中小学教育资源及组卷应用平台
八下科学 第4章2 欧姆定律(原卷版)
一.串联电路的电流特点(共1小题)
1.(2023秋 嵊州市期末)商场里的自动扶梯无人乘坐时,运行速度缓慢;有人乘坐时,“感应开关”自动闭合,速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”,断开任何一个,都能使自动扶梯停止,模拟电路如图所示。下列说法正确的是( )
A.S1、S2是“感应开关”
B.有人乘坐时,S1、S2闭合,S3断开
C.有人乘坐时,电阻R两端电压为零
D.无人乘坐时,通过电阻R的电流小于通过电动机的电流
二.并联电路的电流特点(共3小题)
2.(2023秋 嘉兴期末)小嘉同学用如图所示电路研究电路中电流的规律。闭合开关,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.22A。下列分析正确的是( )
A.灯L1和灯L2串联在电路中
B.电流表A2测干路中的电流
C.通过灯L1的电流为0.5A
D.通过灯L2的电流为0.22A
3.(2023秋 长兴县校级期末)如图甲所示的电路图中,开关闭合后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则电路中通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A.0.44安、2.2安 B.0.44安、1.76安
C.0.76安、0.44安 D.0.44安、2.64安
4.(2023春 鄞州区期末)如图甲所示电路,开关闭合后,a、b两个电流表指针偏转情况如图乙所示,则通过L1、L2的电流大小分别为( )
A.0.3A 1.2A B.0.3A 0.9A
C.1.5A 1.2A D.1.5A 0.3A
三.探究并联电路的电流特点(共1小题)
5.(2023秋 武义县期末)在“研究并联电路的电流特点”实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)若要测量干路电流,则电流表应接在图甲中的 处(填字母“A”“B”或“C”)。
(2)小明同学在测量A处的电流时,电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 。
(3)检查电路连接无误后,实验小组开始实验,测出A、B、C三处的电流值记录在表格中,由此得出结论:并联电路中,各支路的电流相等。
实验组别 A点电流IA B点电流IB C点电流IC
第1组 0.18A 0.18A 0.36A
第2组 0.20A 0.20A 0.40A
第3组 0.22A 0.22A 0.24A
实验小组得出错误的实验结论,主要原因是 。
四.串并联电路的电压特点(共2小题)
6.(2023秋 余杭区期末)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电源电压是 V,灯L1两端的电压为 V。
7.(2023秋 杭州期末)如图所示的电路中,若闭合开关S,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则灯L2两端的电压为 V,通过灯L1的电流为 A。
五.探究串联电路的电压特点(共2小题)
8.(2023秋 长兴县校级期末)如图所示,在探究串联电路的电压关系时,闭合开关后用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为 UAB=2伏,UBC=2伏,UAC=4伏。在表格中记录数据后,接着应该做的是( )
A.整理器材,结束实验 B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值 D.换用电压表的另量程,再测出一组电压值
9.(2023秋 衢江区期末)在探究串联电路电压的特点活动中,学习小组的同学采用三节干电池、电压表(0﹣3 伏、0﹣15伏)、一个灯泡、滑动变阻器(2A 20Ω)、开关、若干导线进行实验。其实验步骤如下:
实验次数 UAB(V) UBC(V) UAC(V) 数据处理
1 1.2 2.8 4.1 1.2+2.8=4.0
2 1.9 4.2 待处理
3 0 4.0 4.0 0+4.0=4.0
4 2.8 7.0 4.2 2.8+4.2=7.0
结论:串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和
①连接如图甲所示电路,断开开关,并将滑片滑至阻值最大处。
②用电压表分别测出AB、BC、AC间电压,并将测得的数据,记录在草稿纸上,如表。
③移动滑动变阻器滑片,重复步骤②,共获得4次实验数据。
④数据分析,得出结论。
回答以下问题:
(1)测电压时,先测出AB间电压后,保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量BC两端电压,他能否测出BC两端电压,并说明理由 。
(2)第2次实验时,测出AB间电压如图乙所示,该读数为 伏。
(3)小组同学认为第3次实验存在电路故障,该故障原因可能是 。
(4)小组同学发现第4次实验有一个数据有问题且数据处理也有误,请找出该错误数据并说明产生该错误数据的原因 。
六.影响电阻大小的因素(共3小题)
10.(2023秋 湖州期末)有一块长方体铁块,如图所示,分别沿不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最大 B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大 D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
11.(2023秋 西湖区期末)想增大一根镍铬合金丝的电阻,下列方法可行的是(不考虑温度变化)( )
A.将镍铬合金丝对折后接入电路中 B.将镍铬合金丝拉长后接入电路中
C.增大镍铬合金丝两端的电压 D.使通过镍铬合金丝的电流变小
12.(2023秋 长兴县校级期末)小浔为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力,将它们切成大小相同的长方条,分别接在如图甲所示的电路a、b之间。
(1)该实验的探究目的类似于课本中“探究导体电阻大小与 的关系”。
(2)实验设计中,小浔想通过观察比较 来比较三者导电能力的大小,这种研究方法叫 (填“等效替代法”或“转换法”)。
(3)在实际操作过程中,小浔发现实验现象不明显,无法达到实验目的。他通过查阅资料发现,有一种电波感应器(如图乙所示),能向物体发射电波,并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力,物体对电波反射越弱,则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波,反射回来的电波结果如表所示(“+”号越多表示电波越强),则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是 。
实验材料 感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜 ++++
土豆 +++++++
番薯 ++
七.变阻器(共5小题)
13.(2023秋 金东区期末)根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。图甲是某款真空包装机的简易电路图。图乙中滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是( )
A. B. C. D.
14.(2023秋 义乌市期末)如图是一种用于台灯调光的旋钮变阻器,当旋钮滑片逆时针转动时,电路中电流变大而使台灯亮度增大。据此判断旋钮变阻器与接入电路的连接方式是( )
A.M连接E、N连接F B.M连接O、N连接F
C.M连接O、N连接E D.M连接F、N连接E
15.(2023秋 鹿城区期末)小柯同学在家使用电火锅时,发现许多现象和我们所学的科学知识有关,其中分析不正确的是( )
A.使用的插头外壳材料是塑料:因为塑料是绝缘体
B.妈妈把食盐加到开水中:食盐是溶质,水是溶剂
C.火锅越吃越咸:因为溶质增加,溶液的浓度增加
D.温度太高时,调节温控旋钮:温控旋钮相当于变阻器
16.(2023秋 义乌市校级期末)小瑚按如图电路进行实验。
(1)小瑚将滑动变阻器的滑片P分别置于a和c点,(a、b、c、d、e四个间距相同的位置,a、e为滑动变阻器的两个端点),当P置于 点小灯泡发光最亮。
(2)小秀想改动一根导线,实现闭合开关后电灯从亮到熄灭连续变化,请你把小秀的设想完成。在图上把要改动导线上打“×”,然后重新画上一根符合要求的导线。
17.(2023秋 衢江区期末)为延长食物保质期,可对食物进行真空包装。真空包装机(如图甲)先抽出塑料袋内的气体,再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。
(1)该电路图中,只让抽气机工作,需闭合的开关是 。
(2)利用电热丝加热塑料袋口进行密封时,若需要加快热压速度,即增大通过电热丝的电流,则滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)移动。
八.导体和绝缘体(共1小题)
18.(2023秋 嘉兴期末)如图,小嘉同学在测试物质导电能力的实验中,将下列物体分别接入电路的AB之间。闭合开关,能观察到灯泡发光的是( )
A.一元硬币 B.塑料尺 C.玻璃片 D.纯净水
九.欧姆定律(共31小题)
19.(2023秋 滨江区期末)如图是电阻甲和乙的U﹣I图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当乙两端电压为2.5V,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
20.(2023秋 西湖区校级期末)如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲:U乙为4:1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比I甲:I乙为( )
A.4:3 B.3:2 C.3:4 D.3:1
21.(2023秋 新昌县期末)如图甲所示电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从滑动变阻器的一端移动到另一端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.滑片P处于a端时电流表示数为1.2A B.R2的最大阻值为10Ω
C.R1的阻值为5Ω D.电源电压为4V
22.(2023秋 玉环市期末)图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2,串联在有恒定电流的电路中(如图乙所示)。在A端施加向下的力F,横梁向下弯曲,R1被拉伸变长,R2被压缩变短,根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。当横梁向下弯曲时,下列分析不正确的是( )
A.R1的阻值增大,R2的电阻减小
B.通过R1的电流等于R2的电流
C.R1两端电压小于R2两端电压
D.R1和R2两端电压差值越大,A端受到的压力越大
23.(2023秋 绍兴期末)如图甲所示是小科设计的自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片固定一起(弹簧的电阻不计)。电阻R0=5Ω,电阻R1=20Ω,电源电压U=3V,电压表的量程为3V。弹簧所受压力和弹簧压缩量之间的变化关系如图乙所示,托盘中无物体时金属滑片P处于R最上端,弹簧恰好处于原长。当将1kg的物体放在托盘中,金属滑片P刚好指在距R1上端处。请结合上述信息回答下面小题。
完善设计方案。下列说法正确的是( )
A.要使电子秤能正常工作,应连接点“1”与点“3” B.托盘中无物体时电压表的示数为2.4V
C.“1kg”应标在电压表1.5V的位置上 D.该电子秤标示的刻度均匀
24.(2023秋 武义县期末)如图1所示连接电路,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是( )
A.电源电压是9V B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω D.滑片处在a端时两表的示数对应图2中A点
25.(2023秋 东阳市期末)公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器,如图所示。电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A.电压表改成大量程 B.减小激光强度
C.增大R0阻值 D.减小电源电压
26.(2023秋 上城区期末)如图电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电源电压为12V,电流表的量程为0﹣0.6A。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,当滑片在a点时,电压表示数为4V。下列说法中正确的是( )
A.电压表测量的是电阻R1两端的电压 B.滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小
C.通过计算可知电阻R1的阻值为40Ω D.若滑动变阻器滑片移到b点,电流表会损坏
27.(2023秋 义乌市校级期末)如图电路中,已知电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R1的阻值为6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω,电源电压为6V。开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,在保证电流表、电压表不被烧坏的情况下,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑片允许滑到最左端
