第五章 欧姆定律 期末复习题一-2022-2023学年教科版九年级上册物理(含答案)

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名称 第五章 欧姆定律 期末复习题一-2022-2023学年教科版九年级上册物理(含答案)
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科目 物理
更新时间 2023-01-04 13:06:34

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2022年教科版九年级第五章 欧姆定律 期末复习题一
一.选择题(共7小题)
1.小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了如图图象,根据图象可知(  )
A.小明控制导体两端的电压为2V
B.当电阻为20Ω时,电流为0.2A
C.电压一定时,通过导体的电流与电阻成正比
D.当电流分别为0.25A和0.5A时,接入电路的导体的电阻之比为1:2
2.如图是运用控制变量法探究电流、电压与电阻三个物理量变化关系的实验电路图。在实验中有一步骤如下:几次改变电阻箱阻值R.那么这一过程是为了探究以下关系中的(  )
A.保持电阻不变,探究电流与电压的关系
B.保持电压不变,探究电流与电阻的关系
C.保持电流不变,探究电压与电阻的关系
D.以上说法都不正确
3.对于欧姆定律,下列理解正确的是(  )
A.由I可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B.由R可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.由U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大
D.由R可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
4.将一个标有“9V 0.6A”字样的小灯泡,接入电源电压是15V的电路中,要想让灯泡正常发光,应该(  )
A.串联一个10Ω的电阻 B.串联一个25Ω的电阻
C.并联一个10Ω的电阻 D.并联一个25Ω的电阻
5.如图所示,当S断开,甲、乙两表是电流表时,两示数之比I甲:I乙=3:5;当S闭合,甲、乙两表是电压表时(  )
A.两表的示数之比U甲:U乙=5:3
B.两表的示数之比U甲:U乙=2:5
C.R1与R2的电阻之比R1:R2=5:3
D.R1与R2的电阻之比R1:R2=3:2
6.如图是依诺同学设计的压力传感器原理图,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为(  )
A.电流表、电压表的示数都变大
B.电流表、电压表的示数都变小
C.电流表的示数变大,电压表示数变小
D.电压表和电流表示数的比值变大
7.如图所示电路,R1=R2=R3,开关都闭合时,A、B间的总电阻为6Ω。则当S1断开S2闭合时,AB间的总电阻为(  )
A.6Ω B.9Ω C.12Ω D.18Ω
二.多选题(共3小题)
(多选)8.如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变。定值电阻R1的阻值为100Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.电流表和电压表的示数都变大
C.电流表的示数变化范围为0.03A~0.06A
D.电压表的示数变化范围为4V~6V
(多选)9.如图甲,电源电压U恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的图像如图乙,则(  )
A.电源电压U=2.4V
B.定值电阻R0=24Ω
C.bc段表示电压表V1示数随电流表示数变化图像
D.ac段表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图像
(多选)10.如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则(  )
A.a表是电压表
B.先闭合S1、S2,再闭合S3,a表示数有变大
C.S1、S2、S3都闭合,移动滑片P,a、b两表示数无变化
D.S1、S2、S3都闭合,滑片向左移,b表示数除以a表示数的等于R1的阻值
三.填空题(共5小题)
11.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中R0是定值电阻,R是滑动变阻器,油量表是由    (选填“电流表”或“电压表”)改装而成。R0在电路中的作用是    。当油箱内所盛油量逐渐增多时,整个电路中的电流    (选填“增大”“减小”或“不变”)。
12.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为   V,R1的阻值为   。
13.如图所示的电路中,闭合开关S1,再闭合S过程中,电压表的示数    ,电流表的示数    。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
14.如图所示,电源电压不变,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V2的示数将    。(填“变大”“变小”或“不变”)。
15.如图所示,已知R1=R2=R3,闭合开关S和S1时,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为3V。当断开S1时,电源电压是    V,电压表的示数是
   V,电阻R1是    Ω。
四.实验探究题(共3小题)
