【中考物理】2021-2023近三年上海市长宁区统考一模知识点真题专项练习—电磁学(基础题)含解析
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真题试卷专项练习—电磁学(基础题)
一、单选题
1.(2023·上海长宁·统考一模)如图所示,长度相同、横截面积不同的同种材料制成的金属棒AB和CD并联接在电路两端,则下面说法正确的是( )
A.IAB<ICD;UAB=UCD B.IAB<ICD;UAB>UCD
C.IAB=ICD;UAB=UCD D.IAB>ICD;UAB=UCD
2.(2023·上海长宁·统考一模)小灯的亮暗程度取决于小灯泡的( )
A.额定功率 B.额定电压 C.实际功率 D.实际电压
3.(2023·上海长宁·统考一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,现将R1和滑动变阻器R2的位置互换,并向左移动滑动变阻器的滑片,则以下说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.断开开关S,两个电表示数都变小
4.(2022·上海长宁·统考一模)下列各物理量中,会影响导体电阻大小的是
A.电压 B.电流 C.长度 D.电荷量
5.(2022·上海长宁·统考一模)将两只电阻R1、R2串联接入电路中,它们两端的电压分别为U1、U2,通过的电流分别为I1、I2,且R1>R2。则( )
A.I1=I2,U1>U2 B.I1>I2,U1=U2
C.I1=I2,U1
A.电源电压不变,不移动滑片P B.电源电压不变,向右移动滑片P
C.减小电源电压,不移动滑片P D.增大电源电压,向左移动滑片P
7.(2021·上海·统考一模)滑动变阻器实现变阻是通过改变连入电路中电阻丝的
A.电压 B.电流 C.长度 D.材料
8.(2021·上海·统考一模)家庭电路中使用的用电器越多,则电路的( )
A.总电流越小 B.总电阻越小 C.总电功越小 D.总电功率越小
9.(2021·上海·统考一模)在图(a)、(b)所示的电路中,所有元件均完好,电源电压相等且保持不变。现有两个电流表的示数相同,则下列判断正确的有( )
①R1一定大于R3;②R2一定大于R4;③R2可能小于R3;④R1可能小于R4
A.一个 B.二个 C.三个 D.四个
10.(2021·上海·统考一模)在图示的电路中,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小 B.电压表V与电流表A示数的比值不变
C.电压表V的示数变小 D.电压表V与电流表A示数的乘积不变
二、填空题
11.(2023·上海长宁·统考一模)教室中日光灯的工作电压为_______伏。教室中投影仪和电风扇之间是______连接(选填“串联”或“并联”),每多使用一个用电器,家庭电路的总电阻_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)
12.(2023·上海长宁·统考一模)某导体两端的电压为6伏时,通过它的电流为0.2安,该导体的电阻为____ 欧;当导体两端电压为 12伏时,该导体的电阻为_____ 欧,此时它的电功率为_______ 瓦。
13.(2023·上海长宁·统考一模)如图为某同学设计的高速公路收费站计重秤的原理图。该原理图中,R2为______ 。若车重表是由电流表改装而成,现将它串联在图中位置,则当车越轻时,车重表的示数将______;若车重表是电压表改装而成的,现将它与R1并联,则当车越轻时,车重表的示数将_____(选填“越大”“不变”或“越小”)。
14.(2023·上海长宁·统考一模)如图所示,当一个带负电的物体甲靠近不带电的金属导体乙时,乙的a端会带正电、b端会带负电。
①发生上述现象的原因:金属导体中存在大量可移动的自由电子,电子带______电(选填“正”或“负”);自由电子受到物体甲所带电荷的______作用移动到导体乙的一端(选填“吸引”或“排斥”);
②若将图中的物体甲换成带正电的物体,根据上述分析可得,导体乙的______(选填“A”“B”或“C”)。
A. a、b两端都不会带电
B.a端会带正电、b端会带负电
C.a端会带负电、b端会带正电
