云南省2023年中考备考物理一轮复习 欧姆定律 练习题
一、单选题
1.(2022·云南昆明·统考一模)在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大 B.体温越高,电压表的示数越大
C.体温越低,R两端的电压越小 D.体温越低,通过的电流越大
2.(2022·云南·校联考三模)在如图所示电路中,闭合开关S后,在滑片P向右滑动过程中,各电表示数变化正确的是( )
A.A1、A3示数不变,A2、V示数变小
B.A1、V示数不变,A2、A3示数变大
C.A1、A2、V示数不变,A3示数变小
D.A2、V示数不变,A1示数变小,A3示数变大
3.(2022秋·云南大理·九年级统考期末)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1,L2的电阻之比为R1:R2=1:2,此时甲、乙两电表的示数之比为( )
A.2:1 B.1:2 C.3:2 D.2:3
二、填空题
4.(2022·云南曲靖·统考二模)如图所示, R1=10Ω ,电源电压不变。只闭合 S1,电流表示数为 0.3A;S1、S2均闭合,电流表示数为 0.5A,此时通过 R1 的电流为_________A ,R2的阻值为___________Ω 。
5.(2022·云南红河·统考二模)如图所示电路中,电源电压恒定不变,R2=20Ω,闭合开关S、S2,电流表示数为0.3A,则电源电压为 ___________V;然后再闭合开关S1,调节R1的阻值大小,当电流表示数为0.6A,则此时变阻器R1接入电路的阻值为 ___________Ω。
6.(2022·云南昆明·统考一模)如图所示电路,电源电压为4.5V,开关S闭合后,两灯均发光,电压表示数为2.5V,电流表示数为0.2A,则的电阻为______Ω。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,则故障可能是______(选填“短路”“断路”或“断路”)。
7.(2022·云南红河·统考二模)图甲为某型号电子秤,其原理结构如图乙所示,是定值电阻;是压敏电阻,其阻值与所受压力之间满足(单位是),该电子秤由电压表改装而成,改写电压表(量程为)的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量;设踏板的质量为,电源电压保持不变,空载时,电压表的示数为。求:
(1)的阻值;___________
(2)该电子秤所能称量的物体质量的量程;___________
(3)可以通过增大 ___________的方法,减小该电子秤的量程。
8.(2022·云南昆明·云南省昆明市第十中学校考一模)小亮设计了一个水位监测报警装置,其电路如图甲所示,电源电压3V不变,报警器(电阻不计)中通过的电流达到或超过10mA时会报警。监测头是一个放置于水底的压敏电阻,受力面积为2,其阻值R随压力F的变化规律如图乙所示。监测头在压力超过28N时不能正常工作,该装置能监测的最大水深是______m。若要该装置在水深达到11m时开始报警,则电阻箱接入电路的阻值应为______Ω。(g取10,)
9.(2022·云南昆明·统考一模)为了测定风速大小,小明设计了如图所示的装置。装置中探头、金属杆和滑动变阻器滑片P相连,可上下移动。当风吹过探头时,风速越大,电流表的示数越______;现要求用电压表来替代电流表,当风吹过探头时,风速越大,电压表的示数变化与电流表相同,电压表应该______(选填“串联在电路中”“并联在两端”“并联在两端”或“并联在电源两端”)。
10.(2022·云南·校联考模拟预测)物理学中,为了纪念意大利科学家______发明了第一个使人类获得稳定持续电流的电堆,因此用他的名字来命名电压的单位。德国物理学家______对电流跟电阻和电压的关系进行了大量的实验研究,进一步归纳得出了“导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比”。
11.(2022·云南红河·统考一模)如图所示是一种测定油箱内油量的装置,油量表是由电流表改装而成,其中R'是定值电阻,R是滑动变阻器,滑片和滑杆相连,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。当油箱内的油面上升时,油量表的示数将 _______;若换用电压表改装成油量表,要求油面下降时电压表示数变小,电压表应并联在元件 _______的两端。
12.(2022·云南临沧·统考一模)高铁列车上安装有烟雾报警器,如图所示是简化原理图,电源电压恒为6V,R0为定值电阻,其阻值为20Ω,R的阻值随光照强度的减弱而增大,其最大值为100Ω,当报警电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警,当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,电压表示数 ___________(选填“变大”、“变小”或“不变”);若烟雾浓度为100时恰好能将激光完全遮挡,则此时电流表的示数为 ___________A。
13.(2022·云南红河·统考一模)如图所示的电路,电源电压恒定为U,电阻R1、R2为定值电阻,开关闭合前,滑片P与导体棒DE最左端接触。开关S1接N,S2断开,S闭合,移动滑片至P的过程中,导体棒接入电路的电阻为Rx时,电压表V1示数为U1,电压表V2示数为U2,。的字母表达式为 _______(用U、R1、R2、Rx表示),的最大值为 _______。
14.(2022·云南·校联考三模)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20Ω.闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为_____A,定值电阻R2的阻值为_____Ω.
