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八上第四章 期末备考
(复习范围:4.6-4.7)
考点一、电阻不变,研究电流和电压的关系
考点精要:保持电阻不变,研究电流和电压的关系。
①电流表测量通过电阻R的电流;电压表测量电阻R两端的电压;
②滑动电阻器R′的作用:改变电阻R两端电压。(闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到电阻最大的位置。)该实验保持电阻R不变,改变电阻R两端的电压,研究电流与电阻R两端的电压之间的关系。
结论:导体的电阻不变时,通过导体的电流和它两端的电压成正比。
典例1:(2022·浙江·绍兴市八年级期末)如图所示电路中,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻,电源两端电压为6V保持不变。
(1)请根据实物连接图甲在答题卷虚线框内画出电路图___________。
(2)闭合开关S,当滑动变阻器滑片P从左端滑向右端时,电压表示数随电流变化的部分图像如图乙所示,则R2的阻值是多少?___________
(3)实验过程中当电压表如图丙所示时,电路中的电流是多少___________? 接入电路中滑动变阻器的阻值是多少?___________
【答案】 10Ω 0.14A 32.86Ω
【解析】解:(1)实物图电流路径为正极→开关→R2→电流表→R1→负极,因此这是一个串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测量电阻R2两端的电压,电路如下
(2)根据图乙电压~电流变化情况知道,当电压表示数为2V,电流表示数为0.2A,R2的阻值是
(3)由图丙知道,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为1.4V,此时电路中的电流是
故接入电路中滑动变阻器的阻值是
考点二、电压不变,研究电流和电阻的关系
考点精要:保持电压不变,研究电流和电阻的关系。
①电流表测量通过电阻R的电流;电压表测量电阻R两端的电压;
②滑动电阻器R′的作用:保持电阻R两端电压不变。(闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到电阻最大的位置。)21·cn·jy·com
③更换不同的电阻做实验保持电阻R两端的电压不变,改变电阻R,研究电流与这段导体的电阻之间的关系。【来源:21·世纪·教育·网】
结论:导体两端的电压不变时,通过导体的电流和它的电阻成反比。
典例2:(2022·全国·八年级专题练习)小乐利用如图所示实物电路探究“通过导体的电流跟电阻大小的关系”。提供的实验器材有:电压恒为6V的电源、电流表、电压表、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、规格分别为“2A 10Ω”、“1A 20Ω”和“1A 50Ω”的滑动变阻器、开关和导线若干。
1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 15 20
电流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
(1)请用笔画线代替导线将图一中电路连接完整(直接画在答卷上);
(2)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数几乎为零,电压表有示数且不变,出现这种现象的原因可能是___________;
(3)排除故障后,小乐将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V,记下此时电流值。接着断开开关,把R更换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关后,接着应进行的操作是___________,并记下此时电流表的示数;
(4)实验数据如上表所示,则小乐所选用的滑动变阻器的规格是___________。
【答案】 灯泡断路 见解析 1A 50Ω
【解析】(1)[1]将电流表和灯泡串联接入电路中,滑动变阻器一上一下串联接入电路,如图所示:
(2)[2]连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数几乎为零,可能电路中出现断路,电压表有示数且不变,可能灯泡断路。
(3)[3]根据串联电路的分压原理可知,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,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V不变。
(4)[4]根据表中最后一组数据,由欧姆定律和电阻的串联得到变阻器连入电路的电阻
故小乐所选用的滑动变阻器的规格是1A 50Ω。
考点三、欧姆定律的应用
考点精要:电阻R一定,导体中的电流I跟这段导体两端的电 ( http: / / www.21cnjy.com )压U成正比;电压U不变,导体中的电流I跟导体的电阻R成反比。对于欧姆定律I=U/R的变形公式R=U/I不能理解为导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过的电流成反比,因为导体的电阻大小由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。
典例3:(2022·浙江·余姚市阳明中学八年级期中)如图所示是小超设计的压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1为定值电阻。当闭合开关S,压力F增大时,电流表与电压表示数变化情况是( )
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.电流表、电压表示数都变大
D.电流表、电压表示数都变小
【答案】B
【解析】滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,压力F增大时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,电流表测电路电流,所以电流表示数变小;R1为定值电阻,由U=IR可知其两端的电压变小,串联电路总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端电压变大,电压表测其电压故示数变大。故选B。
考点四、伏安法测电阻
考点精要:伏安法测电阻:
原理:根据R=U/I;
电路图:用电压表测出电阻R两端电压;用电流表测出通过电阻R的电流,然后计算出电阻的值。
典例4:“测量小灯泡电阻”的电路连接情况如图,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)闭合开关后,当滑片P向右移动时,电压表示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)实验中测得的小灯泡相关数据记录在表中。
实验次数科学量 1 2 3
电压U(V) 1.5 2.0 2.5
电流I(A) 0.22 0.26 0.30
电阻R(Ω)
则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(结果保留一位小数)。
【答案】(1)变大 (2)8.3
【解析】(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此变阻器的电压变化,再根据串联电路的电压特点确定电压表的示数变化即可;
【解答】(1)小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡两端电压。滑动变阻器滑片P右移,连入电路的阻值变小,根据串联电路分压原理,滑动变阻器分得的电压变小,根据U总=UL+U变可知,小灯泡分得的电压变大,则电压表示数变大。
(2)小灯泡正常发光时,两端电压为额定电压2.5 V,此时通过灯泡的电流为0.3A,
则小灯泡正常发光的电阻R额= = ≈8.3 Ω。
考点五、串联电路的特点
考点精要:在串联过程中电流的大小处处相等(I总=I1=I2=……=In),串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和U总=U1+U2+……+Un,导体串联相当于增加了导体的长度,因此 ( http: / / www.21cnjy.com ),串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻,总电阻等于各串联导体电阻之和,即R=R1+R2+……+Rn。如果用n个阻值均为R0的导体串联,则总电阻R=nR0。
典例5:(2022·浙江· 八年级期末)某同学利用图的电路测量电阻Rx的阻值。检查无误后闭合开关S,观察到电压表的示数为1.6V,电流表的示数如图,则通过电阻Rx的电流为___________A,Rx的阻值为___________Ω。
【答案】0.32 5
【解析】[1][2]由图可知,电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.32A,根据欧姆定律,可知Rx的阻值为
考点六、并联电路的特点
考点精要:在并联电路中干路电流等于各支路电流之和(I总=I1+I2+……+In),并联电路两端的总电压与各支路两端电压相等。(U总=U1=U2=……=Un),导体并联,相当于增大了导体的横截面积,因此,并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻。
典例6:如图所示,电源电压恒定,R=10Ω,断开开关S1,闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压为________V;再闭合开关S1,电流表示数为0.5A,则R1的阻值为________Ω.
