【2022名师导航】中考物理一轮复习学案 第17章 欧姆定律(考纲解读+知识网络+知识清单+易错分析+达标检测)

文档属性

名称 【2022名师导航】中考物理一轮复习学案 第17章 欧姆定律(考纲解读+知识网络+知识清单+易错分析+达标检测)
格式 docx
文件大小 2.2MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2021-12-01 12:27:25

图片预览

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
【名师导航】中考物理一轮复习学案
第17章 欧姆定律
考点分布 考查频率 考点内容 命题趋势
1.电流与电压电阻的关系 ★★★★ 1.通过实验探究电流、电压和电阻的关系。 2.理解欧姆定律,并能进行简单计算。 3.会用伏安法测电阻。 本章内容常考:探究电流与电压电阻的关系、根据欧姆定律进行计算、测量电阻,2022年会出现利用欧姆定律公式计算题、测量电阻的实验、探究电流与电压电阻的关系实验,分值约10分。
2.欧姆定律 ★★★★
3. 电阻的测量 ★★★★
4. 欧姆定律在串并联电路中的应用 ★★★★★
知识点一:探究电流与电压和电阻的关系
1.探究电流与电压和电阻的关系电路图:如图所示。
2.实验方法:控制变量法和转换法。
(1)研究电流与电压关系:控制电阻不变,改变电阻两端电压进行实验。
(2)研究电流与电阻关系:控制电阻两端电压不变,改变电阻进行实验。
3.滑动变阻器的作用
(1)保护电路;
(2)在研究电流与电阻关系时,控制电阻两端电压不变;在研究电流与电压关系时,改变电阻两端电压。
1. (2021 海淀区二模)下列有关电流、电压和电阻的说法中正确的是(  )
A.导体中的负电荷定向移动能形成电流
B.人们规定自由电荷定向移动的方向为电流方向
C.电路两端有电压时,电路中一定有持续的电流
D.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
2. (2021 兴化市模拟)在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,小明猜想“电流可能跟电压成正比”,于是小明利用如图所示电路,他保持定值电阻R1不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是(  )
①计算对应电压与电流的比值,看比值是否为趋向定值
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象,看图象是否符合正比例函数特点
③分别求出U1:U2:U3和I1:I2:I3,看两者是否近似相等
A.只有① B.只有①② C.只有②③ D.①②③均可
参考答案:1.A;2.D。
知识点二:欧姆定律
1. 欧姆定律内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
2. 欧姆定律表达式:I=。
3. 欧姆定律理解
(1)欧姆定律揭示了导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系,即导体中的电流决定于导体两端电压和导体的电阻。
①如图甲所示的是——电阻一定时电流与电压的关系。
②如图乙所示的是——电压一定时电流与电阻的关系。
4.使用欧姆定律公式的注意事项:
(1)同体性,即同一段电路上的I、U、R
(2)同时性,即同一时间也就是电路在同一个状态下的I、U、R
(3)统一性,即单位要统一,I、U、R的单位分别是 A、 V、 Ω
5.串联电路和并联电路比较
串联电路 并联电路
电路图
电流 I=I1=I2 I=I1+I2
电压 U=U1+U2 U=U1=U2
等效电阻 多个电阻串联相当于增加了导体的长度,总电阻大于任一个串联导体的电阻 多个电阻并联相当于增加了导体的横截面积总电阻比任一支路的电阻都要小
电阻 R=R1+R2 =+
电流、电压的分配与电阻的关系 =,=… =或I1R1=I2R2…
6.电路计算的一般思路:
(1)四个弄清:①用电器的连接方式;②各电表分别测哪个元件的电学量;③滑动变阻器接入电路的部分;④题中的已知条件和提供的物理过程。
(2)画电路图:特别是不同的物理过程对应的电路图,在图中尽可能地标出已知量的符号,数据和未知量的符号。
(3)对电路进行分析,寻找已知量与未知量的关系,分析电路时要抓住电路中不变的量(如电源电压恒定,定值电阻阻值)和变化的量。
(4)根据电路特点及相关公式比例关系或列方程求解。
3.判断下列说法是否正确.
(1)导体两端的电压越大,导体的电阻越大(  )
(2)导体的电阻一定时,导体两端的电压越大,通过该导体的电流越大(  )
4.如图所示,电源电压为3 V保持不变,闭合开关S,电压表示数为2 V.则通过两电阻的电流之比I1∶I2=_______,R1与R2的阻值之比R1∶R2=_______.
5. .如图所示的电路中,R1=10 Ω,R2=15 Ω,闭合开关后,电路中的总电阻为____Ω,两电流表的读数之比I∶I1=_______.
