第十四章 欧姆定律 期末复习题 2022-2023学年苏科版物理九年级上册(江苏地区)(含答案)

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名称 第十四章 欧姆定律 期末复习题 2022-2023学年苏科版物理九年级上册(江苏地区)(含答案)
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版本资源 苏科版
科目 物理
更新时间 2022-12-02 22:35:29

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第十四章 欧姆定律
一、单选题
1.对于公式的理解,下列说法中正确的是(  )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
2.上海世博会园区80%的夜景照明光源采用低碳节能的LED(发光二极管)照明技术.制作 LED 灯的核心材料是
A.半导体 B.导体 C.绝缘体 D.超导体
3.图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是(  )
A.电位器与灯泡并联
B.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
4.在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中,得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据,通过整理绘制出了如图所示的图像据图像分析,下列判断正确的是(  )
A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件总电压是2.5V
D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电压下,甲、乙电阻之比为1:2
5.电源电压恒定且未知,利用阻值已知的电阻R0和一只电表,几个同学分别设计了如图所示的四种电路来测未知电阻Rx的阻值,其中方法可行的有几种(  )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
6.如图所示,电源电压保持6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1A”.闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是( )
①电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W
②电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.5A
③滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.8W~3W
A.只有①和③ B.只有①和④ C.只有②和③ D.只有②和④
7.某同学利用如图甲所示的电路进行探究“电流与电阻关系”的实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像,以下叙述正确的是(  )
A.该实验过程,Rx两端电压不断减小
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
D.滑动变阻器阻值变化范围为5~25Ω
8.电动自行车共有四个转向灯且均接在同一电路中,在转向时,同侧的前后两个转向灯会同时亮、同时灭,如果这两个转向灯中有一个断路,另一个仍能正常工作。下列说法正确的是(  )
A.四个灯一定并联
B.四个灯一定串联
C.四个灯的电阻一定相等
D.通过四个灯的电流一定相等
9.如图所示,电源电压不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片P从左向右滑动。下列说法中正确的是(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电压表和电流表示数的比值变大
D.电压表和电流表示数的乘积变小
10.如图所示,电源电压不变,通过改变开关的状态,读出电表的读数,不能比较电阻R1和R2大小的是
A. B.
C. D.
二、填空题
11.2021年10月16日,搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射,火箭采用液氢作为燃料,是因为液氢具有较大的 ___________;“神舟”飞船采用LED照明系统,LED灯的主要材料是 ___________(选填“超导体”或“半导体”)。
12.如图是汽车油量表的工作原理图,其中的油量表是用________表改装的,当油箱中的油面下降时,变阻器R1接入电路的阻值变________,油量表的示数________(选填”变大”、“变小”或“不变”),定值电阻R0在电路中的作用是__________。
13.如图甲所示的汽油机每秒钟内燃气对外做功10次,则该汽油机飞轮转速是______r/min。如图乙为某调光灯内部的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,为实现调光功能,电位器应与灯______(选填“串联”或“并联”);当将a、b接线柱接入电路,为使灯变亮,应______(选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。
14.用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系,在开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到最______(填“左”或“右”)端;实验过程中,将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后,接下来应向______端(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使______表的示数保持不变。
15.一个灯泡的电阻是20Ω,正常工作的电压是8V,现在把它接到电压是10V的电源上,要使它正常工作,需要给它___________联一个阻值为___________Ω的电阻。
16.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,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。
17.在如图所示的电路中,电源电压为6V,R1=4Ω,只闭合开关S1后,电压表的示数为4V,则电流表的示数为I,电阻R2的阻值为___Ω。若同时闭合开关S1、S2,则电流表的示数__,电压表的示数__(均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当电键S由闭合到断开时,电流表的示数将______,电压表与电流表示数的比值将______。(两空均选填“变大”“变小”“不变”或“无法确定”)
19.图甲是某同学设计的温度报警电路,电压U恒为12V,R1为电阻箱,R2为热敏电阻,其中热敏电阻的阻值随温度变化的关系图线如图乙所示。
(1)输出电压随温度的升高而 ___________(选填“增大”或“减小”);
