物理九年级全册第十四章 欧姆定律4 欧姆定律的应用测试题
展开2022-2023学年苏科版九年级物理《14.4欧姆定律的应用》同步强化提优训练(二)
(时间:90分钟 满分:100分)
一.选择题(共36分)
1.有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将( )
A.一定大于R B.一定等于R C.一定小于R D.以上结果都有可能
2.已知:R1<R2 ,将图中的四种不同接法接到同一电源的两极间,电路中的电流最大的( )
A. B. C. D.
3.一个滑动变阻器标有“1.5A 50Ω”的字样,当它与一个阻值为30Ω的电阻串联接入电路时,整个电路总电阻的变化范围为( )
A.0~30Ω B.0~50Ω C.0~80Ω D.30~80Ω
4.有两个滑动变阻器分别标着“20Ω 1A”和“50Ω 1.5A”字样,当把它们串联在电路中使用时,则电路中允许通过的最大电流是( )
A.0.5A B.1A C.1.5A D.2.5A
5.如图所示电路,若要使R1、R2串联,则( )
A.闭合S1、S3、S2 B.闭合S1、S2、断开S3 C.只闭合S3 D.只闭合S1
第5题图 第6题图 第7题图 第8题图
6.有两个阻值不同的定值电阻R1、R2 , 它们的电流随电压变化的I﹣U图象如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串 , 并联后的总电阻为R并 , 则关于R串、R并的I﹣U图象所在的区域,下列说法中正确的是( )
A. R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域 B. R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
C. R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域 D. R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域
7.如图所示的控制电路中,要使AB之间的总电阻RAB= (3个阻值的阻值相等都为R),应将( )
A. S1、S2闭合,S3、S4断开 B. S1、S3闭合,S2、S4断开
C. S1、S4闭合,S2、S3断开 D. S2、S3闭合,S1、S4断开
8.如图所示电路,电源电压U及定值电阻R0的阻值不变,R为电阻箱。闭合开关S,第一次调节电阻箱的阻值,使电压表的示数为15V;第二次调节电阻箱的阻值为第一次的两倍时,电压表示数变为12V;第三次调节电阻箱的阻值在第二次的基础上增大20Ω,电压表的示数变为9V。则电源电压U和定值电阻R0的阻值为( )
A.18V 36Ω B.18V 12Ω C.20V 36Ω D.20V 12Ω
9.如图所示,R1与R2并联在电源电压为3V的电路中.只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A;同时闭合开关S1和S2电流表的示数为0.5A.则( )
A.R1的阻值为60Ω B.R2的阻值为15Ω
C.通过R1的电流是0.5A D.通过R2的电流是0.3A
第9题图 第10题图 第11题图 第12题图
10.如图为灯L1、L2的U-I图像,根据图像可知( )
A.通过L2的电流为0.2A时,L2两端的电压为100V
B.电压为160V时,通过Ll的电流较大
C.电压为160V时,L1的电阻较大
D.把两灯并联接入220V的电路中,Ll较亮
11.实验室中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成。在图甲中是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω,现借助一个定值电阻R0把它改装为一个量程为3A的电流表,如图乙所示,下列判断正确的是( )
A.达到满偏时两端电压0.03 V,R0约100000Ω
B.达到满偏时两端电压0.03 V,R0约0.01Ω
C.达到满偏时两端电压3 0V,R0约100000Ω
D.达到满偏时两端电压3 0V,R0约0.01Ω
12.如图所示的电路中,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.闭合开关S,电压表V1的示数U1与电流表A1的示数的比值为n1,电压表V2的示数U2与电流表A2的示数的比值为n2且U1<U2;当滑片P向左移动后,电压表V1示数的变化量△U1和电流表A1示数的变化量△I1的比值的绝对值为n3,电压表V2示数的变化量△U2和电流表A2示数的变化量△I2的比值的绝对值为n4.若不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定,那么,下列判断中正确的是( )
A.n1>n2 B.△U1<△U2 C.△I1<△I2 D.n3=n4
二.填空题(共28分)
13.如图所示的电路中,开关闭合后,滑动变阻器从左向右滑动的过程中,灯泡的亮度 (选填“变亮”或“变暗”),电压表的示数将 (选填“增大”或“减小”)。
第13题图 第14题图 第15题图 第16题图
14.如图是灯L和电阻R的电流随电压变化图像,电阻R的阻值为 Ω,若将他们串联接在电压为2.5V的电源两端,则电路中灯此时的电阻为 Ω.
