考点冲刺34【实验:电阻的测量】--2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.一个黑匣子内装有3个阻值都是500Ω的电阻,它们分别和匣外的四个接线柱1、2、3、4相连,测量任意两个接线柱之间的电阻,结果有三次测量值是500Ω,另有三次测量值是1000Ω,则匣内电阻的接法是如图所示电路中的哪一个? ( )
A. B.
C. D.
2.(2024九下·岳池模拟) 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,亮亮想设计一个测量液体内部压强的测量装置,要求探头(由压敏电阻改装,只有单面受力)在液体中的深度越深,显示器(电表)的示数越大,如图所示的电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024九下·菏泽开学考)小红设计了测量某定值电阻的阻值实验,通过改变滑动变阻器的电阻大小,测量并记录了多组电压表和电流表的读数,根据表格中记录的数据分析,小红所连接的电路可能是下列电路图中的哪一个( )
A. B.
C. D.
4.(2024九下·江津期中)我市每年中学生都需要进行体检,其中一项是测量身高。如图所示是某同学设计的电子身高测量仪简易示意图,电源电压恒为,保护电阻,是一个规格为“”的滑动变阻器,电压表量程为,电流表量程为,闭合开关后,电路中各元件都能正常工作。下列说法正确的是( )
A.测量的身高越高,身高表的示数越大
B.当接入电路的电阻为时,电压表的示数为
C.接入电路的阻值变化范围是
D.保护电阻的最大功率为
5.(2023·泸溪模拟)如图甲是常见的手持式电子测温仪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,在测量人的体温时,下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C.被测温者体温越高,电路消耗的电功率越大
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
6.(2021·海南模拟)如图是一个电子身高测量仪的四个设计电路,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移.能够实现身高越高,电压表或电流表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
7.(2024九下·江阳模拟)2024 年泸州市中考体育与健康考试的抽考项目为坐位体前屈。如图所示,测试时根据挡板 停留在刻度尺上的位置读数即可。某物理课外兴趣小组的同学利用阻值与长度成正比的电阻 丝、电表等器材对该测量仪器进行改进, 使电表的示数随着挡板被推动的距离增大而增大。 下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.图 8.148 为复杂电路的一部分,电阻 的阻值之比为 ,通过这三个电阻的电流之比为 。则电流表 的示数之比为 )。
A. B. C. D.
9.如图是一个电阻暗盒,盒内有三个电阻,A、B、C、D分别为四根引线.现在用万用电表测量电阻得到:RAD=2Ω,RCD=5Ω,RAC=3Ω,若用导线把B、D端连接后,测得A、C端电阻RAC=2Ω,如果不用导线把B、D端连接,则RBD的大小为( )
A.10Ω B.9Ω C.8Ω D.7Ω
二、多选题
10.(2024·本溪模拟)如图是某位同学测量定值电阻R1阻值所连接的部分电路,滑动变阻器R2的最大阻值已知,电源电压已知且恒定不变。为了测量出的阻值,下列说法正确的是( )
A.如果只有电压表,为了间接测量出通过 R1的电流,可将电压表并联在 R1两端,将滑动变阻器调到阻值最大
B.如果只有电压表,为了间接测量出通过R1的电流,可将电压表并联在 R2两端,将滑动变阻器调到阻值最大
C.如果只有电流表,为了间接测量出R1两端的电压,可将电流表串联在电路中,将滑动变阻器调到阻值最大
D.如果只将一个电流表串联在电路中,无论如何调节R2都无法测量出R1的阻值
11.(2024·岳阳二模)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图1中的器材连接成完整电路。
(2)闭合开关后,发现电流表没有示数,电压表有示数,其原因可能是____。
A.定值电阻短路 B.定值电阻开路 C.滑动变阻器短路
(3)问题解决后,闭合开关,滑片移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,则的阻值是 Ω。
(4)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比(选填“正”或“反”)。
12.(2024·广西模拟)广西脐橙名扬海内外,果农用石墨烯制成的甜敏电阻检测脐橙含糖量,其阻值会随含糖量的升高而增大。如右图所示是检测脐橙含糖量的电路,电源电压不变,将甜敏电阻R附着在脐橙上,当检测到含糖量较高的脐橙时
A.电流表示数增大,甜敏电阻R值减小
B.电流表示数减小,甜敏电阻R值增大
C.电流表和电压表的示数都减小
D.电流表和电压表的示数都增大
三、填空题
13.(2024·池州模拟)某同学利用“伏安法”测量电阻的实验电路来间接测量电压表的内阻RA。部分电路如图所示,如果电流表的内阻为RA,定值电阻的阻值为R,某次测量中电流表示数为I,电压表示数为U,则待测电压表内阻RV的表达式为 。(用测量量和已知量表示)
14.(2023·惠城模拟)小英按如图1所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值。闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时,电流表的示数如图2甲所示,电压表的示数如图2乙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,电阻Rx的阻值为 Ω。
15.(2023九下·惠州开学考)如甲图所示,当开关S闭合后,电流表的指针偏转均如乙图所示,其中a电流表测量的是通过 (选填“电源”“L1”或“L2”)的电流,b电流表的读数应为 A.流过L2灯的电流为 A.
16.(2023·顺德模拟)利用如图所示电路测量电阻Rx的阻值,电源电压不变,R1=10Ω。当只闭合S时,R1与Rx是 (选填“串联”或“并联”),电压表的示数U1=2V;再闭合S1时,电压表示数U2=6V;则电源电压U0= V,Rx= Ω。
17.(2019·惠阳模拟)马丽同学用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到最 端(选填“左”或“右”),当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数是 A,Rx的阻值是 Ω.
18.(2017·河东模拟)如图所示,在圆圈甲处应为 (选填“电流表”或“电压表”)的符号,在圆圈乙处应为 (选填“电流表”或“电压表”)的符号.只闭合开关 ,可以测量定值电阻的阻值;只闭合开关 ,可以测量小灯泡的功率.请设计测量小灯泡功率时的记录实验数据的表格 .
19.(2017·北京模拟)小明利用电压表测量未知电阻的阻力.实验过程中,与未知电阻并联的电压表的示数如图甲所示,与未知电阻串联的电源表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,此时所测量的未知电阻的阻值为 Ω.
四、实验探究题
20.(2024·贵溪模拟) 【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻。
(1)【实验器材】电源(2节新干电池),开关、电压表、电流表、滑动变阻器(规格为“10Ω、1A”和“20Ω、0.5A”)、额定电压为2.5V的小灯泡、导线若干。
【实验原理】该实验的原理是 ,为完成实验,他应该选取规格为 的滑动变阻器;
(2)【实验步骤】
请你用笔画线代替导线,将如图电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮 ;
(3)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表均有示数但示数较小,则接下来的操作是 ;
(4)移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表的示数为2V,若要测量小灯泡正常发光时的电阻,此时应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动。如图所示是实验中绘制出的电流随电压变化的关系图像;分析图像可知,小灯泡正常工作时的电阻为 Ω,从图像还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
21.(2024九下·玉溪月考) 小王同学进行“测量小灯泡的电阻”实验。
[实验器材]6V蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(50Ω、1.5A)、小灯泡、开关各一个,导线若干。
[设计并进行实验]
(1)要求滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整 ;
(2)某同学 开关,按电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 ;
(3)闭合开关前,应把滑动变阻器滑片的位置调到 (选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生此故障的原因可能是 ;
(5)排除故障后,调节滑动变阻器,此时电流表的示数如图丙所示,此时小灯泡两端的电压为2.5V,则小灯泡的电阻为 Ω。小王处理数据时发现灯泡电阻发生改变,所以 (“能”或“不能”)用该小灯泡探究电流与电压的关系。
22.(2023·江南模拟)小明同学用如图甲所示电路测量未知电阻的阻值,电源电压3V保持不变,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.3 0.4
(1)请在图甲中添加一根导线帮小明把电路连接完整(要求导线不能交叉,滑片向右移动时电流表示数变小)。
(2)闭合开关前,小明把滑片移到阻值 处。闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压,原因可能是未知电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,小明继续进行实验,将电压表和电流表测得的数据记录如表所示。
①第4次实验时电流表示数如图乙所示,记为 A,并算出Rx= Ω。
②老师看完数据后,发现有一组数据不是本实验中测得的,它是第 组(填实验序号)。
(4)其他同学在实验过程中,发现电压表不能正常使用,为了测量未知电阻Rx的阻值,增加了一个已知阻值的定值电阻R0和一个开关S1进行实验。请你在如图丙已画出的部分设计电路上,利用新增器材将电路补充完整。
23.(2023·大渡口模拟)小红同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡标有“2.5V”字样,他连接的实物电路如图甲所示,电源电压3V保持不变滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示,闭合开关,发现电压表的指针刚好满偏,电流表无示数,仔细检查后,发现只有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“×”,并补上一条正确的导线 ;
(2)纠正错误后闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,电路中存在的故障可能是______;
A.电流表内部断路了
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P到某处时,电压表示数为2.0V,若他想让小灯泡正常发光,应将滑片P向 调节(选填“左”或“右”);
(4)小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡正常发光的电阻为 Ω(结果保留一位小数),此时电流通过滑动变阻器的功率为 W。通过实验发现,当小灯泡两端电压逐渐增大时,灯泡亮度会逐渐变亮,说明小灯泡的亮度与 功率(选填“额定”或“实际”)有关;
(5)小红用下面表格中实验数据计算小灯泡的灯丝电阻值时,发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小红反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化,这个因素就是 ;
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流表示数I/A 0.18 0.22 0.26 0.3
(6)小红还想进一步测出小灯泡在0.5V电压下电阻,但是当电路闭合时,发现无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。请你利用电学实验中常见的器材(或元件),对原电路进行改进,使小灯泡两端电压能达到0.5V(要求简要写出你所选用的器材名称以及器材接入原电路中的连接方式和位置)。答: 。
五、计算题
24.(2024九下·自贡月考) 如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V;3W”字样,滑动变阻器的阻值变化范围为0~50Ω,定值电阻的阻值为5Ω。(灯丝的电阻不随温度变化)
(1)小灯泡L的阻值为多少?
(2)当S、和都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L刚好正常发光,此时电流表的示数为多少?
(3)当滑动变阻器滑片滑到b端,并保证电流表有示数时,开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小,该最小功率为多少?
25.(2023·丹东)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样,定值电阻R1阻值为20Ω,滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)当开关S、S1都闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,小灯泡L恰好正常发光,求电流表的示数;
(3)当开关S1断开,S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,小灯泡L的电功率。
26.(2024九下·上海市模拟)在如图所示的电路中,电源电压恒为9V,R1的阻值是30Ω,闭合开关S,电流表A的示数是0.4A。求:
(1)电流表A1的示数;
(2)电阻R2的阻值。
27.(2024·绥中模拟)小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图甲所示,其简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝(阻值不随温度变化)。求:
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流?
(2)电热丝R2的阻值?
