内容正文:
精选精练:欧姆定律-2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册
一、选择题
1.实验小组利用如图所示电路进行电学探究实验,灯丝电阻不随温度变化。闭合开关后,下列说法正确的是( )
A.向左移动滑动变阻器滑片,灯泡变暗
B.向右移动滑动变阻器滑片,电流表示数变大
C.向右移动滑动变阻器滑片,电压表示数变小
D.向左移动滑动变阻器滑片,电压表与电流表示数之比变小
2.如图所示的电路中,和是两个完全相同的小灯泡,下列说法中正确的是( )
A.闭合开关S,小灯泡和都能发光
B.闭合开关S,只有发光
C.要使小灯泡、串联,可去掉AC之间的导线1
D.要使小灯泡和并联,可将导线3与接线柱B连接的一端改接到接线柱A上
3. 今年华为发布了全球首款三折叠屏手机,其屏幕解锁系统支持三种方式:密码解锁、指纹解锁和人脸解锁,任意一种方式均可独立解锁手机。现用小灯泡L代表手机屏幕,三个开关分别对应三种解锁方式。下列电路图中,能正确模拟该解锁逻辑的是( )
A. B.
C. D.
4.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,在保证电路元件安全情况下移动滑动变阻器的滑片,记录电表示数;图乙是电路中电流与变阻器两端电压关系的图像,下列说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值是
B.电源电压为
C.滑动变阻器连入电路的最大阻值为
D.当滑片P移至中点时,电流表的示数是
5.如图所示的实验电路,下列说法中错误的是( )
A.闭合开关,发现电流表示数过大,原因可能是滑动变阻器连入电路的阻值过小
B.滑动变阻器滑片向左滑动时,电压表的示数变大
C.实验中,滑动变阻器是通过改变连入电路的电阻线的长度来改变连入电路的电阻
D.闭合开关前,滑动变阻器应滑到最左端
6.图甲是小灯泡L和定值电阻R的图象。将小灯泡L和定值电阻R接入图乙所示的电路中,电源电压恒为4V,是单刀双掷开关。闭合后,下列说法中正确的是( )
A.电阻R的阻值为10Ω
B.闭合、接a时,电压表示数为1V
C.断开、接a时,电流表示数为0.2A
D.闭合、接b时,小灯泡的电阻为5Ω
7.用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有:干电池3节(电压约为4.5V),开关、滑动变阻器(20Ω,2A)、电压表、电流表各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,导线若干,连接好电路,设定加在电阻两端的电压为2V进行探究,发现在获得三组数据后无法再进行实验,为了继续使用前面三组数据,利用现有器材完成探究,下列方案中可行的是( )
①减少1节干电池
②增加1节干电池
③将设定加在电阻两端的电压调整为2.5V
④将10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间
A.只有①② B.只有①④ C.只有③④ D.只有①③④
8.小明准备利用如图所示电路进行探究实验,以下能完成探究并得出定量关系的是( )
①保持滑片位置不变,移动滑片,探究电流与电压的关系
②保持滑片位置不变,移动滑片,探究电流与电阻的关系
③改变滑片位置后,移动滑片保持电压表示数不变,探究电流与电阻的关系
A.① B.② C.①② D.①③
二、多选题
9.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,R2为定值电阻。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,下列四个选项中,判断不正确的是( )
A.电压表、电流表示数均变大
B.电压表、电流表示数均变小
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
10.如图所示的电器中,电源电压不变,当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,两表的示数之比U甲︰U乙=5︰3;当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比是I甲︰I乙,则( )
A.R1︰R2=2︰3 B.R1︰R2=3︰2
C.I甲︰I乙=2︰3 D.I甲︰I乙=2︰5
11.如图所示,R1=10欧姆,电流表A1示数为0.5安培,电源电压为10伏特。下列叙述不正确的是( )
A.R1与R2串联 B.R2阻值为20欧姆
C.R1两端电压为10伏特 D.电流表A的示数为1.0A
12.如图甲所示的电路,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。当滑片P从最右端b滑到最左端a的过程中,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中。则下列说法正确的是( )
A.当滑片移至a端时,对应的是图乙中的B点
B.当滑片移至b端时,电路中的电流为3A
C.R3的阻值为3Ω
D.电源的电压为10V
13.如图是测定油箱内油量的装置。是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。下列分析正确的是( )
A.油量表可用电流表改装 B.油量表可用电压表改装
C.浮子下降时,油量表示数变小 D.油量为零时,电路中电流为零
14.如图所示,R1 和R2是材料、厚度相同的正方形导体板,但R1的尺寸比R2的尺寸大,在导体两端加相同的电压,通过两导体的电流方向如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.R1中的电流小于R2中的电流
B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1 比R2中自由电荷定向移动的速率大
D.R1 比R2 中自由电荷定向移动的速率小
15.在如图所示的电路中,R0,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片 P 向上滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I,U1,U2和U3表示,电表示数的变化量分别用△I,△U1,△U2和△U3表示,则在滑片 P 向上滑动的过程中 ( )
A.不变, 不变 B.
