精品解析:江苏省扬州市2025-2026学年九年级上学期12月月考物理试题
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内容正文:
九年级物理限时作业
一、选择题(每题只有一个正确答案)
1. 下列有关手机正常使用时的物理量,估测合理的是( )
A. 电压约3.7V B. 电压约220V
C. 电流约10A D. 电流约100A
2. 下列说法正确的是 ( )
A. 通过导体的电压是形成电流的原因 B. 电路中只要有电压,就会有电流
C. 电压是产生电流的必要条件 D. 只要将导体构成通路,就会有电流
3. 下图是某电路工作时的能量转化示意图,A、B是电路中的元件,C为一种能量形式。下列分析正确的是( )
A. A是电动机,B是开关,C为电能 B. A是电池,B是小灯泡,C为内能
C. A是电池,B是电动机,C为电能 D. A是电池,B是发电机,C为电能
4. 如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的结构如图乙所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上。下列说法正确的是( )
A. 金属片B相当于电路的电源
B. 文物放在金属片上时相当于电铃断路
C. 金属片B上放置文物时小灯泡不发光
D. 文物被拿走时电铃响,小灯泡亮
5. 教室里装有多盏电灯,上晚自习时,我们每多开一盏电灯时,则教室电路的( )
A. 总电阻增大 B. 总电阻减小 C. 总电压增大 D. 总电流不变
6. 如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电压表、的示数如图乙、丙所示,那么灯的电压为( )
A. 3V B. 5.5V C. 3.5V D. 2.5V
7. 如图电路正常工作一段时间后,两表中一表示数变大,另一表示数变小。电路中除了灯泡L和电阻R外,其他元件及连接均无问题,则下列分析中正确的是( )
A. R短路或断路都有可能 B. 一定是R断路
C. 可能是灯丝短路 D. 可能是灯丝断了
8. 如图所示,间电压恒定,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为欧.当滑动变阻器滑片处于端时,电流表示数为安;当滑片处于中点时,电流表示数为安,则间的电压是
A. 伏 B. 伏 C. 伏 D. 伏
9. 王瑞同学为了研究串、并联电路中电流、电压的变化特点,他按照如图所示电路图连接电路.实验过程中,保持电源两端电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从中点向左移动,由此引起三块电表示数的变化情况是( )
A. 若①为电流表,②、③为电压表,则表③示数不变,表①、表②示数均变大
B. 若①为电压表,②、③为电流表,则表②示数变小,表①、表③示数均不变
C. 若①为电流表,②、③为电压表,则表③示数变小,表①、表②示数均不变
D. 若①为电压表,②、③为电流表,则表①示数不变,表②、表③示数均变大
10. 如图所示是某次实验电路图。下列说法中正确的是( )
A. 只闭合S1时,只有灯L2发光,流过电流表A1、A2的电流大小相等
B. 闭合S1、S2时,A2测流过L1的电流
C. 闭合S1、S2时,若L2断路,则电流表A1有示数,A2无示数
D. 利用该实验探究电路中电流的关系时,应选用相同规格的两灯进行实验
11. 如图所示的电路中 a、b 端电压保持不变已知 R1:R2=1:4 则开关 S 闭合前后通过R2的电流之比及 R2两端的电压之比分别是( )
A. 4:5 5:4 B. 4:5 4:5 C. 5:4 4:5 D. 5:4 5:4
12. 小明家里有一款电热暖手器,但电热暖手器上的提示灯参数“,”模糊不清了。为了测量该提示灯的参数,小钊设计了如图甲所示的电路,所用的电源电压恒定,电流表选用量程,电压表选用量程。小明进行实验,第一次只闭合开关、,滑片从端移到端;第二次只闭合开关、,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是( )
A. 的阻值为
B. 小灯泡的参数为“”
C. 只闭合、,电路的电流最大时,灯与滑动变阻器的电阻之比为
D. 只闭合、,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为
二、填空题
13. 如图所示为一款充电宝正在给两部手机充电,此时充电宝是电路中的__________ (选填“电源”“用电器”或“开关”)。充电宝上标明电压为3.8V,容量为10000mA•h,它充满电后储存的电能大约为 ___________ J。
14. 在一电阻器两端给上6V电压时,通过它的电流为0.5A,可知它的电阻值是______Ω;若给在它两端的电压为12V时,则通过该电阻的电流为______A,若电阻器两端电压为零,则电阻值为______Ω。
15. 某用电器的电阻是120Ω,要使电路中的总电流的通过这个用电器,则应与这个用电器并联一个_________Ω的电阻;若要使用电器两端的电压是总电压的,则应与这个用电器串联一个_________Ω的电阻。如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U-I关系图线。由图可知小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变_________。将电阻R和小灯泡L串联接在电压为4.5V的电源两端,电路中的电流是_________A。
16. 某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的脉冲指示灯每闪烁200次,接在该电能表上的用电器消耗的电能是_________J。
17. 图是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,通过改变接入电路中电阻圈的____________来改变电阻的大小,从而控制通过电动机电流的大小来控制汽车速度。当脚向下踩“油门”时,汽车速度加快,说明电路中的a、b接点与变阻器中____________(选填“A、B”“B、C”或“A、C”)两个触点相连。给电动汽车充电时,车内蓄电池相当于简单电路中的____________(选填“电源”或“用电器”)。
18. 如图所示,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,R1为定值电阻.当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时,
(1)电流表示数将_______,电压表的示数将_________
(2)此装置可做为压力计使用,为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把_______(填“电流表”或“电压表”)改装为压力计
19. 并联电路中的一部分电路如图所示,当开关闭合电路接通后,电流表的读数为0.4A,通过导线ab的电流是0.7A,则通过导线ac的电流可能是_________A或_________A。
20. 两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联在同一电路中,总电阻是___Ω; 电路中允许通过的最大电流为___A; 电路两端允许加的最大电压为___V.
