2021年春人教版九年级物理中考考点过关训练《欧姆定律》(Word版附答案)
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一、选择题
1. (2020·泰州)如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变大,电流表A示数变大
B.电压表V1示数不变,电压表V2示数变小
C.电压表V2示数不变,电流表A示数变大
D.电压表V1示数变大,电压表V2示数变小
2. (2020·安徽)R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为U1>U2>U3;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流大小关系为( )
A.I1>I2>I3 B.I3>I2>I1
C.I1=I2=I3 D.I2>I1>I3
3. (2020·乐山)小华设计了如图所示的输液提示器,在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时( )
A.电压表示数减小,灯泡亮度变暗
B.电压表示数减小,灯泡亮度变亮
C.电压表示数增大,灯泡亮度变暗
D.电压表示数增大,灯泡亮度变亮
4. (2020·江西)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,若滑片P向上移动,下列说法正确的是( )
A.A示数变小,V示数变大
B.A示数变小,V示数不变
C.A示数变大,V示数变小
D.A示数变大,V示数不变
5. 在如图所示的电路中,闭合开关S,让开关S1和S2断开,调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的最左端处,此时灯泡L恰好正常发光,电流表A和电压表V均有示数。已知变阻器的总电阻大于灯泡L的电阻,以下判断正确的是( )
A.若保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动,灯泡L有可能被烧毁
B.若保持P在a处不动,S1仍断开,闭合S2后,A表和V表示数均不变
C.若保持P在a处不动,S1仍断开,闭合S2后,A表和V表示数将变大
D.若保持S2断开,将P移至变阻器最右端b,再闭合S1后,A表和V表均仍有示数
6. (2020·武汉)如图所示,电源电压15 V保持不变,滑动变阻器的滑片P在最右端。闭合开关S1,断开开关S2,滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5 A;保持滑片P不动,闭合开关S2,断开开关S1时,电流表的示数是0.2 A。则电阻R3的阻值是( )
A.20 Ω B.30 Ω C.45 Ω D.50 Ω
第6题图 第7题图
7. (2020·常德)如图在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3 V,实验准备了阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω的电阻,当将10 Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2 V,再分别用5 Ω、20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.用5 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大
B.用5 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小
C.用20 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大
D.用20 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小
8. (2020·长春)某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,当有光照射时电阻变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R2的阻值变小
B.通过R2的电流变大
C.计数器两端的电压变大
D.R1与R2的电流之比变小
9. (2020·遂宁)物理科代表为全班同学设计了如下四个电路图,图中电源电压未知但不变,R0为阻值已知的定值电阻,R1为最大阻值已知的滑动变阻器,通过断开、闭合开关或调节R1接入电路阻值不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A B C D
10. 如图所示,甲图是学习兴趣小组探究电阻上的电流跟两端电压关系的电路图,通过改变滑动变阻器R2的阻值,记录电压表和电流表多组数据后作出了乙图所示的U-I关系图象a、b、c。则乙图中能表示通过R2的电流随其两端电压变化关系的图象是( )
A.a B.b C.c D.a或c
二、填空题
11. (2020·天水)如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表A1的示数将 _,电压表V的示数与电流表A2的示数之比将 _。(均填“变大”“变小”或“不变”)
第11题图 第12题图
