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滬科版九年級物理上學(xué)期第15章探究電路單元綜合檢測(練習(xí))(原卷版+解析)
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這是一份滬科版九年級物理上學(xué)期第15章探究電路單元綜合檢測(練習(xí))(原卷版+解析),共28頁。
第15章 探究電路 單元綜合檢測
一、單選題
1.下列做法使導(dǎo)體電阻變小的是( ?。?A.把銅絲折成兩段并聯(lián) B.把銅絲拉長
C.給銅絲加熱 D.把銅絲換成長度和橫截面積相同的鐵絲
2.對歐姆定律公式的理解,下面的哪一句話是錯誤的( ?。?A.對某一段導(dǎo)體來說,導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比
B.在相同電壓的條件下,不同導(dǎo)體中的電流跟電阻成反比
C.導(dǎo)體中的電流既與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān),也與導(dǎo)體的電阻有關(guān)
D.因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),所以導(dǎo)體中的電流只與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān),與導(dǎo)體的電阻無關(guān)
3.兩個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)時(shí)的總電阻為R串、并聯(lián)時(shí)的總電阻為R并,則R串、R并的關(guān)系是
A.R串一定大于R并 B.R串可能小于R并
C.R串可能等于R并 D.缺乏條件無法判斷
4.對于“探究電流跟電阻的關(guān)系”和“伏安法測量電阻”這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的是( )
A.它們都是采用控制變量的研究方法
B.它們的實(shí)驗(yàn)電路可以是相同的
C.前者多次測量的目的是分析多組數(shù)據(jù),得出電流跟電阻的關(guān)系
D.后者多次測量的目的是取電阻的平均值,減小誤差
5.不少家用電器上使用的電位器就是變阻器,其外形及結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于它的使用,下列說法正確的是( ?。?
A.電位器是通過改變接入電路中電阻絲的橫截面積來改變阻值大小的
B.將A和B接入電路,無法改變通過電位器的電流
C.將B和C接入電路時(shí),當(dāng)滑片順時(shí)針旋動時(shí),電位器接入電路的電阻變小
D.將A和C接入電路時(shí),當(dāng)滑片逆時(shí)針旋動時(shí),電位器接入電路的電阻變大
6.如圖所示,這是小亮設(shè)計(jì)的家庭電路圖,下列選項(xiàng)中正確的是( ?。?
A.插座甲、乙均安裝錯誤
B.丙燈能正常發(fā)光,但是存在安全隱患
C.燈泡丙、丁均連接正確
D.用試電筆正確接觸M和N點(diǎn)時(shí),試電筆的氖管都會發(fā)光
7.如圖所示,電源電壓保持不變,R1=2R2,R0為定值電阻,當(dāng)開關(guān)K接a點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為I,則開關(guān)K接b點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)應(yīng)該是( ?。?
A.I B.大于I,小于2I C.2I D.大于2I
8.如圖為電路元件A和B的I﹣U圖象,根據(jù)圖象提供的信息,下列說法中正確的是( ?。?
A.電阻A的阻值為10Ω
B.如若將它們串聯(lián),接在某電源上,當(dāng)電源電壓是3V時(shí),電路電流等于0.15A
C.研究電流與電壓關(guān)系時(shí),可以選擇電阻B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
D.若將它們并聯(lián),接在2V的電源上,電路中的總電流為0.15A
9.在如圖1所示的電路中,電源電壓恒定不變,滑動變阻器R1的最大阻值為50Ω,定值電阻R2=20Ω,閉合開關(guān)后,將滑動變阻器R1的滑片P移至某一位置時(shí),電流表A1、A2指針偏轉(zhuǎn)均如圖2所示,下列說法正確的是(???)
A.滑動變阻器R1與定值電阻R2串聯(lián)
B.電流表A1測量通過滑動變阻器R1的電流
C.電源電壓為12V
D.此時(shí)滑動變阻器R1接入電路的電阻值為5Ω
10.如圖所示,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2由1接到2時(shí),下列說法正確的是( ?。?
A.電流表示數(shù)變大,小燈泡亮度不變
B.電壓表示數(shù)不變,小燈泡亮度變暗
C.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)乘積變大
D.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值變大
二、填空題
11.實(shí)驗(yàn)表明,導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。導(dǎo)體電阻的大小不僅跟導(dǎo)體的材料有關(guān)還與其長度和_____有關(guān)(忽略溫度的影響);滑動變阻器實(shí)際上是通過改變接入電路中的電阻絲的_____(選填“材料”、“長度”或“溫度”)來改變連入電路中的電阻值。
12.如圖甲所示,試電筆可以用來辨別火線和零線,試電筆 ___________(選填“能”或“不能”)檢查電氣設(shè)備的外殼是否帶電。如圖乙所示,洗衣機(jī)、電冰箱等用電器的電源插頭是三腳插頭,則三腳插頭標(biāo)著E的導(dǎo)線是和用電器的 ___________相連的。
13.如圖所示,將兩根長度相同的鎳合金絲A和B接入電路,其中A比B細(xì)得多,A和B的電阻分別為RA和RB,則有RA_____RB,閉合開關(guān)S,此時(shí)通過它們的電流分別為IA和IB,則有IA_____IB(均選填“>”、“=”或“<”)。
14.有一導(dǎo)體兩端的電壓為12V時(shí),通過它的電流為0.2A,它的電阻是______Ω;當(dāng)它兩端的電壓為0V時(shí),它的電阻是______Ω,通過導(dǎo)體的電流是______A。
15.在某一溫度下,兩個(gè)電路元件A和B中的電流與其兩端的電壓的關(guān)系如圖所示。則由圖可知,元件A的電阻為 ___________Ω;將A和B并聯(lián)后接在電壓為2.5V的電源兩端,則干路中的電流是 ___________A。
16.如圖所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動,電壓表的示數(shù)______;電流表A的示數(shù)______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
17.如圖是一個(gè)保溫箱溫度顯示器電路圖如圖甲所示,其原理是利用電壓表的示數(shù)表示保溫箱內(nèi)的溫度,溫度越高電壓表的示數(shù)越大。已知電源電壓恒定為4V,R0為定值電阻,R1是熱敏電阻,圖乙是它的阻值—溫度的關(guān)系圖像。電壓表的量程為0~3V,當(dāng)保溫箱內(nèi)溫度為60℃時(shí),電壓表的示數(shù)是2.5V,通過計(jì)算說明:
(1)求60℃時(shí),電路中的電流為______;
(2)定值電阻R0的阻值是_________;
(3)若將R0換用阻值更小的電阻,則保溫箱內(nèi)能顯示的最高溫度將 _____(選填“升高”、“降低”或“不變”)。
18.如圖電路,電源電壓不變,定值電阻R1阻值9Ω。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P置于變阻器中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為4V;當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時(shí),電壓表的示數(shù)變化了2V,則電源電壓為______V,滑動變阻器最大阻值為______Ω。
三、作圖題
19.如圖所示,是一種調(diào)光臺燈電位器(滑動變阻器)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,a、b、c是它的三個(gè)接線柱。要求:旋鈕帶動滑片逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí),燈泡變暗。請完成該電路的連接。
20.如圖所示,請用筆畫線代替導(dǎo)線將三孔插座、節(jié)能燈和開關(guān)正確連入家庭電路。
21.東東在做“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,采用了如圖甲所示的電路圖.