16.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器R、电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,请你把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上;
(2)正确连接后,小明先将5Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到A点(图中未标出)时电压表示数为2.5V,读出电流表的示数;接着断开开关,用10Ω的电阻替代5Ω的电阻接入电路,并将滑动变阻器的滑片移至最大阻值位置;闭合开关,移动变阻器滑片,当    时,停止调节,读出电流表示数,此时滑动变阻器的滑片的位置应在A点的    侧(填“左”或“右”);
(3)再用15Ω、20Ω、25Ω依次替换5Ω,重复(2)的实验步骤,根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图象,如图乙所示,由图象可得出的结论是:导体两端电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成    ;
(4)为了完成上面的各步实验、滑动变阻器的最大电阻不能小于    Ω。
17.如图甲所示,在“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中,某小组选用两节新干电池作为电源,选用规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器等器材进行实验。
(1)请根据图甲所示的实物图将图乙中的电路图补充完整。
(2)连接电路时开关应该    。实验时闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是定值电阻    (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到不同位置,并记录对应的电压表、电流表示数,如表所示。由测得的数据可知,当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成    比。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.6 1.0 1.6 1.9 2.4 2.8
电流I/A 0.12 0.20 0.32 0.38 0.48 0.56
(4)进行实验时,该小组发现:无论如何调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数达到0.5V,为了使电压表的示数达到0.5V,可采取的具体方法是    (写出一种即可)。
18.用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡正常工作时的电压为2.5V(超出正常工作电压容易损坏小灯泡)。
(1)按照要求正确组装电路,闭合开关。移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,要测量灯泡正常工作时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向    (选填A或B)端移动,使电压表的示数为    V,记录此时电流表示数,计算出灯泡正常发光时电阻;
(2)移动滑片,记下多组数据,并绘制成图丙所示图像;
(3)用该灯泡和电压表,测未知电阻Rx的阻值,电路图如图丁。步骤如下:
①只闭合S0、S1,移动滑片,使电压表示数为1V,由图丙可知灯泡的电流为    A;
②保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,电压表示数为2.6V;
③Rx的阻值为    Ω。
五.计算题(共2小题)
19.如图所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,电流表所选的量程为0~3A.闭合开关S后,电流表的示数0.8A。
(1)求电阻R1两端的电压U1。
(2)求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值r;
(3)在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量为△U最大,求该最大变化量△U最大。
20.如图所示,R1=R2=60Ω,R3=30Ω,电源电压恒定,若S1和S2都断开时,电流表的示数是0.1A.求:
(1)电源电压。
(2)当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数。
(3)当S1,S2都闭合时,电流表的示数。
2022年教科版九年级第五章第五章 欧姆定律 期末复习题一
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了如图图象,根据图象可知(  )
A.小明控制导体两端的电压为2V
B.当电阻为20Ω时,电流为0.2A
C.电压一定时,通过导体的电流与电阻成正比
D.当电流分别为0.25A和0.5A时,接入电路的导体的电阻之比为1:2
【分析】通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻有关,所以探究中要运用控制变量法;
(1)由图象,读出图象上某点的电阻和通过电流,由欧姆定律计算实验中控制的电压大小;
(2)由图直接读出电阻为20Ω时,通过电流;
(3)由图象可直接判断电流与电阻的关系;
(4)由电压相等,电流与电阻关系计算两次电路中接入电阻的比值。
【解答】解:
通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻有关,所以探究通过导体的电流与电阻的关系时应保持电压不变;
