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2020-2022年湖南中考物理3年真题汇编 专题17 欧姆定律(学生卷+教师卷)
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专题17欧姆定律
一、多选题
1.(2020·湖南株洲·中考真题)在图甲所示电路中,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1上的电压U的倒数与R2的阻值变化的图象如图乙所示,则( )
A.电压表V1示数变大 B.电压表V1示数不变 C.R1=5Ω D.R1=10Ω
【答案】BC
【解析】
AB.根据电路图和图像知,电压表V1测电源电压,电压表V2测R1两端的电压,滑动变阻器R2连入电路的阻值为零时,
此时电路为R1的简单电路,则可得电源电压为
故电压表V1示数不变,故A不符合题意,B符合题意;
CD.滑动变阻器R2连入电路的阻值为10Ω时,R1、R2串联,由图像可知,
即此时R1两端的电压 ,根据串联电路的电压关系可知,R2两端的电压,由得电路中的电流为
故电阻R1的阻值为
故C符合题意,D不符合题意。
故选BC。
2.(2021·湖南株洲·中考真题)在图示电路中,R1为定值电阻,开关S闭合后,电源输出的电流恒定,当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时( )
A.R2接入电路的电阻变大 B.R2接入电路的电阻变小
C.R1两端的电压变大 D.R1两端的电压变小
【答案】BD
【解析】
AB.由图可知,闭合开关后,该电路为并联电路;当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,滑动变阻器的电阻丝接入电路中的长度变短,则滑动变阻器R2接入电路的电阻变小,故A错误,B正确;
CD.滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,由于干路中的电流不变,根据U=IR可知,R1两端的电压变小,故C错误,D正确。
故选BD。
3.(2022·湖南衡阳·中考真题)喜欢学习物理的小陈,根据所学的物理知识,设计了如图所示的电路图,按照电路图连接好电路。电源电压不变,闭合开关S后,当他把滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的电阻变大,灯泡变暗
B.电流表的示数变小,灯泡亮度不变
C.滑动变阻器的电阻变大,它两端的电压不变
D.电流表的示数变大,电路中的总电阻变大
【答案】BC
【解析】
A.由图可知,灯泡L和变阻器R并联,电流表测量干路中的电流。滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,变阻器连入电路的电阻变大,并联电路中各个支路的用电器互不影响,所以灯泡亮度不变,故A错误;
BD.滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的并联关系可知电路的总电阻变大,由可知电路的总电流变小,即电流表的示数变小,由并联电路的特点可知灯泡的亮度不变,故B正确,D错误;
C.滑动变阻器的滑片P由中点向右移动时,变阻器连入电路的电阻变大,并联电路中各个支路的电压都等于电源电压,变阻器两端的电压不变,故C正确。
故选BC。
二、单选题
4.(2020·湖南怀化·中考真题)光敏电阻是一种阻值随着光照强度的增大而减小的电阻,图中为定值电阻,为光敏电阻,闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,电路中的情况应该是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变小 D.电压表示数变小,电流表示数变大
【答案】B
【解析】
定值电阻与光敏电阻串联,电压表测两端电压,当光照强度增大时,的阻值减小,总电阻减小,电源电压不变,由可知,电路中电流I增大,电流表A的示数增大;两端电压,也增大,电压示数增大。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.(2020·湖南永州·中考真题)如图所示,闭合开关,小灯泡不亮、电流表无示数、电压表有明显的示数。若电路只有一处故障,则故障可能是( )
A.L断路 B.R断路 C.R短路 D.电流表断路
【答案】B
【解析】
闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,说明电路出现断路,并且电压表能与电源相通,据此分析故障所在。
根据电路图可知,R与L串联,电压表测量R两端电压,电流表测量电路中的电流;当闭合开关后,灯泡不亮,并且电流表无示数,说明电路发生了断路,而电压表有示数,说明电压表能与电源相通,故R断路。
故选B。
【点评】
用电压表判断故障时,若电压表有读数,可能是所并联的地方开路或其他地方短路了,若电压表没有读数,则可能是所并联的地方短路或其他地方开路了。
6.(2020·湖南永州·中考真题)如图甲所示,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑片P从最右端逐步移到最左端,记录电流表、电压表的示数,并根据记录的数据作出R1和R2的“U﹣I”关系图象如图乙所示。则下列正确的是( )
A.图Ⅱ为R2的“U﹣I”图象 B.当R2=R1时,电流的大小为0.2A
C.电源电压为8V D.R1的阻值为30Ω
【答案】C
【解析】
A.两电阻串联,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压,滑片在最左端时,R2接入电路的阻值为零,因此此时电压表V2示数为零,由图象可得,图线I反映电压表V2示数(即R2的电压)随电流的变化,则图Ⅱ为R1的“U﹣I”图象,故A错误;
B.串联电路各处的电流相等,当 时,由 ,则两电阻的电压相同,由图乙知,即为两图线的交点,可知电流为0.4A,故B错误;
C.由图知,当电流为0.4A时,两电压表示数均4V,因电路的电压等于两电压表示数之和,即电源电压
C正确;
D.当滑片移动到最左端时,电路中只有R1,电压表V2示数为0,电路的电流最大为0.8A,由欧姆定律
故D错误。
故选C。
【点评】
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是从图中获取有效的信息。
7.(2020·湖南长沙·中考真题)如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨线吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知( )
A.钨丝的电阻随温度升高而减小
B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
【答案】B
【解析】
AC.用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大,故AC不符合题意;
B.闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,说明通过小灯泡的电流变大,则钨丝的电阻减小,故B符合题意;
D.由于钨丝和小灯泡串联接入电路中,则通过它们的电流是相同的,故D不符合题意。
故选B。
8.(2020·湖南益阳·中考真题)对如图所示电路,当闭合开关后向右移动滑动变阻器滑片时,下列分析正确的是( )
A.电流表A的示数变大 B.电压表V的示数变大
C.电阻R0消耗的功率变大 D.电阻R消耗功率不变
【答案】B
【解析】
ABC.变阻器与串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,向右移动滑动变阻器滑片时,变阻器连入电路的电阻变大,由欧姆定律可知,电路的电流变小;由可知,的电压变小,由串联电路电压的规律,电压表示数变大;由可知,电阻消耗的功率变小,故AC错误,B正确;
D.滑片在最左端时,变阻器连入电路的电阻为0,其功率为0,当变阻器连入电路的电阻不为0时,变阻器的电功率大于0,故电阻消耗功率是变化的,故D错误。
故选B。
9.(2020·湖南郴州·中考真题)小明设计了如图所示电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当滑片P从a移到b的过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表示数变小,电流表示数变大,灯变亮
B.电压表示数变大,电流表示数变大,灯变亮
C.电压表示数变小,电流表示数变小,灯变暗
D.电压表示数变大,电流表示数变小,灯变暗
【答案】A
【解析】
由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器、灯泡串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。闭合开关S,当滑片P从a移到b的过程中,接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,由U=IR可知,灯泡和定值电阻R两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,即灯泡变亮。
故选A。
10.(2020·湖南娄底·中考真题)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大
C.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小
D.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变小
【答案】B