C.不变, 不变 D.
16.在如图所示的电路中,电源电压保持U不变.电路中定值电阻阻值 R 大于R0.将滑动变阻器滑片向下滑动,电压表` V2,V3示数变化量的绝对值分别为△U1,△U2,△U3,电流表 A示数变化量的绝对值为△I,则( )
A.电流表A 的示数增大 B.电压表V2的示数增大
C.△U1大于△U2 D.△U2与△I的比值大于R0
三、填空题
17.如图甲所示是测量未知电阻 Rx的实验电路,定值电阻 请完善实验步骤。
只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U,=1.5V。
再闭合开关 ,读出并记录电压表示数U2。U2的大小如图乙所示,为 V,则
18. 如图所示,当开关闭合、断开时,灯泡和灯泡的连接方式是 ,若电流表的示数为,则通过灯泡的电流是 ;当和都闭合时,灯泡 (选填“发光”或“不发光”)。
19.如图所示电路中,电阻R1和R2的连接方式为 联。已知电源电压为9V且保持不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关后,通过R1的电流为 A,此时电流表的示数为1.2A,R2的阻值为 Ω。
20.如图所示的电路中,甲、乙两个导体长度同、材料和横截面积不同。已知S甲<S乙。闭合开关后,通过甲、乙的电流相同,则甲、乙两端的电压U甲 U乙,电阻R甲 R乙(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
21.如图所示,这是通过两个电阻的电流随电压变化的图像,由图中信息可推断,R1 (选填“>”“=”或“<”)R2。将它们串联后接入电路,R1、R2两端的电压分别为U1、U2,则U1∶U2= 。
22.有一只电灯,它的电阻是10Ω,额定电压为6 V.现只有一个电压为9 V的电源,为使电灯正常工作,应给它 (填“串”或“并”)联一个阻值为 Ω的电阻.
23.两电阻和,若将它们并联接入电路中,通过电流之比,则两电阻阻值之比 ,若将这两个电阻串联接入电路中,则它们两端的电压之比 。
24.如图所示,闭合开关时,电压表示数为 V;将滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电流表示数将 ,电压表示数将 (后两空均填“变大”、“变小”或“不变”).
四、计算题
25.如图所示的电路中:电源电压恒定,R2的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1A,电流表A的示数为0.4A。求:
(1)通过电阻R3的电流;
(2)电源电压;
(3)R,的阻值。
五、作图题
26.
