初中物理人教版九年级全册第2节 欧姆定律同步达标检测题
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人教版物理九年级全册《17.2 欧姆定律》同步练习
一 、单选题(本大题共10小题,共30分)
1.(3分)关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A. 在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B. 在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C. 在电流一定时,导体电阻跟导体两端电压成正比
D. 导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比
2.(3分)由欧姆定律公式I=UR变形得R=UI,对此下列说法中正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C. 通过导体的电流与加在该导体两端的电压成正比
D. 当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
3.(3分)如图所示,电源电压不变,电阻R2=4Ω,闭合开关,小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数,分别为1、3、4,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断正确的是()
A. 2V2Ω B. 5V1Ω C. 4V1Ω D. 4V2Ω
4.(3分)小阳在家中看电视,感觉室内较冷,他打开了电暖气取暖,下列说法正确的是( )
A. 家庭电路的总电阻变大了
B. 家庭电路的总功率变大了
C. 电视机中的电流变大了
D. 电视机两端的电压变大了
5.(3分)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由b端向a端移动过程中,小灯泡L始终发光(忽略温度对小灯泡电阻的影响)。下列说法正确的是( )
A. 电流表示数变小
B. 电路的总功率变大
C. 电压表V1示数与电流表示数的比值变小
D. 电压表V2示数与电流表示数的比值变大
6.(3分)关于公式R=UI,下列说法中正确的是( )
A. 导体的电阻与导体两端电压成正比
B. 导体的电阻与通过导体的电流成反比
C. 导体的电阻与导体两端电压和通过导体电流都无关
D. 导体的电阻与导体两端电压成正比,与通过导体电流成反比
7.(3分)有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合,灯泡发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后S2才会闭合,电动机工作,开锁成功。下列设计符合要求的是()
A. B.
C. D.
8.(3分)如图所示,电源电压不变,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压、R1的电阻值和滑动变阻器的最大值依次为()
A. 6V10Ω20Ω B. 4V20Ω10Ω
C. 6V10Ω10Ω D. 4V20Ω20Ω
9.(3分)如图甲所示是酒精浓度测试仪的原理图,R1是气敏电阻,其阻值随气体中酒精浓度的变化规律如图乙所示。若规定驾驶员呼出气体中酒精浓度大于20mg/100mL、小于80mg/100mL为酒驾,大于80mg/100mL为醉驾。当气体中酒精浓度为零时,调节滑动变阻器R2的滑片,使电压表示数为15V,保持滑片位置不变,当气体中酒精浓度为40mg/100mL时,电压表示数为12V。下列电压表示数和对应的测试结果正确的是()
A. 6V,醉驾 B. 8V,酒驾 C. 10V,醉驾 D. 14V,酒驾
10.(3分)如图甲所示,R2为电阻箱,调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电流表示数的倒数1I与电阻箱阻值R2的图象。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为( )
A. 5Ω 30V B. 5Ω 2.5V C. 10Ω 20V D. 10Ω 10V
二 、填空题(本大题共7小题,共28分)
11.(4分)10秒内通过某导体横截面的电荷量为6库,通过导体的电流为 ______ 安,该导体两端的电压为6伏,该导体的电阻为 ______ 欧.若将该导体两端的电压改变为10伏,它的电阻为 ______ 欧.
12.(4分)如图所示,滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1相等。闭合开关S,当滑片P在a端时,电压表示数为2V,则电源电压为______V,此时电流表示数为I1,当滑片P在b端时,电流表示数为I2,则I1:I2=______。
13.(4分)一个灯泡正常工作的电压是8V,正常工作时的电阻是20Ω,灯泡正常工作时通过它的电流是___________A.现在把它接到电压是9V的电源上,要使它正常工作,需要给它串联一个阻值为____________Ω的分压电阻。
14.(4分)一定值电阻两端电压为3V时,通过的电流为0.2A,则该定值电阻的阻值为______Ω.当定值电阻两端电压为0时,则它的阻值为______Ω。
15.(4分)如图甲所示电路,电源电压不变,L是额定电压为2.5V的小灯泡,R为滑动变阻器。闭合开关,滑片P在某两点间移动的过程中,电流表A与电压表V1的示数变化关系如图乙所示。当电流表示数为0.2A时,两电压表的示数相等,则电源电压为 ______ V。小灯泡正常工作时滑动变阻器接入电路的阻值为 ______ Ω。
16.(4分)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯泡L1、L2都能正常工作,则甲表是______(选填“电压表”或“电流表”),L1、L2的连接方式是______ (选填“串联”或“并联”);甲、乙两表的示数之比是2:5,则L1、L2的电阻之比是______。
17.(4分)如图所示,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器的滑片在最右端。闭合开关S,两电流表的示数分别为0.8A和0.3A,则电源电压为 ______ V,将滑动变阻器的滑片向左滑动到中点位置时,电流表A的示数为1.1A,则定值电阻R2的阻值为 ______ Ω。
三 、计算题(本大题共3小题,共36分)
18.(12分)如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R2阻值为30Ω。只闭合开关S、S1时,电流表示数为0.2A;只闭合开关S、S2时,电流表示数为0.5A。求:
(1)电源两端电压。
(2)电阻R1的阻值。
19.(12分)如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,R2=60Ω.当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1A.求:
(1)电源电压;
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数.
