中考物理专题复习 中考冲刺集训--欧姆定律(含解析)
展开一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1. (2019宿迁)如图所示,电源电压为3 V保持不变,闭合开关,电压表示数为2 V.下列选项符合题意的是( )
第1题图
A. 电压表测R2两端电压
B. R1、R2组成并联电路
C. 若开关断开,电压表示数为0
D. R1、R2电阻之比2∶1
2. (2019常德)定值电阻R1、R2组成的电路如图所示,已知R1>R2,闭合开关S,通过R1、R2的电流分别记为I1、I2, R1、R2两端的电压分别记为U1、U2.下列说法正确的是( )
第2题图
A. U1=U2 B. U1>U2 C. I1<I2 D. I1>I2
3. (2019河池)如图所示的电路中,R为定值电阻,闭合开关S后,将滑动变阻器R0的滑片P向左移动时,下列说法正确的是( )
第3题图
A. R0两端的电压变小
B. 电压表的示数变小
C. 电流表的示数变大
D. 电路的总电阻变小
4. (2019长沙)如图是小海设计的温度测量仪的电路,R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻.当R2的温度随环境温度降低时( )
第4题图
A. 电流表的示数增大
B. 电压表的示数增大
C. 电压表的示数增大
D. 电压表的示数减小
5. (2019达州)如图所示,甲、乙均为理想电表,当开关S闭合后灯L1、L2都能发光,下列说法中正确的是( )
第5题图
A. 灯L1、L2是串联在电路中的
B. 甲一定是电流表,乙一定是电压表
C. 当L2短路时L1仍能发光
D. 乙、甲两电表示数的比值与L1的阻值相等
6. (2017河池)在如图所示的电路中,电源电压为6 V,R1=3 Ω,R2=6 Ω.闭合开关S,下列说法正确的是( )
第6题图
A. 通过R1的电流为1 A
B. R1两端的电压为2 V
C. 干路中的电流为3 A
D. 电路的总电阻为9 Ω
7. (2019攀枝花)如图所示,电源电压不变,当开关S2断开,S1、S3闭合时,电流表示数为I1,电压表示数为U1;当开关S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为I2,电压表示数为U2.已知R1∶R2=2∶1,则( )
第7题图
A. eq \f(I1,I2)=eq \f(2,9) eq \f(U1,U2)=eq \f(2,3)
B. eq \f(I1,I2)=eq \f(9,2) eq \f(U1,U2)=eq \f(2,3)
C. eq \f(I1,I2)=eq \f(2,9) eq \f(U1,U2)=eq \f(3,2)
D. eq \f(I1,I2)=eq \f(9,2) eq \f(U1,U2)=eq \f(3,2)
8. (2019呼和浩特)用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图.下列说法正确的是( )
第8题图
A. 用电器甲电阻不变,大小为0.1 Ω
B. 用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值为10 Ω
C. 如果把这两个用电器串联接在6 V的电源上,干路中的电流是0.43 A
D. 如果把这两个用电器并联接在4 V的电源上,干路中的电流是0.65 A
9. (2019常德)如图,是某实验小组的同学连接的电路,则( )
第9题图
A. 在连接此电路时,开关应该断开;开关闭合前,滑片应处于最左端
B. S1、S2都闭合时,L1、L2并联,电流表测干路的电流
C. 先闭合S1、S2,再断开S1时,电流表示数变小,电压表示数变小
D. S1、S2都闭合时,将滑片右移时,电流表示数变小,电压表示数变小
10. (2018广东省卷)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,下列说法不正确的是( )
第10题图
A. 电源电压是9 V
B. 定值电阻R的阻值是6 Ω
C. 滑动变阻器的阻值范围是0~18 Ω
D. 若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9 V
二、填空题(每空1分,共11分)
11. (2018宜宾)在图中E是电源,电压保持不变,R、R1、R2、R3均是定值电阻,S0、S是开关,、分别是电压表和电流表,S0与S均处于闭合状态.现将S断开,的示数________,的示数________.(均选填“变大”“变小”或“不变”)
第11题图
12. (2019凉山州)如图所示,阻值为4 Ω的电阻R1与2 Ω的电阻R2并联,电流表的示数为3 A,则通过电阻R1与R2的电流之比为________,电源电压为________V.
