第4章 电路探秘 培优测试(含解析)

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名称 第4章 电路探秘 培优测试(含解析)
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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 2023-12-24 20:10:02

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第四单元培优测试
考试时间: 60 分钟 总分:100 分
姓名: 班级: 考号:
__________
题号 一 二 三 四 总分
得分
△注意事项:
1.填写答题卡请使用 2B 铅笔填涂
2.提前 5 分钟收答题卡
一 、选择题(本大题共 14 小题, 每小题 3 分, 共 42 分。在每小题给出的四个选项中, 只有一个选项是符 合题目要求的)
1.学习电荷的知识后, 小明得到以下观点, 错误的是( )
A.带正电的玻璃棒吸引轻质小球,小球一定带负电
B.带正电的玻璃棒接触验电器, 金属片张开, 金属片带正电
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电, 是因为玻璃棒上的电子转移到了丝绸
D.物体不显电性是因为物体内部正电荷总数与负电荷总数相等,电性相反
2.不同的用电器工作电流不一样, 下列常见用电器的工作电流值最小的是( )
A.家用空调 B.普通电饭煲 C.笔记本电脑 D.电子手表
3.如图是科学史上著名的富兰克林风筝实验,该实验的真实性倍受近代科学爱好者的争议,以下四位同学关
于风筝实验的思考违背科学原理的是( )
A.同一片云层一般只带一种电荷,根本不存在放电现象
B.富兰克林使用的风筝线是绝缘体, 所以该实验无法成功
C.因为有雨水打在风筝线上,风筝线导电是有可能实现的
D.如果该实验成功了, 上千万伏的电压有可能将把富兰克林电死
4.滑动变阻器连入电路的四种接法(如图),当滑片 P 向右滑动时, 连入电路阻值增大的是( )
A.B.C.D.
5.如图所示的电路中, 闭合开关, 电压表 V1 的示数为 7 V,电压表 V2 的示数为 9 V,若 L3 两端的电压是 L1 两
端电压的两倍, 则电源电压是( )
A .9 V
B.10 V
C.11 V
D.12 V
6.学习了《质量测量工具的进化》的 STEAM 课程,小敏认识并使用了如图台秤,发现指针偏转角度与所测物
体质量成正比。根据台秤示数变化规律,小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小,
设计的电路最合理的是( )
A. C. B. D.
7.图(a)所示电路, 当闭合开关 S 后, 两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻 R1 和 R2 两端的电压分
别为( )
A.8V 2V B.10V 2V C.2V 8V D.2V 10V
8.如图为某品牌共享电动助力单车。使用前, 市民可通过二维码扫码开锁。之后,转动按钮即开关 S1 闭合, 电动机启动,助力车开始运行。在夜间行车时,闭合开关 S2 行车灯亮起。下列电路设计符合上述要求的
是( )
(
A.
) (
D.
)B. C.
9.在研究“导体电阻的大小与哪些因素有关”的实验时,将一根粗细均匀的导体截成两段后分别接入电路中,
如图所示, 则这是用来研究( )
A.导体电阻与横截面积的关系
B.导体电阻与材料的关系
C.导体电阻与长度的关系
D.导体电阻与温度的关系
10.以下对欧姆定律的认识, 其中正确的是( )
A.欧姆定律揭示了导体的电阻与导体两端电压、通过导体的电流有关
B.同一导体, 它两端电压越大, 通过它的电流也越大
C.当加在导体两端的电压改变时,电压与电流的比值也随之改变
D.根据欧姆定律的变形公式 R=U/I 可知: 导体的的电阻随电压和电流的变化而变化
11.在“伏安法测电阻 ”的实验中, 如果被测电阻大约为 80Ω, 选用的电源电压为 1.5V,选用的电流表量程
为 0~0.6A,对于电流表和电源电压的选择, 正确的是( )
A.电源选择错误, 会烧坏电流表
B.电流表量程不合适, 电流表无示数
C.电源选择不当, 电路中电流过小, 电流表指针偏转角度太小,读数误差大
D.电流表量程选择错误,读数误差较大
12.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.当导体两端的电压为 0 时,电阻为 0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为 0 时,电流为 0
D.当导体两端的电压为 2 伏时, 电流为 0.6 安
13.将光敏电阻 R、定值电阻 R0 、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示电路.光敏电阻的阻值随光照
强度的增大而减小。闭合开关, 逐渐增大光照强度,观察电表示数的变化情况应该是( )
A.A 表和 V 表示数均变小 B.A 表示数变小, V 表示数变大
C.A 表示数变大, V 表示数变小 D.A 表和 V 表示数均变大
14.如图所示的电路中, 电源两端电压为 6V 且保持不变, 定值电阻 的阻值为 10 Ω , 滑动变阻器 R2 的 最大阻值为 20 Ω , 电压表接入电路的量程(0~3V),电流表接入电路的量程(0~ 0.6A) 。闭合开关 S, 将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动, 直至某一电表的指针达到满偏。有关变化下列说 法
正确的是( )
18.
