浙教版科学八上 第4章电流与电压、电阻关系选择专项练习02
一、单选题
1.现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了比较它们的阻值大小,小明设计了如图所示的四种电路,其中可行的是( )
A.①② B.②③④ C.①②③ D.①③④
2.(2021八上·天台期末)如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关S后,当滑动变阻器的阻值从最大变到最小时,两个电阻的“U-I”关系如图乙所示。则下列判断不正确的是( )
A.电源电压为3V
B.R1的阻值为5Ω
C.R2的阻值变化范围为0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.4A
3.(2021八上·青田期末)如图所示,将滑动变阻器R1与定值电阻 R2 接入电源电压不变的电路中。闭合开关S,各表均有示数,将滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置,电压表V1、V2示数变化量的大小分别为ΔU1、ΔU2,下列说法正确的是( )
A.V1 示数变大,V2 示数不变
B.V1 示数变大,ΔU1>ΔU2
C.V2 示数变小,V2 示数和电流表示数之比变小
D.V2 示数变小,V2 示数和电流表示数之比不变
4.(2021八上·椒江期末)利用如图所示的电路可以开展许多实验, 下列有关说法正确的是( )
A.闭合开关前, 应该先将滑片 P 滑到最右端
B.利用该电路可以测定 R 的阻值
C.研究电流与电压的关系时, 滑动变阻器只有保护电路的作用
D.研究电流与电阻的关系时, 更换更大的 R 后, 应将滑动变阻 器的滑片向右移到适当位置
5.(2021八上·嘉兴期末)小李同学闭合开关后,亮着的白炽灯突然熄灭,检查后发现灯丝断了,小李重新把灯丝搭接起来(如图所示)继续使用,发现灯泡更亮了,则此时灯丝的( )
A.电阻增大,电流减小 B.电阻减小,电流增大
C.电阻和电流都增大 D.电阻和电流都减小
6.(2021八上·拱墅期末)如图所示的实物电路,在S1、S2都闭合时,若灯泡L1电阻比L2大,则下列说法正确的是( )
A.通过L1中的电流大于L2中的电流
B.通过L1中的电流小于L2中的电流
C.L1两端的电压大于L2两端的电压
D.L1两端的电压小于L2两端的电压
7.(2021八上·萧山月考)将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路,当闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路,则闭合开关S后,电流表的示数( )
A.I≤0.5A B.0.5A≤I<1A C.1A≤I<2A D.I>2A
8.(2021八上·柯桥月考)如图所示的电路中,电源两端电压为 6V 且保持不变,定值电阻 的阻值为 10 ,滑动变阻器 的 最大阻值为 20 ,电压表接入电路的量程(0~3V),电流表接入电路的量程(0~ 0.6A) 。闭合开关 S, 将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动,直至某一电表的指针达到满偏。有关变化下列说 法正确的是( )
①电压表的示数变大,电流表的示数变大
②电流表的示数变化范围为0.2A~0.6A
③电压表的示数变化范围为2V~6V
④R2阻值变化范围为20Ω~10Ω
⑤指针达到满偏的是电流表
A.只有②⑤正确 B.只有③④正确
C.只有①④正确 D.都正确
9.(2020八上·温州期末)小温制作了一个用电压表测物体重力的仪器,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小。如图所示,当秤盘不放重物时,滑片 P 恰好处于 a 点,闭合开关,在保证电压表安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.秤盘所放重物的质量越大,电压表的示数越小
B.秤盘所放重物的质量越小,通过 R2 的电流越大
C.秤盘所放重物的质量越大,R1 两端的电压越大
D.称久了之后弹簧发生了形变,称量值比实际偏小
10.(2020八上·吴兴期末)某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.该导体中的电流与它两端的电压成反比
B.该导体的电阻随电压的增大而增大
C.当导体两端的电压为0时,电阻为5Ω
D.当导体两端的电压为2 V时,电流为0.6A
11.(2020八上·西湖期末)为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。小金设计的电动汽车的模拟电路,向下踩“油门”踏板时( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变小,电压表示数变小
12.(2020八上·拱墅期末)电源电压U保持不变,在甲、乙两处分别接入电流表,闭合开关S、断开S1,测得I甲:I乙=1:2。若拆去电流表,并在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S、S1,此时U甲:U乙是( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.3:2
13.(2021八上·柯桥月考)如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压表读数与电流表读数图象如图乙,下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V,R1阻值为10Ω
B.滑动变阻器接入阻值越大,则电流表示数越大
C.Rp的最大阻值为5Ω
D.当电流为0.4A时,R1与Rp连入电路的阻值之比为2:1
14.(2020八上·缙云期末)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,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。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持 0.5V 不变
C.实验时,将滑动变阻器滑片向右移时,电压表示数将变大
D.按图乙 5 个定值电阻对应滑动变阻器阻值变化范围为 1~5Ω
15.(2020八上·义乌月考)如图所示,当开关S闭合后,两灯均能发光,且已知甲表的读数为2.0,乙表的读数为4.0(单位为伏或安),则可求得( )
A.灯L1的电阻为0.5欧 B.灯L2的电阻为2欧
C.灯L2的电阻为0.5欧 D.灯L1的电阻为2欧
