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【拔高训练】浙教版科学八年级上册-第四章:电路探秘 拔高测试卷2(教师版+学生版)
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浙教版科学八上第四章 电路探秘 优生拔高测试2
一、单选题
1.(2021九上·温州开学考)科技节上开展电路设计活动,要求同时满足两个条件:①电路包含电源、开关、导线、两个电阻;②通过两个电阻的电流相等。小科设计了如图所示的电路,其中符合要求的是( )
A. 只有甲符合 B. 只有乙符合 C. 甲、乙都符合 D. 甲、乙都不符合
2.(2021八下·奉化期末)下列关于电学知识说法正确的是( )
A. 将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,不能探究异种电荷间的相互作用
B. 不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C. 摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D. 导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
3.(2021八下·奉化期末)如图所示的三个电路,下列对其通路、断路、短路判断正确的是( )
A. 甲断路、乙通路、丙短路
B. 甲通路、乙断路、丙短路
C. 甲通路、乙短路、丙断路
D. 甲短路、乙断路、丙通路
4.(2021八下·余姚竞赛)为了消除人体上因摩擦而产生的静电,在加油站里加油时,一般都要先用手触摸静电释放按钮,将静电释放掉后再加油,如图所示。下列说法中,错误的是( )
A. 固体之间的相互摩擦可能产生静电
B. 静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体
C. 某物能吸引轻小物体,则该物体一定带有静电
D. 摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移
5.(2021八下·余姚竞赛)如图甲所示是电阻A和B的I-U图像,乙、丙是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是( )
A. 当电阻B两端的电压为2.5伏时,它的阻值和A的阻值相等
B. 图乙中,当电压U为3伏时,B的电阻为5欧
C. 图丙中,当电压U为2伏时,干路总电流为0.6安
D. 图丙中,在电压U从0增大到2.5伏的过程中,通过A、B两电阻的电流之差先变大后变小
6.(2021·丽水模拟)有关物质的特性,下列说法正确的是( )
A. 根据电阻计算公式R=U/I,当电压U为零时,导体的电阻也为零
B. 冬天,室外的水表被冻裂,是因为水结冰后密度变小,体积变大
C. 高压锅烧菜易熟,是因为高压锅内水的沸点降低了
D. 烧开壶水比烧开半壶水时间多,是因为壶水的比热容比半壶水的比热容大
7.(2021·丽水模拟)在观看电影《你好,李焕英》过程中,小海对其中的一些物理现象做如下分析,其中正确的是( )
A. 电影放映机的镜头相当于一个凸透镜
B. 电影银幕发生漫反射时不遵循光的反射定律
C. 电影放映厅的灯同时亮、同时灭,它们一定是串联的
D. 进入影院前工作人员使用“测温枪”测温,利用的是紫外线
8.(2021·江北模拟)如图是小科同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片 P 相连,可上下移动。现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片 P 向上移动,且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.(2021·桐乡模拟)如图是测量某电路电功率的电路图,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向左滑动过程中( )
A. 电压表测量的是R1两端的电压 B. 电流表和电压表的示数均增大
C. R的电功率一定增大 D. 电路中总功率先变大后减小
10.(2021八下·瓯海期中)城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生,令人痛心。为此,某同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L立即亮起,以警示行人。下图中电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11.(2021八下·镇海期中)如图所示电路,若只闭合S1 , 则R1 , R2为 ;若S2、S3闭合,S1断开 ,则R1 , R2为 ;若S1、S3闭合,S2断开,则电路 ;若 S1、S2、S3都断开,则电路 , 以上回答都正确的是( )
A. 并联;串联;通路;断路 B. 串联;并联;短路;断路
C. 并联;串联;通路;短路 D. 串联;并联;通路;断路
12.(2021·江干模拟)比值定义法是用两个或两个以上的物理量的“比值”来定义一个新的物理量,实质是选取相同标准进行比较。据此下列说法正确的是( )
A. 公式 c=Qm(t−t0) 为比热容的定义式,c的单位是J/(kg·℃),c与Q成正比
B. 公式 ρ=FgV排 为密度的定义式,V排相同时,物体受到浮力越大,液体的ρ越大
C. 公式 R=UI 为电阻的定义式,R与U成正比,R与I成反比
D. 公式 p=FS 为压强的定义式,单位面积上受到的压力越大,则压强p越大
13.(2021八下·海曙月考)如图所示的串联和并联电路,两个灯泡阻值不等,开关S闭合,关于电路中的电流或电压关系,下列说法正确的是( )
A. 甲电路中,U=U1=U2 B. 甲电路中,U>U1=U2
C. 乙电路中,I=I1+ I2 D. 乙电路中,I>I1=I2
14.(2021·金华模拟)小华在探究电路有关性质时,连接了下列实物图,下列有关该电路的分析正确的是( )
A. L1、L2串联 B. 电流表测L2的电流
C. 电压表只能测L2两端电压 D. 开关可以同时控制L1、L2
15.(2021·金华模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图线A是电阻R1的I-U关系图象 B. 电源电压为14伏
C. R1的阻值是20欧 D. 滑动变阻器R2的最大阻值为30欧
二、填空题
16.(2021八下·镇海期中)某科研队伍研制出的PM2.5净化器,原理如图所示。闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被棉芯D吸附住,这是因为它们带有 电荷(选填“同种”或“异种”)。
17.(2021八下·海曙月考)小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将________ (填 “增大”、“减小”或“不变”);
(2)一段时间后,在秤盘放2牛重的钩码时,表盘读数比2牛大,换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于______引起的(填字母)
A.R1短路
B.R1断路
C.R2短路
D.R2断路
18.(2021·金华模拟)同学们要探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。电路如图所示,已知电源电压为4.5伏,定值电阻3个(分别为5Ω、10Ω、20Ω)。 同学们按电路图正确连接电路后进行实验,并记录了下表所示的数据。
电压U=2V
次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
(1)实验过程中,需要控制电阻两端的电压不变,该实验中控制的电压值是________V。
(2)为了控制电压不变,当把20的定值电阻连入电路时,滑动变阻器连入电路的阻值是 ________。
19.(2021八下·北仑期中)两只电阻,甲标有"10Ω,1A",乙标有"15Ω,0.6A",把它们串联在电路中,允许接在电压为 伏的电源两端。
20.(2021八下·慈溪期中)概念图能清晰地反映概念之间的联系,如图表示电路中部分概念的相互联系。
(1)图中“A”是________,“B”是________。
(2)手机在通话时,它相当于一个________(选填“电源”“用电器”或“电路”)。
(3)用充电宝对手机充电时,充电宝内部单节锂电芯的输出电压为3~5V。如果电芯串联,则输出电压成倍增加;如果电芯并联,则输出电压不变。在保障输出电压3~5V不变时,为了增加充电宝储电能量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是_________ 。
21.(2021八下·余姚期中)定值电阻R1和小灯泡R2的电压和电流关系曲线分别如图所示。R1的阻值为 Ω,若将R1和R2并联后接在5 V的电源两端,则电路中的总电流为 A。
22.(2021八下·台州期中)磁感应强度表示磁场的强弱,用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T。磁感应强度B越大,磁场越强。磁感线能形象、直观地描述磁场,磁感线越密,磁场越强。请据此回答下列问题。
(1)用某种材料制成的磁敏电阻,其阻值R随磁感应强度B变化的图像如图甲所示。由图甲可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度的增大而 ________,图中的图线没过坐标原点是因为________。
(2)将该磁敏电阻接入图丙所示的电路中,电源电压保持不变,若不改变滑动变阻器滑片的位置,仅将磁敏电阻由图乙所示的1位置移至2位置,则电流表的示数将________。
23.(2021八下·绍兴期中)如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向右运动,则变阻器接入电路的方式是e接 , f接 。
24.(2021八下·杭州开学考)请你运用所学的科学知识回答生活中的问题。
(1)在十燥的天气里,用塑料梳子梳头,发现头发越梳越蓬松,这是因为梳头后头发带________(填“同”或“异”)种电荷。
(2)夏天的鱼塘里,常常出现鱼缺氧而“浮头”的现象,夏天水中缺氧的原因是________。
25.定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示。R1的阻值为________Ω,若将R1和R2并联后接在5 V的电源两端,则电路中的总电流为________A。
三、解答题
26.(2021八下·上城期末)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保障人的安全。如图所示,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220V,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端的电压不高于20V。若发生漏电事故:
(1)隔电电阻和人体的连接方式是________(选填“串联”或“并联”);
(2)人体电阻为1800Ω,若此时加在人体两端电压恰好为20V,计算隔电电阻的阻值。
27.(2021九上·西湖月考)小金同学用如图所示的电路研究导体中的电流与电阻的关系,R0为定值电阻。他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路a、b两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出导体中的电流I与电阻R并不成反比的结论。
(1)图中R0所起的作用是 。
(2)请指出该实验设计不妥之处: 。
(3)在R替换变化过程中,R0两端电压变化是 (变大、变小、不变)。
(4)重新调整、选择仪器后,请在答题纸相应虚线框中,画出你设计的电路图。
28.(2021九上·西湖月考)为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为 8V,传感器电阻 R2 的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为 0 时,R2 的电阻为 50Ω.使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器 R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为 5V。
(1)电压表的示数为 5V 时,电流表的示数为多少?
(2)调零后,R1 的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气 10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
29.(2021八下·奉化期末)如图所示,R1=20Ω,R2是阻值为0~40Ω的变阻器,电源电压为12V。当P在B端时,电压表的示数多大?当P在AB中点时,电流表、电压表的示数各多大?
30.(2021八下·奉化期末)如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,体重、身高显示器是由电流表改装而成的,两个电流表满刻度都是0.6A。已知电源电压为12伏,R0为竖直固定放置的滑动变阻器,滑片P可以随身高的变化竖直上下移动,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)体重秤上不站人时,体重秤上的“0”刻度对应A.上的电流是多少?
(2)该秤的身高测量范围为125~175cm,电路中电流表A2示数相对应的变化范围为0.1A~0.6A。请计算:滑动变阻器R的滑片P每滑动lcm时阻值变化多少?
(3)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,如果电源电压变为10.8V时,用该身高体重秤测得某位同学的身高为170cm,则这位同学的实际身高为多少?