(3)傍晚用电高峰期,小明想测量电烤箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烤箱在加热状态下工作,1min内如图丙所示的电能表转盘转了50r.则电烤箱两端的实际电压是多少?
28.(2024·江门模拟)如表是小明家电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,和均为电热丝(阻值不变)。求:
电烤箱
额定电压
额定功率 高温挡
低温挡
电源频率
(1)电烤箱在低温挡正常工作时的电流;
(2)电烤箱在高温挡正常工作时,的阻值是多少;
(3)假设电路实际电压为,电烤箱在高温挡的实际功率是多少?
29.(2024·苍溪模拟) 在如图所示的电路中,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器 标有“18Ω、1.5A”,定值电阻R0的阻值是24Ω, 小灯泡L标有“6V、3W”字样(假设灯丝电阻不变) 。求:
(1) 灯泡的电阻和正常发光时的电流各是多少;
(2) S闭合, S1、S2都断开时, 要使灯泡正常发光, 滑动变阻器接入电路中的阻值;
(3) S、S1、S2都闭合时, 保证电路安全情况下, 求整个电路消耗的总功率的范围。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.由图知,若将1、4相连,总电阻是1500Ω,故A不合题意;
B.由图知,若将1、2相连,总电阻是0,故B不合题意;
C.由图知,若将1、3相连,总电阻是1500Ω,故C不合题意;
D.由图知,分别将1、2相连,1、3相连,2、3相连时,总电阻都是1000Ω;分别将1、4相连,2、4相连,3、4相连时,总电阻都是500Ω,故D符合题意。
故选D。
【分析】四个接线柱,任意两个接线柱相连,共有六种连接方法,可测出6个电阻值,根据有三次测量值是500Ω,另有三次测量值是1000Ω即可。
2.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 在液体中的深度越深,根据p=ρ液gh可知,压敏电阻受到的压强越大。由F=pS可知,压敏电阻受到的压力越大,压敏电阻的阻值越小;
A.由电路图可知,压敏电阻与定值电阻R0并联,电流表测压敏电阻的电流。当压力增大时,压敏电阻的阻值减小,根据欧姆定律可知,电流表的示数增大,故A符合题意;
B.由电路图可知,压敏电阻与定值电阻R0并联,电流表测定值电阻的电流;当压力增大时,根据并联电路各支路互不影响可知,电流表示数不变,故B不合题意;
C.由电路图可知,压敏电阻与定值电阻R0串联,电压表测电源电压,电压表示数不变,故C不合题意;
D.由电路图可知,压敏电阻与定值电阻R0串联,电压表测压敏电阻两端的电压。当压力增大时,压敏电阻的阻值减小, 由串联电路中电阻越小分得的电压越小可知,电压表的示数减小,故D不合题意。
故选A。
【分析】对各个电路图进行分析,利用欧姆定律,结合串并联电路的特点对其中电表的示数变化进行分析,哪个与题目要求一致,哪个就是正确选项。
3.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】根据表格数据,电压正大时,电流成相同比值增大,可知,电压和电流的比值一定,电压表测量的是定值电阻的分压,B符合题意,A中电压表测量滑动变阻器分压,CD中,电压表测量电源电压,不合理,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】定值电阻的电流与电压成正比,根据电流和电压的变化规律,判断电压表测量的位置。
4.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电功率
【解析】【解答】A.如图,两个电阻串联,电压表测变阻器两端的电压,身高表是串联在电路的,等同于是电流表。当测量的身高越高,变阻器电阻增大,电路总电阻增大,根据欧姆定律可知,电源电压不变,电流减小,则身高表的示数越小;故A错误;
B.当R接入电路的电阻为6Ω时,电路总电阻为
此时通过电路的电流为
变阻器两端的电压即电压表示数为,故B错误;
C.因为电压表量程为0~3V,所以变阻器电阻最大时,两端电压为3V,则定则电阻两端电压为
此时通过的电流为
则变阻器的最大电阻值为
R是一个规格为“12Ω 0.5A”所以变阻器电阻最小时,通过的电流为0.5A,此时电路总电阻为
则变阻器的最大电阻值为
故R接入电路的阻值变化范围是3~9Ω,故C正确;
D.当电流为0.5A时,保护电阻R0的最大功率为
故D错误。
故选C。
【分析】本题通过身高测量仪考查了串联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用,关键是正确分析电路。定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量总电流,当被测者的身高越高时判断滑动变阻器连入阻值的变化,根据电路特点和欧姆定律判断两表示数的变化情况,由P=UI判断电路消耗总功率变化情况。
5.【答案】C
【知识点】电流表的连接;电压表的连接;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A.由图可知R0与热敏电阻R串联,因显示仪与R0并联,所以显示仪是由电压表改装成的,A不符合题意;
B.当被测者体温较高时,显示仪的读数较大,电路中的电流变大,根据可知,热敏电阻的电阻变小,B不符合题意;
C.被测者体温较高时,显示仪的读数较大,电路中的电流变大,根据可知,电路消耗的电功率越大,C符合题意;
D.温度相同时热敏电阻的阻值不变,R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流表与测量部分串联,电压表与测量部分并联;由欧姆定律分析电路中电流的变化和电阻的变化,从而得出热敏电阻阻值的变化;根据P = UI分析总功率的变化;当温度相同时,热敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
6.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.两电阻串联,电流表测量电路中的电流,身高越高R接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即电流表示数变小,A不符合题意;
B.两电阻串联,电压表测R两端的电压,身高越高R接入电路的电阻变大,根据串联电路分压的特点可知,滑动变阻器分得的电压变大,即电压表的示数变大,B符合题意;
C.两电阻串联,电压表测R两端的电压,身高越高R接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据串联电路分压的特点可知,滑动变阻器分得的电压变小,即电压表的示数变小,C不符合题意;
D.两电阻并联,电流表测量定值电阻所在支路电流,由于并联电路中各支路互不影响,因此通过定值电阻的电流不变,与身高无关,D不符合题意.
故答案为:B
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,两个串联的用电器相互影响,两个并联的用电器互不影响;结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
7.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计;电路的动态分析
【解析】【解答】A.根据电路图可知电流表与滑动变阻器Rp并联,Rp短路,变阻器不起作用,故A不符合题意;
B.根据电路图可知,当变阻器的滑片移到最右端时,滑动变阻器Rp被电流表短路,变阻器不起作用,故B不符合题意;
C.根据电路图可知,电压表串联在电路中,电路中电流为零,变阻器不起作用,故C不符合题意;
D.根据电路图可知,变阻器与R串联,电压表测定值电阻R的电压,挡板被推动距离的增大时,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联分压可知,变阻器电压减小,定值电阻R分得的电压变大,电路设计符合要求,故D符合题意。
故选D。
【分析】1、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作;
2、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。
3、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
8.【答案】B
【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】三个电阻R1、R2、R3的电流之比为4:1:2,设比例中的每一份为1A,则I1=4A,I2=1A,I3=2A;
电阻R1、R2、R3的阻值之比为1:2:3,设比例中的每一份为1Ω,则R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω;
根据欧姆定律U=IR可得:三个电阻两端电压之比为:U1=4V,U2=2V,U3=6V;
又因为R1与R2的左端电势相等,可知只有当R1与R2的电流反向时才能使R3两端的电压等于6V,故画出电流可能的流向,有两种情况,如图所示,
因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和,则:
图1中:A1=I1+I3=4A+2A=6A,A2=I3+I2=2A+1A=3A,故流过A1、A2的示数之比为2:1;
图2中:A1=I1+I3=4A+2A=6A,A2=I3+I2=2A+1A=3A,故流过A1、A2的示数之比仍为2:1;
故A、C、D错误,B正确。
故选B。
【分析】先分析电势,利用欧姆定律求出三个电阻两端的电压,由于R1与R2的左端电势相等,判断出R1与R2的电流一定相反,再根据通过三电阻的电流关系画出电流可能的方向,再根据节点的电流代数和为零即流入的等于流出的得出两电流表的示数,从而得出两电流表示数的比值再即可得出答案。
9.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计;电阻的并联
【解析】【解答】根据题意可知,A、D两点间的阻值为2Ω,
因此先在A、D间连入阻值为2Ω的定值电阻R1;
A、C间的电阻为3Ω,可直接接入一个阻值为3Ω的电阻R2;
而C、D间的阻值为5Ω,将上面两个电阻串联,正好符合要求,因此无需再另加电阻;
故如图1:
用导线将B、D连接后,A、C间的阻值为2Ω,
小于直接测量的A、C之间的阻值3Ω,那么可考虑:
在A、C间又与原来的3Ω的电阻并联了一个电阻,使现在A、C间的电阻为2Ω,此电阻阻值为6Ω;
这个6Ω电阻值是在令B、D间的导线相连,使A、C间又增加的一条支路上的电阻值,如图2:
由图可知:则在B、C之间连入4Ω的电阻R3即可;
所以如果不用导线把B、D端连接,如图3:
则RBD的大小为:R1+R2+R3=2Ω+3Ω+4Ω=9Ω。
故选B。
【分析】从阻值最小的两点开始,再结合电阻的串、并联规律按要求把其余电阻组合在一起。
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A、电压表测的是R1两端的电压,根据串联电路电压规律可求出R2两端电压,R2的最大阻值已知,根据欧姆定律可求出通过R2的电流,即通过R1的电流,A正确;
B、将电压表并联在R2两端,将滑动变阻器调到阻值最大,此时电压表测的是R2两端的电压,根据欧姆定律可求出通过R2的电流,串联电路中电流处处相等,通过R1的电流等于通过R2的电流,根据串联电路电压规律以及欧姆定律计算的阻值 ,B正确;
C、将电流表串联在电路中,此时电流表测的是电路中的电流,将滑动变阻器调到阻值最大,根据欧姆定律可求出R2两端的电压,根据串联电路电压规律以及欧姆定律计算的阻值,C正确、D错误。
故答案为:ABC。
【分析】根据串联电路电压规律、欧姆定律判识选项
闭合开关,两电阻串联接入电路,将电压表并联在R1两端,根据串联电路电压规律计算滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律计算通过电路的电流,根据欧姆定律计算待测电阻的阻值;闭合开关,两电阻串联接入电路,根据串联电路电压规律计算待测电阻两端的电压,根据欧姆定律计算通过电路的电流,根据欧姆定律计算待测电阻的阻值;闭合开关,两电阻串联接入电路,根据U=IR计算滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压规律计算待测电阻两端的电压,根据欧姆定律计算待测电阻的阻值。
11.【答案】(1)
(2)B
(3)5
(4)正
【知识点】实物的电路连接;电路故障的判断;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)要测量定值电阻的阻值,需要用滑动变阻器调节定值电阻两端的电压,两者应串联在电路中,变阻器的接线柱应一上一下接入电路。
(2)图1是串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压,闭合开关,电流表无示数,电路中可能有断路,电压表有示数,说明电压表与电源接通,则可能是电压表并联部分断路了,所以可能是定值电阻R断路了,故AC不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