16.(2020八上·义乌月考)如图所示,电阻R1标着“10Ω 1A”,R2标着“5Ω 1.2 A”,电流表A1、A2量程均为0~3 A,电压表量程0—15 V,在a、b之间接入电压可调的电源。闭合开关s后,为保证R1R2均不损坏,则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过( )
A.16 V 1 A B.10 V 2.2 A
C.6 V 1.8 A D.6 V 2.2 A
17.(2020八上·滨江期中)图1电路中,电源电压可调,R为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图2。若把其中一个电表改装成温度计,要求温度升高时,电表示数增大。下列操作可提高温度计灵敏度的是( )
A.减小电源电压 B.减小R的电阻值
C.增大电流表量程 D.增大电压表量程
18.如图,定值电阻的阻值是4Ω,滑动变阻器的最大阻值10Ω.滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表示数为8V;当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V;当滑片从中点向a端移动距离s后,电压表示数为( )
A.4V B.6V C.10V D.12V
19.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,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。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
20.在测量小灯泡电阻的实验中,小明设计了如图所示的三个电路图,正确的( )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、乙 D.甲、乙、丙
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据串并联电路中的电流和电压规律分析判断。
【解答】①在并联电路中,电流与电阻成反比,即:,那么电流大的电阻小,而电流小的电阻大,故①符合题意;
②两个电阻串联,电流表测总电流,此时无法比较两个电阻大小,故②不合题意;
③在串联电路中,电压与电阻成正比,即,那么电压大的电阻大,电压小的电阻小,故③符合题意;
④两个电阻并联,电流表A1测R1的电流,A2测总电流,可根据I2=I总-I1计算出通过R2的电流,然后根据①中的方法比较电阻大小,故④符合题意。
那么可行的是①③④。
故选D。
2.【答案】D
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)串联电路中,总电压等于各处电压之和,从图乙中找到相同电流下两个电压表的示数,然后将它们相加即可;
(2)根据图甲确定两个电压表的示数变化规律,然后与图乙对应,最后根据欧姆定律计算R1的阻值。
(3)根据图甲确定两个电压表的示数变化规律,然后与图乙对应,最后根据欧姆定律计算R2的阻值。
(4)首先根据R总=R1+R2计算出总电阻,再根据计算出总电流。
【解答】根据图甲可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表V1测R1的电压,V2测R2的电压。
根据图像可知,当电流为0.2A时,两个电压表的示数分别为2V和1V,则电源电压:U总=U1+U2=2V+1V=3V,故A正确不合题意;
根据图甲可知,当电流增大时,根据U=IR可知,电压表V1的示数增大。
根据U总=U1+U2可知,V2的示数减小,则图像甲为R2的,图像乙为R1的。
则R1的阻值:。
故B正确不合题意;
当电流最小为0.2A时,R2的最大电压为2V,
则变阻器的最大阻值:,故C正确不合题意;
当变阻器在中点时,总电阻为:R总=R1+R2'=5Ω+10Ω×=10Ω;
此时电流表的示数为:,故D错误符合题意。
故选D。
3.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电路图确定电路的串并联关系,以及电压测量的物理量,然后利用欧姆定律,结合串并联电路的特点对各个选项进行分析即可。
【解答】根据图片可知,R1与R2串联,电压表V1测R1,V2测R2,电流表测总电流。
变阻器的滑片向右滑动时,R1的阻值增大,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,电压表V1的示数增大。根据U总=U1+U2可知,电压表V2的示数减小,故A错误;
根据U总=U1+U2可知,电压表V1示数增大多少,那么V2的示数减小多少,即△U1=△U2,故B错误;
V2的示数和电流表的示数之比就是R2的阻值,因此保持不变,故C错误、D正确。
故选D。
4.【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据电路连接的注意事项判断;
(2)根据伏安法测电阻的电路判断;
(3)根据滑动变阻器的用途判断;
(4)根据控制变量法的要求判断。
【解答】A.闭合开关前,变阻器的滑片要调到阻值最大的位置,即移动到最左端,故A错误;
B.电压表测待测电阻的电压,电流表测通过待测电阻的电流,变阻器可以改变电压和电流,从而得到多组数据,因此该电路可以测量电阻值,故B正确;
C.研究电流与电压的关系时, 滑动变阻器的作用:①保护电路;②调节改变电阻两端的电压,故C错误;
D.研究电流与电阻的关系时, 更换更大的R后,那么电压表的示数会增大。为了保持电压表的示数不变,此时需要减小R的电压,而增大变阻器的电压。根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,此时需要增大变阻器的阻值,即滑片向左移动,故D错误。
故选B。
5.【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先根据影响电阻的因素的变化确定灯丝电阻变化,再根据欧姆定律分析通过灯泡的电流变化即可。
【解答】灯丝搭起来使用后,减小了导体的长度,即灯丝电阻变小。根据可知,电压不变,电阻变小,则通过灯泡的电流变大,因此灯泡变得更加亮了。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
6.【答案】B
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据并联电路的电压规律比较灯泡电压的大小,再根据比较通过灯泡的电流大小。
【解答】根据图片可知,在S1、S2都闭合时,灯泡L1与L2并联。
并联电路各支路两端电压相等,即L1的电压等于L2的电压,故C、D错误;
根据可知,当电压相等时,通过电阻的电流与电阻成反比。因为R1>R2,所以电流I1故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.【答案】D
