


初中苏科版第十四章 欧姆定律综合与测试单元测试测试题
展开苏科版初中物理九年级上册第十四章《欧姆定律》单元测试卷
考试范围:第十四章;考试时间:75分钟;总分:80分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共12小题,共24.0分)
1. 现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系.给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系la=lb>lc,横截面积关系Sa>Sb=Sc),电源、电流表、开关各一个、若干根导线,可以完成的研究课题是 ( )
A. 只有① B. 只有② C. ①和② D. ①、②和③
2. 导体对电流有阻碍作用、电阻越大阻碍作用越大,当在导体两端加上一定电压时,就会有电流流过导体( )
A. 通过导体的电流越大,导体电阻越小
B. 通过导体的电流为零,导体的电阻也为零
C. 加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
D. 电阻是导体本身的性质,与电流、电压无关
3. 如图所示,是用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A. 电阻丝是导体,缠绕电阻丝的圆筒是绝缘体
B. 闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最右端
C. 闭合开关后,当滑片向左滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D. 为了使滑片与电阻丝接触良好,需要将接触部位的绝缘层刮掉
4. 如图,滑动变阻器的滑片P向左移动时,能减小接入电路的电阻值的是( )
A. B.
C. D.
5. 将滑动变阻器按如图所示的方法连接,以下叙述正确的是( )
A. 滑片向右滑动时,它的电阻增大
B. 实验开始前滑片P应放在最左端
C. 实验中经常用它来改变电路中的电流方向
D. 用它来调节小灯泡亮度时,应将它和小灯泡并联
6. 如图所示是某同学探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“25Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。依次更换电阻R,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表。下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
电阻/Ω
5
10
15
20
25
电流/A
0.4
0.19
0.12
0.1
0.08
A. 多次实验的目的是减小实验误差
B. 第1次实验滑动变阻器的功率最小
C. 第5次实验数据不能由本实验得到
D. 第1次实验滑动变阻器接入电路中的阻值比第2次更大
7. 一位同学用如下图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变,下表是实验数据,若第四次实验时将定值电阻的阻值由40Ω调为50Ω后就直接读出电流表的示数,这个示数可能是( )
R/Ω
10
20
30
40
50
I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
A. 0.15 B. 0.10 C. 0.12 D. 0.13
8. 一个阻值为20 Ω的电阻,测得通过它的电流为5 A,那么此时加在这个电阻两端的电压是( )
A. 4 V B. 10 V C. 0.25 V D. 100 V
9. 将两个阻值不等的电阻R1和R2按如图(甲)、(乙)所示的方式接入电路中。已知电源电压相同,R1小于R2,则下列判断中正确的是( )
A. 电压表V1的示数等于V2的示数
B. 电流表A1的示数小于A2的示数
C. 电压表V1与电流表A1的比值等于电压表V2与电流表A2的比值
D. 电压表V1与电流表A1的比值大于电压表V2与电流表A2的比值
10. 如图甲所示,这是家中常见的体重秤,它的电路图如图乙所示,R1为压敏电阻,其电阻值随人体质量的增大而变小。以下说法正确的是( )
A. 体重秤显示器相当于一个电压表 B. 人体质量越大,体重秤的示数越小
C. 人体质量越大,电路消耗电功率越大 D. 电路中的R2不起作用,可以去掉
11. 如图所示的实验电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表有示数但无明显变化电流表有示数并且有变化,小灯泡不亮。则可能的故障原因是( )
A. 小灯泡断路 B. 小灯泡短路 C. 变阻器短路 D. 变阻器断路
12. 如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A. 只有① B. 只有② C. 只有②③ D. 只有②③④
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共4小题,共8.0分)
13. 导体对电流的阻碍作用叫电阻,电阻的大小与导体两端电压和通过导体的电流______(选填“有关”或“无关”),物理学中用科学家______的名字作为电阻的单位,以纪念他对物理学的贡献。
14. “台湾烤肠”是一种颇具中国传统风味的肉制品。图甲为该食品的加热工具—电烤炉,图乙为某科学兴趣小组根据电烤炉工作原理设计的简化电路图。
(1)图乙中R0为发热体,R为调温旋钮,若需要提高炉温,应______调节R的滑片P。
(2)烤制过程中是通过______方式使烤肠内能增加,温度升高而被烤熟。
15. 如图,电源电压5V,R1=5Ω,R2=10Ω,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则甲电表的示数为______,乙电表的示数为______。
16. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变.开关S闭合后,滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中,电流表的示数变化范围是1 A~2 A,电压表的示数变化范围是4 V~8 V.则定值电阻R1= Ω,电源电压U= V.
