广西2021-2023三年中考物理真题分类汇编-18电压和电阻
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一、单选题
1.(2023·广西·统考中考真题)如图,我国空间站正在航行。下列关于空间站的说法正确的是( )
A.质量为零 B.全部由超导体材料构成
C.通过超声波与地面联系 D.消耗的电能主要由太阳能电池板提供
2.(2023·广西·统考中考真题)小明家连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,用久后发现连接处容易发热,其主要原因是连接处( )
A.电阻变小 B.电流比别处电流小
C.电阻变大 D.电流比别处电流大
3.(2022·广西梧州·统考中考真题)如图为自动测定油箱内油量的装置原理图,电源电压为36V,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的,且表的最大量程对应油箱最大油量,当油箱内的油面在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,当油面达到最低位置时,反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法错误的是( )
A.R0阻值为60Ω
B.滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω
C.当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为21V
D.当滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为0.17A
4.(2022·广西贵港·统考中考真题)如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像,下列选项对图像信息判断错误的是( )
A.甲是一个定值电阻,阻值为5Ω
B.当乙两端的电压为2.5V时,其阻值为5Ω
C.将甲和乙串联,若电路中电流为0.3A.则电路的总功率为0.6W
D.将甲和乙并联,若电源电压为1V,则干路中的电流为0.3A
5.(2022·广西贵港·统考中考真题)下列估测值中,最符合实际的是( )
A.我国家庭电路电压为220V B.一本物理课本的质量约为5kg
C.学生书桌的高度约为1.7m D.中学生正常步行的速度约为9m/s
6.(2022·广西玉林·统考中考真题)如图所示,电源电压为3V,电压表示数为2V,则灯泡L2两端的电压为( )
A.5V B.3V C.2V D.1V
7.(2022·广西玉林·统考中考真题)在国际单位制中,电流的基本单位是( )
A.A B.V C.m D.W
8.(2022·广西河池·统考中考真题)在图甲所示的电路中,闭合开关后电流表的示数如图乙所示。下列描述正确的是( )
A.灯泡L1与L2并联 B.电压表测L2两端的电压
C.通过L1、L2的电流相等 D.通过L1的电流为0.22A
9.(2022·广西·统考中考真题)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,灯泡变暗
B.电流表示数变小,灯泡变亮
C.电压表示数变大,灯泡变暗
D.电压表示数变小,灯泡变亮
10.(2022·广西百色·统考中考真题)如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析不正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联
B.电压表测量灯L1两端的电压
C.只断开开关S1,灯L2正常发光
D.电流表测量电路总电流
11.(2021·广西梧州·统考中考真题)能源、信息、材料是现代社会发展的三大支柱,下列关于能源、信息和材料的说法正确的是( )
A.超导材料可用于电热水器的发热元件
B.利用半导体材料可以制作发光二极管
C.垃圾分类后重新利用不利于节约能源
D.微信视频聊天是利用超声波传递信息的
12.(2021·广西玉林·统考中考真题)下列物体属于导体的是( )
A.橡胶 B.铜线 C.玻璃 D.硅材料
13.(2021·广西贺州·统考中考真题)以下描述与实际不符的是( )
A.15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s
B.人的正常体温是38.5℃
C.初中物理课本宽度约为18cm
D.一节干电池的电压大约是1.5V
