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浙教版八年级(上)科学第四单元电路探秘培优训练卷
一、单选题
1. 为维护消费者权益,某技术质量监督部门对市场上的电线产品进行抽查。发现有一个品牌电线中的铜芯直径明显比电线规格上标定的直径要小,导线电阻偏大,工作时发热量高甚至烧坏。从影响导体电阻大小的因素来分析,引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是( )
A. 电线的长度 B. 电线的横截面积 C. 电线的材料 D. 电线的温度
2. 2020年10月15日,《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料,向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在( )
A. 电热毯 B. 电动汽车动力系统 C. 电热水壶 D. 充电暖手宝
3. 声控开关在静音时处于断开状态,在接收到一定响度的声音时会自动闭合一段时间。某地下通道两端的入口处,各装有一个声控开关来控制同一盏电灯,以确保行人不管从哪端进入,电灯都能接通电源发光。下列符合设计要求和安全要求的电路是( )
A. B.
C. D.
4. 在伏安法测电阻的实验中,被测电阻大约80欧,选用的电源电压为1.5伏,选用的电流表量程为0.6安,下列有关电流表和电源电压选择的说法,正确的是( )
A. 电源选择错误,因此会烧坏电源
B. 电流表量程不合适,因此电流表无示数
C. 电源电压选择不当,电路中电流过小,电流表指针偏转角度太小,读数误差较大
D. 电流表量程选择错误,读数误差较大
5. 为检测植物叶表面含水量的变化,科学家用条状石墨烯,制成的湿敏电阻 Rx 附着在 叶片上 ,植物含水量变低,Rx 变小,电表示数变小;植物含水量变高,Rx 变大,电表 示数变大。电源电压恒定,R0 为定值电阻,下列电路图中符合要求的是( )
A. B. C. D.
6.如图所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲∶U乙=3∶2;当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时则两表的示数之比I甲∶I乙为( )
A. 2∶1 B. 3∶1 C. 2∶3 D. 1∶3
7. 用图形可以表示一些概念之间的关系,比如并列,交叉,包含等,下列之间关系符合图形关系的是( )
A. B. C. D.
8. 如图所示是一种风速测定装置。其中风速表是由电压表改装而成,R为定值电阻,R1为滑动变阻器,“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连(活塞与管道壁接触紧密),活塞运动时,细杆可带动滑动变阻器滑片移动。当风速变小时( )
A. 活塞上方气压变小 B. 活塞向上移动 C. R1接入电路的电阻变大 D. 电压表示数变大
第8题图 第9题图
9. 如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A. 电流表测L2的电流 B. 电流表测L1的电流 C. 电流表测的是总电流 D. 两灯泡串联
10 . 如图所示,一束带电粒子沿着水平方向平行地飞过磁针的上方,小磁针的S极向纸内偏转。对带电粒子束的判断:①向右飞行的正离子束;②向左飞行的正离子束;③向右飞行的负离子束;④向左飞行的负离子束;⑤向右飞行的电子束;⑥向左飞行的电子束,则可能正确的是( )
A. ②③⑤ B. ①④⑥ C. ②④⑥ D. ①③⑤
第10题图 第11题图
11. 如图所示,长度相同、横截面积不同的同种材料制成的金属棒 AB 和 BC 连在一起接入电路,则( )
A. UAB=UBC B. RAB<RBC C. UAB>UBC D. IAB>IBC
12. 如图所示,电流表示数为I,电压表示数为U,不考虑温度对图中定值电阻的影响,则正确的是( )
A. U=0,R=0 B. U变大时,U/I不变 C. U变大时,U/I变大 D. I变大时,U/I变小
第12题图 第13题图
13. 小科用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
B. 小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
C. 利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D. 为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
14. 图片有助于知识的理解和记忆。下列图片与对应知识理解错误的是( )
A. 甲图中试管1中的气体能燃烧,并产生淡蓝色火焰
B. 乙图表示地球上淡水比例很小,绝大部分是咸水
C. 丙图表示植物背光侧生长素分布少,背光侧细胞生长快
D. 丁图表示同种电荷之间会相互排斥
15. 如图甲是小新设计的调光灯电路图(电源电压保持不变),他将粗细均匀的铅笔芯AB (阻值不随温度变化)通过回形针连入电路,小灯泡的额定电压为6伏。闭合开关S后,回形针P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I-U关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. P从左端A滑到右端B的过程中电压表示数变大
B. 铅笔芯AB的阻值为6欧
C. P在B点时,通电2分钟电路消耗的电能为720焦耳
D. 当铅笔芯连入电路的阻值2.5欧时,灯泡消耗的功率为3.2瓦,此时灯丝的阻值一定是1.25欧
16. 现有标注为“6V 2 W”和“12 V 8 W”的两盏电灯 L1 和 L2 , 把它们与“20Ω 1A” 的滑动变阻器串联后,接在18V的电源上,如图所示,开关闭合后,当滑动变阻器R的滑片P从a端向b端滑动的过程中,下列说法正确的是(忽略温度对电阻的影响)( )
A. 两灯都变亮,且L1首先正常发光 B. 因为L2的额定功率大,所以L2比L1更亮
C. 两灯灯丝电阻不同 D. 两灯都变亮,且L2可能先烧毁
第16题图 第17题图
17. 如图所示,电源电压不变,R1=2R2=20Ω,当开关S1闭合,S2断开,滑片P移到最右端时电压表的示数U1=6V,电流表的示数为I1 , 电阻R1的电功率为P1:当开关S1、S2都闭合,滑片P向左移到中点位置时电压表的示数变化了3V,电流表的示数为I2 , 滑动变阻器的电功率为P2;下列电路计算错误的是( )
A. I1:I2=4:3 B. 电源电压为6V C. P1:P2=8:9 D. 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
18. 如图甲所示,电源电压不变,小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值.为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图象,如图乙、丙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 电源电压为16V
B. 当电流表示数为0.25A时,滑动变阻器连入电路的阻值为45Ω
C. 若滑动变阻器连入电路的阻值变小,则电压表V与电流表A示数之比变小
D. 若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围为18Ω ~ 50Ω
19. 实验室所使用的电流表是由小量程的电流表改装而成。在图甲中 是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3 mA的电流表,其电阻Rg=10 Ω,现借助一个定值电阻R0把它改装为一个量程为3 A的电流表,如图乙所示,下列判断正确的是( )
A. 达到满偏时 两端电压0.03 V,R0约10 000 Ω B. 达到满偏时 两端电压0.03 V,R0约0.01 Ω
C. 达到满偏时 两端电压30 V,R0约10 000 Ω D. 达到满偏时 两端电压30 V,R0约0.01 Ω
