第4章 电路探秘 单元培优测试卷(含解析)

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名称 第4章 电路探秘 单元培优测试卷(含解析)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-11-26 21:00:55

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文档简介

第四单元培优测试卷
本试卷共 100 分,考试时间 70 分钟。
注意事项:
1、答第 I 卷前, 考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2、选出答案后, 用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净
后,再填涂其它答案,不能答在试卷上。
一 、选择题(本题共 14 个小题; 每小题 3 分,共 42 分。在每小题给出的四个选项中,只有一 项是正确的)
1.如图所示,无风条件下卡通造型的塑料氢气球向带负电的甲棒靠近但未接触,而氢气球却远离
带电情况未知的乙棒。则可推断乙棒( )
A.不带电 B.带正电 C.带负电 D.带电情况无法判断
2.关于电流的形成,下列说法中正确的是( )
A.电荷的运动形成电流
B.电子的定向移动不能形成电流
C.只有正电荷的定向移动才能形成电流
D.正、负电荷的定向移动都能形成电流
3.如图所示, 电阻 Rl 标着“10Ω 1A”,R2 标着“5Ω1.2A”,电流表 Al 、A2 量程均为 0~3A,电压 表量程 0~15V,在 a、b 之间接入电压可调的电源。闭合开关 s 后, 为保证 R1 、R2 均不损坏, 则
允许加的电源电压和通过电流表 A1 的电流不得超过( )
A.16V,1A B.10V,2.2A C.6V,1.8A D.6V,2.2A
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4.如右图所示,将两根铅笔芯并列接入电路中时,发现比单独接入一根铅笔芯电流更大,小灯泡
更亮。导致铅笔芯接入电路的电阻变小的主要因素是( )
A.材料 B.长度 C.温度 D.横截面积
5.旋钮式台灯可通过旋钮(变阻器)调节亮度。关于调节原理, 下列说法正确的是( )
A.变阻器与灯泡是并联的
B.通过变阻器的电流越大,灯越亮
C.变阻器两端的电压越大,灯越亮
D.变阻器接入电路的阻值越大, 灯越亮
6.在练习使用电流表、电压表时, 某同学进行了四次读数, 其中读数正确的是( )
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A.1.3A
B.0.5A
C.2.4V
D.13V
7.规范使用电流表是必备的实验技能之一。某次实验中电流表指针如下图所示,下列关于接线柱
选择和读数的描述正确的是( )
A .A B .B C .C D .D
8.如图所示,在“〇”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压,为使 L1 与 L2 串联,
以下做法正确的是( )
A.a 为电流表,b 为电压表, c 为电流表
B.a 为电压表,b 为电压表, c 为电流表
C.a 为电流表,b 为电流表, c 为电压表
D.a 为电流表,b 为电流表, c 为电流表
9.在图所示的电路中, 电源电压不变。闭合开关 S 后,灯 L1、L2 都发光, 一段时间后,其中的一
盏灯突然变亮,而电压表V1 的示数变小,电压表V2 的示数变大,则产生这一现象的原因是( )。
A.灯 L1 断路 B.灯 L1 短路 C.灯 L2 断路 D.灯 L2 短路
10.如图所示, 有一个导体铸件, 粗细两部分的截面直径的关系是 d2=2 d1,若把该导体两端
接入电路, 则通过粗细两段导体的电流关系是( )
A..I1=2I2 B.2I1=I2 C.4I1=I2 D.I1=I2
11.如图所示, 某同学在研究“并联电路中电流的特点 ”时, 用电流表测得通过灯泡 L1、L2 中的
电流分别为 1 安和 2 安, 则下列分析正确的是( )。
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A.
B.
C.
D.
12.
干路电流为 3A
L1 的电阻小于 L2 的电阻
L1 两端的电压小于 L2 两端的电压
并联电路中各支路电流一定不同
如图所示, 电源电压 U 恒定, R1>R2 ,通过 R1 、R2 的电流分别为 I1 、I2 ,R1 、R2 两端的电压分别
为 U1 、U2 ,则下列关系式中,正确的是( )
(
R
2
R
1

R
1
R
2
)A.I1R1=I2R2 B.I1R2=I2R1 C.U1 = U2 D U1 = U2
13.家用电吹风工作时, 可以单独吹冷风,也可以吹热风,但不能只发热不吹风,下列符合要求
的电动机和电热丝连接方式的电路是()
A.
