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第四章 电路探秘C
(分值：100分,时间：120分钟)
温馨提示：本卷共30题
一、选择题(本题共15小题,每题2分,共30分)
1、下列有关物体导电性的说法,正确的是(▲)
A、绝缘体不能导电的主要原因是它们内部没有电子
B、导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力会增强
C、玻璃烧红后能导电的原因是自由移动的电子增加了
D、导体的横截面积越大,则其对电流的阻碍作用越大
【答案】C
【解析】(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体,导体和绝缘体之间没有绝对发界限。
导体导电是因为导体内部有大量的自由电荷,绝缘体不导电是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷;(2)
电阻是导体对电流阻碍作用的大小,电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
【分析】此题考查了物质导电性差异的原因及电阻的影响因素,属于基础知识的应用,难度不大。
【详解】A、绝缘体不导电是因为绝缘体内部几乎没有自由电荷,故A不正确;B、导体的表面被氧化
或腐蚀后,导电能力会减弱,故B不正确;C、导体和绝缘体之间没有绝对发界限。玻璃烧红后能导电,
原因是能够自由移动的电子增加了,故C正确;D、导体对电流的阻碍作用叫电阻。其它条件不变时,导
体的横截面积越大,其对电流的阻碍作用越小,故D不正确。故选：C。
2、如图所示,小科运用电学知识设计了一个电子身高测量仪,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,金属杆cd和 MP(左端P是滑片)与电路接触良好,杆cd和MP的电阻不计。当被测身高增加时,电压表的示数(▲)
A、变大 B、变小 C、不变 D、无法确定
【答案】A
【解析】如图所示,定值电阻R0和滑动变阻器R串联;根据升高增加时,滑片P的移动方向,判断滑动变
阻器接入电路的阻值如何变化,由串联电路特点判断电压表示数如何变化。
【分析】本题考查了电路的动态变化,熟练应用串联电路特点及欧姆定律;明确身高的变化即电压表示
数变化,分析清楚电路结构是正确解题的前提。
【详解】由电路图可知,定值电阻R0和滑动变阻器R串联;电压表测滑动变阻器两端电压,被测身高增
加时,滑动变阻器电阻接入电路的长度增加,滑动变阻器接入电路的阻值变大,根据欧姆定律可知电路中的电流减小;则定值电阻R0两端的电压减小,根据串联电路的电压特点可知：滑动变阻器的分压变大,
因此电压表示数变大。故选：A。
3、早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流、导体两端电压的关系进行了大量的实验研究。发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比,并于 1827年在《动电电路的数学研究)一书中,把他的实验规律总结成如下公式：S= ·E(S表示导体中的电流;E表示导体两端电压; 表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是(▲)
A、对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比
B、对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比
C、电导率反映的是导体对电流的导通作用
D、电导率的大小是由加在导体两端电压与通过导体的电流决定的
【答案】C
【解析】【分析】【详解】欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成
反比;导体电阻是导体本身的一种性,与电压和电流无关;由题知,导体中的电流S与导体两电压E成正
比,即S=γ·E,γ表示电导率A、由S=γ·E可知,在电压相同时,通过的电流与导体的电导率成正比,
故A错误;B、电压是形成电流的原因,所以电压与导体的电导率无关,故B错误;C、由S=γ·E知,电
压E一定时,通过的电流S与电导率γ成正比,所以电导率反映的是导体对电流的导通能力,故C正
确;D、电导率是导体对电流的传导率,电导率是导体本身的一种性质,与加在导体两端电压与通过导体
的电流无关,故D错误。故选：C。
4、如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表指针偏转角度相同;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为(▲)
A、5:4 B、3:5 C、4:5 D、4:1
【答案】C
【解析】【分析】【详解】由电路图可知,当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压,由串联电路电流相等和1=可得,则,所以R1=4R2;当S1闭合、S2断开,甲、乙两且为电流表时,两电阻并联,甲测R2支路的电流,乙测干路电流,由并联电路中各支路两端的电压相等和I=可得,两电流表的示数之比。故选：C。
5、将毛皮与橡胶棒摩擦这一过程中,下列说法正确的是(▲)
A、毛皮与橡胶棒塺擦起电是创造了电荷
B、橡胶棒能带上电荷,说明橡胶棒是导体
C、毛皮摩擦过的橡胶棒能够吸引轻小物体
D、把毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体,会互相吸引
【答案】C
【解析】(1)摩擦起电并不是创造了电荷而是电荷的转移;(2)带电体具有吸引轻小物体的性质;(3)同种电
荷相互排斥;(4)橡胶棒是绝缘体。
【分析】此题结合实际考查了摩擦起电的有关知识,要对选项进行认真分析。
【详解】A、毛皮与橡胶棒摩擦起电是电荷在毛皮与橡胶棒间的转移,并不是创造了电荷,故A错误。B、
橡胶棒虽然能带上电荷,但橡胶棒是绝缘体,故B错误。C、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,带电体能够吸
引轻小物体,故C正确。D、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,由于同种电荷相互排斥,故靠近带负电的物体
会互相排斥,故D错误。故选：C。
6、如图电路中,各个电路元件都能完好无损,以下相关说法中(▲)
①当只闭合开关S1、S3时,灯泡L1、L2、L3均不发光
②当只闭合开关S2、S4时,灯泡L2发光
③当只闭合开关S1、S2、S3时,灯泡L1发光
④当S1、S2、S3、S4都闭合时,灯泡L1、L2、L3,均不发光
A、只有①②正确 B、只有①③正确 C、只有②③正确 D、只有③④正确
【答案】C
【解析】串联电路中电流只有一条路径,并联电路中电流有多条路径,根据电流的流向可判断电路的
连接特点,并确定灯泡的发光情况。
【分析】本题考查了电路的动态分析,分清开关闭合、断开时电路的连接方式和电表所测的电路元件
是关键。
【详解】①当只闭合开关S1、S3时,灯泡L1、L2、L3串联,都发光,故①错误;②当只闭合开关S2、S4时,
灯泡L2发光,电流从正级出发经开关S4、灯泡L2、开关S2回负极,只有灯泡L2发光,故②正确;③当只
闭合开关S1、S2、S3时,电流从正极出发经灯泡L1,开关S2回负极,只有灯泡L1发光,故③正确;④当S1、
S2、S3、S4都闭合时,灯泡L1、L2、L3并联,均发光,故④错误。故选：C。
7、在如图所示的电路中,R0、R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。则在滑片P向下滑动的过程中(▲)
A、I减小, U2减小, U1增加 B、I减小, U3减小
C、不变, 变大 D、不变, 变大
【答案】C
【解析】由电路图可知,R0、R1、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,电压
表V3测R1和R2两端的电压之和,电流表测电路中的电流。(1)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R0、R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点得出电
压表V2、V3的示数变化,根据欧姆定律结合R1和R2的阻值判、的变化;(2)设出滑片移动前后
电路中的电流,根据欧姆定律得出与R1的阻值关系,根据串联电路的电压特点和欧姆定律得出与R0的阻值关系,然后判断与的变化。
【分析】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路的连接方式
和电表所测的电路元件是关键。
【详解】闭合开关S,三个电阻串联,电压表V3测量R1定值电阻与R2滑动变阻器两端总电压,电压表
V1测量R1定值电阻两端总电压,电压表V2测量R2滑动变阻器两端总电压,当滑动变阻器的滑片P向
下滑动时接入电阻变大;AB、滑动变阻器分压能力变大,电路总电阻变大,电表的示数减小,U2变大,U1
减小,U3变大,AB不符合题意;C、为R1定值电阻的阻值保持不变,为R1定值电阻与R2滑动变
阻器电阻之和将变大,C符合题意;D、由题意ΔU1=U1-U 1= IR1 ΔU3=U3-U3 = IR0则、不
