浙教版科学八年级上册电学计算题
一、解答题
1.(2020八上·临安期末)如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1=10Ω,R2=5Ω。当开关S1、S2都断开时,电流表示数为0.20A。当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.40A。
求:
(1)电源电压。
(2)R3的阻值。
(3)只闭合S2时,电流表的示数为多少?
【答案】(1)设电源电压为U,U=IR=I(R1+R2)=3V
(2)电阻R1中的电流: I1= =0.3A;
I3=I'-I1=0.1A
R3= =30Ω;
(3)I'1= =0.3A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当开关S1、S2都断开时,电阻R1与R2串联,根据U=IR总计算电源电压即可;
(2)当开关S1、S2都闭合时,电阻R1与R3并联。首先根据 计算出通过电阻R1电流,然后根据并联电路的电流规律I3=I'-I1计算出通过电阻R3的电流,最后根据欧姆定律 计算出R3的阻值;
(3)只闭合S2时,只有电阻R1工作,根据公式计算出电流表的示数即可。
2.在“测定导体电阻”的实验中,电源使用两节新干电池,被测电阻的阻值约为5 Ω,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1.5 A”。
(1)图甲是没有连接完整的实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)某次实验中,电压表的示数如图乙所示,读数为 V。
(3)电路连接正确,实验数据记录如下表所示,其中一组数据有拼凑的嫌疑,请指出并说明判断依据:
实验序号 1 2 3 4
电压 U/V 0.6 1.2 1.8 2.4
电流 I/A 0.12 0.24 0.36 0.48
【答案】(1)解:如图所示
(2)1.5
(3)第1次实验的电压不可能低至0.6 V或第1次实验的电流不可能低至0.12 A;滑动变阻器阻值最大时,定值电阻两端的电压最小,电路中的最小电流约为I===0.2 A,定值电阻两端的最小电压约为U小=IR=0.2 A×5 Ω=1 V
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据实验目的确定电路的串并联关系以及电表所测的物理量,注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)根据图乙确定电压表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数;
(3)当变阻器的阻值最大时,电流表和电压表的示数最小。根据欧姆定律计算出电路中的最小电流,并计算出此时定值电阻两端的电压,然后与表格进行比较即可。
【解答】(1)在测电阻的实验中,除了电压表与定值电阻并联外,其它的元件都是串联,即变阻器应该和开关串联。根据“一上一下”原则可知,变阻器左上角的接线柱已经连接,此时只要从下面任选一个接线柱连接在开关右端即可,如下图所示:
(2)根据图乙可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么电压表的示数为1.5V;
(3)滑动变阻器阻值最大时,定值电阻两端的电压最小,
电路中的最小电流约为:,此时定值电阻两端的电压为:U=IR=0.2A×5Ω=1V。
那么依据是:第1次实验的电压不可能低至0.6 V或第1次实验的电流不可能低至0.12 A。
3.某科学兴趣小组用两节新干电池,规格为“10 Ω
1.5 A”的滑动变阻器等器材,来测量导体的电阻。请分析回答:
(1)连接好电路,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,当滑片移动到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2 V、0.2 A。根据以上信息思考该电路的连接方式,并用笔画线代替导线按该连接方式,将图甲中的电路连接完整。
(2)继续调节滑动变阻器进行测量,测得的数据如下表所示。第二次测量时电流表的示数如图乙所示,据图把表中所缺数据填写完整。
实验序号 电压/V 电流/A
1 2.0 0.20
2 2.5
3 2.8 0.28
(3)该实验多次测量的目的是 。
(4)该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变,那么电阻两端的电压最小能控制到 V。
【答案】(1)解:如图所示
(2)0.24
(3)减小实验误差
(4)2.4
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)由题意可知,当向右移动滑动变阻器滑片,当滑片移到C点时,发现两表才有示数,这说明C点左侧有断路故障(或接触不良),据此确定变阻器的连接;
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数;
(3)多次测量取平均值可减小误差;
(4)当滑片移到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2V、0.2A,根据串联电路的规律及欧姆定律得出变阻器的最大电阻;【解答】(1)由题意可知,当向右移动滑动变阻器滑片,当滑片移到C点时,发现两表才有示数,这说明C点左侧有断路故障(或接触不良),则变阻器应选择右下接线柱(A接线柱)与电源正极相连,如图所示:
(2)图乙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,如下表所示:
号 电压/V 电流/A
1 2.0 0.20
2 2.5 0.24
3 2.8 0.28
(3)该实验多次测量的目的是取平均值减小误差;
(4)当滑片移到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2V、0.2A,
根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器的最大电阻为:;
电源电压为3V,根据串联电路电压的规律及分压原理有:;
即;
解得:UV=2.4V;
电阻两端电压最小为2.4V。
4.如图A4-6-6所示的电路中,电源电压恒为30 V,电阻R1为15 Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5 A。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)解:由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过电阻R1的电流:I1===2 A。
(2)解:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R2的电流:I2=I-I1=2.5 A-2 A=0.5 A,则电阻R2的阻值:R2===60 Ω
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流。首先根据U总=U1=U2计算出R1两端的电压,再根据 计算出通过它的电流;
(2)首先根据并联电路的电流规律I2=I-I1计算出通过R2的电流,再根据公式 计算出R2的阻值。
5.如图所示的电路中,电源电压为12 V,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为0.6 A和9 V。求R1和R2的阻值。
【答案】解:由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻R2两端的电压。
串联电路中各处的电流相等,
根据欧姆定律可得,R2的阻值: R2===15 Ω。
串联电路的总电压等于各个分电阻两端的电压之和,
R1两端的电压:U1=U-U2=12 V-9 V=3 V, R1的阻值:R1===5 Ω
【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】由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻R2两端的电压。首先根据 计算出R2的阻值,再根据 U1=U-U2 计算出R1两端的电压,最后根据 计算出R1的阻值。
6.在研究通过导体的电流与其两端电压关系的活动中,同学们进行了实验探究,实验步骤如下:
①按如图甲所示的电路图连接好电路;
②闭合开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电压表和电流表的示数,并记录数据;
③对数据进行处理,并绘制成如图乙所示的图像。
(1)实验时要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器的滑片P应向 (填“左”或“右”)移动。
(2)根据图像,可以得到的结论是 。
(3)某小组的同学在处理数据时发现,电压与电流的比值恰好等于R的阻值,这是一种巧合吗 于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证,并提出了以下两种收集数据的方案:
方案一:收集阻值均为10 Ω的几个小组的数据。
方案二:收集阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案 更合理。
【答案】(1)左
(2)当电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
(3)二
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)首先根据U=IR分析电流的大小变化,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化,从而确定滑片P的移动方向;
(2)根据图像的形状分析电流与电压的数量关系;
(3)在科学探究中,往往需要换用不同的实验器材多次完成实验,从而收集多组数据,这样得到的结论会更客观,具有普遍意义。
