第12章:欧姆定律(原卷+解析卷)-2023-2024学年初中物理单元培优提升题型练习(北师大版)

文档属性

名称 第12章:欧姆定律(原卷+解析卷)-2023-2024学年初中物理单元培优提升题型练习(北师大版)
格式 zip
文件大小 12.3MB
资源类型 试卷
版本资源 北师大版
科目 物理
更新时间 2023-09-25 09:56:46

内容文字预览

中小学教育资源及组卷应用平台
第12章:欧姆定律-2023-2024学年初中物理单元培优提升题型练习(北师大版)
一、单选题
1.如图所示电路,电源电压不变,开关S处于闭合状态,当开关S1由断开到闭合时,以下说法正确的是
A.电压表示数不变
B.电流表示数变小
C.电压表与电流表的示数比值不变
D.电流表示数不变
2.小东想测出RX的阻值,设计了以下几种方案,R0阻值已知,电源电压未知.图中不能测出RX阻值的电路是
A. B.
C. D.
3.小雨做测定小灯泡电阻的实验,其设计的电路如图所示.实验电路连接完毕,闭合开关时,发现灯泡较暗,两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变,则电路出现故障的原因可能是
A.滑动变阻器处发生断路
B.滑动变阻器处发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱
D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
4.如图所示,电源两端电压保持不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P移动时,发现电压表V2的示数变小,则下列判断正确的是
A.电流表A的示数变小
B.电压表V1的示数变小
C.电压表V2的示数和电流表A的示数的比值不变
D.电压表V1的示数和电流表A的示数的比值不变
5.如图所示,电源电压U保持不变,R1<R2.开关S先与触点1接通,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,再与触点2接通,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,定值电阻R的电流变化量为△I,电压变化量为△U,功率变化量为△P,则
A.I1=I2 B.U1<U2 C.R D.△P=△U △I
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻.闭合开关 S 后,滑片从最左端向右移动到中点的过程中,下列说法正确的是
A.电流表 A1 的示数变大,电流表 A2 的示数变大
B.电压表 V 的示数不变,电流表 A2 的示数不变
C.电压表 V 的示数与电流表 A1 的示数的比值变大
D.电压表 V 的示数与电流表 A2 的示数的乘积变小
7.在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法中正确的是
A.电流表A1的示数变大,电压表V的示数变小
B.电流表A2的示数变小,电压表V的示数变大
C.电压表V与电流表A2的示数之比变大
D.电流表A2与A1的示数之差变大
8.如图所示电路,电源电压和小灯泡电阻保持不变.当开关闭合后,变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表的示数变化情况分别是( )
A.变大、变小 B.变大、变大
C.变小、变小 D.变小、变大
9.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数数大,电压表的示数变小
10.如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高仪都由电压表改装而成.能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是
A.
B.
C.
D.
11.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,几个同学分别设计了如图所示的四种电路,其中不可行的是图(  )
A. B.
C. D.
12.如图是“探究电流与电阻的关系”实验电路图。先在A、B间接入5Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关后,电压表示数及下一步应进行的操作是
A.大于2V,将滑片向左滑
B.小于2V,将滑片向左滑
C.大于2V, 将滑片向右滑
D.小于2V,将滑片向右滑
13.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,下列说法正确的是(  )
A.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
B.电压表V2与电流表A的示数之比不变
C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
D.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
14.将粗细均匀的电阻丝围成闭合的等边三角形,如图所示,分别将、和、两端接在同一电源上,则两次通过的电流大小之比是( )
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.2:3
15.在图所示的电路中,电源电压保持不变.电键S闭合,将变阻器滑片P由中点位置向右移动到b端的过程中( )
A.电流表A的示数变小
B.电压表V2的示数变大
C.电压表V2示数与电压表V1示数之差变小
D.电压表V2示数与电流表A示数比值变大
16.某同学设计了如下图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A.称重表相当于一个电压表
B.当车辆越重时,称重表的示数越大
C.当车辆越重时,称重表的示数越小
D.电路中的R1是没有作用的
17.如图甲所示,电源两端电压不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻.当开关S闭合后,逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值,根据电压表与电流表的示数,绘制的图像如图乙所示.下列判断正确的是( )
A.电源两端电压为10V
B.电路中允许通过的最大电流为0.5A
C.定值电阻R2的电阻值为40Ω
D.变阻器接入电路的最大阻值为100Ω
18.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列判断不正确的是
A.电压表V示数不变,电流表A2示数变小
B.电流表A1示数变大,电流表A2的示数变小
C.电压表V示数和电流表A2示数的比值变大
D.电流表A1示数和电流表A2示数的差值不变
19.连接如图所示的电路,下列说法正确的是
A.滑片P左移,电路中的总电阻变大
B.滑片P左移,电流表示数变大
C.滑片P左移,电压表示数变小
D.若把定值电阻换为灯泡,滑片左移,灯泡变暗
20.如图甲是小梦家的电加湿器,其内部湿度监测装置的简化电路图如图乙所示.已知电源电压为12V,定值电阻R1的阻值为30Ω,湿度计是由量程为0~9V的电压表改装而成.湿敏电阻R2的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示.在电路安全工作的前提下,下列判断正确的是( )
A.湿度增大时,R2的电流和电压都变大
B.湿度增大时,电路消耗的总功率变大
C.电路消耗的总功率最大为3.6W
D.湿度为0时,电路中的电流为0.4A
二、填空题
21.加在某导体两端的电压为3V时,通过电流为0.3A,则导体的电阻为 ;断开开关,导体两端的电压为0V时,导体的电阻为 。
22.如图甲所示是电阻R和灯泡L的I-U图像。由图可知,电阻R的阻值是 Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,开关S闭合,电流表示数为0.3 A,则电源电压为 V。
23.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应 (选填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1∶I2= 。
24.如图所示是大型电子地磅的电路图。当称重物时,在压力作用下滑片P向滑动变阻器的 (填“上端”或“下端”)滑动,变阻器连入电路的电阻 (填“变大”或“不变”或“变小”),电流表(重量表)的示数将 (填“变大”或“不变”或“变小”)。
25.如图所示,是普通电子秤的简化电路(不考虑弹簧的电阻),已知电源电压恒为6V,滑动变阻器R1的规格为“30Ω 1A”,定值电阻R2的阻值为10Ω.电压表的示数可表示被测物体的质量,当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端,此时电压表的示数为 V,若电子秤的测量范围是0~30kg,当被测物的质量为10kg时,电压表的示数为 V.
26.一段导体两端电压为时,通过它的电流为.当电压提高到时,通过它的电流变为 ,电阻将 (填“变化”或“不变”);如果它两端的电压再增加,则通过它的电流变为 ,此时电阻 ,故可得结论为: .
27.如图所示,已知与两端所加电压为.如果,开关闭合后,中的电流为,则 ,干路中的电流 .
28.如图所示,电源电压保持6V不变,R1=20Ω,R2=30Ω,R3=10Ω.当闭合S1和S3,断开S2时,电流表 示数为 A;当闭合S1,断开S2和S3时,电压表 示数为 V;当闭合S1、S2、S3时,通电lmin电阻R1产生的热量为 J.
29.共享单车是绿色环保的交通工具.用车前需手机扫码解锁,如强行开锁则会报警.开锁和报警所需电能由自行车传动放电提供.
