第十七章 欧姆定律 单元检测 2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-10-26
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内容正文:
第十七章欧姆定律单元检测卷
一、选择题(共12小题)
1.(2025秋•合肥期末)关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.导体中通过的电流越大,它的电阻越小
C.有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
D.定值电阻两端电压越大,通过它的电流就越大
2.(2025秋•南昌校级期末)关于欧姆定律公式的理解和应用,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
C.银是自然界导电能力最强的物质,所有的导线都应该用银制作
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响电阻的大小
3.(2026•龙州县一模)破壁机可以瞬间击破食物细胞壁,让食材营养释放更充分。某品牌破壁机(如图)设置了安全开关S1和工作开关S2,当杯体放在主机上时S1自动闭合,安全指示灯亮起;再闭合S2,电动机启动破壁,下列电路图符合上述要求的是( )
4.(2026•鸠江区校级模拟)如图所示,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。关于该电路的工作情况,下列判断正确的是( )
A.只闭合S1,将滑片P向右移动,电压表示数变大
B.只闭合S1,将滑片P向右移动,电压表与电流表示数的比值变大
C.先闭合S1,再闭合S2,电压表示数变大
D.先闭合S1,再闭合S2,电压表与电流表示数的比值变大
第4题图 第5题图
5.(2025秋•克州期末)如图所示,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=5:2;当开关S断开,甲、乙两表都为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙为( )
A.2:5 B.5:2 C.5:3 D.3:5
6.(2025秋•榕城区期末)如图所示电路中,电源电压为3V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为2V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L1两端的电压为2V
B.L2两端的电压为2V
C.通过L1与L2的电流之比为2:1
D.L1与L2的灯丝电阻之比为1:1
第6题图 第8题图
7.(2025秋•吉林期末)一个阻值为R的电阻,两端所加电压为U,通过电阻的电流为I,如果加在电阻两端的电压变为零,则( )
A.电阻不变、电流为零 B.电阻为零、电流不变
C.电阻、电流都不变 D.电阻、电流都为零
8.(2026•新余二模)如图所示的电路中,下列判断正确的是( )
A.只闭合开关S,滑动变阻器与小灯泡L串联
B.将S、S1、S2都闭合,电流表测量的是通过电阻R和灯泡L的总电流
C.闭合开关S和S2,断开S1,向右移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡逐渐变暗
D.闭合开关S和S1,断开S2,将滑动变阻器的滑片置于最左端,小灯泡L与电阻R并联
9.(2025秋•官渡区校级月考)甲、乙两个电阻的
U﹣I图线如图所示,若把两个电阻串联接在同一电路中,下列说法正确的是( )
A.甲的电阻值小于乙的电阻值
B.通过甲、乙两个电阻的电流之比是1:2
C.甲、乙两个电阻两端电压之比是2:1
D.甲、乙两个电阻的阻值之比是1:2
10.(2026•郸城县二模)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动的过程中( )
A.电压表V的示数变大,灯泡的亮度不变
B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数不变
C.电流表A1的示数变小,灯泡的亮度变暗
D.电压表V的示数与电流表A1的示数之比变大
11.(2026秋•沙坪坝区校级月考)图甲是光伏发电的电路图,图乙是太阳能电池的电压与光照强度的关系。闭合开关S,V1、V2、A的示数分别为U1、U2、I。下列说法正确的是( )
A.光照强度不变时,R2的滑片上移,U1减小
B.光照强度不变时,R2的滑片下移,U1与U2之差变小
C.R2滑片位置不变,光照强度增加时,U2与I之比变大
D.光照强度增大时,将R2的滑片上移后,R1两端的电压大小可能不变
12.(2025秋•未央区期末)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端,两电压表示数随电流表示数变化的完整图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.a是电压表V1的示数随电流表示数变化图线
