江苏省江阴市文林中学2023-2024学年九年级上学期12月限时作业物理试题
展开1. 下列实验中,正确运用控制变量法的是
A. 研究不同物质的吸热能力,使质量相同的水和煤油用不同的电加热器加热相同时间
B. 研究不司物质的吸热能力,使质量不同的水和煤油升高相同的温度
C. 研究电阻大小与材料的关系,将长度、粗细相同的铜丝和铁丝分别接入同一电路
D. 研究电阻大小与长度的关系,将长度不同,粗细相同的铜丝和铁丝分别接入同一电路
【答案】C
【解析】
【详解】研究不同物质的吸热能力,应控制质量、初温相同,用相同的电加热器加热。
A.没有控制用相同加热器,也没控制初温相同,故A不符合题意
B.没有控制质量和初温相同,也没说用相同加热器,故B不符合题意
CD.电阻大小与材料、长度、横截面积都有关系,在研究时应控制其中两个量不变,研究另一个量与电阻的关系,故C符合题意,D不符合题意。
2. 有一段铝线,要使其电阻增大,下列可行的是( )
A. 把铝线对折后拧在一起B. 减小通过铝线的电流
C. 截去原来的一半D. 把导线拉长一些
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.把铝线对折后拧在一起,导线的长度减小,横截面积增大,其电阻会减小,故A错误,不符合题意;
B.导体的电阻与导体两端的电压、通过的电流无关,减小通过铝线的电流,不能增大导线的电阻,故B错误,不符合题意;
C.将铝线截去原来的一半,导线的长度减小,横截面积不变,其电阻会减小,故C错误,不符合题意;
D.把导线拉长一些,导线的长度增加,横截面积减小,其电阻增大,故D正确,符合题意。
故选D。
3. 如图所示,闭合开关,电压表测量的是( )您看到的资料都源自我们平台,家威鑫 MXSJ663 低至0.3元/份
A. L1两端的电压B. L2两端的电压
C. 电源电压D. L1和L2两端的电压
【答案】A
【解析】
【详解】如图所示,闭合开关,L1和L2串联,电压表并联在L1两端测量L1两端的电压,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4. 材料、横截面积均相同的两根电阻丝(温度相同),a的长度大于b的长度,则( )
A. a的电阻小于b的电阻B. a的电阻等于b的电阻
C. a的电阻大于b 的电阻D. 无法判断a与b电阻的大小
【答案】C
【解析】
【详解】要比较电阻大小需要用到控制变量法。在导体材料、横截面积一定时,导体的电阻大小与长度有关,长度越长,电阻越大;因此a的电阻大于b的电阻,故选C 。
5. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器R的滑片P向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电流表的示数变小,电压表的示数变小
B. 电流表的示数变大,电压表的示数变大
C. 电压表示数与电流表示数的比值变大
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流。当滑动变阻器R的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路的总电阻增大,电源电压保持不变,由欧姆定律知,电路电流减小,电流表的示数减小,电压表示数与电流表示数的比值变大;由串联电路分压原理知,滑动变阻器两端电压增大,电压表的示数变大,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
6. 光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是
A. 电流表和电压表的示数均变小
B. 电流表和电压表的示数均变大
C. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
D. 电流表的示数数大,电压表的示数变小
【答案】C
【解析】
【详解】BD.由电路图知道,光敏电阻R与定值电阻R0 串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由于光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,当逐渐减弱光敏电阻的光照强度时,光敏电阻R的阻值变大,电路的总电阻变大,由知道,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故BD错误;
AC.由U=IR知道,R0 两端的电压变小,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误、C正确.