21. 如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P自右向左移动的过程中,电压表示数将______,电流表示数将______(均选填“变大”、“不变”或“变小”).
22. 如图所示电路中,电源电压不变,为定值电阻,为滑动变阻器(a、b为其两端点),闭合开关S,当滑片P在b端点时,电流表示数为0.1A,电压表示数为10V;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,电压表示数为6V。
(1)滑动变阻器的最大阻值为_________Ω;
(2)的阻值为__________Ω;
(3)电源电压为__________V。
三、综合题
23. 完成下列作图题:
(1)在图甲中圆圈内填入电流表或电压表符号,使两盏灯都能发光。
(2)如图乙表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是电流表改装而成),金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,为定值电阻。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。请用电压表代替电流表改装为油量表,丙图已画出部分电路图,完成电路图的设计连接。要求:当油箱中的油用完时,油量表的示数为零;油量越多,油量表示数越大。
(3)如图丁所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,和中的某个电阻,其“I-U”关系图像如图戊所示,请在图戊中作出另一个电阻的“I-U”关系图像。
24. 如图所示,,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A,求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)通电1min,整个电路消耗的电能。
25. 某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示,电源电压不变,定值电阻R=20Ω,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,当环境温度为20℃时,闭合开关S后,电压表的示数为1V。求:
(1)当环境温度为20℃时,通过电阻R的电流;
(2)Rt两端电压;
(3)当电压表示数为1.2V时,环境温度为多少℃?
26. 小文同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,提出了三个猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,小文设计了如图所示的电路,其中是四根电阻丝,固定电阻丝的平板上可以看出这四根电阻丝的材料、长度和横截面积关系。
(1)实验中,在之间分别接上不同的电阻丝,则通过观察_____________来比较导体电阻的大小会更加准确;
(2)为了验证猜想二,应该选用序号为_____________的两根电阻丝进行实验;如果选用序号为的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_____________(填序号);
(3)小文又做了如下实验:将镍铬合金丝接入电路,闭合开关,然后用吹风筒对着镍铬合金丝吹热风,发现电流表示数变小,即镍铬合金丝的电阻_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。这说明导体的电阻与_____________有关。
(4)根据完成实验得出的结论,电阻丝对折使用,电阻将_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
27. 在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
0.18A
0.18A
0.36A
(1)电流表应______(选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的______点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是______;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______A;
(3)如表所示是小明同学用两盏灯泡完成探究实验收集的数据,他就得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。请指出小明的探究过程的两点不妥之处①______;②______。
28. 某实验小组的同学在做“测电阻”的实验。实验器材:两节新干电池,待测电阻,额定电压为2.5V(阻值约为10Ω)的小灯泡、规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关、若干导线进行实验。
(1)小张设计并正确连接了如图甲所示的电路后,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转,用一根完好的导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障可能是_________;
(2)小王设计并正确连接了如图乙所示的电路后,闭合开关,移动滑动变阻器,当观察到电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻值为_________Ω;
(3)伏安法测电阻的阻值和测小灯泡的电阻两次实验,均需要多次测量,多次测量的目的分别是_________和_________。
(4)实验中小明发现他使用的滑动变阻器的铭牌模糊不清,他想知道它的最大阻值是多少。于是他利用一个已知阻值的定值电阻,一块电流表,电源(电压未知)和开关设计了如图丁所示的电路图。请你将他的实验步骤补充完整,能测量滑动变阻器的最大阻值,并写出其表达式。
①闭合开关,将滑片移至a端,读出电流表的示数为。
②_________,读出电流表的示数为。
③滑动变阻器的阻值_________。(用已知量和测量量的符号表示)
(5)爱思考的同学们最后又设计了如下的电路来测定的阻值,电源电压恒定不变,其中不能测出阻值的电路是( )
A. B. C. D.
29. 某同学为了探究电流跟电阻的关系,连接了如图甲所示的电路,电源电压4.5V恒定不变,四个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并画出正确的连接位置; ( )
(2)先将5Ω定值电阻接入电路,滑片P移到阻值最大处,闭合开关,此时电压表示数为0.9V;移动滑片P的同时,眼睛应注视 ___________使其示数为某一预设值,记下电流表示数为0.5A;之后断开开关,保持滑片P的位置不变,换用10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,滑动变阻器的滑片P应向___________(填“A”或“B”)端移动,直至电压表示数为___________时,记录电流表示数;
(3)该同学多次实验得到如图乙所示的图象,由图象可以得出结论:___________ ;
(4)该同学在桌上发现一个标识模糊的定值电阻,接着他将该电阻接入电路,并重复刚才的实验步骤,发现无论怎样移动滑片P,电压表都无法达到刚才的预设值,则该定值电阻阻值不可能大于___________Ω。
30. 阅读短文,回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如甲图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。热电偶所产生的热电压由接触电压U按触和温差电压U温差两部分组成。请根据短文回答下列问题:
(1)以下材料组合中,可以制作热电偶电路的是___________;
A. 玻璃片、铝薄片 B. 玻璃片、玻璃片
C. 铝薄片、锌薄片 D. 锌薄片、锌薄片
(2)热电偶相当于一个___________(选填“用电器”或“电源”),它的电能是由___________能转化而来,其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流___________(选填“变大”、“变小”、“不变”);
(3)热电偶电路可以把温度信号换成___________信号,利用这种性质可以把热电偶做成___________。(写出一种应用)
(4)如图乙所示,热电偶的温差电压与、两点间的温度差成正比。当热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的电压为1.5mV;若低温J1处的温度为,热、冷两点间产生的温差电压为0.015V,则高温处的温度为___________℃。
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九年级物理限时作业
一、选择题(每题只有一个正确答案)
1. 下列有关手机正常使用时的物理量,估测合理的是( )
A. 电压约3.7V B. 电压约220V
C. 电流约10A D. 电流约100A
【答案】A
【解析】
【详解】手机正常工作时的电流约为0.1A,手机电池正常工作时电压约3.7V,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2. 下列说法正确的是 ( )
A. 通过导体的电压是形成电流的原因 B. 电路中只要有电压,就会有电流
C. 电压是产生电流的必要条件 D. 只要将导体构成通路,就会有电流
【答案】C
【解析】
【详解】A、导体两端有电压,电压不能用通过来表示,故A错;B、要让电路中产生电流,除了要有电压,电路还必须处处连通,故B错; C、导体两端有电压,电压迫使导体中的自由电荷定向移动形成电流,故C正确; D、要让电荷发生定向移动形成电流,除了要构成通路以外,电路两端还必须要有电压,故D错.
