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2023-2024学年苏科版初三物理上册期末复习专题(四)欧姆定律
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这是一份2023-2024学年苏科版初三物理上册期末复习专题(四)欧姆定律,共28页。试卷主要包含了电阻,欧姆定律,欧姆定律在串、并联电路中的应用等内容,欢迎下载使用。
1.将两只滑动变阻器按如图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1,P2放在 ( )
A. P1放在最右端,P2放在最右端B. P1放在最左端,P2放在最左端
C. P1放在最右端,P2放在最左端D. P1放在最左端,P2放在最右端
2.如图为某台灯用于调节亮度的电位器结构图,A、B、C是它的是三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A. 电位器与灯泡并联
B. 若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C. 若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
3.电阻表示导体对电流的 作用的大小,图中A、B两根横截面积相同的铜线,A铜线的电阻比B铜线的电阻 .
4.如图所示是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 ,从而减小了导线的 ,以达到减少输电线上电能损失的目的.
5.小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想.
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
(1)如图所示,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中电路设计提出了自己的观点.
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小.
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数变化就可以判断导体电阻的大小.
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表.
你赞同_________(填“小明”“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟_________(填编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻与_________的关系,其结论是_______________________________________.
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想_________(填“一”“二”或“三”)的实验验证.
考点二 欧姆定律
6.关于欧姆定律及其变形公式,下列说法正确的是( )
A. 根据公式R=UI可知,在导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
B. 根据公式U=IR可知,当通过导体的电流一定时,导体两端的电压与导体的电阻成正比
C. 根据公式R=UI可知,导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流有关
D. 欧姆定律只是表示导体中的电流和导体两端的电压有关
7.如图,电源电压5V,R1=5Ω,R2=10Ω,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则甲电表的示数为______,乙电表的示数为______。
8.当某定值电阻两端的电压是6 V时,通过该导体的电流是0.6 A,如果使该电阻两端的电压再增加3 V,那么这时该导体的电阻将 (变大/不变/变小);通过它的电流是 A.
9.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。当油箱内油量减少时,浮标随液面下降,由于杠杆的作用,滑动变阻器R的滑片位置发生改变,接入电路中的电阻将 (选填“变大”“不变”或“变小”),根据 可知,电路中的电流将减小,油量表相应的示数就会减小,故油量表实际是由 表改造。
10.如图所示是R1、R2、R3的I−U图像,其中________是灯泡,R2的阻值是________Ω;若只将R1、R3串联,当电路中的电流为0.2 A时,电路总电阻为________Ω;若只将R2、R3并联在5 V的电源上,则电路中总电流为________A。
11.在相距10 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每条输电线的电阻是100 Ω.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为2.0 V时,电流表示数为80 mA,则短路位置距离甲地________km.
考点三 欧姆定律在串、并联电路中的应用
12.在“伏安法测电阻”的实验中,下列关于滑动变阻器作用的说法中正确的是( )
A. 控制电源的电压,以免损坏电压表B. 改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
C. 使电压表和电流表的读数更加准确D. 只能使电阻两端的电压升高,电阻中的电流变大
13.小吴同学利用如图所示的电路做“伏安法测电阻”的实验,已知Rx为待测定值电阻,电源电压恒为6V,滑动变阻器R标有“20Ω,1A”字样,实验中他填写的实验数据如表所示。下列说法不正确的是( )
A. 第1次实验的数据不是他实验中实际测得的
B. 对比第2、3次实验的数据可判定:待测电阻Rx的阻值并非严格不变
C. 第4次实验时滑动变阻器接入电路电阻R与待测电阻Rx的阻值之比为1∶2
D. 为减小实验误差,可利用每次实验测得的U、I求出电阻R,再求其平均值
14.某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. 只有①B. 只有②③C. 只有①②③D. ①②③④都可以
15.在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)将图甲的实物电路用笔画线连接完整。
(2)该实验的原理是____________。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于____端(选填“左”或“右”)。检查电路连接正确后,闭合开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,你认为发生故障的原因可能是__________(写出一种即可)。
(4)排除故障后进行实验。移动滑片P,当电压表的示数为1.3V时,电流表的示数如图乙,其示数为____A,待测电阻Rx=____Ω.若要将电压表的示数调到2.0V,需将滑片P向____移动(选填“左”或“右”)
(5)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻R0,设计如图丙的电路,同样测出待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下:
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1:
②_______,用电压表测出电源的电压U;
③可得待测电阻Rx=________________。(用U、U1和R0表示)
16.在测量未知电阻Rx(阻值约为300 Ω)的实验中,提供的实验器材有:电源(电压3 V)、滑动变阻器R(0~50 Ω)、电阻箱R0(0~9999 Ω)、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)、开关及导线若干.
