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學(xué)而優(yōu)教有方試卷第=page11頁(yè),共=sectionpages33頁(yè)-2024學(xué)年九年級(jí)物理全一冊(cè)單元測(cè)試卷(滬科版)第十五章探究電路【B卷·難點(diǎn)題型+提升卷】難點(diǎn)題型歸納題型1:電阻和變阻器難點(diǎn)突破1.如圖是插入式電阻箱的結(jié)構(gòu)示意圖,它的工作原理是通過(guò)改變來(lái)改變電阻的大小。圖中A、B兩個(gè)接線柱之間的電阻是Ω。A、B兩個(gè)接線柱之間能提供的最大電阻是Ω。
【答案】連入電路中電阻絲的長(zhǎng)度715【解析】[1]插入式電阻箱的原理是利用銅塞插入或拔出改變連入電路中電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻大小的。[2]由圖甲可知,拔出的銅賽的對(duì)應(yīng)電阻為5Ω和2Ω,則A、B兩個(gè)接線柱之間的電阻R=5Ω+2Ω=7Ω[3]電阻箱的最大電阻是將所有銅塞都拔下時(shí)的接入電阻Rmax=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω2.如圖所示科技小組設(shè)計(jì)的風(fēng)力測(cè)定儀。金屬桿OC與弧形電阻AB組合在一起相當(dāng)于一個(gè),觀察燈泡L的亮度可以粗略地反映風(fēng)力的大小,若要提高裝置反映風(fēng)力大小的性能,可采取的方法是。
【答案】滑動(dòng)變阻器在電路中串聯(lián)一個(gè)電流表【解析】[1]無(wú)風(fēng)時(shí)OC是豎直的,連入電路的電阻是AB段,有風(fēng)時(shí),OC桿偏轉(zhuǎn)一定的角度,連入電路的電阻變?yōu)锽P段,連入電路的電阻隨風(fēng)的大小而改變,風(fēng)力測(cè)定儀相當(dāng)于滑動(dòng)變阻器。[2]風(fēng)越強(qiáng),OC桿偏轉(zhuǎn)的角度越大,BP段越小,電阻變小,電源電壓不變,電路中的電流變大,燈泡越亮,所以通過(guò)燈泡的亮度判斷風(fēng)力的大小。觀察燈泡的亮度的微小變化,眼睛不能判斷,所以電路中串聯(lián)一個(gè)電流表能準(zhǔn)確反映風(fēng)力的大小,提高風(fēng)力測(cè)定儀的性能。3.如圖甲所示,是收音機(jī)上用以調(diào)節(jié)音量的一種電位器。它的實(shí)質(zhì)是一個(gè),通過(guò)改變接入電路的電阻絲來(lái)改變阻值大??;圖乙為其說(shuō)明書(shū)中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。使用時(shí),先將接線柱O接入電路。如果想在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)觸頭時(shí)音量變大,則還應(yīng)將接線柱(選填“a”或“b”)接入電路。
【答案】滑動(dòng)變阻器長(zhǎng)度b【解析】[1][2][3]根據(jù)電位器的使用方法,將Oa或Ob接入電路中,轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕帶動(dòng)滑動(dòng)觸頭滑動(dòng),可見(jiàn)電位器就是一個(gè)滑動(dòng)變阻器,轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕改變了接入電路的電阻絲的長(zhǎng)度,從而改變了電路中的電流,達(dá)到調(diào)節(jié)收音機(jī)音量的目的;故如果想在順時(shí)針旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)觸頭時(shí)音量變大,應(yīng)使接入電路的電阻減小,根據(jù)可知,電路中的電流會(huì)變大,即音量增大,故還應(yīng)將接線柱b接入電路。題型2:含滑動(dòng)變阻器的動(dòng)態(tài)電路分析4.圖示電路中,電源電壓不變,R為滑動(dòng)變阻器,L為小燈泡(假設(shè)燈絲電阻不變)。閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端向a端滑動(dòng)的過(guò)程中()
A.電流表示數(shù)減小,小燈泡變暗 B.電流表示數(shù)增大,小燈泡變暗C.電壓表示數(shù)減小,小燈泡變亮 D.電壓表示數(shù)增大,小燈泡變亮【答案】C【解析】變阻器滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中,變阻器連入電路的阻值減小,電路的總電阻減小。在總電壓不變的情況下,電路中的電流變大(電流表示數(shù)變大),致使小燈光變亮。通過(guò)小燈的電流變大,根據(jù)歐姆定律可知,小燈兩端電壓變大。在電源電壓不變的情況下,根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,變阻器兩端電壓變小(電壓表示數(shù)變?。9蔄BD不符合題意;C符合題意。故選C。5.把實(shí)驗(yàn)室小燈泡按下圖接入電路,不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響。開(kāi)關(guān)S閉合后,電流表的示數(shù)小于的示數(shù)。下列說(shuō)法正確的是(
)
A.若用電壓表,分別替換電流表、,三個(gè)燈泡的亮度不變B.若只用電壓表替換電流表,電壓表有示數(shù),電流表的示數(shù)變大C.若只將與的位置對(duì)調(diào),電流表的示數(shù)一定變小,的示數(shù)一定變大D.若只將與的位置對(duì)調(diào),電流表的示數(shù)可能變小,的示數(shù)一定不變【答案】D【解析】根據(jù)上圖可知,三個(gè)燈泡并聯(lián),每個(gè)燈的電壓都等于電源電壓,電流表A2測(cè)L2、L3并聯(lián)的電流,電流表A1測(cè)L2、L1并聯(lián)的電流,通過(guò)L2的電流保持不變,已知電流表的示數(shù)小于的示數(shù),根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,故通過(guò)L1的電流小于通過(guò)L3的電流,根據(jù)歐姆定律可知燈L1的電阻大于燈L3的電阻。A.若用電壓表,分別替換電流表、,則三個(gè)燈串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,每個(gè)燈的電壓都小于電源電壓,根據(jù)可知,三個(gè)燈泡的實(shí)際功率變小,三個(gè)燈的亮度都變小,故A錯(cuò)誤;B.若只用電壓表替換電流表,L2、L1串聯(lián)后再與電流表A2并聯(lián),可知L2、L1短路,電路為L(zhǎng)3的簡(jiǎn)單電路,電流表A2測(cè)電路的電流,即通過(guò)L3的電流,根據(jù)并聯(lián)電路各支路可獨(dú)立工作、互不影響,故通過(guò)L3的電流保持不變,而原來(lái)電流表A2測(cè)L2、L3并聯(lián)的電流,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,故電流表的示數(shù)變小,故B錯(cuò)誤;C.若只將與的位置對(duì)調(diào),三個(gè)燈泡仍并聯(lián),電流表A2測(cè)L2、L1并聯(lián)的電流,電流表A1測(cè)L2、L3并聯(lián)的電流,因通過(guò)L2的電流保持不變,通過(guò)L1的電流小于通過(guò)L3的電流,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,故可知電流表的示數(shù)一定變大,的示數(shù)一定變小,故C錯(cuò)誤;D.若只將與的位置對(duì)調(diào),三個(gè)燈泡仍并聯(lián),電流表A2測(cè)L2、L3并聯(lián)的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),通過(guò)L2、L3兩燈電流不變,由并聯(lián)電路的的示數(shù)一定不變;此時(shí)電流表A1測(cè)L1、L3并聯(lián)的電流;而原來(lái)電流表A1測(cè)L2、L1并聯(lián)的電流,因通過(guò)L1的電流保持不變,如果的電阻小于的電阻時(shí),由歐姆定律可知此時(shí)通過(guò)的電流大于通過(guò)的電流,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,故電流表的示數(shù)可能變小,故D正確。故選D。6.如圖所示實(shí)物電路圖中,滑動(dòng)變阻器滑片置于中間(燈泡電阻不隨溫度的變化而變化),下列分析錯(cuò)誤的是()
A.先只閉合、,再將斷開(kāi),電壓表的示數(shù)減少B.只閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),燈泡變暗C.只閉合、,將的滑片向左移動(dòng),電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變大D.先閉合、、,再將斷開(kāi),電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小【答案】C【解析】A.先只閉合S2、S3,該電路為滑動(dòng)變阻器的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)量電源電壓;再將S3斷開(kāi),燈泡L2與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,電壓表的示數(shù)減少,故A正確,不符合題意;B.只閉合S2,此時(shí)燈泡L2與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路中,滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變小,通過(guò)燈泡的電流變小,燈泡變暗,故B正確,不符合題意;C.只閉合S1、S2,燈泡L1和R并聯(lián),再和燈泡L2串聯(lián),電流表測(cè)量干路中的電流,電壓表測(cè)量燈泡L1和R兩端的電壓,將的滑片向左移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,電路的總電阻變小,電路中的電流變大,由U=IR可知燈泡L2兩端的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知電壓表的示數(shù)變小,故C錯(cuò)誤,符合題意;D.