华师大版科学八年级下综合训练4.5欧姆定律 含答案( 有解析)

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名称 华师大版科学八年级下综合训练4.5欧姆定律 含答案( 有解析)
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资源类型 教案
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2019-03-05 09:37:51

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4.5欧姆定律
1. 如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电压表示数的变化情况是? (??? ) /
A.?V1、V2的示数均增大??????????????????????????????????????????/B.?V1的示数减小,V2的示数增大 C.?V1、V2的示数均减小??????????????????????????????????????????/D.?V1的示数增大,V2的示数减小
2.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0 , 测量未知电阻Rx阻值,图中不能实现测量Rx阻值的电路图是(? )
A.?/???????????????/B.?/???????????????/C.?/???????????????/D.?/
3.如图所示是小明设计的电子秤的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1为定值电阻。当闭合开关S,压力F增大时,电流表与电压表示数变化情况是(  ) /
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.?两表示数都变大??????????????????????????????????????????????????/D.?两表示数都变小
4.?如甲图所示为气敏电阻随有害尾气浓度β变化的曲线,某物理科技小组利用气敏电阻设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图乙所示,电源电压恒定不变,R为气敏电阻,L为指示灯.当有害尾气浓度β增大时(  ) /
A.?电压表的示数增大,指示灯亮度增大??????????????????/B.?电压表的示数减小,指示灯亮度增大 C.?电压表的示数减小,指示灯亮度减小??????????????????/D.?电压表的示数增大,指示灯亮度减小
5.如图所示电路,闭合开关S后,甲乙两表是电压表,示数之比是3:2,当开关S断开,甲乙两表是电流表,则两表的示数之比为(? ) /
A.?2:1????????????????????????????????????/B.?3:1????????????????????????????????????/C.?2:3????????????????????????????????????/D.?1:3
6.如图所示,电源电压不变,闭和开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时() /
A.?电流表A1示数变小,电压表V示数变小???????????????/B.?电流表A2示数变大,电压表V示数变大 C.?电压表V示数与电流表A1示数比值不变???????????????/D.?电压表V示数与电流表A2示数比值不变
7.如图所示的电路中,电源两端电压为 6V 且保持不变,定值电阻R1 的阻值为 10?,滑动变阻器 R2 的最大阻值为 20?,电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表接入电路的量程(0~0.6)A。闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动,直至某一电表的指针达到满偏。有关变化下列说法正确的是( ???)
/
①电压表的示数变大,电流表的示数变大?? ②电流表的示数变化范围为 0.2A~0.6A
③电压表的示数变化范围为 2V~6V?? ④R2 阻值变化范围为 20 ?~10 ?
⑤指针达到满偏的是电流表
A.?只有②⑤正确????????????????????/B.??只有③④正确????????????????????/C.?? 只有①④正确????????????????????/D.??都正确
8. 如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图。 /
(1)连接好电路,闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到________;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.80伏时, 电流表示数如图乙,示数为________安,此时小灯泡的电阻为________欧;
(3)在实验过程中,发现在开关闭合的情况下,小灯泡突然不亮,电压表和电流表均无示数。小丽认为可能是电路某处断路,于是用一根导线检测,实验步骤和现象如下表。
实验步骤
导线两端接触位置
电灯
电流表
电压表

