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![江苏省无锡市锡山高级中学实验学校2022-2023学年九年级上学期11月月考物理试卷(含答案解析)第3页](http://img-preview.51jiaoxi.com/2/6/16329496/0-1730706073836/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
江苏省无锡市锡山高级中学实验学校2022-2023学年九年级上学期11月月考物理试卷(含答案解析)
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这是一份江苏省无锡市锡山高级中学实验学校2022-2023学年九年级上学期11月月考物理试卷(含答案解析),共30页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1.(2分)下列数据与事实相符合的是( )
A.人体安全的电压为不低于36V
B.实验室中一根导线的电阻是20Ω
C.正常工作的手电筒中通过小灯泡的电流约为200mA
D.手机正常工作时的输出电压为220V
2.(2分)如图,小明同学将一张细条状铝箔纸的两端分别压在干电池的正负极,发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析正确的是( )
A.实验时干电池的正极与另一个干电池的正极相连
B.该实验能说明短路带来的危害
C.用普通纸代替铝箔纸也能燃烧
D.实验中铝箔不能导电
3.(2分)关于电源和用电器,下列说法中正确的是( )
A.电源是利用电能的装置
B.电源是把其他形式能量转化为电能的装置
C.用电器是把电能转化为化学能的装置
D.充电电池只能做电源,不能做用电器
4.(2分)在用伏安法测电阻的实验中,刘文月同学在操作时,电表量程选择正确,但不慎将两表的位置接错,连成如图所示情况,那么当开关闭合后( )
A.电流表被损坏,电压表有示数
B.电流表示数几乎为零,电压表有示数
C.电流表和电源损坏,电压表示数为零
D.电流表和电压表都被损坏
5.(2分)对于欧姆定律的公式I=的理解,以下说法正确的是( )
A.导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻决定的
B.导体电阻越大,通过导体电流越小
C.由I=可知R=,可知导体电阻与电压成正比,与电流成反比
D.电压越大,电流越大
6.(2分)有一种代步工具电动平衡车,依靠电力驱动低碳环保。当电源开关S1闭合时指示灯亮起,平衡车处于待机状态,再当人站在平衡车上时开关S2自动闭合,电动机才能启动,开始运动;S1断开时,人站在平衡车上,电动机也不能启动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A.B.C.D.
7.(2分)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图所示的电路。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况应该是( )
A.电流表和电压表示数均变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表和电压表示数均变大
8.(2分)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A.灯L短路B.灯L断路C.电阻R断路D.电阻R短路
9.(2分)已知电源电压恒定,下列电路图中不能比较两电阻大小的为( )
A.B.C.D.
10.(2分)在探究“电流与电阻关系”的实验中,电源电压保持不变,每次实验中大小都发生改变的是( )
A.定值电阻两端的电压
B.滑动变阻器两端的电压
C.电压表与电流表示数的比值
D.定值电阻与滑动变阻器两端电压之比
11.(2分)如图甲所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关,将R2滑片从位置1移到位置2,根据两表示数作出的U﹣I图像如图乙中AB所示,其中A点的数据与滑片在位置1时对应。下列判断正确的是( )
A.电源电压为3V
B.滑片移动过程中,R2接入电路阻值变大
C.电阻R1的U﹣I图像一定与线段AB相交
D.滑片移动过程中电路的总功率先变大后变小
12.(2分)如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为100Ω,电源电压为6V.开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下( )
A.滑动变阻器滑片允许滑到最左端
B.滑动变阻器滑片移动过程中,电流表先达到最大量程
C.电压表最小示数是0.5V
D.电路中允许通过的最大电流是0.15A
二、填空题(本题共13小题,每空1分,共30分)
13.(4分)一串小彩灯,每个小彩灯规格为“4V 0.2A”,如图所示,在正常情况下,细金属丝由于表面氧化铜而与灯丝支架不导通,若加上200V以上电压时,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝导电支架导通。已知灯丝冷时电阻为2Ω,热时电阻为20Ω,将这一串小彩灯串联在220V电路中,在使彩灯正常发光情况下,应串联________个小彩灯,此时电路总电阻为________Ω.当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,细金属丝两端电压达到________V,故细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光,此时其它每个彩灯的电压会________(选填“大于”“小于”、“等于”)4V。
14.(3分)在如图的电路中,要使灯L1、灯L2串联,应闭合开关________;要使灯L1、灯L2并联,应闭合开关________;同时闭合所有开关,电路将________。
15.(2分)在“伏安法测电阻”实验中,测得导体两端的电压为2V时,导体中的电流为0.2A,该导体的电阻是________Ω;改变滑动变阻器滑片的位置,使导体两端的电压增加到4V,导体的电阻是________Ω。
16.(3分)将两个阻值比为1:2的定值电阻R1、R2,串联接在电压为6V的电路中,通过R2的电流是0.2A,则R1和R2两端的电压比为________,R2的电阻________Ω;若把它们并联接入同一电路,则通过R1和R2的电流比是________。
17.(3分)一只标有“10Ω 0.6A”的定值电阻和一只标有“30Ω 0.5A”的定值电阻,在保证所有电路元件安全的前提下,若将它们串联接入电路,则电路中允许通过的最大电流为 A,它们两端允许加的最大电压为________V;若将它们并联接入电路,则电路中干路电流的最大为________A。
