【精品解析】人教版物理九年级(全册)第十七章 欧姆定律单元检测(A卷)

文档属性

名称 【精品解析】人教版物理九年级(全册)第十七章 欧姆定律单元检测(A卷)
格式 zip
文件大小 4.8MB
资源类型 试卷
版本资源
科目 物理
更新时间 2025-02-12 15:10:20

文档简介

人教版物理九年级(全册)第十七章 欧姆定律单元检测(A卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2024九上·吉林月考)海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是(  )
A. B.
C. D.
2.(2024九上·顺德月考)标有“4V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,连接在如图所示的电路中,其中电源电压为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”(不考虑温度对电阻的影响)。考虑电路各元件的安全,则下列说法正确的是(  )
A.滑动变阻器滑片向左移动时,电压表示数变大
B.滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小
C.电路中消耗的最大功率为3.6W
D.为确保电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为8~16Ω
3.(2024九上·深圳期末)如图,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从端移到端的过程中,、的U-I关系图像如图。下列四种判断中正确的是(  )
A.电源电压为
B.图线甲是电阻的U-I关系图象
C.电路的最大电功率为
D.滑动变阻器的最大阻值为
4.(2024九下·蓬莱模拟)如图是测量货车质量的地磅示意图,货车的质量可以通过电流表的示数转换测出,为定值电阻。下列说法正确的是(  )
A.地磅的量程与大小无关
B.货车的质量变大时,电流表的示数变小
C.将电流表换成电压表也能测量货车的质量
D.仅增大,称量同一货车质量时,电流表示数变小
5.(2024九上·凉州期末)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为小灯泡发光时的电阻,下列说法正确的是(  )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到A端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差
D.测正常发光时的电阻时,需移动滑片使电压表为,再读出电流表的示数
6.(2024九下·武昌模拟)如图是测量小灯泡()电阻的电路,如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V,有三个滑动变阻器:“20Ω 1A”、“40Ω 0.5A”、“50Ω 0.2A”。下列说法正确的是(  )
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流I/A 0.25 0.22 0.19 0.16 0.10
A.实验中,滑片P向左滑动时电灯变亮
B.实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还控制灯泡电压不变
C.实验中,要多次测量求平均值,减小误差
D.为了完成这5次实验,只能选取的滑动变阻器是
7.(2024九下·宿城模拟)图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将R2滑片从位置1移到位置2,根据两表示数作出的U-I图像如图乙中AB所示,其中A点的数据与滑片在位置1时对应,下列判断正确的是(  )
A.电源电压为3V
B.滑片移动过程中,R2接入电路阻值变大
C.电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交
D.滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小
8.(2024九下·崂山模拟)利用如图所示实验装置,能够进行的实验是(  )
A.探究并联电路的特点 B.探究电流与电压的关系
C.探究电流与电阻的关系 D.测量小灯泡的电阻
9.(2024九下·黄石开学考)如图甲、乙是利用“伏安法”测量定值电阻和小灯泡的阻值时画出的U﹣I图象,下列对于图象的分析错误的是(  )
A.由图象可知,当电阻两端电压为零时,其阻值也为零
B.由图甲可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比
C.由图乙可知,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算定值电阻的阻值
10.(2024九上·九龙坡期末)如图是电阻甲和乙的I-U图像,小明对图像信息做出的判断,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,电流为0.4A,则它们两端的总电压为3V
D.若甲和乙并联,电压为1V,则干路电流为0.4A
11.(2024九上·长寿期末)如图所示,是小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化的图象,由图象可知(  )
A.甲是定值电阻R的I-U关系图象
B.定值电阻R的阻值为0.1Ω
C.小灯泡L和定值电阻R并联在2V电源上,干路电流为0.8A
D.小灯泡L和定值电阻R串联在5V电源上,电路电流为0.2A
12.(2024九上·福田期中)在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,,,电流表有“”和“”两个量程,测量了电阻的电流为。为完成实验探究,做法正确的是(  )
A.使用“”量程,只测量的电流
B.使用“”量程,只测量的电流
C.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
D.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
13.(2024九上·江门期中)由欧姆定律 变形可得 .,下列说法正确的是
A.导体电阻跟它两端的电压成正比
B.导体电阻跟通过它的电流成反比
C.导体电压跟通过它的电源成正比
D.导体电阻跟通过的电流和它两电压无关
14.(2024九上·通州期中)在“探究电流与电阻关系”实验时,用如图所示电路,要求“改变电阻,保持电压不变”,在进行这一实验步骤时,采取的操作是(  )
A.更换不同阻值的,保持的滑片位置不动
B.更换不同阻值的,调节的滑片到不同位置,保持两端的电压不变
C.保持不变,调节的滑片到不同位置
D.保持电路中的电流不变
15.(2024九下·市北区模拟)以下图像分析错误的是(  )
A.冰熔化时吸热,温度不变
B.同种物质质量与体积的关系
C.通过电阻的电流越大,其两端电压越大
D.燃料的热值与燃料体积的关系
二、填空题(每空2分,共32分)
16.(2024九上·顺德期中)如图是小西探究电流与电阻的关系时所用的电路图。实验中,小西应保持   (选填“电压表”或“电流表”)的示数不变;他将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻后,电压表的示数变   ,此时应将滑片P向   (选填“A”或“B”)端移动。
17.(2024九上·双辽期末)如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图像,由图可得甲的电阻是   Ω。若将甲和乙串联接在电路中,通过它们的电流之比I甲∶I乙=   
18.(2018九上·泰安月考)在物理实验中经常要进行多次测量,其目的有两个:①为了减小误差;②为了寻找规律。在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,多次测量的目的是   ;在“伏安法测量定值电阻的阻值”的实验中,多次测量的目的是   ;在“伏安法测量小灯泡的电阻”的实验中,多次测量的目的是   。(以上均填代号)
19.(2024九上·石家庄期中)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。电压表并联在电阻R1或者滑动变阻器R2两端。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示。由图乙所示图像分析可知,电压表并联在    (选填“R1”或“R2”)两端;电源电压为   V;滑动变阻器最大阻值为   Ω。
20.(2024九上·普宁期中)如图是显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,定值电阻在电路中的作用是   (加满油/用完油)浮标时起到作用。图中油量表实质上是一个   表改装的。当滑动变阻器的金属杆上移时,油箱内油面   (选填“上升”、“下降”或“不变”)
21.(2024九上·龙岗期中)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向   (选填“A”或“B”)端移动,台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,此时,电路发生的故障可能是滑动变阻器   。
三、实验探究题(共2题,共10分)
22.(2025九上·南山期末)小红用伏安法测电阻,实验电路如图甲所示。
(1)该实验的原理是   ;
(2)闭合开关前,小红发现电流表指针在零刻度线的左侧,接下来的操作是   。
(3)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样做的目的是为了   ;
(4)小红在某次测量中,电压表与电流表的读数如图乙所示,则待测电阻的阻值为   Ω;
(5)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为 R,电源电压保持不变,但电源电压未知,实验电路图设计如图丙所示,请根据实验过程写出 U、Rx表达式。
①先将滑片移至最右端,测出此时的电流 I1,则电源电压 U=I1Rx;
