2025-2026学年九年级物理上册新人教版专题《欧姆定律》练习题(含解析)

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名称 2025-2026学年九年级物理上册新人教版专题《欧姆定律》练习题(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-11-29 17:56:39

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专题《欧姆定律》
一、单选题
1.人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献,为了纪念这些伟大的物理学家,人们常用他们的名字作为物理量的单位。例如,经过大量实验研究,得出电流与电压、电阻的定量关系的物理学家,下列物理量的单位用他的名字命名的是( )
A.热量 B.电流 C.电阻 D.电功率
二、实验题
2.提供探究电流与电压、电阻关系的器材如下:电压恒为3V的电源、小灯泡、电流表、电压表、开关各1个,导线若干,阻值为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各1个,“20Ω、1A”和“50Ω、1A”的滑动变阻器各1个。
序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 1.5 0.15
3 2.0 0.20
(1)探究电流与电压的关系
①甲、乙、丙三个电路图中,能完成本次探究实验的是图 ;
②将测得的实验数据记录在表格中,根据实验数据可得出的实验结论是: ;
(2)探究电流与电阻的关系
①在图丙中,将10Ω的定值电阻R接入电路,调节滑片,当电压表示数为2V时,记录电流表示数。断开开关,将10Ω的定值电阻换成20Ω,闭合开关,应向 (选填“左”或“右”)移动滑片,同时眼睛应观察 表的示数,直到 时停止移动滑片,记录电流表的示数;
②换接50Ω的定值电阻后发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到2V,为完成本次数据收集可采取的办法是 。
3.小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线________ ;
(2)连接电路时开关应 ;
(3)排除故障后,闭合开关S,小明发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是 ;
(4)首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表,由此得出的实验结论是: 。
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
(5)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (填字母);
A.变阻器滑片  B.电压表示数  C.电流表示数
②小明选择了电压恒为6V的电源,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。实验中,滑动变阻器的作用 。当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,应选用 (填字母)规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。
A.“20Ω 1A”  B.“100Ω 0.1A”  C.“50Ω 1A”
4.小阳在做“探究电流与电阻的关系 ”的实验。
(1)图甲所示是小阳的实验电路, 若滑动变阻器的滑片向右移动时,则电流表的示数 (选填变大、变小或不变);
(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是定 值电阻 (选填“短路 ”或“断路”);
(3)排除故障后,小阳先将5Ω的定值电阻连入电路,闭合开关,移动滑片到适当位置时,电流表的示数如图乙所示,则通过电路的电流是 A 。小阳更换不同阻值的定值电阻继续进行实验,请你为本实验设计一个记录实验数据的表格。
5.小明利用如图甲所示电路测量小灯泡的功率。被测小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V。
(1)实验前在检查仪器时,发现电流表指针如图乙所示,则接下来的操作是 ;
(2)正确连接电路闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,电路的故障可能是 ;
(3)排除电路故障后。闭合开关,改变滑动变阻器的阻值。多次测量,小明画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图像,如图丙。则小灯泡的额定功率为 W。在多次测量中,小明还发现:当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是 ;
(4)灯泡的功率测量完毕,小明用定值电阻更换电路中的灯泡。探究电流跟电阻的关系,根据实验数据绘制了如图丁所示的图像。若某次实验中滑动变阻器连入的阻值为20Ω,则所选定值电阻的阻值为 Ω。
6.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小硕使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,电压为6V的电源等器材,设计了如图甲所示的电路进行探究;
(1)连接好电路后,若将电流表和电压表在电路中的位置交换,则闭合开关,会发现两表中只有 表有示数(选填“电流”或“电压”);
(2)图乙是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V,观察图像可以得出实验结论∶ ;
(3)当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 端(填“左”或“右”)滑动;要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω;
(4)实验过程中需要更换不同阻值的定值电阻重复操作,你认为他们这么做的目的是 。
7.在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,同学们选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验,电路图如图甲所示。
(1)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是_______(填字母)。
A.电阻断路 B.电流表坏了 C.滑动变阻器短路 D.电阻短路
(2)排除电路故障进行实验。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到 的作用。实验中,用5Ω的电阻做实验时电流表的示数为0.5A;保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数。若在上述5次实验过程中,选用的滑动变阻器规格为“50Ω0.5A”,则小明所选用的电源电压范围为 V至 V。
(3)根据实验数据,作出Ⅰ-R图象如图丙所示,根据实验目的分析图象可得出结论: 。
8.某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压 0.6 0.9 1.2 1.8 2.4 3
电流 0.12 0.19 0.24 1.8 0.48 0.6
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大;
(2)闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻 ;
(3)小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉.这组数据是第 (填序号)组;
(4)分析数据得出结论: 。
9.某同学做“探究电流与电阻关系”的实验时,连接了图甲所示电路,其中R1是电阻可调节,并能读出阻值大小的电阻箱。
(1)连好电路后,将电阻箱调至某一阻值;闭合开关,使电压表示数为一个适当的数值U0,记录此时电流表的示数和电阻箱的 ;
(2)保持滑片P位置不变,增大电阻箱的阻值,闭合开关,滑动变阻器的滑片向 移动,当观察到电压表的示数为 时,记录相应数据;
(3)重复步骤(2)多次实验,根据所得数据画出电流随电阻变化的图象,如图乙所示。你认为该小组实验时的U0= V;
(4)进一步研究发现,图线上的任意点和坐标轴围成的矩形“面积”都相等,表明导体两端的电压一定时,电流与电阻成 。
10.如图甲所示,是用“伏安法”测定值电阻的实验装置。
(1)在连接电路时开关应断开,闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示,这是 (选填“合理”或“不合理”)的。
(2)如果闭合开关后发现电流表指针向左偏转,如图乙,产生故障的原因可能是 。排除故障后,调节滑动变阻器滑片的位置,当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图丙所示,则此时计算被测电阻的阻值为 Ω。
(3)甲装置还能用来探究电流与电阻的关系,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2V时,记下电流表示数。将原来的电阻换成15Ω的电阻后,要使电压表示数保持2V不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动。
