2018-2020年安徽中考物理复习各地区模拟试题分类(合肥专版)(11)——欧姆定律
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2018-2020年安徽中考物理复习各地区模拟试题分类(合肥专版)(11)——欧姆定律
一.选择题(共28小题)
1.(2020•合肥模拟)在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,闭合开关,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片缓慢地向b端移动。在移动滑片的过程中下列说法中正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电压表V1的示数变大
C.电压表V2的示数变大
D.小灯泡L的实际功率变大
2.(2020•合肥三模)如图所示的电路中,电源电压不变,开关S由断开到闭合后,下列说法错误的是( )
A.电压表V2的示数将增大
B.电流表A的示数将增大
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值将不变
D.电压表V1示数与电流表A示数的乘积增大
3.(2020•包河区二模)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻滑片P向右移动,下列说法中正确的是( )
A.电路消耗的总电功率变大
B.电压表与电流表的示数之比变小
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
4.(2020•肥东县二模)一个灵敏电流表G的内阻为Rg,其满偏电流为Ig(所能测量的最大电流),如果要将其改装成量程为nIg的电流表,下列改装方法正确的是( )
A.串联一个阻值为nRg的电阻
B.串联一个阻值为(n﹣1)Rg的电阻
C.并联一个阻值为1nRg的电阻
D.并联一个阻值为1n-1Rg的电阻
5.(2020•肥东县二模)如图所示,电源电压保持不变,R为滑动变阻器,P为滑片,闭合开关,两灯泡L1、L2正常发光,若将滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.L1灯变暗 B.L2灯变暗
C.干路中的电流变大 D.电路消耗的总功率变大
6.(2020•瑶海区一模)如图所示,电源两端的电压不变,电表均完好,闭合开关S1,两灯都发光,接着再闭合开关S2,则比较闭合开关S2前后,关于电路中各元件情况描述正确的是( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数不变
C.灯L2变亮 D.灯L1变暗
7.(2020•包河区一模)如图所示,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则( )
A.L1变亮,L2变暗
B.L1变暗,L2变亮
C.滑动变阻器消耗的电功率一定减小
D.整个电路消耗的电功率一定减小
8.(2020•宿州二模)用电流表和电压表测电阻时,电压表和电流表有如图所示的两种接法。关于这两种接法,下列说法中正确的是( )
A.甲图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
B.乙图适合测量阻值较大的电阻,误差会减小
C.若考虑甲图电流表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏小
D.若考虑乙图电压表本身的电阻,则测量值与真实值相比偏大
9.(2020•肥东县校级一模)如图所示,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中( )
A.电流表的示数变小
B.电压表的示数变大
C.电压表的示数不变
D.电压表与电流表示数的比值变大
10.(2020•安徽一模)如图所示是酒精浓度检测仪及其原理图,它实际上是由一节干电池(电压不变)、一个气敏电阻R2(相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器,酒精浓度越大阻值越小)与定值电阻R1及一个电压表组成。驾驶员呼出的气体酒精浓度越大,则( )
A.通过电阻R1的电流越大,电阻R2两端电压越小
B.通过电阻R2的电流越小,电压表的示数越大
C.气敏电阻R2的阻值越大,电压表的示数越大
D.气敏电阻R2的阻值越大,通过电阻R1的电流越大
11.(2020•合肥一模)如图所示是探究并联电路电流特点的一种实验电路,闭合开关S,灯泡L1、L2都正常发光,过一会儿,由于灯泡L2的质量问题,灯丝被烧断了,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L1两端的额定电压变大,但仍能正常发光
B.灯泡L1两端的实际电压变大,亮度变亮
C.滑动变阻器实际电流变大
D.滑动变阻器实际功率变大
12.(2019•巢湖市模拟)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列说法中正确的是( )
A.电流表A1和A2的示数变大,电流表A3的示数不变
B.电流表A1和A2的示数之和等于A3的示数
C.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值将变大
D.电压表V的示数与电流表A3的示数的乘积将变大
13.(2019•肥西县三模)如图所示是利用伏安法测电阻的部分电路,若考虑电表内阻对电路的影响,则关于测量误差和产生原因,下列说法正确的是( )
A.测量值偏小,是由于电流表所测通过Rx电流偏小
B.测量值偏小,是由于电压表所测Rx两端电压偏小
C.测量值偏大,是由于电流表所测通过Rx电流偏大
D.测量值偏大,是由于电压表所测Rx两端电压偏大
14.(2019•瑶海区一模)合肥市区2019年实验考试“探究串联电路的电压关系”,某同学按如图a所示连接电路。闭合开关后,用电压表分别测量Uab、Ubc、Uac三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.实验操作、读数正确,三次测量结果可能会出现Uac≠Uab+Ubc
B.测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,可以测出Ubc
C.连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,必须将电压表校零
D.实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,一定是a、b之间发生了断路
15.(2019•瑶海区二模)为了检测学校周围声音的强弱,某同学利用声敏电阻制作了一个可以检测声音强度的仪器,电路图如图,电源电压保持不变,R1是一个声敏电阻,声敏电阻随着声音强度的增大而减小。闭合开关S后,当学校周围的声音强度增大时,下列对电表示数变化的分析判断正确的是( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表和电压表示数均变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
16.(2019•包河区二模)如图所示,是一种“伏安法”测电阻的电路图,下列关于电阻Rx的测量误差及其产生原因的说法中正确的是( )
A.测量值偏大,由于电流表有内阻
B.测量值偏小,由于电压表有内阻
C.测量值偏大,由于电压表有内阻
D.测量值偏小,由于电流表有内阻