14.(2021·广西·统考中考真题)如图所示,在探究串联电路特点的实验中,两盏小灯泡规格不同,当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.、两端电压相等
B.、的亮度一定相同
C.、、三处的电流一样大
D.若灯丝烧断了,仍能发光
15.(2021·广西百色·统考中考真题)关于能源和材料,下列说法正确的是
A.天然气是可再生能源
B.超导体材料可制成电热器
C.目前核电站是利用核裂变发电
D.“永动机”是可以制造出来的
二、填空题
16.(2022·广西贵港·统考中考真题)黄大年教授是著名地球物理学家,小学和高中就读于贵县(今贵港市市区),黄大年曾任国家“深部探测关键仪器装备研制与实验项目”的负责人,在黄大年团队的努力下,中国的超高精密机械和电子技术、纳米和激电机技术。高温和低温超导原理技术等多项关键技术进步显著。上述中的纳米是 ___________的单位,超导材料可以适用于制作 ___________(只选填标号:A.“电能输送导线”或B.“电饭锅发热部件”)。
17.(2022·广西·统考中考真题)图中,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比为,通过的电流为,此时与______联。更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,此时两表均为______表,通过的电流为,则______。
18.(2022·广西贺州·统考中考真题)教室的灯管之间是______联的,灯管正常发光时两端电压为______V;多开一盏灯,干路上的电流大小会______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
19.(2021·广西河池·统考中考真题)如图所示,用A、B两个金属夹子夹住一段铅笔芯,当闭合开关后,小灯泡亮,说明铅笔芯是 ______;固定夹子A,左右移动夹子B,小灯泡的亮度会随着变化,说明铅笔芯电阻大小跟 _______有关。
20.(2021·广西河池·统考中考真题)进入高原地带,一般人会出现头晕、耳鸣等身体不适的高原反应,这是因为海拔越高,空气越稀薄,大气压越 ______;手机、数码相机等电子产品都用到晶体二极管,晶体二极管具有 ______导电性。
21.(2021·广西柳州·统考中考真题)在如图所示的遥控器电池盒中,应安装 ___________节干电池,其正常工作电压为 ___________V。
22.(2021·广西贵港·统考中考真题)请读出所列各仪表的读数:图1中电阻箱接线柱间的电阻值是________Ω;用细线拴一金属块放入盛有20mL水的量筒中,液面位置如图2所示,则金属块的体积为________cm3;图3中被测物体的长度是________cm;用天平测量一金属块的质量,天平平衡时所用砝码及游码如图4所示,则金属块的质量为________g。
23.(2021·广西贵港·统考中考真题)贵港很多“村村通”的道路两旁都安装有如图所示的太阳能LED照明路灯。它主要由太阳能电池板、LED灯头等部件构成。LED是一种发光二极管,是由______材料制成(选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”),通过电流能够发光,可以把电能直接转化成______能。
24.(2021·广西贺州·统考中考真题)如图所示,电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,另一根导线应与滑动变阻器的_________(选填“A”、“C”或“D”)接线柱连接,滑动变阻器是通过改变电阻丝的_________来改变电阻的大小。
25.(2021·广西贺州·统考中考真题)如图甲所示的电路中,两端的电压为,两端的电压如图乙所示,则两端的电压________V,电源电压_________V。
26.(2021·广西·统考中考真题)图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变______。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入______,接线柱c、d之间应接入______(后两空选填“定值电阻”、“电流表”
或“电压表”)
三、实验题
27.(2023·广西·统考中考真题)实验小组在实验时,不慎将灯泡的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现几乎不发光,与其串联的灯泡不仅没有熄灭,反而更亮。开关断开后的电路如图甲,和都标有“2.5V 0.3A”字样。针对上述现象,探究下列问题:玻璃破碎后,的灯丝电阻发生了什么变化?玻璃外壳究竟起什么作用?
