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浙江省中考科学一轮复习:模块三 物质科学(二)物理
第28讲 电流、电压、电阻和电路
1、以下为其同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是( )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.连接电表时,应先选小量程
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
2、如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮。则下列接法符合要求的是( )
A.M接A,N接D B.M接B,N接C C.M接A,N接B D.M接C,N接D
(第2题图) (第3题图)
3、如图所示,已知两只灯泡L1和L2是串联的,则在①、②和③三个电表中(电流表或电压表)判断正确的是( )
A.①是电流表,②和③是电压表 B.①和③是电压表,②是电流表
C.①和②是电流表,③是电压表 D.①②和③都是电流表
4、甲、乙是两段由同种材料制成的实心柱状金属导体,其电阻相等。其中甲导体的横截面积大于乙导体,将它们串联在电路中,通电一段时间,下列说法正确的是(忽略温度对导体电阻的影响,不考虑金属导体与周围空气的热传递)( )
A.甲导体的长度比乙导体要短
B.通电一段时间后甲导体产生的热量要少
C.通电一段时间后乙导体升高的温度高
D.甲导体两端的电压比乙导体两端电压大
5、在如图所示的电路中,电源电压为6V.当开关S闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表的示数为6V,产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
(第5题图) (第6题图)
6、如图所示的电路中,R0是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光。现用一只电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接ab两点时,电压表有示数但很小;接ac两点时,电压表示数较大,则产生上述现象的原因可能是( )
A.L短路 B.L断路 C.R断路 D.R0阻值很大
7、以下是某同学设计的四种调光灯电路,其中不能达到调光目的的是( )
8、某实验小组探究“影响导体电阻大小的因素”的实验,将a、b、c、d四段导体分别接入电路,经过测量得到如表所示数据,分析得出影响导体电阻大小因素的结论不正确的是( )
实验次数 导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流/A
1 a 0.5 0.4 锰铜合金 0.20
2 b 0.5 0.4 镍铬合金 0.16
3 c 0.5 0.2 镍铬合金 0.08
4 d 1.0 0.2 镍铬合金 0.04
A.对比1、2,得出导体的电阻与材料有关
B.对比2、3,得出导体的电阻与横截面积有关
C.对比3、4,得出导体的电阻与长度有关
D.对比1、4,得出导体的电阻与长度、横截面积、材料都有关
9、关于如图所示电路,下列说法正确的是( )
A.只闭合S2时,只有R1接入电路工作 B.无论如何调节开关,R2与R1都不能串联
C.开关都闭合时,电流表示数最大 D.只闭合S1时,电压表示数为0
(第9题图) (第10题图)
10、小明同学想测出未知电阻R的阻值,他连接的电路如图所示。若电源电压不变,开关S闭合后,他将滑片向右移动,此时( )
A.电流表示数变大,变压表示数变小 B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数变小,电压表示数变小 D.电流表示数变小,电压表示数变大
11、如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电阻为9Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,从最上端a滑至最下端b的过程中,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示,在下列说法正确的是( )
①电源电压为18V ②定值电阻R0的阻值6Ω
③滑动变阻器的最大阻值为14Ω ④电路总功率的变化范围为2.5~12W
A.②③ B.①④ C.③④ D.②④
12、小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示是他用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该______ (填“变亮”“变暗”或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更______(填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
(第12题图) (第13题图) (第14题图)
13、在“连接并联电路”的实验中,小红同学用两个不同的小灯泡组装了如图所示的电路。
(1)连接电路时,开关S应该处于_______状态。
(2)她将所有开关闭合,发现S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。故障的原因可能是____。
A.某个灯泡的灯丝断路 B.干路上某根导线断路
C.S1支路某根导线断路 D.S2支路某根导线断路
14、如图,电源电压不变,R1和R2是两个阻值相同的电阻。只闭合开关S1,两电阻是 联的;若此时电路的总电流为I,则只闭合开关S2和S3,时,电路总电流为 I。
15、在“探究串联电路电压的特点”实验中: 某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压U和灯泡L1、L2两端的电压U1、U2,数据如表:
(1)该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是__________(用题中物理量符号表示)。
(2)实验过程中,若L1灯丝断了,观察到电压表V1示数为______,电压表V2 示数为____。
(3)该实验还有待改进,请写出其中一点:__________________________________。
16、小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电表指针向右偏转至如图甲所示位置,原因是 ;断开并关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至如图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关, ,继续进行实验。
17、图甲所示的电路中,电阻R的阻值为8欧姆,灯泡L标有”6V3W”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。
18、图甲是非接触式红外线测温枪,它是通过接收人体辐射的红外线来显示被测人的体温的。
(1)图乙是它的工作原理图,R是滑动变阻器,R0是热敏电阻,当人体温度升高时,电压表示数将变小。则其所用的热敏电阻阻值随温度. 变化的特点是图丙中的 曲线。
(2)随着环境温度的升高,测温设备常会在无人通过时报警,为防止误报,应将滑动变阻器的滑片向
滑动。
19、某同学利用图甲所示的电路探究”电流与电阻的关系”。可供选择的器材有:电源(两节新干电池)、电流表、电压表、开关,阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,两个滑动变阻器分别为”10Ω2A”的R1和”20Ω1.5A”的R2,导线若干。
(1)将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,电流表的示数如图乙,读出电流表示数为 A;
(2)断开开关,拆下5Ω的电阻,改接10Ω的电阻。继续操作有以下几步:①闭合开关:②将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大位置:③记录电流表示数:④将滑动变阻器的滑片P移到适当位置。合理的操作顺序是 ;
(3)换用25Ω的电阻重复操作,要顺利完成本实验,应选用的滑动变阻器是 (填”R1”或”R2”);
(4)依据表格数据作出了下列图象,其中正确的是 。
20、如图所示是某电子秤的结构示意图,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。
(1)已知弹簧所受的压力与缩短的长度成正比,电子秤的刻度表是由 (选填“电流表”或“电压表”)改装的。
(2)如果使用一段时间后,电池两端的电压降低,导致不放 物体时电子秤刻度表指针不在“零刻度”上,调零的方法是把滑片P 向, 移动合适距离。
21、肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重,某科学兴趣小组在课外活动中设计了一种身高体重计,如图甲所示,用电流表A1、A2的示数分别反映体重和身高。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为力敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙所示。
(1)在某阶段,小明的身高变化不明显,但体重明显增加,则A1和A2的示数比值将 。
(2)没有人站在体重计上时,闭合开关S,则A1的示数为多少?此时A1的指针位置对应的体重为多少?