(1)车锁外壳应采用硬度较 的材料;骑行时车轮带动发电机发电将 能转化为电能,车轮获得向前动力的同时也将地面的沙尘向后扬起,说明 .
(2)单车和小明的总重600N,小明骑单车时,车胎与地面接触的总面积为4.0×10-3m2,则车辆对地面的压强为 Pa.
(3)单车报警控制电路的原理图如图.电源电压为4.0V,R0为定值电阻,R为压敏电阻,阻值与所受压力F的大小关系为R=10—0.3F(Ω).当F=0时电路电流I=0.25A;当I≥0.4A时会报警.则报警时压敏电阻受到的压力至少为 N.
30.如图所示电路,电源电压恒定为3V,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开,电流表示数为0.6A,R1阻值为 Ω;S2闭合,S1、S3断开,电压表示数为 V;S1、S3闭合,S2断开,电流表示数为 A.
三、实验题
31.东东同学学习了电学知识以后,选用三节新的干电池作为电源,并设计了如下的电学实验.
(1)探究导体中电流与导体电阻的关系.选用的定值电阻的阻止分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.
①按照甲图所示的电路图,把乙实物电路补充完整,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大 ( )
②闭合开关后,东东发现电流表没有示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是 .
③东东排除故障后,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,其示数为 A.
④断开开关S,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再次闭合开关后,滑片应向 填“左”或“右”)端移动.
⑤在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是 .
(2)东东同学在电源电压未知,缺少电流表的情况下,设计了如图丁所示的电路图 (R0阻值已知),来测量未知电阻Rx的阻值.
①闭合S、S1,断开S2,适当调节滑片的位置,电压表示数为U1.
②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器滑片的位置保持不变,电压表示数为U2.
③未知电阻的阻值Rx= (用字母表示).
32.蓉城某科技创新小组分别进行测量两个未知电阻的实验.
(1)第一组的小双采用了如图中所示的电路测量其中一个电阻RX的阻值
①电源电压的为2V一3V,RX约10Ω.,滑动变阻器最大阻值Rm=10RX,在连接完电路后,发现A、B、C、D中有一根连接错误,这根导线是
②改正连接错误并闭合开关后,发现电压表始终无示数,经检查确定已损坏,她灵机一动,在未添加其他器材的条件下,利用图甲所示的原有电路,移动滑片到两个端点,分别测量了两次电流值,并依次记录为I1、I2(I1(2)第二小组的小铭采用如乙所示的电路测量另一个电阻RX的阻值,
①他的测量步骤如下:
第1步:将被测电阻连接在AB两点间,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至适当位置,此时电压表的示数如图丙所示;断开开关S,移走RX;
第2步:再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍为如图丙所示,此时电阻箱接入电路中阻值R=40Ω,则小铭测得RX的阻值为 Ω
②在第2步中,若小铭无意中将滑动变阻器的滑片P向右移动了少许,则他测得RX的阻值将偏大,设滑片P 的右移动使滑动变阻器的阻值增大了3Ω,则小铭测得RX的阻值为 Ω
四、计算题
33.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为20欧.先闭合电键S1,电流表的示数为0.3安,再闭合电键S2,电流表的示数变化了0.2安.求:
(1)电源电压U.
(2)电阻的阻值.
34.综合计算.
如图所示电路,电源电压是9V,请回答以下问题:
(1)只闭合开关S1,此时电流表的示数是0.3A,则通过R3的电流是 A.
(2)闭合开关S1、S2、S3,电流表示数是0.8A,则通过R2的电流是 A.电压表的示数为 .
(3)只闭合开关S3,电流表示数是0.1A,电压表示数是3V,则通过R1的电流是 A,R1两端的电压是 V.
35.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
36.如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,请计算出:
(1)当电流表的示数为200mA时,求R接入电路中的阻值
(2)R接入电路中的阻值为最大时,求电压表示数
(3)当电压表示数为6V时,求通过R0的电流
(4)装置能监测湿度RH的最大值是 %
37.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻随温度的升高而减小,且受温度影响较大,如题图甲所示,是某半导体材料的电阻随温度变化的关系图象.根据这种半导体材料特性,某同学设计了一个电路,如图乙所示,可以测定某一空间的温度,已知定值电阻R0阻值为40Ω.
(1)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压和电路消耗的总功率.
(2)电流表的读数为0.3A时,求此时该空间的温度.
五、简答题
38.如右图所示,小明设计了一种测量未知电阻的方案,方案中定值电阻的阻值为R0,电路中Rx≠R0.将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的示数I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=.
请判断结果是否正确并简要说明理由.
六、综合题
39.如题1图所示电路,电源电压恒定.闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,R1的I﹣U关系图象如图所示,求:
(1)R2的最大阻值;
(2)滑动变阻器的滑片位于中点时,V2的示数;
(3)在图2中画出滑片从最右端滑到最左端过程中A与V2示数的I﹣U关系图象.
40.阅读短文,回答问题
空气净化器
由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程(如图)是:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附.此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气.
洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标,CADR值越大,其净化效率越高.利用CADR值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果.按下列公式计算CADR:CADR=2.3V/t(V:房间容积;t:空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间)其铭牌如下表:
规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量(CADR)
GH-2034A型 220V 50HZ 44W 138m3/h
(1)该空气净化器正常工作时的电流为 A.
(2)某房间的使用面积为18m2, 高度是3m.此空气净化器 (能/不能)在1小时内净化90%的可吸入颗粒物.
(3)可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件,图为其控制电路,电源电压保持6V恒定,R1为可变电阻,其阻值随二氧化碳浓度变化如图,R0为定值电阻,当浓度为0.031%时,电压表示数为1V,则R0阻值为 Ω,当电压表示数大于3V时,二氧化碳浓度大于 %,此时空气净化器会自动报警.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第12章:欧姆定律-2023-2024学年初中物理单元培优提升题型练习(北师大版)
一、单选题
1.如图所示电路,电源电压不变,开关S处于闭合状态,当开关S1由断开到闭合时,以下说法正确的是
A.电压表示数不变
B.电流表示数变小
C.电压表与电流表的示数比值不变
D.电流表示数不变
【答案】C
【详解】由电路图可知,当开关S闭合、S1断开时,定值电阻R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S、S1均闭合时,灯泡L被短路,电路为R的简单电路,电压表仍测R两端的电压,电流表仍测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,开关S处于闭合状态,当开关S1由断开到闭合时,电路中的总电阻变小,
B、D.由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故B、D不符合题意;
A.由可知,R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A不符合题意;
C.由可知,电压表与电流表的示数比值等于定值电阻R的阻值,则其比值不变,故C符合题意.
2.小东想测出RX的阻值,设计了以下几种方案,R0阻值已知,电源电压未知.图中不能测出RX阻值的电路是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.Rx的与变阻器串联,电压表测Rx的电压,电流表可测通过其电流大小,根据欧姆定律,Rx可求,不符合题意;
B.只闭合下面的开关,记下此时电流表的示数,电源电压