【答案】3;15
【解析】当断开开关S1,闭合开关S,R单独工作,则IR=0.3A,
由I=得:U=IRR=0.3A×10Ω=3V;
再闭合开关S1后,R与R1并联,则U=U1=3V通过R1的电流为I1=I﹣IR=0.5A﹣0.3A=0.2A,
由欧姆定律可得:R1===15Ω
考点七、电路动态分析
考点精要:串联电路中电压与电阻成正比,即=(分压原理),因此串联电路中,电阻越大电压就越大,当其中一个电阻增大时,它两端的电压也会变大,又因为电路总电压不变,所以其他用电器的电压就会变小。并联电路中,电流与电阻成反比,即=(分流原理),因此串联电路中,电阻越大电流就越小。
典例7:(2021八下·奉化期末)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
B.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
C.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
D.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
【答案】D
【解析】首先判断电路的串并联关系和电表测量的物理量,然后利用欧姆定律结合串并联电路的特点分析判断。
根据图片可知,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡电压,电流表测总电流。
当滑片向右滑动时,变阻器的阻值增大,总电阻增大,而总电流减小。根据U=IR可知,电压表的示数减小,故A、B错误;
当滑片向左滑动时,变阻器的阻值减小,总电阻减小,而总电流增大。根据U=IR可知,电压表的示数增大,故C错误,D正确。
考点八、电路故障分析专题
考点精要:
故障 原因
闭合开关后,灯泡忽明忽暗,两表指针来回摆动 电路某处接触不良
闭合开关前灯泡发光,闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数 开关与电源并联导致所有东西都被短路
闭合开关后灯泡不亮电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压 灯泡断路故电压表串联到了电路中或电流表与电压表位置互换
闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变 变阻器没有按照一上一下的方法来接
闭合开关后,无论怎样移动滑片灯泡都不亮 电路某一处断路或灯泡被导线或电流表短路
典例8:(2021八下·海曙月考)小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将 (填 “增大”、“减小”或“不变”);
(2)一段时间后,在秤盘放2牛重的钩码时,表盘读数比2牛大,换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于______引起的(填字母)
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
【答案】(1)增大(2)A
【解析】(1)根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,由于滑片上连接的是电压表,因此无论滑片怎样移动,变阻器接入的都是全部阻值,即通过电路的电流不变。当秤盘上砝码的个数增多时,滑片向下移动,与电压表并联的电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数增大。
(2)电压表的示数偏大,根据U=IR可知,应该是通过电路的电流增大了,由于总电压不变,那么总电阻变小了。如果R2短路,那么电压表的示数变成0;如果R1短路,那么总电阻变小,而总电流变大,故A正确,B、C、D错误。
1.如图所示,当开关S闭合后,两表均有示数,过一会儿,发现电压表和电流表示数都增大,下列故障分析可能的是( )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
【答案】D
【解析】对各个选项中的故障进行判断,推测可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项。
根据图片可知,两个灯泡串联,电压表测L1 , 电流表测总电流。
A.L1断路时,电压表与L2串联,此时电压表测电源电压,示数肯定增大;由于电压表的内阻很大,所以通过电流表的示数会很小,故A不合题意;
B.L2断路时,整个电路断路,电压表和电流表都没有示数,故B不合题意;
C.L1短路时,电压表同时被短路,示数为零,故C不合题意;
D.L2短路时,电路里只有灯泡L1,总电阻变小,因此电流表的示数增大;电压表的示数变为电源电压,因此电压表的示数增大,故D符合题意。
2.在如图所示的电路中,电源电压恒定,电阻R1=R2。当闭合开关时,若发现两个电流表示数相等,且均在正常值范围内,则出现的故障是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
【答案】B
【解析】根据图片可知,两个电阻并联,它们两端的电压都等于电源电压,且它们的阻值相等,根据可知,通过两个电阻的电流也相等。电流表A1测总电流,A2测通过电阻R2的电流,根据I总=I1+I2可知,前者的示数应该是后者的2倍。
A.R1短路时,R2同时被短路,A2的示数为零,A1的示数会很大,超出正常范围,故A不合题意;
B.R1断路时,只有R2工作,此时两个电流表都测通过它的电流,因此示数相等,故B符合题意;
C.R2短路时,R1同时被短路,A2的示数为零,A1的示数会很大,超出正常范围,故C不合题意;
D.R2断路时,A2的示数为零,A1的示数不为零,故D不合题意。
3.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合时( )
A.电压表示数变小,电流表示数变小,灯变暗
B.电压表示数变大,电流表示数变大,灯变亮
C.电压表示数不变,电流表示数不变,灯的亮度不变
D.电压表示数不变,电流表示数变小,灯变暗
【答案】C
【解析】首先根据电路图确定电路的串并联关系,然后确定电表所测的物理量,最后利用串并联电路的特点,结合欧姆定律,对电表的示数变化进行判断即可。
根据电路图可知,灯泡L与定值电阻R并联,电压表测电源电压,而电流表测通过灯泡的电流。
当开关S断开时,电路里只有灯泡自己工作,此时电压表的示数等于电源电压,而电流表的示数为;
当开关S闭合时,电路里灯泡与定值电阻R并联,电压表的示数仍然等于电源电压,电流表的示数还是 ,因此电压表和电流表的示数不变,灯泡的亮度也不变。故C正确,而A、B、D错误。
4.(2022·浙江宁波·八年级期中)某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据,记录如下表。请根据表中给出的数据,判断分析出他们实验时的电路可能是图中的( )
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由表中的数据分析可知,随着电流的增大,电压表的示数是越来越小的。
A.电压表测量的是电源的电压,电压表的示数不会变化,故A错误。
B.电压表测量的是电源的电压,电压表的示数不会变化,故B错误。
C.电压表测的是变阻器两端的电压,当电流增大时,定值电阻两端的电压变大,根据串联电路中电压的特点可知,电压表的示数应变小,符合题意,故C正确。
D.电压表测量的是定值电阻两端的电压,当电流增大时,电压表的示数也变大,与题意不符,故D错误。
