电路图可知,R1和R2串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,被测身高增加时,滑片P向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,根据可知,定值电阻两端的电压变小,因为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大,即电压表的示数变大;所以,被测身高增加时,身高计的示数增大,身高计是由电压表改装而成的。
[2]电路中的最大电流由R2的规格为“15Ω 0.5A”,电流表量程0−0.6A决定,所以最大电流I大=0.5A。
电路中的总电阻
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器接入电路中的最小阻值
当电压表的示数U2大=3V时,R1两端的电压
此时电路中的电流
滑动变阻器接入电路中的最大阻值
所以,变阻器R2接入电路的阻值范围是4Ω~10Ω。
25. 2.5 0.25
【详解】[1]探究“电流与电阻的关系”实验,要控制电阻两端的电压不变,由图可知,电流与电阻之积为
故电压表示数始终保持2.5V不变。
[2]定值电阻两端的电压保持2.5V不变,当定值电阻阻值为10Ω时,电路中的电流为
26. 1 2.5
【详解】[1]由图乙可知,当闭合开关S、断开开关S1时,电路为灯泡L的简单电路,当再闭合开关S1时,灯泡L与定值电阻R并联,电流表示数增加了0.1A。由于并联电路各支路互不影响,所以增加的电流值即为通过R的电流,由图甲,当R电流为0.1A时,两端电压为1V,因为并联电路各支路两端的电压相等,所以电源电压为1V。
[2]由图甲可知,此时通过L的电流为0.3A,则干路电流为
电路中的总电阻为
27. < = >
【详解】[1]由的变形式可知,U-I图像上的数据点的纵坐标与其对应的横坐标的比值表示电阻的阻值大小。根据图像信息可得,四个定值电阻a、b、c、d的阻值大小关系为
所以,b的电阻小于a的电阻。
[2]由于串联电路中电流处处相等,所以将a和c串联在电路中,通过a的电流等于通过c的电流。
[3]将一段粗细均匀的电阻丝均匀拉长到原来的两倍后,长度变长,横截面积变小,材料不变,则电阻变大,因此拉长后的电阻b的阻值大于R。
28.(1) A 定值电阻断路
(2)
(3) 0.4 4 BC
【详解】(1)[1]闭合开关前,滑片应移到阻值最大处,以保护电路,如图乙,滑动变阻器的滑片应该移至A端(离下端连接点最远)。
[2]串联电路中电流表无偏转,电路发生断路,电压表有偏转,电压表两端与电源连通,有电压,说明很可能是定值电阻断路。
(2)由图丙可知,实验时,最大电流为0.48A;当电流为0.12A时,定值电阻两端电压为0.6V,此时滑动变阻器接入电路阻值较大,根据串联分压规律可得
解得,所以选择的滑动变阻器是“20Ω 1A”。
(3)[1]如图丁,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.4A。
[2]探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端电压一定,由表可知,在误差范围内都有UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V
再由串联电路分压规律有
因此当接入电路的定值电阻在为25Ω时,滑动变阻器的阻值也需要25Ω,超出了滑动变阻器的最大阻值,因此第4组实验是拼凑的。
[3]AB.在不改变电流、电压表量程的情况下,为了使四个定值电阻都能完成实验,根据表格数据知UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V
变阻器两端的电压U滑1=U-UV=4V-2V=2V
滑动变阻器的电压和定值电阻的电压相等,由串联分压可知两者的电阻应该相等,电阻的最大值是25Ω,变阻器的最大阻值是20Ω,应该选用阻值更大的滑动变阻器其电阻要至少25Ω,也可以在电路中再串联一个5Ω~25Ω的定值电阻,故A不符合题意,B符合题意;
C.若不更换滑动变阻器,当接入25Ω的定值电阻时,根据串联分压规律有
即
解电源电压调节最大值为,最小可调为控制电压2V,电源电压可调范围为2V-3.6V,故C符合题意;
D.若不更换滑动变阻器,当接入25Ω的定值电阻时,根据串联分压规律有
即
解得定值电阻两端电压应控制为,不改变电流表的量程,电流表的最大电流为0.6A,接入5Ω时电流最大,定值电阻两端的最大电压U大=I大R=0.6A×5Ω=3V
定值电阻两端电压可调范围为2.22~3V
故D不符合题意。
故选BC。
29.(1)
(2)右
(3) 4 电流与电压成正比
(4)建议更换不同阻值的定值电阻,多次实验
(5)小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大
【详解】(1)滑动变阻器需满足 “滑片向右滑动时,连入阻值增大”,因此将滑动变阻器左下端接线柱与开关右侧接线柱用导线连接。如下图所示:
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到阻值最大处。由于滑片向右滑动时阻值增大,因此滑片应移到最右端。
(3)[1]根据表格中电压U和电流I的对应数据(如(0.3,0.08)、(0.5,0.15)、(0.9,0.23)、(1.2,0.25)等),在图乙坐标系中描点,并用平滑曲线(或直线)连接。如下图所示:
[2]分析图像,序号4的数据对应的点与图像有明显偏差。因此实验序号4数据明显错误。
[3]删去错误数据,电流与电压的图像近似为过原点的直线,说明电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)实验中仅用一个定值电阻探究,结论具有偶然性。建议更换不同阻值的定值电阻,多次实验,使结论更具普遍性。
(5)小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大(不是定值),而探究 “电流与电压的定量关系” 需控制电阻不变,因此该方案不可行。
30.(1)
(2)R断路
(3) 电流与电阻成反比 2 左
(4)A
(5) 不可行 灯丝电阻随温度升高而变大
【详解】(1)由图甲可知,滑动变阻器的滑片P向左移动时接入电路中电阻变大,因此图乙中,用导线将变阻器的B接线柱与电压表的负接线柱相连,如图所示:
(2)闭合开关,电流表示数始终为零,可能电路中出现断路,电压表示数不为零,说明电压表两端通路,可能定值电阻R断路。
(3)[1]由图像丙可知,图像是一条过原点的直线,说明电流I与成正比,可以得到导体两端的电压一定时,电流与电阻成反比。
[2][3]由图像丙可知,电阻两端的电压为
小明用5Ω的电阻做完实验后,不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,根据串联分压原理可知,电压表的示数变大,为了保证电压表的示数不变,即2V,需要增大变阻器两端的电压,由串联分压可知,需增大变阻器连入电路的阻值,滑片P向左端滑动。
(4)当接入最大电阻R4=40Ω时,由串联分压可得
即
解得R滑大=80Ω,故应该选择100Ω 1.2A的变阻器。故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(5)[1][2]将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,需要保持电阻的阻值不变,小灯泡灯丝电阻随温度升高而变大,小灯泡的灯丝电阻不是定值,所以实验方案不可行。
31.(1) 右 短路
(2) 0.24 4
(3)正比
(4)
【详解】(1)[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即滑动变阻器的滑片调至最右端。
[2]闭合开关,发现电流表有示数,则电路是通路,电压表无示数,可能是电压表测被短路,由于电压表与定值电阻并联,所以原因可能是定值电阻短路。
(2)[1]图乙中电流表选用的是0~0.6A的测量范围,分度值为0.02A,示数为0.24A,则此时通过定值电阻的电流为0.24A。
[2]分析表格数据发现,第1、2、3、5、6组数据中,电压与电流的比值都是,即定值电阻的阻值是;第4组数据,电压与电流的比值是,与其它几组定值电阻的阻值不同,所以第4组实验数据有错误。
(3)分析表格数据可知,当电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,则通过电阻的电流就增大为原来的几倍,则可以得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)两次实验操作,虽然改变了滑动变阻器的阻值,但两次电路中的总电压是保持不变的;将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,滑动变阻器R0的最大值与未知电阻Rx串联,则电源电压①
将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,电路中只有工作,则电源电压②
联立①②可得
解得
32.(1) 断开
(2)A
(3) 10 正
(4)3
(5) 3 6
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时开关应断开。
[2]原图中电流表与定值电阻串联,电压表与定值电阻串联,这是错误的,电流表应与定值电阻串联,电压表应与定值电阻并联,改正的电路如图所示:
(2)探究电流与电压的关系时多次测量是为了避免实验的偶然性,寻找普遍规律,故选A。
(3)[1]由图象可知,当定值电阻两端的电压为3.0V,通过定值电阻的电流为0.30A,由欧姆定律可知,定值电阻
[2]由图乙知,绘制出电阻R的I-U图象为过原点的直线,据此可得结论:当电阻不变时,电流和电压成正比。
(4)由表中数据可知,除了第3次实验时定值电阻两端的电压
其他几次实验中控制定值电阻两端的电压
因此实验中控制定值电阻两端的电压为3V。