参考答案:3.×;√;4. 1∶1;2∶1;5. 6;5∶2。
易错点1 在叙述电流与电压、电阻关系的结论时,易忽略条件“在电压一定“或在”电阻一定”,颠倒三者的因果关系。
典例1:(2020 昌乐县二模)现有下列器材:学生电源(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路。(要求连线不得交叉)
(2)为完成整个实验,请你选取出最合适的滑动变阻器 (填字母序号)。
A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 0.3A D.60Ω 0.3A
(3)上述实验中,小强用50的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,把10Ω电阻R接入电路后立即闭合开关,下一步的操作是:让滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 。
(4)由图象可以得出结论 。
【错解】(1)如下所示;(2)A;(3)A;2V;(4)当电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比。理由:不理解意思造成叙述电流与电阻的关系时颠倒。
【析错】(1)变阻器按一上一下接入电路中,电压表与电阻并联;(2)根据电流与电阻之积为一定值分析;(3)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;(4)根据图象得出结论。
【正解】(1)变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联,由电路图知,滑动变阻器接右下接线柱,电压表并联在电阻的两端,如右图所示:
(2)由图丙知,电阻两端的电压始终保持:
UV=IR=0.1A×20Ω=----=0.4A×5Ω=2V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=6V-2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的=2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=2×20Ω=40Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω、最大电流为0.4A的滑动变阻器,故选A。
(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,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A端移动,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数;
(4)由(2)知,电流与电阻之积为一定值,故可以得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)如上所示;(2)A;(3)A;2V;(4)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
▲▲变式练习1
1.(2021 沾化区一模)在探究“电流与电阻的关系”实验中,如图所示。
(1)在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P处于 端(选填“A”或“B”)。
(2)小红将实物连接成图甲所示电路,其中有一处连线错误,请你在连接错误的导线上画“×”并改正。
(3)小丽同学正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表始终无示数,电压表示数接近电源电压,其原因可能是 。
(4)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为 V。
2. (2021 福建)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,实验器材有:电源(输出电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)和导线若干。
(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边,如图乙,原因是 。
(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图象如图丙。实验中定值电阻两端的电压保持 V,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
(3)为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系,可以改变横坐标,处理数据后画出电流I
与 的关系图线。
参考答案:1. (1)A;(2)如下图;(3)电阻R断路;(4)0.4;左;2;2. (1)电流表正负接线柱接反了;(2)2;50;(3)电阻R的倒数。
易错点2 在计算并联电路的总电阻时,常将=+误认为R=+
典例2:(2020 岳麓区模拟)已知R1=100Ω,R2=1Ω,将这两个电阻并联后的等效电阻(  )
A.一定大于100Ω B.一定等于100Ω
C.一定小于1Ω D.一定等于1Ω
【错解】D,理由:因电阻R1=100Ω的导体与电阻为R2=1Ω的导体并联后总电阻为1.01Ω,所以R1与R2并联后总电阻,故选D。
【析错】电阻并联,相当于增加了导体的横截面积,电阻越并越小,小于其中任一个,据此分析判断。
【正解】选C,根据电阻的并联特点可知:电阻并联时,越并总电阻越小,且小于其中的任何一个电阻;所以,一个100Ω阻值和一个1Ω的电阻并联时,总电阻R<1Ω。故选:C。
▲▲变式练习2
3. (2021秋 姑苏区校级期中)有一块长方体铁块,如图所示,分别沿不同方向接入电路,则(  )
A.沿AB方向接入电路时电阻最大
B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大
D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
4. (2020秋 宽城区校级月考)阻值不同的两个电阻的I-U图线如图所示,从图中得到的下列结论中正确的是(  )
A.R1>R2
B.R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域I
C.R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域Ⅱ
D.R1、R2并联后的总电阻的I-U图线在区域III
参考答案:3.A;4.B.
易错点3 在应用欧姆定律进行计算时,根据电表的量程确定变阻器应接入的阻值范围易出错。
典例3:(2020 广东模拟)如图甲是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示。已知电源电压为6V保持不变。
(1)当托盘为空时,R2电阻;
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01A,求定值电阻R1的阻值;
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02A,求该物体的质量大小。
【错解】(1)当托盘为空时,由图象可知R2的阻值为600 ,理由:由图乙可知,压敏电阻R2的阻值变化范围为0~600Ω.
【析错】(1)根据图象分析电阻的大小;根据欧姆定律的变形公式即可求出R2两端的电压;(2)根据电流表示数求出电路的总电阻,根据串联电路的电阻关系求出R1的阻值;(3)根据电流求出总电阻,从而求出R2电阻,根据图象分析质量大小。
【正解】(1)当托盘为空时,物体质量为0,根据图象可知R2的电阻为500Ω;
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01A,
由I=可得,电路的总电阻:
R==;
根据串联电路的特点可得,R1的阻值:R1=R-R2=600Ω-500Ω=100Ω;
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02A,
此时电路的总电阻:R'=,
则此时R2的阻值:R2'=R'-R1=300Ω-100Ω=200Ω;
由图象可知,此时物体质量为600g。
答:(1)当托盘为空时,R2电阻为500Ω;
(2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01A,定值电阻R1的阻值为100Ω;
(3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02A,该物体的质量为600g。
▲▲变式练习3
5. (2021 定远县二模)实际的电源是有内阻的,相当于一个电压为U的理想电源和电阻r串联,其等效电路如图甲所示;图乙中,电源电压为U=4V,定值电阻R1=24Ω,只闭合开关S时,电流表示数为0.16A;当开关S和S1同时闭合时,电流表示数为0.4A。不考虑温度对灯丝电阻的影响,试求:
(1)电源的内阻r;
(2)灯泡L的阻值。
6. (2021 龙岩模拟)小岩利用热敏电阻设计了一个温度可自动控制的孵化小鸡装置,如图甲所示。控制电路中热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示,电磁铁线圈可看作阻值为20Ω的纯电阻R0,G为理想电流表,电源电压U1恒定,热敏电阻R1和一只标有“220V1100W”的电阻丝R安装在恒温箱内,当电磁铁线圈中的电流大于或等于40mA时,继电器的衔铁被吸合,工作电路断开;当线圈中的电流小于或等于20mA时,继电器的衔铁被释放,工作电路闭合。求:
(1)电阻丝正常工作时的电流。
(2)若恒温箱的最高温度不得高于40℃,则电源电压U1至少多大?在此电压下,恒温箱的最低温度是多少?