(3)由图2知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A。定值电阻R的阻值
(4)实验中,每组对应的电流与电压的比值是定值,所以可得:在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【分析】(1)注意变阻器的接线柱应一上一下接入电路。
(2)电压表有示数,说明电压表与电源接通。
(3)根据欧姆定律求解定值电阻阻值;
(4)每组对应的电流与电压的比值是定值即电流与电压成正比。
12.【答案】B,C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A :阻值增大,总电阻增大,根据欧姆定律 I=U/R,电流减小,不是增大。故A 错误;
B :电阻增大,电流减小。故B正确;
C :因为电流减小,而电压表测甜敏电阻两端的电压,根据 U=IR,电阻增大,电流减小,所以电压表示数减小。故C正确;
D :电流和电压都减小,不是增大。故D 错误。
综上所述,正确答案是B、C。
【分析】 首先明确甜敏电阻阻值随含糖量升高而增大这一关键信息。当检测到含糖量高的脐橙时,甜敏电阻 R 阻值增大,导致整个电路总电阻增大。根据欧姆定律,电流会减小。接着,由于电流减小,而甜敏电阻在电路中分压,结合 U=IR 可知,电阻增大且电流减小会使甜敏电阻两端电压减小,即电压表读数减小。
13.【答案】
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电路图,考虑电表的内阻时,R与电压表(RV)并联后再与电流表串联,电压表测并联部分的电压,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,通过R的电流为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过RV的电流为
计算待测电压表内阻RV的阻值为:
【分析】电流表测量电阻和电压表的电流,根据并联电路电流规律,计算电压表的电流,根据,计算电阻。
14.【答案】2.5;0.5;5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】图2乙中,电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,根据指针位置,示数为2.5V,
图2甲中,电流表选0~0.6A量程,分度值为0.02A,根据指针位置,电流为0.5A,
计算电阻Rx的阻值。
【分析】根据电压表、电流表量程和分度值,测量电压和电流,利用,计算电阻。
15.【答案】L1;1.5;1.2
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)由电路图可知,a电流表与灯L1串联,所以a电流表测量的是通过L1的电流。
(2)b电流表在干路中,测的是干路中电流,所以b电流表的示数一定比a电流表示数大,但两电流表的指针偏转角度相同,所以a电流表选用的量程是0~0.6A,b电流表选用的量程是0~3A.因此,a电流表的示数是0.3A,即通过灯L1的电流I1=0.3A;b电流表的读数应为1.5A。
(3)根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可知通过灯L2的电流是:1.5A-0.3A=1.2A。
【分析】(1)电流表要串联使用,电流表与哪个用电器串联就是测的哪个用电器的电流;
(2)电流表读数规则:一看清量程,二看清分度值,三看清表针停留位置;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
16.【答案】串联;6;20
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的基本连接方式
【解析】【解答】当只闭合S时,R1与Rx首尾连接在电路中,因此是串联接入电路。
电压表测R1两端的电压,再闭合S1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,所以电源电压为6V。
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得,两电阻串联时通过电路的电流为
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得,电阻Rx的阻值为
【分析】各用电器顺次连接是串联电路;电压表连接在电源两端,测量电源电压;根据电压和电阻的比值, 计算电流,利用电压和电流的比值, 计算电阻。
17.【答案】右;0.5;5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最大阻值处的右端;由图乙可知,电流表的量程为0 0.6A,分度值为0.02A,故电流表示数为0.5A,由I 可得,Rx 5Ω.
【分析】为防止电路中的电流过大烧坏电路元件,闭合开关前,滑动变阻器处于最大阻值处;根据电流表的量程和分度值读出示数,利用欧姆定律求出Rx的阻值。
18.【答案】电压表;电流表;S1;S2;
项目次数 电压(V) 电流(A) 功率(W) 灯泡的亮暗
1
2
3
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;伏安法测电阻的探究实验;电功率的测量
【解析】【解答】解:
圆圈甲的电表与用电器并联,应为电压表;圆圈乙的电表与用电器串联,应为电流表.
只闭合开关S1时,电阻R和滑动变阻器R1串联,电压表测电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流,所以,根据R= 可以测量定值电阻的阻值;
只闭合开关S2时,灯泡L和滑动变阻器R1串联,电压表测灯泡L两端的电压,电流表测量电路中的电流,所以,根据P=UI可以测量小灯泡的功率.
测量灯泡的电功率的表格如下:
项目 次数 电压(V) 电流(A) 功率(W) 灯泡的亮暗
1
2
3
故答案为:电压表;电流表;S1;S2;表格如上所示.
【分析】电压表与用电器并联,电流表与用电器串联;
测电阻和电功率均需测量电压和电流,测灯泡的电功率需多测几次,得出灯泡亮暗与电功率的关系;
19.【答案】2;0.4;5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:电压表使用的量程为0~3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2V.
电流表使用的量程为0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.4A.
由欧姆定律I= 可得未知电阻的阻值:
R= = =5Ω.
故答案为:2;0.4;5.
【分析】(1)电压表和电流表的读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.(2)知道电压和电流,根据R= ,求出电阻大小.
20.【答案】(1);20Ω 0.5A
(2)
(3)向左移动滑片
(4)左;10;变大
【知识点】实物的电路连接;额定电压
【解析】【解答】(1)测量小灯泡正常发光时的电阻所利用的原理是欧姆定律,即;小灯泡与滑动变阻器串联,为完成实验,应该尽量选择最大阻值较大的滑动变阻器,因为根据串联电路电压原理,选择最大阻值较大的滑动变阻器可以避免轻微调节滑动变阻器的阻值,就使灯泡两端的电压变化较大的情况产生,故选择20Ω、0.5A的滑动变阻器。
(2)滑动变阻器与小灯泡串联,所以滑片向左滑动时,灯泡变亮,即电流变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联,电压表测小灯泡两端的电压,电源电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V:
(3)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表均有示数但示数较小,说明电路中有电流,但电流较小,此时可能是滑动变阻器所分电压过大,即滑动变阻器接入电路的阻值过大,所以接下来的操作为向左移动滑片。
(4)小灯泡正常发光时,两端的电压为2.5V,现在小灯泡两端的电压为2V,所以需要增大小灯泡两端的电压,所以要使滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器应该向左移动;由上述分析可得,小灯泡正常工作时的电压为2.5V,电流为0.25A,则由欧姆定律可得,正常工作时的电阻为
由题意及图可得,I-U图的斜率为,随电压的增大,图中斜率越来越小,R越来越大,故电阻随电压的增大逐渐变大。
【分析】 (1)该实验的原理是R=U/I;
(2)滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联接入电路,且变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大,根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联;
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,不用更换灯泡,也不用检查电路是否断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,分析电阻过大的原因,然后进行下一步操作;
(4)小灯泡的额定电压为2.5V,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,应让灯泡两端的电压变大,让滑动变阻器两端的电压变小,根据串联分压特点可知,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,进而得出滑片P的移动方向;由I-U图象可知,小灯泡正常发光时,通过灯泡的电流,根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻。
21.【答案】(1)
(2)断开;电流表正负接线柱接反了
(3)B
(4)小灯泡断路
(5)12.5;不能
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)滑片向右移动时小灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器电阻变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中,如下图所示:
(2)为了保护电路,连接电路时开关应该断开,故某同学断开开关,按电路图连接实物;试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,即电流表指针反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(3)为了保护电路,闭合开关前,应把滑动变阻器滑片的位置调到阻值最大处,即B端;
(4)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表的示数为零,说明电路可能断路;电压表的示数为6V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即产生此故障的原因可能是小灯泡断路;
(5)排除故障后,调节滑动变阻器,此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,此时小灯泡两端的电压为2.5V,则小灯泡的电阻为; 在探究电流与电压的关系中,应控制电阻的阻值不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是一定值,所以不能用该小灯泡探究电流与电压的关系。
【分析】(1)滑片向右移动时小灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器电阻变大,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应该断开;试触时,电流表指针反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(3)为了保护电路,闭合开关前,应把滑动变阻器滑片的位置调到阻值最大处;
(4)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表的示数为零,说明电路可能断路;电压表的示数为6V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(5)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用求出小灯泡的电阻;在探究电流与电压的关系实验中,应控制电阻的阻值不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,据此分析。
22.【答案】(1)
(2)最大;断路
(3)0.5;5;1
(4)
【知识点】实物的电路连接;串联电路的电流规律;滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】本题目主要考察伏安法测电阻的相关实验步骤
