期末重难点复习:欧姆定律图像题专练2025-2026学年北师大版物理九年级全一册
2026-01-25
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内容正文:
2026年北师大版物理九年级上册期末重难点复习:欧姆定律图像题专练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题:本大题共11小题,共22分。
1.某实验室采用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统,光敏电阻在不同照度下的阻值如表所示,物理学中用照度描述光的强弱,光越强照度越大,照度的单位为。控制电路原理如图甲所示,电路中的电阻和,其中一个是定值电阻,另一个是光敏电阻,已知电源两端电压恒为,实验室某日的光照强度随时间变化曲线如图乙所示,当控制开关两端电压时,控制开关自动启动照明系统。则下列说法正确的是( )
照度
电阻
A. 为定值电阻,为光敏电阻
B. 照度越大,该电路控制开关两端的电压越大
C. 若将定值电阻的阻值变为,该日::照明系统停止工作
D. 该电路中定值电阻阻值越大,该日的照明系统工作的时间越短
2.下列图像中,能正确描述“伏安法”测小灯泡电阻的实验中关系的是( )
A. B. C. D.
3.在探究电流与电压的关系时发现,通过电阻、的电流随电压变化的情况如图所示,则下列结论与图像相符的是 。
A. 电阻一定时,电流随着电压的增大而减小 B. 电压相同时,阻值大的电阻通过的电流大
C. 电流相同时,阻值小的电阻两端的电压大 D. 两电阻阻值的关系是
4.如图甲所示,有两个电路元件、串联在电路中,通过改变滑动变阻器滑动头的位置,改变通过它们的电流。根据多次测量的数据画出了通过两元件的电流与各自两端的电压的关系图像,如图乙所示。若将、串联后直接接在另一个电压保持不变的电源上,闭合开关后,测得通过的电流为;若将、两元件并联后直接接在这个电源上,则此时电路中的总电流为 。
A. B. C. D.
5.“寻梦”小组的同学们设计了一台智能体重秤,其电路结构图如图甲所示,电源电压为保持不变,定值电阻,秤盘质量不计下方的电阻为压敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A. 压敏电阻所受压力越大,压敏电阻的阻值越大
B. 站在秤盘中的人的体重越大,电压表的示数越小
C. 当站在秤盘中的人的体重为时,电压表的示数为
D. 若被测者站在秤盘上,电路中的电流为,则被测者的体重为
6.如图甲所示是电子体重秤的内部简化电路图,电源电压恒为,为压敏电阻,其阻值随着所受压力的变化如图乙所示。阻值为,电子体重计上标有“最大称量”的字样,闭合开关后,下列说法正确的是( )
A. 没有称重时,电压表示数为
B. 把电压表改装成体重秤示数表,体重越大,体重秤指针向右偏,示数增大
C. 电路最大总电功率为
D. 压敏电阻,其阻值随着所受压力的增大而增大
7.随着居民安全意识的提高,很多家庭在家里都安装了如图甲所示的燃气泄漏报警装置,其简化电路如图乙所示,两虚线框内分别是定值电阻和气敏电阻,气敏电阻的阻值随燃气浓度的变化关系如图丙所示,电压表示数就增大到设定电压,触发报警。下列说法正确的是( )
A. 空气中燃气浓度越高,电流表示数越小
B. 图乙中,虚线框位置接气敏电阻
C. 空气中燃气浓度越高,电压表和电流表示数之比越大
D. 若要将警戒浓度变小,可以换用阻值更大的定值电阻
8.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,是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向的红外线时,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间每时刻的电压。若已知电源电压为,某时段间的电压随时间变化的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 两端电压为时,跳绳自动计数器会计数一次
B. 绳子没挡住射向的红外线时,的阻值是的倍
C. 绳子挡住了射向的红外线时,的阻值是的倍
D. 绳子挡住了射向的红外线时,的阻值会变为原来的倍
9.小达家厨房中安装了家用燃气报警器如图甲所示,可调节实现在不同燃气浓度下发出警报,其模拟电路图如图乙;电路中电源电压恒定,为变阻器,燃气报警器的核心是气体传感器,其阻值与燃气浓度关系如图丙所示,当燃气浓度增大时,电路中与、、中某两点相接的声光报警器的电压就会升高,当报警器的电压时,就会发出报警信号。家庭厨房里一般报警燃气浓度设定为,此时变阻器的阻值为,下列说法错误的是( )
A. 随着燃气浓度增大,电路中的电流增大
B. 声光报警装置应接在、之间
C. 若要降低报警浓度,则应减小的阻值
D. 某次调试时,燃气浓度为时报警器就发出报警信号,此时变阻器阻值为
10.如图甲所示电路,电源电压保持不变,为定值电阻,闭合开关,滑动变阻器的滑片从端移到端,电压表和电流表的示数变化图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电源电压为
B. 滑动变阻器的最大阻值是
C. 定值电阻的阻值是
D. 当电流表的示数是时,滑动变阻器接入电路的电阻为
11.图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,电流大小由电源内部结构决定,当电阻变化时,通过的电流大小保持不变。电阻的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从上升到电压表的示数变化了。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。下列说法正确的是( )