20. 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。移动滑动变阻器R2的滑片P,电压表和电流表示数的U I关系图像如图(乙)所示,则( )
①电源电压为9V ②滑动变阻器的最大阻值为20Ω
③电压表示数为5V时,R2的电功率最大 ④电压表示数为4V时,R1的电功率最大
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
二、填空题
21. 用在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流,会观察到如图所示的惊奇现象,这是由于梳子摩擦后________,会吸引细细的水流;当梳子靠近带负电的小球,小球被排斥,说明梳子带________电。
第21题图 第22题图
22. 某科研队伍研制出的PM2.5净化器,原理如图所示。闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,这是因为带电体具有________的性质;当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被棉芯D吸附住,这是由于电荷间具有________的规律。
23.如下图甲所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,滑动变阻器R2的最大阻值是________Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数将________(选填“大于”、“小于”或“等于”)0.4A。
第23题图 第24题图
24.如图所示,电源电压不变,灯L标有“6V6W”字样。当闭合开关S时,灯L正常发光,它的电阻是________Ω;再闭合开关S,前后两次电流表的示数之比为2:3,则电阻R的阻值是________Ω。
25. (1)如图一所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯________(选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且读数较大,电流表无读数,则故障可能是________(选填“L1短路”、“L2短路”、“L1断路”或“L2断路”)。
(2)如图二是为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为________A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为________Ω。
26.在学校科技小组制作活动中,小科同学设计了一个模拟调光灯,电路如图甲所示,电源电压为4V;小灯泡正常工作时的电压为2.5V,图乙是该小灯泡的I-U图像;铅笔芯的材质粗细均匀,其长为10cm、阻值为20Ω;回形针A固定在铅笔芯右端,回形针P可以在铅笔芯上自由滑动。请回答下列问题:
(1)根据乙图,小灯泡灯丝的阻值与温度的关系:___ _____。
(2)当P滑到距A点Xcm处时,电路中的电流为0.2A,则X=________ cm。
(3)当p滑到距A点2.5cm处时,电路中小灯泡两端的电压为________V。
27.人接触汽车有时会被“电”一下,这是因为汽车行驶时与空气摩擦发生了________现象。手拿如图所示的静电消除器接触汽车,消除器中的LED灯发光,若瞬间电流方向是由消除器流向汽车,则汽车带的是________电荷。
28. 如图是电阻A、B的I﹣U图象。由图可知:B电阻的阻值是________Ω;将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A和B两端的总电压是________V;将电阻A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2A时,A两端的电压是________V。
29. 如图10所示,当S1闭合、S2断开时,电压表示数为2.5 V;当S1断开、S2闭合时,电压表示数为6 V。灯L1两端的电压为________V,灯L2两端的电压为________V,电源电压为________V。
第29题图 第30题图
30. 如图电路,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,小楚将滑动变阻器R2的滑片P从a端移动到b端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,滑动变阻器R2的最大阻值是 Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为 A。
31. 如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图,电源电压18V保持不变,电压表量程0 15V,电流表量程0 3A,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝,滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80cm,底面积为200cm2 . 当水位处于最高处时,M刚好浸没在水中,滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计,M全部露出水面前,弹簧的伸长长度△L始终与受到的拉力F成正比,如图乙所示。
(1)如要求电表指针偏转的幅度随水位的上升而增大,则选用电路中________表的示数来显示水位变化。
(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为多少?
(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,电流表示数为多少?(g取10N/kg)
32. 如图甲所示,电源电压为U保持不变,R0为定值电阻.闭合开关S,电流表A的示数为I,电压装V1的示数U1 , 电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器滑片得到在不同电流下的U1-I图像和U2-I图像,如图乙所示。
(1).随着电路中电流的增大,电压表 V2的示数 U2 (填“减小”或“增大”,下同)。
(2).在 U-I 坐标中两条图像在Q 点相交,此状态滑动变阻器连入电路的阻值是 。
(3).根据图像可求得:电源电压 U= V。
33. 标有“6V 3W”的小灯泡,通过它的电流与电压的关系如图所示。则该灯泡正常发光时的电阻为________Ω,若把它与一只阻值为8Ω的电阻串联接在电压为7.2V的电路中,则整个电路消耗的功率为________W.
三、解答题
34. 如图甲所示为某品牌超声波加湿器;如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图,其中电源电压为6V,定值电阻R0的阻值为90Ω,电流表的量程为0~300mA,电压表的量程为0~6V;如图丙所示为湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像。则在电路安全工作的前提下,计算:
(1)当电流表的示数为40mA时,求湿敏电阻R接入电路中的阻值。
(2)当湿度RH=50% 时,求电压表示数。
(3)当电压表示数为1.5V时,求湿敏电阻R的大小。
35. 某兴趣小组在阅读了半导体材料相关信息后,为了探究定值电阻R1的电流与其两端电压的关系,特设计了如图甲所示的电路,其中R2为多种半导体材料混合制成的电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示。现将R2置于可调温装置中(不影响电路的连接),当R2的温度从最低25℃调至最高80℃的过程中,由电路中电流表与电压表对应的示数变化关系,得到此过程中R1的完整I一U图象,如图丙所示。求:
(1)由图乙可知,R2的阻值随温度的升高而________(填“变大”“不变”或“变小”,下同)。在R2的温度由最低25℃升高到80℃的过程中,电路中的电流变化是________。
(2)定值电阻R1的阻值为多少?