参考答案:5. (1)电源的内阻r为1Ω;(2)灯泡L的阻值为14.4Ω;
6. (1)电阻丝正常工作时的电流为5A。
(2)若恒温箱的最高温度不得高于40℃,电源电压U1至少12V;在此电压下,恒温箱的最低温度是34℃。
易错点4 开关状态变化引起的电路变化
典例4:(2020 河东区一模)如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.3A,A2的示数为0.5A,灯泡L2的阻值为15Ω,下列说法正确的是(  )
A.电源电压为5V B.灯泡L1的阻值为10Ω
C.电路总功率为2.5W D.断开S2后灯泡L2变亮
【错解】选D,理由:断开S2后灯泡L1开路,电路少一个用电器,只有L2工作,它两端电压就会变大,所以,断开S2后灯泡L2变亮。
【析错】由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测干路的电流,电流表A1测L1支路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻L1;根据并联电路的电流特点求出通过电阻L1的电流,再根据并联电路的电压特点求出电源的电压,利用欧姆定律求出电阻L1的阻值,若断开开关S2,只有L2支路的电流,判断出电流表A2示数的变化。
【正解】选B。 由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R1支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制灯泡L1;
A、因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯泡L2的电流:I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A;
因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得:电源的电压U=U2=I2R2=0.2A×15Ω=3V,故A错误;
B、根据I=可得:R1=,故B正确;
C、电路总功率P=UI=3V×0.5A=1.5W;故C错误;
D、若断开开关S2,只有灯泡L2工作,由于灯泡两端的电压和电阻不变,根据P=知,小灯泡L2的实际功率不变,所以灯泡L2的亮度不变,故D错误。故选:B。
▲▲变式练习4
7. (2021秋 新泰市期中)如图所示的电路中,闭合两开关后,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω,下列说法正确的是(  )
①通过电阻R1的电流为0.2A
②电源电压为3V
③电阻R1的阻值为12Ω
④若断开开关S2,电流表A1示数变大
A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①③正确 D.①②③④都正确8. (2020 泰安模拟)如图所示电路中,电源电压恒为4.5V,灯泡L标有“4.5V 2.25W”字样(不计温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R最大阻值为50Ω,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。在电路安全的情况下,下列说法正确的是(  )
①将滑片P移到R的最左端,闭合开关S、S1,电压表读数不会超过量程
②灯泡L正常发光时的电阻值为9Ω
③只闭合开关S,该电路的最大功率是2.25W
④只闭合开关S,滑动变阻器的取值范围是0~18Ω
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②③④
8.(2021春 鲤城区校级月考)如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω。下列说法正确的是(  )
A.若断开开关S2,电流表A2示数变大 B.电源电压为5V
C.电阻R1的阻值为15Ω D.通过电阻R1的电流为0.5A
参考答案:
7.A;8.C。
易错点5 滑片移动引起电路变化
典例5:(2020 孝感)如图甲所示,电源电压U恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,两电压表V1、V2的示数随电流表示数变化的图象如图乙所示,则(  )
A.图乙中“ac”段表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象
B.电源电压U=3.0V
C.定值电阻R0=24Ω
D.调节滑片P的过程中,滑动变阻器R的最大电功率为0.375W
【错解】选C,理由:图乙中“ac”段表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图象。
【析错】由电路图可知,R0与R串联,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测R两端的电压,根据串联电路的电压特点,当V1的示数最大时,电路中电流最小,由此根据欧姆定律可以求出定值电阻R0=24Ω。
【正解】选ABD,理由:A、由图知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测R0的电压,V2测R的电压,电流表测电路中的电流;滑片P向右移动时,变阻器R接入电路的阻值变大,总电阻变大,由欧姆定律可知电路的电流变小,根据U=IR可知,V1示数变大,故bc表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图象,则图乙中“ac”段表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图象,故A正确;B、由图乙可知,当电流I=0.1A,两电压表示数分别为2.4V、0.6V,根据串联电路电压的规律,电源电压:U=2.4V+0.6V=3V,故B正确;C、bc表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图象,
由欧姆定律可得R0的阻值:R0=,故C错误;D、由欧姆定律可得,变阻器接入电路的最大电阻为:
R滑大=,滑动变阻器R消耗的功率:
由数学知识可知,当变阻器连入电路的电阻R滑=R0=6Ω时,变阻器消耗的功率最大,
则滑动变阻器R的最大电功率:P滑大=.故D正确。
故选:ABD。
▲▲变式练习5
9.(2020 铁西区二模)如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。当闭合开关S,调节滑动变阻器R2的阻值从最大变化到最小,A、B为两个电阻的U-I关系图像,如图乙所示,不考虑温度对电阻的影响。则下列判断正确的是(  )
A.甲为滑动变阻器R2的U-I关系图像
B.定值电阻R1的阻值为10Ω
C.电源电压为10V
D.定值电阻R1消耗的电功率的变化范围为0.4W~3.6W
10. (2020 朝阳)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,电流表的量程为0~0.6A,R1=50Ω,电灯的额定电压为6V,图乙是电灯的电流与电压关系的图像。当开关S闭合,S1、S2断开,滑动变阻器的滑片在最右端时,电流表的示数为0.25A;当滑动变阻器阻值的接入电路时,电灯正常发光。当开关S、S1和S2均闭合时,下列说法正确的是(  )
A.电源电压为10V
B.滑动变阻器的最大阻值为30Ω
C.为了保护电路,滑动变阻器接入电路的最小阻值为25Ω
D.整个电路消耗的最小电功率为6W
参考答案:9.A、B、D;10. A、B、C。
一.选择题(共14小题)
1.(2021 恩施州)如图所示电路中,开关闭合后,两电灯都发光,电表正常工作,一段时间后,由于灯L1短路(灯L2、电表不会烧坏),会有下面哪种情况发生(  )
A.电流表示数变小 B.电压表无示数
C.电压表示数不变 D.电压表示数变大
2.(2021 内江)如图所示电路,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是(  )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
3.(2021 玉林)由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是(  )
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
4.(2021 兰州)如图所示的电路,闭合开关S后,只有一只灯泡发光,两电流表示数相等,关于电路中可能存在的故障,下列说法中正确的是(  )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
5.(2021 黑龙江)如图所示,电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.8A.则电阻R1与R2的比值为(  )
A.1:3 B.3:l C.2:3 D.3:2
6.(2021 枣庄)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,当滑片P从变阻器的a点向b点移动的过程中,下列关于电流表A和电压表V示数变化的说法正确的是(  )
A.电流表A示数变小,电压表V示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V示数不变
C.电流表A示数变大,电压表V示数变小
D.电流表A示数变大,电压表V示数不变
7.(2021 天津)如图所示电路,闭合开关后,小灯泡L1和L2均不发光,电流表指针几乎不动,电压表指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则可能是(  )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
8.(2021 安徽)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中(  )
A.电流表示数减小,小灯泡变暗
B.电压表示数增大,小灯泡变亮
C.电压表示数与电流表示数的比值减小,小灯泡变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