(1)玻璃外壳破碎前的电压和电流分别为1.20V和0.20A;玻璃外壳破碎后,两端的电压变为0.40V,通过的电流变为如图乙所示,则电流为______A。初步分析可知:玻璃破碎后,电阻______(选填“变大”或“变小”);
(2)为进一步探究玻璃外壳破碎后电阻变化特点,对、的电流和电压进行测量,实验数据记录如下表。分析发现,的电阻______(选填“大于”或“小于”)玻璃外壳破碎后的电阻;
灯泡
实验次序
1
2
3
4
5
6
L1、L2
电流Ⅰ/A
0.16
0.18
0.20
0.22
0.24
0.26
L1
电压U1/V
0.78
1.00
1.20
1.50
1.80
2.10
L2
电压U2/V
0.20
0.23
0.30
0.41
0.52
0.80
(3)实验中,对着吹气,发现两端电压突然变小、电流突然变大,说明吹气加快灯丝表面空气流速,加快其散热速度,从而使灯丝电阻变小。由此推断,灯丝的电阻大小与______关,玻璃外壳可能起到______的作用;
(4)细心的同学在实验过程中发现,灯丝呈螺旋状,于是提出新的问题:为什么将灯丝设计成螺旋状?你认为这样设计的目的是①______②______。
28.(2022·广西玉林·统考中考真题)20世纪初,科学家发现,某些物质在很低温度时,电阻就变成了0,这就是________现象;如图所示是“探究电热与电流的关系”的部分装置,已知A、B两点间的电压为6V,R1=R2=R3=5Ω,通电时间2min,则R1与R2产生的热量相差________J。
29.(2022·广西贺州·统考中考真题)在“探究影响导体电阻大小的因素”中,小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关
A、导体的材料 B、导体的长度 C.导体的横截面积
为了验证上述猜想,他用如图甲所示的器材进行实验,编号①②③是镍铭合金导体,④是锰铜导体。
(1)______状态。
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想______(选填猜想因素选项“A”“B”或“C”)。
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的______有关。
(4)用②导体接在M、N两点间后,用电压表测出其两端电压如图乙所示,读数为______V,此时电路中电流表的示数为0.2A,则②导体的电阻为______Ω。
30.(2021·广西桂林·统考中考真题)如图甲所示的串联电路中,闭合开关S时,小桂发现灯泡L1比L2更亮,他猜想可能有以下原因:
猜想一:经过L1的电流比L2大。
猜想二:L1更加靠近电源正极。
为验证猜想,他做了以下探究。
(1)为了验证猜想一,小桂用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,电流表示数均如图乙所示,为______A,说明猜想一错误。同时他发现:该电路中任意一处断开,L1、L2均不能发光,说明串联电路有______条通路;
(2)为了验证猜想二,小桂对调两个小灯泡在电路中的位置,操作时开关应该处于______状态,最后发现仍是L1比L2更亮,说明猜想二______;
(3)开关闭合状态下,小桂不小心将一根导线把B、C连接,发现L2熄灭、L1比之前更亮,由此进一步猜想:灯泡的亮度可能跟______有关。
四、计算题
31.(2022·广西梧州·统考中考真题)在如图所示的电路中,电源电压恒定为6V,R1阻值为10Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.9A,问:
(1)通过R1的电流是多少?
(2)R2的阻值是多少?
(3)现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2,要求:替换后,电源的最大电功率不小于15W,则电源的最小电功率是多少?
32.(2022·广西百色·统考中考真题)如图甲所示电路,电源电压不变,灯泡L上标有“5V 2.5W”字样,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端滑到中点的过程中,灯泡L的电功率与电流的P-I关系图像如图乙所示,忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡L正常发光时的电阻;
(2)滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能;
(3)电源电压;
(4)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值。