(1)小华设计了如图甲所示的电路,你认为小华_________(填“能”或“不能”)准确测出Rx阻值,理由是_____________________________________________________________.
(2)小明设计了如图乙所示的电路进行测量,正确连接电路后,小明先将开关S拨至_________,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1;再将开关S拨至另一位置,调节_________,使电压表的示数恰好为U1,记下电阻箱的示数为R′,即为未知电阻Rx的测量值.
素养提升
17.如图所示,电源两端的电压恒定.闭合开关S1,小灯泡发光,再闭合开关S2,则 ( )
A. 小灯泡变亮
B. 电流表示数变小
C. 电压表示数不变
D. 电压表与电流表示数比值变大
18.如图所示的电路,R1=10 Ω,闭合开关后,滑动变阻器R2的滑片在某两点间移动时接入电阻减小5 Ω,电流表的示数增大0.4 A,则电压表的示数变化为 ( )
A. 增大2 V
B. 减小2 V
C. 增大4 V
D. 减小4 V
19.将标有“20Ω 1A”和“10Ω 1.5A”字样的两定值电阻并联起来接在某一电路中。在确保电阻安全的前提下,该电路干路电流最大为( )
A. 2.5AB. 2.25AC. 3AD. 0.5A
20.如下图所示的电路,电源电压保持不变,R1=10Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4A,则下列选项正确的是( )
A. 滑片P在最右端时,通过R1、R2的电流之比为5:8
B. 电源电压为10V
C. 滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为3:1
D. 滑动变阻器的最大阻值为40Ω
21.小川同学在探究通过导体的电流与其两端电压关系时绘制出了甲、乙两个电阻的I−U图象如图所示,下列说法正确的是( )
A. 甲的电阻值小于乙的电阻值
B. 甲的电阻为20Ω
C. 只将甲、乙两电阻串联,若电路中电流为0.3A,则电源电压为4V
D. 只将甲、乙两电阻并联,若电源电压为3V,则干路电流为0.8A
22.如图所示,能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图像是( )
A. B. C. D.
23.由欧姆定律I=UR变形可得R=UI,以下说法正确的是( )
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
24.下列关于导体电阻的说法中,正确的是( )
A. 一根金属丝被均匀拉长后,它的电阻变大
B. 导体中没有电流通过,导体就没有电阻
C. 电阻是导体的一种属性,任何情况下导体的电阻都不可能为零
D. 粗导线的电阻一定比细导线的电阻小
25.用如图所示实验装置探究“导体电阻大小与横截面积的关系”,a、b为长度一样,粗细不同的镍铬合金丝,关于此实验,下列说法正确的是
A. 灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B. 此实验通过灯泡亮度反映电阻大小属于控制变量法
C. 为了准确比较两条合金的电阻,可在电路中串联一个电流表
D. 利用此装置不能探究导体电阻大小和导体长度的关系
26.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( )
A. B. C. D.
27.如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 Ω;如图乙是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是 Ω。
28.如图甲所示,电阻箱接入电路的阻值为 Ω,图乙为亮度可调的台灯,电位器(就是滑动变阻器)是调节其亮度的装置;图丙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动.若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (填“a和b”“b和c”或“a和c”)接线柱接入电路.关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (填“铜丝”或“镍铬合金丝”),在闭合开关前,应将阻值调到 (填“最大”或“最小”)来保护电路.