7. 在使用下列器材时,错误的做法是
A. 电压表要与被测用电器并联使用
B. 使用滑动变阻器的时候要注意不能同时接上端或下端两个接线柱
C. 不允许不经过用电器而把电流表直接接在电源的两极上
D. 连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片要调到阻值最小处
【答案】D
【解析】
【详解】A.电压表与被测用电器必须并联,故A正确,不符合题意;
B.滑动变阻器的连接方式是“一上一下”,同时接上端两接线柱相当于一根导线,接下端两个接线柱相当于一个定值电阻,故B正确,不符合题意;
C.电流表阻值很小,相当于一根导线,所以不允许不经过用电器直接连在电源两极上,那样相当于电路短路,故C正确,不符合题意;
D.连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片要调到阻值最大处,以便保护电路,故D错误,符合题意。
8. 如图所示为某同学连接的电路,闭合开关,下列有关说法正确的是( )
A. 滑动变阻器的滑片向左移动,可使小灯泡由暗逐渐变亮
B. 滑动变阻器的滑片向右移动,可使小灯泡由暗逐渐变亮
C. 无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的亮度不变
D. 将滑动变阻器与小灯泡并联,可使小灯泡由暗逐渐变亮
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】ABC.由图示知,滑动变阻器与小灯泡串联在电路中,变阻器接了两个下面的接线柱,则滑片无论怎么滑动都无法改变它接入电路的阻值,且接入电路的阻值为最大,那么小灯泡的亮度不变,故AB错误,C正确;
D.将变阻器与小灯泡并联时,小灯泡与变阻器独立工作,互不影响,则调节变阻器的滑片,对小灯泡的工作没有影响,故D错误。
故选C。
9. 关于说法正确的( )
A. 电路两端的电压越大,电路中的电阻就越大
B. 通过导体的电流强度减小,导体的电阻就增大
C. 导体的电阻跟电压成正比,跟电流强度成反比
D. 导体的电阻表示导体对电流阻碍的性质,不随电压、电流的改变而改变
【答案】D
【解析】
【详解】电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种特性,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关,故ABC错误,D正确。
故选D。
10. 如图所示电路,电源电压不变,开关S处于闭合状态,当开关S1由断开到闭合时,以下说法正确的是
A. 电压表示数不变
B. 电流表示数变小
C. 电压表与电流表的示数比值不变
D. 电流表示数不变
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,当开关S闭合、S1断开时,定值电阻R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S、S1均闭合时,灯泡L被短路,电路为R的简单电路,电压表仍测R两端的电压,电流表仍测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,开关S处于闭合状态,当开关S1由断开到闭合时,电路中的总电阻变小,
B、D.由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故B、D不符合题意;
A.由可知,R两端电压变大,即电压表的示数变大,故A不符合题意;
C.由可知,电压表与电流表的示数比值等于定值电阻R的阻值,则其比值不变,故C符合题意.
11. 如图是一种可测定油箱内油面高度的装置,R′是定值电阻,R 是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,油量表由电流表改装而成,通过两只电表的示数变化可以反映油面的高度变化,关于此装置的工作原理,下列说法中正确的是( )
A. 当油面高度升高时,油量表示数减小
B. 当油面高度升高时,电压表示数减小
C. 当油面高度降低时,油量表示数增大
D. 当油量表示数减小时,电压表示数减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.由电路图可知,两电阻串联,油量表(电流表)测电路中的电流,电压表测变阻器R两端的电压。当油面高度升高时,浮标上升,滑片向下滑动,则R接入电路的电阻减小,电路中的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流增大,即油量表的示数增大,故A错误;
B.当油面高度升高时,结合A分析可知,电路中的电流增大,由U=IR可知,定值电阻R′两端的电压增大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器R两端的电压减小,即电压表的示数减小,故B正确;
CD.当油面高度降低时,R接入电路的电阻增大,电路中的电流减小,即油量表示数减小,由U=IR可知,定值电阻R′两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故CD错误。
故选B
12. 两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”,把它们串联起来,两端允许的最高电压是
A. 10伏B. 15伏C. 19伏D. 25伏
【答案】B
【解析】
【详解】两只电阻串联时,通过两电阻的电流相等,根据两电阻的最大电流知,电路中允许通过的最大电流为0.6A;
总电阻为:,根据得,
两端允许加的最大电压为
.
故选B.