B.电源电压为12V
C.滑动变阻器的最大阻值为25Ω
D.滑片P移至中点时,电压表V1的示数为3.2V
二、填空题(共6小题,每空2分,共22分)
13.(2026•太和县模拟)将灯泡L和电阻R接入如图甲所示的电路,电源电压恒为2V。图乙是灯泡L和电阻R的I﹣U图像,闭合开关S1、S2后,灯泡L和电阻R的阻值之比为 。
14.(2025秋•普宁市期末)两个定值电阻,甲标有“10Ω 1A”字样,乙标有“20Ω 0.6A”字样,若将它们串联接入电路,则电路中允许通过的最大电流为 A,电路两端允许的最大电压为 V;若将它们并联接入电路,在保证电路安全的前提下,干路中的最大电流为 A。
15.(2025秋•普宁市期末)为了参加2025年普宁市科技创新文化节的比赛,小华设计了一个监测水位的装置,其原理图如图所示,随着水位的升高,电流表的示数变 ,电压表的示数变 。(均选填“大”或“小”)
16.(2025秋•钦南区校级期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,调节电阻箱R,电流表示数与电阻箱R接入电路的阻值关系如图乙所示,则电源电压为 V,R0的阻值为 Ω。
17.(2025秋•天长市月考)如图所示,电源电压
U=6V,保持不变,电阻R1=5Ω。当开关S闭合时,电压表的示数为2V,则电阻R2的阻值为 Ω。
18.(2026•仁怀市校级模拟)如图所示,电源电压恒定,定值电阻R0的阻值为10Ω。闭合开关,当滑动变阻器的滑片位于a端时,电流表的示数为0.3A,当滑动变阻器的滑片位于中点时,电流表的示数为0.5A。则滑动变阻器R的最大阻值为 Ω,电源电压为 V。
三、实验探究题(共2小题,作图题2分,其余每空2分,共24分)
19.(2026•昌吉州模拟)小明用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压为3V保持不变,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个。
(1) 闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到
(选填“A”或者“B”)端;接入5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数如图乙所示,读数为 V,记录此时电流表示数。断开开关,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻,闭合开关,向 (选填“A”或者“B”)端移动滑片直到电压达到指定电压,再次记录电流表示数。更换20Ω的定值电阻继续实验。
(2) 图丙是另一同学利用自己的实验数据绘制的
I﹣R图像。该同学 (选填“能”或“不能”)得出正确结论,说明理由 。
20.(2025秋•长春期末)如图甲所示,小明想测量正常工作电压为2.5V小灯泡的电阻,电源电压恒为4.5V。
(1)测量小灯泡电阻的原理是 ;请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整(要求:向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,且导线不能交叉);
(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 端移动,直到电压表示数为 V;
(3)小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像,如图乙所示,小灯泡正常发光的电阻为
Ω。
(4)根据图像乙反映的信息,在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材 (选填“能”或“不能”)探究电流跟电压的关系。
(5)小明又设计了一个测量未知电阻Rx阻值的电路,如图丙所示,已知变阻器的最大阻值为R0,电源电压恒定但未知,实验步骤如下:
①闭合开关S,当变阻器滑片P在a端时,电压表的示数为U1;
②闭合开关S,当变阻器滑片P在b端时,电压表的示数为U2;
③根据实验测量的数据可知表达式Rx= 。(用U1、U2、R0表示)
四、计算题(共2小题,21题8分,22题10分,共18分)
21.(2025秋•庐阳区校级期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻器R2的阻值为15Ω。只闭合开关S时,电流表的示数为0.2A;开关S和S1均闭合时,电流表的示数为0.25A。求:
(1)开关S和S1均闭合时,电阻器R1的电流。
(2)电阻器R1的电阻。
22.(2026•海沧区校级模拟)如图甲是一台放置在水平地面的智能体重秤,图乙是它的电路结构图,R0为阻值100Ω的定值电阻,秤盘下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随人对秤盘压力的变化关系如图丙所示,已知电源电压为3V且保持不变(g取10N/kg)。求:
(1)当秤盘为空时,R的阻值;
(2)当秤盘为空时,求电路电流大小?