(2)当输出电压达到或超过4V时,便触发报警器(未画出)报警,若将电阻箱调至0.2kΩ,则电路开始报警的温度为 ___________℃;输出电压为3V时,电路温度为8℃时,电阻箱的电阻为 ___________Ω;
(3)使用一段时间后,电源电压会降低,为不改变电路开始报警的温度,则应调节电阻箱,使其阻值 ___________(选填“升高”或“降低”)至适当值。
三、实验题
20.如图是小明同学探究“电流与电压关系”的电路图。
(1)请按电路图将实物图连接完整。___________
(2)小明连接电路时,开关应 ___________,滑动变阻器的滑片P应放在最 ___________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后小明发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不变,原因可能是 ___________。
(4)小明通过实验得出了如表(一)中的数据,并且通过分析实验数据得出了:“电阻一定时,导体中的电流随电压的增大而减少”的结论,这个结论是 ___________(选填“正确”或“错误”)的,你认为造成这种现象原因可能是 ___________。
表一:
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.25 0.2 0.15 0.1
(5)他们还想用以上器材做“研究电压不变时,电流与电阻的关系”实验,他们选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的几个电阻进行实验,实验完成后记录数据如表(二)所示。此次实验中,电压表的示数保持 ___________V不变。实验过程中,当他们完成对5Ω电阻的数据测量后,接下来断开开关换上10Ω的电阻,再闭合开关,向 ___________(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器。
表二:
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.36 0.18 0.12 0.09
21.在物理创新实验课上,小华通过两个实验探究影响电阻大小的因素。
(1)在如图甲所示的电路中,保持适当的电源电压,在a、b间接入一根黄瓜,闭合开关,小量程电流表有明显示数。接着用美工刀把黄瓜中间切掉一小块,让黄瓜中间的截面明显变细,此时黄瓜的阻值 ___________,电流表示数 ___________;(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
(2)在如图乙所示的电路中,在c、d间接入一只敲碎玻璃外壳的白炽灯,闭合开关,对着白炽灯灯丝吹气,灯L变亮,说明白炽灯灯丝电阻大小与 ___________有关。
22.小明在探究“电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)如图所示,当闭合开关试触时,若发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是:______;
(2)小明先将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向 ______(选填“c”或“d”)端移动,直至 ______,再记下相应的电流值;
(3)但小明在换用20Ω电阻做实验时,发现该电阻已经损坏,能否利用现有的几个电阻解决这个问题呢?请你写出简单的解决方法:______;
(4)小明根据实验数据得出I﹣R变化的图像,如图丙所示:则小明实验时U0=______V,实验中所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于 ______Ω。
23.小明利用实验室提供的器材:学生电源、五个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=12.5Ω、R4=20Ω、R5=25Ω)、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器R0等实验器材,探究“电流与电阻关系”的实验。
(1)图甲是连接的电路,其中有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线___________;闭合开关前,滑动变阻器R0滑片滑至最 ___________(选填“右端”或“左端”);
(2)连线正确后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能的原因是 ___________;
A.电阻R1短路
B.滑动变阻器R0短路
C.电阻R1断路
D.滑动变阻器R0断路
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到某一位置,记录数据时,电流表示数如图乙中所示为 ___________A;再依次用剩下4个电阻替换5Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片P,直到 ___________,再记录另一只电表的读数;
(4)当接入R5时,无论如何调节滑动变阻器,均不能调到所需数值,为能完成实验,电源电压选取范围是 ___________V;调整电源后,多次实验的结果如表所示;
实验序号 1 2 3 4 5
电阻阻值R/Ω 5 10 12.5 20 25
电流表示数I/A 0.2 0.16 0.1 0.08
电阻倒数/ 0.2 0.1 0.08 0.05 0.04
(5)处理数据描绘图像时,选取作 ___________(选填“I﹣”或“I﹣R”)图线,这样做的优点是 ___________。
24.如图甲所示,为小明用伏安法测未知电阻Rx的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应处于 ___________状态;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示,其读数为 ___________A;小明把多次测量的电流值和电压值记录在如表中,利用表格的数据求出未知电阻Rx的阻值为 ___________Ω;
序号 1 2 3
电压U/V 1.1 2.4 3.0
电流I/A 0.10 0.30
(3)在图甲电路中,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,如只用电压表(拆掉电流表),也能测出Rx的阻值。具体操作是:滑动变阻器调到最大阻值,连好线路,闭合开关,读出电压表的示数为U1,接下来将滑片移到 ___________(选填“A”或“B”)端,读出电压表的示数为U2,则待测电阻Rx=___________。(用U1、U2、R0表示);如果只用电流表(拆掉电压表) ___________(选填“能”或“不能”)测出待测电阻Rx的阻值。
25.小华同学利用如图甲所示电路图探究“通过导体的电流与电阻的关系”。已知电源电压为3V,电流表量程是0~0.6A,电压表的量程是0~3V。
(1)连接电路时,开关应 _____,实验开始时,图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 _____端;
(2)实验时,若电压表示数突然变大,电流表示数突然变小,则导线 _____可能断路;(选填“a”、“b”或“c”)
