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欧姆定律实验、计算题复习——2020-2021学年上学期重庆市各地九年级物理期末试题选编
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这是一份欧姆定律实验、计算题复习——2020-2021学年上学期重庆市各地九年级物理期末试题选编,共37页。试卷主要包含了实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
欧姆定律实验、计算题复习——2020-2021学年上学期重庆市各地九年级物理期末试题选编
一、实验题
1.(2021·重庆·九年级期末)现有下列器材:恒定电源()、定值电阻(、、和各一个)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器()和导线若干。小王设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电阻的关系”。
实验序号
1
2
3
电阻
10
20
25
电流
0.3
0.15
0.12
(1)请用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整(要求:滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大);(____)
(2)小王连上最后一根导线后,立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转,你认为他实验操作的错误之处是:______;
(3)实验过程中,他先将10Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为,测得电流表示数为,断开开关,保持滑片位置不动,直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关后,发现电流表读数______(选填“大于”或“小于”),为了继续完成实验,他应将滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)移。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和______;
(4)他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器滑片,读出电流表的示数,数据如上表所示,由此得出结论:当电压相同时,电流与电阻成______关系;
(5)接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表示数都不能为。为顺利完成以上所有探究,他设计了如下四个调整方案,你认为不可行的是( )
A. 如果只调整电压表的示数,则应控制电压表示数范围为
B. 如果只更换定值电阻,则更换的电阻阻值范围是
C. 如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值不小于
D. 如果只更换电源,则更换的电源电压范围是
2.(2021·重庆南开中学九年级期末)小开同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器(规格为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”),阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,一个标记模糊阻值未知的定值电阻Rx,以及导线若干。
(1)如图甲、乙、丙所示的实验电路图中,正确的是图___________,若按图丙所示电路图连接好电路后,闭合开关可观察到电流表的指针___________(选填“向右”、“向左”或“几乎不”)偏转;
(2)正确连接电路后,更换不同电阻进行实验,测得数据填入下面表格,第一次实验时,电流表的示数如图丁所示。当取下10Ω的定值电阻,换接上20Ω的定值电阻时,为控制定值电阻两端电压为_________V不变,闭合开关,应将滑动变阻器的阻值相对于上次的阻值调___________(选填“大”或“小”)。
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
10
20
25
电流I/A
0.10
0.08
(3)由表中数据可知,导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________(选填“正比”或“反比”)。
(4)根据表格数据判断,实验中选用的滑动变阻器可能是_______(选填“A”或“B”)。
A.“10Ω 1A” B.“20Ω 0.5A″
(5)小开同学在完成实验后,想知道标记模糊的定值电阻Rx的阻值(老师告知其阻值大于20Ω)。小开经过思考,设计了如图戊的电路图,其中R0为电阻箱,电源改为电压为10V的旧干电池组,电流表和滑动变阻器没有变化。具体操作如下:
①按电路图连接电路,电流表选择合适的量程。闭合开关S和S1,移动滑片到某一适当位置,读出电流表示数为0.4A;
②断开S1,闭合S,S2,调节电阻箱的阻值,直到电流表示数为_________A,读出电阻箱的阻值为R1;
③则Rx=___________
(6)对于小开把电源电压增加到10V,下列说法合理的是__________
A.可以用原电压,这个调整没有必要
B.可以增大电流,提高读数精度
C.可以增大滑动变阻器的调节范围
(7)若电源的内阻r不可忽略且不变,则测量结果会_________(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
3.(2021·重庆忠县·九年级期末)小斌用如图所示甲电路探究“电流跟电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“50 Ω 2A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电压表接入电路,测 R两端的电压;(_______)
(2)滑片P移至阻值最大处,将5 Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P发现,电压表始终无示数,电流表始终有示数,其原因可能是___________(只填序号)
A.R短路 B.R断路 C.滑动变阻器短路
(3)故障排除后、移动滑片P使电压表的示数如图乙所示,记下电压表的示数___________V;
(4)将5 Ω电阻换成 10 Ω 电阻,为保持电压表示数不变,滑片P应向___________(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为______V,此时电流表的示数为___________A;
(5)若每次实验均选用单个定值电阻连入电路,小斌现在有“15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω、35 Ω”5 个电阻,你认为能供继续实验的电阻最多还有___________个;
(G)小斌利用可选电阻继续实验,并得到结论;电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成___________比。
(7)在电学实验中,其中三个实验都用到图丙的电路图,下列说法正确的是( )
A.研究“电流与电压的关系”可以用灯泡代替定值电阻进行实验
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电流表示数不变
C.“伏安法”测定值电阻,多次实验的目的是求平均值,减小误差
D.在A、B、C选项的三个实验中,滑动变阻器的作用是完全一样的
4.(2021·重庆江北·九年级期末)小北利用如图甲的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“0~50Ω”。
(1)用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉)。
(2)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小北利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是______。
(3)问题解决后,他们接入阻值为10Ω的电阻进行实验,并得出如表中的数据,对数据进行分析后得出实验初步结论是:电阻一定时,通过电阻的电流与它两端的电压成______。
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
电压U/V
1
1.5
2
2.5
(4)接下来他们再次对电流与电阻关系进行探究,为了用题目中提供的所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持______V不变。完成第一组实验,断开开关,改接另一个定值电阻后,继续操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到最右端;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是______。
(5)小北同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丙中的数据分析,阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小北选取的是阻值为______Ω的定值电阻。
5.(2021·重庆巴蜀中学九年级期末)如图所示,在探究额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中:
(1)该实验的实验原理是 ______ ;
(2)如图甲所示是某小组同学连接的电路,其中存在错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线在图中画出正确的接法 ______
(3)电路正确连接后,闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表、电压表均有示数,出现这一现象的原因可能是 (_______)
A.L灯泡断路 B.灯泡短路 C.滑动变阻器接入电路阻值太大
(4)排除故障后,闭台开关,经过多次实验,利用实验数据,绘制小灯泡伏安特性曲线,如图乙所示,可知,小灯泡正常发光的电阻为 ______ ,且小灯泡的电阻随电流增大而 ______ ,(选填“增大”“减小”“不变”),这主要是因为受 ______ 变化的影响;