(5)由(4)可知,序号为3的数据有明显的错误;原因是某次将定值电阻变换成错误数据点对应阻值时,未调节滑片P就读取电流所致,由于此时实验时,定值电阻两端的电压变小,由串联电路的分压原理可知,上一次实验时所用的定值电阻的阻值比此次实验所用定值电阻的阻值大,结合表中数据可知,第4次和第5次实验的定值电阻的阻值都比20Ω大,但考虑到由大电阻更换成小电阻且未改变滑动变阻器接入电路的阻值时,电路中的电流会变大,因此上一次实验为第5次。由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,第3次实验时的电源电压
第5次实验时的电源电压
由①②可知,电源电压U=6V。
33.(1)
(2) 0.26 变大 8.3
(3)电压表并联在滑动变阻器的两端
(4)
【详解】(1)滑片向右移动时小灯泡变亮,电路的电流变大,变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中与电流表串联,灯的额定电压为2.5V,故电压表选用0~3V量程并联在灯两端,如下图:
(2)[1]由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.26A。
[2]灯丝烧断前电压表测小灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律可知,电压表示数小于电源电压,这时灯丝突然烧断,电压表与电源连通,测电源电压,则电压表的示数变大。
[3]换相同规格的灯泡,小灯泡的额定电压为,根据绘出I-U图像知道,正常发光时灯的电流为0.3A,则小灯泡正常工作的电阻是
(3)另一组的同学在连线时,不小心将线接错了,当开关闭合后,移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数变大时,灯的电压变大,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压变小,电压表示数却变小,产生这个现象的原因是电压表并联在滑动变阻器的两端。
(4)[1]将滑动变阻器滑片调到最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,通过未知电阻Rx的电流为I1,此时电路为只有电阻Rx的单一电路,根据欧姆定律,可得电源电压为①
滑片调到最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大电阻R0,此时电路中的电流为I2,电阻R0与未知电阻Rx串联,根据串联电路电阻规律和欧姆定律推导式,可得电源电压为②
联立①②可得,未知电阻Rx为
[2]A.如图可知,变阻器阻值最大时,可测出变阻器的电压,根据公式可得串联电流中电流,因电源电压不知,故不能得出待测电阻的电压,无法测出阻值,故A不符合题意;
B.如图可知,只闭合S,两电阻串联,电流表测电路的电流为I11,根据串联电路电阻规律和欧姆定律推导式,可得出电源电压为
再闭合S1,电路为只有电阻R0的简单电路,电流表测电路的电流I22;电源电压为
两式联立可测出Rx阻值,故B符合题意;
C.如图可知,S2打到1,若能测量出待测电阻Rx的电压,则S2打到2,不能测量出定值电阻R0的电压,因为电流从电压表负接线柱流入了,故C不符合题意。
故选B。
34.(1)A
(2)小灯泡断路
(3)右
(4) 10 温度
(5)大于
(6) 正常发光即通过的电流为
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处即应该将滑动变阻器滑片滑至A端。
(2)闭合开关后,小龙发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近4.5V,说明电压表串联在电路中了,则电路故障可能是小灯泡断路。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片到某一位置时,电压表示数如图乙所示,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V,小于小灯泡的额定电压,则要测量小灯泡正常发光时的电阻,需将滑动变阻器滑片向右调节减小分压。
(4)[1]多次改变小灯泡两端的电压,测出其对应的电流后,小龙描绘了如图丙所示的I﹣U图像,分析图像可知小灯泡正常发光时的电阻为
[2]由图像可知,小灯泡的I−U图像不是直线,说明小灯泡的电阻不是定值,这是因为温度对小灯泡的电阻有影响。
(5)变阻器滑片滑一段距离的过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR1,小灯泡阻值的变化量大小为ΔR2,假设图甲中滑片向右移动,变阻器接入电路的电阻变小,变阻器分压变小,则灯泡分得的电压变大,由图像可知电路中电流变大,说明电路的总电阻变小,而电流变大时灯丝温度升高,灯泡电阻会增大,由电阻串联的规律可得 R总=R滑+RL
则变阻器减小的阻值应大于小灯泡增大的阻值才能使得总电阻减小,则这两个量的大小关系是ΔR1大于ΔR2。
