易错专练7:电学基础、欧姆定律
易错点一:不理解电表的结构特点及工作原理致错
典例:在如图所示的电路中,当开关S闭合时,L1、L2均不亮,电流表无读数,电压表读数为电源电压,以下不可能的情况是( )
A.电流表断路,L1和L2都完好
B.L1灯丝断路,电流表和L2都完好
C.L2灯丝断路,电流表和L1都完好
D.L1和L2灯丝都断路,而电流表完好
跟踪训练:[2018·天津]如图所示,S闭合后,两个灯泡均不发光,电流表及电压表的指针均无明显的偏转,若电路只有一处故障,可能是( )
A.电流表坏了或未接好
B.L1的灯丝短路
C.L2的灯丝短路
D.L1的灯丝被烧断
易错点二:不了解电荷间的作用规律
典例: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,发现丙被吸引(如图)。则下列判断正确的是( )
A.乙一定带正电,丙一定带正电
B.乙一定带正电,丙可能不带电
C.乙一定带负电,丙可能带正电
D.乙一定带正电,丙一定带负电
跟踪训练:[2018·衢州]小柯在科技馆看到许多趣味实验。如图所示为趣味实验——静电实验。P1、P2、P3表示将小球B先后悬吊在距离A球远近不同的位置。
(1)小球偏离竖直方向的原因是_______________________。
(2)据图示情景,你还能得出的结论是___________________________________________________________________________________________________。
易错点三:滑动变阻器阻值改变引起的电流、电压变化分析有误致错
典例:如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,则在移动过程中( )
A.电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大
B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变
跟踪训练:某同学为探究电流和电压关系,设计了如图所示的电路。图中电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,定值电阻规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电源电压恒为4.5V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端电压。则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是_________,电流表示数变化范围是__________________。
易错点四:电路故障分析
典例:[2018·盐城]在探究串联电路电压特点的实验中,小红按图正确连接好电路,闭合开关后发现两电压表指针偏转角度相同。为寻找电路故障,小红用一根检测导线分别并联在灯L1或L2的两端,发现两电压表指针所指位置没有任何变化。由此可以推断( )
A.L1一定短路
B.L2一定断路
C.L1短路,同时L2断路
D.检测导线一定断路
跟踪训练:[2018·泰安]如图所示的电路中,小灯泡L1、L2规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是( )
A.灯L1短路
B.灯L2短路
C.灯L1断路
D.开关S接触不良
影响导体电阻大小的因素
1. 教材实验原理图
2. 实验原理:导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料有关。探究导体电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫控制变量法,我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。
3. 实验结论:导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料有关。同种材料的导线,导线越长,电阻越大;导线越细,电阻越大。
4. 实验关键点
(1)实验过程中,我们用导电能力较差的镍铬合金丝或锰铜合金丝来作为被测导线,主要考虑这些电阻丝受温度的影响很小,默认导体温度与室温相同,室温保持不变。
(2)若要研究金属导体电阻与温度之间的关系,最好用灯泡中的钨丝(可打破白炽灯的玻璃泡后取得)作为研究对象,用酒精喷灯加热使其温度发生变化,观察其导电能力的大小。钨丝在加热时电阻增加非常明显(另外,铜、铁、铝等金属的电阻随温度变化也较大)。
典例:如图是研究导电液体的电阻与横截面积关系的实验装置,有机玻璃容器(该容器是绝缘体)内壁的两端安装了铜片M、N,容器内注入了适量的导电液体,电源电压保持12V不变。
(1)请将图中电路连接完整(电流表量程0~0.6A)。
(2)实验步骤:测出导电液体的横截面积S,闭合开关,调节滑动变阻器,记录_________,根据R=U/I计算出电阻。断开开关,继续向容器注入导电液体,改变导电液体的横截面积,重复上述实验,得到表中的数据。分析表中数据可知,导电液体的横截面积越大,电阻越_________;若导电液体的横截面积变为前一次的2倍,则其电阻大小变为前一次的_________。
实验次数
1
2
3
4
横截面积S(cm2)
10
20
30
40
电阻R(Ω)
10
5.0
3.3
2.5
(3)李明改用一段可拉伸的乳胶管(是绝缘体),将乳胶管灌满导电液体,两端用金属塞堵住管口,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,测得的导电液体的电阻并不是原来的2倍,感觉与上述实验结论矛盾。请你帮他分析一下原因:___________________________。
跟踪训练:[2018·湖州]某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时,做了如图所示的实验;将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,发现电流表示数逐渐增大,同时灯泡逐渐变亮。
(1)通过实验可得出结论:导体的电阻大小与__________________有关;灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
实验材料:两个不同规格的灯泡L1和L2、电池组、开关S及导线若干。
(2)接下来,小明又做了如下实验:将整条镍铬合金丝AB接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风挡对镍铬合金丝吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况。小明所做的这一实验基于的假设是___________________________。
探究欧姆定律
典例:[2018·温州]为了探究“电流与电阻的关系”,小明用阻值不同的定值电阻、电压为6V的电源、滑动变阻器(20Ω 2.5A)等器材按图甲方式连接电路,进行如下实验。
①将4Ω的R1接入电路,当电压表示数为4V时,记录电流表的示数。
②用R2替换R1,发现无论如何左右移动滑片P,电压表指针在4V的刻度左右摆动,但无法准确指在4V的刻度线上。
老师告知小明:滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,因此无法连续改变接入电路的有效阻值,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,会导致步骤②现象发生。
③用一根阻值为0.5Ω的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器,并按图丙方式接入电路,继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4V,此时电流表示数如图丁所示。
(1)图丁中电流表的示数为_________A。
(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4V,则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q,使电压表示数为4V?____________________________________。
(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验,仍保持定值电阻两端的电压为4V,则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有_________(可多选)。
A.15Ω B.25Ω C.35Ω D.45Ω