A. 每升高,的阻值增大
B. 通过的电流为
C. 环境温度为时,电压表的示数为
D. 若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更小的恒流源
二、多选题:本大题共3小题,共9分。
12.如图所示为电阻和的图像,由图可知 ( )
A. 的阻值为
B. 的阻值小于的阻值
C. 、串联时两端电压大于两端的电压
D. 、并联时通过的电流大于通过的电流
13.如图甲所示电路,电源电压保持不变.闭合开关,当滑动变阻器的滑片从右端滑到左端的过程中,、的关系图象如图乙所示.则下列判断正确的是
A. 图线是电阻的关系图象 B. 电源电压为
C. 的阻值是 D. 滑动变阻器的最大阻值为
14.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片从端滑到端,电压表示数与电流表示数的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 若定值电阻断路时,电流表示数为,电压表示数为
B. 定值电阻的阻值是
C. 滑动变阻器的滑片在移动过程中,电压表示数与电流表示数的比值不变
D. 滑动变阻器的阻值范围是
三、填空题:本大题共4小题,共8分。
15.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从端移到端的过程中,电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为 。
16.阅读下列短文,回答问题。
货车重力的检测装置
高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置。小明同学利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置,其工作原理如图甲所示,装置中用到的压力传感器的阻值随压杆压力变化的关系如图乙所示。图甲中,是以为支点的水平杠杆,平板上的物体所受重力大小可以通过电流表读数显示,将电流表表盘的刻度改成相应的重力大小,就可以直接从电流表表盘上读出重力值。已知定值电阻的阻值为,平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
如果定义压力传感器阻值随压力增大而变小的,称为负压力系数电阻;压力传感器阻值随压力增大而变大的,称为正压力系数电阻。则压力传感器是_____ 选填“正”或“负”压力系数电阻。当电池组电压时,在不放物体时,电流表的读数是_____ ,放上物体后,电流表的读数将_____ 选填“增大”、“减小”或“不变”;
电池组使用一段时间后电压会下降,如果对装置不做任何调整,利用电流表读出的重力值将_____ 选填“偏大”、“偏小”或“不变”。如果需要调整该装置,以维持此装置的原有测量精确度,一种方法是:我们可以将平板与杠杆的触点向____ 选填“左”或“右”水平调节一些,或者将_____ 填另一种调整方法。
17.小灯泡的图象如图甲所示,将它与定值电阻接入图乙所示的电路中。只闭合开关,电流表的示数为;再闭合开关时,电流表的示数为。则电源电压为 ;只闭合开关时,电阻两端的电压为 。
18.如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从一端移至另一端的过程中,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图乙所示,根据图像的信息可知: 选填“”或“”是电压表示数变化的图像,电源电压为 ,滑动变阻器的最大阻值为 。
四、实验探究题:本大题共3小题,共18分。
19.在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,提供的器材如下:电压恒为的电源一个,阻值分别为、、、、的定值电阻各一个,滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
按如图甲所示电路图连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 选填“左”或“右”端;闭合开关后,发现只有电压表的指针明显偏转,若电路故障只出现在或上,则电路的故障可能是 。
排除故障后,将阻值为的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直到电流表示数为时,读出电压表示数。
断开开关,将阻值为的定值电阻换成阻值为的定值电阻,接下来闭合开关,此时电流表示数如图乙所示,为 ,然后将滑动变阻器的滑片向 选填“左”或“右”移动,直到电压表示数与中的电压表示数相同。
分别用其他定值电阻依次替换,重复中的实验,根据所测数据绘制出如图丙所示的图像,并得出结论: 。
要完成本次实验,滑动变阻器的最大阻值至少为 。
20.探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器标有“,”字样、定值电阻个、、、、、开关一个、导线若干。
请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电压表示数变大,导线不交叉。
连接好电路,将电源电压调至,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是 填序号。
