2021-2022学年度北师大版物理九年级全册第十二章 欧姆定律难点解析练习题(Word版含答案)

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名称 2021-2022学年度北师大版物理九年级全册第十二章 欧姆定律难点解析练习题(Word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2022-05-07 01:04:59

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北师大版物理九年级全册第十二章 欧姆定律难点解析
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为20Ω,下列说法正确的是(  )
A.S1闭合,S2断开,滑片从a端移到b端过程中,电压表的示数逐渐减小
B.S1闭合,S2断开,滑片从a端移到b端过程中,电流表的示数最小值为0.3A
C.S1、S2都闭合,滑片位于a端,电流表的示数为0.9A,则电阻R2的阻值为6.67Ω
D.S1、S2都闭合,滑片位于a端,电流表的示数为0.9A,则电阻R1、R2消耗的电功率之比为2∶1
2、如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,下列说法正确的是(  )
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
C.电压表V2与电流表A的示数之比不变
D.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
3、定值电阻 R2=5Ω,特殊元件 R1 的 I—U 图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.当通过 R1 的电流为 0.8A 时,R1 的阻值为 0.1Ω
B.R1 、R2 串联接入电源电压恒为 6V 的电路中,电路中的电流为 0.75A
C.R1、 R2串联接入电源电压恒为 6V 的电路中,电路中消耗的总功率为 3.6W
D.R1 、R2并联接入电源电压恒为 8V 的电路中,电路中的电流为 0.8A
4、图中表示两电阻Ra和Rb的I-U关系图像。将Ra和Rb先后以图中的甲图和乙图两种方式接在同一恒压电源上,流过它们的电流和它们两端电压与分别在图中标出。则下列判断正确的是(  )
A.I1=I2=I34 B.I3>I4 C.U1>U2 D.U123=U4
5、某同学在探究“电阻上电流跟两端电压的关系”时,利用图甲所示电路,在a、b两点分别接入定值电阻R1 , R2 , 通过调节滑动变阻器测得多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U﹣I关系图象,如图乙所示,若将R1 , R2组成并联电路,当通过R1的电流为1A时,通过R2的电流为(  )
A.0.5A B.1A C.2A D.3A
6、由欧姆定律公式 I=U/R 可知(  )
A.导体两端的电压与通过导体的电流成反比
B.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
C.导体两端的电压为零时,导体电阻为零
D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来计算
7、如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,灯泡L的电阻不变,将滑动变阻器R的滑片P向左移动,在此过程中(  )
A.电压表V1示数不变,电流表A示数变大
B.电流表A示数变小,电压表V2示数变小
C.电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变
D.电压表V1示数变小,灯泡L亮度不变
8、如图所示是某电子秤的结构示意图,其中 P 是一个可以紧贴 AB 滑动的金属滑片,S 为自动控制开关。闭合开关 S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为 0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的 质量;当被测物体的质量超过电子秤量程时,开关 S 自动断开,电子秤无示数。下列判断正确的是(  )
A.电子秤的刻度表可能是由电流表或电压表改装而成的
B.秤盘里放的东西越重,电路中的电流越小
C.秤盘里放的东西越重,AB 电阻两端的电压越小
D.R0 电阻去掉后,也能保证电路安全工作
9、如图所示,电源电压和灯泡L的电阻均保持不变.闭合开关S,滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电压表的示数变大 B.电流表A1的示数变小
C.灯泡L的亮度变暗 D.电流表A2的示数不变
10、下列四个电路中,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表与电流表示数的比值变小的是(  )
A.
B.
C.
D.
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题5分,共计25分)
1、用4个10Ω的电阻可组成阻值最大为   Ω的电阻,也可组成阻值最小为   Ω的电阻。
2、如图甲所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为   V,灯的额定功率为   W。
3、如图甲所示是家用燃气报警器的简化原理图。电源为可调压直流电源,R0为电阻箱,R为气敏电阻,气敏电阻的阻值随泄漏燃气浓度变化的关系如图乙所示,当电流表的示数变化为某一值时报警器开始报警。泄漏燃气浓度增大,则电流表的示数   (选填“变大”或“变小”),要使报警器在泄漏燃气浓度更低时报警,则R0应   (选填“调大”或“调小”)一些,或将电源电压   (选填“调大”或“调小”)一些。
4、家庭电路中的电视机与空调是   连接的(选填“串联”或“并联”),当家中使用的用电器增加时,电路中的总电阻   (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
5、当电阻两端电压为 时,通过的电流为 ,该电阻的阻值为    ;若它两端电压变为0V,则该电阻中电流为    ,此时电阻为    。
三、计算题(3小题,每小题7分,共计21分)
1、在图甲所示电路中,闭合开关S后,发现电流表A的示数是0.1A,电压表V1的示数是6V,电压表V2的示数如图乙所示。求:
(1)此时灯泡L2灯丝电阻R2;
(2)电源电压U;
(3)灯泡L1两端的电压U1。
2、如图甲所示的电路中,定值电阻R1为10 Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压?
