九上物理 第13-14章 压轴培优卷
一、单选题
1.(23-24九年级上·江苏南京·期末)在探究串联电路电压特点时,小芳设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析正确的是( )
A.开关闭合后,如果电压表示数接近电源电压,则灯泡一定断路
B.开关闭合后,如果电压表示数为零,则灯泡一定不发光
C.如果只有灯泡断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D.如果只有灯泡断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
【答案】D
【详解】A.开关闭合,如果电压表示数接近电源电压,有两种情况,一是L2分担的电压几乎0,根据串联电路分压原理可以知道,这部分电阻为0,即小灯L2被短接。二是小灯L1断路,此时电压表两个接线柱通过导体与电源相连,测量电源两端电压。故A错误;
B.当L1被短接时,电压表示数为0,此时小灯L2是发光的。故B错误;
C.此时,电压表与电源两极间是连通的,电压表是有示数的。故C错误;
D.此时电压表与电源之间是断开的,所以其示数为0。故D正确。
故选D。
2.(23-24九年级上·江苏南京·期末)如图所示,电源电压为3V且恒定不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,三只电压表的示数变化的数值分别为、、,下列可能出现的情况是( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
【答案】B
【详解】AD.由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电压表V3测灯泡两端的电压。因电源的电压不变,所以,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,电压表V1示数变化的,故AD不符合题意;
BC.设电源电压为U,因串联电路中总电压等于各分电压之和,滑动变阻器的滑片P在a端时电压表V2的示数为
U2=U-U3
滑片P在b端时电压表V2的示数为
U2′=U-U3′
两式相减得
即
故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
3.(23-24九年级上·江苏南通·期末)用如图所示电路探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验,在A、B间接入5Ω的定值电阻R,使电压表示数为2V,读出电流表示数,移动滑片,使电压表示数仍为2V,无论怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2V。对此现象( )
A.15Ω电阻太小,换一个更大的定值电阻,继续实验
B.变阻器的最大阻值太大,换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
C.在第一次接入5Ω的定电阻时,移动滑片,使电压表示数为定值1.5V,继续实验
D.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验,可以避免这种现象
【答案】D
【详解】AB.由图可知定值电阻R与滑动变阻器串联。根据串联电路的分压特点可知,电压表的示数将变大,应增大滑动变阻器的阻值,所需滑动变阻器的阻值越大,滑动变阻器不能使电阻两端的电压保持在2V(大于2V)不变,综上分析知,故AB不符合题意;
D.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验,所需滑动变阻器的阻值最大,则其它两个电阻,更能使电阻两端的电压不变,故D符合题意;
C.在第一次接入5Ω的定值电阻时,使电压表示数为定值1.5V,换用10Ω,根据串联分压原理可得
左边为一定值,右边也为一定值,则所需滑动变阻器的阻值会更大,所以此时也不能完成整个实验,故C不符合题意。
故选D。
4.(23-24九年级上·江苏南通·期末)如图1所示,R1是电阻箱,R2是定值电阻.闭合开关S,改变R1的阻值,两电压表示数与R1关系图像如图2所示。若通过R2的电流为I,则以下图线中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据图1可知,定值电阻R2与R1串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量电源的电压,根据串联电路的总电压等于各部分电压之和可知,右侧竖直直线电压始终不变为V2与R1的关系图线,曲线是V1与R1的关系图线,由于V1的示数随R1的增大而增大,且变化量越来越小;根据串联电路的电压规律可知R2的电压
U2=U﹣U1
则U2随着R1的增大而减小,且变化越来越小,但不等于0,电路中的电流
由于R2是定值电阻不变,因此电流越来越小,且变化越来越小,由于串联电路电流处处相等,所以电流随着R1的增大而减小,且变化越来越小,但不等于0。故B正确,ACD错误。
故选B。
5.(23-24九年级上·江苏无锡·期末)如图甲所示,小灯泡L的规格是“6V,0.5A”,闭合开关S,当滑片P在A点时,滑动变阻器连入电路中的电阻为,电压表的示数为1V;当滑片P在B点时,滑动变阻器连入电路中的电阻为,电压表的示数为4V,且。小灯泡的图像如图乙所示,电源电压保持不变。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡的电阻始终为12Ω
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时,电路中的电流为0.5A
D.在保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的最小电阻为14Ω
【答案】D
【详解】由电路图知,小灯泡与滑动变阻器串联在电路,电压表测小灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当电压表示数,即小灯泡两端电压分别为1V和4V时,由图乙知,通过电路的电流分别为0.2A和0.45A,据欧姆定律知
U=1V+0.2A×R1=1V+0.2A×3R2
U=4V+0.45A×R2
解以上两式得,电源电压U=13V。故A错误;
B.由图乙知,小灯泡的I-U图线不是过原点的倾斜直线,两端的电压与电流不成正比,所以小灯泡的电阻是变化的,正常工作时,电阻
故B错误;
C.小灯泡正常工作时,通过电路的电流为0.5A,变阻器两端的电压
U滑=U-U灯=13V-6V=7V
据串联电路的分压特点知
解得,此时变阻器接入电路的阻值R滑=14Ω。故C错误;
D.当小灯泡正常工作时,电路中的电流最大,变阻器接入电路的阻值最小,为14Ω。故D正确。
故选D。
6.(23-24九年级上·江苏常州·期末)同学们用如图甲所示的电路,对一种新材料电阻R3(标有2.5V字样)进行测量。电源电压恒定不变,闭合开关S和S1、断开S2,移动滑动变阻器 R2的滑片P,记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线;再把电压表改接到R3两端,闭合S和S2、断开S1,移动滑动变阻器 R2的滑片 P,记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线。则( )
A.电源电压为3V
B.R1的阻值为7.5Ω
C.R2的最大阻值不可能为20Ω
D.R3正常工作时的电流约为0.27A
【答案】B