ad

有示数
有示数

ae

无示数
有示数

ac
不亮
无示数
无示数

ab
不亮
无示数
无示数
小丽分析表中现象,判断出cd之间某处断路,同组同学指出实验步骤________是没有必要做的。
9. 小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6伏。改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中。 /
(1)实验过程中,移动滑动变阻器滑片时,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)在图丙中,用笔画线代替导线,将电压表正确连入电路。
(3)实验中,他所选择的变阻器是????????? (填字母)。
A.?10欧,0.5安??????????????????????????????/B.?20欧,1安?????????????????????????????????/C.?50欧,2安
(4)图乙中阴影部分面积表示的科学量是________?。
(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6伏,电路发生的故障可能是____ .
10. 如图1所示,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图. /
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来.
(2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是( ? ? ?)
A.?电流表的正、负接线柱接反????????????????????????????????/B.?电压表的量程选小了 C.?电阻Rx发生了短路??????????????????????????????????????????????/D.?把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,电压表示数________?(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图2所示,此时测得的Rx=________?Ω.
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是________?.
11. ?图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图. /
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整.
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为I=________?A,则未知电阻R=________?Ω.
(3)实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0 , 小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻Rx,请在空格内将实验步骤补充完整. ①闭合S、断开S1 , 用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1; ②________?,用电压表测出电源的电压U; ③请写出用测量值U、U1及R0来表示Rx的表达式:Rx=________?  
12. 小柯利用如图甲所示的电路研究电流与电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验所用电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”。 /
(1)请设计实验数据记录表,画在下边框内。 /
(2)小柯将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,读出相应的电流值记录在表格中;然后更换电阻重复上述实验。当接入20Ω的电阻时,发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数都无法达到2V,其原因是________。
(3)小柯用图乙所示电路测未知电阻Rx的阻值,图中R0为定值电阻。他先将导线a端接到电流表“-”接线柱上,电流表示数为I1 , 然后将导线a端接到电流表“3”接线柱上,电流表示数为I2 , 则Rx的阻值为________(用I1、I2、R0表示)。
13. 为了研究小灯泡电流与电压的关系,小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路,进行实验。 /
(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到________时,可以判断此时小灯泡正常发光。
(2)在实验过程中,小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动,直到灯泡正常发光,在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据,并正确画出曲线a,如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是?? ?????。 /
A.?滑动变阻器R1(20欧,3安) B.?滑动变阻器R2(50欧,2安) C.?滑动变阻器R3(2000欧,0.25安)
(3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b,老师据图指出该曲线是错误的,其理由是________。
14. 小华用如图a所示电路探究电流与电压的关系. /
(1)连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,其原因可能是________?.
(2)故障排除后,向左移动滑动变阻器滑片P,电压表示数会________?(选填“变大”、“不变”或“变小”).
(3)当电流表示数为0.5A时,电压表示数如图b所示,其值为________?V.
(4)补齐表中的数据,根据表中的数据,在图c中画出I与U关系的图象.
15. 探究“电流与电阻关系”的实验中,提供的器材有:电源(电压9V)、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干. /
(1)小明连接的图甲电路中存在连线错误,只需改动一根导线,即可使连线正确.请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法
(2)正确连接电路后闭合开关,在移动变阻器滑片P时,两电表示数突然都变为零,则电路故障可能为
A.?R短路????????????????????????????/B.?滑片P接触不良????????????????????????????/C.?R0短路????????????????????????????/D.?R0断路
(3)排除故障后实验时,改变R0的阻值,测出对应的电流I.当R0的阻值变大时,为完成探究,应将滑片P向________?(选填“A”或“B”)端移动
(4)将R0阻值换为50Ω,电流表示数如图乙,请在图丙I﹣
1
R
0
坐标中补描该点并作出I﹣
1
R
0
关系图象
(5)连线时发现有一个错误数据点,反思产生原因,小明回忆是某次将R0的阻值由________?Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片P就读取电流而造成的
16. 问题解决﹣﹣测量电阻: 小雨想要知道未知电阻RX的阻值,现有一个电压恒定的电源(电压值未知)、一个单刀双掷开关、一个量程较小的电流表、两个阻值分别为R1和R2的定值电阻与若干导线,其中R1和R2的阻值都较小,均不能单独与电流表串联在电源两端,否则会损坏电流表. /
(1)请在方框内画出实验电路图(电路连接好后实验中不能拆卸),并完成测量步骤: ①按照电路图连接实物电路; ②________?.
(2)推导出测量电阻RX的数学表达式.
17. 在“研究电流与电阻关系”的实验中,现有器材如下:导线,开关,电源(电压恒定但未知),4个定值电阻R1(5Ω),R2(10Ω),R3(15Ω),R4(20Ω),标有“×Ω,1A”的滑动变阻器(阻值模糊不清),电压表(可用量程:O~3V、0~15V),电流表(可用量程:0~0.6A) /
(1)设计并正确连接如图甲所示的电路,把定值电阻R1接入图甲中的A、B两点之间,将??? 滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V时,电流表的示数应为________A。
(2)当用R2替换R3后滑动变阻器的滑片应向________(左端或右端)移动。
(3)分别用定值电阻R2,R3,R4依次替换R1 , 重复(1)的实验步骤根据四次的实验数据绘制出l—R图象,如图乙所示。由图象可得出的结论是:________。
18.如图所示电路,电源电压恒定,当开关S闭合后,电流表A1的示数?________,电流表A2的示数?________.(填“变大”、“变小”或“不变”) /
19. 如图所示电路图,电源电压恒定。当开关S1、S2断开,S3闭合时,电流表的读数为0.50安,电压表的读数为2.50伏。当开关S1、S2闭合,S3断开时,由于电阻R1、R2中有一个电阻出现故障,电流表的读数为0.60安,电压表的读数为3.00伏。则电源电压为________伏,电路中出现的故障是________。 /
