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第17章:欧姆定律——2022年中考物理一轮复习题(重庆地区专用)
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这是一份第17章:欧姆定律——2022年中考物理一轮复习题(重庆地区专用),共70页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,计算题,综合题等内容,欢迎下载使用。
第17章:欧姆定律——2022年中考物理一轮复习题
一、单选题
1.(2021·重庆巴蜀中学模拟预测)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,光照越强,阻值越小。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡,R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变小
C.电压表与电流表的示数之比不变 D.电压表与电流表的示数之比变大
2.(2021·重庆一中一模)我国法律规定,驾驶员醉驾要负刑事责任。小华设计了一种酒精测试仪的电路。其中R0为定值电阻,R为酒精气敏元件,其阻值随被测气体中酒精气体浓度的变化规律如图所示。若电源两端的电压不变,则闭合开关S,随气敏元件所测酒精气体的浓度增大,电表的示数也增大的是( )
A. B.
C. D.
3.(2021·重庆巴蜀中学二模)如图所示是某同学设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,随着水流速度的改变,探头可以通过连杆AB带动滑动变阻器的滑片P上下移动。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.当水流速度增大时,电流表电压表示数都增大
B.当水流速度减小时,电压表电流表示数都变小
C.当水流速度增大时,电压表、电流表的示数之比变小
D.当水流速度减小时,电阻R1两端电压变化量大于R2两端电压变化量
4.(2021·重庆一中三模)高速公路严查货车超载,货车需在高速入口使用地磅称质量。地磅工作时,汽车质量越大,电表的示数就越大。如图所示的电路图中,是滑动变阻器,R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是( )
A. B.
C. D.
5.(2021·重庆·模拟预测)下列关于电学基础知识的说法,正确的是( )
A.摩擦起电的实质是正电荷发生了转移
B.电路中有持续电流的条件是电路中有电源且电路闭合
C.只要电子在运动,电路中就一定有电流
D.导体中的电压跟导体两端的电流成正比
6.(2021·重庆八中三模)如图所示是一种自动测定油箱油量的装置。量表是由电流表或电压表改装而成的,R0是保护电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,杠杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随油面下降,带动滑片P向上移动。下列各图中能实现油箱油量越大油量表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
7.(2021·重庆·模拟预测)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电灯L的亮度不变
B.电流表A的示数变大
C.电压表V1与电流表A示数的比值不变
D.电压表V1与电压表V2示数之差变小
8.(2021·重庆市育才中学二模)如图所示是科技创新小组的同学们自己发明的电子提力器的原理图。电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手提住手柄,使A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计的表盘上。下列有关此电子握力器的说法中错误的是( )
A.力量计由电流表改装而成
B.力量计的零刻度线就是原电表的零刻度线
C.握力越大,电路总电流越大
D.握力越大灯泡两端的电压越大,灯泡越亮
9.(2021·重庆一中模拟预测)如图所示的电路中电源电压恒定,闭合开关S,电流表A示数为,电压表V1示数为,电压表V2示数为;将滑动变阻器R的滑片向右移动少许,电流表A示数为,电压表V1示数为,电压表V2示数为,则( )
A. B.
C. D.
10.(2021·重庆第二外国语学校二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,在滑动变阻器R2的滑片向右滑动时,下列说法正确的是
A.电流表A的示数减小,电压表V1的示数增大
B.电流表A的示数增大,电压表V2的示数增大
C.电压表V1的示数与电流表A的示数比值变大
D.电压表V1的示数与电压表V2的示数之和不变
11.(2021·重庆渝中·一模)某研究小组在探究电路特点时设计了图甲、乙所示电路。已知 R1、R2、R3为定值电阻, R4为滑动变阻器(滑片在中点附近某位置),电源电压保持不变,现有两个电流表的示数相同,则下列判断正确的是( )
①若 A1与A4示数相同,R1R3 ④若 A3与 A4示数相同,R2=R3
A.①和② B.②和③ C.③和④ D.①和④
二、填空题
12.(2021·重庆·模拟预测)真真同学设计了一款弹力秤,用来测量某段时间的降雨量。其原理如图甲所示,它主要由轻质弹簧、杠杆OAB,压力传感器R(电阻值随所受压力的大小发生变化的变阻器)和显示压力大小的仪器A(实质是电流表)等关键元件构成,其中,已知压力传感器的电阻R与它所受的压杆压力F的关系如图乙所示。电源电压为6V且保持不变。真真将一个质量为600g,棱长为10cm的实心正方体木块悬挂在弹簧下端,静止时木块下表面距离空烧杯底正上方4cm处。若烧杯底面积为,轻质弹簧自然状态时长度为10cm,且弹簧每受到1N的力时长度变化0.5cm。杠杆始终水平。当水槽内收集一些水时。弹簧恰好处于自然状态,此时通过仪器A的电流______A;若仪器A示数为0.2A时,水槽中水的总质量______g。
13.(2021·重庆·一模)德国物理学家______通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系,即“一段导体中的电流与导体两段的电压成正比,与导体的电阻成______”。
14.(2021·重庆巴蜀中学模拟预测)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量装置,它主要由探头A和控制盒B构成,它们之间用有绝缘皮的细导线形成回路,如图甲所示,其中探头A是一个高为0.1m,重为5N的圆柱体,它的底部是一个压敏电阻R(与水的接触面涂有绝缘漆),工作时,底部始终与水平面相平。小组同学将该装置带到游泳池,进行相关的测量研究。
(1)当把探头A刚好全部浸没到池水中时,探头A处底部受到水的压强为______Pa,若探头A底部受到的压力为1N,探头A的底面积为______m2;
(2)压敏电阻R的阻值随表面所受压力F的大小变化如图乙所示,A与B间的电路连接关系如图丙所示,其中电源电压恒为4.5V,用手拉住导线,将探头A缓慢下降到池水中某一深度(探头A不接触池底),此时电流表的示数为0.3A,压敏电阻此时阻值为______Ω,探头A底部所在处水的深度h为______m;
(3)将探头继续深入的过程中,探头受到的浮力______(选填“变大”“变小”或“不变”),用手拉住导线,将探头A下降到水深为2.6m的水平池底(但不与池底密合),且导线处于完全松弛状态,此时探头受到池底的支持力为______N,此时电流表的示数是______A(导线重力与体积均不计)。
15.(2021·重庆八中三模)小帆对物理特别感兴趣,回家做了如下小实验,足够高的轻质薄壁圆柱形容器与一根弹簧连接,弹簧底端固定在水平地面上(该弹簧每受到10N的弹力,形变量2cm),整体竖直放置。容器底面积500cm2,内装有12cm深的水,此时水面所在位置为标记C处,容器底面连接的金属滑片此时刚好位于右边R2的顶点a处,如图甲所示。R2是一根长为80cm、最大阻值为120Ω的均匀电阻线(阻值与其长度成正比),定值电阻R1阻值为80Ω,电源电压为30V。现用一根轻杆(不计体积和质量)吊着由A、B两部分组成的工件AB(圆柱体工件A、B材料相同,中间紧密连接),B的高为10cm,用手拿住轻杆,将AB工件从图甲中刚接触水面位置缓慢竖直下降直到刚好接触容器底部,杆对AB工件的作用力F随B底面到标记C处的竖直距离h的关系如图乙所示,整个过程在弹簧弹性限度内发生,则工件AB的总质量___________kg,当AB刚好触底时,电压表的示数___________V。
16.(2021·重庆市育才中学三模)在如图所示电路中,电源电压保持不变,、为定值电阻,a、b为电压表或电流表。先闭合开关S,再闭合开关,闭合前后a表示数之比为3∶5,则a表是________(选填“电流表”或“电压表”),电阻________。
三、实验题
17.(2021·重庆一中一模)小天同学在“探究欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表、标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R’、开关、导线和定值电阻R(5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,25Ω)。
(1)请你根据如图甲所示,用笔画线代替导线,将如图乙中的实物电路连接完整。(要求:向右移动滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)___________
(2)连接完电路后,闭合开关,发现电流表的指针无偏转,电压表的指针有明显的偏转,原因可能是电阻R___________。(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,他先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次得到 4 组数据,其中第 4 次实验中电流表的指针如图丙所示,其示数为___________A。他记录的数据如下表一所示,分析数据可以得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
表一 电流与电压的关系
实验序号
1
2
3
4
电流 I/A
0.20
0.28
0.36
电压 U/V
1.0
1.4
1.8
2.0
(4)他继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调到合适的值,分别换上多个电阻进行探究,得到如图所示的电流 I 随电阻 R 变化的图像。由图像可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。
(5)在(4)的实验过程中,若将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关调节滑片至适当位置,滑动变阻器连入电路的阻值为R1;接着换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关后,再调节滑片至适当位置,使电压表示数为 V,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R,则R1:R=___________
(6)若不改变电路和更换实验器材且电路安全的前提下,为了能够利用上述的5个定值电阻得到如图14所示的数据完成实验,则电源电压的可调范围应控制在___________V至___________V之间。
18.(2021·重庆市第一一〇中学校模拟预测)小东同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源电压为3V且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω 1A)、四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)开关、导线若干。根据如图甲所示的实物电路图连接进行实验。
(1)将电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是_____。