三、作图题(本大题共2小题,共4.0分)
17. 在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。补上后要求:①电压表测小灯两端电压;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮。
18. 画出用伏安法测电阻的电路图,并根据电路图将图中的器材连接起来。闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应放在变阻器的________端(填左或右)。
四、实验探究题(本大题共2小题,共12.0分)
19. 小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想.
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关.
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关.
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关.
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中电路设计提出了自己的观点.
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小.
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数变化就可以判断导体电阻的大小.
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表.
你赞同_________(填“小明”“小红”或“小亮”)的观点.
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟_________(填编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小.
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻与_________的关系,其结论是_______________________________________.
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想_________(填“一”“二”或“三”)的实验验证.
20. 小明同学想测量某一未知定值电阻的阻值,用到的器材有:待测电阻R(约为5Ω)、电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器(规格为“20Ω 1A”)、开关各1个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的实验电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电压表的示数变大);
(2)闭合开关后,发现电流表的指针如图乙所示,造成这一现象的原因可能是______;(选填A或B)
A.电流表没有调零
B.电流表正负接线柱接反
(3)排除故障后,小明开始实验,并记录了三组实验数据,如表中所示,小明测得的待测电阻R的阻值为______Ω;
第一组
第二组
第三组
电压/V
1
1.5
2
电流/A
0.2
0.3
0.4
(4)小陈同学用如图丙所示的电路图,用不同的方法测量R1的阻值,电源电压恒为3V,滑动变阻器(规格为“20Ω、1A”),还有电压表、电流表、电阻箱、导线可以选用。小陈同学操作步骤如下:
①将电阻箱接入甲位置,乙位置用导线连接,先将单刀双掷开关S1拨至a位置;
②闭合开关S,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下此时电压表示数为2V;
③断开开关S,将单刀双掷开关S1拨至b位置;
④闭合开关S,调节电阻箱,使电压表示数为______V;
⑤读出电阻箱示数,即等于R1的阻值;
(5)小陈同学发现自己的测量结果却比小明同学的测量结果大了4Ω,检查分析后发现,是在步骤④之前,不小心碰到了滑动变阻器滑片,导致滑动变阻器接入电路的阻值变化了______Ω。
五、计算题(本大题共4小题,共32.0分)
21. 如图所示,R1是0~20Ω的滑动变阻器,闭合开关S后,电压表示数为6 V,电流表A1的示数是1.5 A,电流表A2的示数是0.5 A,求:
(1)R2的阻值和变阻器R1接入电路的电阻?
(2)电流表A1的量程是0~3A,电流表A2的量程是0~0.6A,为使电表不损坏,滑动变阻器接入电路的电阻值至少要多大?
22. 如图所示,电源电压恒为12V,电阻R1为20Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为8V。
求:(1)电阻R1两端的电压;
(2)通过电阻R2的电流。
23. 如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为6V.闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P移动到某位置时电流表示数为0.1A,求此时:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)滑动变阻器R接入电路的阻值。
24. 图1是某流水线上的产品输送及计数装置示意图,图2是接收器计数工作原理图,电源电压恒为6V,定值电阻R1为500Ω,R2为光敏电阻,有光照射时,阻值为500Ω,无光照射时,阻值为1000Ω。接收器根据A、B间输出的电压信号可以进行计数。现将一批边长为10cm的正方体工件,每隔1s放在水平匀速运动的传送带上的同一起始位置,每个工件的速度与时间的关系图象如图3所示。
(1)当工件通过激光源与接收器之间时,求A、B之间的电压。
(2)求相邻两个工件之间的最大距离。
(3)若输送过程中传送带对每一个工件所做的功为1.2J,求工件受到的摩擦力。
答案和解析
1.【答案】C
【解析】三合金线的材料相同,在研究导体的电阻跟它的材料的关系时,无法达到控制变量的要求.
