中考物理一轮复习专题17 欧姆定律 《欧姆定律》章末综合训练(含解析)
展开一、单选题
1.(2023·辽宁大连·统考中考真题)下列各电路中,电源电压不变。先闭合开关S,再闭合开关 SKIPIF 1 < 0 ,电流表示数不变的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.当S闭合时,电阻R1和电阻R2串联,根据欧姆定律得到此时电流表示数
SKIPIF 1 < 0
再闭合S1后,R2被短路,只有R1接入电路,此时电流表示数
SKIPIF 1 < 0
S1断开前后电流表示数不相等,发生了变化,故A不符合题意;
B.当S闭合时,只有电阻R2的简单电路,电流表的示数为零,再闭合S1后,两个电阻并联,电流表测量通过电阻R1支路的电流,此时电流表有示数,所以电流表示数发生了变化,故B不符合题意;
C.当S闭合时,电阻R1和电流表串联接入电路,此时电流表测量通过电阻R1的电流,再闭合S1后,两个电阻并联,由并联电路的特点可知,通过R1的电流不变,此时电流表仍然测量通过电阻R1的电流,电流表的示数不变,故C符合题意;
D.当S闭合时,电阻R1和电流表串联接入电路,此时电流表测量通过电阻R1的电流,再闭合S1后,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,由并联电路电流的特点可知此时电流表的示数变大,故D不符合题意。
故选C。
2.(2023·吉林·统考中考真题)如图所示,滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变小B.电流表示数变小
C.电路总电阻变大D.R0不能保护电路
【答案】A
【详解】ABC.由图得,定值电阻R0与变阻器串联,电压表测量变阻器的电压,电流表测量电路电流,滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中,变阻器接入电路中电阻变小,电路中总电阻变小,电路中电流变大,由欧姆定律得,定值电阻R0的电压变大,变阻器电压变小,则电压表示数变小,故A正确,BC错误;
D.串联电路,用电器起到分压作用,可以保护其他用电器,则R0能保护电路,故D错误。
故选A。
3.(2023·天津·统考中考真题)定值电阻R的U-I关系图像如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为( )
A.1AB.2AC.3AD.4A
【答案】A
【详解】由U-I关系图像可得当电压为6V时,电流为2A定值电阻R为
SKIPIF 1 < 0
所以当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为
SKIPIF 1 < 0
故选A。
4.(2023·黑龙江牡丹江·统考中考真题)如图所示,电源电压不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小B.电压表示数变大
C.小灯泡变亮D.滑动变阻器阻值变大
【答案】C
【详解】BD.由图可知,滑动变阻器和小灯泡串联在电路中,电压表测滑动变阻器两端的电压,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变小,故BD错误;
AC.电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的总电流变大,所以小灯泡变亮,故C正确,A错误。
故选C。
5.(2023·辽宁抚顺·统考中考真题)如图所示的电路,闭合开关,将滑动变阻器的滑片从中点向左滑动。下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数变大B.电压表V的示数变大
C.电流表 A1与电流表A2示数的差不变D.电压表V与电流表A2示数的比值变小
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,闭台开关S,定值电阻与滑动变阻器并联,电压表V测电源两端的电压,电流表A1测干路的电流,电流表A2测滑动变阻器支路电流。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过定值电阻的电流不变;将滑动变阻器的滑片P向左移动,变阻器接入电路中的电阻变大,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小,即电流表A2的示数变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A1的示数变小,故AB错误;
C.由电流表A1示数与电流表A2示数的差值等于通过定值电阻的电流可知,其差值不变,故C正确;
D.电压表V示数不变,电流表A2示数变小,故电压表V与电流表A2示数的比值将变大,故D错误。
故选C。
6.(2023·湖南常德·统考中考真题)图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同,滑片均位于中点,已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大,闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是( )
A.向左移动时,电流表示数变小
B.无论向左还是向右移动,电流表示数都变小
