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电流与电压、电阻的关系
参考答案与试题解析
1、如图所示,开关闭合;两个灯泡都不发光,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路故障可能是( )
A.灯泡L1、L2灯丝断了
B.L1灯丝断了
C.灯泡L2开路
D.灯泡L1短路
【解答】解:A、如果灯泡L1、L2灯丝断了,电压表、电流表无示数,故A不符合题意;B、如果灯泡L1灯丝断了,两只灯泡都不发光,电流表无示数,电压表测量电源电压指针偏转,故B符合题意;C、如果灯泡L2开路,两只灯泡都不发光,电压表、电流表都无示数,故C不符合题意;D、如果灯泡L1短路不能发光,L2能够发光,故D不符合题意。故选:B
2、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,发现电路中至少有一个电表的示数变大,若故障发生在电阻R1、R2上,其他元件仍保持完好,下列说法正确的是( )
A.可能是R1短路,且只有电流表示数变大
B.可能是R2短路,且两表示数均变大
C.可能是R2断路,且两表示数均变大
D.将R1、R2位置互换,若电压表示数变大,则一定是R2短路
【解答】解:A、若是R1短路,电压表由测量R2的电压变成测量电源电压,故电压表示数变大,而此时电路中电阻会变小,则电路中电流也会变大,所以两表示数都变大,故A项说法错误;B、若是R2短路,电压表相当于测量导线的电压,故其示数变小;而此时电路中电阻会变小,则电路中的电流会变大,电流表示数会变大,即一个电表示数变小,另一个电表示数变大,故B项说法错误;C、若R2断路,该电路是断路,所以电流表的示数减小为零,此时电压表串联在电路中测电源电压,则电压表示数变大,即一个电表示数变小,另一个电表示数变大,故C项说法错误;D、若原来R1断路,由图可知整个电路断路,所以两个电表的示数都减小为0,不符合题意;综上分析可知,R1短路、R2短路、R2断路都有可能;现在将R1、R2位置互换,则:①如果是R1短路,则互换后电压表也被短路,电压表的示数为0;②如果是R2短路,则互换后电压表测定值电阻R1的电压,所以电压表示数变大;③如果是R2断路,则互换后整个电路断路,电压表的示数为0;由此可知,将R1、R2位置互换,若电压表示数变大,则一定是R2短路,故D正确;故选:D
3、某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有“2.5V”字样,他记录的实验数据如下表所示。关于该同学的实验,下列说法合理的是( )
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
A.电路图中a是电压表,b是电流表
B.小灯泡正常发光时的电阻是8.1Ω
C.滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
D.闭合开关后,滑片P向左移,小灯泡的电阻减小
【解答】解:A、读图可知,a串联在电路中,则a是电流表,b与灯泡并联,则b是电压表;故A错误;B、已知灯泡标有“2.5V”字样,则灯泡两端的电压为2.5V时正常发光,由表格可知当U=2.5V时,电流为I=0.25A,电阻为10Ω;故B错误;C、由表格可知刚闭合开关时滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时电路中的电流为0.1A,灯丝电阻RL1=5Ω,由I=可得:总电阻R最大===45Ω,根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得:滑动变阻器的最大阻值为R滑最大=R最大﹣RL1=45Ω﹣5Ω=40Ω;故C正确;D、由图可知,滑动变阻器与灯泡串联,当滑片P向左移,滑动变阻器滑片使接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,根据表格数据可知:电流变大时灯泡的电阻变大;故D错误。故选:C
4、如图所示的实验电路图,不能够测出定值电阻Rx阻值的电路是( )
A.B.C.D.
【解答】解:A、由图知,电压表测电源电压U,电流表测电路中的电流I,由R总=可求出电路的总电阻,已知定值电阻的阻值,由电阻的串联可求出待测电阻Rx的阻值;B、由图知,电压表测电源电压,电流表测电阻R支路的电流,因不能通过待测电阻的电流,所以不能求出待测电阻Rx的阻值;C、由图知,两电阻并联,根据支路电流表的示数,由U=IR求出电源电压,根据并联电路电流的规律可求出通过待测电阻Rx的电流,由欧姆定律可求出待测电阻Rx的阻值;D、由图知,电阻Rx与变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器的电压;在该电路中,任意取滑动变阻器上的两个点,测出两次的电流表、电压表的示数为I1、U1和I2、U2,利用串联电路的规律和欧姆定律,根据电源电压不变列方程有:U1+I1Rx=U2+I2Rx,然后可求出Rx的阻值;综上可知,不能够测出Rx阻值的电路是B项。故选:B
5、现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了比较它们的阻值大小,小明设计了如图所示的四种电路,其中可行的是( )
A.①②
B.②③④
C.①②③
D.①③④
【解答】解:①由电路图知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由I=可知,通过电流大的电阻小,反之电阻大,故①可行;②由电路图知,R1与R2串联,电流表A测电路中的电流,因串联电路中各处的电流相等,也无法得出两电阻两端的电压关系,所以无法比较两电阻的阻值关系,故②不可行;③由电路图知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以由I=可知,电压表示数大的,则与其并联的电阻阻值大,反之小,故③可行;④由电路图知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流,根据并联电路的电流特点比较两支路的电流大小,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律可以比较两电阻的阻值关系,故④可行;综上可知,①③④正确。故选:D
6、如图所示,左图是小灯泡L和电阻R连接电路图,右图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象,当电流表的示数为0.35A时,此时( )
A.灯L的两端的电压为3V
B.灯L电阻为8Ω
C.R的电阻为10Ω
D.R的两端电压为1V
【解答】解:由电路图可知,灯泡L电阻R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,且干路电流等于各支路电流之和,所以,当UL=UR=2V、IL=0.25A、IR=0.1A时符合,故AD错误;由I=可得,灯L电阻和R的电阻分别为:RL===8Ω,R===20Ω,故B正确、C错误。故选:B
7、如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关S,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图象如图乙,下列说法正确的是( )
A.电源电压为1V
B.R1阻值为1.8Ω
C.滑动变阻器
最大电阻值是5Ω
D.当电流表为0.4A时,滑动变阻器接入电路的电阻为2.5Ω
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器RP串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压。(1)当滑片位于左端时,接入电路中的电阻为0,此时电流表和电压表的示数最大,由图乙可知,电源的电压U=3V,电路中的电流I=0.6A,故A错误;由I=可得,R1的阻值:R1===5Ω,故B错误;(2)当滑片位于右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,电路中的最小电流I′=0.2A,R1两端的电压U1=1V,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:UP=U﹣U1=3V﹣1V=2V,则滑动变阻器的最大阻值:RP===10Ω,故C错误;(3)当电流为0.4A时,电路的总电阻:R总===7.5Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,Rp连入电路的阻值:RP″=R总﹣R1=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω,故D正确。故选:D