2.【答案】D
【解析】解:电阻是导体本身的一种属性,其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关,即使电压或电流为零,电阻也不为零。故只有选项D说法正确。
故选:D。
电阻是导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种属性;其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关。据此分析判断。
此题考查对电阻概念的理解和影响电阻大小因素的认识;要抓住导体的电阻是导体本身具有的一种属性。
3.【答案】C
【解析】解:
A、电阻丝容易导电,是导体;缠绕电阻丝的圆筒不容易导电,是绝缘体,故A正确;
B、闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器阻值应调至最大,故滑片应置于最右端,故B正确;
C、闭合开关后,当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,小灯泡的亮度由暗变亮,故C错误;
D、为了使滑片与电阻丝接触良好,使电路中有电流通过,需要将接触部位的绝缘层刮掉,故D正确。
故选:C。
(1)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体;
(2)闭合开关前,为了保护电路,应该将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处;
(3)根据滑动变阻器滑片位置的变化分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律分析电路中电流的变化和灯泡亮度的变化;
(4)滑片与电阻丝连接的部分之间应该是接通的。
本题考查了滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用、滑动变阻器的结构,属于基础题。
4.【答案】A
【解析】解:A、滑动变阻器的接法是正确的,且电阻丝接的是左下,所以当滑片P向左移动时,连入电路中的电阻丝长度变短,所以电阻变小。A符合题中的要求;
B、滑动变阻器接的是电阻丝上的两个接线柱,这种接法不能变阻,此时电路中连入的是一个定值电阻--滑阻最大值。B不符合题中的要求;
C、滑动变阻器的接法是正确的,但是电阻丝接的是右下,所以所以当滑片P向左移动时,连入电路中的电阻丝长度变长,所以电阻变大。C不符合题中的要求;
D、同C。
故选:A。
要解答本题需掌握:滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的。
滑动变阻器的正确接法是:“一上一下”。
本题主要考查学生对:滑动变阻器的原理的了解和滑动变阻器的使用方法,是一道基础题。
5.【答案】A
【解析】解:
A、滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变长,电阻变大,故A正确;
B、实验前,应使滑动变阻器阻值最大,滑片移至最右端,故B错误;
C、移动滑动变阻器的滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变化,引起电流的变化,不能改变电流的方向,故C错误;
D、用滑动变阻器来调节小灯泡亮度时应与灯泡串联;故D错误。
故选:A。
(1)根据滑动变阻器接入电路的电阻丝的长度分析;
(2)对于滑动变阻器,在使用时,即在闭合开关前应将滑片移到最大阻值处;
(3)滑动变阻器可以改变电路中的电流;
(4)滑动变阻器调节用电器的电流大小时应与用电器串联。
知道变阻器的正确使用是解决该题的关键。
6.【答案】C
【解析】解:A、多次实验的目的是得出普遍规律,故A错误;
BD、实验中,应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压不变,根据表格数据可知,第1次实验中电路中的电流最大,根据P=UI可知,第1次实验滑动变阻器的功率最大,故B错误;
根据表格数据可知,第1次实验中电路中的电流大于第2次实验中电路中的电流,根据R滑=U滑I可知第1次实验滑动变阻器接入电路中的阻值比第2次更小,故D错误;
C、若电路中的电流为0.08A,根据欧姆定律可知电路总电阻R串=UI5=4.5V0.08A=56.25Ω,根据电阻串联的特点可知此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑′=R串−R5=56.25Ω−25Ω=31.25Ω,滑动变阻器的最大阻值为25Ω,故第5次实验数据不能由本实验得到,故C正确。
故选C。
(1)本次实验的目的是得出普遍规律;
(2)实验中,应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压不变,根据表格数据可知,第1次实验中电路中的电流最大,根据P=UI可知得出结论;
根据表格数据可知,第1次实验中电路中的电流大于第2次实验中电路中的电流,根据欧姆定律得出第1次实验滑动变阻器接入电路中的阻值与第2次实验滑动变阻器接入电路中的阻值的大小关系;
(3)若电路中的电流为0.08A,根据欧姆定律可知电路总电阻,根据电阻串联的特点可知此时滑动变阻器接入电路的阻值,与滑动变阻器的最大阻值比价即可得出答案。
本题为探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的实验,主要考查数据分析等知识,综合性强,难度较大。
7.【答案】D
