【精品解析】沪科版物理九年级上学期 15.2 科学探究:欧姆定律 同步练习

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名称 【精品解析】沪科版物理九年级上学期 15.2 科学探究:欧姆定律 同步练习
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科目 物理
更新时间 2018-10-26 15:41:23

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沪科版物理九年级上学期 15.2 科学探究:欧姆定律 同步练习
一、单选题
1.(2017九上·富顺期末)当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比是1:5,由此可知,电阻R1与R2之比是(  )
A.5:1 B.1:5 C.1:4 D.4:1
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由电路图可知:
开关断开时电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
根据I= 可得,I1= ,
当开关闭合时,两电阻并联,电压表测干路电流,
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,
∴通过R1的电流不变,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过R2的电流:
I2=I﹣I1,
∴ ,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴ .
故答案为:D.
【分析】S由断开只有R1连入电路中,S闭合两电阻并联,由此根据并联电路特点和两次电流表示数情况分析解答.
2.(2016九上·诸城期中)关于欧姆定律的公式I= ,下列说法正确的是(  )
A.导体中的电流与导体两端的电压成正比
B.导体中的电流与导体的电阻成反比
C.电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
D.电阻一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:根据欧姆定律的内容可知:对于某一段导体来说电阻的阻值不变,即电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.故ABD选项不正确、C选项正确.
故选C.
【分析】根据欧姆定律的内容:一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比进行解答.
3.对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险,根据以上数据,请估算人体电阻最接近于(  )
A.1×102Ω B.1×103Ω C.1×104Ω D.1×105Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】因为当人体两端的电压为36V时,通过的最大电流为30mA,所以人体的电阻为:R= =1200Ω,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】根据电路中的电压和电流计算电阻的大小,注意电流要进行单位换算.
4.(2017九上·平顶山期中)下列说法中,不正确的是(  )
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同
B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样
C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:A.电压相同时,导体的阻值不同,由I= 可知,电流一定不同,故A正确;
B.用不同的电阻来研究电流和电压,结论都是一样,即电阻一定时,电流和电压成正比,只是比例系数不同而已,故B正确;
C.同一电阻的阻值不变,由I= 可知,电阻两端电压越大,通过它的电流也越大,故C正确;
D.由R= 可知,电压与电流的比值等于导体的电阻,同一电阻的阻值一定,所以,其两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值不变,故D错误.
故选D.
【分析】根据欧姆定律R= 可知,虽然电阻是由 算出,但电阻是导体本身的一种属性,与电压U、电流I无关.
5.如图所示的各图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】先确定图象中两个物理量的关系是怎样的,再看图象中所反应的这两个物理量的关系与电阻一定时,电流与电压关系是否吻合.电阻一定时,电流与电压成正比.
A、图象反应的是电流与电压成正比,A符合题意;
B、图象反应的是电流随电压增大而减小,B不符合题意;
C、图象中当导体两端电压为0时,电流不为0,C不符合题意;
D、图象反应的电流与电压成反比,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】电阻一定时,电流与电压成正比,正比例函数是过原点的直线.
6.(2018九上·通州期末)如图所示的电路,电源电压不变,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小。闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图象是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;热敏电阻R1的阻值变小,由串联分压原理可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小;由上述分析可知,当电流表示数I变大时,电压表的示数U减小,A图象不符合题意;(2)根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数U1=U总 U2=U总 IR2,因U总、R2是定值,所以,电压表示数U1与I为一次函数,其图象是一条倾斜的直线,且电流增大时,电压变小,C图象符合题意,BD图象不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据电路图和热敏电阻的阻值随温度的升高而减小知当温度升高时,电路中的电阻变小,电流变大,由因为R2是定值电阻,由I=的变形式U=IR知U2变大,U1变小;因为R1、R2串联,所以U1=U总 U2=U总 IR2,U总、R2是定值,所以U1与I为一次函数,且电流增大时,电压变小。
7.(2017·常熟模拟)图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图.其中S为激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响).水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与R1之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住.若传送带上的产品为均匀正方体,示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示.已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻的阻值为400Ω则(  )
A.有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1:2
B.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:2
C.有光照射时光敏电阻R1的阻值为800Ω
D.每1h通过S与R1之间的产品个数为6000个
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:(1)由甲图可知:R1、R2串联,
因光敏电阻有光照射时阻值较小,
所以,当有光照射时,R1的阻值变小,电路的总电阻变小,
由I= 可知,电路中的电流变大,R2两端的电压变大;
因串联电路总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压变小,即R1两端的电压较低,由图象知R1的电压U1=2V,则U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,电路中的电流:I= = =0.01A,光敏电阻的阻值:R1= = =200Ω,故C错误;(2)R1无激光照时,由图象可得U1′=4V,U2′=U﹣U1′=6V﹣4V=2V,所以,有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比U2:U2′=4V:2V=2:1,故A错误;I′= = =0.005A,此时电阻R1的阻值:
R1′= = =800Ω,所以,光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比R1R1′=200Ω:800Ω=1:4,故B错误;(2)由图象可知:每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置,则每1h通过S与Rl之间的产品个数:n= =6000个故D正确;
故选D.
