精品解析:安徽省安庆市第二中学(南区)2023-2024学年九年级上学期月考(二)物理试题
2026-07-14
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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 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2023-2024 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 安庆市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.86 MB |
| 发布时间 | 2026-07-14 |
| 更新时间 | 2026-07-14 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58816783.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
安庆二中(南区)九年级月考(二)
物理
一、单选题(2×7=14)
1. 在如图所示的电路中,R0是一个定值电阻,ab是粗细均匀,长为L的一根电阻丝,滑片P与ab接触良好并且可以自由滑动,闭合开关,电压表的示数随滑片离a点的距离x变化的规律能用哪个图像描述
A. B. C. D.
2. 如图所示电路,电源电压不变,当开关S闭合、、断开时,电流表的示数为,电压表的示数为;当开关S、、都闭合时,电流表的示数为,电压表的示数为,则下列说法正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
3. 如图(a)所示是电阻甲和乙的I﹣U图像(b)、(c)是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是( )
A. 当电阻乙两端电压为2.5V时,它的阻值和甲的阻值相等
B. 图(b)中,当电流I为0.4A时,电源电压为4V
C. 图(c)中,当电压U为2V时,干路总电流为0.6A
D. 图(c)中,在电压U从0增大到2.5V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
4. 有一块手机用的电池,上面标明电压为3.7V,容量为,它充满电后大约储存的电能为( )
A. B. C. 7.4J D.
5. 如图所示,将定值电阻按甲、乙两图接在电压不同的电路中,已知两图中两端的电压相等,乙图中流过的电流之比为,下列说法中正确的是( )
A. 两电阻的阻值之比为
B. 两图中电源的电压之比为
C. 两图中流过的电流之比为
D. 两图电路的总功率之比为
6. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,为定值电阻,为滑动变阻器,当变阻器的滑片在某两点间滑动的过程中,电流表的示数在1A-1.2A之间变化,电压表的示数在8V-10V之间变化,则下列说法正确的是( )
A. 当电压表示数增大时电流表的示数也增大
B. 电源电压为10V
C. 电源电压为12V
D. 的阻值为10Ω
7. 如图所示电路,电源电压保持不变,开关S由闭合到断开时( )
A. 电流表的示数变小 B. 电路的总电阻变小
C. 电流表的示数变大 D. 电压表的示数变小
二、填空题(2×14=28)
8. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,电路正常工作一段时间后,电阻R1出现故障,观察到电压表示数为零,电流表示数为3I0,则R1︰R2= _________。
9. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,电流表A1示数_________.电压表V与电流表A2示数的比值_________。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
10. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是______;在如图乙所示的电路中,电源电压6V,R1=12Ω,电压表量程为0~15V,电流表A量程为0~3A、A1量程为0~0.6A,闭合开关S,R2连入电路的阻值最小为______Ω。
11. R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流=______。
12. 如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端移到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压U为______V,滑动变阻器的最大阻值是______Ω。
13. 两定值电阻,甲标有“10Ω;1A”,乙标有“12Ω;0.5A”,把它们并联在同一电路中,则干路允许通过的最大电流是_____________A。
14. 如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,Rx为待测电阻。如果考虑电表内阻对测量结果的影响,则该电阻的测量值______Rx的实际值(选填“>”、“<”或者“=”)。
15. 如图所示,定值电阻,,电源电压为8V,R为定值电阻。当开关S接位置1时,电流表的示数为0.4A,该电路工作5min电流做的功为______J。当开关S接位置2时,电阻R两端的电压______(选填“不变”“变大”或“变小”)。
16. 如图所示电路中,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=20Ω。当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.4A,则电源电压是 ______V。当断开开关S1,闭合S2、S3时,电流表的示数为,当闭合开关S1,断开S2、S3时,电流表的示数为,则=______。
三、实验题(2×10=20)
17. 某物理兴趣小组用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图象如图乙所示。
v
(1)保证实验顺利进行,应选用___________(填序号)滑动变阻器;
A.“10Ω 0.5A” B.“50Ω 0.3A” C.“100Ω 0.2A”
(2)电路连接完整后闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数的原因可能是___________;
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示,其示数为___________A,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动。根据乙图所示的数据得出小灯泡正常发光时的电阻是___________Ω;
(4)该小组在总结时发现:实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的,滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的,则小灯泡电阻的变化量___________(选填“大于”、“小于”或“等于’)滑动变阻器电阻的变化量。
18. 某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图所示。
①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整_______。
②检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像_______。
③分析I-U图像可得出结论:______________________。
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的______V。
四、计算题(4+4=8)
19. 有一个量程为0~ 1mA的小量程电流表G,内阻Rg=30Ω,选择一定值电阻 R0与它并联起来,如图所示。将A、B两端接入电路(图中I表示电流表G与电阻R0并联后的总电流)。
(1)调节电路,使电流表的指针指在最大刻度处(即1mA) ,这时电流I为0.6A,求电阻R0的值(计算结果保留两位小数) ;
(2)继续调节电路,使电流表的指针指在刻度盘中央(即0.5mA),此时电流I变为多少?