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
(2)探究电流与电压的关系时,小东通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如下表所示。分析表中数据可得到的结论是:_____。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
本实验进行多次测量的目的是_____。
A.寻找普遍规律
B.求平均值减小误差
(3)接着小东又探究电流与电阻的关系:他只更换定值电阻,其余连接均不变。其实验步骤如下:
①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数如图乙所示,为U0=_____V,记录电流表示数;用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关,他应该将图中滑动变阻器滑片向_____端(选填“左”或“右”)移动,直到_____,再记录电流表示数。
②用15Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻再闭合开关,他调节滑动变阻器的阻值,发现电压表示数始终不能调为U0。为完成四次探究,小英设计了如下两个调整方案:
第一个方案:其它条件不变,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_____Ω;
第二个方案:其它条件不变,如果只更换定值电阻,从理论上分析,更换的定值电阻阻值范围是_____。
19.(2021·重庆·模拟预测)小阳利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。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”,电压表,电流表以及充足的导线。
(1)在实验过程中,滑动变阻器除了有保护电路的作用,还可以_______________;
(2)如图乙的实物电路中存在连线错误,只需要改接一根导线就可以更正实物连接,请你把接错的那根导线打上“×”,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉)。
______
(3)小阳按照修改后的实物图连接电路,他首先将5Ω的定值电阻接入电路中,正确操作后,闭合开关发现,电压表示数很小,电流表有示数,则小阳接下来的操作是_________
A.更换新的5Ω电阻 B.更换新的滑动变阻器 C.调节滑动变阻器滑片
(4)小阳为了用上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;此时,聪明的沃艾依钟同学说到:我可以利用现有的器材扩大定值电阻两端电压的调节范围,使得定值电阻两端的电压至少保持_____ V 不变!”。
(5)实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向______ ( 选填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值。
(6)小阳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象如图丙,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,小阳选取的是阻值为______Ω的定值电阻。
20.(2021·重庆·模拟预测)在学习了电阻的相关知识后,小明想要探究导体中电流与电阻的关系,他找来阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个,并设计了如图所示的电路进行实验,电源电压恒为6V。
(1)连好电路后还应检查电路连接是否正确,图中小明连接的电路存在一处错误,请将错误的连线打“×”,并将正确连线改在图中______;
(2)将电路改接正确后,小明便开始进行实验,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到______端(选填“A”或“B”)。闭合开关后,移动滑片使电压表的示数为2V时,小明记录下此时电流表的示数,然后断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的,再闭合开关,如果不移动滑片,则电压表示数会______2V(选填“大于”、“等于”或“小于”),接下来小明应向______端(选填“A”或“B”)移动滑片,使电压表示数仍为2V,然后记录此时电流表示数;
(3)小明按照上述方法,更换不同阻值电阻分别进行了实验并记录下相应数据如表:分析表中的数据你所得到的结论是:______;
(4)实验室有以下规格的滑动变阻器,要完成以上实验,小明所选用的滑动变阻器应是______;
定值电阻阻值
5
10
20
25
电流表示数A
0.40
0.20
0.10
0.08
A.20Ω 0.3A
B.20Ω 0.5A
C.50Ω 0.3A
D.50Ω 0.5A
(5)小王认为要得到科学的结论,还应多次进行实验,除定值电阻外,实验室并没有额外的器材,在保证实验测量更精确且不损坏实验器材的前提下,以下方案可行的是哪一个______;
A.将电压表的示数保持2.4V不变,再次记录不同电阻对应的电流
B.将电压表的示数保持1.5V不变,再次记录不同电阻对应的电流
C.将电压表的示数保持2V不变,依次更换阻值为30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻并记录对应的电流
21.(2021·重庆渝中·一模)如图所示是探究电流的大小与哪些因素有关的实验电路图。
(1)连接电路前,开关必须______
(2)请根据图(甲)电路图用笔画线表示导线将图(乙)所示的实物连接成完整电路(请勿更改原有导线,导线不得交叉)______。
(3)在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持______不变,此时滑动变阻器的作用是______
(4)在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,得到实验数据记录如下表。请根据图丙电流表示数,表中所缺数据为______A,第______次的实验数据有问题。
序号
1
2
3
4
电阻R/
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
0.18
22.(2021·重庆·模拟预测)炳婵在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:两节新干电池,标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
(1)炳婵连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线______。
(2)连线正确后,炳婵将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到__(选填“a”或“b”)端,再闭合开关,发现电压表、电流表的示数均为零,则可能的故障是__。
A.定值电阻短路 B.定值电阻开路 C.滑动变阻器开路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片到某一位置时,电流表的示数如图乙所示,则电流为__A;取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制__(选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中,根据表中数据可得出结论:电压一定时,__。
23.(2021·重庆八中模拟预测)小红和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡额定电压为3.8V,电源电压保持9V不变,滑动变阻器规格为“40Ω、1A”,连接电路如图甲所示。
(1)如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误,请在错误处画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确_________________(注意不能与其它导线交叉);
(2)改正错误后,闭合开关,过了一段时间,灯突然熄灭,电流表、电压表示数均变为0,则产生的故障可能是_________________(只有灯泡或滑动变阻器发生故障);
(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻为____________________Ω(保留一位小数)。向右调节滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡变化的阻值RL滑动变阻器变化的阻值______________R滑(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(4)小红又找来10Ω、20Ω、40Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”,只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U0=4V。接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻,保持滑动变阻器滑片P位置不变,则闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向_________________(选填“左”或“右”)移动。在用40Ω的定值电阻替换20Ω的定值电阻时,他发现电压表示数始终不能调为U0。为完成四次探究,小红设计了如下方案,你认为不可行的一项是_________;
A.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是4~8V
B.如果只调整电压表的示数,则应该控制电压表示数U0的范围为4.5~9V
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50Ω,允许通过的最大电流至少为0.4A
D.如果只更换定值电阻,则更换的定值电阻阻值范围是6.67~32Ω
(5)实验结束后,小红还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致,但是发现电源意外损坏了,于是他找来另一个未知电压的电源(电压恒定不变),并设计了如图丙所示的电路,请你将他的实验步骤补充完整(已知定值电阻的阻值为R0)。
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关,记录此时电流表示数为I1;
②再将滑动变阻器滑片P移到__________,记录此时电流表示数为I2;
③滑动变阻器的最大阻值R滑动=__________(用测出的物理量和已知量的字母表示)。
24.(2021·重庆第二外国语学校二模)某课外实验小组的同学想测出家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻,实验器材有:电源(电压4.5V)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为2.5V的待测手电筒灯泡(电阻约为7Ω),滑动变阻器两个(A:“5Ω 2A”;B:“20Ω 0.5A”)。
(1)该实验的实验原理是_____;实验中,应选用的滑动变阻器是____(选填“A”或“B”);
(2)如图甲所示是实验电路图,请用笔画线代替导线,将实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡亮度变暗)____________。
(3)该组同学连接完电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表、电压表示数均很小,怎样移动滑片都不起作用,导致该故障的原因是________________________________。