A.滑动变阻器断路 定值电阻断路 定值电阻短路
排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,当的电阻由更换为时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片向 端选填“左”或“右”滑动;图乙是根据四组实验数据得到的图像;
其中阴影部分面积表示的物理量是 ,其值为 。
由实验图像可得出结论 。
实验时更换为的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,下列措施可行的是 填序号。
A.调高电源电压
B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.在电源和开关之间串联一个的电阻
实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器,测量未知电阻的阻值。
他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
将滑动变阻器滑片移到最右端,闭合开关,此时电压表的示数为;
将滑动变阻器滑片移到最左端,此时电压表的示数为;
则 用、、表示。
21.用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”。器材有:干电池节每节电压略小于,滑动变阻器个铭牌上分别标有甲:“”,乙:“”,丙:“”,电流表、电压表、开关各一个,阻值为、、的电阻各一个,导线若干。
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至 选填“”或“”端;
闭合开关后,电流表和电压表示数均为,移动滑片,两表指针均不偏转;将与电压表“”接线柱相连的导线从端拆下,试触点,电压表指针不偏转,试触点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则可能是 ;
排除故障后,重新开始实验,探究电流与电压的关系。闭合开关,电压表示数为,电流表示数为。移动滑片,逐步增大两端电压,记录电压表的示数和对应的电流表的示数;以电流为纵坐标、电压为横坐标,采用描点的方式,画出图像,如图乙所示。依据图像,得到的结论是:导体电阻一定时, ,实验中选用的滑动变阻器是 选填“甲”“乙”或“丙”,电源电压为 ;
在探究电流与电阻的关系时,为了能使用上一次的某一组实验数据,断开开关,将换成,闭合开关,移动滑片,电流表示数如图丙所示为 ;断开开关,换接未使用过的一个电阻,正确操作后,电流表示数应为 。
五、计算题:本大题共2小题,共16分。
22.在这个追求健康与美的时代,电子体重秤成了不少人家中必备工具。某电子体重秤的原理如图甲所示,电源电压为,电压表是用于显示体重的仪表,量程为,定值电阻的阻值为,压敏电阻上方放置一轻质绝缘踏板:的阻值与它所受压力的关系如图乙所示。闭合开关,求:
空载时,电路中的电流;
该装置所能测量的最大压力;
为了使体重秤最大可测量的质量为,在阻值和电压表量程不变的前提下,可在原电路中串联一个定值电阻,求的阻值。
23.为确保道路交通安全,高速公路均设有限速规定,机动车最低车速不得低于,最高车速不得高于。某科技小组基于此设计了一个车速报警装置,其简化电路如图甲所示。当系统检测到车辆行驶在高速公路上时闭合开关,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为;可变电阻的阻值随车速变化关系如图乙所示。当电流表或电压表示数超过设定值时,会触发报警。
当车速为时,电压表的示数为,求通过的电流。
为满足高速公路限速要求,求电流表和电压表的报警设定值。
保持报警设定值不变,若车速高于时就开始报警,提出改进方案,并通过计算说明。
六、综合题:本大题共1小题,共10分。
24.请阅读力电传感器并回答下列小题。
力电传感器
在科技飞速发展的今天,传感器技术已广泛应用到各个领域,力电传感器便是其中极为重要的一员。力电传感器能够将力的变化巧妙地转换为电信号输出,从而实现对力的精确测量和监测,在工业、医疗、科研、生活等众多场景中发挥着关键作用。
一种常见的力电传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示。弹簧钢右端固定,其上、下表面各贴有一块相同的应变片,应变片则是实现力电转换的核心元件,它由金属箔或半导体材料制成,阻值与长度成正比,其工作原理是“应变效应”,即材料在外力作用下产生微小形变时,其电阻值随之发生变化。当弹簧钢的自由端受到向下的作用力时,弹簧钢向下弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩;由于通过上、下应变片的电流均为且恒定不变,因此上、下应变片两端的电压会发生变化,上应变片两端的电压为,下应变片两端的电压为,传感器将两个电压的差值输出,就可以反映出作用力的大小。
另外,应变片的阻值也会随温度发生变化,变化情况如图乙所示。为了消除气温变化对测量精度的影响,需分别给上、下应变片串联一个合适的电阻,进行温度补偿,使测量结果不受温度影响。
请根据上述材料,回答下列问题:
“应变效应”指材料在外力作用下产生微小形变时,其 发生变化。
外力时,下应变片的电阻是,外力时,下应变片的电阻是。若,则 选填“”“”或“”。
家用电子秤利用了力电传感器,当人站在秤盘上,秤盘下方的弹性钢受压力形变,带动应变片电阻变化,输出电压信号,最终转化为体重数值显示在屏幕上。若体重增加时,传感器输出的电压将 选填“变大”“变小”或“不变”。