請按照電路圖,用筆畫線表示導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)物圖連接完整.
( )
四、實(shí)驗(yàn)題
22.小明用如圖甲所示的電路探究“影響電阻大小的因素”,圖乙是備用的幾種導(dǎo)體(A、B、C、D代表導(dǎo)體,S代表導(dǎo)體的橫截面積)。請你回答以下問題:
(1)在圖甲中M、N之間接入不同導(dǎo)體時(shí),可通過______來判斷導(dǎo)體的電阻大小,這種研究方法叫______法;
(2)為了探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系,M、N之間應(yīng)接入圖乙中的______(選填導(dǎo)體的代表字母)。之所以這樣做,是為了控制______相同,這種研究方法叫______法,實(shí)驗(yàn)可得到的結(jié)論是:______;
(3)若在M、N之間接入導(dǎo)體A、B可探究導(dǎo)體的電阻與______的關(guān);
(4)若要探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系,M、N之間應(yīng)接入導(dǎo)體______(選填導(dǎo)體的代表字母),得到的結(jié)論是:______;
(5)實(shí)驗(yàn)中,如果接入M、N之間的導(dǎo)體電阻阻值比較接近而無法通過燈泡的亮暗判斷電阻大小,你的解決辦法是:______;
(6)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明進(jìn)一步進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn),他把M、N與廢日光燈管中的鎢絲連接,閉合開關(guān)S后,用酒精燈給鎢絲加熱,可以觀察到電流表示數(shù)變小,這表明:溫度升高,鎢絲的電阻______。
23.小明利用如圖甲電路來探究電流與電阻的關(guān)系,他在實(shí)驗(yàn)中控制電壓表示數(shù)為不變,相關(guān)器材規(guī)格已在圖中標(biāo)明。
(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)_____(選填“斷開”或“閉合”),小明按照圖甲連接好電路;
(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于圖中最_____(選填“左”或“右”)端;
(3)閉合開關(guān),將電阻箱調(diào)至某阻值,調(diào)節(jié)滑動變阻器時(shí),他發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終為零而電流表示數(shù)有明顯變化,經(jīng)檢查是由于某處短路而造成的,則被短路的元件是_____;
(4)排除故障后小明調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),其中將連入20Ω電阻改為10Ω時(shí)應(yīng)將滑動變阻器的滑片向_____(選填“左”或“右”)端移動,這一過程中眼睛要一直觀察電壓表示數(shù)的變化;
(5)小明根據(jù)記錄的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出了I與的關(guān)系圖線如圖乙所示,由此可知=_____V,電流與電阻的倒數(shù)成_____;
(6)通過分析小明得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在電壓一定時(shí),_____。
24.小麗利用圖甲所示的電路探究“電流與電壓的關(guān)系”。
(1)當(dāng)閉合開關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動出現(xiàn)了圖乙所示情況,存在的錯誤是 _____,斷開開關(guān)糾正后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),可能的原因是 _____(寫一種即可);
(2)排除故障后,閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,改變電阻R1_____測出多組數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)作出I﹣U圖象,如圖丙所示,根據(jù)圖象可得出的結(jié)論是 _____,該實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用是 _____;
(3)換用阻值比R1大的定值電阻R2再次測量,請將R2的圖象畫在圖丙合適的位置________。
25.為測量某未知電阻Rx(阻值約為6Ω)的阻值,實(shí)驗(yàn)小組選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān),已知阻值的定值電阻R、導(dǎo)線若干。
(1)小明設(shè)計(jì)的電路圖如圖1所示,請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2所示實(shí)物電路連接完整_____;
(2)小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近3V,移動滑動變阻器的滑片P,現(xiàn)象不發(fā)生變化,則電路故障可能是 _____;
(3)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),移動滑片P當(dāng)電壓表示數(shù)為1.3V時(shí),電流表的指針位置如圖3所示,則電流表的示數(shù)為 _____A,本次測得未知電阻Rx的阻值為 _____Ω;
(4)愛思考的小麗設(shè)計(jì)了另外一種測未知電阻Rx的阻值的方法,電路圖如圖4所示,電源電壓恒定。實(shí)驗(yàn)步驟如下,請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
①閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2,讀出電壓表的示數(shù)為U1;
②_____,讀出電壓表的示數(shù)為U2;
③未知電阻Rx的阻值的表達(dá)式:Rx=_____(用U1、U2、R0表示)。
26.某同學(xué)用伏安法測電阻,干電池為全新電池,滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω??2A”字樣,估計(jì)被測電阻約10Ω。
(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng) _____,連接好如圖甲所示的電路后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接不合理,請你在圖甲中將不合理的導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線改正_________;
(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P滑到 _____(選填“A”或“B”)端;
(3)某同學(xué)已將前兩次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記入了表中,第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電表指針如圖乙所示,請將兩表的讀數(shù)、第3次電阻值和被測電阻Rx的值填入表中:
該實(shí)驗(yàn)多次測量的目的是 _____;
(4)該同學(xué)更換另一個(gè)未知阻值的電阻再次進(jìn)行測量時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表出現(xiàn)故障,于是他在不用電壓表的情況下用現(xiàn)有器材也測出了該電阻值的大小,請將他設(shè)計(jì)的電路圖畫在方框中(電源電壓保持不變)________。
五、計(jì)算題
27.如圖所示電路中,RB=10Ω,當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為6V,只閉合開關(guān)S2時(shí),電壓表的示數(shù)為2V,求:
(1)電源電壓;
(2)電阻R0的阻值。
28.如圖甲所示的電路中,閉合開關(guān)S1后,電流表示數(shù)為0.2A,再閉合開關(guān)S2,電流表示數(shù)為0.5A,R2=20Ω。求:
(1)電源電壓;
(2)R1的阻值;
(3)若將圖甲電路改接為圖乙所示的電路,電源電壓不變,則通過電路的電流為多少;R2兩端的電壓為多少。
29.如圖是某物理興趣小組,設(shè)計(jì)的簡易坐位體前屈測試儀的測試示意圖、簡化原理圖。在測試中,測試的同學(xué)向前推動測試儀的滑塊實(shí)際上是移動滑動變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)用來反映被測試者的成績。電源電壓恒為6V,電壓表量程0~3V,電流表量程0~0.6A,滑動變阻器標(biāo)有“15 1A”,滑片P每移動1cm,的電阻變化0.5,定值電阻。求:
(1)當(dāng)滑片P位于最左端時(shí),電流表的示數(shù);
(2)某同學(xué)測試時(shí),從最左端推動滑片P向右移動20cm,此時(shí)電壓表的示數(shù);
(3)若既能保證電路各元件的安全,又能使滑片P移動到最右端,則選取R2時(shí),其阻值不能小于多少?