8、如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U关系如图乙所示,则下列选项正确的是( )
①R1的阻值为10Ω
②变阻器R2的最大阻值为20Ω
③电源电压为3v
④电流表示数为0.2A时,R2的阻值为5Ω
A.R有①②正确
B.只有①③正确
C.只有①②④正确
D.都正确
【解答】解:由甲电路图可知,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)当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压,其示数最大,由图乙可知,电压表的最大示数为3V,则电源的电压U=3V,故③正确;
此时电路中的电流I=0.3A,由I=可得,R1的阻值:R1===10Ω,故①正确;(2)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,电压表的示数U1=1V,电路中的电流I′=0.1A,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=3V﹣1V=2V,则变阻器R2的最大阻值:R2===20Ω,故②正确;(3)电流表示数为0.2A时,电路中的总电阻:R===15Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,R2的阻值:R2′=R﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω,故④正确,综上可知,①②③④均正确。故选:D
9、某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.该导体的电阻随电压的增大而增大
B.该导体的电阻随电流的增大而增大
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
【解答】解:ABC.导体中的电流与它两端电压的关系为一直线,说明电阻为定值,电阻是导体的一种性质,大小与导体的长度、横截面积、材料、温度有关,与有无电压及电压、电流的大小无关,故A、B、C错;D、根据欧姆定律,当电压为0时通过的电流也为0,故D正确;故选:D
10、如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为0.已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器最大阻值为15Ω,电源电压U=3V,电压表的量程为0~3V.现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),以下正确的是( )
A.将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为1.5V
B.该电子秤能测量的最大质量是2.25kg
C.最大质量数应标在电压表2.5V的位置上
D.最大质量数应标在电压表3V的位置上
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压。
(1)将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处,此时,滑动变阻器接入电路中的电阻:R滑=×15Ω=5Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I===0.3A,电压表的示数:U滑=IR滑=0.3A×5Ω=1.5V,故A正确;
(2)弹性限度内,弹簧的弹力与伸长量成正比,且将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处,所以,滑片指到R最下端时,就是该电子秤所能测量的最大质量,应为3kg,故B错误;当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:I′===0.15A,电压表的示数:U滑′=I′R滑′=0.15A×15Ω=2.25V,即最大质量数应标在电压表2.25V的位置上,故CD错误。故选:A
11、如图所示,滑动变阻器的最大电阻为60Ω,R2的电阻为40Ω,电源电压为10V保持不变,当滑动变阻器的滑片从a滑到b时,电压表的示数变化范围是( )
A.4V~0V
B.10V~6V
C.10V~4V
D.6V~0V
【解答】解:因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,滑片移动时电路中的总电阻不变,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流:I===0.1A,当滑片位于b端时电压表测R2两端的电压,则电压表的最小示数:U2=IR2=0.1A×40Ω=4V,故ABD错误;当滑片位于a端时电压表测电源的电压,示数最大为10V,所以,当滑动变阻器的滑片从a滑到b时,电压表的读数变化范围是10V~4V,故C正确。故选:C
12、两只定值电阻,甲标有“10Ω1A”,乙标有“15Ω0.6A”,把它们串联起来,两端允许加上的最高电压是( )
A.10V
B.15V
C.19V
D.25V
【解答】解:∵两只电阻串联时,通过两电阻的电流相等,∴电路中允许通过的最大电流为0.6A;
∵R=R1+R2,且U=IR,∴两端允许加的最大电压为U=I×(R1+R2)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V。
故选:B
13、某同学在只有电流表或电压表的情况下想测量未知电阻Rx的阻值,其中电源电压未知,定值电阻R0已知,下列电路中,不能出测出Rx阻值的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:A.由电路图可知,开关S断开时,电路为Rx的简单电路,电流表测通过的电流Ix;开关S闭合时,R0与Rx并联,电流表测干路电流I,因并联电路中干路电流等于各支路电流,所以,通过R0的电流I0=I﹣Ix,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=可得,电源的电压U=IxRx=I0R0,则Rx==,故A能测出Rx阻值;B.由电路图可知,开关S、S1闭合时,电路为Rx的简单电路,电压表测电源两端的电压U;开关S闭合、S1断开时,Rx与R0串联,电压表测电源两端的电压U,则无法得出Rx通过的电流,从而不能求出Rx的阻值,故B不能测出Rx阻值;C.由电路图可知,开关S、S1闭合时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流I1,由I=可得,电源的电压U=I1R0,只闭合S时,Rx与R0串联,电流表测电路中的电流I2,此时电路中的总电阻R==,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,Rx=R﹣R0=﹣R0,故C能测出Rx阻值;D.由电路图可知,开关S闭合时,电路为Rx的简单电路,电压表测电源两端的电压U;开关S断开时,Rx与R0串联,电压表测Rx两端的电压Ux,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,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I==,则Rx==,故D能测出Rx阻值。故选:B
14、如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1,L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是3:5,此时灯L1、L2的电阻之比是( )
A.5:3
B.3:5
C.3:2
D.2:3
【解答】解:开关S闭合后,如果乙为电流表将会造成电源短路,如果甲为电流表L2将被短路、不能工作,因此甲、乙都为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表甲测量L2两端电压,电压表乙测量电源电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两灯泡两端的电压之比:===,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=可得,两灯泡的电阻之比:===。故选:D
15、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
16、如图所示,坐位体前屈是常见的体育项目。学校物理兴趣小组的同学,对体前屈装置进行了改进,通过电表示数变化知道成绩情况。当连续推动挡板,使挡板移动相同距离,电表刻度变化也相同的电路是( )
A.B.C.D.