15.(2023·上海长宁·统考一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,电压表V1的示数为2U0,电压表V2的示数为U0,电流表A的示数为I0,电路正常工作。一段时间后,观察到三个电表中仅有一个电表的示数变大。若电路仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。请根据相关信息写出电压表V1和电流表A的示数及对应的故障。( )( )
16.(2022·上海长宁·统考一模)______是使导体中的自由电荷定向移动形成电流的原因;一节干电池的电压为______伏;家庭电路中,客厅和房间的灯是______(选填“串联”或“并联”)的。
17.(2022·上海长宁·统考一模)某导体两端的电压为6伏,10秒内通过导体横截面的电荷量为6库,则通过该导体的电流为______安,其电阻为______欧;若该导体两端的电压增加到10伏,此时通过它的电流为______安。
18.(2021·上海·统考一模)上海地区家庭电路中,电灯、电视机、电扇等用电器是___________的(选填“串联”或“并联”),正常工作时,它们两端的电压为___________伏,消耗的电能用___________表测量。
19.(2021·上海·统考一模)欧姆首先揭示了同一导体中电流与___________的关系;___________首先用实验测出了大气压强的值:海拔高度越高,大气压强越___________。
20.(2021·上海·统考一模)某导体两端的电压为6伏,10秒内通过该导体横截面的电荷量为5库,通过该导体的电流为_____安,这段时间内电流做功_______焦;若通过该导体的电流变为0.6安,其电阻为_____欧.
21.(2021·上海·统考一模)为了节能环保,LED灯已被广泛使用。右表为两只相同材质LED白光灯的部分技术指标,可知:两灯均正常工作时,___________灯较亮(选填“甲”或“乙”);通过甲灯的电流为___________安。1度电可供乙灯连续正常工作___________小时。
LED灯
甲
乙
额定电压(伏)
36
220
额定功率/瓦
9
1
22.(2021·上海·统考一模)在图所示的电路中,R1、R2为定值电阻且阻值相等,电源电压为U0且不变。闭合开关S后,电路正常工作,电流表示数为I0。一段时间后观察到仅有一个电表示数变小。已知电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2上。
请写出两电表的示数及其对应的故障_____________。
三、作图题
23.(2023·上海长宁·统考一模)在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S后,滑动变阻器才能工作,且向右移动滑片P时,小灯泡L的亮度不变,电流表的示数变小。
24.(2022·上海长宁·统考一模)如图所示的电路,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求:闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大。
25.(2021·上海·统考一模)在如图中,将电源、电流表、电压表三个元件符号正确填入电路的空缺处。要求:开关S闭合后R与L串联,且电压表测小灯L两端的电压。
( )
26.(2021·上海·统考一模)在图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上,补上后要求:闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片自中点向左移动时,电流表的示数不变且不为零。
四、计算题
27.(2023·上海长宁·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压为6伏保持不变,电阻R1的阻值为5欧,电阻R2的阻值为20欧。闭合开关S,求:
(1)电阻R1通电10秒所消耗的电能;
(2)电流表示数I。