变,D不符合题意。故选：C。
8、如图所示,物体M在水平导轨上平移时,带动滑动变阻器的滑片P移动,通过电压表显示的数据,可反映出物体移动距离的大小。下列说法正确的是(▲)
A、物体M不动时,电流表、电压表都没有示数
B、物体M不动时,电流表有示数,电压表没有示数
C、物体M向右移动时,电流表、电压表示数都增大
D、物体M向右移动时,电流表示数不变,电压表示数增大
【答案】D
【解析】分析电路图可知,电阻R全连入电路,滑片P左右移动时,不能改变电路中的电流,电流表有示
数且不变;物体M向右移动时,AP之间的电阻增大,分压增大,电压表的示数将增大。
【分析】本题理解滑片P左右移动时不能起到变阻作用是关键。
【详解】物体M不动时,电流表、电压表都有示数,AB错;物体M向右移动时,电路中电阻不变故电流
表示数不变,电压表对应电阻值变大所以示数增大,故选：D。
9、如图甲所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。改变滑片P的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中。下列说法中不正确的是(▲)
A、R1的阻值为1Ω B、电源的电压为9V
C、当滑片移至b端时,电路中的电流为1A D、当滑片移至a端时,对应的是图乙中的B点
【答案】B
【解析】【分析】【详解】由电路图可知,R1、R2、R3串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2
测量R1、R2两端的总电压,电流表A测量电路中的电流。A、因串联电路中电阻越大分得的电压越大,
所以,当滑片移至b端时,R1两端的电压最小,则图像中AB是R1的I-U图像;此时U1=1V,电路中的电流
I最小=1A,可得：R1==1Ω;B、由图像可知,滑片位于a端时,V2的示数为3V,电路中的电流I最
大=3A;滑片位于b端时,V2'的示数为9V,电路中的电流I最小=1A,因串联电路中的总电压等于各分电压之
和,且电源的电压不变,所以U=Uv2+I'R3 U=Uv2'+IR3则Uv2+I'R3=Uv2'+IR3即3V+3AxR3=9V+1AxR3解得
R3=3Ω电源的电压U=Uv2+I'R3=3V+3Ax3Ω=12V故B错误。C、当滑片移至b端时,电路中总电阻最
大,电流最小,为1A,故C正确。D、当滑片移至b端时,电路中总电阻最小,电流最大,对应的是图乙中的
B点,故D正确。故选：B。
10、如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是(▲)
A、电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B、甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电阻约为3.3Ω
C、甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V
D、当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
【答案】B
【解析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻电阻的电流与两端两端的电压成正比,据此分析
图象甲乙电阻的变化;(2)根据并联电路的电压特点结合图象读出对应的电流,再根据并联电路的电流
特点得出干路电流;(3)根据串联电路的电流特点读出图象中对应的电压,利用串联电路的电压特点求
出电源的电压;(4)由图象可知,当乙两端电压为2V时对应的电流,根据欧姆定律求出R乙的阻值。
【分析】本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电功率公式的灵活运
用,关键是根据图象得出相关的信息。
【详解】A.由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,而乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可
知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,故A错误;B.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,甲、
乙并联在2V电源时,两电阻两端的电压均为2V,由图象可知，I甲=0. 4A,I乙=0. 2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=I甲+I乙=0. 4A+0. 2A=0. 6A,电路总电阻R==3.3Ω,故B正确;C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0. 2A时,通过甲、乙的电流均为0. 2A,由图象可知,U甲=1V,U乙=2V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时电源的电压：U=U甲＋U乙=1V+2V=3V,故C错误;D.由图象可知,当乙两端电压为2V时,通过乙的电流为0. 2A,由I=可知,R乙==10Ω,故D错误。故选：B。
11、某同学在没有电流表的情况下(电源电压未知但不变),利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,下列不能实现测量Rx阻值的电路图是(▲)
A B C D
【答案】B
【解析】【分析】【详解】A、由图可知,开关S闭合时,Rx短路,电压表测电源电压U;开关S断开时,Rx
与R0串联,电压表测R0电压U0,则此时Rx的电压Ux=U-U0,根据串联电路的电流、电压特点和欧姆定
律可知Rx=·R0故A可测Rx的阻值,不符合题意。B、由图可知,无论
开关断开或闭合,电压表都是测电源电压,不能直接或间接得到Rx两端电压,因此无法由I=计算Rx
的电阻,故B不可测Rx的阻值,符合题意。C、由图可知,S接1时,电压表测电源电压U;S接2时,Rx与
R0串联,电压表测Rx的电压Ux,则此时R0的电压U0=U-Ux根据串联电路的电流、电压特点和欧姆定
律可知R x=·R0故C可测Rx的阻值,不符合题意。D、由图可知,S接
1时,电压表测电源电压U;S接2时,Rx与R0串联,电压表测Rx的电压Ux,根据串联电路的电流电压特点
可知Rx=·R0故D可测Rx的阻值,不符合题意。故选：B。
12、如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是(▲)
A、图线A是电阻R1的I-U关系图象 B、电源电压为14V
C、R1的阻值是20Ω D、滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】C
【解析】【分析】【详解】分析电路图,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;根据电压变化的范围进行判断,定值电阻两端电压不会等于零;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,根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值和滑动变阻器的最大阻值。A、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,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图象可知,A为滑动变阻器R2的U-I关系图象,B为电阻R1的U-I图象,故A错误;B、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U-I图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,串联电路中总电压等于各分电压之和,电源电压U=U1+U2=14V+4V=18V,故B错误;C、由图乙中的B线（R1的I-U)可知,当R1两端电压为4V时,通过的电流为0. 2A,则R1的电阻：R1==20Ω,故C正确;D、由图甲可知,当R2接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙中的A线（R2的I-U)可知,通过R2的最小电流为0. 2A,此时R2两端电压为14V时,则R2的电阻：R2==70Ω,故D错误。故选：C。
13、在图中,c、d间电压U恒定,R0、R2阻值也恒定,滑动变阻器的总电阻为R1,已知R0A、A1表的示数不断减小 B、A2表的示数不断增大
C、A1表的示数先增大后减小 D、A2表的示数先减小后增大
【答案】B
【解析】滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向a端移动过程中,总电阻减小,总电流增大,根据串联电路分
压特点,分析变阻器与R2并联部分电压的变化,分析A2的示数变化情况。采用特殊值法,分析A1的示数
变化情况。
【分析】本题是电路动态分析问题,关键要抓住并联总电阻小于任一支路的电阻,灵活运用特殊值法分
析电流的变化。
【详解】滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向a端移动过程中,变阻器上部分电阻减小,下部分电阻增大,