【分析】(1)由甲图可知,两电阻串联,根据题意可知有光照射时光敏电阻R1阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R1两端电压的变化;由图象知R1的电压U1=2V,根据串联电路电压的特点求出R2的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流和求出R1的电阻;(2)R1无激光照时,R1与R2串联,由图象可得R1的电压U1′=4V,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流和此时R1的电阻,即可得出有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比和光敏电阻的阻值之比;(3)由图象可知:每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置,可以求出平均每小时通过的产品个数.
8.(2016九下·郴州期中)在如图所示的电子压力计中,滑动变阻器滑片P与弹簧上端固定在一起,弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比,滑动变阻器PB段电阻为R1,当闭合开关S后(  )
A.电路中电流表的读数随压力的增大而增大
B.电路中电压表的读数随压力的增大而增大
C.滑动变阻器PB段R1 的阻值随压力增大而增大
D.把电压表改成压力计时表盘刻度均匀
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由图示电路图可知,滑动变阻器阻值全部接入电路,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器下半部分电压,压力增大时滑片向下移动,与电压表并联部分电阻阻值变小;
A、压力增大时,电路总电阻保持不变,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流不变,电流表示数不变,故A错误;
B、压力增大时,滑片向下运动,与电压表并联部分电阻变小,电压表示数变小,故B错误;
C、随压力增大,滑片向下移动,滑动变阻器PB段电阻R1的阻值减小,故C错误;
D、设滑动变阻器总电阻为R,电路电流:I= ,电压表示数:UV=IR1= R1,U与R是定值,电表示数与R1成正比,把电压表改成压力计时表盘刻度均匀,故D正确;
故选D.
【分析】首先分析电路的连接方式,然后判断电流表和电压表测哪个电路元件的电流和电压,然后应用串联电路特点与欧姆定律分析答题.
9.(2016九上·沛县期末)如图所示的电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器.闭合开关S后,在滑片P向右移动过程中,(  )
A.电流表A1的示数变小,灯泡变暗
B.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大
C.电压表V的示数不变,电路的总功率变大
D.电压表V的示数不变,灯泡的亮度不变
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:A、由图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源电压,电流表A测干路电流,A1测L电流,闭合开关S后,在滑片P向右移动的过程中,灯泡的亮度不变,A不符合题意;
B、闭合开关S后,在滑片P向右移动的过程中,电源电压不变,所以电压表V的示数不变,B不符合题意;
C、根据并联电路的电流特点可知:干路电流变小,即电流表A变小,由P=UI总功率变小.C不符合题意;
D、灯泡L支路与R支路互不影响,所以灯泡两端电压不变,灯泡电流不变,即A1示数不变,由P=UI可知灯泡功率不变,亮度不变,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】本题考查了学生对动态电路电表示数变化的分析,理解题目中灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源电压,电流表A测干路电流,A1测L电流,根据欧姆定律进行分析.
10.(2017九上·房县期末)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电压表示数为U1;接着断开开关S,此时电压表示数为U2,若已知U1:U2=5:3,则电阻R1和R2的阻值之比是(  )
A.1:2 B.3:2 C.2:3 D.5:3
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,则电源的电压U1;
接着只断开开关S时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,
串联电路中总电压等于各分电压之和,
R2两端的电压:UR2=U1﹣U2,
串联电路中各处的电流相等,
由I= 可知,两电阻的阻值之比:
= = = = = .
故选B.
【分析】闭合开关时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压;接着只断开开关S时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比.
二、多选题
11.如图所示,电源、滑动变阻器与螺线管相连.闭合开关,在螺线管的右端放置一个小磁针,小磁针静止时N极水平向右.则(  )
A.电源左端为正极
B.电源右端为正极
C.滑动变阻器的滑片P向左移动,通电螺线管的磁性增强
D.滑动变阻器的滑片P向右移动,通电螺线管的磁性增强
【答案】A,D
【知识点】通电直导线周围的磁场;安培定则
【解析】【解答】由异名磁极相互吸引可知,螺线管的右端是N极,用右手握住螺线管,大拇指指向右端,四指指向电流的方向,可知电源的正极是左端,A符合题意,B符合题意;当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电阻减小,电流增大,螺线管的磁性增强,C不符合题意,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】根据磁极间异名磁极相互吸引的特点判断螺线管的磁极位置,再结合安培定则判断电流方向.
12.如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图2中的甲、乙所示。根据图2可知(  )
A.甲是定值电阻R1的图像 B.乙是定值电阻R1的图像
C.电源电压是6V D.定值电阻R1的阻值是10Ω
【答案】B,C,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由图示可知,当调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,总电阻由大变小,电流由小变大,所以定值电阻两端的电压是变大的,变阻器两端的电压是变小的,所以乙应是定值电阻R1的图象,A不符合题意,B符合题意;当变阻的电压为零时,定值电阻两端的电压等于电源电压为6V,此时电路中的电流为0.6A,可知定值电阻R1的阻值为10Ω,CD符合题意;
故答案为:BCD。
【分析】当滑动变阻器和电阻串联在电路中时,滑动变阻器的电阻减小时,电路中的电流增大,定值电阻处的分压变大,再利用电压和对应的电流的比值计算电阻的大小.