20. 小明听物理老师讲过“干电池内部其实是有电阻的,分析电路时可以把干电池看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成”,如图甲所示。在老师指导下,小明设计了图乙所示的电路来测量一节干电池内部的电阻。
(1)根据实验中电压表和电流表的读数绘出U-I图像如图丙所示,当电流表示数如图丁所示时电压表示数U是多少伏;
(2)根据实验数据求得这节干电池内部电阻r为多少?
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安庆二中(南区)九年级月考(二)
物理
一、单选题(2×7=14)
1. 在如图所示的电路中,R0是一个定值电阻,ab是粗细均匀,长为L的一根电阻丝,滑片P与ab接触良好并且可以自由滑动,闭合开关,电压表的示数随滑片离a点的距离x变化的规律能用哪个图像描述
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由电路图可知,R0与滑动变阻器串联,电压表测R0和滑片左侧电阻丝两端电压之和,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻不变,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:,即电路中的电流不变。
A.当滑片位于左端时,电压表测R0两端的电压,其电压表示数不为零,故A错误;
BCD.因ab是粗细均匀、长为L的一根电阻丝,滑片P与ab接触良好并可自由滑动,
所以,滑片P离a点的距离为x时,接入电路中的电阻,则电压表的示数:
所以,电压表的示数U随滑片P离a点的距离x变化的规律是一次增函数,故CD错误B正确。
2. 如图所示电路,电源电压不变,当开关S闭合、、断开时,电流表的示数为,电压表的示数为;当开关S、、都闭合时,电流表的示数为,电压表的示数为,则下列说法正确的是( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,开关S闭合,S1、S2断开时,R1和灯泡串联在电路中,电压表测灯泡的电压,电流表测串联电路的电流;当开关S、S1、S2都闭合时,R1和R2并联在电路中,电流表测干路电流,灯泡短路,则电压表也被短路,电压表的示数变为0,所以
U1>U2
由串联电路和并联电路的电阻特点可知,R1和灯泡串联时,总电阻
R串>R1
R1和R2并联时,总电阻
R并<R1
所以
R并<R串
即当开关S、S1、S2都闭合时,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知电流变大,则
I1<I2
故ABC错误,D正确。故选D。
3. 如图(a)所示是电阻甲和乙的I﹣U图像(b)、(c)是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是( )
A. 当电阻乙两端电压为2.5V时,它的阻值和甲的阻值相等
B. 图(b)中,当电流I为0.4A时,电源电压为4V
C. 图(c)中,当电压U为2V时,干路总电流为0.6A
D. 图(c)中,在电压U从0增大到2.5V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.由图(a)可知,当电阻甲、乙两端电压为2.5V时,通过两者的电流均为0.5A,由欧姆定律可知,甲、乙的阻值相等,故A正确,不符合题意;
B.图(b)中,两电阻串联,由图(a)可知,当电路中的电流I=0.4A时,U甲=2V、U乙=2.5V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以电源电压为
U=U甲+U乙=2V+2.5V=4.5V
故B错误,符合题意;
C.图(c)中,两电阻并联,由图(a)可知,当电压U=2V时,I甲=0.4A、I乙=0.2A,干路总电流等于各支路电流之和,为
I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A
故C正确,不符合题意;
D.图(c)中,两电阻并联,由图(a)可知,在电压U从0增大到2.5V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小,故D正确,不符合题意。
故选B。
4. 有一块手机用的电池,上面标明电压为3.7V,容量为,它充满电后大约储存的电能为( )