①电压表的示数变大,电流表的示数变大
②电流表的示数变化范围为 0.2A~0.6A
③电压表的示数变化范围为 2V~6V
(
19.
)④R2 阻值变化范围为 20Ω~10Ω
⑤指针达到满偏的是电流表
A.只有②⑤正确
B.只有③④正确
C.只有①④正确
D.都正确
二 、填空题(本大题共 5 小题,每小题 6 分,共 30 分)
(

20.
)15.如图,是一种静电喷涂枪,通电后,它可以使涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状, 并均匀分布到被喷涂的金属球上,喷出后的涂料之所以会更分散的原因是 ,金属支架中会形成
瞬时电流, 其电流方向是 (填“向上“或“向下“)。
16.某导体两端的电压为 3 伏时,通过它的电流为 100 毫安, 这个导体的电阻为 欧。现将该导体两
端电压增加到 6 伏, 应选用 (填“0.6 安 ”或“3 安 ”)量程的电流表来测量导体中的电流。
17.已知导体电阻(R)与它的材料(D)、长度(L)、横截面积(S)的定量关系可以表示为 R=p 。
(
21.
)(1)将长 10 米、电阻为 10 欧的两根铜导线接成 20 米长的导线, 接长后导线的电阻为 。
(2)有电阻均为 10 欧的相同导线若干, 现要得到电阻值为 15 欧的导线, 可采用的方法有 。
A.把两根接长后使用
B.把两根合并后使用
C.一根取半与另一根接长后使用
D.两根合并后与另一根接长后使用
如图所示, 电流表 A1 是测量 的电流,若将两个开关都闭合时, 若干路电流为 1.8A. A1 的示数
为 1.3A, A2 的示数为 1.4A,通过 L2 的电流为 A
如图甲,当开关 S 闭合时,两电压表指针偏转情况均如图乙, 则电阻 R1 两端的电压是 V,R1、R2
的阻值之比是 。
、实验题(本大题共 2 小题,共 16 分)
甲、乙两位同学在做用电流表测电流的分组实验时,闭合开关前, 他们的电流表指针(虚线)均指在零刻度 线处。当闭合开关试触时,发现电流表指针(实线)摆动分别出现了如图甲、乙所示的情况。请分析他们
在电流表的使用上分别存在什么问题,为了完成实验,应分别采取什么措施。
(1)甲同学的问题是 ,应采取的措施是 ;
乙同学的问题是 ,应采取的措施是 。
小金和小徐同学分别用如图①所示的电路图, 研究通过导体的电流与导体电阻的关系, 电源电压为 6V 且
保持不变, 实验中保持电阻 R 两端电压 2V 不变, 定值电阻 R 的阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω, 请
你解答下列问题:
(1)小金按照电路图连接好电路,闭合开关前,发现电流表指针处于图②所示位置则其原因是 ;
(2)改正错误后小金和小徐分别进行实验,并根据各自记录的数据分别绘制了“电流与电阻 R 变化的关
系图像”如图③和“电流与电阻倒数变化的关系图像”如图④,则其中正确的图像有 (选填
“③”或“④”或“③④”);
(3)若实验室的只有一个滑动变阻器,阻值范围为 0~25Ω, 为了能够继续完成本次实验,下列改进方
案中正
确的是 。
A.减小电源电压
B.减小定值电阻
C.增大定值电阻两端电压的设定值
四 、解答题(本大题共 2 小题,共 12 分)
22.如图所示, 电源电压恒定,R2 =20Ω, 闭合开关 S,断开开关 S1 ,电流表示数是 0.5A:若再闭合 S1 ,发现
电流表示数变化了 0.2A,
求:(1)电源电压;
(2)R1 的阻值。