(2)滑动变阻器的最大阻值?
(3)当电压表示数为1V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值是多少?
3、实际测量中使用的电流表、电压表都是由小量程电流计改装而成的。如图甲中G是满偏电流(即小量程电流计允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω;如图乙为小明同学用该电流计G改装的多用表(即电流表、电压表)电路图,R1、R2为定值电阻;若使用a、b两接线柱时,电表为0~0.6A的电流表;若使用a、c两接线柱时,电表为0~3V的电压表。求:定值电阻R1、R2的阻值。
四、实验探究(2小题,每小题12分,共计24分)
1、在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,小北设计了如图甲所示的电路图,并选取了如下实验器材:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表各一只,一个开关,五个定值电阻(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器 (20Ω,1A),一个小灯泡,导线若干。
(一)探究电流与电压的关系
(1)图乙是按甲电路图连接的实物电路,其中有一根导线连接与甲电路图不相符,请将此导线画“×”,并用笔画线代替导线将电路改正。
(2)正确连接电路后在实验过程中,小北调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数,接着他向   (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3V,记录此时电流表的示数。小北分析所测数据,得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成   。
(3)小北将定值电阻换成了小灯泡,探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。小北根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的I-U图象应与图丙中图象   (选填“a”“b”或“c”)相似,原因是   。
(4)(二)探究电流与电阻的关系
小北的实验数据记录如表,其中序号为   的实验数据有错误,造成该错误的可能原因为滑动变电阻器接入电路的阻值偏   (选填“大”或“小”)。
(5)为了完成序号为5的实验,需要在电路中串联一个定值电阻的阻值是______。
序号 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.2 0.12
A.5Ω B.10Ω C.20Ω D.以上都可以
2、为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到   端(选填“A”或“B”)
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是(   )。(填字母)
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
排除故障后,小明根据实验数据在如图乙中描点,则阴影部分的面积表示   。
(3)第2次实验中,他将5Ω电阻换成10Ω,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置,小明应向   (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时,眼睛应注视电压表示数。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】AB.S1闭合,S2断开,电阻R1和变阻器R3串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,滑片从a端移到b端过程中,变阻器连入电路的电阻变大,由串联分压可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由 可知,电路中电流变小,滑片在b端时,电流值最小,电流表的示数最小值
=0.2A
AB不符合题意;
CD.S1、S2都闭合,滑片位于a端,电阻R1和R2并联,电流表测量干路中的电流,通过R1的电流 =0.6A
通过R2的电流I2=I-I1=0.9A-0.6A=0.3A
电阻R2的阻值
电阻R1、R2消耗的电功率之比为P1∶P2=UI1∶UI2= I1∶I2=0.6A∶0.3A=2∶1
C不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析电路结构,两个定值电阻并联,和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,定值电阻分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压,利用功率公式P=UI求解功率即可。
2、【答案】B
【解析】【解答】AB.闭合开关S后, 与 串联,电压表 测的是电源电压,电压表 测的是 接入电路部分的电压,滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时,滑动变阻器电阻增大,电路总电阻变大,电源电压不变,即电压表V1的示数不变,根据欧姆定律可知,电流减小,A不符合题意、B符合题意;