29.小英按如图1所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值。闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时,电压表的示数如图2甲所示,电流表的示数如图2乙所示,则电压表的示数为______V,电流表的示数为______A,电阻Rx的阻值为______Ω。
30.如图为某同学设计的高速公路收费站计重秤的原理图。该原理图中,R2为______。若车重表是由电流表改装而成,现将它串联在图中位置,则当车越重时,车重表的示数将______,若车重表是电压表改装而成的,现将它与R1并联,则当车越重时,车重表的示数将______(选填“越大”、“不变”或“越小”)。
31.如图电源电压不变,R1是5Ω,R2是25Ω.当S1S2都闭合时,电表甲,乙都是电压表,则电阻是______联的,甲乙两表的示数之比______;当闭合S1,断开S2时,电表甲,乙都是电流表,则电阻是______联的,甲乙两表的示数之比______。
32.某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最______端(选填“左”或“右”),这样做的目的是______。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,则I=______A.待测电阻Rx=______Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx=______(用U1、U2、R0表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是______。
33.如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻R1=10 Ω.闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移动到b端,两电表示数变化关系如图乙中的线段AB所示.求:
(1)当滑动变阻器滑片P在a端时,电压表的示数;
(2)电源电压;
(3)滑片P滑到ab中点时电压表的示数.
答案和解析
1.【答案】D
【解析】滑片P1放在最左端,滑片P2放在最右端,此时接入电路的电阻最长,电阻最大.
2.【答案】D
【解析】解:
A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A错误;
B、若只将A、B接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,即滑片顺时针转动旋钮时,电阻变小,灯泡变亮,故B错误;
C、若只将A、C接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故C错误;
D、若只将B、C接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,故D正确。
故选D。
(1)电位器的实质是滑动变阻器;串联在电路中能改变电路中电流的大小;
(2)若将图中A、C接入则接入了全部电阻片,不能改变电阻大小,接线时A、C只能选择其一接入电路,结合图示可做出分析。
此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握。熟知使用和接线原则是解题关键。
3.【答案】阻碍
小
【解析】略
4.【答案】横截面积
电阻
【解析】把四根导线固定在一起,增大了导线的横截面积,从而使输电导线电阻变小,减少了输电线上电能的损失.
5.【答案】(1)小亮;(2)A、C ;(3)导体的长度;当材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大 ;(4)三
【解析】(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,小亮的观点正确.
(2)要验证猜想二,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验.
(3)A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究导体的电阻与导体的长度的关系,分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不同,由此可得出结论.
(4)要探究电阻与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同.
6.【答案】A
【解析】欧姆定律表示的是电流与电压、电阻的关系;由欧姆定律知,在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;电压是形成电流的原因,大小与电阻无关;导体电阻是导体本身的一种特性,与电压和电流无关.
7.【答案】1A 5V
【解析】解:
由于电压表内阻很大,在电路中可看作断路;电流表内阻很小,在电路中可看作一根导线;
若两电阻串联,根据电流的流向可知,乙应为电流表,甲应为电压表,则闭合开关后,则R1短路,电流表无示数,不符合题意;
则两电阻只能是并联,乙只能为电压表,乙测电源电压,示数为5V;
甲只能为电流表,甲测通过R1的电流,
根据并联电路电压的规律和欧姆定律,甲电流表的示数I=UR1=5V5Ω=1A。