18.(3分)如图所示,电源电压不变,R1和R2是两段长度相同、材料相同的电阻丝,R2=30Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表的示数是0.2A;若再闭合S1,电流表的示数是0.6A。开关都闭合时,通过R1和R2的电流之比为________,电阻丝________(选填“R1”或“R2”)的横截面积较大;当开关S,S1都闭合时,总电阻为________Ω。
19.(3分)如图所示,在用滑动变阻器改变电路中电流实验中,连接实物电路时,开关应________;闭合开关前滑动变阻器滑片P应移动到________(选填“A”或“B”)端。实验中,小明缓慢移动滑片P时,看到灯泡忽亮忽灭,这可能是________。
20.(2分)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示,多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。由图象可以得到电压表示数始终保持________V不变;若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,则通过它们的电流之比IA:IB=________。
21.(2分)在“怎样使两个灯泡都亮起来”的活动中,小明采用如图甲所示的方法连接,结果两个灯泡都亮了。这时两灯的连接方式是________。若电源电压为3V,灯泡的规格均为“3V 0.6A”,若通过它的电流随两端电压的变化关系如图乙所示,则每个灯的电阻是 Ω。
22.(2分)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,R2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。
23.(2分)如图所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲:U乙=4:1,则R1:R2=________;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,通过两电表的电流之比I甲:I乙=________。
24.(4分)如图a所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,电阻甲R甲=________Ω;如图b所示,当开关闭合,电路中电流为0.2A时,R甲和R乙两端的电压的之比是________;如图c所示,当开关闭合,电源电压为2V时,干路总电流为________A;在图c中,电压U从0增大到2.5V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差变化情况为________。
25.(3分)如图甲所示,是一种自动测量油箱内油量的装置,油量表由电流表改装而成,其指针能指示油箱内油的多少。当油箱加满50L油时,浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端;当油箱内油量减少到5L时,油量表会发出警告。油箱中油的体积V和滑动变阻器接入电路的电阻R的关系如图乙所示,电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为1000Ω。闭合开关S,当油箱加满油时电路中的电流为________A;当油箱内油量剩余一半时滑动变阻器R两端的电压为________V;当油量表刚发出警告时,滑动变阻器接入电路中的电阻是________。
三、解答题(本题共9小题。共40分,其中27、31题要写出必要的解题过程)
26.(2分)在图中填上适当的电表让S闭合时两灯都能正常发光。
27.(2分)如图是一个不完整的电路图,其中箭头所指的方向表示电路接通时的电流方向,请在图中的两个空缺的位置分别补画电池和电压表或电流表的符号,使之成为一个完整的电路。
28.(2分)根据题如图的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
29.(6分)小红同学设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理如图所示。电源电压保持不变。电压表量程为0~3V。R0是定值电阻,阻值为150Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图所示。闭合开关S后,当环境温度为20℃时,此时电压表的示数为1.5V求:
(1)通过R0的电流为多少?
(2)电源电压为多少?
(3)电压表两组电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
30.(5分)在探究串并联电路的特点的实验中。
(1)小刚连接的图一电路闭合开关后将出现________(“断路”、“短路”),只需拆除 (填导线字母)这一根导线,就能成为串联电路。
(2)其他同学想比较并联电路中L1和L2中的电流的大小关系,他们的方案是:连接了图二所示的电路,先只闭合S1测出L1中的电流I1,再只闭合S2测出L2中的电流I2,比较I1和I2的大小。请评估:他们的方案是________(选填“可行”或“不可行”)。
(3)①他们再次进行深入研究,操作如题(2)所述,进一步比较L1和L2的电阻大小。请评估:他们的方案是________(选填“可行”或“不可行”),请说出你的依据________。
31.(5分)如图甲所示是某实验小组设计的探究影响导体电阻大小因素的实验电路。表中给出了A、B、C、D四种导体的长度、横截面积以及材料种类。
(1)如图甲所示,分别将A和C两导体接入电路进行实验,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,说明导体的电阻与导体的________有关;
(2)通过对________两根导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系;
(3)若小明在做实验时,发现器材中电阻丝只有一根,其它器材足够,则不能探究电阻大小跟导体的________有关;
(4)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端,会发现两导体串联后的等效总电阻将变大,原因是两电阻串联后________变大;
(5)小组同学认为还可以利用如图乙所示电路比较电阻丝的电阻大小,将电阻丝a、b、c、d串联在电路中,用电压表分别测出它们两端的电压。电压表的示数越大,表示接入的电阻丝阻值越________。
32.(6分)小华探究“电流与电压”的关系,设计的实验电路图如图1所示,已知电源电压为3V,定值电阻R1的阻值为5Ω,完成下列题目:
(1)在记录数据时,小华由于粗心,忘记将第三组电压表示数填入表格,同学们可以帮忙算出这里的电压值应该为________V。