(1)由于题目甲中已画出了部分电路元件的连接情况,只需将滑动变阻器接入电路,而题目中明确要求了:滑片P向右移动时电流表示数变小,即:P向右滑时电阻R滑的阻值要增大,图中已把变阻器左上接线柱接入了电路,由滑动变阻器的连接规则可知,应将左下接线柱接入(P向右滑时,线圈接入电路的电阻线长度增大),即:用导线把变阻器的左下接线柱与电阻左接线柱连接,就可以了,画线连接方法如图所示;
(2)为了保证电路安全,闭合开关前,应将滑片移到阻值最大的一端,即本小题的第一空应填:最大;
闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压,原因可能是未知电阻断开,因为:当未知电阻断开时,电路就处于开路状态,电流表的示数为零,而电压表此时相当于测电源电压,故本小题的第二空应填:断路;
(3)排除故障后,小明继续进行实验,将电压表和电流表测得的数据记录表中;①第4次实验时电流表示数如图乙所示,由于电流表使用的是小量程,应读取小量程刻度,即:I=0.5A,故本小题的第一空填:0.5 ;根据表中第四次实验数据:U=2.5V,I=0.5A,根据欧姆定律可计算出未知电阻的阻值为:,故本小题的第二空应填:5Ω;
②老师看完数据后,发现有一组数据不是本实验中测得的,它是第一组数据,这是因为:当R滑=20Ω、Rx=5Ω时,电路中的最小电流,而不是表中第一组数据中的电流值(0.1A) ,故本小题的空应填:1 ;
(4) 其他同学在实验过程中,发现电压表不能正常使用,即:实验中缺少电压表,可以利用电流表和一个已知电阻继续测量,具体方法是:将已知阻值的定值电阻R0与未知电阻Rx串联,然后将开关S1与Rx并联,先闭合S、S1,使电流表只测通过R0的电流,根据U=IR0计算出电源电压;再闭合S、断开S1,使电流表测通过串联电路的电流,然后通过 计算出总电阻,再减去R0就得出电阻Rx的阻值了,所以我们可以在丙图中串联接入R0,并将开关S1与Rx并联,其电路图如图所示。
【分析】
(1)滑动变阻器的使用原则:“滑变接法,一上一下,上横为零,下横为定,左下左滑电阻小,左下右滑电阻大”;
(2)若闭合开关后,电流表示数为零,电压表示数为电源电压,则表示,该电路中与电压表并联的电阻开路;
(3)根据实验数据,利用R=U/I计算出待测电阻的阻值;
(4)当电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,可计算出第一组数据不是实验数据;
(5)除伏安法测电阻外,还有安阻法和伏阻法可以间接测量电阻值。
23.【答案】(1)
(2)B
(3)右
(4)8.9;0.14;实际
(5)温度
(6)在电路中与小灯泡串联一只阻值合适的定值电阻
【知识点】电路的构成及电路图;探究串、并联电路中的电压规律实验;电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】(1)原电路中,灯泡与滑动变阻器并联,为电源电压,所以电压表满偏,应将灯泡与滑动变阻器的连线该接到测灯泡电压,如图所示:
(2)电流表有示数,电压表无示数,说明有电流无电压,是因为灯泡短路,即电压表测一根导线的电压,所以电压表无示数。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)由于未达到小灯泡的额定电压,说明滑动变阻器的阻值大,根据串联分压,滑动变阻器分走了电压,需要将滑动变阻器的阻值减小,即滑片向右滑动。
(4)图乙中,电流表读数为0.28A,则小灯泡正常发光的电阻为;所以此时滑动变阻器两端的电压为UR=U﹣UL=3V﹣2.5V=0.5V,则滑动变阻器的功率为PR=URI=0.5V×0.28A=0.14W;由于小灯泡的亮度随电压增大而改变,所以小灯泡的亮度与实际功率有关。
(5)灯泡为非纯电阻用电器,说明小灯泡的电阻随温度的改变而改变。
(6)小灯泡两端的电压都无法调到0.5V,说明滑动变阻器分得的电压太小,即滑动变阻器的最大阻值太小,所以可以在电路中串联一电阻再调节滑动变阻器以让灯泡电压达到0.5V。
【分析】(1)实物图中,滑动变阻器和灯泡并联,电压表串联在电路中。故滑动变阻器和灯泡相连的导线错误,应把灯泡的右接线柱和电源的“﹣”接线柱相连;
(2)电流表有示数,说明电路中有电流,而电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路;
(3)要使灯泡正常发光,滑动变阻器分得的电压过大,根据串联分压,应减小滑动变阻器的阻值,即向右调节;
(4)读出电流表示数,根据P=UI即可计算出灯泡的额定功率;根据串联电路的分压特点求出滑动变阻器的电压,根据R=U/I可求滑动变阻器的阻值;
(5)灯丝电阻会随着温度的变化而变化;
(6)无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到0.5V,说明滑动变阻器的最大阻值太小,分压太小。需再串联一个电阻。
24.【答案】(1)解:灯泡L的阻值
答:小灯泡L的阻值为12Ω;
(2)解:当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡L和电阻R2并联,小灯泡L刚好正常发光,根据并联电路电压的规律知电源电压为U=U2=UL=6V
通过灯泡L的电流
通过电阻R2的电流
根据并联电路电流的规律知,此时电流表的示数为I=IL+I2=0.5A+1.2A=1.7A
答:当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L刚好正常发光,此时电流表的示数为1.7A;
(3)解:电源电压不变,根据可知,电路中的总电阻最大时,总功率最小。则当开关S、S1闭合S2断开时,滑动变阻器的滑片滑到b端时,R1和灯泡串联,此时电路的总电阻最大,总功率最小,电路的总功率
答:当滑动变阻器的滑片滑到b端,并保证电流表有示数时,当开关S、S1闭合S2断开时,才能使电路的总功率最小;该最小功率为0.58W。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由得求出小灯泡L的阻值 。
(2)当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡L和电阻R2并联,小灯泡L刚好正常发光,根据求通过灯泡L的电流 ,根据求通过电阻R2的电流 ,根据并联电路电流的规律知,得此时电流表的示数。
(3)当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,灯泡L和电阻R2并联,小灯泡L刚好正常发光,根据并联电路电压的规律知电源电压 ; 滑动变阻器的滑片滑到b端,电源电压不变,根据可知,电路中的总电阻最大时,总功率最小。则当开关S、S1闭合S2断开时,滑动变阻器的滑片滑到b端时,R1和灯泡串联,此时电路的总电阻最大,总功率最小;电路的总电阻为:R1+R2 ,根据 求最小功率。
25.【答案】(1)解:不考虑温度对灯丝电阻的影响,由可知小灯泡L的电阻
答:小灯泡L的电阻为12Ω;
(2)解:当开关S、S1都闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,定值电阻和灯泡并联,电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光,则电源电源U=UL=6V
通过灯泡的电流
通过定值电阻的电流
电流表的示数I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A
答:电流表的示数为0.8A;
(3)解:当开关S1断开,S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,灯泡和滑动变阻器串联,根据欧姆定律可知电路电流
小灯泡L的电功率P =I 2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W
答:当开关S1断开,S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,小灯泡L的电功率为0.48W。
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的串联;电阻的并联;电功率的计算
【解析】【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据 计算灯泡的电阻。
(2)当开关S、S1都闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,定值电阻和灯泡并联,电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光,可根据并联电路的电压特点U总=UL计算出电源电压。再根据 计算通过灯泡的电流,根据 计算通过定值电阻的电流,最后根据 I=IL+I1 计算出电流表的示数。
(3)当开关S1断开,S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,灯泡和滑动变阻器串联。首先根据R总=RL+R2计算出总电阻,再根据 计算通过电路电流,最后根据 P =I 2RL 计算小灯泡的电功率。
26.【答案】解:(1)由图可知,R1、R2并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量R1的电流。根据并联电路电压特点可知:U1=U2=U=9V,
通过R1电流为:,电流表A1的示数为0.3A。
(2)根据并联电路电流特点,计算通过R2电流为
,
由欧姆定律可得,R2的阻值为:。
答:(1)电流表A1的示数为0.3A;
(2)电阻R2的阻值为90Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)并联电路中,各支路电压等压电源电压,根据,计算电流;
(2)根据并联电路电流 规律,计算支路电流,根据,计算电阻。
27.【答案】解:(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为:
答:该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A;
(2)当S闭合,S1接右边接线柱b时,R1单独工作,电路中电阻最大,电源电压一定,由可知,此时电功率最小,电路处于保温挡位;当S闭合,S1接a时,电阻R1和R2并联,电路中电阻最小,电源电压一定,由可知电功率最大,处于加热档,此时R1的电功率
P1=P保温=110W
R2的电功率
电热丝R2的阻值为:
答:电热丝R2的阻值为44Ω;
(3)S闭合、S2接左边接线柱a时,电阻R1和R2并联,处于加热挡位,P加热=1210W,总电阻
电能表转盘转了50r,电烤箱消耗的电能
电烤箱的实际功率
电路的实际电压为:
答:电烤箱两端的实际电压是220V。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)知道额定保温功率、工作电压,利用P=UI求该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流;
(2)当S闭合,S1接右边接线柱b时,R1单独工作,电路中电阻较大,电源电压一定,由可知,此时电功率较小,电路处于保温档位;当S闭合、S2接左边接线柱a时,电阻R1和R2并联,电路中电阻较小,电源电压一定,由求R2的阻值大小;(3)利用求R并的大小;
(4)电能表上“3000r/(kW h)”表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转3000r,据此求电能表转盘转了50r时,电烤箱消耗的电能,知道工作时间,利用求出电烤箱的实际功率;再利用求出实际电压。
28.【答案】解:(1)低温挡正常工作时的电流;
答:电烤箱在低温挡正常工作时的电流。
(2)由电路图可知,开关闭合,闭合时,电路为的简单电路,电路的总电阻最小,此时电烤箱是高温挡;
当闭合、断开时,与串联,电路的总电阻最大,电烤箱是低温挡;
开关闭合,闭合时,电路为的简单电路,电烤箱是高温挡,
电路中的阻值;
答:电烤箱在高温挡正常工作时,的阻值是。
(3)电烤箱工作时两端的实际电压是;
在高温挡的实际功率。
答:假设电路实际电压为,电烤箱在高温挡的实际功率是。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)由P=UI计算低温挡正常工作时的电流;
(2)电源的电压一定,由可知,电烤箱处于高温挡时,电路的总电阻最小,结合电路图得出开关的状态,开关S1闭合,S2闭合时,电路为R1的简单电路,电烤箱是高温挡,根据求出电路中R1的阻值;(3)根据实际电压利用计算实际功率。
29.【答案】(1)解: 灯泡正常工作时的电阻:RL12Ω.
由P=UI可知,灯泡正常工作时的电流:IL额0.5A
(2)解: 当S闭合,S1、S2都断开时,L和变阻器串联且灯泡正常发光,
U滑=U﹣UL额=12V﹣6V=6V,
R滑12Ω
(3)解: S、S1、S2都闭合时,当变阻器连入阻值最大时, 总电阻最大,此时消耗的总功率最小,整个电路消耗的最小总功率P最小14W.
当滑动变阻器R1通过的电流为1.5A时,电路的总电流最大,
最大电流为I最大=I1大+I0=1.5A2A,
此时电路的总功率最大,最大为:P最大=UI最大=12V×2A=24W.
