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第十七章歐姆定律一、選擇題(共12小題)1.(2023?揚(yáng)州)如圖所示,在“探究電流與電阻的關(guān)系”時(shí),電源電壓恒為4.5V,R1可選用5Ω、10Ω、20Ω的電阻,滑動(dòng)變阻器R2規(guī)格為“25Ω0.5A”,電壓表(量程為0V~3V),電流表(量程為0~0.6A)。下列說法正確的是()A.將R1由10Ω換成20Ω,不需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 B.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過程中,應(yīng)觀察電流表的示數(shù) C.實(shí)驗(yàn)中可保持R1兩端電壓為3V D.將R1由10Ω換成20Ω,正確操作后滑動(dòng)變阻器的功率將變小2.(2023?上海)R1與R2此時(shí)接入電路中的阻值相同,S1斷開,S2閉合;求下列操作中,一定可以使電流表示數(shù)變大的是()A.閉合S1,斷開S2 B.閉合S1,向右滑動(dòng)滑片P C.減小電源電壓,閉合S1 D.增大電源電壓,向右滑動(dòng)滑片P3.(2023?哈爾濱)如圖所示是電阻R1、R2的電壓﹣電流關(guān)系圖像,下列說法正確的是()A.電阻R1兩端電壓為4V時(shí),通過R1的電流是0.3A B.電阻R1、R2串聯(lián),當(dāng)電流為0.2A時(shí),R1、R2兩端總電壓為3V C.電阻R1、R2并聯(lián)到2V電壓下,干路中的電流是0.3A D.電阻R1和R2的阻值之比是1:24.(2023?江西)如圖所示,電源電壓恒定不變,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R1的滑片P向右移動(dòng),下列說法正確的是()A.A的示數(shù)變大,V1的示數(shù)不變 B.A的示數(shù)變大,V2的示數(shù)變大 C.V1的示數(shù)與V2的示數(shù)之和不變 D.V2的示數(shù)與A的示數(shù)之比變小5.(2023?福建)如圖所示,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)過程中,燈突然熄滅,電壓表和電流表均無示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則故障不可能是()A.電流表接線松開 B.小燈泡L斷路 C.滑動(dòng)變阻器R斷路 D.開關(guān)S接觸不良6.(2023?德州)如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P由圖示位置向右滑動(dòng)時(shí),下列說法正確的是()A.小燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián) B.電壓表V示數(shù)變大 C.電流表A1和A2示數(shù)都變小 D.小燈泡L亮度變暗7.(2023?重慶)將一個(gè)定值電阻接入圖甲所示電路的虛線框處,并將一個(gè)電壓表(圖中未畫出)并聯(lián)在某段電路兩端,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,多次記錄兩電表示數(shù);斷開開關(guān),只將定值電阻更換為小燈泡,再次獲取數(shù)據(jù)并記錄;將記錄的數(shù)據(jù)繪制成如圖乙所示的I﹣U圖象。下列分析正確的是()
A.電源電壓為3.5V B.圖象b是用接入定值電阻時(shí)記錄的數(shù)據(jù)繪制得到的 C.定值電阻和燈泡兩端的電壓各為3.5V時(shí),燈泡的電阻較大 D.接入小燈泡后,將滑片P向右移動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)將變大8.(2023?常德)圖中甲、乙兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的外形、尺寸完全相同,滑片均位于中點(diǎn),已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大,閉合S后將兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片同時(shí)向左或向右移動(dòng)。且移動(dòng)時(shí)始終保持兩滑片之間的距離不變。下列說法中正確的是()A.向左移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變小 B.無論向左還是向右移動(dòng),電流表示數(shù)都變小 C.滑片位于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)最小 D.滑片移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器最右端時(shí),電流表的示數(shù)最小9.(2023?鄂州)如圖甲所示,電源電壓恒定,閉合開關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端移至燈正常發(fā)光的位置,此過程中電流表示數(shù)與兩個(gè)電壓表示數(shù)的關(guān)系圖象如圖乙所示。下列說法正確的是()A.曲線a是電流表示數(shù)與電壓表V2示數(shù)的關(guān)系圖象 B.電源電壓為11V C.燈的額定電流為0.2A D.滑動(dòng)變阻器的最大阻值是15Ω10.(2023?湘潭)智能快遞柜既可通過手機(jī)掃碼(相當(dāng)于S1閉合),也可通過輸入密碼(相當(dāng)于S2閉合)使裝置啟動(dòng),打開柜門完成取件。符合以上要求的電路示意圖是()A. B.C. D.11.(2023?淄博)如圖所示電路中,電源電壓6V恒定不變,電流表的量程是0~0.6A,電壓表的量程是0~3V,小燈泡上標(biāo)有“2V,1W”(燈絲電阻不變),滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω,1A”。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,在不損壞電路元件的前提下,電流表、電壓表示數(shù)的范圍分別是()A.0.25A~0.6A,1V~2V B.0.3A~0.5A,1V~1.5V C.0.25A~0.5A,1.5V~2V D.0.25A~0.5A,1V~2V12.(2022?張家界)如圖所示,電源電壓保持不變,R1=10Ω,當(dāng)閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移到b端,兩電表示數(shù)變化關(guān)系用圖乙中線段AB表示,則電源電壓和滑動(dòng)變阻器的最大值分別為()A.6V20Ω B.4V20Ω C.6V10Ω D.4V10Ω二、填空題(共6小題)13.(2023?福建)如圖所示,電源電壓不變,燈L1、L2完全相同。