15.如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图像,由图可知,甲的电阻是 Ω.若将甲和乙并联接在电路中,通过它们的电流之比I甲︰I乙= .
16.如图所示电路中,电源电压恒定,电阻R的阻值20Ω.(1)闭合开关S2时,R和L
是 联;(2)在对S1和S2进行闭合或断开的各种操作中,电流表可读得0.5A和0.3A两个值,那么电源电压U=________ V,灯泡电阻RL= _______Ω (灯泡电阻不随温度变化).
17.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲∶U乙=5∶4,则R1∶R2= ;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲∶I乙= 。
第17题图 第19题图 第19题图
18.如图甲所示电路,电源两端电压U不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,当开关S闭合之后,改变滑动变阻器接入电路的电阻,其电流与电压的关系如图乙所示,则滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为 Ω,电源电压为 V。
压力F/N
0
50
100
150
…
450
电阻R/Ω
30
27
24
21
…
3
19.如图是某同学自制电子秤的原理图,电源电压为12V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,压力表为0~15V的电压表,R是压敏电阻,其阻值与所受压力大小关系如表.该电路中的最小电流是 A(忽略踏板、直杆ABO及压杆的重力);若压杆对R的压力为200N,此时R的阻值为 Ω.当踏板上的压力增大时,通过R的电流 ,压力表的示数 (后两空填“减小”或“增大”).
20. 一只3Ω电阻和一只6Ω的电阻,它们串联起来后的总电阻为________Ω,它们并联起来后的总电阻为________Ω。
21. 如图所示,R1=4Ω,R2=6Ω,当开关S闭合时,通过R1与R2的电流之比为_______;加在R1与R2两端的电压之比为_______.
第21题图 第22题图 第23题图 第24题图
22. 如图所示的电路,电源电压恒定,已知R0=40Ω、R=5Ω,S1、S2都闭合时,电压表示数为9 V;若只闭合S1时,电压表示数为________V,通过R的电流是________A.
23. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲:U乙=5:4,则R1:R2=_____;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:I乙=_____.
24. 图1的电路中,电源电压恒为12V,滑动变阻器铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样,图2为R1的I﹣U图象,R1的阻值为 Ω,当电路中的电流为0.2A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值为 Ω,为了不损坏滑动变阻器R2,接入电路的阻值应不小于 Ω.
三.解答题(共36分)
25.(8分)刘星和李明为了探究串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系,他们利用两个定值电阻(R1=5Ω,R2=10Ω)及电源等器材设计了如图甲所示的电路图.
(1)根据电路图,用笔画代替导线将图乙中的电路连接完整.________
(2)闭合开关后发现电流有示数,而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是:①________;②________.
(3)对串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系你的猜想是:________.
(4)对以上实验设计你还想提什么建议:________.
(3)总电阻等于各分电阻之和(4)更换R1、R2的阻值后,再进行实验
26.(12分)小明和小光在“测定小灯泡电阻”的实验中,所用小灯泡正常发光电压为2.5V,电阻约为10Ω。(电流表和电压表最左端均为“-”接线柱)
(1)小明的实验过程如下:
①请用笔画线代替导线完成图甲的实物连接,要求滑片左移电流表示数变小。
②电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最_______(填“左”或“右”)端;闭合开关发现小灯泡不亮,电压表的示数为0V,电流表有示数,产生这种现象的原因是_________。
③以上故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是_________。
④实验中当滑动变阻器滑片移到某一位置时,电流表指针如图乙所示,这时通过小灯泡的电流是_______。
⑤小明又根据实验数据绘制成了U-I图像如图丙,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡正常发光的电阻是________Ω。
(2)小光想利用如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的大小(R0阻值已知)。下面是他的实验过程,请你帮他完成实验。
①闭合开关S和S2,断开S1,读出此时电压表的示数为U1。
②___________,读出此时电压表的示数为U2。
③未知电阻阻值的表达式为:Rx=________
④实验后小光又将开关S2换成了一个电压表,当闭合开关S和S1时,发现电路中两个电压表的指针偏转角度相同,如果R0=10Ω且Rx<R0,则Rx=___________ Ω。
27.(8分)如图1所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω.当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图2线段AB表示.求:
(1)电源电压;
(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数.