C.滑片位于滑动变阻器中点时,电流表的示数最小
D.滑片移动到滑动变阻器最右端时,电流表的示数最小
【答案】D
【详解】由图可知,甲滑动变阻器滑片左边的电阻线接入电路,乙滑动变阻器滑片右边的电阻线接入电路,电流表测量电路中的电流;
AB.当P向左移动时,甲滑动变阻器接入电路中的电阻变小,乙滑动变阻器接入电路中的电阻变大,因甲的最大阻值比乙的最大阻值大,所以,滑片移动相同距离时,甲减小的电阻大于乙增大的电阻,即此时电路中的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;同理可知,滑片向右滑动时,电流表示数变小,故AB错误;
CD.滑片位于滑动变阻器中点时,总电阻为
SKIPIF 1 < 0
滑片移动到滑动变阻器最右端时,总电阻为
SKIPIF 1 < 0
因R甲>R乙,所以比较可知滑片移动到滑动变阻器最右端时,总电阻最大,由欧姆定律可知总电流最小,即电流表的示数最小,故C错误,D正确。
故选D。
7.(2023·湖北鄂州·统考中考真题)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.曲线a是电流表示数与电压表V2示数的关系图像
B.电源电压为11V
C.灯的额定电流为0.2A
D.滑动变阻器的最大阻值是15 Ω
【答案】B
【详解】A.如图,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测小灯泡两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流;闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至灯正常发光的位置的过程中,滑动变阻器电阻变小,电路中电流变大,滑动变阻器两端电压变小,小灯泡两端电压变大,所以由图可知曲线b是电流表示数与电压表V2示数的关系图像,故A错误;
B.由图可知,滑片在最右端时,小灯泡两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为9V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电源电压为
SKIPIF 1 < 0
故B正确;
C.根据题意可知,当灯泡正常发光时,电流表示数最大,由图乙可知,此时电路电流为0.6A,所以,小灯泡的额定电流为0.6A,故C错误;
D.由图可知,滑动变阻器的最大阻值是
SKIPIF 1 < 0
故D错误。
故选B。
8.(2023·山东济宁·统考中考真题)小明家的屋顶上有一个水池,图是他设计的一种自动测量水池内水位高低的装置,R'是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从水位表(用电流表改装)指针的刻度,就可知道水池内水位的高低。下列对装置的设计方案提出的建议,可行的是( )
A.用电压表改装水位表,并与R'并联
B.用塑料材料制作杠杆AB
C.用软绳连接杠杆A端与浮标
D.用导线代替电阻R'接通电路
【答案】A
【详解】A.如果用电压表改装水位表,把电压表与R'并联,测R'两端电压,根据串联电路分压特点,当水位升高时,变阻器接入电路电阻变小,变阻器两端电压变小,电源电压不变,则R'两端电压变大。所以这个方案可行,故A符合题意;
B.R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。因为塑料是绝缘体,所以不能用塑料制作杠杆AB,故B不符合题意;
C.如果用软绳连接杠杆A端与浮标,当水位上升时,浮标对杠杆没有力的作用,则不能改变变阻器的电阻值,故C不符合题意;
D.如果用导线代替电阻R'接通电路,当变阻器滑片滑到最下端时,等同于用导线直接接到电源两端,可能会因电流过大把电源烧坏,故D不符合题意。
故选A。
9.(2022·贵州安顺·中考真题)图甲是一种测温电路,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U恒为6V,R的阻值为40Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。则( )
A.电路可测量的最高温度为50℃
B.温度表的10℃应标在电压表1V刻度处
C.若将U增大3V,R增大60Ω,电路可测量的最高温度将增大
D.若仅将U减小,电路可测量的最高温度将减小
【答案】C
【详解】A.由图甲可知,R和Rt串联,温度表并联在Rt两端,由串联电路的分压规律可知电阻越大,其两端电压越大,已知电压表的最大量程为3V,即Rt两端的电压最大Ut大=3V,由串联电路的电压特点可知,R两端的最小电压
UR小=U-Ut大=6V-3V=3V
此时电路中的最小电流
SKIPIF 1 < 0
则Rt的最大阻值
SKIPIF 1 < 0
由图乙可知此时测得最高温度为30℃,故A不符合题意;
B.由图乙可知,当温度为10℃时,Rt′=20Ω,由串联电路的电阻特点可知总电阻
R总=R+Rt′=40Ω+20Ω=60Ω
电路中的电流
SKIPIF 1 < 0
则Rt两端的电压
Ut=IRt′=0.1A×20Ω=2V
故B不符合题意;
C.若U增大3V,即
U′=3V+6V=9V
R增大60Ω,即
R′=60Ω+40Ω=100Ω
此时R两端的最小电压
UR小′=U′-Ut大=9V-3V=6V
此时电路中的最小电流
SKIPIF 1 < 0