(3)小明在测量时,A2示数恰好为A示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧
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第28讲 电流、电压、电阻和电路
一、思维导航
二、知识梳理
知识点1、电荷
1、两种电荷:自然界中只存在两种电荷。规定丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫____电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫____电荷。
2、电荷间的相互作用:同种电荷互相_______,异种电荷互相________。
3、静电现象:带电体吸引轻小物体的现象,其实质是一个物体的电子 到另一个物体上。
4、静电是一种处于静止状态的电荷,当一定条件下,这些电荷定向自由移动时,就会形成电流。
5、起电的三种方法:
(1)摩擦起电:不同物体通过摩擦的方法使电子发生 ,使两个物体带上了等量的异种电荷。
(2)接触起电:将一个带电体与另一个不带电的物体接触,将带电物体的一部分电荷转移到原来不带电的物体上,使不带电的物体带上与带电体 的电荷。
(3)感应起电:将带电体向不带电的物体靠近,从而原来不带电的物体内的电荷重新分布,使该物体两端存在等量的异种电荷。
6、导体和绝缘体:
(1)容易导电的物体叫做 ;导体能导电是因为导体内有大量的 ;金属导体是靠 导电的。
(2)不容易导电的物体叫做 ;
(3)导体和绝缘体在一定条件下可以相互 ;如烧红的玻璃会导电。
(4)常见的半导体材料有硅和锗及其化合物等。
知识点2、电路
1、知道电路的基本组成:
把 、用电器、开关用 连接起来形成电流的路径称为电路。电源是提供 的装置,如电池、发电机等。用电器如灯泡、电动机、门铃等。开关的作用是 。
2、电路的三种状态:
(1)通路:在电路中,当开关闭合时,电路中会有电流,这样的电路称为______。
(2)开路:当开关断开或电路中某一处断开时,电路中没有电流,这样的电路称为_______。
(3)短路:
①如果不经过用电器,而电源两极直接用导线连接,叫做电源短路。____________时,电路中的电流过大,会损坏电源,严重时会造成火灾。这种情况是不允许出现的。
②局部短路:某用电器两端用导线直接连接,此时电流没经过 ,用电器不工作。
3、两种基本电路:
知识点3、电流及其测量
1、电流:
(1)形成:电荷的__________形成电流。
(2)方向:科学上把_________的移动方向规定为电流的方向。在电路中,电流从电源的正极流出,负极流入。金属导体中,______的运动方向与电流方向相反。
(3)电流的单位是安培,简称安,符号是A。
2、电流的测量:
(1)电流表
a.电流表是用来测量电流大小的仪器。
b.实验室常的电流三个接线柱、两个量程;
c.电流表是个相当小的仪器,可理想化为导线。
(2)正确使用电流表测电路中的电流:
a.正确选择量程。被测电流不得超过电流表的量程。
b.电流表必须______在被测电路中。
c.使电流从电流表的“ ”接线柱流进,从“ ”接线柱流出。
d.电流表上读数时注意:先看 接线情况,再看 所指位置;一定要弄清最小刻度值(分度值)。
(3)注意事项:
①电路中电流表由于内阻很小,故可看作一根导线;
② 选择量程时,若不能正确估判电流大小,应该先行选用 ,用 法确定。
③绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到 两极。
④读数时一定要带单位、并及时记录。
知识点4、电压及其测量
1、电压:
(1)电压使_____________形成电流,电压由电源提供。
(2)常见的电压值:一节干电池的电压为 伏,我国家庭照明电路的电压为 伏。对人体安全的电压为 。
(3)电压的单位是______,简称伏,符号是V。
2、电压的测量
(1)电压表:
①电压表是测量______的仪器。
②实验室常电压表有三个接线柱、两个量程;
③电压表是相当大的电阻器,可理想化地认为其所在的电路是断路。
(2)正确使用电压表测量电路中的电压:
a.正确选择量程。
b.电压表必须与被测的部分电路_______。
c.电压表的“+”接线柱接在跟电源正极相连的那一端。
d.测量时,在电压表上读数的方法与电流表相似。
知识点5、电阻及滑动变阻器
1、电阻:
(1)电阻表示导体对电流__________的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
(2)电阻的单位是_______,简称欧,符号为Ω。
(3)决定电阻大小的因素:
A.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的______、_______和__________,还有温度对电阻也有影响。导体电阻与其两端所加的电压及通过的电流大小无关。
B.研究导体电阻与哪些因素有关时所采用的方法是_____________。
2、电阻大小跟长度、横截面积的定性关系
相同温度条件下,同种材料的导体,长度越长,电阻越____;相同长度,横截面积越小,电阻越____。
3、滑动变阻器改变电路中电阻的原因:
(1)滑动变阻器原理:
对材料、横截面积不变的导体,通过改变接入电路中的电阻丝的________而使电阻发生改变。
(2)滑动变阻器的实物图、结构图和电路符号:
4、使用滑动变阻器改变电路中电阻
(1)作用:通过改变滑动变阻器接入电路中的 ,使电阻发生改变,从而改变电路中的电流。
(2)使用时必须注意,要使接入电路部分的电阻丝的长度可变,通常使用“___________”两个接线柱。
(3)连接电路时,要将滑动变阻器的滑片处于 处。
(4)滑动变阻器与用电器 联时才能起到控制电路的作用。
知识点6、电路故障分析
1、电流表示数正常,而电压表无示数:
“电流表示数正常”表示明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,电路故障可能为:
① ;
② ;
③ 。
2、电压表示数正常,而电流表无示数:
“电压表示数正常”表示明主电路有电流通过,“电流表无示数”表明没有或几乎没有电流通过电流表,则电路故障可能为:
1 ; ② ;此时,电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻很大),使电流太小,电流表无明显示数。
3、电流表和电压表均无示数:
“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时被短路外,最大的可能是: ,导致无电流。
三、典例精析
例题1、关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流是0A时,电阻为0 Ω
B.导体电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