(3)某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,该同学的质量。
声明:试题解析著作权属所
第十七章欧姆定律单元检测卷
参考答案与解析
1、 选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
B
C
D
A
题号
7
8
9
10
11
12
答案
A
C
C
D
D
D
1.【答案】D
【分析】(1)电路中得到持续电流的条件:一是有电源提供电压,二是电路是通路;
(2)电阻是导体阻碍电流的一种性质,导体电阻大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关,与两端的电压和通过的电流的大小无关;
(3)电压是使电路中自由电荷定向移动形成电流的原因;
(4)通过导体(定值电阻)的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
【解答】解:A、将导体连入电路,若电路断开,电路中无电流,故A错误;
B、导体的电阻与通过的电流大小无关,故B错误;
C、电压是形成电流的原因,有电流通过的小灯泡,其两端一定有电压,故C错误;
D、定值电阻的阻值一定,其两端电压越大,通过它的电流就越大,故D正确。
故选:D。
2.【答案】D
【分析】导体的电阻是导体本身的一种性质,与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关。
【解答】解:
ABD、导体的电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积和温度有关,与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关,故AB错误,D正确;
C、银是自然界导电能力最强的物质,但银的价格昂贵,只有少数导线用银制作,故C错误。
故选:D。
3.【答案】B
【分析】根据开关的控制作用,判断开关的位置;根据指示灯和电动机能否独立工作,判断它们的连接方式。据此判断正确选项。
【解答】解:当杯体放在主机上时S1自动闭合,安全指示灯亮起,说明S1能控制指示灯,此时电动机不工作,同时也说明电动机和指示灯是并联的,再闭合S2电动机启动破壁,这说明S2和电动机串联在一个支路中,所以开关S1在干路中,故B正确,ACD错误。
故选:B。
4.【答案】C
【分析】(1)仅闭合S1,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
将滑片P向右移动时,分析变阻器接入电路的电阻变化,根据电阻的串联和欧姆定律判断电路中电流的变化和定值电阻R1两端电压的变化,根据R判断出电压表与电流表示数的比值的变化;
(2)先闭合S1,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,再闭合S2时,变阻器R2被短路,是电阻R1的简单电路,电流表测量电路中的电流,电压表测电源电压,据此判断出电压表示数的变化;根据R判断出电压表与电流表示数的比值的变化。
【解答】解:AB、仅闭合S1,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1两端的电压,电流表测电路中的电流;将滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由I知电路中的电流变小,由U=IR知定值电阻两端的电压变小,电压表示数变小,故A错误;
根据R知,电压表V的示数与电流表A的示数的比值等于定值电阻,故将滑片P向右移动,电阻不变,比值不变,故B错误;
CD.由图可知,先闭合S1,电阻R1和变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,再闭合S2时,变阻器R2被短路,是电阻R1的简单电路,电流表测量电路中的电流,电压表测电源电压,所以电压表示数变大,故C正确;
根据R知,电压表V的示数与电流表A的示数的比值等于定值电阻,大小不变,故D错误。
故选:C。
5.【答案】D
【分析】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;
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。
【解答】解:当开关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,
已知U甲:U乙=5:2,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1、R2两端的电压之比:,
因串联电路中各处的电流相等,所以,由I可得,两电阻的阻值之比:;
