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欧姆定律练习
1、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
第1题图
第2题图
2、如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关K,电路正常工作。过了一会儿,两个电表的示数都变大,则电路中出现的故障是( )
A.电阻R开路
B.电阻R短路
C.灯L开路
D.灯L短路
3、小红按照如图所示的电路进行实验,闭合电键后,移动滑片P的过程中,灯泡L始终不亮,为了查找电路故障,用电压表进行检测,先将电压表的负接线柱与B接线柱相连,电压表的正接线柱依次与电路中的其它接线柱相连,对应的电压表示数如表格所示,若导线质量完好且接线柱连接完好,则可判断电器中一定存在故障的是( )
A.电池
B.电键
C.灯泡
D.滑动变阻器
4、由欧姆定律可以导出公式R=,此式可以说明( )
A.当电压增大2倍时,电阻R增大2倍
B.当电流强度增大2倍时,电阻R减小2倍
C.电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变
D.当电压为零时,电阻R也为零
5、在研究电流与电阻的关系时,电路如图所示。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“15Ω
1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到1.5V,为使电压表能达到1.5V,下列方案不可行的是( )
A.减小电源电压
B.减小滑动变阻器的阻值
C.换规格更大的滑动变阻器
D.在电路中串联一个电阻
第6题图
第7题图
第8题图
6、图甲是探究“通过导体的电流与电阻关系“的电路图(电源电压保持不变),电源电压为6V,滑动变阻器(50Ω,1A),电流表量程为0~0.6A,图乙是依据五次实验的数据描点绘制的I﹣R图象。以下说法不正确的是( )
A.利用五个电阻均能完成探究,定值电阻控制电压范围可以为
2V~3V
B.当R
由
10Ω
换为
15Ω
时,需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大
C.分析图象可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比
D.若电源电压可调,完成本次实验的电源电压最大为
15V
7、如图电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后,发现电压表示数明显变大,则( )
A.可能是电阻R开路
B.可能是电阻R短路
C.电流表示数肯定变大
D.灯L亮度可能不变
8、在如图所示的电路中,电源电压为6V.当开关S闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表的示数为6V,产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路
B.灯L2短路
C.灯L1断路
D.灯L2断路
第8题图
第9题图
第10题图
9、如图,在探究电流与电阻的关系实验时,将ab间的电阻由15Ω换成10Ω时,下一步操作是( )
A.读出电流表与电压表的示数
B.将滑片P向左移动
C.将滑片P向右移动
D.适当增加电池的节数
10、如图所示,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。过一会儿,两盏电灯突然都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零,此时电路发生的故障可能是( )
A.电灯L1灯丝断了
B.电灯L2灯丝断了
C.电灯L1短路
D.电灯L2短路
11、小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.适当增加电池的节数
第11题图
第14题图
第15题图
12、由欧姆定律公式可导出R=,对此表达式下面说法正确的是( )
A.导体两端电压为零时,导体的电阻为零
B.导体两端电压越大,导体的电阻越大
C.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D.导体的电阻值的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
13、关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B.在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.在电流一定时,导体两端电压跟导体电阻成正比
D.在电阻一定时,导体两端电压跟通过导体的电流成正比
14、如图所示,S闭合后,两个灯泡均不发光,电流表的指针几乎不动,但电压表的指针有明显的偏转,该电路的故障可能是( )
A.电流表坏了或未接好
B.L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触
C.L1和L2的灯丝都被烧断
D.L1的灯丝被烧断或没接好
15、如图所示电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2开、S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表示数为0.75A,下列说法正确的是( )
A.电源电压是15V
B.S2、S3断开S1闭合时,电流表的示数是0.3A
C.R2的阻值是30Ω
D.S1、S2闭合S3断开时,电流表的示数是0.18A
16、用伏安法测Rx电阻的实验,采用了如图所示四种电路的连接方法,其中正确的电路是( )
A.B.
C.D.
17、如图甲,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,U﹣I坐标中描绘了相对应的点,如图乙,有关判断正确的是( )
电源电压为8V
B.R2的阻值为10Ω
C.R1的阻值为20Ω
D.S接2时通过R2的电流为0.2A
18、某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有①
B.只有②③
C.只有①②③
D.①②③④都可以
19、如图甲所示,闭合开关后,在滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化关系图象如图乙所示,当滑片P在a端时,下列判断不正确的是( )
A.电压表的示数为2V
B.滑动变阻器两端电压为4V
C.电流表的示数为0.2A
D.电路的总电阻为20Ω
第19题图
第20题图
第21题图
20、如图所示电路,电源电压不变,开关S闭合、S1断开,电压表示数为U1,开关S、S1均闭合,电压表示数为U2.已知U1:U2=5:8,则电阻R1、R2阻值之比是( )
A.3:5
B.5:3
C.5:8
D.8:5
21、如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U﹣I”关系图象如图2所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
22、如图,R1上标有“20Ω,1A”字样,滑动变阻器的滑片在移动过程中电流表的读数变化范围是0.2安至0.3安,电压表的读数变化范围是( )
A.0~6伏
B.4~6伏
C.2~4伏
D.0~4伏
第22题图
第23题图
23、如图电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3
A
B.0.6
A
C.0.9
A
D.1.2
A
24.小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是( )
A.B.C.D.