28.(8分)为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示。当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω。在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω。求:
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是多少?
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾?
参考答案
一.选择题(共36分)
1.有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R,现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将( C )
A.一定大于R B.一定等于R C.一定小于R D.以上结果都有可能
2.已知:R1<R2 ,将图中的四种不同接法接到同一电源的两极间,电路中的电流最大的( C)
A. B. C. D.
3.一个滑动变阻器标有“1.5A 50Ω”的字样,当它与一个阻值为30Ω的电阻串联接入电路时,整个电路总电阻的变化范围为( D )
A.0~30Ω B.0~50Ω C.0~80Ω D.30~80Ω
4.有两个滑动变阻器分别标着“20Ω 1A”和“50Ω 1.5A”字样,当把它们串联在电路中使用时,则电路中允许通过的最大电流是( B )
A.0.5A B.1A C.1.5A D.2.5A
5.如图所示电路,若要使R1、R2串联,则( C )
A.闭合S1、S3、S2 B.闭合S1、S2、断开S3 C.只闭合S3 D.只闭合S1
第5题图 第6题图 第7题图 第8题图
6.有两个阻值不同的定值电阻R1、R2 , 它们的电流随电压变化的I﹣U图象如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串 , 并联后的总电阻为R并 , 则关于R串、R并的I﹣U图象所在的区域,下列说法中正确的是( B )
A. R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域 B. R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
C. R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域 D. R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域
7.如图所示的控制电路中,要使AB之间的总电阻RAB= (3个阻值的阻值相等都为R),应将(D)
A. S1、S2闭合,S3、S4断开 B. S1、S3闭合,S2、S4断开
C. S1、S4闭合,S2、S3断开 D. S2、S3闭合,S1、S4断开
8.如图所示电路,电源电压U及定值电阻R0的阻值不变,R为电阻箱。闭合开关S,第一次调节电阻箱的阻值,使电压表的示数为15V;第二次调节电阻箱的阻值为第一次的两倍时,电压表示数变为12V;第三次调节电阻箱的阻值在第二次的基础上增大20Ω,电压表的示数变为9V。则电源电压U和定值电阻R0的阻值为( D )
A.18V 36Ω B.18V 12Ω C.20V 36Ω D.20V 12Ω
解:R0与R串联,第一次调节电阻箱的阻值为R时,电路中的电流为
,电源的电压为U=I1(R0+R)=(R0+R)﹣﹣①;第二次调节电阻箱的阻值为第一次的两倍时,电路中的电流为,电源的电压为U=I2(R0+2R)=(R0+2R)﹣﹣②第三次将电阻箱的阻值在第二次的基础上增大20Ω时,电路中的电流为,电源的电压为U=I3[R0+(2R+20Ω)]=(R0+2R+20Ω)﹣﹣③
因电源的电压不变,所以,由①、②可得:(R0+R)=(R0+2R),整理可得:R=R0﹣﹣④由①、③可得:(R0+R)=(R0+2R+20Ω),整理可得:2R0﹣R=60Ω,把④代入可得:R0=36Ω,R=2R0﹣60Ω=2×36Ω﹣60Ω=12Ω,则电源的电压:U=I1(R0+R)=(R0+R)=×(36Ω+12Ω)=20V.