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接起来。
(2)如图所示的电路图是学习小组为某汽车厂家设计一款提醒驾驶员系好安全带的电路。要求:驾驶员坐上驾驶座位开关S1闭合,未系安全带时,提示灯亮;系上安全带后,开关S2也闭合,提示灯灭。请你根据设计要求将电路图补画完整。
六、实验探究题
27.如图是探究电流与电阻关系的实验装置,电源电压为,实验用到定值电阻的阻值分别为、、、、。
次数
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
0.4
0.2
0.14
0.1
0.08
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应 。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“A”或“B”)端。实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有 的作用。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是 。
(4)排除故障后,通过实验获得数据如上表,分析数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。第5次实验时,滑动变阻器接入电路的电阻应为 。
七、综合题
28.某科技小组设计了一个自动雨刮器控制系统,其刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化,雨停后,刮水器自动停止工作;如图所示,图a是由一组手指状平行金属线组成的雨水检测网器件,图b是自动控制系统的模拟电路;
(1)将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验,记录数据如下:
检测浸入雨水中部分
未浸入
浸入
浸入
全部浸入
电流表的示数/A
0
0.16
0.20
0.32
①雨水检测金属网在电路中起到的作用更类似于 (选填“开关”或“滑动变阻器”);
②根据表中的现象和数据,解释刮水器刮水的速度能够随着雨量的大小而相应地发生变化的原因是雨量变大,检测金属网浸入雨水部分变大, ;
(2)活动小组发现无雨水时,电动机不能工作,无法实现无雨时车窗的清洗,于是增加了一个电路元件改进了电路,将“”和“增加的元件”连入电路ab间,绘制在图c中;
(3)根据活动小组的上述设计,无雨水时能不能改变刮水器刮水的速度? 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
AD、向左移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的电阻关系可知总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;滑动变阻器接入电路的电阻变小,其分担的电压变小,电压表的示数变小;根据串联电路的分压规律可知,灯泡两端的电压变大,根据P=UI可知,灯泡的实际功率变大,灯泡的亮度变亮,故A错误;
根据可知,电压表与电流表示数之比为滑动变阻器接入电路电阻,滑动变阻器接入电路的电阻变小,则电压表与电流表示数之比变小,故D正确;
BC、向右移动滑动变阻器滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的电阻关系可知总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,滑动变阻器接入电路的电阻变大,其分担的电压变大,电压表的示数变大,故BC错误。
故选:D。
【分析】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;根据滑片的移动方向判定滑动变阻器接入电路电阻的变化,根据串联电路的电阻关系可知电路总电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化,根据串联电路的分压规律可知滑动变阻器两端电压的变化,根据串联的电压特点可知,灯泡两端电压的变化,根据P=UI分析灯泡实际功率的变化;根据分析电压表与电流表示数之比的变化。
2.【答案】D
【解析】【解答】A、 闭合开关S后,电流经导线1、3直接从电源正极回到负极,造成电源短路,和都不发光,A错误。
B、 同理,因短路,也不发光,B错误。
C、 去掉之间的导线1后,电流仍会经导线3短路,无法实现、串联,C错误。
D、 将导线3与接线柱连接的一端改接到接线柱上,电流从电源正极流出后,会分成两条支路分别经过和,再汇合回到电源负极,此时和并联,D正确。
故选D。
【分析】本题考查电路的连接方式(串联、并联)与短路判断:短路分析:闭合开关后,若电流不经过用电器直接从电源正极回到负极,即为电源短路,此时用电器不工作。本题中初始电路存在短路,导致灯不发光。
串联与并联的实现:串联:电流只有一条路径,依次经过各用电器。并联:电流有多条路径,各用电器独立工作。
选项D的操作使电流出现两条支路,符合并联的定义;其他选项因短路或路径错误,无法实现对应连接方式。