跟踪训练:[2018·金华丽水]用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”。电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,电源电压3V恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持2V不变,读出电流表示数并记录。
实验组次
1
2
3
电阻R(Ω)
5
10
20
电流I(A)
0.4
0.2
0.1
(1)分析表中数据,可得出的实验结论是_____________________________________________。
(2)为了使实验结论更可靠,控制AB间电压2V不变,再多测几组数据,AB间允许接入电阻R的取值范围是_________Ω。
伏安法测电阻
典例:某兴趣小组用两节新干电池,规格为“10Ω 1.5A”的滑动变阻器等器材,来测导体电阻。请分析回答:
(1)连接好电路,闭合开关,向右移动滑动变阻器滑片,当滑片移到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2V、0.2A。根据以上信息思考该电路的连接方式,并用笔画线代替导线按该连接方式,将图甲电路连接完整。
(2)继续调节滑动变阻器进行测量,测得数据如表中所示。第二次测量时电流表示数如图乙所示,据图把表中所缺数据填写完整。
实验序号
电压(V)
电流(A)
1
2.0
0.20
2
2.5
_________
3
2.8
0.28
(3)该实验多次测量的目的是___________________________。
(4)该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变,那么电阻两端电压最小能控制到___V。
一、选择题
1. 如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,当开关S闭合,滑片P由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是 ( )
A.电压表的示数减小,电流表的示数减小
B.电压表示数与电流表的示数之比不变
C.当滑片移到中点时,电压表示数为1V
D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.24A
2. [2018·达州]如图所示,用一个带正电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时,金属球b也带上正电,则下列说法正确的是 ( )
A.a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向b→a
B.b上的一些电子转移到a上,瞬时电流方向a→b
C.b上的一些电子转移到a上,瞬时电流方向b→a
D.a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向a→b
3. [2018·长沙]小明同学在“探究串联电路电压规律”的实验中,按如图所示的电路图连接实物。闭合开关,发现灯L1和L2都不亮,排除接触不良的因素后,小明用电压表逐一与元件并联,以查找电路故障。测量得出Uab=0;Ubc=0;Ucd=6V;Uad=6V;如果电路只有一处故障,则故障可能为( )
A.L1断路 B.L1短路
C.L2断路 D.L2短路
4. [2018·嘉兴舟山改编]笔记本电脑已进入寻常百姓家庭,出差旅游时常有人随身携带。使用发现,电脑工作时会发热。当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇启动,加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2,风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点,下列符合散热控温特点的是( )
A B C D
5. 小明在医院看到一种输液警报器(如图甲),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路如图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,分析正确的是( )
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大,电铃正常工作
D.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
6. [2018·聊城]如图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,R1是定值电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻上的光照强度,电表示数变化情况是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表和电流表示数的比值将变小
D.电流表和电压表示数均变大
7. 如图所示,用摩擦过的塑料棒接触不带电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔张开,下列判断正确的是( )
A.摩擦过的塑料棒一定带负电
B.摩擦过的塑料棒一定带正电
C.两片金属箔一定带同种电荷
D.两片金属箔一定带异种电荷
8. [2018·陕西]如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( )
A.电流表测量干路中的电流
B.电压表不能测量L1两端的电压
C.取下L1时,L2正常发光
D.只断开开关S2时,电压表有示数
9. 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
10.[2018·台州]某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
11.如图所示电路中,电源电压保持不变,先闭合开关S1,观察电流表、电压表的示数;再闭合开关S2、S3,电表示数的变化情况正确的是 ( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
12.如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是 ( )
A.图像A是电阻R1的I-U关系图像 B.电源电压为18V
C.R1的阻值是70Ω D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
13.如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S1时,电压表V1与V2的示数之比为3∶2,只闭合开关S2时,电压表V1与V2的示数之比为5∶3,则R1与R2的电阻之比为 ( )
A.4∶3
B.2∶3
C.3∶5
D.5∶3
14.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.某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录如表中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是 ( )
U(V)
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I(A)
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
二、非选择题
16.如图为一握力计的电路示意图,a、b、c、d为四个接线柱,电表及一定值电阻R0未画出,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变,要求握力增大时,电表的示数也增大,则a、b之间应接入_________,c、d之间应接入_________。(均选填“定值电阻”“电流表”或“电压表”)
第16题图 第17题图 第18题图
17.如图甲所示,已知电源电压为10V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35A,电压表示数如图乙所示,则此时滑动变阻器接入电路的电阻是_____Ω。当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度_________(选填“变亮”“不变”或“变暗”)。
18.用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时;(1)实验中应选择规格_______(选填“相同”或“不相同”)的灯泡。