再闭合上面的开关,此时两电阻并联,记下此时电流表的示数I2,因为通过R0的电流仍为,保持不变,所以通过Rx的电流为I2-I1,则

Rx阻值可求,不符合题意;
C.两开关都闭合,记下电压表的示数U,因定值电阻短路,电压表示数即为电源电压U;再断开上面的开关,记下电压的示数U1,因此时两电阻串联,根据串联电路电压的规律,R0的电压

根据分压原理,

Rx阻值可求,不符合题意;
D.因电流表与待测电阻串联,下面的开关闭合,只能测出通过RX的电流,不能测出电源电压,所以不能测出测电阻的大小, Rx阻值电阻不可求,符合题意.
3.小雨做测定小灯泡电阻的实验,其设计的电路如图所示.实验电路连接完毕,闭合开关时,发现灯泡较暗,两表的示数均较小,移动滑动变阻器滑片,现象不变,则电路出现故障的原因可能是
A.滑动变阻器处发生断路
B.滑动变阻器处发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面两个接线柱
D.滑动变阻器同时接了下面两个接线柱
【答案】D
【详解】灯泡较暗、两表的示数均较小,说明电路电阻太大;移动滑动变阻器滑片,现象不变,说明滑动变阻器不能改变电路电阻,故障原因是:滑动变阻器同时接到下面两个接线柱.
ABC.不符合题意;
D.符合题意;
4.如图所示,电源两端电压保持不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P移动时,发现电压表V2的示数变小,则下列判断正确的是
A.电流表A的示数变小
B.电压表V1的示数变小
C.电压表V2的示数和电流表A的示数的比值不变
D.电压表V1的示数和电流表A的示数的比值不变
【答案】D
【详解】B.由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.
因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源两端电压保持不变,
所以,当电压表V2的示数变小时,R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,故B错误;
A.由于R1两端的电压变大,所以由可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A错误;
C.由电压表V2的示数变小、电流表A的示数变大可知,电压表V2的示数和电流表A的示数的比值变小,故C错误;
D.由可知,电压表V1的示数和电流表A的示数的比值R1的阻值,则其比值不变,故D正确.
5.如图所示,电源电压U保持不变,R1<R2.开关S先与触点1接通,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,再与触点2接通,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,定值电阻R的电流变化量为△I,电压变化量为△U,功率变化量为△P,则
A.I1=I2 B.U1<U2 C.R D.△P=△U △I
【答案】C
【详解】开关S与触点1接通时,R与R1串联,电压表测R两端电压U1,与2接通时,R与R2串联,电压表测R两端电压U2,
A.开关S触点1接通时,电路中的电流,开关S触点2接通时,电路中的电流,由题可知,R1<R2,可得I1>I2,故A错误;
B.开关S分别触点1、2接通时,R值不变,由于I1>I2,由U=IR可知,U1>U2,故B错误;
C.由可知,U1=I1R,U2=I2R,即U1﹣U2=R(I1﹣I2),可知
,故C正确;
D.△U △I=(U1﹣U2)(I1﹣I2)
由P=UI可知,P1=U1I1,P2=U2I2,可得:△P=U1I1﹣U2I2≠△U △I,故D错误.
6.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻.闭合开关 S 后,滑片从最左端向右移动到中点的过程中,下列说法正确的是
A.电流表 A1 的示数变大,电流表 A2 的示数变大
B.电压表 V 的示数不变,电流表 A2 的示数不变
C.电压表 V 的示数与电流表 A1 的示数的比值变大
D.电压表 V 的示数与电流表 A2 的示数的乘积变小
【答案】B
【详解】由图可知:两电阻并联,电压表测电源电压,A1测干路电流,A2测通过R2的电流.
AB. 闭合开关 S 后,滑片从最左端向右移动到中点的过程中,R1的阻值变小,电压不变,所以通过它的电流变大,即电流表 A1 的示数变大,由于电压不变,R2电阻不变,所以电流表 A2 的示数不变,故A错误,B正确;
CD.由AB知电压表V示数不变, A1 的示数变大, A2 的示数不变,故电压表 V 的示数与电流表 A1 的示数的比值变小;电压表 V 的示数与电流表 A2 的示数的乘积不变,故CD错误.
7.在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法中正确的是
A.电流表A1的示数变大,电压表V的示数变小
B.电流表A2的示数变小,电压表V的示数变大
C.电压表V与电流表A2的示数之比变大
D.电流表A2与A1的示数之差变大
【答案】D
【详解】由电路图可知,R1和R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过R2的电流,电压表测电源的电压.
AB. 当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变大, 由于并联电路中,各支路互不影响,因此电流表A1的示数不变,而干路电流等于各支路电流之和,故电流表A2示数变大;而电压表测量电源电压,因此电压表示数不变;故AB错误;
C.电压表V读数与电流表A2读数的比值等于电路总电阻,滑片向右移动的过程,电路中的总电阻随滑动变阻器接入电路阻值的减小而减小,因此比值变小,故C错误;
D. 根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A2与电流表A1的示数差等于通过R1的电流,则该差值变大,故D正确;
8.如图所示电路,电源电压和小灯泡电阻保持不变.当开关闭合后,变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表的示数变化情况分别是( )
A.变大、变小 B.变大、变大
C.变小、变小 D.变小、变大
【答案】D
【详解】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流.当变阻器滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知:电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AB错误;
由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,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变大,即电压表的示数变大,故C错误、D正确.
9.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.如图所示,闭合开关,逐渐减弱光敏电阻的光照强度,下列说法正确的是
