第十四章 欧姆定律 综合测评卷(B卷)— 2021-2022学年九年级上学期物理苏科版(有解析)

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名称 第十四章 欧姆定律 综合测评卷(B卷)— 2021-2022学年九年级上学期物理苏科版(有解析)
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版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2021-10-29 23:28:00

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第十四章 欧姆定律 综合测评卷(B卷)
一、单选题
1.有两个阻值不同的定值电阻R1、R2,它们的电流随电压变化的I﹣U图线如图所示.如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总电阻为 R并,则关于R串、R并的I﹣U图线所在的区域,下列说法中正确的是( )
A.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域 B.R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域
C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区域 D.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
2.如图甲所示的电路中,电源电压恒为6V,R1为定值电阻。在变阻器滑片P从最右端滑到最左端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙中ab线段所示。则
A.R1的阻值是20Ω,R2的最大阻值是10Ω
B.R1的阻值是20Ω,R2的最大阻值是20Ω
C.R1的阻值是10Ω,R2的最大阻值是10Ω
D.R1的阻值是10Ω,R2的最大阻值是20Ω
3.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象。以下有关叙述错误的是(  )
A.该同学研究的是电流和电阻的关系
B.闭合开关,发现电流表示数过大,原因可能是滑动变阻器连入电路阻值过小
C.实验中电压表的示数保持2.5V不变
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
4.如图所示,闭合电键S,灯L亮,一段时间后灯L熄灭,电压表示数变大。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或R上。现用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L,正确的判断是(  )
A.若灯L′亮,则可能是灯L断路 B.若灯L′亮,则一定是电阻R短路
C.若灯L′不亮,则可能是灯L短路 D.若灯L′不亮,则一定是电阻R断路
5.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.
6.如图所示,保持电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,下列说法正确的是( )
A.在甲图中,电压表V示数不变,电流表A1、A2示数均变大
B.在甲图中,电流表A1示数变小,电压表V、电流表A2示数均不变
C.在乙图中,电压表V1示数不变,电流表A、电压表V2示数均变小
D.在乙图中,电压表V2示数变大,电流表A示数变小,电压表V1示数不变
7.给你一根镍铬合金线和一根铜线(长度和横截面积都相同)、一个电源、一只电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线,现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。利用上述实验器材,可以完成的研究课题是(  )
A.只有③ B.②③ C.①和③ D.①、②和③
8.如图甲所示,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变化关系图象如图乙所示,当滑片P在a端时,下列判断不正确的是
A.电压表的示数为2V
B.滑动变阻器两端电压为4V
C.电流表的示数为0.2A
D.电路的总电阻为20Ω
9.如图所示的电路中,电源电压6 V保持不变,定值电阻的阻值为10 Ω,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是
A.电压表的示数减小
B.电压表示数与电流表示数的比值不变
C.当滑片移到中点时,电压表示数为2 V
D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.2 A
10.小兰设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警。开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时(  )
A.光敏电阻R阻值增大
B.电流表的示数增大,电压表的示数增大
C.电流表的示数减小,电压表的示数减小
D.电压表与电流表的示数之比减小
11.下列电路中,已知电源电压相等,且R1<R2,开关闭合后,则电路中电流表的示数最小的是(  )
