内容正文:
14.3欧姆定律
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.关于电阻,以下说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D.当导体没有接入电路时,导体的电阻为0
2.小松同学在“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,下列说法中错误的是( )
A.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
B.将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.依据图像可知R甲>R乙
D.导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零
3.如图所示电路的电源电压为6V,开关都闭合时两灯泡均正常发光,灯泡的阻值为,电流表的示数为。下列判断正确的是( )
A.两灯泡的亮度一定相同 B.断开时灯泡变亮
C.电流表的示数为 D.灯泡的额定功率为3W
4.下列说法正确的是( )
A.电路中有电压,就一定有电流
B.根据可知导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
C.验电器的工作原理是:同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
D.用毛皮摩擦橡胶棒,在这过程中橡胶棒得到电子而带上负电
5.由欧姆定律公式可知( )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
C.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
D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
6.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流跟电压的关系”三次实验电路的设计,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.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
C.图丙:进行实验,眼睛一定要先看电流表,再看电压表
D.图丙:多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
7.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
8.如图是某道路限载报警器的工作原理图。工作电路的电源电压不变,R1是压敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载值时,电磁铁吸下衔铁,报警电路接通,电铃响。下列判断正确的是( )
A.闭合开关后,电磁铁的上端是N极
B.压敏电阻的阻值随压力的增大而增大
C.车的质量越大,电磁铁的磁性越弱
D.若要提高限载值,应将滑片P向左移
9.根据欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.电压越大,导体电阻越大
B.电流越小,导体电阻越大
C.导体电阻大小由它两端的电压和通过它的电流决定
D.导体电阻大小等于它两端的电压与通过它的电流的比值
10.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表的量程“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”(灯丝电阻不变),在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围5Ω~10Ω
B.电流表的示数变化范围0.3~0.5A
C.电压表的示数变化范围0~3V
D.电路总功率的变化范围1.35~2.7W
二、多选题
11.如图为标有“2.5V”字样的小灯泡L与定值电阻R的U-I图像。若将它们串联接入电路,小灯泡L恰好正常发光,由图可知( )
A.电源电压为5V
B.小灯泡正常发光时的阻值比定值电阻大
C.定值电阻的阻值为10Ω
D.若将它们并联接入2.5V的电路中,干路电流为0.8A
12.如图所示的电路中,电阻阻值,开关闭合后,电阻两端的电压分别为,通过、的电流分别为,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
13.关于电流、电压、电阻的关系,下列说法错误的是( )
A.当电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
B.当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
C.当电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比
14.关于欧姆定律,以下说法正确的是( )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B.通过导体的电流与其两端电压成正比,与其电阻成反比
C.其变形公式为,说明导体的电阻与其两端电压成正比,跟通过它的电流成反比
D.其变形公式为,说明导体电阻的大小可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