当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R1、R2两支路的电流之比:,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两表示数之比:。
故选:D。
6.【答案】A
【分析】当开关S闭合时,灯L1、L2串联,串联电路中,电流处处相等,电源电压U=U1+U2,据此分析解答。
【解答】解:A.由电路图知,两灯串联,电压表测量灯L1的两端电压,所以L1的两端电压为U1=2V,故A符合题意;
B.串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,所以L2的两端电压为U2=U﹣U1=3V﹣2V=1V,故B不符合题意;
C.串联电路中,电流处处相等,所以通过L1与L2的电流之比为1:1,故C不符合题意;
D.串联电路中,电流处处相等,所以,,故D不符合题意。
故选:A。
7.【答案】A
【分析】电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,根据欧姆定律表示出电路中的电流,再根据欧姆定律求出此电阻两端的电压为0时通过的电流。
【解答】解:当两端所加电压为U时,通过电阻的电流为I,
AC.根据公式I可知,当加在电阻两端的电压变为零时,通过电阻的电流为0,故C不正确,A正确;
BD.因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当电阻两端的电压为0时,电阻的阻值仍为R不变,故BD不正确;
故选:A。
8.【答案】C
【分析】(1)只闭合开关S,根据电流路径知,滑动变阻器和灯泡串联接入电路;
(2)将S、S1、S2都闭合,滑动变阻器被短路,小灯泡L与电阻R并联,电流表串联在干路中;
(3)闭合开关S和S2,断开S1,电路为灯泡的简单电路,向右移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡亮度不变;
(4)闭合开关S和S1,断开S2,将滑动变阻器的滑片置于最左端,滑动变阻器接入电路的电阻为0,小灯泡L与电阻R并联接入电路。
【解答】解:A、只闭合开关S,滑动变阻器和灯泡串联接入电路,故A正确;
B、将S、S1、S2都闭合,滑动变阻器被短路,小灯泡L与电阻R并联,电流表测量的是通过干路的电流,故B正确;
C、闭合开关S和S2,断开S1,电路为灯泡的简单电路,向右移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡亮度不变,故C错误;
D、闭合开关S和S1,断开S2,将滑动变阻器的滑片置于最左端,滑动变阻器接入电路的电阻为0,小灯泡L与电阻R并联,故D正确。
故选:C。
9.【答案】C
【分析】(1)根据图中数据,结合欧姆定律算出甲、乙的阻值,比较大小得出结论;
(2)已知两电阻大小,进行比值计算;
(3)串联电路电流处处相等,所以通过两电阻的电流相等;
(4)根据串联分压规律计算两电阻的电压之比。
【解答】解:A、由图可知,甲的电阻值为:,乙的电阻值为:,则R甲>R乙,故A错误;
D、R甲:R乙=10Ω:5Ω=2:1,故D错误;
B、两电阻串联,根据串联电路电流规律可知,通过甲、乙两个电阻的电流之比是1:1,故B错误;
C、由串联分压规律可知,甲、乙两端电压之比为:,故C正确。
故选:C。
10.【答案】D
【分析】由电路图可知,滑动变阻器和灯泡并联,电压表测量并联电路两端的电压(电源电压),电流表A1测干路的电流,电流表A2测通过滑动变阻器支路的电流;
根据电源电压可知电压表示数的变化;
根据并联电路特点分析灯泡亮度的变化;
滑动变阻器的滑片从中点向右滑动过程中,根据欧姆定律可知电流表A2示数变化,从而判断干路电流变化,进而算出电压表V的示数与电流表A1的示数之比的变化。
【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器和灯泡并联,电压表测量并联电路两端的电压(电源电压),电流表A1测干路的电流,电流表A2测通过滑动变阻器支路的电流;
由于电源电压不变,所以滑片移动时电压表V的示数不变;滑片P由中点向右滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据欧姆定律可知,该支路电流变小,即电流表A2的示数变小。由于灯泡L与滑动变阻器并联,互不影响,故灯泡L支路的电流不变,亮度不变,根据并联电路的电流特点可知,干路电流变小,即电流表A1示数变小,则电压表V的示数与电流表A1的示数之比变大,故D符合题意,ABC不符合题意;
故选:D。
11.【答案】D
【分析】(1)图中定值电阻与变阻器串联,V1测量电源电压,V2测量变阻器的电压,电流表测量电路中的电流;