(3)在探究电流与电阻的关系时,小华同学在5~20Ω范围内改变电阻箱的阻值,通过调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记录下电阻箱的阻值R与对应的电流表示数I,并绘制了与R倒数之间的关系图线如图乙图线①。
①本次实验中,根据图线①可知,电压表示数保持 _____V不变;
②根据图线①可知,为了保持上述电压表的示数不变,实验中滑动变阻器接入电路中的阻值最大为 _____Ω;
③实验结论:在电压一定时,_____;
(4)小明完成相同实验绘制的图线如图乙图线②所示,与图线①比较,图线②斜率更大(图线更陡)的原因是:_____。
四、计算题
26.在如图所示的电路中,电源电压可以调节,调节电源电压为4V,闭合开关S,电流表A、A1的示数分别为1.2A和0.4A。
(1)求此时通过电阻R2的电流;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)重新调节电源电压后,闭合开关S,电流表A1的示数为0.6A,求此时电源电压。
27.如图所示电路中,电源电压为3V,定值电阻R1上标有“8Ω 0.5A”,定值电阻R2上标有“■Ω 0.5A”,电阻箱R阻值可调范围是0~999.9Ω。
(1)将电阻箱阻值调至0Ω,当S1、S2均闭合时,电流表示数为0.5A,求R2的阻值;
(2)若更换电池,电源电压为6V,则当S1闭合、S2断开时,在确保电路安全的情况下:
①求电阻箱接入电路的阻值范围;
②若将定值电阻R1更换为定值电阻Rx,仅通过调节电阻箱的方式使电压表和电流表示数分别发生变化,若调节前后电阻箱的阻值分别为5Ω和10Ω,发现其中一只电表示数变化的数值为另一电表的0.1倍,求Rx的阻值。
五、作图题
28.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。补上后要求:①电压表测小灯两端电压;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮。
29.如图是某油量表的部分电路,若油量表为电压表改装而成,且油量增加,电压表读数增加,请在图中补画出电压表及其接线,并标明正、负接线柱。
30.如图中的电位器实质是一种变阻器,滑片可随转动旋钮转动改变其在电阻片上的位置,从而改变接入电路中的电阻值。请选择电位器A、B、C三个接线端其中的两个连入电路中,要求顺时针旋转滑片时,灯泡变暗。
六、综合题
31.阅读短文,回答问题。
2020年11月24日,“嫦娥五号”搭载采样剖面测温仪、岩芯钻探机和机器取样器等多种有用载荷在海南文昌发射中心成功发射,于12月1日成功选定着陆点后,开始避障下降和缓速垂直下降,最终平稳着陆于月球正面风暴洋的吕姆克山脉以北地区,并取回2kg月壤,这在全世界是第一次。
(1)如图甲发射“嫦娥五号”的长征五号运载火箭三级发动机采用液态氢为燃料,主要是因为液态氢______大。“嫦娥五号”返回地面进入大气层后,表面温度急剧升高,其内能______,这是通过______的方式改变了物体的内能;
(2)探测车在采集月球表面月壤样本时,机械臂简化图如图乙所示,OB=4OA,不计自身重力,当采集重力为1 N的月壤时,在A点至少需要施加______N的拉力;
(3)小明想到为确保“嫦娥五号”正常工作而搭载剖面测温仪,为此他设计了一款智能测温报警器,智能测温报警器电路如图丙所示。电源电压为12V,通过报警器(电阻不计)的电流超过20mA时就会报警,电阻箱最大阻值为999Ω,热敏电阻RT其阻值随温度T的变化关系如图丁所示;
① 当所测温度达到或超过50℃时,系统报警,按照下列步骤调试电路:
a.电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于b端,再将电阻箱调到______Ω;
b.将开关S向c端闭合,移动滑动变阻器直至报警器报警,此时滑动变阻器的阻值为______Ω;
c.保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用。
② 用①中调试好的报警电路进行测温,测得此时的环境温度为30℃,此时该电路中的电流是______mA;
③ 若小明采用的电源是干电池,随着使用时间的增长,将会导致报警温度______(偏高/偏低),为此,应将滑动变阻器向______(a/b)端移动才能达到预设效果。
32.阅读短文,回答问题
酒精检测仪
酒精检测仪具有灵敏度高、电路简单、使用方便、稳定性好等优点。它可以作为交通警察执法的检测工具,用来检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度。
图甲为某酒精检测仪,其简化电路如图乙所示.电源电压U=3V,R2为酒精传感器,R1为100Ω定值电阻,酒精气体传感器是酒精检测仪的关键部件,酒精气体传感器中的氧化物暴露在大气中时,由于氧气的吸附,使其内部的电子数量减少,电阻增大。如果大气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气反应,导致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。
工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中酒精浓度C1的关系如下表所示,检测仪将R1两端电压转换为呼出气体中酒精浓度C1显示在屏幕上。
浓度 0.06 0.09 0.10 0.15 0.21 0.30 0.36 0.40 0.45
R2/Ω 200 160 150 115 90 69 60 56 53
通常,气体酒精浓度C1与血液酒精浓度C2的关系为:C2=2000C1,国家规定,当时属于饮酒驾车,当时属于醉酒驾车。
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为______信号输出;
(2)当氧化物周围存在酒精气体时,会使氧化物内部的电子数______(增加/减少);
(3)若长时间使用后电池电压下降会导致所测量的酒精浓度______(偏大/偏小);
(4)某次检测时,警察判定某司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是______;
A.1V B.1.5V C.2V D.2.5V
(5)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的关系图像,合理的是______。
A.B.C.D.
33.如图所示的电路中,灯泡L1与L2的电阻不变,两者电阻之比为3:2。
(1)如果只闭合S3而断开S1、S2,则灯泡___________亮;
(2)若要使两灯均发光,且流过灯泡L1的电流I1等于流过灯泡L2的电流I2,则应闭合开关___________;
(3)若要使两灯均发光,且流过灯泡L1的电流I1小于流过灯泡L2的电流I2,则应闭合开关___________;
(4)把开关S1换成电压表V1,S3换成电压表V2,闭合开关S2,则电压表V1与电压表V2的示数比值为___________。
参考答案:
1.D
【解析】导体电阻可以用公式计算,但是要知道:导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和流过导体的电流无关,只要是导体的材料、长度、横截面积确定了,导体电阻就确定了,故ABC错误,D正确。
故选D。
2.A
【解析】解答:低碳节能的LED,即是发光二极管,制作发光二极管的核心材料就是半导体材料.故选A.