23.海绵城市是新一代城市雨洪管理概念,指城市能够像海绵一样,具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水, 需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。住宅楼雨水蓄水系统是海绵城市建设项目之一,若地下蓄水池 形状为长方体, 如图 1 是小科设计的地下蓄水池水位监测及排水电路。 RF 为置于池底的压敏电阻,其阻 值随上方水的压力变化而变化, RF 的阻值随池内水位变化关系如图 2 所示。已知: 电源电压 U=9V,当 电磁铁线圈中的电流 I≤0.03A 时, 铁质开关 S2 被释放, 排水电路闭合,当 I≥0.036A 时,S2 被吸上,排
水电路断开,通过控制池底水泵将水位保持在一定的范围内。(电磁铁线圈电阻不计)
(1)水位升高时, 电压表的示数 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)若要求控制池内最低水位为 0.5m,滑动变阻器此时接入的阻值为多少? 池内的最高水位为多少 m? (3)小科想要调高池内最高水位,根据电路图,他可以将滑动变阻器滑片适当往 (填“左”或
“右”)移动。上述方法能否实现提高蓄水池的蓄水体积? ,叙述理由: 。
1.A
2.D
3.B
4.A
第四单元培优测试答案解析
、选择题
【解析】根据摩擦起电和电荷之间的相互作用规律分析判断。
A.带正电的玻璃棒吸引轻质小球,小球可能带负电,也可能不带电,故 A 错误符合题意;
B.带正电的玻璃棒接触验电器, 根据“ 同种电荷相互排斥 ”可知, 金属片张开,金属片带正电, 故 B 正
确不合题意;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电, 是因为玻璃棒上的电子转移到了丝绸, 从而使自身的正电荷数大于负电
荷数, 故 C 正确不合题意;
D.物体不显电性是因为物体内部正电荷总数与负电荷总数相等,电性相反, 故 D 正确不合题意。
故选 A.
【解析】根据常见用电器的工作电流的认识判断。
正常工作时,空调的电流约为 10A,电饭煲约为 5A,笔记本约为 1A, 电子手表电流约为 3μA,因此电
子手表的工作电流最小。
故选 D。
【解析】(1)只有两个物体摩擦才有可能发生摩擦起电现象, 而这两个物体带上等量的异种电荷;
(2)绝缘体和导体没有严格的界限, 干燥的风筝线遇水也会变成导体;
(3)对人体的安全电压不高于 36V。
同一片云层一般只带一种电荷, 根本不存在放电现象, 故 A 正确不合题意;
富兰克林使用的风筝线是绝缘体,因为有雨水打在风筝线上, 所以风筝线导电, 那么该实验是有可能实
现的, 故 B 错误符合题意,C 正确不合题意;
如果该实验成功了, 上千万伏的电压有可能将把富兰克林电死,故 D 正确不合题意。
故选 B。
【解析】滑动变阻器的原理:滑动变阻器是靠改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻大小的;在连
接时, 上下各选用一个接线柱, 和下面相连的那部分电阻丝接入电路。
解: A.由图知, 滑动变阻器的电阻丝的左半部分接入电路, 当滑片 P 向右滑动时, 接入电路的电阻丝
的长度变长,电阻变大, A 符合题意;
B.由图知,滑动变阻器的电阻丝全部接入电路,当滑片 P 向右滑动时, 接入电路的电阻丝的长度不变,
电阻不变, B 不符合题意;
C.由图知,滑动变阻器的电阻丝的右半部分接入电路, 当滑片 P 向右滑动时, 接入电路的电阻丝的长
度变短,电阻变小, C 不符合题意;
D.由图知,滑动变阻器的电阻丝的右半部分接入电路, 当滑片 P 向右滑动时, 接入电路的电阻丝的长
度变短,电阻变小, D 不符合题意。
故答案为:A.
