备战2022年中考物理真题分项专练——欧姆定律
展开这是一份备战2022年中考物理真题分项专练——欧姆定律,共184页。试卷主要包含了 2 等内容,欢迎下载使用。
备战2022年中考物理真题分项专练——欧姆定律
1. (2021恩施州)如图所示电路中,开关闭合后,两电灯都发光,电表正常工作,一段时间后,由于灯L1短路(灯L2、电表不会烧坏),会有下面哪种情况发生( )
A. 电流表示数变小 B. 电压表无示数
C. 电压表示数不变 D. 电压表示数变大
2. (2021牡丹江、鸡西)如图所示的电路中,电源电压恒定.闭合开关S后,电路正常工作.过了一会儿,两电表的示数突然都变为零,则该电路中出现的故障可能是
A. 电阻R断路 B. 电阻R短路 C. 灯L断路 D. 灯L短路
3. (2021宜昌)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 用不同电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C. 在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. R1与R2的阻值之比为1:2
4. (2021黄石)如图所示电路,电源电压保持不变,R1和R2为定值电阻,闭合开关,在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列选项正确的是( )
A. 电压表的示数减小
B. 两电流表的示数均增大
C. 电压表V与电流表A2的示数的比值增大
D. 电压表V跟电流表A1的示数的乘积减小
5. (2021泰州)如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数变大 B. 电压表V的示数变小
C. 电压表V与电流表A1的示数之比不变 D. 电压表V与电流表A的示数之比变小
6. (2021玉林)由欧姆定律I=UR变形可得R=UI,以下说法正确的是( )
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
7. (2021聊城)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,三个电表的示数变化情况是( )
A. A的示数变大,V1的示数不变,V2的示数变小
B. A的示数变大,V1的示数变大,V2的示数变小
C. A的示数变小,V1的示数不变,V2的示数变大
D. A的示数变小,V1的示数变小,V2的示数变大
8.(2021青海)如图4所示,已知电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑片P由图示位置向下滑动的过程中,下列说法正确的是
A.电流表A1的示数变小
B.电流表A2的示数变大
C.电压表V的示数变大
D.灯泡L的亮度不变
9.(2021凉山州)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时( )
A.电流表示数减小,电压表示数增大 B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数减小,电压表示数不变 D.电流表示数不变,电压表示数不变
10.(2021乐山)如图为定值电阻甲和乙电流与电压的关系图线,将它们串联后接入电路中,关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系,正确的是
A.I甲=I乙 U甲>U乙
B.I甲=I乙 U甲<U乙
C.I甲<I乙 U甲>U乙
D.I甲<I乙 U甲=U乙
11.(2021锦州)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S.当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,下列判断中正确的是( ▲ )
A.电压表示数变大
B.电流表示数不变
C.电流表示数与电流表示数的差值变小
D.电压表示数与电流表示数的比值变小
12. (2021海南)如图所示的电路,电源电压和灯泡L的电阻不变,闭合开关S,将滑片P向右移动时( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变小
B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表示数变大,电流表示数变大
D. 电压表示数变大,电流表示数变小
13. (2021邵阳)如图所示的电路中,已知定值电阻,, 当开关接到位置1闭合时,电压表的示数为1.0V;当开关接到位置2闭合时,则电压表的示数可能为( )
A. 1.2V B. 2.1V C. 0.9V D. 1.1V
14. (2021吉林)某兴趣小组设计了酒精浓度检测仪的模拟电路,如图所示的电路图中,电源电压保持不变,是定值电阻,是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,能实现酒精气体浓度越大,电压表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
15.(2021宿迁)如图所示电路,电源电压恒定。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中( )
A.小灯泡变亮,电压表示数变大
B.小灯泡亮度不变,电压表示数不变
C.小灯泡变暗,电压表示数变小
D.小灯泡亮度不变,电压表示数变大
16. (2021怀化)如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,电阻、两端的电压分别为、。通过、的电流分别为、,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
17.(2021呼伦贝尔、兴安盟)如图所示是一种烟雾报警器的电路图,开关 S 处于闭合状态,R0 是定值电阻。R 为感光电阻,受到的光照越强,其阻值越小。当烟雾浓度增大时,射向 R 的光被遮挡,R 受到的光照变弱, 设电源电压不变。下列说法错误的是
A.电流表的示数变小B.电压表的示数变大
C.电压表与电流表的示数之比变大D.电压表与电流表的示数之比不变
18.(2021绥化)以下四种电路,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,能测出未知电阻Rx阻值的电路是
A. B.
C. D.
19. (2021龙东)如图所示,电源电压保持不变.当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.8A.则电阻R1与R2的比值为
A. 1:3 B. 3:1 C. 2:3 D. 3:2
20. (2021安徽)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中( )
A. 电流表示数变小,小灯泡变暗
B. 电压表示数变大,小灯泡变亮
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
21. (2021武汉)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测出相应的电阻两端的电压U和通过的电流I,把测得的数据在坐标系中描点,如图所示。根据图中信息判断,下列说法正确的是( )
A. 阻值相差最大的两个电阻是a和d
B. 阻值相差最小的两个电阻是b和c
C. 电功率相差最大的两个电阻是b和d
D. 电功率相差最小的两个电阻是a和d
22. (2021郴州)如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合,S1、S2断开时,电流表A的示数为0.2A;当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表A的示数为0.4A;当开关S、S1、S2都闭合时,电流表A的示数为0.5A,则( )
A. R1:R2=2:1 B. R1:R3=1:1
C. R2:R3=1:2 D. R1:R2:R3=2:2:1
23. (2021内江)如图所示电路,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路
24. (2021鞍山)如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S,将滑片P向右移动的过程中(忽略灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小,电压表V示数不变
B. 电流表A示数变大,灯泡亮度变亮
C. 电压表V示数与电流表示数的比值不变
D. 电压表V示数与电流表A和示数之差比值不变
25. (2021潍坊)如图所示电路中,开关S断开时,电压表,电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A. 电阻断路 B. 电阳断路 C. 电阻短路 D. 电阻断路
26.(2021凉山州)如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=5∶1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A.5∶4 B.3∶5 C.4∶5 D.4∶1
27.(2021扬州)如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=15Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω2A”字样.下列说法正确的是
A.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3A,电压表示数为0
B.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2A,电压表的示数为3V
C.当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4A,电压表示数为6V
D.当R2的滑片P在a端,闭合S、S1,S2时,电流表示数为1.2A,电压表的示数为0
28. (2021宁夏)图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,是定值电阻,传感器的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
理由:__________
29.(2021兰州A卷)如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S后,发现两只灯泡都不亮,电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障,收集到的数据及相关现象如表所示,则关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是( )
A.灯泡L1和电流表A断路 B.电流表A和灯泡L2断路
C.只有灯泡L1断路 D.只有灯泡L2断路
30.(2021湘潭)如图是小虹设计的一种“身高测量仪”,其中滑片P将电阻丝分成上下两部分,阻值分别为R1、R2,身高数据可通过电压表的示数来反映。测量时,身高越高( )
A.电压表示数越小 B.电压表示数越大
C.电路中的电流越大 D.电路中的电流越小
31.(2021赤峰)教室里常用过氧乙酸溶液熏蒸消毒,小明设计的“过氧乙酸气体浓度测试仪”可以监测教室里过氧乙酸气体浓度是否达到要求的标准。如图所示是其简化的工作电路图,电源电压恒为6V,定值电阻R2=100.传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度增大而减小,下列判断正确的是
A.当过氧乙酸气体浓度增大时,电路中电流表示数变小
B.当过氧乙酸气体浓度增大时,电路中电压表示数变小
C.当电路中电压表示数为4.5V时,过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准,此时可计算得出电流表示数为0.45A
D.当电路中电压表示数为4.5V时,过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准,可计算得出传感器R1的阻值为40Ω
32. (2021烟台)如图所示为某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1的示数变大
B. 电压表V2的示数变小
C. 电压表V2示数与电流表A的示数比值变大
D. 电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
33. (2021烟台)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,已知R:R1:R2=1:1:2,则下列说法正确的是( )
A. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:2
B. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:1
C. 当滑片P移动到b端时,只闭合S1,滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是1:1
D. 当滑片P移动到b端时,只闭合S2,滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是2:1
34. (2021武汉)在如图所示的电路中,电源电压恒为6V,R1=10Ω,R3=30Ω。开关S1闭合,开关S2接a,滑动变阻器R2的滑片P位于图示位置时,电压表的示数为1.2V。开关S1闭合,开关S2接b,滑片P移动到另一位置时,电压表的示数为2.0V。前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了( )
A. 5Ω B. 10Ω C. 20Ω D. 40Ω
35.(2021青岛)如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω。下列说法正确的是
A.闭合开关S1、S2、S3,电流表的示数为0.9A
B.闭合开关S1、S2、S3,通过R1和R2的电流之比为1:2
C.只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,电流表和电压表的示数均变小
D.只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,电压表示数的变化范围是6V~1.5V
36.(2021江西)如图7 所示,当开关S、S1 闭合时,滑动变阻器的滑片P 向右移动,灯泡L 的亮度 (选填 “变亮”、“变暗”或“不变”);当开关S 闭合、S1 断开时,滑动变阻器的滑片P 向右移动, ,电压表V的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
37. (2021邵阳)有一定值电阻R与一小灯泡L,通过它们的电流I与它们两端的电压U的规律如图所示,现将R和L并联接在电压为4V的电源两端,此时干路中的电流是________A。
38.(2021张家界)如图甲,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示,则电源电压为______ V,R1的阻值为______ Ω。
39.(2021日照)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表测 两端的电压;当R2的滑片P向右移动时,电流表的示数将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
40. (2021哈尔滨)在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测.当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.06A,则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为________Ω。短路位置到甲地的距离是________m。
41.(2021南充)如图所示,灯泡、分别标有“”和“”字样(灯丝电阻不变),,电源电压恒定.若S、、均闭合,刚好正常发光,电流表读数为,则电源电压为______V;若只闭合S,电流表读数为,则________.
42. (2021北部湾)图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变______。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入______,接线柱c、d之间应接入______(后两空选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)
43. (2021泰州)如图是小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0~0.6A的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,油量表指针满偏;当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小。则R0的阻值是______Ω,油量表的最小读数是______A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数是______A,据此推理油量表的刻度______(“均匀/不均匀”)。
44. (2021南京)现有一热敏电阻,其阻值R随温度t的升高面减小,部分数据如表所示,利用它可以制作温度报警器,其电路的一部分如图所示,图中两个虚线框内一个接热敏电阻,一个接定值电阻,电源电压恒为12V。当图中的输出电压达到或超过8V时,便触发报警器(图中未画出)报警,不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过40℃时开始报警,则热敏电阻应接在虚线框______(填数字)内,另一虚线框内定值电阻阻值为______kΩ。若将虚线框内两元件对调,则报警器报警的最高温度为______℃。
45.(2021十堰)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是______ ;若此时电压表是示数为4U,则小灯泡L1、L2的电阻之比为______ ;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是______ 表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
46.(2021兰州A卷)请按要求正确连接实物图。要求:定值电阻R与滑动变阻器串联,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向左移动,电压表和电流表的示数都变小,连线不能交叉。
47.(2021广元)某同学利用如图电路,探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6 V,实验用到的电阻分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。实验中电阻R由小到大进行更换,并且保持电压表示数为2.5 V不变,则需要调节变阻器的滑片P应该________ (选填“向左端移动”“向右端移动”或“不动”)。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于________ Ω。
48.(2021益阳)如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R0=15Ω。
(1)请完善实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②只闭合开关_____,读出并记录电压表示数U2;
(2)若U1 =1.5V,U2的大小如图乙所示,U2 = V,则Rx = Ω。
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。
49. (2021福建)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,实验器材有:电源(输出电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25 Ω)和导线若干。
(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边,如图乙,原因是______;
(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图象如图丙、实验中定值电阻两端的电压保持______V,滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω;
(3)为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系,可以改变横坐标,处理数据后画出电流I与______的关系图线。
50.(2021广东)在“探究电流与电阻的关系”实验中,实物器材有:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)和开关各一个,定值电阻五个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)将如图甲实验电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最______ 端。
(3)图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I−R图象,其中阴影面积的物理意义是______ ,其数值为______ 。
51. (2021安徽)用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”;
(1)实验时,依次更换不同的电阻,调节______,保证电阻两端电压不变,分别记录每次电阻R和电流示数I,数据如下表:
(2)第4次实验的电流表示数如图乙所示,该数为______A;
(3)为了更精确地描述I与R的关系,在表中增加了的数据,并根据I,的值在图丙的坐标纸中描出相应的点。请你在图丙中补充第4次的实验数据点,并作出I-的图像______;
(4)根据图像可以得到的实验结论是:______。
52. (20212鄂州)晓东用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
(1)晓东设计了如图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整______。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大。
(2)在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是______。
(3)在探究“电流与电阻的关系”实验中。
①每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是______,并记下对应的电流表示数。
②在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,就直接记录电流表示数,这个示数可能是______(选填A、B、C、D选项)。
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
③晓东同学及时更正错误,完成实验后,通过分析实验数据,初步得出的结论是______。
53. (2021黄石)如图甲所示是“探究电压一定时,电流跟电阻关系”的实验电路图,已知电源电压恒为4V,滑动变阻器(30Ω 1A)以及符合实验要求的电表,开关和导线。
(1)实验中小明同学多次改变R的阻值,记下对应电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比;
(2)由图乙可知,小明探究时,控制电阻两端电压______V不变;
(3)如果小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表有示数,电压表无示数,则该故障可能是由R______(选填“短路”或“断路”)造成的;
(4)小明为了能够完成上述实验,更换的电阻R的阻值不能超过______Ω;
(5)上述实验结束后,小明又设计了如图丙所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,已知滑动变阻器的最大阻值为10Ω,其测量过程如下
①闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4V;
②闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器使电压表读数为______V时,小灯泡正常发光;
③闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同,此时电压表示数为2V;
④根据上述测量,可知小灯泡的额定功率P额=______W。
54. (2021荆州)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端:
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是_______。
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=_______。
(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1:滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=_______。(用题中所给物理量的符号表示)
55. (2021郴州)图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V,且保持恒定,定值电阻R0=10Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整______(导线不允许交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是______(假设电路只有一处故障);
A.定值电阻R0短路
B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器R断路
D.滑动变阻器R短路
(3)排除故障后,闭合开关S进行实验,并将实验数据记录在下表中。
实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下。其原因可能是______。
A.定值电阻R0的阻值太小
B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小
D.滑动变阻器R最大阻值太大
(4)解决上述问题后,继续实验,当电压表读数为1V时,电流表的示数如图丙所示,读数为______A;
(5)请根据实验记录的数据,在图丁中画出定值电阻R0的U—I图象______;
(6)实验结论:当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。
56. (2021南京)有一个阻值未知的定值电阻Rx(阻值6Ω~10Ω)和一个标有“0.3A”字样的小灯泡(阻值约为10Ω),要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。
(1)图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。
①甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”,并在图上改正______(所画的导线不能交叉)。
②改正电路后,正确操作,当电压表示数为1.8V时,电流表的示数如图乙所示。则Rx阻值为______Ω。
(2)小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R1的规格是“0~999.9Ω”,电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。
①断开S2,闭合S1,调节电阻箱和滑动变阻器,直到______,记下此时电阻箱的阻值。
②断开S1,在M、N间接入一个元件后,正确操作可以完成测量任务,以下四个元件:
a.一根导线;b.5Ω电阻;c.30Ω电阻;d.电阻箱,其中符合要求的有______(填字母),操作过程中,______(选填“需要”或“不需要”)调节滑动变阻器。
57. (2021陕西)在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图-1所示电路。电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处;
(2)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是______;
(3)排除故障后,闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如下表。
①请根据表中数据,在图-2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象;( )
②分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成______;
(4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的;
(5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系
B.测量未知电阻的阻值
58.(2021天津)现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器,要购买涂有绝缘层的电阻丝,需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有:一段长为l0的电阻丝样品(阻值在2~3Ω之间,两端留有接线头),电压约为12V的电源(电源电压不变),阻值为5Ω的定值电阻R0 , 一个量程为0~0.6A的电流表,一个量程为0~15V的电压表,开关和导线若干。请你合理选择器材设计实验方案,确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求:
(1)画出实验电路图(电阻丝用“ ”表示);
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电阻丝长度L的数学表达式(用己知量和测量量表示)。
59. (2021泰州)小明和小华在实验室做如下两个电学实验:
(1)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小明所用的器材有:新干电池两节,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,电流表电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干;
①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中,连接的电路如图甲所示,经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;( )
②改正错误后,将滑片调至______(选填“A”或“B”)端,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某一位置,使电压表示数为1.6V,读出电流表的示数并记录在表格中,将此时滑片的位置标记为M;
③接着将5Ω的电阻换为10Ω,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为1.6V,读出对应电流表的示数并记录,此时滑片的位置在M的______(选填“左侧”或“右侧”);
④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数;分析表中数据,可得到的结论是:______;
(2)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱(0~999.9Ω)、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图乙所示电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案:
①闭合开关S1,将开关S2拨至1,调节电阻箱R1,使______,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R;
②仍闭合开关S1,将开关S2拨至2,只调节R2,使电流表示数为I额;
③在步骤②的基础上,将R1阻值调为0,R2的滑片______(填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为I;
④则小灯泡额定功率的表达式为:P=______(用已知量和所测物理量的符号表示);
⑤实验后小华发现,电路中只需将______和______互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
60.(2021菏泽)某学习小组计划探究电流与电阻的关系,设计的电路如图甲所示。
(1)请根据甲图把乙图中的电路连接完整(要求滑动触头向右移动时,电路中电流变大)。( )
(2)在闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑动触头应位于______(选填“”或“”)端。
(3)为得到多组实验数据,进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻。每次更换定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,使电压表的示数______。
(4)某次实验时,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数始终等于电源电压,电流表示数为零,则电路中的故障是___________。
(5)某次实验中,电流表示数如图丙所示,该电流表的示数为______。
(6)某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是他作出了如图丁所示的图线,则实验中该同学加在电阻两端的电压为______。
61.(2021上海)在图所示的电路中,闭合开关 s 后,至少有一个电表发生变化,已知电路中只有一处故障,且发生在电阻 R1 或R2 上。请写出两电表的变化情况及其对应的故障
62.(2021德阳)小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω)及导线若干。
(1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔划线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是___________。
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.0 V,记下相应电流表示数(见下表),分析表中数据,得出的结论是:________。
(4)本实验探究采用的研究方法是________。
63.(2021济南)小刚用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作原理,并连接了部分实验电路。
(1)小刚在连接实验电路之前,应该首先将开关 。
(2)请你用笔画线代替导线,帮小刚连接成完整的实验电路,并让开关闭合时滑动变阻器连入电路的电阻最大。
(3)小刚连接完成上述实验电路,检查无误后,闭合开关。发现小灯泡不亮。小刚想:是不是电路中某处发生了断路?此时,小刚检验实验电路是否发生断路最简单的操作是: ,观察小灯泡是否发光。
(4)小强认为在电路中连入一只电流表,观察电流表是否有示数也能判断电路是否发生了断路。若按照小强的方法进行判断,电流表可以串联在这个电路中的 。
A.电源和开关之间 B.开关和小灯泡之间
C.小灯泡和滑动变阻器之间 D.滑动变阻器和电源之间
64.(2021广元)小敏同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验。
(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接完整。
(2)连接电路后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都偏大,这说明小敏在实验操作上存在的问题是________。
(3)排除以上故障后,调节滑动变阻器,把测量的几组数据绘成如图丙所示的图像,则该电阻的阻值R=________Ω。
(4)若将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8 V,阻值约为10 Ω的小灯泡,若要测出该小灯泡的额定功率,则原实验电路中必须改变的是__________。
A.电源电压
B.电压表量程
C.电源电压和电压表量程
65.(2021温州)据史料记载,欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中,铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中,AB两端存在电压,其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中,接通电路。当电路中有电流通过时,小磁针会发生偏转,转动金属丝上端手柄,扭转金属丝,使小磁针回到原位置,记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验,部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
(1)在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是________。
(2)小明查阅资料发现:除铁丝外,欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R′,才得出正确的电流与电阻关系,结合表中数据,判断R′的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值?________。
A.5英寸 B.10英寸 C.15英寸 D.20英寸
(3)欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验,发现当手柄转过角度相同时,金丝的长度比铅丝长,据此推测,若金丝和铅丝的长度与粗细都相同,哪一金属丝阻值更大?简要说明理由________。
66.(2021盘锦)图甲是探究“电流与电阻关系”的电路,电源电压4.5V,有4个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻供选用,滑动变阻器的规格为“10Ω 2A”。
(1)用笔划线代替导线将图中实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大,导线不得交叉)。
(2)连好电路,闭合开关,发现电压表、电流表均无示数,电路故障可能是______ 。(填选项)
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器断路
(3)依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω电阻接入电路进行实验,获得数据如表:
其中第3次实验时,电流表的示数如图乙所示,其示数是______ A。根据表中数据可知,实验中电压表的示数是______ V。
(4)为提高结论的可靠性,又增加一个30Ω的电阻继续实验,其他器材不变。为保持电压表示数不变,电路中需要再串联一个定值电阻才能完成实验,上述4个定值电阻中符合要求的有______ 。
(5)下列图像中不能大致反映实验中各物理量之间关系的是______ 。
67. (2021北京)小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用干电池、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线,设计了如图16所示的电路。实验中,他将定值电阻R接入电路中,读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数,记录实验数据。将R换为不同阻值的另一个电阻后,小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。
(1)请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因:__________;
(2)请你画出能够实现探究目的的电路图(可以添加适当的实验器材);
(3)依据你设计的电路图,针对小圆不能实现探究目的的原因,写出操作的方法。
68.(2021毕节)小明同学用“伏安法”测额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验电路如图甲。
(1)用笔画线代替导线,在图甲中完成实物电路连接(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变暗)。
(2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片P,两表示数均无变化,则故障为______ 。
(3)小明排除故障后按要求完成实验,并根据实验数据绘制成U−I图象,如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻为______ Ω。
69.(2021东营)某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系:
【设计实验】
小组制定实验计划,选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω)的电阻盒等器材,并设计好电路图(如图甲所示)。
(1)考虑到电流的大小与两个因素有关,该实验需要采用的研究方法是 。
(2)该实验中,滑动变阻器的作用是 ; 。
【进行实验和收集数据】
(3)实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数但未超出量程 (选填“断路”或“被短接”)。
(4)移动滑动变阻器的滑片,实验小组测得多组数据并分别录入表格中,其中3做实验时少录入一个电流值,电流表指针位置如图乙所示,该电流记作 A。
【分析和论证】
(5)比较表中任何一行测得的数据,可以得出的结论是 ;
(6)比较表中任何一列测得的数据,可以得出的结论是 。
【评估】
在评估环节,有组员提出了“能否采用图象法进行数据分析”的意见。除此以外,你还能从哪两个方面对该实验进行评估? ; 。
70. (2021宁夏)在测量标有小灯泡电阻的实验中,下图是甲同学连接好的电路。
(1)乙同学发现电路连接错误,只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来,并画上“×”,再用笔画线把它改接到正确的位置上_________。。
(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最__________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,则电路故障可能是________。(写出一种可能即可)
(4)排除故障后,甲同学先闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低,实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表:
当电压表的示数为时,电流表的示数如图所示为__________A,则此时小灯泡的电阻约为__________。
(5)最后甲同学用表格中电阻取平均值做小灯泡的电阻,乙同学认为这样处理不正确。请你说明理由:______________。
71.(2021云南)用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”,电源电压为3V,定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R′的最大阻值为20Ω。
(1)用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是 。闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障,故障是 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I﹣U图像。
分析图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)若探究“通过导体的电流与电阻的关系”,需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。将10Ω的电阻换成15Ω后,若保持电压表的示数为1.5V不变,应将滑动变阻器的滑片向 端移动。换用25Ω的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V,原因是滑动变阻器的最大阻值 (选填“过大”或“过小”)。
72.(2021遵义)如图甲为某同学做“伏安法测电阻”的实验电路:
(1)请根据图甲的电路连接情况,在图乙虚线框内画出对应的电路图;
(2)闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表示数接近于零,无论怎样调节滑动变阻器滑片,两表示数几乎不变,则故障可能是 ;
(3)某次测量时,电压表示数为2.40V,电流表的示数如图丙所示,所测电阻Rx= 。
73. (2021吉林)在探究电流与电阻关系的实验中,所用实验器材均完好,如图所示,电源电压为不变,定值电阻分别为、、、,滑动变阻器规格为“”。
(1)实验前,发现电流表的指针位置如图甲所示,原因是电流表__________。
(2)如图乙所示,导线应与滑动变阻器的_____________接线柱相连。
(3)电路连接完成后,分别用、、的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如下表所示,则实验中控制电压表的示数为__________不变。当使用的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同,为了继续完成第四次实验,如果只能更换电源,则电源电压应不高于__________。
(4)分析实验数据得出结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成__________。
74.(2021徐州)要测量一个约为数欧的电阻Rx的阻值,器材有:干电池两节,电压表(量程为0~3V,0~15 V)、滑动变阻器(100Ω 2 A)和电阻箱(0~ 99999)各一个,开关、导线若干,测量电路如图甲所示。
(1)和通常使用的“优安法”不同,这次实验没有选用电流表,请你简要说明原因.
_______________________________________________________________________.
(2)在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片P移到 端。
(3)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数如图乙所示为 V;
(4)按下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱,然后要进行的操作是: ______________ _______ .
75.(2021伊春)某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时,
(1)设计了如图甲所示电路,电源为三节新干电池,此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和______ 。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑片向左滑动时,电流表示数变大,连线不得交叉);
(3)经检查电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,若电路中只有一处故障可能是______ ;排除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至______ (选填:“A”或“B”)端,如图乙所示,闭合开关后移动滑片到某一位置时,电流表的示数为______ A;
(4)图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像,由图像可知电阻R两端的电压为______ V,当电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向______ (选填“左”或“右”)端滑动,若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是______ Ω。
76.(2021湘潭)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是 (选填“A”或“B”);
A.电流表没调零
B.电流表正负接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,为 A,则R的阻值是 Ω;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时通过Rx的电流为 ;
由此可得Rx的阻值为 (以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
77. (2021大庆)某电学实验小组设计了以下几组实验:
(1)实验一:利用如图电路来探究电流与电阻的关系,实验中控制电压表示数为不变。
①开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最______(选填“左”或“右”)端;将电阻箱调至某阻值,闭合开关,调节滑动变阻器时,发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化,经检查是由于______被短路而造成的。
②排除故障后,调节电阻箱阻值R,进行多次实验,得到与关系如图所示,______V。
(2)实验二:将图1中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡,实验得到图所示图象,则小灯泡的额定功率为______W;当通过小灯泡的电流为0.4A时,小灯泡的电阻为______。
(3)实验三:利用图所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为10V,定值电阻。调节变阻器滑片,使电流表A2的示数为______A时,读出电流表A1的示数,即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全,滑动变阻器应选“1.2A”和 “0.8A”两种规格中的______(选填“”或“”)。
78.(2021抚顺)小彤在“探究电流与电压的关系”实验中,所选择的实验器材有:电压恒为3V的电源,定值电阻,规格为“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R0,电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
(1)小彤连接的电路如图甲所示,有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正错误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,产生这种现象的原因可能是定值电阻 (填“短路”或“断路”)。
(3)故障排除后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 端调节,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,为 A。
(4)继续调节滑动变阻器的滑片,观察每次电压、电流值,记录在下表中:
根据表格中的数据可得到的结论是:电阻一定时,电流与电压成 比。
(5)根据所选器材的规格可知,定值电阻两端可加的最小电压为 V,此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为 。
(6)完成上述实验后,小彤重新选择器材,设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率,已知电源电压为4.5V,请将以下操作补充完整:
①闭合开关S,S0接触点2,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为 A,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器R1的滑片不动,用S0试触触点1,发现电流表超过量程,立即将S0接回到触点2,断开S,将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点;
③闭合S,S0接触点3,调节滑动变阻器R2的滑片,使灯泡再次正常发光;
④保持滑动变阻器R2的滑片不动,将S0接触点 (填“1”、“2”或“3”),此时电流表示数为0.45A。小灯泡的额定功率为P额= W。
79.(2021深圳)某同学探究“电流与电压”"的关系,他用了3个干电池,一个定值电阻、一个滑动变阻器(20Ω,1A),一个电压表,一个电流表,导线若干。
(1)请补充实物图;
(2)若电压表无示数,电流表有示数,此时原因可能是 (选填“R断路”或“R短路”)。
(3)他用此电路做了若干组实验,以下第 组实验数据有误。
(4)根据此表格可知:电阻一定时,电流与电压成 (选填“正比”或“反比”)。
80.(2021丹东)小明做“探究电流与电阻关系”实验,实验器材有:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30Ω 0.5A”)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干。
(1)小明连接好如图所示的电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 (填“左”或“右”)端。闭合开关,小明发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了 (填“短路”或“断路”)故障。
(2)排除故障后,多次改变R的阻值,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R的变化图象。
①由图象可得:导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
②该实验采用的研究方法是 。
(3)为了顺利完成本次实验,则定值电阻两端的电压可调范围为 V。
(4)在使用10Ω和20Ω电阻实验时,滑动变阻器消耗的电功率之比为 。
81.(2021赤峰)在“探究电流与电压关系”实验中,小峰所用电路如图甲所示。
(1)电路连接完整后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P滑到 (填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,依次进行实验,小峰记录的数据如下表所示。其中第二次实验时,电流表指针如图乙所示,则电流表的示数为 A。
(3)分析表中数据,得到的结论是 。
(4)实验结束,小峰整理器材时发现定值电阻很热,他联想到处理数据时,第四组数据之间的关系与前三组数据之间的关系存在差异,他和同组的小华就此展开讨论,认为数据差异可能是 造成的。由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要 (写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
82. (2021遂宁)在中考物理实验操作考试中,小红完成了伏安法测电阻实验,用到的器材有:电源(电压低于3V且不变),电流表、电压表各1只、滑动变阻器1只、待测电阻1只(约10Ω)、导线若干、开关1个。请完成以下问题:
(1)图甲是老师预接的部份实验电路,请将电路连接完整(要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小)。
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 ▲
(选填“A”或“B”)端的位置.
