第十章 串联电路与并联电路
一、选择题
1.甲、乙两个电阻之比为3∶5,将他们串联在电路中,则甲、乙电阻两端电压之比为( )
A.?5∶3??????????????????????????????????B.?3∶5??????????????????????????????????C.?1∶1??????????????????????????????????D.?无法比较
2.关于欧姆定律,以下说法中错误的是( )
A.?对某一导体来说,导体中的电流强度与其两端的电压成正比B.?在相同电压的条件下,不同导体中的电流强度跟导体的电阻成反比C.?导体中的电流与导体两端的电压、导体的电阻有关D.?导体中的电流与导体两端电压、导体的电阻均无关,因为电压跟电阻的比值是一个恒量
3.同学们为敬老院的老人买了一辆电动轮椅,工作原理如图所示。操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关,就是能使S1、S2同时接1或2。向前推操纵杆时轮椅前进且能调速,向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退.已知蓄电池电压为24V,定值电阻R2为20Ω,R1为滑动变阻器.下列对电路的判断正确的是(?? )
A.S1接触点1,S2接触点2时,轮椅前进B.S1和S2都接触点1时,轮椅后退C.轮椅后退时电路中的电流小于1.2AD.轮椅后退时电路中的电流为1.2A
4.对欧姆定律公式I= 的理解,下面的哪一句话是错误的?(?? )
A.?对某一段导体来说,导体中的电流跟它两端的电压成正比B.?在相同电压的条件下,不同导体中的电流跟电阻成反比C.?导体中的电流既与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关D.?因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
5.三个相同的定值电阻都标有“10W 10Ω”字样,它们的连接情况如图所示,若将它们接入电路,在保证三个电阻都安全的前提下,AB两端的电压最高不能超过(?? )
A.?20V??????????????????????????????????????B.?15V??????????????????????????????????????C.?10V??????????????????????????????????????D.?5V
6.在探究“导体中电流与导体电阻关系”的实验中,电路如图所示,先在AB间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数.接着取下5Ω的电阻换上10Ω定值电阻,不移动滑片P就闭合开关.此时电压表示数(?? )
A.?大于2V??????????????????????????????B.?等于2V??????????????????????????????C.?小于2V??????????????????????????????D.?无法确定
7. 如图所示电路,电源电压U及定值电阻R0的阻值不变,R为电阻箱.闭合开关S,第一次调节电阻箱的阻值,使电压表的示数为15V;第二次调节电阻箱的阻值为第一次的两倍时,电压表示数变为12V;第三次将电阻箱的阻值在第二次的基础上增大20Ω,电压表的示数变为9V.则电源电压U和定值电阻R0的阻值为( )
A.?18V 36Ω???????????????????????????B.?18V 12Ω???????????????????????????C.?20V 36Ω???????????????????????????D.?20V 12Ω
8.如图是某名牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了双重开关﹣电源开关S1和安全开关S2 , 当杯体倒扣在主机上时,S2自动闭合,此时再闭合S1 , 电动机才能启动,开始榨汁,下列电路图符合上述要求的是(?? )
A.?????????B.???????????C.?????????D.?
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.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向左移动时.下列判断正确的是(? )
A.?电路的总功率不变??????????????????????????????????????????????B.?电压表与电流表示数的比值不变C.?电压表的示数变大??????????????????????????????????????????????D.?电流表的示数变小
11.如图甲,两灯正常发光,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数如图乙所示.则(?? )
A.?两灯是串联连接的???????B.?流过L1的电流是 0.6A???????C.?流过L2的电流是2.6A???????D.?干路电流是3.2A
12.楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能.小明和小刚利用“光控开关”(天黑时自动闭合,天亮时自动断开)和“声控开关”(当有人走动发出声音时,自动闭合,无人走动没有声音时,自动断开)设计了如图所示的电路,使楼道照明变得“智能化”,下列符合这种“智能”要求的电路图是( ??)
A.???????B.???????C.???????D.?
