还剩27页未读，
继续阅读
所属成套资源：浙教版八年级科学上册讲练测(原卷版+解析)
成套系列资料，整套一键下载
浙教版八年级科学上册讲练测第4章《电路探秘》单元练习(原卷版+解析)
展开
这是一份浙教版八年级科学上册讲练测第4章《电路探秘》单元练习(原卷版+解析)，共30页。
第4章《电路探秘》单元练习一．选择题（共15小题）1．有A、B、C三个用丝线悬挂着的轻质小球相靠近，结果A与B相互排斥，B与C相互吸引，那么下列说法正确的是（ ）A．若A带正电，则C一定带正电 B．若A带负电，则C一定带正电 C．若B带正电，则A一定带正电，C一定带负电 D．A、B一定带同种电荷，C则可能不带电2．如图为小明在科技馆中接触静电金属球后的现象。下列泡沫小球间的相互作用模型能解释该现象的是（ ）A． B． C． D．3．根据欧姆定律公式I=UR，可变形得到R=UI．对此，下列说法中正确的是（ ）A．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 B．导体电阻的大小跟导体中的电流成正比 C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关4．如图是甲、乙两电阻的电流随电压变化的曲线，据图判断（ ）A．R甲＜R乙 B．R甲＝R乙 C．R甲＞R乙 D．无法确定5．如图所示为一种新型“水温感应龙头”，自带水流发电电源（当水流动时，发电机发电）。如水流温度低于40℃，感应开关S1闭合，只有绿灯照亮水流；如水温在40℃及以上，感应开关S2闭合，只有红灯照亮水流，以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是（ ）A． B． C． D．6．关于电流表（如图）的使用，下列叙述中错误的是（ ）A．电流表可以直接接在电源两极上 B．被测电流不要超过电流表的量程 C．将电流表串联在被测电路中 D．必须使电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出7．某同学使用电流表时，估计待测电路中的电流应选用0～0.6A的量程，但他误用0～3A的量程来测量。这样做的结果是（ ）A．指针摆动角度大，会损坏电流表 B．指针摆动角度小，会损坏电流表 C．指针摆动角度小，读数比较准确 D．指针摆动角度小，读数不够准确8．如图所示是一种风速测定装置。其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连。则风速变大时（ ）A．活塞上方气压变大，活塞向下移动 B．活塞上方气压变小，活塞向下移动 C．R1接入电路的电阻变大，风速表示数变大 D．R1接入电路的电阻变小，风速表示数变大9．一种多用智能锁可以设置密码、指纹和机械钥匙三种开锁程序。密码识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁；指纹识别成功时S2闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁。机械钥匙则直接开锁，与电路无关。下列电路设计符合要求的是（ ）A． B． C． D．10．小明想设计一种能发热并可调节温度高低的电热毯电路，其原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大，发热加快。下列电路图符合设计要求的是（ ）A． B． C． D．11．在项目化活动中，小金为医院设计了一个输液自动报警器，如图，内部有一可变电阻R，其阻值随输液管内液体质量减少而减小，输液管内液体减少到一定量时电铃发声报警。已知电源电压恒定，当闭合开关S、输液管内液体质量减少时（ ）A．通过电铃的电流变小 B．电压表示数变大 C．电阻R的功率一直变大 D．整个电路的电阻变小12．为清理学校池塘水面上的落叶、浮萍等垃圾，学校项目化小组设计了如图所示的“水上垃圾收集器”：将塑料瓶去掉底部，外壁装上若干泡沫柱，再在瓶口安装水泵。启动装置，装在瓶口的水泵将水从塑料瓶中往外泵出，同时瓶外的水会带动水面垃圾不断地从收集口流入瓶内。能源优化设计。为践行节能减排思想，小组同学为收集器设计了两种供电方式：阳光充足时，利用太阳能蓄电池为水泵供电；当蓄电池电量不足时，可利用外接电源驱动水泵工作，这两种方式均能单独供电。则下列电路设计符合要求的是（ ）A． B． C． D．13．某兴趣小组利用实验室仪器自制了简易测温仪，其原理如图所示，其中电源电压保持不变，电阻R0为定值电阻，R是热敏电阻，其阻值随温度的增大而减小，显示仪是由电流表或电压表改装而成。关于此测温仪，下列分析不合理的是（ ）A．R与R0是串联 B．显示仪是由电压表改装成的 C．当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大 D．将R0更换为阻值更大的定值电阻，测相同温度时显示仪示数会变小14．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω、1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻，移动滑片P，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表的示数始终无法达到1.5V，其原因可能是（ ）A．电源电压3V太低 B．控制的电压1.5V太高 C．滑动变阻器最大阻值太小 D．20Ω的阻值太小15．如图甲所示，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）A．R1的阻值是8Ω B．图中a点应标的电压值是5V C．电源电压是8V D．R0的阻值是2Ω二．填空题（共5小题）16．如图为旋转式变阻器的结构图，a、b、c为变阻器的三个接线柱，d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯光变亮，则应连接接线柱 （选填“a、b”、“b、c”或“a、c”）和灯泡 联后接入电路中。17．如图电路，A、B间有恒定电压。现闭合开关S，当滑动变阻器触片处于位置“1”时，电压表、电流表读数分别为U1、I1，当滑动变阻器触片处于位置“2”时，电压表、电流表读数分别为U2、I2，则A、B间所加的电压U＝ ，定值电阻R0＝ 。18．如图所示电路，电源电压不变，R0是定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表与电流表示数的比值 （选填“变大”或“变小”或“不变”），在移动过程中，电压表的最大值为5V，电流表的变化范围为0.1A﹣0.6A，则滑动变阻器R的最大阻值为 Ω。19．如图所示的电路，电阻R1＝R2＝4Ω，电源电压保持不变，当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.75A，此时电路是 联电路，电路的总电阻是 Ω；当S闭合、S1断开时，电路的总电阻是 Ω，电流表的示数是 A。20．如图所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端。他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U﹣I图像如图所示。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。可求得小灯泡正常发光时的阻值为 Ω。为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 Ω（保留一位小数）。三．实验探究题（共2小题）21．小张和同学们在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，各组所用的实验器材完全相同。器材有：学生电源（3V不变）、电流表、电压表、定值电阻四只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑动变阻器R1（10Ω 1A）、滑动变阻器R2（20Ω 1A）、开关、导线若干。小张将实验数据记录在表中，并在图丙坐标系中做出I﹣R图像。（1）分析表格数据，得出的实验结论 。（2）小张在原来的电路基础上将定值电阻换为50Ω的定值电阻进行实验时，不管怎样移动滑片，都不能使电压表的示数变为2V。小张在不更换滑动变阻器的前提下，对电源电压适当调节，从而顺利解决了上述问题，他的做法是 。22．为了研究小灯泡电流与电压的关系，小叶选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压恒为4伏的电源以及其它相关器材连接了图甲电路，进行实验。（1）请在答卷上用笔画线将图甲电路连接完整。（2）实验过程中，小叶将滑动变阻器的滑片从B端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的各组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。由此可以得出结论为 ，另外可知小灯泡的额定功率为 W。（3）由图可知该实验中小叶选择的滑动变阻器可能是 。A．滑动变阻器R1（20欧，3安）B．滑动变阻器R2（50欧，2安）C．滑动变阻器R3（2000欧，0.25安）四．计算题（共3小题）23．如图所示电路，电源电压保持不变，在甲图中，闭合开关S，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.1A；乙图中，闭合开关S，电压表示数为3V。求：（1）R1、R2的阻值分别为多大？（2）乙图中的电流表示数为多大？24．某工厂要研发高分子轻型复合材料，要对该材料的承受撞击力大小进行测试。如图甲所示，在测试时将材料样品平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损（忽略碰撞中样品重力影响）。