電壓(V)電流(A)電阻(Ω)12.00.2010.022.50.2410.43_______________被測電阻Rx=_____Ω
第15章 探究電路 單元綜合檢測
一、單選題
1.下列做法使導(dǎo)體電阻變小的是( )
A.把銅絲折成兩段并聯(lián) B.把銅絲拉長
C.給銅絲加熱 D.把銅絲換成長度和橫截面積相同的鐵絲
【答案】A
【解析】A.將銅絲折成兩段,銅絲的長度變短,且橫截面積變大,所以其電阻變小,故A符合題意;
B.把銅絲拉長,其長度變長,橫截面積變小,所以電阻變大,故B不符合題意;
C.給銅絲加熱,其電阻會變大,故C不符合題意;
D.將銅絲換成長度和橫截面積相同的鐵絲,其電阻會變大,故D不符合題意。
故選A。
2.對歐姆定律公式的理解,下面的哪一句話是錯誤的( ?。?A.對某一段導(dǎo)體來說,導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比
B.在相同電壓的條件下,不同導(dǎo)體中的電流跟電阻成反比
C.導(dǎo)體中的電流既與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān),也與導(dǎo)體的電阻有關(guān)
D.因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),所以導(dǎo)體中的電流只與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān),與導(dǎo)體的電阻無關(guān)
【答案】D
【解析】A.對某一段導(dǎo)體來說,電阻一定,導(dǎo)體中的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,故A正確,不符合題意;
B.電壓一定,不同導(dǎo)體,電阻一般不同,不同導(dǎo)體中的電流跟其電阻成反比,故B正確,不符合題意;
C.根據(jù)歐姆定律,導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比,所以導(dǎo)體中的電流既與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān),也與導(dǎo)體的電阻有關(guān),故C正確,不符合題意;
D.電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān),與導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān).電阻定量描述了導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小,導(dǎo)體中的電流既與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān),也與導(dǎo)體的電阻有關(guān),故D錯誤,符合題意。
故選D。
3.兩個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)時(shí)的總電阻為R串、并聯(lián)時(shí)的總電阻為R并,則R串、R并的關(guān)系是
A.R串一定大于R并 B.R串可能小于R并
C.R串可能等于R并 D.缺乏條件無法判斷
【答案】A
【解析】串聯(lián)電路中總電阻比任意一個(gè)分電阻都要大,并聯(lián)電路中總電阻比任意一個(gè)分電阻都要小,所以串聯(lián)、并聯(lián)電路中只要有一個(gè)電阻相同,那么串聯(lián)電路總電阻一定大于并聯(lián)電路的總電阻, 故選A。
4.對于“探究電流跟電阻的關(guān)系”和“伏安法測量電阻”這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說法不正確的是( ?。?A.它們都是采用控制變量的研究方法
B.它們的實(shí)驗(yàn)電路可以是相同的
C.前者多次測量的目的是分析多組數(shù)據(jù),得出電流跟電阻的關(guān)系
D.后者多次測量的目的是取電阻的平均值,減小誤差
【答案】A
【解析】AD.在“探究電流跟電阻的關(guān)系”時(shí)需要控制電壓不變,采用了控制變量法;而“伏安法測量電阻”時(shí)多次測量的目的是取平均值減小誤差,提高實(shí)驗(yàn)測量的準(zhǔn)確性,不需要利用控制變量法,故A錯誤,符合題意,D正確,不符合題意;
B.這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路圖是相同的,故B說法正確,不符合題意;
C.在“探究電流跟電阻的關(guān)系”時(shí)分析多組數(shù)據(jù),是為了避免實(shí)驗(yàn)的偶然性,得出具有普遍性的結(jié)論,故C正確,不符合題意;
故選A。
5.不少家用電器上使用的電位器就是變阻器,其外形及結(jié)構(gòu)如圖所示。關(guān)于它的使用,下列說法正確的是( ?。?
A.電位器是通過改變接入電路中電阻絲的橫截面積來改變阻值大小的
B.將A和B接入電路,無法改變通過電位器的電流
C.將B和C接入電路時(shí),當(dāng)滑片順時(shí)針旋動時(shí),電位器接入電路的電阻變小
D.將A和C接入電路時(shí),當(dāng)滑片逆時(shí)針旋動時(shí),電位器接入電路的電阻變大
【答案】C
【解析】A.電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變阻值大小的,故A錯誤;
B.把A和B接入電路,接入了左半段,當(dāng)滑片順時(shí)針旋動時(shí),電位器接入電路電阻增大,電源電壓不變,電流變小,故B錯誤;
C.只將B、C兩點(diǎn)接入電路,接入了右半段,當(dāng)滑片順時(shí)針旋動時(shí),電位器接入電路電阻變小,故C正確;
D.只把A和C接入電路,電位器相當(dāng)于定值電阻,移動滑片,不管是順時(shí)針轉(zhuǎn)動還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動,電阻不變,電源電壓不變,無法改變通過電位器的電流,故D錯誤。
故選C。
6.如圖所示,這是小亮設(shè)計(jì)的家庭電路圖,下列選項(xiàng)中正確的是( ?。?