3.C
【解析】A.电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联,故A错误;
B.若只将a、b接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,即滑片顺时针转动旋钮时,电阻变大,灯泡变暗,故B错误;
C.若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故C正确;
D.若只将a、c接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故D错误。
故选C。
4.D
【解析】A.由图可知,甲元件中电流与电压关系为过原点直线,为正比关系,乙元件中的电流与电压关系为曲线,不成正比,故A错误;
B.由图可知,乙元件电流与电压关系为曲线,不是一个定值电阻,故B错误;
C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,根据图像,甲元件两端电压为1V,根据串联电流关系,通过乙元件的电流为0.2A,根据图像,乙元件两端电压为2V,因此甲、乙两元件总电压是3V,故C错误;
D.若甲、乙元件并联后,接到2V的电压下,由图可知,通过甲元件的电流为0.4A,通过乙元件的电流为0.2A,可计算甲、乙电阻分别为
则甲、乙电阻之比为
故D正确。
故选D。
5.C
【解析】(1)只闭合开关S时,两电阻串联,电流表测量电路的电流,根据
表示出电源电压,当S、S1都闭合时R0被短路,只有待测电阻Rx工作,电流表测量电路的电流,根据
算出电源电压,根据电源电压相等列等式表示出待测电阻,故(1)可行;
(2)只闭合开关S1,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;只闭合开关S2,电路为Rx的简单电路,电流表测通过Rx的电流Ix,此时Rx两端的电压等于电源电压,根据
求出电阻,故(2)可行;
(3)开关S和S1都闭合时,R0被短路,电压表测量电源电压U;只闭合S时,R0和Rx串联,电压表直接测量Rx两端的电压Ux,根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和,求出定值电阻两端的电压
根据
求出通过定值电阻的电流。根据串联电路电流处处相等可知,通过Rx电流等于通过定值电阻电流
根据欧姆定律求出电阻,故(3)可行;
(4)开关S0闭合,S接1时和S接2时电压表的正负接线柱会连接错误,故无法测出未知电阻Rx的阻值。
综合分析(1)(2)(3)可以测出未知电阻Rx的阻值,即可行方法有3种。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.A
【解析】①电压表示数为3V时,电阻R1通过的电流为:
,与元件的允许电流值比较得,电路中最大电流为0.3A,此时R1的最大功率为:,
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中电流最小为:
,则R1的最小功率为:

故电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.4W~0.9W,①正确;
②由①的解答过程可知,电流表示数允许的变化范围为0.2A~0.3A.故②错误
③电压表示数为3V时,电流为0.3A,此时滑动变阻器接入电路的最小电阻为:

故滑动变阻器R2允许接入电路阻值的变化范围为10Ω~20Ω,③正确;
④电流最大时,电路最大功率为:

电流最小时,电路最小功率为:

电路消耗总电功率允许的变化范围为1.2W~1.8W,故④错误;
故选A.
点睛:重点是电路的动态分析及电功率的计算,关键是理解“保证电路安全”的意思,即各个电表及电路元件,都不能超量程或允许的最大值,再结合欧姆定律分析,本题中,滑动变阻器阻值最大时,电流小,电压表示数也小,所以不会影响电路安全;电阻变小时,电流增大,电压表的示数也增大,根据比较参数确定电路中的最大电流.
7.C
【解析】A.由图可知,当Rx的电阻增大时,根据串联电路的分压规律可知,其两端的电压增大,当Rx的电阻减小时,其两端的电压减小,故A错误。
B.由题意和图像可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,实验中要控制Rx两端的电压不变(即电压表示数不变),由图乙知,电流与电阻之积(即Rx两端的电压)
U0=IRx=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V
即电压表保持2.5V不变,故B错误。
C.根据串联分压原理可知,将Rx从5Ω换成10Ω后,Rx电阻增大,其分得的电压增大(大于2.5V);探究电流与电阻的实验中应控制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使电压表的示数减小为2.5V,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,故C正确。
D.由图乙知,电流最大为0.5A时,对应的电阻为5Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻
由图乙知,电流最小为0.1A时,对应的电阻为25Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻
所以,滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω,故D错误。
故选C。
8.A
【解析】AB.由题意可知,电动自行车转向时,同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭,但其中一个损坏时,另一个仍能正常工作,说明这两个转向灯工作时互不影响,所以它们是并联的;所以四个转向灯是并联的,故A正确,B错误。
CD.两灯的规格不一定相同,故电阻不一定相等;并联电路中各支路电压相等,但由于两灯的电阻不一定相等,根据欧姆定律可知,通过两灯的电流不一定相等,故CD错误。
故选A。
9.D
【解析】AB.由图可知,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量小灯泡两端的电压。滑动变阻器的滑片P从左向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,根据分析可知,电流会随之减小,小灯泡两端的电压也会减小,则电流表的示数和电压表的示数均会减小,故AB错误;
C.滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数和电压表的示数均会减小,根据可知,小灯泡的实际功率会减小,小灯泡的温度会降低,此时小灯泡的电阻也会减小。根据分析可知,电压表的示数和电流表的示数的比值正好是小灯泡的电阻值,故电压表和电流表示数的比值会变小,故C错误;
D.滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数和电压表的示数均会减小,故电压表和电流表示数的乘积变小,故D正确。
故选D。
10.D
【分析】(1)串联电路中各处的电流相等,阻值大的电阻其两端的电压较大,反之较小,即电压与电阻成正比;
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,通过的电流较大的支路其电阻较小,反之越大.