A、由图象可知,当0.1,即R=10Ω时,通过导体的电流为0.2A,所以导体两端电压U=IR=0.2A×10Ω=2V,所以A正确;
B、当电阻为20Ω时,0.05,由图象可知此时电流为0.1A,故B错误;
C、由图象可知,电压一定,通过导体的电流与电阻的倒数成正比,说明通过导体电流与导体电阻成反比,故C错误;
D、由电压一定,过导体电流与导体电阻成反比,则有,故D错误。
故选:A。
2.如图是运用控制变量法探究电流、电压与电阻三个物理量变化关系的实验电路图。在实验中有一步骤如下:几次改变电阻箱阻值R.那么这一过程是为了探究以下关系中的(  )
A.保持电阻不变,探究电流与电压的关系
B.保持电压不变,探究电流与电阻的关系
C.保持电流不变,探究电压与电阻的关系
D.以上说法都不正确
【分析】运用控制变量法探究电流、电压与电阻三个物理量变化关系时,应采用控制变量法,即探究电流与电阻之间的关系时应控制电阻两端的电压不变,探究电流与电压之间的关系时应控制电阻的阻值不变。
【解答】解:实验中几次改变电阻箱阻值R后,调节滑动变阻器的阻值,可以使电阻两端的电压不变,这是控制电阻两端的电压不变,探究电流与电阻之间的关系,故B正确,D错误;
几次改变电阻箱阻值R时,电阻的阻值发生变化,故A错误;
探究电流、电压与电阻三个物理量变化关系时,不能采用电流不变,探究电压、电阻关系,故C错误。
故选:B。
3.对于欧姆定律,下列理解正确的是(  )
A.由I可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比
B.由R可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
C.由U=IR可知,导体两端的电压随电阻的增大而增大
D.由R可知,导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
【分析】影响导体电阻大小的因素:导体的长度、材料、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流无关。
电流与电压、电阻有关,电阻一定时,电流与电压成正比;电压一定时,电流与电阻成反比。
【解答】解:AC、根据欧姆定律可知,导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比;由U=IR可知,在电流一定时,导体两端的电压随电阻的增大而增大,故A正确,C错误;
BD、电阻是本身的一种性质,电阻的大小跟它两端的电压和通过的电流大小无关,只跟它的材料、长度、横截面积和温度有关,导体两端的电压为零时,导体的电阻不变,故BD错误。
故选:A。
4.将一个标有“9V 0.6A”字样的小灯泡,接入电源电压是15V的电路中,要想让灯泡正常发光,应该(  )
A.串联一个10Ω的电阻 B.串联一个25Ω的电阻
C.并联一个10Ω的电阻 D.并联一个25Ω的电阻
【分析】灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,比较灯泡的额定电压和电源电压,再结合串联电路分压原理可知需串联一个电阻,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点求出电路中的电流,利用欧姆定律求出串联电阻的阻值。
【解答】解:已知灯泡的额定电压为9V,电源电压为15V,
因9V<15V,结合串联电路分压原理可知,需串联一个电阻,
又因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以,灯泡正常发光时,串联电阻两端的电压:UR=U﹣UL=15V﹣9V=6V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I=IL=0.6A,
由I可得,串联电阻的阻值:R10Ω。
故选:A。
5.如图所示,当S断开,甲、乙两表是电流表时,两示数之比I甲:I乙=3:5;当S闭合,甲、乙两表是电压表时(  )
A.两表的示数之比U甲:U乙=5:3
B.两表的示数之比U甲:U乙=2:5
C.R1与R2的电阻之比R1:R2=5:3
D.R1与R2的电阻之比R1:R2=3:2
【分析】(1)若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,甲电流表测量R2的电流,乙电流表测量R1和R2总电流;已知两电流表的示数,根据并联电路各支路电流之比等于各分电阻的反比求出支路的电阻之比;
(2)若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压;根据串联电路电压规律以及串联电路各部分电压之比等于各电阻之比求出两表的示数之比。
【解答】解:
(1)由电路图知,当甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,且甲测R2的电流,乙测R1和R2总电流;
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且I甲:I乙=I2:I=3:5,
所以I1:I2=2:3,
并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比,
所以R1:R2=I2:I1=3:2;故C错误,D正确;
(2)当甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压
串联电路各部分电压之比等于各电阻之比,
所以U1:U2=R1:R2=3:2,
U甲:U乙=(U1+U2):U2=(3+2):2=5:2,故AB错误。
故选:D。
6.如图是依诺同学设计的压力传感器原理图,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为(  )
A.电流表、电压表的示数都变大
B.电流表、电压表的示数都变小
C.电流表的示数变大,电压表示数变小
D.电压表和电流表示数的比值变大