因下部分与电阻R2并联,并联电阻小于支路电阻,所以,并联部分增加量小于变阻器上部分电阻的减小
量,总电阻减小,总电流增大,因串联电路中电阻越大、分得的电压越大,所以,并联部分电压必定增大,因
并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可知,通过R2的电流增大,即电流表A2的示数一直不
断增大,故B正确,D错误;假设R2=R1=2R0,当滑片位于b端时R2被短路,A1示数：I1=,
当滑片与b间的电阻为1.5R0时,A1示数：I2=,,当滑片位于a端时,A1示数：I3=. ,由以上可知,A1示数先减小后增大,故A、C均错误。故选：B。
14、如图所示,电源电压恒定,R0是定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器滑片调到适当位置,电流表A示数为I1,电压表V示数为U1;再将滑动变阻器滑片向右移动少许,电流表A示数为I2,电压表V示数为U2,则(▲)
A、I1I2,U1>U2
C、=R0 , D、=R0,
【答案】D
【解析】【分析】【详解】AB、由图知道,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V测量滑动变阻
器,电流表测量电路的电流。将滑动变阻器R的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路
的总电阻变大,电源电压不变,由I=知道,电路中的电流变小,所以I1>l2由串联分压原理知道,电压表
的示数变大,即U1时U1,由欧姆定律知道,定值电阻的大小是R0=当电流表A示数为I2,电压表V示数为U2时,由
欧姆定律知道,定值电阻的大小是R0=由①②解得R0=由于电压表V测量滑动变阻
器,电流表测量电路的电流,所以,电压表与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的电阻,由于将滑
动变阻器滑片向右移动少许,即增大了滑动变阻器接入电路的电阻,所以故C错误,D正确。故选D。
15、如图甲所示电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体
EF、FG、GH 连接而成,其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长成正比,P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S将P从H端移到E端时,电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。已知R1=10Ω,则下列判断正确的是(▲)
A、电源电压为12V B、GH导体的电阻为10Ω
C、当电流表示数为0.5A时,x的值为31cm D、P位于x= 0cm时,R1两端的电压为4V
【答案】C
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。(1)滑动变阻器接入电路中的电阻为零
时,电路中电流最大,根据图像读出电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电源的电压;(2)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,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,根据电阻的串联求
出滑动变阻器的最大阻值,根据P=I2R求出R2消耗的功率;根据图乙可知滑片从G向F移动时电路中
的电流不变,则GF段为铜导线,根据欧姆定律求出电路的总电阻,利用电阻的串联求出EF段的总电阻,
然后求出GH导体的电阻;(3)由图像可知滑片P从H端向E端移动出现拐点,据此确定GH、FG、EF
的长度,由EF段导体的阻值与自身长成正比得出导体每1cm的电阻,根据欧姆定律求出电流表示数为
5A时电路中的总电阻,然后求出此时R2接入电路中电阻,与REF比较判断出滑片应位于EF段,进一
步求出变阻器接入电路中电阻的长度,最后求出x的值。
【分析】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从图象中获取有用的信息是关
键。
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。A、当P位于x=35cm时,电路为R1的
简单电路,电路中的电流最大,图乙可知I大=0. 6A,则电源的电压U=1大R1=0. 6Ax10Ω=6V故A错误。B、
当P位于x=0cm时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知I小=0. 2A,则电路中的总电
阻R总==30Ω,滑动变阻器的最大阻值REH=R总-R1=30Ω-10Ω=20Ω由图乙可知,滑片从G
向F移动时,电路中的电流I=0. 4A不变,即GF段为铜导线,此时电路的总电阻R总 ==15Ω
EF段的总电阻REF=R总 -R1=15Ω-10Ω=5Ω所以,GH导体的电阻RGH=REH-REF=20Ω-5Ω=15Ω故B错
误。C、由图像的拐点可知GH=15cm, FG=25cm-15cm=10cm, EF=35cm-25cm=10cm因EF段导体的阻
值与自身长成正比,所以EF段导体每1cm的电阻=0. 5Ω/cm当电流表示数为0. 5A时,电路中的
总电阻R总"==12Ω此时R2接入电路中电阻R2=R总"-R1=12Ω-10Ω=2Ω由REF>R2可知，滑
片应位于EF段,此时接入电路中的长度=4cm所以x=35cm-4cm=31cm故C正确。D、当P
位于x=0cm时,滑片在H处,此时变阻器全部接入电路,此时总电流最小为0. 2A,则R两端的电压为U=IR=0. 2Ax10Ω=2V故D错误。故选：C。
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共18分)
16、如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图,电源电压保持21V不变,电压表量程0-15V,电流表量程0~3A,R0是阻值为15Ω的定值电阻,R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝,滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体长100cm,底面积为200cm2。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)为保证电路正常工作,选择R1时,最大阻值不能超过 ▲ Ω。
(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为 ▲ 。
(3)当电流表示数为0.7A时,圆柱体露出水面部分的长度为 ▲ 。
【答案】(1)37.5; (2)12V; (3)25cm
【解析】【分析】【详解】(1)当保证电路正常工作,R1两端的电压为15V,,根据串联电路的分压特点,R0
两端的电压为U0=21V-15V=6V则电路中的电流为I==0.4A,则R1的电阻为R 1==37. 5Ω;(2)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,此时
R1全部连入电路,此时整个电路的电阻为R总=R1+R0=20Ω+15Ω=35Ω则电路中的电流为I串==0.6A,此时R1两端的电压为UR1=R1I串=20Ωx0.6A=12V;(3)当电路中的电流为0.7A时,
电路中的电阻为R总==30Ω,则此时的电阻为R1=R总-R0=30Ω-15Ω=15Ω,R1是长20cm、阻
值为20Ω的电阻丝,此时R1连入电路的电阻为15Ω,所以弹簧下降了5cm,则拉力增大了50N,即浮力减
小了50N,则M排开水的体积V排==5x10-3m3,圆柱体露出水面部
分的长度为h==0. 25m=25cm。故答案为：(1)为保证电路正常工作,选择R1时,
最大阻值不能超过37.5Ω。(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为12V。(3)当电流表示数为0.7A时,
圆柱体露出水面部分的长度为25cm。
17、如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片,S为自动控制开关。闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量;当被测物体的质量超过电子秤量程时,开关S自动断开,电子秤无示数。回答下列问题：
(1)电子秤的AB部分是一个滑动变阻器,A端为 ▲ (选填“导体"或“绝缘体”)。
(2)电子刻度表的示数越大,说明所称物体的质量越 ▲ 。
【答案】(1)绝缘体; (2)大
【解析】(1)根据电流表要串联在电路中,电压表要并联在电路中,判断电子秤刻度表是电流表;金属片P
和AB构成了一个滑动变阻器,闭合开关S,秤盘内不放物体时,滑片在A端,电子秤刻度表示数为0,说明
电路是断路,由此可知A端材料的特性;(2)当秤盘内放入物体时,滑动变阻器的滑片下移,变阻器接入电