(2)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是_________(用公式写出)。
实验次数
U1(V)
U2(V)
U(V)
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(3)进行多次实验的主要目的是_______________(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
19.实验室备有下列器材:
A.待测定值电阻Rx:阻值在7~9Ω之间
B.滑动变阻器:最大阻值500Ω
C.滑动变阻器:最大阻值10Ω
D.定值电阻R0:阻值10Ω
E.电流表A:测量范围0~0.6A,0~3A
F.电源E:电源电压U恒为4V
G.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干
为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻,小聪、小亮和小英共同设计了如图所示的电路。
(1)他们设计的电路中,电流表的量程应选_________A,滑动变阻器应选_________(填器材前面的序号字母)。
(2)小亮设计的实验操作主要步骤:
①将开关掷向a,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,使电流表的指针指到表盘上某一适当位置,读出电路稳定后电流表的示数(记为I1);
②将开关掷向b,移动滑动变阻器的滑片至另一位置,使电流表的指针指到表盘上另一适当位置,读出电路稳定后电流表的示数(记为I2)。
小聪和小英认为小亮设计的步骤Ⅱ中有不妥当之处,请你帮小亮写出正确的步骤Ⅱ:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)按正确的操作,他们顺利地测出了Rx的电阻。请你写出用测得的物理量I1、I2和已知物理量U、R0表示的Rx的表达式:Rx=__________________。
20.作为电路中极其重要的元件之一,电源本身也有电阻,如干电池,我们可以把它看成由一个电压为U的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示,为了测量U和r,某同学设计了如图乙所示电路,已知R1=7Ω,R2=4.5Ω,当闭合开关S、S1时,电压表读数为1.40V,当闭合开关S,S2时,电压表读数为1.35V,则理想电源电压U=_________,电池内阻r=_________,多次测量往往能减少误差,该同学把电阻换成电阻箱,变换阻值,测出了多组电阻值(用R表示)与相对应的电压表示数(用U′表示),然后他做出了1/U′与1/R的关系图像如图丙所示,这条直线与纵轴的交点越向上远离坐标原点,说明电源电压U_________(选填“越大”“越小”或“不变”)。
21.[2018·天津]在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用如图所示的电路,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是_________(填导体代号)。
编号
长度(m)
横截面积(mm)2
材料
A
1
0.2
锰铜
B
1
0.4
锰铜
C
1
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1
0.6
镍铬合金
G
1
0.6
铁
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察__________________也可以判断导体电阻大小,但不足之处是___________________________。
22.[2018·宁波]实验室购买了一卷标有长度为100m的铜芯漆包线,小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积S为1mm2,查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017Ω。
(1)利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。
①实验中,小科在闭合开关前应将滑片P置于最_______(选填“左”或“右”)端。
②小科通过移动滑片P,测得多组数据,绘制成U-I图像如图乙,据此可以判定这卷导线的实际长度_______100m(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m,利用铜的密度ρ也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度l的计算式:l=______________(用字母表示)。
23.在“探究串联电路电压的特点”活动中:
(1)如图所示,实验中应选择规格_______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是_____________________(填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压?_______,理由是__________________________________________。
24.[2018·杭州]在伏打提出“金属电”后约50年,德国科学家亥姆霍兹指出,所谓“金属电”是化学作用引起的,是溶液中的离子定向移动而产生的电流。伏打电堆其实是多个伏打电池串联而成的电池组,是将_______能转化为电能的装置。如图为一个伏打电池,设计一个简单实验判断其正负极。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
25.[2018·绍兴]小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值。
实验次数
U(V)
I(A)
R(Ω)
1
2.0
0.20
10.0
2
2.5
3
2.9
0.28
10.4
(1)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片滑到_______(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,发现只有一只电表的指针发生偏转,请结合图甲电路分析产生此现象的原因是___________________________________。
(3)排除故障后,进行三次实验,测得数据如表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取,根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为_______Ω(保留一位小数)。
(4)下列实验电路图中,也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有_______。
A B C D
26.为了研究小灯泡电流与电压的关系,小明选择额定电压为2.5V的小灯泡、电压为4V的电源以及其他相关器材按图甲连接电路,进行实验。
甲 乙
(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,直到小灯泡正常发光,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,该实验小明选择的滑动变阻器可能是_______。
A.滑动变阻器R1(20Ω 3A) B.滑动变阻器R2(50Ω 2A)
C.滑动变阻器R3(2000Ω 0.25A)
(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____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
27.[2018·达州改编]如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,小筒底面积为10cm2,大筒底面积为50cm2,装有适量水,金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计),定值电阻R0=8Ω,AB是一根长为20cm的均匀电阻丝,其阻值为20Ω,电源电压为6V。当托盘中不放物体时,P位于A端,小筒浸入水中5cm(称量过程中大筒水未溢出),则R0在电路中的作用是______________,当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时,电流表的示数为_______A。
28.[2018·遂宁改编]如图甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为多少?
