2023-2024学年苏科版九年级物理上第十四周周末模拟练习(盐城)
(《欧姆定律》应用专题练习)
(时间:90分钟 满分:100分)
一.选择题(共24分)
1.一只小鸟落在11万伏的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露的电线,但小鸟两脚站在同一根高压线上仍安然无恙,这是因为( )
A.鸟有耐高压的天性 B.鸟脚是干燥的,鸟的身体不导电
C.鸟两脚间的电压几乎为零 D.鸟体电阻极大,所以无电流通过小鸟
2.一只电阻两端的电压从2V,增加到2.8V,通过该电阻的电流增加了0.1A,则该电阻的阻值是( )
A.8Ω B.20Ω C.28Ω D.无法确定
3.如果把4Ω和6Ω的两只电阻串 ( http: / / www.21cnjy.com )联在一个电压不变的电源上,电路中的电流为1.2A,如果再把它们并联在同一电路中,则干路的电流应为( )
A.2A B.3A C.4A D.5A
4.如图所示电路中,电源电压不变,电阻R1=12Ω,R2=6Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3V。则当S置于位置2时,下列有关电压表读数的说法中( )
①可能是1V;②可能是2V;③可能是3V;④可能是4V。
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②正确 D.只有③④正确
第4题图 第5题图 第6题图 第7题图
5.如图所示电路,电源电压保持不度,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电流表A1示数变小
B.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大,电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变小
C.电压表V2示数不变,电流表A1示数变大,电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变大
D.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电压表V2的示数与电流表A1的示数之比变小
6.如图为定值电阻甲和乙的电流与电压的关系图线,将它们串联后接入电路中,关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系,正确的是( )
A.I甲=I乙 U甲>U乙 B. I甲=I乙 U甲C. I甲7.如图甲电路,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,将的滑片P从一端移到另一端,二者的关系图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.电源电压为12V
B.定值电阻的阻值为20Ω
C.图线a反映通过定值电阻的电流与其两端电压的关系
D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
8.为了测出未知电阻Rx的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R0和电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)( )
A.B.C.D.
9.某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,是已知阻值的定值电阻。在不拆改电路的情况下,能够测出未知电阻阻值的电路是( )
A.只有① B.只有②③ C.只有①②③ D.①②③④都可以
10.如图甲所示的是电阻R和灯泡L的I-U图像,将电阻R和灯泡L接在图乙所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,此时电流表的示数为0.3A,则( )
A.电源电压为8V,电阻R的大小为6.67Ω
B.电源电压为8V,电阻R的大小为10Ω
C.电源电压为12V,电阻R的大小为10Ω
D.若将此电阻R和灯泡L并联接在6V的电源上,则闭合开关,通过干路的电流为0.9A
第10题图 第11题图 第12题图
11.如图所示的电路,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为1.5A,则R1和R2的电阻之比是( )
A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.1:2
12.如图闭合开关S断开开关S1时,电流表的示数为0.3A,开关S和S1都闭合时电流表的示数为0.5A;改变电源电压或者R1、R2的电阻,再闭合开关S断开开关S1时,电流表的示数为0.4A,开关S和S1都闭合时电流表的示数为0.6A,发生此现象的原因可能是( )
A.电源电压变大,且R1和R2的电阻不变
B.电源电压变大,且R1和R2的电阻变小
C.电源电压不变,且R1的电阻变小,R2的电阻变小
D.电源电压不变,且R1的电阻变小,R2的电阻不变
二.填空题(共24分)
13.将6V的电压加在用电器两端时,通过的 ( http: / / www.21cnjy.com )电流是0.2A;如果将3V的电压加在同一用电器两端时,通过电路的电流是 A,用电器的电阻是 Ω;如果用电器两端的电压为零,该电阻的阻值是 Ω.
14.两电阻的阻值分别是R1=8Ω,R2=4 ( http: / / www.21cnjy.com )Ω,串联后接于24V的电源上,则: R1两端的电压是 V,R2两端的电压是 V,电路总电流是 。
15.小灯泡正常发光时灯丝的电阻是7.5Ω, ( http: / / www.21cnjy.com )电压是1.5V.如果电源电压为4V,要使小灯泡正常发光,应串联一个变阻器分去电压 V,并控制电路中的电流为 A,调节滑动变阻器的阻值为 Ω.