从重物开始下落到撞击样品的整个过程中，电流表的示数随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻RN随压力F变化的图像如图丙所示。电源电压U＝24V，重物重力G＝200N，电阻R0不变，求：（1）定值电阻R0；（2）此次撞击过程中，样品受到的最大撞击力。25．滨江区江南大道改造提升工程已于2021年底完成，道路两侧都换上了新型的智能路灯。某款智能路灯工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强k（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如表所示。工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定：光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V，此时开关S2闭合，电路接通，路灯L正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V。请解决下列问题：（1）工作电路刚好接通时，请计算R1接入电路的阻值。（2）保持工作电路刚好接通的R1阻值不变，当光强为40cd时，控制电路中的电流多大？（3）为了节约能源，使路灯在光强为10cd时点亮，该如何调节R1的阻值？ 第4章《电路探秘》单元练习一．选择题（共15小题）1．有A、B、C三个用丝线悬挂着的轻质小球相靠近，结果A与B相互排斥，B与C相互吸引，那么下列说法正确的是（ ）A．若A带正电，则C一定带正电 B．若A带负电，则C一定带正电 C．若B带正电，则A一定带正电，C一定带负电 D．A、B一定带同种电荷，C则可能不带电【解答】解：A、若A带正电，则B带正电，C有可能带负电，也有可能不带电；故A错误；B、若A带负电，则B带负电，C有可能带正电，也有可能不带电；故B错误；C、若B带正电，则A一定带正电，C可能带负电或者不带电；故C错误；D、由于A、B相互排斥，所以A、B一定带同种电荷；B与C互相吸引，则B、C可能带异种电荷，也可能是B带电，而C不带电；故D正确。故选：D。2．如图为小明在科技馆中接触静电金属球后的现象。下列泡沫小球间的相互作用模型能解释该现象的是（ ）A． B． C． D．【解答】解：当人在触摸静电金属球时，人身体就会带上电荷，即人的头发上会带上电荷，且都是同种电荷，由于同种电荷相互排斥，故此时人的头发会飘起来；所以D选项的相互作用模型能够解释该现象。故选：D。3．根据欧姆定律公式I=UR，可变形得到R=UI．对此，下列说法中正确的是（ ）A．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 B．导体电阻的大小跟导体中的电流成正比 C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关【解答】解：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，与导体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，即电阻在数值上等于电压与电流的比值，故ABC错误、D正确。故选：D。4．如图是甲、乙两电阻的电流随电压变化的曲线，据图判断（ ）A．R甲＜R乙 B．R甲＝R乙 C．R甲＞R乙 D．无法确定【解答】解：由图象可知，两电阻两端的电压相等时，通过R甲的电流大于通过R乙的电流，即I甲＞I乙，由I=UR可知：R甲＜R乙。故选：A。5．如图所示为一种新型“水温感应龙头”，自带水流发电电源（当水流动时，发电机发电）。如水流温度低于40℃，感应开关S1闭合，只有绿灯照亮水流；如水温在40℃及以上，感应开关S2闭合，只有红灯照亮水流，以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是（ ）A． B． C． D．【解答】解：由题意可知，当水流温度低于40℃，感应开关S1闭合，只有绿灯照亮水流，说明感应开关S1只控制绿灯，因此感应开关S1与绿灯串联；当水温达40℃及以上，感应开关S2闭合，只有红灯照亮水流，说明感应开关S2只控制红灯，因此感应开关S2与红灯串联；因为绿灯和红灯工作时互不影响、独立工作，所以绿灯与红灯并联，故B正确。故选：B。6．关于电流表（如图）的使用，下列叙述中错误的是（ ）A．电流表可以直接接在电源两极上 B．被测电流不要超过电流表的量程 C．将电流表串联在被测电路中 D．必须使电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出【解答】解：A、绝对不允许不经用电器把电流表直接接到电源的两极，否则会造成短路，故A错误；B、被测电流不能超过电流表的量程，否则会损坏电流表，故B正确；C、电流表应与被测用电器串联，故C正确；D、让电流从电流表的“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，否则电流表指针会反转，故D正确。故选：A。7．某同学使用电流表时，估计待测电路中的电流应选用0～0.6A的量程，但他误用0～3A的量程来测量。这样做的结果是（ ）A．指针摆动角度大，会损坏电流表 B．指针摆动角度小，会损坏电流表 C．指针摆动角度小，读数比较准确 D．指针摆动角度小，读数不够准确【解答】解：估计待测电路中的电流应选用0～0.6A的量程，但误用0～3A的量程来测量，则分度值变大了，读数就不太准确了，且指针摆动角度小。故选：D。8．如图所示是一种风速测定装置。其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连。则风速变大时（ ）A．活塞上方气压变大，活塞向下移动 B．活塞上方气压变小，活塞向下移动 C．R1接入电路的电阻变大，风速表示数变大 D．R1接入电路的电阻变小，风速表示数变大【解答】解：当风速变大时，活塞上方气压变小，活塞向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，定值电阻两端电压变大，即电压表（风速表）示数变大。故选：D。9．一种多用智能锁可以设置密码、指纹和机械钥匙三种开锁程序。密码识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁；指纹识别成功时S2闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁。机械钥匙则直接开锁，与电路无关。下列电路设计符合要求的是（ ）A． B． C． D．【解答】解：根据题意可知，密码识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁；指纹识别成功时S2闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁；这说明密码识别、指纹识别互不影响，所以这两个开关是并联的；发声器S发出声音，电动机通电开锁，这说明发声器与电动机并联；所以该电路为：两个开关并联，电动机和发声器并联，然后两个并联部分再串联在电路中，故C正确。故选：C。10．小明想设计一种能发热并可调节温度高低的电热毯电路，其原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大，发热加快。下列电路图符合设计要求的是（ ）A． B． C． D．【解答】解：A、由图知，电热丝与变阻器串联，且变阻器的全部电阻连入电路中，电压表测电热丝两端的电压；顺时针转动旋钮型变阻器触片时，变阻器连入电路的电阻不变，总电阻不变，由欧姆定律可知电路中电流不变，由U＝IR可知电压表示数不变，故A不符合题意；B、由图知，电热丝与变阻器串联，电压表测电热丝两端的电压；顺时针转动旋钮型变阻器触片时，变阻器连入电路的电阻变大，由分压原理可知，变阻器分得的电压变大，根据串联电路电压的规律可知电热丝两端的电压变小，即电压表示数变小，故B不符合题意；C、图中电压表测电源电压，则顺时针转动旋钮型变阻器触片时，电压表示数保持不变，故C不符合题意；D、由图知，电热丝与变阻器串联，电压表测电热丝两端的电压；顺时针转动旋钮型变阻器触片时，变阻器连入电路的电阻变小，由分压原理可知，变阻器分得的电压变小，根据串联电路电压的规律可知电热丝两端的电压变大，即电压表示数变大；电热丝的阻值不变，但电热丝两端的电压变大，根据P=U2R可知，电热丝的电功率变大，即发热加快，故D符合题意。故选：D。11．在项目化活动中，小金为医院设计了一个输液自动报警器，如图，内部有一可变电阻R，其阻值随输液管内液体质量减少而减小，输液管内液体减少到一定量时电铃发声报警。已知电源电压恒定，当闭合开关S、输液管内液体质量减少时（ ）A．通过电铃的电流变小 B．电压表示数变大 C．电阻R的功率一直变大 D．整个电路的电阻变小【解答】解：由电路图可知，可变电阻与电铃串联，电压表测可变电阻两端的电压；ABD、由题知，可变电阻R的阻值随输液管内液体质量减少而减小，所以，当闭合开关S、输液管内液体质量减少时，可变电阻的阻值变小，由串联电路电阻的规律可知整个电路的总电阻变小，由I=UR知电路中的电流变大，则通过电铃的电流变大；可变电阻的阻值变小，由串联电路的分压规律可知可变电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小，故AB错误，D正确；C、可变电阻R消耗的电功率P＝I2R=(UR+R电铃)2×R=U2(R+R电铃)2R=U2(R−R电铃)2R+4R电铃，所以，当R＝R电铃时，电阻R的功率最大，则电阻R的功率不是一直变大，故C错误。故选：D。12．为清理学校池塘水面上的落叶、浮萍等垃圾，学校项目化小组设计了如图所示的“水上垃圾收集器”：将塑料瓶去掉底部，外壁装上若干泡沫柱，再在瓶口安装水泵。