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据欧姆定律和串并联电路的特点分析计算即可。
【解答】在甲图中,两个电阻串联,则总电阻为R总=R1+R2;
此时电流表的示数①;
乙图中,两个电阻并联,则总电阻为:;
此时电流表的示数为:②;
②与①做比得到:;
分析可知,;
即;
解得:I总'>2A。
故选D。
8.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流。
(1)根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律求出电路中电流的变化,再根据欧姆定律求出电压表的示数变化;
(2)当滑片在b端时,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流和电压表示数,结合电流量程判断达到满偏的仪表和变化范围;
根据串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,进而得出R2阻值变化范围。【解答】由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流。
(1)滑片由b端移到a端的过程中,滑动变阻器的阻值变小,电路中的总电阻变小;
电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,即电流表示数变大;
根据U=IR可知,R1两端电压变大,即电压表示数变大,故①正确;
(2)当滑片在b端时,
由串联电路电阻特点可知,电路的总电阻:R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
电路中的电流最小为;
由欧姆定律得,电压表的示数为:U1最小=I最小R1=0.2A×10Ω=2V;
因电压表接入电路的量程为 0~3V,
所以电压表示数为3V时,此时电路中的电流最大,
为:;
故滑片由b端移到a端的过程中,达到满偏的仪表是电压表,电流表的示数变化范围是0.2A~0.3A,故②⑤错误;
电压表的示数变化范围是2V~3V,故③错误;
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得:
滑动变阻器两端的最小电压:U2最小=U-U1最大=6V-3V=3V;
滑动变阻器接入电路的最小阻值:
;
因此R2阻值变化范围为20Ω~10Ω,故④正确。
故选C。
9.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先分析电路的串并联关系,然后利用欧姆定律分析各个电表的示数变化即可。
【解答】根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测aP之间的电压。
秤盘上重物的质量越大,滑片向下移动的越多,则变阻器的阻值越大,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,电压表的示数越大,故A错误;
秤盘上重物的质量越小,滑片的位置越靠上,即变阻器的阻值越小,则通过电路的电流越大,故B正确;
根据A中分析可知,当秤盘上物体质量越大时,变阻器两端的电压越大,根据U总=U1+U2可知,R1两端的电压越小,故C错误;
称久了弹簧发生了形变,即弹簧变长了,则称量值比实际值偏大,故D错误。
故选B。
10.【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)如果两个物理量变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,那么二者为正比关系;
(2)根据电阻的性质判断;
(3)根据公式计算即可;
(4)根据图像分析判断。
【解答】A.根据图像可知,该电阻中的电流随电压变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,那么二者成正比关系,故A错误;
B.电阻是导体的一种性质,与通过它的电流和两端电压变化无关,故B错误;
C.当导体的电压为0时,电流也为零,但是电阻不为零,还是:,故C正确;
D.根据表格可知,当电压为2V时,电流为0.4A,故D错误。
故选C。
11.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先确定电路的串并联关系,然后利用欧姆定律分析电流表和电压表的示数变化即可。
【解答】根据图片可知,电动机与变阻器串联,电压表测电动机的电压,电流表测总电流。
当向下踩油门踏板时,滑片向下移动,变阻器的阻值减小,那么总电阻变小,总电流变大,即电流表的示数变大。根据U=IR可知,电动机两端的电源变大,即电压表的示数变大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】在并联电路中,电流与电阻成反比;在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析计算。
【解答】闭合开关S、断开S1,两个电阻并联,电流表甲测R1的电流,乙测R2的电流。
根据并联电路中,电流与电阻成反比得到:;
闭合开关S、S1,两个电阻串联,电压表甲测R2的电压,乙测R1的电压,
根据串联电路中,电压与电阻成正比可知:。
故选B。
13.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)(3)根据U总=U1+UP,结合公式U=IR,利用乙图中的两组数据列出方程组,联立计算出电源电压、R1和Rp的阻值即可;
(2)根据“电流和电阻的反比关系”分析;
(4)首先根据计算出此时的总电阻,再根据Rp=R总-R1计算出变阻器的阻值,最后计算两个电阻的比值即可。
【解答】根据甲图可知,定值电阻R1与变阻器Rp串联,电压表测R1的电压,电流表测总电流。
根据乙图可知,当滑片在最右端时,变阻器的阻值最大,电流最小为0.2A,此时电压表示数为1V,
根据U总=U1+UP得到:U总=1V+0.2A×Rp ①;
当滑片在最左端时,变阻器的阻值为零,此时只有R1,电流为0.6A,电压表示数为3V,
根据U总=U1+UP得到:U总=0.6A×R1②
U总=3V ③
解得:U总=3V ,R1=5Ω,Rp=10Ω,故A、C错误;
滑动变阻器接入阻值越大,那么总电阻变大,而总电流变小,则电流表示数变小,故B错误;
当电流为0.4A时,总电阻为:;
此时变阻器的阻值为:Rp'=R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω;
那么R1与Rp连入电路的阻值之比:5Ω:2.5Ω=2:1,故D正确。
故选D。
14.【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求判断;
(2)从图像乙中找到一组对应的电流和电阻值,然后根据U=IR计算出电压表的示数;