所以整个电路消耗的总功率的范围为:14W~24W
【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;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式可求灯泡的电阻,根据公式可求灯泡正常发光时的电流;
(2)S闭合,S1、S2都断开时,L和变阻器串联且灯泡正常发光,滑动变阻器两端的电压等于电源电压减去灯泡的额定电压,根据公式可求滑动变阻器接入电路的电阻;
(3)当变阻器连入阻值最大时,R0与滑动变阻器并联后电路的总电阻最大,此时电路消耗的总功率最小,根据算出电路消耗的最小总功率;根据滑动变阻器的规格判断出滑动变阻器的最大电流,进而判断出电路的最大总电流,由算出电路最大的总功率,最后判断出整个电路消耗的总功率的范围。
1 / 1考点冲刺34【实验:电阻的测量】--2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
一、选择题
1.一个黑匣子内装有3个阻值都是500Ω的电阻,它们分别和匣外的四个接线柱1、2、3、4相连,测量任意两个接线柱之间的电阻,结果有三次测量值是500Ω,另有三次测量值是1000Ω,则匣内电阻的接法是如图所示电路中的哪一个? ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.由图知,若将1、4相连,总电阻是1500Ω,故A不合题意;
B.由图知,若将1、2相连,总电阻是0,故B不合题意;
C.由图知,若将1、3相连,总电阻是1500Ω,故C不合题意;
D.由图知,分别将1、2相连,1、3相连,2、3相连时,总电阻都是1000Ω;分别将1、4相连,2、4相连,3、4相连时,总电阻都是500Ω,故D符合题意。
故选D。
【分析】四个接线柱,任意两个接线柱相连,共有六种连接方法,可测出6个电阻值,根据有三次测量值是500Ω,另有三次测量值是1000Ω即可。
2.(2024九下·岳池模拟) 压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,亮亮想设计一个测量液体内部压强的测量装置,要求探头(由压敏电阻改装,只有单面受力)在液体中的深度越深,显示器(电表)的示数越大,如图所示的电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 在液体中的深度越深,根据p=ρ液gh可知,压敏电阻受到的压强越大。由F=pS可知,压敏电阻受到的压力越大,压敏电阻的阻值越小;
A.由电路图可知,压敏电阻与定值电阻R0并联,电流表测压敏电阻的电流。当压力增大时,压敏电阻的阻值减小,根据欧姆定律可知,电流表的示数增大,故A符合题意;
B.由电路图可知,压敏电阻与定值电阻R0并联,电流表测定值电阻的电流;当压力增大时,根据并联电路各支路互不影响可知,电流表示数不变,故B不合题意;
C.由电路图可知,压敏电阻与定值电阻R0串联,电压表测电源电压,电压表示数不变,故C不合题意;
D.由电路图可知,压敏电阻与定值电阻R0串联,电压表测压敏电阻两端的电压。当压力增大时,压敏电阻的阻值减小, 由串联电路中电阻越小分得的电压越小可知,电压表的示数减小,故D不合题意。
故选A。
【分析】对各个电路图进行分析,利用欧姆定律,结合串并联电路的特点对其中电表的示数变化进行分析,哪个与题目要求一致,哪个就是正确选项。
3.(2024九下·菏泽开学考)小红设计了测量某定值电阻的阻值实验,通过改变滑动变阻器的电阻大小,测量并记录了多组电压表和电流表的读数,根据表格中记录的数据分析,小红所连接的电路可能是下列电路图中的哪一个( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】根据表格数据,电压正大时,电流成相同比值增大,可知,电压和电流的比值一定,电压表测量的是定值电阻的分压,B符合题意,A中电压表测量滑动变阻器分压,CD中,电压表测量电源电压,不合理,ACD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】定值电阻的电流与电压成正比,根据电流和电压的变化规律,判断电压表测量的位置。
4.(2024九下·江津期中)我市每年中学生都需要进行体检,其中一项是测量身高。如图所示是某同学设计的电子身高测量仪简易示意图,电源电压恒为,保护电阻,是一个规格为“”的滑动变阻器,电压表量程为,电流表量程为,闭合开关后,电路中各元件都能正常工作。下列说法正确的是( )
A.测量的身高越高,身高表的示数越大
B.当接入电路的电阻为时,电压表的示数为
C.接入电路的阻值变化范围是
D.保护电阻的最大功率为
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;电功率
【解析】【解答】A.如图,两个电阻串联,电压表测变阻器两端的电压,身高表是串联在电路的,等同于是电流表。当测量的身高越高,变阻器电阻增大,电路总电阻增大,根据欧姆定律可知,电源电压不变,电流减小,则身高表的示数越小;故A错误;
B.当R接入电路的电阻为6Ω时,电路总电阻为
此时通过电路的电流为
变阻器两端的电压即电压表示数为,故B错误;
C.因为电压表量程为0~3V,所以变阻器电阻最大时,两端电压为3V,则定则电阻两端电压为
此时通过的电流为
则变阻器的最大电阻值为
R是一个规格为“12Ω 0.5A”所以变阻器电阻最小时,通过的电流为0.5A,此时电路总电阻为
则变阻器的最大电阻值为
故R接入电路的阻值变化范围是3~9Ω,故C正确;
D.当电流为0.5A时,保护电阻R0的最大功率为
故D错误。
故选C。
【分析】本题通过身高测量仪考查了串联电路特点、欧姆定律和电功率公式的应用,关键是正确分析电路。定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量总电流,当被测者的身高越高时判断滑动变阻器连入阻值的变化,根据电路特点和欧姆定律判断两表示数的变化情况,由P=UI判断电路消耗总功率变化情况。
5.(2023·泸溪模拟)如图甲是常见的手持式电子测温仪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,在测量人的体温时,下列分析正确的是( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.热敏电阻R的阻值随着温度的升高而增大
C.被测温者体温越高,电路消耗的电功率越大
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
【答案】C
【知识点】电流表的连接;电压表的连接;欧姆定律及其应用;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【解答】A.由图可知R0与热敏电阻R串联,因显示仪与R0并联,所以显示仪是由电压表改装成的,A不符合题意;
B.当被测者体温较高时,显示仪的读数较大,电路中的电流变大,根据可知,热敏电阻的电阻变小,B不符合题意;
C.被测者体温较高时,显示仪的读数较大,电路中的电流变大,根据可知,电路消耗的电功率越大,C符合题意;
D.温度相同时热敏电阻的阻值不变,R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】电流表与测量部分串联,电压表与测量部分并联;由欧姆定律分析电路中电流的变化和电阻的变化,从而得出热敏电阻阻值的变化;根据P = UI分析总功率的变化;当温度相同时,热敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知显示仪示数的变化。
6.(2021·海南模拟)如图是一个电子身高测量仪的四个设计电路,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随身高上下平移.能够实现身高越高,电压表或电流表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】A.两电阻串联,电流表测量电路中的电流,身高越高R接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知电路中的电流变小,即电流表示数变小,A不符合题意;
B.两电阻串联,电压表测R两端的电压,身高越高R接入电路的电阻变大,根据串联电路分压的特点可知,滑动变阻器分得的电压变大,即电压表的示数变大,B符合题意;
C.两电阻串联,电压表测R两端的电压,身高越高R接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,根据串联电路分压的特点可知,滑动变阻器分得的电压变小,即电压表的示数变小,C不符合题意;
D.两电阻并联,电流表测量定值电阻所在支路电流,由于并联电路中各支路互不影响,因此通过定值电阻的电流不变,与身高无关,D不符合题意.
故答案为:B
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,两个串联的用电器相互影响,两个并联的用电器互不影响;结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。
7.(2024九下·江阳模拟)2024 年泸州市中考体育与健康考试的抽考项目为坐位体前屈。如图所示,测试时根据挡板 停留在刻度尺上的位置读数即可。某物理课外兴趣小组的同学利用阻值与长度成正比的电阻 丝、电表等器材对该测量仪器进行改进, 使电表的示数随着挡板被推动的距离增大而增大。 下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计;电路的动态分析
【解析】【解答】A.根据电路图可知电流表与滑动变阻器Rp并联,Rp短路,变阻器不起作用,故A不符合题意;
B.根据电路图可知,当变阻器的滑片移到最右端时,滑动变阻器Rp被电流表短路,变阻器不起作用,故B不符合题意;
C.根据电路图可知,电压表串联在电路中,电路中电流为零,变阻器不起作用,故C不符合题意;
D.根据电路图可知,变阻器与R串联,电压表测定值电阻R的电压,挡板被推动距离的增大时,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联分压可知,变阻器电压减小,定值电阻R分得的电压变大,电路设计符合要求,故D符合题意。
故选D。
【分析】1、电路的三种状态:断路:电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流;短路:电路中电流直接连接在用电器两端,用电器无电流,通路:电路正常工作;
2、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。
3、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
8.图 8.148 为复杂电路的一部分,电阻 的阻值之比为 ,通过这三个电阻的电流之比为 。则电流表 的示数之比为 )。
A. B. C. D.
【答案】B
【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】三个电阻R1、R2、R3的电流之比为4:1:2,设比例中的每一份为1A,则I1=4A,I2=1A,I3=2A;
电阻R1、R2、R3的阻值之比为1:2:3,设比例中的每一份为1Ω,则R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω;
根据欧姆定律U=IR可得:三个电阻两端电压之比为:U1=4V,U2=2V,U3=6V;
又因为R1与R2的左端电势相等,可知只有当R1与R2的电流反向时才能使R3两端的电压等于6V,故画出电流可能的流向,有两种情况,如图所示,
因所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和,则:
图1中:A1=I1+I3=4A+2A=6A,A2=I3+I2=2A+1A=3A,故流过A1、A2的示数之比为2:1;
图2中:A1=I1+I3=4A+2A=6A,A2=I3+I2=2A+1A=3A,故流过A1、A2的示数之比仍为2:1;
故A、C、D错误,B正确。
故选B。
【分析】先分析电势,利用欧姆定律求出三个电阻两端的电压,由于R1与R2的左端电势相等,判断出R1与R2的电流一定相反,再根据通过三电阻的电流关系画出电流可能的方向,再根据节点的电流代数和为零即流入的等于流出的得出两电流表的示数,从而得出两电流表示数的比值再即可得出答案。
9.如图是一个电阻暗盒,盒内有三个电阻,A、B、C、D分别为四根引线.现在用万用电表测量电阻得到:RAD=2Ω,RCD=5Ω,RAC=3Ω,若用导线把B、D端连接后,测得A、C端电阻RAC=2Ω,如果不用导线把B、D端连接,则RBD的大小为( )
A.10Ω B.9Ω C.8Ω D.7Ω
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计;电阻的并联
【解析】【解答】根据题意可知,A、D两点间的阻值为2Ω,
因此先在A、D间连入阻值为2Ω的定值电阻R1;
A、C间的电阻为3Ω,可直接接入一个阻值为3Ω的电阻R2;
而C、D间的阻值为5Ω,将上面两个电阻串联,正好符合要求,因此无需再另加电阻;
故如图1:
用导线将B、D连接后,A、C间的阻值为2Ω,
小于直接测量的A、C之间的阻值3Ω,那么可考虑:
在A、C间又与原来的3Ω的电阻并联了一个电阻,使现在A、C间的电阻为2Ω,此电阻阻值为6Ω;
这个6Ω电阻值是在令B、D间的导线相连,使A、C间又增加的一条支路上的电阻值,如图2:
由图可知:则在B、C之间连入4Ω的电阻R3即可;
所以如果不用导线把B、D端连接,如图3:
则RBD的大小为:R1+R2+R3=2Ω+3Ω+4Ω=9Ω。
故选B。
【分析】从阻值最小的两点开始,再结合电阻的串、并联规律按要求把其余电阻组合在一起。
二、多选题
10.(2024·本溪模拟)如图是某位同学测量定值电阻R1阻值所连接的部分电路,滑动变阻器R2的最大阻值已知,电源电压已知且恒定不变。为了测量出的阻值,下列说法正确的是( )
A.如果只有电压表,为了间接测量出通过 R1的电流,可将电压表并联在 R1两端,将滑动变阻器调到阻值最大
B.如果只有电压表,为了间接测量出通过R1的电流,可将电压表并联在 R2两端,将滑动变阻器调到阻值最大
C.如果只有电流表,为了间接测量出R1两端的电压,可将电流表串联在电路中,将滑动变阻器调到阻值最大
D.如果只将一个电流表串联在电路中,无论如何调节R2都无法测量出R1的阻值
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A、电压表测的是R1两端的电压,根据串联电路电压规律可求出R2两端电压,R2的最大阻值已知,根据欧姆定律可求出通过R2的电流,即通过R1的电流,A正确;
B、将电压表并联在R2两端,将滑动变阻器调到阻值最大,此时电压表测的是R2两端的电压,根据欧姆定律可求出通过R2的电流,串联电路中电流处处相等,通过R1的电流等于通过R2的电流,根据串联电路电压规律以及欧姆定律计算的阻值 ,B正确;
C、将电流表串联在电路中,此时电流表测的是电路中的电流,将滑动变阻器调到阻值最大,根据欧姆定律可求出R2两端的电压,根据串联电路电压规律以及欧姆定律计算的阻值,C正确、D错误。
故答案为:ABC。
【分析】根据串联电路电压规律、欧姆定律判识选项
闭合开关,两电阻串联接入电路,将电压表并联在R1两端,根据串联电路电压规律计算滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律计算通过电路的电流,根据欧姆定律计算待测电阻的阻值;闭合开关,两电阻串联接入电路,根据串联电路电压规律计算待测电阻两端的电压,根据欧姆定律计算通过电路的电流,根据欧姆定律计算待测电阻的阻值;闭合开关,两电阻串联接入电路,根据U=IR计算滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压规律计算待测电阻两端的电压,根据欧姆定律计算待测电阻的阻值。
11.(2024·岳阳二模)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图1中的器材连接成完整电路。
(2)闭合开关后,发现电流表没有示数,电压表有示数,其原因可能是____。
A.定值电阻短路 B.定值电阻开路 C.滑动变阻器短路
(3)问题解决后,闭合开关,滑片移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,则的阻值是 Ω。
(4)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比(选填“正”或“反”)。
【答案】(1)
(2)B
(3)5
(4)正
【知识点】实物的电路连接;电路故障的判断;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)要测量定值电阻的阻值,需要用滑动变阻器调节定值电阻两端的电压,两者应串联在电路中,变阻器的接线柱应一上一下接入电路。
(2)图1是串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压,闭合开关,电流表无示数,电路中可能有断路,电压表有示数,说明电压表与电源接通,则可能是电压表并联部分断路了,所以可能是定值电阻R断路了,故AC不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
(3)由图2知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A。定值电阻R的阻值
(4)实验中,每组对应的电流与电压的比值是定值,所以可得:在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【分析】(1)注意变阻器的接线柱应一上一下接入电路。
(2)电压表有示数,说明电压表与电源接通。
(3)根据欧姆定律求解定值电阻阻值;
(4)每组对应的电流与电压的比值是定值即电流与电压成正比。
12.(2024·广西模拟)广西脐橙名扬海内外,果农用石墨烯制成的甜敏电阻检测脐橙含糖量,其阻值会随含糖量的升高而增大。如右图所示是检测脐橙含糖量的电路,电源电压不变,将甜敏电阻R附着在脐橙上,当检测到含糖量较高的脐橙时
A.电流表示数增大,甜敏电阻R值减小
B.电流表示数减小,甜敏电阻R值增大
C.电流表和电压表的示数都减小
D.电流表和电压表的示数都增大
【答案】B,C
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律
【解析】【解答】A :阻值增大,总电阻增大,根据欧姆定律 I=U/R,电流减小,不是增大。故A 错误;
B :电阻增大,电流减小。故B正确;
C :因为电流减小,而电压表测甜敏电阻两端的电压,根据 U=IR,电阻增大,电流减小,所以电压表示数减小。故C正确;
D :电流和电压都减小,不是增大。故D 错误。
综上所述,正确答案是B、C。
【分析】 首先明确甜敏电阻阻值随含糖量升高而增大这一关键信息。当检测到含糖量高的脐橙时,甜敏电阻 R 阻值增大,导致整个电路总电阻增大。根据欧姆定律,电流会减小。接着,由于电流减小,而甜敏电阻在电路中分压,结合 U=IR 可知,电阻增大且电流减小会使甜敏电阻两端电压减小,即电压表读数减小。
三、填空题
13.(2024·池州模拟)某同学利用“伏安法”测量电阻的实验电路来间接测量电压表的内阻RA。部分电路如图所示,如果电流表的内阻为RA,定值电阻的阻值为R,某次测量中电流表示数为I,电压表示数为U,则待测电压表内阻RV的表达式为 。(用测量量和已知量表示)
【答案】
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电路图,考虑电表的内阻时,R与电压表(RV)并联后再与电流表串联,电压表测并联部分的电压,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,通过R的电流为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过RV的电流为
计算待测电压表内阻RV的阻值为:
【分析】电流表测量电阻和电压表的电流,根据并联电路电流规律,计算电压表的电流,根据,计算电阻。
14.(2023·惠城模拟)小英按如图1所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值。闭合开关S,滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时,电流表的示数如图2甲所示,电压表的示数如图2乙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,电阻Rx的阻值为 Ω。
【答案】2.5;0.5;5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】图2乙中,电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,根据指针位置,示数为2.5V,
图2甲中,电流表选0~0.6A量程,分度值为0.02A,根据指针位置,电流为0.5A,
计算电阻Rx的阻值。
【分析】根据电压表、电流表量程和分度值,测量电压和电流,利用,计算电阻。
15.(2023九下·惠州开学考)如甲图所示,当开关S闭合后,电流表的指针偏转均如乙图所示,其中a电流表测量的是通过 (选填“电源”“L1”或“L2”)的电流,b电流表的读数应为 A.流过L2灯的电流为 A.
【答案】L1;1.5;1.2
【知识点】并联电路的电流规律
【解析】【解答】(1)由电路图可知,a电流表与灯L1串联,所以a电流表测量的是通过L1的电流。
(2)b电流表在干路中,测的是干路中电流,所以b电流表的示数一定比a电流表示数大,但两电流表的指针偏转角度相同,所以a电流表选用的量程是0~0.6A,b电流表选用的量程是0~3A.因此,a电流表的示数是0.3A,即通过灯L1的电流I1=0.3A;b电流表的读数应为1.5A。
(3)根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,可知通过灯L2的电流是:1.5A-0.3A=1.2A。
【分析】(1)电流表要串联使用,电流表与哪个用电器串联就是测的哪个用电器的电流;
(2)电流表读数规则:一看清量程,二看清分度值,三看清表针停留位置;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
16.(2023·顺德模拟)利用如图所示电路测量电阻Rx的阻值,电源电压不变,R1=10Ω。当只闭合S时,R1与Rx是 (选填“串联”或“并联”),电压表的示数U1=2V;再闭合S1时,电压表示数U2=6V;则电源电压U0= V,Rx= Ω。
【答案】串联;6;20
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的基本连接方式
【解析】【解答】当只闭合S时,R1与Rx首尾连接在电路中,因此是串联接入电路。
电压表测R1两端的电压,再闭合S1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,所以电源电压为6V。
串联电路各处电流相等,根据欧姆定律可得,两电阻串联时通过电路的电流为
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得,电阻Rx的阻值为
【分析】各用电器顺次连接是串联电路;电压表连接在电源两端,测量电源电压;根据电压和电阻的比值, 计算电流,利用电压和电流的比值, 计算电阻。
17.(2019·惠阳模拟)马丽同学用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到最 端(选填“左”或“右”),当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表的示数是 A,Rx的阻值是 Ω.
【答案】右;0.5;5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于最大阻值处的右端;由图乙可知,电流表的量程为0 0.6A,分度值为0.02A,故电流表示数为0.5A,由I 可得,Rx 5Ω.
【分析】为防止电路中的电流过大烧坏电路元件,闭合开关前,滑动变阻器处于最大阻值处;根据电流表的量程和分度值读出示数,利用欧姆定律求出Rx的阻值。
18.(2017·河东模拟)如图所示,在圆圈甲处应为 (选填“电流表”或“电压表”)的符号,在圆圈乙处应为 (选填“电流表”或“电压表”)的符号.只闭合开关 ,可以测量定值电阻的阻值;只闭合开关 ,可以测量小灯泡的功率.请设计测量小灯泡功率时的记录实验数据的表格 .
【答案】电压表;电流表;S1;S2;
项目次数 电压(V) 电流(A) 功率(W) 灯泡的亮暗
1
2
3
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;伏安法测电阻的探究实验;电功率的测量
【解析】【解答】解:
圆圈甲的电表与用电器并联,应为电压表;圆圈乙的电表与用电器串联,应为电流表.
只闭合开关S1时,电阻R和滑动变阻器R1串联,电压表测电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流,所以,根据R= 可以测量定值电阻的阻值;
只闭合开关S2时,灯泡L和滑动变阻器R1串联,电压表测灯泡L两端的电压,电流表测量电路中的电流,所以,根据P=UI可以测量小灯泡的功率.
测量灯泡的电功率的表格如下:
项目 次数 电压(V) 电流(A) 功率(W) 灯泡的亮暗
1
2
3
故答案为:电压表;电流表;S1;S2;表格如上所示.
【分析】电压表与用电器并联,电流表与用电器串联;
测电阻和电功率均需测量电压和电流,测灯泡的电功率需多测几次,得出灯泡亮暗与电功率的关系;
19.(2017·北京模拟)小明利用电压表测量未知电阻的阻力.实验过程中,与未知电阻并联的电压表的示数如图甲所示,与未知电阻串联的电源表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,此时所测量的未知电阻的阻值为 Ω.
【答案】2;0.4;5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】解:电压表使用的量程为0~3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为2V.
电流表使用的量程为0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.4A.
由欧姆定律I= 可得未知电阻的阻值:
R= = =5Ω.
故答案为:2;0.4;5.
【分析】(1)电压表和电流表的读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少.(2)知道电压和电流,根据R= ,求出电阻大小.