【解答】(1)当定值电阻两端的电压增大时,根据U=IR可知,此时通过电路的电流增大。根据“电流与电阻的反比关系”可知,此时总电阻要减小。根据R总=R1+R2可知,此时变阻器的阻值要减小,即滑片向左移动。
(2)根据图像可知,电流随电压变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,那么得到结论:当电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比。
(3)在科学探究中,应该选用不同的电阻进行研究,这样会避免偶然性,结论更具普遍意义,故选方案二。
7.根据图所给出的实验器材,按以下要求连接电路,并在虚线框内画出相应的电路图。
⑴灯L1和L2并联,开关S控制整个电路。
⑵用电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯L2的电流。
⑶用电压表V测电路两端的电压。
【答案】解:如图所示
【知识点】实物的电路连接
【解析】【分析】(1)用电器首尾相连为串联,用电器并排连接在电路两点之间为并联;
(2)干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器;
(3)电压表与用电器并联,电流表与用电器串联,据此设计电路并连接实物即可。
【解答】电路图:①首先画一个只有两个灯泡以及电源的并联电路;
②开关S控制整个电路,那么它应在干路上;
③电流表A1测干路电流,因此它也应该在干路上;
④电流表A2测通过L2的电流,因此它应该与L2串联在同一支路上;
⑤电压表测总电压,因此电压表并联在电源两端,如下图所示:
实物图:①用一根导线将两个电池串联成为一个电池组;
②电流从正极出发,依次连接开关S、电流表A2、灯泡L2、电流表A1,然后流回负极;
③分流点在S和A2之间,汇流点在L2和A1之间;
④将灯泡L1连接在分流点和汇流点之间;
⑤将电压表并联在开关S和电源两端即可,如下图所示:
8.如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同。
(1)该实验是通过观察 的示数来间接比较导线电阻大小的。
(2)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体 的关系。
(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体 的关系。
(4)选用导线 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体横截面积的关系。
(5)影响导体电阻大小的因素除了上述因素外,还可能跟 有关。以上实验主要用到的科学研究方法是 。
【答案】(1)电流表
(2)材料
(3)长度
(4)b、d
(5)温度;控制变量法和转换法
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)导线两端的电压是相等的,根据“电流与电阻的反比关系”可知,导体的电阻越大,通过电流表的示数越小;
(2)(3)(4)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同,而只改变这个因素,分析两个实验中哪个因素不同即可。
(5)根据影响导体电阻大小的因素的知识解答。根据实验中使用的物理研究方法解答。
【解答】(1)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻大小的。
(2)根据图片可知,导线a、b材料不同,则是为了探究电阻大小与导体材料的关系;
(3)根据图片可知,导线b、c的长度不同,则是为了探究电阻大小与导体长度的关系;
(4)探究电阻大小与横截面积的关系时,必须控制材料和长度相同,只改变横截面积,故选b、d。
(5)影响导体电阻大小的因素除了上述因素外,还可能跟温度有关。以上实验主要用到的科学研究方法是控制变量法和转换法。
9.(2021八上·天台期末)如图是一种测定风速大小的装置示意图,探头下的金属杆与滑动变阻器R2的滑片P相连,可上下自由移动。无风时,P在R2的最下端。
(1)当风速增大时,电压表的示数将 (选填
“变小”“不变”或“变大”)。
(2)请判断风速的零刻度是不是电压表的零刻度,并说明理由。
【答案】(1)变大
(2)解:不是 电压表测的是定值电阻R1的电压,无论R2的滑片P在何位置,电压表始终有示数(合理即可)
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据流体压强和流速的关系分析探头的移动方向,进而确定变阻器的滑片P的移动方向,弄清变阻器的阻值变化,接下来根据欧姆定律确定总电流的变化,最后根据欧姆定律U=IR确定电压表的示数变化。
(2)根据电路图分析,当风速为零时,电压表的示数是否可能为零即可。
【解答】(1)根据图片可知,变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测R1的电压。
当风速增大时,探头上表面的气流速度大于下表面,则上表面受到的大气压强小于下表面,即探头受到向上的压力而上升,此时变阻器的滑片P向上移动,变阻器接入的电阻变小。根据R总=R1+R2可知,此时总电阻变小,而总电流变大。根据U=IR可知,此时电压表的示数变大。
(2)风速的零刻度是不是电压表的零刻度,因为: 电压表测的是定值电阻R1的电压,无论R2的滑片P在何位置,电压表的示数都不可能是零。
10.(2021八上·平阳期中)如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,用电流表的示数大小表示身高和体重。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)小明在测量时,A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧
(2)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,这将导致体重测量值如何变化 并说明理由。
【答案】(1)因为并联电路两端电压相等,通过滑动变阻器的电流为通过R电流的一半,由R=UI可得,R=1/2R0;
已知R受到的压力等于小明的重力400N,根据图象可知,R的阻值为20Ω,则滑动变阻器接入电路的阻值:R0=2R=2×20Ω=40Ω
(2)变小。同一人的重力不变,对压敏电阻的压力不变,即压敏电阻阻值不变,有I=U/R可知。当U减少,I将减少,即测量值将变小
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,压敏电阻R与变阻器R0并联,电流表A1测R的电流,A2测R0的电流。首先根据并联电路的电压特点和欧姆定律计算出R与R0的数量关系,然后根据乙图确定此时压敏电阻R的阻值,最后计算出R0接入的阻值即可。
(2)首先根据人体的重力确定压敏电阻的阻值是否改变,然后根据欧姆定律U=IR分析通过电流表的示数变化,进而确定测量值的大小。
11.(2019八上·长兴月考)认真观察分析如图所示的电路并完成下列问题。
(1)若使灯泡L1、L2串联,应闭合开关 ,断开开关 。
(2)串联时电流表的示数为0.25A,则通过L1的电流I1和通过L2的电流I2分别是多少
(3)若断开开关S1,同时闭合开关S2、S3,此时电流表的示数为I=0.8A,通过L1的电流I1为0.35A,那么通过L2的电流I2是多少
【答案】(1)S1;S2、S3
(2)∵两盏灯泡串联,∴I1=I2=0.25A
(3)∴当闭合开关S2、S3,断开开关S1时,两盏灯是并联的,∴L2的电流:I2=I-I1=0.8A-0.35A=0.45A。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】(1)当两个灯泡串联时,整个电路只能有一条通过它们两个的唯一通路。找到这条通路,上面的开关都闭合,通路外的开关都断开;
(2)根据串联电路的电流规律分析解答;
(3)根据并联电路的电流规律分析解答。
【解答】(1)如下图所示:
若使灯泡L1、L2串联,应闭合开关S1,断开开关S2和S3。
(2)在串联电路中,各处电流都相等,
因此通过 L1的电流I1和通过L2的电流I2相等,
即 I1=I2=0.25A ;
(3) 若断开开关S1,同时闭合开关S2、S3, 两个灯泡并联,电流表测干路电流,
根据并联电路的电流规律可知,通过灯泡L2的电流I2=I-I1=0.8A-0.35A=0.45A。
12.(2019八上·天台月考)请你根据电路图甲,帮助小雨同学连接图乙实物电路。
【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【分析】根据电路图连接实物图,首先根据电路图甲连接好一条通路,然后在这条通路上分别找到分流点和汇流点的位置,最后将剩余的元件连接在这两点之间即可。
【解答】(1)电流从正极出发,依次经过灯泡L2、开关S2和开关S1,最后流回负极;
(2)分流点在正极和灯泡L2之间,汇流点在开关S2和S1之间;
(3)将灯泡L1接在分流点和汇流点之间即可。
如下图所示:
13.(2022八上·舟山月考)“道路千万条,安全第一条。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。如图甲所示为酒精测试仪的工作电路原理图,电源电压U=8伏;R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如图乙所示。现在国际公认0.2毫克/毫升≤酒精气体浓度≤0.8毫克/毫升为酒驾,小于0.2毫克/毫升为正常驾驶,大于0.8毫克/毫升为醉酒驾车。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表示数为U1=6伏,调零后R2的滑片位置保持不变。
(1)该酒精测试仪调零后,即酒精气体的浓度为0时,气敏电阻R1的阻值为多少欧;
(2)求酒精测试仪调零后R2接入电路中的阻值;
(3)若某驾驶员对着测试仪按要求吹气后,电流表的示数为0.2安,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾?