12. (2020·河南改编)在如图所示的电路中,电阻R0为6 Ω,电源电压不变。把“6 V 12 Ω”的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为 _V,电流表的示数为 __A。如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,若灯丝电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为 _V。
13. (2020·娄底)如图所示的电路中,电源电压为13.5 V,调节滑动变阻器滑片P从最右端b移动到最左端a,电流表示数由0.18 A变为0.54 A,则定值电阻R0= _Ω,滑片位于b点时电压表示数为 _V。
第13题图 第14题图
14. (2020·江西)如图所示,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1相等。闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为2 V,则电源电压为 _V,此时电流表示数为I1,当滑片P在b端时,电流表示数为I2,则I1∶I2=_ __。
15. (2020·福建)如图所示电路,电源电压为3 V,R1、R2、R3阻值均为10 Ω,闭合开关S,电压表示数为 _V,电流表示数为 _A。
第15题图 第16题图
16. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S1闭合、S2断开时,电压表和电流表示数分别为U1和I1;当S1断开、S2闭合时,电压表和电流表示数分别为U2和I2,则U1∶U2= __,I1∶I2= _。
17. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。滑片位于图中所示位置,开关S由断开到闭合时,示数不发生变化的电表是 __。闭合开关后,滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表V的示数为U、电流表A1、A2、A的示数分别为I1、I2、I,且电流表A示数的变化量为ΔI、电流表A2示数的变化量为ΔI2。则下列序号中比值变大的是 __;比值不变的是 _(最后两格填序号)。
①,②,③,④,⑤。
第17题图 第18题图
18. 如图所示,电源两端电压恒定不变,灯泡L1、L2的铭牌可能是“1.5 V 0.2 A”“3.0 V 0.3 A”“6.0 V 0.5 A”。把AB两个接线柱接在电源两端,调节滑动变阻器的滑片P到某点a,使滑动变阻器接入电路的电阻为Ra时,电压表的示数为6 V,灯泡L1恰好正常发光;把AD两个接线柱接在同一电源两端,调节滑动变阻器的滑片P到另一点b,使滑动变阻器接入电路的电阻为Rb时(滑动变阻器上的a、b两点图中未标出),电压表的示数为5.4 V,灯泡L2恰好正常发光,此时灯泡L1的实际电压为其额定电压的0.6倍。则两个状态中滑动变阻器接入电路的阻值之比Ra∶Rb=_ _。(灯丝的电阻保持不变)
三、实验探究题
19. 小明利用如图甲所示的电路,进行“保持电阻不变时,探究电流跟电压的关系”实验。实验器材:电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,一个开关,一个定值电阻,一只滑动变阻器,导线若干。
(1)根据图甲在图丙内画出电路图。
(2)小明在按电路图连接实物电路时,开关应 __。在闭合开关S后,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因是 _ _ _ _ __。
(3)小明通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图乙所示的图象,由图象可得出结论:_ _ _。
(4)小明还利用此电路图探究“保持电压不变时,电流跟电阻的关系”实验,多了几个实验器材:三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(10 Ω 2 A、20 Ω 1 A)。
①开关闭合后发现电流表指针明显偏转,但电压表指针几乎不动,造成该现象的原因可能是 _ _ _。
②排除故障后多次改变R的阻值做实验,并得到多组实验数据,由这些数据得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可得出结论:__ _ _ _ _。
③在上述实验中,小明先用5 Ω的电阻做完实验后,接着断开开关将电阻改成10 Ω,闭合开关后,应向 __(选填“A”或“B”)端移动变阻器滑片P,直到电压表的示数为 __V为止,读出电流表的示数。
④当小明改用15 Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到要求的值。你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是:__ _ _ _ _ _ _ __。
20. (2020·南充改编)用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6 V,定值电阻R备有(5 Ω、10 Ω、20 Ω、40 Ω)各一个。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最 _ (选填“左”或“右”)端。
(2)将5 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是 _ _ (填选项)。
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向 _(选填“左”或“右”)端滑动。
