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2018年中考物理试题分项版解析汇编(第02期)专题13欧姆定律
2018-08-21 | 阅:  转:  |  分享 
  
专题13欧姆定律

一、单选题

1.如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=48Ω,闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是()



A.要使电压表的示数增大1V,小灯泡L两端的电压就会减小1V

B.小灯泡L的最小实际电功率为0.6W

C.当滑片P移到变阻器的中点时,小灯泡L正常发光

D.当滑片P移到最右端时,通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J

【来源】

【答案】D

2.在如图所示的电路中,闭合开关,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是()



A.电流表的示数变小,电压表的示数变大

B.电流表的示数变大,电压表的示数变小

C.电流表的示数不变,电压表的示数不变

D.电流表的示数变小,电压表的示数不变

【来源】

【答案】C

【解析】解:灯泡与滑动变阻器并联,电流表A测L的电流,电压表测电源的电压,由于电源电压不变,故电压表示数不变;当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,由于灯泡两端的电压和灯泡的电阻都不变,故通过灯泡的电流不变,即电流表示数不变;故C正确。故C。

点睛:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A测L的电流,电压表测电源的电压。根据电源的电压可知滑片移动时电压表V示数的变化,根据灯泡两端的电压和电阻可以知道电流表示数的变化。

3.某同学设计的煤气检测电路如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而增大,闭合开关S,当煤气浓度升高时,下列判断正确的是()



A.电流表示数变小,输出信号电压Uab变大B.电流表示数变大,输出信号电压Uab变大

C.电流表示数变小,输出信号电压Uab不变D.电流表示数变大,输出信号电压Uab减小

【来源】

【答案】A

【解析】由电路图知道,定值电阻与气敏元件串联,电流表测电路中的电流,输出信号即气敏元件的电压Uab;由于当煤气浓度升高时,气敏元件电阻增大,由电阻的串联知道,总电阻变大,电路中的电流变小,即电流表示数变小,故BD错误;此时由欧姆定律的变形U=IR可知,R的电压变小,由串联电路电压的规律知道,输出信号电压Uab会变大,故A正确,C错误,故选A。

4.如图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,R1是定值电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻上的光照强度,电表示数变化情况是()



A.电流表示数变小,电压表示数变大

B.电流表示数变大,电压表示数变小

C.电压表和电流表示数的比值将变小

D.电流表和电压表示数均变大

【来源】

【答案】D

【解析】(1)由图知,两电阻串联,电压表测定值电阻R1的电压,电流表测电路中的电流;逐渐增大光敏电阻上的光照强度,由题意可知光敏电阻R的阻值减小,则电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电流变大,即电流表示数变大;根据U=IR可知,定值电阻R1的电压变大,即电压表示数变大,故D正确,AB错误。(2)由欧姆定律可知,电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值,则该比值保持不变,故C错误。故选:D。

点睛:(1)分析电路的连接及电表测量的量,根据已知条件分析R减小,由电阻的串联判断总电阻变化,由欧姆定律,确定电路电流变化;根据U=IR分析R1的电压变化,根据串联电路电压的规律,R的电压即电压表示数变化;(2)由欧姆定律分析电压表和电流表示数的比值变化。

5.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示,L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,此时灯泡L的



A.电压为7VB.电流为0.3AC.电阻为20ΩD.功率为3W

【来源】

【答案】D

【解析】解:图甲中灯泡L与定值电阻R并联,已知L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W;

因并联电路各支路两端的电压相等,根据图像可知,在电压为6V时,通过灯泡的电流IL=0.5A,通过电阻R的电流IR=0.3A,则干路中的电流:I=IL+IR=0.5A+0.3A=0.8A,

此时电路的总功率:P=UI=6V×0.8A=4.8W,满足题中的要求;

所以,电源电压为6V,则此时灯泡L的电压为6V,通过灯泡的电流IL=0.5A,故AB错误;

根据欧姆定律可得,此时灯泡的电阻:,故C错误。

此时灯泡的功率为:PL=UIL=6V×0.5A=3W,故D正确。

答案为D。

6.如图电路中,闭合开关S1、S2,电流表和电压表均有示数,若断开S2,则



A.电流表示数变小,电压表示数变小

B.电流表示数变小,电压表示数变大

C.电流表示数变大,电压表示数变小

D.电流表示数变大,电压表示数变大

【来源】

【答案】A

点睛:开关的断开和闭合可以改变电路的连接方式。解答本题要注意:当开关S2闭合时,灯泡L2被短路,电路为只有L1的简单电路;当开关S2断开时,灯泡L1、L2串联,电压表测L1两端的电压;

7.新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改,额定电流16A的延长线插座,导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2.增大导线横截面积的目的是

A.增大导线的电阻

B.减小通过导线的电流

C.增大导线的电压

D.减小导线发热的功率

【来源】

【答案】D

【解析】解:A.延长线的材料和长度相同,增大导线横截面积可以减小导线的电阻,故A错误。

B.延长线与用电器串联,通过导线的电流与插座上用电器消耗的电功率有关,无法判断通过导线电流的变化,故B错误。

C.通过导线的电流一定时,导线的电阻减小,由U=IR可知,可以减小导线两端的电压,故C错误。

D.通过导线的电流一定时,导线的电阻减小,由P=I2R可知,可以减小导线发热的功率,故D正确。

答案为D。

8.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”。闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是()

①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W

②电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A

③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω

④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W~3W



A.只有①和③B.只有①和④C.只有②和③D.只有②和④

【来源】

【答案】A

【解析】①电压表示数为3V时,电阻R1通过的电流为:

,与元件的允许电流值比较得,电路中最大电流为0.3A,此时R1的最大功率为:,

当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中电流最小为:

,则R1的最小功率为:



故电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W,①正确;

②由①的解答过程可知,电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A.故②错误

③电压表示数为3V时,电流为0.3A,此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为:



故滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω,③正确;

④电流最大时,电路最大功率为:



电流最小时,电路最小功率为:



电路消耗总电功率允许的变化范围为1.2W~1.8W,故④错误;

故选A。

点睛:重点是电路的动态分析及电功率的计算,关键是理解“保证电路安全”的意思,即各个电表及电路元件,都不能超量程或允许的最大值,再结合欧姆定律分析,本题中,滑动变阻器阻值最大时,电流小,电压表示数也小,所以不会影响电路安全;电阻变小时,电流增大,电压表的示数也增大,根据比较参数确定电路中的最大电流。

9.如图所示的电路中,小灯泡L1、L2规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是()



A.灯L1短路B.灯L2短路

C.灯L1断路D.开关S接触不良

【来源】

【答案】C

【解析】A.如果灯L1短路,则电源被短路,L2灯也不会亮,故A错误;

B.灯L2短路,则L2灯不会发光,故B错误;

C.灯L1断路,则L1不会通过电流,当然不会亮,而并联时支路间互不影响,所以L2发光,故C正确;

D.开关S在干路,接触不良时,两个灯都不会发光,故D错误;

故选C。

点睛:注意理解短路的含义,在并联时,一个支路短路,则另一支路同时也被短路,所以灯都不会工作;串联时,如果一个灯短路,另一个完好的灯会工作。

10.如图所示,是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图,其中电源电压恒定为6V,定值电阻R0为5Ω,油量表实质上是量程为0~3V的电压表。R为压敏电阻,其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示。下列说法中正确的是()



A.油箱中油量增多时,压敏电阻R的阻值变大

B.电压表示数为3V时,油箱中的油量为50L

C.油箱中油量为20L时,R0两端的电压为1.5V

D.油箱中油量减少时,电路消耗电能的总功率变大

【来源】

【答案】C

D、油箱中油量减少时,压敏电阻阻值变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,根据可知,电路消耗电能的总功率变小,故D错误。故选:C。

【点睛】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用,从电路图和表格入手是突破口,利用欧姆定律进行计算是解决该题的关键。

11.如下图甲所示,闭合开关后,在滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如下图乙所示,下列说法错误的是()



A.电源电压是6V

B.R2的最大阻值是20Ω

C.R1的电阻是10Ω

D.当滑片P移动中点时,10s内电流通过R1产生的热量是18J

【来源】

【答案】D

【解析】分析:由图甲所示电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1的两端电压。

(1)由图甲所示电路可知,滑片在a端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端电压,由图乙所示图像读出电源的电压;

(2)当滑片位于b端时,R1与R2的最大阻值串联,电压表的示数最小,根据图乙读出滑动变阻器的最大阻值,利用串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流,再根据欧姆定律求出R1的阻值;

(3)当滑片在中点时,可以求出总电阻和总电流,然后根据求出通过R1产生的热量;

解答:由图甲所示电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1的两端电压。由图甲所示电路可知,当滑片在a端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端电压,由图乙所示图像可知,电源电压U=6V,故A正确;当滑片位于b端时,R1与R2的最大阻值串联,电压表的示数最小,由图乙所示图像可知,变阻器的最大阻值R2=20Ω,故B正确;电压表的最小示数U1=2V,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:,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:,R1的阻值:,故C正确;当滑片P移动中点时,电路的总电阻,总电流为,10s内电流通过R1产生的热量是

,故D错误

故选:D。

【点睛】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是从图像中读出滑动变阻器R2的阻值和对应电压表的示数。

12.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P向右移动时,下列说法错误的是()



A.电压表表示数变大

B.电流表示数变小

C.灯L的亮度不变

D.电路的总功率变小

【来源】

【答案】A

【解析】分析:图中滑动变阻器与灯并联,电流表测通过干路的电流,电压表测滑动变阻两端的电压,然后根据并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式进行讨论。

解答:由电路图知,滑动变阻器与灯并联,电流表测通过干路的电流,电压表测滑动变阻两端的电压,并联电路各支路两端电压与电源电压都相等,所以移动滑片变阻器两端电压不变,即电压表示数不变;故A错误;滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻R滑增大,根据欧姆定律,通过它的电流减小,两支路间互不影响,所以灯泡电流不变,亮度不变;故C正确;又因为干路电流等于支路电流之和,所以电流表示数变小,故B正确;电路的总功率,因R滑增大,R灯不变,且灯和滑动变阻两端的电压都等于电源电压,所以电路的总功率P总变小;故D正确;

综上所述,BCD都正确,A错误。

故选:A。

【点睛】动态电路变化的分析问题关键是:正确识别电路的连接关系,搞电表测哪些物理量,根据并联电路特点和欧姆定律即可解答。

13.如图所示,是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图,其中电源电压恒定为6V,定值电阻R0为5Ω,油量表实质上是量程为0~3V的电压表。R为压敏电阻,其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示。下列说法中正确的是()



A.油箱中油量增多时,压敏电阻R的阻值变大

B.电压表示数为3V时,油箱中的油量为50L

C.油箱中油量为20L时,R0两端的电压为1.5V

D.油箱中油量减少时,电路消耗电能的总功率变大

【来源】

【答案】C

【解析】分析:(1)根据表格中的数值判定油量和压敏电阻的关系;

(2)(3)首先判定电路的连接状态;根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,对比表格得出结论;

(4)油箱中油量减少时,压敏电阻变大,根据欧姆定律判定电流的变化,根据功率公式判定电路的总功率。

解答:A、由表格中的数据可知,油箱油量增多时,压敏电阻R的阻值变小,故A错误;

B、由图可知,该电路为串联电路;电压表测量定值电阻两端的电压;电压表示数为3V时,根据串联电路电压特点可知,压敏电阻两端的电压为;根据串联电路的分压特点可知,电阻相同,分担的电压相同,故压敏电阻此时的阻值为5Ω,故箱中的油量为40L,故B错误;

C、油箱中的油量为20L时,压敏电阻的阻值为15Ω,总电阻为:;此时电路中的电流为:;R0两端的电压为:,故C正确;