A.插座甲、乙均安裝錯誤
B.丙燈能正常發(fā)光,但是存在安全隱患
C.燈泡丙、丁均連接正確
D.用試電筆正確接觸M和N點(diǎn)時(shí),試電筆的氖管都會發(fā)光
【答案】B
【解析】A.兩孔插座的接法是左零右火;據(jù)圖可知,兩孔插座的兩孔分別接到了零線和地線上;三孔插座的左孔接的是零線,上孔接的是地線,右孔接的是火線;故兩孔插座連接錯誤,三孔插座的連接正確,故A錯誤;
B.電路中丙燈能夠發(fā)光,但開關(guān)控制了零線,所以存在安全隱患,故B正確;
C.在燈的安裝及開關(guān)的連接中,火線直接進(jìn)入開關(guān),再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn),零線直接接燈泡的螺旋套,這樣在更換燈泡時(shí),斷開開關(guān),切斷火線,所以丁的接法更安全,而丙的接法不安全,故C錯誤;
D.圖中M點(diǎn)在火線上,所以試電筆接觸M點(diǎn),氖管發(fā)光;N點(diǎn)在零線上,所以試電筆接觸N點(diǎn),氖管不發(fā)光,故D錯誤。
故選B。
7.如圖所示,電源電壓保持不變,R1=2R2,R0為定值電阻,當(dāng)開關(guān)K接a點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為I,則開關(guān)K接b點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)應(yīng)該是( ?。?
A.I B.大于I,小于2I C.2I D.大于2I
【答案】B
【解析】當(dāng)開關(guān)K接a點(diǎn)時(shí),R0與R1串聯(lián),則:電流表的示數(shù)為
當(dāng)開關(guān)K接b點(diǎn)時(shí),R0與R2串聯(lián),則:電流表的示數(shù)
因?yàn)?
所以
即
故ACD不符合題意,B符合題意。
故選B。
8.如圖為電路元件A和B的I﹣U圖象,根據(jù)圖象提供的信息,下列說法中正確的是( ?。?
A.電阻A的阻值為10Ω
B.如若將它們串聯(lián),接在某電源上,當(dāng)電源電壓是3V時(shí),電路電流等于0.15A
C.研究電流與電壓關(guān)系時(shí),可以選擇電阻B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
D.若將它們并聯(lián),接在2V的電源上,電路中的總電流為0.15A
【答案】D
【解析】A.A的I﹣U圖象可知,當(dāng)電壓為2.0V時(shí),對應(yīng)的電流為0.1A,所以元件A的阻值為
故A錯誤;
B.串聯(lián)時(shí),各處電流相等,當(dāng)I=0.15A時(shí),由圖可知:UA=3V,UB=4V,所以電源電壓為
U=UA+UB=3V+4V=7V
故B錯誤;
C.因?yàn)樵﨎的I﹣U圖象是曲線,說明其電阻是變化的,而探究電流與電壓關(guān)系時(shí),需控制電阻不變,故C錯誤;
D.并聯(lián)時(shí),各支路電壓相等,當(dāng)U=2V時(shí),由圖可知:IA=0.1A,IB=0.05A,所以電路中的總電流為
I總=IA+IB=0.1A+0.05A=0.15A
故D正確。
故選D。
9.在如圖1所示的電路中,電源電壓恒定不變,滑動變阻器R1的最大阻值為50Ω,定值電阻R2=20Ω,閉合開關(guān)后,將滑動變阻器R1的滑片P移至某一位置時(shí),電流表A1、A2指針偏轉(zhuǎn)均如圖2所示,下列說法正確的是(???)
A.滑動變阻器R1與定值電阻R2串聯(lián)
B.電流表A1測量通過滑動變阻器R1的電流
C.電源電壓為12V
D.此時(shí)滑動變阻器R1接入電路的電阻值為5Ω
【答案】D
【解析】AB.由電路圖可知,滑動變阻器R1與定值電阻R2并聯(lián),電流表A1測量通過定值電阻R2的電流,電流表A2測量干路電流,電壓表測量電源電壓,故AB錯誤;
C.因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以電流表A2量程為0~3A,分度值為0.1A,示數(shù)為2A,電流表A1量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.4A,則通過定值電阻R2的電流為0.4A,由
可得,電源電壓為
故C錯誤;
D.開關(guān)S閉合后,滑動變阻器R1與定值電阻R2并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端電壓等于電源電壓的規(guī)律可知,滑動變阻器兩端電壓為8V,通過滑動變阻器的電流為
則滑動變阻器接入電路的阻值為
故D正確。
故選D。
10.如圖所示,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S1閉合、開關(guān)S2由1接到2時(shí),下列說法正確的是( ?。?
