第5章 欧姆定律 单元质量检测卷(原卷版 解析版)

文档属性

名称 第5章 欧姆定律 单元质量检测卷(原卷版 解析版)
格式 zip
文件大小 2.5MB
资源类型 试卷
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2025-11-22 00:00:00

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第5章 欧姆定律 单元质量检测卷
一、单选题
1.如图甲所示,电源电压不变,,滑动变阻器R2标有“5Ω 1A”字样。当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时,电流表的示数为0.3A;当R2的滑片 P在a端且同时闭合S、 S1、S2时,灯泡正常发光。如图乙是灯泡的电流-电压图像。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为3V
B.灯泡正常发光时,灯丝电阻为5Ω
C.只闭合开关S、S2时,滑片P从b移到a,电流表的示数变化范围:0.6~0.8A
D.只闭合开关S、S2,当电压表示数为1.5V时,灯泡的电流为0.32A
2.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表和电流表均有示数,再闭合开关S1,则下列说法正确的是(  )
A.电压表示数与电流表示数比值不变
B.电流表示数变大、电压表示数变小
C.此时电流表测量R1电流
D.只闭合开关S时,电压表测量电源电压
3. 如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值变大
D.电压表与电流表示数的比值变小
4.如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表示数范围为1A到2A之间,电压表示数范围为6V到9V之间.则定值电阻R的阻值及电源电压分别为(  )
A.3Ω,15V B.3Ω,12V C.6Ω,15V D.6Ω,12V
5.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法中正确的是(  )

A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电路的总电压为3V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.4A
6.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列说法中正确的是(  )
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变大,电压表示数变大
7.如图所示,电阻R1=2R2,电压U保持不变.当开关S断开时电流表A的示数为I;当开关S闭合时电流表A的示数为I' ,则I与I'的比值为 (  )
A.1 :2 B.2 :3 C.2 :1 D.3 :2
8.两根完全相同的电热丝,串联起来接在家庭电路上烧开4kg的一壶水需24min,若把它们并联起来烧开同样一壶水,需要的时间为(  )
A.6min B.12min C.24min D.48min
9.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列说法中正确的是

A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变大,电压表示数变大
10.同学们为敬老院的老人买了一辆电动轮椅,工作原理如图所示.操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关,向前推操纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退.已知蓄电池电压为24V,定值电阻R2为20Ω,R1为滑动变阻器.下列对电路的判断正确的是(  ).
A.S1接触点1,S2接触点2时,轮椅前进
B.S1和S2都接触点1时,轮椅后退
C.轮椅后退时电路中的电流小于 1.2A
D.轮椅后退时电路中的电流为1.2A
二、填空题
11.如图是由电流表改装而成的体重计装置,其中R2是下端带绝缘体AB的滑动变阻器,R1是电路保护电阻。当人站在测试台上时,杠杆带动滑片移到   (填“AB间”或“BC间”)位置,接通电路,电流表(体重计)有一定的示数。当体重增大时,连入电路的电阻(PC部分)变   ,所以电路中的电流变大,体重显示表的示数变大。
12.小红做“用电流表、电压表测电阻”实验,所用器材齐全且完好 . 连接电路时,电键应   ,使用电流表时,所测电流不得超过它的   ,电流要从电流表的   接线柱流入(选填“正”或“负”). 闭合电键前,应使滑动变阻器连入电路的电阻最   .
13.图1的电路中,电源电压恒为12V,滑动变阻器铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样,图2为R1的I﹣U图象,R1的阻值为   Ω,当电路中的电流为0.2A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值为   Ω,为了不损坏滑动变阻器R2,接入电路的阻值应不小于   Ω.
14.将电压相同的电源、阻值不同的电阻分别组成如图(a)、(b)所示的电路,闭合开关S后,电流表A1的示数   电流表A2的示数(选填“<”、“=”或“>”),理由是:   。
15.两只定值电阻,甲标有“ ”,乙标有“ ”,把它们并联在电路中,其等效电阻为    ,若把它们串联在电路中,电路两端允许加的最大电压为   V。
16.如图所示的电路中,电源电压不变,将滑片P向左移动的过程中,电压表示数   (选填“变大”、“不变”或“变小”),当滑片P移至左端时,断开开关,电压表V示数与电流表A示数的比值将   (选填“变大”、“不变”或“变小”).