【解答】解:A.由电路图可知,电阻丝和滑动变阻器串联,电压表测电阻丝两端的电压,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电路中的电流I=,则电压表的示数:U电阻丝=IR电阻丝=R电阻丝=,则挡板向左移动时,电阻丝接入电路中的电阻变大,但电压表的示数与电阻丝的阻值不成正比,所以,连续推动挡板,使挡板移动相同距离,电压表刻度变化不相同,故A错误;B.由电路图可知,电阻丝和滑动变阻器串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以,挡板移动时电阻丝接入电路中的电阻不变,电路中的总电阻不变,由I=可知,电路中的电流不变,当连续推动挡板时,使挡板移动相同距离,电压表所测部分电阻丝的长度变化均匀,由U=IR可知,电压表刻度变化也相同,故B正确;CD.由电路图可知,电阻丝和滑动变阻器串联,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,此时电路中的电流I=,则电流表的示数与电阻丝的阻值不成正比,也不是一次函数关系,则表盘上的长度刻度值不均匀,所以,连续推动挡板,使挡板移动相同距离,电流表刻度变化不相同,故CD错误。故选:B
17、如图所示电路,电源电压保持不变。只闭合开关S时,电流表、电压表的示数分别为I1、U1;同时闭合开关S、S1时,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,下列判断正确的是( )
A.U1>U2
B.U1=U2
C.I1<I2
D.I1>I2
【解答】解:只闭合开关S时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压U1,电流表测电路中的电流I1;同时闭合开关S、S1时,电路为R2的简单电路,电压表测电源电压U2,电流表测电路中的电流I2;因串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和,所以,U1<U2,故AB错误;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,则I1<I2,故C正确,D错误。故选:C
18、如图所示,电源电压保持不变,R1=7Ω,R2=8Ω,S闭合,电压表示数为4V,则电源电压为( )
A.2.5
V
B.7.5
V
C.14
V
D.3.5
V
【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,由于串联电路中各处的电流相等,则根据欧姆定律可得,电路中的电流:I=I2===0.5A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则电路的总电阻:R=R1+R2=7Ω+8Ω=15Ω,电源的电压:U=IR=0.5A×15Ω=7.5V。故选:B
19、用一个导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b(a和b互相连接),a比b的横截面积大,将它们接入电路中,如图所示,通过a、b电流分别为Ia,Ib,a、b两端电压分别为Ua,Ub,则下列说法正确的是( )
A.Ia>Ib
Ua=Ub
B.Ia<Ib
Ua=Ub
C.Ia=Ib
Ua>Ub
D.Ia=Ib
Ua<Ub
【解答】解:由题知,a和b是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两个导体,Sa>Sb,所以b段的电阻大,即Ra<Rb;因两电阻串联,故两部分导体电流相等,即Ia=Ib;根据串联分压规律可知,电阻越大,分担的电压越多,所以Ua<Ub。故选:D
20、如图所示,电源电压保持不变,R3=2R2,当闭合S1断开S2时,R1两端的电压为10V,当断开S1闭合S2时,R1两端的电压为8V,则R1:R2为( )
A.4:5
B.3:2
C.3:1
D.5:4
【解答】解:当闭合开关S1断开S2时,R1与R2串联,电路中的电流为I1;当断开S1闭合S2时,R1与R3串联,电路中的电流为I2;由I=可得,两种情况下电路中的电流之比:====,因电源的电压一定时,电路中的电流与电阻成反比,且R3=2R2,所以,===,解得:=。故选:C
21、如图是自动测量油箱的油量装置图。其中R′是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片与是金属杠杆的一端,下列判断正确的是( )
A.油量表是电流表改装而成的
B.R和R′是并联的
C.油位越高,通过R的电流越小
D.油位越低,R两端的电压越小
【解答】选:A
22、双选如图是电阻甲和乙的I﹣U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.甲和乙均是定值电阻
B.当乙两端电压为
2.5V,其电阻值为
5Ω
C.将甲和乙串联,若电流为
0.3A,则它们两端的电压为3V
D.若甲和乙并联,若电压为
1V,则它们的干路电流为
0.4A
【解答】选:B
23、小明想测定标有:“3.8V”小灯泡正常发光时(阻值约为10Ω)的电阻,准备器材如下:学生电源(有3、6、12V三档)、电阻R1=5Ω、两块电流表(0~0.6~3A)、两只滑动变阻器(A、“5Ω
2A”、B、“10Ω1
A”)。请完成下列实验:
(1)请根据图甲中的电路,将图乙中实物电路补充完整。
(2)在这个实验中,你认为小明选用学生电源的 6 V档,选择 A (选填“A”或“B”)滑动变阻器。
(3)小明为了更快的完成实验,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,记录了电流表A1、A2示数分别为I1、I2,按他的测量方法写出计算灯泡电阻的表达式RL= R1 ;你认为这种做法是否正确吗? 不正确 ,理由是 灯丝的电阻与温度有关 。
【解答】解:(1)由电路图可知,L与R1并联后再与R2串联,电流表A1与L串联,电流表A2与R1串联,因并联电路中各支路两端的电压相等,且灯泡正常发光,所以,通过R1的电流:I1===0.76A,则电流表A2的量程为0~3A,滑动变阻器的任意上方接线柱串联在电路中,如下图所示:
(2)灯泡正常发光时的电流约为:IL===0.38A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯泡正常发光时干路电流:I=IL+I1=0.38A+0.76A=1.14A>1A,故滑动变阻器选A、“5Ω
2A”;此时滑动变阻器分得的最大电压:U滑=IR滑=1.14A×5Ω=5.7V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的最大电压:U=UL+U滑=3.8V+5.7V=9.5V<12V,且电源的电压大于灯泡的额定电压3.8V,故电源的电压挡位选6V;
(3)调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,记录了电流表A1、A2示数分别为I1、I2,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,电源的电压:U=I1RL=I2R1,则灯泡电阻的表达式RL=R1;因灯丝的电阻与温度有关,所以,本方法不正确。
故答案为:(1)如上图所示;(2)6;A;(3)R1;不正确;灯丝的电阻与温度有关。
24、图甲是小明研究小灯泡电阻的实验电路图,图乙是小华同学据实验数据绘出的U﹣I图。小灯泡标有“2V”字样,滑动变阻器R标有“20Ω1A”字样。