A.電流表示數(shù)變大,小燈泡亮度不變
B.電壓表示數(shù)不變,小燈泡亮度變暗
C.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)乘積變大
D.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值變大
【答案】D
【解析】AB.閉合S1,S2擲到1時(shí),R1與燈并聯(lián),電流表測總電流,電壓表測電源電壓;當(dāng)S2由1擲到2時(shí),R2短路,電路為燈的簡單電路,電流表測燈的電流,電壓表測電源電壓,所以電壓表示數(shù)不變;根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響可知,小燈泡仍正常發(fā)光,亮度不變,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知,電流表示數(shù)變小,故AB錯誤;
CD.因電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)乘積變小,電壓表與電流表示數(shù)比值為電路總電阻,由并聯(lián)變?yōu)榇?lián)可知電路總電阻變大,故C錯誤,D正確。
故選D。
二、填空題
11.實(shí)驗(yàn)表明,導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。導(dǎo)體電阻的大小不僅跟導(dǎo)體的材料有關(guān)還與其長度和_____有關(guān)(忽略溫度的影響);滑動變阻器實(shí)際上是通過改變接入電路中的電阻絲的_____(選填“材料”、“長度”或“溫度”)來改變連入電路中的電阻值。
【答案】???? 橫截面積???? 長度
【解析】[1]電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),其大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度等因素有關(guān)。
[2]滑動變阻器是通過改變接入電路中的電阻絲的長度來改變電阻值的大小。
12.如圖甲所示,試電筆可以用來辨別火線和零線,試電筆 ___________(選填“能”或“不能”)檢查電氣設(shè)備的外殼是否帶電。如圖乙所示,洗衣機(jī)、電冰箱等用電器的電源插頭是三腳插頭,則三腳插頭標(biāo)著E的導(dǎo)線是和用電器的 ___________相連的。
【答案】???? 能???? 金屬外殼
【解析】[1]試電筆除了辨別火線和零線外,還可以檢查電氣設(shè)備的外殼是否帶電,如果電氣設(shè)備的外殼帶電,那么試電筆的氖管會發(fā)光。
[2]三腳插頭的E號腳與用電器外殼相連,當(dāng)三腳插頭插入三孔插座時(shí),三腳插頭的E號腳與三孔插座的地線相連,使金屬外殼與大地相連通,這樣若用電器的金屬外殼萬一帶電,電流會通過地線導(dǎo)入大地,防止造成觸電事故的發(fā)生。
13.如圖所示,將兩根長度相同的鎳合金絲A和B接入電路,其中A比B細(xì)得多,A和B的電阻分別為RA和RB,則有RA_____RB,閉合開關(guān)S,此時(shí)通過它們的電流分別為IA和IB,則有IA_____IB(均選填“>”、“=”或“<”)。
【答案】???? >???? =
【解析】[1][2]因?yàn)閮啥魏辖鸾z都是鎳鉻合金絲、長度相同,B鎳鉻合金絲粗,由電阻公式可知當(dāng)材料相同,長度相同時(shí),橫截面積越大,電阻越小,故B鎳鉻合金絲電阻小,即
由圖知,A、B串聯(lián),所以電流相等,即IA=IB。
14.有一導(dǎo)體兩端的電壓為12V時(shí),通過它的電流為0.2A,它的電阻是______Ω;當(dāng)它兩端的電壓為0V時(shí),它的電阻是______Ω,通過導(dǎo)體的電流是______A。
【答案】???? 60???? 60???? 0
【解析】[1]由歐姆定律可得,導(dǎo)體的電阻
[2][3]因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān),所以,當(dāng)它兩端的電壓為0V時(shí),導(dǎo)體的電阻仍為60Ω不變,此時(shí)通過導(dǎo)體的電流為0A。
15.在某一溫度下,兩個(gè)電路元件A和B中的電流與其兩端的電壓的關(guān)系如圖所示。則由圖可知,元件A的電阻為 ___________Ω;將A和B并聯(lián)后接在電壓為2.5V的電源兩端,則干路中的電流是 ___________A。
【答案】???? 5???? 0.75
【解析】[1]由圖像可知,當(dāng)
時(shí)
,
由可得,A、B兩元件的電阻分別為
,
[2]將A和B并聯(lián)后接在電壓為2.5V的電源兩端,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以電路中的總電阻
則干路中的電流
16.如圖所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動,電壓表的示數(shù)______;電流表A的示數(shù)______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】???? 不變???? 變小
【解析】[1]由圖可知,該電路為并聯(lián)電路,電壓表測量電源的電壓,電流表測量干路中的電流;由于電源電壓不變,移動滑片時(shí),電壓表示數(shù)不變。
[2]當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動,滑動變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,通過滑動變阻器的電流變?。挥捎诓⒙?lián)電路中各支路互不影響,所以通過燈泡的電流不變,根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系可知,干路中的電流變小,即電流表示數(shù)變小。
17.如圖是一個(gè)保溫箱溫度顯示器電路圖如圖甲所示,其原理是利用電壓表的示數(shù)表示保溫箱內(nèi)的溫度,溫度越高電壓表的示數(shù)越大。已知電源電壓恒定為4V,R0為定值電阻,R1是熱敏電阻,圖乙是它的阻值—溫度的關(guān)系圖像。電壓表的量程為0~3V,當(dāng)保溫箱內(nèi)溫度為60℃時(shí),電壓表的示數(shù)是2.5V,通過計(jì)算說明:
(1)求60℃時(shí),電路中的電流為______;
(2)定值電阻R0的阻值是_________;
(3)若將R0換用阻值更小的電阻,則保溫箱內(nèi)能顯示的最高溫度將 _____(選填“升高”、“降低”或“不變”)。
【答案】???? 0.01A???? 250Ω???? 升高
【解析】(1)[1]由電路圖可知,閉合開關(guān),熱敏電阻R1與定值電阻R0串聯(lián),電壓表測R0兩端的電壓。當(dāng)暖箱內(nèi)溫度為60℃時(shí),電壓表的示數(shù)是2.5V,由圖像可知,R1=150Ω,由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,R1兩端電壓
U1=U-U0=4V-2.5V=1.5V
根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流
(2)[2]根據(jù)歐姆定律可知電路的總電阻
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以定值電阻R0的阻值
R0=R-R1=400Ω-150Ω=250Ω
(3)[3]由圖像可知,當(dāng)溫度升高時(shí),熱敏電阻R1的阻值減小,電路的總電阻減小,由可知,電路中的電流變大,電壓表的示數(shù)變大,所以當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí),暖箱內(nèi)的溫度最高,此時(shí)R0兩端的電壓為3V不變,電源電壓恒定為4V,則熱敏電阻兩端的電壓為1V也不變,將R0換用阻值更小的電阻時(shí),通過R0的電流變大,通過熱敏電阻的電流也變大,由可知,電壓一定時(shí),熱敏電阻的阻值變小,由圖像可知,暖箱內(nèi)能達(dá)到的最高溫度將升高。
18.如圖電路,電源電壓不變,定值電阻R1阻值9Ω。閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P置于變阻器中點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)為4V;當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時(shí),電壓表的示數(shù)變化了2V,則電源電壓為______V,滑動變阻器最大阻值為______Ω。
【答案】???? 12???? 9
【解析】[1]由電路圖可知,R1與R串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,設(shè)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí),電阻為R,則滑片P置于變阻器的b端時(shí),阻值最大為2R;則當(dāng)滑片P置于變阻器的中點(diǎn)時(shí),此時(shí)變阻器兩端電壓為4V,根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可得
代入數(shù)據(jù)得
?????①
當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時(shí),阻值最大為2R,電壓表的示數(shù)變化了2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配特點(diǎn),電阻最大,電壓也增大,故變阻器兩端的電壓
U′=4V+2V=6V
根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等可得
代入數(shù)據(jù)得
?????②
聯(lián)合①②式,解得
U電源=12V
[2]當(dāng)滑片P置于變阻器的b端時(shí),變阻器阻值最大,電壓表的示數(shù)為6V,則R1兩端的電壓
U1′=U電源-U′=12V-6V=6V
即
U1′=U′=6V
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配特點(diǎn),則滑動變阻器的最大阻值
Rmax=R1=9Ω
三、作圖題
19.如圖所示,是一種調(diào)光臺燈電位器(滑動變阻器)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖,a、b、c是它的三個(gè)接線柱。要求:旋鈕帶動滑片逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí),燈泡變暗。請完成該電路的連接。
【答案】
【解析】電位器應(yīng)與燈泡串聯(lián)接入電路中;旋鈕帶動滑片逆時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí),燈泡變暗,說明電路中的電流變小,由可知,電源電壓一定時(shí),電路的總電阻應(yīng)變大,電位器(滑動變阻器)接入電路中的電阻應(yīng)變大,由圖可知,將b和c兩接線柱接入電路后,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕時(shí),電阻絲連入電路中的長度變長,其阻值變大,電路中的電流變小,燈泡變暗,如圖所示
20.如圖所示,請用筆畫線代替導(dǎo)線將三孔插座、節(jié)能燈和開關(guān)正確連入家庭電路。
【答案】
【解析】燈泡的接法:火線先進(jìn)入開關(guān),再進(jìn)入燈泡頂端的金屬點(diǎn),零線直接接在燈泡的螺旋套上,這樣在斷開開關(guān)時(shí)能切斷火線,接觸燈泡不會發(fā)生觸電事故。三孔插座的接法:上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線。如圖所示:
21.東東在做“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,采用了如圖甲所示的電路圖.