33.(2022·广西贺州·统考中考真题)如图所示,电源电压为9V,电阻R1=10Ω,闭合开关S时电阻R2两端电压为6V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的电功率;
(3)电阻R2通电1min产生的热量。
参考答案:
1.D
【详解】A.质量表示物体含有物质的多少,所以无论空间站处于什么位置质量都不为零,故A错误;
B.空间站的外壳材料是耐高温、耐腐蚀、密度小的钛;选用铝合金作为结构材料,都不是超导材料,故B错误;
C.超声波不能在真空传播,空间站在太空运行,利用电磁波传递信息与地面联系,故C错误;
D.空间站储存的能源以太阳能电池为主,也会有燃料电池供电,主要还是靠太阳翼源源不断的将太阳能转化为电能储存到太阳能电池板,所以消耗的电能主要由太阳能电池板提供,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】连接插线板的导线折断后,他把两根导线拧在一起继续使用,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大,根据公式Q=I2Rt可知,在电流、通电时间相同时,产生的热量较多,往往比别处更容易发热,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.C
【详解】A.滑动变阻器接入电路的阻值为零,电流表的示数最大,根据
可知:定值电阻R0的阻值应为
故A正确,不符合题意;
B.当油箱内油面达到最低位置时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路的电流最小;根据反映油量的电表的最大示数为最大量程的可知
根据可知电路总电阻
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知:滑动变阻器的最大阻值为
所以滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω;故B正确,不符合题意
CD.因为滑片在中点,所以滑动变阻器接入电路的电阻为
此时电流为
故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。
故选C。
4.D
【详解】A.从图中可以看出甲电阻的电流随着电压增大而增大,并且成正比例关系,故可判断甲是一个定值电阻,阻值为
故A正确,不符合题意;
B.当乙两端的电压为2.5V时,由表可知其电流为0.5A,故由欧姆定律可得其阻值为5Ω,故B正确,不符合题意;
C.将甲和乙串联,若电路中电流为0.3A,从表中可得此时乙电阻电流为0.3A时,其两端电压为0.5V,甲电阻两端电压为1.5V,故总的电压为2V,由功率公式
故C正确,不符合题意;
D.将甲和乙并联,若电源电压为1V,根据图表可知此时通过乙电阻的电流为0.4A,通过甲电阻的电流为0.2A,故干路中电流应该为0.6A,故D错误,符合题意。
故选D。
5.A
【详解】A.我国火线与零线之间电压是220V,我国家庭电路的电压为220V,故A符合题意;
B.一本物理课本的质量约为
200g=0.2kg
故B不符合题意;
C.中学生的身高约为1.6m,学生课桌的高度大约是中学生的身高的一半,学生课桌的高度在0.8m左右,故C不符合题意;
D.中学生正常走路的速度约为1.1m/s,故D不符合题意。
故选A。
6.D
【详解】由电路图可知,两灯泡串联,电压表并联在L1两端,电压表测量L1两端的电压,灯泡L1两端的电压U1=2V;由串联电路电压的特点可知,L2两端的电压
U2=U-U1=3V-2V=1V
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
7.A
【详解】A.A是电流的基本单位,故A符合题意;
B.V是电压的基本单位,故B不符合题意;
C.m是长度的基本单位,故C不符合题意;
D.W是电功率的基本单位,故D不符合题意。
故选A。
8.C
【详解】AC.由图甲可知,电流从电源正极流出,依次经L1、L2后,再通过电流表、开关,回到电源的负极。因此灯泡L1与L2串联。由串联电路的电流特点可知,通过L1、L2的电流相等。故A错误,C正确;
B.电压表接在灯泡L1的两端,与灯泡L1并联,因此测灯泡L1两端的电压。故B错误;
D.由图乙可知,导线接在“0.6”接线柱上,因此电流表选择小量程,分度值为0.02A,读数为0.24A,所以通过L1的电流为0.24A。故D错误。
故选C。
9.C