閉合S1、S2、S3,燈泡L2被短路,R與L1并聯(lián),電流表測(cè)量干路中的電流,電壓表測(cè)量電源電壓,再將斷開(kāi),兩個(gè)燈泡串聯(lián)后再和變阻器并聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡L1兩端的電壓,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知電壓表的示數(shù)變小,由電阻的串并聯(lián)可知電路的總電阻變大,由歐姆定律可知通過(guò)電路的電流變小,即電流表的示數(shù)變小,故D正確,不符合題意。故選C。7.在如圖-1的電路中,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,L是標(biāo)有“6V3.6W”字樣的小燈泡。電流表量程為“0~3A”,電壓表量程為“0~15V”。當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端移到最左端,記錄電壓表和電流表示數(shù)并描繪圖像;保持開(kāi)關(guān)S閉合,斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S1,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最右端,再閉合開(kāi)關(guān)S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,直到小燈泡正常發(fā)光,記錄電壓表和電流表示數(shù)并描繪圖像。圖-2是兩次電路中電壓表和電流表示數(shù)變化關(guān)系的圖像。在保證電路安全的情況下,下列分析不正確的是()
A.當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),電壓表和電流表示數(shù)變化關(guān)系為圖像①B.定值電阻R1的阻值為10ΩC.電源電壓為9VD.當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為2.5~20Ω【答案】D【解析】A.由題干可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端移到最左端,其阻值逐漸減小,到最左端時(shí)接入電阻為0,電壓表示數(shù)也應(yīng)該為0,所以電壓表和電流表示數(shù)變化關(guān)系為圖像①,故A不符合題意;B.當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S1閉合,S2斷開(kāi)時(shí),R2與R1串聯(lián),當(dāng)滑片移動(dòng)到最右端時(shí),電壓表測(cè)量R2,由圖2知,此時(shí)電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為0.3A,由選項(xiàng)C可知,電源電壓為9V,所以R1電壓為3V,則R1阻值為故B不符合題意;C.當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),R2與L串聯(lián),電壓表測(cè)量R2電壓,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),由圖②可知,此時(shí)電壓表示數(shù)為3V,電流表示數(shù)為0.6A,電源電壓可表示為故C不符合題意;D.當(dāng)開(kāi)關(guān)S和S2閉合,S1斷開(kāi)時(shí),燈泡L和R2串聯(lián),滑動(dòng)變阻器滑片位于最右端時(shí),由圖中數(shù)據(jù)可知,電壓表示數(shù)6V,電流表示數(shù)0.3A,則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入阻值最大為當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí),電流增大,由與燈泡允許通過(guò)的最大電流為電源電壓為9V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓為3V,則滑動(dòng)變阻器接入的最小阻值為故D符合題意。故選D。題型3:電路故障8.在如圖所示電路中,電源電壓保持不變閉合開(kāi)關(guān)S電路正常工作。過(guò)了一會(huì),兩電表示數(shù)一個(gè)變大,一個(gè)變小,則對(duì)電路故障的分析正確的是()A.燈L可能短路 B.燈L可能開(kāi)路 C.電阻R一定開(kāi)路 D.電阻R可能短路【答案】D【解析】A.電壓表測(cè)量定值電阻,若燈泡L短路,只有定值電阻接入電路,此時(shí)電壓表測(cè)量定值電阻電壓,也可以測(cè)量電源電壓,電壓表的示數(shù)變大,電阻變小,電流變大,故A不符合題意;B.若燈泡L開(kāi)路,電壓表沒(méi)有電流通過(guò),電壓表的示數(shù)變?yōu)榱悖娏鞅淼氖緮?shù)也變?yōu)榱肆?,兩表的示?shù)都變小,故B不符合題意;CD.若電阻R斷路,電壓表串聯(lián)在電路中,且有電流經(jīng)過(guò)電壓表,電壓表測(cè)量電源電壓,故電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小,故電阻R斷路符合題意;若電阻R短路,電壓表測(cè)量導(dǎo)線的電壓,電壓表的示數(shù)變小,總電阻變小,電源電壓不變,電流表的示數(shù)變大,故電阻R短路也符合題意,故C不符合題意;D符合題意。故選D。9.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S,電路正常工作。一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)電路中只有一個(gè)電流表的示數(shù)變大,一只燈泡變亮,下列關(guān)于其故障及元件的工作狀況說(shuō)法正確的是()A.可能是L1斷路,V表示數(shù)變大,L2變亮B.可能是L2短路,A2表示數(shù)變大,L1變亮C.電壓表短路,A1表示數(shù)變大,L2變亮D.可能是L1短路,A2表示數(shù)變大,L2變亮【答案】C【解析】A.由圖可知,兩燈泡串聯(lián),兩個(gè)電流表都測(cè)電路中的電流;電壓表測(cè)燈泡L1兩端的電壓。若L1斷路,則電路中無(wú)電流,兩個(gè)電流表的示數(shù)都為0,兩盞燈都不亮,故A錯(cuò)誤;B.L2短路,則L2不亮,根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律,電路的總電阻減小,根據(jù)可知,電路中的電流變大,兩個(gè)電流表的示數(shù)變大,燈泡L1變亮,故B錯(cuò)誤;C.若電壓表短路,此時(shí)電流表A2和燈泡L1也被短路,則L1不發(fā)光,A2示數(shù)為0;電路中只有燈泡L2接入電路中,由于電路的總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,即電流表A1表示數(shù)變大,L2變亮,故C正確;D.若L1短路,則L1不發(fā)光,電路的總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,兩個(gè)電流表示數(shù)都變大,L2變亮,故D錯(cuò)誤。故選C。10.小海將額定電壓均為2.5V的小燈泡連接成如圖所示的電路.當(dāng)他閉合開(kāi)關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)兩盞燈均不發(fā)光,電壓表V1、V2均有示數(shù)且示數(shù)相同.若電路中只有一處故障,則出現(xiàn)的故障可能是()A.燈L1短路 B.燈L1斷路 C.燈L2短路 D.燈L2斷路【答案】B【分析】由實(shí)物圖分析電路的連接方式,再根據(jù)各選項(xiàng)故障分析電壓表的示數(shù)情況.【解析】由實(shí)物圖知,兩燈串聯(lián)在電路中,電壓表V1測(cè)電源電壓,V2測(cè)L1兩端電壓,兩盞燈均不發(fā)光,電壓表V1、V2均有示數(shù)且示數(shù)相同,且電路中只有一處故障.A、閉合開(kāi)關(guān),若燈L1短路,則V2無(wú)示數(shù),V1有示數(shù),不合題意;B、閉合開(kāi)關(guān),若燈L1斷路,電壓表V2串聯(lián)入電路中,示數(shù)幾乎等于電源電壓,所以?xún)呻妷罕硎緮?shù)都等于電源電壓,符合題意;C、閉合開(kāi)關(guān),若燈L2短路,L1應(yīng)會(huì)發(fā)光,不符合題意;D、閉合開(kāi)關(guān),若燈L2斷路,電壓表V2無(wú)示數(shù),V1有示數(shù),不符合題意.故選B.題型4:伏安法測(cè)電阻11.某同學(xué)在做“測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路,已知標(biāo)有“”字樣的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為,電源電壓為,可供選用的滑動(dòng)變阻器有和。
(1)為了能完成實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是(選填“”或“”);(2)將滑動(dòng)變阻器調(diào)至阻值最大處,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)(選填“電壓表”或“電流表”)無(wú)示數(shù)。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)圖甲中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤連線上畫(huà)“”并在圖中畫(huà)出那一根正確的連線;(3)電路改正后,某次測(cè)量時(shí)電壓表的示數(shù)為,為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向(選填“A”或“B”)端滑動(dòng)。小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為;(4)該同學(xué)又取來(lái)的定值電阻,設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路圖,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)為A時(shí),小燈泡正常發(fā)光。此時(shí)電路的總功率為W?!敬鸢浮侩娏鞅?/p>