28.(2023·上海长宁·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“1安”字样。闭合电键S,电压表示数为5伏。
(1)求通过电阻R1的电流I1;
(2)求此时滑动变阻器R2连入电路中的电阻值;
(3)移动滑动变阻器滑片P过程中,电源电压与电压表示数比值的最大值为6,求电压表最大示数和最小示数的差值ΔU1。
29.(2022·上海长宁·统考一模)如图所示的电路,电源电压为6伏,电阻R1的阻值为10欧。闭合开关S,电压表的示数为2伏。求
(1)电流表的示数I1;
(2)电阻R2的阻值。
30.(2022·上海长宁·统考一模)如图(a)所示的电路,电源电压为10伏且不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2标有“20欧 2安”字样,电流表的表盘如图(b)所示。闭合开关S,电流表的示数为1.5安。求:
(1)通过电阻R1的电流I1;
(2)滑动变阻器的阻值R2;
(3)移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的最大值Imax和最小值Imin。
31.(2021·上海·统考一模)在图(a)所示电路中,电源电压为24V且保持不变,滑动变阻器R上标有“50Ω 1.5A”字样,电表的表盘如图(b)所示。闭合开关S后,电流表A的示数为0.7A,电压表V的示数为10V。求:
(1)变阻器R2消耗的电功率P2;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)在电路安全的条件下,电路中最大电流与最小电流的比值。
五、综合题
32.(2023·上海长宁·统考一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍保持不变)、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,以及导线若干。他正确串联电路后, 将电压表并联在电路中。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表,将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值,完成实验。
表一
表二
实验
电压表示数
电流表示数
实验
电压表示数
电流表示数
序号
(伏)
(安)
序号
(伏)
(安)
1
3.6
0.22
3
3.2
0.32
2
2.8
0.32
4
3.8
0.36
(1)获得表一实验数据的过程中,小华将电压表并联在_____的两端;
(2)实验中小华所用的电源电压为______伏;
(3)根据实验数据计算待测电阻的阻值( )(结果保留至0.1欧)。
六、简答题
33.(2022·上海长宁·统考一模)在图所示的电路中,电源电压为U0保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后观察到仅一电表示数变大。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息写出电压表V1和电流表A的示数及相对应的故障。
七、实验题
34.(2022·上海长宁·统考一模)现有电压可调节的电源甲(2伏、4伏、6伏、8伏、10伏和12伏六档)和电压恒为4.5伏的电源乙各一个,电流表、电压表和开关各2个,标有“10Ω 2A”字样的滑动变阻器、约为10欧的待测电阻A和约为50欧的待测电阻B各一个,导线若干。在进行测电阻的实验中,小华选用了电阻A,而小明选用了电阻B,由于只有一个滑动变阻器,两人讨论后开始设计实验方案,并分配了实验器材。
① 在设计实验方案的过程中,
(a)小华和小明先选用电源乙,并按照正确连接电路的要求设计电路。如图甲所示,是小华粗略估算的电流表指针偏转的大致范围。根据小华的标识方法,请在图乙中画出小明实验过程中电流表指针偏转的大致范围______;
(b)根据上述电流表指针偏转的范围,小明应选择图______进行实验,理由是______;
② 经过思考,他们重新合理分配了实验器材。在实验中,小华正确连接电路,实验步骤规范,闭合开关后,发现电流表的指针恰好指在0.22安刻度处,此时小华测得电阻A的阻值为______欧。小明在实验中发现电流表的最大示数为0.22安,则小明测得电阻B的阻值为______欧。(计算结果均保留1位小数)