【详解】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,串联电路中的总电阻增大,根据可知,电路中的电流增大,即电流表示数增大;根据串联正比分压可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表示数增大;由于电源电压不变,滑动变阻器两端的电压变大,所以小灯泡两端的电压变小,通过小灯泡的电流变小,根据P=UI可知,小灯泡的实际功率减小,灯泡变暗。综上可知,C正确,ABD错误。
故选C。
10.D
【详解】A.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,电压表并联在灯泡L1两端,所以电压表测量灯L1两端的电压,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,两灯独立工作互不干扰,所以若只断开开关S1,灯泡L2不受影响,将会正常发光,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,电流表与灯泡L2串联,所以电流表测的是通过灯L2的电流,故D错误,符合题意。
故选D。
11.B
【详解】A.超导材料无法将电能转化为内能,电热水器的发热元件需要将电能转化为内能,超导材料不可用于电热水器的发热元件,故A错误;
B.发光二级管是利用半导体材料制成的,故B正确;
C.垃圾分类后重新利用,可以节约能源,故C错误;
D.微信视频聊天是利用电磁波传递信息的,故D错误。
故选B。
12.B
【详解】A.橡胶不容易导电,是绝缘体,故A不符合题意;
B.铜线容易导电,是导体,故B符合题意;
C.玻璃在常温下不容易导电,是绝缘体,故C不符合题意;
D.硅材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,是半导体,故D不符合题意。
故选B。
13.B
【详解】A.声音的传播速度与温度有关,15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s ,符合实际,故A不符合题意;
B.人的正常体温是37℃左右,变化幅度很小,38.5℃不符合实际,故B符合题意;
C.伸开手掌,大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm,初中物理课本宽度略小于一些,约为18cm ,符合实际,故C不符合题意;
D.一节新干电池两极间的电压是1.5V,符合实际,故D不符合题意。
故选B。
14.C
【详解】A.两盏小灯泡规格不同,即电阻不同,根据串联分压,电阻不同,则两灯泡的电压不同,故A错误;
B.、的亮度与实际电功率有关,电阻不同,故实际电功率不同,故B错误;
C.由于串联,电路的各个地方电流相等,故C正确;
D.若灯丝烧断了,则电路断路,没有电流经过灯泡L1,故两灯都不亮,故D错误。
故选C。
15.C
【详解】A.天然气使用后在短时间内不能再生,所以它是不可再生能源。故A错误;
B.超导材料是指电阻为0的材料,若制成电热器是不可能发热的。故B错误;
C.目前核电站是利用核裂变方式来发电的。故C正确;
D.任何机械在使用过程中总有能量损耗,所以不可能制成永动机。故D错误。
故选C。
16. 长度 A
【详解】[1]纳米是长度的单位,。
[2]A.根据焦耳定律可知,导线的电阻越小导线产生的热量越少,电损越小,超导材料没有电阻,可以适用于制作电能输送导线,故A符合题意;
B.电饭锅主要利用电流的热效应工作的,电流通过导体的电阻产生热量,不能用超导体制作, 故B不符合题意。
故选A。
17. 并 电压 3∶1
【详解】[1]由题意可知,若断开开关,两表均有示数,若两表均为电压表,则电路处于断路状态,两表不会有示数,所以两表均为电流表,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,示数不同,所以此时与并联。
[2]两表原来均为电流表,更换两表种类,所以此时两表均为电压表。
[3]与并联时,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,因为并联,所以R1、R2两端电压相等,根据欧姆定律可得
所以R2=2R1,此时,当两表均为电压表时,闭合开关,两个电阻串联,根据欧姆定律可得通过的电流为
所以
18. 并 220 变大
【详解】[1]由于家庭电路的各用电器可以单独工作,互不影响,所以教室里的日光灯之间是并联连接。
[2]家庭线和零线之间的电压为220V,所以日光灯正常工作时两端电压为220V。
[3]多开一盏灯,相当于增大了电路中导体的横截面积,电路中的总电阻变小,家庭电路的电压不变,根据 可知,干路上的电流会变大。
19. 导体 长度
【详解】[1]用A、B两个金属夹子夹住一段铅笔芯,当闭合开关后,小灯泡亮,说明铅笔芯容易导电,铅笔芯是导体。