17.(2019•瑶海区三模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合该电路中的电键S后,当滑动变阻器R2的滑片P由中点向右端移动时。
A.电流表A的示数变小
B.电压表V1示数与电压表V2示数的比值变小
C.电流表A的示数变大
D.电压表V1示数与电压表V2示数之和变大
18.(2019•庐江县一模)如图所示的电路,闭合开关后,当滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
A.灯泡L变亮 B.电压表示数变大
C.电流表A1示数变大 D.电流表A2示数变小
19.(2019•包河区二模)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,关于电压表、电流表的示数变化情况,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大 B.电压表示数变小
C.电流表示数变大 D.电流表示数变小
20.(2018•蜀山区校级一模)如图所示,电压表的量程为3V,内阻为3kΩ,现在给它串联上一个12kΩ的电阻,改装后,则( )
A.电压表的量程不变
B.通过电压表的最大电流变大
C.当指针指到 2V 时,实际电压为 8V
D.当指针指示 2V 时,实际电压为 10V
21.(2018•庐阳区校级三模)如图所示,滑动变阻器处于中间位置,闭合开关,两灯都能发光(假设灯泡电阻不变),若滑动变阻器向右移动,则( )
A.通过L1的电流增大
B.L2的亮度变暗
C.通过滑动变阻器的电流减小
D.电路的总电功率增大
22.(2018•长丰县一模)如图所示,两盏相同的电灯闭合开关后都能发光。过一会儿,一盏电灯突然不亮了,另一盏电灯变亮,且电压表和电流表的示数均变大,此时电路发生的故障可能是( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1灯丝断了 D.L2灯丝断了
23.(2018•合肥模拟)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P向上移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,小灯泡变暗
B.电流表示数变小,小灯泡变暗
C.电压表示数不变,小灯泡变亮
D.电流表示数不变,小灯泡变暗
24.(2018•包河区二模)如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右向左滑动时,灯泡L1、L2亮度的变化情况是( )
A.L1变暗,L2变亮 B.L1变暗,L2变暗
C.L1变亮,L2变亮 D.L1变亮,L2变暗
25.(2018•庐阳区二模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为可以调节阻值大小的电阻箱。开关S闭合后,各电路元件正常工作,将可变电阻R的阻值调大,则( )
A.电压表示数减小
B.通过电阻R1的电流不变
C.通过可变电阻R的电流一定在减小
D.电阻R2两端电压在增大
26.(2018•长丰县三模)如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R1的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变小
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
D.电压表V1与电流表A的示数之比变大
27.(2018•合肥一模)如图所示的电路中,闭合开关S,电路正常工作,发现两只电压表的指针偏转角度相同,其中两表均为0~3V和0~15V的双量程电压表,则R1:R2等于( )
A.5:1 B.1:5 C.4:1 D.1:4
28.(2018•庐江县校级模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,P为滑片,L为小灯泡。下列说法中不正确的是(小灯泡灯丝阻值不变)( )
A.只闭合开关S,滑片P向右移动,电流表和电压表示数都变小
B.只闭合开关S,滑片P向左移动,电阻R0消耗的功率不变
C.开关S、S1都闭合,滑片P向右移动,电流表示数不变
D.将滑片P移到最右端,先闭合开关S,再闭合开关S1,电流表的示数变小
二.填空题(共13小题)
29.(2020•包河区二模)将定值电阻R1、R2,串联接在电压保持不变的电路中,已知电阻R1两端的电压与电源电压之比为1:4,则电阻R1:R2= 。
30.(2020•合肥三模)图示电路可以测量未知电阻Rx的阻值。当电压表示数为3.0V时,电流表的示数为0.5A.若考虑到电流表的电阻值RA为0.1Ω,待测电阻Rx的阻值应为 Ω。
31.(2020•肥东县二模)如图所示的电路中,已知R1=6Ω,R2=3Ω,R3=4Ω,则R1,R2,R3三个电阻的等效电阻值为 Ω。
32.(2020•合肥一模)如图所示,电源电压U=3V且保持不变,当S1、S2都闭合时,电流表示数为0.3A;当S1闭合S2断开时,电流表的示数为0.2A,则定值电阻R1的阻值为 Ω。
33.(2020•瑶海区一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R=20Ω,灯泡L的正常工作电压为3V(忽略温度对电丝电阻的影响),当只闭合开关S时,灯泡L恰好正常发光,此时电流表的示数为0.3A;再闭合开关S1,则电流表的示数变为 A。
34.(2019•蜀山区校级二模)如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器R1最大阻值为20Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表的示数为0.6A,此时电阻R两端电压为 V,当滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表的示数为1.2A,则电阻R的阻值为 Ω。
35.(2019•庐阳区校级三模)如图所示,开关断开时,电压表示数为9V,开关闭合时,电压表示数为6V,已知R1的阻值为30Ω,则R2阻值为 Ω。
36.(2019•长丰县三模)现有两个灯,L1上:标有“6V3W”的字样,L2上标有“3V3W“”字样;为了保护用电器的安全,若把两灯串联接入电路,则电源电压最大为 V;如果并联接入电路,则干路中允许通过的最大电流为 A.(不计灯丝电阻的变化)
37.(2019•肥西县三模)如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变。当开关S和S1都闭合,滑动变阻器的滑片P置于中点时,电流表的示数为0.4A,电阻R= Ω;此时断开S1,电流表的示数变为0.3A,则滑动变阻器的最大电阻为 Ω。
38.(2019•包河区二模)如图,电源电压保持不变,R2的阻值为10Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数为0.3A;当开关S、S1都闭合时,电流表示数变为0.4A,则电阻R1的阻值为 Ω。
39.(2019•瑶海区一模)在如图的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了△U和△I.则△U△I的值 (选填“变大”、“不变”、“变小”)
40.(2019•合肥二模)如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,闭合开关S,断开开关S1电流表示数为0.3A.若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2A,则R2的阻值为 Ω。