35.(2021·上海·统考一模)“测定小灯泡的电功率”实验的原理是_______,实验中,所选电源电压应______小灯泡的额定电压(选填“大于”、“等于”或“小于”);使用电流表时,所测电流不得超过它的______。为达成实验目的,______(选填“需要”或“不需要”)使用滑动变阻器。
36.(2021·上海·统考一模)现有电源(已知其电压为2伏整数倍)、两个电流表、一个10欧的定值电阻R,一个待测电阻Rx,小明想利用现有器材测出待测电阻的阻值,于是他设计连接了如图(a)所示的电路:
(1)小明将两个电流表分别接入a、b、c中的两点,闭合开关,两电表示数如图(b)、(c)所示,请判断电流表A2接入的位置,并说明理由。______
(2)求出待测电阻Rx的阻值。______(请写出过程)
(3)小红同学认为小明同学的实验结果可能存在较大的误差,理由是______。为了减小误差,可进行的操作是:______
A.换不同电压的电源继续实验
B.换不同阻值的定值电阻继续实验
C.换其他待测电阻继续实验
答案:
1.A
【详解】金属棒AB和CD并联在电路中,因并联电路各支路两端的电压相等,故有
UAB= UCD
同种金属棒AB和CD长度相同,AB横截面积小,故导体AB的电阻大,根据可知
ICD > IAB
故BCD错误,A正确。
故选A。
2.C
【详解】灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,灯泡的亮暗程度取决于灯泡的实际功率的大小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.B
【详解】ABC.由图可知,该电路为电阻R1、R2的并联电路,电流表测该电路的电流,电压表测电阻R1两端的电压。闭合开关S后,现将R1和滑动变阻器R2的位置互换,此时电路仍为并联电路,电流表测该电路的电流,电压表测电阻R2两端的电压。由于两次电路均为并联电路,根据并联电路特点,电压表示数始终等于电源电压,向左移动滑动变阻器的滑片,电压表示数仍不变,等于电源电压。但由于滑动变阻器接入电路的阻值变小,由可知,该支路电流表大,由并联电路各支路互不影响可知,另一条支路电流不变,则干路电流变大,即电流表示数变大。故AC错误,B正确;
D.断开开关S后,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,故示数不变,由于缺少一条支路,故总电流变小,即电流表示数变小。故D错误。
故选B。
4.C
【详解】导体电阻大小的影响因素:导体的材料、长度、横截面积和温度。电阻是导体的一种特性,和导体中的电流、导体两端的电压、导体密度的大小无关,故选C。
5.A
【详解】由于两电阻串联,所以,通过它们的电流相等,即I1=I2;由于U=IR,且R1>R2,所以,U1>U2。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
6.D
【详解】由图可知,R1和R2串联,电压表V1与V2分别测量R1和R2两端的电压。
AB.由串联分压可知,原来电压表V1与V2示数的比值
不移动滑片P,用定值电阻R3替换电阻R1,电压表V1与V2示数的比值为
因为
R3<R1
且R2的阻值不变,所以电压表V1与V2示数的比值变小,如果向右移动滑片P,R2的阻值变大,电压表V1与V2示数的比值更变小,故AB不符合题意;
C.电源电压不变,不移动滑片P,用定值电阻R3替换电阻R1,由串联分压可知电压表V1与V2示数的比值
减小电源电压,不移动滑片P,电压表V1与V2示数之比为
电压表V1与V2示数的比值与原来电源电压不变,用定值电阻R3替换电阻R1时比值相同,故C不符合题意;
D.增大电源电压,向左移动滑片P,R2的阻值变小,由串联分压可知,电压表V1与V2示数的比值为
R3的阻值不变,R2的阻值变小,电压表V1与V2示数的比值变大,可以使电压表V1与V2示数的比值和替换R1前相同,故D符合题意。
故选D。
7.C
【详解】滑动变阻器是利用了改变接入电路中电阻线的长度,改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流的.通过改变长度来改变电阻,会使电路中的电流和电压发生改变,电流和电压的变化只是电阻变化的结果.