(1)闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片移到 b 端。该实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和 改变灯泡两端的电压 ;
(2)小明闭合开关后发现灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,故障原因可能是小灯泡短路;
(3)小灯泡正常发光时,灯丝的电阻为 4Ω ;
(4)同桌小华想用小明的实验器材测未知电阻Rx的阻值,但他发现电压表已经损坏而无法使用,经过思考后,他从物理老师那里借采了一只定值电阻Ro、两只开关和若干导线。
①请你利用小华手边现有的器材,在右图方框内(图丙)为小华计一个测量未知电阻阻值的实验电路图。②写出Rx的表达式:Rx= 。
【解答】解:(1)由图甲可知,闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到b端时滑动变阻器接入电路的阻值最大,因此应将滑动变阻器的滑片移到b端,该实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和改变灯泡两端的电压。(2)电压表无示数,说明电路断路或灯泡短路,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡不发光,则该故障的原因可能是小灯泡发生了短路;(3)由图乙所示U﹣I图象可知,灯泡额定电压U=2V对应的电流I=0.5A,根据欧姆定律可得,灯丝电阻R===4Ω;(4)把已知定值电阻R0与未知电阻Rx并联,每个支路各有一个开关单独控制,电流表在干路上,
单独闭合一个支路,分别测R0与Rx中的电流I0和Ix。根据并联电路电压相等可得:I0R0=IxRx,所以,Rx=。
故答案为:(1)b;改变灯泡两端的电压;(2)小灯泡短路;(3)4Ω;(4)①如上图所示;②。
25、如图甲所示,闭合开关S,此时电路中的三个小灯泡 串联 (选填“串联”或“并联”),若电压表V1和V2的示数之比为1:1,则灯L1和L3电阻之比为 1:1 。若将电压表V1、V2改为电流表A1、A2,如图乙所示,则电流表A1、A2的示数之比为 1:1 。
【解答】解:根据图甲可知,开关S闭合时,三个灯泡串联,电压表V1测量L1、L2两端的总电压,电压表V2测量L2、L3两端的总电压;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,而电压表V1和V2的示数之比为1:1,因此U1=U3,由于串联电路中各处电流均相等,则由I=可得,RL1:RL3=:=U1:U3=1:1;根据图乙可知,开关S闭合时,三个灯泡并联,电流表A1测量L2、L3支路电流,电流表A2测量L1、L2支路电流;因并联电路两端电压相等,由I=可得,IL1:IL3=:=RL3:RL1=1:1,;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此电流表A1、A2的示数之比为1:1。故答案为:串联;1:1;1:1。
26、如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图乙,根据图象可知:电源电压为 6 V,R1的阻值为 20 Ω.当滑动变阻器滑片在中点时,电流表的示数为 0.15 A.若滑片从右端向左端匀速滑动时,电压表V2指针偏转的速度 变大 (变大/变小/不变,下同),电流表A指针偏转的速度 变大 。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,此时电路中的电流最大,电压表V1测电源两端的电压,滑动变阻器两端的电压为0V,由图象可知,乙为滑动变阻器的U﹣I图象,则甲为定值电阻R1的U﹣I图象;电路中的最大电流I大=0.3A,此时R1两端的电压U1=6V,则电源的电压U=U1=6V。由I=可得,R1阻值:R1===20Ω。(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电压表V2的示数最大,由图象可知,电路中的最大电流I小=0.1A,电压表V2的示数U2=4V,由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值:R2===40Ω;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当滑动变阻器滑片在中点时,电路中的电流即电流表的示数:I===0.15A,电压表V2的示数:U2′=I×R2=0.15A××40Ω=3V。
(3)当滑片位于右端、中间、左端时,电压表V2的示数依次为4V、3V、0V,电路中电流表的示数依次为0.1A、0.15A、0.3A,所以,滑片从最右端匀速向左滑动时,U2变化量变大,即电压表V2指针转动的速度变大;电路中电流变化量变大,即电流表指针转动的速度变大。
故答案为:6;20;0.15;变大;变大。
27、如图所示,若甲、乙两表为电压表,当开关S闭合时,两个电压表的示数之比为U甲:U乙=5:2,则电阻R1:R2= 3:2 。将甲、乙两表改为电流表,且把S断开,则两个电流表的示数之比I甲:I乙= 3:5 。
【解答】解:(1)若甲、乙两表为电压表,当开关S闭合时,两电阻串联在电路中,甲表测电源的电压,乙表测R2两端的电压,因串联电路的总电压等于各分电压之和,且U甲:U乙=5:2,
所以,两电阻两端的电压之比:===,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=可得,两电阻的阻值之比:===;(2)将甲、乙两表改为电流表,且把S断开,两电阻并联在电路中,甲表测通过R2的电流,乙表测干路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两支路的电流之比:===,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两电流表的示数之比:===。
故答案为:3:2;
3:5。
28、如图甲所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由一端移到另一端时,测得其中一电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。
(1)电源的电压为 12 V,R1的阻值为 8 Ω。
(2)当滑动变阻器的滑片P位于中点时,电压表V1的示数为 6 V。
(3)若实验过程中电压表V1与V2示数的比值变小,则可以推断滑片P在向 a 端移动。(选填“a”或“b”)
【解答】解:(1)当滑片在b端时滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω,电压表V2被短路,电路为R1的简单电路,电路中的电阻最小,电流最大,根据图乙可知当电流最大,电压表示数为零,则图乙是电压表V2示数U与电流表示数I的变化关系。由图乙可知当滑片在b端时电路中的电流为I最大=1.5A,由I=得电源电压U=I最大R1;当滑片在a端时,电路中的电流为I最小=0.5A,U2=8V,根据I=和串联电路的电阻特点可得,电源电压U=I最小R1+U2,由于电源电压不变,所以,I最大R1=I最小R1+U2,则R1===8Ω;所以,电源电压U=I最大R1=1.5A×8Ω=12V;(2)由I=得滑动变阻器的最大阻值为:R2===16Ω;当滑动变阻器的滑片P位于中点时,则电路中的总电阻为:R总=R1+R2中=8Ω+×16Ω=16Ω;则电路中的电流I===0.75A,由I=得V1的示数:U1=IR1=0.75A×8Ω=6V;
