初中物理人教版九年级全册第十七章 欧姆定律综合与测试优秀单元测试同步练习题
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人教版初中物理九年级全一册第十七单元《欧姆定律》单元测试卷
一、单选题(本大题共18小题,共54.0分)
1. 用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案。
甲:多节干电池串联接入MN;
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN;
丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN。
可行的方案是( )
A. 仅有甲 B. 仅有乙
C. 仅有甲、乙两种 D. 甲、乙、丙都可行
2. 如图所示,在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中,采用滑动变阻器的主要目的是( )
A. 保持导体两端电压不变
B. 改变导体两端电压
C. 改变导体中的电流大小
D. 多次测量减少误差
3. 如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图,实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步实验时应( )
A. 保持R2滑片的位置不动
B. 保持R2两端的电压不变
C. 保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置
D. 保持电路中电流不变
4. 在“探究电流与电阻的关系”的实验中,下列说法不正确的是( )
A. 实验中采用的主要科学研究方法是“控制变量法”
B. 滑动变阻器的作用是在多次测量过程中,保持这段导体两端电压值不变
C. 换用不同的定值电阻得到多组数据,是为了“避免造成规律的偶然性”
D. 经过测量得出的结论是“电压相等时,这段导体的电阻与通过的电流成反比
5. 欧姆定律表明( )
A. 导体电阻大小是由电流和电压决定的
B. 导体两端的电压跟电流成正比,跟电阻成反比
C. 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D. 导体电阻大小跟电压成正比,跟电流成反比
6. 通过导体a、b的电流随电压的变化情况如图所示,则导体a、b的电阻相比较( )
A. Ra>Rb
B. Ra=Rb
C. Ra
7. 如图所示的电路中,闭合开关后,电流表A1的示数为0.5 A,A2的示数为0.3 A,电阻R2的阻值为10 Ω.下列说法正确的是 ( )
A. 通过电阻R 1的电流为0.5 A
B. 电源电压为5 V
C. 电阻R 1的阻值为15 Ω
D. 若断开开关S2,电流表A1示数变大
8. 如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关S1、S2,两灯都发光.当把开关S2断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况是( )
A. L1变亮,电流表示数变小
B. L1亮度不变,电流表示数变小
C. L1变亮,电流表示数不变
D. L1亮度不变,电流表示数不变
9. 在用伏安法测未知电阻Rx时,如果缺少电流表或电压表,可以通过增加一个定值电阻R1和开关来解决,下面的四种方案中哪一个是错误的 ( )
A. B.
C. D.
10. 利用电压表与电流表测电阻的方法叫做“伏安法”,如图所示,“伏安法”测电阻R的电路图应该是( )
A. B.
C. D.
11. 用“伏安法测电阻”的实验电路如图所示。如果考虑到安培表[即安培计]本身有一定的电阻(具有分压作用),伏特表[即伏待计]本身也有一定的电阻(具有分流作用),则下列判断中正确的是( )
A. 测量值等于电阻的实际值
B. 测量值小于电阻的实际值
C. 测量值大于电阻的实际值
D. 以上三种情况都有可能
12. 用“伏安法测电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U−I的图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是( )
A. 图甲是定值电阻的U−I图象,图乙是小灯泡的U−I图象
B. 由图象可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C. 由乙图及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D. 为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算小灯泡的电阻
13. 在用伏安法测量电阻的实验中,连接电路时,必须注意下列几点,其中不必要的一条是( )
A. 连接电路时,应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
B. 开关应该接在靠近电源电流流出的一端
C. 电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
D. 向电路中连接开关时,应该将开关断开
14. 在图所示的四个电路中,电压U相等,电阻R1>R2,比较电路中的总电流从大到小排列,顺序正确的是( )
A. 丁、甲、乙、丙 B. 丙、乙、甲、丁
C. 丙、甲、乙、丁 D. 甲、乙、丁、丙
15. 如图所示电路,电源电压为5 V,L1、L2发光时的电阻均为6 Ω,电流表、电压表量程应分别选择 ( )
A. 电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)
B. 电流表(0~0.6 A)、电压表(0~15 V)
C. 电流表(0~3 A)、电压表(0~3 V)
D. 电流表(0~3 A)、电压表(0~15 V)
16. 两电阻并联后总电阻小于其中任意一个电阻,是因为并联的结果相当于使导体( )
A. 横截面积减小 B. 横截面积增大 C. 长度减小 D. 长度增大
17. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作.过了一会儿,灯L熄灭,两电表示数都变小.若电路中只有一处故障,且只发生在L和R上,当把L和R位置互换后再闭合电键,则下列判断中正确的是( )
A. 只有一个电表指针发生偏转
