专项集训7:电学基础、欧姆定律
高频考点1:摩擦起电 电荷间的相互作用
考点解读:带电体具有吸引轻小物体的性质,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;两物体相互排斥,说明两物体带有同种电荷,两物体如果相互排斥,则两物体不一定都带电。物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的那个物体就带负电了,另一个失去电子的物体就带等量的正电,这种现象称为摩擦起电;摩擦起电的实质是电荷的转移。用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷。21教育网
例1:(2017郴州)现有三个轻质小球,实验发现其中任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引。由此可判断( )www.21-cn-jy.com
A.两个小球带负电,一个小球带正电
B.两个小球带正电,一个小球带负电
C.一个小球带正电,一个小球带负电,一个小球不带电
D.一个小球带电,两个小球不带电
高频考点2:电流表和电压表的使用
考点解读:电压表在电路中相当于一个断开的开关,有电压表的这段电路中没有电流通过。电压表应并联在电路中使用,如果将电压表串联在电路中,电路中将没有电流,但是有电压,电压表上的读书接近于电源电压。电流表在电路中,相当于一段导线。电流表应串联使用,如果将电流表与被测电路并联,则会造成被测用电器短路。
例2:(2017临沂)小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识正确的是( )
A.小灯泡并联,电压表测电源电压
B.小灯泡串联,电压表测L2的电压
C.若灯L1短路,则电压表示数为零
D.若灯L2短路,则电压表示数为3V
高频考点3:探究影响电阻大小的因素
考点解读:电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。电路连接时开关要断开,滑动变阻器的滑片移到最大阻值处(目的是防止电路接通时电流过大烧坏灯泡,甚至烧坏电流表)。探究导体电阻与材料的关系(选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体)。探究导体电阻与长度的关系(选取同种材料制成的横截面积相同、长度不同的导体)。探究导体电阻与横截面积的关系(选取同种材料制成的长度相同、横截面积不同的导体)。探究导体电阻与导体温度的关系(对同一个导体进行加热)。多次测量的目的(使实验结论更具普遍性)。实验中用到了控制变量法和转换法(通过比较电流表示数或灯泡的亮度来判断导体电阻的大小)。【来源:21·世纪·教育·网】
例3:如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同;a、b、d长度相同。【出处:21教育名师】
(1)该实验是通过观察____的示数间接比较导线电阻的大小。
(2)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 ____ 有关。
(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的____有关。
(4)选用导线____分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
(5)影响导体电阻大小的因素除了上述因素外,还可能跟 ____ 有关。
高频考点4:串、并联电路的特点
考点解读:
串联
并联
电路图
电流
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
电压
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2=…=Un
电阻
R=R1+R2+…Rn
=+?R=
电压与电流
分配关系
=
=
例4:(2017襄阳)在如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针都向右偏转相同角度,则电阻R1和R2阻值之比为( )21cnjy.com
A.1∶1 B.1∶5
C.4∶1 D.4∶5
高频考点5:欧姆定律的应用
考点解读:电阻R一定,导体中的电流I跟这段导体两端的电压U成正比;电压U不变,导体中的电流I跟导体的电阻R成反比。对于欧姆定律I=U/R的变形公式R=U/I不能理解为导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过的电流成反比,因为导体的电阻大小由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。2-1-c-n-j-y
例5:(2017重庆)为治理雾霾天气,环保部门加强了对PM2.5的监控。如图是某兴趣小组设计的监测PM2.5的四个电路图,其中R是气敏电阻,阻值随PM2.5浓度增大而减小,R0是保护电阻。现要求PM2.5浓度越大,电表的示数就越大,则符合要求的是( )
A B C D
高频考点6:串、并联电路的特点
考点解读:课题
探究I与U的关系
探究I与R的关系
“伏安法”测定值电阻
“伏安法”测小灯泡电阻
方法
控制变量法
R=
电路图
电路连接
按照设计的电路图连接电路(如图所示),连接电路时,开关S应断开,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大位置
实验步骤
保持R不变,改变U
保持U不变,改变R
多次改变电阻(灯泡)U,记录对应的I,计算R
R滑作用
改变U
保持U不变
改变U
保护电路
结论
R一定,I
与U成正比
U一定,I
与R成反比
灯丝电阻与温度有关
图像
例6:(2017盐城)小华用如图甲所示电路测量合金丝电阻,电源电压为6 V。
甲 乙 丙
(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整,使实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大。21·世纪*教育网
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到____端。
(3)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从接入电路电阻最大处移动到另一端过程中,发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化,由此可以推断:电路中____(填图中表示接线柱的数字)间发生了____(选填“断路”或“短路”)。
(4)在电路故障排除后,调节滑动变阻器,当电压表指针如图丙所示时,电流表读数为0.5 A,由此,小华算出接入电路合金丝的电阻为____Ω。21*cnjy*com
(5)为准确地测出合金丝的电阻,对实验应做怎样的改进?答:________________________________________________________________________。21教育名师原创作品
一、选择题
1.(2017衢州)有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。先用甲靠近乙,发现乙被排斥;再用乙靠近丙,丙被吸引(如图)。则下列判断正确的是( )
A.乙带正电,丙带正电
B.乙带负电,丙带负电
C.乙带负电,丙带正电
D.乙带正电,丙带负电
2.(2017温州)某电热水壶正常状态下,闭合开关,指示灯L亮,同时电热丝R工作;断开开关,指示灯L熄灭,电热丝R不工作。小明用该电热水壶烧水时,发现电热丝R断了,指示灯L仍然亮。四位同学设计了该电热水壶的模拟电路,其中可能正确的是( )
3.(2016温州)如图所示电路,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光.现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上,会导致两灯同时熄灭的是( )
A.a和b???
B.c和d??
C.e和f??
D.g和h
4.(2017嘉兴)小明在研究并联电路电流特点时,根据如图所示 电路图连接好电路,并闭合开关S和S1。当他再闭合开关S2时,电流表示数变化正确的是(电源电压不变)( )
A.A1示数变大
B.A1示数变小
C.A示数变大
D.A示数变小
5.如图所示是小红测定小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数.若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是( )
A.?灯L短路???????????????