(4)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻倒数变化的图象乙,由图乙可知:电压一定时,电流与电阻成_ _比。
(5)为完成整个实验,应该选择 __(填选项)种规格的滑动变阻器。
A.50 Ω 1.0 A B.100 Ω 1.2 A
C.200 Ω 0.6 A
(6)将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到合适位置时,记录电流数据。此操作中调节滑动变阻器的目的是 _ _ _ _。
(7)再将电阻换成20 Ω,重复上述操作。
(8)进行多次实验,其目的是为了得到_ _ _ _。
21. (2020·海南)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数据记录如下表:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.16
0.24
电阻R/Ω
9.4
10.4
(1)第2次测量时,电流表示数如图乙所示,为 _A,对应的电阻值为 _Ω。
(2)根据三次实验数据可得定值电阻Rx= _Ω(结果保留一位小数)。
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转。用一根导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是_ _ _ _。
(4)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I1;滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=__ _ _ _。(用相关物理量的符号表示)
22. (2020·泰安)现有如下实验器材:待测电源(电压大约在16 V~18 V之间)、一个实验室用的量程为0~15 V的电压表、一个开关、三个定值电阻(分别为R1=1 kΩ、R2=10 Ω、R3=20 Ω)、导线若干。请你利用实验器材,并从三个电阻中选择两个电阻,设计实验测量出电源电压值,根据要求完成下列问题。
(1)选择的两个电阻是_ _和_ _。
(2)在虚线框中画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路)。
(3)测量步骤及所需测量的物理量(用字母表示)_ _ _ _ __。
(4)电源电压值的表达式(用已知物理量字母和测量物理量字母表示)U0= _ _ _ __。
四、计算题
23. (2020·云南)如图所示,电源电压6 V恒定不变,R1阻值为15 Ω,电流表量程为0~0.6 A。
(1)开关S、S1都闭合,滑片P不能移到a端的原因是会造成电路_ _ (选填“通路”“短路”或“断路”);
(2)开关S闭合、S1断开时,求电流表示数;
(3)开关S、S1都闭合时,为了电流表不超量程,求变阻器R2连入电路的最小阻值。
24. 如图甲的电路中,电源电压保持不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化如图乙所示,则可判断电源电压是多少?定值电阻R0是多少?滑动变阻器的最大阻值是多少?
25. (2020·安徽)有一个量程为0~1 mA的小量程电流表G,内阻Rg=30 Ω,选择一定值电阻R0与它并联起来,如图所示。将A、B两端接人电路(图中I表示电流表G与电阻R0并联后的总电流)。
(1)调节电路,使电流表的指针指在最大刻度处(即1 mA),这时电流I为0.6 A,求电阻R0的值(计算结果保留两位小数);
(2)继续调节电路,使电流表的指针指在刻度盘中央(即0.5 mA),此时电流I变为多少?
26. 如图所示的电路,电流表使用的量程为0~0.6 A,电压表使用的量程为0~15 V。定值电阻R=10 Ω,开关S闭合,将滑片P从最右端B点移至滑动变阻器中点M,电流表示数变化了1.2 V。滑片P在M点时,电压表示数为0.3 A。求:
(1)滑片P在M点时,电阻R两端的电压;
(2)滑片P在B点时,电压表、电流表的示数;
(3)电源电压;
(4)为保证电表安全,滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围。
欧姆定律
一、选择题
1. (2020·泰州)如图所示电路,电源电压保持不变,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( C )
A.电压表V1示数变大,电流表A示数变大
B.电压表V1示数不变,电压表V2示数变小
C.电压表V2示数不变,电流表A示数变大
D.电压表V1示数变大,电压表V2示数变小
2. (2020·安徽)R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路,如图甲所示,闭合开关后,测得各电阻两端的电压关系为U1>U2>U3;若将它们并联起来接入电路,如图乙所示,则闭合开关后,通过每个电阻的电流大小关系为( B )
A.I1>I2>I3 B.I3>I2>I1
C.I1=I2=I3 D.I2>I1>I3
3. (2020·乐山)小华设计了如图所示的输液提示器,在护士站能够观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时( B )
A.电压表示数减小,灯泡亮度变暗
B.电压表示数减小,灯泡亮度变亮
C.电压表示数增大,灯泡亮度变暗
D.电压表示数增大,灯泡亮度变亮
