浙教版科学八年级上学期4. 6电流与电压、电阻的关系(第2课时)

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名称 浙教版科学八年级上学期4. 6电流与电压、电阻的关系(第2课时)
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科目 科学
更新时间 2020-10-14 00:00:00

文档简介

浙教版科学八年级上学期4. 6电流与电压、电阻的关系(第2课时)
一、欧姆定律
1.根据欧姆定律可以得到公式R= ,关于这个公式的下列说法中,正确的是(  )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压和电流的比值不变
2.电阻之比为1∶2的两灯串联,则通过灯的电流之比和灯两端的电压之比分别为(  )
A.1∶2 1∶2 B.1∶1 1∶2 C.1∶1 1∶1 D.1∶2 1∶1
3.如图所示,R1=5Ω,R2=10Ω,闭合开关,电流表示数为0.2A,下列计算结果正确的是(  )
A.R1两端电压为2V B.R2两端电压为1V
C.电源电压为3V D.电路总电阻为20Ω
4.
(1)某电阻两端电压为2V,电流为0.5A,若两端电压增大为4V,则通过这个电阻的电流为(  )
A.1A B.0.1A C.0.5A D.0.25A
(2)接(1)问,当电阻两端电压增大为4V时,要测量此时电阻中通过的电流和它两端的电压,应选用的电流表和电压表的量程分别为(  )
A.0~3A 0~3V B.0~0.6A 0~3V
C.0~3A 0~15V D.0~0.6A 0~15V
5.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”。把它们串联起来,两端允许加的最高电压是(  )
A.25V B.19V C.15V D.10V
6.小明在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是(  )
A.当在导体乙的两端上加1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
7.如图是酒精浓度检测仪的简化电路图,图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器,R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大,那么(  )
A.A表示数越大,V表示数越小 B.A表示数越小,V表示数越大
C.A表和V表示数均越小 D.A表和V表示数均越大
8.如图所示电路,当滑动变阻器滑片P向a端滑动的过程中,电流表、电压表示数变化情况是(  )
A.电流表示数变大 B.电流表示数变小
C.电压表示数变大 D.电压表示数变小
9.某导体两端的电压为220V时,测得通过它的电流为0.1A,则该导体的电阻为   Ω。当通过它的电流变为0.5A时,该导体的电阻为   Ω。当该导体两端的电压变为0时,该导体的电阻为   Ω,通过它的电流为   A。
10.如图为“探究电流与电阻关系”的实验电路图,在连接电路时,开关应处于   状态,为了达到探究目的,实验过程中必须保持   不变。当开关S闭合后,观察电压表的示数是3V,记下电流表的示数是0.3A,现将10Ω的电阻换成15Ω的电阻接入电路中继续探究,则下一步应进行的操作是向   (选填“A”或“B”)端调节滑片,使   。
11.如图甲所示,已知电源电压为10V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35A,电压表示数如图乙所示,则此时滑动变阻器接入电路的电阻是    Ω,当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度    (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
12.某科技小组设计的汽车有害尾气排放检测电路如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将   ,电压表的示数将   。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
13.如图所示的电路中,A、B两端的电压是6V,灯L1的电阻是8Ω,通过的电流是0.2A,求:
(1)通过灯L2的电流。
(2)灯L1两端的电压。
(3)灯L2两端的电压和灯L2的电阻。
14.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,实验台上准备好了以下实验器材:电源(电压为4.5V)、电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”),导线若干。
(1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整。
(2)小亮连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为零,电压表示数约为4.5V,则电路中出现的故障可能是   。
(3)小亮纠正错误后,继续进行实验,电流与电压的关系如图所示,说明:   。
(4)小亮在研究电阻对电流的影响时,先将定值电阻5Ω接入电路,测得电阻两端电压为1.5V,并记录了电流表示数0.3A,然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω、20Ω的电阻分别测量。为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器规格是   ,他这样选择的理由是   。
二、测量小灯泡电阻或未知电阻(实验小专题)