5.(2022·浙江金华·八年级期末)某科技小组设计了一种压力测量仪。在如图所示的各电路中,电源电压不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,滑片会随金属片受到的压力大小而上下平移,压力表实际上是一个电压表。能够实现压力越大,压力表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.电路中压力表测R的电压,当金属片受到的压力增大时,R阻值变大,根据串联电路分压规律,电阻越大,则分得电压也越大,故压力表示数变大,故A正确。
B.电路中压力表测电源电压,示数始终不变,故B错误。
C.电路中压力表测R0的电压,当金属片受到的压力增大时,R阻值变大,根据串联电路分压规律,电阻越大,则分得电压也越大,所以R0两端电压变小,故压力表示数变小,故C错误。
D.电路中压力表测电源电压,示数始终不变,故D错误。
6.(2021·浙江杭州·八年级期末)如图所示,小金正在做“用滑动变阻器控制灯泡亮暗”的实验,电源电压保持不变,闭合开关,将变阻器的滑片向B端移动,则( )
A.灯泡变暗,电压表示数变大 B.灯泡变亮,电压表示数变小
C.灯泡变暗,电压表示数变小 D.灯泡变亮,电压表示数变大
【答案】C
【解析】根据图可知,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡的电压。当变阻器的滑片向B端移动时,变阻器的阻值变大,则总电阻变大,由可知电路中的电流变小,由P=I2R可知,灯泡的实际功率变小,因此灯泡变暗。根据U=IR可知,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小。
7.在课外科技实践活动中,某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后,设计了一种电子秤.原理如图所示,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当物体放在秤盘上时,滑片下移.现将秤盘上增加重物后,下列说法正确的是( )
A.电流表读数变大,电压表读数变小 B.电流表读数变小,电压表读数变小
C.电流表读数不变,电压表读数变大 D.电流表读数变小,电压表读数变大
【答案】C
【解析】滑动变阻器R和定值电阻R0串联在电路中,并且R相当于一个定值电阻接入电路中,电压表测R上半部分电压,电流表测电路中电流,
闭合开关S,将秤盘上增加重物后,滑片下移,电路中总电阻不变,根据I=电路中电流不变,即电流表示数不变;
由U=IR,电压表所测部分电阻增大,所以电压表示数变大.所以ABD错误,C正确.故选C.
分析电路的连接方式,判断电流表和电压表测哪个电路元件的电流和电压,进一步根据欧姆定律判断电流和电压的变化.
8.(2020八上·滨江期末)如图是酒驾检测中酒精测试仪的简化电路图。R0为定值电阻,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中电流 , 电压表示数 。(填增大、减小或不变)
【答案】 增大;增大
【解析】首先根据酒精浓度的变化确定气敏电阻R1的阻值变化,再根据R总=R0+R1确定总电阻的变化,接下来根据“电流与电阻的反比关系”确定电流的变化,最后根据U=IR判断电压表的示数变化。
【解答】根据电路图可知,定值电阻R0与气敏电阻R1串联,电流表测总电流,电压表测R0的电压。若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么R1的阻值减小。据R总=R0+R1可知,总电阻变小,因此总电流变大。根据U0=I0R0可知,电压表的示数增大。
9.如图所示,电阻R0=20 Ω,R=30 Ω,电源电压保持9 V不变,当滑动变阻器滑片P在a端时,电压表的示数是________V,电流表示数是________A。滑动变阻器滑片P移到b端时,电压表的示数是________V,电流表示数是________A。
【答案】3.6;0.18;9;0.18
【解析】根据电路图可知,定值电阻R0与变阻器串联,且无论滑片怎样移动,变阻器都是全部阻值接入电路。
(1)当滑动变阻器滑片P在a端时,电压表只与定值电阻R0并联,只测R0两端的电压。首先根据计算出总电流,再根据U0=I0R0计算电压表的示数即可;
(2)滑动变阻器滑片P移到b端时,电压表测它们的总电压,但是电流表的示数不变,根据(1)中的分析计算即可。
【解答】根据电路图可知,定值电阻R0与变阻器串联,且无论滑片怎样移动,变阻器都是全部阻值接入电路。
(1)当滑动变阻器滑片P在a端时,电压表只与定值电阻R0并联,只测R0两端的电压。
此时通过电路的总电流;
此时电压表的示数U0=I0R0=0.18A×20Ω=3.6V。
(2)滑动变阻器滑片P移到b端时,电压表测它们的总电压,
那么此时电压表的示数U=U总=9V;
由于总电阻保持不变,所以总电流保持不变;
那么此时电流表的示数还是0.18A。
10.(2022·浙江·绍兴市上虞区教师发展中心八年级期末)王璐同学对电学中的一个重要元件——滑动变阻器的作用进行归纳,发现除了“保护电路”这一作用外,它在不同电路中还有着不完全相同的作用,请你与王璐同学一起完成以下问题:
(1)如果图是研究欧姆定律的实验,在该实验中:当“探究导体中的电流与导体两端的电压的关系”时,滑动变阻器的作用是___________;当“探究导体中的电流与导体的电阻的关系”时,滑动变阻器的作用是___________;
(2)如果图是“伏安法测电阻”的实验,在该实验中滑动变阻器的作用是为了___________,减小实验的误差。
【答案】改变电阻两端的电压(和通过的电流) 保持电阻两端的电压不变 多次测量求平均值
【解析】(1)[1]探究导体中的电流与导体两端的电压的关系时,保持电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,滑动变阻器的作用可以改变电路中的电流和电阻两端的电压。
[2]探究导体中的电流与导体的电阻的关系时,保持电阻两端的电压不变,改变电路中的电阻,滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变。
(2)[3]伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的电流,多次测量求平均值,减小实验的误差。
11.(2022·浙江宁波·八年级期末)图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。
(1) 请用笔画线代替导线将电路补充完整;
(2) 闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,则被测电阻的阻值为___________欧;
(3) 为减小实验误差,需进行___________。
【答案】 6 见解析
【解析】(1)[1]在“伏安法”测电阻的实验中,除了电压表与电阻并联,其它的都是串联。滑动变阻器接线“一上一下”,根据甲图知道,只需将变阻器右下角的接线柱与定值电阻右端相连即可,如下图
(2)[2]根据图乙知道,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,则电压表的示数为1.8V。电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则被测电阻的阻值
(3)[3]为减小实验误差,需进行多次测量求平均值。
12.(2020八上·吴兴期末)伏安法测电阻R的电路中,某同学做了如下实验,请你一起帮助完成下列问题。
(1)当滑片P在某点时,电压表示数是8.5V,电流表示数如图为____A,则被测电阻R阻值是____Ω
(2)若闭合开关后发现电压表指针偏转接近电源电压值,电流表指针没有偏转,该故障的原因是 ________
A.电阻R接线短路 B.电阻R接线断路 C.电源接触不良
【答案】(1)1.7;5 (2)B
【解析】(1)根据图片确定电流表的量程和分度值,然后读出示数,然后计算R的阻值;