B. 两表指针一定都不发生偏转
C. 两电表指针一定都发生偏转
D. 可能只有一个电表指针发生偏转,也可能两个电表指针都发生偏转
18. 张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法不正确的是( )
A. 当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B. 将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C. 通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D. 导体甲的电阻大于导体乙的电阻
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
19. 某同学用如图所示电路来研究通过导体的电流和导体的电阻的关系,其中R为定值电阻,他第一次实验用电阻R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1;他第二次实验用电阻R2,R2=2R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I2,结果发现I1>I2且I1≠2I2.他认为电流和电阻不成反比,他的结论是 (填“正确”或“错误”)的,其原因是 .
20. 两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们并联在同一电路中,电路两端允许加的最大电压为______V;把它们串联在同一电路中,干电路中的电流为______A。
21. 用电流表和已知阻值的电阻测小灯泡的电阻,在测量时,如图所示,将灯泡与已知阻值的电阻R0并联,用电流表A1测出通过R0的电流I1,用电流表A2测出通过灯泡L的电流I2,R0两端电压的表达式为U= ,小灯泡的电阻表达式为R= .(设灯泡电阻不变)
22. 如图所示电路,电阻R1标有“6 Ω 1 A”,R2标有“3 Ω 1.2 A”,电流表A1、A2的量程均为0~3 A,电压表量程为0~15 V,在a、b间接入电压可调的直流电源.闭合开关S后,为保证R1、R2均不损坏,允许加的电源电压为 V,通过电流表A1的电流不得超过 A.
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
23. 如图所示,请补上两根导线使滑动变阻器滑片P从中点位置向左滑动时,电路是安全的、灯泡亮度不变、电流表示数变小。滑动变阻器最大电阻20Ω,灯泡电阻约10Ω。
24. 如图的电路,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。
要求:①闭合电键S,滑片P向右移时,小灯泡L变亮;②电压表测量小灯泡L两端的电压。
四、实验探究题(本大题共2小题,共9.0分)
25. 在学习“串联电路的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候,小强和小刚利用滑动变阻器(铭牌上标有20 Ω 1 A)、两个定值电阻(5 Ω和10 Ω)、电压表、电源等器材对此进行了探究.他们设计了如图甲所示的电路图.
R1=5 Ω R2=10 Ω
次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.4
3
电流I/A
0.1
0.16
0.2
(1)根据电路图,请在图乙中用笔画线代替导线,将没有连接完的实物电路连接好(导线不允许交叉且电流表的量程选取适当).
(2)请你根据电路图分析:在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到________(填“A”或“B”)端.
(3)上表是小强和小刚在这次实验中所记录的数据.请你根据他们三次测量的数据进行分析,可以得出的结论是:______________________________________________________________________________.
(4)若闭合开关后发现电流表有示数,而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是下面哪一种情况?________(只填字母序号即可).
A.滑动变阻器某处断路 B.只有R1被短路
C.只有R2被短路 D.电压表的某一个接线柱接触不良
(5)在这次实验中,滑动变阻器的作用是______________________________________________________________________________.
26. 小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了___。
(2)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:________________。
(3)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是____;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________________A。
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们实验应改进方法是_________________。
(5)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数____(选填“变大”“变小”或“不变”)。
五、计算题(本大题共3小题,共25.0分)
27. 如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,R2=60Ω。当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1A。求:
(1)电源电压。
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数。
28. 如图所示的电路中,R1=6 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,电源电压为4.5 V且保持不变.电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V.