C.粗细相同的导线,长的导线电阻较大
D.同种材料制成的长短一样的两条导线,细的电阻较大
例题2、高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线,可以用如图乙所示的“测量仪”把它们区分开。小华将A、B连在一起时,小明将“测量仪”连接在X、Z两端,灯泡发光;小华将B、C连在一起时,小明将“测量仪”连在X、Y两端,灯泡发光。则( )
A.A和Y是同一根电线,B和Z是同一根电线
B.B和Z是同一根电线,C和Y是同一根电线
C.A和Y是同一根电线,B和X是同一根电线
D.B和X是同一根电线,C和Y是同一根电线
(例题2图) (例题3图)
例题3、图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关s,温度升高时( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.电压表示数与电流表示数的比值不变
例题4、如图所示是小明设计的一个电子身高测量仪的示意图。其中电源电压恒定,电阻R0=20Ω;R是一只固定、竖直放置的电阻棒,总长为40cm,其阻值与接入长度成正比;小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据如表所示。若已知小英测量时滑片恰在电阻棒ab的中点位置,以下正确的是( )
A.电阻棒的总电阻是20Ω B.该电子身高测量仪的测量范围是1.5~1.7m
C.测量的身高越高,电流表示数越大 D.电源电压为6V
例题5、某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为6V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.选用最大阻值40Ω的滑动变阻器能完成该实验
D.将Rx从15Ω换成10Ω后,电流表示数变化了0.2A
(例题5图) (例题6图)
例题6、如图是小梅同学设计的风力传感器的原理图,其中弹簧A端固定,B端可以自由滑动且和滑动变阻器R2的滑片连接在一起,A、B间有可收缩的导线,无风时滑片位于R2最右端,当风吹来时,使B向左移动,风力减小时,弹簧又把B推向右端。已知电源电压恒定为4V,R1=10Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。
(1)则为安全起见,滑动变阻器的最大电阻不能超过 Ω;
(2)若将电表改装为风力表,要求风力越大,电表的示数也越大,则应将 改装为风力表。
例题7、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,再移动滑动变阻器 R1 的滑片 P,移至最右端后,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 4.5V,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P滑动过程中,RMN的最大值是多少?
(3)每 1cm 电阻丝的阻值是 。(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)
(4)如图丙所示,把 M、N 接到圆环其中一条直径的两端,将滑片 P 移到最左端后,闭合开关 S,求电流表的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
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第28讲 电流、电压、电阻和电路
1、以下为其同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是( )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.连接电表时,应先选小量程
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
[答案]C
[解析]A.为避免因连线错误导致的电路元件损坏,则连接电路时,应先断开开关,故A错误;B.为避免损坏电表,连接电表时,应先选大量程试触,然后确定合适的量程,故B错误;C.为避免损坏电表及电路元件,保护电路,则闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处,故C正确;D.计算电阻时,应用对应电压与电流进行计算,最终结果再求平均值,故D错误。故C符合题意。
2、如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮。则下列接法符合要求的是( )
A.M接A,N接D B.M接B,N接C C.M接A,N接B D.M接C,N接D
[答案]A
[解析]灯泡变亮,表明通过灯泡的电流变大,即电路中的电阻减小,故滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入的电阻是减小的,则滑片左侧的电阻丝应接入电路(即一定要接A接线柱),滑动变阻器采用“一上一下”的接法,故M接A,N接D。故A符合题意。
(第2题图) (第3题图)
3、如图所示,已知两只灯泡L1和L2是串联的,则在①、②和③三个电表中(电流表或电压表)判断正确的是( )
A.①是电流表,②和③是电压表 B.①和③是电压表,②是电流表
C.①和②是电流表,③是电压表 D.①②和③都是电流表
[答案]B
[解析] 两只灯泡串联连接,则电路中只有一条电流的路径,则可以判断电流通过的电表②为电流表,没有通过的电表①和③为电压表。
4、甲、乙是两段由同种材料制成的实心柱状金属导体,其电阻相等。其中甲导体的横截面积大于乙导体,将它们串联在电路中,通电一段时间,下列说法正确的是(忽略温度对导体电阻的影响,不考虑金属导体与周围空气的热传递)( )
A.甲导体的长度比乙导体要短
B.通电一段时间后甲导体产生的热量要少
C.通电一段时间后乙导体升高的温度高
D.甲导体两端的电压比乙导体两端电压大
[答案]C
[解析]A、甲、乙是两段由同种材料制成的实心柱状金属导体,其电阻相等,甲导体的横截面积大于乙导体,则甲的长度要大于乙的长度;故A错误;B、两个电阻串联,通过的电流相同、通电时间相同、电阻相同,则通电一段时间后甲与乙产生的热量是相同的,故B错误;C、由于甲的横截面积大、长度长,体积大,所以甲的质量大,根据公式Q=cm△t可知,在热量、比热容相同时,质量越大,升高的温度越低,即通电一段时间后乙物体升高的温度高,故C正确;D、由于电流和电阻相同,根据U=IR可知,甲导体两端的电压等于乙导体两端电压,故D错误。故C符合题意。
5、在如图所示的电路中,电源电压为6V.当开关S闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表的示数为6V,产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