B.滑动变阻器滑片滑动过程中,电压表示数变化范围是0﹣3V
C.滑动变阻器滑片滑动过程中,电压表先达到最大量程
D.电路中允许通过的最大电流为0.6A
28.(2023秋 拱墅区期末)根据欧姆定律公式I=,可变形得到公式R=,下列说法正确的是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
29.(2023秋 滨江区期末)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
B.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
C.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
D.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
30.(2023秋 滨江区期末)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,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的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A.电源电压为6V
B.R2的最大阻值为20Ω
C.当滑片P位于a点时,电流表示数为0.6A
D.图乙中C点表示滑片P位于滑动变阻器的中点
31.(2023秋 杭州期末)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端的整个过程中,电流表示数l与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电源电压是6V
B.定值电阻R1的阻值是10Ω
C.滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为0Ω~10Ω
D.当电流表示数为0.2A时,定值电阻R1和滑动变阻器R2两端电压之比是2:1
32.(2023秋 绍兴期末)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端a处向左移到b处,记录滑片在a、b处电流表和电压表的示数并标于图乙中M、N两点。下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为12伏
B.R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D.将滑片P向左移动的过程中,电压表和电流表示数的比值将变大
33.(2023秋 西湖区期末)如图甲,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,U﹣I坐标系中描绘了相对应的点,如图乙,有关判断正确的是( )
A.电源电压为8V B.R2的阻值为10Ω
C.R1的阻值为20Ω D.S接2时通过R2的电流为0.2A
34.(2023秋 鹿城区期末)小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为0.5Ω,电路各部分均接触良好。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,将金属滑片P置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A.由此可知( )
A.电阻丝的总电阻为7.5Ω
B.当电压表示数为2V时,物体M向左移动了10cm
C.当电压表示数为1V时,物体M向左移动了5cm
D.若开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝某端点,可测量的最大距离30cm
35.(2023秋 平湖市期末)小明设计了一种简易烟雾报警控制器(如图),电路中R1为定值电阻,R2为光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小),烟雾增大到一定程度时电压表V的指针偏转到某值U触发报警系统。下列做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A.电压表改接大量程 B.增大激光强度
C.减少R1阻值 D.减小电源电压
36.(2023秋 西湖区校级期末)物理兴趣小组为了减轻雨水期巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置。如图所示,电源电压恒定,定值电阻R0=20Ω,电流表量程是0﹣0.6A,其示数反应水位变化。R是一个压敏电阻,其下表面所受压力每增大10N,电阻就减小5Ω,在它的正下方漂浮着一质量为10kg、高4m的圆柱形绝缘体浮标M,此时M浸入水中的深度是1m,它所受的浮力为 N。当水位上涨,M刚好与R接触时,为警戒水位,此时电流表示数为0.15A;当水位再上升0.8m时,电流表示数变为0.2A。则该装置的电源电压是 V。它能测量的最高水位高于警戒水位 m。(g取10N/kg)
37.(2023秋 拱墅区校级期末)如图所示是小文自制的电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计)。
(1)要使电子秤能正常工作,下列电路连接正确的是 (填字母)。
A.点“1”与点“2”连接 B.点“1”与点“3”连接 C.点“2”与点“3”连接
(2)小明在正确完成电路连接后,闭合开关S,在托盘中放100g的砝码时,读出电流表的示数,若将1kg的物体放在托盘中,则电流表的示数与原来相比将 (填“变大”“变小”或“不变”),R0的作用是 。
38.(2023秋 仙居县期末)学习了伏安法测电阻后,小科想出了只用一只电流表测未知电阻阻值的方法(如图所示),定值电阻R1阻值为R,电源电压保持不变。当只闭合S时,电流表A的示数为I1:S、S1都闭合时电流表示数为I2,则电源电压为 ,R2的阻值为 。(用题中所给字母表示)
39.(2023秋 余姚市期末)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;已知电源电压U=6V,R0=10Ω,AB是一根粗细均匀,长度为20cm,总阻值为10Ω的电阻丝。
(1)电子秤的刻度表是由 (选填“电流表”或“电压表”)改装的;
(2)秤盘上未放物体时,电路中的电流为 A;
(3)若将AB换成一根同样长度,粗细均匀,总阻值为20Ω电阻丝,秤的精确度会 (选填“降低”或“提高”)。
40.(2023秋 绍兴期末)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系如图乙、丙所示。
(1)当电压表示数为6V时,滑动变阻器的阻值为 。
(2)电源电压为 。
(3)若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入的最小阻值为 。
41.(2023秋 西湖区期末)小明利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,已知电源电压恒定,定值电阻R0的阻值为10Ω,开关S断开时的电压表的示数为1V,开关S闭合时电压表的示数为3V,则该电源的电压为 V,未知电阻Rx的阻值为 Ω,开关S断开时,流过电阻Rx的电流为 A。
42.(2023秋 东阳市期末)白云金丝鱼是一种著名的观赏鱼类,适宜在10℃~30℃的水温中饲养。为控制水温,研习小组探究了热敏电阻的电阻特性,并利用热敏电阻和电阻箱(可显示阻值的可变电阻)来设计温度报警器。
【任务一】探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律
步骤一:根据如图所示电路图连接好电路,将电阻箱R0调到阻值最大。
步骤二:将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数I0。
步骤三:(1)闭合S1、S2,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为 ,此时Rt=R0。
步骤四:将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中,重复步骤二、三,多次实验测得Rt阻值如表:
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值Rt/Ω 2800 1800 1200 800 600
步骤五:(2)分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而 。
【任务二】设计鱼缸温度t≥30℃或t≤10℃都报警的温度报警器
实验器材:电源(恒为12V)、热敏电阻Rt、电阻箱(0—9999Ω)、数字电压表(U≥7.2V时报警)、数字电流表(I≥6mA时报警)、开关一个、导线若干。
电路设计:虚线框中的电路图是研习小组设计的温度报警器电路,但它还没有完善。
(3)请你根据设计要求将电压表接在电路中合适的位置,完善报警电路;
(4)设计的电路中,电阻箱R0应调整为 。
43.(2023秋 拱墅区期末)如图所示电路,电源电压恒定,电阻R2=10Ω,闭合开关S、S2时,电流表示数为0.2A,电压表示数为1V。求:
(1)电源电压大小;
(2)S、S1、S2都闭合时,电流表的示数。
44.(2023秋 杭州期末)小南在实验室中组装了如图甲所示电路,已知电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器阻值随长度均匀变化。由于滑动变阻器故障,闭合开关,滑片P从最右端开始向左滑动一段距离后电流表才有读数,测量滑片到最右端的距离x,同时观察电压表示数U、电流表示数I,记录数据并绘制图像。图乙是U与x关系的部分图像,图丙是I与x关系的部分图像,求:
(1)当x=7cm时,滑动变阻器接入电路的电阻。
(2)定值电阻R0的阻值。
(3)滑动变阻器没有故障时的最大阻值。
45.(2023秋 温州期末)农业上人们常从河流中抽水并储存于大水箱中(图甲),需要时将水放出用于灌溉。为了能及时补水,需实时了解水箱中的水位高度。小明利用所学电学知识设计了一款“水位计”(图乙)。将浮球置于水箱中,当水位上升时,横杆随滑块一起向上移动,电流表示数随之变化。其中电源电压U恒为12伏,定值电阻R0的阻值为16欧,粗细均匀的电阻丝AB长3米,阻值为24欧,电流表量程为0~0.6A。
(1)当水位在允许的范围内上升时,电流表示数将如何变化? 。
(2)当水箱内水位为0.5米时,滑片P刚好在B处,此时电流表示数为0.3A。请通过计算说明此水位计可测量的最高水位。
(3)若用电压表代替电流表,也能显示水位变化。电压表接入位置不同,显示效果也不同。小明设计了①、②两种方案如图丙所示,你认为哪种方案更合理?请说明理由: 。
46.(2023秋 绍兴期末)某项目化学习小组对新能源汽车非常感兴趣,他们在老师的指导下设计了如下评价量表,结合该评价量表,设计一款电动小车。
电动小车评价量表(节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 小车能前进和后退 小车只能前进或后退 小车不能运动
指标二 车速随电门踏板踩下距离变大而变大 电门踏板踩下距离变大,但车速稳定不变 电门踏板踩下距离变大,但车速反而变小
指标三 速度表与电门踏板踩下距离成正比 速度表随电门踏板踩下距离变大而变大,但不成正比 速度表不随电门踏板踩下距离变大而变大
查阅资料:①改变电动机中的电流方向,可以使电动机顺转或反转
②电动机转动的速度可以由电流大小来控制
③可以将电流表改装成速度表
(1)【选材】图甲是电门踏板的工作原理示意图。利用旋钮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。驾驶员踩下“电门”,电动车加速运动,则旋钮变阻器接入电路的接线柱为 (选填“E”、“F”、“O”)。
(2)【设计】图乙是项目化小组设计的实现电动车前进的电路图,当S1、S2分别接①和③时电动车前进;要求S1、S2分别接②和④时电动车后退,在图乙中补全电路。
(3)【调试】图丙是电动车前进时的简略电路图,电源电压为9伏,保护电阻R1为5欧,R2是阻值为25欧,长度为20厘米的均匀电阻丝。调试时,将踏板由图丙中所示的位置踩下12厘米,此时电流表的示数是多少。
(4)【评价】该项目能否被评为优秀,请说出你的理由。
47.(2023秋 义乌市期末)坐位体前屈是学业水平考试体测项目之一,其简化原理图如图所示。当测试者向前推动测试仪的滑块时相当于向左移动滑动变阻器的滑片,滑片的起点在R1的最右侧。若电源电压为6V不变,滑块能被推的最大距离30cm,滑动变阻器R1标有“15Ω,1A”字样,定值电阻R2标有“15Ω,0.6A”字样。闭合开关。
(1)当滑片位于最左端时,电流表的示数为 。
(2)测试学生向左推动绝缘柄时电压表示数会随着被推距离L发生变化,下列图示能正确反映其变化过程的是 。
A.B.C.D.
(3)如表是义乌市中考坐位体前屈女生评分标准。成绩17cm及以上得10分,15cm~17cm得9分,依次类推……若某女同学测试时电压表的示数为1.2V,则该同学的坐位体前屈得分为 分。
得分 10分 9分 8分 7分 6分 5分
成绩 17cm 15cm 13cm 10cm 7cm 7cm以下
48.(2023秋 仙居县期末)“翼龙”是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机,可广泛应用于灾情监视、军事活动等研究领域。
(1)无人机外形上侧做成凸圆形状,下侧成平面形状,目的是使无人机飞行时机身上侧压强 下侧压强(选填“大于”、“等于”或“小于”),这是因为 。
(2)无人机限速器内部简化电路如图乙所示,其中保护电阻R0为定值电阻,R的阻值随飞行速度的变化图像如图丙所示,要使电压表示数能随飞行速度的增大而增大,则电压表应安装在电路中的 (选填“①”或“②”)的位置。
(3)若电源电压恒为12V,R0的阻值为20Ω,当无人机飞行速度达到280km/h时,R两端的电压是多少?