路的电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变化,由此得出结论。
【分析】明确电子秤的工作原理是解决本题的关键,本题涉及到的知识点有电流表和电压表的正确使
用、滑动变阻器的作用、欧姆定律、绝缘体等等,综合性比较强,有一定的难度。
【详解】(1)由电路图可知,电子秤刻度表串联在电路中,电子秤刻度表应该是电流表,金属片P和AB构
成了一个滑动变阻器,闭合开关S,秤盘内不放物体时,滑片在A端,电子秤刻度表示数为0,说明电路是断
路,则A端是绝缘体;(2)当盘中放入物体质量越大时,滑片下移,变阻器连入电路的电阻越小,电路总电阻
越小,由欧姆定律可知,电路电流越大,即电子刻度表的示数越大,说明所称物体的质量越大。故答案为：
(1)绝缘体; (2)大。
18、如图1所示的电路中,R1为定值电阻,阻值为5Ω,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2所示,则电源电压为 ▲ V,R2的最大阻值为 ▲ Ω。
图1 图2
【答案】3; 10
【解析】【分析】【详解】由图1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2可知I1=0. 6A,根据欧姆定律可得,电
源的电压：U=I1R1=0. 6AxR1,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2可知,
此时I2=0. 2A,U2=2V,滑动变阻器的最大阻值：R2==10Ω,串联电路中总电压等于各分电压
之和,电源的电压：U=I2R1+U2=0. 2AxR1+2V,电源的电压不变,所以0. 6AxR1=0. 2AxR1+2V,解得：R1=5
Ω,电源的电压：U=0. 6AxR1=0. 6Ax5Ω=3V。故答案为：3; 10。
19、某实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等。他们的设想是：用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器;将电压表改装成身高显示仪——所测身高越大,显示仪示数越大,且刻度均匀。
(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是 ▲ 。
A、移动滑片P时电路的总电阻没有变化
B、当所测身高越大时,电压表的示数越小
C、电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比
D、电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路,是下图中的 ▲ 电路。
【答案】(1)C; (2)丁
【解析】【分析】【详解】(1)A、由图知,变阻器R2与电阻R1串联,电压表测变阻器R2两端的电压,
移动滑片P时,R2接入电路的阻值改变,电路的总电阻等于两个电阻之和,所以总电阻也会发生改变,故
A错误;B、当所测身高越大时,R2接入电路的阻值越大,根据串联分压规律可知,电压表的示数变大,故B
错误;C、图中身高的变化量决定了变阻器R2的电阻变化量,该电路中的电流I=,电压表
的示数U2=·R2由此可见,电压表的示数与R2接入的阻值不成正比,则电压表示数的变化量与
R2的阻值变化量不成正比,所以电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比,故C正确;D、当滑片在最
下端时,变阻器的阻值为零,电压表的示数为零;当滑片在最上端时,变阻器接入的阻值最大,电压表的示
数也最大,因此,电压表的示数能由零变化到最大刻度值,故D错误。(2)甲.由甲电路图可知,变阻器R2
与电阻R1串联,电压表测电阻R2两端的电压,人身高越高,R2电阻越大,电压表示数越大,但由于电压表
的示数变化量跟身高变化量不成正比(见第一问C的解析),所以刻度并不均匀,不合题意;乙.由乙电路图
可知,变阻器R2与电阻R1串联,电压表测电阻R1两端的电压,人身高越高,R2电阻越大,电压表示数越小,
不合题意;丙．由丙电路图可知,变阻器R2与电阻R1串联,人身高变化不会改变R2接入电路电阻的大小,
电压表测R2上半部分那段电阻两端的电压,身高越高,电压表示数越小,不合题意;丁.由丁电路图可知,
变阻器R2与电阻R1串联,人身高变化不改变R2接入电路电阻的大小,整个电路电流I不变,电压表测
R2下半部分那段电阻两端的电压,其示数为U2=IR2下所以电压表示数与电阻R2的阻值成正比,因此刻度
是均匀的,且身高越高,电压表示数越大,符合题意。故答案为：(1)C; (2)丁。
20、如图所示电路,电源电压不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移,此时电压表与电流表的比值将 ▲ (选填“变大”“变小”或“不变”)。当滑片P移至某一位置时,读出电流表的示数为0.4A;然后再次移动滑片P至另一位置,读出电流表的示数为0.3A,电压表示数为1.5V,前后两次滑动变阻器的阻值之比为2:3,则电源电压为 ▲ V。
【答案】不变; 6
【解析】【分析】【详解】闭合开关S后,当滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,而电
压表示数和电流表示数的比之等于R1的阻值,R1是定值电阻,阻值不变,故比值不变;因为电流表的示数
为0. 3A时,电压表示数为1. 5V,所以R1的阻值为R1==5Ω,当电流表示数为0. 4A时,电阻
R1两端的电压为U'=I1 R1=0. 4Ax5Ω=2V设电源电压为U,则当电流表示数为0. 4A时,滑动变阻器两端
的电压为U滑 =U-U1 =U-2V此时滑动变阻器接入电路中的阻值为U滑 =当电流表的
示数为0. 3A时,滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U1=U-1.5V此时滑动变阻器接入电路中的阻值为R滑
=因为前后两次滑动变阻器的阻值之比为2:3,所以=解得U=6V所以电源
电压为6V。故答案为：不变; 6。
21、如图所示,黑匣子上有A、B、C三个接线柱,内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1、R2(R1>R2)。当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时,电流表示数如下表所示：
实验序号 1 2 3
电流表位置 接AB之间 接AC之间 接BC之间
电流表示数/A 0.2 0 0.3
电路的总电阻/Ω —— 无法计算 20
(1)请将上表填写完整。
(2)下图所列的四个电路图,符合上述黑匣子内电路连接情况的有 ▲ (填数字序号)。
① ② ③ ④
(3)R1和R2的阻值各为 ▲ 。
【答案】(1)30; (2)②④; (3)②中R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω; ④中R1的阻值为30Ω,R2的阻值为20Ω
【解析】(1)从表格数据可知,电流表接AB之间时电路中的电流个,根据欧姆定律求出电路的总电阻;(2)
由表格数据可知RBC之间的阻值,比较RAB和RBC的阻值关系,若AB之间R1与R2串联,则BC之间只有
一个电阻,根据电阻的串联求出另一个电阻的阻值,利用R1>R2判断电路的连接方式;若AB之间只有一
个电阻,根据R1>R2判断AB之间和BC之间的电阻,然后得出电路的连接方式;(3)根据(2)的解答得出
R1和R2的阻值。
【分析】本题考查了电阻的串联和欧姆定律的应用,根据RAB和RBC的阻值关系判断出电路的连接方
式是关键。
【详解】(1)由I=可得,电流表接AB之间时电路的总电阻：RAB==30Ω;(2)由表格
据,RBC=20Ω,则RAB> RBC,若AB之间R1与R2串联,BC之间只有一个电阻,且阻值为20Ω,因串联电路
中总电阻等于各分电阻之和,所以,另一个电阻的阻值为30Ω-20Ω=10Ω,由R1>R2可知,BC间的电阻为
R1,故①不符合、②符合;若AB之间只有一个电阻,由R1>R2、RAB>RBC可知,AB之间为R1,BC之间为
R2,故③不符合、④符合;(3)由(2)可知,②中R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω;④中R1的阻值为30Ω,R2
的阻值为20Ω。答：(1)30; (2)②④; (3)②中R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω; ④中R1的阻值为
30Ω,R2的阻值为20Ω。
22、如图是小科自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0~0.6A的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,油量表指针满偏;当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小。则R0的阻值是 ▲ Ω,油量表的最小读数是 ▲ A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数是 ▲ A,据此推理油量表的刻度 ▲ (选填“均匀”或“不均匀”)。
【答案】20; 0.3; 0.4; 不均匀