[2]左右移动夹子B,改变了铅笔芯接入电路中的长度,小灯泡的亮度会随着变化,说明电阻变化引起了电流的变化,则说明铅笔芯电阻的大小与长度有关。
20. 小 单向
【详解】[1]大气压强的大小还与海拔高度有关,一般海拔越高,空气越稀薄,则产生的大气压越小。
[2]锗、硅导电性能介于导体和绝缘体之间,这种材料称做半导体;半导体材料制成的二极管具有单向导电性。
21. 2 3
【详解】[1][2]由图中电池盒形状可知,电池盒中应安装两节干电池;由于两节干电池是串联的,一节干电池的电压为1.5V,所以两节干电池串联电压为3V。
22. 2021 10 2.50 57.6
【详解】[1]电阻箱读数的方法为:各个旋盘所指向的数值乘以该面板上显示的倍数,最后把所有面板的读数加在一起,就是电阻箱的电阻值,因此图中电阻箱的接入的电阻为2021Ω。
[2]图中量筒的分度值是1mL,量筒的读数为30mL,即量筒中水和金属块的体积30mL,金属块的体积为
[3]图中刻度尺的分度值是0.1cm,刻度尺的读数应该估读到分度值的下一位,物体的左端放在刻度尺3.00cm位置,物体的右端放在刻度尺5.50cm位置,被测物体的长度是
[4]用托盘天平测量物体质量,物体质量等于右盘中砝码质量加上游码示数。从图中可以看出,金属块的质量
23. 半导体 光
【详解】[1][2]太阳能电池板是把太阳能转化成电能,LED是一种半导体发光二极管;通过电流时不用经过加热灯丝直接能够发光,即把电能直接转化成光能。
24. C 长度
【详解】[1]电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,要使滑动变阻器的电阻变小,用入电路的电阻为CP段,则另一根导线应与滑动变阻器的C接线柱连接。
[2]滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来改变电阻的大小,接入电路的电阻丝越长,电阻越大。
25. 2.3 6.0
【详解】[1]如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,即L2两端的电压为2.3V。
[2]由图甲电路可知,L1与L2串联,由串联电路的电压规律可得电源电压
U=U1+U2=3,7V+2.3V=6.0V
即电源电压为6.0V。
26. 小 电压表 定值电阻
【详解】[1]如图所示,当金属片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中电阻的长度减小,R接入电路的阻值变小。
[2][3]当没有外力作用于握力计时,滑片P应位于滑动变阻器的左端,此时若c、d间接入电流表,会导致电源短路,这是不允许的。c、d间更不能接入电压表,这样电压表就串联在电路中了,相当于断路。所以c、d间只能接入定值电阻,当滑片P滑到左端时,定值电阻对电路起保护作用。a、b间不能接入电流表,否则滑动变阻器会发生短路现象,则a、b间只能接入电压表。当握力增大时,滑片P右移,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路的总电流变小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
27. 0.22 变小 大于 温度有 减少 减少散热,提高灯丝温度 增加灯丝的长度,增大电阻
【详解】(1)[1]由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.22A。
[2]玻璃破碎前,L2的电阻为
玻璃破碎后,L2的电阻为
分析可知,玻璃破碎后,电阻变小。
(2)[3]分析表格中数据可知:L1、L2串联,电流相等,L1两端的电压大于L2两端的电压,根据公式可知,L1的电阻大于玻璃外壳破碎后L2的电阻。
(3)[4][5]吹气加快了L2灯丝表面空气流速,加快其散热速度,降低了灯丝的温度,从而使灯丝电阻变小,由此推断,灯丝的电阻大小与温度有关,玻璃外壳可能起到减少散热、提高灯丝温度的作用。
(4)[6][7]通过步骤(3)的分析可知,减少灯丝的散热,可以防止灯丝的温度快速降低造成的灯丝电阻迅速减小。灯丝呈螺旋状,减少了与空气的接触面积,可以减少灯丝的散热,防止灯丝温度降低,电阻变小;同时增加了灯丝的长度,增大电阻,更好的发光。
28. 超导 288
【详解】[1]20世纪初,科学家发现,某些物质在很低温度时,电阻就变成了0,这就是超导现象。
[2]由图知,R2、R3并联后再与R1串联,已知
R1=R2=R3=5Ω
由等值电阻并联的规律,R2、R3并联后的总电阻
R23=0.5×5Ω=2.5Ω
电路的总电阻
R=R1+R23=5Ω+2.5Ω=7.5Ω
由欧姆定律可得干路中的电流,即通过R1的电流
通过R2、R3的电流相等,由并联电路电流的规律,通过R2的电流为
