备战2022年中考物理真题分项训练——欧姆定律
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1.(2021苏州)某输液警报器能在药液流完时,通过电铃发声报警,该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随管内液体的减少面减小,通过电铃的电流需要达到一定大小时电铃才能发声,下列几个电路中符合报警要求,且当输液管内液体越少,电表的示数也越小的是
2.(2021湘潭)如图是小虹设计的一种“身高测量仪”,其中滑片P将电阻丝分成上下两部分,阻值分别为R1、R2,身高数据可通过电压表的示数来反映。测量时,身高越高( )
A.电压表示数越小 B.电压表示数越大
C.电路中的电流越大 D.电路中的电流越小
3. (2021南京)如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,若故障只有一个,则可能是( )
A. 电源没电 B. 开关断路
C. 灯泡断路 D. 灯泡短路
4. (2021安徽)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中( )
A. 电流表示数变小,小灯泡变暗
B. 电压表示数变大,小灯泡变亮
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
5. (2021阜新)如图,交警手拿的是检查“酒驾”的测试仪。测试仪里面的酒精气体传感器,是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数也越大。下列四个电路图,符合其原理的是
6.(2021呼伦贝尔、兴安盟)如图所示是一种烟雾报警器的电路图,开关 S 处于闭合状态,R0 是定值电阻。R 为感光电阻,受到的光照越强,其阻值越小。当烟雾浓度增大时,射向 R 的光被遮挡,R 受到的光照变弱, 设电源电压不变。下列说法错误的是
A.电流表的示数变小B.电压表的示数变大
C.电压表与电流表的示数之比变大D.电压表与电流表的示数之比不变
7. (2021吉林)某兴趣小组设计了酒精浓度检测仪的模拟电路,如图所示的电路图中,电源电压保持不变,是定值电阻,是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,能实现酒精气体浓度越大,电压表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
8.(2021锦州)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S.当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,下列判断中正确的是( ▲ )
A.电压表示数变大
B.电流表示数不变
C.电流表示数与电流表示数的差值变小
D.电压表示数与电流表示数的比值变小
9.(2021青海)如图4所示,已知电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑片P由图示位置向下滑动的过程中,下列说法正确的是
A.电流表A1的示数变小
B.电流表A2的示数变大
C.电压表V的示数变大
D.灯泡L的亮度不变
10. (2021枣庄)如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,测量结果如表所示。假设导线连接良好,电路只有一处故障。则电路中故障是( )
A. 开关S断路 B. 小灯泡L断路 C. 滑动变阻器R短路 D. 滑动变阻器R断路
11. (2021荆州)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作,当滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L变亮
B. 电压表示数变小
C. 电路的总电阻变小
D. 电压表示数与电流表示数比值变大
12. (2021福建)图是红外线测温仪原理示意图,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是( )
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 测较高温度时,R0两端的电压较大
C. 增大R0的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D. 增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
13. (2021宜昌)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 用不同电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C. 在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. R1与R2的阻值之比为1:2
14.(2021扬州)如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=15Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω2A”字样.下列说法正确的是
A.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3A,电压表示数为0
B.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2A,电压表的示数为3V
C.当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4A,电压表示数为6V
D.当R2的滑片P在a端,闭合S、S1,S2时,电流表示数为1.2A,电压表的示数为0
15.(2021绵阳)如图所示的电路中电源电压恒定,闭合开关S,电流表A示数为I,电压表V1示数为U1,电压表V2示数为U2;将滑动变阻器R的滑片向右移动少许,电流表A示数为I′,电压表V1示数为U1′,电压表V2示数为U2′,则( )
A.I′>I B.U2′>U2
C. D.
16.(2021达州)在探究串联电路电压特点时,某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析正确的是( )
A. 开关闭合后,如果灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了
B. 如果只有灯泡L1开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
C. 如果只有灯泡L2开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光
17. (2021仙桃江汉油田潜江天门)如图所示,电源电压不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片自a向b移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数不变
B. 电压表的示数变大
C. 电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量之比的绝对值变小
D. 电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量之比的绝对值不变
18. (2021内江)如图所示电路,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路
19. (2021枣庄)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,当滑片P从变阻器的a点向b点移动的过程中,下列关于电流表A和电压表V示数变化的说法正确的是( )
A. 电流表A示数变小,电压表V示数变大
B. 电流表A示数变小,电压表V示数不变
C. 电流表A示数变大,电压表V示数变小
D. 电流表A示数变大,电压表V示数不变
20.(2021凉山州)如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=5∶1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A.5∶4 B.3∶5 C.4∶5 D.4∶1
21.(2021兰州A卷)将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接,闭合开关S后,电流表示数为0.6A;保持电源电压不变,再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接,闭合开关S后,关于电流表的示数,下列说法中正确的是( )
A.一定小于0.6A
B.一定大于2.4A
C.一定大于0.6A,但小于1.2A
D.一定大于1.2A,但小于2.4A
22. (2021烟台)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,已知R:R1:R2=1:1:2,则下列说法正确的是( )
A. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:2
B. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:1
C. 当滑片P移动到b端时,只闭合S1,滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是1:1
D. 当滑片P移动到b端时,只闭合S2,滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是2:1
23. (2021呼和浩特)“等效替代法”是物理学中常用的一种方法,这种方法可以使复杂问题简单化。以下描述错误的是
A. 图甲中的电路是由12个不同的电阻组成的,已知R1=12Ω,其余电阻值未知,测得AB间总阻值为6Ω,现将R1换成6Ω的电阻,则AB间总阻值变为4Ω
B. 图乙的电路中,电源电压为6V,R=2Ω,其他8个电阻设为Rx,剩下7个电阻的阻值均为1Ω,若闭合电键S以后,电源的输出功率为12W,则通过Rx中的电流为0.2A
C. 图丙把一根均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc,如图所示,图中d点为底边ab 的中心,cd两点间的电阻为9Ω,则ac两点间的电阻是6Ω
D. 图丁的电路接入了用电阻为13Ω的均匀电阻丝制成的一个圆环,导线的P端能沿圆环移动,已知R0为2Ω,电源电压保持3V不变,改变P的位置,则圆环的最大电功率为9/8W
24.(2021江西)如图7 所示,当开关S、S1 闭合时,滑动变阻器的滑片P 向右移动,灯泡L 的亮度 (选填 “变亮”、“变暗”或“不变”);当开关S 闭合、S1 断开时,滑动变阻器的滑片P 向右移动, ,电压表V的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
25.(2021黔东南)如图 11 所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,则电源电压为 V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5A,则R2的阻值是 Ω。
26.(2021日照)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表测 两端的电压;当R2的滑片P向右移动时,电流表的示数将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
27.(2021昆明)小宇对物理现象很好奇,学习了电压表后,他很想知道为什么同一个表盘只要连接不同 的接线柱,就可以实现量程的转换。于是,他将电学盒里的电压表(如图9甲)的后盖 打开,看到了如图9乙所示的电路连接情况.小宇发现电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成,"3V挡”和"15V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻 联而成,电阻越大,量程越 ,这里的电阻起到了 作用。
28. (2021北部湾)图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变______。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入______,接线柱c、d之间应接入______(后两空选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)
29.(2021遵义)如图甲所示,是某物理兴趣小组为了探究金属导体A、B的电流随电压变化关系而连接的电路。只闭合开关S1,测得电流表和电压表的示数并记录在表中;同时闭合开关S1、S2,根据测得数据绘制出电流表与电压表示数变化的关系图像,如图乙所示。请根据图表信息计算:A的电阻 Ω,B在10V电压下的电功率为 W。
30.(2021十堰)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是______ ;若此时电压表是示数为4U,则小灯泡L1、L2的电阻之比为______ ;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是______ 表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
31. (2021兰州B卷)请按要求正确连接实物图要求:定值电阻R与滑动变阻器串联,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向左移动,电压表和电流表的示数都变小,连线不能交叉。
32.(2021益阳)如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R0=15Ω。
(1)请完善实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②只闭合开关_____,读出并记录电压表示数U2;
(2)若U1 =1.5V,U2的大小如图乙所示,U2 = V,则Rx = Ω。
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。
33. (2021福建)用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20 Ω的定值电阻R0,导线若干,测量未知电阻Rx的阻值,电路实物图如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端______;
(2)正确连接电路,闭合开关S1和S。电压表示数如图乙,为______V;
(3)断开S1,闭合S,电压表示数为1.4 V,则Rx=______Ω;
(4)若没有电压表,只有一个电流表,其余元件不变,设计并在方框内丽出测量Rx阻值的电路图______(要求电路连接后不能再拆接)。
34. (2021安徽)用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”;
(1)实验时,依次更换不同的电阻,调节______,保证电阻两端电压不变,分别记录每次电阻R和电流示数I,数据如下表:
(2)第4次实验的电流表示数如图乙所示,该数为______A;
(3)为了更精确地描述I与R的关系,在表中增加了的数据,并根据I,的值在图丙的坐标纸中描出相应的点。请你在图丙中补充第4次的实验数据点,并作出I-的图像______;
(4)根据图像可以得到的实验结论是:______。
35. (2021河北)小明利用图所示的电路来探究串联电路的部分特点,已知R1=2Ω,R2=4Ω,R3=5Ω,R4=10Ω,电源电压可调。
(1)请根据图所示电路图用笔画线代替导线将图所示实物图补充完整;(此时电源电压为3V)( )
(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数;小明又将电压表并联在R2两端,闭合开关S,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路中一定存在的故障是______(选填字母);
A.R1处短路 B.R2处断路 C.电流表处短路
(3)排除故障后,继续实验,实验中,小明调节了电源电压,换用了规格不同的电阻,分别将电压表并联在AB、BC和AC两端,收集的数据如下表。
①表格中第4次实验空格处的数据为______;
②探究串联电路中电压的关系时,分析表中数据可得其规律是______;
③探究串联电路中电阻的关系时,分析表中数据可得其规律是______;
④探究串联电路中电压与电阻关系时,分析表中数据可得其关系是______;
【拓展】完成实验后,小红连接了如图所示电路,已知R0>R1,调整电源电压,将电压表分别并联在AB、BC和AC两端,电压表指针三次偏转中,其中一次满偏,一次偏转的角度为满偏的三分之二,则所有符合上述情况的R0的最大值与最小值之比是______。
36.(2021荆州)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端:
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是_______。
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=_______。
(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1:滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=_______。(用题中所给物理量的符号表示)
37. (2021衡阳)小明同学想探究“一段电路中的电流与电阻的关系”,设计了图甲所示的电路图。
(1)根据小明设计的甲图,请用笔画线将乙图实物图连接完整______;
(2)小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中,然后将、两点的电阻由更换为,之后他调节变阻器滑片向______(填“”或“”)移动,直到电压表示数为______为止。此时电流表示数如图丙所示,示数为______;
(3)若实验中电压表损坏,但是已有一个已知阻值为的定值电阻,小明利用以上器材想测出未知电阻的阻值。实验电路如图丁所示(电源电压未知且恒定),请根据以下实验步骤完成实验:
①闭合开关,断开开关,记录电流表示数;
②同时闭合开关,,记录电流表示数;
③则待测电阻的表达式为 ______(用已知量和测量量符号表示)。
38. (2021陕西)在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图-1所示电路。电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处;
(2)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是______;