A. B.
C. D.
12.如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列判断正确的是(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大 D.电流表示数变小,电压表示数变小
二、填空题
13.如图是一种可以改变音响声音大小的电路元件结构示意图,A、B、C是固定的铜片,d是一段裸露的弧形电阻,e是一端连接在B上,另一端可在d上滑动的铜片。已知该元件的铜片C和铜片B串接入电路中,使滑片e逆时针转动时,则该元件接入电路的电阻______(选填“变大”或“变小”),通过该元件的电流______(选填“变大”或“变小”),从而调节音响声音的大小。
14.如图甲是某身高体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示其身高及体重。已知电源电压恒为6V,R1为力敏电阻,其阻值随压力变化如图乙所示,R2为粗细均匀的电阻丝,其阻值为30Ω,滑片P与电阻丝良好接触。当一个质量为50kg的同学站在力敏电阻上时,g取10N/kg。求:
(1)他受到的重力为______N;
(2)电流表示数为______A;
(3)若身高体重测量仪测量身高的范围是1m~2m,那么当电压表示数为3.6V时,该同学的身高为______m。
15.如图所示,电源电压恒为4.5V,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=20Ω,只闭合S3,电流表的示数为_________A,电压表的示数为_________V。
16.白炽灯用久了灯丝变细,灯丝电阻_____;一根电阻丝对折后接入电路中,对折后的阻值_____。(均填“变大”、“变小”或“不变”),新型LED灯将取代白炽灯,LED灯是由_____材料制成。
17.一个灯泡的电阻是20Ω,正常工作的电压是8V,灯泡正常工作时通过它的电流是___________A。现在把它接到电压是9V的电源上,要使它正常工作,需要给它串联一个阻值为___________Ω的分压电阻。
三、作图题
18.请根据下表中给出的信息,用笔画线代替导线将图中实物图补充连接成完整电路。
开关状态 灯泡发光情况
闭合S,断开S1、S2 L1、L2均不发光
闭合S、Sl,断开S2 L1发光、L2不发光
闭合S、S2,断开S1 L1不发光、L2发光
断开S,闭合S1、S2 L1、L2均不发光
19.按要求设计并连接电路.要求:(1)两灯并联;(2)电流表测灯L1的电流;(3)变阻器用来改变灯L2的电流且其滑片向左移动时,灯L2变亮.把设计好的电路图画在左边方框内,根据左边设计的电路图把右边的实物图连成电路____,___.
20.如图所示电路中有三个灯泡,且三个灯泡均正常发光。请在“○”中填入适当的电表符号(可以填电流表、电压表)测量电路中的电流、电压。
四、实验题
21.如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是:电源(3V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V),定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω,滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压关系:
①探究电流与电压的关系时,要保持______不变,采用的科学方法是______;
②小明在实验中进行多组数据测量的目的是什么?______
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后,由实验数据画出的图象如图乙所示,其中M图象对应的是哪只电阻?由M图象得到的实验结论是什么?______
(2)探究电流与电阻的关系:
①小明在实验中,首先确定一个保持不变的电压值U,当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“a”或“b”)移动,才能使电压表示数变为U;
②当AB间换接20Ω的电阻时,小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数都无法达到U。请你告诉他,为完成实验,U的取值范围是______。
22.在测量未知阻值R的实验中,小明设计了实验电路并进行连接,如图甲所示。
(1)在连接电路时,开关应处于 ___________状态。
(2)图甲是小明接好的实物连接图,其中有一条导线连接错误,该导线是第 ________条(从图中选填导线序号);
(3)改正错误后再进行实验,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到最 ________(选填“左”或“右”)端。小明闭合开关S,发现电流表无示数,电压表的示数较大,则电路故障可能是 _________。
(4)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,则其示数为 ___________A,未知电阻R=___________Ω。
(5)若实验中只有一个电压表和一个已知阻值为R0的定值电阻,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx的阻值,请将以下实验步骤补充完整:
①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②___________,记下此时电压表读数为U;
③请写出未知电阻R阻值表达式:Rx=___________(用U、U1和R0表示)。
五、计算题
23.电阻式传感器被广泛应用与测力、测压、称重,它的核心部分是一只可变电阻,一同学用如图甲所示电路研究某电阻式传感器的特性,图中R0为定值电阻,R为电阻式传感器,当控制其阻值从0变为60Ω,测得传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示,已知电源电压恒定不变.
(1)当通过传感器的电流为0.1A时,传感器的电阻为多少;
(2)求R0的阻值.