B9.50.384.68【解析】(1)[1]已知標(biāo)有“”字樣的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻約為,由歐姆定律得到燈的額定電流約為根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及歐姆定律,燈正常發(fā)光時(shí)變阻器連入電路的電阻故選用。(2)[2]由圖可知,電壓表串聯(lián)在電路中,電流表和燈泡并聯(lián),電壓表內(nèi)阻很大,通過(guò)電路的電流很小,電流表示數(shù)幾乎為零。[3]電壓表和燈泡并聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中,如圖所示:
(3)[4][5]某次測(cè)量時(shí)電壓表的示數(shù)為,小燈泡的額定電壓是3.8V,要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)增大小燈泡兩端的電壓,減小滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,由串聯(lián)分壓原理可知,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻,即將滑片向B移動(dòng),使燈泡電壓等于額定電壓;由圖乙所示電流表可知,其量程為0~0.6A,分度值是0.02A,示數(shù)為0.4A,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為(4)[6]圖丙中燈泡和電阻并聯(lián),由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知燈泡和電阻兩端的電壓相等,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)為[7]小燈泡正常發(fā)光,通過(guò)燈泡的電流是0.4A,干路中的電流I=0.4A+0.38A=0.78A此時(shí)電路的總功率為P=UI=6V×0.78A=4.68W12.請(qǐng)你和小新一起完成“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)。選用的器材有:電源、電壓表、電流表、定值電阻、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線。(1)在圖甲中,以畫(huà)線代替導(dǎo)線將滑動(dòng)變阻器連入電路中?;瑒?dòng)變阻器的作用是;(2)連接電路時(shí),小新剛一“試觸”就發(fā)現(xiàn)電流表指針迅速擺到最大位置,其原因可能是①②;(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電流表的示數(shù)為0.3A,此時(shí)待測(cè)電阻的阻值為Ω;(4)善于探究的你發(fā)現(xiàn)用圖丙所示方法也能測(cè)出Rx的阻值(滑動(dòng)變阻器的最大阻值為RP),測(cè)量步驟如下:①將滑動(dòng)變阻器滑片P滑到A端,閉合開(kāi)關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U1;②;③被測(cè)電阻Rx=(用物理量符號(hào)表示)。
【答案】
見(jiàn)解析電流表選擇了小量程電源電壓太高5見(jiàn)解析【解析】(1)[1]滑動(dòng)變阻器上下各選一個(gè)接線柱串聯(lián)在電路中,如下圖所示:
[2]“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)中,為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)多次測(cè)量取平均值,故滑動(dòng)變阻器的作用是保護(hù)電路和改變電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流。(2)[3][4]“試觸”時(shí),指針擺到電流表的最大刻度,說(shuō)明電路中的電流較大,可能是電流表量程太小,可能是電源電壓太大。(3)[5]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)電壓表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用0~3V的量程,分度值0.1V,其示數(shù)為1.5V,電流表的示數(shù)為0.3A,則此時(shí)待測(cè)電阻的阻值為(4)②[6]將滑動(dòng)變阻器的滑片移到B端,閉合開(kāi)關(guān)S,讀出電壓表的示數(shù)U2。③[7]在步驟①中,電路為只有Rx的簡(jiǎn)單電路,電壓表測(cè)電源電壓為U1;在步驟②中,Rx與滑動(dòng)變阻器最大阻值RP串聯(lián),電壓表測(cè)Rx兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律,滑動(dòng)變阻器兩端電壓為U滑=U1-U2根據(jù)分壓原理得到13.小明同學(xué)利用“伏安法”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小燈泡額定電壓為,電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“40Ω1A”。(1)如圖甲是某同學(xué)連接的實(shí)物電路圖。請(qǐng)只改動(dòng)一條導(dǎo)線使電路連接正確,在錯(cuò)誤處畫(huà)“×”并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將電路連接正確(注意不能與其它導(dǎo)線交叉);()
(2)改正錯(cuò)誤后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,并繪制出了小燈泡的電流隨電壓變化的圖像如圖乙所示,則燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為(保留一位小數(shù)),小燈泡的額定功率為W;(3)小明又找來(lái)R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω定值電阻想要繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”,只將10Ω的定值電阻代替小燈泡連入電路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使定值電阻兩端電壓為U0=4V,接下來(lái)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),取下10Ω的定值電阻,換成20Ω的定值電阻,則閉合開(kāi)關(guān)后,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向(選填“A”或“B”)移動(dòng);(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明還想知道所用的滑動(dòng)變阻器的最大值與銘牌標(biāo)注是否一致,但是發(fā)現(xiàn)電源意外損壞了,于是他找來(lái)另一個(gè)未知電壓的電源(電壓恒定不變),并設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路,請(qǐng)你將他的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整(已知定值電阻的阻值為R0)。①將滑動(dòng)變阻器滑片P移到最右端,閉合開(kāi)關(guān),記錄此時(shí)電流表示數(shù)為I1;②再將滑動(dòng)變阻器滑片P移到,記錄此時(shí)電流表示數(shù)為I2;③滑動(dòng)變阻器的最大阻值R滑動(dòng)=(用測(cè)出的物理量和已知量的字母表示)?!敬鸢浮?/p>
12.71.14A最左端【解析】(1)[1]由圖甲可知,燈泡和滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路測(cè)電源電壓是錯(cuò)誤的,正確的是燈與變阻器串聯(lián),電流表與燈串聯(lián),電壓表與燈并聯(lián),如圖所示:
(2)[2][3]小燈泡額定電壓為,從圖乙可知小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流,由歐姆定律可知,燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為小燈泡的額定功率(3)[4]探究“電流與電阻的關(guān)系”,應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓不變,取下的定值電阻,換成的定值電阻,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知,定值電阻分壓變大,要保持定值電阻兩端電壓不變,由電路圖可知,應(yīng)向A端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,滑動(dòng)變阻器分壓變大,從而使定值電阻分壓減小,達(dá)到保持定值電阻兩端電壓不變的目的。(4)②[5]將滑片P移動(dòng)到最左端,記錄此時(shí)電流表的示數(shù)為。③[6]在①中,短路,電路為變阻器最大電阻的簡(jiǎn)單電路,由歐姆定律,電源電壓①在②中,滑動(dòng)變阻器的最大阻值與并聯(lián),電流表測(cè)并聯(lián)電路的總電流;因變阻器的電壓始終等于電源電壓,由歐姆定律,通過(guò)變阻器的電流大小不變,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知,此時(shí)通過(guò)的電流為由歐姆定律,的電壓即電源電壓由得題型5:歐姆定律有關(guān)的難點(diǎn)計(jì)算題14.實(shí)際測(cè)量中所使用的電壓表是由小量程電流計(jì)改裝而成的。圖甲中G是滿(mǎn)偏電流(即小量程電流表允許通過(guò)的最大電流)Ig=5mA的電流計(jì),其電阻Rg=10Ω,要把它改裝為一個(gè)量程為3V的電壓表(如圖乙)。(1)求電阻R0的阻值;(2)用改裝后的電壓表測(cè)量定值電阻Rx的阻值,設(shè)計(jì)的電路圖如圖丙所示。閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V時(shí),電流表示數(shù)為0.2A,求電阻Rx的阻值是多少歐姆?(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))