20. ?在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图1所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力F变化的关系如图2所示.已知电源电压为12V,R0为定值电阻,当电路中电压表示数小于2.4V时,机械装罝启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能.g取l0N/kg.试问: /
(1)当物品随传送带匀速运动时,物品________?(选填“受”或“不受”)摩擦力
(2)当检测区上没有物品时,电压表的示数为2V,R0的阻值为多少?
(3)当压敏电阻的电功率最大时,电路中的电流为多少?此时在检测区上物品的质量是多少?
(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将________?(选填“增大”或“减小“)
21. 如图甲所示的电路中,开关闭合以后,将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端,得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像,如图乙所示。则电源电压为________V,滑动变阻器的最大阻值为________Ω,其中________(选填“A”或“B”)是电压表V2的示数随电流变化的图像。/
22.如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象.由图象可知,电阻R的阻值为?________Ω.若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为?________A /
23. 图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3V,a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30Ω,电源电压U=6V 。 /
(1)要保证电压表能正常工作,电路中R0至少应为________。 (2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为________V。
(3)已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R0=45Ω,通过计算说明, 开关S闭合后,当电压表指针指在0.8V处,作用在拉环上水平向右的拉力为多大?此拉力器的量程为多少?
24. 运用知识解决问题. /
(1)某油量表的工作原理如图3所示,当油箱内油面上升时,浮球向上运动,使滑动变阻器R接入电路中的电阻变________?,由电流表改造的油量表示数变________?.
(2)请根据实验电路,在图2方框内画出电路图.
(3)把R1和R2两个定值电阻并联接在电压为6V的电源两端,R1=4Ω,干路电流为2A,求R2=?(请写出计算过程)
25. 小科想利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,已知R0的阻值是20Ω。当闭合S1、断开S2时,电流表的示数是0.3A;当S1、S2均闭合时,电流表的示数是0.5A。求
/
(1)电源两端的电压;
(2)电阻Rx阻值。
26. 如图所示电路中,电源电压U=12V恒定不变,R1=20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,小灯泡L的额定电压为5V,电流表的量程(0~0.6A或0~3A)。只闭合S3 , 且变阻器连入电路的电阻为30Ω时,电流表的示数为0.3A。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求: /
(1)灯丝电阻。
(2)只闭合S3时,要使小灯泡L正常发光,变阻器R2连入电路的阻值。
(3)闭合S1、S2、S3 , 为保证不损坏电流表,变阻器R2的阻值可调范围和电流表的变化范围。
27. 如图甲所示电路,滑动变阻器电阻R2的滑片P从下端往上端滑动过程中,电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求: /
(1)当电流表的示数为0.2 A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值。
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围。
(3)电源电压和电阻R1各是多大????????????
28. 如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω.当断开开关S1和S2 , 闭合开关S3时,电流表的示数为0.50A;当断开开关S2 , 闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90A.求: /
(1)电阻R2的阻值.
(2)断开开关S1和S3 , 闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压.
29. 如图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3伏,a、b是一根长为6厘米的均匀电阻丝,阻值R1=30欧,电源电压U=6伏。/
(1)要保证电压表能正常工作,电路中R0至少应为________。
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为________伏。
(3)已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R0=45欧,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在0.8伏处,作用在拉环上水平向右的拉力为多大?此拉力器的量程为多少?
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【分析】由电路图可知,开关闭合后,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V2测滑动变阻器两端的电压,电压表V1测R1两端的电压;根据滑片的移动可知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R1两端的电压变化。 【解答】本题考查滑动变阻器对电路的影响,判断时要根据欧姆定律公式进行判断。当P向右移动时,R2电阻增大,电流减小,电压表V1测的是R1两端的电压,U1=I1R1 , 因I1(I1=I)变小,R1不变,故U1变小。电压表V2测的是R2两端的电压,U2=I2R2 , 因I2(I2=I)变小,R2变大,无法直接判断U2的变化情况,但可根据串联电路电压特点U=U1+U2。U不变,U1变小,因而U2变大。B正确。
2.【答案】B
【解析】【分析】本题各选项的共同特征都最缺少电流表,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流,是分析的关键。缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口。
【解答】解:
A、当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1 , 当开关断开时,R0与RX串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2 , 则此时R0两端的电压为U1-U2。
根据串联电路电流处处相等可列出等式:
U
1
?
U
2
R
0
=
U
2
R
x
,推导得出
R
X
=
U
2
U
1
?
U
2
R
0
,故此电路可以测出RX阻值。
B、当开关闭合时,RX被短路,电压表测电源电压,当开关断开时,RX与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过RX的电流,故此电路不能测出RX阻值。
C、当开关掷到1档时,只有RX接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1 , 当开关掷到2档时,RX与R0串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2 , 则此时R0两端电压为U1-U2。根据串联电路电流处处相等可列出等式:
U
2
Rx
=
U
1
?
U
2
R
0
,推导得出
R
X
=
U
2
U
1
?
U
2
R
0
,故此电路可以测出RX阻值。
D、当开关掷到1档时,只有R0接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时示数为U1 , 当开关掷到2档时,RX与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2 , 则此时RX两端电压为U1-U2。根据串联电路电流处处相等可列出等式:
U
2
R
0
=
U
1
?
U
2
Rx
,推导得出
R
X
=
U
1
?
U
2
U
2
R
0
,故此电路可以测出RX阻值。
故答案为:B
3.【答案】B
【解析】【分析】首先分析电路的连接方式,然后判断电流表和电压表测哪个电路元件的电流和电压,进一步根据欧姆定律判断电流和电压的变化。 【解答】滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,压力F增大时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知通过电路的电流变小,电流表测电路电流,故示数变小。 R1为定值电阻,所以其两端的电压变小,串联电路总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端电压变大,电压表测其电压故示数变大.则ACD错误,B正确。 故答案为:B