20.(12分)某型号油量表工作原理如图甲所示,电源电压为24V,R0为定值电阻,为油量表(实际上是量程为0-0.6A的电流表),R1为压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的图象如图乙所示,它的上表面面积为0.01m2.油箱是长方体,装满油时深度h为0.4m.(不计油箱自重)
(1)由乙图可知:压敏电阻R1随压力F的增大而______,当油箱中的汽油用完时,R1的电阻为______Ω。
(2)油箱装满汽油时压敏电阻上表面受到的压强和压力分别为多大?(g=10Nkg,ρ汽油=0.7×103kgm3)
(3)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表满偏),求R0的阻值。
(4)当油箱中的汽油用完时,电路中的电流为多少?
答案和解析
1.【答案】B;
【解析】
该题考查了欧姆定律内容的理解和掌握。电流跟电压成正比,电流跟电阻成反比都是有条件的。
欧姆定律内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。也就是说在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
AC.导体电阻可由导体两端的电压值与流过导体的电流值的比值求得,但是电阻是导体本身的一种性质,与流过的电流和两端的电压无关,故AC错误;
B.在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,故B正确;
D.根据欧姆定律的内容可知:对于某一段导体来说电阻的阻值不变,即电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故D错误。
故选B。
2.【答案】C;
【解析】解:
(1)根据欧姆定律的内容可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,故C正确;
(2)因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、温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,
R=UI只是计算导体电阻的一种方法,两端的电压为零时导体的电阻不为零,故ABD不正确。
故选:C。
(1)欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(2)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,与两端的电压和通过的电流无关;R=UI这个公式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值;
我们利用比值定义法定义了电阻,但是电阻是由导体本身的性质决定的,与通过它的电流及两端的电压是无关的,在学习中要注意体会该定义法。
3.【答案】D;
【解析】解:
由电路图可知,闭合开关,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R2支路的电流,电压表测电源电压;
由题知,R2=4Ω,三只电表的示数分别为1、3、4,但漏记了单位;
①假设电流表A1示数是1A,即I2=1A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可知电源电压U2=I2R2=1A×4Ω=4V,即电压表的示数为4V,
则此时电流表A2示数为3A,即干路电流I=3A,电流表A1的示数是1A,
所以,由并联电路的电流特点可知通过R1的电流I1=I-I2=3A-1A=2A,
则电阻R1的阻值R1=UI1=4V2A=2Ω;
②假设电流表A1示数是3A,即I2'=3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,电源电压U'=I2'R2=3A×4Ω=12V,即电压表的示数为12V,与所给电表示数不符,故此种情况不可能;
③假设电流表A1示数是4A,即I2″=4A,根据并联电路的电流特点,A1示数应小于A2示数,与所给电表示数不符,故此种情况不可能;
综上可知,电源电压为4V,电阻R1的阻值为2Ω,故D正确,ABC错误。
故选D。
由图可知,闭合开关,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测R2支路的电流,电压表测电源电压;
知道R2的阻值和三只电表可能的示数,先假设电流表A1可能的示数,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出对应电源的电压(即电压表的示数),然后判断这种情况是否可能;若可能即可得出干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过R1的电流,利用欧姆定律求出电阻R1的阻值。
此题主要考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,题干没有直接告诉三个电表的示数,而是根据电路连接和R1的阻值对电流表和电压表的值进行假设,通过假设求出结果,看和已知条件是否相符,判断假设是否正确,这是解决本题的关键。