17.利用图像可以描述物理量之间的关系。如图所示是“探究电流、电压、电阻之间的关系”的图像,由图像可知:同一导体的电阻与电压   (选填“成正比”、“成反比”或“无关”)。导体甲、乙的电阻大小关系是R甲   R乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
18.有一个电灯,它的电阻是10Ω,正常工作的电压为 6V。现只有一个电压为9V的电源,为使电灯正常工作,应给它   (选填“串”或“并”)联一个阻值为   Ω的电阻。
三、计算题
19.压力传感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引出力的大小。测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1N时,电流表示数为1A,电压表示数为4V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为10V。求:
(1)定值电阻R1的大小;
(2)压力F1与R2阻值之比k;
(3)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小;
(4)压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
20.如图所示的电路,定值电阻R1=10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.4A,电流表A的示数为0.6A。求:
(1)电源电压U;
(2)通过电阻R2的电流I2;
(3)电阻R2的阻值。
四、作图题
21.小明同学利用“压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小”的特性来判断压敏电阻随时间变化情况。如(甲)图所示,定值电阻R与压敏电阻组成串联电路,压敏电阻和挡板固定在绝缘小车上,它们之间放一绝缘球,某次实验时压敏电阻所受压力随时间变化的Ft图象如(乙)图所示,请根据(乙)图象,在(丙)图的坐标系中大致画出相应的电阻R′和时间t的图象。
22.如图,盒内有一个电压为9V的电源,2个定值电阻和若干导线组成的电路。盒外有A、B、C、D四个接线柱,当把电流表接在AB两端时,它的示数为0.9A;当把电流表接在AC两端时,它的示数是0.6A;当把电流表接在CD、BC、BD两端时,它的示数为0。请在图中画出能表示盒内电路连接情况的电路图,并标注出2个电阻的阻值。
23.请在图中画出定值电阻 R 的阻值随其两端电压U 变化的大致图象。
五、实验探究题
24.在测量标有 小灯泡电阻的实验中,下图是甲同学连接好的电路。
(1)乙同学发现电路连接错误,只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来,并画上“×”,再用笔画线把它改接到正确的位置上。
(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最   (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,则电路故障可能是   。(写出一种可能即可)
(4)排除故障后,甲同学先闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低,实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表:
序号 1 2 3 4 5
发光情况 明亮 较亮 较暗 暗 不发光
电压 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流 0.22 0.20   0.14 0.12
电阻 11.4 10.0   7.0 4.7
当电压表的示数为 时,电流表的示数如图所示为   A,则此时小灯泡的电阻约为   Ω。
(5)最后甲同学用表格中的电阻取平均值做小灯泡的电阻,乙同学认为这样处理不正确。请你说明理由:   。
25.为完成“探究电流与电阻的关系”实验,小海从实验室取得以下器材:电压恒为4.5V的电池组、电流表、电压表、开关,5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,规格为“40Ω
1A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)如1图,连接电路时开关应   ,开关闭合前,滑片P应移至   处(选填“最左”或“最右”),目的是   。
(2)小海将10Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数如2图所示,记下此时电压为   V,并记录电流表的示数;接着保持滑片位置不变,将电阻换为25Ω后,为保证   表的示数不变,应向   (“左”或“右”)移动滑片。
(3)通过实验得到电流随电阻变化的图象如3图所示,由此可知:   定时,通过导体的电流与其电阻成   比;
(4)在小海实验基础上,为了得到更多组数据,需要更多规格的定值电阻,则选用的定值电阻最大阻值不允许超过   Ω。
26.小华利用图甲的电路,测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻。现有器材:电源、滑动变阻器(20Ω 1A)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线表示导线,将图甲中的实物图连接完整。要求:滑动变阻器滑片P向A端移动时电流表示数变小;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于    端,小华发现电流表指针左偏,造成这种现象原因是   。
(3)连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表、电压表都有示数,则接下来的操作应是   。
(4)移动滑片P到滑动变阻器的某一位置时,电压表示数如乙所示,读数为   V;若要让小灯泡正常发光,滑片P应该向   调节(选填“左”或“右”)。
(5)根据实验数据,作出小灯泡工作时I﹣U的关系图象如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为   Ω;小灯泡正常发光时的功率为   W。
27.用伏安法测电阻的实验中:
(1)连接好电路后闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数都很小且始终不发生变化,则该故障的原因可能是   ;
A.滑动变阻器短路 B.定值电阻短路
C.定值电阻断路 D.滑动变阻器下面两个接线柱同时接入电路中
(2)实验中多次移动滑动变阻器滑片的位置得到多组数据的目的是   ;
(3)实验中测量数据如下表所示,则电阻的阻值为   Ω;
实验序号 电压/V 电流/A 电阻/Ω
1 2.8 0.27 10.4
2 2.4 0.25 9.6
3 2.0 0.20 10.0
(4)聪明的小明利用如上右图的器材:最大阻值为R0的滑动变阻器、开关一个、导线若干、电流表一只,按如图所示连接电路,只通过移动滑片位置就测出了未知电阻Rx的阻值,具体步骤如下:
①闭合开关,移动滑片至最左端,记录电流表示数为I0;
②闭合开关,移动滑片至最右端,记录电流表示数为I1;
则未知电阻Rx=   (用I0、I1和R0表示)。
六、综合题
28.如图所示,闭合开关S,滑动变阻器取四个不同阻值时,可以得出电流表和电压表的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的U-I坐标中分别用a、b、c、d四个点表示(坐标原点表示的电压值和电流值均为零)。由这四个点作出的U-I图象为一条直线,延长直线交纵轴(U轴)于E点,交横轴(I轴)于F点,若电源电压为U0=6V,定值电阻的阻值为R0=10Ω,据此分析:
(1)E点表示的电流表、电压表的示数为多少?此时电路处于什么状态?
(2)F点表示的电压表、电流表的示数各是多少?此时电路处于什么状态?