②再将滑片移至最左端,测出此时的电流 I2,则电源电压 U=   (用 I2、Rx、R 表示);
③待测电阻的阻值 Rx=   (用 I1、I2、R 表示)。
23.(2025九上·长沙期末)小刚用图甲所示的电路,探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,在实验提供的器材中,定值电阻10Ω、20Ω、30Ω、50Ω各一个,电压表(测量范围为0~3V),电流表(测量范围为0~0.6A)。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变小)   ;
(2)每一次实验过程中,小刚在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察   (选填“电流表”或“电压表”),直到其达到预设的示数;
(3)小刚根据记录的实验数据,绘制成了图丙所示的图象,根据图象和数据可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成   ;
(4)为使以上电阻单独接入电路都能完成实验,则小刚所选择的滑动变阻器的最大电阻应不小于   Ω。
四、综合题(共5分)
24.(2024九上·龙岗期中)阅读材料,回答问题。
【项目任务】学校“水培种植小屋”种植了各类蔬菜实验小组查阅资料后得知:小白菜适宜生长的温度在之间。为了保障小白菜的温度始终处于适宜范围,项目式学习小组利用热敏电阻和定值电阻R设计温度报警电路。
【项目实施】
(1)设计温度报警电路:如图甲是小组设计的温度报警电路,热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙,将热敏电阻放在热源内,其余部分置于热源外。热源的温度升高时,热敏电阻阻值   (选填“变大”、“不变”或“变小”),电流表的示数   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。已知电源电压是12V,检测装置检测到电流表示数会发出警报,当环境温度达到:时刚好发出警报,则定值电阻R阻值为   Ω。
(2)优化温度报警电路:
小组同学发现(1)设计的电路不能实现小屋温度时报警的要求,于是在电路中加一个电压表,将其并联在   (选填“”或“R”)的两端,并设定检测装置检测到电压表示数   V会发出警报。
五、计算题(共8分)
25.(2022九上·武汉期中)如图所示电路,电源电压恒为6V保持不变。小灯泡L标有“5V 0.5A”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1的铭牌“20Ω 1A”,电流表量程0 0.6A,电压表量程0 3V。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为2V,求定值电阻R2的阻值;
(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB.根据图像,金属片间的海水与定值电阻R0串联,海水盐浓度越大,金属片A、B之间电阻越小,电流越大,根据U=IR,则R0两端的电压越大,电压表测量R0时,示数变大,金属片A、B两端的电压越小,故A符合题意,B不符合题意;
C.图中,电压表测电源电压,金属片间的电阻改变,电源电压不变,电压表不变,故C不符合题意;
D.图中,金属片A、B之间海水与R0并联,电流表测R0的电流,金属片间电阻改变,定值电阻R0的电流不变,故D不符合题意。
故选A。
【分析】在串联电路中,电阻变大,分压变大,其他位置分压变小;并联电路中,各支路电流互不影响。
2.【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】AB.图中,滑动变阻器与灯泡串联,当滑片向左移动时,电阻减小,电流表示数变大,根据U=IR,定值电阻两端电压变大,滑动变阻器两端的电压减小,电压表示数变小,故AB错误;
CD.根据P=UI,计算灯的额定电流:,
灯泡的电阻:;
灯的额定电流为0.25A,根据滑动变阻器的最大电流和电流表的量程,电路中的最大电流为0.25A,
电路中的最小总电阻:
计算滑动变阻器的最小阻值:R滑min=R总min-RL=24Ω-16Ω=8Ω
该电路的最大功率:Pmax=UImax=6V×0.25A=1.5W,C不符合题意;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最大,最大为3V,灯泡两端的最小电压为
ULmin=U-U滑max=6V-3V=3V,
电路中的最小电流为:
滑动变阻器接入电路中的最大电阻为:,
滑动变阻器阻值变化范围是8Ω~16Ω,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】在串联电路中,电阻减小,电流变大;减小的电阻分压变小;根据、,计算用电器的电流和电阻;根据P=UI,计算电功率;电路中电流最大时,电阻最小;电压表测量滑动变阻器的分压时,当电压表示数最大时,滑动变阻器取值最大。
3.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】图中,电阻串联,电压表分别测量各电阻分压;滑片在a时,滑动变阻器的电阻为0,电压表V2为0,在U-I图像中,甲为滑动变阻器R2的图像,乙为电阻R1的图像,B错误;
图中,电路中电流为0.3A,R1两端的电压U1=3V,R2两端的电压U2=3V,电源电压为
,A错误;
根据,电流最大时,电路的功率最大,最大电流为0.6A,计算最大电功率为
,C错误;
图甲,电压最大为4V,电流为0.2A, 计算滑动变阻器的最大阻值,D正确。
故选D。
【分析】串联电路中,各用电器分压之和等于电源电压;根据P=UI,计算电功率;根据,计算电阻。
4.【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.由图可知,变阻器和电阻R0串联,电流表的示数,货车的质量和电路的电流有关,所以地磅的量程与大小有关,故A错误;
B.货车的质量变大,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,电路中电流变大,电流表的示数变大,故B错误;
C.将电流表换成电压表,电压表的指针偏转接近电源电压,不能测量货车的质量,故C错误;
D.仅增大,称量同一货车质量时,变阻器连入电路的阻值不变,由可知电路中的电流变小,故D正确。
故选D。
【分析】1、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片向下移动时,接入电路中的阻值变小,导致电路中的电流变大,电流表示数变大;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
5.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即B端,故A错误;
B.闭合开关后,小灯泡不发光可能小灯泡短路、灯座接触不良、小灯泡实际功率太小等,故B错误;
C.实验过程中多次测量的目的是探究灯泡的亮度与灯泡电阻的关系,故C错误;
D. 测量额定电压为小灯泡的电阻,需移动滑片使电压表为,再读出电流表的示数,故D正确。
故选D。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。小灯泡的电阻测量 需移动滑片使电压表为,再读出电流表的示数 。
6.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.滑片P向左滑动时远离下接线柱,变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知电路中的电流变小,电灯变暗,故A错误;
B.移动滑动变阻器的滑片,改变灯泡的电压和电流,计算灯泡电阻,完成多次实验,以便寻找灯泡电阻与温度的关系,故B错误;
C.电流越大,灯泡的功率越大,温度越高,电阻越大,即灯泡的灯丝电阻随温度的降低而减小,不能多次测量求平均值,故C错误;
D.据表可知,最大电流为0.25A,所以R3不能选择,当灯泡两端的电压最小UL=0.5V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=4V-0.5V=3.5V
串联电路中各处的电流相等,所以滑动变阻器接入电路中的电阻3.5V/0.1A=35Ω,故滑动变阻器的最大阻值不小于35Ω,D正确
故选D。
【分析】根据欧姆定律、变阻器的作用判识选项
变阻器:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,根据滑动变阻器的标定数字 20Ω, 代表接入最大阻值,1A代表最大电流,变阻器的作用除了改变电阻外还可以起到保护电路的作用,所以在连接好电路后,变阻器阻值应该调节到最大阻值处
伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。本题中灯泡电阻变化,所以求取平均值无意义
7.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图乙可知,其中A点的数据与滑片在位置1时对应,此时电压表示数为2V,电流表示数为0.1A,
根据得到:①;
滑片在2位置时,电压表示数为1V,电流表示数为0.3A,
根据得到:②;
由①②可得:;,故A错误;
B.如图乙所示,滑片在移动的过程中,电压表的示数减小,电流表的示数增大,由可知,在电源电压一定时,电路中的总电阻变小,电路中的变大,滑动变阻器与定值电阻串联,滑片移动过程中,R2接入电路阻值变小,故B错误;
C.定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器的滑片在位置1时连入电路中的电阻:;
所以当滑动变阻器连入电路中的电阻也为5Ω时,定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压相等,电流相等,此时电路中的电流:;
电压表的示数:;
即电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交的U-I图像,故C正确;
D.由图乙可知,滑片移动过程中电路中的电流变大,在电源电压一定时,由可知,电路中的电流变大,电路消耗的总功率变大,故D错误。
故答案为:C。