【解析】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。因电源两端的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V1的示数不变;将滑动变阻器的滑片P向右移动,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小;由U=IR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大。
故选B。
11.(2020·湖南娄底·中考真题)在科学实验中,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行多次实验:
①在“测量物体的长度”时,多次测量
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量
③在研究“串、并联电路中电流的规律”时,换用不同定值电阻,多次测量
④在“伏安法测电阻”的实验中,多次测量导体两端电压和通过导体的电流值
上述实验属于减少误差而进行多次实验的是( )
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】B
【解析】
①“测量物体的长度”时,由于测量工具或测量方法等会产生实验误差,为了减小误差采取多次测量求平均值的方法;
②在“探究重力的大小跟质量的关系”时,改变钩码的个数,多次测量,是为了获得普遍的规律;
③“研究串、并联电路的电流特点”时,尤其是探究并联电路的电流特点时,如果两个电阻阻值相同,测量的电流也会相同,就会得出“并联电路各支路电流相等”的错误结论,因此为了寻找普遍规律,换用不同电阻多次测量;
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,测量的是定值电阻的阻值,测量值是个定值,多次测量可以比较测量值减小误差。
故选B。
12.(2020·湖南岳阳·中考真题)如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S1时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则( )
A.a表是电压表
B.先闭合S1、S2,再闭合S3,a表示数无变化
C.S1、S2、S3都闭合,移动滑片P,a、b两表示数无变化
D.S1、S2、S3都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻R1的阻值
【答案】C
【解析】
A.只闭合S1时,a、b两表串联,由a表无示数、b表有示数可知,a表应为电流表,b表应为电压表,c表在干路中有示数且示数随滑片P的移动发生变化,说明c表是电流表,此时只有R3的简单电路,电流表测量通过R3的电流,故A不符合题意;
B.先闭合S1、S2,c电流表将R1和R2短路,只有R3的简单电路,a电流表和b电压表串联,a表示数为零,再闭合S3,R1、R2和R3并联,a电流表测量R1和R2的电流,a电流表有示数,故B不符合题意;
CD.S1、S2、S3都闭合,R1、R2和R3并联,a电流表测量R1和R2的电流,电压表测量电源电压,移动滑片P,电压表示数不变,由并联电路的特点可知a表的示数不变,由欧姆定律可知b表示数除以a表示数等于电阻R1和R2的总阻值,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
13.(2020·湖南常德·中考真题)用电器R1和R2上都标有“6V”字样,它们的电流随电压变化关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.R1和R2的阻值不随温度的变化而变化
B.R1:R2=2: 1
C.R1和R2并联在4V电源上,通过电流I1:I2=2:1
D.R1和R2并联在4V电源上,消耗总功率为1.2W
【答案】C
【解析】
A.由图像可知,两条线都是直线电压和电流的比值是一个定值,所以R1和R2的阻值不随温度的变化而变化,故A正确,A不符合题意;
B.由图像可知,两条直线都过坐标原点,符合正比例函数的关系,我们取电压都为2V时,流经R1的电流为0.05A,流经R2的电流为0.1A,根据欧姆定律变形式可知,R1: R2=2: 1,故B正确,B不符合题意;
C.由选项B可知R1: R2=2: 1,R1和R2并联,加在其两端的电压相等,根据公式可知,I1:I2=1:2,故C错误,C符合题意;
D.R1和R2并联,加在其两端的电压相等都是4V,根据公式,由图可知R1=40Ω,R2=20Ω,消耗的总功率为
故D正确,D不符合题意。
故选C。
14.(2020·湖南常德·中考真题)如图在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将10Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用5Ω、20Ω的电阻替换10Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.用5Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大
B.用5Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小
C.用20Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大
D.用20Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小
【答案】D
【解析】
题目要探究的是:电流与电阻的关系,接入10Ω的电阻时,电压表的示数为2V,此时变阻器两端的电压为1V,即定值电阻与变阻器的电压之比为2:1,用5Ω或20Ω的电阻替换10Ω的电阻时,电压表的示数应保持不变,即定值电阻与变阻器的电压之比保持为2:1,若用5Ω的电阻替换,据串联电路的分压特点,则变阻器接入电路的阻值应变小,那么滑片P应向左移动,此时电路中的电流变大;若用20Ω的电阻替换,则变阻器接入电路的电阻应变大,那么滑片P应向右移动,此时电路中的电流变小,故ABC错误,D正确。
故选D。
15.(2021·湖南湘潭·中考真题)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】
如图,电压表测R2两端的电压,被测量者身高越高滑片越往上移,R1越小,R2的电阻越大,根据串联分压原理,它两端的电压越大;由于RI、R2之和不变,即电路的总电阻不变,电路中的电流不变,综上分析,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.(2021·湖南益阳·中考真题)关于图所示的实物电路,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过L1与L2的电流一定相等
B.通过L1与L2的电流一定不相等
C.L1与L2两端的电压一定相等
D.L1与L2两端的电压之和等于电源电压
【答案】C
【解析】
AB.如图可知,在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,故有
U=U1=U2
各支路电流
,
因为电阻R1、R2未知,所以I1、I2的关系也不能确定,故AB错误;
CD.因为在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,所以有
U=U1=U2
故C正确,D错误。
故选C。
17.(2021·湖南湘西·中考真题)如图所示的电路中,当闭合开关后滑动变阻器滑片向右滑动时电流表读数会( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变小后变大
【答案】A
【解析】
由实物图可知,该电路是串联电路,闭合开关后滑动变阻器滑片向右滑动时电阻减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由可知,电路中电流会增大,所以电流表示数变大。
故选A。
18.(2021·湖南娄底·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时( )
A.电流表A示数变小,电压表V1示数变大
B.电流表A示数变大,电压表V2示数变大
C.电压表V1示数与电流表A示数比值变小
D.电压表V2示数与电流表A示数比值变小
【答案】D
【解析】
闭合开关S,电路是串联的,电压表V1测量的电压,电压表测量滑动变阻器的电压;
AB.当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由可知,电流增大,所以电流表A示数变大,根据可知,定值电阻两端电压增大,即电压表V1示数变大,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压减小,故AB错误;
C.电压表V1示数与电流表A示数比值等于定值电阻的阻值,所以是不变的,故C错误;
D.电压表V2示数与电流表A示数比值等于滑动变阻器的阻值,所以是减小的,故D正确。
故选D。
19.(2021·湖南常德·中考真题)如图所示电路中,电阻R1=12Ω,R2=6Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3V。则当S置于位置2时,电压表读数的可能值为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
【答案】B
【解析】
当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3V,此时电阻R1与电阻R0接入电路,此时电路中电流为
则电源电压为
当单刀双掷开关S置于位置2时,此时电阻R2与电阻R0接入电路,则电路中的电流为
故电压表示数为
由于串联分压,电阻变小,故电压表示数变小,故电压表的示数一定小于3V,故电压表的示数可能为2V,故B正确。