閉合S1,斷開S2、S3,燈L1、L2是聯(lián)的。閉合S1、S2,斷開S3,電壓表示數(shù)為U1;閉合S1、S3,斷開S2,電壓表示數(shù)為U2,則U1:U2=。14.(2023?廣東)如圖所示,標(biāo)有“2.5V0.3A”的燈泡L1和標(biāo)有“6V0.15A”的燈泡L2連接成聯(lián)電路,電源電壓可調(diào)節(jié)。閉合開關(guān)S,使電源電壓從0V逐漸增加,先正常發(fā)光的燈泡是,此時(shí)通過另一燈泡的電流是A。15.(2023?成都)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲所示電路來測(cè)量未知定值電阻Rx的阻值,小富提出,這樣只能得到一組數(shù)據(jù),測(cè)量結(jié)果誤差可能較大。為了減小誤差,需要多次測(cè)量,應(yīng)該在電路中串聯(lián)一個(gè)。他們利用改進(jìn)后的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并繪制出Rx的電壓﹣電流圖像。如圖乙所示的A、B兩條圖線中,是他們繪制出的圖線。16.(2023?宜賓)已知小燈泡L的額定電壓為2.5V,通過燈絲的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖所示,則燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為Ω。把此燈泡與15Ω的定值電阻并聯(lián)在電源電壓為1.5V的電路中,則并聯(lián)電路的總電流是A。17.(2023?揚(yáng)州)小鋒設(shè)計(jì)如圖所示的電路來判斷梅雨季節(jié)教室里相對(duì)濕度的變化。選用的器材有:3V電源、濕度傳感器(其電阻Rs的阻值隨相對(duì)濕度的增大而減小)、定值電阻R=2×103Ω、一只電壓表(量程為0~3V)等。當(dāng)相對(duì)濕度為40%時(shí),Rs=1×103Ω,電壓表示數(shù)為2V,則電壓表是并聯(lián)在的兩端,當(dāng)電壓表示數(shù)變大時(shí),教室里相對(duì)濕度在。18.(2023?南充)在綜合實(shí)踐活動(dòng)課上,小龍同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的模擬調(diào)光燈電路。電源電壓恒定,R1為定值電阻。閉合開關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由最右端向左移動(dòng),直至燈泡L正常發(fā)光。此過程中,電流表A的示數(shù)隨兩電壓表V1、V2(電壓表V2未畫出)示數(shù)變化關(guān)系圖象如圖乙所示。小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為Ω;若R2的滑片可任意滑動(dòng),為了保證燈泡的安全,電路中至少再串聯(lián)一個(gè)Ω的電阻。三、實(shí)驗(yàn)探究題(共2小題)19.(2023?無錫)用圖甲所示的電路探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系。器材有:干電池3節(jié)(每節(jié)電壓略小于1.5V),滑動(dòng)變阻器3個(gè)(銘牌上分別標(biāo)有“5Ω?3A”“20Ω?2A”“50Ω?1.5A”字樣),電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè),阻值為5Ω、10Ω、20Ω的電阻各一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至(選填“A”或“B”)端。(2)閉合開關(guān)后,電流表和電壓表示數(shù)為0,移動(dòng)滑片P,兩表指針不偏轉(zhuǎn)。將與電壓表“﹣”接線柱相連的導(dǎo)線從D端拆下,試觸C點(diǎn),電壓表指針不偏轉(zhuǎn),試觸B點(diǎn),電壓表指針偏轉(zhuǎn),若電路中只有一處故障,則可能是。(3)排除故障后,重新開始實(shí)驗(yàn),探究電流與電壓的關(guān)系。閉合開關(guān),電壓表示數(shù)為0.7V,電流表示數(shù)為0.07A。移動(dòng)滑片P,逐步增大R兩端電壓,記錄電壓表的示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I。以電流I為縱坐標(biāo)、電壓U為橫坐標(biāo),采用描點(diǎn)的方式,畫出I﹣U圖像,如圖乙所示。依據(jù)圖像,得到的結(jié)論是,實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有字樣,電源電壓為V。(4)在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),為了能使用上一次的某一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),斷開開關(guān),將R換成5Ω,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)如圖丙所示為A;斷開開關(guān),換接未使用過的一個(gè)電阻,正確操作后,電流表示數(shù)應(yīng)為A。20.(2023?青島)(1)有一個(gè)阻值未知的定值電阻,小蘭用伏安法測(cè)量其阻值,過程如下。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A11.10.2221.50.3031.90.2842.30.4552.50.50①用筆畫出導(dǎo)線,將圖甲中的電路連接完整。②正確連接電路后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至阻值處,再閉合開關(guān),小蘭發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中,電壓表有示數(shù)且?guī)缀醪蛔?,電流表沒有示數(shù),則電路中存在的故障可能是:兩個(gè)接線柱(選填“a與b”或“c與d”)間發(fā)生了斷路。③解決故障后,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表,其中有一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。小蘭和小海根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別畫出了電阻的I﹣U圖象,如圖乙、丙所示,其中圖象是正確的。④所測(cè)電阻的阻值為Ω。(2)小蘭和小海共同設(shè)計(jì)了圖丁所示的電路,探究金屬絲電阻的大小跟導(dǎo)線長(zhǎng)度的關(guān)系。①電路中的R1、R2、R3均是由材料、粗細(xì)相同的金屬絲制成,長(zhǎng)度分別為0.4m、1.2m、1.6m。閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于合適位置,電壓表V1、V2、V3的示數(shù)之比為1:3:4,則三個(gè)電阻的阻值之比為R1:R2:R3=。②通過分析,可以得出結(jié)論:材料、粗細(xì)相同的金屬絲,其電阻大小與長(zhǎng)度成。③通過查閱資料,該金屬絲的電阻與導(dǎo)線長(zhǎng)度的比例系數(shù)k=5Ω/m,則長(zhǎng)10m的這種金屬絲的電阻是Ω。四、計(jì)算題(共2小題)21.(2023?上海)在如圖所示的電路中,電源電壓為6伏,滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“20Ω,2A”字樣。現(xiàn)閉合開關(guān)S。①若變阻器R1連入電路的阻值為15Ω,求通過變阻器R1的電流。②若將一電流表A1串聯(lián)在R1支路,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使得兩電流表示數(shù)如圖所示,求定值電阻R2阻值。22.(2023?內(nèi)蒙古)“坐位體前屈”是學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試項(xiàng)目之一。圖甲是某女生測(cè)試示意圖。圖乙是學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)的測(cè)試儀電路原理圖,電源電壓恒為4.5V,電壓表量程為0~3V,定值電阻R0=10Ω,滑動(dòng)變阻器R1由長(zhǎng)為30cm、粗細(xì)均勻的電阻棒改裝而成,規(guī)格為1Ω/cm,允許通過的最大電流為0.3A。為保護(hù)電路安全,滑片P的起始位置A點(diǎn)設(shè)定在離電阻棒最左端O點(diǎn)5cm處。測(cè)試時(shí),通過推動(dòng)塑料擋板帶動(dòng)滑片P從起始位置A向右移動(dòng),并通過電壓表的示數(shù)反映學(xué)生的測(cè)試結(jié)果。下表是初三女生測(cè)試等級(jí)與滑片P移動(dòng)距離L的關(guān)系。初三女生測(cè)試等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)不合格合格良好優(yōu)秀滑片移動(dòng)距離L/cm<3.73.7≤L<16.716.7≤L<20.1≥20.1(1)滑片P在起始位置A點(diǎn)時(shí),閉合開關(guān)S,通過R0的電流為0.3A,請(qǐng)計(jì)算此時(shí)R0兩端電壓大小。(2)請(qǐng)推導(dǎo)出電壓表示數(shù)U測(cè)與滑片移動(dòng)距離L之間的關(guān)系式;為保護(hù)電路安全,說明滑片移動(dòng)的范圍。(3)該測(cè)試儀不能測(cè)出表中所有的等級(jí),在保證電路各元件安全的情況下,通過替換R0來實(shí)現(xiàn)最大程度增加測(cè)試范圍,請(qǐng)計(jì)算替換電阻R2的最小值。
第十七章歐姆定律(解析版)一、選擇題(共12小題)1.(2023?揚(yáng)州)如圖所示,在“探究電流與電阻的關(guān)系”時(shí),電源電壓恒為4.5V,R1可選用5Ω、10Ω、20Ω的電阻,滑動(dòng)變阻器R2規(guī)格為“25Ω0.5A”,電壓表(量程為0V~3V),電流表(量程為0~0.6A)。下列說法正確的是()A.將R1由10Ω換成20Ω,不需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 B.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過程中,應(yīng)觀察電流表的示數(shù) C.實(shí)驗(yàn)中可保持R1兩端電壓為3V D.將R1由10Ω換成20Ω,正確操作后滑動(dòng)變阻器的功率將變小解:AB、根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,將定值電阻由10Ω改接成20Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,為了保持定值電阻兩端電壓不變,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由串聯(lián)分壓的分壓原理可知,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向左端移動(dòng),觀察電壓表,使電壓表的示數(shù)不變,故AB錯(cuò)誤;C、因?yàn)榇?lián)電路電流相等,所以I=UVR=U?UV由于滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω0.5A”,電流表的量程為0~0.6A,所以電路的最大電流為0.5A,由歐姆定律,因此定值電阻兩端允許的最大電壓:U最大=I最大R1=0.5A×5Ω=2.5V;故定值電阻兩端的電壓范圍為2V~2.5V,故C錯(cuò)誤;D、由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U滑=U﹣UV,當(dāng)接入10Ω的電阻時(shí),電路中的電流:I1=UVR1=UV10Ω,滑動(dòng)變阻器的電功率:P1=U當(dāng)接入20Ω的電阻時(shí),電路中的電流:I2=UVR2=UV20Ω,滑動(dòng)變阻器的電功率:P2=U將R1由10Ω換成20Ω,正確操作是保持UV不變,則P1P2=(U?UV)×UV10Ω(U?答案:D。2.(2023?上海)R1與R2此時(shí)接入電路中的阻值相同,S1斷開,S2閉合;求下列操作中,一定可以使電流表示數(shù)變大的是()A.閉合S1,斷開S2 B.閉合S1,向右滑動(dòng)滑片P C.減小電源電壓,閉合S1 D.增大電源電壓,向右滑動(dòng)滑片P解:根據(jù)電路圖可知,當(dāng)S1斷開、S2閉合時(shí),電路為R2的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)量電路中的電流;A、閉合S1,斷開S2、電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)量電路中的電流,由于R1與R2此時(shí)接入電路中的阻值相同,所以電流表示數(shù)不變,故A錯(cuò)誤;B、閉合S1,兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表測(cè)量干路中的電流;向右滑動(dòng)滑片P,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,通過滑動(dòng)變阻器的電流變?。