9.(2021 枣庄)如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,检测结果如表所示。则电路中的故障是(  )
测试点 a、b b、c c、d
电压表示数 有示数 无示数 有示数
A.开关S断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
10.(2021 南京)如图,闭合开关,灯泡不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V。若故障只有一个,则可能是(  )
A.电源没电 B.开关断路 C.灯泡断路 D.灯泡短路
11.(2021 西宁)如图所示,是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知(  )
A.乙是小灯泡的I—U图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2A
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A
12.(2021 湘西州)如图所示的电路中,当闭合开关后滑动变阻器滑片向右滑动时电压表读数会(  )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变小后变大
13.(2021 烟台)如图所示某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是(  )
A.电压表V1的示数变大
B.电压表V2的示数变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D.电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
14.(2021 通辽)如图所示电路,闭合开关,灯泡L正常发光,当滑片P向上移动的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.灯泡L变亮,电流表A1示数变大
B.电压表示数不变,电流表A2示数变大
C.电流表A1与A2的示数之差变大
D.电压表与电流表A2的示数之比变大
二.填空题(共12小题)
15.(2021 襄阳)如图所示电路,闭合开关S后,灯泡L1、L2的连接方式是    (选填“串联”或“并联”)。闭合开关S后,两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿由于某个灯泡发生故障而熄灭,电流表有示数,电压表示数为零,则故障原因是    。
16.(2021 宁波)夏天的紫外线较强,人们在户外活动时间过长,会造成皮肤灼伤,甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质,设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时,S2闭合,电动机转动,遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。
(1)调试时发现,当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合。为了达到设计要求,需要把滑动变阻器R1的滑片P向    (填“左”或“右”)移动。
(2)从安全用电的角度分析,进户线a应该是    线。
17.(2021 衢州)小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系,部分电路如图所示。
(1)图中M、N之间应连入    (填“定值电阻”或“小灯泡”);
(2)图中M、N之间若接入定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器两端的电压    (填变化情况)。
18.(2021 淮安)如图所示是某同学设计的压力计电路原理图,当闭合开关S,A板受到向下的压力增大时,R2接入电路的阻值    (填“增大”或“减小”),为实现压力增大,电表示数增大,应把    表改装为压力计。
19.(2021 黔东南州)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,则电源电压为    V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5A,则R2的阻值是    Ω。
20.(2021 丹东)如图所示,电源电压恒定,R1、R2为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置,待电路稳定后,小磁针静止时B端为    (选填“N”或“S”)极。将滑动变阻器的滑片向右滑动,电阻R1的电流变化量    (选填“大于”、“小于”或“等于”)电阻R3的电流变化量。(不考虑地磁场的影响)
21.(2021 邵阳)有一定值电阻R与一小灯泡L,通过它们的电流I与它们两端的电压U的规律如图所示,现将R和L并联接在电压为4V的电源两端,此时干路中的电流是    A。
22.(2021 黔西南州)电阻R1、R2阻值相等,连接在如图所示电路中。当开关S闭合时,电阻R1与R2两端的电压之比为    ,电流表A1与A2的示数之比为    。
23.(2021 绥化)如图所示,已知R1:R2=3:1,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=   ;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲:I乙=   。
24.(2021 百色)如图所示电路中,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表A1的示数将    ,电压表V的示数与电流表A2的示数之比将    。(均填“变大”、“变小”或“不变”)
25.(2021 广元)某同学利用如图电路,探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6V,实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.实验中电阻R由小到大进行更换,并且保持电压表示数为2.5V不变,则需要调节变阻器的滑片P应该   (选填“向左端移动”、“向右端移动”或不动”)。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于   Ω。
26.(2021 淮安)如图所示,电源电压恒为6V,R1为10Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4A,则通过R1的电流为    A,R2的阻值为    Ω,干路电流为    A。
三.综合题(共14小题)
27.(2021 兴安盟)某同学在“探究电流与电压的关系”的实验中:
电压/V 0.5 1 1.5 2 2.5
电流/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(1)请用笔画线表示导线,将甲图中的实物图连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关前,发现电流表指针在零刻线左端,接下来应进行的操作是    ;
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为    A;若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向    (选填“A”或“B”)端移动。
(4)实验中测得多组数据如上表。分析表中数据可得:电流与电压的关系是    。
28.(2021 自贡)小健同学选用电源电压为6V的铅蓄电池组、电流表、电压表等器材测量定值电阻Rx的阻值,他已连接了部分电路,如图甲所示,请你接着完成下列步骤:
(1)用笔画线代替导线完成实物图的连接。
(2)电路连接完整后闭合开关S,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是    。
(3)排除故障后再次闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图乙所示,这时电路中的电流为    A,电阻Rx的阻值为    Ω。通过调节滑动变阻器,测得多组Rx的电压和电流值,最后算出Rx阻值的平均值,这样做的目的是    。
(4)利用上面已连好的电路,还可以完成的实验是    。
(5)在完成R阻值的测量后,将电阻Rx换成小灯泡,继续调节滑动变阻器,测得多组小灯泡的电压和电流值,根据前后所得数据描绘出电阻Rx及小灯泡的U﹣I图像,如图丙、丁所示,其中    (选填“丙”或“丁”)图是小灯泡的U﹣I图像。
29.(2021 盐城)如图甲所示,小明测量接线柱AB间镍铬合金丝的电阻。
(1)如图甲,请指出小明在连接电路前,操作中的一处不妥之处:   。
(2)用笔画线代替导线将电路补充完整,使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大。
(3)实验时,将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中,发现电流表示数逐渐变大但不超过量程,电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障,故障应是电压表发生了    。
(4)排除故障后,第一次实验中电压表示数为0.5V,电流表的示数如图乙所示,该示数为    A,此时合金丝的电阻为    Ω。
(5)继续实验,根据测量需要及时调换电表量程,测得数据如下表。请在图丙中画出该镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像。
实验序号 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
电流I/A / 0.16 0.24 0.30 0.37 0.42 0.45
(6)请推测若在该合金丝两端加4V的电压,电流表示数最可能为    (选填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”)。