9.如图所示,R1与R2并联在电源电压为3V的电路中.只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A;同时闭合开关S1和S2电流表的示数为0.5A.则( B )
A.R1的阻值为60Ω B.R2的阻值为15Ω
C.通过R1的电流是0.5A D.通过R2的电流是0.3A
解:R1的阻值为;R2的阻值为;通过R1的电流是0.3A;通过R2的电流是0.2A。
第9题图 第10题图 第11题图 第12题图
10.如图为灯L1、L2的U-I图像,根据图像可知( C )
A.通过L2的电流为0.2A时,L2两端的电压为100V
B.电压为160V时,通过Ll的电流较大
C.电压为160V时,L1的电阻较大
D.把两灯并联接入220V的电路中,Ll较亮
解:通过L2的电流为0.2A时,L2两端的电压为60V;电压为160V时,通过L2的电流较大;电压为160V时,通过Ll的电流较小,L1的电阻较大;把两灯并联接入220V的电路中,通过L2的电流较大,L2较亮。
11.实验室中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成。在图甲中是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω,现借助一个定值电阻R0把它改装为一个量程为3A的电流表,如图乙所示,下列判断正确的是( B )
A.达到满偏时两端电压0.03 V,R0约100000Ω
B.达到满偏时两端电压0.03 V,R0约0.01Ω
C.达到满偏时两端电压3 0V,R0约100000Ω
D.达到满偏时两端电压3 0V,R0约0.01Ω
解:因为Ig=3mA=0.003A,Rg=10Ω,所以达到满偏时两端的电压为U=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V;则通过R0的电流为I0=I-Ig=3A-0.003A=2.997A,电阻R0两端的电压等于小量程电流表两端的电压,即U0-Ug=0.03V,
12.如图所示的电路中,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.闭合开关S,电压表V1的示数U1与电流表A1的示数的比值为n1,电压表V2的示数U2与电流表A2的示数的比值为n2且U1<U2;当滑片P向左移动后,电压表V1示数的变化量△U1和电流表A1示数的变化量△I1的比值的绝对值为n3,电压表V2示数的变化量△U2和电流表A2示数的变化量△I2的比值的绝对值为n4.若不计电表的电阻对电路的影响且电源电压恒定,那么,下列判断中正确的是( D )
A.n1>n2 B.△U1<△U2 C.△I1<△I2 D.n3=n4
解:定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,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.两电流表的示数相等,电压表V1的示数U1与电流表A1的示数的比值为,电压表V2的示数U2与电流表A2的示数的比值为,U1<U2,所以n1<n2,A错误;滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻值变小,根据串联分压的原理,可知滑动变阻器两端的电压变小,定值电阻两端的电压变大,电源电压一定,就有定值电阻R1增大的电压△U1等于滑动变阻器R2减小的电压△U2,即△U1=△U2,B错误;两电阻串联接入电路,通过的电流相等,滑片移动时,电流表示数的变化量也相等,即△I1=△I2,C错误;综上所述,△U1=△U2,△I1=△I2,,,所以n3=n4,D正确.
二.填空题(共28分)
13.如图所示的电路中,开关闭合后,滑动变阻器从左向右滑动的过程中,灯泡的亮度 (选填“变亮”或“变暗”),电压表的示数将 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】.变暗 变大
第13题图 第14题图 第15题图 第16题图
14.如图是灯L和电阻R的电流随电压变化图像,电阻R的阻值为 Ω,若将他们串联接在电压为2.5V的电源两端,则电路中灯此时的电阻为 Ω.
【答案】.20 5 解:电阻R的阻值为;若R与L串联在电压为2.5V的电源两端时,I=IR′=IL,且满足U=UR′+UL=2.5V,从图像上可以发现,当I=0.1A时,UR′=2V,UL=0.5V,符合串联电路的电流和电压特点,此时灯泡电阻为。
15.如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图像,由图可知,甲的电阻是 Ω.若将甲和乙并联接在电路中,通过它们的电流之比I甲︰I乙= .
【答案】.10 2:1 解析:解:两电阻的阻值分别为、。甲、乙并联,通过它们的电流之比为。
16.如图所示电路中,电源电压恒定,电阻R的阻值20Ω.(1)闭合开关S2时,R和L
是 联;(2)在对S1和S2进行闭合或断开的各种操作中,电流表可读得0.5A和0.3A两个值,那么电源电压U=________ V,灯泡电阻RL= _______Ω (灯泡电阻不随温度变化).
