山东省青岛市2025~2026学年九年级下学期自招考试物理专题复习16--欧姆定律
2025-12-23
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26页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 欧姆定律 |
| 使用场景 | 中考复习-自主招生 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 青岛市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.28 MB |
| 发布时间 | 2025-12-23 |
| 更新时间 | 2025-12-23 |
| 作者 | Kay-登登 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55576329.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
山东省青岛市自招考试复习专题16--欧姆定律
2025~2026学年第二学期
一.选择题(共10小题)
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P从中点向上移动的过程中( )
A.电压表的示数变小
B.电流表A1的示数变大
C.电压表与电流表A2示数之比变小
D.电压表与电流表A1示数的积变小
2.小宇和同学们在做电学实验过程中,她们经过讨论,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R两端电压不变
D.图丙:不增加任何器材、不改变电路,也可以探究电流与电阻的关系
3.小强同学按如图所示电路连接电学器材进行电学实验。已知电源两端电压为6V且保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。将开关S闭合后,为保证电路中各元件正常工作,则以下说法中正确的是( )
A.滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为5Ω
B.电压表示数变化量的最大值为1V
C.通过电阻R1的电流最大值为0.4A
D.滑动变阻器R2调节范围为0~20Ω
4.如图所示,电源电压为4.5V,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“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),在保证小灯泡L电流不超过额定电流的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列说法正确的是( )
A.小灯泡的额定电流是0.6A
B.滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω
C.电压表示数变化范围是0~3V
D.电流表示数范围是0.2~0.5A
5.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则此过程中( )
A.电流表A1的示数变小
B.电压表V的示数与电流表A的示数比值变小
C.电流表A示数与电流表A1示数的差值变小
D.电流表A示数与电流表A2示数的差值变小
6.图甲为一种测量压力的装置原理图,电路中电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,电压表的量程为3V,压力检测板M与可变电阻R相连。R的阻值与压力F的关系如图乙所示,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.检测板不受压力时,电压表的示数为6V
B.当检测板所受压力增大时,电压表的示数减小
C.该装置所能测量的最大压力为6×103N
D.若将R0换成10Ω的电阻,则该装置所能测量的最大压力将减小
7.为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示,R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每时刻的电压。若已知电源电压为12V,某时段AB间的电压随时间变化的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次
B.绳子没挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍
C.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍
D.绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍
8.如图所示,电源电压为4.5V且恒定不变,当开关s闭合后,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3,下列可能出现的情况是( )
A.ΔU1=0V、ΔU2=2V、ΔU3=1V
B.ΔU1=0V、ΔU2=2V、ΔU3=2V
C.ΔU1=0.5V、ΔU2=1V、ΔU3=1.5V
D.ΔU1=0.2V、ΔU2=1V、ΔU3=0.8V
9.如图所示,甲图是灯泡L和定值电阻R的I﹣U图像,将L和R先后以乙、丙图两种方式连在同一电源上,若乙图中U1:U2=a,丙图中I1:I2=b,则下列选项中不正确的是( )
A.a>1 B.b<1 C.a>b D.ab=1
10.用如图所示的电路可以测量电阻的阻值。图中R1是待测电阻,R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑动头P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,则R1的阻值为( )
A.R0 B.R0
C.R0 D.R0
二.多选题(共5小题)
(多选)11.如下图所示,电源为恒压电源,电阻R0、R1、R2、R3均为阻值不变的定值电阻,其中R3=4Ω,闭合开关S后,电流表读数为0.75A,电压表读数为2V,若某一电阻发生断路,则两电表的读数分别变为0.8A和3.2V,则下列说法正确的是( )
A.R0阻值为1Ω B.电阻R2阻值为4Ω
C.电源电压为3V D.电阻R3断路
(多选)12.图中是用均匀电阻丝组成的正六边形,关于a、b、c、d任两点间电阻的大小,正确的说法是( )
A.Rab最大 B.Rab最小 C.4Rab=3Rbc D.8Rab=5Rac
(多选)13.如图(a)是小硕设计的电子身高测量仪电路,其身高可以通过电表的示数反映。其中电源电压为4.5V,定值电阻R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的规格为“30Ω 1A”,电压表的量程为0﹣3V。图(b)是滑动变阻器R2接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。为了保证电路中各元件安全工作,下列说法正确的是( )
A.被测者的身高越高,电流表的示数越大
B.为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能超过180cm
C.要提高测量仪的最大测量值,可以把R1换成阻值更大的定值电阻
D.要提高测量仪的最大测量值,可以把R2换成阻值更大的定值电阻
(多选)14.交通安全要求广大司机“开车不喝酒,喝酒不开车”,酒后驾驶存在许多安全隐患。某科技兴趣小组设计了一种简易的酒精检测仪,其电路原理如图甲所示。电源电压为12V,R1是气敏电阻,当酒精浓度为0时,R1阻值为100Ω,其阻值随呼气酒精浓度K的变化关系如图乙所示,R2为滑动变阻器。检测前对检测仪进行“调零”,即调节滑动变阻器使电流表的示数为0.1A,调零后变阻器滑片位置保持不变,查阅到相关资料如信息窗所示。则( )
信息窗
血液酒精浓度M=呼气酒精浓度K×2200
非酒驾(M<20mg/100mL)
酒驾(20mg/100mL≤M≤80mg/100mL)
醉驾(M>80mg/100mL)
A.当呼气酒精浓度增加时,电流表的示数变小
B.“调零”后变阻器R2接入电路的阻值为10Ω
C.“调零”后气敏电阻R1两端的电压为10V
D.对某司机进行检测时,电流表示数为0.16A,属于酒驾
(多选)15.近年来,除了高层全部有电梯外,旧楼加装电梯的呼声也越来越高,因此电梯安全成为一大社会关注问题。小美同学设计了一个防超重模拟报警装置,工作原理如甲图所示。ABO为一水平杠杆,当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到8V时,报警器R0开始发出报警信号。已知电路中电源电压为12V,R0的阻值调为20Ω,压力传感器R固定放置,其阻值随所示压力F变化的关系如图乙所示,踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。下列说法正确的是( )