13. 已知电阻和阻值的大小关系为,在图所示的四个电路中,电流表示数最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】 由可知,A选项中电流表与R1串联,测流过R1的电流,即电流表示为,B选项中电流表与R2串联,测流过R2的电流,即电流表示为,C选项中两电阻并联,电流表在干路上,测干路电流,即电流表示为;D选项中两电阻串联,电流表测电路中的电流,即电流表示为。因为串联电路总电阻等于各分电阻之和,即电阻越串越大、大于任何一个分电阻, 所以
R串>R1>R2
因为并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即电阻越并越小、小于任何一个分电阻,所以
R串>R1>R2>R并
综上所述,C选项中电流表的示数最大,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
14. 现有两个电阻串联在电路中,已知R1:R2=3:2,如果电路两端的电压为15伏,那么R1两端的电压将是( )
A. 6伏B. 5伏C. 9伏D. 10伏
【答案】C
【解析】
详解】电阻R1和R2串联,由串联电路电流规律和欧姆定律可得
R1两端的电压为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
15. 如图所示的电路中,电源电压和的阻值均保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表A1的示数变小,电压表V的示数变小
B. 电流表A2的示数不变,电压表V的示数不变
C. 电压表V的示数与电流表A1的示数比值不变
D. 电路的总功率变大
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】由电路图可知,R1和R2并联,电压表测量并联支路(电源电压)电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路上的电流。
A.当滑动变阻器滑片P向左移动时,电源电压不变,即电压表V示数不变,R1电阻不变,那么通过R1的电流不变,即A1示数不变,故A错误;
B.滑片P向左移动,电源电压不变,总电阻增大,干路电流减小, 即A2示数减小,故B错误;
C.R1与R2并联, A1示数不变,V示数不变,那么电压表V示数与电流表A1示数比值不变,故C正确;
D.电源电压不变,干路电流减小,由P=UI可知,电路的总功率变小,故D错误。
故选C。
二、填空题(共26分)
16. 如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路,这两段导体的电阻RAB______RBC,通过它们的电流IAB______IBC(两空均选填“>”“<”或“=”)。
【答案】 ①. > ②. =
【解析】
【详解】[1]其它条件相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。已知导体AB和BC由同种材料制成、长度相同,由图可知导体AB横截面积比BC的小,所以
[2]因为两段导体串联,根据串联电路中电流特点得,所以通过两导体的电流相等,即
17. 如图所示,用酒精灯给电阻丝加热,在电阻丝温度不断升高的过程中,灯泡的亮度会逐渐变______(选填“亮”或“暗”),说明电阻丝的电阻在______(选填“增大”或“减小”)
【答案】 ①. 暗 ②. 增大
【解析】
【详解】[1][2]如题图所示,用酒精灯给电阻丝加热,在电阻丝温度不断升高的过程中,此时电阻丝的电阻会变大,故据欧姆定律可知,在电源电压不变的情况下,通过灯泡的电流会变小,故灯泡的亮度会逐渐变暗.
18. 若加在一电炉丝两端的电压为9V时,通过电炉丝的电流为1.5A,该电炉丝的电阻为______Ω,若使电压增加到原来的2倍,则该电炉丝的电阻为______Ω。
【答案】 ①. 6 ②. 6
【解析】
【分析】
【详解】[1]加在一电炉丝两端的电压为9V时,通过电炉丝的电流为1.5A,由可得,该电炉丝的电阻为
[2]电阻是导体本身的一种性质,不随电流、电压的改变而改变,故使电压增加到原来的2倍,电阻仍为6Ω。
19. 两个电阻R1、R2并联,通过它们的电流强度之比为I1∶I2=3∶4, 则两电阻两端电压之比为U1∶U2= ____,两电阻之比R1∶R2= _______.
【答案】 ①. 1:1 ②. 4:3
【解析】
【分析】根据并联电路的电压特点得出两电阻并联时两端的电压关系,根据欧姆定律结合通过的电流关系得出两电阻的阻值关系.
【详解】R1与R2并联,两电阻两端的电压相等,即;由欧姆定律可得,两电阻之比:
故答案为1:1;4:3.
【点睛】本题考查了并联电路的电压特点和欧姆定律的应用,计算过程要注意各量之间的对应关系.
20. 如图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片.将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,则应连接接线柱 _______ (选填“a、b” 、“b、c” 或“a、c” )和灯泡 _________ 联后接入电路中.
【答案】 ①. b、c ②. 串
【解析】
【详解】由于当顺时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,说明电阻变小,故应该把“b、c”两点接入电路中;并且让它与灯泡串联.
21. 有一根镍铬合金线,两端电压为6伏时,通过合金线的电流为0.3安,则合金线的电阻是_______欧;若两端电压减小一半,则合金线的电流是_______安;如果合金线两端不加电压,则合金线的电阻是_______欧。
【答案】 ①. 20 ②. 0.15 ③. 20
【解析】
【详解】[1]由欧姆定律得
[2]电阻不变时,电流与电压成正比,电压减小一半,电流减小一半为
[3]对于同一电阻,阻值的大小与它两端的电压和通过的电流大小无关,电阻不变仍是20Ω。
22. 电阻R1与R2的I﹣U图象如图所示.当R2上的电压为1.5V时,R2的阻值是____Ω;若将它们并联连接到电压为2.5V的电源上,则干路的电流是_____A.