则Rt的最大阻值
SKIPIF 1 < 0
此时可测最高温为50℃,大于30℃,故C符合题意;
D.若仅将U减小,则R两端的最小电压也减小,由欧姆定律可知电路中的最小电流也减小,则由 SKIPIF 1 < 0 可知Rt的最大值增加,由图乙可知,测得的最高温增加,故D不符合题意。
故选C。
二、多选题
10.(2023·北京·统考中考真题)如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时,就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是( )
A.R1为压敏电阻
B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大
C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小
D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变大
【答案】ACD
【详解】A.依题意得,当邮箱中的油量不足时,电压表示数会大于某一值U时,就会触发报警。由图得,两电阻串联,电压表测量电阻R1的电压。依题意得,压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而增大,由串联电路电压特点得,随着油量减小,压敏电阻的电压增大,定值电阻电压减小,因此与电压表并联的电阻时压敏电阻,故A正确;
B.随着油箱的油量减少,电路中的总电阻变大,电路中电流减小,则通过定值电阻的电流变小,故B错误;
C.若换用阻值更大的定值电阻,触发警报时,电路中电流更小,压敏电阻的阻值更大,警戒油量将变小,故C正确;
D.若换用电压更大的电源,触发警报时,定值电阻两端的电压增大,电路中电流增大,压敏电阻的阻值减小,警戒油量将变大,故D正确。
故选ACD。
11.(2023·湖南长沙·统考中考真题)小明有一个可以显示水温的“智能水杯”。为了研究“智能水杯”内部的电路,老师准备了恒压电源、开关、导线若干、定值电阻 SKIPIF 1 < 0 、热敏电阻 SKIPIF 1 < 0 、电流表和电压表,小明在其中选择部分器材设计了如图甲所示的电路来模拟“智能水杯”的功能。其中热敏电阻 SKIPIF 1 < 0 的阻值随温度变化关系如图乙所示,图中电表的示数可以反映温度的高低。开关闭合后,关于这个电路的说法正确的是( )
A.图中电表是电压表
B.图中电表是电流表
C.热敏电阻温度越高,图中电表的示数越大
D.热敏电阻温度越高, SKIPIF 1 < 0 两端的电压越小
【答案】BC
【详解】AB.根据电路图甲可知,电表串联在电路中,由于电压表在电路中只能并联,电流表只能串联,可知图中电表为电流表,故A错误,B正确;
C.根据图乙可知,当热敏电阻温度越高,其电阻越小,由于定值电阻 SKIPIF 1 < 0 、热敏电阻 SKIPIF 1 < 0 串联在电路中,当热敏电阻的阻值越小时,整个电路的电阻越小,电源电压恒定,则电路的电流越大,故C正确;
D.热敏电阻温度越高,其电阻越小,由于定值电阻 SKIPIF 1 < 0 、热敏电阻 SKIPIF 1 < 0 串联在电路中,当热敏电阻的阻值越小时,整个电路的电阻越小,电源电压恒定,则电路的电流越大,根据 SKIPIF 1 < 0 可知,定值电阻 SKIPIF 1 < 0 两端的电压越大,故D错误。
故选BC。
三、填空题
12.(2021·江苏淮安·统考中考真题)如图所示是某同学设计的压力计电路原理图。当闭合开关S,A板受到向下的压力增大时, SKIPIF 1 < 0 接入电路的阻值 (填“增大”或“减小”),为实现压力增大,电表示数增大,应把 表改装为压力计。
【答案】 增大 电压
【详解】[1]如图可知,当压力增大时,滑片P向下移动,则 SKIPIF 1 < 0 接入电路的阻值增大。
[2]当压力增大时,R2阻值增大,则由欧姆定律可知,电路电流变小,电流表示数变小,由串联分压可知,滑动变阻器两端电压变大,电压表测滑动变阻器,示数变大,则为实现压力增大,电表示数增大,应把电压表改装为压力计。
13.(2021·江苏镇江·统考中考真题)图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“0~0.6A”“0~3V”,定值电阻 SKIPIF 1 < 0 阻值为 SKIPIF 1 < 0 ,滑动变阻器 SKIPIF 1 < 0 标有“ SKIPIF 1 < 0 1A”,电源电压恒为6V。根据图乙所画图像可得结论:保持导体 一定,通过导体的电流与它两端电压成比。向左移动滑片, 表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为 SKIPIF 1 < 0 。
【答案】 电阻 电压 10
【详解】[1]由图可知,电阻一定时,电流电压图像为过原点直线,通过导体的电流与它两端电压成比。
[2][3]假设电压表先达到3V,此时电流表示数为
SKIPIF 1 < 0
符合假设,故电压表先达到最大刻度,电源电压6V,此时变阻器分压3V,所以变阻器电阻和定值电阻一样,为10Ω。
四、实验题
14.(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值(阻值约为10Ω),电源电压为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小;(导线不允许交叉)
