上海市青浦区三年(2020-2022)年中考物理一模试题按知识点分层-02电磁学(基础题)
展开这是一份上海市青浦区三年(2020-2022)年中考物理一模试题按知识点分层-02电磁学(基础题),共25页。试卷主要包含了单选题,填空题,简答题,作图题,计算题,实验题,综合题等内容,欢迎下载使用。
上海市青浦区三年(2020-2022)年中考物理一模试题按知识点分层-02电磁学(基础题)
一、单选题
1.(2022·上海青浦·统考一模)普通手电筒的小灯泡正常发光时的电流最接近于( )
A.0.03安 B.0.3安 C.3安 D.30安
2.(2022·上海青浦·统考一模)对于电流,下列说法错误的是( )
A.电流是电荷定向移动形成的
B.电流的方向与电荷定向移动的方向相同
C.电流的大小等于单位时间内通过导体任一横截面的电荷量
D.通过导体电流的大小与其两端的电压、电阻有关
3.(2022·上海青浦·统考一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S后,移动滑动变阻器R1的滑片P时,一定不变的是( )
A.电压表V示数与电流表A1示数的比值 B.电压表V示数与电流表A示数的比值
C.电流表A示数与电流表A1示数的比值 D.电流表A示数与电流表A1示数的差值
4.(2021·上海青浦·统考一模)家庭电路中使用的用电器越多( )
A.总电流越大 B.总电阻越大 C.总电压越大 D.总电压越小
5.(2021·上海青浦·统考一模)甲、乙是由同种材料制成的两导体,若甲的电阻大于乙的电阻,则关于甲、乙的长度L及横截面积S大小的情况,不可能存在的是
A.L甲>L乙,S甲>S乙
B.L甲<L乙,S甲<S乙
C.L甲>L乙,S甲=S乙
D.L甲<L乙,S甲>S乙
6.(2021·上海青浦·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。若开关S从断开到闭合,电压表两次示数之比为3︰4,则开关断开时,R1、R2两端的电压之比为( )
A.1︰3 B.3︰1 C.3︰4 D.4︰3
7.(2020·上海青浦·统考一模)家用电视机的电流约为
A.50安 B.5安
C.0.5安 D.0.05安
8.(2020·上海青浦·统考一模)在下列各物理量中,反映导体对电流阻碍作用的是
A.电压 B.电阻 C.电流 D.电荷量
9.(2020·上海青浦·统考一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S从断开到闭合,先后两次电流表A的示数之比为2︰3。若将电阻R1、R2串联在电路中,则R1、R2两端的电压之比为
A.2︰1 B.1︰2
C.2︰3 D.3︰2
二、填空题
10.(2022·上海青浦·统考一模)上海地区家庭电路中,冰箱与电饭煲等家用电器正常工作的电压为________伏;如图所示,“拖线板”上每个插座之间是________连接的(选填“串联”“并联”),如果这个拖线板同时给多个家用电器供电,会使_________过大造成安全隐患。
11.(2022·上海青浦·统考一模)某导体两端的电压为6伏,10秒内通过该导体的电荷量为3库,通过该导体的电流为________安;若将该导体两端的电压调整为8伏,则该导体的电阻为_______欧,通过该导体的电流为_________安。
12.(2021·上海青浦·统考一模)上海地区家庭电路中,电灯与电视机等家用电器正常工作的电压为___________伏,这些电器是___________连接的(选填“串联”“并联”)。物理学中规定电流的方向是___________电荷定向移动的方向。
13.(2021·上海青浦·统考一模)若10秒内通过某导体横截面的电荷量为6库,导体两端的电压为3伏,则通过该导体的电流为___________安,该导体的电阻为___________欧。如果该导体两端的电压为零时,则通过该导体的电流为___________安。
14.(2021·上海青浦·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压为U。闭合开关S,灯L发光。一段时间后,电灯熄灭。若已知电路中只发生一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。根据信息回答下列问题
①电路中可能发生的故障是 ___________ 。
②若电流表的指针指在零刻度上,请写出电压表的示数及对应的故障。 ___________
15.(2021·上海青浦·统考一模)“曹冲称象”的故事家喻户晓,曹冲设计的方法中,先后将大象和石块装载到同一艘船上,通过称量石块的质量得到大象的质量。这种方法在科学研究中称为“等效替代法”。
①故事中,装载在船上的石块质量能替代大象质量的条件是: ___________ ;
②如图(a)(b)为探究并联电路中电阻规律的实验情景,若电阻R能等效替代电阻R1和R2,则电流表A3的示数及相关物理量应满足的条件是 ___________ 。
16.(2020·上海青浦·统考一模)一节新干电池的电压为______伏。在利用它做电源时,______用导线直接将正负极相连(选填“可以”或“不可以”)。
17.(2020·上海青浦·统考一模)物理学中的仪器、仪表在生产、生活中有着广泛的应用.在图中,茶壶(a图)相当于是一个__________,汽车油量表(b图)实际上是一只_________表.登山运动员用的高度计是由_______经重新标度后改造而成的.
