浙教版科学八上第四章 第6节 电流与电压、电阻的关系同步练习(中等难度)

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名称 浙教版科学八上第四章 第6节 电流与电压、电阻的关系同步练习(中等难度)
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科目 科学
更新时间 2021-07-29 00:00:00

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浙教版科学八上第四章 第6节 电流与电压、电阻的关系同步练习(中等难度)
一、单选题
1.(2021八下·余姚竞赛)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从最右端滑到最左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是(  )
A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图象
B.电源电压为16V
C.R1的阻值是20Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】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)根据电压变化的范围进行判断,定值电阻两端电压不会等于零;
(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。根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压。
(3)从图像中找到对应的电压和电阻,根据欧姆定律求出R1的阻值
(4)从图像中找到最小电流和变阻器的电压,根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值。
【解答】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。
A.当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,
由图象可知,A为滑动变阻器R2的I-U关系图象,B为电阻R1的I-U图象,故A错误;
B.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,
由I-U图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电源电压:U=U1+U2=14V+4V=18V,故B错误;
C.由I-U图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,
定值电阻R1的阻值,故C正确;
D.当最小电流为0.2A时,电压表V2的示数为14V,此时变阻器的阻值最大;
则变阻器的最大阻值为:,故D错误。
故选C。
2.(2021八下·余姚期中)如图所示电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P从a点滑到b点过程中,电流表的示数从Ia变为Ib。下列各图中,能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据图片确定a点和b点时变阻器的阻值变化,进而判断通过它们的电流大小变化,最后根据“串联电路中电压与电阻成正比”分析电压表的示数变化规律。
【解答】根据图片可知,定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测R的电压,电流表测总电流。
当滑片P从a点滑到b点过程中,变阻器的阻值变大,那么通过电路的电流变小,因此在图像中,Ia在右,Ib在左;
在从b到a的过程中,电流不断变大,则变阻器的阻值变小。根据串联电路的分压规律可知,电压表的示数逐渐变小,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
3.(2021八下·余姚期中)如图所示电路中,电源电压为3V且保持不变,R=10Ω,滑动变阻器的最大阻值R′=20Ω。当开关S闭合后,在将滑动变阻器的滑片由B端移动到A端的过程中,电流表示数的变化是由(  )
A.0.1A~0.3A B.0A~0.1A
C.0.3A~0.1A D.0.3A~0A
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先分析滑片移动时电路的串并联情况,然后计算出总电阻,最后根据欧姆定律计算出总电流即可。
【解答】根据图片可知,当滑片在B端时,定值电阻R与变阻器串联。
此时总电流为:;
当滑片在A端时,变阻器的阻值为零,只有定值电阻R,
此时的总电流为:;
则电流表的示数变化范围为0.1A~0.3A。
故选A。
4.(2021八下·余姚期中)在图所示的电路中,R1=15欧,滑动变阻器R2标有“10Ω 2A”字样,闭合电键S,电路元件完好.当滑片向右移动时,若电压表V1的示数与电流表A示数的比值为K1,电压表V2的示数与电流表A示数的比值为K2,下列判断中正确的是(  )
A.K1变大,K1〈K2 B.K2变大,K1〉K2
C.K2变小,K1〉K2 D.K1不变,K1〈K2
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据分析电压表和电流表的比值的意义,根据滑片的移动方向确定阻值的大小变化;根据题目条件比较二者阻值的大小即可。
【解答】根据图片可知,电压表V1测R1的电压,电流表测通过R1的电流,
由可知,电压表V1的示数和电流表的示数的比值K1=R1;
电压表V2测R2的电压,电流表测通过R2的电流,
由可知,电压表V2的示数和电流表的示数的比值K2=R2;
当滑片向右移动时,R1的阻值不变,即K1不变;R2的阻值增大,则K2变大。
由于15Ω>10Ω,
因此R1>R2;
即K1>K2。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.(2021八下·浙江期末)如图所示的电路中,电源电压6 V保持不变,定值电阻阻值为10 Ω,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,当开关闭合,滑片由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
B.电压表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2 V
D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.2 A
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据滑片移动方向确定电阻变化,进而判断电流变化,然后根据U=IR分析电压表的示数变化;
(2)根据公式分析;
(3)当滑片移动到中点时,首先根据计算出总电流,再根据U=IR计算出电压表的示数;
(4)当滑片移动到a点时,变阻器接入的阻值为零,此时只有定值电阻,根据计算电流表的示数即可。
【解答】根据图片可知,定值电阻R与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压。
当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,变阻器的阻值变小,那么总电阻变小,总电流变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大,故A错误;
电压表测定值电阻的电压,电流表测通过定值电阻的电流,根据可知,两个电表的示数之比就是定值电阻R,因此它们的比值不变,故B正确;
当滑片移动到中点时,总电流;
此时电压表的示数:U=IR=0.3A×10Ω=3V,故C错误;
当滑片移动到a点时,变阻器接入的阻值为零,此时只有定值电阻,此时电流表的示数:,故D错误。
故选B。
6.(2021八下·台州开学考)以下关于研究“电流与电阻的关系”实验的说法正确的是(  )
①闭合开关前,移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用
②闭合开关后,移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变
③闭合开关后,移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流保持不变
④闭合开关后,移动滑片P的目的是多次测量取平均值减少误差
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据“探究电流与电阻关系”的实验设计思想、实验过程和结论分析判断。
【解答】①闭合开关前,移动滑片P到最右端,此时变阻器的阻值最大,可以防止电流过大烧坏用电器,故①正确;
②探究电流与电阻的关系时,需要控制电阻两端的电压相等而改变电阻的阻值,故②正确;
③④闭合开关后,移动滑片P的作用是控制通过电阻的电压保持不变,故③、④错误。
故选A。
7.(2021八下·杭州开学考)如图甲所示,电源电压恒为3V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度变化如图乙所示。闭合开关S,通过分析,下列说法错误的是(  )
A.图甲中的R0有保护电路的作用
B.温度为40℃时,电流表的示数为0.1A
C.温度升高时,电压表的示数会变小
D.温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)如果电路中没有R0,那么当热敏电阻为零时会发生短路;
(2)根据乙图确定40℃时热敏电阻的阻值,然后根据R总=R+R0计算出总电阻,最后根据计算出电流表的示数;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,根据乙图判断热敏电阻的阻值变化即可;
(4)根据公式和图乙分析判断。
【解答】A.图甲中的R0有保护电路的作用,故A正确不合题意;
B.温度为40℃时,热敏电阻R=20Ω,
此时的总电阻R总=R+R0=20Ω+10Ω=30Ω;
电流表的示数为: ,故B正确不合题意;
C.温度升高时,热敏电阻R的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,电压表的示数会变小,故C正确不合题意;
D.电压表测R的电压,电流表测R的电流,根据可知,电压表与电流表示数的比值等于R的阻值。当温度降低时,R的阻值增大,那么电压表与电流表示数的比值增大,故D错误符合题意。
故选D。
8.小明在按如图所示电路进行“伏安法测定导体电阻”的实验,电源使用二节新干电池,被测电阻的阻值约为5 Ω,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1.5 A”,电路连接正确,其实验数据记录如表所示,其中一组数据有拼凑的嫌疑,该组数据的实验序号是(  )
实验序号 A B C D
电压(V) 2.4 1.8 1.2 0.6
电流(A) 0.48 0.36 0.24 0.12
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先根据R总=Rx+R计算出串联电路的总电阻,然后根据表格中的电流分别计算出总电阻,二者进行比较,如果后者大于前者,那么数据肯定是假的。
【解答】当变阻器全部使用时,串联电路的总电阻:R总=Rx+R=5Ω+10Ω=15Ω;
两节干电池串联时总电压为3V;
根据公式计算出表格中四组数据对应的总电阻,
分别为:6.25Ω、8.33Ω、12.5Ω、25Ω;
因为25Ω>20Ω,
所以D组数据肯定是拼凑的。
故选D。
9.(华师大版初中科学八年级下学期4.5 欧姆定律(第4课时)伏安法测电阻)小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2 Ω,电压表的量程为3 V,电流表的量程为3 A。测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10 Ω,则他在测量中所出现的错误可能是(  )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按15 V量程读数,电流表按3 A量程读数
D.电压表按15 V量程读数,电流表按0.6 A量程读数
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据伏安法测电阻的实验过程,现象和结论分析判断。
【解答】A.电压表和电流表的位置接反了,那么电压表的示数等于电源电压,而电流表的示数几乎为零,故A错误;
B.即使不计算电阻的平均值,测量出的电阻也不会相差5倍,故B错误;
C.电压表按15 V量程读数,因为15V的量程是3V量程的5倍,所以读出的电压表就是实际电压值的5倍,而电流表的示数不变,根据可知,计算出的电阻值就是原来的5倍,即2Ω×5=10Ω,故C正确;
D.电压表按15 V量程读数,那么电压值是原来的5倍;电流表按0.6 A量程读数,那么电流值是原来的.根据可知,计算出的电阻应该是2Ω 的25倍,也就是50Ω,故D错误。
故选C。
10.(华师大版初中科学八年级下学期4.5 欧姆定律(第4课时)伏安法测电阻)如图所示的是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据公式可知,测量电阻,关键是测量电压和对应的电流,据此分析判断即可。
【解答】A.电压表不应该与R串联,电流表不应该与R并联,故A错误;
B.电压表测电源电压,无法测量出R两端的电压,只能测量出通过它的电流,故B错误;
C.电压表与R并联测它的电压,电流表与R串联,测通过R的电流,因此可以测出它的电阻,故C正确;
D.电压表可以测量出R的电压,但是电流表无法测量出通过R的电流,故D错误。
故选C。
11.(华师大版初中科学八年级下学期4.5 欧姆定律(第3课时)并联电路)如图所示,R1与R2并联在电源电压为3 V的电路中。只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A;同时闭合开关S1和S2,电流表的示数为0.5 A。则(  )
A.R1的阻值为60 Ω B.R2的阻值为15 Ω
C.通过R1的电流是0.5 A D.通过R2的电流是0.3 A
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电路图,分析电路的串并联关系和电表所测的物理量,然后利用欧姆定律和串并联电路的特点进行计算即可。
【解答】只闭合开关S1时,只有电阻R1工作,此时电流表测通过R1的电流;
则通过R1的电流为0.3A,故C错误;
同时闭合开关S1和S2,电阻R1与R2并联,此时电流表测干路电流;
那么通过电阻R2的电流:I2=I总-I1=0.5A-0.3A=0.2A,故D错误;
那么R1的阻值为:,故A错误;
那么R2的阻值为:,故B错误。
故选B。
12.(华师大版初中科学八年级下学期4. 5 欧姆定律 (第1课时) 一段电路中电流、电压和电阻的关系)通过人体电流过大会危及人的生命安全。两手间电阻约为2 kΩ;穿干燥胶鞋时,手与地之间电阻约为800 kΩ。如果分别加220 V电压,则前一种情况通过人体的电流约为后一种的(  )
A.2倍 B.400倍 C.220倍 D.800倍