二、填空题
13. 在家庭电路中,电灯的开关要接在电灯和________线之间,各种用电器都是________联的.
14.在如图所示电路中,当闭合开关________时L1、L2是并联的;当闭合开关________时,会损坏电源.
15.某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。实验开始时,滑动变阻器的作用是________ 。在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持________ 不变;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的作用是________ 。
16.小沈和小李一起做“探究并联电路中电流特点”的实验.
①实验电路如图所示,此时电流表测量的是________电流,为得出件联电路电流特点,他们还需要测________电流.
②小沈指出:若要得出普遍的规律,应当进行多次实验,操作方法是:________.
③小李认为:若再添加一个电键和一根导线,就不可以不更换电流表的位置而直接测得干路和各条友路路的电流,从而得出并联电路电流特点,在画出该电路图.________
17.如图所示电路,若L1的阻值为10Ω,只闭合S1时电流表示数为0.6A,则电源电压是________?V,S1、S2都闭合时电流表示数为1A,则 L2的阻值为________Ω.
18.如图是关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图象,则R1________R2 , 若将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,则干路的电流为________A.
19.在如图所示的电路中,断开电键S,若a、b两电表都是电流表且示数之比为2:5,则电阻R1、R2的连接方式为________联,电阻之比为________.若a、b两个电表都是电压表,变化电键S后,a、b两电表示数之比为________.
20.如图甲所示是电阻R和灯泡L的I﹣U图象。由图可知,电阻R的阻值是________Ω.将电阻R和灯泡L接在图乙电路中,S闭合,电流表示数为0.3A,则电源电压为________V。
21.如图所示电路,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比U甲:U乙=3:2,则R1:R2=________?;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表示数之比I甲:I乙=________ 。
22.科学家的每次重大发现,都有力地推动了人类文明的进程.丹麦物理学家________首先发现了电流周围存在着磁场,第一个揭示了电和磁之间的联系.小周同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置,如图所示.当开关S接________(选填“a”或“b”)点时,电磁铁的A端是N极.
三、作图题
23. 如图是“用电流表测小灯泡电流”实验的部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整.
24.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:①L1与L2并联;②电键S同时控制L1与L2 .
四、实验探究题
25.为了探究电流跟电压的关系,王亮同学设计了图甲所示的电路.
(1)请根据电路图,用笔画线代替导线将图乙中未连成完整的电路连接起来(导线不能交叉).
(2)调节滑片位置,改变定值电阻两端的电压,读出其中三组电流表、电压表的示数,如表(一)中所示.①由表(一)中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是________Ω.
②由表(一)中的数据进行分析,可归纳出的结论是________.
表(一)
次序
?1
?2
?3
电压(V)
2.0
4.0
6.0
电流(A)
0.1
0.2
0.3
表(二)
次序
?1
?2
?3
电阻(Ω)
?5
?10
?15
电流(A)
?1.2
?0.6
?0.4
(3)如果仍用图甲电路研究电流与电阻的关系,实验中当换用不同阻值的定值电阻后,每次应调节滑动变阻器的滑片,保持________不变.实验记录数据如表(二)所示,根据表(二)数据可得出的结论是________.(实验器材使用正确,量程选用合理).
26.下面是小雨所做的“探究电流与导体电阻的关系”的实验.实验用到三只阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,两节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干.
(1)图甲所示电路中有一条导线连接错误,请在错误的导线像打“×”并在图甲中画出正确的连线.(只允许改动一根导线且导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应当________.
(3)实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后,应将滑动变阻器的滑片向________端移动(选填“A”或“B”),移动滑片的目的是________.正确操作后,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的图象如图乙所示,由图象可得出的结论是:________
(4)实验结束后,小雨又想测量一个未知电阻Rx的阻值,但发现电压表损坏,于是他利用两个电流表和一个阻值已知的电阻R0 , 设计了如图丙所示电路,测量出了Rx的阻值.请你帮助小雨将实验方法补充完整并写出表达式.
实验方法:闭合开关S,________.
表达式:Rx=________.
