第十七章 欧姆定律 专题复习训练之动态电路分析 - 2025-2026学年人教版物理九年级全一册
2025-11-18
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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4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 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 | 921 KB |
| 发布时间 | 2025-11-18 |
| 更新时间 | 2025-11-22 |
| 作者 | 物物物物物物理 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-11-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54974353.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025-2026学年人教版物理 九年级 专题复习训练
动态电路分析
一、单选题
1.如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A示数变小
B.电压表示数不变
C.电压表示数与电流表A示数之比变大
D.电压表示数与电流表A示数之比变小
2.光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变,为滑动变阻器,和为定值电阻。闭合开关。在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片由端移至端,电压表、电压表、电流表示数变化量的绝对值分别为、、。则( )
A.电流表A的示数变小 B.电压表的示数变大
C.与的比值等于的阻值 D.与的比值等于的阻值
4.噪声是污染环境的公害之一,某科技小组为了监测噪声的强弱,用学生电源、电压表、定值电阻、声敏电阻R等实验器材进行探究,设计如图甲所示电路。其中R的阻值随声音强弱变化如图乙所示。某次测试中,当噪声为70dB时,电压表示数为6V;当噪声为40dB时,电压表示数为3V。下列说法正确的是( )
A.阻值为20Ω
B.电源电压为24V
C.电路中电压表示数随声音强弱增大而减小
D.当电压表示数为4.5V时,噪声强度为50dB
5.冬天,为控制蔬菜大棚的温度在20~28℃,同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V,R1是热敏电阻,R0选用3kΩ或5kΩ的定值电阻。闭合开关S,当R1两端电压U≥2V时,开启加热系统;当U≤1.8V时,关闭加热系统。热敏电阻R1在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是( )
温度/℃
4.1
9.0
14.3
20.0
28.0
38.2
45.5
阻值/kΩ
22
16
10
6
4.5
3
2.5
A.R1的阻值与温度成反比
B.选用3kΩ的定值电阻能够满足设计的要求
C.R1和R0的功率可能相等
D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低
6.某同学利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定,Rt为某种热敏电阻,R为定值电阻。闭合开关S1加热热敏电阻Rt,该同学发现电流表A1的示数变大,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.热敏电阻Rt的阻值变大
B.电流表A2的示数变大
C.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小
7.如图所示,是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随人的身高上下平移,人身高越高时,两电表示数变化情况正确的是( )
A.电流表示数变小 电压表示数变大 B.电流表示数变大 电压表示数变小
C.电流表示数变大 电压表示数变大 D.电流表示数变小 电压表示数变小
8.如图是电子体重秤的简化电路图,虚线框内是两不同电阻,是定值电阻,是压敏电阻且阻值随压力的增大而减小。当所称的体重增大时,电压表改装而成的体重显示器示数也增大,则( )
A.虚线框1内接的是定值电阻 B.虚线框2内接的是定值电阻
C.电路中的电流变小 D.此电路是并联电路
9.在课外实践制作活动中,小红将量程为0~3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤,原理如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为60Ω,压敏电阻R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。O点是杠杆OAC的支点,托盘固定在A点,OA∶OC=1∶4,托盘及杠杆等组件的质量忽略不计。下列说法正确的是( )
A.增大托盘里被测物体的质量,电压表的示数会变小
B.电子秤的0kg刻度线应标注在电压表刻度盘1.2V的刻度线处
C.若R0的阻值为120Ω,则电子秤能测量的最大质量为120kg
D.若只将托盘的固定点从A移至B,则电子秤的量程变大
10.如图甲所示,电源电压恒定,电压表V1量程为0~15V,电压表V2量程为0~3V,电流表A量程为0~0.6A,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。在保证电路元件安全的前提下,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,某一电压表示数与电流表示数关系图像如图乙所示。则下列说法正确的有( )