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据分析电流和电阻的定量关系,然后通过人体的两个电流之比即可。
【解答】根据欧姆定律可知,当电压相等时,通过导体的电流与电阻成反比。
那么得到:。
则前一种情况通过人体的电流约为后一种的400倍。
故选B。
13.(华师大版初中科学八年级下学期4. 5 欧姆定律 (第1课时) 一段电路中电流、电压和电阻的关系)用如图所示的电路来研究一段电路中电流跟电阻的关系,其中滑动变阻器R′在这个实验中的主要作用是(  )
A.改变电路中的电阻,保护电阻R
B.改变电路中的电流和电压
C.当改变电阻R时,调节R′使电压表的示数保持不变
D.当改变电阻R时,调节R′使电流表的示数保持不变
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据探究电流与电阻关系实验的设计思路和过程分析判断。
【解答】探究电流与电阻关系的实验中,要改变电阻而控制电阻的电压相等。当换用不同的电阻后,它两端的电压会发生改变,通过移动滑动变阻器的滑片,从而使电压表的示数始终保持不变,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
14.(华师大版初中科学八年级下学期4. 5 欧姆定律 (第1课时) 一段电路中电流、电压和电阻的关系)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案:
甲:多节干电池串联接入MN。
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN。
丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN。
可行的方案是(  )
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,根据串联电路的分压规律以及“电流与电阻的反比关系”分析即可。
【解答】研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压。
甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行;
丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN,定值电阻R′的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,方法可行;
综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。
故选D。
15.(2020八上·温州期末)以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是(  )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.连接电表时,应先选小量程
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据“伏安法测电阻”的实验过程、现象和结论分析。
【解答】A.连接电路时,应先断开开关,防止电路时通时断,造成电表等损坏,故A错误;
B.连接电表时,应先用大量程试触,根据试触情况选择量程,故B错误;
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处,防止电流过大烧毁用电器,故C正确;
D.计算电阻时,应先计算电压与电流的比值,也就是电阻值,然后再求它们的平均数,故D错误。
故选C。
16.(2020九上·余杭期末)如图所示电路中,电源电压为12V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。以下说法正确的是(  )
A.当滑片P在a端时,电压表的示数为12V
B.当滑片P在a端时,电流表的示数最小
C.当滑片P在b端时,电路的总功率最大
D.当滑片P在b端时,电压表的示数为10V
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】当滑片在a端时,变阻器R2与R1串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
(1)根据U总=U1+U2判断;
(2)根据总电阻的大小分析总电流的大小;
(3)根据公式判断总功率的大小;
(4)当滑片在b端时,首先根据计算出总电流,再根据U2=I2R2计算电压表的示数。
【解答】当滑片在a端时,变阻器R2与R1串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
A.总电压为12V,根据U总=U1+U2可知,电压表的示数肯定小于12V,故A错误;
B.当滑片在a端时,此时变阻器的阻值为零,根据R总=R2+R1可知,此时的总电阻最小,而总电流最大,故B错误;
C.当滑片P在b端时,变阻器的阻值最大,那么总电阻最大,根据可知,此时总功率最小,故C错误;
D.当滑片P在b端时,总电流;
那么此时电压表的示数为:U2=I2R2=0.2A×50Ω=10V,故D正确。
故选D。
17.(2020九上·西湖期末)如图所示是一位同学已经连接好的电路。闭合开关,将滑动变阻器的滑片向B端移动的过程中,下列分析正确的是(  )
A.电流表的示数逐渐增大
B.电压表的示数逐渐增大
C.小灯泡的亮度越来越小
D.滑动变阻器连入的电阻越来越小
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据滑片的移动方向确定阻值变化,再根据欧姆定律判断电流表和电压表的示数变化。
【解答】根据图片可知,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡电压,电流表测总电流。
当滑片向B端移动时,变阻器的阻值变大,那么总电阻变大,总电流变小,即电流表的示数变小,故A、D错误;
电流变小,根据U=IR可知,灯泡的电压变小,即电压表的示数变小,故B错误;
通过灯泡的电流变小,那么灯泡的亮度变小,故C正确。
故选C。
18.(2020八上·余杭期末)小金进行课外实验探究时,发现了一些有趣的实验现象,如图所示:
①根据电路图,连接电路(钨丝由一个白炽灯除去玻璃罩制成);
②闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光;
③向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,钨丝不发光;
④用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,移除酒精灯后,小灯泡L逐渐恢复亮度。
下列分析正确的是(  )
A.步骤②可推得,通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
B.步骤③可推得,钨丝的电阻增大了
C.步骤④可推得,给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.本实验可推得,钨丝的电阻随温度的升高而增大
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据串并联电路的电流特点判断;
(2)(3)根据电流和电阻的反比关系判断;
(4)根据实验现象分析结论。
【解答】A.根据图片可知,灯泡L与钨丝串联,那么通过它们的电流相等,故A错误;
B.在步骤③中,小灯泡变亮,说明电流变大了,那么总电阻肯定变小了,即钨丝的电阻变小,故B错误;
CD.在步骤④中,给钨丝加热时,小灯泡亮度变小,那么通过电路的电流变小,因此电路电阻变大,即钨丝电阻变大,故C错误,D正确。
故选D。
19.(2020八上·西湖期末)小金用如图所示电路研究电流与电压的关系,为了改变定值电阻R两端电压,设计了以下四种方案,其中可行的方案个数是(  )
甲:换用可调节电压的学生电源接入MN
乙:两节新干电池与滑动变阻器串联接入MN
丙:两节新干电池先后与不同的定值电阻R’串联接入MN
丁:两节新干电池先后与不同规格的小灯泡串联接入MN
A.一个 B.两个 C.三个 D.四个
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】探究电流与电压的关系时,必须控制电阻相同而改变电阻两端的电压。
甲:电路里只有电阻R,改变电源电压,就是改变R两端的电压,故甲正确;
乙:滑动变阻器与电阻R串联,变阻器的阻值越大,它分担的电压越大,而电阻R的电压越小,故乙正确;
丙:不同的定值电阻R’与电阻R串联,与变阻器的效果相同,故丙正确;
丁:小灯泡的规格不同,那么电阻不同,与R串联后会分去不同的电压,从而改变R的电压,故丁正确。
那么正确的是四个。
故选D。
二、填空题
20.(2021·衢州)小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系,部分电路如图所示。
(1)图中M、N之间应连入   (填“定值电阻”或“小灯泡")。
(2)图中M、N之间若接人定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器两端的电压    (填变化情况)。
【答案】(1)定值电阻
(2)变小
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)探究通过导体的电流与电压的关系时,必须控制电阻不变而改变电压;灯泡的电阻随温度的升高而变大,据此分析解答;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此确定变阻器两端的电压变化。
【解答】(1)图中M、N之间应连入定值电阻。
(2)闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,变阻器的阻值减小,根据“在串联电路中,电压的分配与电阻成正比”的规律可知,滑动变阻器两端的电压变小。
21.(2021·婺城模拟)如图所示的电路,已知电流表的量程为0~0.6A.电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电源电压为6V,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片时,保证各元件不被烧坏。请回答:
(1)电路中电压表的最小示数是   V。
(2)滑动变阻器滑片移动过程中,先达到最大量程的电表是   。
【答案】(1)1
(2)电压表
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当变阻器R2的阻值最大时,通过电路的电流最小,电压表的示数最小。首先根据计算出总电流,再根据U1=I1R1计算电压表的示数。
(2)假设电压表先达到量程,根据欧姆定律计算出此时通过电流表的电流即可。
【解答】(1)根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R1的电压。
当变阻器R2的阻值最大时,通过电路的电流最小,电压表的示数最小。
此时的总电流;
电压表的最小示数为:U1=I1R1=0.1A×10Ω=1V。
(2)当电压表的示数为6V时,通过电路的电流:。
即此时电流表还没有达到量程;
那么先达到量程的电表是电压表。
22.(2021八下·余姚竞赛)如图所示电路中,电源电压不变,变阻器最大阻值R2=20Ω,闭合开关S,在移动变阻器滑片P的过程中,电流表的最小示数为0.3A,而电压表V1的最大示数与最小示数之比为5∶3,则电阻R1的阻值为   Ω,电源电压为   V,电路中的最大电流为   A。
【答案】30;15;0.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;分析电压表V1的最大示数和最小示数所对应的电阻,然后根据这个关系列式计算出R1的阻值;
(2)当变阻器的阻值全部使用时,电阻最大电流最小。首先根据R总=R1+R2计算出总电阻,再根据U总=I总R总计算出电源电压。
(3)当变阻器的阻值为零时,只有R1,此时电流最大,根据公式计算出最大电流。
【解答】(1)当变阻器的阻值为零时,只有R1,此时电压表V1的示数等于电源电压;当变阻器的阻值全部使用时,V2的示数最大,而V1的示数最小,即测R1的电压。
根据“串联电路中,电压的分配与电阻成正比”得到:;、

解得:R1=30Ω。
(2)电流表的最小电流为0.3A,则电源电压为:U总=I总R总=0.3A×(20Ω+30Ω)=15V;
(3)当变阻器的阻值为零时,只有R1,此时电流最大,
则最大电流为:。
23.(2021八下·鄞州期中)如图所示,是小明测量未知电阻Rx的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表的示数为I2。则Rx=   (用已知的物理量表示)。
【答案】
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据并联电路的电压和电路特点,结合欧姆定律分析解答。
【解答】当闭合开关S1和S2时,两个电阻并联,此时电流表测干路电流,电流表的示数为I1;当只闭合开关S1时,只有R0自己工作,电流表的示数为I2。
那么通过Rx的电流为:Ix=I1-I2;
Rx两端的电压:Ux=U2=I2R0;
则Rx的阻值:。
24.(2021八下·鄞州期中)在相距20
km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1 m输电线的电阻为0.01
Ω。现发现输电线在某处发生短路,为确定短路的位置,检修员利用电压表、电流表和电源连接成如图所示电路进行检测。当电压表的示数为1.5 V时,电流表示数为30 mA,则短路处距甲地一条输电线的电阻为   Ω,短路位置距甲地的距离为   km。
【答案】25;2.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据计算出两条导线的总电阻,再根据计算一条输电线的电阻;
(2)根据计算出短路位置距离甲地的距离。
【解答】(1)两条导线的总电阻;
一条输电线的电阻。
(2)短路位置距甲地的距离:。
25.(2021八下·浙江期末)如图所示电路中,电阻R1是20 Ω,电压表的示数是2 V,A2的示数是0.4 A。电阻R2的阻值   Ω,A1的示数为   A。
【答案】5;0.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先分析两个电阻的串并联关系,然后确定电表测量的物理量,最后根据串并联电路的电压和电流特点计算即可。
【解答】根据图片可知,电阻R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,A2测通过R2的电流。
根据并联电路的电压特点得到:U总=U1=U2=2V;
那么通过电阻R1的电流:;
则电流表A1的示数:I总=I1+I2=0.1A+0.4A=0.5A;
电阻R2的阻值。
26.(2021八下·浙江期末)如图所示,灯泡R1的电阻为50 Ω,滑动变阻器R2的最大电阻为200 Ω,电源电压为10 V保持不变,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片。不考虑灯泡电阻随温度变化因素。
(1)通过灯泡R1的最大电流是   。