【答案】(1)由图甲可知,气敏电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路的电流;
由图乙可知,酒精气体的浓度为0时,气敏电阻的阻值R1=60Ω;
(2)由题意可知,酒精测试仪调零后,此时电压表示数为U1=6V,
由欧姆定律可知,通过气敏电阻R1的电流:,
由串联电路的电流规律可知,
通过滑动变阻器R2的电流:I2=I1=0.1A,
由串联电路的电压规律可知,
此时滑动变阻器R2两端的电压:U2=U-U1=8V-6V=2V,
由欧姆定律可知,滑动变阻器R2接入电路中的阻值:;
(3)某驾驶员对着测试仪按要求吹气后,电流表的示数I'=0.2A,
此时滑动变阻器R2两端的电压:U2′=I'R2=0.2A×20Ω=4V,
此时R1的阻值:,
由乙图可知,气体中酒精含量为0.3mg/mL,
0.2mg/mL<0.3mg/mL<0.8mg/mL,该驾驶员属于酒驾。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由图甲可知,气敏电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路的电流;
(1)根据图乙读出气体中酒精含量为0时,气敏电阻R1的阻值;
(2)根据欧姆定律求出酒精测试仪调零后通过R1的电流,根据串联电路的规律和欧姆定律求出R2接入电路中的阻值;
(3)根据欧姆定律求出R2两端电压,由串联电路的规律及欧姆定律求出此时气敏电阻R1的阻值,结合图乙和题意分析判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
14.(2022八上·舟山月考)老师给小宁一个暗箱,其表面有两个接线柱M、N,它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路(电源电压不变)进行实验:在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下,改变电阻箱R1的阻值,读取电流表示数,绘制了如图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知:
(1)电源电压U为 V;
(2)RMN为 Ω;
(3)图乙中曲线 (填“A”或“B”)是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的;
(4)老师告诉小宁,暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻:一个阻值为R0(R0值已知),另一个阻值未知,假设为Rx。求Rx的值。(用R0、RMN表示)
【答案】(1)6
(2)10
(3)B
(4)
【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】(1)在开关S、S1都闭合时,电路为R1的简单电路,R1两端的电压即为电源电压,开关S闭合、S1断开时,RMN与R1串联,分析图乙中两种情况,即可求出电源电压;
(2)开关S闭合、S1断开时,RMN与R1串联,根据串联电路电压规律和欧姆定律可求出RMN的值;
(3)结合(1)分析可知开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的曲线;
(4)暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻,两个电阻有串、并联两种连接方式,根据串并联电路电阻规律分别讨论求出Rx的值。【解答】(1)在开关S、S1都闭合时,电路为R1的简单电路,此时R1两端的电压即为电源电压,
开关S闭合、S1断开时,RMN与R1串联,
由图乙可知,当电流为0.2A时,两种情况的电压分别为:
U1=IR1=0.2A×20Ω=4V,
U1'=IR1'=0.2A×30Ω=6V,
因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,
所以电源电压U=U1'=6V;
(2)开关S闭合、S1断开时,RMN与R1串联,
此时RMN两端电压为:UMN=U-U1=6V-4V=2V,
所以;
(3)由(1)可知,开关S、S1都闭合,且电流为0.2A时,R1的阻值为30Ω,所以图乙中曲线B是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的;
(4)因为暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻R0和RX,串联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要大,并联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要小,
若R0<RMN,则R0和Rx应串联,所以Rx=RMN-R0;
若R0>RMN,则R0和Rx应并联,即有:,
所以。
15.(2022八上·平阳月考)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0N~600N。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值。
(2)根据电路图分析答题。
(3)由串联电路特点与欧姆定律求出与电压表并联的电阻阻值,然后求出弹簧的伸长量,再求出拉力大小.最后由图象求出拉力器的量程。【解答】(1)电压表示数为3V时,
电路电流:,
此时电阻R0的阻值:;
(2)由图示可知,滑片在a端时,与电压表并联的电阻为0,此时电压表被短路,故电压表的示数为零。
16.如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置的示意图,电源电压为18 V保持不变,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~3 A,R0是阻值为10 Ω的定值电阻,R1是长20 cm、阻值为20 Ω的电阻丝,滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80 cm,底面积为200 cm2。当水位处于最高处时,M刚好浸没在水中,滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计,M全部露出水面前,弹簧的伸长长度ΔL始终与受到的拉力F成正比,如图乙所示。
(1)当水位下降时,电路中示数会随之减小的电表是 。
(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为多少
(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50 cm 时,电流表的示数为多少 (g取10 N/kg)
【答案】(1)电压表
(2)解:当水位处于最高处时,R1的最大阻值接入电路,R1与R0串联,电路中的电流:I===0.6 A,
电压表的示数:U1=IR1=0.6 A×20 Ω=12 V
(3)解:当圆柱体露出水面部分的长度为50 cm时,它所受的浮力减小;圆柱体受到水的浮力的减小值:ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水gSV露=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200×10-4 m2×50×10-2 m=100 N,
圆柱体对弹簧增加的拉力:ΔF=ΔF浮=100 N,
由图像可知,当弹簧所受拉力增大100 N时,弹簧伸长量ΔL增加10 cm,即弹簧指针从最高处下降10 cm,
此时R1接入电路中的阻值:R1'=20 Ω-×10 cm=10 Ω,
电流表的示数:I'===0.9 A
【知识点】阿基米德原理;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)水位下降时,首先确定变阻器R1的阻值变化,再根据串联电路中电压与电阻成正比的规律确定电压表的示数变化,最后根据欧姆定律确定电流表的示数变化。
(2)当水位处于最高处时,R1的最大阻值接入电路,R1与R0串联。首先根据 计算出电路中的电流,再根据 U1=IR1 计算出电压表的示数。
(3)首先根据 ΔF浮=ρ水gΔV排 计算出圆柱体受到浮力的减小值,这也是弹簧受到圆柱体拉力的增大值。接下来根据图乙确定弹簧的伸长量,并根据“导体电阻与长度成正比”的规律计算出R1接入的阻值,最后根据 计算出电流表的示数即可。
【解答】(1)根据图甲可知,变阻器R1与定值电阻R0串联,电压表测变阻器的电压,电流表测总电流。当水位下降时,变阻器的滑片向下移动,变阻器R1接入的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,此时电压表的示数减小。根据R总=R1+R0可知,此时总电阻减小,而总电流增大。
17.如图甲所示,已知定值电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都指在同一位置,示数如图乙所示。求:(设电源电压保持不变)
(1)电源电压。
(2)通过定值电阻R2的电流。
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。
(4)替换后电流表的示数减小了0.3 A,则未知电阻Rx的阻值是多少。
【答案】(1)解:由图可知,电流表A选用的量程为0~3 A,示数为1.5 A,电流表A1选用的量程为0~0.6 A,示数为0.3 A,R1两端电压为U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V,
并联电路电源电压等于各支路两端电压,故电源电压为U=U1=9 V
(2)解:通过R2的电流:I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A
(3)解:若A1的示数发生变化,则A的示数也一定变化,这显然不符合题意,可见,示数发生变化的一定是电流表A,而电流表A1的示数不变,由此推断未知电阻Rx替换的是电阻R2
(4)解:替换后电路的干路电流:I'=I-ΔI=1.5 A-0.3 A=1.2 A,
通过Rx的电流:Ix=I'-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A,
Rx的阻值:Rx===10 Ω
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图甲可知,两个电阻并联,电流表A测总电流,电流表A1测通过R1的电流。根据并联电路的电流规律I总=I1+I2可知,电流表A的示数肯定大于A1的示数。据此结合电流表的两个量程分别读出两个电流表的示数,并根据 U1=I1R1 计算出R1两端的电压,最后根据并联电路的电压规律 U=U1 =U2计算出电源电压即可。
(2)根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算出通过R2的电流;
(3)根据两个电流表数值之间的关系推测哪个电流表的示数发生改变,哪个电流表的示数保持不变,进而确定哪个电阻被替换。
(4)首先根据 I'=I-ΔI 计算出此时的干路电流,再根据 Ix=I'-I1 计算出通过Rx的电流,最后根据 计算出Rx的阻值。
18.如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值。
(2)R0的阻值及电源电压。
【答案】(1)解:当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流I小=0.4A,UR=8.0V,
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R===20Ω
(2)解:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源电压:U=I小(R0+R)=0.4A×(R0+20Ω),
当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.2A,
则电源电压:U=I大R0=1.2A×R0,
因电源电压不变,
所以,0.4A×(R0+20Ω)=1.2A×R0,
解得R0=10Ω,
电源电压:U=I大R0=1.2A×10Ω=12V。
【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)当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小。根据乙图确定此时电压表的示数和电流表的示数,然后根据 计算出变阻器的最大阻值。
(2)根据图乙确定滑片在最左端和最右端时电压表的示数和电流表的示数,然后根据U总=I总R总分别列出两个方程计算即可。
19.(2021八上·吴兴期末)常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是“燃料电池型”,利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,其工作电路如图甲,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。另一种是“气敏电阻型”,其工作电路如图丙,电源电压为9V,R1是阻值为25Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁,酒精浓度(n)表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题:
(1)使用“燃料电池型”测试仪时,已知Rp的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精,当用该款“电池型”检测时,图甲中电流表的示数为多大?