四、实验探究题
31.(2021九上·余姚月考)某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6V且恒定不变,滑动变阻器的规格为“30Ω,1A”。
(1)第一个实验是测量电阻Rx的阻值,他们在A、B间接入待测电阻Rx,请你用笔画线代替导线,在答题卷相应位置将乙图中的实物图连接完整。
(2)第二个实验是测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡,正确连接电路,闭合开关后, (请将实验步骤的相应操作补充完整)至电压表的示数为2.5V时,记录下电流表示数,算出灯泡的额定功率。
(3)若图甲在A、B间接入10Ω定值电阻,其他元件不变,下列实验可完成的是__ ___。
A. 探究通电导体产生的热量与电阻的关系
B. 探究电流与电压的关系
C. 探究电流与电阻的关系
32.(2021九上·温州开学考)为了探究电流与电阻之间的关系,小明选择阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻,“15Ω 2.5A"的滑动变阻器等器材,按图甲方式连接电路进行实验。将5Ω的电阻接入电路中,调节滑片,观察电流表示数如图乙,再用10Ω、20Ω电阻重复实验。
(1)图乙中电流表的示数为 。
(2)将10Ω的定值电阻接入电路后,小明的操作步骤为 。
(3)为了完成上述实验,可选择的电源电压最大为 。
33.(2021九上·温州月考)小温同学探究“电流与电阻的关系”,电路图如图甲所示,图乙是他连接的部分电路。电源电压15V保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个,电流表量程 0~0.6A,电压表量程 0~15V。
实验次序
R/Ω
I/A
1
10
0.60
2
20
0.30
3
30
0.20
4
40
0.15
(1)请用笔画线代替导线将乙中电路补充完成,要求P向右移动,滑动变阻器电阻变大。
(2)本实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是 。
(3)丙表是小温同学测得的实验数据,老师认为小温最后一次实验数据是造假的。老师这样认为理由是 。
34.(2021九上·杭州开学考)在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中,小明同学做了如下步骤:
步骤1:根据电路图连接实物图;
步骤2:保持定值电阻R阻值不变,闭合开关S后,使R两端电压成倍数变化,如1V、2V、3V,分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数,比较每次电流表的示数是否成整数倍的变化。
步骤3:保持每次定值电阻两端电压保持不变,换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍的变化,如5Ω、10Ω、15Ω,分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数,比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相等。
(1)下面左边为探究“电流跟电压、电阻关系”的电路图,请帮小明将右边实物图按电路图连线(注:电流表用:“0—0.6A”; 电压表用“0—3V”)
(2)“步骤2”的设计目的是为了探究 1 ;
(3)当小明同学在按“步骤3”做时,选一个“5Ω”的电阻,测得电流表示数为0.2A,当换“10Ω”来做时,发现电流表的示数不是0.1A,(不考虑温度对电阻的影响),你认为电流表的读数将会是 1 (填“大于”、“小于”)0.1A,此时滑片应该向 2 移动(选填“A”、或“B”),此时,手和眼睛的分工是 3 。
35.(2021八下·奉化期末)某实验小组探究导体中电流与导体电阻的关系,选用三节新的干电池作为电源,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,并设计了如下的电学实验。
(1)按照甲图所示的电路图,把乙实物图补充完整,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大。
(2)正确连接电路,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所示。断开开关S,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再次闭合开关后,适当调节滑片的位置,使电压表的示数为________。
(3)在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【考点】串、并联电路的电流特点,串、并联电路的电压特点,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据串并联电路的电流特点和欧姆定律分析判断。
【解答】甲和乙,都包含电源、开关、导线和两个电阻。
甲:两个电阻串联,根据串联电路各处电流都相等的特点可知,通过两个电阻的电流相等;
乙:两个电阻并联,则它们两端的电压相等,根据I=UR可知,通过它们的电流相等。
故选C。
2.【答案】 A
【考点】摩擦起电,电荷间的相互作用规律,导体和绝缘体,影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)分析两根橡胶棒是否带异种电荷;
(2)石墨是导体;
(3)根据摩擦起电的本质判断;
(4)根据导体电阻的影响因素判断。
【解答】A.将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒都带负电荷,相互靠近,只能探究同种电荷之间的相互作用,不能探究异种电荷之间的相互作用,故A正确;
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、玻璃和陶瓷,而石墨为导体,故B错误;
C.摩擦起电,不是创造电荷,而是电荷转移的过程,故C错误;
D.导体的电阻与它两端的电压和电流无关,只与材料、长度、横截面积和温度有关,故D错误。
故选A。
3.【答案】 B
【考点】基本电路与电路图
【解析】【分析】处处连通的电路叫通路;断开的电路叫断路;电流不经过用电器,直接由正极流回负极叫短路,据此分析判断。
【解答】甲:开关闭合,处处连通,为通路;
乙:开关断开,整个电路断开,为断路;
丙:开关闭合后,电流不经过灯泡,直接流回负极,叫短路。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.【答案】 C
【考点】摩擦起电,导体和绝缘体
【解析】【分析】(1)任意两种物质之间相互摩擦,都有可能产生静电;
(2)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
(3)注意磁体的磁性;
(4)根据摩擦起电的本质判断。
【解答】A.固体之间的相互摩擦可能产生静电,故A正确不合题意;
B.静电释放按钮上面手触摸的部位,可以将人体所带的电荷传导出去,一定是导体,故B正确不合题意;
C.某物能吸引轻小物体,则该物体可能是磁体,也可能带电,故C错误符合题意;
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移,故D正确不合题意。
故选C。
5.【答案】 B
【考点】串、并联电路的电流特点,串、并联电路的电压特点,电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】(1)根据图甲确定电压和电流,根据公式R=UI比较二者电阻大小;
(2)根据乙图可知,两个电阻串联,根据U总=UA+UB从图甲中找到对应的电流和电压,然后计算B的电阻;
(3)图丙中,两个电阻并联,根据图甲确定通过它们的电流,然后根据I总=IA+IB计算出干路电流;
(4)根据图甲确定通过二者电流之差的大小变化。
【解答】A.根据甲图可知,当A和B的电压都为2.5V时,通过二者的电流都是0.5A,根据R=UI可知,它们的阻值相等,故A正确不合题意;
B.根据乙图可知,两个电阻串联,那么它们的电压之和等于3V。根据甲图可知,当电流为0.2A时,A的电压为1V,B的电压为2V,二者电压之和恰好等于3V。那么此时B的电阻为:RB=UBIB=2V0.2A=10Ω , 故B错误符合题意;
C.图丙中,两个电阻并联,当电压都为2V时,根据甲图可知,通过A的电流为0.4A,通过B的电流为0.2A,则干路电流为:I总=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A,故C正确不合题意;
D.根据甲图可知,当电压从0增大到2.5V的过程中,通过A和B的电流之差先变大后变小,故D正确不合题意。
故选B。
6.【答案】 B
【考点】与密度相关的物理现象,沸点及沸点与气压的关系,影响电阻大小的因素,比热容
【解析】【分析】(1)根据电阻的性质分析;
(2)根据公式m=ρV分析;
(3)根据液体的沸点与气压的关系判断;
(4)根据公式Q=cm△t分析。
【解答】A.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流无关,故A错误;
B.水结成冰后,质量不变,根据公式m=ρV可知,水的密度变小,它的体积变大,故B正确;
C.高压锅烧菜易熟,是因为高压锅内水的沸点升高了,故C错误;
D.根据公式Q=cm△可知,当比热容和升高温度相同时,吸收的热量与质量成正比,因此烧开壶水比烧开半壶水时间多,是因为水的质量大,而不是比热容更大,故D错误。
故选B。
7.【答案】 A
【考点】紫外线、红外线,镜面反射与漫反射,凸透镜成像的应用,串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)根据凸透镜成像的应用分析;
(2)无论是镜面反射,还是漫反射,它们的每条反射光线都遵循光的反射定律;
(3)用电器相互影响,它们为串联;用电器不相互影响,它们为并联;
(4)红外线的热作用好,紫外线的化学作用强。
【解答】A.电影放映机的镜头相当于一个凸透镜,成倒立缩小的实像,故A正确;
B.电影银幕发生漫反射时遵循光的反射定律,故B错误;
C.电影放映厅的灯同时亮、同时灭,它们可能独立工作,互不影响,即可能为并联,故C错误;
D.红外线的热作用好,进入影院前工作人员使用“测温枪”测温,利用的是红外线,故D错误。
故选A。
8.【答案】 B
【考点】流体压强与流速的关系,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①流体流速越大的位置压强越小,据此根据探头的形状判断变阻器滑片的移动方向;
②在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此确定电压表的示数变化即可。
【解答】A.探头的下面为曲面,上面为平面,当空气流过时,上方向下的压强大,下方向上的压强小,于是产生向下的压强,探头向下移动,变阻器的滑片向下移动,故A错误;
B.探头的下面为平面,上面为曲面,当空气流过时,上方向下的压强小,下方向上的压强大,于是产生向上的压强,探头向上移动,变阻器的滑片向上移动。
变阻器与R2串联,电压表测R1的电压。变阻器的滑片向上移动,它的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,变阻器的电压变小。根据U总=U2+U1可知,电压表的示数增大,故B正确;
C.与B相比,就是电压表的位置不同,此时电压表测R2的电压。因为变阻器的电压减小,所以电压表的示数变小,故C错误;
D.探头的形状与A相同,变阻器的滑片也向下移动,故D错误。
故选B。
9.【答案】 C
【考点】欧姆定律及其应用,电路的动态分析
【解析】【分析】根据电路图确定电路的串并联关系和电表所测的物理量,然后根据欧姆定律和串并联电路的特点进行计算分析即可。
【解答】根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电流表测总电流,电压表测R2的电压,故A错误;
闭合开关后,变阻器的滑片向左滑动时,它的阻值减小,根据R总=R1+R2可知,总电阻变小,则总电流变大。根据“串联电路中电压与电阻成正比”可知,电压表的示数减小,故B错误;
根据P=I2R可知,定值电阻R1的阻值不变,电流增大,那么它的电功率肯定增大,故C正确;
根据P=UI可知,电路的总电压不变而总电流变大,则总功率一直变大,故D错误。
故选C。
10.【答案】 B
【考点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】分析各个电路,哪个符合题目描述,哪个就是正确选项。
【解答】AC.开关S闭合时,电磁铁将衔铁吸下来,此时灯泡发光,故A、C不合题意;
B.开关S闭合时,电磁铁将衔铁吸下来,断开灯泡所在的电路,它不发光,故B符合题意;
D.无论开关是否闭合,衔铁在什么位置,灯泡都能发光,故D不合题意。