(2)在伏安法测量电阻的实验中,如果与电压表并联的电阻发生断路,那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大,所以通过电流表的示数会很小,几乎不动。串联电路中电压分配与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电压,所以示数接近电源电压,据此判断即可。
【解答】(1)跟家图片可知,电流表选择量程0~3A,分度值为0.1A,那么读数为1.7A,那么电阻;
(2)A.电阻R接线短路,那么电压表也被短路,示数为零,故A不合题意;
B.如果与电压表并联的电阻发生断路,那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大,所以通过电流表的示数会很小,几乎不动。串联电路中电压分配与电阻成正比,因此电压表几乎分得全部电压,所以示数接近电源电压,故B符合题意;
C.如果电源接触不良,那么电压表有示数时,电流表应该也有示数,故C不合题意。
13.(2021八下·奉化期末)某实验小组探究导体中电流与导体电阻的关系,选用三节新的干电池作为电源,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,并设计了如下的电学实验。
(1)按照甲图所示的电路图,把乙实物图补充完整,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大。
(2)正确连接电路,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所示。断开开关S,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再次闭合开关后,适当调节滑片的位置,使电压表的示数为________。
(3)在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是________。
【答案】(1) (2)2V (3)6.25欧姆~25欧姆
【解析】(1)滑动变阻器应该与开关和定值电阻R串联;当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大,则变阻器的阻值变小,则变阻器使用滑片左边的部分,即将左下角和右上角的接线柱接入电路即可,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.4A,则电压表的示数为:U=IR=0.4A×5Ω=2V;
(3)电压表的示数为2V,则变阻器的电压始终为:U变=U总-U=4.5V-2V=2.5V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:; 解得:R变=6.25Ω; ;解得:R变'=25Ω;
则变阻器接入阻值的范围为:6.25Ω~25Ω。
14.(2022·浙江宁波·八年级期中)小宁用如图甲所示的电路图,探究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V。改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的2次实验的电流和电阻值,描绘在图乙中。
(1)请用笔画线代替导线,在图丙中将电压表正确连入电路;___________
(2)实验中,她所选择的变阻器规格是___________(填序号);
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 2A
(3)图乙中阴影部分面积表示的科学量是___________;
(4)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是________。
【答案】 C 电压 电阻R断路
【解析】(1)由图乙可知当电阻为20Ω时,对应电流是0.1A,R两端电压是UV=I1R1=0.1A×20Ω=2V
所以电压表的示数为2V不变,所以电压表的量程为0~3V,然后把电压表并联在定值电阻的两端,如下图所示:
(2)[2]由图乙可知,实验中的最小电流I1=0.1A,电压表的示数UV=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UV=6V-2V=4V
滑动变阻器接入电路中的电阻所以,滑动变阻器的规格为C。
(3)阴影部分为横、纵坐标的乘积,即阴影部分的面积为U=IR=0.2A×10Ω=2V表示物理量是电压。
(4)实验过程中,出现了电流表示数为0,可能电路中出现断路,电压表示数接近6V,可能电阻R断路。
15.(2022·浙江台州·八年级期末)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,所用的器材有:学生电源(选择4V档),阻值为5Ω、8Ω、10Ω、 20Ω、25Ω的定值电阻,“30Ω 1A” 的滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线若干。小明连好电路后,按下列步骤进行实验:
实验次数 1 2 3 4 5
电流I/A 0.4 0.25 0.2 0.1 0.08
电阻R/Ω 5 8 10 20 25
步骤一:将R=5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器,当滑片位于A点(如图甲)时,电压表的示数为2V,观察电流表示数(如图乙)。
步骤二:将定值电阻换成8Ω接入电路,移动滑动变阻器滑片,当电压表的示数为2V时,滑片位于B点。
步骤三:小明再将定值电阻换成其他阻值接入电路后,重复上述实验,将结果记录在表格丙中。
请结合上述过程回答下列问题:
(1)连接图甲电路时,应将开关断开,滑动变阻器的滑片P应处在___________端(选填“左”或“右”),以保护电路。
(2)步骤一中电流表指针偏转过小,为了提高测量的准确性,应进行的操作是___________。
(3)步骤一、二中,滑片位置B应该在A点的___________ (选填“左边”或“右边”)。
(4)由表格丙可得,该实验的结论是___________。
【答案】右 断开开关,电流表改接到0~0.6A的量程 右边 当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
【解析】(1)[1]由甲图知道,滑片在最右端时阻值最大,所以,连接图甲电路时,应将开关断开,将滑动变阻器的滑片P应处在右端。
(2)[2]步骤一中电流表指针偏转过小,为了提高测量的准确性,应进行的操作是:断开开关,电流表改接到0~0.6A的量程。
(3)[3]在实验中,电压表的示数保持不变,即定值电阻和变阻器两端的电压比值不变。根据“在串联电路中,电压的分配与电阻成正比”知道故R变'>R变
即滑片位置B应该在A点的右边。
(4)[4]由于将表格中每组数据中的电阻和电流相乘,乘积都等于2,故得到结论:当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
16.(2022·浙江缙云县八年级期末)小科和同学们在做“研究电流与电压的关系”实验过程中:
(1)小科和同学们经过讨论,完成了“研究电流与电压的关系”两次实验电路的设计,如图甲、乙所示。由图甲改进为图乙,是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能改变_________,进行多次测量,方便寻找普遍规律;
(2)请用笔画线代替导线,帮助小科按电路图乙,将图丙中的实物电路连接完整_________;
(3)小科连完电路,闭合开关后,发现电流表的示数为0,电压表有示数。若电路仅有一处故障,则故障为_________;