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表和电压表的示数均变大
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数数大,电压表的示数变小
【答案】C
【详解】BD.由电路图知道,光敏电阻R与定值电阻R0 串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流,由于光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,当逐渐减弱光敏电阻的光照强度时,光敏电阻R的阻值变大,电路的总电阻变大,由知道,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故BD错误;
AC.由U=IR知道,R0 两端的电压变小,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A错误、C正确.
10.如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高仪都由电压表改装而成.能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】A.电阻和滑动变阻器串联,电压表测滑片下方电阻丝两端的电压,身高越高(滑片上移),与电压表并联部分的电阻越大,由串联分压的规律知道,电压表的示数越大;由于电压表与滑片串联,且电压表可看做断路,所以变阻器始终以最大阻值接入电路,滑片移动时,电路总电阻不变,电源电压不变,所以电路中电流不变,由UV=IR滑下知道,电压表的示数与滑片下方电阻丝的阻值成正比,所以刻度是均匀的,故A符合题意;
B.电阻和滑动变阻器串联,电压表测滑片上方电阻丝两端的电压,身高越高,电压表并联部分电阻越小,但电路总电阻不变,电源电压不变,所以电路电流不变;由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,所以身高越高,电压表示数越小并且刻度是均匀的,故B不符合题意;
C.电阻和滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,身高越高,电压表并联部分电阻越大,滑动变阻器接入电路电阻变大,电路总电阻变大;电源电压不变,所以电路电流变小,由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,由U=IR知道,身高越高,电压表示数越大,但刻度是不均匀的,故C不符合题意;
D.电阻和滑动变阻器串联,电压表测R0两端的电压,身高越高,电压表并联部分电阻越大,滑动变阻器接入电路电阻变大,电路总电阻变大;电源电压不变,所以电路电流变小,由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,所以身高越高,由U=IR知道,滑动变阻器两端电压越大,R0两端电压即电压表示数越小且刻度是不均匀的,故D不符合题意.
11.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,几个同学分别设计了如图所示的四种电路,其中不可行的是图(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.两电阻串联,电流表测量通过电路的电流,无法比较两电阻阻值的大小,故A不可行,符合题意;
B.两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,根据电压的大小就可以比较出电阻的大小,故B可行,不符合题意;
C.两电阻并联在电路中,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知,电阻越大,通过电阻的电流越小,故C可行,不符合题意;
D.两个电阻并联,一个电流表测干路电流,一个测支路电流,根据并联电路的电流特点,可以求出另一支路的电流大小,根据欧姆定律和并联电路电压规律可知,电阻越大,通过电阻的电流越小,故D可行,不符合题意。
故选A。
12.如图是“探究电流与电阻的关系”实验电路图。先在A、B间接入5Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关后,电压表示数及下一步应进行的操作是
A.大于2V,将滑片向左滑
B.小于2V,将滑片向左滑
C.大于2V, 将滑片向右滑
D.小于2V,将滑片向右滑
【答案】C
【详解】根据串联分压原理可知,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,此时电压大于2V;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理可知应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2 V,故选C。
13.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,下列说法正确的是(  )
A.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
B.电压表V2与电流表A的示数之比不变
C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
D.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
【答案】D
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.根据电源的电压可知电压表V1示数的变化,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压变化,然后判断电压表V1与电压表V2的示数之和、电压表V2与电流表A的示数之比的变化.
【详解】C.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流.因电源电压保持不变,所以滑片移动时,电压表V1的示数不变,故C错误;
D.将滑动变阻器R2的滑片P向左滑动,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故D正确;
A.由可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;由电压表V1的示数不变、电压表V2的示数变大可知,电压表V1与电压表V2的示数之和变大,故A错误;
B.由电压表V2的示数变大、电流表A的示数变小可知,电压表V2与电流表A的示数之比变大,故B错误.
【点睛】此题为一道经典的动态电路综合性题,重点考查电路的动态分析及欧姆定律的应用,均为中考物理电学部分的重难点,需要学生熟练掌握相关知识,并进行综合应用分析.
14.将粗细均匀的电阻丝围成闭合的等边三角形,如图所示,分别将、和、两端接在同一电源上,则两次通过的电流大小之比是( )
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.2:3
【答案】B
【详解】设等边三角形每边的电阻为,当把、两端接在同一电源上,则此时所在支路的电阻为,通过的电流为:

当把、两端接在同一电源上时,由图知此时所在支路的电阻为,则通过的电流为:

则两次通过的电流大小之比是:

故B符合题意.
15.在图所示的电路中,电源电压保持不变.电键S闭合,将变阻器滑片P由中点位置向右移动到b端的过程中( )
A.电流表A的示数变小
B.电压表V2的示数变大
C.电压表V2示数与电压表V1示数之差变小
D.电压表V2示数与电流表A示数比值变大
【答案】C
【详解】A.将变阻器滑片P由中点位置向右移动到b端的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,总电阻变小,由欧姆定律可知,电流变大,即电流表A的示数变大,故A不符合题意;
B.由图可知,两电阻串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源电压,所以滑片移动时,电压表V2的示数不变,故B不符合题意;
C.变阻器的电阻变小,由分压原理可知,变阻器的电压变小,根据串联电路电压的规律可知,R1的电压变大,即电压表V1示数变大,故电压表V2示数与电压表V1示数之差变小,故C符合题意;
D.由欧姆定律可知,电压表V2示数与电流表A示数比值即为总电阻,所以该比值变小,故D不符合题意.
16.某同学设计了如下图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( )
A.称重表相当于一个电压表
B.当车辆越重时,称重表的示数越大
C.当车辆越重时,称重表的示数越小
D.电路中的R1是没有作用的
【答案】B
【详解】A.称重表与电阻串联,应为电流表;
BC.当车辆越重时,滑片向下滑,R连入电路中的阻值变小,电压不变,由 可知电路的电流变大,所以称重表的示数越大;
D.当物体很重,滑片滑到最下端,如果没有电阻R1,会造成电源短路,烧坏电源和电流表,因此电路中的R1具有保护称重表的作用.
17.如图甲所示,电源两端电压不变,R1是滑动变阻器,R2是定值电阻.当开关S闭合后,逐步改变滑动变阻器接入电路的电阻值,根据电压表与电流表的示数,绘制的图像如图乙所示.下列判断正确的是( )
A.电源两端电压为10V
B.电路中允许通过的最大电流为0.5A
C.定值电阻R2的电阻值为40Ω
D.变阻器接入电路的最大阻值为100Ω
【答案】D
【详解】B.由电路图可知,当滑片位于R1最左端时,电路为R2的简单电路,此时电路中电阻最小,电流最大,由乙图可知电路的最大电流I最大=0.6A,故B不符合题意;
D.电源的电压
U=I最大R2=0.6A×R2①
当滑片位于R1最右端时,滑动变阻器连入电路阻值为其最大阻值,且R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,此时电路中的电流最小,由乙图可知,U1=10V,I最小=0.1A,所以变阻器R1接入电路的最大阻值
R1大,
故D符合题意;
C.由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电源电压
U=U1+I最大R2=10V+0.1A×R2②,
电源两端电压不变,由①②可得
0.6A×R2=10V+0.1A×R2,
解得R2=20Ω,故C不符合题意;
A.电源的电压
U=0.6A×R2=0.6A×20Ω=12V
故A不符合题意.
18.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列判断不正确的是
A.电压表V示数不变,电流表A2示数变小
B.电流表A1示数变大,电流表A2的示数变小
C.电压表V示数和电流表A2示数的比值变大
D.电流表A1示数和电流表A2示数的差值不变
【答案】B
【详解】由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测变阻器支路的电流,电压表测电源的电压,因电源电压保持不变,所以,滑片移动时电压表的示数不变,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R的电流不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,
A.接入电路中的电阻变大,由可知,通过变阻器的电流变小,即电流表A2的示数变小,故A不符合题意;
B.因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流变小,即电流表A1的示数变小,故B符合题意;
C.由可知,电压表V示数和电流表A2示数的比值等于变阻器接入电路中电阻值,所以,电压表V示数和电流表A2示数的比值变大,故C不符合题意;
D.因电流表A1示数和电流表A2的差值等于通过R的电流,所以,电流表A1示数和电流表A2的差值不变,故D不符合题意.
19.连接如图所示的电路,下列说法正确的是
A.滑片P左移,电路中的总电阻变大
B.滑片P左移,电流表示数变大
C.滑片P左移,电压表示数变小
D.若把定值电阻换为灯泡,滑片左移,灯泡变暗
【答案】B
【详解】由图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测电阻R两端电压,
A.当滑片左移时,变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联电路电阻特点可知,电路中的总电阻变小,此选项不符合题意;
B.电路中的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中电流变大,此选项符合题意;
C.当滑片向左移时,电路中的总电阻变小,电源电压不变,电路中电流变大,由欧姆定律可知,电阻R两端电压变大,所以电压表示数变大,此选项不符合题意;
D.若把定值电阻换为灯泡,滑片左移,电路中电流变大,则灯泡的实际功率

灯泡的实际功率变大,即灯泡变亮;此选项不符合题意.
20.如图甲是小梦家的电加湿器,其内部湿度监测装置的简化电路图如图乙所示.已知电源电压为12V,定值电阻R1的阻值为30Ω,湿度计是由量程为0~9V的电压表改装而成.湿敏电阻R2的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示.在电路安全工作的前提下,下列判断正确的是( )
A.湿度增大时,R2的电流和电压都变大
B.湿度增大时,电路消耗的总功率变大
C.电路消耗的总功率最大为3.6W
D.湿度为0时,电路中的电流为0.4A
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压.
由图丙可知,湿度增大时,R2的阻值变大,此时电路的总电阻变大,
由可知,电路中的电流变小,则通过R2的电流变小,
由U=IR可知,R1两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压变大,
由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,故AB错误;
D.由图丙可知,湿度为0时R2=10Ω,湿敏电阻的阻值最小,电路中的电流最大,电路消耗的总功率最大,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
,故D错误;
C.电路消耗的最大总功率:
P大=UI大=12V×0.3A=3.6W,故C正确.
二、填空题
21.加在某导体两端的电压为3V时,通过电流为0.3A,则导体的电阻为 ;断开开关,导体两端的电压为0V时,导体的电阻为 。
【答案】 10 10
【详解】[1]由欧姆定律可得,导体的电阻为
[2]导体的电阻是导体本身的一种属性,不随导体两端的电压的变化而变化,当电压发生变化时,导体的电阻仍是10Ω。
22.如图甲所示是电阻R和灯泡L的I-U图像。由图可知,电阻R的阻值是 Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,开关S闭合,电流表示数为0.3 A,则电源电压为 V。
【答案】 10Ω 4V
【详解】[1]由图甲中图像可知,电阻R为定值电阻,当其两端电压为6V时,通过它的电流为0.6A,则其电阻为
[2]图乙中电阻R和灯泡L串联,则当电流表示数为0.3A时,通过电阻R和灯泡L的电流都是0.3A。由图甲可知,此时电阻R和灯泡L两端的电压分别为3V和1V,则电源电压为
U'=UR+UL=3V+1V=4V
23.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10Ω,要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应 (选填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1∶I2= 。
【答案】 S1、S2 断开 4∶1
【分析】电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条流通路径,各用电器之间互不影响,独立工作;根据电阻的串并联特点和欧姆定律分别计算I1、I2,然后再求出比值。
【详解】[1]如图所示,要使电阻R2、R3并联,则电流分别通过电阻R2、R3,则应闭合开关S1、S2,电阻R1处于短路状态;
[2]要使R1、R2串联,电流从电源的正极流出依次经过R1、R2,则开关S1、S2都断开;
[3]R2、R3并联时,电流表在干路上,则电流表的示数:

R1、R2串联时,电流表测量串联电路中的电流,则电流表的示数:

则有:

24.如图所示是大型电子地磅的电路图。当称重物时,在压力作用下滑片P向滑动变阻器的 (填“上端”或“下端”)滑动,变阻器连入电路的电阻 (填“变大”或“不变”或“变小”),电流表(重量表)的示数将 (填“变大”或“不变”或“变小”)。
【答案】 下端 变小 变大
【详解】[1]当称重物时,在压力作用下滑片P向下端滑动;
[2]根据电路图可知,当滑片P向下端滑动时,滑动变阻器接入电路电阻减小;
[3]电路的总电阻变小,由 可得,电路中电流变大,电流表示数变大。
25.如图所示,是普通电子秤的简化电路(不考虑弹簧的电阻),已知电源电压恒为6V,滑动变阻器R1的规格为“30Ω 1A”,定值电阻R2的阻值为10Ω.电压表的示数可表示被测物体的质量,当不放被测物时滑动变阻器滑片P在a端,此时电压表的示数为 V,若电子秤的测量范围是0~30kg,当被测物的质量为10kg时,电压表的示数为 V.
【答案】 0V 3V
【详解】[1]电压表与滑动变阻器并联,当不物体时滑动变阻器的滑片P在a端,滑动变阻器不接入电路,电压应为0V;
[2] 电子秤的测量范围是0~30kg,当被测物的质量为10kg时即表示滑动变阻器直接入了,接入电阻为10Ω.滑动变阻器和串联接入电路,此时总电阻为20Ω,且通过两者的电流一样,由可得
所以两端电压为
26.一段导体两端电压为时,通过它的电流为.当电压提高到时,通过它的电流变为 ,电阻将 (填“变化”或“不变”);如果它两端的电压再增加,则通过它的电流变为 ,此时电阻 ,故可得结论为: .
【答案】 不变 0.8 不变 导体的电阻是导体本身的一种特性,与导体两端的电流和电压无关
【详解】[1] 导体两端电压为时,通过它的电流为,根据可得,电阻为:

当电压提高到时,通过它的电流变为:

[2]电阻与导体两端的电流和电压无关,所以电压改变,电阻不变,仍为10Ω;
[3]它两端的电压再增加,即电源为8V时,则通过它的电流变为:

[4]电阻与导体两端的电流和电压无关,所以电压改变,电阻不变,仍为10Ω;
[5]根据以上可得:导体的电阻是导体本身的一种特性,与导体两端的电流和电压无关.
27.如图所示,已知与两端所加电压为.如果,开关闭合后,中的电流为,则 ,干路中的电流 .
【答案】 120 0.5
【详解】[1]如图电路,两电阻并联,故各支路两端的电压相等,都等于电源电压,由可得,R2的阻值:

[2] 由可得,通过R1的电流:

根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,得干路电流:
I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A.
28.如图所示,电源电压保持6V不变,R1=20Ω,R2=30Ω,R3=10Ω.当闭合S1和S3,断开S2时,电流表 示数为 A;当闭合S1,断开S2和S3时,电压表 示数为 V;当闭合S1、S2、S3时,通电lmin电阻R1产生的热量为 J.
【答案】 0.3 4 108
【详解】第一空.当闭合S1和S3,断开S2时,电路为只有R1工作的简单电路,电流表测量电路的电流,此时电路的电流为:,即电流表的示数为0.3A;
第二空.当闭合S1,断开S2和S3时,电阻R1和R3串联,电压表测量电阻R1两端的电压,
此时电路的电流:
电阻R1两端的电压:U1=I′R1=0.2A×20Ω=4V;
第三空.闭合S1、S2、S3,电阻R1、R2并联,电流表A测量的是干路中的总电流,电压表测量的是电源电压,
RI产生的热量:.
29.共享单车是绿色环保的交通工具.用车前需手机扫码解锁,如强行开锁则会报警.开锁和报警所需电能由自行车传动放电提供.
(1)车锁外壳应采用硬度较 的材料;骑行时车轮带动发电机发电将 能转化为电能,车轮获得向前动力的同时也将地面的沙尘向后扬起,说明 .
(2)单车和小明的总重600N,小明骑单车时,车胎与地面接触的总面积为4.0×10-3m2,则车辆对地面的压强为 Pa.
(3)单车报警控制电路的原理图如图.电源电压为4.0V,R0为定值电阻,R为压敏电阻,阻值与所受压力F的大小关系为R=10—0.3F(Ω).当F=0时电路电流I=0.25A;当I≥0.4A时会报警.则报警时压敏电阻受到的压力至少为 N.
【答案】 大 机械能 力的作用是相互的 1.5×105 20
【详解】第一空.共享单车的车锁要做得结实,故应该采用硬度较大的材料;
第二空.骑行时车轮带动发电机发电,消耗了机械能得到了电能,是将机械能转化为电能;
第三空.车轮给地面一个向后的力,同时地面给车轮一个向前的力,车轮获得向前动力的同时也将地面的沙尘向后扬起,说明物体间力的作用是相互的;
第四空.车辆对地面的压强:
p===1.5×105Pa;
第五空.由图知R0与R串联,当F=0时电路电流I=0.25A,电阻R总===16Ω,R=10Ω,R0=16Ω-10Ω=6Ω,当I=0.4A时,R′总==10Ω,此时压敏电阻R=10Ω-6Ω=4Ω,即4=10-0.3F,解得F=20N.
30.如图所示电路,电源电压恒定为3V,R2=10Ω,当S1闭合,S2、S3断开,电流表示数为0.6A,R1阻值为 Ω;S2闭合,S1、S3断开,电压表示数为 V;S1、S3闭合,S2断开,电流表示数为 A.
【答案】 5 2 0.6
【详解】第一空.由电路图知,当S1闭合,S2、S3断开时,只有R1连入电路中,电流表测R1的电流,由可得R1阻值为:

第二空.由电路图知,当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联,电流表电路的电流,电压表测量电阻R2两端的电压,由串联电路电阻特点知:R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω,则电流表示数:
电阻R2两端的电压:U2=I'R2=0.2A×10Ω=2V;即电压表示数为2V;
第三空.由电路图知,当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,电流表测R1的电流,由并联电路电压特点知:U=U1=U2=3V,
R1的电流:
三、实验题
31.东东同学学习了电学知识以后,选用三节新的干电池作为电源,并设计了如下的电学实验.
(1)探究导体中电流与导体电阻的关系.选用的定值电阻的阻止分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω.
①按照甲图所示的电路图,把乙实物电路补充完整,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大 ( )
②闭合开关后,东东发现电流表没有示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是 .
③东东排除故障后,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,其示数为 A.
④断开开关S,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再次闭合开关后,滑片应向 填“左”或“右”)端移动.
⑤在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是 .
(2)东东同学在电源电压未知,缺少电流表的情况下,设计了如图丁所示的电路图 (R0阻值已知),来测量未知电阻Rx的阻值.
①闭合S、S1,断开S2,适当调节滑片的位置,电压表示数为U1.
②闭合S、S2,断开S1,滑动变阻器滑片的位置保持不变,电压表示数为U2.
③未知电阻的阻值Rx= (用字母表示).
【答案】 电阻断路(或电流表短路) 0.4; 右 6.25Ω﹣25Ω
【详解】(1)①[1]滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
②[2]闭合开关后,东东发现电流表没有示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是电阻断路(或电流表短路);
③[3]东东排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,由图丙知道,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.2A;
④[4]由串联分压原理知道,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,即应保持电阻两端的电压不变,由串联电路电压的规律知道,应增大滑动变阻器分得的电压,即应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以,滑片应向右端移动;
⑤[5]当电阻5Ω的电阻接入电路,最大电流为0.4A,由串联电阻的规律和欧姆定律知道,变阻器连入电路的最小电阻是:

根据串联电路的规律及分压强原理知道:
,

解得:R滑大=25Ω;即在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6.25Ω﹣25Ω;
(2)[6]在步骤①中,电压表测待测电阻和定值电阻的总电压,在步骤②中,电压表定值电阻的总电压,因此时各电阻的大小和电压不变,根据串联电路电压的规律,待测电阻的电压为U1﹣U2,由分压原理知道:

所以,未知电阻的阻值是:

32.蓉城某科技创新小组分别进行测量两个未知电阻的实验.
(1)第一组的小双采用了如图中所示的电路测量其中一个电阻RX的阻值
①电源电压的为2V一3V,RX约10Ω.,滑动变阻器最大阻值Rm=10RX,在连接完电路后,发现A、B、C、D中有一根连接错误,这根导线是
②改正连接错误并闭合开关后,发现电压表始终无示数,经检查确定已损坏,她灵机一动,在未添加其他器材的条件下,利用图甲所示的原有电路,移动滑片到两个端点,分别测量了两次电流值,并依次记录为I1、I2(I1(2)第二小组的小铭采用如乙所示的电路测量另一个电阻RX的阻值,
①他的测量步骤如下:
第1步:将被测电阻连接在AB两点间,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至适当位置,此时电压表的示数如图丙所示;断开开关S,移走RX;
第2步:再将电阻箱R接在A、B两点间,闭合开关S,保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,调节电阻箱使电压表的示数仍为如图丙所示,此时电阻箱接入电路中阻值R=40Ω,则小铭测得RX的阻值为 Ω
②在第2步中,若小铭无意中将滑动变阻器的滑片P向右移动了少许,则他测得RX的阻值将偏大,设滑片P 的右移动使滑动变阻器的阻值增大了3Ω,则小铭测得RX的阻值为 Ω
【答案】 D 40Ω 46Ω
【详解】(1)①[1]由图可知:D导线使Rx短路,即Rx并未接入电路,因此D导线连接错误;
②[2]由题意得其做法应该是首先将滑片移到最右端,此时R滑=0,电路中只有Rx,电流为I2,移动滑片到最左端,滑动变阻器与定值电阻串联,测量电流为I1,根据电源电压不变得I2解得Rx=;
(2)①[3]由图可知,电压表测用0 3V量程,最小分度为0.1V,可读出示数为2V;保持变阻器接入电路的电阻和电压表示数不变,则变阻器两端电压U变=U 2V仍不变,根据串联电路的分压规律可知,变阻箱此时接入电路中的阻值与Rx值相等,即Rx=40Ω;
[4]如果向右移动滑片,则此时变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路可知:不变时,R滑变大,则R箱也相应变大,即他测得Rx的阻值将变大;在第二步实验中,电压表的示数为2V,则滑动变阻器的电压为U滑=3V-2V=1V,根据串联电路的特点,=,即Rx=2R滑,当滑动变阻器的阻值增大了3Ω,则小铭测得RX的阻值增大6Ω,则小铭测得RX的阻值为40Ω+6Ω=46Ω.
四、计算题
33.在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为20欧.先闭合电键S1,电流表的示数为0.3安,再闭合电键S2,电流表的示数变化了0.2安.求:
(1)电源电压U.
(2)电阻的阻值.
【答案】(1)6V;(2)30Ω
【详解】(1)当闭合电键S1时,电路中只有R1的简单电路,此时电流表的示数即为通过R1的电流,所以I1=0.3A,则电源电压:
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;
(2)当再闭合电键S2时,R1和R2并联接入电路中,由并联电路的特点可知电流表示数变化的0.2A即为通过R2的电流,所以I2=0.2A,则R2的阻值:
R2==30Ω.
答:(1)电源电压是6V;
(2)电阻R2的阻值是30Ω.
34.综合计算.
如图所示电路,电源电压是9V,请回答以下问题:
(1)只闭合开关S1,此时电流表的示数是0.3A,则通过R3的电流是 A.
(2)闭合开关S1、S2、S3,电流表示数是0.8A,则通过R2的电流是 A.电压表的示数为 .
(3)只闭合开关S3,电流表示数是0.1A,电压表示数是3V,则通过R1的电流是 A,R1两端的电压是 V.
【答案】 03 0.5 9 0.1 6
【详解】(1) [1] 由电路图知道,只闭合S1 时,为R3 的简单电路,由于电流表示数为0.3A,所以,通过R3 的电流是:
I3 =0.4A;
(2) [2] 闭合开关S1、S2、S3,R1 短路R2、R3 并联,电流表测的是干路中电流,此时通过R2 的电流是:
I2 =I-I2 =0.8A-0.3A=0.5A;
[3] 闭合开关S1、S2、S3时,电压表测量的是电源的电源,所以,电压表的示数是9V;
(3) [4] 只闭合开关S3,R1 与R2串联,电压表测量R2 两端的电压,由于电流表示数是0.1A,所以,通过R1的电流是:
I1 =0.1A;
[5]由于电压表示数为3V,所以,R2 两端的电压是U2 =3V,故R1两端的电压是:
U1 =U-U2 =9V-3V=6V.
35.如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V,R1=20Ω,滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”。
(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4A,求电源电压;
(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4V,求R3的阻值;
(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围。
【答案】(1)8V(2)50Ω(3)40Ω~100Ω
【详解】(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电路为只有R1的简单电路,此时I=0.4A,则电源电压:U=IR1=0.4A20Ω=8V;
(2) 闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2和R3串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,即U滑=4V,滑动变阻器滑片置于中点位置时,R3==50Ω,此时电路中的电流为:I’===0.08A, R3两端电压为U3=U-U滑=8V-4V=4V,则R3的阻值为:R3===50Ω;
(3)闭合开关S1、S2和S3,R1和R3并联,电流表的量程为0~0.6A,因此电路中最大电流为0.6A,由(1)知,通过R1的电流为0.4A,则通过R2的电流为I2=Imax-I1=0.6A-0.4A=0.2A,
则滑动变阻器R2的最小取值为:Rmin===40Ω, 滑动变阻器滑到最大值时,电流表和电压表都是安全的,因此滑动变阻器R2的阻值取值范围为40Ω~100Ω.
36.如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图.已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示,其阻值最大为120Ω(图中未画出).则在电路安全工作的前提下,请计算出:
(1)当电流表的示数为200mA时,求R接入电路中的阻值
(2)R接入电路中的阻值为最大时,求电压表示数
(3)当电压表示数为6V时,求通过R0的电流