25、如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,R2=15Ω.当S闭合时,电压表的示数为6V,则电源电压为( )
A.10V
B.7.5V
C.3.5V
D.2.5V
第25题图
第26题图
第27题图
26、在探究“电流与电压的关系”的实验中,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调到
位置,分别采用5Ω、10Ω、15Ω的电阻进行实验,目的是
,如图是根据实验数据绘制的图象,由图象可知:电阻一定时,导体中的电流与加在这段导体两端的电压成
关系。
27、图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I﹣R关系图象。由图象可知:他每次控制电阻的两端电压为
V不变。若电源电压为4.5V,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,那么滑动变阻器的阻值至少为
Ω。
28、如图所示,电源电压12V,电压表接“0~15V”,电流表接“0~0.6A”。闭合开关,滑动变阻器的滑片P移至中点时,此时电流表I1的示数为0.6A;当滑片移至最上端时,电流表的示数为I2,且I1:I2=3:2。
(1)R1的阻值为
Ω;
(2)若用电阻Rx替换R1,电压表换接“0~3V”量程,电流表量程不变,R2允许通过的最大电流为1A,要求闭合开关S,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,至少有一个电表能达到满刻度,且电路能正常工作,则Rx的取值范围为
。
第28题图
第29题图
第30题图
29、如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U﹣I关系图线。现将R和L串联在三节干电池的两端,则通过电路中的电流是
A,此时L的电阻是
Ω。
30、如图,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,滑动变阻器R2的最大阻值是
Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数将
(选填“大于”、“小于”或“等于”)0.4A。
31.一个导体两端电压为6伏时,通过导体的电流是0.3安,导体的电阻是
欧,导体两端电压为0时,导体的电阻是
欧,通过导体的电流是
安。
32、小灯泡L和定值电阻R的电流与电压变化规律如图甲所示。现将它们连入图乙所示电路中,闭合开关S,电路无故障,电压表示数为3V,此时,定值电阻R的阻值为
,电源电压为
V。
第32题图
第33题图
33、如图所示电路,闭合开关S后,两灯都正常发光,两电表指针都有偏转,示数稳定。已知电源电压为6V,灯L1的电阻为5Ω,灯L2的电阻为10Ω,则甲电表的示数为
,乙电表的示数为
。这两个灯的连接方式为
(填“串联”或“并联”)。
34、如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是
V,滑动变阻器的最大阻值为
Ω。
第34题图
35.小金利用如图甲所示的电路,探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω
2A”、乙“20Ω
1A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
(2)实验中小金发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是
。
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的I﹣R图象,得到的结论是
。
(4)在上述实验中,小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向
端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数为
V。
36、在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“20Ω
1.0A”,还有多个阻值不小于5Ω的定值电阻可供选择。
(1)实验电路如图所示,小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确),该元件和错误分别是
。
(2)改正错误后,正确操作,测得实验数据如下表所示。
实验次数
第一次
第二次
第三次
定值电阻/Ω
5
10
★
电流表示数/A
0.40
0.20
0.10
表中“★“处所选用定值电阻的阻值是
Ω。
(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验,并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图象。该图象最接近于下列图象中的
。
37、某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中,按如图甲正确连接电路,电源电压为6伏,逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间。且每次闭合开关前,都将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。实验步骤如下:
①接入5Ω电阻,闭合开关,记录电流表示数,如图乙所示;
②移动滑片使电压表示数为U0时,记录电流表示数;
③分别接入10Ω、15Ω电阻,闭合开关,重复步骤②;
④当接入电阻R为Rx时,闭合开关,电压表示数大于U0,记录电流表示教;
⑤将步骤②、③、④中测得的4组数据,按描点法绘制出如图丙所示曲线。
(1)步骤①中,电流表示数为
安。
(2)在描点法绘制曲线时,D1、D2、D3、D4中哪个点不应连入曲线,并说明理由
。
38、小明在实验室发现了一个量程为0.6A的单量程电流表,他想把它改成量程为3A的电流表,查看说明书得知该款电流表阻值R=10欧姆,他决定用一个定值电阻加以改装。
(1)改装时应该并联一个阻值为
的定值电阻;
(2)改装后,原来0.2A的刻度上应该标上
A;
(3)若以后遇到要将小量程的电压表改装成大量程的电压表,你觉得应该
联一个定值电阻,理由是
。
39、如图所示,电源电压为10V,闭合开关s后,电流表、电压表的示数分别为0.5A和6V.求:
(1)通过R1的电流I1是多少?(2)R2的电阻值?
40、如图所示电路中,电阻R1的阻值是20Ω,闭合开关S1、S2,电流表的示数分别为0.3A、0.5A,求:
(1)通过电阻R2的电流;(2)电阻R2的阻值;
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,电流表A、A1的示数分别为多少?
41、如图甲所示电路,当开关S闭合后,两电流表的指针偏转角度均如图乙所示。已知灯L1的阻值为10Ω,请计算:(写出计算过程)
(1)通过灯L2的电流大小;(2)电源电压;(3)灯L2的阻值。
42、在如图所示的电路中,R1=8欧,R2为滑动变阻器,电源电压为6伏不变。求:
(1)当变阻器滑片置于N端时,电流表的示数为多大?
(2)调节变阻器,当电压表示数为4伏时,变阻器R2连入电路的电阻为多大?
43、如图是测量压力大小的工作原理图,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F=0时,滑片P在最上端;压力为1N时,电流表示数为1A,电压表示数为3V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V.求:
(1)定值电阻R1=
;
(2)当滑片P滑至最下端时,压力F的大小;
(3)压力F的大小与电压表示数U2之间的函数关系表达式。
44、在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为12欧,滑动变阻器R2上标有“30Ω
1A”字样,所用电流表的表盘如图(b)所示。闭合电键后,滑片P移到某一位置时,电流表示数为1.5安。求:
(1)通过电阻R1的电流I1。(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值。
(3)若电源电压可变,为使电流表A的示数能达到最大,求电源电压。
45、如图电路,电源电压保持不变。在甲图中,闭合开关S,电压表示数为4V,电流表示数为0.4A;乙图中,闭合开关S,电压表示数为6V.求:
(1)R1、R2的阻值;(2)乙图中电流表示数。
46、灯泡的亮暗,能用滑动变阻器并联连接来调节吗?小金做了如图甲的实验,电源电压U=4伏,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移至某处时,电路中电流表的示数均为如图乙所示。