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第5章 欧姆定律 单元质量检测卷
一、单选题
1.如图甲所示,电源电压不变,,滑动变阻器R2标有“5Ω 1A”字样。当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时,电流表的示数为0.3A;当R2的滑片 P在a端且同时闭合S、 S1、S2时,灯泡正常发光。如图乙是灯泡的电流-电压图像。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为3V
B.灯泡正常发光时,灯丝电阻为5Ω
C.只闭合开关S、S2时,滑片P从b移到a,电流表的示数变化范围:0.6~0.8A
D.只闭合开关S、S2,当电压表示数为1.5V时,灯泡的电流为0.32A
【答案】C
【解析】【解答】A.根据甲图可知,当只闭合开关S、S1时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测电源两端的电压,当R2的滑片P在b端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流I=0.3A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以电源的电压:U=I(R1+R2)=0.3A×(15Ω+5Ω)=6V,故A错误;
B.根据甲图可知,当R2的滑片 P在a端且同时闭合S、 S1、S2时,此时定值电阻R1与小灯泡并联。
小灯泡正常发光时,电压为6V,此时通过小灯泡的电流为0.8A,小
灯泡的正常发光的电阻为,
故B错误;
C.根据甲图可知,只闭合开关S、S2时,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压。当滑动变阻器的滑P在b端时,此时的电流最小,假设此时电路中的最小电流为0.6A,则小灯泡两端的电压为3V,
那么滑动变阻器两端的电压为,
则说明此时小灯泡的电阻与滑动变阻器接入阻值相同,滑动变阻器接入的阻值为5Ω,
则此时小灯泡的电阻为5Ω,等于滑动变阻器接入的阻值,故假设可以成立,电路中的最小电流为0.6A,根据小灯泡正常工作的电流为0.8A,故电流表的最大值为0.8A,故C正确;
D.根据甲图可知,只闭合开关S、S2,当电压表示数为1.5V时,小灯泡两端的电压为

则小灯泡的电流大于0.6A,故D错误。
故选C。
【分析】A.当只闭合开关S、S1时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测电源两端的电压,当R2的滑片P在b端时,接入电路中的电阻最大,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
B.当R2的滑片P在a端且同时闭合S、S1、S2时,R1与灯泡L并联,根据并联电路的电压特点和灯泡正常发光时的电压等于额定电压可知灯泡的额定电压,根据图象读出通过灯泡的电流,利用欧姆定律求出灯泡正常发光时灯丝的电阻;
C.只闭合开关S、S2时,滑片P在b端,灯泡与R2的最大阻值串联,电流表测量电路中的电流,
由于灯泡的电阻是变化的,由于图象可知判断出通过灯泡的电流为0.6A,根据串联电路的特点和欧姆定律判断出符合实际情况,据此可知电流表的最小示数;
滑片P在a端只有灯泡连入电路,根据欧姆定律即可求出电流表的最大示数;
D.只闭合开关S、S2,当电压表示数为1.5V时,根据串联电路的电压特点求出灯泡两端的电压,根据图象判断通过灯泡的电流。
2.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表和电流表均有示数,再闭合开关S1,则下列说法正确的是(  )
A.电压表示数与电流表示数比值不变
B.电流表示数变大、电压表示数变小
C.此时电流表测量R1电流
D.只闭合开关S时,电压表测量电源电压
【答案】A
【解析】【解答】解:由电路图可知,只闭合开关S时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,D不符合题意;
若再闭合开关S1时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压,电流表测R2中的电流,C不符合题意;
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的总电阻变小,
由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;由U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大,B不符合题意;
由R= 可知,电压表示数与电流表示数的比值等于R2的阻值,则其比值不变,A符合题意。
故答案为:A
【分析】由电路图可知,只闭合开关S时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;若再闭合开关S1时,R1被短路,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联可知电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,根据欧姆定律结合R2的阻值判断电压表示数与电流表示数的比值变化。
3. 如图所示,为定值电阻,为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(  )
A.电流表示数变大,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电压表与电流表示数的比值变大
D.电压表与电流表示数的比值变小
【答案】B
【解析】【解答】 AB.根据图片可知,R1与R2串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,电流表测总电流。
在变阻器滑片向右移动滑片的过程中,R2阻值变大,电路中总阻值变大,电流减小,因此电流表示数变小。
电流表示数减小,根据U=IR得到R1的电压减小,而两者电压之和不变,因此R2的电压增大,即电压表V2的示数变大。
故A错误,B正确;
C.根据可知,电压表V1与电流表示数的比值是R1的阻值,应该不变,故C错误;
D.根据可知,电压表V2与电流表示数的比值是R2的阻值,应该变大,故D错误。
故选B。
【分析】根据图片确定电路的串并联关系和电表所测的物理量,根据欧姆定律和串并联电路的特点,对各个选项进行分析判断。
4.如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表示数范围为1A到2A之间,电压表示数范围为6V到9V之间.则定值电阻R的阻值及电源电压分别为(  )
A.3Ω,15V B.3Ω,12V C.6Ω,15V D.6Ω,12V
【答案】B
【解析】【解答】解:由电路图可知:两电阻串联,
由题意知:
当电流表的示数为1A时,电压表的示数为9V;
当电流表的示数为2A时,电压表的示数为6V;
电源电压保持不变,设电源电压为U,
∵I= ,
∴电压U=IR,电源电压U=U′+IR,
即:U=9V+1A×R,U=6V+2A×R,
解得R=3Ω,U=12V.
故选B.