15.(2022春·云南曲靖·九年级校联考阶段练习)一只标有“6V 3W”的小灯泡,接在电源电压为12V的电路中,为使其正常发光,应________(选填“串”或“并”)联一个电阻(小灯泡灯丝电阻不变),该电阻通电20s产生的热量是________J
三、实验题
16.(2022·云南昆明·统考一模)如图所示是“探究电流与电阻关系”实验图,实验准备有阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻,规格为“10Ω 2A”、“30Ω 1A”两只滑动变阻器,电源电压6V保持不变。
(1)请用笔画线代替导线将图的实物电路连接完整________;
(2)在按要求正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P滑到________(选填“A”或“B”)端。闭合开关后发现,电流表示数为零,电压表指针有偏转,且偏转角度很大,其原因可能是________;
(3)排除故障后继续实验,将电阻由5Ω更换为10Ω,闭合开关,应调节滑动变阻器的滑片P直到电压表示数为________V时,才能读取电流表的示数;
(4)实验数据如下表中所示,分析表中数据,你认为完成此次实验选择的滑动变阻器型号是________;由实验得出的结论是:当保持电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成________;
(5)实验中进行多次实验,记录多组数据的目的是________。
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
17.(2022·云南红河·统考二模)利用图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R'规格为“30Ω 1A”,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);___________
(2)实验中,用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ___________,取下5Ω的电阻,再将滑动变阻器滑片移至最 ___________端,然后用10Ω的电阻代替5Ω的电阻接入电路;
(3)闭合开关、移动滑片使电压表示数为 ___________V时,读出电流表的示数;多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下对应电流表的示数,得到图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。小明根据图像得出该实验的结论是 ___________;
(4)小聪分析了图像后提出“25Ω 0.1A”这组数据无法通过实验测量得到,请简述小聪的理由 ___________。
18.(2022·云南·统考中考真题)小明用“伏安法”测量未知电阻R的阻值。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大、电压表选择合适的量程;( )
(2)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到___________端;
(3)电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示为___________A,可算出电阻R的阻值为___________Ω;
(4)他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,算出对应的电阻值及电阻的平均值,计算电阻的平均值的目的是___________;
(5)测出电阻R的阻值后,小明还对标有2.5V的小灯泡的电阻进行了测量,他测量了多组数据,如下表所示
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.1 1.7 0.9 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.19 0.05
电阻R/Ω 8.93 8.08 7.08 4.74 2.00
小灯泡亮度 亮度越来越暗
小明发现5次测量的电阻值相差较大,和其他小组交流发现都存在类似情况,且小灯泡的电阻随电压减小而减小,亮度也变暗。同学们认为这种情况不是误差造成的,而是小灯泡电阻受__________影响;亮度越来越暗,是小灯泡两端电压越来越小,实际功率变_________的缘故。
19.(2022·云南玉溪·统考模拟预测)在中考物理实验操作考试中,小红完成了伏安法测电阻实验,用到的器材有:电源(电压低于3V且不变)、电流表和电压表各1只、滑动变阻器1只、待测电阻1只(约100)、导线若干、开关1个。请完成以下问题∶
(1)图甲是老师预接的部分实验电路,请将电路连接完整(要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小)。______
(2)连接电路时,开关应处于_____状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最_____(填“大”或“小”)端的位置。
(3)闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,造成这一现象的原因可能是_____。
A.滑动变阻器阻值过小 B.电阻R短路
C.电池电压过低 D.电流表正负接线柱接反
(4)排除故障后、闭合开关,调节滑动变阻器滑片到适当位置时,电流表示数为0.3A,电压表示数如图丙所示,则此次测得阻值为______Ω。为了避免偶然性,使测量结果更准确,应______;