(3)排除故障后,闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如下表。
①请根据表中数据,在图-2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象;( )
②分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成______;
(4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的;
(5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系
B.测量未知电阻的阻值
39.(2021扬州)在“探究电流和电阻的关系“实验中,器材有:电源(6V),电阻箱(0-990),滑动变阻器(2001A),电压表、电流表,开关和导线若干
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,使滑片向左移动时电阻减小
(2)第一组数据的测量过程中,有下列步骤,正确的顺序是
①保持开关断开,连接实物电路
②检查电路无误后闭合开关
③读出电流表的示数,断开开关
④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处
⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V
(3)将电阻箱调到15Ω,闭合开关,发现电流表示数如图所示,示数为 A,该电流值与150电阻值 (填“能”或“不能)作为第二组数据记在表格中,此时电压表示数为0,3A可能发生的故障是
40.(2021菏泽)某学习小组计划探究电流与电阻的关系,设计的电路如图甲所示。
(1)请根据甲图把乙图中的电路连接完整(要求滑动触头向右移动时,电路中电流变大)。( )
(2)在闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑动触头应位于______(选填“”或“”)端。
(3)为得到多组实验数据,进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻。每次更换定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,使电压表的示数______。
(4)某次实验时,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数始终等于电源电压,电流表示数为零,则电路中的故障是___________。
(5)某次实验中,电流表示数如图丙所示,该电流表的示数为______。
(6)某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是他作出了如图丁所示的图线,则实验中该同学加在电阻两端的电压为______。
41.(2021德阳)小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω)及导线若干。
(1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔划线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是___________。
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.0 V,记下相应电流表示数(见下表),分析表中数据,得出的结论是:________。
(4)本实验探究采用的研究方法是________。
42.(2021凉山州)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5 V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大;导线不能交叉);
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R________(选填“断路”或“短路”);
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为________V;当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的________不变的目的;若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω,则滑动变阻器的阻值至少是________Ω。
43.(2021温州)据史料记载,欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中,铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中,AB两端存在电压,其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中,接通电路。当电路中有电流通过时,小磁针会发生偏转,转动金属丝上端手柄,扭转金属丝,使小磁针回到原位置,记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验,部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
(1)在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是________。
(2)小明查阅资料发现:除铁丝外,欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R′,才得出正确的电流与电阻关系,结合表中数据,判断R′的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值?________。
A.5英寸 B.10英寸 C.15英寸 D.20英寸
(3)欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验,发现当手柄转过角度相同时,金丝的长度比铅丝长,据此推测,若金丝和铅丝的长度与粗细都相同,哪一金属丝阻值更大?简要说明理由________。
44.(2021锦州)小明所在的物理实验小组,利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻.
(1)图甲中小明将一根导线连接错误,若此时闭合开关,小灯泡______(选填”发光”或”不发光”).请你在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确.
(2)小明将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光.此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω.
(3)小明测量了小灯泡在不同电压下的电流,并绘制了如图丙所示的图像,根据图像可知电流与电压并不成正比原因是灯丝的电阻随温度升高而______,在这个图像中,横轴应该表示的物理量是______(选填“电压”或“电流”).
(4)小明又设计了图丁所示的电路,只用电压表测量额定电压为2.5 V,小灯泡的额定功率已知,滑动变阻器R最大阻值为15Ω,电源电恒定。其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2,断开S3 ,将滑动变阻器的滑片移到右端,电压表示数为4.5V ;
②____________(填三个开关闭合与断开情况)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V ,这时小灯泡正常发光.
③闭合开关S1、S2 ,断开S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为3V ;
④小灯泡的额定功率P额=______W.
45.(2021毕节)小明同学用“伏安法”测额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验电路如图甲。
(1)用笔画线代替导线,在图甲中完成实物电路连接(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变暗)。
(2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片P,两表示数均无变化,则故障为______ 。
(3)小明排除故障后按要求完成实验,并根据实验数据绘制成U−I图象,如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻为______ Ω。
46. (2021包头)物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值,电路如图甲所示。已知电源电压为12V,R0=20Ω,滑动变阻器规格为“100Ω 0.6A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小,导线不要交叉______;
(2)连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数。电压表示数接近电源电压。若导线和器材均完好,则故障可能是______;
(3)排除故障后,闭合开关调节滑片,测出多组数据,作出I-U图像,如图乙所示。则Rx阻值为______Ω;
(4)该电路中串联R0作用是______。(填正确答案标号)
A.增大串联电阻,增大分压,电压表易于读数
B.增大串联电阻,增大分流,电流表易于读数
47.(2021云南)用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”,电源电压为3V,定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R′的最大阻值为20Ω。
(1)用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是 。闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障,故障是 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I﹣U图像。
分析图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)若探究“通过导体的电流与电阻的关系”,需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。将10Ω的电阻换成15Ω后,若保持电压表的示数为1.5V不变,应将滑动变阻器的滑片向 端移动。换用25Ω的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V,原因是滑动变阻器的最大阻值 (选填“过大”或“过小”)。
48.(2021张家界)小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是:______ 。
(3)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向______ (选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值。
(4)小丽在换用20Ω电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解诀了这个问题。请你写出小丽的做法:______ 。
(5)小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行,为完成此实验,电路需要做出调整的是______ 。
(6)小丽根据实验数据得出I−R变化的图像,如图丙所示:则小丽实验时U0= ______ V,实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于______ Ω。
(7)小丽在得出I−R图像之后,又画出了如图丁所示的I−1R图像,得出结论,电流与电阻成反比。请对此做出评价______ 。
49.(2021徐州)要测量一个约为数欧的电阻Rx的阻值,器材有:干电池两节,电压表(量程为0~3V,0~15 V)、滑动变阻器(100Ω 2 A)和电阻箱(0~ 99999)各一个,开关、导线若干,测量电路如图甲所示。
(1)和通常使用的“优安法”不同,这次实验没有选用电流表,请你简要说明原因.
_______________________________________________________________________.
(2)在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片P移到 端。
(3)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数如图乙所示为 V;
(4)按下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱,然后要进行的操作是: ______________ _______ .
50. (2021怀化)小张同学进行“伏安法测电阻”的实验,实物图如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整;(导线不得交叉)______
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为______A,本次测得的阻值为______Ω;
(4)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丙所示。为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻。实验步骤如下:
①保持开关断开,闭合开关S、,读出并记录电流表示数;
②断开开关,闭合开关S、,读出并记录电流表示数。
处理实验数据,可求得______Ω。
51.(2021盐城)如图甲所示,小明测量接线柱AB间镍铬合金丝的电阻。
(1)如图甲,请指出小明在连接电路前,操作中的一处不妥之处: 。
(2)用笔画线代替导线将电路补充完整,使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大。
(3)实验时,将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中,发现电流表示数逐渐变大但不超过量程,电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障,故障应是电压表发生了 。
(4)排除故障后,第一次实验中电压表示数为0.5V,电流表的示数如图乙所示,该示数为 A,此时合金丝的电阻为 Ω。
(5)继续实验,根据测量需要及时调换电表量程,测得数据如下表。请在图丙中画出改镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像。
(6)请推测若在该合金丝两端加4V的电压,电流表示数最可能为 (选填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”)。
52.(2021抚顺)小彤在“探究电流与电压的关系”实验中,所选择的实验器材有:电压恒为3V的电源,定值电阻,规格为“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R0,电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
(1)小彤连接的电路如图甲所示,有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正错误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,产生这种现象的原因可能是定值电阻 (填“短路”或“断路”)。
(3)故障排除后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 端调节,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,为 A。
(4)继续调节滑动变阻器的滑片,观察每次电压、电流值,记录在下表中:
根据表格中的数据可得到的结论是:电阻一定时,电流与电压成 比。
(5)根据所选器材的规格可知,定值电阻两端可加的最小电压为 V,此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为 。
(6)完成上述实验后,小彤重新选择器材,设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率,已知电源电压为4.5V,请将以下操作补充完整:
①闭合开关S,S0接触点2,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为 A,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器R1的滑片不动,用S0试触触点1,发现电流表超过量程,立即将S0接回到触点2,断开S,将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点;
③闭合S,S0接触点3,调节滑动变阻器R2的滑片,使灯泡再次正常发光;
④保持滑动变阻器R2的滑片不动,将S0接触点 (填“1”、“2”或“3”),此时电流表示数为0.45A。小灯泡的额定功率为P额= W。
53.(2021绥化)在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,电源电压3V且恒定,定值电阻R的阻值分别为5Ω、109、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器规格为“25Ω 2A”。(5分)
(1)请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整。(导线不允许交叉)
(2)连接好电路,把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处。闭合开关后,无论怎样移动滑片P都发现:电压表有示数并保持不变,电流表始终无示数。其原因可能是电阻R_____________。
(3)在探究电流与电压关系时,得到如图丙所示的电流I随电压U变化的数据,据此得出结论:电阻一定时,_____________。
(4)在探究电流与电阻关系时,为了保证所给电阻均能完成实验,应控制定值电阻两端电压至少为_____________V.现将10Ω电阻换成15Ω电阻,为保持定值电阻两端电压不变,需要将滑动变阻器滑片P向______________(选填“左”或“右”)侧移动。
54.(2021赤峰)在“探究电流与电压关系”实验中,小峰所用电路如图甲所示。
(1)电路连接完整后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P滑到 (填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,依次进行实验,小峰记录的数据如下表所示。其中第二次实验时,电流表指针如图乙所示,则电流表的示数为 A。