故选B。
11.【答案】 B
【考点】基本电路与电路图,串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)(2)如果只有一条通路,那么用电器为串联;否则,用电器为并联;
(3)(4)不经过用电器,直接由电源正极流回负极,叫短路;断开的电路叫断路,据此分析解答。
【解答】(1)如图所示电路,若只闭合S1 , 只有一条通路,则R1 , R2为 串联;
(2)若S2、S3闭合,S1断开 ,电流分别通过两个电阻流回负极,即有两条通路,则R1 , R2为并联;
(3)若S1、S3闭合,S2断开,则电路短路;
(4)若 S1、S2、S3都断开,则电路处处断开,为断路。
12.【答案】 D
【考点】压强的大小及其计算,阿基米德原理,影响电阻大小的因素,比热容
【解析】【分析】根据比热容、阿基米德原理、电阻和压强的定义和公式分析判断。
【解答】A.公式 c=Qm(t−t0) 为比热容的定义式,c的单位是J/(kg·℃),c与Q没有关系,故A错误;
B.公式 ρ=FgV排 不是密度的定义式,V排相同时,物体受到浮力越大,液体的ρ越大,故B错误;
C.公式 R=UI 为电阻的测量式,R与U、I都没有关系,故C错误;
D.公式 p=FS 为压强的定义式,单位面积上受到的压力越大,则压强p越大,故D正确。
故选D。
13.【答案】 C
【考点】串、并联电路的电流特点,串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】根据串并联电路的电压和电流特点分析判断。
【解答】甲图中两个灯泡串联,根据“串联电路总电压等于各处电压之和”得到:U=U1+U2 , 故A、B错误;
乙图中两个灯泡并联,根据“并联电路中,干路电流等于支路电流之和”得到:I=I1+I2 , 故C正确,而D错误。
故选C。
14.【答案】 D
【考点】串联电路和并联电路的辨别,电流的测量及电流表的使用,电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)如果用电器首尾相连,则为串联;如果用电器并联连接在两点之间,则为并联;
(2)电流表与谁串联,它就测谁的电流;
(3)电压表与谁并联,它就测谁的电压;
(4)在并联电路中,干路开关控制所有用电器;支路开关只能控制它所在支路上的用电器。
【解答】A.如下图所示,两个灯泡并联连接在A、B两点之间,为并联,故A错误;
B.电流表与L1串联,则L1的电流,故B错误;
C.电压表虽然与L2并联,但是由于并联,所以它测L2、L1和总电压,故C错误;
D.开关在干路上,同时控制L1和L2 , 故D正确。
故选D。
15.【答案】 C
【考点】串、并联电路的电压特点,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此确定R2的电压变化规律,从而确定图像与电阻的对应关系;
(2)在串联电路中,总电压等于各处电压之和,从图乙中找到电流相同时对应的两个电压,然后根据U总=U1+U2计算即可;
(3)从图像中找到一组对应的电流和电压,然后根据R1=U1I1计算R1的阻值;
(4)从图像中找到电流最小时变阻器对应的电压,此时它的阻值最大,根据R2=U2I2计算出它的最大阻值。
【解答】根据甲图可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表V1测R1的电压,V2测R2的电压,电流表测总电流。
A.当变阻器的滑片从右端向左端移动的过程中,变阻器的阻值减小,根据串联电路电压的分配规律可知,电压表V2的示数减小。根据图乙可知,图像A为R2的图像,B为R1的图像,故A错误;
B.根据图乙可知,当电流为0.2A时,电压表V1的示数为4V,V2的示数为14V,那么总电压U总=U1+U2=4V+14V=18V,故B错误;
C.根据图乙可知,当电流为0.2A时,电压表V1的示数为4V,那么电阻R1的阻值为:R1=U1I1=4V0.2A=20Ω , 故C正确;
D.根据图乙可知,通过电路的最小电流为0.2A,此时变阻器的电压为14V,那么变阻器的最大阻值:R2=U2I2=14V0.2A=70Ω , 故D错误。
故选C。
二、填空题
16.【答案】 异种
【考点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,根据电荷之间的相互作用规律解答。
【解答】C带负电荷,而D带正电荷,根据“异种电荷相互吸引”可知,颗粒物被棉芯D吸附住,这是因为它们带有异种电荷。
17.【答案】 (1)增大
(2)A
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当钩码的数量增大时,首先判断变阻器上滑片的移动方向,进而判断与电压表并联的电阻的大小变化,最后根据U=IR分析电压表的示数变化。
(2)根据欧姆定律分析整个电路的阻值变化即可。
【解答】(1)根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,由于滑片上连接的是电压表,因此无论滑片怎样移动,变阻器接入的都是全部阻值,即通过电路的电流不变。当秤盘上砝码的个数增多时,滑片向下移动,与电压表并联的电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数增大。
(2)电压表的示数偏大,根据U=IR可知,应该是通过电路的电流增大了,由于总电压不变,那么总电阻变小了。如果R2短路,那么电压表的示数变成0;如果R1短路,那么总电阻变小,而总电流变大,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
18.【答案】 (1)2.0
(2)25欧
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据U=IR计算电压表的示数;
(2)首先根据R总=U总I总计算出总电阻,再根据R变=R总-R计算即可。
【解答】(1)该实验中控制的电压值是U=IR=0.4A×5Ω=2V;
(2)此时的总电阻R总=U总I总=4.5V0.1A=45Ω;
则滑动变阻器接入的阻值为:R变=R总-R=45Ω-20Ω=25Ω。
19.【答案】 15
【考点】串、并联电路的电流特点,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】在串联电路中,各处电流都相等,据此比较两个电阻的额定电流,从而确定电路的最大电流,最后根据U总=I总R总计算电源的最大总电压。
【解答】甲的额定电流为1A,乙的额定电流为0.6A,
那么串联电路的最大电流为0.6A。
此时最大电源电压:U总=I总R总=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V。
20.【答案】 (1)短路;导线
(2)电路
(3)并联
【考点】基本电路与电路图,串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)电路三种状态分别为:通路、短路和断路;基本电路的四部分:电源、导线、开关和用电器;
(2)手机在通话时,电池相当于电源,里面的接线相当于导线、开机键相当于开关,话筒和听筒等相当于用电器,据此分析即可。
(3)串联增大容量的同时增大电压,而并联增大容量的同时电压不变,据此分析解答。
【解答】(1)图中“A”是短路,“B”是导线。
(2)手机在通话时,它相当于一个电路。
(3)在保障输出电压3~5V不变时,为了增加充电宝储电能量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是并联 。
21.【答案】 10;0.8
【考点】串、并联电路的电流特点,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)从图像中找到一组对应的R1的电压和电流,然后根据R1=U1I1计算它的阻值;
(2)并联时,各支路两端电压等于电源电压;首先根据图像确定二者电压都为5V时通过它们的电流,然后根据并联电路I总=I1+I2计算总电流。
【解答】(1)根据图像可知,当R1的电压为2V时,通过它的电流为0.2A,
那么它的阻值为:R1=U1I1=2V0.2A=10Ω。
(2)当R1的电压为5V时,通过它的电流为0.5A;当R2的电压为5V时,通过它的电流为0.3A;
那么并联时总电流为:I总=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A。
22.【答案】 (1)增大;磁敏电阻放入磁场前电阻不为零
(2)变大
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据甲图分析磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律。磁敏电阻的阻值会受到磁场强度的影响,但是没有磁场作用时,它的阻值也不是零,据此分析解答。
(2)根据乙图分析磁场强度的变化,进而确定磁敏电阻的阻值改变,最后根据“电流与电阻的反比关系”分析电流表的示数改变。
【解答】(1)由图甲可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度的增大而增大,图中的图线没过坐标原点是因为:磁敏电阻放入磁场前电阻不为零。
(2)根据图乙可知,位置2比位置1的磁感线稀疏,因此磁感线强度变弱,则磁敏电阻的阻值减小,那么通过电路的电流变大,则电流表的示数将变大。
23.【答案】 a;d或c
【考点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据小车的状态改变分析电磁铁磁场强度的变化,进而确定电流的大小变化,弄清变阻器的阻值变化,最后根据滑片的移动方向确定变阻器的接线方法。
【解答】原来小车不动,后来小车动了,说明电磁铁的磁场增强了,通过电路的电流增大了,而变阻器的阻值减小了。当变阻器的滑片向左移动时,滑片左边的部分电阻变小,而滑片右边的电阻变大,则变阻器使用滑片左边的部分,那么左下角的a必须使用,而上面的c、d任选一个即可。
那么变阻器的连接方式为:e接a,f接c或d。
24.【答案】 (1)同
(2)气体溶解度随问温度的升高而减小
【考点】电荷间的相互作用规律,溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)根据电荷之间的相互作用规律分析解答;
(2)根据气体溶解度随温度变化的规律分析解答。
【解答】(1)在十燥的天气里,用塑料梳子梳头,发现头发越梳越蓬松,根据“同种电荷相互排斥”可知,这是因为梳头后头发带同种电荷。
(2)夏天的鱼塘里,常常出现鱼缺氧而“浮头”的现象,夏天水中缺氧的原因是:气体溶解度随温度的升高而减小 。
25.【答案】 10;0.8
【考点】串、并联电路的电流特点,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)从图像中找到一组对应的R1的电流和电压值,然后根据R1=U1I1计算即可;
(2)首先从图像中找到电压为5V时通过两个电阻的电流,然后根据并联电路I总=I1+I2计算出总电流。
【解答】(1)根据图像可知,当R1的电压为2V时,通过它的电流为0.2A,
那么它的阻值:R1=U1I1=2V0.2A=10Ω。
(2)根据图像可知,当电压为5V时,通过R1的电流为0.5A,通过R2的电流为0.3A,
那么电路中的总电流为:I总=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A。
三、解答题
26.【答案】 (1)串联
(2)解: 20V200V=1800ΩR隔 ,R隔=18000Ω。
【考点】串联电路和并联电路的辨别,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)如果用电器相互影响,则为串联;如果不相互影响,那么它们并联。
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此列式计算即可。
【解答】(1)隔电电阻的作用是减小通过人体的电流,保护人体的安全,即它与人体相互影响,则隔电电阻与人体的连接方式为串联。
(2)隔电电阻与人体串联,
隔电电阻两端的电压为:U隔=U总-U人=220V-20V=200V;
根据串联电路中电压与电阻成正比得到:U人U隔=R人R隔;
20V200V=1800ΩR隔 ;
解得:R隔=18000Ω。
27.【答案】 (1)保护电路
(2)实验中没有保持a、b两点间的电压不变
(3)变小
(4)
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在更换电阻时,如果电阻太小,那么电流会很大,可能烧毁电源。而定值电阻R0 , 可以防止出现电流过大的情形。
(2)探究电流与电阻的关系时,需要控制电阻两端的电压相等,而表格中电流与电阻的乘积都不相等,即没有控制电压相等,据此分析解答;
(3)根据U0=U总-U分析;