(1)请计算灯泡L的电阻R1;
(2)滑动变阻器滑动到另一位置时,电路中电流表A1的示数不变,电流表A的示数变化了,请判断:灯泡的亮暗
(选填“能”或“不能”)用滑动变阻器并联进行调节。
47、热敏电阻广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变。图甲中,电源电压U=6V,A是小量程电流表,其允许通过的最大电流为0.02A,电路保护电阻R的最大阻值为200Ω,Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示。闭合开关S,求:
(1)环境温度为20℃时,电路中电流为0.01A,保护电阻R两端的电压。
(2)图甲电路可以正常工作的最高环境温度。
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精品试卷·第
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参考答案与试题解析
1、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
【解答】解:A、电流表坏了或未接好,整个电路断路,所以灯泡不亮、电流表电压表无示数。故A符合题意;B、C、L1或L2短路时,另一只灯泡会发光,电流表有示数。故B、C不符合题意;D、L1的灯丝被烧断,两个灯泡均不发光,电流表无示数;电压表通过灯L2、闭合的开关、电流表和导线接在电源的两极上,电压表有示数。故D不符合题意。故选:A
2、如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关K,电路正常工作。过了一会儿,两个电表的示数都变大,则电路中出现的故障是( )
A.电阻R开路
B.电阻R短路
C.灯L开路
D.灯L短路
【解答】解:A、如果电阻R断路,电流表示数变为零。故A不符合题意;B、如果电阻R短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示数增大。故B符合题意;C、如果灯L发生了断路,电流表示数变为零。故C不符合题意;D、如果灯L发生了短路,电压表示数变为零。故D不符合题意。故选:B
3、小红按照如图所示的电路进行实验,闭合电键后,移动滑片P的过程中,灯泡L始终不亮,为了查找电路故障,用电压表进行检测,先将电压表的负接线柱与B接线柱相连,电压表的正接线柱依次与电路中的其它接线柱相连,对应的电压表示数如表格所示,若导线质量完好且接线柱连接完好,则可判断电器中一定存在故障的是( )
与电压表正接线柱相连的接线柱
电压表示数/V
A
3
C
3
D
3
E
3
F
0
A.电池
B.电键
C.灯泡
D.滑动变阻器
【解答】解:电压表的负接线柱与B接线柱连接,电压表正接线柱与A接线柱连接,电压表有示数,说明电源完好;电压表正接线柱与C接线柱连接,电压表有示数,说明BC之间完好;电压表正接线柱与D接线柱连接,电压表有示数,说明BD之间完好;电压表正接线柱与E接线柱连接,电压表有示数,说明BE之间完好;电压表正接线柱与F接线柱连接,电压表无示数,说明EF断路,即灯泡断路.故选:C
4、由欧姆定律可以导出公式R=,此式可以说明( )
A.当电压增大2倍时,电阻R增大2倍
B.当电流强度增大2倍时,电阻R减小2倍
C.电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变
D.当电压为零时,电阻R也为零
【解答】解:公式R=只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值,与它两端的电压和通过的电流无关,当电压为0时,电阻大小不变,所以ABD选项不正确,C选项正确。故选:C
5、在研究电流与电阻的关系时,电路如图所示。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“15Ω
1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到1.5V,为使电压表能达到1.5V,下列方案不可行的是( )
A.减小电源电压
B.减小滑动变阻器的阻值
C.换规格更大的滑动变阻器
D.在电路中串联一个电阻
【解答】解:当换上20Ω的电阻接入a、b间时,虽调节滑动变阻器,但电压表示数始终无法达到1.5V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,因为滑动变阻器的电阻太小,滑动变阻器分压太小,使电阻R两端的电压过大造成的,或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的;或是电源电压太大;或电阻R的阻值太小造成的;故可以将原滑动变阻器改换为规格更大的滑动变阻器或在电路中串联一个电阻或减小电源电压,故ACD不符合题意,B符合题意。故选:B
图甲是探究“通过导体的电流与电阻关系“的电路图(电源电压保持不变),电源电压为6V,滑动变阻器(50Ω,1A),电流表量程为0~0.6A,图乙是依据五次实验的数据描点绘制的I﹣R图象。以下说法不正确的是( )
A.利用五个电阻均能完成探究,定值电阻控制电压范围可以为
2V~3V
B.当R
由
10Ω
换为
15Ω
时,需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大
C.分析图象可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比
D.若电源电压可调,完成本次实验的电源电压最大为
15V
【解答】解:C、由图知,电阻两端的电压始终保持:
UV=IR=0.2A×15Ω=﹣﹣﹣﹣=0.6A×5Ω=3V﹣﹣﹣﹣﹣①,为一定值,故电压一定时,电流与电阻成反比,C正确;B、根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω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,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,需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大;B正确;A、电压表示数为UV,根据串联电路的规律及分压原理有:=,即=﹣﹣﹣﹣﹣②,故最小电压为UV=2V,由①知,当定值电阻最小为5Ω时,电路中的电流最大,由欧姆定律U=IR,最大电压为3V,故利用五个电阻均能完成探究,定值电阻控制电压范围可以为
2V~3V;A正确;D、根据串联电路的规律及分压原理,由②得:==2,故U′=9V,最大电压为9V,D错误。故选:D
7、如图电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后,发现电压表示数明显变大,则( )
A.可能是电阻R开路
B.可能是电阻R短路
C.电流表示数肯定变大
D.灯L亮度可能不变
【解答】解:A、电阻开路,电压表串联在电路中,分担电源电压,示数变大。故A正确。B、电阻短路,电压表也短路,示数为零。故B错误。C、电压表示数变大,电压表测量的是电源电压,发生的故障可能是L短路或R断路,当R断路时,电流表示数减小到0,故C错误。D、电压表示数变大,说明电灯短路或电阻断路,电灯都不亮。故D错误。故选:A
8、在如图所示的电路中,电源电压为6V.当开关S闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表的示数为6V,产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路
B.灯L2短路
C.灯L1断路
D.灯L2断路
【解答】解:由图知,两灯串联;有一只灯泡发光说明电路是连通的,即两灯不可能发生断路(排除C、D);电压表测量的是灯L1两端的电压,其示数为6V(即电源电压),说明灯L1不可能被短路(否则电压表示数为0,排除A);当灯L2短路时,此时只有L1连入电路,加在L1两端的电压即为电源电压,符合题意;故选:B
9、如图,在探究电流与电阻的关系实验时,将ab间的电阻由15Ω换成10Ω时,下一步操作是( )
A.读出电流表与电压表的示数
B.将滑片P向左移动
C.将滑片P向右移动
D.适当增加电池的节数
【解答】解:利用控制变量法探究“电流与电阻的关系”的实验中,要控制电阻两端的电压不变;