(4) 排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,若某时刻电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端电压为_______V;为了测定小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)移动。
(5)如图丙所示是根据记录的实验数据画出的小灯泡两端的电压与通过其的电流的关系图象。从图象可知,小灯泡正常工作时小灯泡的电阻是____________Ω。
(6)该组同学完成实验后,又想测量一个额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,在检查器材时发现电压表0~15V量程已经损坏,0~3V量程还可以正常使用,在不添加器材的情况下,请帮该组同学提供一个合理的解决方案:_______________________。
25.(2021·重庆市涪陵巴蜀初级中学校三模)小淋同学在伏安法测电阻的实验中:
(1)小淋同学连接了如图甲的电路,闭合开关,电流表___________示数(填有或无)。
(2)他仔细检查电路,发现有一个元件未连接入电路,请你用笔画线代替导线画出正确的电路连接。______________
(3)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为___________Ω。
(4)同组小曹同学继续向___________(选填左或右)端移动滑片P,适当增大电阻及两端的电压,并进行了多次测量计算出了导体的电阻,其目的是:___________(填序号)
A.求平均值,减小实验误差 B.寻求普遍规律,避免实验偶然性
(5)利用本实验器材还能完成下列哪个实验___________(填序号)
A.探究电流与电阻的关系 B.探究电流与电压的关系
(6)同学们积极动脑设计了很多测电阻的电路。其中小刚设计的电路如图丙所示,接入如图丁所示的电流表,在MN之间接入待测电阻,就可以在电流表表盘上直接读出待测电阻值,小刚已经标出了部分电阻值(如图丁),由电表表盘数据可知:定值电阻R0的值为___________Ω。
26.(2020·重庆·中考真题)图甲是“探究电流与电压的关系”的实验电路,电源电压为4.5V。三个小组的同学分别用5Ω,10Ω,15Ω的定值电阻进行探究。
(1)请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲的电路连接完整_______(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大);
(2)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是定值电阻R_______(选填“断路”或“短路”);排除故障后,缓慢移动滑片P到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为_______V;
(3)将不同小组的数据汇总后,得到表1的数据,分析可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成_______比;
(4)在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中:
①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变,在表1的数据中有_______可用于分析;
②为得到更多的实验数据,老师给每个小组再次提供一个30Ω的定值电阻R0,某小组在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V,其原因是滑动变阻器的最大值太_______(选填“大”或“小”);该小组所使用的滑动变阻器的规格可能是_______(选填下列选项前的字母)。
A.10Ω、3A B.20Ω、2A C.50Ω、1A
27.(2020·重庆·中考真题)小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)电流表、电压表、定值电阻R,导线若干和标有“50Ω、0.5A”字样滑动变阻器。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整_________;(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉。)
(2)连接电路时,开关必须_________(选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到________(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了_________(选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻值为_________Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如下:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
电流I/A
0.10
0.14
0.20
0.24
根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体的两端的电压成_________比;
(5) 在实验过程中,滑动变阻器R接入电路的阻值不得小于_________Ω。
四、计算题
28.(2021·重庆八中模拟预测)电子地磅在实际生活中用途越来越广,某常用的电子地磅的一种工作电路简化如图所示,显示质量大小的仪表V(实质是电压表)。
为了探究电子地磅的奥秘,小李在实验室找到了电源电压为6V的电源,一个定值电阻R0,一个压敏电阻,其说明书上写着电阻R的阻值与所受压力F变化的关系部分数据如下表所示。
压力F/N
0
1
3
5
7
10
电阻R/Ω
50
40
25
15
10
5
他按照如图(1)连接了地磅工作原理的电路。闭合开关后,他将厚度不计,重1N,底面积为50cm2,装有8cm深水的直柱形容器置于压敏电阻上,如图(2)甲所示,读出电压表此时示数为3V。他又用一根轻质细线系了一个小球,将球浸没在水中静止且不接触烧杯的底和侧壁,如图(2)乙,读出电压表示数为3.6V;他轻轻将球放下,如图(2)丙,读出电压表示数为4.5V。求:
(1)小球未放入时,水对容器底部的压力;
(2)电阻R0的阻值;
(3)小球的密度为多少?
29.(2021·重庆·模拟预测)如图甲所示,重3N、底面积为的圆柱形容器置于水平升降台中央,容器中原来装有16cm深的水。一圆柱体A悬挂在轻质细杆下保持静止。已知圆柱体A与容器高度相同。质量为1.6kg。轻杆与圆柱体衔接处为力传感器,电源电压为18V,原理如图甲所示,可通过电流表示数测得轻杆对物体的弹力大小,如表格所示。在向上调节升降台直至圆柱体A与容器底部刚好接触的过程中,记录下电流表示数I与升降台移动的距离h的关系,如图乙所示。求:
电流表实数I与力传感器所受弹力F关系
9
6
3
2
1
16
10
4
3
0
(1)未调节升降台时,甲图中力传感器R的阻值大小;
(2)圆柱体A的密度;
(3)当电流表示数为2A时,缓慢撤走细杆和力传感器后,待物体A静止,容器对升降台的压强为多大?
30.(2021·重庆·模拟预测)如图甲所示的装置中,水平地面上放着重为8N薄壁柱形容器,底面积为400cm2,内装有5cm深的水,A、B是边长均为10cm的正方体,B的重力为20N。轻质杠杆支点为O,A物体通过轻质弹簧和B物体通过细线分别挂于杠杆的C、D两点,lOC:lOD=1:2。B物体底部安装了压敏电阻片R,R所在的电路放在了B物体内(R所在的电路重力可忽略不计),电路如图乙所示,电源电压恒为3V。B物体底部R阻值随地面对它的支持力F变化的关系如图丙所示,整个装置放在水平地面上,杠杆始终处于水平平衡状态,此时A的下表面恰好与水面接触,电流表的示数为0.15A。已知弹簧受到的力每改变2N,其长度就改变1cm(弹簧形变均在弹性限度内)。求:
(1)B物体自由放在水平地面上时,电流表的示数;
(2)A物体的重力;
(3)若容器足够高,向容器中缓慢加入一定量的水,直到电流表的示数恰好为0.2A,此时容器对水平地面的压强。
31.(2021·重庆市育才中学三模)如图所示是育才中学学生在创造节做的水位测量仪,可以根据电流表的示数读出容器中水的深度。薄壁圆柱形容器底部固定一定滑轮,轻质细绳绕过定滑轮固定在高、底面积为的圆柱体B的下端。细线另一端绕过固定在天花板上的两个定滑轮固定在重为12N的柱型物块A的上端,A放置在压敏电阻R的中间,压敏电阻R的阻值随着压力的变化情况如图乙所示。在如图甲所示的电路中,压敏电阻R与阻值为10Ω的定值电阻R0串联,电源电压恒为3V。图甲中B的上表面恰好与容器中水面齐平,此时物块A对压敏电阻R的压力恰好为0N。(不计滑轮与轴之间的摩擦)求:
(1)当物块A对压敏电阻R的压力为0N时,电流表的示数为多少A?
(2)物块B的密度为多少?
(3)已知薄壁圆柱形容器的底面积为1000cm2,打开阀门k放水,从水面和物块B上表面相平到电流表示数为0.2A时,容器对桌面的压强减少了多少Pa?
32.(2021·重庆市涪陵巴蜀初级中学校三模)如图所示,电源电压保持不变,R1=7Ω,R2=8Ω,S闭合,电压表的示数为4V,求:
(1)通过R2的电流是多少?
(2)电源电压是多少?
33.(2021·重庆·模拟预测)朝天门广场视野开阔,市民经常在此放风筝。为了测量风速,翼骏同学设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2m2,均匀电阻丝AB长为24cm,阻值为12Ω,电源电压U0恒为6V,保护电阻R0为8Ω,电压表量程0~3V弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级。
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速v(m/s)
0.3~1.5
1.6~3.3
3.4~5.4
5.5~7.9
8.0~10.7
10.8~13.8
风压p(pa)
0.055~1.4
1.6~6.8
7.2~18
18.9~39
40~72
72.9~119
表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积受到的压力(即单位面积受到的风力)测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。
(1)滑片P位于A点时,经过R0的电流;
(2)当电压表示数U为1.5V时,风速仪所测的风为几级?(写出计算过程)
(3)在探究问题时,可以通过找出物理量之间的函数关系式,进而研究函数而得到结果。翼骏想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风压与风速的平方成正比,即(k为常数)。结合题目,请写出风速(v)与电压表示数(UAP)的关系式。(写出推导过程,用v、k等表示)。
34.(2021·重庆八中一模)聪明的小超观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置,他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的报警装置,其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠杆,OB长1m,O为支点,OA:AB=1:4,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻的阻值恒为10Ω,电源电压可调,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示(平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计)。
(1)当平板空载时,闭合开关S,电流表的示数为0.15A,求此时的电源电压;
(2)当电源电压为,平板上物体重100N时,电流表示数为,压力传感器R的功率为,求的大小;
(3)小超在(2)的基础上调节电源电压为,同时调节杠杆上触点A的位置,此时电流表示数,压力传感器R的功率为,且。试判断并计算触点A应向哪个方向移动?移动多少厘米?