(1)为保护电表,滑动变阻器接入电路中的阻值范围为多少?
(2)当滑动变阻器接入电路中的阻值R2为9 Ω时,电流表、电压表的示数分别为多少?
29. 如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,定值电阻R1=8 Ω,灯泡电阻R2=5 Ω,滑动变阻器的最大阻值R3=20 Ω.(设灯泡电阻不变)
(1)开关S1断开,S2闭合,电流表示数为0.25 A,电压表示数为2.5 V,求电源电压和滑动变阻器接入电路的电阻;
(2)将开关S1闭合,S2断开,移动滑动变阻器的滑片,为了保证电流表和电压表不超过其量程,求滑动变阻器接入电路的阻值变化范围.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】解:研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,则
甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行;
丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN,定值电阻R′的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,方法可行;
综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。
故选:D。
研究电流跟电压的关系时应采用控制变量法,即控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压测出通过的电流,据此进行解答。
本题考查了研究电流跟电压的关系实验,是一道较为简单的应用题。
2.【答案】A
【解析】解:探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验时,要控制电阻的电压不变,故使用滑动变阻器的主要目的是保持导体两端电压不变,A正确,BCD错误。
故选:A。
变阻器的基本作用是保护电路,探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验时,要控制电阻的电压不变,据此分析变阻器的另一个作用。
本题探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验,考查控制变量法和变阻器的作用,为基本题。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
电流跟电压、电阻有关,用控制变量法研究电流跟电压和电阻的关系。
(1)研究电流跟电压的关系时,保持电阻不变,改变定值电阻两端的电压,讨论电流跟电压的关系;
(2)研究电流跟电阻的关系时,保持电阻两端的电压不变,改变电阻大小,讨论电流跟电阻的关系。
探究电流与电压、电阻的关系,应用的方法是典型的控制变量法,这是初中物理最基本的研究方法。
【解答】
研究电流跟电压的关系时,保持电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻的电压和电流,讨论电流跟电压的关系,所以ABD错误,C正确。
故选:C。
4.【答案】D
【解析】解:AB、探究电流与电阻的关系”的实验中,要控制电阻的电压不变,采用的主要科学研究方法是“控制变量法”,故A正确;
滑动变阻器的作用是在多次测量过程中的作用是保持这段导体两端电压值不变,故B正确;
C、为得出普遍性的结论,要多次测量,故换用不同的定值电阻得到多组数据,是为了“避免造成规律的偶然性”,故C正确;
D、经过测量得出的结论是“电压相等时,这段导体的电流与电阻成反比”,故D错误。
故选:D。
AB、探究电流与电阻的关系”的实验中,根据控制变量法,要控制电阻的电压不变,据此分析;
C、为避免实验的偶然性,得出普遍性的结论,要多次测量;
D、电压相等时,这段导体的电流与电阻成反比(电流随电阻的变化而变化)。
本题探究电流与电阻的关系,考查控制变量法和归纳法的运用,同时明确各物理量的因果关系(电流随电阻和电压的变化而变化)。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
根据欧姆定律的内容和影响电阻大小的因素进行解答。
知道影响电阻大小的因素,并且知道导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流无关是解决本题的关键,欧姆定律只是计算电阻的一种方法。
【解答】
(1)欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;故BD错误,C正确。
(2)导体的阻值是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关;故A错误。
故选C。
6.【答案】C
【解析】解:在图中作出一条垂直于U轴的直线,
则由图可知,通过导体a的电流大于通过导体b的电流;
由欧姆定律可得:R=UI,
因电压相等,Ia>Ib,故Ra
由图象可得出两电阻电流随电压的变化规律,则在图象中作垂直于横坐标的垂线,可得出相同的电压,则由图可得出对应的电流值的大小,由欧姆定律可比较两电阻的阻值。
本题考查学生对I−U图象的认识,图象为物理学中的重要方法,应熟练掌握。
7.【答案】C
【解析】由图可知,R1、R2并联,电流表A1测干路的电流,电流表A2测R2支路的电流,开关S1在干路,开关S2在R1支路上.通过电阻R1的电流I1=I−I2=0.5 A−0.3 A=0.2 A,故A错.
