(辅导班专用)九年级物理寒假讲义 专题16 电压和电阻(跟踪练习)(含解析)
展开专题16 电压和电阻(练习)(教师版)
第一部分 基础练习
一、选择题
1.用电压表测灯泡正常发光时的电压时,误将电压表与灯泡串联,这样引起的后果( )。
A.灯泡可能烧坏 B.电压表烧坏 C.灯泡不亮 D.电压表无读数
2.在下图所示的电路中,闭合开关S,电压表能测量L1两端电压的是( )。
A B C D
3.如图所示,电源电压9V保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光,电压表示数为3V,则灯泡L1两端的电压是( )。
A.3V B.6V C.4.5V D.9V
4.如图所示电路中,当接通开关S后,发现电流表指针偏转,电压表指针不动,则故障可能是( )。
A.L1的灯丝断了 B.L2的灯丝断了 C.L1的接线短路 D.L2的接线短路
5.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,电压表示数为10V,电流表示数为1A,断开S2后,电压表示数变为2V,则R2的电阻和电源电压分别是( )。
A.10Ω、15V;B.40Ω、10V;C.40Ω、15V;D.10Ω、10V
6.在图中所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,有一个电表的示数增大;然后将电流表A与电阻R1位置互换后,发现电压表的示数不变。若故障只发生在电阻R1、R2上,则( )。
A.R1一定短路;B.R2一定短路;C.R1可能短路;D.R2可能断路
7.在如图所示的电路中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是( )。
A | B | C | D |
8.如图所示,电源电压是5V并保持不变,开关S闭合后电压表的示数为3V,则( )。
A.L1两端的电压为3V B.L2两端的电压为3V
C.L2两端的电压为2V D.L1两端的电压为5V
9.如图所示的电路图,开关S接到a时,电压表示数为9V,开关S接到b时,电压表示数为4V,下列说法不正确的是( )。
A.电源电压为9V B.灯L1两端的电压为4V
C.灯L2两端的电压为4V D.灯L1和灯L2的总电压为9V
10.在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表指针几乎指在零刻度线,电压表指针则有明显偏转,如果把灯L1和L2对调位置,两个表均无示数,该电路中的故障可能是( )。
A.灯泡L1断路;B.灯泡L2短路;C.灯泡L2断路;D.两个灯泡都断路
11.如图所示的电路中,当开关S闭合后( )。
A.若甲是电流表,乙是电压表,则两灯并联;
B.若甲是电流表,乙是电流表,则两灯串联;
C.若甲是电压表,乙是电流表,则两灯并联;
D.若甲是电压表,乙是电压表,则两灯串联;
12.如图所示,在保证安全的情况下,肯定能用滑动变阻器调节小灯泡由亮到灭的是( )。
A. B. C.D.
13.将两滑动变阻器如图所示串联起来,如果把a、b两条导线接入电路后,要使这两只变阻器的总电阻最大,滑片P1和P2所处的位置是( )。
A.P1在最右端,P2在最左端 B.P1在最左端,P2在最左端
C.P1在最左端,P2在最右端 D.P1在最右端,P2在最右端
14.在如图所示的各电路中,能用滑动变阻器调节灯泡亮度的是( )。
二、填空题
15.小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则L2两端的电压为 V,L1两端的电压为 V。
16.在一次测L1、L2灯串联的电路电压的实验中,电路两端的总电压值如图甲所示,则总电压为 V,灯泡L1的电压如图乙所示,则灯L1的电压为 V,灯L2的电压为 V。
17.如图所示电路中,电源电压不变,当变阻器的滑片向左移动时,图中各表的示数变化情况是:A表___________,表___________,表___________。
18.滑动变阻器是靠改变电阻线在电路中的________来改变接入电路的电阻的,在使用滑动变阻器时,应先将滑动变阻器滑片置于________。
三、作图题
19.(1)在下图的甲、乙的○内填上适当的电表符号,要求闭合开关后灯泡都能发光。
(2)根据丙标出的电流方向,从电池组、电压表、电流表三个元件中选出两个元件符号,分别填进丙电路的空缺处,填进后要求灯泡L1和L2串联,且都能发光。
四、实验探究题
20.按照课本要求探究串联电路中电压的规律,小明设计的电路如图所示。根据电路图把电压表分别接入到电路中的AB、BC、AC之间,测出它们的电压,填入表中:
实验次数 | AB间电压 | BC间电压 | AC间电压 |
1 | 2.5V | 3.5V | V |
(1)AC之间电压如图乙所示,将读出的结果填入表中。
(2)在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是
A.整理器材,结束实验 B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
C.分析数据,得出结论 D.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
(3)通过对上面数据的分析,可以得出的结论是: 。
(4)指出表格的设计有哪个地方不合理? 。
21.现有几根锰铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如右表所示.请你设计实验方案,在不剪断合金丝的前提下,比较锰铜合金丝和镍铬合金丝这两种材料的导电性能。
(1)应选用编号为 _________ 的锰铜合金丝和编号为 _________ 的镍铬合金丝进行实验.