[答案]B
[解析]由图知,两灯串联;有一只灯泡发光说明电路是连通的,即两灯不可能发生断路(排除C、D);电压表测量的是灯L1两端的电压,其示数为6V(即电源电压),说明灯L1不可能被短路(否则电压表示数为0,排除A);当灯L2短路时,此时只有L1连入电路,加在L1两端的电压即为电源电压,符合题意。故D符合题意。
(第5题图) (第6题图)
6、如图所示的电路中,R0是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光。现用一只电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接ab两点时,电压表有示数但很小;接ac两点时,电压表示数较大,则产生上述现象的原因可能是( )
A.L短路 B.L断路 C.R断路 D.R0阻值很大
[答案]D
[解析] 根据题意可知,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,说明电路出现断路或灯泡短路或电路中电流太小导致灯泡的实际功率太小。当电压表接ab两点时,电压表有示数但很小;接ac两点时,电压表示数较大,说明电路没有断路且灯泡没有短路,则故障为灯泡的实际功率太小,即灯泡分得的电压太小。因为串联电路中串联电阻起分压作用,而R0两端电压较大,说明R0阻值很大。故D符合题意。
7、以下是某同学设计的四种调光灯电路,其中不能达到调光目的的是( )
[答案]A
[解析]A、两开关都闭合时,R与灯并联,只闭合下面开关时,为灯的简单电路,根据并联电路互不影响,灯的亮度不变,A不能达到调光目的;B、S断开时,R与灯串联,灯的电压小于电源电压,S闭合时,为灯的简单电路,灯的电压为电源电压,灯变亮,B能达到调光目的;C、灯与变阻器串联,通过移动变阻器的滑片可改变灯的电压,灯的亮度发生变化,C能达到调光目的;D、当上面的开关闭合后,右边的电源短路了,电路的电压变小了,故灯的亮度发生变化,D能达到调光目的;故A符合题意。
8、某实验小组探究“影响导体电阻大小的因素”的实验,将a、b、c、d四段导体分别接入电路,经过测量得到如表所示数据,分析得出影响导体电阻大小因素的结论不正确的是( )
实验次数 导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流/A
1 a 0.5 0.4 锰铜合金 0.20
2 b 0.5 0.4 镍铬合金 0.16
3 c 0.5 0.2 镍铬合金 0.08
4 d 1.0 0.2 镍铬合金 0.04
A.对比1、2,得出导体的电阻与材料有关
B.对比2、3,得出导体的电阻与横截面积有关
C.对比3、4,得出导体的电阻与长度有关
D.对比1、4,得出导体的电阻与长度、横截面积、材料都有关
[答案]D
[解析]A、对比1、2,导体的长度和横截面积相同,材料不同,电流大小不同,则说明电阻不同,可以得出导体的电阻与材料有关,故A正确;B、对比2、3,导体的材料和长度相同,横截面积不同,电流大小不同,则说明电阻不同,可以得出导体的电阻与横截面积有关,故B正确;C、对比3、4,导体的材料和横截面积相同,长度不同,电流大小不同,则说明电阻不同,可以得出导体的电阻与长度有关,故C正确;D、对比1、4,导体的长度、材料和横截面积都不同,不符合控制变量法的要求,不能得出导体的电阻与长度、横截面积、材料都有关,故D错误。故D符合题意。
9、关于如图所示电路,下列说法正确的是( )
A.只闭合S2时,只有R1接入电路工作 B.无论如何调节开关,R2与R1都不能串联
C.开关都闭合时,电流表示数最大 D.只闭合S1时,电压表示数为0
[答案]C
[解析]只闭合S2时,R1、R2串联接入电路,A、B错误。开关S1、S2、S3都闭合时,L和R1并联,R2被短路,电流表测干路中的电流,此时电路中的总电阻最小,电路中的总电流最大,故电流表示数最大,C正确。只闭合S1时,L、R2串联接入电路,电压表测R2两端电压,电压表示数不为0,D错误。故C符合题意。
(第9题图) (第10题图)
10、小明同学想测出未知电阻R的阻值,他连接的电路如图所示。若电源电压不变,开关S闭合后,他将滑片向右移动,此时( )
A.电流表示数变大,变压表示数变小 B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数变小,电压表示数变小 D.电流表示数变小,电压表示数变大
[答案]C
[解析]根据图片可知,变阻器R2与定值电阻R1串联,电流表测总电流,电压表测R1的电压。开关S闭合后,他将滑片向右移动,此时变阻器的阻值增大,根据R总=R1+R2可知,此时总电阻变大,而总电流减小,则电流表示数减小。根据U=IR可知,定值电阻R1两端电压减小,即电压表的示数减小。故C符合题意。
11、如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L正常发光时的电阻为9Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,从最上端a滑至最下端b的过程中,电流表示数与两电压表示数的关系图像如图乙所示,在下列说法正确的是( )
①电源电压为18V ②定值电阻R0的阻值6Ω
③滑动变阻器的最大阻值为14Ω ④电路总功率的变化范围为2.5~12W
A.②③ B.①④ C.③④ D.②④
[答案]A
[解析]①当滑片位于最下端b时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,此时电压表V1测电源两端的电压,其示数最大,由图乙可知,电压表V的最大示数为12Ⅴ,则电源的电压 U=12V,故①错误。②当滑片位于最下端b时,由图乙可知,电路的最大电流I=1A,电压表V2的示数为6V,此时R0两端的电压U=U总-UL=12V-6V=6V,定值电阻R0的阻值:R=,故②正确。③当滑片位于最上端a时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流I=0.5A,电压表Ⅴ1的示数U=5V,此时滑动变阻器两端的电压:U =U总-U1 =12 V-5 V=7V,则滑动变阻器的最大阻值:R滑=,故③正确;④当电路中的电流最大时总功率最大,电路中的电流最小时总功率最小,则P大=UI大=12V×1A=12W,P小=UI小=12Vx0.5 A=6W,所以电路总功率的变化范围为6W~12W .故④错误。故A符合题意。
12、小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示是他用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该______ (填“变亮”“变暗”或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更______(填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
[答案]变亮;细