第12题图
13. (2019福建)如图所示为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像.若有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上,通过灯泡的电流为________ A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上,总电流为1.5 A,则该电阻的阻值为________ Ω.
第13题图
14. (2019鄂州)如图所示,在探究串联电路电压关系的实验中,小磊同学先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1 V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那段导线改接到C点,电压表的示数为3 V.已知R1=5 Ω,则电阻R2两端的电压为________V,通过R2的电流为________A.如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那段导线改接到C点,这种接法是错误的,理由是______________________.
第14题图
15. (2019柳州)如图所示电路中的电压表有“0~3 V”和“0~15 V”两个量程,电流表有“0~0.6 A”和“0~3 A”两个量程.闭合开关S,将滑片P从左向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5 V和0.3 A;继续向右移动滑片P到另一位置,电压表指针指在满偏的eq \f(1,3),电流表指针指在满偏的eq \f(1,4),则此时电流表示数为________A,该电源的电压为________V.
第15题图
三、实验探究题(16题7分,17题6分,18题8分,19题4分,20题7分,共32分)
16. (2019荆州)(7分)小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”.已知电源电压为4.5 V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25 Ω、20 Ω、15 Ω、10 Ω、5 Ω,滑动变阻器的规格为“0~50 Ω”.
第16题图
(1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线打上“×”,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉).
(2)电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最________端(选填“左”或“右”).
(3)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换,则闭合开关后,会发现两表中只有________表有示数(选填“电流”或“电压”).
(4)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持________V不变.
(5)实验中将5 Ω的定值电阻更换为10 Ω的定值电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向________(选填“左”或“右”)适当滑动,使电压表示数恢复到原来的值.
(6)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙所示,且实验中各电路元件完好,读数、记录均正确.但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根据图丙中的数据分析,阻值为________Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,小阳选取的是阻值为________Ω的定值电阻.
17. (2019沈阳)(6分)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路图.
(1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系.
①在连接实验电路时,开关应________.
②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1 V,记录此时电流表的示数,接着他向________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2 V,记录此时电流表的示数,继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3 V,记录此时电流表的示数.小明分析所测数据.得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
③此实验中多次测量的目的与下面的________(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同.
A. 探究串联电路的电压规律
B. 测量定值电阻的阻值
丁
第17题图
(2)如图乙所示,小明将定值电阻换成额定电压为2.5 V的小灯泡,探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系.
①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,但是电压表的示数始终为0 V.经检查后发现是电路中一根导线断路.则发生断路的导线是a、b、c、d中的________(填字母);
②更换导线后,小明完成了三次实验测量,并把数据写在表格中,其中第一次测量时,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为________A;
③又进行了几次实验后,小明根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的I-U图像应与图丁中图像________(选填“a”或“b”)相似.
18. (2018徐州)(8分)小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值.
第18题图
(1)小明实验的电路如图甲所示,请用笔画线代替导线把电路连接完整.
(2)小明第1次测量时,电压表示数如图乙所示,则电压为________V.
(3)小明测量的数据如表一所示,则定值电阻的阻值为________Ω.
表一
(4)小华测量的数据如表二所示,则小华实验中存在的问题可能是:_________________.
表二
19. (2019广安)(4分)学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3 V,待测小灯泡的额定电压为2.5 V.
第19题图
(1)请用笔划线代替导线,完成图甲中实物电路的连接,要求:①滑片P向右移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉;
(2)检查电路无误后,闭合开关,灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为零,导致这一现象的原因可能是________;
A. 电压表短路 B. 电压表断路 C. 滑动变阻器短路 D. 小灯泡断路
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向________移动(选填“左”或“右”);
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I-U图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为________Ω.
20. (2019泸州)(7分)程新同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电压U和未知电阻Rx的阻值.已知定值电阻的阻值为R0,电源两端电压保持不变.请完成下列问题:
(1)根据甲中电路图,用黑色签字笔画线代替导线,将乙中的实物图补充完整.
第20题图
(2)电路正确连接后,当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表示数为I1;则电源的电压U=________.
(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表示数为I2;则待测电阻Rx=________.
(4)不改变甲图所示的电路,若开关S1始终处于断开状态,仅对开关S、S2进行操作________(选填“仍能”或“不能”)测量电源电压和未知电阻Rx的阻值.
