2025中考科学备考集训25:欧姆定律
一.选择题(共15小题)
1.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
2.用伏安法测额定电压为2.5伏的小灯泡电阻,小灯泡正常发光时,电流表的指针位置如图所示。则此时小灯泡的电阻为( )
A.1.25Ω B.5.00Ω C.6.25Ω D.1.00Ω
3.如图所示,把长短相同、粗细不同的两根镍铬合金丝串联接入电路,则电路中( )
A.粗合金丝的电阻大于细合金丝的电阻
B.通过粗合金丝的电流等于通过细合金丝的电流
C.通过粗合金丝的电流小于通过细合金丝的电流
D.粗合金丝两端的电压大于细合金丝两端的电压
4.如图甲所示,电源电压U=4V,电阻R1=10Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片从最左端P点移动到中点时,电路中电流表A的示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.滑片位于P点时通过R1的电流为0.2A
B.滑动变阻器的最大阻值为2.5Ω
C.滑片位于中点时电流表A的示数为0.4A
D.滑片从P点移动中点时电流表A的示数改变了0.8A
5.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
6.如图甲是一种电热膜,它不易氧化,工作时能自动控温。其构造是在绝缘薄膜表面,将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连,如图乙。导电墨线电阻随温度变化图象如图丙。有关电热膜说法正确的是( )
A.导电墨线在电路中相当于导线
B.电热膜中导电墨线连接方式是串联
C.电热膜工作时通过导电墨线的电流始终不变
D.导电墨线能导电是因为有大量自由电荷
7.某同学用如图所示电路图进行实验的时候,经检测发现导线cd间有断路,下列描述中正确的是( )
A.闭合开关,电压表有示数,电流表没有示数
B.闭合开关,电压表没有示数,电流表有示数
C.将电压表连接a位置的导线端试触d时,闭合开关电压表有示数
D.将导线分别并联在bc与bd端时,闭合开关所得到的电流值相同
8.如图所示电路中,已知电源电压大小为3V,R1的大小为1Ω,R2的大小未知。闭合开关S后,甲、乙两表是电压表,示数之比是3:2;当开关S断开,甲、乙两表是电流表,则两表的示数之比为( )
A.2:1 B.3:1 C.2:3 D.1:3
9.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
10.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
11.某学生在做测定小灯泡电阻的实验中,将正常的电流表、电压表接入电路,当闭合开关后,发现电流表有读数,电压表读数为零,移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化,电压表读数始终为零,其原因可能是( )
A.滑动变阻器接触不良 B.开关接触不良
C.小灯泡短路 D.灯泡的钨丝断了
12.如图甲所示,利用电压表和电流表测定R1的电阻,闭合开关后,在滑片P由a端向b端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化的关系图像如图乙所示,当滑片P在a端时,下列判断正确的是( )
A.R1的阻值为10Ω
B.电流表的示数为0.1A
C.电压表的示数为4V
D.滑动变阻器两端的电压为6V
13.如图所示,闭合开关S后,灯泡L没有发光,电流表和电压表的示数均为0.若电路中只有一处故障,则可能的故障是( )
A.灯泡L断路 B.电阻R断路 C.灯泡L短路 D.电阻R短路
14.如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻。不能测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
15.关于“探究电流与电阻的关系”和“用伏安法测电阻”这两个实验,不正确的是( )
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的实验电路是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流与电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
二.填空题(共5小题)
16.如图所示的电路中,电源电压恒为30V,电阻R1为15Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5A。通过电阻R1的电流 A;电阻R2的阻值 Ω。
17.如图所示的电路中,电源电压恒定,R1=10Ω。当开关S闭合时,电压表示数为4V,电流表如图所示,电流大小为 。请问电源电压的为 。
18.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)
19.在学习《电路》的探究活动中,某同学将带有a、b两根导线的灯泡玻璃芯接到如图电路中:
(1)从电路的基本组成来看,灯泡L属于 。