8.B
【详解】A.家庭电路中,各用电器是并联的,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,因此家庭电路中使用的用电器越多,总电流越大,故A不符合题意;
B.并联电路中,支路越多,电路的总电阻越小,故B符合题意;
C.影响总电功的因素除了用电器的电功率之外,还与用电器工作的时间有关,故C不符合题意;
D.家庭电路中使用的用电器越多,其总功率等于各用电器功率之和,因此总功率越大,故D不符合题意。
故选B。
9.B
【详解】A1、A2示数为同一电路中干路电流和支路电流,不可能相等,现有两个电流表的示数相同,电源电压相等且保持不变,A1、A3示数可能相等,则R1一定大于R3、R4,R2与R3、R4无法比较;A2、A3示数可能相等,则R1、R2中的电流小于A3,R1、R2一定大于R3、R4;故①③正确,②④错误。
故选B。
10.B
【详解】当开关S由断开到闭合时,灯泡被短路,电路中电流增大,电压表示数增大,电压表V与电流表A示数的乘积变大,电压表V与电流表A示数的比值为定值电阻阻值,不会变化。
故选B。
11. 220 并联 变小
【详解】[1]我国居民用电的电压为220V,所以教室中日光灯的工作电压为220V。
[2]教室中投影仪和电风扇可以独立工作、互不影响,因此是并联的。
[3]每多使用一个用电器,电路的总功率变大,但电压不变,根据可知,家庭电路的总电阻变小。
12. 30 30 4.8
【详解】[1]导体两端的电压为6V,电流为0.2A,则该导体的电阻为
[2]电阻不会随着电压的改变而改变,所以当导体两端电压为 12伏时,该导体的电阻还是为30欧。
[3]当导体两端电压为 12V时,电阻的电功率为
13. 滑动变阻器 变小 越小
【详解】[1]由电路图可知,R1为定值电阻,具有保护电路的作用,R2为滑动变阻器。
[2]当车越轻时,滑动变阻器接入电路的电阻越大,电路总电阻越大,根据可知,电源电压一定时,电路总电阻越大,电路中电流越小,车重表的示数越小。
[3]若车重表是电压表改装而成的,现将它与R1并联,当车越轻时,滑动变阻器接入电路的电阻越大,电路总电阻越大,根据可知,电源电压一定时,电路总电阻越大,电路中电流越小,根据U=IR可知,电阻R1两端的电压越小,即车重表的示数越小。
14. 负 排斥 C
【详解】(1)[1]电子带负电。
[2]同种电荷相互排斥,所以电子会受到带负电的物体甲的排斥。
(2)[3]异种电荷相互吸引,所以电子会受到带正电的物体甲的吸引,移动到a端,使a端带负电,而b端缺失了负电荷而带正电,故C符合题意。
15. 电压表V1示数为3U0,电压表V2示数为零,则R1断路 电压表V1示数为零,电压表V2示数为3U0,则R2断路
【详解】[1][2]闭合开关S后,该电路为电阻R1、R2的串联电路,电流表测该电路的电流,电压表V1测电阻R1两端的电压,示数为2U0,。电压表V2测电阻R2两端的电压,示数为U0。则电源电压为
①若电阻R1断路,则电压表V1串联在电路中,测量电源电压,示数为3U0,没有电流经过电压表V2,故电压表V2的示数为零,电流表的示数为零,满足三个电表中仅有一个电表的示数变大,故电阻R1断路符号题意,此时电压表V1示数为3U0,电压表V2示数为零;
②若电阻R1短路,只有R2接入电路,电压表V1测一段导线两端的电压,则电压表V1的示数变为0,由于电阻总电阻变小,根据欧姆定律,电路中的电流变大,电流表的示数变大,电压表V2测量电源电压,示数为3U0。有两个电表的示数变大,故不符合题意,故舍去;
③同理若R2短路,只有R1接入电路,则电压表V1测量电源电压,示数为3U0,其示数变大,由于电阻总电阻变小,根据欧姆定律,电路中的电流变大,电流表的示数变大。电压表V2测一段导线两端的电压,电压表V2的示数为0,有两个电表的示数变大,故不符合题意,故舍去;
④若R2断路,则V2串联在电路中,测量电源电压,示数为3U0,电压表V1示数为零,电流表的示数为零,符合只有一个电表示数变大,故电阻R2断路符号题意,此时电压表V2示数为3U0,电压表V1示数为零。