(4)时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,在无法更换R0的前提下,为确保最大飞行速度不变,可采取的办法是 。
49.(2023秋 平湖市期末)常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是“燃料电池型”,利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,其工作电路如图甲,已知Rp的阻值为20Ω,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度n关系如图乙。另一种是“气敏电阻型”,其工作电路如图丙,电源电压为8V,R1是阻值为20Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁。请完成下列问题:
酒精含量 酒驾认定标准
n<20mg (100mL)﹣1 正常驾车
20mg (100mL)﹣1≤n<80mg (100mL)﹣1 饮酒驾车
n≥80mg (100mL)﹣1 醉酒驾车
注:酒精浓度n表示每100mL气体中含有酒精的质量
(1)使用“燃料电池型”测试仪时,恰好达到醉酒驾车时电流表的示数为多少?
(2)使用“气敏电阻型”测试仪时,请计算:
①如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为多少?
②如果电压表示数为4V,驾驶员属于哪种类型驾车?
一十.伏安法测电阻(共3小题)
50.(2023秋 新昌县期末)用伏安法测标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻。
(1)图甲为小科尚未完成的实物图,请将电路连接完整。
(2)电路连接完整后,闭合开关S,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图乙所示。若电路只有一处故障,则产生此现象的原因可能是下列情况中的 。
A.滑动变阻器短路 B.灯泡L短路 C.灯泡L断路 D.电流表断路
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡L正常发光。通过观察 判断小灯泡是否正常发光。
A.小灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数
(4)小灯泡L正常发光时,电流表示数是0.2A,则其正常工作时的电阻为 Ω。
51.(2023秋 滨江区期末)小明和小聪分别做“测小灯泡电阻”和“测定值电阻的阻值”的实验。图甲所示是小明测小灯泡电阻的实验电路图,图乙是根据实验数据绘出的U﹣I图。小灯泡标有“2V”字样。
(1)闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片移到 端。该实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和 。
(2)实验过程中,要让灯发光变暗,应将滑动变阻器的滑片向 调节。
(3)小灯泡正常发光时,灯丝电阻为 Ω。
(4)同桌小聪在测量一个定值电阻RX的阻值。但他发现电压表已经损坏而无法使用,于是他设计并进行了如下实验:①按丙电路图连接好实物电路;②闭合开关S1,断开S2,读出电流表的示数I1;③闭合开关S2,断开S1,读出电流表的示数I2;④写出RX的表达式:RX= 。(电源电压恒定)
(5)小明认为小聪测得的定值电阻RX的阻值还不够精确,因为他没有进行多次测量求平均值;小聪也认为小明的实验结果一样不可靠,因为小明也没有求小灯泡电阻的平均值。你认为:小明的分析是 的,小聪的分析是 的。(选填“正确”“不正确”)
52.(2023秋 武义县期末)同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路,a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时,电流表示数也随之改变,在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V,电流表量程为0.6A。
(1)根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接,使滑片P向右移时阻值变小。
(2)标零。用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处,在此刻度处标为“0Ω”,如图丙所示,此时变阻器接入电路中的阻值R= 。
(3)标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变,将一个阻值为30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后,计算此时电流表示数应为 A,在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理,可把电流表改为测量电阻的仪器。
(4)测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
八下科学 第4章2 欧姆定律(解析版)
一.串联电路的电流特点(共1小题)
1.(2023秋 嵊州市期末)商场里的自动扶梯无人乘坐时,运行速度缓慢;有人乘坐时,“感应开关”自动闭合,速度增大。自动扶梯的出、入口处各有一个“紧急制动开关”,断开任何一个,都能使自动扶梯停止,模拟电路如图所示。下列说法正确的是( )
A.S1、S2是“感应开关”
B.有人乘坐时,S1、S2闭合,S3断开
C.有人乘坐时,电阻R两端电压为零
D.无人乘坐时,通过电阻R的电流小于通过电动机的电流
【答案】C
【解答】解:A、电路分析电路中开关S1、S2,在干路中,断开其中任何一个,都可以断开整个电路,电动机不工作,所以 S1、S2是紧急制动开关;S3与电阻R并联,S3闭合会把电阻R短路,使电路中电阻变小,电流变大,电动机的转速变大,则S3是感应开关,故A不符合题意。
BC、有人乘坐时,S1、S2、S3都闭合,电阻R被短路,自动扶梯高速运行,所以R两端电压为0,故C符合题意,B不符合题意;
D、无人乘坐时,S1、S2闭合,S3断开,电阻R与电动机串联,串联电路中电流处处相等,则通过电阻R的电流等于通过电动机的电流,故D不符合题意。
故选:C。
二.并联电路的电流特点(共3小题)
2.(2023秋 嘉兴期末)小嘉同学用如图所示电路研究电路中电流的规律。闭合开关,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.22A。下列分析正确的是( )
A.灯L1和灯L2串联在电路中 B.电流表A2测干路中的电流
C.通过灯L1的电流为0.5A D.通过灯L2的电流为0.22A
【答案】D
【解答】解:由电路图可知,电流从电源正极流出经过开关、电流表A1,分为两个支路,一支通过L2、A2,另一支通过L1,回到电源负极,所以两灯是并联的,电流表A2测L2支路的电流,电流表A1测干路电流,所以干路电流为0.5A,L2的电流为0.22A;由于并联电路电流规律:I=I1+I2,故通过灯L1的电流:I1=I﹣I2=0.5A﹣0.22A=0.28A。
故选:D。
3.(2023秋 长兴县校级期末)如图甲所示的电路图中,开关闭合后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则电路中通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A.0.44安、2.2安 B.0.44安、1.76安
C.0.76安、0.44安 D.0.44安、2.64安
【答案】B
【解答】解:分析电路可知:两灯并联,电流表A测的是干路电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流;
已知两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,
由于并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和,所以A选择的量程是0~3A,分度值为0.1A,所以电流表A的示数为I总=2.2A,即干路电流为2.2A;
电流表A1选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数为I1=0.44A,即通过灯L1的电流为0.44A;
那么通过灯L2的电流大小为:I2=I总﹣I1=2.2A﹣0.44A=1.76A。
故选:B。
4.(2023春 鄞州区期末)如图甲所示电路,开关闭合后,a、b两个电流表指针偏转情况如图乙所示,则通过L1、L2的电流大小分别为( )
A.0.3A 1.2A B.0.3A 0.9A
C.1.5A 1.2A D.1.5A 0.3A
【答案】B
【解答】解:
由电路图甲可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电流表b的读数大于电流表a的读数,
由图乙知,电流表b指针的偏转角度小于电流表a指针的偏转角度,所以电流表b使用的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.2A,即干路上的电流I=1.2A,
电流表a使用的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数0.3A,即通过灯 L1的电流I1=0.3A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过灯 L2的电流I2=I﹣I1=1.2A﹣0.3A=0.9A。
故答案为:B。
三.探究并联电路的电流特点(共1小题)
5.(2023秋 武义县期末)在“研究并联电路的电流特点”实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)若要测量干路电流,则电流表应接在图甲中的 C 处(填字母“A”“B”或“C”)。
(2)小明同学在测量A处的电流时,电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 电流表的正负接线柱接反 。
(3)检查电路连接无误后,实验小组开始实验,测出A、B、C三处的电流值记录在表格中,由此得出结论:并联电路中,各支路的电流相等。
实验组别 A点电流IA B点电流IB C点电流IC
第1组 0.18A 0.18A 0.36A
第2组 0.20A 0.20A 0.40A
第3组 0.22A 0.22A 0.24A
实验小组得出错误的实验结论,主要原因是 同一组实验中没有采用两只不同规格的灯泡进行实验 。
【解答】解:(1)分析甲图,测量干路的电流,电流表要串联在干路中,位于甲图的C点;
(2)在使用过程中指针指向左侧没有刻度的位置是因为电流表的正负接线柱接反;
(3)分析表格中的数据会发现,每一组的支路电流都相等,主要原因是同一组实验中没有采用两只不同规格的灯泡进行实验;
四.串并联电路的电压特点(共2小题)
6.(2023秋 余杭区期末)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则电源电压是 8.5 V,灯L1两端的电压为 6.8 V。
【解答】解:
由电路图可知,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压。
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;
而两个电压表指针偏转相同,所以电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数为8.5V,即电源电压U=8.5V;
电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数1.7V,即L2两端的电压U2=1.7V,
由串联电路的特点可知,L1两端的电压:U1=U﹣U2=8.5V﹣1.7V=6.8V。
7.(2023秋 杭州期末)如图所示的电路中,若闭合开关S,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则灯L2两端的电压为 3 V,通过灯L1的电流为 0.3 A。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,电压表测电源两端的电压;
由于并联电路中,各支路两端的电压相等且等于电源电压,则L2两端的电压U2=U1=U=3V
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1的电流I1=I﹣I2=0.5A﹣0.2A=0.3A。
五.探究串联电路的电压特点(共2小题)
8.(2023秋 长兴县校级期末)如图所示,在探究串联电路的电压关系时,闭合开关后用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压分别为 UAB=2伏,UBC=2伏,UAC=4伏。在表格中记录数据后,接着应该做的是( )
A.整理器材,结束实验 B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值 D.换用电压表的另量程,再测出一组电压值