4. (2020·江西)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,若滑片P向上移动,下列说法正确的是( B )
A.A示数变小,V示数变大
B.A示数变小,V示数不变
C.A示数变大,V示数变小
D.A示数变大,V示数不变
5. 在如图所示的电路中,闭合开关S,让开关S1和S2断开,调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的最左端处,此时灯泡L恰好正常发光,电流表A和电压表V均有示数。已知变阻器的总电阻大于灯泡L的电阻,以下判断正确的是( B )
A.若保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动,灯泡L有可能被烧毁
B.若保持P在a处不动,S1仍断开,闭合S2后,A表和V表示数均不变
C.若保持P在a处不动,S1仍断开,闭合S2后,A表和V表示数将变大
D.若保持S2断开,将P移至变阻器最右端b,再闭合S1后,A表和V表均仍有示数
6. (2020·武汉)如图所示,电源电压15 V保持不变,滑动变阻器的滑片P在最右端。闭合开关S1,断开开关S2,滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5 A;保持滑片P不动,闭合开关S2,断开开关S1时,电流表的示数是0.2 A。则电阻R3的阻值是( C )
A.20 Ω B.30 Ω C.45 Ω D.50 Ω
第6题图 第7题图
7. (2020·常德)如图在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3 V,实验准备了阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω的电阻,当将10 Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2 V,再分别用5 Ω、20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.用5 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大
B.用5 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小
C.用20 Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大
D.用20 Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小
8. (2020·长春)某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R1为定值电阻,R2为光敏电阻,当有光照射时电阻变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( C )
A.电阻R2的阻值变小
B.通过R2的电流变大
C.计数器两端的电压变大
D.R1与R2的电流之比变小
9. (2020·遂宁)物理科代表为全班同学设计了如下四个电路图,图中电源电压未知但不变,R0为阻值已知的定值电阻,R1为最大阻值已知的滑动变阻器,通过断开、闭合开关或调节R1接入电路阻值不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( A )
A B C D
10. 如图所示,甲图是学习兴趣小组探究电阻上的电流跟两端电压关系的电路图,通过改变滑动变阻器R2的阻值,记录电压表和电流表多组数据后作出了乙图所示的U-I关系图象a、b、c。则乙图中能表示通过R2的电流随其两端电压变化关系的图象是( C )
A.a B.b C.c D.a或c
二、填空题
11. (2020·天水)如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表A1的示数将__不变__,电压表V的示数与电流表A2的示数之比将__变大__。(均填“变大”“变小”或“不变”)
第11题图 第12题图
12. (2020·河南改编)在如图所示的电路中,电阻R0为6 Ω,电源电压不变。把“6 V 12 Ω”的小灯泡接在AB间,CD间接电流表,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电源电压为__6__V,电流表的示数为__1.5__A。如果把这个小灯泡接在CD间,AB间接电压表,闭合开关S,若灯丝电阻与正常发光时相同,则电压表的示数为__2__V。
13. (2020·娄底)如图所示的电路中,电源电压为13.5 V,调节滑动变阻器滑片P从最右端b移动到最左端a,电流表示数由0.18 A变为0.54 A,则定值电阻R0=__25__Ω,滑片位于b点时电压表示数为__9__V。
第13题图 第14题图
14. (2020·江西)如图所示,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1相等。闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为2 V,则电源电压为__4__V,此时电流表示数为I1,当滑片P在b端时,电流表示数为I2,则I1∶I2=__1∶1__。
15. (2020·福建)如图所示电路,电源电压为3 V,R1、R2、R3阻值均为10 Ω,闭合开关S,电压表示数为__3__V,电流表示数为__0.6__A。
第15题图 第16题图