四、实验探究题
36. 小尧为探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路,用到的器材有:电源(电压3V不变),标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干。
(1)电路连接完毕,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表示数不为零,出现这种现象的原因可能是定值电阻R________(选填“断路”或“短路”);
(3)小尧排除故障后,电路中接入5Ω电阻时,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为U,此时电流表的示数如图乙所示;接着用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路再次实验,此时应将电压表的示数调为________V,再记录此时电流表的示数;然后用15Ω电阻替换10Ω电阻继续实验,她发现无论如何调节滑动变阻器的阻值,电压表示数始终大于U,原因可能是______ __。(答一种情况即可)。
37. 小金利用如图甲所示的电路,探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
(2)实验中小金发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是___ _____。
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的I﹣R图象,得到的结论是______
_ _。
(4)在上述实验中,小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向________端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数为________V。
五、综合说理题
38.如图所示,开关闭合后,灯泡L正常发光,电压表 、 规格完全相同,但表盘上所显示的示数却不同,原因可能是什么(至少答三种)
浙教版八年级(上)科学第四单元电路探秘培优训练卷
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【分析】根据题目描述,分析哪个影响电阻的因素发生改变即可。
【解答】铜芯的直径偏小,那么它的横截面积肯定偏小,而导体的电阻与横截面积成反比,因此导线电阻增大,那么引起这种电线电阻不符合规格的主要原因是横截面积,故B正确,额A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】 B
【解析】【分析】根据各个用电器的工作原理分析判断。
【解答】电热毯、电热水壶和充电暖手宝,都是利用电流的热效应工作的,根据Q=I2Rt可知,如果电阻为零,那么发热为零,则它们都不能工作,故A、C、D不合题意;
电动汽车的动力系统将电能转换为机械能,电阻越小,发热越少,电能的转换效率越高,故B符合题意。
故选B。
3.【答案】 C
【解析】【分析】如果用电器相互影响,那么它们串联;如果用电器相互不影响,那么它们并联,据此确定两个开关的串并联关系即可。
【解答】(1)两个声控开关,无论哪个开关闭合,灯泡都会发光,这说明它们不相互影响,因此它们应该并联。
(2)因为通过两个开关的电流都要经过灯泡,所以灯泡在干路上;
(3)为了安全用电,开关要接在火线和灯泡之间,因此两个开关应该并联在火线和灯泡之间。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
4.【答案】 C
【解析】【分析】在伏安法测电阻的实验中,电压表的量程以电源电压为准,而电流表的量程以电源电压和被测阻值的比值为准。
【解答】通过电路的最大电流为:。
电流表的量程是0.6A,那么它的分度值为0.02A,现在的电流值比分度值还小,因此无法读出准确数值,这其实就是电源电压太小造成的,因此电源选择错误,但是不会烧坏电源,故A错误;
电流表的量程选择没问题,指针摆动,但是偏转幅度很小,故B,D错误;
电源电压选择不当,电路中电流过小,电流表指针偏转角度太小,读数误差较大,故C正确。
故选C。
5.【答案】 C
【解析】【分析】利用欧姆定律和串并联电路的电压、电阻和电流特点,对各个选项中电表的示数变化进行判断即可。
【解答】A.湿敏电阻Rx与定值电阻R0串联,电流表测总电流。当含水量变低,Rx变小时,总电阻变小,此时总电流变大,即电流表的示数变大,故A不合题意;
B.湿敏电阻Rx与定值电阻R0串联,电压表测R0的电压。当含水量变低,Rx变小时,总电阻变小,此时总电流变大。根据U0=I0R0可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B不合题意;
C.湿敏电阻Rx与定值电阻Rx串联,电压表测R0的电压。当含水量变低,Rx变小时,根据“串联电路中电压与电阻成正比”的规律可知,Rx的电压变小,即电压表的示数变小,故C符合题意;
D.湿敏电阻Rx与定值电阻Rx串联,电压表测总电压,始终保持不变,故D不合题意。
故选C。
6.【答案】 D
【解析】【分析】(1)电压表可以看作断路,电流表可以看作导线;
(2)当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,根据(1)中方法确定两个电阻是串联,根据电压表的示数求出电阻之比;当开关S断开时,甲、乙都是电流表时,根据并联电路电流和电阻的反比关系求出两个表的示数之比。
【解答】当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,电阻R1和R2串联,甲测总电压U总 , 乙测R2;
因为: , R总=R1+R2;
所以:;
当开关S断开时,甲、乙都是电流表时,电阻R1和R2并联,甲测R2的电流I2 , 乙测总电流I总 ,
根据:I总=I1+I2 , ;
那么: , 因此甲、乙两块电流表的示数之比为1:3。
故选D。
7.【答案】 B
【解析】【分析】首先弄清各个概念,然后分析相关概念之间的关系即可。
【解答】A.神经元又称神经细胞,是细胞体的一种,因此二者为包含关系,故A错误;
B.浓溶液可能是饱和溶液,也可能是不饱和溶液;饱和溶液可能是浓溶液,也可能是稀溶液,二者有交集,为交叉关系,故B正确;
C.超导体是电阻为零的导体,与导体为包含关系,故C错误;
D.地球上的水体分为海洋水和淡水,而淡水集中表现为冰川水,二者为并列关系,故D错误。