【答案】(1)590Ω;(2)12.2Ω【解析】解:(1)由圖乙可知,電阻R0與Rg串聯(lián),G表的滿(mǎn)偏電流Ig=5mA=5×10-3A量程為3V的電壓表滿(mǎn)偏時(shí)電路中的總電阻因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電阻R0的阻值R0=R﹣Rg=600Ω﹣10Ω=590Ω(2)由圖丙可知,電壓表和Rx并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流,通過(guò)G表的電流(即電壓表的電流)為因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,則通過(guò)Rx的電流為Ix=I﹣IV=0.2A﹣0.004A=0.196A由可得,電阻Rx的阻值答:(1)電阻R0的阻值為590Ω;(2)電阻Rx的阻值是12.2Ω。15.圖甲是某品牌身高、體重測(cè)量?jī)x,電路原理圖如圖乙所示。電源UA的電壓為18V,電壓表量程為0~15V,電流表A1量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器R2是豎直固定放置的電阻棒,其滑片P可以隨身高的變化豎直上下移動(dòng),其接入電路的阻值與接入電路的長(zhǎng)度成正比;電源UB的電壓為3V,腳踏板下方有一壓敏電阻R3,其阻值隨壓力F大小變化規(guī)律如圖丙所示。同時(shí)閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,身高h(yuǎn)1=160cm的小明站在踏板上時(shí),電流表A2的示數(shù)為0.15A,此時(shí)滑片恰好在R2中點(diǎn),電壓表示數(shù)為14.4V,電流表A1的示數(shù)為0.36A。求:(1)小明的重力;(2)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值;(3)在電路安全前提下,滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值范圍。
【答案】(1)500N;(2)80Ω;(3)20~50Ω【解析】解:(1)根據(jù)乙圖中右電路可知,電路為R3的簡(jiǎn)單電路,電流表A2測(cè)量電路電流,小明站在踏板上時(shí),R3的阻值根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)R3=20Ω時(shí),F(xiàn)=500N,由于壓力等于重力,所以小明的重力G=F=500N(2)由乙圖中左電路可知,R1、R2串聯(lián),電壓表測(cè)量R2兩端的電壓,電流表A1測(cè)量電路中的電流,因串聯(lián)電路處處電流相等,所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值小明站在踏板上時(shí),滑片恰好在R2中點(diǎn),則滑動(dòng)變阻器的最大阻值R2=2R中=2×40Ω=80Ω(3)在乙圖中左電路中,因串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,小明站在踏板上時(shí),電源電壓U=U1+I1R1=14.4V+0.36A×R1=18V解得R1=10Ω,在電路安全前提下,由于電流表A量程是0~0.6A,所以電流表A的示數(shù)為0.6A時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最小,此時(shí)總電阻為滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最小為R2min=R總-R1=30Ω-10Ω=20Ω在電路安全前提下,由于電壓表量程是0~15V,所以電壓表的示數(shù)為15V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律知,R1兩端的電壓U1′=U-U2′=18V-15V=3V由串聯(lián)電路的分壓原理知解得R2max=50Ω,故在電路安全前提下,滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值范圍是20~50Ω。答:(1)小明的重力為500N;(2)滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為80Ω;(3)在電路安全前提下,滑動(dòng)變阻器R2接入電路中的阻值范圍是20~50Ω。16.臨近中考,小郡同學(xué)想利用這個(gè)電學(xué)題,好好復(fù)習(xí)一下相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。如圖,電源電壓大小可調(diào),滑動(dòng)變阻器R1的規(guī)格為“20Ω0.5A”,R2=7.5Ω,R3=15Ω。則:(1)將電源電壓調(diào)為6V,且只閉合開(kāi)關(guān)S1和S3。然后移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R1的滑片,使電流表的示數(shù)為0.3A,求此時(shí)R1接入電路的阻值;(2)保持電源電壓為6V,且電壓表的量程足夠,電流表接入電路的量程為0~3A。在電路安全的情況下,調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)或移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,電路消耗的最大電功率是多少?(3)將電源電壓調(diào)到某個(gè)值,且電流表接入電路的量程改為0~0.6A,兩個(gè)電壓表的量程均改為0~3V。然后只閉合開(kāi)關(guān)S1和S2,在保證電路安全的前提下,滑動(dòng)變阻器R1可接入的最大阻值是最小阻值的2.25倍,求此時(shí)的電源電壓值?
【答案】(1)5Ω;(2)10.2W;(3)5V【解析】解:(1)將電源電壓調(diào)為6V,且只閉合開(kāi)關(guān)和,和串聯(lián),電壓表測(cè)兩端電壓,電流表測(cè)電路中的電流;根據(jù)電阻的串聯(lián)結(jié)合歐姆定律可知,此時(shí)接入電路的阻值為(2)閉合開(kāi)關(guān)、、和,三個(gè)電阻并聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流;滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“”,則這條支路的最大電流為;根據(jù)歐姆定律可知,通過(guò)的電流為通過(guò)的電流為根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn),電路中最大電流為則電路消耗的最大電功率為(3)閉合開(kāi)關(guān)和時(shí),與串聯(lián),電壓表測(cè)兩端的電壓,電壓表測(cè)兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;因滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為,電流表量程為,因此電路允許通過(guò)的最大電流為,由可知,此時(shí)兩端電壓因此當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),電路電流最大,即電源電壓①當(dāng)電壓表示數(shù)等于3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,則電路電流因滑動(dòng)變阻器可接入的最大阻值是最小阻值的倍,那么電源電壓②聯(lián)立①②可得,答:(1)此時(shí)R1接入電路的阻值5Ω;(2)在電路安全的情況下,調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)或移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,電路消耗的最大電功率是10.2W;(3)此時(shí)的電源電壓值5V。提升單元過(guò)關(guān)練一、單選題1.下列說(shuō)法正確的是()A.一段導(dǎo)體在沒(méi)有接入電路中時(shí),通過(guò)它的電流是零,它的電阻也是零B.銅導(dǎo)線的電阻不一定比鐵導(dǎo)線的電阻小C.短導(dǎo)線的電阻比長(zhǎng)導(dǎo)線的電阻小D.一切導(dǎo)體的電阻都隨著溫度的升高而增大【答案】B【解析】A.電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與是否通過(guò)電流無(wú)關(guān),通過(guò)導(dǎo)體的電流是零,它的電阻不為零,故A錯(cuò)誤;B.銅導(dǎo)線和鐵導(dǎo)線的長(zhǎng)度和橫截面積未知,所以無(wú)法比較,故B正確;C.短導(dǎo)線和長(zhǎng)導(dǎo)線的材料和橫截面積未知,所以無(wú)法比較電阻大小,故C錯(cuò)誤;D.鎢絲、鐵絲的電阻隨溫度的升高而增大,鉛芯、玻璃、半導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而減小,故D錯(cuò)誤。故選B。2.如圖所示,六根完全一樣的電阻絲,電阻值均為R,依次連接構(gòu)成一個(gè)正六邊形,連接處接觸良好并形成六個(gè)接線柱,將其任意兩個(gè)接線柱接入到電路中,則兩接線柱間的等效電阻的最大值和最小值分別是()
A., B.R,R C.R, D.R,【答案】B【解析】①每一個(gè)電阻絲為R,如果A接線柱為準(zhǔn),連接的方法中AF與AB的構(gòu)成電阻值相同;等效電路如圖所示:
其總電阻為②連接的方法中AC與AE的構(gòu)成電阻值相同;等效電路如圖所示
其總電阻為③連接的方法中AD時(shí);等效電路如圖所示
其總電阻為由上分析可知,電阻的最大值為,電阻的最小值;故B符合題意,ACD不符合題意。故選B。3.用電千萬(wàn)條,安全第一條,如圖所示是標(biāo)準(zhǔn)住宅戶(hù)內(nèi)配電系統(tǒng)方框圖,下列說(shuō)法正確的是()