【详解】由图可知,闭合开关S和S1、断开S2,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,当变阻器在最左端时,变阻器接入电路中的阻值最大,电路中电流最小,当变阻器在最右端时,变阻器接入电路中的阻值最小,为0时,电路中电流最大,所以直线表示闭合开关S和S1、断开S2时,电流表、电压表示数的图线,当电压表的示数为0时,电路中的电流为I1=0.6A,则电源电压为
①
当电压表的示数U2=3V时,电路中的电流I2=0.2A,则电源电压为
②
由①①式解得,R1=7.5Ω,U=4.5V。R2接入电路的最大阻值为
则R2的最大阻值大于15Ω,可能为20Ω,再把电压表改接到R3两端,闭合S和S2、断开S1,R3与R2串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流。由乙图可知,新材料电阻R3(标有2.5V字样)正常工作时,电流为0.5A。
综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.(23-24九年级上·江苏南通·期末)如图甲所示,是电阻箱,R2是定值电阻。闭合开关,改变R1的阻值,两电流表示数与R1关系图像如图乙所示,则电源电压U与R1关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】D.由图甲可知,电阻箱R1与定值电阻R2并联,A2测通过电阻箱R1的电流I1,A1测干路电流I。由并联电路电流规律可知,A1的示数大于A2的示数,由图乙可知,干路电流I随电阻 R1的变大保持不变,由并联电路电流规律及欧姆定律可得,干路电流
I、R2不变,R1变大,则U变大,即U随R1变大而变大,故D错误;
ABC.由可得,电源电压
I、R2不变,当R1为0 时,U也为0,当R1变大且远大于R2时,接近1,则U接近IR2,即U接近某一定值,故AC错误,B正确。
故选B。
8.(23-24九年级上·江苏盐城·期末)小明用如图所示电路“探究电流一定时,电压与电阻的关系”。已知电源电压,滑动变阻器上标有“;23A”(实际最大阻值略小于),实验中所用的四个定值电阻分别为、、、。为了使这四个电阻都能为实验所用,电路中电流表选择的量程和应控制的电流最合理的是( )
A.0~0.6A;0.5A B.0~3A;0.8A
C.0~3A;0.7A D.0~3A;0.76A
【答案】C
【详解】定值电阻与变阻器串联,当定值电阻为,且滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时,电路中的电流最大,根据欧姆定律可得,电路中的最大电流
所以电流表的量程为0~3A,当定值电阻为时,电路中的最大电流
滑动变阻器上标有“20Ω”表示变阻器的最大电阻为,当定值电阻为时,由电阻的串联和欧姆定律知,电路中的最小电流
因滑动变阻器的实际最大阻值略小于20Ω,故电路中的最小电流稍大于0.6A,且电流表的分度值为0.1A,为了使这四个电阻都能为实验所用,电路中电流应控制在0.7A最合理。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
9.(23-24九年级上·江苏淮安·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 2V 和0.2A. 由此可知( )
A.电阻丝 R 的总电阻为 10Ω
B.当电压表示数为1.5V时,物体M 向右移动了 15cm
C.当电压表示数为3V时,物体M 向左移动了 10cm
D.此测量仪最大测量距离为 30cm
【答案】C
【详解】A.金属滑片P置于电阻丝中点时,电压表测量的电阻的阻值
电阻丝的总电阻为
故A不符合题意;
B.电阻丝整个接入电路,电路中的电流为0.2A不变,滑片移动时,电压表接在阻值不同的长度间,度数不同,当电压表示数为1.5V时,读数减小,电压表间的电阻减小,此时电压表间电阻的组织为
电阻减小了2.5Ω,电阻丝每厘米长的电阻为0.5Ω,物体M 向右移动了 5cm,故B不符合题意;
C.当电压表示数为3V时,读数增大,电压表间的电阻增大,此时电压表间电阻的组织为
电阻增大了5Ω,电阻丝每厘米长的电阻为0.5Ω,物体M 向左移动了 10cm,故C符合题意;
D.电阻丝的电阻为20Ω,电阻丝每厘米长的电阻为0.5Ω,电阻丝长为40cm,此测量仪最大测量距离为40cm,故D不符合题意。
故选C。
10.(23-24九年级上·江苏镇江·期末)如图1所示的电路,电源电压不变,为定值电阻,为金属热电阻,其阻值随温度t变化情况如图2所示。闭合开关S,当金属热电阻的温度t升高时,下列表示电流表A的示数I、电压表V的示数U、温度t之间变化关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,电压表测量定值电阻的电流,根据欧姆定律可得
因R0是定值电阻,故I与U成正比,图像是过原点的倾斜的直线,故AB错误;
CD.由欧姆定律得
则
故与Rt成一次函数关系,Rt与温度t的关系如图2所示,故C正确,D错误。
故选C。
11.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)为测量一个阻值约为的电阻,提供器材有:电压恒为的电源、电流表、电压表、电阻箱(;2A)、“ 1A”的滑动变阻器的定值电阻各一个,开关、导线若干.下列四种电路设计中,判断正确的是( )
A.图甲可用伏安法测出阻值
B.图乙能测出阻值
C.图丙能测出阻值且能多次测量
D.图丁能测出阻值且能多次测量
【答案】C
【详解】AB.电源电压为3V,待测电阻约为500Ω,则电路中电测电阻的最大电流为
电流表的最小分度值为0.02A,无法测量该电流,故AB错误;
C.闭合S1,断开S2可以测量出电源电压U,闭合S2,断开S1,可以测出RX两端电压UX,则电路中电流为
RX的阻值为
当改变变阻箱阻值时,可以实现多次测量,故C正确;
D.闭合开关,测出电源电压U源,断开开关,测量RX两端电压UX,则电路中电流为
RX的阻值为
故可以测量RX阻值,但是使用定值电阻R2无法实现多次测量,故D错误。
故选C。
12.(23-24九年级上·江苏南京·期末)在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,将滑片P从右端滑到左端的过程中,电压表V1、V2示数随电流表A示数变化的完整图线如图乙所示,能正确反映该过程的电压表V3示数随电流表A示数变化的图线是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意可知,将滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据可知,电路中的电流变大;根据可知,R1两端的电压变大,所以①表示电压表V1,②表示电压表V2;当滑片位于左端时,R1、R2串联,由图象可知,R1两端的电压
通过的电流
则
电源的电压
当滑片位于右端时,R1、R2、R串联,由图可知
R两端的电压
则电源的电压
由①②两式可得
因V3测电源的电压与两端的电压之差,所以,当
时,V3的示数为
当
时,V3的示数为
结合可知,电压表V3示数随电流表A示数变化的图线是A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
13.(23-24九年级上·江苏南京·期末)将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处,并将一个电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次移动滑片并将记录的数据绘制成如图乙所示的I-U图像。下列分析正确的是( )