故选B。
8.【答案】 C
【解析】【分析】首先根据流体压强和流速的关系判断活塞上方气压的变化,再根据活塞的运动方向确定变阻器的阻值变化,最后根据欧姆定律判断电压表的示数变化。
【解答】根据流体流速和压强的关系可知,当活塞上方有风经过时,上方空气流速加快,气压变小,在大气压强的作用下,活塞受到向上的合力,即向上移动。
如果风速变小,那么上方的气压增大,于是活塞向下移动,变阻器上的滑片向下移动,变阻器R1的阻值变大,故A、B错误,而C正确;
变阻器的电阻变大,那么通过电路的电流变小,根据U=IR可知,电压表的示数变小,故D错误。
故选C。
9.【答案】 B
【解析】【分析】(1)(2)(3)电流表与哪个用电器串联,它就测哪个用电器的电压。
(4)如果只有一条通路,那么用电器串联;如果有两条或多条通路,那么用电器并联。
【解答】根据实物图可知,电流表与灯泡L1串联在同一支路上,测灯泡L1的电流,故B正确,而A、C错误;
如下图所示,电流可以分别通过两个灯泡流回负极,即有两条通路,那么两个灯泡并联,故D错误。
故选B。
10.【答案】 A
【解析】【分析】(1)在物理学中,将正电荷定向移动的方向规定为电流方向,因此电子的移动方向与电流方向相反;
(2)首先根据磁极之间的相互作用分析带电粒子束产生磁场的方向,然后根据右手螺旋定则判断电流方向即可。
【解答】小磁针的S极向纸内偏转,那么N极向纸外偏转,因此带电粒子束在下方的磁场方向垂直纸面向外。用右手握住粒子束,四指的指尖在下面向外,大拇指指向左侧,因此电流方向向左;如果是带正电荷的粒子束,那么它们向左飞行;如果是带负电的粒子束,那么它们与电流方向相反,即向右飞行,那么②③⑤正确。
故选A。
11.【答案】 C
【解析】【分析】(1)导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,电压越大。
【解答】AB和BC材料相同且长度相同,AB段的横截面积比BC段的小,因此RAB>RBC;根据串联电路的分压规律可知,UAB>UBC , 故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
12.【答案】 B
【解析】【分析】(1)电阻是导体本身的一种性质,只受材料、长度、横截面积和温度的影响,与它两端的电源和通过电流的大小无关;
(2)电压表测R的电压,电流表测通过R的电流,根据公式R= 可知,两个电表的示数的比值是不变的。
【解答】导体两端的电压为U,通过的电流为I,由欧姆定律可得R= ,即导体的电阻为R= ;导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻不随着电流和电压改变而改变;当导体两端的电压为0V时,导体的电阻不变,A错误;
当导体两端的电压的电压变大时,导体的电阻不变,仍为R= ,故B正确,C错误;
当通过导体的电流变大时,导体的电阻不变,仍为R= ,D错误。
故答案为:B
13.【答案】 C
【解析】【分析】(1)(3)根据控制变量法的要求分析;
(2)根据灯泡亮度和电流的关系判断;
(4)根据电压表的使用方法判断。
【解答】探究导体电阻与横截面积的关系时,需要控制材料和长度相同而改变横截面积,只需将两根电阻丝分别接入即可。探究导体电阻与长度的关系时,需要控制材料和横截面积相同而改变长度,只需接入同一根电阻丝,改变其中一个线头在电阻丝上的位置即可,故A错误,C正确;
小灯泡越亮,通过它的电流越大,接入合金丝的电阻越小,故B错误;
为了准确比较两条合金丝的电阻,可以在电路中串联一个电流表,故D错误。
故选C。
14.【答案】 C
【解析】【分析】本题主要考察 知识的理解和记忆 在图片中是否能对应起来。
【解答】A:负极连接的试管内为氢气, 能燃烧,并产生淡蓝色火焰 。故正确
B: 乙图表示地球上淡水比例很小,绝大部分是咸水 。故正确
C:丙图表示的植物背光处生长素分布多,导致长得快,故错误
D:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故正确
故答案为:C
15.【答案】 C
【解析】【分析】(1)由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是PB两端的电压;根据滑片移动方向判定电阻的变化,根据分压规律判定电压表示数的变化;
(2)由图乙读出灯泡两端的电压和电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出铅笔芯AB两端的电压,根据欧姆定律求出铅笔芯AB的阻值;
(3)P在B点时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,根据W=UIt求出通电2分钟电路消耗的电能;
(4)设此时的电流为I,根据公式P=I2R可以表示出电流的大小,然后根据欧姆定律求出灯丝的电阻。
【解答】A.由图甲可知,P从左端A滑到右端B的过程中,铅笔芯接入电路的电阻减小,根据串联电路的电压与电阻成正比的规律可知,分担的电压减小,即电压表示数变小,故A错误;
B.当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,灯泡两端的电压最大,此时只有灯泡接入电路中,根据图象可知,灯泡两端的最大电压为6V,则电源电压为6V;
由灯泡的I-U关系图象可知,灯泡两端的最小电压UL=1.5V,最小电流Imin=0.5A,
那么铅笔芯AB两端的电压UAB=U-UL=6V-1.5V=4.5V,
铅笔芯AB的阻值: , 故B错误;
C.P在B点时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,只有灯泡接入电路中,灯泡两端的电压为电源电压6V,此时电路中的电流为1A,
则通电2分钟电路消耗的电能为:W=UIt=6V×1A×2×60s=720J,故C正确;
D、当铅笔芯连入电路的阻值2.5欧时,灯泡消耗的功率为3.2瓦,设此时灯丝的阻值为R,
根据P=I2R可知,此时电路中的电流为:;
解得:R=5Ω或R=1.25Ω;
根据图象可知,当灯泡两端的电压最小时,其电阻是最小的,
最小电阻为: , 则R=1.25Ω不符合题意,故D错误。
故选C。
16.【答案】 A
【解析】【分析】(1)根据电路电流的大小变化分析灯泡亮度的变化;哪个灯泡的额定电流小,哪个灯泡先正常发光。
(2)灯泡的亮度取决于实际功率的大小,根据“串联电路中功率与电阻成正比”判断;
(3)根据比较灯泡电阻大小;
(4)根据欧姆定律计算出两个灯泡的电压,从而确定哪个灯泡可能被烧坏。