(4)装置能监测湿度RH的最大值是 %
【答案】(1)30Ω (2) 9V (3) 0.2A (4) 80%
【详解】由图可知,定值电阻R0与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流.
(1)当电流表的示数为0.2A时,由 可得此时的总电阻: ,则此时R接入电路中的阻值为:R=R总 R0=60Ω 30Ω=30Ω;
(2) R接入电路中的阻值最大120Ω时,电路中电流:,电压表示数:,而电压表的量程为0~9V,会把电压表烧坏,故电压表的示数只能是9V,此时R接入电路中的阻值不能调到最大120Ω,电路中的电流: ,根据欧姆定律可知,R的最大电阻为: ;
(3)当电压表示数为6V时,由串联电路的电压特点可得,R0两端的电压:U0=U UR=12V 6V=6V,此时通过R0的电流: ;
(4)由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,由串联分压规律可知,湿敏电阻两端的电压也越大,由于电压表量程为0 9V,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时监测的湿度最大;由(2)可知,湿敏电阻R两端的电压最大为9V,R的最大电阻为90Ω,由图乙可知,装置能监测湿度的最大值为80%.
37.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻随温度的升高而减小,且受温度影响较大,如题图甲所示,是某半导体材料的电阻随温度变化的关系图象.根据这种半导体材料特性,某同学设计了一个电路,如图乙所示,可以测定某一空间的温度,已知定值电阻R0阻值为40Ω.
(1)当环境温度为20℃时,电流表的读数为0.2A,求电源的电压和电路消耗的总功率.
(2)电流表的读数为0.3A时,求此时该空间的温度.
【答案】(1)18V;3.6W(2)40℃
【详解】由乙电路图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流.
(1)由图甲可知,当环境温度为20℃时,R=50Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由 可得电源的电压: ,电路消耗的总功率: ;
(2)电流表的读数为0.3A时,电路中的总电阻: ,则半导体的电阻: ,由图乙可知,对应的温度为40℃,即此时该空间的温度为40℃.
五、简答题
38.如右图所示,小明设计了一种测量未知电阻的方案,方案中定值电阻的阻值为R0,电路中Rx≠R0.将S接到a,读出电流表的示数I1;再将S接到b,读出电流表的示数I2;由I1R0=I2Rx可得Rx=.
请判断结果是否正确并简要说明理由.
【答案】见解析
【详解】该方案不正确,在串联电路中,根据分压原理,用电器两端电压与其阻值成正比,因Rx≠R0,当开关S由a拨到b时,电阻R0和Rx两端的电压不相等,因此I1R0=I2Rx不成立.
六、综合题
39.如题1图所示电路,电源电压恒定.闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,R1的I﹣U关系图象如图所示,求:
(1)R2的最大阻值;
(2)滑动变阻器的滑片位于中点时,V2的示数;
(3)在图2中画出滑片从最右端滑到最左端过程中A与V2示数的I﹣U关系图象.
【答案】(1)40Ω;(2)9V;(3)见解答.
【详解】由电路图可知,R1、R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电流表测电路中的电流,已知R1的I﹣U关系图象如图2所示.
(1)当滑片P位于最左端时,只有R1工作,电路中的电流最大,由图象可知最大电流I1=0.9A,此时R1的电压为18V,则电源电压:U=U1=18V,R1的阻值: ;由图知,当滑片P位于最右端时,R1与R2的最大阻值串联,电路中电流最小为I2=0.3A,此时R1的电压为6V,则R2两端电压为:U2=U﹣U1′=18V﹣6V=12V,由欧姆定律可得,R2的最大阻值:;
(2)当滑片处于中点时,滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω,则串联电路的总电阻:R串=R1+R2′=20Ω+20Ω=40Ω,此时电路中的电流为:,此时R2两端的电压: =0.45A×20Ω=9V,即V2表的示数为9V;
(3)当滑片在最左端时V2的示数为0,此时电流最大0.9A,根据题(1)中的计算可知,滑片在最右端时V2的示数为12V,此时电流是0.3A,当滑动变阻器R2的滑片P从最右端滑到最左端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路电流减小,电流表示数减小,由 可知,定值电阻R1两端电压减小,由串联电路的电压规律可知,滑动变阻器的电压U2减小,因U1线性变化,则U2也是线性变化的,在坐标系中描出(0V,0.9A)、(12V,0.3A)两个点,用直线连接即可,则滑片从最右端滑到最左端过程中A与V2示数的I﹣U关系图象如下:
40.阅读短文,回答问题
空气净化器
由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程(如图)是:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附.此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气.
洁净空气量(CADR)是反映其净化能力的性能指标,CADR值越大,其净化效率越高.利用CADR值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果.按下列公式计算CADR:CADR=2.3V/t(V:房间容积;t:空气净化器使房间污染物的浓度下降90%运行的时间)其铭牌如下表:
规格 额定电压 频率 额定功率 洁净空气量(CADR)
GH-2034A型 220V 50HZ 44W 138m3/h
(1)该空气净化器正常工作时的电流为 A.
(2)某房间的使用面积为18m2, 高度是3m.此空气净化器 (能/不能)在1小时内净化90%的可吸入颗粒物.
(3)可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件,图为其控制电路,电源电压保持6V恒定,R1为可变电阻,其阻值随二氧化碳浓度变化如图,R0为定值电阻,当浓度为0.031%时,电压表示数为1V,则R0阻值为 Ω,当电压表示数大于3V时,二氧化碳浓度大于 %,此时空气净化器会自动报警.
【答案】 0.2 能 10 0.035%
【详解】(1)根据表格中数据,有P=UI,计算电流为I===0.2A;
(2)由题可知,房间体积为V=Sh=18m2×3m=54m3 , 使房间污染物浓度下降90%所用时间为,t===0.9h, 0.9h<1h,可以在1h内使房间的污染物下降90%;
(3)根据电路图可知,R1、R0串联,电压表测量R0的电压,当浓度为0.031%时,R1=50Ω,电压表为1V,此时电流为I1===0.1A, R0的电阻为R0===10Ω, 当电压表为3V时,电流为I2===0.3A, R1的电阻为R1===10Ω, 由坐标图像可知,R1越小,二氧化碳浓度越大,此时的浓度为0.035%,当电压表示数大于3V时,二氧化碳浓度大于0.035%.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)