四、计算题(21题9分,22题8分,23题6分.共23分)
21. (2019安徽)(9分)图示为“研究小灯泡灯丝的阻值变化特点”的电路图.实验所选用的器材均能符合实验要求,其中部分器材的规格如下:小灯泡(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表(量程3 V,内阻3 000 Ω);电流表(量程500 mA,内阻0.5 Ω),定值电阻R0(阻值1 000 Ω).按电路图连接好电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表的示数为2.7 V,电流表的示数为315 mA,求此时
第21题图
(1)小灯泡两端的电压;
(2)通过小灯泡的电流;
(3)小灯泡灯丝的阻值.
22. (2019绵阳)(8分)甲、乙两地相距100 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制成的粗细均匀的输电线,投入使用前,需要对输电线进行测试.技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图所示电路进行测试,当在乙地输电线两端接入阻值为10 Ω的电阻时(图中未画出),电压表示数为5.0 V,电流表示数为0.10 A;保持电源电压不变,技术人员在某处将输电线设置成短路(图中未画出),再次测试时,电流表示数为0.25 A.求:
(1)甲、乙两地间每条输电线的电阻值;
(2)短路位置离甲地的距离.
第22题图
23. (2019福建)(6分)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的.某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图所示.已知电源电压U= 18 V,电压表量程为0~15 V,定值电阻R0的阻值为100 Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=eq \f(6,A)×103 Ω.
(1)通过计算,判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级.
(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R0′的阻值应为多大?
第23题图
中考冲刺集训
1. D 2. B
3. B 【解析】当滑动变阻器的滑片P向左移动时,R0接入电路的电阻变大,根据串联电路中的总电阻等于各电阻之和可知电路中的总电阻变大,D错误;根据欧姆定律I=eq \f(U,R)可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,C错误;通过R的电流变小,则其两端的电压UR变小,所以电压表示数变小,B正确;由串联电路中的电压规律可知滑动变阻器R0两端电压U0=U-UR,由于UR变小、电源电压U不变,故U0变大,A错误.故选B.
4. C 【解析】由图可知,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当环境的温度降低时,R2的阻值增大,总电阻增大,总电流减小,A错误;由U=IR得,U1=IR1,R1为定值电阻,所以电压表示数减小,B错误;因串联电路的总电压等于各个串联电阻两端的电压之和,所以U2=U-U1,所以示数增大,C正确,D错误.故选C.
5. B 【解析】由图可知,甲在干路上,若甲是电压表,则灯L1、L2都不会发光,故可知甲是电流表;由于乙与灯L1、L2并联,若乙是电流表,则L1、L2将被短路,所以乙是电压表,故B正确;灯L1、L2是并联在电路中的,故A错误;当L2短路时,L1也被短路,不会发光,故C错误;乙、甲两电表示数的比值等于电路中的总电阻,即L1和L2并联后的总电阻,故D错误.故选B.
6. C 【解析】电阻R1、R2并联,电流表测量干路电流.由题意可知,电源电压是6 V,电阻R1的阻值是3 Ω,电阻R2的阻值是6 Ω,两电阻并联,则两电阻两端的电压相等即为电源电压6 V,则通过R1的电流为I1=eq \f(U,R1)=eq \f(6 V,3 Ω)=2 A,通过R2的电流为I2=eq \f(U,R2)=eq \f(6 V,6 Ω)=1 A,电路中的总电流为I总=I1+I2=2 A+1 A=3 A,电路中的总电阻为R总=eq \f(U,I总)=eq \f(6 V,3 A)=2 Ω,综上所述A、B、D错误,C正确.故选C.
7. D 【解析】设电源电压是U,当开关S2断开,S1、S3闭合时,两个电阻并联,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压,所以U1=U,I1=eq \f(U,R1)+eq \f(U,R2)=eq \f(U,2R2)+eq \f(U,R2)=eq \f(3U,2R2);当只闭合S2时,两个电阻串联,电压表测量的是R1两端电压,这时I2=eq \f(U,R1+R2)=eq \f(U,3R2),U2=I2R1=eq \f(U,3R2)×2R2=eq \f(2U,3).因此,eq \f(I1,I2)=eq \f(\f(3U,2R2),\f(U,3R2))=eq \f(9,2),eq \f(U1,U2)=eq \f(U,\f(2U,3))=eq \f(3,2),故选D.