16. 如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S1闭合、S2断开时,电压表和电流表示数分别为U1和I1;当S1断开、S2闭合时,电压表和电流表示数分别为U2和I2,则U1∶U2=__1∶1__,I1∶I2=__4∶3__。
17. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变。滑片位于图中所示位置,开关S由断开到闭合时,示数不发生变化的电表是__A2__。闭合开关后,滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表V的示数为U、电流表A1、A2、A的示数分别为I1、I2、I,且电流表A示数的变化量为ΔI、电流表A2示数的变化量为ΔI2。则下列序号中比值变大的是__②③④__;比值不变的是__①⑤__(最后两格填序号)。
①,②,③,④,⑤。
第17题图 第18题图
18. 如图所示,电源两端电压恒定不变,灯泡L1、L2的铭牌可能是“1.5 V 0.2 A”“3.0 V 0.3 A”“6.0 V 0.5 A”。把AB两个接线柱接在电源两端,调节滑动变阻器的滑片P到某点a,使滑动变阻器接入电路的电阻为Ra时,电压表的示数为6 V,灯泡L1恰好正常发光;把AD两个接线柱接在同一电源两端,调节滑动变阻器的滑片P到另一点b,使滑动变阻器接入电路的电阻为Rb时(滑动变阻器上的a、b两点图中未标出),电压表的示数为5.4 V,灯泡L2恰好正常发光,此时灯泡L1的实际电压为其额定电压的0.6倍。则两个状态中滑动变阻器接入电路的阻值之比Ra∶Rb=__2∶3__。(灯丝的电阻保持不变)
三、实验探究题
19. 小明利用如图甲所示的电路,进行“保持电阻不变时,探究电流跟电压的关系”实验。实验器材:电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,一个开关,一个定值电阻,一只滑动变阻器,导线若干。
(1)根据图甲在图丙内画出电路图。
(2)小明在按电路图连接实物电路时,开关应__断开__。在闭合开关S后,发现电压表指针反向偏转,出现这种现象的原因是__电压表正负接线柱接反了__。
(3)小明通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图乙所示的图象,由图象可得出结论:__电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比__。
(4)小明还利用此电路图探究“保持电压不变时,电流跟电阻的关系”实验,多了几个实验器材:三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(10 Ω 2 A、20 Ω 1 A)。
①开关闭合后发现电流表指针明显偏转,但电压表指针几乎不动,造成该现象的原因可能是__定值电阻R短路__。
②排除故障后多次改变R的阻值做实验,并得到多组实验数据,由这些数据得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可得出结论:__电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比__。
③在上述实验中,小明先用5 Ω的电阻做完实验后,接着断开开关将电阻改成10 Ω,闭合开关后,应向__B__(选填“A”或“B”)端移动变阻器滑片P,直到电压表的示数为__2.5__V为止,读出电流表的示数。
④当小明改用15 Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到要求的值。你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是:__滑动变阻器最大阻值过小__。
20. (2020·南充改编)用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6 V,定值电阻R备有(5 Ω、10 Ω、20 Ω、40 Ω)各一个。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最__左__(选填“左”或“右”)端。
(2)将5 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是__B__(填选项)。
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向__左__(选填“左”或“右”)端滑动。
(4)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻倒数变化的图象乙,由图乙可知:电压一定时,电流与电阻成__反__比。
(5)为完成整个实验,应该选择__B__(填选项)种规格的滑动变阻器。
A.50 Ω 1.0 A B.100 Ω 1.2 A
C.200 Ω 0.6 A
(6)将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P到合适位置时,记录电流数据。此操作中调节滑动变阻器的目的是__控制定值电阻两端电压不变__。
(7)再将电阻换成20 Ω,重复上述操作。
(8)进行多次实验,其目的是为了得到__普遍的实验规律__。
21. (2020·海南)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值,测量数据记录如下表:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.16
0.24
电阻R/Ω