D、油箱中油量减少时,压敏电阻阻值变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,根据可知,电路消耗电能的总功率变小,故D错误。

故选:C。

【点睛】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用,其中利用欧姆定律进行计算是解决该题的关键。

14.如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增强而急剧减小,当闭合开关S1、S2时,下列说法正确的是()



A.电磁铁的右端为N极

B.小磁针将顺时针旋转

C.当P向左滑动时,电磁铁的磁性增强,指示灯变暗

D.当P向右滑动时,电磁铁的磁性减小,电压表的示数减小

【来源】

【答案】D

点睛:重点是安培定则和欧姆定律的应用,右手螺旋定则应用时,要注意四指弯曲指向电流的方向,千万不要理解成线圈的绕向,有同学容易在这点混淆,有个简单的方法,即使用右手螺旋定则前先把电流方向标在线圈上。

15.灯泡L与定值电阻R组成的电路如图甲所示,L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W,此时灯泡L的



A.电压为7VB.电流为0.3AC.电阻为20ΩD.功率为3W

【来源】

【答案】D

【解析】解:图甲中灯泡L与定值电阻R并联,已知L和R的I-U图线分别为图乙中的A、B,闭合开关S,L正常发光,电路的总功率为4.8W;

因并联电路各支路两端的电压相等,根据图像可知,在电压为6V时,通过灯泡的电流IL=0.5A,通过电阻R的电流IR=0.3A,则干路中的电流:I=IL+IR=0.5A+0.3A=0.8A,

此时电路的总功率:P=UI=6V×0.8A=4.8W,满足题中的要求;

所以,电源电压为6V,则此时灯泡L的电压为6V,通过灯泡的电流IL=0.5A,故AB错误;

根据欧姆定律可得,此时灯泡的电阻:,故C错误。

此时灯泡的功率为:PL=UIL=6V×0.5A=3W,故D正确。

答案为D。

16.如图电路中,闭合开关S1、S2,电流表和电压表均有示数,若断开S2,则



A.电流表示数变小,电压表示数变小

B.电流表示数变小,电压表示数变大

C.电流表示数变大,电压表示数变小

D.电流表示数变大,电压表示数变大

【来源】

【答案】A

【解析】解:由图知,闭合开关S1、S2,灯泡L2被短路,电路中只有L1工作,电压表测量电源电压。此时电流表的示数为;

若断开S2,L1和L2串联,电压表测量L1两端的电压,根据串联电路电压关系可知其示数小于电源电压,所以电压表示数变小;

此时电流表示数;因,所以,电流表示数变小;

故A正确为答案。

点睛:开关的断开和闭合可以改变电路的连接方式。解答本题要注意:当开关S2闭合时,灯泡L2被短路,电路为只有L1的简单电路;当开关S2断开时,灯泡L1、L2串联,电压表测L1两端的电压;

17.新的国家标准对延长线插座配用电缆的导线横截面积要求进行了修改,额定电流16A的延长线插座,导线最小标称横截面积由1mm2提升到1.5mm2.增大导线横截面积的目的是

A.增大导线的电阻

B.减小通过导线的电流

C.增大导线的电压

D.减小导线发热的功率

【来源】

【答案】D

【解析】解:A.延长线的材料和长度相同,增大导线横截面积可以减小导线的电阻,故A错误。

B.延长线与用电器串联,通过导线的电流与插座上用电器消耗的电功率有关,无法判断通过导线电流的变化,故B错误。

C.通过导线的电流一定时,导线的电阻减小,由U=IR可知,可以减小导线两端的电压,故C错误。

D.通过导线的电流一定时,导线的电阻减小,由P=I2R可知,可以减小导线发热的功率,故D正确。

答案为D。

18.如图所示,A、B为两盏白炽灯,A灯型号是“110V25W”,B灯型号是“110V100W”,R是一个未知电阻。若把它们接到电压为220V的电路上,下面四种接法中可能让两盏灯都正常发光的电路是()

A.B.C.D..

【来源】

【答案】C

【解析】A,两灯并联,电压相等都为220V,都不能正常工作;

B、两灯的规格不同,则电阻不同,当串联时,分得电压不等,即两灯的实际电压都不是110V,不能正常工作;

C、根据知,A灯功率小,电阻大,B灯功率大,电阻小;

图中当未知电阻与A灯并联时,等效电阻小于任一并联电阻,则等效电阻可能与B灯的电阻相同,此时两灯分得电压相等,都为110V,故C正确;

D、根据C的分析可,当未知电阻与B灯并联时,等效电阻更小,两灯分得电压不等,都不能正常工作,故D错误;

故选C。

点睛:重点是并联电阻的等效电阻,要理解电阻并联时,总电阻小于任何一个电阻,而电阻串联时,总电阻大于任何一个电阻,再结合串联电路的分压特点进行判断。

19.如图所示,是创新小组设计的汽车油量显示仪的电路原理图,其中电源电压恒定为6V,定值电阻R0为5Ω,油量表实质上是量程为0~3V的电压表。R为压敏电阻,其电阻值与油箱中油量的关系如下表所示。下列说法中正确的是()



A.油箱中油量增多时,压敏电阻R的阻值变大

B.电压表示数为3V时,油箱中的油量为50L

C.油箱中油量为20L时,R0两端的电压为1.5V

D.油箱中油量减少时,电路消耗电能的总功率变大

【来源】

【答案】C

【解析】分析:(1)根据表格中的数值判定油量和压敏电阻的关系;

(2)(3)首先判定电路的连接状态;根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,对比表格得出结论;

(4)油箱中油量减少时,压敏电阻变大,根据欧姆定律判定电流的变化,根据功率公式判定电路的总功率。

故选:C。

【点睛】本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用,难度不大。

20.如图所示的电路,电源电压U=12V保持不变,滑动变阻器R0标有“100Ω1A”字样,灯泡L标有“6V6W”字样(灯丝电阻不随温度而变化),电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V.为了确保测量准确,要求电表的示数不小于其最大测量值的1/3,要使测量准确并确保电路安全,下列判断正确的是



A.灯泡L消耗的最小功率是0.24W

B.正常发光时灯丝的电阻是12Ω

C.电路中电流的变化范围是0.11A~0.6A

D.滑动变阻器阻值的变化范围是14Ω~48Ω

【来源】

【答案】A

【解析】灯泡灯丝的电阻R,代入数据可得R=6Ω,B错误;考虑到电表示数要求,电流表的示数为I1==0.2A时,电路中电流最小,灯泡L消耗的功率最小,这时P=I2R=(0.2A)2×6Ω=0.24W,A正确;当灯泡正常发光时,电路中电流最大,Imax==1A,,所以电路中电流的变化范围是0.2A~1A,C错误;当电路中电流最小时,电路中总电阻为R1==60Ω,这时滑动变阻器连入电路的阻值为R01=R1-R=60Ω-6Ω=54Ω,当电路中电流最时大,电路中的总电阻为R2==12Ω,这时滑动变阻器连入电路的阻值为R02=R2-R=12Ω-6Ω=6Ω,当滑动变阻器的阻值在6Ω~54Ω范围内变动时,电压表的示数符合要求,所以滑动变阻器的阻值变化范围为6Ω~54Ω,D错误。故选A。

点睛:本题综合考查电功率、欧姆定律、串并联电路的规律。(1)根据P=计算正常发光时灯丝的电阻;(2)为了保证电路安全,由P=UI计算灯泡正常发光电路,即电流中最大电流;由题要求电表所测值不小于其量程的,可得电路中的最小电流。根据串联电路特点和欧姆定律可计算滑动变阻器的取值范围;根据P=I2R可计算灯泡的最小功率。

21.如图所示,将滑动变阻器R1与定值电阻R2接入电源电压不变的电路中.闭合开关S,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置,电压表V1、V2示数的变化量分别为△U1、△U2.下列说法正确的是



A.V1示数变大,V2示数不变

B.V1示数变大,△U1>△U2

C.V2示数变小,V2示数和电流表示数之比变小

D.V2示数变小,V2示数和电流表示数之比不变

【来源】

【答案】D

【解析】滑动变阻器的滑片右移,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中的电流变小,所以V2的示数变小,R1与R2串联,V1、V2示数之和为电源电压,不变,所以V1的示数变大,且△U1=△U2,A、B两项都错误;V2示数和电流表示数之比为R2阻值,不变,C错误,D正确。故选D。

点睛:本题考查欧姆定律在串联电路中的应用。开关闭合后,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用欧姆定律与串并联电路特点分析答题。

22.根据额定电压为2.5V小灯泡的I-U图像(如图所示)分析,下列结论正确的是()



A.当小灯泡的电压为OV时,其电阻为0

B.当小灯泡的电流为0.1A时,?其实际功率为0.1W

C.通过小灯泡的电流与其两端的电压成正比

D.小灯泡的额定功率为0.625W

【来源】

【答案】D

【解析】A.电阻是导体的属性,当小灯泡的电压为0V时,电流为零,但电阻不为0,故A错误;

B.如图当小灯泡的电流为0.1A时,两端电压为0.5V,?其实际功率为:

,故B错误;

C.因为灯丝电阻随温度升高而变大,当灯两端的电压升高时,灯丝的温度升高,电阻壮大,所以通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,故C错误;

D.小灯泡的额定电压为2.5V时,电流为0.25A,所以功率为:

,故D正确;

故选D。

点睛:一定要注意灯丝的电阻会随温度而变化,通常金属电阻随温度的升高而增大,所以小灯泡的电流与电压是不成正比的。

23.如图所示,电源电压恒为15V,定值电阻R的阻值为20Ω,闭合开关后,使变阻器的阻值减小5Ω,电流表示数变化了0.1A,则下列说法正确的是()



A.电流表示数减小了0.1A

B.电压表示数减小了0.5V

C.定值电阻的电功率增大了0.2W

D.电路总功率增大了1.5W

【来源】

【答案】D

点睛:(1)由图R与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测的电路中电流,根据欧姆定律判断电流表示数变化情况;(2)根据串联电路的特点和欧姆定律先求出变阻器连入电路的阻值,然后分别根据电功率公式求出功率。

24.如图所示,闭合开关后两灯不亮,用电压表先后测得UAD=UAC=UAB=4.5V,则故障可能是()



A.灯L1发生断路B.灯L2发生断路C.灯L1发生短路D.灯L2发生短路

【来源】

【答案】A

【解析】由题意可知,闭合开关后两灯都不亮,测得UAD=UAC=UAB=4.5V,说明电源电压为4.5V;A、若灯L1发生断路,电压表并联在L1两端时与电源相通由示数且等于电源电压,故A符合题意;B、若灯L2发生断路,电压表并联在L2两端时与电源不相通,没有示数,故B不符合题意;C、若灯L1发生短路,电压表同时被短路没有示数,灯泡L2发光,故C不符合题意;D、若灯L2发生短路,灯泡L2发光,电压表有示数,故D不符合题意。故选:A。

点睛:电路发生断路时,当电压表的正负接线柱与电源两极相连时,电压表有示数,否则无示数。





25.如图是某同学设计的汽车启动电路。旋转钥匙接通a、b间电路,电动机M启动

下列说法正确的是()



A.F端为螺线管的N极B.R的滑片左移时螺线管磁性减弱

C.电动机启动说明螺线管产生磁性D.螺线管两端电压小于电动机两端电压

【来源】

【答案】CD

【解析】由安培定则知道,F端为螺线管的S极,故A错误;由图知道,当R的滑片左移时,接入电路的电阻减小,由欧姆定律可知,电流会变大,螺线管磁性会增强,故B错误;电动机启动说明此时衔铁向下移动,这是螺线管产生磁性而出现的结果,故C正确;由图知道,螺线管的电路中电源只有一节干电池,电动机的电源是两节干电池,故螺线管两端电压小于电动机两端电压,故D正确,故选CD。

26.(双选)为了研究热敏电阻对电路的影响,小李设计了如图所示的电路。电源电压保持不变,R为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小。闭合开关后,小李在热敏电阻R1上擦了一些酒精,用扇子对着它扇风时,下列说法中正确的是()



A.电流表示数变小

B.电压表示数变大

C.电压表与电流表示数之比变小

D.电路的总功率变小

【来源】

【答案】AD

【解析】分析:两电阻串联,电流表测量电路的电流,电压表测量电阻R两端的电压,擦一些酒精后,酒精蒸发吸热,热敏电阻温度降低,阻值变大,电源电压不变,电路总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路电流的变化,从而进一步求出R两端电压和电路的总功率的变化.