挥捎赗1與R2此時(shí)接入電路中的阻值相同,根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律可知,干路中的電流一定大于通過R1的電流,所以電流表的示數(shù)一定變大,故B正確;C、閉合S1,兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表測(cè)量干路中的電流;減小電源電壓,會(huì)使得通過R1與R2的電流同時(shí)減小,通過R1與R2的電流的和可能會(huì)小于開始時(shí)電流表的示數(shù),故C錯(cuò)誤;D、增大電源電壓,向右滑動(dòng)滑片P,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)I=UR可知,無法判定通過R答案:B。3.(2023?哈爾濱)如圖所示是電阻R1、R2的電壓﹣電流關(guān)系圖像,下列說法正確的是()A.電阻R1兩端電壓為4V時(shí),通過R1的電流是0.3A B.電阻R1、R2串聯(lián),當(dāng)電流為0.2A時(shí),R1、R2兩端總電壓為3V C.電阻R1、R2并聯(lián)到2V電壓下,干路中的電流是0.3A D.電阻R1和R2的阻值之比是1:2解:A.由圖可知當(dāng)電阻R1兩端電壓為4V時(shí),通過其電流為0.4A,故A錯(cuò)誤;B.由圖像可知,若電阻R1、R2串聯(lián),當(dāng)電流為0.2A時(shí),R1、R2兩端電壓分別為2V、1V,R1、R2兩端總電壓:U=U1+U2=2V+1V=3V,故B正確;C.由圖像可知,電阻R1、R2并聯(lián)到2V電壓下時(shí),通過R1、R2的電流分別為0.2A、0.4A,干路中的電流:I=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A,故C錯(cuò)誤;D.由圖像可知,R1、R2為定值電阻,若電阻R1、R2串聯(lián),當(dāng)電流為0.2A時(shí),R1、R2兩端電壓分別為2V、1V,根據(jù)歐姆定律可得:R1R2電阻R1和R2的阻值之比:R1:R2=10Ω:5Ω=2:1,故D錯(cuò)誤。答案:B。4.(2023?江西)如圖所示,電源電壓恒定不變,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R1的滑片P向右移動(dòng),下列說法正確的是()A.A的示數(shù)變大,V1的示數(shù)不變 B.A的示數(shù)變大,V2的示數(shù)變大 C.V1的示數(shù)與V2的示數(shù)之和不變 D.V2的示數(shù)與A的示數(shù)之比變小解:由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)電源的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;AB、因電源電壓不變,所以電壓表V2的示數(shù)不變;當(dāng)滑片向右滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)公式I=UR可知,電路電流變大,所以電流表示數(shù)變大,根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理可知,R1電阻減小,分得的電壓減小,所以VC、電壓表V2的示數(shù)不變,電壓表V1的示數(shù)變小,所以說電壓表V1與電壓表V2的示數(shù)之和變小,故C錯(cuò)誤;D、電壓表V2的示數(shù)不變,電流表A示數(shù)變大,所以電壓表V2與電流表A的示數(shù)之比變小,故D正確。答案:D。5.(2023?福建)如圖所示,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)過程中,燈突然熄滅,電壓表和電流表均無示數(shù)。若電路中僅有一處故障,則故障不可能是()A.電流表接線松開 B.小燈泡L斷路 C.滑動(dòng)變阻器R斷路 D.開關(guān)S接觸不良解:由電路圖知,燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表測(cè)量燈泡的電壓,閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表和電壓表均無示數(shù),說明電路中出現(xiàn)了斷路,而電壓表測(cè)的是小燈泡的電壓,當(dāng)小燈泡斷路時(shí),電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連,電壓表測(cè)的是電源電壓,電壓表會(huì)有讀數(shù),所以不可能是小燈泡斷路;電流表斷路、滑動(dòng)變阻器斷路、開關(guān)S接觸不良時(shí),電路中沒有電流流過,此時(shí)小燈泡不亮,電流表和電壓表均無示數(shù),是可能的情況,故B符合題意,ACD不符合題意。答案:B。6.(2023?德州)如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P由圖示位置向右滑動(dòng)時(shí),下列說法正確的是()A.小燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián) B.電壓表V示數(shù)變大 C.電流表A1和A2示數(shù)都變小 D.小燈泡L亮度變暗解:A、由圖示電路圖可知,燈泡L和滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電壓表測(cè)電源電壓,電流表A1測(cè)通過R的電流,電流表A2測(cè)干路電流;故A錯(cuò)誤;B、電壓表始終測(cè)量電源電壓,電源電壓保持不變,故電壓表示數(shù)不變,故B錯(cuò)誤;CD、滑片向右移動(dòng)過程,滑動(dòng)變阻器接入電路阻值變大,電源電壓不變,通過滑動(dòng)變阻器的電流變小,電流表A1示數(shù)變小,根據(jù)并聯(lián)不相互影響,通過燈泡L的電流不變,小燈泡L亮度不變,電流表A2示數(shù)變小,故C正確,D錯(cuò)誤。答案:C。7.(2023?重慶)將一個(gè)定值電阻接入圖甲所示電路的虛線框處,并將一個(gè)電壓表(圖中未畫出)并聯(lián)在某段電路兩端,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,多次記錄兩電表示數(shù);斷開開關(guān),只將定值電阻更換為小燈泡,再次獲取數(shù)據(jù)并記錄;將記錄的數(shù)據(jù)繪制成如圖乙所示的I﹣U圖象。下列分析正確的是()