[解析]铅笔芯相当于滑动变阻器,并与灯串联,闭合开关,夹子A向右移动相当于连入电路的电阻丝变短电阻变小,电流变大,此过程中灯泡亮度应该变亮。夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,说明变阻太少,他应该调换更细的铅笔芯,使稍移动夹子A,电阻变化就较大,电流变化较明显,灯的亮度变化才较明显些。
(第12题图) (第13题图) (第14题图)
13、在“连接并联电路”的实验中,小红同学用两个不同的小灯泡组装了如图所示的电路。
(1)连接电路时,开关S应该处于_______状态。
(2)她将所有开关闭合,发现S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。于是她断开所有开关,交换两灯位置后,再闭合所有开关,发现仍然是S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。故障的原因可能是____。
A.某个灯泡的灯丝断路 B.干路上某根导线断路
C.S1支路某根导线断路 D.S2支路某根导线断路
[答案](1)断开 (2)C
[解析](1)连接电路时开关应处于断开状态;(2)由电路图可知两灯并联,S1、S2各控制一条支路,S控制整个电路;所有开关闭合,发现S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。说明干路正常,S2支路灯正常,S1支路可能灯有问题也可能线路不通;交换两灯位置后闭合开关,发现仍然是S1支路的灯不亮,S2支路的灯发光。说明原来S1支路的灯正常,即两灯泡正常,故是S1支路线路断开。故选择C符合题意。
14、如图,电源电压不变,R1和R2是两个阻值相同的电阻。只闭合开关S1,两电阻是 联的;若此时电路的总电流为I,则只闭合开关S2和S3,时,电路总电流为 I。
[答案]串;4
[解析](1)当闭合开关S1时,两个电阻首尾相连,应该是串联;(2)当两个电阻串联时,电流为I,则总电压为:U总=I总R总=I×2R;当闭合S2和S3时,两个电阻并联,则电路总电流为:I总'=I1+I2=
。
15、在“探究串联电路电压的特点”实验中: 某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压U和灯泡L1、L2两端的电压U1、U2,数据如表:
(1)该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是__________(用题中物理量符号表示)。
(2)实验过程中,若L1灯丝断了,观察到电压表V1示数为______,电压表V2 示数为____。
(3)该实验还有待改进,请写出其中一点:__________________________________。
[答案](1)U1+U2=U (2)2.6V ; 0 V (3)换不同规格的小灯泡再进行多次实验
[解析] (1)由表可知,该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是:U1+U2=U;(2)实验过程中,若L1灯丝断了,电压表 INCLUDEPICTURE "F:\\孔文件\\20201020新中考\\新中考科学 word教\\V1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\孔文件\\20201020新中考\\新中考科学 word教\\V1.TIF" \* MERGEFORMATINET 测灯Ll两端的电压,此时是电源的电压,电压表 INCLUDEPICTURE "F:\\孔文件\\20201020新中考\\新中考科学 word教\\V1.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\孔文件\\20201020新中考\\新中考科学 word教\\V1.TIF" \* MERGEFORMATINET 示数为2.6V;电压表 INCLUDEPICTURE "F:\\孔文件\\20201020新中考\\新中考科学 word教\\V2.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\孔文件\\20201020新中考\\新中考科学 word教\\V2.TIF" \* MERGEFORMATINET 测灯L2两端的电压,由于电路断路,故示数为0V;(3)该实验还有待改进,电路中应换不同规格的小灯泡再进行多次实验。
16、小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电表指针向右偏转至如图甲所示位置,原因是 ;断开并关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至如图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关, ,继续进行实验。
[答案]电流表使用前未调零;换接小量程
[解析]由题图甲可知,指针向右偏转后还是指在了零刻度线的左侧,说明电流表使用前未调零;纠正错误后,再闭合开关,指针偏转角度较小,说明所选量程太大,应换接小量程。
17、图甲所示的电路中,电阻R的阻值为8欧姆,灯泡L标有”6V3W”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。
[答案]4;0.9
[解析]通过电阻R的最大电流不超过0.5A,则电阻R两端的最大电压为U1=IRR=0.5A×8Ω=4V。闭合开关S后,电阻R与灯泡L并联,由于灯泡L的额定电压为6V,则灯泡L两端的电压不能超过6V,所以允许接入的最大电源电压为4V。由题图可得,当灯泡L两端的电压为4V时,通过灯泡L的电流为0.4A,电流表A1测的是干路电流,它的示数为I=IR+IL=0.5A+0.4A=0.9A。
18、图甲是非接触式红外线测温枪,它是通过接收人体辐射的红外线来显示被测人的体温的。
(1)图乙是它的工作原理图,R是滑动变阻器,R0是热敏电阻,当人体温度升高时,电压表示数将变小。则其所用的热敏电阻阻值随温度. 变化的特点是图丙中的 曲线。
(2)随着环境温度的升高,测温设备常会在无人通过时报警,为防止误报,应将滑动变阻器的滑片向
滑动。
[答案](1)A (2)左
[解析](1)当人体温度升高时,电压表示数将减小,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器R两端的电压增大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流增大,根据欧姆定律可知,当电源电压一定时,电路中的总电阻减小,根据串联电路电阻规律可知,热敏电阻的阻值将减小,由此可得出结论热敏电阻阻值随温度变化的特点是图丙中的A ;(2)随着环境温度的升高,测量设备常会在无人通过时报警,由此①可知,温度升高,电压表示数减小,防止无人通过时报警,即要增大热敏电阻两端的电压,根据串联电路分压规律可知,滑动变阻器两端的电压减小,由此可知滑动变阻器接入电路的阻值减小,即滑动变阻器的滑片P向左移动。