B.?灯L断路???????????????
C.?变阻器R短路?????????????????
D.?变阻器R断路
6.(2017威海)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,下列说法正确的是( )21·cn·jy·c
A.电路中R和R0是并联的
B.油量表是由电流表改装而成的
C.油位越高,流过R的电流越大
D.油位越低,R两端的电压越小
7.(2017黄冈)楼梯感应灯可由声控开关(有声响时开关闭合)和光控开关(光线较暗时开关闭合)共同控制,某同学设计并组装了一个楼梯感应灯电路,出现了以下异常情况:白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯不亮;晚上无论有无声响,感应灯都不亮。经检查各元件都能正常工作,则下列电路中可能出现以上异常情况的是 ( )
8.某兴趣小组为了研究电子温控装置,将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。闭合开关,当温度升高时,电压表和电流表的示数变化情况是( )21世纪教育网版权所有
A.电流表和电压表示数均变小???????????????????????
B.电流表和电压表示数均变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大????????????
D.电流表示数变大,电压表示数变小
9.(2017岳阳)有一个看不见内部情况的小盒,盒上有两只灯泡,由一个开关控制,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都关;拧下其中任一灯泡,另一灯都亮。图中,符合要求的电路图是( )
A B C D
10.(2017长沙)关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
11.如图是一条刚装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保险丝的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3时,L0不发光,则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220V) ( )
A.?灯泡L1所在支路正常????????????????
B.?灯泡L2所在支路断路
C.?灯泡L3所在支路短路????????????????
D.?装好保险丝,合上所有开关后,灯泡都能正常发光
12.(2017湖州)小明按右方式图连接电路,闭合开关,观察到L1比L2亮。下列说法正确的是 ( )
A.通过L1的电流大于L2的电流???????????????????????
B.L1的电阻小于L2的电阻
C.L1两端的电压大于L2两端的电压?????????????????????????
D.如果把L1和L2的位置对调的位置对调,L1会变暗
13.(2017安徽)如图所示,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则( )
A.L1和L2都变亮
B.L1变暗,L2变亮
C.L1变亮,L2变暗
D.L1和L2都变暗
14.(2017鄂州)如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3 V不变,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1 A”。实验中,先在a、b两点间接入5 Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2 V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻( )
A.10 Ω和40 Ω
B.20 Ω和30 Ω
C.10 Ω和20 Ω
D.30 Ω和40 Ω
15.(2017泰安)如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,三个电表的示数变化情况是( )
A.A的示数变小,V1的示数变大,V2的示数变小
B.A的示数变大,V1的示数变小,V2的示数变大
C.A的示数变小,V1的示数不变,V2的示数变大
D.A的示数变大,V1的示数不变,V2的示数变小
16.(2017海南)如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其特性是电阻在磁场中会急剧减小,且磁场越强电阻越小,闭合开关S2后,下列四种情况相比较,指示灯最亮的是( )
A.S1断开,滑片P在图示位置
B.S1闭合,滑片P在图示位置
C.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最右端
D.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最左端
17.(2017衡阳)如图所示,闭合开关后两灯均能发光,则( )
A.甲为电流表,乙为电压表
B.甲为电压表,乙为电流表
C.甲、乙均为电流表
D.甲、乙均为电压表
18.(2017济宁)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.两个灯泡串联
B.开关只能控制灯L1
C.电流表测的是灯泡L1的电流
D.电流方向从电流表到开关
19.(2017山西)酒驾易造成交通事故,利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾,其电路原理如图甲所示。R1为“气敏传感器”,它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示,R2为定值电阻,阻值为60 Ω,电源电压恒为12 V。若酒精气体浓度≥0.2 mg/mL时,则判定被检者为酒驾。以下说法正确的是( )
A.被检者的酒精气体浓度越高,电流表示数越小
B.电流表的示数为0.12 A时,判定被检者为酒驾
C.电压表示数为3 V时,R2消耗的电功率为0.45 W
D.被检者酒精气体浓度为0.2 mg/mL时,电压表的示数是4 V
20.如右图所示为小红测定小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是 ( )
A.灯L短路
B.灯L断路
C.变阻器R短路
D.变阻器R断路
二、非选择题
21.(2017舟山)小明在研究并联电路电流特点时,按图示电路图连接好电路,闭合开关S和S1,观察示数。再闭合开关S2,示数保持不变的电流表是__________(电源电压不变),同时小明观察到电流表A的示数如图所示,为了使测量更精确,断开开关后,接下来的操作是____________________。【版权所有:21教育】
第21题图 第22题图
22.(2017衢州)小柯在拓展课上,设计了图甲电路,用来直接测出接入1、2两点间导体的电阻。
(1)用导线连接1、2两点,电流表的示数如图乙,则通过变阻器的电流为________A。此时1、2两点间的电阻为0Ω,则在电流表指针所指的刻度上标0Ω。
(2)保持变阻器滑片不动,把待测电阻Rx接入1、2两点之间,此时电流表读数为0.1A,则Rx的阻值是________Ω,然后在电流表的0.1A刻度处标上相应的阻值。依此方法,在电流表的刻度上一一标上相应的阻值,这样就可以用此电流表测出接入1、2两点间导体的电阻。
(3)干电池用久了电压会变小,此时再用导线连接1、2两点,电流表的指针就不能对准0Ω刻度线。要使指针重新对准0Ω刻度线,变阻器的滑片应向______(填字母)端移动。
23.如图电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,缓慢移动滑片由a到b,电压表示数将 ?? (选填“变大”、“变小”或“不变”);继续缓慢移动滑片由b到c,实验过程中突然发现电流表示数变小且不为零,电压表的示数变大,产生此现象的故障原因可能是???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? 。www-2-1-cnjy-com
第23题图 第24题图 第25题图
24.电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用,当手指在触摸屏表面施加一定的压力时,触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置,从而确定触摸的位置。
(1)其工作原理利用了在材料、横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻就越________的规律。
(2)以竖直方向为例,触摸屏相当于一根电阻丝,触摸时,触摸点P将电阻丝分为上下两部分,设上部分电阻为R1 , 下部分电阻为R2 , 结构可等效为如图所示电路,电源电压不变。当触摸点在竖直方向移动时,若测得R2两端电压增大,则可知R2阻值______,触摸点P到屏下端的距离______(以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
25.如图所示,把一个未知电阻Rx与一个阻值为10 Ω的电阻R串联接到某恒稳电源上后,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A;断开开关S,将10 Ω电阻换成20 Ω后再闭合开关,这时电流表的示数变为0.2 A,则未知电阻Rx的值是____Ω,电源电压为____V。
26.(2016丽水)充电宝具有充电和供电功能,其内部单节锂电芯的输出电压为3伏~5伏,如果电芯串联,则输出电压成倍增加;如果电芯并联,则输出电压不变.