(2)在用酒精灯加热灯泡芯的玻璃至发烫变红时,灯泡L逐渐变亮;停止加热后,灯泡L又变暗直至不亮。这说明玻璃加热到一定程度后会转变成 (填“导体”或“绝缘体”)。
(3)若将图中电路的灯泡L移除,再接通灯泡芯两端的导线即灯泡芯的a、b两端,闭合开关S时保险丝熔断,其原因是电路处于 状态。
20.在如图甲所示电路中,当开关S闭合后,两电流表的指针偏转角度均如图乙所示。已知电阻R1的阻值为10Ω。则:
(1)通过R1的电流为 A。
(2)电路中R2的电阻为 Ω。
三.实验探究题(共3小题)
21.学习了欧姆定律的相关知识后,为了测量未知电阻Rx的阻值,小宁设计了如图甲所示的方案,其中定值电阻的阻值为R0,电源电压未知且保持不变;小科用伏安法的方法设计了实物图如图乙所示的方案。
(1)小宁的设计方案不能测得电阻Rx的阻值,这是因为 。
(2)根据小科设计的实物图,完善图丙虚线框内的电路图。
(3)经规范接线操作,当小科闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至适当位置后,电压表、电流表的示数如图丁所示,则电阻Rx的阻值为 Ω。
22.自制电子身高测量仪。学习小组分别设计了甲、乙、丙三图所示测量仪。所用材料规格均相同。其中:电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.3A,定值电阻R0=15Ω,电源电压恒为4.5V。R是固定的、竖直放置的硬电阻棒长10cm,总电阻为30Ω,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比,金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。
评价指标 优秀 良好 待改进
指标a 两只电表均安全 一只电表安全 两电表会损坏
指标b 身高越高,电压表示数越大 身高越高,电压表示数越小 电压表示数不能显示身高
指标c 刻度均匀 刻度不均匀 无正相关
(1)R0在丙图电路中的作用是 。
(2)按“评价指标b”,乙图的评价等级是 。
(3)有小组认为丙图中的电流表示数一直都不变。请计算丙图中电流表的示数大小?
(4)标刻度。身高为168cm的小成同学用乙图测量时,电流表示数为0.15A。若将电压表改装成身高仪,则电压表刻度盘2.7V处应标上身高 cm。
(5)产品迭代。上述三个产品都会存在缺陷。请在丁图中再加以改装:将电压表安装在最合适的位置,从而达到指标豆为优秀等级。
23.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”)
四.解答题(共3小题)
24.小灯泡的I﹣U图象如图甲所示,将它与定值电阻R并联,如图乙所示,闭合开关S1电流表的示数为0.2A;再闭合开关S2,电流表示数变化了0.25A。求:
(1)电源电压。
(2)定值电阻的阻值。
25.国产最新歼﹣10A机在空中飞行时,用飞机头部的空速管来测定飞机相对空气的速度。如图甲,空速管内有一个由压敏电阻Rx组成的传感器,Rx阻值随飞行速度的增大而减小,如图乙所示。
(1)当飞行速度为340m/s时,压敏电阻Rx的阻值为 Ω。随着飞行速度的减小,电压表的示数将 (填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)当飞机在某一高度(气温一定)下飞行,传感器电源电压恒定为12v,当飞行速度达到1020m/s,电流表的示数为1A。求当电流表的示数0.75A时,飞机的飞行速度。
26.如图是一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0﹣0.6A的电流表改装而成的,变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的滑片在最下端,油量表指针指在最大刻度处;当油箱内没有油时,R的滑片在最上端,油量表的读数最小。当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点。求:
(1)R0的阻值。
(2)油量表的最小读数。
(3)此油量表的刻度均匀吗?请根据计算加以说明。
2025中考科学备考集训25:欧姆定律
参考答案与试题解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D C B D D D A D A C C
题号 12 13 14 15
答案 A A B A
一.选择题(共15小题)
1.【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。
2.【解答】解:小灯泡正常发光时,灯泡两端的电压为2.5V,此时电流表的指针位置如图所示,图中电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.4A,
则根据欧姆定律可得此时小灯泡的电阻:R6.25Ω。
故选:C。
3.【解答】解:
A、由题知,两根合金丝的材料和长度都相同,根据影响电阻大小的因素可知,粗合金丝的电阻小于细合金丝的电阻,故A错误;
BC、由图可知这两根合金丝是串联的,因串联电路各处的电流都相等,所以通过粗合金丝的电流等于通过细合金丝的电流,故B正确,C错误;
D、在串联电路中电流相等,根据U=IR可知,电阻小的导体分得的电压小,所以粗合金丝两端的电压小于细合金丝两端的电压,故D错误。