(5)实验课后几个同学想:在只有电流表或电压表时。利用一个已知阻值的电阻R0,能否测Rx的阻值呢?于是设计了如图所示的四个电路,其中不可行的是 ______ 。
A. B. C. D.
6.(2021·重庆八中九年级期末)物理小组想测量一个定值电阻Rx的阻值,实验器材有∶定值电阻Rx、电压表(量程0~3V和0~15V)、电流表(量程0~0.6A和0~3A)、滑动变阻器(20Ω 1A)、开关、未知电源,导线若干。
(1)小琴利用“伏安法”测量电阻的原理是 ______ ;闭合开关前,应将图甲中的滑动变阻器滑片置于 ______ 端(选填“a”或“b”)。
(2)闭合开关后,发现电压表的示数约为6V,电流表示数为零;移动滑动变阻器滑片,电压表示数有明显变化,但电流表示数依然为零,则发生的故障是 ______ ;
(3)排除故障后,接通电路,移动滑动变阻器滑片,当电流表的示数如图乙所示时,通过电阻Rx的电流大小是 ______ A;若电压表的偏转格数与电流表相同,则可计算出Rx= ______ Ω;
(4)小田用电阻箱R1代替滑动变阻器,并更换更灵敏的电流表,多次改变R1的阻值,并记录电流表的示数I,做出I-1—R1图线丙,利用图像丙可以求得电源电压U= ______ V,Rx= ______ Ω。
(5)小雨设计了如图丁所示的电路,也能多次测量,她多次测量的目的是 ______ ,她认为该电路中,电流表、电压表的示数调节范围可以更大,则电流表的示数变化范围是 ______ (设电源电压为U,用字母U、R、Rx表示)。
7.(2021·重庆巴蜀中学九年级期末)小强利用如图甲所示的电路探究导体中电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,电流表 (0-0.6A 0-3A)、电压表(0-3V,0-15V)、实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调节至最______(选填“左”“右”)端;
(2)连接电路,闭合开关后,小强发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,电压表有示数且不变,造成这一现象的原因可能是______ (只填序号)
A.电流表断路 B.定值电阻短路 C.电阻断路
(3)排除故障后,实验中依次接入四个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:电阻两端电压一定时,导体中的电流跟电阻成______比;
(4)上述实验中,小强用R=5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,他应向______ (选填“左”或“右”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______ V时,读出电流表的示数。
(5)在使用定值电阻5Ω和10Ω进行实验过程中,读取数据时,滑动变阻器消耗的电功率之比为______;
(6)结合图乙实验数据可知,小强选用的滑动变阻器的最大阻值至少是______Ω;
(7)本实验中测量了多组数据,你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是______,(填序号)
A.测量物体的长度 B.探究重力大小与质量的关系 C.伏安法测量定值电阻的阻值
8.(2021·重庆巴南·九年级期末)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为3V不变,电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)连接电路时,开关应______(选填“闭合”或“断开”)某同学连接的实物电路如图甲,其中有一根导线的连接是错的,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。(________)
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最__________端(选填“左”或“右”);闭合开关后,移动滑片时发现电流表无示数,电压表有示数,则发生故障的原因可能是______。
(3)排除故障后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S后,移动滑片P,此时电流表的示数如图乙所示,定值电阻两端的电压为______V;断开开关,保持滑片P位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω,闭合开关,发现电压表示数______(选填“变大”或“变小”),应向______(选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求。
(4)本实验可初步得到结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_______(选填“正比”或“反比”)。为了能换用所有的定值电阻完成实验,定值电阻两端的电压值不能小于_______V。
9.(2021·重庆八中九年级期末)小超要测量标有“2.5V”小灯泡正常发光时的电功率,连接了如图甲所示的电路。电源电压为5V,所用滑动变阻器的规格为“30Ω 0.5A”。
(1)同组的小杜发现小超的电路连接有错误,如果此时闭合开关,观察到的现象是 ______
A.小灯泡不发光,电流表有示数 B.电流表有示数,电压表无示数
C.小灯泡发光,电压表有示数 D.小灯泡不发光,电压表示数超过量程
(2)若图甲中只有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“x”, 并用笔画线代替导线画出正确的连接 ______ 。
(3)小超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I-U图像,如图乙所示,根据图像可知小灯泡正常发光时的功率是 ______ W,他还发现电流与电压并不成正比,原因是灯丝的电阻随温度升高而 ______ (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)①同组的小媛同学还想探究“当电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯泡换成四个阻值分别为5Ω、10Ω、 15Ω和 20Ω的定值电阻,其余连接均不改变。
②小媛先把5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为1.5V,读出电流表示数,再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,为了使电压表的示数仍为1.5V,应将滑动变阻器的滑片P向 ______ (选填“A”或“B”)端移动,读出电流表的示数。
③之后小媛用15Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路中,此时无论他怎样移动滑片,都无法将电压表示数调到1.5V,为了用以上4个定值电阻完成实验且确保电路安全,应控制定值电阻两端的电压在 ______ V~ ______ V范围内。
10.(2021·重庆九龙坡·九年级期末)小颖在探究“通过小灯泡的电流与电压的关系”实验中,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向B移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)
(2)实验中,发现灯泡L不发光、电流表和电压表均有示数,可能的原因是 ____ (选填“A”“B”或“C”);
A.灯泡L短路 B.灯泡L断路 C.滑动变阻器接入电路的阻值太大
(3)为了测量小灯泡的额定功率,在移动滑片P时,应观察 ____ (选填“电流表”或“电压表”)的示数,读取表中的第5次数据时,电流表指针位置如图乙所示电流表的示数为 ____ A,小灯泡的额定功率为 ____ W。
次数
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
I/A
0.14
0.18
0.22
0.24
(4)将实验中的数据记录在表中,细心的小颖还发现在实验过程中,灯泡的温度升高了,结合表中的数据,得出结论:灯泡的电阻随温度升高而 ____ (选填“增大”“减小”或“不变”),因此小灯泡的U图像可能是下图的 ____ (选填“A”“B”或“C”)。