(2)电压表的读数变化范围是   。
【答案】(1)0.2A
(2)0~8V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当变阻器的滑片在a端时,它接入的阻值为零,此时只有灯泡自己工作,根据计算通过灯泡的最大电流;
(2)当滑片在b端时,变阻器的阻值最大,首先根据计算出此时的总电流,再根据U2=I2R2计算电压表的示数。
【解答】(1)当变阻器的滑片在a端时,它接入的阻值为零,此时只有灯泡自己工作,
通过灯泡R1的最大电流:。
(2)当滑片在b端时,变阻器的阻值最大,此时电压表测变阻器的电压。
此时的总电流;
此时电压表的最大示数为:U2=I2R2=0.04A×200Ω=8V;
当变阻器的滑片在a端时,它接入的电阻为零,此时电压表的示数为零。
则电压表的示数变化范围为0~8V。
27.某同学测量额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电阻。
(1)他连接了如图甲所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是   。
(2)改正(1)中的错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如表所示。
电压U(V) 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I(A) 0.18 0.22 0.24 0.26 0.28
请完成下列问题:①小灯泡L正常发光时的电阻RL=   Ω;(结果保一位小数)
②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图乙所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8 V,则电流表的示数为   A。
【答案】(1)滑动变阻器
(2)8.9;0.18
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的接线方法“一上一下”分析判断;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;据此可知,两个相同的灯泡两端的总电压为1.8V,那么它们分得电压相同,应该是1.8V的一半,据此计算出灯泡电压,查表得到通过灯泡的电流即可。
【解答】(1)滑动变阻器应按一下一上接入电路中,原电路中将金属杆连入电路中是错误的。
(2)①由表中数据,小灯泡L正常发光时的电流为0.28A,
则此时它的电阻RL= = ≈8.9 Ω;
②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,
由串联分压原理,每个灯的电压为U=0.5×1.8 V=0.9 V,
由表中数据可得,电流表的示数为0.18 A。
28.小明利用图甲电路研究电流与电压的关系,其中滑动变阻器最大阻值为500 Ω,定值电阻R0阻值为10 Ω。闭合开关,当滑片从最右端慢慢向左移动,发现最初电压表指针几乎不动,直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转。继续左移,指针偏转角度迅速变大,即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中,要使滑片每移动一段距离,都能引起电压表示数较为明显的变化,应选择怎样的滑动变阻器?小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器,利用图乙进行如下实验:
①取3条长度都为100 cm的粗细均匀电阻丝A、B、C,阻值分别为1 Ω、20 Ω、400 Ω;
②将电阻丝A接入图乙电路,闭合开关,滑片P从最右端移到最左端,记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据,多次测量;
③分别用电阻丝B、C代替A,重复步骤②;
④处理相关数据,获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线a与接线柱M处的连接意外断开,此时示数为零的电表是   。
(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是   。
(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系,在A、B、C三条电阻丝中,你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。   。
【答案】(1)电压表
(2)电阻丝的阻值越大,电压表示数变化范围也越大
(3)B;图乙电路中,B电阻丝上的滑片移动时,电压表示数始终能发生较明显变化,且变化范围较大
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,当导线a与接线柱M意外断开时,电压表与电源负极的连接随之断开,此时它的示数应该是零,但是电流表有示数;
(2)根据丙图可知,无论使用啥样的电阻丝,当它们的阻值为零时,电压表的示数都相同,即等于电源电压。当电阻丝的阻值为最大为400Ω时,电压表的最小示数最小,即电压表的示数变化范围最大,据此分析判断;
(3)根据图丙可知,当电阻丝的电阻太小为1Ω时,电压表的示数没有明显变化;当电阻丝电阻为400Ω时最大,虽然电压表的示数有明显变化,但是调节范围太小;只有电阻为20Ω时,电压表有明显变化且调节范围较大,满足要求,据此分析解答。
【解答】(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线a与接线柱M处的连接意外断开,此时示数为零的电表是电压表。
(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是:电阻丝的阻值越大,电压表示数变化范围也越大;
(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系,在A、B、C三条电阻丝中,我认为选择B电阻丝最合适,理由是:图乙电路中,B电阻丝上的滑片移动时,电压表示数始终能发生较明显变化,且变化范围较大。
29.(华师大版初中科学八年级下学期 第四章 专题突破—电路故障)如图是小科同学探究小灯泡电阻时连接的实验电路,选用的小灯泡上标有“2.5 V”字样。
(1)闭合开关前,发现电路中有两个元件连接错误,请写出它们的名称:   。
(2)实验时,先将电压表的读数调节到   V,再逐渐   电压(选填“升高”或“降低”),测出灯泡在不同亮度时的电阻。通过分析计算结果,发现每次测量的电阻都不同,这是因为灯丝的亮度不同时,灯丝的   也不同。
【答案】(1)滑动变阻器、电压表
(2)2.5;降低;温度
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据电压表、电流表和滑动变阻器的连接规范分析判断;
(2)在实验过程中,为了防止实验过程中不小心将电压表的示数调到大于2.5V时,引起灯泡烧坏,所以应该先将灯泡两端的电压调到2.5V,再逐渐降低它的电压,记下对应的电流,计算出对应的电阻进行比较即可。灯丝两端的电压越高,它的温度越高,则灯丝的电阻越大。
【解答】(1)根据图片可知,电压表与灯泡并联时,它的“3”接线柱应该与电源的正极相连,但是却电源的负极相连,弄反了。滑动变阻器接线时应该“一上一下”,但是全部接了上面两个接线柱。
(2)实验时,先将电压表的读数调节到2.5V,再逐渐降低电压,测出灯泡在不同亮度时的电阻。通过分析计算结果,发现每次测量的电阻都不同,这是因为灯丝的亮度不同时,灯丝的温度也不同。
三、解答题
30.(2021八下·镇海期末)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端a处向左移到b处,记录滑片在a、b处电流表和电压表的示数并标于图乙中M、N两点。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值。
(2)电源电压和R1的阻值。
(3)将滑片P从b点再移至某处c点(图中未标出)的过程中,两电表示数变化量的比值将   (填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】(1)根据甲图可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
根据乙图可知,当滑片在b端时,此时变阻器全部接入电路,电阻最大,电流最小为0.2A,电压表的示数为8V,
则变阻器的最大阻值为:;
(2)根据U总=U1+U2得到:U总=0.2A×R1+8V ①;
当滑片在b处时,电压表示数为4V,电流表示数为0.4A;
根据U总=U1+U2得到:U总=0.4A×R1+4V ②;
①②联立解得:R1=20Ω,U总=12V。
电源电压为12V,R1的阻值20Ω。
(3)不变
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先分析电路的串并联关系以及电表所测的物理量,然后根据U总=U1+U2结合U=IR列出方程,联立计算出变阻器的最大阻值,电源电压和R1。
(2)根据(1)中的分析解答;
(3)根据根据U总=U1+U2结合U=IR分析两个电表示数变化量的比值变化即可。
【解答】(1)根据甲图可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
根据乙图可知,当滑片在b端时,此时变阻器全部接入电路,电阻最大,电流最小为0.2A,电压表的示数为8V,
则变阻器的最大阻值为:;
31.(2021八下·宁波期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片由b端向a端移动过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示,通过分析求:
(1)电源电压;
(2)电阻R阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值.
【答案】(1)根据甲图可知,当变阻器的滑片在最左端时,变阻器的阻值为零,此时只有定值电阻R,此时电压表的示数等于电源电压。
根据乙图可知,此时最大电流为0.6A,此时电压表的示数为6V,则电源电压为6V。
(2)根据乙图可知,当电流为0.6A时,电压表的示数为6V,
则定值电阻;
(3)当滑片在b端时,变阻器全部接入电路,此时它的阻值最大,通过电路的电流最小。
根据乙图可知,最小电流为0.1A;
此时的总电阻;
则变阻器的最大阻值为:R变=R总-R=60Ω-10Ω=50Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,当变阻器的滑片在最左端时,变阻器的阻值为零,此时只有定值电阻R,此时电压表的示数等于电源电压,根据乙图解答即可;
(2)根据乙图确定R的电压和电流,然后根据计算出它的阻值;
(3)当滑片在b端时,变阻器全部接入电路,此时它的阻值最大,通过电路的电流最小。首先根据计算出总电阻,再根据R变=R总-R计算出变阻器的最大阻值。
32.(2021八下·北仑期中)如图所示电路中,已知R1=10Ω,R2=20Ω,当开关闭合后,通过电流表的示数为0.6安,
求:
(1)电阻R1两端电压;
(2)通过电路的总电流。
(3)将电流表所在位置换成适当量程的电压表来代替,闭合开关后,电压表示数为多少?
【答案】(1)解: 根据图片可知,电阻R1与R2并联,电流表测R1的电流。
电阻R1两端电压:U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V。
(2)解:电阻R2的电压U总=U1=U2=6V。
通过R2的电流;
那么总电流I总=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A。
(3)解:将电流表所在位置换成适当量程的电压表来代替,那么电压表与电阻R1串联,它们两端的总电压为6V。电压表的内阻远远大于R1,根据串联电路的分压规律可知,它几乎分得全部电源电压,即电压表示数为6V。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式U1=I1R1计算它两端的电压。
(2)在并联电路中,首先根据U总=U1=U2计算出电阻R2的电压,再根据计算通过R2的电流,最后根据I总=I1+I2计算总电流。
(3)电压表的内阻很大,根据串联电路中电压分配与电阻成正比分析电压表的示数。
33.(2021八下·鄞州期中)在中学生创新大赛中,某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置(如图甲),迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V,定值电阻R=3Ω。
(1)闭合开关后,风力增加时,电压表的示数   (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)求无风时,压敏电阻Rx两端的电压。
(3)如果电压表的量程为0~3V,求该装置所能测量的最大风力。
【答案】(1)增大
(2)解:无风时,由图乙可知压敏电阻Rx=7Ω
I= = = =0.5A
Ux=IRx=0.5A×7Ω=3.5V
答:无风时,压敏电阻Rx两端的电压为3.5V。
(3)解:当电压表示数为3V时,压敏电阻的阻值最小,风力最大
此时电流I’= = =1A
Rx’= = = =2Ω
由图乙可知所能测量的最大风力为500N。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,定值电阻R与压敏电阻Rx串联,电压表测定值电阻R的电压。首先根据乙图确定风力增大时压敏电阻的阻值变化,然后根据“串联电路电压与电阻成正比”分析Rx的电压变化,最后根据U=U总-Ux分析电压表的示数变化。
(2)无风时,压敏电阻受到的压力为零,根据乙图确定此时Rx的阻值,然后根据欧姆定律 计算出通过电路的电流,最后根据Ux=IRx计算出Rx两端的电压。
(3)首先根据 计算出此时通过电路的电流,再根据Ux'=U总-U计算出此时Rx两端的电压,最后根据 出Rx的阻值,根据乙图确定所能测量的最大风力。
【解答】(1)闭合开关后,风力增加时,根据乙图可知,压敏电阻Rx的阻值减小,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,Rx两端的电压变小;根据U=U总-Ux可知,电压表的示数增大。
34.(2021八下·杭州开学考)“道路千万条,安全第一条;行车不规范,亲人两行泪”。酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。如图甲所示为酒精测试仪工作电路的原理图,电源电压U=8V,R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如图乙所示。现在国际公认0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL为酒驾,小于0.2mg/mL为正常驾驶,大于0.8mg/mL为醉酒驾车。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表示数为U1=6V,调零后R2的滑片位置保持不变。
(1)当电压表示数为U1=6V时,通过R1的电流为多大?