故答案为:1A;5V。
假设两电阻是串联,分析出现的现象,确定是否符合题意,从而确定电路的连接;
分析电路的连接,根据并联电路的规律和欧姆定律求电流大小。
本题考串联、并联电路的特点及欧姆定律的运用,关键是正确判断电路的连接。
8.【答案】不变
0.9
【解析】略
9.【答案】变大;欧姆定律;电流
【解析】【分析】
本题考查了滑动电阻器和欧姆定律的应用。
根据浮标位置的变化判定滑片移动方向,从而判定滑动电阻器连入电路当中电阻丝的长度变化,再由欧姆定律得出电路中电流的变化。
【解答】
由图可知,油量减少时,浮标随液面下降,由于杠杆的作用,滑片向上移动,滑动电阻器连入电路中的电阻丝长度增大,因此连入电路中的电阻将变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流将减小,由由电流表改装的油量表相应的示数就会减小。
10.【答案】R3 10 20 1.1
【解析】解:
(1)因灯泡的电阻与温度有关,其I−U图象不是一条过原点的倾斜直线,
所以,由图象可知,R3是灯泡的I−U图象;
由图象可知,通过R2的电流I2=0.2A时,其两端的电压U2=2V,
由I=UR可得,R2的阻值:
R2=U2I2=2V0.2A=10Ω;
(2)若只将R1、R3串联,当电路中的电流为0.2A时,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过它们的电流I1=I3=I=0.2A,
由图象可知,它们两端的电压分别为U1=3V,U3=1V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U1+U2=3V+1V=4V,
则电路总电阻:
R=UI=4V0.2A=20Ω;
(3)若只将R2、R3并联在5V的电源上,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,它们两端的电压均为5V,
由图象可知,通过它们的电流分别为I2′=0.5A,I3′=0.6A,
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:
I′=I2′+I3′=0.5A+0.6A=1.1A。
故答案为:R3;10;20;1.1。
(1)灯泡的电阻与温度有关,其I−U图象不是一条过原点的倾斜直线,据此结合图象得出灯泡的I−U图象;根据图象读出任意一组通过R2的电流和对应的两端电压,根据欧姆定律求出R2的阻值;
(2)若只将R1、R3串联,当电路中的电流为0.2A时通过它们的电流相等,根据图象读出它们两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出电路的总电阻;
(3)若只将R2、R3并联在5V的电源上,它们两端的电压相等,根据图象读出通过它们的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,知道灯泡的电阻与温度有关和从图象中获取有用的信息是关键。
11.【答案】1.25
【解析】解:
由欧姆定律可得,连接短路位置到甲地的两段输电线的总电阻:
R=UI=2.0V80×10−3A=25Ω,
因10km导线的电阻为100Ω,且电阻和长度成正比,
所以,短路处距甲地的导线总长度:
L=25Ω100Ω×10km=2.5km,
则短路位置距离甲的距离:
s=12×L=12×2.5km=1.25km。
故答案为:1.25。
知道电压表和电流表的示数,利用欧姆定律求出连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值;又知道10km导线的电阻为100Ω,据此求出导线的长度,从而确定出短路的地点离甲地的距离。
本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用,知道短路的地点离甲地的距离为导线总长度的一半是本题的关键。
12.【答案】B
【解析】实验中移动滑动变阻器的滑片,改变了电路中的电流,根据U=IR,电阻不变,电流变化,所以被测电阻两端的电压变化,电流和电压的变化可以是变大、升高,也可以是变小、降低,从而实现多次测量,故B正确,D错误;
实验中滑动变阻器不能改变电源电压,故A错误;
实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数没有影响,故C错误。
13.【答案】B
【解析】【分析】
(1)求出定值电阻的大约值,根据分压原理,得出电压表的最小读数;
(2)根据R=UI算出电阻在进行比较;
(3)串联电路中电压与电阻成正比;
(4)在伏安法测电阻时,为减小误差应采取多次测量求平均值的方法。
本题测量定值电阻的大小,考查串联电路特点、欧姆定律的应用,难度中等。
【解答】
解:A、由表中数据结合欧姆定律可得,定值电阻R=UI=Ω,
根据分压原理可知,当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时,电压表示数最小,
定值电阻两端的最小电压U最小=UR+R滑×R=6V10Ω+20Ω×10Ω=2V>1V,所以第1组数据不是本实验中测得的,故A说法正确;
B、根据I=UR得,序号“2”的电阻为:R2=U2I2=≈9.1Ω;序号“3”的电阻为:R3=U3I3=3V0.29A≈10.3Ω,其他几次的电阻值根据R=UI计算均为10Ω,由于存在误差,再结合其他数据分析可知该待测电阻是定值电阻,故B说法错误;