A.当踏板空载时,闭合开关,电压表的示数为4V
B.闭合开关,当压力增大时,电压表的示数增大
C.当报警器开始报警时,压力传感器设定的最大压力值为10N
D.若电源电压略有降低,为保证报警器仍在原设计值下报警,R0滑片向左滑动
三.填空题(共4小题)
16.如图所示,R1是一个电阻箱,滑动变阻器R2标有参数“40Ω 2A”,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V。闭合开关S,当电阻箱示数为40Ω且滑动变阻器的滑片P恰好位于中点时,电流表的示数为0.3A,则电源电压为 V。调节R1的阻值为小于10Ω的某一阻值不变,在电路安全的前提下最大限度移动滑片P,电路中的最大电流是最小电流的5倍,则此时R1的阻值是为 Ω。
17.如图甲所示,电源电压不变,只闭合开关S1、S2,将滑动变阻器的滑片P从最左端移到最右端的过程中,电流表A1和电压表V1的示数变化关系如图乙所示,则电源电压为 V;断开开关S1、S2,若将电压表V1换成电流表A2,若将电压表V2换成电流表A3,滑动变阻器移到最右端,所有开关都闭合时,A2的示数为0.8A,A3的示数为0.9A,若将其中两个电阻对调,其余位置不变,此时有一只电流表的示数变为0.5A,则A1的示数为 A。
18.如图所示,AB两点间的总电压为20V,五个电阻阻值均为4Ω,则电流表的示数为 A;电压表的示数为 V。
19.如图是小煜设计的“电子浮力秤”原理图,托盘与不吸水的柱形浮筒M通过硬杆固定连接,整体漂浮在足够深的薄壁柱形容器中,浮筒M和容器的底面积分别为50cm2和150cm2。电源电压恒为6V,定值电阻R0=10Ω,R是长为20cm阻值均匀的电阻丝,滑片P与托盘固定相连能随托盘在竖直方向自由滑动且保持良好接触。闭合开关S,当托盘中不放物体时,M浸入水中的深度为5cm,P刚好在R的最上端,电流表示数为0.2A,此时M底部受到水的压强为 Pa,R的最大阻值为 Ω。当电流表示数为0.3A时,托盘上所放物体的质量为 g。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
四.作图题(共1小题)
20.在如图所示电路中,将电源、电流表、电压表的符号正确填进空缺处。要求开关S闭合后:(a)各元件正常工作;(b)向右移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数不变。
五.实验探究题(共4小题)
21.小雨用以下器材:电压为3V的电源、电压表、电流表、定值电阻R(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω)、标有“10Ω,1A”字样的滑动变阻器RP、开关及导线若干,探究电流与电压和电阻的关系。
(1)在“探究电流与电压的关系”实验时:
①在连接电路时,开关应处于 状态(选填“断开”或者“闭合”);
②将图甲中的电路连接完整(要求:滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值变小);
③实验过程中,若电流表无示数,电压表示数较大,原因可能是电阻R (选填“短路”或“断路”)。
④小雨根据实验数据画出图乙所示I﹣U图像,他是选用 Ω的定值电阻完成的实验,同时可得出结论:电阻一定时,电流跟电压成 。
(2)在“探究电流与电阻关系”实验时:
①将R=5Ω的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器,使电压表示数为2V,保持滑动变阻器滑片的位置不变,若将电阻R由5Ω换成10Ω,此时电压表示数 (选填“大于”、“等于”或“小于”)2V,应将滑动变阻器的阻值 (选填“增大”或“减小”);
②当改用30Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,若要完成该实验,滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
22.小燕利用如图甲所示电路来探究“电流与电阻的关系”,她在实验中控制电压表示数为U0不变,相关器材规格已在图中标明,电源电压保持不变。
(1)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关,小燕观察到电压表示数为3V,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是电阻箱R (选填“短路”或“断路”);
(3)小燕调节电阻箱阻值进行3次实验,所绘制的I与关系图象如图乙(a)所示,由此可知U0= V。小燕反思:若再换用两个定值电阻,增加两组数据,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系,你建议选用 (选填“4Ω、8Ω”或“8Ω、12Ω”)的定值电阻,最终得出:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比;
(4)为了得出普遍规律,小燕更换U0值,继续在5~20Ω范围内,由小到大调节电阻箱阻值进行了更多次实验,每次实验中滑动变阻器的功率与电阻箱的功率之比 (选填“变大”、“变小”或“不变”),小燕根据实验数据描点所绘制的I与关系图像不可能是图乙中的 (选填“b”或“c”);为了顺利作出b、c两根图线,小燕可以将电源电压设定在 范围内。
23.在“测量小灯泡电阻”的实验中,所用小灯泡的额定电压为2.5V。
(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,多次测量记录数据,绘出I﹣U图像如图丙所示,则小灯泡正常工作的电阻是 Ω(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P,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Rx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R0,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I1;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I2,则Rx= (用已知量和测量量表示)。如图戊所示电路中电源电压未知,在定值电阻R0阻值已知的情况下,可以测出Rx阻值的是 。
24.小凯和小明为了弄清一个未知电阻的阻值,进行了如下实验。小凯将未知电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图1所示的电路,电源电压恒为3V。
U/V
1.0
1.6
1.9
2.5
1/A
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)连接电路时开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)小凯在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值,如上表所示:由数据求出该电阻的阻值为 Ω。该实验多次测量的目的是 。
(3)根据数据可以得出电流与电压的关系结论是 。有同学认为利用该电路如果把定值电阻换成小灯泡也可以探究出导体中电流和导体两端电压的关系,这种想法是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由是 。
拓展:如图2所示是小明利用不同的器材测量未知电阻Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要求且电源两端电压不变。图中定值电阻的阻值为R0,步骤如下:
(1)①断开开关S3,闭合开关S1、S2,将滑动变阻器滑片调到某一位置,此时电压表示数为U1;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变, ,电压表示数为U2;
③Rx阻值的表达式:Rx= (用已知量和测出的物理量的符号表示);
(2)小红也按照上述小明的实验进行操作,但在进行步骤②时,她将图中的滑动变阻器滑片P向左移动了一小段,其它操作都与小明相同,最后写出Rx阻值的表达式也与小明相同。但老师看了之后却说小红是错误的,她测出的Rx阻值会 (选填“偏大”或“偏小”),其原因是 。
六.计算题(共1小题)
25.如图甲所示的装置,电源电压U=10V保持不变,R2=12Ω,导电性能良好的金属弹簧和金属指针P的电阻和重力均不计,金属块A的重力G1=10N.R1是一根水平放置的料细均匀、总长L=1m的金属棒,其电阻随长度均匀变化,总电阻为8Ω,两端都被固定在绝缘支架上,它对指针P无压力,且接触良好。绝缘板B重G2=20N,当它从金属块A和地面间被抽出时,它的上下表面分别与A和地面之间产生的摩擦力为f1和f2,且均为接触面间压力的0.2倍。当P置于金属棒左端a点时弹簧恰好处于原长。
(1)当P置于金属棒的左端a点时,电流表的示数I1为多少?