(4)小雷用一个小灯泡更换定值电阻,进行正确操作。调节滑动变阻器的滑片,记录电流表和电压表的一系列示数,并在图丁中再次绘制图像。则图丁中 (选填“a”或“b”)图线是小灯泡的图像,这说明小灯泡的电阻和灯丝的 有关。
(5)小雷想到改装电路,设计如图电路,把电流计表盘的刻度重新标注,将待测电阻接在A、B两端,便可直接读出所测电阻的阻值。若电源电压U恒为3V,R为滑动变阻器,定值电阻为10Ω,灵敏电流计G的量程为。完成下列实验步骤:
①将A、B两端直接连接在一起,移动滑动变阻器的滑片P,使电流计的指针偏转到最大刻度处,此时滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω,此时电流计表盘的最大刻度处标注的示数为0Ω;
②保持滑动变阻器滑片P位置不变,把某定值电阻接在A、B两端,电流计指针刚好处于中间刻度线处,则接入的定值电阻阻值为 Ω;
③以此,把一待测的电阻接在A、B两端,电流计示数为,表盘指针对应的示数便可根据,的关系计算得出。
11.小涵受到物理实验小组同学们的影响,对物理实验产生了的浓厚的兴趣。他也想探究一下“电流跟电阻的关系”,电路图如甲所示。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω;
(1)小涵把5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,这个现象的原因是:________;(选填序号)
A.电阻处短路 B.电阻处断路 C.滑动变阻器处断路
(2)排除故障后进行实验。实验中多次改变的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:电压一定时, ;
(3)如果实验中当把25Ω的电阻连入电路时无论怎样移动变阻器滑片,电压表示数都不能满足要求,你的解决办法是 。
三、单选题
12.两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图像如图所示,下列分析正确的是(  )
A.甲的电阻是乙的电阻的两倍
B.若将甲和乙电阻串联后接在电路中,甲的电压是乙的电压的两倍
C.若将甲和乙电阻并联后接在3V电压下,流过甲和乙的总电流为0.8A
D.若将甲和乙电阻串联后接在电路中电流为0.3A则电源两端电压为4.5V
13.由公式变形得,对此,下列说法正确的是(  )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
四、实验题
14.在测量定值电阻Rx的阻值的实验中,同学们连接了如图甲所示的部分实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路补充完整(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小) ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端;
(3)排除故障后,小致闭合开关,将滑片移动到某位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,是 V,则此次测量中,Rx的阻值为 Ω。为使测量结果更准确,接下来应进行的操作是 。
15.为测定标有“3.8V”字样小灯泡正常发光时的电阻(约为10Ω),小明设计了如图甲所示的电路,电源电压6V保持不变,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)他发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上画上“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线 。
(2)接着用上述电路测该小灯泡正常发光时的电阻。
序号 电压表示数/V 电流表示数/A 电阻/Ω 正常发光时电阻RL/Ω
1 3.8 0.38 10
2 3.8 0.40 9.5
3 3.8 0.40 9.5
①该小组数据处理的过程是否正确? ,为什么? 。
②小明看了上述实验测量后发现,这样测量小灯泡正常发光时的电阻,误差较大,于是他想到将电压表并联到 的两端,并移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为 V,此时观察到电流表示数如图乙所示,则此次测量的小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
16.同学们在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡正常发光时的电压为3V,如图甲是未连接完整的实验电路。
(1)请将图甲所示实验电路连接完整 (要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大),滑动变阻器 (“A”或“B”)接线柱与电源的正极相连;
(2)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器滑片P,同时观察电压表示数的变化,当电压表的示数如图乙所示时,其读数为 V;
(3)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的图象.由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
17.如图甲是用“伏安法”测量未知电阻R的实物电路图。
(1)伏安法测电阻的原理为R= ;
(2)连接电路时开关应 ,且滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻R= Ω;
(4)该实验的不足之处是 。
18.实验小组利用图甲所示的电路,做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验,已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请你用笔画线表示导线,将图甲中的实物电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大;(导线不得交叉)
(2)小组同学连完最后一根导线后,闭合开关,小灯泡发出耀眼的光,出现此现象的原因可能是 ;
(3)解决上述问题后,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω;
(4)实验过程中,调节滑动变阻器的目的是 ;
(5)请你帮实验小组为该实验设计一个记录数据的表格;
(6)利用现有器材还能进行的实验有 (写出一个即可)。
19.为测定一只标有“”字样的小灯泡正常工作时的电阻,某同学准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干.
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整;
(2)闭合开关后,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(3)滑片P调整到适当位置,电压表示数为,此时电流表示数如图丙所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为 ;
(4)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻.电阻箱应接在丁图中的 (填“a”或“b”)位置.
20.小芳做测量小灯泡电功率的实验,已知电源电压为6V,所使用的小灯泡上标有3.8V的字样;
(1)闭合开关前,经检查发现电路有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的连线上画“×”,并只移动一根导线,用笔画线代替导线将电路连接正确;(导线不能交叉)。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示数;接下来应进行的操作是向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况,在这个过程中,眼睛要注意 表的示数,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)某次实验时因操作不当,小灯泡灯丝被烧断,小芳观察到此时电流表示数约为0,电压表示数约为 V;
(4)某同学利用图丙的实验装置也测出了另一规格小灯泡的额定功率,已知电路中定值电阻阻值为R0,灯泡的额定电压为U额,请帮他完成实验方案:
①闭合S1,将开关S2拨到触点1,移动滑片,使电压表的示数为 ,
② ,闭合S1,将开关S2拨到触点2,读出电压表的示数为U;
③小灯泡额定功率的表达式P额= (用U额、U、R0 表示)
21.实验小组利用如图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻,已知R0的阻值为5Ω,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整 。要求:滑片向左移,连入电路的阻值增大;
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现小灯泡不发光(接线均完好,导线无断路),且两个电流表的示数相同,则故障原因可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,A2示数为 A时,说明小灯泡正常发光,此时电流表A1示数如图乙所示,为 A,则小灯泡的电阻为 Ω(保留一位小数)。实验中电流表A2与R0串联的作用相当于 表;