(2)当电压表示数为U1=6V时,R2接入电路中的阻值是多少
(3)若某驾驶员对着测试仪按要求吹气后,电流表的示数达到0.2A,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
【答案】(1)根据甲图可知,气敏电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R1的电压,电流表测总电流。
当U1=6V时,酒精的浓度为零,根据乙图确定此时R1的阻值为60Ω,
此时通过R1的电流;
(2)此时电阻R2两端的电压为:U2=U总-U1=8V-6V=2V;
那么它的阻值;
(3)当电流表的示数为0.2A时,
总电阻;
此时R1的阻值:R1'=R总'-R2=40Ω-20Ω=20Ω;
根据图乙可知,此时酒精浓度为0.3mg/mL。
那么该驾驶员属于酒驾。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当U1=6V时,酒精的浓度为零,根据乙图确定此时R1的阻值,根据公式计算即可;
(2)首先根据U2=U总-U1计算出R2两端的电压,再根据计算即可;
(3)首先根据计算出总电阻,再根据R1'=R总'-R2计算出此时气敏电阻R1的阻值,最后根据乙图确定此时酒精浓度,最后进行判断即可。
四、实验探究题
35.(2021·婺城模拟)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压3V,电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,滑动变阻器R0规格为“10Ω 2A”。请回答:
(1)闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是   。
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5Ω,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为   A。小明将R阻值换成10Ω后,接下去的操作是    。
(3)下列图像中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是   。(填字母编号)
【答案】(1)滑动变阻器RP(cd间)断路
(2)0.4;向右移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V
(3)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)导线接触a时,电压表没有示数,说明a与负极之间有问题;导线接触c时,电压表仍然没有示数,说明c与负极之间有问题;导线接触d时,电压表有示数,说明d和负极之间正常。比较可知,问题肯定出在cd之间,即滑动变阻器可能断路。
(2)根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后读出示数。探究电流与电阻的关系时,要保持电阻两端的电压不变。电阻从5Ω换成10Ω后,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,电压表的示数增大了,要使电压表的示数恢复原来的示数,那么电压表的示数就要减小。根据U=IR可知,变阻器的阻值要变大,据此确定滑片的移动方向,描述操作内容即可。
(3)根据欧姆定律结合实验电路,分析各个物理量之间的关系即可。
【解答】(1)闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是:滑动变阻器RP(cd间)断路。
(2)根据乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.4A。小明将R阻值换成10Ω后,接下去的操作是:向右移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V。
(3)A.电压表的示数保持不变,根据U=IR可知,电流表的示数与电阻R成反比,故A错误;
B.电压表的示数保持不变,故B错误;
C.在串联电路中,电压与电阻成正比,即。因为电压表的示数不变,所以变阻器的阻值与定值电阻的比值不变,即二者成正比,故C正确;
D.根据公式可知,电压不变时,功率与电阻正反比,故D错误。
故选C。
36.(2021八下·余姚竞赛)图甲是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A ”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并画出正确的连线。
(2)电路连接正确后,他先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,记录下来。他再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为   V,并记录电流表的示数。
(3)该同学还想多测几组数据,他不能选用的定值电阻   。
【答案】(1)
(2)2
(3)20Ω和25Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据甲图确定电路的串并联关系,注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)根据丙图确定电流表的示数,然后根据U=IR计算出电压表保持不变的示数。
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即当电压表的示数不变时,定值电阻的阻值越大,变阻器接入的阻值越大,据此计算出变阻器的阻值为20Ω时定值电阻的阻值即可。
【解答】(1)根据甲图可知,除了电压表与定值电阻R并联,其它的都是串联。根据乙图可知,R与电流表之间的导线连接错误,只需将它从电流表上拆下,然后改接在电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,那么电压表的示数为:U=IR=0.4A×5Ω=2V。
(3)当变阻器的阻值为20Ω时,电压表的示数为2V时,
变阻器两端的电压为:U变=U总-U=4.5V-2V=2.5V;
根据“串联电路中,电压的分配与电阻成正比”得到:;

解得:R=16Ω。
则定值电阻的最大阻值为16Ω,那么不能选用的定值电阻是20Ω和25Ω。
37.(2021·鄞州模拟)某实验小组利用如图电路探究“导体中电流和电压的关系”,提供的实验器材有:电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器(40Ω 0.5A)、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,应该将滑片P置于   端。(填“A”或“B”)
(3)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她又找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻,用图示电路,为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是   V。
【答案】(1)
(2)A
(3)2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在探究电流和电压的关系的实验中,除了电压表与定值电阻R并联外,其它的都是串联,要注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)闭合开关前,为了防止电流过大而烧坏用电器,变阻器的滑片要调到阻值最大的位置;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,当定值电阻的阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为40Ω时,根据欧姆定律计算出此时电压表的示数就是定值电阻的最小电压值。
【解答】(1)根据图片可知,电流表应该与定值电阻串联,即将电流表的“0.6”的接线柱与定值电阻R的左端相连即可,如下图所示:
(2)根据图片可知,当变阻器的滑片在A端时阻值最大,因此:闭合开关前,应该将滑片P置于A端。
(3)定值电阻R与变阻器串联,电压表测R的电压。
通过串联电路的最小电流为:;
电压表的最小示数为:U=IR=0.1A×20Ω=2V。
38.(2021·龙湾模拟)小明利用如图甲的电路来探究电流与电压的关系。电路中电源的电压为6V且保持不变。连接电路,他把滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时记录电压表与电流表的示数,并利用实验数据画出电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙。
(1)请根据图乙实验数据将实物图连接完整。
(2)分析图乙实验数据,得出的实验结论是。   
(3)小明利用已有实验器材,用一盏小灯泡替代电路中的定值电阻R,以便测量小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,小明能测出该小灯泡的额定功率吗?请你判断并予以解释。
【答案】(1)
(2)在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)由图像可知滑动变阻器的最大电阻为4V/0.4A=10Ω,
灯两端的最小电压为: U灯=10/20×6V-3V>2.5V,故小华不能测出该小灯泡的额定功率。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此结合乙图确定电压表与哪个用电器并联,然后完成作图即可。
(2)根据乙图,利用公式U=U总-U变分别计算出对应的定值电阻两端的电压,然后与对应的电流作比,根据比值的关系总结实验结论。
(3)根据图乙确定变阻器阻值最大时分担的电压和通过的电流,根据欧姆定律计算出它的最大阻值。当变阻器和这个灯泡串联时,根据欧姆定律和串联电路的特点计算出它两端的电压,最后与灯泡的额定电压比较即可。
【解答】(1)当电路电流增大时,根据U=IR可知,定值电阻两端的电压不断增大;根据U总=U+U变可知,滑动变阻器两端的电压逐渐减小。根据乙图可知,电压表的示数随电流的增大而减小,因此电压表与变阻器并联,只需将电压表的“15V”接线柱与变阻器左上方的接线柱相接,“-”接线柱与右下角的接线柱相连即可,如下图所示:
(2)根据乙图和公式U=U总-U变可知,当U变=4V时,U=2V,I=0.4A;
当U变=3V时,U=3V,I=0.6A;
当U变 =2V时,U=4V,I=0.8A;
……
那么对应U与I的比值都是5,那么得到结论:在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)由图像可知,滑动变阻器的最大电压为4V,此时电流为0.4A,
那么变阻器的最大电阻为;
灯泡与变阻器串联。
此时通过灯泡的电流:;
灯两端的最小电压为: U灯=I灯R灯=0.3A×10Ω=3V>2.5V,
故小华不能测出该小灯泡的额定功率。
39.(2021·温州模拟)小科同学利用电压表和电流表测量电阻 R 的阻值(约 10Ω),电源选用两节干电池.
(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,在图中补画出正确的连线。
(2)该同学检查电路连接正确后,闭合开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为 3V 不变,为查寻原因,接下来他应先进行的具体操作是_______。
A.检查开关是否接触良好 B.检查滑动变阻器是否短路
C.检查定值电阻是否断路 D.查看电流表是否有读数
(3)做完以上实验后,小科将电阻 R 换成一个额定电压为 3.8V,阻值约为 10Ω 的小灯泡,进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验,则小科对电路必须进行的改动,方案是   。
【答案】(1)
(2)D
(3)增加一节电池,电压表选择 0~15V 量程
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)在伏安法测电阻的实验中,除了电压表与待测电阻Rx并联,其它的元件都是串联。注意电表的量程和正负接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)根据电路的接线特点推测可能出现的故障,然后再分析通过哪个操作就能一步确定故障的发生位置。
(3)注意电源电压是否满足要求,以及电表的量程是否需要调换即可。
【解答】(1)电压表应该与Rx并联,分析图片可知,只需将Rx与电流表的接线从电流表上拆下,然后改接再电源负极或电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2)根据电路的连接情况可知,电压表的示数始终保持3V不变,那么开关肯定接触良好,正常工作。如果电流表有示数,那么说明Rx的连接正常,可能是变阻器被短路(只接上面两个接线柱),此时只有Rx自己,因此它的电压接近电源电压3V;如果电流表没有示数,那么可能是定值电阻发生断路,此时由于电压表与Rx串联,由于它的内阻很大,因此几乎分得全部电源电压3V。
综上所述,只要通过查看电压表的示数就能判断故障种类,故选D。
(3)如果要测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率,那么电源电压要大于3.8V,因此电源需要增加一节干电池。因为3.8V>3V,因此电压表只能选择0~15V的量程。
1 / 1浙教版科学八上第四章 第6节 电流与电压、电阻的关系同步练习(中等难度)
一、单选题
1.(2021八下·余姚竞赛)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从最右端滑到最左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是(  )
A.图线A是电阻R1的I﹣U关系图象
B.电源电压为16V
C.R1的阻值是20Ω
D.滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
2.(2021八下·余姚期中)如图所示电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P从a点滑到b点过程中,电流表的示数从Ia变为Ib。下列各图中,能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是(  )