4.【答案】B
【解析】【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流, 由图甲可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小, 由I=
U
R
?可知,电路中的电流变大, 由U=IR可知,灯泡L两端的电压变大,故指示灯亮度增大;故CD错误; 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,气敏电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小;故A错误,B正确. 故选B. 【分析】由电路图可知,气敏电阻与指示灯串联,电压表测气敏电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,根据甲图得出当有害尾气浓度增大时气敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化;
5.【答案】D
【解析】【解答】当电表为电压表时,S闭合,电路如图1;由于电压表相当于断路,去掉后电路如图2;由图2可以看出两电阻是串联;由图1可知,甲电压表测的是总电压,乙电压表测的是 /的电压;由电路中电压与电阻关系可知,两电阻之比为 /: /=1:2; / 当电表为流表时,S断开,电路如图1.由于开关断开,去掉后电路如图2.由图2可以看出,两电阻是并联,电表甲测的是 /的电流,电表乙测的是 /、 /的总电流.因为 /: /=1:2,所以 I1 : I2=2:1.则乙测的总电流与 /的电流之比为3:1,所以甲乙两表的示数之比为1:3. 【分析】这是一道在教学中多次用的题目,每次用都会出现较大的问题. 可能错误:出现错误的主要原因是不画出两种情况下的的电路。只是在用脑子想电路图,乱是第一感受,感到无从下手。
6.【答案】C
【解析】【解答】由图可知,滑动变阻器R2与电阻R1并联,电流表A1测量电阻R1的电流,电流表A2测量干路电流,电压表测电源的电压; A、在并联电路中,各支路两端的电压相等且等于电源电压,当滑动变阻器滑片P向右移动时,其电阻变大,但电压表的示数不变;由于定值电阻的阻值和两端电压不变,所以A1的示数不变,A错误; B、滑片向右滑动,变阻器的阻值变大,这条支路的电流变小,通过定值电阻的电流不变,则通过干路中的电流变小,B错误; C、电压表与电流表A1的比值是定值电阻的阻值,其阻值不变,所以电压表与A1的示数比值不变,C正确; D、电压表的示数不变,由B分析知,A2的示数变小,所以电压表与A2的比值变大,D错误. 故选C. 【分析】本题考查欧姆定律的应用和并联电路电流和电压的特点,关键能够正确分析电阻的连接情况,搞清电表所测的电路,并知道滑动变阻器滑片移动过程中电路电阻的变化情况.
7.【答案】C
【解析】【分析】根据欧姆定律和串联电路的特点,综合考虑电流表和电压表的安全问题,依次分析解答。 【解答】该电路是一个串联电路,电压表测电阻R1两端的电压,电流表测总电流;将滑动变阻器的滑片 P 由 b 端缓慢向 a 端移动时,滑动变阻器接入的有效阻值减小,电路的总电阻减小,根据欧姆定律可知总电流增大,即电流表的示数变大;滑动变阻器分得的电压减小,所以R1两端的电压增大,即电压表的示数变大,故①说法正确。 由图可知:当滑 P在b 端时,电阻最大,所以总电流最小,R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此时总电流I=
U
R
=
6V
30Ω
=0.2A,电压表示数
U
1
=I
R
1
=0.2A×10Ω=2V,所以总电流最小0.2A;当滑片P在a端时,电阻最小,所以总电流最大,R=R1=10Ω,此时总电流I=
U
R
=
6V
10Ω
=0.6A,但此时
U
1
=I
R
1
=0.6A×10Ω=6V超过了电压表的量程,所以此时电路的最大电流不能是0.6A,而应该用电压表所接量程3V来进行计算,故②说法错误。 由图和上面分析可知:当滑 P在b端时,电阻最大,所以总电流最小,R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此时总电流最小为0.2A,故电压表的示数的最小值为 2V;电压表接入电路的量程(0~3)V,所以最大值为3V,故③说法错误。 由图和上面分析可知:当滑 P在b端时,R2的阻值处于最大值,为20Ω;当电压表处于最大值时,R2 的阻值最小,此时I=
I
1
=
U
1
R
1
=
3V
10Ω
=0.3A,
R
2
=
U
2
I
=
6?3
V
0.3A
=10Ω,所以R2 阻值变化范围为 20 ?~10 ?,故④说法正确。 由图和上面分析可知:电流表的示数变化范围为 0.2A~0.3A,电压表的示数变化范围为 2V~6V ,而电压表接入电路的量程(0~3)V,电流表接入电路的量程(0~0.6)A,所以指针达到满偏的是电压表,故⑤说法错误。 故答案为:C
二、实验探究题
8.【答案】(1)阻值最大处(或最左端) (2)0.28;10 (3)②④
【解析】
【分析】本题考查电学实验注意事项、电表读数、求电阻、电路故障分析等知识。(1)为保护电路,闭合开关前滑片要置于阻值最大处;(2)由图示电流表确定其量程与分度值,然后读出其所示,然后由欧姆定律求出灯泡阻值;(3)根据实验电路图与实验步骤分析答题。
【解答】(1)由图示电路图可知,连接好电路,闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到最左端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大; (2)由图乙所示电流表可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A;由欧姆定律:I=
U
I
可知, ?此时灯泡电阻R=
U
I
=
2.80V
0.28A
=10Ω; (3)用导线检查断路位置,连接ad时电路正常,说明断路出现在ad之间,再连接ae已无意义;ab在开关闭合后就连在一起,所以步骤②④是不必要的。 ?故答案为:(1)阻值最大处(或最左端)?? (2)0.28???? 10????? (3)②④
9.【答案】(1)B (2)/ (3)C (4)电压 (5)电阻R断路
【解析】
【分析】(1)实验研究的是电流与电阻的关系,因此必须控制电阻两端的电压值一定,所以眼睛应注视电压表的示数,移动滑片保持电压表示数不变; (2)研究通过导体的电流与导体的电阻的关系时,应控制电压表的示数不变,由图乙给出的点和欧姆定律求出电压表的示数,据此选择量程,然后把电压表并联在乙图中定值电阻的两端; (3)根据图乙可知实验中的最小电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值即可确定滑动变阻器的规格; (4)阴影部分为电流和电阻的乘积,应该为定值电阻两端的电压值; (5)电压表的表示数接近6V说明电压表的两接线柱与电源之间是通路,电流表的示数为0说明电路断路,即电压表并联部分断路。
【解答】(1)探究电压一定时,电流与电阻的关系时,在不断的改变定值电阻的同时,必须不断的移动滑动变阻器,使得电压表的示数是一个定值,故在移动滑片的同时,眼睛观察电压表的示数; (2)由图乙所给出的点可知,电压表的示数为2V不变,所以电压表的量程为0~3V,然后把电压表并联在乙图中定值电阻的两端,如下图所示: / (3)由图乙可知,实验中的最小电流I=0.1A,电压表的示数UR=2V, 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=6V-2V=4V, 由I=U/R可得,滑动变阻器接入电路中的电阻: R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω。 所以,滑动变阻器的规格为C; (4)阴影部分为横、纵坐标的乘积,即阴影部分的面积为: S=U=IR=0.2A×10Ω=2V,即测量的是电压; (5)电压表的表示数接近6V说明电压表的两接线柱与电源之间是通路,电流表的示数为0说明电路断路, 即电压表并联部分断路, 故答案为: (1)B; (2)如上图所示; (3)C; (4)电压 (5)电阻R断路。
10.【答案】(1)?解:电源电压为6V,所以电压表选大量程,且与电阻并联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中;如图所示. / (2)C (3)变大 (4)5 (5)减小误差
【解析】【解答】解:(1)电源电压为6V,所以电压表选大量程,且与电阻并联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中;如图所示. / (2)电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为0,说明电压表并联的部分发生了短路,所以只有选项C电阻Rx发生了短路符合题意. (3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,接入电路的电阻变小,所以分压变小,则定值电阻两端的电压变大,电压表示数变大; (4)图中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为2.5V. 由欧姆定律I=
U
R
得, 电阻Rx=
U
I
=
2.5V
0.5A
=5Ω. (5)该实验装置,进行多次测量,求出多组电压与电流值,由欧姆定律求出电阻值,然后求平均值,可以减小误差. 【分析】(1)根据电源的电压确定电压表的量程且与被测电阻并联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中; (2)电路的故障有两种:断路或短路,根据电压表和电流表的示数可做出判断; (3)滑片左移,电阻变小,分压变小,则电压表的示数会变大; (4)读出电压表和电流表的示数,根据欧姆定律的变形公式计算电阻的大小; (5)在测量性实验中,要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,这样可减小误差.