A.只要圖中插座的左孔接零線,右孔接火線,插在這個(gè)插座上的洗衣機(jī)就能安全工作B.若閉合所有開(kāi)關(guān)后電燈不亮,空調(diào)正常工作,用試電筆分別測(cè)試a、b兩點(diǎn),氖管均發(fā)光,則故障發(fā)生在零線C.空氣開(kāi)關(guān)①突然跳閘,一定是電路中的總功率過(guò)大D.如果圖中插座左、右兩孔的導(dǎo)線直接接觸,那么漏電保護(hù)器會(huì)切斷電路【答案】B【解析】A.洗衣機(jī)在使用時(shí),外殼要接地線,所以應(yīng)使用三孔插座才安全,故A錯(cuò)誤;B.由題意知,空調(diào)正常工作,用試電筆分別測(cè)試a、b兩點(diǎn),氖管均發(fā)光,說(shuō)明火線是正常的;又知道電燈不亮,說(shuō)明問(wèn)題在零線上,且可能是空調(diào)與a之間的零線斷路的,故B正確;C.空氣開(kāi)關(guān)①突然跳閘,可能是電路中的總功率過(guò)大,也可能是發(fā)生了短路,故C錯(cuò)誤;D.如果圖中插座左、右兩孔的導(dǎo)線直接接觸,那么空氣開(kāi)關(guān)會(huì)跳閘,但漏電保護(hù)器不會(huì)切斷電路,故D錯(cuò)誤。故選B。4.如圖所示電路,開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),規(guī)格相同的燈泡L1、L2均能發(fā)光,圖中甲、乙、丙為電表,粗心的小明在讀數(shù)時(shí)只在紙上記錄了如圖所示數(shù)字,下列說(shuō)法中正確的是()
A.L1和L2并聯(lián),甲、乙、丙示數(shù)分別為1V,2A,0.5AB.L1和L2并聯(lián),電源電壓為2V,通過(guò)L1、L2的電流分別為0.5A、1AC.L1和L2串聯(lián),甲、乙、丙示數(shù)分別為0.5A、1V、2VD.L1和L2串聯(lián),電路中的電流為1A,L1、L2兩端的電壓分別為0.5V、2V【答案】C【解析】CD.規(guī)格相同的燈泡L1、L2均能發(fā)光時(shí),它們的連接方式要么是串聯(lián)、要么是并聯(lián);兩燈泡串聯(lián)時(shí),電路中的電流只有一條路徑,電流從電源的正極出發(fā),經(jīng)過(guò)甲電表、燈泡L2、燈泡L1回到電源的負(fù)極;則甲為電流表測(cè)電路中的電流,乙為電壓表測(cè)L2兩端的電壓,丙為電壓表測(cè)電源的電壓;串聯(lián)電路中各處的電流相等,且兩燈泡規(guī)格相同時(shí)它們兩端的電壓相等。L1和L2串聯(lián),若甲電流表的示數(shù)為0.5A時(shí),乙電壓表測(cè)L2兩端的電壓,示數(shù)為1V時(shí),丙電壓表測(cè)電源電壓,因兩燈泡的規(guī)格相同,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知,電源電壓為燈泡L2兩端電壓的2倍,示數(shù)為2V;L1和L2串聯(lián),若電路中的電流為1A時(shí),因燈泡L1、L2的規(guī)格相同,L1、L2兩端的電壓應(yīng)相等,故C正確,D錯(cuò)誤;A.兩燈泡并聯(lián)時(shí),電路中電流有兩條路徑,電流從電源的正極出發(fā),經(jīng)乙電表后分支,一支經(jīng)燈泡L1,回到電源的負(fù)極,另一支經(jīng)燈泡L2、丙電表回到電源的負(fù)極,則甲為電壓表測(cè)電源的電壓,乙為電流表測(cè)干路電流,丙為電流表測(cè)L2支路的電流。并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且干路電流等于各支路電流之和,由可知,通過(guò)兩燈泡的電流相等,干路電流是L2支路電流的兩倍,由圖中數(shù)據(jù)可知,若乙的示數(shù)為2A,則丙的示數(shù)應(yīng)為1A,則甲的示數(shù)為0.5V,故A錯(cuò)誤;B.L1和L2并聯(lián),若電源電壓為2V時(shí),通過(guò)L1、L2的電流應(yīng)相等,故B錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示,正方形均勻電阻片接在電路中,電路中電流為I,若在該電阻片上側(cè)邊正中挖去一小正方形,挖去的正方形邊長(zhǎng)為原電阻片邊上的三分之一,然后將帶有缺口的電阻片按原來(lái)方式接入同一電源上,保持電阻片兩端電壓不變,電路中的電流為()
A. B. C. D.【答案】C【解析】將整個(gè)電阻平均分成9個(gè)正方形小電阻,即每行每列三個(gè),設(shè)每個(gè)電阻為R0,每一列的電阻為,則整個(gè)大電阻三列串聯(lián)的阻值為R0,如果去掉一個(gè)小正方形,則中間一列的電阻變?yōu)?,此時(shí)串聯(lián)的總電阻為根據(jù)歐姆定律,在同一電路中,電壓不變,則有電路中的電流為,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。6.新冠肺炎疫情發(fā)生以來(lái),測(cè)溫槍因其使用簡(jiǎn)單、高效等特點(diǎn),成為每個(gè)公共場(chǎng)所必備的工具之一(圖甲)。圖乙為某測(cè)溫槍的工作原理圖,已知該測(cè)溫槍的電源電壓為3V保持不變,測(cè)溫范圍34℃~42℃,R2為定值電阻(阻值為10Ω),R1為熱敏電阻,其阻值隨溫度變化如圖丙所示。則下列說(shuō)法正確的是()A.R1的阻值隨溫度的升高而增大B.電壓表示數(shù)變化范圍為0.5V~1.5VC.當(dāng)被測(cè)者體溫為36℃時(shí),電壓表示數(shù)為1.0VD.當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí),被測(cè)者體溫正常【答案】B【解析】A.由乙圖知,R1的阻值隨溫度的升高而減小,故A錯(cuò)誤;B.由電路圖可知,定值電阻R2與熱敏電阻R1串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。當(dāng)被測(cè)者體溫34℃時(shí),熱敏電阻R1=50Ω,根據(jù)串聯(lián)電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路的總電阻為R總=R1+R2=50Ω+10Ω=60Ω電路中的電流為此時(shí)電壓表的示數(shù)為U2=IR2=0.05A×10Ω=0.5V當(dāng)被測(cè)者體溫42℃時(shí),熱敏電阻R'1=10Ω,根據(jù)串聯(lián)電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路的總電阻R′總=R'1+R2=10Ω+10Ω=20Ω電路中的電流為此時(shí)電壓表的示數(shù)為=0.15A×10Ω=1.5V綜上可知,電壓表示數(shù)變化范圍為0.5V~1.5V,故B正確;C.當(dāng)被測(cè)者體溫為36℃時(shí),熱敏電阻R″1=30Ω,根據(jù)串聯(lián)電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路的總電阻為R″總=R″1+R2=30Ω+10Ω=40Ω電路中的電流為此時(shí)電壓表的示數(shù)為=0.075A×10Ω=0.75V故C錯(cuò)誤;D.由B選項(xiàng)分析可知,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.5V時(shí),被測(cè)者體溫42℃,處于發(fā)熱狀態(tài),故D錯(cuò)誤。故選B。7.鄭州某科技小組設(shè)計(jì)了一種煙霧報(bào)警裝置,其簡(jiǎn)化電路如圖所示,電源電壓保持不變,為定值電阻,R為光敏電阻,R的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而增大,當(dāng)電流表示數(shù)減小到某一值時(shí),裝置報(bào)警。開(kāi)關(guān)S閉合后,當(dāng)有煙霧遮擋射向R的激光時(shí)()
A.電流表的示數(shù)增大,電壓表的示數(shù)增大B.電壓表與電流表的示數(shù)之比減小C.減小的阻值,可使裝置在更低濃度煙霧下報(bào)警D.減小電源電壓,可使裝置在更低濃度煙霧下報(bào)警【答案】D【解析】如圖,定值電阻和光敏電阻R串聯(lián),電流表測(cè)電路電流,電壓表測(cè)光敏電阻R的電壓。AB.當(dāng)有煙霧遮擋射向R的激光時(shí),光照強(qiáng)度減弱,則光敏電阻R阻值變大,則總電阻變大,電源電壓保持不變,根據(jù)可知電流變小,即電流表示數(shù)變小。根據(jù)可知定值電阻的電壓變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用可知光敏電阻R兩端電壓變大,即電壓表示數(shù)變大,所以電壓表與電流表的示數(shù)之比變大。故AB錯(cuò)誤;CD.當(dāng)電流表示數(shù)減小到某一值時(shí),裝置報(bào)警,所以報(bào)警時(shí)的電流不變。減小的阻值,電源電壓保持不變,根據(jù)可知報(bào)警時(shí)的總電阻不變,則報(bào)警時(shí)光敏電阻R的阻值變大,R的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而增大,所以可使裝置在更高濃度煙霧下報(bào)警;減小電源電壓,根據(jù)可知報(bào)警時(shí)總電阻變小,則報(bào)警時(shí)光敏電阻R的阻值變小,R的阻值隨光照強(qiáng)度的減弱而增大,所以可使裝置在更低濃度煙霧下報(bào)警。故C錯(cuò)誤,D正確。故選D。8.圖示電路中,電源電壓不變,R為滑動(dòng)變阻器,L為小燈泡(假設(shè)燈絲電阻不變)。閉合開(kāi)關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從b端向a端滑動(dòng)的過(guò)程中()
A.電流表示數(shù)減小,小燈泡變暗 B.電流表示數(shù)增大,小燈泡變暗C.電壓表示數(shù)減小,小燈泡變亮 D.電壓表示數(shù)增大,小燈泡變亮【答案】C【解析】變阻器滑片P向左滑動(dòng)過(guò)程中,變阻器連入電路的阻值減小,電路的總電阻減小。在總電壓不變的情況下,電路中的電流變大(電流表示數(shù)變大),致使小燈光變亮。通過(guò)小燈的電流變大,根據(jù)歐姆定律可知,小燈兩端電壓變大。在電源電壓不變的情況下,根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,變阻器兩端電壓變?。妷罕硎緮?shù)變?。9蔄BD不符合題意;C符合題意。故選C。9.如圖,在圖甲所示電路中,電源電壓保持不變,移動(dòng)滑片使電阻R2的有效阻值從零逐漸變大,R1的電壓U的倒數(shù)與R2的阻值變化的圖像如圖乙所示,則()