【解答】根据图片可知,当滑片从a向b端移动时,它的阻值减小,则通过灯泡的电流增大,因此两个灯泡都变亮。L1的额定电流为: , L2的额定电流为: , 则L1先正常发光,故A正确;
灯泡L1的电阻为: , 灯泡L2的电阻为: , 则两个灯泡的电阻相等。故C错误;
在串联电路中,功率与电阻成正比,因为两个灯泡的电阻相同,所以它们的实际功率相同,即亮度相同,故B错误;
如果两个灯泡都不损坏,那么根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,它们的电压都是总电压的一半,即都是9V。因为9V>6V,所以灯泡L1先被烧毁,故D错误。
故选A。
17.【答案】 A
【解析】【分析】根据R1=2R2=20Ω算出R2的电阻;
(1)当开关S1闭合、S2断开,滑片P移到最右端时,电阻R1和R2串联,电流表测量电路的电流,电压表测量电源电压,即电源电压为:U=U1=6V,
根据算出此时电路的电流,根据P1=(I1)2R1算出电阻R1的电功率;
(2)当开关S1、S2都闭合,滑片P向左移到中点位置时,滑动变阻器与R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路的电流,
电压表的示数变化了3V,应该是减小了3V,根据欧姆定律算出电流表的示数,根据串联电路电压的规律算出滑动变阻器两端的电压,根据P2=U滑I2算出滑动变阻器的电功率,根据算出此时滑动变阻器的电阻,进而求出滑动变阻器的最大电阻,根据两次算出的电流和电功率算出两次电流和电功率之比。
【解答】因为R1=2R2=20Ω,
所以;
(1)当开关S1闭合、S2断开,滑片P移到最右端时,电阻R1和R2串联,电流表测量电路的电流,电压表测量电源电压,
即电源电压为:U=U1=6V,故B正确不合题意;
此时电路的电流为: ,
电阻R1的电功率:P1=(I1)2R1=(0.2A)2×20Ω=0.8W;
(2)当开关S1、S2都闭合,滑片P向左移到中点位置时,滑动变阻器与R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路的电流,
电压表的示数变化了3V,应该是减小了3V,变为U2=6V-3V=3V;
电流表的示数:;
滑动变阻器两端的电压为:U滑=U-U2=6V-3V=3V,
滑动变阻器的电功率:P2=U滑I2=3V×0.3A=0.9W,
此时滑动变阻器的电阻:;
滑动变阻器的最大电阻为:2×R滑=2×10Ω=20Ω,故D正确不合题意;
那么I1:I2=0.2A:0.3A=2:3,故A错误符合题意;
那么P1:P2=0.8W:0.9W=8:9,故C正确不合题意。
故选A。
18.【答案】 D
【解析】【分析】由电路图可知,小灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测小灯泡L两端电压,电流表测电路中的电流;
(1)由图丙可知电流为0.6A时滑动变阻器连入电路的电阻为10Ω,此时灯泡两端电压为6V,由U变=I变R变可求得滑动变阻器两端电压,由串联电路电压特点U总=UL+U变可求出电源电压;
(2)由图乙可知电流为0.25A时灯泡两端电压,由串联电路分压特点可求得滑动变阻器两端电压,由P计算变阻器接入的阻值;
(3)根据确定电压表和电流表比值的意义,然后结合“灯丝电阻随温度的升高而增大”的规律判断即可;
(4)若将电压表量程换为0~3V,则灯泡两端电压最大为3V,滑动变阻器两端电压最小为9V,此时滑动变阻器接入电路电阻最小,由图乙可知此时电路中电流,由 可得滑动变阻器连入电路中的电阻最小值,而变阻器接入的最大阻值就是变阻器的最大阻值,据此确定变阻器的阻值范围。
【解答】A.根据乙图可知,当电路中电流为0.6A时,小灯泡两端电压为6V;由图丙可知,滑动变阻器R连入电路中的电阻R=10Ω;
此时变阻器两端的电压为U变=I变R变=0.6A×10Ω=6V;
则电源的电压U总=UL+U变=6V+6V=12V,故A错误;
B.由图乙可知,当电流表示数为0.25A时,灯泡两端电压UL'=1V,此时滑动变阻器R两端的电压U变=U-UL'=12V-1V=11V;
滑动变阻器接入的阻值为: , 故B错误;
C.电压表测灯泡的电压,电流表测通过灯泡的电流,根据可知,电压表与电流表的比值为灯泡的电阻。当变阻器的阻值变小时,通过电路的电流变大,根据乙图可知,则灯泡的电阻变大,即比值变大,故C错误;
D.若将电压表量程换成0~3V,则灯泡两端电压最大为3V,此时滑动变阻器接入电路电阻最小;
由图乙可知当灯泡两端电压为3V时,通过小灯泡L即电路中的电流I''=0.5A,
此时滑动变阻器R两端电压U滑′=U UL″=12V 3V=9V;
则滑动变阻器R接入电路中的最小阻值;
滑动变阻器R接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,小灯泡L两端电压最小,由图丙可知,滑动变阻器R接入电路中的最大阻值为50Ω,
所以滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围为:18Ω~50Ω,故D正确;
故选D。
19.【答案】 B
【解析】【分析】根据乙图可知,电阻R0与Rg并联。首先根据U0=Ug=IgRg计算出 两端的电压,再根据并联电路I0=I总-Ig计算出通过R0的电流,最后根据计算出它的电阻。
【解答】根据乙图可知,电阻R0与Rg并联。
两端的电压U0=Ug=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V;
通过R0的电流0=I总-Ig=3A-0.003A=2.997A;
定值电阻。
故选B。
20.【答案】 A
【解析】【分析】(3)这是一个混联电路:Rap和Rbp并联后与R1串联,电流表测通过Rap的电流,电压表测量并联电路两端的电压。
(2)当电压表示数最大时,滑动变阻器并联电路的总电阻R总=Rap×Rbp/Rap+Rbp=(R2-Rap)Rap/R2,由数学知识可得当Rap=1/2R2时,总电阻最大,此时当电压表示数最大。
(3)根据图乙可知,当电压表示数为2V时,通过左半部分电流为0.25A,通过右半部分电流为1A;通过左半部分电流为1A时,通过右半部分电流为0.25A
【解答】(1)当电压表读数为4V时,干路电流为I=0.25A+1.0A=1.25A,根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压U总=U+IR0=4V+1.25AxR0------1
当电压表读数为5V时,干路电流为I'=0.5A+0.5A=1A,U总=U'+I'R0=5V+1A×R0------2