【答案】C
【解答】解:在探究串联电路中的电压关系时,用电压表分别测出ab、bc、ac两端的电压后,为寻找规律,应换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性。
9.(2023秋 衢江区期末)在探究串联电路电压的特点活动中,学习小组的同学采用三节干电池、电压表(0﹣3 伏、0﹣15伏)、一个灯泡、滑动变阻器(2A 20Ω)、开关、若干导线进行实验。其实验步骤如下:
实验次数 UAB(V) UBC(V) UAC(V) 数据处理
1 1.2 2.8 4.1 1.2+2.8=4.0
2 1.9 4.2 待处理
3 0 4.0 4.0 0+4.0=4.0
4 2.8 7.0 4.2 2.8+4.2=7.0
结论:串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和
①连接如图甲所示电路,断开开关,并将滑片滑至阻值最大处。
②用电压表分别测出AB、BC、AC间电压,并将测得的数据,记录在草稿纸上,如表。
③移动滑动变阻器滑片,重复步骤②,共获得4次实验数据。
④数据分析,得出结论。
回答以下问题:
(1)测电压时,先测出AB间电压后,保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量BC两端电压,他能否测出BC两端电压,并说明理由 电压表正负接线柱反接了 。
(2)第2次实验时,测出AB间电压如图乙所示,该读数为 2.4 伏。
(3)小组同学认为第3次实验存在电路故障,该故障原因可能是 灯泡短路 。
(4)小组同学发现第4次实验有一个数据有问题且数据处理也有误,请找出该错误数据并说明产生该错误数据的原因 7.0;电压表使用的是小量程,读数看成了大量程 。
【解答】解:(1)图中电压表测L1两端电压,电流电压表A流入,B流出,若保持电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样流入方向与前面相反,即正负接线柱反接了,所以这样不能测L2两端电压;
(2)电压表的量程是0﹣3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;
(3)AB电压为0,BC电压等于电源电压,故可能是灯泡短路;
(4)表格中总电压AC比BC电压小,说明BC读数错误,7.0V应该是4.2V﹣2.8V=1.4V,数据扩大了5倍,因而原因是使用的是小量程,读数看成了大量程。
六.影响电阻大小的因素(共3小题)
10.(2023秋 湖州期末)有一块长方体铁块,如图所示,分别沿不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最大 B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大 D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
【答案】A
【解答】解:已知导体的材料一定时,电阻与长度成正比,与横截面积成反比;由图示可知,沿CD方向接入电路时,长度最短,横截面积最大,因此电阻最小;沿EF方向接入电路时,长度介于AB,CD之间,横截面积介于AB、CD之间,电阻小于RAB大于RCD;沿AB方向接入电路时,长度最长,横截面积最小,电阻最大。
11.(2023秋 西湖区期末)想增大一根镍铬合金丝的电阻,下列方法可行的是(不考虑温度变化)( )
A.将镍铬合金丝对折后接入电路中 B.将镍铬合金丝拉长后接入电路中
C.增大镍铬合金丝两端的电压 D.使通过镍铬合金丝的电流变小
【答案】B
【解答】解:
A、把导体对折,导体的长度变短、横截面积变大,所以导体的电阻变小,故A错误;
B、将镍铬合金丝均匀拉长,导体的长度变长、横截面积变小,所以导体的电阻变大,故B正确;
CD、电阻与通过导体的电流和两端的电压无关,改变电流和电压,电阻不变,故CD错误。
12.(2023秋 长兴县校级期末)小浔为了比较萝卜、土豆、番薯的导电能力,将它们切成大小相同的长方条,分别接在如图甲所示的电路a、b之间。
(1)该实验的探究目的类似于课本中“探究导体电阻大小与 材料 的关系”。
(2)实验设计中,小浔想通过观察比较 灯的亮度 来比较三者导电能力的大小,这种研究方法叫 转换法 (填“等效替代法”或“转换法”)。
(3)在实际操作过程中,小浔发现实验现象不明显,无法达到实验目的。他通过查阅资料发现,有一种电波感应器(如图乙所示),能向物体发射电波,并根据物体反射回来的电波强弱来判断物体的导电能力,物体对电波反射越弱,则导电能力越强。若向萝卜、土豆、番薯发射相同强度的电波,反射回来的电波结果如表所示(“+”号越多表示电波越强),则萝卜、土豆、番薯中导电能力最强的是 蕃薯 。
实验材料 感应器接收到反射回来的电波强弱
萝卜 ++++
土豆 +++++++
番薯 ++
【解答】解:(1)该实验设计中导体的长度和横截面积相同,但材料不同,故思路类似课本中“研究影响导体电阻大小与材料有关”;
(2)通过观察比较灯的亮度来判断导电能力大小,运用了转换法;
(3)因物体对电波吸收越大,导电能力越强,由表中数据知,蕃薯反射回来的电波最弱,蕃薯对电波吸收最强,土豆反射回来的电波最强,土豆对电波吸收最弱,因物体对电波吸收越大,导电能力越强,故萝卜、土豆、蕃薯的导电能力强弱关系为:蕃薯>萝卜>土豆。
七.变阻器(共5小题)
13.(2023秋 金东区期末)根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。图甲是某款真空包装机的简易电路图。图乙中滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:根据电路图中滑动变阻器的滑片向左移动电阻变大,说明右下侧的接线柱接入电路,上方任意选择一个,AD不能改变电阻,B向左移动电阻变小,故C正确。
14.(2023秋 义乌市期末)如图是一种用于台灯调光的旋钮变阻器,当旋钮滑片逆时针转动时,电路中电流变大而使台灯亮度增大。据此判断旋钮变阻器与接入电路的连接方式是( )
A.M连接E、N连接F B.M连接O、N连接F
C.M连接O、N连接E D.M连接F、N连接E
【答案】C
【解答】解:当旋钮滑片逆时针转动时,电路中电流变大,说明电阻变小,故接入的长度变小,因而选择滑片左侧的电阻丝接入电路,故M连接O、N连接E。
15.(2023秋 鹿城区期末)小柯同学在家使用电火锅时,发现许多现象和我们所学的科学知识有关,其中分析不正确的是( )
A.使用的插头外壳材料是塑料:因为塑料是绝缘体
B.妈妈把食盐加到开水中:食盐是溶质,水是溶剂
C.火锅越吃越咸:因为溶质增加,溶液的浓度增加
D.温度太高时,调节温控旋钮:温控旋钮相当于变阻器
【答案】C
【解答】解:A.因为塑料是绝缘体,插头外壳用塑料做成,故A正确;
B.把食盐加到开水中,食盐是溶质,水是溶剂,故B正确;
C.吃火锅时,随着时间的推移,溶剂不断的蒸发,溶质不变,溶质质量分数会逐渐增大,所以汤越吃越咸,故C错误;
D.温度太高时,调节温控按钮,改变连入电路的电阻,温控按钮相当于变阻器,故D正确。
16.(2023秋 义乌市校级期末)小瑚按如图电路进行实验。
(1)小瑚将滑动变阻器的滑片P分别置于a和c点,(a、b、c、d、e四个间距相同的位置,a、e为滑动变阻器的两个端点),当P置于 a 点小灯泡发光最亮。
(2)小秀想改动一根导线,实现闭合开关后电灯从亮到熄灭连续变化,请你把小秀的设想完成。在图上把要改动导线上打“×”,然后重新画上一根符合要求的导线。
【解答】解:(1)将滑动变阻器的滑片P分别置于a和c点,a、e为滑动变阻器的两个端点,置于a点,滑动变阻器被短路,因而电阻最小,电流最大,小灯泡发光最亮。
(2)实现闭合开关后电灯从亮到熄灭连续变化,如果灯泡与滑动变阻器串联,不可能使得灯泡的电流为0,因而必须采用并联在滑片,移动滑片改变电压大小,改进电路如图所示:
17.(2023秋 衢江区期末)为延长食物保质期,可对食物进行真空包装。真空包装机(如图甲)先抽出塑料袋内的气体,再利用电热丝加热塑料袋口进行密封。图乙是模拟该真空包装机功能的简易电路图。
(1)该电路图中,只让抽气机工作,需闭合的开关是 S和S2 。
(2)利用电热丝加热塑料袋口进行密封时,若需要加快热压速度,即增大通过电热丝的电流,则滑动变阻器的滑片应向 右 (选填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)S和S2;(2)右。
【解答】解:由图乙可知,滑动变阻器与电热丝串联后再与电动机并联,开关S在干路上,控制整个电路;开关S1在滑动变阻器、电热丝所在的支路,控制滑动变阻器和电热丝;开关S2串联在电动机的支路上,控制电动机;
(1)因为开关S2串联在电动机的支路上,控制电动机,因此要使抽气机工作,需闭合的开关是干路上的S和电动机所在支路的S2;
(2)利用电热丝加热塑料袋口进行密封时,若需要加快热压速度,即增大通过电热丝的电流,由欧姆定律可知需要减小电路的总电阻,由串联电路的电阻特点可知,此时应减小滑动变阻器接入电路的电阻,由图乙可知应将滑动变阻器的滑片向右移动。
故答案为:(1)S和S2;(2)右。
八.导体和绝缘体(共1小题)
18.(2023秋 嘉兴期末)如图,小嘉同学在测试物质导电能力的实验中,将下列物体分别接入电路的AB之间。闭合开关,能观察到灯泡发光的是( )
A.一元硬币 B.塑料尺 C.玻璃片 D.纯净水
【答案】A
【解答】解:小嘉同学在测试物质导电能力的实验中,要观察到灯泡发光,应将导体接入电路的AB之间,由选项可知,硬币是导体,塑料尺、玻璃片、纯净水通常情况下是绝缘体,故A正确、BCD错误。
故选:A。
九.欧姆定律(共31小题)
19.(2023秋 滨江区期末)如图是电阻甲和乙的U﹣I图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当乙两端电压为2.5V,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
【答案】C
【解答】解:
A.由图象可知,当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误;
B.由图象可知,当乙两端电压为2.5V时,通过的电流为0.5A,
由I=可得,乙的阻值R乙===5Ω,故B错误;
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则通过两电阻的电流均为0.3A,
由图象可知此时U甲′=1.5V、U乙′=0.5V,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压:
U=U甲′+U乙′=1.5V+0.5V=2V,故C正确;
D.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们两端的电压均为1V,
由图象可知此时I甲′=0.2A、I乙′=0.4A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流:
I=I甲′+I乙′=0.2A+0.4A=0.6A,故D错误。故选:C。
20.(2023秋 西湖区校级期末)如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲:U乙为4:1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比I甲:I乙为( )
A.4:3 B.3:2 C.3:4 D.3:1
【答案】C
【解答】解:当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R1和R2串联,如下图所示:
则U=U甲,U2=U乙,
由题知,U甲:U乙=4:1,即U:U2=4:1,
∵串联电路各处的电流相等,且总电阻等于各分电阻之和,
∴根据欧姆定律可得:
===,
解得:=;
(2)若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,如下图所示:
∵并联电路各支路两端的电压相等,
∴===,
∵并联电路总电流等于各支路电流之和,
∴===。故选:C。
21.(2023秋 新昌县期末)如图甲所示电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从滑动变阻器的一端移动到另一端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.滑片P处于a端时电流表示数为1.2A B.R2的最大阻值为10Ω
C.R1的阻值为5Ω D.电源电压为4V
【答案】D
【解答】解:由图甲可知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑片P处于a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路中的电流最大,由图乙可知Imax=1.2A,即此时电流表示数为1.2A,故A正确;
由欧姆定律可得电源电压:U=ImaxR1=1.2A×R1,
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知Imin=0.4A,此时变阻器两端的电压U2=4V,