C.电压表V2与电流表A的示数之比为 接入电路的阻值,滑片P向左滑动时,滑动变阻器电阻增大,即电压表V2与电流表A的示数之比变大,C不符合题意;
D.根据串联分压,滑动变阻器阻值变大,其电压变大,即电压表V2的示数变大, 测的是电源电压,其示数不变,所以电压表V1与电压表V2的示数之和变大,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】在串联电路中,电阻变大,电流减小,总电压不变。
3、【答案】C
【解析】【解答】A.由图可知,当R1的电流为 0.8A 时,对应的电压是8V,所以
A不符合题意;
BC.将R1、R2串联接入电源电压6V的电路中时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,并且R2=5Ω,所以,由图像可知,当电路中的电流I=0.6A时,U1′=3V,又因为
正好符合总电压等于各分电压之和,所以电路中的电流为 0.6A,则电路消耗的总功率
B不符合题意,C符合题意;
D.将R1、R2并联接入电源电压8V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以
由图像可知,通过电阻R1的电流为I1=0.8A,通过R2的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路中的电流
D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】结合题目给出的用电器的伏安特性曲线,特殊元件的图像的曲线,说明电阻是变化的;两个用电器串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比;两个用电器并联,电压相同,分得的电流与电阻成反比,结合图像、欧姆定律和电流电压规律求解用电器两端的电流和电压,利用功率公式求解功率,再结合选项分析求解即可。
4、【答案】C
【解析】【解答】AB.如图甲所示,两电阻串联,故电流相等电流为
作一条垂直于电流轴的垂线,根据图像可知,当电流相等时, a的电压大于b的电压,即 U1>U2;如图乙所示,两电阻并联, 电压相等,故 U3=U4,作一条垂直于电压轴的垂直,表示电压相同时,b的电流大于a的电流,即I3小于I4;由于甲电路与乙电路相比,甲是两电阻串联,总电阻最大,电流最小,故电流关系为
AB不符合题意;
CD.两电阻并联时,电压为电源电压,是最大的,故电压关系是
C符合题意;D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路电流的规律结合甲图分析;由并联电路电压的规律,结合图乙分析。
5、【答案】A
【解析】【解答】由图中U-I关系图像可见,当R1、R2两端电压相同(等效于并联)时,通过R2的电流是通过R1的电流的一半,若将R1,R2组成并联电路,当通过R1的电流为1A时,通过R2的电流为0.5A。
故答案为:A
【分析】电阻并联后接入电路,已知R1的电流为1A,根据U-I关系图象,得出R2并联电路两端的电压,再根据U-I关系图象,得出这个电压下的R2的电流。
6、【答案】D
【解析】【解答】A.电阻两端的电压和电源大小有关,与电流无关,A不符合题意;
BC.电阻和导体中的电流、电压无关,BC不符合题意;
D.导体的电阻,利用它两端的电压和电流的比值计算,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】导体的电阻和导体的材料、长度、横截面积和温度有关,和电压、电流无关。
7、【答案】C
【解析】【解答】电路为灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测整体电流,则当滑片向左移动时,接入电路电阻变大,总电阻变大,则由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小,由串联分压可得,滑动变阻器所分电压变大,灯泡所分电压变小,则电压表V1示数变小,V2示数变大,灯泡亮度变暗,由于电压表V1和电流表均测灯泡,则其比值为灯泡的阻值,灯泡阻值不变,则电压表V1示数变化量与电流表A示数变化量的比值不变,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,电路总电阻的变化,根据欧姆定律确定电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据串联电路的电压特点确定滑动变阻器两端的电压变化,再根据P=UI确定灯泡实际功率的变化,进一步根据灯泡的亮暗取决于实际功率的大小确定灯泡亮暗的变化。
8、【答案】C
【解析】【解答】A.电子秤刻度盘串联在电路中,电子秤刻度盘应,该是电流表,A不符合题意;
B.秤盘里放的东西越重,P下滑,AB 电阻阻值变小,电路中的电流变大,B不符合题意;
C.根据串联电路的分压原理,秤盘里放的东西越重,P下滑,AB 电阻阻值越小,AB 电阻两端的电压越小,C符合题意;
D.R0电阻去掉后,重物过重时可能会导致电源短路,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体越重,弹簧被压缩的越短,滑片下移,接入电路中的电阻变小,再结合串并联电路的电流、电压规律和欧姆定律分析电路中电流和电压的变化。
9、【答案】B
【解析】【解答】A.由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测变阻器支路的电流;因电源的电压保持不变,所以,移动滑片时,电压表V的示数不变,A不符合题意;