15.图甲是非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,其中是定值电阻,R是红外线热敏电阻,R的阻值随温度变化的关系图像如图丙所示。闭合开关S后,下列对该电路的分析正确的是( )
A.随着温度的升高,R的阻值变小
B.随着温度的升高,电流表的示数逐渐减小
C.测量人的体温时,电压表示数越大,说明人的体温越高
D.随着温度的降低,电阻R两端的电压逐渐变小
三、填空题
16.下面是探究电流跟电压关系时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到当导体电阻一定时通过导体的电流跟导体两端电压的关系式:I=
实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
17.如图所示,闭合开关,将滑片P向b端滑动,电压表示数 ,电压表与电流表示数之比 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
18.两个定值电阻串联在电路中,已知,则通过的电流之比为 ,两端的电压之比为 。
19.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,几次要用到滑动变阻器,但每次的作用是不同的。实验开始时,滑动变阻器的主要作用是 。在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的主要作用是 ;在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的主要作用是 。
20.在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知输电线每米长的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为了确定短路位置,检修人员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量,当电压表的示数为3V时,电流表的示数为30mA,则连入电路中的电阻为 Ω,短路位置距离甲 m。
四、实验题
21.在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行 ;
(2)连接电路时,开关S应处于 状态;
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为 A;
(5)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据? (列举一种方法即可)。
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.6
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.18
0.20
0.24
五、综合题
22.某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,实验所用器材齐全且完好。他正确串联电源、待测电阻、变阻器、电流表、开关等电路元件后,将电压表并联在电路中。实验时他将变阻器的滑片移至一端,在闭合开关时,观察到电流表的示数为安,电压表的示数如图(a)所示,当他移动滑动变阻器滑片时,电压表的指针没有改变位置。经过思考后,该同学调整了电路,并按规范重新实验,当他闭合开关时,电压表示数如图(b)所示;他继续移动变阻器的滑片,当电压表示数如图(c)所示时,电流表的示数为安。
请根据相关信息完成下列各题:
(1)调整电路前,移动变阻器滑片时,电压表指针不改变的原因是 。
(2)电流表的示数为安时,计算此次待测电阻的阻值为 欧。(精确到欧)
(3)求实验中使用的变阻器的最大阻值。 (需写出简要的计算过程或理由)
23.科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器,可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图,展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片(A、B、C)以及提示电路组成,A可将B、C接通或断开。工作时,闭合开关S,通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻的图像如图乙所示,电源电压恒定,提示灯L的额定电压为6V,实际电压不低于3V即可达到亮度要求。
(1)金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的 。
(2)闭合开关S,当展台上无展品时,提示灯L正常发光,提示灯L和电阻的连接方式是 ,此时电路中的电流为 A。
(3)若电阻损坏,为达到提示灯L的亮度要求,需更换阻值不超过 的电阻。
(4)科创小组发现:闭合开关S,展台上有展品时,提示灯L不发光,无法判断该装置是否正在工作。针对此现象,请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议: 。
24.初三实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等.他们的设想是:用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器;将电压表改装成身高显示仪----所测身高越大,显示仪示数越大,且刻度均匀.
(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方.你认为下列分析正确的是 .