(3)分析表中数据,得到的结论是 。
(4)实验结束,小峰整理器材时发现定值电阻很热,他联想到处理数据时,第四组数据之间的关系与前三组数据之间的关系存在差异,他和同组的小华就此展开讨论,认为数据差异可能是 造成的。由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要 (写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
55. (2021自贡)小健同学选用电源电压为6V的铅蓄电池组、电流表、电压表等器材测量定值电阻的阻值,他已连接了部分电路,如图甲所示,请你接着完成下列步骤:
(1)用笔画线代替导线完成实物图的连接______;
(2)电路连接完整后闭合开关S,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能______;
(3)排除故障后再次闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图乙所示,这时电路中的电流为______A,电阻的阻值为______;通过调节滑动变阻器,测得多组的电压和电流值,最后算出阻值的平均值,这样做的目的是______;
(4)利用上面已连好的电路,还可以完成的实验是______;
(5)在完成阻值的测量后,将电阻换成小灯泡,继续调节滑动变阻器,测得多组小灯泡的电压和电流值,根据前后所得数据描绘出电阻及小灯泡的U-I图像,如图丙、丁所示,其中______(选填“丙”或“丁”)图是小灯泡的U-I图像。
56.(2021淄博)电阻是组成电路的重要元件,在进行电路时,通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源(恒定不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、等器材,测电阻R的阻值。
(1)图甲是小雨连接的部分电路,请用笔画线代线将电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到 (填“A”或“B”)。闭合开关,电流表、电压表指针均发生偏转,移动滑片P,两表指针均不动。产生这一现象的原因是 。
(3)改正错误后,闭合开关.将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 (填字母)。
A.结束实验,整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
(5)小雨将实验数据记录在下表中。
①第3次实验时,将滑片P移到A端,电流表的指针位置如图乙所示,此时,电流表的示数为 。
②算出每次的电阻后,为得到电阻R的阻值,还应 。
(6)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是 。
57.(2021青岛)测量定值电阻的阻值
(1)实验依据的公式是____________。
(2)图甲是刚刚接好的实物电路,请指出其中的错误或不要之处____________(写出一条即可)。
(3)实验中发现电流表无示数。为查找问题,先将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点、c点及b点,发现当接触e点、d点时,电流表有示数,则电路故障不可能是____________(选填符合要求的选项字母)。
A.开关S断路 B.滑动变阻器断路 C.电阻R断路
(4)排除电路故障后进行实验,得到如下数据,其中表格内空缺的电流值如图乙所示,则这个电流值为___________A。
(5)表格填写完整后,根据表中数据,在图丙中描点并画出这个电阻R的U-I图象。
58. (2021长春)鉴定牛奶、酒的品质,农业选种时配制盐水等,都需要测量密度。为此,某科技小组设计了一款多量程密度计,其示意图如图甲所示。电源电压恒定不变,电流表量程选用0~0.6A,将电流值标记为对应的液体密度值。压敏电阻R1所受压力每增加1N,阻值减小6.25Ω;压敏电阻R2所受压力每增加1N,阻值减小△R,实验中R1、R2的阻值随压力变化的规律不变。(装置中杯子质量忽略不计,ρ水=l.0g/cm3,g=10N/kg)
(1)闭合开关,电流表示数如图乙所示,为______A;将杯子放在R1上,向杯子中缓慢注入重1.6N、密度为1.6g/cm3的液体,在杯子外表面标记出液面位置,此时R1的阻值为2Ω,电流表示数为0.6A,则R1不受压力时的阻值为______Ω,电源两端的电压为______V;
(2)倒出杯子中的液体,将杯子擦干放在R2上,向杯子中缓慢注入水,使水面到达标记处,电流表示数为0.6A;如果杯子放在R2上时缓慢注入另一种液体,液面到达标记处时,电流表示数为0.5A,则这种液体的密度应为______g/cm3;
(3)分析发现,与杯子放在R1上制作的密度计相比较,杯子放在R2上制作的密度计的优点是______。
59. (2021衡阳)某兴趣小组为检测操场上的风力等级,设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上,滑杆上的摩擦力忽略不计,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米,均匀电阻丝长为30厘米,阻值为15欧,电源电压恒为9伏,保护电阻为3欧,电压表量程0~3伏。弹簧弹力与弹簧长度改变量的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级。
(1)无风时,求通过的电流;
(2)为保护电路安全,求出风速仪所测最大风力等级为几级;
(3)某日从天气预报得知,第二天风力等级将会达到五级,风速预计为,在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上,电路将如何改进,在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数,经查阅资料后得知,该挡风板所受的风压与风速的平方成正比,其关系式为,(其中为常量,数值为0.6),假设你为改小组成员,请你计算出风速为时,改进后的电路中电压表的示数。
60.(2021泰安)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪,如图甲所示,它主要是由探头和控制盒构成,、之间用有绝缘皮的细导线相连。探头是一个装配有压敏电阻的圆柱体,压敏电阻所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为、高、重,工作时底部始终与水平面相平。、之间的电路连接如图乙所示,电源电压恒为,当压敏电阻受到的压力达到最大值时,电路中的电流为,报警器(电阻不计)开始报警。正常工作时,压敏电阻阻值随压力的变化规律如图丙所示。(不考虑大气压强的影响,细导线重力与体积均不计湖水的密度为,取)。
(1)探头的密度是多少?
(2)为保证压敏电阻受到的压力达到最大值时报警器能正常报警,接入电路的定值电阻阻值为多大?
(3)小组同学将该装置带到湖面进行测量,当探头在细导线的牵引下,下沉到湖中某深度处时,电压表示数是,求此处的深度和此时细导线对探头的拉力。
61.(2021衢州)如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图,其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器,R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警,出厂测试时,控制电路的电源电压为3V且保持恒定,闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器R2滑片P的位置,当控制电路中的电流为0.03A时,电磁铁恰好能将衔铁吸下,工作电路中相应的灯亮起而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
(1)使用燃气的场所都应安装燃气报警器,安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气(主要成分是密度比空气小的甲烷),则报警器应安装在厨房(如图丙)的________(填“A”或“B”)区域;
(2)小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用,最好灯亮同时又有警报声,所以建议加接蜂鸣器,则蜂鸣器应与________灯并联;
(3)该报警器要达到出厂预设值,请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值:________。
(4)当报警器报警时,下列处理方法正确的是________;
A.迅速打开排风扇 B.打开门窗通风换气
C.禁止切断报警器电源 D.熄灭一切火种,迅速关闭气源总阀
62.(2021呼伦贝尔、兴安盟)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压 U 恒为 15V,定值电阻 R0=10Ω, R1 为一竖直固定光滑金属棒,总长 40cm,阻值为 20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定,滑片 P 固定在弹簧下端且与 R1 接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2。当水位处于最高位置 A 时,M 刚好浸没在水中,此时滑片 P 恰在 R1 最上端;当水位降至最低位置 B 时,M 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量∆L 的关系如图乙所示。闭合开关 S。求:
(1)当水位处于位置 A 时,M 受到的浮力;
(2)水位由位置 A 降至 B 这一过程,弹簧的长度增加了多少?
(3)水位降至位置B 时,电压表的示数是多少?
(ρ水=1.0×103kg/m3,g 取 10N/kg)
备战2022年中考物理真题分项训练——欧姆定律参考答案
1.(2021苏州)某输液警报器能在药液流完时,通过电铃发声报警,该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随管内液体的减少面减小,通过电铃的电流需要达到一定大小时电铃才能发声,下列几个电路中符合报警要求,且当输液管内液体越少,电表的示数也越小的是
【答案】D
2.(2021湘潭)如图是小虹设计的一种“身高测量仪”,其中滑片P将电阻丝分成上下两部分,阻值分别为R1、R2,身高数据可通过电压表的示数来反映。测量时,身高越高( )
A.电压表示数越小 B.电压表示数越大
C.电路中的电流越大 D.电路中的电流越小
【答案】B。
【解析】解:由图可知:滑动变阻器全部电阻连入电路,滑片P的移动不改变电路中的电阻,根据欧姆定律可知电路中电流不变,故CD错误;
由于电压表测量滑动变阻器下部分R2两端的电压,当被测者的身高越高时,滑片P向上移动,滑动变阻器下部分R2的阻值变大,由U=IR可知R2两端的电压变大,即电压表示数变大,故A错误,B正确。
3. (2021南京)如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将M接电源“+”极,N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数前两次为零,第三次接近3V,若故障只有一个,则可能是( )
A. 电源没电 B. 开关断路
C. 灯泡断路 D. 灯泡短路
【答案】B
【解析】将M接电源“+”极,N接E,无示数,说明可能存在断路,且断路不在变阻器,N接F,无示数,说明断路灯泡也没断路,N接G,有示数,说明断路可能在开关,且电源有电,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4. (2021安徽)图示电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器,L为小灯泡(假设灯丝电阻不变)。闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中( )
A. 电流表示数变小,小灯泡变暗
B. 电压表示数变大,小灯泡变亮
C. 电压表示数与电流表示数的比值变小,小灯泡变亮
D. 电压表示数与电流表示数的比值不变,小灯泡变亮
【答案】C
【解析】由图知道,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,所以电压表示数与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的电阻,由图知道,滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动过程中,接入电路中的电阻变小,即电压表示数与电流表示数的比值变小;
当滑动变阻器接入电路中的电阻变小时,电路中的总电阻变小,由知道,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由于灯丝电阻不变,由U=IR知道,灯泡两端的电压变大,由知道,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;
由串联分压知道,此过程中滑动变阻器两端电压变小,故电压表示数变小;
综上所述,只有C正确。
故选C。
5. (2021阜新)如图,交警手拿的是检查“酒驾”的测试仪。测试仪里面的酒精气体传感器,是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数也越大。下列四个电路图,符合其原理的是
【答案】B
6.(2021呼伦贝尔、兴安盟)如图所示是一种烟雾报警器的电路图,开关 S 处于闭合状态,R0 是定值电阻。R 为感光电阻,受到的光照越强,其阻值越小。当烟雾浓度增大时,射向 R 的光被遮挡,R 受到的光照变弱, 设电源电压不变。下列说法错误的是
A.电流表的示数变小B.电压表的示数变大
C.电压表与电流表的示数之比变大D.电压表与电流表的示数之比不变
【答案】D
7. (2021吉林)某兴趣小组设计了酒精浓度检测仪的模拟电路,如图所示的电路图中,电源电压保持不变,是定值电阻,是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,能实现酒精气体浓度越大,电压表示数越大的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
8.(2021锦州)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S.当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,下列判断中正确的是( ▲ )
A.电压表示数变大
B.电流表示数不变
C.电流表示数与电流表示数的差值变小
D.电压表示数与电流表示数的比值变小
【答案】D
9.(2021青海)如图4所示,已知电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑片P由图示位置向下滑动的过程中,下列说法正确的是
A.电流表A1的示数变小
B.电流表A2的示数变大
C.电压表V的示数变大
D.灯泡L的亮度不变
【答案】D
10. (2021枣庄)如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,测量结果如表所示。假设导线连接良好,电路只有一处故障。则电路中故障是( )
A. 开关S断路 B. 小灯泡L断路 C. 滑动变阻器R短路 D. 滑动变阻器R断路
【答案】B
11. (2021荆州)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作,当滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 灯泡L变亮
B. 电压表示数变小
C. 电路的总电阻变小
D. 电压表示数与电流表示数比值变大
【答案】B
【解析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的
电流;
ABC.当滑片P向右移动过程中时,接入电路中的电阻增大,电路中的总电阻增大,电路中电流减小,灯泡两端的电压减小,电压表示数变小,灯泡变暗,故A错误,B正确;C错误;
D.电压表示数与电流表示数的比值正好是小灯泡的电阻,随着灯泡两端电压减小,灯泡的电阻减小,电压表示数与电流表示数的比值应变小,故D错误。
故选B。
12. (2021福建)图是红外线测温仪原理示意图,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是( )
A. 显示仪是由电流表改装成的
B. 测较高温度时,R0两端的电压较大
C. 增大R0的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D. 增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
【答案】B
【解析】A.电流表与用电器串联,电压表与用电器并联,图中显示仪与用电器并联,显示仪是由电压表改装成的,故A错误;
B.热敏电阻R与定值电阻R0串联,串联电路中电阻越大,分到的电压越多。热敏电阻R,其阻值随温度的升高而减小,测较高温度时,热敏电阻R 分到的电压变小,因此R0两端的电压较大,故B正确;
CD.测温仪的最大测量值由它的量程决定,故CD错误。
故选B。
13. (2021宜昌)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B. 用不同电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C. 在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. R1与R2的阻值之比为1:2
【答案】D
【解析】A.电阻是导体的属性,与他两端是否加电压无关,当R1与R2两端的电压为0时,仍有电阻,故A错误;
B.导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的,故B错误;
C.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小,电压是由电源提供的,不由电流大小决定,故C错误;
D.R1与R2的阻值之比为
故D正确。
故选D。
14.(2021扬州)如图所示,电源电压保持6V不变,R1=5Ω,R3=15Ω,滑动变阻器R2标有“15Ω2A”字样.下列说法正确的是
A.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,电流表示数为0.3A,电压表示数为0
B.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.2A,电压表的示数为3V
C.当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,电流表示数为0.4A,电压表示数为6V
D.当R2的滑片P在a端,闭合S、S1,S2时,电流表示数为1.2A,电压表的示数为0
【答案】B
15.(2021绵阳)如图所示的电路中电源电压恒定,闭合开关S,电流表A示数为I,电压表V1示数为U1,电压表V2示数为U2;将滑动变阻器R的滑片向右移动少许,电流表A示数为I′,电压表V1示数为U1′,电压表V2示数为U2′,则( )