启动装置，装在瓶口的水泵将水从塑料瓶中往外泵出，同时瓶外的水会带动水面垃圾不断地从收集口流入瓶内。能源优化设计。为践行节能减排思想，小组同学为收集器设计了两种供电方式：阳光充足时，利用太阳能蓄电池为水泵供电；当蓄电池电量不足时，可利用外接电源驱动水泵工作，这两种方式均能单独供电。则下列电路设计符合要求的是（ ）A． B． C． D．【解答】解：根据题意可知，阳光充足时，利用太阳能蓄电池为水泵供电；当蓄电池电量不足时，可利用外接电源驱动水泵工作，这两种方式均能单独供电，这说明两个电源都能独立工作，是并联的，且每个电源都有各自独立的控制开关，两个电源并联后再与水泵串联，故B正确。故选：B。13．某兴趣小组利用实验室仪器自制了简易测温仪，其原理如图所示，其中电源电压保持不变，电阻R0为定值电阻，R是热敏电阻，其阻值随温度的增大而减小，显示仪是由电流表或电压表改装而成。关于此测温仪，下列分析不合理的是（ ）A．R与R0是串联 B．显示仪是由电压表改装成的 C．当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大 D．将R0更换为阻值更大的定值电阻，测相同温度时显示仪示数会变小【解答】解：A、根据电路图可知，R与R0在同一条电流路径上，是串联，故A正确；B、因为显示仪与R0并联，根据电压表必须与待测电路并联知，显示仪是电压表，故B正确；C、被测温者温度越高，热敏电阻的阻值越小，电路总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中电流越大；根据U＝IR可知，定值电阻两端电压越大，电压表示数越大，故C正确；D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。故选：D。14．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω、1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻，移动滑片P，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表的示数始终无法达到1.5V，其原因可能是（ ）A．电源电压3V太低 B．控制的电压1.5V太高 C．滑动变阻器最大阻值太小 D．20Ω的阻值太小【解答】解：C、定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路电流关系可知，通过定值电阻和滑动变阻器的电流相等，即IR＝IP根据欧姆定律I=UR可得，URR=UPRP，即：RPR=UPUR；当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，是因为滑动变阻器的最大电阻为15Ω，电阻阻值20Ω＞15Ω，所以电压表的示数只会大于1.5V，故滑动变阻器的电阻太小，故C正确；A、如果电源电压小于3V，则电压表的示数也有可能达到1.5V，因此，也可能是电源电压3V太高了，故A错误。B、因为本实验中是电压表的示数始终大于1.5V，而不是小于1.5V，所以是控制的电压1.5V太低了，故B错误；C、20Ω太大，所以分压太多，才会造成电压表的示数始终大于1.5V，故D错误；故选：C。15．如图甲所示，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）A．R1的阻值是8Ω B．图中a点应标的电压值是5V C．电源电压是8V D．R0的阻值是2Ω【解答】解：由电路图可知，闭合开关，定值电阻R0、R1与滑动变阻器R2串联接入电路，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测定值电阻R1与滑动变阻器两端的总电压，电流表测量电路电流；由乙图可知通过电路的最小电流为0.3A，此时UV2=5.4V，UV1=3V，因串联电路总电压等于各分电压之和，所以定值电阻R1两端的电压：U1=UV2−UV1=5.4V﹣3V＝2.4V，由欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值：R1=U1I1=2.4V0.3A=8Ω，故A正确；因串联电路各处电流相等，则定值电阻R0的阻值可表示为：R0=U−UV2I1=U−5.4V0.3A−−−−−−①，由乙图可知当通过电路的电流为0.5A，UV2′＝a，UV1′＝1V，此时定值电阻R1两端的电压：U1′＝I2R1＝0.5A×8Ω＝4V，根据串联电路电压规律可知：UV2′=UV1′+U1′＝1V+4V＝5V，即a＝5V，故B正确；此时定值电阻R0的阻值可表示为：R0=U−UV2I1=U−5V0.5A−−−−−−②，联立①②可得：U＝6V，R0＝2Ω，故C错误，D正确。故选：C。二．填空题（共5小题）16．如图为旋转式变阻器的结构图，a、b、c为变阻器的三个接线柱，d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯光变亮，则应连接接线柱 bc （选填“a、b”、“b、c”或“a、c”）和灯泡 串 联后接入电路中。【解答】解：顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，原因是电流变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知：电路中电阻变小，则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。故答案为：bc；串；17．如图电路，A、B间有恒定电压。现闭合开关S，当滑动变阻器触片处于位置“1”时，电压表、电流表读数分别为U1、I1，当滑动变阻器触片处于位置“2”时，电压表、电流表读数分别为U2、I2，则A、B间所加的电压U＝ I1U2−I2U1I1−I2 ，定值电阻R0＝ U2−U1I1−I2 。【解答】解：由图可知，闭合开关S时，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器触片处于位置“1”时，电压表、电流表读数分别为U1、I1，根据欧姆定律可知，定值电阻R0两端的电压：U0＝I1R0，由串联电路电压特点可知，A、B间所加的电压：U＝U1+U0＝U1+I1R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，当滑动变阻器触片处于位置“2”时，电压表、电流表读数分别为U2、I2，根据欧姆定律可知，定值电阻R0两端的电压：U0′＝I2R0，由串联电路电压特点可知，A、B间所加的电压：U＝U2+U0′＝U2+I2R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，因A、B间的电压恒定，则联立①②可得：U=I1U2−I2U1I1−I2，R0=U2−U1I1−I2。故答案为：I1U2−I2U1I1−I2；U2−U1I1−I2。18．如图所示电路，电源电压不变，R0是定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表与电流表示数的比值 变大 （选填“变大”或“变小”或“不变”），在移动过程中，电压表的最大值为5V，电流表的变化范围为0.1A﹣0.6A，则滑动变阻器R的最大阻值为 50 Ω。【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片P从a端移动到b端的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可得电压表与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的阻值，所以电压表与电流表示数的比值变大；当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，根据欧姆定律可得电源电压U＝IR0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，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＝I′R0+UR＝0.1A×R0+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，①②联立可得：R0＝10Ω，U＝6V；滑动变阻器的最大阻值：R=URI'=5V0.1A=50Ω。故答案为：变大；50。19．如图所示的电路，电阻R1＝R2＝4Ω，电源电压保持不变，当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.75A，此时电路是 并 联电路，电路的总电阻是 2 Ω；当S闭合、S1断开时，电路的总电阻是 4 Ω，电流表的示数是 0.75 A。【解答】解：当开关都闭合时，两个电阻并联，此时电路的总电阻：1R=1R1+1R2，即1R=14Ω+14Ω，则 R＝2Ω；，当S闭合、S1断开时，为R1的基本电路；此时电路的总电阻：R′＝R1＝4Ω；并联电路各支路互不影响，电流表测通过R1的电流，故电流表的示数仍为0.75A。故答案为：并；2；4；0.75。20．如图所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端。他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U﹣I图像如图所示。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。可求得小灯泡正常发光时的阻值为 12.5 Ω。为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 6.8 Ω（保留一位小数）。