請按照電路圖,用筆畫線表示導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)物圖連接完整.
( )
【答案】
【分析】“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,電壓表與電阻并聯(lián),其余元件串聯(lián),據(jù)此連接電路;
【解析】實(shí)驗(yàn)中,滑動變阻器、電流表都與電阻串聯(lián),電壓表并聯(lián)在電阻兩端,滑動變阻器“一上一下”接入電路,如圖所示:
四、實(shí)驗(yàn)題
22.小明用如圖甲所示的電路探究“影響電阻大小的因素”,圖乙是備用的幾種導(dǎo)體(A、B、C、D代表導(dǎo)體,S代表導(dǎo)體的橫截面積)。請你回答以下問題:
(1)在圖甲中M、N之間接入不同導(dǎo)體時(shí),可通過______來判斷導(dǎo)體的電阻大小,這種研究方法叫______法;
(2)為了探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系,M、N之間應(yīng)接入圖乙中的______(選填導(dǎo)體的代表字母)。之所以這樣做,是為了控制______相同,這種研究方法叫______法,實(shí)驗(yàn)可得到的結(jié)論是:______;
(3)若在M、N之間接入導(dǎo)體A、B可探究導(dǎo)體的電阻與______的關(guān);
(4)若要探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系,M、N之間應(yīng)接入導(dǎo)體______(選填導(dǎo)體的代表字母),得到的結(jié)論是:______;
(5)實(shí)驗(yàn)中,如果接入M、N之間的導(dǎo)體電阻阻值比較接近而無法通過燈泡的亮暗判斷電阻大小,你的解決辦法是:______;
(6)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明進(jìn)一步進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn),他把M、N與廢日光燈管中的鎢絲連接,閉合開關(guān)S后,用酒精燈給鎢絲加熱,可以觀察到電流表示數(shù)變小,這表明:溫度升高,鎢絲的電阻______。
【答案】???? 燈泡亮暗???? 轉(zhuǎn)換???? B、D???? 材料和橫截面積???? 控制變量???? 當(dāng)導(dǎo)體的材料和橫截面積一定時(shí),導(dǎo)體越長,電阻越大???? 材料???? B、C???? 當(dāng)導(dǎo)體的材料和長度一定時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,導(dǎo)體的電阻越小???? 增加一個(gè)電流表串聯(lián)到甲電路中???? 增大
【解析】(1)[1][2]M、N之間的電阻越大,電路中的電流越小,燈泡亮度越?。ò担士梢酝ㄟ^燈泡的亮暗來判斷M、N之間接入的導(dǎo)體的電阻大小,這是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用。
(2)[3][4][5]探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系,應(yīng)該控制材料、橫截面積相同,長度不同,故應(yīng)該選擇B、D來探究導(dǎo)體長度對電阻的影響,這種探究方法是控制變量法。
[6] 結(jié)論應(yīng)為:當(dāng)導(dǎo)體的材料和橫截面積一定時(shí),導(dǎo)體越長,電阻越大。
(3)[7]A、B的長度、橫截面積相同,材料不同,故可以探究導(dǎo)體的材料對電阻的影響。
(4)[8]探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系,應(yīng)該控制長度、材料相同,橫截面積不同,故可以探究導(dǎo)體的橫截面積對電阻的影響。
[9]結(jié)論應(yīng)為:當(dāng)導(dǎo)體的材料和長度一定時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越大,導(dǎo)體的電阻越小。
(5)[10]當(dāng)M、N之間接入的導(dǎo)體電阻比較接近,人眼無法分辨燈泡的亮暗,可以增加一個(gè)電流表串聯(lián)接入到電路中,通過電流表讀數(shù)大小來判斷。
(6)[11]電流變小說明鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大。
23.小明利用如圖甲電路來探究電流與電阻的關(guān)系,他在實(shí)驗(yàn)中控制電壓表示數(shù)為不變,相關(guān)器材規(guī)格已在圖中標(biāo)明。
(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)_____(選填“斷開”或“閉合”),小明按照圖甲連接好電路;
(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于圖中最_____(選填“左”或“右”)端;
(3)閉合開關(guān),將電阻箱調(diào)至某阻值,調(diào)節(jié)滑動變阻器時(shí),他發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終為零而電流表示數(shù)有明顯變化,經(jīng)檢查是由于某處短路而造成的,則被短路的元件是_____;
(4)排除故障后小明調(diào)節(jié)電阻箱阻值R,進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),其中將連入20Ω電阻改為10Ω時(shí)應(yīng)將滑動變阻器的滑片向_____(選填“左”或“右”)端移動,這一過程中眼睛要一直觀察電壓表示數(shù)的變化;
(5)小明根據(jù)記錄的多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出了I與的關(guān)系圖線如圖乙所示,由此可知=_____V,電流與電阻的倒數(shù)成_____;
(6)通過分析小明得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在電壓一定時(shí),_____。
【答案】???? 斷開???? 左???? 電阻箱##電壓表???? 右???? 2???? 正比???? 電流與電阻成反比
【解析】(1)[1]為保護(hù)電路,連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開,小明按照圖甲連接好電路。
(2)[2]閉合開關(guān)前,為保護(hù)電路,滑動變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處,即圖中最左端。
(3)[3]閉合開關(guān),將電阻箱調(diào)至某阻值,調(diào)節(jié)滑動變阻器時(shí),電流表示數(shù)有明顯變化,則電路為通路,而電壓表示數(shù)始終為零而經(jīng)檢查是由于某處短路而造成的,則被短路的元件是電阻箱(或電壓表)。
(4)[4]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由20Ω改接成10Ω的電阻,電阻變小,其分得的電壓減小;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)減小滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)減小滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動,這一過程中眼睛要一直觀察電壓表示數(shù)的變化。
(5)[5][6]由圖乙知,時(shí),電流為
由歐姆定律,可知
因繪制出的I與的關(guān)系圖線為過原點(diǎn)的直線,可得出電流與電阻的倒數(shù)成正比。