18.(2020·上海青浦·统考一模)现有长度相同的铜导线甲和乙,已知甲的电阻较小,则甲的横截面积______乙的横截面积;若将它们串联在电路中,通过甲的电流______通过乙的电流;若将它们并联在电路中,则甲两端的电压______乙两端的电压。(均选填“小于”“等于”或“大于”)
19.(2020·上海青浦·统考一模)某导体两端的电压为6伏,电阻为15欧,通过该导体的电流为______安,10秒内通过该导体横截面的电荷量为______库;若将该导体两端电压调整为12伏,其电阻为______欧。
20.(2020·上海青浦·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2的阻值完全相同,闭合开关S,电压表、电流表的示数分别为U0、I0。一段时间后发现,其中一个电表的示数变为零。若电路中只有一处故障且故障只发生在R1、R2上,请写出相应的电表示数及故障。______
21.(2020·上海青浦·统考一模)如图所示的多芯线是生产、生活中常用的导线。
(1)多芯线是由多根细导线绕制而成,多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻,由此可判断多芯线中的各根细导线之间是______连接的。(选填“并联”或“串联”)
(2)若一根多芯线甲由两根电阻均为R0的细导线绕制而成,则多芯线甲的电阻为______。
(3)若多芯线甲中再增加一根电阻为R0的细导线,做成多芯线乙,请你根据已有的电路知识推导多芯线乙的电阻。______(需写出推导过程)
三、简答题
22.(2022·上海青浦·统考一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值相同。开关S闭合,电压表、电流表的示数分别为U0、I0,电路正常工作。一段时间后,观察到电压表的示数变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。请写出电压表V、电流表A的示数及对应的故障。_________
四、作图题
23.(2022·上海青浦·统考一模)在图所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代谷导线补上,补上后要求:闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变小。
24.(2021·上海青浦·统考一模)在如图电路中的〇处填入电表符号,使之成为正确的电路。
25.(2021·上海青浦·统考一模)在图电路中缺少两根导线,请按要求用笔线代替导线完成电路连接.要求:①闭合电键S后,小灯泡L发光;②向右移动变阻器的滑片P时,电流表的示数变小,但灯L亮度不变.