(1)在保障输出电压3伏~5伏不变时,为了增加充电宝储电能量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是________(选填“串联”或“并联”);
(2)手机电池标称容量“2000毫安时”,与手机相匹配的充电宝标称容量“10000毫安时”,用充电宝给耗尽电的该手机充满电,理论上能充电________次;实际使用时能充满的次数要小于理论的次数,请写出造成充电宝输出能量损失的一种因素:________.
27.(2017宁波)做”串联与并联电路中电流、电压的关系”实验时,实验用的两个灯泡L1、L2上分别标有”2.5V”和”3.8V”字样,电源电压恒为2.5V。
(1)串联时,小科连接了如图甲所示的电路。闭合开关,两灯均不发光。小科猜想是灯泡L1灯丝断了,就用一根导线的两端在灯泡L1两接线柱处同时试触,若看到灯泡L2____________________,说明小科猜想正确。
(2)并联时,小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前,小科检查发现电路连接有误,但只要改动一根导线即可。请你在要改动的这根导线上打”×”并用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接正确。
(3)改正电路后继续实验,小科记录的实验数据如下表:
物理量
电流
电压
串联
电路
IA=
0.16A
IB=
0.16A
IC=
0.16A
UL1=
0.9V
UL2=
1.6V
U总=
2.5V
并联
电路
IL1=
0.34A
IL2=
0.20A
I总=
0.54A
UL1=
2.5V
UL2=
2.5V
U总=
2.5V
学习了欧姆定律以后,小科发现:根据串联电路中的数据,可计算得到RL1=5.63Ω,根据并联电路中的数据,可计算得到RL1=7.35Ω。造成这一差异的根本原因是灯丝电阻的大小随着____________________升高而增大。2·1·c·n·j·y
28.(2017衡阳)小林用一个电流表和一个阻值为10 Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示的电路,在只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6 A;再同时闭合S、S1时,电流表的示数为0.9 A,电源电压不变,求:21*cnjy*com
(1)电源电压。
(2)电阻Rx的阻值。
29.(2017江西)如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6 V 0.5 A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表的量程:0~0.6 A,电压表的量程:0~3 V,滑动变阻器的规格为“ 20 Ω 1 A”。【来源:21cnj*y.co*m】
(1)电源电压调至6 V时,闭合开关S1和S2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6 A,则电压表的示数是多少?R0的阻值是多少?
(2)电源电压调至8 V时,断开开关S1、闭合开关S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。
专项集训7:电学基础、欧姆定律
高频考点1:摩擦起电 电荷间的相互作用
考点解读:带电体具有吸引轻小物体的性质,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;两物体相互排斥,说明两物体带有同种电荷,两物体如果相互排斥,则两物体不一定都带电。物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的那个物体就带负电了,另一个失去电子的物体就带等量的正电,这种现象称为摩擦起电;摩擦起电的实质是电荷的转移。用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷。2·1·c·n·j·y
例1:(2017郴州)现有三个轻质小球,实验发现其中任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引。由此可判断( )
A.两个小球带负电,一个小球带正电
B.两个小球带正电,一个小球带负电
C.一个小球带正电,一个小球带负电,一个小球不带电
D.一个小球带电,两个小球不带电
解析:由题可知,三个轻质小球任意两个小球相互靠近(未接触)都相互吸引;①若两个小球带负电,一个小球带正电,或者两个小球带正电,一个小球带负电,则一定会出现带同种电荷的两个小球互相排斥,所以不可能是三个小球都带电,故A、B错误;②若两个小球带异种电荷,另一个小球不带电,则两个带异种电荷的小球靠近时相互吸引,同时两个带电小球都会吸引不带电的小球,故C正确;③若两个小球不带电,另一个小球带电,则两个不带电的小球靠近时不会相互吸引,故D错误。 答案:C
高频考点2:电流表和电压表的使用
考点解读:电压表在电路中相当于一个断开的开关,有电压表的这段电路中没有电流通过。电压表应并联在电路中使用,如果将电压表串联在电路中,电路中将没有电流,但是有电压,电压表上的读书接近于电源电压。电流表在电路中,相当于一段导线。电流表应串联使用,如果将电流表与被测电路并联,则会造成被测用电器短路。
例2:(2017临沂)小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识正确的是( )
A.小灯泡并联,电压表测电源电压
B.小灯泡串联,电压表测L2的电压
C.若灯L1短路,则电压表示数为零
D.若灯L2短路,则电压表示数为3V
解析:由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测量L2两端的电压,故A错误,B正确;若灯L1短路,则电压表示数为电源电压,故C错误;若灯L2短路,则电压表的示数为0,故D错误。
答案:B
高频考点3:探究影响电阻大小的因素
考点解读:电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关。电路连接时开关要断开,滑动变阻器的滑片移到最大阻值处(目的是防止电路接通时电流过大烧坏灯泡,甚至烧坏电流表)。探究导体电阻与材料的关系(选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体)。探究导体电阻与长度的关系(选取同种材料制成的横截面积相同、长度不同的导体)。探究导体电阻与横截面积的关系(选取同种材料制成的长度相同、横截面积不同的导体)。探究导体电阻与导体温度的关系(对同一个导体进行加热)。多次测量的目的(使实验结论更具普遍性)。实验中用到了控制变量法和转换法(通过比较电流表示数或灯泡的亮度来判断导体电阻的大小)。
例3:如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同;a、b、d长度相同。
(1)该实验是通过观察____的示数间接比较导线电阻的大小。
(2)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 ____ 有关。
(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的____有关。
(4)选用导线____分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
(5)影响导体电阻大小的因素除了上述因素外,还可能跟 ____ 有关。