【解析】解:研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变,由欧姆定律,电阻两端的电压:
UV=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
当电阻R的阻值为50Ω时,由欧姆定律,电路中的电流应该为:
I′=UVR5=6V50Ω=0.12A,
将电阻R的阻值从40Ω调为50Ω后,要保持电阻两端电压不变,应向右移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分压变大,从而使电阻两端电压减小保持不变,因此,当未移动滑动变阻器时,电路中的电流应该大于0.12A而小于0.15A,只有D正确。
故选:D。
研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变,小华将电阻R的阻值从40Ω调为50Ω后,就直接记录电流表示数,没有移动滑动变阻器,从而会导致电路中的电流变小。根据欧姆定律,计算出当电阻R两端的电压保持不变,且电阻的阻值为50Ω时,电路中的电流,从而再进行判断。
本题考查了控制变量法和欧姆定律的应用,以及在研究通过导体的电流与电阻的关系时,要控制导体两端的电压不变。
8.【答案】D
【解析】由题意知电阻的阻值为20 Ω,通过它的电流为5 A,根据公式I=UR的变形式得电阻两端的电压U=IR=5 A×20 Ω=100 V。所以A、B、C错误,D正确。故选D。
9.【答案】B
【解析】解:(1)由甲电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电流表A1测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中电流表A1的示数:
IA1=UR1+R2,
电压表V1的示数:
UV1=IA1R1=UR1+R2R1=R1R1+R2U,
电压表V1与电流表A1的比值UV1IA1=R1;
(2)由乙电路图可知,R1与R2并联,电压表V2测电源两端的电压,电流表A2测R2支路的电流,
则电压表V2的示数UV2=U,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电流表A2的示数:
IA2=UR2,
电压表V2与电流表A2的比值UV2IA2=R2;
综上可知:
A.由R1R1+R2U B.由UR1+R2
(1)由甲电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电流表A1测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律表示出R1两端的电压以及电压表V1与电流表A1的比值;
(2)由乙电路图可知,R1与R2并联,电压表V2测电源两端的电压,电流表A2测R2支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律表示出电流表A2的示数以及电压表V2与电流表A2的比值;
根据以上比较得出答案。
本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,把电压表和电流表的比值转化为R1、R2的阻值是关键。
10.【答案】C
【解析】解:
A、由电路图可知,电子秤显示器串联在电路中,相当于一个电流表,故A错误;
BC、图中R1与R2串联,R1为压敏电阻,其阻值随人体质量的增大而减小,所以,被测物体的质量越大,R1的电阻越小,R1分得的电压越小,R2分得的电压越大,根据欧姆定律可知,电路中电流越大,即电子秤的示数越大;质量越大,由P=UI可知,电路消耗的电功率越大,故C正确,B错误;
D、当R1的电阻很小时,R2可以起到保护电路的作用,所以电路中的R2不能去掉,故D错误。
故选:C。
图中R1与R2串联,电子秤显示器串联在电路中,相当于一个电流表;已知R1为压敏电阻,其阻值随人体质量的增大而减小,根据串联电路的电压规律分析;根据P=UI分析总功率的变化。
本题考查了欧姆定律和电功率公式的应用,难度不大。
11.【答案】B
【解析】解:由图可知,该电路为串联电路,滑动变阻器与灯泡串联在电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压;
移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数并且有变化,说明电路是通路,滑动变阻器能改变电路,则滑动变阻器无故障;
灯泡不发光,且电压表示数几乎无变化,说明灯泡短路,电压表测量的是电源电压,故B正确。
故选:B。
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表表有示数,说明电路是通路;根据灯泡的亮度和电压表示数变化情况判定故障的原因。
电压表在故障的判断中应用广泛,若电压表有示数则说明与电压表并联的部分存在开路,若电压表无示数则说明其他电路发生了开路,或并联部分发生了短路。
12.【答案】D
【解析】解:
①根据图可知,S接1和2时,通过电压表的电流的方向会发生变化,电压表的指针会反向偏转,无法读取电压表的示数,故①不可行;
②根据图可知,闭合S1、S2,电压表测量电源的电压U;只闭合开关S1,两只电阻串联,电压表测量Rx两端电压为Ux;根据串联电路的电压关系可知,定值电阻两端的电压为:U0=U−Ux;此时电路中的电流为:I=U0R0,根据串联电路的电流关系可知,通过Rx的电流为I=U0R0,则根据Rx两端的电压和电流可以求出Rx阻值,故②可行;