( )
26.(2020·上海青浦·统考一模)在如图中的空缺处填上适当的电源、电表符号,使两小灯泡并联且能正常发光。
( )
27.(2020·上海青浦·统考一模)在如图所示的电路中,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:①灯L与滑动变阻器串联;②闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变大。
( )
五、计算题
28.(2022·上海青浦·统考一模)在图所示的电路中,电源电压为6V,电阻R1为5Ω。闭合开关S时,电流表A的示数为2.0A,求:
(1) 电流表A1的示数I1。
(2) 通过电阻R2的电流I2。
29.(2021·上海青浦·统考一模)在如图(a)所示的电路中,电源电压为12伏,电阻的阻值为10欧。闭合开关S,电压表的示数为伏。
(1)求通过电阻的电流。
(2)求电阻的阻值。
(3)现用电阻替换电阻、中的一个,替换后闭合开关,电压表经过调整量程后,指针正好指在满刻度处,如图(b)所示。求电阻的阻值及电流表的示数。
30.(2020·上海青浦·统考一模)在如图(a)所示的电路中,电源电压为12伏。闭合开关S,电流表A1、A的示数分别为0.3安、2.3安。
(1)求通过电阻R2电流I2。
(2)求电阻R1的阻值。
(3)现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个,替换后,发现两电流表指针的偏转角度相同,两电流表表盘如图(b)所示。求电阻R0的阻值及电流表A的示数。
六、实验题
31.(2022·上海青浦·统考一模)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压保持不变)、待测也阻Rx、电流表、电压表(只有0~3伏档完好)、滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合开关时电压表、电流表示数如图(a)、(b)所示。他移动沿片P,发现电表的示数变化范围太小,可能会影响测量的精确程度。于是他经过思考后重新连接电路进行实验,重新实验的数据记录如表所示,并在移动变阻器滑片过程中,发现电压表示数的最大变化量为1.8伏。
实验序号 | 电压表示数(伏) | 电流示数(安) |
1 | 1.5 | 0.20 |
2 | 0.5 | 0.26 |
(1)实验所用电源的电压。___________(需写出简要的计算过程或理由)
(2)根据相关信息,实验序号1时所测得电阻Rx的阻值为___________欧。
32.(2022·上海青浦·统考一模)某小组同学在得出“串联电路中电流处处相等”结论后继续实验,他们先按图用导线连接电源(电压保持不变)、电阻R(阻值为20欧)、开关等,然后将不同阻值的导体Rx接入电路AB间,并记录电压和电流,数据如下表所示。
实验序号 | Rx阻值(欧) | 电压表示数(伏) | 电流表示数(安) |
1 | 5 | 1.8 | 0.36 |
2 | 10 | 3.0 | 0.30 |
3 | 16 | 4.0 | 0.25 |
4 | 25 | 5.0 | 0.20 |
5 | 30 | 5.4 | 0.18 |
6 | 40 | 6.0 | 0.15 |
(1)分析比较实验序号1-6数据中的电流表示数的变化情况及相关条件,可以得到的初步结论是:电源电压不变的情况下,当一个串联电阻相同时,___________;
(2)分析比较实验序号1-6数据中的电压表示数的变化情况及相关条件,可以得到的初步结论是:________;
(3)分析比较实验序号1-6数据中的电压表、电流表示数的比值及导体Rx电阻的大小等条件,可以得到的结论是:_______;
(4)在分析了实验中Rx两端的电压和电流的比值后,他们进一步发现,当Rx的阻值越接近另一个导体的阻值时,Rx两端的电压和通过的电流的乘积越大。请根据这一发现及相关数据,可以进行的猜想是:串联电路中,当某个导体的_______,其两端的电压和通过的电流的乘积最大;
(5)为了验证这个猜想,他们拟用滑动变阻器接入电路AB间继续实验,可供选用的滑动变阻器有“10Ω 2A”、“20Ω 2A”、“50Ω 1A”三种规格。你认为选用_______规格的变阻器能够满足实验要求。
33.(2021·上海青浦·统考一模)在探究串联电路中电流特点的实验中,连接电路时,开关应该是 ___________ 的。使用电流表时,所测电流不得超过它的 ___________ 。在如图所示电路中,将电流表分别接在A、B、C三个不同位置,记录实验数据如表所示,分析比较实验数据及相关条件,可得出的初步结论是: ___________ 。
(安) | (安) | (安) |
34.(2020·上海青浦·统考一模)在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,电流表应与导体______,电压表应与导体____;实验时应选用______导体(选填“一个”或“多个”),并进行______实验。