(5)如果实验中电压表损坏,小红观察了滑动变阻器铭牌后,认为用余下的器材也能完成测量,设计电路如图丁,主要操作步骤如下∶
①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,电流表示数为I1;
②再将滑片移到A端,电流表示数为I2;
③若滑动变阻器最大阻值为R0,则待测电阻 R=______(用字母表示)。
(6)小红和小刚分别测量完各自的电阻后,绘制了各自电阻的U-l图线(图戊中的a线和b线),则两电阻大小关系为Ra______Rb。(填“<”或“>”或“=”)。
20.(2022·云南昆明·统考一模)某兴趣小组利用图甲测量电阻Rx的阻值(约10Ω),电源电压为3V、滑动变阻器RP,规格“10Ω 1A”。
(1)①用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整______;
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到______(选填“A”或“B”)端:
③闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数约为3V,电流表无示数,此时故障可能是导线______(选填“a”“b”或“c”)断路;
④排除故障后,进行三次实验测出的电阻值分别为10.2Ω、9.9Ω、9.7Ω,待测电阻的阻值应为______Ω(保留一位小数)。
(2)小李利用该实验装置测量小灯泡的额定功率,将待测电阻Rx换成额定电压为2.5V的小灯泡。闭合开关,调节滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示为______A,小灯泡的额定功率为______W。
(3)小刚设计图丙所示电路来测小灯泡的额定功率,其额定电压为U额,操作步骤如下:
①断开S1,闭合S、S2,调节滑动变阻器,使电压表示数为U额;
②断开S2,闭合S、S1,保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱,使电压表示数为______,此时电阻箱的阻值为R0;
③小灯泡的额定功率P额=______(用已知物理量表示)。
21.(2022·云南·校联考模拟预测)在“伏安法测定值电阻”试验中,小明同学所用电源电压恒定不变,但电源电压未知,滑动变阻器上标有“20Ω 1.5A”字样,电压表和电流表的量程合适.
(1)请你在图甲中接错的那根线上打“×”并另画一根导线,使电路连接正确_____.
(2)小明测得一次结果后,准备整理实验器材结束实验,你认为他的实验真的结束了吗?你会给他提什么建议呢?
①写出你的建议:调节滑片,_____.
②你提出这个建议的目的是_____.
(3)若他测量的是小灯泡的电阻,你还会基于同样的目的提出这样的建议吗?_____(选填“会”或“不会”),原因是______.
(4)实验过程中电流表突然损坏了,小明利用现有器材仍然完成了实验,请你完善下列步骤并写出定值电阻的表达式.
①按照图乙所示的电路图连接好电路;
②调节滑动变阻器,使其接入电路的电阻为_____Ω 时,读出电压表示数 U1;
③再调节滑动变阻器,使其接入电路的电阻为______Ω 时,读出电压表示数 U2;
④根据已知条件和测量结果,写出定值电阻的表达式:Rx=______Ω(用符号表示)
22.(2022·云南·云南师范大学实验中学校考三模)如图甲所示,是小明测量未知电阻Rx(阻值约为5Ω)的实验电路,滑动变阻器“30Ω 1A”,电源电压3V。
(1)图甲电路有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的电路;___________
(2)开关闭合前应将滑动变阻器的滑片置于最 ___________(选填“左”或“右”)端;
(3)检查电路无误后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,出现这一现象的原因可能是 ___________,排除故障后闭合开关电流表示数为0.4A,电压表示数如图乙,则Rx=___________Ω;接下来他移动滑动变阻器的滑片,测出多组电压、电流数值,这样做的目的是 ___________;
(4)完成实验后,同学还想继续探究电流与电阻的关系,找来了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的五个定值电阻,在保证电路各元件安全的情况下,要想完成五次实验,小江应控制定值电阻两端电压最小为 ___________V;在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器的作用是 ___________。
23.(2022·云南曲靖·统考二模)在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,小明设计了如图甲所示电路。电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻。
(1)请把电路补充完整,导线不要交叉,要求滑片右移两表示数都变大______;
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片P应处于______端(选填“最右”“最左”);
(3)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则电路故障的原因是______;
(4)排除故障后,闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如表所示;