【答案】.并联 6 30 解析:当闭合开关S2时,电路中有两条支路,R和L并联,由题意可知,当S1闭合、S2断开时电流表的示数为0.3A,说明通过电阻R的电流为I=0.3A,当两个开关都闭合时,电流表的示数为0.5A,说明通过灯泡的电流为
;因此电源电压为;灯泡L的电阻为。
17.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲∶U乙=5∶4,则R1∶R2= ;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲∶I乙= 。
【答案】1:4 1:5 解:开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测总电压,乙测R2两端电压。两表的示数之比为U甲:U乙=5:4,设R2两端电压为4U,则R1两端的电压为5U-4U=U,两电阻阻值之比为。开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲测通过R2的电流,乙测干路电流。根据并联电路的分流原理,可知
。
第17题图 第19题图 第19题图
18.如图甲所示电路,电源两端电压U不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,当开关S闭合之后,改变滑动变阻器接入电路的电阻,其电流与电压的关系如图乙所示,则滑动变阻器R2接入电路的最大阻值为 Ω,电源电压为 V。
【答案】60 7 解:当滑动变阻器全部连入电路时,电压表示数最大,由图象可知,滑动变阻器两端的电压U2=6V,I=0.1A,滑动变阻器的最大阻值为。R1、R2串联,此时就有U=6V+0.1A×R1①;当滑动变阻器连入电路的电阻为零时,U2=0,则I'=0.7A,此时R1工作,就有U=0.7A×R1②;两式联立,解得R1=10Ω,U=7V。
19.如图是某同学自制电子秤的原理图,电源电压为12V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,压力表为0~15V的电压表,R是压敏电阻,其阻值与所受压力大小关系如表.该电路中的最小电流是 A(忽略踏板、直杆ABO及压杆的重力);若压杆对R的压力为200N,此时R的阻值为 Ω.当踏板上的压力增大时,通过R的电流 ,压力表的示数 (后两空填“减小”或“增大”).
压力F/N
0
50
100
150
…
450
电阻R/Ω
30
27
24
21
…
3
【答案】.0.3 18 增大 增大 解:当电子秤所受压力为0时,压敏电阻的阻值最大,电路中的电流最小,即。分析压力与压敏电阻之间的关系,可知压力每增加50N,压敏电阻的阻值就减小3Ω,根据压力是150N,推导可知,压杆对R的压力为200N时,压敏电阻的阻值就为18Ω。踏板上的压力增大,压敏电阻的阻值减小,电路中的电流就会增大,R0两端的电压增大,压力表的示数增大。
20. 一只3Ω电阻和一只6Ω的电阻,它们串联起来后的总电阻为________Ω,它们并联起来后的总电阻为________Ω。
【答案】 . 9 2 解:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,3Ω和6Ω的电阻串联后的总电阻为R串=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω 并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和,3Ω和6Ω的的两个电阻并联后,由得,总电阻
21. 如图所示,R1=4Ω,R2=6Ω,当开关S闭合时,通过R1与R2的电流之比为_______;加在R1与R2两端的电压之比为_______.
【答案】 1:1 2:3 解:由图示可知,两个电阻是串联在电路中的,在串联电路中电流处处相等,所以通过两个电阻的电流之比为1:1。 由欧姆定律可知,当电流相一定时,导体两端的电压与导体的电阻成正比,所以加在R1与R2两端的电压之比为4Ω:6Ω=2:3
第21题图 第22题图 第23题图 第24题图
22. 如图所示的电路,电源电压恒定,已知R0=40Ω、R=5Ω,S1、S2都闭合时,电压表示数为9 V;若只闭合S1时,电压表示数为________V,通过R的电流是________A.
【答案】 1 .0.2 解:S1、S2都闭合时,电阻R0被短路,电压表测电源电压,电压表示数为9 V,所以电源电压为9V;若只闭合S1时,两电阻为串联关系,电压表测电阻R的电压,此时电路中的电流为I=U/R总=9V/45Ω=0.2A,所以电压表的示数为5Ω×0.2A=1V.
23. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲:U乙=5:4,则R1:R2=_____;当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:I乙=_____.
【答案】. 1:4 1:5 解:由电路图可知,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测串联总电压,乙测R2两端电压,串联电路中电流处处相等,根据I=,
====,由此可得:=;由电路图可知,当开关S断开,甲、乙为电流表时,两电阻并联,甲测通过R2的电流,乙测干路电流,
=====.
24. 图1的电路中,电源电压恒为12V,滑动变阻器铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样,图2为R1的I﹣U图象,R1的阻值为 Ω,当电路中的电流为0.2A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值为 Ω,为了不损坏滑动变阻器R2,接入电路的阻值应不小于 Ω.