24.如图所示,电源电压为10V,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为0.5A和6V。求:
(1)通过R1的电流I1是多少
(2)马平同学在求R2的电阻值时,解题过程如下:
根据欧姆定律:R2===12Ω
请你指出马平同学在解题过程中存在的错误,并写出正确的解题过程。
25.为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图甲所示.当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω.在图乙所示的工作电路中,电源电压恒定不变,定值电阻R2=40Ω.求:
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压表的示数是3.6V求电源电压是多少;
(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml,当电流表的示数为0.18A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾.
26.如图所示,是家用电热水器的简化电路图,温控开关S可根据水温自动切换加热和保温状态,
R1、R2是发热电阻,表中数据为热水器的主要参数.(水的比热容为 4.2×103J/(kg ℃))
(1)发热电阻R2的阻值是多少?
(2)水箱中装满初温为25℃的水,加热升温至55℃时,水需吸收的热量是多少?
参考答案
1.D
【解析】从图象中可以看出,相同的电压下,通过R1的电流小,所以R1>R2;两个电阻串联后,总电阻等于两个电阻之和,所以相同电压下,总电流小于任何一个电阻中的电流,即R串在区域Ⅰ内;两个电阻并联后,总电阻比任何一个电阻都小,所以相同电压下,总电流比任何一个电阻都大,即R并在区域Ⅲ内;故选D.
2.D
【解析】改电路为串联电路,根据串联电路分压规律,当滑动变阻器的滑片在最右端时,电压表示数最大,根据乙图得
R2的最大阻值为
定值电阻R1两端的电压为
定值电阻R1阻值为
故选D。
3.D
【解析】A.由题意知该同学研究的是电流和电阻的关系。A项正确;故A项不符合题意;
B.该电路为串联电路滑动变阻器的电阻越小,电路中的电流越大。B项正确;故B项不符合题意;
C.根据结合图乙得到定值电阻的电压为

C项正确;故C项不符合题意;
D.将Rx从5Ω换成10Ω后定值电阻上的电压增大,要保持定值电阻上的电压为不变。要增大滑动变阻器的电压,即要增大滑动变阻器的电阻,所以滑片应该右移。D项错误;故D项符合题意。
4.D
【解析】由图知道,闭合电键S,灯L亮,一段时间后灯L熄灭,电压表示数变大,此时电压表一定测量电源电压,所以,电路故障可能为L短路或R断路;当用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L;若灯L′亮,则故障一定为原来灯泡L短路;若灯L′不亮;则故障一定是电阻R断路,故D正确。
故选D。
5.A
【解析】A.由图可知,定值电阻和电流表串联,我们可以求出电源的电压,无法求出未知电阻Rx阻值,故A符合题意;
B.闭合开关S1和S2后,定值电阻R0被短路,电压表的示数即为电源电压U;闭合S1,断开S2,此时电压表的示数为U1,可以求得Rx为,故B不符合题意;
C.闭合开关,当滑动变阻器滑片移动到最右端时,此时的电压为U,当当滑动变阻器滑片移动到最左端时,此时的电压为U1,可以求得Rx为,故C不符合题意;
D.闭合开关,当滑动变阻器滑片移动到最右端时,此时的电压为I,当当滑动变阻器滑片移动到最左端时,此时的电压为I1,可以求得Rx为,故D不符合题。
故选A。
6.D
【解析】AB.甲图中,变阻器R1与定值电阻R2并联,电压表测电源电压,A1测通过变阻器R1的电流,A2测并联电路的总电流;因电源电压不变,则滑片移动时电压表V示数不变;将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,变阻器连入电路的电阻变大,由I=可知通过变阻器的电流变小,即A1示数变小;因并联电路各支路互不影响,则通过定值电阻R2的电流不变,根据并联电路电流的规律可知总电流变小,即A2示数变小,故AB错误;