③闭合S1、S2时,电路是只有Rx的基本电路,电流表测量通过Rx的电流Ix;闭合S1、断开S2,两电阻串联,电流表测电路中电流I;根据电源电压不变列式I(R0+Rx)=IxRx可求出Rx的阻值,故③可行;
④闭合S1,S接2时,R0和R串联接入电路中,把R的阻值调到0,根据电流表的示数和定值电阻的阻值可以求出电源电压U;闭合S1,S接1时,Rx和R串联接入电路中,把R的阻值调到0,读出电流表的示数,根据电流表示数和电源电压,利用R=UI可以求出Rx的阻值,故④可行。
故选:D。
要测量电阻阻值,需要测出电阻两端电压与通过电阻的电流,然后应用欧姆定律求出电阻阻值;分析图示电路图,应用串并联电路特点与欧姆定律分析答题。
利用电压表或电流表测未知电阻的阻值,就是根据串联电路的电流特点或并联电路的电压特点想办法得出未知电阻两端的电压和电流,然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值。
13.【答案】无关 欧姆
【解析】解:(1)导体的电阻与电压、电流无关,只与导体本身的长度、横截面积、材料以及温度有关;
(2)物理学中用科学家欧姆的名字作为电阻的单位,纪念他对物理学的贡献。
故答案为:无关;欧姆。
(1)导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关;
(2)欧姆是电阻的基本单位。
本题考查电阻大小的影响因素以及电阻的单位,难度不大。
14.【答案】逆时针 热传递
【解析】解:
(1)发热体R0的阻值一定,由P=I2R可知,要提高炉温,即要增大R0消耗的电功率,应增大电路中的电流,由I=UR可知,电路的总电阻应减小,R接入电路的阻值应减小,滑片应逆时针旋转;
(2)在烤制烤肠过程中,烤肠吸收热量、温度升高,是通过热传递方式改变了烤肠的内能。
故答案为:(1)逆时针;(2)热传递。
(1)根据公式P=I2R分析要提高炉温,R0消耗的电功率变化,由欧姆定律可知电流的变化,由图知,电阻和滑动变阻器串联在电路中,串联电路中电流处处相等,据此分析R的滑片P的旋转方向;
(2)改变物体内能有两种方式:做功和热传递;做功的实质是能量的转化;热传递的实质是能量的转移。
本题考查了热传递改变物体内能、串联电路的特点、欧姆定律和电功率变形公式的应用,综合性较强,但难度不大,掌握基本规律和公式,根据需要进行正确的选择和变形应用即可顺利解答。
15.【答案】1A 5V
【解析】解:
由于电压表内阻很大,在电路中可看作断路;电流表内阻很小,在电路中可看作一根导线;
若两电阻串联,根据电流的流向可知,乙应为电流表,甲应为电压表,则闭合开关后,则R1短路,电流表无示数,不符合题意;
则两电阻只能是并联,乙只能为电压表,乙测电源电压,示数为5V;
甲只能为电流表,甲测通过R1的电流,
根据并联电路电压的规律和欧姆定律,甲电流表的示数I=UR1=5V5Ω=1A。
故答案为:1A;5V。
假设两电阻是串联,分析出现的现象,确定是否符合题意,从而确定电路的连接;
分析电路的连接,根据并联电路的规律和欧姆定律求电流大小。
本题考串联、并联电路的特点及欧姆定律的运用,关键是正确判断电路的连接。
16.【答案】4
12
【解析】由题意知当:I=1 A时,U滑=8 V,U=I1R1+U滑=1A×R1+8 V,当:I=2 A时,U滑′=4 V,U=I2R1+U滑′=2 A×R1+4 V,解得:R1=4 Ω,U=2 A×R1+4 V=2 A×4 Ω+4 V=12 V.
17.【答案】解:①电压表与灯并联;电源由两节干电池组成,电源电压为3V,所以电压表选用小量程;
②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,小灯变亮,即电流变大,电阻变小,故应接b接线柱,如下所示:
【解析】电压表与待测电路并联,根据向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯变亮确定变阻器的连接,
本题考查根据要求连接实物图,关键是明确电压表和变阻器的连接。
18.【答案】;;左
【解析】
【分析】
(1)伏安法测电阻的原理是R=UI,即与电阻并联的电压表测出两端的电压,与电阻串联的电流表测出通过的电流,保护电路和改变电阻两端电压的滑动变阻器串联在电路中,然后与电源、开关串联组成电路中,据此画出电路图;
(2)根据电路图连接实物图时,可以根据电流流向法,从电源的正极出发依次画出串联的电路元件,最后把电压表并联在电阻的两端。
为保护电路,连接电路时开关应断开;闭合开关前滑动变阻器滑片要处于最大阻值处。
本题考查了电路图的设计和根据电路图连接实物图,明白伏安法测电阻实验的原理是关键。
【解答】
(1)伏安法测电阻时,电压表与电阻并联,电流表与电阻串联,滑动变阻器与电阻串联,然后与电源、开关串联组成电路,电路图如下图所示:
(2)按电流流向法,从电源的正极出发依次连接开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表,回到电源的负极,再把电压表并联在电阻的两端;由于电源电压较低,且电路中有滑动变阻器起保护作用,所以电路中电流较小,则两表都选用小量程,如下图所示:
在闭合开关前,要使滑动变阻器接入电路电阻最大,滑片应位于左端;
19.【答案】(1)小亮;(2)A、C ;(3)导体的长度;当材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大 ;(4)三
【解析】(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,小亮的观点正确.