【分析】由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路电流,当闭合开关S,压力F增大时,滑片下移,接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知电路电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路电压规律可知电压表示数的变化,根据R可知电压表和电流表示数的比值变化。
【解答】解:
由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路电流,
当闭合开关S,压力F增大时,滑片下移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AC错误;
由U=IR可知,R1两端的电压变小,且串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以滑动变阻器两端电压变大,即电压表的示数变大,故B错误;
电压表和电流表示数的比值等于滑动变阻器接入电路的阻值,因此其比值变大,故D正确。
故选:D。
7.如图所示电路,R1=R2=R3,开关都闭合时,A、B间的总电阻为6Ω。则当S1断开S2闭合时,AB间的总电阻为(  )
A.6Ω B.9Ω C.12Ω D.18Ω
【分析】先分析电阻的连接方式,然后根据并联电路总电阻与各电阻的关系进行分析。
【解答】解:开关都闭合时,三个电阻并联,R1=R2=R3,根据并联电路的电阻关系可知,A、B两点间的电阻R并R1=6Ω,则R1=18Ω;
当S1断开S2闭合时,只有一个电阻R1连入电路,因此A、B两点间的电阻RAB=R1=18Ω。
故选:D。
二.多选题(共3小题)
(多选)8.如图所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变。定值电阻R1的阻值为100Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是(  )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.电流表和电压表的示数都变大
C.电流表的示数变化范围为0.03A~0.06A
D.电压表的示数变化范围为4V~6V
【分析】由电路图可知,当开关S闭合,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)滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,变阻器R2接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变化和电阻R1两端的电压变化;
(2)当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电阻R1两端的电压最小,根据欧姆定律求出电路中电流表的最小示数和电压表的最小示数;当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电阻R1两端的电压最大,根据电源的电压可知电压表的最大示数,根据欧姆定律求出电路中电流表的最大示数,然后得出电压表和电流表的示数变化范围。
【解答】解:由电路图可知,当开关S闭合,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。
AB.滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,变阻器R2接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,
由I可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;由U=IR可知,电阻R1两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B正确;
CD.当滑片位于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电阻R1两端的电压最小,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中电流表的最小示数:I小0.04A,
电压表的最小示数:U1小=I小R1=0.04A×100Ω=4V;
当滑片位于a端时,变阻器接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,电阻R1两端的电压最大,
由电源的电压可知,电压表的最大示数为6V,
所以,电压表的示数变化范围为4V~6V,故D正确;
电路中电流表的最大示数:I大0.06A,
所以,电流表的示数变化范围为0.04A~0.06A,故C错误。
故选:BD。
(多选)9.如图甲,电源电压U恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,电压表V1、V2的示数随电流表A示数变化的图像如图乙,则(  )
A.电源电压U=2.4V
B.定值电阻R0=24Ω
C.bc段表示电压表V1示数随电流表示数变化图像
D.ac段表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图像
【分析】(1)定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测R0的电压,V2测R的电压,电流表测电路中的电流;分析滑片P向右移动时确定R的阻值变化,由欧姆定律可知电路的电流变小及V1示数变大,从而确定故bc表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像;
(2)根据串联电路电压的规律结合图像得出电源电压;