(2)使用“气敏电阻型”测试仪时,请计算:
①如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为多少?
②如果电压表示数为5V,驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精多少毫克?
【答案】(1)由图乙知,若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精时,燃料电池的电压为2V,此时电路中的电流为:I= = =0.1A
(2)①由图丙知,驾驶员没有喝酒,R2=50Ω,
此时电路的电流为:I′= = = A
R1两端的电压为:U1=I′R1= A×25Ω=3V
②电压表示数5V,电路的电流为:I″= = =0.2A
总电阻为:R= = =45Ω
R2此时电阻 R2′=R﹣R1=45Ω﹣25Ω=20Ω
由图知驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精40毫克。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据图乙确定此时燃料电池的电压,再根据 计算出图甲中电流表的示数。
(2)①首先根据图丙确定驾驶员没有喝酒时气敏电阻的阻值,再根据R总=R1+R2计算出此时的总电阻,最后根据 计算出此时通过电路的电流,最后根据 U1=I′R1 计算出电压表的示数。
②当电压表的示数为5V时,根据 计算出通过电路的电流,再根据 计算出此时的总电阻,接下来根据 R2′=R﹣R1 计算出R2的电阻,最后根据图丙确定每100mL气体中含酒精的毫克数。
20.(2020八上·温州期末)如图甲是高速公路收费站的地磅秤,对过往的载重货车实施计重收费,30t内免费,超过30t后每10t收费10元。某同学结合所学物理知识设计了地磅秤的简化电路如图乙,已知电源电压恒为18V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~0.6A,称重计是电压表改装的,量程为0~15V。压敏电阻R的阻值随汽车和货物总质量的大小变化关系如图丙所示,其最大阻值为200Ω(图像中未画出)。在保证电路安全工作的前提下,请计算:
(1)电流表的最大示数。
(2)该地磅秤能测量的最大质量。
(3)若电流表的示数为 0.15 A 时,求需支付在货物上的费用。
【答案】(1)由图乙可知,当压敏电阻 R 的阻值为 10Ω 时,电路的总电阻最小,则电路的电流最大,电流表的最大示数为:
(2)由题意知,当称重计的示数最大时,该地磅秤能测量的质量最大,此时称重计两
端的电压为15V,R0两端的电压为U0=U-UR=18V-15V=3V,
通过电路的电流
则压敏电阻的阻值为:
由图丙的函数关系可知,该地磅秤能测量的最大质量为140t.
(3)当电流表的示数为0.15A时,电路的总电阻
压敏电阻的阻值为:R′′=R总-R0=120Ω-30Ω=90Ω·
由图丙可知,m=80t,80t-30t=50t
则需支付在货物上的费用为50元
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当地磅上没有货车时,它受到的压力最小,此时压敏电阻的阻值最小,根据丙图确定它此时的阻值。然后根据R总=R+R0计算出此时的总电阻,最后根据计算出电流表的示数。
(2)当地磅的示数最大时,电压表的示数最大为15V,首先根据 U0=U-UR 计算出R0两端的电压,再根据 流 计算出通过电路的电流,再根据 : 计算出压敏电阻的阻值,最后根据丙图确定地磅秤的最大称量质量。
(3)首先根据 计算出总电阻,再根据 R′′=R总-R0 计算出压敏电阻的阻值,然后根据丙图确定此时称量的总质量,然后减去30t得到收费的质量,最后根据“每10t收费10元”计算需要支付的费用。
21.(2020八上·余杭期末)甲醛对人体的危害非常大,因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为3V,R是阻值为10Ω的定值电阻,R0为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻,其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。当污染指数在50以下为轻度污染,50-100之间为中度污染,100以上为重度污染。问:
(1)分析图甲和图乙可知,当污染指数越大,电压表的示数 (填“越大”或者“越小”)。
(2)通过计算说明,污染指数为50时,电路中的电流为多大?
(3)通过计算说明,电压表示数为1V时,是否属于重度污染?
【答案】(1)越大
(2)R0=50Ω I=U/(R+R0)=3V/(10Ω+50Ω)=0.05A;
(3)I=U/R=1V/10Ω=0.1A R0=(U0-U)/I=(3V-1V)/0.1A=20Ω 由图可知,属于重度污染。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据乙图确定污染指数增大时可变电阻的阻值变化,再根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律分析可变电阻的电压变化,最后根据U总=U+U0确定电压表的示数变化;
(2)根据乙图确定污染指数为50时可变电阻的阻值,然后根据R总=R+R0计算总电阻,最后根据计算电流即可;
(3)首先根据计算出电压表示数为1V时通过电路的电流,然后根据计算出此时可变电阻的阻值,最后根据乙图确定污染指数,丙判断污染等级。
22.(2020八上·杭州月考)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动,当油面在A处时,滑动变阻器的滑片恰好在最下端;当油面在B处时,滑动变阻器的滑片在最上端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度可以知道油箱内油面的高度。现已知油的密度ρ=0.8x103kg/m3.
(1)若浮标有2×10-4m3的体积浸入油中,则油对它的浮力是多大 (g取 10N/kg)
(2)已知电流增大时电流表指针向右偏转,则 。
A.油面下降时,电流表指针向左偏转
B.油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是增大的
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大。
(3)已知金属的电阻随着温度升高而增大,则该油量表(金属制)在长时间使用过程中测的数值会 。(选填“偏大”“偏小”或“无影响")
【答案】(1)浮标受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=0.8x103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=1.6N
(2)A;C
(3)偏大
【知识点】浮力大小的计算;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出浮标受到的浮力;
(2)根据图片分析油量表的工作过程,然后将油量的变化和电流的变化对应起来即可。
(3)根据“电流与电阻的反比”关系分析判断。
【解答】(1)浮标受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=0.8x103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=1.6N;
(2)A.油面下降时,浮标向下运动,滑片P向上移动,此时变阻器的阻值变大,那么通过油量表的电流减小,则电流表指针向左偏转,故A正确;
B.当油量表的示数为零时,浮标向下运动到最低点,而滑片向上移动到最高点,此时变阻器的阻值最大,通过电流表的电流最小,但是肯定不是零,则油量表零刻度线与电流表原零刻度线不重合,故B错误;
C.因为电流表电流增大时,指针向右偏转,所以油量表的刻度值从左往右是增大的,故C正确;
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越小,故D错误。
故选AC。
(3)已知金属的电阻随着温度升高而增大,则该油量表(金属制)在长时间使用过程中,油量表的电阻变大,而通过它的电流变小,因此测的数值会偏小。
1 / 1浙教版科学八年级上册电学计算题
一、解答题
1.(2020八上·临安期末)如图所示电路,电源电压保持不变,电阻R1=10Ω,R2=5Ω。当开关S1、S2都断开时,电流表示数为0.20A。当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.40A。
求:
(1)电源电压。
(2)R3的阻值。
(3)只闭合S2时,电流表的示数为多少?