(4)在排除故障后,用同一定值电阻进行实验,移动滑动变阻器的滑片P位于不同位置,读出电表的示数并记录。数据如下表。则可得出结论_________。
电压U/V 3.00 2.50 2.00 1.50
电流I/A 0.30 0.25 0.20 0.15
【答案】电阻R两端的电压 定值电阻R断路 见解析
【解析】(1)[1]研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,为得出普遍性的结论,要多次测量,由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压改变。
(2)由图乙可知,变阻器的滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变小,连接B接线柱,如图所示
(3)闭合开关后,发现电流表示数为零,说明电路出现断路,电压表有示数,可能是定值电阻断路。
(4)[4]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比。
17.(2022·全国·八年级专题练习)图甲是某实验小组在探究“电流与电阻关系”的电路图,电源电压恒为6V。电压表、电流表完好(电表最左边的接线柱均为“-”),另有阻值为5欧、10欧、15欧、20欧、25欧的定值电阻各1个。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图;___________。
(2)实验小组按要求连接好电路,合上开关后,在移动变阻器滑片时,发现电压表和电流表指针均在不停地大幅度左右摆动,其原因是___________;
(3)在老师的引导下,他们将5次实验数据描绘在图丙中。图中A点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积___________。(选填“大于”、“小于”或“等于”)C点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积。
(4)实验中,实验小组选择的滑动变阻器的最大阻值至少是___________。
【答案】 滑动变阻器短路 等于 35Ω
【解析】(1)[1]电压表和电阻R并联,滑动变阻器一上一下串联接入电路中,如图所示:
(2)[2]合上开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表有示数,说明电压表并联的部分没有短路,所以故障为滑动变阻器短路。
(3)[3]如图丙,横坐标是电阻,纵坐标是电流,由于在电压一定时,电流跟电阻成反比,所以IR的乘积是定值,所以图中A点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积等于C点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积。
(4)由图丙知,当定值电阻R=5Ω时,电流是I=0.5A,则定值电阻R两端的电压U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
电源电压是U总=6V,则滑动变阻器两端的电压是U'=U总-U=6V-2.5V=3.5V
由于U∶U'=2.5V∶3.5V=5∶7
在串联电路中,电阻起分担电压的作用,根据电阻分担电压之比等于电阻之比,即U∶U'=R∶R'
当定值电阻R最大时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,则5∶7=25Ω∶R'
所以滑动变阻器接入电路的最大阻值为R'=35Ω,所以滑动变阻器的阻值至少为35Ω。
18.小科想利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,已知R0的阻值是20Ω。当闭合S1、断开S2时,电流表的示数是0.3A;当S1、S2均闭合时,电流表的示数是0.5A。求
(1)电源两端的电压;
(2)电阻Rx阻值。
【答案】(1)由电路图可知,当S1闭合、S2断开时,只有电阻R0接入电路,电流表测通过R0的电流,I0=IA=0.3A,
由I= 可得,电源电压U=U0=I0R0=0.3A×20Ω=6V;
(2)当S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,
并联电路中支路间线不影响,所以R0的电流不变,
由并联电路特点可得,通过电阻Rx的电流:Ix=IA′﹣IA=0.5A﹣0.3A=0.2A,
Rx的两端电压:U=Ux=6V,由I= 可得,电阻Rx阻值:Rx= = =30Ω;
【解析】本题考查了求电源电压、电阻阻值问题,分析清楚电路结构、熟练应用并联电路特点、欧姆定律即可正确解题。(1)由电路可知,当S1闭合、S2断开时,只有电阻R0接入电路,电流表测通过R0的电流,由欧姆定律求出电源电压;(2)当S1、S2都闭合时,两电阻并联接在电源两端,电流表测干路电流;由并联电路特点求出通过电阻Rx的电流,然后欧姆定律可以求出电阻Rx阻值。
19.(2021八上·杭州期末)下图甲是一个电子拉力计原理图,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3V,a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30 ,电源电压U=6V。
(1)要保证电压表能正常工作,电路中R。至少应为________。
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为________V
(3)已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R0=45 ,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在0.8V处,作用在拉环上水平向右的拉力为多大?此拉力器量程为多少?
【答案】(1)30Ω (2)0V
(3)当开关S闭合后,电压表的指针在0.8V处,
这时电流为:;
这时变阻器的电阻为:;
这时弹簧伸长:;
根据图乙可知,这时拉力受到的水平拉力为200N;
当弹簧伸长6cm时,受到的拉力是600N。
那么拉力器的量程是200N~600N。
【解析】(1)保证电压表能正常工作,其实就是当变阻器全部使用时电压表的示数最大为3V。首先根据计算出串联电路电流,然后根据计算出R0两端的电压,最后根据欧姆定律计算它的阻值即可;
(2)首先确定滑片在a端时的阻值,然后根据U=IR计算它的电压即可;
(3)当开关S闭合后,电压表的指针在0.8V处,根据欧姆定律计算出这时变阻器接入电阻;接下来根据电阻与长度成正比,计算出弹簧伸长的长度,根据图乙确定此时的拉力,这就是拉力器的最小值;当弹簧伸长6cm时的拉力就是拉力器的最大值,据此确定拉力器的量程。
【解答】(1)当电压表的示数为3V时,通过电阻R1的电流为:;
这时电阻R0的电压为:;
那么R0的最小值为:;
(2)当拉环不受拉力作用时,滑片P处于a端,这时变阻器电压表并联的电阻为0,它的示数肯定为0V;
20.(2021八上·柯桥月考)在综合实践活动中,为了防止某器械所受压力过大,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路,如图所示,电源电压恒为15V,报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA会报警,超过25 mA会损坏。其阻值随压力F的变化规律如下表所示。
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻RX/Ω 500 480 460 440 420 380 …
(1)当压敏电阻不受压力时,滑动变阻器能否移到最小阻值端?