A.電源電壓為3.5V B.圖象b是用接入定值電阻時(shí)記錄的數(shù)據(jù)繪制得到的 C.定值電阻和燈泡兩端的電壓各為3.5V時(shí),燈泡的電阻較大 D.接入小燈泡后,將滑片P向右移動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)將變大解:閉合開關(guān),定值電阻(或燈泡)和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,根據(jù)U=IR可知定值電阻(或燈泡)兩端的電壓隨電流的增大而增大,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓隨電流的增大而減小,由乙圖可知電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,定值電阻的阻值不變,燈泡的電阻是變化的,所以a是接入定值電阻時(shí)記錄的數(shù)據(jù)繪制得到的,b是接入燈泡時(shí)記錄的數(shù)據(jù)繪制得到的,故B錯(cuò)誤;當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為0.5V時(shí),通過電路的電流為0.7A,當(dāng)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為3.5V時(shí),通過電路的電流為0.1A,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,根據(jù)歐姆定律可得電源電壓U=IR定+UV,代入數(shù)據(jù)可得0.7A×R定+0.5V=0.1A×R定+3.5V,解方程可得R定=5Ω,則電源電壓U=IR定+UV=0.7A×5Ω+0.5V=4V,故A錯(cuò)誤;定值電阻和燈泡兩端的電壓各為3.5V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4V﹣3.5V=0.5V,由乙圖可知此時(shí)通過定值電阻的電流大于通過燈泡的電流,根據(jù)R=U接入小燈泡后,將滑片P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知電壓表的示數(shù)將變小,故D錯(cuò)誤。答案:C。8.(2023?常德)圖中甲、乙兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的外形、尺寸完全相同,滑片均位于中點(diǎn),已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大,閉合S后將兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片同時(shí)向左或向右移動(dòng)。且移動(dòng)時(shí)始終保持兩滑片之間的距離不變。下列說法中正確的是()A.向左移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變小 B.無論向左還是向右移動(dòng),電流表示數(shù)都變小 C.滑片位于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)最小 D.滑片移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器最右端時(shí),電流表的示數(shù)最小解:由圖可知,甲滑動(dòng)變阻器滑片左邊的電阻線接入電路,乙滑動(dòng)變阻器滑片右邊的電阻線接入電路,電流表測(cè)量電路中的電流;AB、當(dāng)P向左移動(dòng)時(shí),甲滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,乙滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大,因甲的最大阻值比乙的最大阻值大,所以,滑片移動(dòng)相同距離時(shí),甲減小的電阻大于乙增大的電阻,即此時(shí)電路中的總電阻變小,由I=UC、滑片位于滑動(dòng)變阻器中點(diǎn)時(shí),總電阻R總=R滑片移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器最右端時(shí),總電阻R總′=R甲=R因R甲>R乙,所以比較可知滑片移動(dòng)到滑動(dòng)變阻器最右端時(shí),總電阻最大,由歐姆定律可知總電流最小,即電流表的示數(shù)最小,故C錯(cuò)誤,D正確。答案:D。9.(2023?鄂州)如圖甲所示,電源電壓恒定,閉合開關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器的滑片從最右端移至燈正常發(fā)光的位置,此過程中電流表示數(shù)與兩個(gè)電壓表示數(shù)的關(guān)系圖象如圖乙所示。下列說法正確的是()A.曲線a是電流表示數(shù)與電壓表V2示數(shù)的關(guān)系圖象 B.電源電壓為11V C.燈的額定電流為0.2A D.滑動(dòng)變阻器的最大阻值是15Ω解:由電路圖可知,閉合開關(guān)S,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表V1測(cè)燈泡兩端的電壓,電壓表V2測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。ABD、當(dāng)滑片位于最右端時(shí),變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,由串聯(lián)電路的分壓原理可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最大即電壓表V2的示數(shù)最大,燈泡兩端的電壓最小即電壓表V1的示數(shù)最小,則圖象a表示電流表與電壓表V1示數(shù)變化關(guān)系圖象,圖象b表示電流表與電壓表V2示數(shù)變化關(guān)系圖象,故A錯(cuò)誤;由圖乙可知,電路中的最小電流I?。?.2A,燈泡兩端的電壓UL=2V,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U滑=9V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,電源的電壓:U=UL+U滑=2V+9V=11V,故B正確;由I=UR滑=U滑IC.燈正常發(fā)光時(shí)電路中的電流最大,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓最小,由圖乙可知,此時(shí)電路中的電流I大=0.6A,即小燈泡的額定電流為0.6A,故C錯(cuò)誤。答案:B。10.(2023?湘潭)智能快遞柜既可通過手機(jī)掃碼(相當(dāng)于S1閉合),也可通過輸入密碼(相當(dāng)于S2閉合)使裝置啟動(dòng),打開柜門完成取件。符合以上要求的電路示意圖是()A. B.C. D.解:由題意知,智能快遞柜既可通過手機(jī)掃碼(相當(dāng)于S1閉合),也可通過輸入密碼(相當(dāng)于S2閉合)使裝置啟動(dòng),說明兩開關(guān)可以獨(dú)立工作、互不影響,即兩開關(guān)并聯(lián)后共同控制裝置;由各選項(xiàng)電路圖知,BCD不符合題意,A符合題意。答案:A。11.(2023?淄博)如圖所示電路中,電源電壓6V恒定不變,電流表的量程是0~0.6A,電壓表的量程是0~3V,小燈泡上標(biāo)有“2V,1W”(燈絲電阻不變),滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω,1A”。