【精品解析】江苏省初中物理中考真题专项复习-电磁学:电路和欧姆定律

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名称 【精品解析】江苏省初中物理中考真题专项复习-电磁学:电路和欧姆定律
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科目 物理
更新时间 2025-10-31 00:00:00

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江苏省初中物理中考真题专项复习-电磁学:电路和欧姆定律
一、选择题
1.(2025·无锡)如图所示,是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路,小灯泡的额定电流为0.3A。电源电压保持不变,R为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.越将滑动变阻器的滑片 P 置于B 端,断开开关 S2,闭合开关S、S1电流表示数为0.1A;移动滑片P置于A端,电流表的示数为0.2A.重新将滑片 P 移至 B 端,断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑片 P 使电流表的示数为0.3A;保持滑片P 的位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S1,电流表示数为0.16A. 下列说法中正确的是(  )
A.电源的电压为3V B.定值电阻R 的阻值为10Ω.
C.小灯泡的额定电压为3.8V D.小灯泡的额定功率为0.75W
2.(2025·常州)如图所示的家庭电路,闭合开关,灯泡发光。一段时间后,突发熔丝熔断。下列四种电路故障中:①开关处短路,②开关处断路,③灯泡处短路,④插座内左右金属片接触,会导致熔丝熔断的是(  )
A.①③ B.②③ C.①④ D.③④
3.(2025·淮安)如图所示,盒子面板上有两个小灯泡和一个开关,电源和连接它们的导线在盒子内部,某同学采用下列方案去判断两个灯泡的连接方式:①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,则两个灯泡并联;②闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联;③拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,则两个灯泡并联;④用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数均为1.5V,则两个灯泡并联。该同学判断正确的是 (  )
A.①④ B.③④ C.②③ D.②③④
4.(2025·盐城)家用抽油烟机装有排气扇和照明灯,使用时它们既能同时工作又能单独工作。下列电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
5.(2025·宿迁)跨学科实践活动中,学习小组为某居民小区设计“图书自动借阅机”,通过刷卡(相当于闭合开关 或人脸识别(相当于闭合开关, 都可以使电动机工作,完成借阅服务;当天黑时,光控开关 闭合还可以提供照明。下列电路符合设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
6.(2025·扬州)观察电动自行车发现:捏紧左边或右边的刹车把手,车尾的同一盏刹车指示灯就会亮起;拨动向左或向右的转向灯开关,车尾对应一侧的转向指示灯就会亮起.车尾指示灯电路原理图合理的是
A. B.
C. D.
7.(2025·镇江)安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关 闭合;若系好安全带,则开关 闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯 L 亮起;系上安全带时,指示灯 L 熄灭。下列电路图中符合设计要求的是 (  )
A. B.
C. D.
8.(2025·镇江)小明用如图所示的电路探究串联电路的电压特点,电源电压恒为 3V。闭合开关后,发现电压表 V1 的示数为3V,电压表 V2 的示数为0V,则电路的故障可能是 (  )
A.电阻 R1 短路 B.电阻 R1 断路
C.导线①断路 D.导线②断路
9.(2025·宿迁)噪声是污染环境的公害之一。某科技小组为了监测噪声的强弱,用学生电源、电压表、定值电阻R0、声敏电阻R 等实验器材进行探究,设计如图甲所示电路。其中R的阻值随声音强弱变化如图乙所示。某次测试中,当噪声为70dB 时,电压表示数为6V ;当噪声为40dB 时,电压表示数为3V 。下列说法正确的是(  )
A.R0阻值为20Ω
B.电源电压为24V
C.电路中电压表示数随声音强弱增大而减小
D.当电压表示数为4.5V时,噪声强度为50dB
10.(2025·连云) 某兴趣小组想设计一种能自动测定光照强度的装置,当光照强度增强时,光敏电阻阻值变小,光照强度显示器(由电压表改装而成)示数增大,反之示数减小。若电源电压不变,是定值电阻,则下列设计的电路图中符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
11.(2025·苏州)小明要设计自动防盗报警电路。要求:开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,导线 MN被扯断,灯亮且电铃响。下列电路符合设计要求的是
A. B.
C. D.
12.(2025·苏州)如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则
A.电流表A示数变小
B.电压表V1示数不变
C.电压表V1示数与电流表A示数之比变大
D.电压表V2示数与电流表A示数之比变小
13.(2025·南通)冬天,为控制蔬菜大棚的温度在 20~28℃,同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V, R1是热敏电阻, R0选用3kΩ或5kΩ的定值电阻。闭合开关S, 当R1两端电压U≥2V时,开启加热系统:当U≤1.8V时,关闭加热系统。热敏电阻R1在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是(  )
温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5
阻值/kΩ 22 16 10 6 4.5 3 2.5
A.R1的阻值与温度成反比
B.选用3kΩ的定值电阻能够满足设计的要求
C.R1和R0的功率可能相等
D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低
二、填空题
14.(2025·徐州)家庭电路有两根进户线,分别是火线和零线。火线和零线之间的电压为   V。各用电器都是一端接在火线上,另一端接在零线上,即这些用电器是   联的。用测电笔的笔尖接触电线,如果氖管发光,表示接触的是   线。
15.(2025·无锡)按照图甲连接电路,探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,电源电压恒为3V,三个定值电阻Ra、Rb、Rc.探究通过导体的电流与它两端电压的关系时,先将电阻 接入电路:将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端,闭合开关,读出电压表、电流表的示数.移动滑片P,改变电阻两端电压继续探究,根据实际所测数据,以电流F为纵坐标,以电压U 为横坐标,在坐标系中描点画出Ra的I-U图像a、再分别将Rb、R,接入电路,采用同样的方式探究,得到图像b、c,如图乙所:示.则Ra的阻值为   Ω;单独分析图乙中每条I-U图.像,可知:当导体电阻,一定时,   ;实验中滑动变阻器的最大阻值为   Ω.为了探究.电流与电阻的关系,分别将三个电阻接入电路,需要保持电、阻两端电压不变,则该电压的最小值为   V.
16.(2025·镇江)测电笔由氖管和高电阻串联构成,可以辨别火线与零线。正确使用时,手要接触测电笔   部的金属电极,笔尖与   线接触时氖管发光;氖管发光时其两端电压为70V,通过测电笔的电流不得超过0.1mA,则高电阻的阻值至少为   Ω(不计人体的电阻)。
三、实验探究题
17.(2025·徐州)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是(  )
A.短路 B.短路 C.开关断路 D.或断路
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压为   V。
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题:   。
18.(2025·淮安)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应   开关。
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到   (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为   A,计算出定值电阻的阻值为   Ω。
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是   。
19.(2025·宿迁)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
乙:
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完整,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是   。
(3)闭合开关,电流表无示数、电压表有示数,则发生的故障是   。
(4)某小组实验数据如图乙所示,则该电阻值是   Ω(结果保留1位小数);接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I—U图像如图丙,则其中   (选填“a”或“b”)阻值更大。
20.(2025·南京)现想测量两个小灯泡、正常发光时的电阻.
(1)图甲是用“伏安法”测量正常发光时电阻的实物电路.
①用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整(导线不允许交叉);
②闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电压表指针明显偏转,故障原因可能是小灯泡   (选填“断路”或“短路”);
③排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为   (精确到0.1).
(2)为了测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻,小明和小华设计了图丙所示的电路,定值电阻的阻值为,电源电压恒为.(已知,且满足测量要求)
①将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端;
②闭合,断开,调节滑片,使电压表示数为   时,小灯泡正常发光;
③共同完成上述操作后,小明和小华分别只进行了以下一步操作.
小明:保持滑片不动,断开,闭合,读出电压表的示数.
小华:保持滑片不动,闭合,读出电压表的示数.
综合以上信息,对小明、小华的方案能否测量出小灯泡正常发光时的电阻进行评价   (填字母).
A.只有小明的方案可行 B.只有小华的方案可行
C.两人的方案都可行 D.两人的方案都不可行
21.(2025·无锡)小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有:电源(电压可调)、电流表、电压表、阻值约为 100Ω的电阻片、定值电阻R、细金属杆OABC、浮子(体积为20cm2)、开关、导线、油箱、汽油;汽油为绝缘体.(p油=0.75g/cm3,g取10N/ kg)
(1)她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40Ω的电阻,为此连接了如图甲所示的电路。
将鳄鱼夹置于电阻片的B'端,闭合开关S,电压表示数如图乙所示为   V。向A'端缓慢移动鳄鱼夹,观察电流表示数,当示数为   A时,标记幅鱼夹的位置,则该位置到A2端的阻值即为40Ω。
(2)她们重新调节了电源电压,连接了如图丙所示的装置,电阻R'=40Ω;它与金属杆OA接触良好(摩擦不计).金属杆OABC 可以绕固定点O-自由转动,其重心在OC连线上.浮子可以绕CD轴自由转动。
①在油箱内倒入汽油,当浮子处于图丙所示的位置时,浮子浮在汽油中静止,恰好一半体积浸入汽油,此时浮子所受浮力大小为   N.继续倒油,油面上升、浮子再次静止时,浸在汽油中的体积   (选填“变大”“变小”或“不变”).
②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度,闭合开关S,当OA处于M端的位置,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm,此时电流表示数为0.12A、继续向油箱内倒入汽油,记录油面高度k和对应的电流表示数I,当OA处于N端的位置时,电流表示数为0.6A,数据记录在下表中.则该装置中电源电压为   V,电阻R 阻值为   Ω;当电流表示数为0.5A时,油面高度为   cm.
油面高度h/ cin 0 2.5 5 7.5 10
电流表示数 0.12 0.15 0.2 0.3. 0.6
22.(2025·南通)灯泡标有“2.5V0.3A”字样,在测量其电阻大小的实验中,小军设计了如图甲所示的电路,电源电压3V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑片应位于最   端。闭合开关,电压表示数为0.3V,电流表指针有偏转,灯泡不发光,这是因为   。
(3)移动滑片,灯泡发出微弱的光,此时电压表示数为0.6V,电流表示数如图乙,灯泡电阻为   Ω。继续移动滑片使灯泡正常发光,此时灯泡电阻约为   Ω.(均保留一位小数)
(4)小军分析实验数据,发现灯泡电阻是变化的。他想较准确估测灯泡未通电时的电阻,设计了以下三个方案。
方案一:闭合开关,移动滑片至灯泡即将发光,测出此时灯泡电阻R1。
方案二:闭合开关,移动滑片至阻值最大端,测出此时灯泡电阻R2。
方案三:完成方案一和方案二中的测量,算出 R1、R2的平均值。
你认为最合理的是方案   理由是   。
23.(2025·扬州)用电压表和电流表测量定值电阻. R的阻值.
(1)如图1,请用笔画线代替导线将电路连接完整   .