故选B。
20.(2021·湖南郴州·中考真题)如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合,S1、S2断开时,电流表A的示数为0.2A;当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表A的示数为0.4A;当开关S、S1、S2都闭合时,电流表A的示数为0.5A,则( )
A.R1:R2=2:1 B.R1:R3=1:1
C.R2:R3=1:2 D.R1:R2:R3=2:2:1
【答案】B
【解析】
当开关S闭合,S1、S2断开时,电路中只有R1,电源的电压不变,可得
U=I1R1=0.2A×R1
当开关S、S1闭合,S2断开时,电路中R1和R3并联,电源的电压不变,可得
当开关S、S1、S2都闭合时,电路中R1、R2和R3并联,电源的电压不变,可得
由以上三式联立可得:R1:R2:R3=1:2:1,即R1:R2=1:2,R1:R3=1:1,R2:R3=2:1,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
21.(2021·湖南怀化·中考真题)在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大 B.体温越高,电压表的示数越大
C.体温越低,R两端的电压越小 D.体温越低,通过的电流越大
【答案】B
【解析】
A.体温越高,R的阻值越小,故A错误;
B.体温越高,R的阻值越小,根据串联分压,电阻阻值变小,电阻R的电压变小,而电压表测量的是定值电阻的电压故电压表的示数越大,故B正确;
C.体温越低,R的阻值越大,根据串联分压,电阻阻值变大,R两端的电压越大,故C错误;
D.体温越低,R的阻值越大,总电阻变大,电流变小,通过的电流越小,故D错误。
故选B。
22.(2022·湖南常德·中考真题)图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压,丙图中,则下关系式中正确的是( )
A.m= B.m> C.m< D.m=n
【答案】B
【解析】
根据串联分压,电压之比为
如图甲,R是定值电阻,故
如图丙,电流之比为
则此时的热敏电阻为
由于丙图,热敏电阻的电压大,电流做功比较多,温度比较高,而RT的阻值随温度的升高而变小,故
故
故
故ACD错误,B正确。
故选B。
23.(2022·湖南郴州·中考真题)如图所示为某烟雾报警器的电路简图,烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度增大时,电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是( )
A.电压表示数变大,灯泡变亮 B.电压表示数变小,灯泡变亮
C.电压表示数变小,灯泡变暗 D.电压表示数变大,灯泡变暗
【答案】B
【解析】
由电路图可知,灯泡与烟雾感应器串联,电压表测烟雾感应器两端的电压,电流表测电路中的电流,当烟雾浓度增大时,烟雾感应器的阻值变小,所以电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,再由可知,灯泡两端电压变大,灯泡变亮,又因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以烟雾感应器两端电压变小,即电压表示数变小。
故选B。
24.(2022·湖南衡阳·中考真题)如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图,按照电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表的指针均没有偏转,电路中仅有一处故障,故障可能是( )
A.电阻R1断路 B.电阻R1短路
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
【答案】C
【解析】
BD.若R1或者R短路,电路仍然处于通路状态,有电流通过电路,电流表会有示数,故BD不符合题意;
A.如果R1断路,则电路没有电流通过,电流表没有示数;电压表测量的是R1两端的电压,由于电路只有一处故障,电压表仍然与电源两极相连,此时测量电源两端的电压,有较大的示数,故A不符合题意;
C.如果滑动变阻器R断路,则电路没有电流通过,电流表示数为零,指针不偏转;同时电压表与电源正极断开,也没有示数,指针不偏转,故C符合题意。
故选C。
三、计算题
25.(2021·湖南衡阳·中考真题)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。
风级
一级
二级
三级
四级
五级
六级
风速(米/秒)
0.3~1.5
1.6~3.3
3.4~5.4
5.5~7.9
8.0~10.7
10.8~13.8
风压(帕)
0.055~1.4
1.6~6.8
7.2~18
18.9~39
40~72
72.9~119
(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。
26.(2021·湖南衡阳·中考真题)如图所示的电路中,电阻的阻值为,电阻的阻值为,闭合开关S,电流表A1的示数为。求:
(1)电源电压;
(2)电流表A的示数。
【答案】(1)6V;(2)0.3A
【解析】
(1)由图知道,R1与R2并联,电流A1测R1电流I1=0.6A,电流表A测干路电流I,并联电路中总电压与各支路电压相等
U=U2=U1=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)电流A的表示数即干路上的电流
答:(1)电源电压为6V;
(2)电流表A的示数为0.3A。
四、综合题
27.(2021·湖南娄底·中考真题)如图为湿度表的简化工作原理图。电源电压恒为6V,定值电阻R0=5Ω,R为湿敏电阻,其阻值R随环境湿度RH的变化如图所示,电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。闭合开关S,在保证两表安全的情况下:
(1)环境湿度增加,电流表的示数______;
(2)当电路中电流表的示数为400mA时,电阻R的阻值为多少?( )
(3)环境湿度为60%时,电压表的示数为多少?( )
(4)湿度表能够测量的最大环境湿度是多少?( )
【答案】 增大 10Ω 2.4V 80%
【解析】
(1)[1]由图像可知,当环境湿度增加时,湿敏电阻的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由可知,电路中的电流增大,所以电流表的示数增大。
(2)[2]当电路中电流表的示数为400mA时,电路中的总电阻为
则电阻R的阻值为
(3)[3]环境湿度为60%时,湿敏电阻的阻值为7.5Ω,则电路中的电流
则电压表的示数为
(4)[4]电压表的量程是,则电路中允许的最大电流为
则此时湿敏电阻的最小阻值为
由图像可知,此时湿度表能够测量的最大环境湿度是80%。
五、实验题
28.(2020·湖南长沙·中考真题)为了探究电流与电压的关系,小英连接了如图甲的电路。
(1)请你用笔画线代替导线将电路连接完整,要求滑片向右移动时,能使电流表的示数变小;____
(2)小英连好电路后,经检查电路连接无误。闭合开关,发现电压表和电流表示数均为零,移动滑片,电表的指针也都不偏转,她尝试用一根导线的两端分别触接电路中各点时,电压表和电流表指针偏转情况的部分记录如表所示,请你指出电路的故障:_____。
(3)排除故障后,小英继续进行实验,将数据记录在表中。____
请你分析数据,在图乙中画出电阻R的I﹣U图象。
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1.0
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.06
0.10
0.14
0.20
0.24
【答案】 ab间断路
【解析】
(1)[1]滑片向右移动,电流表示数变小,说明电路的电阻在增大,滑动变阻器要接左部分,所以将滑动变阻器左下面的接线柱接入电路,和定值电阻组成一个串联电路,如图所示:
。
(2)[2]闭合开关,电流表示数均为零,移动滑片,电表的指针也都不偏转,可以判断电路是断路,并且电压表示数也为零,说明断路部分在电压表并联以外的地方。由表格现象知,导线连接在bc两点上,电流表和电压表还是没有示数,说明断路步骤bc之间。由表格现象知,导线连接在ac两点上,电流表有示数,说明电路接通,并且断路在ac之间,电压表并联在导线两端,所以电压表无示数。由表格现象知,导线连接在ab两点上,电流表有示数,说明电路接通,并且电压表有示数,说明电压表测量定值电阻R两端的电压,可以推断断路在ab之间。综合分析ab之间有断路。
(3)[3]由表格数据分析,除第三组数据得,在电阻一定时,电流跟电压成正比,第三组数据可以是读数有误差,描出电流跟电压对应点,用线连接起来,如图:
。
29.(2020·湖南郴州·中考真题)小明在学校实验室用伏安法测量电阻的阻值,设计并连接电路如图所示,经实验得到表格数据(电源电压U额=3V)。
实验数据记录表
序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
待测电阻Rx/Ω
1
2.0
0.08
25.0
2
1.5
0.13
11.5
3
1.0
0.15
6.7
4
0.5
0.22
2.3
(1)实验中电压表应选取 _____ V的量程。
(2)数据分析发现,根据实验原理Rx=测得Rx的阻值(如记录表中第四列所示)远超过误差允许范围,产生这一错误的原因是小明在连接电路时 _____ 。
(3)小明认真分析后,认为利用以上数据也可求得待测电阻的阻值,则正确计算待测电阻阻值的表达式为R'x= _____ (用U额、U、I)表示,代入数据可得R'x= _____ Ω(计算结果保留1位小数)。
【答案】 0~3 电压表并联在了滑动变阻器两端 12.2
【解析】