【分析】由图甲可知,闭合开关后,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律和串联电路电流、电压规律结合图像列方程可知电源电压、定值电阻R1的阻值;滑片从位置1移到位置2的过程中,即图乙中从A到B,可知通过电路的电流变化,根据欧姆定律和串联电路的电阻特点判断滑动变阻器接入电路的电阻变化;若电阻R1的U-I图像能与线段AB相交,说明此时变阻器接入电路的阻值与定值电阻R1的阻值相等;根据图乙中的数据结合欧姆定律计算变阻器接入电路的阻值范围,据此判断电阻R1的U-I图像能否与线段AB相交;电源电压不变,根据电路中电流的变化,利用公式P=UI可知电路总功率的变化情况。
8.【答案】D
【知识点】并联电路的电压规律;探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.探究并联电路的特点的实验需要两个用电器并联,测量并联用电器的电压和电流,故该实验装置不符合条件,故A不符合题意;
B.探究电流与电压的关系的实验,需要保持电阻不变,小灯泡的电阻不是定值,故该实验装置不符合条件,故B不符合题意;
C.探究电流与电阻的关系的实验,变量为电阻的阻值,实验仪器需要更换电阻,故该实验装置不符合条件,故C不符合题意;
D.测量小灯泡的电阻的实验,该实验装置符合条件,故D符合题意。
故选D。
【分析】1、并联电路的特点:本质为研究电压和电流的并联关系,需要两个及以上的用电器进行并联;
2、探究电流与电压的关系:需要保持电阻不变, 探究电流与电阻的关系 :需要保持电压不变,变量为电阻;
3、测量小灯泡的电阻,方法为伏安法,伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
9.【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A:由图象可知,当电阻两端电压为零时,其电流为零,电阻不为零,电阻的大小由导体的材料、横截面积、温度等因素决定,与通过的电压和电流无关。故A错误;
B:根据图甲可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由可知电阻,可知灯丝的电阻因此该电阻为定值电阻,电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,即电压与电流成正比。故B正确;
C:由乙图可知,电压与电流不成正比,即当灯泡两端电压发光改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关,故C正确;
D:测量定值电阻的阻值时,多次测量是求平均值可以减小误差,但是对测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,故D正确。
故答案为:A。
【分析】本题考查了图象分析、利用欧姆定律的变形公式计算电阻,以及导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的改变而改变;关键会根据图象判断电阻是否为定值电阻。
10.【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图像可知,当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误;
B.由图像可知,乙两端电压为2.5V,通过乙的电流为0.5A,根据欧姆定律计算其电阻值;故B错误;
C.由图像可知,甲和乙串联,电流为0.4A,所以甲乙的电流均为0.4A,据图可知甲两端电压为2V,乙两端电压为1V,电压为2V +1V =3V,故C正确;
D.若甲和乙并联,则甲乙的电压为1V,则通过甲的电流为0.2A,通过乙的电流为0.4A,干路电流为0.2A +0.4A=0.6A,故D错误。
故选 C。
【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
11.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.图中,甲的图像弯曲,反应电流和电压不是正比关系,则电阻发生变化,是小灯泡的I-U图象,乙的电流和电压成正比,是定值电阻R的I-U关系图象,故A不符合题意;
B.图中,定值电阻R的阻值为:,故B不符合题意;
C.根据图像,小灯泡L和电阻R并联在2V电源上,小灯泡L和电阻R的电流分别是0.6A、0.2A,则干路电流为0.8A,故C符合题意;
D.根据图像,小灯泡L和电阻R串联在5V电源上,电流相等,当电流为0.4A时,电压分别尾1V和4V,总电压为5V,故D不符合题意。
故选C。
【分析】定值电阻的电流和电压成正比;小灯泡的阻值会随温度的变化而改变;根据,计算电阻;串联电路中,电流处处相等,总电压等于各用电器电压之和。
12.【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据并联分流可知,,I1=0.3A,所以,根据并联电路电流规律可知干路电流,所以使用量程为使用“”量程,分别测量支路和干路的电流 ,D正确,ABC错误;
综上选D。【分析】1、并联分流:用电器并联时,其两端电流和电阻成反比,所以I1:I2=R2: R1,
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律.
13.【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB、电阻是导体的特性,和导体的材料、长度、横截面积有关,与电压、电流大小无关,AB不符合题意,D符合题意;
C、导体两端的电压跟通过导体的电流、导体的电阻有关,C不符合题意。
故选D。
【分析】在,电流和电压成正比,和电阻成反比;电阻是导体的特性,和电压、电流无关。
14.【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】研究电流跟电阻的关系时,保持电阻两端的电压不变,改变电阻大小,根据串联分压可知,改变定值电阻后,其两端电压发生改变,需要相应调节滑动变阻器的滑片到不同位置,保持电阻R两端的电压不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,所以可以通过调节滑动变阻器电阻进而调节定值电阻电压。
15.【答案】D
【知识点】凝固与凝固放热特点;密度公式及其应用;燃料的热值;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A.由图可知,bc段为冰的熔化过程,该过程中冰持续吸收热量,温度保持不变,故A正确,不符合题意;
B.同种物质的密度一定,结合密度公式m=ρv可知其质量随着体积的增大而增大,故B正确,不符合题意;
C.根据欧姆定律可知电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,故C正确,不符合题意;
D.燃料的热值与燃料的质量、体积等无关,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】1、欧姆定律:公式为U=IR,所以电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比.
2、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关;根据密度公式计算m=ρv分析可知,体积相同是质量和密度成正比;
3、热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
4、熔化温度时间曲线识别:物体熔化时,温度不变(熔点),但是需要不断吸热,此阶段处于固液共存态。
16.【答案】电压表;大;A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,因此应保持电压表示数不变。
根据串联分压可知,将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻后,电压表的示数变大,为了保持定值电阻两端电压不变,巍峨了减小定值电阻的电压,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片向A端移动。
综上 第1空、电压表; 第2空、大; 第3空、A.
【分析】串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,题目中将定值电阻电压控制不变,增大定值电阻阻值,所以需要增加变阻器电阻才能控制定值电阻电压不变。
17.【答案】10;1∶1
【知识点】串联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图可知,甲是定值电阻,当甲两端电压为2V时,电流为0.2A,
则甲的电阻为:;
若将甲和乙串联接在电路中,根据串联电路中的电流规律可知,通过它们的电流之比为I甲∶I乙=1∶1。
【分析】根据求定值电阻阻值;
串联电路中的电流处处相等。
18.【答案】②;①;②
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】①在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,最终要得出电流与电压成正比,电流与电阻成反比的实验结论,是一个普遍规律,所以多次测量的目的是为了寻找规律。②“用伏安法测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以求平均值减小误差。③“伏安法测量小灯泡的电阻”的实验中,多次实验可以得到灯泡的多个电阻值,通过实验数据分析可得灯丝电阻与灯泡功率(灯丝温度)的关系,因此多次测量是为了寻找普遍规律。
故答案为:②;①;②。
【分析】多次实验的目的有两个:在探究规律时是为了探究规律的普遍性,在测量数据时,是为了减小误差。
19.【答案】R2;6;20
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】分析图乙可知,随着电流的增加,电压变小,说明电路的电阻变小,根据串联分压可知,电压表并联在R2两端。电流表示数为0.2A时,电压表示数为4V,根据欧姆定律可列;电流表示数为0.6A时,电压表示数为0,电源电压;联立得U=6V;根据欧姆定律计算滑动变阻器最大阻值;
综上 第1空、 R2 ;第2空、 6;第3空、20.