①电源电压为4.5V
②定值电阻R1的阻值为2.5Ω
③定值电阻R1的最小电功率为0.45W
④滑动变阻器的调节范围2.5~20Ω
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
11.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 。
12.图甲是利用热敏电阻制作的电子温度计,由电压表的示数来显示温度,其电路原理如图乙所示,是热敏电阻,其阻值与温度的关系如图丙所示,电源电压恒定不变,阻值为,电压表量程为,闭合开关S后,当环境温度为时,电压表示数为1.8V,则电源电压为 V。为了保证电路安全,该电子温度计可以测量的最高温度为 。
13.如图所示,电源电压6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“30Ω 0.5A”,电压表接在了A、B、C、D四个接线点中的某两点之间,保证电路安全前提下,在移动滑片P的过程中要使电压表示数的变化量最大,则最大是 V,滑动变阻器的阻值范围是 Ω。
14.如图甲,电源电压恒定,R为定值电阻,滑动变阻器R标有“20Ω,1A”,电流表量程为,电压表量程为。只闭合开关S和S1,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光,只闭合开关S和S2,滑片从a点向某一方向移动,直到b点时,电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同,两次调节过程中,两电表示数关系如图乙所示。根据已知信息可计算出定值电阻R的阻值为 Ω;小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
15.如图甲,电源电压恒定,闭合S1、S2,断开S3,将滑动变阻器R2的滑片P2调到最下端后,将滑动变阻器R1的滑片P1从最左端滑到最右端;闭合S3,断开S1、S2,把滑动变阻器R2的滑片P2从下往上滑,滑到中点时电压表V2的读数为3V,随后P2移动到最上端。两次实验中电流表随两电压表变化的关系图像如图乙所示,电源电压为 V。在电路安全的情况下,任意闭合开关和调节滑片位置,电路的最大电流与最小电流之差为 A。
三、实验题
16.学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10℃~30℃之间,某实践小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
(1)利用图甲所示电路探究热敏电阻Rt的阻值随环境温度t变化的规律;
①将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数为I0;
②然后 (描述开关状态),调节电阻箱R0直至电流表示数为 ,此时Rt=R0;
③将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中,重复步骤①②,测得的数据如表:
温度t/℃
0
10
20
30
40
阻值Rt/Ω
2800
1800
1200
800
600
④分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而 ;
(2)根据上述探究结果,设计报警电路。
实验器材:电源(电压恒为12V)、热敏电阻Rt、电阻箱(0~9999Ω)、数字电流表mA(I≥6mA时报警)、开关一个、导线若干。
①调节电阻箱R0的阻值,按照图乙设计一个温度t≥30℃时电流表就会报警的电路;
②在不改变R0电阻值的情况下,增加一个电压表(其电压大于等于一定数值时会报警),使电路能在温度低于10℃时报警。请在图乙的电路图中连入此电压表 ;
③请你计算出当电压表开始报警时,R0两端的电压为多少? 。(写出必要的文字说明、表达式及最后结果)
17.两个小组利用图甲电路图做实验,提供的器材有:学生电源、电流表、电压表、定值电阻R0(5Ω、10Ω、15Ω)、规格为“45Ω、1A”的滑动变阻器R、开关、导线若干。
(1)小组一探究“电流与电压的关系”,电源电压调为5V且不变
①小组一先将5Ω的电阻接入电路,正确操作后,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是R0 。
②调整电路后闭合开关,移动滑片P,使R0两端电压由1V逐渐增大到1.5V、2V、3V,读出对应的电流值,做出U﹣I图线如乙图所示,由此得到的结论是在电阻一定时,导体中电流与导体两端电压成 。实验中改变R0两端电压多次实验的目的是 。
(2)小组二探究“电流与电阻的关系”,电源电压调为15V且不变。
①将15Ω的定值电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为5V,记下相应的电流值。将R0阻值用10Ω替换15Ω,闭合开关,此时电压表示数将 。
②正确操作实验中,将10Ω的定值电阻接入电路,读取数据时,滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为k1,若接入15Ω电阻时,该比值为k2,则k1 k2(选填“>”“=”或“<”)
③若定值电阻两端的预设电压为2V,利用R分压,将5Ω、10Ω、15Ω三个电阻分别接入电路完成三次实验,电源电压可调的范围值是 。
四、计算题
18.国庆假期聚会增多,安全驾驶尤为重要。酒精测试仪可帮助司机快速自查,其电路如图甲所示,电源电压恒为6V,。酒精传感器的电阻值随酒精气体浓度增大而减小,关系如图乙所示(酒驾标准: 0.2mg/mL≤酒精浓度≤0.8mg/mL) 求:
(1)当电流表的示数为0.075A时,电压表的示数?
(2)当电压表的示数为2V时,判断被检测者是否酒驾?