则滑动变阻器的最大阻值:R2大===10Ω,故B正确;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压:U=IminR1+U2=0.4A×R1+4V,
因为电源电压不变,所以1.2A×R1=0.4A×R1+4V,
解得:R1=5Ω,故C正确;
所以电源电压:U=ImaxR1=1.2A×R1=1.2A×5Ω=6V,故D错误。
故选:D。
22.(2023秋 玉环市期末)图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2,串联在有恒定电流的电路中(如图乙所示)。在A端施加向下的力F,横梁向下弯曲,R1被拉伸变长,R2被压缩变短,根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。当横梁向下弯曲时,下列分析不正确的是( )
A.R1的阻值增大,R2的电阻减小 B.通过R1的电流等于R2的电流
C.R1两端电压小于R2两端电压 D.R1和R2两端电压差值越大,A端受到的压力越大
【答案】C
【解答】解:
AC、在压力F的作用下,横梁向下弯曲,R1被拉伸,其长度变长,横截面积变小;R2被压缩,其长度变短,横截面积变大;根据影响电阻大小的因素可知R1的阻值增大,R2的阻值减小,故A正确;
由图乙可知两个电阻串联,且R1的阻值增大,R2的阻值减小,即R1>R2,则根据串联电路的分压规律可知,R1两端的电压大于R2两端的电压,故C错误;
B、两个电阻串联,因串联电路中电流处处相等,所以通过R1的电流等于R2的电流,故B正确;
D、通过两个电阻的电流相同,R1和R2两端电压的差值越大,由ΔU=IΔR可知,两个电阻的阻值差值越大,所以可知R1被拉伸得更长,R2被压缩得越短,从而说明A端受到的压力越大,故D正确。
23.(2023秋 绍兴期末)如图甲所示是小科设计的自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片固定一起(弹簧的电阻不计)。电阻R0=5Ω,电阻R1=20Ω,电源电压U=3V,电压表的量程为3V。弹簧所受压力和弹簧压缩量之间的变化关系如图乙所示,托盘中无物体时金属滑片P处于R最上端,弹簧恰好处于原长。当将1kg的物体放在托盘中,金属滑片P刚好指在距R1上端处。请结合上述信息回答下面小题。
完善设计方案。下列说法正确的是( )
A.要使电子秤能正常工作,应连接点“1”与点“3”
B.托盘中无物体时电压表的示数为2.4V
C.“1kg”应标在电压表1.5V的位置上
D.该电子秤标示的刻度均匀
【答案】C
【解答】解:A、要使电子秤能正常工作(质量大小变化时,引起连入电阻变化、电压表的示数变化),应将点“2”与点“3”连接,这样变阻器接入电阻会随滑片位置而变化,故A错误;
B、托盘中无物体时金属滑片P处于R最上端,电压表被短路,示数为0,故B错误;
C、当将1kg的物体放在托盘中,金属滑片P刚好指在距R1上端处时,连入电阻:
R1′=×20Ω=5Ω,
电路中的电流:
I===0.3A,
R1两端的电压:
U1′=IR1′=0.3A×5Ω=1.5V,故C正确;
D、R1两端的电压U1= R1=×R1,即U1与R1的关系不是成正比的,
由乙图可知,弹簧的压缩量与所受压力成正比;
弹簧的压缩量等于变阻器接入电阻线圈的长度;
变阻器接入电阻与变阻器接入电阻线的长度成正比;
由G=mg可知,物体重力与质量成正比,电子秤秤盘受到的压力F=G;
所以电子秤刻度是不均匀的,故D错误。
故选:C。
24.(2023秋 武义县期末)如图1所示连接电路,电源电压保持不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是( )
A.电源电压是9V B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω D.滑片处在a端时两表的示数对应图2中A点
【答案】D
【解答】解:
当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,
由图象可知,电路中的最大电流为1.5A,此时电压表的示数为9V,即电源电压为9V,此时两表的示数对应图2中上面那个点,故A正确,D错误;
由欧姆定律可得定值电阻R的阻值:R===6Ω,故B正确;
当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,此时电路中的总电阻:R总===18Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,
则滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C正确。
25.(2023秋 东阳市期末)公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器,如图所示。电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A.电压表改成大量程 B.减小激光强度
C.增大R0阻值 D.减小电源电压
【答案】B
【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压。
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以当烟雾增大时(即光照强度减弱),光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大,
由I=可知,电路中的电流减小,
由U=IR可知,R0两端的电压减小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R两端的电压增大,即电压表的示数增大,电压增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统;
要使控制器在烟雾较淡时就触发报警,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,
即增大气敏电阻分得的电压;
A.电压表改成大量程时,不能改变气敏电阻两端的电压,故A错误;
B.减小激光强度(即光照强度减弱),光敏电阻的阻值变大,其分得的电压变大,故B正确;
C.增大R0阻值时,R0分得的电压增加,则光敏电阻分得的电压减小,故C错误;
D.减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故D错误。故选:B。
26.(2023秋 上城区期末)如图电源电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电源电压为12V,电流表的量程为0﹣0.6A。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,当滑片在a点时,电压表示数为4V。下列说法中正确的是( )
A.电压表测量的是电阻R1两端的电压 B.滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小
C.通过计算可知电阻R1的阻值为40Ω D.若滑动变阻器滑片移到b点,电流表会损坏
【答案】C
【解答】解:
A、由图知,闭合开关S,两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测量电路中的电流;故A错误;
B、滑动变阻器滑片向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据I=可知电路中电流变大,即电流表示数变大;故B错误;
C、当滑片在a点时,变阻器的阻值全部连入电路,根据串联电路的电流处处相等可知此时电路中电流:I===0.2A,
由串联电路电压的规律得,R1两端电压:U1=U﹣U2=12V﹣4V=8V,
根据I=可得R1的阻值:R1===40Ω,故C正确;
D、若滑动变阻器滑片移到b点,变阻器连入阻值为0,只有R1连入电路,此时电路中电流I1===0.3A<0.6A,所以,电流表不会损坏,故D错误。
故选:C。
27.(2023秋 义乌市校级期末)如图电路中,已知电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R1的阻值为6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω,电源电压为6V。开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,在保证电流表、电压表不被烧坏的情况下,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器滑片允许滑到最左端
B.滑动变阻器滑片滑动过程中,电压表示数变化范围是0﹣3V
C.滑动变阻器滑片滑动过程中,电压表先达到最大量程
D.电路中允许通过的最大电流为0.6A
【答案】C
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联在电路中,电压表测定值电阻R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器滑片滑到最左端时,电源的电压全部加在了定值电阻R1两端,电源电压是6V,电压表的量程是0~3V,这样就超出了电压表的路程,故A错误;
(2)当滑动变阻器滑片滑到最右端时,电路中的电流最小,加在定值电阻R1两端的电压最小,由欧姆定律得,最小电流为:I===A;
此时加在定值电阻R1两端的电压为:U1=IR1=A×6Ω=1V,故B错误;
(3)电源电压一定,由欧姆定律知,当滑动变阻器的电阻越小时,电路中的电流就越大,加在定值电阻R1两端的电压就越大,
当电压表的示数为3V时,电路中的电流达到最大值,此时的电流为:Imax===0.5A,故D错误;
由(3)分析知,应是电压表先达到最大量程,故C正确。
故选:C。
28.(2023秋 拱墅区期末)根据欧姆定律公式I=,可变形得到公式R=,下列说法正确的是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解答】解:
ABD、利用R=可以计算导体的电阻,但电阻是导体本身阻碍电流的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关,不能说成导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比、导体电阻的大小跟导体中的电流成反比,故AB错误、D正确;
C、当导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故C错误。
故选:D。
(2023秋 滨江区期末)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
B.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
C.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
D.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
【答案】D
【解答】解:由电路图可知,灯L与滑动变阻器串联,电压表测灯L两端的电压,电流表测电路中的电流,
当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,电路的总电阻减小,
由I=可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大;
滑动变阻器接入电路中的电阻减小,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压减小,灯L两端的电压增大,即电压表的示数增大,故C错误、D正确;
同理可知,滑片向右滑动时,电流表、电压表的示数都减小,故AB错误。
故选:D。
30.(2023秋 滨江区期末)如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,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的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A.电源电压为6V
B.R2的最大阻值为20Ω
C.当滑片P位于a点时,电流表示数为0.6A
D.图乙中C点表示滑片P位于滑动变阻器的中点
【答案】D
【解答】解:(1)由电路图可知,闭合开关S后,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。
当滑片位于a端时,变阻器接入电路的电阻为0Ω,电路的总电阻最小,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流Ia=0.6A,故C正确;
由欧姆定律可得,电源的电压U=IaR1=0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣①
当滑片位于b端时,变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最大,
由图乙可知,电路中的最小电流Ib=0.2A,电压表的示数Ub=4V,
则滑动变阻器的最大阻值:R2===20Ω,故B正确