15.在测量小灯泡电阻的实验中,缺少电压表的情况下,扬扬利用两个电流表和一个已知阻值为5欧的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示。扬扬读出电流表   (填“A1”或“A2”)的示数为0.5安,而电流表   (填“A1”或“A2”)的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为   ,小灯泡L的电阻为   欧。
16.两个物理实验小组进行测量未知电阻的实验。
(1)第一小组采用了如图所示的电路测量未知电阻的阻值,某次测量中,电压表电流表示数如图,电压表的读数为   V,电流表读数为   A。
(2)第二小组采用了如图所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中R0阻值已知。
①请用笔画线代替导线,将图中的实物按电路图连接   (电压表接小量程)。
②该小组的实验步骤如下:先闭合S1、S2,读出此时电压表读数为U1;再闭合S1,断开S2,读出此时电压表读数为U2,则被测电阻Rx的阻值的表达式为:Rx=   (用R0、U1、U2表示)。
17.小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。(导线不能交叉)
(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最   端(选填“左”或“右”)。
(3)闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮,原因可能是____。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器接入电路的阻值过大
(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示:
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次
电压(V) 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(A) 0.14 1.00 0.25 0.30
电阻(Ω)
 
 
 
 
在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是   ;若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是   。
(5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是   Ω。
(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是   。
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】根据电阻的特性和欧姆定律分析判断即可。
【解答】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与它两端的电压和电流无关,故A、B、C错误;
同一导体,它的电阻不变,即电压和电流的比值不变。当电阻不变时,电压增大几倍,电流也会增大几倍,故D正确。
故选D。
2.【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】根据串联电路的电流特点以及电压和电阻的正比关系计算即可。
【解答】在串联电路中,各处电流都相等,
因此通过两个电阻的电流之比为:1:1;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:。
故选B。
3.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点;电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式U1=I1R1计算即可;
(2)根据公式U2=I2R2计算即可;
(3)根据U总=U1+U2计算总电压;
(4)根据R总=R1+R2计算总电阻。
【解答】A.R1两端电压为:U1=I1R1=0.2A×5Ω=1V,故A错误;
B.R2两端电压为U2=I2R2=0.2A×10Ω=2V,故B错误;
C.电源电压为:U总=U1+U2=1V+2V=3V,故C正确;
D.电路总电阻为:R总=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,故D错误。
故选C。
4.【答案】(1)A
(2)C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)同一电阻阻值不变,那么通过它的电流与电阻成正比,据此计算即可;
(2)要测量的电流值和电压值都要小于量程才行。
【解答】(1)根据电流与电压成正比得到:;
解得:I=1A。
故选A。
(2)因为1A大于0.6A小于3A,因此电流表选择量程0~3A;
因为4V大于3V小于15V,所以电压表选择量程0~15V。
5.【答案】C
【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】当两个电阻串联时,电路的最大总电流等于几个灯泡中最小的额定电流,然后根据U总=I总R总计算两端的最高电压。
【解答】在串联电路中,各处电流都相等。
因为1A>0.6A,
所以电路的最大电流为0.6A;
电路两端的最大电压为:U总=I总R总=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V。
故选C。
6.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据图像确定通过导体乙的电流;
(2)首先根据图像确定电压为3V时通过两个电阻的电流,然后根据I总=I甲+I乙计算通过干路的电流;
(3)根据甲的电流与电压的图像形状分析二者的关系;
(4)根据公式计算出二者的电阻,然后进行比较即可。
【解答】A.根据图像可知,当乙的电压为1V时,通过导体乙的电流为0.1A,故A正确不合题意;