(2)用水平拉力F将B从A与地面之间匀速抽出,当金属块保持静止时求弹簧拉力F1、和水平拉力F的大小。
(3)用水平向右的拉力拉动金属块A,使指针P逐渐从最左端a点向右移动,直至运动到b点,试求出电流表的示数I和指针P移动的距离x之间的关系式,并完成x的图象。
七.综合能力题(共2小题)
26.阅读短文,回答问题
热敏电阻
热敏电阻是用半导体材料制成的一种传感器电阻,电阻值随着温度的变化而改变。阻值随温度升高而变小的,称为负温度系数热敏电阻;阻值随温度升高而变大的,称为正温度系数热敏电阻。如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图,热敏电阻属可变电阻的一类,广泛应用于各种电子元件中。
利用热敏电阻的特性做成的温度计,叫做热敏电阻温度计。图乙是用热敏电阻R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图,R2为阻值为100Ω的定值电阻,其中电源电压可在0.6V﹣1.2V之间调节。图丙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像。该电路工作原理是:当保持通过R1的电流不变时,R1两端的电压随电阻发生变化,将电压表V1表盘的电压值改成相应的温度值,就可以直接从V1表盘上读出对应的温度。测量时,将R1放入待测温度处,闭合开关,调节电源电压,使电压表V2的示数保持0.2V不变,再从V1表盘上读出待测温度t。
(1)热敏电阻R1是 (选填“正”或“负”)温度系数热敏电阻;
(2)测温时,保持R2两端电压为0.2V,当所测温度升高时,需将电源电压调 (填“高”、“低”或“不变”);
(3)某次测温时,V1表盘上显示的温度是50℃,此时电源电压为 V;
(4)该热敏电阻温度计测量温度的范围为 ℃;
(5)如果把该热敏电阻R'接入图丁所示电路和电磁继电器组成的简单恒温箱温控电路。继电器线圈的电阻R0为100Ω,电源E两端的电压为6V且保持恒定。AB之间接加热电阻丝作为加热器,加热器的工作电压为220V。继电器衔铁未吸合时,加热电阻丝工作,恒温箱的温度将升高。继电器衔铁被吸合后,加热器停止工作。通过调节滑动变阻器R的阻值大小,可以设置恒温箱的温度。当滑动变阻器R=200Ω时,刚好可以实现50℃的恒温控制,则继电器的控制电流为 A。如果要使恒温箱能够实现75℃的恒温控制,那么可变电阻R的阻值应该调节为 Ω。
27.小张同学为探究水流对物体的冲击力,设计了如图甲的实验装置,电源电压保持3V不变,电流表量程为0~0.6A。粗细均匀的电阻丝MN全长25cm,总电阻为50Ω,它的阻值与接入电路的长度成正比,水平光滑杆AB上套有弹簧,弹簧每受到2N的拉力伸长0.5cm;弹簧左端固定,右端连接滑块,滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连,且滑片P滑至N端时,滑块刚好接触B点被挡住,滑片与电阻丝始终保持良好接触,弹簧始终在弹性限度内。水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝M端相接触,此时电流表示数为0.3A,求:
(1)电阻R0的阻值为 Ω。
(2)当电流表读数为0.2A时,水流冲击力为多少 N。
(3)小张发现若把电流表改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”刻度不均匀,经过思考后,重新设计了如图乙所示的电路,电压表接“0~3V”的量程,当水流速度增大时,电压表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)若把电压表的刻度盘改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”,则该“冲力表”的分度值为 N。
八.科普阅读题(共1小题)
28.阅读下面短文,回答问题。
简易密度测量仪
物理项目化学习小组设计了一台能直接测量液体密度的仪器,其工作原理为:桶中无液体时,滑片P指向A处;测量时将待测液体加满小桶,滑片P向下移动,待稳定后闭合开关S,就能从已标注相应密度值的电流表刻度盘上读出待测液体密度。
电源电压U恒为6V,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A。小桶容积为10cm3,每往小桶内倒入1g液体,滑块会向下移动1cm,粗细均匀的电阻丝AB总长为20cm,总阻值为40Ω。(不计摩擦,桶距底座足够高,拉力不超过弹簧的弹性范围)
(1)定值电阻R0的作用是 ;
(2)电阻丝AB总长为20cm,总阻值为40Ω,则每1cm对应的阻值为 Ω;
(3)在小桶内装满水(ρ=1.0g/cm3),待稳定后,电流表示数为0.2A,则定值电阻R0 Ω;
(4)某次测量时,在小桶内装满待测液体,稳定后,电流表的示数为0.3A,则该待测液体的密度为 g/cm3;
(5)在小桶内装满待测液体,能测量的最大液体密度是 g/cm3;
(6)同学们发现该密度仪的刻度是不均匀的,为此进行了改良,则图2设计中电压表刻度能均匀表示液体密度变化,且密度越大,读数越大的是 (填字母)。
山东省青岛市自招考试复习专题16--欧姆定律
2025~2026学年第二学期
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
B
B
B
C
D
B
D
C
二.多选题(共5小题)
题号
11
12
13
14
15
答案
AB
BD
BC
CD
BD
一.选择题(共10小题)
1.【解答】解:AC、由电路图可知,闭合开关S后,两电阻并联接入电路,电流表A2测R0支路的电流,电流表A1测干路电流,电压表测电源两端的电压。
因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V的示数不变,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过R0支路的电流不变,即电流表A2的示数不变,则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变,故AC错误;
BD、将R1的滑片P从中点向上移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变小,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,即电流表A1的示数变小,故B错误;
则电压表与电流表A1示数的积变小,故D正确。
故选:D。
2.【解答】解:A.探究“电流与电压的关系”实验中,应控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变,故A不符合题意;
B.由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节滑动变阻器的滑片使改变定值电阻R两端的电压,得到电流跟电压之间的定量关系,故B符合题意;
C.探究电流跟电压的关系实验中,需多次改变电流和电压的数值,移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流,故C不符合题意;
D.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,需控制电阻两端电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电阻,故D不符合题意。