当AB两点的电阻由15Ω换成10Ω后,电路中的总电阻减小,由I=可知,电路中的电流变大,滑动变阻器两端的电压变大,由串联电路总电压等于各分电压之和可知,电压表的示数变小,要使电压表的示数不变,应调节滑动变阻器的滑片。A.更换电阻后,电阻两端的电压和电流均发生变化,所以不能直接读出电流表与电压表的示数,故A不正确;B.将滑片P向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,分得的电压变大,电阻两端的电压会进一步的变小,故B不正确;C.将滑片P向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,分得的电压变小,电阻两端的电压变大,直到电压表的示数不变为止,故C正确;D.适当增加电池的节数,可以增大电阻两端的电压,但不一定能保持电压表的示数不变,且不方便实验操作,故D不正确。故选:C
10、如图所示,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。过一会儿,两盏电灯突然都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零,此时电路发生的故障可能是( )
A.电灯L1灯丝断了
B.电灯L2灯丝断了
C.电灯L1短路
D.电灯L2短路
【解答】解:A、电灯L1灯丝断了,此时整个电路中都没有电流,灯都不亮,电表无示数。符合题意。B、电灯L2灯丝断了,此时电压表会与灯L1串联,电压表分担电源电压有示数,灯不亮,电流表无示数。不合题意。C、电灯L1短路,灯L2会分担电源电压,会变亮,电表有示数。不合题意。D、电灯L2短路,电压表也短路无示数。但灯L1会分担电源电压,会变亮,电流表有示数。不合题意。故选:A
11、小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.适当增加电池的节数
【解答】解:当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,根据串分压的知识可知,电压表的示数变大,此时应该增大滑动变阻器的阻值,将滑片向右端适当滑动,使电压表的示数与原来相同。
故选:C
12、由欧姆定律公式可导出R=,对此表达式下面说法正确的是( )
A.导体两端电压为零时,导体的电阻为零
B.导体两端电压越大,导体的电阻越大
C.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D.导体的电阻值的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
【解答】解:公式R=只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值,与它两端的电压和通过的电流无关,故ABC不正确,D正确。故选:D
13、关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B.在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.在电流一定时,导体两端电压跟导体电阻成正比
D.在电阻一定时,导体两端电压跟通过导体的电流成正比
【解答】解:A.在电压一定时,电流与电阻成反比,不是导体的电阻跟通过导体的电流成反比,故A不正确;BD.在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,而不是导体两端电压跟通过导体的电流成正比,故B正确,D不正确;C、导体两端电压取决于电源,与导体电阻和导体中的电流无关,故C不正确。故选:B
14、如图所示,S闭合后,两个灯泡均不发光,电流表的指针几乎不动,但电压表的指针有明显的偏转,该电路的故障可能是( )
A.电流表坏了或未接好
B.L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触
C.L1和L2的灯丝都被烧断
D.L1的灯丝被烧断或没接好
【解答】解:A、电流表坏了或未接好,电压表无示数,不符合题意,故A错;B、L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触,电压表无示数,不符合题意,故B错;C、L1和L2的灯丝都被烧断,电压表无示数,不符合题意,故C错;D、L1的灯丝被烧断或没接好,两个灯泡均不发光,电流表无示数;电压表通过灯L2、闭合的开关、电流表和导线接在电源的两极上,电压表有示数,符合题意,故D正确。故选:D
15、如图所示电阻R1的阻值为20Ω,电源电压不变。当S1、S2开、S3闭合时,电流表的示数为0.45A;S1断开,S2、S3闭合时,电流表示数为0.75A,下列说法正确的是( )
A.电源电压是15V
B.S2、S3断开S1闭合时,电流表的示数是0.3A
C.R2的阻值是30Ω
D.S1、S2闭合S3断开时,电流表的示数是0.18A
【解答】解:A.当S1、S2断开,S3闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,由I=可得,电源电压为U=I1R1=0.45A×20Ω=9V,故A错误;C.当S1断开,S2、S3闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以此时通过R1的电流仍为0.45A不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R2的电流为I2=I﹣I1=0.75A﹣0.45A=0.3A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以电阻R2的阻值R2===30Ω,故C正确;B.当S2、S3断开,S1闭合时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中电流表的示数I′===0.18A,故B错误;D.当S1、S2闭合S3断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,则电流表的示数I″===0.3A,故D错误。故选:C
16、用伏安法测Rx电阻的实验,采用了如图所示四种电路的连接方法,其中正确的电路是( )
A.B.C.D.
【解答】解:A、图中电流表和电压表的正负接线柱都接反了,故A错误;B、图中电流表并联在电路中,电压表串联在电路中,电流表和电压表接法错误,故B错误;C、图中的电流表正负接线柱接反了;电压表并联到了滑动变阻器的两端,故C错误;D、图中的电流表和电压表接法都正确,能测量出电阻的电流和电压,能求出电阻,故D正确。故选:D
17、如图甲,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,U﹣I坐标中描绘了相对应的点,如图乙,有关判断正确的是( )
A.电源电压为8V
B.R2的阻值为10Ω
C.R1的阻值为20Ω
D.S接2时通过R2的电流为0.2A
【解答】解:(1)由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,电源的电压U=6V,故A错误;(2)当S接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,U1=2V,电路中的电流I=0.2A,故D正确;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=6V﹣2V=4V,由I=可得,电阻R1和R2的阻值:R1===10Ω,R2===20Ω,故BC错误。故选:D
18、某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有①
B.只有②③
C.只有①②③
D.①②③④都可以
【解答】解:由图知,①只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I﹣I0)Rx可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;②只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I0R0可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;③闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式=可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;④闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电流从电压表负接线柱流入,造成电压表指针向左偏转,故不能测出Rx阻值。故选:C
如图甲所示,闭合开关后,在滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U随滑动变阻器的电阻R2变化关系图象如图乙所示,当滑片P在a端时,下列判断不正确的是( )