易错专练7:电学基础、欧姆定律
易错点一:不理解电表的结构特点及工作原理致错
典例:在如图所示的电路中,当开关S闭合时,L1、L2均不亮,电流表无读数,电压表读数为电源电压,以下不可能的情况是( )
A.电流表断路,L1和L2都完好
B.L1灯丝断路,电流表和L2都完好
C.L2灯丝断路,电流表和L1都完好
D.L1和L2灯丝都断路,而电流表完好
【错解】选B、C或D
【析错】因为电压表有示数,误以为与其并联的电路元件正常而致错。
【正解】选A 电压表测量所连接位置两端的实际电压,所接位置开路,则其两端电压为电源电压;电流表测量所连接位置的实际电流,若电流无法经该处形成通路,则该处电流为零,电流表无读数。
跟踪训练:[2018·天津]如图所示,S闭合后,两个灯泡均不发光,电流表及电压表的指针均无明显的偏转,若电路只有一处故障,可能是( A )
A.电流表坏了或未接好
B.L1的灯丝短路
C.L2的灯丝短路
D.L1的灯丝被烧断
易错点二:不了解电荷间的作用规律
典例: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,发现丙被吸引(如图)。则下列判断正确的是( D )
A.乙一定带正电,丙一定带正电
B.乙一定带正电,丙可能不带电
C.乙一定带负电,丙可能带正电
D.乙一定带正电,丙一定带负电
【错解】选D
【析错】异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥,但是带电物体还能吸引轻小的不带电体,所以丙可能不带电。
【正解】选B 异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥,但是带电物体还能吸引轻小的不带电体,所以丙可能不带电也可能带负电,而不是一定带负电。
跟踪训练:[2018·衢州]小柯在科技馆看到许多趣味实验。如图所示为趣味实验——静电实验。P1、P2、P3表示将小球B先后悬吊在距离A球远近不同的位置。
(1)小球偏离竖直方向的原因是__同种电荷相互排斥__。
(2)据图示情景,你还能得出的结论是__电荷间相互作用的斥力大小与电荷间的距离有关,距离越近,斥力越大;同种电荷间相互作用力的大小与电荷间的距离有关,距离越近,作用力越大__。
易错点三:滑动变阻器阻值改变引起的电流、电压变化分析有误致错
典例:如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,则在移动过程中( )
A.电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大
B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D.电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变
【错解】选B
【析错】上述解答的错误在于认为电流表A2与滑动变阻器串联。
【正解】选C 电流表A2测通过R1的电流,电流表A1测干路电流。滑片P向右移动的过程中,电流表A1示数减小,电流表A2示数不变。
跟踪训练:某同学为探究电流和电压关系,设计了如图所示的电路。图中电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,定值电阻规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电源电压恒为4.5V。在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端电压。则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是__5Ω__,电流表示数变化范围是__0.15~0.3A__。
【解析】 由于电压表量程为“0~3V”,则当电压表的示数UR=3V时,电路中的电流:I===0.3A,因电流表的量程为0~0.6A,定值电阻允许通过的最大电流为0.5A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,为了保证电路的安全,电路中的最大电流为0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,根据欧姆定律可得,此时电路中的总电阻:R总===15Ω,则变阻器接入电路中的最小阻值R滑小=R总-R=15Ω-10Ω=5Ω;电路中最小电流I==0.15A。
易错点四:电路故障分析
典例:[2018·盐城]在探究串联电路电压特点的实验中,小红按图正确连接好电路,闭合开关后发现两电压表指针偏转角度相同。为寻找电路故障,小红用一根检测导线分别并联在灯L1或L2的两端,发现两电压表指针所指位置没有任何变化。由此可以推断( D )
A.L1一定短路
B.L2一定断路
C.L1短路,同时L2断路
D.检测导线一定断路
【错解】A、B、C
【析错】由电路图知两灯泡串联一个电压表测量电源电压,一个电压表测量L2两端的电压,闭合开关后发现两电压表指针偏转角度相同,说明两表示数都为电源电压,所以故障可能为灯泡L2断路或灯泡L1短路,L1短路同时L2断路。
【解析】D 小红用一根检测导线分别并联在灯L1或L2的两端,当两电压表指针所指位置没有任何变化,示数都为电源电压,只能是检测导线一定断路造成的,故D正确。
跟踪训练:[2018·泰安]如图所示的电路中,小灯泡L1、L2规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是( C )
A.灯L1短路
B.灯L2短路
C.灯L1断路
D.开关S接触不良
影响导体电阻大小的因素
1. 教材实验原理图
2. 实验原理:导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料有关。探究导体电阻大小与长度的关系时,必须保持导体的材料和横截面积一定,这种探究问题的科学方法叫控制变量法,我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。
3. 实验结论:导体的电阻大小与导体的长度、横截面积、材料有关。同种材料的导线,导线越长,电阻越大;导线越细,电阻越大。
4. 实验关键点
(1)实验过程中,我们用导电能力较差的镍铬合金丝或锰铜合金丝来作为被测导线,主要考虑这些电阻丝受温度的影响很小,默认导体温度与室温相同,室温保持不变。