解题关键:明确短路的危害、串联和并联的电流路径特点,通过分析电流走向判断电路状态。常见易错点是忽略短路对电路的影响,或对串、并联的电流路径理解不清晰。
3.【答案】C
【解析】【解答】A、此电路中在干路,、并联,若断开,即使或闭合,灯泡也不亮,不符合“任意一种方式均可独立解锁”的逻辑,A错误;
B、此电路中、、串联,需三个开关都闭合灯泡才亮,不符合“任意一种方式均可独立解锁”的逻辑,B错误;
C、此电路中、、并联后与灯泡串联,任意一个开关闭合,灯泡都能亮,符合“任意一种解锁方式均可独立解锁手机”的逻辑,C正确;
D、此电路中、串联后与并联,需闭合或、同时闭合灯泡才亮,不符合“任意一种方式均可独立解锁”的要求,D错误;
故选C
【分析】本题考查串并联电路的应用:
电路逻辑分析:题目要求“任意一种解锁方式(、、)均可独立解锁(灯泡亮)”,即三个开关需并联,且都能独立控制灯泡。
串并联电路的特点:并联电路中各支路独立工作、互不影响,因此三个开关并联时,任意一个闭合都能使电路导通,灯泡发光;串联电路需所有开关闭合才导通,不符合题意。
易错点:易误判开关的连接逻辑,需明确“独立控制”对应并联结构,“同时控制”对应串联或干路结构。
解题关键:紧扣“任意一种方式均可独立解锁”的需求,分析开关的连接方式需满足并联逻辑。
4.【答案】D
5.【答案】D
6.【答案】C
【解析】【解答】A.图中,定值电阻中的电流和两端的电压成正比,正比例图线是定值电阻的图象,小灯泡的电阻随温度的升高而增大,曲线是小灯泡的图象,电阻R的阻值为:,故A错误;
B.图乙中,、闭合后,接a时,电压表被开关S2短路,电压表的示数为零,故B错误;
C.闭合,断开、接a时,电阻R和灯泡L串联,电压表测量灯泡L的电压,电源电压是4V,串联电路中各处的电流相等,图甲中,当电流为0.2A时,灯泡L的电压是1V,电阻R两端的电压是3V,由串联电路电压的规律:U=UL+UR=1V+3V=4V,故C正确;
D.闭合后,闭合、接b时,灯泡L和电阻R并联,电源电压是4V,灯泡两端的电压是4V,由图甲中,通过灯泡的电流是0.5A,灯泡的电阻:,故D错误。
故选C。
【分析】定值电阻的电流和电压成正比;灯泡电阻随温度改变而改变,根据,计算电阻;在测量电流中,电流处处相等,各用电器分压之和等于电源电压;结合灯泡不同时刻的电压和电流,计算电阻。
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】A,B,D
【解析】【解答】根据电路图可知,定值电阻R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端电压。
当滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻变大。、
根据R总=R1+R2可知,电路的总电阻变大。
根据欧姆定律可知,此时电路中的电流减小,即电流表的示数减小;
根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,R1两端电压变大,则电压表的示数变大,
故C正确不符合题意,ABD错误符合题意。
故选ABD。
【分析】 根据图片可知,闭合开关S,R1与R2串联,电压表测变阻器R1两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动方向可知变阻器接入电路中电阻的变化和总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,再根据串联电路的分压规律可知变阻器R1两端电压的变化。
10.【答案】A,D
【解析】【解答】AB.根据图片可知,当开关S闭合,甲、乙两表都为电压表时,此时电阻R1和R2串联。此时甲电压表测量电源电压,乙电压表测量R2两端电压,
根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知:;
解得:
故A正确,B错误;
CD.根据图片可知,当开关S断开时,甲、乙两表都为电流表时,此时电阻R1和R2并联,甲电流表测量通过R2的电流,乙电流表测量总电流;
根据并联电路电流与电阻成反比的规律可知:;
根据并联电路I总=I1+I2可知,,
故C错误,D正确。
故选AD。
【分析】AB.由电路图可知,当S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
CD.当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比,再根据并联电路的电流特点求出两表示数之比。
11.【答案】A,D
【解析】【解答】A.根据图片可知,定值电阻R1与R2并排连接在电路两点之间,则二者并联,故A错误符合题意;
B.此时电流表A1测R2的电流,它两端的电压为10V,则R2阻值为,
故B正确不符合题意;
C.并联电路总电压等于各支路两端电压,所以R1两端电压为10伏特,故C正确不符合题意;
D.根据欧姆定律可知,通过R1的电流;
此时电流表A的示数为I=I1+I2=1A+0.5A=1.5A,
故D错误符合题意。
故选AD。