A.电压表的示数为2V
B.滑动变阻器两端电压为4V
C.电流表的示数为0.2A
D.电路的总电阻为20Ω
【解答】解:由图甲所示电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻R1两端电压;电流表测量电路中的电流。由图甲所示电路可知,当滑片在b端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端电压,由图乙所示图象可知,电源电压U=6V;当滑片位于a端时,R1与R2的最大阻值串联,此时电压表的示数最小,由图乙所示图象可知,变阻器的最大阻值R2=20Ω,电压表的示数最小为U1最小=2V,所以,此时电压表的示数为U1=2V,故A正确;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时滑动变阻器两端的电压:U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,故B正确;则电路中电流为I===0.2A,故C正确;根据I=可得总电阻:R===30Ω,故D错误。故选:D
20、如图所示电路,电源电压不变,开关S闭合、S1断开,电压表示数为U1,开关S、S1均闭合,电压表示数为U2.已知U1:U2=5:8,则电阻R1、R2阻值之比是( )
A.3:5
B.5:3
C.5:8
D.8:5
【解答】解:开关S闭合、S1断开时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,即R2两端的电压为U1;开关S、S1均闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测电源的电压,即电源电压为U2;因串联电路中总电压等于各分电压之和,则两电阻串联时R1两端的电压:UR1=U2﹣U1,串联电路中各处的电流相等,已知U1:U2=5:8,由I=可知,两电阻的阻值之比:=====。故选:A
21、如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U﹣I”关系图象如图2所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
【解答】解:当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小:I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V;所以电源电压U=U1+U2=2V+4V=6V,故A错误。定值电阻R1的阻值为R1===10Ω,故B错误。滑动变阻器的阻值最大为R2===20Ω,所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω,故C错误。变阻器滑片在中点时,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,此时R1、R2的阻值相同,分得的电压相同,从图上看,此时电流表的示数为I=0.3A。故选:D
22、如图,R1上标有“20Ω,1A”字样,滑动变阻器的滑片在移动过程中电流表的读数变化范围是0.2安至0.3安,电压表的读数变化范围是( )
A.0~6伏
B.4~6伏
C.2~4伏
D.0~4伏
【解答】解:当滑片在最右端时,电阻中的总电阻最小,电流最大,即电流表的示数为0.3A,而此时的电压表被短路,故电压表示数为0;当滑片在最左端时,电阻中的总电阻最大,电流最小,即电流表的示数为0.2A,滑动变阻器接入电路的阻值最大,即电阻为20Ω,则电压表示数:U=IR=0.2A×20Ω=4V。故电压表的读数变化范围为:0~4V。故选:D
23、如图电路,电源电压恒定,R1=12Ω,R2=6Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3
A
B.0.6
A
C.0.9
A
D.1.2
A
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,电源的电压:U=Ia(R1+R3)=0.6A×(12Ω+R3),当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:Ib====0.6A+,当R3=0时,Ib=0.6A+=1.2A,当R3→∞时,Ib=0.6A,由R3是定值电阻可知,0.6A<Ib<1.2A,结合选项可知C符合。故选:C
24、小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化。当袋中药液量减少时,为使电压表示数随之减小,符合要求的电路图是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:当袋中药液量减少时,整个药液袋的重力减小,对弹簧的拉力减小,弹簧的伸长量减小,所以滑片会向上移动;A、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片的上移不会改变变阻器连入电路的电阻,则电路中的电流不变,变阻器两端的电压不变,即电压表的示数也不变,故A不符合要求;B、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B不符合要求;C、由图可知,变阻器与灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压;当袋中药液量减少时,滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变小,根据串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故C符合要求;D、由图可知,变阻器与灯泡并联,电压表测量电源电压,由于电源电压不变,所以,当袋中药液量减少时,电压表的示数不变,故D不符合要求。故选:C
25、如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,R2=15Ω.当S闭合时,电压表的示数为6V,则电源电压为( )
A.10V
B.7.5V
C.3.5V
D.2.5V
【解答】解:由电路图可知,当开关闭合时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压U2=6V,由欧姆定律得,电路中的电流:I=I2===0.4A,根据串联电路电阻特点可知,电路的总电阻:R=R1+R2==25Ω,由欧姆定律得,电源电压:U=IR=0.4A×25Ω=10V。故选:A
26、在探究“电流与电压的关系”的实验中,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大位置,分别采用5Ω、10Ω、15Ω的电阻进行实验,目的是得到普遍的规律,避免结论的偶然性,如图是根据实验数据绘制的图象,由图象可知:电阻一定时,导体中的电流与加在这段导体两端的电压成正比关系。
【解答】解:①在探究“电流与电压的关系”的实验中,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大的位置;②分别采用5Ω、10Ω、15Ω的电阻进行实验,目的是得到普遍的规律,避免实验结论的偶然性或片面性;③由图象可知:电阻一定时,导体中的电流与加在这段导体两端的电压成正比关系。故答案为:阻值最大;得到普遍的规律,避免结论的偶然性;正比。
27、图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I﹣R关系图象。由图象可知:他每次控制电阻的两端电压为 2.5 V不变。若电源电压为4.5V,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,那么滑动变阻器的阻值至少为 20 Ω。
【解答】解:(1)由乙图数据可知:当R=5Ω、10Ω、﹣﹣﹣﹣25Ω时,对应的电流分别为0.5A、0.25A、﹣﹣﹣﹣0.1A,此时U=IR=5Ω×0.5A=0.25A×10Ω=0.1A×25Ω=﹣﹣﹣2.5V;即他每次控制电阻的两端电压为2.5V;(2)每次控制电阻的两端电压为2.5V时,电源电压为
4.5V,根据串联电路电压特点,滑动变阻器需要承担电压为2V,变阻器分得的电压为电压表示数的倍,当实验中R的阻值最大为25Ω,利用分压原理,可得滑动变阻器的阻值至少为:R滑=×25Ω=20Ω。故答案为:2.5;20。
28、如图所示,电源电压12V,电压表接“0~15V”,电流表接“0~0.6A”。闭合开关,滑动变阻器的滑片P移至中点时,此时电流表I1的示数为0.6A;当滑片移至最上端时,电流表的示数为I2,且I1:I2=3:2。