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
2、欧姆定律:电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
20.【答案】加满油;电流;下降
【知识点】电流表的连接;电路的动态分析
【解析】【解答】 定值电阻在电路中的作用是当加满油变阻器电阻为0时, 保护电路; 图中油量表串联在电路中,相当于电流表, 当滑动变阻器的金属杆上移时,油箱内油面 下降;
综上 第1空、加满油; 第2空、电流; 第3空、下降。
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化。
21.【答案】.A;短路
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】台灯变亮,则电路中电流增加,所以变阻器电阻减小,所以滑片向A处移动, 发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,所以滑动变阻器被短路,无法调节电路中电阻的大小。
综上 第1空、 A; 第2空、短路。
【分析】电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片向左移动时,接入电路中的阻值变小,导致电路中的电流变大,亮度变亮。
22.【答案】(1)R=U/I
(2)调零
(3)保护电路,改变定值电阻两段电压
(4)8
(5)I2(Rx+R0);RX=I2R/(I1-I2)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻时,
(1)测量电阻时,需要测量电压和电流,实验原理是;
(2)使用前,电流表指针在零刻度线左侧,为了实验,需要将电流表指针调零;
(3)实验时,多次改变滑片位置,可以改变定值电阻两端的电压,可多次实验,计算平均值,减小误差;
(4)根据图乙,电压表量程0~3V,示数为2.4V,电流表量程0~0.6A,示数为0.3A,计算电阻为;
(5)只利用电流表测量电阻时,①滑片移至最右端,取值最小,测出电流I1,电源电压U=I1Rx;
②再将滑片移至最左端,电阻和滑动变阻器的最大值串联,读取电流 I2,电源电压:U=I2(Rx+R);
③根据电源电压不变,则,I1Rx=I2(Rx+R),计算待测电阻的阻值。
【分析】(1)测量电阻的实验原理是;
(2)使用电流表前,指针先调零;
(3)测量电阻时,多次实验,减小误差;
(4)根据电流表和电压表的量程,结合指针位置,测量电流、电压,根据,计算电阻;
(5)根据电源电压不变,根据滑动变阻器的取值不同,电流不同,利用U=IR,计算未知电阻。
23.【答案】(1)
(2)电压表
(3)反比
(4)25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当滑片P向右移动时,电路中的电流变小,说明滑动变阻器接入电路的阻值变大,那么使用的是滑片左边的部分,即左下方接线柱必须接入电路中,如下图所示:
(2)探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,因此,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察电压表,直到其达到预设的示数。
(3)根据丙图可知,电流与电阻变化的图像是一条双曲线,由此得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)由图丙可知,定值电阻两端电压控制为;
定值电阻最大阻值为R=50Ω,此时通过定值电阻的电流最小,为0.04A,
滑动变阻器两端电压为;
滑动变阻器接入电路的最大阻值为。
【分析】(1)根据电流变化确定变阻器接入的阻值变化,进而确定变阻器接线柱的选择情况,据此补充实物图;
(2)根据控制变量法的要求分析实验探究的过程即可;
(3)根据丙图中图像的形状分析通过导体的电流与两端电压的关系;
(4)根据丙图计算出电压表保持不变的示数,并确定最小电流和对应定值电阻的阻值,然后根据串联电路的的电压规律,结合欧姆定律计算变阻器的最大阻值即可。
(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变小,说明滑动变阻器接入电路的阻值变大,即左下方接线柱必须接入电路中,把滑动变阻器串联接入电路,实物电路图如图所示:
(2)探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,改变电阻的大小,观察电压表的示数如何变化,因此,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察电压表,直到其达到预设的示数。
(3)通过分析图乙中的图像知道,电压一定时,电流与电阻的乘积是是一个定值,由此得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)由图丙可知,定值电阻两端电压控制为
定值电阻最大阻值为R=50Ω,此时通过定值电阻的电流最小,为0.04A,滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
24.【答案】(1)变小;变大;1200
(2)R0;7.2
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由图乙可知,热源的温度升高时,热敏电阻阻值变小;
由图甲可知,R0与R串联,热源的温度升高时,热敏电阻阻值变小,电路的总电阻变小,根据可知,电路中电流变大,所以电流表的示数变大;
由图乙可知,当环境温度达到时,R0=800Ω,当电路中电流为6mA时,电路中总电阻为:,则定值电阻R阻值为:R=R总-R0=2000Ω-800Ω=1200Ω。
(2)由图乙可知,当温度t≤10℃时,R0≥1800Ω,此时电路中电流为:

定值电阻R两端电压为:UR≤I'R=4×10-3A×1200Ω=4.8V,
热敏电阻R0两端电压为:U0≥U-UR=12V-4.8V=7.2V,
故若将电压表并联在R0两端,并设定检测装置检测到电压表示数U≥7.2V会发出警报。
【分析】(1)根据图乙判断出热源的温度升高时的电阻变化;
根据分析电路中电流的变化;
由图甲可知,R0与R串联,当当环境温度达到时,R0=800Ω,当电路中电流为6mA时,利用欧姆定律求出电路中的总电阻,根据串联电路的电阻规律求出定值电阻R的阻值。
(2)由图乙可知,当t≤10℃时R0的阻值,根据求出电路中的电流,利用欧姆定律求出定值电阻R的最大电压,根据串联电路的电压规律,求出R0两端的最小电压。
(1)[1][2]由图甲可知,R0与R串联,电流表测电路中电流,由图乙可知,随着温度的升高,R0的电阻变小,电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,电流表的示数变大。
[3]由图乙可知,当t=30℃时,R0=800Ω,当电路中电流为6mA时,电路中总电阻为
由串联电路电阻的规律知R的阻值为
R=R总-R0=2000Ω-800Ω=1200Ω
(2)[1][2]由图乙可知,当t≤10℃时R0≥1800Ω,电路中电流为
此时R两端电压为
UR≤I'R=4×10-3A×1200Ω=4.8V
由串联电路电压特点可知,R0两端电压为
U0≥U-UR=12V-4.8V=7.2V
因此若要电压表示数U≥7.2V时实现另外一种情况的报警功能,则需在图甲电路中R0的两端并联一个电压表。
25.【答案】解:(1)由题知,灯的额定电压为5V,额定电流为0.5A,根据知,小灯泡的电阻为
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,滑动变阻器R1的最大电阻与定值电阻R2串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,此时电路的电流为;根据串联电路电压的规律知,定值电阻R2两端的电压为
定值电阻R2的阻值为。
(3)只闭合开关S和S2,滑动变阻器R1和灯泡L串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流,因为小灯泡的额定电流为0.5A,电流表量程为0-0.6A,根据串联电路电流的规律,电路中的最大电流为,此时灯正常发光,由欧姆定律和电阻的串联规律,变阻器有最小阻值,由图乙知,灯泡的电压为5V,由串联电路电压的规律和欧姆定律,滑动变阻器R1的最小阻值为;因电压表的量程为0~3V,电压表的最大示数为时,变阻器连入电路中的电阻最大,由串联电路电压的规律知灯的电压为此时的电流为
由欧姆定律和串联电路电流的规律,变阻器连入电路中的最大电阻故滑动变阻器R1允许的取值范围是2Ω~10Ω。
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为10Ω;
(2)定值电阻R2的阻值为40Ω;
(3)滑动变阻器R1允许的取值范围是2Ω~10Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)灯的额定电压为5V,额定电流为0.5A,根据计算小灯泡的电阻;
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,滑动变阻器R1的最大电阻与定值电阻R2首尾依次相连,属于串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压示数为2V,所以通过电路的电流为
,根据串联电路电源电压等于用电器电压之和可计算定值电阻R2两端的电压为;
定值电阻R2的阻值。
(3)只闭合开关S和S2,滑动变阻器R1和灯泡L串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流,因为小灯泡的额定电流为0.5A,所以电路中的最大电流为,变阻器有最小阻值,灯泡的电压为5V,由串联电路电压的规律和欧姆定律,滑动变阻器R1的最小阻值为,根据串联分压可知电压表的最大示数为时,变阻器连入电路中的电阻最大,此时灯的电压,由此可知灯泡的电阻和变阻器电阻相同。
1 / 1人教版物理九年级(全册)第十七章 欧姆定律单元检测(A卷)
一、选择题(每题3分,共45分)
1.(2024九上·吉林月考)海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】AB.根据图像,金属片间的海水与定值电阻R0串联,海水盐浓度越大,金属片A、B之间电阻越小,电流越大,根据U=IR,则R0两端的电压越大,电压表测量R0时,示数变大,金属片A、B两端的电压越小,故A符合题意,B不符合题意;