(2)若要研究金属导体电阻与温度之间的关系,最好用灯泡中的钨丝(可打破白炽灯的玻璃泡后取得)作为研究对象,用酒精喷灯加热使其温度发生变化,观察其导电能力的大小。钨丝在加热时电阻增加非常明显(另外,铜、铁、铝等金属的电阻随温度变化也较大)。
典例:如图是研究导电液体的电阻与横截面积关系的实验装置,有机玻璃容器(该容器是绝缘体)内壁的两端安装了铜片M、N,容器内注入了适量的导电液体,电源电压保持12V不变。
(1)请将图中电路连接完整(电流表量程0~0.6A)。
(2)实验步骤:测出导电液体的横截面积S,闭合开关,调节滑动变阻器,记录__电表示数__,根据R=U/I计算出电阻。断开开关,继续向容器注入导电液体,改变导电液体的横截面积,重复上述实验,得到表中的数据。分析表中数据可知,导电液体的横截面积越大,电阻越__小__;若导电液体的横截面积变为前一次的2倍,则其电阻大小变为前一次的__1/2__。
实验次数
1
2
3
4
横截面积S(cm2)
10
20
30
40
电阻R(Ω)
10
5.0
3.3
2.5
(3)李明改用一段可拉伸的乳胶管(是绝缘体),将乳胶管灌满导电液体,两端用金属塞堵住管口,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,测得的导电液体的电阻并不是原来的2倍,感觉与上述实验结论矛盾。请你帮他分析一下原因:__没有控制导电液体的长度不变__。
【答案】 (1)如答图所示。
跟踪训练:[2018·湖州]某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时,做了如图所示的实验;将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,发现电流表示数逐渐增大,同时灯泡逐渐变亮。
(1)通过实验可得出结论:导体的电阻大小与__导体长度__有关;灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
实验材料:两个不同规格的灯泡L1和L2、电池组、开关S及导线若干。
(2)接下来,小明又做了如下实验:将整条镍铬合金丝AB接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风挡对镍铬合金丝吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况。小明所做的这一实验基于的假设是__导体的电阻与温度有关__。
【解析】 (1)将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,电阻丝的材料、横截面积不变,长度改变,由此可知实验探究的是导体的电阻大小与导体长度有关。(2)设计串联电路,通过两个不同规格的灯泡的电流相同,但两灯泡亮暗程度不同,说明决定灯泡亮暗的因素不只是电流大小。(3)实验中唯一的变量是风的冷热,说明实验探究的是导体的电阻与温度的关系,故实验基于的假设为导体的电阻与温度有关。
探究欧姆定律
典例:[2018·温州]为了探究“电流与电阻的关系”,小明用阻值不同的定值电阻、电压为6V的电源、滑动变阻器(20Ω 2.5A)等器材按图甲方式连接电路,进行如下实验。
①将4Ω的R1接入电路,当电压表示数为4V时,记录电流表的示数。
②用R2替换R1,发现无论如何左右移动滑片P,电压表指针在4V的刻度左右摆动,但无法准确指在4V的刻度线上。
老师告知小明:滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,因此无法连续改变接入电路的有效阻值,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,会导致步骤②现象发生。
③用一根阻值为0.5Ω的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器,并按图丙方式接入电路,继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4V,此时电流表示数如图丁所示。
(1)图丁中电流表的示数为__2__A。
(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4V,则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q,使电压表示数为4V?__将滑片P向右移,使电压表示数略小于4V,再将触片Q沿逆时针转动,直至电压表示数为4V__。
(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验,仍保持定值电阻两端的电压为4V,则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有__ABC__(可多选)。
A.15Ω B.25Ω C.35Ω D.45Ω
【解析】 (1)实验中电流表选用的量程为0~3A,最小刻度为0.1A,所以电流表的示数为2A。(2)由题意可知,图丙中R2分得的电压略大,所以应减小其分得的电压,即要稍微增大滑动变阻器和旋钮式变阻器接入电路的电阻值,由图丙可知,此时旋钮式变阻器已处于最大阻值状态,而滑动变阻器无法精确调节,所以应先向右移动滑片P,略增大滑动变阻器接入的阻值,再逆时针调节触片Q,略减小旋钮式变阻器接入的阻值。(3)滑动变阻器的最大阻值为20Ω,要使其能始终分得2V的电压,则定值电阻的阻值不能大于40Ω。
跟踪训练:[2018·金华丽水]用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”。电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”,电源电压3V恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持2V不变,读出电流表示数并记录。
实验组次
1
2
3
电阻R(Ω)
5
10
20
电流I(A)
0.4
0.2
0.1
(1)分析表中数据,可得出的实验结论是__导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比__。