(2)正确连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表示数始终为零、电流表示数有变化,则故障是    .(写出一种可能的情况)
(3)排除故障,闭合开关前,小明观察到电流表示数为0.04 A,由于没有螺丝刀,无法调零.继续实验,电流表示数为0.28 A时,电压表示数如图2,读数为   V,电阻R 的阻值为    Ω.多次测量后,为了画出通过电阻R 的电流随它两端电压变化的图像,应注意什么    .
(4)小明画出了如图3的图像.发现图线与纵轴交点的纵坐标为0.04 A,此数值恰与电流表未调零时的示数相同,他认为这是一种巧合.他的观点是否正确    ,请说明理由:   .
24.(2025·常州)小组同学测量定值电阻的阻值。实验器材为:3节新干电池(每节电池的电压恒为)、开关、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
(1)请在图甲中以笔画线完成电路连接。要求:
①电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程);
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于端。
(2)闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,电路故障可能是   。
(3)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片,测得多组数据。进行实验①时,电压表的示数如图乙所示,请将表格填写完整。
实验序号 ① ② ③
▲ 2.8 4.5
0.1 0.2 0.3
▲ 14 15
的平均值/ ▲
(4)用该定值电阻、额定电压为的灯泡连接电路如图丙所示,灯泡的关系图像如图丁所示。闭合开关,灯泡的实际功率为其额定功率的,则电源电压为   V。
25.(2025·盐城)小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为   A;
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换   重复上述实验;
(4)第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时,   可能损坏;
(5)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题:   。
26.(2025·苏州)小明用电压为6V的电源、定值电阻R1、电压表、电流表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R2、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
(1)根据图甲所示电路图,将图乙的实物图连接完整   ;
(2)电路连接正确,规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为6V。中路中仅有一处故障,则故障可能是   。
(3)排除故障后继续实验,小明的实验数据如下表:
实验序号 1 2 3 4 5
电压/V 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5
电流/A 0.150 .25 0.35 0.45 0.54
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,请你判断这组数据的实验序号是   。
(4)通过实验得出初步结论:   时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
27.(2025·连云) 小明想测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻,连接的部分电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整   ;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,产生这一现象的原因可能是____;
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示。此时小灯泡的电阻是   (结果保留一位小数);
(4)利用现有器材,能否“探究通过导体的电流与电压的关系”?   ,理由是   。
四、综合题
28.(2025·镇江)小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最   端。
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整。
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数1,完成后作出U-I图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为   Ω,滑动变阻器的最大阻值为   Ω。
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表 A1,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压U'恒定且未知,操作如下。
①在a 、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的 处;
③取下 ab 间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为   Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是   (选填“均匀”或“不均匀”)的。
29.(2025·镇江)如图1所示为某水位自动控制的模拟装置。柱形物体 Q 的横截面积 高H=0.5m,密度 用一硬杆将 Q连接在力敏电阻 R2的下方,硬杆的质量和体积均不计,Q的下端到水池底部的距离h-0.05m。通过调节电阻箱 R1的阻值,可使水位控制在某一范围内。已知电源电压 的阻值与硬杆对 的作用力F的关系图像如图2所示;当电磁铁线圈中的电流I≥0.05A 时,衔铁 K被吸住,位于位置a,此时水池停止排水,开始注水;当l≤0.03A时,衔铁 K 才会被释放,位于位置b ,此时水池停止注水,开始排水。不计线圈电阻,ρ水g 取10N/kg。
(1)Q 的质量为    kg。若硬杆对 的作用力 F 不断增大,则R2的阻值将   。
(2)开始时水池中无水,要确保闭合开关 后,即开始注水。
① 求R1接入电路的电阻的最大值。
② 若 接入电路的电阻取①中的最大值,求最高水位到池底的距离。
(3)为了能将水位控制在一定范围内,R1接入电路的电阻的最小值是   Ω;此时最高水位和最低水位的高度差是   m。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB、 将滑动变阻器的滑片 P 置于B 端,断开开关 S2,闭合开关S、S1电流表示数为0.1A,据图分析可知,定值电阻和变阻器串联,电流表测量电路电流,根据欧姆定律可列U=I1(R+RP)=0.1A×(R+20Ω); 移动滑片P置于A 端,电流表的示数为0.2A. 同理可列U=I2R=0.2A×R,解得U=4V,R=20Ω,故AB错误;
CD、 重新将滑片 P 移至 B 端,断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑片 P 使电流表的示数为0.3A ,此时灯泡和变阻器串联,电流表测量电路电流,根据欧姆定律可列U=I3(RL+RP‘)=0.3A(RL+RP‘)=4V; 保持滑片P 的位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S1,电流表示数为0.16A ,同理可列U=I4(R+RP‘)=0.3A(20Ω+RP‘)=4V,连列解得RL=,所以灯泡两端电压UL=×0.3A=2.5V,根据P=UI计算灯泡的额定功率P=0.3A×2.5V=0.75W.故C错误,D正确。
综上选D。
【分析】1、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;
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。
3、电功率的计算:公式为P=UI。
2.【答案】D
【知识点】电路的三种状态;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】导致电熔丝熔断是由于电路电流过大,可能发生短路或者电功率过大, ①开关处短路 ,会导致开关无法控制电路的通断,电路中的电阻大小不变,所以不会导致电流变大; ②开关处断路, 导致电路电流为0; ③灯泡处短路 ,导致电路电阻减小,电流变大; ④插座内左右金属片接触 ,插座短路,电流增加, 综上,③灯泡处短路和④插座内左右金属片接触会导致熔丝熔断 ,故ABC错误,D正确;
综上选D。
【分析】 “熔丝熔断”的本质原因是短路导致电流过大,电流过大的原因为电路中用电器发生短路。
3.【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 ①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,无法判断两灯泡的串并联关系,灯泡亮度和功率有关,所以只能分析出亮灯泡功率大;
② 闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联 ,如开关位于干路,也可能串联,灯泡同时亮灭;
③ 拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,所以两灯泡互不干扰,所以两灯泡并联;
④用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数均为1.5V,则两个灯泡并联 ,也可能为串联,如两灯泡规格相同,电压也会相同;故②③正确;
综上选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;
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;
3、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;
4、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
4.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】排气扇和照明灯可以独立工作,所以二者互不干扰属于并联,且每个用电器存在单独的开关控制,故A正确,BCD错误;
综上选A。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
5.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 通过刷卡(相当于闭合开关 或人脸识别(相当于闭合开关, 都可以使电动机工作,完成借阅服务 ,所以和并联, 光控开关 闭合还可以提供照明 ,说明二者串联,且灯泡和电动机处于并联,故A正确,BCD错误。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
6.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据实际现象,捏紧左边或右边的刹车把手,即闭合左边或右边的开关,刹车灯发光,两开关分别控制同一盏刹车灯,两个开关互不影响,是并联的;闭合向左或向右的转向灯开关,车尾对应的转向指示灯亮起,即各转向灯可以独立发光,是并联的,各开关只控制一个转向灯,和所控制的转向灯串联,刹车灯和转向灯互不影响,是并联的,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】多个开关能分别控制用电器,在开关是并联的; 各用电器工作互不影响,是并联电路;支路开关控制本支路的用电器。
7.【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知,S1闭合、开关S2断开指示灯亮,S2闭合,指示灯熄灭。
A、指示灯、电阻与S1串联,灯泡与S2并联,乘客坐下时S1闭合指示灯亮,系上安全带时S2闭合,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,故A符合题意;
B、指示灯、电阻与S2串联,灯泡与S1并联,乘客坐下时S1闭合,电路仍然是断路,灯泡不亮,系上安全带时S2闭合,指示灯被短路熄灭,灯泡始终不亮,故B不符合题意;
C.当乘客坐下时,S1闭合;若安全带未系,S2断开导致电路不通,灯L不发光,故C不符合题意;
D.乘客坐下(S1闭合),灯L亮,系好安全带(S2闭合),灯L不熄灭,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】由题意知,只有坐在座位上时,指示灯才亮,故S1可控制灯,当开关S2闭合时,灯又不亮了,说明指示灯被S2短路了。
8.【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;电路故障的判断
【解析】【解答】闭合开关后,发现电压表的示数为3V,说明有电流经过电压表,所以电路故障不是导线①、②断路;电压表的示数为3V,说明电压表测量电源电压;电压表的示数为0V,说明电路出现断路故障,说明故障在与电压表并联的位置,则电路的故障可能是电阻断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据电压表示数等于电源电压,可能是测量电源电压,也可能是串联在电路中分解答。
9.【答案】D
【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
【解析】【解答】 当噪声为70dB 时,变阻电阻的阻值为20Ω,电压表为6V, 当噪声为40dB 时,声敏电阻为50Ω,电压表示数为3V ,结合欧姆定律可列20Ω×I+6V=U;I×R0=6V;50Ω×I1+3V=U;I1×R0=3V.连列解得R0=10Ω,U=18V,AB错误,随着噪声强度的增加,声敏电阻阻值降低,所以声敏电阻的电压减小,根据串联电路电压规律计算可知,定值电阻两端的电压增加,所以C错误,电压表示数为4.5V,声敏电阻的电压为13.5V,根据欧姆定律计算可知,电路的电流为,同理计算可知声敏电阻,此时的噪声强度为50
dB.D正确。
综上选D。
【分析】1、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.