B.当甲的电压为3V时,通过甲的电流为0.6A;当乙的电压为3V时,通过乙的电流为0.3A,那么通过干路的电流为:I总=I甲+I乙=0.6A+0.3A=0.9A,故B正确不合题意;
C.甲的电流与电压变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,因此二者成正比,故C正确不合题意;
D.甲的电阻;
乙的电阻;
因此导体甲的电阻小于导体乙的电阻,故D错误符合题意。
故选D。
7.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,当电压一定时,电流与电阻成反比;
(2)当电阻一定时,根据公式U=IR可知,电压与电流成正比。
【解答】定值电阻R0与可变电阻R串联,电压表测R0的电压,
如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大,
那么R的阻值变小,串联电路的总电阻变小;
根据公式可知,电流表的示数增大;
根据U0=I0R0可知,电阻R0保持不变,电流I0增大,那么电压表的示数U0也增大。
故选D。
8.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压,首先根据欧姆定律分析总电流表的变化,再根据欧姆定律判断电压表的示数变化。
【解答】根据图片可知,灯泡与变阻器串联,电压表测量的Pb的电压。当滑动变阻器滑片P向a端滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻保持不变,因此通过串联电路的电流保持不变,即电流表的示数保持不变。电压表并联的Pb段变长,电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.【答案】2200;2200;2200;0
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式计算导体的电阻;
(2)导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,与通过它的电流和它两端的电压无关;
(3)根据公式计算通过导体的电流。
【解答】(1)该导体的电阻为:;
(2)当通过它的电流变为0.5A时,或当该导体两端的电压变为0时,该导体的电阻保持不变,都是2200Ω;
(3)当导体的电压为0V时,根据可知,通过它的电流为0A。
10.【答案】断开;R0两端电压(或电压表的示数);A;R0两端电压仍为3V
【知识点】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)在连接电路时,电路时通时断,电流时有时无,很容易烧毁灯泡等用电器,所以开关应该断开;
(2)电流与电阻和电压有关;当探究电流与电阻的关系时,必须控制电压相同而改变电阻的大小;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此规律分析电阻变大后两端的电压变化,然后分析电压保持3V不变时电压表的示数变化,再根据U总=U+U0分析变阻器两端电压的变化,最后再根据电压和电阻的正比关系判断变阻器的阻值变化,确定滑片的移动方向。
【解答】(1)如图为“探究电流与电阻关系”的实验电路图,在连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)为了达到探究目的,实验过程中必须保持R0两端电压(或电压表的示数)不变。
(3)将10Ω的电阻换成15Ω的电阻接入电路中,电压表的示数增大。为了使电压表的示数保持3V不变,就必须减小电压表的示数,根据U总=U+U0可知,变阻器R两端的电压增大。根据串联电路电压和电阻的关系可知,就必须增大变阻器的电阻,即滑片向A端移动。
11.【答案】20;不变
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)看清电压表的量程和分度值,读出示数,利用I=
求出电阻;
(2)由于串联,滑动变阻器的阻值全部接入电路,无论滑片如何移动,电路中的电阻不变,电路中的电流不变,小灯泡两端的电压不变,其功率不变,故亮度不变。
【解答】(1)电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,此时示数为7V,由电路图可知电压表测量滑动变阻器两端电压,则滑动变阻器的电阻为R=
=
=20Ω;
(2)由电路图分析可知,滑动变阻器的阻值全部接入电路中,无论如何移动滑片,电路中的电阻不变,电流不变,小灯泡两端的电压不变,由P=UI可知灯的电功率不变,故其亮度不变。
故答案为:20 不变
12.【答案】变小;变大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图确定气敏电阻的阻值变化;
(2)在串联电路中,电压与电阻成正比;首先根据气敏电阻的阻值变化判断它两端的电压变化,再根据U总=U+U0判断电压表的示数变化。
【解答】(1)根据乙图可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小;
(2)气敏电阻和定值电阻R0串联,电压表测R0的电压;当气敏电阻的阻值增大时,根据串联电路电压与电阻成正比可知,它两端的电压变小。根据U总=U+U0可知,电压表的示数变大。
13.【答案】(1)在串联电路中,各处电流都相等;
因此通过灯L2的电流I2=I1=0.2A;
(2)灯L1两端的电压U1=I1R1=0.2A×8Ω=1.6V;
(3)灯泡L1与L2串联,
那么灯泡L2的电压为:U2=U总-U1=6V-1.6V=4.4V;
灯泡L2的电阻:。
【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)根据串联电路的电流规律计算即可;
(2)根据欧姆定律U1=I1R1计算灯泡L1的电压;
(3)根据U2=U总-U1计算灯泡L2的电压,再根据欧姆定律计算灯泡L2的电阻。