(2)接下来,小华利用上述电路原理图来探究“电流与电阻”关系,闭合开关后移动滑动变阻器使电压表的读数为2V,然后断开开关,将CD间的电阻R1从5Ω换成10Ω。再闭合开关,此时电压表的示数________(填“大于”、“小于”或“等于”)2V。接下来小华应将滑动变阻器的滑片向________端(填“A”或“B”)移动。
(3)小华在桌子上发现一个阻值未知的定值电阻,为了测量电阻阻值的大小,小华用这个未知的电阻换掉原电路中的R1,调节滑动变阻器,电路中电表的示数如图2所示,测电压表的示数为________V,电流表示数为________A,小华认为这样通过一组数据直接计算的定值电阻阻值不准确。为了使得结果更加准确,他接下来应该________。
33.(6分)小明用如图所示电路测量某电路元件盒中未知电阻Rx的阻值,已知未知电阻Rx的阻值不小于5Ω,电源由2节干电池组成,除了开关、导线外,可供使用的实验器材有:电压表(量程0﹣15V,0﹣3V),电流表(量程0﹣3A,0﹣0.6A),滑动变阻器R(20Ω,1A),阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2。
(1)此实验中,电压表的量程应选择________V,电流表的量程应选________A。
(2)实验中移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V,当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V。求电路元件盒中电源电压和未知电阻Rx的阻值。
34.(6分)如图甲所示是小明连接的测定小灯泡(正常发光时的电压为2.5V)电阻的实物图。
(1)电路中存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接线。
(2)电路连接正确后,闭合开关后发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是________。
A.更换小灯泡
B.检查开关是否闭合
C.移动滑动变阻器滑片
D.检查电压表是否断路
(3)正确操作后,移动滑动变阻器的滑片,直到小灯泡正常发光时为止,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的正常发光时的电阻为________Ω。
(4)小华设计了如图丙所示的电路图,也测出该小灯泡正常发光时的电阻,其中定值电阻的阻值R=25Ω,正确操作过程如下:
①只闭合开关S和________,调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I1= A。
②正确断开、闭合相应开关,并保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表的示数为I2。
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式为R=________(用符号和已知数值表示)。
编号
长度(m)
横截面积(mm2)
材料
A
0.6
0.4
镍铬合金
B
1.0
0.4
镍铬合金
C
0.6
0.6
镍铬合金
D
0.6
0.6
锰铜
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
U/V
0.5
1.0
2.0
参考答案
一、选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个正确)
1.C
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、人体安全的电压为不高于36V,故A错误;
B、实验室中一根导线的电阻很小,接近为零,故B错误;
C、正常工作的手电筒中通过小灯泡的电流约为0.2A=200mA,故C正确;
D、手机正常工作时的电压为3.7V,故D错误。
故选:C。
【点评】不同物理量的估测,有的需要生活经验、有的需要换算单位、有的需要简单计算,最后判断哪个选项符合实际。
2.B
【分析】容易导电的物体叫导体,各种金属都是导体;不容易导电的物体叫绝缘体;
电流通过导体时,都要产生热量,这种现象是电流的热效应;
导线直接将电源两极连接起来的电路叫电源短路,电源短路时,电流过大容易引起火灾。
【解答】解:
A、实验时,干电池需串联使用,即干电池的正极与另一个干电池的负极相连,故A错误;
B、实验中铝箔纸是导体,用它把电源正负极连接,发生了短路,造成电流过大,会产生过多的热量,能说明短路带来的危害,故B正确;
C、普通干燥的纸是绝缘体,所以此实验用普通纸代替铝箔纸不能燃烧,故C错误;
D、铝箔纸是导体,它相当于导线,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了利用身边器材能够做的物理实验以及分析实验中蕴含的物理知识,注重了物理和生活的联系,属于基础知识的考查,相对比较简单。
3.B
【分析】电源的作用是把其他形式的能量转化为电能;用电器消耗电能,把电能转化为其他形式的能量。据此进行判断。
【解答】解:A、电源是提供电能的装置,故A错误;
B、电源是把其他形式的能量转化为电能的装置,故B正确;
C、用电器是把电能转化为其他形式能量的装置,故C错误;
D、充电电池在充电时消耗电能,是用电器,在放电时把其他形式的能量转化为电能,是电源,故D错误。
故选:B。
【点评】此题考查了电路的组成,特别是对电源和用电器的理解,属基础题目。
4.B
【分析】电压表的电阻很大,因此电压表必须并联在电路中,否则会形成开路;而电流表的内阻很小,因此电流表与被测用电器串联,否则用电器会被短路。
【解答】解:由图可知,电压表串联在电路中,能测量电源电压,故有示数,故C错误;
因电压表的内阻很大相等于断路,
所以,由I=可知,此时电路中的电流为零,即电流表示数几乎为零,且电流表和电压表不会损坏,故AD错误,B正确。
故选:B。
【点评】本题考查了电压表和电流表的内阻特点对电路的影响,注意当电流表相当于导线,并联使用时会造成短路。
5.A
【分析】导体电阻由导体材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,应用欧姆定律分析答题。
【解答】解:A、由I=可知,导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻来决定的,故A正确;
B、在电压一定时,导体电阻越大,通过导体电流越小,故B错误;
C、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故C错误;
D、在电阻一定时,导体两端电压越大,通过导体电流越大,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查欧姆定律以及电阻的决定因素,要明确电阻、电流和电压各自的决定因素,才能准确理解欧姆定律。
6.