联立1、2解得:U=9V,故①正确。
(2)根据图b可知,当电压表示数为4V时,通过ap的电流为0.25A,通过bP的电流为1A(或通过aP的电流为1A,通过bP的电流为0.25A),由I=U/R可知,Rap=U/Iap=4V/0.25A=16Ω;Rbp=U/Ibp=4V/1A=4Ω;滑动变阻器R的总阻值R=Rap+Rbp=16Ω+4Ω=20Ω,故②正确。
(3) 电压表示数为5V时,R2的电功率P=UI=5V×0.5A=2.5W,电压表示数为4V时,R2的电功率P=UapIap+UbpIbp=4V×0.25A+4V×1A=5W,所以当电压表示数为5V时R2的电功率小于电压表示数为4V时R2的电功率,故③错误。
R1是干路上的定值电阻, 要使R1的电功率最大,需使总电流最小,即总电阻最大,也即并联电路的电阻最大,此时意味着并联电路的电压最大,由图乙可知,并联电路的最大电压可达到5V,所以4V时 R1的电功率不是最大, 故④错误。
故答案为:A
二、填空题
21.【答案】 带电;负
【解析】【分析】(1)经过摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电;
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】(1)在干燥的头发上梳过的塑料梳子靠近细细的水流,会观察到如图所示的惊奇现象,这是由于梳子摩擦后带电,会吸引细细的水流;
(2)当梳子靠近带负电的小球,小球被排斥,根据“同种电荷相互排斥”可知,梳子带负电。
22.【答案】 吸引轻小物体;异种电荷相互吸引
【解析】【分析】(1)“带电体”是物理学上的名词,是指带电荷的物体,对轻小物体有吸引力。
(2)电荷为物体或构成物体的质点所带的正电或负电,带正电的粒子叫正电荷(表示符号为“+”),带负电的粒子叫负电荷(表示符号为“﹣”)。也是某些基本粒子(如电子和质子)的属性,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】因为带电的物体对轻小物体有吸引力,所以当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来。当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被棉芯D吸附住,因为棉芯D带有正电荷,这是由于电荷间具有异种电荷相互吸引的的规律。
故答案为:吸引轻小物体;异种电荷相互吸引
23.【答案】 20;小于
【解析】【分析】(1)据乙图可知,当滑片在最右端时,电阻R1和R2串联;当滑片在最左端时,只有R1;根据U总=U1+U2列出方程,联立求解得到电源电源和R1、R2的阻值;
(2)根据欧姆定律计算出滑片在中点时电流的大小,与0.4A进行比较即可。
【解答】(1)据乙图可知,当滑片在最右端时,电阻R1和R2串联,电压表示数为4V,电流表示数为0.2A,
那么变阻器的最大阻值为:;
根据U总=U1+U2得到:U总=0.2A×R1+4V;
当滑片在最左端时,只有R1 , 此时电压表示数为0,电流表示数为0.6A,
根据U总=U1+U2得到:根据U总=0.6A×R1;
解得:U总=6V,R1=10Ω;
当滑片在中点时,电流表的示数为:。
故答案为:20;小于
24.【答案】 6;12
【解析】【分析】(1)已知额定电压和额定功率根据P= 计算灯泡的电阻;
(2)首先根据P=UI计算出灯泡的额定电流,然后根据电流表的示数之比计算出开关S闭合后电流表的示数,接下来根据并联电路电流规律计算出通过电阻R的电流,最后根据计算电阻即可。
【解答】(1)由功率公式P= 可得:灯泡电阻RL= ;(2)由功率公式P=UI可得,通过灯泡的电流IL= =1A;
闭合开关S2前后,电流表示数之比为2:3,即: ,
则得出闭合开关后的干路电流I=1.5A;
由并联电路的电流规律可得:流过R的电流IR=1.5A-1A=0.5A;
由欧姆定律可得,电阻R的阻值:R= =12Ω。
25.【答案】 (1)L1;L1断路
(2)0.2;6
【解析】【分析】(1)电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压。当灯泡L1断路时,电压表与灯泡L2串联,由于它的内阻很大,因此通过灯泡L2的电流很小,它不发光。在串联电路中,电压与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电源电压,则示数较大;电流表没有电流经过,因此没有示数。
(2)首先根据串联电路电压与电阻成正比计算出每个灯泡两端的电压,再根据图二确定通过灯泡的电流。当灯泡与电阻并联时,首先根据图二确定灯泡电压为6V时的电流,再根据并联电流特点I=I总-IL计算出通过电阻的电流,最后根据计算它的阻值。
【解答】(1)如图一所示电路,开关S闭合后,两灯均发光,电压表测的是灯L1两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且读数较大,电流表无读数,则故障可能是L1断路。
(2)这6只灯泡的电阻都相等,根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知,每个灯泡两端的电压。根据图二可知,当灯泡电压为1V时,通过灯泡的电流为0.2A。
当灯泡与电阻并联时,它们两端的电压都等于电源电压6V。根据图二可知,当灯泡电压为6V时,通过灯泡的电流为0.5A,那么通过电阻的电流为:I=I总-IL=1.5A-0.5A=1A,那么该电阻的阻值为:。
26.【答案】 (1)灯丝的阻值随温度的升高而增大
(2)7.5
(3)2.5
【解析】【分析】(1)根据乙图分别计算出对应的阻值,然后再分析灯丝电阻随温度的变化规律;
(2)根据乙图确定电流为0.2A时灯泡的电压,并根据计算出此时灯泡的电阻,再根据计算出总电阻,接下来根据R=R总-RL计算出铅笔芯的阻值,最后根据“导体电阻与长度成正比”计算X的值;
(3)首先根据“导体电阻与长度成正比”计算出铅笔芯接入的阻值,再根据U'=I'R'计算出它的电压,并根据乙图确定U总=UL+U'对应的灯泡电压即可。
【解答】(1)根据公式分别计算出电压1V、1.5V、2V时的灯泡电阻为:5Ω、6.25Ω、7.14Ω、则得到:灯丝的阻值随温度的升高而增大。
(2)当电流为0.2A时,总电阻为:;
根据乙图可知,此时灯泡的电压为1V,则电阻为:;
此时铅笔芯的电阻R=R总-RL=20Ω-5Ω=15Ω;
根据导体的长度与电阻成正比得到:;
则X=7.5cm。