9.4
10.4
(1)第2次测量时,电流表示数如图乙所示,为__0.2__A,对应的电阻值为__10.0__ Ω。
(2)根据三次实验数据可得定值电阻Rx=__9.9__ Ω(结果保留一位小数)。
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表指针都不偏转。用一根导线在图甲中先后连接接线柱B与C、C与D时,电压表和电流表示数都为0,连接接线柱D与E时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是__滑动变阻器断路__。
(4)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I1;滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=__R__。(用相关物理量的符号表示)
22. (2020·泰安)现有如下实验器材:待测电源(电压大约在16 V~18 V之间)、一个实验室用的量程为0~15 V的电压表、一个开关、三个定值电阻(分别为R1=1 kΩ、R2=10 Ω、R3=20 Ω)、导线若干。请你利用实验器材,并从三个电阻中选择两个电阻,设计实验测量出电源电压值,根据要求完成下列问题。
(1)选择的两个电阻是__R2__和__R3__。
(2)在虚线框中画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路)。
(3)测量步骤及所需测量的物理量(用字母表示)__闭合开关S,读出电压表的示数U1__。
(4)电源电压值的表达式(用已知物理量字母和测量物理量字母表示)U0=__U1__。
四、计算题
23. (2020·云南)如图所示,电源电压6 V恒定不变,R1阻值为15 Ω,电流表量程为0~0.6 A。
(1)开关S、S1都闭合,滑片P不能移到a端的原因是会造成电路__短路__(选填“通路”“短路”或“断路”);
(2)开关S闭合、S1断开时,求电流表示数;
(3)开关S、S1都闭合时,为了电流表不超量程,求变阻器R2连入电路的最小阻值。
解:(2)开关S闭合、S1断开时,仅有R1接入电路
I1===0.4 A
(3)开关S、S1都闭合时,R1与R2并联,此时R1支路电流仍为I1
当电流表为最大值时,即干路电流为Imax=0.6 A
变阻器R2所在支路电流:
I2=Imax-I1=0.6 A-0.4 A=0.2 A
变阻器R2连入电路的最小阻值:
R2min===30 Ω
24. 如图甲的电路中,电源电压保持不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化如图乙所示,则可判断电源电压是多少?定值电阻R0是多少?滑动变阻器的最大阻值是多少?
解:当变阻器的滑片接在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压,所以电源电压:U=9 V
根据I=可得,定值电阻的阻值:
R0===6 Ω
当滑动变阻器的滑片置于b端时,滑动变阻器的阻值最大,由图乙可知,此时,Ib=0.5 A,
滑动变阻器与定值电阻R0串联,得:
R串===18 Ω
滑动变阻器最大阻值:
R大=R串-R0=18 Ω-6 Ω=12 Ω
25. (2020·安徽)有一个量程为0~1 mA的小量程电流表G,内阻Rg=30 Ω,选择一定值电阻R0与它并联起来,如图所示。将A、B两端接人电路(图中I表示电流表G与电阻R0并联后的总电流)。
(1)调节电路,使电流表的指针指在最大刻度处(即1 mA),这时电流I为0.6 A,求电阻R0的值(计算结果保留两位小数);
(2)继续调节电路,使电流表的指针指在刻度盘中央(即0.5 mA),此时电流I变为多少?
解:(1)电阻R0两端的电压:
U=Ug=Ig×Rg=0.001 A×30 Ω=0.03 V
通过电阻R0的电流:
I0=I-Ig=0.6 A-0.001 A=0.599 A
电阻R0==≈0.05 Ω
(2)当电流表的示数减小为原来的,说明其两端的电压减小为原来的,故并联部分总电流减小为原来的,即I=0.3 A。
26. 如图所示的电路,电流表使用的量程为0~0.6 A,电压表使用的量程为0~15 V。定值电阻R=10 Ω,开关S闭合,将滑片P从最右端B点移至滑动变阻器中点M,电流表示数变化了1.2 V。滑片P在M点时,电压表示数为0.3 A。求:
(1)滑片P在M点时,电阻R两端的电压;
(2)滑片P在B点时,电压表、电流表的示数;
(3)电源电压;
(4)为保证电表安全,滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围。
解:(1)电阻两端电压:U=IR=0.3 A×10 Ω=3 V
(2)滑片由B移到M点过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,
滑动变阻器分压变小,电阻R两端电压变大,
滑片在B点时,电阻两端电压:
U′=U-ΔU=3 V-1.2 V=1.8 V
此时电路电流:I′===0.18 A
(3)当P在中点M时,
U总=U+UP=3 V+0.3 A× ①
当P在B点时,
U总=U′+UP′=1.8 V+0.18 A×RP ②
解得:U总=9 V
(4)当Imax=0.6 A时,
R总===15 Ω
RP′=R总-R=15 Ω-10 Ω=5 Ω
当P在B点时,Rp===40 Ω
滑动变阻器接入电路中阻值的取值范围是5 Ω~40 Ω。
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