2.在“测定导体电阻”的实验中,电源使用两节新干电池,被测电阻的阻值约为5 Ω,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1.5 A”。
(1)图甲是没有连接完整的实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)某次实验中,电压表的示数如图乙所示,读数为 V。
(3)电路连接正确,实验数据记录如下表所示,其中一组数据有拼凑的嫌疑,请指出并说明判断依据:
实验序号 1 2 3 4
电压 U/V 0.6 1.2 1.8 2.4
电流 I/A 0.12 0.24 0.36 0.48
3.某科学兴趣小组用两节新干电池,规格为“10 Ω
1.5 A”的滑动变阻器等器材,来测量导体的电阻。请分析回答:
(1)连接好电路,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,当滑片移动到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2 V、0.2 A。根据以上信息思考该电路的连接方式,并用笔画线代替导线按该连接方式,将图甲中的电路连接完整。
(2)继续调节滑动变阻器进行测量,测得的数据如下表所示。第二次测量时电流表的示数如图乙所示,据图把表中所缺数据填写完整。
实验序号 电压/V 电流/A
1 2.0 0.20
2 2.5
3 2.8 0.28
(3)该实验多次测量的目的是 。
(4)该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变,那么电阻两端的电压最小能控制到 V。
4.如图A4-6-6所示的电路中,电源电压恒为30 V,电阻R1为15 Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5 A。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
5.如图所示的电路中,电源电压为12 V,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为0.6 A和9 V。求R1和R2的阻值。
6.在研究通过导体的电流与其两端电压关系的活动中,同学们进行了实验探究,实验步骤如下:
①按如图甲所示的电路图连接好电路;
②闭合开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电压表和电流表的示数,并记录数据;
③对数据进行处理,并绘制成如图乙所示的图像。
(1)实验时要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器的滑片P应向 (填“左”或“右”)移动。
(2)根据图像,可以得到的结论是 。
(3)某小组的同学在处理数据时发现,电压与电流的比值恰好等于R的阻值,这是一种巧合吗 于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证,并提出了以下两种收集数据的方案:
方案一:收集阻值均为10 Ω的几个小组的数据。
方案二:收集阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案 更合理。
7.根据图所给出的实验器材,按以下要求连接电路,并在虚线框内画出相应的电路图。
⑴灯L1和L2并联,开关S控制整个电路。
⑵用电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯L2的电流。
⑶用电压表V测电路两端的电压。
8.如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同。
(1)该实验是通过观察 的示数来间接比较导线电阻大小的。
(2)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体 的关系。
(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体 的关系。
(4)选用导线 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体横截面积的关系。
(5)影响导体电阻大小的因素除了上述因素外,还可能跟 有关。以上实验主要用到的科学研究方法是 。
9.(2021八上·天台期末)如图是一种测定风速大小的装置示意图,探头下的金属杆与滑动变阻器R2的滑片P相连,可上下自由移动。无风时,P在R2的最下端。
(1)当风速增大时,电压表的示数将 (选填
“变小”“不变”或“变大”)。
(2)请判断风速的零刻度是不是电压表的零刻度,并说明理由。
10.(2021八上·平阳期中)如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,用电流表的示数大小表示身高和体重。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)小明在测量时,A2示数恰好为A1示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧
(2)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,这将导致体重测量值如何变化 并说明理由。
11.(2019八上·长兴月考)认真观察分析如图所示的电路并完成下列问题。
(1)若使灯泡L1、L2串联,应闭合开关 ,断开开关 。
(2)串联时电流表的示数为0.25A,则通过L1的电流I1和通过L2的电流I2分别是多少
(3)若断开开关S1,同时闭合开关S2、S3,此时电流表的示数为I=0.8A,通过L1的电流I1为0.35A,那么通过L2的电流I2是多少
12.(2019八上·天台月考)请你根据电路图甲,帮助小雨同学连接图乙实物电路。
13.(2022八上·舟山月考)“道路千万条,安全第一条。”酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。如图甲所示为酒精测试仪的工作电路原理图,电源电压U=8伏;R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如图乙所示。现在国际公认0.2毫克/毫升≤酒精气体浓度≤0.8毫克/毫升为酒驾,小于0.2毫克/毫升为正常驾驶,大于0.8毫克/毫升为醉酒驾车。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表示数为U1=6伏,调零后R2的滑片位置保持不变。
(1)该酒精测试仪调零后,即酒精气体的浓度为0时,气敏电阻R1的阻值为多少欧;
(2)求酒精测试仪调零后R2接入电路中的阻值;
(3)若某驾驶员对着测试仪按要求吹气后,电流表的示数为0.2安,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾?
14.(2022八上·舟山月考)老师给小宁一个暗箱,其表面有两个接线柱M、N,它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路(电源电压不变)进行实验:在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下,改变电阻箱R1的阻值,读取电流表示数,绘制了如图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知:
(1)电源电压U为 V;
(2)RMN为 Ω;
(3)图乙中曲线 (填“A”或“B”)是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的;
(4)老师告诉小宁,暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻:一个阻值为R0(R0值已知),另一个阻值未知,假设为Rx。求Rx的值。(用R0、RMN表示)
15.(2022八上·平阳月考)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?
16.如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置的示意图,电源电压为18 V保持不变,电压表的量程为0~15 V,电流表的量程为0~3 A,R0是阻值为10 Ω的定值电阻,R1是长20 cm、阻值为20 Ω的电阻丝,滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体M长80 cm,底面积为200 cm2。当水位处于最高处时,M刚好浸没在水中,滑片P恰好在R1的最上端。轻质弹簧阻值不计,M全部露出水面前,弹簧的伸长长度ΔL始终与受到的拉力F成正比,如图乙所示。
(1)当水位下降时,电路中示数会随之减小的电表是 。
(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为多少
(3)当水位下降,圆柱体露出水面部分的长度为50 cm 时,电流表的示数为多少 (g取10 N/kg)
17.如图甲所示,已知定值电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都指在同一位置,示数如图乙所示。求:(设电源电压保持不变)
(1)电源电压。
(2)通过定值电阻R2的电流。
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。
(4)替换后电流表的示数减小了0.3 A,则未知电阻Rx的阻值是多少。
18.如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)滑动变阻器R的最大阻值。
(2)R0的阻值及电源电压。
19.(2021八上·吴兴期末)常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是“燃料电池型”,利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,其工作电路如图甲,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度关系如图乙。另一种是“气敏电阻型”,其工作电路如图丙,电源电压为9V,R1是阻值为25Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁,酒精浓度(n)表示每100mL气体中含有酒精的质量。请完成下列问题:
(1)使用“燃料电池型”测试仪时,已知Rp的阻值为20Ω。若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精,当用该款“电池型”检测时,图甲中电流表的示数为多大?
(2)使用“气敏电阻型”测试仪时,请计算:
①如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为多少?
②如果电压表示数为5V,驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精多少毫克?
20.(2020八上·温州期末)如图甲是高速公路收费站的地磅秤,对过往的载重货车实施计重收费,30t内免费,超过30t后每10t收费10元。某同学结合所学物理知识设计了地磅秤的简化电路如图乙,已知电源电压恒为18V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~0.6A,称重计是电压表改装的,量程为0~15V。压敏电阻R的阻值随汽车和货物总质量的大小变化关系如图丙所示,其最大阻值为200Ω(图像中未画出)。在保证电路安全工作的前提下,请计算:
(1)电流表的最大示数。
(2)该地磅秤能测量的最大质量。
(3)若电流表的示数为 0.15 A 时,求需支付在货物上的费用。
21.(2020八上·余杭期末)甲醛对人体的危害非常大,因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的工作原理图。电源电压恒为3V,R是阻值为10Ω的定值电阻,R0为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻,其阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。当污染指数在50以下为轻度污染,50-100之间为中度污染,100以上为重度污染。问:
(1)分析图甲和图乙可知,当污染指数越大,电压表的示数 (填“越大”或者“越小”)。
(2)通过计算说明,污染指数为50时,电路中的电流为多大?
(3)通过计算说明,电压表示数为1V时,是否属于重度污染?