(4)根据实验目的分析电路的不足,然后进行补充后画出电路图即可。
【解答】(1)图中R0所起的作用是保护电路。
(2)该实验设计不妥之处:实验中没有保持a、b两点间的电压不变。
(3)根据表格可知,R两端的电压依次为3V、4.5V和5V,即它两端的电压不断增大。根据U0=U总-U可知,R0两端的电压是变小的。
(4)在实验中,需要一块电压表与R并联,还需要增加一个滑动变阻器调节电表的示数,如下图所示:
28.【答案】 (1)U2=6V,R2=50Ω
电流表的示数:I=U2R2=5V50Ω=0.1A
(2)∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴此时R1两端的电压:
U1=U-U2=8V-5V=3V,
∴R1=U1I=3V0.1A=30Ω ,
调零后,R1的电阻保持不变,此时变阻器两端的电压:
U1′=I′R1=0.2A×30Ω=6V,
∴电压表的示数:U2′=U-U1′=8V-6V=2V,
因此此时电压表的示数为2V。
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)已知电压表的示数,电阻R2的大小,根据电流公式求出电流表示数。
(2)由题可知,变阻器的阻值不变,已知电路中的电流,故可求变阻器的两端电压,再由电源电压减去这个值,就是电压表的示数。
29.【答案】 解:①当P在B端时,R2的阻值为40Ω
电路中的总电阻为: R= R1+R2= 20Ω+40Ω= 60Ω
由欧姆定律I= UR = 12V/60Ω=0.2A
U1=IR1=0.2A×20Ω=4V
②当P在AB中点时,变阻器接入电路的阻值为: 20Ω
则电路总电阻为:R'=R1+R2=20Ω+20Ω=40Ω
此时电路电流I'= UR' =12V/40Ω=0.3A
电压表示数为: U1'=I'R1=0.3A×20Ω=6V
答:当P在B端时,电压表的示数为4V.当P在AB中点时,电流表、电压表的示数分别为:0.3A、6V。
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①当P在B端时,变阻器R2与R1串联,电压表测R1的电压。首先根据 R= R1+R2 计算出总电阻,再根据 I=UR 计算出总电流,最后根据 U1=IR1 计算出电压表的示数。
②当P在AB中点时,变阻器的阻值接入一半,为20Ω,再用(1)中相同的方法,计算出电压表的示数即可。
30.【答案】 (1)解:体重秤上不站人时,F=0N,由乙图可知R=100Ω
此时I= UR=12V100Ω =0.12A
所以,体重秤上的“0”刻度对应A1上的电流是0.12A
(2)解:根据题意,当测量身高为125cm时,对应电流值I2=0.1A
变阻器连入电路的阻值R0= UI2=12V0.1A =120Ω
当测量身高为175cm时,对应电流值l2=0.6A
此时,变阻器连入电路的阻值R0= UI2=12V0.6A =20Ω。
所以,滑片P每移动1cm电阻改变 120Ω−20Ω175cm−125cm =2Ω/cm
(3)解:正常电压,身高为170 cm时,R0接入电路阻值为:20Ω+5cm*2Ω/cm=30Ω
170 cm对应A2示数I2= UR0=12V30Ω =0.4A
现电源电压U=10.8V,变阻器连入电路的阻值R0= 10.8V0.4A =27Ω
该同学实际身高为:175cm- (27Ω−20Ω)×1cm2Ω =171.5cm
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图确定压力为零时压敏电阻的阻值,再根据公式 I=UR 计算出此时通过电流表的电流即可;
(2)根据公式R0=UI2 分别计算出电流为0.1A和0.6A时变阻器接入的阻值,再根据△R0△l计算出滑片移动1cm时电阻的改变量;
(3)当电压正常时,首先用最大测量值175cm-170cm计算出变阻器接入的电阻长度,再用最大测量值对应的阻值与改变的电阻值相加得到此时R0的阻值,记下来根据 I2=UR0 计算出此时电流表的示数。
现在的电源电压为10.8V,首先根据R0=U总'I2计算出此时变阻器接入的阻值,再减去20Ω得到变阻器的阻值改变量,接下来根据“电阻与长度成正比”计算出变化的长度,最后用175cm减去变化的长度得到该同学的实际身高。
四、实验探究题
31.【答案】 (1)
(2)(向右)调节滑动变阻器的滑片
(3)B
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验,伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)在伏安法测电阻的实验中,除了电压表与待测电阻并联,其它的都是串联,要注意电表量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线一上一下原则。
(2)在测定灯泡额定功率的实验中,闭合开关后,此时电压表的示数肯定小于灯泡的额定电压,需要调节变阻器的滑片,从而使电压表的示数增大,直到等于额定电压时,记下电流表的示数即可。
(3)根据各个实验的探究要求分析判断。
【解答】(1)电压表应该并联在AB两端,变阻器应该与定值电阻串联。根据图乙可知,可将变阻器左上角的接线柱与B端的接线柱相连。再将电压表“-”接线柱与B端相连,如下图所示:
(2)正确连接电路,闭合开关后,(向右)调节滑动变阻器的滑片至电压表的示数为2.5V时,记录下电流表示数,算出灯泡的额定功率。
(3)A.探究通电导体产生的热量与电阻的关系时,需要想办法判断产生热量的多少,而本题器材不能满足,故A错误;
B.探究电流与电压的关系时,需要不断改变电压,并记下电流表的示数,用滑动变阻器可以达到目的,故B正确;
C.探究电流与电阻的关系时,需要控制电压相同而不断改变电阻,本题只有一个电阻,无法完成,故C错误。
故选B。
32.【答案】 (1)0.8
(2)向右移动滑动变阻器至电压表示数为4伏
(3)7伏
【考点】电流的测量及电流表的使用,欧姆定律及其应用,探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后根据指针的位置读出示数;
(2)探究电流与电阻的关系时,必须控制电阻两端的电压相等。将5Ω换成10Ω后,定值电阻变大,则它两端的电压变大。要使它两端的电压恢复原来的电压,就必须减小它的电压,根据U总=U1+U2可知,变阻器两端的电压必须增大。根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,此时变阻器的阻值要增大,据此推测小明的步骤。
(3)当定值电阻为20Ω,变阻器的阻值最大为15Ω时电源电压最大,根据“串联电路电压与电阻成正比”计算即可。
【解答】(1)根据乙图可知,电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,读书为0.8A;
(2)定值电阻两端的电压为:U=IR=0.8A×5Ω=4V,则将10Ω的定值电阻接入电路后,小明的操作步骤为:向右移动滑动变阻器至电压表示数为4伏。
(3)当定值电阻为20Ω,变阻器的阻值最大为15Ω时电源电压最大,
根据“串联电路电压与电阻成正比”得到:UU总=RR总;
4VU总=20Ω20Ω+15Ω;
解得:U总=7V。
33.【答案】 (1)
(2)控制电压不变
(3)当电流等于0.15A时,总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100-40=60.但滑动变阻器最大阻值仅为50欧。所以不满足题意
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的接线方法分析解答;
(2)探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压相等而改变定值电阻的阻值。滑动变阻器与定值电阻串联,可以通过调节自身电阻,改变电流,进而改变定值电阻上的电压。
(3)根据表格数据,计算出定值电阻为40Ω时滑动变阻器接入的阻值,然后与变阻器的最大阻值进行比较即可。
【解答】(1)在探究电流与电阻关系实验中,除了电压表与定值电阻并联,其它的都是串联。滑动变阻器应该与定值电阻串联,且接线一上一下。当滑片P向右移动时变阻器的阻值变大,则应该连接左下角的接线柱,而上面的接线柱任选一个,如下图所示:
(2)本实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是控制电压不变。
(3)根据表格可知,当定值电阻为40Ω时,电流表的示数为0.15A,
则此时总电阻为:R总=U总I总=15V0.15A=100Ω;
此时变阻器接入的阻值为:R变=R总-R=100Ω-40Ω=60Ω>50Ω。
老师这样认为理由是:当电流等于0.15A时,总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100-40=60,但滑动变阻器最大阻值仅为50欧。所以不满足题意。
34.【答案】 (1)
(2)在电阻不变时,电流与电压的关系
(3)大于;右;手调节滑动变阻器滑片,同时眼睛观察电压表示数
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,除了电压表与定值电阻并联,其它的都是串联,要主要电表量程和接线柱的选择,还要主要变阻器接线“一上一下”。
(2)根据控制变量法的要求分析设计目的;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此分析换成10Ω电阻后电压的变化,再根据欧姆定律判断电流的变化。根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化,进而确定滑片的移动方向。调节滑片的目的是让电压表的示数恢复到原来的大小,因此应该用手调节滑片时,眼睛要观察电压表的示数,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,变阻器已经连接左下的A接线柱,则可将C接线柱与定值电阻R的右端相连,再将R的左端与电流表的“0.6”接线柱相连。接下来,将电压表的“3”接线柱与R的右端相连,将电压表“-”接线柱与R的左端相连,如下图所示:
(2)在步骤2中,定值电阻的阻值不变,而它两端的电压不变改变,则探究目的是:在电阻不变时,电流与电压的关系;
(3)根据串联电路的分压规律可知,换成10Ω的电阻后,电压表的示数肯定大于1V,根据I=UR可知,电流表的示数肯定大于0.1A。由于电流表的示数要减小,那么变阻器的阻值要增大,即滑片向右移动。此时,手和眼睛的分工是:手调节滑动变阻器滑片,同时眼睛观察电压表示数。
35.【答案】 (1)
(2)2V
(3)6.25欧姆~25欧姆
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据题目描述确定变阻器使用的接线柱,然后将原图补充完整即可;
(2)根据丙图读出电流表的示数,再根据U=IR计算出电压表的示数即可;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此计算出定值电阻分别为5Ω和20Ω时,变阻器接入的阻值即可。
【解答】(1)滑动变阻器应该与开关和定值电阻R串联;当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大,则变阻器的阻值变小,则变阻器使用滑片左边的部分,即将左下角和右上角的接线柱接入电路即可,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.4A,则电压表的示数为:U=IR=0.4A×5Ω=2V;
(3)电压表的示数为2V,则变阻器的电压始终为:U变=U总-U=4.5V-2V=2.5V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:5ΩR变=2V2.5V;
解得:R变=6.25Ω;
20ΩR变'=2V2.5V;
解得:R变'=25Ω;
则变阻器接入阻值的范围为:6.25Ω~25Ω。
浙教版科学八上第四章 电路探秘 优生拔高测试2
一、单选题
1.(2021九上·温州开学考)科技节上开展电路设计活动,要求同时满足两个条件:①电路包含电源、开关、导线、两个电阻;②通过两个电阻的电流相等。小科设计了如图所示的电路,其中符合要求的是( )
A. 只有甲符合 B. 只有乙符合 C. 甲、乙都符合 D. 甲、乙都不符合
2.(2021八下·奉化期末)下列关于电学知识说法正确的是( )
A. 将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近,不能探究异种电荷间的相互作用
B. 不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C. 摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D. 导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