(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现此现象的原因可能是 ;(写出一种原因即可)
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为2.7V,电流表示数如图乙是 A,则测得未知电阻Rx= Ω。实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,这样做的目的是为了 ;
(4)另一组同学利用图丙所示电路也完成了该实验。电源电压不变,滑动变阻器的最大阻值为R0,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验步骤补充完整:
①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,读出电压表示数U1;
②闭合开关S, ,读出电压表示数U2,则待测电阻的表达式Rx= 。(用R0、U1、U2表示)
【答案】 定值电阻短路 0.3 9 减小误差 移动滑动变阻器滑片P至b端 SKIPIF 1 < 0
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的示数变小,说明滑动变阻器连入电路的阻值变大,所以应把滑动变阻器左下接线柱接入电路,与待测电阻串联,如图所示:
(2)[2]闭合开关,发现电流表有示数,则电路是通路;电压表无示数,可能是定值电阻被短路;或者电压表发生了断路。
(3)[3]由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[4]根据公式 SKIPIF 1 < 0 可得,未知电阻的阻值为
SKIPIF 1 < 0
[5]实验中通过移动滑片位置得到多组实验数据计算出Rx的平均值,可以减小实验误差,测量结果更准确。
(4)[6][7]①闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至a端,此时电压表测量电源电压,电压表示数U1,即电源电压为U1;
②闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P至b端,此时电压表测量Rx两端的电压,读出电压表示数U2,根据串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端电压为U1-U2,由欧姆定律可得,电路中的电流为
SKIPIF 1 < 0
则待测电阻的表达式
SKIPIF 1 < 0
15.(2023·江苏扬州·统考中考真题)小红用如图1所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)在图1中连接错误的一根导线上打叉并改正 (要求滑片P左移时,电流表示数变大);
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表始终无示数,电压表示数接近电源电压,其原因是 ;排除故障后,移动滑片P,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图2所示,则定值电阻Rx= Ω。小红认为电阻值已经测出,便开始整理实验器材,她的实验不足之处是 ;
(3)小红继续测量小灯泡的阻值,但发现电压表已损坏,于是找来一个电阻箱,设计如图3所示电路操作如下:①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;②取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,使 ,此时电阻箱示数如图4所示,则小灯泡的阻值约为 Ω。
【答案】 Rx断路 5 实验次数太少,误差较大 电流表示数为I 8.2
【详解】(1)[1]把B点与F点连接的导线去掉,改接在E与A点 ,滑片P左移时,滑动变阻器阻值变小,电流表示数变大,如图所示:
(2)[2]电流表始终无示数,可能是电路断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表到电源两极没有断路,则原因是Rx断路;
[3]如图2,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A,则定值电阻为
SKIPIF 1 < 0
[4]小红的实验次数太少,测出的电阻值误差较大,为减小误差,应多次测量求平均值。
(3)[5][6]①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;②取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,使电流表示数为I,则小灯泡电阻等于此时电阻箱接入电路的电阻,由图4可知,电阻箱读数为8.2Ω,则小灯泡的阻值约为8.2Ω。
16.(2022·内蒙古兴安盟·统考中考真题)某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,连接了如图甲所示电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。(要求:滑动变阻器滑片P向左移动,电路中电流变小,导线不得交叉)( )