解答:擦一些酒精后,酒精蒸发吸热,热敏电阻温度降低,阻值变大,电源电压不变,电路总电阻变大,根据欧姆定律可知电路总电流减小,电流表示数变小,故A正确;电阻R阻值不变,两端电压也减小,所以电压表示数也减小。故B错误;由于电阻R阻值不变,根据可知,电压表与电流表示数之比不变,故C错误;电源电压保持不变,总电流在减小,根据可知,电路的总功率变小,故D正确。

故选:AD。

【点睛】本题考查电流表和电压表的使用以及蒸发吸热的现象,关键是欧姆定律的应用,这是本题的重点也是难点.

27.如图甲所示,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片从a端滑到b端的过程中,R2消耗的电功率P与其两端电压U的关系图象如图乙所示,下列说法正确的是()



A.R1的阻值为20Ω

B.R2的最大阻值为50Ω

C.电源电压为6V

D.该电路消耗的最大电功率为0.9W

【来源】

【答案】BC

【解析】如图两电阻串联,电压表测量滑动变阻器R2的电压,电流表测量电路中的电流;

由乙图知,R2的电压2V时,功率为0.8W,根据得:

此时电流为:,

当R2的电压5V时,功率为0.5W,电流又为:;

根据电源电压不变得:

,解得:,故A错误;

电源电压为:,故C正确;

R2的最大阻值为,,故B正确;

当滑动变阻器滑片位于最左端时,只有R1接入电路工作,此时功率最大,所以该电路消耗的最大电功率为:

,故D错误;

故选BC。

点睛:重点是欧姆定律和电功率的计算,关键是根据乙图中的两次功率求出两次的电流,再根据电源电压不变列出关系式,解得R1和电源电压,然后根据相关公式可判断其他选项的正确与否。





28.如图甲所示的电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“2.5V0.25A”字样,滑动变阻器R1的最大值为30Ω,定值电阻R2=30Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.求:

(1)小灯泡的额定功率是多少____?

(2)只闭合S、S2和S3,将变阻器R1的滑片P调到中点时,电流表示数为0.45A,则电源电压是多少____?

(3)只闭合开关S、S1,移动变阻器的滑片P,小灯泡L的I﹣U图象如图乙所示。在保证各元件安全的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是多少_______?



【来源】

【答案】0.625W4.5V8~15Ω

【解析】解:(1)PL=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W;(2)只闭合开关S、S2和S3,L被短路,电阻R1与R2并联,总电阻,R并==10Ω,电源电压:U=IR并=0.45A×10Ω=4.5V;(3)只闭合开关S、S1时,灯泡L与R1串联,R1和灯L串联接入电路,滑片P向左移动时,R1变大,电压表的示数变大,当电压表示数为3V时,R1最大,则R1的电压U1大=3V,此时小灯泡两端的电压为:UL′=U﹣U1大=4.5V﹣3V=1.5V,

由图乙可知电路中最小电流:I最小=0.2A,所以R1连入电路的电阻:R1==15Ω,当滑片向右移动R1变小,电流表的示数变大,UL也变大,由图象可知电路中的最大电流:I最大=0.25A<0.6A(电流表安全),此时UL′=2.5V,R1两端的电压为:U1′=U﹣UL′=4.5V﹣2.5V=2V,R1连入电路的电阻:R1′==8Ω,所以在保证各元件安全的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围是8~15Ω。

点睛:解答此题的关键是正确识别电路,从图象中获取有效的信息。

29.某科技活动小组设计了如图所示的电路。电源电压不变,当S1闭合、S2断开,变阻器R2的滑片P滑到a端时,电流表的示数为0.8A,定值电阻R1消耗的功率为6.4W;变阻器R2的滑片P滑到b端时,电流表的示数变为0.2A;当S1和S2都闭合,变阻器R2的滑片P滑到某点时,电流表的示数为0.6A,小灯泡L消耗的功率为0.9W.求:



(1)电源电压;

(2)变阻器R2的最大阻值;

(3)小灯泡两端电压及此时变阻器R2连入电路的阻值

【来源】

【答案】(1)8V;(2)30Ω;(3)8.3Ω。

【解析】(1)由电路图知道,当S1闭合、S2断开,变阻器R2的滑片P滑到a端时,电路中只有R1连入电路,电流表测R1的电流,此时定值电阻R1消耗的功率是:P1=6.4W,电路是的电流是:I=0.8A

由P=UI可知电源电压是:U=P1/I=6.4W/0.8A=8V;

(3)当S1和S2都闭合,变阻器R2的滑片P滑到某点时,R1与灯泡并联后与R2串联,电流表测干路电流,此时电路的电流是I″=0.6A,小灯泡L消耗的功率是:P'=0.9W

设灯泡两端的电压为UL,则根据串联电路的电流特点可得:I″=I1′+IL,

根据I=U/R和P=UI知道,电路的电流是:I″=UL/R1+PL/UL,

即0.6A=UL/10Ω+0.9W/UL,由此解得灯泡两端的电压是:UL=3V,

由串联电路的电压的特点知道,变阻器R2两端的电压是:U2=U-UL=8V-3V=5V,

由欧姆定律可得R2连入电路的阻值是:R2=U2/I″=5V/0.6A≈8.3Ω。

点睛:本题考查的是串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,解题的关键是开关闭合、断开时电路连接方式的判断,计算比较复杂,要细心,有一定的难度。

30.如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻R1=20Ω,R2=10Ω,R是滑动变阻器。当滑动变阻器滑片P移动到最右端,开关S1闭合,开关S2断开时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器滑片P移动到中点时,开关S1闭合S2断开时,电压表的示数为U1,保持滑动变阻器滑片P位置不变,开关S2闭合S1断开时,电压表的示数为U2,且U1:U2=2:3,求:

(1)电源电压_____;

(2)滑动变阻器的最大阻值______;

(3)要使整个电路消耗的电功率为最小,请写出:开关S1、S2的开闭状态,滑动变阻器滑片P移动到的位置,并计算出最小电功率是多少_____?



【来源】

【答案】6V20Ω0.9W

【解析】(1)由图知,滑片P移动到最右端,开关S1闭合,开关S2断开时,电路中只有R1连入电路中,电流表测电路中电流,由欧姆定律可得,电源电压:U=IR1=0.3A×20Ω=6V;(2)由图知,当滑片P移动到中点时,开关S1闭合S2断开时,R与R1串联,电压表测变阻器两端电压,由串联电路特点和欧姆定律可得电压表示数:U1=I′×R=×R,滑片P位置不变,开关S2闭合S1断开时,R与R2串联,电压表仍测变阻器两端电压,电压表示数:U2=I′×R=×R,由题知,U1:U2=2:3,即:(×R):(×R)=2:3,所以:,解得:R=20Ω;(3)因为R1>R2,根据串联和并联电路电阻的特点可知,当S1闭合、S2断开,且滑片在左端时电路的总电阻最大,电源电压一定,由P=可知,此时电路的总功率最小,Pmin==0.9W。

点睛:(1)由图知,滑片P移动到最右端,开关S1闭合,开关S2断开时,电路中只有R1连入电路中,由欧姆定律可求电源电压;(2)滑片P移动到中点时,开关S1闭合S2断开时,R与R1串联,电压表测变阻器两端电压;滑片P位置不变,开关S2闭合S1断开时,R与R2串联,电压表仍测变阻器两端电压;由串联电路特点和欧姆定律分别表示出两次电压表示数,根据两次电压表示数比计算;(3)电源电压一定,由P=知当电路中电阻最大时功率最小,由此分析解答。

31.小金对玩具汽车的电动机很感兴趣,他拆下电动机,测得它的内阻为1.5Ω.为测量电动机工作时的电流,利用身边现有器材,设计了如图所示的电路(符号表示数值可读的变阻器)。已知电源电压为12V,当变阻器的阻值为6Ω时,电压表的读数为3V.计算此时:



(1)通过电动机的电流;

(2)电动机消耗的电功率。

【来源】

【答案】(1)1.5A;(2)4.5W。

【解析】(1)∵变阻器两端的电压为U变=U-U机=12V-3V=9V,∴电流I==1.5A,又∵串联电路电流处处相等,∴通过电动机的电流为1.5A;(2)电动机消耗的电功率P=U机I=3V1.5A=4.5W.

点睛:1.根据串联电路的电压特点可求变阻器的电压,由欧姆定律求出变阻器的电流,即为电动机的电流;2.已知电动机的电压和通过电动机的电流,由P=UI可求电动机消耗的电功率。

32.如图的电路中,电源电压恒定,灯泡L标有“3V1.5W”。开关S1闭合,S2断开,灯泡L正常发光,开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为1.5A,求:



(1)灯泡L正常发光时的电流;

(2)电阻R的阻值;

(3)开关S1、S2均闭合时电路的总功率。

【来源】

【答案】见解析所示

【解析】(1)灯泡L标有“3V1.5W”。开关S1闭合,S2断开,电路中只有等L,灯泡L正常发光,说明电源电压是3V,灯泡L正常发光时的电流IL===0.5A(2)开关都闭合时,R和灯泡串联,则通过电阻R的电流I2=I-I1=1.5A-0.5A=1A,

R=,(3)P=UI=3V×1.5A=4.5W

点睛:开关S1闭合,S2断开,电路中只有等L,根据电路的连接情况可知,电源电压是3V,又因为灯泡L正常发光,灯泡L标有“3V1.5W”。根据公式IL=求出灯泡L正常发光时的电流(2)开关都闭合时,R和灯泡并联,根据并联电路的电流特点可以求出则通过电阻R的电流,然后根据欧姆定律求出电阻;(3)开关S1、S2均闭合时,利用P=UI就能求出电路的总功率。

33.某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆,OA长120cm,O为支点,AB:OB=5:1;已知报警器R0的阻值恒为10Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S,水平踏板空载时,电压表的示数为2V;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到5V时,报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求:



(1)电源电压为多少?

(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?

(3)若电源电压变为14V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米?