30.(2021 赤峰)在“探究电流与电压关系”实验中,小峰所用电路如图甲所示。
(1)电路连接完整后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P滑到    (填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,依次进行实验,小峰记录的数据如下表所示。其中第二次实验时,电流表指针如图乙所示,则电流表的示数为    A。
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 0.8 1.6 2.4 3.0
电流I/A 0.16 0.48 0.58
(3)分析表中数据,得到的结论是    。
(4)实验结束,小峰整理器材时发现定值电阻很热,他联想到处理数据时,第四组数据之间的关系与前三组数据之间的关系存在差异,他和同组的小华就此展开讨论,认为数据差异可能是    造成的。由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要    (写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
31.(2021 凉山州)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电路中电流变大,导线不能交叉)。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R    (选填“断路”或“短路”)。
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为    V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向    (选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的    不变的目的;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是    Ω。
32.(2021 宁波)小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
(1)按电路图连接电路,闭合开关S,电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好,接线时发生了错误,该错误是    。
(2)使用电流表时,当被测电流值大于电流表量程的一半时,能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V,电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差,小宁重新选择定值电阻,实验室里可供选择的定值电阻的阻值有:5Ω、10Ω、20Ω、50Ω,应该选用的2个电阻阻值分别为    。
33.(2021 怀化)小张同学进行“伏安法测电阻”的实验,实物图如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(导线不得交叉)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最    (选填“左”或“右”)端。
(3)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为    A,本次测得R1的阻值为    Ω。
(4)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丙所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻R0=20Ω。实验步骤如下:
①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1=0.3A;
②断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2=0.5A。
处理实验数据,可求得Rx=   Ω。
34.(2021 昆明)小明家用双芯导线,铺设了一条从他家到水上养殖场的家庭用电线路,全长2千多米。由于磨损,输电线上某处发生了短路。正在上初中的小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点,于是他拿出实验仪器盒里的器材:一个电流表、一个电压表、1.5V干电池一节、开关、导线若干(电阻忽略不计)以及家里一个量程15kg的电子秤。家里还分别有一卷和一根2m长的同规格双芯导线(如图1甲、乙所示)。请你加入进来,利用现有的器材,帮助小明一起测算出短路点离他家的距离。
(1)①用电子秤测出2m长那根导线的质量m=190g,算出这种双芯导线单位长的质量为    g/m;
②用电子秤称出那一卷导线的质量M=11400g,则这卷双芯导线的长度为    m;
③如图2所示,将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上,再将另一端B的两个线头用导线连接起来。闭合开关后,电压表的示数是1.4V,电流表的示数是1.37A。则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为    Ω,每一根单位长上的电阻为    Ω/m(两空均用最简分数表示);
④通过上面的计算,不能直接测量2m长那根导线电阻的原因是    。
(2)接下来还要做的工作是:
①小明在家里将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上,还有一根导线未连接,如图3所示。请你用笔画线代替导线,将电路连接完整;
②设计这个电路的目的是为了测量    、   和由这两个物理量计算得到的    ;(均用物理量符号表示)
③图4是测量后小明随手记录在纸上的两个数据,则短路点离他家的距离为    m。
35.(2021 郴州)图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V,且保持恒定,定值电阻R0=10Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整(导线不允许交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是    (假设电路只有一处故障);
A.定值电阻R0短路 B.定值电阻R0断路 C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
(3)排除故障后,闭合开关S进行实验,并将实验数据记录在下表中。
一 二 三
U(V) 3 2 1
I(A) 0.3 0.2
实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下。其原因可能是    
A.定值电阻R0的阻值太小 B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小 D.滑动变阻器R最大阻值太大
(4)解决上述问题后,继续实验,当电压表读数为1V时,电流表的示数如图丙所示,读数为    A。
(5)请根据实验记录的数据,在图丁中画出定值电阻R0的U﹣I图象;
(6)实验结论:当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成    。
36.(2021 湖州)小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接,待连接完整后,移动滑动变阻器滑片,记录了多组数据,作出了图像a,还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
(1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求:滑动变阻器滑片向右移动,小灯泡变亮)
(2)根据图像a,描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。    
(3)当电流表示数为0.12A时,电压表的示数为多少?
(4)图丙阴影部分的面积表示    。
37.(2021 娄底)如图为湿度表的简化工作原理图,电源电压恒为6V,定值电阻R0=5Ω,R为湿敏电阻,其阻值R随环境湿度RH的变化如图所示,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。闭合开关S,在保证两表安全的情况下:
(1)环境湿度增加,电流表的示数    。
(2)当电路中电流表的示数为400mA时,电阻R的阻值为多少?
(3)环境湿度为60%时,电压表的示数为多少?
(4)湿度表能够测量的最大环境湿度是多少?
38.(2021 衡阳)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为30Ω,电阻R2的阻值为60Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数。
39.(2021 天津)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
40.(2021 安徽)如图所示的电路中,电源电压U不变,r、R1和R2均为定值电阻,其中r=1Ω,R1=14Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7V。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)电阻R2的阻值。
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.【解答】由图可知:两灯泡串联,电流表测电流,电压表测L1两端的电压,当灯L1短路后,回路总电阻减小,电压不变,故电流增大,电流表读数增大;此时电压表就相当于接在导线两端,故电压表读数为零。故:ACD错误,B正确。
故选:B。
2.【解答】由图可知:两只灯泡串联,电流表测量电路电流,电压表测量灯泡L2两端电压;
闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,说明电路出现了断路现象;电压表示数等于电源电压,则电压表的正负接线柱与电源之间是接通的,所以故障是:灯L2断路。
故选:C。
3.【解答】电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,R=是计算导体电阻大小的一种方法,故C正确。
故选:C。
4.【解答】由图可知,该电路为并联电路,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量灯泡L1的电流;闭合开关S后,只有一只灯泡发光,这说明电路出现了断路现象(若灯泡短路,则整个电路会短路,都不发光);两电流表示数相等,这说明两个电流表测量的是通过一个灯泡的电流,故故障是L2断路。故B正确,ACD错误。
故选:B。
5.【解答】
当R1和R2串联时,I串=0.2A,R串=R1+R2==,
当电路中只有R1时,I1=0.8A,R1==,
∵电源电压保持不变,
∴R2=R串﹣R1=﹣=,
因此==×=。
故选:A。
6.【解答】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A测量干路中的电流;
由于电源电压不变,滑片移动时,电压表示数不变;
并联电路各支路互不影响,滑片移动时,通过定值电阻的电流不变;
闭合开关S,当滑片P从变阻器的a点向b点移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流变小,电流表示数变小,故B正确。
故选:B。
7.【解答】闭合开关后,两灯均不发光,电流表几乎不动,说明故障类型为断路,电压表明显偏转,说明电压表到电源为通路,故故障为L2断路。
故选:D。
8.【解答】由图知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中电流,电压表测变阻器两端电压,
滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中,变阻器连入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电源电压不变,由I=知,电路中电流变大,所以电流表示数变大;
灯泡电阻不变,根据U=IR知,灯泡两端电压变大,由P=UI知,灯泡的实际功率变大,所以灯泡变亮;
由R=可知,电压表与电流表比值等于滑动变阻器连入电路的阻值,所以两表比值变小。
综上分析知,C正确,ABD错误。
故选:C。
9.【解答】当开关S闭合时,小灯泡L不亮,说明电路可能出现了断路现象或灯泡短路;
ab间电压表有示数,说明a到电源负极、b到电源正极之间都是通路;
cd间电压表有示数,说明d到电源负极、c到电源正极之间都是通路;
bc间电压表无示数,说明c到电源负极间有断路或bc间有短路;
所以符合条件的只有C。
故选:C。
10.【解答】在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,且故障只有一个。
N接G时电压表有示数,即断路在电压表并联的两点之间;N接E、F时,电压表无示数,说明断路在电压表并联的F点之外,所以可以判定断路在F点和G之间的电路上,则开关断路。
故选:B。
11.【解答】(1)由图象可知乙为定值电阻的图像,当U=4V时,I=0.4A,
由欧姆定律可得,电阻R的阻值:R===10Ω,故AB错误;
(2)将R和L并联在电源电压为4V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且支路电压等于电源电压,所以它们两端的电压均为4V,
由图象可知对应的电流:IL=0.8A,IR=0.4A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流:
I′=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A,故C正确;
(3)串联电路各处电流相等,由图可知当通过电路的电流为0.4A时,灯泡两端的电压为1V,定值电阻两端的电压为4V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,所以此时的电源电压:U=UL+UR=1V+4V=5V,故D错误。
故选:C。
12.【解答】由电路图可知,闭合开关,灯泡与滑动变阻器串联,电压表也串联接入电路,;
滑动变阻器滑片向右滑动的过程,由于电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,故电压表示数不变。
故选:C。
13.【解答】由电路图可知,闭合开关S,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流。
ABC.当压力F增大时,滑片P下移,变阻器R2接入电路中的电阻变大,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的示数变小,
由U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,故A错误;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,故B错误;
则电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大,故C正确;
D.由R=可知,电压表V1的示数与电流表A的示数比值等于R1的阻值,其比值不变,故D错误。
故选:C。
14.【解答】
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测变阻器R支路的电流,电压表测电源两端的电压,
因电源的电压不变,
所以,滑片移动时,电压表的示数不变,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,滑片移动时,通过灯泡的电流变化不变,灯泡的亮暗不变,故A错误;
当滑片P向上移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,
由I=可知,通过R的电流变小,即电流表A2的示数变小,故B错误;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表示数的差值等于通过L的电流,
所以,电流表A1与A2的示数之差不变,故C错误;
由电压表的示数不变和电流表A2的示数变小可知,电压表与电流表A2的示数之比变大,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共12小题)
15.【解答】两灯泡若有一盏发生故障断路,另一盏也熄灭,所以两灯泡串联;某个灯泡发生故障,电流表示有读数,说明电路出现了短路现象,电压表示数为零,说明电压表测的是导线两端的电压,所以故障是与电压表并联的灯泡L2短路。
故答案为:串联;L2短路。
16.【解答】(1)当户外紫外线增强到设定值时,S2仍未闭合,说明电磁铁磁性过弱了,即电路的电流过小了,这是由于电路的电阻过大导致的,所以应该减小电路中的电阻,即应该将滑动变器R1的滑片P向右移动;
(2)从安全用电的角度分析,开关应该接在进户线的火线上,由图可知开关控制的是进户线a,因此进户线a应该是火线。
故答案为:(1)右;(2)火。
17.【解答】(1)电流与电压和电阻都有关系。研究电流与电压的关系,需要保持电阻一定。而小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化。所以在M、N之间需要连入定值电阻;
(2)图中M、N之间若接入定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路电阻减小。因电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,定值电阻两端的电压最大,根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压减小。
故答案为:(1)定值电阻;(2)变小。
18.【解答】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,电流表测电路电流,当A板上压力增大时,滑动变阻器滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分压变大,电压表示数变大,电路总电阻变大,电路电流变小,电流表示数变小,因此为使压力增大时,压力计的示数增大,应把电压表改装为压力计。
故答案为:增大;电压。
19.【解答】只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,
由欧姆定律可得,电源电压:U=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
当同时闭合开关S1、S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,
因为并联电路各支路独立工作、互不影响,
所以通过R1的电流不变,仍为0.6A,电流表的示数增大了0.5A,则通过R2的电流为0.5A,
并联电路各支路两端的电压相等,由欧姆定律可得R2的阻值:R2===12Ω。
故答案为:6;12。
20.【解答】闭合开关S,将滑动变阻器R3的滑片调节到图示位置,由安培定则可知,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向右端,则通电螺线管的右端为N极,左端为S极,小磁针的B端应靠近螺线管的左端,根据异名磁极相互吸引可知,小磁针的B端为N极;
由图可知,该电路为混联电路:R2和R3并联后再与R1串联接在电路中;
将滑动变阻器的滑片向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过变阻器R3的电流变小;
变阻器接入电路的电阻变大,则并联部分的总电阻变大,根据串联电路的分压规律可知,并联部分分担的电压变大;由I=可知,通过R2的电流变大;
根据串联电路的电阻关系可知,整个电路的总电阻变大,根据I=可知,干路中的电流变小;
因并联电路中干路电流等于各支路电流的和,干路电流变小,通过R2的电流变大,通过变阻器R3的电流变小,所以通过变阻器R3的电流减小得更多,即电阻R1的电流变化量小于电阻R3的电流变化量。