14.【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)在电阻一定时,通过导体的电流大小与导体两端的电压成正比
(4)“50Ω 1A”;当20Ω的电阻接入电路时,滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据电路图连接实物图时,电器元件的串并联关系要保持一致,且先后顺序保持一致;
(2)在探究电流与电压、电阻的关系时,如果定值电阻R断路,那么电压表与滑动变阻器串联。由于电压表的内阻很大,所以它几乎分得全部电压,约等于电源电压;
(3)如果两个物理量的图像为一条斜线,那么二者成正比例关系;
(4)在串联电路中,电压与电阻成正比,因此当电压表的示数保持不变时,定值电阻的阻值越大,变阻器接入的电阻越大。当定值电阻为20Ω时,计算出此时变阻器接入电路的电阻即可。
【解答】(1)根据甲图可知,开关S、电流表、定值电阻R与变阻器串联,电压表与R并联。根据乙图可知,将开关的右端与电流表的“0.6”接线柱相连,再将“-”接线柱与定值电阻右端相连即可,如下图所示:
(2)小亮连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为零,电压表示数约为4.5V,则电路中出现的故障可能是;定值电阻断路。
(3)当定值电阻R=20Ω时,电压表的示数为1.5V;
此时变阻器两端的电压为:U变=U总-U=4.5V-1.5V=3V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;
解得:变阻器的最大阻值为40Ω。
因此变阻器的规格为:“50Ω 1A”。
15.【答案】A1;A2;1.5伏;7.5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在并联电路中,干路电流等于支路电流之和,因此干路电流肯定大于支路电流;首先读出乙图中电流表的示数,然后与0.5A比较,大的是干路电流,小的是支路电流;
(2)首先根据I0=I总-I计算出通过R0的电流,然后根据公式UL=U0=I0R0计算出灯泡两端的电压,最后根据公式计算灯泡的电阻即可。
【解答】(1)根据乙图可知,电流表使用量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么电流表的读数为0.2A;
根据甲图可知,电流表A1在干路上,A2与灯泡串联在支路上,
所以A1的示数肯定大于A2的示数;
因此A1的示数为0.5A,A2的示数为0.2A;
(2)那么电阻R0的电流为:I0=I总-I=0.5A-0.2A=0.3A;
小灯泡两端的电压为:UL=U0=I0R0=0.3A×5Ω=1.5V;
小灯泡的电阻为:。
16.【答案】(1)1.8;0.24
(2);R0(U1-U2)/U2
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据量程确定电表的分度值,然后根据指针位置读数;
(2)①根据电路图连接实物图,首先连接好一条通路,然后分别找到对应的分流点和汇流点,将这两点之间的剩余元件依次连接即可;
②当两个开关都闭合时,电阻Rx被短路,此时电压表的示数就是电源电压;当S2断开,两个电阻串联,此时电压表的示数为R0两端的电压,最后根据串联电路电压与电阻成正比的规律列式计算即可。
【解答】(1)电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,读数为1.8V;电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.24A;
(2)① a.从正极开始,依次连接电阻Rx、R0、开关S1回到负极;
b.在R1与正极之间找到分流点A,在R1与R0之间找到汇流点B,将开关S2接在这两点之间;
c.在R0与S1之间找到汇流点C,将电压表接在B和C之间即可。如下图:
②先闭合S1、S2,读出此时电压表读数为U1,即总电压;
再闭合S1,断开S2,读出此时电压表读数为U2, 即电阻R0的电压;
那么电阻Rx两端的电压为:Ux=U1-U2;
根据串联电路的分压规律得到:;
解得:。
17.【答案】(1)
(2)左
(3)D
(4)1.00;0.20
(5)8.3
(6)温度越高,小灯泡电阻越大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据电压表的使用方法连接即可;
(2)闭合开关前,为了保证电路安全,必须将变阻器的滑片调到阻值最大的位置;
(3)根据各个选项中的故障分析对应的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项;
(4)根据公式分别计算出每次对应的电阻,哪个数据偏大,哪个数据就有问题。电流表的两个量程分别为0~0.6A和0~3A,那么同一刻度大量程对的数值是小量程的5倍,据此计算即可。
(5)根据公式计算灯泡正常发光的电阻即可;
(6)注意分析温度对电阻的影响即可。
【解答】(1)电压表应该与灯泡并联,即将灯泡左端与电压表的“-”接线柱相连,将灯泡的右端与电压表的“15”接线柱连接,如下图所示:
(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最左端。
(3)A.如果小灯泡断路,那么电压表串联在电路中,由于它的内阻很大,所以电流表的示数几乎为零,故A错误;
B.如果小灯泡短路,那么电压表同时被短路,它的示数为零,故B错误;
C.如果滑动变阻器断路,那么电压表和电流表都没有示数,故C错误;
D.如果滑动变阻器接入电路的阻值过大,那么电流表的示数会非常的小,电压表也有示数,灯泡不发光,故D正确。
故选D。
(4)根据公式可知,四组对应的阻值分别为:7Ω、1.5Ω、8Ω、8Ω,因此错误的数据是1.00;根据表格可知,电流表的示数应该比1A要小的多。因为电流表大小量程所对的刻度值为5倍关系,因此正确值为:1A÷5=0.2A。