【来源】

【答案】(1)11V;(2)150N;(3)8cm。

【解析】如图,压力传感器和报警器串联,电压表与报警器并联。

(1)闭合开关S,水平踏板空载时,即压力为0时,电压表的示数为2V,

此时电流为:,

由表格数据知,压力为0时压敏电阻的阻值为45Ω,则压敏电阻两端的电压为:



所以电源电压为:;

(3)若电源电压变为14V,报警时报警器两端电压仍为5V,电流仍为0.5A,则压敏电阻的阻值为:



由表格知,此时压敏电阻受到的压力为15N;

要保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,根据杠杆平衡条件得:



即:,

所以B应向左移动,移动的距离为:。

点睛:综合性较强,有一定难度,关键是思路要清晰,即:跳板压力变化→(利用杠杆平衡条件)A点压力变化→(利用规格信息)压敏电阻变化→(利用欧姆定律)电流变化→(利用欧姆定律)电压表示数变化,解题时通常从电压或电流着手,向前解题。

34.在深圳某科技节上,某同学自己动手制作了一个牛奶加热器,设计电路简图如图所示,已知滑动变阻器R0的电大阻值为100Ω,用于加热的电阻丝R1的阻值为55Ω.求闭合开关S后:



(1)电路中的最小电流(结果保留1位小数);

(2)电热丝的最大加热功率;

(3)在最大加热功率下,用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少?[不考虑热量损失,牛奶的比热容为c=2.5×103J/(kg·℃)]

【来源】

【答案】(1)1.4A.(2)880W.(3)35.2℃

【解析】分析:如图所示,R1和滑动变阻器R0串联,当R0最大时,电路中的电流最小;当滑动变阻器R0为0时,电热丝R1的功率最大;然后在根据求出牛奶升高的温度。

解答:(1)当R0最大时,即R0=100欧,电路中的最小电流;

(2)当滑动变阻器R0为0时,电热丝的最大加热功率为;

(3)在最大加热功率下,用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高

故答案为:(1)1.4A.(2)880W.(3)35.2℃

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是会确定电路中什么情况时电流最小以及什么情况时电热丝的功率最大。

35.为探究平衡木受力特点,喜爱体操的小微设计了一个平衡木模型。整个装置如图甲所示

AB可绕支点O无摩擦转动,C处固定一竖直硬杆,硬杆的底部安装了压敏电阻片R,R所在的电路放在了硬杆内(整个装置除硬杆以外,其它部分的重力均不计),且AB=5m,OA=BC=1m,电源电压恒为3V,硬杆底部R阻值随地面对它的支持力F受化的关系如图乙所示,整个装置放在水平地面上,AB始终处于水平平衡状态,当重360N的小薇站在A点时,电流表的示数为0.1A,求:



(1)小薇在A点时,C处受到硬杆的拉力;

(2)小薇在A点时,地面对硬杆底部R的支持力;

(3)当电流表的示数为0.3A时,小薇距A点多少米?

【来源】

【答案】见解析所示

【解析】解根据杠杆的平衡条件可得GA所以F==120N,

(2)小薇站在A点时,电流表的示数为0.1A,此时电路中的电阻R==30,由乙图可知F支=60N;(3)G杆=F支+F=120N+60N=180N,当=0.3A时,=10,由乙图知=300N,则杆受到C端的压力F压=-G杆=300N-180N=120N,杆对C端的支持力FC=F压=120N(人在O点的左边)根据杠杆的平衡条件得GAl=FC所以l==1m,小薇距A点l+OA=1m+0.5m=1.5m

36.如图的电路中,电源电压恒定,灯泡L标有“3V1.5W”。开关S1闭合,S2断开,灯泡L正常发光,开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为1.5A,求:



(1)灯泡L正常发光时的电流;

(2)电阻R的阻值;

(3)开关S1、S2均闭合时电路的总功率。

【来源】

【答案】见解析所示

【解析】(1)灯泡L标有“3V1.5W”。开关S1闭合,S2断开,电路中只有等L,灯泡L正常发光,说明电源电压是3V,灯泡L正常发光时的电流IL===0.5A(2)开关都闭合时,R和灯泡串联,则通过电阻R的电流I2=I-I1=1.5A-0.5A=1A,R=,(3)P=UI=3V×1.5A=4.5W

点睛:开关S1闭合,S2断开,电路中只有等L,根据电路的连接情况可知,电源电压是3V,又因为灯泡L正常发光,灯泡L标有“3V1.5W”。根据公式IL=求出灯泡L正常发光时的电流(2)开关都闭合时,R和灯泡并联,根据并联电路的电流特点可以求出则通过电阻R的电流,然后根据欧姆定律求出电阻;(3)开关S1、S2均闭合时,利用P=UI就能求出电路的总功率。

37.如图的电路中,电源电压恒定,灯泡L1标有“3V1.5W”。灯泡L2标有“6V6W”,滑动变阻器R的最大阻值为10Ω,开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器的滑片P置于b端时,电流表的示数为0.5A,设灯泡的电阻不变。灯泡L正常发光,开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为1.5A,求:



(1)闭合S1,断开S2,调节滑片P使L2正常发光,求此时滑动变阻器接入电路的阻值;

(2)开关S1、S2均闭合,调节滑片P使L1正常发光,求此时L2的实际功率。

【来源】

【答案】(1)2Ω(2)4.2W

【解析】解:(1)灯泡L2正常发光时:,;

开关S1闭合,S2断开,灯泡L2与滑动变阻器R串联,滑动变阻器的滑片P置于b端时,滑动变阻器R以最大阻值连入电路,此时电流表的示数为0.5A,则

电源电压

灯泡L2正常发光时,滑动变阻器两端的电压

滑动变阻器接入电路的阻值;

答:(1)闭合S1,断开S2,调节滑片P使L2正常发光,此时滑动变阻器接入电路的阻值为2Ω;(2)开关S1、S2均闭合,调节滑片P使L1正常发光,此时L2的实际功率为4.2W;

38.如图甲所示,是一种电加热恒温箱的简化工作原理电路图。工作电路由电压U0=220V的电源和阻值为R0=88Ω的电热丝组成。控制电路是由电压U1=7.5V的电源、开关、电磁继电器(线圈电阻不计)、电阻箱R1(可取值范围为0~120Ω)和热敏电阻Rt组成的,热敏电阻Rt的阻值随温度变化的关系如图乙所示。当控制电路的电流达到50mA时,衔铁才吸合,从而切断右边工作电路,停止加热。



(1)由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而_____。(选填“增大”、“不变”、“减小”)

(2)求工作电路中电热丝R0工作时的电流和工作5min产生的热量。_________

(3)如果恒温箱的温度设定为60,则电阻箱R应取多大阻值。_______

(4)该恒温箱可设定的最高温度是多少。__________

【来源】

【答案】减小2.5A1.65×105J70Ω150℃

【解析】(1)由乙图可知热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小。

(2)根据计算工作电路中电热丝R0工作时的电流为:



工作电路工作5min产生的热量为:



(3)如果恒温箱的温度设定为60℃,由图乙知,此时热敏电阻的阻值为80Ω,则控制电路的总电阻为:



则电阻箱R1的阻值为:



(4)因为电磁继电器的吸合电流一定,吸合时总电阻一定,所以当电阻箱的电阻最大时,热敏电阻的阻值最小,此时设定温度最高。

可得热敏电阻最小为:

由图乙得,热敏电阻为30Ω时,设定最高温度为150℃。

39.如图,已知电源电压为24V,R2上标有“100Ω3A”的字样,灯泡上标有“12V3W”的字样,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A的量程为0~3A.



(1)求灯泡正常工作时的电阻;

(2)当闭合S,断开S1,S2时,灯泡正常工作,求R1的电阻;

(3)当S、S1、S2都闭合时,调节滑动变阻器,求R2的电功率变化范围.

【来源】

【答案】见解析所示

【解析】(1)RL==48Ω;(2)闭合S,断开S1、S2时,R1与L串联,灯L发光正常,U1=U电-UL=24V-12V=12V,IL额==0.25A,I=IL额,R1==48Ω;(3)当S、S1、S2都闭合时,R1、R2并联,U1=U2=U电=24VI1==0.5A,I干max=3A,I2max=I干max-I1=3A-0.5A=2.5A,P2max=UI2max=24V2.5A=60W,R2max=100Ω,P2min==5.76W,R2的电功率范围为5.76W~60W.

点睛:(1)根据灯泡的铭牌可知额定电压和额定功率,可利用公式R计算出灯泡正常工作时的电阻;(2)闭合S,断开S1、S2,灯泡L与电阻R1串联,而此时灯泡正常工作,从而可以判断出灯泡两端的电压和电路中的电流,进而根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,利用欧姆定律求出电阻R1;(3)开关S、S1、S2都闭合时,电阻R1和滑动变阻器R2并联,灯泡被短路,电流表A1测通过电阻R1的电流,电流表A测干路中的总电流.知道滑动变阻器的最大电阻,可利用公式P=计算出R2上消耗电功率的最小值.知道定值电阻R1两端的电压和R1的阻值,可利用公式I=计算出此时通过R1的电流,又知道电流表A2量程为0~3A,从而可以判断出干路中的最大电流,再利用并联电路电流的特点计算出通过R2的最大电流,再利用公式P=UI计算出求R2上消耗电功率的最大值。

40.将电阻R1、R2串朕后接在电路中.如图所示,在a、b间接一根导线时,电路中的电功率将变为原来的4倍;在a、b向接电压表吋.其示数内3V,在a、b间接电流表时,其示数为1A。求:



(1)电压U_________

(2)R1的阻值??_______

(3)电路的总功率__________

【来源】

【答案】U=4VR1=4ΩP总=1W

【解析】(1)在a、b间接一根导线时,R2被短路,只有R1接入电路工作,电路中的电功率将变为串联时的4倍,根据得:



则;

在a、b向接电压表吋,测量R2的电压为3V,串联时电压的比等于电阻的比,即:

,可得:

所以电源电压为:;

(3)根据计算电路的总功率为:



点睛:重点是欧姆定律的应用和电功率的计算,关键是用好串联电路的基本特点,特别是串联时电压与电阻成正比是在分析电路时一个很常用的特点,另外牢记,在纯电阻电路中可以直接使用,计算稍显简单。





41.如图甲为某型号豆浆机示意图,将黄豆和清水放入杯体经过如图乙“三次加热、二次打浆”的工序,可制作可口的豆浆。



(1)若豆浆机“加热”时功率为1000瓦,“打浆”时功率为200瓦。则按图乙工序完成一次豆浆制作,需消耗多少电能____?

(2)为了防止豆浆过少导致“干烧”和豆浆过多导致“溢浆”,小明设计了如图丙所示的电路,La、Lb是两个完全相同的电磁铁,Ra和Rb分别是安装在“防溢浆”水位和“防干烧”水位下方的压敏电阻,其阻值随压力的增大而减小。只有当豆浆液面处在“防干烧”和“防溢浆”水位之间时,电热丝才能工作。(假设电磁铁对衔铁的吸引力不会随距离的改变而改变,不考虑衔铁的弹力和重力)

①当液面高度为h0时,闭合电路中的开关S,电磁铁La吸住衔铁,此时压敏电阻的阻值分别为Raˊ和Rbˊ,请比较两者的大小关系:_____。

②已知压敏电阻Ra的阻值随液面高度h的变化曲线如图丁所示,请结合Ra的变化曲线画出压敏电阻Rb的阻值随液面高度h变化的大致曲线____,并在图中横坐标上标出“防干烧”水位h1和“防溢浆”水位h2。

【来源】

【答案】9.12×105JRaˊ<Rbˊ见解析

【解析】解:(1)加热时间t1=8min+2min+5min=15min=900s,打浆时间t2=0.5min+0.5min=1min=60s,根据P=得:消耗的电能:W1=P1t1=1000W×900s=9×105J,W2=P2t2=200W×60s=1.2×104J,完成一次豆浆制作需消耗的电能:W=W1+W2=9×105J+1.2×104J=9.12×105J。(2)①当液面高度为h0时,闭合开关S,电阻Raˊ、Rbˊ分别与电磁铁La、Lb串联后再并联,电磁铁La吸住衔铁,说明电阻Raˊ所在支路的电流较大电阻较小,因为La、Lb完全相同即线圈电阻相同,所以,此时压敏电阻的阻值的大小关系:Raˊ<Rbˊ。②当杯体内液面高度h<h1时,处于“防干烧”状态,电热丝所在电路不工作,此时压敏电阻的阻值Raˊ<Rbˊ,电阻Raˊ所在支路的电流较大,电磁铁La吸住弹性衔铁,动触点与静触点接触;当杯体内液面高度h1≤h≤h2时,豆浆机正常工作,即电热丝或电动机所在电路工作,此时压敏电阻的阻值Raˊ>Rbˊ,Rbˊ所在支路的电流较大,电磁铁Lb吸住弹性衔铁,动、静触点分离;当杯体内液面高度h>h2时,豆浆机处于“防溢浆”状态,即电热丝或电动机所在电路不工作,此时压敏电阻的阻值Raˊ<Rbˊ,电阻Raˊ所在支路的电流较大,电磁铁La吸住弹性衔铁,动、静触点接触;综上所述,压敏电阻Rb的阻值随液面高度h变化的大致曲线如图所示:



42.如图甲是某身高体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示其身高、体重。



(1)若体检者重600牛,双脚与台面的接触面积为0.05米2,则他对台面的压强为_____帕。

(2)小明利用某压敏电阻R及相关电路元件设计身高体重测量仪电路,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示。现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是_____。



【来源】

【答案】1.2×104C

点睛:(1)有人对地面的压力等于人的重力和受力面积,根据公式p=计算他对地面的压强大小;(2)若组成一个并联电路,电压表可测滑片下方电阻丝的电压,电压表的示数会随身高发生变化;电流表的示数可根据欧姆定律进行分析;若组成串联电路,则根据串联分压的知识及欧姆定律进行分析电表的变化情况。

43.在实践活动中,小刚所在的兴趣小组对电热水壶进行了研究与计算。



(1)如图所示,电热水壶使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后可将其与______相连,防止漏电时对人造成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过______的方式改变了水的内能。

(2)电热水壶的铭牌如右表所示,正常工作时通过电热水壶的电流是多少__________?

(3)为了测量电热水壶的加热效率,小刚在壶中加入额定容量的初温为15℃的水,在额定电压下将其加热到沸腾,用时7min,已知烧水时气压为1个标准大气压,ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),则该电热壶的加热效率为多少_________?

(4)小刚发现电热水壶的电源线都比较短,上网查询后发现,按照国家规定的标准,电热水壶使用的电源线不能过长,横截面积不能过小,请利用所学的物理知识进行解释________。

【来源】

【答案】地线热传递9.1A85%因为导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关,在导体的材料一定时,导体越长,横截面积越小,导体的电阻越大;而根据焦耳定律可知,在通过导体的电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多,所以电热水壶使用的电源线不能过长,横截面积不能过小

【解析】分析:(1)三孔插座的接法是左零右火上接地,三脚插头的接法是中上的要与用电器外壳相连,插入三孔插座后可将其与地线相连;改变内能的方式是做功和热传递;

(2)根据公式来计算正常工作时通过电热水壶的电流;

(3)利用算出电能,算出热量,再利用算出该电热壶的加热效率;

(4)根据焦耳定律和电阻的有关知识进行解答;

解答:(1)如图所示,电热水壶使用的都是三脚插头,中间较长的脚连接的是电热水壶的金属外壳,插入三孔插座后可将其与地线相连,防止漏电时对人造成伤害。壶底的加热盘烧水时是通过热传递的方式改变了水的内能。

(2)从铭牌可以看出,电热水壶的额定功率2000W,额定电压220V,则额定电流为;

(3)7min电热水壶消耗的电能,水的质量为,水吸的热量为,该电热壶的加热效率;

(5).因为导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关,在导体的材料一定时,导体越长,横截面积越小,导体的电阻越大;而根据焦耳定律可知,在通过导体的电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多,所以电热水壶使用的电源线不能过长,横截面积不能过小。

故答案为:(1).地线(2).热传递(3).9.1A(4).85%(5).因为导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关,在导体的材料一定时,导体越长,横截面积越小,导体的电阻越大;而根据焦耳定律可知,在通过导体的电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量越多,所以电热水壶使用的电源线不能过长,横截面积不能过小。

【点睛】解本题的关键:1、由图看出电热水壶的额定功率、额定电压和额定容积等;

2、由热水壶的容积算出满壶水的质量,知道水的比热容,然后由计算。

44.(2018?宁波)为响应宁波市政府提出的“创建海绵型城市”的号召,小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型,控制电路由电压为12V、最大容量为100Ah的蓄电池供电,蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻,R为压敏电阻,压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连,AB:BO=4:1,压敏电阻的阻值随压力变化的关系如下表。(压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计,所用绿灯、红灯及排水泵的额定电压均为220V)



(1)当水位在安全位置以下时绿灯亮,排水泵不工作;当水位达到安全位置上限时红灯亮,同时排水泵正常工作。请按要求完成图中工作电路的连接_____。

(2)“发电玻璃”光电转化率接近18%.要求在5h内对控制电路的蓄电池充满电,则选用的“发电玻璃”面积至少为_____m2.(太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1000W计算,计算结果精确到0.1m2)

(3)按照设计要求,当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时,压敏电阻受到压力为360N,通过电磁铁线圈的电流为100mA,排水泵启动;当水位回落到浮体只有体积浸入水中时,硬质杠杆ABO仍处于水平位置,线圈中电流为30mA,排水泵停止工作,则小科应选择重力为多大的浮体______?

(4)在实际调试过程中,小科发现水位已达到安全位置上限,但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下,要使排水装置符合设计要求,应该将与压敏电阻相连的压板向_____(填“左”或“右“)移动。



【来源】

【答案】见解析1.3应选择重力为8N的浮体右

【解析】(1)当水位在安全位置以下时时,浮体受到浮力较小,则浮体通过连杆对A端的向上作用力较小,压敏电阻受到杠杆的压力较小,由表格数据可知,压敏电阻的阻值较大,由欧姆定律可知控制电路中电流较小(不能吸引衔铁),电磁继电器衔铁在弹簧作用下被向上拉起,动触点与上方静触点接通,反之与下方静触点接通;

由题知,绿灯亮,排水泵不工作,红灯亮,同时排水泵正常工作,说明绿灯与红灯、水泵间互不影响,即为并联,红灯与水泵同时工作,同时停止工作,且它们的额定电压均为220V,所以红灯与水泵间并联,由此画出工作电路图连接情况如图所示:



(2)蓄电池充满电时储存的电能:W=UIt=12V×100A×3600s=4.32×106J=1.2kW?h,

由题知,发电玻璃光电转化率接近18%,在5h内对控制电路的蓄电池充满电,太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率1000W=1kW,

设“发电玻璃”面积至少为S,所以有:18%×1kW/m2×S×5h=1.2kW?h,

解得:S≈1.3m2;

(3)当浮体刚好浸没时,压敏电阻受到压力为360N,由表中数据知,此时压敏电阻的阻值R=80Ω,

控制电路中R与R0串联,措施控制电路中的电流I=100mA=0.1A,

由串联电路特点和欧姆定律可得,定值电阻的阻值:



设此时连杆对A端的作用力为FA,压敏电阻对B处的作用力为FB,

已知AB:BO=4:1,则AO:BO=5:1,

根据杠杆的平衡条件有:,

则:,

(4)水位已达到安全位置上限,排水装置还未启动(说明控制电路的电流偏小),由欧姆定律可知,应减小控制电路中的电阻以增大控制电路中电流,从而使电磁铁磁性增强吸下衔铁,

而其他条件保持不变,要减小压敏电阻R的阻值,根据表格数据可知,应增大压敏电阻受到的压力;在A端作用力和动力臂不变的情况下,由杠杆平衡条件知,将压板向右移动时,减小了阻力臂,则阻力增大,即增大对压敏电阻的压力。

点睛:综合考查了欧姆定律、阿基米德原理、杠杆平衡条件的应用,有一定难度,注意理解清楚题意,思路要清晰,第三问中根据两次的平衡,利用浮力、重力、压力的关系列出关系式,求出浮子的重。

45.智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务,在图书馆领域,机器人可以辅助或替代图书馆员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务。下表是某智能机器人图书馆员“小i”(如图甲)的部分参数:





(1)读者与“小i”对话,咨询某图书所在的位置,“小i”需将读者的声音信号转化为电流信号,这与_____的原理相同。(发电机/电动机)

(2)在阳光充足的时候,“小i”可以通过将________能转化为电能的方式实现无线充电。

(3)“小i”也提供无线上网服务,它与互联网之间通过___________来传递信息。

(4)“小i”每天需将1944kg图书从借阅处分批搬回书架上,每次放回需将图书提高0.5m,则每天搬书上书架做功__________J,若充电效率为90%,则每天应至少充电__________h.(g取10N/kg)

(5)如图乙所示为“小i”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中R为压力传感器,阻值随所受压力变化图象如图丙所示,图乙触发器的电阻忽略不计,通过的电流超过0.5A时就触发电动机停止工作,放弃执行搬书指令,以免“小i”受损伤。因此为保护“小i”,电阻箱R0的阻值至少应为_____Ω;“小i”长时间工作后,为减轻其最大负重,应将电阻箱R0的阻值适当_________(增大/减小)。

(6)图书馆管理人员发现,“小i“经过斜面时,爬坡打滑爬不上去,在不改变智能机器人硬件情况下,为了让“小i”能爬坡,可采用的方法是①___________,②________________。

【来源】

【答案】发电机太阳电磁波97201.281减小减小斜面的倾斜程度减小最大负重

【解析】(1)读者与“小i”对话,声音使膜片振动,使线圈在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,即将读者的声音信号转化为电流信号,这是电磁感应现象,与发电机的原理相同。(2)在阳光充足的时候,“小i”的太阳能电池板可以将太阳能转化为电能的方式实现无线充电。(3)“小i”提供无线上网服务,则它与互联网之间通过电磁波来传递信息。(4)“小i”每天搬书上书架做功:W=Gh=mgh=1944kg×10N/kg×0.5m=9720J。由η=×100%得,充电存储的电能:W电==10800J。由P=得,充电时间:t==4320s=1.2h。(5)“小i”承受的最大压力:F=G=mg=20kg×10N/kg=200N,由图丙可知,当F=200N时,压力传感器的阻值R=15Ω,由I=得,电路总电阻:R总==96Ω,电阻箱R0接入的最小阻值:R0=R总﹣R=96Ω﹣15Ω=81Ω,由于电源电压和触发电动机停止工作的电流不变,根据R总=可知,电路总电阻不变,要减轻“小i”的最大负重,即减小其承受的压力,则压力传感器的阻值将增大,所以,应将电阻箱R0的阻值适当减小。(6)“小i“经过斜面时,爬坡打滑爬不上去,说明所受的阻力较大,在不改变智能机器人硬件情况下,即动力不变,为了让“小i”能爬坡,需要减小阻力,可采用的方法是:①减小斜面的倾斜程度;②减小最大负重。

点睛:(1)电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,发电机就是根据这一原理制成的;(2)太阳能电池板将太阳能转化为电能;(3)电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播;(4)根据W=Gh=mgh求出“小i”每天搬书上书架做功;然后根据η=×100%求出充电存储的电能,再利用P=求出充电时间;(5)根据表格中的数据先求出“小i”承受的最大压力,由图丙可知此时压力传感器的阻值,利用欧姆定律和串联电路电阻的特点求出电阻箱R0接入的最小阻值;由于电源电压和触发电动机停止工作的电流不变,即电路总电阻不变,要减轻“小i”的最大负重,即减小其承受的压力,从而知道压力传感器的阻值的变化,利用串联电路电阻特点求出电阻箱R0的阻值的变化。(6)“小i“经过斜面时,爬坡打滑爬不上去,说明所受的阻力较大,在不改变智能机器人硬件情况下,可以从减小阻力进行分析。