故综上所述,若电压表V1示数为3U0,电压表V2示数为零,则R1断路;若电压表V1示数为零,电压表V2示数为3U0,则R2断路。
16. 电压 1.5 并联
【详解】[1]电荷在电路中定向运动时,电路两端需要电压,电压是使导体中的自由电荷定向移动形成电流的原因。
[2]家用小电器常用干电池作电源,一节干电池的电压为1.5伏。
[3]家庭电路中,所有用电器是并联的,客厅和房间的灯是并联的。
17. 0.6 10 1
【详解】[1]通过该导体的电流为
[2]其电阻为
[3]若该导体两端的电压增加到10伏,其电阻不变,则此时通过它的电流为
18. 并联 220 电能
【详解】[1][2]家庭电路中,电灯、电视机、电扇都是家用电器,家用电器之间是并联的,工作时互不影响;我国家庭电路电压是220V,故他们在工作时正常的电压都是220V。
[3]家用电器工作时,消耗的是电能,电能用电能表来测量。
19. 电压 托里拆利 小
【详解】[1]欧姆首先揭示了同一导体中,即电阻一定时,通过导体的电流和电压的关系。
[2]托里拆利实验利用水银测定了大气压的值,水银密度大,很小的高度就会产生较大的压强,操作更方便。
[3]大气压随高度的变化而变化,海拔高度越高,空气越稀薄,大气压强越小。
20. 0.5 30 12
【详解】通过该导体的电流为I==0.5A;这段时间内电流做的功为W=UIt=6V×0.5A×10s=30J;导体的电阻为R==12Ω。
21. 甲 0.25 1000
【详解】[1]由表格信息可知,两灯均正常工作时,甲灯的电功率为9W,乙灯的电功率为1W,决定灯泡亮度的是灯泡的实际功率,所以甲灯更亮。
[2]通过甲灯的电流为
[3]1度电,即1kW·h,可供乙灯连续正常工作时间为
22.R2断路,此时电压表示数V示数为U0,电流表示数为0;或者R2短路,此时电压表示数为0,电流表A示数为2I0。
【详解】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表V测量的是R2两端的电压。
①若电阻R1断路,则电流表示数为0,电压表V示数为0,两表示数都变小,不符合题意;
②若电阻R1短路,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大;电压表V测量的是R2两端的电压,也是电源电压U0,故电压表V示数变大,两表示数都变大不符合题意;
③若R2断路,电压表串联在电路中,测量电源电压,此时电路中无电流,电压表V示数为U0,示数变大,电流表示数为0,示数变小,只有一表示数变小,符合题意;
④若R2短路:电压表V被短路,此时电压表V示数为0,电路中只有R1接入电路中,由于两个电阻相同,则根据欧姆定律可知,此时电流表A示数为2I0,示数变大,只有一表示数变小,符合题意。
综上所述,此时故障可能为:R2断路,此时电压表示数V示数为U0,电流表示数为0;或者R2短路,此时电压表示数为0,电流表A示数为2I0。
23.
【详解】由题知,闭合电键S后,向右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L亮度不,说明变阻器与灯泡在工作时互不影响,即变阻器与灯泡应并联;向右移动滑片P,电流表示数变小,说明变阻器连入电路的阻值变大,电流表在干路,故应将变阻器的左下接线柱接入电路中,且与图中灯泡左侧接线柱相连,滑动变阻器右上接线柱与电流表负接线柱(或灯泡右侧接线柱)相连。如图
24.
【详解】根据题意知道,应使灯泡与变阻器串联,电压表应与灯泡并联,由于当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大,说明变阻器接入电路中的电阻变小,变阻器分得的电压变小,灯泡两端的电压变大,即电压表的示数变大,由图知道,可以把滑动变阻器的右下方接入电路,由电源是由两节干电池串联知道,电源电压为3V,故电压表的量程应为0~3V,电路如下图
25.
【详解】假设左端空缺处是电压表,那么开关闭合后,电流流过R后,为了R与L串联,中间空缺处不能是电流表,那么只能是电压表,右边空缺处是电流表,这种情况下电压表并接在小灯L两端,测的是小灯L两端的电压,电流流过R后,会继续流过L,再流过电流表,回负极,R与L是串联的;这种元件符合摆放位置符合题意,答案如下图所示。
26.