A. B. C. 7.4J D.
【答案】A
【解析】
【详解】手机电池充满电后大约储存的电能为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5. 如图所示,将定值电阻按甲、乙两图接在电压不同的电路中,已知两图中两端的电压相等,乙图中流过的电流之比为,下列说法中正确的是( )
A. 两电阻的阻值之比为
B. 两图中电源的电压之比为
C. 两图中流过的电流之比为
D. 两图电路的总功率之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.乙图中流过的电流之比为,根据并联电路的分流规律可知,两电阻的阻值之比为,故A错误;
B.甲图中,两电阻阻值之比为,根据串联电路的分压规律可知,两电阻两端的电压之比为,两图中两端的电压相等,结合串并联电路的电压规律,两图中电源的电压之比为,故B错误;
C.甲图中,两电阻两端的电压之比为,两图中电源的电压之比为,所以在两图中的电压之比为,根据,则两图中流过的电流之比为,故C正确;
D.两图中流过的电流之比为,乙图中流过的电流之比为,结合串并联电路的电流规律,可得甲乙两图的整个电路电流之比为,两图中电源的电压之比为,所以功率之比为
故D错误。
故选C。
6. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,为定值电阻,为滑动变阻器,当变阻器的滑片在某两点间滑动的过程中,电流表的示数在1A-1.2A之间变化,电压表的示数在8V-10V之间变化,则下列说法正确的是( )
A. 当电压表示数增大时电流表的示数也增大
B. 电源电压为10V
C. 电源电压为12V
D. 的阻值为10Ω
【答案】D
【解析】
【详解】定值电阻与变阻器串联,电流表测量电路中电流,电压表测量变阻器两端电压,且电源电压不变。当变阻器滑片向右移动时,变阻器电阻增大,根据串联电路分压特点可知,其两端电压变大,电压表示数变大。变阻器电阻变大,电路总电阻变大,在电源电压不变的前提下,电路中的电流减小,电流表示数减小。故电压表与电流表的变化是相反的。根据串联电路特点与欧姆定律有
当电流表示数为1A时,电压表示数为10V,有 ①
当电流表示数为1.2A时,电压表示数为8V,有 ②
由方程①②得,。
故选D。
7. 如图所示电路,电源电压保持不变,开关S由闭合到断开时( )
A. 电流表的示数变小 B. 电路的总电阻变小
C. 电流表的示数变大 D. 电压表的示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,开关S闭合时,电路为R2的简单电路,电压表和电流表被短路,无示数;开关S断开时,R1与R2串联,电压表测 R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
AC.S断开后,电流表测量电路中的电流,电流表有示数,则电流表的示数变大,故A错误,C正确;
B.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,开关S由闭合到断开时,电路中的总电阻变大,故B错误;
D.S断开时,电压表测R1两端的电压,电压表有示数,所以电压表示数变大,故D错误。
故选C。
二、填空题(2×14=28)
8. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,电路正常工作一段时间后,电阻R1出现故障,观察到电压表示数为零,电流表示数为3I0,则R1︰R2= _________。
【答案】2︰1
【解析】
【详解】开关S闭合后,电流表的示数为I0,则电源电压
U=I0(R1+R2)①
电阻R1出现故障,观察到电压表示数为零,则R1短路,电路中只有R2,电流表示数为3I0,则电源电压
U=3I0R2②
联合①②解得
R1=2R2
所以
R1︰R2=2︰1
9. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,电流表A1示数_________.电压表V与电流表A2示数的比值_________。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 ①. 不变 ②. 变大
【解析】
【详解】[1]闭合开关S,R1、R2并联,A2测干路电流,A1测R1支路电流,V测电源电压,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,故电压表V示数不变,由可知,R1支路电阻不变,电压不变,所以电流不变,故电流表A1示数不变。
[2]当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,滑动变阻器R2电阻变大,电路总电阻变大,由可知,总电压不变,总电阻变大,所以总电流变小,A2示数变小,则电压表V与电流表A2示数的比值变大。
10. 如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是______;在如图乙所示的电路中,电源电压6V,R1=12Ω,电压表量程为0~15V,电流表A量程为0~3A、A1量程为0~0.6A,闭合开关S,R2连入电路的阻值最小为______Ω。
【答案】 ①. L2断路 ②. 2.4
【解析】
【详解】[1]由图可知,闭合开关S后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流;一段时间后,两灯均熄灭,已知两灯中仅有一个出现了故障,这说明电路故障为断路,所以电流表示数减小,电压表示数变大,此时电压表到电源为通路,则L1是完好的,故L2断路。
[2]由图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源两端的电压;电流表A测量的是干路中的电流,电流表A1测量的是通过R1的电流;并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得通过R1的电流