A. B. C.
11.(2021·重庆南开(融侨)中学校九年级期末)小亮在“探究电流与电阻的关系”时设计了如图甲所示的电路,电源电压为6V,定值电阻R的阻值分别为5Ω,10Ω,20Ω,滑动变阻器(80Ω 1A),电流表量程选“0~0.6A”电压表量程选“0~3V”。
(1)小亮将实物图连成了乙图所示的情况,请将其中连接错误的一根导线打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。(________)
(2)改正错误后,小亮接入5Ω的电阻,再移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V,记下电流值。他再将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻,但是他忘记调节滑动变阻器的滑片就闭合开关了,他下一步的操作是:将滑动变阻器的滑片____(填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为2V,并记下电流值;再更换20Ω的电阻,重复上述实验,得到表中的数据,分析数据可得出结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成_____。
次数
1
2
3
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.40
0.20
0.10
(3)为了完成实验,小亮分别换用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻时,定值电阻两端保持不变的电压值不能小于_____V。
12.(2021·重庆綦江·九年级期末)在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源使用两节新千电池,滑动变阻器R′的规格是“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示,是某小组进行实验时的实物连线图,小楠画出的电路图如图乙所示(未画完整),请你依据实物图在虚线框内把电路图补画完整(要求所补画的元件符号与实物电路相对应)。 (________)
(2)开关闭合前,小楠发现电流表已经有示数了,如图甲所示,其原因是 ________ 。
(3)排除故障确认电路无误后,闭合开关进行实验,第④次实验时电流表示数为0.5A,电压表示数如图乙所示,记为 _____ V;他们记录的数据如表所示,老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你认为是第 _____ 组(填写实验序号),理由是 _______ 。
实验序号
①
②
③
④
电压U/V
0.5
1.2
1.8
电流I/A
0.10
0.24
0.34
0.5
(4)排除有拼凑嫌疑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在 ________ 不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ________ 比。
(5)实验过程中需要进行多次测量的目的是 _________ 。
A.取平均值减小误差
B.避免数据的偶然性并得出普遍规律
13.(2021·重庆渝中·九年级期末)在测量标有电压为2.5V的小灯泡电阻的实验中,小明设计了如图1所示电路。
(1)根据图1电路图将图2所示的实物图连接起来; ______
(2)图甲所示电流表示数 ______ A和图乙中电压表的示数 ______ V;
(3)连好电路开始实验,小明发现小灯泡没有发光,观察电压表、电流表均有读数,你认为灯泡没发光的原因是 ______ ;
(4)在实验中,第一次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下降,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。请你根据表中数据在对应图中画出小灯泡的U-I图像 ______ ,从图像中你有什么发现?把你的发现写成一句具有概括性的结论: ______ 。
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
明亮
不很亮
不亮
较暗
微光
不发光
不发光
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.27
0.26
0.24
0.22
0.19
0.16
0.05
二、计算题
14.(2021·重庆江北·九年级期末)如图所示,电源电压为9V且保持不变,R1=30Ω,闭合开关后,电压表示数为3V,求:
(1)电阻R1两端的电压为多少伏?
(2)电阻R2的阻值为多少欧?
15.(2021·重庆·九年级期末)如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,滑动变阻器的规格“”,,,电压表和接入电路的量程均为,电流表接入电路的量程为。
(1)闭合开关S和,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,求此时接入电路的阻值是多少Ω?
(2)闭合开关S和,将滑片从滑动变阻器的最左端移动到中点的过程中,求电流表的示数变化范围?
(3)若电源电压大小可调,闭合开关S和,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器可接入的最大阻值是最小阻值的4倍,求此时电源电压是多少?
16.(2021·重庆忠县·九年级期末)如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12 V,定值电阻 R0的阻值为 20 Ω,电流表的量程为0~200 mA,电压表的量程为0~9 V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120 Ω(图中未画出)。在电路安全工作的前提下,求:
(1)当电流表的示数为 0.2A时,R接入电路中的阻值是多少Ω?