故选:B。
3.【解答】解:(1)由于电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器R0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不能超过0.5A,
又因为电压表的量程为0~3V,P不能滑到左端(连入电阻不能为0),当UR=3V时,I′0.3A,
所以,电路中的最大电流为0.3A,即当U1=3V时,所以通过电阻R的电流最大值为0.3A,故C错误;
这时,滑动变阻器两端的电压为U2=U﹣UR=6V﹣3V=3V,
滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2最小10Ω,故AD错误;
(2)当滑片P在右端(电阻全连入为20Ω ),此时电路中的电阻最大,电流最小,
则Imin0.2A,
由欧姆定律得:U1min=IminR1=0.2A×10Ω=2V,
则电压表示数变化量的最大值为UR﹣Umin=3V﹣2V=1V,故B正确。
故选:B。
4.【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:
IL0.5A,故A错误;
(2)灯泡正常发光时的电压UL=2.5V,功率PL=1.25W,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电压表的最小示数:
UR=U﹣UL=4.5V﹣2.5V=2V,
又因电压表的量程为0~3V,
所以,电压表示数变化范围是2V~3V,故C错误;
(3)因串联电路中各处的电流相等,且灯泡正常发光时的电流为0.5A,电流表的量程为0~0.6A,变阻器允许通过的最大电流为1A,
所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
由I可得,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:
R小4Ω,
灯泡的电阻:
RL5Ω,
当电压表的示数UR′=3V时,电路中的电流最小,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,
此时灯泡两端的电压:
UL′=U﹣UR′=4.5V﹣3V=1.5V,
电路中的最小电流:
I小0.3A,
则电流表示数变化范围是0.3A~0.5A,故D错误;
滑动变阻器接入电路中的最大阻值:
R大10Ω,
则滑动变阻器连入电路的阻值变化范围是4Ω~10Ω,故B正确。
故选:B。
5.【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表V测电源电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流。
AB、因电源电压保持不变,所以,滑片P移动时,电压表V的示数不变;
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,R1支路的电流不变,即电流表A1的示数不变;
将滑动变阻器的滑片P向左移动,变阻器R2接入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知通过R2支路的电流变大,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A的示数变大,则电压表V示数与电流表A示数的比值变小,故A错误,B正确;
CD、由并联电路的电流规律可知,电流表A与电流表A1示数的差值等于通过R2支路的电流,且通过R2支路的电流变大,所以,电流表A与电流表A1示数的差值变大,故C错误;
由并联电路的电流规律可知,电流表A示数和电流表A2示数的差值为通过R1支路的电流,且R1支路的电流不变,所以电流表A示数与电流表A2示数的差值不变,故D错误。
故选:B。
6.【解答】解:A、由图甲可知,R、R0串联,电压表测量R0两端的电压,
由图乙可知,当检测板不受压力时,R的阻值:R=80Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻:R总=R+R0=80Ω+20Ω=100Ω,
此时电路中的电流:I0.06A,
根据欧姆定律可得电压表示数U0=IR0=0.06A×20Ω=1.2V;故A错误;
B、由图乙可知,当检测板所受压力增大时,R的阻值减小,根据串联的电阻特点可知,电路中的总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,R0是定值电阻,根据欧姆定律可知,R0两端的电压增大,即电压表示数增大;故B错误;
C、根据电压表量程可知,R0两端的最大电压:U0大=3V,
电路中的最大电流:I大0.15A,
由I可知,电路中的最小总电阻:R总小40Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,R的最小阻值:R小=R总小﹣R0=40Ω﹣20Ω=20Ω,
由图乙可知,当R小=20Ω时,该装置所能测量的最大压力为6×103N,故C正确;
D、将R0换为阻值较小的电阻,电压表示数最大为3V,根据欧姆定律可知通过电流的最大电流变大,压敏电阻两端的电压为3V,则压敏电阻接入电路的阻值变小,由图乙可知可提高该装置所能测量的最大压力值,故D错误。
故选:C。
7.【解答】解:由甲图电路知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压。
(1)由题知,当射向R1的激光被挡时,R1阻值变大,根据串联电路的分压原理知,R1分得电压增大,R2分得电压减小,
由图象知,此时U2=UAB=2V,因为R1的电阻变大,自动计数器会计数一次,即AB间电压为2V计数一次,故A错误;
由串联电路的分压原理有:,即:,
所以:R1=5R2,故C错误;
(2)当射向R1的激光没有被挡时,R1阻值变小,R1分得电压减小,R2分得电压增大,由图象知,此时,U2'=UAB'=6V,
由串联电路的分压原理有:,即:,
所以:R1'=R2,故B错误;
且R1=5R1',即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍,故D正确。
故选:D。
8.【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电压表V3测灯泡两端的电压。
因电源的电压不变,
所以,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,电压表V1示数变化的绝对值ΔU1=0V,故CD不正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,U2=U﹣U3,U2′=U﹣U3′,
则ΔU2=U2′﹣U2=(U﹣U3′)﹣(U﹣U3)=U3﹣U3′=﹣(U3′﹣U3)=﹣ΔU3,
即电压表V2示数变化的绝对值ΔU2等于电压表V3示数变化的绝对值ΔU3,结合选项可知B正确,A不正确。
故选:B。
9.【解答】解:(1)图乙中,灯泡与电阻串联,串联电路各处电流相等,由欧姆定律可知当电流相同时,U1:U2=RL乙:R=a,
图丙中,灯泡与电阻并联,并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律可知当电压相同时,I1:I2=R:RL丙=b,