41.(2019•肥东县校级一模)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数为0.4A,则电阻R2的阻值为 Ω。
三.实验探究题(共7小题)
42.(2020•肥西县二模)在用“伏安法测小灯泡的电阻”实验中。
(1)在如图中,请你将电压表正确连入电路,完成电路的连接。
(2)若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示,则灯泡的电阻RL Ω。
43.(2020•肥东县校级一模)在“测量小灯泡电阻”的实验中,小灯泡的额定电压U=2.5V。
(1)请有笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
(2)某小组闭合开关前,发现电流表指针如图乙所示,接下来应该进行的操作是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示,则小灯泡的电阻R= Ω。
(4)做完实验后,小明看到试验台上有一个定值电阻R,上边的数字模糊不清,想测出它的阻值,可是发现电压表损坏,经过小组讨论设计了如图丁和戊两个电路图,小明认为利用前面的数据和这两个电路图,都能测出R的阻值。你认为能测出R阻值的电路图是 。
44.(2020•合肥一模)小明同学要测量某未知电阻的阻值(整个实验过程电源电压保持不变)。
(1)在接通电路前,如图甲所示,小明将滑片P移至最大电阻值位置。再闭合开关,改变滑片的位置,使电流表和电压表的示数如图乙所示,则R0= Ω;
(2)实际上电压表的内阻并不是无穷大,因此测出来的R0与实际值相比是 (选填“偏大”、“偏小”或者“无差异”)的;
(3)小明想用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏,小华帮他设计了另一个实验方案:利用图丙所示的电路,先闭合开关S和S1,记下电压表的示数为U1,再断开开关S1,记下电压表的示数为U2,则Rx= 。
45.(2020•宣州区一模)小明同学要测量某未知电阻的阻值(整个实验过程电源电压保持不变)。
(1)在接通电路前,如图甲所示,小明应将滑片P移至 端。(选填“左”或“右”)
(2)电流表和电压表的示数如图乙所示,则R0= Ω。
(3)电压表的内阻并不是无穷大,因此测出来的R0比实际值 (偏大或者偏小)
(4)小明想用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏,小华帮他设计了另一个实验方案:利用图丙所示的电路,先闭合开关S和S1,记下电压表的示数为U1,再断开开关S1,记下电压表的示数为U2,则Rx= 。
46.(2019•庐阳区校级三模)为了探究“电流与电压、电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,某同学在学校实验找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω1A“字样,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)闭合开关前,应节滑动变阻器滑片,使开关闭合后使电路中的 最小。
(3)探究“电流与电阻的关系”时,该同学先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片。使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她拆下10Ω的电阻。改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压示数如图丙所示,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 端(选填“左”或“右”)移动。
(4)该同学还把5Ω的电阻接入电略中,来探究“电流与电压的关系”,她通过调节滑动变阻器的滑片P测出通过定电阻R的不同电流和对应的电压值,并记录在下表中。老师看了表中的实验数据后,却说其中有一次是错误的数据。请你帮她分析一下,出错的是第 次,原因是 。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(5)实验结束后,此同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压关系”的实验探究,老师指出这个实验操作是不可行的,原因是 。
47.(2019•巢湖市模拟)小徽在“探究电流与电阻关系”的实验中,所用器材有:蓄电池(6V)、电流表一只、电压表一只、定值电阻三个(5Ω、10Ω、20Ω各一只)、开关一个、三只滑动变阻器(甲:10Ω1.5A,乙:20Ω1A,丙:50Ω1A)、导线若干。
(1)请你帮助小徽按如图甲所示的电路图连接如图乙所示的实物电路,要求滑动变阻器的滑片移动到左端时接入电路中的阻值最大。
(2)小徽在完成电路连接,仔细确认电路连接正确后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,则发生故障的原因是 。
(3)排除故障后,小徽先将5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数如图丙所示。接着他换用另一只电阻接入电路,正确操作后电流表的示数如图丁所示,则他接入电路的电阻是 Ω。
(4)小徽将三个定值电阻分别接入电路,顺利完成了实验,他所选用的滑动变阻器的规格为 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
48.(2019•瑶海区一模)某同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,导线若干。
(1)在乙图中用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片处于 (选填“左”、“右”)端;
(3)他的设计思路是:先把10Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数;断开开关,拆下10Ω的电阻,改换阻值为20Ω的电阻接入电路,闭合开关后电压表示数将会 (选填“大于”、“小于”)2V,移动滑片使电压表示数2V,读出电流表示数;再次断开开关,拆下20Ω的电阻,改换成阻值为50Ω的电阻接入电路,闭合开关后移动滑片使电压表示数2V,读出电流表示数。用这种方法进行多次实验,如果实验操作正确,该同学 (选填“能”、“不能”)顺利完成这三次实验。
四.计算题(共2小题)
49.(2020•肥东县二模)在用电流表和电压表测量导体电阻的实验中,实际上电流表和电压表都有一定的电阻,在电路中可将它们看成是能显示其自身电流值或电压值的一个定值电阻。现用如图甲、乙两种电路测量某未知电阻Rx的阻值,用图甲所示的电路测量时,闭合开关,电流表的示数为10mA;用图乙所示的电路测量时,闭合开关,电流表的示数为12.5mA;电源电压保持不变且U=10V,电流表的内阻RA=200Ω,电压表内阻RV的阻值未知。求:
(1)未知电阻Rx阻值的真实值;
(2)电压表的内阻RV的大小;
50.(2020•肥西县二模)实际测量中使用的电流表内是有电阻的,常称为电流表内阻。在如图所示的电路中,电源的电压U=1.5V,电流表满偏电流(即电流表允许通过的最大电流)Ig=10mA,电流表内阻Rg=8Ω,A,B为接线柱。
(1)用一条导线把A,B直接连起来,此时,应把滑动变阻器R1调节为多少Ω才能使电流表恰好达到满偏电流?
(2)调至满偏电流后保持R1阻值不变,在A、B间接入一个150Ω的定值电阻R2,电流表指针指在多少mA刻度的位置?