(2)要验证猜想二,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验.
(3)A、B两根电阻丝材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究导体的电阻与导体的长度的关系,分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,电流表示数不同,由此可得出结论.
(4)要探究电阻与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同.
20.【答案】B 5 2 2
【解析】解:(1)在伏安法测电阻实验中,电压表应并联在电阻两端;当滑动变阻器向左移动时,电压表示数变大,根据串联电路电压规律,说明滑动变阻器分得电压减小,根据分压原理,滑动变阻器接入电路的阻值减小,故变阻器应选左下接线柱与电阻串联在电路中,如下图所示:
;
(2)从图中可知,此时电流表的指针发生了反向偏转,产生原因是电流表的正负接线柱接反了,故A不符合题意,B符合题意,故选B;
(3)由表中数据根据欧姆定律求出每组数据的电阻值,
R1=U1I1=1V0.2A=5Ω,
R2=U2I2=1.5V0.3A=5Ω,
R3=U3I3=2V0.4A=5Ω,
故小明测得的待测电阻R的阻值为:
R=R1+R2+R33=5Ω+5Ω+5Ω3=5Ω;
(4)将电阻箱接入甲位置,乙位置用导线连接,将单刀双掷开关S1拨至a位置,此时电压表测待测电阻两端的电压,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下此时电压表示数为2V;将单刀双掷开关S1拨至b位置时,此时电压表测电阻箱两端的电压,只需两次电压表示数相等,则电阻箱的电阻即为待测电阻的电阻,故调节电阻箱,使得电压表示数为2V;
(5)设滑动变阻器变化的阻值为ΔR,变化前的滑动变阻器的阻值为R,则由串联电路分压原理可知,
UR1+R=U1R1,即3VR1+R=2VR1,
解得:RR1=0.5……①,
同理,变化后的滑动变阻器的阻值为R+ΔR,则由串联电路分压原理可知,
UR1+4Ω+R+ΔR=U1R1+4Ω,即3VR1+4Ω+R+ΔR=2VR1+4Ω……②,
由①②两式联立解得:
ΔR=2Ω。
故答案为:(1)见解答图;(2)B;(3)5;(4)2;(5)2。
(1)在伏安法测电阻实验中,电压表应并联在电阻两端;当滑动变阻器向左移动时,电压表示数变大,根据串联电路电压规律,说明滑动变阻器分得电压减小,根据分压原理确定变阻器连接方式;
(2)根据图乙电流表指针偏转情况确定造成这一现象的原因;
(3)根据欧姆定律求出每组数据的电阻值,然后求平均值;
(4)先使电阻Rx与变阻器串联,通过调节滑动变阻器的滑片至某一位置,使电压表示数为2V;
通过开关的转换,保持滑片位置不动,再使电阻箱与变阻器串联,调节电阻箱旋钮使电压表示数为2V,根据等效替代法得出待测电阻Rx的阻值;
(5)根据串联电路分压原理算出变阻器前后的阻值进行回答。
本题测量未知定值电阻阻值的实验,考查了电路连接、电阻的计算以及特殊方法测电阻,同时考查了误差分析,特别是最后一问难度较大。
21.【答案】解:由电路图可知,电阻R2与滑动变阻器的R1并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流.