19.如图所示电路,电源电压U=6V,定值电阻R1=10Ω。
(1)当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器R2的滑片位于a端时,电流表的示数为0.2A。求定值电阻R3的电阻大小。
(2)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器R2的滑片位于中点时,电流表的示数为0.3A。求滑动变阻器R2的最大电阻值。
(3)当开关S1、S2都闭合,滑动变阻器R2的滑片从a端移至b端的过程中,求电压表示数的变化范围。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2025-2026学年人教版物理 九年级 专题复习训练》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
D
D
B
D
A
A
C
B
1.D
【详解】AB.由图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量变阻器两端的电压,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,变阻器R2连入电路的电阻变小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,由U=IR可知电阻R1两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB不符合题意;
C.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R1的阻值,R1的阻值不变,所以电压表示数与电流表A示数之比不变,故C不符合题意;
D.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R2的阻值,R2的阻值变小,所以电压表示数与电流表A示数之比变小,故D符合题意。
故选D。
2.B
【详解】由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R并联,电流表测干路电路的电流
A.题目提到R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示,可以看出光照强度增大时阻值减小,故A错误;
B.警戒光照强度是电流达到I0时的光照强度。增大R0阻值会导致通过R0支路的电流减小,因此光敏电阻阻值需减小才能让电流重新达到I0。此时需要更强的光照,所以警戒光照强度增大,故B正确;
C.定值电阻R0和光敏电阻R并联,互不影响,R0一定时,电压不变则通过R0的电流不变,故C错误;
D.R0一定时,电压不变,通过R0的电流不变。光照强度越大,光敏电阻R的阻值减小,根据可知通过光敏电阻R这条支路的电流增大,电流表测干路电流,等于各支路电流之和,一条支路电流不变,另一条支路电流增大,故电流表示数增大,故D错误。
故选B。
3.D
【详解】AB.由图可知电路为串联电路,电流表测电路中电流,电压表测和两端电压,电压表测两端电压,将滑动变阻器的滑片由端移至端,滑动变阻器接入电阻变小,电路总电阻变小,由欧姆定律可知电流中电流变大,即电流表示数变大;滑动变阻器接入电阻变小,则和 的总电阻变小,根据串联分压原理可知和 两端总电压减小,即电压表的示数变小,故AB错误;
C.滑动变阻器接入电阻变小,根据串联分压原理可知电压表示数减小,即滑动变阻器两端电压的减小量,根据串联电路电压特点可知减小多少,和 两端总电压增加多少,串联电路电流处处相等,是电路中电流的变化量,则与的比值等于和 两电阻的电阻之和,故C错误;
D.根据串联电路电压特点可知减小多少,两端电压增加多少,是电路中电流的变化量,则,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】AB.由图甲可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,噪声为70dB时,由图乙可知,此时声敏电阻的阻值为R=20Ω,噪声为40dB时,由图乙可知,此时声敏电阻的阻值为R'=50Ω,根据串联电路的电压之比等于电阻之比,故有R0∶R=U0∶(U-U0)
则得R0∶20Ω=6V∶(U-6V)①
则得R0∶50Ω=3V∶(U-3V)②
解得U=18V,R0=10Ω,故AB错误;
C.由图乙可知,当声音强度增大时,声敏电阻的阻值减小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路电流增大,根据U=IR可知R0两端的电压变大,即电压表示数变大,故C错误;
D.当电压表示数为4.5V时,根据R0∶R″=U0∶(U-U0)
得到10Ω∶R″=4.5V∶(18V-4.5V)
解得R″=30Ω,根据乙图可知,噪声强度为50dB,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.由表中数据可知,热敏电阻阻值虽随温度升高而减小,但并非与温度成严格的“反比”关系,故A错误;