(2)当压敏电阻Rx所受压力达到250N时,报警电路就实现报警功能,则此时滑动变阻器的接入阻值是多少?
(3)现要提高该器械其所受的最大压力,则该电路应做如何调整?
【答案】(1)I=15V/500Ω=30mA>25mA,不能
(2)报警时电路中的最小电流是10mA=0.01A,
由欧姆定律可得,此时报警电路的总电阻为: ,
由表格数据可知,压敏电阻受到的压力每增加50N,其电阻会减小20Ω,
则压敏电阻受到的压力为250时,
其阻值为 ,
所以,滑动变阻器的最大阻值至少为:R滑=R-Rx=1500-400=1100Ω。
(3)可在电路中串联电阻
【解析】从表格数据知,压敏电阻每增加50N,电阻减小20.求出压力为500N时的电阻,进一步求出电路总电阻,根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值至少为多少。
(1)由于报警器超过25mA会损坏,而I=15V/500Ω=30mA,30mA>25mA,因此当压敏电阻不受压力时,滑动变阻器不能移到最小阻值端。
(2)报警时电路中的最小电流是10mA=0.01A,由欧姆定律可得,此时报警电路的总电阻为:,由表格数据可知,压敏电阻受到的压力每增加50N,其电阻会减小20Ω,则压敏电阻受到的压力为250时,其阻值为 , 所以,滑动变阻器的最大阻值至少为:R滑=R-Rx=1500-400=1100Ω。
(3)现要提高该器械其所受的最大压力,可在电路中串联电阻。
由图象可知,此时弹簧所受压力为20N,即G′=F′=20N,所以物体的质量 ;
(3)刻度不均匀,而且当物重增加时,电表示数反而要降低
【解析】(1)根据题意得出最大称量时,弹簧的压缩量,并从图象中读出此时弹簧受到的压力,并且压力等于重力,利用 即可求出最大称量;当滑片在a端时,电路中电流最大,利用欧姆定律求出此时电路中的最大电流,根据最大电流即可确定电流表的量程;(2)已知电源电压、电流以及R0的阻值,利用欧姆定律即可求出此时接入电路的阻值,再根据题意求出弹簧的压缩量,从图象中读出此时的压力,利用 即可求出此时物体的质量;(3)根据欧姆定律表示出电流与R的关系,分析关系式即可得出电流I与电阻R不成正比,也不成反比;根据这一特点分析其方案的最大不足之处。本题主要考查欧姆定律的应用以及滑动变阻器使用的掌握情况,本题的难点为(3)小题分析其方案的不足,只有找出不足之处,才会设计出符合要求的电路.
【解答】(1)当弹簧的压缩量为6cm时,称为最大称量;
由图象可知,此时弹簧所受的压力为60N,即G=F=60N,所以 ;
由图可知,当滑片P在R的a端时,电路中的电流最大,即 ;
即为电流表的最大量程为0~0.6A;(3)由 可知,U、R0为定值,I与R不成正比,也不成反比,即I不能随R的变化而均匀变化,故该方案的最大不足是表盘刻度不均匀.如图所示:
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
典例分析
精选精练
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八上第四章 期末备考
(复习范围:4.6-4.7)
考点一、电阻不变,研究电流和电压的关系
考点精要:保持电阻不变,研究电流和电压的关系。
①电流表测量通过电阻R的电流;电压表测量电阻R两端的电压;
②滑动电阻器R′的作用:改变电阻R两端电压。(闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到电阻最大的位置。)该实验保持电阻R不变,改变电阻R两端的电压,研究电流与电阻R两端的电压之间的关系。
结论:导体的电阻不变时,通过导体的电流和它两端的电压成正比。
典例1:(2022·浙江·绍兴市八年级期末)如图所示电路中,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻,电源两端电压为6V保持不变。
(1)请根据实物连接图甲在答题卷虚线框内画出电路图___________。
(2)闭合开关S,当滑动变阻器滑片P从左端滑向右端时,电压表示数随电流变化的部分图像如图乙所示,则R2的阻值是多少?___________
(3)实验过程中当电压表如图丙所示时,电路中的电流是多少___________? 接入电路中滑动变阻器的阻值是多少?___________
考点二、电压不变,研究电流和电阻的关系
考点精要:保持电压不变,研究电流和电阻的关系。
①电流表测量通过电阻R的电流;电压表测量电阻R两端的电压;
②滑动电阻器R′的作用:保持电阻R两端电压不变。(闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到电阻最大的位置。)21·cn·jy·com
③更换不同的电阻做实验保持电阻R两端的电压不变,改变电阻R,研究电流与这段导体的电阻之间的关系。【来源:21·世纪·教育·网】
结论:导体两端的电压不变时,通过导体的电流和它的电阻成反比。
典例2:(2022·全国·八年级专题练习)小乐利用如图所示实物电路探究“通过导体的电流跟电阻大小的关系”。提供的实验器材有:电压恒为6V的电源、电流表、电压表、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、规格分别为“2A 10Ω”、“1A 20Ω”和“1A 50Ω”的滑动变阻器、开关和导线若干。
1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 15 20
电流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
(1)请用笔画线代替导线将图一中电路连接完整(直接画在答卷上);
(2)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数几乎为零,电压表有示数且不变,出现这种现象的原因可能是___________;
(3)排除故障后,小乐将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V,记下此时电流值。接着断开开关,把R更换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关后,接着应进行的操作是___________,并记下此时电流表的示数;
(4)实验数据如上表所示,则小乐所选用的滑动变阻器的规格是___________。
考点三、欧姆定律的应用