22.(2020八上·杭州月考)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动,当油面在A处时,滑动变阻器的滑片恰好在最下端;当油面在B处时,滑动变阻器的滑片在最上端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度可以知道油箱内油面的高度。现已知油的密度ρ=0.8x103kg/m3.
(1)若浮标有2×10-4m3的体积浸入油中,则油对它的浮力是多大 (g取 10N/kg)
(2)已知电流增大时电流表指针向右偏转,则 。
A.油面下降时,电流表指针向左偏转
B.油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是增大的
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大。
(3)已知金属的电阻随着温度升高而增大,则该油量表(金属制)在长时间使用过程中测的数值会 。(选填“偏大”“偏小”或“无影响")
答案解析部分
1.【答案】(1)设电源电压为U,U=IR=I(R1+R2)=3V
(2)电阻R1中的电流: I1= =0.3A;
I3=I'-I1=0.1A
R3= =30Ω;
(3)I'1= =0.3A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当开关S1、S2都断开时,电阻R1与R2串联,根据U=IR总计算电源电压即可;
(2)当开关S1、S2都闭合时,电阻R1与R3并联。首先根据 计算出通过电阻R1电流,然后根据并联电路的电流规律I3=I'-I1计算出通过电阻R3的电流,最后根据欧姆定律 计算出R3的阻值;
(3)只闭合S2时,只有电阻R1工作,根据公式计算出电流表的示数即可。
2.【答案】(1)解:如图所示
(2)1.5
(3)第1次实验的电压不可能低至0.6 V或第1次实验的电流不可能低至0.12 A;滑动变阻器阻值最大时,定值电阻两端的电压最小,电路中的最小电流约为I===0.2 A,定值电阻两端的最小电压约为U小=IR=0.2 A×5 Ω=1 V
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据实验目的确定电路的串并联关系以及电表所测的物理量,注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)根据图乙确定电压表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数;
(3)当变阻器的阻值最大时,电流表和电压表的示数最小。根据欧姆定律计算出电路中的最小电流,并计算出此时定值电阻两端的电压,然后与表格进行比较即可。
【解答】(1)在测电阻的实验中,除了电压表与定值电阻并联外,其它的元件都是串联,即变阻器应该和开关串联。根据“一上一下”原则可知,变阻器左上角的接线柱已经连接,此时只要从下面任选一个接线柱连接在开关右端即可,如下图所示:
(2)根据图乙可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么电压表的示数为1.5V;
(3)滑动变阻器阻值最大时,定值电阻两端的电压最小,
电路中的最小电流约为:,此时定值电阻两端的电压为:U=IR=0.2A×5Ω=1V。
那么依据是:第1次实验的电压不可能低至0.6 V或第1次实验的电流不可能低至0.12 A。
3.【答案】(1)解:如图所示
(2)0.24
(3)减小实验误差
(4)2.4
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)由题意可知,当向右移动滑动变阻器滑片,当滑片移到C点时,发现两表才有示数,这说明C点左侧有断路故障(或接触不良),据此确定变阻器的连接;
(2)根据电流表选用小量程确定分度值读数;
(3)多次测量取平均值可减小误差;
(4)当滑片移到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2V、0.2A,根据串联电路的规律及欧姆定律得出变阻器的最大电阻;【解答】(1)由题意可知,当向右移动滑动变阻器滑片,当滑片移到C点时,发现两表才有示数,这说明C点左侧有断路故障(或接触不良),则变阻器应选择右下接线柱(A接线柱)与电源正极相连,如图所示:
(2)图乙中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.24A,如下表所示:
号 电压/V 电流/A
1 2.0 0.20
2 2.5 0.24
3 2.8 0.28
(3)该实验多次测量的目的是取平均值减小误差;
(4)当滑片移到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2V、0.2A,
根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器的最大电阻为:;
电源电压为3V,根据串联电路电压的规律及分压原理有:;
即;
解得:UV=2.4V;
电阻两端电压最小为2.4V。
4.【答案】(1)解:由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流。
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过电阻R1的电流:I1===2 A。
(2)解:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R2的电流:I2=I-I1=2.5 A-2 A=0.5 A,则电阻R2的阻值:R2===60 Ω
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流。首先根据U总=U1=U2计算出R1两端的电压,再根据 计算出通过它的电流;
(2)首先根据并联电路的电流规律I2=I-I1计算出通过R2的电流,再根据公式 计算出R2的阻值。
5.【答案】解:由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻R2两端的电压。
串联电路中各处的电流相等,
根据欧姆定律可得,R2的阻值: R2===15 Ω。
串联电路的总电压等于各个分电阻两端的电压之和,
R1两端的电压:U1=U-U2=12 V-9 V=3 V, R1的阻值:R1===5 Ω
【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】由电路图可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻R2两端的电压。首先根据 计算出R2的阻值,再根据 U1=U-U2 计算出R1两端的电压,最后根据 计算出R1的阻值。
6.【答案】(1)左
(2)当电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
(3)二
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)首先根据U=IR分析电流的大小变化,再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化,从而确定滑片P的移动方向;
(2)根据图像的形状分析电流与电压的数量关系;
(3)在科学探究中,往往需要换用不同的实验器材多次完成实验,从而收集多组数据,这样得到的结论会更客观,具有普遍意义。
【解答】(1)当定值电阻两端的电压增大时,根据U=IR可知,此时通过电路的电流增大。根据“电流与电阻的反比关系”可知,此时总电阻要减小。根据R总=R1+R2可知,此时变阻器的阻值要减小,即滑片向左移动。
(2)根据图像可知,电流随电压变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,那么得到结论:当电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比。
(3)在科学探究中,应该选用不同的电阻进行研究,这样会避免偶然性,结论更具普遍意义,故选方案二。
7.【答案】解:如图所示
【知识点】实物的电路连接
【解析】【分析】(1)用电器首尾相连为串联,用电器并排连接在电路两点之间为并联;
(2)干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器;
(3)电压表与用电器并联,电流表与用电器串联,据此设计电路并连接实物即可。
【解答】电路图:①首先画一个只有两个灯泡以及电源的并联电路;
②开关S控制整个电路,那么它应在干路上;
③电流表A1测干路电流,因此它也应该在干路上;
④电流表A2测通过L2的电流,因此它应该与L2串联在同一支路上;
⑤电压表测总电压,因此电压表并联在电源两端,如下图所示:
实物图:①用一根导线将两个电池串联成为一个电池组;
②电流从正极出发,依次连接开关S、电流表A2、灯泡L2、电流表A1,然后流回负极;
③分流点在S和A2之间,汇流点在L2和A1之间;
④将灯泡L1连接在分流点和汇流点之间;
⑤将电压表并联在开关S和电源两端即可,如下图所示:
8.【答案】(1)电流表
(2)材料
(3)长度
(4)b、d
(5)温度;控制变量法和转换法
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)导线两端的电压是相等的,根据“电流与电阻的反比关系”可知,导体的电阻越大,通过电流表的示数越小;
(2)(3)(4)根据控制变量法的要求可知,探究某个因素对物理量的影响时,必须控制其它因素相同,而只改变这个因素,分析两个实验中哪个因素不同即可。