16.如图所示,小明用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化,此时使铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是 。如果断开电路,小灯泡不亮,此时铅笔芯的电阻阻值 (选填“等于”或“不等于”)零。实验时小明发现小灯泡不太亮,在不更换小灯泡的条件下,请你写出一种使小灯泡变亮的方法: 。
第16题图 第17题图 第18题图 第19题图 第20题图
17.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示。
(1)由图可知,元件 中的电流与它两端的电压之间的关系遵循欧姆定律。
(2)将A和B串联后接在电压为2.5V的电源两端,则通过B的电流为 A。
(3)将A和B并联后接在电压为1.2V的电源两端,则通过A的电流为 A。
18.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关、都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V,则定值电阻 。将电压表、电流表的位置互换,当开关断开、闭合,电流表的示数为0.3A,则定值电阻 ,如果此时将开关、同时闭合,则电流表的示数为 A。
19.如图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“0~0.6A”“0~3V”,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”,电源电压恒为6V。根据图乙所画图像可得结论:保持导体电阻一定,通过导体的电流与它两端电压成 比,向左移动滑片, 表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
20.如图甲电路,电源电压U保持不变,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。开关S闭合、S1断开、S2置于a时,调节滑动变阻器,电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示:开关S和S1闭合、S2置于b时,调节滑动变阻器,电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示。则:电阻R1的阻值为 Ω,电源电压 V,电阻R2的阻值 Ω。
三.解答题(52分)
21.(8分)作图题
(1)(3分)请画出如图实物图所对应的电路图。
(2)(3分)如图在〇里填上适当的电表符号,当电键S闭合时,各用电器都能正常工作.
(3)(2分)如图所示,在“伏安法”测量定值电阻阻值的实验中,需要测量电阻的电压和电流,图中连接只有一根导线出现了错误,请在错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路改正(只画一根)。
22、(6分)如图所示,R1=6Ω,R2为定值电阻,电源电压恒定,当闭合开关S1,S2时,电流表示数为1.5A,当闭合开关S1,断开开关S2时,电压表示数为6V.
(1)电源电压;
(2)R2的阻值.
23.(8分)如图所示的电路中,电阻R1=36Ω,滑动变阻器R2标有“100Ω 2A”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V。闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0. 5A。求:
(1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)电源电压。
(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
24.(8分)刘星和李明为了探究串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系,他们利用两个定值电阻(R1=5Ω,R2=10Ω)及电源等器材设计了如图甲所示的电路图.
(1)根据电路图,用笔画代替导线将图乙中的电路连接完整.________
(2)闭合开关后发现电流有示数,而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是:①________;②________.
(3)对串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系你的猜想是:________.
(4)对以上实验设计你还想提什么建议:________.
25.(12分)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路,要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,滑动变阻器滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表无示数。电压表有示数,接近电源电压,原因可能是 ;
(4)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A,则电阻R的阻值为 Ω;
(5)把图1的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。则根据实验数据绘制的I﹣U图像不是一条直线,原因是 ;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,主要步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)
26. (10分)阅读短文,回答问题:
路灯自动控制电路光敏电阻是一种阻值会随光照射强度的变化而明显改变的元件,它由半导体材料制成.物理学上用“光强”这个物理量来表示光照射强度,国际单位为坎德拉(cd),某光敏电阻R2的阻值与光强E之间的关系如表格数据所示。