解析:(1)当电路接入不同的导体时,可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小;(2)由图可知,导线a、b的粗细、长度均相同,材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;(3)由图可知,导线b、c的粗细、材料均相同,长度不同,因此选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关;(4)由图可知,导线b、d的长度、材料均相同,粗细不同,因此选用导线b、d分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关;(5)影响导体电阻大小的因素除了导体的材料、长度、横截面积外,还可能跟温度有关。
答案:(1)电流表 (2)材料 (3)长度 (4)b、d (5)温度
高频考点4:串、并联电路的特点
考点解读:
串联
并联
电路图
电流
I=I1=I2=…=In
I=I1+I2+…+In
电压
U=U1+U2+…+Un
U=U1=U2=…=Un
电阻
R=R1+R2+…Rn
=+?R=
电压与电流
分配关系
=
=
例4:(2017襄阳)在如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针都向右偏转相同角度,则电阻R1和R2阻值之比为( )2-1-c-n-j-y
A.1∶1 B.1∶5
C.4∶1 D.4∶5
解析:由电路图可知,当闭合开关后,两电阻串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源电压。因串联电路的总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,所以,电压表V2的示数是电压表V1示数的5倍,即U=5U2,则电阻R1和R2两端的电压之比:===;在串联电路中,电流相等,由U=IR可知,电阻R1和R2两端的电压之比等于R1和R2的阻值之比,所以==。
答案:C
高频考点5:欧姆定律的应用
考点解读:电阻R一定,导体中的电流I跟这段导体两端的电压U成正比;电压U不变,导体中的电流I跟导体的电阻R成反比。对于欧姆定律I=U/R的变形公式R=U/I不能理解为导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过的电流成反比,因为导体的电阻大小由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。
例5:(2017重庆)为治理雾霾天气,环保部门加强了对PM2.5的监控。如图是某兴趣小组设计的监测PM2.5的四个电路图,其中R是气敏电阻,阻值随PM2.5浓度增大而减小,R0是保护电阻。现要求PM2.5浓度越大,电表的示数就越大,则符合要求的是( )
A B C D
解析:AB.由电路图可知,气敏电阻R与保护电阻R0串联,根据气敏电阻阻值随PM2.5浓度增大而减小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,R0两端的电压变大,根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变小,故A不符合题意,B符合题意为答案;C.由电路图可知,气敏电阻R与保护电阻R0串联,电压表测电源的电压,所以电压表示数不变,故C不符合题意;D.由电路图可知,气敏电阻R与电流表并联,电阻R被短路,电路为R0的简单电路,据此可知PM2.5浓度变化时电流表的示数不变,故D不符合题意。
答案:B
高频考点6:串、并联电路的特点考点解读:
课题
探究I与U的关系
探究I与R的关系
“伏安法”测定值电阻
“伏安法”测小灯泡电阻
方法
控制变量法
R=
电路图
电路连接
按照设计的电路图连接电路(如图所示),连接电路时,开关S应断开,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大位置
实验步骤
保持R不变,改变U
保持U不变,改变R
多次改变电阻(灯泡)U,记录对应的I,计算R
R滑作用
改变U
保持U不变
改变U
保护电路
结论
R一定,I
与U成正比
U一定,I
与R成反比
灯丝电阻与温度有关
图像
例6:(2017盐城)小华用如图甲所示电路测量合金丝电阻,电源电压为6 V。
甲 乙 丙
(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整,使实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大。21世纪教育网版权所有
(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到____端。
(3)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从接入电路电阻最大处移动到另一端过程中,发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化,由此可以推断:电路中____(填图中表示接线柱的数字)间发生了____(选填“断路”或“短路”)。
(4)在电路故障排除后,调节滑动变阻器,当电压表指针如图丙所示时,电流表读数为0.5 A,由此,小华算出接入电路合金丝的电阻为____Ω。21教育名师原创作品
(5)为准确地测出合金丝的电阻,对实验应做怎样的改进?答:________________________________________________________________________。
解析:(1)实验中滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数增大,滑动变阻器阻值变小,故将1、3接线柱相连,连图见答案;(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大位置,故移动到最左端;(3)闭合开关后,发现电压表和电流表的指针只在图乙所示位置发生很小的变化,电流表几乎无示数,电压表示数为电源电压,由此可以推断:电路中6和8间发生了断路;(4)当电压表指针如图丙所示时,合金丝两端电压为2.5 V,电流表读数为0.5 A,所以合金丝的电阻R===5 Ω;(5)为准确地测出合金丝的电阻,可调节滑动变阻器的滑片,多次测量取平均值。
答案:(1)如图所示:(2)最左;(3)6和8;断路;(4)5;(5)电压表改用小量程;调节滑动变阻器的滑片,多次测量取平均值
一、选择题
1.(2017衢州)有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。先用甲靠近乙,发现乙被排斥;再用乙靠近丙,丙被吸引(如图)。则下列判断正确的是( )
A.乙带正电,丙带正电
B.乙带负电,丙带负电
C.乙带负电,丙带正电
D.乙带正电,丙带负电
解析:甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。由图知甲乙相互排斥,说明甲乙是同种电荷,所以乙带正电;由图知乙丙相互吸引,说明乙丙带异种电荷,所以丙带负电,故D正确。21教育网
答案:D
2.(2017温州)某电热水壶正常状态下,闭合开关,指示灯L亮,同时电热丝R工作;断开开关,指示灯L熄灭,电热丝R不工作。小明用该电热水壶烧水时,发现电热丝R断了,指示灯L仍然亮。四位同学设计了该电热水壶的模拟电路,其中可能正确的是( )
解析:闭合开关时,灯泡和电阻丝同时工作,开关应该置于电路的干路,电热丝R断了,指示灯L仍然亮,说明电路采用的是并联结构,图中采用并联结构,且开关位于干路的是B。
答案:B
3.(2016温州)如图所示电路,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光.现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上,会导致两灯同时熄灭的是( )
A.a和b???