(1)[1]因为电源电压为3V,所以电压表选用0~3V的量程。
(2)[2]由表中数据可知,电压表的示数减小时,电路中的电流增大,且电阻的阻值减小,说明电压表并联在了滑动变阻器两端。
(3)[3]根据串联电路的电压特点,定值电阻两端的电压,Ux=U额﹣U,由欧姆定律,定值电阻的电阻值为
[4]将表格中序号1的数据代入本式得
同理可算出2、3、4次实验的电阻分别为11.5Ω、13.3Ω、11.4Ω,则4次测量的平均电阻为
30.(2020·湖南益阳·中考真题)用如图所示的电路测量电阻RX的阻值,其中电源电压恒定,定值电阻R0的阻值已知,S为单刀双掷开关。
(1)扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示)
.______;
.______。
(2) RX的表达式RX=______(用所测量的物理量及相应的符号表示)。
【答案】 开关S接a时,记录电流表的示数I0 开关S接b时,记录电流表的示数IX
【解析】
(1)[1].开关接时,记录电流表的示数。
[2].开关接时,记录电流表的示数。
(2)[3]在中,为的简单电路,电流表测的电流,由欧姆定律,电源电压为
在中,为的简单电路,电流表测的电流,由欧姆定律,电源电压为
由于电源电压不变,故有
故待测电阻的阻值
31.(2020·湖南常德·中考真题)某实验小组想要探究某热敏电阻的阻值和温度的关系,已接入电路中的器材有∶电源、电压表V2、阻值为R0的定值电阻、滑动变阻器R1、单刀开关S1,如图甲所示∶置于温控室(图中虚线区域,温度可调且自动显示)中的热敏电阻RT暂未接入电路,符号如图a所示。可供选择的器材有∶电压表V2、电阻箱R2(阻值可以直接读出的变阻器),符号如图b所示单刀开关2只,导线若干。
(1)小明同学选择电压表V2与热敏电阻RT按图乙所示接入MN之间。在闭合S1前,图乙中R1的滑片应移动到_____(填“A”或“B”)端;当温控室的温度为t1时,两电压表示数分别为U1、U2,则此时热敏电阻的阻值RT=______ (用已知量和测量值表示)。
(2)小惠同学没有选择电压表V2,而是选择了电阻箱R2,请你在图甲中帮她完善电路图。______
(3)在小惠设计的实验中,热敏电阻的阻值RT,满足的关系式为______________。
A. RT=R0B. RT=R1C.RT=R2
(4)通过实验探究,小明和小惠都得出了热敏电阻的阻值随温度变化的规律,如图丙中的图像曲线所示,此规律是∶___________________________。
【答案】 B C 随温度的升高,热敏电阻阻值变小
【解析】
(1)[1]在闭合S1前,图乙中R1的滑片应移动到阻值最大处的B端。
[2]R0和RT串联,当温控室的温度为t1时,两电压表示数分别为U1、U2,根据分压原理可知
则此时热敏电阻的阻值
(2)[3]小惠同学没有选择电压表V2,而是选择了电阻箱R2,先将热敏电阻接入电路中,通过开关的转换,再将电阻箱接入电路中,通过改变电阻箱的电阻,控制电压表示数不变,根据等效替代法可求出热敏电阻阻值,电路图如图所示
。
(3)[4]小惠选择的是等效替代法,所以在小惠设计的实验中,热敏电阻的阻值RT,满足的关系式为RT=R2。
故选C。
(4)[5]根据得出的热敏电阻的阻值随温度变化的规律可知,随温度的升高,热敏电阻阻值变小。
32.(2021·湖南株洲·中考真题)用伏安法测量一热敏电阻的阻值随温度的变化关系。将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和电流表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。
(1)某一温度下,两电表的示数如图甲所示,则电压表的读数为_____ V,电流表的读数为 _____mA,该温度下热敏电阻阻值为 _____kΩ。
(2)实验得到该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图乙所示,据图可知,在温控室内温度由10℃升高到60℃的过程中,热敏电阻的阻值_____(填“增大”、“减小”或“不变”);将热敏电阻从温控室中取出后握在手心,达到热平衡后测得热敏电阻为1.4kΩ,由图乙可知此时手心温度为_____℃。
(3)利用该热敏电阻制作火灾报警器,其电路的一部分如图丙所示。E为10V的电源;当R2两端的输出电压达到或超过6V时,便触发报警器(未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50℃,则 _____(填“R1”或“R2”)是热敏电阻,另一定值电阻的阻值为_____ kΩ。
【答案】 9 3.6 2.5 减小 36 R1 1.2
【解析】
(1)[1][2]电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为9V;电流表使用量程0~6mA,分度值0.02mA,所以通过热敏电阻的电流为3.6mA。
[3]热敏电阻的阻值
R=
(2)[4][5]由图乙可知热敏电阻的阻值从温度为10℃升高到60℃的过程中一直在减小;从图乙中可以读出热敏电阻为1.4kΩ时对应的温度为36℃。
(3)[6][7]温度升高时,该热敏电阻阻值减小,分得电压减少,而温度高时要求输出电压升高,以触发报警,所以R1为热敏电阻,R2为固定电阻。由题意可知,当温度为50℃时,R1=0.8kΩ,而此时U2=6V,电路中的电流
I=
R2=1200Ω=1.2kΩ
33.(2021·湖南湘潭·中考真题)科技小组用如图1所示电路测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成完整电路。要求:
①滑片P向B端移动时,电流表示数变小;
②连线不能交叉;______
(2)在连接电路时,开关应处于 ______(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器滑片P应位于 ______(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是 ______(选填“A”或“B”);
A.电流表没调零
B.电流表正负接线柱接反了
(4)问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,为 ______A,则R的阻值是 ______Ω;
(5)改变电阻两端电压,多次测量求平均值,分析数据,还可得出:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ______(选填“正”或“反”)比;
(6)另一小组的同学利用已知电阻R0,设计并连接了如图3所示的电路来测量未知定值电阻Rx的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1;
②只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时通过Rx的电流为 ______;
由此可得Rx的阻值为 ______(以上两空均用字母U1、U2、R0表示)。
【答案】
断开 B A 0.5 5 正
【解析】
(1)[1] 实验中,滑动变阻器应于待测电阻串联,且采用一上一下的连接方式,根据题意,滑片P向B端移动时,电流表示数变小,滑动变阻器接入电路的阻值变大,故连接方式如图所示:
。
(2)[2]为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。
[3]为了使滑动变阻器起到保护电路的作用,滑动变阻器滑片P应位于最大阻值处的B端。
(3)[4]闭合开关前,电路处于断开状态,没有电流流经电流表,电流表的指针应该指向零刻度线处,发现电流表指针在零刻度线右端,其原因可能是电流表没调零,故B不符合题意,A符合题意。
故选A。
(4)[5][6]问题解决后,闭合开关,滑片P移动到某一位置时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数如图2所示,电流表选择的是小量程的0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.5A。R的阻值为
(5)[7]根据实验数据可看出,电阻一定时,电压增大,电流增大,且比值不变。所以可以得出: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。
(6)[8][9]闭合开关S1和S2,电压表的示数为U1,即电源的电压为U1;只断开开关S2,电压表的示数为U2,此时R0两端电压为U1-U2,通过两电阻的电流相等,所以,通过Rx的电流为 。由此可得Rx的阻值为
34.(2021·湖南益阳·中考真题)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】 S、S2 2.5 10
【解析】
(1)②[1]由甲可知,只闭合开关S、S1时,R0与Rx串联,电压表测量R0两端的电压,即U0=U1,根据串联电路电流规律可知
由甲可知,闭合开关S、S2时,R0与Rx串联,电压表测量R0与Rx两端的总电压,即U=U2,根据串联电路电压规律可知
Ux=U-U0=U2-U1
(2)[2]由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数即U2=2.5V。
[3]Rx的阻值
(3)[4]为了减小实验误差,可在电路中串联一个滑动变阻器,改变R0、Rx的两端电压大小,进行多次测量,电路设计如图所示:
35.(2021·湖南张家界·中考真题)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Р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Р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﹣图像,得出结论,电流与电阻成反比。请对此做出评价 ______。