A. B.
C. D.
3.(2021八下·余姚期中)如图所示电路中,电源电压为3V且保持不变,R=10Ω,滑动变阻器的最大阻值R′=20Ω。当开关S闭合后,在将滑动变阻器的滑片由B端移动到A端的过程中,电流表示数的变化是由(  )
A.0.1A~0.3A B.0A~0.1A
C.0.3A~0.1A D.0.3A~0A
4.(2021八下·余姚期中)在图所示的电路中,R1=15欧,滑动变阻器R2标有“10Ω 2A”字样,闭合电键S,电路元件完好.当滑片向右移动时,若电压表V1的示数与电流表A示数的比值为K1,电压表V2的示数与电流表A示数的比值为K2,下列判断中正确的是(  )
A.K1变大,K1〈K2 B.K2变大,K1〉K2
C.K2变小,K1〉K2 D.K1不变,K1〈K2
5.(2021八下·浙江期末)如图所示的电路中,电源电压6 V保持不变,定值电阻阻值为10 Ω,滑动变阻器的最大阻值为20 Ω,当开关闭合,滑片由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
B.电压表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2 V
D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.2 A
6.(2021八下·台州开学考)以下关于研究“电流与电阻的关系”实验的说法正确的是(  )
①闭合开关前,移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用
②闭合开关后,移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变
③闭合开关后,移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流保持不变
④闭合开关后,移动滑片P的目的是多次测量取平均值减少误差
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
7.(2021八下·杭州开学考)如图甲所示,电源电压恒为3V,R0是阻值为10Ω的定值电阻,R为热敏电阻,其阻值随温度变化如图乙所示。闭合开关S,通过分析,下列说法错误的是(  )
A.图甲中的R0有保护电路的作用
B.温度为40℃时,电流表的示数为0.1A
C.温度升高时,电压表的示数会变小
D.温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小
8.小明在按如图所示电路进行“伏安法测定导体电阻”的实验,电源使用二节新干电池,被测电阻的阻值约为5 Ω,滑动变阻器的规格是“10 Ω 1.5 A”,电路连接正确,其实验数据记录如表所示,其中一组数据有拼凑的嫌疑,该组数据的实验序号是(  )
实验序号 A B C D
电压(V) 2.4 1.8 1.2 0.6
电流(A) 0.48 0.36 0.24 0.12
A.A B.B C.C D.D
9.(华师大版初中科学八年级下学期4.5 欧姆定律(第4课时)伏安法测电阻)小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2 Ω,电压表的量程为3 V,电流表的量程为3 A。测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10 Ω,则他在测量中所出现的错误可能是(  )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按15 V量程读数,电流表按3 A量程读数
D.电压表按15 V量程读数,电流表按0.6 A量程读数
10.(华师大版初中科学八年级下学期4.5 欧姆定律(第4课时)伏安法测电阻)如图所示的是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
11.(华师大版初中科学八年级下学期4.5 欧姆定律(第3课时)并联电路)如图所示,R1与R2并联在电源电压为3 V的电路中。只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A;同时闭合开关S1和S2,电流表的示数为0.5 A。则(  )
A.R1的阻值为60 Ω B.R2的阻值为15 Ω
C.通过R1的电流是0.5 A D.通过R2的电流是0.3 A
12.(华师大版初中科学八年级下学期4. 5 欧姆定律 (第1课时) 一段电路中电流、电压和电阻的关系)通过人体电流过大会危及人的生命安全。两手间电阻约为2 kΩ;穿干燥胶鞋时,手与地之间电阻约为800 kΩ。如果分别加220 V电压,则前一种情况通过人体的电流约为后一种的(  )
A.2倍 B.400倍 C.220倍 D.800倍
13.(华师大版初中科学八年级下学期4. 5 欧姆定律 (第1课时) 一段电路中电流、电压和电阻的关系)用如图所示的电路来研究一段电路中电流跟电阻的关系,其中滑动变阻器R′在这个实验中的主要作用是(  )
A.改变电路中的电阻,保护电阻R
B.改变电路中的电流和电压
C.当改变电阻R时,调节R′使电压表的示数保持不变
D.当改变电阻R时,调节R′使电流表的示数保持不变
14.(华师大版初中科学八年级下学期4. 5 欧姆定律 (第1课时) 一段电路中电流、电压和电阻的关系)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案:
甲:多节干电池串联接入MN。
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN。
丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN。
可行的方案是(  )
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
15.(2020八上·温州期末)以下为某同学在“伏安法测导体电阻”实验过程中的部分操作,其中正确的是(  )
A.连接电路时,应先闭合开关
B.连接电表时,应先选小量程
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处
D.计算电阻时,应先计算电压平均值与电流平均值
16.(2020九上·余杭期末)如图所示电路中,电源电压为12V,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。以下说法正确的是(  )
A.当滑片P在a端时,电压表的示数为12V
B.当滑片P在a端时,电流表的示数最小
C.当滑片P在b端时,电路的总功率最大
D.当滑片P在b端时,电压表的示数为10V
17.(2020九上·西湖期末)如图所示是一位同学已经连接好的电路。闭合开关,将滑动变阻器的滑片向B端移动的过程中,下列分析正确的是(  )
A.电流表的示数逐渐增大
B.电压表的示数逐渐增大
C.小灯泡的亮度越来越小
D.滑动变阻器连入的电阻越来越小
18.(2020八上·余杭期末)小金进行课外实验探究时,发现了一些有趣的实验现象,如图所示:
①根据电路图,连接电路(钨丝由一个白炽灯除去玻璃罩制成);
②闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光;
③向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,钨丝不发光;
④用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,移除酒精灯后,小灯泡L逐渐恢复亮度。
下列分析正确的是(  )
A.步骤②可推得,通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
B.步骤③可推得,钨丝的电阻增大了
C.步骤④可推得,给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.本实验可推得,钨丝的电阻随温度的升高而增大
19.(2020八上·西湖期末)小金用如图所示电路研究电流与电压的关系,为了改变定值电阻R两端电压,设计了以下四种方案,其中可行的方案个数是(  )
甲:换用可调节电压的学生电源接入MN
乙:两节新干电池与滑动变阻器串联接入MN
丙:两节新干电池先后与不同的定值电阻R’串联接入MN
丁:两节新干电池先后与不同规格的小灯泡串联接入MN
A.一个 B.两个 C.三个 D.四个
二、填空题
20.(2021·衢州)小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系,部分电路如图所示。
(1)图中M、N之间应连入   (填“定值电阻”或“小灯泡")。
(2)图中M、N之间若接人定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器两端的电压    (填变化情况)。
21.(2021·婺城模拟)如图所示的电路,已知电流表的量程为0~0.6A.电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电源电压为6V,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片时,保证各元件不被烧坏。请回答:
(1)电路中电压表的最小示数是   V。
(2)滑动变阻器滑片移动过程中,先达到最大量程的电表是   。
22.(2021八下·余姚竞赛)如图所示电路中,电源电压不变,变阻器最大阻值R2=20Ω,闭合开关S,在移动变阻器滑片P的过程中,电流表的最小示数为0.3A,而电压表V1的最大示数与最小示数之比为5∶3,则电阻R1的阻值为   Ω,电源电压为   V,电路中的最大电流为   A。
23.(2021八下·鄞州期中)如图所示,是小明测量未知电阻Rx的实验电路,电源电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当闭合开关S1和S2时,电流表的示数为I1;当只闭合开关S1时,电流表的示数为I2。则Rx=   (用已知的物理量表示)。
24.(2021八下·鄞州期中)在相距20
km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1 m输电线的电阻为0.01
Ω。现发现输电线在某处发生短路,为确定短路的位置,检修员利用电压表、电流表和电源连接成如图所示电路进行检测。当电压表的示数为1.5 V时,电流表示数为30 mA,则短路处距甲地一条输电线的电阻为   Ω,短路位置距甲地的距离为   km。
25.(2021八下·浙江期末)如图所示电路中,电阻R1是20 Ω,电压表的示数是2 V,A2的示数是0.4 A。电阻R2的阻值   Ω,A1的示数为   A。
26.(2021八下·浙江期末)如图所示,灯泡R1的电阻为50 Ω,滑动变阻器R2的最大电阻为200 Ω,电源电压为10 V保持不变,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片。不考虑灯泡电阻随温度变化因素。
(1)通过灯泡R1的最大电流是   。
(2)电压表的读数变化范围是   。
27.某同学测量额定电压为2.5 V的小灯泡L在不同电压下的电阻。
(1)他连接了如图甲所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是   。
(2)改正(1)中的错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如表所示。
电压U(V) 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I(A) 0.18 0.22 0.24 0.26 0.28
请完成下列问题:①小灯泡L正常发光时的电阻RL=   Ω;(结果保一位小数)
②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图乙所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8 V,则电流表的示数为   A。
28.小明利用图甲电路研究电流与电压的关系,其中滑动变阻器最大阻值为500 Ω,定值电阻R0阻值为10 Ω。闭合开关,当滑片从最右端慢慢向左移动,发现最初电压表指针几乎不动,直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转。继续左移,指针偏转角度迅速变大,即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中,要使滑片每移动一段距离,都能引起电压表示数较为明显的变化,应选择怎样的滑动变阻器?小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器,利用图乙进行如下实验:
①取3条长度都为100 cm的粗细均匀电阻丝A、B、C,阻值分别为1 Ω、20 Ω、400 Ω;
②将电阻丝A接入图乙电路,闭合开关,滑片P从最右端移到最左端,记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据,多次测量;
③分别用电阻丝B、C代替A,重复步骤②;
④处理相关数据,获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线a与接线柱M处的连接意外断开,此时示数为零的电表是   。
(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是   。
(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系,在A、B、C三条电阻丝中,你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。   。
29.(华师大版初中科学八年级下学期 第四章 专题突破—电路故障)如图是小科同学探究小灯泡电阻时连接的实验电路,选用的小灯泡上标有“2.5 V”字样。
(1)闭合开关前,发现电路中有两个元件连接错误,请写出它们的名称:   。
(2)实验时,先将电压表的读数调节到   V,再逐渐   电压(选填“升高”或“降低”),测出灯泡在不同亮度时的电阻。通过分析计算结果,发现每次测量的电阻都不同,这是因为灯丝的亮度不同时,灯丝的   也不同。
三、解答题
30.(2021八下·镇海期末)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最右端a处向左移到b处,记录滑片在a、b处电流表和电压表的示数并标于图乙中M、N两点。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值。
(2)电源电压和R1的阻值。
(3)将滑片P从b点再移至某处c点(图中未标出)的过程中,两电表示数变化量的比值将   (填“变大”、“不变”或“变小”)。
31.(2021八下·宁波期末)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片由b端向a端移动过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示,通过分析求:
(1)电源电压;
(2)电阻R阻值;
(3)滑动变阻器的最大阻值.
32.(2021八下·北仑期中)如图所示电路中,已知R1=10Ω,R2=20Ω,当开关闭合后,通过电流表的示数为0.6安,
求:
(1)电阻R1两端电压;
(2)通过电路的总电流。
(3)将电流表所在位置换成适当量程的电压表来代替,闭合开关后,电压表示数为多少?