【分析】 由电路图可知,R1、R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R2支路的电流;根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压,根据欧姆定律求出R2的阻值和通过R1的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流的大小。
12.【答案】A,C
【解析】【解答】 解:由电路图可知,R1、R2、R3串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R1、R2两端的总电压,电流表A测量电路中的电流;
A、由电路图可知,当滑片移至a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路中的总电阻最小,
由可知,电路中的电流最大,由图像可知,对应的是图乙中的B点;故A正确;B、当滑片移至b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图像可知电路中的电流为1A;故B错误;
CD、因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,当滑片移至b端时,R1两端的电压最小,则图像中AB是R1的I-U图像;
此时U1=1V,电路中的电流I最小=1A,根据可得:;
由图像可知,滑片位于a端时,V2的示数为3V,电路中的电流I最大=3A;滑片位于b端时,V2'的示数为9V,电路中的电流I最小=1A,
因串联电路中的总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,
所以,U=UV 2+I'R3,U=UV 2'+IR3,
则:UV 2+I'R3=UV 2'+IR3,即3V+3A×R3=9V+1A×R3,解得:R3=3Ω,故C正确;
电源的电压U=UV 2+I'R3=3V+3A×3Ω=12V;故D错误。
故选:AC。
【分析】 (1)由电路图可知,当滑片移至a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路中的总电阻最小,根据欧姆定律可知电路中的电流最大,据此进行判断;
(2)当滑片移至b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图像可知此时电路中的电流;
(3)根据串联电路的分压特点可知,当滑片移至b端时,R1两端的电压最小,据此判断R1的I-U图像,并读出对应的电压和电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;
根据电阻的串联和欧姆定律分别表示出滑片位于a端、b端电源的电压,联立等式即可求出电源的电压和R3的电阻。
13.【答案】A,C
【解析】【解答】AB.电流表的特点是串联在电路中,其示数与电路总电流成正比,由图可知,油量表与其他元件串联,所以油量表是电流表改装的,故A正确,故B错误;
C.浮子下降→油量减少→滑片上移→滑动变阻器接入电阻变大→电路总电阻R总变大(电源电压 U 不变)→根据,电路电流变小,电流变小则表示数变小,故C正确;
D.油量为零时,浮子下降至最低处→滑片上移至最高点→滑动变阻器接入电路的电阻最大 。根据 ,电路总电阻达到最大,电源电压U不变,因此电路中仍有电流(只是电流最小),而非零,故D错误。
故选AC。
【分析】测定油箱油量的装置中,电路核心结构为:电源、滑动变阻器、定值电阻(保护电路,避免短路)、油量表示数元件串联。浮子随油量变化上下浮动:油量增多→浮子上升→滑杆绕 O 点转动→滑片下移→滑动变阻器接入电路的电阻变小;反之,油量减少→浮子下降→滑片上移→滑动变阻器接入电路的电阻变大。
14.【答案】B,D
【解析】【解答】 影响电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积;电阻的大小与长度成正比,与电阻成反比,即,所以R与边长L无关,故R1=R2。
AB.通过电阻的电流,由于U与R都相同,则通过两电阻的电流相同,故A错误,B正确;
CD.电流I=nevS=nevLd,由于I、n、e、d相同,则L越大,v越小,则R1中自由电荷定向移动的速率小于R2中自由电荷定向移动的速率,故C错误,D正确;
故选BD。
【分析】 R1和R2是材料相同,设正方形导体的边长为L,根据电阻定律R=ρ比较电阻的大小关系,然后由欧姆定律分析。
15.【答案】A,D
【解析】【解答】A、图中,电阻串联,滑片P向上滑动,电流表读数变大,电压表读数U1增大,电压表读数U2减小,电压表读数U3减小;根据欧姆定律,U1表示定值电阻R1不变, 不变,故A正确;
B、由串联电路电压关系,三个电压表读数关系是 ,故B错误;
C、三个电压表读数变化量关系是| ,故D正确;
D、U1变化, 变化, 表示定值电阻R0,不变,故C错误。
故选AD。
【分析】在串联电路中,各电阻分压之和等于电源电压;利用,可以计算定值电阻的阻值。
16.【答案】A,C
【解析】【解答】A、图中,电路为串联电路,当滑动变阻器滑片向下滑动时,电路中总电阻变小,所以总电流变大,即电流表A的示数增大,故A正确;
B、电压表V2测的是定值电阻R与滑动变阻器两端的电压,其示数 变小,故B错误;
CD、根据 则有 ,,由于R>R0,所以,,故C 正确,D错误。
故选 AC.