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=IbR1+Ub=0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:R1=10Ω,U=6V,故A正确;
(2)由图乙可知,C点表示电压表的示数U2c=2V,电路中的电流Ic=0.4A,
则滑动变阻器接入电路中的阻值:R2c===5Ω,
所以,图乙中C点不是表示滑片位于中点时的状态,故D错误。
故选:D。
31.(2023秋 杭州期末)如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端的整个过程中,电流表示数l与电压表示数U的关系图像如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.电源电压是6V
B.定值电阻R1的阻值是10Ω
C.滑动变阻器R2接入电路的阻值范围为0Ω~10Ω
D.当电流表示数为0.2A时,定值电阻R1和滑动变阻器R2两端电压之比是2:1
【答案】C
【解答】解:AB.由图甲知,电路为定值电阻和滑动变阻器组成的串联电路,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压,由图乙数据,根据欧姆定律和串联电路电压规律可列出方程:
U总=2V+0.2AR1……①
U总=0.6AR1……②
解得:U总=3V,R1=5Ω,故AB错误。
C.由图乙知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,其两端的电压最大,电流最小,故滑动变阻器的最大阻值R2最大===10Ω,故C正确。
D.当电流表示数为I2=0.2A时,定值电阻R1两端的电压U1=U总﹣U2=3V﹣2V=1V,定值电阻R1和滑动变阻器R2两端电压之比是1:2,故D错误。
故选:C。
(2023秋 绍兴期末)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端a处向左移到b处,记录滑片在a、b处电流表和电压表的示数并标于图乙中M、N两点。下列说法中不正确的是( )
A.电源电压为12伏
B.R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器的最大阻值为40Ω
D.将滑片P向左移动的过程中,电压表和电流表示数的比值将变大
【答案】D
【解答】解:ABC、由图甲可知,R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流。当滑片位于a端时,R2接入电路的阻值最大,电路中的电流最小。
由图乙可知此时电路中的电流为:I=0.2A,
R2两端的电压为:U2=8V,
滑动变阻器的最大阻值为:R2===40Ω;
根据欧姆定律和串联电路的电压规律可得,滑片在a处时,
电源电压为:U=U1+U2=IR1+U2=0.2A×R1+8V……①
滑片在b处时,
电源电压为:U=U1′+U2′=I′R1+U2=0.4A×R1+4V……②
由于电源电压不变,联立①②两式可得:U=12V,R1=20Ω;故ABC正确;
D、将滑片P向左移动的过程中,根据欧姆定律知,电压表和电流表示数的比值等于滑动变阻器的电阻,因而将变小,故D错误。
故选:D。
33.(2023秋 西湖区期末)如图甲,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,U﹣I坐标系中描绘了相对应的点,如图乙,有关判断正确的是( )
A.电源电压为8V B.R2的阻值为10Ω
C.R1的阻值为20Ω D.S接2时通过R2的电流为0.2A
【答案】D
【解答】解:(1)由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;
由图乙可知,电源的电压U=6V,故A错误;
(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;
由图乙可知U1=2V,电路中的电流I=0.2A,故D正确;
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=6V﹣2V=4V,
由欧姆定律可得电阻R1和R2的阻值:
R1===10Ω,R2===20Ω,故B、C错误。
故选:D。
34.(2023秋 鹿城区期末)小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为0.5Ω,电路各部分均接触良好。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,将金属滑片P置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A.由此可知( )
A.电阻丝的总电阻为7.5Ω
B.当电压表示数为2V时,物体M向左移动了10cm
C.当电压表示数为1V时,物体M向左移动了5cm
D.若开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝某端点,可测量的最大距离30cm
【答案】D
【解答】解:由电路图可知,电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测滑片右侧部分电阻丝两端的电压。
(1)金属滑片P置于电阻丝中点时,
由I=可得,被测电阻丝的电阻:R中===7.5Ω,
则电阻丝的总电阻:R=2R中=2×7.5Ω=15Ω,故A错误;
电阻丝的长度L==30cm,
即当开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝某端点,可测量的最大距离30cm,故D正确;
(2)当电压表示数为2V时,接入电路的电阻:
R′===10Ω,
物体M位于:
L′==20cm,
故物体M向左移动了:
ΔL=L′﹣L=20cm﹣15cm=5cm,故B错误;
(3)当电压表示数为1V时,接入电路的电阻:
R″===5Ω,
物体M位于:
L″==10cm,
故物体M向右移动了:
ΔL=L﹣L″=15cm﹣10cm=5cm,故C错误。
故选:D。
35.(2023秋 平湖市期末)小明设计了一种简易烟雾报警控制器(如图),电路中R1为定值电阻,R2为光敏电阻(其阻值随光照强度的增大而减小),烟雾增大到一定程度时电压表V的指针偏转到某值U触发报警系统。下列做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A.电压表改接大量程 B.增大激光强度
C.减少R1阻值 D.减小电源电压
【答案】C
【解答】解:由电路图可知R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。
因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,当烟雾增大时,光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大,由欧姆定律可知电路中的电流减小,
由U=IR可知R1两端的电压减小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压增大,即电压表的示数增大,
要使控制器在烟雾较淡时就触发报警,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,即增大气敏电阻分得的电压;
A.电压表改接大量程时,不能改变气敏电阻两端的电压,故A错误;
B.增大激光强度,光敏电阻的阻值变小,其分得的电压变小,故B错误;
C.减少R1阻值时,其分得的电压减小,光敏电阻分得的电压增大,故C正确;
D.减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故D错误。
故选:C。
36.(2023秋 西湖区校级期末)物理兴趣小组为了减轻雨水期巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置。如图所示,电源电压恒定,定值电阻R0=20Ω,电流表量程是0﹣0.6A,其示数反应水位变化。R是一个压敏电阻,其下表面所受压力每增大10N,电阻就减小5Ω,在它的正下方漂浮着一质量为10kg、高4m的圆柱形绝缘体浮标M,此时M浸入水中的深度是1m,它所受的浮力为 100 N。当水位上涨,M刚好与R接触时,为警戒水位,此时电流表示数为0.15A;当水位再上升0.8m时,电流表示数变为0.2A。则该装置的电源电压是 24 V。它能测量的最高水位高于警戒水位 2.4 m。(g取10N/kg)
【答案】100;24;2.4。
【解答】解:(1)柱形绝缘体浮标M处于漂浮状态,物体漂浮时所受浮力等于自身重力,则柱形绝缘体浮标M受到的浮力:F浮=G=mg=10kg×10N/kg=100N;
(2)闭合开关,两电阻串联接入电路,串联电路总电阻等于各分电阻之和,
M刚好与R接触时,为警戒水位,由欧姆定律可得电源电压:U=I1(R1+R0)=0.15A×(R1+20Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
当M漂浮时,其受到的浮力为100N,此时M浸入的深度为1m,它是圆柱体,则浸入深度每增加1m,M所受的浮力就增加100N,
当水位再上升0.8m时,压敏电阻下表面增大的压力:ΔF压=ΔF浮=80N,
R是一个压敏电阻,其下表面所受压力每增大10N,电阻就减小5Ω,则ΔR=40Ω,此时压敏电阻的阻值:R2=R1﹣ΔR=R1﹣40Ω,
由欧姆定律可得电源电压:U=I2(R2+R0)=0.2A×(R1﹣40Ω+20Ω)=0.2A×(R1﹣20Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
①②联立可得:U=24V,R1=140Ω;
(3)电流表量程是0﹣0.6A,则通过电路的最大电流为0.6A,此时压敏电阻的阻值:R=﹣R0=﹣20Ω=20Ω,
压敏电阻阻值的最大变化量:ΔR′=R1﹣R=140Ω﹣20Ω=120Ω,
压敏电阻下表面所受压力的最大值:F压最大=ΔF浮最大=240N,则Δh最大=2.4m。
故答案为:100;24;2.4。
37.(2023秋 拱墅区校级期末)如图所示是小文自制的电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计)。
(1)要使电子秤能正常工作,下列电路连接正确的是 C (填字母)。
A.点“1”与点“2”连接B.点“1”与点“3”连接C.点“2”与点“3”连接
(2)小明在正确完成电路连接后,闭合开关S,在托盘中放100g的砝码时,读出电流表的示数,若将1kg的物体放在托盘中,则电流表的示数与原来相比将 变小 (填“变大”“变小”或“不变”),R0的作用是 保护电路 。
【解答】解:(1)要使电子秤能正常工作,即质量大小变化时,引起连入电阻变化、电流表的示数变化,应将点“2”与点“3”连接;
(2)托盘中100克的砝码换成1千克的物体后,物体的重力变大,弹簧被压缩,导致滑动变阻器的滑片下移,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数与原来相比应该变小;
未放入物体时,R1接入电路的阻值为零,若电路中没有串联R0,则电路会短路,所以R0的作用是保护电路。
38.(2023秋 仙居县期末)学习了伏安法测电阻后,小科想出了只用一只电流表测未知电阻阻值的方法(如图所示),定值电阻R1阻值为R,电源电压保持不变。当只闭合S时,电流表A的示数为I1:S、S1都闭合时电流表示数为I2,则电源电压为 I1R ,R2的阻值为 。(用题中所给字母表示)
【解答】解:当只闭合S时,电路为只有R1的简单电路,电流表测电路中的电流;
所以,通过R1的电流:IR1=I1,
根据欧姆定律可得此时电源电压为:
U=IR1R1=I1R;
S、S1都闭合时,两电阻串联,电流表测干路电流,
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可得:
R2的电流:IR2=I2﹣IR1=I2﹣I1,
根据I=可得R2的阻值:R2==。
39.(2023秋 余姚市期末)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;已知电源电压U=6V,R0=10Ω,AB是一根粗细均匀,长度为20cm,总阻值为10Ω的电阻丝。
(1)电子秤的刻度表是由 电流表 (选填“电流表”或“电压表”)改装的;
(2)秤盘上未放物体时,电路中的电流为 0.3 A;
(3)若将AB换成一根同样长度,粗细均匀,总阻值为20Ω电阻丝,秤的精确度会 提高 (选填“降低”或“提高”)。
【解答】解:(1)由图可知,电子秤刻度表串联在电路中,应该是电流表;
(2)闭合开关S,秤盘内不放物体时,滑片P刚好处在A端,两电阻串联接入电路,
根据串联电路总电阻等于各部分电阻之和以及欧姆定律可得通过电路的电流为:
I====0.3A;
(3)当放上相同物体时,对弹簧的压力相同,弹簧长度变化量不变,滑片移动的距离相同,若将AB换成一根同样长度,粗细均匀总电阻更大的电阻丝,相同长度电阻丝的电阻变化更大,电流表示数变化更明显,电流表示数变化范围增大,精确度提高。
故答案为:(1)电流表;(2)0.3;(3)提高。