【分析】根据开关闭合后指示灯和电动机的工作情况分析电路的连接情况,再选择合适的电路图。
【解答】解:S1闭合时指示灯亮起,平衡车处于待机状态,即电动机不工作;当开关S2自动闭合,电动机才能启动。说明指示灯与电动机互不影响,即两者是并联的,开关S1在干路上,S2在电动机支路上,由各选项电路图知,A符合要求。
故选:A。
【点评】本题考查电路的设计,根据题意正确分析指示灯和电动机的连接方式以及开关的位置是关键。
7.C
【分析】分析电路的连接,由光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,根据电阻的串联判断电路的电阻变化,由欧姆定律确定电流的变化,和定值电阻的变化,根据串联电路电压的规律确定电压表示数的变化。
【解答】解:原电路中,光敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测光敏电阻的电压,电流表测电路中的电流,
因光阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大对光敏电阻的光照强度,光敏电阻变小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律,电路中电流即电流表示数变大,故选项A、B错误;
根据欧姆定律的变形公式U=IR,定值电阻的电压变大,由串联电路电压的规律,光敏电阻即电压表示数变小,故选项C正确,D错误。
故选:C。
【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律的运用,关键是明确光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。
8.A
【分析】(1)由图可知,灯L和电阻R串联,电压表测量电阻R两端电压,电流表测量电路电流;
(2)根据电压表和电流表示数变大分析电路中的故障所在。
【解答】解:A、如果灯L发生了短路,电流表示数变大,同时电压表相当于测量电源电压,故示数也变大,故A符合题意;
B、如果灯L发生了断路,电流表、电压表示数都变为零,故B不符合题意;
C、如果R出现断路,电流表示数变为零,电压表测量电源电压,有示数,示数变大,故C不符合题意;
D、如果R出现短路,电压表示数为0,电流表有示数,示数变大,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了电路故障的判断。本题先由电流表的示数变大得到是发生了短路,再由电压表示数的变化确定短路的位置。
9.A
【分析】(1)由电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流,电压表测电源两端的电压,根据欧姆定律可求电路的总电阻,但无法得出两电阻的关系;
(2)由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律比较两电阻的阻值关系;
(3)由电路图可知,开关S1、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流;开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流;根据欧姆定律和串联电路的特点求出两电阻的阻值关系;
(4)由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R1两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律比较两电阻的大小关系。
【解答】解:
A.由电路图可知,R1与R2并联,电流表测干路电流,电压表测电源两端的电压,
由I=的变形式R=可知,可求电路的总电阻,但无法比较两电阻的阻值大小,故A符合题意;
B.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,
因串联电路中各处的电流相等,所以由R=可知,电阻两端的电压较大的其阻值大,故B不符合题意;
C.由电路图可知,开关S1、S2闭合时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流I1,则R1=,
开关S1闭合、S2断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流I2,则电路的总电阻R=,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以R2=R﹣R1=﹣=,
比较和的大小,即可比较两电阻的大小,故C不符合题意;
D.由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测电源电压U,电压表V2测R1两端的电压U1,
由串联电路的电压特点可得,R2两端的电压U2=U﹣U1,
因串联电路中各处的电流相等,所以由R=可知,电阻两端的电压较大的其阻值大,故D不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了电阻大小的比较,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用等,是一道较为简单的应用题。
10.C
【分析】(1)电流与电压、电阻两个因素有关,研究电流与电阻关系时要保持电压不变;
(2)电源电压固定不变,串联电路总电压等于各用电器电压之和;
(3)同一段导体,其电压与电流之比等于电阻值。
【解答】解:首先要了解研究电流与电阻关系的做法:采用如图所示的电路,读出电压表和电流表示数,多次更换定值电阻Rx,每次更换后先调节滑动变阻器R′的滑片,使电压表示数与原来相同,再读出电流表的示数,最后通过多次实验的数据总结电流与电阻的关系。
A.本实验要控制定值电阻两端电压不变,故A不符合题意;
B.电源总电压不变,控制定值电阻两端电压也不变,根据U′=U总﹣Ux可知,滑动变阻器两端电压也不变,故B不符合题意;
C.根据R=可知,电压表与电流表示数比值等于定值电阻Rx阻值,每次实验要更换不同阻值的定值电阻,所以Rx不是定值,故C符合题意;
D.定值电阻和滑动变阻器两端电压都不变,故二者比值也不变,故D不符合题意。
故选:C。
【点评】探究电流与电压、电阻的关系是一个命题热点实验,要结合电学基础知识点,弄清实验探究的各个要素。
11.C
【分析】由图甲可知,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端电压,根据欧姆定律及串联电路电流电压规律结合图乙图像可知电源电压、定值电阻的大小,根据公式P=UI可知电路电功率的变化情况。
【解答】解:A、由图甲可知,R1与R2串联,电压表测变阻器R2两端电压,由公式,以及串联电路电流电压规律:I=I1=I2,U=U1+U2可得:
当滑片在A处时,U=U1+U2=0.1A•R1+2V……①
当滑片在B处时,U=U1′+U2′=0.3A•R1+1V……②
由①②得:U=2.5V,R1=5Ω,故A错误;
B、由图乙可知,从A到B位置,电流逐渐变大,在电源电压一定时,由公式可知,R2接入电路的阻值变小,故B错误;
C、当R1=R2=5Ω时,I1=I2=I=,U1=I1R1=0.25A×5Ω=1.25V,U2=I2R2=0.25A×5Ω=1.25V
所以电阻R1的U﹣I图像与线段AB将相交于点(1.25 0.25),故C正确;
D、由图乙可知,从A到B位置,电路中的电流变大,在电源电压不变时,由公式P=UI可知,电路消耗的电功率变大,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查学生分析动态电路的能力,以及欧姆定律在串联电路中的应用,难度较大。
12.D
【分析】本题根据欧姆定律计算,综合考虑电流表和电压表的安全问题。依次分析,逐个排除。