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。
10.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】AD、这两幅图中的电压表测量的是电源电压,所以电压表的示数保持不变,故AD不符合要求;
BC、由图可知,光敏电阻Rx与定值电阻R0串联连接;由题知,光照增强,光敏电阻Rx阻值变小,根据串联电路的分压原理可知,阻值变小,其分得的电压也变小,所以光敏电阻Rx两端的电压减小,根据串联电路的电压特点可知,定值电阻R0两端的电压增大;结合要求,所以应将电压表并联在定值电阻的两端,故B错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】根据光照强度自动调节电压表的示数,光照增强,光敏电阻Rx阻值变小,电压表的示数随之增大,分析每个选项中电压表的作用,然后根据串并联电路的电压的特点找出正确答案。
11.【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 开关闭合时,若导线完好则电铃不响;而当导线被拉断后电铃响,说明导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;为了保护电路,灯泡应串联在干路中,选项C符合题意。
故选C。
【分析】 一般情况下,闭合开关用电器工作,此时二者串联。如果闭合开关后,对应的用电器停止工作,那么开关应该与这个用电器并联,据此分析判断。
12.【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】 由图可知,闭合开关S后,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
A.当滑片P向右移动时,变阻器R2接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A错误;
B.电压表V1测R1两端的电压,滑片P向右移动时,电路中的电流变大,由U=IR可知定值电阻R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,故B错误;
C.由欧姆定律可知,电压表V1示数与电流表A示数之比等于R1的阻值,且R1是定值电阻,所以该比值不变,故C错误;
D.电压表V2测R2两端的电压,由欧姆定律可知,电压表V2示数与电流表A示数之比等于变阻器R2接入电路的电阻,因为滑片P向右移动时,变阻器R2接入电路的电阻变小,所以电压表V2示数与电流表A示数之比变小,故D正确。
故选D。
【分析】 由图知,闭合开关S后,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
A.当滑片P向右移动时,变阻器R2接入电路的电阻变小,根据电阻的串联和欧姆定律分析电流表的示数如何变化;
B.电压表V1测R1两端的电压,且知道滑片向右移动时电路中电流的变化,根据U=IR分析电压表V1的示数如何变化;
C.由欧姆定律可知,电压表V1示数与电流表A示数之比等于R1的阻值,据此分析该比值如何变化;
D.电压表V2测R2两端的电压,由欧姆定律可知,电压表V2示数与电流表A示数之比等于变阻器R2接入电路的电阻,据此分析该比值如何变化。
13.【答案】B
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、 由表格数据可知,温度变化时 R1 和温度的乘积不是定值,故A错误;
B、 R0选用3kΩ 电阻,当R1两端电压为2V,R0电压为1V,根据串联分压可知,R1=6kΩ,对应20摄氏度;当R1两端电压为1.8V,R0电压为3V-1.8V=1.2V,根据串联分压可知,R1=4.5kΩ,符合要求,故B正确;
C、 R1和R0的功率 相等时,电流相等,则电阻相等,均为3Ω,此时温度为38.2℃,超过了测温范围,故C测温;
D、 增大电源电压 ,R1两端电压不变,则定值电阻的电压增加,根据串联分压可知,热敏电阻的电阻减小,对应温度上升。故D错误;
综上选B。
【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、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;
3、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。
14.【答案】220;并;火
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;测电笔的使用
【解析】【解答】我国火线和零线之间的电压为220V,家庭电路中用电器属于并联, 用测电笔的笔尖接触电线,如果氖管发光,表示接触的是 火线。
【分析】测电笔的操作步骤及其作用:用拇指和中指持验电笔笔身,食指抵住笔端金属部分,氖管小窗背光朝向自己,以便看清氖泡发光情况;测电笔可以分辨火线和零线,测火线电笔氖管发光。
电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
15.【答案】5;通过导体的电流与导体两端的电压成正比;25;1.3
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】据图可知Ra的电流为0.5A时,电压为2.5V,根据欧姆定律计算可知Ra=,据图可知,电阻一定时,电压和电流成正比,变阻器电阻最大,则变阻器分压最大,根据串联电路电压规律可知,定值电阻电压最小,据图可知,最小电压为0.5V,此时电流为0.1A,所以变阻器电压为3.0V-0.5V=2.5V,所以变阻器的阻值为,探究电流和电阻的关系,变量为电阻,所以电压控制不变,根据串联分压可知,定值电阻越大,分到电压越大,据图分析可知,三个电阻最大值为Rc=,变阻器最大电阻为25Ω,根据串联分压计算此时电压值即为最小电压,解得Umin=1.3V.
【分析】 本题围绕探究电流与电压、电阻的关系展开,需运用欧姆定律 I = U R 及控制变量法分析。对于求电阻,利用I - U图像中电流与电压的比值(即斜率)对应电阻;分析图像规律需关注电阻一定时电流与电压的关系;求滑动变阻器最大阻值需结合电源电压与电阻两端最小电压;确定电流与电阻关系实验中电压最小值需考虑滑动变阻器能提供的最小电压。
16.【答案】尾;火;1.5×106
【知识点】欧姆定律及其应用;测电笔的使用
【解析】【解答】测电笔是用来辨别零线和火线的工具,在使用时手要接触笔尾的金属体,但不能接触笔尖的金属体;接触火线时氖管发光;根据串联电路的特点知,高电阻的电压为U=220V﹣70V=150V;高电阻的阻值至少为R1.5×106Ω。
【分析】测电笔是用来辨别零线和火线的工具,在使用时手要接触笔尾的金属体,但不能接触笔尖的金属体;根据串联电路的特点和欧姆定律计算电阻。
17.【答案】(1)
(2)D
(3)5
(4)选用的器材规格相同,且实验次数太少
【知识点】串联电路的电压规律;电路故障的判断
【解析】【解答】(1) 用两个小灯泡探究串联电路电压 的特点,则灯泡串联,即两灯泡首尾相连,电压表并联在灯泡两端,且电流遵循正进负出,据此作图:
(2) 发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮 ,所以灯泡发生短路,导致电压表串联在电路中,所以D正确,ABC错误。
综上选D。
(3)电压表量程为0-15V,示数为5V;
(4)进行一组实验,就得出结论,则实验次数较少,偶然性较大。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性。
18.【答案】(1)断开
(2)
(3)B
(4)0.3;9
(5)在电阻不变时,电流与电压的关系
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,应该断开开关;
(2)测量电阻的试验原理为欧姆定律,电阻器的连接原则为一上一下且变阻器串联在电路中,据此作图:
(3)闭合开关前,应该将变阻器滑片调节至最大阻值处,即B端,可以保护电路;
(4)电流表量程为0-0.6A,示数为0.3A;根据欧姆定律计算可知此时电阻为;
(5)电阻不变,且只有一个,所以可以通过调节变阻器的阻值,改变定值电阻的电压,探究电流和电压的关系。
【分析】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。
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。
19.【答案】(1)
(2)
(3)电阻 R 断路
(4)10.1;a
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)变阻器阻值最大接入电路,所以右下角接入电路,据此作图:
(2) 测量定值电阻阻值的实验原理是;
(3) 闭合开关后,电流表无示数说明电路存在断路;电压表有示数说明电压表能与电源正负极连通,即电压表和电源之间的电路正常, 因此故障为电阻R断路;
(4)根据表格数据以及欧姆定律,计算可知 第1次 电阻的阻值,第2次 电阻的阻值,第3次 电阻的阻值,所以平均值R=10.1Ω。a图像的斜率大,所以a的阻值大。
【分析】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U=IR计算待测电阻的阻值。
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。
电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
20.【答案】(1);断路 8.3
(2)U-I0R0;C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)变阻器的连接原则为一上一下,且和灯泡串联,据此作图:
闭合开关,发现小灯泡不亮 ,则电路发生断路, 电压表指针明显偏转, 所以电压表串联在电路中,此时和电压表并联的用电器断路,即灯泡断路;电流表量程为0-0.6A,示数为0.3A,根据欧姆定律计算可知灯泡的电阻RL=
(2) 闭合,断开,调节滑片, 定值电阻、灯泡和变阻器串联,灯泡正常发光的电流I0,此时电压表示数U1=U-I0R0;
小明:保持滑片不动,断开,闭合, 此时定值电阻、灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器电压U2,灯泡正常发光的电压UL=U1-U2=U-I0R0-U2,根据欧姆定律计算灯泡的电阻RL=,方案可行;
小华:保持滑片不动,闭合,读出电压表的示数U3此时灯泡短路.变阻器和定值电阻串联,定值电阻的电压为U0 =U-U3,此时定值电阻的电流,变阻器电阻R'=, 闭合,断开, 电压表示数为U1=U-I0R0,变阻器两端电压UP=I0 U3R0U-U3;灯泡的电压UL=U-I0R0-I0 U3R0U-U3,所以电阻RL=,故方案可行。C正确,ABD错误;
综上选C
【分析】 第1小问,①根据伏安法测电阻原理连接电路;②根据电路故障现象分析故障原因;③根据电流表读数计算电阻。
第2小问,根据串联电路特点和欧姆定律分析测量方案。
21.【答案】(1)12;0.3
(2)0.075;不变;6;10;9.5
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)电压表量程为0-15V,示数为12V,电阻为40Ω,根据欧姆定律计算可知此时的电流
(2) 浮子(体积为20cm3) ,一半体积汽油为10cm3,根据密度公式计算可知汽油的重力G=ρ油Vg= 0.75g/cm3×10×10-6m3×10N/kg=0.075N,浮子漂浮,所以重力等于浮力,即F浮=0.075N,浮子在倒油的过程中,处于漂浮状态,所以浮力等于重力,浮子的重力不变,所以浮力不变,根据F浮 = ρgV排可知,ρ、g不变时V排不变,故浸在汽油中的体积不变。 当OA处于M端的位置,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm,此时电流表示数为0.12A ,此时R和R'串联,根据欧姆定律可列U=I(R+R')=0.12A×(40Ω+R); 当OA处于N端的位置时,电流表示数为0.6A, 此时电路为R的简单电路,根据欧姆定律可列U=IR=0.6A×R,连列解得R=10Ω,U=6V;当电流为0.5A,总电阻为R总=12Ω,所以接入电路的变阻器电阻R'=12Ω-10Ω=2Ω;分析表格数据可知,当油面h=2.5cm时,电流表示数0.15A,根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R''=,当油面h=5cm时,电流表示数0.2A,根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R'''=,当油面h=7.5cm时,电流表示数0.3A,根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R'''=,所以油面上升2.5cm,接入电路变阻器的电阻下降10Ω,二者的关系式为R=40Ω-,电流表示数0.5A,此时接入电路的变阻器电阻R'=12Ω-10Ω=2Ω,解得h=9.5cm。
【分析】 (1)通过观察电压表指针位置确定示数,再利用欧姆定律结合目标电阻计算电流。
(2)依据阿基米德原理计算浮力,根据浮力平衡分析浸入体积变化;利用电源电压不变列方程求 R 和电源电压,再通过电流与油面高度的关系求特定电流下的油面高度。
22.【答案】(1)
(2)右;小灯泡的实际功率太小
(3)3.3;8.3
(4)二;滑片移动至阻值最大端时,灯泡两端的电压、通过的电流最小,灯泡的实际功率最小,温度最低,测量的灯泡的电阻更接近未通电时灯泡的电阻。
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)电路中电源、滑动变阻器、灯泡串联,电压表并联在灯泡两端。根据电路图中各元件的位置,将电压表的正负极分别与灯泡的两端连接(注意电压表正接线柱连灯泡正极,负接线柱连灯泡负极),电流表串联在电路中(正接线柱连电源正极方向,负接线柱连电源负极方向),完成电路连接(具体连线需结合图中元件位置,确保电压表并联、电流表串联)。 据此作图:
(2) 为保护电路,闭合开关前滑动变阻器应处于阻值最大的位置,即最右端(假设滑动变阻器左端为零刻度,右端为最大阻值,故滑片位于最右端) ; 闭合开关后电压表示数为 0.3 V ,电流表指针有偏转,说明电路中有电流,但灯泡不发光是因为灯泡两端电压过低,功率过小,无法使灯泡发光。
(3) 由图乙可知,电流表使用 0 0.6 A 量程,分度值为 0.02 A ,指针指向 0.14 A; 根据欧姆定律 R =UI ,此时 U= 0.6 V , I= 0.14 A ,则 R 1 =; 灯泡正常发光时电压为 2.5 V ,电流为 0.3 A ,根据欧姆定律 R = U I ,则 R2=。
(4) 方案一:移动滑片至灯泡即将发光,此时灯泡有电流,电阻比较接近不通电时的电阻;方案二:移动滑片至阻值最大端,此时灯泡电流极小,灯泡的实际功率最小,温度最低,测量的灯泡的电阻更接近未通电时灯泡的电阻。;方案三:求平均值无意义,因为不通电时电阻是特定状态,非平均值。所以最合理的是方案二,理由是滑片移动至阻值最大端时,灯泡两端的电压、通过的电流最小,灯泡的实际功率最小,温度最低,测量的灯泡的电阻更接近未通电时灯泡的电阻。
【分析】 (1)需依据电路图结构,明确电压表并联于灯泡两端、电流表串联在电路中,结合电源、滑动变阻器、灯泡的连接关系完成电路连接;
(2)利用滑动变阻器保护电路的作用确定滑片初始位置,通过电压表示数判断灯泡不发光的原因;
(3)先读取电流表示数,再用欧姆定律计算不同电压下灯泡电阻;
(4)分析各方案能否接近灯泡不通电状态,从而确定最合理的方案。
23.【答案】(1)
(2)电压表断路(或定值电阻短路)
(3)2.4;10;将电流表的示数减去0.04A
(4)不正确;若电路未接通,电压表示数为零,电路中无电流,而电流表示数为0.04A,正是未调零的指针示数
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】测量定值电阻R的阻值时,
(1)图1中,电源电压是2节电池,电源电压为3V,电压表选用0~3V量程,和电阻并联,如图:
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电路中的电阻发生变化,电流表示数有变化,则电路接通,电压表示数为零,可能没有接入电路中,则电压表断路了;
(3)根据图2,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,结合指针位置, 示数为2.4V;实验前,电流表示数为0.04 A,当电流表示数为0.28A时,实际电流为0.28A-0.04A=0.24A,则电阻R的阻值为:;根据多次测量的数据,画出电阻R的电流-电压图像,应将电流表的示数减去0.04A,以得到电阻R的真实电流,再根据对应的电压值作出图像;
(4)图3中,图线与纵轴交点的纵坐标为0.04A,恰与电流表未调零时的示数相同,若电路未接通,电压表示数为零,电路中无电流,而电流表示数为0.04A,正是未调零的指针示数,是必然的,不是巧合,所以观点不正确。
【分析】(1)测量电阻的阻值时,电压表和电阻并联,根据电源电压,选择0~3V量程;
(2)在串联电路中,移动滑片,电流表示数变化,电压表无示数,可能电压表断路;
(3)根据电压表量程和指针位置,测量电压,利用电流表示数和开始时的示数差,计算电流,根据,计算电阻;
(4)由于电流表未调零,所以当电压表示数为零时,电流表有示数。
24.【答案】(1)
(2)处短路
(3)
实验序号 ①
1.6
16
的平均值 15
(4)10.5
【知识点】电路故障的判断;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 测量定值电阻的阻值 的方法为伏安法,电压表并联在R0两端,电流表串联在电路中,遵循电流正进负出的原则,变阻器串联在电路中,连接原则为一上一下,且 闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于端,此时变阻器电阻最大,所以连接AC接口,据此作图:
(2)电流表有示数,电压表无示数,所以可能为定值电阻发生短路;
(3)电压表量程为0-3V,示数为1.6V;所以改组的电阻为,电阻的平均值。
(4)额定电压为5V,灯泡的额定电流为0.6A,所以额定电功率P=UI=0.3W ,灯泡的实际功率为其额定功率的,此时的电功率为0.15W,所以此时电路的电流为0.5A,灯泡的电压为3V,根据欧姆定律计算R0两端电压为UR0=0.5A×15Ω=7.5V,所以总电压U=7.5V+3V=10.5V.
【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、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;
3、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;
4、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。
25.【答案】(1)
(2)0.2
(3)阻值不同的定值电阻
(4)电压表
(5)没有记录数据单位
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究电流和电压的关系,需要将电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,变阻器的连接遵循一上一下原则,据此作图:
(2)电流表的量程为0-0.6A,示数为0.2A;
(3)为了使得结论具有可靠性,需要更换阻值不同的定值电阻进行试验。
【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;
3、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性。
26.【答案】(1)
(2)R1
(3)1
(4)电阻一定
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)由甲图可知电压表与定值电阻并联,故实物图如图所示:

(2)探究电流与电压关系的电路图为串联电路,电压表测定值电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关,移动滑片,电流表无示数,说明电路中有断路,电压表的示数接近电源电压,说明电压表与电源接通,所以是电压表并联部分电路断开了,是定值电阻R1断路了;
(3)要探究电流和电压的关系,电阻不变,而灯泡的电阻随温度的升高而升高,由表格中的数据可知定值电阻阻值为10欧,故滑动变阻器阻值最大时,电路的最小电流为,故第一组数据是拼凑的;
(4)分析表格中的实验数据知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【分析】 (1)由甲图可知电压表与定值电阻并联;
(2)由电流表判断故障类型,再由电压表判断故障位置;探究“电流与电压的关系”时,变阻器主要作用调节定值电阻两端的电压;
(3)根据串联电路的电压、电流关系结合滑动变阻器的最大阻值进行分析;
(4)分析表格中的实验数据回答。
27.【答案】(1)
(2)B
(3)8.3
(4)不能;灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】电路故障的判断;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)因为滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,已接入一个上方接线柱,则可将滑动变阻器下方任意一个接线柱与电压表的“3”接线柱相连,如下图所示:
(2)A、若小灯泡断路,电压表会与电源两极相连,电压表有示数,故A不符合题意。
B、滑动变阻器断路,整个电路处于断路状态,小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,故B符合题意。
C、小灯泡短路,电路是通路,电流表有示数,电压表被短路无示数,故C不符合题意。
D、滑动变阻器短路,电路是通路,小灯泡会发光,电流表有示数,故D不符合题意。
故答案为:B。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则此时小灯泡的电阻
(4)探究通过导体的电流与电压的关系时,要控制电阻不变。灯丝的电阻随温度的升高而增大,是变化的,所以不能利用现有器材探究通过导体的电流与电压的关系。
【分析】(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中。
(2)若小灯泡断路,电压表会与电源两极相连,电压表有示数。滑动变阻器断路,整个电路处于断路状态,小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数。小灯泡短路,电路是通路,电流表有示数,电压表被短路无示数。滑动变阻器短路,电路是通路,小灯泡会发光,电流表有示数。
(3)电流表读数时,要看清量程和分度值,则此时小灯泡的电阻R=。
(4)小灯泡的电阻会随温度的变化而变化。
28.【答案】(1)右
(2)
(3)5;10
(4)15;不均匀
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的电阻必须最大,图1中的滑动变阻器滑片左下接入电路,故应置于最右端;
(2)据电路图连接电路,如图所示:
(3)由图1得,电压表测量铅笔芯的电压,电流表测量铅笔芯的电流;由图3得,铅笔芯的电阻为定值,且当其电压为4V时,电流为0.8A,由欧姆定律得,铅笔芯的阻值为
滑动变阻器与铅笔芯串联,当变阻器接入电路中电阻最大,电路电阻最大,由欧姆定律得,此时电路电流最小,串联电路电流处处相等,由图3得,电路电流最小为0.3A,此时铅笔芯的电压为1.5V,由串联电路电压特点得,此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值为
(4)①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度,假设为I,则电源电压U=IR;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,则电源电压UI(R+10Ω);③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,则电源电压UI(R+Rx);解得Rx=15Ω,R=5Ω;④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,根据电源电压U=I'(R+Rx)=I'(5Ω+Rx);
Rx5Ω,是反比例函数关系,不是一次函数,故刻度不均匀。
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的电阻必须最大;
(2)根据电路图连接电路;
(3)根据图像结合欧姆定律计算电阻,结合最小电流串联电路的电压规律,得出滑动变阻器的最大阻值;
(4)根据欧姆定律与串联电路的特点列方程计算,结合表达式分析。
29.【答案】(1)0.8;不断减小
(2)①130Ω
②0.9m
(3)80;0.05
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)由密度公式可得:Q的质量m=Vρ=SHρ=2×10﹣3m2×0.5m×0.8×103kg/m3=0.8kg;由图2可知硬杆对R2的作用力F不断增大时,电阻R2的阻值不断减小。
(2)①开始时水池无水,此时硬杆对R2的作用力F =G=mg=0.8kg×10N/kg= 8N;由图2可知,当F= 8N时,R2= 20Ω;
当I≤0.03A时,属于排水阶段,所以当I=0.03A时衔铁K被释放,开始排水,根据欧姆定律 可得R150Ω;
此时R1的阻值最大,R1max=R﹣R2=150Ω﹣20Ω=130Ω;
②当I'=0.05A时,衔铁K被吸住,停止注水,根据欧姆定律 可得R'90Ω;
对Q进行受力分析,受重力G=8N,硬杆对Q的压力F(当R2= 10Ω时Fmax= 9N),水对Q的浮力F浮,依据平衡条件有:F浮=G+F;所以F浮= 8N+9N= 17N;又依据阿基米德定律得F浮=ρ水V排g,所以V排1.7×10﹣3m3;
则Q浸入水中的深度h浸0.85m;
最高水位到池底的距离H高= h浸+h=0.85m+0.05m=0.9m。
(3)当时,
当时,
由图2可知,当时,假设对应的,当时,对应的。当时,
当时,对Q受力分析,,当时,。由图2可知和对应的情况,
,,则。由图2可知,,则
此时最高水位和最低水位的高度差是
【分析】(1)利用密度公式可求Q的质量,由图2可知硬杆对R2的作用力F不断增大时,电阻R2的变化情况;
(2)电流最小时电路中的阻值最大,当I=0.03A时依据欧姆定律即可求出R1的最大值;再结合对Q的受力分析及平衡条件、阿基米德定律和体积公式即可求解;
(3)当电流最大时电路中的阻值最小,当I=0.05A时依据欧姆定律即可求解;再结合对Q的受力分析及平衡条件、阿基米德定律和体积公式即可求解R1最大和最小两种情况对应的排水的体积之差,进而可求最高和最低的高度差。
1 / 1江苏省初中物理中考真题专项复习-电磁学:电路和欧姆定律
一、选择题
1.(2025·无锡)如图所示,是小红连接的测量小灯泡额定功率的电路,小灯泡的额定电流为0.3A。电源电压保持不变,R为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.越将滑动变阻器的滑片 P 置于B 端,断开开关 S2,闭合开关S、S1电流表示数为0.1A;移动滑片P置于A端,电流表的示数为0.2A.重新将滑片 P 移至 B 端,断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑片 P 使电流表的示数为0.3A;保持滑片P 的位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S1,电流表示数为0.16A. 下列说法中正确的是(  )
A.电源的电压为3V B.定值电阻R 的阻值为10Ω.