生活中,路灯的工作状态是自动控制的,其主要原件是光控开关中的光敏电阻R2,开关S2的状态由R2两端的电压决定。光照足够强时,R2两端的电压很小,开关S2处于断开状态,ab接触,路灯L关闭.当光强降为15cd时,R2两端的电压刚好升至3V.此时,开关S2自动闭合,ac接触,路灯打开.已知,控制电路的电源电压为6V。
(1)下列能够用来制作光敏电阻材料的是_____ ;
A.铜 B.塑料 C.硅 D.碳
(2)分析表格中的数据,根据其阻值R随光强E变化的规律,空格中的电阻大小为_____Ω;
光强(cd) 5 10 15 20 25
R2的阻值(Ω) 60 30 20 12
(3)根据表格中的数据,在坐标如图上描点并作出电阻与光强关系的图象。
(4)当R2两端的电压为2V时,光照强度为_____cd。
(5)为了节约能源,使路灯更晚一些打开,应该对控制电路做怎样的调整?(光敏电阻不更换,写出一种方法即可)_________
教师样卷
一.选择题(共24分)
1.一只小鸟落在11万伏的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露的电线,但小鸟两脚站在同一根高压线上仍安然无恙,这是因为( C )
A.鸟有耐高压的天性 B.鸟脚是干燥的,鸟的身体不导电
C.鸟两脚间的电压几乎为零 D.鸟体电阻极大,所以无电流通过小鸟
2.一只电阻两端的电压从2V,增加到2.8V,通过该电阻的电流增加了0.1A,则该电阻的阻值是( A )
A.8Ω B.20Ω C.28Ω D.无法确定
3.如果把4Ω和6Ω的两只电阻串 ( http: / / www.21cnjy.com )联在一个电压不变的电源上,电路中的电流为1.2A,如果再把它们并联在同一电路中,则干路的电流应为( D )
A.2A B.3A C.4A D.5A
4.如图所示电路中,电源电压不变,电阻R1=12Ω,R2=6Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3V。则当S置于位置2时,下列有关电压表读数的说法中( C )
①可能是1V;②可能是2V;③可能是3V;④可能是4V。
A.只有①②正确 B.只有①③正确 C.只有②正确 D.只有③④正确
解:当开关S置于位置1时,R1与R0串联,此时电压表测R1两端电压U1=3V,当开关S置于位置2时,R2与R0串联,此时电压表测R2两端电压U2,因为R2<R1,根据串联分压原理可知U2<3V,当开关S置于位置1时,电路中电流R0两端电压电源电压① 当开关S置于位置2时,此时电压表测R2两端电压,则电压表的示数为②将①代入②化简得
所以U2>1.5V,故②正确,①③④错误,故C正确。故选C。
第4题图 第5题图 第6题图 第7题图
5.如图所示电路,电源电压保持不度,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( D )
A.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电流表A1示数变小
B.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大,电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变小
C.电压表V2示数不变,电流表A1示数变大,电压表V1的示数与电流表A1的示数之比变大
D.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电压表V2的示数与电流表A1的示数之比变小
解:由图可知,滑动变阻器与定值电阻R串联,电压表V1测量滑动变阻器两端的电压,电压表V2测量电源电压,电流表测量电路中的电流;在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由电阻的串联,电路的总电阻变小,由可知,此时电路中的电流变大,即电流表的示数变大。由可知,定值电阻R两端的电压变大,由于串联电路中电源电压等于各用电器两端的电压之和,所以滑动变阻器两端的电压变小,即电压表V1的示数变小;由于电源电压保持不变,所以电压表V2的示数不变。A.电流表A1示数变大,电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,故A错误;BC.电压表V1示数变小,电压表V2示数不变,电流表A1示数变大,由欧姆定律,电压表V1的示数与电流表A1的示数之比即变阻器连入电路的电阻,比值变小,故BC错误;D.电压表V2示数不变,电流表A1示数变大,其比值变小,故D正确。故选D。
6.如图为定值电阻甲和乙的电流与电压的关系图线,将它们串联后接入电路中,关于通过甲、乙两电阻的电流大小及电阻两端的电压关系,正确的是( B )
A.I甲=I乙 U甲>U乙 B. I甲=I乙 U甲C. I甲解:定值电阻甲和乙串联接入电路,由于串联电路中电流处处相等,所以甲、乙两电阻的电流大小相等,故I甲=I乙;如图为定值电阻甲和乙的电流与电压的关系图线,当甲和乙电流相等时,乙电阻两端的电压大于甲电阻两端的电压,故U甲<U乙。
故选B。
7.如图甲电路,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器,闭合开关S,将的滑片P从一端移到另一端,二者的关系图像如图乙。下列说法正确的是( D)
A.电源电压为12V
B.定值电阻的阻值为20Ω
C.图线a反映通过定值电阻的电流与其两端电压的关系
D.滑动变阻器的最大阻值为20Ω
解:ABC.由图像可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V1测R1两端的电压。由图乙可知,图线b上任取两点,求得电阻为
故图线b表示的为定值电阻R1的电流与其两端电压的关系,且R1的阻值为10Ω。那么图线a表示的为滑动变阻器R2的电流与其两端电压的关系。由图乙可知,当滑动变阻器R2两端电压为0时,定值电阻R1两端的电压即电源电压为6V。故ABC错误;D.由图乙可知,当电压为4V,电流为0.2A时,滑动变阻器R2此时阻值最大,最大阻值为
故D正确。故选D。
8.为了测出未知电阻Rx的阻值,某同学利用阻值已知的电阻R0和电流表或电压表分别设计了如图所示的四种电路,其中可行的是(电源电压未知且不变)( D )
A.B.C.D.