11.【答案】(1)/ (2)0.3;8 (3)闭合开关S、S1;/
【解析】【解答】解:(1)变阻器应串联在电路中,可将导线一端接在变阻器上端,另一端接在电阻R右端,如图所示. / (2)读图可知,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则电流表的示数为0.3A. 由公式I=
U
R
得, R=
U
I
=
2.4V
0.3A
=8Ω; (3)实验步骤: ①闭合开关S、断开S1 , 用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1; ②闭合开关S、S1 , 用电压表测出电源的电压U; ③因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,R0两端的电压: U0=U﹣Ux=U﹣U1 , 因串联电路中各处的电流相等, 所以,I=
U
0
R
0
=
U
X
R
X
, 即
U?
U
1
R
0
=
U
1
R
X
, 解得:Rx=
U
1
R
0
U?
U
1
. 故答案为: (1)如上图所示; (2)0.3;8; (3)②闭合开关S、S1;③
U
1
R
0
U?
U
1
. 【分析】(1)变阻器应串联在电路中,且要一上一下接线柱进行连接; (2)明确电流表的量程和分度值,读出示数,再利用欧姆定律的变形公式计算电阻的大小; (3)由电路图可知,当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压;当开关S闭合、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压;根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值,据此设计实验步骤得出结果.
12.【答案】(1)
实验次数
U=2V(或电压一定)
电阻(欧)
电流(安)
1
2
3
(2)要使电阻两端电压达到2伏,变阻器电阻至少40欧或滑动变阻器最大阻值过小,不能分担4伏电压 (3)I2R0/(I1-I2)
【解析】【分析】根据控制变量法研究电压一定时电流与电阻的关系;滑动变阻器的作用及调节范围;欧姆定律可分析解出. 【解答】(1)研究电流与电阻关系时应该保证电压一定改变电阻测量出对应的电流,为得到一般规律可多测几组数据;(2)当R=20Ω,R两端电压要为2V电路中电流应该为0.1A,因为电源总电压为6V所以电路总电阻要等于60Ω此时必须使滑动变阻器的阻值为40Ω,由于滑动变阻器的规格为“30Ω 2A”所以无法达到40Ω的要求,所以电阻两端电压无法调节到2V;(3)当将导线a端接到电流表“-”接线柱上上时电流表测并联电路总电流,可得 U=
I
1
×
R
0
R
x
R
0
+
R
x
,当将导线a端接到电流表“3”接线柱上时电流表测的是R0支路的电流,可得 U=
I
2
×
R
0
,两式合并可得Rx= I2R0/(I1-I2)
13.【答案】(1)电压表示数为2.5伏 (2)B (3)小灯泡与滑动变阻器串联,两者电压之和应等于4伏,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4伏
【解析】【分析】本题考查小灯泡伏安特性曲线实验的方法,要注意明确滑动变阻器及电流表的接法;同时注意对图象的认识。①根据图象的性质可明确电阻随电压的变化规律;②根据实验电路的连接方法分析电流电压的特点。 【解答】(1)电压表测量灯泡两端的电压,灯泡的额定电压为2.5V,若灯泡正常工作,则电压表示数为2.5V; (2)电流大于0.25A,故C滑动变阻器错误;取电流0.1A的点,此时滑动变阻器的电压为4V-0.5V=3.5V,计算滑动变阻器的阻值
U
I
=
3.5V
0.1A
=35Ω,因此滑动变阻器为B; (3)曲线是错误的,错误在于小灯泡与滑动变阻器串联,两者电压之和应等于4伏,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4伏。 故答案为:(1)电压表示数为2.5伏;(2)B;(3)小灯泡与滑动变阻器串联,两者电压之和应等于4伏,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4伏。
14.【答案】(1)电阻R断路 (2)变大 (3)2.5 (4)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来,如图所示: /
【解析】【解答】解:(1)连接电路后,闭合开关,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表的指针有明显的偏转,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的电阻断路. (2)由图可知滑动变阻器与定值电阻串联,当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路中的电阻变小,总电阻变小,根据I=/可知,电路中的电流变大; 由UR=IR可知,定值电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大. (3)由图b可知,电压表量程为0~3V,其分度值为0.1V,所以电压表的示数为2.5V. 【分析】(1)常见的电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因; (2)由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端电压; 根据滑动变阻器滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后结合欧姆定律分析电压表和电流表示数的变化; (3)由图示电表确定电表的量程与分度值,然后读出其示数; (4)根据表格中数据描点,并用平滑的曲线连接起来.
15.【答案】(1)答: / (2)B (3)A (4)答: / (5)40
【解析】【解答】解:(1)由图知,电压表串联在了电路中,且电阻箱R0未正常接入电路.电路如图,应将电压表与电阻箱R0并联. / (2)由图可知,电阻箱R0与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,电压表测电阻箱R0两端的电压; A、如果滑动变阻器R短路,整个电路仍然是通路,电流表、电压表示数都不为零,故A不符合题意; B、如果滑片P接触不良,整个电路断路,电流表、电压表示数都为零,故B符合题意; C、如果电阻箱R0短路,电压表示数为零,电流表示数不为零,故C不符合题意; D、如果电阻箱R0断路,电流表示数为零;电压表测量电源电压,示数不为零,故D不符合题意. 故选:B. (3)当R0的阻值变大时,电阻箱R0分压变大,电压表示数变大,为保持电阻箱R0两端电压不变,应移动滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,从而减小电阻箱R0两端电压,保持电压不变,所以滑片P应向A端移动. (4)由图乙可知,电流表的示数I=0.12A. 电阻箱的阻值R0=50Ω,则
1
R
0
=
1
50Ω
=0.02Ω﹣1 , 在坐标系中补描对应的坐标点(0.02,0.12),然后用平滑的 曲线把各点连接起来,作出I﹣
1
R
0
图象如图所示: / (5)由图象可知,错误的坐标点是(0.04,0.20), 则
1
R
0
=0.04Ω﹣1 , 解得:R0=25Ω,此时电路中的电流I=0.20A, 由欧姆定律I=
U
R
得,电阻箱R0两端的电压U0=IR0=0.20A×25Ω=5V, 则滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U0=9V﹣5V=4V, / 由图象可知,变换错误数据点之前,电压表示数大约保持6V不变, 此时滑动变阻器两端的电压U滑′=U﹣UV=9V﹣6V=3V, 因为串联电路中各处的电流相等, / 解得:R0=40Ω,故小明是将R0的阻值由40Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片P就读取电流而造成的. 故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)A;(4)见上图;(5)40(39﹣46之间都对). 【分析】(1)要掌握电压表、电流表和滑动变阻器的接法,注意电压表要并联在电路中; (2)常见电路故障有断路与短路,分析清楚电路结构,根据电流表和电压表的示数判断电路中出现断路或短路; (3)要探究电流与电阻的关系,需要改变接入电路的电阻箱R0的阻值,同时保持其两端电压一定; 电阻箱R0的阻值变化,两端电压相应变化,要保持电阻箱R0两端电压不变,就要调节滑动变阻器的滑片,调整接入电路的阻值大小; (4)知道R0阻值算出
1
R
0
, 如图乙读出电流表的示数,在图丙I﹣
1
R
0
坐标中补描该点,然后用平滑的曲线把各点连接起来,作出I﹣
1
R
0
?图象; (5)根据图象找出错误数据点和与其相邻的数据点,分别算出它们对应的电阻值,结合欧姆定律判断即可.
16.【答案】(1)将单刀双掷开关拨至a处,电流表示数为I1;拨至b处,电流表示数为I2; (2)【解答】解: 推导出测量电阻RX的数学表达式: 开关拨至a处,电流表示数为I1 , 由欧姆定律则有: U=I1(R1+RX) 同理,开关拨至b处,电流表示数为I2 , 则有: U=I2(R2+RX) 电源电压恒定, 所以I1(R1+RX)=I2(R2+RX), 解得:RX=
I
2
R
2
?
I
1
R
1
I
1
?
I
2