CD.乙图中,变阻器R1与定值电阻R2串联,V1测电源电压,V2测变阻器R1两端的电压,电流表A测电路中的电流;因电源电压不变,则滑片移动时电压表V1示数不变;将滑动变阻器的滑片P从中点向左移动,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表A示数变小;电路中的电流变小,根据U=IR可知,定值电阻R2两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知,变阻器R1的电压变大,即V2示数变大,故C错误,D正确。
故选D。
7.D
【解析】A.给出两根长度、横截面积相同的镍铬合金线和铜线,可以研究:①导体的电阻跟它的横截面积的关系。方法:取镍铬合金线或铜线,开始将镍铬合金线或铜线一半接入电路;再将镍铬合金线或铜线对折接入电路,这样就在材料和长度不变的情况下,改变了横截面积。分别观察电流表示数,可判断电阻大小;可以研究:②导体的电阻跟它的长度的关系。方法:取镍铬合金线铜线,开始将镍铬合金线或铜线一半接入电路,再将其全部接入电路。这样就在材和横截面积不变的情下,改变了长度,分别观察电流表示数,可判断电阻大小。可以研究:③导体的电阻跟它的材料的关系。方法:将镍铬合金线和铜线分别接入电路,这样就在长度和横截面积不变的情况下,改变了材料。分别观察电流表示数,可判断电阻大小,故A选项不符合题意;
B.由A选项可知,都可以探究,故B选项不符合题意;
C.由A选项可知,都可以探究,故C选项不符合题意;
D.由A选项可知,都可以探究,故D选项符合题意。
故选D。
8.D
【解析】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R1两端电压,电流表测量电路中的电流.
A、由图甲所示电路可知,当滑片在b端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端电压,由图乙所示图象可知,电源电压U=6V;当滑片位于a端时,R1与R2的最大阻值串联,此时电压表的示数最小,由图乙所示图象可知,变阻器的最大阻值R2=20Ω,电压表的示数最小为U1最小=2V,所以此时电压表的示数为U1=2V,故正确;
B、因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时滑动变阻器两端的电压: ,故正确;
C、则电路中电流为: ,故正确;
D、根据可得总电阻:,故错误.
故选D.
9.B
【解析】A. 当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小、电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大、定值电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误B. 因电压表测定值电阻两端的电压、电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流,且定值电阻的阻值不变,所以根据欧姆定律可知电压表示数与电流表示数的比值不变,故B正确;C. 当滑片移到中点时,电路中的电流I′= =0.3A,电压表的示数:U=I′R=0.3A×10Ω=3V,故C错误;D. 当滑片移到a端时,电流表示数:I==0.6A,故D错误.故选B.
10.A
【解析】由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
AB.因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当有烟雾遮挡射向R的激光时,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小,故A正确,B错误;
C.由U=IR可知,R0两端电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,光敏电阻R两端的电压增大,即电压表的示数增大,故C错误;
D.由于电压表与电流表的示数之比等于R的阻值,因此比值变大,故C错误。
故选A。
11.B
【解析】由选项可知,A中两电阻并联,B中两电阻串联,C中为R1的简单电路,D中为R2的简单电路,电流表均测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,选项中总电阻的关系是

根据可知,对应的电流关系为
所以电路中电流表的示数最小的是串联时的电路,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.C