(1)R1的阻值为 10 Ω;
(2)若用电阻Rx替换R1,电压表换接“0~3V”量程,电流表量程不变,R2允许通过的最大电流为1A,要求闭合开关S,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,至少有一个电表能达到满刻度,且电路能正常工作,则Rx的取值范围为 15Ω~60Ω 。
【解答】解:(1)由图知,R1和R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端电压,由题知,I1:I2=3:2,且I1=0.6A,所以I2=I1=×0.6A=0.4A,当滑片在中点时,由串联电路特点和欧姆定律有:=I1,即:=0.6A…①同理,当滑片在上端时有:=I2,即:=0.4A…②;解①②可得:R1=10Ω,R2=20Ω。
(2)若用电阻Rx替换R1,则Rx与R2串联,电流表仍测电路中电流,电压表仍测R2两端电压,
在移动滑动变阻器滑片P的过程中,至少有一个电表能达到满刻度,若电流表达到满刻度,电路中电流Imax=0.6A,由欧姆定律可得,此时电路的总电阻R===20Ω,电路能正常工作,所以电压表不能超过量程,Rx两端电压最小,Uxmin=U﹣3V=12V﹣3V=9V,此时Rx的阻值最小,则Rxmin===15Ω;若电压表达到满刻度3V时,Rx两端电压一定为9V,由串联电路的分压原理:=,当R2连入阻值最大时,Rx对应的阻值最大,即:==,解得,Rx的最大值为60Ω,所以Rx的取值范围为15Ω~60Ω;故答案为:10;15Ω~60Ω。
29.如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U﹣I关系图线。现将R和L串联在三节干电池的两端,则通过电路中的电流是 0.5 A,此时L的电阻是 4 Ω。
【解答】解:由题知,电源由三节干电池组成,则电源电压U=1.5V×3=4.5V,现将R和L串联在三节干电池的两端,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由图象可知,当电路中的电流I=0.5A时,UR=2.5V,UL=2V符合;由欧姆定律可得此时L的电阻:
RL===4Ω。故答案为:0.5;4
30、如图甲所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示,滑动变阻器R2的最大阻值是 20 Ω;滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数将 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)0.4A。
【解答】解:(1)由电路图可知,当滑片P在a端时滑动变阻器全部接入,R1与R2串联,则电路中电流最小,由图象可知此时电路中的电流Ia=0.2A,R2两端的电压U2=4V,由I=可得:
R2===20Ω,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:
U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V﹣﹣①当滑片P在b端时,滑动变阻器没有连入电路,电压表示数为零,
由图象可知这时电路中电流为Ib=0.6A,电源电压加在R1上,则U=IbR1=0.6A×R1﹣﹣②
解①②得:R1=10Ω,U=6V;
(2)当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为:R2′=R2=×20Ω=10Ω,则电流表的示数为:I′===0.3A<0.4A。滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数将小于0.4A。故答案为:20;小于
31、一个导体两端电压为6伏时,通过导体的电流是0.3安,导体的电阻是 20 欧,导体两端电压为0时,导体的电阻是 20 欧,通过导体的电流是 0 安。
【解答】解:根据欧姆定律可得,导体的电阻:R===20Ω,∵电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,∴导体两端电压为0时,导体的电阻仍为20Ω不变,此时通过导体的电流为0A。故答案为:20;20;0。
32、小灯泡L和定值电阻R的电流与电压变化规律如图甲所示。现将它们连入图乙所示电路中,闭合开关S,电路无故障,电压表示数为3V,此时,定值电阻R的阻值为 10Ω ,电源电压为 4 V。
【解答】解:根据图甲可知,当电压表示数为3V时,电路中的电流为0.3A,此时灯泡两端电压为1V;由I=可知,定值电阻R的阻值:R===10Ω;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压:U=3V+1V=4V。故答案为:10Ω;4。
33.如图所示电路,闭合开关S后,两灯都正常发光,两电表指针都有偏转,示数稳定。已知电源电压为6V,灯L1的电阻为5Ω,灯L2的电阻为10Ω,则甲电表的示数为 1.2A ,乙电表的示数为 6V 。这两个灯的连接方式为 并联 (填“串联”或“并联”)。
【解答】解:由电路图可知,甲为电压表时,灯泡L1被断路;乙为电流表时,L1被短路,则甲电表为电流表、乙电表为电压表,则两灯泡并联,乙电压表测电源的电压,甲电流表测L1支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,甲电流表的示数:I1===1.2A,由电源的电压可知,乙电压表的示数为6V。故答案为:1.2A;6V;并联。
34、如图甲所示电路,电源电压不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是 9 V,滑动变阻器的最大阻值为 12 Ω。
【解答】解:(1)当滑片在a端时,电路为R的简单电路,电压表的示数最大,电流表的示数最大,由图象可知,电源的电压U=9V,电路中的电流I=1.5A,由I=可知,电阻R的阻值:
R===6Ω;
(2)当滑片位于b端时,R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图象可知,R两端的电压UR=3V,电路中的最小电流I′=0.5A,此时电路中的总电阻:R总===18Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器的最大阻值:R滑=UR﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω。故答案为:9;12
35、小金利用如图甲所示的电路,探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω
2A”、乙“20Ω
1A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
(2)实验中小金发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是 定值电阻断路 。
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的I﹣R图象,得到的结论是 在电压不变时,电流与电阻成反比 。
(4)在上述实验中,小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向 A 端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数为 2.5 V。
【解答】解:(1)将电压表并联在定值电阻的两端,如图所示;
(2)乙图中,左表为电压表,示数满偏,说明电压表与电源连通;右边为电流表示为0,说明电路断路或总电阻很大,由此可知,与电压表并联的定值电阻断路了;
(3)由图丙所示图象可知:通过电阻的电流与电阻值的乘积为0.5A×5Ω=0.25A×10Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=2.5V保持不变,是一个定值,这说明:在电压不变时,电流与电阻成反比;
(4)在探究导体的电流跟电阻的关系时,需要保持电阻两端的电压2.5V不变,当欣欣用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时,闭合开关发现电压表的示数变大,为保持电阻的电压不变,应增加变阻器分得的电压,根据分压原理可知,应增大变阻器连入电路中的电阻,他应该将滑动变阻器的滑片向A端移动,使电压表示数为2.5V。
故答案为:(1)如上图所示;(2)定值电阻断路;(3)在电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比;(4)A;2.5。