【答案】 电流表的正负接线柱接反了 d 将5Ω和15Ω串联 电流表改接大量程 2.4 15 见解析
【解析】
(1)[1]滑动变阻器串联,且一上一下,滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小,故滑动变阻器的接在c接线柱,故用一根导线一端与c和b两端相连,如图所示:
(2)[2] 电流表指针反偏,只能说明电流表的正负接线柱接反了。
(3)[3]探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压相同,当换成大电阻后,根据串联分压,电阻变大,电压表的示数变大,那么滑动变阻器需要分担更多的电压,那么滑动变阻器的所接入的阻值变大,故需要将滑片向d端移动。
(4)[4]将5Ω和15Ω串联,即可等效于20Ω的电阻。
(5)[5] 一个2Ω的电阻时,电阻太小,定制电阻为2Ω,定值电阻的电压为2.4V,则电流为1.2A,电流过大,需要更换大量程。
(6)[6][7]根据图丙可知,当电阻为10Ω时,电流为0.24A,那么电压为2.4V;定值电阻分担的电压为3.6V,电压之比为2∶3,即为电阻之比,故实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于15Ω。
(7)[8]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。
36.(2021·湖南郴州·中考真题)图甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5V,且保持恒定,定值电阻R0=10Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整______(导线不允许交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是______(假设电路只有一处故障);
A.定值电阻R0短路
B.定值电阻R0断路
C.滑动变阻器R断路
D.滑动变阻器R短路
(3)排除故障后,闭合开关S进行实验,并将实验数据记录在下表中。
一
二
三
U(V)
3
2
1
I(A)
0.3
0.2
实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使定值电阻R0两端的电压达到1V或1V以下。其原因可能是______。
A.定值电阻R0的阻值太小
B.电源电压太低
C.滑动变阻器R最大阻值太小
D.滑动变阻器R最大阻值太大
(4)解决上述问题后,继续实验,当电压表读数为1V时,电流表的示数如图丙所示,读数为______A;
(5)请根据实验记录的数据,在图丁中画出定值电阻R0的U—I图象______;
(6)实验结论:当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成______。
【答案】 B C 0.1或0.10 正比
【解析】
(1)[1]由甲图可知,电压表测定值电阻两端的电压,所以电压表和定值电阻并联,如图所示:
(2)[2]A.若定值电阻R0短路,电压表也被短路,电流表有示数电压表无示数,故A不符合题意;
B.若定值电阻R0断路,电压表和电流表串联,因为电压表的电阻很大,所以电路中的电流很小,几乎可以忽略不计,电流表示数几乎为零,电压表测电源电压,故B符合题意;
C.若滑动变阻器R断路,不能形成闭合回路,电路中无电流,电流表和电压表均无示数,故C不符合题意;
D.滑动变阻器R短路时,滑动变阻器相当于导线,电流表和电压表均有示数,故D不符合题意。
故选B。
(3)[3]A.如果定值电阻R0的阻值太小,当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,定值电阻两端的电压会等于电源电压等于4.5V,超过1V,故A不符合题意;
B.根据题意可知,电源电压是4.5V,超过了1V,故B不符合题意;
CD.当定值电阻两端电压为1V时电路中的电流为
滑动变阻器的电阻为
如果滑动变阻器的最大电阻小于35Ω,定值电阻两端电压调不到1V,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
(4)[4]由丙图可知,电流表选择的量程是0到0.6A,分度值是0.02A,读数为0.1A。
(5)[5]根据表格中的数据,进行描点,然后将描出的点按照图像的走势依次连接,如图所示:
(6)[6]由图像可知,电流和电压关系的图像是经过原点的一条倾斜的直线,说明在电阻一定时,电流和电压成正比。
37.(2021·湖南岳阳·中考真题)小聪用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压为6V,滑动变阻器规格为“,2A”,有、、、、的定值电阻各一个。
(1)连接电路时,开关应______;
(2)将的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P发现电压表有示数,电流表始终无示数,其原因可能是定值电阻______(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,使电压表示数为,电流表示数如图乙,此时电流为______A,记下电压表、电流表的示数;
(4)将的电阻分别换成、、、的电阻,继续实验。小聪发现当定值电阻为时,无法完成实验。为了让的电阻也能完成实验,他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是______。(选填“A”、“B”或“C”)
A.在电路中多串联一个的电阻,其余操作不变
B.不变,改变电源电压,电源电压的取值范围是2V~4.4V
C.电源电压不变,改变的大小(视需要选取电压表、电流表量程),的取值范围是2.25V~6V
(5)实验完毕,得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______比。
【答案】 断开 断路 0.4 B 反
【解析】
(1)[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应断开。
(2)[2]若电流表始终无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的定值电阻断路。
(3)[3]如图乙所示,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0.4A。
(4)[4]定值电阻两端的电压
A.控制的定值电阻电压不变,电路中的电流
其他电阻两端的总电压
其他电阻的总电阻
滑动变阻器规格为“,2A”,在电路中多串联一个的电阻,其他电阻的总电阻最大值
调整有效,故A不符合题意;
B.不变,电源电压取2V时,滑动变阻器两端的电压为0V,连入电路中的电阻为零。不变,即控制的定值电阻电压不变,电路中的电流不变,滑动变阻器连入电路中的电阻取最大值时,电路中的总电阻
此时电源电压
电源电压的取值范围是2V~5.33V,故B符合题意;
C.电源电压不变,改变的大小,取2.25V时,电路中的最小电流
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路中的电阻
滑动变阻器规格为“,2A”,方案可行,故C不符合题意。
故选B。
(5)[5]由可知,实验完毕,得到结论,电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
38.(2021·湖南怀化·中考真题)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,将图甲中的电路连接完整;(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】 右 0.16 12.5 30
【解析】
(1)[1]用伏安法测电阻的实验原理是,用电压表测R两端电压,用电流变测流过R 的电流,分析电路,需将电压表完整的连接在R两端,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处,图中滑动变阻器接左下接线柱,则应将滑片置于最右端。
(3)[3][4]观察图甲可知电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,由图乙读出电流表示数为0.16A。R1的电阻
(4)[5]保持开关断开,闭合开关S、,R0和RX并联,电流表测流过 R0的电流,此时电流,则电源电压
断开开关,闭合开关S、,R0和RX并联,电流表测干路电流,其示数 ,则流过RX的电流
RX两端电压
RX的电阻
39.(2021·湖南邵阳·中考真题)小红同学在某次物理实验考查中抽到考题《用伏安法测量某未知电阻的阻值》的实验,实验电路图如图甲所示,请你帮他完成下列问题:
(1)根据电路图,把图乙中所缺失的导线连接起来;( )
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最______(选填“左”或“右”)端;
(3)粗略检查后闭合开关,发现电压表的指针出现反偏现象,可能出现这种情况的原因是______(选填“A”或“B”)。
A.电压表量程选小了 B.电压表的正负接线柱接反了
(4)通过三次实验得出的实验数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.2
1.8
2.4
电流I/A
0.2
0.3
第三次得出的电流如图丙所示,请你根据所提供信息求出所测未知电阻的阻值为______。
【答案】 左 B 6
【解析】
(1)[1]由甲图可知,乙图中需用导线连接电阻R和滑动变阻器,如图所示:
(2)[2]开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处,图中滑动变阻器下接线柱接的是右下接线柱,则滑片应置于最左端时该滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(3)[3]闭合开关,电压表的指针反向偏转,说明电压变的正负接线柱接反了。如果电压表量程选小了,则闭合开关,电压变的指针会偏转到最右侧没有刻度的地方。故选B。
(4)[4]由图丙读出此时电流表示数I3=0.4A,结合表格分析可知该流过该电阻的电流与其两端电压成正比,该电阻是一个定值电阻,第三次的阻值
而前两次的阻值根据欧姆定律计算均为6Ω,三次电阻值的平均值为6Ω,即电阻为6Ω。
40.(2021·湖南衡阳·中考真题)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______;
实验序号
电压/
电阻/
电流/
1
4
10
0.4
2
20
(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】 B
【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
41.(2022·湖南益阳·中考真题)在探究电流与电阻的关系时:
(1)下图是实验电路图的一部分,要完成实验,请在此基础上将实验电路图补充完整;___________
(2)按补充完整后的图进行实验,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于___________端;
(3)闭合开关后,发现电流表的指针如图所示,造成这一现象的原因是___________;
(4)通过实验,得到的实验数据如下表所示,这些数据中,有一组是明显错误的,错误数据的序号是___________。
数据序号
1
2
3
4
5
6
电阻
5
10
15
20
25
30
电流
0.60
0.40
0.20
0.15
0.12
0.10
【答案】 a 电流表的正负接线柱接反了 2
【解析】
(1)[1]在探究电流与电阻的关系时,需要保持电阻两端的电压一定,所以需要用到电压表并联在电阻的两端,实验电路图如图所示:
(2)[2]闭合开关前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即a端。
(3)[3]闭合开关后,发现电流表的指针发生了反偏,造成这一现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。
(4)[4]在探究电流与电阻的关系时,应改变电阻的大小,同时需要保持电阻两端的电压一定,观察表中数据,根据U=IR,实验1、3、4、5、6,电阻两端电压
0.60A×5Ω=3V
0.20A×15Ω=3V
0.15A×20Ω=3V
0.12A×25Ω=3V
0.10A×30Ω=3V
实验2,电阻两端电压
U=IR=0.40A×10Ω=4V
即实验2没有控制电阻两端电压为3V不变,故错误数据的序号是2。
42.(2022·湖南永州·中考真题)某物理兴趣小组用如甲所示电路图测量定值电阻的阻值。
(1)根据图甲所示的电路图,进行实物连线如图乙所示,在该实物连线中,电流表上还有一个接线柱没有与其它元件连接,请你用笔画线代替导线,将图乙的实物连线连接完整;___________
(2)某次测量时,电压表、电流表的指针位置如图丙所示,则电压表读数为 ___________V,电流表读数为 ___________A,根据测量结果可计算出待测电阻的阻值为 ___________Ω;
(3)移动滑动变阻器滑片P,改变电压表和电流表的示数,根据实验测得的多组数据,求出电阻的平均值。多次测量求平均值的目的是 ___________。
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
【答案】 2 0.4 5 A
【解析】
(1)[1]由图甲的电路图可知,电流表与滑动变阻器串联,滑动变阻器按照“一上一下”的接法,在上面两个接线柱上选择一个与电流表的负接线柱相连,如图所示:
(2)[2]如图丙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,根据指针所在位置可得电压表的示数为2V。
[3]如图丙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,根据指针所在位置可得电流表的示数为0.4A。
[4]因为电压表的示数为2V,电流表的示数为0.4A,根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为
(3)[5] 用伏安法测量定值电阻的阻值,进行多次测量的目的是求平均值,减小误差。
故选A。
43.(2022·湖南常德·中考真题)在“测定小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源,“3.8V 0.4A”的小灯泡、标有“20Ω 1.5A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)甲组同学接好最后一根导线,灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭,则他一定是将导线接在了如图中滑动变阻器的______(选填“A”或“B”)接线柱上了,此外他们还存在一个不当的实验操作:______;
(2)为了保证实验安全,滑动变阻器的调节范围为______Ω~20Ω;
(3)下表是乙组同学将如图连接完整后并按正确的操作测得的数据。当他们做完第1次实验后做第2次,应将滑动变阻器的滑片向______(选填“A”或“B”)端移动;
实验次数
1
2
3
电压/V
2.0
3.0
3.8
电流/A
0.33
0.34
0.40
(4)在乙组中小洋是负责数据分析的,他认为用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值为8.1Ω,即为小灯泡电阻的测量值。请你对此做出简要的评估:______。
【答案】 A 连接电路时没有断开开关 5.5 B 见解析
【解析】
(1)[1][2]甲组同学接好最后一根导线,灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭,说明电流超过了小灯泡额定电流,滑动变阻器接入阻值很小,当滑动变阻器接在A处时,电阻为0,符合要求,此外电路中有电流,说明连接电路时,没有断开开关。
(2)[3]当电流I=0.4A时,滑动变阻器接入阻值为最小。此时小灯泡两端电压为3.8V,滑动变阻器两端电压
UP=U-UL=6V-3.8V=2.2V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
(3)[4]当他们做完第1次实验后做第2次,电压表示数变大,即小灯泡两端电压变大,则滑动变阻器两端电压变小,由于滑动变阻器下接线柱接B端,所以滑动变阻器的滑片向B端移动,电阻变小,电压变小。
(4)[5]小灯泡的电阻和温度有关,温度越高,电阻越大,小灯泡的电阻不是定值。所以用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值为8.1Ω不恰当。
44.(2022·湖南长沙·中考真题)某实验小组用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
3
20
…
(1)连接电路时应___________开关;
(2)小庆将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至恰当位置,并将数据记录在上表中。换用10Ω电阻后,应该使定值电阻两端的电压保持___________V不变;
(3)将5Ω的定值电阻换为10Ω后,小庆和小丽对接下来的操作有不同看法:
小庆认为应先闭合开关,再将滑片向左移动,使电压表示数为;小丽认为应先将滑片移到最左端,再闭合开关,然后将滑片向右移动,使电压表示数为。
请问你赞成谁的观点?___________。简要说明理由:___________。
【答案】 断开 3 小丽 为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻应最大
【解析】
(1)[1]为保护电路,连接电路时应断开开关。
(2)[2]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变。小庆将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至恰当位置,此时电路的电流为0.6A,由欧姆定律,电阻两端的电压为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
换用10Ω电阻后,应该使定值电阻两端的电压保持3V不变。
(3)[3][4]赞成小丽的观点。连接电路时,为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻应最大,即应先将滑片移到最左端,再闭合开关,然后将滑片向右移动,使电压表示数为。
45.(2022·湖南岳阳·中考真题)在“伏安法测电阻”的实验中:
实验次数
1
2
3
电压/V
1.5
2.1
2.8
电流/A
0.1
0.14
(1)如图甲,闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端;
(2)闭合开关后,发现电压表无示数,而电流表有示数。经检查,导线连接完好,则可能是待测电阻R_______(填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,测得几组数据如上表,第三次实验时电流表示数如图乙,为________A;
(4)三次所测电阻的平均值为_______Ω;(结果保留一位小数)
(5)若要测一个额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻,电源电压U不变,定值电阻R的阻值已知。在不改变电路连接的情况下,下列电路能实现的是_______(仅一项正确)。