【解析】根据电路图知道,滑动变阻器滑片右侧与灯泡串联,电流表测电路电流,电压表并联在滑动变阻器两端。所以当滑片向左移动时,接入电路的电阻增大,根据欧姆定律,在电源电压不变时,则电路的电流减小,即电流表示数变小;滑动变阻器两端的电压增大,即电压表示数变大。
故选C。
13.变小 变大
【解析】[1][2]由图知,铜片C和铜片B串接入电路中,使滑片e逆时针转动时,弧形电阻连入电路的电阻丝长度变小,该元件接入电路的电阻变小,则由知,通过该元件的电流变大,从而调节音响声音的大小。
14.500 0.3 1.6
【解析】由图知两电阻并联,电流表测量R1的电阻,电压表测量R2下半部分的电压。
(1)[1]学生的重力为
G=mg=50kg×10N/kg=500N
(2)[2]由图乙知当压力为500N时,R1的电阻为20Ω,通过R1的电流为
I1==0.3A
(3)[3]通过R2的电流为
I2==0.2A
当电压表的示数为3.6V时,与电压表并联的R2的阻值为
R2′==18Ω
因为R2为粗细均匀的电阻丝,其阻值为30Ω,体重测量仪测量身高的范围是1m~2m,
所以1m长的电阻为30Ω,即30Ω/m,当R2′=18Ω时的长度为
L==0.6m
因身高为1米的时候滑片刚好在最下端,所以当电压表示数为3.6V时,该同学的身高为
h=1m+0.6m=1.6m
15.0.15 3
【解析】[1]只闭合S3,R1、R2串联,R3没有接入电路,电压表测量R2电压,电流表测量电路电流。电路的总电阻
则电路电流为
即电流表示数为0.15A。
[2]R2两端的电压为
即电压表示数为3V。
16.变大 变小 半导体
【解析】[1]导体的材料、长度相同时,横截面积越小,导体的电阻越大。所以白炽灯用久了灯丝变细,灯丝电阻变大。
[2]将电阻丝对折后,长度变短,横截面积变大,故对折后的阻值变小。
[3]新型LED灯是用半导体制作的,比白炽灯节能、效果更好。
17.0.4 2.5
【解析】[1]由题知,灯泡正常发光时的电压为8V,电阻为20Ω,则灯泡正常发光时的电流
[2]由串联电路的分压特点可知,要使灯泡接在9V的电源正常工作,应串联一个电阻分压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以串联电阻两端的电压
UR=U UL=9V 8V=1V
因串联电路中各处的电流相等,所以
IR=IL=0.4A
由可得串联电阻的阻值
18.如下图所示
【解析】由“闭合S,断开S1、S2”L1、L2均不发光,可确定开关S在干路上;由“闭合S、Sl,断开S2”L1发光、L2不发光;“闭合S、S2,断开S1”L1不发光、L2发光,可确定S1控制支路中的L1,S2控制L2,如图所示:
19.
【解析】
两灯泡并联,电流表测灯L1的电流说明电流表与L1串联,变阻器用来改变灯L2的电流说明滑动变阻器与L2串联,滑片向左移动时灯L2变亮说明此时接入电路的电阻变小即要把左下侧接线柱接入电路.
(2)从电源正极开始,用各元件符号表示实物,最后回到负极,如下图所示.
20.
【解析】由图可知中间的表跟灯泡L1并联,所以应为电压表;左边的表与灯泡L2并联,应为电压表;右边的表跟灯泡L2串联,所以应为电流表
故答案为:
21.电阻 控制变量法 为了寻找普遍规律 M图象对应的是5Ω电阻;电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 b 3V≥U≥2V
【解析】(1)①[1][2]由控制变量法可知,探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变。
②[3]实验中,进行了多组数据的测量,其目的是为了寻找普遍规律。
③[4]由图乙可知,当电压为1V时,通过M的电流大于N的电流,由R=可知N图像对应的电阻较大,M图像对应的电阻较小,所以M图像对应的电阻是5Ω。由图像可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)①[5]当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向b端移动,使电压为U。
②[6]变阻器的最大阻值是40Ω,当AB间换接20Ω的电阻时,变阻器的阻值处于最大处,通过电路的电流
=0.1A
电阻两端的电压
UAB=IR3=0.1A×20Ω=2V
电压表的示数最小为2V,电压表的量程是0-3V,电压表的最大示数是3V,所以为完成实验,U的取值范围是
3V≥U≥2V
22.断开 2 左 未知电阻R断路 0.32 7.5 再闭合开关S1