当外界温度变化时,需要串联电阻进行温度补偿。现有四个电阻,其阻值随温度变化图像如图所示,其中最适合的电阻是
A. .C..
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:当控制开关两端电压时,控制开关会自动启动照明系统,可知光照强度小时,控制开关两端的电压大;根据表格的数据可知,当光照强度小时,光敏电阻的阻值大,根据串联分压规律知,分得的电压变大,故可推断为光敏电阻,为定值电阻;
光照强度越大,光敏电阻的阻值就越小,因此该电路控制开关两端的电压越小,故AB错误;
C.如果将定值电阻的阻值变为时,控制开关两端电压,定值电阻的电压为,根据串联电压之比等于电阻之比,则控制开关自动启动时光敏电阻为,根据表格数据可知此时对应的照度为 ;结合图乙可知,该天系统工作时间段为::、::,故C错误;
D.根据题意可知,该电路中的定值电阻的阻值越大,根据串联分压关系知,控制开关自动启动时,光敏电阻的阻值越大,此时对应的光照强度就越小,则可得该天照明系统工作的时间就越短,故D正确。
故选:。
根据题意,分析实验电路结合表中数据推断电阻类型;
根据推断出的电阻类型及其特点分析即可;
若将定值电阻的阻值变为,则控制开关自动启动时光敏电阻为,此时对应照度为 ,结合图乙可解;
根据光敏电阻的特性:光照强度越大,光敏电阻的阻值越小,结合表中数据求解。
解答本题的关键是,能够读懂表格的信息,知道光照强度越大,光敏电阻的阻值越小,能够根据串联电路分压帮助分析。
2.【答案】
【解析】A.在“伏安法”测小灯泡电阻的实验中,灯泡两端的电压增大时,通过灯泡的电流也增大,且小灯泡的电阻随温度的升高而增大;图像中灯泡两端的电压不变时,通过灯泡的电流增大,不符合实际,故A错误;
B.图像中灯泡的电流与电压成正比,说明灯泡的电阻不变,不符合实际,故B错误;
C.图像中灯泡两端的电压减小时,通过灯泡的电流在增大,不符合实际,故C错误;
D.图像中灯泡两端的电压增大时,灯泡的电流也增大,同时灯丝的温度升高,且电压的增大量大于电流的增大量,根据 可知,灯泡的电阻增大,故D正确。
故选D。
3.【答案】
【解析】解:、由图象可知,当电阻一定时,电流随着电压的增大而增大,故该选项错误;
D、加同样电压时,,所以,该选项正确.