【答案】 ①. 10 ②. 0.7
【解析】
【详解】由图像知道,当R2上的电压是:U2 =1.5V时,通过它的电流是:I2 =0.15A,由欧姆定律知道:此时R2的阻值是:R2 =U2/I2=1.5V/0.15A=10Ω;由图像知道,电阻R1 的I﹣U图象是一条过原点的直线,即通过的电流跟它两端所加电压成正比,即R1 阻值是不变的,所以,当U1 =1V时,通过它的电流是I1 =0.2A,由欧姆定律知道,R1的阻值是:R1 =U1/I1=1V/0.2A=5Ω;将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中时,由图象知道,通过R2的电流为0.2A,通过R1的电流是:I1′=U1′/R1=2.5V/5Ω=0.5A,所以通过干路的电流大约是:I总=0.2A+0.5A=0.7A.
点睛:本题考查的是图象分析能力,解题时注意根据图象的曲线表示的特点,从中读取数据,然后计算.
23. 如下图所示的电路,电源电压是6V,R1=5Ω,R2=15Ω,电路的总电阻是______Ω,电路中的电流是______A,电压表的示数是______V。
【答案】 ①. 20 ②. 0.3 ③. 1.5
【解析】
【分析】
【详解】[1]由电路图可知,两个电阻是串联的,则电路的总电阻
[2]电路中的电流是
[3]串联电路中电流处处相等,电压表测的是R1的电压,则电压表的示数
24. 小宣用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压表的示数如图甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为___V,电流表的示数为___A,电阻R的阻值为___Ω.
【答案】 ①. 2.5 ②. 0.5 ③. 5
【解析】
【详解】电压表使用的0~3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,示数是2.5V.
电流表使用的0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,示数是0.5A.
R==5Ω
25. 如图所示,是大型电子地磅的电路图。当称重物时,在压力作用下,滑片P向_______端滑动,变阻器连入电路的电阻_____________(填“变大”“不变”或“变小”),电流表(重量表)的示数将_____。
【答案】 ①. 下 ②. 变小 ③. 变大
【解析】
【分析】
【详解】[1][2][3]当称重物时,在压力作用下,滑片P向下端滑动,变阻器连入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,电压一定,电阻变小,则电流变大,电流表的示数将变大。
26. 图甲是“探究电流与电阻的关系”的电路图,电源电压恒定,将的定值电阻接入图中、两点间,正确操作后,电流表的示数如图乙所示,接下来的操作是:断开开关,将的定值电阻更换为的定值电阻,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向__________(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为__________时,读出电流表的示数。
【答案】 ①. 右 ②.
【解析】
【详解】[1][2]由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端的电压。将10Ω的定值电阻接入图中A、B两点间时,由图乙可知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,电路中的电流I0.3A,由可得,电压表的示数
将10Ω的定值电阻更换为20Ω的定值电阻后,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,由UIR可知,滑片没有移动时,其两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,定值电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大,因探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,所以,要想减小定值电阻两端的电压,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑片向右移动,直至电压表的示数为3V为止。
三、作图题(每题2分,共4分)
27. 在如图所示电路图的〇里填上小灯泡、电流表、电压表的符号,使其成为伏安法测电阻的电路图。
( )
【答案】
【解析】
【详解】伏安法测电阻时,电流表应与灯泡串联,测出通过灯泡的电流,电压表应与灯泡并联,测出灯泡两端的电压,如图所示:
28. 如图所示是一个未连接完成的实物电路图,请根据要求用笔画线代替导线完成电路连接。要求:①滑动变阻器只控制灯泡L2的亮度,滑片P右移,灯泡L2变亮;②L2和滑动变阻器串联后的电路与灯泡L1并联;③电流表测量干路中的电流,导线不能交叉。
( )