A.电源电压为3.5V
B.定值电阻阻值为10Ω
C.当定值电阻和灯泡两端的电压都为3.5V时,灯泡的电阻较大
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
【答案】C
【详解】AB.闭合开关,定值电阻(或灯泡)和滑动变阻器串联接入电路,根据U=IR可知,定值电阻(或灯泡)两端的电压随电流的增大而增大,串联电路总电压等于各部分电压之和,则滑动变阻器两端的电压随电流的增大而减小,由乙图可知,电压表与滑动变阻器并联接入电路,电压表测滑动变阻器两端的电压。定值电阻的阻值不变,灯泡的电阻是变化的,所以a是接入定值电阻时记录的数据绘制得到的图像,b是接入灯泡时记录的数据绘制得到的图像。当滑动变阻器两端的电压为0.5V时,通过电路的电流为0.7A,当滑动变阻器两端的电压为3.5V时,通过电路的电流为0.1A,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压为
U=IR定+UV
代入数据可得
0.7A×R定+0.5V=0.lA×R定+3.5V
解得,R定=5Ω,则电源电压为
U=IR定+UV=0.7A×5Ω+0.5V=4V
故AB错误;
C.定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5V时,根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压为
4V-3.5V=0.5V
由乙图可知,此时通过定值电阻的电流大于通过灯泡的电流,根据可知,灯泡的电阻较大,故C正确;
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理可知,电压表的示数将变小,故D错误。
故选C。
二、填空题
14.(23-24九年级上·江苏镇江·期末)如图甲所示是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”连接在XYZ端把它们区分开,将A和C拧在一起时,当“测量仪”连接在X、Y两端,灯泡发光,则 是同一根电线,接着拆开A和C,将A和B拧在一起,测量仪一端必须与 (选填“X”、“Y”或“Z”)相连,另一端导线连接 次电路能将导线辨别开。
【答案】 BZ Z 1
【详解】[1][2][3]将A和C拧在一起时,当“测量仪”连接在X、Y两端,灯泡发光说明此时电路时通路,此时只有BZ没有连接,所以BZ应该时同一条电线;应为BZ是同一根导线,所以当将A和B拧在一起时,Z端必须与测量仪相连,此时测量仪的另一端只需要连接X或Y一次即可将所有导线分辨开,若与X相连,如果灯亮,则电路为通路,只剩C、Y,则CY为同一根导线,若灯不亮,此时电路为断路,则AY为同一根导线。
15.(23-24九年级上·江苏镇江·期末)探究串联电路特点时,小明连接的电路如图1所示,其中电源电压恒定,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,表和表随A表示数变化关系分别是图2中的①和②,由图可知灯L的电阻随电流增大而 ,电源电压为 V,当滑动变阻器和灯泡阻值相等时,电路的总电阻为 ,当滑片移至某位置时,灯泡电阻为,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 。
【答案】 增大 3 15 18
【详解】[1]由图知道,滑动变阻器和灯泡串联,电压表V1和V2分别测量滑动变阻器和灯泡串联两端的电压,所以,②是灯L的电流随电压的变化规律,即电流随着电压的增大而增大,斜率的倒数表示电阻,由图知道,图线②的斜率随电压的增大而减小,所以,灯L的电阻随电流增大而增大。
[2]由图像知道,滑动变阻器和灯泡串联,电路电流处处相等,当电路电流是0.20A时,滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V,由串联电路电压的特点知道, 电源电压
[3]由图像知道,当电路电流是0.20A时,滑动变阻器和灯泡串联两端的电压都是1.5V,由欧姆定律知道,此时滑动变阻器和灯泡阻值相等,此时电路的总电阻为
[4]由图像知道,灯泡电阻为,灯泡两端的电压是0.75V,电路电流是0.125A,由串联电路电压的特点知道,滑动变阻器两端的电压是
由欧姆定律知道,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
16.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S后,滑片P从最右端移动到A点过程中,电流表A的示数将 ,电压表V1的示数将 ,电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比将 (以上均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 变大 变大 不变
【详解】[1][2][3]由图知,闭合开关,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测定值电阻R1的电压,V2测滑动变阻器两端R2的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P从最右端移动到A点过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;电阻R1的阻值不变,通过的电流增大,由U=IR知,R1两端电压增大,即电压表V1示数变大;设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,则
滑片移动前后电压表V2示数的变化量为
即
故电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比不变。
17.(23-24九年级上·江苏无锡·期末)如图甲所示,小明在电动机的转动轴上固定一个“山字形”挡光板,利用槽型光耦传感器来测量电动机的转速。槽型光耦传感器两侧分别装有红外发光二极管L以及光敏电阻R,当R接收到二极管L发出的红外线时,电阻为零,未接收到红外线时,电阻很大相当于断路。图乙为测量电路,电源电压为5V。
(1)闭合开关S后,二极管L正常发光,其两端电压为1.2V、电流为50mA,则电阻的阻值为 Ω。当光敏电阻R上未接收到红外线时,两端的电压Uab为 V;
(2)a、b、c为电压检测口,图丙是电动机转动过程中,电压检测装置记录下的电压U随时间t的变化图像,则检测的电压U是 (选填“ab”、“ac”或“bc”)间电压,此时电动机的转速为 r/s。
【答案】 76 0 ab 5
【详解】(1)[1]由图乙知,电路分为两个支路,其中一个支路是R1与二极管L串联,另一支路是R2与光敏二极管R串联。二极管正常发光时,R1两端的电压
U1=U-UL=5V-1.2V=3.8V
电阻R1的阻值
[2]当光敏电阻上未接收到红外线时,R2电阻很大,相当于断路,则R2与电源未接通,两端电压为0。
(2)[3]当光敏电阻上接收到红外线时,其电阻为0,则R2两端电压等于电源电压,Uab=5V;当光敏电阻上未接收到红外线时,R2断路,两端电压为0,所以图丙中检测的电压是ab间的电压。
[4]由图丙知,挡光板挡光时间0.09s,不挡光时间为0.01s,电动机转动一圈,挡光两次,所以电动机转动一周的时间
t=2×(0.09s+0.01s)=0.2s
其转速
三、作图题
19.(23-24九年级上·江苏南京·期末)已知灯泡的额定电流I额,小华利用如图所示的电路测出了该灯泡的额定功率,请在虚框内补上灯泡、电压表和定值电阻R(阻值已知)这三个元件的符号。