【解答】解：（1）电路图可知小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，由于灯泡正常发光时小灯泡电压2.5V，根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：灯泡正常发光时，滑动变阻器电压为U滑＝U﹣UL额＝4.5V﹣2.5V＝2V，由图2可知：U滑＝2V时，I＝0.2A，所以小灯泡正常发光时的电阻为：RL=UL额I=2.5V0.2A=12.5Ω；（2）为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：滑动变阻器分得最小电压U滑最小＝U﹣UL最大＝4.5V﹣3V＝1.5V，由图2可知：U滑＝1.5V时，I最大＝0.22A，根据欧姆定律得，其接入电路的最小阻值为：R滑最小=U滑最小I最大=1.5V0.22A≈6.8Ω；故答案为：12.5；6.8。三．实验探究题（共2小题）21．小张和同学们在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，各组所用的实验器材完全相同。器材有：学生电源（3V不变）、电流表、电压表、定值电阻四只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑动变阻器R1（10Ω 1A）、滑动变阻器R2（20Ω 1A）、开关、导线若干。小张将实验数据记录在表中，并在图丙坐标系中做出I﹣R图像。（1）分析表格数据，得出的实验结论 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。（2）小张在原来的电路基础上将定值电阻换为50Ω的定值电阻进行实验时，不管怎样移动滑片，都不能使电压表的示数变为2V。小张在不更换滑动变阻器的前提下，对电源电压适当调节，从而顺利解决了上述问题，他的做法是 正确的 。【解答】解：（1）分析表格数据，得出的实验结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（2）小张在不更换滑动变阻器的前提下，对电源电压适当调节，从而顺利解决了上述问题，他的做法是正确的。故答案为：（1）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（2）正确的。22．为了研究小灯泡电流与电压的关系，小叶选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压恒为4伏的电源以及其它相关器材连接了图甲电路，进行实验。（1）请在答卷上用笔画线将图甲电路连接完整。（2）实验过程中，小叶将滑动变阻器的滑片从B端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的各组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。由此可以得出结论为 灯的电阻是变化的 ，另外可知小灯泡的额定功率为 0.75 W。（3）由图可知该实验中小叶选择的滑动变阻器可能是 B 。A．滑动变阻器R1（20欧，3安）B．滑动变阻器R2（50欧，2安）C．滑动变阻器R3（2000欧，0.25安）【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程，电压表与灯并联，实物图如图所示：（2）实验过程中，小叶将滑动变阻器的滑片从B端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的各组数据，并正确画出曲线a，由图乙知，电流随电压的变化关系为一曲线，可以得出结论为灯的电阻是变化的；灯在额定电压2.5V时的电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（3）由图乙知，当灯的电压为0.5V时，通过的电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，这时变阻器连入电路的电阻：R滑=U−U1I1=4V−0.5V0.1A=35Ω＞20Ω，又因为0.3A＞0.25A，故选用滑动变阻器R2，故选B。故答案为：（1）图见解答；（2）灯的电阻是变化的；0.75；（3）B。四．计算题（共3小题）23．如图所示电路，电源电压保持不变，在甲图中，闭合开关S，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.1A；乙图中，闭合开关S，电压表示数为3V。求：（1）R1、R2的阻值分别为多大？（2）乙图中的电流表示数为多大？【解答】解：由图乙可知，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流，电压表测电源电压，已知此时电压表的示数为3V，即电源电压为U＝3V；（1）由图甲可知，开关S闭合后，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压，已知电压表示数为2.5V，即R1两端的电压为U1＝2.5V，由串联电路的电压特点可知R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝3V﹣2.5V＝0.5V，已知电流表的示数为0.1A，即电路中的电流为I＝0.1A，则R1的阻值为：R1=U1I=2.5V0.1A=25Ω；R2的阻值为：R2=U2I=0.5V0.1A=5Ω；（2）乙图中通过R1的电流为：I1=UR1=3V25Ω=0.12A，通过R2的电流为：I2=UR2=3V5Ω=0.6A，则干路的电流为：I′＝I1+I2＝0.12A+0.6A＝0.72A，即乙图中电流表的示数为0.72A。答：（1）R1的阻值为25Ω，R2的阻值为5Ω；（2）乙图中电流表示数为0.72A。24．某工厂要研发高分子轻型复合材料，要对该材料的承受撞击力大小进行测试。如图甲所示，在测试时将材料样品平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损（忽略碰撞中样品重力影响）。从重物开始下落到撞击样品的整个过程中，电流表的示数随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻RN随压力F变化的图像如图丙所示。电源电压U＝24V，重物重力G＝200N，电阻R0不变，求：（1）定值电阻R0；（2）此次撞击过程中，样品受到的最大撞击力。【解答】解：在重物撞击压力传感器前，压力传感器受到的压力最小且保持不变，因为忽略碰撞中样品重力，所以在重物撞击压力传感器的过程中，对压力传感器的压力逐渐增大到最大，然后逐渐减小直到等于重物自身的重力不变；（1）由图丙可知当压力等于重物重力200N时，压力传感器的电阻为70Ω，由图乙可知此时电路中的电流为0.3A，由I=UR可得，电路中的总电阻：R总1=UI1=24V0.3A=80Ω，串联电路的电阻特点可知，定值电阻R0的阻值：R0＝R总1﹣RN1＝80Ω﹣70Ω＝10Ω；（2）由图丙可知，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大；由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.2A，由I=UR可得，此时电路中的总电阻：R总小=UI大=24V1.2A=20Ω，此时压力传感器R的阻值：RN小＝R总小﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，由图丙可知，样品受到的最大撞击力为600N。答：（1）定值电阻R0的阻值为10Ω；（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N。25．滨江区江南大道改造提升工程已于2021年底完成，道路两侧都换上了新型的智能路灯。某款智能路灯工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强k（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如表所示。工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定：光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V，此时开关S2闭合，电路接通，路灯L正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V。请解决下列问题：（1）工作电路刚好接通时，请计算R1接入电路的阻值。（2）保持工作电路刚好接通的R1阻值不变，当光强为40cd时，控制电路中的电流多大？（3）为了节约能源，使路灯在光强为10cd时点亮，该如何调节R1的阻值？【解答】解：（1）当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V时开关S2与c点接触，电路接通，由表格数据可知，此时R2的阻值为10Ω，从图中可知控制电路中R1、R2串联，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I=U2R2=2V10Ω=0.2A，串联电路总电压等于各部分电压之和，则R1两端电压U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，则R1接入电路的阻值：R1=U1I=4V0.2A=20Ω；（2）保持R1接入电路的阻值不变，当光强为40cd时，由表格可知R2的阻值为5Ω，控制电路中的电流：I′=UR1+R2'=6V20Ω+5Ω=0.24A；（3）当光强为10cd时，由表格可知R2的阻值为20Ω，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I″=U2R2″=2V20Ω=0.1A，此时R1接入电路的阻值：R1′=U1I″=4V0.1A=40Ω，所以应将R1的阻值调为40Ω。答：（1）工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值20Ω；（2）保持工作电路刚好接通的R1阻值不变，当光强为40cd时，控制电路中的电流为0.24A；（3）为了节约能源，使路灯在光强为10cd时点亮，应将R1的阻值调为40Ω。 实验次数1234电阻/Ω5102025电流/A0.40.20.10.08光强k/cd510204080电阻R2/Ω40201052.5实验次数1234电阻/Ω5102025电流/A0.40.20.10.08光强k/cd510204080电阻R2/Ω40201052.5