【解析】【解答】解: 1.实验电路图: / 测量步骤: ①按照电路图连接实物电路; ②将单刀双掷开关拨至a处,电流表示数为I1;拨至b处,电流表示数为I2 . 【分析】只有电流表没有电压表,且两已知电阻又不能单独与电流表接在电源上,所以可以将两已知电阻分别与RX串联,测出电流,根据电路特点和欧姆定律,由电源电压不变列式求出的RX阻值.
17.【答案】(1)0.4 (2)右端 (3)电压不变,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】【分析】此题是探究电阻上的电流跟它两端电压关系的实验,注意控制变量法在实验中的应用,考查了实验结论的得出,同时考查了I﹣R图象的分析. 【解答】(1)闭合开关前,需将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,故将滑片移到最右端;电流表的示数:I=
U
R
2
=
2V

=0.4A ; (2)当R2电阻减小,滑动变阻器滑片应向右端移动,增加电阻; (3)根据图乙可知,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
三、填空题
18.【答案】不变;变大
【解析】【解答】解:由图示电路图可知,开关闭合前,只有电阻R1接入电路,电流表A1、A2串联测电路电流, 开关闭合后,两电阻并联,电流表A2测干路电流、A1测电阻R1支路电流, 电源电压不变,通过电阻R1的电流不变,电流表A1示数不变,电流表A2测干路电流,其示数变大; 故答案为:不变;变大 【分析】分析清楚电路结构,根据电路结构应用并联电路特点与欧姆定律判断电流表示数如何变化
19.【答案】3V;电阻R1断路
【解析】【分析】 分析电路图:当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1、R2并联;当开关S1、S2断开,S3闭合时R1、R2串联。利用串、并联电路中电流、电压、电阻规律结合欧姆定律可解决此题。 【解答】 当开关S1、S2闭合,S3断开时,由于R1、R2并联,电压表的读数即为电源电压U=3V, 电路中电阻R=
U
I
=
3V
0.6A
=5Ω 当开关S1、S2断开,S3闭合时,R1、R2串联,电压表的读数为R2两端电压U2=2.50V, ∴R2=
U2
I2
=
2.5V
0.5A
=5Ω R1=
U?U2
I2
=
3V?2.5V
0.5A
=1Ω R=R2=5Ω,所以当开关S1、S2闭合,S3断开时,电路中出现的故障是电阻R1断路。
20.【答案】(1)不受 (2)解:当检测区没有物品时,由图可知,R=100Ω; R两端的电压:UR=U﹣U0=12V﹣2V=10V; 电路中的电流I=
U
R
R
=
10V
100Ω
=0.1A; 则R0=
U
0
I
=
2V
0.1A
=20Ω 答:R0的阻值为20Ω (3)解:R的电功率P=(U﹣U0)I=(U﹣IR0)I=12I﹣20I2=﹣5(2I﹣0.6)2+1.8 可知当I=0.3A时,P有最大值,此时电压表的示数U0=IR0=0.3A×20Ω=6V; 则R=
U?
U
0
I
=
12V?6V
0.3A
=20Ω; 由图可知,对应压力F=40N; 则物品的质量m=
G
g
=
F
g
=
40N
10N/kg
=4kg 答:当压敏电阻的电功率最大时,电路中的电流为0.3A;此时在检测区上物品的质量是4kg (4)增大
【解析】【解答】解:(1)当物品随传送带匀速运动时,物体与传送带之间没有相对运动的趋势,所以物品不受摩擦力作用; (2)当检测区没有物品时,由图可知,R=100Ω; R两端的电压:UR=U﹣U0=12V﹣2V=10V; 电路中的电流I=
U
R
R
=
10V
100Ω
=0.1A; 则R0=
U
0
I
=
2V
0.1A
=20Ω; (3)R的电功率P=(U﹣U0)I=(U﹣IR0)I=12I﹣20I2=﹣5(2I﹣0.6)2+1.8 可知当I=0.3A时,P有最大值,此时电压表的示数U0=IR0=0.3A×20Ω=6V; 则R=
U?
U
0
I
=
12V?6V
0.3A
=20Ω; 由图可知,对应压力F=40N; 则物品的质量m=
G
g
=
F
g
=
40N
10N/kg
=4kg; (4)电源电压降低,会使电压表的示数变低,根据题目对电压表的示数要求,要使电压表的示数仍等于2.4V,电阻R对应的阻值会比原来更小,则所受压力更大,物体的质量更大. 故答案为:(1)不受; (2)R0的阻值为20Ω; (3)当压敏电阻的电功率最大时,电路中的电流为0.3A;此时在检测区上物品的质量是4kg; (4)增大 【分析】(1)根据摩擦力产生的条件进行分析; (2)根据图象,得出不放物品时电阻R的阻值,计算出R两端的电压,根据欧姆定律计算出电路中的电流值,最后由R=
U
I
可得R0的阻值; (3)根据P=UI表示出R电功率表达式,根据表达式确定电功率最大时的电流值,由U=IR得出此时电压表的示数,计算出R两端的电压,由欧姆定律可计算出出R的阻值; (4)电源电压越小,在其它相同情况下,电路中电流会偏小,R0两端电压会偏小,所以要使R0两端的电压不变,应使R的阻值更小,根据图象分析压力大小,得出质量大小
21.【答案】9;20;A
【解析】【分析】将图甲中V、V1、V2随滑动变阻器R2的变化情况与图乙中A、B图线的变化情况分析可得出:图线B是电压表V的示数随电流变化的图像;图像A是电压表V2的示数随电流变化关系图像。然后再此基础上解答。 【解答】电源电压不变,电压表V的示数不随电路电流变化,由图像可知,图线B是电压表V的示数随电流变化的图像,所以电源电压是9V。 由电路图可知,滑片从最左端移到最右端的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器两端电压变大,与滑动变阻器串联的定值电阻两端电压减小,电压表V2示数变大,电压表V1示数变小,电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中电流减小。由此可知,在此过程中,电路中电流减小,滑动变阻器两端电压增大,电压表V2示数变大,电压表V1示数变小,由图乙所示图像可知,图像A是电压表V2的示数随电流变化关系图像。 由图像可知,滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器两端电压为6V,电路电流为0.3A,滑动变阻器的最大阻值R=
U
I
=
6V
0.3A
=20Ω。 故答案为:9;20;A
22.【答案】20;0.35
【解析】【解答】解:(1)由图象可知,当U=2V时,对应的电流IR=0.1A, 由欧姆定律得:RR=
U
I
R
=
2V
0.1A
?=20Ω; (2)若将它们并联接在电压为2V的电源两端,由图可知:通过R的电流是0.1A,通过L的电流是0.25A, 由于并联在电路中,干路电流等于各支路的电流之和, 所以干路电流是I=IR+IL=0.1A+0.25A=0.35A. 故答案为:20;0.35 【分析】(1)由U﹣I图象找出电压对应的电流,然后由欧姆定律求出电阻的阻值,然后比较两电阻阻值的大小; (2)根据电阻的并联特点求出两电阻并联时电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出干路电流
四、解答题
23.【答案】(1)30Ω (2)0 (3)电路电流:I=
U
R
1+
R
0
=0.08A, 与电压表并联电阻的阻值:RaP=
U
ap
I
=10Ω,弹簧的伸长量:L=2cm, 由图乙所示图象可知,此时拉力为:200N; 由图乙所示图象可知,拉力器的量程为:0~600N;
【解析】
【分析】
(1)根据串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值。 (2)根据电路图分析答题。 (3)由串联电路特点与欧姆定律求出与电压表并联的电阻阻值,然后求出弹簧的伸长量,再求出拉力大小;最后由图象求出拉力器的量程。
【解答】
(1)电压表示数为3V时, 电路电流:I=
U
1
R
1
=
3V
30η
=0.1A, 此时电阻R0的阻值:R0=
U
0
I
=
U?
U
1
I
=
6V?3V
0.3A
=30Ω。
(2)由图示可知,滑片在a端时,电压表所测电压为零,电压表示数为0V。 ?(3)电路电流:I=
U
R
1+
R
0
=0.08A, 与电压表并联电阻的阻值:RaP=
U
ap
I
=10Ω,弹簧的伸长量:L=2cm,
由图乙所示图象可知,此时拉力为:200N; 由图乙所示图象可知,拉力器的量程为:0~600N。 故答案为:
(1)30Ω;(2)0; (3)作用在拉环上水平向右的拉力为200N,此拉力器的量程为0~600N。
24.【答案】(1)小;大 (2)?解: 由图可知,两灯并联,S1在干路上,控制整个电路,S2在L2支路上,只控制L2 , 电路图如图所示: / (3)R1和R2两个定值电阻并联接在电压为6V的电源两端, 所以U1=U2=U=6V, I1=
U
R
1
=
6V