【解析】(1)当油面最高时,R的金属片在最下端,R接入电路的阻值为0,此时电路中的电流为0. 6A,由
公式I=可求得R0的阻值;(2)当油面最低时,R与R0串联,且R接入电路的阻值最大为20Ω,由公式
I=可求得电路中的最小电流即油量表的最小读数;(3)当油面为最高油面一半时,R与R0串联,且R接
入电路的阻值为10Ω,由公式I=可求得电路中的电流;(4)根据“油面在不同位置时电流表的示数”
可判断油量表的刻度是否均匀。
【分析】本题考查欧姆定律在串联电路中的应用,难度一般。
【详解】当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,此时电路中只有R0接入电路,油量表指针满
偏,其示数l0=0. 6A,则R0的阻值R0==20Ω,当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读
数最小,此时电路总电阻R总=R+R0=20Ω+20Ω=40Ω,此时电路电流I小==0.3A,当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数I中==0. 4A。当R接入电路的电阻为0时,电路电流为0. 6A;当R接入电路的电阻为R的一半时,电路电流为0. 4A;当R全部接入电路时,电路电流为0. 3A。由此判断推理油量表的刻度是不均匀的。故答案为：20; 0.3; 0.4; 不均匀
三、探究题(本题共5小题,每空2分,共34分)
23、小明用电流表研究并联电路的电流特点时,连接了如图甲所示的电路。
(1)当闭合开关,由于 ▲ 致使电流表无示数,但两个灯泡会发光;当拆除导线 ▲ 时,就可以修复电路,并使电流表测其中一条支路电流。
(2)如图乙是某次测量中电流表负接线柱接线情况及电流表示数,电流表正接线柱的接线末画出,若通过导线d的电流大小为0.6A,则通过导线c的电流大小是 ▲ A。
【答案】(1)电流表短路; c; (2)2.1
【解析】【分析】【详解】(1)由图甲可知,当闭合开关,由于电流表短路致使电流表无示数,两个灯泡并
联,两个灯泡会发光;当拆除导线c时,电流表和L1在一条支路,电流表测L1支路电流。(2)根据图乙可
知,c、d两条线从“－”接线柱分开,则电流表肯定在干路上测总电流,而d在L2的支路上,而c在L1的
支路上。根据并联电路电流规律可知,干路电流肯定大于0. 6A,则电流表的示数应该是2. 7A,因此通过
导线c的电流为I2=I总-I1=2.7A-0. 6A=2. 1A。故答案为：(1)电流表短路; c; (2)2.1。
24、实验室要测量一只未知阻值Rx的阻值,提供的器材有：由两节干电池串联成的电源,学生用电流表(0∽0.6A,0~3A)一只,学生用电压表(0∽3V,0~-15V)一只,阻值变化范围合适的滑动变阻器R一只,电阻箱R0(0∽9999Ω,5A)一只,开关和导线若干。
甲 乙 丙 丁
(1)若Rx的阻值约为400Ω,如图甲、乙、丙所示三个电路设计中能测出Rx的是 ▲ 。
(2)如图丁所示的实验方案也能测出Rx,但实验操作步骤尚未完善,请你补充完整。
①按照电路图连接好电路后,闭合开关,将电阻箱阻值调至某一值,记下此时 ▲ 和电压表示数U1;
②将 ▲ ,记下此时电压表示数U;
③待测电阻Rx的表达式为Rx= ▲ 。(用所测物理量的符号表示)
【答案】(1)丙; (2)①电阻箱连入电路中的电阻R0; ②电阻箱阻值调为0Ω; ③·R0
【解析】【分析】【详解】(1)电源由两节干电池串联,故电源电压为3V,Rx的阻值约为400,由欧姆定
律知,电路中的最大电流I大==0.0075A,小于电流表小量程的分度值0. 02A,故电路中的电
流表不能测量电流,故甲、乙不可行;丙图中由题意知,阻值变化范围合适的滑动变阻器R一只,可将S
掷于1,移动变阻器滑片使电压表示数为1V,再将S掷于2,保持变阻器滑片位置不动,调节电阻箱连入电
路中的电阻,使电压表示数不变,根据等效替代法,则此时电阻箱连入电路中的电阻大小即为待测电阻
的大小,故丙可行。(2)丁图两电阻串联,可利用串联等流求出未知电阻的电流,再由R=求出未知电阻
大小,步骤为：①先按照丁电路图连接好电路后,闭合开关,将电阻箱阻值调至某一值,记下此时电阻箱连
入电路中的电阻R0和电压表示数U1。②再将电阻箱阻值调为0Ω,记下电压表示数U。在②中,电压表
测电源电压U,在①中电阻箱与待测电阻串联,根据串联电路电压的规律知,电阻箱的电压为U0=U-U1由
欧姆定律知,电路的电流为I=,由串联电路电流的规律和欧姆定律知,待测电阻Rx的表达
式为Rx=·R0。故答案为：(1)丙; (2)①电阻箱连入电路中的电阻R0; ②电
阻箱阻值调为0Ω; ③·R0。
25、为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋扭变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋扭滑片的材料应选用 ▲ 。(选填“导体”或“绝缘体”)
(2)驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速。用画线代表导线将旋扭变阻器接入电路M、N处。
(3)车速仪可由电路中的电压表或电流表改装。要求：驾驶员踩下“油门”,车速仪示数变大。则下列电路图符合要求的有 ▲ 。
【答案】(1)导体; (2)如图;
(3)BC
【解析】(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;(2)驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器
阻值减小,则应把O、E接入电路;(3)当驾驶员向下踩“油门”踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速
变大,表明通过电动机的电流变大,据此分析。
【分析】本题考查了导体与绝缘体、电路图的设计,明确电路的连接方式和串并联电路的特点。
【详解】(1)根据图片知道,变阻器上的旋钮滑片是电流的必经之路,所以,应该选用导体。(2)根据图片知
道,踩下油门踏板后,旋钮滑片向下移动,此时E到滑片之间的部分变短,电阻变小;而滑片到F之间的部
分变长,电阻变大,则接入的应该是OE,如下图所示
(3)A.变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测R2的电压。当踩下油门踏板,滑片向下移动时,变阻器R2
的阻值减小,根据“串联电路电压与电阻呈正比”可知,电压表的示数变小,故A不合题意;B.变阻器R2
与定值电阻R1串联,电压表测R1的电压。当踩下油门踏板,滑片向下移动时,变阻器R2的阻值减小,则
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,故B符合题意;C.变阻器R2与定
值电阻R1串联,电流表测总电流。当踩下油门踏板,滑片向下移动时,变阻器R2的阻值减小,则总电阻变
小,而总电流变大,即电流表的示数变大,故C符合题意;D.变阻器R2与定值电阻R1串联,电流表测总电
流。当踩下油门踏板,滑片向下移动时,变阻器R2的阻值增大,则总电阻变大,而总电流变小,即电流表的
示数变小,故D不合题意。故答案为：(1)导体; (2)如图;
(3)BC。
26、现有下列器材：学生电源6V、电流表(0∽0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0∽15V)、阻值不同的定值电阻若干、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)按图甲所示连接好电路,滑片P移到阻值最大处,将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后无论怎样移动滑片P都发现：电压表有示数并保持不变,电流表始终无示数,其原因可能是 ▲ 。
(2)排除故障后,多次换用定值电阻的阻值R1,调节滑动变阻器R2的阻值,保持电压表示数不变,记下电流表示数I,利用描点法得到I随变化的图像如图乙所示。该实验中应当选择的滑动变阻器的规格可能是 ▲ 。
A、50Ω 1.0A B、30Ω 1.0A C、20Ω 1.0A
(3)请在图中选择正确的图像来反映本实验中滑动变阻器的电流I随其倒数变化的关系 ▲ 。
【答案】(1)定值电阻R1断路; (2)A; (3)C
【解析】【分析】【详解】(1)由电路图知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表无示数,说明电路断路,
电压表测电阻R1两端的电压,电压表有示数,说明定值电阻R1断路。(2)由图乙知,当电路中电流I=0.1A
时,电阻R1的倒数为=0.05/Ω则R1=20Ω此时电阻R1两端的电压为UR1=IR1=0. 1Ax20Ω=2V此时
滑动变阻器接入电路的阻值最大,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-UR1=6V-2V=4V则滑动变阻器接入电路的阻值R滑==40Ω;则选用滑动变阻器的规
格为“50Ω1. 0A”。(3)电源电压为6V,由图乙知,电阻R1两端的电压为2V不变,则滑动变阻器两端的
电压为U滑=U-UR1=6V-2V=4V不变,即通过滑动变阻器的电流I与滑动变阻器R2连入电路的阻值的乘
积为4V不变,故可得I=即I与成正比,故选：C。