第4章《电路探秘》单元练习一．选择题（共15小题）1．有A、B、C三个用丝线悬挂着的轻质小球相靠近，结果A与B相互排斥，B与C相互吸引，那么下列说法正确的是（ ）A．若A带正电，则C一定带正电 B．若A带负电，则C一定带正电 C．若B带正电，则A一定带正电，C一定带负电 D．A、B一定带同种电荷，C则可能不带电2．如图为小明在科技馆中接触静电金属球后的现象。下列泡沫小球间的相互作用模型能解释该现象的是（ ）A． B． C． D．3．根据欧姆定律公式I=UR，可变形得到R=UI．对此，下列说法中正确的是（ ）A．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 B．导体电阻的大小跟导体中的电流成正比 C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关4．如图是甲、乙两电阻的电流随电压变化的曲线，据图判断（ ）A．R甲＜R乙 B．R甲＝R乙 C．R甲＞R乙 D．无法确定5．如图所示为一种新型“水温感应龙头”，自带水流发电电源（当水流动时，发电机发电）。如水流温度低于40℃，感应开关S1闭合，只有绿灯照亮水流；如水温在40℃及以上，感应开关S2闭合，只有红灯照亮水流，以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是（ ）A． B． C． D．6．关于电流表（如图）的使用，下列叙述中错误的是（ ）A．电流表可以直接接在电源两极上 B．被测电流不要超过电流表的量程 C．将电流表串联在被测电路中 D．必须使电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出7．某同学使用电流表时，估计待测电路中的电流应选用0～0.6A的量程，但他误用0～3A的量程来测量。这样做的结果是（ ）A．指针摆动角度大，会损坏电流表 B．指针摆动角度小，会损坏电流表 C．指针摆动角度小，读数比较准确 D．指针摆动角度小，读数不够准确8．如图所示是一种风速测定装置。其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连。则风速变大时（ ）A．活塞上方气压变大，活塞向下移动 B．活塞上方气压变小，活塞向下移动 C．R1接入电路的电阻变大，风速表示数变大 D．R1接入电路的电阻变小，风速表示数变大9．一种多用智能锁可以设置密码、指纹和机械钥匙三种开锁程序。密码识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁；指纹识别成功时S2闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁。机械钥匙则直接开锁，与电路无关。下列电路设计符合要求的是（ ）A． B． C． D．10．小明想设计一种能发热并可调节温度高低的电热毯电路，其原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大，发热加快。下列电路图符合设计要求的是（ ）A． B． C． D．11．在项目化活动中，小金为医院设计了一个输液自动报警器，如图，内部有一可变电阻R，其阻值随输液管内液体质量减少而减小，输液管内液体减少到一定量时电铃发声报警。已知电源电压恒定，当闭合开关S、输液管内液体质量减少时（ ）A．通过电铃的电流变小 B．电压表示数变大 C．电阻R的功率一直变大 D．整个电路的电阻变小12．为清理学校池塘水面上的落叶、浮萍等垃圾，学校项目化小组设计了如图所示的“水上垃圾收集器”：将塑料瓶去掉底部，外壁装上若干泡沫柱，再在瓶口安装水泵。启动装置，装在瓶口的水泵将水从塑料瓶中往外泵出，同时瓶外的水会带动水面垃圾不断地从收集口流入瓶内。能源优化设计。为践行节能减排思想，小组同学为收集器设计了两种供电方式：阳光充足时，利用太阳能蓄电池为水泵供电；当蓄电池电量不足时，可利用外接电源驱动水泵工作，这两种方式均能单独供电。则下列电路设计符合要求的是（ ）A． B． C． D．13．某兴趣小组利用实验室仪器自制了简易测温仪，其原理如图所示，其中电源电压保持不变，电阻R0为定值电阻，R是热敏电阻，其阻值随温度的增大而减小，显示仪是由电流表或电压表改装而成。关于此测温仪，下列分析不合理的是（ ）A．R与R0是串联 B．显示仪是由电压表改装成的 C．当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大 D．将R0更换为阻值更大的定值电阻，测相同温度时显示仪示数会变小14．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω、1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻，移动滑片P，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表的示数始终无法达到1.5V，其原因可能是（ ）A．电源电压3V太低 B．控制的电压1.5V太高 C．滑动变阻器最大阻值太小 D．20Ω的阻值太小15．如图甲所示，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）A．R1的阻值是8Ω B．图中a点应标的电压值是5V C．电源电压是8V D．R0的阻值是2Ω二．填空题（共5小题）16．如图为旋转式变阻器的结构图，a、b、c为变阻器的三个接线柱，d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯光变亮，则应连接接线柱 （选填“a、b”、“b、c”或“a、c”）和灯泡 联后接入电路中。17．如图电路，A、B间有恒定电压。现闭合开关S，当滑动变阻器触片处于位置“1”时，电压表、电流表读数分别为U1、I1，当滑动变阻器触片处于位置“2”时，电压表、电流表读数分别为U2、I2，则A、B间所加的电压U＝ ，定值电阻R0＝ 。18．如图所示电路，电源电压不变，R0是定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表与电流表示数的比值 （选填“变大”或“变小”或“不变”），在移动过程中，电压表的最大值为5V，电流表的变化范围为0.1A﹣0.6A，则滑动变阻器R的最大阻值为 Ω。19．如图所示的电路，电阻R1＝R2＝4Ω，电源电压保持不变，当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.75A，此时电路是 联电路，电路的总电阻是 Ω；当S闭合、S1断开时，电路的总电阻是 Ω，电流表的示数是 A。20．如图所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端。他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U﹣I图像如图所示。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。可求得小灯泡正常发光时的阻值为 Ω。为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 Ω（保留一位小数）。三．实验探究题（共2小题）21．小张和同学们在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，各组所用的实验器材完全相同。器材有：学生电源（3V不变）、电流表、电压表、定值电阻四只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑动变阻器R1（10Ω 1A）、滑动变阻器R2（20Ω 1A）、开关、导线若干。小张将实验数据记录在表中，并在图丙坐标系中做出I﹣R图像。（1）分析表格数据，得出的实验结论 。（2）小张在原来的电路基础上将定值电阻换为50Ω的定值电阻进行实验时，不管怎样移动滑片，都不能使电压表的示数变为2V。小张在不更换滑动变阻器的前提下，对电源电压适当调节，从而顺利解决了上述问题，他的做法是 。22．为了研究小灯泡电流与电压的关系，小叶选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压恒为4伏的电源以及其它相关器材连接了图甲电路，进行实验。（1）请在答卷上用笔画线将图甲电路连接完整。（2）实验过程中，小叶将滑动变阻器的滑片从B端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的各组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。由此可以得出结论为 ，另外可知小灯泡的额定功率为 W。（3）由图可知该实验中小叶选择的滑动变阻器可能是 。A．滑动变阻器R1（20欧，3安）B．滑动变阻器R2（50欧，2安）C．滑动变阻器R3（2000欧，0.25安）四．计算题（共3小题）23．