(3)由于V1与V2示数之和不变,若实验过程中电压表V1与V2示数的比值变小,说明V1示数变小,V2示数变大,根据串联电路的分压原理可知,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,即滑片P在向a端移动。故答案为:(1)12;8;(2)6;(3)a。
29、有两只电阻,R1=3Ω,R2=6Ω,若把它们串联后接到电压为9V的电源上,这两只电阻两端的电压之比为U1:U2=
1:2
,若将它们并联后接到同一电源上,则通过它们的电流强度之比为I1:I2=2:1。
【解答】解:(1)两电阻串联时,流过它们的电流I相等,由欧姆定律得:
电阻两端的电压之比为====;(2)两电阻并联时,电阻两端的电压相等,由欧姆定律得:通过电阻的电流强度之比====。
故答案为:1:2;2:1。
30、若甲和乙两灯的额定电压均为6V,如图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的图象。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电源两端电压为 8 V。
【解答】解:由图可知:灯泡甲正常工作时的电流为1A,灯泡乙正常工作时的电流为0.5A,由于串联电路中各处的电流相等,则将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光时,电路的最大电流为0.5A;由图象可知,0.5A所对应两灯泡的电压分别U甲=2V,U乙=6V,由串联电路中总电压等于各分电压之和可得:电源最大电压U=U甲+U乙=2V+6V=8V。故答案为:8。
32.如图所示的电路中,电源电压为12V(恒定不变),定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R′上标有“30Ω
2A”字样,当开关S闭合,R′的滑片从右端往左移动的过程中,电流表是数逐渐 变大 ,电压表示数 变小 ,当滑片P在R′的最右端时,电流表为 0.3 A,电压表示数为 9 V。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器R′串联,电压表测R′两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当开关S闭合,R′的滑片从右端往左移动的过程中,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,定值电阻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,滑动变阻器R′两端的电压变小,即电压表的示数变小;(2)当滑片P在R′的最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,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===0.3A,电压表的示数:U′=IR′=0.3A×30Ω=9V。
故答案为:变大;变小;0.3;9。
32、如图甲所示电路中,电压表V1和V2的示数之比为1:3,则定值电阻R1:R2= 1:2 ;若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电流表A1、A2的示数之比为 2:3 。
【解答】解:由图甲所示电路图可知,两电阻串联,通过两电阻的电流I相等,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测两电阻总电压,由I=可知,U=IR,则:UV1=IR1,UV2=I(R1+R2),
已知:V1和V2的示数之比为1:3,则:IR1:I(R1+R2)=1:2;解得:R1:R2=1:2;
由图乙所示电路图可知,两电阻并联,它们两端电压U相等,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测干路电流,则====。故答案为:1:2;2:3。
33、小明设计了一种测量未知电阻Rx的实验方案,并选择了合适的器材,测量电路如图所示,电源电压不变,滑动变阻器最大阻值未知,在A、B两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻Rx,请完成相关实验内容。
(1)将 未知电阻Rx (选填“电阻箱”或“未知电阻Rx”)接入A、B两点间。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下 电压表示数 。
(3)断开开关,取下A、B间的元件,将 电阻箱 (选填“电阻箱”或“未知电阻Rx”)接在A、B两点间。
(4)闭合开关,调节电阻箱(选填“电阻箱”或“滑动变动器”)使电压表示数保持不变。
(5)读出 电阻箱 ,即可知道Rx的阻值。
【解答】解:(1)将未知电阻Rx接入A,B两点间;(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一合适位置,记下电压表示数;(3)断开开关,取下A,B间的元件,将电阻箱接在A,B两点间;(4)闭合开关,调节电阻箱,使电压表示数保持不变;(5)读出电阻箱示数,即可知道Rx的阻值。
故答案为:(1)未知电阻Rx;(2)电压表示数;(3)电阻箱;(4)电阻箱;电压表示数保持不变;(5)电阻箱。
34、在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变,电阻R2为15欧。
求:①电流表A2的示数I2。②闭合开关S时,若电流表A1的示数变化了0.6A,则电阻R1的阻值。
【解答】解:①由电路图可知,S断开时,电路为R2的简单电路,电流表A2测电路中的电流,
则电流表A2的示数:I2===0.4A;②由电路图可知,S闭合时,两电阻并联,A2测R2的电流,A1测干路电流,因并联电路独立工作、互不影响,所以,通过电阻R2的电流不变,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,闭合开关S时,电流表A1示数的变化量即为通过R1的电流I1=0.6A,因并联电路各支路两端的电压相等,所以,电阻R1的阻值:R1===10Ω。答:①电流表A2的示数为0.4A;②电阻R1的电阻为10Ω。
35、在如图甲所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω.闭合电键S,电流表A1和A2的示数分别为0.6A、1A.求:
(1)电源电压U;(2)变阻器连入电路的阻值R2;
(3)若移动滑片P到某位置时,发现一电流表的示数如图乙所示,求:此时电路中的总电阻R。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流。(1)由于并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得:电源电压:U=U2=U1=I1R1=0.6A×20Ω=12V;(2)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过变阻器的电流:I2=I﹣I1=1A﹣0.6A=0.4A,则变阻器连入电路的阻值:R2===30Ω;(3)电流表A1测定值电阻R1支路的电流,则A1示数是不变的;所以,移动滑片P到某位置时,图乙所示电流表是A2的示数,由于干路电流一定大于0.6A,所以干路上的电流表的量程是0~3A,其示数为1.2A,即干路的电流为1.2A,由I=可得,电路中的总电阻:R===10Ω。