(3)如果把任意电阻R接在A、B之间,写出电流表读数I与R之间的关系式,
2018-2020年安徽中考物理复习各地区模拟试题分类(合肥专版)(11)——欧姆定律
参考答案与试题解析
一.选择题(共28小题)
1.【解答】解:A、电路中变阻器与灯串联,电压表V1测电源电压,V2测变阻器的电压,电流表测电路的电流,在保证电路元件安全的前提下,将滑动变阻器的滑片缓慢地向b端移动,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的串联特点,电路的总电阻变大,由欧姆定律I=UR,电流表示数变小,A错误;
B、电压表测电源电压,电压表V1示数不变,B错误;
C、根据U=IR,灯的电压变小,根据串联电路电压的规律,V2的示数变大,C正确;
D、根据P=UI,灯的电压和电流都变小,灯的功率变小,D错误。
故选:C。
2.【解答】解:由图可知,当开关S断开时,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流;电压表V1测量的是R1两端的电压;电压表V2测量的是R2两端的电压;
根据串联电路的电压规律可知,每个用电器两端的电压都要小于电源的电压;
AB、当开关S闭合时,该电路中只有R1接入电路;电压表V1测量的是R1两端的电压,也是电源电压;电压表V2测量的是一段导线两端的电压,故其示数变小;所以两个电压表的示数都变大;由于总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;故A错误、B正确;
C、电压表V1示数与电流表A示数的比值为R1的电阻,保持不变,故C正确;
D、电压表V1示数变大,电流表A示数变大,其乘积增大,故D正确。
故选:A。
3.【解答】解:
由图可知,该电路为并联电路;电压表测量的是电源的电压;电流表测的是通过滑动变阻器的电流;
由于电源电压不变,则电压表示数不变;
闭合开关S,将滑动变阻滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小,即电流表示数变小;
并联电路各支路互不影响,所以通过R的电流不变,则干路中的电流减小;根据P=UI可知,电路的功率减小;
电压表与电流表的示数之比为滑动变阻器的阻值,阻值变大,比值变大;
综上所述,ABC错误,D正确。
故选:D。
4.【解答】解:
一个灵敏电流表G的内阻为Rg,其满偏电流为Ig(所能测量的最大电流),如果要将其改装成量程为nIg的电流表,根据分流原理,应并联一个电阻R,
根据并联电路电流的规律可知,通过并联电阻R的电流:IR=nIg﹣Ig,
并联电路各支路两端的电压相等,由I=UR可知电流的分配与电阻成反比,
故有:nIg-IgIg=RgR,
解得电阻R的阻值:R=1n-1Rg,只有D正确。
故选:D。
5.【解答】解:由图可知,该电路为混联电路;滑动变阻器与L1并联后再与L2串联在电路中;
将滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据并联电路的电阻关系可知,并联部分的电阻变大,则整个电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,干路中的电流减小;并联部分电阻变大,分担的电压变大,即灯泡L1两端的电压变大,灯泡L1变亮;灯泡L2两端分担的电压变小,灯泡L2变暗;由于总电流减小,根据P=UI可知,电路的总功率变小,故ACD错误,B正确。
故选:B。
6.【解答】解:
ABC、先闭合开关S1,两灯串联,两灯都发光,电压表测电源电压,接着再闭合开关S2,L2被短路,L2不亮,即灯L2变暗,故C错误;
原来两灯串联,再闭合开关S2时,电路为L1的简单电路,根据串联电阻的规律,电路的电阻变小,由欧姆定律I=UR可知,电流表示数变大,故A错误;
原来电压表测电源电压,闭合开关S2后,电压表仍然测电源电压,所以电压表示数不变,故B正确;
D、闭合开关S2后,灯L1的电压增大为电源电压,电流增大,由P=UI可知灯L1的实际功率变大,则L1变亮,故D错误。
故选:B。
7.【解答】解:B、由电路图可知,灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联,
将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,并联部分的电阻变小,电路的总电阻变小,
由I=UR可知,干路中的电流变大,
由U=IR可知,L1两端的电压变大,
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡L1的实际功率变大,L1的亮度变亮,故B错误;
A、因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,并联部分的电压变小,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯泡L2两端的电压变大,由P=U2R可知,L2的实际功率变小,亮度变暗,故A正确;
C、滑动变阻器接入电路的阻值减小,两端电压也变小,由P=U2R可知,滑动变阻器消耗的电功率不一定减小,故C错误;
D、因为干路电流变大,由P=UI可知,电路的总功率变大,故D错误。
故选:A。
8.【解答】解:甲电路中:电流表是内接法,乙电路中:电流表是外接法;
甲图中:电压表测得的电压是待测电阻两端的电压与电流表上的电压之和,电阻两端的电压测量值偏大,而通过电阻R的电流测量准确,由I=UR可得,甲图中电阻测量值:R甲=UR+UAIR>URIR;
乙图中:电流表测得的电流是通过待测电阻的电流与通过电压表的电流之和,通过电阻R的电流测量值偏大,而电阻两端的电压测量准确,由I=UR可得,乙图中电阻测量值:R乙=UIR+IV<UIR;
显然甲电路的电阻测量值大于真实值,乙电路的电阻测量值小于真实值;故CD错误;
测量较大阻值的电阻时,采用甲图,电流表分压很小,误差较小;
测量较小阻值的电阻时,采用乙图,电压表分流很小,误差较小;故A正确,B错误。
故选:A。
9.【解答】解:由图可知,该电路为并联电路,电压表测量电源的电压,保持不变,故B错误,C正确;
电流表测量的是R1的电流;在并联电路中,各支路互不影响,移动滑动变阻器时,通过R1的电流是不变的,即电流表示数不变,故A错误;
电压表与电流表示数的比值为R1的阻值,保持不变,故D错误。
故选:C。
10.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联在电路中,电压表测R1两端电压,
因酒精浓度越大气敏电阻R2的阻值越小,
所以,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,R2的阻值越小,电路中的总电阻越小,故CD错误;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=UR可知,电路中的电流越大,即通过R1、R2的电流越大,故B错误;
由U=IR可知,电阻R1两端的电压越大,即电压表的示数越大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R2两端电压越小,故A正确。
故选:A。
11.【解答】解:
由图知,两灯泡并联后再与滑动变阻器串联;
并联电路中总电阻小于各支路的电阻;
闭合开关S,灯泡L1、L2都正常发光,说明两灯两端的电压等于额定电压;
灯泡L2的灯丝被烧断后,灯泡L1和滑动变阻器串联在电路中,由于L1的阻值比两灯并联的电阻大,所以电路的总电阻R变大。