C、第“4”次实验中,定值电阻两端的电压为4V,则滑动变阻器两端的电压为U滑=6V−4V=2V,滑动变阻器和定值电阻两端的电压之比为2V:4V=1:2,根据U滑:U定=IR滑:IR定=1:2,因为串联电路电流处处相等,故滑动变阻器与待测电阻的阻值之比为1:2,故C说法正确;
D、在测定值电阻的阻值时,由于测量存在误差,通常多次测量几组数据,分别求出电阻值求平均值来减小误差,故D说法正确。
综上所述B符合题意。
故选:B。
14.【答案】C
【解析】【分析】
要测量电阻阻值,需要知道电阻两端电压与通过电阻的电流,然后应用欧姆定律求出电阻阻值;分析图示电路图,应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。
利用电压表或电流表测未知电阻的阻值,就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点想办法得出未知电阻两端的电流和电压,然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值。
【解答】
由图知,
①只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I−I0)Rx可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值。
②只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I0R0可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值。
③闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式UR0+Rx=U0R0可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值。
④闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表正负接线柱接反,不能测量Rx两端电压为Ux,故不能测出Rx阻值。
故只有①②③可行。
故选C。
15.【答案】(1);
(2)R=UI;
(3)右; R0 开路;
(4)0.26;5;左;
(5)②再闭合S1;③U1U−U1R0
【解析】【分析】
本题伏安法测电阻,考查电路连接、注意事项、故障分析、电流表读数、电阻计算和设计实验方案测电阻的能力。
【解答】
(1)变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联,如下图所示:
(2)由于能测出电阻两端的电压和流过电阻的电流,可根据R=UI求出电阻;
(3)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的右端;
闭合开关后,电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则电路中的故障可能是 R0 开路;
(4)当电压表的示数为1.3V时,电流表的示数如图乙,电流选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.26A,由欧姆定律可得,待测电阻的阻值:
Rx=UI=Ω;
若要将电压表的示数调到2.0V,即增大电阻两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器的电压,由串联分压原理可知,应减小变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向左移动;
(5)实验步骤如下:
①闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1:
②再闭合S1,用电压表测出电源的电压U;
③在①中,两电阻串联,测得电阻Rx两端的电压为U1;在②中,定值电阻R0短路,电路为电阻Rx的简单电路,电源电压为U,
根据串联电路电压规律,两电阻串联时,定值电阻R0的电压为:U0=U−U1,
由欧姆定律可得,电路中的电流为:
I=I0=U0R0=U−U1R0,
则待测电阻的表达式:
Rx=U1I=U1U−U1R0=U1U−U1R0。
故答案为:(1)如上图所示;(2)R=UI;(3)右; R0 开路;(4)0.26;5;左;(5)②再闭合S1;③U1U−U1R0。
16.【答案】(1)不能;电流太小,小于电流表分度值,电流表无法测出;(2)1 ;电阻箱
【解析】(1)图甲中Imax=URx=3V300Ω=0.01A,小于电流表的分度值,无法准确测出电路中的电流.
(2)图乙中先将开关S拨至1,调节滑动变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1,再将开关S拨至另一位置,调节电阻箱阻值,使电压表的示数恰好为U1,记下电阻箱的示数为R′,则Rx的测量值为R′.
17.【答案】C
【解析】略
18.【答案】D
【解析】R1和R2串联在电路中,电压表测量滑动变阻器R2两端的电压,根据题意可知,滑动变阻器R2的滑片在某两点间移动时接入电阻减小5 Ω,电流表的示数增大ΔI=0.4 A,根据欧姆定律可知,定值电阻两端电压的增大值U增大=ΔI·R1=0.4 A×10 Ω=4 V,因为R1和R2串联在电路中,两者分担电源电压,定值电阻两端的电压增大4 V,则滑动变阻器两端的电压就会减小4 V,即电压表示数减小4 V,故D正确.