(3)根据欧姆定律判断电压表的示数变化;
(4)根据乙图确定通过变阻器的最大电流和最小电流,然后根据U变=U总-U计算出变阻器的电压,最后根据欧姆定律计算变阻器的阻值变化范围即可。
【解答】A.探究电流和电压的关系时,应该控制电阻不变,而改变电压,题目中变化的是电阻,保持不变的是电压,故A错误;
B.根据乙图可知,当电阻为5Ω时,通过它的电流为0.5A,那么电压表的示数:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,故B错误;
C.根据甲图可知,定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压。当滑片右移时,变阻器的阻值变大,通过电路的电流变小,根据U=IR可知,电压表的示数变小,故C错误;
D.变阻器的电压为:U变=U总-U=3V-2.5V=0.5V;
当电流为0.5A时,变阻器的电阻为:;
当电流为0.1A时,变阻器的电阻为:.;
那么变阻器接入的阻值范围为1~5Ω。
15.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电流表相当于导线,电压表相当于断路,据此对甲和乙的电表种类进行判断,然后根据欧姆定律和串并联电路的特点进行计算即可。
【解答】①如果甲和乙都是电流表,则灯泡L1和L2都被短路,它们都不发光,故①错误;
②如果甲和乙都是电压表,那么只有灯泡L1发光,故②错误;
③如果甲为电压表,乙为电流表,那么L2被短路,只有L1发光,故③错误;
④ 如果甲为电流表,而乙为电压表,那么两个灯泡并联,电流表测L2的电流,电压表则总电压,故④正确。
则灯泡L2的电阻为:。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
16.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,电压表测电源的电压。根据欧姆定律求出两电阻两端所加的最大电压,根据并联电路的电压特点可知电源两端允许所加的最大电压为两电阻允许所加电压中较小的,利用欧姆定律求出通过两电阻的电流,利用并联电路的电流特点求出通过电流表A1的示数。
【解答】根据欧姆定律可知,Rl两端最大电压为:U1=I1R1=1A×10Ω=10V,
R2两端最大电压为:U2=I2R2=1.2A×5Ω=6V。
由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,电压表测电源电压。
因为并联电路中各支路两端的电压相等,
所以为了保证电阻元件的安全,允许加的最大电源电压:U=U2=6V。
此时通过R1的电流分别为:;
通过R2的电流I2′=I2=1.2A;
则通过电流表A1的最大电流:I=I1′+I2′=0.6A+1.2A=1.8A。
故选C。
17.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先根据图2确定温度升高时热敏电阻的阻值变化,然后根据“串联电路电压与电阻成正比”分析电压表的示数变化,根据“电流与电阻成反比”分析电流表的示数变化,据此确定可以改装成温度计的电表即可。
【解答】根据图1可知,定值电阻R与热敏电阻Rt串联,电压表测Rt电压,电流表测总电流。
根据图2可知,当温度升高时,热敏电阻Rt阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,电压表的示数减小;根据电流与电阻的反比关系可知,电流表的示数增大。
因此将电流表改装成温度计。
要提高温度计的灵敏度,其实就是温度相同时,增大电流;
根据公式可知,只需要减小定值电阻R的阻值即可。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
18.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①在串联电路中,电压与电阻成正比,据此计算出滑片P在中点时变阻器两端的电压,然后根据U总=U1+U2计算出电源电压。
②根据串联电路的分压规律再次计算出电压表的示数为6V时变阻器的电阻,然后与滑片在中点时的电阻比较,计算出移动s后电阻的变化值△R2。由于导体的电阻与长度成正比,所以滑片从中点向a端移动时,变阻器电阻的减少值也应该是△R2,最后再次利用串联电路的分压规律计算电压表的示数即可。
【解答】①滑片P置于滑动变阻器的中点时,变阻器的阻值为5Ω,此时电压表的示数为8V;
根据串联电路的分压规律得到:;
解得:U2=10V;
那么电源电压U总=U1+U2=8V+10V=18V;
②当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V;
根据串联电路的分压规律得到:;
解得:R2'=8Ω;
那么变阻器的滑片移动s后电阻的增大值为:△R2=8Ω-5Ω=3Ω;
③当滑片从中点向a端移动距离s后,变阻器的阻值会减小3Ω,
那么此时变阻器的阻值为:R2''=5Ω-3Ω=2Ω;
根据串联电路的电压规律得到:;
解得:U1=12V。
故选D。
19.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图乙确定实验中的变量,从而确定实验探究的目的;
(2)根据控制变量发的要求可知,探究电流与电阻的关系时要保持电压不变,从乙图中找到一组对应的电流和电阻值,根据U=IR计算出Rx两端的电压即可;
(3)根据乙图,分别确定电路的最小和最大电流,已知变阻器两端的电压保持0.5V不变,根据R=计算出变阻器的阻值范围即可;
(4)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析变阻器的阻值变化,然后确定滑片的移动方向。
【解答】由图乙可知,实验中变量为电流和Rx,Rx两端电压为定值,所以该同学探究的是电流和电阻的关系,故A错误;
实验中电压表测Rx两端的电压,根据图乙可知,当电阻为25Ω时电流为0.1A,代入公式U=IR可知,电压表的示数保持2.5V不变,故滑动变阻器两端的电压保持0.5V不变,故B错误;
当Rx为5Ω电阻时,电路中电流为0.5A,由欧姆定律可知此时滑动变阻器的阻值R= = =1Ω;当Rx为25Ω时,电路中电流为0.1A,由欧姆定律可知此时滑动变阻器的阻值R= = =5Ω,所以滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω,故C正确;
将Rx从5Ω换成10Ω,由串联电路分压的特点可知,电压表的示数会变大。为保证电压表数值不变,就要减小Rx的电压而增大变阻器两端的电压。由串联电路分压的特点可知,应增大滑动变阻器的阻值,由图甲可知,滑片P应向右移。
故选C。
20.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据伏安法测电阻的电路分析即可。