(2)选择实验器材并根据所选器材,画出一个能反映实验方案的电路图。
第二部分 提高练习
一、选择题
1.(2020·四川乐山)小华设计了如图所示的输液提示器,在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时( )。
A. 电压表示数减小,灯泡亮度变暗;B. 电压表示数减小,灯泡亮度变亮;
C. 电压表示数增大,灯泡亮度变暗;D. 电压表示数增大,灯泡亮度变亮
2.(2020·江苏连云港)如图所示电源电压恒定闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是( )。
A. 电流表示数增大;
B. 电压表示数减小;
C. 定值电阻R两端的电压增大;
D. 电压表示数与电流表示数比值增大
3.(2019·邵阳)在如图中,要使L1与L2串联,在“〇”处接入电流表或电压表,测量电路中的电流、L1两端的电压。以下做法正确的是( )。
A.a为电流表,b为电流表 B.a为电压表,b为电流表
C.a为电流表,b为电压表 D.a为电压表,b为电压表
4.(2020·山东济宁)如图是已连接的部分电路,表中的结果符合 ab间、ac间、bc间的连接情况的是( )。
选项 | ab间连接 | ac间连接 | bc间连接 | 结果 |
A | 2V的电源 | 不接 | 不接 | 电流表示数为0.04A |
B | 不接 | 一根导线 | 2V的电源 | 电路总功率为0.08W |
C | 一根导线 | 2V的电源 | 不接 | 电路的总电阻为25Ω |
D | 2V的电源 | 电压表 | 一根导线 | 电流表示数为0.5A |
A. A B. B C. C D. D
5.(2020·宁夏)如图甲所示,是某款手持式电子测温仪,图乙是它工作的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0,为保护电阻,显示仪是由电流表或电压表改装而成。在测量人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大,则下列分析正确的是( )。
A. 显示仪是由电流表改装成的;
B. 热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大;
C. 被测温者体温越高,电路消耗的电功率越大;
D. 将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大
6.(2020·宿迁)取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )。
A.铁片是水果电池的正极;
B.两个相同水果电池串联后可提供更高电压;
C.该水果电池的电压是3V;
D.水果电池将内能转化为电能
7.(2020·广安)利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯泡上标有“3.8V”字样。闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是( )。
A. 无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无示数,原因是小灯泡断路;
B. 无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱;
C. 当小灯泡的实际电压为2.5V时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动;
D. 电压表无示数,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路
二、填空题
8.(2020·广元)如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲∶U乙=4∶1,则R1∶R2=______;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,通过两电表的电流之比I1∶I2=______。
三、作图题
9.(2020·湘西)请用笔画线表示导线,将电压表连入实物图中,使电压表能够测量小灯泡两端的电压大小,要求电压表选用3V的量程。