点睛:本题主要考查对电压的理解,考查电压和电流两者之间的关系.易错的是选项B,原因主要是根据电压是形成电流的原因,而误认为只要具备了电压这一条件,就一定会产生电流,而忽略了电路中要有持续电流的另一条件是电路必须处处连通.
3. 下图是某电路工作时的能量转化示意图,A、B是电路中的元件,C为一种能量形式。下列分析正确的是( )
A. A是电动机,B是开关,C为电能 B. A是电池,B是小灯泡,C为内能
C. A是电池,B是电动机,C为电能 D. A是电池,B是发电机,C为电能
【答案】C
【解析】
【详解】电池工作时,将内部的化学能转化为电能;电动机是将电能转化为机械能的装置;发电机是将机械能转化为电能的装置,小灯泡是将电能转化为内能和光能的装置,故C正确,ABD错误。
故选C。
4. 如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的结构如图乙所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上。下列说法正确的是( )
A. 金属片B相当于电路的电源
B. 文物放在金属片上时相当于电铃断路
C. 金属片B上放置文物时小灯泡不发光
D. 文物被拿走时电铃响,小灯泡亮
【答案】D
【解析】
【详解】A.金属片B能通过上下移动通断电路,相当于一个开关,并非电源,故A错误;
B.文物放在金属片上时,金属片B与A、C接通,使电铃所在电路短路,而非相当于电铃断路,故B错误;
C.文物放在金属片B上时,电路是接通小灯泡的,不影响小灯泡发光,故C错误;
D.文物被拿走时,弹簧恢复原状使金属片B与C分离,电铃和小灯泡均接入电路,因此电铃响、小灯泡亮,故D正确。
故选D。
5. 教室里装有多盏电灯,上晚自习时,我们每多开一盏电灯时,则教室电路的( )
A. 总电阻增大 B. 总电阻减小 C. 总电压增大 D. 总电流不变
【答案】B
【解析】
【详解】AB.每多开一盏灯,多增加了一个支路,相当于增加了原来的横截面积,总电阻减小,故A不符合题意,B符合题意;
C.家庭总电压保持220V不变,故C不符合题意;
D.每多开一盏灯,增加一个支路,增加了一个电流,其它支路电流不变,总电流增大,故D不符合题意。
故选B。
6. 如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电压表、的示数如图乙、丙所示,那么灯的电压为( )
A. 3V B. 5.5V C. 3.5V D. 2.5V
【答案】A
【解析】
【详解】由图甲知道,两个灯泡是串联的,电压表V1测量的是总电压,V2测量的是灯泡L2两端的电压;由于串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,所以由图乙知道,电压表V1选用0~15V的量程,分度值为0.5V,示数为5.5V,由图丙知道,电压表V2选用0~3V的量程,分度值为0.1V,示数为2.5V,则灯L1两端的电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
7. 如图电路正常工作一段时间后,两表中一表示数变大,另一表示数变小。电路中除了灯泡L和电阻R外,其他元件及连接均无问题,则下列分析中正确的是( )
A. R短路或断路都有可能 B. 一定是R断路
C. 可能是灯丝短路 D. 可能是灯丝断了
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,电阻R、电灯L和电流表串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流;
AB.若R短路,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电压测量一段导线两端的电压,示数减小为0;若电阻R断路,电压表串联接入电路,电路中电流表示数为0,电压表测量电源电压,示数变大,故A正确,B错误。
C.若灯丝短路,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电压表测量的是电源电压,示数变大,故C错误;
D.若灯丝断了,电路断路,电路中无电流,电流表和电压表均无示数,故D错误;
故选A。
8. 如图所示,间电压恒定,为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为欧.当滑动变阻器滑片处于端时,电流表示数为安;当滑片处于中点时,电流表示数为安,则间的电压是
A. 伏 B. 伏 C. 伏 D. 伏
【答案】D
【解析】
【详解】R1与滑动变阻器R2并联,设MN间的电压为U,根据并联电路的电流关系,
则……………….①
………………②
联立①②,将R2=20Ω代入,解得 U=3V。故D正确为答案.