8. D 【解析】由图可知,用电器甲的电阻R=eq \f(U,I)=eq \f(1 V,0.1 A)=10 Ω,A错误;电流为0.05 A时,用电器乙的阻值为30 Ω;电流为0.1 A时,乙的阻值为25 Ω;电流为0.5 A时,乙的阻值为10 Ω,可知乙的阻值随电流的增大而变小,最小值为10 Ω,B错误;若将它们串联在6 V的电源上,通过它们的电流相等,因乙的阻值不确定,所以电路中电流值不定,C错误;若把它们并联在4 V的电源上,通过甲、乙的电流分别为0.4 A和0.25 A,干路电流为0.4 A+0.25 A=0.65 A,D正确.故选D.
9. C 【解析】连接实验电路时,开关应该断开,开关闭合前,变阻器应该全部接入电路,由图可知,滑片应处在最右端,A错误;当开关S1、S2都闭合时,灯泡L2被短路,灯泡L1与变阻器串联,B错误;先闭合S1、S2,灯泡L1与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,I1=eq \f(U,R1+R变),U1=I1R变,再断开S1时,I2=eq \f(U,R1+R变+R2),U2=I2R变.比较前后两次的电流和电压可知,电流表的示数变小,电压表示数变小,C正确;当开关S1、S2都闭合,滑片向右滑动时,因变阻器接入电路的电阻变大,故电路中的电流减小,根据分压原理可知,变阻器两端的电压将变大,D错误.故选C.
10. C 【解析】当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,由图像可知,电路中的最大电流为1.5 A,此时电压表的示数为9 V,即电源的电压为9 V,A正确;由I=eq \f(U,R)可得,定值电阻R的阻值R=eq \f(U,I)=eq \f(9 V,1.5 A)=6 Ω,B正确;当定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,由图像可知,电路中的最小电流I′=0.5 A,则电路中的总电阻R总=eq \f(U,I′)=eq \f(9 V,0.5 A)=18 Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值R滑=R总-R=18 Ω-6 Ω=12 Ω,滑动变阻器的阻值范围为0~12 Ω,C错误;若定值电阻R出现接触不良时,即R处于断路,电流表没有示数,电压表示数约等于电源电压,约为 9 V,D正确.故选C.
11. 变大 变大 【解析】当开关S0与S均处于闭合状态时,电阻R2、R3并联后与R、R1串联接入电路中,电流表测量通过R3的电流,电压表测量电阻R2、R3并联后与R1串联的电压之和,当开关S断开时,电阻R、R1、R3串联接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量R1与R3的电压之和;R2与R3并联后的电阻R并小于R3的阻值,根据串联电路分压原理可知R1与R3串联后总阻值增大,所以电压表示数变大,又因为R和R1电阻不变,电路总电阻增大,所以加在R3上的电压增大,所以电流表示数变大.
12. 1∶2 4 【解析】并联电路电流和电阻成反比,eq \f(I1,I2)=eq \f(R2,R1)=eq \f(2 Ω,4 Ω)=eq \f(1,2),所以I2=2I1,I1+I2=3 A,则I1=1 A,U=U1=I1R1=1 A×4 Ω=4 V.
13. 0.2 6 【解析】由于串联电路具有分压作用,6只相同的小灯泡串联接在电压为6 V的电源上,每只小灯泡两端的电压为1 V,由图像可知,当小灯泡两端电压为1 V时,通过小灯泡的电流为0.2 A;当把灯泡与一电阻并联在电压为6 V的电源上时,由图像可知,通过小灯泡的电流为0.5 A,所以通过电阻的电流为I电阻=I-IL=1.5 A-0.5 A=1 A,电阻的阻值为R=eq \f(U,I电阻)=eq \f(6 V,1 A)=6 Ω.
14. 2 0.2 会导致电压表“+、-”接线柱接反 【解析】已知U1=1 V,U=3 V,则U2=U-U1=3 V-1 V=2 V,I2=I1=eq \f(U1,R1)=eq \f(1 V,5 Ω)=0.2 A;保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那段导线改接到C点,会导致电压表正负接线柱接反.