考点精要:电阻R一定,导体中的电流I跟这段导体两端的电 ( http: / / www.21cnjy.com )压U成正比;电压U不变,导体中的电流I跟导体的电阻R成反比。对于欧姆定律I=U/R的变形公式R=U/I不能理解为导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过的电流成反比,因为导体的电阻大小由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。
典例3:(2022·浙江·余姚市阳明中学八年级期中)如图所示是小超设计的压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1为定值电阻。当闭合开关S,压力F增大时,电流表与电压表示数变化情况是( )
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.电流表、电压表示数都变大
D.电流表、电压表示数都变小
考点四、伏安法测电阻
考点精要:伏安法测电阻:
原理:根据R=U/I;
电路图:用电压表测出电阻R两端电压;用电流表测出通过电阻R的电流,然后计算出电阻的值。
典例4:“测量小灯泡电阻”的电路连接情况如图,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)闭合开关后,当滑片P向右移动时,电压表示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)实验中测得的小灯泡相关数据记录在表中。
实验次数科学量 1 2 3
电压U(V) 1.5 2.0 2.5
电流I(A) 0.22 0.26 0.30
电阻R(Ω)
则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω(结果保留一位小数)。
考点五、串联电路的特点
考点精要:在串联过程中电流的大小处处相等(I总=I1=I2=……=In),串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和U总=U1+U2+……+Un,导体串联相当于增加了导体的长度,因此 ( http: / / www.21cnjy.com ),串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻,总电阻等于各串联导体电阻之和,即R=R1+R2+……+Rn。如果用n个阻值均为R0的导体串联,则总电阻R=nR0。
典例5:(2022·浙江· 八年级期末)某同学利用图的电路测量电阻Rx的阻值。检查无误后闭合开关S,观察到电压表的示数为1.6V,电流表的示数如图,则通过电阻Rx的电流为___________A,Rx的阻值为___________Ω。
考点六、并联电路的特点
考点精要:在并联电路中干路电流等于各支路电流之和(I总=I1+I2+……+In),并联电路两端的总电压与各支路两端电压相等。(U总=U1=U2=……=Un),导体并联,相当于增大了导体的横截面积,因此,并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻。
典例6:如图所示,电源电压恒定,R=10Ω,断开开关S1,闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压为________V;再闭合开关S1,电流表示数为0.5A,则R1的阻值为________Ω.
考点七、电路动态分析
考点精要:串联电路中电压与电阻成正比,即=(分压原理),因此串联电路中,电阻越大电压就越大,当其中一个电阻增大时,它两端的电压也会变大,又因为电路总电压不变,所以其他用电器的电压就会变小。并联电路中,电流与电阻成反比,即=(分流原理),因此串联电路中,电阻越大电流就越小。
典例7:(2021八下·奉化期末)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
B.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
C.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
D.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
考点八、电路故障分析专题
考点精要:
故障 原因
闭合开关后,灯泡忽明忽暗,两表指针来回摆动 电路某处接触不良
闭合开关前灯泡发光,闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数 开关与电源并联导致所有东西都被短路
闭合开关后灯泡不亮电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压 灯泡断路故电压表串联到了电路中或电流表与电压表位置互换
闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变 变阻器没有按照一上一下的方法来接
闭合开关后,无论怎样移动滑片灯泡都不亮 电路某一处断路或灯泡被导线或电流表短路
典例8:(2021八下·海曙月考)小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将 (填 “增大”、“减小”或“不变”);
(2)一段时间后,在秤盘放2牛重的钩码时,表盘读数比2牛大,换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于______引起的(填字母)
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
1.如图所示,当开关S闭合后,两表均有示数,过一会儿,发现电压表和电流表示数都增大,下列故障分析可能的是( )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
2.在如图所示的电路中,电源电压恒定,电阻R1=R2。当闭合开关时,若发现两个电流表示数相等,且均在正常值范围内,则出现的故障是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
3.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合时( )
A.电压表示数变小,电流表示数变小,灯变暗
B.电压表示数变大,电流表示数变大,灯变亮
C.电压表示数不变,电流表示数不变,灯的亮度不变
D.电压表示数不变,电流表示数变小,灯变暗
4.(2022·浙江宁波·八年级期中)某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据,记录如下表。请根据表中给出的数据,判断分析出他们实验时的电路可能是图中的( )