【解答】解:A、当滑片滑到最左端时,电源电压全部提供给R1,其电压为6V,超过电压表量程。
B、电路中电压表示数越大,电流表示数也越大,当电压表为3V时,为了安全,不能再大了,此时电流才是=0.15A,所以电压表先达到最大量程。
C、当滑片在最右端时,电压表示数最小,电路的总电阻为R=R1+R2=20Ω+100Ω=120Ω,电路中的电流为I===0.05A,此时电压表的示数为U1=IR1=0.05A×20Ω=1V。
D、由于电压表最大示数为3V,此时电路中电流最大为0.15A。
故选:D。
【点评】本题要综合考虑电流表和电压表的安全使用问题,既不要超过电流表量程,也不要超过电压表量程。
二、填空题(本题共13小题,每空1分,共30分)
13.55;1100;220;大于
【分析】知道一个小彩灯正常发光时的电压,串联在220V的电源上,根据串联电路电压的特点,可求得所接灯的个数;此时的总电阻为nR(热电阻);
当灯丝烧断时,烧断灯丝处电压到达电源电压220V氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通。
【解答】解:
(1)由题知,一个小彩灯正常发光时的电压为4V,这一串小彩灯串联在220V电路中,
根据串联电路电压的特点,则串联小彩灯的个数n==55;
在使彩灯正常发光情况下,电路总电阻为R总=nR=55×20Ω=1100Ω;
(2)当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,发生断路的地方的电压接近电源电压220V,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光;
原来55只灯泡分担220V的电压,每个灯泡恰好正常发光,灯泡两端的电压为4V;现在少了一个灯泡,变成54个灯泡分担220V的电压,所以每只灯泡两端的电压大于灯泡的额定电压4V。
故答案为:55;1100;220;大于。
【点评】确定何时用热电阻、何时用冷电阻,知道串联电路中发生断路的地方两端电压为电源电压是本题关键。注意此题中每只灯泡两端的电压都等于灯泡的额定电压,有时并不恰好相等。
14.S2;S1、S3;短路
【分析】根据串联和并联的特点分析,把几个用电器首尾相接,连入电路就是串联;把几个用电器首首相接,尾尾相接,再连入电路,就是并联;
电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路,该电路绝对不允许。
【解答】解:(1)要使灯泡L1、L2串联,则应将两只灯泡首尾相连接到电源两端,则由图可知只能闭合S2,断开S1、S3;
(2)要使灯泡L1、L2并联,则应让电流分别流入两只灯泡,再汇合在同一导线中流回电源负极,则需闭合S1、S3,断开S2;
(3)若所有开关都闭合,电流将不经任何一只灯泡,直接从电源正极回到负极,会出现电源短路。
故答案为:S2;S1、S3;短路。
【点评】本题考查了并联、串联的连接和开关的状态对电灯的连接方式的影响。同时要注意理解电路的三种状态。
15.10;10
【分析】(1)知道导体两端的电压和通过的电流,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。
【解答】解:由I=可得,该导体的电阻:
R===10Ω,
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,改变滑动变阻器滑片的位置,使导体两端的电压增加到4V,导体的电阻仍为10Ω不变。
故答案为:10;10。
【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关。
16.
【分析】(1)根据串联电路电流规律和欧姆定律的应用可求出R1和R2两端的电压比,进一步求出R2两端电压,再利用欧姆定律的应用求出R2的电阻;
(2)根据并联电路电压特点和欧姆定律的应用可求出通过R1和R2的电流之比。
【解答】解:(1)因为串联电路中处处电流相等,所以由I=可得,R1和R2两端的电压之比:===;
又因为电源电压为6V,所以R2两端电压:U2=×6V=4V,
由I=可得,R2的电阻:R2===20Ω;
(2)因为并联电路两端电压相等,所以===。
故答案为:(1)1:2;(2)20;(3)2:1。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道基础题,解题时注意比值法的应用。
17.
【分析】(1)若将它们串联接入电路,根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为两者允许通过电流中较小的,根据电阻的串联和欧姆定律求出两端允许加的最大电压;
(2)根据欧姆定律求出两电阻两端允许所加的最大电压,两者并联时电路两端的最大电压为两者较小的,根据欧姆定律得出通过两电阻的电流,根据并联电路的电流特点求出干路的最大电流。
【解答】解:(1)若将它们串联接入电路,因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中允许通过的最大电流I=0.5A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,电路两端允许加的电压最大,
所以,由I=可得,两端允许加的最大电压:
U总最大=I(R1+R2)=0.5A×(10Ω+30Ω)=20V;
(2)它们两端允许所加的最大电压分别为:
U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V,U2=I2R2=0.5A×30Ω=15V,
若将它们并联接入电路,因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以两者并联时,电路中的最大电压U′=U1=6V,
此时通过“10Ω 0.6A”的定值电阻的电流为0.6A,
通过标有“30Ω 0.5A”的定值电阻的电流I2′===0.2A时,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以干路最大电流:I总最大=I1+I2′=0.6A+0.2A=0.8A。
故答案为:0.5;20;0.8。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,明白滑动变阻器铭牌参数的含义是关键。
18.
【分析】(1)由图知,闭合开关S,断开开关S1时,电流为R1的简单电路,电流表测通过它的电流,再闭合S1,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路特点和欧姆定律计算通过两电阻的电流比;
(2)影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积和温度,据此分析判断;
(3)根据并联电路的电阻特点计算当开关S,S1都闭合时电路的总电阻。
【解答】解:(1)由图知,闭合开关S,断开开关S1时,电流为R1的简单电路,所以通过R1的电流I1=0.2A,
再闭合S1,两电阻并联,电流表测干路电流,即I=0.6A,
因为并联电路各支路间互不影响,所以通过R1的电流不变,
由并联电路中电流规律可得,通过R2的电流I2=I﹣I1=0.6A﹣0.2A=0.4A,
通过R1和R2的电流之比I1:I2=0.2A:0.4A=1:2;
由并联电路电压特点知U1=U2,由欧姆定律有:I1R1=I2R2,
即:0.2A×R1=0.4A×30Ω,
解得:R1=60Ω,
(2)电阻丝R1和R2的材料相同,长度也相同,R2的阻值小于R1的阻值,则R2的横截面积较大;
(3)当开关S,S1都闭合时,两电阻并联的总电阻:
R===20Ω。
故答案为:1:2;R2;20。
【点评】本题考查了并联电路特点和欧姆定律公式的应用,还考查电阻影响因素的认识和理解,难度适中。
19.