五、综合题
27.如图所示,电源电压9V,电压表示数6V, R2=6Ω,求:
(1)R2两端的电压和通过R2的电流.
(2)R1的阻值.
28.岳池县探索绿色、低碳、人文城市建设,城市慢行系统投入运营.投资约675万元,在城区规划建设30个站点,780套锁车器,投放612两自行车.站点主要分布在商业中心、交通枢纽、公园、医院、学校等人员集中地,并适度形成环线,补充城市公共交通,提高了短程出行效率,为市民休闲健身提供便捷.该系统采用了直流电源供电.那么:
(1)自行车的锁车器之间的连接方式是________?(选填“串联”或“并联”)
(2)假如从九龙广场到火车站的路程为3.6千米,自行车速度为6m/s,人步行的速度为1m/s,那么从九龙广场到火车站骑自行车比步行可以节约时间多少分钟?
(3)如果某小汽车从九龙广场开到火车站共消耗0.21kg的汽油,如果这些汽油完全燃烧,其放出的热被水全部吸收,那么可以使多少千克的水温度升高10℃?【已知C水=4.2×103J/(kg?℃),汽油的燃烧值为4.6×107焦/千克】
答案解析
一、选择题
1.【答案】B
【解析】【分析】根据题意:, 由于是串联电路,各处电流均相等,所以甲乙电阻两端电压之比等于电阻之比,所以也是3:5,故选B。【点评】解决本题的关键是熟知欧姆定律以及变形公式
2.【答案】D
【解析】 :A、由欧姆定律可知,对某一导体来说,导体中的电流强度与其两端的电压成正比,故A正确;B、由公式U=IR可知,在相同电压的条件下,不同导体中的电流强度跟导体的电阻成反比,故B正确;C、导体中的电流与导体两端的电压、导体的电阻都有关系,故C正确;D、导体中的电流是一个变量,它与导体两端电压、导体的电阻均有关系,故D错误。故选D。【分析】在同一电路中,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,这就是欧姆定律,其公式为I=。
3.【答案】C
【解析】 A. 如图S1接触点1,S2接触点2时,电路是通的,且根据题意S1、S2只能同时接1或2,A不符合题意;B. 如图当开关S1和S2同时接1时,滑动变阻器串联在电路中,轮椅前进且能调速,B不符合题意;C、D 分析电路图可知,开关接2时电动轮椅后退,电路中电动机和R2串联工作,只考虑R2的电阻时,电流为: ,而电动机的电阻不可能为零,所以后退时的电流一定小于1.2A,C符合题意,D不符合题意。故答案为:C。【分析】根据开关闭合情况判断电路的连接状况,再根据电压和电阻计算电流的大小.
4.【答案】D
【解析】 :由欧姆定律公式I= 可知:导体中电流与导体两端的电压和导体的电阻有关;
根据控制变量法可判断:
A、导体中的电流既与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关;
B、对某一段导体来说,导体中的电流跟它两端的电压成正比;
C、在相同电压的条件下,不同导体中的电流跟电阻成反比;
以上说法正确,不符合题意;
D、因导体中电流与导体两端的电压和导体的电阻决定的;则导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关;说法错误,符合题意;
故选D.
【分析】导体两端的电压是电源施加的,取决于电源;
电阻是由导体自身决定的,与导体的材料,长度,横截面积有关,而与外部的电流、大小无关.导体中电流与导体两端的电压和导体的电阻决定的.
5.【答案】B
【解析】 :由P= 可知,电阻额定电压:U= = =10V,电阻额定电流:I= = =1A,
由图示电路图可知,两电阻先并联再与第三个电阻串联,为保证安全,电路最大电流为I=1A,
通过并联电路每支路的电流为I′=0.5A,AB两端最大电压:
UAB=I′R+IR=0.5A×10Ω+1A×10Ω=15V;
故选:B.
【分析】由电功率公式的变形公式求出电阻的额定电压与额定电流,然后应用串并联电路特点与欧姆定律求出AB两端最大电压.