9. 王瑞同学为了研究串、并联电路中电流、电压的变化特点,他按照如图所示电路图连接电路.实验过程中,保持电源两端电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从中点向左移动,由此引起三块电表示数的变化情况是( )
A. 若①为电流表,②、③为电压表,则表③示数不变,表①、表②示数均变大
B. 若①为电压表,②、③为电流表,则表②示数变小,表①、表③示数均不变
C. 若①为电流表,②、③为电压表,则表③示数变小,表①、表②示数均不变
D. 若①为电压表,②、③为电流表,则表①示数不变,表②、表③示数均变大
【答案】A
【解析】
【详解】(1)若①为电压表,②、③为电流表,R1与R2并联,电压表①测电源的电压,电流表②干路电流,电流表③测R2支路的电流,因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表①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,通过电流表③的示数不变,故D错误;
将滑动变阻器的滑片从中点向左移动,接入电路中的电阻变小,由可知,通过R1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②的示数变大,故B错误;
(2)若①为电流表,②、③为电压表,R1与R2串联,电流表①测电路中的电流,电压表②测R2两端的电压,电压表③测电源的电压,因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表③的示数不变,故C错误;
将滑动变阻器的滑片从中点向左移动,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表①的示数变大,由可知,R2两端的电压变大,即电压表②的示数变大,故A正确.
故选A.
10. 如图所示是某次实验电路图。下列说法中正确的是( )
A. 只闭合S1时,只有灯L2发光,流过电流表A1、A2的电流大小相等
B. 闭合S1、S2时,A2测流过L1的电流
C. 闭合S1、S2时,若L2断路,则电流表A1有示数,A2无示数
D. 利用该实验探究电路中电流的关系时,应选用相同规格的两灯进行实验
【答案】B
【解析】
【详解】A.只闭合S1时,电路中只有灯L1,灯L2不发光,电流表A1、A2的都测量灯泡L1的电流,则流过电流表A1、A2的电流大小相等,故A错误;
B.闭合S1、S2时,A2与L1串联,A2测流过L1的电流,故B正确;
C.闭合S1、S2时,若L2断路,电流表A1、A2的都测量灯泡L1的电流,则电流表A1、A2都有示数,故C错误;
D.利用该实验探究电路中电流的关系时,为了避免偶然性,应选用不同规格的两灯进行实验,故D错误。
故选B。
11. 如图所示的电路中 a、b 端电压保持不变已知 R1:R2=1:4 则开关 S 闭合前后通过R2的电流之比及 R2两端的电压之比分别是( )
A. 4:5 5:4 B. 4:5 4:5 C. 5:4 4:5 D. 5:4 5:4
【答案】B
【解析】
【详解】开关S闭合前,两电阻串联,通过R2的电流
I前=
R2两端的电压
开关S闭合后,电路中只有R2,通过R2的电流
I后=
R2两端的电压U2后=U,开关 S 闭合前后通过R2的电流之比
开关 S 闭合前后通过R2的电压之比
故B符合题意。
故选B。
12. 小明家里有一款电热暖手器,但电热暖手器上的提示灯参数“,”模糊不清了。为了测量该提示灯的参数,小钊设计了如图甲所示的电路,所用的电源电压恒定,电流表选用量程,电压表选用量程。小明进行实验,第一次只闭合开关、,滑片从端移到端;第二次只闭合开关、,保证电路中所有元件都安全的前提下,最大范围内移动滑片。图乙是这两次实验过程绘制的电压表与电流表示数的关系图像。下列判断正确的是( )
A. 的阻值为
B. 小灯泡的参数为“”
C. 只闭合、,电路的电流最大时,灯与滑动变阻器的电阻之比为
D. 只闭合、,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值范围为
【答案】C
【解析】
【详解】第一次只闭合开关、,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路电流,滑片P从a端移到b端,滑动变阻器接入电路的电阻由最大值变为0,滑片在b端时,电压表的示数为0,此时图乙中的直线为滑动变阻器的U-I图像;第二次只闭合开关、,滑动变阻器与灯L串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路电流,此时滑动变阻器的U-I图像为图乙中的曲线部分。
A.第一次只闭合开关、,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,此时图乙中的直线为滑动变阻器的U-I图像。从图中可知滑动变阻器两端电压为4V时,电流为0.2A,电源电压为
滑片在b端时,滑动变阻器接入阻值为0,即电压表的示数为0,此时电流为0.4A,电源电压为
电源电压不变,由上述两式可得
可求得,,故A错误;
B.只闭合开关、,滑动变阻器与灯L串联,此时滑动变阻器的U-I图像为图乙中的曲线部分。当电路中电流最大为0.4A时,不影响电流表及电压表的安全使用,故保证所有元件都安全,所以此时可以满足灯L正常发光,即灯正常发光时的额定电流为0.4A,由图可知此时滑动变阻器两端的电压为3V,则灯泡正常工作的额定电压为
故提示灯参数为“”,故B错误;
C.只闭合开关、,电路中电流最大时,滑动变阻器与灯L串联,且灯L正常工作,灯与滑动变阻器的电阻之比为,故C正确;
D.只闭合开关、,为保证电路安全,电路电流最大为0.4A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时滑动变阻器接入的电阻为
从图乙的曲线图可知当电路电流最小为0.32A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时滑动变阻器接入的电阻为
故滑动变阻器接入电路的阻值范围为7.5~20Ω,故D错误。
故选C。
二、填空题
13. 如图所示为一款充电宝正在给两部手机充电,此时充电宝是电路中的__________ (选填“电源”“用电器”或“开关”)。充电宝上标明电压为3.8V,容量为10000mA•h,它充满电后储存的电能大约为 ___________ J。
【答案】 ①. 电源 ②. 1.368×105
【解析】
【详解】[1]充电宝在给手机充电时,充电宝将化学能转化为电能,相当于电源。
[2]充电宝充满电后,储存的电能
14. 在一电阻器两端给上6V电压时,通过它的电流为0.5A,可知它的电阻值是______Ω;若给在它两端的电压为12V时,则通过该电阻的电流为______A,若电阻器两端电压为零,则电阻值为______Ω。
【答案】 ①. 12 ②. 1 ③. 12