实验次数 1 2 3 4
电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25
①请根据表中数据,在图乙中用描点法画出导体中的电流Ⅰ与导体两端的电压U的关系图象______;
②分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成______;
(5)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的,采用的实验探究方法为______;
(6)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系
B.测量未知电阻的阻值
24.(2022·云南曲靖·统考模拟预测)小明同学用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)如图甲所示是小明连接好的电路图,经老师检查后说有一根导线连错了,请你在错误的连线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线___________;
(2)改正电路后,闭合开关,发现电压表示数较大,而电流表指针几乎不发生偏转,则电路中的故障可能是___________;
(3)排除故障后,正常进行实验,测量的数据记录如表所示,在第2次测量时电流表的示数如图乙所示,其值为___________A,则该定值电阻的阻值为___________Ω,在完成第2次实验后,要继续进行第3次实验,应将滑动变阻器滑片向___________(选填“左”或“右”)端移动;
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1.5 0.15
2 2.0
3 2.5 0.25
(4)将上述实验中的定值电阻更换为标有“2.5V”字样的小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻,根据记录的数据绘制了如图丙所示的U-I图像,分析图像可知,小灯泡的额定功率为 ___________W,他还发现小灯泡两端的电压越高,小灯泡的电阻越大,出现这种情况的原因是___________。
25.(2022·云南曲靖·统考一模)科技小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉______;
(2)在连接电路时,开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态;滑动变阻器的滑片P应位于_____(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是_____;
A.电流表没调零
B.电流表“+”“﹣”接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图乙所示,为______A,则电阻R的阻值是______Ω;
(5)改变电阻R两端的电压,多次测量求平均值,分析数据还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______(选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图丙所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,主要实验步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2;
③由此可得电阻Rx=______(以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
四、计算题
26.(2022·云南曲靖·统考模拟预测)如图所示,电阻R2的阻值为20Ω,当只闭合开关S1、S2时,电流表示数为0.3A;当只闭合开关S2时,电流表示数为0.2A:当只闭合开关S3时,电流表示数为0.1A。求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)开关均闭合时电流表的示数。
参考答案:
1.B
【详解】A.体温越高,R的阻值越小,故A错误;
B.体温越高,R的阻值越小,根据串联分压,电阻阻值变小,电阻R的电压变小,而电压表测量的是定值电阻的电压故电压表的示数越大,故B正确;
C.体温越低,R的阻值越大,根据串联分压,电阻阻值变大,R两端的电压越大,故C错误;
D.体温越低,R的阻值越大,总电阻变大,电流变小,通过的电流越小,故D错误。
故选B。
2.C
【详解】由图可知,本题电路为R1与R2并联,电流表A1测量R2电流,电流表A2被短路,电流表A3测量干路总电流,电压表示数U=U1=U2,故电流表A2、电压表两表示数是不变的,电流表A1测量R2电流,因,因R2为定值电阻,阻值不变,电源电压不变,故电流表A1示数也是不变的;电流表A3测量干路电流,因,因R1滑片向右滑动,阻值变大,故R并也相应增大,由此电流表A3示数变小。
故选C。
3.D
【详解】解:乙表与电源两端连接,所以乙是电压表,甲如果是电流表, S闭合时,灯L2短路,与题意不符,故甲也是电压表,甲表测L2的电压,乙表测电源电压,两灯串联, =,根据分压原理可知,根据串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和可得,
甲、乙两电表的示数之比为. 故选D.
点睛:根据电路的连接,乙表与电源连接,故为电压表,甲表不能是电流表,故两表都为电压表,甲表测L2的电压,乙表测电源电压,两灯串联,根据分压原理和串联电路电压的规律得出答案.