【解析】A.两个电阻串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测量电阻R1两端的电压,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知R2两端的电压,根据串联电路的分压特点可知两电阻的阻值大小关系,故A不符合题意;
B.两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,根据串联电路的分压特点可知两电阻的阻值关系,故B不符合题意;
C.由电路图知,两开关均闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流I1;
只闭合S1时,两电阻串联,电流表测电路中的电流I2;根据欧姆定律分别计算出再次的电阻,求之差为R2的电阻,就能比较两电阻的阻值关系,故C不符合题意;
D.两电阻并联,电压表测电源的电压,电流表测量干路电流,只能求出电路的总电阻,不能求出或测出电阻R2、R1的阻值,无法比较两电阻的阻值大小,故D符合题意.
故选D.
11. 热值 半导体
【解析】[1]火箭采用液态氢作为火箭的燃料,原因是液态氢具有较高的热值,完全燃烧相同质量的氢时,可以释放出更多的热量。
[2]利用半导体材料可以制成二极管、三极管、光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻等,制成LED灯的主要材料是半导体。
12. 电流 大 变小 保护电路
【解析】[1]图中油量表串联在电路中,是由电流表改装而成的。
[2][3]由电路图可知,R0与R1串联,电流表测电路中的电流,当油箱中的油面下降时,浮标下移,在杠杆的作用下滑片上移,R1接入电路中电阻丝的长度变长,其阻值变大,电路的总电阻变大,电路中的电流变小,即油量表的示数变小。
[4]电路中如果没有定值电阻R0,则当滑动变阻器滑片P滑到下端时,电路会短路,会损坏油量表与电源,由此可见,定值电阻R0的作用是保护电路,避免短路。
13. 1200 串联 逆时针
【解析】[1]汽油机每秒内对外做功10次,因为一个工作循环飞轮转2圈,完成4个冲程,做功1次,所以1s内,飞轮转20圈,1min飞轮转动的圈数
n=60s×20r/s=1200r
[2]电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小,所以图中电位器应与灯泡串联。
[3]当将a、b接线柱接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,为使灯变亮,逆时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮。
14. 右 右 电压
【解析】[1]在开关闭合前,为保护电路安全,应将滑动变阻器调到最大值。由电路图可知,应将滑动变阻器的滑片移到最右端。
[2][3]实验过程中,将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后,由串联电路分压原理可知,电压表的示数变大。因为探究的是通过导体的电流与电阻的关系,要保持定值电阻两端的电压不变。故此时,应将滑动变阻器的滑片向右移动,使滑动变阻器两端的电压增大,从而让定值电阻两端的电压降到原来的值不变。
15. 串 5
【解析】[1][2]由题意可知,灯泡的电阻RL=20Ω,正常工作的电压UL=8V,则灯泡正常工作时通过它的电流
由串联电路的分压特点可知,要使灯泡接在10V的电源上正常工作,应串联一个电阻分压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则串联电阻两端的电压
UR=U-UL=10V-8V=2V
因串联电路中各处的电流相等,所以串联电阻的阻值
16. 增大 电压
【解析】[1]如图可知,当压力增大时,滑片P向下移动,则接入电路的阻值增大。
[2]当压力增大时,R2阻值增大,则由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小,由串联分压可知,滑动变阻器两端电压变大,电压表测滑动变阻器,示数变大,则为实现压力增大,电表示数增大,应把电压表改装为压力计。
17. 2 变大 变大
【解析】[1]由电路图可知,只闭合S1,两电阻串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路电流,电路电流
由欧姆定律可得电阻R2的阻值为
[2][3]由电路图可知,两开关都闭合时,电阻R2被短路,只有电阻R1接入电路,电压表测电源电压,电压表示数变大,电源电压不变,电路总电阻减小,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大。
18. 变小 不变
【解析】[1][2]由电路图可知,当电键S闭合时,电路为R的简单电路,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当电键S断开时,R与L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当电键S由闭合到断开时,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由可知,电压表与电流表示数的比值等于R的阻值,R的阻值不变,则电压表与电流表示数的比值不变。
19. 增大 36 1000 升高
【解析】(1)[1]由电路图可知,闭合开关,热敏电阻R2和电阻箱R1串联,输出电压为电阻箱两端的电压。由图乙可知当温度升高时,热敏电阻阻值减小,根据串联电路的分压原理可知热敏电阻两端的电压也减小,根据串联电路的电压规律可知,电阻箱两端电压变大,所以输出电压随温度的升高而增大。
(2)[2]当输出电压达到或超过4V时,便触发报警器(未画出)报警,若将电阻箱调至0.2kΩ,则电路中的电流为