【详解】滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数不变且不为零,滑动变阻器与灯泡并联,电流表测量通过灯泡的电流,如图所示:
27.(1)72J;(2)1.5A
【详解】解:(1)由图可知,该电路为电阻R1、R2的并联电路,电流表测该电路的干路电流。根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知,通过电阻R1的电流为
电阻R1通电10秒所消耗的电能
W=U1I1t=6V×1.2A×10s=72J
(2)通过电阻R2的电流为
干路电流即电流表示数为
I=I1+I2=1.2A+0.3A=1.5A
答:(1)电阻R1通电10秒所消耗的电能是72J;
(2)电流表示数是1.5A。
28.(1)0.5A;(2)26Ω;(3)7V
【详解】解:(1)根据电路图可知,R1与R2串联,电压表测量R1两端的电压,又因为R1=10Ω,所以通过电阻R1的电流
(2)根据串联电路电压规律,此时R2两端电压为
串联电路电流处处相等,则I2=0.5A,此时滑动变阻器R2连入电路中的电阻值为
(3)电源电压和电压表示数的比值最大为6,此时电压表示数为最小值,则有
解得
滑动变阻器R2上标有“1A”字样,表示变阻器允许通过的最大电流为1A,即电路的最大电流为1A,此时电压表示数有最大值
电压表最大示数和最小示数的差值
答:(1)通过电阻R1的电流I1为0.5A;
(2)此时滑动变阻器R2连入电路中的电阻值为26Ω;
(3)电压表示数的最大值和最小值的差值为7V。
29.(1)0.2A;(2)20Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测电阻R1两端电压,电流表测量电路中的电流,电流表的示数
(2)电阻R2两端的电压
U=U-U1=6V-2V=4V
由串联电路电流的规律可知通过R2的电流
I2=I1=0.2A
电阻R2的阻值
答:(1)电流表的示数是0.2A;
(2)电阻R2的阻值是20Ω。
30.(1)0.5A;(2)10Ω;(3)2.5A,1A
【详解】解:(1)通过电阻R1的电流
(2)通过滑动变阻器R2的电流
I2=I-I1=1.5A-0.5A=1A
滑动变阻器接入的阻值
(3)由于滑动变阻器允许通过的最大电流为2安,所以,移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的最大值
Imax=2A+0.5A=2.5A
当R2最大=20Ω时,通过滑动变阻器的电流
则
Imin=I1+I2'=0.5A+0.5A=1A
答:(1)通过电阻R1的电流是0.5A;
(2)滑动变阻器的阻值是10Ω;
(3)移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的最大值是2.5A,最小值是1A。
31.(1)7W;(2)20Ω;(3)2.67
【详解】解:(1)由题意可知,滑动变阻器两端的电压为10V,通过的电流为0.7A,故其功率为
P2=U2I2=10V×0.7A=7W
(2)由串联电压规律可得定值电阻的电压为
U1=U-U2=24V-10V=14V
由欧姆定律得
(3)由题意可得,当滑动变阻器阻值为0时,即当R2min=0时,电流最大,最大电流为
为了电路安全,当电压表示数为15V时,此时电流最小,即当滑动变阻器电压U2max=15V时,有最小电流,此时定值电阻电压最小,其最小电压为
U1min=U-U2max=24V-15V=9V
电路中最小电流为
电路中最大电流与最小电流的比值为
答:(1)变阻器R2消耗的电功率P2为7W;
(2)定值电阻R1的阻值为20Ω;
(3)在电路安全的条件下,电路中最大电流与最小电流的比值为2.67。
32. 滑动变阻器 6 10.4Ω
【详解】(1)[1]待测电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,当电流变大时,根据可知,待测电阻的电压变大,由串联电路分压定律可知,滑动变阻器两端电压变小,根据表一中数据可知电压表并联在滑动变阻器两端了。
(2)[2]根据表二中数据可知电压表并联在待测电阻两端,则由实验序号2和序号3可知:当电路电流为0.32A时,待测电阻两端电压为3.2V,滑动变阻器两端电压为2.8V,所以可得电源电压为