四、实验探究题
20.(2024·贵溪模拟) 【实验名称】测量小灯泡正常发光时的电阻。
(1)【实验器材】电源(2节新干电池),开关、电压表、电流表、滑动变阻器(规格为“10Ω、1A”和“20Ω、0.5A”)、额定电压为2.5V的小灯泡、导线若干。
【实验原理】该实验的原理是 ,为完成实验,他应该选取规格为 的滑动变阻器;
(2)【实验步骤】
请你用笔画线代替导线,将如图电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时灯泡变亮 ;
(3)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表均有示数但示数较小,则接下来的操作是 ;
(4)移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,电压表的示数为2V,若要测量小灯泡正常发光时的电阻,此时应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动。如图所示是实验中绘制出的电流随电压变化的关系图像;分析图像可知,小灯泡正常工作时的电阻为 Ω,从图像还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐 (选填“变大”或“变小”)。
【答案】(1);20Ω 0.5A
(2)
(3)向左移动滑片
(4)左;10;变大
【知识点】实物的电路连接;额定电压
【解析】【解答】(1)测量小灯泡正常发光时的电阻所利用的原理是欧姆定律,即;小灯泡与滑动变阻器串联,为完成实验,应该尽量选择最大阻值较大的滑动变阻器,因为根据串联电路电压原理,选择最大阻值较大的滑动变阻器可以避免轻微调节滑动变阻器的阻值,就使灯泡两端的电压变化较大的情况产生,故选择20Ω、0.5A的滑动变阻器。
(2)滑动变阻器与小灯泡串联,所以滑片向左滑动时,灯泡变亮,即电流变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联,电压表测小灯泡两端的电压,电源电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V:
(3)闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表、电压表均有示数但示数较小,说明电路中有电流,但电流较小,此时可能是滑动变阻器所分电压过大,即滑动变阻器接入电路的阻值过大,所以接下来的操作为向左移动滑片。
(4)小灯泡正常发光时,两端的电压为2.5V,现在小灯泡两端的电压为2V,所以需要增大小灯泡两端的电压,所以要使滑动变阻器接入电路的阻值变小,滑动变阻器应该向左移动;由上述分析可得,小灯泡正常工作时的电压为2.5V,电流为0.25A,则由欧姆定律可得,正常工作时的电阻为
由题意及图可得,I-U图的斜率为,随电压的增大,图中斜率越来越小,R越来越大,故电阻随电压的增大逐渐变大。
【分析】 (1)该实验的原理是R=U/I;
(2)滑动变阻器选用“一上一下”两个接线柱串联接入电路,且变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大,根据小灯泡的额定电压为2.5V确定电压表选用小量程与灯并联;
(3)闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数,说明电路是通路,不用更换灯泡,也不用检查电路是否断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,分析电阻过大的原因,然后进行下一步操作;
(4)小灯泡的额定电压为2.5V,若要测得小灯泡正常发光时的电阻,应让灯泡两端的电压变大,让滑动变阻器两端的电压变小,根据串联分压特点可知,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,进而得出滑片P的移动方向;由I-U图象可知,小灯泡正常发光时,通过灯泡的电流,根据欧姆定律可知小灯泡正常发光时的电阻。
21.(2024九下·玉溪月考) 小王同学进行“测量小灯泡的电阻”实验。
[实验器材]6V蓄电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器(50Ω、1.5A)、小灯泡、开关各一个,导线若干。
[设计并进行实验]
(1)要求滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变暗,请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整 ;
(2)某同学 开关,按电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 ;
(3)闭合开关前,应把滑动变阻器滑片的位置调到 (选填“A”或“B”)端;
(4)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表的示数为零,电压表的示数为6V,产生此故障的原因可能是 ;
(5)排除故障后,调节滑动变阻器,此时电流表的示数如图丙所示,此时小灯泡两端的电压为2.5V,则小灯泡的电阻为 Ω。小王处理数据时发现灯泡电阻发生改变,所以 (“能”或“不能”)用该小灯泡探究电流与电压的关系。
【答案】(1)
(2)断开;电流表正负接线柱接反了
(3)B
(4)小灯泡断路
(5)12.5;不能
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电路故障的判断;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)滑片向右移动时小灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器电阻变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中,如下图所示:
(2)为了保护电路,连接电路时开关应该断开,故某同学断开开关,按电路图连接实物;试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,即电流表指针反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(3)为了保护电路,闭合开关前,应把滑动变阻器滑片的位置调到阻值最大处,即B端;
(4)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表的示数为零,说明电路可能断路;电压表的示数为6V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即产生此故障的原因可能是小灯泡断路;
(5)排除故障后,调节滑动变阻器,此时电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,此时小灯泡两端的电压为2.5V,则小灯泡的电阻为; 在探究电流与电压的关系中,应控制电阻的阻值不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是一定值,所以不能用该小灯泡探究电流与电压的关系。
【分析】(1)滑片向右移动时小灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器电阻变大,据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱;
(2)为了保护电路,连接电路时开关应该断开;试触时,电流表指针反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(3)为了保护电路,闭合开关前,应把滑动变阻器滑片的位置调到阻值最大处;
(4)闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表的示数为零,说明电路可能断路;电压表的示数为6V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;
(5)根据电流表选用量程确定分度值读数,利用求出小灯泡的电阻;在探究电流与电压的关系实验中,应控制电阻的阻值不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,据此分析。
22.(2023·江南模拟)小明同学用如图甲所示电路测量未知电阻的阻值,电源电压3V保持不变,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.3 0.4
(1)请在图甲中添加一根导线帮小明把电路连接完整(要求导线不能交叉,滑片向右移动时电流表示数变小)。
(2)闭合开关前,小明把滑片移到阻值 处。闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压,原因可能是未知电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,小明继续进行实验,将电压表和电流表测得的数据记录如表所示。
①第4次实验时电流表示数如图乙所示,记为 A,并算出Rx= Ω。
②老师看完数据后,发现有一组数据不是本实验中测得的,它是第 组(填实验序号)。
(4)其他同学在实验过程中,发现电压表不能正常使用,为了测量未知电阻Rx的阻值,增加了一个已知阻值的定值电阻R0和一个开关S1进行实验。请你在如图丙已画出的部分设计电路上,利用新增器材将电路补充完整。
【答案】(1)
(2)最大;断路
(3)0.5;5;1
(4)
【知识点】实物的电路连接;串联电路的电流规律;滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】本题目主要考察伏安法测电阻的相关实验步骤
(1)由于题目甲中已画出了部分电路元件的连接情况,只需将滑动变阻器接入电路,而题目中明确要求了:滑片P向右移动时电流表示数变小,即:P向右滑时电阻R滑的阻值要增大,图中已把变阻器左上接线柱接入了电路,由滑动变阻器的连接规则可知,应将左下接线柱接入(P向右滑时,线圈接入电路的电阻线长度增大),即:用导线把变阻器的左下接线柱与电阻左接线柱连接,就可以了,画线连接方法如图所示;
(2)为了保证电路安全,闭合开关前,应将滑片移到阻值最大的一端,即本小题的第一空应填:最大;
闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表的示数接近电源电压,原因可能是未知电阻断开,因为:当未知电阻断开时,电路就处于开路状态,电流表的示数为零,而电压表此时相当于测电源电压,故本小题的第二空应填:断路;
(3)排除故障后,小明继续进行实验,将电压表和电流表测得的数据记录表中;①第4次实验时电流表示数如图乙所示,由于电流表使用的是小量程,应读取小量程刻度,即:I=0.5A,故本小题的第一空填:0.5 ;根据表中第四次实验数据:U=2.5V,I=0.5A,根据欧姆定律可计算出未知电阻的阻值为:,故本小题的第二空应填:5Ω;
②老师看完数据后,发现有一组数据不是本实验中测得的,它是第一组数据,这是因为:当R滑=20Ω、Rx=5Ω时,电路中的最小电流,而不是表中第一组数据中的电流值(0.1A) ,故本小题的空应填:1 ;
(4) 其他同学在实验过程中,发现电压表不能正常使用,即:实验中缺少电压表,可以利用电流表和一个已知电阻继续测量,具体方法是:将已知阻值的定值电阻R0与未知电阻Rx串联,然后将开关S1与Rx并联,先闭合S、S1,使电流表只测通过R0的电流,根据U=IR0计算出电源电压;再闭合S、断开S1,使电流表测通过串联电路的电流,然后通过 计算出总电阻,再减去R0就得出电阻Rx的阻值了,所以我们可以在丙图中串联接入R0,并将开关S1与Rx并联,其电路图如图所示。
【分析】
(1)滑动变阻器的使用原则:“滑变接法,一上一下,上横为零,下横为定,左下左滑电阻小,左下右滑电阻大”;
(2)若闭合开关后,电流表示数为零,电压表示数为电源电压,则表示,该电路中与电压表并联的电阻开路;
(3)根据实验数据,利用R=U/I计算出待测电阻的阻值;
(4)当电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,可计算出第一组数据不是实验数据;
(5)除伏安法测电阻外,还有安阻法和伏阻法可以间接测量电阻值。
23.(2023·大渡口模拟)小红同学用“伏安法”测量小灯泡正常发光时的电阻,选用的小灯泡标有“2.5V”字样,他连接的实物电路如图甲所示,电源电压3V保持不变滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示,闭合开关,发现电压表的指针刚好满偏,电流表无示数,仔细检查后,发现只有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“×”,并补上一条正确的导线 ;
(2)纠正错误后闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,电路中存在的故障可能是______;
A.电流表内部断路了
B.灯座内部出现了短路
C.灯泡的灯丝断了
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P到某处时,电压表示数为2.0V,若他想让小灯泡正常发光,应将滑片P向 调节(选填“左”或“右”);
(4)小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡正常发光的电阻为 Ω(结果保留一位小数),此时电流通过滑动变阻器的功率为 W。通过实验发现,当小灯泡两端电压逐渐增大时,灯泡亮度会逐渐变亮,说明小灯泡的亮度与 功率(选填“额定”或“实际”)有关;
(5)小红用下面表格中实验数据计算小灯泡的灯丝电阻值时,发现灯丝电阻随着其两端电压的升高而增大。小红反思:电阻是导体的一种性质,决定和影响导体阻值大小的因素中并没有电压这一因素,那么导体两端电压的变化可能引起了某个因素发生变化,这个因素就是 ;
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流表示数I/A 0.18 0.22 0.26 0.3
(6)小红还想进一步测出小灯泡在0.5V电压下电阻,但是当电路闭合时,发现无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到0.5V。请你利用电学实验中常见的器材(或元件),对原电路进行改进,使小灯泡两端电压能达到0.5V(要求简要写出你所选用的器材名称以及器材接入原电路中的连接方式和位置)。答: 。
【答案】(1)
(2)B
(3)右
(4)8.9;0.14;实际
(5)温度
(6)在电路中与小灯泡串联一只阻值合适的定值电阻
【知识点】电路的构成及电路图;探究串、并联电路中的电压规律实验;电路故障的判断;滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【解答】(1)原电路中,灯泡与滑动变阻器并联,为电源电压,所以电压表满偏,应将灯泡与滑动变阻器的连线该接到测灯泡电压,如图所示:
(2)电流表有示数,电压表无示数,说明有电流无电压,是因为灯泡短路,即电压表测一根导线的电压,所以电压表无示数。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)由于未达到小灯泡的额定电压,说明滑动变阻器的阻值大,根据串联分压,滑动变阻器分走了电压,需要将滑动变阻器的阻值减小,即滑片向右滑动。
(4)图乙中,电流表读数为0.28A,则小灯泡正常发光的电阻为;所以此时滑动变阻器两端的电压为UR=U﹣UL=3V﹣2.5V=0.5V,则滑动变阻器的功率为PR=URI=0.5V×0.28A=0.14W;由于小灯泡的亮度随电压增大而改变,所以小灯泡的亮度与实际功率有关。
(5)灯泡为非纯电阻用电器,说明小灯泡的电阻随温度的改变而改变。
(6)小灯泡两端的电压都无法调到0.5V,说明滑动变阻器分得的电压太小,即滑动变阻器的最大阻值太小,所以可以在电路中串联一电阻再调节滑动变阻器以让灯泡电压达到0.5V。
【分析】(1)实物图中,滑动变阻器和灯泡并联,电压表串联在电路中。故滑动变阻器和灯泡相连的导线错误,应把灯泡的右接线柱和电源的“﹣”接线柱相连;
(2)电流表有示数,说明电路中有电流,而电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路;
(3)要使灯泡正常发光,滑动变阻器分得的电压过大,根据串联分压,应减小滑动变阻器的阻值,即向右调节;
(4)读出电流表示数,根据P=UI即可计算出灯泡的额定功率;根据串联电路的分压特点求出滑动变阻器的电压,根据R=U/I可求滑动变阻器的阻值;
(5)灯丝电阻会随着温度的变化而变化;
(6)无论如何移动滑片,小灯泡两端的电压都无法调到0.5V,说明滑动变阻器的最大阻值太小,分压太小。需再串联一个电阻。
五、计算题
24.(2024九下·自贡月考) 如图所示,电源电压保持不变,灯泡L标有“6V;3W”字样,滑动变阻器的阻值变化范围为0~50Ω,定值电阻的阻值为5Ω。(灯丝的电阻不随温度变化)
(1)小灯泡L的阻值为多少?