B.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,即电流表A1的示数变小,B符合题意;
C.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,移动滑片时,通过灯泡L的电流不变,实际功率不变,灯泡的亮暗不变,C不符合题意;
D.在变阻器的滑片P从中点向下端滑动过程中,接入电路中的电阻变大,由I=U/R可知,该支路的电流变小,即电流表A2的示数变小,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据并联电路电流、电压特点和欧姆定律分析滑片P从中点向下滑动的过程中电压表、电流表示数的变化。
10、【答案】D
【解析】【解答】A.灯泡与滑动变阻器并联,电流表测通过灯泡的电流,电压表测电源电压,当滑动变阻器的滑片向右移动时,不影响小灯泡所在的支路,电压表与电流表示数的比值不变,故A不符合题意;
B.电阻R1与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电阻变大,电路中的电流变小,电压表与电流表示数的比值变大,故B不符合题意;
C.电阻R1与滑动变阻器并联,电流表测通过滑动变阻器的电流,电压表测电源电压,当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器阻值变大,所在支路电流变小,电压表与电流表示数的比值变大,故C不符合题意;
D.灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器右端的电压,电压表与电流表示数的比值即滑动变阻器右端的电阻,当滑动变阻器的滑片向右移动时,阻值变小,所以电压表与电流表示数的比值变小,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】首先判定电路的连接方式,当滑动变阻器的滑片向右移动时,根据滑动变阻器接入电路电阻的变化,利用欧姆定律分析电压表与电流表示数的比值的变化。
二、填空题
1、【答案】40;2.5
【解析】【解答】n个相同的电阻串联后总电阻最大,大小为
n个相同的电阻串联后总电阻最大,大小为
【分析】四个电阻串联,总电阻等于四个电阻之和,串联后的等效电阻大于任何一个分电阻;电阻并联,等效电阻的的倒数等于四个电阻倒数之和,并联后的等效电阻小于任何一个分电阻。
2、【答案】10;5.6
【解析】【解答】由电路图知灯泡与滑动变阻器串联在电路中,电压表V1测灯泡两端的电压,V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。变阻器的滑片P从最右端滑到灯正常发光位置的过程中,变阻器接入电路的阻值变小,电路中的总阻值变小,据欧姆定律知,电路中的电流变大,那么灯泡两端的电压变大,变阻器两端的电压变小,由图乙知,电路中的最大电流为0.8A,此时灯泡正常发光,变阻器接入电路的阻值最小,两端的电压为3V;电路中的最小电流为0.2A,此时变阻器接入电路的阻值最大,两端的电压为9V,灯泡两端的电压为1V,电源的电压U=U1+U2=9V+1V=10V
由题意知,当灯泡正常发光时,电路中的电流最大,此时灯泡两端的电压UL=U-U1′=10V-3V=7V
灯的额定功率P=ULI=7V×0.8A=5.6W
【分析】分析电路结构,定值电阻和滑动变阻器是串联关系,明确电流表和电压表的测量对象,滑动变阻器接入电路中的电阻越大,电路中的电流越小,分得的电压越大,定值电阻分得的电压越小,整个电路的功率越小,结合欧姆定律求解电路中的电流和电压,利用功率公式P=UI求解功率即可。
3、【答案】变大;调小;调大
【解析】【解答】泄漏燃气浓度增大,气敏电阻阻值减小,总电阻减小,电流表示数变大。要使报警器在泄漏燃气浓度更低时报警,此时气敏电阻阻值较大,总电阻较大,电流较小,为了使电流增大,需要减小R0,或者增大电源电压。
【分析】在串联电路中,电阻变大时电流减小;电阻减小时电流变大;若增大电流,可以减小电阻或增大电源电压。
4、【答案】并联;减小
【解析】【解答】电视机、空调工作时互不影响,是并联连接的。
当家中使用的用电器增加时,相当于横截面积变大,故家中电路的总电阻变小。
【分析】家庭电路中,各用电器是并联的;电阻并联时,总电阻减小。
5、【答案】40;0;40
【解析】【解答】根据欧姆定律,该电阻的阻值为 若它两端的电压变为0V,没有电压不能形成电流,所以该电阻中的电流为0A。电阻是物体本身的一种属性,它的长度、横截面积和材料都没有改变,电阻大小不变仍为40Ω。
【分析】利用电压和电流的比值计算电阻;电阻和通过导体的电流、两端的电压无关。
三、计算题
1、【答案】(1)解:电路为串联电路,电压表V2测L2两端电压,示数为2V,则此时L灯丝电阻为:
答:L2灯丝电阻为20Ω
(2)解:电压表V1测电源电压,则电源电压U=6V;
答:电源电压为6V;
(3)解:灯泡L1两端电压为:U1=U-U2=6V-2V=4V
答:灯泡L1两端的电压为4V。
【解析】【分析】(1)根据电压和电流的比值计算电阻大小;(2)根据并联电路电压规律,分析电压;(3)串联电路中各用电器电压和等于电源电压。
2、【答案】(1)解:当滑片P移到a端时,此时只有R1接入电路,电源电压为U=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V
答:电源电压6V;
(2)解:当滑片P移到b端时,变阻器接入电路中的阻值最大,变阻器的最大阻值为