19、某同学利用图甲所示的电路探究”电流与电阻的关系”。可供选择的器材有:电源(两节新干电池)、电流表、电压表、开关,阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,两个滑动变阻器分别为”10Ω2A”的R1和”20Ω1.5A”的R2,导线若干。
(1)将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,电流表的示数如图乙,读出电流表示数为 A;
(2)断开开关,拆下5Ω的电阻,改接10Ω的电阻。继续操作有以下几步:①闭合开关:②将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大位置:③记录电流表示数:④将滑动变阻器的滑片P移到适当位置。合理的操作顺序是 ;
(3)换用25Ω的电阻重复操作,要顺利完成本实验,应选用的滑动变阻器是 (填”R1”或”R2”);
(4)依据表格数据作出了下列图象,其中正确的是 。
[答案](1)0.4 (2)②①④③ (3)R2 (4)B
[解析](1)根据图乙可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.4A;
(2)断开开关,拆下5Ω的电阻,改接10Ω的电阻,操作步骤如下:②将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大位置:①闭合开关:④将滑动变阻器的滑片P移到适当位置。③记录电流表示数。即正确顺序为②①④③。(3)根据表格可知,当电阻为25Ω时,电流为0.08A,则电路总电阻为:;则变阻器接入的阻值为:R变=R总-R=37.5Ω-25Ω=12.5Ω。故选变阻器R2。(4)根据表格数据可知,当电压不变时,电流与电阻成反比,即二者变化的图像为一条双曲线,故A、D错误;根据可知,通过导体的电流与电阻的倒数成正比,即二者变化的图像为一条通过坐标原点的斜线,故B正确,C错误。故B符合题意。
20、如图所示是某电子秤的结构示意图,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。
(1)已知弹簧所受的压力与缩短的长度成正比,电子秤的刻度表是由 (选填“电流表”或“电压表”)改装的。
(2)如果使用一段时间后,电池两端的电压降低,导致不放 物体时电子秤刻度表指针不在“零刻度”上,调零的方法是把滑片P 向, 移动合适距离。
[答案](1)电流表 (2)右
[解析](1)根据图片可知,电子秤的刻度表与电阻串联,应该为电流表。(2)电子秤刻度表指针恢复在“零刻度”上,即通过电路的电流保持不变。根据U=IR可知,档电源电压降低时,总电阻要减小。根据R总=Rx+R可知,此时变阻器的阻值要减小,即滑片向右移动。
21、肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重,某科学兴趣小组在课外活动中设计了一种身高体重计,如图甲所示,用电流表A1、A2的示数分别反映体重和身高。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为力敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙所示。
(1)在某阶段,小明的身高变化不明显,但体重明显增加,则A1和A2的示数比值将 。
(2)没有人站在体重计上时,闭合开关S,则A1的示数为多少?此时A1的指针位置对应的体重为多少?
(3)小明在测量时,A2示数恰好为A示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧
[答案](1)变大 (2)0 (3)40Ω
[解析](1)图甲电路图为并联电路,电流表A1和力敏电阻R在一条支路上,又根据图乙可知压力越大,R的阻值越小,即体重增加,R的阻值减小,A1的示数增大。电流表A2和滑动变阻器R0在一条支路上,当身高增大时,R0的有效阻值减小,A2的示数增大。当小明的身高变化不明显,即A2示数变化不明显,但体重明显增加,即A1示数明显增大,A1和A2的示数比值将变大。(2)没人站在体重计上时,压敏电阻受到压力为0, 由图乙可知R=100ΩI1= =0.12A;此时A1的指针对应位置应该对应的体重示数为0牛;(3)解:当F=G=400N时,由图乙可知R=20Ω ;I1= =0.6安;I2=0.6A×0.5=0.3A
R0= =40Ω。
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2024浙江中考科学一轮复习
模 块 三
物质科学(二) 物 理
(共12讲)
2024浙江中考一轮复习
第28讲
电流、电压、电阻和电路
思维导航
电路
基本组成
电阻 决定因素
电流 电流测量
电压 电压测量
滑动变阻器及其作用
电路三种状态
两种基本电路
通路
开路
短路
串联
并联
电路故障分析
电流、电压、电阻、电路
知识梳理
知识点1、电荷
1、两种电荷:自然界中只存在两种电荷。规定丝绸摩擦过的玻璃棒带
的电荷叫____电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫____电荷。
2、电荷间的相互作用:同种电荷互相_______,异种电荷互相________。
3、静电现象:带电体吸引轻小物体的现象,其实质是一个物体的电子
到另一个物体上。
4、静电是一种处于静止状态的电荷,当一定条件下,这些电荷定向自由移动时,就会形成电流。
正
负
排斥 吸引
转移
知识梳理
5、起电的三种方法:
(1)摩擦起电:不同物体通过摩擦的方法使电子发生 ,使两个物体带上了等量的异种电荷。
(2)接触起电:将一个带电体与另一个不带电的物体接触,将带电物体的一部分电荷转移到原来不带电的物体上,使不带电的物体带上与带电体 的电荷。
(3)感应起电:将带电体向不带电的物体靠近,从而原来不带电的物体内的电荷重新分布,使该物体两端存在等量的异种电荷。
相同
转移
知识梳理
6、导体和绝缘体:
(1)容易导电的物体叫做 ;导体能导电是因为导体内有大量的 ;金属导体是靠 导电的。
(2)不容易导电的物体叫做 ;
(3)导体和绝缘体在一定条件下可以相互 ;如烧红的玻璃会导电。
(4)常见的半导体材料有硅和锗及其化合物等。
导体
自由电荷
自由电子
绝缘体
转换
知识梳理
知识点2、电路
1、知道电路的基本组成:
把 、用电器、开关用 连接起来形成电流的路径称为电路。
电源是提供 的装置,如电池、发电机等。用电器如灯泡、电动机、门铃等。开关的作用是 。
2、电路的三种状态:
(1)通路:在电路中,当开关闭合时,电路中会有电流,这样的电路称为______。
(2)开路:当开关断开或电路中某一处断开时,电路中没有电流,这样的电路称为_______。
电源
导线
电能
控制电路的通断
通路
开路
知识梳理