(6)[7]因電壓一定時(shí),電流與電阻的倒數(shù)成正比,即在電壓一定時(shí),電流與電阻成反比。
24.小麗利用圖甲所示的電路探究“電流與電壓的關(guān)系”。
(1)當(dāng)閉合開關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動出現(xiàn)了圖乙所示情況,存在的錯誤是 _____,斷開開關(guān)糾正后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),可能的原因是 _____(寫一種即可);
(2)排除故障后,閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,改變電阻R1_____測出多組數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)作出I﹣U圖象,如圖丙所示,根據(jù)圖象可得出的結(jié)論是 _____,該實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用是 _____;
(3)換用阻值比R1大的定值電阻R2再次測量,請將R2的圖象畫在圖丙合適的位置________。
【答案】???? 電流表正負(fù)接線柱接反了???? 定值電阻短路???? 兩端的電壓???? 見解析???? 改變定值電阻R1兩端的電壓????
【解析】(1)[1]當(dāng)閉合開關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動出現(xiàn)了如圖乙所示的情況,即電流表指針反向偏轉(zhuǎn),則存在的問題是:電流表正負(fù)接線柱接反了。
[2]電流表有示數(shù),說明電路是通路,電壓表無示數(shù),故障可能是與電壓表并聯(lián)的定值電阻R短路了。
(2)[3][4][5]探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),控制電阻不變,改變電阻兩端的電壓,所以需要通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片改變定值電阻R1兩端的電壓,因此排除故障后,閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,改變電阻R1兩端的電壓測出多組數(shù)據(jù),圖丙的I﹣U圖象為一條過原點(diǎn)的直線,因此可得結(jié)論為:導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比,該實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器可以改變定值電阻R1兩端的電壓。
(3)[6]換用阻值比R1大的定值電阻R2,根據(jù)可知,電壓相同時(shí),通過R2的電流較小,如圖所示:
25.為測量某未知電阻Rx(阻值約為6Ω)的阻值,實(shí)驗(yàn)小組選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān),已知阻值的定值電阻R、導(dǎo)線若干。
(1)小明設(shè)計(jì)的電路圖如圖1所示,請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖2所示實(shí)物電路連接完整_____;
(2)小明進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近3V,移動滑動變阻器的滑片P,現(xiàn)象不發(fā)生變化,則電路故障可能是 _____;
(3)排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),移動滑片P當(dāng)電壓表示數(shù)為1.3V時(shí),電流表的指針位置如圖3所示,則電流表的示數(shù)為 _____A,本次測得未知電阻Rx的阻值為 _____Ω;
(4)愛思考的小麗設(shè)計(jì)了另外一種測未知電阻Rx的阻值的方法,電路圖如圖4所示,電源電壓恒定。實(shí)驗(yàn)步驟如下,請將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。
①閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2,讀出電壓表的示數(shù)為U1;
②_____,讀出電壓表的示數(shù)為U2;
③未知電阻Rx的阻值的表達(dá)式:Rx=_____(用U1、U2、R0表示)。
【答案】???? 見解析???? 定值電阻斷路???? 0.26???? 5???? 開關(guān)S、S2閉合、S1斷開????
【解析】(1)[1]電流表、定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)、電源串聯(lián)在電路中,電壓表與電阻并聯(lián),電源為兩節(jié)新干電池,電源電壓為3V,所以電壓表的量程為0~3V,根據(jù)圖1知滑動變阻器接左下接線柱;電路中的電流為
所以電流表選用0~0.6A,見下圖
(2)[2]閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù),說明電路可能斷路發(fā)生,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)與電源連通,所以故障為定值電阻斷路。
(3)[3][4]由圖2知,電流表選用小量程,分度值為0.02A,讀數(shù)是0.26A;本次測得未知電阻Rx的阻值為
(4)①閉合開關(guān)S、S1,斷開開關(guān)S2,電路為串聯(lián)電路,電壓表測量電源電壓,電壓表示數(shù)為U1,即電源電壓為U1;
②[5]開關(guān)S閉合、S1斷開、S2閉合時(shí),電路仍為串聯(lián)電路,電壓表測量R0兩端電壓,電壓表示數(shù)為U2,即R0兩端電壓為U2;
③[6]根據(jù)串聯(lián)電路兩端的電壓等于各分電壓之和可知:Rx兩端的電壓
Ux=U1﹣U2
由于串聯(lián)電路各處的電流相等,則電路電流
由可得待測電阻的阻值
26.某同學(xué)用伏安法測電阻,干電池為全新電池,滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω??2A”字樣,估計(jì)被測電阻約10Ω。
(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng) _____,連接好如圖甲所示的電路后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接不合理,請你在圖甲中將不合理的導(dǎo)線上畫“×”,并用筆畫線代替導(dǎo)線改正_________;
(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P滑到 _____(選填“A”或“B”)端;
(3)某同學(xué)已將前兩次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記入了表中,第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電表指針如圖乙所示,請將兩表的讀數(shù)、第3次電阻值和被測電阻Rx的值填入表中:
該實(shí)驗(yàn)多次測量的目的是 _____;
(4)該同學(xué)更換另一個(gè)未知阻值的電阻再次進(jìn)行測量時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表出現(xiàn)故障,于是他在不用電壓表的情況下用現(xiàn)有器材也測出了該電阻值的大小,請將他設(shè)計(jì)的電路圖畫在方框中(電源電壓保持不變)________。
【答案】???? 斷開???? ???? B???? 2.8???? 0.28???? 10.0???? 10.1???? 多次測量取平均值減小誤差????