电源电压U不变,由I=UR知,电路的电流I变小;
R滑不变,由P滑=I2R滑知滑动变阻器的实际功率变小。故CD错误;
R滑不变,由U滑=IR滑可知,滑动变阻器两端的电压变小;
由并联电路的电压特点知,灯泡L1两端的实际电压UL1=U﹣U滑变大,大于额定电压;
灯泡的额定电压是指它正常工作时的电压,额定电压是固定不变的,当实际电压等于其额定电压时,灯泡正常发光,否则不能正常发光,所以A错误;
由P=U2R1可知灯泡L1的实际功率变大,亮度变亮。故B正确。
故选:B。
12.【解答】解:两电阻并联,电压表测电源,电流表A1测R1的电流,电流表A3测R2的电流,电流表A2测并联电路的总电流:
A、当滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律,电流表A1变大;根据并联电路各支路互不影响,故A3示数不变,由并联电路的规律,故电流表A2变大,A正确;
B、根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,故电流表A1和A3的示数之和等于A2的示数,B错误;
CD、电压表示数不变,因电流表A2变大,故电压表V的示数与电流表A2的示数的比值将变小,C错误;
因电流表A3的示数不变,故电压表V的示数与电流表A3的示数的乘积将不变,D错误;
故选:A。
13.【解答】解:图中是电流表内接法,由于电流表的分压作用,电压测量值偏大,电流测量值准确,根据欧姆定律I=UR可知,电阻测量值偏大,等于电阻R与电流表内阻之和。
故选:D。
14.【解答】解:A、若出现Uac≠Uab+Ubc,即Uab+Ubc与Uac间电压不相等,但在测量误差允许的范围内,可以得出:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和,故A正确;
B、用电压表测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,虽然电压表此时与L2并联,但电流从电压表负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压,故B错误;
C、连接好电路,闭合开关后若电压表的指针指在了0刻度线的左边时,即指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了,需要将电压表的正负极接线柱互换,故C错误;
D、实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,可能是a、b之间发生了断路或b、c间发生了短路,故D错误。
故选:A。
15.【解答】解:
由电路图可知,声敏电阻R1与定值电阻R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
由声敏电阻随着声音强度的增大而减小可知,周围声音的强度增大时,R1的阻值减小,电路中的总电阻减小,
由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;
由U=IR可知R2两端的电压变大,由于电源电压不变,根据串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可知,R1两端的电压变小,即电压表的示数变小。
故选:D。
16.【解答】解:图中是电流表外接法,由于电压表的分流作用,电流测量值偏大,电压测量值准确,
由I=UR的变形式R=UI可知,电阻测量值偏小,等于电阻R与电压表内阻并联后的总电阻。
故ACD错误,B正确。
故选:B。
17.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测滑片右侧电阻和R1两端的电压之和,电压表V2测滑片左侧电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,
所以,滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻不变,总电阻不变,
由I=UR可知,电路中的电流不变,即电流表A的示数不变,故AC错误;
当滑动变阻器R2的滑片P由中点向右端移动时,滑片左侧部分电阻变大,右侧部分电阻变小,
由U=IR可知,滑片左侧部分电阻两端的电压变大,右侧部分电阻和R1两端的电压之和变小,即电压表V1示数变小,电压表V2示数变大,
则电压表V1示数与电压表V2示数的比值变小,故B正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两电压表的示数之和等于电源的电压,
所以,电压表V1示数与电压表V2示数之和不变,故D错误。
故选:B。
18.【解答】解:由图可知,滑动变阻器R与灯泡L并联,电压表测量电源电压,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡的电流;
B、由于电压表测量电源电压,所以,当滑片P向左移动时,电压表的示数不变,故B错误;
AD、因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片向左移动时,通过灯泡的电流和灯泡的实际功率均不变,即电流表A2示数不变、灯泡的亮度不变,故AD错误;
C、当滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变小,由I=UR可知,通过滑动变阻器的电流变大;
由于通过变阻器的电流变大、灯泡的电流不变,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流变大,即电流表A1的示数变大,故C正确。
故选:C。
19.【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流。
因为电源电压不变,所以电压表的示数始终不变,与滑片移动的方向无关;故AB错误;
当滑动变阻器滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,即电路中的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,故C错误,D正确。
故选:D。
20.【解答】解:
A、因电压表的满偏电流不变,串联一个电阻R后,电压表的内阻变大,所以,由欧姆定律可知,电压表的实际量程变大,故A错误;
B、改装后的电压表是由表头V与电阻R串联组成的,最大电流取决于表头的满偏电流,所以通过电压表的最大电流不变,故B错误;
CD、原电压表V与电阻R的阻值之比=3kΩ:12kΩ=1:4,
由串联电路的分压原理可知,原电压表与电阻分压之比为1:4,
则当电压表示数为2V时,加在电阻R两端的电压为8V,则总电压为10V,故C错误,D正确。
故选:D。
21.【解答】解:
BD、由图知,灯L2与变阻器并联后与灯L1串联,
滑动变阻器的滑片向右移动时,R的电阻变大,根据并联电阻的规律,并联部分的电阻变大,电路的总电阻变大,根据P=U2R可知,电路的总电功率减小,故D错误;
并联部分的电阻变大,由分压原理可知,并联部分的电压变大,根据P=U2R可知,L2的实际功率变大,L2的亮度变亮,故B错误;
AC、因电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,干路的电流变小,即通过L1的电流变小,故A错误;