(5)根据表格可知,当灯泡电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,那么此时灯泡的电阻为:;
(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是:温度越高,小灯泡电阻越大。
1 / 1浙教版科学八年级上学期4. 6电流与电压、电阻的关系(第2课时)
一、欧姆定律
1.根据欧姆定律可以得到公式R= ,关于这个公式的下列说法中,正确的是(  )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压和电流的比值不变
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电阻的特性和欧姆定律分析判断即可。
【解答】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与它两端的电压和电流无关,故A、B、C错误;
同一导体,它的电阻不变,即电压和电流的比值不变。当电阻不变时,电压增大几倍,电流也会增大几倍,故D正确。
故选D。
2.电阻之比为1∶2的两灯串联,则通过灯的电流之比和灯两端的电压之比分别为(  )
A.1∶2 1∶2 B.1∶1 1∶2 C.1∶1 1∶1 D.1∶2 1∶1
【答案】B
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】根据串联电路的电流特点以及电压和电阻的正比关系计算即可。
【解答】在串联电路中,各处电流都相等,
因此通过两个电阻的电流之比为:1:1;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:。
故选B。
3.如图所示,R1=5Ω,R2=10Ω,闭合开关,电流表示数为0.2A,下列计算结果正确的是(  )
A.R1两端电压为2V B.R2两端电压为1V
C.电源电压为3V D.电路总电阻为20Ω
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电压特点;电阻和电阻的串联、并联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式U1=I1R1计算即可;
(2)根据公式U2=I2R2计算即可;
(3)根据U总=U1+U2计算总电压;
(4)根据R总=R1+R2计算总电阻。
【解答】A.R1两端电压为:U1=I1R1=0.2A×5Ω=1V,故A错误;
B.R2两端电压为U2=I2R2=0.2A×10Ω=2V,故B错误;
C.电源电压为:U总=U1+U2=1V+2V=3V,故C正确;
D.电路总电阻为:R总=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,故D错误。
故选C。
4.
(1)某电阻两端电压为2V,电流为0.5A,若两端电压增大为4V,则通过这个电阻的电流为(  )
A.1A B.0.1A C.0.5A D.0.25A
(2)接(1)问,当电阻两端电压增大为4V时,要测量此时电阻中通过的电流和它两端的电压,应选用的电流表和电压表的量程分别为(  )
A.0~3A 0~3V B.0~0.6A 0~3V
C.0~3A 0~15V D.0~0.6A 0~15V
【答案】(1)A
(2)C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)同一电阻阻值不变,那么通过它的电流与电阻成正比,据此计算即可;
(2)要测量的电流值和电压值都要小于量程才行。
【解答】(1)根据电流与电压成正比得到:;
解得:I=1A。
故选A。
(2)因为1A大于0.6A小于3A,因此电流表选择量程0~3A;
因为4V大于3V小于15V,所以电压表选择量程0~15V。
5.两只定值电阻,甲标有“10Ω 1A”,乙标有“15Ω 0.6A”。把它们串联起来,两端允许加的最高电压是(  )
A.25V B.19V C.15V D.10V
【答案】C
【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】当两个电阻串联时,电路的最大总电流等于几个灯泡中最小的额定电流,然后根据U总=I总R总计算两端的最高电压。
【解答】在串联电路中,各处电流都相等。
因为1A>0.6A,
所以电路的最大电流为0.6A;
电路两端的最大电压为:U总=I总R总=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V。
故选C。
6.小明在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是(  )
A.当在导体乙的两端上加1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据图像确定通过导体乙的电流;
(2)首先根据图像确定电压为3V时通过两个电阻的电流,然后根据I总=I甲+I乙计算通过干路的电流;
(3)根据甲的电流与电压的图像形状分析二者的关系;
(4)根据公式计算出二者的电阻,然后进行比较即可。
【解答】A.根据图像可知,当乙的电压为1V时,通过导体乙的电流为0.1A,故A正确不合题意;
B.当甲的电压为3V时,通过甲的电流为0.6A;当乙的电压为3V时,通过乙的电流为0.3A,那么通过干路的电流为:I总=I甲+I乙=0.6A+0.3A=0.9A,故B正确不合题意;
C.甲的电流与电压变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,因此二者成正比,故C正确不合题意;
D.甲的电阻;
乙的电阻;
因此导体甲的电阻小于导体乙的电阻,故D错误符合题意。
故选D。
7.如图是酒精浓度检测仪的简化电路图,图中R0为定值电阻、R为酒精气体传感器,R的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大,那么(  )