(3)短路:
①如果不经过用电器,而电源两极直接用导线连接,叫做电源短路。____________时,电路中的电流过大,会损坏电源,严重时会造成火灾。这种情况是不允许出现的。
②局部短路:某用电器两端用导线直接连接,此时电流没经过 ,用电器不工作。
电源短路
用电器
知识梳理
3、两种基本电路:
逐个依次
并列式
知识梳理
知识点3、电流及其测量
1、电流:
(1)形成:电荷的__________形成电流。
(2)方向:科学上把_________的移动方向规定为电流的方向。在电路中,电流从电源的正极流出,负极流入。金属导体中,______的运动方向与电流方向相反。
(3)电流的单位是安培,简称安,符号是A。
自由电子
正电荷
定向移动
知识梳理
2、电流的测量:
(1)电流表
a.电流表是用来测量电流大小的仪器。
b.实验室常的电流三个接线柱、两个量程;
c.电流表是个相当小的仪器,可理想化为导线。
(2)正确使用电流表测电路中的电流:
a.正确选择量程。被测电流不得超过电流表的量程。
b.电流表必须______在被测电路中。
c.使电流从电流表的“ ”接线柱流进,从“ ”接线柱流出。
d.电流表上读数时注意:先看 接线情况,再看 所指位置;一定要弄清最小刻度值(分度值)。
串联
+ -
接线柱 指针
(3)注意事项:
①电路中电流表由于内阻很小,故可看作一根导线;
② 选择量程时,若不能正确估判电流大小,应该先行选用 ,用 法确定。
③绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到 两极。
④读数时一定要带单位、并及时记录。
知识梳理
较大量程
试触
电源
知识梳理
知识点4、电压及其测量
1、电压:
(1)电压使_____________形成电流,电压由电源提供。
(2)常见的电压值:一节干电池的电压为 伏,我国家庭照明电路的电压为 伏。对人体安全的电压为 。
(3)电压的单位是______,简称伏,符号是V。
伏特
电荷定向移动
1.5
220
36V以下
知识梳理
2、电压的测量
(1)电压表:
①电压表是测量______的仪器。
②实验室常电压表有三个接线柱、两个量程;
③电压表是相当大的电阻器,可理想化地认为其所在的电路是断路。
(2)正确使用电压表测量电路中的电压:
a.正确选择量程。
b.电压表必须与被测的部分电路_______。
c.电压表的“+”接线柱接在跟电源正极相连的那一端。
d.测量时,在电压表上读数的方法与电流表相似。
电压
并联
知识梳理
知识点5、电阻及滑动变阻器
1、电阻:
(1)电阻表示导体对电流__________的大小。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
(2)电阻的单位是_______,简称欧,符号为Ω。
(3)决定电阻大小的因素:
A.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的______、_______和__________,还有温度对电阻也有影响。导体电阻与其两端所加的电压及通过的电流大小无关。
B.研究导体电阻与哪些因素有关时所采用的方法是_____________。
阻碍作用
欧姆
长度
横截面积
材料
控制变量法
知识梳理
2、电阻大小跟长度、横截面积的定性关系
在相同温度条件下,同种材料制成的导体,长度越长,电阻越____;相同长度,横截面积越小,电阻越____。
3、滑动变阻器改变电路中电阻的原因:
(1)滑动变阻器原理:
对材料、横截面积不变的导体,通过改变接入电路中的电阻丝的________而使电阻发生改变。
(2)滑动变阻器的实物图、结构图和电路符号:
大
长度
大
知识梳理
4、使用滑动变阻器改变电路中电阻:
(1)作用:通过改变滑动变阻器接入电路中的 ,使电阻发生改变,从而改变电路中的电流。
(2)使用时必须注意,要使接入电路部分的电阻丝的长度可变,通常使用“___________”两个接线柱。
(3)连接电路时,要将滑动变阻器的滑片处于 处。
(4)滑动变阻器与用电器 联时才能起到控制电路的作用。
一上一下
长度
有效电阻最大
串
知识梳理
知识点6、电路故障分析:
1、电流表示数正常,而电压表无示数:
“电流表示数正常”表示明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,则电路故障可能为:
;
② ;
③ 。
电压表损坏
电压表接触不良
与电压表并联的用电器短路
知识梳理
2、电压表示数正常,而电流表无示数:
“电压表示数正常”表示明主电路有电流通过,“电流表无示数”表明没有或几乎没有电流通过电流表,则电路故障可能为:
; ② ;此时,电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻很大),使电流太小,电流表无明显示数。
3、电流表和电压表均无示数:
“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时被短路外,最大的可能是: ,导致无电流。
电流表短路
与电压表并联的用电器开路
主电路断路
典例精析
例题1
*关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流是0A时,电阻为0 Ω
B.导体电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
C.粗细相同的导线,长的导线电阻较大
D.同种材料制成的长短一样的两条导线,细的电阻较大
解析:
[答案]D
[解析]A、导体的电阻是导体本身的一种性质,导体一定,则电阻一定,其大小与导体中是否有电流通过无关;A错误。B、导体的电阻可以通过导体两端的电压和导体中的电流来求解,但其大小是由导体的材料、长度、横截面积决定的,与电压和电流大小无关;B错误。C、导体的材料没有告诉,所以,长导线的电阻不一定比短导线的电阻大;若是同种材料粗细相同的导线,则长的电阻一定大;C错误。D、根据电阻的决定因素可知,导体的电阻与横截面积成反比,所以在材料长度相同的情况下,细的电阻较大;D正确。故D符合题意。
典例精析
例题2
*高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线,可以用如图乙所示的“测量仪”把它们区分开。小华将A、B连在一起时,小明将“测量仪”连接在X、Z两端,灯泡发光;小华将B、C连在一起时,小明将“测量仪”连在X、Y两端,灯泡发光。则( )
A.A和Y是同一根电线,B和Z是同一根电线
B.B和Z是同一根电线,C和Y是同一根电线
C.A和Y是同一根电线,B和X是同一根电线
D.B和X是同一根电线,C和Y是同一根电线
解析:
[答案]D
[解析] (1)小华将A、B连在一起时,小明将“测量仪”连接在X、Z两端,灯泡发光;上面只剩下C端,下面只剩下的是Y端,则说明C和Y是同一根电线;(2)小华将B、C连在一起时,小明将“测量仪”连在X、Y两端,灯泡发光;上面只剩下A端,下面只剩下的是Z端,则说明A和Z是同一根电线;综上分析,C和Y是同一根电线,A和Z是同一根电线,则剩下的B和X是同一根电线,故D正确,ABC错误。