C.小灯泡的额定电压为3.8V D.小灯泡的额定功率为0.75W
【答案】D
【知识点】串联电路的电流规律;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用;电功率的计算
【解析】【解答】AB、 将滑动变阻器的滑片 P 置于B 端,断开开关 S2,闭合开关S、S1电流表示数为0.1A,据图分析可知,定值电阻和变阻器串联,电流表测量电路电流,根据欧姆定律可列U=I1(R+RP)=0.1A×(R+20Ω); 移动滑片P置于A 端,电流表的示数为0.2A. 同理可列U=I2R=0.2A×R,解得U=4V,R=20Ω,故AB错误;
CD、 重新将滑片 P 移至 B 端,断开开关S1,闭合开关S、S2,移动滑片 P 使电流表的示数为0.3A ,此时灯泡和变阻器串联,电流表测量电路电流,根据欧姆定律可列U=I3(RL+RP‘)=0.3A(RL+RP‘)=4V; 保持滑片P 的位置不变,断开开关S1,闭合开关S、S1,电流表示数为0.16A ,同理可列U=I4(R+RP‘)=0.3A(20Ω+RP‘)=4V,连列解得RL=,所以灯泡两端电压UL=×0.3A=2.5V,根据P=UI计算灯泡的额定功率P=0.3A×2.5V=0.75W.故C错误,D正确。
综上选D。
【分析】1、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;
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。
3、电功率的计算:公式为P=UI。
2.(2025·常州)如图所示的家庭电路,闭合开关,灯泡发光。一段时间后,突发熔丝熔断。下列四种电路故障中:①开关处短路,②开关处断路,③灯泡处短路,④插座内左右金属片接触,会导致熔丝熔断的是(  )
A.①③ B.②③ C.①④ D.③④
【答案】D
【知识点】电路的三种状态;家庭电路电流过大的原因
【解析】【解答】导致电熔丝熔断是由于电路电流过大,可能发生短路或者电功率过大, ①开关处短路 ,会导致开关无法控制电路的通断,电路中的电阻大小不变,所以不会导致电流变大; ②开关处断路, 导致电路电流为0; ③灯泡处短路 ,导致电路电阻减小,电流变大; ④插座内左右金属片接触 ,插座短路,电流增加, 综上,③灯泡处短路和④插座内左右金属片接触会导致熔丝熔断 ,故ABC错误,D正确;
综上选D。
【分析】 “熔丝熔断”的本质原因是短路导致电流过大,电流过大的原因为电路中用电器发生短路。
3.(2025·淮安)如图所示,盒子面板上有两个小灯泡和一个开关,电源和连接它们的导线在盒子内部,某同学采用下列方案去判断两个灯泡的连接方式:①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,则两个灯泡并联;②闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联;③拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,则两个灯泡并联;④用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数均为1.5V,则两个灯泡并联。该同学判断正确的是 (  )
A.①④ B.③④ C.②③ D.②③④
【答案】C
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 ①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,无法判断两灯泡的串并联关系,灯泡亮度和功率有关,所以只能分析出亮灯泡功率大;
② 闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联 ,如开关位于干路,也可能串联,灯泡同时亮灭;
③ 拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,所以两灯泡互不干扰,所以两灯泡并联;
④用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数均为1.5V,则两个灯泡并联 ,也可能为串联,如两灯泡规格相同,电压也会相同;故②③正确;
综上选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;
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;
3、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;
4、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
4.(2025·盐城)家用抽油烟机装有排气扇和照明灯,使用时它们既能同时工作又能单独工作。下列电路符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】排气扇和照明灯可以独立工作,所以二者互不干扰属于并联,且每个用电器存在单独的开关控制,故A正确,BCD错误;
综上选A。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
5.(2025·宿迁)跨学科实践活动中,学习小组为某居民小区设计“图书自动借阅机”,通过刷卡(相当于闭合开关 或人脸识别(相当于闭合开关, 都可以使电动机工作,完成借阅服务;当天黑时,光控开关 闭合还可以提供照明。下列电路符合设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【解答】 通过刷卡(相当于闭合开关 或人脸识别(相当于闭合开关, 都可以使电动机工作,完成借阅服务 ,所以和并联, 光控开关 闭合还可以提供照明 ,说明二者串联,且灯泡和电动机处于并联,故A正确,BCD错误。
【分析】电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
6.(2025·扬州)观察电动自行车发现:捏紧左边或右边的刹车把手,车尾的同一盏刹车指示灯就会亮起;拨动向左或向右的转向灯开关,车尾对应一侧的转向指示灯就会亮起.车尾指示灯电路原理图合理的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】根据实际现象,捏紧左边或右边的刹车把手,即闭合左边或右边的开关,刹车灯发光,两开关分别控制同一盏刹车灯,两个开关互不影响,是并联的;闭合向左或向右的转向灯开关,车尾对应的转向指示灯亮起,即各转向灯可以独立发光,是并联的,各开关只控制一个转向灯,和所控制的转向灯串联,刹车灯和转向灯互不影响,是并联的,C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【分析】多个开关能分别控制用电器,在开关是并联的; 各用电器工作互不影响,是并联电路;支路开关控制本支路的用电器。
7.(2025·镇江)安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关 闭合;若系好安全带,则开关 闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯 L 亮起;系上安全带时,指示灯 L 熄灭。下列电路图中符合设计要求的是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】由题知,S1闭合、开关S2断开指示灯亮,S2闭合,指示灯熄灭。
A、指示灯、电阻与S1串联,灯泡与S2并联,乘客坐下时S1闭合指示灯亮,系上安全带时S2闭合,指示灯被短路熄灭,并且不会出现电源短路,故A符合题意;
B、指示灯、电阻与S2串联,灯泡与S1并联,乘客坐下时S1闭合,电路仍然是断路,灯泡不亮,系上安全带时S2闭合,指示灯被短路熄灭,灯泡始终不亮,故B不符合题意;
C.当乘客坐下时,S1闭合;若安全带未系,S2断开导致电路不通,灯L不发光,故C不符合题意;
D.乘客坐下(S1闭合),灯L亮,系好安全带(S2闭合),灯L不熄灭,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】由题意知,只有坐在座位上时,指示灯才亮,故S1可控制灯,当开关S2闭合时,灯又不亮了,说明指示灯被S2短路了。
8.(2025·镇江)小明用如图所示的电路探究串联电路的电压特点,电源电压恒为 3V。闭合开关后,发现电压表 V1 的示数为3V,电压表 V2 的示数为0V,则电路的故障可能是 (  )
A.电阻 R1 短路 B.电阻 R1 断路
C.导线①断路 D.导线②断路
【答案】B
【知识点】串联电路的电压规律;电路故障的判断
【解析】【解答】闭合开关后,发现电压表的示数为3V,说明有电流经过电压表,所以电路故障不是导线①、②断路;电压表的示数为3V,说明电压表测量电源电压;电压表的示数为0V,说明电路出现断路故障,说明故障在与电压表并联的位置,则电路的故障可能是电阻断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】根据电压表示数等于电源电压,可能是测量电源电压,也可能是串联在电路中分解答。
9.(2025·宿迁)噪声是污染环境的公害之一。某科技小组为了监测噪声的强弱,用学生电源、电压表、定值电阻R0、声敏电阻R 等实验器材进行探究,设计如图甲所示电路。其中R的阻值随声音强弱变化如图乙所示。某次测试中,当噪声为70dB 时,电压表示数为6V ;当噪声为40dB 时,电压表示数为3V 。下列说法正确的是(  )
A.R0阻值为20Ω
B.电源电压为24V
C.电路中电压表示数随声音强弱增大而减小
D.当电压表示数为4.5V时,噪声强度为50dB
【答案】D
【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
【解析】【解答】 当噪声为70dB 时,变阻电阻的阻值为20Ω,电压表为6V, 当噪声为40dB 时,声敏电阻为50Ω,电压表示数为3V ,结合欧姆定律可列20Ω×I+6V=U;I×R0=6V;50Ω×I1+3V=U;I1×R0=3V.连列解得R0=10Ω,U=18V,AB错误,随着噪声强度的增加,声敏电阻阻值降低,所以声敏电阻的电压减小,根据串联电路电压规律计算可知,定值电阻两端的电压增加,所以C错误,电压表示数为4.5V,声敏电阻的电压为13.5V,根据欧姆定律计算可知,电路的电流为,同理计算可知声敏电阻,此时的噪声强度为50
dB.D正确。
综上选D。
【分析】1、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.