【分析】由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器两端电压;(1)当滑动变阻器的阻值增大时,电路中的电流就会减小,滑动变阻器两端的电压就会增大;反之,当滑动变阻器的阻值减小时,电路中的电流就会增大,滑动变阻器两端的电压就会减小.(2)根据题意确定电压与电流的对应关系,然后根据电源电压不变,利用串联电路电压特点和欧姆定律建立两个方程,组成方程组,然后解方程组即可得出答案.
5.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象,下列说法中正确的是(  )

A.电阻甲和乙都是阻值不变的电阻
B.当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电路的总电压为3V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.4A
【答案】C
【解析】【解答】解:A、由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙电阻的阻值变化,故A不正确;
B、由图象可知,当乙两端电压为2V时,通过的电流为0.2A,根据欧姆定律可得R乙= = =10Ω,故B不正确;
C、甲、乙串联在电路中时,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.2A时,由图象可知,U甲=1V,U乙=2V,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,电源的电压U=U甲+U乙=1V+2V=3V,故C正确;
D、甲、乙并联在电路中时,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图象可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D不正确.
故选C.
【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻电阻的电流与两端两端的电压成正比,据此分析图象甲乙电阻的变化;(2)由图象读出乙两端电压为2V时通过的电流,根据欧姆定律求出电阻;(3)甲、乙串联在电路中,根据串联电路的电压特点读出当电路电流为0.2A时两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电路的总电压;(4)甲、乙并联在电路中,根据并联电路的电压特点读出当电源电压为2V时通过两电阻的电流,利用并联电路的电流特点得出电路中的总电流.
6.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列说法中正确的是(  )
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变大,电压表示数变大
【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,定值电阻R两端的电压变大,即电压表和电流表的示数均变大.
故选D.
【分析】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电阻R两端的电压变化.
7.如图所示,电阻R1=2R2,电压U保持不变.当开关S断开时电流表A的示数为I;当开关S闭合时电流表A的示数为I' ,则I与I'的比值为 (  )
A.1 :2 B.2 :3 C.2 :1 D.3 :2
【答案】B
【解析】【解答】当开关断开时,两个电阻串联,总电阻为两电阻之和为3R2;当开关闭合时,电阻R2被短路,只有电阻R1连入电路,此时电路中的电阻为2R2;由于电源电压不变,所以电流与电阻成反比,开关断开与闭合时的电阻之比为3:2,所以电流之比为2:3,B符合题意.
故答案为:B.
【分析】解答本题,要理解不同状态下电流表所起的作用:当开关断开时,两个电阻串联,当开关闭合时,电阻R2被短路根据欧姆定律进行计算.
8.两根完全相同的电热丝,串联起来接在家庭电路上烧开4kg的一壶水需24min,若把它们并联起来烧开同样一壶水,需要的时间为(  )
A.6min B.12min C.24min D.48min
【答案】A
【解析】【解答】解:两根完全相同的电热丝串联后的总电阻:R串=2R;并联后的总电阻:R并= R;
根据题意可知,串并联时烧开一壶水需要的热量关系式为:
Q= t串= ×24min﹣﹣﹣﹣①,
Q= t并﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得:
t并= =6min.
故选A.
【分析】分别求出两个电阻丝串并联时的总电阻,然后根据Q= t求出它们并联起来烧开同样一壶水需要的时间.
9.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列说法中正确的是

A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变大,电压表示数变大
【答案】D
【解析】【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,
根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,定值电阻R两端的电压变大,即电压表和电流表的示数均变大.
故选D
【分析】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电阻R两端的电压变化
10.同学们为敬老院的老人买了一辆电动轮椅,工作原理如图所示.操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关,向前推操纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退.已知蓄电池电压为24V,定值电阻R2为20Ω,R1为滑动变阻器.下列对电路的判断正确的是(  ).
A.S1接触点1,S2接触点2时,轮椅前进
B.S1和S2都接触点1时,轮椅后退
C.轮椅后退时电路中的电流小于 1.2A
D.轮椅后退时电路中的电流为1.2A
【答案】C
【解析】【解答】A、由题轮椅前进且能调速,故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置,即滑动变阻器且与电动机串联在电路中。由电路图可知,此时开关S1和S2都接1,故A错误;
B、轮椅后退时,轮椅以恒定速度后退,即电动机应与R2串联,此时电流方向与前进时相反,由电路图可知,此时开关S1和S2都接2,故B错误;
CD、由B后退时电动机与R2串联,电源电压24V,R2=20Ω,电路中电流,故C正确,D错误。
故选:D。
【分析】轮椅前进且能调速,故前进电路中应有可以控制电路中的电流的装置,即应有滑动变阻器且与电动机串联;轮椅后退时,轮椅以恒定速度后退,即电动机应与R2串联。
根据欧姆定律计算后退时电路中的电流;由此结合电路分析开关的状态。
二、填空题
11.如图是由电流表改装而成的体重计装置,其中R2是下端带绝缘体AB的滑动变阻器,R1是电路保护电阻。当人站在测试台上时,杠杆带动滑片移到   (填“AB间”或“BC间”)位置,接通电路,电流表(体重计)有一定的示数。当体重增大时,连入电路的电阻(PC部分)变   ,所以电路中的电流变大,体重显示表的示数变大。
【答案】BC间;小
【解析】【解答】当人站在测试台上时,杠杆会带动滑片移动,由于要接通电路使电流表有示数,所以滑片应移到BC 间位置。
当体重增大时,杠杆的作用会使滑片进一步移动,连入电路的电阻(PC 部分)变小。根据欧姆定律知在电源电压不变的情况下,电路总电阻变小,电流就会变大,所以体重显示表的示数变大。
故第一空为BC间,第二空为小。
【分析】1.了解滑动变阻器的工作原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小。
2.欧姆定律:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比,公式为。在本题中,电源电压U不变,当滑动变阻器接入电路的电阻R变化时,电路中的电流I会相应变化。
3.掌握电路的动态分析:分析滑动变阻器阻值变化对电路中电流、电压等电学量的影响。本题中,随着体重变化,滑动变阻器接入电路的电阻改变,进而影响电路中的电流,最终体现在体重显示表(电流表)的示数变化上。
12.小红做“用电流表、电压表测电阻”实验,所用器材齐全且完好 . 连接电路时,电键应   ,使用电流表时,所测电流不得超过它的   ,电流要从电流表的   接线柱流入(选填“正”或“负”). 闭合电键前,应使滑动变阻器连入电路的电阻最   .