(3)bc表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像,由欧姆定律求出R0。
【解答】解:
CD、由图知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测R0的电压,V2测R的电压,电流表测电路中的电流;滑片P向右移动时,变阻器R接入电路的阻值变大,总电阻变大,由欧姆定律可知电路的电流变小,根据U=IR可知,V1示数变小,故图乙中bc段表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像,ac段表示电压表V2的示数随电流表示数变化的图像,故CD正确;
A、由图乙可知,当电流I=0.1A,电压表V1、V2的示数分别为2.4V、0.6V,
根据串联电路电压的规律可得电源电压:U=2.4V+0.6V=3V;故A错误;
B、bc表示电压表V1的示数随电流表示数变化的图像,由欧姆定律可得R0的阻值
R06Ω,故B错误。
故选:CD。
(多选)10.如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则(  )
A.a表是电压表
B.先闭合S1、S2,再闭合S3,a表示数有变大
C.S1、S2、S3都闭合,移动滑片P,a、b两表示数无变化
D.S1、S2、S3都闭合,滑片向左移,b表示数除以a表示数的等于R1的阻值
【分析】(1)只闭合S1时,电表a、b、R1、R2串联后再与R3并联,根据a表无示数、b表有示数、c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化判断三电表的类型;
(2)先闭合S1、S2时,c电流表将R1和R2短路,电路为滑动变阻器R3的简单电路,a电流表与b电压表串联;再闭合S3,R1、R2、R3并联,a电流表测R1和R2的电流,据此进行解答;
(3)S1、S2、S3都闭合时,R1、R2、R3并联,a电流表测R1和R2的电流,电压表b测电源两端的电压,根据电源的电压可知滑片移动时电压表b示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响得出滑片移动时通过R1与R2的电流变化,根据欧姆定律得出b表示数除以a表示数等于的阻值。
【解答】解:
A、只闭合S1时,电表a、b、R1、R2串联后再与R3并联,由a表无示数、b表有示数可知,a表为电流表,b表为电压表,由c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化可知,c表为电流表,故A错误;
B、先闭合S1、S2时,c电流表将R1和R2短路,电路为滑动变阻器R3的简单电路,a电流表与b电压表串联,a表示数为零,再闭合S3,R1、R2、R3并联,a电流表测R1和R2的电流,a电流表有示数,a表示数变大,故B正确;
C、S1、S2、S3都闭合时,R1、R2、R3并联,a电流表测R1和R2的电流,电压表b测电源两端的电压,由电源的电压不变可知,滑片移动时,电压表b示数无变化;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1与R2的电流不变,即电流表a的示数不变,故C正确;
D、由R可知,b表示数除以a表示数等于R1与R2的总电阻,由于并联电路中总电阻要小于其中的任何一个电阻,则b表示数除以a表示数小于电阻R1的阻值,故D错误。
故选:BC。
三.填空题(共5小题)
11.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中R0是定值电阻,R是滑动变阻器,油量表是由  电流表 (选填“电流表”或“电压表”)改装而成。R0在电路中的作用是  保护电路 。当油箱内所盛油量逐渐增多时,整个电路中的电流  增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【分析】由电路图可知,R和R0是串联的,油量表为电流表改装而成。闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流的变化;定值电阻在电路中的作用是保护电路。
【解答】解:由电路图可知,R和R0是串联的,油量表为电流表改装而成。
闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路总电阻变小,由欧姆定律可知通过电路的电流变大;
当油箱内所盛油量最多时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,为了防止电路短路,在电路中串联一个定值电阻,即定值电阻在电路中的作用是保护电路。
故答案为:电流表;保护电路;增大。
12.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为 3 V,R1的阻值为 5Ω 。
【分析】由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时电路中的电流最大,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流最小,由图象读出电流和电压,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可得出答案。
【解答】解:由图甲可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图乙可知I1=0.6A,
由I可得,电源的电压:
U=I1R1=0.6A×R1,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,I2=0.2A,U2=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=I2R1+U2=0.2A×R1+2V,