I2=0.5I=0.5×0.8A=0.4A
通电时间2min,R1与R2产生的热量差
Q1-Q2=I12R1t-I22R2t=(0.8A)2×5Ω×2×60s-(0.4A)2×5Ω×2×60s=288J
29. 断开 B 材料 2.2 11
【详解】(1)[1]为避免误操作引起短路现象,保护电路各个原件,连接电路时要求开关断开。
(2)[2]①②两根导体的材料和模截面积相同,长度不同,根据控制变量法的要求,选择编号①②分别接入电路进行实验,可验证猜想导体的电阻与导体长度的关系,即验证猜想B。
(3)[3]①④两根导体的长度和横截面积相同,材料不同,分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,说明电路中的电阻不同,由此可知:在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的材料有关。
(4)[4]如图乙,电压表使用的是的量程,分度值为0.1V,示数是2.2V。
[5]电路中电流表的示数为0.2A,则②导体的电阻为
30. 0.2 一 断开 错误 电压
【详解】(1)[1]电流表示数均如图乙所示,电流 表选用小量程,分度值为0.02A,为0.2A,说明猜想一错误。
[2]同时他发现:该电路中任意一处断开,L1、L2均不能发光,则电路为断路,说明串联电路有一条通路。
(2)[3][4]为了验证猜想二,小桂对调两个小灯泡在电路中的位置,为保护电路,操作时开关应该处于断开状态。最后发现仍是L1比L2更亮,说明灯的亮度与灯是否靠近电源正极无关,说明猜想二错误。
(3)[5]开关闭合状态下,小桂不小心将一根导线把B、C连接,L2短路,L2熄灭,此时电路为L1的简单电路,此时L1的电压为电源电压(由串联电路电压的规律,原来L1的电压小于电源电压),发现L1比之前更亮,由此进一步猜想:灯泡的亮度可能跟电压有关。
31.(1);(2);(3)
【详解】解:如图,两个电阻并联,电源电压恒定为6V,电流表测干路电流,通过R1的电流
(2)R2的阻值是
(3)现用一个规格为“50Ω 2A”的滑动变阻器替换R1或R2.,滑动变阻器的最大功率为
替换后,电源的最大电功率不小于15W,则要求剩余的电阻的功率大于3W,电源电压不变,两电阻在电路中的功率不变,R1的功率
R2的功率
因电阻R2的功率小于3W,因此只能被替换,电路中剩余R1与“50Ω 2A”的滑动变阻器并联,当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,变阻器的电功率最小,最小值
电源的最小电功率是
答:(1)通过R1的电流为;
(2)R2的阻值是;
(3)电源的最小电功率是。
32.(1)10Ω;(2)54J;(3)6V;(4)2Ω
【详解】解:(1)灯泡的型号规格为“5V,2.5W”,即灯泡的额定功率
P额=2.5W
U额=5V
根据公式P=UI变形得
(2)当滑动变阻器完全接入电路时,即滑片P位于b端,此时电路中接入的电阻最大,电路中的电流最小,灯泡两端的电压最小,消耗的电功率最小,由乙图可知,P位于b端时,此时灯泡消耗的电功率为
P灯=0.9W
根据电能公式W=Pt得,滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能
W灯= P灯t=0.9W×1×60s=54J
电源电压为
①
(3)当滑动变阻器的滑片P滑到中点时,电路中的电流为0.4A,此时电源电压为
③
由①③式得
代入①式得
(4)灯泡电流最大为
最大电流小于电流表的量程,所以电路中最大电流只能为0.5A,且滑动变阻器必须接入,根据串联电路中电压的规律可知,当电路中的电流最大为0.5A时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,此时灯泡两端电压为5V,滑动变阻器两端电压为1V,且不超过电压表量程的最大值,所以此时接入电路的阻值为最小值
答:(1)灯泡L正常发光时的电阻为10Ω;
(2)滑片P在b端时,lmin内灯泡L消耗的电能为54J;
(3)电源电压为6V;
(4)在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为2Ω。
33.(1)0.3A;(2)1.8W;(3)108J
【详解】解:(1)电路中R1和R2串联,R1两端电压为
通过R1电流
(2)电路中电流为
R2的电功率为
(3)R2通电1min产生的热量
答:(1)通过电阻R1的电流为0.3A;
(2)电阻R2的电功率为1.8W;
(3)电阻R2通电1min产生的热量是108J。
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