电源电压U=I2R2=0.3 A×10 Ω=3 V,故B错.
R1的阻值R1=UI1=3V0.2A=15Ω,故C对.
若断开开关S2,R1断路,电流表A1只测量R2的电流,示数变小,故D错.
8.【答案】B
【解析】解:
(1)由实物图知,开关S1、S2都闭合时与开关S2断开后,灯泡L1两端电压都等于电源电压,电源电压不变,灯两端的电压不变,灯的实际功率不变,所以灯泡L1的亮度不变;
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表测干路电流,即流过灯L1与L2的电流之和;
开关S2断开后,电流表测流过灯L1的电流,
所以,开关S2断开时电流表示数变小.
故选B.
由实物图知,开关S1、S2都闭合时,灯L1与L2并联接在电源两端,电流表测干路电流;
开关S2断开后,灯L2所在支路断路,只有灯L1接在电源两端,电流表测电路电流;
根据电路结构、并联电路特点判断灯泡亮度是否变化,电流表示数如何变化.
分析清楚电路结构,掌握并联电路的特点是正确解题的关键.
9.【答案】B
【解析】B图中电压表串联在电路中,其示数始终等于电源电压,无法知道被测电阻的电压和电流,故不能测出其阻值.
10.【答案】A
【解析】解:伏安法测灯泡电阻,电源、滑动变阻器、灯泡、电流表、开关组成串联电路,电压表并联在待测灯泡两端,电路图如图所示:
故选:A。
(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律;
(2)伏安法测电阻,电源、开关、滑动变阻器、电流表、待测电阻组成串联电路,电压表并联在待测电阻两端,据此作出电路图。
本题考查了利用伏安法测电阻的电路设计,知道伏安法测电阻的原理是正确作出电路图的前提与基础,本题考查的内容是常考内容一定要理解、掌握。
11.【答案】B
【解析】解:根据R=UI,测量电阻时,应该测量电阻两端的实际电压和通过电阻的实际电流;而安培表实际测量的是通过待测电阻和伏特表的总电流,即电流偏大,而伏特表是与电阻并联连接,测量的电压是准确的,由R=UI可知,电阻的测量值小于真实值。
故选:B。
伏特表测量R两端电压U,安培表测量R与伏特表的总电流I,总电流大于R中的电流。根据R=UI,测量值会偏小。
本题图中,伏特表测R的实际电压,考虑伏特表的内阻时,伏特表也有通过的电流,安培表则测量了R与伏特表的总电流,测量的电流值偏大,测量值偏小。
12.【答案】D
【解析】解:
A、根据图甲可知,电压与电流成正比,因此该电阻为定值电阻,所以图甲是定值电阻的U−I图象,则图乙是灯泡的U−I图象,故A正确;
B、由图象甲可知,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比,故B正确;
C、由乙图可知,电流与电压不成正比,且电压变化比电流变化快,所以灯泡电阻逐渐增大,灯泡电压和电流越大,其实际功率越大,温度越高,由此可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C正确;
D、灯泡的电阻是变化的,不能取多次测量的平均值减小误差,是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,故D错误。
故选:D。
(1)电阻一定时,电流与电压成正比;由此分析图象可知两图象是哪个的U−I图象,并分析灯泡U−I图象可知灯泡电阻与温度关系;
(2)根据图乙判断灯丝电阻的特点,然后分析多次测量小灯泡电阻的目的。
本题考查了图象分析、欧姆定律的的理解,知道导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的改变而改变,关键会根据图象判断电阻是否为定值电阻。
13.【答案】B
【解析】解:A、滑动变阻器在实验中起保护电路的作用,在开关闭合前,应把滑动变阻器的阻值调到最大处可以防止电流过大烧毁元件,故A是必要的;
B、开关在电路中的作用是控制电路的通断,与开关是否靠近电源正极一端无关;故B是不必要的;
C、电压表与被测电阻并联,电流表与被测电阻串联,属于正确的接法。故C是必要的;
D、实验开始前,开关应处于断开的状态,防止在连接线路时,某些地方不合适引起电路中的电流过大烧坏元件;故D是必要的;
故选:B。
“伏安法测量电阻”实验中,连接电路时,需要将电压表与电阻并联测量电阻的电压,需要电流表与电阻串联测量电阻的电流,连接电路的过程中,开关应该处于断开状态,滑动变阻器串联在电路中,在开关闭合的一瞬间,把滑动变阻器的阻值调到最大处可以防止电流过大烧毁元件。