B、当电压相同时,阻值大的电阻通过的电流小,该选项错误;
C、由图象知,当电流相同时,阻值小的电阻两端的电压小,该选项错误;
故选D。
4.【答案】
【解析】略
5.【答案】
【解析】由题图甲可知,电路为压敏电阻与定值电阻的串联电路,电压表测定值电阻两端的电压。由题图乙可知,压敏电阻所受压力越大,压敏电阻的阻值越小,A错误。站在秤盘中的人的体重越大,压敏电阻所受压力越大,则压敏电阻的阻值越小,根据串联电路的电阻特点,串联电路的总电阻也变小,电源电压恒定,则串联电路的总电流会变大,那么定值电阻两端的电压变大,所以电压表的示数变大,B错误。当站在秤盘中的人的体重为时,压敏电阻所受压力为,由题图乙可知,压敏电阻的阻值是,此时的总电阻:,此时电路中的电流:,定值电阻两端的电压,即电压表的示数:,C正确。若被测者的体重为,压敏电阻所受压力为,由题图乙可知,压敏电阻的阻值是,此时的总电阻,此时电路中的电流:, D错误。故选C。
6.【答案】
【解析】由电路图可知,压敏电阻与定值电阻串联,电压表测量压敏电阻两端电压,电流表测量电路中的电流;
A.由图乙可知,没有称重时,,电路中的电流为
电压表的示数为
故A错误;
B.把电压表改装成体重秤示数表,体重越大,压敏电阻阻值越小,由串联分压原理可知,压敏电阻两端电压越小,即电压表指针向左偏,示数减小,故B错误;
C.当所测体重达到最大称量时,压力为,压敏电阻的阻值为,电路的总功率最大,且最大值为
故C正确;
D.由图乙可知,压力越大,压敏电阻的阻值越小,故可知压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】【详解】根据电路图可知,定值电阻和气敏电阻串联接入电路中,电压表测量两端的电压。气敏电阻的阻值随燃气浓度的增加而减小,当燃气浓度增加时,气敏电阻的阻值减小,定值电阻阻值固定不变,根据串联电路电阻规律可知,总电阻减小,电源电压不变,根据 可知,电路中的电流变大,根据 可知,定值电阻两端电压变大,电源电压不变,根据串联电路的电压规律可知,气敏电阻两端电压变小,由于电压表示数增大到设定电压时,就会触发报警,所以是气敏电阻,是定值电阻,故AB错误;
C.电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量其电流,根据 可知,电压表和电流表示数之比为定值电阻的阻值,所以空气中燃气浓度越高,电压表和电流表示数之比不变,故C错误;
D.电压表的报警电压不变,定值电阻两端电压不变,电源电压不变,根据串联电路电压规律可知,气敏电阻两端电压不变,若换用阻值更大的定值电阻,根据 可知,电路中的电流变小,根据 可知,气敏电阻的阻值变大,由图丙可知气敏电阻的阻值变大,警戒浓度将变小,故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】由甲图电路知,与串联,间电压为两端电压。
A.由题知,当射向的激光被挡时,阻值变大,根据串联电路的分压原理知,分得电压增大,分得电压减小,由图像知,此时,因为的电阻变大,自动计数器会计数一次,即间电压为计数一次,故A错误;
C.串联电路电压比等于电阻比
即
所以
故C错误;
B.当射向的激光没有被挡时,阻值变小,分得电压减小,分得电压增大,由图像知,此时
串联电路电压比等于电阻比
所以
故B错误;
D.阻值大小不变,则 即绳子挡住了射向的红外线时,的阻值会变为原来的倍,故D正确。
故选D。
9.【答案】
【解析】A.根据图丙可知,当燃气浓度增大时,的阻值减小,电路为串联电路,总电阻为 ,当燃气浓度增大时,的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律 可知,电路中电流增大,故A正确,不符合题意;
B.报警器电压的分压为 ,当减小时,分压本应该降低,但若阻值可调,可通过增大使分压反而升高,因此报警器应接在、之间,故B正确,不符合题意;
C.若要降低报警浓度,需要在较大时,的分压达到阈值,此时应增大的阻值,故C错误,符合题意;
D.当燃气浓度为时,,设报警阈值电压为阈值,此时需满足
已知浓度为时,此时满足
联立两式可解得,故D正确,不符合题意;
故选C。
10.【答案】
【解析】【详解】由图甲可知,该电路为串联电路,电压表测的是滑动变阻器两端电压,当滑片在端时,电路中只有定值电阻,由图乙可知,此时电流为,根据欧姆定律可得,
当滑片在端时,定值电阻和滑动变阻器串联,且滑动变阻器的阻值达到最大,此时电流为,滑动变阻器的电压为,根据串联电路电压的特点可得,
由可得, ,
故A错误,C正确;
B.当滑片在端时,滑动变阻器的阻值达到最大,此时电流为,滑动变阻器的电压为,根据欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值
故B错误;
D.当电流为时,此时电路的总电阻为
根据串联电路电阻的特点可知,此时滑动变阻器的电阻为
故D错误。
故选C。
11.【答案】
【解析】A.由图丙可知,温度升高,电阻增大,则每升高,的阻值增大
故A错误;
由图丙可知,当 时,的阻值为,由欧姆定律可知,电压表示数为
当 时,的阻值为
由题意可知,当电阻变化时,通过的电流大小保持不变,此时电压表示数为
由题意可知,环境温度从上升到,电阻变大,由 可知,电压表的示数会增大,因电压表的示数变化了,则为电压表示数的增加量,即
解得
即通过的电流为,环境温度为时,电压表的示数为
故B错误,C正确;
D.由 可知,阻值变化量相同时,电流越大,电压表示数变化值越大,因此若要增大该测温装置的灵敏度,可换一个电流值更大的恒流源。故D错误。
故选C。
12.【答案】
【解析】略
13.【答案】
【解析】【详解】如图定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端电压,电压表测量滑动变阻器两端的电压,闭合开关,在滑动变阻器滑片从右端滑到左端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变小,电流表示数变小,有可知定值电阻两端电压变小,滑动变阻器两端的电压,电源电压不变,滑动变阻器两端电压变大.