35.(2020·上海青浦·统考一模)某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为4.5伏)、待测电阻RX、电流表、电压表、开关各一个,三个滑动变阻器(分别标有“5欧 2安”“10欧 2安”“50欧 1安”字样)以及导线若干。他选择一个滑动变阻器,正确连接电路后,将变阻器的滑片滑到金属杆的端点。闭合开关,电压表、电流表的指针位置如图(a)、(b)所示,记录第一组数据;然后移动变阻器的滑片至某一位置时,发现电压表、电流表的指针自(a)、(b)位置均转过三小格,记录第二组数据;接着继续操作完成实验。
(1) 实验中电压表所选的量程为______伏。
(2)判断实验中所选的变阻器。______(需写出计算过程)
(3)该同学的第二组数据中,电压、电流及计算出RX的阻值是______。
七、综合题
36.(2021·上海青浦·统考一模)某同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,实验所用器材齐全且完好。他正确串联电源、待测电阻、变阻器、电流表、开关等电路元件后,将电压表并联在电路中。实验时他将变阻器的滑片移至一端,在闭合开关时,观察到电流表的示数为安,电压表的示数如图(a)所示,当他移动滑动变阻器滑片时,电压表的指针没有改变位置。经过思考后,该同学调整了电路,并按规范重新实验,当他闭合开关时,电压表示数如图(b)所示;他继续移动变阻器的滑片,当电压表示数如图(c)所示时,电流表的示数为安。
请根据相关信息完成下列各题:
(1)调整电路前,移动变阻器滑片时,电压表指针不改变的原因是___________。
(2)电流表的示数为安时,计算此次待测电阻的阻值为___________欧。(精确到欧)
(3)求实验中使用的变阻器的最大阻值。___________(需写出简要的计算过程或理由)
参考答案:
1.B
【详解】普通手电筒中小灯泡,额定电压一般为2.5V或3.8V,正常发光时的电流约为零点几安,所以最接近0.3A,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.B
【详解】A.电荷的定向移动形成电流,要使电路中有电流,电路两端要有电压,而且电路要闭合,故A正确,不符合题意;
B.物理学中规定,电流的方向为正电荷定向移动的方向,在金属导体内,是靠带负电的自由电子导电,电流方向与电子定向移动的方向相反,故B错误,符合题意;
C.根据电流的定义可知,单位时间内通过导体横截面的电量等于电流的大小,故C正确,不符合题意;
D.根据欧姆定律可知,通过导体电流的大小与其两端的电压、电阻有关。电阻一定时,电流与电压成正比;电压一定时,电流与电阻成反比,故D正确,不符合题意。
故选B。
3.D
【详解】滑动变阻器和定值电阻并联,电流表A1测量的滑动变阻器的电流,电流表的示数为干路电流,电压表即可以测量电源电压,也可以测量定值电阻的电压,还测量滑动变阻器的电压。
A.电压表V示数与电流表A1示数的比值即为滑动变阻器的阻值,当移动滑动变阻器R1的滑片P时,滑动变阻器接入的阻值变化了,故电压表V示数与电流表A1示数的比值发生变化,故A不符合题意;
B.当移动滑动变阻器R1的滑片P时,滑动变阻器接入的阻值变化了,电流发生了变化,电流表A1发生了变化,干路电流表A的示数发生变化,电源电压不变,故电压表V示数与电流表A示数的比值发生变化,故B不符合题意;
C.电流表A示数与电流表A1示数的比值为
由于移动滑动变阻器的滑片,电阻在变化,故变化,故C不符合题意;
D.电流表A示数与电流表A1示数的差值即为通过定值电阻的电流,由于电源电压不变,定值电阻的阻值不变,故通过定值电阻的电流的大小不变,故D符合题意。
故选D。
4.A
【详解】家庭电路各用电器之间是并联的,并联电路各支路两端电压相等,根据并联电路电阻关系可知,并联后,总电阻变小,则总电流越大。
故选A。
5.D
【详解】导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小取决于内因是:导体的材料、长度、横截面积.甲、乙是由同种材料的两根导体,相同横截面积、长度越长,电阻越大;相同长度,横截面积越小,电阻越大;由题意知道,甲的电阻大于乙的电阻,所以不可能存在的关系是L甲<L乙,S甲>S乙,故D符合题意,故选D
6.B
【详解】由电路图可知,开关S闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测电源两端的电压U;开关S断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压U1, 因开关S从断开到闭合,电压表V两次示数之比为3:4,所以
因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以开关断开时,R1、R2两端的电压之比
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
7.C
【详解】家用电视机的电流约为0.5A,故选C。
8.B
【详解】电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量,是对运动电荷的阻碍力;电压使电路中形成电流,是对运动电荷的推动力.