19.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了对并联电路特点了解和欧姆定律的应用;
首先计算出两电阻允许的最高电压,两电阻并联,实际最高电压不超过两电阻中的最高电压的低电压;
在分别计算出实际最高电压下的各自电流,可知干路电流。
【解答】
“20Ω 1A”和“10Ω 1.5A”字样的两定值电阻其两端允许的最大电压分别为U1=I1R1=1A×20Ω=20V、U2=I2R2=1.5A×10Ω=15V;
两电阻并联,电路允许的最大电压为15V,此时第二电阻的电流为1.5A;
第一个电阻的实际电流为I1′=U2R1=15V20Ω=0.75A;
两电阻并联干路最大电流I=I2+I1′=1.5A+0.75A=2.25A,选项B符合题意。
20.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,利用好电源的电压保持不变是关键。
由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器滑片P在最右端时,接入电路中的电阻最大,根据串联电路的电流特点可知通过R1、R2的电流之比,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;同理表示出滑片P移到中点时电源的电压,联立等式即可求出电源的电压和滑动变阻器的最大阻值,根据欧姆定律求出滑片P在最右端时R1、R2两端电压之比。
【解答】
由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
当滑动变阻器滑片P在最右端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流I=0.25A,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过R1、R2的电流之比为1:1,故A错误;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I= UR可得,电源的电压:
U=I(R1+R2)=0.25A×(10Ω+R2)------①
把滑片P移到中点时,电路中的电流I′=0.4A,
则电源的电压:
U=I′(R1+ 12R2)=0.4A×(10Ω+ 12 R2)−−−−−−−②
联立①②解得:U=10V,R2=30Ω,故D错误、B正确;
滑片P在最右端时,R1、R2两端电压之比为:
U1:U2=IR1:IR2=R1:R2=10Ω:30Ω=1:3,故C错误。
故选B。
21.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查串、并联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是从图中获取有效的信息。
从图象中读出3V时通过两端的电流,根据欧姆定律求出两电阻的阻值,然后比较两电阻的大小关系;
根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出将甲、乙串联在4V电源上时通过的电流;
根据并联电路电压的规律可知每个导体的电压,根据并联电路电流的规律得出干路电流。
【解答】
AB.当U甲=U乙=3V时,I甲=0.2A,I乙=0.6A,
由I=UR可得:R甲=U甲I甲=3V0.2A=15Ω,R乙=U乙I乙=3V0.6A=5Ω,
即导体甲的电阻大于导体乙的电阻,故AB错误;
C、将甲、乙串联,若电路中的电流为0.3A,根据串联电流规律,可知I甲=I乙=0.3A,,根据欧姆定律可知甲的电压U甲=I甲R甲=0.3A×15Ω=4.5V,由图可知乙的电压U乙=1.5V,根据串联电压规律可知电源电压U=U甲+U乙=4.5V+1.5V=6V,若故C错误;
D、将甲、乙两导体并联接入3V电源上时,由并联电路电压的规律,U甲=U乙=3V,则I甲=0.2A,I乙=0.6A,
由并联电路电流的规律可得,总电流为:I=I甲+I乙=0.2A+0.6A=0.8A,故D正确。
22.【答案】B
【解析】【分析】
由欧姆定律I=UR可知,电阻一定时,流过某定值电阻的电流与其两端的电压成正比,观察分析图象即可解题。
本题解答的关键是要学会读取图象,能从中找出正确的信息,并能熟练运用欧姆定律进行分析和判断。
【解答】
定值电阻的阻值不变,由欧姆定律I=UR可知,电阻一定时,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比,其I−U图象是一条过原点的倾斜直线,所以B符合题意。
故选B。
23.【答案】C
【解析】解:电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,R=UI是计算导体电阻大小的一种方法,故C正确。
故选:C。
导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得,但是电阻是导体本身的一种性质,与流过的电流和两端的电压无关。
本题考查了学生对电阻计算式R=UI的理解与掌握,我们根据比值定义法定义了电阻,但是电阻是由导体本身的性质决定的,与通过它的电流及两端的电压是无关的,在学习中要注意体会和理解。
24.【答案】A
【解析】解:A.金属丝被均匀拉长后,长度变长,横截面积变小,电阻变大,故A正确;
B.电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种属性;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B错误;
C电阻是导体的一种属性,其大小除与导体的材料、长度、横截面积有关外,还受温度影响,当温度足够低时,电阻会变为零,成为超导体,故 C错误;
D.导线的长度和材料不确定,电阻大小仅从横截面积大小无法比较。故D错误;
故选:A。
电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。
本题主要考查电阻的影响因素,关键是知道电阻是导体本身一种属性。
25.【答案】C
【解析】【分析】
此题主要考查的是电阻大小的影响因素和转换法、控制变量法在物理实验中的熟练运用,是中考的常见题型。
(1)在此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,但是现象不是很明显,效果不好,为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一只电流表;
(2)因为两根电阻丝的材料一样,故运用控制变量法,可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系。
【解答】
A、灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
B、通过灯泡亮度反映电阻大小属于转换法,故B错误;
C、为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,故C正确;
D、利用此装置中的一根电阻丝,用夹子改变电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,故D错误。
26.【答案】C
【解析】滑动变阻器和灯泡应该是串联,才能在移动滑片时,改变电路中的电阻,改变电路中的电流,改变灯泡的亮度.