B.R1与R0串联,若R0=3kΩ,当R1两端电压U1=2V时,则U0=U-U1=3V-2V=1V
串联电路电流相等,则
即
对应温度20℃,开启加热系统; 当R1两端电压U1=1.8V时,则
串联电路电流相等,则
即
对应温度28℃,关闭加热系统;符合要求,故B正确;
C.R1与R0串联,功率相等时,I02R0=I12R1,R1=R0,若R0=3kΩ,R1=3kΩ,对应的温度是38.2℃,超过了温度在20~28℃范围,故C错误;
D.增大电源电压,若R0=3kΩ,R1两端电压U1=2V时,U0=U-U1=6V-2V=4V
串联电路电流相等
即
由表中数据可知,温度高于45.5℃,使开启加热系统的温度变高,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】由图可知,热敏电阻Rt与定值电阻R并联,电流表A1在热敏电阻所在的支路,测通过热敏电阻的电流,电流表A2在定值电阻所在的支路,测通过定值电阻的电流,电流表A3在干路上测干路电流,电压表测电源电压。由题意知,闭合开关S1加热热敏电阻Rt,该同学发现电流表A1的示数变大,说明热敏电阻的阻值变小;根据并联电路电压的特点可知,定值电阻所在支路两端的电压不变,定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律可知,该支路电流不变,即电流表A2的示数不变;电压表V的示数与电流表A2的示数的比值等于定值电阻的阻值,因此不变;由于电流表A1的示数变大,电流表A2的示数不变,根据并联电路电流的特点可知,电流表A3的示数变大,因此电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小。故D正确,ABC错误。
故选D。
7.A
【详解】分析电路可知,定值电阻R0与滑动变阻器R,串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压。人身高越高时,滑片上移,滑动变阻器阻值变大,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,故电压表示数变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,电路中的电流变小,故电流表示数变小。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
8.A
【详解】ABD.定值电阻和压敏电阻串联,是压敏电阻且阻值随压力的增大而减小,当所称的体重增大时,阻值减小,根据串联电路分压原理,两端电压变小,两端电压变大,要使电压表示数增大,电压表应测量两端电压,则虚线框1内接的是定值电阻,故A正确,BD错误;
C.当所称的体重增大时,阻值减小,串联电路总电阻变小,在电源电压不变时,电路电流变大,故C错误。
故选A。
9.C
【详解】A.增大托盘里被测物体的质量,F2变大,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l 2可知,力臂不变的情况下,F1变大,即C端对压敏电阻的压力变大,由图乙可知,压敏电阻阻值R变小,由串联电路的分压规律可知,电压表示数U0变大,故A错误;
B.当电子秤的示数为0kg时,C点对压敏电阻的压力为0,此时压敏电阻的阻值为300Ω,由串联电路的电压分配规律可得
解得U0=1V
故B错误;
C.电子秤测量最大质量时,电压表示数最大,由串联电路的分压规律可得
解得R′=120Ω,由图乙可知此时电子秤受到的压力F1=300N,由杠杆的平衡条件可得物体的重力
所以此时称量的最大质量
故C正确;
D.由杠杆的平衡条件可知,在动力和动力臂的乘积不变时,将托盘的固定点从A移至B,将增大阻力臂l2,则阻力F2将变小,即称量的物体的重力变小,由公式可知质量变小,所以电子秤的量程将变小。
故D错误。
故选C。
10.B
【详解】①②闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表V1测量电源电压,示数不变,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,示数变化,如图乙;滑动变阻器接入电路的阻值较小时,总电阻较小,根据欧姆定律可知,电路电流较大,从图中可知为0.6A,此时变阻器两端的电压为1.5V,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知,电源电压
滑动变阻器接入电路的阻值较大时,总电阻较大,根据欧姆定律可知,电路电流较小,从图中可知为0.3A,此时变阻器两端的电压为3V,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知,电源电压
联立两式解得,,故①正确,②错误;
④根据欧姆定律可知变阻器接入电路的阻值分别为
则滑动变阻器的调节范围2.5~10Ω,故④错误;
③定值电阻R1的最小电功率为,故③正确;
综上可知,①③正确,②④错误,则正确的有2个,故B正确,ACD错误。
故选B。
11. 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。