(4)移动滑片调节灯两端的电压,多次测量灯泡的电阻,发现灯泡电阻随 发生改变。利用该灯泡 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的定量关系。
22.小滨利用“伏安法”测量未知电阻R的阻值,电源电压恒定,R的阻值约为10Ω。
(1)按要求正确连接好电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A端”或“B端”);
(2)闭合开关移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙为 ,则此次可计算出电阻R= ;继续将滑片P向右移至某一位置,此过程电压表示数 (选填“增大”或“减小”);进行多次测量,目的是为了 (填选项);
A.避免实验的偶然性,使结论具有普遍性
B.求平均值减小误差
(3)利用图甲实验器材还能完成下列探究实验(  )(选填“A”或“B”)。
A.探究电流与电压的关系
B.探究电流与电阻的关系。
五、计算题
23.如图甲所示,电源电压保持不变,当开关S分别接点1和点2时,电流表和电压表对应的两组数据如图乙描点所示,求:
(1)电阻R1的阻值。
(2)当开关S接点2时,R2的电阻。
(3)当开关S接点2时,通电1分钟电阻R2消耗的电能。
六、实验题
24.同学们在进行“伏安法测电阻”实验,器材有:干电池两节、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω5A)、开关、待测电阻各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“右”或“左”)端;
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙,则电阻R0的阻值为 Ω;
(3)实验中需要多次测量得到几组电压、电流值,再求出电阻的平均值,目的是为了 ;
(4)实验结束后,老师提出只使用一块电流表,不使用电压表,也能测量出待测电阻的阻值。同学们设计了如图丙所示的电路图,其中。是已知阻值的定值电阻,电源电压未知。请把下面的实验步骤补充完整。
①根据所设计的电路图连接实物电路,实验操作如下:
a、闭合开关、,读出电流表的示数;
b、 ,读出电流表的示数;
②写出待测电阻的表达式: 。(用已知量和测量量的符号表示)
25.如图甲所示为测电阻Rx阻值的实验电路。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.16 9.4
2 1.8
3 2.5 0.22 11.4
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大;
(3)闭合开关,发现电流表没有示数,电压表有示数,若电路中只有一处发生故障,可能是 ;
A.电阻Rx短路 B.滑动变阻器短路 C.电阻Rx断路 D.滑动变阻器断路
(4)排除故障后,进行了3次实验并将实验数据记录在表格中。第2次实验时电流表的示数如图乙所示,为 A,第2次实验测得电阻Rx= Ω;
(5)本次实验进行多次测量的目的是 。
26.小明要利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙的实验电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填“A”或“B”);
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是_______;
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻Rx断路 C.定值电阻Rx短路
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据,画出了待测电阻Rx的I-U图象,如图丙所示。由图象可得Rx= ;
(5)小明将乙图中的定值电阻Rx换成一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡,用上述方法测量小灯泡在不同电压下的电阻,连接好电路闭合开关后,电压表示数如图丁所示,若要使小灯泡正常发光,滑动变阻器的滑片应适当向 移动(选填“A”或“B”);
(6)实验中根据测量数据绘制出了小灯泡I-U图象如图戊所示,图象不是一条直线,原因是 。
七、单选题
27.如图所示,电源电压为3V保持不变,小灯泡L的规格“3V 0.9W”,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”,电流表量程为0~3A,不考虑灯丝电阻的变化,在保证各电路元件安全的情况下,下列说法正确的是(  )
A.小灯泡正常发光时的阻值为RL=20Ω
B.小灯泡正常发光1min时消耗的电能为5.4J
C.保持开关S1始终闭合,调节电路,使电路中的电流最小,则最小电流为0.45A
D.保持开关S1始终闭合,调节电路,使电路消耗的功率最大,则最大功率为3.9W
28.某实验小组测得小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值为0.8Ω
B.当通过小灯泡L的电流为0.2A时,其实际功率为0.2W
C.仅把小灯泡L、电阻R并联在电压为2V的电路中,干路中的电流为0.3A
D.仅把小灯泡L、电阻R串联在电路中,当电流为0.2A时,电路的总功率为0.8W
29.为防止游客过多对栈道造成损伤,小晋为栈道设计了如图甲所示的压力传感装置。电源电压恒为60V,定值电阻R1为150Ω,压力敏感电阻R2的阻值随所受压力的变化关系如图乙所示。当电流表的示数达到或超过0.3A时,都可以触发串联在电路中的报警器(电阻可忽略不计,图中未画出)发出警报。下列分析正确的是( )
A.当压力增大时,R2的阻值也增大
B.当压力减小时,电流表示数增大
C.栈道站20个中学生时,一定不会发出警报
D.当压力增大时,电路消耗的总功率增大
30.根据世界卫生组织统计,大约50%—60%的交通事故与酒后驾驶有关。目前,世界大多数国家都采用呼气式酒精测试仪,对驾驶员进行现场检测。如图甲是某酒精浓度检测仪的原理图,电源电压保持不变,为定值电阻,R为酒精气体浓度传感器(气敏电阻),它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.酒精气体浓度越大,R的阻值越大
B.酒精气体浓度越大,电压表示数越大
C.酒精气体浓度越小,电流表示数越大
D.酒精气体浓度越小,消耗的电功率越小
31.如图甲,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。滑片P从最右端向最左端滑动过程中,电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列说法正确的( )
A.滑动变阻器R的最大阻值为10Ω
B.电源电压为4V
C.滑片P处于中点时,电压表的示数为3V
D.定值电阻R0为20Ω
32.如图甲所示,电源电压不变,将小灯泡L和电阻R接入电路中,图乙是小灯泡L和电阻R的I-U图像。只闭合开关S1时,小灯泡L的实际功率为1W。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为4V
B.只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为8Ω
C.当S1和S2均闭合时,电路的总功率是1.5W
D.当S1和S2均闭合时,电阻R在2min内产生的热量是48J
33.雨水探测器是一种自动检测雨水的装置,如图甲所示,其主要部件为探测金属网。该装置根据雨水的大小自动调节汽车刮水器的刮动速度,可通过手动开关S控制电动机的转动与停止,其工作电路原理如图乙所示。当探测网浸入雨水中的深度增加时(  )
A.电流表示数变小
B.电路总功率变小
C.电动机转动变快
D.a、b间接入电路的电阻变大
34.图甲所示是某小组设计的检测汽车载重的地磅的电路原理图。地磅主要由承重台(重力不计)、压力传感器R、定值电阻R0、显示仪表等组成。电源电压为12V,R0的阻值15Ω。R的阻值与承重台所受压力F的关系如图乙所示。下列说法正确的是(g取10 N/kg)(  )
A.显示仪表是由电压表改装而成的
B.汽车载重越重,电路中的电流越小
C.汽车载重越重,电路总功率越小
D.汽车的总质量为4t时,电路总功率为7.2 W
八、计算题
35.小明设计了一个声音分贝测试仪,其原理如图甲所示,R为声敏电阻,其阻值随声音强度N的变化关系如图乙所示,R0是阻值为100Ω的定值电阻,电源电压为6V,利用电压表作为声音分贝测试仪的表盘。闭合开关S,求:
(1)当电压表示数为2V时,求声音的强度;
(2)当声音强度为80dB时,R0的电功率是多少
(3)电流表的量程是0~50mA,电压表的量程是0~3V,在确保电路安全的情况下,此声音分贝测试仪能够测量的声音强度最大为多少
36.根据国内污染物排放控制要求,餐饮服务单位排放油烟的最高允许排放浓度H=1.0mg/m3,小明为厨房设计了一个测量油烟浓度的电路,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为20Ω,油烟传感器R1的电阻值随油烟浓度H的变化关系如图乙所示。
(1)当油烟浓度为0.4mg/m3时,电路总功率为多少?
(2)当电压表的示数为4V时,油烟浓度H是否超标?