连接电路时,要明确实验的目的和需要测量的物理量,根据各元件的作用和连接方式进行连接。
14.【答案】B
【解析】解:串联电路的总电阻比任何一个电阻都大,则R串>R1>R2,
并联的总电阻比任何一个电阻都小,则R1>R2>R并,
所以R串>R1>R2>R并,
因为电源电压相同,根据欧姆定律可知:I并>I2>I1>I串。
即:总电流从大到小排列顺序是丙、乙、甲、丁。
故选:B。
要判断电路的总电流大小,需要先分析四个电路的总电阻大小。
两个电阻串联时,总电阻比任何一个电阻都大;两个电阻并联时,总电阻比任何一个电阻都小。
因为电源电压都相同,则电流与电阻成反比。由此得出总电流大小关系。
本题主要考查电阻的串联和并联以及电流与电阻的关系,解答时要先分析电阻大小关系,再根据欧姆定律分析电流大小关系。
15.【答案】B
【解析】由图示可知,L1、L2串联,电压表测量电源电压.已知电源电压是5 V,故电压表应选“0~15 V”的量程;电路中电流I=UR1+R2=5V6Ω+6Ω≈0.4A,故电流表应选“0~0.6 A”的量程,B正确.
16.【答案】B
【解析】解:导体的电阻取决于导体的长度、材料和横截面积,同种材料的导体越长、横截面积越小,导体的电阻越大.
两个电阻并联,相当于增加了导体的横截面积,总电阻要变小,并且比任何一个电阻都小.
故选B.
利用决定导体大小的因素(长度、横截面积和材料)分析并理解电阻越并越小.
会用决定电阻大小的因素及具体关系,理解电阻越串越大、越并越小.
17.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查电路故障分析,难度一般,
如图所示,电路为串联电路,若灯泡或电阻其中一个短路,分析电流表和电压表的示数表变化;若灯泡断路,分析电流表和电压表示数变化;若电阻断路,此时电路中电流几乎为0,故电流表没有示数,但是电压表的示数接近于电源电压;当把L和R位置互换后再闭合电键,再进行判断是否符合题意。
【解答】
如图所示,电路为串联电路,若灯泡或电阻其中一个短路,电流表示数都会增大,不符合题意;若灯泡断路,电流表和电压表示数都会变小,符合题意;若电阻断路,此时电路中电流几乎为0,故电流表没有示数,但是电压表的示数接近于电源电压,电压表示数变大,也不符合题意。所以电路故障为灯泡L断路。
将L和R位置互换后,电压表与灯泡并联,由于灯泡断路所以电流表示数为零,指针不会发生偏转;电压表测量电源电压,指针会发生偏转。
故A正确,BCD错误,
故选A。
18.【答案】D
【解析】 解:由图像可知,当U乙=1 V时,I乙=0.1 A,故A正确;当甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上,I甲=0.6 A,I′乙=0.3 A,I=0.9 A,故B正确;由图像可知,通过导体的电流随电压的增大而增大,并且成正比,故C正确;加同样电压(3 V)时,I甲=0.6 A,I′乙=0.3 A,所以R甲
19.【答案】 错误
实验中没有保持定值电阻两端电压一定
【解析】略
20.【答案】15 1.5
【解析】解:(1)把它们串联在同一电路中,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴两只定值电阻串联时,电路中的总电阻:
R=R甲+R乙=10Ω+15Ω=25Ω;
∵串联电路中各处的电流相等,
∴串联电路中电路中允许通过的最大电流I=I乙=0.6A,
根据欧姆定律可得,电路两端允许加的最大电压:
U=IR=0.6A×25Ω=15V。
(2)根据欧姆定律可得,两电阻两端允许所加的最大电压:
U甲=I甲R甲=1A×10Ω=10V,U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V;
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴两只电阻并联时,电路中的最大电压U′=U乙=9V,
此时通过乙的电流为0.6A,
通过甲的电流I甲′=U′R甲=9V10Ω=0.9A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴干路最大电流:
I=I甲′+I乙=0.9A+0.6A=1.5A。
故答案为:15;1.5。
(1)已知两电阻允许通过的最大电流,根据串联电路的电流特点可知,两电阻串联时电路允许通过的最大电流为两个允许通过最大电流的较小值,然后根据电阻的串联和欧姆定律求出两端允许加的最大电压;