15. 0.15 7.5 【解析】由图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.将滑片P从左向右滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大,则电压表示数变大,电流表示数变小.若电压表接入的是0~15 V的量程,则电压表满偏的eq \f(1,3)的示数为5 V,大于2.5 V,符合实际情况;若电压表接入的是0~3 V的量程,则电压表满偏的eq \f(1,3)示数为1 V,小于2.5 V,不符合实际情况;所以向右移动滑片到另一位置,电压表的读数为5 V.如果电流表的量程选择0~3 A的量程,满偏的eq \f(1,4)示数为0.75 A,大于0.3 A,不符合实际情况;若电流表的量程为0~0.6 A,则电流表满偏的eq \f(1,4)示数为0.15 A,小于0.3 A,符合实际情况;所以向右移动滑片到另一位置,电流表的读数为0.15 A.设电源电压为U,则有:0.3 A×R1+2.5 V=U ①,0.15 A×R1+5 V=U ②,联立①②解得U=7.5 V.
16. (1)如答图所示 (2)右 (3)电压 (4)1.5 (5)右 (6)20 10
第16题答图
【解析】(1)电流表,滑动变阻器和定值电阻应串联接入电路,电压表并联接在定值电阻两端,如答图所示;(2)为了电路安全,闭合开关前,滑动变阻器要处于阻值最大处,即滑片移至最右端;(3)如果将电流表和电压表互换,电压表串联在电路中,由于电压表电阻非常大,导致电路中几乎没有电流,所以电压表测的是电源电压,电压表有示数;(4)取25 Ω电阻做实验,当滑动变阻器的电阻为最大值50 Ω时,电路中的最小电流为I1=eq \f(U,R+Rp)=eq \f(4.5 V,25 Ω+50 Ω)=0.06 A,定值电阻两端的最小电压为U1=I1R=0.06 A×25 Ω=1.5 V,因此用滑动变阻器控制定值电阻的电压至少保持1.5 V不变;(5)将5 Ω电阻换成 10 Ω的电阻后,电阻增大,如果滑动变阻器的电阻不变,根据串联电路电压和电阻成正比,电阻两端电压增大,要使电压恢复到原来的值,就要减小电阻两端的电压,减小电流,因此要增大滑动变阻器的阻值,即滑动变阻器的滑片应向右移动;(6)分析数据得,只有当电阻为20 Ω时,定值电阻两端的电压不是3 V,根据U=IR,其他每次实验定值电阻两端的电压是3 V;根据题意,当接入20 Ω电阻时没有调节滑动变阻器,此时电阻两端的电压为U1=I1R=0.18 A×20 Ω=3.6 V,滑动变阻器连入电路中的电阻为RP=eq \f(UP,I1)=eq \f(U-U1,I1)=eq \f(4.5 V-3.6 V,0.18 A)=5 Ω,上一次实验电阻两端的电压为3 V,滑动变阻器两端的电压则为UP=U-U2=4.5 V-3 V=1.5 V,根据串联电路电压和电阻成正比,所以定值电阻一定是滑动变阻器的电阻的两倍,即为10 Ω.
17. (1)①断开 ②B ③A (2)①c ②0.24 ③b
18. (1)如答图所示 (2)1.5 (3)4.9 (4)电压表并联在滑动变阻器两端了
第18题答图
19. (1)如答图所示 (2)D (3)左 (4)12.5
第19题答图
【解析】(1)滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路,要使滑片P向右移动时,电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路的阻值变大,故应将滑动变阻器的左下接线柱与小灯泡的右接线柱连接,具体如答图所示;(2)电流表示数为零,说明电路中无电流,存在断路,电压表有示数,则与电压表并联之外的部分一定完好,说明与电压表并联的小灯泡所在支路存在断路而导致电压表串联在电路中了,可能的原因是小灯泡断路,故选D;(3)由图乙可知,电压表选用0~3 V量程,分度值为0.1 V,示数为2.1 V,小于小灯泡的额定电压2.5 V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大小灯泡两端的电压,根据串联电路电压的规律,应减小变阻器两端的电压,由分压原理可知,应减小变阻器连入电路中的电阻,故滑片向A端移动即向左移动,直到电压表示数为2.5 V;(4)由图丙的I-U图像知:灯泡的额定电压为2.5 V,对应的电流为0.2 A;小灯泡正常发光的电阻为R=eq \f(U,I)=eq \f(2.5 V,0.2 A)=12.5 Ω.