A.移动滑片P时.电路的总电阻没有变化 B.当所测身高越大时,电压表的示数越小
C.电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比 D.电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路.是图四个电路中的 电路.
(3)确定正确的电路设计方案后,小组成员开始对器材的参数进行选择.他们用了电压为12V的电源、一根长为80cm的均匀电阻丝(0.5Ω/cm)、量程为0~3V的电压表.为让测量仪测量身高的范围能达到最大,且测量精确度最高,选择的定值电阻R1的阻值应该为 Ω.
(4)利用选定的器材.小组同学连接好了测量电路.对身高为160cm的小曾进行测量时,电压表的示数为1.5V;对小杨进行测量时,电压表的示数为1.2V,则小杨的身高为 cm.
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《14.3欧姆定律》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
D
D
D
D
D
D
B
题号
11
12
13
14
15
答案
BD
BC
ACD
BD
AC
1.C
【详解】A.绝缘体与导体都有电阻,绝缘体的电阻非常大,导体的电阻比较小,故A错误;
B.导体的电阻大小与通过的电流和施加在两端的电压没有关系,通过导体的电流越大,导体的电阻不一定越小,故B错误;
C.电阻表示导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小,故C正确;
D.电阻是导体本身的一种特性,当导体没有接入电路时,导体的电阻仍不变,故D错误。
故选C。
2.C
【详解】A.由图象知道,当乙两端电压为2V时,通过乙的电流为0.2A,故A正确,不符合题意;
B.因为两电阻并联,所以两端的电压均为3V。由图知道,通过甲的电流为0.6A,通过乙的电流为0.3A,所以干路电流为,故B正确,不符合题意;
C.由图知,甲两端电压为3V时,通过甲的电流为0.6A,所以甲的电阻为
乙两端电压为3V时,通过乙的电流为0.3A,所以乙的电阻为
所以R甲<R乙,故C错误,符合题意;
D.电阻是导体本身的性质,是由导体的材料、长度和横截面积决定的,与外加的电压、电流值无关,所以,电压为零时,导体的电阻不为零,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】AD.由图分析可知,该电路为灯泡和的并联电路,电流表测通过的电流,电流表测干路电流;开关都闭合时两灯泡均正常发光,由并联电路的电压特点可知,灯泡和两端的电压等于电源电压,即
电流表的示数为,即通过灯泡的电流,则灯泡的实际电功率为
灯泡的阻值,灯泡的实际功率为
则灯泡的额定功率为,又,所以灯泡的亮度高于灯泡的亮度,故A错误,D错误;
B.由于两灯泡并联,并联电路各个支路之间互相不影响,所以断开时灯泡的亮度无变化,故B错误;
C.由欧姆定律可求出通过灯泡的电流为
干路电流为
则电流表的示数为,故C正确。
故选C。
4.D
【详解】A.电路中有电压,同时为闭合回路,才会有电流,故A错误;
B.导体的电阻是导体本身的性质,与电流、电压无关,故B错误;
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故C错误;
D.毛皮跟橡胶棒摩擦过程中,由于橡胶棒原子核束缚电子的本领强,橡胶棒得到电子带负电,毛皮因失去电子带正电,故D正确。
故选D。
5.D
【详解】A.电压是形成电流的原因,不会随电流的变化而变化,故A不符合题意;
BC.电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故BC不符合题意;
D.在物理学中,根据可知导体的电阻等于两端的电压与通过的电流的比值,导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示,故D符合题意。
故选D。
6.D
【详解】A.研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变,故A错误;
B.图丙中移动滑动变阻器是为了改变电阻R两端的电压,故B错误;
C.图丙中探究电流跟电压的关系,先改变电压的大小,眼睛一定要先看电压表,再看电流表,故C错误;
D.图中探究电流跟电压的关系,多次实验得到多组实验数据,从而可以得到电流跟电压之间的定量关系,故D正确。
故选D。
7.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。
8.D
【详解】A.闭合开关后,电流从电磁铁的下端流入,由右手螺旋定则得,电磁铁的下端是N极,故A错误;
BC.工作电路中,闭合开关S,R1、R、电磁铁串联,当车的质量超过限载值时,电磁铁吸下衔铁,说明此时电磁铁的磁性较强,通过电磁铁的电流较大,由欧姆定律得,此时电路的电阻较小,由串联电路电阻特点得,R1电阻较小;压敏电阻R1受到的压力等于车的重力,车的质量超过限载值时,说明压敏电阻R1受到的压力较大,则压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,车的质量越大,电磁铁的磁性越强,故BC错误;
D.将滑片P向左移,增大变阻器接入电路中的电阻,当电磁铁吸下衔铁时,工作电路的电流不变,工作电路的电阻不变,由串联电路电阻特点得,此时R1的阻值变小,压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,则此时压敏电阻受到的压力变大,可以提高限载值,故D正确。