【答案】
【详解】要测量小灯泡的额定功率,需将小灯泡与定值电阻串联,调节滑动变阻器使灯泡正常发光,闭合S1断开S2,用电压表测量电阻两端的电压U定;闭合S2断开S1,电压表测量电阻和灯泡的总电压U,根据串联电路电压特点求出灯泡的电压U灯,在根据P= U灯I额就能求出灯泡的额定功率,如图所示:
20.(23-24九年级上·江苏南京·期末)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线连接完整。要求:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮。
【答案】
【详解】电压表测小灯泡两端电压,所以电压表应与灯泡并联,电源为两节干电池,则灯泡两端电压不超过3V,因此选择0~3V量程;闭合开关S,滑动变阻器能改变小灯亮度,说明滑动变阻器与灯泡串联,且向右端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮,说明电路是电流变大,所以滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则应将变阻器的b接线柱接入电路,如图所示:
21.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)小明同学为“探究电流与电压的关系”,连接成如图所示的实物图。他将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,发现电流表无示数,这是因为有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线。
【答案】
【详解】根据电路图可知,定值电阻与变阻器并联,电流表与电压表串联连接,电流表接法是错误的,正确的电路是电流表串联接入电路中,电压表与R并联,正确电路图如图所示:
22.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图所示,为某种调光型台灯中使用的电位器示意图,P为旋片(相当于一根电阻丝)上的位置,A、C分别连在碳膜两端。用笔画线代替导线,要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加。
【答案】
【详解】要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加,则电路的电流增大,电路的总电阻减小,灯泡的电阻不变,电位器接入电路的阻值在减小,根据电流的流法可知,电路上端接口接A端,下端接口接B端,如下图所示:
四、计算题
23.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图所示,电源电压为4.5V且保持不变,小灯泡L标有“3V,0.5A”字样,滑动变阻器R2上标有“15Ω,1A”字样,定值电阻R1阻值为10Ω,电流表量程为0-3A,电压表量程为0-3V,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡正常工作时的电阻为多大?
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总电流为多大?
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的取值范围。
【答案】(1)6Ω;(2)0.75A;(3)3Ω-12Ω
【详解】解:(1)根据可得,灯泡正常工作时电阻
(2)因为定值电阻与滑动变阻器并联,所以当滑片在最右端时,滑动变阻器阻值最大时,电路总电流最小,则
所以,最小总电流
(3)根据灯泡的额定电流、电流表的量程以及滑动变阻器允许通过的最大电流可知,电路中的最大电流为,此时灯泡正常发光,因此灯泡两端电压为;由可知,滑动变阻器接入电路的最小阻值
由于电压表的量程为,所以当滑动变阻器两端电压为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,则电路中的电流
根据可得滑动变阻器接入电路的最大阻值
答:(1)灯泡正常工作时电阻为;
(2)当开关S、、闭合,断开时,电路最小总电流为;
(3)当开关S、闭合,、断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器的取值范围为。
24.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图,测温仪探头内有一热敏电阻 Rt,其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为300Ω,允许通过的最大电流为0.02A,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程是0~3V,电源电压恒定。某次测试时,将电阻箱的阻值调为R,发现电流表示数为0.015A,此时Rt两端电压为4.5V。
(1)此时电路中Rt的电阻是多少
(2)当电流表示数为0.015A时,环境温度是多少
(3)当环境温度为20℃,将电阻箱的阻值调为2R时,发现电流表示数为0.01A,求电源电压是多少
(4)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少
【答案】(1)300Ω;(2)30℃;(3)6V;(4)100Ω-300Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,R1与Rt串联,电流表测电路中的电流。根据欧姆定律可知此时电路中Rt的电阻
(2)当电流表示数为0.015A时,Rt的电阻为300Ω,从图乙可知环境温度是30℃;
(3)设电源电压为U,当电流表示数为0.015A时,电源电压
U=0.015A×R+4.5V①
当环境温度为20℃,从图乙可知Rt的阻值为400Ω,将电阻箱的阻值调为2R时,发现电流表示数为0.01A,则电源电压
U=0.01A×2R+0.01A×400Ω②
由①②得到
U=6V,R=100Ω
(4)由图乙可知,环境温度为40℃时,热敏电阻的阻值R′t=200Ω,由电流表的量程为0~0.6A和电阻箱允许通过的最大电流为0.02A可知,电路中的最大电流I大=0.02A,则电路的最小总电阻
所以,电阻箱接入电路中的最小阻值
R1′=R小-R′t=300Ω-200Ω=100Ω
电阻箱最大电阻为300Ω,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~300Ω。
答:(1)此时电路中Rt的电阻是300Ω;
(2)当电流表示数为0.015A时,环境温度是30℃;
(3)当环境温度为20℃,将电阻箱的阻值调为2R时,发现电流表示数为0.01A,求电源电压是6V;
(4)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是100Ω~300Ω。
25.(23-24九年级上·江苏南京·期末)如图甲所示,是小华家汽车上自动测定油箱内油量的装置,R是滑动变阻器(规格为“50Ω,1A”),油量表由电流表改装而成,油箱无油时,滑片在一端;油箱装满时,滑片在另一端。小华想知道R′的阻值,她拆下油量表,另外找来电源、滑动变阻器R1、定值电阻R2、电压表、电流表和开关等器材,组成如图乙所示的电路进行测量,调节R1大小,当电流表示数为0.6A时,油量表的指针指向满刻度,继续调节R1大小,得到如下表所示的数据。
求:(1)油量表示数为45L时,电压表的示数是多少?