故选:B。
4.【解答】解:
A、由图甲可知,闭合开关S,R1、R2并联,电流表A1测通过R1的电流,
由并联电路的电压特点可得:U1=U2=U=4V,则通过R1的电流为:I10.4A,故A错误;
BC、由图甲可知,电流表A测干路上的总电流I总,当滑动变阻器的滑片在中点时,由并联电路的电流特点可知电流表A的示数大于电流表A1的示数,即I总>0.4A,
则图乙中电流表使用的是0~3A量程,由图乙可读出其示数为I总=2A,故C错误;
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过变阻器的电流:I2=I总﹣I1=2A﹣0.4A=1.6A,
根据I可得此时变阻器接入电路的阻值:R中2.5Ω,
则滑动变阻器的最大阻值:R滑=2R中=5Ω,故B错误;
D、当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,变阻器的最大阻值接入电路且与R1并联,
则电流表A的示数(干路中的电流):I总′=I1+I2左=I10.4A1.2A,
所以,滑片从P点移动中点时电流表A的示数变化量为:ΔI=I总﹣I总′=2A﹣1.2A=0.8A,故D正确。
故选:D。
5.【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:R6Ω,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。
故选:D。
6.【解答】解:
A、导电墨线工作时会消耗电能,在电路中相当于用电器,故A错误。
B、由图乙可知,各条导电墨线互不影响,故导电墨线是并联的,故B错误;
C、由图丙可知,导电墨线的电阻随温度的变化而变化,根据I知,在电压不变时,通过各墨线的电流是变化的,故C错误;
D、导体能导电是因为有大量自由移动的电荷,所以导电墨线能导电是因为有大量自由电荷,故D正确。
故选:D。
7.【解答】解:AB、闭合开关,电压表与电源两极连通,则电压表有示数,由于cd间断路,所以没有电流形成,因此电流表没有示数,故A正确,B错误;
C、将电压表连接a位置的导线端试触d时,闭合开关后,电压表的一端为正极相连,另一端与负极断开,因此没有示数,故C错误;
D、将导线分别并联在bc端时,电路为断路,电流表的示数为零。导线并联在cd两端时,整个电路接通,电流表的示数肯定不是零,故D错误。
故选:A。
8.【解答】解:当甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压,
串联电路中总电压等于各分电压之和,且U甲:U乙=3:2,
两电阻两端的电压之比:,
串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得:;
当甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,甲电流表测量R2的电流,乙电流表测量R1和R2总电流,
并联电路中各支路两端的电压相等,通过两电阻的电流之比:,
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,两电流表的示数之比:。
故选:D。
9.【解答】解:A、如果灯L发生了短路,电流表示数变大,同时电压表相当于测量电源电压,故示数也变大,故A符合题意;
B、如果灯L发生了断路,电流表、电压表示数都变为零,故B不符合题意;
C、如果R出现断路,电流表示数变为零,电压表测量电源电压,有示数,示数变大,故C不符合题意;
D、如果R出现短路,电压表示数为0,电流表有示数,示数变大,故D不符合题意。
故选:A。
10.【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。
11.【解答】解:移动滑片,电流表示数变化,电压表示数始终为零,而电压表测导线电压时,电压表示数为0;因此灯泡被短路。
故选:C。
12.【解答】解:由图甲所示电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1两端电压;电流表测量电路中的电流。
由图甲所示电路可知,当滑片在b端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端电压,
由图乙所示图象可知,电源电压U=6V;
当滑片位于a端时,R1与R2的最大阻值串联,此时电压表的示数最小,
由图乙所示图象可知,变阻器的最大阻值R2=20Ω,电压表的示数最小为U1最小=2V,
所以,此时电压表的示数为U1=2V;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时滑动变阻器两端的电压:
U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,
则电路中电流为I0.2A,
R1的阻值为:R110Ω;
故A正确,BCD错误。
故选:A。
13.【解答】解:闭合开关S,发现灯不发光,且电压表示数、电流表示数均为零。电路中一定有断路,故CD错误,可能是电流表断路;小灯泡断路;开关断路;若电阻R断路电压表有示数,故B错误,A正确;
故选:A。
14.【解答】解:
A.由电路图可知,开关S断开时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流I0,则电源电压U=I0R0;开关S闭合时,R0与Rx并联,电流表测干路电流I,此时通过Rx的电流Ix=I﹣I0,由并联电路中各支路两端的电压相等可得未知电阻Rx阻值Rx,故A可行;
B.由电路图可知,开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当开关S断开时,R0与Rx串联,电压表仍测电源两端的电压U,无法测出Rx两端的电压,从而无法测出Rx的阻值,故B不可行;
C.由电路图可知,开关S闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流I1,则电源电压U=I1R0;当开关S断开时,R0与Rx串联,电流表测电路中的电流I2,则电路中的总电阻R,由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得Rx=R﹣R0R0,故C可行;
D.由电路图可知,开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电压表测电源两端的电压U;当开关S断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压Ux,由串联电路中总电压等于各分电压之和可得,R0两端的电压U0=U﹣Ux,由串联电路中各处的电流相等可得,电路中的电流I,则RxR0R0,故D可行。
故选:B。
15.【解答】解:A、在“探究电流跟电阻的关系”时需要控制电压不变,采用了控制变量法;而“伏安法测量电阻”时多次测量的目的是取平均值减小误差,不需要利用控制变量法,故A不正确;
B、这两个实验都需要测量出通过电阻的电流和其两端的电压,因此实验电路图都相同,故B正确;
C、在“探究电流跟电阻的关系”时分析多组数据,是为了避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论,故C正确;
D、“伏安法测量电阻”时多次测量的目的是取平均值减小误差,提高实验测量的准确性,故D正确。
故选:A。
二.填空题(共5小题)
16.【解答】解:由图可知,闭合开关S1、S2时,电阻R1和R2并联,电流表测干路中的电流。
由于并联电路各支路两端的电压相等,所以两电阻两端的电压:U1=U2=U=30V,
故通过R1的电流:I12A;
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以通过R2的电流:I2=I﹣I1=2.5A﹣2A=0.5A,
根据欧姆定律可得,R2的阻值:R260Ω。
故答案为:2;60。
17.【解答】解:由图可知,当开关S闭合时,电阻R1和R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端的电压。
由图可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,
根据欧姆定律可得,R1两端的电压:U1=IR1=0.2A×10Ω=2V,
根据串联电路的电压规律可得,电源电压:U=U1+U2=2V+4V=6V。
故答案为:0.2A;6V。
18.【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:RR020Ω=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。
19.【解答】解:(1)从电路的基本组成来看,灯泡L消耗电能,属于用电器。
(2)在用酒精灯加热灯泡芯的玻璃至发烫变红时,灯泡L逐渐变亮,说明玻璃容易导电了;停止加热后,灯泡L又变暗直至不亮,玻璃不容易导电。这说明玻璃加热到一定程度后会转变成导体;
(3)若将图中电路的灯泡L移除,再接通灯泡芯两端的导线即灯泡芯的a、b两端,导线将电源正负极直接连接了,闭合开关S时形成短路,因而保险丝熔断。
故答案为:(1)用电器;(2)导体;(3)短路。
20.【解答】解:(1)(2)由图甲可知,两电阻并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A测量干路中的电流。
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,且两电流表指针位置相同,所以由图乙可知,电流表A1所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为I1=0.3A,
电流表A所选量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为I=1.5A,
通过R2的电流为:I2=I﹣I1=1.5A﹣0.3A=1.2A;
因为并联电路各支路两端的电压相等,所以电源电压为:U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V,
根据欧姆定律可得R2的电阻为:R22.5Ω。
故答案为:(1)0.3;(2)2.5。
三.实验探究题(共3小题)
21.【解答】解:(1)小宁的设计方案不能测得电阻Rx的阻值,这是因为开关接1或2时,其中有一次电压表反接,不能测出对应的电压值;