37.图甲为低温液化制酒示意图,天锅内装有1m高的冷水,底部连有控制排水与注水的装置,该装置内部简化电路如图乙所示。电源电压恒为12V,为热敏电阻,其阻值随天锅中水温变化关系如图丙所示,当水温达到50℃时,排水口打开将水全部排出;为压敏电阻,其阻值随水对锅底的压强变化关系如图丁所示,当水压为0时,注水口打开排水口关闭,将冷水注入天锅,注水高度达到1m时注水口关闭。(,g取10N/kg,不考虑水的蒸发)求
(1)水高为1m时,的阻值;
(2)排水口刚打开时,电路中的电流;
(3)排水过程中,当的功率为1W时,的阻值(设排水过程中水温保持50℃不变)。
38.如图所示的电路中,电源电压为9V,灯泡L上标有“6V 1.2W”的字样,闭合开关S,灯泡恰好正常发光,求此时:
(1)通过灯泡L的电流;
(2)电阻R的阻值;
(3)整个电路工作1min所消耗的电能。
九、简答题
39.图甲是储水式电热水器的结构示意图,其设计了防电墙装置。防电墙的内部结构如图乙所示,水流会沿着其内部的隔片螺旋式流动,形成又细又长的水流。如图丙所示,当地线失效时(已标记“×”),电流依次经过防电墙和人体流入大地。请结合图中所给信息进行计算,判断防电墙能否确保人的安全(人体安全电压不高于36V)。
十、多选题
40.超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图乙是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为,定值电阻,电压表(选量程),力敏电阻R的阻值随所受压力F变化关系如图甲所示。力敏电阻R上方紧密连接一轻质绝缘平板,检测时将货车模型静置于其上,(g取)电压表刻度线处设置为货车模型总质量最大值,超过此刻度线代表超载,设定检测的货车模型总质量不超过,下列说法正确的是( )
A.若货车模型总质量为,则其所受重力为
B.静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越小
C.则阻值应为
D.当货车刚好超载时,电路的总功率为
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C
【详解】经过大量实验研究,得出电流与电压、电阻的定量关系的物理学家是欧姆,物理量电阻的单位是用他的名字命名的,即欧姆(Ω)。热量的单位是焦耳,电流的单位是安培,电功率的单位是瓦特。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选 C。
2.(1) 丙 在电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比
(2) 右 电压 电压表的示数为2V 换用“50Ω、1A”的滑动变阻器
【详解】(1)[1]探究电流与电压的关系时,要控制定值电阻的阻值不变,改变电路中的电流,记录定值电阻两端的电压。甲电路中电压表并联在小灯泡两端,小灯泡的阻值随温度的变化而变化,无法控制电阻不变,所以不能探究电流与电压的关系,故甲图不符合题意;乙图中无法改变电路中的电流,故乙图不符合题意;丙图中电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中测量电路中的电流,移动滑动变阻器改变电路中的电流,可以得到多组实验数据,得出普遍性的规律,所以丙图能完成本次实验探究。
[2]由表中数据可得,电压与电流的比值为
电压与电流的比值为一定值,所以可得结论电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[1][2][3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,眼睛观察电压表,直到电压表的示数为2V时停止移动滑片。
[4] 定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为U滑=U-UV=3V-2V=1V
根据分压原理知,换接50Ω的定值电阻时,滑动变阻器的阻值应为
可知“20Ω、1A”的滑动变阻器不符合要求,应换用“50Ω、1A”的滑动变阻器。
3.(1)
(2)断开
(3)定值电阻短路
(4)见解析
(5) B 保持定值电阻两端电压不变 C
【详解】(1)根据图乙的实物图连接可知,滑动变阻器被短路,电压表串联在电路中,则正确的连接如下图所示:
(2)连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
(3)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻短路。
(4)由表格中的数据可知,每组对应的电流与电压的比值是一个定值,可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[1]在探究通电导体的电流与导体电阻的关系时,需要保持电阻两端的电压不变,所以移动滑片时,眼睛应注视电压表,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[2]每次实验中更换定值电阻后电压表示数会发生变化,所以实验中更换定值电阻后要调节滑动变阻器,控制定值电阻两端电压不变。
[3]由于电压恒为的电源,当电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,根据欧姆定律可知,电流表选择小量程接入电路,分度值为,图丙的示数为,则定值电阻两端的电压为
定值电阻两端的电压为,则变阻器两端的电压保持为
定值电阻的阻值为时,据串联电路的分压特点,则有
解得变阻器需要接入电路的阻值最大,当定值电阻的阻值为时,电路中的最小电流为
滑动变阻器应选“”,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
4.(1)变大
(2)断路
(3) 0.5 见解析
【详解】(1)据图可知,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器接入电路中的阻值变小,根据可知,电路中的电流会变大,即电流表的示数会变大。
(2)串联电路中,闭合开关,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表有示数且接近电源电压,则可能是定值电阻发生断路,电压表串联接入电路,测电源电压。
(3)[1]乙图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.5A。
[2]探究电流与电阻的关系,需要保持电压不变,改变定值电阻的阻值,记录不同电阻的阻值和对应电流值,设计的表格如下所示:
U一定
实验次数 电阻R/Ω 电流I/A
5.(1)电流表调零
(2)小灯泡被短路
(3) 0.625 变大 灯丝电阻随温度的升高而增大
(4)25
【详解】(1)实验前在检查仪器时,电流表的指针未指在零刻线处,说明电流表未调零,因此接下来的操作是电流表调零。
(2)据图可知,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,电流表测电路中的电流,闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,则可能是灯泡发生短路,相当于电压表测导线电压,因此无示数。
(3)[1]据丙图可知,当灯泡电压为2.5V时,电流为0.25A,则小灯泡的额定功率为
[2][3]电压表与电流表的示数之比为小灯泡的电阻,当电压表的示数增大时,通过小灯泡的电流也增大,小灯泡的实际功率增大,温度升高,而小灯泡的电阻随温度的升高而增大,所以电压表与电流表的示数之比变大。