C.
B.
D.
14.某品牌电饭锅有"高温烧煮"和"保温"两档模式,其内部电路原理如图所示。按下温控开关按
钮, 进入"高温烧煮"模式煮饭;当达到设定温度(饭煮熟)时,温控开关会自动弹起进入"保温"
模式。该电饭锅处于"高温烧煮"模式时, 以下判断正确的是( )
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A.只有 R1 接入电路 B.只有 R2 接入电路电饭锅
C.R1 与 R2 串联接入电路 D.R1 与 R2 并联接入电路
二 、填空题(30 分)把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
15.有一种 LED 手电筒, 它用两节干电池做电源, 由 5 个 LED 并联组成,每只 LED 正常工作时的
电流为 15 毫安,则这种 LED 手电筒正常工作时的总电流为 毫安。
16.读图, 回答下列问题。
(1)在图甲所示的电路中,用导线连接下列两点后,会导致电路短路的是( )。
A .a 、c B .b 、c C .b 、d D .d 、e
(2)在图甲与图乙所示的电路中,闭合开关后,小灯泡都能工作, 这说明用一个开关同时控制
两个灯泡, 可以组成 电路, 也可以组成 电路。
17.如图所示电路中,电源电压为 12V,定值电阻 R1 =10Ω, 滑动变阻器 R2 的最大阻值为 50Ω。
当闭合开关时, 滑片 P 在 b 端时,电压表的示数为 V。
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18.如图甲所示,电阻 R1、R2 均为定值电阻, R0 为滑动变阻器,电源电压保持不变,从最右端向 左移动滑片,两电压表的示数随电流变化的图线如图乙所示, 根据图像信息可知 (选 填“a”或“b”)是电压表 V1 示数变化的图线, 电压表 V1 的示数与电流表示数的比值
(选填“变大 ”“不变 ”或“变小 ”),滑动变阻器 R0 的最大阻值为 Ω。
19.在如图甲所示的电路中, 电阻 R 的阻值为 8 欧姆, 灯泡 L 标有“6V 3W”的字样, 通过灯泡的 电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在 a、b 间接入电源, 为保证通过电阻 R 的最大电流不 超过 0.5 安且灯泡 L 不损坏, 则允许接入的最大电源电压为 伏,闭合开关 S,此时通过
电流表 A1 的电流为 安。
三 、实验题(16 分)把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
20.小兰在探究“ 串联电路各部分电路的电压与总电压的关系”的实验中, 已选用的器材是:电 源一个,电压恒定为 6 伏;开关一个;小灯泡 L1 、L2 ,分别标有“2.5 V 0.5 A”和“3.8 V 0.5
A”;电压表一个; 导线若干。
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(1)小兰按图 1 连好电路,闭合开关 S,电压表的示数如图 2 所示,则此时 L1 两端的电压是
伏。
(2)测量 AC间的电压 UAC时,电压表量程应选用 。
(3)为了方便进行多次实验,还必须添加的一种器材是 ,其作用
是 。
21.做“串联与并联电路中电流、电压的关系”实验时,实验用的两个灯泡 L1、L2 上分别标有“2.5V ”
和“3.8V”字样,电源电压恒为 2.5V。
(1)串联时,小科连接了如图甲所示的电路。闭合开关,两灯均不发光。小科猜想是灯泡 L1 灯 丝断了,就用一根导线的两端在灯泡 L1 两端接线柱处同时试触,若看到灯泡 L2 ,说明小
科猜想正确。
(2)并联时,小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前, 小科检查发现电路连接有误,但只 要改动一根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“×”。并用笔画线代替导线,将图乙中的
电路连接正确。
(3)改正电路后继续实验,小柯记录的实验数据如下表:
物理 量 电流 电压
串联 电路 IA =0.16A IB =0.16A IC =0.16A U =0.9V U =1.6V U 总 =2.5V
并联 电路 I =0.34A I =0.20A I 总 =0.54A U =2.5V U =2.5V U 总 =2.5V
学习了欧姆定律以后,小科发现:根据串联电路中的数据,可计算得到 R =5.63Ω, 根据并 联电路中的数据,可计算得到 R =7.35Ω . 造成这一差异的根本原因是灯丝电阻的大小随着
的升高而增大。
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四 、解答题(12 分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案 的不能得分。 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