40.(2023秋 绍兴期末)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系如图乙、丙所示。
(1)当电压表示数为6V时,滑动变阻器的阻值为 10Ω 。
(2)电源电压为 12V 。
(3)若将电压表量程换为0~3V,滑动变阻器允许连入的最小阻值为 18Ω 。
【解答】解:(1)(2)由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;
由图乙可知,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.6A,即灯泡L两端的电压UL=6V,
由图丙可知,当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω;
滑动变阻器两端的电压U滑=I滑R滑=0.6A×10Ω=6V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压U=UL+U滑=6V+6V=12V;
(3)将电压表量程换为0~3V时,当电压表示数为3V时,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5A,
串联电路各处电流相等,所以通过滑动变阻器的电流是0.5A,
此时滑动变阻器两端的电压U滑″=U﹣UL″=12V﹣3V=9V,此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R滑最小===18Ω。
故答案为:(1)10Ω;(2)12V;(3)18Ω。
41.(2023秋 西湖区期末)小明利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,已知电源电压恒定,定值电阻R0的阻值为10Ω,开关S断开时的电压表的示数为1V,开关S闭合时电压表的示数为3V,则该电源的电压为 3 V,未知电阻Rx的阻值为 20 Ω,开关S断开时,流过电阻Rx的电流为 0.1 A。
【解答】解:(1)开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,则电源的电压为3V;
(2)开关S断开时,Rx与R0串联,电压表测R0两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,Rx两端的电压:
Ux=U﹣U0=3V﹣1V=2V,
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:Rx=20Ω,
开关S断开时,流过电阻Rx的电流:I′===0.1A。
42.(2023秋 东阳市期末)白云金丝鱼是一种著名的观赏鱼类,适宜在10℃~30℃的水温中饲养。为控制水温,研习小组探究了热敏电阻的电阻特性,并利用热敏电阻和电阻箱(可显示阻值的可变电阻)来设计温度报警器。
【任务一】探究热敏电阻Rt阻值随环境温度t变化的规律
步骤一:根据如图所示电路图连接好电路,将电阻箱R0调到阻值最大。
步骤二:将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数I0。
步骤三:(1)闭合S1、S2,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为 2I0 ,此时Rt=R0。
步骤四:将热敏电阻Rt置于不同温度的环境中,重复步骤二、三,多次实验测得Rt阻值如表:
温度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值Rt/Ω 2800 1800 1200 800 600
步骤五:(2)分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而 减小 。
【任务二】设计鱼缸温度t≥30℃或t≤10℃都报警的温度报警器
实验器材:电源(恒为12V)、热敏电阻Rt、电阻箱(0—9999Ω)、数字电压表(U≥7.2V时报警)、数字电流表(I≥6mA时报警)、开关一个、导线若干。
电路设计:虚线框中的电路图是研习小组设计的温度报警器电路,但它还没有完善。
(3)请你根据设计要求将电压表接在电路中合适的位置,完善报警电路;
(4)设计的电路中,电阻箱R0应调整为 1200Ω 。
【解答】解:(1)将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数I0。
闭合S1、S2,两个电阻并联,调节电阻箱的阻值,若Rt=R0,两个支路的电压和电阻相等,电流相等,根据并联电路特点知,此时电流表的示数为2I0。
(2)根据表格数据,温度升高,热敏电阻的阻值减小;
(3)温度t≥30℃时,热敏电阻的阻值减小,由欧姆定律可知此时电路的电阻电流增大,会引起数字电流表mA的报警,当t≤10℃时热敏电阻阻值的增大,由串联电路的分压原理可知,热敏电阻两端的电压变大,为了让另一个电表报警,应将电压表并联在热敏电阻两端,如图所示:
;
②由表中数据可知,温度t=30℃和t=10℃时热敏电阻的阻值分别为800Ω和1800Ω,
由题意可知,当温度t=30℃时,数字电流表mA刚好报警时,电路中的电流为I=6mA=6×10﹣3A,
由欧姆定律可知,此时电路中的总电阻:R总===2000Ω,
由串联电路的电阻特点可知,电阻箱R0接入电路的阻值:R0=R总﹣Rt30=2000Ω﹣800Ω=1200Ω,
当温度降低到10℃时,电路中的总电阻:R总'=R0+Rt10=1200Ω+1800Ω=3000Ω,
此时电路中的电流:IA===4×10﹣3A=4mA,
由欧姆定律可知,此时热敏电阻两端的电压:UV=IARt10=4×10﹣3A×1800Ω=7.2V,
数字电压表报警,符合题意,
故当温度降低到10℃时电路报警,此时电流表的示数为4mA。
43.(2023秋 拱墅区期末)如图所示电路,电源电压恒定,电阻R2=10Ω,闭合开关S、S2时,电流表示数为0.2A,电压表示数为1V。求:
(1)电源电压大小;
(2)S、S1、S2都闭合时,电流表的示数。
【解答】解:
(1)闭合开关S、S2时,两电阻串联,电压表测定值电阻R1两端的电压,电流表测电路中的电流,
定值电阻R1的阻值为:R1===5Ω,
根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得电源电压为:
U=I(R1+R2)=0.2A×(5Ω+10Ω)=3V;
(2)当S、S1、S2都闭合时,定值电阻R2被短路,只有定值电阻R1接入电路,电流表测电路中的电流,此时电流表的示数为:I′===0.6A。
44.(2023秋 杭州期末)小南在实验室中组装了如图甲所示电路,已知电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器阻值随长度均匀变化。由于滑动变阻器故障,闭合开关,滑片P从最右端开始向左滑动一段距离后电流表才有读数,测量滑片到最右端的距离x,同时观察电压表示数U、电流表示数I,记录数据并绘制图像。图乙是U与x关系的部分图像,图丙是I与x关系的部分图像,求:
(1)当x=7cm时,滑动变阻器接入电路的电阻。
(2)定值电阻R0的阻值。
(3)滑动变阻器没有故障时的最大阻值。
【解答】解:(1)(2)滑动变阻器与R0串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中电流;
由图乙、丙可知,当滑片与右端距离在0到4cm时,电压表示数不变,电流表示数为0,说明电压表此时测电源电压,滑动变阻器断路;
当滑片到最右端的距离小于4cm时,电压表保持6V不变,则电源电压为U=6.0V,
由图乙和图丙可知x=4cm,电压表和电流表示数分别为,U1=4.0V,I0=0.5A,
因为串联电路总电压等于各分电压之和,因此R0两端的电压为U0=U﹣U1=6.0V﹣4.0V=2.0V,
根据欧姆定律可得电阻R0的阻值为R0===4Ω;
当x=7cm时,电压表示数U2=2.0V,电流表示数I2=1.0A,则此时滑动变阻器接入电路的电阻R2===2Ω;
(3)当x=4cm时,根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路中的电阻R1===8Ω,
故滑动变阻器滑动7cm﹣4cm=3cm电阻的改变量是ΔR=R1﹣R2=8Ω﹣2Ω=6Ω,
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是2Ω,
滑动变阻器未出故障时的最大阻值R滑大=R1+4cm×2Ω/cm=8Ω+8Ω=16Ω。
45.(2023秋 温州期末)农业上人们常从河流中抽水并储存于大水箱中(图甲),需要时将水放出用于灌溉。为了能及时补水,需实时了解水箱中的水位高度。小明利用所学电学知识设计了一款“水位计”(图乙)。将浮球置于水箱中,当水位上升时,横杆随滑块一起向上移动,电流表示数随之变化。其中电源电压U恒为12伏,定值电阻R0的阻值为16欧,粗细均匀的电阻丝AB长3米,阻值为24欧,电流表量程为0~0.6A。
(1)当水位在允许的范围内上升时,电流表示数将如何变化? 变大 。
(2)当水箱内水位为0.5米时,滑片P刚好在B处,此时电流表示数为0.3A。请通过计算说明此水位计可测量的最高水位。
(3)若用电压表代替电流表,也能显示水位变化。电压表接入位置不同,显示效果也不同。小明设计了①、②两种方案如图丙所示,你认为哪种方案更合理?请说明理由: 方案2合理,因为电压表示数随着水位的升高而增大 。
【解答】解:(1)当水位在允许的范围内上升时,滑片上移,接入电路的电阻变小,总电阻减小,根据欧姆定律知,电路中的电流变大。
(2)当水箱内水位为0.5米时,滑片P刚好在B处,向上移动,根据电流表量程为0~0.6A,最大电流为0.6A;
电路的总电阻R===20Ω;
根据串联电路的总电阻R=R0+Rp;
Rp=20Ω﹣16=4Ω,电阻丝AB长3米,阻值为24欧,下方24Ω﹣4Ω=20Ω没有接入电路,此时水面上升的高度为=2.5m,
此时的水位是0.5m+2.5m=3m;
(3)方案1中,电压表测量滑动变阻器上方的电压,电路中的电流不变,水位升高时,所测电阻的阻值减小,根据电流不变,U=IR知电压减小,不合理;
方案2中,电压表测量定值电阻的电压,水位升高,滑片上移,电阻减小,电流变大,定值电阻的电压U=IR0知,电压表示数变大,故合理。
故答案为:(1)变大;(2)此水位计可测量的最高水位3m。
(3)方案2合理,因为电压表示数随着水位的升高而增大。
46.(2023秋 绍兴期末)某项目化学习小组对新能源汽车非常感兴趣,他们在老师的指导下设计了如下评价量表,结合该评价量表,设计一款电动小车。
电动小车评价量表(节选)
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 小车能前进和后退 小车只能前进或后退 小车不能运动
指标二 车速随电门踏板踩下距离变大而变大 电门踏板踩下距离变大,但车速稳定不变 电门踏板踩下距离变大,但车速反而变小
指标三 速度表与电门踏板踩下距离成正比 速度表随电门踏板踩下距离变大而变大,但不成正比 速度表不随电门踏板踩下距离变大而变大
查阅资料:①改变电动机中的电流方向,可以使电动机顺转或反转
②电动机转动的速度可以由电流大小来控制
③可以将电流表改装成速度表
(1)【选材】图甲是电门踏板的工作原理示意图。利用旋钮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。驾驶员踩下“电门”,电动车加速运动,则旋钮变阻器接入电路的接线柱为 O、E (选填“E”、“F”、“O”)。
(2)【设计】图乙是项目化小组设计的实现电动车前进的电路图,当S1、S2分别接①和③时电动车前进;要求S1、S2分别接②和④时电动车后退,在图乙中补全电路。
(3)【调试】图丙是电动车前进时的简略电路图,电源电压为9伏,保护电阻R1为5欧,R2是阻值为25欧,长度为20厘米的均匀电阻丝。调试时,将踏板由图丙中所示的位置踩下12厘米,此时电流表的示数是多少。
(4)【评价】该项目能否被评为优秀,请说出你的理由。
【解答】解:(1)驾驶员踩下“油门”,电动车加速运动,说明电路中电流变大,旋钮变阻器阻值减小,故旋钮变阻器接入电路的接线柱为O、E;
(2)当S1、S2分别接①和③时电动车前进,要求S1、S2分别接②和④时电动车后退,说明S1、S2分别接②和④时电动机中的电流方向改变,故电路设计如下图所示:
;
(3)R2是阻值为25Ω,长度为20cm的均匀电阻丝,因此踩下12cm时R2接入电路的阻值为R2=×25Ω=15Ω,
此时电路的总电阻为R总=R1+R2=5Ω+15Ω=20Ω,
则电路中的电流为:
I===0.45A;
(4)由题意可知,优秀电动小车速度表与电门踏板踩下距离成正比,即电流与旋钮变阻器阻值成正比,而本设计中,I=,即电流与旋钮变阻器R2不成正比,故项目不能被评为优秀。
47.(2023秋 义乌市期末)坐位体前屈是学业水平考试体测项目之一,其简化原理图如图所示。当测试者向前推动测试仪的滑块时相当于向左移动滑动变阻器的滑片,滑片的起点在R1的最右侧。若电源电压为6V不变,滑块能被推的最大距离30cm,滑动变阻器R1标有“15Ω,1A”字样,定值电阻R2标有“15Ω,0.6A”字样。闭合开关。
(1)当滑片位于最左端时,电流表的示数为 0.2A 。
(2)测试学生向左推动绝缘柄时电压表示数会随着被推距离L发生变化,下列图示能正确反映其变化过程的是 B 。
A.B.C.D.