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)油量表的0刻度对应的电流值是多少?
(4)图甲中电阻R′的阻值是多少?
电压表示数/V 0.5 1 1.5 2 2.5 3
油量表示数/L 0 10 20 30 45 60
【答案】(1)2.5V;(2)5Ω;(3)0.1A;(4)10Ω
【详解】解:(1)由图乙可知,油量表与滑动变阻器R1、定值电阻R2串联,电压表测量定值电阻R2两端的电压;根据表中数据可知,油量表示数为45L时,电压表的示数是2.5V;
(2)根据表格信息可知当油量表有最大读数时,电压表的示数为
U2=3V
此时乙图中的最大电流
Imax=0.6A
根据串联电路电流规律可知通过定值电阻R2的电流
I2=Imax=0.6A
由可得R2的阻值
(3)当油量表的读数为0时,电压表的示数为0.5V,则此时电路电流
(4)由图甲可知,当油箱装满时,滑片P在下端,电路为电阻R′的简单电路,此时电路中的电流
Imax=0.6A
根据有
U= Imax R′①
当油箱无油时,滑片在上端,电阻R′与R的最大值串联,此时电路电流
Imin=0.1A
电源电压不变,根据串联电路电流、电压规律,结合可知有
U= Imin(R′+R)②
联立①②,代入数据解得
R′=10Ω
答:(1)油量表示数为45L时,电压表的示数是2.5V;
(2)电阻R2的阻值是5Ω;
(3)油量表的0刻度对应的电流值是0.1A;
(4)图甲中电阻R′的阻值是10Ω。
26.(23-24九年级上·江苏镇江·期末)如图所示电路中,电源电压为3V,定值电阻R1上标有“8Ω 0.5A”,定值电阻R2上标有“■Ω 0.5A”,电阻箱R阻值可调范围是0~999.9Ω。
(1)将电阻箱阻值调至0Ω,当S1、S2均闭合时,电流表示数为0.5A,求R2的阻值;
(2)若更换电池,电源电压为6V,则当S1闭合、S2断开时,在确保电路安全的情况下:
①求电阻箱接入电路的阻值范围;
②若将定值电阻R1更换为定值电阻Rx,仅通过调节电阻箱的方式使电压表和电流表示数分别发生变化,若调节前后电阻箱的阻值分别为5Ω和10Ω,发现其中一只电表示数变化的数值为另一电表的0.1倍,求Rx的阻值。
【答案】(1);(2)①4~8Ω;②
【详解】解:(1)如图所示,当S1、S2均闭合时,电阻箱阻值调至0Ω,则R1与R2并联,经过R1的电流为
根据并联电路电流的规律可得经过R2的电流为
所以R2的阻值为
(2)当S1闭合、S2断开时,R1与电阻箱串联,电压表测电阻箱两端电压。
①R1允许的最大电流为0.5A,电流表允许的最大电流为0.6A,故电路允许最大电流为时,电路中总电阻为
所以此时电阻箱接入的最小阻值为
电压表接入的量程为0~3V,即电阻箱两端最大电压为3V,此时R1两端电压为
此时电路中的电流为
所以电阻箱接入的最大阻值为
所以电阻箱接入电路的阻值范围4~8Ω。
②当时,由欧姆定律及串联电路电阻的关系可得电流表示数为
则电压表的示数为
同理,当时,电流表示数为
则电压表的示数为
根据欧姆定律,当接入电阻变大时,电路中电流变小,电流表示数变小,Rx两端电压变小,电阻箱两端电压变大,即电压表示数变大,则电流表和电压表示数变化量分别为
如图所示,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,所以电压表的示数变化量要大于电流表示数变化量,故,即
解方程可得。
答:(1)R2的阻值;
(2)①电阻箱接入电路的阻值范围4~8Ω;
②Rx的阻值为。
五、实验题
27.(23-24九年级上·江苏淮安·期末)在“探究串联电路的电压规律”的实验时,小明同学设计了如图所示的电路.
(1)连接电路时,开关应该处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)正确连接电路后闭合电路,小明发现电压表示数为零,且只有一只灯泡发光,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 ;
(3)为了测量BC两端间的电压,小明将接A点的线端改接到C点,闭合开关后,发现 ;
(4)实验结束后,先断开开关,再拆除 两端导线.