4.【答案】B;
【解析】
此题主要考查了并联电路中的电流、电压、电阻、电功率等特点,是一道综合题,要求我们对基本的规律有一个熟练的掌握,但总体难度不大。
家庭电路中各用电器是并联的,工作时互不影响,根据并联电路的特点、并联电阻的规律、并联电路功率的特点等对照选项可做出判断。
A.家庭电路中各用电器是并联的,根据电阻越并越小的规律可知,打开电暖气取暖,电路的总电阻变小了,故A错误;
B.家庭电路中各用电器工作时的功率之和,就是电路中的总功率,所以电暖气取暖,电路的总功率变大了,故B正确。
C.家庭电路中各用电器是并联的,工作时互不影响,所以打开电暖气取暖,对电视机中的电流没有影响,故C错误;
D.家庭电路中各用电器是并联的,各用电器两端的电压都等于电源电压,故D错误。
故选B。
5.【答案】B;
【解析】解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、滑动变阻器的滑片P由b向a端移动过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=UR可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,故A错误;
B、电源电压不变,电路中电流变大,根据P=UI可知,电路的总功率变大,故B正确;
C、根据R=UI可知,电压表V1示数与电流表示数的比值为灯泡的电阻,因灯泡电阻不变,则该比值不变,故C错误;
D、根据R=UI可知,电压表V2示数与电流表示数的比值为滑动变阻器接入电路的电阻,因变阻器接入电路的电阻变小,所以该比值变小,故D错误。
故选:B。
由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表V1测L两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
根据滑片的移动方向可知其接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=UI可知电路总功率的变化;
根据欧姆定律结合灯泡电阻、变阻器接入电路中的电阻可知电压表V1或V2的示数与电流表A示数的比值变化。
本题是一道电路的动态分析题,考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是电路连接方式的判断和电表所测电路元件的判断。
6.【答案】C;
【解析】解:导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,只要导体确定,导体电阻就确定了,与导体两端的电压、通过导体的电流无关.
故ABD错误,C正确.
故选C.
影响电阻大小的因素有:导体的长度、横截面积、材料以及温度;因此根据影响电阻的因素进行分析.
本题是一道基础题,知道影响导体电阻的因素,是正确解答该题的关键.
7.【答案】C;
【解析】解:根据题意知,S1闭合,灯L发光;灯光照亮人脸完成人脸识别时S2闭合,即S1、S2同时闭合,电动机M才工作。
由图知,
A、只闭合S1时,电动机工作,灯泡被短路,不工作,故A不符合题意;
B、只闭合S1时,电动机和灯都不工作,故B不符合题意;
C、只S1闭合,灯发光,再S2闭合,电动机M也工作,故C符合题意;
D、只闭合S1时,电动机和灯都不工作,故D不符合题意。
故选:C。
由题知,S1闭合,灯发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后S2闭合,电动机M工作,即两开关都闭合时电动机才能工作,由此根据选项图分析解答。
此题主要考查了电路图的设计,关键是明确串联和并联电路中开关的作用。
8.【答案】A;
【解析】解:由图甲知,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;
(1)当滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,
由图象乙可知,此时滑动变阻器两端电压U2=4V,通过滑动变阻器的电流I小=0.2A,
由I=UR可知,滑动变阻器的最大电阻:R大=UI小=4V0.2A=20Ω,故BC错误;
(2)当滑动变阻器滑片P在a端时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=I小R1+U2=0.2A×R1+4V-------------①
当滑动变阻器滑片P在b端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I大=0.6A,
则电源的电压U=I大R1=0.6A×R1---------------②
由①②可得:R1=10Ω,U=6V;故A正确,C错误。
故选:A。
由图甲知,闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;