(3)闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,造成这一现象的原因可能是 ▲ 。
A.滑动变阻器阻值过小 B.电阻R短路
C.电池电压过低 D.电流表正负接线柱接反
(4)排除故障,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到适当位置时,两表示数如图丙所示,则该次测得阻值为 ▲ Ω。为了测量结果更准确,应改变电流电压多次测量求平均值。
(5)如果实验中电压表损坏,小红观察了滑动变阻器铭牌后,认为用余下的器材也能完成测量,设计电路如图丁,主要操作步骤如下:
①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,电流表示数为I1;
②再将滑片移到A端,电流表示数为I2;
③若滑动变阻器最大阻值为R0,则待测电阻R= ▲ (用字母表示)。
83.(2021嘉兴)某科学兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现,小灯泡两端的电压越大,测得电阻的阻值也越大。针对上述现象,同学们进行如下研究:
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大;
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节,额定电压为2.5V的小灯泡1只,电流表1个,电压表1个,滑动变阻器1个,开关1个,装满水的塑料瓶,导线若干。
【实验方案】
①按图连接好电路,将灯丝插入瓶口浸入水中,使灯丝的温度保持不变;
②闭合开关S,读出电压表和电流表示数,记录在表格中;
③多次改变滑动变阻器的阻值,重复步骤②。
连接电路时,电压表量程选择0∼3V而不是0∼15V的目的是______ 。
【得出结论】若假设①被否定,则实验中得到的结果是______ 。
【交流反思】进一步探究发现,灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时,也常会带有一定假象,同学们要善于透过现象看本质。例如,用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力,而本质是依靠______ 。
84.(2021淄博)电阻是组成电路的重要元件,在进行电路时,通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源(恒定不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、等器材,测电阻R的阻值。
(1)图甲是小雨连接的部分电路,请用笔画线代线将电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到 (填“A”或“B”)。闭合开关,电流表、电压表指针均发生偏转,移动滑片P,两表指针均不动。产生这一现象的原因是 。
(3)改正错误后,闭合开关.将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 (填字母)。
A.结束实验,整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
(5)小雨将实验数据记录在下表中。
①第3次实验时,将滑片P移到A端,电流表的指针位置如图乙所示,此时,电流表的示数为 。
②算出每次的电阻后,为得到电阻R的阻值,还应 。
(6)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是 。
85.(2021广州)小明探究小灯泡、LED 两端的电压随电流变化的情况,连接了如图 19 的实物图其中电源可以提供不同的电压。
(1)请根据实物图,在图 20 虚线框中画出电路图(用 表示数字电压表 V1 和 V2)。
(2)求:电流为 0.10A 时,小灯泡的阻值。
(3)求:电流为 0.30A 时,LED 的功率;LED 在此状态下持续工作 100s 消耗的电能。
(4)小明利用两节干电池(约 3V)和图 19 中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的 LED,为保护被测
LED,设计了如图 21 所示的电路,根据表中数据,推断检测时,通过 LED 的电流是否能达到 0.3A? , 理由是 。
86. (2021通辽)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示,小灯泡的额定电压。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整_______(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大)。
(2)实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是_______。闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,造成电路故障的原因是__________。
(3)排除故障后,当实验中小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______(结果保留一位小数)。
(4)另一组的同学设计了图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率,电源电压未知但恒定不变,和为滑动变阻器,的最大阻值为,请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关S、调节,使电压表的示数为;
②只闭合开关S、,________,使电压表示数仍为;
③接着将的滑片P调至最左端,记下电压表的示数,再将的滑片P调至最右端,记下电压表的示数,则小灯泡额定功率表达式______(用、、、表示)。
87. (2021长春)鉴定牛奶、酒的品质,农业选种时配制盐水等,都需要测量密度。为此,某科技小组设计了一款多量程密度计,其示意图如图甲所示。电源电压恒定不变,电流表量程选用0~0.6A,将电流值标记为对应的液体密度值。压敏电阻R1所受压力每增加1N,阻值减小6.25Ω;压敏电阻R2所受压力每增加1N,阻值减小△R,实验中R1、R2的阻值随压力变化的规律不变。(装置中杯子质量忽略不计,ρ水=l.0g/cm3,g=10N/kg)
(1)闭合开关,电流表示数如图乙所示,为______A;将杯子放在R1上,向杯子中缓慢注入重1.6N、密度为1.6g/cm3的液体,在杯子外表面标记出液面位置,此时R1的阻值为2Ω,电流表示数为0.6A,则R1不受压力时的阻值为______Ω,电源两端的电压为______V;
(2)倒出杯子中的液体,将杯子擦干放在R2上,向杯子中缓慢注入水,使水面到达标记处,电流表示数为0.6A;如果杯子放在R2上时缓慢注入另一种液体,液面到达标记处时,电流表示数为0.5A,则这种液体的密度应为______g/cm3;
(3)分析发现,与杯子放在R1上制作的密度计相比较,杯子放在R2上制作的密度计的优点是______。
88. (2021衡阳)如图所示的电路中,电阻的阻值为,电阻的阻值为,闭合开关S,电流表A1的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数。
89.(2021天津)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
90.(2021泰安)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪,如图甲所示,它主要是由探头和控制盒构成,、之间用有绝缘皮的细导线相连。探头是一个装配有压敏电阻的圆柱体,压敏电阻所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为、高、重,工作时底部始终与水平面相平。、之间的电路连接如图乙所示,电源电压恒为,当压敏电阻受到的压力达到最大值时,电路中的电流为,报警器(电阻不计)开始报警。正常工作时,压敏电阻阻值随压力的变化规律如图丙所示。(不考虑大气压强的影响,细导线重力与体积均不计湖水的密度为,取)。
(1)探头的密度是多少?
(2)为保证压敏电阻受到的压力达到最大值时报警器能正常报警,接入电路的定值电阻阻值为多大?
(3)小组同学将该装置带到湖面进行测量,当探头在细导线的牵引下,下沉到湖中某深度处时,电压表示数是,求此处的深度和此时细导线对探头的拉力。
91. (2021攀枝花)如图所示电路中,R1为定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡L标有“4V 2W”字样。滑动变阻器滑片P滑到某一位置,把滑动变阻器分为左右两部分,且右边电阻比左边电阻小3Ω。只闭合开关S1,电压表V1的示数为U1;只闭合开关S2,电压表V2的示数为U2,两次灯泡均正常发光,且U1:U2=4:3,求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)滑动变阻器的总电阻。
92.(2021遵义)某同学利用恒压电源、定值电阻R1和滑动变阻器R2,先后连接了如图甲、乙所示电路。在图甲电路中,该同学将滑片P置于最右端后闭合开关,此时电流表、电压表的示数分别为0.30A、15.0V;再将滑片P移至某一位置时,电流表、电压表的示数分别为0.50A、9.0V。在图乙电路中,该同学接入两只电流表(图中未画出),在保证电路安全的前提下,将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值,测得两电流表的示数并记录在下表中。
(1)求R2的最大阻值;
(2)求R1的阻值和电源电压;
(3)请分析图乙电路中电流表A1、A2的接入位置并计算R2每次改变的阻值?
93.(2021呼伦贝尔、兴安盟)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压 U 恒为 15V,定值电阻 R0=10Ω, R1 为一竖直固定光滑金属棒,总长 40cm,阻值为 20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定,滑片 P 固定在弹簧下端且与 R1 接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2。当水位处于最高位置 A 时,M 刚好浸没在水中,此时滑片 P 恰在 R1 最上端;当水位降至最低位置 B 时,M 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量∆L 的关系如图乙所示。闭合开关 S。求:
(1)当水位处于位置 A 时,M 受到的浮力;
(2)水位由位置 A 降至 B 这一过程,弹簧的长度增加了多少?
(3)水位降至位置B 时,电压表的示数是多少?
(ρ水=1.0×103kg/m3,g 取 10N/kg)
94.(2021日照)常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是燃料电池型酒精测试仪(简称“电池型”),利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,某款“电池型”工作电路如图甲,燃料电池两端的电压与进人电池的酒精浓度关系如图乙。一种是气敏电阻型酒精测试仪(简称“电阻型”),气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,某款“电阻型”工作电路如图丙,电源电压为9V,R1是阻值为25Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁。酒精浓度(n)表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题。
(1)已知R0的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精,当用该款“电池型”检测时,图甲中电流表的示数为多大?
(2)用该款“电阻型”检测时,请计算:
①如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为多少?
②如果电压表示数为5V,驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精多少毫克?
备战2022年中考物理真题分项专练——欧姆定律参考答案
1. (2021恩施州)如图所示电路中,开关闭合后,两电灯都发光,电表正常工作,一段时间后,由于灯L1短路(灯L2、电表不会烧坏),会有下面哪种情况发生( )
A. 电流表示数变小 B. 电压表无示数
C. 电压表示数不变 D. 电压表示数变大
【答案】B
【解析】分析电路,灯L1、L2串联接入电路,电流表测该电路电流,电压表测L1两端电压。灯L1短路,电路中只有L2接入电路,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大;灯L1短路,电压表也被短路,故电压表示数为零。故A、C、D错误;B正确。
故选B。
2. (2021牡丹江、鸡西)如图所示的电路中,电源电压恒定.闭合开关S后,电路正常工作.过了一会儿,两电表的示数突然都变为零,则该电路中出现的故障可能是
A. 电阻R断路 B. 电阻R短路 C. 灯L断路 D. 灯L短路
【答案】C
【解析】A.当电阻R断路时,电流表示数为零,而电压表示数等于电源电压,所以A错,不符合题意;
B.当电阻R短路时,电流表示数不为零,电压表示数为零,所以B错,不符合题意;
C.当灯L断路时,电路处于断路状态,所以两个电表的示数都为零,所以C正确,符合题意;
D.当灯L短路时,两电表示数均不为零,所以D错,不符合题意.
3. (2021宜昌)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 用不同电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C. 在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. R1与R2的阻值之比为1:2
【答案】D
【解析】A.电阻是导体的属性,与他两端是否加电压无关,当R1与R2两端的电压为0时,仍有电阻,故A错误;
B.导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的,故B错误;
C.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小,电压是由电源提供的,不由电流大小决定,故C错误;
D.R1与R2的阻值之比为
故D正确。
故选D。
4. (2021黄石)如图所示电路,电源电压保持不变,R1和R2为定值电阻,闭合开关,在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列选项正确的是( )
A. 电压表的示数减小
B. 两电流表的示数均增大
C. 电压表V与电流表A2的示数的比值增大
D. 电压表V跟电流表A1的示数的乘积减小
【答案】B
【解析】A.由图可知,电阻R1和R2并联后在与滑动变阻器串联,电压表测量R1或R2(因为两电阻并联,所以电压相等)的电压,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器的阻值减小,则两端的电压变小,即电压表的示数变大,故A错误;
B.因为滑动变阻器的阻值变小,所以电路中的总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,即A1的示数变大;因为电压表V的示数变大,且电阻R2的阻值不变,根据可知,电流表A2的示数变大,故B正确;
C.电压表V测量的是R2的电压,电流表A2测量的是R2的电流,两者的比值即为电阻R2的大小,因为R2是定值电阻,所以比值不变,故C错误;
D.滑片P向左移动的过程中,电压表V示数变大,电流表A1的示数变大,根据可知,两者的乘积即电功率大小变大,故D错误。
故选B。
5. (2021泰州)如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V的示数变大 B. 电压表V的示数变小
C. 电压表V与电流表A1的示数之比不变 D. 电压表V与电流表A的示数之比变小
【答案】C
【解析】从图中可以看出,滑动变阻器R1与定值电阻R2并联,电压表V测量电源电压,电流表A1测量定值电阻R2的电流,电流表A测量干路电流。
AB.开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向右移动过程中,电压表V的示数始终等于电源电压,因此电压表V一定不变。故AB错误;
C.电压表V与电流表A1的示数之比等于定值电阻R2的阻值。故C正确;
D.电压表V与电流表A的示数之比等于电路的总电阻。开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向右移动过程中,电路总电阻变大,因此电压表V与电流表A的示数之比变大。故D错误。
故选C。
6. (2021玉林)由欧姆定律I=UR变形可得R=UI,以下说法正确的是( )
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
【答案】C
【解析】解:电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,R=UI是计算导体电阻大小的一种方法,故C正确。
故选:C。
7. (2021聊城)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,三个电表的示数变化情况是( )
A. A的示数变大,V1的示数不变,V2的示数变小
B. A的示数变大,V1的示数变大,V2的示数变小
C. A的示数变小,V1的示数不变,V2的示数变大
D. A的示数变小,V1的示数变小,V2的示数变大
【答案】A
8.(2021青海)如图4所示,已知电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑片P由图示位置向下滑动的过程中,下列说法正确的是
A.电流表A1的示数变小
B.电流表A2的示数变大
C.电压表V的示数变大
D.灯泡L的亮度不变
【答案】D
9.(2021凉山州)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时( )
A.电流表示数减小,电压表示数增大 B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数减小,电压表示数不变 D.电流表示数不变,电压表示数不变
【答案】D 【解析】由电路图知,两个电阻并联在电路中,电流表测R1支路的电流,当滑动变阻器的滑片P由中点向右滑动的过程中,变阻器接入电路的阻值变大,但电阻R1支路不受影响,所以电流表的示数不变,而电压表测电源电压,所以电压表的示数也不变,D符合题意。
10.(2021乐山)如图为定值电阻甲和乙电流与电压的关系图线,将它们串联后接入电路中,关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系,正确的是
A.I甲=I乙 U甲>U乙
B.I甲=I乙 U甲<U乙
C.I甲<I乙 U甲>U乙
D.I甲<I乙 U甲=U乙
【答案】B
【解析】由图像可知R甲小于R乙,在串联电路中电流处处相等,所以I甲=I乙,根据分压原理,U甲小于U乙,故B。
11.(2021锦州)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S.当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,下列判断中正确的是( ▲ )
A.电压表示数变大
B.电流表示数不变
C.电流表示数与电流表示数的差值变小
D.电压表示数与电流表示数的比值变小
【答案】D
12. (2021海南)如图所示的电路,电源电压和灯泡L的电阻不变,闭合开关S,将滑片P向右移动时( )
A. 电压表示数变小,电流表示数变小
B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表示数变大,电流表示数变大
D. 电压表示数变大,电流表示数变小
【答案】D
【解析】解:由图可知,开关闭合后,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
将滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,电压表示数变大;
滑动变阻器阻值变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小。
故选:D。
13. (2021邵阳)如图所示的电路中,已知定值电阻,, 当开关接到位置1闭合时,电压表的示数为1.0V;当开关接到位置2闭合时,则电压表的示数可能为( )
A. 1.2V B. 2.1V C. 0.9V D. 1.1V
【答案】C
14. (2021吉林)某兴趣小组设计了酒精浓度检测仪的模拟电路,如图所示的电路图中,电源电压保持不变,是定值电阻,是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,能实现酒精气体浓度越大,电压表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
15.(2021宿迁)如图所示电路,电源电压恒定。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动至中点的过程中( )
A.小灯泡变亮,电压表示数变大
B.小灯泡亮度不变,电压表示数不变
C.小灯泡变暗,电压表示数变小
D.小灯泡亮度不变,电压表示数变大
【答案】B
16. (2021怀化)如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,电阻、两端的电压分别为、。通过、的电流分别为、,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
17.(2021呼伦贝尔、兴安盟)如图所示是一种烟雾报警器的电路图,开关 S 处于闭合状态,R0 是定值电阻。R 为感光电阻,受到的光照越强,其阻值越小。当烟雾浓度增大时,射向 R 的光被遮挡,R 受到的光照变弱, 设电源电压不变。下列说法错误的是
A.电流表的示数变小B.电压表的示数变大
C.电压表与电流表的示数之比变大D.电压表与电流表的示数之比不变
【答案】D
18.(2021绥化)以下四种电路,电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻,在不拆改电路的情况下,能测出未知电阻Rx阻值的电路是