B.c和d??
C.e和f??
D.g和h
解析:A、导线连接a、b两接线柱,灯泡L2被短路,只有灯泡L1工作.故A不符合题意;B、导线连接c、d两接线柱,灯泡L1被短路,只有灯泡L2工作,故B不符合题意;C、导线连接e、f两接线柱,相当于闭合开关,两灯都能发光,故C不符合题意;D、导线连接g、h两接线柱,电源短路,两灯都不能发光(即两灯同时熄灭),故D符合题意。 答案:D
点评:本题考查对用电器短路现象的判断和分析,用电器短路会造成部分电路短路,被短路的用电器不能工作,其它用电器可以工作(在允许的最大电压范围内)。
4.(2017嘉兴)小明在研究并联电路电流特点时,根据如图所示 电路图连接好电路,并闭合开关S和S1。当他再闭合开关S2时,电流表示数变化正确的是(电源电压不变)( )
A.A1示数变大
B.A1示数变小
C.A示数变大
D.A示数变小
解析:由图示电路图可知,电流表A测干路电流,电流表A1A2测支路电流,闭合开关S和S1 ,只有R1所在支路接入电路,两电流表串联在同一电路中,两电流表示数相同,再闭合S2 ,两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A示数变大,电流表A1所在支路电压与电阻不变,该支路电流不变。
答案:C
5.如图所示是小红测定小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数.若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是( )www.21-cn-jy.com
A.?灯L短路???????????????
B.?灯L断路???????????????
C.?变阻器R短路?????????????????
D.?变阻器R断路
解析:灯泡不亮说明电路某处断路或灯短路;若电压表无示数,说明电压表被短路或与电源不能相通;电流表无示数说明是某处断路或电流表短路。A、灯泡L短路,灯不亮,电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意,故A错B、灯泡L发生断路,灯不亮,电压表的正负接线柱与电源正负极之间连接是连通的,电压表有示数;电压表的电阻无限大,使得电路中的电流为0,电流表的示数为0,不符合题意,故B错;C、变阻器短路,灯亮,电压表和电流表都有示数,不符合题意,故C错;D、变阻器断路,灯不亮,电流表和电压表都无示数,符合题意,故D正确.
答案:D
6.(2017威海)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,下列说法正确的是( )
A.电路中R和R0是并联的
B.油量表是由电流表改装而成的
C.油位越高,流过R的电流越大
D.油位越低,R两端的电压越小
解析:A、由电路图可知,R0与R依次连接即为串联,故A错误;B、由电路图可知,油量表与变阻器R并联,所以油量表应为电压表改装而成的,故B错误;CD、油位越低时,浮标下移,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=U/R可知,电路中的电流变小;由U=IR可知,R0两端的电压变小,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,R两端的电压变大,即电压表的示数越大,故D错误;同理可知,油位越高,滑片下移,变阻器接入电路中的电阻越小,电路中的电流越大,即流过R的电流越大,故C正确。
答案:C
7.(2017黄冈)楼梯感应灯可由声控开关(有声响时开关闭合)和光控开关(光线较暗时开关闭合)共同控制,某同学设计并组装了一个楼梯感应灯电路,出现了以下异常情况:白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯不亮;晚上无论有无声响,感应灯都不亮。经检查各元件都能正常工作,则下列电路中可能出现以上异常情况的是 ( )
解析:A、由图可知,白天S光闭合,有声则S声闭合,灯亮,无声响时感应灯不亮;晚上无论有无声响,感应灯都不亮;故A不符合题意;B、当只闭合开关S声或S光时,灯泡和电阻R0串联在一起,能够工作,灯亮;则白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯也亮,故B不符合题意;C、当只闭合开关S光时,灯泡和电阻R0串联在一起,能够工作,灯亮;当闭合开关S声和S光时,灯泡被短路,不亮,则白天感应灯亮,有声响时感应灯反而不亮,故C不符合题意;D、白天S光闭合,灯泡被短路,无论有无声都不亮。故D符合题意。21*cnjy*com
答案:D
8.某兴趣小组为了研究电子温控装置,将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图所示电路,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。闭合开关,当温度升高时,电压表和电流表的示数变化情况是( )
A.电流表和电压表示数均变小???????????????????????
B.电流表和电压表示数均变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大????????????
D.电流表示数变大,电压表示数变小
解析:当温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可知电路电流增大,即电流表示数变大;定值电阻R2阻值不变,通过的电流增大,根据公式U=IR可知定值电阻R2两端的电压变大,因为热敏电阻与定值电阻串联,所以热敏电阻两端的电压减小,即电压表示数变小。
答案:D
9.(2017岳阳)有一个看不见内部情况的小盒,盒上有两只灯泡,由一个开关控制,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都关;拧下其中任一灯泡,另一灯都亮。图中,符合要求的电路图是( )
A B C D
解析:串联电路特点是电流只有一条路径,串联电路的各用电器相互影响,开关控制整个电路;并联电路特点是电流有两条或两条以上路径,并联电路的各用电器不相互影响。干路上开关控制整个电路,支路上开关控制本支路;A不符合题意,串联,两灯相互影响;B不符合题意,支路开关不能控制另一支路;C答案符合题意,正确。干路开关控制整个电路,支路灯泡工作不相互影响;D不符合题意,开关与L2并联,开关S闭合时,L2熄灭,L1可能损坏;故应选C。
答案:C
10.(2017长沙)关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
解析:A中导体有电阻,对电流有阻碍作用,A错误;B中电阻越大,对电流的阻碍作用越大,B错误;C中相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关,C正确;D中电阻是物体的属性,与它两端的电压和电流无关,与导体的材料、长度和横截面积有关,D错误;故选C。
答案:C
11.如图是一条刚装好的家庭电路,在未装保险丝之前,先把灯泡L0接在装保险丝的两个接线柱上,当只闭合S1时,L0和L1发光都偏暗;当只闭合S2时,L0正常发光;当只闭合S3时,L0不发光,则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220V) ( )
A.?灯泡L1所在支路正常????????????????
B.?灯泡L2所在支路断路
C.?灯泡L3所在支路短路????????????????