A.滑動(dòng)變阻器向右滑動(dòng)時(shí),V2的示數(shù)變小B.電源電壓為5VC.R2的最大值是10ΩD.定值電阻R1的值為5Ω【答案】A【解析】由圖知電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)電源電壓,電壓表V2測(cè)R1兩端電壓。A.電壓表V1測(cè)電源電壓,由于電源電壓不變,則電壓表V1示數(shù)不變,滑動(dòng)變阻器向右滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知定值電阻兩端的電壓變小,即V2的示數(shù)變小,故A符合題意;B.由圖乙知時(shí),R1上的電壓U的倒數(shù)為,則此時(shí)R1兩端電壓由于此時(shí)電路中只有定值電阻連入電路,所以電源電壓故B不符合題意;D.當(dāng)時(shí),R1上的電壓U的倒數(shù)為,則此時(shí)R1兩端電壓根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和可知此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓此時(shí)電路中的電流為根據(jù)歐姆定律可得故D不符合題意;C.根據(jù)圖像可知,電阻R2的最大阻值大于18Ω,故C不符合題意。故選A。10.如圖所示電路,電源電壓不變,電流表所選量程為,電流表所選量程為,電壓表所選量程為,小燈泡標(biāo)有“”,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“”,閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,滑動(dòng)變阻器阻值與兩個(gè)電流表示數(shù)的變化情況如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()
A.電阻與燈L串聯(lián)B.電壓表的示數(shù)為6VC.此電路中小燈泡正常發(fā)光D.為了保證電路安全滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的范圍是【答案】C【解析】A.由實(shí)物電路圖可知,電流從電源正極出來(lái)分成兩路,一路經(jīng)過(guò)電流表再到滑動(dòng)變阻器,另一路經(jīng)過(guò)燈泡L,即滑動(dòng)變阻器和燈泡L并聯(lián)在電源兩端,故A錯(cuò)誤;BC.由實(shí)物電路圖可知,電流表測(cè)通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流,電流表測(cè)干路電流,電壓表測(cè)燈泡L兩端的電壓,由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,干路中電流表的示數(shù)大于滑動(dòng)變阻器所在支路中電流表的示數(shù),由圖像可知,下面的圖線為滑動(dòng)變阻器阻值與電流表示數(shù)的變化圖像,上面的圖線為滑動(dòng)變阻器阻值與電流表示數(shù)的變化圖像,由圖像可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為時(shí),通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流為,干路電路的為,由歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,燈泡L兩端的電壓和電源電壓因?yàn)殡娐分袩襞軱兩端的電壓等于燈泡L的額定電壓,因此燈泡L正常發(fā)光,故B錯(cuò)誤,C正確;D.由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過(guò)燈泡L的電流因?yàn)殡娏鞅淼牧砍虨?,所以通過(guò)電流表的最大電流為,滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器所在支路的最大電流為,由歐姆定律可知,滑動(dòng)變阻器接入的最小阻值此時(shí)干路中的電流符合題意,因此滑動(dòng)變阻器允許調(diào)節(jié)的阻值范圍為,故D錯(cuò)誤。故選C。二、填空題11.一金屬絲被拉長(zhǎng)后,金屬絲的電阻將,此時(shí)影響金屬絲電阻變化的主要因素是和;若將金屬絲對(duì)折起來(lái)使用,其電阻將(填“增大”“減小”或“不變”)。一根粗細(xì)均勻的銅導(dǎo)線,電阻為R,如果把它截為長(zhǎng)度相同的兩段,每段的電阻為R1,則R1R;如果將原來(lái)的導(dǎo)線對(duì)折擰成一條使用,其電阻為R2,則R2R。(后兩空填“<”“>”或“=”)【答案】變大長(zhǎng)度橫截面積減小<<【解析】[1]一金屬絲被拉長(zhǎng)后,材料不變,導(dǎo)體長(zhǎng)度變長(zhǎng),橫截面積變小,所以電阻變大。[2][3]此時(shí)影響金屬絲電阻變化的主要因素是長(zhǎng)度和橫截面積。[4]將金屬絲對(duì)折起來(lái)使用,材料不變,導(dǎo)體變短,橫截面積變大,所以電阻變小。[5]把銅導(dǎo)線截為長(zhǎng)度相同的兩段,導(dǎo)體的材料和橫截面積不變,導(dǎo)體變短,所以電阻變小,即R1<R。[6]如果原來(lái)的導(dǎo)線對(duì)折擰成一條使用,則導(dǎo)體的材料不變,導(dǎo)體變短,橫截面積變大,所以電阻變小,則R2<R。12.如圖所示的家庭電路,開(kāi)關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,于是某同學(xué)利用測(cè)電筆分別接觸a、b、c、d四處時(shí),測(cè)電筆氖管均發(fā)光,則故障原因可能是。排除故障后,為提高屋內(nèi)亮度,于是他又接了一盞同樣的燈,開(kāi)關(guān)閉合后,兩燈都發(fā)光,但原來(lái)的燈泡亮度明顯變暗,由此可判斷兩燈的連接方式是,你判斷的理由是。
【答案】進(jìn)戶(hù)零線斷路串聯(lián)見(jiàn)詳解【解析】[1]開(kāi)關(guān)閉合燈泡不亮,同時(shí)a、b、c、d四處均帶電,說(shuō)明電路有斷路且火線沒(méi)斷,同時(shí)說(shuō)明從a到d之間的電路沒(méi)有斷路,所以可能是進(jìn)戶(hù)零線斷了。[2][3]又接了一盞同樣的燈,開(kāi)關(guān)閉合后,兩燈都發(fā)光,原來(lái)的燈泡亮度明顯變暗,原因是兩盞燈串聯(lián)了,因?yàn)榇?lián)電路分電壓,根據(jù)分壓原理,每只燈泡的實(shí)際電壓只達(dá)到電源電壓的一半,根據(jù)公式可知,燈泡的實(shí)際功率明顯減小,燈泡亮度會(huì)明顯變暗。13.小京利用如圖所示的電路圖探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)?;瑒?dòng)變阻器的銘牌為“30Ω
2A”,電源為6V的干電池,換用不同的定值電阻,如5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω等。當(dāng)按順序由15Ω換成20Ω時(shí),無(wú)法控制使電阻兩端的電壓達(dá)到2V,為了實(shí)現(xiàn)控制的電壓為2V,你認(rèn)為應(yīng)該采取的措施是。
【答案】減小電源電壓或增大滑動(dòng)變阻器的最大電阻值【解析】由圖可知,定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),控制電阻兩端的電壓為UR=2V時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U滑=U-UR=6V-2V=4V由串聯(lián)分壓原理可得按順序由15Ω換成20Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器的阻值應(yīng)為20Ω×2=40Ω>30Ω故無(wú)法控制使電阻兩端的電壓達(dá)到2V。為了實(shí)現(xiàn)控制的電壓為2V,可以減小電源電壓或增大滑動(dòng)變阻器的最大電阻值。14.把一根電阻為20Ω的粗細(xì)均勻的電阻絲變成一個(gè)圓環(huán),并以如圖所示的方式接入電源電壓為3V電路中,則電流表的示數(shù)為A。
【答案】0.8【解析】電阻為20Ω的粗細(xì)均勻的電阻絲變成一個(gè)圓環(huán),四分之一部分的電阻值為四分之三部分的的電阻為如圖所示方式接入電源電壓為3V電路中,R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)量干路的電流,由歐姆定律可得,通過(guò)R1的電流為通過(guò)R2的電流為根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可得,電流表的示數(shù)為I=I1+I2=0.6A+0.2A=0.8A15.燈泡的I﹣U圖像如圖甲所示,在圖乙所示電路中,電阻R2=5Ω,只閉合S1和S2時(shí),電壓表的示數(shù)為4V;若只閉合S1和S3時(shí),電壓表示數(shù)為2V,R1的阻值為Ω;若將電壓表?yè)Q成電流表,閉合S1、S2和S3時(shí),電流表的示數(shù)為A。