【答案】
【解析】
【详解】滑动变阻器只控制L2的亮度,则变阻器与灯泡L2串联,滑片右移,灯泡L2变亮,说明电流变大,变阻器接入电路的电阻变小,故变阻器的右下接线柱连入电路中;L2和滑动变阻器串联后的电路与灯泡L1并联;电流表测量干路中的电流,则电流表串联在干路上,实物图如下图所示:
。
四、实验题(8+7+7)
29. 电阻是描述导体导电性能的物理量,那么材料不同导体的电阻一样吗?怎样衡量不同的导体的导电性能呢?小敏设计了如图所示的电路来回答问题。
为了探究导体材料对电阻的影响,小敏选择了长度和横截面积相同,但是____________不同的a、b两根合金丝接入电路中。实验中,将a换成b后,应调节滑动变阻器,使电压表的示数与接a时的示数相同,分别观察先后接a和b后____________表的示数,结果发现其示数____________,这说明其他条件相同,只有材料不同的导体的电阻是____________的(最后两空均选填“相同”或“不同”)。
(2)为进一步研究导体的导电性能,小敏又先后将c、d两根不同的合金丝接入电路,并改变合金丝两端的电压,分别获得多组电压和对应的电流如下表所示:
根据表中数据分析可知:对同一材料合金丝,其两端的电压与电流的比是_____________的;对材料不同合金丝,其两端的电压与电流的比是____________的;于是,我们就用电压与电流的比来衡量导体的导电性能,综合上述实验的结论可以判断比值越____________,(选填“大”或“小”)导体的导电性能越好。
(3)当通过c合金丝的电流是0.9A时,加在它两端的电压是____________V。
【答案】 ①. 材料 ②. 电流 ③. 不同 ④. 不同 ⑤. 相同 ⑥. 不同 ⑦. 小 ⑧. 9
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]电阻的大小与导体的长度、材料、横截面积的大小有关,研究电阻大小与其中一个因素的关系时要控制另外两个因素不变。为了探究导体材料对电阻的影响,应选用长度和横截面积相同而材料不同的a、b两根合金丝接入电路中。
[2][3][4]实验时要在其两端电压相同的情况下,根据其通过导体的电流的大小来体现其电阻的大小。故实验中,将a换成b后,应调节滑动变阻器,使电压表的示数与接a时的示数相同,当电压相同时,若电阻不同,则电流不同,所以应分别观察先后接a和b后电流表的示数,结果发现其示数不同,这说明其他条件相同时,只有材料不同的导体的电阻是不同的。
(2)[5][6][7]根据表中数据可知,对合金丝c来说,电压与电流之比为
……
对合金丝d来说,电压与电流之比也
……
可得出,对同一根合金丝,导体两端的电压与电流的比是相同的,对不同合金丝c和d,其两端的电压与电流的比是不同的。于是,我们就用电压与电流的比来衡量导体的导电性能。比较c和d可知,当电压相同时,电压与电流的比越小的,说明通过的电流越大,其导电性能越好,所以比值越小导体的导电性能越好。
(3)[8]根据c的数据可知,导体的电压与电流之比是不变的,即通过该导体的电流与电压成正比,当电流为0.1A时,电压为1V,故当电流为0.9A时,此时电流变为原来的9倍,则电压也变为原来的9倍,即加在其两端的电压为9V。
【点睛】此题探究导体材料对电阻的影响及导体的导电性能,主要考查控制变量法的运用及数据分析的能力。
30. 小萱在用伏安法测量电阻Rx的阻值时,连接了如图1所示的部分电路。
(1)请你根据图1所示的部分电路,添加一条导线使滑片P向左移动时滑动变阻器接入电路的电阻变小,完成电路图______,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______端(选填“A”或“B”);
(2)若闭合开关后发现电流表有示数,电压表示数为零,则原因可能是______;
A.电流表的正负接线柱接反
B.电压表的量程选小了
C.电阻Rx内部发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图2所示,则此时电阻Rx的阻值为______Ω;
(4)小萱把图1中的定值电阻Rx换成了小灯泡,闭合开关后,通过调节滑片P的位置测量了三组数据,并计算出不同电压下小灯泡的电阻值分别为6.2Ω、7Ω、8.7Ω,于是小萱把三次电阻值求平均,得到小灯泡的电阻是_________Ω,你认为小萱的做法是否合适_________(选填“合适”或“不合适”),理由是:__________。
【答案】 ①. ②. B ③. C ④. 5 ⑤. 7.3 ⑥. 不合适 ⑦. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1][2]滑动变阻器要采取“一上一下”的连接方式,滑片向左移动时接入电路的电阻变小,应接左下接线柱,开关闭合前,应把变阻器的滑片移到最大电阻处,即B端,电路连接如下图所示:
(2)[3]闭合开关后发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为零,说明与电压表并联部分出现短路,则故障原因可能是电阻Rx发生了短路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[4]如图所示,电压表的示数为2.5V,电流表的示数为0.5A,由欧姆定律知,电阻Rx的阻值为