如图所示电路，电源电压保持不变，在甲图中，闭合开关S，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.1A；乙图中，闭合开关S，电压表示数为3V。求：（1）R1、R2的阻值分别为多大？（2）乙图中的电流表示数为多大？24．某工厂要研发高分子轻型复合材料，要对该材料的承受撞击力大小进行测试。如图甲所示，在测试时将材料样品平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损（忽略碰撞中样品重力影响）。从重物开始下落到撞击样品的整个过程中，电流表的示数随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻RN随压力F变化的图像如图丙所示。电源电压U＝24V，重物重力G＝200N，电阻R0不变，求：（1）定值电阻R0；（2）此次撞击过程中，样品受到的最大撞击力。25．滨江区江南大道改造提升工程已于2021年底完成，道路两侧都换上了新型的智能路灯。某款智能路灯工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强k（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如表所示。工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定：光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V，此时开关S2闭合，电路接通，路灯L正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V。请解决下列问题：（1）工作电路刚好接通时，请计算R1接入电路的阻值。（2）保持工作电路刚好接通的R1阻值不变，当光强为40cd时，控制电路中的电流多大？（3）为了节约能源，使路灯在光强为10cd时点亮，该如何调节R1的阻值？ 第4章《电路探秘》单元练习一．选择题（共15小题）1．有A、B、C三个用丝线悬挂着的轻质小球相靠近，结果A与B相互排斥，B与C相互吸引，那么下列说法正确的是（ ）A．若A带正电，则C一定带正电 B．若A带负电，则C一定带正电 C．若B带正电，则A一定带正电，C一定带负电 D．A、B一定带同种电荷，C则可能不带电【解答】解：A、若A带正电，则B带正电，C有可能带负电，也有可能不带电；故A错误；B、若A带负电，则B带负电，C有可能带正电，也有可能不带电；故B错误；C、若B带正电，则A一定带正电，C可能带负电或者不带电；故C错误；D、由于A、B相互排斥，所以A、B一定带同种电荷；B与C互相吸引，则B、C可能带异种电荷，也可能是B带电，而C不带电；故D正确。故选：D。2．如图为小明在科技馆中接触静电金属球后的现象。下列泡沫小球间的相互作用模型能解释该现象的是（ ）A． B． C． D．【解答】解：当人在触摸静电金属球时，人身体就会带上电荷，即人的头发上会带上电荷，且都是同种电荷，由于同种电荷相互排斥，故此时人的头发会飘起来；所以D选项的相互作用模型能够解释该现象。故选：D。3．根据欧姆定律公式I=UR，可变形得到R=UI．对此，下列说法中正确的是（ ）A．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 B．导体电阻的大小跟导体中的电流成正比 C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关【解答】解：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，与导体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，即电阻在数值上等于电压与电流的比值，故ABC错误、D正确。故选：D。4．如图是甲、乙两电阻的电流随电压变化的曲线，据图判断（ ）A．R甲＜R乙 B．R甲＝R乙 C．R甲＞R乙 D．无法确定【解答】解：由图象可知，两电阻两端的电压相等时，通过R甲的电流大于通过R乙的电流，即I甲＞I乙，由I=UR可知：R甲＜R乙。故选：A。5．如图所示为一种新型“水温感应龙头”，自带水流发电电源（当水流动时，发电机发电）。如水流温度低于40℃，感应开关S1闭合，只有绿灯照亮水流；如水温在40℃及以上，感应开关S2闭合，只有红灯照亮水流，以警示用水人。下列电路设计能实现该功能的是（ ）A． B． C． D．【解答】解：由题意可知，当水流温度低于40℃，感应开关S1闭合，只有绿灯照亮水流，说明感应开关S1只控制绿灯，因此感应开关S1与绿灯串联；当水温达40℃及以上，感应开关S2闭合，只有红灯照亮水流，说明感应开关S2只控制红灯，因此感应开关S2与红灯串联；因为绿灯和红灯工作时互不影响、独立工作，所以绿灯与红灯并联，故B正确。故选：B。6．关于电流表（如图）的使用，下列叙述中错误的是（ ）A．电流表可以直接接在电源两极上 B．被测电流不要超过电流表的量程 C．将电流表串联在被测电路中 D．必须使电流从“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出【解答】解：A、绝对不允许不经用电器把电流表直接接到电源的两极，否则会造成短路，故A错误；B、被测电流不能超过电流表的量程，否则会损坏电流表，故B正确；C、电流表应与被测用电器串联，故C正确；D、让电流从电流表的“+”接线柱流入，从“﹣”接线柱流出，否则电流表指针会反转，故D正确。故选：A。7．某同学使用电流表时，估计待测电路中的电流应选用0～0.6A的量程，但他误用0～3A的量程来测量。这样做的结果是（ ）A．指针摆动角度大，会损坏电流表 B．指针摆动角度小，会损坏电流表 C．指针摆动角度小，读数比较准确 D．指针摆动角度小，读数不够准确【解答】解：估计待测电路中的电流应选用0～0.6A的量程，但误用0～3A的量程来测量，则分度值变大了，读数就不太准确了，且指针摆动角度小。故选：D。8．如图所示是一种风速测定装置。其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连。则风速变大时（ ）A．活塞上方气压变大，活塞向下移动 B．活塞上方气压变小，活塞向下移动 C．R1接入电路的电阻变大，风速表示数变大 D．R1接入电路的电阻变小，风速表示数变大【解答】解：当风速变大时，活塞上方气压变小，活塞向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流变大，定值电阻两端电压变大，即电压表（风速表）示数变大。故选：D。9．一种多用智能锁可以设置密码、指纹和机械钥匙三种开锁程序。密码识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁；指纹识别成功时S2闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁。机械钥匙则直接开锁，与电路无关。下列电路设计符合要求的是（ ）A． B． C． D．【解答】解：根据题意可知，密码识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁；指纹识别成功时S2闭合，发声器S发出声音，电动机通电开锁；这说明密码识别、指纹识别互不影响，所以这两个开关是并联的；发声器S发出声音，电动机通电开锁，这说明发声器与电动机并联；所以该电路为：两个开关并联，电动机和发声器并联，然后两个并联部分再串联在电路中，故C正确。故选：C。10．小明想设计一种能发热并可调节温度高低的电热毯电路，其原理是：顺时针转动旋钮型变阻器触片，反映温度高低的“仪表”（电压表）示数变大，发热加快。下列电路图符合设计要求的是（ ）A． B． C． D．【解答】解：A、由图知，电热丝与变阻器串联，且变阻器的全部电阻连入电路中，电压表测电热丝两端的电压；顺时针转动旋钮型变阻器触片时，变阻器连入电路的电阻不变，总电阻不变，由欧姆定律可知电路中电流不变，由U＝IR可知电压表示数不变，故A不符合题意；B、由图知，电热丝与变阻器串联，电压表测电热丝两端的电压；顺时针转动旋钮型变阻器触片时，变阻器连入电路的电阻变大，由分压原理可知，变阻器分得的电压变大，根据串联电路电压的规律可知电热丝两端的电压变小，即电压表示数变小，故B不符合题意；C、图中电压表测电源电压，则顺时针转动旋钮型变阻器触片时，电压表示数保持不变，故C不符合题意；D、由图知，电热丝与变阻器串联，电压表测电热丝两端的电压；顺时针转动旋钮型变阻器触片时，变阻器连入电路的电阻变小，由分压原理可知，变阻器分得的电压变小，根据串联电路电压的规律可知电热丝两端的电压变大，即电压表示数变大；电热丝的阻值不变，但电热丝两端的电压变大，根据P=U2R可知，电热丝的电功率变大，即发热加快，故D符合题意。故选：D。11．在项目化活动中，小金为医院设计了一个输液自动报警器，如图，内部有一可变电阻R，其阻值随输液管内液体质量减少而减小，输液管内液体减少到一定量时电铃发声报警。已知电源电压恒定，当闭合开关S、输液管内液体质量减少时（ ）A．通过电铃的电流变小 B．电压表示数变大 C．电阻R的功率一直变大 D．整个电路的电阻变小【解答】解：由电路图可知，可变电阻与电铃串联，电压表测可变电阻两端的电压；ABD、由题知，可变电阻R的阻值随输液管内液体质量减少而减小，所以，当闭合开关S、输液管内液体质量减少时，可变电阻的阻值变小，由串联电路电阻的规律可知整个电路的总电阻变小，由I=UR知电路中的电流变大，则通过电铃的电流变大；可变电阻的阻值变小，由串联电路的分压规律可知可变电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小，故AB错误，D正确；C、可变电阻R消耗的电功率P＝I2R=(UR+R电铃)2×R=U2(R+R电铃)2R=U2(R−R电铃)2R+4R电铃，所以，当R＝R电铃时，电阻R的功率最大，则电阻R的功率不是一直变大，故C错误。