【解析】(1)[1][2]為了保護(hù)電路,在連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開。電源為兩節(jié)干電池,電源電壓為3V,則電壓表應(yīng)選擇0~3V的量程接入電路,如圖:
(2)[3]為了使電路中電流不至于過大,所以閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大處,遠(yuǎn)離下面的接線柱,即滑片移到B端。
(3)[4][5][6][7][8]由乙圖可知,電壓表接入電路的量程為0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2.8V;電流表接入電路的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.28A,由歐姆定律可得此時(shí)待測電阻的阻值為
該實(shí)驗(yàn)需多次測量取平均值以減小誤差,則待測電阻的阻值為
數(shù)據(jù)填入表中如下:
(4)[9]電源、開關(guān)、電流表、滑動變阻器、待測電阻串聯(lián)接入電路,電路圖如下:
測量時(shí),可以將滑片移至最右端,測出此時(shí)的電流I1,此時(shí)電路為待測電阻的簡單電路,由歐姆定律可得U=I1R;再將滑片移至最左端,測出此時(shí)的電流I2,此時(shí)滑動變阻器以最大阻值R大和待測電阻串聯(lián)接入電路,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,由歐姆定律可得U=I2R大+I2R
由于電源電壓不變,所以得
I1R=I2R大+I2R
滑動變阻器的最大阻值R大=20Ω,所以待測電阻為
五、計(jì)算題
27.如圖所示電路中,RB=10Ω,當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為6V,只閉合開關(guān)S2時(shí),電壓表的示數(shù)為2V,求:
(1)電源電壓;
(2)電阻R0的阻值。
【答案】(1)6V;(2)20Ω
【解析】解:(1)當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí),R0被短路,只有RB的簡單電路,電壓表測量電源電壓,電源電壓U=6V。
(2)只閉合S2時(shí),兩電阻串聯(lián),電壓表測RB兩端的電壓,即RB兩端的電壓UB=2V;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知R0兩端的電壓
U0=U-UB=6V-2V=4V
通過RB的電流
由串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過電阻R0的電流
I0=IB=0.2A
電阻R0的阻值
答:(1)電源電壓是6V;
(2)電阻R0的阻值是20Ω。
28.如圖甲所示的電路中,閉合開關(guān)S1后,電流表示數(shù)為0.2A,再閉合開關(guān)S2,電流表示數(shù)為0.5A,R2=20Ω。求:
(1)電源電壓;
(2)R1的阻值;
(3)若將圖甲電路改接為圖乙所示的電路,電源電壓不變,則通過電路的電流為多少;R2兩端的電壓為多少。
【答案】(1)6V;(2)30Ω;(3)0.12A, 2.4V
【解析】解:由圖甲可知,閉合開關(guān)S1,電路為R1的簡單電路,電流表測量電路電流;閉合開關(guān)S1、S2,R1、R2并聯(lián),電流表測量干路電流。
(1)因并聯(lián)電路中各支路互不影響,因此閉合開關(guān)S1、S2時(shí),通過R1的電流仍為0.2A,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以通過R2的電流為
因并聯(lián)電路兩端電壓相等,所以由可得,電源電壓為
(2)根據(jù)可得,R1的阻值為
(3)將圖甲改接圖乙后,兩電阻串聯(lián),所以電路總電阻為
由歐姆定律可得,此時(shí)電路電流為
那么R2兩端的電壓為
答:(1)電源電壓為6V;
(2)R1的阻值為30Ω;
(3)將圖甲電路改接為圖乙所示的電路,電源電壓不變,通過電路的電流為0.12A;R2兩端的電壓為2.4V。
29.如圖是某物理興趣小組,設(shè)計(jì)的簡易坐位體前屈測試儀的測試示意圖、簡化原理圖。在測試中,測試的同學(xué)向前推動測試儀的滑塊實(shí)際上是移動滑動變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)用來反映被測試者的成績。電源電壓恒為6V,電壓表量程0~3V,電流表量程0~0.6A,滑動變阻器標(biāo)有“15 1A”,滑片P每移動1cm,的電阻變化0.5,定值電阻。求:
(1)當(dāng)滑片P位于最左端時(shí),電流表的示數(shù);
(2)某同學(xué)測試時(shí),從最左端推動滑片P向右移動20cm,此時(shí)電壓表的示數(shù);
(3)若既能保證電路各元件的安全,又能使滑片P移動到最右端,則選取R2時(shí),其阻值不能小于多少?
【答案】(1)0.3A;(2)2V;(3)15Ω
【解析】解:(1)當(dāng)滑片P位于最左端時(shí),只有R2接入電路,電流表的示數(shù)
(2)某同學(xué)測試時(shí),從最左端推動滑片P向右移動20cm,滑動變阻器的接入的阻值為
此時(shí)總電阻為
電路中的電流為
電壓表的示數(shù)為
(3)若既能保證電路各元件的安全,要求滑片P移動到最右端,此時(shí)滑動變阻器的接入的阻值最大,最大值為15Ω,根據(jù)串聯(lián)分壓,電阻越大,其兩端的電壓也越大,而根據(jù)電壓表的量程可知,電壓表的最大示數(shù)為3V,則電阻R2最小分擔(dān)3V,根據(jù)串聯(lián)分壓,此時(shí)R2兩端的電壓是最小值,那么R2的阻值也是最小值,故電阻R2的最小值為15Ω。
答:(1)當(dāng)滑片P位于最左端時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A;
(2)某同學(xué)測試時(shí),從最左端推動滑片P向右移動20cm,此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V;
(3)若既能保證電路各元件的安全,又能使滑片P移動到最右端,則選取R2時(shí),其阻值不能小于15Ω。
電壓(V)電流(A)電阻(Ω)12.00.2010.022.50.2410.43_______________被測電阻Rx=_____Ω電壓(V)電流(A)電阻(Ω)12.00.2010.022.50.2410.432.80.2810.0被測電阻Rx=10.1Ω

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