5.C
【解析】根据串联电路的电压规律列出方程计算即可。
根据图片可知, 三个灯泡串联, 电压表 V1 测 L1 和 L2 的电压,
根据 U 总=U1+U2 得到:U1+U2=7V ①;
电压表 V2 测灯泡 L2 和 L3 的电压,
根据 U 总=U1+U2 得到:U3+U2=9V ②;
L3 两端的电压为 L1 两端电压的 2 倍,
那么得到: U3=2U1 ③;
①②③联立解得:U1=2V,U2=5V,U3=4V;
则电源电压 U 总=U1+U2+U3=2V+5V+4V=11V。
故选 C。
6.
解:由图可知,物体的质量越大,重力越大,滑动变阻器的滑片向下滑动,滑动变阻器接入电路的电阻
变大,
A.图 A 中, 电阻 R0 与滑动变阻器 R 串联,电压表测滑动变阻器 R 两端的电压,由串联电路的电压特点
和欧姆定律可知,电压表的示数:UV =U﹣U0 =U﹣IR0 =U﹣ R0,由数学知识可知,UV 与 R 不成正比,
故 A 错误;
B、图 B 中, 电阻 R0 与滑动变阻器 R 串联,电压表测滑动变阻器 R 上端的电压,因为电压表内阻很大, 在电路中相当于开路, 因此滑片移动的过程中, 电路中的总电阻不变,电路中的电流不变,因此电压表
的示数:UV =IR 接入 ,由数学知识可知,UV 与 R 接入成正比, 故 B 正确;
CD、图 CD 中,电阻 R0 与滑动变阻器 R 串联,电流表测电路的电流,电流表的示数:I=,由数学
知识可知, I 与 R 不成正比, 故 CD 错误。
故选: B。
7.A
【解析】首先根据串联电路的电压特点确定两个电压表的示数大小,然后再根据 b 图确定两个电压表的
示数, 最后根据 U 总=U1+U2 计算两个电阻的电压即可。
根据 a 图可知, 两个电阻串联, 电压表 V1 测总电压,V2 测 R2 的电压。
根据串联电路的电压规律可知, V1>V2;
根据 b 图可知, 当量程为 0~3V 时, 分度值为 0.1V,那么 V2 的示数为 2V;
当量程为 0~15V 时, 分度值为 0.5V,那么 V1 的示数为 10V;
那么 R2 两端的电压为 2V,
而 R1 两端的电压为:U1=U 总-U2=10V-2V=8V。
故选 A.
8.