【分析】在串联电路中,滑动变阻器电阻减小,总电阻减小,且此处分压减小,其他位置分压变大,定值电阻可以利用电压表变化量和电流表示数变化量的比值计算。
17.【答案】S2;2.5
【解析】【解答】实验步骤:再闭合开关。
电压表读数:图乙中电压表量程为,分度值,示数为。
计算未知电阻:
通过的电流:。
两端的电压:。
未知电阻阻值:。
【分析】本题核心是利用串联电路的电流、电压规律和欧姆定律,通过开关的通断改变电压表的测量对象(先测电压,再测电源电压),进而推导未知电阻的阻值。需明确串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,结合电压表的读数方法(量程、分度值),逐步计算电流和电阻,体现了对间接测量电阻方法的理解与应用。
18.【答案】串联;0.2;不发光
【解析】【解答】电路连接方式判断
第1空:当开关闭合、断开时,电流从电源正极流出,依次经过、电流表A、、后回到电源负极,电流路径唯一,因此和的连接方式为串联。
第2空:串联电路的核心规律是电流处处相等,已知电流表测量的是串联电路的电流,示数为,因此通过的电流与电流表示数相同,为。
第3空:当和都闭合时,的闭合使两端被导线直接连通,发生局部短路,电流不再经过,因此不发光。
综上,(1)第1空答案:串联;第2空答案:;第3空答案:不发光。
【分析】本题考查串联电路的特点与短路的判断:
电路连接方式:判断串联的关键是电流路径是否唯一,电流依次通过各用电器则为串联,这是解答第1空的核心依据。
串联电路电流规律:“电流处处相等”是串联电路的基本性质,需明确电流表测量的是整个串联电路的电流,进而推导通过单个用电器的电流,对应第2空的解答。
短路的影响:局部短路的本质是用电器两端被导线短路,导致无电流通过该用电器,因此用电器不工作,这是第3空的判断逻辑。
解题关键:通过分析电流路径明确电路连接方式,熟练运用串联电路电流规律,准确判断短路对用电器工作状态的影响。常见易错点是对短路的定义理解模糊,误将“短路”等同于“电路断路”,需明确短路时电路仍导通,但被短路的用电器无电流通过。
19.【答案】并;0.9;30
20.【答案】等于;等于
【解析】【解答】据图可知两导体并联,根据并联电路,用电器电压相等,所以 U甲 =U乙, 通过甲、乙的电流相同, 据欧姆定律知,电阻R甲等于R乙。
综上 第1空、等于; 第2空、等于。
【分析】并联电路规律:电压规律、电流规律以及欧姆定律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流;
欧姆定律:公式为U=IR,所以电压相等时,导体中的电流相同时,其电阻相等.
21.【答案】<;1∶2
【解析】【解答】图中,当电压为4V时,通过R1、R2的电流为0.8A、0.4A,根据,R1和R2的阻值分别为,,可知,。
当串联接入电路时,串联电路中各处的电流相等,通过R1和R2的电流相等,根据,R1和R2两端的电压之比为:。故第1空填:<;第2空填:1:2。
【分析】根据,计算电阻大小;利用U=IR,计算分压,再计算分压比。
22.【答案】串;5
【解析】【解答】根据串联电路电压规律,总电压为9V,灯泡需要电压为6V,需要串联电阻,灯泡正常发光的电流为:,串联的电阻为:。故第1空填:串;第2空填:5。
【分析】【学找切入点】由于电源电压大于电灯的额定电压,直接接入电路中电灯会烧坏,所以必须串联一个电阻分担部分电压.根据 可求出分压电阻的电压;根据I0=URC可求串联电路的电流;最后根据 可求出分压电阻的大小.