4. 0.3 15
【详解】[1]由电路图可知,只闭合S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由知道,电源的电压
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
S1、S2均闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且电源电压不变,所以,此时通过R1的电流仍为0.3A不变。
[2]由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R2的阻值
5. 6 20
【详解】[1]由图可知,闭合开关S、S2,电阻R2接入电路,该电路是一个串联电路,电流表测电路中电流,由欧姆定律可得电源电压
U=IR2=0.3A×20Ω=6V
[2]再闭合开关S1,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路各支路互不影响,所以通过R2的电流不变,根据并联电路中电流的特点可知,通过R1的电流为
I1=I干-I=0.6A-0.3A=0.3A
由并联电路电压特点和欧姆定律可得此时变阻器R1的阻值为
R1==20Ω
6. 10 L1断路
【详解】[1][2]由题图可知,闭合开关,L1与L2串联,电压表接在L1两端,测量的是L1两端的电压。电流表测量电路中的电流,由欧姆定律得L2的电阻
通电一段时间后两灯均熄灭且电流表无示数,可以初步判断是电路中出现了断路,电压表有示数且示数较大,进一步说明是和电压表并联的L1断路。
7. 40Ω 0~240kg 的阻值
【详解】(1)[1]空载时,踏板的重力为
由阻值与所受压力F之间的关系式得出此时对应压敏电阻的阻值
串联电路中总电压等于各分电压之和,所以压敏电阻两端的电压
由于串联电路中各处的电流相等,所以根据欧姆定律可得,电路中的电流
的阻值
(2)[2]电子秤的质量最大时对应的电压表量程最大值,此时定值电阻两端的电压为,此时电路中的电流
压敏电阻两端分得的电压
压敏电阻的阻
由阻值与所受压力F之间的关系式得出此时的压力
该电子秤的量程
所以该电子秤的量程为0~240kg。
(3)[3]根据可知,要减小该电子秤的量程,则需要增大压敏电阻的阻值,即减小电路中的电流;为了使电路正常工作,可在电源电压不变的情况下减小电压表量程或增大R0的阻值。
8. 14 220
【详解】[1]由题意可知,监测头在压力超过28N时不能正常工作,则此时压敏电阻受到压强
p最大==1.4×105Pa
根据p=ρgh可得能监测的最大水深
=14m
[2]该装置在水深达到11m时开始报警,则此时压敏电阻受到压强为
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×11m=1.1×105Pa
压敏电阻受到的压力
F=pS=1.1×105Pa×2×10-4m2=22N
由图乙可知此时压敏电阻的阻值R=80Ω,已知报警器报警时电路的电流
I=10mA=0.01A
报警时电路的总电阻
R总==300Ω
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得电阻箱接入电路的阻值
R箱=R总-R=300Ω-80Ω=220Ω
9. 大 并联在R1两端
【详解】[1][2]由图可知,与串联,电流表测电路中的电流,当风吹过探头时,风速越大,探头上方的压强越小,此时滑片向上移动,滑动变阻器接入的阻值变小,由可知,电路中的电流变大;由串联分压原理可知,分压变小,则分压变大,当当风吹过探头时,风速越大,电压表的示数变化与电流表相同,电压表应该并联在R1两端。
10. 伏特 欧姆
【详解】[1]意大利科学家亚历山德罗伏特发明了第一个使人类获得稳定持续电流的电堆,为了纪念他,把伏特命名为电压的单位。
[2]德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中的电流跟电压和电阻之间的定量关系,为了纪念他作出的杰出贡献,人们把他的名字命名为电阻的单位。
11. 变大 R′
【详解】[1]由图可知,R和R′串联,油量表串联在电路中,相当于电流表;当油箱油面上升时,浮子会上升,则滑杆连接滑片的一端会下降,滑动变阻器接入电路的阻值会变小,即电路总电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,即油量表示数将变大。
[2]当油箱油面下降时,浮子会下降,则滑杆连接滑片的一端会上升,滑动变阻器接入电路的阻值会变大,即电路总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,由U=IR可知R'两端的电压变小,因此电压表应并联在元件R′两端。
12. 变大 0.05
【详解】[1]当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光线变弱,光敏电阻的阻值变大,总电阻变大,电源电压不变,电流变小,定值电阻R0的电压变小,故电压表的示数变大。
[2]若烟雾浓度为100时恰好能将激光完全遮挡,则光敏电阻的阻值最大,最大阻值为100Ω,则电流表的示数为
13.
【详解】[1][2]开关S1接N,S2断开,S闭合时,R1、R2、导体棒接入的电阻Rx串联,电压表V1测量R1、Rx两端的总电压,大小为U1;电压表V2测量R2、Rx两端的总电压,大小为U2,则
U 1=UR1+Ux
U 2=UR2+Ux
当Rx=0Ω时,最大,则
14. 0.3 10
【详解】第一空.由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1电流即为电流表A1的示数:
第二空.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过定值电阻R2的电流:
则定值电阻R2的阻值:
.