10.(2020·眉山)如图所示,是AB两地间的输电示意图,双横线为输电线,每千米输电线的电阻约为0.2Ω.输电线在B地某处发生了短路,为确定短路的位置距A处的距离,检修员在A地利用电压表、电流表、开关、导线和电源接成电路进行测量计算,便可知道短路处到A地的距离。请在虚线框内帮检修员设计并画出电路图。
四、实验探究题
11.(2020·南通)小明探究铅笔芯的电阻大小与长度的关系时,找来一支铅笔芯,测量其长度并用两枚金属回形针夹住其两端进行实验。
(1)图甲是测铅笔芯电阻的电路,请用笔画线代替导线将其连接完整。_____
①闭合开关,发现两电表均无示数,为排查故障他将电压表改接在变阻器两端,发现电压表有示数,则电路故障可能是____。
②排除故障,移动滑片P,电流表示数为0.14A时,电压表示数如图乙,为____V,测出的电阻为____Ω。
(2)移动回形针,改变并测量铅笔芯接入电路的长度,实验时发现电流表损坏,他又设计了图丙电路测量电阻。
①正确连好电路,闭合开关S,将开关S1先拨至b,移动滑动变阻器滑片P,使电压表示数为U。
②再将S1拨至a,调节电阻箱旋钮至图丁位置,观察到电压表示数略大于U,他把“×1”挡的旋钮又旋了一格,发现电压表示数略小于U,此时他_____(选填“应”或“不应”)再调节滑动变阻器,以使电压表的示数恰好为U。
③推断铅笔芯接入电路的阻值_____(填写范围)。
(3)小明由上述两次实验,得出铅笔芯电阻与长度的关系,请评价他在探究过程中的不足之处∶______。
参考答案
第一部分 基础练习
一、选择题
1.【答案】C。
【解析】当电压表与灯泡串联时,由于电压表的电阻很大,接入电路中相当于断路,所以,灯泡不亮;故C正确,A错误;此时电压表测的是电源电压,故电压表有示数,故BD错误;故选C。
2.【答案】D。
【解答】因为A B C选项均为串联电路,并且电压表都是并联在L2的两端,故ABC选项均不符合题意;
D选项中L1和L2两灯并联,电压表与两灯并联,并且两灯两端电压相等,故D选项符合题意。故选 D。
3.【答案】B。
【解析】因为L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,并且串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯泡L1两端的电压:U1=U-U2=9V-3V=6V。故选B。
4.【答案】C 。
【解析】如果L1的灯丝断了,电压表测电源电压,指针应偏转,此选项不符合题意;如果L2的灯丝断了,电路开路,电流表、电压表都无示数.此选项不符合题意;如果L1短路,此处相当于导线,电阻为零,所以电压表的示数为零,指针基本不动;电流可以通过电流表,所以电流表指针偏转,此选项符合题意;如果L2短路,此处相当于导线,电压表测电源电压,指针应偏转.此选项不符合题意。
5.【答案】B。
【解析】由电路图知,闭合开关S1、S2时,只有R1连入电路中,此时电压表示数为10V,所以电源电压:U=10V;由欧姆定律可得:;当断开S2后,R1、R2串联,电压表测R1两端电压,由串联电路的电压特点知,U2=U﹣U1=10V﹣2V=8V;由串联电路的分压原理知:,即:,所以:R2=40Ω。
6.【答案】A。
【解析】电流表内阻看做零,电压表内阻看作无穷大,电流表测量的是电路总电流,电压表示数是电源电压;如果电流表与电阻R1互换,电压表示数不变,说明电流表和电阻R1对电路影响相同;故应该是电阻R1短路。正确答案是A。
7.【答案】D。
【解析】A:由图可知,电压表接到了L1的两端,且正负接线柱接反了,故A错误。
B:由图可知,电压表测的是两灯串联的总电压,或电源电压,故B错误。
C:由图可知,电压表接到了L2的两端,测的是L2的两端电压,故C错误。
D:由图可知,电压表与L1并联,正负接线柱正确,故D正确。
8.【答案】B。
【解析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端电压,根据串联电路特点分析答题。
由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端电压,电压表示数是3V,则L2两端电压U2=3V,故B正确、C错误;
灯L1两端电压U1=U-U2=5V-3V=2V,故AD错误。故选B。
9.【答案】B。
【解析】当开关S接到a时,两灯泡串联,电压表测电源的电压;当开关接到b时,两灯泡仍然串联,电压表测L2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出灯L1两端的电压。