(2)当电压表示数为8.5V时,通过R0的电流是多少mA?
(3)装置能监测湿度的最大值是百分之多少?
17.(2021·重庆长寿·九年级期末)某小组的同学用如图所示的电路进行实验,电源电压恒定不变,R0为定值电阻,闭合开关S后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~1A,电压表的示数变化范围是2~8V。求:
(1)滑动变阻器连入电路的电阻变化范围;
(2)定值电阻R0的阻值;
(3)电路消耗总功率的变化范围。
18.(2021·重庆长寿·九年级期末)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表Al的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电阻R2的阻值。
19.(2021·重庆九龙坡·九年级期末)从2011年5月11日起,执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图所示。电源电压恒为9 V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80 Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8 V。求:
(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
20.(2021·重庆綦江·九年级期末)如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表示数为0.3A,S1、S2都闭合,电流表示数为1.5A,已知R1=50Ω,求:
(1)电源电压U是多少?
(2)R2的阻值是多少?
21.(2021·重庆开州·九年级期末)如图所示,电源两端的电压保持不变,电阻阻值为10Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为0.6A,电流表A1的示数为0.4A。求:
(1)电源两端的电压;
(2)电阻的阻值。
22.(2021·重庆渝中·九年级期末)如图所示,电阻R1为20Ω,电源两端电压为12V。开关S闭合后,求:
(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,通过电阻R1的电流I;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I'。
23.(2021·重庆开州·九年级期末)为反对浪费,响应“光盘行动”,开州区某中学的小明同学为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定值,人一但离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理如图所示。电源电压为12V保持不变,提示器的传感器R0恒为30Ω,当电路中的电流达到0.06A及以上时,人离开餐桌后提示器会发出提示音。传感器R1的阻值随载盘台所载质量(即空餐盘和食物质量之和)变化的关系如下表所示,开关S闭合后,求:
(1)当载盘台所载质量为180g时,电路中的电流;
(2)当载盘台所载质量为210g时,电流通过R0消耗的电功率;
(3)若空餐盘质量为90g,盘内剩余食物的质量至少为多少克时人离开餐桌后提示器会发出提示音。
载盘台所载质量m/g
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
传感器R1/Ω
180
170
160
150
140
130
120
110
100
90
参考答案
1. 连接电路时开关没有断开 大于 左 使定值电阻两端电压保持3V不变 反比 A
【详解】
(1)[1]因为滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大,所以电路图如下图所示:
(2)[2]小王连上最后一根导线后,立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转,说明连接电路时开关没有处于断开状态。
(3)[3]先将10Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为,测得电流表示数为,则滑动变阻器的阻值
断开开关,保持滑片位置不动,直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关后,则电流表读数为
所以电流表的示数大于0.15A。
[4]定值电阻阻值增大,根据串联分压规律,其电压也会增大,为了保持定值电阻两端电压不变,所以应增大滑动变阻器的分压,故滑片应向左移,增大滑动变阻器的阻值。
[5]此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路,还起到使定值电阻两端电压保持不变的作用。
(4)[6]由实验数据可知,当定值电阻两端电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[7] A.本实验是探究电流与电阻的关系,需要将定值电阻两端的电压保持3V不变,实验中无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表示数都不能为,若控制电压表示数范围为,则与实验目标不一致,所以方案不可行,故A符合题意;
B.当定值电阻为25Ω时,根据串联分压,滑动变阻器的阻值应为
已知滑动变阻器允许通过最大电流为1A,所以电路的总电阻
根据串联分压,定值电阻的最小阻值应为
如果只更换定值电阻,则更换的电阻阻值范围是3Ω-25Ω,所以方案可行,故B不符合题意;
C.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为
所以方案可行,C不符合题意;
D.若更换的电源电压范围是,当电源电压为13V时,则滑动变阻器的阻值
当电源电压为3V时,则滑动变阻器的阻值应调为0Ω,此时定值电阻的电压等于电源电压,即为3V,所以方案可行,故D不符合题意。
故选A。
2.甲 几乎不 2 大 反比 B 0.4 R1 B 不变
【详解】
(1)[1]甲电路中,电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,电流从电表的正接线柱流入、负接线柱流出,故甲正确;乙电路中电流表串联在电路中,电压表与定值电阻并联,但电压表的正负接线柱接反了,故乙错误;丙电路中,电压表与定值电阻串联,电流表与定值电阻并联,故丙错误。