C.图中,电压表测电源电压,金属片间的电阻改变,电源电压不变,电压表不变,故C不符合题意;
D.图中,金属片A、B之间海水与R0并联,电流表测R0的电流,金属片间电阻改变,定值电阻R0的电流不变,故D不符合题意。
故选A。
【分析】在串联电路中,电阻变大,分压变大,其他位置分压变小;并联电路中,各支路电流互不影响。
2.(2024九上·顺德月考)标有“4V 1W”字样的小灯泡和标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,连接在如图所示的电路中,其中电源电压为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~3V”(不考虑温度对电阻的影响)。考虑电路各元件的安全,则下列说法正确的是(  )
A.滑动变阻器滑片向左移动时,电压表示数变大
B.滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数变小
C.电路中消耗的最大功率为3.6W
D.为确保电路安全,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为8~16Ω
【答案】D
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;电路的动态分析
【解析】【解答】AB.图中,滑动变阻器与灯泡串联,当滑片向左移动时,电阻减小,电流表示数变大,根据U=IR,定值电阻两端电压变大,滑动变阻器两端的电压减小,电压表示数变小,故AB错误;
CD.根据P=UI,计算灯的额定电流:,
灯泡的电阻:;
灯的额定电流为0.25A,根据滑动变阻器的最大电流和电流表的量程,电路中的最大电流为0.25A,
电路中的最小总电阻:
计算滑动变阻器的最小阻值:R滑min=R总min-RL=24Ω-16Ω=8Ω
该电路的最大功率:Pmax=UImax=6V×0.25A=1.5W,C不符合题意;
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电压表的示数最大,最大为3V,灯泡两端的最小电压为
ULmin=U-U滑max=6V-3V=3V,
电路中的最小电流为:
滑动变阻器接入电路中的最大电阻为:,
滑动变阻器阻值变化范围是8Ω~16Ω,故C错误,D正确。
故选D。
【分析】在串联电路中,电阻减小,电流变大;减小的电阻分压变小;根据、,计算用电器的电流和电阻;根据P=UI,计算电功率;电路中电流最大时,电阻最小;电压表测量滑动变阻器的分压时,当电压表示数最大时,滑动变阻器取值最大。
3.(2024九上·深圳期末)如图,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片从端移到端的过程中,、的U-I关系图像如图。下列四种判断中正确的是(  )
A.电源电压为
B.图线甲是电阻的U-I关系图象
C.电路的最大电功率为
D.滑动变阻器的最大阻值为
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】图中,电阻串联,电压表分别测量各电阻分压;滑片在a时,滑动变阻器的电阻为0,电压表V2为0,在U-I图像中,甲为滑动变阻器R2的图像,乙为电阻R1的图像,B错误;
图中,电路中电流为0.3A,R1两端的电压U1=3V,R2两端的电压U2=3V,电源电压为
,A错误;
根据,电流最大时,电路的功率最大,最大电流为0.6A,计算最大电功率为
,C错误;
图甲,电压最大为4V,电流为0.2A, 计算滑动变阻器的最大阻值,D正确。
故选D。
【分析】串联电路中,各用电器分压之和等于电源电压;根据P=UI,计算电功率;根据,计算电阻。
4.(2024九下·蓬莱模拟)如图是测量货车质量的地磅示意图,货车的质量可以通过电流表的示数转换测出,为定值电阻。下列说法正确的是(  )
A.地磅的量程与大小无关
B.货车的质量变大时,电流表的示数变小
C.将电流表换成电压表也能测量货车的质量
D.仅增大,称量同一货车质量时,电流表示数变小
【答案】D
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】A.由图可知,变阻器和电阻R0串联,电流表的示数,货车的质量和电路的电流有关,所以地磅的量程与大小有关,故A错误;
B.货车的质量变大,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,电路中电流变大,电流表的示数变大,故B错误;
C.将电流表换成电压表,电压表的指针偏转接近电源电压,不能测量货车的质量,故C错误;
D.仅增大,称量同一货车质量时,变阻器连入电路的阻值不变,由可知电路中的电流变小,故D正确。
故选D。
【分析】1、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片向下移动时,接入电路中的阻值变小,导致电路中的电流变大,电流表示数变大;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
5.(2024九上·凉州期末)某同学利用如图所示电路,测量额定电压为小灯泡发光时的电阻,下列说法正确的是(  )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到A端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,一定是小灯泡灯丝断了
C.实验过程中多次测量是为了多次测量求平均值减小误差
D.测正常发光时的电阻时,需移动滑片使电压表为,再读出电流表的示数
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即B端,故A错误;
B.闭合开关后,小灯泡不发光可能小灯泡短路、灯座接触不良、小灯泡实际功率太小等,故B错误;
C.实验过程中多次测量的目的是探究灯泡的亮度与灯泡电阻的关系,故C错误;
D. 测量额定电压为小灯泡的电阻,需移动滑片使电压表为,再读出电流表的示数,故D正确。
故选D。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。小灯泡的电阻测量 需移动滑片使电压表为,再读出电流表的示数 。
6.(2024九下·武昌模拟)如图是测量小灯泡()电阻的电路,如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V,有三个滑动变阻器:“20Ω 1A”、“40Ω 0.5A”、“50Ω 0.2A”。下列说法正确的是(  )
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流I/A 0.25 0.22 0.19 0.16 0.10
A.实验中,滑片P向左滑动时电灯变亮
B.实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还控制灯泡电压不变
C.实验中,要多次测量求平均值,减小误差
D.为了完成这5次实验,只能选取的滑动变阻器是
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.滑片P向左滑动时远离下接线柱,变阻器连入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知电路中的电流变小,电灯变暗,故A错误;
B.移动滑动变阻器的滑片,改变灯泡的电压和电流,计算灯泡电阻,完成多次实验,以便寻找灯泡电阻与温度的关系,故B错误;
C.电流越大,灯泡的功率越大,温度越高,电阻越大,即灯泡的灯丝电阻随温度的降低而减小,不能多次测量求平均值,故C错误;
D.据表可知,最大电流为0.25A,所以R3不能选择,当灯泡两端的电压最小UL=0.5V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=4V-0.5V=3.5V
串联电路中各处的电流相等,所以滑动变阻器接入电路中的电阻3.5V/0.1A=35Ω,故滑动变阻器的最大阻值不小于35Ω,D正确
故选D。
【分析】根据欧姆定律、变阻器的作用判识选项
变阻器:变阻器的连接为一上一下,通过改变电阻丝接入电路的长度进而改变电阻,根据滑动变阻器的标定数字 20Ω, 代表接入最大阻值,1A代表最大电流,变阻器的作用除了改变电阻外还可以起到保护电路的作用,所以在连接好电路后,变阻器阻值应该调节到最大阻值处
伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化,电阻的电压示数变化,根据欧姆定律多次计算电阻,求解平均值。本题中灯泡电阻变化,所以求取平均值无意义
7.(2024九下·宿城模拟)图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将R2滑片从位置1移到位置2,根据两表示数作出的U-I图像如图乙中AB所示,其中A点的数据与滑片在位置1时对应,下列判断正确的是(  )
A.电源电压为3V
B.滑片移动过程中,R2接入电路阻值变大
C.电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交
D.滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.由图甲可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图乙可知,其中A点的数据与滑片在位置1时对应,此时电压表示数为2V,电流表示数为0.1A,
根据得到:①;
滑片在2位置时,电压表示数为1V,电流表示数为0.3A,
根据得到:②;
由①②可得:;,故A错误;
B.如图乙所示,滑片在移动的过程中,电压表的示数减小,电流表的示数增大,由可知,在电源电压一定时,电路中的总电阻变小,电路中的变大,滑动变阻器与定值电阻串联,滑片移动过程中,R2接入电路阻值变小,故B错误;
C.定值电阻的阻值为5Ω,滑动变阻器的滑片在位置1时连入电路中的电阻:;
所以当滑动变阻器连入电路中的电阻也为5Ω时,定值电阻R1和滑动变阻器R2两端的电压相等,电流相等,此时电路中的电流:;
电压表的示数:;
即电阻R1的U-I图像一定与线段AB相交的U-I图像,故C正确;