【解答】要测量小灯泡的电阻,那么电压表就要与灯泡并联测电压,电流表要与灯泡串联测电流,故甲和乙正确,而丙错误。
故选C。
1 / 1浙教版科学八上 第4章电流与电压、电阻关系选择专项练习02
一、单选题
1.现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了比较它们的阻值大小,小明设计了如图所示的四种电路,其中可行的是( )
A.①② B.②③④ C.①②③ D.①③④
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据串并联电路中的电流和电压规律分析判断。
【解答】①在并联电路中,电流与电阻成反比,即:,那么电流大的电阻小,而电流小的电阻大,故①符合题意;
②两个电阻串联,电流表测总电流,此时无法比较两个电阻大小,故②不合题意;
③在串联电路中,电压与电阻成正比,即,那么电压大的电阻大,电压小的电阻小,故③符合题意;
④两个电阻并联,电流表A1测R1的电流,A2测总电流,可根据I2=I总-I1计算出通过R2的电流,然后根据①中的方法比较电阻大小,故④符合题意。
那么可行的是①③④。
故选D。
2.(2021八上·天台期末)如图甲所示,电源电压保持不变。闭合开关S后,当滑动变阻器的阻值从最大变到最小时,两个电阻的“U-I”关系如图乙所示。则下列判断不正确的是( )
A.电源电压为3V
B.R1的阻值为5Ω
C.R2的阻值变化范围为0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.4A
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)串联电路中,总电压等于各处电压之和,从图乙中找到相同电流下两个电压表的示数,然后将它们相加即可;
(2)根据图甲确定两个电压表的示数变化规律,然后与图乙对应,最后根据欧姆定律计算R1的阻值。
(3)根据图甲确定两个电压表的示数变化规律,然后与图乙对应,最后根据欧姆定律计算R2的阻值。
(4)首先根据R总=R1+R2计算出总电阻,再根据计算出总电流。
【解答】根据图甲可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表V1测R1的电压,V2测R2的电压。
根据图像可知,当电流为0.2A时,两个电压表的示数分别为2V和1V,则电源电压:U总=U1+U2=2V+1V=3V,故A正确不合题意;
根据图甲可知,当电流增大时,根据U=IR可知,电压表V1的示数增大。
根据U总=U1+U2可知,V2的示数减小,则图像甲为R2的,图像乙为R1的。
则R1的阻值:。
故B正确不合题意;
当电流最小为0.2A时,R2的最大电压为2V,
则变阻器的最大阻值:,故C正确不合题意;
当变阻器在中点时,总电阻为:R总=R1+R2'=5Ω+10Ω×=10Ω;
此时电流表的示数为:,故D错误符合题意。
故选D。
3.(2021八上·青田期末)如图所示,将滑动变阻器R1与定值电阻 R2 接入电源电压不变的电路中。闭合开关S,各表均有示数,将滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置,电压表V1、V2示数变化量的大小分别为ΔU1、ΔU2,下列说法正确的是( )
A.V1 示数变大,V2 示数不变
B.V1 示数变大,ΔU1>ΔU2
C.V2 示数变小,V2 示数和电流表示数之比变小
D.V2 示数变小,V2 示数和电流表示数之比不变
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电路图确定电路的串并联关系,以及电压测量的物理量,然后利用欧姆定律,结合串并联电路的特点对各个选项进行分析即可。
【解答】根据图片可知,R1与R2串联,电压表V1测R1,V2测R2,电流表测总电流。
变阻器的滑片向右滑动时,R1的阻值增大,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,电压表V1的示数增大。根据U总=U1+U2可知,电压表V2的示数减小,故A错误;
根据U总=U1+U2可知,电压表V1示数增大多少,那么V2的示数减小多少,即△U1=△U2,故B错误;
V2的示数和电流表的示数之比就是R2的阻值,因此保持不变,故C错误、D正确。
故选D。
4.(2021八上·椒江期末)利用如图所示的电路可以开展许多实验, 下列有关说法正确的是( )
A.闭合开关前, 应该先将滑片 P 滑到最右端
B.利用该电路可以测定 R 的阻值
C.研究电流与电压的关系时, 滑动变阻器只有保护电路的作用
D.研究电流与电阻的关系时, 更换更大的 R 后, 应将滑动变阻 器的滑片向右移到适当位置
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据电路连接的注意事项判断;
(2)根据伏安法测电阻的电路判断;
(3)根据滑动变阻器的用途判断;
(4)根据控制变量法的要求判断。
【解答】A.闭合开关前,变阻器的滑片要调到阻值最大的位置,即移动到最左端,故A错误;
B.电压表测待测电阻的电压,电流表测通过待测电阻的电流,变阻器可以改变电压和电流,从而得到多组数据,因此该电路可以测量电阻值,故B正确;
C.研究电流与电压的关系时, 滑动变阻器的作用:①保护电路;②调节改变电阻两端的电压,故C错误;
D.研究电流与电阻的关系时, 更换更大的R后,那么电压表的示数会增大。为了保持电压表的示数不变,此时需要减小R的电压,而增大变阻器的电压。根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,此时需要增大变阻器的阻值,即滑片向左移动,故D错误。
故选B。
5.(2021八上·嘉兴期末)小李同学闭合开关后,亮着的白炽灯突然熄灭,检查后发现灯丝断了,小李重新把灯丝搭接起来(如图所示)继续使用,发现灯泡更亮了,则此时灯丝的( )
A.电阻增大,电流减小 B.电阻减小,电流增大
C.电阻和电流都增大 D.电阻和电流都减小
【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先根据影响电阻的因素的变化确定灯丝电阻变化,再根据欧姆定律分析通过灯泡的电流变化即可。
【解答】灯丝搭起来使用后,减小了导体的长度,即灯丝电阻变小。根据可知,电压不变,电阻变小,则通过灯泡的电流变大,因此灯泡变得更加亮了。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
6.(2021八上·拱墅期末)如图所示的实物电路,在S1、S2都闭合时,若灯泡L1电阻比L2大,则下列说法正确的是( )
A.通过L1中的电流大于L2中的电流
B.通过L1中的电流小于L2中的电流
C.L1两端的电压大于L2两端的电压
D.L1两端的电压小于L2两端的电压
【答案】B
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据并联电路的电压规律比较灯泡电压的大小,再根据比较通过灯泡的电流大小。