三、填空题
13.小阳设计一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,
其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。
当天然气发生泄漏时,人们能闻到臭鸡蛋的气味,说明    。
若天然气浓度增大,则电压表的示数会    。(选填“变大”或“变小”)
【答案】分子在做永不停息的无规则运动;变大
【知识点】电路的动态分析;分子热运动
【解析】【解答】 (1)人们能闻到臭鸡蛋的气味,是因为气体分子扩散到空间任何一个位置,说明了分子是在做无规则运动;(2)由图甲可知两电阻串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小,当天然气浓度增大时,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大;由U=IR可知,定值电阻两端的电压会增大,即电压表的示数会变大。
故答案为:分子在做永不停息的无规则运动;变大.
【分析】分子在不停的做无规则运动,结合电阻和气体浓度的关系,当电阻减小时,电路中的电流变大,定值电阻的分压变大.
四、实验题
14.在研究“电流与电阻的关系”的实验时:
(1)请在图甲中把余下部分的电路用笔划线代替导线连接完整.(要求滑动变阻器的滑片向右滑动电阻变大)
(2)实验过程中必须控制    不变;在某次测量中,电流表的示数如图乙所示,电流为    A;
(3)实验中,滑动变阻器的主要作用是    ;
(4)当把电路中5Ω的电阻换成一个10Ω的电阻时,应该将滑动变阻器的滑片向   移动(填“左”或“右”);
(5)实验记录的数据如表所示,由此得出的结论是   
【答案】(1)
(2)定值电阻两端的电压;0.3
(3)保持定值电阻两端的电压不变
(4)右
(5)电压一定时,导体中的电流与这段导体的电阻成反比
【知识点】实物的电路连接;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器的左下方接线柱接入电路中时,滑片向右滑动电阻变大,如下图所示:
;(2)探究电流与电阻的关系时,必须控制电阻两端的电压不变;由乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;(3)研究“电流与电阻的关系”的实验中滑动变阻器的主要作用是:保持定值电阻两端的电压不变;(4)当把电路中5Ω的电阻换成一个10Ω的电阻时,电路中的总电阻变大,由I=U/R可得,电路中电流变小,滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器两端的电压变大,要使电压表的示数不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑片向右移;(5)分析表格中的数据可知,电流变化的倍数和电阻变化倍数的倒数相等,故可得结论:电压一定时,导体中的电流与这段导体的电阻成反比。
【分析】探究电流和电阻关系时,要利用滑动变阻器保持电压不变,所以要和电阻串联,当更换较大电阻时,要使滑动变阻器的电阻变大才能使电压表示数不变,通过多次实验,当电压一定时,导体中的电流与这段导体的电阻成反比.
15.小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池(1.5V)两节,电流表(0~0.6A 、0~3A)、电压表(0~3V、 0~15V)、滑动变阻器(20Ω、2A)、定值电阻(5Ω)、开关各一只、导线若干.根据图甲所示的电路图进行实验.
(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将乙图中的实物图连接完整.
(2)连接电路.闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于   (选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是   .
(4)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向   (选填“左”或“右”)移动.
(5)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为   A.
(6)试验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示.老师看后说其中一次是错误的.帮小明分析出错的是第   次,原因是   .
【答案】(1)
(2)B
(3)电阻R断路
(4)左
(5)0.3
(6)1;定值电阻R两端的最小电压为0.6V,不可能为0.5V(或者通过电阻R的最小电流为0.12A,不可能为0.1A)
【知识点】实物的电路连接;电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由题,电流表选用0~0.6A量程,因此将电流表“0.6A”接线柱与电阻R左接线柱相连接;滑动变阻器采用“一上一下”连接方式接入电路,将接线柱B(或A)与电阻R右接线柱相连接,实物图如下:
;(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于阻值最大位置,即处于B端。(3)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路存在断路。电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源相连,电压表并联电路之外不存在断路,则与电压表并联的定值电阻断路。(4)由电路图可知,电阻R与滑动变阻器串联,根据串联分压原理,要使电压表示数逐渐变大,则滑动变阻器两端电压变小,滑动变阻器滑片P向左移动。(5)电流表的示数如图丙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。(6)已知电源为2节干电池,即电源电压为3V,滑动变阻器与定值电阻R串联,第一次实验时,滑动变阻器调到阻值最大处,即最大阻值20Ω,因为定值电阻R=5Ω,所以它们的电阻之比为4:1,根据串联分压原理,定值电阻两端电压为 ,即电压表示数最小为0.6V;根据欧姆定律可得 ,即电流表示数最小为0.12A。因此出错的是第1次。
【分析】探究电流和电压关系时,要用电压表测量电阻处的电压,滑动变阻器串联在电路中,通过调节滑片位置改变定值电阻两端的电压,从而分析电流的变化,当电压表有示数电流表无示数时是电压表测量的位置断路的原因,当电阻一定时,电流和导体两端的电压成正比.