22. (如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 =30Ω,电源电压
U=6V。
(1)要保证电压表能正常工作, 电路中 R0 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)若闭合开关后,当拉环受某个拉力使滑片 P 处于 ab 中点时,电压表的示数如图乙所示为
V;如果拉到 b 端, 电压表示数又为 V。
23.图甲是小明设计的一款电子距离测量仪, R1 是一根长 2 米, 粗细均匀的电阻丝,其阻值随长 度的变化关系如图乙。物体 M 只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片 P 移动,电 压表示数可反映物体 M 移动的距离。开始测量前, 金属滑片 P 置于电阻丝中点,电源电压为 5
伏,电压表量程为 0﹣3 伏,滑动变阻器 R2 的规格为“30 欧、 0.2 安”。
(1)某次测量时, 保持滑动变阻器阻值不变, R1 的滑片向右移动了 0.5 米,则电流表的示数将
(填“减小”、“增大”、“不变”)。
(2)为使测量仪能最大限度的测量, 则滑动变阻器 R2 接入电路的最小值为多少? (保留一位小 第 8 页(共 19 页)
数)
(3)使用一段时间后, 因滑动变阻器损坏,临时用一个 5 欧的定值电阻替代。请在图丙中绘出
替换电阻后,电压表示数值与 M 移动距离的关系图。
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第四单元培优测试卷答案解析
本试卷共 100 分,考试时间 70 分钟。
注意事项:
1、答第 I 卷前, 考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2、选出答案后, 用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净
后,再填涂其它答案,不能答在试卷上。
一 、选择题(本题共 14 个小题; 每小题 3 分,共 42 分。在每小题给出的四个选项中,只有一 项是正确的)
1.
解: 如图,塑料氢气球向带负电的甲棒靠近但未接触, 发生了相互吸引, 根据异种电荷相互吸引
和带电体能吸引轻小物体的性质可知,气球可能带不同电荷或不带电。
氢气球与未知的乙棒之间远离, 根据同种电荷相互排斥可知: 氢气球和乙棒带同种电荷, 所以, 氢气球一定是带电,则带与甲棒不同电荷, 由于甲棒带负电,则氢气球带正电荷。
故选: B。
2.D
【解析】根据电流形成的原因分析判断。
电荷的定向移动形成电流,这些电荷可以是正电荷,也可以是负电荷, 还可以是正负离子, 故 D
正确, 而 A.B、C 错误。
故选 D。
3.
解: Rl 标着“10Ω 1A”,R2 标着“5Ω 1.2A”,
由 I=可得:Rl 两端最大电压为: U1 =I1R1 =1A×10Ω = 10V,
R2 两端最大电压为:U2 =I2R2 =1.2A×5Ω =6V,
故并联电路两端最大电压为 6V;
则通过电阻 R1 的电流 I1 = = =0.6A,
干路电流为 I=I1+I2 =1.2A+0.6A=1.8A.
故选: C。
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4.D
【解析】影响电阻大小的因素有导体长度、横截面积、导体材料、温度等。其他条件相同时,导
体的横截面积越大, 电阻越小。
两根铅笔芯并列接入电路中时长度、材料和温度都没变,横截面积增大, 所以电阻减小,灯泡变
亮, D 正确。
故答案为: D
5.B
【解析】滑动变阻器要与被控制电路串联;滑动变阻器阻值变大,会引起电路中电流变小,可知
灯的亮度变化; 滑动变阻器阻值变小,会引起电路中电流变大,可知灯的亮度变化。
A.变阻器与被控制的灯泡是串联的, 故 A 错误;
B、通过变阻器的电流越大,由串联电路中的电流特点可知,通过灯的电流也越大, 所以越亮,
故 B 正确;
C、滑动变阻器的电阻不确定,所以变阻器两端的电压越大,电路中的电流不一定大,灯不一定
越亮, 故 C 错误;
D、变阻器接入电路的阻值越大, 电路的总电阻越大,电路两端的总电压不变,电路中的电流越
小,灯越暗,故 D 错误。
故答案为: B。
6.A
【解析】根据图片确定电表的量程和分度值, 然后根据指针的位置读熟。
A.电流表的量程为 0~3A,分度值为 0.1A,那么读数为 1.3A,故 A 正确;
B.电流表的量程为 0~0.6A,分度值为 0.02A,那么读数为 0.1A,故 B 错误;
C.电压表的量程为 0~15V,分度值为 0.5V,那么读数为 12V,故 C 错误;
D.电压表的量程为 0~3V,分度值为 0.1V,那么读数为 2.6V,故 D 错误。
故选 A.