故选：D。12．为清理学校池塘水面上的落叶、浮萍等垃圾，学校项目化小组设计了如图所示的“水上垃圾收集器”：将塑料瓶去掉底部，外壁装上若干泡沫柱，再在瓶口安装水泵。启动装置，装在瓶口的水泵将水从塑料瓶中往外泵出，同时瓶外的水会带动水面垃圾不断地从收集口流入瓶内。能源优化设计。为践行节能减排思想，小组同学为收集器设计了两种供电方式：阳光充足时，利用太阳能蓄电池为水泵供电；当蓄电池电量不足时，可利用外接电源驱动水泵工作，这两种方式均能单独供电。则下列电路设计符合要求的是（ ）A． B． C． D．【解答】解：根据题意可知，阳光充足时，利用太阳能蓄电池为水泵供电；当蓄电池电量不足时，可利用外接电源驱动水泵工作，这两种方式均能单独供电，这说明两个电源都能独立工作，是并联的，且每个电源都有各自独立的控制开关，两个电源并联后再与水泵串联，故B正确。故选：B。13．某兴趣小组利用实验室仪器自制了简易测温仪，其原理如图所示，其中电源电压保持不变，电阻R0为定值电阻，R是热敏电阻，其阻值随温度的增大而减小，显示仪是由电流表或电压表改装而成。关于此测温仪，下列分析不合理的是（ ）A．R与R0是串联 B．显示仪是由电压表改装成的 C．当被测温者体温较高时，显示仪的示数也会变大 D．将R0更换为阻值更大的定值电阻，测相同温度时显示仪示数会变小【解答】解：A、根据电路图可知，R与R0在同一条电流路径上，是串联，故A正确；B、因为显示仪与R0并联，根据电压表必须与待测电路并联知，显示仪是电压表，故B正确；C、被测温者温度越高，热敏电阻的阻值越小，电路总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中电流越大；根据U＝IR可知，定值电阻两端电压越大，电压表示数越大，故C正确；D、温度相同，说明热敏电阻的阻值不变，将R0更换为阻值更大的电阻，由串联电路分压特点可知，R0两端分得的电压变大，因此显示仪示数会变大，故D错误。故选：D。14．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω、1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻，移动滑片P，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表的示数始终无法达到1.5V，其原因可能是（ ）A．电源电压3V太低 B．控制的电压1.5V太高 C．滑动变阻器最大阻值太小 D．20Ω的阻值太小【解答】解：C、定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路电流关系可知，通过定值电阻和滑动变阻器的电流相等，即IR＝IP根据欧姆定律I=UR可得，URR=UPRP，即：RPR=UPUR；当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，是因为滑动变阻器的最大电阻为15Ω，电阻阻值20Ω＞15Ω，所以电压表的示数只会大于1.5V，故滑动变阻器的电阻太小，故C正确；A、如果电源电压小于3V，则电压表的示数也有可能达到1.5V，因此，也可能是电源电压3V太高了，故A错误。B、因为本实验中是电压表的示数始终大于1.5V，而不是小于1.5V，所以是控制的电压1.5V太低了，故B错误；C、20Ω太大，所以分压太多，才会造成电压表的示数始终大于1.5V，故D错误；故选：C。15．如图甲所示，电源电压保持不变，R0、R1均为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关，将滑动变阻器滑片由一端移到某一位置的过程中，两电压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示，则下列说法错误的是（ ）A．R1的阻值是8Ω B．图中a点应标的电压值是5V C．电源电压是8V D．R0的阻值是2Ω【解答】解：由电路图可知，闭合开关，定值电阻R0、R1与滑动变阻器R2串联接入电路，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测定值电阻R1与滑动变阻器两端的总电压，电流表测量电路电流；由乙图可知通过电路的最小电流为0.3A，此时UV2=5.4V，UV1=3V，因串联电路总电压等于各分电压之和，所以定值电阻R1两端的电压：U1=UV2−UV1=5.4V﹣3V＝2.4V，由欧姆定律可得，定值电阻R1的阻值：R1=U1I1=2.4V0.3A=8Ω，故A正确；因串联电路各处电流相等，则定值电阻R0的阻值可表示为：R0=U−UV2I1=U−5.4V0.3A−−−−−−①，由乙图可知当通过电路的电流为0.5A，UV2′＝a，UV1′＝1V，此时定值电阻R1两端的电压：U1′＝I2R1＝0.5A×8Ω＝4V，根据串联电路电压规律可知：UV2′=UV1′+U1′＝1V+4V＝5V，即a＝5V，故B正确；此时定值电阻R0的阻值可表示为：R0=U−UV2I1=U−5V0.5A−−−−−−②，联立①②可得：U＝6V，R0＝2Ω，故C错误，D正确。故选：C。二．填空题（共5小题）16．如图为旋转式变阻器的结构图，a、b、c为变阻器的三个接线柱，d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度，当顺时针旋转旋钮触片时，灯光变亮，则应连接接线柱 bc （选填“a、b”、“b、c”或“a、c”）和灯泡 串 联后接入电路中。【解答】解：顺时针旋转旋片时，灯泡变亮，原因是电流变大，电源电压不变，根据欧姆定律可知：电路中电阻变小，则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。故答案为：bc；串；17．如图电路，A、B间有恒定电压。现闭合开关S，当滑动变阻器触片处于位置“1”时，电压表、电流表读数分别为U1、I1，当滑动变阻器触片处于位置“2”时，电压表、电流表读数分别为U2、I2，则A、B间所加的电压U＝ I1U2−I2U1I1−I2 ，定值电阻R0＝ U2−U1I1−I2 。【解答】解：由图可知，闭合开关S时，滑动变阻器与定值电阻R0串联，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑动变阻器触片处于位置“1”时，电压表、电流表读数分别为U1、I1，根据欧姆定律可知，定值电阻R0两端的电压：U0＝I1R0，由串联电路电压特点可知，A、B间所加的电压：U＝U1+U0＝U1+I1R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，当滑动变阻器触片处于位置“2”时，电压表、电流表读数分别为U2、I2，根据欧姆定律可知，定值电阻R0两端的电压：U0′＝I2R0，由串联电路电压特点可知，A、B间所加的电压：U＝U2+U0′＝U2+I2R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，因A、B间的电压恒定，则联立①②可得：U=I1U2−I2U1I1−I2，R0=U2−U1I1−I2。故答案为：I1U2−I2U1I1−I2；U2−U1I1−I2。18．如图所示电路，电源电压不变，R0是定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端的过程中，电压表与电流表示数的比值 变大 （选填“变大”或“变小”或“不变”），在移动过程中，电压表的最大值为5V，电流表的变化范围为0.1A﹣0.6A，则滑动变阻器R的最大阻值为 50 Ω。【解答】解：由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，滑片P从a端移动到b端的过程中，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可得电压表与电流表示数的比值即滑动变阻器接入电路的阻值，所以电压表与电流表示数的比值变大；当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流最大，根据欧姆定律可得电源电压U＝IR0＝0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，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＝I′R0+UR＝0.1A×R0+5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，①②联立可得：R0＝10Ω，U＝6V；滑动变阻器的最大阻值：R=URI'=5V0.1A=50Ω。故答案为：变大；50。19．如图所示的电路，电阻R1＝R2＝4Ω，电源电压保持不变，当S、S1都闭合时，电流表的示数为0.75A，此时电路是 并 联电路，电路的总电阻是 2 Ω；当S闭合、S1断开时，电路的总电阻是 4 Ω，电流表的示数是 0.75 A。【解答】解：当开关都闭合时，两个电阻并联，此时电路的总电阻：1R=1R1+1R2，即1R=14Ω+14Ω，则 R＝2Ω；，当S闭合、S1断开时，为R1的基本电路；此时电路的总电阻：R′＝R1＝4Ω；并联电路各支路互不影响，电流表测通过R1的电流，故电流表的示数仍为0.75A。故答案为：并；2；4；0.75。20．如图所示，某同学在“测量小灯泡电功率”的实验中，误将电压表并联在滑动变阻器两端。他从滑片置于最右端时开始记录第一组数据，调节滑片测得多组数据，描绘出的U﹣I图像如图所示。已知小灯泡的额定电压为2.5V，电源电压为4.5V。可求得小灯泡正常发光时的阻值为 12.5 Ω。为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为 6.8 Ω（保留一位小数）。