【解析】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)[2]原电路中,电阻和电压表没有连入电路中,电阻应与电流表串联,电压表与电阻并联,连接错误的导线是第2条,正确连接方式是,把2从定值电阻的左端改接到右端即可。
(3)[3]改正错误后进行实验,为了保护电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即最左端。
[4]小明闭合开关S,发现电流表无示数,电路可能断路,电压表的示数较大,电压表串联在电路中,与电源连通,则电路故障可能是未知电阻R断路。
(4)[5]纠正错误,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为2.4V,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.32A。
[6]未知电阻阻值为
(5)[7]实验步骤:①闭合开关S、断开开关S1,用电压表测出待测电阻Rx端的电压为U1;
②再闭合开关S1,用电压表测出电源的电压U;
[8]在①中,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压;在②中,定值电阻短路,电压表测电源电压,由串联电路电压的规律,在①中,定值电阻的电压为
电路中的电流
未知电阻Rx阻值表达式
23.(1)60;(2)15Ω
【解析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;(1)由题知,电阻式传感器的阻值从0变为60Ω,传感器消耗的电功率与通过它的电流关系图象如图乙所示;由图乙可知,通过传感器的电流最小为0.1A,由欧姆定律可知电路中的总电阻最大,传感器的电阻最大,即为60Ω;(2)当I=0.1A时,P1的值:P1=I2R=(0.1A)2×60Ω=0.6W;(3)当电路中的电流I=0.1A时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=U/R可得,电源的电压:U=I(R0+R)=0.1A×(R0+60Ω)﹣﹣①,当R=0Ω时,电路为R0的简单电路,此时电路中的电流最大,由图乙可知最大电流I′=0.5A,则电源的电压:U=I′R0=0.5A×R0﹣﹣﹣②,因电源的电压不变,所以,0.1A×(R0+60Ω)=0.5A×R0,解得:R0=15Ω.
24.(1)0.5A;(2)见解析
【解析】(1)如图,两电阻串联,电流表示数即为R1的电流,所以通过R1的电流为0.5A。
(2)电压表测量R1的电压,所以马平同学错误的原因是:代入公式的电压和电流不对应,即所求的电阻为R1的电阻值。
正确过程:R2的电压为
R2的电阻为
25.(1)9V;(2)是酒驾
【解析】解答:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,当电压表的示数是3.6V时,电路中的电流I==0.9A,因为串联电路中电流处处相等,所以通过R1的电流是0.9A,U1=I1R1=0.960Ω=5.4V,根据串联电路的电压等于各用电器两端的电压之和,电源电压U=U1+U2=3.6V+5.4V=9V;(2)当电流表的示数为0.18A时,电路中的总电阻:R==50Ω,则酒精气体传感器的电阻:R1′=R-R2=50Ω-40Ω=10Ω,由甲图可知,被检测者的酒精气体浓度为0.8mg/ml,0.2mg/ml<0.8mg/ml≤0.8mg/ml,所以被检测者属于酒驾.
26.(1)36.3Ω;(2)3.78×106
【解析】
(1)由电路图知道,当开关S跳至a触点位置时,是只有电阻R1的简单电路,此时电路电阻较小,因为电源电压U一定,由P=U2/R知道,电功率较大,电热水器处于加热状态,由P=U2/R可得,R1 =U2/P加热=(220V)2/2000W=24.2Ω;
当开关S跳至b触点位置时,两电阻串联,电路电阻较大,电功率较小,电热水器处于保温状态,由P=U2/R知道,R1 +R2 =U2/P保温=(220V)2/800W=60.5Ω,所以R2 =60.5Ω-24.2Ω=36.3Ω;
(2)水的体积等于电热水器的容积,V=30L=30dm3 =0.03m3 ,
由ρ=m/V知道,水的质量是:m=ρV=1.0×103 kg/m3 ×0.03m3 =30kg,
故水吸收的热量是:Q吸 =cm△t=4.2×103 J/(kg ℃)×30kg×(55℃-25℃)=3.78×106 J