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北师大版九年级物理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
2、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
3、如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=5:1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A.5:4 B.3:5 C.4:5 D.4:1
4、下列说法正确的是( )
A.验电器工作的原理是异种电荷相互吸
B.塑料,陶瓷,铅笔芯,大地都是绝缘体
C.毛皮摩擦橡胶棒起电的过程中,电子从毛皮转移到橡胶棒
D.根据R= 可知,导体电阻与导体两端电压成正比,与通过导体的电流成反比
5、如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表、灯泡L1和L2均能正常工作。则下列说法正确的是( )
A.开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2串联
B.只闭合开关S1,电源外部电流流向为a→b→c→d
C.开关S1、S2都闭合,灯泡L1与L2的亮度一定相同
D.先闭合S1,再闭合开关S2,电流表示数变大
6、如图所示,在“探究电流与电压关系”的实验中,得出电流与电压的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
7、如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变小
B.电压表V1示数不变
C.电压表V2示数与电流表A示数乘积变小
D.电压表V1示数与电流表A示数比值变小
8、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
9、如图所示,电源电压保持不变,在甲、乙两处分别接入电压表(电压用U甲、U乙表示),闭合开关S1,测得U甲:U乙=4:3。断开开关S1,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表(电流分别用I甲、I乙表示),此时I甲:I乙是( )
A.3:4 B.4:3 C.1:1 D.4:7
10、灯泡L标有“6V 6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示,现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压恒为10V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,则下列说法正确的是( )
A.灯泡L能正常发光,且电压表的示数为6V
B.当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为1V
C.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为6W
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、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 。
2、小文测小灯泡的电阻,电路如图甲所示闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应滑到b端,这样做的目的是 ;闭合开关S,调节滑动变阻器,电流表的示数如乙图所示,若此时电压表的示数为3V,则此时灯丝的电阻为 Ω。
3、如图所示电路中,电源电压保持不变,R1=10Ω。当开关S1、S2都闭合时,电压表的示数为3V。当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数为1V,则电流表的示数为 A,R2的阻值为 Ω。
4、小宇对物理现象很好奇,学习了电压表后,他很想知道为什么同一个表盘只要连接不同的接线柱,就可以实现量程的转换。于是,他将电学盒里的电压表如图甲的后盖打开,看到了如图乙所示的电路连接情况。小宇发现电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成,“3V挡”和“15V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻 联而成,电阻越大,量程越大,这里的电阻起到了 作用。
5、图示为电阻A和B的I-U图像.若将A.B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压UA、UB之比是 ;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是 V.
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、电子兴趣小组同学制作了一个简单的多用电表(可以测电压、电流、电阻)。如图所示为电表的电路图,M、N为电表两接线柱。已知选用的电流表内阻Rg=50Ω、满偏电流Ig=2mA,当接线柱N接A时为量程10mA的电流表;当接线柱N接C时为量程20V的电压表;当接线柱N接B时,将待测电阻接在MN两接线柱间,可以测出其电阻值,称为欧姆表。内接电池E的电压为1.5V,电阻忽略不计。
(1)R1、R2的阻值为多少?
(2)R3为调零电阻,即当接线柱N接B时,再MN两接线柱用导线直接连接,调节R3使电流表指针达到最大值,则此时R3的阻值为多少?
(3)若将某一待测电阻Rr接在MN间,指针指正中央位置,则待测电阻Rr的阻值为多少?