【答案】断开;量程;正;大
【解析】【解答】连接电路时,为保护电路,开关应该断开;根据电流表的使用规则可知:使用电流表时,所测电流不得超过它的量程,电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片处于最大阻值处,目的也是防止电路中电流过大,烧坏电路元件 .
故答案为:断开;量程;正;大 .
【分析】为保护电路,连接电路的过程中,开关应该断开,滑动变阻器的滑片处于最大阻值处;电流表不允许超量程使用,避免烧毁电流表;电流表在使用时,电流要“正进负出”.
13.图1的电路中,电源电压恒为12V,滑动变阻器铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样,图2为R1的I﹣U图象,R1的阻值为   Ω,当电路中的电流为0.2A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值为   Ω,为了不损坏滑动变阻器R2,接入电路的阻值应不小于   Ω.
【答案】20;40;4
【解析】【解答】(1)由图象可知,当U1=6V时,I1=0.3A,则 R1= = =20Ω;(2)由电路图可知,两电阻串联,由图象可知当电路中的电流I=0.2A时,U1′=4V,则
U2=U﹣U1′=12V﹣4V=8V,
R2= = =40Ω;(3)由滑动变阻器的铭牌可知,电路中的最大电流Imax=0.5A,则电路中的最小总电阻R总min= = =24Ω,
滑动变阻器接入电路的最小值R2min=R总min﹣R1=24Ω﹣20Ω=4Ω.
故答案为:20;40;4.
【分析】(1)根据R1的I﹣U图象读出任意一点电流和对应的电压,根据欧姆定律求出R1的阻值;(2)由图象读出当电路中的电流为0.2A时对应的电压,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器R2接入电路的阻值;(3)根据滑动变阻器的铭牌可知电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路中的最小电阻,再根据电阻的串联求出接入电路的最小值.
14.将电压相同的电源、阻值不同的电阻分别组成如图(a)、(b)所示的电路,闭合开关S后,电流表A1的示数   电流表A2的示数(选填“<”、“=”或“>”),理由是:   。
【答案】<;电流表A1的示数小于电流表A2的示数。
【解析】【解答】图(a)中两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,图(b)中两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,串联时总电阻大于R1,并联时总电阻小于R1,根据欧姆定律,总电压相同时,总电阻越大,总电流越小,所以电流表A1的示数小于电流表A2的示数。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和。
15.两只定值电阻,甲标有“ ”,乙标有“ ”,把它们并联在电路中,其等效电阻为    ,若把它们串联在电路中,电路两端允许加的最大电压为   V。
【答案】6;15
【解析】【解答】甲、乙并联后的等效电阻
等效电阻为6Ω。因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以两只定值电阻串联时,电路中的总电阻
因为串联电路中各处的电流相等,所以串联电路中电路中允许通过的最大电流
根据欧姆定律可得,电路两端允许加的最大电压
电路两端允许加的最大电压15V。
【分析】两个电阻串联,总电阻等于两个电阻之和,两个电阻并联,等效电阻的大小等于两个电阻的乘积除以电阻之和;两个电阻串联,电流相同,取电流最小值求解加上的最大电压。
16.如图所示的电路中,电源电压不变,将滑片P向左移动的过程中,电压表示数   (选填“变大”、“不变”或“变小”),当滑片P移至左端时,断开开关,电压表V示数与电流表A示数的比值将   (选填“变大”、“不变”或“变小”).
【答案】不变;变大
【解析】【解答】解:(1)电压表测电源电压,电源的电压不变,故电压表的示数不变;
(2)当滑片P移至左端时,断开开关,电压表仍侧电源的电压,即电压表的示数不变;而此时R1支路断路,电流表A只测通过滑动变阻器的电流,所以电流表A的示数变小;故电压表V示数与电流表A示数的比值将变大.
故答案为:不变;变大.
【分析】由图可知,闭合开关,R1、R2并联,电压表测电源的电压,电流表A测干路电流,A1测R2支路的电流;
(1)根据电源电压保持不变,可以判断滑片位置改变时电压表示数的变化情况;
(2)当滑片P移至左端时,断开电键S时,电路为滑动变阻器的简单电路,电压表仍测电源的电压,根据并联电路各用电器独立工作、互不影响可知此时电流表A的示数变化,进一步得出电压表V示数与电流表A示数的比值的变化.