答:(1)电源电压为12V;(2)变阻器连入电路的阻值为30Ω;
(3)若滑片P移到某位置时,电流表A的示数为1.2A,则此时电路中的总电阻为10Ω。
36、在图1所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1为30欧,电阻R2为10欧。闭合开关S时,图中电流表示数如图2所示。求:
(1)电源电压U0;(2)电阻R1两端的电压Ul;
(3)若用电阻R0替换R1、R2中的一个,替换后使电路中AB两点间的电压与BC两点间的电压之比UAB’:UBC'为1:2,写出替换的是图1中哪个电阻,并求出R0阻值。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。(1)由图2可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电路中的电流I=0.3A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,电源电压:U0=I(R1+R2)=0.3A×(30Ω+10Ω)=12V。
(2)由I=可得,电阻R1两端的电压:U1=IR1=0.3A×30Ω=9V。
(3)因串联电路中各处的电流相等,且UAB’:UBC'=1:2,所以,AB两点间和BC两点间的阻值之比:===,若R0替换R1时,RAB=R0、RBC=R2,则R0=R2=×10Ω=5Ω,此时电路中的电流:I′===0.8A>0.6A,故此种情况不可能;
若R0替换R2时,即RAB=R1、RBC=R0,则R0=2R1=2×30Ω=60Ω,
此时电路中的电流:I′==≈0.13A<0.6A,故此种情况可能。
综上可知,电阻R0替换R2,R0阻值为60Ω。
答:(1)电源电压为12V;(2)电阻R1两端的电压为9V;(3)电阻R0替换R2,R0阻值为60Ω。
在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω
1A”字样,将一个表盘如图(b)所示的电压表并联在电路中。闭合开关S,通过R1的电流为0.6安。
①求R1两端的电压U1。②求滑动变阻器R2的阻值。
③在移动滑动变阻器滑片P过程中,电压表示数的变化量△U为8伏。请判断电压表并联在 R1 两端(选填“R1”、“R2”或“电源”),求滑动变阻器R2的阻值范围。
【解答】解:①由图知,电阻R1与滑动变阻器R2串联;由I=可得,R1两端的电压:
U1=IR1=0.6A×10Ω=6V;②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﹣U1=18V﹣6V=12V,滑动变阻器R2的阻值:R2===20Ω;③在移动滑动变阻器滑片P过程中,电压表示数的变化量△U=8V,则电压表不能并联在电源两端,当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流:I′===A,此时两电阻两端的电压分别为:U1′=I′R1=A×10Ω≈1.6V,U2′=I′R2大=A×100Ω≈16.4V,
由滑动变阻器R2的铭牌可知,电路中的最大电流为1A,此时R1两端的电压:U1″=I″R1=1A×10Ω=10V,R2两端的电压:U2″=U﹣U1″=18V﹣10V=8V;a、若电压表并联在滑动变阻器R2两端,电压表的最大示数可以达到15V,电路中的电流最大时,电压表的示数最小为8V,则电压表示数的变化量△U=15V﹣8V=7V,此种情况与题意不符;b、若电压表并联在R1两端,最小电压为1.6V,电路中的电流最大时,电压表的示数最大为10V,则电压表示数的变化量△U=10V﹣1.6V=8.4V(可为8V),此种情况与题意相符,则滑动变阻器接入电路中的最小阻值(此时电流最大):R2小===8Ω,所以,滑动变阻器R2的阻值范围为8Ω~100Ω。
答:①R1两端的电压为6V;②滑动变阻器R2的阻值为20Ω;
③R1;滑动变阻器R2的阻值范围为8Ω~100Ω。
38、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关系图象如图所示。
(1)电源电压。(2)R1的阻值。(3)滑动变阻器R2的最大阻值。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器的滑片P位于左端时,R2接入电路中电阻为零,电路中的电流最大,R1两端的电压最大即为电源的电压,R2两端的电压为0,由图象可知,A为滑动变阻器R2的U﹣I关系图象,B为电阻R1的U﹣I图象,且电源的电压U=U1=18V;(2)由图象可知,滑片位于右端时,电路中的电流I=0.9A,R1两端的电压U1=18V,由I=可得,R1的阻值:R1===20Ω;(3)当滑片P位于右端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图象可知,电路中的最小电流I′=0.2A,R2两端的电压U2=14V,则滑动变阻器的最大阻值:R2===70Ω。
答:(1)电源电压为18V;(2)R1的阻值为20Ω;(3)滑动变阻器R2的最大阻值为70Ω。
39、室内空调和电冰箱等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω
3A”字样。Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压为5V,请完成下列小题。
(1)将此电路放入温度为30℃的环境中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,求电流表的示数。
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(3)求此电路能测量的最高环境温度为多少?
【解答】解:由电路图可知,R与Rt串联,电流表测电路中的电流。
(1)由图乙可知,温度为30℃时,热敏电阻的阻值为300Ω,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===0.0125A;
(2)由图乙所示图象可知,温度为40℃时,热敏电阻阻值为200Ω,由电路中电流表的量程可知,电路中的最大电流0.02A,此时电路中的总电阻:R总===250Ω,
则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:R小=R总﹣Rt′=250Ω﹣200Ω=50Ω;
(3)由图象可知,热敏电阻的阻值越小,环境温度最高,结合2小题可知,当电路中电流最大为0.02A时,电路中的总电阻为250Ω最小,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,热敏电阻的阻值最小,则Rt小=R总小﹣R滑大=250Ω﹣150Ω=100Ω,由图乙可知其工作的最高环境温度50℃。
答:(1)将此电路放入温度为30℃的环境中,使滑动变阻器接入电路的电阻为100Ω时,电流表示数为0.0125A;
(2)环境温度为40℃时要保证整个电路元件安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值为50Ω;
(3)此电路能测量的最高环境温度为50℃。
40、在图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1=10Ω.闭合开关后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A。
(1)通过R2的电流是多少?(2)电源电压是多少?(3)R2的电阻是多少?