2、空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小 组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。已知电源电压U=18 V,电压表量程为0 ~ 15 V,定值电阻R0的阻值为100Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R= 103Ω
空气质量指数A 0 50 51 100 101 150 151 200 201 300 >300
空气质量等级 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
(1)通过计算,判断电压表示数为10 V时对应的空气质量等级。
(2)更换定值电阻他可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A= 400,则更换后的定值电阻反的阻值应为多大
3、如图所示, Ω、 Ω,当S1、S2都断开时,电流表的示数为0.4 A,电压表示数为4 V,求:
(1) 的阻值;
(2)电源电压;
(3)当S1、S2都闭合时,电压表和电流表的读数(请画出相应的等效电路图)。
4、某型号汽车的油量显示电路如图甲所示,其中定值电阻R0=10Ω,R为压敏电阻(厚度不计),位于油箱底部,A表是一量程为0~0.6A的电流表,作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随所受压力的变化而变化,其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时压敏电阻所受压力F为2.8N,A表示数为0.6A.求:
(1)加满汽油时压敏电阻的阻值;
(2)电源电压;
(3)汽油耗尽时电流表的示数。
5、 “创新”小组的同学们调查发现,雨雪天气里汽车后视镜会变模糊,影响行车安全.同学们设计了给后视镜除雾、除霜的加热电路.如图是加热电路原理图,电源电压100V,加热电阻R1与R2阻值均为100Ω,电路低温挡除雾,高温挡除霜.同学们对电路进行模拟测试,开启除霜模式加热后视镜lmin,用温度传感器测得其温度升高了6℃.[查资料得:后视镜玻璃质量约0.5kg,玻璃的比热容约0.8×103J/(kg·℃)]求:
(1)除霜模式下,电路中的电流;
(2)除霜模式下,电路的加热效率.
四、实验探究(1小题,每小题10分,共计10分)
1、在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如图中的三种电路,试完成下列问题:
(1)甲同学认为图中的(b)电路比(a)电路好,理由是定值电阻能更好地保持 不变;
(2)乙同学认为图中的(c)电路比(b)更好,其理由是图(c)中的电路便于 ;
(3)乙同学利用图(c)电路完成了本实验,测得数据如下:
实验次数 电压U(V) 电流I(A)
1 1 0.2
2 2 0.4
3 4 0.8
处理数据时,请你为该同学把上表中第四列(第一行)补上合适的栏目名称是 ;
(4)估算图(c)中导体R的阻值是 欧;
(5)实验操作过程中,丙同学发现滑动变阻器已损坏,但经过思考后利用图(b)电路最终也能完成多次实验,该同学的做法是 。
-参考答案-
一、单选题
1、【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。
2、【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。
3、【答案】C
【解析】【解答】当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,电阻R1和R2串联,甲电压表测的是电源电压,乙电压表测的是R2的电压,假设R2的电压为U2,因为甲乙两个电表的示数之比为5:1,所以电源电压为5U2,所以R1和R2电阻之比为
当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,电阻R1和R2并联,电表甲测R2的电流,电表乙测干路电流,所以甲乙两表示数之比为
故答案为:C。
【分析】如果两个电表为电流表,两个电阻是并联关系,电压相等,干路电流等于两条支路电流之和,电流表可以测量电路中的电流,应串联使用,与哪个用电器串联,就测量流过那个用电器的电流,结合电阻关系求解电流的关系。
4、【答案】C
【解析】【解答】A.验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的,A不符合题意;
B.铅笔芯,大地是导体,B不符合题意;
C.毛皮跟橡胶棒摩擦过程中,由于橡胶棒原子核束缚电子的本领强,橡胶棒得到电子带负电,毛皮因失去电子带正电,C符合题意;
D.电阻是导体本身的性质,与电流电压无关,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】材料对电荷的束缚能力越强,越容易得到电子带负电,材料对电荷的束缚能力越弱,越容易失去电子带正电。
5、【答案】D
【解析】【解答】A.由图可知,开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2并联,A不符合题意;
B.由图可知,只闭合开关S1,电源外部电流从正极流向负极为d→c→b→a,B不符合题意;
C.灯泡规格不明,开关S1、S2都闭合,灯泡L1与L2的亮度不一定相同,C不符合题意;
D.先闭合S1,再闭合开关S2,电流表示数变大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】用电器并列连接,是并联电路;干路电流是各支路电流之和;电源外部电流方向从正极向负极方向。
6、【答案】C