17.利用图像可以描述物理量之间的关系。如图所示是“探究电流、电压、电阻之间的关系”的图像,由图像可知:同一导体的电阻与电压   (选填“成正比”、“成反比”或“无关”)。导体甲、乙的电阻大小关系是R甲   R乙(选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】无关;小于
【解析】【解答】导体的电阻大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与通过导体的电流、导体两端的电压无关,由此可知,同一导体的电阻与导体两端的电压无关。
由图像可知,当甲乙电压相同时,通过导体甲的电流大于通过导体乙的电流,根据电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比可知,甲的电阻小于乙的电阻。
【分析】在电压和电流图像中,正比例图像表示定值电阻;当电压相同时,电流越大,电阻越小。
18.有一个电灯,它的电阻是10Ω,正常工作的电压为 6V。现只有一个电压为9V的电源,为使电灯正常工作,应给它   (选填“串”或“并”)联一个阻值为   Ω的电阻。
【答案】串;5
【解析】【解答】要使电灯正常工作,需要给电灯串联一个电阻R分压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,串联电阻R两端的电压:UR=U-UL=9V-6V=3V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流: I==,则串联电阻的阻值: R= .
故答案为:串;5.
【分析】根据串分压的知识及欧姆定律来分析即可.
三、计算题
19.压力传感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引出力的大小。测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1N时,电流表示数为1A,电压表示数为4V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为10V。求:
(1)定值电阻R1的大小;
(2)压力F1与R2阻值之比k;
(3)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小;
(4)压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。
【答案】(1)解:由图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,当F1=1N时,电流表示数为1A,电压表示数为4V,因串联电路电压等于各部分电压之和,所以R1两端电压为U1=U-U2=12V-4V=8V
由欧姆定律可得R1的阻值为
答:定值电阻R1为8Ω;
(2)解:由欧姆定律可得,当压力为1N时,R2连入电路的阻值为
所以压力F1与R2阻值之比为
答:压力F1与R2阻值之比k为0.25N/Ω;
(3)解:当滑片P滑至最下端时,变阻器连入电路的阻值最大,电压表示数为10V,根据欧姆定律可得,此时电路中的电流为
所以滑动变阻器R2的最大值为
因为压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系,即F=kR2,所以此时的压力为F2=0.25N/Ω×R2最大=0.25N/Ω×40Ω=10N
答:当滑片P滑至最下端时,压力F2为10N;
(4)解:由F=kR2可得
因为串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以根据欧姆定律可表示出电压表的示数为
解得:。
答:压力F的大小与电压表示数之间的函数关系表达式为
【解析】【分析】(1)根据公式,可求出阻值;
(2)根据公式及,可求出力与电阻的比值;
(3)根据公式及力与电阻的比值,可求出压力;
(4)根据公式U=IR及,可求出压力与电压的关系式。
20.如图所示的电路,定值电阻R1=10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.4A,电流表A的示数为0.6A。求:
(1)电源电压U;
(2)通过电阻R2的电流I2;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】解:(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。、
并联电路各支路两端电压相等,
那么电源的电压U=U2=U1=I1R1=0.4A×10Ω=4V;
答:电源电压为4V;
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过R2的电流I2=I-I1=0.6A-0.4A=0.2A;
答:通过R2的电流为0.2A;
(3)R2的阻值。
答:电阻R2的阻值为20Ω。
【解析】【分析】(1)由电路图可知,两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。、根据并联电路各支路两端电压相等计算电源电压;
(2)根据并联电路的电流规律I总=I1+I2计算通过R2的电流;
(3)根据欧姆定律的变形式计算R2的阻值。
四、作图题
21.小明同学利用“压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小”的特性来判断压敏电阻随时间变化情况。如(甲)图所示,定值电阻R与压敏电阻组成串联电路,压敏电阻和挡板固定在绝缘小车上,它们之间放一绝缘球,某次实验时压敏电阻所受压力随时间变化的Ft图象如(乙)图所示,请根据(乙)图象,在(丙)图的坐标系中大致画出相应的电阻R′和时间t的图象。
【答案】
【解析】【解答】根据图乙,压力随时间变化先增大后不变,由于压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,在0~t1时,压力变大,电阻减小,在t1~t2时,压力不变,此时的电阻保持不变,如图 。
【分析】根据电阻和压力的关系,判断不同时刻时的电阻不同。
22.如图,盒内有一个电压为9V的电源,2个定值电阻和若干导线组成的电路。盒外有A、B、C、D四个接线柱,当把电流表接在AB两端时,它的示数为0.9A;当把电流表接在AC两端时,它的示数是0.6A;当把电流表接在CD、BC、BD两端时,它的示数为0。请在图中画出能表示盒内电路连接情况的电路图,并标注出2个电阻的阻值。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】电流表接在CD、BC、BD两端时,它的示数为0,可使电流表接在这三个位置时电路中无电源;电流表接在AC两端时,它的示数是0.6A,电流表接在AB两端时,它的示数为0.9A,可使电流表分别串联两个不同的定值电阻来实现,设计电路如图:
由欧姆定律可知
【分析】先根据欧姆定律求出不同接线柱间电阻的大小,然后确定电源的位置和不同接线柱将电阻的连接方式;根据欧姆定律求得电阻大小。
23.请在图中画出定值电阻 R 的阻值随其两端电压U 变化的大致图象。
【答案】解:如图所示:
【解析】【解答】电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与自身的因素有关而与加在它两端的电压大小无关,所以定值电阻R的阻值随其两端电压U变化的大致图象如图所示:
【分析】决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
五、实验探究题
24.在测量标有 小灯泡电阻的实验中,下图是甲同学连接好的电路。
(1)乙同学发现电路连接错误,只需更改一根导线即可。请你把接错的那一根导线找出来,并画上“×”,再用笔画线把它改接到正确的位置上。
(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最   (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,则电路故障可能是   。(写出一种可能即可)
(4)排除故障后,甲同学先闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低,实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表:
序号 1 2 3 4 5
发光情况 明亮 较亮 较暗 暗 不发光
电压 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流 0.22 0.20   0.14 0.12
电阻 11.4 10.0   7.0 4.7
当电压表的示数为 时,电流表的示数如图所示为   A,则此时小灯泡的电阻约为   Ω。
(5)最后甲同学用表格中的电阻取平均值做小灯泡的电阻,乙同学认为这样处理不正确。请你说明理由:   。
【答案】(1)
(2)左
(3)灯泡灯丝断了
(4)0.18;8.3
(5)小灯泡的电阻随温度的变化而变化
【解析】【解答】(1)用伏安法测小灯泡的电阻,需要用电压表与小灯泡并联测其两端电压,用电流表与之串联测其电流,所以原图需要改正,如图所示:
(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最大阻值处,图中滑动变阻器连接的是右下接线柱,则需将滑片置于最左端。
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,说明与电压表并联的小灯泡断路导致电压表与电流表串联接入电路,所以故障原因可能是灯泡灯丝断了。
(4)由图可知,电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,读出其示数为0.18A。
此时小灯泡电阻
(5)由表中数据可知,小灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以取平均值做小灯泡的电阻时毫无意义的。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(2)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(3)分析电路结构,电路为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(4)明确电流表的量程和对应的分度值,结合表盘的指针读数即可。结合电流与电压值,利用欧姆定律求解电阻即可;
(5)电阻的大小还与温度有关,一般来说,导体的温度越高,电阻越大。
25.为完成“探究电流与电阻的关系”实验,小海从实验室取得以下器材:电压恒为4.5V的电池组、电流表、电压表、开关,5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,规格为“40Ω
1A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)如1图,连接电路时开关应   ,开关闭合前,滑片P应移至   处(选填“最左”或“最右”),目的是   。
(2)小海将10Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数如2图所示,记下此时电压为   V,并记录电流表的示数;接着保持滑片位置不变,将电阻换为25Ω后,为保证   表的示数不变,应向   (“左”或“右”)移动滑片。
(3)通过实验得到电流随电阻变化的图象如3图所示,由此可知:   定时,通过导体的电流与其电阻成   比;
(4)在小海实验基础上,为了得到更多组数据,需要更多规格的定值电阻,则选用的定值电阻最大阻值不允许超过   Ω。
【答案】(1)断开;最左;保护电路
(2)2.5;电压;左
(3)电压;反
(4)50
【解析】【解答】(1)实验中,为保护电路,连接电路时开关应断开;开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处;(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,直到电压表示数如2图所示,由图知道,电压表选用0-3V量程,分度值为0.1V,电压为2.5V;根据串联分压原理知道,将定值电阻由10Ω改接成25Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;由于探究电流与电阻的实验时,应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律知道,应增大滑动变阻器分得的电压,即应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以,滑片应向左端移动,直到电压表的示数为2.5V为止;(3)由图3根据欧姆定律知道,电阻两端的电压始终保持2.5V,为一定值,故得出结论是:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;(4)由串联电路电压的规律知道,变阻器分得的电压是:U滑 =4.5V-2.5V=2V,即定值电阻的电压为变阻器分得的电压的 ,由分压原理知道,当变阻器的最大电阻接40Ω连入电路中时,定值电阻的最大值为:R定 =1.25×40Ω=50Ω,所以,为了得到更多组数据,需要更多规格的定值电阻,但选用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω。