D.由图乙可知,滑片移动过程中电路中的电流变大,在电源电压一定时,由可知,电路中的电流变大,电路消耗的总功率变大,故D错误。
故答案为:C。
【分析】由图甲可知,闭合开关后,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端电压,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律和串联电路电流、电压规律结合图像列方程可知电源电压、定值电阻R1的阻值;滑片从位置1移到位置2的过程中,即图乙中从A到B,可知通过电路的电流变化,根据欧姆定律和串联电路的电阻特点判断滑动变阻器接入电路的电阻变化;若电阻R1的U-I图像能与线段AB相交,说明此时变阻器接入电路的阻值与定值电阻R1的阻值相等;根据图乙中的数据结合欧姆定律计算变阻器接入电路的阻值范围,据此判断电阻R1的U-I图像能否与线段AB相交;电源电压不变,根据电路中电流的变化,利用公式P=UI可知电路总功率的变化情况。
8.(2024九下·崂山模拟)利用如图所示实验装置,能够进行的实验是(  )
A.探究并联电路的特点 B.探究电流与电压的关系
C.探究电流与电阻的关系 D.测量小灯泡的电阻
【答案】D
【知识点】并联电路的电压规律;探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.探究并联电路的特点的实验需要两个用电器并联,测量并联用电器的电压和电流,故该实验装置不符合条件,故A不符合题意;
B.探究电流与电压的关系的实验,需要保持电阻不变,小灯泡的电阻不是定值,故该实验装置不符合条件,故B不符合题意;
C.探究电流与电阻的关系的实验,变量为电阻的阻值,实验仪器需要更换电阻,故该实验装置不符合条件,故C不符合题意;
D.测量小灯泡的电阻的实验,该实验装置符合条件,故D符合题意。
故选D。
【分析】1、并联电路的特点:本质为研究电压和电流的并联关系,需要两个及以上的用电器进行并联;
2、探究电流与电压的关系:需要保持电阻不变, 探究电流与电阻的关系 :需要保持电压不变,变量为电阻;
3、测量小灯泡的电阻,方法为伏安法,伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
9.(2024九下·黄石开学考)如图甲、乙是利用“伏安法”测量定值电阻和小灯泡的阻值时画出的U﹣I图象,下列对于图象的分析错误的是(  )
A.由图象可知,当电阻两端电压为零时,其阻值也为零
B.由图甲可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比
C.由图乙可知,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比
D.为了减小误差,应该用多次测量的方法,计算定值电阻的阻值
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A:由图象可知,当电阻两端电压为零时,其电流为零,电阻不为零,电阻的大小由导体的材料、横截面积、温度等因素决定,与通过的电压和电流无关。故A错误;
B:根据图甲可知,当电阻两端电压为3V时,通过的电流为3A,由可知电阻,可知灯丝的电阻因此该电阻为定值电阻,电阻是导体自身的性质,它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变,即电压与电流成正比。故B正确;
C:由乙图可知,电压与电流不成正比,即当灯泡两端电压发光改变时,灯泡的阻值也随之发生变化,因此小灯泡的电阻跟灯丝的温度有关,故C正确;
D:测量定值电阻的阻值时,多次测量是求平均值可以减小误差,但是对测定小灯泡的电阻时,多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系,故D正确。
故答案为:A。
【分析】本题考查了图象分析、利用欧姆定律的变形公式计算电阻,以及导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电压和电流的改变而改变;关键会根据图象判断电阻是否为定值电阻。
10.(2024九上·九龙坡期末)如图是电阻甲和乙的I-U图像,小明对图像信息做出的判断,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,电流为0.4A,则它们两端的总电压为3V
D.若甲和乙并联,电压为1V,则干路电流为0.4A
【答案】C
【知识点】并联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.由图像可知,当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误;
B.由图像可知,乙两端电压为2.5V,通过乙的电流为0.5A,根据欧姆定律计算其电阻值;故B错误;
C.由图像可知,甲和乙串联,电流为0.4A,所以甲乙的电流均为0.4A,据图可知甲两端电压为2V,乙两端电压为1V,电压为2V +1V =3V,故C正确;
D.若甲和乙并联,则甲乙的电压为1V,则通过甲的电流为0.2A,通过乙的电流为0.4A,干路电流为0.2A +0.4A=0.6A,故D错误。
故选 C。
【分析】1、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律;
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
11.(2024九上·长寿期末)如图所示,是小灯泡L和定值电阻R的电流随电压变化的图象,由图象可知(  )
A.甲是定值电阻R的I-U关系图象
B.定值电阻R的阻值为0.1Ω
C.小灯泡L和定值电阻R并联在2V电源上,干路电流为0.8A
D.小灯泡L和定值电阻R串联在5V电源上,电路电流为0.2A
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A.图中,甲的图像弯曲,反应电流和电压不是正比关系,则电阻发生变化,是小灯泡的I-U图象,乙的电流和电压成正比,是定值电阻R的I-U关系图象,故A不符合题意;
B.图中,定值电阻R的阻值为:,故B不符合题意;
C.根据图像,小灯泡L和电阻R并联在2V电源上,小灯泡L和电阻R的电流分别是0.6A、0.2A,则干路电流为0.8A,故C符合题意;
D.根据图像,小灯泡L和电阻R串联在5V电源上,电流相等,当电流为0.4A时,电压分别尾1V和4V,总电压为5V,故D不符合题意。
故选C。
【分析】定值电阻的电流和电压成正比;小灯泡的阻值会随温度的变化而改变;根据,计算电阻;串联电路中,电流处处相等,总电压等于各用电器电压之和。
12.(2024九上·福田期中)在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,,,电流表有“”和“”两个量程,测量了电阻的电流为。为完成实验探究,做法正确的是(  )
A.使用“”量程,只测量的电流
B.使用“”量程,只测量的电流
C.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
D.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
【答案】D
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据并联分流可知,,I1=0.3A,所以,根据并联电路电流规律可知干路电流,所以使用量程为使用“”量程,分别测量支路和干路的电流 ,D正确,ABC错误;
综上选D。【分析】1、并联分流:用电器并联时,其两端电流和电阻成反比,所以I1:I2=R2: R1,
2、并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流,电阻规律.
13.(2024九上·江门期中)由欧姆定律 变形可得 .,下列说法正确的是
A.导体电阻跟它两端的电压成正比
B.导体电阻跟通过它的电流成反比
C.导体电压跟通过它的电源成正比
D.导体电阻跟通过的电流和它两电压无关
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB、电阻是导体的特性,和导体的材料、长度、横截面积有关,与电压、电流大小无关,AB不符合题意,D符合题意;
C、导体两端的电压跟通过导体的电流、导体的电阻有关,C不符合题意。
故选D。
【分析】在,电流和电压成正比,和电阻成反比;电阻是导体的特性,和电压、电流无关。
14.(2024九上·通州期中)在“探究电流与电阻关系”实验时,用如图所示电路,要求“改变电阻,保持电压不变”,在进行这一实验步骤时,采取的操作是(  )
A.更换不同阻值的,保持的滑片位置不动
B.更换不同阻值的,调节的滑片到不同位置,保持两端的电压不变
C.保持不变,调节的滑片到不同位置
D.保持电路中的电流不变
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】研究电流跟电阻的关系时,保持电阻两端的电压不变,改变电阻大小,根据串联分压可知,改变定值电阻后,其两端电压发生改变,需要相应调节滑动变阻器的滑片到不同位置,保持电阻R两端的电压不变,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,所以可以通过调节滑动变阻器电阻进而调节定值电阻电压。
15.(2024九下·市北区模拟)以下图像分析错误的是(  )
A.冰熔化时吸热,温度不变
B.同种物质质量与体积的关系
C.通过电阻的电流越大,其两端电压越大
D.燃料的热值与燃料体积的关系
【答案】D
【知识点】凝固与凝固放热特点;密度公式及其应用;燃料的热值;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A.由图可知,bc段为冰的熔化过程,该过程中冰持续吸收热量,温度保持不变,故A正确,不符合题意;
B.同种物质的密度一定,结合密度公式m=ρv可知其质量随着体积的增大而增大,故B正确,不符合题意;
C.根据欧姆定律可知电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,故C正确,不符合题意;
D.燃料的热值与燃料的质量、体积等无关,故D错误,符合题意。
故选D。
【分析】1、欧姆定律:公式为U=IR,所以电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比.