电流表A接入电路的是大量程,所以通过规律的最大电流为3A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则滑动变阻器接入电路的电阻最小时通过变阻器R2的电流
I2=I-I1=3A-0.5A=2.5A
则滑动变阻器接入电路电阻的最小值
11. R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流=______。
【答案】2:3:6
【解析】
【详解】图甲中三个电阻串联,串联电路各处的电流相等,根据U=IR可知,有
在图乙中,三个电阻并联,根据并联电路各支路两端电压相等,由得
12. 如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端移到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压U为______V,滑动变阻器的最大阻值是______Ω。
【答案】 ①. 9 ②. 12
【解析】
【详解】由甲图可知,电路是串联的,电压表测R0两端电压,电流表测电路中的电流,当滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,此时电路中的电流最大,且电压表测电源电压,据乙图可知,此时电路中的电流为1.5A,电源电压为9V;
当滑片在b端时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,据乙图可知,此时定值电阻R0两端电压为3V,电路中的电流为0.5A,可得滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的最大阻值是
13. 两定值电阻,甲标有“10Ω;1A”,乙标有“12Ω;0.5A”,把它们并联在同一电路中,则干路允许通过的最大电流是_____________A。
【答案】1.1
【解析】
【详解】由于甲标有“10Ω;1A”,乙标有“12Ω;0.5A”,则甲电阻的最大电压为
乙电阻的最大电压为
把它们并联在同一电路中,它们的电压大小都等于电源电压大小,已知甲的最大电压为10V,乙的最大电压为6V,则电源电压只能选取6V,这样干路的电流才是最大,此时流过乙的电流为0.5A,流过甲的电流为
根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,则干路允许通过的最大电流为
干路允许通过的最大电流是1.1A。
14. 如图所示是用电压表和电流表测电阻的一种连接方法,Rx为待测电阻。如果考虑电表内阻对测量结果的影响,则该电阻的测量值______Rx的实际值(选填“>”、“<”或者“=”)。
【答案】>
【解析】
【详解】由电路图可知,考虑电表内阻对测量结果的影响时,Rx与电流表的内阻串联,电压表测Rx与电流表内阻两端的电压之和,因串联电路中电流处处相等,故电流表的示数就是通过Rx的电流,即流过Rx的电流值测量准确,又因此时电压表测Rx与电流表内阻两端的电压之和,故此时电压表示数大于Rx两端电压,即Rx两端的电压值测量偏大,故由欧姆定律可知,此时该电阻的测量值将大于Rx的实际值。
15. 如图所示,定值电阻,,电源电压为8V,R为定值电阻。当开关S接位置1时,电流表的示数为0.4A,该电路工作5min电流做的功为______J。当开关S接位置2时,电阻R两端的电压______(选填“不变”“变大”或“变小”)。
【答案】 ①. 960 ②. 变大
【解析】
【详解】[1] 当开关S接位置1时,R1和R串联,电流表的示数为0.4A,该电路工作5min电流做的功为
[2] 当开关S接位置2时,与R串联的电阻由R1变成R2,总电阻变小,则电流变大,根据,电阻R两端的电压变大。
16. 如图所示电路中,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=20Ω。当只闭合开关S2时,电流表的示数为0.4A,则电源电压是 ______V。当断开开关S1,闭合S2、S3时,电流表的示数为,当闭合开关S1,断开S2、S3时,电流表的示数为,则=______。
【答案】 ①. 8 ②. 9:2
【解析】
【详解】[1]由图可知,当只闭合开关S2时,该电路为只含有R2的简单电路,电流表测电路中的电流;已知电流表的示数为0.4A,即电路中的电流为I=0.4A,电源电压为
U=U2=IR2=0.4A×20Ω=8V
[2]当断开开关S1,闭合S2、S3,该电路为R1和R2的并联电路,电流表测干路的电流;由并联电路的电阻特点可知电路总电阻为
由欧姆定律可知干路的电流为
当闭合开关S1,断开S2、S3时,该电路为R1和R2的串联电路,电流表测电路中的电流;此时电流表的示数即电路中的电流,由串联电路的电阻特点可知电路总电阻为
R串=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω
由欧姆定律可知电路中的电流为
则
三、实验题(2×10=20)
17. 某物理兴趣小组用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I-U图象如图乙所示。
v
(1)保证实验顺利进行,应选用___________(填序号)滑动变阻器;
A.“10Ω 0.5A” B.“50Ω 0.3A” C.“100Ω 0.2A”
(2)电路连接完整后闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数的原因可能是___________;
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示,其示数为___________A,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向___________(选填“左”或“右”)移动。根据乙图所示的数据得出小灯泡正常发光时的电阻是___________Ω;