(3)如表是义乌市中考坐位体前屈女生评分标准。成绩17cm及以上得10分,15cm~17cm得9分,依次类推……若某女同学测试时电压表的示数为1.2V,则该同学的坐位体前屈得分为 7 分。
得分 10分 9分 8分 7分 6分 5分
成绩 17cm 15cm 13cm 10cm 7cm 7cm以下
【解答】解:因电压表在电路中相当于断路,则由电路图可知,定值电阻R2始终与滑动变阻器的最大阻值R1串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)因定值电阻R2始终与滑动变阻器的最大阻值R1串联,则滑片移动时,电路的总电阻不变,电路中电流不变,
当滑片位于最左端时,电路中的电流:I===0.2A,即电流表的示数为0.2A;
(2)因滑片移动时电路中电流不变,且滑片右侧电阻丝的阻值与被推距离L成正比(即R右=LR0,R0为单位长度电阻丝的阻值),根据欧姆定律可得电压表的示数UV=IR右=ILR0,则可知电压表示数与被推距离L成正比,所以其关系图像是过原点的向上直线,故选B。
(3)若某女同学测试时电压表的示数为1.2V,则此时滑片右侧电阻丝的阻值:R右′==6Ω;
由题知,滑块能被推的最大距离30cm,滑动变阻器R1的最大电阻15Ω,则每1cm电阻丝的阻值为=0.5Ω,
此时滑块被推出的距离L==12cm,即她的成绩为12cm,在10cm~13cm之间,由表中数据可知,该同学的坐位体前屈得分为7分。
故答案为:(1)0.2A;(2)B;(3)7。
48.(2023秋 仙居县期末)“翼龙”是我国自主研制的一种中低空、长航时、多用途无人机,可广泛应用于灾情监视、军事活动等研究领域。
(1)无人机外形上侧做成凸圆形状,下侧成平面形状,目的是使无人机飞行时机身上侧压强 小于 下侧压强(选填“大于”、“等于”或“小于”),这是因为 机翼上方的空气流速大、压强较小,机翼下方的空气流速小、压强大 。
(2)无人机限速器内部简化电路如图乙所示,其中保护电阻R0为定值电阻,R的阻值随飞行速度的变化图像如图丙所示,要使电压表示数能随飞行速度的增大而增大,则电压表应安装在电路中的 ② (选填“①”或“②”)的位置。
(3)若电源电压恒为12V,R0的阻值为20Ω,当无人机飞行速度达到280km/h时,R两端的电压是多少?
(4)时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,在无法更换R0的前提下,为确保最大飞行速度不变,可采取的办法是 增大电源电压 。
【解答】解:
(1)机翼的上侧做成凸圆形状,而下侧成平面形状;空气通过机翼上表面的流速大,通过下表面的流速较小;因为机翼上方的空气流速大、压强较小,机翼下方的空气流速小、压强大,所以机翼受到一个向上的压强差,从而产生向上的升力;
(2)从图丙可知,R的阻值随飞行速度的增加而变小,当飞行速度增大时,根据串联分压特点可知R两端的电压变小,电源电压不变,根据串联分压特点可知R0两端的电压变大。要使电表示数能随飞行速度的增大而增大,则并且安装②的位置;
(3)当无人机飞行速度达到280km/h时,从图中可知R=10Ω,R、R0串联,
根据欧姆定律可知电路电流I===0.4A,
R两端的电压是:UR=IR=0.4A×10Ω=4V;
(4)由图可知,R和R0串联,由题意可知,时间久了,保护电阻R0的阻值会变大,为确保最大飞行速度不变,则R的阻值一定,由欧姆定律可知,增大电源电压可使电路中的电流保持不变,即为确保最大飞行速度不变,可采取的办法增大电源电压。
49.(2023秋 平湖市期末)常用的呼气式酒精测试仪有两种:一种是“燃料电池型”,利用酒精与电池内的化学物质发生反应产生电压,其工作电路如图甲,已知Rp的阻值为20Ω,燃料电池两端的电压与进入电池的酒精浓度n关系如图乙。另一种是“气敏电阻型”,其工作电路如图丙,电源电压为8V,R1是阻值为20Ω的定值电阻,R2是气敏电阻,其阻值与酒精浓度的关系如图丁。请完成下列问题:
酒精含量 酒驾认定标准
n<20mg (100mL)﹣1 正常驾车
20mg (100mL)﹣1≤n<80mg (100mL)﹣1 饮酒驾车
n≥80mg (100mL)﹣1 醉酒驾车
注:酒精浓度n表示每100mL气体中含有酒精的质量
(1)使用“燃料电池型”测试仪时,恰好达到醉酒驾车时电流表的示数为多少?
(2)使用“气敏电阻型”测试仪时,请计算:
①如果驾驶员没有喝酒,电压表的示数为多少?
②如果电压表示数为4V,驾驶员属于哪种类型驾车?
【解答】(1)由图乙可知当恰好达到醉驾n=80mg (100ml)﹣1时,此时燃料电池电压U=4V,根据欧姆定律可得此时电流表示数I===0.2A;
(2)①丙图中两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,
由图丁可知,没有喝酒时R2=60Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则电路总电阻:R=R1+R2=20Ω+60Ω=80Ω,
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I===0.1A,
此时电压表示数:U1=I1R1=0.1A×20Ω=2V;
②当电压表示数U1=4V时,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I1===0.2A,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则R2两端的电压:U2=U﹣U1=8V﹣4V=4V,
根据欧姆定律可得R2===20Ω,由图可知此时每100ml中含酒精50mg,属于饮酒驾车。
一十.伏安法测电阻(共3小题)
50.(2023秋 新昌县期末)用伏安法测标有“2.5V”字样的小灯泡L的电阻。
(1)图甲为小科尚未完成的实物图,请将电路连接完整。
(2)电路连接完整后,闭合开关S,发现灯泡L不发光,电流表指针不偏转,电压表的示数如图乙所示。若电路只有一处故障,则产生此现象的原因可能是下列情况中的 C 。
A.滑动变阻器短路B.灯泡L短路C.灯泡L断路D.电流表断路
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器,使灯泡L正常发光。通过观察 B 判断小灯泡是否正常发光。
A.小灯泡亮度B.电压表示数C.电流表示数
(4)小灯泡L正常发光时,电流表示数是0.2A,则其正常工作时的电阻为 12.5 Ω。
【解答】解:(1)因为灯的额定电压为2.5V,电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
;
(2)灯泡L不发光,电流表指针不偏转,则电路中发生断路,由图知,电压表的示数为3V,等于电源电压,则与电压表并联的灯泡断路,故选:C;
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,眼睛应注视电压表的示数,使灯泡两端电压等于灯泡额定电压为止,故选:B;
(4)小灯泡L的UL=2.5V,IL=0.2A,故灯泡的电阻为:RL==12.5Ω。
51.(2023秋 滨江区期末)小明和小聪分别做“测小灯泡电阻”和“测定值电阻的阻值”的实验。图甲所示是小明测小灯泡电阻的实验电路图,图乙是根据实验数据绘出的U﹣I图。小灯泡标有“2V”字样。
(1)闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片移到 b(或右) 端。该实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和 调节灯泡两端的电压 。
(2)实验过程中,要让灯发光变暗,应将滑动变阻器的滑片向 b(或右) 调节。
(3)小灯泡正常发光时,灯丝电阻为 4 Ω。
(4)同桌小聪在测量一个定值电阻RX的阻值。但他发现电压表已经损坏而无法使用,于是他设计并进行了如下实验:①按丙电路图连接好实物电路;②闭合开关S1,断开S2,读出电流表的示数I1;③闭合开关S2,断开S1,读出电流表的示数I2;④写出RX的表达式:RX= 。(电源电压恒定)
(5)小明认为小聪测得的定值电阻RX的阻值还不够精确,因为他没有进行多次测量求平均值;小聪也认为小明的实验结果一样不可靠,因为小明也没有求小灯泡电阻的平均值。你认为:小明的分析是 正确 的,小聪的分析是 不正确 的。(选填“正确”“不正确”)
【解答】解:(1)由图知,滑动变阻器的下面接了左端的a接线柱,所以闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片移到b端或右端,使其阻值最大;
该实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和调节电灯泡两端的电压;
(2)要使灯泡变暗,应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向b(或右)端调节;
(3)由图乙知,当U=2V时,I=0.5A,所以R===4Ω;
(4)由题意知,Ux=U=I1R0,
所以Rx==;
(5)小聪测量的定值电阻的阻值,其阻值是不变的,为使测量结果更加准确,减小误差,通常多测几组数据求平均值;
小明测量的是灯泡的电阻,灯丝的电阻与温度有关,随两端电压的变化而变化,所以其电阻是变化的,不能求其平均值。
52.(2023秋 武义县期末)同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路,a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时,电流表示数也随之改变,在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V,电流表量程为0.6A。
(1)根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接,使滑片P向右移时阻值变小。
(2)标零。用导线将a、b直接连起来,移动滑动变阻器R的滑片P,使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处,在此刻度处标为“0Ω”,如图丙所示,此时变阻器接入电路中的阻值R= 15Ω 。
(3)标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变,将一个阻值为30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后,计算此时电流表示数应为 0.2 A,在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理,可把电流表改为测量电阻的仪器。
(4)测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。
【解答】解:(1)电源电压3V,故电压表选用小量程并联在待测电阻两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱接入电路且串联在电路中,滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数变小,说明此时变阻器接入电路中的电阻变大,则变阻器左下方接线柱必须接入电路中,如下图所示:
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻:R==15Ω;
(3)保持变阻器R接入电路中阻值不变,在a、b间接入被测电阻30Ω,此时两电阻串联,
则此时的总电阻:R总=15Ω+30Ω=45Ω,
由欧姆定律可得,电路的电流,即电流表的示数:I'=。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)