由图象甲可知,灯泡电阻随电压增大而增大,而乙图中灯泡两端电压比丙图中小,所以RL乙<RL丙,则a,即ab<1,故D错误;
(2)由图象甲可知,在电流相同时,灯泡的电压较大,即U1>U2,则U1:U2=a>1,由前面的解答可知1<a,则可得b<1,比较可知a>b,故ABC正确。
故选:D。
10.【解答】解:闭合开关,R0与左侧电阻丝并联,R1与右侧电阻丝并联,然后两并联部分串联在电路中;
通过电流表G的电流为零,说明通过电阻丝两侧的电流是相等的,而总电流一定,故通过R0和R1的电流也相等,因并联电路电压相等,则电阻丝MP段与PN段电压之比等于R0和R1的电压比,
即:①;
通过电流表G的电流为零,说明通过电阻丝两侧的电流是相等的,则由U=IR可得:②,
由①②可得:③;
根据电阻定律的公式R=ρ可知:④,
由③④可得,解得:R1R0。
故选:C。
二.多选题(共5小题)
11.【解答】解:若某一电阻发生断路,则两电表的读数分别变为0.8A和3.2V,
根据电路图,由电压表和电流表有示数可知,R0、R2、R3不可能断路,否则至少有一个电表无示数,
所以,电阻R1断路,故D错误;
此时电路为R0与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,
由I可得,R2的阻值:
R24Ω,故B正确;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I2(R0+R2)=0.8A×(R0+4Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
原来电阻R1没有断路时,R1与R3串联后再与R2并联,然后它们与R0串联,电压表测R1两端的电压,电流表测R2支路的电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,并联部分的电压:
U并=I1R2=0.75A×4Ω=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R3两端的电压:
U3=U并﹣U1=3V﹣2V=1V,
该支路的电流:
I230.25A,
则电阻R1的阻值:
R18Ω,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流:
I′=I1+I23=0.75A+0.25A=1A,
电源的电压:
U=U并+I′R0=3V+1A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:U=4V,R0=1Ω,故A正确、C错误。
故选:AB。
12.【解答】解:设正六边形每一边的电阻为R,
(1)根据并联电路电阻越并越小、小于任何一个分电阻可知,图中任意相邻两点间的电阻相等,且最小,故B正确,AC不正确;
(2)根据并联电路的电阻特点可知:
RabR,RacR,
所以8Rab=5Rac,故D正确。
故选:BD。
13.【解答】解:A、由图(a)可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压。被测者的身高越高时,R2接入电路的阻值越大,电路的总电阻越大,根据欧姆定律可知,电路中的电流越小,即电流表的示数越小,故A错误;
B、被测者的身高越高时,R2接入电路的阻值越大,根据串联电路的分压规律可知R2两端的电压越大,即电压表示数的越大,根据电压表的量程可知,R2两端的最大电压为U2大=3V,
根据串联电路的电压规律可知,R1两端的最小电压:U1小=U﹣U2大=4.5V﹣3V=1.5V,
根据串联电路的分压规律可得,R2接入电路的最大阻值:R2大R15Ω=10Ω,
由图(b)可知,此测量仪所能测量的最大身高为180cm,故B正确;
C、把R1换成阻值更大的定值电阻时,由于R2两端的最大电压和R1两端的最小电压不变,根据R2大R1可知,R2接入电路的阻值变大,由图(b)可知,此测量仪所能测量的最大身高更高,故C正确;
D、把R2换成阻值更大的定值电阻时,滑片移动,电流中的电流不变,电流表的示数不变不能反映身高的变化,故D错误。
故选:BC。
14.【解答】解:由图甲可知,气敏电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流;
A、当呼气酒精浓度增加时,由图乙可知气敏电阻R1的阻值减小,则串联电路的总电阻减小,由欧姆定律可知电流表示数变大,故A错误;
B、由题知,“调零”后电流表的示数为0.1A,且当酒精浓度为0时,R1阻值为100Ω,
此时电路的总电阻:R总120Ω,
由串联电路的电阻规律可知变阻器R2接入电路的阻值:R2=R总﹣R1=120Ω﹣100Ω=20Ω,故B错误;
C、“调零”后电流表的示数为0.1A,“调零”后气敏电阻R1两端的电压:U1=IR1=0.1A×100Ω=10V,故C正确;
D、对某司机进行检测时,电流表示数I′=0.16A,此时电路的总电阻:R总′75Ω,
调零后变阻器滑片位置保持不变,则R2仍然为20Ω,
由串联电路的电阻规律可知,此时气敏电阻的阻值为:R1′=R总′﹣R2=75Ω﹣20Ω=55Ω,
由乙图可知此时呼气酒精浓度K=12.5×10﹣3mg/100mL,
根据信息窗中的信息可知,此时血液酒精浓度为:M=12.5×10﹣3mg/100mL×2200=27.5mg/100mL,则该司机属于酒驾,故D正确。
故答案为:CD。
15.【解答】解:由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。
A.当踏板空载时,压力传感器R受到的压力为零,由图乙可知,R=25Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流IA,
电压表的示数U0=IR0A×20Ω≈5.3V,故A错误;
B.闭合开关,当压力增大时,由图乙可知,R的阻值减小,电路中的总电阻减小,
由I可知,电路中的电流增大,R0两端的电压增大,即电压表的示数增大,故B正确;
C.当报警器开始报警时,电压表的示数为8V,此时电路中的电流I′0.4A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以传感器两端的电压UR=U﹣U0′=12V﹣8V=4V,
此时压力传感器的阻值R′10Ω,
由图乙可知,压力传感器设定的最大压力值小于4N,故C错误;
D.若电源电压略有降低,由串联电路的分压特点可知,R0两端分得的电压降低,
为保证报警器仍在原设计值下报警,应增大R0分得的电压,增大R0的阻值,即R0滑片向左滑动,故D正确。
故选:BD。
三.填空题(共4小题)
16.【解答】解:由电路图可知,电阻箱R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)当电阻箱示数为40Ω且滑动变阻器的滑片P恰好位于中点时,总电阻为:
R总=R1R2=40Ω40Ω=60Ω,
此时电路中的电流为0.3A,则根据I可得电源电压:
U=IR总=0.3A×60Ω=18V;
(2)调节R1的阻值为小于10Ω的某一阻值不变,
已知R2参数为“40Ω 2A”,电流表量程为0~3A,则在电路安全的前提下最大限度移动滑片P,电路中的最大电流为:I最大=2A,
则最小电流为:I最小I最大2A=0.4A,
根据I可得电路中的电流最小时,R2接入电路的电阻最大,电压表示数最大,
若R2的电阻全部接入电路,滑动变阻器R2两端的电压为:
U2=I最小R2=0.4A×40Ω=16V>15V,