35.(2021·重庆第二外国语学校二模)重庆八中科技兴趣小组设计了一个给模型镀膜的电路模型,通过改装电压表来观察和控制模型放入镀膜中的深度.如图所示,电源电压恒定,R 为定值电阻,在压敏电阻 Rx 上放有托盘,托盘上放有容器(不计托盘和容器的质量),容器内装有 40N 的水,压敏电阻上表面的受力面积为 20c m2.闭合开关,用轻质硬杆连接不吸水的圆柱体模型,将模型两次浸入水中(均未浸没且不触底,水未溢出),模型的底面积为 0.04 m2,第一次模型下表面距水面 2cm,电压表示数为 6V,杆的作用力为 10N;第二次模型下表面距水面 6cm,电压表示数为 4V.其电阻值 Rx 随压力 F 的变化关系如下表.
F/N
42
44
46
48
…
62
64
Rx/Ω
28
22
18
16
…
9
8
(1)求模型未浸入水中时,压敏电阻所受的压强;
(2)当第二次模型下表面距水面 6cm,求杆对模型的作用力;
(3)求该电路的电源电压.
36.(2021·重庆·中考真题)如图甲所示,小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图乙所示电路中a、b间的电压来控制,压敏电阻R1水平安装在汽车底部A处,R1的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时:汽车入水前把R2的滑片调到合适位置不动,闭合开关S,电压表的示数为3V,再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到a、b间的电压等于或大于3V时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表二所示。
表二:试验装置参数
电源电压
4.5V
R接触水的面积
15cm2
长方体水池底面积
20m2
(1)求汽车入水前电路中的电流;
(2)当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了8cm(水未进入车内),求汽车受到的重力;
(3)求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度。
五、综合题
37.(2021·重庆·模拟预测)2020年新冠疫情期间,人们居家隔离,积极乐观,勤劳好学,有不少人学起了做馒头,做馒头最关键的就是发面的环节,如图甲所示,必须严格按照一定的比例进行发面,酵母粉和面粉的质量之比为1:100,水和面粉的质量之比为1:2,还要加入适量的白糖。如图乙是小强家为此网购的一台电子秤来精确称量,其原理如图丙所示,电源电压为3V, R为压敏电阻,其阻值随其表面受到的压力的变化如表格所示,R是滑动变阻器,可以调节滑片来改变电子秤的最大称量,该电子秤的最大称量为2000g,电子秤质量显示盘是由量程为0~0.1A的电流表表盘改装而成。求:
压力(N)
0
5
10
20
30
R0(Ω)
100
60
30
10
5
(1)小强用底面积为100cm2的小盆进行发面,小盆放在水平的电子秤面(秤面面积大于小盆的底面积)的中央,显示的示数为1000g, 求小盆对秤面的压强。
(2)把滑动变阻器滑片调到左端时,闭合开关,电子秤质量显示盘的零示数对应的电流值是多少?
(3)小强想把电子秤的最大称量调整为3000g,在保证电路安全的前提下,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器R,都无法把电子秤的最大称量调整到3000g,请你通过计算说明在不改变现有电路的基础上(可以增加元件),怎样改装才能实现小强的想法。
参考答案
1.D
【详解】
AB.由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当烟雾浓度增大时,光照变小,感光电阻R阻值变大,电路中的总电阻变大,由I=可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由串联分压可知R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故AB错误;
CD.电压表的示数变大,电流表的示数变小,电压表与电流表的示数之比变大,故C错误,D正确。
故选D。
2.A
【详解】
若电源两端的电压不变,则闭合开关S,随气敏元件所测酒精气体的浓度增大,气敏电阻的阻值变大。
A.根据串联分压,电阻越大,电压越大,而本选项中,气敏电阻的阻值变大时,电压表的示数变大,故A符合题意;
B.电压表测量电源电压,故电压表的示数不变,故B不符合题意;
C.气敏电阻的阻值变大时,总电阻变大,电源电压不变,故电流变小,故C不符合题意;
D.电流表并联在气敏电阻两端,气敏电阻被短路,故D不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】
由图知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R2的电压,电流表测电路的电流。
AC.流体的压强跟流速有关,流速越大的位置,压强越小,当水流速度增大时,机翼状的探头上下表面受到的压强不同,下表面受到的压强大于上表面受到的压强,R2的滑片上移,接入电路的阻值减小,电路的总电阻减小,由可知通过电路的电流变大,电流表的示数变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器R2的电压减小,即电压表示数减小,电压表、电流表的示数之比变小,故A错误,C正确;
BD.当水流速度减小时,上下表面的压强差减小,R2滑片下移,变阻器接入电路的阻值增大,电路的总电阻增大,由可知通过电路的电流变小,电流表的示数变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器R2的电压增大,即电压表示数增大,由串联电路电压的规律可知电阻R1两端电压变化量等于R2两端电压变化量,故CD错误。
故选C。
4.C
【详解】
A.从图中可以看出R与R′串联,当汽车质量越大,R′接入电阻越大,电路电流越小,电流表示数越小,故A不符合题意;
B.从图中可以看出R与R′串联,电压表测量R′电压,当汽车质量越大,R′接入电阻越小,根据串联分压规律可知,电压表示数越小,故B不符合题意;
C.从图中可以看出R与R′串联,当汽车质量越大,R′接入电阻越小,电路电流越大,电流表示数越大,故C符合题意;
D.从图中可以看出R与R′串联,电压表测量电源电压,所以当汽车质量越大,R′接入电阻越小,电压表示数不变,故D不符合题意。
故选C。
5.B
【详解】
A. 摩擦起电的实质是有些物体失去电子,另一些物体得到电子,电子发生了转移,故A错误;
B. 电路中有持续电流的条件是一是有电源,二是电路闭合,故B正确;
C. 只有电荷做定向运动,电路中才会形成电流,故C错误;
D. 导体中的电压是由电源决定的,不能说导体中的电压跟导体两端的电流成正比,根据欧姆定律,可以说通过导体电流大小与电压成正比,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】
A.图中电压表测量电源电压,当滑动变阻器滑片移动式,电压表示数不变,即油箱油量越大油量表示数不变,故A不符合题意;
B.图中保护电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当油箱中油面上升时,滑片下移,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据串联电路分压规律可知,此时滑动变阻器分得减压减小,则电压表示数减小。即油箱油量越大油量表示数越小,故B不符合题意;
C.图中电流表与滑动变阻器并联,滑动变阻器被短路,当油量变化时,油量表示数不变,故C不符合题意;
D.图中保护电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测量保护电阻R0两端的电压,当油箱中油面上升时,滑片下移,滑动变阻器接入电路的阻值减小,根据串联电路分压规律可知,此时滑动变阻器分得减压降低,保护电阻R0两端的电压升高,则电压表示数变大。即油箱油量越大油量表示数越大,故D符合题意。
故选D。
7.D
【详解】
由图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,即电流表A的示数变小,电灯L的亮度变暗,故AB错误;
C.电压表V1测电源电压,其示数不变;因电压表V1的示数不变,电流表A的示数变小,所以电压表V1与电流表A示数的比值变大,故C错误;
D.电路中的电流变小,根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,即V2的示数变大,所以电压表V1与电压表V2示数之差变小,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】
A.力量计串联在电路中,是由电流表改装而成的,故A正确,不符合题意;
B.滑片在a端时,弹簧没有受到压力,闭合开关,电路电流最小,此时指针的位置应是力量计的零刻度线,但电路仍有电流通过,所以力量计的零刻度线不是原电流表的零刻度线,故B错误,符合题意;
CD.握力计是利用手柄受到的握力来改变弹簧的长度,从而改变R接入电路的阻值的,握力越大,滑动变阻器接入电路电阻越小,电流越大,灯泡两端的电压越大,灯泡越亮,力量计示数越大,故CD正确,不符合题意。
故选B。
9.C
【详解】
AB.由电路图可知,电阻与滑动变阻器串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻两侧电压,电流表A测电阻与滑动变阻器串联电路中电流。
滑动变阻器的滑片向右移动少许,串联电路中总电阻增大,测得的电流变小,则有
由欧姆定律知,两侧电压为
可见
故AB不符合题意;
CD.电压表V1测电源电压,则有
因为
则有
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
10.D
【详解】
如图电路,R1与R2串联,电流表A测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压.在滑动变阻器R2的滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,则电流表A的示数减小,故B错误;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,则电压表V1的示数减小,故A错误;
电源电压保持不变,即电压表V1的示数与电压表V2的示数之和不变,故D正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数增大,
电压表V1的示数与电流表A的示数比值为,等于R1的阻值,所以其比值不变,故C错误.