【解答】根据图片可知,在S1、S2都闭合时,灯泡L1与L2并联。
并联电路各支路两端电压相等,即L1的电压等于L2的电压,故C、D错误;
根据可知,当电压相等时,通过电阻的电流与电阻成反比。因为R1>R2,所以电流I1故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
7.(2021八上·萧山月考)将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路,当闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路,则闭合开关S后,电流表的示数( )
A.I≤0.5A B.0.5A≤I<1A C.1A≤I<2A D.I>2A
【答案】D
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据欧姆定律和串并联电路的特点分析计算即可。
【解答】在甲图中,两个电阻串联,则总电阻为R总=R1+R2;
此时电流表的示数①;
乙图中,两个电阻并联,则总电阻为:;
此时电流表的示数为:②;
②与①做比得到:;
分析可知,;
即;
解得:I总'>2A。
故选D。
8.(2021八上·柯桥月考)如图所示的电路中,电源两端电压为 6V 且保持不变,定值电阻 的阻值为 10 ,滑动变阻器 的 最大阻值为 20 ,电压表接入电路的量程(0~3V),电流表接入电路的量程(0~ 0.6A) 。闭合开关 S, 将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动,直至某一电表的指针达到满偏。有关变化下列说 法正确的是( )
①电压表的示数变大,电流表的示数变大
②电流表的示数变化范围为0.2A~0.6A
③电压表的示数变化范围为2V~6V
④R2阻值变化范围为20Ω~10Ω
⑤指针达到满偏的是电流表
A.只有②⑤正确 B.只有③④正确
C.只有①④正确 D.都正确
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流。
(1)根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律求出电路中电流的变化,再根据欧姆定律求出电压表的示数变化;
(2)当滑片在b端时,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流和电压表示数,结合电流量程判断达到满偏的仪表和变化范围;
根据串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,进而得出R2阻值变化范围。【解答】由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中电流。
(1)滑片由b端移到a端的过程中,滑动变阻器的阻值变小,电路中的总电阻变小;
电源电压不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,即电流表示数变大;
根据U=IR可知,R1两端电压变大,即电压表示数变大,故①正确;
(2)当滑片在b端时,
由串联电路电阻特点可知,电路的总电阻:R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,
电路中的电流最小为;
由欧姆定律得,电压表的示数为:U1最小=I最小R1=0.2A×10Ω=2V;
因电压表接入电路的量程为 0~3V,
所以电压表示数为3V时,此时电路中的电流最大,
为:;
故滑片由b端移到a端的过程中,达到满偏的仪表是电压表,电流表的示数变化范围是0.2A~0.3A,故②⑤错误;
电压表的示数变化范围是2V~3V,故③错误;
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得:
滑动变阻器两端的最小电压:U2最小=U-U1最大=6V-3V=3V;
滑动变阻器接入电路的最小阻值:
;
因此R2阻值变化范围为20Ω~10Ω,故④正确。
故选C。
9.(2020八上·温州期末)小温制作了一个用电压表测物体重力的仪器,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小。如图所示,当秤盘不放重物时,滑片 P 恰好处于 a 点,闭合开关,在保证电压表安全的情况下,下列说法正确的是( )
A.秤盘所放重物的质量越大,电压表的示数越小
B.秤盘所放重物的质量越小,通过 R2 的电流越大
C.秤盘所放重物的质量越大,R1 两端的电压越大
D.称久了之后弹簧发生了形变,称量值比实际偏小
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先分析电路的串并联关系,然后利用欧姆定律分析各个电表的示数变化即可。
【解答】根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测aP之间的电压。
秤盘上重物的质量越大,滑片向下移动的越多,则变阻器的阻值越大,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,电压表的示数越大,故A错误;
秤盘上重物的质量越小,滑片的位置越靠上,即变阻器的阻值越小,则通过电路的电流越大,故B正确;
根据A中分析可知,当秤盘上物体质量越大时,变阻器两端的电压越大,根据U总=U1+U2可知,R1两端的电压越小,故C错误;
称久了弹簧发生了形变,即弹簧变长了,则称量值比实际值偏大,故D错误。
故选B。
10.(2020八上·吴兴期末)某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.该导体中的电流与它两端的电压成反比
B.该导体的电阻随电压的增大而增大
C.当导体两端的电压为0时,电阻为5Ω
D.当导体两端的电压为2 V时,电流为0.6A
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)如果两个物理量变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,那么二者为正比关系;
(2)根据电阻的性质判断;
(3)根据公式计算即可;
(4)根据图像分析判断。
【解答】A.根据图像可知,该电阻中的电流随电压变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,那么二者成正比关系,故A错误;
B.电阻是导体的一种性质,与通过它的电流和两端电压变化无关,故B错误;
C.当导体的电压为0时,电流也为零,但是电阻不为零,还是:,故C正确;
D.根据表格可知,当电压为2V时,电流为0.4A,故D错误。
故选C。