解:经分析可知,电动机和行车灯并联, 且各有一个开关控制。
A.由电路图可知, 开关 S2 闭合时,会造成电源短路,故 A 错误;
B.由电路图可知, 只有两开关均闭合时电动机和行车灯才能工作, 它们不能独立工作, 故 B 错误;
C.由电路图可知, 闭合开关 S1 时行车灯亮、电动机不工作,故 C 错误;
D.由电路图可知, 电动机和行车灯并联, 且各有一个开关控制,故 D 正确。
故选: D。
9.C
10.B
【解析】根据对欧姆定律的认识判断。
A.欧姆定律揭示了通过导体的电流与导体两端电压、导体的电阻之间的关系,故 A 错误;
B.根据I = 可知,同一导体的电阻不变, 它两端电压越大,通过它的电流也越大,故 B 正确;
C.当加在导体两端的电压改变时,电压与电流的比值电阻却保持不变, 故 C 错误;
D.电阻是导体的一种性质,与电压和电流大小无关, 只与材料、长度、横截面积和温度有关,故 D 错误。
故选 B。
11.C
【解析】当变阻器的阻值为零时,电路里只有待测电阻, 根据I = 计算出最大电流, 然后与电流表的量
程和分度值进行比较即可。
电路的最大电流为: I = = = 0.019A;
而电流表的量程为 0~0.6A 时,分度值为 0.02A;
此时的电流比分度值还要小,因此指针几乎不动, 测量出的误差也会很大。
则电源电压太小。
故 C 正确, 而 A.B、D 错误。
故选 C。
12.C
【解析】图象横坐标表示电压,纵坐标表示电流,这是一个正比例函数图象, 电流随电压的增大而增大;
电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流大小无关。
A.电阻不能为零, 因为电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流没有关系,故 A 错误;
B.电阻是导体本身的一种性质, 与电压无关, 不随电压的改变而改变, 故 B 错误;
C.由欧姆定律可知,当导体两端的电压为零时,电流也为零, 故 C 正确;
D.当导体电压为 2V 时, 由图象可以找到此时对应的电流 0.4A,故 D 错误。
故答案为: C。
13.14.D
【解析】根据常见用电器的工作电流的认识判断。
正常工作时,空调的电流约为 10A,电饭煲约为 5A,笔记本约为 1A, 电子手表电流约为 3μA,因此电
子手表的工作电流最小。
故选 D。
15.C
【解析】由电路图可知, 电阻 R1 和滑动变阻器 R2 串联,电压表测 R1 两端的电压,电流表测电路中电流。 (1)根据滑动变阻器的移动可知电路中总电阻的变化, 根据欧姆定律求出电路中电流的变化,再根据欧
姆定律求出电压表的示数变化;
(2)当滑片在 b 端时, 根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流和电压表示数,结合电流
量程判断达到满偏的仪表和变化范围;
根据串联电路电压规律和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的最小阻值,进而得出 R2 阻值变化范围。
由电路图可知, 电阻 R1 和滑动变阻器 R2 串联,电压表测 R1 两端的电压,电流表测电路中电流。
(1)滑片由 b 端移到 a 端的过程中, 滑动变阻器的阻值变小, 电路中的总电阻变小;
电源电压不变, 根据欧姆定律可知电路中的电流变大,即电流表示数变大;
根据 U=IR 可知,R1 两端电压变大,即电压表示数变大,故①正确;
(2)当滑片在 b 端时,
由串联电路电阻特点可知,电路的总电阻:R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω ,
电路中的电流最小为I最小 = = = 0.2A;
由欧姆定律得, 电压表的示数为:U1 最小=I 最小 R1=0.2A×10Ω=2V;
因电压表接入电路的量程为 0~3V,
所以电压表示数为 3V 时,此时电路中的电流最大,
为: I最大 = UR (1)1 (最)大 = = 0.3A;
故滑片由 b 端移到 a 端的过程中,达到满偏的仪表是电压表, 电流表的示数变化范围是 0.2A~0.3A,故
②⑤错误;
电压表的示数变化范围是 2V~3V,故③错误;
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得:
滑动变阻器两端的最小电压: U2 最小=U-U1 最大=6V-3V=3V;
滑动变阻器接入电路的最小阻值:
R2 最小 = I (U)最大 (2 最小) = = 10Ω;
因此 R2 阻值变化范围为 20Ω~10Ω, 故④正确。
故选 C。
二 、填空题
16.