A. B.C. D.
【答案】 右 短路 0.18 15.2 C
【解析】
(1)[1]为保证电路安全,闭合开关前,滑片P应位于阻值最大处,滑动变阻器接左下方接线柱,则闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器的右端。
(2)[2]闭合开关后,而电流表有示数,则电路中没有出现断路,而电压表无示数,电压表并联在待测电阻R两端,则故障原因可能是待测电阻R短路。
(3)[3]如图甲所示,电流表接的是小量程,在图乙中,电流表每一小格表示0.02A,即分度值为0.02A,故电流表示数为0.18A。
(4)[4]在这三次实验中,所测电阻分别为
为减小误差,取三次测量的平均值作为测量结果,待测电阻值为
(5)[5] A.S2闭合、S3断开时,电流表把灯泡短路,灯泡不发光;S2断开、S3闭合时,电流表把电阻短路;两个开关都闭合或断开时,电流表均无示数,测不出灯泡的正常工作时电流,故A不符合题意;
B.S2闭合、S3断开,电压表测电灯两端的电压,其上端为正极、下端为负极;S3闭合、S2断开,电压表测定值电阻R两端的电压,其上端为负极,下端为正极;电压表的两次接线方法相反,在不改变电路连接方式的情况下,无法进行测量,故B不符合题意;
C.通过调节滑动变阻器滑片位置,开关处于2的位置时,电压表测量的是灯泡正常发光时两端电压U0;保持滑动变阻器滑片位置不变,开关处于1的位置时,电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U;则小灯泡的电流为
则小灯泡正常工作时的电阻为
故C符合题意;
D.开关处于1的位置,电流表把灯泡和电阻短路,电流表测量滑动电阻的电流;开关处于2的位置,电流表把小灯泡短路,测量的是通过电阻和滑动变阻器的电流,测不出灯泡正常发光时的电流,故D不符合题意。
故选C。
46.(2022·湖南邵阳·中考真题)小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验,她们准备了电压为3V的电源,规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻,电流表,电压表、开关各一个,导线若干。她们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变,请帮助小芳和同学们完成以下问题:
(1)小芳和同学们先将5Ω的电阻接人电路中,滑动变阻器阻值调至最大,检查连接无误之后闭合开关,发现电流表示数接近零,电压表示数接近于电源电压,经分析可能是定值电阻处发生了______(选填“短路”或“断路”);
(2)电路故障排除后,继续进行实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2V,电流表的示数如图乙所示,为______A,填入表格;
(3)接下来,小芳和同学们将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路,要使电压表的示数保持2V不变,应向______(选填“左”或“右”)移动滑片;
(4)小芳和同学们通过实验得到了以下实验数据:
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.2
0.13
0.1
分析表中数据,可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______比。
【答案】 断路 0.4 左 反
【解析】
(1)[1] 检查连接无误之后闭合开关,发现电流表示数接近零,说明电路中可能存在断路,电压表示数接近于电源电压,说明电压表可以接到电源两端测电源电压,与电压表并联以外的部分没有断路,那么可能是与电压表并联的定值电阻处发生了断路。
(2)[2]由乙图可知,电流表接的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.4A。
(3)[3] 探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压相同,而将把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,根据串联分压,电阻变大,定值电阻两端的电压变大,故需要滑动变阻器分担更多的电压,即滑动变阻器的阻值需要变大,故需要将滑动变阻器向左端移动。
(4)[4]由表中数据可知,随着电阻的增大,电流却减小,但是电阻与电流的乘积是个常数,即电流与电阻成反比。所以分析表中数据,可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
六、填空题
47.(2020·湖南怀化·中考真题)定值电阻、 的电流和电压关系图象如图所示。当把并联在某一电路中时,两电阻两端的电压之比∶ =______, 通过两电阻的电流之比∶ =______。
【答案】 1∶1 3∶1
【解析】
[1][2]两电阻并联时,其两端电压相等,所以两电阻两端的电压之比为1∶1,当电压为3V时,通过两电阻的电流分别为0.6A、0.2A,所以
48.(2020·湖南张家界·中考真题)在探究电流与电阻关系的实验中(如图甲所示),滑动变阻器R除保护电路安全外,另一作用是___________; 根据图乙可知,电阻R两端电压为___________V。
【答案】 保持电阻R两端电压不变 2
【解析】
[1][2]探究电流与电阻关系的实验,为控制变量,电阻两端电压要保持不变,通过滑动变阻来实现,由乙图可知,电流I=3 A时,电阻的倒数为,电阻=,电压为
49.(2020·湖南郴州·中考真题)有阻值相同的三个电阻,以任意方式连接,最多能得到_____种不同阻值的电阻;这些不同的连接方式,得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是_____。
【答案】 7 9∶1
【解析】
[1]已知三个电阻阻值相同,设一个电阻的阻值为R0,其连接方式可以是:
①一个电阻接入电路,电路总电阻为R1=R0;
②两个电阻串联接入电路,电路总电阻为R2=2R0;
③两个电阻并联接入电路,电路总电阻为R3=0.5R0;
④三个电阻串联接入电路,电路总电阻为R4=3R0;
⑤三个电阻并联接入电路,电路总电阻为R5=0.33R0;
⑥两个电阻先串联再与第三个电阻并联接入电路,电路总电阻为R6=0.67R0;
⑦两个电阻先并联再与第三个电阻串联接入电路,电路总电阻为R7=1.5R0。
所以阻值相同的三个电阻,以任意方式连接,最多能得到7种不同阻值的电阻。
[2]由上知,三个电阻串联接入电路电路总电阻最大,为R4=3R0;三个电阻并联接入电路电路总电阻最小,为R5=R0;所以得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是
R4∶R5=3R0∶R0=9∶1
50.(2020·湖南邵阳·中考真题)小华同学对物理很感兴趣,特别喜欢动手动脑进行物理实验探究。有一天,他发现家里有两个外形一模一样的的小灯泡。仔细一看上面分别标有“6V 6W”“和“6V 3W”的字样,于是把它们分别标记为L1和L2,带到学校实验室进行探究。先设计出伏安法测小灯泡电阻的的电路图甲,利用它们和电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源,分别进行多次测量,根据实验数据,绘制出了通过灯泡L1和L2的电流随两端电压变化关系的的曲线如图乙。然后又设计出如图丙的电路图,继续探究L1和L2串联时的发光情况。
(1)根据灯泡的规格。判断图乙中曲线______(选填“”或“”)是通过L2的电流随电压变化关系的曲线;
(2)在图丙“”内正确标出电流表A、电压表V______;
(3)将两灯连入图丙所示电路,当滑动变阻器滑片移到最右端时,其中一个灯泡正常发光,此时电源电压为______V。
【答案】 OB 8
【解析】
(1)[1]由可得,灯泡的额定电流
由图可知,曲线是通过的电流随电压变化关系的曲线。
(2)[2]因电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联,所以,左侧“”为电流表,右侧“”为电压表,如下图所示