典例精析
例题3
*图甲电路中,电源电压不变,R0为定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关s,温度升高时( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.电压表示数与电流表示数的比值不变
解析:
[答案]C
[解析]由题图甲可知,闭合开关S,热敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流。闭合开关S,温度升高时,由题图乙可知,热敏电阻R的阻值减小,则串联电路的总电阻减小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;热敏电阻R阻值减小,由串联分压可知,此时热敏电阻R两端电压变小,即电压表示数变小,故A、B不符合题意。因电流表示数变大,电压表示数变小,故可知电压表示数与电流表示数的比值变小,故D不符合题意,C符合题意。
典例精析
例题4
*如图是小明设计的一个电子身高测量仪的示意图。其中电源电压恒定,电阻R0=20Ω;R是一只固定、竖直放置的电阻棒,总长为40cm,其阻值与接入长度成正比;小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量,其数据如表。若已知小英测量时滑片恰在电阻棒ab的中点位置,以下正确的是( )
A.电阻棒的总电阻是20Ω
B.该电子身高测量仪的测量范围是1.5~1.7m
C.测量的身高越高,电流表示数越大
D.电源电压为6V
解析:
[答案]D
[解析] A.根据图片可知,电阻棒与定值电阻R0串联,电流表测总电流,电压表测电阻棒的电压。滑片在中点时的: ;则电阻棒的最大阻值:R=2R =2×20Ω=40Ω,故A错误;B.小英的身高为1.6m,此时变阻器接入的长度应该为总长度的一半,即为20cm,滑片在b端时的高度为:1.6m-0.2m=1.4m,则滑片在a端时的高度:1.4m+0.4m
=1.8m,故B错误;C.身高越大,则滑片的位置越靠上,那么电阻棒的阻值越大,而总电阻越大,那么总电流减小,故C错误;D.当滑片在中点时,定值电阻的电压U0=I0R0=0.15A×20Ω=3V,那么总电压为:U总=U+U0=3V+3V=6V,故D正确。故D符合题意。
典例精析
例题5
*某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为6V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.选用最大阻值40Ω的滑动变阻器能完成该实验
D.将Rx从15Ω换成10Ω后,电流表示数变化了0.2A
解析:
[答案]C
[解析] A.根据图乙可知,横轴表示电阻,纵轴表示电流,则该同学研究的是电流与电阻的关系,故A错误;B.根据图乙可知,当电流为0.1A时,此时电阻为25Ω,则保持不变的电压表的示数为:U=IR=25Ω×0.1A=2.5V,故B错误;C.根据图乙可知,通过电流最小为0.1A,总电阻为: ;
则滑动变阻器的最大阻值为:R变=R总-R=60Ω-25Ω=35Ω;
故C正确;故C符合题意。
典例精析
例题6
*如图是小梅同学设计的风力传感器的原理图,其中弹簧A端固定,B端可以自由滑动且和滑动变阻器R2的滑片连接在一起,A、B间有可收缩的导线,无风时滑片位于R2最右端,当风吹来时,使B向左移动,风力减小时,弹簧又把B推向右端。已知电源电压恒定为4V,R1=10Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”。
(1)则为安全起见,滑动变阻器的最大
电阻不能超过 Ω;
(2)若将电表改装为风力表,要求风力
越大,电表的示数也越大,则应将 改装为风力表。
解析:
[答案] (1)30 (2)电流表
[解析] (1)根据图片可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测总电流,电压表测R2的电压。当电压表的示数为3V时,定值电阻两端的电压为:U1=U总-U2=4V-3V=1V;根据串联电路的分压规律得到: ; ;得:R2=30Ω。
(2)根据图片可知,当风力增大时,变阻器的滑片向左滑动,此时变阻器R2的阻值减小。根据串联电路电压与电阻成正比可知,电压表的示数变小。根据R总=R1+R2可知,总电阻减小,而总电流增大,即电流表的示数增大,则应该将电流表改装为风力表。
典例精析
例题7、
*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,再移动滑动变阻器 R1 的滑片 P,移至最右端后,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 4.5V,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P滑动过程中,RMN的最大值是多少?
(3)每 1cm 电阻丝的阻值是 。(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)
(4)如图丙所示,把 M、N 接到圆环其中一条直径的两端,将滑片 P 移到最左端后,闭合开关 S,求电流表的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
解析:
[答案] (1)10 (2)4Ω; (3)0.4Ω(4)1.2A
[解析] (1)由图乙可知铜丝长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, 由可得,变阻器接入电路中的电阻为: , 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, 此时电路的总电阻为: , 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=9Ω-5Ω=4Ω。
(3)由乙图可知共长50cm的圈中有铜丝10cm,则电阻丝长40cm,且其中20cm电阻线形与另一部分并联时电阻为4Ω,根据并联电路电阻关系,说明这20cm电阻丝电阻值为8Ω,即电阻丝40cm电阻值共16Ω,也就是每厘米阻值:16Ω/40=0.4Ω;
(4)把M、N接到圆环其中一条直径的两端,将滑片P移动到最左端后,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MN上方(或下方)时,上方(或下方)的电阻最小,则电路的总电阻最小,此时MN上、下两部分电阻丝的电阻分别为R5=25cm×0.4Ω/cm=10Ω, R6=R环-R5=16Ω-10Ω=6Ω, 此时电路总电阻为: , 则电流表的最大值为: 。
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