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R (选填“短路”或“断路”)。
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的阻值由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压 ,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右")端滑动;若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
【答案】 或 断路 3 不变 左 7.5
【详解】(1)[1]滑动变阻器应串联在电路中,接线原则是“一上一下,以下为主”;要使滑片P向左移动,电路中电流变小,电阻变大,应接滑动变阻器的右下接线柱,即应将滑动变阻器右下接线柱接电流表的“0.6”接线柱或定值电阻R的右接线柱,如答案所示
或
(2)[2]电压表示数接近电源电压,说明电压表能连接到电源两极;电流表几乎无示数,说明电路中电流很小,则故障为定值电阻R断路,此时电路相当于将电流表、电压表和滑动变阻器串联在电路中。
(3)[3][4][5][6]由图像可知,R两端的电压为
U=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.15A×20Ω=3V
本实验要采用控制变量法,当R的阻值由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压保持不变,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,将滑片向左端滑动;电源电压保持4.5V不变,定值电阻两端的电压为3V不变,则滑动变阻器两端的电压为
4.5V-3V=1.5V
即滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半;根据串联电路的特点,电压之比等于电阻之比,则滑动变阻器的最小阻值应为定值电阻最大阻值的一半,即7.5Ω。
五、综合题
17.(2023·吉林长春·统考中考真题)小明发现家中马桶的冲水量(水箱单次排水的质量)较大,浪费水资源。于是设计了可以调节马桶冲水量的装置,简化原理图如图所示,R1为力敏电阻,其所受压力每减小1N阻值增大1Ω,当水箱注满水时,R1的阻值为10Ω;R2为滑动变阻器,滑片P每移动1cm,其接入电路的阻值变化5Ω。该装置通过在电压表上设置“触发电压”控制水箱的停止排水和自动注水,当电压表示数达到“触发电压”时,排水阀门被关闭,停止冲水,同时注水阀门被打开,自动将水箱注满水。设置好“触发电压”后,在水箱注满水的前提下,通过调节滑片P的位置,设置不同的冲水量,当滑片P在阻值最大位置时,冲水量最大。水箱内注满水,滑片P从阻值最大位置向左移动5cm,闭合开关,电压表示数为1V;在滑片P位置不变的情况下,若设置“触发电压”为2V,冲水量为1.5kg。
(1)冲水过程中,随着水箱中水面下降,水箱底部所受水的压强逐渐 ,力敏电阻R1的阻值变 ;
(2)若设置“触发电压”为2.4V,请通过计算求出装置的最大冲水量(写出必要的文字说明、表达式及最后结果。取g=10N/kg,水箱中水足量)。
)。
【答案】 变小 大 4kg
【详解】(1)[1][2]冲水过程中,随着水箱中水面下降,由p=ρgh可知水箱底部所受水的压强变小,水箱的底面积不变,由F=pS可知水箱底部所受水的压力变小,压力每减小1N阻值增大1Ω,
所以力敏电阻R1的阻值变大。
(2)[3]由图可知,R1和R2串联,电压表测量R1两端的电压,水箱内注满水,滑片P从阻值最大位置向左移动5cm,电压表示数为1V,电路中的电流
SKIPIF 1 < 0
滑片P每移动1cm,其接入电路的阻值变化5Ω,此时变阻器减小的阻值是
ΔR2=5×5Ω=25Ω
电源电压
U=U1+U2
U=U1+I(R-ΔR2)
U=1V+0.1A×(R2-25Ω)①
在滑片P位置不变的情况下,若设置“触发电压”为2V,冲水量为1.5kg,水对箱底的压力为
F=G=mg=1.5kg×10N/kg=15N
压力每减小1N R1阻值增大1Ω,所以R1的阻值是
R′1=10Ω+15×1Ω=25Ω
此时电源电压
SKIPIF 1 < 0 ②
由①和②得到
R2=75Ω,U=6V
滑片P在阻值最大位置时,冲水量最大,设置“触发电压”为2.4V,由欧姆定律和串联电路电压的规律可知电路中的电流
SKIPIF 1 < 0
R1的阻值
SKIPIF 1 < 0
R1电阻的变化量是
SKIPIF 1 < 0
压力的变化量
SKIPIF 1 < 0
最大冲水量
SKIPIF 1 < 0
18.(2023·河南·统考中考真题)某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为 SKIPIF 1 < 0 ,定值电阻R0的阻值为 SKIPIF 1 < 0 ,电压表的量程为 SKIPIF 1 < 0 ,轻质绝缘的压力检测板 SKIPIF 1 < 0 与可变电阻 SKIPIF 1 < 0 相连。 SKIPIF 1 < 0 的阻值与压力 SKIPIF 1 < 0 的关系如图乙所示,闭合开关S后,试问:
(1)当检测板所受压力增大时,电压表的示数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)检测板不受压力时,电压表的示数为多少?( )