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可得热敏电阻的阻值
由图像可知开始报警的温度为36℃。
[3]由乙图可知电路温度为8℃时,热敏电阻的阻值为3kΩ,输出电压为3V时,热敏电阻两端的电压
U2′=U-U1′=12V-3V=9V
此时通过电路中的电流
电阻箱的阻值
(3)[4]使用一段时间后,电源电压会降低,在其它相同情况下,电路中电流会偏小,会使输出电压两端的电压变低;为不改变电路开始报警的温度,即使输出电压两端的电压不变,则应提高输出电压两端的电压,根据串联电路的分压特点可知应提高电阻箱连入电路的阻值,即要使其阻值升高至适当值。
20. 断开 左 R开路 错误 电压表并联在滑动变阻器两端了 1.8 左
【解析】(1)[1]由电路图可知,滑动变阻器滑片P向右移动,电阻变小,电压表并联在定值电阻R的两端,因此实物图中滑动变阻器B接线柱与定值电阻R左端接线柱相连,电压表的“3”接线柱与电阻右端接线柱相连,如下图所示:
(2)[2][3]为保证电路安全,连接电路时,开关应断开,闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,滑动变阻器的滑片P应放在最左端。
(3)[4]闭合开关后小明发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,电压表与电源连通,故原因可能是电阻R开路。
(4)[5][6]探究电流与电压的关系,必须保持电阻一定,由表(一)对应的电压电流计算可知,电阻值是变化的,则结论错误,原因是电压表并联在滑动变阻器两端了。
(5)[7]电压一定时,电流跟电阻成反比,由表(二)可知,当R=20Ω时,电流I=0.09A,则电压
U=IR=0.09A×20Ω=1.8V
电压表测量定值电阻两端的电压,所以电压表的示数是1.8V。
[8]当5Ω电阻接入电路时,电压表的示数为一定值,更换为10Ω后,定值电阻的阻值增大,分担的电压增大,电压表的示数增大,为了保证电压不变,需要向左移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器分担较多的电压。
21. 变大 变小 温度
【解析】(1)[1][2]保持适当的电源电压,当在a、b间接入一条黄瓜时,闭合开关,小量程电流表有明显示数,说明黄瓜是导体,会导电,该老师用美工刀把黄瓜中间切掉一块让黄瓜中间的截面明显变细,在材料、长度和温度不变的情况下,黄瓜变细,则黄瓜的电阻变大,电路中的电流变小,即电流表示数变小。
(2)[3]在c、d间接入一只敲碎玻璃外壳的白炽灯时,闭合开关,灯L发光,对着白炽灯灯丝吹气,灯丝的温度降低,灯L变亮,这说明电路中的电流变大了,即白炽灯灯丝电阻变小了,这说明电阻的大小与温度有关。
22. 电流表正负接线柱接反了 d 电压表示数为U0 把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验 2.4 30
【解析】(1)[1]当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况,即电流表指针反向偏转,则他们在电流表的使用上存在的问题是:电流表正负接线柱接反了。
(2)[2][3]将5Ω电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压原理可知定值电阻两端分压变大,大于U0,滑动变阻器分压减小,为保持电阻两端电压不变,应向d端移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值增大,减小定值电阻的分压,直到电压表示数为U0。
(3)[4]根据电阻串联后总电阻与各分电阻大小关系可知,当20Ω电阻损坏,可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验。
(4)[5][6]电阻两端的电压为
U0=IR=0.48A×5Ω=2.4V
由图像丙知当定值电阻的阻值为20Ω时,电路电流为0.12A,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
则实验所用的滑动变阻器,其最大阻值不能小于30Ω。
23. 右端 C 0.4 电压表示数为2V 2~3.6 I﹣ 能直观判断出I与R的关系
【解析】(1)[1][2]电流表应与定值电阻串联,电压表应与定值电阻并联,正确的连线如图所示:

为了保护电路,闭合开关实验前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的右端。
(2)[3]电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的定值电阻断路了,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[4][5]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,由表中数据可知,定值电阻两端的电压为
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,因此再依次用剩下4个电阻替换5Ω的电阻,调节滑动变阻器滑片P,直到电压表示数为2V时,再记录另一只电表的读数。
(4)[6]由串联电路的特点可知,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,此时电源电压为最小
当电阻最大为25Ω且变阻器接入最大阻值时,电源电压为最大,由分压原理可得
所以电源电压最大值
因此选取电源电压为2~3.6V。
(5)[7][8]由可知,电压保持不变时,电流与电阻成反比,I﹣R图像为曲线,不便直观判断I与R的定量关系,根据
可知,电压不变时,电流I与电阻的倒数成正比,故将横坐标R变为,作出I﹣的图像为一条直线,能直观判断出I与R的关系。