故选D.
11.B
【详解】
图甲中,两电阻并联,电流表A1测量R1所在支路的电流,电流表A3测量R2所在支路的电流,电流表A2测量干路电流;图乙中,两电阻串联:
①若A1与A4示数相同,则
则R1>R3,故①错误;
②若A1与A3示数相同,则
则R1=R2,故②正确;
③若A2与A4示数相同,则
则R2>R3,故③正确;
④若A3与A4示数相同,则
则R2>R3,故④错误。
故选B。
12.0.15 3125
【详解】
[1]弹簧恰好处于自然状态,此时弹簧不受力,所以压杆没有压力,压力传感器为40Ω,所以电流为
[2]仪器A示数为0.2A时,电阻为
由图可知此时压杆压力为1N,根据杠杆平衡条件可知
解得F拉=0.5N,弹簧每受到1N的力时长度变化0.5cm,所以此时伸长量为
物体重力为
所以物体所受浮力为
排开水体积为
所以物体浸入高度为
轻质弹簧自然状态时长度为10cm,且弹簧每受到1N的力时长度变化0.5cm,物体自重6N,挂物体后伸长量为
所以加水后物体底面上升高度为
水槽内水体积为
水槽内水质量为
13.欧姆 反比
【详解】
[1][2]德国物理学家欧姆经过大量实验和理论研究得出了电流与电压、电阻的关系“一段导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比”,这即是欧姆定律的内容。
14.1000 15 1.5 不变 4 0.45
【详解】
(1)[1] [2]当把探头A刚好全部浸没到池水中时,探头A处底部的深度h=0.1m,则探头A底部受到水的压强
由可得,探头A的底面积
(2)[3]由可得,此时压敏电阻的阻值
[4]由图可知,此时压敏电阻受到的压力为F′=15N,则此时探头底部受到水的压强
由可得,探头A底部所在处水的深度
(3)[5]将探头继续深入的过程中,排开水的体积不变,由可知,探头受到的浮力不变。
[6] [7]将探头A下降到水深为2.6m的水平池底,A底部受到水的压强
A底部受到水产生的压力
探头A受到的浮力
因探头A处于静止状态(且绳子拉力为0),受到平衡力的作用,则,
所以,池底部对A的支持力
则压敏电阻底部受到的压力
由图乙知,此时压敏电阻的阻值为10Ω,由欧姆定律可得,电流表示数
15.3.6 6.3
【详解】
[1]由图乙可知,工件进入水之前,受到的重力等于拉力,即重力为36N,所以工件AB的总质量为
m=
[2]由图乙可知,当B完全浸没时,所受的浮力为
F浮=36N-16N=20N
则根据阿基米德原理,排开液体的体积为
V排=
水面上升的高度
h=
因为B浸入水中高度为10cm,而水面上升了4cm,则B下降高度为
hB=10cm-4cm=6cm
由图可知,当力F为0时,B下降距离为6.8cm,所以,当物体由6cm下降到6.8cm时,力F由16N减小到0N,由乙图可知,此时F与h成正比关系,即下降0.8cm对应F变化量为16N。物体继续下降到当AB刚好触底时,还需要移动的距离为
h'=12cm-6.8cm=5.2cm
则此时F大小为
F=
则此时容器对底部的总压力为
F总=F+G=104N+36N=140N
根据题意,弹簧每受到10N的弹力,形变量2cm,则此时弹簧的形变量为
l=
所以连接电压表的金属片向下移动28cm,又因为R2是一根长为80cm、最大阻值为120Ω的均匀电阻线(阻值与其长度成正比),所以电压表所测部分的阻值为
R’=
R1R2串联,通过他们的电流相等,为
I=
电压表所测电压为
U’=IR’=
16.电压表 3∶2
【详解】
[1]如果a、b都是电流表,两个开关闭合,将电源短路,不符合题意;如果a是电流表、b是电压表,先闭合开关S,只有R2的简单电路,电流表测量通过R2的电流,再闭合开关S1,只有R2的简单电路,电流表测量通过R2的电流,电流表示数不变,不符合题意;所以a表是电压表,b表是电流表。
[2]先闭合开关S,两个电阻串联,电压表测量R1两端的电压,再闭合开关S1,R2被短路,只有R1的简单电路,电压表测量电源电压,闭合前后a表示数之比为3∶5,所以
17. 断路 0.44 正 反 1:2 3 9
【详解】
(1)[1] 滑动变阻器需要串联,向右移动滑片时,电路中的电流变小,即向右移动时,接入滑动变阻器的阻值变大,故左侧的下端接入电路,故用一根导线将滑动变阻器的下端与电阻的右端的接线柱相连,故如下图所示:
(2)[2]发现电流表的指针无偏转,说明电路中存在断路,电压表的指针有明显的偏转,说明电压表所在的电路是通的,故是电压表所测量的电阻断路。
(3)[3][4]电流表的指针如图丙所示,分度值为0.2A,故读数为0.44A;如下表一所示,分析数据,当电阻一定时,电压变大,电流变大,故电流与电压成正比。
(4)[5]如图I—R曲线图,是一条弯曲的曲线,即当电阻增大时,电流变小,电流与电阻的乘积是一个定值,故电流与电阻成反比。
(5)[6] 在(4)的实验过程中,即探究电流与电阻的关系,故需要控制电压相同,接着换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关后,再调节滑片至适当位置,使电压表示数为 V,此时滑动变阻器连入电路的阻值为R,则此时的电流为
故电源电压为
若将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关调节滑片至适当位置,滑动变阻器连入电路的阻值为R1,由于是探究电流与电阻的关系,故电压表的示数相同,为V,故此时的电流为
则电源电压为
经整理可知
故R1:R的比值为2:1。
(6)[7][8]当所选的定值电阻阻值最小时,阻值为5Ω,则定值电阻两端的电压为3V,根据I—R 曲线可知,此时的电流为0.6A,最小的是滑动变阻器不接入,故此时电源电压最小,最小值为3V;为了能够利用上述的5个定值电阻得到如图14所示的数据完成实验,即所有的电阻都成完成实验,如图表格所示,控制的不变的电压为
当所选的电阻的阻值最大时为25Ω,此时的电流为
此时滑动变阻器全部接入时,总电阻最大,电压最大,故最大的示数为
故最大的电源电压为9V。
18.B 当电阻一定时,电流与电压成正比 A 1 右 电压表示数为1V 40 1.67~10Ω
【详解】
(1)[1]A.若电阻R短路,电压表示数为0,故A不符合题意;
B.若电阻R断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故B符合题意;
C.若滑动变阻器短路,电压表测电源电压,电路为通路,电流表有示数,故C不符合题意;
D.若滑动变阻器断路,整个电路断路,两表都没有示数,故D不符合题意。
故选B。
(2)[2]分析表中数据知,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,即当电阻一定时,电流与电压成正比。
[3]本实验进行多次测量的目的是寻找普遍规律,减小实验偶然性,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(3)①[4]电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,故电压为1V。
[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,故应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为1V。
②[7]第一个方案:电阻两端的电压始终保持U0=1V;根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
U滑=U-U0=3V-1V=2V
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
故更换的滑动变阻器最大阻值不小40Ω。
[8]第二个方案:如果只更换定值电阻,因定值电阻的电压为变阻器电压的0.5倍,故当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的最大的定值电阻为
R滑大=0.5×20Ω=10Ω
故为了完成整个实验,如果只更换定值电阻,则更换的定值电阻最大阻值不得高于10Ω;电流表选用小量程,电路的最大电流为0.6A,由欧姆定律可得定值电阻的最小值为
故其它条件不变,如果只更换定值电阻,从理论上分析,更换的定值电阻阻值范围是1.67~10Ω。
19.保持定值电阻R两端电压不变
C 1.5 2.1 右 20 10
【详解】
(1)[1]实验中滑动变阻器除了保护电路外,还可以保持定值电阻两端电压不变。
(2)[2]在原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,改正电路如下
(3)[3]根据题意知道“电压表示数很小,电流表有示数”, 由分压原理说明,滑动变阻器接入电路的阻值偏大,所以,接下来的操作是调节滑动变阻器滑片。
故选C。
(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知道,
所以,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
故UV=1.5V。
[5]如果使25Ω的电阻分别与其他电阻串联,则相当于增大定值电阻的阻值,可扩大定值电阻两端电压的调节范围,当25Ω与20Ω串联时,总电阻最大,对应的变阻器连入电路最大,此时电压表示数最小,即
解得 。
(5)[6]根据串联分压原理知道,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,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,所以滑片应向右端移动,使电压表示数恢复到原来的值。