【解答】解:由电路图知:两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测电阻R1所在支路电流;(1)根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知:通过电阻R2的电流:
I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A;
(2)由I=得电源电压:U=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
(3)由I=得电阻R2的阻值:R2===15Ω;
答:(1)通过R2的电流是=0.2A;(2)电源电压是3V;(3)R2的电阻是15Ω。
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精品试卷·第
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电流与电压、电阻的关系
1、如图所示,开关闭合;两个灯泡都不发光,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路故障可能是( )
A.灯泡L1、L2灯丝断了
B.L1灯丝断了
C.灯泡L2开路
D.灯泡L1短路
第1题图
第2题图
第3题图
2、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作。一段时间后,发现电路中至少有一个电表的示数变大,若故障发生在电阻R1、R2上,其他元件仍保持完好,下列说法正确的是( )
A.可能是R1短路,且只有电流表示数变大
B.可能是R2短路,且两表示数均变大
C.可能是R2断路,且两表示数均变大
D.将R1、R2位置互换,若电压表示数变大,则一定是R2短路
3、某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。已知电源电压恒为4.5V不变,小灯泡标有“2.5V”字样,他记录的实验数据如下表所示。关于该同学的实验,下列说法合理的是( )
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
A.电路图中a是电压表,b是电流表
B.小灯泡正常发光时的电阻是8.1Ω
C.滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
D.闭合开关后,滑片P向左移,小灯泡的电阻减小
4、如图所示的实验电路图,不能够测出定值电阻Rx阻值的电路是( )
A.
B.
C.D.
5、现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了比较它们的阻值大小,小明设计了如图所示的四种电路,其中可行的是( )
A.①②
B.②③④
C.①②③
D.①③④
6、如图所示,左图是小灯泡L和电阻R连接电路图,右图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象,当电流表的示数为0.35A时,此时( )
A.灯L的两端的电压为3V
B.灯L电阻为8Ω
C.R的电阻为10Ω
D.R的两端电压为1V
第6题图
第7题图
7、如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关S,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图象如图乙,下列说法正确的是( )
A.电源电压为1V
B.R1阻值为1.8Ω
C.滑动变阻器
最大电阻值是5Ω
D.当电流表为0.4A时,滑动变阻器接入电路的电阻为2.5Ω
8、如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U关系如图乙所示,则下列选项正确的是( )
①R1的阻值为10Ω
②变阻器R2的最大阻值为20Ω
③电源电压为3v
④电流表示数为0.2A时,R2的阻值为5Ω
R有①②正确
B.只有①③正确
C.只有①②④正确
D.都正确
第8题图
第9题图
第10题图
9、某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.该导体的电阻随电压的增大而增大
B.该导体的电阻随电流的增大而增大
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
10、如图是某研究性学习小组自制的电子秤原理图,它利用电压表的示数来指示物体的质量。托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起,托盘和弹簧的质量不计,OA间有可收缩的导线,当盘中没有放物体时,电压表的示数为0.已知电阻R0=5Ω,滑动变阻器最大阻值为15Ω,电源电压U=3V,电压表的量程为0~3V.现将1kg的物体放在托盘中,滑片刚好指在距R上端处(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内),以下正确的是( )
A.将1kg的物体放在托盘中时,电压表的示数为1.5V
B.该电子秤能测量的最大质量是2.25kg
C.最大质量数应标在电压表2.5V的位置上
D.最大质量数应标在电压表3V的位置上
11、如图所示,滑动变阻器的最大电阻为60Ω,R2的电阻为40Ω,电源电压为10V保持不变,当滑动变阻器的滑片从a滑到b时,电压表的示数变化范围是( )
A.4V~0V
B.10V~6V
C.10V~4V
D.6V~0V
第11题图
第14题图
第15题图
12、两只定值电阻,甲标有“10Ω1A”,乙标有“15Ω0.6A”,把它们串联起来,两端允许加上的最高电压是( )
A.10V
B.15V
C.19V
D.25V
13、某同学在只有电流表或电压表的情况下想测量未知电阻Rx的阻值,其中电源电压未知,定值电阻R0已知,下列电路中,不能出测出Rx阻值的是( )
A.B.
C.D.
14、如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1,L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是3:5,此时灯L1、L2的电阻之比是( )
A.5:3
B.3:5
C.3:2
D.2:3
15、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
16、如图所示,坐位体前屈是常见的体育项目。学校物理兴趣小组的同学,对体前屈装置进行了改进,通过电表示数变化知道成绩情况。当连续推动挡板,使挡板移动相同距离,电表刻度变化也相同的电路是( )
A.B.
C.D.
17、如图所示电路,电源电压保持不变。只闭合开关S时,电流表、电压表的示数分别为I1、U1;同时闭合开关S、S1时,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,下列判断正确的是( )
A.U1>U2
B.U1=U2
C.I1<I2
D.I1>I2
第17题图
第18题图
第19题图
第20题图
18、如图电源电压保持不变,R1=7Ω,R2=8Ω,S闭合,电压表示数为4V,则电源电压为( )
A.2.5
V
B.7.5
V
C.14
V
D.3.5
V
19、用一个导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b(a和b互相连接),a比b的横截面积大,将它们接入电路中,如图所示,通过a、b电流分别为Ia,Ib,a、b两端电压分别为Ua,Ub,则下列说法正确的是( )
A.Ia>Ib
Ua=Ub
B.Ia<Ib
Ua=Ub
C.Ia=Ib
Ua>Ub
D.Ia=Ib
Ua<Ub
20、如图所示,电源电压保持不变,R3=2R2,当闭合S1断开S2时,R1两端的电压为10V,当断开S1闭合S2时,R1两端的电压为8V,则R1:R2为( )
A.4:5
B.3:2
C.3:1
D.5:4
21、如图是自动测量油箱的油量装置图。其中R′是定值电阻,R是弧形变阻器,它的金属滑片与是金属杠杆的一端,下列判断正确的是( )
A.油量表是电流表改装而成的
B.R和R′是并联的
C.油位越高,通过R的电流越小
D.油位越低,R两端的电压越小
第21题图
第22题图
22、双选如图是电阻甲和乙的I﹣U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.甲和乙均是定值电阻
B.当乙两端电压为
2.5V,其电阻值为
5Ω
C.将甲和乙串联,若电流为
0.3A,则它们两端的电压为3V
D.若甲和乙并联,若电压为
1V,则它们的干路电流为
0.4A
23、小明想测定标有:“3.8V”小灯泡正常发光时(阻值约为10Ω)的电阻,准备器材如下:学生电源(有3、6、12V三档)、电阻R1=5Ω、两块电流表(0~0.6~3A)、两只滑动变阻器(A、“5Ω
2A”、B、“10Ω1
A”)。请完成下列实验:
(1)请根据图甲中的电路,将图乙中实物电路补充完整。
(2)在这个实验中,你认为小明选用学生电源的
V档,选择
(选填“A”或“B”)滑动变阻器。
(3)小明为了更快的完成实验,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某一位置时,记录了电流表A1、A2示数分别为I1、I2,按他的测量方法写出计算灯泡电阻的表达式RL=
;你认为这种做法是否正确吗?