6.【答案】A
【解析 :当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,AB间的电阻增大,则电路中的总电阻变大,而电源电压不变,由欧姆定律I= 可知,电路中电流变小;
若滑片P的位置不变,接入电路中的电阻不变,由U=IR可知,滑动变阻器两端的电压变小;
由串联电路的电压关系U=U1+U2可知,定值电阻两端的电压变大,即大于2V.
故选A.【分析】探究电流跟电阻的关系时,要保持电阻两端的电压不变,去改变电阻,但当电阻增大时,它两端的电压也随之变化;根据欧姆定律和串联电路的特点进一步分析定值电阻两端电压的变化.
7.【答案】C
【解析】 :由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,第一次调节电阻箱的阻值为R时,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I1==,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源的电压:U=I1(R0+R)=(R0+R)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①第二次调节电阻箱的阻值为第一次的两倍时,电路中的电流:I2==,电源的电压:U=I2(R0+2R)=(R0+2R)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②第三次将电阻箱的阻值在第二次的基础上增大20Ω时,电路中的电流:I3==,电源的电压:U=I3[R0+(2R+20Ω)]=(R0+2R+20Ω)﹣﹣﹣﹣③因电源的电压不变,所以,由①②可得:(R0+R)=(R0+2R),整理可得:R=R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣④由①③可得:(R0+R)=(R0+2R+20Ω),整理可得:2R0﹣R=60Ω,把④代入可得:R0=36Ω,R=2R0﹣60Ω=2×36Ω﹣60Ω=12Ω,则电源的电压:U=I1(R0+R)=(R0+R)=×(36Ω+12Ω)=20V.故选C.【分析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压,根据欧姆定律表示出电压表的示数为15V、12V、9V时电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压.
8.【答案】C
【解析】【解答】解:由题意可知,只有开关S1、S2都闭合后,才开始榨汁,电动机才开始工作,说明两开关相互影响,一个开关不能单独控制电动机,两开关是串联的,两开关、电动机与电源组成串联电路,由图示电路图可知,C正确.
故选C.
【分析】串联的各电路元件相互影响,不能独立工作;并联的各电路元件互不影响,能独立工作;根据题意确定两开关与电动机的连接方向,然后分析电路图答题.
9.【答案】C
【解析】【解答】解:
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;
A、由电路图可知,R0与R依次连接即为串联,故A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= 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.
故选C.
【分析】(1)根据定值电阻R0与滑动变阻器R的连接形式判断连接方式;(2)根据电流表和电压表的正确使用判断油量表的类型;(3)根据油量的变化可知浮标的变化,进一步可知滑片移动的方向和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R0两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化.
10.【答案】D
【解析】【解答】A.由P=UI可知,电路消耗的总功率变小,A不符合题意;B.由电压表V示数不变、电流表A示数变小可知,电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大,B不符合题意;C.根据图示电路图可知,两电阻并联,电压表测电源电压,电流表A测干路电流;因电源的电压不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,C不符合题意;D.因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,滑动变阻器的滑片向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=U/R可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故干路电流变小,即电流表A的示数变小,D符合题意;故答案为:D.
【分析】本题考查了电路的动态分析,涉及到并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,分清电路的连接方式和电表所测的电路元件;由图示电路图可知,两电阻并联,电压表测电源电压,电流表A测干路电流,根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流不变,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知通过R2电流的变化,根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化,利用P=UI可知电路消耗电功率的变化,根据电表示数的变化可知电路中的总功率变化.
11.【答案】B
【解析】【解答】A、由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测L1支路的电流,电流表A2测干路电流,A不符合题意.B、电流表A1测L1支路的电流,电流表A1的示数为0.6A,则流过L1的电流是0.6A,B符合题意;C、并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即干路电流大于任意支路的电流,电流表A2示数应大于A1示数,即A2示数应大0.6A,由图乙所示电流表可知,电流表A2的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=2.6A,干路电流为2.6A,由于并联电路电流规律:I=I1+ I2 , 故通过灯L2的电流:I2=I-I1=2.6A-0.6A=2A,C不符合题意;D、由C的分析可知,干路电流为2.6A,D不符合题意.故答案为:B.【分析】并联电路的干路电流等于各支路电流之和.关键是能够正确判断电流表所测的电路.干路电流一定大于支路电流,从而可确定电流表的量程,读出电流值,然后根据并联电路的电流特点计算便可.