【解析】【解答】导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关。电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,即在电阻一定时,电流与电压的关系图像为正比例函数图像,C符合题意;ABD不符合题意。
故答案为:C。
【分析】在电阻一定时,电流与电压的关系图像为正比例函数图像。
7、【答案】D
【解析】【解答】由电路图得,R1、R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测电源电压。闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,R1接入电阻变小,电路电流变大,电压表V1示数变小,电压表V1示数不变,所以电压表V2示数与电流表A示数乘积变大,电压表V1示数与电流表A示数比值变小。ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,根据滑片的移动方向判定变阻器接入电路电阻的变化,从而判定出电流的变化,由串联电路的分压规律判断两个电压表的示数变化。
8、【答案】B
【解析】【解答】电流从电源正极出发,经过电流表后分成两条支路,一条经过电阻R2,一条经过滑动变阻器,之后回到电源负极。因此电阻R2和滑动变阻器并联,电流表测量干路总电流。当滑片P从a点向b点移动的过程中,电阻变大,电压不变,滑动变阻器所在支路电流变小,通过定值电阻的电流不变,因此电流表示数变小。最后再看电压表,连接在电源两端,测量电源电压,因此保持不变。
故答案为:B。
【分析】在并联电路中,支路的电阻改变,干路电流变化;电源电压不变。
9、【答案】B
【解析】【解答】由电路图可知,甲、乙同时为电压表,开关闭合时,两电阻串联,电压表甲测R1两端电压,电压表乙测R2两端电压;通过两电阻的电流相等,两电阻阻值之比: ,
两电表都是电流表,开关断开时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,乙测通过R1的电流,两电阻并联,它们两端的电压相等,通过两电表的电流之比: ,
故答案为:B。
【分析】串联电路中各用电器分压比等于电阻比;并联电路中,支路电流比值与电阻成反比。
10、【答案】D
【解析】【解答】A.灯泡正常发光时的电压UL=6V,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,灯泡L正常发光时,电压表的示数UR=U﹣UL=10V﹣6V=4V
A不符合题意;
B.由图象可知,当I=0.4A时,UL=1V,所以UR=U﹣UL=10V﹣1V=9V
B不符合题意;
C.灯泡的电阻随温度的升高而增大,即灯泡两端的电压越大时,实际功率越大,温度越高,电阻越大,因电压表的示数越大时,灯泡两端的电压越小,所以,灯泡的电阻随两端的电压增大而减小。C不符合题意;
D.由图象可知,当灯泡正常发光(UL=6V)时,电路中的电流为1A>0.6A,所以电路中的最大电流为I=0.6A,电路消耗的最大电功率Pmax=UImax=10V×0.6A=6W
D符合题意。
故答案为:D。
【分析】分析电路结构,小灯泡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,小灯泡分得的电压越小,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变化范围,利用功率公式P=UI求解功率即可。
二、填空题
1、【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。
2、【答案】保护电路;10
【解析】【解答】闭合开关前滑动变阻器滑片滑到b端,此时滑动变阻器接入阻值最大,电路电流最小,可起到保护电路元件不受损害的作用;如图乙电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.30A,故可求灯丝电阻为:
【分析】为了保证电路安全,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合小灯泡的电流和电压,利用欧姆定律求解灯泡的电阻即可。
3、【答案】0.1;20
【解析】【解答】当开关S1、S2都闭合时,R2被短路,电路中只有R1,电压表测量的是电源电压为3V。当开关S1闭合,S2断开时,电压表测量的是R1两端的电压为1V,电流表测量的是流经R1的电流为
则电流表的示数为0.1A。
当开关S1闭合,S2断开时,定值电阻R1和R2串联,电压表示数为1V,则加在R2两端的电压为2V,电流为0.1A,R2的阻值为
【分析】理清开关处于不同状态时元件的连接方式及电表的测量对象,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中电流表的示数,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,再根据欧姆定律求出R2的阻值。
4、【答案】串;分压
【解析】【解答】由图可知,接0~3伏量程时,表头与3.8千欧电阻串联,接0~15伏量程时,表头(电流表)与3.8千欧、15.7千欧电阻串联。
二个量程下,表头(电流表)满偏时,表头的电流都达最大值,且相同,即分得电压相同,接0~3伏量程时,由3.8千欧电阻分压,接0~15伏量程时,由3.8千欧、15.7千欧电阻一起分压,因此这里的电阻起分压作用。
【分析】由乙图可知,电流表和电阻串联接入电路,结合串联电路及欧姆定律,分析串联电路电阻起到的作用。
5、【答案】1:2;2
【解析】【解答】由图像可知,当UA=3V时,IA=0.6A,IB=0.3A由可得:;;若将A.B串联接入某电源两端,根据串联电路的特点,导体两端的电压与电阻成正比,所以;当将A、B两电阻并联后接在电源两端时,总电阻 ,电源电压.