【答案】 断开 不同 L1被短接 电压表指针向零刻度线左侧偏转 电源
【详解】(1)[1]连接电路过程中,开关要处于断开状态,以免误连导线时有电流通过损坏元件。
[2]实验中,应该选择规格不同的灯泡,使实验具有普遍性。
(2)[3]有一个灯泡发光,说明电路是连通的。电压表示数为0,根据欧姆定律U=IR可以知道,与其并联的部分电阻为0,即与电压表并联部分的小灯L1被短接了。
(3)[4]这样做,当开关闭合时,电流从电压表负接线柱流入电压表,其指针会向0刻度线左侧偏转。
(4)[5]实验结束后,断开开关,先将电源两端导线拆除,避免拆除过程中误操作致使元件中有电流通过损坏元件。
28.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)实验课上,小明与小雨用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值;
(1)小雨刚接上最后一根导线,就发现电流表指针立即向左偏转,其操作不当之处可能为: 、 ;
(2)故障排除后,闭合开关S,电表示数如图乙,据此数据计算出定值电阻Rx= Ω;
(3)接下来移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值,这样做的目的是: ;
(4)实验中,去掉电流表,小明设想用如图丙所示的电路对Rx的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
② ,读出电压表示数为U1;
③待测电阻的阻值表达式为Rx= (用已知量和测量量表示)。
(5)小明用一个小灯泡替换了电路中的Rx在实验过程中还发现:闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度,紧接着指针再偏回一定角度后,示数才稳定下来;同组的小雨同学同时注意到,闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下来,造成这种现象的原因可能是 。
【答案】(1) 电流表的正负接线柱接反 连接电路时开关没有断开
(2)5
(3)求平均值减小实验误差
(4) 将滑动变阻器的滑片移至最右端
(5)灯丝的电阻随着温度的升高而增大
【详解】(1)[1][2]小雨刚接上最后一根导线,就发现电流表指针立即向左偏转,其操作不当之处可能为:电流表的正负接线柱接反、连接电路时开关没有断开。
(2)如图乙所示,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表示数为2V,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律可得Rx的阻值为
(3)为了减小实验误差,应移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值,然后求电阻的平均值。
(4)[1] ①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U,此时电压表的读数U为未知电阻两端电压,也是电源电压;
②将滑动变阻器的滑片移至最右端,读出电压表示数为U1,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大为R,滑动变阻器和待测电阻串联,电压表测量待测电阻两端电压;滑动变阻器两端的电压为
通过电流中的电流为
[2]待测电阻的阻值为
(5)灯丝的电阻随着温度的升高而增大,刚闭合开关时,灯丝的温度较低,电阻较小,电流较大,电流表指针偏角较大;当灯泡发光后灯丝温度升高,电阻增大,电路电流减小,电流表示数减小,最后达到稳定;灯的亮度取决于灯的实际功率,根据,闭合开关瞬间,灯的电阻小,实际功率大,灯泡亮度较大,紧接温度升高后,电阻变大,实际功率变小,变暗一点后,亮度才稳定下来。
29.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)如图所示,电源电压为3V保持不变,滑动变阻器规格“20Ω;1A”,定值电阻的阻值5Ω、15Ω、20Ω,利用上述的实验器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)先将5Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,记录电流表的示数;
(2)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,移动过程中眼睛注视 (选填“电压表”或“电流表”)的示数;
(3)换接不同的定值电阻,重复上述的实验步骤,绘出电流I与电阻倒数1/R变化的图像如图乙,由图乙可知:电压一定时,电流与电阻成 比;
(4)对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图丙,其中反映电流与定值电阻关系的是 (选填“a”、“b”或“c”),图中阴影部分面积表示的物理含义是 。
【答案】 右 电压表 反 b 滑动变阻器两端的电压
【详解】(2)[1][2]根据控制变量法可知,探究“电流与电阻的关系”应控制电阻两端电压不变,不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关,根据串联电路分压原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻需变大,所以需向右移动滑片,移动过程中眼睛注视电压表的示数,直到电压表的示数为2V,然后读出电流表的示数。
(3)[3]换接不同的定值电阻,重复上述的实验步骤,绘出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙,由图乙可知,是一条过原点的直线,说明I与成正比,故可得:电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[4]实验中定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器两端的电压为1V,由串联电路电压规律知,滑动变阻器接入电路的阻值小于定值电阻。根据欧姆定律可知,电流与电阻的乘积为电压,三线中乘积最大的c线为电流与总电阻的图像,三线中乘积最小的a线为电流与滑动变阻器的图像,三线中乘积中间的b线为电流与定值电阻的图像。
[5]由图可知,阴影部分的面积等于c线的乘积与b线的乘积之差,根据串联电路电压规律可知,阴影部分的面积表示滑动变阻器两端的电压。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页九上物理 第13-14章 压轴题压轴培优卷
一、单选题
1.(23-24九年级上·江苏南京·期末)在探究串联电路电压特点时,小芳设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析正确的是( )
A.开关闭合后,如果电压表示数接近电源电压,则灯泡一定断路
B.开关闭合后,如果电压表示数为零,则灯泡一定不发光
C.如果只有灯泡断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D.如果只有灯泡断路,则开关闭合后电压表示数一定为零
2.(23-24九年级上·江苏南京·期末)如图所示,电源电压为3V且恒定不变,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,三只电压表的示数变化的数值分别为、、,下列可能出现的情况是( )
A.、、 B.、、
C.、、 D.、、
3.(23-24九年级上·江苏南通·期末)用如图所示电路探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验,在A、B间接入5Ω的定值电阻R,使电压表示数为2V,读出电流表示数,移动滑片,使电压表示数仍为2V,无论怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2V。对此现象( )
A.15Ω电阻太小,换一个更大的定值电阻,继续实验
B.变阻器的最大阻值太大,换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
C.在第一次接入5Ω的定电阻时,移动滑片,使电压表示数为定值1.5V,继续实验
D.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验,可以避免这种现象