15. 串 60
【详解】第一空.由题知,电源电压大于灯泡的额定电压,所以,为使该灯泡正常发光,应串联一个电阻分压;
第二空.由串联电路的电压特点可得,灯泡正常发光时串联电阻R两端电压:
UR=U-UL=12V-6V=6V
因串联电路中各处的电流相等,所以,由P=UI可得,电路中的电流:
由可得,串联电阻的阻值:
该电阻通电20s所产生的热量:
Q=I2Rt=(0.5A)2×12Ω×20s=60J.
16. 见详解 B 电阻R断路 3 “30Ω 1A” 反比 寻找普遍规律,避免偶然性
【详解】(1)[1]把定值电阻、滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在电阻两端,滑动变阻器已接了左下的接线柱,所以应将其上面的一个接线柱接入电路中,如下图所示
(2)[2]连接无误后,闭合开关前,为了保护电路,应将滑片P滑到阻值最大处B端。
[3]闭合开关后,发现电流表指针无偏转,电路可能是断路,电压表指针有明显偏转,电压表与电源连通,则原因可能是电阻R断路。
(3)[4]排除故障后,先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
将电阻由5Ω更换为10Ω,闭合开关,保持电阻两端的电压不变,应调节滑动变阻器的滑片P直到电压表示数为3V时,才能读取电流表的示数。
(4)[5]当定值电阻阻值为20Ω时,电阻两端的电压是3V,滑动变阻器两端的电压为
6V-3V=3V
根据串联分压的原理,滑动变阻器接入电路的电阻应为20Ω,即选择的滑动变阻器型号是“30Ω 1A”。
[6]由表格中的实验数据可知,每次实验的电流与电阻的乘积为定值,即得出的结论是:当保持电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[7]探究电流与电阻的关系时,要进行多次实验是为寻找普遍规律,避免偶然性。
17. 断开开关 左 2.5 当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比 见解析
【详解】(1)[1]探究电流跟电阻的关系实验中,电压表测定值电阻两端电压,所以电压表应与定值电阻R并联,滑动变阻器与电阻串联,滑动变阻器连接时接线柱应一上一下连接,由此连接实物图,如图所示
(2)[2][3]上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,为保护电路,接下来的操作是断开开关,取下5Ω电阻,再将滑动变阻器滑片移至阻值最大端,即最左端。
(3)[4][5]由如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像可知,控制电阻两端的电压为
所以闭合开关、移动滑片使电压表示数为2.5V时,读出电流表的示数;根据图像可知,电阻越大,电流越小,由此可得出该实验的结论是:在电压一定时,通过定值电阻的电流和电阻成反比。
(4)[6]当电阻为25Ω时,电流为0.1A,此时滑动变阻器连入电路的阻值为
由于滑动变阻器的最大最值为30Ω,而,所以这组数据不能通过实验测量得到。
18. B 0.3 5 减小误差 温度 小
【详解】(1)[1]滑动变阻器串联接入电路,且导线应连接一上一下接线柱,要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大,故接入的是左下端接线柱,由于电源电压是两节干电池,电源电压为3V,故电压表的量程选择小量程,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,为了保护电路,需要将滑动变阻器移到最大阻值处,故需要将滑片移动B端。
(3)[3][4]电流表的示数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.02A,故读数为0.3A;电阻R的阻值为
(4)[5]由于测量时存在误差,故需要多测测量,取平均值,以减小误差。
(5)[6]电灯泡的电阻受温度影响,温度越高,电阻越大。
[7]亮度越来越暗,是因为小灯泡两端电压越来越小,实际功率变小,电流做功变慢,电能转化为光能和内能也变慢,故灯泡的亮度变暗。
19. 或 断开 大 D 8 改变电流电压多次测量求平均值 <
【详解】(1)[1]要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小,则可知,滑动变阻器需要串联在电路中,且下端接的是A端的接线柱,答案如下:
或
(2)[2][3]连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大位置。
(3)[4]闭合开关,发现电流表指针往反方向偏转,造成这一现象的原因可能是电流表正负接线柱接反,故选D。