因并联部分的电压变大,由欧姆定律可知,通过灯L2的电流变大,而总电流变小,由于并联电路总电流等于各支路电流之和,所以通过滑动变阻器的电流减小,故C正确。
故选:C。
22.【解答】解:由图可知,灯L1和灯L2串联,电压表测灯L1两端电压;一盏电灯突然不亮了,另一盏电灯变亮,说明通过电路有电流,故电路出现了短路,不是断路,故CD错误;
电压表测灯L1两端电压,电压表的示数变大,说明不可能L2短路,故故障原因是L1短路;当L1短路后,电路的总电阻减小,电流变大,电压表测量的是电源电压,电压表和电流表的示数均变大,故B正确。
故选:B。
23.【解答】解:
(1)由图知,滑动变阻器与灯串联,电压表测电源电压,所以滑片移动时其示数不变,故A错误;
(2)电流表测电路中的电流,当滑片P向上移动时,变阻器连入电路中的电阻变小,总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,故BD错误;
(3)通过灯的电流变大,根据P=I2R可知,灯的实际功率变大,灯变亮,故C正确。
故选:C。
24.【解答】解:由图知,灯泡L1与变阻器并联,后与灯泡L2串联,当滑片从右向左滑动时,变阻器的阻值变大,变阻器与灯泡L1的总电阻变大,所以变阻器和灯泡L1两端分得的电压变多,灯泡L1变亮;总电压不变,L2两端的电压变小,灯泡L2变暗。
故选:D。
25.【解答】解:由图可知,该电路为三个电阻组成的电路,R和R1并联后与R2串联在电路中,电压表测量的是R和R1两端的电压;将可变电阻R的阻值调大,根据并联电路的电阻关系可知,R和R1并联后的总电阻变大,根据串联电路的电阻规律可知,电路中的总电阻变大,根据I=UR可知,电路中的电流减小,根据U=IR可知,电阻R2两端的电压变小,故D错误;
由串联电路的电压特点可知,R和R1并联部分的电压增大,即电压表示数增大,故A错误;
根据I=UR可知,通过电阻R1的电流变大,故B错误;
干路中的电流减小,通过R1的电流变大,根据并联电路的电流关系可知,通过可变电阻R的电流一定在减小,故C正确。
故选:C。
26.【解答】解:
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
因电源电压不变,所以电压表V1的示数不变;当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大;
根据公式I=UR可知,电路电流变小,所以电流表示数变小,故AB错误;
根据公式U=IR可知,电阻R1阻值不变,电流减小,则电阻R1两端的电压变小,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;
电压表V1的示数不变,电压表V2的示数变大,所以说电压表V1与电压表V2的示数之和变大,故C错误。
电压表V2的示数变大,电流表A示数变小,所以电压表V2与电流表A的示数之比变大,故D正确。
故选:D。
27.【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,
所以,电压表V1的示数是电压表V2示数的5倍,
则两电阻两端的电压之比:
UR1UR2=UV1-UV2UV2=5-11=41,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电阻的阻值之比等于电阻两端的电压之比:
R1R2=UR1UR2=41。
故选:C。
28.【解答】解:
A、只闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联后再与R0并联,灯泡与滑动变阻器两端的总电压等于电源电压,电流表测量总电流,电压表测量灯泡两端的电压;
滑片P向右移动,变阻器接入的阻值增大,变阻器所在支路的总电阻增大,根据欧姆定律可知,通过灯泡的电流减小;并联电路各支路互不影响,所以滑片移动时,通过R0的电流不变;由并联电路的电流特点可知,干路电流减小,即电流表示数变小;
根据U=IR可知灯泡两端的电压减小,即电压表示数变小;
由上面分析可知,电流表和电压表示数都变小,故A正确;
B、只闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联后再与R0并联,R0两端的电压始终等于电源电压,滑动变阻器滑片移动时,对R0并不会产生影响,故电阻R0消耗的功率不变,故B正确;
C、开关S、S1都闭合,滑动变阻器被短路,灯泡与电阻R0并联接入电路,电流表测量总电流,滑片P向右移动,不会对电路造成影响,故电流表示数不变,故C正确;
D、将滑片P移到最右端,滑动变阻器阻值最大,先闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联后再与R0并联,再闭合开关S1,R0两端的电压始终等于电源电压,通过R0的电流保持不变,此时滑动变阻器被短路,接有灯泡的支路的总电阻减小,根据并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知,总电流变大,即电流表的示数变大,故D错误。
故选:D。
二.填空题(共13小题)
29.【解答】解:将电阻R1和R2串联后接在电源两端,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过R1和R2的电流之比为1:1;
由I=UR可得,
R1两端电压与电源电压之比:
U1U=IR1I(R1+R2)=R1R1+R2=14,
解得:R1R2=13。
故答案为:1:3。
30.【解答】解:由电路图可知,考虑电流表的电阻时,RA与Rx串联,电压表测它们两端的电压之和,电流表测电路中的电流,
由I=UR可得,总电阻:R=UI=3V0.5A=6Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,待测电阻Rx的阻值:Rx=R﹣RA=6Ω﹣0.1Ω=5.9Ω。
故答案为:5.9。
31.【解答】解:由图知,定值电阻R1与R2并联后再与R3串联。
R1、R2并联后的总电阻为:R并=R1R2R1+R2=6Ω×3Ω6Ω+3Ω=2Ω;
则三个电阻的等效电阻值为R=R并+R3=2Ω+4Ω=6Ω。
故答案为:6。
32.【解答】解:当S1、S2都闭合时,电路为R2的基本电路,电流表测量电路电流;
由I=UR可得,R2的阻值:R2=UI=3V0.3A=10Ω;
当S1闭合S2断开时,R1、R2串联,电流表测量电路电流;
由I=UR可得,电路的总电阻:R=UI'=3V0.2A=15Ω,
因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以R1的阻值:R1=R﹣R2=15Ω﹣10Ω=5Ω。
故答案为:5。
33.【解答】解:(1)当只闭合开关S时,电路为灯泡L的简单电路,电流表测通过灯泡的电流,
由灯泡L恰好正常发光和此时电流表的示数可知,电源的电压U=UL=3V,通过灯泡的电流IL=0.3A;
(2)当闭合开关S、S1时,定值电阻R与灯泡L并联,电流表测干路电流,
并联电路中各支路两端的电压相等,由欧姆定律可得通过R的电流:
IR=UR=3V20Ω=0.15A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流即电流表的示数:
I=IL+IR=0.3A+0.15A=0.45A。
故答案为:0.45。
34.【解答】解:
(1)闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到a端时,R短路,此时电阻R两端电压为0;