(2)根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,根据并联电路的电压特点可知,两电阻并联时,并联电路两端允许加的最大电压为较小的一个,然后由欧姆定律求出通过两电阻的电流,再根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流。
本题考查电压、电流的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是知道串联时允许通过的最大电流为两个额定电流里面最小的一个,两只电阻并联时,电压也选最小。
21.【答案】I1R0
I1R0I2
【解析】略
22.【答案】3.6
1.8
【解析】 开关闭合后,两电阻并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流.根据电阻R1标有“6 Ω 1 A”,R2标有“3 Ω 1.2 A”,可知电阻R1两端允许加的最大电压为U1=I1R1=1 A×6 Ω=6 V,电阻R2两端允许加的最大电压为U2=I2R2=1.2 A×3 Ω=3.6 V.并联电路中各支路两端电压相等,为了使两电阻都不损坏,所加最大电压为3.6 V.根据欧姆定律可知,当U=3.6 V时,两电阻中的电流分别为I′1=UR1=0.6 A,I2=1.2 A,干路电流为I=I′1+I2=0.6 A+1.2 A=1.8 A.
23.【答案】解:滑动变阻器滑片P从中点位置向左滑动时,灯泡亮度不变,说明滑动变阻器和灯泡是并联的,电流表示数变小,说明滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,则滑动变阻器接入电路的接线柱为一个上接线柱和右侧的下接线柱;
由图可知电源电压为3V,若电流表在干路上,并联电路干路电流等于各支路电流之和,由欧姆定律可得滑片P在中点时干路的最大电流:I=URL+URP=3V10Ω+3V12×20Ω=0.6A,则电流表接入电路的量程为0~0.6A,电路如图:
。
【解析】滑动变阻器滑片P从中点位置向左滑动时,灯泡亮度不变,说明滑动变阻器和灯泡是并联的,电流表示数变小,说明滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大,滑动变阻器应选择一上一下两个接线柱接入电路;
由图可知电源电压为3V,电流表在干路上,根据并联电路电流规律结合欧姆定律计算通过干路的最大电流,进一步确定电流表量程。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用,属于基础题。
24.【答案】解:滑动变阻器的滑片P向右移时,灯泡变亮,说明滑动变阻器接入电路的阻值减小,因此将滑动变阻器的右下接线柱接入电路;
电压表并联在灯泡两端,已知电源是两节干电池,为3V,根据串联分压的特点可知,将电压表“3”接线柱与灯泡右端接线柱相连即可,如下图所示:
【解析】先根据滑动变阻器的滑片P向右移时,灯泡变亮,确定滑动变阻器接入电路的电阻减小,然后根据电压表并联在用电器两端连接电压表。
本题考查了实物电路图的连接,分析清楚电路结构、知道滑动变阻器的接法、熟练应用串联电路特点是正确作图的前提与基础。
25.【答案】(1)如图所示
(2)A
(3)在串联电路中,总电阻等于各串联电阻之和
(4)D
(5)改变电路中的电流与电压(或填“改变电流”“改变电压”均可)
【解析】略
26.【答案】(1)断开开关;
(2)L1断路;
(3)电流表正负接线柱接反了;0.24;
(4)换用不同的灯泡测量多组数据;
(5)变大
【解析】
【分析】
本题探究并联电路电流规律,考查注意事项、故障分析、电流表读数、归纳法的运用及并联电路的规律。
(1)连接电路时,开关要断开;
(2)将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,根据灯L1不发光,电流表的示数为零分析的;
(3)注意电流表正负接线柱的接法,根据电流表小量程读数;
(4)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(5)分析电路的连接,由并联电路电流的规律分析。
【解答】
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;
(2)将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明L1所在支路断路;