图线是电阻的关系图象,故选项A错误;
当电流为时,电源电压,此时.的阻值,故选项BC正确;
滑动变阻器的阻值最大时电流最小为,此时滑动变阻器两端的电压为,滑动变阻器的最大阻值,故选项D错误.
14.【答案】
【解析】A.当滑片位于端时,电路为电阻的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;此时电路中的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流为时,电压表的最大示数为,即电源电压为,若定值电阻断路时,电路中无电流,电流表示数为,故A正确;
B.当滑片位于端时,滑动变阻器接入电路的电阻值为,此时电路中的电流最大为时,则定值电阻的阻值为
故B错误;
C.滑动变阻器的滑片在移动过程中,电压表示数与电流表示数的比值为定值电阻,阻值不变,故C正确;
D.当滑片位于端时,定值电阻与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小为,则电路中的总电阻为
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值为
所以滑动变阻器的阻值范围是,故D错误。
故选AC。
15.【答案】
【解析】当滑片 位于 端时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时电路中只有电阻 ,电压表的示数即为电源电压。从图乙中可以看出,当电流为 时,电压为 ,因此电源电压为 。
当滑片 位于 端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小。从图乙中可以看出,当电流为 时,电压为 ,利用欧姆定律 计算滑动变阻器的最大阻值:
16.【答案】 负
增大
偏小
左
定值电阻换成阻值更小的定值电阻
【解析】【详解】由图乙知道,压力传感器的阻值随压力增大而变小,所以压力传感器是负压力系数电阻。
由图乙知道,在不放物体时,压力传感器电阻受到的压力为, ,由于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
由杠杆的平衡条件知道
则放上物体后,压敏电阻受到的压力增大,由图乙知道,的阻值减小,电路的总电阻减小,由 知道,电路中的电流变大,即电流表的读数增大。
电池组使用一段时间后电压会下降,如果对装置不做任何调整,测量相同货车重力时,电路中的电流偏小,利用电流表读出的重力值将偏小。
如果需要调整该装置,以维持此装置的原有测量精确度,应增大电路中的电流,定值电阻的阻值不变时,应增大压敏电阻受到的压力,由于
所以,力臂和货车重力不变的情况下,要增大压敏电阻受到的压力,应增大的长度,即将平板与杠杆的触点向左水平调节一些;若杠杆不变,也可以将定值电阻换成阻值更小的定值电阻来增大电路中的电流。
17.【答案】
【解析】只闭合开关,电路中小灯泡和电阻串联,再闭合开关,电路中只有小灯泡,此时小灯泡两端的电压等于电源电压,电流表的示数为,由题图可知,电源电压,只闭合开关时,电源电压
电流表的示数为,小灯泡两端的电压为,则
18.【答案】
【解析】由电路图可知,闭合开关,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流,变阻器滑片从右端移到左端的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,则电路中总电阻变小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,由串联分压可知,定值电阻两端电压变大,滑动变阻器两端电压变小,即电压表的示数随电流的增大而增大,电压表的示数随电流的增大而减小,故是电压表示数变化的图像。
由图中可知,电路中的最大电流为大,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为,电压表两端电压为,故可知电源电压为。由欧姆定律可得,定值电阻的阻值为
电路中的最小电流为小,此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,由欧姆定律可得,此时电路中的总电阻为
由串联电路的电阻规律可得,滑动变阻器最大阻值为总
保护电路 不变 变大
19.【答案】右
断路
右
电压一定时,电流与电阻成反比
【解析】闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的最右端。
由图甲得,与串联,电压表测量的电压,电流表测量电路电流。闭合开关后,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表的指针明显偏转,即有示数,则可能是断路,电压表串联接入电路,测电源电压。
由图乙得,电流表的量程为,电流表的分度值为,示数为。