D.?装好保险丝,合上所有开关后,灯泡都能正常发光
解析:将额定电压220V的“校验灯”,接在保险丝的两只接线柱上,是相当于把此灯串联入电路中,它会有三种状态:“校验灯”恰能正常发光,说明该支路短路,“校验灯”发光不正常(偏暗)说明该支路工作正常,“校验灯”不发光说明该支路断路。本题考查了用校验灯检修家庭电路的故障。根据校验灯的三种发光情况得出电路是否存在故障。A、当只闭合S1时,L0和L1都偏暗,L1所在支路正常,故A正确;B、当只闭合S2时,L0正常发光,说明该支路存在短路,故B错误;C、当只闭合S3时,L0不发光,说明L3所在支路断路,故C错误;D、据上面的知识可知,装好保险丝,合上所有开关后,灯泡不可能都正常工作,故D错误。21·cn·jy·com
答案:A
12.(2017湖州)小明按右方式图连接电路,闭合开关,观察到L1比L2亮。下列说法正确的是 ( )
A.通过L1的电流大于L2的电流???????????????????????
B.L1的电阻小于L2的电阻
C.L1两端的电压大于L2两端的电压?????????????????????????
D.如果把L1和L2的位置对调的位置对调,L1会变暗
解析:由图可知两灯串联,由串联电路电流特点可知两灯电流的大小关系;灯泡亮度有灯泡的实际功率决定,由L2比L1亮知两灯实际功率关系,从而判断两灯电阻和电压关系.由电路图可知,两个灯泡组成串联电路,串联电路中电流处处相等,所以通过两灯电流相等,故AD错误;灯泡亮度有灯泡的实际功率决定,L1比L2亮,即L1的实际功率比L2的实际功率大.而两灯电流相等,由P=I2R可知,L1的电阻比L2的电阻大,故B错误;由U=IR知,L1两端电压比L2两端电压大,故C正确.
答案:C
13.(2017安徽)如图所示,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变),此时,将滑动变阻器的滑片P向右移动,则( )
A.L1和L2都变亮
B.L1变暗,L2变亮
C.L1变亮,L2变暗
D.L1和L2都变暗
解析:由电路图可知,灯泡L2与滑动变阻器R并联后再与灯泡L1串联,将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,并联部分的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=U/R可知,干路中的电流变小,由U=IR可知,L1两端的电压变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡L1的实际功率变小,L1的亮度变暗,故AC错误;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,并联部分的电压变大,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯泡L2两端的电压变大,由P=U2/R可知,L2的实际功率变大,亮度变亮,故B正确、D错误。
答案:B
14.(2017鄂州)如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3 V不变,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1 A”。实验中,先在a、b两点间接入5 Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2 V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻( )
A.10 Ω和40 Ω
B.20 Ω和30 Ω
C.10 Ω和20 Ω
D.30 Ω和40 Ω
解析:探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UR=3V-2V=1V,因串联电路中各处的电流相等,所以,根据欧姆定律可得:R滑:R=U滑:UR=1V:2V=1:2,当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,定值电阻的最大阻值:Rmax=2R滑max=2×10Ω=20Ω,即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω,结合选项可知,ABD不符合,C符合。21cnjy.com
答案:C
15.(2017泰安)如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,三个电表的示数变化情况是( )
A.A的示数变小,V1的示数变大,V2的示数变小
B.A的示数变大,V1的示数变小,V2的示数变大
C.A的示数变小,V1的示数不变,V2的示数变大
D.A的示数变大,V1的示数不变,V2的示数变小
解析:由电路图可知,R与滑动变阻器串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。因电源的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V1的示数不变,故AB错误;当滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=U/R可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故C错误;由U=IR可知,R两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,变阻器两端的电压变小,即电压表V2的示数变小,故D正确。【版权所有:21教育】
答案:D
16.(2017海南)如图所示,GMR是一个巨磁电阻,其特性是电阻在磁场中会急剧减小,且磁场越强电阻越小,闭合开关S2后,下列四种情况相比较,指示灯最亮的是( )
A.S1断开,滑片P在图示位置
B.S1闭合,滑片P在图示位置
C.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最右端
D.S1闭合,滑片P在滑动变阻器最左端
解析:A、S1断开时,电磁铁无磁性,由题意可知GMR的电阻最大,由I=U/R可知,右侧电路中电流最小,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最小,指示灯最暗,故A错误;BCD、闭合S1时,GMR所处的位置由无磁场变为有磁场,GMR的阻值减小;当滑片P在滑动变阻器最左端时,左侧电路的电阻最小,由I=U/R可知,左侧电路中的电流最大,电磁铁磁性最强,则GMR的电阻最小,右侧电路中电流最大,由P=I2R可知,指示灯的实际功率最大,指示灯最亮,故BC错误,D正确。
答案:D
17.(2017衡阳)如图所示,闭合开关后两灯均能发光,则( )
A.甲为电流表,乙为电压表
B.甲为电压表,乙为电流表
C.甲、乙均为电流表
D.甲、乙均为电压表
解析:因为电压表一定要并联在电路中,电流表一定要串联在电路中,所以甲表与灯泡并联,一定是电压表,乙表与灯泡串联,一定是电流表。21*cnjy*com
答案:B
18.(2017济宁)如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是( )
A.两个灯泡串联
B.开关只能控制灯L1
C.电流表测的是灯泡L1的电流
D.电流方向从电流表到开关
解析:A、由图可知,两灯泡并列连接,因此两个灯泡并联,故A错误;BD、电流从电源正极流出,再到开关,然后分为两条路径,一条从电流表到灯L1,另一条经过灯L2;汇合后回到负极,则开关控制整个电路,故BD错误;C、电流表A串联在L1支路上,测通过灯泡L1的电流,故C正确。【来源:21cnj*y.co*m】
答案:C
19.(2017山西)酒驾易造成交通事故,利用酒精测试仪可以检测司机是否酒驾,其电路原理如图甲所示。R1为“气敏传感器”,它的电阻值与它接触到的酒精气体浓度的关系如图乙所示,R2为定值电阻,阻值为60 Ω,电源电压恒为12 V。若酒精气体浓度≥0.2 mg/mL时,则判定被检者为酒驾。以下说法正确的是( )
A.被检者的酒精气体浓度越高,电流表示数越小