(6)[7][8]根据如图丙画出的电流与电阻关系的图象知道,除定值电阻为20Ω外,电流与电阻之积为
UV=IR=0.6A×5Ω=-----0.12×25Ω=3V
所以,说明阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,由串联电路的规律及欧姆定律,这时,变阻器的电阻为
一样定值电阻的电压为变阻器的 ,由分压原理,定值电阻为
2×5Ω=10Ω
这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为10Ω的定值电阻。
20. A 大于 A 在电压不变的情况下,电流与电阻成反比 D A
【详解】
(1)[1]图中电压表测电源电压是错误的,应测电阻的电阻,改正后如下所示:
。
(2)[2][3][4]在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的A端;闭合开关后,移动滑片使电压表的示数为2V时,小明记录下此时电流表的示数,然后断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的,根据串联分压原理可知,电阻增大,其分得的电压增大,则电压表示数会大于2V,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2V,然后记录此时电流表示数。
(3)[5]横向分析表中的数据可知,电阻增大为原来的几倍,电流减小为原来的几分之一,得到的结论是:在电压不变的情况下,电流与电阻成反比。
(4)[6]根据表中表中最后一组数据,由欧姆定律和串联电路电阻的规律,变阻器连入电路的电阻
R滑=-R4=-25Ω=50Ω
考虑到表中电流大小为0.40A,要完成以上实验,小明所选用的滑动变阻器应是D。
(5)[7]AB.由串联电路的规律及分压原理有
上式左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小
即控制的定值电阻的最小电压为
U′=2V
故A符合题意,B不符合题意;
C.当定值电阻为50Ω时,滑动变阻器最大阻值为50Ω,此时电阻相同分压相同,因为电源电压为6V,故每一个电阻分得的电压为3V,与此时电压表的示数为2V矛盾,所以C不符合题意。
故选A。
21.断开 定值电阻的阻值 改变定值电阻的电压 0.2 4
【详解】
(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关需要断开。
(2)[2]根据电路图甲可知,滑片P向右滑动,接入的电阻变大,那么实物图中也是将滑动变阻器的左边接入,向右滑动时,接入的电阻变大,故用一根导线将滑动变阻器的左端下面接线柱与定值电阻的右端相连,电流表串联在电路中,由于电流比较小,选择小量程即可,故用一根导线将电阻的左端和电流表的正0.6A接线柱相连,故如下图所示:
。
(3)[3][4]在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,需要保证该电阻不变,即定值电阻的阻值;此时滑动变阻器的作用是滑动变阻器接入的阻值发生变化,分担的电压也发生了变化,最终的目的是改变定值电阻两端的电压,从而探究定值电阻电流与电压的关系。
(4)[5][6] 在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应该控制定值电阻的电压相同,根据第1、2组实验可知,定值电阻的两端的电压为
那么当电阻为15Ω时,电流为
故电流为0.2A;而第4组实验数据存在问题,其电压为
而定值电阻的两端的电压要求3V,数据存在问题。
22. b C 0.4 电压表 电流与电阻成反比
【详解】
(1)[1]在实验中,电压表应与定值电阻并联在一起,且电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,如图所示:
(2)[2]为保护电路,开关闭合前,应先将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处即b端。
[3]A.若定值电阻短路,则电压表示数为0,电路为通路,电流表有示数,不符合题意。
B.若定值电阻断路,则电流表示数为0,电压表串联在电路中电压表测量电源电压,电压表有示数,不符合题意。
C.若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两电表示数均为零,符合题意。
故选C。
(3)[4]电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数0.4A。
[5]根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变。
(4)[6]由表格中数据发现:电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一。故在电压一定时,电流与电阻成反比。
23. 滑动变阻器断路 12.7 小于 左 C 最左端
【详解】
(1)[1]电压表测小灯泡两端的电压,所以电压表应该和小灯泡并联,如下图:
(2)[2]若灯短路,电流表有示数,若灯断路,电压表有示数,但题意中电流表和电压表均无示数,故假设不成立;若滑动变阻器短路,则电流表和电压表均有示数不符合题意,则电路故障为滑动变阻器断路。
(3)[3]由图可知,当小灯泡正常发光时,电流是0.3A,小灯泡正常发光时的电阻为
[4]当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的电阻为
由图可知,当小灯泡的电压为3V时,电流约为0.25A,此时小灯泡的电阻约为
滑动变阻器的电阻为
则灯的电阻的变化量为
滑动变阻器阻值变化量为
所以滑动变阻器阻值变化量大于小灯泡电阻的阻值变化量。
(4)[5]将定值电阻从10Ω换成20Ω,定值电阻阻值变大,为了保证定值电阻两端电压不变,滑动变阻器电阻也要变大,所以滑片应该向左移动。
[6]当定值电阻阻值最大时,滑动变阻器的阻值最大,此时电路中的电流为
所以可以小于0.4A,故C错误,C符合题意。
(4)[7]第二步,应该让定值电阻和滑动变阻器的全部并联并保证电压还等于电源电压,故应该将滑片移动到最左端。
[8]流过定值电阻的电流为
电源电压为
滑动变阻器的最大阻值为
24. B 滑动变阻器接线接到了下方两个接线处,接成了定值电阻 2 A 10 将电压表并联在滑动变阻器两端
【详解】
(1)[1]实验的实验原理:;
[2]电源电压4.5V,额定电压为2.5V的灯泡,电阻约为7Ω,正常发光时的电流大小约为
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U源-U=6V-2.5V=3.5V
根据欧姆定律的变形公式,变阻器连入电路中的电阻
故选用“20Ω 0.5A”的B变阻器;
(2)[3]滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡亮度变暗,即电流变小,电阻变大,故滑片右边电阻丝连入电路中,如下所示:
(3)[4]该组同学连接完电路后,闭合开关,电流表、电压表示数均很小,发现灯泡不亮,说明电路为通路且灯的电压和通过的电流很小,电路中的电阻较大,怎样移动滑片都不起作用,导致该故障的原因是:将变阻器的下面两个接线柱连入了电路;
(4)[5]排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,若某时刻电压表的示数如图乙所示,图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,此时小灯泡两端电压为2V;
[6]灯在额定电压2.5V时正常发光,向增大灯的电压,由串联电路电压的规律应减小变阻器的电压,根据分压原理,应减小变阻器的电阻,故将滑动变阻器的滑片向A移动;
(5)[7]根据记录的实验数据画出的小灯泡两端的电压与通过其的电流的关系图象可知,灯的电压为2.5V时,通过的电流为0.25A,小灯泡正常工作时小灯泡的电阻
;
(6)[8]根据串联电路电压的规律,当额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时,变阻器分得的电压
U′滑=U-U′L=6V-3.8V=2.2V<3V
故可将电压表并联在变阻器的两端。移动变阻器滑片,当电压表示数为2.2V时,记下电流表示数I′,根据欧姆定律求灯正常发光的电阻大小。
25.有 10 左 A B 2
【详解】
(1)[1]如图甲的电路,实验时闭合开关,滑动变阻器与电阻以及电流表串联,电流表有示数。
(2)[2]由图甲知,电压表未接入电路,电压表测电阻两端的电压,故电压表与电阻并联,将电压表的负接线柱连到电阻的右端即可,注意让电流从正接线柱进,负接线柱出。电路如图
(3)[3]正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2V时,电流表示数如图乙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律可得,电阻R的阻值为
(4)[4][5]要适当增大电阻R两端的电压,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压,由串联分压原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差,故选A。