(2)这时电路为R1的简单电路,电流表的示数为0.6A,因滑动变阻器R1最大阻值为20Ω,由欧姆定律,此时电阻R两端电压为:
U=I1R1=0.6A×20Ω=12V;
当滑动变阻器的滑片P移到b端时,两电阻并联,电流表的示数为1.2A,根据并联电路各支路互不影响,故这时通过R1的电流为0.6A,由并联电路电流的规律,通过R的电流为:
I2=1.2A﹣0.6A=0.6A,
由欧姆定律I=UR,电阻R=UI2=12V0.6A=20Ω。
故答案为:0;20。
35.【解答】解:开关断开时,电压表的正负接线柱与电源的正负极相连,因此电源电压为9V;
电路中的电流:I=U1R1=9V-6V30Ω=0.1A,
由I=UR可得:
R2=U2I=6V0.1A=60Ω。
故答案为:60。
36.【解答】解:(1)由P=UI可得,两灯泡的额定电流分别为:
I1=P1U1=3V6V=0.5A,
I2=P2U2=3W3V=1A,
由I=UR可得,两灯泡的电阻分别为:
R1=U1I1=6V0.5A=12Ω,
R2=U2I2=3V1A=3Ω;
因串联电路中各处的电流相等,所以两灯泡串联时,电路中的最大电流I=I1=0.5A,
因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以电路两端允许加的最高电压:
U串=I(R1+R2)=0.5A×(12Ω+3Ω)=7.5V;
(2)两灯泡并联时,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以电源的最大电压U并=U1=3V,
通过两灯泡的电流:
I2′=I2=1A,I1′=U并R1=3V12Ω=0.25A,
因并联电路中的干路电流等于各支路电流之和,所以干路允许通过的最大电流:
I并=I1′+I2′=0.25A+1A=1.25A。
故答案为:7.5;1.25。
37.【解答】解:
(1)当开关S、S1都闭合,滑动变阻器滑片P置于中点时,变阻器被短路,电路中只有R,
电流表的示数即通过R的电流大小I=0.4A,则根据I=UR可得:
电阻R=UI=6V0.4A=15Ω;
(2)此时断开S1,变阻器与R串联,变阻器连入电路中电阻大小为12R滑,此时电流表的示数即电路的电流变为I′=0.3A,
根据I=UR可得,电路的总电阻R总=UI'=6V0.3A=20Ω,
根据串联电路电阻的规律可知:12R滑=R总﹣R=20Ω﹣15Ω=5Ω,
则滑动变阻器的最大电阻为R滑=2×5Ω=10Ω。
故答案为:15;10。
38.【解答】解:闭合开关S,断开开关S1时,电路为R2的简单电路,电流表测通过的电流,
由I=UR可得,电源的电压:
U=I2R2=0.3A×10Ω=3V;
当开关S、S1都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
则此时电路的总电阻:
R=UI=3V0.4A=7.5Ω,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,1R=1R1+1R2,即17.5Ω=1R1+110Ω,
解得:R1=30Ω。
故答案为:30。
39.【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,
设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,则△I=I2﹣I1,
由I=UR可得,电压表的示数分别为:
U1=I1R,U2=I2R,
电压表示数的变化量:
△U=U2﹣U1=I2R﹣I1R=(I2﹣I1)R=△IR,
即△U△I=R,
由于R为定值电阻,所以,△U△I不变。
故答案为:不变。
40.【解答】解:闭合S,断开S1时,电路为R1的简单电路;
由I=UR可知,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
再闭合S1时,两电阻并联,则U2=U=3V,电流表示数的变化量即为R2支路的电流,则I2=0.2A;
由I=UR可知,R2=UI2=3V0.2A=15Ω。
故答案为:15。
41.【解答】解:由电路图可知,电阻R1和电阻R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流;
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过电阻R1的电流:
I1=I﹣I2=0.6A﹣0.4A=0.2A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴根据欧姆定律可得:
U=I1R1=I2R2,即0.2A×10Ω=0.4A×R2,
解得:R2=5Ω。
故答案为:5。
三.实验探究题(共7小题)
42.【解答】解:(1)灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下所示:
(2)某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.2V,电流表量程为0.02A,电流为0.2A,由欧姆定律,则灯泡的电阻:
RL=UI=2.2V0.2A=11Ω。
故答案为:(1)如上所示;(2)11。
43.【解答】解:
(1)要求滑动变阻器滑片P向右滑动时灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片以右电阻丝连入电路中(可将金属杆左端或右端连入)与灯串联,灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
(2)某小组闭合开关前,发现电流表指针如图乙所示,接下来应该进行的操作是电流表指针调零;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.5A,由欧姆定律,则小灯泡的电阻:
R=UI=2.5V0.5A=5Ω;
(3)图丁中,只闭合右上面的开关时,R与灯并联后再与滑动变阻器串联,电流表测灯泡的电流,移动滑片使电流表示数等于灯泡正常发光的电流0.3A,由并联电路电压的规律,此时R两端电压等于灯泡的额定电压3.8V;然后断开右上面的开关,再闭合左边的开关,电路连接没有变化,各电阻大小和电压大小不变,灯仍正常发光,此时电流表测出总电流,根据并联电路的电流特点得可到R的电流,再由欧姆定律计算R的电阻,所以丁图可行;
戊图中,无论开关处于何种状态,都不能确定灯泡是否正常发光,这样就不能得到R的电压和电流,故戊图不可行。
故答案为:(1)如上所示;(2)电流表调零; (3)5;(4)丁。
44.【解答】解:(1)电流表和电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.5V,电流表选用小量程,分度值为为0.02A,电流为0.4A,由欧姆定律,则有:
R0=UI=2.5V0.4A=625Ω;
(2)甲中,电压表与电阻并联,电压表测量的电压是准确的,由并联电路电流的规律,电流表示数大于通过R的电流,由欧姆定律R=UI,因此测出来的R0比实际值偏小;
(3)图丙所示的电路,先闭合开关S和S1,待测电阻短路,电压表测电源电压,记下电压表的示数为U1,即电源电压为U1,再断开开关S1,两电阻串联,电压表测定定值电阻的电压,记下电压表的示数为U2,
由欧姆定律,电路的电流为:
I=U2R0
由串联电路电压的规律和欧姆定律,则Rx=U1-U2I=U1-U2U2R0=U1-U2U2R0。
故答案为:(1)6.25;(2)偏小;(3)U1-U2U2R0。