33.(2021八下·鄞州期中)在中学生创新大赛中,某初中参赛小组设计了一种测定风力的装置(如图甲),迎风板与压敏电阻Rx连接,工作时迎风板总是正对风吹来的方向。压敏电阻的阻值随风力变化而变化,其阻值Rx与风力F关系如图乙所示。已知电源电压恒为5V,定值电阻R=3Ω。
(1)闭合开关后,风力增加时,电压表的示数   (填“增大”、“不变”或“减小”)。
(2)求无风时,压敏电阻Rx两端的电压。
(3)如果电压表的量程为0~3V,求该装置所能测量的最大风力。
34.(2021八下·杭州开学考)“道路千万条,安全第一条;行车不规范,亲人两行泪”。酒后不开车是每个司机必须遵守的交通法规。如图甲所示为酒精测试仪工作电路的原理图,电源电压U=8V,R1为气敏电阻,它的阻值随气体中酒精含量的变化而变化,如图乙所示。现在国际公认0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL为酒驾,小于0.2mg/mL为正常驾驶,大于0.8mg/mL为醉酒驾车。使用前通过调零旋钮(即滑动变阻器R2的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表示数为U1=6V,调零后R2的滑片位置保持不变。
(1)当电压表示数为U1=6V时,通过R1的电流为多大?
(2)当电压表示数为U1=6V时,R2接入电路中的阻值是多少
(3)若某驾驶员对着测试仪按要求吹气后,电流表的示数达到0.2A,请通过计算,判断此驾驶员属于酒驾还是醉驾。
四、实验探究题
35.(2021·婺城模拟)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压3V,电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,滑动变阻器R0规格为“10Ω 2A”。请回答:
(1)闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是   。
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5Ω,闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为   A。小明将R阻值换成10Ω后,接下去的操作是    。
(3)下列图像中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是   。(填字母编号)
36.(2021八下·余姚竞赛)图甲是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A ”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并画出正确的连线。
(2)电路连接正确后,他先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,记录下来。他再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为   V,并记录电流表的示数。
(3)该同学还想多测几组数据,他不能选用的定值电阻   。
37.(2021·鄞州模拟)某实验小组利用如图电路探究“导体中电流和电压的关系”,提供的实验器材有:电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器(40Ω 0.5A)、开关和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,应该将滑片P置于   端。(填“A”或“B”)
(3)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她又找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻,用图示电路,为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是   V。
38.(2021·龙湾模拟)小明利用如图甲的电路来探究电流与电压的关系。电路中电源的电压为6V且保持不变。连接电路,他把滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时记录电压表与电流表的示数,并利用实验数据画出电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙。
(1)请根据图乙实验数据将实物图连接完整。
(2)分析图乙实验数据,得出的实验结论是。   
(3)小明利用已有实验器材,用一盏小灯泡替代电路中的定值电阻R,以便测量小灯泡的额定功率,小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,小明能测出该小灯泡的额定功率吗?请你判断并予以解释。
39.(2021·温州模拟)小科同学利用电压表和电流表测量电阻 R 的阻值(约 10Ω),电源选用两节干电池.
(1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,在图中补画出正确的连线。
(2)该同学检查电路连接正确后,闭合开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为 3V 不变,为查寻原因,接下来他应先进行的具体操作是_______。
A.检查开关是否接触良好 B.检查滑动变阻器是否短路
C.检查定值电阻是否断路 D.查看电流表是否有读数
(3)做完以上实验后,小科将电阻 R 换成一个额定电压为 3.8V,阻值约为 10Ω 的小灯泡,进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验,则小科对电路必须进行的改动,方案是   。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】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)根据电压变化的范围进行判断,定值电阻两端电压不会等于零;
(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。根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压。
(3)从图像中找到对应的电压和电阻,根据欧姆定律求出R1的阻值
(4)从图像中找到最小电流和变阻器的电压,根据欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值。
【解答】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。
A.当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,
由图象可知,A为滑动变阻器R2的I-U关系图象,B为电阻R1的I-U图象,故A错误;
B.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,
由I-U图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电源电压:U=U1+U2=14V+4V=18V,故B错误;
C.由I-U图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,R1两端的电压U1=4V,
定值电阻R1的阻值,故C正确;
D.当最小电流为0.2A时,电压表V2的示数为14V,此时变阻器的阻值最大;
则变阻器的最大阻值为:,故D错误。
故选C。
2.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据图片确定a点和b点时变阻器的阻值变化,进而判断通过它们的电流大小变化,最后根据“串联电路中电压与电阻成正比”分析电压表的示数变化规律。
【解答】根据图片可知,定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测R的电压,电流表测总电流。
当滑片P从a点滑到b点过程中,变阻器的阻值变大,那么通过电路的电流变小,因此在图像中,Ia在右,Ib在左;
在从b到a的过程中,电流不断变大,则变阻器的阻值变小。根据串联电路的分压规律可知,电压表的示数逐渐变小,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先分析滑片移动时电路的串并联情况,然后计算出总电阻,最后根据欧姆定律计算出总电流即可。
【解答】根据图片可知,当滑片在B端时,定值电阻R与变阻器串联。
此时总电流为:;
当滑片在A端时,变阻器的阻值为零,只有定值电阻R,
此时的总电流为:;
则电流表的示数变化范围为0.1A~0.3A。
故选A。
4.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据分析电压表和电流表的比值的意义,根据滑片的移动方向确定阻值的大小变化;根据题目条件比较二者阻值的大小即可。
【解答】根据图片可知,电压表V1测R1的电压,电流表测通过R1的电流,
由可知,电压表V1的示数和电流表的示数的比值K1=R1;
电压表V2测R2的电压,电流表测通过R2的电流,
由可知,电压表V2的示数和电流表的示数的比值K2=R2;
当滑片向右移动时,R1的阻值不变,即K1不变;R2的阻值增大,则K2变大。
由于15Ω>10Ω,
因此R1>R2;
即K1>K2。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
5.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据滑片移动方向确定电阻变化,进而判断电流变化,然后根据U=IR分析电压表的示数变化;
(2)根据公式分析;
(3)当滑片移动到中点时,首先根据计算出总电流,再根据U=IR计算出电压表的示数;
(4)当滑片移动到a点时,变阻器接入的阻值为零,此时只有定值电阻,根据计算电流表的示数即可。
【解答】根据图片可知,定值电阻R与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压。
当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,变阻器的阻值变小,那么总电阻变小,总电流变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大,故A错误;
电压表测定值电阻的电压,电流表测通过定值电阻的电流,根据可知,两个电表的示数之比就是定值电阻R,因此它们的比值不变,故B正确;
当滑片移动到中点时,总电流;
此时电压表的示数:U=IR=0.3A×10Ω=3V,故C错误;
当滑片移动到a点时,变阻器接入的阻值为零,此时只有定值电阻,此时电流表的示数:,故D错误。
故选B。
6.【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据“探究电流与电阻关系”的实验设计思想、实验过程和结论分析判断。
【解答】①闭合开关前,移动滑片P到最右端,此时变阻器的阻值最大,可以防止电流过大烧坏用电器,故①正确;
②探究电流与电阻的关系时,需要控制电阻两端的电压相等而改变电阻的阻值,故②正确;
③④闭合开关后,移动滑片P的作用是控制通过电阻的电压保持不变,故③、④错误。
故选A。
7.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)如果电路中没有R0,那么当热敏电阻为零时会发生短路;
(2)根据乙图确定40℃时热敏电阻的阻值,然后根据R总=R+R0计算出总电阻,最后根据计算出电流表的示数;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,根据乙图判断热敏电阻的阻值变化即可;
(4)根据公式和图乙分析判断。
【解答】A.图甲中的R0有保护电路的作用,故A正确不合题意;
B.温度为40℃时,热敏电阻R=20Ω,
此时的总电阻R总=R+R0=20Ω+10Ω=30Ω;
电流表的示数为: ,故B正确不合题意;
C.温度升高时,热敏电阻R的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,电压表的示数会变小,故C正确不合题意;
D.电压表测R的电压,电流表测R的电流,根据可知,电压表与电流表示数的比值等于R的阻值。当温度降低时,R的阻值增大,那么电压表与电流表示数的比值增大,故D错误符合题意。
故选D。
8.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先根据R总=Rx+R计算出串联电路的总电阻,然后根据表格中的电流分别计算出总电阻,二者进行比较,如果后者大于前者,那么数据肯定是假的。
【解答】当变阻器全部使用时,串联电路的总电阻:R总=Rx+R=5Ω+10Ω=15Ω;
两节干电池串联时总电压为3V;
根据公式计算出表格中四组数据对应的总电阻,
分别为:6.25Ω、8.33Ω、12.5Ω、25Ω;
因为25Ω>20Ω,
所以D组数据肯定是拼凑的。
故选D。
9.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据伏安法测电阻的实验过程,现象和结论分析判断。
【解答】A.电压表和电流表的位置接反了,那么电压表的示数等于电源电压,而电流表的示数几乎为零,故A错误;
B.即使不计算电阻的平均值,测量出的电阻也不会相差5倍,故B错误;
C.电压表按15 V量程读数,因为15V的量程是3V量程的5倍,所以读出的电压表就是实际电压值的5倍,而电流表的示数不变,根据可知,计算出的电阻值就是原来的5倍,即2Ω×5=10Ω,故C正确;
D.电压表按15 V量程读数,那么电压值是原来的5倍;电流表按0.6 A量程读数,那么电流值是原来的.根据可知,计算出的电阻应该是2Ω 的25倍,也就是50Ω,故D错误。
故选C。
10.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据公式可知,测量电阻,关键是测量电压和对应的电流,据此分析判断即可。