(5)[6]利用本实验器材,通过移动滑片改变滑动变阻器连入电路的阻值从而改变电路中的电流,记录多组电压、电流值,还可以探究电阻一定时,电流与电压的关系,故B符合题意。故选B。
(6)[7]R与R0串联,由乙图知,若电流表选用小量程,分度值为0.02A,可知,当电流为I1=0.1A时,待测电阻为R1=58Ω,根据串联电阻的规律及欧姆定律
U=I1(R1+R0)=0.1A×(58Ω+R0) ①
当电流为I2=0.2A时,待测电阻为R2=28Ω,根据串联电阻的规律及欧姆定律
U=I2(R2+R0)=0.2×(28Ω+R0) ②
由①②得
R0=2Ω
电源电压
U=6V
若电流表选用大量程,同理可求得
R0=2Ω
电源电压
U=6V
故定值电阻R0的值为2Ω
26. 断路 1.8 正 两组 小 C
【详解】
(1)[1]电压表与电阻并联,滑片P向B端移动时电流表示数变大,即电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
(2)[2]若定值电阻短路,则电压表示数为0,不符合题意;故电阻断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故产生故障的原因可能是定值电阻断路。
[3]如图乙所示,电压表接小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V。
(3)[4]分析实验数据知,R=5Ω时,电压与电流之比
====
为一定值,同理可求R=10Ω和R=15Ω时,电压与电流之比仍为一定值,故可得: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。
(4)①[5]探究“电流与电阻的关系”时,若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变,则在表1的数据中有两组数据可用于分析,分别是“1.5V,3.0A”和“1.5V,0.10A”。
②[6]电阻两端的电压始终保持UV=1.5V,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,需增大变阻器连入电路中的电阻,无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V(大于1.5V),原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
[7]根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=4.5−1.5V=3V
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15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×15Ω=30Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器,故选C。
27. 断开 A 短路 10 正 5
【详解】
(1)[1]由题意可知,实验中最大的电流不超过0.3A,所以电流表选择0-0.6A的量程,而且要求滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,即滑片P向D端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,实物图连接如图
(2)[2]连接电路时,为了保证电路的安全,开关必须断开。
[3]闭合开关应该将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即滑片P移到A端。
(3)[4]如果定值电阻R发生短路,电路是通路,电流表有示数,电压表指针不偏转,故发生这种故障的原因可能是定值电阻R处发生短路。
(4)[5]由图乙可知,电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,故此时电压表的示数是2.8V;由欧姆定律得,定值电阻R的阻值为
[6]由表格中的数据可知,在电阻的阻值不变的情况下,通过导体的电流随着导体两端电压的增大而增大,即通过导体的电流与这段导体的两端的电压成正比。
(5)[7]由表格中的数据可知,定值电阻R的阻值为
当定值电阻两端电压为3V时,电路中的电流最大,为
当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,为
即滑动变阻器接入电路的阻值不得小于。
28.(1) 4N;(2) 15Ω;(3) 2.5103kg/m3
【详解】
(1)小球未放入时,水对容器底部的压强
p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.08m=800Pa
水对容器底部的压力
F=pS=800Pa5010-4m2=4N
水对容器底部的压力为4N。
(2) 因直柱形容器中水对容器底的压力等于水的重力,所以容器内水的重力
G水=F=4N
则小球未放入压敏电阻受到的压力
F=G水+G容=4N+1N=5N
由表格数据可知,压敏电阻的阻值R=15Ω,此时电压表的示数U0=3V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,压敏电阻两端的电压
UR=U-U0=6V-3V=3V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
I==
即
=
解得R0=15Ω。
(3) 小球浸没在水中静止且不接触烧杯的底和侧壁时,电压表示数U0′=3.6V,此时压敏电阻两端的电压
UR′=U- U0′=6V-3.6V=2.4V
此时电路中的电流
I′==
即
=
解得R′=15Ω,由表中数据可知,压敏电阻受到的压力F′=7N,因水对小球的浮力和小球对水的压力是一对相互作用力,所以,压敏电阻受到的压力
F=G水+G容+F浮=4N+1N+F浮=7N
解得F浮=2N,因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等,所以,由F浮=gV排可得,小球的体积
V=V排=
他轻轻将球放下时,电压表示数U0"=4.5V,此时压敏电阻两端的电压
UR"=UU0"=6V-4.5V=1.5V
此时电路中的电流
I"==即=
解得R"=5Ω,由表中数据可知,压敏电阻受到的压力F"=10N,因此时压敏电阻受到的压力等于容器和水、小球的重力之和,所以
F"= G水+ G容+G=4N+1N+G=10N
解得G=5N,则小球的密度
===ρ水=1.0103kg/m3=2.5103kg/m3
小球的密度为2.5103kg/m3。
答:(1)小球未放入时,水对容器底部的压力为4N;
(2)电阻R0的阻值为15Ω;
(3)小球的密度为2.5103kg/m3。
29.(1);(2);(3)2200Pa或2000Pa
【详解】
解:(1)未调节升降台时,,,力传感器R的阻值为
(2)由题图乙可知,当A完全浸没时,,此时杆的力应下竖直向下的压力,浮力为
此时排开水体积为
圆柱体A的密度为
(3)由题中表格可知时,,方向可能向下也可能向上,当,方向向上时,A受到浮力
当拿走轻杆后,A向下沉,水向外溢出,水深始终等于容器高度20cm,A为触底,所以容器对升降台压强
当,方向向下时,A受到浮力
此时水面与容器口齐平,当拿走轻杆后,A上浮至漂浮,浮力
水面下降,水对容器底减少的压强
所以压强为
答:(1)未调节升降台时,甲图中力传感器R的阻值2Ω;
(2)圆柱体A的密度;
(3)容器对升降台的压强为2200Pa或2000Pa。
30.(1)0.3A;(2)20N;(3)2200Pa
【详解】
(1)由于B的重力为20N,当自由放在水面时,对地面的压力也是20N。由图丙可知,当F=20N时,压敏电阻的阻值为
由图乙可知,压敏电阻两端电压等于电源电压3V,则
(2)由杠杆处于水平平衡状态,A的下表面恰好与水面接触,电流表的示数为0.15A,可知压敏电阻阻值为
由图丙可知此时地面对B的支持力为
则D点受到的拉力为
由杠杆平衡条件可知
根据题意,有
lOC:lOD=1:2
则
A的下表面恰好与水面接触时,重力等于,即
(3)电流表的示数为0.2A时
由图像知,压敏电阻片R阻值为15Ω时,地面对B的支持力是15N,此时B受到竖直向下的重力,所以细线对B竖直向上的拉力
F'=GB-F'支=20N-15N=5N
根据物体间力的作用是相互的,所以B对杠杆竖直向下的拉力是F'B=5N,由杠杆平衡条件得
FA×lOC=F'B×lOD
因为,所以
所以,物体A对杠杆竖直向下的拉力FA=10N,根据物体间力的作用是相互的,所以杠杆对A竖直向上的拉力为10N,物体A受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和竖直向上的拉力作用,所以物体A受到的浮力
F浮=GA-FA=20N-10N=10N
根据公式得
则加入水的深度
已知弹簧受到的力每改变2N,其长度就缩短1cm,杠杆始终处于水平平衡状态,此时A的下表面恰好与水面接触,A等于杠杆的竖直向下的拉力是20N,若容器足够高,向容器中缓慢加入一定量的水,物体A对杠杆竖直向下的拉力为10N,所以弹簧缩短
h2=5cm=0.05m
原来容器中水的深度为
h3=5cm=0.05m
所以容器中水的深度为
h= h 1+ h 2+ h 3=0.1m+0.05m+0.05m=0.2m
容器中水对容器底的压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa
容器中水对容器底的压力为