(4)该小组在总结时发现:实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的,滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的,则小灯泡电阻的变化量___________(选填“大于”、“小于”或“等于’)滑动变阻器电阻的变化量。
【答案】 ①. B ②. 小灯泡短路 ③. 0.16 ④. 右 ⑤. 10 ⑥. 小于
【解析】
【详解】(1)[1]由图乙可知,当灯泡两端的电压为0.5V时,通过灯泡的电流约为0.12A,此时灯泡的电阻
由图甲可知电源由三节干电池组成,则电源电压
U=3×1.5V=4.5V
闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,由欧姆定律可得电阻电路总电阻
串联电路总电阻等于各分电阻之和,此时滑动变阻器接入电路的电阻
由图乙可知,小灯泡正常发光时,通过的电流为0.25A。故选用B滑动变阻器更合适。
(2)[2]小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路短路,电压表无示数,说明与电压表并联的用电器短路,故可能原因是小灯泡短路。
(3)[3][4]由图甲可知,电流表选用的量程为0~0.6A,由图丙可知,此时电流表分度值为0.02A,故电流表示数为0.16A;由图乙可知,小灯泡正常发光的电流为0.25A,此时电流没有达到小灯泡额定电流,故需要使电路中电流增大,即滑动变阻器阻值需要减小,由图甲可知,滑动变阻器需要向右移动。
[5]小灯泡正常发光时的电阻
(4)[6]当灯泡两端的电压为时,通过电路的电流约为,灯泡的电阻
滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器此时接入电路的电阻
当灯泡两端的电压为时,滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器接入电路的电阻
通过电路的电流由变为,滑动变阻器的电阻由变为,电阻变化量为
由图可知,电压为时,电流为,此时灯泡的电阻为
灯泡的电阻由变为,灯泡电阻的变化量为
故小灯泡电阻的变化量小于滑动变阻器电阻的变化量。
18. 某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图所示。
①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整_______。
②检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像_______。
③分析I-U图像可得出结论:______________________。
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的______V。
【答案】(1) ①. ②. ③. 电阻一定,通过导体电流与导体两端电压成正比
(2)2
【解析】
【小问1详解】
由图1,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,电源电压为3V,因此电压表量程为0~3V;
由图3,电流表选用0∼0.6A 量程,分度值为0.02A ,示数为0.52A 。在图4的坐标系中,横轴每小格代表,纵轴每小格代表0.02A 。将点描出,然后用平滑的直线连接六个点(尽量让直线穿过尽可能多的点,偏差大的点舍去);
观察画出的 图像,它是一条经过原点的直线,说明电阻一定时,通过导体电流与导体两端电压成正比。
【小问2详解】
探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压保持不变。根据串联分压原理,
当接入最大定值电阻时,滑动变阻器阻值达到最大20Ω 时,定值电阻两端的最小电压为
,因此为了实验顺利进行应该选择控制定值电阻两端电压为2V。
四、计算题(4+4=8)
19. 有一个量程为0~ 1mA的小量程电流表G,内阻Rg=30Ω,选择一定值电阻 R0与它并联起来,如图所示。将A、B两端接入电路(图中I表示电流表G与电阻R0并联后的总电流)。
(1)调节电路,使电流表的指针指在最大刻度处(即1mA) ,这时电流I为0.6A,求电阻R0的值(计算结果保留两位小数) ;
(2)继续调节电路,使电流表的指针指在刻度盘中央(即0.5mA),此时电流I变为多少?
【答案】(1)0.05Ω (2)0.3A
【解析】
【详解】(1)电流表两端电压
电流表G与电阻R0并联,故R0两端电压
U0=Ug=0.03V
通过R0的电流
R0的阻值为
(2)电流表的示数为0.5mA时,Rg两端电压
R0两端电压
通过R0的电流
干路中总电流为
答:(1)电阻R0的值为 0.05Ω;
(2)继续调节电路,使电流表的指针指在刻度盘中央(即0.5mA),此时电流I变为0.3A。
20. 小明听物理老师讲过“干电池内部其实是有电阻的,分析电路时可以把干电池看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成”,如图甲所示。在老师指导下,小明设计了图乙所示的电路来测量一节干电池内部的电阻。
(1)根据实验中电压表和电流表的读数绘出U-I图像如图丙所示,当电流表示数如图丁所示时电压表示数U是多少伏;
(2)根据实验数据求得这节干电池内部电阻r为多少?
【答案】(1)1.1V
(2)2Ω
【解析】
【小问1详解】
电流表选用量程,分度值为,由图丁读得电流表示数;结合图丙的图象,可得当时,电压表示数。
【小问2详解】
干电池等效为理想电源电压与内阻串联,乙图中滑动变阻器与串联,电压表测量滑动变阻器两端电压。根据串联电路总电压等于各部分电压之和,可得①
从图丙图象中选取两组实验数据:当时,,代入①式得②
当时,,代入①式得③
联立②③两式可得
解得干电池内部电阻。
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