,理由是
。
24、图甲是小明研究小灯泡电阻的实验电路图,图乙是小华同学据实验数据绘出的U﹣I图。小灯泡标有“2V”字样,滑动变阻器R标有“20Ω1A”字样。
(1)闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片移到
端。该实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和
;
(2)小明闭合开关后发现灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,故障原因可能是
;
(3)小灯泡正常发光时,灯丝的电阻为
;
(4)同桌小华想用小明的实验器材测未知电阻Rx的阻值,但他发现电压表已经损坏而无法使用,经过思考后,他从物理老师那里借采了一只定值电阻Ro、两只开关和若干导线。
①请你利用小华手边现有的器材,在右图方框内(图丙)为小华计一个测量未知电阻阻值的实验电路图。
②写出Rx的表达式:Rx=
。
25、如图甲所示,闭合开关S,此时电路中的三个小灯泡
(选填“串联”或“并联”),若电压表V1和V2的示数之比为1:1,则灯L1和L3电阻之比为
。若将电压表V1、V2改为电流表A1、A2,如图乙所示,则电流表A1、A2的示数之比为
。
第25题图
26、如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图乙,根据图象可知:电源电压为
V,R1的阻值为
Ω.当滑动变阻器滑片在中点时,电流表的示数为
A.若滑片从右端向左端匀速滑动时,电压表V2指针偏转的速度
(变大/变小/不变,下同),电流表A指针偏转的速度
。
第26题图
第27题图
第28题图
27、如图所示,若甲、乙两表为电压表,当开关S闭合时,两个电压表的示数之比为U甲:U乙=5:2,则电阻R1:R2=
。将甲、乙两表改为电流表,且把S断开,则两个电流表的示数之比I甲:I乙=
。
28、如图甲所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由一端移到另一端时,测得其中一电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。
(1)电源的电压为
V,R1的阻值为
Ω。
(2)当滑动变阻器的滑片P位于中点时,电压表V1的示数为
V。
(3)若实验过程中电压表V1与V2示数的比值变小,则可以推断滑片P在向
端移动。(选填“a”或“b”)
29、有两只电阻,R1=3Ω,R2=6Ω,若把它们串联后接到电压为9V的电源上,这两只电阻两端的电压之比为U1:U2=
,若将它们并联后接到同一电源上,则通过它们的电流强度之比为I1:I2=
。
30、若甲和乙两灯的额定电压均为6V,如图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的图象。现将两灯串联后接在某一电路中,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电源两端电压为
V。
第30题图
第31题图
第32题图
31、如图所示的电路中,电源电压为12V(恒定不变),定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R′上标有“30Ω
2A”字样,当开关S闭合,R′的滑片从右端往左移动的过程中,电流表是数逐渐
,电压表示数
,当滑片P在R′的最右端时,电流表为
A,电压表示数为
V。
32、如图甲所示电路中,电压表V1和V2的示数之比为1:3,则定值电阻R1:R2=
;若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电流表A1、A2的示数之比为
。
33、小明设计了一种测量未知电阻Rx的实验方案,并选择了合适的器材,测量电路如图所示,电源电压不变,滑动变阻器最大阻值未知,在A、B两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻Rx,请完成相关实验内容。
(1)将
(选填“电阻箱”或“未知电阻Rx”)接入A、B两点间。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下
。
(3)断开开关,取下A、B间的元件,将
(选填“电阻箱”或“未知电阻Rx”)接在A、B两点间。
(4)闭合开关,调节
(选填“电阻箱”或“滑动变动器”)使
。
(5)读出
,即可知道Rx的阻值。
34、在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变,电阻R2为15欧。
求:①电流表A2的示数I2。
②闭合开关S时,若电流表A1的示数变化了0.6A,则电阻R1的阻值。
35、在如图甲所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20Ω.闭合电键S,电流表A1和A2的示数分别为0.6A、1A.求:
(1)电源电压U;(2)变阻器连入电路的阻值R2;
(3)若移动滑片P到某位置时,发现一电流表的示数如图乙所示,求:此时电路中的总电阻R。
36、在图1所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1为30欧,电阻R2为10欧。闭合开关S时,图中电流表示数如图2所示。求:
(1)电源电压U0;(2)电阻R1两端的电压Ul;
(3)若用电阻R0替换R1、R2中的一个,替换后使电路中AB两点间的电压与BC两点间的电压之比UAB’:UBC'为1:2,写出替换的是图1中哪个电阻,并求出R0阻值。
37、在图(a)所示的电路中,电源电压为18伏不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“100Ω
1A”字样,将一个表盘如图(b)所示的电压表并联在电路中。闭合开关S,通过R1的电流为0.6安。
①求R1两端的电压U1。②求滑动变阻器R2的阻值。
③在移动滑动变阻器滑片P过程中,电压表示数的变化量△U为8伏。请判断电压表并联在
两端(选填“R1”、“R2”或“电源”),求滑动变阻器R2的阻值范围。
38、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关系图象如图所示。
(1)电源电压。(2)R1的阻值。(3)滑动变阻器R2的最大阻值。
39、室内空调和电冰箱等家用电器中的温度传感器,是利用热敏电阻随温度变化而变化的特性工作的。如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为0~0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω
3A”字样。Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压为5V,请完成下列小题。
(1)将此电路放入温度为30℃的环境中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R=100Ω,求电流表的示数。
(2)若环境温度为40℃时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
(3)求此电路能测量的最高环境温度为多少?
40、在图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1=10Ω.闭合开关后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A。
(1)通过R2的电流是多少?(2)电源电压是多少?(3)R2的电阻是多少?
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精品试卷·第
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