(1)因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以根据欧姆定律可得,R2的阻值:R2=UI2=6V0.5A=12Ω,
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R1的电流:I1=I−I2=1.5A−0.5A=1A,
变阻器R1接入电路的电阻:R1=UI1=6V1A=6Ω;
(2)因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以移动滑片时,通过R2的电流不变,即I2=0.5A,
当电流表A1的示数为3A时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时通过变阻器R1的电流:I1min=Imax−I2=3A−0.5A=2.5A,
滑动变阻器接入电路电阻的最小值:R1min=UI1min=6V2.5Ω=2.4Ω。
答:(1)R2的阻值为12Ω,变阻器R1接入电路的电阻为6Ω;
(2)为使电表不损坏,滑动变阻器接入电路的电阻值至少为2.4Ω。
【解析】本题考查欧姆定律的计算,由电路图可知,电阻R2与滑动变阻器的R1并联,电压表测电源的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R2支路的电流。
(1)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值,根据并联电路的电流特点求出通过变阻器R1的电流,利用欧姆定律求出接入电路的电阻;
(2)根据并联电路独立工作、互不影响可知移动滑片时通过R2的电流不变,根据并联电路的电流特点求出电流表A1最大示数时通过滑动变阻器的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的最小电阻值。
22.【答案】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。
(1)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R1两端的电压:
U1=U−U2=12V−8V=4V;
(2)因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过电阻R2的电流:
I2=I1=U1R1=4V20Ω=0.2A。
答:(1)电阻R1两端的电压为4V;
(2)通过电阻R2的电流为0.2A。
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压。
(1)根据串联电路的电压特点求出电阻R1两端的电压;
(2)根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出通过电阻R2的电流。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目。
23.【答案】解:(1)电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;
由I=UR可得,电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.1A×10Ω=1V。
(2)因为串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,
所以滑动变阻器两端电压:UR=U−U1=6V−1V=5V,
由I=UR可得,滑动变阻器接入电路的阻值:
R=URI=5V0.1A=50Ω。
答:(1)电阻R1两端的电压为1V;
(2)滑动变阻器R接入电路的阻值为50Ω。
【解析】根据电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流;
(1)根据串联电路电流规律和欧姆定律即可求出电阻R1两端的电压;
(2)根据串联电路电压规律求出滑动变阻器两端电压,再利用欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值。
本题考查串联电路电流、电压的规律以及欧姆定律的应用,属于基础题,比较简单。
24.【答案】解:(1)由题意可知,工件通过激光源与接收器之间无光照时,R2的阻值为1000Ω,由接收器计数工作原理图可知,R1、R2串联,
由串联电路的电阻特点可知,电路中的总电阻:
R=R1+R2=500Ω+1000Ω=1500Ω;
此时电路中的电流:
I=UR=6V1500Ω=4×10−3A,
由欧姆定律可知,A、B之间的电压:
U2=IR2=4×10−3A×1000Ω=4V;
(2)由图可知,工件刚放上传送带的0~1s内,速度小于前一工件,所以两工件距离越来越大;1s后,与前一工件相同速度匀速运动,两工件距离达到最大,如图所示,由前后两个工件速度变化的v−t图象分析可得,阴影区的面积即为最大距离:
由v=st可知,最大距离为:
s1=vt=0.4m/s×1s=0.4m;
(3)工件放上传送带,0~1s,相对传送带向后运动,受到向前的摩擦力f;1s后速度等于传送带,相对静止,摩擦力为0。由图象可得,0~1s工件运动距离为图中阴影区面积:
则工件运动的距离:
s2=12vt=12×0.4m/s×1s=0.2m;
由W=Fs得,工件受到的摩擦力:
f=F=Ws2=1.2J0.2m=6N。
答:(1)当工件通过激光源与接收器之间时,A、B之间的电压为4V;
(2)相邻两个工件之间的最大距离为0.4m;
(3)若输送过程中传送带对每一个工件所做的功为1.2J,工件受到的摩擦力为6N。
【解析】(1)由电路图可知,R1、R2串联,根据串联电路的电阻特点求出电路中的总电阻,根据欧姆定律求出电路中的电流和A、B之间的电压;
(2)由图可知,工件刚放上传送带的0~1s内,速度小于前一工件,所以两工件距离越来越大;1s后,与前一工件相同速度匀速运动,两工件距离达到最大,结合图象利用速度公式求出相邻两个工件之间的最大距离;
(3)工件放上传送带,0~1s,相对传送带向后运动,受到向前的摩擦力f;1s后速度等于传送带,相对静止,摩擦力为0。由图象可得,0~1s工件运动距离为图中阴影区面积,根据W=fs求出工件受到的摩擦力。
本题考查了求速度、电阻与电路消耗的电能等问题,分析清楚电路结构、由图乙所示图象获取所需信息、应用速度公式、串联电路特点、欧姆定律、电功公式即可正确解题。
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