A. B.
C. D.
【答案】ABD
19. (2021龙东)如图所示,电源电压保持不变.当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.8A.则电阻R1与R2的比值为
A. 1:3 B. 3:1 C. 2:3 D. 3:2
【答案】A
20. (2021安徽)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中( )
A. 电流表示数变小,小灯泡变暗
B. 电压表示数变大,小灯泡变亮
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
【答案】C
【解析】由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,所以电压表示数与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的电阻,由图知道,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中,接入电路中的电阻变小,即电压表示数与电流表示数的比值变小;
当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,电路中的总电阻变小,由知道,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由于灯丝电阻不变,由U=IR知道,灯泡两端的电压变大,由知道,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
由串联分压知道,此过程中滑动变阻器两端电压变小,故电压表示数变小;
综上所述,只有C正确。
故选C。
21. (2021武汉)将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测出相应的电阻两端的电压U和通过的电流I,把测得的数据在坐标系中描点,如图所示。根据图中信息判断,下列说法正确的是( )
A. 阻值相差最大的两个电阻是a和d
B. 阻值相差最小的两个电阻是b和c
C. 电功率相差最大的两个电阻是b和d
D. 电功率相差最小的两个电阻是a和d
【答案】C
【解析】AB.结合图,由欧姆定律可知,a电阻最大,c但最小,即a、c阻值相差最大;b、d阻值相同,阻值差最小。故AB错误;
CD.根据公式可知,b电功率最大,d电功率最小,电功率差最大;a、c电功率相同,阻值差最小。故C正确,D错误。
故选C。
22. (2021郴州)如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合,S1、S2断开时,电流表A的示数为0.2A;当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表A的示数为0.4A;当开关S、S1、S2都闭合时,电流表A的示数为0.5A,则( )
A. R1:R2=2:1 B. R1:R3=1:1
C. R2:R3=1:2 D. R1:R2:R3=2:2:1
【答案】B
【解析】当开关S闭合,S1、S2断开时,电路中只有R1,电源的电压不变,可得
U=I1R1=0.2A×R1
当开关S、S1闭合,S2断开时,电路中R1和R3并联,电源的电压不变,可得
当开关S、S1、S2都闭合时,电路中R1、R2和R3并联,电源的电压不变,可得
由以上三式联立可得:R1:R2:R3=1:2:1,即R1:R2=1:2,R1:R3=1:1,R2:R3=2:1,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
23. (2021内江)如图所示电路,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路
【答案】C
24. (2021鞍山)如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关S,将滑片P向右移动的过程中(忽略灯丝电阻的变化),下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小,电压表V示数不变
B. 电流表A示数变大,灯泡亮度变亮
C. 电压表V示数与电流表示数的比值不变
D. 电压表V示数与电流表A和示数之差比值不变
【答案】BD
25. (2021潍坊)如图所示电路中,开关S断开时,电压表,电流表均无示数;S闭合时,电流表有示数,电压表无示数,电路中仅有一处故障,下列判断正确的是( )
A. 电阻断路 B. 电阳断路 C. 电阻短路 D. 电阻断路
【答案】D
26.(2021凉山州)如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=5∶1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A.5∶4 B.3∶5 C.4∶5 D.4∶1
【答案】C 【解析】当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,电阻R1和R2串联,甲电压表测的是电源电压,乙电压表测的是R2的电压,假设R2的电压为U2,因为甲乙两个电表的示数之比为5∶1,所以电源电压为5U2,所以R1和R2电阻之比为R1R2=U1IU2I=U1U2=5U2−U2U2=41,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,电阻R1和R2并联,电表甲测R2的电流,电表乙测干路电流,所以甲乙两表示数之比为I2I=I2I1+I2=UR2UR1+UR2=UR2U4R2+UR2=UR2×4R25U=45,故选C。
27.(2021扬州)如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=15Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω2A”字样.下列说法正确的是
A.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3A,电压表示数为0
B.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2A,电压表的示数为3V
C.当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4A,电压表示数为6V
D.当R2的滑片P在a端,闭合S、S1,S2时,电流表示数为1.2A,电压表的示数为0
【答案】B
28. (2021宁夏)图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,是定值电阻,传感器的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
理由:__________
【答案】 ①. C ②. 略
29.(2021兰州A卷)如图所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关S后,发现两只灯泡都不亮,电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障,收集到的数据及相关现象如表所示,则关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是( )
A.灯泡L1和电流表A断路 B.电流表A和灯泡L2断路
C.只有灯泡L1断路 D.只有灯泡L2断路
【答案】B。
【解析】解:由图可知,该电路为串联电路;闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,说明电路中出现了断路现象;
导线接在b、d位置时,电流表无示数,L1发光,L2不发光,这说明断路在b、d之间;
导线接在ab位置、bc位置、cd位置、ac位置时,电流表示数为0,灯泡都不发光,这说明电流表和灯泡L2都发生了断路现象。
30.(2021湘潭)如图是小虹设计的一种“身高测量仪”,其中滑片P将电阻丝分成上下两部分,阻值分别为R1、R2,身高数据可通过电压表的示数来反映。测量时,身高越高( )
A.电压表示数越小 B.电压表示数越大
C.电路中的电流越大 D.电路中的电流越小
【答案】B。
【解析】解:由图可知:滑动变阻器全部电阻连入电路,滑片P的移动不改变电路中的电阻,根据欧姆定律可知电路中电流不变,故CD错误;
由于电压表测量滑动变阻器下部分R2两端的电压,当被测者的身高越高时,滑片P向上移动,滑动变阻器下部分R2的阻值变大,由U=IR可知R2两端的电压变大,即电压表示数变大,故A错误,B正确。
31.(2021赤峰)教室里常用过氧乙酸溶液熏蒸消毒,小明设计的“过氧乙酸气体浓度测试仪”可以监测教室里过氧乙酸气体浓度是否达到要求的标准。如图所示是其简化的工作电路图,电源电压恒为6V,定值电阻R2=100.传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度增大而减小,下列判断正确的是
A.当过氧乙酸气体浓度增大时,电路中电流表示数变小
B.当过氧乙酸气体浓度增大时,电路中电压表示数变小
C.当电路中电压表示数为4.5V时,过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准,此时可计算得出电流表示数为0.45A
D.当电路中电压表示数为4.5V时,过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准,可计算得出传感器R1的阻值为40Ω
【答案】B
32. (2021烟台)如图所示为某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V1的示数变大
B. 电压表V2的示数变小
C. 电压表V2示数与电流表A的示数比值变大
D. 电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
【答案】C
33. (2021烟台)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,已知R:R1:R2=1:1:2,则下列说法正确的是( )
A. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:2
B. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:1
C. 当滑片P移动到b端时,只闭合S1,滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是1:1
D. 当滑片P移动到b端时,只闭合S2,滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是2:1
【答案】C
34. (2021武汉)在如图所示的电路中,电源电压恒为6V,R1=10Ω,R3=30Ω。开关S1闭合,开关S2接a,滑动变阻器R2的滑片P位于图示位置时,电压表的示数为1.2V。开关S1闭合,开关S2接b,滑片P移动到另一位置时,电压表的示数为2.0V。前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了( )
A. 5Ω B. 10Ω C. 20Ω D. 40Ω
【答案】A
【解析】开关S1闭合,开关S2接b,三电阻串联,电压表测R1、R2总电压,电流为
此时R2电阻为
开关S1闭合,开关S2接a,三电阻串联,电压表测R1电压,电流为
此时R2电阻为
所以前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
35.(2021青岛)如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω。下列说法正确的是
A.闭合开关S1、S2、S3,电流表的示数为0.9A
B.闭合开关S1、S2、S3,通过R1和R2的电流之比为1:2
C.只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,电流表和电压表的示数均变小
D.只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,电压表示数的变化范围是6V~1.5V
【答案】ACD
36.(2021江西)如图7 所示,当开关S、S1 闭合时,滑动变阻器的滑片P 向右移动,灯泡L 的亮度 (选填 “变亮”、“变暗”或“不变”);当开关S 闭合、S1 断开时,滑动变阻器的滑片P 向右移动, ,电压表V的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变亮 变小
37. (2021邵阳)有一定值电阻R与一小灯泡L,通过它们的电流I与它们两端的电压U的规律如图所示,现将R和L并联接在电压为4V的电源两端,此时干路中的电流是________A。
【答案】1.1
38.(2021张家界)如图甲,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示,则电源电压为______ V,R1的阻值为______ Ω。
【答案】4 6
【解析】解:由电路图可知,闭合开关后,R1与R2串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R1两端的电压。
(1)当滑片位于左端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时R1两端的电压最大,R1两端电压U的倒数最小,
由图乙可知,R1两端电压U的最小倒数为14V−1,则电源的电压U=4V;
(2)由图乙可知,当R2=18Ω时,R1两端电压U的倒数为1V−1,即R1两端的电压U1=1V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,此时R2两端的电压U2=U−U1=4V−1V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流I=U1R1=U2R2,即1VR1=3V18Ω,
解得:R1=6Ω。
故答案为:4;6。
39.(2021日照)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表测 两端的电压;当R2的滑片P向右移动时,电流表的示数将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】R1 变小
40. (2021哈尔滨)在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测.当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.06A,则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为________Ω。短路位置到甲地的距离是________m。
【答案】 ①. ②.
【解析】[1]连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值
[2]甲地到短路位置之间的输电线总长度
短路的地点离甲地的距离
41.(2021南充)如图所示,灯泡、分别标有“”和“”字样(灯丝电阻不变),,电源电压恒定.若S、、均闭合,刚好正常发光,电流表读数为,则电源电压为______V;若只闭合S,电流表读数为,则________.
【答案】3
42. (2021北部湾)图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变______。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入______,接线柱c、d之间应接入______(后两空选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)
【答案】 ①. 小 ②. 电压表 ③. 定值电阻
43. (2021泰州)如图是小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0~0.6A的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,油量表指针满偏;当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小。则R0的阻值是______Ω,油量表的最小读数是______A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数是______A,据此推理油量表的刻度______(“均匀/不均匀”)。
【答案】 ①. 20 ②. 0.3 ③. 0.4 ④. 不均匀
【解析】[1]当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,此时电路中只有R0接入电路,油量表指针满偏,其示数I0=0.6A,则R0的阻值
[2]当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小,此时电路总电阻
此时电路电流
[3] 当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数
[4]当R接入电路的电阻为0时,电路电流为0.6A;当R接入电路的电阻为R的一半时,电路电流为0.4A;当R全部接入电路时,电路电流为0.3A。由此判断理油量表的刻度是不均匀的。
44. (2021南京)现有一热敏电阻,其阻值R随温度t的升高面减小,部分数据如表所示,利用它可以制作温度报警器,其电路的一部分如图所示,图中两个虚线框内一个接热敏电阻,一个接定值电阻,电源电压恒为12V。当图中的输出电压达到或超过8V时,便触发报警器(图中未画出)报警,不考虑报警器对电路的影响。要求环境温度达到或超过40℃时开始报警,则热敏电阻应接在虚线框______(填数字)内,另一虚线框内定值电阻阻值为______kΩ。若将虚线框内两元件对调,则报警器报警的最高温度为______℃。
【答案】 (1). 2 (2). 2.2 (3). 10
【解析】[1]热敏电阻温度升高阻值减小,要求环境温度达到或超过40℃时开始报警,电源电压一定,热敏电阻阻值减小,在串联电路中分压减小,输出电压达到或超过8V时,便触发报警器报警,所以需要把热敏电阻放在2处。
[2]40℃热敏电阻阻值1.1kΩ,电源电压12V,定值电阻分压8V,则热敏电阻分压4V,故定值电阻阻值为热敏电阻两倍,即2.2kΩ。
[3]若将虚线框内两元件对调,热敏电阻分压8V,定值电阻分压4V,定值电阻2.2 kΩ,根据串联分压规律,热敏电阻4.4 kΩ,由表格,温度10℃,则报警器报警的最高温度为10℃。
45.(2021十堰)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是______ ;若此时电压表是示数为4U,则小灯泡L1、L2的电阻之比为______ ;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是______ 表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
【答案】L2断路 3:1 电流
【解析】解:
(1)由图可知,闭合开关S后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流;
一段时间后,两灯均熄灭,已知两灯中仅有一个出现了故障,这说明电路故障为断路,所以电流表示数减小,电压表示数变大,此时电压表到电源为通路,则L1是完好的,故L 2断路;
(2)当L2断路时,电压表测电源电压,所以电源电压U总=4U;
当两灯串联均发光时,电压表测灯泡L2两端的电压,且U2=U,
根据串联电路电压规律可知,此时灯泡L1两端电压U1=U总−U2=4U−U=3U,
根据串联分压的规律可知,电阻两端的电压之比等于电阻之比,
所以灯泡L1、L2的电阻之比为R1:R2=U1:U2=3U:U=3:1;
(3)排除故障后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流;
若将小灯泡L1、L2的位置互换,两灯仍然串联,电流表仍然测串联电路的电流,
由于电源电压保持不变,电路总电阻(R总=R1+R2)仍然保持不变,所以由欧姆定律可知电路中的电流不变,即电流表示数一定不发生变化;
排除故障后,更换灯泡位置,此时电压表测L1两端的电压,虽然电路中电流不变,但两灯的电阻不同,由U=IR可知,电压表示数一定会发生变化。
故答案为:L2断路;3:1;电流。
46.(2021兰州A卷)请按要求正确连接实物图。要求:定值电阻R与滑动变阻器串联,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向左移动,电压表和电流表的示数都变小,连线不能交叉。
【答案】解:定值电阻R与滑动变阻器串联,则滑动变阻器与定值电阻前后接入电路中;闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向左移动,电流表示数变小,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变大,即滑动变阻器电阻变大,所以应接下方的右接线柱;根据U=IR可知,电流变小,定值电阻两端的电压变小,根据串联电路的电压关系可知,滑动变阻器两端的电压变大,所以电压表接到定值电阻的两端,如图所示:
47.(2021广元)某同学利用如图电路,探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6 V,实验用到的电阻分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。实验中电阻R由小到大进行更换,并且保持电压表示数为2.5 V不变,则需要调节变阻器的滑片P应该________ (选填“向左端移动”“向右端移动”或“不动”)。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于________ Ω。
【答案】右端移动 35
【解析】定值电阻与滑动变阻器串联,定值电阻两端的电压保持2.5 V不变,定值电阻逐渐换为大阻值电阻,根据串联电路分压原理可知,定值电阻分得的电压变多,会大于2.5 V,所以需要向右调节滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值增大,增加其分得的电压,直到电压表示数为2.5 V。为了完成实验,即所有定值电阻都能连入电路完成实验。当定值电阻阻值为25 Ω时,要使其两端的电压为2.5 V不变,则滑动变阻器的电压为UP=U−2.5V=3.5V。串联电路用电器电压之比等于其电阻之比,所以:RRP=URUP,代入数据得:25ΩRP=2.5V3.5V。解得滑动变阻器的阻值为RP=35Ω。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于35 Ω。
48.(2021益阳)如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R0=15Ω。
(1)请完善实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②只闭合开关_____,读出并记录电压表示数U2;
(2)若U1 =1.5V,U2的大小如图乙所示,U2 = V,则Rx = Ω。
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。
【答案】 (1)② S、S2 (2)2.5 10 (3)改进后的电路如下图所示。若用电阻箱代替图甲中的定值电阻R0,同样记分。
49. (2021福建)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,实验器材有:电源(输出电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25 Ω)和导线若干。
(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边,如图乙,原因是______;
(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图象如图丙、实验中定值电阻两端的电压保持______V,滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω;
(3)为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系,可以改变横坐标,处理数据后画出电流I与______的关系图线。
【答案】 ①. 电流表正负接线柱接反 ②. 2 ③. 50 ④. 电阻R的倒数
【解析】(1)[1]由乙图可知,电流表指针反向偏转,说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)[2]由图可知,当所用定值电阻的阻值为5Ω时,电流为0.4A,定值电阻两端的电压为
[3]完成实验中,电路中最小电流为
此时滑动变阻器的电阻为
(3)[4]在电压一定时,电流和电阻成反比,电流和电阻的倒数成正比,其图像是经过远点的一条倾斜的直线,所以为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系,可以画出电流I与电阻R的倒数的图像。