(2)当S、和都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L刚好正常发光,此时电流表的示数为多少?
(3)当滑动变阻器滑片滑到b端,并保证电流表有示数时,开关应怎样闭合或断开才能使电路的总功率最小,该最小功率为多少?
【答案】(1)解:灯泡L的阻值
答:小灯泡L的阻值为12Ω;
(2)解:当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡L和电阻R2并联,小灯泡L刚好正常发光,根据并联电路电压的规律知电源电压为U=U2=UL=6V
通过灯泡L的电流
通过电阻R2的电流
根据并联电路电流的规律知,此时电流表的示数为I=IL+I2=0.5A+1.2A=1.7A
答:当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,小灯泡L刚好正常发光,此时电流表的示数为1.7A;
(3)解:电源电压不变,根据可知,电路中的总电阻最大时,总功率最小。则当开关S、S1闭合S2断开时,滑动变阻器的滑片滑到b端时,R1和灯泡串联,此时电路的总电阻最大,总功率最小,电路的总功率
答:当滑动变阻器的滑片滑到b端,并保证电流表有示数时,当开关S、S1闭合S2断开时,才能使电路的总功率最小;该最小功率为0.58W。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;电功率的计算
【解析】【分析】(1)由得求出小灯泡L的阻值 。
(2)当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,灯泡L和电阻R2并联,小灯泡L刚好正常发光,根据求通过灯泡L的电流 ,根据求通过电阻R2的电流 ,根据并联电路电流的规律知,得此时电流表的示数。
(3)当S、S1和S2都闭合,滑动变阻器的滑片滑到a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为零,灯泡L和电阻R2并联,小灯泡L刚好正常发光,根据并联电路电压的规律知电源电压 ; 滑动变阻器的滑片滑到b端,电源电压不变,根据可知,电路中的总电阻最大时,总功率最小。则当开关S、S1闭合S2断开时,滑动变阻器的滑片滑到b端时,R1和灯泡串联,此时电路的总电阻最大,总功率最小;电路的总电阻为:R1+R2 ,根据 求最小功率。
25.(2023·丹东)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样,定值电阻R1阻值为20Ω,滑动变阻器R2最大阻值为18Ω。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)小灯泡L的电阻;
(2)当开关S、S1都闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,小灯泡L恰好正常发光,求电流表的示数;
(3)当开关S1断开,S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,小灯泡L的电功率。
【答案】(1)解:不考虑温度对灯丝电阻的影响,由可知小灯泡L的电阻
答:小灯泡L的电阻为12Ω;
(2)解:当开关S、S1都闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,定值电阻和灯泡并联,电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光,则电源电源U=UL=6V
通过灯泡的电流
通过定值电阻的电流
电流表的示数I=IL+I1=0.5A+0.3A=0.8A
答:电流表的示数为0.8A;
(3)解:当开关S1断开,S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,灯泡和滑动变阻器串联,根据欧姆定律可知电路电流
小灯泡L的电功率P =I 2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W
答:当开关S1断开,S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,小灯泡L的电功率为0.48W。
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的串联;电阻的并联;电功率的计算
【解析】【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据 计算灯泡的电阻。
(2)当开关S、S1都闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0Ω,定值电阻和灯泡并联,电流表测量干路电流。小灯泡L恰好正常发光,可根据并联电路的电压特点U总=UL计算出电源电压。再根据 计算通过灯泡的电流,根据 计算通过定值电阻的电流,最后根据 I=IL+I1 计算出电流表的示数。
(3)当开关S1断开,S闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到b端时,灯泡和滑动变阻器串联。首先根据R总=RL+R2计算出总电阻,再根据 计算通过电路电流,最后根据 P =I 2RL 计算小灯泡的电功率。
26.(2024九下·上海市模拟)在如图所示的电路中,电源电压恒为9V,R1的阻值是30Ω,闭合开关S,电流表A的示数是0.4A。求:
(1)电流表A1的示数;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】解:(1)由图可知,R1、R2并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量R1的电流。根据并联电路电压特点可知:U1=U2=U=9V,
通过R1电流为:,电流表A1的示数为0.3A。
(2)根据并联电路电流特点,计算通过R2电流为
,
由欧姆定律可得,R2的阻值为:。
答:(1)电流表A1的示数为0.3A;
(2)电阻R2的阻值为90Ω。
【知识点】并联电路的电流规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)并联电路中,各支路电压等压电源电压,根据,计算电流;
(2)根据并联电路电流 规律,计算支路电流,根据,计算电阻。
27.(2024·绥中模拟)小明家一款新型电烤箱铭牌上的部分参数如图甲所示,其简化电路如图乙所示,R1、R2均为电热丝(阻值不随温度变化)。求:
(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流?
(2)电热丝R2的阻值?
(3)傍晚用电高峰期,小明想测量电烤箱在工作时的实际电压,于是他断开了家中其他用电器,仅让电烤箱在加热状态下工作,1min内如图丙所示的电能表转盘转了50r.则电烤箱两端的实际电压是多少?
【答案】解:(1)该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为:
答:该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流为0.5A;
(2)当S闭合,S1接右边接线柱b时,R1单独工作,电路中电阻最大,电源电压一定,由可知,此时电功率最小,电路处于保温挡位;当S闭合,S1接a时,电阻R1和R2并联,电路中电阻最小,电源电压一定,由可知电功率最大,处于加热档,此时R1的电功率
P1=P保温=110W
R2的电功率
电热丝R2的阻值为:
答:电热丝R2的阻值为44Ω;
(3)S闭合、S2接左边接线柱a时,电阻R1和R2并联,处于加热挡位,P加热=1210W,总电阻
电能表转盘转了50r,电烤箱消耗的电能
电烤箱的实际功率
电路的实际电压为:
答:电烤箱两端的实际电压是220V。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电能表参数的理解;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)知道额定保温功率、工作电压,利用P=UI求该电烤箱在额定保温功率下工作时的电流;
(2)当S闭合,S1接右边接线柱b时,R1单独工作,电路中电阻较大,电源电压一定,由可知,此时电功率较小,电路处于保温档位;当S闭合、S2接左边接线柱a时,电阻R1和R2并联,电路中电阻较小,电源电压一定,由求R2的阻值大小;(3)利用求R并的大小;
(4)电能表上“3000r/(kW h)”表示电路中用电器每消耗1kW h的电能,电能表的转盘转3000r,据此求电能表转盘转了50r时,电烤箱消耗的电能,知道工作时间,利用求出电烤箱的实际功率;再利用求出实际电压。
28.(2024·江门模拟)如表是小明家电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,和均为电热丝(阻值不变)。求:
电烤箱
额定电压
额定功率 高温挡
低温挡
电源频率
(1)电烤箱在低温挡正常工作时的电流;
(2)电烤箱在高温挡正常工作时,的阻值是多少;
(3)假设电路实际电压为,电烤箱在高温挡的实际功率是多少?
【答案】解:(1)低温挡正常工作时的电流;
答:电烤箱在低温挡正常工作时的电流。
(2)由电路图可知,开关闭合,闭合时,电路为的简单电路,电路的总电阻最小,此时电烤箱是高温挡;
当闭合、断开时,与串联,电路的总电阻最大,电烤箱是低温挡;
开关闭合,闭合时,电路为的简单电路,电烤箱是高温挡,
电路中的阻值;
答:电烤箱在高温挡正常工作时,的阻值是。
(3)电烤箱工作时两端的实际电压是;
在高温挡的实际功率。
答:假设电路实际电压为,电烤箱在高温挡的实际功率是。
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;电功率的计算
【解析】【分析】 (1)由P=UI计算低温挡正常工作时的电流;
(2)电源的电压一定,由可知,电烤箱处于高温挡时,电路的总电阻最小,结合电路图得出开关的状态,开关S1闭合,S2闭合时,电路为R1的简单电路,电烤箱是高温挡,根据求出电路中R1的阻值;(3)根据实际电压利用计算实际功率。
29.(2024·苍溪模拟) 在如图所示的电路中,电源电压为12V,且保持不变,已知滑动变阻器 标有“18Ω、1.5A”,定值电阻R0的阻值是24Ω, 小灯泡L标有“6V、3W”字样(假设灯丝电阻不变) 。求:
(1) 灯泡的电阻和正常发光时的电流各是多少;
(2) S闭合, S1、S2都断开时, 要使灯泡正常发光, 滑动变阻器接入电路中的阻值;
(3) S、S1、S2都闭合时, 保证电路安全情况下, 求整个电路消耗的总功率的范围。
【答案】(1)解: 灯泡正常工作时的电阻:RL12Ω.
由P=UI可知,灯泡正常工作时的电流:IL额0.5A
(2)解: 当S闭合,S1、S2都断开时,L和变阻器串联且灯泡正常发光,
U滑=U﹣UL额=12V﹣6V=6V,
R滑12Ω
(3)解: S、S1、S2都闭合时,当变阻器连入阻值最大时, 总电阻最大,此时消耗的总功率最小,整个电路消耗的最小总功率P最小14W.
当滑动变阻器R1通过的电流为1.5A时,电路的总电流最大,
最大电流为I最大=I1大+I0=1.5A2A,
此时电路的总功率最大,最大为:P最大=UI最大=12V×2A=24W.
所以整个电路消耗的总功率的范围为:14W~24W
【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;电路的动态分析;电功率的计算
【解析】【分析】(1)已知灯泡的额定电压和额定功率,根据公式可求灯泡的电阻,根据公式可求灯泡正常发光时的电流;
(2)S闭合,S1、S2都断开时,L和变阻器串联且灯泡正常发光,滑动变阻器两端的电压等于电源电压减去灯泡的额定电压,根据公式可求滑动变阻器接入电路的电阻;
(3)当变阻器连入阻值最大时,R0与滑动变阻器并联后电路的总电阻最大,此时电路消耗的总功率最小,根据算出电路消耗的最小总功率;根据滑动变阻器的规格判断出滑动变阻器的最大电流,进而判断出电路的最大总电流,由算出电路最大的总功率,最后判断出整个电路消耗的总功率的范围。
1 / 1