B.电流表的示数为0.12 A时,判定被检者为酒驾
C.电压表示数为3 V时,R2消耗的电功率为0.45 W
D.被检者酒精气体浓度为0.2 mg/mL时,电压表的示数是4 V
解析:A、由电路图甲可知,传感器R1和定值电阻R2串联,电压表测传感器R1两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,当酒精浓度增大时,传感器R1的阻值会减小,由欧姆定律可得电路中电流增加,即电流表示数增大,故A错误;B、由I=U/R得:电路中的总电阻R=U/I=12V÷0.12A=100Ω,此时气敏电阻的阻值R1=R-R2=100Ω-60Ω=40Ω,由图象乙可知,此时酒精气体浓度为0.1mg/mL<0.2mg/mL,所以此时被检者不是酒驾,故B错误;C、电压表示数为3V时,定值电阻R2两端的电压U2=U-U1=12V-3V=9V,此时R2消耗的电功率P2=U22/R2=(9V)2÷60Ω=1.35W,故C错误;D、根据图象乙可知,被检者酒精气体浓度为0.2mg/mL时,气敏电阻的阻值为R1=30Ω,根据欧姆定律可知此时电流为I=U/R=12V÷(30Ω+60Ω)=2/15A,根据欧姆定律可得:气敏电阻两端电压U1=IR1=2/15A×30Ω=4V,即为电压表示数,故D正确。
答案:D
20.如右图所示为小红测定小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是 ( )
A.灯L短路
B.灯L断路
C.变阻器R短路
D.变阻器R断路
解析:灯泡L短路,灯不亮,电压表无示数,电流表有示数;灯泡L发生断路,灯不亮,电压表有示数,电流表无示数;变阻器短路,灯亮,电压表和电流表都有示数;变阻器断路,灯不亮,电流表和电压表都无示数。
答案:D
二、非选择题
21.(2017舟山)小明在研究并联电路电流特点时,按图示电路图连接好电路,闭合开关S和S1,观察示数。再闭合开关S2,示数保持不变的电流表是__________(电源电压不变),同时小明观察到电流表A的示数如图所示,为了使测量更精确,断开开关后,接下来的操作是____________________。
解析:并联电路电压相等,干路电流等于各支路电流之和;用试触法进行试触,根据电流表指针的偏转大小选择合适的量程,量程过大时,指针的偏转角度会较小;量程过小时,指针的偏转会过大。闭合开关S和S1时,A1测的是通过R1电流,A的示数等于A1示数,A2示数为零,闭合开关S2后,A1依旧测的是R1电流,由于R1与R2是并联的,因此R1两端的电压不变,A1示数保持不变,A测的是干路总电流,示数改变,A2测通过R2电流,示数改变;(2)从图中可以看出电流表的指针偏转角度很小,为了使测量更精确,应该换用小的量程,即0~0.6A的量程;
答案:A1 把导线从3安接线柱接到0.6安接线柱
第21题图 第22题图
22.(2017衢州)小柯在拓展课上,设计了图甲电路,用来直接测出接入1、2两点间导体的电阻。
(1)用导线连接1、2两点,电流表的示数如图乙,则通过变阻器的电流为________A。此时1、2两点间的电阻为0Ω,则在电流表指针所指的刻度上标0Ω。
(2)保持变阻器滑片不动,把待测电阻Rx接入1、2两点之间,此时电流表读数为0.1A,则Rx的阻值是________Ω,然后在电流表的0.1A刻度处标上相应的阻值。依此方法,在电流表的刻度上一一标上相应的阻值,这样就可以用此电流表测出接入1、2两点间导体的电阻。
(3)干电池用久了电压会变小,此时再用导线连接1、2两点,电流表的指针就不能对准0Ω刻度线。要使指针重新对准0Ω刻度线,变阻器的滑片应向______(填字母)端移动。
解析:(1)读图乙可得电流为0.5A;(2)当1、2之间用导线连接时由乙图可知电流I=0.5A,此时滑动变阻器的有效阻值为R滑=1.5V/0.5A=3Ω将此时电流表0.5A处标上0Ω;当电流I=0.1A时,可得R总=15Ω,R接=R总-R滑? R接=15Ω-3Ω=12Ω;(3)因为电池也产生了电阻所以滑动变阻器阻值要减小滑片向B端移动。
答案:(1)0.5 (2)12 (3)B
23.如图电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,缓慢移动滑片由a到b,电压表示数将 ?? (选填“变大”、“变小”或“不变”);继续缓慢移动滑片由b到c,实验过程中突然发现电流表示数变小且不为零,电压表的示数变大,产生此现象的故障原因可能是???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? 。
解析:(1)由电路图可知,滑动变阻器R与灯泡L串联,电压表测R两端的电压,电流表A测电路中电流。滑片由a到b的过程中,R连入阻值变小,根据串联电路的分压原理,R两端电压变小,即电压表示数变小。(2)电压表示数变大,说明从电压表到电源是通路,所以故障的原因可能是R滑片与电阻丝之间接触不良,这样电路中电阻比较大,电流较小,所以会出现电流表示数变小且不为零,电压表的示数变大。
答案:变小 ? ? ?R滑片与电阻丝之间接触不良
第23题图 第24题图 第25题图
24.电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用,当手指在触摸屏表面施加一定的压力时,触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置,从而确定触摸的位置。
(1)其工作原理利用了在材料、横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻就越________的规律。
(2)以竖直方向为例,触摸屏相当于一根电阻丝,触摸时,触摸点P将电阻丝分为上下两部分,设上部分电阻为R1 , 下部分电阻为R2 , 结构可等效为如图所示电路,电源电压不变。当触摸点在竖直方向移动时,若测得R2两端电压增大,则可知R2阻值______,触摸点P到屏下端的距离______(以上两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
解析:(1)在材料、横截面积一定时,导体的电阻与导体的长度有关。长度越长,导体的电阻就越大。(2)当触摸点在竖直方向移动时,相当于R1、R2串联。从电路图可以看出,电路总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路电流大小不变,根据公式U=IR可知,电阻越大,两端的电压就越大,所以由R2两端电压增大可知它的电阻在增大。在材料、横截面积一定时,导体的电阻与导体的长度有关,所以R2增大,R2的长度变长,即触摸点P到屏下端的距离增大。
答案:(1)大 (2)增大;增大
25.如图所示,把一个未知电阻Rx与一个阻值为10 Ω的电阻R串联接到某恒稳电源上后,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A;断开开关S,将10 Ω电阻换成20 Ω后再闭合开关,这时电流表的示数变为0.2 A,则未知电阻Rx的值是____Ω,电源电压为____V。
解析:由电路图可知,Rx与R串联,电流表测电路中的电流,当R=10 Ω、电流表的示数I=0.3 A时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,故根据I=U/R可得,电源的电压: U=I(Rx +R)=0.3 A×(Rx +10 Ω),当R′=20 Ω、电流表的示数I′=0.2 A时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=U/R可得,电源的电压:U=I′(Rx +R′)=0.2 A×(Rx +20 Ω),因电源电压不变,所以,0.3 A×(Rx +10 Ω)=0.2 A×(Rx +20 Ω),解得:Rx =10 Ω,电源的电压U=I(Rx +R)=0.3 A×(10 Ω+10 Ω)=6 V。
答案:10 6
26.(2016丽水)充电宝具有充电和供电功能,其内部单节锂电芯的输出电压为3伏~5伏,如果电芯串联,则输出电压成倍增加;如果电芯并联,则输出电压不变.