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,在不損壞電路元件的前提下,電流表、電壓表示數(shù)的范圍分別是()A.0.25A~0.6A,1V~2V B.0.3A~0.5A,1V~1.5V C.0.25A~0.5A,1.5V~2V D.0.25A~0.5A,1V~2V解:由圖可知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表測(cè)量小燈泡兩端的電壓;根據(jù)題意可知,小燈泡的額定電壓為2V,小于3V,即小燈泡兩端的最大電壓UL=2V,由P=UI可知,小燈泡允許通過的最大電流:IL=P電流表量程為0~0.6A,所以電路中允許通過的最大電流I大=IL=0.5A;由I=UR可知,小燈泡的電阻:RL=U當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,即R滑=20Ω,根據(jù)歐姆定律可知,此時(shí)電路中的電流最小,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知,此時(shí)電路中的總電阻:R=R滑+RL=20Ω+4Ω=24Ω,電路中的最小電流:I小=U由I=UR可知,小燈泡兩端的最小電壓:UL?。絀小RL=0.25A×4所以電流表的示數(shù)變化范圍為0.25A~0.5A,電壓表的示數(shù)變化范圍為1V~2V。答案:D。12.(2022?張家界)如圖所示,電源電壓保持不變,R1=10Ω,當(dāng)閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移到b端,兩電表示數(shù)變化關(guān)系用圖乙中線段AB表示,則電源電壓和滑動(dòng)變阻器的最大值分別為()A.6V20Ω B.4V20Ω C.6V10Ω D.4V10Ω解:當(dāng)滑片P在a端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入的電阻最大,由圖乙可知,此時(shí)電壓表的示數(shù)為4V,電流表示數(shù)為0.2A,RP最大=U當(dāng)滑片P在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入的電阻為0,此時(shí)電壓表的示數(shù)為0,電流表示數(shù)為0.6A,電源電壓:U=IbR1=0.6A×10Ω=6V。答案:A。二、填空題(共6小題)13.(2023?福建)如圖所示,電源電壓不變,燈L1、L2完全相同。閉合S1,斷開S2、S3,燈L1、L2是串聯(lián)的。閉合S1、S2,斷開S3,電壓表示數(shù)為U1;閉合S1、S3,斷開S2,電壓表示數(shù)為U2,則U1:U2=2:1。解:由圖知,當(dāng)閉合S1,斷開S2、S3,燈L1、L2是在同一條電流路徑上,是串聯(lián);閉合S1、S2,斷開S3,電壓表測(cè)量?jī)蓚€(gè)燈泡串聯(lián)的總電壓,示數(shù)為U1;閉合S1、S3,斷開S2,電壓表測(cè)量L2兩端的電壓,示數(shù)為U2,由于兩個(gè)燈泡串聯(lián)電流相等,而燈L1、L2完全相同,電阻相等,根據(jù)U=IR知,兩個(gè)燈泡的電壓相等,則總電壓是一個(gè)燈泡電壓的2倍,即U1:U2=2:1。答案:串;2:1。14.(2023?廣東)如圖所示,標(biāo)有“2.5V0.3A”的燈泡L1和標(biāo)有“6V0.15A”的燈泡L2連接成串聯(lián)電路,電源電壓可調(diào)節(jié)。閉合開關(guān)S,使電源電壓從0V逐漸增加,先正常發(fā)光的燈泡是L2,此時(shí)通過另一燈泡的電流是0.15A。解:閉合開關(guān)S,兩個(gè)燈串聯(lián)在電路中,使電源電壓從0V逐漸增加,電路中電阻一定,由I=UR可知電路中的電流變大,由于燈L2的額定電流0.15A小于L1的額定電流0.3A,電路中的電流先達(dá)到L2的額定電流,燈泡L答案:串;L2;0.15。15.(2023?成都)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如圖甲所示電路來測(cè)量未知定值電阻Rx的阻值,小富提出,這樣只能得到一組數(shù)據(jù),測(cè)量結(jié)果誤差可能較大。為了減小誤差,需要多次測(cè)量,應(yīng)該在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器。他們利用改進(jìn)后的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并繪制出Rx的電壓﹣電流圖像。如圖乙所示的A、B兩條圖線中,A是他們繪制出的圖線。解:為了減小誤差,需要多次測(cè)量,需要改變待測(cè)電阻兩端的電壓和通過待測(cè)電路的電流,所以應(yīng)該在電路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器;根據(jù)乙圖可知,A的U﹣I圖像是一條斜直線,這說明A的阻值大小不變;B的U﹣I圖像是一條曲線,這說明B的電阻大小是變化的;由于該實(shí)驗(yàn)是測(cè)量未知定值電阻Rx的阻值,所以待測(cè)電阻阻值不變,A是他們繪制出的圖線。答案:滑動(dòng)變阻器;A。16.(2023?宜賓)已知小燈泡L的額定電壓為2.5V,通過燈絲的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖所示,則燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為10Ω。把此燈泡與15Ω的定值電阻并聯(lián)在電源電壓為1.5V的電路中,則并聯(lián)電路的總電流是0.3A。解:(1)由題知燈泡的額定電壓為2.5V,由圖像讀出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.25A,由I=URL=U額I(2)并聯(lián)電路中各個(gè)支路兩端的電壓均等于電源電壓,把此燈泡與15Ω的定值電阻并聯(lián)在電源電壓為1.5V的電路中時(shí),由圖可知,此時(shí)通過燈泡的電流為:IL′=0.2A,通過定值電阻的電流為:IR=U由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知并聯(lián)電路的總電流為:I=IL′+IR=0.2A+0.1A=0.3A。答案:10;0.3。17.(2023?揚(yáng)州)小鋒設(shè)計(jì)如圖所示的電路來判斷梅雨季節(jié)教室里相對(duì)濕度的變化。選用的器材有:3V電源、濕度傳感器(其電阻Rs的阻值隨相對(duì)濕度的增大而減?。?、定值電阻R=2×103Ω、一只電壓表(量程為0~3V)等。當(dāng)相對(duì)濕度為40%時(shí),Rs=1×103Ω,電壓表示數(shù)為2V,則電壓表是并聯(lián)在R的兩端,當(dāng)電壓表示數(shù)變大時(shí),教室里相對(duì)濕度在變大。