(4)[5]求三次电阻的平均值,得到小灯泡的电阻为
[6][7]由题意知,该同学计算出了三次电阻值的平均值作为最后的结果,由于灯丝的电阻与温度有关,灯丝在不同温度下的电阻不同,所以实验中求平均值是没有意义的,所以不合适。
31. 在学习“串联电阻的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候,小强和小刚利用滑动变阻器(铭牌上标有20;1A)、两个定值电阻(5;10)、电压表、电源等器材对此进行了探究。他们设计了如图甲所示的电路图。
(1)根据电路图,请你在下图乙中用笔画线代替导线,将没有连接完的实物电路连接好_________(导线不允许交叉且电流表的量程选取适当)。
(2)请你根据电路图分析:在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到_________(填“A”或“B”)端。
(3)如表是小强和小刚在这次实验中所记录的数据。请你根据他们三次测量的数据进行分析,可以得出的结论是:_________。
(4)若闭合开关后发现电流表有示数而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是_________(只填字母序号即可)。
A.滑动变阻器某处断路 B.只有R1被短路
C.只有R2被短路 D.电压表的某一个接线柱接触不良
(5)在这次实验中,滑动变阻器的作用是:_________和_________。
【答案】 ①. ②. A ③. 串联电阻的总电阻等于各电阻之和 ④. D ⑤. 保护电路 ⑥. 改变电路中的电流和电压
【解析】
【详解】(1)[1]由电路图知,电源电压为3V,电阻R1、R2和滑动变阻器串联,电压表测量R1和R2两端电压,电流表测量电路电流,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大;当电路中电阻最小为5时,电流最大为0.6A,所以电流表和电压表都选小量程,如下图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在阻值最大处,由图可知,滑片应移动到到A端。
(3)[3]由可得,三次数据R均为,为R1和R2的阻值之和,则可以得出的结论是:串联电阻的总电阻等于各电阻之和。
(4)[4]A.若变阻器断路,则电流表电压表都无示数,故A不符合题意;
BC.若两个电阻只有一个被短路,电流表和电压表都有示数,故BC不符合题意;
D.若电压表的某一个接线柱接触不良,则电流表正常,电压表无示数,故D符合题意。
故选D。
(5)[5][6]滑动变阻器接在电路中一是保护电路,二是为了改变电路中的电流和电压,进行多次测量,得到普遍规律。
五、计算题(32题6分,33题12分)
32. 如图甲所示,电源电压为且保持不变,的阻值为,闭合开关后,电压表的示数如图乙所示,则:
(1)电阻两端的电压为多少?
(2)电阻的阻值是多大?
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)由图乙可知,电压表的量程为0∼15V,分度值为0.5V,电压表示数为5V,即R2两端的电压U25V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电阻R1两端的电压
U1U−U29V−5V4V
(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
I0.2A
则电阻R2的阻值
R225Ω.
答:(1)电阻两端的电压为4V;
(2)电阻的阻值是25Ω。
33. 如图所示的电路,R1=10Ω,R2=20Ω,开关S闭合后,电流表A的示数为0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)通过R2的电流;
(3)干路中的电流;
(4)电路的总电阻;
【答案】(1)2V;(2)0.1A;(3)0.3A;(4)
【解析】
【详解】解:(1)读图知,R1和R2并联,电流表A测量通过R1的电流,由并联电路电压规律知,电源电压为
(2)由欧姆定律知,通过R2的电流为
(3)由并联电路电流规律知,干路中的电流为
(4)R1和R2并联,并联后的总电阻为
答:(1)电源电压为2V。
(2)通过R2的电流为0.1A。
(3)干路中的电流为0.3A。
(4)电路总电阻为。合金丝c
电压/V
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.1
02
0.3
0.4
0.5
0.6
合金丝d
电压/V
1
2
3
4
5
6
电流/A
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
R1=5 R2=10
次数器材
1
2
3
电压U/V
1.5
2.4
3
电流I/A
0.1
0.16
0.2
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