【解答】A.电压表不应该与R串联,电流表不应该与R并联,故A错误;
B.电压表测电源电压,无法测量出R两端的电压,只能测量出通过它的电流,故B错误;
C.电压表与R并联测它的电压,电流表与R串联,测通过R的电流,因此可以测出它的电阻,故C正确;
D.电压表可以测量出R的电压,但是电流表无法测量出通过R的电流,故D错误。
故选C。
11.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据电路图,分析电路的串并联关系和电表所测的物理量,然后利用欧姆定律和串并联电路的特点进行计算即可。
【解答】只闭合开关S1时,只有电阻R1工作,此时电流表测通过R1的电流;
则通过R1的电流为0.3A,故C错误;
同时闭合开关S1和S2,电阻R1与R2并联,此时电流表测干路电流;
那么通过电阻R2的电流:I2=I总-I1=0.5A-0.3A=0.2A,故D错误;
那么R1的阻值为:,故A错误;
那么R2的阻值为:,故B错误。
故选B。
12.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据分析电流和电阻的定量关系,然后通过人体的两个电流之比即可。
【解答】根据欧姆定律可知,当电压相等时,通过导体的电流与电阻成反比。
那么得到:。
则前一种情况通过人体的电流约为后一种的400倍。
故选B。
13.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据探究电流与电阻关系实验的设计思路和过程分析判断。
【解答】探究电流与电阻关系的实验中,要改变电阻而控制电阻的电压相等。当换用不同的电阻后,它两端的电压会发生改变,通过移动滑动变阻器的滑片,从而使电压表的示数始终保持不变,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
14.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,根据串联电路的分压规律以及“电流与电阻的反比关系”分析即可。
【解答】研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压。
甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行;
丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN,定值电阻R′的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,方法可行;
综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。
故选D。
15.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据“伏安法测电阻”的实验过程、现象和结论分析。
【解答】A.连接电路时,应先断开开关,防止电路时通时断,造成电表等损坏,故A错误;
B.连接电表时,应先用大量程试触,根据试触情况选择量程,故B错误;
C.闭合开关时,应先将变阻器滑片移到阻值最大处,防止电流过大烧毁用电器,故C正确;
D.计算电阻时,应先计算电压与电流的比值,也就是电阻值,然后再求它们的平均数,故D错误。
故选C。
16.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】当滑片在a端时,变阻器R2与R1串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
(1)根据U总=U1+U2判断;
(2)根据总电阻的大小分析总电流的大小;
(3)根据公式判断总功率的大小;
(4)当滑片在b端时,首先根据计算出总电流,再根据U2=I2R2计算电压表的示数。
【解答】当滑片在a端时,变阻器R2与R1串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
A.总电压为12V,根据U总=U1+U2可知,电压表的示数肯定小于12V,故A错误;
B.当滑片在a端时,此时变阻器的阻值为零,根据R总=R2+R1可知,此时的总电阻最小,而总电流最大,故B错误;
C.当滑片P在b端时,变阻器的阻值最大,那么总电阻最大,根据可知,此时总功率最小,故C错误;
D.当滑片P在b端时,总电流;
那么此时电压表的示数为:U2=I2R2=0.2A×50Ω=10V,故D正确。
故选D。
17.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据滑片的移动方向确定阻值变化,再根据欧姆定律判断电流表和电压表的示数变化。
【解答】根据图片可知,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡电压,电流表测总电流。
当滑片向B端移动时,变阻器的阻值变大,那么总电阻变大,总电流变小,即电流表的示数变小,故A、D错误;
电流变小,根据U=IR可知,灯泡的电压变小,即电压表的示数变小,故B错误;
通过灯泡的电流变小,那么灯泡的亮度变小,故C正确。
故选C。
18.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据串并联电路的电流特点判断;
(2)(3)根据电流和电阻的反比关系判断;
(4)根据实验现象分析结论。
【解答】A.根据图片可知,灯泡L与钨丝串联,那么通过它们的电流相等,故A错误;
B.在步骤③中,小灯泡变亮,说明电流变大了,那么总电阻肯定变小了,即钨丝的电阻变小,故B错误;
CD.在步骤④中,给钨丝加热时,小灯泡亮度变小,那么通过电路的电流变小,因此电路电阻变大,即钨丝电阻变大,故C错误,D正确。
故选D。
19.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据控制变量法的要求分析判断。
【解答】探究电流与电压的关系时,必须控制电阻相同而改变电阻两端的电压。
甲:电路里只有电阻R,改变电源电压,就是改变R两端的电压,故甲正确;
乙:滑动变阻器与电阻R串联,变阻器的阻值越大,它分担的电压越大,而电阻R的电压越小,故乙正确;
丙:不同的定值电阻R’与电阻R串联,与变阻器的效果相同,故丙正确;
丁:小灯泡的规格不同,那么电阻不同,与R串联后会分去不同的电压,从而改变R的电压,故丁正确。
那么正确的是四个。
故选D。
20.【答案】(1)定值电阻
(2)变小
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)探究通过导体的电流与电压的关系时,必须控制电阻不变而改变电压;灯泡的电阻随温度的升高而变大,据此分析解答;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此确定变阻器两端的电压变化。
【解答】(1)图中M、N之间应连入定值电阻。
(2)闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,变阻器的阻值减小,根据“在串联电路中,电压的分配与电阻成正比”的规律可知,滑动变阻器两端的电压变小。
21.【答案】(1)1
(2)电压表
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当变阻器R2的阻值最大时,通过电路的电流最小,电压表的示数最小。首先根据计算出总电流,再根据U1=I1R1计算电压表的示数。
(2)假设电压表先达到量程,根据欧姆定律计算出此时通过电流表的电流即可。
【解答】(1)根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R1的电压。
当变阻器R2的阻值最大时,通过电路的电流最小,电压表的示数最小。
此时的总电流;
电压表的最小示数为:U1=I1R1=0.1A×10Ω=1V。
(2)当电压表的示数为6V时,通过电路的电流:。
即此时电流表还没有达到量程;
那么先达到量程的电表是电压表。
22.【答案】30;15;0.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;分析电压表V1的最大示数和最小示数所对应的电阻,然后根据这个关系列式计算出R1的阻值;
(2)当变阻器的阻值全部使用时,电阻最大电流最小。首先根据R总=R1+R2计算出总电阻,再根据U总=I总R总计算出电源电压。
(3)当变阻器的阻值为零时,只有R1,此时电流最大,根据公式计算出最大电流。
【解答】(1)当变阻器的阻值为零时,只有R1,此时电压表V1的示数等于电源电压;当变阻器的阻值全部使用时,V2的示数最大,而V1的示数最小,即测R1的电压。
根据“串联电路中,电压的分配与电阻成正比”得到:;、

解得:R1=30Ω。
(2)电流表的最小电流为0.3A,则电源电压为:U总=I总R总=0.3A×(20Ω+30Ω)=15V;
(3)当变阻器的阻值为零时,只有R1,此时电流最大,
则最大电流为:。
23.【答案】
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据并联电路的电压和电路特点,结合欧姆定律分析解答。
【解答】当闭合开关S1和S2时,两个电阻并联,此时电流表测干路电流,电流表的示数为I1;当只闭合开关S1时,只有R0自己工作,电流表的示数为I2。
那么通过Rx的电流为:Ix=I1-I2;
Rx两端的电压:Ux=U2=I2R0;
则Rx的阻值:。
24.【答案】25;2.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据计算出两条导线的总电阻,再根据计算一条输电线的电阻;
(2)根据计算出短路位置距离甲地的距离。
【解答】(1)两条导线的总电阻;
一条输电线的电阻。
(2)短路位置距甲地的距离:。
25.【答案】5;0.5
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】首先分析两个电阻的串并联关系,然后确定电表测量的物理量,最后根据串并联电路的电压和电流特点计算即可。
【解答】根据图片可知,电阻R1与R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,A2测通过R2的电流。
根据并联电路的电压特点得到:U总=U1=U2=2V;
那么通过电阻R1的电流:;
则电流表A1的示数:I总=I1+I2=0.1A+0.4A=0.5A;
电阻R2的阻值。
26.【答案】(1)0.2A
(2)0~8V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当变阻器的滑片在a端时,它接入的阻值为零,此时只有灯泡自己工作,根据计算通过灯泡的最大电流;
(2)当滑片在b端时,变阻器的阻值最大,首先根据计算出此时的总电流,再根据U2=I2R2计算电压表的示数。
【解答】(1)当变阻器的滑片在a端时,它接入的阻值为零,此时只有灯泡自己工作,
通过灯泡R1的最大电流:。
(2)当滑片在b端时,变阻器的阻值最大,此时电压表测变阻器的电压。
此时的总电流;
此时电压表的最大示数为:U2=I2R2=0.04A×200Ω=8V;
当变阻器的滑片在a端时,它接入的电阻为零,此时电压表的示数为零。
则电压表的示数变化范围为0~8V。
27.【答案】(1)滑动变阻器
(2)8.9;0.18
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的接线方法“一上一下”分析判断;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;据此可知,两个相同的灯泡两端的总电压为1.8V,那么它们分得电压相同,应该是1.8V的一半,据此计算出灯泡电压,查表得到通过灯泡的电流即可。
【解答】(1)滑动变阻器应按一下一上接入电路中,原电路中将金属杆连入电路中是错误的。
(2)①由表中数据,小灯泡L正常发光时的电流为0.28A,
则此时它的电阻RL= = ≈8.9 Ω;
②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,
由串联分压原理,每个灯的电压为U=0.5×1.8 V=0.9 V,
由表中数据可得,电流表的示数为0.18 A。
28.【答案】(1)电压表
(2)电阻丝的阻值越大,电压表示数变化范围也越大
(3)B;图乙电路中,B电阻丝上的滑片移动时,电压表示数始终能发生较明显变化,且变化范围较大
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,当导线a与接线柱M意外断开时,电压表与电源负极的连接随之断开,此时它的示数应该是零,但是电流表有示数;
(2)根据丙图可知,无论使用啥样的电阻丝,当它们的阻值为零时,电压表的示数都相同,即等于电源电压。当电阻丝的阻值为最大为400Ω时,电压表的最小示数最小,即电压表的示数变化范围最大,据此分析判断;
(3)根据图丙可知,当电阻丝的电阻太小为1Ω时,电压表的示数没有明显变化;当电阻丝电阻为400Ω时最大,虽然电压表的示数有明显变化,但是调节范围太小;只有电阻为20Ω时,电压表有明显变化且调节范围较大,满足要求,据此分析解答。
【解答】(1)图甲实验中,闭合开关,当滑动变阻器滑片处于最左端时,导线a与接线柱M处的连接意外断开,此时示数为零的电表是电压表。
(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是:电阻丝的阻值越大,电压表示数变化范围也越大;
(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系,在A、B、C三条电阻丝中,我认为选择B电阻丝最合适,理由是:图乙电路中,B电阻丝上的滑片移动时,电压表示数始终能发生较明显变化,且变化范围较大。
29.【答案】(1)滑动变阻器、电压表
(2)2.5;降低;温度
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据电压表、电流表和滑动变阻器的连接规范分析判断;
(2)在实验过程中,为了防止实验过程中不小心将电压表的示数调到大于2.5V时,引起灯泡烧坏,所以应该先将灯泡两端的电压调到2.5V,再逐渐降低它的电压,记下对应的电流,计算出对应的电阻进行比较即可。灯丝两端的电压越高,它的温度越高,则灯丝的电阻越大。