(3)[3]由丙电路图可知,两灯泡与滑动变阻器串联,电压表测L1两端电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器滑片移到最右端时,接入电路中的电阻为零,由图象可知,L1的额定电流
因串联电路中各处的电流相等,且,所以,电路中的电流
由图象可知,L1两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
51.(2020·湖南娄底·中考真题)如图所示的电路中,电源电压为13.5V,调节滑动变阻器滑片P从最右端b移动到最左端a,电流表示数由0.18A变为0.54A,则定值电阻R0=______Ω,滑片位于b点时电压表示数为______V。
【答案】 25 9
【解析】
由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
[1]滑动变阻器滑片P在最左端a时,只有R0连入电路,R0的阻值
R0==25Ω
[2]滑动变阻器滑片P在最右端b时,电阻R0与滑动变阻器R的全部电阻串联,R0两端的电压
U0=IbR0=0.18A×25Ω=4.5V
因串联电路中的总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压(即电压表示数)
U滑=U﹣U0=13.5V﹣4.5V=9V
52.(2021·湖南张家界·中考真题)如图甲,移动滑片使电阻R2的有效阻值从零逐渐变大,R1两端电压U的倒数与R2的阻值变化的图像如图乙所示,则电源电压为 ______V,R1的阻值为 ______Ω。
【答案】 4 6
【解析】
[1]当R2为零,即滑动变阻器的阻值为零,只有电阻R1接入电路,则此时电压表测量电源电压,故电源电压为
故电源电压为4V。
[2]当滑动变阻器接入的电阻为18Ω时,定值电阻R1的电压为1V,电阻R1和R2串联,则电阻R2两端的电压为3V,电阻R1和R2电阻的电压之比为1:3,那么电阻之比也为1:3,则电阻R1为6Ω。
53.(2021·湖南常德·中考真题)如图所示,电源电压为4.5V,电流表量程为“0~0.6A”,滑动变阻器R规格为“10Ω,1A”,小灯泡L标有“2.5V 1.25W”(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。闭合开关S后,灯L不发光,电压表有示数,电流表无示数。经检查,故障出现在R上,则R ______(选填“断路”或“短路”)。排除故障后,在保证电路各元件安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变化范围是 ______。
【答案】 断路 0.3A~0.5A
【解析】
[1]由图像可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电流,闭合开关S后,灯L不发光,电压表有示数,电流表无示数,则是电压表串联在电路中,即滑动变阻器断路造成的。
[2]小灯泡L标有“2.5V 1.25W”,可求得灯泡电阻为
灯泡额定电流为
电流表量程0~0.6A,滑动变阻器允许最大电流为1A,因此电路允许的最大电流为0.5A,此时滑动变阻器有最小值,当电路电流为0.5A时,电路总电阻为
滑动变阻器接入阻值为
当滑动变阻器接入最大阻值10Ω时,电路中电流为
因此电流表的示数范围是0.3A~0.5A。
54.(2021·湖南长沙·中考真题)小伟在乘飞机时了解到,经济舱乘客的免费托运行李限重20kg,而商务舱的乘客允许携带更重的免费托运行李。如图是小伟设计的模拟飞机行李超重的报警装置,杠杆OP始终处于水平位置,电源电压恒为15V,R0是阻值为6Ω的定值电阻,Rx是力敏电阻,它的阻值随压力变化的关系如下表;当电压表的示数U0大于或等于3V时,电路外的检测装置会自动报警。(取g =10N/kg)
(1)经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力为______N;
(2)小伟把检测装置恰好报警时的电学物理量标在下图中,请帮他计算此时Rx的电阻为_______Ω;
(3)如图杠杆上有两个行李托盘,A、B是杠杆上的两个承重点,已知AP=0.3m,OB=0.6m。小伟闭合开关,将20kg的模拟行李放在某一个托盘上时,检测装置恰好报警,当他将模拟商务舱乘客的行李放在另一个托盘上时,检测装置也恰好报警。模拟商务舱乘客的行李限重为_______kg。(杠杆、支架及托盘的重力均忽略不计)
压力F/N
50
100
150
200
250
300
阻值Rx/Ω
50
30
24
20
17
16
【答案】 200 24 30
【解析】
(1)[1] 经济舱的乘客可以携带免费托运行李的最大重力
(2)[2]检测装置恰好报警时, R0两端电压U0=3V,此时电路电流
Rx两端电压
Rx的电阻
(3)[3]将行李放在行托盘上时,杠杆OP平衡,O为这根杠杆的支点,根据杠杆的平衡条件可知,将行李放在托盘上时,行李对托盘的压力与其对应力臂的乘积与P点对Rx的压力与其对应力臂的乘积相等。即
而商务舱的乘客允许携带比经济舱更重的免费托运行李,将经济舱行李和商务舱行李放在托盘上时,检测装置都恰好报警,由此判断经济舱行李放在了A处托盘,商务舱行李放在了B处托盘。当检测装置恰好报警时,Rx接入电路中的电阻为24Ω,由表格中数据可知,此时Rx受到的压力FP=150N,则
即
代入数据
解得OA=0.9m
当把商务舱行李放在B托盘时有
即
代入数据
解得模拟商务舱乘客的行李限的重力G2=300N
其质量
55.(2022·湖南娄底·中考真题)在测电阻的实验中,小明发现电流表已损坏,于是他设计了如图所示的电路来测量的阻值,已知电源电压为12V,R1的阻值为10Ω,开关闭合后,当R2的滑片位于最左端时,电压表的示数为5V,则待测电阻的阻值为______Ω。调节滑动变阻器滑片,使电压表的示教变为3V,则R2接入电路中的阻值为______Ω。
【答案】 14 16
【解析】
[1]如图所示,电阻、R1与R2串联在电路中,电压表测量R1两端的电压,当开关闭合后,当R2的滑片位于最左端时,只有电阻与R1串联在电路中,电压表的示数为5V,则电路中电流为
则待测电阻的阻值为
[2]调节滑动变阻器滑片,使电压表的示教变为3V,电阻、R1与R2串联在电路中,则此时电路中电流为
此时两端的电压为
则R2接入电路中的阻值为
56.(2022·湖南常德·中考真题)在创建全国交通模范城市过程中,便携式酒精测试仪是交警查酒(醉)驾的利器。图甲是其原理图,电源电压恒定为3V,Rp是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示,R0是报警器,其阻值恒定为50Ω。当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是______A;在对某司机的检测中,电压表的示数为1.5V,请根据计算和法律规定,判定该司机是______(选填“非酒驾”、“酒驾”、“醉驾”)。
我国法律规定,当每100mL气体中酒精浓度M:
非酒驾:
M<20mg
酒驾:
20mg≤M<80mg
醉驾:
M≥80mg
【答案】 0.012 酒驾
【解析】
[1]如图乙,当气体中酒精浓度为0时,酒精气体传感器的阻值为200Ω,则电路中的电流是
[2]在对某司机的检测中,电源电压为3V,电压表的示数为1.5V,则传感器两端的电压为1.5V,在串联电路中,电压相等,那么电阻相等,即气敏电阻的阻值为50Ω,根据图乙可知,此时酒精的浓度每100mL的浓度为40mg ~60mg,属于酒驾。
57.(2022·湖南岳阳·中考真题)如图,电源电压不变,已知R2=15Ω,合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A,则通过R1的电流为_______A,电源电压为_______V。
【答案】 0.3 3
【解析】
由电路图可知,电阻R1、R2并联,电流表A2测量通过R2的电流,电流表A1测干路电流。由题意可知,通过R2的电流为0.2A,干路电流为0.5A。
[1]根据并联电路电流特点可知,通过电阻R1的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
[2]并联电路两端的电压相等且等于电源电压,故电源电压为
U=U2=I2R2=0.2A×15Ω=3V
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