11.(2020八上·西湖期末)为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。小金设计的电动汽车的模拟电路,向下踩“油门”踏板时( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变小,电压表示数变小
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先确定电路的串并联关系,然后利用欧姆定律分析电流表和电压表的示数变化即可。
【解答】根据图片可知,电动机与变阻器串联,电压表测电动机的电压,电流表测总电流。
当向下踩油门踏板时,滑片向下移动,变阻器的阻值减小,那么总电阻变小,总电流变大,即电流表的示数变大。根据U=IR可知,电动机两端的电源变大,即电压表的示数变大,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
12.(2020八上·拱墅期末)电源电压U保持不变,在甲、乙两处分别接入电流表,闭合开关S、断开S1,测得I甲:I乙=1:2。若拆去电流表,并在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S、S1,此时U甲:U乙是( )
A.1:1 B.1:2 C.2:1 D.3:2
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】在并联电路中,电流与电阻成反比;在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析计算。
【解答】闭合开关S、断开S1,两个电阻并联,电流表甲测R1的电流,乙测R2的电流。
根据并联电路中,电流与电阻成反比得到:;
闭合开关S、S1,两个电阻串联,电压表甲测R2的电压,乙测R1的电压,
根据串联电路中,电压与电阻成正比可知:。
故选B。
13.(2021八上·柯桥月考)如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压表读数与电流表读数图象如图乙,下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V,R1阻值为10Ω
B.滑动变阻器接入阻值越大,则电流表示数越大
C.Rp的最大阻值为5Ω
D.当电流为0.4A时,R1与Rp连入电路的阻值之比为2:1
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)(3)根据U总=U1+UP,结合公式U=IR,利用乙图中的两组数据列出方程组,联立计算出电源电压、R1和Rp的阻值即可;
(2)根据“电流和电阻的反比关系”分析;
(4)首先根据计算出此时的总电阻,再根据Rp=R总-R1计算出变阻器的阻值,最后计算两个电阻的比值即可。
【解答】根据甲图可知,定值电阻R1与变阻器Rp串联,电压表测R1的电压,电流表测总电流。
根据乙图可知,当滑片在最右端时,变阻器的阻值最大,电流最小为0.2A,此时电压表示数为1V,
根据U总=U1+UP得到:U总=1V+0.2A×Rp ①;
当滑片在最左端时,变阻器的阻值为零,此时只有R1,电流为0.6A,电压表示数为3V,
根据U总=U1+UP得到:U总=0.6A×R1②
U总=3V ③
解得:U总=3V ,R1=5Ω,Rp=10Ω,故A、C错误;
滑动变阻器接入阻值越大,那么总电阻变大,而总电流变小,则电流表示数变小,故B错误;
当电流为0.4A时,总电阻为:;
此时变阻器的阻值为:Rp'=R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω;
那么R1与Rp连入电路的阻值之比:5Ω:2.5Ω=2:1,故D正确。
故选D。
14.(2020八上·缙云期末)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,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。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持 0.5V 不变
C.实验时,将滑动变阻器滑片向右移时,电压表示数将变大
D.按图乙 5 个定值电阻对应滑动变阻器阻值变化范围为 1~5Ω
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据控制变量法的要求判断;
(2)从图像乙中找到一组对应的电流和电阻值,然后根据U=IR计算出电压表的示数;
(3)根据欧姆定律判断电压表的示数变化;
(4)根据乙图确定通过变阻器的最大电流和最小电流,然后根据U变=U总-U计算出变阻器的电压,最后根据欧姆定律计算变阻器的阻值变化范围即可。
【解答】A.探究电流和电压的关系时,应该控制电阻不变,而改变电压,题目中变化的是电阻,保持不变的是电压,故A错误;
B.根据乙图可知,当电阻为5Ω时,通过它的电流为0.5A,那么电压表的示数:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,故B错误;
C.根据甲图可知,定值电阻与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压。当滑片右移时,变阻器的阻值变大,通过电路的电流变小,根据U=IR可知,电压表的示数变小,故C错误;
D.变阻器的电压为:U变=U总-U=3V-2.5V=0.5V;
当电流为0.5A时,变阻器的电阻为:;
当电流为0.1A时,变阻器的电阻为:.;
那么变阻器接入的阻值范围为1~5Ω。
15.(2020八上·义乌月考)如图所示,当开关S闭合后,两灯均能发光,且已知甲表的读数为2.0,乙表的读数为4.0(单位为伏或安),则可求得( )
A.灯L1的电阻为0.5欧 B.灯L2的电阻为2欧
C.灯L2的电阻为0.5欧 D.灯L1的电阻为2欧
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电流表相当于导线,电压表相当于断路,据此对甲和乙的电表种类进行判断,然后根据欧姆定律和串并联电路的特点进行计算即可。
【解答】①如果甲和乙都是电流表,则灯泡L1和L2都被短路,它们都不发光,故①错误;
②如果甲和乙都是电压表,那么只有灯泡L1发光,故②错误;
③如果甲为电压表,乙为电流表,那么L2被短路,只有L1发光,故③错误;
④ 如果甲为电流表,而乙为电压表,那么两个灯泡并联,电流表测L2的电流,电压表则总电压,故④正确。
则灯泡L2的电阻为:。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
16.(2020八上·义乌月考)如图所示,电阻R1标着“10Ω 1A”,R2标着“5Ω 1.2 A”,电流表A1、A2量程均为0~3 A,电压表量程0—15 V,在a、b之间接入电压可调的电源。闭合开关s后,为保证R1R2均不损坏,则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过( )