【解答】解：（1）电路图可知小灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器的电压，由于灯泡正常发光时小灯泡电压2.5V，根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：灯泡正常发光时，滑动变阻器电压为U滑＝U﹣UL额＝4.5V﹣2.5V＝2V，由图2可知：U滑＝2V时，I＝0.2A，所以小灯泡正常发光时的电阻为：RL=UL额I=2.5V0.2A=12.5Ω；（2）为使实验中小灯泡两端电压不超过3V，根据串联电路的总电压等于串联的各分电压之和可得：滑动变阻器分得最小电压U滑最小＝U﹣UL最大＝4.5V﹣3V＝1.5V，由图2可知：U滑＝1.5V时，I最大＝0.22A，根据欧姆定律得，其接入电路的最小阻值为：R滑最小=U滑最小I最大=1.5V0.22A≈6.8Ω；故答案为：12.5；6.8。三．实验探究题（共2小题）21．小张和同学们在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，各组所用的实验器材完全相同。器材有：学生电源（3V不变）、电流表、电压表、定值电阻四只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑动变阻器R1（10Ω 1A）、滑动变阻器R2（20Ω 1A）、开关、导线若干。小张将实验数据记录在表中，并在图丙坐标系中做出I﹣R图像。（1）分析表格数据，得出的实验结论 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。（2）小张在原来的电路基础上将定值电阻换为50Ω的定值电阻进行实验时，不管怎样移动滑片，都不能使电压表的示数变为2V。小张在不更换滑动变阻器的前提下，对电源电压适当调节，从而顺利解决了上述问题，他的做法是 正确的 。【解答】解：（1）分析表格数据，得出的实验结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（2）小张在不更换滑动变阻器的前提下，对电源电压适当调节，从而顺利解决了上述问题，他的做法是正确的。故答案为：（1）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（2）正确的。22．为了研究小灯泡电流与电压的关系，小叶选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压恒为4伏的电源以及其它相关器材连接了图甲电路，进行实验。（1）请在答卷上用笔画线将图甲电路连接完整。（2）实验过程中，小叶将滑动变阻器的滑片从B端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的各组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。由此可以得出结论为 灯的电阻是变化的 ，另外可知小灯泡的额定功率为 0.75 W。（3）由图可知该实验中小叶选择的滑动变阻器可能是 B 。A．滑动变阻器R1（20欧，3安）B．滑动变阻器R2（50欧，2安）C．滑动变阻器R3（2000欧，0.25安）【解答】解：（1）小灯泡的额定电压为2.5V，故电压表选用小量程，电压表与灯并联，实物图如图所示：（2）实验过程中，小叶将滑动变阻器的滑片从B端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的各组数据，并正确画出曲线a，由图乙知，电流随电压的变化关系为一曲线，可以得出结论为灯的电阻是变化的；灯在额定电压2.5V时的电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：P＝UI＝2.5V×0.3A＝0.75W；（3）由图乙知，当灯的电压为0.5V时，通过的电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，这时变阻器连入电路的电阻：R滑=U−U1I1=4V−0.5V0.1A=35Ω＞20Ω，又因为0.3A＞0.25A，故选用滑动变阻器R2，故选B。故答案为：（1）图见解答；（2）灯的电阻是变化的；0.75；（3）B。四．计算题（共3小题）23．如图所示电路，电源电压保持不变，在甲图中，闭合开关S，电压表示数为2.5V，电流表示数为0.1A；乙图中，闭合开关S，电压表示数为3V。求：（1）R1、R2的阻值分别为多大？（2）乙图中的电流表示数为多大？【解答】解：由图乙可知，该电路为R1和R2的并联电路，电流表测干路的电流，电压表测电源电压，已知此时电压表的示数为3V，即电源电压为U＝3V；（1）由图甲可知，开关S闭合后，该电路为R1和R2的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压，已知电压表示数为2.5V，即R1两端的电压为U1＝2.5V，由串联电路的电压特点可知R2两端的电压为：U2＝U﹣U1＝3V﹣2.5V＝0.5V，已知电流表的示数为0.1A，即电路中的电流为I＝0.1A，则R1的阻值为：R1=U1I=2.5V0.1A=25Ω；R2的阻值为：R2=U2I=0.5V0.1A=5Ω；（2）乙图中通过R1的电流为：I1=UR1=3V25Ω=0.12A，通过R2的电流为：I2=UR2=3V5Ω=0.6A，则干路的电流为：I′＝I1+I2＝0.12A+0.6A＝0.72A，即乙图中电流表的示数为0.72A。答：（1）R1的阻值为25Ω，R2的阻值为5Ω；（2）乙图中电流表示数为0.72A。24．某工厂要研发高分子轻型复合材料，要对该材料的承受撞击力大小进行测试。如图甲所示，在测试时将材料样品平放在压力传感器上，闭合开关S，由静止自由释放重物，经撞击后样品材料仍完好无损（忽略碰撞中样品重力影响）。从重物开始下落到撞击样品的整个过程中，电流表的示数随时间t变化的图像如图乙所示，压力传感器的电阻RN随压力F变化的图像如图丙所示。电源电压U＝24V，重物重力G＝200N，电阻R0不变，求：（1）定值电阻R0；（2）此次撞击过程中，样品受到的最大撞击力。【解答】解：在重物撞击压力传感器前，压力传感器受到的压力最小且保持不变，因为忽略碰撞中样品重力，所以在重物撞击压力传感器的过程中，对压力传感器的压力逐渐增大到最大，然后逐渐减小直到等于重物自身的重力不变；（1）由图丙可知当压力等于重物重力200N时，压力传感器的电阻为70Ω，由图乙可知此时电路中的电流为0.3A，由I=UR可得，电路中的总电阻：R总1=UI1=24V0.3A=80Ω，串联电路的电阻特点可知，定值电阻R0的阻值：R0＝R总1﹣RN1＝80Ω﹣70Ω＝10Ω；（2）由图丙可知，样品受到的撞击力最大时，压敏电阻的阻值最小，电路中的电流最大；由图乙可知，电路中的最大电流I大＝1.2A，由I=UR可得，此时电路中的总电阻：R总小=UI大=24V1.2A=20Ω，此时压力传感器R的阻值：RN小＝R总小﹣R0＝20Ω﹣10Ω＝10Ω，由图丙可知，样品受到的最大撞击力为600N。答：（1）定值电阻R0的阻值为10Ω；（2）在撞击过程中，样品受到的最大撞击力是600N。25．滨江区江南大道改造提升工程已于2021年底完成，道路两侧都换上了新型的智能路灯。某款智能路灯工作原理如图所示。控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻，R2阻值随光强k（国际单位坎德拉，符号：cd）变化的规律如表所示。工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定：光照足够强时，R2两端的电压很小，开关S2处于断开状态，路灯L关闭；当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V，此时开关S2闭合，电路接通，路灯L正常工作。已知，控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V。请解决下列问题：（1）工作电路刚好接通时，请计算R1接入电路的阻值。（2）保持工作电路刚好接通的R1阻值不变，当光强为40cd时，控制电路中的电流多大？（3）为了节约能源，使路灯在光强为10cd时点亮，该如何调节R1的阻值？【解答】解：（1）当光强降为20cd时，R2两端的电压刚好升至2V时开关S2与c点接触，电路接通，由表格数据可知，此时R2的阻值为10Ω，从图中可知控制电路中R1、R2串联，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I=U2R2=2V10Ω=0.2A，串联电路总电压等于各部分电压之和，则R1两端电压U1＝U﹣U2＝6V﹣2V＝4V，则R1接入电路的阻值：R1=U1I=4V0.2A=20Ω；（2）保持R1接入电路的阻值不变，当光强为40cd时，由表格可知R2的阻值为5Ω，控制电路中的电流：I′=UR1+R2'=6V20Ω+5Ω=0.24A；（3）当光强为10cd时，由表格可知R2的阻值为20Ω，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流：I″=U2R2″=2V20Ω=0.1A，此时R1接入电路的阻值：R1′=U1I″=4V0.1A=40Ω，所以应将R1的阻值调为40Ω。答：（1）工作电路刚好接通时，R1接入电路的阻值20Ω；（2）保持工作电路刚好接通的R1阻值不变，当光强为40cd时，控制电路中的电流为0.24A；（3）为了节约能源，使路灯在光强为10cd时点亮，应将R1的阻值调为40Ω。 实验次数1234电阻/Ω5102025电流/A0.40.20.10.08光强k/cd510204080电阻R2/Ω40201052.5实验次数1234电阻/Ω5102025电流/A0.40.20.10.08光强k/cd510204080电阻R2/Ω40201052.5
相关资料
更多