五、综合题
16.如图甲是某电子秤的原理图,m是质量表(电阻忽略不计),秤盘与压杆质量均忽略不计,电源电压10V,R0为定值电阻。当电路中的电流大于40mA时,气电保护开关S自动断开。图乙所示是压力传感器R的阻值随所受压力F变化的图像。
(1)图中质量表m应该用   表改装(填“电流”或“电压”)。
(2)m=0时,压力传感器R的电阻是多大?此时电路中电流为20mA,求定值电阻R0的阻值。
(3)当电路中的电流等于40mA时,压力传感器R的阻值是多大 ?
(4)该电子秤能称量的最大质量为多少?(g=10N/kg)
【答案】(1)电流表
(2)解:当m=0时,F=0,从表格中看出:R=300Ω,
R总= = =500Ω,
R0= R总-R=500Ω-300Ω=200Ω
(3)解:R总‘= = =250Ω,
R= R总‘-R0=250Ω-200Ω=50Ω
(4)解:电路中的电流为40mA,R=50Ω,由图像看出:F=500N,
G= F=500N,
m= = =50kg
【知识点】重力及其大小的计算;电流表的连接;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)图中质量表m与用电器串联,所以为电流表改装而成;
【分析】电流表要串联使用,根据坐标图像中的电压和电流计算电阻,利用串联电路中的电阻规律求其中一个电阻的大小,根据物体的重力可以计算质量的大小.
17.(2018·广东模拟)阅读短文,回答问题:
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合电阻中,微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”.更多的实验发现,并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”.组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时.用R0表示未加磁场时的电阻,R表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d(三层膜厚度均相同)的关系如图甲所示.1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息.
(1)以下两种金属组成的三层复合膜可发生“巨磁电阻效应”的是 (________)
A.镍、铬 B.铜、银 C.铜、铬 D.铁、镍
(2)对铁、铬组成的复合膜,当膜层厚度是2.2 nm时,这种复合膜电阻   (选填“具有”或“不具有”)“巨磁电阻效应”.
(3)“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为   信息.
(4)铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R比未加磁场时的电阻R0   (选填“大”或“小”)得多.
(5)图乙是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域.将铁、铬复合膜制成的“新型读出磁头”组成图乙所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是图丙中的   .
【答案】(1)A
(2)不具有
(3)电流
(4)小
(5)C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)由于组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.所以铁和铜可以;
(2)当 时, ,说明不加磁场和加磁场电阻相同,即没有巨磁电阻效应,铁、铬组成的复合膜膜层厚度为1.7mm时, 不等于100%, ,说明这种复合膜具有巨磁电阻效应;
(3)由于复合膜的阻值受磁场的影响,所以磁场变化时,复合膜的阻值变化,导致电路中的电流变化,则“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为电信息;
(4)由图乙可以看出,铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R与未加磁场时的电阻R0之比 ,所以R比R0小得多;
(5)有磁时电阻小,电流大,无磁时电阻大,电流小,所以B符合。
故答案为:(1)A;(2)不具有;(3)电流;(4)小;(5)C.
【分析】(1)由题意知:组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.
(2)首先从图中读出2.2nm时,R、R0的比值大小,若比值较小,说明此时在磁场的作用下,阻值的变化较为剧烈,符合“巨磁电阻效应”;若比值趋近于1,则情况正好相反.
(3)由“巨磁电阻效应”知,“新型读出磁头”在磁场的影响下,阻值会变小,相应的电流会变大,可根据这个特点来判断正确的图象.
(4)从图中可以看出,在发生“巨磁电阻效应”时,R、R0的比值远小于1,由这个不等式可判断出R、R0的大小关系.
(5)由“巨磁电阻效应”知,“新型读出磁头”在磁场的影响下,阻值会变小,相应的电流会变大,可根据这个特点来判断正确的图象.
六、计算题
18.如图所示,已知电源电压为U,三个电源的阻值分别为R1、R2和R3, 求:
①当S1、S2均断开,电流表和电压表的示数;
②当S1、S2均闭合时,电压表和电流表的示数.
【答案】解:①当两个开关均断开时,R2与R3串联在电路中,电流表的示数为I1,则:I1=U/(R2+R3),电压表的示数为R2两端的电压U1,则:U1=I1R2=UR2/(R2+R3);
②当两个开关均闭合时,R3短路,R2与R1并联在电路中,电压表的示数等于电源电压U2=U;电流表的示数为I2,I2=U/R1+U/R2=U/(R1+R2)/(R1R2)。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先判断闭合不同的开关电路的连接情况,再根据欧姆定律,利用已知的条件计算相关的未知量,当导线和电阻并联时,电阻短路.