46.为了探究“电流与电阻的关系”,小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器(20Ω2.5A)等器材按图甲方式连接电路,进行如下实验



①将4欧的R1接入电路,当电压表示数为4伏时,记录电流表的示数。

②用R2替换R1,发现无论如何左右移动滑片P,电压表指针在4伏的刻度左右摆动,但无法准确指在4伏的刻度线上。

老师告知小明:滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,因此无法连续改变接入电路的有效阻值,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,会导致步骤②现象发生。

③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器,并按图丙方式接入电路,继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏,此时电流表示数如图丁所示。

(1)图丁中电流表的示数为_____安。

(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4伏,则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏?_____。

(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验,仍保持定值电阻两端的电压为4伏,则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有_____(可多选)。

A.15欧B.25欧C.35欧D.45欧

【来源】

【答案】2将滑片P向右移,使电压表示数略小于4V,再将触片Q沿逆时针转动,直到电压表示数为4VABC

点睛:(1)明确电压表指针在4伏的刻度左右摆动,但无法准确指在4伏的刻度线上的原因,故题中旋钮式变阻器起到电压微调的作用。图丙中旋钮式变阻器与滑动变阻器串联,且图丙中旋钮式变阻器的最大电阻连入了电路中,故其只能将触片Q沿逆时针转动,减小旋钮式变阻器连入电路中的电阻大小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律,此时电路的电流变大,根据U=IR定值电阻的电压将变大,据此分析;(2)根据串联电路分压原理可出定值电阻的最大电阻分析。

47.在“探究电流与电压的关系”的实验中,

(1)请在方框中画出能够改变定值电阻的电压、并可以同时测量电压和电流的电路图____



(2)通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示

R=10Ω



对表中数据进行分析,你认为错误的数据是实验序号_____,排除错误数据,可归纳得出的结论是_____。

(3)如果想用此电路继续探究“电流与电阻的关系”,每次更换电阻后,可以通过调节_____,使电阻两端的电压不变。实验得出的结论是_____。

【来源】

【答案】见解析5在电阻一定时,电流与电压成正比滑动变阻器在导体两端电压一定时,电流与电阻成反比

【解析】(1)实验中要能够改变定值电阻的电压需要用滑动变阻器测量电压用电压表,测量电流用电流表,电路如图:



(2)根据数据分析可知,随着电压的增大电流在增大,并且电压与电流的比值为=﹣﹣﹣=10,所以第5次实验中的电流数应当是错误的,应该为0.28A,并且可以看出在电阻一定时,电流与电压成正比;(3)要探究“电流与电阻的关系”,每次更换电阻后,需要通过调节滑动变阻器,使电阻两端的电压不变。可以得出结论:在导体两端电压一定时,电流与电阻成反比。

点睛:(1)实验中为了探究规律,需要多次测量定值电阻两端的电压,因此需要滑动变阻器,多测几组电压和电流值,需要用电流表和电压表测量电流与电压,据此画出电路图;(2)根据数据表中电流与电压的关系可分析出错误数据,并得出结论。(3)探究通过导体的电流与电阻的关系实验,根据控制变量法可知应通过移动滑动变阻器控制电压不变,从而得出结论。

48.下表是小金探究小灯泡L的电流与电压关系时所记录的实验数据。



(1)在如图的坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图象。

(2)已知该小灯泡的额定功率为0.75瓦,现有电压为6伏的电源,若要使小灯泡正常工作,请设计电路图,并说明使小灯泡L正常工作时的操作方法:

(现有器材:“20Ω,1A”的滑动变阻器、电压表、开关各一只,导线若干)。

【来源】

【答案】(1);(2),操作方法:由题(1)曲线可知,当小灯泡正常发光时,额定电压为2.5伏,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察电压表的示数,当电压表的示数为2.5伏时,小灯泡正常工作。

【解析】(1)根据实验数据画出小灯泡电流随它两端电压变化的图像如图所示:



(2)该小灯泡的额定功率为0.75瓦,由表格数据可知,小灯泡的额定额定电压为2.5V,现有电压为6伏的电源,若要使小灯泡正常工作,需串联一个滑动变阻器,电路图如下:



由题(1)曲线可知,当小灯泡正常发光时,额定电压为2.5伏。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察电压表的示数,当电压表的示数为2.5伏时,小灯泡正常工作。

点睛:1.由实验数据描出6个点,连线得到图像;2.根据串联分压的特点,当电源电压高于小灯泡的额定电压时,需串联一个滑动变阻器,才能使小灯泡正常工作,据此画出电路图。

49.小芳利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,阻值大约为5Ω。



(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在如图中完成实验电路的连接______。

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于___________端(选填“A”或“B”)。

(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是__________。

(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻Rx的I-U图像,如图所示。由图像可得Rx=__________Ω。

(5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:

①当开关__________时,电流表读书为I1;

②当开关S1、S2都闭合时,电流表读书为I2;

③待测电阻Rx=__________。(用已知和测出的物理量符号表示)

【来源】

【答案】B滑动变阻器断路4S1闭合、S2断开

解答:(1)电源为两节干电池,最大电压3V,所以电压表应选0—3V,根据图像可以看出电路中的最大电流为0.6A,所以电流表应选0—0.6A量程;答案如下图:



(2)连接电路时,应断开开关,闭合开关前滑片应置于阻值最大处。根据滑动变阻器的接法,滑片滑到B端阻值最大;

(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。说明电路开路;小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,接在a、c之间,电压表无示数。说明根据上述现象,就可以判断出滑动变阻器断路;

(4)从图像取一个点(2.0,0.5),根据欧姆定律就可以算出;

(5)由图可知,闭合开关S1,断开开关S2,则两个电阻串联,此时R0两端的电压,当两个开关均闭合时,电阻Rx被短路,则电源电压,则Rx两端的电压;则。

故答案为:(1).(2).B(3).滑动变阻器断路(4).4(5).S1闭合、S2断开(6).

【点睛】本题考查了伏安法测电阻的实验,涉及到电路的连接、变阻器的使用、电流表的读数和欧姆定律的应用等,难点是第(5)问特殊方法测电阻。

50.用“伏安法”测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx,两节干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。



(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整___________。

(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是_________________。

(3)排除故障后,测得多组实验数据,各组数据对应的点已经描在丙图中,请在图中画出Rx的I-U图线,由图可知Rx=_________Ω。(结果保留1位小数);

(4)电流表的电阻随然很小,但也会影响本实验中Rx的测量结果,用丁图的电路进行测量可消除这个影响,R0为定值电阻,实验步骤如下:

①按照丁图的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;

②闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1;

③____________,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;

④可得待测电阻Rx=___________(用U1、I1、U2和I2表示)

【来源】

【答案】电流表断路(电阻Rx断路)5.6断开S2

【解析】解:(1)根据图甲的电路图,电压表并联在Rx和电流表两端,实物图连接如下:



(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数始终为零,电路可能发生断路,电压表示数较大且几乎不变,说明电压表和电源是连通的,所以电路故障可能是电流表断路(电阻Rx断路)。

(3)根据坐标系内描出的点,画出Rx的I-U图线如下:



由图可知,当U=2.0V时,通过Rx的电流I=0.36A,所以Rx的阻值



(4)②闭合开关S1、S2,Rx被短路,电压表测R0和电流表两端的电压,电流表测通过R0的电流,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1,则;

③断开S2,电压表测Rx、R0和电流表两端的电压,电流表测通过Rx、R0的电流,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2,则Rx+;

④由②③可得,待测电阻;

51.某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压U0的大小和电阻Rx的阻值,电源电压U0约为2V~3V,Rx的阻值约为6Ω~7Ω.实验室提供如下器材:导线若干、开关、电流表(量程0~0.6A,0~3A)、电压表(量程0~3V,0~15V)、滑动变阻器R(最大阻值为30Ω)。请你思考完成下列问题:



(1)按照图甲用笔画线代替导线,连接好图乙中的实物图_________。

(2)用物理量U0、Rx、电流表的示数I写出表示电压表示数U大小的关系式:U=_____。

(3)①正确连接电路后,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为_____(选填“最大”或“零”);

②移动滑动变阻器的滑片,读出4组电流表和电压表示数,分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标,在坐标纸上描点,把这4个点连接起来大致为一条直线(并虚线延长到纵轴),如图丙所示。从图丙中信息可求得:电源电压U0=_____V,电阻Rx=_____Ω。

【来源】

【答案】U0﹣IRx最大36

【解析】(1)根据题中条件知,电压表和电流表都使用小量程,如电路图所示,除了电压表,其余元件全部串联起来,最后将电压表并联在滑动变阻器与电流表两端,两表连接时注意电流方向,如图:



(2)用物理量U0、Rx、电流表的示数I写出表示电压表示数U大小的关系式:

根据得,Rx两端的电压为:,根据串联电路总电压等于各部分电压之和得电压表的示数为:;

点睛:关键是欧姆定律的应用,有一定难度,最后一问根据坐标图任意找出两个标点的数据,列出电源电压的关系式,即可解出答案。

52.(2018?宁波)实验室购买了一卷标有长度为100m的铜芯漆包线,小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积S为1mm2,查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017Ω。

(1)利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。

①实验中,小科在闭合开关前应将滑片P置于最_____端。(填“左”或“右”)。

②小科通过移动滑片P,测得多组数据,绘制成U﹣I图象如图乙,据此可以判定这卷导线的实际长度_____100m。(填“大于”、“等于”或“小于”)

(2)小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m,利用铜的密度ρ也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度L的计算式:L=_____(用字母表示)。



【来源】

【答案】右小于

点睛:考查了欧姆定律和密度公式的应用,第一问中根据坐标图中任一个关系图像与网格的交点数据都可以求出导线的总电阻。

53.小亮同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值。实验器材有:待测定值电阻Rx(约10Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω1A)、开关、电源(电压恒定)各一个,导线若干。

(1)该实验的原理是_______。

(2)如图甲所示,是小亮连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,在图中将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大___________。



(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表格____________。

(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,调节滑动变阻器滑片,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,造成该故障的可能原因是_______________。

(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。请你利用现有器材,帮助他设计电路,再测一次该定值电阻的阻值,并在图乙位置画出你设计的电路图_________。(开放性试题,答案合理即可)

【来源】

【答案】电阻处断路

【解析】分析:(1)伏安法测电阻的原理:;

(2)题目中只有滑动变阻器没连入电路,按要求把滑动变阻器连入电路即可;

(3)按伏安法测电阻的物理量测量多次设计表格;

(4)根据电流表和电压表是否有示数确定电路的故障;电流表示数为零,说明电路断路或电流表短路;再根据电压表示数变化进行分析;

(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。只能考虑使用电流表和现有器材来设计满足要求的电路;

解答:(1)伏安法测电阻的原理是:;

(2)当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大,说明滑动变阻器电阻在逐渐减小,所以应该接在右下角的接线柱,答案如下图:



(3)按“伏安法测电阻”的物理量设计表格,并且应测量多次;答案如下:



(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,调节滑动变阻器滑片,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,说明电路断路,所以是电阻处断路;

(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。只能考虑使用电流表和现有器材来设计满足要求的电路;滑动变阻器的最大阻值已知,电源电压恒定,可以利用电流表和滑动变阻器的滑片放在不同的特殊位置就可以测出定值电阻的阻值,故设计电路如下:



故答案为:(1).

(2).

(3).

(4).电阻处断路(5).