[2]若按图丙所示电路图连接好电路后,闭合开关,电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,可知电路中几乎无电流,所以可观察到电流表的指针几乎不偏转。
(2)[3][4]探究电流与电阻的关系,应控制电阻两端电压不变,第一次实验时,电流表的示数如图丁所示,电流表接入电路的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.2A,电阻两端电压
U定=I1R1=0.2A×10Ω=2V
所以当取下10Ω的定值电阻,换接上20Ω的定值电阻时,应控制定值电阻两端电压为2V不变;根据串联电路分压规律可知此时电阻两端电压大于2V,故应使滑动变阻器接入电路的电阻变大,即应将滑动变阻器的阻值相对于上次的阻值调大。
(3)[5]由表中数据可知,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。
(4)[6]因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,电路中的电流
一节新干电池的电压是1.5V,两节新干电池组成电源,电源电压是3V,由电压表的量程0~3V可知,定值电阻两端的最大电压UR=2V,当R=25Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻
所以,应选用最大阻值为20Ω的滑动变阻器,故选B。
(5)[7][8]断开S1,闭合S,S2,R0和滑动变阻器R串联接入电路,保持滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,直到电流表示数为0.4A,则R0为Rx的等效电阻,所以R0的阻值即Rx的阻值。
(6)[9]老师告知电阻阻值大于20Ω,若用原来的电源,即使电路只有RX,通过电路的电流会小于
换用10V的电源,通过电路的电流会小于
所以把电源电压增加到10V,可以增大电流,提高读数精度,故选B。
(7)[10]无论电源的内阻r是否可忽略,R0为Rx的等效电阻都不会改变,所以测量结果会不变。
3. A 1 A 1 0.1 2 反 C
【详解】
(1)[1]电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下图所示:
(2)[2]A.若R短路,电路为通路,电流表有示数,电压表没有示数,符合题意;
B.若R断路,电流表没有示数,不符合题意;
C.滑动变阻器短路,电压表测电源电压,电压表有示数,电流表有示数,不符合题意;
故选A。
(3)[3]移动滑片P使电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1V。
(4)[4][5][6]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为1V,由欧姆定律,此时电流表的示数为
(5)[7]电阻两端的电压始终保持UV=1V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=3V-1V=2V
电阻分得的电压为变阻器分得的电压0.5倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻50Ω连入电路中时,对应的定值电阻最大值为
R定大=0.5×50Ω=25Ω
小斌现在有“15Ω、20Ω、30Ω、35Ω、50Ω”5个电阻,能供继续实验的电阻最多还有2个。
(6)[8]由实验数据可知,电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(7)[9] A.在研究电流与电压关系时,应当控制电阻是定值,因此本实验选用的是定值电阻,而小灯泡的电阻会受温度的变化而变化,所以本实验不能用小灯泡,故A错误;
B.研究“电流与电阻的关系”,应当保证定值电阻两端的电压不变,因此每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电压表示数不变,所以滑动变阻器的目的是控制定值电阻两端电压不变,故B错误;
C.伏安法测电阻的目的是多次实验求电阻的平均值,以减小误差避免实验的偶然性,故C正确;
D.研究“电流与电压的关系”,控制电阻是定值,多次改变定值电阻两端的电压,所以滑动变阻器的目的是改变定值电阻两端的电压;研究“电流与电阻的关系”,应当保证定值电阻两端的电压不变,因此每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电压表示数不变,所以滑动变阻器的目的是控制定值电阻两端电压不变,故D错误。
故选C。
4. 滑动变阻器断路 正比 1.5 ②①④③ 20 5
【详解】
解:(1)[1]由甲电路图可知,定值电阻Rx与滑动变阻器串联,电压表测Rx两端的电压,电流表测电路中的电流,由表中数据可知,电流表的示数没有超过0.6A,电压表的示数没有超过3V,电压表和电流均选小量程,滑动变阻器的左下方接线柱与任何上方接线柱串联在电路中时,滑片P 向左移动,电路中电流变大,如下图所示:
(2)[2]闭合开关,电压表和电流表均无示数,说明电路断路;把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,说明cab部分是通路,接在a、c之间,电压表无示数,说明bc之间断路,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。
(3)[3]由题意可知,定值电阻的阻值为10Ω,分析表格数据可知,通过定值电阻电流的变化倍数等于其两端电压的变化倍数,故可得结论:电阻一定时,通过电阻的电流与它两端的电压成正比。
(4)[4]设控制定值电阻两端的电压至少保持UV,由串联电路的规律和分压原理有
当定值电阻最大时,对应的变阻器连入电路最大,电压表示数最小,即
=2
UV=1.5V
[5]断开开关,改接另一个定值电阻后,从安全和规范角度考虑,应先把滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,然后闭合开关,滑片移到适当位置,记录电流表的示数,故正确的顺序为②①④③。
(5)[6][7]由图丙画出的电流与电阻关系图像可知,除定值电阻为20Ω外,电流与电阻之积为均 3V不变,所以阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片;由串联电路的规律和欧姆定律可得,变阻器接入电路中的电阻
R滑=﹣20Ω=﹣20Ω=2.5Ω
因定值电阻的电压为变阻器的2倍,根据分压原理,定值电阻为
2×2.5Ω=5Ω
这次实验之前的那一次实验,小北选取的是阻值为5Ω的定值电阻。