(3)当p滑到距A点2.5cm处时,此时铅笔芯接入的阻值为:;
根据乙图可知,当通过灯泡的电流为0.3A时,它的电压为2.5V;
此时U总=UL+U'=2.5V+0.3A×5Ω=4V。
则小灯泡两端的电压为2.5V。
27.【答案】 摩擦起电;负
【解析】【分析】(1)经过摩擦的物体有了吸引轻小物体的性质,这种现象叫摩擦起电;
(2)电子的移动方向与电流的方向相反。
【解答】(1)人接触汽车有时会被“电”一下,这是因为汽车行驶时与空气摩擦发生了摩擦起电现象。
(2)若瞬间电流方向是由消除器流向汽车,那么电子的移动方向从汽车流向消除器,因此汽车带负电荷。
28. 【答案】 10;4.5;2
【解析】【分析】(1)根据图像找到有关B的一组对应的电压和电流,然后根据计算B的阻值;
(2)从图像中找到电流为0.3A时A和B的电压,然后根据U总=UA+UB计算即可;
(3)首先根据UB=IBRB计算出B两端的电压,再根据“并联电路各支路两端电压相等”计算A的电压。
【解答】(1)根据图像可知,当UB=2V时,IB=0.2A;
那么B电阻的阻值为:;
(2)当电流为0.3A时,UA=1.5V,UB=3V;
那么A和B的总电压为:U总=UA+UB=1.5V+3V=4.5V;
(3)当通过B的电流为0.2A时,
B两端的电压为:UB=IBRB=0.2A×10Ω=2V;
因为A和B并联,
所以UA=UB=2V。
29.【答案】 2.5;3.5;6
【解析】【分析】电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压,然后结合串联电路的电压规律进行计算即可。
【解答】当S1闭合、S2断开时,灯泡L1与L2串联,电压表测L1的电压。
因为此时电压表的示数为2.5V,所以灯泡L1两端的电压为2.5V;
当S1断开、S2闭合时,灯泡L1与L2串联,电压表测电源电压;
因为此时电压表的示数为6V,所以电源电压为6V;
那么此时灯泡L2的电压:U2=U总-U1=6V-2.5V=3.5V。
30.【答案】 20;0.3
【解析】【分析】(1)当变阻器的阻值最大时,电流表的示数最小,根据乙图确定此时电压表的示数,根据公式计算出变阻器的最大阻值;
(2)当滑片在a端时,两个电阻串联,此时变阻器的阻值最大,电流最小;当滑片在b端时,只有R1 , 此时电阻最小电流最大。利用公式U总=I总R总分别列出两个方程,计算出R1和电源电压。最后根据欧姆定律计算出滑片在中点时电流表的示数。
【解答】当滑片在a端时,两个电阻串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
(1)当变阻器的阻值最大时,电流表的示数最小,
根据乙图可知,最小电流为0.2A,此时电压表的示数为4V;
那么变阻器的最大阻值。
(2)当滑片在a端时,两个电阻串联,此时变阻器的阻值最大,电流最小为0.2A,
根据公式U总=I总R总得到:U总=0.2A×(R1+20Ω) ①;
当滑片在b端时,只有R1 , 此时电阻最小电流最大为0.6A,
根据公式U总=I总R总得到:U总=0.6A×(R1+20Ω) ②;
①②联立解得:U总=6V,R1=10Ω。
当滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为:。
31.【答案】 (1)电压表
(2)当水位处于最高处时,总电阻为:R总=R1+R0=20Ω+10Ω=30Ω;
此时的总电流;
此时电压表的示数:U1=I1R1=0.6A×20Ω=12V。
(3)当圆柱体露出水面部分的长度为50cm时,
圆柱体减小的V排=Sh=200cm2×50cm=104cm3=0.01m3;
弹簧拉力的增大量为:F浮=ρ液gV排=103kg/m3×10N/kg×0.01m3=100N;
根据乙图可知,此时弹簧向下伸长10cm;
那么变阻器接入电路的阻值:;
此时的总电阻:R总'=R1'+R0=10Ω+10Ω=20Ω;
此时电流表的示数为:。
【解析】【分析】(1)首先根据水位变化判断圆柱体受到浮力的变化,再根据F拉=G-F浮分析弹簧拉力的变化,进而确定弹簧长度的变化和滑片P的移动方向,分析变阻器的阻值变化,接下来根据“电流与电阻的反比关系”确定电流表的示数变化,根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律判断电压表的示数变化即可。
(2)首先根据R总=R1+R0计算出总电阻,再根据计算出总电流,最后根据U1=I1R1计算电压表的示数即可;
(3)首先根据阿基米德原理F浮力=ρ液gV排计算出露出50cm时M所受浮力的减小量,也就是弹簧拉力的增大量,然后根据乙图确定此时弹簧的伸长量(即滑片向下移动的距离),接下来根据“电阻与长度的正比关系”计算出变阻器的电阻,最后根据欧姆定律计算此时电流表的示数即可。
【解答】根据甲图可知,变阻器R1与定值电阻R0串联,电压表测R1的电压,电流表测总电流。
(1)当水位上升时,圆柱体排开水的体积增大,根据阿基米德原理可知,它受到的浮力增大。根据F拉=G-F浮可知,弹簧的拉力减小,此时滑片向上移动,变阻器的阻值变大,那么此时总电流变小。根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知,电压表的示数变大,因此选用电压表显示水位变化。
32.【答案】 (1)减小 (2)0 (3)4.5
【解析】【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器、R0串联,电压表V1测变阻器和灯泡两端的电压之和,电压表V2测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根根据欧姆定律分析灯泡端的电压变化,从而将两个电压表的示数与图像对应起来;
(2)根据电压与电流的关系,判断出对应的图像,理解两图线相交的含义即具有相同的电流和电压;
(3)当电流表示数为零时,可能电路发生断路,根据电压表的示数得出电源电压。
【解答】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器、R0串联,电压表V1测变阻器和灯泡两端的电压之和,电压表V2测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由U=IR可知,灯泡两端的电压变大,即电压表V2的示数U2增大,则图乙中曲线为V2的示数,而直线为V1的示数;
(2)由图像知,Q点处说明U1和U2相等,则此时滑动变阻器两端的电压为零,即变阻器接入的电阻为零;