(1)当滑片在a端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由图象乙知此时滑动变阻器两端电压和通过的电流,利用I=UR得到滑动变阻器最大阻值;
(2)当滑动变阻器滑片P在a端时,根据串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源的电压;当滑动变阻器滑片P在b端时,接入电路中的电阻为零,此时电路中的电流最大,根据图乙读出电路中的最大电流,利用欧姆定律求出电源的电压,然后联立等式求出R1的阻值和电源的电压。
此题主要考查串联电路的电流、电压特点,以及欧姆定律的应用,关键是能从图中找到相关的有用信息。
9.【答案】A;
【解析】解:从图甲可知,闭合开关,R2、R1串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端的电压。
气体中酒精浓度为零时,从图乙可知R1=100Ω,此时电压表示数为15V,当气体中酒精浓度为40mg/100mL时,从图乙可知R1=40Ω,此时电压表示数为12V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压U=U1+IR2,
代入数据可得15V+15V100Ω×R2=12V+12V40Ω×R2,
解方程可得滑动变阻器接入电路的阻值R2=20Ω,
则电源电压U=15V+15V100Ω×R2=18V,
A、当U1=6V时,气敏电阻接入电路的阻值:R1=U1U-U1R2=6V18V-6V20Ω=10Ω,由乙图可知大于80mg/100mL,此时为醉驾,故A正确;
B、当U1=8V时,气敏电阻接入电路的阻值:R1=U1U-U1R2=8V18V-8V20Ω=16Ω,由乙图可知大于80mg/100mL,此时为醉驾,故B错误;
C、当U1=10V时,气敏电阻接入电路的阻值:R1=U1U-U1R2=10V18V-10V20Ω=25Ω,由乙图可知小于80mg/100mL,此时为酒驾,故C错误;
D、当U1=14V时,气敏电阻接入电路的阻值:R1=U1U-U1R2=14V18V-4V20Ω=70Ω,由乙图可知小于80mg/100mL,此时不是酒驾,故D错误。
故选:A。
从图甲可知,闭合开关,R2、R1串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端的电压。
气体中酒精浓度为零时,从图乙可知R1=100Ω,此时电压表示数为15V,当气体中酒精浓度为40mg/100mL时,从图乙可知R1=40Ω,此时电压表示数为12V,
根据串联电路电压规律结合欧姆定律表示电源电压,代入数据解方程可得滑动变阻器接入电路的阻值和电源电压,
根据串联电路电压规律结合欧姆定律分别计算不同电压表示数对应的气敏电阻的阻值,根据由图进一步判断即可。
此题主要考查串联电路特点、欧姆定律的灵活运用,正确读取图中信息是解答该题的关键。
10.【答案】B;
【解析】
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确的读出R2接入电路中的电阻和对应的电流值是关键。
由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据图乙可知R2的阻值为0Ω和10Ω时1I的值,据此得出对应电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压,利用的电压不变得出等式即可求出R1的阻值,进一步求出电源的电压。
由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
由图乙可知,当R2=0Ω时,1I=2A-1,则电路中的电流I1=0.5A,
此时只有R1接入电路,则由I=UR可得,电源的电压:
U=I1R1=0.5A×R1,------①
当R2=10Ω时,1I'=6A-1,则电路中的电流I'=16A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I'(R1+R2)=16A×(R1+10Ω),------②
因电源的电压不变,
所以,0.5A×R1=16A×(R1+10Ω),
解得:R1=5Ω,
电源的电压U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V;
故ACD不正确,B正确。
故选B。
11.【答案】0.6;10;10;
【解析】解:(1)通过导体的电流:
I=Qt=6C10s=0.6A,
根据欧姆定律可得,导体的电阻:
R=UI=6V0.6A=10Ω;
(2)∵导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,
∴若将该导体两端的电压改变为10伏时,它的电阻不变,仍为10Ω.
故答案为:0.6;10;10.
(1)知道10秒内通过某导体横截面的电荷量,根据I=Qt求出通过导体的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关.
该题考查了电流和电阻的计算,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目.