故答案为:N;小于。
21.【解答】将R、L并联后接在电压为4V的电源两端,由U﹣I图像可知,此时通过R、L的电流分别为IR=0.4A,IL=0.7A,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
电路中的总电流I=IR+IL=0.4A+0.7A=1.1A。
故答案为:1.1。
22.【解答】当开关S闭合时,两电阻并联接入电路,并联电路各支路两端电压相等,所以电阻R1与R2两端的电压之比为1:1;
电流表A1测干路电流,电流表A2测通过电阻R2的电流,
电阻R1、R2阻值相等,由欧姆定律可知通过两电阻的电流相等,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1与A2的示数之比为2:1。
故答案为:1:1;2:1。
23.【解答】当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表,R1与R2串联,电压表甲测电源电压、乙测R2两端电压,
串联电路总电阻等于各分电阻之和,串联电路各处电流相等,
由欧姆定律可知:===;
若甲、乙两表都是电流表,当开关S断开时,R1与R2并联,电流表甲测R2电流,乙测干路电流,
并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律可得:===,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以===,
故答案为:4:1;3:4。
24.【解答】(1)两电阻并联,A1测R1的电流,A2测R2的电流,电压表测电源电压,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响,故电流表A1的示数不变;
(2)当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,变阻器连入电路的电阻变大,根据欧姆定律I=,电压表V的示数与电流表A2的示数之比即变阻器连入电路的电阻,故这个比值变大。
故答案为:不变;变大。
25.【解答】(1)根据串联分压原理可知,将小到大进行更换,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,即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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2.5V;
(2)电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的=1.4倍,根据分压原理,当接入25Ω最大定值电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=1.4×25Ω=35Ω,故为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于35Ω的。
故答案为:向右端移动;35。
26.【解答】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测R2支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R1支路的电流:
I1===0.6A,
根据I=可得电阻R2的阻值:
R2===15Ω;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路的电流:
I=I1+I2=0.6A+0.4A=1A。
故答案为:0.6;15;1。
三.综合题(共14小题)
27.【解答】(1)滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱A连入电路中与电阻串联,如下所示:
(2)闭合开关前,发现电流表指针在零刻线左端,接下来应进行的操作是将电流表指针调零;
(3)电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时通过电阻的电流为0.12A;若要增大电阻两端的电压,根据U=IR,应增大电路的电流,根据I=,应减小电路的电阻,故应将滑片P向A端移动;
(4)由表格数据可知,电压变大,电流也变大,且电压与电流的比值不变,故可得电流与电压的关系是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)如上图所示;(2)将电流表指针调零;(3)0.12A;A;(4)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
28.【解答】(1)根据分析连接实物图如图所示;
(2)闭合开关S后,移动滑片P时电流表有示数且不断变化,则电路为通路,发现电压表无示数,则电路故障可能是定值电阻Rx发生了短路;
(3)根据图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以示数为0.3A,
则电阻丝的电阻为:R===12Ω;
因为定值电阻的阻值不变,所以多次测量求平均值的目的是减小误差;
(4)用此实验还可以探究电流跟电压的关系;
(5)小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故灯的I﹣U图像为曲线,故能正确反映出小灯泡的电流电压关系的是图丙。
故答案为:(1)如上图所示;(2)定值电阻Rx发生了短路;(3)0.3;12;多次测量求平均值减小误差;(4)探究电流跟电压的关系;(5)丙。
29.【解答】(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路,要使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大,故应将左下接线柱接入电路,如图所示:
(3)将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中,发现电流表示数逐渐变大但不超过量程,则主电路是通路,电压表始终无示数,则电压表断路,电压表不能短路,否则滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中电流要超过量程;
(4)由图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.08A,所示此时合金丝的电阻为:R===6.25Ω;
(5)根据表中数据描点作图如下:
(6)根据表中数据分析可知,电压越大,通过合金丝的电流越大,电阻就越大,故当电压为4V时,合金丝的电阻应该比电压为3.5V时的电阻大一些,根据欧姆定律计算可知,当电压为3.5V,电阻为R==≈7.78Ω,则当电压为4V时,电流大于0.45A,但又要小于≈0.52A,则此时电流可能为0.47A。
故答案为:(1)连接电路前,开关闭合;(2)见解答;(3)断路;(4)0.08;6.25;(5)见解答;(6)0.47。
30.【解答】(1)为保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P滑到a端;
(2)由图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.32A;
(3)分析数据知,电压增大为原来的几倍,通过的也增大原来的几倍,即得到的结论是: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)由欧姆定律可知,第四组数据测量出电阻的阻值是:R3==≈5.2Ω,
同理,前几组数据测量出电阻的阻值都是5Ω,由于电阻受温度的影响,所以数据差异可能是由于温度变化导致R变大造成的。
每次读取数据后要及时断开开关,避免长时间通电导致电阻温度过高,从而对实验结果造成影响。
故答案为:(1)a;(2)0.32;(3)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)温度变化导致R变大;断开开关并冷却到室温后。
31.【解答】(1)滑动变阻器的滑片P向右移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,如下所示:
(2)若定值电阻R短路,电压表示数为0,电流表有示数;
若定值电阻R断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中测电源电压,有示数。所以故障为定值电阻R断路;
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为:
U=IR=0.6A×5Ω=﹣﹣﹣=0.2A×15Ω=3V;
当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,电阻变大,分压增多,电压表示数增大,根据控制变量法知在探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即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,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为3V;
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=4.5V﹣3V=1.5V,变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=0.5×15Ω=7.5Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少7.5Ω的滑动变阻器。
故答案为:(1)

(2)断路;
(3)3;左;电压;7.5。
32.【解答】(1)由图可知,闭合开关后,R1与R2并联,A1测量R1中电流I1,A2测量R2中电流I2,A3测量干路中的电流I。若电路正常,根据并联电路的电流特点可知,A3的示数大于A1示数,A3的示数大于A2的示数;
现A1的示数为零,可能:
①R1支路断路,电路为R2接在电源上的简单电路,因A2与A3是串联,它们示数应相同,这与已知矛盾;