12.【答案】D
【解析】【解答】A、图中当声控开关闭合时,电灯被短路,同时形成电源短路,电灯不亮,A不符合题意;B、图中光控开关和声控开关是并联的,光暗到一定程度或有声音时都能使电灯发光,B不符合题意;C、图中当光控开关闭合时,电灯被短路,同时形成电源短路,电灯不亮,C不符合题意;D、图中光控开关、声控开关和电灯是串联的,光控开关、声控开关同时闭合时电路形成通路,电灯发光,D符合题意.故答案为:D.【分析】闭合任何一个开关都不能形成通路,说明两个开关必须串联.
二、填空题
13.【答案】火;并
【解析】【解答】解:在家庭电路中,电灯开关应接在火线与电灯之间,这样开关既能起到控制电灯的作用,也能保证在更换灯泡时,断开开关,能切断火线,使用更安全; 各种用电器只有并联在家庭电路中,才能正常工作,而且互不影响.故答案为:火;并.【分析】家庭电路中,开关控制用电器时,开关要接在火线和用电器之间,这样既能控制用电器,又能保证使用更安全.家庭电路的用电器都是并联的.
14.【答案】S1、S3;S2、S3
【解析】【解答】解:如图所示:当闭合开关S1、S3同时断开S2时,灯L1、L2并列连接,组成并联电路;当开关S2、S3同时闭合,会造成电源短路,烧毁电源.故答案为:S1、S3;S2、S3 . 【分析】若使电路为并联,必须使电流分别进入用电器,损坏电源,是因为电路中有短路.
15.【答案】保护电路;电阻;保持R1两端电压不变
【解析】【解答】解:在实验开始时,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处,来保护电路;在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持电阻不变;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应保持导体两端的电压不变,是通过滑动变阻器来实现的.故答案为:保护电路;电阻;保持R1两端电压不变.【分析】电流的影响因素是电压和电阻,探究其规律时要结合控制变量法,滑动变阻器在电路中可以保护电路,还可以实现电压表示数的要求.
16.【答案】干路;各支路;更换电路中的电阻;
【解析】【解答】解:
①由图可知,此时电流表接在干路中,测的是干路中的电流,为得出件联电路电流特点,他们还需要测各支路电流;
②为了得到普遍的规律,应更换不同阻值的电阻,进行多次测量;
③在并联电路中,各支路是互不影响的,所以可以先测一条支路的电流,再测另一条支路的电流,如图所示:
故答案为:①干路;各支路;②更换电路中的电阻;③如上图.
【分析】①根据电流表在电路中的位置分析;②多次测量,可以得到普遍的规律,说以应该更换电阻;③根据并联电路的特点分析.
17.【答案】6;15
【解析】【解答】解:(1)只闭合S1时,电路中只有L1 , 则电源电压为:U=I1R1=0.6A×10Ω=6V;(2)S1、S2都闭合时,电路变为L1与L2并联,电流表测量干路电流,则干路电流为I=1A,
因为并联电路各支路工作互不影响,故L1中的电流仍为0.6A;
则L2中的电流为:I2=I﹣I1=1A﹣0.6A=0.4A;
L2的阻值为:R2= = =15Ω;
故答案为:6;15.
【分析】分析准确,开关闭合和断开时,电路的连接方式,运用并联电路的电流和电压规律;再运用欧姆定律的公式I= ,以及变形公式U=IR和R= 可求出题目中的物理量.
18.【答案】<;0.5
【解析】【解答】解:将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,两电阻两端的电压均为2V,
由图象可知,通过两电阻的电流分别为I1=0.4A,I2=0.1A,
由I= 的变形式R= 可知,R1<R2 ,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路的电流:
I=I1+I2=0.4A+0.1A=0.5A.