由于电压表量程为0~15V,则电路中电流最小时电压表示数为15V,R2的电阻没有接入电路,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R1两端的电压:
U1=U﹣U2最大=18V﹣15V=3V,
则R1的阻值:R′17.5Ω。
故答案为:18;7.5。
17.【解答】解:由图甲可知,只闭合开关S1、S2,则电阻R1、R2、R3串联,电压表V1测R1、R2两端电压之和,电压表V2断路;
将滑动变阻器的滑片P从最左端移到最右端,电流表A1和电压表V1的示数变化关系如图乙所示,当U=1.5V,I=0.1A,此时滑动变阻器R3阻值最大,可列等式:U电=1.5V+0.1A×R3﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片P在最左端时,此时电压表V1的示数为3V,即电源电压为3V,可解得由①得R3=15Ω;
当把电压表V1换成电流表A2,电压表V2换成电流表A3,开关全部闭合,此时三个电阻并联,A1测总电流,A2测通过R2和R3的电流之和0.8A,A3测通过R1和R2的电流之和0.9A,因为电源电压为3V,R3电阻为15Ω,所以通过R3的电流为:
;
由并联电路电流的规律得通过R2的电流为:
I2=0.8A﹣0.2A=0.6A
由并联电路电流的规律得通过R1的电流为:
I1=0.9A﹣0.6A=0.3A
若将其中两个电阻对调,其余位置不变,并不会影响到通过各个电阻的电流大小,故不会影响到A1的示数,故A1的示数为:
I=I1+I2+I3=0.3A+0.6A+0.2A=1.1A。
故答案为:3;1.1。
18.【解答】解:如图所示:电压表内阻很大(近似开路),
所串联的电阻(R5)没电流通过可以忽略。
故电路由4只等值电阻构成:
R2与R3、R4(串联)并联后再与R1串联。
R2与R3、R4(串联)并联的总阻值:
R′Ω,
再与R1串联后的阻值:
R=R1+R′=4ΩΩΩ,
电路电流:
I3A,
与电流表串联的电阻两端电压:
U′=IR′=3AΩ=8V
电流表的示数:
I2A。
∵等值电阻R3、R4串联在电压为8V的电路上,
∴R3两端电压:
U3U′8V=4V,
R1两端电压:
U1=R1I=4Ω×3A=12V,
因R5没电流通过,电阻相当于是导体,所以电压表的示数:
U″=U1+U3=12V+4V=16V。
故答案为:2;16。
19.【解答】解:M浸入水中的深度为5cm,M下表面受到水的压强:p=ρ水gh0=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa;
由电路图可知,滑动变阻器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,P刚好在R的最上端电阻最大,电流表示数为0.2A,根据欧姆定律知,电路的总电阻R总30Ω;
根据串联电路的特点知,R的最大阻值R=R总﹣R0=30Ω﹣10Ω=20Ω;
当电流表示数为0.3A时,电路的总电阻R'总20Ω;
根据串联电路的特点知,R的阻值R'=R'总﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω;
此时接入电路的电阻是电阻丝总电阻的一半,R是长为20cm阻值均匀的电阻丝,故滑片下移的距离是总长度一半,下移h=10cm;
浮筒M和容器的底面积分别为50cm2和150cm2。根据下移使得液面升高,则有Sh=(S容﹣S)h';
代入数据有50cm2×10cm=(150cm2﹣50cm2)×h';
解得液面升高h'=5cm;
故小桶浸入的深度增大Δh=h+h'=10cm+5cm=15cm;
根据漂浮时浮力等于重力,物体的重力等于增大的浮力,结合阿基米德原理可知:
ΔF浮=ρ水gV排=ρ水gSΔh=G=mg;
代入数据有1.0×103kg/m3×10N/kg×50×15×10﹣6m3=m×10N/kg;
解得m=0.75kg=750g;
故答案为:500;20;750。
四.作图题(共1小题)
20.【解答】解:因为电压表与用电器并联,电流表与用电器串联,所以最右边的空格与滑动变阻器串联,为电流表;
因为并联电路各个支路互不影响,所以若向右移动滑动变阻器的滑片P电压表的示数不变,说明电路为并联电路,电压表测量电源电压,中间和最左边的空格都可以是电压表或电源,如下图所示:
五.实验探究题(共4小题)
21.【解答】解:(1)探究电流与电压的关系
①在连接电路时,开关应处于断开状态。这样可以防止连接电路过程中出现短路等故障,损坏电路元件。
②滑动变阻器应“一上一下”接入电路,要使滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值变小,则应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路,实物连接如下:
。
③实验过程中,若电流表无示数,说明电路中可能存在断路故障;电压表示数较大,说明电压表与电源两极连通,则原因可能是电阻R断路。此时电压表串联在电路中,测量的是电源电压。
④根据欧姆定律 R,从 I﹣U 图像中任取一点,如电压U=3V 时,电流I=0.3A,则电阻R10Ω。由实验可知,电阻一定时,电流跟电压成正比。
(2)探究电流与电阻的关系
①根据串联电路分压原理,电阻越大,分得的电压越大。将电阻R由5Ω换成10Ω,电阻增大,其分得的电压增大,所以此时电压表示数大于2V。为保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,根据串联电路分压原理,需将滑动变阻器的阻值增大。
②电源电压U=3V,定值电阻两端电压要保持UR=2V 不变,则滑动变阻器两端电压UP=U﹣UR=3V﹣2V=1V。当定值电阻R=30Ω时,根据串联电路分压原理,,可得,RP=15Ω,所以若要完成该实验,滑动变阻器的阻值至少是15Ω。
故答案依次为:(1)①断开;②;③断路;④10;正比;(2)①大于;增大;②15。
22.【解答】解:(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即最左端;
(2)闭合开关,观察到电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻R断路;
(3)由图乙可知,电阻箱两端所控制的电压为,
选择电阻4Ω,电路中的电流为,
选择电阻8Ω,电路中的电流为,
分析图乙可知,下面两个点对应的值较小,则所用电阻的阻值较大,也就是此时数据点集中在高电阻区,而低电阻区的数据不足,且电阻的取值范围较小,为使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系,所以应选用阻值较小的电阻,即选4Ω、8Ω的定值电阻;
图线为一条过原点的斜线,说明I与成正比,故可得出当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)探究电流和电阻的关系,保持电阻两端的电压不变,由串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端的电压也不变,由串联电路电流的规律可知通过变阻器和电阻箱的电流相等,由P=UI可知滑动变阻器的功率与电阻箱的功率之比不变;
由(2)可知,电阻断路,电压表串联在电路中,电压表的示数是3V,说明电源电压是3V,图像c中电阻为5Ω时,此时,
电路中电流为0.1A,此时电阻箱两端的电压为UV1=I4R4=0.1A×5Ω=0.5V,