12. 4.5 50
【详解】[1]由图甲可知,该电路为R1和R0的串联电路,电压表测R0两端的电压,根据欧姆定律,由串联电路的电流特点可知电路中的电流为
由图乙可知,当环境温度为30℃时,R1的阻值为30Ω,由可知R1两端电压
由串联电路的电压特点可知电源电压
[2]已知电压表量程为0~3V,即R0两端的电压最大为U0大=3V,则电路中的最大电流
由串联电路的电压特点可知此时R1两端的最小电压
由图乙知R1的阻值随温度升高而变小,则R1的最小阻值
由图可知,该电子温度计可以测量的最高温度为50℃。
13. 2 2~10
【详解】[1][2]由电路图可知,两电阻串联,由于电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,所以,电路中允许达到的最大电流为0.5A,可得两端的电压为
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滑动变阻器两端的最小电压为
当滑片P在右端(电阻全连入为30Ω),此时电路中的电阻最大,电流最小,为
由欧姆定律得
由于电压表的量程为0~3V,则电压表的最大示数只能为3V,保证电路安全前提下,在移动滑片P的过程中电压表示数的变化量最大,则应将电压表并联在电阻两端电压最小的滑动变阻器的两端,即电压表接在C、D两点之间;则最大是
电路中电流最大时滑动变阻器连入电路的电阻最小,根据可得的最小阻值
当滑动变阻器两端的最大电压为时滑动变阻器连入电路的电阻最大,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的两端的电压
则电路中的电流
根据可得的最大阻值
所以滑动变阻器的阻值范围是2Ω~10Ω。
14. 10 6
【详解】[1]只闭合开关S和时,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。因为定值电阻R的阻值不变,根据欧姆定律可知,通过定值电阻R的电流与它两端的电压成正比。由图乙可知,直线为定值电阻的I-U图像,可计算出定值电阻R的阻值
[2] 只闭合开关S和S1,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光,分析图乙可知,曲线为灯泡的I-U图像,当电流最小时,滑动变阻器接入的阻值最大,即时,,根据欧姆定律可知,
,则电源电压
只闭合开关S和,电阻R和变阻器串联,滑片从a点移动到b点,直到电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同。由图像可知此时电流为,
则此时R两端的电压
所以小灯泡正常发光的电压也为3V。
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器接入的电阻
灯泡正常发光的电压为,此时变阻器分压,由串联分压的规律,则有,故灯泡正常发光时的电阻为
15. 6 0.4
【详解】[1]闭合S1、S2,断开S3时,滑动变阻器R2和滑动变阻器R1串联,此时滑动变阻器R2和滑动变阻器R1和全部接入电路。当滑片P1在最右端时,电压表V1测量的是R2两端电压,当滑片P1在最左端时,电压表V1测量的是电源电压。由电路图和题意可知,R2和R1接入电路的电阻不变,均为最大电阻,故电路中的电流也不变。如图乙所示,电流不变的那一个图像是此次电流表随电压表变化的关系图像,因为电源电压大于R2两端电压,所以电源电压为6V。
[2]闭合S3,断开S1、S2时,灯泡L与R2串联,电压表V2测量灯泡两端电压,当滑片P2滑到中点时,灯泡两端电压
R2两端电压
由图乙可知,此时通过它们的电流为
则R2的阻值
闭合S1、S2,断开S3时,当滑片P1在最右端时,电压表V1测量的是R2两端电压。由图乙可知,此时R2两端电压,则此时R1两端电压
根据串联分压规律有,则R1的阻值
根据串并联电路中总电阻与各用电器电阻之间的关系可知,用电器并联时,电路中总电阻较小;用电器串联时,电路中的总电阻较大。如图甲所示,当开关S2、S3闭合,S1断开,同时将P2滑至最上端时,R2接入电路中的电阻为0,灯泡L和R1并联,此时电路中的总电阻最小,总电流最大。此时小灯泡两端的电压为6V,由图乙可知,此时通过灯泡的电流,此时通过R1的电流为
则最大电流
如图甲所示,当开关S2闭合、S1、S3断开,或开关S3闭合、S1、S2断开,同时将P2滑至最下端时,均可构成串联电路。当开关S2闭合、S1、S3断开,同时将P2滑至最下端时,R2接入电路中的电阻最大,R2和R1串联,此时电路中的总电阻
开关S3闭合、S1、S2断开,同时将P2滑至最下端时,R2接入电路中的电阻最大,R2和灯泡L串联,因为当R2接入电路中的电阻为最大电阻一半时,灯泡两端电压为3V,此时灯泡电阻
当将R2全部接入电路时,根据串联分压可知,R2两端电压会变大,则灯泡两端电压会变小,则此时灯泡两端电压会小于3V,则其电阻会小于20Ω,此时接入电路中的总电阻
则,电路中最小电流
则电路的最大电流与最小电流之差
16.(1) 闭合开关S2,断开开关S1 I0 减小
(2) 见解析