7.
解:电流表所选的量程是 0~0.6A,每一小格是 0.02A,连接接线柱“﹣”和“0.6”,根据指针
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的位置,电流表示数是 0.3A,故 A 正确, C 错误;
电流表所选的量程是 0~3A,连接接线柱“﹣”和“3”,每一小格是 0.1A,根据指针的位置,电
流表示数是 1.5A,故 BD 错误。
故选: A.
8.
解:
L1 与 L2 串联,由图可知 a 表跟灯泡 L1 并联,所以应为电压表; b 表与灯泡 L2 并联,应为电压表;
c 表跟灯泡 L2 串联,所以应为电流表。
由上述可知选项 A.C、D 都不正确。
故选: B。
9.B
【解析】对各个选项中的故障进行分析,推断可能出现的现象,哪个与题目描述一致,哪个就是
正确选项。
根据图片可知, 灯泡 L1 与 L2 串联, 电压表 V1 测 L1 电压, V2 测 L2 的电压。
A.如果灯 L1 断路,电压表 V1 就与电源并联,测电源电压,即它的示数变大而不是变小,而 V2
的示数变小,故 A 不合题意;
B.如果灯 L1 短路, 那么电压表 V1 同时被短路,即示数变小为零; 此时只有灯泡 L2 ,那么它的电
压等于电源电源,即电压表 V2 的示数增大, 故 B 符合题意;
C.如果灯 L2 断路, 那么电压表 V2 与电源并联,测电源电压,即 V2 的示数增大,而 V1 的示数几乎
为零。由于此时电流很小,因此灯泡 L1 肯定不会发光, 故 C 不合题意;
D.如果灯 L2 短路, 那么与它并联的电压表 V2 也被短路,即示数为零;只有灯泡 L1 在工作, 此时
电压表 V1 的示数等于电源电压, 即 V1 的示数增大,故 D 不合题意。
故选 B。
10.D
【解析】根据串联电路的电流规律分析判断。
在串联电路中,各处电流都相等。图片中粗导体和细导体相当于串联,虽然它们的直径大小不同,
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但是通过它们的电流相等,即 I1=I2 ,故 D 正确,而 A.B、C 错误。
故选 D。
11.A
【解析】(1)根据并联电路的电流规律计算;
(2)(3)首先根据并联电路的电压规律比较两个灯泡两端电压的大小,再根据R = 比较它们电
阻的大小;
(4)根据I = 分析支路电流的大小。
根据图片可知, 灯泡 L1 与 L2 并联, 开关 S 在干路上。
A.根据并联电路干路电流等于各支路电流之和的规律可知,干路电流 I 总=I1+I2=1A+2A=3A,故 A
正确;
BC.根据并联电路总电压等于各支路电压的规律可知,两个灯泡两端的电压相等。根据R = 可知,
当电压相等时, 电流与电阻成反比; 因为 I1R2 ,故 B、C 错误;
D.在并联电路中,各支路两端电压相等。根据I = 可知,如果两个灯泡的电阻相同,那么它们
的电流相等;如果两个灯泡的电阻不相等,那么它们的电流不相等,故 D 错误。
故选 A.
12.D
【解析】(1)已知电压和电阻根据公式I = 计算电流;
(2)串联电路中, 各处电流都相等, 即 I=I1=I2。
根据电路图可知,电阻 R1 与 R2 串联,
那么通过两个电阻的电流相等, 即 I1=I2;
根据欧姆定律得到:
通过电阻 R1 的电流I1 = ;
通过电阻 R2 的电流I2 = ;
U1 U2
(
=
R
1
R
2
)那么: 。
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故选 D。
13.D
【解析】分析各个选项中的电路方式,分析电动机和电热丝的工作状态后分析判断。
解: A.由 A 图知电动机和电热丝串联,不能单独工作, A 不符合题意;
B、由 B 图知电动机和电热丝并联,开关在干路中, 不能单独工作, B 不符合题意;
C、由 C 图知电动机和电热丝并联,当只闭合 S1 时只有电热丝工作, 电动机不工作, C、不符合
题意;
D、由 D 图知电动机和电热丝并联,当只闭合 S1 时只有电动机工作, 电热丝不工作, 当 S1 、S2
同时闭合时,电动机、电热丝同时工作, D 符合题意。
故答案为: D。
14.A
【解析】当温控开关闭合后,电饭锅处于高温烧煮模式, 对电路图进行分析即可。
根据电路图可知,当温控开关闭合后,会将电阻 R2 短路, 此时电路中只有电阻 R1 ,故 A 正确,
而 B、C、D 错误。
故选 A.