27.【答案】7
3608
【解析】插入式电阻箱的原理是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中电阻的,把铜塞拔出时,铜塞下方的电阻丝就接入电路中,铜塞插入时,铜塞下方的电阻丝因被短路而没有接入电路中;根据上述原理,题图甲中,A、B两接线柱间电阻值为RAB=5 Ω+2 Ω=7 Ω。旋盘式电阻箱的读数方法是分别读出每个表盘上旋钮对应的数字,并用该数字乘底下的倍数,最后将四个表盘的数据相加即可,故可读出题图乙中电阻箱的读数为R=3×1000 Ω+6×100 Ω+0×10 Ω+8×1 Ω=3608 Ω。
28.【答案】2000
b和c
镍铬合金丝
最大
【解析】【分析】
本题考查了电阻箱阻值的读法、滑动变阻器的正确使用方法;
①电阻箱连入电路的电阻应是各旋钮显示电阻的和;
②要是小灯泡发光变亮,则电位器连入电路的电阻变小;
③电位器电阻丝材料应选阻值较大的材料制作;
④为了保护电路闭合开关前滑动变阻器应以最大阻值连入电路。
【解答】
电阻箱连入电路的电阻为2Ω×1000+0Ω×100+0Ω×10=0Ω×1=2000Ω;
灯泡跟电位器串联,为了使灯泡变亮,电位器顺时针旋转时连入电路的电阻应变小,即顺时针旋转是电阻丝连入电路的长度减小,则应将b和c连入电路;
电位器上电阻丝的材料应选用电阻较大的材料制作,因此要选镍铬合金丝;
在闭合开关前,应将阻值调到最大来保护电路。
29.【答案】2.5;0.5;5。
【解析】【分析】
此题考查电流表、电压表的读数以及欧姆定律的应用,关键会正确读取电流表和电压表的示数。
读取电流表或电压表示数时,首先要明确它们选择的量程和对应的分度值,根据指针位置读数。
已知待测电阻两端电压和通过的电流,利用公式R=UI得到电阻阻值。
【解答】
根据图2可知,电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,此时的示数为2.5V;
电流表选择的是0~0.6A量程,对应的分度值为0.02A,此时的电流为0.5A;
由I=UR可知,电阻Rx的阻值:Rx=UI=Ω。
故答案为:2.5;0.5;5。
30.【答案】滑动变阻器 越大 越大
【解析】解:由电路图可知,R1为定值电阻,具有保护电路的作用,R2为滑动变阻器;
当车越重时,滑动变阻器接入电路的电阻越小,电路总电阻越小,根据I=UR可知,
电源电压一定时,电路总电阻越小,电路中电流越大,车重表的示数越大。
若车重表是电压表改装而成的,现将它与R1并联,
当车越重时,滑动变阻器接入电路的电阻越小,电路总电阻越小,
根据I=UR可知,电源电压一定时,电路总电阻越小,电路中电流越大,
根据U=IR可知,电阻R1两端的电压越大,即车重表的示数越大。
故答案为:滑动变阻器;越大;越大。
车重表的电路有电源、电阻、车重表(电流表)和变阻器组成,当车开上计重秤时,滑动变阻器滑片向下滑动,电阻变化,引起电流变化,车重表示数发生变化。
本题考查了学生对滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律的掌握和运用,分析电路图,确认电路的连接方式是突破口。
31.【答案】串 6:5 并 1:6
【解析】解:(1)当S1、S2都闭合时,电表甲、乙都是电压表,两电阻串联,甲电压表测电源两端的电压,乙电压表测R2两端的电压,
因串联电路中各处的电流相等,且总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=UR可得,甲乙两表的示数之比:
U甲U乙=I(R1+R2)IR2=R1+R2R2=5Ω+25Ω25Ω=65;
(2)当闭合S1,断开S2时,电表甲、乙都是电流表,两电阻并联,甲电流表测R2支路电流,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,
所以,通过两电阻的电流之比:
I1I2=UR1UR2=R2R1=25Ω5Ω=51,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,I甲I乙=I2I1+I2=15+1=16。
故答案为:串;6:5;并;1:6。
(1)当S1、S2都闭合时,电表甲、乙都是电压表,两电阻串联,甲电压表测电源两端的电压,乙电压表测R2两端的电压,根据串联电路的特点和欧姆定律求出两电压表的示数之比;