【解析】
【详解】[1]在一电阻器两端给上6V电压时,通过它的电流为0.5A,可知它的电阻
R=12Ω
[2]若给在它两端的电压为12V时,则通过该电阻的电流
I1A
[3]导体的电阻是导体自身的属性,电阻器电阻的大小与导体的材料,长度,横截面积有关,与它两端是否加电压无关,所以它的电阻值仍为12Ω。
15. 某用电器的电阻是120Ω,要使电路中的总电流的通过这个用电器,则应与这个用电器并联一个_________Ω的电阻;若要使用电器两端的电压是总电压的,则应与这个用电器串联一个_________Ω的电阻。如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U-I关系图线。由图可知小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变_________。将电阻R和小灯泡L串联接在电压为4.5V的电源两端,电路中的电流是_________A。
【答案】 ①. 30 ②. 480 ③. 大 ④. 0.25
【解析】
【详解】[1]要使电路中的总电流的通过这个用电器,根据并联电路的电流特点可知通过电阻的电流为总电流的,根据欧姆定律可知
电阻的阻值
[2]若要使用电器两端的电压是总电压的,根据串联分压特点可知电阻两端的电压为总电压的
串联电路中电流处处相等,结合欧姆定律可知
电阻的阻值
[3]图线可知,对于小灯泡的图线不是直线,随着电压升高,图线上对应点与原点连线的斜率逐渐增大。根据可知,斜率表示电阻,所以小灯泡的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变大。
[4]将电阻R和小灯泡L串联接在电压为4.5V的电源两端,串联电路中电流处处相等,从图中可知当电路电流为0.25A时,电阻R和小灯泡L两端的电压分别为2.5V和2V,根据串联电路的电压特点可知电源电压
符合题意,即电路中的电流是0.25A。
16. 某电能表的表盘如图所示。用电时电能表的脉冲指示灯每闪烁200次,接在该电能表上的用电器消耗的电能是_________J。
【答案】450000##
【解析】
【16题详解】
由图可知,电能表表盘上的参数“ ”可知,该电能表的脉冲指示灯每闪烁1600次,表示用电器消耗了的电能。当脉冲指示灯闪烁了200次,所以用电器消耗的电能
17. 图是电动汽车“油门”示意图,其实质是变阻器,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,通过改变接入电路中电阻圈的____________来改变电阻的大小,从而控制通过电动机电流的大小来控制汽车速度。当脚向下踩“油门”时,汽车速度加快,说明电路中的a、b接点与变阻器中____________(选填“A、B”“B、C”或“A、C”)两个触点相连。给电动汽车充电时,车内蓄电池相当于简单电路中的____________(选填“电源”或“用电器”)。
【答案】 ①. 长度 ②. A、B ③. 用电器
【解析】
【详解】[1]电阻圈和旋钮滑片构成了变阻器,是通过改变电阻圈接入电路中的长度来改变电阻大小的。
[2]当脚向下踩“油门”时,汽车速度加快,说明电路中的电流变大,电阻圈接入电路中的长度变短,因此将A、B两个触点相连。
[3]给电动汽车充电时,车内蓄电池消耗电能,相当于用电器。
18. 如图所示,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,R1为定值电阻.当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时,
(1)电流表示数将_______,电压表的示数将_________
(2)此装置可做为压力计使用,为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把_______(填“电流表”或“电压表”)改装为压力计
【答案】 ①. 减小 ②. 增大 ③. 电压表
【解析】
【详解】(1)[1][2]]由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,电流表测电路电流,当A板上压力增大时,滑动变阻器滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流减小,则电流表示数变小;由U=IR可知:定值电阻R1两端的电压变小,由于电源电压不变,根据串联电路的电压特点可知:电压表示数变大。
(2)[3]此装置可做为压力计使用,为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把电压表改装为压力计。
19. 并联电路中的一部分电路如图所示,当开关闭合电路接通后,电流表的读数为0.4A,通过导线ab的电流是0.7A,则通过导线ac的电流可能是_________A或_________A。
【答案】 ①. 0.3 ②. 1.1
【解析】
【19题详解】
[1][2]由题可知,电路为并联电路,电流表示数,,若ab为干路,根据并联电路电流规律及,则有
若ac为干路,则有
20. 两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联在同一电路中,总电阻是___Ω; 电路中允许通过的最大电流为___A; 电路两端允许加的最大电压为___V.
【答案】 ①. 25 ②. 0.6 ③. 15
【解析】
【详解】串联电路的总电阻等于各个用电器电阻之和,所以同一电路中总电阻等于;串联电路电流处处相等,甲允许的最大电流是1A,乙允许的最大 电流是0.6A,则电路中允许的最大电流是0.6A;电路两端最允许加的大电压为U=IR=。
21. 如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P自右向左移动的过程中,电压表示数将______,电流表示数将______(均选填“变大”、“不变”或“变小”).
【答案】 ①. 变大 ②. 不变
【解析】
【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器完全接入电路中,电流表测电路电流,电压表测量滑动变阻器滑片右侧接入电路的电阻两端的电压;由滑动变阻器滑片方向变化得出滑动变阻器滑片右侧接入电路的电阻阻值变化,从而得出电压表和电流表示数的比值变化.由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器完全接入电路中,电流表测电路中的电流,电压表测量滑动变阻器滑片右侧接入电路的电阻两端的电压;由于滑动变阻器的电阻全部连入电路,则在滑动变阻器的滑片P自右向左移动的过程中,电路中的总电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,即电流表示数不变;由于变阻器滑片右侧接入电路的电阻阻值变大,根据U=IR可知电压表示数变大.