20. (1)如答图所示 (2)I1R0 (3)eq \f(I1R0,I2-I1) (4)仍能
第20题答图
【解析】(1)把开关S2的右端与定值电阻R0的右端用线连接起来,如答图所示;(2)当开关S、S1闭合,S2断开时,R0与Rx并联,电流表测量通过R0的电流,由于电路是并联电路,电源电压与R0两端的电压相同,电源电压为U=U0=I1R0;(3)当开关S、S2闭合,S1断开时,电流表测量通过干路的电流,由于电源电压不变,电源电压为U=I1R0,所以待测电阻为Rx=eq \f(I1R0,I2-I1);(4)当闭合S,断开S1、S2时,电流表的示数为I1′,则电源电压为U= I1′R0;当闭合S、 S2,断开S1时,R0与Rx并联,电流表测干路中的电流,若电流表示数为I2′,则通过Rx的电流为Ix= I2′-I1′,由于Rx两端的电压等于电源电压,所以Rx的阻值为Rx=eq \f(I1′R0,I2′-I1′),所以说若开关S1始终处于断开状态,仅对S、S2进行操作,仍能测量电源电压和未知电阻Rx的阻值.
21. 解:(1)通过电压表的电流为I=eq \f(UV,RV)=eq \f(2.7 V,3 000 Ω)=9×10-4 A
电压表与定值电阻R0串联,故通过R0的电流为I=9×10-4 A
R0两端的电压为U0=IR0=9×10-4 A×1 000 Ω=0.9 V
电压表和R0整体两端的总电压为U总=UV+U0=2.7 V+0.9 V=3.6 V
故小灯泡两端电压UL=U总=3.6 V
(2)电流表测量的是小灯泡所在支路和电压表与R0串联所在支路的总电流,电流表示数为315 mA
R0所在支路的电流为I=9×10-4 A=0.9 mA
故通过小灯泡的电流为IL=I总-I=315 mA-0.9 mA=314.1 mA
(3)由欧姆定律可得,此时小灯泡灯丝的阻值为RL=eq \f(UL,IL)=eq \f(3.6 V,314.1 mA)=eq \f(3.6 V,0.314 1 A)≈11.5 Ω
22. 解:(1)第一次测试时,电路中电压为U1=5.0 V,电流为I1=0.10 A,设此时电路的总电阻为R1,则R1=eq \f(U1,I1)=eq \f(5.0 V,0.10 A)=50 Ω
设每条输电线的电阻值为R0,在乙地输电线两端所接电阻阻值为R=10 Ω,则R0=eq \f(R1-R,2)=eq \f(50 Ω-10 Ω,2)=20 Ω
(2)在某处将输电线设置成短路后,电路中电压为U1=5.0 V,电流为I2=0.25 A,设此时电路的总电阻为R2,则R2=eq \f(U1,I2)=eq \f(5.0 V,0.25 A)=20 Ω
短路位置与甲地之间每条输电线的电阻值为Rx,则Rx=eq \f(1,2)R2=10 Ω
甲、乙两地相距为x1=100 km,设短路位置距离甲地的距离为x2,则
x2=eq \f(Rx,R0)x1=eq \f(10 Ω,20 Ω)×100 km=50 km
23. 解:(1)电压表示数为10 V时,电路电流I=eq \f(UR0,R0)=eq \f(10 V,100 Ω)=0.1 A
气敏电阻两端的电压UR=U-UR0=18 V-10 V=8 V
根据欧姆定律R=eq \f(U,I),气敏电阻阻值R=eq \f(UR,I)=eq \f(8 V,0.1 A)=80 Ω.由R=eq \f(6,A)×103 Ω得A= eq \f(6×103 Ω,80 Ω)=75,根据图表可知对应的空气质量等级为良.
(2)当A=400 时,由R=eq \f(6,A)×103 Ω,得气敏电阻阻值R′=eq \f(6×103 Ω,400)=15 Ω,电压表满偏时UR0′=15 V,气敏电阻两端的电压UR′=U-UR0′=18 V-15 V=3 V,根据欧姆定律,通过的电流I′=eq \f(UR′,R′)=eq \f(3 V,15 Ω)=0.2 A
根据欧姆定律,更换的定徝电阻R0′=eq \f(UR0′,I′)=eq \f(15 V,0.2 A)=75 Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
2
2.0
0.28
3
2.5
0.30
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
2.5
电流I/A
0.30
0.41
0.52
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.30
0.20
0.10
空气质量指数A
0~
50
51
~100
101
~150
151
~200
201
~300
>300
空气质量等级
优
良
轻度
污染
中度
污染
重度
污染
严重
污染
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