解:使涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状,并均匀分布到被喷涂的金属球上,喷 出后的涂料之所以会更分散的原因是同种电荷相互排斥,金属支架中会形成瞬时电流,是自由电子从金
属球转移到大地,所以其电流方向是从大地到金属球,即向上。
故答案为: 同种电荷相互排斥; 向上。
17.30;0.6 安
【解析】知道导体两端的电压和通过的电流, 根据欧姆定律求出导体的电阻;电阻是导体本身的一种性 质,与两端的电压和通过的电流无关,根据欧姆定律求出将该导体两端的电压增加到 6V 时通过的电流,
据此确定电流表的量程。
由 I=可得,导体的电阻:R===30Ω; 电压增加到 6V 时导体的电阻仍为 30Ω 不变,此时通过导体
的电流:I′===0.2A,应选用量程为 0.6 安的电流表来测量通过导体的电流。
故答案为: 30;0.6 安。
18.(1)20 欧
(2)C;D
(1)将长 10 米、电阻为 10 欧的两根铜导线接成 20 米长的导线, 那么导线的长度变成原来的 2 倍, 根
据R = p 可知,现在导线的电阻是原来的 2 倍, 即: 10Ω×2=20Ω。
(2)根据R = p 可知,导体的电阻与横截面积成反比,与长度成正比。
A.把两根接长后使用,横截面积不变,长度变成原来的 2 倍,那么电阻是原来的 2 倍,即为 20Ω, 故 A
错误;
B.把两根合并后使用,长度不变,横截面积变成原来的 2 倍, 那么电阻是原来的,即为 5Ω,故 B 错
误;
C.一根取半与另一根接长后使用,横截面积不变, 长度变长原来的,即为:10Ω×=15Ω, 故 C 正确; D.两根合并后,横截面积是原来的 2 倍,那么电阻变长原来的,即电阻为 5Ω; 与另一根接长后使用,
那么电阻为:5Ω+10Ω=15Ω, 故 D 正确。
故选 CD。
19.L2 、L3 ;0.9A
【解析】(1)电流表与哪个用电器串联, 它就测哪个用电器的电流;
(2)根据两个电流表所测的电流,利用并联电路的电流规律列出方程计算即可。
(1)如下图所示, 电流表 A1 在灯泡 L2 和 L3 构成的干路上,因此测量灯泡 L2 和 L3 的总电流。
(2)当两个开关都闭合时,三个灯泡并联, 电流表 A1 测灯泡 L2 和 L3 的总电流,电流表 A2 测灯泡 L2 和 L1
的总电流。
根据并联电路干路电流等于支路电流之和的规律得到:
1.8A=I1+I2+I3①;
1.3A=I2+I3②;
1.4A=I1+I2③;
②+③-①得到: I2=0.9A.
20.6;4:1
【解析】首先根据甲图确定两个电阻的串并联关系,然后确定两个电压表所测量的电压值, 并比较它们 的大小,接下来根据乙图读出两个电压表的示数。根据串联电路的电压规律计算出两个电阻两端的电压
值,最后根据“ 串联电路电压与电阻成正比 ”的规律计算出电阻之比。
根据甲图可知, 电阻 R1 、R2 串联, 电压表 V2 测 R2 的电压, V1 测总电压。
根据串联电路的电压规律可知, V1 的示数肯定大于 V2 的示数。
根据乙图可知, 当选用 0~3V 的量程时, 分度值为 0.1V,读数为 1.5V;
当选用 0~15V 的量程时, 分度值为 0.5V,读数为 7.5V;
那么 V1 的示数 7.5V,V2 的示数 1.5V;
即电阻 R2 的电压 1.5V,而 R1 的电压为: U1=U 总-U2=7.5V-1.5V=6V。
根据“ 串联电路电压与电阻成正比 ”的规律得到:
R1 U1 6V 4
= = =
(

)R2 U2 1.5V 1
三 、实验题
21.(1)量程选择过大;改选小量程;量程选择过小; 改选大量程
【解析】电流表的正确使用方法:电流表和被测电路串联;让电流从“+”接线柱流入电表, 从“- ”极 接线柱流出电表;不能超出电流表的量程;绝对不能把电流表直接连在电源的两极上.根据电流表的指
针偏转情况,判断出现的问题。
(1)乙图中的指针偏转角度太小,说明出现的问题是:量程太大了;
(2)丙图中的指针偏转角度太大,说明出现的问题是:量程太小了。
22.