3.(2021八下·奉化期末)如图所示的三个电路,下列对其通路、断路、短路判断正确的是( )
A. 甲断路、乙通路、丙短路
B. 甲通路、乙断路、丙短路
C. 甲通路、乙短路、丙断路
D. 甲短路、乙断路、丙通路
4.(2021八下·余姚竞赛)为了消除人体上因摩擦而产生的静电,在加油站里加油时,一般都要先用手触摸静电释放按钮,将静电释放掉后再加油,如图所示。下列说法中,错误的是( )
A. 固体之间的相互摩擦可能产生静电
B. 静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体
C. 某物能吸引轻小物体,则该物体一定带有静电
D. 摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移
5.(2021八下·余姚竞赛)如图甲所示是电阻A和B的I-U图像,乙、丙是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是( )
A. 当电阻B两端的电压为2.5伏时,它的阻值和A的阻值相等
B. 图乙中,当电压U为3伏时,B的电阻为5欧
C. 图丙中,当电压U为2伏时,干路总电流为0.6安
D. 图丙中,在电压U从0增大到2.5伏的过程中,通过A、B两电阻的电流之差先变大后变小
6.(2021·丽水模拟)有关物质的特性,下列说法正确的是( )
A. 根据电阻计算公式R=U/I,当电压U为零时,导体的电阻也为零
B. 冬天,室外的水表被冻裂,是因为水结冰后密度变小,体积变大
C. 高压锅烧菜易熟,是因为高压锅内水的沸点降低了
D. 烧开壶水比烧开半壶水时间多,是因为壶水的比热容比半壶水的比热容大
7.(2021·丽水模拟)在观看电影《你好,李焕英》过程中,小海对其中的一些物理现象做如下分析,其中正确的是( )
A. 电影放映机的镜头相当于一个凸透镜
B. 电影银幕发生漫反射时不遵循光的反射定律
C. 电影放映厅的灯同时亮、同时灭,它们一定是串联的
D. 进入影院前工作人员使用“测温枪”测温,利用的是紫外线
8.(2021·江北模拟)如图是小科同学设计的测风速的装置,图中探头、金属杆和滑动变阻器的滑片 P 相连,可上下移动。现要求:当风吹过探头时,滑动变阻器的滑片 P 向上移动,且风速增大时电压表的示数增大。以下四个图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.(2021·桐乡模拟)如图是测量某电路电功率的电路图,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片P向左滑动过程中( )
A. 电压表测量的是R1两端的电压 B. 电流表和电压表的示数均增大
C. R的电功率一定增大 D. 电路中总功率先变大后减小
10.(2021八下·瓯海期中)城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生,令人痛心。为此,某同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L立即亮起,以警示行人。下图中电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11.(2021八下·镇海期中)如图所示电路,若只闭合S1 , 则R1 , R2为 ;若S2、S3闭合,S1断开 ,则R1 , R2为 ;若S1、S3闭合,S2断开,则电路 ;若 S1、S2、S3都断开,则电路 , 以上回答都正确的是( )
A. 并联;串联;通路;断路 B. 串联;并联;短路;断路
C. 并联;串联;通路;短路 D. 串联;并联;通路;断路
12.(2021·江干模拟)比值定义法是用两个或两个以上的物理量的“比值”来定义一个新的物理量,实质是选取相同标准进行比较。据此下列说法正确的是( )
A. 公式 c=Qm(t−t0) 为比热容的定义式,c的单位是J/(kg·℃),c与Q成正比
B. 公式 ρ=FgV排 为密度的定义式,V排相同时,物体受到浮力越大,液体的ρ越大
C. 公式 R=UI 为电阻的定义式,R与U成正比,R与I成反比
D. 公式 p=FS 为压强的定义式,单位面积上受到的压力越大,则压强p越大
13.(2021八下·海曙月考)如图所示的串联和并联电路,两个灯泡阻值不等,开关S闭合,关于电路中的电流或电压关系,下列说法正确的是( )
A. 甲电路中,U=U1=U2 B. 甲电路中,U>U1=U2
C. 乙电路中,I=I1+ I2 D. 乙电路中,I>I1=I2
14.(2021·金华模拟)小华在探究电路有关性质时,连接了下列实物图,下列有关该电路的分析正确的是( )
A. L1、L2串联 B. 电流表测L2的电流
C. 电压表只能测L2两端电压 D. 开关可以同时控制L1、L2
15.(2021·金华模拟)如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A. 图线A是电阻R1的I-U关系图象 B. 电源电压为14伏
C. R1的阻值是20欧 D. 滑动变阻器R2的最大阻值为30欧
二、填空题
16.(2021八下·镇海期中)某科研队伍研制出的PM2.5净化器,原理如图所示。闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物空气,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,当颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上负电荷,然后被棉芯D吸附住,这是因为它们带有 电荷(选填“同种”或“异种”)。
17.(2021八下·海曙月考)小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将________ (填 “增大”、“减小”或“不变”);
(2)一段时间后,在秤盘放2牛重的钩码时,表盘读数比2牛大,换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于______引起的(填字母)
A.R1短路
B.R1断路
C.R2短路
D.R2断路
18.(2021·金华模拟)同学们要探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。电路如图所示,已知电源电压为4.5伏,定值电阻3个(分别为5Ω、10Ω、20Ω)。 同学们按电路图正确连接电路后进行实验,并记录了下表所示的数据。
电压U=2V
次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
(1)实验过程中,需要控制电阻两端的电压不变,该实验中控制的电压值是________V。
(2)为了控制电压不变,当把20的定值电阻连入电路时,滑动变阻器连入电路的阻值是 ________。
19.(2021八下·北仑期中)两只电阻,甲标有"10Ω,1A",乙标有"15Ω,0.6A",把它们串联在电路中,允许接在电压为 伏的电源两端。
20.(2021八下·慈溪期中)概念图能清晰地反映概念之间的联系,如图表示电路中部分概念的相互联系。
(1)图中“A”是________,“B”是________。
(2)手机在通话时,它相当于一个________(选填“电源”“用电器”或“电路”)。
(3)用充电宝对手机充电时,充电宝内部单节锂电芯的输出电压为3~5V。如果电芯串联,则输出电压成倍增加;如果电芯并联,则输出电压不变。在保障输出电压3~5V不变时,为了增加充电宝储电能量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是_________ 。
21.(2021八下·余姚期中)定值电阻R1和小灯泡R2的电压和电流关系曲线分别如图所示。R1的阻值为 Ω,若将R1和R2并联后接在5 V的电源两端,则电路中的总电流为 A。
22.(2021八下·台州期中)磁感应强度表示磁场的强弱,用字母B表示,国际单位是特斯拉,符号是T。磁感应强度B越大,磁场越强。磁感线能形象、直观地描述磁场,磁感线越密,磁场越强。请据此回答下列问题。
(1)用某种材料制成的磁敏电阻,其阻值R随磁感应强度B变化的图像如图甲所示。由图甲可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度的增大而 ________,图中的图线没过坐标原点是因为________。
(2)将该磁敏电阻接入图丙所示的电路中,电源电压保持不变,若不改变滑动变阻器滑片的位置,仅将磁敏电阻由图乙所示的1位置移至2位置,则电流表的示数将________。
23.(2021八下·绍兴期中)如图所示,将条形磁铁固定在静止的小车上,电路连接完整后,闭合开关S时,小车不动。变阻器的滑片P向左移动到某位置时,小车开始向右运动,则变阻器接入电路的方式是e接 , f接 。
24.(2021八下·杭州开学考)请你运用所学的科学知识回答生活中的问题。
(1)在十燥的天气里,用塑料梳子梳头,发现头发越梳越蓬松,这是因为梳头后头发带________(填“同”或“异”)种电荷。
(2)夏天的鱼塘里,常常出现鱼缺氧而“浮头”的现象,夏天水中缺氧的原因是________。
25.定值电阻R1和小灯泡R2的伏安特性曲线分别如图所示。R1的阻值为________Ω,若将R1和R2并联后接在5 V的电源两端,则电路中的总电流为________A。
三、解答题
26.(2021八下·上城期末)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保障人的安全。如图所示,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220V,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端的电压不高于20V。若发生漏电事故:
(1)隔电电阻和人体的连接方式是________(选填“串联”或“并联”);
(2)人体电阻为1800Ω,若此时加在人体两端电压恰好为20V,计算隔电电阻的阻值。
27.(2021九上·西湖月考)小金同学用如图所示的电路研究导体中的电流与电阻的关系,R0为定值电阻。他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路a、b两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。由实验数据可以看出导体中的电流I与电阻R并不成反比的结论。
(1)图中R0所起的作用是 。
(2)请指出该实验设计不妥之处: 。
(3)在R替换变化过程中,R0两端电压变化是 (变大、变小、不变)。
(4)重新调整、选择仪器后,请在答题纸相应虚线框中,画出你设计的电路图。
28.(2021九上·西湖月考)为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为 8V,传感器电阻 R2 的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为 0 时,R2 的电阻为 50Ω.使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器 R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为 5V。
(1)电压表的示数为 5V 时,电流表的示数为多少?
(2)调零后,R1 的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气 10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
29.(2021八下·奉化期末)如图所示,R1=20Ω,R2是阻值为0~40Ω的变阻器,电源电压为12V。当P在B端时,电压表的示数多大?当P在AB中点时,电流表、电压表的示数各多大?
30.(2021八下·奉化期末)如图甲是科学兴趣小组在课外活动中设计的一种身高体重秤,体重、身高显示器是由电流表改装而成的,两个电流表满刻度都是0.6A。已知电源电压为12伏,R0为竖直固定放置的滑动变阻器,滑片P可以随身高的变化竖直上下移动,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。R为压敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙。
(1)体重秤上不站人时,体重秤上的“0”刻度对应A.上的电流是多少?
(2)该秤的身高测量范围为125~175cm,电路中电流表A2示数相对应的变化范围为0.1A~0.6A。请计算:滑动变阻器R的滑片P每滑动lcm时阻值变化多少?
(3)该秤的电源使用时间过长后电压会变小,如果电源电压变为10.8V时,用该身高体重秤测得某位同学的身高为170cm,则这位同学的实际身高为多少?