27、电子体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。某同学买来一个热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。他计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路。RT为热敏电阻,实验时,RT置于温控箱(图中虚线区域)中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱(0∽9999Ω可调节),S2单刀双掷开关,开关S1和S2闭合前,他将电阻箱R2的阻值调到最大。
(1)首先调节温控箱的温度,使RT温度为42.0℃,闭合S1,将S2接2,读出电压表的示数为5V。为测量此时RT的阻值,接下来的操作是：将S2接 ▲ (选填“1”或“2”),调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为 ▲ V,读出此时R2的阻值即为42.0℃时RT的阻值。
(2)逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出RT在不同温度时的阻值,若依据该同学所测数据画出的RT阻值随温度变化的图象如图乙所示,且当RT的温度降至32.0℃时,闭合S1将S2接2,电压表示数为3V则R1= ▲ 。
(3)在获得如图乙所示的RT阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将RT用绝缘薄膜包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝合拢,闭合S1,当电压表示数稳定后,电压表示数最接近 ▲ 。
A、3.5V B、3.75V C、4V D、4.25V
【答案】(1)1; 5; (2)1000Ω; (3)B
【解析】(1)该问采用等效替代法测量RT的阻值,闭合S1、S2接2时电压表的示数与闭合S1、S2接1时电压表的示数相等,则RT=R2;(2)由图乙可知42.℃和32. 0℃时RT的阻值,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出电路中的电流,再根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,然后联立等式即可求出R1的阻值和电源的电压;(3)根据图乙可知,热敏电阻的阻值RT与温度t成一次函数关系,设RT=kt+b,利用坐标(32, 1000)、(42, 200)求出RT与温度t的函数解析式,最后将正常人腋窝体温代入函数解析式求R"T;根据求出电压表示数。
【分析】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,综合性较强,最后一问是一次函数与欧姆定律
的结合,需熟练一次函数解析式的解法。
【详解】(1)串联电路是分压电路,电压是根据电阻大小来分配的,因此当电压表示数相同时,说明R2的阻值与RT相同,所以将S2接在1,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数为5V,读出此时R2的阻值即为42. 0℃时RT的阻值。(2)由图可知,T=32℃时,RT=1000Ω,即电源电压U=IR总=(1000Ω+R1),当T=42℃时,RT=200Ω,即电源电压U=I1R总1=(200Ω+R1) ;所以(1000Ω+R1)=(200Ω+R1) R1=1000Ω。(3)由图可知,温度每升高1℃,RT的阻值减小80Ω;人体体温约为37℃,这时RT的阻值为1000Ω-80Ω/℃ (37℃-32℃) =600Ω由(2)可知,电源电压U=(1000Ω+R1) =(1000Ω+1000Ω)=6V;此时电路中的电流为I==0.00375A,电压表示数为U1=IR1=0. 00375Ax1000Ω=3. 75V。故答案为：(1)1; 5; (2)1000Ω; (3)B。
四、简答题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
28、小乐设计了一个电子拉力计,其原理图(部分)如图甲所示,其中电源电压U=3V,定值电阻R0=5Ω,R1是一根长为L=5cm 的均匀电阻线(阻值跟长度成正比,最大阻值为25Ω),轻质弹簧一端固定,另一端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1接触良好且摩擦不计),当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端。已知该轻质弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示。
(1)小乐利用一量程为0∽3V的电压表改装成拉力示数表,要求拉力越大,电压表指针向右偏转越大,则该电压表应并联在 ▲ (选填“R0”或“R1”)两端。
(2)当拉力为ON时,电压表的读数是多少
(3)当电压表示数为1.5V时,拉环上受到水平向右的拉力为多大
【答案】(1)R0; (2)当拉力为0N时,电压表的读数为0.5V; (3)当电压表示数为1.5V时,拉环上受到水平向右的拉力为400N
【解析】由图甲可知,闭合开关,R0与R1串联,(1)根据拉力的变化可知滑片移动的方向,进一步判断接入
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电阻两端电压的变化,进一步判断电压表应
与谁并联;(2)当不拉拉环时,R1接入电路中的电阻最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,
再根据欧姆定律求出电压表的示数;(3)闭合开关,当电压表的指针指在1. 5V时,利用串联电路的分压关
系,求出滑动变阻器连入的电阻,求出弹簧的伸长量,再由弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系图,
找出拉力的大小。
【分析】本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,正确判断电压表的位置是解题的关键。
【详解】由图甲可知,闭合开关,R0与R1串联,(1)当拉力增大时,滑片右移,接入电路中的电阻减小,电路
中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流最大,由U=IR可知,R0两端的电压增大,所以电压表应并联
在R0两端,则电压表的示数会随拉力的增大而增大;(2)当不拉拉环时,R1=25Ω,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：I==0.1A,电压表的读数：U0=IR0=0. 1Ax5
Ω=0. 5V;(3)当电压表的示数U=1. 5V时,I'==0. 3A,所以电阻线连入电路的电阻值：R1==5Ω;因为弹簧的伸长量：ΔL=5cm-x5cm=4cm,由弹簧伸长的长度Δ
L与所受拉力F间的关系图可知：F=400N。故答案为：(1)R0; (2)当拉力为0N时,电压表的读数为0.5V;
(3)当电压表示数为1.5V时,拉环上受到水平向右的拉力为400N。
29、握力能反映上肢力量发展水平,是体质健康测试项目之一,握力测试如图甲。某项目学习小组同学想制作简易握力计,选用电压表来显示握力的大小。他们设计的电路原理图如图乙,其中电源电压3V,定值电阻R1阻值为6Ω,电压表量程为0∽3V,轻质细杆将弹簧与滑动变阻器R2的滑片相连。
(1)【初步调试】用手往下拉弹簧,电压表示数如何变化 ▲ 。
(2)【表盘改造】为方便读数,小组同学想在电压表表盘上标注相应的握力值。经测定,变阻器R2接入电路的阻值与握力F关系如图丙,求在电压表刻度为1.5V的位置上所标注的握力大小。(写出计算过程)
(3)[优化改进】握力一定时,电压表指针偏转角度越大,握力计精确度就越高。以下改进方法中能提高握力计精确度的有 ▲ 。
A、定值电阻更换为3Ω B、电源电压增大到4V
C、电压表用0~15V量程 D、电压表改接在R1两端
【答案】(1)增大; (2)400N; (3)AB
【解析】(1)由图乙可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压,用手往下拉
弹簧,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变大,根据欧姆定律可
知通过电路的电流变小,根据U=IR可知定值电阻两端的电压变小,根据串联电路电压规律可知电压表
示数变化;(2)根据串联电路电压规律计算此时定值电阻两端的电压,根据欧姆定律计算此时通过电路
的电流,进一步计算滑动变阻器接入电路的电阻,由丙图可知此时的握力;(3)根据串联电路电压规律结
合欧姆定律、电压表的量程逐项分析即可。
【分析】本题考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用,最后一问有难度。
【详解】(1)根据乙图可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压。用手向下拉弹簧时,
变阻器的阻值变大,由串联分压可知,电压表的示数变大。(2)定值电阻R1两端的电压U1=U总-U2=3V-1.