解:A.图中,两电阻是串联的,通过它们的电流是相等的,当开关S接1时,电压表测定值电阻R0两端的电压,可求出电路中的电流;当开关S接2时,电压表正负接线柱反接,造成电压表不能正常工作,故A不可行;B.图中,两个电阻是并联的,电流表在干路上,测通过两个电阻的总电流,无法求出未知电阻两端的电压和通过的电流,故B不可行;
C.图中,两个电阻是串联的,通过电流表可以知道通过未知电阻的电流,但无法求出未知电阻两端的电压,故C不可行;D.图中,当两个开关都闭合时,定值电阻被短路,电压表测的是电源电压,当开关S1闭合,S2断开时,两个电阻是串联的,电压表测的是未知电阻两端的电压,根据串联电路的分压关系可求出定值电阻R0两端的电压,根据欧定律可求出此时电路中的电流也就是通未知电阻的电流大小,电阻可求,故D可行;
9.某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,是已知阻值的定值电阻。在不拆改电路的情况下,能够测出未知电阻阻值的电路是( C )
A.只有① B.只有②③ C.只有①②③ D.①②③④都可以
解:由图知,①只闭合 S1时,电路是只有 R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变,列式I0R0=(I I0)Rx
可求出 Rx的阻值;②只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变,列式I1(R0+Rx)=I0R0
可求出Rx的阻值;③闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为 U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式
可求出Rx的阻值;④闭合开关S1、S2,两只电阻并联,电压表测量并联电路两端电压等于电源为U;不能得到通过未知电阻Rx阻值的电流,故不能测出Rx阻值;综上所述,够测出未知电阻Rx阻值的电路有①②③,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
10.如图甲所示的是电阻R和灯泡L的I-U图像,将电阻R和灯泡L接在图乙所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,此时电流表的示数为0.3A,则( D )
A.电源电压为8V,电阻R的大小为6.67Ω
B.电源电压为8V,电阻R的大小为10Ω
C.电源电压为12V,电阻R的大小为10Ω
D.若将此电阻R和灯泡L并联接在6V的电源上,则闭合开关,通过干路的电流为0.9A
解:ABC.根据图甲可得,当R两端的电压为12V时,通过R的电流为0.6A,由可得,电阻R的阻值由图乙可知,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路中的电流,串联电路中各处的电流相等,由图甲可知,电流I′=0.3A时,UL=2V,UR=6V,根据串联电路电压规律可得,电源电压U=UL+UR=2V+6V=8V故ABC不符合题意;D.若将R、L并联后接在电压为6V的电源两端,由U-I图像可知,此时通过R、L的电流分别为IR=0.3A,IL=0.6A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电路中的总电流I总=IR+IL=0.3A+0.6A=0.9A
故D符合题意。故选D。
第10题图 第11题图 第12题图
11.如图所示的电路,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为1.5A,则R1和R2的电阻之比是( D )
A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.1:2
解:闭合开关S后,两电阻并联,电流表A1测量R2电阻支路电流,电流表A2测量干路电流,根据并联分流可知R1支路电流为则R1和R2的电阻之比是故选D。
12.如图闭合开关S断开开关S1时,电流表的示数为0.3A,开关S和S1都闭合时电流表的示数为0.5A;改变电源电压或者R1、R2的电阻,再闭合开关S断开开关S1时,电流表的示数为0.4A,开关S和S1都闭合时电流表的示数为0.6A,发生此现象的原因可能是(D )
A.电源电压变大,且R1和R2的电阻不变
B.电源电压变大,且R1和R2的电阻变小
C.电源电压不变,且R1的电阻变小,R2的电阻变小
D.电源电压不变,且R1的电阻变小,R2的电阻不变
解:由电路图可知,闭合开关S断开开关S1时,电流表测测通过R1的电流,开关S和S1都闭合时,电流表测干路电流。由题意可知,通过R1的电流变大,根据并联电路电流的规律,通过R2的电流即通过R2的电流不变。A.电源电压变大,且R1和R2的电阻不变,由可知,通过R1、R2的电流均增大,故A不符合题意;B.电源电压变大,且R1和R2的电阻变小,由可知,通过R1、R2的电流均增大,故B不符合题意;C.电源电压不变,且R1的电阻变小,R2的电阻变小,由可知,通过R1、R2的电流均增大,故C不符合题意;D.电源电压不变,且R1的电阻变小,R2的电阻不变,由可知,则通过R1的电流变大,通过R2的电流不变,故D符合题意。
故选D。
二.填空题(共24分)
13.将6V的电压加在用电器两端时,通过的 ( http: / / www.21cnjy.com )电流是0.2A;如果将3V的电压加在同一用电器两端时,通过电路的电流是 A,用电器的电阻是 Ω;如果用电器两端的电压为零,该电阻的阻值是 Ω.