四、实验探究题
31.(2021九上·余姚月考)某兴趣小组的同学利用甲图所示的电路进行了多个电学实验。实验中电源电压为6V且恒定不变,滑动变阻器的规格为“30Ω,1A”。
(1)第一个实验是测量电阻Rx的阻值,他们在A、B间接入待测电阻Rx,请你用笔画线代替导线,在答题卷相应位置将乙图中的实物图连接完整。
(2)第二个实验是测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间接入额定电压为2.5V的小灯泡,正确连接电路,闭合开关后, (请将实验步骤的相应操作补充完整)至电压表的示数为2.5V时,记录下电流表示数,算出灯泡的额定功率。
(3)若图甲在A、B间接入10Ω定值电阻,其他元件不变,下列实验可完成的是__ ___。
A. 探究通电导体产生的热量与电阻的关系
B. 探究电流与电压的关系
C. 探究电流与电阻的关系
32.(2021九上·温州开学考)为了探究电流与电阻之间的关系,小明选择阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻,“15Ω 2.5A"的滑动变阻器等器材,按图甲方式连接电路进行实验。将5Ω的电阻接入电路中,调节滑片,观察电流表示数如图乙,再用10Ω、20Ω电阻重复实验。
(1)图乙中电流表的示数为 。
(2)将10Ω的定值电阻接入电路后,小明的操作步骤为 。
(3)为了完成上述实验,可选择的电源电压最大为 。
33.(2021九上·温州月考)小温同学探究“电流与电阻的关系”,电路图如图甲所示,图乙是他连接的部分电路。电源电压15V保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个,电流表量程 0~0.6A,电压表量程 0~15V。
实验次序
R/Ω
I/A
1
10
0.60
2
20
0.30
3
30
0.20
4
40
0.15
(1)请用笔画线代替导线将乙中电路补充完成,要求P向右移动,滑动变阻器电阻变大。
(2)本实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是 。
(3)丙表是小温同学测得的实验数据,老师认为小温最后一次实验数据是造假的。老师这样认为理由是 。
34.(2021九上·杭州开学考)在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中,小明同学做了如下步骤:
步骤1:根据电路图连接实物图;
步骤2:保持定值电阻R阻值不变,闭合开关S后,使R两端电压成倍数变化,如1V、2V、3V,分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数,比较每次电流表的示数是否成整数倍的变化。
步骤3:保持每次定值电阻两端电压保持不变,换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍的变化,如5Ω、10Ω、15Ω,分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数,比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相等。
(1)下面左边为探究“电流跟电压、电阻关系”的电路图,请帮小明将右边实物图按电路图连线(注:电流表用:“0—0.6A”; 电压表用“0—3V”)
(2)“步骤2”的设计目的是为了探究 1 ;
(3)当小明同学在按“步骤3”做时,选一个“5Ω”的电阻,测得电流表示数为0.2A,当换“10Ω”来做时,发现电流表的示数不是0.1A,(不考虑温度对电阻的影响),你认为电流表的读数将会是 1 (填“大于”、“小于”)0.1A,此时滑片应该向 2 移动(选填“A”、或“B”),此时,手和眼睛的分工是 3 。
35.(2021八下·奉化期末)某实验小组探究导体中电流与导体电阻的关系,选用三节新的干电池作为电源,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,并设计了如下的电学实验。
(1)按照甲图所示的电路图,把乙实物图补充完整,当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数增大。
(2)正确连接电路,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所示。断开开关S,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再次闭合开关后,适当调节滑片的位置,使电压表的示数为________。
(3)在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 C
【考点】串、并联电路的电流特点,串、并联电路的电压特点,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据串并联电路的电流特点和欧姆定律分析判断。
【解答】甲和乙,都包含电源、开关、导线和两个电阻。
甲:两个电阻串联,根据串联电路各处电流都相等的特点可知,通过两个电阻的电流相等;
乙:两个电阻并联,则它们两端的电压相等,根据I=UR可知,通过它们的电流相等。
故选C。
2.【答案】 A
【考点】摩擦起电,电荷间的相互作用规律,导体和绝缘体,影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)分析两根橡胶棒是否带异种电荷;
(2)石墨是导体;
(3)根据摩擦起电的本质判断;
(4)根据导体电阻的影响因素判断。
【解答】A.将两根用毛皮摩擦过的橡胶棒都带负电荷,相互靠近,只能探究同种电荷之间的相互作用,不能探究异种电荷之间的相互作用,故A正确;
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、玻璃和陶瓷,而石墨为导体,故B错误;
C.摩擦起电,不是创造电荷,而是电荷转移的过程,故C错误;
D.导体的电阻与它两端的电压和电流无关,只与材料、长度、横截面积和温度有关,故D错误。
故选A。
3.【答案】 B
【考点】基本电路与电路图
【解析】【分析】处处连通的电路叫通路;断开的电路叫断路;电流不经过用电器,直接由正极流回负极叫短路,据此分析判断。
【解答】甲:开关闭合,处处连通,为通路;
乙:开关断开,整个电路断开,为断路;
丙:开关闭合后,电流不经过灯泡,直接流回负极,叫短路。
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
4.【答案】 C
【考点】摩擦起电,导体和绝缘体
【解析】【分析】(1)任意两种物质之间相互摩擦,都有可能产生静电;
(2)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
(3)注意磁体的磁性;
(4)根据摩擦起电的本质判断。
【解答】A.固体之间的相互摩擦可能产生静电,故A正确不合题意;
B.静电释放按钮上面手触摸的部位,可以将人体所带的电荷传导出去,一定是导体,故B正确不合题意;
C.某物能吸引轻小物体,则该物体可能是磁体,也可能带电,故C错误符合题意;
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移,故D正确不合题意。
故选C。
5.【答案】 B
【考点】串、并联电路的电流特点,串、并联电路的电压特点,电阻和电阻的串联、并联
【解析】【分析】(1)根据图甲确定电压和电流,根据公式R=UI比较二者电阻大小;
(2)根据乙图可知,两个电阻串联,根据U总=UA+UB从图甲中找到对应的电流和电压,然后计算B的电阻;
(3)图丙中,两个电阻并联,根据图甲确定通过它们的电流,然后根据I总=IA+IB计算出干路电流;
(4)根据图甲确定通过二者电流之差的大小变化。
【解答】A.根据甲图可知,当A和B的电压都为2.5V时,通过二者的电流都是0.5A,根据R=UI可知,它们的阻值相等,故A正确不合题意;
B.根据乙图可知,两个电阻串联,那么它们的电压之和等于3V。根据甲图可知,当电流为0.2A时,A的电压为1V,B的电压为2V,二者电压之和恰好等于3V。那么此时B的电阻为:RB=UBIB=2V0.2A=10Ω , 故B错误符合题意;
C.图丙中,两个电阻并联,当电压都为2V时,根据甲图可知,通过A的电流为0.4A,通过B的电流为0.2A,则干路电流为:I总=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A,故C正确不合题意;
D.根据甲图可知,当电压从0增大到2.5V的过程中,通过A和B的电流之差先变大后变小,故D正确不合题意。
故选B。
6.【答案】 B
【考点】与密度相关的物理现象,沸点及沸点与气压的关系,影响电阻大小的因素,比热容
【解析】【分析】(1)根据电阻的性质分析;
(2)根据公式m=ρV分析;
(3)根据液体的沸点与气压的关系判断;
(4)根据公式Q=cm△t分析。
【解答】A.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流无关,故A错误;
B.水结成冰后,质量不变,根据公式m=ρV可知,水的密度变小,它的体积变大,故B正确;
C.高压锅烧菜易熟,是因为高压锅内水的沸点升高了,故C错误;
D.根据公式Q=cm△可知,当比热容和升高温度相同时,吸收的热量与质量成正比,因此烧开壶水比烧开半壶水时间多,是因为水的质量大,而不是比热容更大,故D错误。
故选B。
7.【答案】 A
【考点】紫外线、红外线,镜面反射与漫反射,凸透镜成像的应用,串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)根据凸透镜成像的应用分析;
(2)无论是镜面反射,还是漫反射,它们的每条反射光线都遵循光的反射定律;
(3)用电器相互影响,它们为串联;用电器不相互影响,它们为并联;
(4)红外线的热作用好,紫外线的化学作用强。
【解答】A.电影放映机的镜头相当于一个凸透镜,成倒立缩小的实像,故A正确;
B.电影银幕发生漫反射时遵循光的反射定律,故B错误;
C.电影放映厅的灯同时亮、同时灭,它们可能独立工作,互不影响,即可能为并联,故C错误;
D.红外线的热作用好,进入影院前工作人员使用“测温枪”测温,利用的是红外线,故D错误。
故选A。
8.【答案】 B
【考点】流体压强与流速的关系,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①流体流速越大的位置压强越小,据此根据探头的形状判断变阻器滑片的移动方向;
②在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此确定电压表的示数变化即可。
【解答】A.探头的下面为曲面,上面为平面,当空气流过时,上方向下的压强大,下方向上的压强小,于是产生向下的压强,探头向下移动,变阻器的滑片向下移动,故A错误;
B.探头的下面为平面,上面为曲面,当空气流过时,上方向下的压强小,下方向上的压强大,于是产生向上的压强,探头向上移动,变阻器的滑片向上移动。
变阻器与R2串联,电压表测R1的电压。变阻器的滑片向上移动,它的阻值减小,根据串联电路的分压规律可知,变阻器的电压变小。根据U总=U2+U1可知,电压表的示数增大,故B正确;
C.与B相比,就是电压表的位置不同,此时电压表测R2的电压。因为变阻器的电压减小,所以电压表的示数变小,故C错误;
D.探头的形状与A相同,变阻器的滑片也向下移动,故D错误。
故选B。
9.【答案】 C
【考点】欧姆定律及其应用,电路的动态分析
【解析】【分析】根据电路图确定电路的串并联关系和电表所测的物理量,然后根据欧姆定律和串并联电路的特点进行计算分析即可。
【解答】根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电流表测总电流,电压表测R2的电压,故A错误;
闭合开关后,变阻器的滑片向左滑动时,它的阻值减小,根据R总=R1+R2可知,总电阻变小,则总电流变大。根据“串联电路中电压与电阻成正比”可知,电压表的示数减小,故B错误;
根据P=I2R可知,定值电阻R1的阻值不变,电流增大,那么它的电功率肯定增大,故C正确;
根据P=UI可知,电路的总电压不变而总电流变大,则总功率一直变大,故D错误。
故选C。
10.【答案】 B
【考点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】分析各个电路,哪个符合题目描述,哪个就是正确选项。