5V=1.5V,通过定值电阻R1的电流I==0.25A,变阻器R2接入电路的阻值R2==6Ω,查图丙可知：当R2=6Ω时,握力F=400N。(3)当握力一定时,滑片的位置不变,则变阻器R2的阻值不变。A.定值电阻从6Ω减小到3Ω时,总电阻变小,由I=可知电路中电流变大,根据U=IR可知,电压表的示数增大,故A符合题意;B.电源电压增大后,通过电路的电流增大,根据U=IR可知,电压表的示数增大,故B符合题意;C.换用量程,对电压表的示数没有影响,但电压表指针偏转角度变小,故C不符合题意;D.电压表改接再R1两端时,电压表的示数随握力的增大而减小,故D不符合题意。故答案为：(1)增大; (2)400N; (3)AB。
30、现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动変阻器R1的滑片P至最右端后,闭合开关S,将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为RMN。设滑过弧 MN的长为x,电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为9V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是 ▲ cm。
(2)在触点N滑动过程中,RMN的最大值是 ▲ 。
(3)每1cm 电阻丝的阻值是 ▲ Ω(提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)。
【答案】(1)10; (2)8Ω; (3)0.8
【解析】(1)铜丝电阻忽略不计,相当于导线,当滑片在铜丝上移动时,金属圆环的总电阻不变,根据欧姆
定律可知,此时电路中的电流不变,根据图乙读出该金属圆环中铜丝的长度;(2)当x=0或x=50cm时,金属
圆环接入电路中的电阻为零,此时电路为R1的简单电路,根据图乙读出电路中的电流,根据欧姆定律求
出变阻器接入电路中的电阻;当电路中的电流最小时,电路的总电阻最大,金属圆环接入电路中的电阻
最大,根据图乙读出电路中的电流,根据欧姆定律求出总电阻,利用电阻的串联求出M、N之间的最大
值;(3)由题意可知,M、N之间两段弧形金属丝并联,根据电阻的并联和结合数学知识得出两部分电阻
相等时金属圆环中的总电阻最大,据此求出电路的总电阻,根据图乙读出金属圆环中电阻丝的总长度,
然后求出每1cm电阻丝的阻值;(4)把M、N接到圆环其中一条直径的两端,将滑片P移动到最左端,电
路为圆环的简单电路,由电阻的并联可知,当铜丝全部位于上方(或下方)时,上方(或下方)的电阻最小,即
电路总电阻最小,然后根据题意求出两部分的电阻值,进一步求出此时电路的总电阻,利用欧姆定律求
出电流表最大值。
【分析】本题主要考查学生对串并联电路的特点以及欧姆定律的掌握,此题的关键是要从图像中获取
有用的信息,以及知道圆环电阻最大时的情况。
【详解】(1)当滑片在铜丝上移动时,金属圆环的总电阻不变,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流不变由图乙可知,x从30cm到40cm的过程中,电路的电流不变,则该金属圆环中铜丝的长度为40cm-30cm=10cm。(2)当x=0或x=50cm时,金属圆环接入电路中的电阻为零,此时电路为R1的简单电路,由图乙可知,电路中的电流I大=0. 9A,变阻器接入电路中的电阻R1==10Ω,当电路中的电流最小时,电路的总电阻最大,金属圆环接入电路中的电阻最大,由图乙可知,电路中的电流I小=0. 5A,此时电路的总电阻R总==18Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,M、N之间的最大值RMN大=R总－R1=18Ω-10Ω=8Ω。(3)由题意可知,M、N之间两段弧形金属丝并联,分别设为R3、R4,如下图所示：
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以即RMN=因金属圆环中电阻丝的总电阻一定,即R3+R4的值不变,所以,由数学知识“两个正数和一定,两数相同时乘积最大”可知R3=R4时,M、N之间的总电阻最大,所以8Ω= R3=R4=16Ω金属圆环中电阻丝的总电阻R环=R3+R4=16Ω+16Ω=32Ω由图乙可知,金属圆环中电阻丝的总长度L=50cm-10cm=40cm。每1cm电阻丝的阻值是=0.8Ω。故答案为：(1)10; (2)8Ω; (3)0.8。
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第四章 电路探秘C
(分值：100分,时间：120分钟)
温馨提示：本卷共30题
一、选择题(本题共15小题,每题2分,共30分)
1、下列有关物体导电性的说法,正确的是(▲)
A、绝缘体不能导电的主要原因是它们内部没有电子
B、导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力会增强
C、玻璃烧红后能导电的原因是自由移动的电子增加了
D、导体的横截面积越大,则其对电流的阻碍作用越大
2、如图所示,小科运用电学知识设计了一个电子身高测量仪,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,金属杆cd和 MP(左端P是滑片)与电路接触良好,杆cd和MP的电阻不计。当被测身高增加时,电压表的示数(▲)
A、变大 B、变小 C、不变 D、无法确定
3、早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流、导体两端电压的关系进行了大量的实验研究。发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比,并于 1827年在《动电电路的数学研究)一书中,把他的实验规律总结成如下公式：S= ·E(S表示导体中的电流;E表示导体两端电压; 表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是(▲)
A、对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比
B、对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比
C、电导率反映的是导体对电流的导通作用
D、电导率的大小是由加在导体两端电压与通过导体的电流决定的
4、如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表指针偏转角度相同;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为(▲)
A、5:4 B、3:5 C、4:5 D、4:1
5、将毛皮与橡胶棒摩擦这一过程中,下列说法正确的是(▲)
A、毛皮与橡胶棒塺擦起电是创造了电荷
B、橡胶棒能带上电荷,说明橡胶棒是导体
C、毛皮摩擦过的橡胶棒能够吸引轻小物体
D、把毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体,会互相吸引
6、如图电路中,各个电路元件都能完好无损,以下相关说法中(▲)
①当只闭合开关S1、S3时,灯泡L1、L2、L3均不发光
②当只闭合开关S2、S4时,灯泡L2发光
③当只闭合开关S1、S2、S3时,灯泡L1发光
④当S1、S2、S3、S4都闭合时,灯泡L1、L2、L3,均不发光
A、只有①②正确 B、只有①③正确 C、只有②③正确 D、只有③④正确
7、在如图所示的电路中,R0、R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数的变化量分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示。则在滑片P向下滑动的过程中(▲)
A、I减小, U2减小, U1增加 B、I减小, U3减小
C、不变, 变大 D、不变, 变大
8、如图所示,物体M在水平导轨上平移时,带动滑动变阻器的滑片P移动,通过电压表显示的数据,可反映出物体移动距离的大小。下列说法正确的是(▲)
A、物体M不动时,电流表、电压表都没有示数
B、物体M不动时,电流表有示数,电压表没有示数
C、物体M向右移动时,电流表、电压表示数都增大
D、物体M向右移动时,电流表示数不变,电压表示数增大
9、如图甲所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。改变滑片P的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图像分别表示在图乙所示的坐标系中。下列说法中不正确的是(▲)
A、R1的阻值为1Ω B、电源的电压为9V
C、当滑片移至b端时,电路中的电流为1A D、当滑片移至a端时,对应的是图乙中的B点
10、如图所示是电阻甲和乙的I-U图像,下列说法正确的是(▲)
A、电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B、甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总电阻约为3.3Ω
C、甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V
D、当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
11、某同学在没有电流表的情况下(电源电压未知但不变),利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,下列不能实现测量Rx阻值的电路图是(▲)
A B C D
12、如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是(▲)
A、图线A是电阻R1的I-U关系图象 B、电源电压为14V
C、R1的阻值是20Ω D、滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
13、在图中,c、d间电压U恒定,R0、R2阻值也恒定,滑动变阻器的总电阻为R1,已知R0A、A1表的示数不断减小 B、A2表的示数不断增大
C、A1表的示数先增大后减小 D、A2表的示数先减小后增大
14、如图所示,电源电压恒定,R0是定值电阻,闭合开关S,将滑动变阻器滑片调到适当位置,电流表A示数为I1,电压表V示数为U1;再将滑动变阻器滑片向右移动少许,电流表A示数为I2,电压表V示数为U2,则(▲)
A、I1I2,U1>U2
C、=R0 , D、=R0,
15、如图甲所示电路中,电源电压不变,R1是定值电阻,R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体
EF、FG、GH 连接而成,其中一段是铜导体,其电阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长成正比,P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S将P从H端移到E端时,电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。已知R1=10Ω,则下列判断正确的是(▲)
A、电源电压为12V B、GH导体的电阻为10Ω
C、当电流表示数为0.5A时,x的值为31cm D、P位于x= 0cm时,R1两端的电压为4V
二、填空题(本题共7小题,每空1分,共18分)