(3)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,即反向偏转,原因是:电流表正负接线柱接反了;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A;
(4)只测量了一组数据得出的结论有偶然性,应改进方法是:换用不同的灯泡测量多组数据;
(5)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图,当开关S断开时,电路中只有L1,电流表A2测电路中电流,S闭合时,两灯并联,电流表A2测干路的电路中,因L1的电压和电阻不变,通过其的电流不变,根据并联电路电流的规律并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A2的示数变大。
故答案为:(1)断开开关;(2)L1断路;(3)电流表正负接线柱接反了;0.24;(4)换用不同的灯泡测量多组数据;(5)变大。
27.【答案】解:(1)当开关S3闭合,S1、S2都断开时,R1与R2串联,
由I=UR可知,电阻两端电压:U1=IR1=0.1A×30Ω=3V,
U2=IR2=0.1A×60Ω=6V,
电源电压:U=3V+6V=9V;
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
电流表示数:I=I1+I2=UR1+UR2=9V30Ω+9V60Ω=0.45A。
【解析】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别。
(1)分析清楚电路结构,应用串联电路特点与欧姆定律求出电源电压;
(2)分析清楚电路结构,应用并联电路特点与欧姆定律可以求出电流表示数。
28.【答案】解:由题图知,闭合开关,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中电流,电压表测滑动变阻器R2两端电压.
(1)当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,因电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,则电路中的最大电流为Imax=0.6 A,此时电路中的总电阻R=UImax=4.5 V0.6 A=7.5Ω,滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2min=R−R1=7.5 Ω−6 Ω=1.5 Ω;由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器两端的电压最大为U2max=3 V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,U2maxR2max=U−U2maxR1,即3 VR2max=4.5 V−3 V6Ω,解得:R2max=12 Ω,故滑动变阻器接入电路中的阻值范围为1.5~12 Ω.
(2)当滑动变阻器接入电路中的阻值R2为9 Ω时,电路中的电流:I′=UR1+R2=4.5 V6Ω+9Ω=
0.3 A,即电流表的示数为0.3 A,滑动变阻器两端的电压:U2=I′R2=0.3 A×9 Ω=2.7 V,即电压表的示数为2.7 V.
【解析】略
29.【答案】解:(1)开关S1断开,S2闭合时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,由I=UR可得, 滑动变阻器接入电路中的电阻R3=U3I=2.5 V0.25 A=10Ω, 故电源电压U=I(R2+R3)=0.25 A×(5 Ω+10 Ω)=3.75 V.
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时, 电路中的电流I′=UR1=3.75 V8Ω≈0.47 A<
0.6 A, 故滑动变阻器接入电路中的最小阻值为0, 当滑动变阻器全部接入电路中时,电路中的电流:I′′=UR1+R3最大=3.75 V8Ω+20Ω=15112A, 电压表的示数U示=I′′R3最大=15112A
×20Ω≈2.68 V<3 V, 故滑动变阻器接入电路中的最大阻值为20 Ω, 则滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是0~20 Ω.
【解析】略
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