(4)根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,且该实验需要保持定值电阻两端电压不变,据丁图可知,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.5A,定值电阻两端电压为
由于电源电压是4.5V,根据串联分压原理可得
当滑动变阻器连入的阻值为20Ω,带入公式可得
解得。
6.(1)电压
(2) 2 电压一定时,经过导体的电流与电阻成反比
(3) 左 50
(4)寻找普遍规律
【详解】(1)连接好电路后,若将电流表和电压表在电路中的位置交换,电压表串联在电路中,则闭合开关,电路中相当于断路,电流表没有示数,电压表两端连接电源两极,有示数。
(2)[1][2]由图乙可知,当R1=5Ω时,电流I1=0.4A,当R2=10Ω时,电流I2=0.2A,当R3=20Ω时,电流I3=0.1A,根据可知,R两端的电压为2V;观察图像可以得出当导体两端电压一定时,经过导体的电流与导体电阻成反比。
(3)[1]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,由串联电路的分压原理可知,R两端的电压变大,要控制R两端电压不变,就应将变阻器两端的电压调大,即将变阻器接入电路的阻值调大,所以应将变阻器的滑片P向左移动。
[2]已知电源电压U=6V,R两端所控制的电压为U定=2V,所以变阻器两端的电压为
串联电路中电流处处相等,由可得,
滑动变阻器的最大阻值至少
(4)实验过程中需要更换不同阻值的定值电阻重复操作是为了使实验结论具有普遍规律,避免偶然性。
7.(1)A
(2) 控制电压表示数不变 左 2.5 2.5 7.5
(3)电压一定,导体中的电流与它的电阻成反比
【详解】(1)A.电阻断路,则电压表串联在电路中,电压表与电源连通,测电源电压,因电压表内阻很大,故电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片电压表示数始终为电源电压,故A符合题意;
B.如果电流表坏了,整个电路断路,电压表也不会有示数,故B不合题意;
C.如果滑动变阻器短路,电流表会有示数,且更大,故C不合题意;
D.如果电阻短路,则电压表的示数将为零,电流表有示数,故D不合题意。
故选A。
(2)[1]探究“电流与电阻的关系”,应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变,该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,其作用主要是控制电阻两端电压保持不变。
[2][3]由图丙知,当电阻为5Ω、10Ω、25Ω时对应的电流大小分别为0.5A、0.25A、0.1A则
把5Ω换成10Ω,由分压原理,定值电阻分的电压压变大,根据串联电路的分压原理,滑动变阻器分的电压变小,为保持电阻两端电压不变,应减小电阻分压,增大滑动变阻器分压,应使滑动变阻器接入电路的阻值变大,由图示电路图可知,闭合开关后应向左移动滑片,同时眼睛盯住电压表,直到电压表示数为2.5V为止。
[4][5]实验时,要保持定值电阻两端电压为2.5V不变,当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,滑动变阻器两端电压为0,定值电阻两端的电压等于电源电压为2.5V,故电源电压最小为2.5V,当定值电阻选用25Ω时,定值电阻两端的电压为2.5V,由串联电路电流规律知,电路中的为
由串联电路分压原理知,滑动变阻器接入电路阻值最大为50Ω时,滑动变阻器两端电压最大为
此时,电源电压为
综上可得小明所选用的电源电压范围为。
(3)由丙图知,随着电阻的变化,流过电阻的电流也跟着变化,但电流与电阻乘积始终不变,所以,本实验可得出的实验结论是:电压一定,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
8.(1)
(2)短路
(3)4
(4)电阻一定时,电流与电压成正比
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路的电阻减小,由此判断左下部分电阻串联接入电路,据此完成电路连接如下图所示:
(2)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,可能与电压表并联部分电路出现了短路,即定值电阻短路。
(3)由表格数据得到电阻分别为,,,,,
据此分析只有根据第4次实验数据算出的电阻阻值和其它阻值不同,因此可知第4组数据有误。
(4)分析表格数据可知,当电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流就增大为原来的几倍,由此可得出实验结论为:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
9.(1)读数
(2) 右 2.5V
(3)2.5
(4)反比
【详解】(1)探究电流与电阻关系的实验中,需要保护电压不变,改变电阻的阻值,记录对应电流表和电阻的示数,因此使电压表示数为一个适当的数值U0,记录此时电流表的示数和电阻箱的读数。
(2)[1][2]据图乙可知,当电阻箱的阻值为时,电流为0.5A,则电阻箱两端电压为
据甲图可知,电路是串联的,增大电阻箱的阻值,根据串联分压原理可知,电阻箱两端电压会变大,而探究电流与电阻关系的实验需要保持电阻箱两端电压不变,因此变阻器两端电压要增大,即增加变阻器的阻值,变阻器的滑片向右调节至电压表的示数仍为2.5V。
(3)乙图中每组电阻和电流的乘积均为2.5V,说明该小组实验时的U0为2.5V。
(4)乙图中任意点和坐标轴围成的矩形“面积”都相等,且当电阻变大时,电流变小,可得结论为:导体两端的电压一定时,电流与电阻成反比。
10.(1)不合理
(2) 电流表正负接线柱接反 10
(3)右
(4) b 温度
(5) 90 100
【详解】(1)闭合开关前,滑片应置于最大阻值处,由图甲所示电路图可知,滑片没有置于最大阻值处,这是不合理的。
(2)[1]闭合开关后,电流表指针向左偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的。
[2]由图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.24A,则被测电阻的阻值
(3)探究电流与电阻关系时,要控制电压表示数不变,当将原来的电阻换成的电阻后,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器分得的电压,由分压原理,就要增大变阻器连入电路中电阻大小,滑片向右移动。
(4)[1][2]由图知,a是一条直线,说明电流与电压成正比,电压与电流比值一定,所以它是定值电阻的电流与电压关系图像;那么b为灯泡电流与电压图线是曲线,并且电流增大的程度小于电压,说明其电阻是变化的,并且随电压的增大而增大,原因是电压越高灯泡越亮,温度越高电阻越大。这说明小灯泡的电阻和灯丝的温度有关。
(5)[1]A、B两端直接连接在一起,移动滑动变阻器的滑片P,使电流计的指针偏转到最大刻度处,此时,电路中电流为I=30mA=0.03A
此时滑动变阻器连入电路的阻值为
[2]A、B两端直接连接在一起,此时,A、B间电阻为0Ω,故电流计表盘的最大刻度处标注的示数为0Ω,保持滑动变阻器滑片P位置不变,滑动变阻器连入电路的阻值仍为90Ω,把某定值电阻接在A、B两端,电流计指针刚好处于中间刻度线处,此时,电路中电流为I1=15mA=0.015A
则接入的定值电阻阻值为
11.(1)B
(2)通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3)换用阻值更大的滑动变阻器