故选D。
9.D
【详解】导体的电阻是导体自身的一种特性,其大小和导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关,与加在它两端的电压及通过它的电流无关,根据欧姆定律可知,导体电阻的大小在数值上等于它两端的电压与通过它的电流的比值,故ABC错误,D正确。
故选D。
10.B
【详解】由图得,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测量电路电流。
AB.由得,灯泡的额定电流为
电流表的量程“0~0.6A”,滑动变阻器规格为“10Ω 1A”,则电路的最大电流为0.5A。电路电流最大时,电路电阻最小,变阻器接入电路中电阻最小,由欧姆定律得,此时电路电阻为
灯泡的电阻为
变阻器接入电路中的最小电阻为
电压表量程为“0~3V”,当电压表示数最大为3V时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时灯泡的电压为
串联电路电流处处相等,电路最小电流为
由欧姆定律得,变阻器接入电路中的最大电阻为
滑动变阻器连入电路的阻值变化范围4~10Ω;电路的电流范围为0.3~0.5A,则电流表的示数变化范围为0.3~0.5A,故A错误,B正确;
C.变阻器接入电路中电阻最小时,电压表示数最小,由欧姆定律得,电压表的最小示数为
电压表的示数变化范围2~3V,故C错误;
D.电路最小功率为
电路最大功率为
电路总功率的变化范围1.35~2.25W,故D错误。
故选B。
11.BD
【详解】由于灯泡的电阻受温度的影响,U-I图像是曲线,则图像中A为定值电阻R的U-I图像,B为灯泡L的U-I图像。
A.由题可知,小灯泡的额定电压为2.5V,由图像可知,小灯泡正常发光的电流为0.3A,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R的电流为
由图知此时R两端的电压为,电源电压为,故A不符合题意;
B.小灯泡L和电阻R串联后小灯泡正常发光时
因串联电路中各处的电流相等,根据可知,即灯泡正常发光时的阻值比定值电阻大,故B符合题意;
C.根据可知,定值电阻的阻值为,故C不符合题意;
D.小灯泡L和电阻R并联接在电压为2.5V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以它们两端的电压为
由图像可知,通过它们的电流分别为,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路中的总电流,故D符合题意。
故选BD。
12.BC
【详解】AB.电路为并联电路,根据并联电路特点可知,电阻、两端的电压都等于电源电压,所以,故B正确,A错误;
CD.电阻、两端的电压相等,电阻阻值,根据可知,电路中电流关系,故C正确,D错误。
故选BC。
13.ACD
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。当电压一定时,通过导体的电流会随电阻变化,但电阻不会随电流改变,故A错误,符合题意;
B.根据欧姆定律,当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,这是欧姆定律的核心结论之一,故B正确,不符合题意;
C.电阻由导体自身因素决定,与导体两端的电压无关。即使电路中电流保持一定,导体的电阻也不会随电压的变化而改变,故C错误,符合题意;
D.导体两端的电压由电源提供,其大小取决于电源本身,与导体的电阻和通过的电流没有“正比”关系,不能说电压与电流、电阻成正比,故D错误,符合题意。
故选ACD。
14.BD
【详解】AB.根据欧姆定律可知,导体中的电流,与其两端电压成正比,与其电阻成反比,故A错误,B正确;
C.因为电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,故C错误;
D.根据变形公式可知,导体电阻在数值上等于它两端电压和通过它电流的比值,故D正确。
故选BD。
15.AC
【详解】A.由图丙可知,随着温度的升高,R的阻值在不断的变小,故A正确;
BCD.由图乙可知,R与R0串联在电路中,随着温度的升高,R的阻值在不断的减小,电路总电阻也在减小,由可知电路中电流增大,电流表示数逐渐增大,由可知定值电阻两端的电压逐渐增大,即电压表示数变大;反之,随着温度降低,R的阻值变大,其两端电压逐渐变大,故C正确,BD错误。
故选AC。
16.
【详解】由表数据知
第一次实验电压与电流的比值为
第二次实验电压与电流的比值为
第三次实验电压与电流的比值为
第四次实验电压与电流的比值为
第五次实验电压与电流的比值为
第六次实验电压与电流的比值为
即电压与电流的比值不变,故当导体电阻一定时通过导体的电流跟导体两端电压成正比,关系式
17. 变小 不变
【详解】[1][2]由图可知,电阻和变阻器串联,电压表测量电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流,滑片P向b端移动过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,根据U=IR可知,电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小,由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R的阻值,R的阻值不变,则电压表与电流表示数之比不变。
18.
【详解】[1]两个定值电阻串联在电路中,因为串联电路中各处的电流相等,所以通过的电流之比I1∶I2=1∶1