50.(2021广东)在“探究电流与电阻的关系”实验中,实物器材有:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)和开关各一个,定值电阻五个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)将如图甲实验电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最______ 端。
(3)图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I−R图象,其中阴影面积的物理意义是______ ,其数值为______ 。
【答案】左 电阻两端的电压 2.5V
【解析】解:(1)滑动变阻器一上一下的串联在电路中,电流表串联在电路中,如下图所示:
;
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最左端;
(3)根据画出I−R图象(如图乙)知,图中阴影面积为长方形,其面积等于IR,由欧姆定律得,U=IR,阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压,其数值为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。
故答案为:(1)如上图所示;(2)左;(3)电阻两端的电压;2.5V。
51. (2021安徽)用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”;
(1)实验时,依次更换不同的电阻,调节______,保证电阻两端电压不变,分别记录每次电阻R和电流示数I,数据如下表:
(2)第4次实验的电流表示数如图乙所示,该数为______A;
(3)为了更精确地描述I与R的关系,在表中增加了的数据,并根据I,的值在图丙的坐标纸中描出相应的点。请你在图丙中补充第4次的实验数据点,并作出I-的图像______;
(4)根据图像可以得到的实验结论是:______。
【答案】 (1). 滑动变阻器的滑片 (2). 0.24
(3). (4).电流与电阻的倒数成正比,可以得到电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解析】(1)[1]实验时,更换不同的电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电阻两端的电压不变,记录电阻值和电流值。
(2)[2]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.24A。
(3)[3]由表中数据,利用描点法画出I-的图像,如图所示:
(4)[4]由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,可以得到电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
52. (20212鄂州)晓东用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
(1)晓东设计了如图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整______。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大。
(2)在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是______。
(3)在探究“电流与电阻的关系”实验中。
①每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是______,并记下对应的电流表示数。
②在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,就直接记录电流表示数,这个示数可能是______(选填A、B、C、D选项)。
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
③晓东同学及时更正错误,完成实验后,通过分析实验数据,初步得出的结论是______。
【答案】 ①. ②. 改变(调节)定值电阻两端电压 ③. 调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变 ④. B ⑤. 电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
【解析】(1)[1]要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大,即电阻变小,故变阻左下接线柱连入电路中再与定值电阻串联,如下所示:
(2)[2]为得出普遍性的规律要测量多组数据,故在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是改变(调节)定值电阻两端电压。
(3)①[3]在探究“电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻的电压不变,故每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是:调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。
②[4]根据表中数据,由欧姆定律,第3次实验电阻的电压为
在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,因定值电阻变大,而变阻器连入电路的电阻值不变,由分压原理,电阻的电压大于3V,由欧姆定律,此时通过定值电阻的电流 ,即电路的电流大于
根据串联电阻的规律,现在的总电阻大于第3次实验电路的总电阻,由欧姆定律,此时电路的电流应小于0.2A,故这个示数可能是0.18A,故选B。
③[5]由欧姆定律,定值电阻的电压为
……
即电阻的电压为一定值,通过分析实验数据,初步得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
53. (2021黄石)如图甲所示是“探究电压一定时,电流跟电阻关系”的实验电路图,已知电源电压恒为4V,滑动变阻器(30Ω 1A)以及符合实验要求的电表,开关和导线。
(1)实验中小明同学多次改变R的阻值,记下对应电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比;
(2)由图乙可知,小明探究时,控制电阻两端电压______V不变;
(3)如果小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表有示数,电压表无示数,则该故障可能是由R______(选填“短路”或“断路”)造成的;
(4)小明为了能够完成上述实验,更换的电阻R的阻值不能超过______Ω;
(5)上述实验结束后,小明又设计了如图丙所示的电路,只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,已知滑动变阻器的最大阻值为10Ω,其测量过程如下
①闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4V;
②闭合S、S1,断开S2,移动滑动变阻器使电压表读数为______V时,小灯泡正常发光;
③闭合S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同,此时电压表示数为2V;
④根据上述测量,可知小灯泡的额定功率P额=______W。
【答案】 ①. 反 ②. 2.5 ③. 短路 ④. 50 ⑤. 1.5 ⑥. 0.75
【解析】(1)[1]根据图像知,导体的电阻越大,通过导体的电流越小,且电阻与电流的乘积为一定值,可得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(2)[2]由图像知当时,,控制电阻两端的电压
(3)[3]电流表有示数说明电路中不存在断路情况,电压表无示数说明电压表测的那一部分短路了,所以R短路了。
(4)[4]滑动变阻器最大阻值,当滑动变阻器阻值最大,R两端的电压刚好为2.5V时,R的阻值最大为
解得
R=50Ω
(5)[5]闭合S,S1时小灯泡,滑动变阻器,电压表连入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,闭合开关S、S2,断开S1,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表4V,说明电源电压为4V,小灯泡的额定电压为2.5V,所以当滑动变阻器两端电压为1.5V时,小灯泡正常发光,故电压表的读数为1.5V。
[6]闭合S、S2,断开S1,此时电压表测的是②步中滑动变阻器连入部分两端的电压,保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同,此时电压表示数为2V,将滑动变阻器的滑片移到最上端,电压表示数为4V,根据串联电路中电压之比等于电阻之比可得滑动变阻器连入了一半,阻值,则灯泡正常发光时电路中的电流
小灯泡的额定功率
54. (2021荆州)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端:
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是_______。
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=_______。
(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1:滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=_______。(用题中所给物理量的符号表示)
【答案】 ①. ②. A ③. 滑动变阻器断路 ④. 10 ⑤.
【解析】(1)[1] 滑片P向左移动的过程中电流表示数变小,即向左滑动时,滑动变阻器接入的阻值变大,故接B端,故用一根导线将滑动变阻器的下端B和待测电阻的右端相连,故如下图所示:
。
(2)[2]为保护电路,滑片需要位于阻值最大处,故位于A端。
(3)[3]连接接线柱E与D时,电压表和电流表指针明显偏转,说明ED之间存在断路,故是滑动变阻器的断路。
(4)[4]小量程,故电流表的示数为0.2A,则电阻的阻值为
故待测电阻的阻值为10Ω。
(5)[5] 闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器全部接入,电流表示数为I2,此时可以列等式
当滑片在最右端时,滑动变阻器的阻值为零,故可以列等式
联立两式,则电阻的大小为
故待测电阻的阻值为。
55. (2021郴州)图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V,且保持恒定,定值电阻R0=10Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整______(导线不允许交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是______(假设电路只有一处故障);
A.定值电阻R0短路
B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器R断路
D.滑动变阻器R短路
(3)排除故障后,闭合开关S进行实验,并将实验数据记录在下表中。
实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下。其原因可能是______。
A.定值电阻R0的阻值太小
B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小
D.滑动变阻器R最大阻值太大
(4)解决上述问题后,继续实验,当电压表读数为1V时,电流表的示数如图丙所示,读数为______A;
(5)请根据实验记录的数据,在图丁中画出定值电阻R0的U—I图象______;
(6)实验结论:当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。
【答案】 ①. ②. B ③. C ④. 0.1或0.10 ⑤. ⑥. 正比
【解析】(1)[1]由甲图可知,电压表测定值电阻两端的电压,所以电压表和定值电阻并联,如图所示:
(2)[2]A.若定值电阻R0短路,电压表也被短路,电流表有示数电压表无示数,故A不符合题意;
B.若定值电阻R0断路,电压表和电流表串联,因为电压表的电阻很大,所以电路中的电流很小,几乎可以忽略不计,电流表示数几乎为零,电压表测电源电压,故B符合题意;
C.若滑动变阻器R断路,不能形成闭合回路,电路中无电流,电流表和电压表均无示数,故C不符合题意;
D.滑动变阻器R短路时,滑动变阻器相当于导线,电流表和电压表均有示数,故D不符合题意。
故选B。
(3)[3]A.如果定值电阻R0的阻值太小,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,定值电阻两端的电压会等于电源电压等于4.5V,超过1V,故A不符合题意;
B.根据题意可知,电源电压4.5V,超过了1V,故B不符合题意;
CD.当定值电阻两端电压为1V时电路中的电流为
滑动变阻器的电阻为
如果滑动变阻器的最大电阻小于35Ω,定值电阻两端电压调不到1V,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
(4)[4]由丙图可知,电流表选择的量程是0到0.6A,分度值是0.02A,读数为0.1A。
(5)[5]根据表格中的数据,进行描点,然后将描出的点按照图像的走势依次连接,如图所示:
(6)[6]由图像可知,电流和电压关系的图像是经过原点的一条倾斜的直线,说明在电阻一定时,电流和电压成正比。
56. (2021南京)有一个阻值未知的定值电阻Rx(阻值6Ω~10Ω)和一个标有“0.3A”字样的小灯泡(阻值约为10Ω),要求测出Rx的阻值和小灯泡的额定功率。
(1)图甲是小明用伏安法测量Rx阻值的实物电路,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格是“10Ω 2A”。
①甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”,并在图上改正______(所画的导线不能交叉)。
②改正电路后,正确操作,当电压表示数为1.8V时,电流表的示数如图乙所示。则Rx阻值为______Ω。
(2)小华利用图丙所示实物电路测出了小灯泡的额定功率。电阻箱R1的规格是“0~999.9Ω”,电源电压约为6V。请在空白处填上适当内容。
①断开S2,闭合S1,调节电阻箱和滑动变阻器,直到______,记下此时电阻箱的阻值。
②断开S1,在M、N间接入一个元件后,正确操作可以完成测量任务,以下四个元件:
a.一根导线;b.5Ω电阻;c.30Ω电阻;d.电阻箱,其中符合要求的有______(填字母),操作过程中,______(选填“需要”或“不需要”)调节滑动变阻器。
【答案】 (1). (2). 7.5 (3). 电流表示数0.3A (4). abcd (5). 不需要
【解析】(1)[1]电流表应和待测电阻串联,电压表应和待测电阻并联,待测电阻和变阻器串联。
[2]电流表小量程,分度值0.02A,电流0.24A,待测电阻为
(2)[3]此时为串联电路,调节电阻箱和滑动变阻器,直到电流表示数0.3A,此时灯泡正常发光。
[4][5]断开S1,不调节变阻箱和变阻器,接入导线,读出电流表示数,根据和电源电压6V,可计算出R0和变阻器接入电路的电阻,再根据第一次电流0.3A,可计算灯泡正常发光的电压,从而计算灯泡额定功率;接入5Ω或30Ω电阻,读出电流表示数,根据U=IR可计算定值电阻分压,从而计算出R0和变阻器分压,根据计算R0和变阻器电阻,再根据第一次电流0.3A,可计算灯泡正常发光的电压,从而计算灯泡额定功率;利用等效替代法,在M、N间接入一个电阻箱,闭合S2,使电流表示数等于0.3A,此时新接入电阻箱电阻等于灯泡电阻,可通过P=I2R计算灯泡电功率,故选abcd,同时不需要调节滑动变阻器。
57. (2021陕西)在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图-1所示电路。电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处;
(2)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是______;
(3)排除故障后,闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如下表。
①请根据表中数据,在图-2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象;( )
②分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成______;
(4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的;
(5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系
B.测量未知电阻的阻值
【答案】 (1). 断开 (2). 最大阻值 (3). 电阻R断路 (4). (5). 正比 (6). 滑动变阻器接入电路的阻值 (7). A
【解析】(1)[1]连接电路时,开关应处于断开状态,才能保护电路。
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处。
(2)[3]实验所用电路是串联连接,电压表测定值电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流,闭合开关,电流表无示数,则电路中出现了断路,而电压表的示数接近3V,说明电压表与电源是接通的,那么出现的故障应是电阻R断路了。
(3)[4]由表格数据在坐标中描出各,并用线将各点连接,作出是导体中电流I与导体两端电压U的关系图象如下:
[5]由表格数据知,各组电压与电流的比值为定值10,所以两者成正比关系,即:当是导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[6]据串联电路的分压特点,变阻器的滑片移动时,接入电路的阻值发生变化,则分去的电压也变化,那么电阻R两端的电压也随之变化,所以实验中通过改变变阻器接入电路的阻值来改变电阻R两端的电压。
(5)[7]探究电流与电阻的关系,进行多次测量是寻找普遍规律,避免偶然性,而测量未知电阻的阻值进行多次实验是为了减小实验误差,故A选项正确。
58.(2021天津)现准备自制一个最大阻值为Rm的滑动变阻器,要购买涂有绝缘层的电阻丝,需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有:一段长为l0的电阻丝样品(阻值在2~3Ω之间,两端留有接线头),电压约为12V的电源(电源电压不变),阻值为5Ω的定值电阻R0 , 一个量程为0~0.6A的电流表,一个量程为0~15V的电压表,开关和导线若干。请你合理选择器材设计实验方案,确定出制作变阻器的电阻丝长度L。要求:
(1)画出实验电路图(电阻丝用“ ”表示);
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电阻丝长度L的数学表达式(用己知量和测量量表示)。
【答案】 (1)
(2)①按照电路图连接电路;
②闭合开关S1 , R0和电阻丝串联接入电路,电压表测R0两端电压,该出电压表的示数U1 , 此时电路电流 I0=U1R0
③再闭合开关S2 , 只有R0接入电路,电压表测电源电压,读出电压表的示数U2。故R0和电阻丝串联接入电路时电阻丝两端电压 U3=U2−U1
电阻丝的电阻 R3=U3I0=U2−U1U1R0=(U2−U1)R0U1
该电阻丝的长度为l0 , 假设阻值为Rm的电阻丝长度为L,则 l0R3=LRm
即 l0(U2−U1)R0U1=LRm
解得 L=U1Rm(U2−U1)R0l0
(3)由(2)分析可知电阻丝长度 L=U1Rm(U2−U1)R0l0
59. (2021泰州)小明和小华在实验室做如下两个电学实验:
(1)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中,小明所用的器材有:新干电池两节,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,电流表电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干;
①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中,连接的电路如图甲所示,经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;( )
②改正错误后,将滑片调至______(选填“A”或“B”)端,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某一位置,使电压表示数为1.6V,读出电流表的示数并记录在表格中,将此时滑片的位置标记为M;
③接着将5Ω的电阻换为10Ω,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为1.6V,读出对应电流表的示数并记录,此时滑片的位置在M的______(选填“左侧”或“右侧”);
④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数;分析表中数据,可得到的结论是:______;
(2)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱(0~999.9Ω)、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图乙所示电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案:
①闭合开关S1,将开关S2拨至1,调节电阻箱R1,使______,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R;
②仍闭合开关S1,将开关S2拨至2,只调节R2,使电流表示数为I额;
③在步骤②的基础上,将R1阻值调为0,R2的滑片______(填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为I;
④则小灯泡额定功率的表达式为:P=______(用已知量和所测物理量的符号表示);
⑤实验后小华发现,电路中只需将______和______互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
【答案】 ①. ②. B ③. 右侧 ④. 导体两端电压一定时,导体电流与导体电阻成反比 ⑤. 电流表示数为I额 ⑥. 保持不动 ⑦. ⑧. R1 ⑨. R2
【解析】(1)①[1]探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验,定值电阻要与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,如图所示:
②[2]闭合开关前,滑动变阻器阻值调到最大,为B端。
③[3]接着将5Ω的电阻换为10Ω,要使电压表示数仍为1.6V,根据串联分压,滑动变阻器电阻要调大,即向B端调,位置在M的右侧。
④[4]根据数据可得实验结论为:导体两端电压一定时,导体电流与导体电阻成反比。
(2)①[5]闭合开关S1,将开关S2拨至1,调节电阻箱R1,使灯泡正常发光,即使电流表示数为I额。
③[6]利用等效替代法,R2滑片应保持不动,读出电流表示数I,以求得电源电压。
④[7]闭合开关S1,将开关S2拨至1,调节电阻箱R1,使灯泡正常发光,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R,电源电压可表示为
将开关S2拨至2,只调节R2,使电流表示数为I额,可知R2阻值与RL相同,但R2不可读数,将R1阻值调为0,R2的滑片不动,并读出电流表示数为I,电源电压可表示为
联立两式可得
可求得
因此灯泡额定功率为
⑤[8][9]将电阻箱R1、滑动变阻器R2交换位置,可测灯泡额定功率,闭合S1,将S2接1,调R2将电流表示数调为I额,将S2接2,调R1,使电流表示数调为I额,根据等效替代,R1可读数,此时的阻值R1为灯泡正常发光时的阻值,额定功率为
60.(2021菏泽)某学习小组计划探究电流与电阻的关系,设计的电路如图甲所示。
(1)请根据甲图把乙图中的电路连接完整(要求滑动触头向右移动时,电路中电流变大)。( )
(2)在闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑动触头应位于______(选填“”或“”)端。
(3)为得到多组实验数据,进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻。每次更换定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,使电压表的示数______。
(4)某次实验时,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数始终等于电源电压,电流表示数为零,则电路中的故障是___________。
(5)某次实验中,电流表示数如图丙所示,该电流表的示数为______。