36、在做“研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系”实验时,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“20Ω
1.0A”,还有多个阻值不小于5Ω的定值电阻可供选择。
(1)实验电路如图所示,小科检查电路时发现有一个元件连接错误(其它元件连接正确),该元件和错误分别是 电流表;正负接线柱接反 。
(2)改正错误后,正确操作,测得实验数据如下表所示。
实验次数
第一次
第二次
第三次
定值电阻/Ω
5
10
★
电流表示数/A
0.40
0.20
0.10
表中“★“处所选用定值电阻的阻值是 20 Ω。
(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验,并将滑动变阻器的功率P变与其电阻值R变的关系绘制图象。该图象最接近于下列图象中的 A 。
【解答】解:(1)在使用电流表时,电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出,根据图可知,电流表的正负接线柱接反了;(2)研究相同电压下不同导体中电流与电阻的关系时,需要控制电压不变,根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为:U=IR=0.4A×5Ω=2V;当电流为0.10A时,接入的电阻的阻值为:R'===20Ω;(3)小科用更多不同阻值的定值电阻重复上述实验,实验中控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路的电压的规律可知,滑动变阻器两端的电压保持不变,根据P=可知,当滑动变阻器接入电路的电阻变大时,功率会变小,故A符合题意。故答案为:(1)电流表;正负接线柱接反;(2)20;(3)A。
37、某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中,按如图甲正确连接电路,电源电压为6伏,逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间。且每次闭合开关前,都将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。实验步骤如下:
①接入5Ω电阻,闭合开关,记录电流表示数,如图乙所示;
②移动滑片使电压表示数为U0时,记录电流表示数;
③分别接入10Ω、15Ω电阻,闭合开关,重复步骤②;
④当接入电阻R为Rx时,闭合开关,电压表示数大于U0,记录电流表示教;
⑤将步骤②、③、④中测得的4组数据,按描点法绘制出如图丙所示曲线。
(1)步骤①中,电流表示数为 0.3 安。
(2)在描点法绘制曲线时,D1、D2、D3、D4中哪个点不应连入曲线,并说明理由 D4;没有控制电压表示数U0不变 。
【解答】解:(1)步骤①中,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A;
(2)由图丙知,电压表控制的电压为:U0=0.6A×5Ω=3V,当接入电阻R为Rx时,闭合开关,电压表示数大于U0,所以不符合控制变量法,故在描点法绘制曲线时,D1、D2、D3、D4中D4点不应连入曲线;故答案为:(1)0.3;
(2)D4;没有控制电压表示数U0不变。
38、小明在实验室发现了一个量程为0.6A的单量程电流表,他想把它改成量程为3A的电流表,查看说明书得知该款电流表阻值R=10欧姆,他决定用一个定值电阻加以改装。
(1)改装时应该并联一个阻值为 2.5Ω 的定值电阻;
(2)改装后,原来0.2A的刻度上应该标上 1 A;
(3)若以后遇到要将小量程的电压表改装成大量程的电压表,你觉得应该 串 联一个定值电阻,理由是 表头电压不变,让串联的定值电阻分压 。
【解答】解:(1)由题意可知,把0.6A量程的电流表改装为3A量程时应并联一个定值电阻R定,因3A量程的电流表满偏时,通过R的电流0.6A不变,且并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,此时电流表两端的电压为:UA=IRR=0.6A×10Ω=6V,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,所以通过定值电阻的电流为:I定=IA﹣IR=3A﹣0.6A=2.4A,则并联定值电阻的阻值为:R定===2.5Ω;
(2)改装后,原来0.2A的刻度上对应通过R的电流为:IR′=0.2A,此时改装后电压表两端的电压为:UV′=IR′R=0.2A×10Ω=2V,此时通过定值电阻的电流为:I定′===0.8A,则干路电流为:IA′=IR′+I定′=0.2A+0.8A=1A,所以改装后,原来0.2A的刻度上应该标上1A;
(3)改装后大量程电压表满偏时,小量程电压表两端的电压不变,所以,将小量程的电压表改装成大量程的电压表时,应串联一个定值电阻分压。
故答案为:(1)0.25Ω;(2)1;(3)串;表头电压不变,让串联的定值电阻分压。
39、如图所示,电源电压为10V,闭合开关s后,电流表、电压表的示数分别为0.5A和6V.求:
(1)通过R1的电流I1是多少?(2)R2的电阻值?
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R1的电流I1=I=0.5A;
(2)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=10V﹣6V=4V,
由I=可得,R2的电阻值:R2===8Ω。
答:(1)通过R1的电流是0.5A;(2)R2的电阻值为8Ω。
40、如图所示电路中,电阻R1的阻值是20Ω,闭合开关S1、S2,电流表的示数分别为0.3A、0.5A,求:
(1)通过电阻R2的电流;(2)电阻R2的阻值;
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,电流表A、A1的示数分别为多少?
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S1、S2,两电阻并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量R1支路电流;(1)因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,因此电流表A的示数大于电流表A1的示数,即电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A,因此通过电阻R2的电流:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A;
(2)由I=,电源电压:U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;电阻R2的阻值:R2===30Ω;
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,电路为R1的基本电路,电流表A、A1测量电路电流;因为并联电路中各支路电流互不影响,因此电流表A、A1的示数都为0.3A。
答:(1)通过电阻R2的电流为0.2A;(2)电阻R2的阻值为30Ω;
(3)闭合开关S1、断开开关S2时,电流表A、A1的示数分别为0.3A、0.3A。
41、如图甲所示电路,当开关S闭合后,两电流表的指针偏转角度均如图乙所示。已知灯L1的阻值为10Ω,请计算:(写出计算过程)
(1)通过灯L2的电流大小;(2)电源电压;(3)灯L2的阻值。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流。
(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表示数大于a电流表的示数,所以,b电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.5A,a电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,则通过L2的电流I2=Ib﹣Ia=1.5A﹣0.3A=1.2A;
(2)由I=可得电源电压:U=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
(3)由I=可得灯L2的阻值:R2===2.5Ω。
答:(1)通过灯L2的电流大小为1.2A;(2)电源电压为3V;(3)灯L2的阻值为2.5Ω。
42、在如图所示的电路中,R1=8欧,R2为滑动变阻器,电源电压为6伏不变。求:
(1)当变阻器滑片置于N端时,电流表的示数为多大?
(2)调节变阻器,当电压表示数为4伏时,变阻器R2连入电路的电阻为多大?