②A1短路,则A3测量干路电流,A2在支路测量支路电流,A3示数大于A2的示数,与已知相符。
故电路故障为:接线时使电流表A1短路;
(2)根据并联电路的电压特点可知,各支路两端的电压等于电源电压:U1=U2=U=8V,
若两个支路均选用同量程电流表,当被测电流值大于电流表量程的一半时,干路电流大于支路所选量程,干路需选大量程(0~3A),支路选小量程(0~0.6A),可支路电流即使都达到电流表量程,干路的电流最大为0.6A+0.6A=1.2A<1.5A;综合分析可知,干路和一个支路都需选大量程电流表,另一支路需选用小量程电流表。
由题意知,支路中电流要大于所选电流表量程的一半,对于选大量程电流表的支路,根据欧姆定律可知R===5.3Ω,支路电阻需小于等于5.3Ω,由可供选择电阻可知选R1=5Ω;小量程支路的电流要小于等于0.6A,根据欧姆定律可知R===13.3Ω,且支路的电流要大于等于0.3A,R===26.7Ω,故13.3Ω≤R2≤26.7Ω,因此R2=20Ω。
故答案为:(1)接线时使电流表A1短路;(2)5Ω、20Ω。
33.【解答】(1)由图可知电源电压为3V,故电压表应选用小量程,且电压表与被测电阻并联,如下图所示:
(2)为保护电路,闭合开关前应将滑片置于滑动变阻器阻值最右端;
(3)由图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A,由欧姆定律可知,R1的阻值为:R1===12.5Ω;
(4)①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1=0.3A;
②断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2=0.5A。
在①中,两电阻并联,电流表测R0的电流,由欧姆定律,电源电压为:U=I1R0,
在②中,电路连接关系没有改变,电流表测干路电流,因通过待测电阻的电流不变,由并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流为:Ix=I2﹣I1,
由欧姆定律,待测电阻阻值的表达式为:Rx====30Ω。
故答案为:(1)见解答;(2)右;(3)0.16;12.5;(4)30。
34.【解答】(1)①单位长的质量为:m'==95g/m;
②这卷双芯导线的长度为:l==120m;
③每一根导线的电阻为:R=×=×=Ω,
所以单位长上的电阻为:R'===Ω/m;
④由上面的计算可知,直接测量2m长那根导线,电阻很小,电流过大,超出电流表的量程;
(2)①在电路中电流从电源正极流出,负极流入,故电路如图所示:
②电流表测量通过电路中的电流I,电压表测量发生短路的线路一端的两个线头间的电压U,根据欧姆定律可知,R=,故计算结果是R;
③根据记录的数据分析可知,0.12为电流值,1.47为电压值,所以发生短路的线路一端的两个线头间的电阻:R===12.25Ω,
所以短路点离他家的距离为:s===1438.5m。
故答案为:(1)①95;②120;③;;④电流过大,超出电流表的量程;(2)①见解答;②I;U;R;③1438.5。
35.【解答】(1)电压表的“3”接线柱已接入电路,需要把“﹣”接线柱接到定值电阻的左边接线柱,使电压表并联在定值电阻两端,连好的实物图如下图所示:

(2)发现电流表指针几乎没有偏转,说明电路总电阻很大或断路,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外,说明电压表与电源连通,所以原因是定值电阻断路导致电压表串联在电路中,故选B;
(3)滑动变阻器与定值电阻串联,若电源电压一定,由串联电路特点知:①定值电阻越大,电压表示数越大;②滑动变阻器电压越大,定值电阻两端电压越小,电压表示数越小;现在无论如何调节滑动变阻器都不能使定值电阻两端电压达到1V或1V以下,可能是因定值电阻的阻值太大造成的,也可能是因为滑动变阻器分压太小造成的;也可能是电源电压太大造成的;
故选C;
(4)由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.1A;
(5)根据表格中的数据利用描点连线的方法做出图像,如下图所示:

(6)根据多次测量数据描绘出电流随电压变化的如图所示,由图像是一条过原点的直线可以得出的结论是:当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为:(1)如下图:

(2)B;(3)C;(4)0.1;
(5)如下图:

(6)正比。
36.【解答】(1)因为灯泡的额定电压为3伏,所以电压表选用小量程,滑片向右移动灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器滑片右下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)根据图像a可知,通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,但增加相同的电压,电流的增加值越来越小;
(3)由电流大小与电源电压大小的关系图像b可知,电源电压恒为3V,
由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端电压,电流表测电路中电流,
由图丙可知,电路中电流最小,即电流I=0.12A时,滑动变阻器全部连入电路,
由欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压为:
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V,
由串联电路中电压规律可知,灯泡两端电压为:
U灯=U总﹣U滑=3V﹣2.4V=0.6V,
即电压表示数为0.6V;
(4)图丙中阴影部分的面积S=(U总﹣U灯)I,由串联电路电压规律可知,U总﹣U灯=U滑,故阴影部分的面积S=(U总﹣U灯)I=U滑I,而P=UI,所以阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。
故答案为:(1)见解答;(2)通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,但增加相同的电压,电流的增加值越来越小;(3)电压表示数为0.6V(解题过程见解答);(4)滑动变阻器的电功率。
37.【解答】由电路图可知,闭合开关,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由右图知,当环境的湿度增加时,R的阻值减小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,则串联电路的总电阻减小,由欧姆定律I=可知电路中电流增大,即电流表示数变大;
(2)根据欧姆定律I=知当电路中电流表的示数为400mA时电路的总电阻为:
R总===15Ω,
由串联电路电阻的规律知电阻R的阻值为:
R=R总﹣R0=15Ω﹣5Ω=10Ω;
(3)由右图知当环境湿度为60%时电阻为7.5Ω,
此时电路的电流为:
I′===0.48A,
R0两端的电压为:
U0=I′R0=0.48A×5Ω=2.4V,即电压表的示数为2.4V;
(4)因为电流表的量程为0﹣0.6A,要使湿度表能够测量的环境湿度最大,湿敏电阻的阻值需要最小,电路的总电阻也最小,电路的电流最大,最大为0.6A,由欧姆定律I=得电路的最小电阻为:
R总最小===10Ω,
由串联电路电阻的规律知湿敏电阻的最小值为:
R小=R总最小﹣R0=10Ω﹣5Ω=5Ω,
此时定值电阻两端的电压为:
U0′=I大R0=0.6A×5Ω=3V,此时没有超过电压表的量程,
对照右图知此时的环境湿度为80%,即湿度表能够测量的最大环境湿度是80%。
答:(1)变大;
(2)当电路中电流表的示数为400mA时,电阻R的阻值为10Ω;
(3)环境湿度为60%时,电压表的示数为2.4V;
(4)湿度表能够测量的最大环境湿度是80%。
38.【解答】由电路图可知,闭合开关S,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,由I=可得,电源电压:U=I1R1=0.2A×30Ω=6V;
(2)通过R2的电流:I2===0.1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流表A的示数:I=I1+I2=0.2A+0.1A=0.3A。
答:(1)电源电压为6V;
(2)电流表A的示数为0.3A。
39.【解答】(1)只闭合开关S1,电路为电阻R1的简单电路,由欧姆定律可得电源电压:U=IR1=0.3A×20Ω=6V;
(2)S1、S2均闭合时,两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,
并联电路各并联支路两端电压相等,由欧姆定律可得通过电阻R2的电流:I2===0.2A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表的示数:I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A。
答:(1)电源电压为6V;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数为0.5A。
40.【解答】(1)闭合S1,将S2掷于1端,r、R1串联接入电路,电压表测R1两端的电压,
由欧姆定律可得此时通过电路的电流:I1===0.2A,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则电路总电阻:R=r+R1=1Ω+14Ω=15Ω,
电源电压:U=I1R=0.2A×15Ω=3V;
(2)闭合S1,将S2切换到2端,r、R2串联接入电路,电压表测R2两端的电压,
串联电路总电压等于各部分电压之和,所以r两端的电压:Ur=U﹣U2=3V﹣2.7V=0.3V,
此时通过电路的电流:I2===0.3A,
串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得电阻R2的阻值:R2===9Ω。
答:(1)电源电压U的大小为3V;
(2)电阻R2的阻值为9Ω。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
同课章节目录