答:滑动变阻器的最大阻值20Ω;
(3)解:由图知道,两电阻串联,电压表测R2 两端的电压,由串联电路电压的特点知道,当电压表示数为1V时,R1两端的电压U1=U- U2,=6V-1V=5V
由串联电路电流的特点知道,

解得R2=2Ω,即此时滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω。
答:当电压表示数为1V时,此时滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω。
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,根据U=IR求出电源电压。
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小、电压表的示数最大,由图象读出电流和电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
(3)根据串联电路电压规律求出R1两端电压,再根据欧姆定律求出电路电流和滑动变阻器接入电路的阻值。
3、【答案】解:灵敏电流计G两端允许加的最大电压为
Ug=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V
使用a、b两接线柱时,电表与R1并联,此时电表为0~0.6A的电流表,即干路中最大电流为0.6A,则此时通过R1的最大电流为
IR1=0.6A-Ig=0.6A-0.003A=0.597A
则R1的阻值为R1=
使用a、c两接线柱时,电表与R1并联,再与R2串联,此时电表为0~3V的电压表,即ac两端的最大电压为3V,则R2两端的最大电压为
UR2=3V-Ug=3V-0.03V=2.97V
此时通过R2的最大电流等于电表最大电流与R1最大电流之和,即IR2=IR1+Ig=0.597A+0.003A=0.6A
则R2的阻值为R1= 4.95Ω
答:定值电阻R1、R2的阻值分别为0.05Ω和4.95Ω。
【解析】【分析】通过并联一个小电阻起分流作用,可以把电流计改装成电流表,利用欧姆定律求解并联电阻的阻值;通过串联一个大电阻起分压作用,可以把电流计改装成电压表,利用欧姆定律求解串联电阻的阻值。
四、实验探究
1、【答案】(1)
(2)右;正比
(3)c;灯泡电阻随温度的升高而增大
(4)4;小
(5)D
【解析】【解答】(1)滑片左移电阻应变大,所以应接右下接线柱。
(2)使电压表的示数增大为2V,根据串联分压规律可知,要减小变阻器电阻,所以滑片右移。随着电压增大电流也增大,所以结论为在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)灯的电阻随温度的变化而变化,温度越高电阻越大,所以斜率应该减小,故答案为:c。
(4)第4组电压为4V,其他均为3V,所以第4组错误,根据串联分压规律可知,可能是变阻器阻值偏小,所以定值电阻分压偏大。
(5)使用25Ω定值电阻时,定值电阻分压3V,另外3V由变阻器和另一电阻分,根据串联分压规律,变阻器和另一电阻阻值之和为25Ω,因为变阻器阻值最大20Ω,所以最少需要串5Ω电阻,故大于5欧姆即可,故答案为:D。
【分析】(1)滑动变阻器有四个接线柱,选择的接线柱应一上一下,结合题目要求选择相应的接线柱;
(2)定值电阻和滑动变阻器串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比;探究电流与电压的关系,得到的结论是电阻一定时,电流和电压成正比;
(3)电阻的大小还与温度有关,一般来说,导体的温度越高,电阻越大;
(4)定值电阻和滑动变阻器串联,电流相同,分得的电压与电阻成正比,结合实验电阻的阻值、设定的电压和滑动变阻器的最大电阻求解串联电阻的阻值。
2、【答案】(1)B
(2)C;定值电阻两端的电压
(3)B
【解析】【解答】(1)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处B端。(2)AB.若开关断路或滑片接触不良,则整个电路断路,两表都没有示数,AB不符合题意;
C.若电阻断路,电流表指针无偏转,电压表串联在电路中测电源电压,电压表指针满偏,C符合题意;
D.若电流表短路,电流表没有示数,电路为通路,电压表测电阻两端的电压,因电源电压为3V,根据串联电路电压的规律,移动变阻器的滑片,电压表示数应小于3V,D不符合题意。
故答案为:C。排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积为IR,根据 可知,阴影部分表示定值电阻两端的电压(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,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,即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,同时,眼睛应注视电压表示数。
【分析】(1)为了保证电路安全,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(2)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;结合欧姆定律和图像的横纵坐标分析面积的意义;
(3)定值电阻和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比,结合定值电阻此时的电压判断滑动变阻器的移动方向。