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。
10.(2025·连云) 某兴趣小组想设计一种能自动测定光照强度的装置,当光照强度增强时,光敏电阻阻值变小,光照强度显示器(由电压表改装而成)示数增大,反之示数减小。若电源电压不变,是定值电阻,则下列设计的电路图中符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】AD、这两幅图中的电压表测量的是电源电压,所以电压表的示数保持不变,故AD不符合要求;
BC、由图可知,光敏电阻Rx与定值电阻R0串联连接;由题知,光照增强,光敏电阻Rx阻值变小,根据串联电路的分压原理可知,阻值变小,其分得的电压也变小,所以光敏电阻Rx两端的电压减小,根据串联电路的电压特点可知,定值电阻R0两端的电压增大;结合要求,所以应将电压表并联在定值电阻的两端,故B错误,C正确。
故答案为:C。
【分析】根据光照强度自动调节电压表的示数,光照增强,光敏电阻Rx阻值变小,电压表的示数随之增大,分析每个选项中电压表的作用,然后根据串并联电路的电压的特点找出正确答案。
11.(2025·苏州)小明要设计自动防盗报警电路。要求:开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,导线 MN被扯断,灯亮且电铃响。下列电路符合设计要求的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【解答】 开关闭合时,若导线完好则电铃不响;而当导线被拉断后电铃响,说明导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;为了保护电路,灯泡应串联在干路中,选项C符合题意。
故选C。
【分析】 一般情况下,闭合开关用电器工作,此时二者串联。如果闭合开关后,对应的用电器停止工作,那么开关应该与这个用电器并联,据此分析判断。
12.(2025·苏州)如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则
A.电流表A示数变小
B.电压表V1示数不变
C.电压表V1示数与电流表A示数之比变大
D.电压表V2示数与电流表A示数之比变小
【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】 由图可知,闭合开关S后,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
A.当滑片P向右移动时,变阻器R2接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A错误;
B.电压表V1测R1两端的电压,滑片P向右移动时,电路中的电流变大,由U=IR可知定值电阻R1两端的电压变大,即电压表V1的示数变大,故B错误;
C.由欧姆定律可知,电压表V1示数与电流表A示数之比等于R1的阻值,且R1是定值电阻,所以该比值不变,故C错误;
D.电压表V2测R2两端的电压,由欧姆定律可知,电压表V2示数与电流表A示数之比等于变阻器R2接入电路的电阻,因为滑片P向右移动时,变阻器R2接入电路的电阻变小,所以电压表V2示数与电流表A示数之比变小,故D正确。
故选D。
【分析】 由图知,闭合开关S后,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压;
A.当滑片P向右移动时,变阻器R2接入电路的电阻变小,根据电阻的串联和欧姆定律分析电流表的示数如何变化;
B.电压表V1测R1两端的电压,且知道滑片向右移动时电路中电流的变化,根据U=IR分析电压表V1的示数如何变化;
C.由欧姆定律可知,电压表V1示数与电流表A示数之比等于R1的阻值,据此分析该比值如何变化;
D.电压表V2测R2两端的电压,由欧姆定律可知,电压表V2示数与电流表A示数之比等于变阻器R2接入电路的电阻,据此分析该比值如何变化。
13.(2025·南通)冬天,为控制蔬菜大棚的温度在 20~28℃,同学们设计了如图所示的控制电路。电源电压3V, R1是热敏电阻, R0选用3kΩ或5kΩ的定值电阻。闭合开关S, 当R1两端电压U≥2V时,开启加热系统:当U≤1.8V时,关闭加热系统。热敏电阻R1在不同温度时的阻值如下表。下列说法正确的是(  )
温度/℃ 4.1 9.0 14.3 20.0 28.0 38.2 45.5
阻值/kΩ 22 16 10 6 4.5 3 2.5
A.R1的阻值与温度成反比
B.选用3kΩ的定值电阻能够满足设计的要求
C.R1和R0的功率可能相等
D.增大电源电压使开启加热系统的温度变低
【答案】B
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、 由表格数据可知,温度变化时 R1 和温度的乘积不是定值,故A错误;
B、 R0选用3kΩ 电阻,当R1两端电压为2V,R0电压为1V,根据串联分压可知,R1=6kΩ,对应20摄氏度;当R1两端电压为1.8V,R0电压为3V-1.8V=1.2V,根据串联分压可知,R1=4.5kΩ,符合要求,故B正确;
C、 R1和R0的功率 相等时,电流相等,则电阻相等,均为3Ω,此时温度为38.2℃,超过了测温范围,故C测温;
D、 增大电源电压 ,R1两端电压不变,则定值电阻的电压增加,根据串联分压可知,热敏电阻的电阻减小,对应温度上升。故D错误;
综上选B。
【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、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;
3、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。
二、填空题
14.(2025·徐州)家庭电路有两根进户线,分别是火线和零线。火线和零线之间的电压为   V。各用电器都是一端接在火线上,另一端接在零线上,即这些用电器是   联的。用测电笔的笔尖接触电线,如果氖管发光,表示接触的是   线。
【答案】220;并;火
【知识点】串联电路和并联电路的辨别;测电笔的使用
【解析】【解答】我国火线和零线之间的电压为220V,家庭电路中用电器属于并联, 用测电笔的笔尖接触电线,如果氖管发光,表示接触的是 火线。
【分析】测电笔的操作步骤及其作用:用拇指和中指持验电笔笔身,食指抵住笔端金属部分,氖管小窗背光朝向自己,以便看清氖泡发光情况;测电笔可以分辨火线和零线,测火线电笔氖管发光。
电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路。
15.(2025·无锡)按照图甲连接电路,探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,电源电压恒为3V,三个定值电阻Ra、Rb、Rc.探究通过导体的电流与它两端电压的关系时,先将电阻 接入电路:将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端,闭合开关,读出电压表、电流表的示数.移动滑片P,改变电阻两端电压继续探究,根据实际所测数据,以电流F为纵坐标,以电压U 为横坐标,在坐标系中描点画出Ra的I-U图像a、再分别将Rb、R,接入电路,采用同样的方式探究,得到图像b、c,如图乙所:示.则Ra的阻值为   Ω;单独分析图乙中每条I-U图.像,可知:当导体电阻,一定时,   ;实验中滑动变阻器的最大阻值为   Ω.为了探究.电流与电阻的关系,分别将三个电阻接入电路,需要保持电、阻两端电压不变,则该电压的最小值为   V.
【答案】5;通过导体的电流与导体两端的电压成正比;25;1.3
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】据图可知Ra的电流为0.5A时,电压为2.5V,根据欧姆定律计算可知Ra=,据图可知,电阻一定时,电压和电流成正比,变阻器电阻最大,则变阻器分压最大,根据串联电路电压规律可知,定值电阻电压最小,据图可知,最小电压为0.5V,此时电流为0.1A,所以变阻器电压为3.0V-0.5V=2.5V,所以变阻器的阻值为,探究电流和电阻的关系,变量为电阻,所以电压控制不变,根据串联分压可知,定值电阻越大,分到电压越大,据图分析可知,三个电阻最大值为Rc=,变阻器最大电阻为25Ω,根据串联分压计算此时电压值即为最小电压,解得Umin=1.3V.
【分析】 本题围绕探究电流与电压、电阻的关系展开,需运用欧姆定律 I = U R 及控制变量法分析。对于求电阻,利用I - U图像中电流与电压的比值(即斜率)对应电阻;分析图像规律需关注电阻一定时电流与电压的关系;求滑动变阻器最大阻值需结合电源电压与电阻两端最小电压;确定电流与电阻关系实验中电压最小值需考虑滑动变阻器能提供的最小电压。
16.(2025·镇江)测电笔由氖管和高电阻串联构成,可以辨别火线与零线。正确使用时,手要接触测电笔   部的金属电极,笔尖与   线接触时氖管发光;氖管发光时其两端电压为70V,通过测电笔的电流不得超过0.1mA,则高电阻的阻值至少为   Ω(不计人体的电阻)。
【答案】尾;火;1.5×106
【知识点】欧姆定律及其应用;测电笔的使用
【解析】【解答】测电笔是用来辨别零线和火线的工具,在使用时手要接触笔尾的金属体,但不能接触笔尖的金属体;接触火线时氖管发光;根据串联电路的特点知,高电阻的电压为U=220V﹣70V=150V;高电阻的阻值至少为R1.5×106Ω。
【分析】测电笔是用来辨别零线和火线的工具,在使用时手要接触笔尾的金属体,但不能接触笔尖的金属体;根据串联电路的特点和欧姆定律计算电阻。
三、实验探究题
17.(2025·徐州)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是(  )
A.短路 B.短路 C.开关断路 D.或断路
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压为   V。
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题:   。
【答案】(1)
(2)D
(3)5
(4)选用的器材规格相同,且实验次数太少
【知识点】串联电路的电压规律;电路故障的判断
【解析】【解答】(1) 用两个小灯泡探究串联电路电压 的特点,则灯泡串联,即两灯泡首尾相连,电压表并联在灯泡两端,且电流遵循正进负出,据此作图:
(2) 发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮 ,所以灯泡发生短路,导致电压表串联在电路中,所以D正确,ABC错误。
综上选D。
(3)电压表量程为0-15V,示数为5V;
(4)进行一组实验,就得出结论,则实验次数较少,偶然性较大。
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;家庭、公共场所的电路为并联电路;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性。
18.(2025·淮安)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路。
(1)连接电路前应   开关。
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到   (选填“A”或“B”)端。
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,为   A,计算出定值电阻的阻值为   Ω。
(5)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是   。
【答案】(1)断开
(2)
(3)B
(4)0.3;9
(5)在电阻不变时,电流与电压的关系
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,连接电路时,应该断开开关;
(2)测量电阻的试验原理为欧姆定律,电阻器的连接原则为一上一下且变阻器串联在电路中,据此作图:
(3)闭合开关前,应该将变阻器滑片调节至最大阻值处,即B端,可以保护电路;
(4)电流表量程为0-0.6A,示数为0.3A;根据欧姆定律计算可知此时电阻为;
(5)电阻不变,且只有一个,所以可以通过调节变阻器的阻值,改变定值电阻的电压,探究电流和电压的关系。
【分析】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。
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。
19.(2025·宿迁)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
乙:
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完整,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是   。
(3)闭合开关,电流表无示数、电压表有示数,则发生的故障是   。
(4)某小组实验数据如图乙所示,则该电阻值是   Ω(结果保留1位小数);接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I—U图像如图丙,则其中   (选填“a”或“b”)阻值更大。
【答案】(1)
(2)
(3)电阻 R 断路
(4)10.1;a
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)变阻器阻值最大接入电路,所以右下角接入电路,据此作图:
(2) 测量定值电阻阻值的实验原理是;
(3) 闭合开关后,电流表无示数说明电路存在断路;电压表有示数说明电压表能与电源正负极连通,即电压表和电源之间的电路正常, 因此故障为电阻R断路;
(4)根据表格数据以及欧姆定律,计算可知 第1次 电阻的阻值,第2次 电阻的阻值,第3次 电阻的阻值,所以平均值R=10.1Ω。a图像的斜率大,所以a的阻值大。
【分析】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U=IR计算待测电阻的阻值。
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。
电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
20.(2025·南京)现想测量两个小灯泡、正常发光时的电阻.
(1)图甲是用“伏安法”测量正常发光时电阻的实物电路.
①用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整(导线不允许交叉);
②闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,电压表指针明显偏转,故障原因可能是小灯泡   (选填“断路”或“短路”);
③排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为   (精确到0.1).
(2)为了测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻,小明和小华设计了图丙所示的电路,定值电阻的阻值为,电源电压恒为.(已知,且满足测量要求)
①将滑动变阻器的滑片移至阻值最大端;
②闭合,断开,调节滑片,使电压表示数为   时,小灯泡正常发光;
③共同完成上述操作后,小明和小华分别只进行了以下一步操作.
小明:保持滑片不动,断开,闭合,读出电压表的示数.
小华:保持滑片不动,闭合,读出电压表的示数.
综合以上信息,对小明、小华的方案能否测量出小灯泡正常发光时的电阻进行评价   (填字母).
A.只有小明的方案可行 B.只有小华的方案可行
C.两人的方案都可行 D.两人的方案都不可行
【答案】(1);断路 8.3
(2)U-I0R0;C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)变阻器的连接原则为一上一下,且和灯泡串联,据此作图:
闭合开关,发现小灯泡不亮 ,则电路发生断路, 电压表指针明显偏转, 所以电压表串联在电路中,此时和电压表并联的用电器断路,即灯泡断路;电流表量程为0-0.6A,示数为0.3A,根据欧姆定律计算可知灯泡的电阻RL=
(2) 闭合,断开,调节滑片, 定值电阻、灯泡和变阻器串联,灯泡正常发光的电流I0,此时电压表示数U1=U-I0R0;
小明:保持滑片不动,断开,闭合, 此时定值电阻、灯泡和变阻器串联,电压表测量变阻器电压U2,灯泡正常发光的电压UL=U1-U2=U-I0R0-U2,根据欧姆定律计算灯泡的电阻RL=,方案可行;
小华:保持滑片不动,闭合,读出电压表的示数U3此时灯泡短路.变阻器和定值电阻串联,定值电阻的电压为U0 =U-U3,此时定值电阻的电流,变阻器电阻R'=, 闭合,断开, 电压表示数为U1=U-I0R0,变阻器两端电压UP=I0 U3R0U-U3;灯泡的电压UL=U-I0R0-I0 U3R0U-U3,所以电阻RL=,故方案可行。C正确,ABD错误;
综上选C
【分析】 第1小问,①根据伏安法测电阻原理连接电路;②根据电路故障现象分析故障原因;③根据电流表读数计算电阻。
第2小问,根据串联电路特点和欧姆定律分析测量方案。
21.(2025·无锡)小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有:电源(电压可调)、电流表、电压表、阻值约为 100Ω的电阻片、定值电阻R、细金属杆OABC、浮子(体积为20cm2)、开关、导线、油箱、汽油;汽油为绝缘体.(p油=0.75g/cm3,g取10N/ kg)
(1)她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40Ω的电阻,为此连接了如图甲所示的电路。
将鳄鱼夹置于电阻片的B'端,闭合开关S,电压表示数如图乙所示为   V。向A'端缓慢移动鳄鱼夹,观察电流表示数,当示数为   A时,标记幅鱼夹的位置,则该位置到A2端的阻值即为40Ω。
(2)她们重新调节了电源电压,连接了如图丙所示的装置,电阻R'=40Ω;它与金属杆OA接触良好(摩擦不计).金属杆OABC 可以绕固定点O-自由转动,其重心在OC连线上.浮子可以绕CD轴自由转动。
①在油箱内倒入汽油,当浮子处于图丙所示的位置时,浮子浮在汽油中静止,恰好一半体积浸入汽油,此时浮子所受浮力大小为   N.继续倒油,油面上升、浮子再次静止时,浸在汽油中的体积   (选填“变大”“变小”或“不变”).