[2]两端的电压之比U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2=7∶8
19. 保护电路 改变电阻两端电压 控制电阻两端电压不变
【详解】[1]实验开始时,电路连接完成后闭合开关前,滑动变阻器需调至最大阻值处。此时其主要作用是保护电路,防止电路中电流过大,损坏电流表、电压表或定值电阻等元件。
[2]在探究电流与电压的关系时,需控制定值电阻的阻值不变,通过改变电阻两端的电压,观察电流随电压的变化规律。因此滑动变阻器的主要作用是改变定值电阻两端的电压,从而获得多组不同的电压、电流数据。
[3]在探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压保持不变,更换不同阻值的电阻后,通过调节滑动变阻器的阻值,分担电路中多余的电压,使定值电阻两端电压始终维持在设定值。因此滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端电压不变。
20. 100 5000
【详解】[1]电流表的示数为I=30mA=0.03A
由欧姆定律可得,甲地到短路位置的总电阻
[2]甲地到短路位置电线的总长度
则短路位置离甲地的距离
21. 调零 断开 B 0.1 做出U-I图像
【详解】(1)[1]连接电路前,电流表有示数,因此应该对电流表进行调零,使指针对准零刻度线。
(2)[2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)[3]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处,由图可知,滑片应处于B端。
(4)[4]由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此电流表的示数为0.1A。
(5)[5]实验中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,可以根据测出的五组数据做出U-I图像,从而得出电流与电压的关系。
22. 见解析 10.7 20Ω
【详解】解:(1)[1]实验时他将变阻器的滑片移至一端,在闭合开关时,电流表的示数为A,说明电路是通路,由图(a)可知电压表有示数,电压表不可能断路,当他移动滑动变阻器滑片时,电压表的指针没有改变位置,可能电压表测量电源电压,连接到电源两端。
(2)[2]调整电路前,电压表测量电源电压,由图(a)可知,如果电压表的量程是0-3V,它的示数是1.2V,如果量程是0-15V,它的示数是6V,一节干电池的电压是1.5V,电源电压不可能小于1.5V,所以此时电源电压是6V,由图(c)可知,如果量程是0-15V,电压表的示数是15V,大于电源电压,所以它的量程是0-3V,示数是3V,此次待测电阻的阻值
≈10.7Ω
(3)[3]实验时他将变阻器的滑片移至一端,在闭合开关时,观察到电流表的示数为安,此时电流最小,变阻器处于阻值最大处,该同学调整了电路,并按规范重新实验,当他闭合开关时,由(2)可知电压表的量程是0-3V,由图(b)可知电压表的量程是0-3V,示数是2V,所以变阻器的最大阻值
R滑==20Ω
23.(1)开关
(2) 串联 0.5
(3)20
(4)串联一个电流表
【详解】(1)由图甲可知弹簧上的金属片A和弹簧的共同作用相当于开关,闭合时将电灯短接,此时灯不亮。当有人把物品搬离展台时,金属片A在弹力作用下与金属片B、C分开,灯泡和电阻串联,此时灯亮。
(2)[1]闭合开关S,展台上无展品时,此时金属片A在弹力作用下与金属片B、C分开,提示灯L正常发光,由图甲可知提示灯L和电阻是串联接入电路。
[2]提示灯L正常发光,则灯泡两端电压为6V,由图乙可知通过灯泡的电流为0.5A,即此时电路中的电流为0.5A。此时定值电阻两端电压为3V,根据串联电压规律可知电源电压为
(3)为达到提示灯L的亮度要求,即灯泡两端电压最小为3V,由图乙可知此时电路中电流为0.3A,则定值电阻两端最大电压为
则更换电阻最大阻值为
(4)闭合开关S,展台上有展品时,提示灯L不发光,有可能是灯泡被短路,也可能是灯泡断路,无法判断该装置是否正在工作,所以可以在电路中串联一个电流表,观察电流表是否有示数即可判断装置是否正在工作。
24. C 丁 120Ω 152cm
【详解】第一空.AB由图所示两电阻串联,滑动变阻器接入部分为下半部分,上下移动会改变接入阻值,且P向上滑动,电阻变大,由串联分压可知,分得的电压变大.C电压表示数U=IR滑,而I和R滑均会变化,所以U与R滑不成正比.D当P在最低端,变阻器电阻为零,电压表示数为0;
第二空.甲图,电压表示数随身高增大而增大,电压表示数U=IR滑,而I和R滑均会变化,所以U与R滑不成正比,示数不均匀;乙图,电压表测R1两端电压,由串联分压可知,电压表示数随身高增大示数减小;丙图、丁图,接入阻值不变,电路电流I不变,U=IR滑,所以U与R滑成正比,丙随身高的增大而减小,丁随身高的增大而增大,均线性变化,刻度均匀;
第三空.电阻丝电阻R2为40Ω,电压表量程3V,电源电压12V,根据串联分压可得定值电阻电压为:
12V-3V=9V
由串联电路电压比等于电阻比可得R1阻值为:
即
解得R1阻值为120Ω;
第四空.电压表示数为1.5V时,由串联分压可知:
即
可解得R2下=20Ω,因为电阻丝0.5Ω/cm且小曾160cm,因此电阻丝底端到地面为120cm.电压表示数为1.2V时,由串联分压可知:
即
可解得
因为电阻丝0.5Ω/cm
所以接入长度32cm,所以小杨身高152cm.
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