12.【答案】4; 1:1;
【解析】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P在a端时,电压表测R2两端的电压,其示数U2=2V,
因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器R2的最大阻值与定值电阻R1相等,
所以,由I=UR可得,此时R1与R2两端的电压相等,即U1=U2=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压U=U1+U2=2V+2V=4V;
(2)因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,
所以,滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻不变,电路的总电阻不变,由I=UR可得,电路中的电流不变,
则当滑片P在a端或b端时,电流表的示数相等,即I1:I2=1:1。
故答案为:4;1:1。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片P在a端时,电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出两电阻两端的电压关系,根据串联电路的电压特点求出电源的电压;
(2)电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,据此判断出滑片移动时接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流关系,然后得出答案。
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,要注意电压表串联在滑动变阻器的滑片上时,滑片移动时接入电路中的电阻不变。
13.【答案】0.4;2.5;
【解析】
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键要知道串联电路的特点。
知道灯泡正常发光时的电压和电阻,利用欧姆定律求出灯泡正常工作时的电流;要使8V的灯泡接到9V的电源上正常工作,由串联电路的分压特点可知应串联一个电阻分压,根据串联电路的电压特点求出串联电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律可求出串联电阻的阻值。
灯泡正常发光时的电压UL=8V,其电阻RL=20Ω,则灯泡正常工作时的电流:IL= UL RL= 8V20Ω=0.4A;由串联电路的分压特点可知,要使灯泡接在9V的电源上正常工作,应串联一个电阻分压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联电阻两端的电压:UR=U-UL=9V-8V=1V,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:I=IL=0.4A,则串联电阻的阻值:R= UR I= 1V0.4A=2.5Ω。
故答案为:0.4;2.5。
14.【答案】15;15;
【解析】解:
由I=UR可得,定值电阻的阻值:
R=UI=3V0.2A=15Ω;
电阻是导体的一种属性,电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关,和导体两端的电压无关,所以当两端电压为0时,该定值电阻的阻值仍为15Ω。
故答案为:15;15。
知道电压和电流,根据欧姆定律求出电阻;电阻是导体的一种属性,大小和导体的材料、长度、横截面积有关,和导体两端的电压无关。
此题主要考查的是学生对欧姆定律、电阻是导体一种属性的理解和掌握,难度不大。
15.【答案】;
【解析】解:由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)根据图乙可知,当电流表示数为0.2A时,电压表V1的示数为U1=1.5V,由题意可知,此时两电压表的示数相等,即U2=U1=1.5V,由串联电路的电压特点可知,电源电压:U=U1+U2=1.5V+1.5V=3V;
(2)小灯泡在额定电压下正常发光,因此小灯泡正常发光时其两端的电压UL=U额=2.5V,
由图乙可知,此时通过灯泡的电流为0.25A,由串联电路的电流规律可知,
通过滑动变阻器的电流:I滑=IL=0.25A,
由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UL=3V-2.5V=0.5V,
由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的电阻:R滑=U滑I滑=0.5V0.25A=2Ω。
故答案为:3;2。
由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器R两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)根据图乙可知,当电流表示数为0.2A时,电压表V1的示数为U1为1.5V,根据两电压表的示数相等和串联电路的电压特点求出电源电压;
(2)由图乙可知当小灯泡正常工作时通过灯泡的电流,根据串联电路的电流规律可知通过滑动变阻器的电流;根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的电阻。
此题主要考查了串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活应用,从图像中得到获取有用信息是解答该题的关键。
16.【答案】电压表;串联;3:2;
【解析】解:(1)开关S闭合后,甲乙表必须是相当于开路的电压表,这样电流才能通过灯泡L1、L2,灯L1、L2串联。
(2)已知甲、乙两表的示数之比为2:5,设甲表中电压为U甲=U2=2U,则乙表中电压为U乙=U电源=5U,
则由串联电路的电压特点可知,R1中的电压U1=U乙-U甲=5U-2U=3U;
R1R2=U1U2=3U2U=32=3:2。
故答案为:电压表; 串联; 3:2。
(1)开关S闭合后,灯L1、L2都能发光,根据电压表相当于开路,电流表相当于导线即可判断甲乙表的类型。
(2)当S断开时,两表全是电流表两灯泡才能发光,并且两电灯并联,甲表测总电流,乙表测流过L2的电流,则由欧姆定律可求得两电阻之比;