24. 断开 0.24 10.3 A 能
【解析】解:(1)[1]为了防止触电和保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)[2]由图乙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.24A。
[3]序号1中未知电阻的阻值
序号2中未知电阻的阻值
序号3中未知电阻的阻值
所以未知电阻的阻值
(3)[4][5]由图甲可知,拆掉电流表后,未知电阻与滑动变阻器串联接入电路,电压表测量未知电阻两端的电压,当滑片移到最大阻值时,即B端闭合开关,读出电压表的示数为U1,即未知电阻此时两端的电压为U1,当滑片移到阻值最小,即A端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,读出电压表的示数为U2,即电源电压为U2,当滑片移到最大阻值端时滑动变阻器两端的电压
U滑=U2﹣U1
此时未知电阻的电流
未知电阻的阻值
[6]若只有电流表(拆掉电压表),由于未知电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,当滑片移到最大阻值端时,读出电流表的示数为I1,此时电源电压
U=I1(R0+Rx)……①
当滑片移到最小阻值端时,读出电流表示数为I2,此时电源电压
U=I2Rx……②
由于电源电压保持不变,联立①②,解得未知电阻的阻值
25. 断开 左 a 2 10 电流与电阻成反比 图线②电阻两端的电压高于图线①电阻两端的电压
【解析】(1)[1]为了防止触电和保护电路,连接电路时,开关应断开。
[2]为了保护电路,闭合开关前滑片在阻值最大处,即最左端。
(2)[3]实验时,若电压表示数突然变大,电流表示数突然变小,说明电路出现了断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源的正负极是接通的,所以故障的原因是导线a可能断路。
(3)①[4]由图乙图线①可知,电流为0.4A时,,则电阻
由欧姆定律
可知定值电阻两端的电压为
所以电压表示数保持2V不变。
②[5]由图乙图线①可知,电路的最小电流为0.1A,由串联电路电压的规律及欧姆定律
得出此时变阻器连入电路的电阻为
所以本次实验中滑动变阻器接入电路中的最大阻值为10Ω。
③[6]如下图所示,因图像为过原点的直线,
所以得出电流与电阻的倒数成正比,即在电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[7]由欧姆定律
电阻的电压为
比较图线①②可知,当R相同时,图线②的电流大于图线①的电流,根据
可知,图线②的电压大于图线①的电压,所以与图线①比较,图线②斜率更大(图线更陡)的原因是:图线②电阻两端的电压高于图线①电阻两端的电压。
26.(1)0.8A;(2)5Ω;(3)6V
【解析】解:(1)电流表A的示数I=1.2A,电流表A1的电流I1=0.4A,分析电路可知R1、R2为并联,电流表A测量的是干路电流,电流表A1测量的是R1上电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知R2上电流
I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A
(2)电源电压U=4V,并联电路中各支路电压相等且等于电源电压,由欧姆定律可知

(3)R1的阻值有
A1的示数为0.6A时,R1上电流R1'=0.6A,此时电源电压U'有
U'=I1'R1=0.6A10=6V
答:(1)此时通过电阻R2的电流为0.8A;
(2)电阻R2的阻值为5Ω;
(3)此时电源电压为6V。
27.(1);(2)①4~8Ω;②
【解析】解:(1)如图所示,当S1、S2均闭合时,电阻箱阻值调至0Ω,则R1与R2并联,经过R1的电流为
根据并联电路电流的规律可得经过R2的电流为
所以R2的阻值为
(2)当S1闭合、S2断开时,R1与电阻箱串联,电压表测电阻箱两端电压。
①R1允许的最大电流为0.5A,电流表允许的最大电流为0.6A,故电路允许最大电流为时,电路中总电阻为
所以此时电阻箱接入的最小阻值为
电压表接入的量程为0~3V,即电阻箱两端最大电压为3V,此时R1两端电压为
此时电路中的电流为
所以电阻箱接入的最大阻值为
所以电阻箱接入电路的阻值范围4~8Ω。
②当时,由欧姆定律及串联电路电阻的关系可得电流表示数为
则电压表的示数为
同理,当时,电流表示数为
则电压表的示数为
根据欧姆定律,当接入电阻变大时,电路中电流变小,电流表示数变小,Rx两端电压变小,电阻箱两端电压变大,即电压表示数变大,则电流表和电压表示数变化量分别为
如图所示,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,所以电压表的示数变化量要大于电流表示数变化量,故,即
解方程可得。
答:(1)R2的阻值;
(2)①电阻箱接入电路的阻值范围4~8Ω;
②Rx的阻值为。
28.
【解析】据题意,电压表应并联在小灯两端,电源为两节干电池,其电压为3V,所以电压表所选量程为小量程;要用滑动变阻器调节灯的亮度,应将变阻器与小灯串联,滑片P向右滑动,灯变亮,说明此过程,变阻器接入电路的阻值变小,所以变阻器下端的接线柱应接在b端,作图如下:
29.
【解析】由图知道,当油量增加时,油面升高时,浮标上升,滑片下移,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,电路中的总电阻变小,由知道,电路中的电流变大;由U=IR知道,R1两端的电压变大,若油量表是电压表改装而成,且满足油量增加,电压表读数增加,则应与R1并联,如图
【点睛】本题考查的是欧姆定律的应用、油量表的改装等问题,需要认真审题,充分理解题意、分析清楚电路结构、熟练应用串联电路特点及欧姆定律解题。
30.