光照强度不变时,则太阳能电池的电压不变,V1测量电源电压,则示数不变;而R2的滑片下移,变阻器的电阻变小,串联电路的总电阻变小,根据欧姆定律判断出电路中电流的变化和定值电阻两端电压的变化,根据串联电路电压特点可知U1与U2之差为定值电阻两端的电压;(2)R2滑片位置不变,变阻器的电阻大小不变,U2与I之比等于变阻器的电阻;(3)根据乙图可知,光照强度增大时,电源电压变大。将R2的滑片上移后,其电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律判断出电路中电流和R1两端电压的变化。
【解答】解:图中定值电阻与变阻器串联,电流表测量电路中的电流,V1测量电源电压,V2测量变阻器的电压。
AB.由图乙知,光照强度不变时,太阳能电池的电压不变,电压表V1的示数不变,故U1不变;而R2的滑片下移,变阻器的电阻变小,串联电路的总电阻变小,根据欧姆定律知,电路中的电流变大,根据U=IR知,定值电阻的电压变大,根据串联电路电压特点可知,U1与U2之差为定值电阻两端的电压,所以U1与U2之差变大,故AB错误;
C.R2滑片位置不变,变阻器的电阻大小不变,根据图甲和欧姆定律可知,U2与I之比等于变阻器的电阻,所以U2与I之比不变,故C错误;
D.根据乙图可知,光照强度增大时,电源电压变大。将R2的滑片上移后,其电阻变大,电路的总电阻变大,根据I=可知电路中电流可能不变,由U=IR知R1两端的电压大小可能不变,故D正确。
故选:D。
12.【答案】D
【分析】((1)由图甲可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测变阻器R2两端的电压;根据欧姆定律和串联电路的电压特点分析两电压表随电流表示数变化的对应图象;
(2)由图乙可知当电路中的电流为0.4A时,两电压表的示数都为4V,根据串联电路的电压规律计算电源电压;
(3)当变阻器连入电路的电阻最大时,电路中电流最小,根据串联分压规律可知此时变阻器两端的电压最大,由图乙可知滑动变阻器两端的电压最大为6V,由串联电路的电压规律求出此时定值电阻两端的电压,根据欧姆定律计算定值电阻R1的阻值,根据欧姆定律计算此时电路中的电流,再根据串联电路的电流特点和欧姆定律计算滑动变阻器R2的最大值;
(4)当滑片P移至中点时,可知滑动变阻器接入电路的电阻,由串联电路的电阻特点知此时电路中的总电阻,由欧姆定律可得电路中的电流和电压表V1的示数。
【解答】解:A.由图甲可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测变阻器R2两端的电压。当滑动变阻器R2的滑片P从最左端滑到最右端时,R2的阻值减小,电路中的总电阻减小,则电路中的电流增大。根据U1=IR1可知U1随电流I的增大而增大,对应图乙中的图线b。根据串联电路电压规律可知U2减小,对应图乙中的图线a。因此,a是电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,故A错误;
B.由图乙可知,当电流I=0.4A时,图线a和b相交,表示U1=U2=4V
根据串联电路中电源电压等于各部分电路两端电压之和,可得电源电压U=U1+U2=4V+4V=8V,故B错误;
C.当滑片P在最左端时,R2的阻值最大,电路中的电流最小。由图乙可知,此时U2max=6V。此时R1两端的电压U1min=U-U2max=8V-6V=2V
电路中的最小电流
从B的解析中可知,当I=0.4A时,U1=4V,所以
所以,
则滑动变阻器的最大阻值
故C错误;
D.当滑片P移至中点时,滑动变阻器接入电路的电阻
由串联电路的电阻特点知此时电路中的总电阻
R总=R1+R′2=10Ω+15Ω=25Ω
由欧姆定律可得电路中的电流
所以电压表V1的示数U′1=I′R1=0.32A×10Ω=3.2V,故D正确。
故选:D。
二、填空题
13.【答案】2:5。
【分析】闭合开关S1、S2后,灯泡L和电阻R并联,根据并联电路电压的规律可知灯泡L和电阻R的电压,由图乙知,通过灯泡L和电阻R的电流,根据欧姆定律可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,据此得出灯泡L和电阻R的阻值之比。
【解答】解:闭合开关S1、S2后,灯泡L和电阻R并联,电源电压恒为2V,根据并联电路电压的规律,灯泡L和电阻R的电压为2V,由图乙知,通过灯泡L和电阻R的电流分别为0.5A和0.2A,根据欧姆定律可知,在电压不变时,电流与电阻成反比,灯泡L和电阻R的阻值之比为0.2A:0.5A=2:5。
故答案为:2:5。
14.【答案】0.6;18;1.5
【分析】先根据电阻铭牌确定两个电阻各自允许通过的最大电流,串联时电流处处相等,为保证安全,电路中允许的最大电流应取两电阻额定电流中的较小值;再根据串联总电阻等于各电阻之和,结合欧姆定律推导电路两端允许的最大电压。并联时各支路电压相等,先用欧姆定律分别算出每个电阻允许加的最大电压,为保证安全,电源电压应取其中较小值;然后按这个电压计算各支路实际电流,甲支路电流即其额定电流,乙支路电流根据欧姆定律求出;最后根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,得出干路允许的最大电流。