U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
A. B. C. D.
5.(2022·浙江金华·八年级期末)某科技小组设计了一种压力测量仪。在如图所示的各电路中,电源电压不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,滑片会随金属片受到的压力大小而上下平移,压力表实际上是一个电压表。能够实现压力越大,压力表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
6.(2021·浙江杭州·八年级期末)如图所示,小金正在做“用滑动变阻器控制灯泡亮暗”的实验,电源电压保持不变,闭合开关,将变阻器的滑片向B端移动,则( )
A.灯泡变暗,电压表示数变大 B.灯泡变亮,电压表示数变小
C.灯泡变暗,电压表示数变小 D.灯泡变亮,电压表示数变大
7.在课外科技实践活动中,某物理兴趣小组看到市场上使用的电子秤后,设计了一种电子秤.原理如图所示,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,当物体放在秤盘上时,滑片下移.现将秤盘上增加重物后,下列说法正确的是( )
A.电流表读数变大,电压表读数变小 B.电流表读数变小,电压表读数变小
C.电流表读数不变,电压表读数变大 D.电流表读数变小,电压表读数变大
8.(2020八上·滨江期末)如图是酒驾检测中酒精测试仪的简化电路图。R0为定值电阻,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中电流 , 电压表示数 。(填增大、减小或不变)
9.如图所示,电阻R0=20 Ω,R=30 Ω,电源电压保持9 V不变,当滑动变阻器滑片P在a端时,电压表的示数是________V,电流表示数是________A。滑动变阻器滑片P移到b端时,电压表的示数是________V,电流表示数是________A。
10.(2022·浙江·绍兴市上虞区教师发展中心八年级期末)王璐同学对电学中的一个重要元件——滑动变阻器的作用进行归纳,发现除了“保护电路”这一作用外,它在不同电路中还有着不完全相同的作用,请你与王璐同学一起完成以下问题:
(1)如果图是研究欧姆定律的实验,在该实验中:当“探究导体中的电流与导体两端的电压的关系”时,滑动变阻器的作用是___________;当“探究导体中的电流与导体的电阻的关系”时,滑动变阻器的作用是___________;
(2)如果图是“伏安法测电阻”的实验,在该实验中滑动变阻器的作用是为了___________,减小实验的误差。
11.(2022·浙江宁波·八年级期末)图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。
(1) 请用笔画线代替导线将电路补充完整;
(2) 闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,则被测电阻的阻值为___________欧;
(3) 为减小实验误差,需进行___________。
12.(2020八上·吴兴期末)伏安法测电阻R的电路中,某同学做了如下实验,请你一起帮助完成下列问题。
(1)当滑片P在某点时,电压表示数是8.5V,电流表示数如图为____A,则被测电阻R阻值是____Ω
(2)若闭合开关后发现电压表指针偏转接近电源电压值,电流表指针没有偏转,该故障的原因是 ________
A.电阻R接线短路 B.电阻R接线断路 C.电源接触不良
13.(2021八下·奉化期末)某实验小组探究导体中电流与导体电阻的关系,选用三节新的干电池作为电源,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,并设计了如下的电学实验。
(1)按照甲图所示的电路图,把乙实物图补充完整,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大。
(2)正确连接电路,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所示。断开开关S,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再次闭合开关后,适当调节滑片的位置,使电压表的示数为________。
(3)在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是________。
14.(2022·浙江宁波·八年级期中)小宁用如图甲所示的电路图,探究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V。改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的2次实验的电流和电阻值,描绘在图乙中。
(1)请用笔画线代替导线,在图丙中将电压表正确连入电路;___________
(2)实验中,她所选择的变阻器规格是___________(填序号);
A.10Ω 0.5A B.20Ω 1A C.50Ω 2A
(3)图乙中阴影部分面积表示的科学量是___________;
(4)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是________。
15.(2022·浙江台州·八年级期末)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,所用的器材有:学生电源(选择4V档),阻值为5Ω、8Ω、10Ω、 20Ω、25Ω的定值电阻,“30Ω 1A” 的滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线若干。小明连好电路后,按下列步骤进行实验:
实验次数 1 2 3 4 5
电流I/A 0.4 0.25 0.2 0.1 0.08
电阻R/Ω 5 8 10 20 25
步骤一:将R=5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器,当滑片位于A点(如图甲)时,电压表的示数为2V,观察电流表示数(如图乙)。
步骤二:将定值电阻换成8Ω接入电路,移动滑动变阻器滑片,当电压表的示数为2V时,滑片位于B点。
步骤三:小明再将定值电阻换成其他阻值接入电路后,重复上述实验,将结果记录在表格丙中。
请结合上述过程回答下列问题:
(1)连接图甲电路时,应将开关断开,滑动变阻器的滑片P应处在___________端(选填“左”或“右”),以保护电路。
(2)步骤一中电流表指针偏转过小,为了提高测量的准确性,应进行的操作是___________。
(3)步骤一、二中,滑片位置B应该在A点的___________ (选填“左边”或“右边”)。
(4)由表格丙可得,该实验的结论是___________。
16.(2022·浙江缙云县八年级期末)小科和同学们在做“研究电流与电压的关系”实验过程中:
(1)小科和同学们经过讨论,完成了“研究电流与电压的关系”两次实验电路的设计,如图甲、乙所示。由图甲改进为图乙,是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能改变_________,进行多次测量,方便寻找普遍规律;
(2)请用笔画线代替导线,帮助小科按电路图乙,将图丙中的实物电路连接完整_________;
(3)小科连完电路,闭合开关后,发现电流表的示数为0,电压表有示数。若电路仅有一处故障,则故障为_________;
(4)在排除故障后,用同一定值电阻进行实验,移动滑动变阻器的滑片P位于不同位置,读出电表的示数并记录。数据如下表。则可得出结论_________。
电压U/V 3.00 2.50 2.00 1.50
电流I/A 0.30 0.25 0.20 0.15
17.(2022·全国·八年级专题练习)图甲是某实验小组在探究“电流与电阻关系”的电路图,电源电压恒为6V。电压表、电流表完好(电表最左边的接线柱均为“-”),另有阻值为5欧、10欧、15欧、20欧、25欧的定值电阻各1个。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图;___________。
(2)实验小组按要求连接好电路,合上开关后,在移动变阻器滑片时,发现电压表和电流表指针均在不停地大幅度左右摆动,其原因是___________;
(3)在老师的引导下,他们将5次实验数据描绘在图丙中。图中A点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积___________。(选填“大于”、“小于”或“等于”)C点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积。
(4)实验中,实验小组选择的滑动变阻器的最大阻值至少是___________。
18.小科想利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,已知R0的阻值是20Ω。当闭合S1、断开S2时,电流表的示数是0.3A;当S1、S2均闭合时,电流表的示数是0.5A。求
(1)电源两端的电压;
(2)电阻Rx阻值。
19.(2021八上·杭州期末)下图甲是一个电子拉力计原理图,硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3V,a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30 ,电源电压U=6V。
(1)要保证电压表能正常工作,电路中R。至少应为________。
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为________V
(3)已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R0=45 ,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在0.8V处,作用在拉环上水平向右的拉力为多大?此拉力器量程为多少?
20.(2021八上·柯桥月考)在综合实践活动中,为了防止某器械所受压力过大,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路,如图所示,电源电压恒为15V,报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA会报警,超过25 mA会损坏。其阻值随压力F的变化规律如下表所示。
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻RX/Ω 500 480 460 440 420 380 …
(1)当压敏电阻不受压力时,滑动变阻器能否移到最小阻值端?
(2)当压敏电阻Rx所受压力达到250N时,报警电路就实现报警功能,则此时滑动变阻器的接入阻值是多少?
(3)现要提高该器械其所受的最大压力,则该电路应做如何调整?
典例分析
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精选精练
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