此题主要考查电压表和电流表的使用特点和串并联电路的特点,在电路中电流表可看成是导线没有电阻,而电压表则看作是断路,则可以明确电路的结构。
17.【答案】;
【解析】解:滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路最大阻值,
闭合开关S,定值电阻R2与滑动变阻器串联后与定值电阻R1并联接入电路,电流表A测干路电流,电流表A1测通过定值电阻R1的电流,
已知两电流表的示数分别为0.8A和0.3A,由并联电路的电流特点可知,干路电流为0.8A,通过R1的电流为0.3A,
因并联电路各支路两端电压相等,则根据欧姆定律可得电源电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则此时通过定值电阻R2支路的电流:I2=I-I1=0.8A-0.3A=0.5A,
因串联电路各处电流相等,串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,
则根据欧姆定律可得电源电压:U=I2(R2+R)=0.5A×(R2+R)=6V-----①,
将滑动变阻器的滑片向左滑动到中点位置时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的二分之一,因并联电路中各支路互不影响,则通过R1的电流仍然为0.3A,
此时通过定值电阻R2支路的电流:I2'=I'-I1=1.1A-0.3A=0.8A,
根据欧姆定律可得电源电压:U=I2'(R2+12R)=0.8A×(R2+12R)=6V-----②,
联立①②可得R2=3Ω。
故答案为:6;3。
滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路最大阻值;
闭合开关S,定值电阻R2与滑动变阻器串联后与定值电阻R1并联接入电路,电流表A测干路电流,电流表A1测通过定值电阻R1的电流,已知两电流表的示数,根据并联电路的电压特点结合欧姆定律计算电源电压;
根据并联电路电流计算此时通过定值电阻R2支路的电流,根据串联电路电流特点、串联电路的电阻规律、欧姆定律表示出电源电压;
将滑动变阻器的滑片向左滑动到中点位置时,滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值的二分之一,根据并联电路电流规律计算此时通过定值电阻R2支路的电流,根据串联电路电流特点、串联电路的电阻规律、欧姆定律表示出电源电压,联立解方程可得R2的阻值。
此题主要考查串并联电路的特点、欧姆定律的灵活运用,题目难度适中。
18.【答案】;
【解析】
(1)只闭合开关S、S1时,R1与R2并联,电流表测通过R2的电流,根据欧姆定律和并联电路的电压规律求出电源电压;
(2)只闭合开关S、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据并联电路电流规律可求出通过R2的电流,由欧姆定律可知电阻R1的阻值。
此题主要考查并联电路特点和欧姆定律的应用,解答该题的关键是正确分析开关在不同状态下电路的结构。
19.【答案】解:
(1)当开关S3闭合,S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=UR可得,电源的电压:
U=I(R1+R2)=0.1A×(30Ω+60Ω)=9V;
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因为并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R=R1R2R1+R2=30Ω×60Ω30Ω+60Ω=20Ω,
电流表的示数(即干路电流):
I′=UR=9V20Ω=0.45A.
答:(1)电源电压为9V;
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.45A.;
【解析】
(1)当开关S3闭合,S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压;
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,根据电阻的并联特点求出电路中的总电阻,再根据欧姆定律求出干路电流.
该题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是开关闭合、断开时电路串并联的辨别.
20.【答案】减小 220 ;
【解析】解:
(1)由图乙可知,当压力增大时,压敏电阻R1的阻值在减小,当当油箱中的汽油用完时,压力位0,R1的电阻值
最大为220Ω;
(2)压敏电阻上表面受到的压强:
p=ρ汽油gh=0.7×103kgm3×10Nkg×0.4m=2.8×103Pa,
不计油箱自重,压敏电阻上表面受到的压力:
F=pS=2.8×103Pa×0.01m2=28N;
(3)由图乙可知,当F=28N时,R1=20Ω,
当油箱装满油时,电流表示数为0.6A,
R=UI=24V0.6A=40Ω,
∴R0=40Ω-20Ω=20Ω;
(4)当油箱中的汽油用完时,由图可知压敏电阻所受的压力F=0,R1=220Ω,
电路中的总电阻:R'=220Ω+20Ω=240Ω,
电路中的电流:I'=UR'=24V240Ω=0.1A。
故答案为:(1)减小;220;
(2)压敏电阻上表面受到的压强为2.8×103Pa、压力为28N;
(3)R0的阻值为20Ω;
(4)电路中的电流为0.1A。
(1)分析图乙,得出压敏电阻R1与压力F的关系,进而得出当油箱中的汽油用完时,R1的电阻值;
(2)知道汽油的深度,利用液体压强公式p=ρgh求压敏电阻上表面受到的压强;又知道受力面积,利用F=pS求压敏电阻上表面受到的压力;
(3)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值、即电流表满偏,电路中的电流为0.6A,知道电源电压,由图乙可知,当F=28N时,R1的阻值,利用欧姆定律求R0的阻值;
(4)当油箱中的汽油用完时,由图乙可知压敏电阻所受的压力和对应的R1阻值大小,求出电路总电阻,利用欧姆定律求电路中的电流。
本题综合考查了串联电路的特点、欧姆定律、压强的计算,以及学生的读图能力和分析问题的能力;关键是公式及其变形的灵活运用;此类问题经常出现,应注意将题目中的生活场景抽象为我们所熟悉的物理模型再进行处理。
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