1 / 1沪科版物理九年级上学期 15.2 科学探究:欧姆定律 同步练习
一、单选题
1.(2017九上·富顺期末)当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比是1:5,由此可知,电阻R1与R2之比是(  )
A.5:1 B.1:5 C.1:4 D.4:1
2.(2016九上·诸城期中)关于欧姆定律的公式I= ,下列说法正确的是(  )
A.导体中的电流与导体两端的电压成正比
B.导体中的电流与导体的电阻成反比
C.电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
D.电阻一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比
3.对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流接近30mA时就会有生命危险,根据以上数据,请估算人体电阻最接近于(  )
A.1×102Ω B.1×103Ω C.1×104Ω D.1×105Ω
4.(2017九上·平顶山期中)下列说法中,不正确的是(  )
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同
B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样
C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
5.如图所示的各图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图象是(  )
A. B.
C. D.
6.(2018九上·通州期末)如图所示的电路,电源电压不变,R1为热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小。闭合开关S,当监控区的温度升高时,电压表示数U与电流表示数I的关系图象是(  )
A. B.
C. D.
7.(2017·常熟模拟)图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图.其中S为激光源,R1为光敏电阻(有光照射时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R2为定值保护电阻,a、b间接“示波器”(示波器的接入对电路无影响).水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与R1之间时,射向光敏电阻的光线会被产品挡住.若传送带上的产品为均匀正方体,示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示.已知计数器电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻的阻值为400Ω则(  )
A.有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比为1:2
B.有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1:2
C.有光照射时光敏电阻R1的阻值为800Ω
D.每1h通过S与R1之间的产品个数为6000个
8.(2016九下·郴州期中)在如图所示的电子压力计中,滑动变阻器滑片P与弹簧上端固定在一起,弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比,滑动变阻器PB段电阻为R1,当闭合开关S后(  )
A.电路中电流表的读数随压力的增大而增大
B.电路中电压表的读数随压力的增大而增大
C.滑动变阻器PB段R1 的阻值随压力增大而增大
D.把电压表改成压力计时表盘刻度均匀
9.(2016九上·沛县期末)如图所示的电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器.闭合开关S后,在滑片P向右移动过程中,(  )
A.电流表A1的示数变小,灯泡变暗
B.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大
C.电压表V的示数不变,电路的总功率变大
D.电压表V的示数不变,灯泡的亮度不变
10.(2017九上·房县期末)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电压表示数为U1;接着断开开关S,此时电压表示数为U2,若已知U1:U2=5:3,则电阻R1和R2的阻值之比是(  )
A.1:2 B.3:2 C.2:3 D.5:3
二、多选题
11.如图所示,电源、滑动变阻器与螺线管相连.闭合开关,在螺线管的右端放置一个小磁针,小磁针静止时N极水平向右.则(  )
A.电源左端为正极
B.电源右端为正极
C.滑动变阻器的滑片P向左移动,通电螺线管的磁性增强
D.滑动变阻器的滑片P向右移动,通电螺线管的磁性增强
12.如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图2中的甲、乙所示。根据图2可知(  )
A.甲是定值电阻R1的图像 B.乙是定值电阻R1的图像
C.电源电压是6V D.定值电阻R1的阻值是10Ω
三、填空题
13.小阳设计一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,
其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。
当天然气发生泄漏时,人们能闻到臭鸡蛋的气味,说明    。
若天然气浓度增大,则电压表的示数会    。(选填“变大”或“变小”)
四、实验题
14.在研究“电流与电阻的关系”的实验时:
(1)请在图甲中把余下部分的电路用笔划线代替导线连接完整.(要求滑动变阻器的滑片向右滑动电阻变大)
(2)实验过程中必须控制    不变;在某次测量中,电流表的示数如图乙所示,电流为    A;
(3)实验中,滑动变阻器的主要作用是    ;
(4)当把电路中5Ω的电阻换成一个10Ω的电阻时,应该将滑动变阻器的滑片向   移动(填“左”或“右”);
(5)实验记录的数据如表所示,由此得出的结论是   
15.小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池(1.5V)两节,电流表(0~0.6A 、0~3A)、电压表(0~3V、 0~15V)、滑动变阻器(20Ω、2A)、定值电阻(5Ω)、开关各一只、导线若干.根据图甲所示的电路图进行实验.
(1)用笔画线代替导线,按照图甲所示电路,将乙图中的实物图连接完整.
(2)连接电路.闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于   (选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是   .
(4)实验过程中,要使电压表示数逐渐变大,滑动变阻器滑片P应向   (选填“左”或“右”)移动.
(5)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为   A.
(6)试验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示.老师看后说其中一次是错误的.帮小明分析出错的是第   次,原因是   .
五、综合题
16.如图甲是某电子秤的原理图,m是质量表(电阻忽略不计),秤盘与压杆质量均忽略不计,电源电压10V,R0为定值电阻。当电路中的电流大于40mA时,气电保护开关S自动断开。图乙所示是压力传感器R的阻值随所受压力F变化的图像。
(1)图中质量表m应该用   表改装(填“电流”或“电压”)。
(2)m=0时,压力传感器R的电阻是多大?此时电路中电流为20mA,求定值电阻R0的阻值。
(3)当电路中的电流等于40mA时,压力传感器R的阻值是多大 ?
(4)该电子秤能称量的最大质量为多少?(g=10N/kg)
17.(2018·广东模拟)阅读短文,回答问题:
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝·费尔和彼得·格林贝格尔发现,在铁、铬相间的三层复合电阻中,微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化,这种现象被命名为“巨磁电阻效应”.更多的实验发现,并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”.组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.进一步研究表明,“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时.用R0表示未加磁场时的电阻,R表示加入磁场后的电阻,科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d(三层膜厚度均相同)的关系如图甲所示.1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理,研制出“新型读出磁头”,将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息.