4.(23-24九年级上·江苏南通·期末)如图1所示,R1是电阻箱,R2是定值电阻.闭合开关S,改变R1的阻值,两电压表示数与R1关系图像如图2所示。若通过R2的电流为I,则以下图线中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24九年级上·江苏无锡·期末)如图甲所示,小灯泡L的规格是“6V,0.5A”,闭合开关S,当滑片P在A点时,滑动变阻器连入电路中的电阻为,电压表的示数为1V;当滑片P在B点时,滑动变阻器连入电路中的电阻为,电压表的示数为4V,且。小灯泡的图像如图乙所示,电源电压保持不变。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为10V
B.小灯泡的电阻始终为12Ω
C.当滑动变阻器接入电路中的电阻为20Ω时,电路中的电流为0.5A
D.在保证电路安全的情况下,滑动变阻器接入电路的最小电阻为14Ω
6.(23-24九年级上·江苏常州·期末)同学们用如图甲所示的电路,对一种新材料电阻R3(标有2.5V字样)进行测量。电源电压恒定不变,闭合开关S和S1、断开S2,移动滑动变阻器 R2的滑片P,记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线;再把电压表改接到R3两端,闭合S和S2、断开S1,移动滑动变阻器 R2的滑片 P,记录几组电流表、电压表示数并在图乙中描绘出相应的图线。则( )
A.电源电压为3V
B.R1的阻值为7.5Ω
C.R2的最大阻值不可能为20Ω
D.R3正常工作时的电流约为0.27A
7.(23-24九年级上·江苏南通·期末)如图甲所示,是电阻箱,R2是定值电阻。闭合开关,改变R1的阻值,两电流表示数与R1关系图像如图乙所示,则电源电压U与R1关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(23-24九年级上·江苏盐城·期末)小明用如图所示电路“探究电流一定时,电压与电阻的关系”。已知电源电压,滑动变阻器上标有“;23A”(实际最大阻值略小于),实验中所用的四个定值电阻分别为、、、。为了使这四个电阻都能为实验所用,电路中电流表选择的量程和应控制的电流最合理的是( )
A.0~0.6A;0.5A B.0~3A;0.8A
C.0~3A;0.7A D.0~3A;0.76A
9.(23-24九年级上·江苏淮安·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 2V 和0.2A. 由此可知( )
A.电阻丝 R 的总电阻为 10Ω
B.当电压表示数为1.5V时,物体M 向右移动了 15cm
C.当电压表示数为3V时,物体M 向左移动了 10cm
D.此测量仪最大测量距离为 30cm
10.(23-24九年级上·江苏镇江·期末)如图1所示的电路,电源电压不变,为定值电阻,为金属热电阻,其阻值随温度t变化情况如图2所示。闭合开关S,当金属热电阻的温度t升高时,下列表示电流表A的示数I、电压表V的示数U、温度t之间变化关系图线中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)为测量一个阻值约为的电阻,提供器材有:电压恒为的电源、电流表、电压表、电阻箱(;2A)、“ 1A”的滑动变阻器的定值电阻各一个,开关、导线若干.下列四种电路设计中,判断正确的是( )
A.图甲可用伏安法测出阻值
B.图乙能测出阻值
C.图丙能测出阻值且能多次测量
D.图丁能测出阻值且能多次测量
12.(23-24九年级上·江苏南京·期末)在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S,将滑片P从右端滑到左端的过程中,电压表V1、V2示数随电流表A示数变化的完整图线如图乙所示,能正确反映该过程的电压表V3示数随电流表A示数变化的图线是( )
A. B.
C. D.
13.(23-24九年级上·江苏南京·期末)将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处,并将一个电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次移动滑片并将记录的数据绘制成如图乙所示的I-U图像。下列分析正确的是( )
A.电源电压为3.5V
B.定值电阻阻值为10Ω
C.当定值电阻和灯泡两端的电压都为3.5V时,灯泡的电阻较大
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
二、填空题
14.(23-24九年级上·江苏镇江·期末)如图甲所示是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”连接在XYZ端把它们区分开,将A和C拧在一起时,当“测量仪”连接在X、Y两端,灯泡发光,则 是同一根电线,接着拆开A和C,将A和B拧在一起,测量仪一端必须与 (选填“X”、“Y”或“Z”)相连,另一端导线连接 次电路能将导线辨别开。
15.(23-24九年级上·江苏镇江·期末)探究串联电路特点时,小明连接的电路如图1所示,其中电源电压恒定,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,表和表随A表示数变化关系分别是图2中的①和②,由图可知灯L的电阻随电流增大而 ,电源电压为 V,当滑动变阻器和灯泡阻值相等时,电路的总电阻为 ,当滑片移至某位置时,灯泡电阻为,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 。
17.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)如图所示电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S后,滑片P从最右端移动到A点过程中,电流表A的示数将 ,电压表V1的示数将 ,电压表V2示数的变化量与电流表A示数的变化量之比将 (以上均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
18.(23-24九年级上·江苏无锡·期末)如图甲所示,小明在电动机的转动轴上固定一个“山字形”挡光板,利用槽型光耦传感器来测量电动机的转速。槽型光耦传感器两侧分别装有红外发光二极管L以及光敏电阻R,当R接收到二极管L发出的红外线时,电阻为零,未接收到红外线时,电阻很大相当于断路。图乙为测量电路,电源电压为5V。
(1)闭合开关S后,二极管L正常发光,其两端电压为1.2V、电流为50mA,则电阻的阻值为 Ω。当光敏电阻R上未接收到红外线时,两端的电压Uab为 V;
(2)a、b、c为电压检测口,图丙是电动机转动过程中,电压检测装置记录下的电压U随时间t的变化图像,则检测的电压U是 (选填“ab”、“ac”或“bc”)间电压,此时电动机的转速为 r/s。
三、作图题
19.(23-24九年级上·江苏南京·期末)已知灯泡的额定电流I额,小华利用如图所示的电路测出了该灯泡的额定功率,请在虚框内补上灯泡、电压表和定值电阻R(阻值已知)这三个元件的符号。
20.(23-24九年级上·江苏南京·期末)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线连接完整。要求:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮。
21.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)小明同学为“探究电流与电压的关系”,连接成如图所示的实物图。他将滑动变阻器的阻值调到最大,闭合开关,发现电流表无示数,这是因为有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线。
22.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图所示,为某种调光型台灯中使用的电位器示意图,P为旋片(相当于一根电阻丝)上的位置,A、C分别连在碳膜两端。用笔画线代替导线,要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加。
四、计算题
23.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图所示,电源电压为4.5V且保持不变,小灯泡L标有“3V,0.5A”字样,滑动变阻器R2上标有“15Ω,1A”字样,定值电阻R1阻值为10Ω,电流表量程为0-3A,电压表量程为0-3V,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡正常工作时的电阻为多大?