【答案】0.1 30 30
14.两电阻的阻值分别是R1=8Ω,R2=4 ( http: / / www.21cnjy.com )Ω,串联后接于24V的电源上,则: R1两端的电压是 V,R2两端的电压是 V,电路总电流是 。
【答案】16 8 2A
15.小灯泡正常发光时灯丝的电阻是7.5Ω, ( http: / / www.21cnjy.com )电压是1.5V.如果电源电压为4V,要使小灯泡正常发光,应串联一个变阻器分去电压 V,并控制电路中的电流为 A,调节滑动变阻器的阻值为 Ω.
【答案】2.5 0.2 12.5
16.如图所示,小明用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化,此时使铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是 。如果断开电路,小灯泡不亮,此时铅笔芯的电阻阻值 (选填“等于”或“不等于”)零。实验时小明发现小灯泡不太亮,在不更换小灯泡的条件下,请你写出一种使小灯泡变亮的方法: 。
【答案】 导体的长度 不等于 夹子A、B向中间移动(或再增加一节干电池)
第16题图 第17题图 第18题图 第19题图 第20题图
17.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示。
(1)由图可知,元件 中的电流与它两端的电压之间的关系遵循欧姆定律。
(2)将A和B串联后接在电压为2.5V的电源两端,则通过B的电流为 A。
(3)将A和B并联后接在电压为1.2V的电源两端,则通过A的电流为 A。
【答案】 A 0.2 0.24
18.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关、都闭合时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V,则定值电阻 。将电压表、电流表的位置互换,当开关断开、闭合,电流表的示数为0.3A,则定值电阻 ,如果此时将开关、同时闭合,则电流表的示数为 A。
【答案】 12 8 0
19.如图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“0~0.6A”“0~3V”,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”,电源电压恒为6V。根据图乙所画图像可得结论:保持导体电阻一定,通过导体的电流与它两端电压成 比,向左移动滑片, 表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
【答案】 正 电压 10
20.如图甲电路,电源电压U保持不变,R1和R2为定值电阻,R3为滑动变阻器。开关S闭合、S1断开、S2置于a时,调节滑动变阻器,电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示:开关S和S1闭合、S2置于b时,调节滑动变阻器,电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示。则:电阻R1的阻值为 Ω,电源电压 V,电阻R2的阻值 Ω。
【答案】 10 9 20
解:[1]开关S闭合、S1断开、S2置于a时,等效电路如图1所示;开关S和S闭合、S2置于b时,等效电路如图2所示由图1知,开关S闭合、S1断开、S2置于a时,定值电阻R1与变阻器R3串联,电压表V1测R1两端电压,电流表测电路中电流,已知电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙Ⅰ所示,由图象Ⅰ知,电流与电压成正比,所以这是定值电阻R1的电流与电压关系图象,当电压为1.0V时,通过它的电流为0.1A,由欧姆定律可得R1的阻值[2][3]在图象Ⅰ中,当电流为0.3A时,对应的电压值
由图2知,开关S和S闭合、S2置于b时,定值电阻R2与变阻器R3串联,电压表V2测R2两端电压,电流表测电路中电流,已知电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示,由图像Ⅱ可知,当时,电路中电流为0.1A,有串联电路特点和欧姆定律可得电源电压图像Ⅰ和图像Ⅱ交点电压和电流相等,所以当时,电路中电流为0.3A,同理可得,电源电压联立以上两式可得:;。
三.解答题(52分)
21.(8分)作图题
(1)(3分)请画出如图实物图所对应的电路图。
(2)(3分)如图在〇里填上适当的电表符号,当电键S闭合时,各用电器都能正常工作.