因电源的电压不变,
所以,0.6A×R1=0.2A×R1+2V,
解得:R1=5Ω,
电源的电压U=0.6A×R1=0.6A×5Ω=3V。
故答案为:3;5Ω。
13.如图所示的电路中,闭合开关S1,再闭合S过程中,电压表的示数  不变 ,电流表的示数  变大 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【分析】根据电路图可知,闭合开关S1,该电路为L2的简单电路,电压表测量电源电压,电流表未接入电路中;再闭合S,该电路为并联电路,电压表测量电源电压,电流表测量通过灯泡L1的电流;根据电源电压分析电压表示数的变化,根据并联电路的特点分析电流表示数的变化。
【解答】解:根据电路图可知,闭合开关S1,该电路为L2的简单电路,电压表测量电源电压,电流表未接入电路中,示数为0;再闭合S,该电路为并联电路,电压表测量电源电压,电流表测量通过灯泡L1的电流;由于电源电压不变,所以电压表示数不变;此时通过灯泡L1有电流,所以电流表有示数,电流表示数变大。
故答案为:不变;变大。
14.如图所示,电源电压不变,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V2的示数将  变大 。(填“变大”“变小”或“不变”)。
【分析】判断出两个电阻的连接方式和两个电压表所测的电压后,由滑动变阻器的阻值的变化得到电路中的电流的变化,再由串联电路的电压特点分析。
【解答】解:电阻与滑动变阻器是串联,V1测电源电压,V2测滑动变阻器的电压,当滑动变阻器的滑片向右移动时,连入电路的电阻变大,由欧姆定律知,电路中的电流会随电阻的变大而变小,由U=IR知,定值电阻R1的电压会变小,而串联电路中的总电压等于各用电器的电压之和,故滑动变阻器上的电压变大,即V2的变大。
故本题答案为:变大。
15.如图所示,已知R1=R2=R3,闭合开关S和S1时,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为3V。当断开S1时,电源电压是  6 V,电压表的示数是
 2 V,电阻R1是  10 Ω。
【分析】(1)由电路图可知,闭合开关S和S1,R2、R3串联,电流表测量电路电流,电压表测量R3两端电压,根据串联电路电流规律和欧姆定律求出R3的阻值,根据三个电阻的关系可知R1、R2的阻值,根据欧姆定律求出R2两端电压,再根据串联电路电压规律求出电源电压;
(2)当闭合S、断开S1时,R1、R2、R3串联,电流表测量电路电流,电压表测量R3两端电压,根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电路电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数。
【解答】解:
(1)由电路图可知,闭合开关S和S1,R2、R3串联,电流表测量电路电流,电压表测量R3两端电压;
因串联电路处处电流相等,所以由I可知,电阻R3的阻值:R310Ω,
因R1=R2=R3,所以R1=R2=R3=10Ω,
则R2两端电压:U2=IR2=0.3A×10Ω=3V,
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压:U=U2+U3=3V+3V=6V;
(2)当闭合S、断开S1时,R1、R2、R3串联,电流表测量电路电流,电压表测量R3两端电压;
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以此时电路电流:I′0.2A,
则电压表的示数:U3′=I′R3=0.2A×10Ω=2V。
故答案为:6;2;10。
四.实验探究题(共3小题)
16.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材如下:电源电压恒为4.5V,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器R、电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,请你把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上;
(2)正确连接后,小明先将5Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到A点(图中未标出)时电压表示数为2.5V,读出电流表的示数;接着断开开关,用10Ω的电阻替代5Ω的电阻接入电路,并将滑动变阻器的滑片移至最大阻值位置;闭合开关,移动变阻器滑片,当  电压表示数为2.5V 时,停止调节,读出电流表示数,此时滑动变阻器的滑片的位置应在A点的  右 侧(填“左”或“右”);
(3)再用15Ω、20Ω、25Ω依次替换5Ω,重复(2)的实验步骤,根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图象,如图乙所示,由图象可得出的结论是:导体两端电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成  反比 ;
(4)为了完成上面的各步实验、滑动变阻器的最大电阻不能小于  20 Ω。
【分析】(1)根据电流表要与滑动变阻器串联进行识别错误并更改电路。
(2)探究电流与电阻的关系,在更换定值电阻时要保持电阻两端的电压不变,根据串联分压原理,要保持电路中定值电阻与变阻器的电压之比不变,定值电阻与变阻器的阻值之比不变,故更换大的定值电阻时,变阻器连入电路的阻值要调大。
(3)根据图象中在电压为2.5V时,电流与电阻的乘积是定值得出结论。
(4)根据串联电路电压的规律求出变阻器两端的电压,根据串联电路电流的规律和欧姆定律求出当定值电阻最大时,变阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)滑动变阻器与定值电阻之间的接线错误,导致开关闭合后电流表中没有电流通过;根据电流表与定值电阻串联连接电路,正确电路图如下所示:
(2)探究电流与电阻的关系,在更换定值电阻时要保持电阻两端的电压不变,故用10Ω的电阻替代5Ω的电阻后,要调节变阻器滑片,当电压表示数仍为2.5V时,停止调节,此时根据串联分压原理,定值电阻和变阻器两端的电压之比不变,则定值电阻和变阻器的电阻之比不变,定值电阻变大,变阻器的阻值也要变大,故滑动变阻器的滑片的位置应在A点的右侧;
(3)分析图像可知在电压为2.5V时,电流与电阻的乘积是定值,故可得出结论:导体两端电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(4)根据串联电路电压的规律有UP=U﹣UR=4.5V﹣2.5V=2V;
根据串联电路中电流的规律和欧姆定律可得;
当定值电阻的阻值最大时,滑动变阻器连入电路的阻值最大有:;
得RP=20Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)电压表示数为2.5V;右;(3)反比;(4)20。
17.如图甲所示,在“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中,某小组选用两节新干电池作为电源,选用规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器等器材进行实验。
(1)请根据图甲所示的实物图将图乙中的电路图补充完整。
(2)连接电路时开关应该  断开 。实验时闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则产生故障的原因可能是定值电阻  短路 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到不同位置,并记录对应的电压表、电流表示数,如表所示。由测得的数据可知,当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成  正 比。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.6 1.0 1.6 1.9 2.4 2.8
电流I/A 0.12 0.20 0.32 0.38 0.48 0.56
(4)进行实验时,该小组发现:无论如何调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数达到0.5V,为了使电压表的示数达到0.5V,可采取的具体方法是  减小电源电压 (写出一种即可)。
【分析】(1)根据图甲所示的实物图将图乙中的电路图补充完整,电压表并联在定值电阻两端;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开;电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,或与电压表并联的支路以外的电路断路了,电流表有示数,说明电路不是断路,据此分析;
(3)分析表中电流与电压的关系得出结论;
(4)调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V,即电压表示数大于0.5V;说明电源过高,可适当减小电源电压,据此分析措施。
【解答】解:(1)根据图甲所示的实物图将图乙中的电路图补充完整,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:

(2)为了保护电路,连接电路时开关应断开;电压表无示数,可能是与电压表并联的支路短路,或与电压表并联的支路以外的电路断路了,而电流表有示数,说明电路不是断路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻短路了;
(3)根据表中数据可知:导体两端的电压增大,通过导体的电流也增大,通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变,故得出的结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)进行实验时,该小组发现:调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V,即电压表示数大于0.5V;说明电源过高,可适当减小电源电压,或在电路中串联一个电阻分压。
故答案为:(1)见解答;(2)断开;短路;(3)正;(4)减小电源电压。
18.用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡正常工作时的电压为2.5V(超出正常工作电压容易损坏小灯泡)。
(1)按照要求正确组装电路,闭合开关。移动滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,要测量灯泡正常工作时的电流,应将图甲中滑动变阻器的滑片向  B (选填A或B)端移动,使电压表的示数为  2.5 V,记录此时电流表示数,计算出灯泡正常发光时电阻;
(2)移动滑片,记下多组数据,并绘制成图丙所示图像;
(3)用该灯泡和电压表,测未知电阻Rx的阻值,电路图如图丁。步骤如下:
①只闭合S0、S1,移动滑片,使电压表示数为1V,由图丙可知灯泡的电流为  0.2 A;
②保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,电压表示数为2.6V;
③Rx的阻值为  8 Ω。
【分析】(1)灯在额定电压下正常发光,根据图乙电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向;