(2)为了使实验结论更可靠,控制AB间电压2V不变,再多测几组数据,AB间允许接入电阻R的取值范围是__3.33~100__Ω。
【解析】 (2)电流表的量程为0~0.6A,则实验中电路的总电阻应大于5Ω。R两端的电压为2V,则滑动变阻器两端的电压为1V,根据串联电路分压的规律,R的最小阻值约为3.33Ω,又滑动变阻器的最大阻值为50Ω,所以R的最大阻值为100Ω。
伏安法测电阻
典例:某兴趣小组用两节新干电池,规格为“10Ω 1.5A”的滑动变阻器等器材,来测导体电阻。请分析回答:
(1)连接好电路,闭合开关,向右移动滑动变阻器滑片,当滑片移到C点时,发现两表才有示数,示数分别为2V、0.2A。根据以上信息思考该电路的连接方式,并用笔画线代替导线按该连接方式,将图甲电路连接完整。
(2)继续调节滑动变阻器进行测量,测得数据如表中所示。第二次测量时电流表示数如图乙所示,据图把表中所缺数据填写完整。
实验序号
电压(V)
电流(A)
1
2.0
0.20
2
2.5
__0.24__
3
2.8
0.28
(3)该实验多次测量的目的是__为了减小实验误差__。
(4)该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变,那么电阻两端电压最小能控制到_2.4__V。
【答案】 (1)如答图所示。
【解析】 (1)由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联;由题意可知,当向右移动滑动变阻器滑片到C点时,发现两表才有示数,这说明C点左侧有断路故障(或接触不良),则变阻器应选择右下接线柱(A接线柱)与电源正极相连。(2)图甲中电流表的量程为0~0.6A,最小刻度为0.02A,示数为0.24A。(4)向右移动滑动变阻器滑片,当滑片移到C点时,两表的示数分别为2V、0.2A,据此可知滑动变阻器两端的电压U=3V-2V=1V,根据欧姆定律可得,滑动变阻器此时的电阻值R滑===5Ω(即最大阻值);因为定值电阻的最大阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为5Ω,根据“在串联电路中,电阻两端的电压之比等于电阻之比”可得U定∶U滑=R定∶R滑=20Ω∶5Ω=4∶1;又因电源电压为3V,故20Ω的电阻分得的最小电压值为U定=U源=×3V=2.4V,故实验时定值电阻两端的电压最小能控制到2.4V。
一、选择题
1. 如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,定值电阻R1阻值为5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,当开关S闭合,滑片P由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是 ( B )
A.电压表的示数减小,电流表的示数减小
B.电压表示数与电流表的示数之比不变
C.当滑片移到中点时,电压表示数为1V
D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.24A
2. [2018·达州]如图所示,用一个带正电的物体a去接触不带电的验电器的金属球b时,金属球b也带上正电,则下列说法正确的是 ( B )
A.a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向b→a
B.b上的一些电子转移到a上,瞬时电流方向a→b
C.b上的一些电子转移到a上,瞬时电流方向b→a
D.a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向a→b
3. [2018·长沙]小明同学在“探究串联电路电压规律”的实验中,按如图所示的电路图连接实物。闭合开关,发现灯L1和L2都不亮,排除接触不良的因素后,小明用电压表逐一与元件并联,以查找电路故障。测量得出Uab=0;Ubc=0;Ucd=6V;Uad=6V;如果电路只有一处故障,则故障可能为( C )
A.L1断路 B.L1短路
C.L2断路 D.L2短路
4. [2018·嘉兴舟山改编]笔记本电脑已进入寻常百姓家庭,出差旅游时常有人随身携带。使用发现,电脑工作时会发热。当升温到一定值时,温控开关S1自动闭合,风扇启动,加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2,风扇M和其他工作系统同时停止工作。根据上述特点,下列符合散热控温特点的是( B )
A B C D
5. 小明在医院看到一种输液警报器(如图甲),当管内药液流完时,电铃发声,报警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路如图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,分析正确的是( C )
A.输完药液时,电流表示数变小
B.输完药液时,电压表示数变小
C.输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大,电铃正常工作
D.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
6. [2018·聊城]如图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,R1是定值电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻上的光照强度,电表示数变化情况是( D )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表和电流表示数的比值将变小
D.电流表和电压表示数均变大
7. 如图所示,用摩擦过的塑料棒接触不带电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔张开,下列判断正确的是( C )
A.摩擦过的塑料棒一定带负电
B.摩擦过的塑料棒一定带正电
C.两片金属箔一定带同种电荷
D.两片金属箔一定带异种电荷
8. [2018·陕西]如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( C )
A.电流表测量干路中的电流
B.电压表不能测量L1两端的电压
C.取下L1时,L2正常发光