(1)以下两种金属组成的三层复合膜可发生“巨磁电阻效应”的是 (________)
A.镍、铬 B.铜、银 C.铜、铬 D.铁、镍
(2)对铁、铬组成的复合膜,当膜层厚度是2.2 nm时,这种复合膜电阻   (选填“具有”或“不具有”)“巨磁电阻效应”.
(3)“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为   信息.
(4)铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R比未加磁场时的电阻R0   (选填“大”或“小”)得多.
(5)图乙是硬盘某区域磁记录的分布情况,其中1表示有磁区域,0表示无磁区域.将铁、铬复合膜制成的“新型读出磁头”组成图乙所示电路,当磁头从左向右匀速经过该区域过程中,电流表读数变化情况应是图丙中的   .
六、计算题
18.如图所示,已知电源电压为U,三个电源的阻值分别为R1、R2和R3, 求:
①当S1、S2均断开,电流表和电压表的示数;
②当S1、S2均闭合时,电压表和电流表的示数.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由电路图可知:
开关断开时电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
根据I= 可得,I1= ,
当开关闭合时,两电阻并联,电压表测干路电流,
∵并联电路中各支路独立工作、互不影响,
∴通过R1的电流不变,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过R2的电流:
I2=I﹣I1,
∴ ,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴ .
故答案为:D.
【分析】S由断开只有R1连入电路中,S闭合两电阻并联,由此根据并联电路特点和两次电流表示数情况分析解答.
2.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:根据欧姆定律的内容可知:对于某一段导体来说电阻的阻值不变,即电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.故ABD选项不正确、C选项正确.
故选C.
【分析】根据欧姆定律的内容:一段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比进行解答.
3.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】因为当人体两端的电压为36V时,通过的最大电流为30mA,所以人体的电阻为:R= =1200Ω,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】根据电路中的电压和电流计算电阻的大小,注意电流要进行单位换算.
4.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:A.电压相同时,导体的阻值不同,由I= 可知,电流一定不同,故A正确;
B.用不同的电阻来研究电流和电压,结论都是一样,即电阻一定时,电流和电压成正比,只是比例系数不同而已,故B正确;
C.同一电阻的阻值不变,由I= 可知,电阻两端电压越大,通过它的电流也越大,故C正确;
D.由R= 可知,电压与电流的比值等于导体的电阻,同一电阻的阻值一定,所以,其两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值不变,故D错误.
故选D.
【分析】根据欧姆定律R= 可知,虽然电阻是由 算出,但电阻是导体本身的一种属性,与电压U、电流I无关.
5.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】先确定图象中两个物理量的关系是怎样的,再看图象中所反应的这两个物理量的关系与电阻一定时,电流与电压关系是否吻合.电阻一定时,电流与电压成正比.
A、图象反应的是电流与电压成正比,A符合题意;
B、图象反应的是电流随电压增大而减小,B不符合题意;
C、图象中当导体两端电压为0时,电流不为0,C不符合题意;
D、图象反应的电流与电压成反比,D不符合题意.
故答案为:A.
【分析】电阻一定时,电流与电压成正比,正比例函数是过原点的直线.
6.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)因热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以,当温度升高时,热敏电阻R1的阻值变小,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;热敏电阻R1的阻值变小,由串联分压原理可知,R1两端的电压减小,即电压表的示数减小;由上述分析可知,当电流表示数I变大时,电压表的示数U减小,A图象不符合题意;(2)根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得,电压表示数U1=U总 U2=U总 IR2,因U总、R2是定值,所以,电压表示数U1与I为一次函数,其图象是一条倾斜的直线,且电流增大时,电压变小,C图象符合题意,BD图象不符合题意。
故答案为:C.
【分析】根据电路图和热敏电阻的阻值随温度的升高而减小知当温度升高时,电路中的电阻变小,电流变大,由因为R2是定值电阻,由I=的变形式U=IR知U2变大,U1变小;因为R1、R2串联,所以U1=U总 U2=U总 IR2,U总、R2是定值,所以U1与I为一次函数,且电流增大时,电压变小。
7.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:(1)由甲图可知:R1、R2串联,
因光敏电阻有光照射时阻值较小,
所以,当有光照射时,R1的阻值变小,电路的总电阻变小,
由I= 可知,电路中的电流变大,R2两端的电压变大;
因串联电路总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压变小,即R1两端的电压较低,由图象知R1的电压U1=2V,则U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,电路中的电流:I= = =0.01A,光敏电阻的阻值:R1= = =200Ω,故C错误;(2)R1无激光照时,由图象可得U1′=4V,U2′=U﹣U1′=6V﹣4V=2V,所以,有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比U2:U2′=4V:2V=2:1,故A错误;I′= = =0.005A,此时电阻R1的阻值:
R1′= = =800Ω,所以,光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比R1R1′=200Ω:800Ω=1:4,故B错误;(2)由图象可知:每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置,则每1h通过S与Rl之间的产品个数:n= =6000个故D正确;
故选D.
【分析】(1)由甲图可知,两电阻串联,根据题意可知有光照射时光敏电阻R1阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R1两端电压的变化;由图象知R1的电压U1=2V,根据串联电路电压的特点求出R2的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流和求出R1的电阻;(2)R1无激光照时,R1与R2串联,由图象可得R1的电压U1′=4V,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据欧姆定律求出电路中的电流和此时R1的电阻,即可得出有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比和光敏电阻的阻值之比;(3)由图象可知:每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置,可以求出平均每小时通过的产品个数.