【分析】连接电路时,开关应该断开,滑动变阻器阻值应调至最大;根据灯泡的发光情况分析电路故障的原因。
【解答】解:连接实物电路时,为了保护电路,开关应断开;闭合开关前滑动变阻器滑片P应移动到阻值最大的B端;
缓慢移动滑片P时,看到灯忽然亮又忽然不亮,这说明电路中的电流是时断时续的,可能是滑片处接触不良。
故答案为:断开;B;滑片处接触不良。
【点评】本题考查了电路故障的分析、连接实物图时的注意事项,难度不大。
20.
【分析】(1)根据图象求出电流与电阻之积回答;
(2)根据串联电路各处的电流相等。
【解答】解:
(1)探究“电流与电阻的关系”实验,要控制电阻的电压不变,由图可知,电流与电阻之积为:
U=IR=0.5A×5Ω=﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω=2.5V,故电压表示数始终保持2.5V不变;
(2)若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,根据串联电路各处的电流相等,则通过它们的电流之比IA:IB=1:1。
故答案为:2.5;1:1。
【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和控制变量法的运用,为基础题。
21.
【分析】(1)串联电流中电流只有一条路径,并联电路中电流有两条或多条路径,根据电流路径确定电路的连接方式;
(2)根据串联电路的分压规律判定每个灯泡两端的电压的大小,根据图乙得出通过灯泡电流的大小,根据R=求出灯泡的电阻。
【解答】解:(1)如图所示的方法连接,电流只有一条路径,故两灯的连接方式是串联;
(2)若电源电压为3V,灯泡的规格相同,两个灯泡串联在电路中,根据串联电路的分压规律可知,每个灯泡分担的电压为U=1.5V,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5A,灯泡的电阻为:R===3Ω。
故答案为:串联;3。
【点评】本题考查了串、并联的辨别和串联电路分压规律和欧姆定律的应用,要注意灯泡的电阻是变化的。
22.
【分析】首先根据电路图分析电路的连接方式,然后结合欧姆定律和滑动变阻器接入电路电阻的变化分析电压表和电流表随压力增大其示数如何变化,示数增大的电表可改装为压力计。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,电流表测电路电流,当A板上压力增大时,滑动变阻器滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分压变大,电压表示数变大,电路总电阻变大,电路电流变小,电流表示数变小,因此为使压力增大时,压力计的示数增大,应把电压表改装为压力计。
故答案为:增大;电压。
【点评】本题考查运用欧姆定律结合滑动变阻器的使用有效解决生活中出现的实际问题,属于常考题型。
23.
【分析】(1)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端电压,根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
(2)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比,根据并联电路的电流特点求出干路电流之比。
【解答】解:(1)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则两电阻两端的电压之比为
===;
因串联电路中各处的电流相等,所以,通过电阻R1、R2的电流之比I1:I2=1:1,
由I=可得,两电阻的阻值之比:
===;
(2)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,则两支路的电流之比
===;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,两电流表的示数之比
===。
故答案为:(1)3:1;(2)3:4。
【点评】本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,关键是开关闭合与断开、不同电表时电路串并联的辨别以及电表所测电路元件的判断。
24.
【分析】(1)由图象读出通过甲电阻某一电流时两端的电压,由欧姆定律计算甲的电阻大小;
(2)图b中两电阻串联,根据串联电路特点分析计算R甲和R乙两端的电压的之比;
(3)图c中两电阻并联,由并联电路电压规律结合图象读出通过它们的电流,由并联电路的电流规律可得干路电流;
根据并联电路电压规律结合图象分析通过两电阻的电流之差的变化。
【解答】解:(1)由图象知,甲电阻两端的电压U甲=1V时,通过的电流I甲=0.2A,
由欧姆定律可得,R甲===5Ω;
(2)由图b知,两电阻串联,
由串联电路的电流规律知,电路中电流为0.2A时,通过甲和乙的电流都为0.2A,
由图象知,此时乙电阻两端电压U乙=2V,
所以U甲:U乙=1V:2V=1:2;
(3)由图c知,两电阻并联,
由并联电路的电压规律知,电源电压为2V时,甲和乙两端电压都为2V,
由图象知,此时I甲′=0.4A,I乙′=0.2A,
由并联电路的电流规律可得,干路的总电流:
I=I甲′+I乙′=0.4A+0.2A=0.6A;
由图象知,电压U从0增大到2.5V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小。
故答案为:5;1:2;0.6;变大后变小。
【点评】本题考查串联和并联电路特点以及欧姆定律的应用,能从图象中获取有用信息是关键。
25.