23.【答案】4∶3;4∶3
【解析】【解答】并联电路中,各支路电压相等,由欧姆定律可得,两电阻阻值之比为。串联电路中,电流处处相等,由欧姆定律U = IR可得。
故第一空为4∶3,第二空为4∶3。
【分析】1.掌握串联电路的特点。电流特点:串联电路中各处电流相等。电压特点:串联电路的总电压等于各部分电路电压之和。
2.并联电路的特点。电压特点:并联电路中各支路两端的电压相等。结合欧姆定律可得并联电路中电流与电阻的关系:电流与电阻成反比。
3.欧姆定律的应用。欧姆定律的表达式为(其中I是电流,U是电压,R是电阻)。当电源电压U不变时,电路的总电阻R变化,会引起电流I的变化。可用于分析串、并联电路中电流、电压、电阻的比例关系。
24.【答案】2.2;不变;变大
【解析】【解答】电压表示数为2.2V,变阻器的电阻全部接入电阻,所以滑片移动时,电路的电阻不变,电压不变,根据欧姆定律计算可知,电流不变,电压表接入电阻大,所以电压表示数增加。
【分析】 首先明确电路连接方式,确定电压表测量对象,再依据串联电路特点及欧姆定律分析滑片移动时电流表、电压表示数的变化情况。
25.【答案】(1)解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。根据并联电路的电流特点(干路电流等于各支路电流之和),通过R2的电流:
(2)解:并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压。由欧姆定律得,电源电压:
(3)解:由欧姆定律得,R1的阻值:
【解析】【分析】本题核心是并联电路的电流、电压规律和欧姆定律的应用。需明确电路结构为与并联,电流表的测量对象(测干路,测支路)。通过并联电路“干路电流=各支路电流之和”求的电流;再结合欧姆定律,由的电流和阻值求出电源电压(并联支路电压相等);最后再次利用欧姆定律求出的阻值。解题需准确识别电路连接方式和电表测量对象,围绕并联电路基本规律和欧姆定律构建逻辑链。
26.【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1) 实物电路连接
根据图甲电路图,电流从电源正极流出,经、开关s、后回到电源负极。连接实物电路时,需将电源、、开关s、依次用导线连接,确保电路导通(连接后的实物电路如题目中示例图所示,实现开关控制整个电路,两灯串联)。
(2) 电路图补画
要求:驾驶员坐上驾驶座开关闭合,未系安全带时(断开)提示灯亮;系上安全带后(闭合)提示灯灭。因此需将与提示灯并联(闭合时短路提示灯),同时串联电阻R保护电路。补画后的电路图为:开关在干路,与并联,R串联在电路中(与题目中示例图逻辑一致)。
综上,(1) 实物电路按电路图连接完成;(2) 电路图补画符合“并联提示灯,控制干路”的逻辑。
【分析】本题考查电路连接与电路图设计,属于电学作图题:
实物电路连接:需明确电流路径,遵循“串联电路元件依次连接”的原则,确保导线连接与电路图的元件顺序、连接方式一致。
电路图设计:根据“用电器的通断逻辑”设计电路,本题中提示灯的“亮灭”由的并联短路实现,同时串联电阻防止电源短路,体现了电路设计中“功能实现”与“安全保护”的双重要求。
解题关键:熟练掌握串联电路的连接方法,理解“短路实现用电器熄灭”的电路设计逻辑,以及保护电阻在电路中的作用。常见易错点是实物电路连接时导线交叉或元件顺序错误,或电路图设计时忽略保护电阻、误将串联导致逻辑错误。
27.【答案】(1)
(2)断开;;更换电阻后控制电阻两端电压不变的作用
(3)电阻短路
(4)反比;
28.【答案】滑动变阻器;电流变大,电动机转速变快;;不能
【解析】【解答】(1)①根据表格可知,当雨水浸入金属网的深度改变时,可以改变电路中的电流,即它可以改变接入电路的电阻,那么其作用类似于滑动变阻器。
②根据表格数据可知,雨量变大时,检测金属网浸入雨水部分变大,则电流变大,电动机转速变快。
(2)根据题意可知,要使其在无雨时可以工作,必须使ab之间形成通路,可以在ab之间增加一个开关与金属网并联,如下图所示:
(3)根据题意可知,无雨水时,接入电路的电阻不能改变,则通过电路的电流不变,电动机转速不变,不能改变刮水器刮水的速度。
【分析】 (1)①滑动变阻器可以通过改变接入电路中的电阻,从而改变电流和电压;
②分析雨量变大后金属网浸入深度的变化,根据表格确定电流变化,最后“电动机的转速与电流的关系”分析电动机的转速变化即可;
(2)没有雨水时,电动机不能工作,其原因是a、b两点之间为断路。要使其在无雨时可以工作,可以在ab之间增加一个开关雨金属网并联;
(3)根据欧姆定律可知无雨水时通过电路的电变化变,进一步判断电动机转速和刮水器刮水的速度的变化。
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