解:(1)闭合开关前,电流表的指针未指针零刻度线处, 其原因是指针未调零;
(2)在电压一定时, 通过导体的电流与导体电阻成反比, 故电流与电阻 R 变化的关系图像为反比例函数
图像, 故图③正确;
根据欧姆定律可知: I= =U,故电流与电阻倒数变化的关系图像为正比例函数图像,故④正确;
则其中正确的图像有③④;
(3)同学在实验中的选用的滑动变阻器的范围为 0﹣25Ω, 此时滑动变阻器的最大阻值过小; 根据串联 电路的分压规律可知, 滑动变阻器的阻值小,分担的电压小,则定值电阻两端的电压大; 为了控制电压 为 2V 不变,应减小定值电阻两端的电压, 可以可以采用减小电源电压、减小定值电阻的阻值的方法来实 现电压的控制;由于滑动变阻器阻值小,定值电阻两端的电压大,故可以采用增大定值电阻两端电压的
设定值的方法来控制电压不变; 故选 ABC。
故答案为:(1)指针未调零;(2)③④; (3)ABC。
四 、解答题
23.
解:(1)闭合开关 S,断开开关 S1 时,电路为 R1 的简单电路, 电流表测通过 R1 的电流, 电流表示数是 0.5A, 因并联电路中各支路独立工作、互不影响,再闭合 S1 时, 两电阻并联,电流表测干路电流,所以通过 R1
的电流不变,仍然为 0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 且电流表示数变化了 0.2A,
所以再闭合 S1 时, 干路电流变大,即电流表的示数增大, 则通过 R2 的电流 I2 =0.2A,
由欧姆定律可得电源的电压: U=I2R2 =0.2A×20Ω =4V;
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,都等于电源电压, 根据欧姆定律可得 R2 的阻值: R1 = = =8Ω。
答:(1)电源电压为 4V;
(2)R1 的阻值为 8Ω。
24.
解: 图 1 控制电路中,R、电磁铁、RF 串联, 电压表测 RF 两端的电压;
(1)根据图 2 可知, 当水位升高时, 压敏电阻的阻值会变大, 由串联分压原理可知,RF 两端的电压相应
的会变大, 所以电压表的示数增大;
(2)根据图 2 可知,水位为 0.5m 时,RF =200Ω ,
水位最低时,排水电路应断开, 由题意可知, 此时电路中的电流 I=0.036A,
由 I=可得,电路中的总电阻:
R 总 = = =250Ω ,
根据串联电路的电阻特点可得, 滑动变阻器连入电路的电阻值:
R=R 总﹣RF =250Ω﹣200Ω =50Ω ,
根据题意可知, 水位最高时, 排水电路应闭合, 由题意可知此时电流为 I′=0.03A,则控制电路中的总
电阻:
R 总 ′= = =300Ω ,
此时 RF 的阻值:RF ′=R 总 ′﹣R=300Ω﹣50Ω =250Ω ,
由图 2 可知,此时的最高水位为 1m;
(3)要使电路控制的最高水位升高, 根据图 2 可知 RF 接入电路阻值的变大,由于控制电路中释放或吸
上铁质开关的电流值不变,则控制电路对应的总电阻不变,而串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所
以滑动变阻器 R 接入电路的阻值需减小, 故需将滑片向左移动。
当 R 的阻值调小时,由 RF =R 总﹣R 可知,RF1 和 RF2 的阻值都会增大,所以池内最高水位也会增大,但是最
高和最低水位时, RF 的对应的阻值差(RF1﹣RF2 )却保持不变,由图象可知池内最高与最低水位的高度差
ΔH 会增大,所以蓄水池的蓄水体积会增大, 故此方案可以实现。
故答案为:(1)增大;
(2)若要求控制池内最低水位为 0.5m,滑动变阻器此时接入的阻值为 50Ω, 池内的最高水位为 1m;
(3)左;能实现;由于控制电路中释放或吸上铁质开关的电流值不变,则控制电路对应的总电阻不变,
当 R 的阻值调小时,由 RF =R 总﹣R 可知,RF1 和 RF2 的阻值都会增大,所以池内最高水位也会增大,但是最
高和最低水位时, RF 的对应的阻值差(RF1﹣RF2 )却保持不变,由图象可知池内最高与最低水位的高度差
ΔH 会增大,所以蓄水池的蓄水体积会增大。