【答案】102.4【解析】[1]當(dāng)只閉合S1和S2時(shí),定值電阻R2和燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓,電壓表示數(shù)是4V,由圖像知,此時(shí)燈泡電流為0.8A;因?yàn)榇?lián)電路各處電流相等,即此時(shí)電路電流是0.8A;根據(jù)歐姆定律可得R2兩端的電壓為根據(jù)串聯(lián)電路中電壓規(guī)律,總電壓等于各部分電壓之和,則電源電壓為當(dāng)只閉合S1和S3時(shí),定值電阻R1和燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓,電壓表示數(shù)是2V,由圖像可知,此時(shí)燈泡電流是0.6A,即此時(shí)通過(guò)電路的電流是0.6A;根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得定值電阻R1兩端的電壓為根據(jù)歐姆定律可得定值電阻R1的阻值為[2]若將電壓表?yè)Q成電流表,閉合S1、S2和S3時(shí),燈泡被短路,定值電阻R1和R2并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流,則通過(guò)定值電阻R1的電流為通過(guò)定值電阻R2的電流為故電流表示數(shù)等于通過(guò)干路的電流為16.小亮設(shè)計(jì)了一個(gè)水位監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置,其電路如圖甲所示,電源電壓3V不變,報(bào)警器(電阻不計(jì))中通過(guò)的電流達(dá)到或超過(guò)10mA時(shí)會(huì)報(bào)警。監(jiān)測(cè)頭是一個(gè)放置于水底的壓敏電阻,受力面積為2cm2,其阻值R隨壓力F的變化規(guī)律如圖乙所示。監(jiān)測(cè)頭在壓力超過(guò)28N時(shí)不能正常工作,該裝置能監(jiān)測(cè)的最大水深是m。若要該裝置在水深達(dá)到11m時(shí)開(kāi)始報(bào)警,則電阻箱接入電路的阻值應(yīng)為Ω。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
【答案】14220【解析】[1]由題意可知,監(jiān)測(cè)頭在壓力超過(guò)28N時(shí)不能正常工作,則此時(shí)壓敏電阻受到壓強(qiáng)為根據(jù)得能監(jiān)測(cè)的最大水深為[2]該裝置在水深達(dá)到11m時(shí)開(kāi)始報(bào)警,則此時(shí)壓敏電阻受到壓強(qiáng)為根據(jù)可得壓敏電阻受到的壓力為由圖乙可知此時(shí)壓敏電阻的阻值R=80Ω,已知報(bào)警器報(bào)警時(shí)電路的電流則由可得,報(bào)警時(shí)電路的總電阻為根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和可得電阻箱接入電路的阻值為17.如圖所示,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),電壓表V的示數(shù)與電流表的示數(shù)之比,電流表的示數(shù)與電流表的示數(shù)的差(以上兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】變大變小【解析】[1]由圖可知,與并聯(lián),電壓表測(cè)電源兩端的電壓,電流表測(cè)干路電流,故電壓表V的示數(shù)與電流表的示數(shù)之比即為與并聯(lián)部分的總電阻?;瑒?dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),變大,與并聯(lián)部分的總電阻變大,即電壓表V的示數(shù)與電流表的示數(shù)之比變大。[2]電流表測(cè)的是電阻中的電流,則電流表的示數(shù)與電流表的示數(shù)的差即為電阻中的電流。兩端的電壓為電源電壓不變,滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí),變大,根據(jù)歐姆定律可得通過(guò)電阻的電流變小,即電流表的示數(shù)與電流表的示數(shù)的差變小。18.如圖所示電路中,電源電壓不變,燈泡和規(guī)格相同,當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)、時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A;當(dāng)再閉合開(kāi)關(guān)時(shí),電流表的示數(shù)變?yōu)?.6A,當(dāng)只閉合時(shí),的示數(shù)為6V,不考慮溫度對(duì)燈泡電阻的影響,則只閉合時(shí),通過(guò)的電流為A,燈泡的電阻為Ω。
【答案】0.330【解析】[1]當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)、時(shí),燈泡L1和L2并聯(lián),電流表測(cè)量通過(guò)L2的電流,通過(guò)L2的電流是0.3A,只閉合時(shí),只有燈泡L2的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)量通過(guò)L2的電流,L2兩端的電壓等于電源電壓,L2兩端的電壓不變,它的阻值不變,由歐姆定律可知通過(guò)它的電流不變,通過(guò)的電流為0.3A。[2]當(dāng)再閉合開(kāi)關(guān)時(shí),三個(gè)燈泡并聯(lián),電流表測(cè)量L2和L3的總電流,由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,通過(guò)的電流為0.3A,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過(guò)L3的電流I3=I-I2=0.6A-0.3A=0.3A由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,L2和L3兩端的電壓相等,通過(guò)兩個(gè)燈泡的電流相等,由歐姆定律可知兩個(gè)燈泡的電阻相等,燈泡和規(guī)格相同,所以三個(gè)燈泡的電阻相等,當(dāng)只閉合時(shí),三個(gè)燈泡串聯(lián),電壓表V1測(cè)量L2和L3的總電壓,的示數(shù)為6V,L2和L3的阻值相等,由串聯(lián)分壓可知,L2和L3兩端的電壓都是3V,三個(gè)燈泡的電阻相等,由串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過(guò)三個(gè)燈泡的電流相等,所以由U=IR可知L1兩端的電壓是3V,電源電壓U=3V+3V+3V=9V當(dāng)三個(gè)燈泡并聯(lián)時(shí),通過(guò)L3的電流I3=0.3A所以燈泡的電阻為三、作圖題19.請(qǐng)你對(duì)照電路圖,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線把實(shí)物圖連接起來(lái)
【答案】
【解析】由電路圖可知,兩燈泡并聯(lián),開(kāi)關(guān)S1位于干路,開(kāi)關(guān)S2位于燈泡L2支路,從電源的正極出發(fā),依次串聯(lián)開(kāi)關(guān)S和燈泡L1回到電源的負(fù)極,然后把燈泡L2和開(kāi)關(guān)S2串聯(lián)后并聯(lián)在燈泡L1兩端,如下圖所示
20.如圖為可調(diào)亮度臺(tái)燈,當(dāng)順時(shí)針調(diào)節(jié)旋鈕(滑片)時(shí),燈光變亮,請(qǐng)你按連接電路。
【答案】
【解析】首先把兩節(jié)干電池串聯(lián),從電源的正極開(kāi)始,依次串聯(lián)電位器、燈泡、開(kāi)關(guān)到電源的負(fù)極。電位器相當(dāng)于一個(gè)滑動(dòng)變阻器,電位器有三個(gè)接線柱,由題意知,順時(shí)針調(diào)節(jié)旋鈕(滑片)時(shí),根據(jù)歐姆定律可知,電位器接入電路的阻值變小,燈光變亮,因此電位器選擇兩個(gè)端點(diǎn)A、C中的C端點(diǎn)接線,再選擇連接滑片的B接線柱,如圖所示:
21.如圖所示,是小明同學(xué)利用電壓表設(shè)計(jì)的一個(gè)簡(jiǎn)易電子秤示意圖。其中C是金屬?gòu)椈伞U?qǐng)你幫小明完成電路圖的連接,當(dāng)所稱(chēng)質(zhì)量越大時(shí)電壓表示數(shù)越大。
【答案】
【解析】由圖可知,由于金屬板和彈簧與滑片的連接使滑動(dòng)變阻器滑片上部分電阻連入電路,則所稱(chēng)質(zhì)量越大時(shí)滑片下移,滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓越大,R0兩端的電壓變小,所以電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端,電路設(shè)計(jì)如下圖所示:
四、實(shí)驗(yàn)題22.同學(xué)們利用以下器材探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”。學(xué)生電源(調(diào)至6V進(jìn)行實(shí)驗(yàn))、電流表(0~0.6A)、電壓表(0~3V)、定值電阻(5Ω、10Ω、20Ω各一個(gè))、開(kāi)關(guān)、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線若干。
(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲所示的電路圖,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖乙所示的實(shí)物連接成完整電路(要求連線不得交叉);(2)連接電路時(shí),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最(選填“左”或“右”)端;(3)開(kāi)關(guān)閉合后,發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù),故障可能是定值電阻R(選填“斷路”或“短路”);(4)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),改變滑片的位置,記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格所示。請(qǐng)將表格未填寫(xiě)的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整;電壓U/V1.01.52.0電流I/A0.20.4(5)之后再將另外兩個(gè)定值電阻分別接入電路中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),利用描點(diǎn)法得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像。實(shí)驗(yàn)中若定值電阻從20Ω換成10Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向(選填“左”或“右”)移動(dòng);(6)由圖像可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成(選填“正比”或“反比”);(7)為完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器(填序號(hào))。A.20Ω0.6AB.60Ω0.5AC.80Ω0.3A【答案】左短路0.3右反比B【解析】(1)[1]變阻器按一下一上連入電路中與電阻串聯(lián),電壓表與電阻并聯(lián),如下所示:
(2)[2]連接電路時(shí),為保護(hù)電路,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處,即最左端。(3)[3]開(kāi)關(guān)閉合后,電流表有示數(shù),電路為通路;電壓表沒(méi)有示數(shù),說(shuō)明被測(cè)對(duì)象兩端電壓為0,根據(jù)歐姆定律可以知道,這部分的電阻為0,故障可能是定值電阻R短路。(4)[4]根據(jù)第1組可知,電阻為故第2組實(shí)驗(yàn)電流為(5)[5]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,實(shí)驗(yàn)中若定值電阻從20Ω換成10Ω時(shí),電阻變小,其分得的電壓變??;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng)。(6)由圖丙知,電阻的電流與電阻之積為:UV=I′R′=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V電流與電阻之積為一定值,得出的結(jié)論是:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比。(7)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U′-UV=6V-2V=4V變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的2倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入20Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為R滑=2×20Ω=40Ω又因?qū)嶒?yàn)中電路中最大電流為0.4A。故AC不符合題意,B符合題意。故選B。23.如圖所示是探究“導(dǎo)體的電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),電源電壓恒定,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“”,定值電阻、、。
(1)電路如圖甲所示,請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將電路補(bǔ)充完整;(2)正確連接電路,閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn),無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P,電流表的指針幾乎不動(dòng),電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn),其原因可能是;(3)排除故障后,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到(“A”或“B”)端,再閉合開(kāi)關(guān),此時(shí)電流表的示數(shù)為,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,電流表的示數(shù)如圖乙所示,記下此時(shí)的電流為A;(4)用替換后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為V,記下此時(shí)的電流表示數(shù);(5)用替換后,無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,都無(wú)法使電壓表的示數(shù)與上一小題(4)中的相同.利用上述器材,僅將部分電路進(jìn)行改進(jìn),便可完成實(shí)驗(yàn),請(qǐng)?jiān)趫D丙中的虛線框內(nèi)將改進(jìn)后的電路補(bǔ)充完整;(6)利用上述器材,還可以完成的實(shí)驗(yàn)有①探究導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電壓的關(guān)系②測(cè)阻值約為的未知電阻的阻值③測(cè)一阻值約為十幾歐、額定電壓為小燈泡的額定功率A.①
B.①③
C.①②
D.①②③【答案】
R1斷路B0.21見(jiàn)解析D【解析】(1)[1]電壓表與電阻并聯(lián),電流表與電阻串聯(lián),變阻器上下接線柱各接一個(gè)接入電路中,如下
(2)[2]電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,與電壓表并聯(lián)的定值電阻R1斷路了。(3)[3]排除故障后,為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處,由圖知,滑片左側(cè)電阻絲接入電路,所以滑片應(yīng)移到阻值最大的B端;[4]由圖乙知道,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.2A。(4)[5]由歐姆定律知道,用5Ω的定值電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),定值電阻兩端電壓探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,所以調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使電壓表的示數(shù)為1V。(5)[6]由(3)知道,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大為20Ω時(shí),電路中的電流為0.12A,此時(shí)選用的是定值電阻R1=5Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律知道,電源電壓用R3替換R2后,實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻阻值為15Ω,定值電阻兩端的電壓始終保持UV=1V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知道,變阻器分得的電壓變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的倍根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入15Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為即變阻器的最大阻值最小30Ω,而此時(shí)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R滑大=20Ω,因此無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,都無(wú)法使電壓表的示數(shù)與(4)中相同,由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)可以在電路中串聯(lián)一個(gè)定值電阻,其阻值至少為因此可在上述器材中選用定值電阻R2=10Ω串聯(lián)在電路中,或選用定值電阻R2=10Ω和R1=5Ω串聯(lián)在電路中,如下圖
或
(6)[7]利用上述器材,還可以完成的實(shí)驗(yàn)有:①.利用滑動(dòng)變阻器和一個(gè)定值電阻,通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變定值電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流從而探究導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電壓的關(guān)系,故①符合題意;②.將未知電阻和三個(gè)定值電阻以及滑動(dòng)變阻器串聯(lián),將滑動(dòng)變阻器的滑片移至阻值最大處,先用電壓表測(cè)出未知電阻兩端的電壓Ux,再用電壓表測(cè)出三個(gè)定值電阻和滑動(dòng)變阻器兩端的總電壓U總,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)知道,此時(shí)三個(gè)定值電阻和滑動(dòng)變阻器的總電阻電路的總電阻大約為根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理知道,此時(shí)未知電阻兩端的電壓大約為因此電路的電壓特點(diǎn)可知,此時(shí)三個(gè)定值電阻和滑動(dòng)變阻器兩端的總電壓大約為即電壓表能準(zhǔn)確測(cè)量出未知電阻兩端的電壓Ux和三個(gè)定值電阻和滑動(dòng)變阻器兩端的總電壓U總,由串聯(lián)電路的分壓原理知道,未知電阻的阻值故②符合題意;③.把小燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端,串聯(lián)電流表,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使小燈泡兩端電壓為2.5V,再讀出電流表示數(shù),即可利用P=UI測(cè)出小燈泡的額定功率,故③符合題意。故選D。24.許多用電器的電阻值往往會(huì)隨著條件的變化而變化,例如小燈泡的電阻與其工作電壓有關(guān),熱敏電阻對(duì)溫度非常敏感??苿?chuàng)學(xué)習(xí)小組采用不同方法分別研究了一只額定電壓為2.5V的小燈泡電阻和一只熱敏電阻的變化情況,請(qǐng)結(jié)合他們的研究回答問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)一:測(cè)定小燈泡在不同電壓時(shí)的電阻,選用如圖甲所示的器材,其中電源電壓為6V,小燈泡額定電壓為2.5V(燈絲電阻約為12Ω左右)。
(1)為了能測(cè)量小燈泡正常工作時(shí)的電阻,下列兩種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用;A.10Ω1AB.50Ω0.5AC.100Ω0.2A(2)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖甲所示的
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