(3)(2分)如图所示,在“伏安法”测量定值电阻阻值的实验中,需要测量电阻的电压和电流,图中连接只有一根导线出现了错误,请在错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路改正(只画一根)。
【答案】
22、(6分)如图所示,R1=6Ω,R2为定值电阻,电源电压恒定,当闭合开关S1,S2时,电流表示数为1.5A,当闭合开关S1,断开开关S2时,电压表示数为6V.
(1)电源电压;
(2)R2的阻值.
解:(1)当闭合开关S1,S2时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
由I=可得,电源的电压:U=IR1=1.5A×6Ω=9V;
(2)当闭合开关S1,断开开关S2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,
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:U2=U﹣U1=9V﹣6V=3V,
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I′=,即,
解得:R2=3Ω.
23.(8分)如图所示的电路中,电阻R1=36Ω,滑动变阻器R2标有“100Ω 2A”字样,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~15V。闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时,电压表的示数为6V,电流表的示数为0. 5A。求:
(1)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)电源电压。
(3)为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围。
解:(1)由图示可知,两个电阻是串联的,在串联电路中电流处处相等,所以通过变阻器的电流也是0.5A,所以此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为R===12Ω;
答:此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为12Ω;
(2)电阻R1两端的电压为==36Ω×0.5A=18V,串联电路的总电压等于各部分电压之和,所以电源电压为=+=18V+6V=24V;
答:电源电压为24V;
(3)当电流表的示数为最大值0.6A时,变阻连入的电阻最小,此时电路中的总电阻为R===40Ω,变阻器的最小电阻为40Ω-36Ω=4Ω;当电压表的示数为最大值15V,变阻器连入的电阻最大,此时电路中的电流为I===0.25A,变阻器的最大电阻为===60Ω。答:为了保证两个电表都能正常工作,滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为4~60Ω
24.(8分)刘星和李明为了探究串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系,他们利用两个定值电阻(R1=5Ω,R2=10Ω)及电源等器材设计了如图甲所示的电路图.
(1)根据电路图,用笔画代替导线将图乙中的电路连接完整.________
(2)闭合开关后发现电流有示数,而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是:①________;②________.
(3)对串联电路的总电阻与各串联电阻的阻值之间的关系你的猜想是:________.
(4)对以上实验设计你还想提什么建议:________.
【答案】(1)(2)电压表短路;电压表断路
(3)总电阻等于各分电阻之和(4)更换R1、R2的阻值后,再进行实验
25.(12分)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路,要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;②连线不能交叉;
(2)在连接电路时,滑动变阻器滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表无示数。电压表有示数,接近电源电压,原因可能是 ;
(4)解决问题后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量并记录数据。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A,则电阻R的阻值为 Ω;
(5)把图1的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。则根据实验数据绘制的I﹣U图像不是一条直线,原因是 ;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值,主要步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为I1;
②当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;
③待测电阻Rx= 。(用已知和测出的物理量符号表示)
【答案】 (1) (2) B (3)定值电阻R断路 (4) 0.5 4 (5)小灯泡的电阻随温度的升高而增大 (6) S1闭合,S2断开
26. (10分)阅读短文,回答问题:
路灯自动控制电路光敏电阻是一种阻值会随光照射强度的变化而明显改变的元件,它由半导体材料制成.物理学上用“光强”这个物理量来表示光照射强度,国际单位为坎德拉(cd),某光敏电阻R2的阻值与光强E之间的关系如表格数据所示。
生活中,路灯的工作状态是自动控制的,其主要原件是光控开关中的光敏电阻R2,开关S2的状态由R2两端的电压决定。光照足够强时,R2两端的电压很小,开关S2处于断开状态,ab接触,路灯L关闭.当光强降为15cd时,R2两端的电压刚好升至3V.此时,开关S2自动闭合,ac接触,路灯打开.已知,控制电路的电源电压为6V。
(1)下列能够用来制作光敏电阻材料的是_____ ;
A.铜 B.塑料 C.硅 D.碳
(2)分析表格中的数据,根据其阻值R随光强E变化的规律,空格中的电阻大小为_____Ω;
光强(cd) 5 10 15 20 25
R2的阻值(Ω) 60 30 20 12
(3)根据表格中的数据,在坐标如图上描点并作出电阻与光强关系的图象。
(4)当R2两端的电压为2V时,光照强度为_____cd。
(5)为了节约能源,使路灯更晚一些打开,应该对控制电路做怎样的调整?(光敏电阻不更换,写出一种方法即可)_________
【答案】(1) C (2)15 (3) (4)30 (5)增大R1 的阻值