9.B
【详解】设开关S断开时的电流表示数为2A,则开关S闭合后的电流表的示数为3A,那么流过R2的电流为
因为电路为并联电路,所以有
因此
若将电阻R1、R2串联在电路中,根据串联电路电压与电阻成正比,得R1、R2两端的电压之比为1:2,故选B。
10. 220 并联 电流
【详解】[1]我国家庭电路电压220V,冰箱与电饭煲等家用电器并联接入电路正常工作,所以电压为220伏。
[2] 如图所示,每个插座之间是并列接入电路,所以每个插座之间是并联连接。
[3] 如果这个拖线板同时给多个家用电器供电,会使这个拖线板过载,导致电流过大引起火灾,造成安全隐患。
11. 0.3 20 0.4
【详解】[1]根据电流定义可得,通过导体的电流为
[2]当导体两端电压为6V时,通过的电流为0.3A,则导体的电阻为
由于导体的电阻是本身的性质,大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与电压、电流都无关,故若将该导体两端的电压调整为8伏,则该导体的电阻仍为20Ω。
[3]当导体两端的电压为8V时,通过导体的电流为
12. 220V 并联 正
【详解】[1]在家庭电路中,各用电器的正常工作的电压为220V。
[2]在家庭电路中,由于各用电器独立工作,互不干扰,故是并联的。
[3]物理学中规定正电荷定向移动的方向即为电流的方向。
13. 0.6 5 0
【详解】[1]通过该导体的电流为
该导体的电流为0.6A;
[2]导体的电阻为
导体的电阻为5Ω。
[3]当导体两端的电压为零时,没有电压即没有了电流。
14. 灯L短路或灯L开路,亦或电阻R开路 电压表的示数为0,则电阻R开路;若电压表示数为U,则灯L开路
【详解】[1]闭合开关S,灯L发光。一段时间后,电灯熄灭,说明灯L没有电流通过,则可能是灯L自身短路了或者灯L开路,亦或电阻R开路导致没有电流通过,从而熄灭
[2]电流表的指针指在零刻度上,说明电路中没有电流通过,故障类型为开路。若电压表的示数为0,则电阻R开路;若电压表示数为U,则灯L开路。
15. 船两次排开水的体积相等,且两次漂浮在水面上 电流表A3的示数等于电流表A1的示数,两电路电源电压相同且不变
【详解】①[1]先后将大象和石块装载到同一艘船上,保证两次船在水下的深度相同,则船两次排开水的体积相等,根据可知,船两次受到的浮力相等,又由于船是飘浮的,浮力等于重力,两次浮力相等,因此船两次的重力相等,两次质量相等。通过称量石块的质量得到大象的质量。
②[2]图(b)中电阻R是替代图(a)中并联电路电阻R1和R2的电阻,根据等效替代法,要使接入电路的效果相同,则电路两端电压和电流都应该相同,即电源电压相同,图(a)中干路上的电流和图(b)中电路电流相同。所以电阻R能等效替代电阻R1和R2的条件是:电流表A3的示数等于电流表A1的示数,两电路电源电压相同且不变。
16. 1.5 不可以
【详解】[1][2]一节新干电池的电压为1.5V,在利用它做电源时,不可以用导线直接将正负极相连,因为如果用导线直接将正负极相连会造成短路。
17. 连通器 电流 气压计
【详解】茶壶是利用连通器的原理制成的;从图中我们可以看出油量表串联在电路中,因此油量表相当于电流表;登山运动员的高度计是有气压计改造而成的.