(1)在保障输出电压3伏~5伏不变时,为了增加充电宝储电能量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是________(选填“串联”或“并联”);
(2)手机电池标称容量“2000毫安时”,与手机相匹配的充电宝标称容量“10000毫安时”,用充电宝给耗尽电的该手机充满电,理论上能充电________次;实际使用时能充满的次数要小于理论的次数,请写出造成充电宝输出能量损失的一种因素:________.
解析:解:(1)由于充电宝的输出电压保持相对固定,所以要想增大储电量,应将多节锂电芯并联连接在一起;(2)理论上充电宝可充电的次数:n=5(次);实际使用时能充满的次数要小于理论的次数,这主要是因为充电时电池发热要消耗能量.
答案:(1)并联 (2)5 充电时电池发热要消耗能量
27.(2017宁波)做”串联与并联电路中电流、电压的关系”实验时,实验用的两个灯泡L1、L2上分别标有”2.5V”和”3.8V”字样,电源电压恒为2.5V。21·世纪*教育网
(1)串联时,小科连接了如图甲所示的电路。闭合开关,两灯均不发光。小科猜想是灯泡L1灯丝断了,就用一根导线的两端在灯泡L1两接线柱处同时试触,若看到灯泡L2____________________,说明小科猜想正确。
(2)并联时,小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前,小科检查发现电路连接有误,但只要改动一根导线即可。请你在要改动的这根导线上打”×”并用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接正确。
(3)改正电路后继续实验,小科记录的实验数据如下表:
物理量
电流
电压
串联
电路
IA=
0.16A
IB=
0.16A
IC=
0.16A
UL1=
0.9V
UL2=
1.6V
U总=
2.5V
并联
电路
IL1=
0.34A
IL2=
0.20A
I总=
0.54A
UL1=
2.5V
UL2=
2.5V
U总=
2.5V
学习了欧姆定律以后,小科发现:根据串联电路中的数据,可计算得到RL1=5.63Ω,根据并联电路中的数据,可计算得到RL1=7.35Ω。造成这一差异的根本原因是灯丝电阻的大小随着____________________升高而增大。【来源:21·世纪·教育·网】
解析:(1)小科猜想是灯泡L1灯丝断了,一根导线的两端在灯泡L1两端接线柱处同时试触,该处处于通路状态,则灯泡L2 会发光;(2)由图可知,当开关闭合时,电源会短路;要使两灯并联,应改动L1、L2的四个接线柱的连线,如图所示:(3)灯丝电阻的大小与温度有关;当电压变大时,灯泡的功率会变大,灯丝温度升高,电阻变大.www-2-1-cnjy-com
答案:(1)发光 (2)如图 (3)温度
28.(2017衡阳)小林用一个电流表和一个阻值为10 Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示的电路,在只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6 A;再同时闭合S、S1时,电流表的示数为0.9 A,电源电压不变,求:【出处:21教育名师】
(1)电源电压。
(2)电阻Rx的阻值。
解析:(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,由I=可得,电源的电压:
U=I0R0=0.6 A×10 Ω=6 V;
(2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过Rx的电流:
Ix=I-I0=0.9 A-0.6 A=0.3 A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,Rx的阻值:
Rx===20 Ω。
答案:(1)电源电压为6 V (2)电阻Rx的阻值为20 Ω。
29.(2017江西)如图所示,电源电压可调,小灯泡上标有“6 V 0.5 A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响),电流表的量程:0~0.6 A,电压表的量程:0~3 V,滑动变阻器的规格为“ 20 Ω 1 A”。
(1)电源电压调至6 V时,闭合开关S1和S2,移动滑动变阻器的滑片P,使小灯泡正常发光,电流表示数为0.6 A,则电压表的示数是多少?R0的阻值是多少?
(2)电源电压调至8 V时,断开开关S1、闭合开关S2,为了保证电路安全,求滑动变阻器的阻值变化范围。
解析:(1)闭合开关S1和S2,使小灯泡正常发光时,滑动变阻器没有接入电路,故电压表的示数为0。R0的阻值:R0===60 Ω。
(2)电路中的电流最大I大=0.5 A时,RL==12 Ω,R总小===16 Ω,R小=R总小-RL=16 Ω-12 Ω=4 Ω;当电压表的示数最大时,电路中的最小电流I小=== A,滑动变阻器的最大阻值为R大===7.2 Ω,滑动变阻器的阻值变化范围为4 Ω≤R≤7.2 Ω。
答案:(1)电压表的示数是0 V;R0的阻值是60 Ω;(2)滑动变阻器的阻值变化范围为4~7.2 Ω。