【点睛】本题考查了实验原理、滑动变阻器的连接和电路故障的判断、以及电阻的计算数据处理、归纳法的运用。易错点是电路故障的判断。

54.“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了2节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为10Ω、20Ω和40Ω的定值电阻各一个以及导线若干:



(1)请根据图甲,用笔画线将实物图(图乙)连接完整(要求导线不交叉,当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大)_________;

(2)将滑动变阻器阻值调到最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是______________________________________________。

(3)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入下面表格.第一次电流表的示数如图丙所示,读数为__________A。实验过程中应保持电压表示数为__________V不变。



(4)由表中数据可能:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_______(选填“配比”或“反比”)。

(5)根据表格中的数据判断所选用的滑动变阻器可能是_______(选填“A”或“B”).

A.“50Ω0.5A”B.“10Ω1A”

【来源】

【答案】定值电阻断路0.22反比A

【解析】分析:(1)根据“当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大”这一要求把滑动变阻器连入电路;

(2)若电流表没有示数,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,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,由此判断出故障;

(3)先看电流表量程,再读数,根据欧姆定律算出电压;

(4)根据欧姆定律,分析表中数据得出结论;

(5)根据表格中数据,用公式计算出导体两端的电压;根据串联电路电压的规律结合分压原理,求出当最大的定值电阻接入电路中时,滑动变阻器连入电路中最大阻值确定变阻器的规格。

解答:(1)根据滑片向右移动时滑动变阻器的阻值变大可知,应将滑动变阻器的左下角接线柱连入电路,上面两个接线柱任选一个,答案如下图所示:



(5)由(4)知,电压表;根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为,变阻器的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当最大定值电阻连入电路中时,变阻器连入电路中的电阻为,即变阻器的最大阻值至少为20欧,因此选择滑动变阻器A。

故答案为:(1).(2).定值电阻断路(3).0.2(4).2(5).反比(6).A

【点睛】解决本题的关键:一是知道滑动变阻器在本实验中的作用和使用,二是会根据控制变量法设计实验和分析实验数据得出结论。

55.图甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压恒为3V,用电阻箱来选用不同的电阻,按下述步骤进行实验,回答下列问题

(1)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到适当位置,调节电阻箱使接人电路的电阻为4Ω时,电流表示数如图乙所示,为_____A;电压表示数应为_____V。

(2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____端移动(选填“a”或“b“),使电压表的示数保持不变,同时记下对应的电流值。

(3)多次改变电阻箱的阻值,重复上述操作,得到了下表中所示的数据,通过观察表中的数据,分析得出:当电阻两端的电压一定时,接入电路的电阻越大,通过它的电流越_____。



(4)为了进一步确定电流与电阻的定量关系,老师提出将表中各组电阻值的倒数算出,请你在丙图中描点作出I﹣的图象____,根据画出的图象可知:电压一定时,电流Ⅰ跟电阻R成_____比。



【来源】

【答案】0.52b小见解析正

【解析】(1)如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.5A;由I=得电压表示数应为:U1=IR1=0.5A×4Ω=2V;(2)由于电源电压恒为U=3V,电压表示数保持U0=2V,电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,闭合开关,滑动变阻器接入电路的阻值也应增大,故应将滑动变阻器的滑片向b端移动,使电压表的示数2V,同时记下对应的电流值;(3)根据表中数据中电流随电阻变化的关系可得出的初步结论是:在导体两端的电压一定时,导体的电阻越大,通过的电流越小;(4)根据描点法做出图象,如下图:



根据描绘出的I﹣图线,可以看出通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,由此进一步得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。

点睛:(1)弄清电流的量程和分度值,再读数;根据欧姆定律求出电压值;(2)探究电流与电阻的关系,应保持电压不变,根据串联分压规律即可确定滑动变阻器的滑片移动方向;(3)利用控制变量法对保持电阻两端的电压不变、电流变化的数据进行分析,初步得出电流与电阻的关系;(4)根据描点法做出图象,分析图象得出电压一定时,电流Ⅰ跟电阻R成正比。

56.小亮同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值。实验器材有:待测定值电阻Rx(约10Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω1A)、开关、电源(电压恒定)各一个,导线若干。

(1)该实验的原理是_______。

(2)如图甲所示,是小亮连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,在图中将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大___________。



(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表格____________。

(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,调节滑动变阻器滑片,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,造成该故障的可能原因是_______________。

(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。请你利用现有器材,帮助他设计电路,再测一次该定值电阻的阻值,并在图乙位置画出你设计的电路图_________。(开放性试题,答案合理即可)

【来源】

【答案】电阻处断路

【解析】分析:(1)伏安法测电阻的原理:;

(2)根据题目要求把滑动变阻器连入电路;

(3)按伏安法测电阻的物理量设计表格,并且应测量多次;

(4)根据电流表和电压表是否有示数确定电路的故障;电流表示数为零,说明电路断路或电流表短路;再根据电压表示数变化进行分析;

(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。只能考虑使用电流表和现有器材来设计满足要求的电路;

解答:(1)伏安法测电阻的原理是:;

(2)当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大,说明滑动变阻器电阻在逐渐减小,所以应该接在右下角的接线柱,答案如下图:



(3)按“伏安法测电阻”的物理量设计表格,并且应测量多次;答案如下:



(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,调节滑动变阻器滑片,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,说明电路断路,所以是电阻处断路;

(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。只能考虑使用电流表和现有器材来设计满足要求的电路;滑动变阻器的最大阻值已知,电源电压恒定,可以利用电流表和滑动变阻器的滑片放在不同的特殊位置就可以测出定值电阻的阻值,故设计电路如下:



故答案为:(1).

(2).

(3).

(4).电阻处断路(5).

【点睛】本题考查了实验原理、滑动变阻器的连接和电路故障的判断、以及电阻的计算数据处理、归纳法的运用。易错点是电路故障的判断。

57.小峻和小薇两位同学在“探充欧姆定律”的实验中,所用器材有:学生电源、电流表、电压表标有“202A”的滑动变阻器R''、开关,导线和定值电阻R若干.



(1)请根据如图甲,用笔两线代替导线,将如图乙中的实物电路连接完整_________。(要求:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)

(2)连接电路时,开关必须____________;连接完电路后,小薇发现电流表和电压表的位置互换了,如果闭合开关,则________表(选填“电压”或“电流”)的指针可能有明显偏转.

(3)排除故障后,他们先探究电流与电压的关系。闭合开关,移动滑片依次测得5组数据,其中第5次实验中电压表的指针如图丙所示,其示数为_________V。他们记录的数据如表1所示,分析数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________.

(4)他们继续探究电流与电阻的关系,先将电源电压调为6V,分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表2所示,老师指出其中一组数据是拼凑的,你认为是第4组(选填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太____________了(选填“大”或“小”)。

(5)排除拼凄的数据后,分析数据可以得到的结论是:在_________定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。

(6)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取__________的措施(选填字母符号),完成这组拼凑数据所对应的实验测量。

A.降低定值电阻两端电压B.降低电源电压C.选用更大阻值的定值电

【来源】

【答案】见解析所示断开电压2.2正小电压B

【解析】解有甲图可以看出电路为R和串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,:向右移动滑动变阻器滑片时,电路中的电流变小即滑动变阻器的值变大,所以连接乙图如下:



(2)为保护电路,连接电路时,开关必须断开,如果电流表和电压表的位置互换后,则电压表串联在了电路中,电流表将R短路,因为电压表的内阻很大,所以如果闭合开关,则电压表的指针可能有明显偏转.(3)由丙图可知电压表选择的是小量程,其分度值是0.1V所以其示数为2.2V。通过分析表1数据可以得到的结论是:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(4)由4可得电阻两端的电压是3V,又因为电源电压是6V,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压也是3V,根据串联电路的分压规律,可知定值电阻阻值和滑动变阻器阻值相等,因此第4组是拼凑的理由是,实验所用的滑动变阻器的最大阻值太小了。(5)分析数据可以得到的结论是:在电压定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(6)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取降低电压的措施即B(选填字母符号),完成这组拼凑数据所对应的实验测量。

58.小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题:



(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整__________。(导线不能交叉)

(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最_____端。(选填“左”或“右”)

(3)团合开关后,发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮,原因可能是_____。

A.小灯泡断路B.小灯泡短路

C.滑动变阻器断路D.滑动变阻器接入电路的阻值过大

(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示:



在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是_____;若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是_____。

(5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω。

(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是_____。

【来源】

【答案】左D1.000.208.3温度越高,小灯泡电阻越大

【解析】(1)如图电路,将电压表并联在灯泡两端即可,根据灯泡的额定电压为2.5V,所以连接电压表的“3V”接线柱到灯泡的右端,再连接电压表的负接线柱到灯泡的左端,如图:



(2)根据保护电路的原则,连好电路后,闭合开关前,应滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端,所以滑片应位于左端。

(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表1所示:在分析实验数据时,电压从1V增大到2.5V的过程中,电流从0.14A增大到0.30A,而第二次的电流为1.00A,所以这一个数据有明显的错误,即1.00A是错误的,明显不符合实际;

若此错误是看错电表量程导致的,因为电流表的两个量程为5倍的关系,即该数据的正确值应是:;

(5)灯泡的额定电压为2.5V,根据实验数据可知,此时电流为0.30A,所以小灯泡正常发光时的电阻是:



(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,原因是当电压增大时,灯泡的实际功率变大,灯丝温度升高,而通常的金属电阻随温度的升高电阻变大,即原因是:灯丝电阻随温度升高而增大。

点睛:重点是测量灯泡电阻的实验,注意牢记电流表两个量程的倍数关系,即大量程是小量程的5倍;另外也要清楚灯丝电阻随温度的升高而增大的特点。

59.用“伏安法”测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx,两节干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。



(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整___________。

(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是_________________。

(3)排除故障后,测得多组实验数据,各组数据对应的点已经描在丙图中,请在图中画出Rx的I-U图线,由图可知Rx=_________Ω。(结果保留1位小数);

(4)电流表的电阻随然很小,但也会影响本实验中Rx的测量结果,用丁图的电路进行测量可消除这个影响,R0为定值电阻,实验步骤如下:

①按照丁图的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;

②闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U1和电流表的示数I1;

③____________,移动滑动变阻器滑片,读出电压表的示数U2和电流表的示数I2;

④可得待测电阻Rx=___________(用U1、I1、U2和I2表示)

【来源】

【答案】电流表断路(电阻Rx断路)5.6断开S2

【解析】解:(1)根据图甲的电路图,电压表并联在Rx和电流表两端,实物图连接如下:



(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数始终为零,电路可能发生断路,电压表示数较大且几乎不变,说明电压表和电源是连通的,所以电路故障可能是电流表断路(电阻Rx断路)。

(3)根据坐标系内描出的点,画出Rx的I-U图线如下:



由图可知,当U=2.0V时,通过Rx的电流I=0.36A,所以Rx的阻值



60.在“测量小灯泡电阻”实验中,小灯泡的额定电压U=2.5V。



(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。________

(2)闭合开关后,发现电流表指针如图乙所示,其原因是_____。

(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示I=_____A,则小灯泡的电阻R=_____Ω。

(4)如图丁所示,是小华同学利用图甲电路做实验时,测绘出的小灯泡的电流随电压变化的关系图象。在图甲电路中,电源电压U=4.5V保持不变,当滑动变阻器取值Rp=10Ω时,小灯泡电阻值为RL=_____Ω(保留两位小数点)

【来源】

【答案】见解析电流表正负接线柱接反了0.552.85或2.86

【解析】(1)实验中电压表应与灯泡并联,灯泡电压为2.5V,所以连接电压表的“3V”接线柱到灯泡的右端即可,如图:



(2)闭合开关后,发现电流表指针如图乙所示,指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反了。

(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示,电流表使用小量程,分度值为0.02A,读数即I=0.5A,则小灯泡的电阻:



点睛:注意最后一问中,限于题中条件,只能通过丁图,结合欧姆定律找出符合条件的电压和电流。

61.小亮同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值。实验器材有:待测定值电阻Rx(约10Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω1A)、开关、电源(电压恒定)各一个,导线若干。

(1)该实验的原理是_______。

(2)如图甲所示,是小亮连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,在图中将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大___________。



(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表格____________。

(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,调节滑动变阻器滑片,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,造成该故障的可能原因是_______________。

(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。请你利用现有器材,帮助他设计电路,再测一次该定值电阻的阻值,并在图乙位置画出你设计的电路图_________。(开放性试题,答案合理即可)

【来源】

【答案】电阻处断路

【解析】分析:(1)伏安法测电阻的原理:;

(2)根据题目要求把滑动变阻器连入电路;

(3)按伏安法测电阻的物理量设计表格,并且应测量多次;

(4)根据电流表和电压表是否有示数确定电路的故障;电流表示数为零,说明电路断路或电流表短路;再根据电压表示数变化进行分析;

(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。只能考虑使用电流表和现有器材来设计满足要求的电路;

解答:(1)伏安法测电阻的原理是:;

(2)当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大,说明滑动变阻器电阻在逐渐减小,所以应该接在右下角的接线柱,答案如下图:



(3)按“伏安法测电阻”的物理量设计表格,并且应测量多次;答案如下:



(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,调节滑动变阻器滑片,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,说明电路断路或电流表短路;所以可能电阻处断路;

(5)排除故障,通过实验测出了两组数据后,电压表突然坏了。只能考虑使用电流表和现有器材来设计满足要求的电路;滑动变阻器的最大阻值已知,电源电压恒定,可以利用电流表和滑动变阻器的滑片放在不同的特殊位置就可以测出定值电阻的阻值,故设计电路如下:



故答案为:(1).