18. 大于 等于 等于
【详解】[1]当材料和长度一样时,横截面积大的电阻小,所以长度相同的铜导线甲和乙,已知甲的电阻较小,则甲的横截面积大于乙的横截面积;
[2]串联电路电流处处相等,所以若将它们串联在电路中,通过甲的电流等于通过乙的电流;
[3]并联电路各支路两端的电压等于电源电压,所以若将它们并联在电路中,则甲两端的电压等于乙两端的电压。
19. 0.4 4 15
【详解】[1]通过该导体的电流为
[2]10秒内通过该导体横截面的电荷量为
[3]导体的电阻只和材料、长度和横截面积有关与导体两端的电压无关,所以若将该导体两端电压调整为12V,其电阻为15Ω。
20.电压表示数为2U0,电流表示数为0,R1断路;电流表示数为2I0,电压表示数为0,R1短路
【详解】电源电压为
若R1断路,电压表测电源的电压,所以电压表示数为2U0,电流表示数为0;若R1短路,因为电压表测R1的电压,所以电压表的表示数为0,此时电流表示数为
21. 并联
【详解】(1)[1]并联电路的总电阻比最小的电阻还要小,因为多芯线是由多根细导线绕制而成,多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻,所以多芯线中的各根细导线之间是并联连接的;
(2)[2]若一根多芯线甲由两根电阻均为R0的细导线绕制而成,则多芯线甲的电阻为
(3)[3根据并联电阻的公式有
所以
22.见解析
【详解】由于两个电阻串联,且两电阻的阻值相同,故两电阻的电压相同,电源电压为2U0,电阻的阻值为
若电阻R2断路,电压表的示数为零,不符合题意,故舍去。
若电阻R2短路,只有电阻R1接入电路,电压表测量电源电压,其读数为2U0,此时电流表的示数为
若电阻R1短路,电压表的示数为零,与题意不符,故舍去。
若电阻R1断路,电压表的示数变大,故符合题意,此时电压表测量电源电压为2U0,电流表的示数为零。
综上所述,若电阻R2短路,电压表的示数为2U0,电流表的示数为;若电阻R1断路,电压表的示数为2U0,电流表的示数为0。
23.
【详解】闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表的示数变小,则说明向右移动时滑动变阻器的电阻变大了,因此应接入滑动变阻器左下接线柱,如下图所示:
24.
【详解】如图所示,为了保证是正确的电路,最下方的圆圈内必须填写电压表,若为电流表,则整个电路短路,错误;最左边的圆圈内是电流表,因为在干路上,若为电压表,则电路为断路,最右边的圈圈内是电压表,测量电阻的电压,若为电流表,则发生了电阻被短路,故如下图所示:
。
25.见解析
【分析】根据题目要求,据此分析,连接正确电路.
【详解】由题意可知,灯和滑动变阻器并联,互不影响,滑动变阻器向右移动连入电路的电阻变大,电流表的示数变小.如图所示:
26.
【详解】中间放电源,右边接电流表,如图
27.