A.I′>I B.U2′>U2
C. D.
【答案】C。
【解析】解:由图知定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量定值电阻R0两端的电压,电流表测量电路的电流;
将滑动变阻器R的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,电源电压不变,根据I=知电路中的电流变小,因此I′<I,故A错误;
由于电压表V1测量电源电压,所以滑动变阻器R的滑片向右移动时,电压表V1示数不变;
根据U=IR知定值电阻两端的电压减小,所以电压表V2示数减小,即U2′<U2,故B错误;
U1﹣U2和U1′﹣U2′分别是滑动变阻器移动前后两端的电压,由于滑动变阻器的电阻增大,所以>,故C正确,D错误。
16.(2021达州)在探究串联电路电压特点时,某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析正确的是( )
A. 开关闭合后,如果灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了
B. 如果只有灯泡L1开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
C. 如果只有灯泡L2开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光
【答案】C
【解析】解:A、开关闭合后,L1亮,说明有电路,故障类型为短路,短路部分不工作,故L 2短路,故A错误;
B、当只有灯泡L1开路时,整个电路无电流,闭合开关后,电压表到电源为通路,故电压表有示数,故B错误;
C、当只有灯泡L2开路时,整个电路无电流,闭合开关后,电压表到电源为断路,故电压表示数一定为零,故C正确;
D、开关闭合后,电压表示数为零,可能是L1短路,此时L2可以放光,也可能是L2断路,此时L2不发光,故D错误。
故选:C。
17. (2021仙桃江汉油田潜江天门)如图所示,电源电压不变。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片自a向b移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表的示数不变
B. 电压表的示数变大
C. 电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量之比的绝对值变小
D. 电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量之比的绝对值不变
【答案】BD
【解析】AB.上图中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路的电流,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,滑动变阻器的滑片自a向b移动的过程中,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据串联电阻的规律,电路的电阻变大,由欧姆定律可知,电路的电流变小,由
U=IR
可知,电压表的示数变小,根据串联电路电压的规律,电压表的示数变大,故A错误,B正确;
C.由欧姆定律,变阻器滑片移动前电压表示数
U11=I11R1
滑片移动后电压表示数
U12=I12R1
两式相减得
故有
即电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量之比的绝对值不变,故C错误;
D.串联电路中用电器两端的电压和等于电源两端的电压(保持不变),故电压表示数的变化量的绝对值等于电压表示数的变化量的绝对值,结合选项C可知,电压表示数的变化量与电流表A示数的变化量之比的绝对值不变,故D正确。
故选BD。
18. (2021内江)如图所示电路,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A. L1断路 B. L1短路 C. L2断路 D. L2短路
【答案】C
19. (2021枣庄)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,当滑片P从变阻器的a点向b点移动的过程中,下列关于电流表A和电压表V示数变化的说法正确的是( )
A. 电流表A示数变小,电压表V示数变大
B. 电流表A示数变小,电压表V示数不变
C. 电流表A示数变大,电压表V示数变小
D. 电流表A示数变大,电压表V示数不变
【答案】B
20.(2021凉山州)如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=5∶1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A.5∶4 B.3∶5 C.4∶5 D.4∶1
【答案】C 【解析】当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,电阻R1和R2串联,甲电压表测的是电源电压,乙电压表测的是R2的电压,假设R2的电压为U2,因为甲乙两个电表的示数之比为5∶1,所以电源电压为5U2,所以R1和R2电阻之比为R1R2=U1IU2I=U1U2=5U2−U2U2=41,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,电阻R1和R2并联,电表甲测R2的电流,电表乙测干路电流,所以甲乙两表示数之比为I2I=I2I1+I2=UR2UR1+UR2=UR2U4R2+UR2=UR2×4R25U=45,故选C。
21.(2021兰州A卷)将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接,闭合开关S后,电流表示数为0.6A;保持电源电压不变,再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接,闭合开关S后,关于电流表的示数,下列说法中正确的是( )
A.一定小于0.6A
B.一定大于2.4A
C.一定大于0.6A,但小于1.2A
D.一定大于1.2A,但小于2.4A
【答案】B。
【解析】解:由图甲可知,该电路为串联电路,此时电路中的电流为0.6A;总电阻为:R串=R1+R2;
由图乙可知,该电路为并联电路,根据并联电路的电阻关系可知,若电阻R1、R2的阻值相等时,总电阻是最大的,电路中的电流是最小的,此时的总电阻为:R并=或R并=;
R串:R并=(R1+R2):=4,由于电源电压相同,根据I=可知,并联电路的总电流是串联电路总电流的4倍,即电流表示数为2.4A;
根据题意可知,电阻R1、R2的阻值不同,根据并联电路的电阻特点可知,此时并联电路的总电阻相对于电阻R1、R2的阻值相等时的总电阻是变小的,根据欧姆定律可知,电流会变大,即电流表示数会大于2.4A。
22. (2021烟台)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R,已知R:R1:R2=1:1:2,则下列说法正确的是( )
A. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:2
B. 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1:1
C. 当滑片P移动到b端时,只闭合S1,滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是1:1
D. 当滑片P移动到b端时,只闭合S2,滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是2:1
【答案】C
23. (2021呼和浩特)“等效替代法”是物理学中常用的一种方法,这种方法可以使复杂问题简单化。以下描述错误的是
A. 图甲中的电路是由12个不同的电阻组成的,已知R1=12Ω,其余电阻值未知,测得AB间总阻值为6Ω,现将R1换成6Ω的电阻,则AB间总阻值变为4Ω
B. 图乙的电路中,电源电压为6V,R=2Ω,其他8个电阻设为Rx,剩下7个电阻的阻值均为1Ω,若闭合电键S以后,电源的输出功率为12W,则通过Rx中的电流为0.2A
C. 图丙把一根均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc,如图所示,图中d点为底边ab 的中心,cd两点间的电阻为9Ω,则ac两点间的电阻是6Ω
D. 图丁的电路接入了用电阻为13Ω的均匀电阻丝制成的一个圆环,导线的P端能沿圆环移动,已知R0为2Ω,电源电压保持3V不变,改变P的位置,则圆环的最大电功率为9/8W
【答案】BC
24.(2021江西)如图7 所示,当开关S、S1 闭合时,滑动变阻器的滑片P 向右移动,灯泡L 的亮度 (选填 “变亮”、“变暗”或“不变”);当开关S 闭合、S1 断开时,滑动变阻器的滑片P 向右移动, ,电压表V的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】变亮 变小
25.(2021黔东南)如图 11 所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6A,则电源电压为 V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5A,则R2的阻值是 Ω。
【答案】6、12
26.(2021日照)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电压表测 两端的电压;当R2的滑片P向右移动时,电流表的示数将 (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】R1 变小
27.(2021昆明)小宇对物理现象很好奇,学习了电压表后,他很想知道为什么同一个表盘只要连接不同 的接线柱,就可以实现量程的转换。于是,他将电学盒里的电压表(如图9甲)的后盖 打开,看到了如图9乙所示的电路连接情况.小宇发现电压表其实是由一个小量程的电流表改装而成,"3V挡”和"15V挡”都是由同一个电流表分别与不同的电阻 联而成,电阻越大,量程越 ,这里的电阻起到了 作用。
【答案】串 大 分压
28. (2021北部湾)图是一握力计的电路示意图,a、b、c、d是四个接线柱,仪表及定值电阻R0均未画出。M、N均为金属板,N固定不动,当金属片P向左移动时,R接入电路的阻值变______。若握力F增大时,要求仪表的示数也增大,则接线柱a、b之间应接入______,接线柱c、d之间应接入______(后两空选填“定值电阻”、“电流表”或“电压表”)
【答案】 ①. 小 ②. 电压表 ③. 定值电阻
29.(2021遵义)如图甲所示,是某物理兴趣小组为了探究金属导体A、B的电流随电压变化关系而连接的电路。只闭合开关S1,测得电流表和电压表的示数并记录在表中;同时闭合开关S1、S2,根据测得数据绘制出电流表与电压表示数变化的关系图像,如图乙所示。请根据图表信息计算:A的电阻 Ω,B在10V电压下的电功率为 W。
【答案】25;5.6。
【解析】解:(1)只闭合开关S1,滑动变阻器与定值电阻A串联,电压表测量定值电阻A两端的电压,电流表测量电路的电流;
由表格数据知A的电阻为:
RA===25Ω;
(2)同时闭合开关S1、S2,定值电阻A、B先并联再和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻A、B两端的电压,电流表测量电路的总电流,
根据欧姆定律I=知当电压表的示数为10V通过A的电流为:
IA===0.4A,
由并联电路电流的规律和图乙知知通过定值电阻B的电流为:
IB=I﹣IA=0.96A﹣0.4A=0.56A,
B在10V电压下的电功率为:
PB=U′IB=10V×0.56A=5.6W。
30.(2021十堰)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是______ ;若此时电压表是示数为4U,则小灯泡L1、L2的电阻之比为______ ;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是______ 表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
【答案】L2断路 3:1 电流
【解析】解:
(1)由图可知,闭合开关S后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流;
一段时间后,两灯均熄灭,已知两灯中仅有一个出现了故障,这说明电路故障为断路,所以电流表示数减小,电压表示数变大,此时电压表到电源为通路,则L1是完好的,故L 2断路;
(2)当L2断路时,电压表测电源电压,所以电源电压U总=4U;
当两灯串联均发光时,电压表测灯泡L2两端的电压,且U2=U,
根据串联电路电压规律可知,此时灯泡L1两端电压U1=U总−U2=4U−U=3U,
根据串联分压的规律可知,电阻两端的电压之比等于电阻之比,
所以灯泡L1、L2的电阻之比为R1:R2=U1:U2=3U:U=3:1;
(3)排除故障后,两灯串联,电压表测L2两端的电压,电流表测串联电路的电流;
若将小灯泡L1、L2的位置互换,两灯仍然串联,电流表仍然测串联电路的电流,
由于电源电压保持不变,电路总电阻(R总=R1+R2)仍然保持不变,所以由欧姆定律可知电路中的电流不变,即电流表示数一定不发生变化;
排除故障后,更换灯泡位置,此时电压表测L1两端的电压,虽然电路中电流不变,但两灯的电阻不同,由U=IR可知,电压表示数一定会发生变化。
故答案为:L2断路;3:1;电流。
31. (2021兰州B卷)请按要求正确连接实物图要求:定值电阻R与滑动变阻器串联,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向左移动,电压表和电流表的示数都变小,连线不能交叉。
【答案】
32.(2021益阳)如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,定值电阻R0=15Ω。
(1)请完善实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电压表示数U1;
②只闭合开关_____,读出并记录电压表示数U2;
(2)若U1 =1.5V,U2的大小如图乙所示,U2 = V,则Rx = Ω。
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。
【答案】 (1)② S、S2 (2)2.5 10 (3)改进后的电路如下图所示。若用电阻箱代替图甲中的定值电阻R0,同样记分。
33. (2021福建)用两节干电池、两个开关、一个电压表、一只阻值为20 Ω的定值电阻R0,导线若干,测量未知电阻Rx的阻值,电路实物图如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电压表接在R0两端______;
(2)正确连接电路,闭合开关S1和S。电压表示数如图乙,为______V;
(3)断开S1,闭合S,电压表示数为1.4 V,则Rx=______Ω;
(4)若没有电压表,只有一个电流表,其余元件不变,设计并在方框内丽出测量Rx阻值的电路图______(要求电路连接后不能再拆接)。
【答案】 ①. ②. 2.8 ③. 20 ④.
【解析】(1)[1]电压表接入电路使用时,应并联在被测用电器两端,且电流要从电压表的“+”接线柱流进,“—”接线柱流出。该电源由两节干电池组成,所以电压表选0~3V量程接入电路,如图所示:
(2)[2]电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,读出其读数为2.8V。
(3)[3]闭合开关S1和S,电路中只有R0接入电路,电压表测电源电压U=2.8V;断开S1,闭合S,R0和Rx串联接入电路,电压表测R0两端电压U0=1.4V,此时电路中电流
Rx两端电压
Rx的电阻
(4)[4]用电流表测流过R0的电流,计算出R0两端电压,将未知电阻Rx与R0并联,因为并联电路各支路两端电压都相等。设计如图所示电路:
34. (2021安徽)用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”;
(1)实验时,依次更换不同的电阻,调节______,保证电阻两端电压不变,分别记录每次电阻R和电流示数I,数据如下表:
(2)第4次实验的电流表示数如图乙所示,该数为______A;
(3)为了更精确地描述I与R的关系,在表中增加了的数据,并根据I,的值在图丙的坐标纸中描出相应的点。请你在图丙中补充第4次的实验数据点,并作出I-的图像______;
(4)根据图像可以得到的实验结论是:______。
【答案】 (1). 滑动变阻器的滑片 (2). 0.24
(3). (4).电流与电阻的倒数成正比,可以得到电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【解析】(1)[1]实验时,更换不同的电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电阻两端的电压不变,记录电阻值和电流值。
(2)[2]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.24A。
(3)[3]由表中数据,利用描点法画出I-的图像,如图所示:
(4)[4]由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,可以得到电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
35. (2021河北)小明利用图所示的电路来探究串联电路的部分特点,已知R1=2Ω,R2=4Ω,R3=5Ω,R4=10Ω,电源电压可调。
(1)请根据图所示电路图用笔画线代替导线将图所示实物图补充完整;(此时电源电压为3V)( )
(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数;小明又将电压表并联在R2两端,闭合开关S,发现电压表有示数,电流表无示数,则电路中一定存在的故障是______(选填字母);
A.R1处短路 B.R2处断路 C.电流表处短路
(3)排除故障后,继续实验,实验中,小明调节了电源电压,换用了规格不同的电阻,分别将电压表并联在AB、BC和AC两端,收集的数据如下表。
①表格中第4次实验空格处的数据为______;
②探究串联电路中电压的关系时,分析表中数据可得其规律是______;
③探究串联电路中电阻的关系时,分析表中数据可得其规律是______;
④探究串联电路中电压与电阻关系时,分析表中数据可得其关系是______;
【拓展】完成实验后,小红连接了如图所示电路,已知R0>R1,调整电源电压,将电压表分别并联在AB、BC和AC两端,电压表指针三次偏转中,其中一次满偏,一次偏转的角度为满偏的三分之二,则所有符合上述情况的R0的最大值与最小值之比是______。
【答案】 ①. ②. B ③. 0.5 ④. 串联电路中总电压等于各部分电路电压之和 ⑤. 串联电路中总电阻等于各电阻之和 ⑥. 串联电路中,电压之比等于电阻之比(串联电路中,电压与电阻成正比或串联电路中,电阻越大,其两端电压越大) ⑦. 13∶3
【解析】(1)[1]由图可知,两端组的总阻值为
电路中的电流为
所以电流表选用0~0.6A量程,如图
(2)[2]电路连接完成后,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数,说明电路中出现断路,小明又将电压表并联在R2两端,闭合开关S,发现电压表有示数,电流表无示数,说明电阻R2断路,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)①[3]R1与R4串联时,电路中的总电阻为
电源电压为6V,根据可知,电路中的电流为
②[4]探究串联电路中电压的关系时,由表格数据可知
可得其规律是:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
③[5]探究串联电路中电阻的关系时,分析表格数据可知
,
以此类推,可得其规律是:串联电路中总电阻等于各电阻之和。
④[6]探究串联电路中电压与电阻关系时,由表格数据可知
,
即
以此类推,可知:串联电路中,电压之比等于电阻之比(串联电路中,电压与电阻成正比或串联电路中,电阻越大,其两端电压越大)。
[7] 已知R0>R1,调整电源电压,将电压表分别并联在AB、BC和AC两端,电压表指针三次偏转中,其中一次满偏,一次偏转的角度为满偏的三分之二,则所有符合上述情况的的电压组合为13V、2V、15V;5V、10V、15V;2V、3V、5V;1V、2V、3V;四组数值中,第一组时,根据串联电路电压规律,R0阻值最大
第四组时,根据串联电路电压规律,R0阻值最小
则所有符合上述情况的R0的最大值与最小值之比是
36.(2021荆州)用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端:
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是_______。
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=_______。
(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1:滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=_______。(用题中所给物理量的符号表示)
【答案】 ①. ②. A ③. 滑动变阻器断路 ④. 10 ⑤.
【解析】(1)[1] 滑片P向左移动的过程中电流表示数变小,即向左滑动时,滑动变阻器接入的阻值变大,故接B端,故用一根导线将滑动变阻器的下端B和待测电阻的右端相连,故如下图所示:
。
(2)[2]为保护电路,滑片需要位于阻值最大处,故位于A端。
(3)[3]连接接线柱E与D时,电压表和电流表指针明显偏转,说明ED之间存在断路,故是滑动变阻器的断路。
(4)[4]小量程,故电流表的示数为0.2A,则电阻的阻值为
故待测电阻的阻值为10Ω。
(5)[5] 闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器全部接入,电流表示数为I2,此时可以列等式
当滑片在最右端时,滑动变阻器的阻值为零,故可以列等式
联立两式,则电阻的大小为
故待测电阻的阻值为。
37. (2021衡阳)小明同学想探究“一段电路中的电流与电阻的关系”,设计了图甲所示的电路图。
(1)根据小明设计的甲图,请用笔画线将乙图实物图连接完整______;
(2)小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中,然后将、两点的电阻由更换为,之后他调节变阻器滑片向______(填“”或“”)移动,直到电压表示数为______为止。此时电流表示数如图丙所示,示数为______;
(3)若实验中电压表损坏,但是已有一个已知阻值为的定值电阻,小明利用以上器材想测出未知电阻的阻值。实验电路如图丁所示(电源电压未知且恒定),请根据以下实验步骤完成实验:
①闭合开关,断开开关,记录电流表示数;
②同时闭合开关,,记录电流表示数;
③则待测电阻的表达式为 ______(用已知量和测量量符号表示)。
【答案】 (1). (2). B (3). (4). (5).