8.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:由图示电路图可知,滑动变阻器阻值全部接入电路,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器下半部分电压,压力增大时滑片向下移动,与电压表并联部分电阻阻值变小;
A、压力增大时,电路总电阻保持不变,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流不变,电流表示数不变,故A错误;
B、压力增大时,滑片向下运动,与电压表并联部分电阻变小,电压表示数变小,故B错误;
C、随压力增大,滑片向下移动,滑动变阻器PB段电阻R1的阻值减小,故C错误;
D、设滑动变阻器总电阻为R,电路电流:I= ,电压表示数:UV=IR1= R1,U与R是定值,电表示数与R1成正比,把电压表改成压力计时表盘刻度均匀,故D正确;
故选D.
【分析】首先分析电路的连接方式,然后判断电流表和电压表测哪个电路元件的电流和电压,然后应用串联电路特点与欧姆定律分析答题.
9.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:A、由图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源电压,电流表A测干路电流,A1测L电流,闭合开关S后,在滑片P向右移动的过程中,灯泡的亮度不变,A不符合题意;
B、闭合开关S后,在滑片P向右移动的过程中,电源电压不变,所以电压表V的示数不变,B不符合题意;
C、根据并联电路的电流特点可知:干路电流变小,即电流表A变小,由P=UI总功率变小.C不符合题意;
D、灯泡L支路与R支路互不影响,所以灯泡两端电压不变,灯泡电流不变,即A1示数不变,由P=UI可知灯泡功率不变,亮度不变,D符合题意;
故答案为:D.
【分析】本题考查了学生对动态电路电表示数变化的分析,理解题目中灯泡L与滑动变阻器R并联,电压表测电源电压,电流表A测干路电流,A1测L电流,根据欧姆定律进行分析.
10.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,则电源的电压U1;
接着只断开开关S时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,
串联电路中总电压等于各分电压之和,
R2两端的电压:UR2=U1﹣U2,
串联电路中各处的电流相等,
由I= 可知,两电阻的阻值之比:
= = = = = .
故选B.
【分析】闭合开关时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压;接着只断开开关S时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比.
11.【答案】A,D
【知识点】通电直导线周围的磁场;安培定则
【解析】【解答】由异名磁极相互吸引可知,螺线管的右端是N极,用右手握住螺线管,大拇指指向右端,四指指向电流的方向,可知电源的正极是左端,A符合题意,B符合题意;当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电阻减小,电流增大,螺线管的磁性增强,C不符合题意,D符合题意;
故答案为:AD。
【分析】根据磁极间异名磁极相互吸引的特点判断螺线管的磁极位置,再结合安培定则判断电流方向.
12.【答案】B,C,D
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】由图示可知,当调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,总电阻由大变小,电流由小变大,所以定值电阻两端的电压是变大的,变阻器两端的电压是变小的,所以乙应是定值电阻R1的图象,A不符合题意,B符合题意;当变阻的电压为零时,定值电阻两端的电压等于电源电压为6V,此时电路中的电流为0.6A,可知定值电阻R1的阻值为10Ω,CD符合题意;
故答案为:BCD。
【分析】当滑动变阻器和电阻串联在电路中时,滑动变阻器的电阻减小时,电路中的电流增大,定值电阻处的分压变大,再利用电压和对应的电流的比值计算电阻的大小.
13.【答案】分子在做永不停息的无规则运动;变大
【知识点】电路的动态分析;分子热运动
【解析】【解答】 (1)人们能闻到臭鸡蛋的气味,是因为气体分子扩散到空间任何一个位置,说明了分子是在做无规则运动;(2)由图甲可知两电阻串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知气敏电阻的阻值随天然气浓度的增大而减小,当天然气浓度增大时,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大;由U=IR可知,定值电阻两端的电压会增大,即电压表的示数会变大。
故答案为:分子在做永不停息的无规则运动;变大.
【分析】分子在不停的做无规则运动,结合电阻和气体浓度的关系,当电阻减小时,电路中的电流变大,定值电阻的分压变大.
14.【答案】(1)
(2)定值电阻两端的电压;0.3
(3)保持定值电阻两端的电压不变
(4)右
(5)电压一定时,导体中的电流与这段导体的电阻成反比
【知识点】实物的电路连接;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)滑动变阻器的左下方接线柱接入电路中时,滑片向右滑动电阻变大,如下图所示:
;(2)探究电流与电阻的关系时,必须控制电阻两端的电压不变;由乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A;(3)研究“电流与电阻的关系”的实验中滑动变阻器的主要作用是:保持定值电阻两端的电压不变;(4)当把电路中5Ω的电阻换成一个10Ω的电阻时,电路中的总电阻变大,由I=U/R可得,电路中电流变小,滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可知,滑动变阻器两端的电压变大,要使电压表的示数不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑片向右移;(5)分析表格中的数据可知,电流变化的倍数和电阻变化倍数的倒数相等,故可得结论:电压一定时,导体中的电流与这段导体的电阻成反比。
【分析】探究电流和电阻关系时,要利用滑动变阻器保持电压不变,所以要和电阻串联,当更换较大电阻时,要使滑动变阻器的电阻变大才能使电压表示数不变,通过多次实验,当电压一定时,导体中的电流与这段导体的电阻成反比.