(3)该装置所能测量的最大压力为多少?( )
(4)在不改变电源电压和电压表量程的情况下,若要提高该装置所能测量的最大压力值,请写出一种简便可行的方法 。
【答案】 增大 1.2V SKIPIF 1 < 0 见解析
【详解】(1)[1]由图像可知,当检测板所受压力增大时,可变电阻R的阻值变小,则电路的总电阻减小,电路的电流增大,电压表的测定值电阻R0两端的电压,可知电压表的示数增大。
(2)[2]由图像可知,检测板不受压力时,力敏电阻的阻值 SKIPIF 1 < 0 ,此时电路中的电流为
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 两端的电压为
SKIPIF 1 < 0
即电压表的示数为 SKIPIF 1 < 0 。
(3)[3]当电压表示数达到 SKIPIF 1 < 0 时,该装置测量的压力达到最大值,此时电路中的电流
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 两端的电压为
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 的阻值为
SKIPIF 1 < 0
由图像可知,该装置所能测量的最大压力为 SKIPIF 1 < 0 。
(4)[4]因电压表量程固定,要想提高最大压力值,即电路中可变电阻的阻值更小,且定值电阻两端的电压不超过3V。故可将定值电阻 SKIPIF 1 < 0 换为阻值较小的电阻或在定值电阻 SKIPIF 1 < 0 两端并联一个阻值适当的电阻等。
19.(2022·四川宜宾·统考中考真题)小洪利用如图甲的电路测量小灯泡的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,电源电压恒为3V;
(1)为保证实验顺利进行,应选用 (选填仪器的字母序号)滑动变阻器;
A.“10Ω 0.5A” B.“50Ω 0.2A”
(2)根据电路图甲,请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉) ;
(3)检查电路连接无误后,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P移至某处时,电压表示数如图丙为 V,电流表示数如图丁为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω;若要继续测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器滑片P向 端(选填“A”或“B”)移动,直到电压表的示数为2.5V;
(4)在连接电路的过程中,小洪误把电压表和电流表的位置互换,闭合开关S,他将看到的现象是: 。
【答案】 A 1.5 0.2 7.5 A 电流表无示数,电压表示数为3V,灯泡不发光
【详解】(1)[1]灯泡正常发光时通过灯泡的电流约为
SKIPIF 1 < 0
故A符合题意, B不符合题意。
故选A。
(2)[2]灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选择0~3V量程与灯泡并联接入电路,如下图所示
(3)[3][4][5]由(1)、(2)知图丙、丁所用两电表均为小量程,即电压表接入电路的是0~3V量程,分度值为0.1V,示数为1.5V;电流表接入电路的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.2A;根据欧姆定律可得灯泡此时的电阻
SKIPIF 1 < 0
[6]此时灯泡两端的电压小于灯泡的额定电压,根据串联电路电压规律可知需要减小滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理可知需减小滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑动变阻器的滑片需向A端移动。
(4)[7]在连接电路的过程中,小洪误把电压表和电流表的位置互换,闭合开关S,电压表串联接入电路,电压表内阻很大,电路相当于断路,所以电流表无示数,电压表测电源电压,电压表示数为3V,灯泡不发光。
六、计算题
20.(2023·吉林·统考中考真题)在如图所示的电路中,R1的阻值是30Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.2A,电流表A的示数是0.5A。
求:(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)6V;(2)20Ω
【详解】解:由电路图知道,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由 SKIPIF 1 < 0 知道,电源的电压
U=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流
I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
则电阻R2的阻值
SKIPIF 1 < 0
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为20Ω。
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