(2)对比图乙和丙,电路图中少电压表,由题知电压表应选择小量程与Rx并联,电路图如下:
(3)如图乙所示,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.7V,如图丙所示,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,电压表的示数为0.3A,根据欧姆定律可得电阻Rx的阻值为:Rx9Ω。
故答案为:(1)开关接1或2时,其中有一次电压表反接,不能测出对应的电压值;(2)见解答;(3)9。
22.【解答】解:由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由丙图可知,如果电路中没有定值电阻R0,可能会导致电流过大,故定值电阻R0在电路起保护电路的作用;
(2)乙图中身高越高,滑动变阻器接入的电阻越大,分得的电压越大,故满足优秀级的身高越高,电压表示数越大;
(3)丙图中R0与R最大值串联,电路在总电阻R总=R+R0=30Ω+15Ω=45Ω;
电路中电流I0.1A,(4)用乙图测量时,电流表示数为0.15A;电路中的总电阻:
R总30Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,此时电阻棒接入电路的电阻:
R=R总﹣R0=30Ω﹣15Ω=15Ω;竖直放置的硬电阻棒长10cm,总电阻为30Ω,
电阻棒接入电路中的长度为整体的一半,为5cm,故电阻下端距离地面h=168cm﹣5cm=163cm;
当电压表示数为2.7V时,R0的电压U0=U﹣UR=4.5V﹣2.7V=1.8V,
电路中电流I'0.12A,
电阻棒接入电路的电阻:R'22.5Ω;电阻棒接入电路中的长度:
ΔL10cm=7.5cm,
则升高的高度:
h1=h0+ΔL=163cm+7.5cm=170.5cm,
(5)根据电路知,甲、乙刻度不均匀,丙图均匀,但身高越高,电压表的示数越小,故把电压表改为测量下半部分的电压,就能身高越高,电压表示数越大,如图所示:
。
故答案为:(1)保护电路;(2)优秀;(3)170.5;(4)见解答。
23.【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R4Ω;
(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。
故答案为:(1)b(或右);调节灯泡两端的电压;(2)b(或右);(3)4;(4);(5)正确;不正确。
四.解答题(共3小题)
24.【解答】解:(1)由图乙可知,闭合开关S1时,电路为定值电阻R的简单电路,电流表测量通过R的电流;再闭合开关S2,小灯泡与定值电阻R并联,电流表测干路中的电流。
因为并联电路各支路互不影响,所以闭合开关S2后,通过R的电流不变,
而干路中的电流等于各支路中电流之和,所以电流表的示数增大了0.25A,
且通过小灯泡的电流即为电流表增大的示数,即I灯=ΔI=0.25A,
由图甲可知,此时小灯泡两端的电压为:U灯=2V,
因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以电源电压:U=U灯=2V;
(2)由图乙可知,闭合开关S1时,电路为定值电阻R的简单电路,电流表测量通过R的电流,
此时电流表示数为0.2A,所以定值电阻的阻值:R10Ω。
答:(1)电源电压为2V;
(2)定值电阻的阻值为10Ω。
25.【解答】解:(1)由图乙可知,飞机的飞行速度是340m/s时,Rx=8Ω;由图乙可知,随着飞行速度的减小,压敏电阻阻值变大,由串联电路的分压原理可知,此时压敏电阻两端的电压变大,因此电压表的示数变大;
(2)由图乙可知,飞行速度为1020m/s时,Rx的阻值为0,由欧姆定律可知,当电流表的示数为1.0A时R0的阻值:R012Ω;当电流表的示数为0.75A时电路中的总电阻:R'16Ω;此时R的阻值:R'x=R'﹣R0=16Ω﹣12Ω=4Ω,由图乙可知,此时飞行速度为680m/s。
故答案为:
(1)8;变大;
(2)680m/s。
26.【解答】解:(1)由图可知,闭合开关,变阻器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流。当油箱内油面高度最高时,R的滑片在最下端,R接入电路的阻值为零,电路相当于定值电阻R0的简单电路,此时油量表指针指在最大刻度处,即电流表的示数最大。
由电流表量程可知,最大电流为:I大=0.6A,
则R0的阻值:R020Ω;
(2)当油箱内没有油时,R的滑片在最上端,R的最大阻值与R0串联,此时油量表的读数最小,即电流表示数最小,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,
油量表的最小读数:I小0.3A;
(3)当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,
此时油量表的读数:I中0.4A,
比较可知,读数为0.4A时,油量表的指针不在0.3~0.6A的中点,所以此油量表的刻度不均匀。
答:(1)R0的阻值为20Ω。
(2)油量表的最小读数为0.3A。
(3)此油量表的刻度不均匀。
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