A.16 V 1 A B.10 V 2.2 A
C.6 V 1.8 A D.6 V 2.2 A
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路电流,电压表测电源的电压。根据欧姆定律求出两电阻两端所加的最大电压,根据并联电路的电压特点可知电源两端允许所加的最大电压为两电阻允许所加电压中较小的,利用欧姆定律求出通过两电阻的电流,利用并联电路的电流特点求出通过电流表A1的示数。
【解答】根据欧姆定律可知,Rl两端最大电压为:U1=I1R1=1A×10Ω=10V,
R2两端最大电压为:U2=I2R2=1.2A×5Ω=6V。
由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流,电压表测电源电压。
因为并联电路中各支路两端的电压相等,
所以为了保证电阻元件的安全,允许加的最大电源电压:U=U2=6V。
此时通过R1的电流分别为:;
通过R2的电流I2′=I2=1.2A;
则通过电流表A1的最大电流:I=I1′+I2′=0.6A+1.2A=1.8A。
故选C。
17.(2020八上·滨江期中)图1电路中,电源电压可调,R为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图2。若把其中一个电表改装成温度计,要求温度升高时,电表示数增大。下列操作可提高温度计灵敏度的是( )
A.减小电源电压 B.减小R的电阻值
C.增大电流表量程 D.增大电压表量程
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先根据图2确定温度升高时热敏电阻的阻值变化,然后根据“串联电路电压与电阻成正比”分析电压表的示数变化,根据“电流与电阻成反比”分析电流表的示数变化,据此确定可以改装成温度计的电表即可。
【解答】根据图1可知,定值电阻R与热敏电阻Rt串联,电压表测Rt电压,电流表测总电流。
根据图2可知,当温度升高时,热敏电阻Rt阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,电压表的示数减小;根据电流与电阻的反比关系可知,电流表的示数增大。
因此将电流表改装成温度计。
要提高温度计的灵敏度,其实就是温度相同时,增大电流;
根据公式可知,只需要减小定值电阻R的阻值即可。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
18.如图,定值电阻的阻值是4Ω,滑动变阻器的最大阻值10Ω.滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表示数为8V;当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V;当滑片从中点向a端移动距离s后,电压表示数为( )
A.4V B.6V C.10V D.12V
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①在串联电路中,电压与电阻成正比,据此计算出滑片P在中点时变阻器两端的电压,然后根据U总=U1+U2计算出电源电压。
②根据串联电路的分压规律再次计算出电压表的示数为6V时变阻器的电阻,然后与滑片在中点时的电阻比较,计算出移动s后电阻的变化值△R2。由于导体的电阻与长度成正比,所以滑片从中点向a端移动时,变阻器电阻的减少值也应该是△R2,最后再次利用串联电路的分压规律计算电压表的示数即可。
【解答】①滑片P置于滑动变阻器的中点时,变阻器的阻值为5Ω,此时电压表的示数为8V;
根据串联电路的分压规律得到:;
解得:U2=10V;
那么电源电压U总=U1+U2=8V+10V=18V;
②当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V;
根据串联电路的分压规律得到:;
解得:R2'=8Ω;
那么变阻器的滑片移动s后电阻的增大值为:△R2=8Ω-5Ω=3Ω;
③当滑片从中点向a端移动距离s后,变阻器的阻值会减小3Ω,
那么此时变阻器的阻值为:R2''=5Ω-3Ω=2Ω;
根据串联电路的电压规律得到:;
解得:U1=12V。
故选D。
19.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,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。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图乙确定实验中的变量,从而确定实验探究的目的;
(2)根据控制变量发的要求可知,探究电流与电阻的关系时要保持电压不变,从乙图中找到一组对应的电流和电阻值,根据U=IR计算出Rx两端的电压即可;
(3)根据乙图,分别确定电路的最小和最大电流,已知变阻器两端的电压保持0.5V不变,根据R=计算出变阻器的阻值范围即可;
(4)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此分析变阻器的阻值变化,然后确定滑片的移动方向。
【解答】由图乙可知,实验中变量为电流和Rx,Rx两端电压为定值,所以该同学探究的是电流和电阻的关系,故A错误;
实验中电压表测Rx两端的电压,根据图乙可知,当电阻为25Ω时电流为0.1A,代入公式U=IR可知,电压表的示数保持2.5V不变,故滑动变阻器两端的电压保持0.5V不变,故B错误;
当Rx为5Ω电阻时,电路中电流为0.5A,由欧姆定律可知此时滑动变阻器的阻值R= = =1Ω;当Rx为25Ω时,电路中电流为0.1A,由欧姆定律可知此时滑动变阻器的阻值R= = =5Ω,所以滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω,故C正确;
将Rx从5Ω换成10Ω,由串联电路分压的特点可知,电压表的示数会变大。为保证电压表数值不变,就要减小Rx的电压而增大变阻器两端的电压。由串联电路分压的特点可知,应增大滑动变阻器的阻值,由图甲可知,滑片P应向右移。
故选C。
20.在测量小灯泡电阻的实验中,小明设计了如图所示的三个电路图,正确的( )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、乙 D.甲、乙、丙
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据伏安法测电阻的电路分析即可。
【解答】要测量小灯泡的电阻,那么电压表就要与灯泡并联测电压,电流表要与灯泡串联测电流,故甲和乙正确,而丙错误。
故选C。
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