(2)当闭合S1,断开S2时,电表甲、乙都是电流表,两电阻并联,甲电流表测R2支路电流,乙电流表测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过两电阻的电流之比,再根据并联电路的电压特点求出两电流表的示数之比。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,分清闭合不同开关、不同电表类型时电路的连接方式是关键。
32.【答案】(1)①;②右;保护电路;③0.24;10;
(2)U2U1−U2×R0;
(3)A组实验,通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,达到减少误差的目的,而B却不可以
【解析】【分析】
(1)①根据滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大确定变阻器左下接线柱连入电路中;
②在开关闭合之前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处;
③根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求出待测电阻;
(2)分析开关转换时电路的连接及电压表测量的电压,得出电源电压大小,由串联电路电压的规律和分压原理得出电阻Rx。
(3)A组实验,通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,达到到减少误差的目的,据此分析。
本题测量未知电阻Rx的阻值,考查电路连接、注意事项、电流表读数、电阻计算、设计方案测电阻和对实验方案的评估,为中考的热点问题。
【解答】
(1)①要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处,即最右端,这样做的目的是保护电路;
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则I=0.24A,由欧姆定律I=UR,待测电阻:
Rx=UI=Ω;
(2)①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③在①中,定值电阻与电压表串联在电路中,电压表通过定值电阻与电源连通,电压表测电源电压U1;
在②中,待测电阻与定值电阻串联,电压表测待测电阻的电压,由串联电路电压的规律,定值电阻的电压为:
U0=U1−U2,
由分压原理:
U2Rx=U1−U2R0,
电阻Rx=U2U1−U2×R0;
(3)A组实验,通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,达到减少误差的目的,而B却不可以。
33.【答案】解:(1)开关S闭合后,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器R2连入电路部分Pb两端的电压,当滑动变阻器滑片在a端时,变阻器连入电路中的电阻最大,根据欧姆定律,电路中电流最小,从题图乙知,此时电路中电流I=0.2 A,电压表示数为4 V;
(2)滑动变阻器滑片P在a端时,定值电阻R1两端的电压U1=IR1=0.2 A×10 Ω=2 V,
根据串联电路中电压的规律:
电源电压U=U1+U2=2 V+4 V=6 V;
(3)由(1)知,滑动变阻器的最大阻值R2=U2I=4V0.2A=20Ω.
P在ab中点时,滑动变阻器连入电路中的电阻R ′2=10Ω,
电路中的电流I ′=UR1+R ′2=6V10Ω+10Ω=0.3A,
电压表的示数U ′2=I ′R ′2=0.3A×10Ω=3V.
【解析】本题考查了欧姆定律在串联电路中的应用以及动态电路的分析,是电学的综合题,稍微有点难度。
(1)根据电路的连接方式和图像判断滑动变阻器两端的电压随阻值如何变化,电压表并联在滑动变阻器两端,当滑动变阻器阻值最大时,它两端的电压也最大,电路中的电流最小,以此作答;
(2)根据欧姆定律在串联电路中的应用,计算出电源电压;
(3)先根据图像计算出滑动变阻器的最大值,当滑片滑到变阻器中点时,算出此时的电阻,再根据欧姆定律在串联电路中的应用算出滑动变阻器两端的电压,即电压表的示数。编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.22
0.29
0.40
0.50
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