【分析】根据电压和电流的比值,计算电阻;在串联电路中电流相等,根据电流判断分压比;利用并联电路电阻规律,计算总电阻;利用电流和电阻的乘积,计算电压。
三、计算题
1、【答案】(1)解:当接线柱N接A时,R1与Rg并联,改装后电流表满偏时总电流IA=10mA,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1的电流I1=IA﹣Ig=10mA﹣2mA=8mA
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由 可得,此时电流表两端的电压UA=IgRg=I1R1
则
当接线柱N接C时,R1与Rg并联后再与R2串联,改装后电压表满偏时总电压UC=20V,此时并联部分的总电阻
此时电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R2=RC﹣R并=2000Ω﹣10Ω=1990Ω
答:R1、R2的阻值依次为12.5Ω、1990Ω;
(2)解:当接线柱N接B时,R1与Rg并联后再与R3串联,MN两接线柱用导线直接连接,则电流表指针达到最大值时电路的总电阻
所以此时R3的阻值R3=RB﹣R并=150Ω﹣10Ω=140Ω
答:当接线柱N接B时,再MN两接线柱用导线直接连接,调节R3使电流表指针达到最大值,此时R3的阻值为140Ω
(3)解:将某一待测电阻Rr接在MN间,指针指正中央位置,通过电流表的电流 ,此时电流表两端的电压 ,因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的总电流
此时电路的总电阻
则待测电阻的阻值
答:若将某一待测电阻Rr接在MN间,指针指正中央位置,则待测电阻Rr的阻值为150Ω。
【解析】【分析】(1)根据并联电路电六特点计算电流;利用电流和电阻的乘积计算电压;结合电流关系,计算电阻大小;根据电压和电流的比值计算电阻;根据串联电路电阻规律计算电阻;(2)根据电压和电流的比值计算电阻;(3)利用电压和电阻的比值计算电流;根据电压和电流之比计算电阻,结合串联电路电阻规律计算部分电阻。
2、【答案】(1)解:流I= = =0.1A
气敏电阻两端的电压 UR=U-UR0=18V-10V = 8V
根据欧姆定律,气敏电阻阻值R= = =80 Ω
由R= ×103Ω得
A = =75,
所以对应的空气质量等级为良
(2)解:当A=400时,由R= ×103Ω, 得气敏电阻阻值R’= =15Ω
气敏电阻两端的电压UR’=U-UR’0=18 V-15 V = 3 V
根据欧姆定律,通过的电流I’= = =0.2 A
根据欧姆定律,更换的定值电阻R0= = =75Ω
【解析】【分析】(1)结合电路图,理清元件的连接方式及电压表的测量对象,当电压表示数为10V时,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R两端的电压,利用欧姆定律求出气敏电阻阻值,然后得出A的值,与表格数据相比较得出对应的空气质量等级;
(2)同理,根据气敏电阻阻值R与A的关系求出空气质量指数A=400时气敏电阻阻值,此时电压表的示数最大,根据串联电路的电压特点求出气敏电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出此时电路中的电流,最后根据欧姆定律求出更换后的定值电阻的阻值.