【详解】(1)如图所示,闭合开关,发现电流表无示数说明电路可能断路;电压表有示数说明电压表两接线柱到电源正负极是通路。根据选项知,这个现象的原因是电阻处断路,综上分析知,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)分析丙图可知,电流与电阻的乘积是定值,所以可得出结论为:电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比。
(3)如图丙知,定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的变阻器的最大阻值不能小于35Ω。如果实验中当把25Ω的电阻连入电路时无论怎样移动变阻器滑片,电压表示数都不能满足要求,可能是滑动变阻器的最大值太小。故解决办法是换用阻值更大的滑动变阻器。
12.D
【详解】ABD.当两电阻串联接入电路时,根据串联电路电流处处相等,由图可知,当通过甲、乙的电流为0.3A时,甲、乙两端的电压分别为

即乙两端的电压是甲两端电压的两倍;根据串联电路电压特点可知,电源电压为
由可得,甲、乙的阻值分别为

即乙的电阻是甲的电阻的两倍,故AB错误,D正确;
C.当两电阻并联接入电路时,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以甲和乙并联后接在电压为3V的电压下时,由图可知,此时通过甲、乙的电流分别为
根据并联电路电流特点可知,流过甲和乙的总电流为
故C错误。
故选D。
13.C
【详解】导体的电阻是导体本身的一种性质,大小决定于导体的材料、长度和横截面积,与导体两端的电压和通过的电流无关;当导体两端的电压为零时,电阻仍然存在,故ABD错误,C正确。
故选C。
14.(1)
(2)B
(3) 1.8 9 见解析
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小,变阻器接入电路中的阻值变大,说明变阻器的A下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)闭合开关前,为了保护电路,应将变阻器移至阻值最大处,即B端。
(3)[1]电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,乙图中电压表的读数为1.8V。
[2]此次测量中,Rx的阻值为
[3]为使测量结果更准确,接下来应移动滑动变阻器的滑片,多次测量,求平均值 。
15.(1)
(2) 正确 见解析 滑动变阻器 2.2 10
【详解】(1)原电路图中,电流表和滑动变阻器串联后与灯泡并联,电压表串联在电路中,而在测小灯泡正常发光时的电阻实验中,小灯泡、滑动变阻器和电流表串联,电压表测小灯泡两端的电压,电压表并联在小灯泡两端,所以连接错误的是变阻器与小灯泡之间的导线,应改正为从小灯泡左接线柱连接电源负极,如图所示:
(2)[1][2]该小组数据处理的过程是正确的,因为三次测量灯泡两端电压相同,都为其额定电压,三次测量灯泡正常发光时的电阻,可以将测量结果进行取平均值来减小误差。
[3][4]当灯泡正常发光时其两端电压为3.8V,若电压表并联在灯泡两端,应使用大量程,误差较大,根据串联电路电压规律,因此为了减小误差,可将电压表并联在滑动变阻器两端,当灯泡正常发光时电压表示数为
此时电压表可选择小量程,误差较小。
[5]由图甲可知,电流表选用小量程,由图乙可知,电流表分度值为0.02A,示数为0.38A,即灯泡的额定电流为0.38A,则小灯泡正常发光时的电阻
16.(1) A
(2)1.8
(3)6
【详解】(1)[1][2]滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大,则电阻变小,所以滑动变阻器应接左下接线柱,把滑动变阻器串联接入电路,如图所示:
(2)由图乙所示电压表知,其测量范围为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.8V。
(3)由图丙知,灯泡额定电压3V对应的电流为0.5A,由知,灯泡正常发光时的电阻为
17.(1)
(2) 断开 右
(3)10
(4)没有多次测量取平均值来减小误差
【详解】(1)伏安法测电阻是通过电压表测量电阻两端的电压U,电流表测量通过电阻的电流I,再根据欧姆定律计算出电阻值,伏安法测电阻的原理为。
(2)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应断开。且应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的一端,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应移到最右端。
(3)图乙中电流表量程为0 0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.24A。由可知,未知电阻
(4)在测量未知电阻阻值的实验中,为了减小测量误差,通常需要多次测量取平均值。而此实验只测量了一次,存在误差较大的问题,该实验的不足之处是没有多次测量取平均值来减小误差。
18.(1)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
(3)5
(4)改变小灯泡两端的电压
(5)
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
(6)测量小灯泡的电功率
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以应将滑动变阻器的右下接线柱与开关的右接线柱相连;因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表应选用0 3V量程与小灯泡并联,将电压表的“3”接线柱与小灯泡的右接线柱相连,如图所示:
(2)连完最后一根导线后,闭合开关,小灯泡发出耀眼的光,说明电路中的电流过大。出现此现象的原因可能是滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处,导致电路总电阻过小,电流过大。
(3)由图乙可知,电流表选用0 0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.5A。由可知,小灯泡正常发光时的阻值为
(4)实验过程中,调节滑动变阻器的目的是改变小灯泡两端的电压,使小灯泡两端的电压达到额定电压2.5V,从而测量小灯泡正常发光时的电阻。
(5)实验中需要记录灯泡两端的电压和电流,以及计算得出的电阻,且实验需要进行多次,则数据记录表格如下所示:
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
(6)利用现有器材还能进行测量小灯泡的额定功率实验,通过调节滑动变阻器使小灯泡两端电压为额定电压,读取电流表示数,根据计算额定功率。
19.(1)
(2)左
(3)6.25
(4) 2.5 a
【详解】(1)实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流,如图所示:
(2)由甲图可知,电流表选择小量程,由乙图可知,电压表的分度值为0.1V,所选量程为0~3V量程,电压表示数为2.4V,小于小灯泡的额定电压,则为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向左移动,减小变阻器接入电路中的电阻,使电压表示数为2.5V。
(3)滑片P调整到适当位置,电压表示数为2.5V,电流表的分度值为0.02A,所选量程为0~0.6A量程,电流表示数为0.4A,则该小灯泡正常工作时的电阻为
(4)①[1]闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5V,此时灯泡正常发光。
②[2]根据等效替代的思维,将单刀双掷开关掷于位置2,保持滑动变阻器电阻不变,调节电阻箱,使电压表示数再次为2.5V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻,因此电阻箱应接在丁图中的a处。