【解析】(1)[1]对照电路图连接实物,由表中电压为4V,所以,电压表应选用大量程,并联在R的两端;滑动变阻器滑片以左电阻丝连入电路 中,如下图所示:
(2)[2] [3] [4]探究电流与电阻的关系实验中,应控制电阻两端的电压不变。断开开关,E、F两点间的电阻由10Ω更换为20Ω后,根据分压原理,电阻两端的电压会变大,为保持电压表示数不变,由串联电路电压的规律,应使滑动变阻器两端的电压增大,根据分压原理,滑片应向右端(B端)移动,直到电压表示数为4V;图丙中电流表选择的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(3)[5]闭合开关,断开开关,为R0的简单电路,电流表示数,所以电源电压为
U=I1R0
当同时闭合开关,,两电阻并联,电流表示数为干路电流,根据并联电路的电流规律知,通过RX的电流的电流是。
IX=I2-I1
所以则待测电阻的表达式为
38. (2021陕西)在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图-1所示电路。电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处;
(2)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是______;
(3)排除故障后,闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如下表。
①请根据表中数据,在图-2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象;( )
②分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成______;
(4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的;
(5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究电流与电阻的关系
B.测量未知电阻的阻值
【答案】 (1). 断开 (2). 最大阻值 (3). 电阻R断路 (4). (5). 正比 (6). 滑动变阻器接入电路的阻值 (7). A
【解析】(1)[1]连接电路时,开关应处于断开状态,才能保护电路。
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处。
(2)[3]实验所用电路是串联连接,电压表测定值电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流,闭合开关,电流表无示数,则电路中出现了断路,而电压表的示数接近3V,说明电压表与电源是接通的,那么出现的故障应是电阻R断路了。
(3)[4]由表格数据在坐标中描出各,并用线将各点连接,作出是导体中电流I与导体两端电压U的关系图象如下:
[5]由表格数据知,各组电压与电流的比值为定值10,所以两者成正比关系,即:当是导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[6]据串联电路的分压特点,变阻器的滑片移动时,接入电路的阻值发生变化,则分去的电压也变化,那么电阻R两端的电压也随之变化,所以实验中通过改变变阻器接入电路的阻值来改变电阻R两端的电压。
(5)[7]探究电流与电阻的关系,进行多次测量是寻找普遍规律,避免偶然性,而测量未知电阻的阻值进行多次实验是为了减小实验误差,故A选项正确。
39.(2021扬州)在“探究电流和电阻的关系“实验中,器材有:电源(6V),电阻箱(0-990),滑动变阻器(2001A),电压表、电流表,开关和导线若干
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,使滑片向左移动时电阻减小
(2)第一组数据的测量过程中,有下列步骤,正确的顺序是
①保持开关断开,连接实物电路
②检查电路无误后闭合开关
③读出电流表的示数,断开开关
④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处
⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V
(3)将电阻箱调到15Ω,闭合开关,发现电流表示数如图所示,示数为 A,该电流值与150电阻值 (填“能”或“不能)作为第二组数据记在表格中,此时电压表示数为0,3A可能发生的故障是
【答案】14253 0.24 不能 电阻箱短路
40.(2021菏泽)某学习小组计划探究电流与电阻的关系,设计的电路如图甲所示。
(1)请根据甲图把乙图中的电路连接完整(要求滑动触头向右移动时,电路中电流变大)。( )
(2)在闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑动触头应位于______(选填“”或“”)端。
(3)为得到多组实验数据,进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻。每次更换定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,使电压表的示数______。
(4)某次实验时,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数始终等于电源电压,电流表示数为零,则电路中的故障是___________。
(5)某次实验中,电流表示数如图丙所示,该电流表的示数为______。
(6)某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是他作出了如图丁所示的图线,则实验中该同学加在电阻两端的电压为______。
【答案】 (1). (2). A (3). 不变 (4). 定值电阻开路 (5). 0.24 (6). 3
【解析】(1)由公式 可知,在电源电压一定时,电路中的电阻变小,电路中的电流变大。由题意可知,滑动触头向右移动时,电路中电流变大,即滑片向右移动连入电路中的电阻变小,滑动变阻器遵循“一上一下”的接法,下方接的是右接线柱,如图所示:
(2)在闭合开关进行实验前,滑动变阻器应移至阻值最大处,滑动变阻器的右部分电阻丝连入电路中,滑动变阻器的滑动触头应位于A端。
(3)探究电流与电阻的关系,需要采用控制变量法,控制定值电阻两端的电压不变,通过调节滑动变阻器,使电压表的示数不变,改变定值电阻的阻值来研究。
(4)闭合开关,调节滑动变阻器,电流表示数为零,说明电路中没有电流,电路是开路,电压表的示数始终等于电源电压,电压表测电源电压,说明与电压表并联的定值电阻开路。
(5)如图丙所示,电流表选用0~0.6A的量程,0.2A之间有10个小格,1小格代表0.02A,电流表的分度值为0.02A,电流表的示数为0.24A。
(6)在实验中,定值电阻两端的电压是一定的,可以在坐标上取任意一点计算,当I=0.30A时, ,则定值电阻的阻值
定值电阻两端的电压
41.(2021德阳)小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω)及导线若干。
(1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔划线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是___________。
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.0 V,记下相应电流表示数(见下表),分析表中数据,得出的结论是:________。
(4)本实验探究采用的研究方法是________。
【答案】(1) (2)A (3)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (4)控制变量法
【解析】(1)按电路图连接定值电阻与滑动变阻器的左上接线柱,使定值电阻与滑动变阻器串联,把电压表并联在定值电阻两端,如答图所示。(2)若电阻R短路,则电压表无示数,电流表有示数,移动滑片,电流表示数发生变化,A符合题意;若电阻R断路,则电压表串联在电路中,电压表有示数,电流表无示数,移动滑片,电流表、电压表的示数不发生变化,B不符合题意;若滑动变阻器短路,则电压表有示数,电流表有示数,移动滑片,电流表、电压表的示数都不发生变化,C不符合题意。(3)分析表中的数据:U=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=0.10A×20Ω=2V。得出的结论是:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(4)本实验探究电流与电阻的关系时,控制导体两端的电压不变,采用的研究方法是控制变量法。
42.(2021凉山州)某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5 V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大;导线不能交叉);
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R________(选填“断路”或“短路”);
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为________V;当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的________不变的目的;若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω,则滑动变阻器的阻值至少是________Ω。
【答案】(1) (2)断路 (3)3 左 电压 7.5
【解析】(1)在探究电流和电阻的关系的实验中,滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变,滑动变阻器和定值电阻串联,滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大,所以滑动变阻器下面要接右侧的接线柱,如答图所示。(2)如果R短路,电压表也被短路,此时电压表无示数,电流表有示数,不符合题意;当R断路时,电压表和电流表及滑动变阻器串联,因为电压表的电阻非常大,所以电流中的电流很小,所以电流表几乎没有示数,电压表测电源电压有示数,符合题意,故故障是R断路。(3)由图可知,当所用电阻阻值是5 Ω是,电流是0.6 A,所以定值电阻的电压为U=IR=0.6A×5Ω=3V。当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,用滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变,根据公式I=UR 得此时电路中的电路变小,所以滑动变阻器的电阻变大,即滑片向左滑动。因为定值电阻和滑动变阻器两端的电压一定,电流相等,所以定值电阻阻值最大时滑动变阻器的电阻也最大,当定值电阻是15 Ω时,由乙图可知电流为0.2 A,此时滑动变阻器接入电路的电阻为R滑=U滑I=4.5V−3V0.2A=7.5Ω。
43.(2021温州)据史料记载,欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中,铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中,AB两端存在电压,其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中,接通电路。当电路中有电流通过时,小磁针会发生偏转,转动金属丝上端手柄,扭转金属丝,使小磁针回到原位置,记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验,部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
(1)在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是________。
(2)小明查阅资料发现:除铁丝外,欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R′,才得出正确的电流与电阻关系,结合表中数据,判断R′的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值?________。
A.5英寸 B.10英寸 C.15英寸 D.20英寸
(3)欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验,发现当手柄转过角度相同时,金丝的长度比铅丝长,据此推测,若金丝和铅丝的长度与粗细都相同,哪一金属丝阻值更大?简要说明理由________。
【答案】(1)保持温差电源电压不变 (2)D (3)铅丝的电阻值更大
44.(2021锦州)小明所在的物理实验小组,利用图甲所示的电路测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻.
(1)图甲中小明将一根导线连接错误,若此时闭合开关,小灯泡______(选填”发光”或”不发光”).请你在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确.
(2)小明将电路改接正确后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光.此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是______Ω.
(3)小明测量了小灯泡在不同电压下的电流,并绘制了如图丙所示的图像,根据图像可知电流与电压并不成正比原因是灯丝的电阻随温度升高而______,在这个图像中,横轴应该表示的物理量是______(选填“电压”或“电流”).
(4)小明又设计了图丁所示的电路,只用电压表测量额定电压为2.5 V,小灯泡的额定功率已知,滑动变阻器R最大阻值为15Ω,电源电恒定。其测量过程如下:
①闭合开关S1、S2,断开S3 ,将滑动变阻器的滑片移到右端,电压表示数为4.5V ;
②____________(填三个开关闭合与断开情况)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V ,这时小灯泡正常发光.
③闭合开关S1、S2 ,断开S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,此时电压表示数为3V ;
④小灯泡的额定功率P额=______W.