解:(1)由圖知濕度傳感器Rs與定值電阻R串聯(lián),則當(dāng)相對(duì)濕度為40%時(shí),Rs=1×103Ω,總電阻為:R總=Rs+R=1×103Ω+2×103Ω=3×103Ω,所以,電路的電流為:I=UR總根據(jù)I=UR可得,濕度傳感器RUs=IRs=1×10﹣3A×1×103Ω=1V,UR=IRR=1×10﹣3A×2×103Ω=2V,已知電壓表示數(shù)為2V,則電壓表并聯(lián)在定值電阻R的兩端;(2)當(dāng)電壓表示數(shù)變大時(shí),根據(jù)I=U根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各用電器的電阻之和可知:電阻Rs的阻值變小;由于電阻Rs的阻值隨相對(duì)濕度的增大而減小,則教室里相對(duì)濕度的變大。答案:R;變大。18.(2023?南充)在綜合實(shí)踐活動(dòng)課上,小龍同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的模擬調(diào)光燈電路。電源電壓恒定,R1為定值電阻。閉合開關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由最右端向左移動(dòng),直至燈泡L正常發(fā)光。此過程中,電流表A的示數(shù)隨兩電壓表V1、V2(電壓表V2未畫出)示數(shù)變化關(guān)系圖象如圖乙所示。小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為5Ω;若R2的滑片可任意滑動(dòng),為了保證燈泡的安全,電路中至少再串聯(lián)一個(gè)1.5Ω的電阻。解:由電路圖可知,閉合開關(guān)S后,燈泡、R1、R2串聯(lián),電壓表V1測(cè)燈泡兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。(1)因燈泡兩端的電壓越大時(shí)通過的電流越大,所以圖乙中圖線①是小燈泡的I﹣U圖像,由圖線②可知,電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)的增大而減小,所以電壓表V2測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓或測(cè)定值電阻和滑動(dòng)變阻器兩端的電壓之和,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且總電壓等于各分電壓之和,所以,由電流相等時(shí)兩電壓表的示數(shù)之和不相等可知,電壓表V2測(cè)滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓,即并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器R2兩端;當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電路中的電流最大,由圖乙可知,最大電流為0.5A,此時(shí)燈泡兩端的電壓UL=2.5V,根據(jù)I=UR可得小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻:RL=U由圖乙可知,當(dāng)電路中的電流I′=0.4A時(shí),燈泡兩端的電壓UL′=1.5V,變阻器R2兩端的電壓U2=2V,則電源的電壓為:U=UL′+U2′+I′R1=1.5V+2V+0.4A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片處于最右端時(shí),變阻器接入電路中的電阻最大,此時(shí)電路中的電流最小,由圖乙可知,燈泡兩端的電壓UL″=0.5V,變阻器R2兩端的電壓U2″=3.5V,電路中的電流I″=0.2A,則電源的電壓為:U=UL″+U2″+I″R1=0.5V+3.5V+0.2A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②可得:R1=2.5Ω,U=4.5V;(2)當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),電路中總電阻為:R總=UI=若R2的滑片可任意滑動(dòng),為了保證燈泡的安全,根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得:R串=R﹣RL﹣R1=9Ω﹣5Ω﹣2.5Ω=1.5Ω。答案:5;1.5。三、實(shí)驗(yàn)探究題(共2小題)19.(2023?無錫)用圖甲所示的電路探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系。器材有:干電池3節(jié)(每節(jié)電壓略小于1.5V),滑動(dòng)變阻器3個(gè)(銘牌上分別標(biāo)有“5Ω?3A”“20Ω?2A”“50Ω?1.5A”字樣),電流表、電壓表、開關(guān)各一個(gè),阻值為5Ω、10Ω、20Ω的電阻各一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至B(選填“A”或“B”)端。(2)閉合開關(guān)后,電流表和電壓表示數(shù)為0,移動(dòng)滑片P,兩表指針不偏轉(zhuǎn)。將與電壓表“﹣”接線柱相連的導(dǎo)線從D端拆下,試觸C點(diǎn),電壓表指針不偏轉(zhuǎn),試觸B點(diǎn),電壓表指針偏轉(zhuǎn),若電路中只有一處故障,則可能是導(dǎo)線BC斷路。(3)排除故障后,重新開始實(shí)驗(yàn),探究電流與電壓的關(guān)系。閉合開關(guān),電壓表示數(shù)為0.7V,電流表示數(shù)為0.07A。移動(dòng)滑片P,逐步增大R兩端電壓,記錄電壓表的示數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I。以電流I為縱坐標(biāo)、電壓U為橫坐標(biāo),采用描點(diǎn)的方式,畫出I﹣U圖像,如圖乙所示。依據(jù)圖像,得到的結(jié)論是當(dāng)電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“50Ω?1.5A”字樣,電源電壓為4.2V。(4)在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),為了能使用上一次的某一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),斷開開關(guān),將R換成5Ω,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)如圖丙所示為0.4A;斷開開關(guān),換接未使用過的一個(gè)電阻,正確操作后,電流表示數(shù)應(yīng)為0.1A。