【分析】由图甲可知:闭合开关,定值电阻R0和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;
(1)由题意可知,当油箱加满油时,滑片恰好移至变阻器的最下端,接入电路中的电阻为零,根据欧姆定律求出电路中的电流;
(2)由图乙可知R与V的关系为一次函数,设出表达式,把V=0、R=1000和V=50、R=0代入得出表达式;当油量表刚报警时,油箱油量减少到5L,利用表达式求出此时滑动变阻器R接入电路的阻值;
(3)利用表达式求出油箱内油量剩余一半时R的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出变阻器R两端的电压。
【解答】解:由图甲可知:闭合开关,定值电阻R0和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流;
由题意可知,当油箱加满油时,浮标通过杠杆使滑片恰好移至变阻器的最下端,则变阻器接入电路的电阻等于零,
根据欧姆定律可得此时电路中的电流:I===0.006A;
由图乙可知R与V的关系为一次函数,设为R=kV+b,把V=0L、R=1000Ω和V=50L,R=0Ω代入可得:
1000Ω=k×0L+b,0Ω=k×50L+b,
解得:k=﹣20Ω/L,b=1000Ω,
即:R=﹣20Ω/L×V+1000Ω;
当油量表刚报警时,油箱油量减少到5L,此时R的阻值:R1=﹣20Ω/L×5L+1000Ω=900Ω;
当油箱内油量剩余一半(即V=25L)时R的阻值:R2=﹣20Ω/L×25L+1000Ω=500Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流:I2===0.004A;
变阻器R两端的电压:U2=I2R2=0.004A×500Ω=2V。
故答案为:0.006;2;900Ω。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,从图象中得出R与V的关系式是解题的关键。
三、解答题(本题共9小题。共40分,其中27、31题要写出必要的解题过程)
26.
【分析】在电路连接时,电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,据此判断图中电表。
【解答】解:在电路连接时,电流表与灯泡串联,电压表与灯泡并联,故电表如图所示:
故答案为:如图所示。
【点评】本题考查了电流表的使用,电流表和电压表的连接方式。
27.
【分析】要使灯泡发光,则必须有电源;电流表与被测电路串联,在电路中相当于导线;电压表与被测电路并联,在电路中相当于断路。
【解答】解:由题知,图中的两个空缺的位置分别补画电池和电压表或电流表的符号,使之成为一个完整的电路,而一个完整的电路中一定要有电源;
若电源在右侧圆圈,根据电流的方向,可知其下端为正极、上端为负极,因左侧圆圈与左边的灯泡串联,则应为电流表,如图所示:
若电源在左侧圆圈,根据电流的方向,可知其上端为正极、下端为负极,因右侧圆圈与右边的灯泡并联,则应为电压表,如图所示:
【点评】本题考查了电流表和电压表的正确使用,注意本题有2种可能,在确定电源正负极时要考虑电流的方向。
28.
【分析】根据实物图分析电路的连接情况,再画出对应的电路图。
【解答】解:由实物图知,两灯并联,开关S在干路上,S1在灯泡L1的支路上,电流表在灯泡L2的支路上,电路图如图所示:
。
【点评】本题考查根据实物图画电路图,正确分析电路的连接方式以及开关、电流表的位置是关键。
29.
【分析】由电路图可知,定值电阻R0与热敏电阻R1串联,电压表测R0两端的电压;
(1)根据欧姆定律求出通过R1的电流;
(2)根据图(b)读出当环境温度为20℃时对应的R1的阻值,根据串联电路电流、电阻规律和欧姆定律求出电源电压;
(3)由图(b)可知,温度升高时,R1的阻值减小,根据串联电路的分压特点可知电压表的示数变大,当电压表的示数最大时电路所测的环境温度最高,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电路中的电流,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,利用欧姆定律求出R1的阻值,然后对照图(b)得出电路所允许的最高环境温度。
【解答】解:由电路图可知,定值电阻R0与热敏电阻R1串联,电压表测R0两端的电压;
(1)由图(b)可知,电压表的示数为1.5V,在串联电路中,各处的电流是相同的,通过R1的电流与通过R0的电流相同,则:I1=I0===0.01A;
(2)当环境温度为20℃时,热敏电阻R1=250Ω,因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以环境温度为20℃时,电路的总电阻:R=R1+R0=250Ω+150Ω=400Ω,
因串联电路中各处的电流相等,所以由I=可得,电源电压:U=I0R=0.01A×400Ω=4V;
(3)由题意可知,电压表示数允许的最大值为3V,此时电路能够测量的温度最高,
因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流为:I′===0.02A,
因串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以,此时R1两端的电压:U1′=U﹣U0′=4V﹣3V=1V,
此时热敏电阻的阻值:R1′===50Ω,
由图(b)可知,热敏电阻的阻值为50Ω时对应温度为100℃,即此电路所允许的最高环境温度为100℃。
答:(1)通过R0的电流为0.01A;
(2)电源电压为4V;
(3)此电路所允许的最高环境温度是多100℃。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的灵活运用,根据图象读出电阻和温度对应的值是解题的关键。
30.
【分析】(1)连接电路时,开关要断开;串联电路中,电流只有一条路径;
(2)连接电流表时要注意电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;
(3)电流表串联在电路中,电源电压一定,灯泡电阻越大,电路电流越小;灯泡电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断灯泡电阻大小。
【解答】解:(1)根据实物图可知,闭合开关后,电源的两端被导线相连,电源短路;要使该电路为串联电路,则电流的路径只有一条,要先后经过两个灯泡,所以需要拆掉导线c;
(2)当只闭合S2测出L2中的电流I2时,电流从负接线柱流入了,即两次电流表正负接线柱相反,故他们的方案不可行;
(3)判断灯泡电阻大小,可以通过电流表示数大小来判断,因为无法比较I1和I2的大小,所以也无法比较,L1和L2的电阻大小,理由同第(2)题。
故答案为:(1)短路;c;(2)不可行;(3)不可行;电流表正负接线柱相反。
【点评】本题探究串并联电路的特点的实验,考查注意事项、电路连接、电流表的使用,难度不大。
31.