【详解】将灯泡的右边接到电流表的中间接线柱,将电流表的负接线柱接到滑动变阻器的左下接线柱,如图
28.(1)1.2A;(2)0.8A
【详解】(1) 电流表A1的示数
(2) 通过电阻R2的电流
答:(1) 电流表A1的示数1.2A;
(2) 通过电阻R2的电流0.8A。
29.(1)0.48A;(2)15Ω;(3)5Ω,0.6A;30Ω,0.3A
【详解】解:(1)由图知,两电阻串联,电压表测量电阻R1两端的电压。通过电阻R1的电流
=0.48A
(2)电阻R2两端的电压
U2=U-U1=12V-4.8V=7.2V
R2的阻值
=15Ω
(3)若用R0替换电阻R1时,原来电压表的示数是4.8V,说明电压表的量程是0-15V,电压表经过调整量程后,指针正好指在满刻度处,说明电压表的量程为0-3V,电压表的满刻度是3V,R2两端的电压
U2′= U-U1′=12V-3V=9V
通过R2的电流
由(1)可知原来电流表的示数是0.48A,说明电流表的量程是0-0.6A,电流表的示数是0.6A,电阻R0的阻值
若用R0替换电阻R2时,原来电压表的示数是4.8V,说明电压表的量程是0-15V,电压表经过调整量程后,指针正好指在满刻度处,说明电压表的量程为0-3V,电压表的满刻度是3V,R1两端的电压是3V,通过R1的电流
由(1)可知原来电流表的示数是0.48A,说明电流表的量程是0-0.6A,此时通过R1的电流是0.3A,电流表的示数是0.3A,电路的总电阻
R总==40Ω
R0的阻值
R0=R总-R1=40Ω-10Ω=30Ω
答:(1)通过电阻R1的电流是0.48A;
(2)求电阻R2的阻值是15Ω;
(3)替换R1时,电阻的阻值是5Ω,电流表的示数是0.6A。替换R2时电阻的阻值是30Ω,电流表的示数是0.3A。
30.(1)2A;(2)40Ω;(3)10Ω,5A
【详解】(1)R1与R2并联,所以通过电阻R2电流I2为
(2)根据得电阻R1的阻值为
(3)两电流表指针偏转角度相同,则I=5I1,若替换R2,则干路的电流为
通过电阻R0的电流为
电阻R0的阻值为
若替换R1,通过R2的电流为2A,可得
可解得干路的电流为
由图b所示,由电流表指针位置可知,干路电流为1.5A,当替换R1时,干路电流为2.5A,不符合题意,故舍去。
答:(1)通过电阻R2电流I2为2A;
(2)电阻R1的阻值为40Ω;
(3)当用电阻R0替换R2时,电阻R0的阻值为10Ω,电流表A的示数为1.5A。
31. 4.5V 15
【详解】(1)[1]他正确连接电路,实验步骤正确,说明电压表与电阻并联,如图(a)电压表,选择0~3V,分度值为0.1V,读数为2.7V;重新连接电路,而电压表(只有0~3伏档完好),故将电压表并联在滑动变阻器两端,根据串联分压,滑动变阻器接入的阻值越大,电压表的示数最大,当滑动变阻器的阻值为零,电压表的示数为0,故当滑动变阻器全接入时,此时电压表的示数最大,根据电压表示数的最大变化量为1.8伏,故滑动变阻器的最大值为1.8V,而第一次连接电路时,滑动变阻器也是全部接入,那么此时滑动变阻器的电压也为1.8V,故电源电压为
(2)[2]实验序号1时所测得电阻Rx的阻值为
32. 另一个电阻越大,电路中的电流越小 在串联电路中,当一个串联电阻不变,另一个电阻越大,其两端的电压越大 在串联电路中,一个电阻的阻值越大,其两端的电压与通过的电流的比值越大,且大小等于该电阻 电阻与另一个电阻相等时 50Ω 1A
【详解】(1)[1]由表中数据可看出,电源电压不变,当R阻值不变,Rx越大,电路的总电阻越大,由得电路中的电流越小,故可得出:在串联电路中,当一个串联电阻相同时,另一个电阻越大,电路中的电流越小。
(2)[2]分析表中电压表和电阻Rx的变化会发现,Rx越大,分配在它两端的电压就越大,故可得出结论:在串联电路中,当一个串联电阻不变,另一个电阻越大,其两端分配的电压越大。