【解答】(1)根据图片可知,电压表与灯泡并联时,它的“3”接线柱应该与电源的正极相连,但是却电源的负极相连,弄反了。滑动变阻器接线时应该“一上一下”,但是全部接了上面两个接线柱。
(2)实验时,先将电压表的读数调节到2.5V,再逐渐降低电压,测出灯泡在不同亮度时的电阻。通过分析计算结果,发现每次测量的电阻都不同,这是因为灯丝的亮度不同时,灯丝的温度也不同。
30.【答案】(1)根据甲图可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
根据乙图可知,当滑片在b端时,此时变阻器全部接入电路,电阻最大,电流最小为0.2A,电压表的示数为8V,
则变阻器的最大阻值为:;
(2)根据U总=U1+U2得到:U总=0.2A×R1+8V ①;
当滑片在b处时,电压表示数为4V,电流表示数为0.4A;
根据U总=U1+U2得到:U总=0.4A×R1+4V ②;
①②联立解得:R1=20Ω,U总=12V。
电源电压为12V,R1的阻值20Ω。
(3)不变
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先分析电路的串并联关系以及电表所测的物理量,然后根据U总=U1+U2结合U=IR列出方程,联立计算出变阻器的最大阻值,电源电压和R1。
(2)根据(1)中的分析解答;
(3)根据根据U总=U1+U2结合U=IR分析两个电表示数变化量的比值变化即可。
【解答】(1)根据甲图可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
根据乙图可知,当滑片在b端时,此时变阻器全部接入电路,电阻最大,电流最小为0.2A,电压表的示数为8V,
则变阻器的最大阻值为:;
31.【答案】(1)根据甲图可知,当变阻器的滑片在最左端时,变阻器的阻值为零,此时只有定值电阻R,此时电压表的示数等于电源电压。
根据乙图可知,此时最大电流为0.6A,此时电压表的示数为6V,则电源电压为6V。
(2)根据乙图可知,当电流为0.6A时,电压表的示数为6V,
则定值电阻;
(3)当滑片在b端时,变阻器全部接入电路,此时它的阻值最大,通过电路的电流最小。
根据乙图可知,最小电流为0.1A;
此时的总电阻;
则变阻器的最大阻值为:R变=R总-R=60Ω-10Ω=50Ω。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,当变阻器的滑片在最左端时,变阻器的阻值为零,此时只有定值电阻R,此时电压表的示数等于电源电压,根据乙图解答即可;
(2)根据乙图确定R的电压和电流,然后根据计算出它的阻值;
(3)当滑片在b端时,变阻器全部接入电路,此时它的阻值最大,通过电路的电流最小。首先根据计算出总电阻,再根据R变=R总-R计算出变阻器的最大阻值。
32.【答案】(1)解: 根据图片可知,电阻R1与R2并联,电流表测R1的电流。
电阻R1两端电压:U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V。
(2)解:电阻R2的电压U总=U1=U2=6V。
通过R2的电流;
那么总电流I总=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A。
(3)解:将电流表所在位置换成适当量程的电压表来代替,那么电压表与电阻R1串联,它们两端的总电压为6V。电压表的内阻远远大于R1,根据串联电路的分压规律可知,它几乎分得全部电源电压,即电压表示数为6V。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式U1=I1R1计算它两端的电压。
(2)在并联电路中,首先根据U总=U1=U2计算出电阻R2的电压,再根据计算通过R2的电流,最后根据I总=I1+I2计算总电流。
(3)电压表的内阻很大,根据串联电路中电压分配与电阻成正比分析电压表的示数。
33.【答案】(1)增大
(2)解:无风时,由图乙可知压敏电阻Rx=7Ω
I= = = =0.5A
Ux=IRx=0.5A×7Ω=3.5V
答:无风时,压敏电阻Rx两端的电压为3.5V。
(3)解:当电压表示数为3V时,压敏电阻的阻值最小,风力最大
此时电流I’= = =1A
Rx’= = = =2Ω
由图乙可知所能测量的最大风力为500N。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据甲图可知,定值电阻R与压敏电阻Rx串联,电压表测定值电阻R的电压。首先根据乙图确定风力增大时压敏电阻的阻值变化,然后根据“串联电路电压与电阻成正比”分析Rx的电压变化,最后根据U=U总-Ux分析电压表的示数变化。
(2)无风时,压敏电阻受到的压力为零,根据乙图确定此时Rx的阻值,然后根据欧姆定律 计算出通过电路的电流,最后根据Ux=IRx计算出Rx两端的电压。
(3)首先根据 计算出此时通过电路的电流,再根据Ux'=U总-U计算出此时Rx两端的电压,最后根据 出Rx的阻值,根据乙图确定所能测量的最大风力。
【解答】(1)闭合开关后,风力增加时,根据乙图可知,压敏电阻Rx的阻值减小,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,Rx两端的电压变小;根据U=U总-Ux可知,电压表的示数增大。
34.【答案】(1)根据甲图可知,气敏电阻R1与变阻器R2串联,电压表测R1的电压,电流表测总电流。
当U1=6V时,酒精的浓度为零,根据乙图确定此时R1的阻值为60Ω,
此时通过R1的电流;
(2)此时电阻R2两端的电压为:U2=U总-U1=8V-6V=2V;
那么它的阻值;
(3)当电流表的示数为0.2A时,
总电阻;
此时R1的阻值:R1'=R总'-R2=40Ω-20Ω=20Ω;
根据图乙可知,此时酒精浓度为0.3mg/mL。
那么该驾驶员属于酒驾。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当U1=6V时,酒精的浓度为零,根据乙图确定此时R1的阻值,根据公式计算即可;
(2)首先根据U2=U总-U1计算出R2两端的电压,再根据计算即可;
(3)首先根据计算出总电阻,再根据R1'=R总'-R2计算出此时气敏电阻R1的阻值,最后根据乙图确定此时酒精浓度,最后进行判断即可。
35.【答案】(1)滑动变阻器RP(cd间)断路
(2)0.4;向右移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V
(3)C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)导线接触a时,电压表没有示数,说明a与负极之间有问题;导线接触c时,电压表仍然没有示数,说明c与负极之间有问题;导线接触d时,电压表有示数,说明d和负极之间正常。比较可知,问题肯定出在cd之间,即滑动变阻器可能断路。
(2)根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后读出示数。探究电流与电阻的关系时,要保持电阻两端的电压不变。电阻从5Ω换成10Ω后,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,电压表的示数增大了,要使电压表的示数恢复原来的示数,那么电压表的示数就要减小。根据U=IR可知,变阻器的阻值要变大,据此确定滑片的移动方向,描述操作内容即可。
(3)根据欧姆定律结合实验电路,分析各个物理量之间的关系即可。
【解答】(1)闭合开关后,小明发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是:滑动变阻器RP(cd间)断路。
(2)根据乙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.4A。小明将R阻值换成10Ω后,接下去的操作是:向右移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V。
(3)A.电压表的示数保持不变,根据U=IR可知,电流表的示数与电阻R成反比,故A错误;
B.电压表的示数保持不变,故B错误;
C.在串联电路中,电压与电阻成正比,即。因为电压表的示数不变,所以变阻器的阻值与定值电阻的比值不变,即二者成正比,故C正确;
D.根据公式可知,电压不变时,功率与电阻正反比,故D错误。
故选C。
36.【答案】(1)
(2)2
(3)20Ω和25Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据甲图确定电路的串并联关系,注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)根据丙图确定电流表的示数,然后根据U=IR计算出电压表保持不变的示数。
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即当电压表的示数不变时,定值电阻的阻值越大,变阻器接入的阻值越大,据此计算出变阻器的阻值为20Ω时定值电阻的阻值即可。
【解答】(1)根据甲图可知,除了电压表与定值电阻R并联,其它的都是串联。根据乙图可知,R与电流表之间的导线连接错误,只需将它从电流表上拆下,然后改接在电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,那么电压表的示数为:U=IR=0.4A×5Ω=2V。
(3)当变阻器的阻值为20Ω时,电压表的示数为2V时,
变阻器两端的电压为:U变=U总-U=4.5V-2V=2.5V;
根据“串联电路中,电压的分配与电阻成正比”得到:;

解得:R=16Ω。
则定值电阻的最大阻值为16Ω,那么不能选用的定值电阻是20Ω和25Ω。
37.【答案】(1)
(2)A
(3)2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在探究电流和电压的关系的实验中,除了电压表与定值电阻R并联外,其它的都是串联,要注意电表的量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)闭合开关前,为了防止电流过大而烧坏用电器,变阻器的滑片要调到阻值最大的位置;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,当定值电阻的阻值为20Ω,滑动变阻器的最大阻值为40Ω时,根据欧姆定律计算出此时电压表的示数就是定值电阻的最小电压值。
【解答】(1)根据图片可知,电流表应该与定值电阻串联,即将电流表的“0.6”的接线柱与定值电阻R的左端相连即可,如下图所示:
(2)根据图片可知,当变阻器的滑片在A端时阻值最大,因此:闭合开关前,应该将滑片P置于A端。
(3)定值电阻R与变阻器串联,电压表测R的电压。
通过串联电路的最小电流为:;
电压表的最小示数为:U=IR=0.1A×20Ω=2V。
38.【答案】(1)
(2)在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)由图像可知滑动变阻器的最大电阻为4V/0.4A=10Ω,
灯两端的最小电压为: U灯=10/20×6V-3V>2.5V,故小华不能测出该小灯泡的额定功率。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此结合乙图确定电压表与哪个用电器并联,然后完成作图即可。
(2)根据乙图,利用公式U=U总-U变分别计算出对应的定值电阻两端的电压,然后与对应的电流作比,根据比值的关系总结实验结论。
(3)根据图乙确定变阻器阻值最大时分担的电压和通过的电流,根据欧姆定律计算出它的最大阻值。当变阻器和这个灯泡串联时,根据欧姆定律和串联电路的特点计算出它两端的电压,最后与灯泡的额定电压比较即可。
【解答】(1)当电路电流增大时,根据U=IR可知,定值电阻两端的电压不断增大;根据U总=U+U变可知,滑动变阻器两端的电压逐渐减小。根据乙图可知,电压表的示数随电流的增大而减小,因此电压表与变阻器并联,只需将电压表的“15V”接线柱与变阻器左上方的接线柱相接,“-”接线柱与右下角的接线柱相连即可,如下图所示:
(2)根据乙图和公式U=U总-U变可知,当U变=4V时,U=2V,I=0.4A;
当U变=3V时,U=3V,I=0.6A;
当U变 =2V时,U=4V,I=0.8A;
……
那么对应U与I的比值都是5,那么得到结论:在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)由图像可知,滑动变阻器的最大电压为4V,此时电流为0.4A,
那么变阻器的最大电阻为;
灯泡与变阻器串联。
此时通过灯泡的电流:;
灯两端的最小电压为: U灯=I灯R灯=0.3A×10Ω=3V>2.5V,
故小华不能测出该小灯泡的额定功率。
39.【答案】(1)
(2)D
(3)增加一节电池,电压表选择 0~15V 量程
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)在伏安法测电阻的实验中,除了电压表与待测电阻Rx并联,其它的元件都是串联。注意电表的量程和正负接线柱的选择,还要注意变阻器接线“一上一下”。
(2)根据电路的接线特点推测可能出现的故障,然后再分析通过哪个操作就能一步确定故障的发生位置。
(3)注意电源电压是否满足要求,以及电表的量程是否需要调换即可。
【解答】(1)电压表应该与Rx并联,分析图片可知,只需将Rx与电流表的接线从电流表上拆下,然后改接再电源负极或电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
(2)根据电路的连接情况可知,电压表的示数始终保持3V不变,那么开关肯定接触良好,正常工作。如果电流表有示数,那么说明Rx的连接正常,可能是变阻器被短路(只接上面两个接线柱),此时只有Rx自己,因此它的电压接近电源电压3V;如果电流表没有示数,那么可能是定值电阻发生断路,此时由于电压表与Rx串联,由于它的内阻很大,因此几乎分得全部电源电压3V。
综上所述,只要通过查看电压表的示数就能判断故障种类,故选D。
(3)如果要测量额定电压为3.8V小灯泡的电功率,那么电源电压要大于3.8V,因此电源需要增加一节干电池。因为3.8V>3V,因此电压表只能选择0~15V的量程。
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