(4)[5]因电压低于3V,所以丙图的读数为2.4V,则此次测得阻值为
[6]为了避免偶然性,使测量结果更准确,应改变电流电压多次测量求平均值。
(5)[7]①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,电流表示数为I1,则此时电源电压为U=I1(R+R0) ③
②再将滑片移到A端,电流表示数为I2,则此时电源电压为U=I1R ④
由③④解得:
(6)[8]由图像及可知,Ra<Rb。
20. B b 9.9 0.3 0.75
【详解】(1)[1]测量电阻大小时,由欧姆定律可知需测量该电阻上的电压和电流的大小,故电压表应与被测电阻并联,电流表与被测电阻串联,因实验中需测量多组数据,则滑动变阻器需与被测电阻串联,如图所示:
[2]为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器滑片应移到最大阻值处,由图可知滑动变阻器左侧电阻丝接入电路,应该将滑片P移动至B端。
[3]电流表无示数,说明电路中存在断;电压表示数为3V,说明电压表与电源之间是通路,这是与电压表并联的定值电阻断路,导致电压表串联在了电路中导致的,此时电压表测电源电压,所以,故障可能是导线b断路。
[4]定值电阻的阻值取三次测量的平均值,即
(2)[5]此时电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数可知此时电流大小为0.3A。
[6]小灯泡额定电压为2.5V,电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常工作,电流为0.3A,可知额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
(3)[7]本实验采用了替换法,电阻箱和小灯泡分别与滑动变阻器串联接入电路,由串联分压可知,滑动变阻器滑片位置不变,则接入电路中的电阻大小不变,当小灯泡上电压与电阻箱电压相同时,变阻箱的阻值等于小灯泡阻值,故此时需调节变阻箱,使电压表示数为U额。
[8]以上可知小灯泡的阻值为R0,则小灯泡的额定功率为
21. 多测几次数据求电阻的平均值 减小实验误差 不会 灯泡的电阻会随温度变化 0 20
【详解】(1)如图电压表测量的是总电压,正确的应该是测量定值电阻两端的电压,所以将电压表右侧的导线改接到滑动变阻器的C接线柱,如图:
(2)①建议:应该调节滑片,多测量几组数据;
②目的是,根据每次测量的电阻值,求平均值减小误差.
(3)若测量的是小灯泡的电阻,因为灯丝电阻是随温度而变化的,所以求平均值没有意义,故灯泡不能进行多次测量;
(4)实验过程中电流表突然损坏了,利用现有器材仍然完成了实验.
①按照图乙所示的电路图连接好电路;
②调节滑动变阻器,使其接入电路的电阻为0Ω 时,读出电压表示数 U1,此时电压表示数即为电源电压;
③再调节滑动变阻器,使其接入电路的电阻为20Ω 时,读出电压表示数 U2,即滑动变阻器作为一个定值电阻使用,与未知电阻串联;
此时滑动变阻器两端的电压为:
;
电路中的电流为:
;
④根据已知条件和测量结果,写出定值电阻的表达式:
.
22. 左 Rx断路 5.5 求平均值减小误差 1.5 使电压表的示数保持不变
【详解】(1)[1]实物图中未知电阻和滑动变阻器并联,电压表串联在电路中,这是错误的;未知电阻、滑动变阻器应串联,电压表应与未知电阻并联,故改正后的实物图如图所示
(2)[2]开关闭合前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端,由于滑动变阻器接入的是右下接线柱,故应将滑动变阻器的滑片置于最左端。
(3)[3]串联电路电流表无示数,说明电路出现断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源的两极之间是接通的,故出现这一现象的原因可能是Rx断路。
[4]由图甲可知,电压表选择的量程是0~3V,分度值为0.1V,故示数为2.2V,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律可知Rx的阻值为
[5]移动滑动变阻器得出多组电压、电流数值的目的是为了多次测量求平均值减小误差。
(4)[6]若要能顺利完成实验,定值电阻两端电压不能低于最小值,而定值电阻两端的电压最小时,接入到电路中的为定值电阻最大的电阻,且滑动变阻器阻值处于最大处,此时最小电压为
而电压表的最大示数恰为3V,所以小江应控制定值电阻两端电压为1.5V。
[7]探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端的电压不变,所以移动滑动变阻器的目的是使电压表的示数保持不变。
23. 最左 电阻R断路 正比 滑动变阻器的阻值 控制变量法 A