15.【答案】(1)
(2)B
(3)电阻R断路
(4)左
(5)0.3
(6)1;定值电阻R两端的最小电压为0.6V,不可能为0.5V(或者通过电阻R的最小电流为0.12A,不可能为0.1A)
【知识点】实物的电路连接;电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)由题,电流表选用0~0.6A量程,因此将电流表“0.6A”接线柱与电阻R左接线柱相连接;滑动变阻器采用“一上一下”连接方式接入电路,将接线柱B(或A)与电阻R右接线柱相连接,实物图如下:
;(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于阻值最大位置,即处于B端。(3)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路存在断路。电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源相连,电压表并联电路之外不存在断路,则与电压表并联的定值电阻断路。(4)由电路图可知,电阻R与滑动变阻器串联,根据串联分压原理,要使电压表示数逐渐变大,则滑动变阻器两端电压变小,滑动变阻器滑片P向左移动。(5)电流表的示数如图丙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。(6)已知电源为2节干电池,即电源电压为3V,滑动变阻器与定值电阻R串联,第一次实验时,滑动变阻器调到阻值最大处,即最大阻值20Ω,因为定值电阻R=5Ω,所以它们的电阻之比为4:1,根据串联分压原理,定值电阻两端电压为 ,即电压表示数最小为0.6V;根据欧姆定律可得 ,即电流表示数最小为0.12A。因此出错的是第1次。
【分析】探究电流和电压关系时,要用电压表测量电阻处的电压,滑动变阻器串联在电路中,通过调节滑片位置改变定值电阻两端的电压,从而分析电流的变化,当电压表有示数电流表无示数时是电压表测量的位置断路的原因,当电阻一定时,电流和导体两端的电压成正比.
16.【答案】(1)电流表
(2)解:当m=0时,F=0,从表格中看出:R=300Ω,
R总= = =500Ω,
R0= R总-R=500Ω-300Ω=200Ω
(3)解:R总‘= = =250Ω,
R= R总‘-R0=250Ω-200Ω=50Ω
(4)解:电路中的电流为40mA,R=50Ω,由图像看出:F=500N,
G= F=500N,
m= = =50kg
【知识点】重力及其大小的计算;电流表的连接;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)图中质量表m与用电器串联,所以为电流表改装而成;
【分析】电流表要串联使用,根据坐标图像中的电压和电流计算电阻,利用串联电路中的电阻规律求其中一个电阻的大小,根据物体的重力可以计算质量的大小.
17.【答案】(1)A
(2)不具有
(3)电流
(4)小
(5)C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)由于组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.所以铁和铜可以;
(2)当 时, ,说明不加磁场和加磁场电阻相同,即没有巨磁电阻效应,铁、铬组成的复合膜膜层厚度为1.7mm时, 不等于100%, ,说明这种复合膜具有巨磁电阻效应;
(3)由于复合膜的阻值受磁场的影响,所以磁场变化时,复合膜的阻值变化,导致电路中的电流变化,则“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为电信息;
(4)由图乙可以看出,铁、铬组成的复合膜,发生“巨磁电阻效应”时,其电阻R与未加磁场时的电阻R0之比 ,所以R比R0小得多;
(5)有磁时电阻小,电流大,无磁时电阻大,电流小,所以B符合。
故答案为:(1)A;(2)不具有;(3)电流;(4)小;(5)C.
【分析】(1)由题意知:组成三层膜的两种金属中,有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种,另一种是不易被磁化的其他金属,才可能产生“巨磁电阻效应”.
(2)首先从图中读出2.2nm时,R、R0的比值大小,若比值较小,说明此时在磁场的作用下,阻值的变化较为剧烈,符合“巨磁电阻效应”;若比值趋近于1,则情况正好相反.
(3)由“巨磁电阻效应”知,“新型读出磁头”在磁场的影响下,阻值会变小,相应的电流会变大,可根据这个特点来判断正确的图象.
(4)从图中可以看出,在发生“巨磁电阻效应”时,R、R0的比值远小于1,由这个不等式可判断出R、R0的大小关系.
(5)由“巨磁电阻效应”知,“新型读出磁头”在磁场的影响下,阻值会变小,相应的电流会变大,可根据这个特点来判断正确的图象.
18.【答案】解:①当两个开关均断开时,R2与R3串联在电路中,电流表的示数为I1,则:I1=U/(R2+R3),电压表的示数为R2两端的电压U1,则:U1=I1R2=UR2/(R2+R3);
②当两个开关均闭合时,R3短路,R2与R1并联在电路中,电压表的示数等于电源电压U2=U;电流表的示数为I2,I2=U/R1+U/R2=U/(R1+R2)/(R1R2)。
【知识点】并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先判断闭合不同的开关电路的连接情况,再根据欧姆定律,利用已知的条件计算相关的未知量,当导线和电阻并联时,电阻短路.
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