【解析】电位器是一个变形的滑动变阻器,能根据实际要求把滑动变阻器连入电路,调节灯泡的亮度;滑片顺时针旋转时,灯泡变暗,原因是电流变小,由于电源电压不变时,因此接入电路的电阻变大,连入电路的电阻丝变长,一定是连入了下面的接线柱C和中间的接线柱B,如图
31. 热值 增大 做功 4 100 500 15 偏高 a
【解析】(1)[1]热值是燃料的一种特性,热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多,所以在选择火箭燃料时首先应该考虑燃料热值的大小,相同质量液氢完全燃烧放出的热量比其他燃料多,故主要液氢的热值大。
[2][3]做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小;“嫦娥五号”返回地面进入大气层后,与大气摩擦做功,部分机械能转化为内能,使自身温度升高,内能增加,这是通过做功的方式改变了内能的方式。
(2)[4]由图乙知根据杠杆平衡的条件F1l1=F2l2可知,在杠杆中的阻力、阻力臂一定的情况下,要使所用的动力最小,必须使动力臂最长。而在通常情况下,连接杠杆中支点和动力作用点这两点所得到的线段最长,由图乙知
l1=OA,l2=OB,OB=4OA

l2=4l1
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2所以
(3)①[5]a.直接由图像丁可知,温度为50℃时,RT=100Ω;由题知,当所测温度达到或超过50℃时,系统报警;所以为使报警电路可正常使用,应先让电阻箱调到热敏电阻达到设定温度时的电阻值100Ω。
[6]b.由图像丙知,将开关向c端闭合(电阻箱与滑动变阻器串联),调节滑动变阻器的滑片,使电路中的电流为报警电流I=20mA=0.02A,报警器报警,R1=RT=100Ω ,此时电路的总电阻
滑动变阻器的电阻为
R滑=R R1=600Ω 100Ω=500Ω
②[7]由图丁知,热敏电阻RT的阻值与温度T是一次函数关系,设关系式为
RT=kT+b
将(20℃,400Ω)和(50℃,100Ω)带入上式得
400Ω=20℃k+b ①
100Ω=50℃k+b ②
综合分析①②得
k=-10Ω/℃,b=600Ω
所以关系式为
RT=-10Ω/℃ T+600Ω
当温度为30℃时,热敏电阻的阻值为
RT'=-10Ω/℃×30℃+600Ω=300Ω
此时电路的电流为
③[8][9]若小明采用的电源是干电池,随时使用时间的增长,电池电压降低,当电路中的电流为报警电流时,由欧姆定律可知报警时总电阻减小,RT的阻值减小,由图像可知,会导致报警温度偏高;为使报警温度减小为原来的温度值,则RT的阻值会增大,而报警时总电阻是减小的,根据电阻串联的规律可知,应减小滑动变阻器的阻值,即将滑片向a端移动才能达到预设效果。
32. 电 增加 偏小 B D
【解析】(1)[1]酒精检测仪将气体浓度对电阻的影响转换为电压表示数来显示,故是把气体浓度信号转换为电信号。
(2)[2]根据题意,内部的电子数量减少,电阻增大。当氧化物周围存在酒精气体时,导致氧化物电阻减小,故此时的电子数量增加了。
(3)[3]根据表格数据可知,当R2减小时,浓度在增加。而R2减小时,两端分得的电压减小,R1两端分得的电压增加,即R1两端分得的电压增加时,表明浓度在增加,所以当电源电压降低时,R1两端分得的电压减小,显示浓度也会偏小。
(4)[4]根据题意,当时为酒驾,C2=2000C1,则
根据表格可知此时,,则此时电压表的示数为
当时,
根据表格可知此时,,则此时电压表的示数为
所以电压表的示数范围为1.2~1.92V之间,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[5]ABD.根据题意,C1增大时,R2减小的幅度变慢,则电流的增加得越慢,电压表的示数增加得也越慢,故AB不符合题意,D符合题意;
C.当C1为0时,电压表测R1两端电压,示数不会为0,故C不符合题意。
故选D。
33. L1 S2 S1、S3 3:2
【解析】(1)[1]由图可知,流过开关S1或S2的电流都要流过灯泡L2才能流回电源负极,因此如果只闭合S3而断开S1、S2,则灯泡L2不亮,电源、开关S3与灯泡L1构成闭合回路,因此灯泡L1亮。
(2)[2]若要使两灯均发光,且流过灯泡L1的电流I1等于流过灯泡L2的电流I2,说明灯泡L1和灯泡L2是串联的,电流的路径只有一条,则应闭合开关S2,断开开关S1、S3。
(3)[3]若要使两灯均发光,且流过灯泡L1的电流I1小于流过灯泡L2的电流I2,流过两个灯泡的电流不相等,说明两个灯泡不是串联,是并联,故应使两个灯泡在不同的支路上,则应闭合开关S1、S3,断开开关S2。
(4)[4]把开关S1换成电压表V1,S3换成电压表V2,闭合开关S2,此时灯泡L1和灯泡L2是串联的,电压表V2测灯泡L2两端的电压,电压表V1测灯泡L1两端的电压,流过灯泡L1和灯泡L2的电流相等,由于两者电阻之比为3:2,根据可知,两个灯泡的电压之比为
因此电压表V1与电压表V2的示数比值为3:2。