2、密度的性质:密度是物质的基本属性,不随质量和体积的变化而变化;至于材料本身以及材料状态有关;根据密度公式计算m=ρv分析可知,体积相同是质量和密度成正比;
3、热值为单位质量燃料完全燃烧释放的能量,是物质的基本属性;只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
4、熔化温度时间曲线识别:物体熔化时,温度不变(熔点),但是需要不断吸热,此阶段处于固液共存态。
二、填空题(每空2分,共32分)
16.(2024九上·顺德期中)如图是小西探究电流与电阻的关系时所用的电路图。实验中,小西应保持   (选填“电压表”或“电流表”)的示数不变;他将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻后,电压表的示数变   ,此时应将滑片P向   (选填“A”或“B”)端移动。
【答案】电压表;大;A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,因此应保持电压表示数不变。
根据串联分压可知,将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻后,电压表的示数变大,为了保持定值电阻两端电压不变,巍峨了减小定值电阻的电压,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片向A端移动。
综上 第1空、电压表; 第2空、大; 第3空、A.
【分析】串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,题目中将定值电阻电压控制不变,增大定值电阻阻值,所以需要增加变阻器电阻才能控制定值电阻电压不变。
17.(2024九上·双辽期末)如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图像,由图可得甲的电阻是   Ω。若将甲和乙串联接在电路中,通过它们的电流之比I甲∶I乙=   
【答案】10;1∶1
【知识点】串联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】由图可知,甲是定值电阻,当甲两端电压为2V时,电流为0.2A,
则甲的电阻为:;
若将甲和乙串联接在电路中,根据串联电路中的电流规律可知,通过它们的电流之比为I甲∶I乙=1∶1。
【分析】根据求定值电阻阻值;
串联电路中的电流处处相等。
18.(2018九上·泰安月考)在物理实验中经常要进行多次测量,其目的有两个:①为了减小误差;②为了寻找规律。在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,多次测量的目的是   ;在“伏安法测量定值电阻的阻值”的实验中,多次测量的目的是   ;在“伏安法测量小灯泡的电阻”的实验中,多次测量的目的是   。(以上均填代号)
【答案】②;①;②
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】①在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,最终要得出电流与电压成正比,电流与电阻成反比的实验结论,是一个普遍规律,所以多次测量的目的是为了寻找规律。②“用伏安法测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以求平均值减小误差。③“伏安法测量小灯泡的电阻”的实验中,多次实验可以得到灯泡的多个电阻值,通过实验数据分析可得灯丝电阻与灯泡功率(灯丝温度)的关系,因此多次测量是为了寻找普遍规律。
故答案为:②;①;②。
【分析】多次实验的目的有两个:在探究规律时是为了探究规律的普遍性,在测量数据时,是为了减小误差。
19.(2024九上·石家庄期中)如图甲所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。电压表并联在电阻R1或者滑动变阻器R2两端。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示。由图乙所示图像分析可知,电压表并联在    (选填“R1”或“R2”)两端;电源电压为   V;滑动变阻器最大阻值为   Ω。
【答案】R2;6;20
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】分析图乙可知,随着电流的增加,电压变小,说明电路的电阻变小,根据串联分压可知,电压表并联在R2两端。电流表示数为0.2A时,电压表示数为4V,根据欧姆定律可列;电流表示数为0.6A时,电压表示数为0,电源电压;联立得U=6V;根据欧姆定律计算滑动变阻器最大阻值;
综上 第1空、 R2 ;第2空、 6;第3空、20.
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比;
2、欧姆定律:电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
20.(2024九上·普宁期中)如图是显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,定值电阻在电路中的作用是   (加满油/用完油)浮标时起到作用。图中油量表实质上是一个   表改装的。当滑动变阻器的金属杆上移时,油箱内油面   (选填“上升”、“下降”或“不变”)
【答案】加满油;电流;下降
【知识点】电流表的连接;电路的动态分析
【解析】【解答】 定值电阻在电路中的作用是当加满油变阻器电阻为0时, 保护电路; 图中油量表串联在电路中,相当于电流表, 当滑动变阻器的金属杆上移时,油箱内油面 下降;
综上 第1空、加满油; 第2空、电流; 第3空、下降。
【分析】1、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2、电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片时,接入电路中的阻值变化,导致电路中的电流变化。
21.(2024九上·龙岗期中)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向   (选填“A”或“B”)端移动,台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,此时,电路发生的故障可能是滑动变阻器   。
【答案】.A;短路
【知识点】电路的动态分析
【解析】【解答】台灯变亮,则电路中电流增加,所以变阻器电阻减小,所以滑片向A处移动, 发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,所以滑动变阻器被短路,无法调节电路中电阻的大小。
综上 第1空、 A; 第2空、短路。
【分析】电路动态分析:变阻器是通过改变接入电路的电阻长度进而改变电路的电流和电压,当变阻器滑片向左移动时,接入电路中的阻值变小,导致电路中的电流变大,亮度变亮。
三、实验探究题(共2题,共10分)
22.(2025九上·南山期末)小红用伏安法测电阻,实验电路如图甲所示。
(1)该实验的原理是   ;
(2)闭合开关前,小红发现电流表指针在零刻度线的左侧,接下来的操作是   。
(3)实验过程中,改变滑片位置并进行多次测量,这样做的目的是为了   ;
(4)小红在某次测量中,电压表与电流表的读数如图乙所示,则待测电阻的阻值为   Ω;
(5)实验中,如果电压表突然损坏,已知滑动变阻器的最大阻值为 R,电源电压保持不变,但电源电压未知,实验电路图设计如图丙所示,请根据实验过程写出 U、Rx表达式。
①先将滑片移至最右端,测出此时的电流 I1,则电源电压 U=I1Rx;
②再将滑片移至最左端,测出此时的电流 I2,则电源电压 U=   (用 I2、Rx、R 表示);
③待测电阻的阻值 Rx=   (用 I1、I2、R 表示)。
【答案】(1)R=U/I
(2)调零
(3)保护电路,改变定值电阻两段电压
(4)8
(5)I2(Rx+R0);RX=I2R/(I1-I2)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻时,
(1)测量电阻时,需要测量电压和电流,实验原理是;
(2)使用前,电流表指针在零刻度线左侧,为了实验,需要将电流表指针调零;
(3)实验时,多次改变滑片位置,可以改变定值电阻两端的电压,可多次实验,计算平均值,减小误差;
(4)根据图乙,电压表量程0~3V,示数为2.4V,电流表量程0~0.6A,示数为0.3A,计算电阻为;
(5)只利用电流表测量电阻时,①滑片移至最右端,取值最小,测出电流I1,电源电压U=I1Rx;
②再将滑片移至最左端,电阻和滑动变阻器的最大值串联,读取电流 I2,电源电压:U=I2(Rx+R);
③根据电源电压不变,则,I1Rx=I2(Rx+R),计算待测电阻的阻值。
【分析】(1)测量电阻的实验原理是;
(2)使用电流表前,指针先调零;
(3)测量电阻时,多次实验,减小误差;
(4)根据电流表和电压表的量程,结合指针位置,测量电流、电压,根据,计算电阻;
(5)根据电源电压不变,根据滑动变阻器的取值不同,电流不同,利用U=IR,计算未知电阻。
23.(2025九上·长沙期末)小刚用图甲所示的电路,探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,在实验提供的器材中,定值电阻10Ω、20Ω、30Ω、50Ω各一个,电压表(测量范围为0~3V),电流表(测量范围为0~0.6A)。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变小)   ;