D.只断开开关S2时,电压表有示数
9. 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( 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
10.[2018·台州]某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( C )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5Ω
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
11.如图所示电路中,电源电压保持不变,先闭合开关S1,观察电流表、电压表的示数;再闭合开关S2、S3,电表示数的变化情况正确的是 ( A )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变小,电压表示数变大
12.如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是 ( B )
A.图像A是电阻R1的I-U关系图像 B.电源电压为18V
C.R1的阻值是70Ω D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
13.如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S1时,电压表V1与V2的示数之比为3∶2,只闭合开关S2时,电压表V1与V2的示数之比为5∶3,则R1与R2的电阻之比为 ( A )
A.4∶3
B.2∶3
C.3∶5
D.5∶3
14.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( C )
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.某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据,并记录如表中,请根据表中给出的数据,分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是 ( D )
U(V)
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I(A)
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
二、非选择题
16.如图为一握力计的电路示意图,a、b、c、d为四个接线柱,电表及一定值电阻R0未画出,金属板N固定不动,金属板M可带动金属片P滑动,从而与R构成滑动变阻器,若弹簧的电阻不计,电源电压保持不变,要求握力增大时,电表的示数也增大,则a、b之间应接入__电压表__,c、d之间应接入__定值电阻__。(均选填“定值电阻”“电流表”或“电压表”)
第16题图 第17题图 第18题图
17.如图甲所示,已知电源电压为10V,将滑动变阻器滑片P移到最左端,闭合开关S,灯泡发光,电流表示数为0.35A,电压表示数如图乙所示,则此时滑动变阻器接入电路的电阻是__20__Ω。当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度__不变__(选填“变亮”“不变”或“变暗”)。
18.用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时;(1)实验中应选择规格_不相同_(选填“相同”或“不相同”)的灯泡。
(2)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是__U=U1+U2__(用公式写出)。
实验次数
U1(V)
U2(V)
U(V)
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(3)进行多次实验的主要目的是__寻找普遍规律__(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
19.实验室备有下列器材:
A.待测定值电阻Rx:阻值在7~9Ω之间
B.滑动变阻器:最大阻值500Ω
C.滑动变阻器:最大阻值10Ω
D.定值电阻R0:阻值10Ω
E.电流表A:测量范围0~0.6A,0~3A
F.电源E:电源电压U恒为4V
G.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干
为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻,小聪、小亮和小英共同设计了如图所示的电路。
(1)他们设计的电路中,电流表的量程应选__0~0.6__A,滑动变阻器应选__C__(填器材前面的序号字母)。
(2)小亮设计的实验操作主要步骤:
①将开关掷向a,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,使电流表的指针指到表盘上某一适当位置,读出电路稳定后电流表的示数(记为I1);
②将开关掷向b,移动滑动变阻器的滑片至另一位置,使电流表的指针指到表盘上另一适当位置,读出电路稳定后电流表的示数(记为I2)。
小聪和小英认为小亮设计的步骤Ⅱ中有不妥当之处,请你帮小亮写出正确的步骤Ⅱ:__将开关掷向b,保持滑动变阻器的滑片位置不变,使电流表的指针指到表盘上另一适当位置,读出电路稳定后电流表的示数(记为I2)__。
(3)按正确的操作,他们顺利地测出了Rx的电阻。请你写出用测得的物理量I1、I2和已知物理量U、R0表示的Rx的表达式:Rx=__R0+[U(I2-I1)/(I1I2)]__。
20.作为电路中极其重要的元件之一,电源本身也有电阻,如干电池,我们可以把它看成由一个电压为U的理想电源与一个阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示,为了测量U和r,某同学设计了如图乙所示电路,已知R1=7Ω,R2=4.5Ω,当闭合开关S、S1时,电压表读数为1.40V,当闭合开关S,S2时,电压表读数为1.35V,则理想电源电压U=__1.5V__,电池内阻r=__0.5Ω__,多次测量往往能减少误差,该同学把电阻换成电阻箱,变换阻值,测出了多组电阻值(用R表示)与相对应的电压表示数(用U′表示),然后他做出了1/U′与1/R的关系图像如图丙所示,这条直线与纵轴的交点越向上远离坐标原点,说明电源电压U__越小__(选填“越大”“越小”或“不变”)。