故答案为:<;0.5.
【分析】将R1、R2并联接在电压为2V的电路中,它们两端的电压相等,根据图象读出通过两电阻的电流,根据欧姆定律比较两电阻的阻值关系,根据并联电路的电流特点求出干路的电流.
19.【答案】并;5:2;2:5
【解析】【解答】解:(1)由电路图可知,电键S断开后,两电阻是并联的电流表a测量R1的电流,电流表b测量R2的电流,根据并联电路电压一定,电流与电阻成反比知电阻之比为5:2;(2)由电路图可知,电键S闭合后,a、b两个电表都是电压表,两电阻是串联的,电压表a测量R2的电压,电压表b测量R1的电压,
根据串联电路电流一定,电压与电阻成正比知:电压之比为2:5;
故答案为:并;5:2;2:5.
【分析】各电路元件首尾顺次连接的连接方式是串联,各电路元件并列连接的连接方式是并联,根据电路图确定电阻的连接方式;根据电路结构应用欧姆定律分析答题.
20.【答案】10;4
【解析】【解答】(1)根据图象,由I= 可得,电阻R的阻值:R= = =10Ω;(2)由电路图可知,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路中的电流,串联电路中各处的电流相等,由图象可知,电流I=0.3A时,UL=1V,UR=3V,则电源电压:U=UL+UR=1V+3V=4V;故答案为:10;4。【分析】从图象中得出正确的信息,然后由欧姆定律求出电阻阻值;由串联电路特点求出电源电压.
21.【答案】1:2 ;1:3
【解析】【解答】解:(1)当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,R1与R2串联,电压表甲测电源的电压,电压表乙测R2两端的电压,∵串联电路中各处的电流相等,且电路中的总电阻等于各分电阻之和,∴根据欧姆定律可得: 解得:(2)当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,电流表甲测R2支路的电流,电流表乙测干路电流,∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴两支路的电流之比: ∵干路电流等于各支路电流之和,∴甲乙电流表的示数之比: 故答案为:1:2;1:3。【分析】由电路图可知:(1)当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,R1与R2串联,电压表甲测电源的电压,电压表乙测R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;(2)当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,电流表甲测R2支路的电流,电流表乙测干路电流,根据并联电路的特点和欧姆定律求出两电表的示数之比。
22.【答案】奥斯特;a
【解析】【解答】①丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在着磁场,第一个揭示了电和磁之间的联系.②当开关S接a点时,通电螺线管的看到的电流方向向上,利用安培定则可A端是N极.故答案为:奥斯特;a.【分析】 ①丹麦物理学家奥斯特第一个揭示了电流周围存在着磁场.②知道电磁铁的A端是N极,根据安培定则判定出线圈中的电流方向,由此可判断出线圈中电流的方向,从而可以判断出电压的正负极,最后便可以判断出开关S接哪一个点.
三、作图题
23.【答案】解:实验室中做实验的小灯泡的电流一般小于0.6A,所以电流表的量程为0~0.6A,且与灯泡串联,注意电流从正接线柱流入负接线柱流出,然后与电源、开关、灯泡串联组成电路,如下图所示:
【解析】【分析】根据平时实验中对通过小灯泡的电流的估测确定电流表的量程,且与灯泡串联,注意电流表的正负接线柱的连接,然后和开关、灯泡、电源串联组成电路.
24.【答案】解:两灯并联,S在干路上,电表表与L1串联,如下图所示:
【解析】【分析】将两灯并联,S在干路上.据此连接实物图.