当开关S接到a时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,即电源的电压U=9V,故AD正确;
当开关接到b时,两电阻仍然串联,电压表测L2两端的电压,即灯L2两端的电压U2=4V,故C正确;
因为串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,所以灯L1两端的电压U1=U-U2=9V-4V=5V,故B错误。故选B。
10.【答案】C。
【解析】由电路图可知,L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,电流表测电路中的电流,因电压表指针则有明显偏转,所以,电压表两接线柱与电源之间是通路,因电流表指针几乎指在零刻度线,所以,电路断路,即电压表并联部分断路,该电路中的故障可能是灯泡L2断路,故A、B错误,C正确。
两个灯泡都断路时,电路断路,电压表无示数,故D错误。
11.【答案】C。
【解析】先分析用电器的连接方式,然后根据电压表与被测用电器并联,电流表与被测用电器串联进行分析。
A、甲是电流表,乙是电压表,一个灯泡被短路,电路为另一个灯泡的基本电路,故A错误;
B、甲是电流表,乙是电流表,将形成电源短路,故B错误;
C、甲是电压表,乙是电流表,两灯泡并列连接,因此两灯并联,故C正确;
D、甲是电压表,乙是电压表,电路为一个灯泡的基本电路,故D错误。故选C。
12.【答案】D。
【解析】A、图A中滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑到左端时,会引起灯泡短路,实现灯泡由亮到灭,但不安全,故A错误;
B、图中滑动变阻器与灯泡串联,当滑片P左右滑动时,只能改变灯泡亮度,不能使灯泡熄灭,故B错误。
C、图C中滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑到右端时,会引起电源短路,故C错误。
D、图B中滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑到右端时,会引起灯泡短路,实现灯泡由亮到灭,故D正确。故选D。
13.【答案】C。
【解析】如图,要使滑动变阻器的阻值最大,则两个滑动变阻器的电阻线都应连入电路,故P1在最左端,P2在最右端。故选C。
14.【答案】C。
【解析】A、D、灯泡被短路,灯泡始终不会发光,故AD选项不符合题意;
B、该电路为并联电路,并联电路各支路互不影响,因此灯泡的亮度不变,故B选项不符合题意;
C、灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器可以改变灯泡中的电流,即灯泡亮度可以调节,故C选项符合题意;故选C。
二、填空题
15.【答案】2;8。
【解析】从图中可以看出V1测电源电压,V2测L2两端电压,而两表指针一样,说明V1选的是大量程,V2的是小量程,则V1的示数为10V;V2示数为2V;
又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,则灯L2两端电压为2V;灯L1两端电压为10V-2V=8V。
故答案为:2;8。
16.【答案】2.5;1.1;1.4。
【解析】由图可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,
所以甲图总电压U=2.5V,乙图灯泡L1的电压U1=1.1V,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以灯L2的电压:U2=U-U1=2.5V-1.1V=1.4V。
故答案为:2.5;1.1;1.4。
17.【答案】增大、不变、不变。
【解析】本题中滑片上接有电压表,而电压表的电阻相当于无限大,故电压表所在的地方相当于开路,相当于把变阻器下面的两个接线柱接在电路中,此时变阻器不起变阻作用,故滑片移动时,电表A和的示数不变。
至于电压表的示数变化可以这样分析:当滑片P在b端时,电压表被短路,故示数为零;当滑片P在a端时,电压表测的是整个的最大电压,故滑片向左移动时,电压表的示数增大。
答案:增大、不变、不变。
18.【解析】①滑动变阻器是靠改变电阻线在电路中的长度来改变电阻,从而逐渐改变电路中的电流大小;
②滑动变阻器接入电路后,为保护电路,在开关闭合前应使连入电路的阻值最大.