45.【解答】解:(1)在接通电路前,如图甲所示,小明应将滑片P移至阻值最大处的右端;
(2)电流表和电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.5V,电流表选用小量程,分度值为为0.02A,电流为0.4A,由欧姆定律,则R0=UI=2.5V0.4A=6.25Ω;
(3)甲中,电压表与电阻并联,电压表测量的电压是准确的,由并联电路电流的规律,电流表示数大于通过R的电流,由欧姆定律R=UI,因此测出来的R0比实际值偏小;
(4)图丙所示的电路,先闭合开关S和S1,待测电阻短路,电压表测电源电压,记下电压表的示数为U1,即电源电压为U1,再断开开关S1,两电阻串联,电压表测定定值电阻的电压,记下电压表的示数为U2,
由欧姆定律,电路的电流为:
I=U2R0,由串联电路电压的规律和欧姆定律,则Rx=U1-U2I=U1-U2U2R0=U1-U2U2R0。
故答案为:(1)右;(2)6.25;(3)偏小;(4)U1-U2U2R0。
46.【解答】解:(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,变阻器按一下一上接入电路中,如下所示:
(2)闭合开关前,应节滑动变阻器滑片使变阻器连入电阻的最大,即使开关闭合后使电路中的电流最小;
(3)改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.4V;
研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,由要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向右端移动;
(4)由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,在第1次实验时,滑动变阻器调到阻值最大处,即20Ω,因为定值电阻为5Ω,其电阻之比为4:1,根据串联分压的特点可知,定值电阻两端电压为:
11+4×3V=0.6V,由欧姆定律,通过定值电阻的电流为:
I1=U1R=0.6V5=0.12A,即出错的是第1次,原因是定值电阻两端电压最小为0.6V,电流为0.12A;
(5)要探究电流与电压的关系,需保持电阻不变,由于灯丝的电阻受温度的影响,所以不能用小灯泡做此实验。
故答案为:(1)如上所示;(2)电流;(3)右;(4)1;定值电阻两端电压最小为0.6V,电流为0.12A;(5)灯丝的电阻随温度的变化而变化。
47.【解答】解:(1)滑动变阻器的滑片移动到左端时接入电路中的阻值最大,故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,研究电流与电阻关系实验中,要控制电阻的电压不变,由(3)知,图丙的电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,由欧姆定律,电压表示数为:U=IR=0.4A×5Ω=2V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下所示:
(2)小徽在完成电路连接,仔细确认电路连接正确后,闭合开关,发现电流表有示数,则电路为通路,电压表无示数,则发生故障的原因是电阻短路;
(3)排除故障后,小徽先将5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数如图丙所示,电流为0.4A,电压表示数为2V,接着他换用另一只电阻接入电路,正确操作后电压表示数仍为2V,电流表的示数如图丁所示,电流表读数为0.2A,由欧姆定律,则他接入电路的电阻是:
R=UI'=2V0.2A=10Ω;
(4)电压表控制的电压为2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=6V﹣2V=4V,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,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,故选用的滑动变阻器的规格为丙。
故答案为:(1)如上;(2)电阻短路;(3)10;(4)丙。
48.【解答】解:(1)根据甲图连接实物图(变阻器左下接线柱连入电路中),如下所示:
(2)连接电路时,滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处,即最右端;
(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,即
闭合开关后电压表示数将会大于2V;
(4)电压表控制的电压为2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=3V﹣2V=1V,变阻器的电压为电压表示数的0.5倍,变阻器接入50Ω最大电阻时,
变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=0.5×50Ω=25Ω>20Ω,如果实验操作正确,该同学不能顺利完成这三次实验。
故答案为:(1)如上;(2)右;(3)大于;不能。
四.计算题(共2小题)
49.【解答】解:(1)甲图中,待测电阻与电流表串联,电源电压保持不变且U=10V,电流表的内阻RA=200Ω,用图甲所示的电路测量时,闭合开关,电流表的示数为10mA,根据串联电阻的规律及欧姆定律I=UR有:
I×(Rx+RA)=U,
Rx=UI-RA=10V0.01A-200Ω=800Ω;
(2)图乙中,待测电阻与电压表并联后再与电流表串联,用图乙所示的电路测量时,闭合开关,电流表的示数为12.5mA,由欧姆定律,电流表的电压:
UA=I′RA=12.5×10﹣3 A×200Ω=2.5V,根据串联电路电压的规律,并联电路的电压:
U并=10V﹣2.5V=7.5V,
根据欧姆定律和并联电路电流的规律有:
U并Rx+U并RV=I并,
即7.5V800Ω+7.5VRV=12.5×10﹣3A,
RV=2400Ω。
答:(1)未知电阻Rx阻值的真实值为800Ω;
(2)电压表的内阻RV的大小为2400Ω。
50.【解答】解:
(1)用一根导线把A、B直接连接时,R1、Rg串联,调节滑动变阻器R1,使电流计满偏,即电路中电流I=10mA=0.01A,
由I=UR可得电路的总电阻:
R=UI=1.5V0.01A=150Ω,
由电阻串联的规律可知,滑动变阻器R1连入电路的电阻:
R1=R﹣Rg=150Ω﹣8Ω=142Ω;
(2)把电阻R2=150Ω接入A、B之间,保持R1阻值不变,此时Rg、R2、R1串联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,此时的总电阻R总=Rg+R2+R1=8Ω+150Ω+142Ω=300Ω;
此时电流表的示数:
I′=UR总=1.5V300Ω=5×10﹣3A=5mA。
(3)任意电阻R接在A,B之间时,总电阻R总′=R+Rg+R1=R+8Ω+142Ω=R+150Ω,
则电流表读数I=UR总'=1.5VR+150Ω。
答:(1)用一条导线把A,B直接连起来,此时,应把滑动变阻器R1调节为142Ω才能使电流表恰好达到满偏电流;
(2)电流表指针指在5mA刻度的位置;
(3)电流表读数I与R之间的关系式是:I=1.5VR+150Ω。
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