【详解】(1)[1]滑片右移两表示数都变大,说明电路的电阻变小,由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变小,变阻器右下接线柱接入电路,由表中数据可知,电压表的示数没有超过3V,电压表选择0~3V的量程,如下图所示:
(2)[2]为保护电路,闭 合开关前,应将滑片置于变阻器的阻值最大处,即最左端。
(3)[3]闭合开关S,电流表指针几乎不偏转,说明电路中出现断路故障,电压表示数为电源电压,断路故障一定出现在电压表测量的用电器上,即电阻R断路。
(4)①[4]根据表格中数据描点,过这些点画出相应的直线,如下图所示:
②[5]由表中数据可知,电压增大几倍,相应的电流也增大几倍,可以得到当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[6][7]实验中,通过改变滑动变阻器的阻值可以改变电阻R两端的电压,研究电流和电压的关系,保持电阻不变,用到控制变量法。
(6)[8]A.探究电流与电阻的关系时多次测量是为了找普遍规律。
B.测量未知电阻的阻值时多次测量是为了求平均值减小误差;故A与本实验多次测量的目的相同。
故选A。
24. 定值电阻Rx断路 0.2 10 左 0.75 灯丝电阻随温度升高而增大
【详解】(1)[1]原电路图中,待测电阻与电压表串联且待测电阻和电压表被导线短路,这样连接是错误的,电压表应并联在待测电阻两端,改正如下图所示
(2)[2]改正电路后,闭合开关,发现电流表指针几乎不发生偏转,电路可能断路,电压表示数较大,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,说明与电压表并联的支路断路了,即电路中的故障可能是定值电阻Rx断路。
(3)[3]由图乙可知,电流表选用小量程,分度值0.02A,故其示数为0.2A。
[4]由表中可知,此时定值电阻两端电压为2V,故由欧姆定律可得,定值电阻的阻值为
[5]由表中数据可知,第2次实验中定值电阻两端电压小于第3次实验中定值电阻两端电压,要增大定值电阻两端电压,则需减小滑动变阻器两端电压,由串联分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑动变阻器滑片向左端移动。
(4)[6]由图丙可知,小灯泡两端电压为2.5V时,流过小灯泡的电流为I=0.3A,故由P=UI可得,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
[7]分析图像可知,电压与电流的比值即灯丝电阻随电压的增大而增大,原因是随着小灯泡两端电压增大,灯的亮度越来越亮,温度越来越高,灯丝电阻就越来越大,即灯丝电阻随温度升高而增大。
25. 断开 B A 0.5 5 正
【详解】(1)[1]要求当滑动变阻器的滑片向B滑动时,电流表的示数减小,即当滑动变阻器的滑片向B滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,滑动变阻器左下接线柱连入电路中,即接A端,如图
(2)[2][3]连接电路时,为保护电路,开关应断开,滑动变阻器的滑片应在电阻的最大处,即滑片P应放在B端。
(3)[4]A.若电流表没调零,开关闭合前,电流表的指针不在零刻度线,可能在零刻线右侧,故A符合题意。
B.若电流表正负接线柱接反,闭合开关后,电流表的指针会反向偏转,故B不符合题意。
故选A。
(4)[5][6]如图2所示,电流表选用量程,分度值为0.02A,其读数为05A,由欧姆定律可得,R的阻值
(5)[7]由数据可知,导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)[8]串联电路总电压等于各部分电压之和,由串联电路的电压特点可知,R0两端的电压
通过R0的电流
串联电路各处电流相等,由串联电路电流特点可知,通过Rx的电流为
Rx的电阻
26.(1)6V;(2)10Ω;(3)0.42A
【详解】解:(1)由图知道,只闭合开关S1、S2时,只有R2接入电路中,根据欧姆定律知道,电源电压为
U=I1R2=0.3A×20Ω=6V
(2)当只闭合开关S2时,R1、R2串联接入电路中,根据欧姆定律知道
U=I2(R1+R2)
即
6V=0.2A×(R1+20Ω)
解得R1=10Ω。
(3)当只闭合开关S3时,R1、R3串联接入电路中,根据欧姆定律知道
U=I3(R1+R3)
即
6V=0.1A×(10Ω+R3)
解得
R3=50Ω
开关都闭合时,R2、R3串联接入电路中,电流表测量干路中的电流,根据欧姆定律和并联电路中的电流规律可知,电流表示数为
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R1的阻值为10Ω;
(3)开关均闭合时电流表的示数为0.42A。