U总=3.2V+2.8V=6V
(3)[3]电源电压为6V,表一中电压表并联在滑动变阻器两端,表二中电压表并联在待测电阻两端,因此实验序号1待测电阻电压为
实验序号1待测电阻为
同理可得实验序号2待测电阻为
实验序号3待测电阻为
实验序号4待测电阻为
则待测电阻的阻值为
33.电压表示数为,电流表A示数为0,断路; 电压表示数为0,电流表A示数为0,断路
【详解】两端电阻串联,电压表V1测量R1的电压,电压表V2测量R2的电压,若R1的短路,则电压表V1的示数变为0,电压表V2的示数变大,电流表的示数变大,与仅一电表示数变大不符,同理若电阻R2短路,电压表V1的示数变为变大,电压表V2的示数为0,电流表的示数不变,故不符合题意;
若电阻R1断路,电压表串联在电路中,测量的示数为,示数变大,而没有电流经过V2,故电压表V2的示数为0,电流表的示数也为0,与题意相符,故此时电压表示数为,电流表A示数为0,断路;
同理,若电阻R2断路,电压表串联在电路中,测量的示数为,示数变大,电压表V1示数为0,电流表的示数变为0,故此时电压表示数为0,电流表A示数为0,断路。
34. a 若选择4.5伏的电源乙和滑动变阻器,电流表指针偏转范围过小,很难读出滑片在不同位置情况下三组明显差异的电流值(或只有选择电源甲,才能读出三组较明显差异的电流值) 10.5 54.5
【详解】①(a)[1]小华粗略估算的电流表指针偏转的大致范围为,电源电压为4.5V,因此电路中的电阻范围约为
故小华选择了10Ω的待测电阻A和“10Ω 2A”字样的滑动变阻器;小明只能选择 的待测电阻B和滑动变阻器,小明实验过程中电流表指针偏转的大致范围
在图上画出两个电流值,如图
(b)[2][3]根据上述电流表指针偏转的范围,小明应选择图a进行实验,理由是:若选择4.5V的电源乙和滑动变阻器,电流表指针偏转范围过小,很难读出滑片在不同位置情况下三组明显差异的电流值;只有选择电源甲,改变电源的电压,才能读出三组较明显差异的电流值。
②[4]在实验中,小华正确连接电路,实验步骤规范,闭合开关后,发现电流表的指针恰好指在0.22安刻度处,此时电路中的电流最小,电阻最大,电路的总电阻为
[5]小明采用图a,在实验中发现电流表的最大示数为0.22安,此时电路中电压最大为12V,则小明测得电阻B的阻值为
35. P=UI 大于 量程 需要
【详解】[1]“测定小灯泡的电功率”需要测量电压和电流,实验的原理是P=UI。
[2]实验中,所选电源电压应大于小灯泡的额定电压,否则小灯泡不能正常发光。
[3]使用电流表时,所测电流不得超过它的量程,否则会损坏电流表。
[4]实验过程中,要改变灯泡两端电压,需要使用滑动变阻器。
36. 见解析 见解析 只做了一组实验,误差较大 A
【详解】(1)[1]图(b)中的电流表A1所选的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.4A;图(c)中的电流表A2所选的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.1A;则电流表A2示数小于电流表A1示数;由电路图可知:a、c两点分别在支路上,b在干路上,则根据并联电路中干路电流等于各个支路电流之和可知:并联电路中干路电流大于支路电流,所以,电流表A2接入的位置是a或c;若电流表A2接入的位置是a点,电源电压
U=I2R=0.1A×10Ω=1V
由于电源电压为2伏整数倍,所以,电流表A2接入的位置不是a点,是c点。
(2)[2]若A1接入b点,则电源电压
U=IR=(0.4A-0.1A)×10Ω=3V
不是2伏整数倍;故A1接入b点,则通过R的电流为
IR=I1=0.4A
电源电压
U=IRR=0.4A×10Ω=4V
Rx的阻值为
Rx==40Ω
(3)[3][4]只做了一组实验,误差较大。实验中,存在着实验误差;为了减小误差,还需进行的操作通过改变待测电阻两端电压和通过它的电流,多测几组数据,多次测量取平均值的方法,减小误差,故可进行的操作是换不同电压的电源继续实验。故选A。
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