(2).

(3).

(4).电阻处断路(5).

【点睛】本题考查了实验原理、滑动变阻器的连接和电路故障的判断、以及电阻的计算数据处理、归纳法的运用。

62.小金在实验室做测量电阻实验时,设计了如图所示的电路,用来测量接入1、2两点间导体的电阻,已知电源电压为6V.



(1)用导线直接连接1、2两点,电流表示数刚好达到最大测量值,则电阻R为________Ω.

(2)把待测电阻Rx接入1、2两点之间,此时电流表读数为0.2A,则Rx的阻值是________Ω.

(3)小金实验时,发现电流表损坏,于是找来另外一块表盘模糊不清但其他均完好的电流表做实验.在实验过程中,先将电阻R1接在1、2两点之间,再将R2=30Ω并联在R1两端,前后两次电流表指针偏转角度之比为20:21,则R1=_________Ω.

【来源】

【答案】10205

【解析】(1)用导线直接连接1、2两点,则电路中只接有R一个电阻,其两端电压为电源电压,电流为0.6A,所以R==10Ω;(2)把Rx接入电路,则电路中的总电阻R总==30Ω=RRx,所以Rx=20Ω;(3)把R2并联在R1两端,假设其等效电阻为R0,则,解得R0=根据欧姆定律及题意可知,:=20:21,联立以上两个方程可以解得,R1=5Ω。

点睛:本题考查伏安法测电阻。(1)根据R=求出电阻R;(2)根据R=求出R和Rx串联的总电阻,再求Rx,(3)根据并联电路的电阻关系和欧姆定律列方程求得R1..

63.用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系。



(1)闭合开关,发现L1亮,而L2不亮。小易认为L2不亮的原因是L2短路,你认为他的判断是____(填“正确”或“错误”)的.

(2)小易将电路中右侧的a导线与电流表“O.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上.其它都不动。这样连接的目的是测_____的电流(填“干路”或“L2”),??请评价其可行性并说明理由:______-

(3)小易将实验数据记录在下表中。分析表中数据.可得出的结论是:_________

?????

?(4)根据上表信息,若灯泡L1的电阻大小为10Ω,则电路的总电阻为___________Ω

【来源】

【答案】错误L2不可行,因为电流表的正负接线柱接反,无法测量电流并联电路中干路电流等于各支路电流之和6

(3)小易将实验数据记录在下表中。分析表中数据:

,即

结论为:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。

?(4)根据上表信息,若灯泡L1的电阻大小为10Ω,则电源电压为:



干路电路为0.5A,所以总电阻为:



64.小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系“时,他用如图所示的电路进行实险,可供选择的定值电阻分别为2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,滑动变阻器的规格为“15Ω1A”。



(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大__________。

(2)闭合开关后,小明发现电流表示数为0,电压表示数很大,故障原因可能是_____。

(3)实验中,不能被选用的电阻为_____Ω。

(4)保证可用电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在_____V至_____V之间。

【来源】

【答案】R断路2.534.8

【解析】(1)因要求滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:



(2)小明发现电流表示数为0,电压表示数很大,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路,短路不对(这样电压表示数为0),只能是开路:R断路;(3)当电压表示数最大U1=3V且R1=2.5Ω时,电路中的电流最大,则I大==1.2A,滑动变阻器的规格为“15Ω1A”,滑动变阻器的最大电流不能超过1A,故2.5Ω不能用;(3)由题意知,滑动变阻器的最大阻值为25Ω,定值电阻的最大电阻为15Ω;根据串联电路的电压关系:,,解得:U=4.8V,所以电阻两端的电压只能在3V到4.8V之间。

点睛:(1)根据滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大,确定变阻器的连接;(2)电压表有示数,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路,短路不对(这样电压表示数为0),只能是开路:R处开路;(3)当电压表示数最大且R1的阻值最小时电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电路中的最大电流然后确定定值电阻是否可行;根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可得出R1阻值的表达式,然后根据电压表的量程和滑动变阻器的最大阻值确定电路中可以使用的最大定值电阻,然后得出答案;(4)定值电阻的阻值越大,所需变阻器的阻值越大,根据滑动变阻器的最大阻值及定值电阻的最大阻值判断出电阻两端能够达到的最小电压。

65.用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得电流、电压如表1所示;然后将滑片移到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示。

表1



表2



(1)根据表1中的数据,你得出什么结论?求出R1的阻值。

(2)分析表2中的数据,指出实验操作中存在的问题,并说出判断的理由。

(3)请利用表2中的数据求电源电压。



【来源】

【答案】(1)5Ω。(2)没有移动变阻器的滑片,使电压表示数不变;研究电流与电阻关系时,要控制电阻电压不变;(3)3V。

点睛:(1)第1次实验,保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,纵向比较表中数据得出结论;由欧姆定律求R1大小;(2)研究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由表中数据,根据U=IR求出电阻电压分析;(3)由表二第1、3次实验数据,根据电阻的串联和欧姆定律,由变阻器连入电路中的电阻不变列方程,求电源电压。





66.在如图所示的电路中,电阻R1=10Ω,R2=20Ω,电源电压保持不变。当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.2A。当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为_________A,R2的电功率为_________W。为了保障电路安全,____________两个开关不能同时闭合。



【来源】

【答案】0.91.8S1、S2

【解析】分析:(1)当开关S1、S3断开,S2闭合时,两电阻串联,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律计算电源电压;当开关S1、S3闭合,S2断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,由并联电路特点和欧姆定律计算干路电流。然后算出R2的电功率;

(2)为了保障电路安全,不能出现短路,分析闭合哪几个开关时,会出现短路,就得出答案;

故答案为:(1).0.9(2).1.8(3).S1、S2

【点睛】本题考查了串联电路和并联电路特点和欧姆定律的应用,关键是正确判断开关在不同状态下电路的连接方式。

67.(2018?宁波)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中,两个电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙所示。

(1)图乙中_____(填“dc”或“ec“)表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象。

(2)该过程中电路消耗的总功率最大值为_____W。



【来源】

【答案】dc36

【解析】由电路图知,滑动变阻器R和电阻R0串联,电压表V1测R0两端电压,V2测R两端电压,电流表测电路中电流。

(1)滑动变器的滑片P从b点滑到a点的过程中,滑动变阻器R连入电路的电阻变小,电路中的电流变大,根据可知:R0两端的电压变大,则滑动变阻器两端的电压变小;故图乙中dc是表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图线,ec是表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图线;

(2)由乙图知,当电路中的电流最大即电流为3A时,定值电阻和滑动变阻器两端的电压都为6V,由于电源电压不变,所以电源电压为:;

(根据电流最小时,即电流为1A时,两电阻两端的电压之和同样可以得出电源电压。)

根据知,电压不变,当电流最大时,电路中功率最大,所以最大功率为:



点睛:重点是欧姆定律的应用和电功率的计算,根据乙图中不同的电路状态时两电阻两端的电压之和可求出电源电压,再结合最大电流即可求出最大功率。

68.如图所示的电路,电源电压恒为9V,电压表量程为0~6V,滑动变阻器R的规格为30Ω1A”,灯泡L标有“6V3W“字样。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移动时,要求两电表示数均不超过所选量程,灯泡两端的电压不超过额定值,不考虑灯丝电阻变化,在全部满足以上条件的情况下,电流表的量程应选_____最恰当(选填“0~0.6A”或“0﹣3A“),滑动变阻器接人电路中的最小阻值应为_____Ω;电路中电流的最小值应为_____A。



【来源】

【答案】0~0.6A60.25

【解析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)由P=UI可得,灯泡的额定电流:IL==0.5A,因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,电路中的最大电流I大=IL=0.5A,则电流表的量程为0~0.6A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,由I=可得,灯泡的电阻和电路的最小总电阻分别为:RL==12Ω,R总小==18Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路的最小阻值:R小=R总小﹣RL=18Ω﹣12Ω=6Ω;(2)由串联电路的分压特点可知,当电压表的示数最大为UR=6V时,变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压:UL′=U﹣UR=9V﹣6V=3V,则电路中的最小电流:I小==0.25A。

点睛:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)根据P=UI求出灯泡的额定电流,然后与滑动变阻器允许通过的最大电流相比较确定电路中的最大电流,据此确定电流表的量程,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律求出灯泡的电阻和电路的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器接入电路的最小阻值;(2)由串联电路的分压特点可知,当电压表的示数最大时电路中的电流最小,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的最小电流。

69.如图所示,R1的阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω,电源电压保持4.5V不变,电流表量程为“0﹣0.6A”,电压表量程为“0﹣3V”。为保证电路安全,R2接入电路中的最小阻值为_____Ω,R1消耗的最小功率为_____W。



【来源】

【答案】2.50.45

【解析】如图电路,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。

R2接入电路中的电阻越小时,电流越大,根据电流表的量程可知,电流为0.6A时,电阻最小,此时电路中的总电阻为:



根据串联电路的电阻特点可得R2接入电路中的最小阻值为:



R2接入电路中的电阻越大时,电流越小,R1的功率越小,根据电压表的量程可知,电压表的示数为3V时,电流最小,此时R1两端的电压为:



R1清耗的最小功率为:



点睛:重点是欧姆定律和电功率的相关计算,注意熟练应用串、并联电路的电压和电流特点,都是电路的最基本规律,另外把电路图读懂是关键,要清楚电压表测量R2两端的电压。

70.如图所示,电源电压为6V,当S1、S2闭合、S3断开时,电流表示数为0.5A,则R1的电阻值为___Ω;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为3V,则通过R1的电流_____A,电路的总电功率是____W,通电5min电路中R2产生的热量是________J。



【来源】

【答案】120.251.5225

点睛:(1)当S1、S2闭合,S3断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,根据欧姆定律求出R1的阻值;(2)当S1、S3断开,S2闭合时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可求出R1的电流,根据P=UI可求电功率;(3)根据Q=I2Rt可求5min电路中R2产生的热量。





























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(本文系百眼通学习首藏)