(5)根据影响导体电阻大小的因素的知识解答。根据实验中使用的物理研究方法解答。
【解答】(1)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻大小的。
(2)根据图片可知,导线a、b材料不同,则是为了探究电阻大小与导体材料的关系;
(3)根据图片可知,导线b、c的长度不同,则是为了探究电阻大小与导体长度的关系;
(4)探究电阻大小与横截面积的关系时,必须控制材料和长度相同,只改变横截面积,故选b、d。
(5)影响导体电阻大小的因素除了上述因素外,还可能跟温度有关。以上实验主要用到的科学研究方法是控制变量法和转换法。
9.【答案】(1)变大
(2)解:不是 电压表测的是定值电阻R1的电压,无论R2的滑片P在何位置,电压表始终有示数(合理即可)
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据流体压强和流速的关系分析探头的移动方向,进而确定变阻器的滑片P的移动方向,弄清变阻器的阻值变化,接下来根据欧姆定律确定总电流的变化,最后根据欧姆定律U=IR确定电压表的示数变化。
(2)根据电路图分析,当风速为零时,电压表的示数是否可能为零即可。
【解答】(1)根据图片可知,变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测R1的电压。
当风速增大时,探头上表面的气流速度大于下表面,则上表面受到的大气压强小于下表面,即探头受到向上的压力而上升,此时变阻器的滑片P向上移动,变阻器接入的电阻变小。根据R总=R1+R2可知,此时总电阻变小,而总电流变大。根据U=IR可知,此时电压表的示数变大。
(2)风速的零刻度是不是电压表的零刻度,因为: 电压表测的是定值电阻R1的电压,无论R2的滑片P在何位置,电压表的示数都不可能是零。
10.【答案】(1)因为并联电路两端电压相等,通过滑动变阻器的电流为通过R电流的一半,由R=UI可得,R=1/2R0;
已知R受到的压力等于小明的重力400N,根据图象可知,R的阻值为20Ω,则滑动变阻器接入电路的阻值:R0=2R=2×20Ω=40Ω
(2)变小。同一人的重力不变,对压敏电阻的压力不变,即压敏电阻阻值不变,有I=U/R可知。当U减少,I将减少,即测量值将变小
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,压敏电阻R与变阻器R0并联,电流表A1测R的电流,A2测R0的电流。首先根据并联电路的电压特点和欧姆定律计算出R与R0的数量关系,然后根据乙图确定此时压敏电阻R的阻值,最后计算出R0接入的阻值即可。
(2)首先根据人体的重力确定压敏电阻的阻值是否改变,然后根据欧姆定律U=IR分析通过电流表的示数变化,进而确定测量值的大小。
11.【答案】(1)S1;S2、S3
(2)∵两盏灯泡串联,∴I1=I2=0.25A
(3)∴当闭合开关S2、S3,断开开关S1时,两盏灯是并联的,∴L2的电流:I2=I-I1=0.8A-0.35A=0.45A。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】(1)当两个灯泡串联时,整个电路只能有一条通过它们两个的唯一通路。找到这条通路,上面的开关都闭合,通路外的开关都断开;
(2)根据串联电路的电流规律分析解答;
(3)根据并联电路的电流规律分析解答。
【解答】(1)如下图所示:
若使灯泡L1、L2串联,应闭合开关S1,断开开关S2和S3。
(2)在串联电路中,各处电流都相等,
因此通过 L1的电流I1和通过L2的电流I2相等,
即 I1=I2=0.25A ;
(3) 若断开开关S1,同时闭合开关S2、S3, 两个灯泡并联,电流表测干路电流,
根据并联电路的电流规律可知,通过灯泡L2的电流I2=I-I1=0.8A-0.35A=0.45A。
12.【答案】
【知识点】实物的电路连接
【解析】【分析】根据电路图连接实物图,首先根据电路图甲连接好一条通路,然后在这条通路上分别找到分流点和汇流点的位置,最后将剩余的元件连接在这两点之间即可。
【解答】(1)电流从正极出发,依次经过灯泡L2、开关S2和开关S1,最后流回负极;
(2)分流点在正极和灯泡L2之间,汇流点在开关S2和S1之间;
(3)将灯泡L1接在分流点和汇流点之间即可。
如下图所示:
13.【答案】(1)由图甲可知,气敏电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路的电流;
由图乙可知,酒精气体的浓度为0时,气敏电阻的阻值R1=60Ω;
(2)由题意可知,酒精测试仪调零后,此时电压表示数为U1=6V,
由欧姆定律可知,通过气敏电阻R1的电流:,
由串联电路的电流规律可知,
通过滑动变阻器R2的电流:I2=I1=0.1A,
由串联电路的电压规律可知,
此时滑动变阻器R2两端的电压:U2=U-U1=8V-6V=2V,
由欧姆定律可知,滑动变阻器R2接入电路中的阻值:;
(3)某驾驶员对着测试仪按要求吹气后,电流表的示数I'=0.2A,
此时滑动变阻器R2两端的电压:U2′=I'R2=0.2A×20Ω=4V,
此时R1的阻值:,
由乙图可知,气体中酒精含量为0.3mg/mL,
0.2mg/mL<0.3mg/mL<0.8mg/mL,该驾驶员属于酒驾。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】由图甲可知,气敏电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路的电流;
(1)根据图乙读出气体中酒精含量为0时,气敏电阻R1的阻值;
(2)根据欧姆定律求出酒精测试仪调零后通过R1的电流,根据串联电路的规律和欧姆定律求出R2接入电路中的阻值;
(3)根据欧姆定律求出R2两端电压,由串联电路的规律及欧姆定律求出此时气敏电阻R1的阻值,结合图乙和题意分析判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
14.【答案】(1)6
(2)10
(3)B
(4)
【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】(1)在开关S、S1都闭合时,电路为R1的简单电路,R1两端的电压即为电源电压,开关S闭合、S1断开时,RMN与R1串联,分析图乙中两种情况,即可求出电源电压;
(2)开关S闭合、S1断开时,RMN与R1串联,根据串联电路电压规律和欧姆定律可求出RMN的值;
(3)结合(1)分析可知开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的曲线;
(4)暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻,两个电阻有串、并联两种连接方式,根据串并联电路电阻规律分别讨论求出Rx的值。【解答】(1)在开关S、S1都闭合时,电路为R1的简单电路,此时R1两端的电压即为电源电压,
开关S闭合、S1断开时,RMN与R1串联,
由图乙可知,当电流为0.2A时,两种情况的电压分别为:
U1=IR1=0.2A×20Ω=4V,
U1'=IR1'=0.2A×30Ω=6V,
因为串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,
所以电源电压U=U1'=6V;
(2)开关S闭合、S1断开时,RMN与R1串联,
此时RMN两端电压为:UMN=U-U1=6V-4V=2V,
所以;
(3)由(1)可知,开关S、S1都闭合,且电流为0.2A时,R1的阻值为30Ω,所以图乙中曲线B是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的;
(4)因为暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻R0和RX,串联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要大,并联电路中的总电阻比任何一个分电阻都要小,
若R0<RMN,则R0和Rx应串联,所以Rx=RMN-R0;
若R0>RMN,则R0和Rx应并联,即有:,
所以。
15.【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0N~600N。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值。
(2)根据电路图分析答题。
(3)由串联电路特点与欧姆定律求出与电压表并联的电阻阻值,然后求出弹簧的伸长量,再求出拉力大小.最后由图象求出拉力器的量程。【解答】(1)电压表示数为3V时,
电路电流:,
此时电阻R0的阻值:;
(2)由图示可知,滑片在a端时,与电压表并联的电阻为0,此时电压表被短路,故电压表的示数为零。
16.【答案】(1)电压表
(2)解:当水位处于最高处时,R1的最大阻值接入电路,R1与R0串联,电路中的电流:I===0.6 A,
电压表的示数:U1=IR1=0.6 A×20 Ω=12 V
(3)解:当圆柱体露出水面部分的长度为50 cm时,它所受的浮力减小;圆柱体受到水的浮力的减小值:ΔF浮=ρ水gΔV排=ρ水gSV露=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×200×10-4 m2×50×10-2 m=100 N,
圆柱体对弹簧增加的拉力:ΔF=ΔF浮=100 N,
由图像可知,当弹簧所受拉力增大100 N时,弹簧伸长量ΔL增加10 cm,即弹簧指针从最高处下降10 cm,
此时R1接入电路中的阻值:R1'=20 Ω-×10 cm=10 Ω,
电流表的示数:I'===0.9 A