解:(1)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至阻值最大處,即B端;(2)閉合開關(guān)后,電流表示數(shù)為0,說明電路可能斷路,電壓表示數(shù)為0,說明電壓表與電源沒有連通;將與電壓表“﹣”接線柱相連的導(dǎo)線從D端拆下,試觸C點(diǎn),電壓表指針不偏轉(zhuǎn),試觸B點(diǎn),電壓表指針偏轉(zhuǎn),說明此時(shí)電壓表與電源連通,電壓表并聯(lián)的電路斷路,若電路中只有一處故障,則可能是導(dǎo)線BC斷路;(3)由圖乙可知,圖線為一條過原點(diǎn)的斜線,故得到的結(jié)論是:當(dāng)電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;由圖甲可知,電源為三節(jié)干電池串聯(lián),每節(jié)電壓略小于1.5V,則電源電壓應(yīng)該大于3V,小于4.5V;閉合開關(guān),電壓表示數(shù)為0.7V,電流表示數(shù)為0.07A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律可知,電源電壓為:U=0.7V+0.07A×R滑大……①;若選用“5Ω?3A”的滑動(dòng)變阻器,代入①式,則U=1.05V,不符合題意;若選用“20Ω?2A”的滑動(dòng)變阻器,代入①式,則U=2.1V,不符合題意;若選用“50Ω?1.5A”的滑動(dòng)變阻器,代入①式,則U=4.2V,符合題意;故實(shí)驗(yàn)中選用的滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有“50Ω?1.5A”字樣,電源電壓為4.2V;(4)將R換成5Ω,閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P,電流表示數(shù)如圖丙所示,電流表選用小量程,分度值0.02A,其示數(shù)為0.4A,則定值電阻兩端電壓為:UV=I2R2=0.4A×5Ω=2V;由圖乙可知,在探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,定值電阻的阻值為:R1=U1I1=在探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)控制定值電阻兩端電壓不變,故換接20Ω的電阻,正確操作后,電流表示數(shù)應(yīng)為:I3=U答案:(1)B;(2)導(dǎo)線BC斷路;(3)當(dāng)電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;“50Ω?1.5A”;4.2;(4)0.4;0.1。20.(2023?青島)(1)有一個(gè)阻值未知的定值電阻,小蘭用伏安法測(cè)量其阻值,過程如下。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A11.10.2221.50.3031.90.2842.30.4552.50.50①用筆畫出導(dǎo)線,將圖甲中的電路連接完整。②正確連接電路后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至阻值最大處,再閉合開關(guān),小蘭發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的過程中,電壓表有示數(shù)且?guī)缀醪蛔?,電流表沒有示數(shù),則電路中存在的故障可能是:兩個(gè)接線柱c與d(選填“a與b”或“c與d”)間發(fā)生了斷路。③解決故障后,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表,其中有一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的。小蘭和小海根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別畫出了電阻的I﹣U圖象,如圖乙、丙所示,其中圖象乙是正確的。④所測(cè)電阻的阻值為5Ω。(2)小蘭和小海共同設(shè)計(jì)了圖丁所示的電路,探究金屬絲電阻的大小跟導(dǎo)線長(zhǎng)度的關(guān)系。①電路中的R1、R2、R3均是由材料、粗細(xì)相同的金屬絲制成,長(zhǎng)度分別為0.4m、1.2m、1.6m。閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于合適位置,電壓表V1、V2、V3的示數(shù)之比為1:3:4,則三個(gè)電阻的阻值之比為R1:R2:R3=1:3:4。②通過分析,可以得出結(jié)論:材料、粗細(xì)相同的金屬絲,其電阻大小與長(zhǎng)度成正比。③通過查閱資料,該金屬絲的電阻與導(dǎo)線長(zhǎng)度的比例系數(shù)k=5Ω/m,則長(zhǎng)10m的這種金屬絲的電阻是50Ω。解:(1)①滑動(dòng)變阻器接一個(gè)上接線柱和一個(gè)下接線柱串聯(lián)在電路中,如下圖所示:②為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于阻值最大處;移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P發(fā)現(xiàn),電流表示數(shù)始終為零,說明電路可能斷路;電壓表示數(shù)幾乎不變,說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,則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了,故電路故障可能是c與d間斷路;③去除錯(cuò)誤的第3個(gè)數(shù)據(jù)可得結(jié)論:導(dǎo)體電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,其圖像為過原點(diǎn)的直線,故乙正確,丙錯(cuò)誤;④根據(jù)R=UI得正確的四次電阻分別為:R1=5Ω;R2=5Ω;R4≈5.1Ω;R5=5R=5Ω+5Ω+5.1Ω+5Ω4≈(2)①由電路圖知三個(gè)電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量V1測(cè)量R1兩端的電壓,V2測(cè)量R2兩端的電壓,V3測(cè)量R3兩端的電壓;在串聯(lián)電路中,電流相同,由I=UR知電路中的電流與電阻兩端的電壓成正比,由于電壓表V1、V2、V3的示數(shù)之比為1:3:4,則三個(gè)電阻的阻值之比為R1:R2:R②由于R1、R2、R3均是由材料、粗細(xì)相同的金屬絲制成,長(zhǎng)度分別為0.4m、1.2m、1.6m,則長(zhǎng)度之比為:1:3:4,故可以得出材料、粗細(xì)相同的金屬絲,其電阻大小與長(zhǎng)度成正比;③該金屬絲的電阻與導(dǎo)線長(zhǎng)度的比例系數(shù)k=5Ω/m,則長(zhǎng)10m的這種金屬絲的電阻是:10m×5Ω/m=50Ω。答案:(1)①見解答圖;②最大;c與d;③乙;④5;(2)①1:3:4;②正比;③50。四、計(jì)算題(共2小題)21.(2023?上海)在如圖所示的電路中,電源電壓為6伏,滑動(dòng)變阻器R1標(biāo)有“20Ω,2A”字樣?,F(xiàn)閉合開關(guān)S。①若變阻器R1連入電路的阻值為15Ω,求通過變阻器R1的電流。②若將一電流表A
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