②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度,闭合开关S,当OA处于M端的位置,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm,此时电流表示数为0.12A、继续向油箱内倒入汽油,记录油面高度k和对应的电流表示数I,当OA处于N端的位置时,电流表示数为0.6A,数据记录在下表中.则该装置中电源电压为   V,电阻R 阻值为   Ω;当电流表示数为0.5A时,油面高度为   cm.
油面高度h/ cin 0 2.5 5 7.5 10
电流表示数 0.12 0.15 0.2 0.3. 0.6
【答案】(1)12;0.3
(2)0.075;不变;6;10;9.5
【知识点】浮力大小的计算;物体的浮沉条件及其应用;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)电压表量程为0-15V,示数为12V,电阻为40Ω,根据欧姆定律计算可知此时的电流
(2) 浮子(体积为20cm3) ,一半体积汽油为10cm3,根据密度公式计算可知汽油的重力G=ρ油Vg= 0.75g/cm3×10×10-6m3×10N/kg=0.075N,浮子漂浮,所以重力等于浮力,即F浮=0.075N,浮子在倒油的过程中,处于漂浮状态,所以浮力等于重力,浮子的重力不变,所以浮力不变,根据F浮 = ρgV排可知,ρ、g不变时V排不变,故浸在汽油中的体积不变。 当OA处于M端的位置,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm,此时电流表示数为0.12A ,此时R和R'串联,根据欧姆定律可列U=I(R+R')=0.12A×(40Ω+R); 当OA处于N端的位置时,电流表示数为0.6A, 此时电路为R的简单电路,根据欧姆定律可列U=IR=0.6A×R,连列解得R=10Ω,U=6V;当电流为0.5A,总电阻为R总=12Ω,所以接入电路的变阻器电阻R'=12Ω-10Ω=2Ω;分析表格数据可知,当油面h=2.5cm时,电流表示数0.15A,根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R''=,当油面h=5cm时,电流表示数0.2A,根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R'''=,当油面h=7.5cm时,电流表示数0.3A,根据欧姆定律计算接入电路的变阻器电阻R'''=,所以油面上升2.5cm,接入电路变阻器的电阻下降10Ω,二者的关系式为R=40Ω-,电流表示数0.5A,此时接入电路的变阻器电阻R'=12Ω-10Ω=2Ω,解得h=9.5cm。
【分析】 (1)通过观察电压表指针位置确定示数,再利用欧姆定律结合目标电阻计算电流。
(2)依据阿基米德原理计算浮力,根据浮力平衡分析浸入体积变化;利用电源电压不变列方程求 R 和电源电压,再通过电流与油面高度的关系求特定电流下的油面高度。
22.(2025·南通)灯泡标有“2.5V0.3A”字样,在测量其电阻大小的实验中,小军设计了如图甲所示的电路,电源电压3V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑片应位于最   端。闭合开关,电压表示数为0.3V,电流表指针有偏转,灯泡不发光,这是因为   。
(3)移动滑片,灯泡发出微弱的光,此时电压表示数为0.6V,电流表示数如图乙,灯泡电阻为   Ω。继续移动滑片使灯泡正常发光,此时灯泡电阻约为   Ω.(均保留一位小数)
(4)小军分析实验数据,发现灯泡电阻是变化的。他想较准确估测灯泡未通电时的电阻,设计了以下三个方案。
方案一:闭合开关,移动滑片至灯泡即将发光,测出此时灯泡电阻R1。
方案二:闭合开关,移动滑片至阻值最大端,测出此时灯泡电阻R2。
方案三:完成方案一和方案二中的测量,算出 R1、R2的平均值。
你认为最合理的是方案   理由是   。
【答案】(1)
(2)右;小灯泡的实际功率太小
(3)3.3;8.3
(4)二;滑片移动至阻值最大端时,灯泡两端的电压、通过的电流最小,灯泡的实际功率最小,温度最低,测量的灯泡的电阻更接近未通电时灯泡的电阻。
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)电路中电源、滑动变阻器、灯泡串联,电压表并联在灯泡两端。根据电路图中各元件的位置,将电压表的正负极分别与灯泡的两端连接(注意电压表正接线柱连灯泡正极,负接线柱连灯泡负极),电流表串联在电路中(正接线柱连电源正极方向,负接线柱连电源负极方向),完成电路连接(具体连线需结合图中元件位置,确保电压表并联、电流表串联)。 据此作图:
(2) 为保护电路,闭合开关前滑动变阻器应处于阻值最大的位置,即最右端(假设滑动变阻器左端为零刻度,右端为最大阻值,故滑片位于最右端) ; 闭合开关后电压表示数为 0.3 V ,电流表指针有偏转,说明电路中有电流,但灯泡不发光是因为灯泡两端电压过低,功率过小,无法使灯泡发光。
(3) 由图乙可知,电流表使用 0 0.6 A 量程,分度值为 0.02 A ,指针指向 0.14 A; 根据欧姆定律 R =UI ,此时 U= 0.6 V , I= 0.14 A ,则 R 1 =; 灯泡正常发光时电压为 2.5 V ,电流为 0.3 A ,根据欧姆定律 R = U I ,则 R2=。
(4) 方案一:移动滑片至灯泡即将发光,此时灯泡有电流,电阻比较接近不通电时的电阻;方案二:移动滑片至阻值最大端,此时灯泡电流极小,灯泡的实际功率最小,温度最低,测量的灯泡的电阻更接近未通电时灯泡的电阻。;方案三:求平均值无意义,因为不通电时电阻是特定状态,非平均值。所以最合理的是方案二,理由是滑片移动至阻值最大端时,灯泡两端的电压、通过的电流最小,灯泡的实际功率最小,温度最低,测量的灯泡的电阻更接近未通电时灯泡的电阻。
【分析】 (1)需依据电路图结构,明确电压表并联于灯泡两端、电流表串联在电路中,结合电源、滑动变阻器、灯泡的连接关系完成电路连接;
(2)利用滑动变阻器保护电路的作用确定滑片初始位置,通过电压表示数判断灯泡不发光的原因;
(3)先读取电流表示数,再用欧姆定律计算不同电压下灯泡电阻;
(4)分析各方案能否接近灯泡不通电状态,从而确定最合理的方案。
23.(2025·扬州)用电压表和电流表测量定值电阻. R的阻值.
(1)如图1,请用笔画线代替导线将电路连接完整   .
(2)正确连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表示数始终为零、电流表示数有变化,则故障是    .(写出一种可能的情况)
(3)排除故障,闭合开关前,小明观察到电流表示数为0.04 A,由于没有螺丝刀,无法调零.继续实验,电流表示数为0.28 A时,电压表示数如图2,读数为   V,电阻R 的阻值为    Ω.多次测量后,为了画出通过电阻R 的电流随它两端电压变化的图像,应注意什么    .
(4)小明画出了如图3的图像.发现图线与纵轴交点的纵坐标为0.04 A,此数值恰与电流表未调零时的示数相同,他认为这是一种巧合.他的观点是否正确    ,请说明理由:   .
【答案】(1)
(2)电压表断路(或定值电阻短路)
(3)2.4;10;将电流表的示数减去0.04A
(4)不正确;若电路未接通,电压表示数为零,电路中无电流,而电流表示数为0.04A,正是未调零的指针示数
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】测量定值电阻R的阻值时,
(1)图1中,电源电压是2节电池,电源电压为3V,电压表选用0~3V量程,和电阻并联,如图:
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电路中的电阻发生变化,电流表示数有变化,则电路接通,电压表示数为零,可能没有接入电路中,则电压表断路了;
(3)根据图2,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,结合指针位置, 示数为2.4V;实验前,电流表示数为0.04 A,当电流表示数为0.28A时,实际电流为0.28A-0.04A=0.24A,则电阻R的阻值为:;根据多次测量的数据,画出电阻R的电流-电压图像,应将电流表的示数减去0.04A,以得到电阻R的真实电流,再根据对应的电压值作出图像;
(4)图3中,图线与纵轴交点的纵坐标为0.04A,恰与电流表未调零时的示数相同,若电路未接通,电压表示数为零,电路中无电流,而电流表示数为0.04A,正是未调零的指针示数,是必然的,不是巧合,所以观点不正确。
【分析】(1)测量电阻的阻值时,电压表和电阻并联,根据电源电压,选择0~3V量程;
(2)在串联电路中,移动滑片,电流表示数变化,电压表无示数,可能电压表断路;
(3)根据电压表量程和指针位置,测量电压,利用电流表示数和开始时的示数差,计算电流,根据,计算电阻;
(4)由于电流表未调零,所以当电压表示数为零时,电流表有示数。
24.(2025·常州)小组同学测量定值电阻的阻值。实验器材为:3节新干电池(每节电池的电压恒为)、开关、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
(1)请在图甲中以笔画线完成电路连接。要求:
①电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程);
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于端。
(2)闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,电路故障可能是   。
(3)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片,测得多组数据。进行实验①时,电压表的示数如图乙所示,请将表格填写完整。
实验序号 ① ② ③
▲ 2.8 4.5
0.1 0.2 0.3
▲ 14 15
的平均值/ ▲
(4)用该定值电阻、额定电压为的灯泡连接电路如图丙所示,灯泡的关系图像如图丁所示。闭合开关,灯泡的实际功率为其额定功率的,则电源电压为   V。
【答案】(1)
(2)处短路
(3)
实验序号 ①
1.6
16
的平均值 15
(4)10.5
【知识点】电路故障的判断;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1) 测量定值电阻的阻值 的方法为伏安法,电压表并联在R0两端,电流表串联在电路中,遵循电流正进负出的原则,变阻器串联在电路中,连接原则为一上一下,且 闭合开关前,滑动变阻器的滑片处于端,此时变阻器电阻最大,所以连接AC接口,据此作图:
(2)电流表有示数,电压表无示数,所以可能为定值电阻发生短路;
(3)电压表量程为0-3V,示数为1.6V;所以改组的电阻为,电阻的平均值。
(4)额定电压为5V,灯泡的额定电流为0.6A,所以额定电功率P=UI=0.3W ,灯泡的实际功率为其额定功率的,此时的电功率为0.15W,所以此时电路的电流为0.5A,灯泡的电压为3V,根据欧姆定律计算R0两端电压为UR0=0.5A×15Ω=7.5V,所以总电压U=7.5V+3V=10.5V.