5. C 增大 温度 C
【详解】
(1)[1]由欧姆定律可知,该实验的实验原理是。
(2)[2]由图可知,电压表串联在了电路中,且灯泡未正常接入电路。应将电压表与灯泡并联,如图所示:
(3)[3]闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表、电压表均有示数,说明小灯泡既没有断路也没有被短路,出现这一现象的原因可能是滑动变阻器接入电路阻值太大。
故选C。
(4)[4]由图像可知,小灯泡正常发光的电阻为
[5]由图像可知,随着电流增大,灯泡U-I图像的斜率在增大,这表示小灯泡的电阻随电流增大而增大。
[6]当灯泡两端的电压、电流增大时,由知灯泡的功率增大,亮度增大,使灯丝的温度升高,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而增大。
(5)[7]A.闭合开关时,R0与Rx串联,两电压表分别测R0和Rx两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流
未知电阻
故A可行但不符合题意;
B.由电路图可知,两开关均闭合时,电路为Rx的简单电路,电压表测电源两端的电压U;只闭合S时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压Ux,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以 R0两端的电压U0=U-Ux,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流
未知电阻
故B可行但不符合题意;
C.图中两电阻并联,电流表测量通过R0的电流,根据并联电路各支路互不影响知,无论开关S1是否闭合,电流表的示数都不变,所以不能测量出Rx的电阻,故C不可行但符合题意;
D.由电路图可知,两开关均闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测电路中的电流I1;只闭合S时,R0与Rx串联,电流表测电路中的电流I2;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且电源的电压不变,所以
未知电阻
则故D可行但不符合题意。
故选C。
6. b 电流表短路 0.34 25 6 24 减小误差 0~
【详解】
(1)[1]伏安法测电阻的原理是欧姆定律。
[2]为了保护电路,开关闭合前应将滑动变阻器最大阻值接入电路处,故应将滑动变阻器的滑片移至b端。
(2)[3]移动滑动变阻器的滑片电压表示数有明显变化,说明两电阻串联分压,电路的故障不是断路,但电流表示数始终为0,说明电流表被短路。
(3)[4]电流表接的是0~0.6A的量程分度值为0.02A,此时电流为0.34A。
[5]由题意可知电压表使用的是0~15V的量程,若电压表与电流表的偏转格数相同,则此时电压表的读数为8.5V。则
Rx的阻值为25Ω。
(4)[6][7]由图像可知当R1=60Ω时,电流I1=,当电阻箱的阻值时电流I2=,则
解得电源电压,。
(5)[8]多次测量进行计算的目的是为了减小误差。
[9]如图可知当滑动变阻器的滑片在最左端时。定值电阻两端电压最小为0,此时电流表的示数也为0。当滑动变阻器的滑片在最右端时定值电阻两端电压最大等于电源电压。此时电流表的示数最大为。则电流表的示数变化范围是。
7.左 C 反 左 2 2∶1 40 B
【详解】
(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,变阻器的滑片处于阻值最大处,即调节至最左端。
(2)[2]闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,可能电路中出现断路,电压表有示数但无明显变化,可能是电阻断路,故选C。
(3)[3]根据如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象知:电流与电阻之积为
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
故由图象可以得出结论:在导体两端的电压不变时,流过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[4][5]根据串联分压原理可知,将定值电阻R由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数。
(5)[6]在使用定值电阻5Ω和10Ω进行实验时,电流分别为0.4A和0.2A;因为定值电阻两端电压相等,电源电压不变,由串联电路电压的规律,滑动变阻器两端电压也相等,由P=UI可得,在电压不变时,电功率与电流成正比,滑动变阻器消耗的电功率之比
P1∶P2=I1∶I2=0.4A∶0.2A=2∶1
(6)[7]电阻两端的电压始终保持2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
故为了完成整个实验,选用的滑动变阻器的最大阻值至少是40Ω。
(7)[8]本实验测量多组数据,为了找到普遍规律。
A.测量物体的长度多次实验是为了求平均值减小误差,不符合题意
B.探究重力大小与质量关系多次实验是为了发现重力跟质量的关系,找到普遍规律,符合题意;
C.用伏安法测量定值电阻的阻值为了求平均值减小误差,不符合题意。
故选B。
8.断开 左 R断路 2 变大 左 反比 1.5
【详解】
(1)[1]在连接电路时为了保护电路应该断开开关。
[2]电流表应该和被测用电器串联,电压表和被测用电器并联,如图所示:
(2)[3]闭合开关前,为了保护电路应将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处,故移动到左端。
[4]当定值电阻断路时,电压表和电流表及滑动变阻器串联,因为电压表的电阻很大,所以电路中的电流很小可以忽略不计,所以电流表几乎无示数,电压表测电源电压示数很大,符合题意。
(3)[5]由图可知电流表的示数为0.4A,定值电阻两端的电压为
[6]用10Ω的电阻替换5Ω,电路中电阻变大,电流变小,滑动变阻器两端电压变小,根据串联电路电压规律,定值电阻的电压变大,即电压表示数变大。
[7]对于定值电阻用10Ω的电阻替换5Ω,电压不变,电阻变大,所以电流变小,要想让电路中的电流变小,滑动变阻器的电阻变大,即将滑片向左移动。
(4)[8]当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[9]当定值电阻阻值最大,滑动变阻器的阻值也最大时,定值电阻两端电压最小,此时最小电压为