【解答】AC.开关S闭合时,电磁铁将衔铁吸下来,此时灯泡发光,故A、C不合题意;
B.开关S闭合时,电磁铁将衔铁吸下来,断开灯泡所在的电路,它不发光,故B符合题意;
D.无论开关是否闭合,衔铁在什么位置,灯泡都能发光,故D不合题意。
故选B。
11.【答案】 B
【考点】基本电路与电路图,串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)(2)如果只有一条通路,那么用电器为串联;否则,用电器为并联;
(3)(4)不经过用电器,直接由电源正极流回负极,叫短路;断开的电路叫断路,据此分析解答。
【解答】(1)如图所示电路,若只闭合S1 , 只有一条通路,则R1 , R2为 串联;
(2)若S2、S3闭合,S1断开 ,电流分别通过两个电阻流回负极,即有两条通路,则R1 , R2为并联;
(3)若S1、S3闭合,S2断开,则电路短路;
(4)若 S1、S2、S3都断开,则电路处处断开,为断路。
12.【答案】 D
【考点】压强的大小及其计算,阿基米德原理,影响电阻大小的因素,比热容
【解析】【分析】根据比热容、阿基米德原理、电阻和压强的定义和公式分析判断。
【解答】A.公式 c=Qm(t−t0) 为比热容的定义式,c的单位是J/(kg·℃),c与Q没有关系,故A错误;
B.公式 ρ=FgV排 不是密度的定义式,V排相同时,物体受到浮力越大,液体的ρ越大,故B错误;
C.公式 R=UI 为电阻的测量式,R与U、I都没有关系,故C错误;
D.公式 p=FS 为压强的定义式,单位面积上受到的压力越大,则压强p越大,故D正确。
故选D。
13.【答案】 C
【考点】串、并联电路的电流特点,串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】根据串并联电路的电压和电流特点分析判断。
【解答】甲图中两个灯泡串联,根据“串联电路总电压等于各处电压之和”得到:U=U1+U2 , 故A、B错误;
乙图中两个灯泡并联,根据“并联电路中,干路电流等于支路电流之和”得到:I=I1+I2 , 故C正确,而D错误。
故选C。
14.【答案】 D
【考点】串联电路和并联电路的辨别,电流的测量及电流表的使用,电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)如果用电器首尾相连,则为串联;如果用电器并联连接在两点之间,则为并联;
(2)电流表与谁串联,它就测谁的电流;
(3)电压表与谁并联,它就测谁的电压;
(4)在并联电路中,干路开关控制所有用电器;支路开关只能控制它所在支路上的用电器。
【解答】A.如下图所示,两个灯泡并联连接在A、B两点之间,为并联,故A错误;
B.电流表与L1串联,则L1的电流,故B错误;
C.电压表虽然与L2并联,但是由于并联,所以它测L2、L1和总电压,故C错误;
D.开关在干路上,同时控制L1和L2 , 故D正确。
故选D。
15.【答案】 C
【考点】串、并联电路的电压特点,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此确定R2的电压变化规律,从而确定图像与电阻的对应关系;
(2)在串联电路中,总电压等于各处电压之和,从图乙中找到电流相同时对应的两个电压,然后根据U总=U1+U2计算即可;
(3)从图像中找到一组对应的电流和电压,然后根据R1=U1I1计算R1的阻值;
(4)从图像中找到电流最小时变阻器对应的电压,此时它的阻值最大,根据R2=U2I2计算出它的最大阻值。
【解答】根据甲图可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表V1测R1的电压,V2测R2的电压,电流表测总电流。
A.当变阻器的滑片从右端向左端移动的过程中,变阻器的阻值减小,根据串联电路电压的分配规律可知,电压表V2的示数减小。根据图乙可知,图像A为R2的图像,B为R1的图像,故A错误;
B.根据图乙可知,当电流为0.2A时,电压表V1的示数为4V,V2的示数为14V,那么总电压U总=U1+U2=4V+14V=18V,故B错误;
C.根据图乙可知,当电流为0.2A时,电压表V1的示数为4V,那么电阻R1的阻值为:R1=U1I1=4V0.2A=20Ω , 故C正确;
D.根据图乙可知,通过电路的最小电流为0.2A,此时变阻器的电压为14V,那么变阻器的最大阻值:R2=U2I2=14V0.2A=70Ω , 故D错误。
故选C。
二、填空题
16.【答案】 异种
【考点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,根据电荷之间的相互作用规律解答。
【解答】C带负电荷,而D带正电荷,根据“异种电荷相互吸引”可知,颗粒物被棉芯D吸附住,这是因为它们带有异种电荷。
17.【答案】 (1)增大
(2)A
【考点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当钩码的数量增大时,首先判断变阻器上滑片的移动方向,进而判断与电压表并联的电阻的大小变化,最后根据U=IR分析电压表的示数变化。
(2)根据欧姆定律分析整个电路的阻值变化即可。
【解答】(1)根据图片可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,由于滑片上连接的是电压表,因此无论滑片怎样移动,变阻器接入的都是全部阻值,即通过电路的电流不变。当秤盘上砝码的个数增多时,滑片向下移动,与电压表并联的电阻变大,根据U=IR可知,电压表的示数增大。
(2)电压表的示数偏大,根据U=IR可知,应该是通过电路的电流增大了,由于总电压不变,那么总电阻变小了。如果R2短路,那么电压表的示数变成0;如果R1短路,那么总电阻变小,而总电流变大,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
18.【答案】 (1)2.0
(2)25欧
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据U=IR计算电压表的示数;
(2)首先根据R总=U总I总计算出总电阻,再根据R变=R总-R计算即可。
【解答】(1)该实验中控制的电压值是U=IR=0.4A×5Ω=2V;
(2)此时的总电阻R总=U总I总=4.5V0.1A=45Ω;
则滑动变阻器接入的阻值为:R变=R总-R=45Ω-20Ω=25Ω。
19.【答案】 15
【考点】串、并联电路的电流特点,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】在串联电路中,各处电流都相等,据此比较两个电阻的额定电流,从而确定电路的最大电流,最后根据U总=I总R总计算电源的最大总电压。
【解答】甲的额定电流为1A,乙的额定电流为0.6A,
那么串联电路的最大电流为0.6A。
此时最大电源电压:U总=I总R总=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V。
20.【答案】 (1)短路;导线
(2)电路
(3)并联
【考点】基本电路与电路图,串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)电路三种状态分别为:通路、短路和断路;基本电路的四部分:电源、导线、开关和用电器;
(2)手机在通话时,电池相当于电源,里面的接线相当于导线、开机键相当于开关,话筒和听筒等相当于用电器,据此分析即可。
(3)串联增大容量的同时增大电压,而并联增大容量的同时电压不变,据此分析解答。
【解答】(1)图中“A”是短路,“B”是导线。
(2)手机在通话时,它相当于一个电路。
(3)在保障输出电压3~5V不变时,为了增加充电宝储电能量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是并联 。
21.【答案】 10;0.8
【考点】串、并联电路的电流特点,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)从图像中找到一组对应的R1的电压和电流,然后根据R1=U1I1计算它的阻值;
(2)并联时,各支路两端电压等于电源电压;首先根据图像确定二者电压都为5V时通过它们的电流,然后根据并联电路I总=I1+I2计算总电流。
【解答】(1)根据图像可知,当R1的电压为2V时,通过它的电流为0.2A,
那么它的阻值为:R1=U1I1=2V0.2A=10Ω。
(2)当R1的电压为5V时,通过它的电流为0.5A;当R2的电压为5V时,通过它的电流为0.3A;
那么并联时总电流为:I总=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A。
22.【答案】 (1)增大;磁敏电阻放入磁场前电阻不为零
(2)变大
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据甲图分析磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律。磁敏电阻的阻值会受到磁场强度的影响,但是没有磁场作用时,它的阻值也不是零,据此分析解答。
(2)根据乙图分析磁场强度的变化,进而确定磁敏电阻的阻值改变,最后根据“电流与电阻的反比关系”分析电流表的示数改变。
【解答】(1)由图甲可知,磁敏电阻的阻值随磁感应强度的增大而增大,图中的图线没过坐标原点是因为:磁敏电阻放入磁场前电阻不为零。
(2)根据图乙可知,位置2比位置1的磁感线稀疏,因此磁感线强度变弱,则磁敏电阻的阻值减小,那么通过电路的电流变大,则电流表的示数将变大。
23.【答案】 a;d或c
【考点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据小车的状态改变分析电磁铁磁场强度的变化,进而确定电流的大小变化,弄清变阻器的阻值变化,最后根据滑片的移动方向确定变阻器的接线方法。
【解答】原来小车不动,后来小车动了,说明电磁铁的磁场增强了,通过电路的电流增大了,而变阻器的阻值减小了。当变阻器的滑片向左移动时,滑片左边的部分电阻变小,而滑片右边的电阻变大,则变阻器使用滑片左边的部分,那么左下角的a必须使用,而上面的c、d任选一个即可。
那么变阻器的连接方式为:e接a,f接c或d。
24.【答案】 (1)同
(2)气体溶解度随问温度的升高而减小
【考点】电荷间的相互作用规律,溶解度的影响因素
【解析】【分析】(1)根据电荷之间的相互作用规律分析解答;
(2)根据气体溶解度随温度变化的规律分析解答。
【解答】(1)在十燥的天气里,用塑料梳子梳头,发现头发越梳越蓬松,根据“同种电荷相互排斥”可知,这是因为梳头后头发带同种电荷。
(2)夏天的鱼塘里,常常出现鱼缺氧而“浮头”的现象,夏天水中缺氧的原因是:气体溶解度随温度的升高而减小 。
25.【答案】 10;0.8
【考点】串、并联电路的电流特点,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)从图像中找到一组对应的R1的电流和电压值,然后根据R1=U1I1计算即可;
(2)首先从图像中找到电压为5V时通过两个电阻的电流,然后根据并联电路I总=I1+I2计算出总电流。
【解答】(1)根据图像可知,当R1的电压为2V时,通过它的电流为0.2A,
那么它的阻值:R1=U1I1=2V0.2A=10Ω。
(2)根据图像可知,当电压为5V时,通过R1的电流为0.5A,通过R2的电流为0.3A,
那么电路中的总电流为:I总=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A。
三、解答题
26.【答案】 (1)串联
(2)解: 20V200V=1800ΩR隔 ,R隔=18000Ω。
【考点】串联电路和并联电路的辨别,欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)如果用电器相互影响,则为串联;如果不相互影响,那么它们并联。
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此列式计算即可。
【解答】(1)隔电电阻的作用是减小通过人体的电流,保护人体的安全,即它与人体相互影响,则隔电电阻与人体的连接方式为串联。
(2)隔电电阻与人体串联,
隔电电阻两端的电压为:U隔=U总-U人=220V-20V=200V;
根据串联电路中电压与电阻成正比得到:U人U隔=R人R隔;
20V200V=1800ΩR隔 ;