=1.5A, 由并联电路的电流特点可知,I2=I﹣I1=2A﹣1.5A=0.5A, 所以R2=
U
I
2
=
6V
0.5A
=12Ω.
【解析】【分析】(1)当油面上升时,浮子位置升高,在杠杆作用下,滑动变阻器R的滑片下移,滑动变阻器连入电路的阻值变小,总电阻变小,由图油量表串联在电路中,所以油量表是电流表改装成的,由I=
U
R
可知油量表示数变大; (2)由图两灯并联,S1在干路上,S2在L2支路上,由此画出电路图. (3)先计算的R1电流,再根据并联电路特点和欧姆定律计算R2 .
25.【答案】(1)由电路图可知,当S1闭合、S2断开时,只有电阻R0接入电路,电流表测通过R0的电流,I0=IA=0.3A, 由I=
U
R
可得,电源电压U=U0=I0R0=0.3A×20Ω=6V; (2)当S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流, 并联电路中支路间线不影响,所以R0的电流不变, 由并联电路特点可得,通过电阻Rx的电流:Ix=IA′﹣IA=0.5A﹣0.3A=0.2A, Rx的两端电压:U=Ux=6V, 由I=
U
R
可得,电阻Rx阻值:Rx=
U
I
x

6V
0.2A
=30Ω;
【解析】【分析】本题考查了求电源电压、电阻阻值问题,分析清楚电路结构、熟练应用并联电路特点、欧姆定律即可正确解题。(1)由电路可知,当S1闭合、S2断开时,只有电阻R0接入电路,电流表测通过R0的电流,由欧姆定律求出电源电压;(2)当S1、S2都闭合时,两电阻并联接在电源两端,电流表测干路电流;由并联电路特点求出通过电阻Rx的电流,然后欧姆定律可以求出电阻Rx阻值。
26.【答案】(1)只闭合S3时,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流, 由I=
U
R
可得,电路中的总电阻:R=
U
I