9.D 0.7W 增大 A 2 2.5
【详解】
(1)[1]原电路中,变阻器与电流表串联后与灯泡并联,电压表串联在电路中测电源电压,此时闭合开关,观察到的现象:小灯泡不发光,电压表示数超过量程,故选D。
(2)[2]电流表与灯串联,电压表与灯并联,如图
(3)[3] 根据图像可知小灯泡正常发光时的功率
P=UI=2.5V0.28A=0.7W
[4] 根据图像可知电流与电压并不成正比,灯丝的电阻受温度影响,随温度升高而增大。
(4)[5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不変,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,即增大滑动変阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为1.5V,读出电流表的示数。
[6][7]电流表量程为0~0.6A,変阻器允许通过的最大电流为0.5A,电路的最大电流为0.5A,此时电路的电阻最小,由欧姆定律,电压表最大示数
U大=I大R1=0.5A5Ω=2.5V
当定值电阻最大,滑动变阻器的值最大时,电路中电流最小,定值电阻分得的电压最小,根据串联电路电压的规律及分压原理有
解得:=2V。为了用以上4个定值电阻完成实验且确保电路安全,应控制定值电阻两端的电压在22.5V范围。
10. C 电压表 0.26 0.65 增大 A
【详解】
(1)[1]在探究“通过小灯泡的电流与电压的关系”实验中,小灯泡和滑动的变阻器应串联,电压表测小灯泡两端的电压,因小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表接03V量程,电流表串联在电路中,由表中数据可知选0量程,如图
(2)[2]A.灯泡L短路,电压表无示数,故A不符合题意;
B.灯泡L断路,电压表有示数,电流表无示数,故B不符合题意;
C.实验中,发现灯泡L不发光、电流表和电压表均有示数,说明电路中的电阻太大,电流较小,达不到使灯泡发光的电流值,故C符合题意。
故选C。
(3)[3] )为了测量小灯泡的额定功率,在移动滑片P时,应观察电压表,使小灯泡两端的电压达到2.5V的额定电压。
[4]电流表接 0量程,分度值是0.02A,乙图读作0.26A。
[5] 小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V0.26A=0.65W
(4)[6]当U=0.5V,I=0.14A时
R==3.57Ω
当U=1V,I=0.18A时
R==5.56Ω
当U=1.5V,I=0.22A时
R==6.82Ω
由以上数据可知,灯泡两端的电压越大,通过灯泡的电流越大,灯丝的温度越高,灯丝的电阻也就越大。
[6]由表中数据可知,在电压数据变化相同时,电压越高电流变化的越慢,图像越平缓,故选A。
11. 左 反比 1.2
【详解】
(1)[1]根据电路图可知,滑动变阻器向右移动滑片时,电阻减小,而实物图中,向右移动滑片,电阻变大,故改正。
(2)[2]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω接成10Ω的电阻,不移动滑片就闭合开关,电阻增大,其分得的电压增大,即电压表示数变大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左移动,使电压表的示数为 2V。
[3]分析表格中的数据可知,在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(3)[4]当定值电阻的阻值为20Ω时,滑动变阻器的最大阻值为80Ω,该电阻两端的电压最小,电压为
所以电压不能小于1.2V。
12. 连接电路时没有断开开关 2.5 ① 滑动变阻器的最大电阻偏小,无法使电流达到0.1A 电阻 正比 B
【详解】
(1)[1]分析电流的路径,电流从滑动变阻器下面接线柱流入从上面的接线柱流出,如图所示:
(2)[2]开关闭合前,小楠发现电流表已经有示数了,说明连接电路时没有断开开关。
(3)[3]由题意可知,电压表选择的量程是0到3V,分度值是0.1V,电压表的读数为2.5V。
[4][5]由表格可知,定值电阻的阻值为
电路中的最小电流为
所以①组数据有拼凑的嫌疑,因为滑动变阻器的最大电阻偏小,无法使电流达到0.1A。
(4)[6][7]由表格可知,电压和电流的比值为常数,说明在电阻一定时,电流和电压成正比。
(5)[8]在“探究电流与电压的关系”的实验中多次实验是为了避免偶然性使结论更加准确。
13. 0.4 2 见解析 见解析
【详解】
(1)[1]根据电路图将电源、灯泡、滑动变阻器、电流表和开关串联,最后将电压表与灯泡并联,由图可知两电表均选用小量程,如下图所示:
(2)[2][3]图甲中电流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.4A,图乙中电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2V。
(3)[4]闭合开关前,滑片在阻值最大处,电路中电流很小,灯泡两端的电压很小,实际功率太小,所以灯泡不能发光,电压表、电流表均有读数。
(4)[5]由表中数据,根据描点法画出图像,如图所示:
[6]由图像可知,随着小灯泡灯丝温度不断降低,小灯泡的电阻逐渐变小。
14.(1)6V;(2)15Ω
【详解】
解:(1)由电路图可知,R1 与 R2 串联,电压表测 R2 两端的电压,电流表测电路中的电流。由电压表示数为 3V 可知,电阻 R2 两端的电压 U2=3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1 两端的电压
(2)因串联电路中各处的电流相等, 所以,电路中的电流
由欧姆定律可知,电阻R2的阻值为
答:(1)电阻 R1 两端的电压为 6V;
(2)电阻 R2 的阻值为 15Ω。
15.(1)15Ω;(2);(3)4.5V
【详解】
解:(1)闭合开关S和,此时与串联,电流表的示数为,则电路的总电阻
此时接入电路的阻值是
(2)闭合开关S和,此时与串联,滑动变阻器滑片在最左端电阻为0,此时的电压等于电源电压,此时电路中最大电流
滑动变阻器滑片在中点时电阻为10Ω,此时电路中的电流
所以电流表的示数变化范围为。
(3)若电源电压大小可调,闭合开关S和,则与串联,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器可接入的最大阻值是最小阻值的4倍,假设滑动变阻器接入的最小阻值为,则可接入的最大阻值是,电压表和接入电路的量程均为,因为是定值电阻,又因为其两端电压最大为3V,所以电路中电流最大为