【分析】(1)连接电路时开关断开;开关闭合前,滑动变阻器的滑片在阻值最大处;(2)根据电压表的量程和指针位置测量电压;探究电流和电阻的关系,更换电阻后,调节滑片使电压表示数不变;(3)在电压一定时,通过导体的电流和电阻成反比;(4)根据电源电压和电压表示数,结合滑动变阻器的最大值,计算最大电阻。
26.小华利用图甲的电路,测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻。现有器材:电源、滑动变阻器(20Ω 1A)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线表示导线,将图甲中的实物图连接完整。要求:滑动变阻器滑片P向A端移动时电流表示数变小;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于    端,小华发现电流表指针左偏,造成这种现象原因是   。
(3)连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表、电压表都有示数,则接下来的操作应是   。
(4)移动滑片P到滑动变阻器的某一位置时,电压表示数如乙所示,读数为   V;若要让小灯泡正常发光,滑片P应该向   调节(选填“左”或“右”)。
(5)根据实验数据,作出小灯泡工作时I﹣U的关系图象如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为   Ω;小灯泡正常发光时的功率为   W。
【答案】(1)解;如图所示:
(2)A;没有调零
(3)向右移动变阻器的滑片
(4)2.1;右
(5)10;0.625
【解析】【解答】测量标有“2.5V”字样小灯泡的电阻的实验中,
(1)电流表连接时,接线柱正入负出,滑动变阻器一上一下,滑动变阻器滑片P向A端移动时电阻变大,电流表示数变小,需要连接B接线柱,如图 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于电阻最大处,即A 端,当电流表指针左偏,原因是电流表指针没有调零;
(3)连接好电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表、电压表都有示数,则接下来的操作应是向右移动变阻器的滑片观察现象;
(4)、移动滑片P到滑动变阻器的某一位置时,电压表示数如乙所示,根据电压表的量程和指针位置,读数为2.1V;若要让小灯泡正常发光,需要减小滑动变阻器电阻,滑片P应该向右调节;
(5)根据实验数据,作出小灯泡工作时I﹣U的关系图象如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为;小灯泡正常发光时的功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W。
【分析】(1)电流表连接时正入负出;滑动变阻器连接时,接线柱一上一下;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;电表指针要调零;
(3)通过减小滑动变阻器的电阻检查电路故障;
(4)根据电压表的指针位置,测量电压;减小滑动变阻器的电阻,分压减小,其他位置分压变大;
(5)根据电压和电流的比值,计算电阻;根据电压和电流的乘积计算电功率。
27.用伏安法测电阻的实验中:
(1)连接好电路后闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表和电流表示数都很小且始终不发生变化,则该故障的原因可能是   ;
A.滑动变阻器短路 B.定值电阻短路
C.定值电阻断路 D.滑动变阻器下面两个接线柱同时接入电路中
(2)实验中多次移动滑动变阻器滑片的位置得到多组数据的目的是   ;
(3)实验中测量数据如下表所示,则电阻的阻值为   Ω;
实验序号 电压/V 电流/A 电阻/Ω
1 2.8 0.27 10.4
2 2.4 0.25 9.6
3 2.0 0.20 10.0
(4)聪明的小明利用如上右图的器材:最大阻值为R0的滑动变阻器、开关一个、导线若干、电流表一只,按如图所示连接电路,只通过移动滑片位置就测出了未知电阻Rx的阻值,具体步骤如下:
①闭合开关,移动滑片至最左端,记录电流表示数为I0;
②闭合开关,移动滑片至最右端,记录电流表示数为I1;
则未知电阻Rx=   (用I0、I1和R0表示)。
【答案】D;减小误差;10.0;
【解析】【解答】(1)根据题意可知,电压表和电流表示数都很小且始终不发生变化,说明电路中电阻较大且保持不变。那么当移动滑动变阻器滑片时,没有起到改变电阻的作用,因此该故障原因可能是将滑动变阻器下面两个接线柱同时接入电路中,故D符合题意,A、B、C不合题意。
故选D。
(2)根据题意可在,本实验多次测量是为了求待测电阻的平均值,减小测量误差。
(3)根据表格数据可在,电阻的阻值为:Rx=。
(4)闭合开关,移动滑片至最左端,此时Rx和R0并联,记录电流表示数为I0,是Rx和R0的总电流;
移动滑片至最右端,此时电路中只接入电阻R0,记录电流表示数为I1,为R0的电流,
由于R0两端的电压始终是电源电压,所以此时的电流了它与Rx并联时的电流相等,
则两次的差值即为Rx的电流,Rx两端的电压也是电源电压,
根据题意可知为Ux=U=U0=I1R0;
Rx的电流Ix=I0-I1;
所以Rx表达式为。
【分析】 (1)电压表和电流表示数都很小且不变,说明电路中的电阻较大且不变;
(2)根据多次测量的实验目的解答;
(3)根据表格中的数值求出平均值,也就是这个电阻的电阻;
(4)闭合开关S,将滑片滑到左端,两电阻并联;将滑片滑倒右端,Rx被短路,只有R0工作,根据并联电路的电流规律和电压特点求出待测电阻的阻值。
六、综合题
28.如图所示,闭合开关S,滑动变阻器取四个不同阻值时,可以得出电流表和电压表的四组对应的值。这四组对应的值在图乙的U-I坐标中分别用a、b、c、d四个点表示(坐标原点表示的电压值和电流值均为零)。由这四个点作出的U-I图象为一条直线,延长直线交纵轴(U轴)于E点,交横轴(I轴)于F点,若电源电压为U0=6V,定值电阻的阻值为R0=10Ω,据此分析:
(1)E点表示的电流表、电压表的示数为多少?此时电路处于什么状态?
(2)F点表示的电压表、电流表的示数各是多少?此时电路处于什么状态?
【答案】(1)解:由图中E点为纵坐标上的点,故E点表示的电流表示数为零,电压表示数为U0,此时电路处于开路状态;
(2)解:F点在横坐标上,对应电压表的示数为零,即滑动变阻器接入电路中的阻值为零,此时电路中的电流为 ,此时电路处于通路状态。
【解析】【分析】在串联电路中,电压表所测部分电阻为0,电压表示数也为0,电压表所测部分断路,电压表示数约等于电源电压;串联电路中电流表示数为0的最大可能性是某处断路.
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
同课章节目录