20.(1)
(2) 电压 1.52
(3)6
(4) U额 控制滑动变阻器滑片位置不变
【详解】(1)根据实物连接图,当开关闭合后,电流表与小灯泡并联,电压表与小灯泡串联,应使电压表与小灯泡并联,电流表串联接入电路中,故如图所示
(2)[1][2] 电路连接正确后,闭合开关,电流表有示数,电路为通路,发现小灯泡不亮,则电路的电流过小,电阻过大,接下来应进行的操作是向左移动变阻器的滑片,观察灯的发光情况;在这个过程中,眼睛要注意观察电压表的示数,直至小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,则小灯泡的额定功率为。
(3)某次实验时因操作不当,小灯泡灯丝被烧断,电压表串联在电路中测电源电压,小芳观察到此时电流表示数约为0,电压表示数约为6V。
(4)[1][2][3] ①闭合S1,将开关S2拨到触点1,移动滑片,使电压表的示数为U额;
②控制滑动变阻器滑片位置不变,闭合S1,将开关S2拨到触点2,读出电压表的示数为U;
③在①中,电压表测灯的电压,灯正常发光;在②中,电压表则灯与定值电阻的电压,因此时各电阻的大小和电压不变,灯仍正常工作,根据串联电路电压的规律,此时定值电阻的电压,由欧姆定律可求出灯的额定电流,小灯泡额定功率的表达式为。
21.(1)
(2)灯泡断路
(3) 0.5 0.8 8.3 电压
(4) 温度 不能
【详解】(1)根据实验,变阻器串联在电路中,要求滑片向左移,连入电路的阻值增大,说明使用的是变阻器的右下接线柱,作图如下所示:
(2)据甲图可知,电路为灯泡和定值电阻并联,电流表A2测定值电阻支路电流,电流表A1测干路电流,闭合开关后,两个电流表的示数相同,说明定值电阻支路是通路,灯泡不亮,灯泡所在支路无电流,则可能是灯泡支路发生断路。
(3)[1]据甲图可知,电路为灯泡和定值电阻并联,电流表A2测定值电阻支路电流,电流表A1测干路电流,由并联电压规律可知,灯泡和定值电阻两端电压相等,当电流表A2的示数为
时,灯泡正常发光。
[2]由于电流表A1测干路电流,则乙图中电流表选择的量程是0~3A,分度值是0.1A,读数为0.8A。
[3]根据并联电流规律可得,灯泡支路的电流为
则小灯泡的电阻为
[4]已知灯泡的额定电压是2.5V,则为了使灯泡正常发光,灯泡两端电压应为2.5V,电流表A2与R0串联后与灯泡并联,因此A2与R0串联的作用相当于电压表。
(4)[1]多次测量灯泡的电阻,发现灯泡电阻发生改变,原因是灯丝电阻随温度发生改变。
[2]探究电流与电压关系的实验中,需要保持电阻不变,而该灯泡电阻受温度影响发生改变,因此利用该灯泡不能探究电流与电压的定量关系。
22.(1)A端
(2) 0.3A 9 增大 B
(3)A
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即A端。
(2)[1]由图甲可知,电流表选择小量程,电流表示数如图乙,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[2]此时电压表示数为2.7V,电流表示数为0.3A,则此次可计算出电阻
[3]继续将滑片P向右移至某一位置,滑动变阻器接入的阻值变小,电路的总电阻变小,则电路的电流变大,根据可知,此过程与定值电阻并联的电压表示数增大。
[4]用“伏安法”测量未知电阻R的阻值的实验中,进行多次测量,目的是为了求平均值减小误差,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)A.探究电流与电压的关系的实验中,要控制电阻一定,通过移动变阻器的滑片进行多次测量,图甲实验器材能完成探究,故A符合题意;
B.探究电流与电阻的关系,要控制电阻两端的电压一定,换用不同阻值的电阻,而图甲实验器材只有一个定值电阻,无法完成探究,故B不符合题意。
故选A。
23.(1)10Ω
(2)20Ω
(3)48J
【详解】(1)由电路图可知,当S接点1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,电源电压U=6 V,此时电路中的电流I=0.6 A,由可知,电阻R1的阻值
(2)当S接点2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流,由图乙可知,串联电路中的电流I'=0.2A,由可知,电路中的总电阻
则R2电阻
(3)当开关S接点2时,通电1分钟电阻R2消耗的电能
24.(1)右
(2)4
(3)减小误差
(4) 只闭合开关
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最右端。
(2)调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,则电阻R0的阻值为
(3)本实验是测量类实验,需要多次测量得到几组电压、电流值,再求出电阻的平均值,目的是为了减小误差。
(4)[1][2]a、闭合开关、,此时和并联,电流表测干路电流,读出电流表的示数;
b、只闭合开关,单独接入电路,电流表测电路电流,读出电流表的示数,即电流为;
根据并联电流规律,电流为,根据并联分流原理则有
解得待测电阻。
25.(1)断开
(2)
(3)C
(4) 0.18 10
(5)求平均值减小误差
【详解】(1)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,应接入右下接线柱,将其与开关右接线柱相连,如图所示:
(3)A.若电阻Rx短路,则电压表无示数,电流表有示数,故A不符合题意;
B.若滑动变阻器短路,则电压表有示数,电流表也有示数,故B不符合题意;
C.若电阻Rx断路,则电压表有示数,电流表无示数,故C符合题意;
D.若滑动变阻器断路,则电压表和电流表均无示数,故D不符合题意。
故选C。
(4)[1]如图乙,电流表选用了0~0.6A量程,分度值为0.02A,由指针位置可知电流表的示数为0.18A。
[2]第2次实验测得电阻为
(5)本实验是测量定值电阻的阻值,所测物理量为定值,所以多次测量的目的是通过求平均值减小误差。
26.(1)
(2) 断开 B
(3)B
(4)4
(5)A
(6)见解析
【详解】(1)由图丙可知,电路中的最大电流是0.6A,电流表选择0~0.6A的量程与待测电阻串联,电压表与待测电阻并联,如图所示:
(2)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即B端。
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,电路可能断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,则电压表与电源连通,造成这一现象的原因可能是电阻Rx断路。
故选B。
(4)由图丙可知,当电压为2.0V时,对应的电流为0.5A,由欧姆定律可知Rx的阻值
(5)电压表示数如图丁所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1V,灯泡的额定电压是2.5V,此时电压表的示数小于灯的额定电压,若要使小灯泡正常发光,应增大灯两端的电压,由串联电路电压的规律,要减小变阻器的电压,根据分压原理,应减小变阻器连入电路的电阻,滑动变阻器的滑片应适当向A端移动。
(6)实验中根据测量数据绘制出了小灯泡的I-U图象,图象不是一条直线,说明电阻是变化的,是因为灯丝的电阻与温度有关,灯丝电阻随温度的升高而增大。
27.D
【详解】A.由得,小灯泡正常发光时的阻值为
故A错误;
B.由得,小灯泡正常发光1min时消耗的电能为
故B错误;
C.保持开关S1始终闭合,当开关S2断开,电路为R 简单电路,且R接入电路中的电阻最大为20Ω时,电路电阻最大,电路电流最小,为