(6)[1][2]另一组同学小芳在测量小灯泡在正常发光时的电阻时,发现电压表已经损坏,于是又找来一个定值电阻R0和一个电阻箱R1,设计了如图丁所示的电路。闭合开关S、S1,调节电阻箱阻值,使小灯泡正常发光即通过的电流为,读出此时电阻箱阻值为R1,电流表示数为;(已知小灯泡的额定电流为)
断开S1,闭合S2,读出此时电流表的示数为;两次的电源电压相等,即(R1+R灯)=(R1+R0),整理得小灯泡正常发光时的电阻为:R灯=
35.(1)3V
(2)10Ω
(3)0.1A
【详解】(1)当S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,滑动变阻器R接入电路的电阻为0,灯泡L与电阻R1并联,电流表测量干路电流。因为灯泡L正常发光,所以并联电路两端的电压等于灯泡的额定电压。由于滑动变阻器接入电路的电阻为0,所以电源电压等于并联电路两端的电压。因此,电源电压
(2)灯泡L与电阻R1并联,干路电流
灯泡正常发光,通过灯泡的电流
根据并联电路的电流特点,通过电阻R1的电流为
根据欧姆定律,定值电阻R1的阻值为
(3)要使整个电路的电流最小,根据欧姆定律,在电源电压U不变的情况下,电路的总电阻应最大。分析电路可知,当只闭合S和S1,断开S2,且滑动变阻器的滑片P移至b端时,滑动变阻器R的最大阻值与定值电阻R1串联,此时电路的总电阻最大。此时电路的最大总电阻为
整个电路的最小电流为
36.(1)70Ω;(2)80%;(3)20%~80%
【详解】解:(1)分析图乙可知,R0与R串联,电流表测电路电流,电压表测R的电压,当电流表的示数为120mA时,电路中的电流为
R0的电压为
因为串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以此时R的电压为
所以当电流表的示数为120mA时,R接入电路中的阻值为
(2)因为串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以当电压表示数为9V时,R0的电压为
电路中的电流为
此时R的电阻为
由图丙可知,当电压表示数为9V时,R的电阻为90Ω,环境湿度为80%;
(3)因电压表的量程为0~9V,则R的最大电压为9V,由第(2)问可知,此时R的电阻为90Ω,环境湿度为80%;又因电流表的量程为0~200mA,当电路电流最大时R的阻值最小,能监测的湿度最小,则电路中最大电流为
R0的电压为
因为串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以此时R的电压为
当电流表的示数为200mA时,R接入电路中的阻值为
由图丙可知,当R的电阻为30Ω时,监测的湿度为20%。
综上所述,装置能监测湿度的范围是20%~80%。
答:(1)R接入电路中的阻值是70Ω;
(2)当电压表示数为9V时,环境湿度为80%;
(3)装置能监测湿度的范围是20%~80%。
37.(1)小
(2),醉驾,过程见详解
【详解】(1)由图可知,当酒精浓度增加时,电阻的阻值变小。
(2)由图乙可知,当酒精含量为0时,气敏电阻的阻值为,电压表示数,此时电路中的电流为
设滑动变阻器的阻值为,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压……①
当气体中酒精含量为80mg/100mL时,气敏电阻的阻值为,电压表示数,此时电路中的电流为
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压……②
联立①②可得:电源电压为 ,
电流表的示数为0.4A时,接入电路的总电阻为
此时R1的阻值为
由图乙可知,当气敏电阻阻值为时,酒精含量大于80mg/100mL,属于醉驾。
38.(1),
(2)0.4A
(3)
【详解】(1)只闭合开关时,电路为电阻R1的简单电路,电流表的示数为0.8A,的电阻值
闭合开关,电路为电阻R1的简单电路,再闭合开关、时,电阻R1、R2并联,电阻R1两端的电压不变,通过的电流不变,通过R2的电流
的电阻值
(2)若只闭合开关,电阻R2与滑动变阻器R3串联,电的滑片在中点时,R3接入电路的电阻为
电路中的电流
电流表的示数为0.4A。
(3)若只闭合开关,电阻R1与滑动变阻器R3串联,规格为“20Ω,0.6A”,为了保证电路安全,电路中的最大电流为0.6A,当电路中电流为0.6A时,电路中的总电阻
接入电路的电阻
接入电路的电阻越大,电路中的电流越小,R3接入电路的最大值为20Ω,因此允许接入电路的阻值范围。
39.(1)10Ω
(2)5Ω,3V
【详解】(1)闭合开关,R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑片P在b端时,R2的阻值最大,电路中电流最小,电压表示数最大。由图乙可知,滑动变阻器R2的最大阻值为
(2)当滑片P在a端时,R2接入电路的电阻为0,电路为R1的简单电路,此时电路中电流最大。由图乙可知
当滑片在b端时
联立方程①和②可得R1=5Ω,U=3V,所以的阻值为5Ω,电源电压U= 3V。
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