【答案】不发光 9.5 增大 电压 ②闭合开关S1、S2,断开S2 2 ④0.5
45.(2021毕节)小明同学用“伏安法”测额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验电路如图甲。
(1)用笔画线代替导线,在图甲中完成实物电路连接(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变暗)。
(2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片P,两表示数均无变化,则故障为______ 。
(3)小明排除故障后按要求完成实验,并根据实验数据绘制成U−I图象,如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻为______ Ω。
【答案】小灯泡断路 10
【解析】解:(1)要求滑片P向右移动,小灯泡变暗,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)正确连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,电路可能断路,发现电压表有示数,则电压表与电源连通,移动滑动滑片P两表示数均无变化,则故障原因是小灯泡断路;
(3)由图乙知:当小灯泡正常发光时的电流为0.25A,
由欧姆定律I=UR知,
小灯泡正常发光时的电阻为:RL=U额I额=2.5V0.25A=10Ω;
故答案为:(1)见上图;(2)小灯泡断路;(3)10。
46. (2021包头)物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值,电路如图甲所示。已知电源电压为12V,R0=20Ω,滑动变阻器规格为“100Ω 0.6A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片向左移动连入电路中的阻值变小,导线不要交叉______;
(2)连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数。电压表示数接近电源电压。若导线和器材均完好,则故障可能是______;
(3)排除故障后,闭合开关调节滑片,测出多组数据,作出I-U图像,如图乙所示。则Rx阻值为______Ω;
(4)该电路中串联R0作用是______。(填正确答案标号)
A.增大串联电阻,增大分压,电压表易于读数
B.增大串联电阻,增大分流,电流表易于读数
【答案】 ①. ②. A处断路或B处断路或D处两条导线连接完好但R0断路或C处两条导线连接完好但Rx断路(写出上述任意一个答案均可) ③. 4 ④. A
47.(2021云南)用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”,电源电压为3V,定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R′的最大阻值为20Ω。
(1)用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是 。闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障,故障是 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I﹣U图像。
分析图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)若探究“通过导体的电流与电阻的关系”,需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。将10Ω的电阻换成15Ω后,若保持电压表的示数为1.5V不变,应将滑动变阻器的滑片向 端移动。换用25Ω的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V,原因是滑动变阻器的最大阻值 (选填“过大”或“过小”)。
【答案】
(1)如上图;(2)保护电路;定值电阻断路;(3)如上图;(4)B;过小。
【解析】解:(1)滑片P向右移动时电流表示数变小,说明电阻变大,滑动变阻器要接左半段,故接入滑动变阻器的A接线柱。
如图,从电源正极出发,经开关、滑动变阻器,先经过电流表的正接线柱,从电流表负接线柱流出,再经过定值电阻,回到电源的负极,此时电压表与定值电阻并联,电压表测量定值电阻两端的电压,电路连接如下图。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端,滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路电流最小,滑动变阻器起到保护电路的作用。
闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,说明电路是断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表并联的部分是断路,故障是定值电阻断路。
(3)在I﹣U图像上描出(2.0V,0.20A),(2.4V,0.24A),用线连接各点,如图。
根据图像可以得到:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)定值电阻和滑动变阻器串联在3V电源上,定值电阻两端的电压是1.5V,则滑动变阻器两端的电压是1.5V,滑动变阻器和定值电阻的阻值之比是1:1,当定值电阻是10Ω时,滑动变阻器的电阻是10Ω,当定值电阻是15Ω时,滑动变阻器的电阻也是15Ω,故滑动变阻器滑片向B端移动使滑动变阻器的阻值变大。
当定值电阻是25Ω时,滑动变阻器的电阻也应该是25Ω,才能保持电压表示数是1.5V,由于滑动变阻器的阻值是20Ω,电压表的示数总是大于1.5V,所以无法使电压表的示数达到1.5V。
48.(2021张家界)小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是:______ 。
(3)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向______ (选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值。
(4)小丽在换用20Ω电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解诀了这个问题。请你写出小丽的做法:______ 。
(5)小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行,为完成此实验,电路需要做出调整的是______ 。
(6)小丽根据实验数据得出I−R变化的图像,如图丙所示:则小丽实验时U0= ______ V,实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于______ Ω。
(7)小丽在得出I−R图像之后,又画出了如图丁所示的I−1R图像,得出结论,电流与电阻成反比。请对此做出评价______ 。
【答案】电流表正负接线柱接反了 d 把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验 电流表换用大量程 2.4 30 说法不完整,应该说在电压一定时电流与电阻成反比
【解析】解:(1)滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况,即电流表指针反向偏转,则他们在电流表的使用上存在的问题是:电流表正负接线柱接反了;
(3)将5Ω电阻换成10Ω、15Ω的电阻后,定值电阻两端分压变大,大于U0,滑动变阻器分压减小,为保持电阻两端电压不变,应向d移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值增大,减小定值电阻的分压,直到电压表示数为U0;
(4)根据电阻串联知,当20Ω电阻损坏,可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验;
(5)电阻两端的电压为:U0=IR=0.48A×5Ω=2.4V,若选用2Ω多的电阻,则通过电阻的电流应为:
I′=UVR′=2.4V2Ω=1.2A,超过了电流表的量程,所以实验不能正常进行,电路需做出的调整是电流表换用大量程;
(6)由(4)知U0=2.4V,由图像丙知当定值定值阻值为20Ω时,电路电流为0.12A,此时滑动变阻器接入电路的阻值:
,则实验所用的滑动变阻器,其最大阻值不能小于30Ω;
(7)如图丁所示的I−1R图像可知在电压一定时电流与电阻的倒数成正比,所以可以得出在电压一定时电流与电阻成反比,但不能只说电流与电阻成反比。
故答案为:(1)见上图;(2)电流表正负接线柱接反了;(3)d;(4)把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验;(5)电流表换用大量程;(6)2.4;30;(7)说法错误,应该说在电压一定时电流与电阻成反比。
49.(2021徐州)要测量一个约为数欧的电阻Rx的阻值,器材有:干电池两节,电压表(量程为0~3V,0~15 V)、滑动变阻器(100Ω 2 A)和电阻箱(0~ 99999)各一个,开关、导线若干,测量电路如图甲所示。
(1)和通常使用的“优安法”不同,这次实验没有选用电流表,请你简要说明原因.
_______________________________________________________________________.
(2)在接通电路前,应将滑动变阻器的滑片P移到 端。
(3)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数如图乙所示为 V;
(4)按下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱,然后要进行的操作是: ______________ _______ .
【答案】(1)电路中的电流小于电流表的分度值.
(2)b
(3)2.5
(4)改变电阻箱连入电路中的电阻,使电压表的示数为2.5V.读取电阻箱面板上的阻值,就是待测电阻Rx的阻值.
50. (2021怀化)小张同学进行“伏安法测电阻”的实验,实物图如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整;(导线不得交叉)______
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0V,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为______A,本次测得的阻值为______Ω;
(4)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丙所示。为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻。实验步骤如下:
①保持开关断开,闭合开关S、,读出并记录电流表示数;
②断开开关,闭合开关S、,读出并记录电流表示数。
处理实验数据,可求得______Ω。
【答案】 (1). (2). 右 (3). 0.16 (4). 12.5 (5). 30
51.(2021盐城)如图甲所示,小明测量接线柱AB间镍铬合金丝的电阻。
(1)如图甲,请指出小明在连接电路前,操作中的一处不妥之处: 。
(2)用笔画线代替导线将电路补充完整,使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大。
(3)实验时,将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中,发现电流表示数逐渐变大但不超过量程,电压表始终无示数。经检查是电压表出现了故障,故障应是电压表发生了 。
(4)排除故障后,第一次实验中电压表示数为0.5V,电流表的示数如图乙所示,该示数为 A,此时合金丝的电阻为 Ω。
(5)继续实验,根据测量需要及时调换电表量程,测得数据如下表。请在图丙中画出改镍铬合金丝的电流随电压的变化关系图像。
(6)请推测若在该合金丝两端加4V的电压,电流表示数最可能为 (选填“0.45A”“0.47A”或“0.52A”)。
【答案】
(1)连接电路前,开关闭合;(2)如上图;(3)断路;(4)0.08;6.25;(5)如上图;(6)0.47。
【解析】解:(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路,要使滑动变阻器滑片向右移动电阻增大,故应将左下接线柱接入电路,如图所示:
(3)将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中,发现电流表示数逐渐变大但不超过量程,则主电路是通路,电压表始终无示数,则电压表断路,电压表不能短路,否则滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中电流要超过量程;
(4)由图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.08A,所示此时合金丝的电阻为:R===6.25Ω;
(5)根据表中数据描点作图如下:
(6)根据表中数据分析可知,电压越大,通过合金丝的越小,电阻就越大,故当电压为4V时,合金丝的电阻应该比电压为3.5V时的电阻大一些,根据欧姆定律计算可知,当电压为3.5V,电阻为R==≈7.78Ω,则当电压为4V时,电流大于0.45A,但又要小于≈0.52A,则此时电流可能为0.47A。
52.(2021抚顺)小彤在“探究电流与电压的关系”实验中,所选择的实验器材有:电压恒为3V的电源,定值电阻,规格为“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R0,电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
(1)小彤连接的电路如图甲所示,有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正错误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,产生这种现象的原因可能是定值电阻 (填“短路”或“断路”)。
(3)故障排除后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 端调节,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,为 A。
(4)继续调节滑动变阻器的滑片,观察每次电压、电流值,记录在下表中:
根据表格中的数据可得到的结论是:电阻一定时,电流与电压成 比。
(5)根据所选器材的规格可知,定值电阻两端可加的最小电压为 V,此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为 。
(6)完成上述实验后,小彤重新选择器材,设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率,已知电源电压为4.5V,请将以下操作补充完整:
①闭合开关S,S0接触点2,调节滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为 A,小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器R1的滑片不动,用S0试触触点1,发现电流表超过量程,立即将S0接回到触点2,断开S,将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点;
③闭合S,S0接触点3,调节滑动变阻器R2的滑片,使灯泡再次正常发光;
④保持滑动变阻器R2的滑片不动,将S0接触点 (填“1”、“2”或“3”),此时电流表示数为0.45A。小灯泡的额定功率为P额= W。
【答案】断路;右;0.2;正;0.75;1:3;0.3;1;0.9;
53.(2021绥化)在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,电源电压3V且恒定,定值电阻R的阻值分别为5Ω、109、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器规格为“25Ω 2A”。(5分)
(1)请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整。(导线不允许交叉)
(2)连接好电路,把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处。闭合开关后,无论怎样移动滑片P都发现:电压表有示数并保持不变,电流表始终无示数。其原因可能是电阻R_____________。
(3)在探究电流与电压关系时,得到如图丙所示的电流I随电压U变化的数据,据此得出结论:电阻一定时,_____________。
(4)在探究电流与电阻关系时,为了保证所给电阻均能完成实验,应控制定值电阻两端电压至少为_____________V.现将10Ω电阻换成15Ω电阻,为保持定值电阻两端电压不变,需要将滑动变阻器滑片P向______________(选填“左”或“右”)侧移动。
【答案】(1)
(画出其中任何一种接法得1分)
(2)断路
(3)电流与电压成正比(通过导体的电流与导体两端电压成正比或导体中的电流与导体两端电压成正比均给分)
(4)1.5 左
54.(2021赤峰)在“探究电流与电压关系”实验中,小峰所用电路如图甲所示。
(1)电路连接完整后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P滑到 (填“a”或“b”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,依次进行实验,小峰记录的数据如下表所示。其中第二次实验时,电流表指针如图乙所示,则电流表的示数为 A。
(3)分析表中数据,得到的结论是 。
(4)实验结束,小峰整理器材时发现定值电阻很热,他联想到处理数据时,第四组数据之间的关系与前三组数据之间的关系存在差异,他和同组的小华就此展开讨论,认为数据差异可能是 造成的。由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要 (写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
【答案】a 0.32 在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 温度越高,电阻越大 断开开关
55. (2021自贡)小健同学选用电源电压为6V的铅蓄电池组、电流表、电压表等器材测量定值电阻的阻值,他已连接了部分电路,如图甲所示,请你接着完成下列步骤:
(1)用笔画线代替导线完成实物图的连接______;
(2)电路连接完整后闭合开关S,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能______;
(3)排除故障后再次闭合开关S,移动滑片P,当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图乙所示,这时电路中的电流为______A,电阻的阻值为______;通过调节滑动变阻器,测得多组的电压和电流值,最后算出阻值的平均值,这样做的目的是______;
(4)利用上面已连好的电路,还可以完成的实验是______;
(5)在完成阻值的测量后,将电阻换成小灯泡,继续调节滑动变阻器,测得多组小灯泡的电压和电流值,根据前后所得数据描绘出电阻及小灯泡的U-I图像,如图丙、丁所示,其中______(选填“丙”或“丁”)图是小灯泡的U-I图像。
【答案】 ①. ②. 灯泡短路 ③. 0.3 ④. 12 ⑤. 减小误差 ⑥. 研究电流跟电压关系 ⑦. 丙
56.(2021淄博)电阻是组成电路的重要元件,在进行电路时,通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源(恒定不变)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、等器材,测电阻R的阻值。
(1)图甲是小雨连接的部分电路,请用笔画线代线将电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到 (填“A”或“B”)。闭合开关,电流表、电压表指针均发生偏转,移动滑片P,两表指针均不动。产生这一现象的原因是 。
(3)改正错误后,闭合开关.将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 (填字母)。
A.结束实验,整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
(5)小雨将实验数据记录在下表中。
①第3次实验时,将滑片P移到A端,电流表的指针位置如图乙所示,此时,电流表的示数为 。
②算出每次的电阻后,为得到电阻R的阻值,还应 。
(6)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是 。
【答案】
57.(2021青岛)测量定值电阻的阻值
(1)实验依据的公式是____________。
(2)图甲是刚刚接好的实物电路,请指出其中的错误或不要之处____________(写出一条即可)。
(3)实验中发现电流表无示数。为查找问题,先将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点、c点及b点,发现当接触e点、d点时,电流表有示数,则电路故障不可能是____________(选填符合要求的选项字母)。
A.开关S断路 B.滑动变阻器断路 C.电阻R断路
(4)排除电路故障后进行实验,得到如下数据,其中表格内空缺的电流值如图乙所示,则这个电流值为___________A。
(5)表格填写完整后,根据表中数据,在图丙中描点并画出这个电阻R的U-I图象。
【答案】
58. (2021长春)鉴定牛奶、酒的品质,农业选种时配制盐水等,都需要测量密度。为此,某科技小组设计了一款多量程密度计,其示意图如图甲所示。电源电压恒定不变,电流表量程选用0~0.6A,将电流值标记为对应的液体密度值。压敏电阻R1所受压力每增加1N,阻值减小6.25Ω;压敏电阻R2所受压力每增加1N,阻值减小△R,实验中R1、R2的阻值随压力变化的规律不变。(装置中杯子质量忽略不计,ρ水=l.0g/cm3,g=10N/kg)
(1)闭合开关,电流表示数如图乙所示,为______A;将杯子放在R1上,向杯子中缓慢注入重1.6N、密度为1.6g/cm3的液体,在杯子外表面标记出液面位置,此时R1的阻值为2Ω,电流表示数为0.6A,则R1不受压力时的阻值为______Ω,电源两端的电压为______V;
(2)倒出杯子中的液体,将杯子擦干放在R2上,向杯子中缓慢注入水,使水面到达标记处,电流表示数为0.6A;如果杯子放在R2上时缓慢注入另一种液体,液面到达标记处时,电流表示数为0.5A,则这种液体的密度应为______g/cm3;
(3)分析发现,与杯子放在R1上制作的密度计相比较,杯子放在R2上制作的密度计的优点是______。
【答案】 ①. 0.4 ②. 12 ③. 12 ④. 0.6 ⑤. 测量结果更精确
【解析】(1)[1]闭合开关,电流表的量程为小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[2]压敏电阻R1所受压力每增加1N,阻值减小6.25Ω;向杯子中缓慢注入重1.6N的液体,阻值减小
则R1不受压力时的阻值为
[3]由以上条件可知
解得电源两端电压为
(2)[4]注入液体的体积
注入水的重力
此时R2的阻值
如果杯子放在R2上时缓慢注入另一种液体,液面到达标记处时,电流表示数为0.5A
解得
则这种液体的重力
则这种液体的密度应为
(3)[5]分析发现,与杯子放在R1上制作的密度计相比较,压敏电阻R1所受压力每增加1N,阻值减小6.25Ω;压敏电阻R2所受压力每增加1N,阻值减小,杯子放在R2上制作的密度计的优点是电流变化更显著,测量结果更精确。
59. (2021衡阳)某兴趣小组为检测操场上的风力等级,设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆上,滑杆上的摩擦力忽略不计,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米,均匀电阻丝长为30厘米,阻值为15欧,电源电压恒为9伏,保护电阻为3欧,电压表量程0~3伏。弹簧弹力与弹簧长度改变量的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级。
(1)无风时,求通过的电流;
(2)为保护电路安全,求出风速仪所测最大风力等级为几级;
(3)某日从天气预报得知,第二天风力等级将会达到五级,风速预计为,在原有电路元件和电路基本连接方式均不变的基础上,电路将如何改进,在图丙的虚线框内将电路补充完整。小组成员还想计算出电路改进后电压表的示数,经查阅资料后得知,该挡风板所受的风压与风速的平方成正比,其关系式为,(其中为常量,数值为0.6),假设你为改小组成员,请你计算出风速为时,改进后的电路中电压表的示数。
【答案】(1);(2)四级;(3)1.5V
【解析】解:(1)因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路,所以,电流要流经全部电阻丝,在滑片P左移的过程中,始终是全部电阻丝与电阻R0串联,所以电路的总电阻不变;无论有无风时,滑动变阻器接入电路的阻值均为,通过的电流
(2)由图可知,风力越大,电压表测量部分电阻越长,电压表示数越大,电压表最大电压;滑动变阻器分到电压
当电压表示数最大时,滑片移动距离
由图乙可得,弹簧产生的弹力,此时的风压
查表可知,此时风力等级为四级。
(3)当风速为时,风压
因此会超过电压表量程,弹簧弹力
由表可得,弹簧形变量为,因此可将电压表测量对象更换为滑片左侧部分的电阻,此时滑片左侧电阻
此时电压表示数
改装电路为
此电路只能在风力稳定时使用。
答:(1)无风时,求通过的电流是;
(2)为保护电路安全,求出风速仪所测最大风力等级为四级;
(3)风速为时,改进后的电路中电压表的示数是1.5V。
60.(2021泰安)物理兴趣小组设计了一个便携式水深测量仪,如图甲所示,它主要是由探头和控制盒构成,、之间用有绝缘皮的细导线相连。探头是一个装配有压敏电阻的圆柱体,压敏电阻所受压力等于圆柱体底部所受压力。圆柱体底面积为、高、重,工作时底部始终与水平面相平。、之间的电路连接如图乙所示,电源电压恒为,当压敏电阻受到的压力达到最大值时,电路中的电流为,报警器(电阻不计)开始报警。正常工作时,压敏电阻阻值随压力的变化规律如图丙所示。(不考虑大气压强的影响,细导线重力与体积均不计湖水的密度为,取)。
(1)探头的密度是多少?
(2)为保证压敏电阻受到的压力达到最大值时报警器能正常报警,接入电路的定值电阻阻值为多大?
(3)小组同学将该装置带到湖面进行测量,当探头在细导线的牵引下,下沉到湖中某深度处时,电压表示数是,求此处的深度和此时细导线对探头的拉力。
【答案】解:(1)探头的体积:
探头的密度:
(2)压敏电阻、受到的压力达到最大值时,由图丙可求得此时压敏电阻:
定值电阻
(3)电压表示数时,电路中电流:
此时压敏电阻的阻值:
由图丙可知此时压敏电阻受到的压力
探头底部所受压力
探头底部受到的压强:
此处的深度:
探头受到的浮力:
细导线受到的拉力:
61.(2021衢州)如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图,其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器,R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警,出厂测试时,控制电路的电源电压为3V且保持恒定,闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器R2滑片P的位置,当控制电路中的电流为0.03A时,电磁铁恰好能将衔铁吸下,工作电路中相应的灯亮起而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。
(1)使用燃气的场所都应安装燃气报警器,安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气(主要成分是密度比空气小的甲烷),则报警器应安装在厨房(如图丙)的________(填“A”或“B”)区域;
(2)小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用,最好灯亮同时又有警报声,所以建议加接蜂鸣器,则蜂鸣器应与________灯并联;
(3)该报警器要达到出厂预设值,请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值:________。
(4)当报警器报警时,下列处理方法正确的是________;
A.迅速打开排风扇 B.打开门窗通风换气
C.禁止切断报警器电源 D.熄灭一切火种,迅速关闭气源总阀
【答案】(1)A (2)L2 (3)60Ω (4)BCD
62.(2021呼伦贝尔、兴安盟)某款水位自动测控仪的测量原理如图甲所示,电源电压 U 恒为 15V,定值电阻 R0=10Ω, R1 为一竖直固定光滑金属棒,总长 40cm,阻值为 20Ω,其接入电路的阻值与对应棒长成正比。金属弹簧上端固定,滑片 P 固定在弹簧下端且与 R1 接触良好,滑片及弹簧的阻值、重力均不计。圆柱体M 通过无伸缩的轻绳挂在弹簧下端,重80N,高60cm,底面积为100cm2。当水位处于最高位置 A 时,M 刚好浸没在水中,此时滑片 P 恰在 R1 最上端;当水位降至最低位置 B 时,M 的下表面刚好离开水面。已知弹簧所受拉力 F 与其伸长量∆L 的关系如图乙所示。闭合开关 S。求:
(1)当水位处于位置 A 时,M 受到的浮力;
(2)水位由位置 A 降至 B 这一过程,弹簧的长度增加了多少?
(3)水位降至位置B 时,电压表的示数是多少?
(ρ水=1.0×103kg/m3,g 取 10N/kg)
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