【分析】(1)(2)(3)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度、横截面积和温度,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变;
(4)串联电路的电阻关系:R串=R1+R2;
(5)根据并联电路的分压作用通过电压表判断电阻的大小。
【解答】解:(1)选取A、C导体进行实验时,导体的材料、长度相同,横截面积不同,发现接入C导体时,电流表的示数比接入A导体时更大,故说明导体的电阻与导体的横截面积有关;
(2)探究电阻的大小与长度的关系,运用控制变量法,要控制导体的材料和横截面积一定,故选取A、B导体进行实验;
(3)若电阻丝只有一根,导体的材料不能改变,所以不能探究电阻大小跟导体的材料的关系;
(4)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端,两导体串联后的电阻值等于AB两导体的电阻之和,即电阻变大,相当于增大了导体的长度;
(5)将电阻丝a、b、c、d串联在电路中,各处的电流相等;根据U=IR知,电流一定,电压表的示数越大,表示接入的电阻丝阻值越大。
故答案为:(1)横截面积;(2)A、B;(3)材料;(4)长度;(5)大。
【点评】本题通过探究影响电阻大小的因素考查了控制变量法的思想的应用,电阻大小的变化是通过电流表的示数变化体现的,这里采用了转换法的思想。
32.
【分析】(1)根据表格中数据由欧姆定律分析;
(2)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
(3)因电源电压为3V,故图中电压表选用小量程,由分度值读数;由图3知,电流表选用小量程,由分度值读出电流大小,由欧姆定律求定值电阻的阻值;为了使得结果更加准确,应该多次测量取平均值。
【解答】解:(1)研究电流与电压关系实验中,要控制电阻的电压不变,由欧姆定律I=,定值电阻:
R1===5Ω,故第3次实验的电压值为:U3=I3R3=I3R1=0.3A×5Ω=1.5V;
(2)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,电压表示数大于2V;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V;
(3)电路中电表的示数如图2所示,图中电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.5A,由欧姆定律,此定值电阻的阻值为:
R2===4Ω,通过一组数据直接计算的定值电阻阻值不准确;
为了使得结果更加准确,他接下来应该:移动变阻器的滑片,改变定值电阻的电压和电流多次测量取平均值。
故答案为:(1)1.5;(2)大于;B;(3)2;0.5;移动变阻器的滑片,改变定值电阻的电压和电流,多次测量取平均值。
【点评】本题探究“电流与电压、电阻”的关系,考查数据分析、控制变量法、操作过程、电表读数、电阻计算及减小误差的方法,难度大。
33.
【分析】(1)根据电源电压确定电压表的量程;当滑动变阻器接入电路的阻值为零时,电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电路中的最大电流,据此判断电流表的量程;
(2)以电源电压为等价列出关系式,然后联立关系式即可求出电源电压和未知电阻的阻值。
【解答】解:(1)因为电源由两节干电池组成,所以电源电压为3V,电压表的量程为0~3V;
当滑动变阻器的电阻为零时,电路中的电阻最小,此时电流最大,
最大电流为:
Imax===0.6A;因此电流表的量程为0~0.6A;
(2)当电流表的示数是0.14A时,电压表的示数是2.1V时;则U=0.14A×Rx+2.1V﹣﹣﹣﹣﹣①
当电流表的示数是0.2A时,电压表的示数是1.8V时,则U=0.2A×Rx+1.8V﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②可得,Rx=5Ω,U=2.8V。
故答案为:(1)0~3;0~0.6 (2)电路元件盒中电源电压为2.8V、未知电阻Rx的阻值为5Ω。
【点评】本题的考查了电表的选择、没有电压表或电压表测电阻的方法:根据并联电路各支路两端的电压相等这一特点设计实验,着重体现了等效替代法在实验中的具体应用;以及电流表、电压表量程的选择,以及以电源电压为等价列关系式,联立关系式求解电源电压和被测电阻,这些都是电学实验中的重点。
34.
【分析】(1)电压表应并联在灯泡两端,故灯泡和电流表相连的导线错误,应将电压表的“﹣”接线柱和灯泡的右边接线柱相连;
(2)电路连接正确后,闭合开关后发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,观察灯泡是否发光;
(3)电流表选用小量程,分度值为0.02A,据此得出示数,根据欧姆定律可知小灯泡的正常发光时的电阻;
(4)由电路图可知,电路中无电压表,只有电流表;要测2.5V的小灯泡L的额定功率,可根据并联电路各支路两端的电压相等进行设计电路;即调节滑动变阻器接入电路的电阻,使R与电流表示数的乘积为2.5V,再用电流表测出干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过灯泡的电流,最后利用欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻的表达式。
【解答】解:(1)电压表应并联在灯泡两端,故灯泡和电流表相连的导线错误,应将电压表的“﹣”接线柱和灯泡的右边接线柱相连,如图;
(2)电路连接正确后,闭合开关后发现小灯泡不亮,但电流表有示数,接下来应进行的操作是移动滑动变阻器滑片,观察灯泡是否发光,故选C;
(3)电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,根据欧姆定律可知小灯泡的正常发光时的电阻RL==≈8.3Ω;
(4)由实验电路图可知主要测量步骤:
①闭合开关S和S2,断开S1,调节滑动变阻器使R,使电流表示数I1===0.1A;
②闭合开关S和S1,断开开关S2,保持滑动变阻器的阻值不变,读出此时电流表的示数为I2;
③通过灯泡的电流IL=I2﹣I1,则小灯泡正常发光时的电阻的表达式为R==。
故答案为:(1)如图;(2)C;(3)8.3;(4)①S2;0.1;③。
【点评】本题为测定小灯泡电阻的实验,考查电路连接、现象分析、电阻计算和实验步骤等知识。
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