【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、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;
3、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;
4、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。
25.(2025·盐城)小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为   A;
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换   重复上述实验;
(4)第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时,   可能损坏;
(5)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题:   。
【答案】(1)
(2)0.2
(3)阻值不同的定值电阻
(4)电压表
(5)没有记录数据单位
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)探究电流和电压的关系,需要将电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,变阻器的连接遵循一上一下原则,据此作图:
(2)电流表的量程为0-0.6A,示数为0.2A;
(3)为了使得结论具有可靠性,需要更换阻值不同的定值电阻进行试验。
【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;
3、试验的正确操作步骤:提出问题、作出假设、设计实验,进行试验、得出结论,为了得出准确结论,要进行多次实验确保实验结论的正确性和普遍性。
26.(2025·苏州)小明用电压为6V的电源、定值电阻R1、电压表、电流表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R2、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
(1)根据图甲所示电路图,将图乙的实物图连接完整   ;
(2)电路连接正确,规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为6V。中路中仅有一处故障,则故障可能是   。
(3)排除故障后继续实验,小明的实验数据如下表:
实验序号 1 2 3 4 5
电压/V 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5
电流/A 0.150 .25 0.35 0.45 0.54
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,请你判断这组数据的实验序号是   。
(4)通过实验得出初步结论:   时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【答案】(1)
(2)R1
(3)1
(4)电阻一定
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)由甲图可知电压表与定值电阻并联,故实物图如图所示:

(2)探究电流与电压关系的电路图为串联电路,电压表测定值电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关,移动滑片,电流表无示数,说明电路中有断路,电压表的示数接近电源电压,说明电压表与电源接通,所以是电压表并联部分电路断开了,是定值电阻R1断路了;
(3)要探究电流和电压的关系,电阻不变,而灯泡的电阻随温度的升高而升高,由表格中的数据可知定值电阻阻值为10欧,故滑动变阻器阻值最大时,电路的最小电流为,故第一组数据是拼凑的;
(4)分析表格中的实验数据知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【分析】 (1)由甲图可知电压表与定值电阻并联;
(2)由电流表判断故障类型,再由电压表判断故障位置;探究“电流与电压的关系”时,变阻器主要作用调节定值电阻两端的电压;
(3)根据串联电路的电压、电流关系结合滑动变阻器的最大阻值进行分析;
(4)分析表格中的实验数据回答。
27.(2025·连云) 小明想测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻,连接的部分电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整   ;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,产生这一现象的原因可能是____;
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路
C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示。此时小灯泡的电阻是   (结果保留一位小数);
(4)利用现有器材,能否“探究通过导体的电流与电压的关系”?   ,理由是   。
【答案】(1)
(2)B
(3)8.3
(4)不能;灯丝的电阻随温度的升高而增大
【知识点】电路故障的判断;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)因为滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,已接入一个上方接线柱,则可将滑动变阻器下方任意一个接线柱与电压表的“3”接线柱相连,如下图所示:
(2)A、若小灯泡断路,电压表会与电源两极相连,电压表有示数,故A不符合题意。
B、滑动变阻器断路,整个电路处于断路状态,小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,故B符合题意。
C、小灯泡短路,电路是通路,电流表有示数,电压表被短路无示数,故C不符合题意。
D、滑动变阻器短路,电路是通路,小灯泡会发光,电流表有示数,故D不符合题意。
故答案为:B。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则此时小灯泡的电阻
(4)探究通过导体的电流与电压的关系时,要控制电阻不变。灯丝的电阻随温度的升高而增大,是变化的,所以不能利用现有器材探究通过导体的电流与电压的关系。
【分析】(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中。
(2)若小灯泡断路,电压表会与电源两极相连,电压表有示数。滑动变阻器断路,整个电路处于断路状态,小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数。小灯泡短路,电路是通路,电流表有示数,电压表被短路无示数。滑动变阻器短路,电路是通路,小灯泡会发光,电流表有示数。
(3)电流表读数时,要看清量程和分度值,则此时小灯泡的电阻R=。
(4)小灯泡的电阻会随温度的变化而变化。
四、综合题
28.(2025·镇江)小华在实验室中测量铅笔芯的电阻大小。测量电路如图1所示,电源电压为4.5V。
(1)闭合开关前,图1中的滑动变阻器滑片应置于最   端。
(2)请按照图1的电路图将图2的实物图连接完整。
(3)将滑动变阻器滑片从初始位置移动到另一端,逐次记录电压表示数U和电流表示数1,完成后作出U-I图像,如图3所示,由图可知,铅笔芯的阻值为   Ω,滑动变阻器的最大阻值为   Ω。
(4)小华想用实验室一只刻度线清晰,但所标数字模糊不清的电流表 A1,制作一个可直接测定电阻的仪器,他设计的电路如图4所示,电路中电源电压U'恒定且未知,操作如下。
①在a 、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的 处;
③取下 ab 间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,可知待测电阻的大小为   Ω;
④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,则电阻值分布是   (选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】(1)右
(2)
(3)5;10
(4)15;不均匀
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的电阻必须最大,图1中的滑动变阻器滑片左下接入电路,故应置于最右端;
(2)据电路图连接电路,如图所示:
(3)由图1得,电压表测量铅笔芯的电压,电流表测量铅笔芯的电流;由图3得,铅笔芯的电阻为定值,且当其电压为4V时,电流为0.8A,由欧姆定律得,铅笔芯的阻值为
滑动变阻器与铅笔芯串联,当变阻器接入电路中电阻最大,电路电阻最大,由欧姆定律得,此时电路电流最小,串联电路电流处处相等,由图3得,电路电流最小为0.3A,此时铅笔芯的电压为1.5V,由串联电路电压特点得,此时滑动变阻器的电压为
由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值为
(4)①在a、b接线柱间接入导线,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电流表指针指到最大刻度,假设为I,则电源电压U=IR;
②保持滑片位置不变,ab间改接入10Ω的定值电阻,此时电流表指针偏转到最大刻度的处,则电源电压UI(R+10Ω);③取下ab间的定值电阻,接入待测电阻,电流表指针偏转到最大刻度的处,则电源电压UI(R+Rx);解得Rx=15Ω,R=5Ω;④在电流表表盘刻度线处标相应的电阻值,根据电源电压U=I'(R+Rx)=I'(5Ω+Rx);
Rx5Ω,是反比例函数关系,不是一次函数,故刻度不均匀。
【分析】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的电阻必须最大;
(2)根据电路图连接电路;
(3)根据图像结合欧姆定律计算电阻,结合最小电流串联电路的电压规律,得出滑动变阻器的最大阻值;
(4)根据欧姆定律与串联电路的特点列方程计算,结合表达式分析。
29.(2025·镇江)如图1所示为某水位自动控制的模拟装置。柱形物体 Q 的横截面积 高H=0.5m,密度 用一硬杆将 Q连接在力敏电阻 R2的下方,硬杆的质量和体积均不计,Q的下端到水池底部的距离h-0.05m。通过调节电阻箱 R1的阻值,可使水位控制在某一范围内。已知电源电压 的阻值与硬杆对 的作用力F的关系图像如图2所示;当电磁铁线圈中的电流I≥0.05A 时,衔铁 K被吸住,位于位置a,此时水池停止排水,开始注水;当l≤0.03A时,衔铁 K 才会被释放,位于位置b ,此时水池停止注水,开始排水。不计线圈电阻,ρ水g 取10N/kg。
(1)Q 的质量为    kg。若硬杆对 的作用力 F 不断增大,则R2的阻值将   。
(2)开始时水池中无水,要确保闭合开关 后,即开始注水。
① 求R1接入电路的电阻的最大值。
② 若 接入电路的电阻取①中的最大值,求最高水位到池底的距离。
(3)为了能将水位控制在一定范围内,R1接入电路的电阻的最小值是   Ω;此时最高水位和最低水位的高度差是   m。
【答案】(1)0.8;不断减小
(2)①130Ω
②0.9m
(3)80;0.05
【知识点】密度公式及其应用;浮力大小的计算;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】(1)由密度公式可得:Q的质量m=Vρ=SHρ=2×10﹣3m2×0.5m×0.8×103kg/m3=0.8kg;由图2可知硬杆对R2的作用力F不断增大时,电阻R2的阻值不断减小。
(2)①开始时水池无水,此时硬杆对R2的作用力F =G=mg=0.8kg×10N/kg= 8N;由图2可知,当F= 8N时,R2= 20Ω;
当I≤0.03A时,属于排水阶段,所以当I=0.03A时衔铁K被释放,开始排水,根据欧姆定律 可得R150Ω;
此时R1的阻值最大,R1max=R﹣R2=150Ω﹣20Ω=130Ω;
②当I'=0.05A时,衔铁K被吸住,停止注水,根据欧姆定律 可得R'90Ω;
对Q进行受力分析,受重力G=8N,硬杆对Q的压力F(当R2= 10Ω时Fmax= 9N),水对Q的浮力F浮,依据平衡条件有:F浮=G+F;所以F浮= 8N+9N= 17N;又依据阿基米德定律得F浮=ρ水V排g,所以V排1.7×10﹣3m3;
则Q浸入水中的深度h浸0.85m;
最高水位到池底的距离H高= h浸+h=0.85m+0.05m=0.9m。
(3)当时,
当时,
由图2可知,当时,假设对应的,当时,对应的。当时,
当时,对Q受力分析,,当时,。由图2可知和对应的情况,
,,则。由图2可知,,则
此时最高水位和最低水位的高度差是
【分析】(1)利用密度公式可求Q的质量,由图2可知硬杆对R2的作用力F不断增大时,电阻R2的变化情况;
(2)电流最小时电路中的阻值最大,当I=0.03A时依据欧姆定律即可求出R1的最大值;再结合对Q的受力分析及平衡条件、阿基米德定律和体积公式即可求解;
(3)当电流最大时电路中的阻值最小,当I=0.05A时依据欧姆定律即可求解;再结合对Q的受力分析及平衡条件、阿基米德定律和体积公式即可求解R1最大和最小两种情况对应的排水的体积之差,进而可求最高和最低的高度差。
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