21.[2018·天津]在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用如图所示的电路,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是__BDE__(填导体代号)。
编号
长度(m)
横截面积(mm)2
材料
A
1
0.2
锰铜
B
1
0.4
锰铜
C
1
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1
0.6
镍铬合金
G
1
0.6
铁
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察__灯泡的亮暗程度__也可以判断导体电阻大小,但不足之处是__无法定量分析导体电阻大小__。
22.[2018·宁波]实验室购买了一卷标有长度为100m的铜芯漆包线,小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积S为1mm2,查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017Ω。
(1)利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。
①实验中,小科在闭合开关前应将滑片P置于最__右__(选填“左”或“右”)端。
②小科通过移动滑片P,测得多组数据,绘制成U-I图像如图乙,据此可以判定这卷导线的实际长度__小于__100m(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m,利用铜的密度ρ也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度l的计算式:l=____(用字母表示)。
23.在“探究串联电路电压的特点”活动中:
(1)如图所示,实验中应选择规格__不同__(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是__L2断路(或L1短路)__(填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压?__不能__,理由是__正负接线柱接反了__。
24.[2018·杭州]在伏打提出“金属电”后约50年,德国科学家亥姆霍兹指出,所谓“金属电”是化学作用引起的,是溶液中的离子定向移动而产生的电流。伏打电堆其实是多个伏打电池串联而成的电池组,是将__化学__能转化为电能的装置。如图为一个伏打电池,设计一个简单实验判断其正负极。__先用一根导线将电压表的正接线柱与金属板A相连,再用另一根导线的一端与金属板B相连,此导线的另一端与电压表的负接线柱进行试触,若电压表指针正向偏转,说明与电压表正接线柱连接的金属板A是电池的正极;若电压表指针反向偏转,则金属板B是电池的正极__。
25.[2018·绍兴]小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值。
实验次数
U(V)
I(A)
R(Ω)
1
2.0
0.20
10.0
2
2.5
3
2.9
0.28
10.4
(1)闭合开关前,要将滑动变阻器滑片滑到__A__(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,发现只有一只电表的指针发生偏转,请结合图甲电路分析产生此现象的原因是__电压表和电流表的位置互换了__。
(3)排除故障后,进行三次实验,测得数据如表。表中第二次实验的电流可从图乙中读取,根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为__10.3__Ω(保留一位小数)。
(4)下列实验电路图中,也能够得出定值电阻Rx阻值的电路有__ACD__。
A B C D
26.为了研究小灯泡电流与电压的关系,小明选择额定电压为2.5V的小灯泡、电压为4V的电源以及其他相关器材按图甲连接电路,进行实验。
甲 乙
(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当观察到__电压表示数为2.5V__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,直到小灯泡正常发光,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,该实验小明选择的滑动变阻器可能是__B__。
A.滑动变阻器R1(20Ω 3A)
B.滑动变阻器R2(50Ω 2A)
C.滑动变阻器R3(2000Ω 0.25A)
(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__小灯泡与滑动变阻器串联,两者电压之和应等于4V,而图中曲线b与a交点处,电压之和大于4V__。
27.[2018·达州改编]如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,小筒底面积为10cm2,大筒底面积为50cm2,装有适量水,金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计),定值电阻R0=8Ω,AB是一根长为20cm的均匀电阻丝,其阻值为20Ω,电源电压为6V。当托盘中不放物体时,P位于A端,小筒浸入水中5cm(称量过程中大筒水未溢出),则R0在电路中的作用是__保护电路__,当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时,电流表的示数为__0.33__A。
28.[2018·遂宁改编]如图甲所示电路,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则定值电阻R0的阻值为多少?
【答案】 电压表测滑动变阻器有效部分的电压,当滑片P在最右端时,电压表示数为8V,电流为0.1A;当滑片P在最左端时,电压表示数为0,电流为0.3A。故,解得,故定值电阻R0的阻值为40Ω。