【答案】20;40;4.解:(1)由图象可知,当U1=6V时,I1=0.3A,则
R1===20Ω;(2)由电路图可知,两电阻串联,由图象可知当电路中的电流I=0.2A时,U1′=4V,则U2=U﹣U1′=12V﹣4V=8V,R2===40Ω;(3)由滑动变阻器的铭牌可知,电路中的最大电流Imax=0.5A,则电路中的最小总电阻R总min===24Ω,
滑动变阻器接入电路的最小值R2min=R总min﹣R1=24Ω﹣20Ω=4Ω.故答案为20;40;4.
三.解答题(共36分)
25.(8分)刘星和李明为了探究串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系,他们利用两个定值电阻(R1=5Ω,R2=10Ω)及电源等器材设计了如图甲所示的电路图.
(1)根据电路图,用笔画代替导线将图乙中的电路连接完整.________
(2)闭合开关后发现电流有示数,而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是:①________;②________.
(3)对串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系你的猜想是:________.
(4)对以上实验设计你还想提什么建议:________.
【答案】(1)(2)电压表短路;电压表断路
(3)总电阻等于各分电阻之和(4)更换R1、R2的阻值后,再进行实验
26.(12分)小明和小光在“测定小灯泡电阻”的实验中,所用小灯泡正常发光电压为2.5V,电阻约为10Ω。(电流表和电压表最左端均为“-”接线柱)
(1)小明的实验过程如下:
①请用笔画线代替导线完成图甲的实物连接,要求滑片左移电流表示数变小。
②电路连接正确后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最_______(填“左”或“右”)端;闭合开关发现小灯泡不亮,电压表的示数为0V,电流表有示数,产生这种现象的原因是_________。
③以上故障排除后,再闭合开关,发现小灯泡仍不亮,但电流表和电压表均有示数,接下来他应进行的操作是_________。
④实验中当滑动变阻器滑片移到某一位置时,电流表指针如图乙所示,这时通过小灯泡的电流是_______。
⑤小明又根据实验数据绘制成了U-I图像如图丙,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡正常发光的电阻是________Ω。
(2)小光想利用如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的大小(R0阻值已知)。下面是他的实验过程,请你帮他完成实验。
①闭合开关S和S2,断开S1,读出此时电压表的示数为U1。
②___________,读出此时电压表的示数为U2。
③未知电阻阻值的表达式为:Rx=________
④实验后小光又将开关S2换成了一个电压表,当闭合开关S和S1时,发现电路中两个电压表的指针偏转角度相同,如果R0=10Ω且Rx<R0,则Rx=___________ Ω。
【答案】(1)① ② 左 灯泡短路 ③向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况 ④0.16A ⑤12.5 (2) ②闭合开关S和S1,断开S2 ③ ④ 2
27.(8分)如图1所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω.当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图2线段AB表示.求:
(1)电源电压;
(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数.
解:(1)由图示电路图可知,当滑片在b端时只有R1接入电路,此时电路电流最大,由U-I图像可知,电路最大电流为0.6 A,由I=可知,电源电压:U=U1=IR1=0.6 A×10 Ω=6 V (2)由图示电路图可知,滑片在a端时,滑动变阻器值全部接入电路,由U-I图像可知,此时电路电流I=0.2 A,滑动变阻器两端电压U滑=4 V,由I=可知,滑动变阻器最大阻值:R2===20 Ω,滑片在ab中点时电路电流:I″===0.3 A,由I=可知,电压表示数:UV=U2′=I″×R2=0.3 A××20 Ω=3 V
28.(8分)为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示。当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω。在图乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R2=20Ω。求:
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是多少?
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电流表的示数为0.2A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾?
解:(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60 Ω,
电路中的电流为I===0.1A,电压的示数是U1=IR1=0.1A×60=6V;
(2)当电流表的示数为0.2A时,R1的电阻为R1=— R2=—20=20Ω,
由甲图可知,被检测者的酒精气体浓度为0.3 mg/mL,
0.2mg/mL<0.3mg/mL<0.8mg/mL,所以被检测者属于酒驾。[来源:学科网ZXXK]
答:(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是6V;(2)被检测者属于酒驾。
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