3、【答案】(1)解:由图知道,当S1、S2都断开时,电路中R1和R3串联在电路中,电压表测得是R1两端的电压,由欧姆定律知道, 的阻值
答: 的阻值是10Ω;
(2)解:由欧姆定律知道,电源电压U=IR总=0.4A×(20Ω+10Ω)=12V
答:电源电压是12V;
(3)解:当S1和S2都闭合-时,电阻R1被短路,电路是R2和R3并联在电路中,电压表测的是R1两端的电压,所以R1两端的电压为0V;电流表测得是干路中的电流,示数是
此时的等效电路如下
答:当S1、S2都闭合时,电压表的读数是0V和电流表的读数是1.2A。
【解析】【分析】(1)理清元件的连接方式及电表的测量对象,由欧姆定律求得 的阻值。
(2)由欧姆定律求得电源电压。
(3)电流表测得是干路中的电流,利用并联电路中的电流关系求解。
4、【答案】(1)解:加满汽油压力F=2.8N,由图乙知道,压敏电阻R=10Ω。
答:加满汽油时压敏电阻的阻值为10Ω;
(2)解:加满汽油时,压敏电阻R=10Ω,I=0.6A,由 知道,电源电压U=I(R0+R)=0.6A×(10Ω+10Ω)=12V
答:电源电压为12V;
(3)解:汽油耗尽时,压力F=0,由图乙知道,压敏电阻R=110Ω,电路中的电流
答:汽油耗尽时电流表的示数为0.1A。
【解析】【分析】(1)结合此时的压力,对照图像求解此时的电阻即可;
(2)利用欧姆定律求解两电阻的电压,相加即为电源电压;
(3)压力为零时对照表格求解电阻,利用欧姆定律求解电流即可。
5、【答案】(1)解:由图知,只闭合开关S时,两电阻串联;当开关S、S1都闭合时,R2被短路,只有R1工作,此时电阻最小,根据P= 可知此时电路的功率最大,处于高温除霜模式,除霜模式下,电路中的电流:I= = =1A;
(2)解:除霜模式下1min消耗的电能:W=UIt=100V×1A×60s=6000J,后视镜玻璃吸收的热量:Q=cm△t=0.8×103/(kg ℃)×0.5kg×6℃=2400J,除霜模式下,电路的加热效率:η= ×100%= ×100%=40%.
【解析】【分析】(1)分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,电流相等,用电器电压之和为电源电压,明确电流表和电压表的测量对象,利用串联电路电压规律和欧姆定律求解即可;
(2)水吸收的热量为有用功,电流做功为总功,利用水吸收的热量除以电流做功即为加热效率。
四、实验探究
1、【答案】(1)(导体电阻的)阻值
(2)多次测量(或改变电阻R两端的电压)
(3)
(4)5
(5)改变电源电压
【解析】【解答】①在探究电流与电压关系时,需要保持导体电阻不变,(b)电路中用定值电阻进行实验探究,其阻值在实验过程中变化不大,而(a)电路中用小灯泡进行实验探究,小灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以(b)电路比(a)电路好。
②(c)电路中将定值电阻与滑动变阻器串联在电路中,可以通过滑片移动来改变定值电阻两端的电压,进行多次测量,以得到更具普遍性的结论。
③本实验探究的是电流与电压的关系,且从数据分析可知,电流与电压的比值是一个定值,所以表格中应补充的是电压U与I的比值,即 。
④由表格数据知,电压U与I的比值是定值为5,那么导体R的阻值为5欧。
⑤利用(b)电路进行多次实验,可通过改变电源电压来实现。因为电源电压改变,则电阻两端的电压及通过的电流都会发生改变,便可测得多组数据。
【分析】(1)(1)要研究电流和电压的关系,需要保证电阻的阻值不变,填、、体现了控制变量法的思想;滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压;
(2)改变滑动变阻器接入电路中的电阻,总而改变定值电阻两端的电压;
(3)已知电流与电压,求解两者的比值;
(4)结合流过用电器的电流和两端电压,利用欧姆定律求解用电器的电阻即可;
(5)增加电压电压可以增加电压的调节范围,测量数据更多一些。
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