实验中要控制定值电阻的电压不变,断开开关,将阻值为的定值电阻换成阻值为的定值电阻,由串联分压原理可知,电压表的示数会变大,为了控制定值电阻的电压不变,应增大滑动变阻器两端电压,将滑动变阻器的滑片向右移动,增大滑动变阻器接入电路中电阻,直到电压表示数与中的电压表示数相同。
由图丙所示的图像得:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻的乘积不变,说明导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
据丙图可知,实验中定值电阻两端电压为
由串联分压原理可得
已知定值电阻两端电压为,电源电压是,定值电阻最大阻值是,将数据代入上式可得
解得 ,即要完成本次实验,滑动变阻器的最大阻值至少为。
20.【答案】
左
电压
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】【详解】由图可知,电阻与滑动变阻器串联,电压表测电阻两端电压,滑片向右移动时电压表示数变大,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端电压变小,根据分压原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻串联在电路中,如图所示:
闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,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,即导致这一现象的原因可能是定值电阻断路,故选B。
探究电流与电阻关系时,应保持定值电阻两端的电压不变,电源电压一定,滑动变阻器两端的电压 也为定值,根据串联电路的电流规律可得
当的电阻由 更换为 时,电阻变大,滑动变阻器的电阻也应增大,因此闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片向左滑动。
如图乙,图中阴影面积为长方形,其面积等于,由欧姆定律 得, ,阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为
由图乙可得
定值电阻两端电压为一定值,故可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
设电源电压为,定值电阻两端的电压为,当接入的定值电阻时,则有
电源电压为
为了能完成实验,电源电压应为 ,小于实际的电源电压,因此降低电源电压可以完成这次实验,故A不符合题意;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,并不能改变滑动变阻器最大阻值,也不能改变电源电压,所以不能完成这次实验,故B不符合题意;
C.为了能完成这次实验,滑动变阻器最大电阻与定值电阻满足关系式
滑动变阻器的最大电阻
再串联一个的电阻,滑动变阻器最大阻值与该电阻之和为
可以完成这次实验,故C符合题意。
故选C。
将滑动变阻器滑片移到最右端,闭合开关,被测电阻与滑动变阻器的最大值串联,电压表测被测电阻两端的电压,此时电压表的示数为 ;
将滑动变阻器滑片移到最左端,电路为的简单电路,此时电压表的示数为 ,则电源电压为;
电源电压为,中滑动变阻器两端的电压
电路中的电流
则电阻 的阻值
21.【答案】
间的导线断路
丙
导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】为保护电路安全,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即端。
闭合开关后,电流表和电压表示数为,移动滑片,两表指针不偏转,说明电路中有断路;将与电压表“”接线柱相连的导线从端拆下,试触点,电压表指针不偏转,说明点到电源的负极某处断路;试触点,电压表指针偏转,说明从点到电源负极的电路是连通的,若电路中只有一处故障,则可能是、两点之间的导线断路了。
由图乙可知,图像为一条过原点的倾斜直线,根据正比例函数的知识,可得到的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
由图甲可知,电源为节干电池串联,每节电压略小于,则电源电压应该大于,小于;闭合开关,电压表示数为,电流表示数为,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据串联电路电压规律和欧姆定律可知,电源电压为
若选用“”的滑动变阻器,最大阻值代入式,可得,不符合题意;若选用“”的滑动变阻器,最大阻值代入式,可得,不符合题意;若选用“”的滑动变阻器,最大阻值代入式,可得,符合题意;故实验中选用的是滑动变阻器丙,电源电压为。
由图丙可知,电流表的量程为,分度值为,示数为。
电阻阻值为时,电阻两端电压为