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总电流为多大?
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的取值范围。
24.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图,测温仪探头内有一热敏电阻 Rt,其阻值随温度变化关系如图乙所示。R1为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为300Ω,允许通过的最大电流为0.02A,电流表的量程0~0.6A,电压表的量程是0~3V,电源电压恒定。某次测试时,将电阻箱的阻值调为R,发现电流表示数为0.015A,此时Rt两端电压为4.5V。
(1)此时电路中Rt的电阻是多少
(2)当电流表示数为0.015A时,环境温度是多少
(3)当环境温度为20℃,将电阻箱的阻值调为2R时,发现电流表示数为0.01A,求电源电压是多少
(4)若温度为40℃,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少
25.(23-24九年级上·江苏南京·期末)如图甲所示,是小华家汽车上自动测定油箱内油量的装置,R是滑动变阻器(规格为“50Ω,1A”),油量表由电流表改装而成,油箱无油时,滑片在一端;油箱装满时,滑片在另一端。小华想知道R′的阻值,她拆下油量表,另外找来电源、滑动变阻器R1、定值电阻R2、电压表、电流表和开关等器材,组成如图乙所示的电路进行测量,调节R1大小,当电流表示数为0.6A时,油量表的指针指向满刻度,继续调节R1大小,得到如下表所示的数据。
求:(1)油量表示数为45L时,电压表的示数是多少?
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)油量表的0刻度对应的电流值是多少?
(4)图甲中电阻R′的阻值是多少?
电压表示数/V 0.5 1 1.5 2 2.5 3
油量表示数/L 0 10 20 30 45 60
26.(23-24九年级上·江苏镇江·期末)如图所示电路中,电源电压为3V,定值电阻R1上标有“8Ω 0.5A”,定值电阻R2上标有“■Ω 0.5A”,电阻箱R阻值可调范围是0~999.9Ω。
(1)将电阻箱阻值调至0Ω,当S1、S2均闭合时,电流表示数为0.5A,求R2的阻值;
(2)若更换电池,电源电压为6V,则当S1闭合、S2断开时,在确保电路安全的情况下:
①求电阻箱接入电路的阻值范围;
②若将定值电阻R1更换为定值电阻Rx,仅通过调节电阻箱的方式使电压表和电流表示数分别发生变化,若调节前后电阻箱的阻值分别为5Ω和10Ω,发现其中一只电表示数变化的数值为另一电表的0.1倍,求Rx的阻值。
五、实验题
27.(23-24九年级上·江苏淮安·期末)在“探究串联电路的电压规律”的实验时,小明同学设计了如图所示的电路.
(1)连接电路时,开关应该处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)正确连接电路后闭合电路,小明发现电压表示数为零,且只有一只灯泡发光,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 ;
(3)为了测量BC两端间的电压,小明将接A点的线端改接到C点,闭合开关后,发现 ;
(4)实验结束后,先断开开关,再拆除 两端导线.
28.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)实验课上,小明与小雨用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值;
(1)小雨刚接上最后一根导线,就发现电流表指针立即向左偏转,其操作不当之处可能为: 、 ;
(2)故障排除后,闭合开关S,电表示数如图乙,据此数据计算出定值电阻Rx= Ω;
(3)接下来移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值,这样做的目的是: ;
(4)实验中,去掉电流表,小明设想用如图丙所示的电路对Rx的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
② ,读出电压表示数为U1;
③待测电阻的阻值表达式为Rx= (用已知量和测量量表示)。
(5)小明用一个小灯泡替换了电路中的Rx在实验过程中还发现:闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度,紧接着指针再偏回一定角度后,示数才稳定下来;同组的小雨同学同时注意到,闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下来,造成这种现象的原因可能是 。
29.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)如图所示,电源电压为3V保持不变,滑动变阻器规格“20Ω;1A”,定值电阻的阻值5Ω、15Ω、20Ω,利用上述的实验器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)先将5Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,记录电流表的示数;
(2)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,移动过程中眼睛注视 (选填“电压表”或“电流表”)的示数;
(3)换接不同的定值电阻,重复上述的实验步骤,绘出电流I与电阻倒数1/R变化的图像如图乙,由图乙可知:电压一定时,电流与电阻成 比;
(4)对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图丙,其中反映电流与定值电阻关系的是 (选填“a”、“b”或“c”),图中阴影部分面积表示的物理含义是 。
试卷第1页,共3页
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