16、如图甲所示是一种家庭水箱水位测量装置示意图,电源电压保持21V不变,电压表量程0-15V,电流表量程0~3A,R0是阻值为15Ω的定值电阻,R1是长20cm、阻值为20Ω的电阻丝,滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起。圆柱体长100cm,底面积为200cm2。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)为保证电路正常工作,选择R1时,最大阻值不能超过 ▲ Ω。
(2)当水位处于最高处时,电压表的示数为 ▲ 。
(3)当电流表示数为0.7A时,圆柱体露出水面部分的长度为 ▲ 。
17、如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片,S为自动控制开关。闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量;当被测物体的质量超过电子秤量程时,开关S自动断开,电子秤无示数。回答下列问题：
(1)电子秤的AB部分是一个滑动变阻器,A端为 ▲ (选填“导体"或“绝缘体”)。
(2)电子刻度表的示数越大,说明所称物体的质量越 ▲ 。
18、如图1所示的电路中,R1为定值电阻,阻值为5Ω,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2所示,则电源电压为 ▲ V,R2的最大阻值为 ▲ Ω。
图1 图2
19、某实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等。他们的设想是：用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器;将电压表改装成身高显示仪——所测身高越大,显示仪示数越大,且刻度均匀。
(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是 ▲ 。
A、移动滑片P时电路的总电阻没有变化
B、当所测身高越大时,电压表的示数越小
C、电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比
D、电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路,是下图中的 ▲ 电路。
20、如图所示电路,电源电压不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移,此时电压表与电流表的比值将 ▲ (选填“变大”“变小”或“不变”)。当滑片P移至某一位置时,读出电流表的示数为0.4A;然后再次移动滑片P至另一位置,读出电流表的示数为0.3A,电压表示数为1.5V,前后两次滑动变阻器的阻值之比为2:3,则电源电压为 ▲ V。
21、如图所示,黑匣子上有A、B、C三个接线柱,内部只有一个电压恒为6V的电源和两个定值电阻R1、R2(R1>R2)。当电流表分别连接到接线柱AB、AC、BC时,电流表示数如下表所示：
实验序号 1 2 3
电流表位置 接AB之间 接AC之间 接BC之间
电流表示数/A 0.2 0 0.3
电路的总电阻/Ω —— 无法计算 20
(1)请将上表填写完整。
(2)下图所列的四个电路图,符合上述黑匣子内电路连接情况的有 ▲ (填数字序号)。
① ② ③ ④
(3)R1和R2的阻值各为 ▲ 。
22、如图是小科自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0~0.6A的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,油量表指针满偏;当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小。则R0的阻值是 ▲ Ω,油量表的最小读数是 ▲ A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数是 ▲ A,据此推理油量表的刻度 ▲ (选填“均匀”或“不均匀”)。
三、探究题(本题共5小题,每空2分,共34分)
23、小明用电流表研究并联电路的电流特点时,连接了如图甲所示的电路。
(1)当闭合开关,由于 ▲ 致使电流表无示数,但两个灯泡会发光;当拆除导线 ▲ 时,就可以修复电路,并使电流表测其中一条支路电流。
(2)如图乙是某次测量中电流表负接线柱接线情况及电流表示数,电流表正接线柱的接线末画出,若通过导线d的电流大小为0.6A,则通过导线c的电流大小是 ▲ A。
24、实验室要测量一只未知阻值Rx的阻值,提供的器材有：由两节干电池串联成的电源,学生用电流表(0∽0.6A,0~3A)一只,学生用电压表(0∽3V,0~-15V)一只,阻值变化范围合适的滑动变阻器R一只,电阻箱R0(0∽9999Ω,5A)一只,开关和导线若干。
甲 乙 丙 丁
(1)若Rx的阻值约为400Ω,如图甲、乙、丙所示三个电路设计中能测出Rx的是 ▲ 。
(2)如图丁所示的实验方案也能测出Rx,但实验操作步骤尚未完善,请你补充完整。
①按照电路图连接好电路后,闭合开关,将电阻箱阻值调至某一值,记下此时 ▲ 和电压表示数U1;
②将 ▲ ,记下此时电压表示数U;
③待测电阻Rx的表达式为Rx= ▲ 。(用所测物理量的符号表示)
25、为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋扭变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋扭滑片的材料应选用 ▲ 。(选填“导体”或“绝缘体”)
(2)驾驶员踩下“油门”,电路中变阻器阻值减小,电流变大而加快电动机的转速。用画线代表导线将旋扭变阻器接入电路M、N处。
(3)车速仪可由电路中的电压表或电流表改装。要求：驾驶员踩下“油门”,车速仪示数变大。则下列电路图符合要求的有 ▲ 。
26、现有下列器材：学生电源6V、电流表(0∽0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0∽15V)、阻值不同的定值电阻若干、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)按图甲所示连接好电路,滑片P移到阻值最大处,将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后无论怎样移动滑片P都发现：电压表有示数并保持不变,电流表始终无示数,其原因可能是 ▲ 。
(2)排除故障后,多次换用定值电阻的阻值R1,调节滑动变阻器R2的阻值,保持电压表示数不变,记下电流表示数I,利用描点法得到I随变化的图像如图乙所示。该实验中应当选择的滑动变阻器的规格可能是 ▲ 。
A、50Ω 1.0A B、30Ω 1.0A C、20Ω 1.0A
(3)请在图中选择正确的图像来反映本实验中滑动变阻器的电流I随其倒数变化的关系 ▲ 。
27、电子体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。某同学买来一个热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。他计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路。RT为热敏电阻,实验时,RT置于温控箱(图中虚线区域)中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱(0∽9999Ω可调节),S2单刀双掷开关,开关S1和S2闭合前,他将电阻箱R2的阻值调到最大。
(1)首先调节温控箱的温度,使RT温度为42.0℃,闭合S1,将S2接2,读出电压表的示数为5V。为测量此时RT的阻值,接下来的操作是：将S2接 ▲ (选填“1”或“2”),调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为 ▲ V,读出此时R2的阻值即为42.0℃时RT的阻值。
(2)逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出RT在不同温度时的阻值,若依据该同学所测数据画出的RT阻值随温度变化的图象如图乙所示,且当RT的温度降至32.0℃时,闭合S1将S2接2,电压表示数为3V则R1= ▲ 。
(3)在获得如图乙所示的RT阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将RT用绝缘薄膜包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝合拢,闭合S1,当电压表示数稳定后,电压表示数最接近 ▲ 。
A、3.5V B、3.75V C、4V D、4.25V
四、简答题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
28、小乐设计了一个电子拉力计,其原理图(部分)如图甲所示,其中电源电压U=3V,定值电阻R0=5Ω,R1是一根长为L=5cm 的均匀电阻线(阻值跟长度成正比,最大阻值为25Ω),轻质弹簧一端固定,另一端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1接触良好且摩擦不计),当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端。已知该轻质弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示。
(1)小乐利用一量程为0∽3V的电压表改装成拉力示数表,要求拉力越大,电压表指针向右偏转越大,则该电压表应并联在 ▲ (选填“R0”或“R1”)两端。
(2)当拉力为ON时,电压表的读数是多少
(3)当电压表示数为1.5V时,拉环上受到水平向右的拉力为多大
29、握力能反映上肢力量发展水平,是体质健康测试项目之一,握力测试如图甲。某项目学习小组同学想制作简易握力计,选用电压表来显示握力的大小。他们设计的电路原理图如图乙,其中电源电压3V,定值电阻R1阻值为6Ω,电压表量程为0∽3V,轻质细杆将弹簧与滑动变阻器R2的滑片相连。
(1)【初步调试】用手往下拉弹簧,电压表示数如何变化 ▲ 。
(2)【表盘改造】为方便读数,小组同学想在电压表表盘上标注相应的握力值。经测定,变阻器R2接入电路的阻值与握力F关系如图丙,求在电压表刻度为1.5V的位置上所标注的握力大小。(写出计算过程)
(3)[优化改进】握力一定时,电压表指针偏转角度越大,握力计精确度就越高。以下改进方法中能提高握力计精确度的有 ▲ 。
A、定值电阻更换为3Ω B、电源电压增大到4V
C、电压表用0~15V量程 D、电压表改接在R1两端
30、现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动変阻器R1的滑片P至最右端后,闭合开关S,将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为RMN。设滑过弧 MN的长为x,电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为9V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是 ▲ cm。
(2)在触点N滑动过程中,RMN的最大值是 ▲ 。
(3)每1cm 电阻丝的阻值是 ▲ Ω(提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)。
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