二 、填空题(30 分) 把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
15.75
【解析】并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和.
正常工作时的总电流为 I=5I 1 =5×15mA=75mA;
故答案为: 75.
16.(1)C
(2)并联;串联
【解析】(1)如果在电路的两点之间没有用电器, 那么电路就会发生短路, 据此分析判断;
(2)在串联电路中,开关控制所有用电器;在并联电路中,干路开关控制所有用电器, 据此分
析解答。
(1)在图甲中,如果用导线连接 bd 两点时, 电流就不经过灯泡,而是直接通过这根导线流回负
极,从而导致短路, 故选 C。
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(2)在图甲与图乙所示的电路中,闭合开关后,小灯泡都能工作, 这说明用一个开关同时控制
两个灯泡, 可以组成并联电路, 也可以组成串联电路。
17.
解:如图电路中电阻 R1 和滑动变阻器 R2 串联,电压表测量滑动变阻器 R2 两端的电压,滑片 p 在
b 端时,滑动变阻器连入的电阻 R2 =50Ω ,
此时电路中的电流 I= = =0.2A,
滑动变阻器 R2 两端的电压 U2 =IR2 =0.2A×50Ω = 10V,
所以电压表的示数是 10V。
故答案为: 10。
18.a;变小; 50
【解析】(1)根据欧姆定律分析两个电压表的示数变化规律, 然后与图乙进行比较即可;
(2)根据R = 确定电压表与电流表示数的比值,然后分析比值的变化;
(3)从图乙中找到 R1 的电压和通过它的电流, 从而计算出它的阻值,然后找到变阻器阻值最大
时 V1 的示数, 计算出此时的总电阻, 最后减去 R1 的阻值得到 R0 的最大阻值即可。
根据图甲可知, 电阻 R1 、R2 和变阻器 R0 串联, 电压表 V1 测 R1 和 R2 的总电压,V1 测 R1 的电压。
(1)当变阻器的滑片从右向左滑动时,它的阻值减小, 而总电流增大,根据 U=IR 可知,电压表 V2 的示数增大。根据 U 总=U1+U2 可知,电压表 V1 的示数减小, 则图乙中 a 是电压表 V1 的示数变化
图像。
(2)根据R = 可知,电压表 V1 与电流表的示数的比值其实就是 R1 和 R0 的阻值之和。因为变阻
器的阻值减小, 所以它们的阻值之和变小了, 即二者的比值减小。
(3)根据图乙可知,当最大电流为 0.6A 时, 电压表 V1 的示数为 6V,
此时变阻器的阻值为零, 只有 R1,
则电阻R1 = = = 10Ω;
当最小电流为 0.2A 时, 变阻器全部使用, 此时电压表 V1 的示数为 12V;
此时的总电阻R总 = I (U)总 (总) = = 60Ω ;
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那么变阻器的最大阻值 R0=R 总-R1=60Ω-10Ω=50Ω。
19.
解:
由电路图可知, 电阻 R 和灯泡 L 并联在电路中, 电流表 A1 测量的是干路电流,电流表 A2 测量的
是通过灯泡 L 的电流;
根据欧姆定律可知, 电阻 R 两端电压:UR =IRR=0.5A×8Ω =4V<UL =6V,故灯泡 L 不会损坏,
因为电阻 R 和灯泡 L 并联,根据并联电路的电压特点可知,电源电压 U=UR =4V;
由图乙可知,当灯泡两端电压为 4V 时, 通过灯泡 L 的电流为 IL =0.4A;
通过电流表 A1 的电流为 I=IR+IL =0.5A+0.4A=0.9A.