(2)每一次实验过程中,小刚在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察   (选填“电流表”或“电压表”),直到其达到预设的示数;
(3)小刚根据记录的实验数据,绘制成了图丙所示的图象,根据图象和数据可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成   ;
(4)为使以上电阻单独接入电路都能完成实验,则小刚所选择的滑动变阻器的最大电阻应不小于   Ω。
【答案】(1)
(2)电压表
(3)反比
(4)25
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)根据题意可知,当滑片P向右移动时,电路中的电流变小,说明滑动变阻器接入电路的阻值变大,那么使用的是滑片左边的部分,即左下方接线柱必须接入电路中,如下图所示:
(2)探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,因此,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察电压表,直到其达到预设的示数。
(3)根据丙图可知,电流与电阻变化的图像是一条双曲线,由此得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)由图丙可知,定值电阻两端电压控制为;
定值电阻最大阻值为R=50Ω,此时通过定值电阻的电流最小,为0.04A,
滑动变阻器两端电压为;
滑动变阻器接入电路的最大阻值为。
【分析】(1)根据电流变化确定变阻器接入的阻值变化,进而确定变阻器接线柱的选择情况,据此补充实物图;
(2)根据控制变量法的要求分析实验探究的过程即可;
(3)根据丙图中图像的形状分析通过导体的电流与两端电压的关系;
(4)根据丙图计算出电压表保持不变的示数,并确定最小电流和对应定值电阻的阻值,然后根据串联电路的的电压规律,结合欧姆定律计算变阻器的最大阻值即可。
(1)滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变小,说明滑动变阻器接入电路的阻值变大,即左下方接线柱必须接入电路中,把滑动变阻器串联接入电路,实物电路图如图所示:
(2)探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,改变电阻的大小,观察电压表的示数如何变化,因此,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察电压表,直到其达到预设的示数。
(3)通过分析图乙中的图像知道,电压一定时,电流与电阻的乘积是是一个定值,由此得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)由图丙可知,定值电阻两端电压控制为
定值电阻最大阻值为R=50Ω,此时通过定值电阻的电流最小,为0.04A,滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电路的最大阻值为
四、综合题(共5分)
24.(2024九上·龙岗期中)阅读材料,回答问题。
【项目任务】学校“水培种植小屋”种植了各类蔬菜实验小组查阅资料后得知:小白菜适宜生长的温度在之间。为了保障小白菜的温度始终处于适宜范围,项目式学习小组利用热敏电阻和定值电阻R设计温度报警电路。
【项目实施】
(1)设计温度报警电路:如图甲是小组设计的温度报警电路,热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图乙,将热敏电阻放在热源内,其余部分置于热源外。热源的温度升高时,热敏电阻阻值   (选填“变大”、“不变”或“变小”),电流表的示数   (选填“变大”、“不变”或“变小”)。已知电源电压是12V,检测装置检测到电流表示数会发出警报,当环境温度达到:时刚好发出警报,则定值电阻R阻值为   Ω。
(2)优化温度报警电路:
小组同学发现(1)设计的电路不能实现小屋温度时报警的要求,于是在电路中加一个电压表,将其并联在   (选填“”或“R”)的两端,并设定检测装置检测到电压表示数   V会发出警报。
【答案】(1)变小;变大;1200
(2)R0;7.2
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】(1)由图乙可知,热源的温度升高时,热敏电阻阻值变小;
由图甲可知,R0与R串联,热源的温度升高时,热敏电阻阻值变小,电路的总电阻变小,根据可知,电路中电流变大,所以电流表的示数变大;
由图乙可知,当环境温度达到时,R0=800Ω,当电路中电流为6mA时,电路中总电阻为:,则定值电阻R阻值为:R=R总-R0=2000Ω-800Ω=1200Ω。
(2)由图乙可知,当温度t≤10℃时,R0≥1800Ω,此时电路中电流为:

定值电阻R两端电压为:UR≤I'R=4×10-3A×1200Ω=4.8V,
热敏电阻R0两端电压为:U0≥U-UR=12V-4.8V=7.2V,
故若将电压表并联在R0两端,并设定检测装置检测到电压表示数U≥7.2V会发出警报。
【分析】(1)根据图乙判断出热源的温度升高时的电阻变化;
根据分析电路中电流的变化;
由图甲可知,R0与R串联,当当环境温度达到时,R0=800Ω,当电路中电流为6mA时,利用欧姆定律求出电路中的总电阻,根据串联电路的电阻规律求出定值电阻R的阻值。
(2)由图乙可知,当t≤10℃时R0的阻值,根据求出电路中的电流,利用欧姆定律求出定值电阻R的最大电压,根据串联电路的电压规律,求出R0两端的最小电压。
(1)[1][2]由图甲可知,R0与R串联,电流表测电路中电流,由图乙可知,随着温度的升高,R0的电阻变小,电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,电流表的示数变大。
[3]由图乙可知,当t=30℃时,R0=800Ω,当电路中电流为6mA时,电路中总电阻为
由串联电路电阻的规律知R的阻值为
R=R总-R0=2000Ω-800Ω=1200Ω
(2)[1][2]由图乙可知,当t≤10℃时R0≥1800Ω,电路中电流为
此时R两端电压为
UR≤I'R=4×10-3A×1200Ω=4.8V
由串联电路电压特点可知,R0两端电压为
U0≥U-UR=12V-4.8V=7.2V
因此若要电压表示数U≥7.2V时实现另外一种情况的报警功能,则需在图甲电路中R0的两端并联一个电压表。
五、计算题(共8分)
25.(2022九上·武汉期中)如图所示电路,电源电压恒为6V保持不变。小灯泡L标有“5V 0.5A”字样(灯丝电阻不随温度变化),滑动变阻器R1的铭牌“20Ω 1A”,电流表量程0 0.6A,电压表量程0 3V。求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,电压表的示数为2V,求定值电阻R2的阻值;
(3)只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,在保证各元件安全工作的情况下,滑动变阻器R1允许的取值范围。
【答案】解:(1)由题知,灯的额定电压为5V,额定电流为0.5A,根据知,小灯泡的电阻为
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,滑动变阻器R1的最大电阻与定值电阻R2串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,此时电路的电流为;根据串联电路电压的规律知,定值电阻R2两端的电压为
定值电阻R2的阻值为。
(3)只闭合开关S和S2,滑动变阻器R1和灯泡L串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流,因为小灯泡的额定电流为0.5A,电流表量程为0-0.6A,根据串联电路电流的规律,电路中的最大电流为,此时灯正常发光,由欧姆定律和电阻的串联规律,变阻器有最小阻值,由图乙知,灯泡的电压为5V,由串联电路电压的规律和欧姆定律,滑动变阻器R1的最小阻值为;因电压表的量程为0~3V,电压表的最大示数为时,变阻器连入电路中的电阻最大,由串联电路电压的规律知灯的电压为此时的电流为
由欧姆定律和串联电路电流的规律,变阻器连入电路中的最大电阻故滑动变阻器R1允许的取值范围是2Ω~10Ω。
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻为10Ω;
(2)定值电阻R2的阻值为40Ω;
(3)滑动变阻器R1允许的取值范围是2Ω~10Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)灯的额定电压为5V,额定电流为0.5A,根据计算小灯泡的电阻;
(2)只闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P置于最右端时,滑动变阻器R1的最大电阻与定值电阻R2首尾依次相连,属于串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压示数为2V,所以通过电路的电流为
,根据串联电路电源电压等于用电器电压之和可计算定值电阻R2两端的电压为;
定值电阻R2的阻值。
(3)只闭合开关S和S2,滑动变阻器R1和灯泡L串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路中的电流,因为小灯泡的额定电流为0.5A,所以电路中的最大电流为,变阻器有最小阻值,灯泡的电压为5V,由串联电路电压的规律和欧姆定律,滑动变阻器R1的最小阻值为,根据串联分压可知电压表的最大示数为时,变阻器连入电路中的电阻最大,此时灯的电压,由此可知灯泡的电阻和变阻器电阻相同。
1 / 1