A.A表示数越大,V表示数越小 B.A表示数越小,V表示数越大
C.A表和V表示数均越小 D.A表和V表示数均越大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,当电压一定时,电流与电阻成反比;
(2)当电阻一定时,根据公式U=IR可知,电压与电流成正比。
【解答】定值电阻R0与可变电阻R串联,电压表测R0的电压,
如果驾驶员对着酒精气体传感器呼出的酒精气体浓度越大,
那么R的阻值变小,串联电路的总电阻变小;
根据公式可知,电流表的示数增大;
根据U0=I0R0可知,电阻R0保持不变,电流I0增大,那么电压表的示数U0也增大。
故选D。
8.如图所示电路,当滑动变阻器滑片P向a端滑动的过程中,电流表、电压表示数变化情况是(  )
A.电流表示数变大 B.电流表示数变小
C.电压表示数变大 D.电压表示数变小
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表与哪个用电器并联,它就测哪个用电器的电压,首先根据欧姆定律分析总电流表的变化,再根据欧姆定律判断电压表的示数变化。
【解答】根据图片可知,灯泡与变阻器串联,电压表测量的Pb的电压。当滑动变阻器滑片P向a端滑动的过程中,变阻器接入电路的电阻保持不变,因此通过串联电路的电流保持不变,即电流表的示数保持不变。电压表并联的Pb段变长,电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
9.某导体两端的电压为220V时,测得通过它的电流为0.1A,则该导体的电阻为   Ω。当通过它的电流变为0.5A时,该导体的电阻为   Ω。当该导体两端的电压变为0时,该导体的电阻为   Ω,通过它的电流为   A。
【答案】2200;2200;2200;0
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式计算导体的电阻;
(2)导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关,与通过它的电流和它两端的电压无关;
(3)根据公式计算通过导体的电流。
【解答】(1)该导体的电阻为:;
(2)当通过它的电流变为0.5A时,或当该导体两端的电压变为0时,该导体的电阻保持不变,都是2200Ω;
(3)当导体的电压为0V时,根据可知,通过它的电流为0A。
10.如图为“探究电流与电阻关系”的实验电路图,在连接电路时,开关应处于   状态,为了达到探究目的,实验过程中必须保持   不变。当开关S闭合后,观察电压表的示数是3V,记下电流表的示数是0.3A,现将10Ω的电阻换成15Ω的电阻接入电路中继续探究,则下一步应进行的操作是向   (选填“A”或“B”)端调节滑片,使   。
【答案】断开;R0两端电压(或电压表的示数);A;R0两端电压仍为3V
【知识点】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)在连接电路时,电路时通时断,电流时有时无,很容易烧毁灯泡等用电器,所以开关应该断开;
(2)电流与电阻和电压有关;当探究电流与电阻的关系时,必须控制电压相同而改变电阻的大小;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此规律分析电阻变大后两端的电压变化,然后分析电压保持3V不变时电压表的示数变化,再根据U总=U+U0分析变阻器两端电压的变化,最后再根据电压和电阻的正比关系判断变阻器的阻值变化,确定滑片的移动方向。
【解答】(1)如图为“探究电流与电阻关系”的实验电路图,在连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)为了达到探究目的,实验过程中必须保持R0两端电压(或电压表的示数)不变。
(3)将10Ω的电阻换成15Ω的电阻接入电路中,电压表的示数增大。为了使电压表的示数保持3V不变,就必须减小电压表的示数,根据U总=U+U0可知,变阻器R两端的电压增大。根据串联电路电压和电阻的关系可知,就必须增大变阻器的电阻,即滑片向A端移动。
11.如图甲所示,已知电源电压为10V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35A,电压表示数如图乙所示,则此时滑动变阻器接入电路的电阻是    Ω,当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度    (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
【答案】20;不变
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)看清电压表的量程和分度值,读出示数,利用I=
求出电阻;
(2)由于串联,滑动变阻器的阻值全部接入电路,无论滑片如何移动,电路中的电阻不变,电路中的电流不变,小灯泡两端的电压不变,其功率不变,故亮度不变。
【解答】(1)电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,此时示数为7V,由电路图可知电压表测量滑动变阻器两端电压,则滑动变阻器的电阻为R=
=
=20Ω;
(2)由电路图分析可知,滑动变阻器的阻值全部接入电路中,无论如何移动滑片,电路中的电阻不变,电流不变,小灯泡两端的电压不变,由P=UI可知灯的电功率不变,故其亮度不变。
故答案为:20 不变
12.某科技小组设计的汽车有害尾气排放检测电路如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将   ,电压表的示数将   。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变小;变大
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图确定气敏电阻的阻值变化;