故答案为: 4;0.9。
三 、实验题(16 分) 把答案填在题中的横线上或按题目要求作答
20.(1)2.4
(2)0~15 伏
(3)滑动变阻器; 改变电路中的电流(电压)
【解析】在串联电路中,电路各部分电压之和等于电路总电压;在并联电路中, 各支路两端电压 相等等于电路总电压;正确读取电压表读数的方法:首先明确电压表的量程,即看清接线柱上标 的量程数值;确定电压表的分度值,即看清每小格电压值以及每大格电压值;待电压稳定后再读
数,即电压表的指针指示稳定后再读数, 即两“看清 ”,一“稳定”。
(1)根据图示可知,电压表的示数为:2V+0.1V×4=2.4V,所以 L1 两端的电压是 2.4V;
(2)由于电源电压为 6V,AC 间的电压 UAC 的数值为电源电压,所以电压表的量程应选用 0~15V; (3)为了方便进行多次实验,还必须添加的一种器材是滑动变阻器,其作用是改变电路中的电
流(电压);
故答案为:(1)2.4;(2)0~15V;(3)滑动变阻器; 改变电路中的电流(电压)。
21.
解:(1)小科猜想是灯泡 L1 灯丝断了, 一根导线的两端在灯泡 L1 两端接线柱处同时试触,该处
处于通路状态, 则灯泡 L2 会发光;
(2)由图可知,当开关闭合时, 电源会短路; 要使两灯并联, 应改动 L1 、L2 的四个接线柱的连 第 16 页(共 19 页)
线,如图所示:
;
(3)灯丝电阻的大小与温度有关; 当电压变大时,灯泡的功率会变大,灯丝温度升高,电阻变
大。
故答案为:(1)发光;(2)如图;(3)温度。
四 、解答题(12 分)解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案 的不能得分。 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
22.
解:(1)由图甲知, 该电路为串联电路, 电压表测滑片左侧电阻丝两端的电压,
当电压表示数最大为 3V 时,滑片位于最右端,
电路中的电流为:
I= = =0.1A,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得电阻 R0 的阻值:
R0 = = = =30Ω;
(2)由图甲可知, 滑片在 a 端时, 与电压表并联的电阻为 0 或电压表被短路,故电压表的示数
为 0V;
(3)由图乙知电压表的量程为 0~3V,分度值为 0.1V,电压表的示数为 1.2V,即当受某个拉力
使滑片处于 ab 中点时, 电压表的示数为 U1 ′=1.2V,此时滑片左侧电阻丝的阻值 R1 中=R1 =
×30Ω = 15Ω ,
因电压表在电路中相当于断路, 所以滑片移动过程中,整个电阻丝与电阻 R0 串联, 则电路中的
电流不变,
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所以有 = ,
则拉到 b 端时电压表示数为: Ub= = =2.4V。
故答案为:(1)30Ω; (2)0;(3)1.2;2.4。
23.
解:
(1)因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,
所以, 保持滑动变阻器阻值不变,R1 的滑片向右移动了 0.5 米时, 电路的总电阻不变,
由 I=可知,电路中的电流不变,即电流表的示数不变;
(2)由图乙可知, R1 的阻值为 20Ω ,
为使测量仪能最大限度的测量, 则滑片移动最左端时电压表的示数 U1 =3V,
因串联电路中各处的电流相等, 所以,此时电路中的电流 I== =0.15A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,此时 R2 两端的电压 U2 =U﹣U1 =5V﹣3V=2V,
则滑动变阻器 R2 接入电路的最小值 R2 = = ≈13.3Ω;
(3)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,用 5 欧的定值电阻 R 代替滑动变阻器后电
路中的电流:I′= = =0.2A,
因 M 移动时,接入电路中的电阻不变,电路中的电流不变,且 R1 是粗细均匀的电阻丝, 所以,
由 U=IR 可知, 电压表的示数与 M 移动的距离关系为一次函数,
当滑片位于右端即 M 右移 1m 时,电压表的示数为 0V,
当滑片位于中点即 M 没有移动时,电压表的示数 U1 ′=I′×R1 =0.2A××20Ω =2V,
由以上可知,电压表示数变化 2V 时,滑片移动的距离为 1m,
由电压表的量程可知,电压表的最大示数为 3V,
当电压表示数从 2V 变为 3V 即电压表示数的变化量为 1V 时, 滑片向左移动 0.5m,
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答:(1)不变;
(2)为使测量仪能最大限度的测量, 则滑动变阻器 R2 接入电路的最小值为 13.3Ω;
(3)替换电阻后电压表示数值与 M 移动距离的关系图如上图所示。
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