【解答】解:串联时电流处处相等,为保护允许电流较小的乙电阻,串联电路中的最大电流只能取I串=I乙=0.6A。串联总电阻R串=R甲+R乙=10Ω+20Ω=30Ω,两端允许的最大电压U串=I串R串=0.6A×30Ω=18V。
并联时各支路电压相等,两电阻分别能承受的最大电压为U甲=I甲R甲=1A×10Ω=10V、U乙=I乙R乙=0.6A×20Ω=12V。为保证甲电阻不损坏,并联电压只能取U并=10V,此时乙电阻中的电流,干路最大电流I总=I甲+I'乙=1A+0.5A=1.5A。
故答案为:0.6;18;1.5。
15.【答案】大;大。
【分析】由图知,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
由图可知,当水位升高时滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据变阻器接入电路中电阻的变化分析电路总电阻的变化,根据欧姆定律判定电路中电流的变化和定值电阻R0两端电压的变化。
【解答】解:由图知,定值电阻R0和滑动变阻器R串联,电压表测定值电阻R0两端的电压,电流表测电路中的电流;
当水位升高时,金属滑杆向上移动,变阻器R接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路的电流变大,即电流表示数变大,根据U=IR知定值电阻R0两端的电压变大,电压表的示数变大。
故答案为:大;大。
16.【答案】6;5。
【分析】由图甲可知,定值电阻R0与电阻箱R串联,电流表测电路电流;
由图乙可知,当电路中电流为0.6A、0.4A时R的阻值,根据串联电路电压规律和欧姆定律表示出电源电压,根据电源电压相等列等式算出可得电源电压和R0的阻值。
【解答】解:由图甲可知,定值电阻R0与电阻箱R串联,电流表测电路电流,由图乙可知,当电路中电流为0.6A时,R的阻值为5Ω,当电路中电流为0.4A时,R的阻值为10Ω,根据串联电路电压规律可得0.6A×R0+0.6A×5Ω=U,0.4A×R0+0.4A×10Ω=U,以上两式联立,可求得R0=5Ω,U=6V,故电源电压为6V。
故答案为:6;5。
17.【答案】10。
【分析】由电路图可知,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。
根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流;由串联电路的电压规律可知电阻R2两端的电压U2;由欧姆定律得电阻R2的阻值。
【解答】解:由电路图可知,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。
因串联电路各处电流相等,所以通过R2的电流:I2=I10.4A,
由串联电路的电压规律知,电阻R2两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V;
根据欧姆定律可得电阻R2的阻值:R210Ω。
故答案为:10。
18.【答案】40;15。
【分析】由电路图可知定值电阻和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电源电压保持不变,根据串联电路电阻规律和欧姆定律,分别写出滑片处在两个位置时电源电压的表达式,联立方程即可算出滑动变阻器最大阻值与电源电压。
【解答】解:滑片位于a端时,滑动变阻器接入全部阻值,两电阻串联,串联总电阻等于各电阻之和,根据欧姆定律可得,
电源电压U=I1(R0+R)=0.3A×(10Ω+R),
滑片位于中点时,滑动变阻器接入阻值为,同理可得电源电压:
,
电源电压恒定,则
解得:R=40Ω。
将R=40Ω代入式子,可得电源电压:
U=0.3A×(10Ω+R)=0.3A×(10Ω+40Ω)=15V。
故答案为:40;15。
三、实验探究题
19.【答案】(1)B;1;B;
(2)不能;没有控制定值电阻两端电压不变。
【分析】(1)闭合开关前,滑动变阻器需调到接入阻值最大的位置,起到保护电路的作用。
观察电压表选用量程、分度值,并读数。
根据串联分压规律,进行分析。
(2)探究“通过导体的电流与电阻的关系”应保持定值电阻两端的电压不变。据此分析。
【解答】解:(1)闭合开关前,滑动变阻器需调到接入阻值最大的位置,即B位置,起到保护电路的作用。
电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向1V刻度处,读数为1V;
根据串联分压规律,把5Ω定值电阻更换为10Ω后,定值电阻分得的电压会变大;为了让定值电阻两端电压回落回设定的1V,需要增大滑动变阻器的接入阻值,因此向B端移动滑片。