(3)在没有电流表的情况下,电压表与小灯泡应起到电流表的测量作用,故应将小灯泡与未知电阻Rx串联,通过测量小灯泡两端的电压后,由图丙图像读出相应的电流,由串联电路的电流特点求出通过未知电阻Rx的电流,保持滑片位置不变,通过开关的闭合与断开,使电压表测小灯泡和未知电阻Rx两端的总电压,根据串联电路的电压特点求出未知电阻Rx两端的电压,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小不变,通过未知电阻Rx的电流也不变,根据欧姆定律求出未知电阻Rx的阻值。
【解答】解:(1)由图甲可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,电压表接的是0~3V的量程,分度值为0.1V,指针所在位置的示数为1.8V,要测量灯泡正常工作时的电流,要使小灯泡两端的电压为2.5V,所以要增大灯泡两端的电压,可以通过把滑动变阻器的滑片向B端移动,减小滑动变阻器的阻值,从而减小滑动变阻器的电压,增大灯泡两端的电压,使电压表的示数为2.5V;
(3)①只闭合S0、S1,移动滑片,使电压表示数为1V,此时灯泡,Rx与滑动变阻器三者串联,电压表测灯泡两端的电压,由图丙可知,当灯泡两端的电压为1V时,通过灯泡的电流为0.2A;
③步骤②保持滑片位置不变,只闭合S0、S2,电压表示数为2.6V,电压表测灯泡和Rx两端的电压,由步骤①可知,灯泡两端电压为1V,通过灯泡的电流为0.2A,由串联电路电流的特点可知,通过Rx的电流为0.2A,Rx两端的电压为Ux=U﹣UL=2.6V﹣1V=1.6V,
由可知,Rx的阻值为。
故答案为:(1)B;2.5;(2)①0.2;8。
五.计算题(共2小题)
19.如图所示的电路中,电源电压为18V保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器标有“50Ω 1A”字样,电流表所选的量程为0~3A.闭合开关S后,电流表的示数0.8A。
(1)求电阻R1两端的电压U1。
(2)求此时滑动变阻器R2连入电路的阻值r;
(3)在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量为△U最大,求该最大变化量△U最大。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)根据图b的量程和分度值读出电路中的电流,根据欧姆定律求出电阻R1两端的电压;
(2)根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据欧姆定律求出此时滑动变阻器R2连入电路的阻值;
(3)比较滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程相比较确定电路中的最大电流,此时电压表的示数最小,根据串联电路的特点和欧姆定律得出电压表的最小示数,根据电阻的串联和欧姆定律求出变阻器接入电路中的电阻最大时电路中的电流,根据欧姆定律求出变阻器两端的电压,然后确定电压表的最大示数,然后得出答案。
【解答】解:(1)由图可知,电阻R1和滑动变阻器串联,则I=I1=0.8A,已知R1=10Ω,
由I可得,电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.8A×10Ω=8V,
(2)此时滑动变阻器两端电压U2=U﹣U1=18V﹣8V=10V,
电阻R1和滑动变阻器串联,则I=I2=0.8A,
由I可得,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值r12.5Ω,
(3)滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表的量程为0~3A,
则电路中的最大电流I大=1A,此时电压表的示数最小,
所以,U2小=U﹣U1大=U﹣I大R1=18V﹣1A×10Ω=8V,
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:
I′0.3A,
R2两端的电压:
U2′=I′R2大=0.3A×50Ω=15V,
即电压表的最大示数U2大=15V,
则△U2最大=U2大﹣U2小=15V﹣8V=7V。
答:(1)电阻R1两端的电压为8V;
(2)此时滑动变阻器R2连入电路的阻值为12.5Ω;
(3)在移动变阻器滑片P的过程中电压表示数的变化量△U最大为7V。
20.如图所示,R1=R2=60Ω,R3=30Ω,电源电压恒定,若S1和S2都断开时,电流表的示数是0.1A.求:
(1)电源电压。
(2)当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数。
(3)当S1,S2都闭合时,电流表的示数。
【分析】(1)两开关都断开时,R1与R3串联,由串联电路特点和欧姆计算计算电源电压;
(2)当开关S1闭合,S2断开时,电路中R3的简单电路,由欧姆定律计算电路中电流;
(3)当S1,S2都闭合时,R2与R3并联,电流表测干路电流,由并联电路特点和欧姆定律计算干路电流。
【解答】解:
(1)由图知,S1和S2都断开时,R1与R3串联,电流表测电路中电流,
所以电路的总电阻:R=R1+R3=60Ω+30Ω=90Ω,
由欧姆定律可得,电源电压:
U=IR=0.1A×90Ω=9V;
(2)由图知,当开关S1闭合,S2断开时,电路中R3的简单电路,
由欧姆定律电路中电流:
I′0.3A,即电流表示数为0.3A;
(3)由图知,当S1,S2都闭合时,R2与R3并联,电流表测干路电流,
由并联电路特点可知,U2=U3=U=9V,
所以干路电流:
I″=I2+I30.15A+0.3A=0.45A,即电流表示数为0.45A。
答:(1)电源电压为9V;
(2)当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.3A;
(3)当S1,S2都闭合时,电流表的示数为0.45A。
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