故C错误;
D.保持开关S1始终闭合,开关S2闭合,R与L并联,且当通过R的电流最大为1A时,电路电流最大为
电路消耗的最大功率为
故D正确。
故选D。
28.B
【详解】A.电阻R的阻值为
故A错误;
B.当通过小灯泡L的电流为0.2A时,由图象可知L两端的电压为1V,小灯泡消耗的电功率为PL=ULIL=1V×0.2A=0.2W
故B正确;
C.仅把小灯泡L、电阻R并联在电压为2V的电路中,通过小灯泡的电流为0.3A,通过定值电阻的电流为0.1A,根据并联电路的电流特点可知干路上的电流为I总=I′L+IR=0.3A+0.1A=0.4A
故C错误;
D.仅把小灯泡L、电阻R串联在电路中,当电流为0.2A时,小灯泡两端电压为1V,定值电阻两端电压为4V,根据串联电路的电压特点可知它们两端的总电压为U总=UL+UR=1V+4V=5V
电路的总功率为P总=U总I=5V×0.2A=1W
故D错误。
故选B。
29.D
【详解】A.据乙图可知,当压力增大时,R2的阻值变小,故A错误;
B.甲图中电路是串联的,当压力减小时,R2的阻值变大,电路中的电阻变大,根据可知,电路中的电流会变小,电流表的示数变小,故B错误;
C.根据题意,当电路中的电流为0.3A时,电路发生报警,此时电路中的总电阻为
R2的阻值为
据乙图可知,此时压力敏感电阻受到的压力为,已知中学生的重力约为500N,则栈道站20个中学生时的总重力为
因为学生的体重为估计值,可能存在超出的情况,因此可能发生报警,故C错误;
D.当压力增大时,R2的阻值变小,电路中的电阻变小,电路中的电流会变大,电源电压不变,根据可知,电路消耗的总功率增大,故D正确。
故选D。
30.D
【详解】AB.甲图中电路为两电阻串联,电压表测气敏电阻两端电压,乙图中气敏电阻R的阻值随酒精气体浓度增大而减小,当酒精气体浓度越大,R的阻值减小,根据串联分压原理可知,气敏电阻两端电压会变小,即电压表的示数会变小,故AB错误;
CD.当酒精气体浓度越小,气敏电阻阻值会变大,电路中的总电阻变大,电流会变小,电流表的示数变小,根据可知,消耗的电功率会变小,故C错误,D正确。
故选D。
31.C
【详解】ABD.由电路图可知,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于最左端时,电路电流最大,根据图乙可知Imax=0.6A,电源电压U=ImaxR0=0.6A×R0①
当滑片位于最右端时,变阻器连入电路的电阻最大,由电阻的串联可知电路的总电阻最大,由欧姆定律可知电路中电流最小,由串联分压可知电压表示数最大,根据图乙可知Imin=0.2A,UR=4V,电源电压U=UR+IminR0=4V+0.2A×R0②
由①②可得R0=10Ω,U=6V,滑动变阻器的最大阻值,故ABD错误;
C.滑片P在中点时,电路中电流
滑片P处于中点时,电压表的示数为
故C正确。
故选C。
32.D
【详解】AB.只闭合开关S1时,电路为小灯泡L的简单电路,此时小灯泡L的实际功率为1W,由图像可知,当UL=2V时,IL=0.5A,其实际功率为PL=ULIL=2V×0.5A=1W
电源电压U=UL=2V
小灯泡L的电阻
故AB错误;
C.当S1和S2均闭合时,R与L并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R两端的电压也为2V,由图像可知,此时通过R的电流为0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流为I=IR+IL=0.2A+0.5A=0.7A
电路总功率P=UI=2V×0.7A=1.4W
故C错误;
D.当S1和S2均闭合时,电阻R在2min内产生的热量QR=WR=URIRt=2V×0.2A×2×60s=48J
故D正确。
故选D。
33.C
【详解】生活用水是导体,探测金属网浸入雨水中的深度越深,a、b间导体的横截面积越大,电阻越小,电路中电流越大,则电流表示数越大,此时电动机转动越快。电源电压不变,电路中电流变大,由P=UI可知,电路总功率变大。综上,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选 C。
34.D
【详解】A.据甲图可知,电路是串联的,显示仪表串联在同一电路中,因此是由电流表改装而成的,故A错误;
BC.据乙图可知,当压力传感器R受到的压力越大,压力传感器R的电阻越小,由可知,电路中的电流越大,根据可知,电路总功率越大,故BC错误;
D.汽车的总质量为4t时,压力传感器R受到的压力为
压力传感器R的阻值为5Ω,此时电路中的总电阻为
电路总功率为
故D正确。
故选D。
35.(1)120dB
(2)0.0225W
(3)160dB
【详解】(1)闭合开关S,声敏电阻和定值电阻串联,电压表测电压,电流表测电路中电流。当电压表示数为2V时,电路中电流为
根据串联电压规律,声敏电阻的电压为
则声敏电阻的阻值为
由图乙可知,对应声音的强度为120dB。
(2)由图乙可知,当声音强度为80dB时,声敏电阻的阻值为,电路中电流为
则R0的电功率
(3)分析电路可知,声音强度越大,声敏电阻的阻值越小,总电阻越小,根据,电流表示数越大,根据,电压表示数越大。电压表的量程是0~3V,当电压表示数最大为3V时,电路中电流为
电流表的量程是0~50mA,所以电路中电流最大为0.03A,此时电路总电阻最小为
则此时声敏电阻的阻值最小为
由图乙可知,此声音分贝测试仪能够测量的声音强度最大为160dB。
36.(1)0.72W
(2)见解析
【详解】(1)据甲图可知,电路是两电阻串联,电压表测R0两端电压。据乙图可知,当油烟浓度为0.4mg/m3时,R1的阻值为30Ω,电路中的总电阻为
电路总功率为
(2)当电压表的示数为4V时,R1两端电压为
电路中的电流为
R1的电阻值为
据乙图可知,油烟浓度H为1.2mg/m3,超过最高允许排放浓度H=1.0mg/m3,因此油烟浓度H是超标的。
37.(1)100Ω;(2)0.06A;(3)20Ω
【详解】解:(1)水高为1m时,压敏电阻受到液体产生的压强为
由图丁可知,的阻值为100Ω;
(2)当水温达到50℃时,排水口打开,热敏电阻为100Ω,根据串联电阻的规律及欧姆定律,排水口刚打开时,电路中的电流为
(3)水温达到50℃时热敏电阻为100Ω,当的功率为1W时,根据P=I2R可知,通过
根据串联电阻的规律及欧姆定律,的阻值
答:(1)水高为1m时,的阻值为100Ω;
(2)排水口刚打开时,电路中的电流为0.06A;
(3)当的功率为1W时,的阻值为20Ω。
38.(1)0.2A
(2)
(3)108J
【详解】(1)闭合开关,灯泡和定值电阻串联。灯泡恰好正常发光,通过灯泡L的电流
(2)根据串联电路的电压特点可知定值电阻两端的电压
电阻R的阻值
(3)整个电路工作1min所消耗的电能
39.能够确保人的安全,详情见解析
【详解】据丙图可知,防电墙与人的电阻串联,由串联分压原理可知--------①
由串联电路电压的规律可知--------②
联立①②,解得,因为1V<36V,所以此防电墙能保证人的安全。
40.ACD
【详解】A.若货车模型总质量为,则其所受重力为,故A正确;
B.静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,力敏电阻受到的压力越大。据甲图可知,力敏电阻的阻值越小。乙图电路是串联的,根据串联分压原理可知,力敏电阻两端电压会变小。由串联电路电压规律,R0两端电压会变大,电压表的示数会变大,故B错误;
CD.货车模型总质量最大值为2kg时,对力敏电阻的压力为
据甲图可知,此时力敏电阻R的阻值为500Ω。电压表的示数为2V,力敏电阻两端电压为
电路中的电流为
则R0阻值为
电路的总功率为
故CD正确。
故选ACD。
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