四、实验探究题
25.【答案】(1)解:由电路图电压表与定值电阻并联,电流表串联在电流中,电流从电表的正接线柱流进,负接线柱流出,如图所示:
(2)20;电阻一定时,导体中的电流与它两端的电压成正比(3)定值电阻两端电压;电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】【解答】解:(2)导体中的电流与导体电阻和导体两端电压有关.探究电流跟电压的关系,要控制电阻不变,改变定值电阻两端的电压,所以实验中要调节滑片位置,改变定值电阻两端的电压;
由表格第一组数据:R= = =20Ω;
由表格数据知,电阻不变,电压增大为原来的几倍,则电流也增大为原来的几倍,可得:电阻一定时,导体中的电流与它两端的电压成正比;(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,换用不阻值的定值电阻进行实验,所以每次调节滑片应使定值电阻两端电压不变;
由表格数据,电阻增大的倍数与电流减小倍数相同,由此可得:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
故答案为:(1)见上图;(2)20;电阻一定时,导体中的电流与它两端的电压成正比;(3)定值电阻两端电压;电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
【分析】(1)由电路图电压表与定值电阻并联,电流表串联在电流中;(2)探究电流跟电压的关系时,要控制电阻不变,改变定值电阻两端的电压;由表格数据根据R= 计算定值电阻的阻值,由分析表格数据得结论;(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,换用不阻值的定值电阻进行实验;由表格数据总结出结论即可.
26.【答案】(1)解:从电源的正极开始,沿电流的方向分析,电压表串联在电路中,且滑动变阻器与电压表串联后与电阻并联;
电压表应与电阻并联,即把电阻与电源正极连接的导线改接为与电压表的正极连接即可,如下图所示:
或 (2)断开(3)A;保持定值电阻两端的电压不变;在电压一定时,导体中的电流与电阻成反比(4)读出电流表A1、A2的示数分别为I1、I2;
【解析】【解答】解:(2)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;(3)如果将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电路中的电阻变大,根据串分压的知识可知电压表的示数会变大,此时应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向A端滑动,保持定值电阻两端的电压不变;分析图象可知,在电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;(4)实验方法:闭合S,读出电流表A1、A2的示数分别为I1、I2;
由于并联电路各支路两端的电压相等,
则I1Rx=I2R0
解得:Rx= .
故答案为:(1)如图;(2)断开;(3)A;保持定值电阻两端的电压不变;在电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;(4)读出电流表A1、A2的示数分别为I1、I2; .
【分析】(1)从电源的正极开始,沿电流的方向,根据电压表和各用电器的使用规则,逐个分析判断.(2)连接电路时,开关应断开;(3)如果将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,运用控制变量法可知,研究电流与电阻的关系,需控制电压为定值;分析图象可知,电压一定,电流与电阻成反比;(4)由电路图可知,两电阻并联,电流表分别测出两支路的电流;因并联电路各支路两端的电压是相等的,根据欧姆定律得出等式,解等式即可求出Rx的阻值.
五、综合题
27.【答案】(1)解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压U1=6V.(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压:U2=U-U1=9V-6V=3V,则电阻R2的阻值:由 可得,通过R2的电流: ;答:R2两端的电压为3V,通过R2的电流为0.5A;(2)解:串联串联电路中,I=I1=I2 0.5A,R1的阻值: .答:R1的阻值为12Ω.
【解析】【分析】(1)根据串联电路的电压关系得出R2两端的电压;根据欧姆定律计算出通过R2的电流;(2)根据欧姆定律计算R1的阻值.
28.【答案】(1)并联(2)由v=得:骑自行车所用时间t车==600s=10min,步行所用时间t步==3600s=60min,故△t=t步﹣t车=60min﹣10min=50min.(3)完全燃烧0.21kg的汽油放出的热量:Q放=qm汽油=4.6×107J/kg×0.21kg=9.66×106J;因Q放=Q吸 , 则由Q吸=cm△t得:m水==230kg.
【解析】【分析】(1)并联电路中,用电器之间相互独立工作,互不影响.(2)已知从九龙广场到火车站的路程,利用t=?分别求出骑自行车和步行所用的时间,然后即可求出节约的时间.(3)根据燃料完全燃烧放量公式Q放=mq计算汽油完全燃烧所放出的热量,而Q放=Q吸 , 根据Q吸=cm△t计算水的质量.