(2)探究“通过导体的电流与电阻的关系”应保持定值电阻两端的电压不变。对图丙的三组数据计算U=IR,得到定值电阻两端电压分别为U1=I1R1=0.20A×5Ω=1V
U2=I2R2=0.15A×10Ω=1.5V
U3=I3R3=0.10A×20Ω=2V
说明该同学更换电阻后并没有控制定值电阻两端电压恒定,不符合实验的控制变量要求,因此不能得出正确结论。
故答案为:(1)B;1;B;(2)不能;没有控制定值电阻两端电压不变。
20.【答案】(1)R;见解答(2)左;2.5;(3)10;(4)不能;
(5)。
【分析】(1)测量小灯泡电阻的原理是R;
(2)灯泡两端电压为额定电压时正常发光;比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(3)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用R求出小灯泡正常发光的电阻;
(4)在探究电流跟电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝电阻随温度的变化而变化;
(5)根据串联电路中电流和电压的规律以及欧姆定律进行分析回答。
【解答】解:(1)在测量小灯泡电阻的实验中,用电压表测灯泡两端电压,用电流表测通过灯泡的电流,根据R求出灯泡的电阻;
向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,则下方连接A接线柱,电路图如下:
(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,为使小灯泡正常发光,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应将滑动变阻器的滑片P向左端移动,减小连入电路的电阻,直到电压表示数为2.5V;
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光的电阻为:R10Ω;
(4)在探究电流跟电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝电阻随温度的变化而变化,故仅利用本实验的器材不能探究电流跟电压的关系;
(5)实验时,闭合开关S,移动滑片P至a端,电压表示数U1为Rx两端电压;移动滑片P至b端,电压表测电源电压为U2;
根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U2﹣U1,则通过R0的电流为:I0,
根据串联电路电流特点,则待测电阻为:Rx。
故答案为:(1)R;电路图见解析;(2)左;2.5;(3)10;(4)不能;(5)。
四、计算题
21.【答案】(1)开关S和S1均闭合时,电阻器R1的电流为0.05A。
(2)电阻器R1的电阻为60Ω。
【分析】(1)只闭合开关S,电路是关于R2的简单电路,电流表示数为0.2A,S、S1都闭合时,两电阻并联,根据并联电路电流特点可得通过R1的电流;
(2)根据欧姆定律可知电源电压和电阻R1的阻值。
【解答】解:(1)只闭合开关S,电路是关于R2的简单电路,电流表示数为0.2A;
S、S1都闭合时,两电阻并联,根据并联电路电流特点可得,通过R1的电流为:
I1=I﹣I2=0.25A﹣0.2A=0.05A,
(2)根据欧姆定律可知电源电压为:U=IR2=0.2A×15Ω=3V;
电阻R1的阻值为:R160Ω。
答:(1)开关S和S1均闭合时,电阻器R1的电流为0.05A。
(2)电阻器R1的电阻为60Ω。
22.【答案】(1)当秤盘为空时,R的阻值为400Ω;
(2)当秤盘为空时,电路电流大小为0.006A;
(3)某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,该同学的质量为60kg。
【分析】(1)由图表可得出当秤盘为空时,此时压敏电阻的阻值。
(2)由图乙可知,两个电阻串联,然后由欧姆定律可计算出当秤盘为空时,电路电流大小。
(3)由串联分压可得出定值电阻两端电压U0=U﹣U压,进而可求出电路中电流,压敏电阻的阻值,然后由图丙查得此时对应的压力可计算出该同学质量。
【解答】解:(1)当秤盘为空时,秤盘受到的压力为0N,如图丙所示,此时压敏电阻R=400Ω。
(2)由图乙可知,两个电阻串联,当秤盘为空时,电路电流大小为:I00.006A。
(3)由图乙可知,两个电阻串联,电压表测压敏电阻两端电压。
电压表示数为2 V,则定值电阻两端电压U0=U﹣U压=3V﹣2V=1V,
电路中电流为,
压敏电阻的阻值为,
由图丙可知,此时对应的压力F=600 N,
该同学质量。
答:(1)当秤盘为空时,R的阻值为400Ω;
(2)当秤盘为空时,电路电流大小为0.006A;
(3)某同学站在体重秤上时,电压表示数为2V,该同学的质量为60kg。
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