解得:R隔=18000Ω。
27.【答案】 (1)保护电路
(2)实验中没有保持a、b两点间的电压不变
(3)变小
(4)
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在更换电阻时,如果电阻太小,那么电流会很大,可能烧毁电源。而定值电阻R0 , 可以防止出现电流过大的情形。
(2)探究电流与电阻的关系时,需要控制电阻两端的电压相等,而表格中电流与电阻的乘积都不相等,即没有控制电压相等,据此分析解答;
(3)根据U0=U总-U分析;
(4)根据实验目的分析电路的不足,然后进行补充后画出电路图即可。
【解答】(1)图中R0所起的作用是保护电路。
(2)该实验设计不妥之处:实验中没有保持a、b两点间的电压不变。
(3)根据表格可知,R两端的电压依次为3V、4.5V和5V,即它两端的电压不断增大。根据U0=U总-U可知,R0两端的电压是变小的。
(4)在实验中,需要一块电压表与R并联,还需要增加一个滑动变阻器调节电表的示数,如下图所示:
28.【答案】 (1)U2=6V,R2=50Ω
电流表的示数:I=U2R2=5V50Ω=0.1A
(2)∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴此时R1两端的电压:
U1=U-U2=8V-5V=3V,
∴R1=U1I=3V0.1A=30Ω ,
调零后,R1的电阻保持不变,此时变阻器两端的电压:
U1′=I′R1=0.2A×30Ω=6V,
∴电压表的示数:U2′=U-U1′=8V-6V=2V,
因此此时电压表的示数为2V。
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)已知电压表的示数,电阻R2的大小,根据电流公式求出电流表示数。
(2)由题可知,变阻器的阻值不变,已知电路中的电流,故可求变阻器的两端电压,再由电源电压减去这个值,就是电压表的示数。
29.【答案】 解:①当P在B端时,R2的阻值为40Ω
电路中的总电阻为: R= R1+R2= 20Ω+40Ω= 60Ω
由欧姆定律I= UR = 12V/60Ω=0.2A
U1=IR1=0.2A×20Ω=4V
②当P在AB中点时,变阻器接入电路的阻值为: 20Ω
则电路总电阻为:R'=R1+R2=20Ω+20Ω=40Ω
此时电路电流I'= UR' =12V/40Ω=0.3A
电压表示数为: U1'=I'R1=0.3A×20Ω=6V
答:当P在B端时,电压表的示数为4V.当P在AB中点时,电流表、电压表的示数分别为:0.3A、6V。
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】①当P在B端时,变阻器R2与R1串联,电压表测R1的电压。首先根据 R= R1+R2 计算出总电阻,再根据 I=UR 计算出总电流,最后根据 U1=IR1 计算出电压表的示数。
②当P在AB中点时,变阻器的阻值接入一半,为20Ω,再用(1)中相同的方法,计算出电压表的示数即可。
30.【答案】 (1)解:体重秤上不站人时,F=0N,由乙图可知R=100Ω
此时I= UR=12V100Ω =0.12A
所以,体重秤上的“0”刻度对应A1上的电流是0.12A
(2)解:根据题意,当测量身高为125cm时,对应电流值I2=0.1A
变阻器连入电路的阻值R0= UI2=12V0.1A =120Ω
当测量身高为175cm时,对应电流值l2=0.6A
此时,变阻器连入电路的阻值R0= UI2=12V0.6A =20Ω。
所以,滑片P每移动1cm电阻改变 120Ω−20Ω175cm−125cm =2Ω/cm
(3)解:正常电压,身高为170 cm时,R0接入电路阻值为:20Ω+5cm*2Ω/cm=30Ω
170 cm对应A2示数I2= UR0=12V30Ω =0.4A
现电源电压U=10.8V,变阻器连入电路的阻值R0= 10.8V0.4A =27Ω
该同学实际身高为:175cm- (27Ω−20Ω)×1cm2Ω =171.5cm
【考点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据乙图确定压力为零时压敏电阻的阻值,再根据公式 I=UR 计算出此时通过电流表的电流即可;
(2)根据公式R0=UI2 分别计算出电流为0.1A和0.6A时变阻器接入的阻值,再根据△R0△l计算出滑片移动1cm时电阻的改变量;
(3)当电压正常时,首先用最大测量值175cm-170cm计算出变阻器接入的电阻长度,再用最大测量值对应的阻值与改变的电阻值相加得到此时R0的阻值,记下来根据 I2=UR0 计算出此时电流表的示数。
现在的电源电压为10.8V,首先根据R0=U总'I2计算出此时变阻器接入的阻值,再减去20Ω得到变阻器的阻值改变量,接下来根据“电阻与长度成正比”计算出变化的长度,最后用175cm减去变化的长度得到该同学的实际身高。
四、实验探究题
31.【答案】 (1)
(2)(向右)调节滑动变阻器的滑片
(3)B
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验,伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)在伏安法测电阻的实验中,除了电压表与待测电阻并联,其它的都是串联,要注意电表量程和接线柱的选择,还要注意变阻器接线一上一下原则。
(2)在测定灯泡额定功率的实验中,闭合开关后,此时电压表的示数肯定小于灯泡的额定电压,需要调节变阻器的滑片,从而使电压表的示数增大,直到等于额定电压时,记下电流表的示数即可。
(3)根据各个实验的探究要求分析判断。
【解答】(1)电压表应该并联在AB两端,变阻器应该与定值电阻串联。根据图乙可知,可将变阻器左上角的接线柱与B端的接线柱相连。再将电压表“-”接线柱与B端相连,如下图所示:
(2)正确连接电路,闭合开关后,(向右)调节滑动变阻器的滑片至电压表的示数为2.5V时,记录下电流表示数,算出灯泡的额定功率。
(3)A.探究通电导体产生的热量与电阻的关系时,需要想办法判断产生热量的多少,而本题器材不能满足,故A错误;
B.探究电流与电压的关系时,需要不断改变电压,并记下电流表的示数,用滑动变阻器可以达到目的,故B正确;
C.探究电流与电阻的关系时,需要控制电压相同而不断改变电阻,本题只有一个电阻,无法完成,故C错误。
故选B。
32.【答案】 (1)0.8
(2)向右移动滑动变阻器至电压表示数为4伏
(3)7伏
【考点】电流的测量及电流表的使用,欧姆定律及其应用,探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后根据指针的位置读出示数;
(2)探究电流与电阻的关系时,必须控制电阻两端的电压相等。将5Ω换成10Ω后,定值电阻变大,则它两端的电压变大。要使它两端的电压恢复原来的电压,就必须减小它的电压,根据U总=U1+U2可知,变阻器两端的电压必须增大。根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,此时变阻器的阻值要增大,据此推测小明的步骤。
(3)当定值电阻为20Ω,变阻器的阻值最大为15Ω时电源电压最大,根据“串联电路电压与电阻成正比”计算即可。
【解答】(1)根据乙图可知,电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,读书为0.8A;
(2)定值电阻两端的电压为:U=IR=0.8A×5Ω=4V,则将10Ω的定值电阻接入电路后,小明的操作步骤为:向右移动滑动变阻器至电压表示数为4伏。
(3)当定值电阻为20Ω,变阻器的阻值最大为15Ω时电源电压最大,
根据“串联电路电压与电阻成正比”得到:UU总=RR总;
4VU总=20Ω20Ω+15Ω;
解得:U总=7V。
33.【答案】 (1)
(2)控制电压不变
(3)当电流等于0.15A时,总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100-40=60.但滑动变阻器最大阻值仅为50欧。所以不满足题意
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的接线方法分析解答;
(2)探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压相等而改变定值电阻的阻值。滑动变阻器与定值电阻串联,可以通过调节自身电阻,改变电流,进而改变定值电阻上的电压。
(3)根据表格数据,计算出定值电阻为40Ω时滑动变阻器接入的阻值,然后与变阻器的最大阻值进行比较即可。
【解答】(1)在探究电流与电阻关系实验中,除了电压表与定值电阻并联,其它的都是串联。滑动变阻器应该与定值电阻串联,且接线一上一下。当滑片P向右移动时变阻器的阻值变大,则应该连接左下角的接线柱,而上面的接线柱任选一个,如下图所示:
(2)本实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是控制电压不变。
(3)根据表格可知,当定值电阻为40Ω时,电流表的示数为0.15A,
则此时总电阻为:R总=U总I总=15V0.15A=100Ω;
此时变阻器接入的阻值为:R变=R总-R=100Ω-40Ω=60Ω>50Ω。
老师这样认为理由是:当电流等于0.15A时,总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100-40=60,但滑动变阻器最大阻值仅为50欧。所以不满足题意。
34.【答案】 (1)
(2)在电阻不变时,电流与电压的关系
(3)大于;右;手调节滑动变阻器滑片,同时眼睛观察电压表示数
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,除了电压表与定值电阻并联,其它的都是串联,要主要电表量程和接线柱的选择,还要主要变阻器接线“一上一下”。
(2)根据控制变量法的要求分析设计目的;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此分析换成10Ω电阻后电压的变化,再根据欧姆定律判断电流的变化。根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化,进而确定滑片的移动方向。调节滑片的目的是让电压表的示数恢复到原来的大小,因此应该用手调节滑片时,眼睛要观察电压表的示数,据此分析解答。
【解答】(1)根据图片可知,变阻器已经连接左下的A接线柱,则可将C接线柱与定值电阻R的右端相连,再将R的左端与电流表的“0.6”接线柱相连。接下来,将电压表的“3”接线柱与R的右端相连,将电压表“-”接线柱与R的左端相连,如下图所示:
(2)在步骤2中,定值电阻的阻值不变,而它两端的电压不变改变,则探究目的是:在电阻不变时,电流与电压的关系;
(3)根据串联电路的分压规律可知,换成10Ω的电阻后,电压表的示数肯定大于1V,根据I=UR可知,电流表的示数肯定大于0.1A。由于电流表的示数要减小,那么变阻器的阻值要增大,即滑片向右移动。此时,手和眼睛的分工是:手调节滑动变阻器滑片,同时眼睛观察电压表示数。
35.【答案】 (1)
(2)2V
(3)6.25欧姆~25欧姆
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据题目描述确定变阻器使用的接线柱,然后将原图补充完整即可;
(2)根据丙图读出电流表的示数,再根据U=IR计算出电压表的示数即可;
(3)在串联电路中,电压与电阻成正比,据此计算出定值电阻分别为5Ω和20Ω时,变阻器接入的阻值即可。
【解答】(1)滑动变阻器应该与开关和定值电阻R串联;当滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大,则变阻器的阻值变小,则变阻器使用滑片左边的部分,即将左下角和右上角的接线柱接入电路即可,如下图所示:
(2)根据丙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.4A,则电压表的示数为:U=IR=0.4A×5Ω=2V;
(3)电压表的示数为2V,则变阻器的电压始终为:U变=U总-U=4.5V-2V=2.5V;
根据串联电路电压与电阻成正比得到:5ΩR变=2V2.5V;
解得:R变=6.25Ω;
20ΩR变'=2V2.5V;
解得:R变'=25Ω;
则变阻器接入阻值的范围为:6.25Ω~25Ω。
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