滑动变阻器的两端的电压为U滑=U﹣UV1=3V﹣0.5V=2.5V,
当电阻箱阻值为20Ω时,根据串联分压原理可知,解得R滑=100Ω,
大于滑动变阻器的最大阻值,所以根据实验数据描点所绘制的I与关系图像不可能是图乙中的c;
图像c中电阻箱两端的电压为0.5V,电路中的最小电流即通过定值电阻的电流,
当变阻器连入电路中的阻值为0时,电路中的最小阻值为5Ω,电源电压的最小值U总小1=UV2=0.5V
电源电压的最大值为U总大1=I小1R最大=0.025A×(20Ω+60Ω)=2V,
对应图像c电源电压在0.5~2V范围内;图像b中电阻为5Ω时,此时,
电路中电流为0.3A,此时电阻箱两端的电压为UV3=I5R5=0.3A×5Ω=1.5V,
电路中的最小电流即通过定值电阻的电流,
当变阻器连入电路中的阻值为0时,电路中的最小阻值为5Ω,电源电压的最小值U总小2=UV3=1.5V,
电源电压的最大值为U总大2=I小2R最大=0.075A×(20Ω+60Ω)=6V,
对应图像b电源电压在1.5~6V范围内;综合两个图像,为了顺利作出b、c两根图线,小燕可以将电源电压设定在1.5~2V。
故答案为:(1)左;(2)断路;(3)2;4Ω、8Ω;反;(4)不变;c;1.5V~2V。
23.【解答】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,故电压表选用小量程并联在灯两端,如图所示:
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,为0.26A;
根据绘出I﹣U图像可知,正常发光时灯的电流为0.3A,则小灯泡正常工作的电阻是
R;
(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了。
(4)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,通过测量电阻Rx的电流为I1,根据欧姆定律可得电源电压为:U=I1Rx;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,根据串联电路中电压规律和欧姆定律可得电源电压为:U=I2(Rx+R0),由电源电压相等可以得出:
Rx。
A图中,可测量出变阻器阻值最大时,变阻器的电压,因电源电压不知,故不能得出待测电阻的电压,故A不符合题意;
B图中,只闭合S,两电阻串联,电流表测电路的电流I11,可得出电源电压为U=I11(Rx+R0),再闭合S1,电路R0的简单电路,电流表测电路的电流I22;
电源电压为U=I22R0
两式联立可可以测出Rx阻值,故B符合题意;
C图中,S2打到1若能测量出待测电阻的电压,则S2打到2不能能测量出定值电阻的电压,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。
故答案为:(1);
(2)0.26;8.3;
(3)电压表并联在了滑动变阻器的两端了;
(4);B。
24.【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时开关应处于断开状态;
(2)由表格数据可知,第1次实验过程中电阻R15.0Ω,
第2次实验过程中电阻R15.3Ω,
第3次实验过程中电阻R34.8Ω,
第4次实验过程中电阻R45.0Ω,
四次实验过程中的电阻的平均值R5.0Ω;
为了减小误差,应多次测量取平均值;
(3)忽略误差不计,由表中数据可知,当电阻两端电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
在探究导体中电流和导体两端电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是一定值,因此将定值电阻换成小灯泡这种想法是不合理的;
拓展:(1)实验步骤:
①断开开关S3,闭合开关S1、S2,将滑动变阻器滑片调到某一位置,此时电压表示数为U1;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,断开开关S2,闭合开关S1、S3,电压表示数为U2;
③在步骤①中,Rx、R0和滑动变阻器串联,电压表测Rx两端电压为U1;
在步骤②中,Rx、R0和滑动变阻器仍串联,电压表测量Rx和R0两端的总电压,电压表示数为U2;
根据串联电路电压的规律,定值电阻两端的电压U0=U2﹣U1;
根据串联电路电流特点知:
I,
解得:Rx;
(2)由图知,电源电压不变,当滑动变阻器向左移动时,滑动变阻器阻值减小,总电阻减小,总电流变大,Rx和R0两端的总电压U2增大,不再是步骤①中的Rx和R0两端的总电压,若再根据Rx计算,会使Rx测量值减小。
故答案为:(1)断开;(2)5.0;减小误差;(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;不合理;灯丝的电阻随温度的变化而变化;拓展:(1)②断开开关S2,闭合开关S1、S3;③;(2)偏小;电源电压不变,当滑动变阻器向左移动时,滑动变阻器阻值减小,总电阻减小,总电流变大,Rx和R0两端的总电压U2增大,不再是步骤①中的Rx和R0两端的总电压,若再根据Rx计算,会使Rx测量值减小。
六.计算题(共1小题)
25.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
(1)当P置于金属棒的左端a点时,接入电路中的电阻最大,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中电流表的示数:
I10.5A;
(2)用水平拉力F将B从A与地面之间匀速抽出,当金属块保持静止时,
金属块A下表面受到水平向右的摩擦力:
f1=0.2G1=0.2×10N=2N,
因金属块静止处于平衡状态,受到水平向左弹簧拉力和水平向右的摩擦力是一对平衡力,
所以,弹簧拉力F1=f1=2N;
因金属块A下表面受到水平向右的摩擦力和A对B水平向左的摩擦力是一对相互作用力,
所以,A对B水平向左的摩擦力f1′=f1=2N,
绝缘板B受到地面水平向左的摩擦力:
f2=0.2(G1+G2)=0.2×(10N+20N)=6N,
对B受力分析可知,受到水平向左A对B的摩擦力和地面的摩擦力、水平向右的拉力作用处于平衡状态,
所以,由物体平衡时合力为零可得:
F=f1′+f2=2N+6N=8N;
(3)因R1是一根水平放置的料细均匀、总长L=1m的金属棒,其电阻随长度均匀变化,总电阻为8Ω,
所以,指针P移动的距离为x时,R1接入电路中的电阻:
R1′R18Ω=8Ω﹣8xΩ/m,
此时电路中的电流:
I,
当x=0时,I0.5A,2A﹣1,
当x=0.2m时,I,1.84A﹣1,
当x=0.4m时,I,1.68A﹣1,
当x=0.6m时,I,1.52A﹣1,
当x=0.8m时,I,1.36A﹣1,
当x=1m时,I,1.2A﹣1,
利用描点法作图,x的图象如下所示:
答:(1)当P置于金属棒的左端a点时,电流表的示数I1为0.5A;
(2)弹簧拉力F1大小为2N,水平拉力F的大小为8N;
(3)电流表的示数I和指针P移动的距离x之间的关系式为I,其x的图象如上图所示。
七.综合能力题(共2小题)
26.【解答】解:(1)由图丙可知,热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小,为负温度系数热敏电阻;