(6)某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是他作出了如图丁所示的图线,则实验中该同学加在电阻两端的电压为______。
【答案】 (1). (2). A (3). 不变 (4). 定值电阻开路 (5). 0.24 (6). 3
【解析】(1)由公式 可知,在电源电压一定时,电路中的电阻变小,电路中的电流变大。由题意可知,滑动触头向右移动时,电路中电流变大,即滑片向右移动连入电路中的电阻变小,滑动变阻器遵循“一上一下”的接法,下方接的是右接线柱,如图所示:
(2)在闭合开关进行实验前,滑动变阻器应移至阻值最大处,滑动变阻器的右部分电阻丝连入电路中,滑动变阻器的滑动触头应位于A端。
(3)探究电流与电阻的关系,需要采用控制变量法,控制定值电阻两端的电压不变,通过调节滑动变阻器,使电压表的示数不变,改变定值电阻的阻值来研究。
(4)闭合开关,调节滑动变阻器,电流表示数为零,说明电路中没有电流,电路是开路,电压表的示数始终等于电源电压,电压表测电源电压,说明与电压表并联的定值电阻开路。
(5)如图丙所示,电流表选用0~0.6A的量程,0.2A之间有10个小格,1小格代表0.02A,电流表的分度值为0.02A,电流表的示数为0.24A。
(6)在实验中,定值电阻两端的电压是一定的,可以在坐标上取任意一点计算,当I=0.30A时, ,则定值电阻的阻值
定值电阻两端的电压
61.(2021上海)在图所示的电路中,闭合开关 s 后,至少有一个电表发生变化,已知电路中只有一处故障,且发生在电阻 R1 或R2 上。请写出两电表的变化情况及其对应的故障
【答案】
电压表示数不变,电流表示数变大:R1 短路;
电流表示数变大,电压表示数变小:R2 短路
62.(2021德阳)小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω)及导线若干。
(1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔划线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是___________。
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.0 V,记下相应电流表示数(见下表),分析表中数据,得出的结论是:________。
(4)本实验探究采用的研究方法是________。
【答案】(1) (2)A (3)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)控制变量法
【解析】(1)按电路图连接定值电阻与滑动变阻器的左上接线柱,使定值电阻与滑动变阻器串联,把电压表并联在定值电阻两端,如答图所示。(2)若电阻R短路,则电压表无示数,电流表有示数,移动滑片,电流表示数发生变化,A符合题意;若电阻R断路,则电压表串联在电路中,电压表有示数,电流表无示数,移动滑片,电流表、电压表的示数不发生变化,B不符合题意;若滑动变阻器短路,则电压表有示数,电流表有示数,移动滑片,电流表、电压表的示数都不发生变化,C不符合题意。(3)分析表中的数据:U=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=0.10A×20Ω=2V。得出的结论是: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)本实验探究电流与电阻的关系时,控制导体两端的电压不变,采用的研究方法是控制变量法。
63.(2021济南)小刚用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作原理,并连接了部分实验电路。
(1)小刚在连接实验电路之前,应该首先将开关 。
(2)请你用笔画线代替导线,帮小刚连接成完整的实验电路,并让开关闭合时滑动变阻器连入电路的电阻最大。
(3)小刚连接完成上述实验电路,检查无误后,闭合开关。发现小灯泡不亮。小刚想:是不是电路中某处发生了断路?此时,小刚检验实验电路是否发生断路最简单的操作是: ,观察小灯泡是否发光。
(4)小强认为在电路中连入一只电流表,观察电流表是否有示数也能判断电路是否发生了断路。若按照小强的方法进行判断,电流表可以串联在这个电路中的 。
A.电源和开关之间 B.开关和小灯泡之间
C.小灯泡和滑动变阻器之间 D.滑动变阻器和电源之间
【答案】断开 改变滑动变阻器滑片的位置 ABCD
64.(2021广元)小敏同学根据如图甲所示电路完成“伏安法测量定值电阻”的实验。
(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接完整。
(2)连接电路后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都偏大,这说明小敏在实验操作上存在的问题是________。
(3)排除以上故障后,调节滑动变阻器,把测量的几组数据绘成如图丙所示的图像,则该电阻的阻值R=________Ω。
(4)若将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8 V,阻值约为10 Ω的小灯泡,若要测出该小灯泡的额定功率,则原实验电路中必须改变的是__________。
A.电源电压
B.电压表量程
C.电源电压和电压表量程
【答案】(1) (2)闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处 (3)3 (4)A
【解析】(1)根据图甲电压表与电阻R并联,电阻R与滑动变阻器串联,由乙图可知电源是两节干电池,则电源电压是3 V;所以在乙图中用平滑的曲线把电阻R右接线柱与电压表接线柱“3”连接起来,再把电阻R的右接线柱与滑动变阻器的“A”接线柱连接起来,如答图所示。(2)闭合开关,发现电流表和电压表的示数都偏大,即通过电路中电流较大,说明小敏在闭合开关前没有将滑片移到阻值最大处。(3)由丙图可知,电压与电流成正比,则电阻不变,根据欧姆定律公式:I=UR可得定值电阻R阻值为R=UI=1.8V0.6A=3Ω。(4)将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8 V,阻值约为10 Ω的小灯泡,要测出小灯泡的额定功率,则灯泡两端电压要达到3.8 V,所以需要增加电源电压,若电压表继续并联在灯泡两端则需要将电压表改为大量程;若电压表继续选择小量程,则可将电压表并联在滑动变阻器两端,通过调节滑动变阻器,使电压表示数为电源电压和灯泡额定电压之差,这样也能测出小灯泡的额定功率。综上,原实验电路必须改变的是电源电压,电压表量程可以不用改变,A符合题意。
65.(2021温州)据史料记载,欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中,铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中,AB两端存在电压,其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中,接通电路。当电路中有电流通过时,小磁针会发生偏转,转动金属丝上端手柄,扭转金属丝,使小磁针回到原位置,记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验,部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
(1)在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是________。
(2)小明查阅资料发现:除铁丝外,欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R′,才得出正确的电流与电阻关系,结合表中数据,判断R′的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值?________。
A.5英寸 B.10英寸 C.15英寸 D.20英寸
(3)欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验,发现当手柄转过角度相同时,金丝的长度比铅丝长,据此推测,若金丝和铅丝的长度与粗细都相同,哪一金属丝阻值更大?简要说明理由________。
【答案】(1)保持温差电源电压不变 (2)D (3)铅丝的电阻值更大
66.(2021盘锦)图甲是探究“电流与电阻关系”的电路,电源电压4.5V,有4个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻供选用,滑动变阻器的规格为“10Ω 2A”。
(1)用笔划线代替导线将图中实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大,导线不得交叉)。
(2)连好电路,闭合开关,发现电压表、电流表均无示数,电路故障可能是______ 。(填选项)
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器断路
(3)依次将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω电阻接入电路进行实验,获得数据如表:
其中第3次实验时,电流表的示数如图乙所示,其示数是______ A。根据表中数据可知,实验中电压表的示数是______ V。
(4)为提高结论的可靠性,又增加一个30Ω的电阻继续实验,其他器材不变。为保持电压表示数不变,电路中需要再串联一个定值电阻才能完成实验,上述4个定值电阻中符合要求的有______ 。
(5)下列图像中不能大致反映实验中各物理量之间关系的是______ 。
【答案】
C 0.20 3 5Ω、10Ω、15Ω B
【解析】解:(1)滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大,滑动变阻器接入电路的电阻变小,因此应将滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)由实物图和选项可知,电压表无示数,说明与电压并联的定值电阻短路或者电压表外面的电路断路,而电流表无示数,说明电路中存在断路,综合两电表的情况可以判断,电路故障为电压表外面的滑动变阻器断路,故选C;
(3)由乙图可知,电流表选用的0~0.6A的量程,分度值为0.02A,则电流表的读数为0.20A;由表中数据可知,U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V,U3=I3R3=0.2A×15Ω=3V,因此实验中电压表的示数为3V;
(4)因为定值电阻两端的电压不变,即UR=3V,此时电路中的电流I=IR=URR=3V30Ω=0.1A,所以电路的总电阻R总=UI=4.5V0.1A=45Ω,根据串联电路的电阻特点可知,需要串联的总电阻R'=R总−R=45Ω−30Ω=15Ω,由于滑动变阻器接入电路电阻的范围为0~10Ω,因此为了完成实验还需要串联一个阻值在15Ω~5Ω范围内的电阻,所以符合要求的定值电阻为:5Ω、10Ω、15Ω;
(5)A.电流表示数与变阻器RP接入电阻的关系式为I=UPRP=U−URRP,由于电源电压U、定值电阻两端的电压UR保持不变,因此I与RP成反比,为反比例函数,故A正确,不符合题意;
B.由于定值电阻两端的电压保持不变,因此电压表的示数与变阻器RP接入电阻的图象为平行于RP轴的直线,故B错误,符合题意;
C.根据分压原理可知UPUR=RPR,所以RP=UPURR=U−URURR,由于电源电压U、定值电阻两端的电压UR保持不变,因此RP与R成正比,为正比例函数,故C正确,不符合题意;
D.电阻R的电功率PR=UR2R,由于定值电阻两端的电压UR保持不变,因此电阻R电功率RP与R成反比,为反比例函数,故D正确,不符合题意。
故选:B。
故答案为:(1)如图所示;(2)C;(3)0.20;3;(4)5Ω、10Ω、15Ω;(5)B。
67. (2021北京)小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用干电池、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线,设计了如图16所示的电路。实验中,他将定值电阻R接入电路中,读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数,记录实验数据。将R换为不同阻值的另一个电阻后,小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。
(1)请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因:__________;
(2)请你画出能够实现探究目的的电路图(可以添加适当的实验器材);
(3)依据你设计的电路图,针对小圆不能实现探究目的的原因,写出操作的方法。
【答案】 (1)不能控制电阻两端电压不同
(2) (3) ①开关断开,将滑动变阻器调至最大处,电压表和电流表调零,按电路图连接电路;
②闭合开关,移动滑动变阻器到适当位置,读出电压表和电流表的示数,把U、I1和R1记录到表格中;
③断开开关,更换不同的定值电阻,将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数仍为U,记录I2、R2;
④仿照步骤③再做几次实验,把电流和电阻记录在表格中。
【解析】解:(1)由题意可知,小圆的实验设计不能实现探究目的的原因:没有保持电阻两端电压不变
(2)要能够实现探究目的,需要在电路中串联一个滑动变阻器,通过移滑片使定值电阻两端的电压保持不变,电路图如图所示:
(3)①开关断开,将滑动变阻器调至最大处,电压表和电流表调零,按电路图连接电路;
②闭合开关,移动滑动变阻器到适当位置,读出电压表和电流表的示数,把U、I1和R1记录到表格中;
③断开开关,更换不同的定值电阻,将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数仍为U,记录I2、R2;
④仿照步骤③再做几次实验,把电流和电阻记录在表格中。
故答案为:(1)没有保持电阻两端电压不变;
(2)如下图:
;
(3)①开关断开,将滑动变阻器调至最大处,电压表和电流表调零,按电路图连接电路;
②闭合开关,移动滑动变阻器到适当位置,读出电压表和电流表的示数,把U、I1和R1记录到表格中;
③断开开关,更换不同的定值电阻,将滑动变阻器调至阻值最大处,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数仍为U,记录I2、R2;
④仿照步骤③再做几次实验,把电流和电阻记录在表格中。
68.(2021毕节)小明同学用“伏安法”测额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验电路如图甲。
(1)用笔画线代替导线,在图甲中完成实物电路连接(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变暗)。
(2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片P,两表示数均无变化,则故障为______ 。
(3)小明排除故障后按要求完成实验,并根据实验数据绘制成U−I图象,如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻为______ Ω。
【答案】小灯泡断路 10
【解析】解:(1)要求滑片P向右移动,小灯泡变暗,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)正确连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,电路可能断路,发现电压表有示数,则电压表与电源连通,移动滑动滑片P两表示数均无变化,则故障原因是小灯泡断路;
(3)由图乙知:当小灯泡正常发光时的电流为0.25A,
由欧姆定律I=UR知,
小灯泡正常发光时的电阻为:RL=U额I额=2.5V0.25A=10Ω;
故答案为:(1)见上图;(2)小灯泡断路;(3)10。
69.(2021东营)某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系:
【设计实验】
小组制定实验计划,选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω)的电阻盒等器材,并设计好电路图(如图甲所示)。
(1)考虑到电流的大小与两个因素有关,该实验需要采用的研究方法是 。
(2)该实验中,滑动变阻器的作用是 ; 。
【进行实验和收集数据】
(3)实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数但未超出量程 (选填“断路”或“被短接”)。
(4)移动滑动变阻器的滑片,实验小组测得多组数据并分别录入表格中,其中3做实验时少录入一个电流值,电流表指针位置如图乙所示,该电流记作 A。
【分析和论证】
(5)比较表中任何一行测得的数据,可以得出的结论是 ;
(6)比较表中任何一列测得的数据,可以得出的结论是 。
【评估】
在评估环节,有组员提出了“能否采用图象法进行数据分析”的意见。除此以外,你还能从哪两个方面对该实验进行评估? ; 。
【答案】(1)控制变量法;(2)保护电路;(3)被短路;(5)电阻一定时;(6)电压一定时;【评估】本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致。
【解析】(1)考虑到电流的大小与电压的大小和电阻的电阻有关,该实验需要采用的研究方法是控制变量法;
(2)滑动变阻器的基本作用是保护电路,探究电流与电压,为了得出普遍性的规律,故滑动变阻器的主要作用是保护电路和改变电阻两端的电压;
(3)实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关,由电流表有示数但未超出量程可知,由电压表无示数可知;
(4)由图乙知,电流表的量程为0~0.4A,所以示数为0.14A;
(5)比较表中任何一行测得的数据可知,同一电阻两端的电压和通过的电流之比不变,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(6)比较表中任何一列测得的数据可知,电流一定时,故可得结论:电压一定时;
【评估】实验的评估可以从:连接电路时,出现过哪些失误;
本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致;
实验数据是否真实,得出的结论是否合理;
本实验的误差可能来自哪些因素;
有没有其他办法改变定值电阻两端的电压;
有没有其他更好的探究方案等。
70. (2021宁夏)在测量标有小灯泡电阻的实验中,下图是甲同学连接好的电路。
(1)乙同学发现电路连接错误,只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来,并画上“×”,再用笔画线把它改接到正确的位置上_________。。
(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最__________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,则电路故障可能是________。(写出一种可能即可)
(4)排除故障后,甲同学先闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低,实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表:
当电压表的示数为时,电流表的示数如图所示为__________A,则此时小灯泡的电阻约为__________。
(5)最后甲同学用表格中电阻取平均值做小灯泡的电阻,乙同学认为这样处理不正确。请你说明理由:______________。
【答案】 ①. ②. 左 ③. 灯泡灯丝断了 ④. 0.18 ⑤. 8.3 ⑥. 小灯泡的电阻随温度的变化而变化
71.(2021云南)用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”,电源电压为3V,定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R′的最大阻值为20Ω。
(1)用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是 。闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障,故障是 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I﹣U图像。
分析图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)若探究“通过导体的电流与电阻的关系”,需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。将10Ω的电阻换成15Ω后,若保持电压表的示数为1.5V不变,应将滑动变阻器的滑片向 端移动。换用25Ω的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V,原因是滑动变阻器的最大阻值 (选填“过大”或“过小”)。
【答案】
(1)如上图;(2)保护电路;定值电阻断路;(3)如上图;(4)B;过小。
【解析】解:(1)滑片P向右移动时电流表示数变小,说明电阻变大,滑动变阻器要接左半段,故接入滑动变阻器的A接线柱。
如图,从电源正极出发,经开关、滑动变阻器,先经过电流表的正接线柱,从电流表负接线柱流出,再经过定值电阻,回到电源的负极,此时电压表与定值电阻并联,电压表测量定值电阻两端的电压,电路连接如下图。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路电流最小,滑动变阻器起到保护电路的作用。
闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,说明电路是断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表并联的部分是断路,故障是定值电阻断路。
(3)在I﹣U图像上描出(2.0V,0.20A),(2.4V,0.24A),用线连接各点,如图。
根据图像可以得到:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)定值电阻和滑动变阻器串联在3V电源上,定值电阻两端的电压是1.5V,则滑动变阻器两端的电压是1.5V,滑动变阻器和定值电阻的阻值之比是1:1,当定值电阻是10Ω时,滑动变阻器的电阻是10Ω,当定值电阻是15Ω时,滑动变阻器的电阻也是15Ω,故滑动变阻器滑片向B端移动使滑动变阻器的阻值变大。
当定值电阻是25Ω时,滑动变阻器的电阻也应该是25Ω,才能保持电压表示数是1.5V,由于滑动变阻器的阻值是20Ω,电压表的示数总是大于1.5V,所以无法使电压表的示数达到1.5V。
72.(2021遵义)如图甲为某同学做“伏安法测电阻”的实验电路:
(1)请根据图甲的电路连接情况,在图乙虚线框内画出对应的电路图;
(2)闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表示数接近于零,无论怎样调节滑动变阻器滑片,两表示数几乎不变,则故障可能是 ;
(3)某次测量时,电压表示数为2.40V,电流表的示数如图丙所示,所测电阻Rx= 。
【答案】
(1)见上图;(2)Rx断路;(3)12Ω。
【解析】解:(1)由图甲知,滑动变阻器、电流表、Rx、开关依次连接在电源两极间,电压表并联在Rx两端,据此画出电路图如图所示:
;
(2)闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,说明电路中有断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两接线柱与电源两极间是通路,故障原因可能是电阻Rx断路,这样电压表串联入电路中,所以移动滑片电表示数几乎不变;
(3)由图甲知,电流表使用小量程,分度值0.02A,由图丙知,Rx两端电压为2.40V时通过它的电流为0.2A,
由欧姆定律可得,Rx===12Ω。
73. (2021吉林)在探究电流与电阻关系的实验中,所用实验器材均完好,如图所示,电源电压为不变,定值电阻分别为、、、,滑动变阻器规格为“”。
(1)实验前,发现电流表的指针位置如图甲所示,原因是电流表__________。
(2)如图乙所示,导线应与滑动变阻器的_____________接线柱相连。
(3)电路连接完成后,分别用、、的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如下表所示,则实验中控制电压表的示数为__________不变。当使用的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同,为了继续完成第四次实验,如果只能更换电源,则电源电压应不高于__________。
(4)分析实验数据得出结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成__________。
【答案】没有调零 C或D 3 5 反比
74.(2021徐州)要测量一个约为数欧的电阻Rx的阻值,器材有:干电池两节,电压表(量程为0~3V,0~15 V)、滑动变阻器(100Ω 2 A)和电阻箱(0~ 99999)各一个,开关、导线若干,测量电路如图甲所示。
(1)和通常使用的“优安法”不同,这次实验没有选用电流表,请你简要说明原因.