12V
0.3A
=40Ω, 因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和, 所以,灯丝的电阻:RL=R﹣R2=40Ω﹣30Ω=10Ω; (2)只闭合S3时,灯泡正常发光时的电压为5V, 因串联电路中各处的电路相等, 所以,电路中的电流I′=IL=
U
L
R
L

5V
10Ω
=0.5A, 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:U2=U﹣UL=12V﹣5V=7V, 滑动变阻器接入电路中的电阻:R2=
U
2
I′

7V
0.5A
=14Ω; (3)闭合S1、S2、S3时,R1与R2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,通过R1的电流:I1=
U
R
1

12V
20Ω
=0.6A, 则电流表的量程为0~3A, 当滑动变阻器接入电路中的电阻R2=50Ω时电流表的示数最小, 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以,电流表的最小示数:Imin=
U
R
1

U
R
2

12V
20Ω

12V
50Ω
=0.6A+0.24A=0.84A, 当电流表选接0~3A,且示数为3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小, 此时通过滑动变阻器的电流:I2=Imax﹣I1=3A﹣0.6A=2.4A, 滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R2′=
U
I
2

12V
2.4A
=5Ω, 即R2取值范围为5Ω~50Ω,电流表的示数范围为3A~0.84A。
【解析】【分析】(1)只闭合S3时,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出灯丝的电阻;(2)只闭合S3时,灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据欧姆定律和串联电路的电流特点求出电路中的电流,利用串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律求出变阻器R2连入电路的阻值;(3)闭合S1、S2、S3时,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据欧姆定律求出通过R1的电流,然后确定电流表的量程;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时电流表的示数最小,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出其大小;当电流表的示数最大为3A时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流,利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小值即可得出答案。
27.【答案】(1)由图乙可知,当I=0.2A时,U=2V,由公式R=U/I得R2=2V/0.2A=10Ω。所以滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω. (2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电压表示数最大,由图乙可知U=2.5V,I=0.1A时滑动变阻器阻值最大,R2=U/I=2.5V/0.1A=25Ω,由图乙可知电阻最小为0,所以滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围为0~25Ω。 (3)取电流I1=0.2A,U2=2V和I2=0.4A,U2=1V,可列式: U总=I1R1+I1R2=0.2AR1+2V U总=I2R1+I2R2=0.4AR1+1V 联立两式可得,R1=5Ω,U总=3V
【解析】【分析】(1)甲图所示电路图为定值电阻R1与滑动变阻器R2串联的电路图。电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测串联电路中的电压。串联电路中电流处处相等。可根据乙读出电流示数为0.2A时对应的电压值,利用公式R=U/I得到滑动变阻器接入电路的阻值。 (2)根据图乙中电压最大时滑动变阻器的电阻最大,电压为0时滑动变阻器阻值最小,可得到滑动变阻器接入电路的阻值变化范围。 (3)利用串联电路的电压关系:U总=U1+U2 , 在乙图中任选两点列方程组计算出电源电压和电阻R1。
28.【答案】(1)电阻R2的阻值为25Ω. (2)断开开关S1和S3 , 闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压为4.4V.
【解析】【解答】(1)当断开开关S1和S2 , 闭合开关S3时,电路中只有电阻R1 , 而I1=0.50A,R1=20Ω, ∴电源电压为:U=I1R1=0.50A×20Ω=10V. 断开开关S2 , 闭合开关S1和S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,而I=0.90A, ∴通过电阻R2的电流为:I2=I﹣I1=0.90A﹣0.50A=0.40A, 电阻R2的阻值为:R2= /= /;(2)断开开关S1和S3 , 闭合开关S2时,电阻R1和R2串联, ∵R1=20Ω,R2=25Ω, ∴电路中的总电阻为:R=R1+R2=20Ω+25Ω=45Ω, 电路中的电流为: /, 则电阻R1两端的电压为:U1=I串 R1= /×20Ω≈4.4V. 【分析】(1)当断开开关S1和S2 , 闭合开关S3时,R2断路,电路中只有电阻R1 , 电流表测量的是通过电阻R1的电流,知道电阻R1的阻值可利用公式U=IR计算出电源电压.当断开开关S2 , 闭合开关S1和S3时,电阻R1和R2并联,电流表测量的是干路中的总电流,则由并联电路的电流规律可得出通过电阻R2的电流,再利用公式R=计算出电阻R2的阻值.(2)断开开关S1和S3 , 闭合开关S2时,电阻R1和R2串联,利用串联电路电阻的特点计算出电路中的总电阻,可利用公式I=计算出电路中的电流,知道电阻R1的阻值,再利用公式U=IR计算出电阻R1两端的电压.
29.【答案】(1)30欧 (2)0 (3)解:I=
U
R
0
+
R
1

6伏
45欧+30欧
=0.08安Rap=
U
a
p
I
=
0.8伏
0.08安
=10欧 Lap=
10欧
30欧
×6厘米=2厘米  由图乙知此时拉力F=200牛 R0=45欧时,R1两端电压为2.4伏,即电压表最大示数为2.4伏,不会超过量程,所以P滑到b端时拉力器示数最大,此时Δl=6厘米 Fmax=600牛,即拉力器量程为0~600牛。
【解析】【分析】(1)根据串联电路特点与欧姆定律求出电阻阻值;电压表示数为3V时,电路电流:I=
U
1
R
1
=
3V
30Ω
=0.1A,此时电阻R0的阻值:R0=
U
0
I
=
U?
U
1
I
=
6V?3V
0.1A
=30Ω; (2)根据电路图分析答题;由图示可知,滑片在a端时,电压表所测电压为零,电压表示数为0V; (3)由串联电路特点与欧姆定律求出与电压表并联的电阻阻值,然后求出弹簧的伸长量,再求出拉力大小;最后由图象求出拉力器的量程。