22. 如图所示电路中,电源电压不变,为定值电阻,为滑动变阻器(a、b为其两端点),闭合开关S,当滑片P在b端点时,电流表示数为0.1A,电压表示数为10V;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,电压表示数为6V。
(1)滑动变阻器的最大阻值为_________Ω;
(2)的阻值为__________Ω;
(3)电源电压为__________V。
【答案】(1)100 (2)20
(3)12
【解析】
【小问1详解】
由图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的总电流,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压。当滑片P在b端点时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由题意可知,此时通过滑动变阻器的电流为0.1A,其两端的电压为10V,根据欧姆定律可得,滑动变阻器R2的最大阻值为
【小问2详解】
电源电压保持不变,根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知,当滑片P在b端时,有①
当滑片P移动至某一位置时,有②
联立①②两式,解得。
【小问3详解】
将代入方程①中,可得电源电压
三、综合题
23. 完成下列作图题:
(1)在图甲中圆圈内填入电流表或电压表符号,使两盏灯都能发光。
(2)如图乙表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是电流表改装而成),金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,为定值电阻。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。请用电压表代替电流表改装为油量表,丙图已画出部分电路图,完成电路图的设计连接。要求:当油箱中的油用完时,油量表的示数为零;油量越多,油量表示数越大。
(3)如图丁所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,和中的某个电阻,其“I-U”关系图像如图戊所示,请在图戊中作出另一个电阻的“I-U”关系图像。
【答案】(1) (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
要使两盏灯 和都能发光,电路必须是通路。电流表的内阻极小,应串联在电路中;电压表的内阻极大,应并联在电路中。如图甲,若都为电流表,则两个灯泡都被短路,不发光,若都为电压表,则只有 发光, 断路,若上方的为电流表,下方的为电压表,则两灯泡并联,闭合开关后都能发光,符合要求,若上方电压表,下方为电流表,则 被短路,综上,如下图所示:
【小问2详解】
油量表(电压表)需要并联在电路的某部分。设电源电压为,,定值电阻为,滑动变阻器接入电路的电阻为。电路总电流 。若电压表并联在两端,其示数为
当油用完时,,电流最大,也最大。当油越多时,越大,电流越小,也越小。这与“油越多,示数越大”的要求不符。若电压表并联在两端,其示数
当油用完时,,。当油越多时,越大,也越大,综上,电路图连接如下图所示:
【小问3详解】
由图丁可知,定值电阻与滑动变阻器串联,测定值电阻两端电压,测滑动变阻器两端电压,闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,根据串联分压规律,即,可知,此过程中滑动变阻器两端电压减小,定值电阻两端电压增大,又由欧姆定律可知,电源电压不变,电路总电阻减小,电路中的电流增大,即定值电阻两端电压随着电流的增大而增大,滑动变阻器两端电压则随着电流的增大而减小,因此图戊中的图像是定值电阻的图像,根据串联电路电压规律有滑动变阻器两端电压
即其图像也是一条直线,由图戊可知,当电路电流最大为0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,即滑动变阻器两端电压为0V,此时定值电阻两端电压为6V,即电源电压为6V,当电流最小为0.2A时,滑动变阻器接入电路阻值最大,此时定值电阻两端电压为2V,则滑动变阻器两端电压为
综上可得滑动变阻器的图像,如下图所示:
24. 如图所示,,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6V和0.5A,求:
(1)通过电阻的电流;
(2)电阻的阻值;
(3)通电1min,整个电路消耗的电能。
【答案】(1)0.3A
(2)30Ω (3)180J
【解析】
【小问1详解】
由图可知,电阻R1和R2并联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量干路中的总电流。由并联电路电压特点可知,
根据欧姆定律,通过电阻R1的电流为
【小问2详解】
由题意可知,干路电流,根据并联电路的电流特点,通过电阻R2的电流为
根据欧姆定律,电阻R2的阻值为
【小问3详解】
通电时间
则整个电路消耗的电能为
25. 某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示,电源电压不变,定值电阻R=20Ω,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,当环境温度为20℃时,闭合开关S后,电压表的示数为1V。求:
(1)当环境温度为20℃时,通过电阻R的电流;
(2)Rt两端电压;
(3)当电压表示数为1.2V时,环境温度为多少℃?
【答案】(1)0.05A
(2)2V (3)30℃
【解析】
【小问1详解】
由电路图可知,定值电阻和热敏电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压。当环境温度为20℃时,闭合开关S后,电压表的示数为1V。根据欧姆定律可知电路电流即通过电阻R的电流
【小问2详解】
由图乙可知,当环境温度20℃时,热敏电阻的阻值为40Ω。根据欧姆定律可得Rt两端电压
【小问3详解】
根据串联电路的电压特点可知电源电压为
当电压表示数为1.2V时,电路中的电流为
热敏电阻两端的电压为
热敏电阻的阻值为
查阅图乙可知,当热敏电阻的阻值为30Ω时,对应的环境温度为30℃。
26. 小文同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,提出了三个猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,小文设计了如图所示的电路,其中是四根电阻丝,固定电阻丝的平板上可以看出这四根电阻丝的材料、长度和横截面积关系。
(1)实验中,在之间分别接上不同的电阻丝,则通过观察_____________来比较导体电阻的大小会更加准确;