F底=pS=2000Pa×400×10-4m2=80N
容器是圆柱形,所以容器对地面的压力为
F压=F底+G容=80N+8N=88N
容器对地面的压强为
答:(1)B物体自由放在水平地面上时,电流表的示数为0.3A;
(2)A物体的重力为20N;
(3)容器对水平地面的压强是2200Pa。
31.(1)0.125;(2)0.4×103;(3)450
【详解】
解:(1)如图乙所示,当F=0时,电阻R=14Ω,电流表的示数为
(2)对物体B进行分析可知,物体B受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和竖直向下的绳子对B的拉力,即
F浮=GB+F拉
因为滑轮都是定滑轮,只改变力的方向,不改变力的大小,绳子的拉力等于物体A的重力,则物体B的重力为
GB=F浮-F拉= F浮-GA=ρ水gV排-GA=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×200×10-6m3-12N=8N
则物体B的密度为
(3)电流表示数为0.2A时,电路中的总电阻为
压敏电阻R的阻值为
R1=R总-R0=15Ω-10Ω=5Ω
根据图乙可得压力F和R的阻值关系式为
R=-F+14
当电阻R为5Ω时,压力F为9N。此时绳子对B的拉力为
F拉1=GA-F压=12N-9N=3N
物体B受到的浮力为
F浮1=GB+ F拉1=8N+3N=11N
物体B排开水的体积为
物体B浸在液体中的高度为
则容器内液面下降的高度为
容器对桌面减少的压强为
答:(1)当物块A对压敏电阻R的压力为0N时,电流表的示数为0.125A;
(2)物块B的密度为0.4×103;
(3)已知薄壁圆柱形容器的底面积为1000cm2,打开阀门k放水,从水面和物块B上表面相平到电流表示数为0.2A时,容器对桌面的压强减少了450Pa。
32.(1)0.5A;(2)7.5V
【详解】
解:(1)由图知道,R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压,则通过R2的电流
(2)由欧姆定律知道,R1两端的电压
U1=IR1=0.5A×7Ω=3.5V
由于串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以电源电压
U=U1+U2=3.5V+4V=7.5V
答:(1)通过R2的电流是0.5A;
(2)电源电压是7.5V。
33.(1)0.3A;(2)四级;(3)
【详解】
(1)电阻丝全部接入电路和R0串联,滑片P位于A点时,经过R0的电流为
(2)当电压表示数U为1.5V时,电压表所测电阻的阻值为
此时弹簧的形变量为
由乙图可知,当弹簧伸长10cm时,弹簧弹力为5N挡风板处于平衡状态,所受压力等于弹簧弹力,挡风板所受压力为
挡风板受到的压强为
由表格可知,风速仪所测的风为四级。
(3)弹簧的弹力等于挡风板受到的压力,挡风板受到的压力为
由乙图可知,伸长量与弹力的关系为
伸长量和电路的关系为
电压表示数为
答:(1)经过R0的电流为0.3A。
(2)当电压表示数U为1.5V时,风速仪所测的风为四级。
(3)风速(v)与电压表示数(UAP)的关系式为。
34.(1)12V;(2)0.4A;(3)4cm
【详解】
解:(1)由图乙可知,当压力为0时,压力传感器R的阻值为70Ω,电流表的示数为0.15A,则此时的电源电压为
(2)平板上物体重100N时,由杠杆的平衡条件可知压力传感器受到的压力
由图乙可知,压力传感器此时的阻值为20Ω,则电路中的电流
此时压力传感器R的功率为
(3)压力传感器R的功率为,且,则
此时电流表示数,则压力传感器的阻值为
由图乙可知,压力传感器受到的压力是16N,由杠杆的平衡条件可知
因为OB长1m,则可得,OB长1m,O为支点,,则可得lOA=0.16m,则触点A应向右移动,移动的距离
答:(1)电源电压为12V;
(2)的大小是0.4A;
(3)触点A应向右移动,移动4厘米。
35.(1)2×104Pa;(2)6N;(3)12V
【分析】
(1)不计托盘和容器的质量,压敏电阻受到的压力和水的重力相等,根据压强的公式求出压敏电阻所受的压强:
(2)利用V=Sh计算出第一次入水的体积V排,然后再根据阿基米德原理计算出第一次入水模型受到的浮力F浮;模型第一次入水后,它受到向上的浮力、向下的重力,如果杆的作用力是向下的,那么向下的力之和肯定大于10N,而向上的浮力只有8N,二者不能平衡,因此杆的作用力向上,则G=F浮+F;最后根据力的平衡条件求出模型的重力G;先计算出第二次入水受到的浮力F'浮,第二次入水时,受到向下的重力和向上的浮力,根据力的平衡条件,如果浮力大于重力,那么杆的作用力向下,则有:F浮'=G+F';如果浮力小于重力,那么杆的作用力向上,即:G=F浮+F;据此计算杆对模型的作用力即可;
(3)模型受到水的浮力和模型对水的压力是相互作用力,它们的大小相等,因此两次模型入水后压敏电阻上受到的压力都等于水的重力与浮力的和,即F=G+F浮;然后对照表格确定两种情形下压敏电阻的阻值,根据欧姆定律分别计算出两种情形下串联电路的总电流,最后根据U总=I总×(R+Rx)列出两个方程求解即可.
【详解】
(1)不计托盘和容器的质量,模型未浸入水中时,压敏电阻受到的压力:F=G水=40N,压敏电阻所受的压强:;
(2)将模型两次浸入水中,均未浸没且不触底,水未溢出,模型第一次入水后,排开水的体积:V排=S模h=0.04m2×0.02m=8×10-4m3,第一次模型受到的浮力:F浮=ρ水gV排=103kg/m3×10N/kg×8×10-4m3=8N;此时它受到向上的浮力、向下的重力,已知此时杆的作用力为10N,如果杆的作用力是向下的,那么向下的力之和肯定大于10N,而向上的浮力只有8N,模型不能处于平衡状态,因此杆的作用力向上的(即为拉力),由力的平衡条件可得,模型的重力:G=F浮+F=8N+10N=18N;模型第二次入水后,排开水的体积:V排'=S模h'=0.04m2×0.06m=2.4×10-3m3;第二次模型受到的浮力:F'浮=ρ水gV'排=103kg/m3×10N/kg×2.4×10-3m3=24N;比较可知F'浮>G,要模型处于平衡状态,则杆的作用力是向下的(即为压力),由力的平衡条件可得,此时杆对模型的作用力:F′=F浮-G=24N-18N=6N;
(3)模型第一次入水时,压敏电阻受到的压力:F=G水+F浮=40N+8N=48N,由表格中的数据可知,此时压敏电阻的阻值Rx=16Ω,由题知其电压Ux=6V,则串联电路的电流:,由欧姆定律和串联电路的特点可得,电源电压为:--------①;模型第二次入水时,压敏电阻受到的压力:F'=G水+F'浮=40N+24N=64N.由表格中的数据可知,此时压敏电阻的阻值Rx′=8Ω,由题知其电压Ux′=4V,则此时串联电路的电流,由欧姆定律和串联电路的特点可得,电源电压为:U总=I′(R+Rx′)=0.5A×(R+8Ω)----------②,联立①②式解得:U总=12V,R=16Ω.
36.(1)0.075A;(2);(3)1m
【详解】
解:(1)汽车入水前,R1的阻值为,它两端的电压为
电路中的电流
..
(2)汽车排开水的体积为
汽车受到的浮力
因为汽车漂浮于水面,所以汽车受到的重力为
(3)气囊充气打开时,R1两端电压为3V,此时R2两端电压为
由(1)可知R2接入电路的阻值为
电路中电流为
此时,R1的阻值为
由图可知,R1受到的压力为15N,它受到的压强为
气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度
答:(1)汽车入水前电路中的电流为0.075A;
(2)汽车受到的重力为;
(3)求气囊充气打开时汽车A处浸入水中的深度为1m。
37.(1)1000Pa;(2)0.03A;(3)串联一个阻值为25Ω的定值电阻
【详解】
(1)小强用底面积为100cm2的小盆进行发面,小盆放在水平的电子秤面(秤面面积大于小盆的底面积)的中央,显示的示数为1000g, 小盆对秤面的压强为
(2) 把滑动变阻器滑片调到左端时,压力为0时,R0=100Ω,电源电压为3V,此时电流为
(3)电子秤的最大称量调整为3000g时,压力为30N,R0=5Ω,而电子秤质量显示盘是由量程为0~0.1A的电流表表盘改装而成,电路允许通过的最大电流为0.1A,需要串联一个定值电阻R1,阻值为
答:(1)小强用底面积为100cm2的小盆进行发面,小盆放在水平的电子秤面(秤面面积大于小盆的底面积)的中央,显示的示数为1000g,小盆对秤面的压强为1000Pa;
(2)把滑动变阻器滑片调到左端时,闭合开关,电子秤质量显示盘的零示数对应的电流值是0.03A;
(3)小强想把电子秤的最大称量调整为3000g,在保证电路安全的前提下,闭合开关,无论怎样调节滑动变阻器R,都无法把电子秤的最大称量调整到3000g,可以通过在电路中串联一个阻值为25Ω的定值电阻。
相关试卷
这是一份第10章:浮力——2022年中考物理一轮复习题(重庆地区专用),共66页。试卷主要包含了单选题,作图题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
这是一份第9章:压强——2022年中考物理一轮复习题(重庆地区专用),共31页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,计算题,简答题等内容,欢迎下载使用。
这是一份第13章:内能——2022年中考物理一轮复习题(重庆地区专用),共17页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题等内容,欢迎下载使用。