则电源电压为
①
因为滑动变阻器的电压也不能超过3V,当滑动变阻器接入的最大阻值是时,电路总电阻最大,则此时电路中最小电流
则电源电压
②
联立①②可解得
所以滑动变阻器允许的最大阻值为15Ω,将代入①可得电源电压
答:(1)闭合开关S和,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为,此时接入电路的阻值是15Ω;
(2)闭合开关S和,将滑片从滑动变阻器的最左端移动到中点的过程中,求电流表的示数变化范围是;
(3)若电源电压大小可调,闭合开关S和,在保证电路安全的前提下,滑动变阻器可接入的最大阻值是最小阻值的4倍,此时电源电压是4.5V。
16.(1)40Ω;(2) 175mA;(3)50%
【详解】
解:(1)由图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流;当电流表的示数为0.2A时,此时的总电阻
因串联电路总电阻等于各电阻之和,所以,此时R接入电路中的阻值
R=R总-R0=60Ω-20Ω=40Ω
(2)当电压表示数为8.5V时,由串联电路的电压特点可得,R0两端的电压
U0=U-UR=12V-8.5V=3.5V
此时通过R0的电流
(3)由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,由串联分压规律可知,湿敏电阻两端的电压也越大(即电压表示数越大),由于电压表量程为0~9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时监测的湿度最大;R0两端的电压为
U0′=U-U′R=12V-9V=3V
电路中的最小电流为
根据欧姆定律可得,湿敏电阻R接入电路中的最大电阻为
由乙可知,此装置可监测的最大温度为:RH大=50%。
答:(1)当电流表的示数为 0.2A时,R接入电路中的阻值是40Ω;
(2)当电压表示数为8.5V时,通过R0的电流是175mA;
(3)装置能监测湿度的最大值是50%。
17.(1)2~16Ω;(2)12Ω;(3)7~14W
【详解】
(1)当滑片P在某两点之间滑动时,电流表的示数变化范围是0.5~1A,电压表的示数变化范围是2~8V。根据欧姆定律可得
滑动变阻器连入电路最小阻值
滑动变阻器连入电路最大阻值
所以,滑动变阻器连入电路电阻变化范围是:2~16Ω
(2)根据欧姆定律和电源电压不变列方程得
解之得
(3)电源电压
当电流为0.5A时,总功率
当电流为1A时,总功率
电路消耗的总功率变化范围是:7~14W
答:(1)滑动变阻器连入电路的电阻变化范围为2~16Ω;
(2)定值电阻R0的阻值为12Ω;
(3)电路消耗总功率的变化范围为7~14W。
18.(1)0.2A;(2)15Ω
【详解】
解:(1)因为电阻R1与R2并联,根据并联电路的电流特点得,通过电阻R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
(2)根据欧姆定律得,电源电压
U=IR=0.3A×10Ω=3V
电阻R2的阻值
R2===15Ω
答:(1)通过电阻R2的电流为0.2A;
(2)电阻R2的阻值为15Ω。
19.(1) 0.1A;(2) 10Ω;(3) 6V
【详解】
解:(1)当R2=80Ω,电压表示数U2为8V时,此时电流表的示数为
(2)因为R2和滑动变阻器串联,则滑动变阻器R1的电压为
U1=U-U2=9V-8V=1V
R1的电阻值为
(3)当R1的电阻保持不变,电流表的示数I'为0.3A时,R1两端电压为
U1'=I'R1=0.3A×10Ω=3V
此时电压表的示数为
U2'=U-U1'=9V-3V=6V
答:(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为0.1A;
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为10Ω;
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数6V。
20.(1)15V;(2)12.5Ω
【详解】
(1)电源电压U为
(2) R2的电流为
R2的阻值为
答:(1)电源电压U是15V。
(2)R2的阻值是12.5Ω。
21.(1)2V;(2)5Ω
【详解】
解:(1)有图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路电流,则R2支路电流为
I2=I-I1=0.6A-0.4A=0.2A
则R2两端电压为
U=I2R2=0.2A×10Ω=2V
即电源电压也是2V。
(2) R1 两端电压等于电源电压,则电阻 R1 的阻值为
R1 ==5Ω
答:(1)电源两端的电压为2V;
(2)电阻 R1 的阻值为5Ω。
22.(1)0.2A;(2)0.3A
【详解】
解:(1)由电路图知,电阻R1与滑动变阻器串联在电路中,当变阻器接入电路的阻值R2=40Ω时,电路中的总电阻
R=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω
则通过电路的电流即通过电阻R1的电流
(2)当变阻器接入电路的阻值R3=20Ω时,电路中的总电阻
R'=R1+R3=20Ω+20Ω=40Ω
则通过电路的电流即通过电阻R1的电流
答:(1) 当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时,通过电阻R1的电流I为0.2A;
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时,通过电阻R1的电流I'为0.3A。
23.(1)0.08A;(2) 0.3W;(3)40g
【详解】
解:(1) 传感器R1和电阻R0串联在电路中,当载盘台所载质量为180g时,R1=120Ω,此时电路中的电流
I0.08A
(2) 当载盘台所载质量为210g时,R1=90Ω,此时电路中的电流
I10.1A
电流通过消耗的电功率
P=R==0.3W
(3)当电路中的电流达到0.06A及以上时,人离开餐桌后提示器才会发出提示音。此时电路中的总电阻
R总=200
此时传感器R1的电阻
R1R总R0=200-30=170
载盘台所载质量查表可得:m=130g,若空餐盘质量为,盘内剩余食物的质量
m剩=130g-90g=40g
答:(1)当载盘台所载质量为180g时电路中的电流为0. 08A;
(2)当载盘台所载质量为210g时,电流通过R0消耗的电功率为0.3W;
(3)若空餐盘质量为90g,盘内剩余食物的质量至少为40g时人离开
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