(2)为了验证猜想二,应该选用序号为_____________的两根电阻丝进行实验;如果选用序号为的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_____________(填序号);
(3)小文又做了如下实验:将镍铬合金丝接入电路,闭合开关,然后用吹风筒对着镍铬合金丝吹热风,发现电流表示数变小,即镍铬合金丝的电阻_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。这说明导体的电阻与_____________有关。
(4)根据完成实验得出的结论,电阻丝对折使用,电阻将_____________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 电流表示数 ②. A、C ③. 三 ④. 变大 ⑤. 温度 ⑥. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]根据转换法可知,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,且比灯泡亮度更加准确。
(2)[2]为了验证猜想二,即电阻与导体的横截面积的关系,要控制导体的长度和材料均相同,而导体的横截面积不同,由题中信息可知应选择编号A、C的两根金属丝分别接入电路进行实验。
[3]如果选用序号为A、D的两根电阻丝进行实验,此时导体的长度和横截面积均相同,导体的材料不同,所以是为了验证猜想三。
(3)[4]用吹风机先对镍铬合金丝吹热风,此时会改变导体的温度,电流表示数变小,说明镍铬合金丝的电阻变大,由此可得导体的电阻与温度有关。
(4)[5]电阻丝对折使用,长度变短,横截面积变大,根据影响导体电阻大小的因素可知,导体材料不变的情况下,导体的长度越短,横截面积大,导体的电阻越小。
27. 在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
A点的电流IA
B点的电流IB
C点的电流IC
0.18A
0.18A
0.36A
(1)电流表应______(选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的______点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是______;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为______A;
(3)如表所示是小明同学用两盏灯泡完成探究实验收集的数据,他就得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。请指出小明的探究过程的两点不妥之处①______;②______。
【答案】 ①. 串联 ②. C ③. 电流表正负接线柱接反了 ④. 0.24 ⑤. 用的是同规格的灯泡 ⑥. 只有一组实验数据
【解析】
【详解】(1)[1][2]根据电流表的使用方法可知,电流表应串联在被测电路中。若要测量干路电流,由电路图可知,电流表应接在甲图中的C点。
(2)[3]由图乙所示电流表可知,在测量A处的电流时,电流表指针反向偏转,这是电流表正负接线柱接反了造成的现象。
[4]由如图丙所示电流表可知,其量程为0~06A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A。
(3)[5][6]由题意可知,支路电流相等,说明小明同学使用的灯泡规格相同,由表中实验数据可知,只进行了一次实验,只测出了一组实验数据,由于使用的灯泡规格相同,只进行了一次实验,实验结论不具有普遍性,为得出普遍结论,应使用不同规格的灯泡进行多次实验,测出多组实验数据。
28. 某实验小组的同学在做“测电阻”的实验。实验器材:两节新干电池,待测电阻,额定电压为2.5V(阻值约为10Ω)的小灯泡、规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关、若干导线进行实验。
(1)小张设计并正确连接了如图甲所示的电路后,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转,用一根完好的导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障可能是_________;
(2)小王设计并正确连接了如图乙所示的电路后,闭合开关,移动滑动变阻器,当观察到电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻值为_________Ω;
(3)伏安法测电阻的阻值和测小灯泡的电阻两次实验,均需要多次测量,多次测量的目的分别是_________和_________。
(4)实验中小明发现他使用的滑动变阻器的铭牌模糊不清,他想知道它的最大阻值是多少。于是他利用一个已知阻值的定值电阻,一块电流表,电源(电压未知)和开关设计了如图丁所示的电路图。请你将他的实验步骤补充完整,能测量滑动变阻器的最大阻值,并写出其表达式。
①闭合开关,将滑片移至a端,读出电流表的示数为。
②_________,读出电流表的示数为。
③滑动变阻器的阻值_________。(用已知量和测量量的符号表示)
(5)爱思考的同学们最后又设计了如下的电路来测定的阻值,电源电压恒定不变,其中不能测出阻值的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】(1)滑动变阻器断路
(2)5 (3) ①. 多次测量求平均值减小误差 ②. 排除偶然性,寻找普遍规律
(4) ①. 闭合开关,将滑片移至b端 ②.
(5)B
【解析】
【小问1详解】
闭合开关后,电流表和电压表均无示数,表明电路中存在断路,用导线连接B与C、C与D时,两表仍无示数,说明断路点不在B、C或C、D之间。用导线连接D与E时,两表指针明显偏转,说明电路被接通,导线连接D和E,相当于将滑动变阻器R短路。电路通了,说明故障点就在被短路的这部分,即电路的故障是滑动变阻器断路。
【小问2详解】
根据图丙,电流表选用的是0~0.6A量程,其分度值为0.02A。指针指向0.5A处,所以电流表示数为,根据 ,可得小灯泡正常发光时的电阻值为
【小问3详解】
[1]伏安法测电阻时,由于待测电阻的阻值是固定不变的。多次测量并求平均值,是为了减小实验误差,提高测量的精确度。
[2]测小灯泡的电阻时,小灯泡的电阻会随着其两端电压(或通过的电流)的变化而变化(因为灯丝温度会变化)。多次测量是为了 探究小灯泡电阻随电压(或电流、温度)变化的规律。
【小问4详解】
[1][2]由图可知,当滑片在a端时,定值电阻被短路电路中只有滑动变阻器最大阻值接入电路,根据欧姆定律可得,电源电压 。
当滑片在b端时,定值电阻与滑动变阻器的最大阻值并联,电流表测干路电流为 ,由于滑动变阻器两端电压仍然等于电源电压,因此通过滑动变阻器的电流还是,所以通过定值电阻的电流