故答案为:长度;阻值最大处。
三、作图题
19.【解析】图甲中,中间的一个是串联在电路中的,只能连电流表,而上边的是与灯泡并联的,所以应连电压表;图乙是一个由两只灯泡组成的并联电路,下边的电表是串联在干路中的,只能连电流表,中间一个应连电压表,并且如果中间一个连电流表的话,会造成电路的短路;图丙中,电池组是必不可少的,可先将其确定;根据电流方向,又因为要求两灯串联,且都能发光,所以左边一定是电池组,且正极朝上,右边选择电压表可以测L2的电压,但如果选择电流表则会将L2短路,所以应选电压表。
【答案】如图甲、乙、丙所示。
四、实验探究题
20.【答案】(1)6;(2)B;(3)在串联电路中,各部分电压之和等于总电压;(4)此实验数据表格只设计了一次实验,为了得出普遍规律,应该多设计几次。
【解析】(1)由于电压表选择的是大量程,所以其分度值是0.5V,故电压表的示数是6V;
(2)通过实验数据分析总电压与各部分电路电压之间的关系,只能验证一次,所以发现实验次数太少,需要多次测量,为使多次测量更具普遍性,要更换灯泡规格,或改变电源电压;
(3)据表中的数据能看出,串联电路中,各个部分的电压之和等于总电压;
(4)为了得出普遍规律,一次实验是不够的,故此实验数据表格只设计了一次实验,为了得出普遍规律,应多设计出几次实验的数据记录表来;
故答案为:(1)6;(2)B;(3)在串联电路中,各部分电压之和等于总电压;(4)此实验数据表格只设计了一次实验,为了得出普遍规律,应该多设计几次。
21.【解析】(1)对于多变量的探究题目,要采用控制变量的思想来设计实验;探究的是不同材料的合金丝的导电性能,就需要保持合金丝的材料不同,而控制其他因素保持一致。回归此题,锰铜合金丝和镍铬合金丝的材料不同,要想探究它们的导电性能就必须控制长度和横截面积保持一致,据此来选择实验材料。
(2)合金丝导电性能的好坏无法直接看出,所以需要运用“转换法”将其转化为易观察的现象;方法有多种,可在电路中接入一个小灯泡,通过小灯泡的明暗程度来判断它们的导电性,但这样的实验效果不是太明显;也可以在电路中接入一个电流表,通过电流表的示数来间接判断它们的导电性能。
【答案】(1)由控制变量法知,应控制两种材料的长度和横截面积相等来进行研究,表格中,D、H两根导线符合要求。
故答案为:D、H。
(2)由分析可知,在电路中串联一电流表,通过电流表的示数来判断它们的导电性能;
器材:电源、电流表、开关一个、导线若干、D导线和H导线各一根;
方法:在A、B之间分别接入D、H两根导线,观察电流表的示数的不同.若电流大,则表示导电性能好。作图如下:
第二部分 提高练习
一、选择题
1.【答案】B。
【解析】由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,灯泡亮度变亮。故选B。
2.【答案】D。
【解析】ABC.由图可知,电阻R和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,滑动变阻器滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由I=可知通过电路的电流变小,即电流表的示数变小,由U=IR可知定值电阻R两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故ABC错误;
D.电压表的示数变大,电流表的示数变小,电压表示数与电流表示数比值增大,故D正确。故选D。
3.【答案】B。
【解析】由图可知,a表跟灯泡L1并联,所以a应为电压表;b表串联在电路中,所以b应为电流表,此时电流表测量电路中的电流,电压表测量L1两端的电压。故选B。
4.【答案】D。
【解析】A.在ab间连接2V的电源,ac、bc间不连接,此时电路为R1的简单电路,可算出电流表示数:;A不符合题意;
B.ab间不连接,ac间连接一根导线,bc间连接2V电源,此时电路为R1的简单电路,可算出电路总功率为:;B不符合题意;
C.ab间连接一根导线,ac间连接2V电源,bc间不连接,此时电路为R2的简单电路,此时电路的总电阻为20Ω,C不符合题意;
D.ab间连接2V电源,ac间连接电压表,bc间连接一根导线,此时电路为R1、R2并联的电路,电流表测总电流,可算出并联后的电阻为:
电流表示数为: ;D符合题意。故选D。
5.【答案】B。
【解析】A.由图乙结合题意分析可知,显示仪是由电压表改装成的,故A错误;