(2)在串联电路中,电压与电阻成正比;首先根据气敏电阻的阻值变化判断它两端的电压变化,再根据U总=U+U0判断电压表的示数变化。
【解答】(1)根据乙图可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小;
(2)气敏电阻和定值电阻R0串联,电压表测R0的电压;当气敏电阻的阻值增大时,根据串联电路电压与电阻成正比可知,它两端的电压变小。根据U总=U+U0可知,电压表的示数变大。
13.如图所示的电路中,A、B两端的电压是6V,灯L1的电阻是8Ω,通过的电流是0.2A,求:
(1)通过灯L2的电流。
(2)灯L1两端的电压。
(3)灯L2两端的电压和灯L2的电阻。
【答案】(1)在串联电路中,各处电流都相等;
因此通过灯L2的电流I2=I1=0.2A;
(2)灯L1两端的电压U1=I1R1=0.2A×8Ω=1.6V;
(3)灯泡L1与L2串联,
那么灯泡L2的电压为:U2=U总-U1=6V-1.6V=4.4V;
灯泡L2的电阻:。
【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)根据串联电路的电流规律计算即可;
(2)根据欧姆定律U1=I1R1计算灯泡L1的电压;
(3)根据U2=U总-U1计算灯泡L2的电压,再根据欧姆定律计算灯泡L2的电阻。
14.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,实验台上准备好了以下实验器材:电源(电压为4.5V)、电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”),导线若干。
(1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整。
(2)小亮连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为零,电压表示数约为4.5V,则电路中出现的故障可能是   。
(3)小亮纠正错误后,继续进行实验,电流与电压的关系如图所示,说明:   。
(4)小亮在研究电阻对电流的影响时,先将定值电阻5Ω接入电路,测得电阻两端电压为1.5V,并记录了电流表示数0.3A,然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω、20Ω的电阻分别测量。为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器规格是   ,他这样选择的理由是   。
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)在电阻一定时,通过导体的电流大小与导体两端的电压成正比
(4)“50Ω 1A”;当20Ω的电阻接入电路时,滑动变阻器接入电路的阻值为40Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据电路图连接实物图时,电器元件的串并联关系要保持一致,且先后顺序保持一致;
(2)在探究电流与电压、电阻的关系时,如果定值电阻R断路,那么电压表与滑动变阻器串联。由于电压表的内阻很大,所以它几乎分得全部电压,约等于电源电压;
(3)如果两个物理量的图像为一条斜线,那么二者成正比例关系;
(4)在串联电路中,电压与电阻成正比,因此当电压表的示数保持不变时,定值电阻的阻值越大,变阻器接入的电阻越大。当定值电阻为20Ω时,计算出此时变阻器接入电路的电阻即可。
【解答】(1)根据甲图可知,开关S、电流表、定值电阻R与变阻器串联,电压表与R并联。根据乙图可知,将开关的右端与电流表的“0.6”接线柱相连,再将“-”接线柱与定值电阻右端相连即可,如下图所示:
(2)小亮连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数始终为零,电压表示数约为4.5V,则电路中出现的故障可能是;定值电阻断路。
(3)当定值电阻R=20Ω时,电压表的示数为1.5V;
此时变阻器两端的电压为:U变=U总-U=4.5V-1.5V=3V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:;
解得:变阻器的最大阻值为40Ω。
因此变阻器的规格为:“50Ω 1A”。
二、测量小灯泡电阻或未知电阻(实验小专题)
15.在测量小灯泡电阻的实验中,缺少电压表的情况下,扬扬利用两个电流表和一个已知阻值为5欧的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示。扬扬读出电流表   (填“A1”或“A2”)的示数为0.5安,而电流表   (填“A1”或“A2”)的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为   ,小灯泡L的电阻为   欧。
【答案】A1;A2;1.5伏;7.5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在并联电路中,干路电流等于支路电流之和,因此干路电流肯定大于支路电流;首先读出乙图中电流表的示数,然后与0.5A比较,大的是干路电流,小的是支路电流;
(2)首先根据I0=I总-I计算出通过R0的电流,然后根据公式UL=U0=I0R0计算出灯泡两端的电压,最后根据公式计算灯泡的电阻即可。
【解答】(1)根据乙图可知,电流表使用量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么电流表的读数为0.2A;
根据甲图可知,电流表A1在干路上,A2与灯泡串联在支路上,
所以A1的示数肯定大于A2的示数;
因此A1的示数为0.5A,A2的示数为0.2A;
(2)那么电阻R0的电流为:I0=I总-I=0.5A-0.2A=0.3A;
小灯泡两端的电压为:UL=U0=I0R0=0.3A×5Ω=1.5V;
小灯泡的电阻为:。
16.两个物理实验小组进行测量未知电阻的实验。