(3)由图甲可知,当电路中的电流为零时,说明电路发生了断路,此时电压表V1测电源电压。由U图像乙可知,此时电压表V1的示数为4.5V , 所以电源电压U=4.5V。
33.【答案】 12;2.88
【解析】【分析】(1)从图像中找到灯泡电压为6V时通过灯泡的电流,然后根据公式计算灯泡正常发光的电阻;
(2)根据U总=UL+U可知,灯泡的电压和电阻串联时,它们两个电压之和肯定等于总电压7.2V,且通过它们的电流相等。从图像中找到一个状态,此时通过灯泡的电流与灯泡的电压符合下面条件:IL×8Ω+UL=7.2V,然后根据P总=U总I总计算出整个电路的功率即可。
【解答】(1)根据图像可知,当灯泡的电压为6V时,通过灯泡的电流为0.5A,
那么灯泡正常发光的电阻为:;
(2)观察图像可知,当灯泡电压为4V时,通过灯泡的电流为0.4A时,
0.4A×8Ω+4V=7.2V;
因此这时通过整个电路的电流为0.4A;
那么整个电路消耗的功率为:P总=U总I总=7.2V×0.4A=2.88W。
三、解答题
34.【答案】 (1)
R=R总-R0=150Ω-90Ω=60Ω
(2)根据图像,当RH=40%时,R=50Ω
则湿敏电阻R两端的电压:UR=IR=0.04A×60Ω=2.4V
(3)当电压表示数为1.5V时,
即:UR′=1.5V;U0′=4.5V
【解析】【分析】(1)根据乙图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测R电压,首先根据 计算出总电阻,再根据串联电路 计算即可;
(2)首先根据丙图确定湿度为50%时湿敏电阻R的阻值,然后根据 计算此时电路中的电流, 最后根据公式 UR=IR 计算即可;
(3)首先根据 U0′ =U总- UR′ 计算出定值电阻R0两端的电压,然后根据 计算出串联电路电流, 最后根据 计算湿敏电阻R的阻值。
35.【答案】 (1)变小;变大 (2)R1= =5Ω,
答:定值电阻R1的阻值为5Ω。
【解析】【分析】(1)根据图乙确定R2的阻值随温度的变化规律;根据“电流与电阻的反比”关系确定电路中电流的变化。
(2)根据丙图确定定值电阻R1对应电压和电流,根据公式 计算即可;
四、实验探究题
36.【答案】 (1)A
(2)断路
(3)1;电源电压太大、滑动变阻器的最大阻值太小、电阻R断路(答一种情况即可)
【解析】【分析】(1)闭合开关前,为了防止电流过大而损坏用电器,因此变阻器的阻值要调到最大的位置;
(2)当定值电阻R断路时,电压表与变阻器串联。由于它的内阻很大,因此通过电流表的示数很小,电流表的示数几乎为零。由于串联电路电压与电阻成正比,所以它几乎分得全部电压,因此示数接近电源电压。
(3)在探究电流和电阻的关系时,需要控制电阻两端的电压相等,根据乙图确定电流表的示数,然后根据U=IR计算电压表的示数。
在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。当变阻器和定值电阻两端的电压保持不变时,定值电阻的阻值越大,则对应的变阻器的阻值也要增大,据此分析判断。
【解答】(1)根据甲图可知,滑片在A端时变阻器的阻值最大,因此:电路连接完毕,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于A端;
(2)闭合开关,发现电流表示数几乎为零,电压表示数不为零,出现这种现象的原因可能是定值电阻R1断路;
(3)根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A,那么电压表的示数为:
U=IR=0.2A×5Ω=1V。
用15Ω电阻替换10Ω电阻继续实验,她发现无论如何调节滑动变阻器的阻值,电压表示数始终大于U,原因可能是:电源电压太大、滑动变阻器的最大阻值太小、电阻R断路。
37.【答案】 (1)
(2)定值电阻断路
(3)在电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比
(4)A;2.5
【解析】【分析】(1)在探究电流与电阻关系的实验中,除了电压表与定值电阻并联外,其它都是串联,要注意电表的量程和接线柱,还要主要变阻器接线“一上一下”;
(2)当定值电阻断路时,电压表串联在电路中。由于它的内阻很大,所以通过电路的电流非常小,几乎为零。由于串联电路中电压与电阻成正比,所以电压表几乎分得全部电压;
(3)如果两个物理量的关系图像为一条斜线,那么二者成正比例关系;如果图像是一条双曲线,那么它们成反比例关系;
(4)从丙图中,找到一组对应的电流和电阻值,然后根据U=IR计算出电压表的示数。首先根据串联电路的分压规律确定电压表示数变大了还是变小了,然后分析恢复原来示数电压表示数的变化方向,再根据U总=U+U变确定变阻器电压的变化方向,最后根据串联电路的电压规律确定滑片的移动方向。
【解答】(1)分析发现,图中只有电压表没有接好,电压表的“3V”接线柱已经与定值电阻R的右边接好,那么只需将电压表的“-”接线柱与电阻R的左边接好即可,如下图所示:
(2) 实验中小金发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是: 定值电阻断路 ;
(3)根据丙图可知,电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么得到结论: 在电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比 ;
(4) 小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻, 由于电阻变小,那么电压表的示数变小,要恢复原来的示数就必须增大电压表的示数;根据U总=U+U变可知,变阻器的电压要增大,根据串联电路的分压规律可知,变阻器的阻值要变大,即滑片向A端移动。电压表的示数为:U=IR=0.25A×10Ω=2.5V。
五、综合说理题
38.【答案】 ①可能是两电压表所选量程不同;②可能是电压表在使用前未调零;③可能至少有一只电压表不准确。
【解析】【分析】(1)相同的电压表,如果使用不同的量程,那么分度值不变,即使相同的电压值也会偏转不同的角度;
(2)如果其中一块电压表没有调零,那么实际测量时示数就会偏大;
(3)如果其中一块电压表本身测量就不够准确,那么示数也可能不同,据此分析解答。
【解答】表盘上所显示的示数却不同,原因可能是:
①可能是两电压表所选量程不同;
②可能是电压表在使用前未调零;
③可能至少有一只电压表不准确。
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