_______________________________________________________________________.
(2)在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片P移到 端。
(3)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数如图乙所示为 V;
(4)按下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱,然后要进行的操作是: ______________ _______ .
【答案】(1)电路中的电流小于电流表的分度值.
(2)b
(3)2.5
(4)改变电阻箱连入电路中的电阻,使电压表的示数为2.5V.读取电阻箱面板上的阻值,就是待测电阻Rx的阻值.
75.(2021伊春)某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时,
(1)设计了如图甲所示电路,电源为三节新干电池,此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和______ 。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑片向左滑动时,电流表示数变大,连线不得交叉);
(3)经检查电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,若电路中只有一处故障可能是______ ;排除故障后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至______ (选填:“A”或“B”)端,如图乙所示,闭合开关后移动滑片到某一位置时,电流表的示数为______ A;
(4)图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像,由图像可知电阻R两端的电压为______ V,当电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向______ (选填“左”或“右”)端滑动,若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是______ Ω。
【答案】保证电阻R两端电压恒定 电阻R断路 B 0.2 2.5 右 16
【解析】解:(1)电源为三节新干电池,则电源电压为U=3×1.5V=4.5V。连接好电路,闭合开关前,要求把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,这是为了保护电路,使开关闭合后,电路中的各个元件不会因电路中电流过大而损坏。实验过程中,因本实验探究的是“电流与电阻的关系”,所以要求排除电压对实验的干扰,则应保持电阻两端的电压不变,调节滑动变阻器的滑片,使其连入电路的电阻发生对应的改变,可以起到这样的作用。
(2)要求滑片向左滑动时,电流表示数变大,则应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路中。如图所示。
(3)电压表有示数、电流表无示数,说明与电压表并联的这部分电路存在断路,故可能原因是:电阻R断路。闭合开关前,应使滑动变阻器连入电路的阻值最大,即应将滑动变阻器的滑片移到B端。由图乙可知,电流表选用的是0~0.6A量程,所以电流表的示数为0.2A。
(4)此实验中,电阻R两端的电压是一定的,所以我们可以任取图像中的一点进行计算。如取(15,0.2),则电阻R两端的电压为UR=IR=0.2A×15Ω=3.0V。当电阻由5Ω更换为10Ω时,根据串联电路的分压特点可知,电阻R两端的电压将增大,所以我们应增大滑动变阻器连入电路的阻值来减小电阻R两端的电压,即应向右移动滑片。当将阻值为20Ω的电阻接入电路时,若调节滑动变阻器的滑片使其两端电压为3.0V,则滑动变阻器两端的电压为U滑动=U−UR=4.5V−3.0V=1.5V,根据串联电路的分压特点可得:URU滑动=RR滑动,则R滑动=U滑动RUR=1.5V×20Ω3.0V=10Ω。若滑动变阻器的最大阻值小于10Ω,则无论如何调节滑片,电阻R两端的电压都大于3.0V。
故答案为:(1)保证电阻R两端的电压恒定。(2)如上图所示。(3)电阻R断路;B;0.2。(3)3.0;右;10。
76.(2021湘潭)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是 (选填“A”或“B”);
A.电流表没调零
B.电流表正负接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,为 A,则R的阻值是 Ω;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时通过Rx的电流为 ;
由此可得Rx的阻值为 (以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
【答案】(1);(2)断开;B;(3)A;(4)0.5;5;(5)正;(6)Ix=;R0。
【解析】解:(1)要求当滑动变阻器的滑片向B滑动时,电流表的示数减小,即电阻变大,故滑片左侧电阻丝连入电路中,如下所示:
(2)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片P应放在B端。
(3)A、若电流表没调零,开关闭合前,电流表的指针不在零刻度线可能在右端,故A符合题意;
B、若电流表正负接线柱接反,闭合开关后,电流表的指针会方向偏转,故B不符合题意;
答案为A;
(4)如图2所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其读数为0.5A,由欧姆定律,则R的阻值:R===5Ω;
(5)有欧姆定律可知:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(6)利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1,电压表测量电源电压;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2,
由串联电路的电压特点可知,R0两端的电压:U0=U1﹣U2,
通过R0的电流:I0==,
由串联电路电流特点可知,通过Rx的电流为 Ix=I0=;
由此可得Rx的阻值为:Rx===R0。
77. (2021大庆)某电学实验小组设计了以下几组实验:
(1)实验一:利用如图电路来探究电流与电阻的关系,实验中控制电压表示数为不变。
①开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最______(选填“左”或“右”)端;将电阻箱调至某阻值,闭合开关,调节滑动变阻器时,发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化,经检查是由于______被短路而造成的。
②排除故障后,调节电阻箱阻值R,进行多次实验,得到与关系如图所示,______V。
(2)实验二:将图1中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡,实验得到图所示图象,则小灯泡的额定功率为______W;当通过小灯泡的电流为0.4A时,小灯泡的电阻为______。
(3)实验三:利用图所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率,已知电源电压恒为10V,定值电阻。调节变阻器滑片,使电流表A2的示数为______A时,读出电流表A1的示数,即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全,滑动变阻器应选“1.2A”和 “0.8A”两种规格中的______(选填“”或“”)。
【答案】 ①. 右 ②. 电阻箱 ③. 2 ④. 1.25 ⑤. 2.5 ⑥. 0.5 ⑦. R1
【解析】解:(1)①为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即最右端;
电流表示数不为0,说明电路是短路,电压表示数为0,说明与电压表并联的部分短路,即电阻箱短路了;
②由I与关系图线知,当电流为0.1A时,为0.05,则R=20Ω,则电压U0=IR=0.1A×20Ω=2V;
(2)灯泡的额定电压为2.5V,根据图3可知道对应的电流I=0.5A,则灯的电阻R===5Ω;
灯的额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W;
(3)R0=5Ω定值电阻与灯并联,A2测通过R0的电流;A1测通过灯的电流,根据并联电路电压的规律,灯正常发光时,定值电阻两端的电压也为2.5V,则通过R0的电流I0===0.5A;
为了确保实验安全,已知电压电源为10V,灯和定值电阻两端的电压为2.5V,则滑动变阻器分得的电压为:10V﹣2.5V=7.5V,分别计算滑动变阻器R1的电压U=IR1=1.2A×10Ω=12V;滑动变阻器R2的电压U=IR2=0.8A×50Ω=40V;故R1更适合。
答案为:(1)①右;电阻箱;②2;(2)1.25;2.5;(3)0.5;R1。
78.(2021抚顺)小彤在“探究电流与电压的关系”实验中,所选择的实验器材有:电压恒为3V的电源,定值电阻,规格为“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R0,电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
(1)小彤连接的电路如图甲所示,有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正错误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,产生这种现象的原因可能是定值电阻 (填“短路”或“断路”)。
(3)故障排除后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 端调节,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,为 A。
(4)继续调节滑动变阻器的滑片,观察每次电压、电流值,记录在下表中:
根据表格中的数据可得到的结论是:电阻一定时,电流与电压成 比。
(5)根据所选器材的规格可知,定值电阻两端可加的最小电压为 V,此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为 。
(6)完成上述实验后,小彤重新选择器材,设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率,已知电源电压为4.5V,请将以下操作补充完整:
①闭合开关S,S0接触点2,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为 A,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器R1的滑片不动,用S0试触触点1,发现电流表超过量程,立即将S0接回到触点2,断开S,将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点;
③闭合S,S0接触点3,调节滑动变阻器R2的滑片,使灯泡再次正常发光;
④保持滑动变阻器R2的滑片不动,将S0接触点 (填“1”、“2”或“3”),此时电流表示数为0.45A。小灯泡的额定功率为P额= W。
【答案】断路;右;0.2;正;0.75;1:3;0.3;1;0.9;
79.(2021深圳)某同学探究“电流与电压”"的关系,他用了3个干电池,一个定值电阻、一个滑动变阻器(20Ω,1A),一个电压表,一个电流表,导线若干。
(1)请补充实物图;
(2)若电压表无示数,电流表有示数,此时原因可能是 (选填“R断路”或“R短路”)。
(3)他用此电路做了若干组实验,以下第 组实验数据有误。
(4)根据此表格可知:电阻一定时,电流与电压成 (选填“正比”或“反比”)。
【答案】
(2)R短路 (3)① (4)正比
80.(2021丹东)小明做“探究电流与电阻关系”实验,实验器材有:电源(电压恒为6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(规格为“30Ω 0.5A”)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关、导线若干。
(1)小明连接好如图所示的电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 (填“左”或“右”)端。闭合开关,小明发现电压表示数接近电源电压,可能是定值电阻R出现了 (填“短路”或“断路”)故障。
(2)排除故障后,多次改变R的阻值,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R的变化图象。
①由图象可得:导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
②该实验采用的研究方法是 。
(3)为了顺利完成本次实验,则定值电阻两端的电压可调范围为 V。
(4)在使用10Ω和20Ω电阻实验时,滑动变阻器消耗的电功率之比为 。
【答案】(1)左 断路 (2)①反比 ②控制变量法 (3)2.4V~3 (4)2:1
81.(2021赤峰)在“探究电流与电压关系”实验中,小峰所用电路如图甲所示。
(1)电路连接完整后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P滑到 (填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,依次进行实验,小峰记录的数据如下表所示。其中第二次实验时,电流表指针如图乙所示,则电流表的示数为 A。
(3)分析表中数据,得到的结论是 。
(4)实验结束,小峰整理器材时发现定值电阻很热,他联想到处理数据时,第四组数据之间的关系与前三组数据之间的关系存在差异,他和同组的小华就此展开讨论,认为数据差异可能是 造成的。由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要 (写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
【答案】a 0.32 在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 温度越高,电阻越大 断开开关
82. (2021遂宁)在中考物理实验操作考试中,小红完成了伏安法测电阻实验,用到的器材有:电源(电压低于3V且不变),电流表、电压表各1只、滑动变阻器1只、待测电阻1只(约10Ω)、导线若干、开关1个。请完成以下问题:
(1)图甲是老师预接的部份实验电路,请将电路连接完整(要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小)。
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 ▲
(选填“A”或“B”)端的位置.