根据图乙图像,上一次的实验,所选导体电阻为
则最后换接未使用过的是的电阻。在探究电流与电阻的关系时,电阻两端电压保持不变。断开开关,换接的电阻,此时电流为
则正确操作后,电流表示数应为。
22.【答案】空载时,电路中的电流是 该装置所能测量的最大压力是 在原电路中串联一个定值电阻,的阻值是
【解析】解:闭合开关,两电阻串联接入电路,体重秤空载时受到的压力为,由图像可知,此时电阻,定值电阻的阻值为,电源电压为,由欧姆定律可得此时电路中的电流为
;
当电压表示数最大,即时,电路中的电流最大为
;
此时电阻为
;此时电路中的电流最大,压敏电阻最小,故对应的压力最大,由图像可知此时受到的最大压力为。
改进后的最大压力为
;
由图乙可知,力与电阻的关系为
;
则当时,此时,电路的总电阻为
;
此时的阻值为
;
即串联一个的电阻。
答:
空载时,电路中的电流是;
该装置所能测量的最大压力是;
在原电路中串联一个定值电阻,的阻值是。
由图甲可知,、串联,电压表测量两端的电压;
由图象可知压力为时压敏电阻的阻值,由串联电路的规律和欧姆定律可求得电路中的电流;
电压表示数最大为,由欧姆定律计算通过电路的电流,进一步可求得可变电阻接入电路的电阻,由图象可求得物体的重力,进一步计算物体的质量;
由图可得出当压力为时的的阻值,则由秤的原理及串联电路的特点可求得接入电阻的阻值及接法。
本题考查串联电路的特点以及欧姆定律的应用,能从图中获取相关信息是解题的关键。
23.【答案】当车速为时,电压表的示数为,通过的电流是;
为满足高速公路限速要求,低速报警时电流表设定值为或电压表报警设定值为;高速报警时电流表设定值为或电压表报警设定值为;
保持报警设定值不变,若车速高于时就开始报警,改进方案:将定值电阻更换阻值为的定值电阻
【解析】由图甲可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
当车速为时,由图乙可知此时,
由欧姆定律可知通过的电流:;
由图乙知当速度减小时,增大,电路总电阻增大,电路电流减小,电流表示数减小,定值电阻两端电压减小,由串联电压规律知两端电压增大,即电压表的示数增大;
所以当车速等于时,电压表增大达到,电流表减小到时开始低速报警;
当车速为时,,,
电阻两端的电压:,
则电源电压:;
由图乙知当速度增大时,减小,电路总电阻减小,电路中的电流增大,即电流表示数增大,定值电阻两端电压增大,由串联电路的电压规律知两端的电压减小,即电压表的示数减小;
所以当车速等于时,电流表达到设定值,开始高速报警;
当车速时,由图乙可知,
此时电路中的电流:,
此时电压表示数:,此时开始低速报警;
所以低速报警时电流表设定值为低于或等于,电压表报警设定值为高于或等于;
高速报警时电流表设定值为高于或等于,电压表报警设定值为低于或等于;
若车速高于就开始报警,说明在车速还未达到时,电流或电压就达到了报警设定值,即当前定值电阻阻值偏大,可减小定值电阻的阻值;
在图乙中,,,
解得,
设车速为时刚好报警,由图乙可知此时;
若以电流达到报警设定值为准,定值电阻的阻值:,
此时验证电压,,会先触发电压低速报警,不合理;
若以电压达到报警设定值为准,此时定值电阻两端的电压为:,
由串联分压原理知::::,
已知,则定值电阻的阻值。
所以保持报警设定值不变,若车速高于时就开始报警,可以将定值电阻更换阻值为的定值电阻。
答:当车速为时,电压表的示数为,通过的电流是;
为满足高速公路限速要求,低速报警时电流表设定值为或电压表报警设定值为;高速报警时电流表设定值为或电压表报警设定值为;
保持报警设定值不变,若车速高于时就开始报警,改进方案:将定值电阻更换阻值为的定值电阻。
当车速为时,由图乙可知此时的值,根据欧姆定律计算通过的电流;
根据串联电路规律和欧姆定律计算电源电压;根据限速,由乙图读出的阻值,根据欧姆定律和串联电路规律计算楚电压表的示数和电路中的电流;
由乙图计算与速度的函数关系式,据此求得车速为时,的阻值,根据串联电路规律和欧姆定律分析解决方案。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律公式的应用,难度较大。
24.【答案】电阻值
变大
【解析】【详解】由材料可知,“应变效应”是材料在外力作用下产生微小形变时,其电阻值随之发生变化。
外力时,下应变片被压缩,下应变片的电阻是 ,外力 时,下应变片被压缩,下应变片的电阻是 ,阻值与长度成正比,下应变片被压缩得越短,电阻越小,若 ,所以。
若体重增加时,上应变片的金属电阻丝长度变大,电阻变大,下应变片的金属电阻丝长度变短,电阻变小,电流不变,根据可知,增大,减小,所以是变大的。
由图乙可知,应变片随温度的升高减小得越来越快,进行温度补偿时,串联的电阻应该随温度的升高增加得越来越快,故D符合题意,不符合题意。
故选D。
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