【解答】解:(1)当变阻器滑片置于N端时,变阻器接入的阻值为0,电路为R1的简单电路,
电路中的电流:I===0.75A;
(2)当电压表示数为4伏时,因串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和,所以,变阻器R2两端的电压为:U滑=U﹣U′=6V﹣4V=2V;此时电路中的电流为:I′===0.5A,
由欧姆定律得,此时变阻器R2连入电路的电阻为:R滑===4Ω。
答:(1)当变阻器滑片置于N端时,电流表的示数为0.75A;
(2)调节变阻器,当电压表示数为4伏时,变阻器R2连入电路的电阻为4Ω。
43、如图是测量压力大小的工作原理图,其中M、N均为绝缘材料,M、N间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12V,已知压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F=0时,滑片P在最上端;压力为1N时,电流表示数为1A,电压表示数为3V,当滑片P滑至最下端时,电压表示数为7.5V.求:
(1)定值电阻R1= 9Ω ;
(2)当滑片P滑至最下端时,压力F的大小;
(3)压力F的大小与电压表示数U2之间的函数关系表达式。
【解答】解:由图可知,R1、R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中的电流,当F1=1N时,电流表示数为1A,电压表示数为3V,由串联电路特点可知,此时R1两端的电压U1=U﹣U2=12V﹣3V=9V,并且I1=I2=1A,由欧姆定律可得,R1的阻值:R1===9Ω;此时R2连入电路的阻值:R2===3Ω,所以压力F1与R2的阻值之比:k===N/Ω;
(2)当滑片P滑至最下端时,变阻器连入阻值最大,电压表示数为7.5V,此时电路中电流:I'=I2′=I1′====0.5A,所以R2的最大阻值:R2最大===15Ω,由题知,压力F的大小与R2的阻值大小成正比例关系,即:F=kR2,所以当滑片P滑至最下端时,压力的大小为F2=N/Ω×R2最大=N/Ω×15Ω=5N;
(3)由F=kR2有:R2==,由串联电路的特点和欧姆定律可得,电压表的示数:
U2=IR2=?R2==,化简可得:F=(N)。
答:(1)9Ω;(2)当滑片P滑至最下端时,压力F的大小为5N;
(3)压力F的大小与电压表示数U2之间的函数关系表达式为F=(N)。
44、在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1的阻值为12欧,滑动变阻器R2上标有“30Ω
1A”字样,所用电流表的表盘如图(b)所示。闭合电键后,滑片P移到某一位置时,电流表示数为1.5安。求:(1)通过电阻R1的电流I1。(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值。
(3)若电源电压可变,为使电流表A的示数能达到最大,求电源电压。
【解答】解:(1)由图知两电阻并联,电流表测量电路的总电流,电源电压为6V,根据并联电路电压的规律,即电阻R1的电压为6V,根据欧姆定律可得通过电阻R1的电流:I1===0.5A;
(2)电流表示数为1.5安,即电路的总电流,根据并联电路电流的规律可得通过滑动变阻器R2的电流:I2=I﹣I1=1.5A﹣0.5A=1A;则变阻器连入电路中的电阻:R2===6Ω;
(3)滑动变阻器R2上标有“30Ω
1A”字样的含义:表示变阻器的最大阻值为30Ω,允许通过的最大电流为1A,由题意知,电流表最大读数为3安,当通过R1的电流为:I1小=I最大﹣I2′=3A﹣1A=2A;根据欧姆定律可得电源电压最小为:U小=I1小R1=2A×12Ω=24V;
由I最大=+=+=3A,即=3A,得U=,
当R2=30Ω时,电源电压最大为:U大=,所以电源电压为24V~V。
答:(1)通过电阻R1的电流I1为0.5A;(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值为6Ω;
(3)电源电压可变,为使电流表A的示数能达到最大,电源电压为24V~V。
45、如图电路,电源电压保持不变。在甲图中,闭合开关S,电压表示数为4V,电流表示数为0.4A;乙图中,闭合开关S,电压表示数为6V.求:(1)R1、R2的阻值;(2)乙图中电流表示数。
【解答】解:(1)在甲图中,R1、R2串联,电压表测量的是电阻R1两端的电压,电流表测量总电流,根据欧姆定律可得:R1===10Ω,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴R2两端的电压:U2=U﹣U1=6V﹣4V=2V,则R2===5Ω;
(2)在乙图中,两电阻并联,电压表测量电源电压,电流表测量总电流,∵并联电路中各支路两端的电压相等,∴两支路的电流分别为:I1===0.6A,I2===1.2A,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,∴电流表的示数:I=I1+I2=0.6A+1.2A=1.8A。
答:(1)R1、R2的阻值分别为10Ω和5Ω;(2)乙图中电流表示数为1.8A。
46、灯泡的亮暗,能用滑动变阻器并联连接来调节吗?小金做了如图甲的实验,电源电压U=4伏,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移至某处时,电路中电流表的示数均为如图乙所示。
(1)请计算灯泡L的电阻R1;
(2)滑动变阻器滑动到另一位置时,电路中电流表A1的示数不变,电流表A的示数变化了,请判断:灯泡的亮暗 不能 (选填“能”或“不能”)用滑动变阻器并联进行调节。
【解答】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R2串联,电流表A测干路电流,电流表A1测L支路的电流。(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两电流表指针的偏角相同,所以,电流表A的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=2A,电流表A1的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过灯泡的电流I1=0.4A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯泡L的电阻:R1===10Ω;
(2)滑动变阻器滑动到另一位置时,电路中电流表A1的示数不变,电流表A的示数变化了,因灯泡两端的电压和通过的电流不变,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率不变,灯泡的亮暗不变,则灯泡的亮暗不能用滑动变阻器并联进行调节。
答:(1)灯泡L的电阻R1为10Ω;(2)不能。
47、热敏电阻广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变。图甲中,电源电压U=6V,A是小量程电流表,其允许通过的最大电流为0.02A,电路保护电阻R的最大阻值为200Ω,Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示。闭合开关S,求:
(1)环境温度为20℃时,电路中电流为0.01A,保护电阻R两端的电压。
(2)图甲电路可以正常工作的最高环境温度。
【解答】解:(1)环境温度为20℃时,由图乙可知热敏电阻Rt=400Ω,I=0.01A,由欧姆定律可得:U=IRt=0.01A×400Ω=4V,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,因此保护电阻R两端的电压:UR=6V﹣4V=2V。
(2)电流表允许通过的最大电流I大=0.02A,电源电压U=6V,电路中的最小总电阻:R总===300Ω,滑动变阻器的最大阻值R=200Ω,热敏电阻的最小阻值R小=R总﹣R=300Ω﹣200Ω=100Ω,热敏电阻的阻值为100Ω时,由图乙可知其工作的最高环境温度50℃。
答:(1)环境温度为20℃、电路中电流为0.01A时Rt两端的电压为2V。
(2)图甲电路可以正常工作的最高环境温度为50℃。号:24103787
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精品试卷·第
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