(3)闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,造成这一现象的原因可能是 ▲ 。
A.滑动变阻器阻值过小 B.电阻R短路
C.电池电压过低 D.电流表正负接线柱接反
(4)排除故障,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到适当位置时,两表示数如图丙所示,则该次测得阻值为 ▲ Ω。为了测量结果更准确,应改变电流电压多次测量求平均值。
(5)如果实验中电压表损坏,小红观察了滑动变阻器铭牌后,认为用余下的器材也能完成测量,设计电路如图丁,主要操作步骤如下:
①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,电流表示数为I1;
②再将滑片移到A端,电流表示数为I2;
③若滑动变阻器最大阻值为R0,则待测电阻R= ▲ (用字母表示)。
【答案】(1)
(2)B. (3)D (4)8 (5)
【解析】(1)连接电路时,滑动变阻器串联在电路中,电压表并联在电阻两端;滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小,变阻器接入电路中的电阻变大,所以应把滑动变阻器的A接线柱接入电路。
(2)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即B处。
(3)闭合开关,发现电流表指针反偏,造成这一现象的原因可能是电流表正负接线柱接反,D项正确。
(4)结合电路图,由图丙示数知,电流表选择0~0.6A量程,电流为0.3A,电压表选择0~3V量程,电压为2.4V,该次测得阻值为R===8Ω。
(5)①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,电流表示数为I1,电流表测量串联电路的电流,则电源电压为U=I1(R+R0);
②再将滑片移到A端,电流表示数为I2,此时电流表测量电阻R的电流,则电源电压为U=I2R;
因电源电压不变,有I1(R+R0)=I2R,则待测电阻R=。
83.(2021嘉兴)某科学兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现,小灯泡两端的电压越大,测得电阻的阻值也越大。针对上述现象,同学们进行如下研究:
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大;
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节,额定电压为2.5V的小灯泡1只,电流表1个,电压表1个,滑动变阻器1个,开关1个,装满水的塑料瓶,导线若干。
【实验方案】
①按图连接好电路,将灯丝插入瓶口浸入水中,使灯丝的温度保持不变;
②闭合开关S,读出电压表和电流表示数,记录在表格中;
③多次改变滑动变阻器的阻值,重复步骤②。
连接电路时,电压表量程选择0∼3V而不是0∼15V的目的是______ 。
【得出结论】若假设①被否定,则实验中得到的结果是______ 。
【交流反思】进一步探究发现,灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时,也常会带有一定假象,同学们要善于透过现象看本质。例如,用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力,而本质是依靠______ 。
【答案】读数更精确 所测的灯丝电阻阻值基本相等 大气压强
【解析】解:小灯泡的额定电压为2.5V,且电压表分度值越小所测结果越精确,故电压表量程选择0∼3V而不是0∼15V的目的是:读数更精确;
将灯丝插入瓶口浸入水中,使灯丝的温度保持不变,若假设①被否定,则实验中得到的结果是:所测的灯丝电阻阻值基本相等;
用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力,而本质是依靠:大气压强。
故答案为:读数更精确;所测的灯丝电阻阻值基本相等;大气压强。
84.(2021淄博)电阻是组成电路的重要元件,在进行电路时,通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源(恒定不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、等器材,测电阻R的阻值。
(1)图甲是小雨连接的部分电路,请用笔画线代线将电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到 (填“A”或“B”)。闭合开关,电流表、电压表指针均发生偏转,移动滑片P,两表指针均不动。产生这一现象的原因是 。
(3)改正错误后,闭合开关.将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 (填字母)。
A.结束实验,整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
(5)小雨将实验数据记录在下表中。
①第3次实验时,将滑片P移到A端,电流表的指针位置如图乙所示,此时,电流表的示数为 。
②算出每次的电阻后,为得到电阻R的阻值,还应 。
(6)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是 。
【答案】
85.(2021广州)小明探究小灯泡、LED 两端的电压随电流变化的情况,连接了如图 19 的实物图其中电源可以提供不同的电压。
(1)请根据实物图,在图 20 虚线框中画出电路图(用 表示数字电压表 V1 和 V2)。
(2)求:电流为 0.10A 时,小灯泡的阻值。
(3)求:电流为 0.30A 时,LED 的功率;LED 在此状态下持续工作 100s 消耗的电能。
(4)小明利用两节干电池(约 3V)和图 19 中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的 LED,为保护被测
LED,设计了如图 21 所示的电路,根据表中数据,推断检测时,通过 LED 的电流是否能达到 0.3A? , 理由是 。
【答案】
86. (2021通辽)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中小亮已连接的部分电路如图甲所示,小灯泡的额定电压。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整_______(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大)。
(2)实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是_______。闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,造成电路故障的原因是__________。
(3)排除故障后,当实验中小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______(结果保留一位小数)。
(4)另一组的同学设计了图丙所示的实验电路,测出了小灯泡的额定功率,电源电压未知但恒定不变,和为滑动变阻器,的最大阻值为,请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关S、调节,使电压表的示数为;
②只闭合开关S、,________,使电压表示数仍为;
③接着将的滑片P调至最左端,记下电压表的示数,再将的滑片P调至最右端,记下电压表的示数,则小灯泡额定功率表达式______(用、、、表示)。
【答案】 ①. ②. 调节灯泡两端的电压 ③. 灯泡断路 ④. 12.7Ω ⑤. 调节R1 ⑥.
【解析】解:(1)变阻器接一上一下接入电路中,滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大,滑动变阻器应接A接线柱,把滑动变阻器串联接入电路,实物电路图如图所示:
(2)实验中除保护电路外滑动变阻器另一个作用是:改变通过灯泡的电流(或改变灯泡两端的电压);
经分析,在实验中连接好电路,闭合开关,小灯泡不亮,电流表无示数,则电路发生断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两接线柱与电源两极相连,所以造成电路故障的原因是小灯泡断路;
(3)当电压表示数等于灯泡额定电压3.8V时灯泡正常发光;由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,
灯泡电阻为:R==≈12.7Ω;
(4)电源电压为6V,灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为6V﹣3.8V=2.2V<3V,电压表15V接线柱损坏,电压表可以选择0~3V量程,把电压表并联在滑动变阻器两端。
(4)①只闭合开关S、S1调节R2,使电压表的示数为U额;
②只闭合开关S、S2,调节R1,使电压表示数仍为U额;
③接着将R2的滑片P调至最左端,记下电压表的示数U1,再R2的滑片P调至最右端,记下电压表的示数U2,
在③中,将R2的滑片P调至最左端,R2连入电路中的电阻为0,电压表的示数为U1即为电源电压,再将R2的滑片P调至最右端,此时两变阻器串联,电压表的示数为U2,即为R1的电压,根据串联电路的规律和欧姆定律有:=
解得:R1=,
根据等效替代法,此时R1连入电路中的电阻大小等于灯正常发光时的电阻RL的大小;
小灯泡额定功率的表达式为:
P额====。
故答案为:(1)实物电路图如下图所示:
;
(2)改变灯泡两端的电压(或改变通过灯泡的电流);小灯泡断路;(3)12.7;(4)调节R1;。
87. (2021长春)鉴定牛奶、酒的品质,农业选种时配制盐水等,都需要测量密度。为此,某科技小组设计了一款多量程密度计,其示意图如图甲所示。电源电压恒定不变,电流表量程选用0~0.6A,将电流值标记为对应的液体密度值。压敏电阻R1所受压力每增加1N,阻值减小6.25Ω;压敏电阻R2所受压力每增加1N,阻值减小△R,实验中R1、R2的阻值随压力变化的规律不变。(装置中杯子质量忽略不计,ρ水=l.0g/cm3,g=10N/kg)
(1)闭合开关,电流表示数如图乙所示,为______A;将杯子放在R1上,向杯子中缓慢注入重1.6N、密度为1.6g/cm3的液体,在杯子外表面标记出液面位置,此时R1的阻值为2Ω,电流表示数为0.6A,则R1不受压力时的阻值为______Ω,电源两端的电压为______V;
(2)倒出杯子中的液体,将杯子擦干放在R2上,向杯子中缓慢注入水,使水面到达标记处,电流表示数为0.6A;如果杯子放在R2上时缓慢注入另一种液体,液面到达标记处时,电流表示数为0.5A,则这种液体的密度应为______g/cm3;
(3)分析发现,与杯子放在R1上制作的密度计相比较,杯子放在R2上制作的密度计的优点是______。
【答案】 ①. 0.4 ②. 12 ③. 12 ④. 0.6 ⑤. 测量结果更精确
【解析】(1)[1]闭合开关,电流表的量程为小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[2]压敏电阻R1所受压力每增加1N,阻值减小6.25Ω;向杯子中缓慢注入重1.6N的液体,阻值减小
则R1不受压力时的阻值为
[3]由以上条件可知
解得电源两端电压为
(2)[4]注入液体的体积
注入水的重力
此时R2的阻值
如果杯子放在R2上时缓慢注入另一种液体,液面到达标记处时,电流表示数为0.5A
解得
则这种液体的重力
则这种液体的密度应为
(3)[5]分析发现,与杯子放在R1上制作的密度计相比较,压敏电阻R1所受压力每增加1N,阻值减小6.25Ω;压敏电阻R2所受压力每增加1N,阻值减小,杯子放在R2上制作的密度计的优点是电流变化更显著,测量结果更精确。
88. (2021衡阳)如图所示的电路中,电阻的阻值为,电阻的阻值为,闭合开关S,电流表A1的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数。
【答案】(1)6V;(2)0.3A
【解析】(1)由图知道,R1与R2并联,电流A1测R1电流I1=0.6A,电流表A测干路电流I,并联电路中总电压与各支路电压相等
U=U2=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)电流A的表示数即干路上的电流
答:(1)电源电压为6V;
(2)电流表A的示数为0.3A。
89.(2021天津)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
【答案】 (1)解:电源电压为 U=I1R1=0.3A×20Ω=6V
答:电源电压6V;
(2)此时两电阻并联,流过R2电流为 I2=UR2=6V30Ω=0.2A
电流表的示数 I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A
答:S1、S2均闭合时,电流表的示数0.5A。
90.(2021泰安)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪,如图甲所示,它主要是由探头和控制盒构成,、之间用有绝缘皮的细导线相连。探头是一个装配有压敏电阻的圆柱体,压敏电阻所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为、高、重,工作时底部始终与水平面相平。、之间的电路连接如图乙所示,电源电压恒为,当压敏电阻受到的压力达到最大值时,电路中的电流为,报警器(电阻不计)开始报警。正常工作时,压敏电阻阻值随压力的变化规律如图丙所示。(不考虑大气压强的影响,细导线重力与体积均不计湖水的密度为,取)。
(1)探头的密度是多少?
(2)为保证压敏电阻受到的压力达到最大值时报警器能正常报警,接入电路的定值电阻阻值为多大?
(3)小组同学将该装置带到湖面进行测量,当探头在细导线的牵引下,下沉到湖中某深度处时,电压表示数是,求此处的深度和此时细导线对探头的拉力。
【答案】解:(1)探头的体积:
探头的密度:
(2)压敏电阻、受到的压力达到最大值时,由图丙可求得此时压敏电阻:
定值电阻
(3)电压表示数时,电路中电流:
此时压敏电阻的阻值:
由图丙可知此时压敏电阻受到的压力
探头底部所受压力
探头底部受到的压强:
此处的深度:
探头受到的浮力:
细导线受到的拉力:
91. (2021攀枝花)如图所示电路中,R1为定值电阻,R为滑动变阻器,灯泡L标有“4V 2W”字样。滑动变阻器滑片P滑到某一位置,把滑动变阻器分为左右两部分,且右边电阻比左边电阻小3Ω。只闭合开关S1,电压表V1的示数为U1;只闭合开关S2,电压表V2的示数为U2,两次灯泡均正常发光,且U1:U2=4:3,求:
(1)灯泡正常发光时的电流;
(2)滑动变阻器的总电阻。
【答案】(1);(2)5Ω
【解析】解:(1)灯泡正常发光时的电压UL=4V,功率PL=2W,
由P=UI可得,灯泡正常发光时的电流:IL===0.5A;
(2)只闭合开关S1时等效电路图如图1所示,只闭合开关S2时等效电路图如图2所示:
因两次灯泡均正常发光,即两种情况下电路中的电流I相等,
所以,由I=可得,两种情况下电路的总电阻相等,
则R左+RL=R1+R右+RL,即R左=R1+R右,
又因滑动变阻器右边电阻比左边电阻小3Ω,即R左=R右+3Ω,
所以,定值电阻R1=3Ω,
因U1:U2=4:3,
所以,===,
解得:R左=R1=×3Ω=4Ω,
则R右=R左﹣3Ω=4Ω﹣3Ω=1Ω,
滑动变阻器的总电阻:R总=R左+R右=4Ω+1Ω=5Ω。
答:(1)灯泡正常发光时的电流为0.5A;
(2)滑动变阻器的总电阻为5Ω。
92.(2021遵义)某同学利用恒压电源、定值电阻R1和滑动变阻器R2,先后连接了如图甲、乙所示电路。在图甲电路中,该同学将滑片P置于最右端后闭合开关,此时电流表、电压表的示数分别为0.30A、15.0V;再将滑片P移至某一位置时,电流表、电压表的示数分别为0.50A、9.0V。在图乙电路中,该同学接入两只电流表(图中未画出),在保证电路安全的前提下,将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值,测得两电流表的示数并记录在下表中。
(1)求R2的最大阻值;
(2)求R1的阻值和电源电压;
(3)请分析图乙电路中电流表A1、A2的接入位置并计算R2每次改变的阻值?
【答案】解:(1)在图甲电路中,该同学将滑片P置于最右端后闭合开关,两电阻串联接入电路,滑动变阻器接入电路最大阻值,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测通过电路的电流,由欧姆定律可得R2的最大阻值:R2===50Ω。
(2)串联电路总电压等于各部分电压之和,将滑片P置于最右端时,电源电压:U=IR1+U2=0.3A×R1+15V﹣﹣﹣﹣①
将滑片P移至某一位置时,电源电压:U=I′R1+U2′=0.5A×R1+9V﹣﹣﹣﹣②
①②联立可得:R1=30Ω,U=24V;
(3)在图乙电路中,两电阻并联接入电路,并联电路互不影响,并联电路各支路两端电压相等,
将滑片P从某位置开始逐次向左移动改变相同的阻值,电流表A1的示数不变,所以电流表A1测定值电阻R1支路的电流,
①电流表A2测干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,
则第一次通过滑动变阻器的电流I1=1.3A﹣0.8A=0.5A,此时滑动变阻器接入电路的阻值R2′===48Ω,
第二次通过滑动变阻器的电流I2=1.4A﹣0.8A=0.6A,此时滑动变阻器接入电路的阻值===40Ω,滑动变阻器改变的阻值:ΔR2=48Ω﹣40Ω=8Ω,
第三次通过滑动变阻器的电流I2=1.55A﹣0.8A=0.75A,此时滑动变阻器接入电路的阻值===32Ω,滑动变阻器改变的阻值:ΔR2′=40Ω﹣32Ω=8Ω,
滑动变阻器改变的阻值相同,故符合题意;
②电流表A2测滑动变阻器的电流,则第一次滑动变阻器接入电路的阻值R21==≈18.46Ω,
第二次滑动变阻器接入电路的阻值R22==≈17.14Ω,滑动变阻器改变的阻值:ΔR21=18.46Ω﹣17.14Ω=1.32Ω,
第三次滑动变阻器接入电路的阻值R23==≈15.48Ω,滑动变阻器改变的阻值:ΔR22=17.14Ω﹣15.48Ω=1.66Ω,
滑动变阻器改变的阻值不同,故不符合题意。
答:(1)R2的最大阻值为50Ω;
(2)R1的阻值为30Ω,电源电压为24V;
(3)图乙电路中电流表A1与定值电阻串联接入电路,电流表A2在干路,R2每次改变的阻值为8Ω。
93.(2021呼伦贝尔、兴安盟)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压 U 恒为 15V,定值电阻 R0=10Ω, R1 为一竖直固定光滑金属棒,总长 40cm,阻值为 20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定,滑片 P 固定在弹簧下端且与 R1 接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2。当水位处于最高位置 A 时,M 刚好浸没在水中,此时滑片 P 恰在 R1 最上端;当水位降至最低位置 B 时,M 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量∆L 的关系如图乙所示。闭合开关 S。求:
(1)当水位处于位置 A 时,M 受到的浮力;
(2)水位由位置 A 降至 B 这一过程,弹簧的长度增加了多少?
(3)水位降至位置B 时,电压表的示数是多少?
(ρ水=1.0×103kg/m3,g 取 10N/kg)
【答案】
94.(2021日照)常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是燃料电池型酒精测试仪(简称“电池型”),利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,某款“电池型”工作电路如图甲,燃料电池两端的电压与进人电池的酒精浓度关系如图乙。一种是气敏电阻型酒精测试仪(简称“电阻型”),气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,某款“电阻型”工作电路如图丙,电源电压为9V,R1是阻值为25Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁。酒精浓度(n)表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题。
(1)已知R0的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精,当用该款“电池型”检测时,图甲中电流表的示数为多大?
(2)用该款“电阻型”检测时,请计算:
①如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为多少?
②如果电压表示数为5V,驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精多少毫克?
【答案】0.1A 9V 40mg
相关试卷
这是一份备战2022年中考物理真题分项专练——电与磁,共42页。试卷主要包含了下列关于电和磁的说法正确的是等内容,欢迎下载使用。
这是一份备战2022年中考物理真题分项专练——动态电路计算,共64页。试卷主要包含了2A, 3 等内容,欢迎下载使用。
这是一份备战2022年中考物理真题分项演练——欧姆定律,共114页。试卷主要包含了 b 等内容,欢迎下载使用。