并联电路中各支路电压等于电源电压,即
综上滑动变阻器最大阻值
【小问5详解】
A.由图可知,电压表测电源电压,电流表测总电流 。总电阻。因为与串联,所以
故A不符合题意;
B.由图可知,定值电阻与待测电阻并联,电压表测电源电压 ,电流表测定值电阻支路的电流。虽然可以知道两端的电压为,但无法测出通过的电流,也无法直接计算出的阻值,故B符合题意;
C.由图可知,待测电阻与定值电阻串联,电流表测总电流,电流表测支路的电流。并联电路电压相等,,通过的电流
所以
故C不符合题意;
D.由图可知,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器电压,通过移动滑片,可以得到两组不同的电流和电压的读数。设电源电压为,则有和
则
所以
故D不符合题意。
故选B。
29. 某同学为了探究电流跟电阻的关系,连接了如图甲所示的电路,电源电压4.5V恒定不变,四个定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并画出正确的连接位置; ( )
(2)先将5Ω定值电阻接入电路,滑片P移到阻值最大处,闭合开关,此时电压表示数为0.9V;移动滑片P的同时,眼睛应注视 ___________使其示数为某一预设值,记下电流表示数为0.5A;之后断开开关,保持滑片P的位置不变,换用10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,滑动变阻器的滑片P应向___________(填“A”或“B”)端移动,直至电压表示数为___________时,记录电流表示数;
(3)该同学多次实验得到如图乙所示的图象,由图象可以得出结论:___________ ;
(4)该同学在桌上发现一个标识模糊的定值电阻,接着他将该电阻接入电路,并重复刚才的实验步骤,发现无论怎样移动滑片P,电压表都无法达到刚才的预设值,则该定值电阻阻值不可能大于___________Ω。
【答案】 ①. ②. 电压表 ③. A ④. 2.5V ⑤. 电压一定时,电流与电阻成反比 ⑥. 25
【解析】
【详解】(1)[1]在探究电流跟电阻的关系时,滑动变阻器与定值电阻应串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端的电压,而图甲中,变阻器尚未接入电路,那么接错的导线是连接电流表与定值电阻的那根,正确连接应将变阻器上面的接线柱与电流表的正接线柱相连,如下图所示:
(2)[2]在探究电流跟电阻的关系时,需要保持定值电阻两端的电压不变,因此调节滑动变阻器的滑片调节至某一位置时,眼睛应注视电压表,使它的示数为某一预设值。
[3]用10Ω的定值电阻代替5Ω的定值电阻时,若滑片的位置不变,根据串联电路的分压特点可知,定值电阻阻值变大,则分得的电压变大,大于电压预设值,为了使定值电阻两端电压保持不变,应向A端调节滑片,使变阻器接入电路的阻值变大,分得的电压变大,才能让定值电阻两端的电压保持不变。
[4]由图乙可知,本实验中定值电阻两端的电压
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
因此,闭合开关,滑动变阻器的滑片P向A段移动,直至定值电阻两端电压为2.5V时,记录电流表示数。
(3)[5]由图乙可知,导体中的电流与导体电阻的乘积是一个定值,因此可得出结论:电压一定时,导体中通过的电流与电阻成反比。
(4)[6]由题意可知,变阻器接入电路的阻值最大时,电压表的示数为0.9V,则变阻器两端的电压
U1=U总-UR=4.5V-0.9V=3.6V
根据串联电路的分压原理可得
代入数值得
解得,变阻器的最大阻值
Rmax=20Ω
已知在本实验中,定值电阻两端的电压保持2.5V不变,则整个过程中,变阻器两端的电压
UP=U总-U=4.5V-2.5V=2V
由串联电路的分压原理可知,当变阻器接入电路的阻值最大时,定值电阻接入电路的阻值也最大,故有
带入数值得
解得定值电阻允许的最大阻值
R定=25Ω
当定值电阻的阻值大于25Ω时,无论怎么调节滑片,都无法让电压表达到预设值,因此该定值电阻阻值不可能大于25Ω。
30. 阅读短文,回答问题。
热电偶
把两种不同材料的导体(如铁丝和铜丝)组成如甲图所示的闭合回路,当A、B两端存在温度差时,回路中就会有电流通过,这就是塞贝克效应,这种电路叫热电偶电路。实验表明:热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关;跟接点A和B间温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。热电偶所产生的热电压由接触电压U按触和温差电压U温差两部分组成。请根据短文回答下列问题:
(1)以下材料组合中,可以制作热电偶电路的是___________;
A. 玻璃片、铝薄片 B. 玻璃片、玻璃片
C. 铝薄片、锌薄片 D. 锌薄片、锌薄片
(2)热电偶相当于一个___________(选填“用电器”或“电源”),它的电能是由___________能转化而来,其它条件不变,只将A处杯中的冰水混合物换为沸水,电路电流___________(选填“变大”、“变小”、“不变”);
(3)热电偶电路可以把温度信号换成___________信号,利用这种性质可以把热电偶做成___________。(写出一种应用)
(4)如图乙所示,热电偶的温差电压与、两点间的温度差成正比。当热、冷两点间的温度差为100℃时,产生的电压为1.5mV;若低温J1处的温度为,热、冷两点间产生的温差电压为0.015V,则高温处的温度为___________℃。
【答案】(1)C (2) ①. 电源 ②. 内 ③. 变小
(3) ①. 电 ②. 温度计
(4)990
【解析】
【小问1详解】
根据文中“把两种不同材料的导体组成闭合回路,可形成热电偶电路”。
A.玻璃片是绝缘体,铝薄片是导体,故A不符合题意;
B.玻璃片是绝缘体,玻璃片是绝缘体,故B不符合题意;
C.铝薄片和锌薄片是两种不同的导体,可以制作热电偶电路,故C符合题意;
D.两种相同的锌薄片,不符合要求,故D不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
[1][2][3]热电偶电路能产生电流,相当于电源,其电能是由内能(温度差导致的热能)转化而来。原来A处是冰水混合物,温度为0℃,B处温度高于0℃,当把A处换为沸水,温度变为100℃,此时A、B间温度差变小,根据“温度差越大,回路电流越大”可知,电路中的电流变小。
【小问3详解】
热电偶将温度信号(温度差)转换为电信号(电流、电压),利用这一特性可制作温度计或温度传感器。
【小问4详解】
温差电压与温度差成正比,已知 100℃对应 1.5mV,又因为1.5mV=0.0015V,故有,故
由于低温J1处的温度为,故高温低温J2处的温度为1000℃+(-10℃)=990℃
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