(1)第一小组采用了如图所示的电路测量未知电阻的阻值,某次测量中,电压表电流表示数如图,电压表的读数为   V,电流表读数为   A。
(2)第二小组采用了如图所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中R0阻值已知。
①请用笔画线代替导线,将图中的实物按电路图连接   (电压表接小量程)。
②该小组的实验步骤如下:先闭合S1、S2,读出此时电压表读数为U1;再闭合S1,断开S2,读出此时电压表读数为U2,则被测电阻Rx的阻值的表达式为:Rx=   (用R0、U1、U2表示)。
【答案】(1)1.8;0.24
(2);R0(U1-U2)/U2
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据量程确定电表的分度值,然后根据指针位置读数;
(2)①根据电路图连接实物图,首先连接好一条通路,然后分别找到对应的分流点和汇流点,将这两点之间的剩余元件依次连接即可;
②当两个开关都闭合时,电阻Rx被短路,此时电压表的示数就是电源电压;当S2断开,两个电阻串联,此时电压表的示数为R0两端的电压,最后根据串联电路电压与电阻成正比的规律列式计算即可。
【解答】(1)电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,读数为1.8V;电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.24A;
(2)① a.从正极开始,依次连接电阻Rx、R0、开关S1回到负极;
b.在R1与正极之间找到分流点A,在R1与R0之间找到汇流点B,将开关S2接在这两点之间;
c.在R0与S1之间找到汇流点C,将电压表接在B和C之间即可。如下图:
②先闭合S1、S2,读出此时电压表读数为U1,即总电压;
再闭合S1,断开S2,读出此时电压表读数为U2, 即电阻R0的电压;
那么电阻Rx两端的电压为:Ux=U1-U2;
根据串联电路的分压规律得到:;
解得:。
17.小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。(导线不能交叉)
(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最   端(选填“左”或“右”)。
(3)闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮,原因可能是____。
A.小灯泡断路
B.小灯泡短路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器接入电路的阻值过大
(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示:
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次
电压(V) 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(A) 0.14 1.00 0.25 0.30
电阻(Ω)
 
 
 
 
在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是   ;若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是   。
(5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是   Ω。
(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是   。
【答案】(1)
(2)左
(3)D
(4)1.00;0.20
(5)8.3
(6)温度越高,小灯泡电阻越大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据电压表的使用方法连接即可;
(2)闭合开关前,为了保证电路安全,必须将变阻器的滑片调到阻值最大的位置;
(3)根据各个选项中的故障分析对应的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是正确选项;
(4)根据公式分别计算出每次对应的电阻,哪个数据偏大,哪个数据就有问题。电流表的两个量程分别为0~0.6A和0~3A,那么同一刻度大量程对的数值是小量程的5倍,据此计算即可。
(5)根据公式计算灯泡正常发光的电阻即可;
(6)注意分析温度对电阻的影响即可。
【解答】(1)电压表应该与灯泡并联,即将灯泡左端与电压表的“-”接线柱相连,将灯泡的右端与电压表的“15”接线柱连接,如下图所示:
(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最左端。
(3)A.如果小灯泡断路,那么电压表串联在电路中,由于它的内阻很大,所以电流表的示数几乎为零,故A错误;
B.如果小灯泡短路,那么电压表同时被短路,它的示数为零,故B错误;
C.如果滑动变阻器断路,那么电压表和电流表都没有示数,故C错误;
D.如果滑动变阻器接入电路的阻值过大,那么电流表的示数会非常的小,电压表也有示数,灯泡不发光,故D正确。
故选D。
(4)根据公式可知,四组对应的阻值分别为:7Ω、1.5Ω、8Ω、8Ω,因此错误的数据是1.00;根据表格可知,电流表的示数应该比1A要小的多。因为电流表大小量程所对的刻度值为5倍关系,因此正确值为:1A÷5=0.2A。
(5)根据表格可知,当灯泡电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.3A,那么此时灯泡的电阻为:;
(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是:温度越高,小灯泡电阻越大。
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