【详解】(1)[1][2]该实验采用等效替代法,先闭合S1、断开S2,记录热敏电阻Rt在0℃时的电流I0;然后断开S1、闭合S2,调节电阻箱R0,使电流表示数仍为I0,此时电阻箱R0的阻值与热敏电阻Rt的阻值相等。
[3]分析表格数据,温度从0℃升高到40℃时,热敏电阻的阻值从2800Ω减小到600Ω,因此得出热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
(2)[1]据乙图可知,电路是串联的,温度低于10℃时,热敏电阻Rt阻值增大,由表格知t=10℃时Rt=1800Ω。要使电压表报警,需将电压表并联在热敏电阻Rt两端,因为Rt阻值增大时,其两端电压增大,当电压达到一定值时报警。如图所示:
[2]当t=30℃,Rt=800Ω,报警电流I=6mA=0.006A
电路总电阻
因此R0=R总−Rt=2000Ω−800Ω=1200Ω
当t<10℃,取t=10℃时的Rt=1800Ω,电路电流
R0两端电压
17.(1) 短路 正比 寻找普遍规律
(2) 变小 = 2V~8V
【详解】(1)[1]将5Ω的电阻接入电路,正确操作后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,可能与电压表并联的地方短路,即造成这一现象的原因可能是R0短路。
[2]由乙图可知,R0的U-I图线是过原点的一条直线,则可得出的结论是:在电阻一定时,电流与电压成正比。
[3]通过改变R0 两端的电压进行多次实验,是为了得到不同的电流值,以便于绘制出 U-I图线,使实验结论更具有普遍性。
(2)[1]将15Ω的定值电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为5V,仅将R0阻值用10Ω替换15Ω,即R0阻值变小,根据串联分压原理可,R0两端的电压变小,即电压表的示数变小。
[2]由①可知,电压表的示数为5V,即探究“电流与电阻的关系”实验,可知定值电阻两端的电压为5V,则滑动变阻器两端的电压为
当接入10Ω电阻时,电流中的电流为
此时滑动变阻器和10Ω电阻的功率分别为
则滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为
当接入15Ω电阻时,电流中的电流为
此时滑动变阻器和15Ω电阻的功率分别为
则滑动变阻器的功率和该电阻的功率之比为
即k1=k2。
[3]设该可调电压电源,电压最小值为Umin, 最大值为Umax, 要保证预设电压表示数为2V不变,可知假设该电源电压最小为2V,滑动变阻器接入电路的阻值为0,则定值电阻两端的电压就等于电源电压,符合题意,实验可以正常进行,电压不能再小了,若小于2V则不能保证预设电压表示数为2V,综上所述,该电源电压最小为2V;
滑动变阻器的最大阻值为45Ω,定值电阻两端的预设电压为2V,根据串联电路分压原理可知,当15Ω定值电阻和滑动变阻器最大电阻接入电路时,电源电压最大,则
即
解得Umax=8V
综上所述,电源电压可调的范围值是2V~8V。
18.(1)4.5V
(2)见解析
【详解】(1)由电路图甲可知,酒精气体传感器与定值电阻串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流。当电流表的示数为0.075A时,定值电阻两端的电压
根据串联电路电压的特点,电压表的示数,即两端的电压
(2)当电压表的示数时,定值电阻两端的电压
此时电路中的电流为
酒精气体传感器的电阻值
由图乙可知,当的电阻值为10Ω时,对应的酒精气体浓度为0.8mg/mL。根据题中酒驾标准(0.2mg/mL ≤ 酒精浓度 ≤ 0.8mg/mL),此时的酒精浓度0.8mg/mL达到了酒驾标准。因此,被检测者是酒驾。
19.(1)
20Ω
(2)
20Ω
(3)
0 ~ 4V
【详解】(1)当开关S1闭合、S2断开,定值电阻R1、定值电阻R3和滑动变阻器R2串联,滑片位于a端时,滑动变阻器阻值为0,根据串联电路中电阻的特点,此时电路中的总电阻等于定值电阻R1和定值电阻R3阻值的和,电源电压U为6V,电流表的示数为0.2A,根据欧姆定律可得
定值电阻R1=10Ω,故
(2)当开关S1、S2都闭合,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,定值电阻R3短路,滑动变阻器R2的滑片位于中点时,电流表的示数为0.3A,根据串联电路中电阻的特点,此时电路中的总电阻
电源电压U为6V,电流表的示数为0.3A,根据欧姆定律可得
定值电阻R1=10Ω,故
(3)当开关S1、S2都闭合,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,定值电阻R3短路,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,当滑片位于a端时,滑动变阻器阻值为0,此时电压表的示数为0;当滑片位于b端时,滑动变阻器阻值最大为,根据欧姆定律此时电路中的电流
滑动变阻器R2两端的电压
所以电压表的示数变化范围为
答案第1页,共2页
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