(2)测温时,保持R2两端电压为0.2V时,电路中的电流保持2mA不变,因热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小,所以,由U=IR可知,R1两端的电压变小,即R1两端的电压随温度升高而变小,需将电源电压调低;
(3)由图丙可知,当t=50℃时,R1=300Ω,电路中电流为0.002A,此时V1的示数U1=IR1=2×10﹣3A×300Ω=0.6V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时电源电压U=U1+U2=0.6V+0.2V=0.8V;
(4)该热敏电阻温度计测量的温度最高时,R1的阻值最小,其两端的电压最小,则电源的电压最小,
由电源电压可在0.6V~1.2V之间调节可知,当电源的电压U′=0.6V时,该热敏电阻温度计测量的温度最高,
此时热敏电阻两端的电压U1′=U′﹣U2=0.6V﹣0.2V=0.4V,
此时热敏电阻的阻值R1′200Ω,
由丙图可得,t′=75℃;
当电源的电压U″=1.2V时,热敏电阻两端的电压:
U1″=U″﹣U2=1.2V﹣0.2V=1.0V,
此时热敏电阻的阻值:R1″500Ω,
由丙图可得,t″=25℃,
所以,该热敏电阻温度计测量温度的范围为25℃~75℃;
(5)根据题意可知,当达到设定温度时,控制电路中继电器衔铁要吸合时,切断加热电路,
由于衔铁吸合工作时电流即线圈中的电流一定,且电源的电压不变,
则根据欧姆定律可知,无论设定温度的高低,电路中的总电阻不变,
由图丙可知,50℃的恒温控制时R′=300Ω,
则控制电路中的总电阻:R总=R0+R+R′=100Ω+200Ω+300Ω=600Ω;
继电器的控制电流:I0.01A;
如果要使恒温箱能够实现75℃的恒温控制,由图丙可知恒温箱75℃时,R1′=200Ω,
由于继电器的控制电流不变,则控制电路中的总电阻不变,
所以,此时变阻器接入电路中的电阻为:R=R总﹣R0﹣R1′=600Ω﹣100Ω﹣200Ω=300Ω。
故答案为:(1)负;(2)低;(3)0.8;(4)25~75;(5)0.01;300。
27.【解答】解:(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电流表测通过电路的电流,
水流冲击力为零时,滑片P刚好与电阻丝左端M相接触,此时只有R0接入电路,由欧姆定律可得:R010Ω;
(2)当电流表读数为0.2A时,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得电阻丝电阻:R1=R总﹣R0R010Ω=5Ω,
因为粗细均匀的电阻丝MN全长25cm,总电阻为50Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比,1Ω的电阻丝长0.5cm,故接入电路的长度为2.5cm,
因弹簧每受到2N的拉力伸长0.5cm,故水流冲击力为2N=10N;
(3)图乙中电压表接在滑片上,因电压表内阻很大,故电流要经过全部电阻丝,即电路的电流不发生变化,电压表测滑片以左电阻丝的电压,当水流速度增大时,根据串联分压原理可知电压表示数变大;
(4)根据U=IR可得电压表示数与变阻器连入电路的电阻成正比;
当变阻器的最大电阻连入电路中时,因定值电阻与变阻器的电阻之为10Ω:50Ω=1:5,
由分压原理可得,变阻器两端的最大电压为:3V=2.5V;
因粗细均匀的电阻丝MN全长25cm,总电阻为50Ω,它的阻值与其接入电路的长度成正比,弹簧每受到2N的拉力伸长0.5cm,故受到水的最大冲力为100N,变阻器两端的电压最大为2.5V,而电压表上“0~2.5V”范围内有25个小格,故该“冲力表”的分度值为4N。
答:(1)10;(2)10;(3)变大;(4)4。
八.科普阅读题(共1小题)
28.【解答】解:(1)由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻R0串联,当滑片移动到B端,变阻器连入电路中的电阻为0时,若电路中没有R0,会造成电源短路,所以在电路中串联电阻R0能起到保护电路的作用;
(2)根据粗细均匀的电阻丝AB总长为20cm,总阻值为40Ω知每1cm对应的阻值为:2Ω,即2Ω/cm;
(3)在小桶内装满水,由ρ得水的质量为:
m水=ρ水V水=1.0g/cm3×10cm3=10g;
因为每往小桶内倒入1g液体,滑块会向下移动1cm,所以滑块向下移动10cm,电阻丝连入电路的长度为:20cm﹣10cm=10cm,
电阻丝连入电路的阻值为:R电阻丝=10cm×2Ω/cm=20Ω,
待稳定后,电流表示数为0.2A,电路的总电阻为:
,
由串联电路电阻的规律知定值电阻为:
R0=R总﹣R电阻丝=30Ω﹣20Ω=10Ω;
(4)小桶内装满待测液体,电流表的示数为0.3A,电路的总电阻为:
,
由串联电路电阻的规律知电阻丝连入电路的阻值为:
R电阻丝′=R总′﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω,
此时电阻丝连入电路的长度为:,则滑片向下移动20cm﹣5cm=15cm,
每往小桶内倒入1g液体,滑块会向下移动1cm,即1g/cm,所以小桶中待测液体质量为:m液=15cm×1g/cm=15g,
待测液体的密度为:
;
(5)当滑片P在B端时,电路中电阻最小,电流最大,液体的密度最大,滑片向下移动20cm,小桶中待测液体质量为:m液大=20cm×1g/cm=20g;
待测液体的密度为:
;
(6)在小桶中加满不同的待测液体时,由G液体=m液体g=ρ液体Vg知,液体的重力与其密度成正比;由物体悬挂在弹簧下知G桶+G液体=F拉,由在弹性限度内,弹簧的伸长量与拉力成正比即F拉=kΔx,故有G桶+ρ液体Vg=kΔx,
则液体的密度为:,
由于G桶、V、g、k都是定值,故液体密度ρ液体与Δx为一次函数关系;当弹簧伸长量Δx增大时,滑片P向下移动,由电阻大小的决定因素知,在其它条件不变时,电阻与其长度成正比,故液体密度ρ液体与电阻的变化量ΔR为一次函数关系。
A.定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,由欧姆定律和串联电路电压规律得UP=U﹣IR0,
已知电源电压U、定值电阻R0数值不变,则UP与I之间为一次函数关系,由欧姆定律和串联电路电阻规律知电路电流为:,
电路电流I与RP之间不存在一次函数关系,则电压UP与RP之间不存在一次函数关系,电表刻度不能均匀表示液体密度的变化,故A不符合题意;
B.定值电阻与滑动变阻器串联,由于变阻器下端两个接线柱均接入电路,故变阻器在电路中仅作为定值电阻使用,电压表测量变阻器AP部分的电压,电压表示数为,已知电源电压、定值电阻和变阻器的数值均不变,则电压表示数与ΔR之间为一次函数关系,由于液体密度ρ液体与电阻的变化量ΔR为一次函数关系,所以电表刻度能均匀表示液体密度变化,且密度越大,读数越大,故B符合题意;
C.定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,由欧姆定律知U0=IR0,由A选项知电路电流I与RP之间不存在一次函数关系,则电压U0与RP之间不存在一次函数关系,电表刻度不能均匀表示液体密度的变化,故C不符合题意;
D.图中电压表测量电源电压,变阻器的滑片移动时,电压表的示数不变,故D不符合题意。
故选:B。
故答案为:(1)保护电路;(2)2;(3)10;(4)1.5;(5)2;(6)B。
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