【知识点】阿基米德原理;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)水位下降时,首先确定变阻器R1的阻值变化,再根据串联电路中电压与电阻成正比的规律确定电压表的示数变化,最后根据欧姆定律确定电流表的示数变化。
(2)当水位处于最高处时,R1的最大阻值接入电路,R1与R0串联。首先根据 计算出电路中的电流,再根据 U1=IR1 计算出电压表的示数。
(3)首先根据 ΔF浮=ρ水gΔV排 计算出圆柱体受到浮力的减小值,这也是弹簧受到圆柱体拉力的增大值。接下来根据图乙确定弹簧的伸长量,并根据“导体电阻与长度成正比”的规律计算出R1接入的阻值,最后根据 计算出电流表的示数即可。
【解答】(1)根据图甲可知,变阻器R1与定值电阻R0串联,电压表测变阻器的电压,电流表测总电流。当水位下降时,变阻器的滑片向下移动,变阻器R1接入的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,此时电压表的示数减小。根据R总=R1+R0可知,此时总电阻减小,而总电流增大。
17.【答案】(1)解:由图可知,电流表A选用的量程为0~3 A,示数为1.5 A,电流表A1选用的量程为0~0.6 A,示数为0.3 A,R1两端电压为U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V,
并联电路电源电压等于各支路两端电压,故电源电压为U=U1=9 V
(2)解:通过R2的电流:I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A
(3)解:若A1的示数发生变化,则A的示数也一定变化,这显然不符合题意,可见,示数发生变化的一定是电流表A,而电流表A1的示数不变,由此推断未知电阻Rx替换的是电阻R2
(4)解:替换后电路的干路电流:I'=I-ΔI=1.5 A-0.3 A=1.2 A,
通过Rx的电流:Ix=I'-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A,
Rx的阻值:Rx===10 Ω
【知识点】串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图甲可知,两个电阻并联,电流表A测总电流,电流表A1测通过R1的电流。根据并联电路的电流规律I总=I1+I2可知,电流表A的示数肯定大于A1的示数。据此结合电流表的两个量程分别读出两个电流表的示数,并根据 U1=I1R1 计算出R1两端的电压,最后根据并联电路的电压规律 U=U1 =U2计算出电源电压即可。
(2)根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算出通过R2的电流;
(3)根据两个电流表数值之间的关系推测哪个电流表的示数发生改变,哪个电流表的示数保持不变,进而确定哪个电阻被替换。
(4)首先根据 I'=I-ΔI 计算出此时的干路电流,再根据 Ix=I'-I1 计算出通过Rx的电流,最后根据 计算出Rx的阻值。
18.【答案】(1)解:当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的电流I小=0.4A,UR=8.0V,
由I=可得,滑动变阻器的最大阻值:
R===20Ω
(2)解:因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源电压:U=I小(R0+R)=0.4A×(R0+20Ω),
当滑片位于b端时,电路为R0的简单电路,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=1.2A,
则电源电压:U=I大R0=1.2A×R0,
因电源电压不变,
所以,0.4A×(R0+20Ω)=1.2A×R0,
解得R0=10Ω,
电源电压:U=I大R0=1.2A×10Ω=12V。
【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)当滑片位于a端时,R0与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压,此时电路中的电流最小。根据乙图确定此时电压表的示数和电流表的示数,然后根据 计算出变阻器的最大阻值。
(2)根据图乙确定滑片在最左端和最右端时电压表的示数和电流表的示数,然后根据U总=I总R总分别列出两个方程计算即可。
19.【答案】(1)由图乙知,若驾驶员每100mL呼出气体内含有40mg酒精时,燃料电池的电压为2V,此时电路中的电流为:I= = =0.1A
(2)①由图丙知,驾驶员没有喝酒,R2=50Ω,
此时电路的电流为:I′= = = A
R1两端的电压为:U1=I′R1= A×25Ω=3V
②电压表示数5V,电路的电流为:I″= = =0.2A
总电阻为:R= = =45Ω
R2此时电阻 R2′=R﹣R1=45Ω﹣25Ω=20Ω
由图知驾驶员呼出的气体,每100mL中含有酒精40毫克。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据图乙确定此时燃料电池的电压,再根据 计算出图甲中电流表的示数。
(2)①首先根据图丙确定驾驶员没有喝酒时气敏电阻的阻值,再根据R总=R1+R2计算出此时的总电阻,最后根据 计算出此时通过电路的电流,最后根据 U1=I′R1 计算出电压表的示数。
②当电压表的示数为5V时,根据 计算出通过电路的电流,再根据 计算出此时的总电阻,接下来根据 R2′=R﹣R1 计算出R2的电阻,最后根据图丙确定每100mL气体中含酒精的毫克数。
20.【答案】(1)由图乙可知,当压敏电阻 R 的阻值为 10Ω 时,电路的总电阻最小,则电路的电流最大,电流表的最大示数为:
(2)由题意知,当称重计的示数最大时,该地磅秤能测量的质量最大,此时称重计两
端的电压为15V,R0两端的电压为U0=U-UR=18V-15V=3V,
通过电路的电流
则压敏电阻的阻值为:
由图丙的函数关系可知,该地磅秤能测量的最大质量为140t.
(3)当电流表的示数为0.15A时,电路的总电阻
压敏电阻的阻值为:R′′=R总-R0=120Ω-30Ω=90Ω·
由图丙可知,m=80t,80t-30t=50t
则需支付在货物上的费用为50元
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当地磅上没有货车时,它受到的压力最小,此时压敏电阻的阻值最小,根据丙图确定它此时的阻值。然后根据R总=R+R0计算出此时的总电阻,最后根据计算出电流表的示数。
(2)当地磅的示数最大时,电压表的示数最大为15V,首先根据 U0=U-UR 计算出R0两端的电压,再根据 流 计算出通过电路的电流,再根据 : 计算出压敏电阻的阻值,最后根据丙图确定地磅秤的最大称量质量。
(3)首先根据 计算出总电阻,再根据 R′′=R总-R0 计算出压敏电阻的阻值,然后根据丙图确定此时称量的总质量,然后减去30t得到收费的质量,最后根据“每10t收费10元”计算需要支付的费用。
21.【答案】(1)越大
(2)R0=50Ω I=U/(R+R0)=3V/(10Ω+50Ω)=0.05A;
(3)I=U/R=1V/10Ω=0.1A R0=(U0-U)/I=(3V-1V)/0.1A=20Ω 由图可知,属于重度污染。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据乙图确定污染指数增大时可变电阻的阻值变化,再根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律分析可变电阻的电压变化,最后根据U总=U+U0确定电压表的示数变化;
(2)根据乙图确定污染指数为50时可变电阻的阻值,然后根据R总=R+R0计算总电阻,最后根据计算电流即可;
(3)首先根据计算出电压表示数为1V时通过电路的电流,然后根据计算出此时可变电阻的阻值,最后根据乙图确定污染指数,丙判断污染等级。
22.【答案】(1)浮标受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=0.8x103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=1.6N
(2)A;C
(3)偏大
【知识点】浮力大小的计算;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据阿基米德原理F浮=ρ液gV排计算出浮标受到的浮力;
(2)根据图片分析油量表的工作过程,然后将油量的变化和电流的变化对应起来即可。
(3)根据“电流与电阻的反比”关系分析判断。
【解答】(1)浮标受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=0.8x103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=1.6N;
(2)A.油面下降时,浮标向下运动,滑片P向上移动,此时变阻器的阻值变大,那么通过油量表的电流减小,则电流表指针向左偏转,故A正确;
B.当油量表的示数为零时,浮标向下运动到最低点,而滑片向上移动到最高点,此时变阻器的阻值最大,通过电流表的电流最小,但是肯定不是零,则油量表零刻度线与电流表原零刻度线不重合,故B错误;
C.因为电流表电流增大时,指针向右偏转,所以油量表的刻度值从左往右是增大的,故C正确;
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越小,故D错误。
故选AC。
(3)已知金属的电阻随着温度升高而增大,则该油量表(金属制)在长时间使用过程中,油量表的电阻变大,而通过它的电流变小,因此测的数值会偏小。
1 / 1