(3)[3]综合分析电压表、电流表示数的比值及导体Rx电阻的大小等条件,可得出:在串联电路中,当一个电阻不变,另一个电阻变大时,其两端分配的电压变大,电路中的电流变小,电压与电流的比值始终等于该电阻阻值。
(4)[4]计算表中6次实验中导体两端的电压与通过的电流的乘积
1.8V×0.36A=0.648W
3.0V×0.30A=0.9W
4.0V×0.25A=1.0W
5.0V×0.20A=1.0W
5.4V×0.18A=0.972W
6.0V×0.15A=0.9W
通过以上计算可知,第三组和第四组电压表和电流表示数乘积最大,这两组的电阻最接近于电路中另一个串联电阻大小,因此得出结论:串联电路中,当某个导体的电阻等于另一个电阻时,其两端的电压和通过的电流的乘积最大。
(5)[5]该电路中的定值电阻R=20Ω,由(4)知Rx的电阻等于另一个电阻时,其两端的电压和通过的电流的乘积最大,即
Rx=R=20Ω
时,Rx的功率最大,此时Rx的功率为
故当2Rx=R滑时,Rx的功率最大,则
R滑=2 Rx=2×20Ω=40Ω
故应选“50Ω 1A”规格的滑动变阻器。
33. 断开 量程 串联电路中电流处处相等
【详解】[1]为了保护电路,在连接电路的时候需要将开关断开。
[2]使用电流表时,电流表不能超过其量程。
[3]根据表格可知,A、B、C三处的电流相等,故可以得出结论串联电路中电流处处相等。
34. 串联 并联 多个 多次
【详解】[1]电流表与被测用电器串联,所以电流表应与导体串联;
[2]电压表与被测用电器并联,所以电压表应与导体并联;
[3]为了得到普遍规律,实验时应选用多个导体,并进行多次实验。
35. 0~3 “10欧 2安” 1.8V 0.36A 5Ω
【详解】(1)[1]因为电源电压为4.5V,图a指针向右偏到中间,所以实验中电压表所选的量程为0-3V;
(2)[2]图a电压表选用小量程,示数为1.5V,图b电流表若选用小量程,电流示数为0.3A,若选用大量程,电流表示数为1.5A;根据串联电路电压的规律,滑动变阻器的电压为
若电流表选用小量程,由欧姆定律,滑动变阻器接入电路中的电阻为
若电流表选用大量程,由欧姆定律,滑动变阻器接入电路中的电阻为
因为实验已经将变阻器的滑片滑到金属杆的端点,即滑动变阻器接入电路的阻值为最大值,所以实验中所选的变阻器是规格为“10欧 2安”的;
(3)[3]由题意和(1)[1]、(2)[2]详解可知第二组数据为电压表的示数是1.8V,电流表的示数是0.36A,由欧姆定律的RX的阻值为
36. 见解析 10.7 20Ω
【详解】解:(1)[1]实验时他将变阻器的滑片移至一端,在闭合开关时,电流表的示数为A,说明电路是通路,由图(a)可知电压表有示数,电压表不可能断路,当他移动滑动变阻器滑片时,电压表的指针没有改变位置,可能电压表测量电源电压,连接到电源两端。
(2)[2]调整电路前,电压表测量电源电压,由图(a)可知,如果电压表的量程是0-3V,它的示数是1.2V,如果量程是0-15V,它的示数是6V,一节干电池的电压是1.5V,电源电压不可能小于1.5V,所以此时电源电压是6V,由图(c)可知,如果量程是0-15V,电压表的示数是15V,大于电源电压,所以它的量程是0-3V,示数是3V,此次待测电阻的阻值
≈10.7Ω
(3)[3]实验时他将变阻器的滑片移至一端,在闭合开关时,观察到电流表的示数为安,此时电流最小,变阻器处于阻值最大处,该同学调整了电路,并按规范重新实验,当他闭合开关时,由(2)可知电压表的量程是0-3V,由图(b)可知电压表的量程是0-3V,示数是2V,所以变阻器的最大阻值
R滑==20Ω
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