B.因为测量人的体温时,显示仪的示数会随被测者体温的升高而变大,即热敏电阻R两端的电压变大,结合欧姆定律和串联电路电压的特点分析可知,此时R的阻值增大,即热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大,故B正确;
C.被测温者体温越高,热敏电阻R的阻值越大,电路的总电阻增大,因为电源的电压不变,由欧姆定律可知,电路的电流变小,所以电路消耗的电功率越小,故C错误;
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,由于电路得总电阻变大,所以电流变小,热敏电阻R两端的电压与原来相比将变小,即显示仪示数变小,故D错误。故选B。
6.【答案】B。
【解析】A、电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,因此铜电极为正极,故A错误;
B、两个相同水果电池串联后可提供更高电压,故B正确;
C、由图知电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.6V,故C错误;
D、水果电池工作时,将消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能,故D错误。故选:B。
7.【答案】C。
【解析】A.无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电流表几乎无示数,可能电路中出现断路,电压表的示数几乎等于电源电压,可能是小灯泡断路,故A正确,不符合题意;
B.小灯泡一直很暗,通过小灯泡的电流很小,由欧姆定律可知电路中的电阻很大,滑片移动,灯泡的亮度不变,说明滑动变阻器接入电路的阻值不变,可能是因为滑动变阻器同时接了下面两个接线柱,故B正确,不符合题意;
C.灯泡的额定电压是3.8V,当小灯泡的实际电压为2.5V时,要使灯泡正常工作,灯泡两端电压增大到3.8V,电路电流要增大,总电阻要减小,滑动变阻器的电阻要减小,滑片向右端移动,使电压表的示数为3.8V为止,故C错误,符合题意;
D.电压表和灯泡并联,如果电压表无示数,小灯泡不亮,可能是灯泡被短路,故D正确,不符合题意。故选C。
二、填空题
8.【答案】(1)3∶1;(2)3∶4。
【解析】当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则两电阻两端的电压之比为
因串联电路中各处的电流相等,由可得,两电阻的阻值之比
当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,则两支路的电流之比
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,两电流表的示数之比
。
三、作图题
9.【解析】电压表使用的0~3V量程,并联在灯泡两端,电流从正接线柱流入、负接线柱流出。如图所示:
。
10.【解析】已知输电线每千米的电阻为0.2Ω,要想求短路位置,需要用电流表测量电流,电压表测量电压,根据欧姆定律算出输电线的电阻,所以虚线框内需要有电流表、电压表和电源及开关,电流表串联在电路中,电压表并联在电源的两端,如图所示:
四、实验探究题
11.【答案】(1)如图;(2)滑动变阻器断路;(3)2.8V;(4)20;(5)不应;(6)14Ω~15Ω;(7)见解析。
【解析】(1)电源为2节干电池,电压小于3V,所以电压表量程应选0~3V的量程,电压表与铅笔芯并联,铅笔芯串联接入电路。连接电路如图所示:
①闭合开关,电流表无示数说明电路断路,电压表接在铅笔芯两端无示数,而接在滑动变阻器两端有示数,说明滑动变阻器断路。
②电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,所以图乙中电压表的示数为2.8V。
由欧姆定律可知电阻为
(2) ②应用等效法测电阻时,滑动变阻器的电阻应该保持不变,使S1接b时铅笔芯两端电压与S1接a时电阻箱两端电压相等,即分压效果相等,电阻箱的电阻等于铅笔芯电阻。所以实验时不应该移动滑动变阻器。
图丙中电阻箱的阻值为15Ω,观察到电压表示数略大于U,他把“×1”挡的旋钮又旋了一格,发现电压表示数略小于U,则由串联分压规律可知此时电阻箱阻值变小,即电阻箱的阻值调为14Ω,所以铅笔芯接入电路的阻值为14Ω~15Ω。
(3)实验次数太少,具有偶然性。
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