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2025年上海中考物理二轮复习专题7: 欧姆定律 练习 (含答案+解析)
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这是一份2025年上海中考物理二轮复习专题7: 欧姆定律 练习 (含答案+解析),共29页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1.对于欧姆定律公式I=UR的理解,下列说法中正确的是( )
A. 对某一导体来说,导体的电阻与其两端电压成正比
B. 对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
C. 导体的电阻与通过该导体的电流有关
D. 导体的电阻与该导体两端的电压有关
2.一个电阻是R的导体,把它对折后接入电路,其电阻是( )
A. RB. 2RC. R2D. R4
3.电工师傅在修理电器时,急需一只8Ω的电阻,但手边只有阻值为20Ω、5Ω、10Ω和40Ω的电阻各一只,下列做法能帮他解决问题的是( )
A. 将20Ω和5Ω的电阻串联B. 将20Ω和10Ω的电阻串联
C. 将5Ω和40Ω的电阻并联D. 将10Ω和40Ω的电阻并联
4.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 该导体的电阻随电压的增大而减小
C. 当导体两端的电压为0时,电流为0
D. 当导体两端的电压为2 V时,电流为0.6A
5.如图甲、乙所示,分别是探究“电流与电压”、“电流与电阻”关系时绘制的图像。关于这两个图像,下列说法错误的是( )
A. 乙图像表明:电压保持3V不变
B. 甲图像表明:导体的电阻为5Ω
C. 乙图像表明:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
D. 甲图像表明:在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
6.在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,有可能使电流表A示数与电流表A1示数的比值不变的是( )
A. 向右移动R1的滑片
B. 用阻值大于R2的电阻替换R2
C. 向右移动R1的滑片且用阻值小于R2的电阻替换R2
D. 向右移动R1的滑片且用阻值大于R2的电阻替换R2
7.如图甲,电源电压保持不变,闭合开关S,变阻器滑片从a端滑到b端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系图象如图乙所示。以下分析错误的是( )
A. 电源电压是3V
B. R1 的电阻值是10Ω
C. R2的最大电阻值是20Ω
D. 当滑片P移到中点时,电阻R1工作10s消耗4J的电能。
8.如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( )
A. 定值电阻R0和滑动变阻器是串联的
B. 油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大
C. 油量增加时,电流表示数变大
D. 油箱中没有油时,电流表示数为零
9.在图所示的四个电路中,电源电压都相同且不变,电阻R的阻值均相等.闭合电键S,电流表的示数最小的是( )
A. B.
C. D.
10.一个黑匣子内装有3个阻值都是500Ω的电阻,它们分别和匣外的四个接线柱1、2、3、4相连,测量任意两个接线柱之间的电阻,结果有三次测量值是500Ω,另有三次测量值是1000Ω,则匣内电阻的接法是如图所示电路中的哪一个?( )
A. B.
C. D.
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变大的是( )
A. 电流表A1的示数B. 电流表A2的示数
C. 电压表V示数与电流表A1示数的比值D. 电压表V示数与电流表A2示数的比值
12.在下图所示电路中,闭合开关S1,两个电表均有示数,下列操作能使电压表V2示数与电压表V1示数比值变大的是( )
A. 向左移动滑片PB. 用阻值大于R1的电阻R0替换R1
C. 减小电源电压D. 闭合开关S2
13.在图所示的电路中,滑动变阻器R2接入电路的阻值与电阻R1的阻值相等,开关S2闭合,S1断开。下列操作中能使电压表示数与电流表示数比值比原先小的是
A. 电源电压不变,向右移动滑片P
B. 减小电源电压,向右移动滑片P
C. 电源电压不变,闭合开关S1,向右移动滑片P
D. 电源电压不变,闭合开关S1,断开开关S2
14.在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变大的是( )
A. 电压表V的示数B. 电流表A的示数
C. 电压表V示数与电流表A1示数的比值D. 电流表A1示数与电流表A示数的比值
15.在图所示的电路中,滑动变阻器R2的滑片P位于中点右侧,此时电阻,R1、R2的阻值均为R0,电流表A示数与电流表A1示数比值为k。现用阻值为2R0电阻替换R1后,有如下两种操作:①将滑动变阻器滑片向右移;②将电流表A串联在R2支路。其中一定能使比值为k不变的操作有( )
A. 只有①可行B. 只有②可行C. ①②都不行D. ①②都可行
16.图为检测空气湿度的电路,电源电压保持不变。R1是保护电阻,R2是氯化锂湿敏电阻,其阻值会随所处环境的空气湿度升高而增大。闭合开关S,当环境的空气湿度降低时,
A. 电流表A的示数变小
B. 总电阻R总的阻值变大
C. 电压表V1示数与电流表A示数的比值变小
D. 电压表V2示数与电流表A示数的比值变小
17.如图所示的是一个电热器电路.电热丝、指示灯、电键构成串联电路,接在电源上,已知该电路中有一个元件断路,有一个元件短路,但不知道是哪两个有故障,今用一个校验电灯分别接在各处,得到下表所示的结果,根据表格内容可判断( ).
A. 指示灯断路,电键短路B. 指示灯断路,电热丝短路
C. 电热丝断路,电键短路D. 电键断路,指示灯短路
二、非选择题
18.普通家庭照明电路电压是______伏,家庭中空调和电视机是______(选填“串联”或“并联”)连接的。在家中每多使用一个用电器,其总电阻会______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
19.某导体两端的电压为6伏,10秒内通过该导体横截面的电荷量为3库,通过该导体的电流为 安,这段时间内电流做功为 焦;若将该导体两端的电压调整为30伏,其电阻为 欧.
20.在图所示电路中,电源电压为U且保持不变,电阻R1和小灯L的阻值均为R。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯突然熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或灯L处。为确定故障,同学们商量了如下方案:
A.将电压表V1、V2分别并联在ab、bc两点间
B.在电路中串联电流表,同时将电压表并联在ab两点间
(1)若选择方案A你觉得是否可行 (选填“可行”或“不可行”),理由是: 。
(2)若选择方案B,写出闭合开关后,电表的示数及其对应的故障:样例:当电流表示数为0,电压表示数为0,则故障为灯L断路。你的答案是: 。
21.小王做“用电流表、电压表测电阻”的实验,他把电源(电压保持不变且为1.5V的整数倍)、滑动变阻器(“10Ω 2A”、“20Ω 2A”中的一个)、电流表、电阻、开关、导线组成串联电路,把电压表并联在电路中,并把滑片置于滑动变阻器的一端。闭合开关后,发现电压表的指针不动,电流表示数如图(a)所示;当滑片向另一端移动的过程中,电流表示数最小值如图(b)所示;经思考,他仅改变了电压表的位置,继续将滑片移到另一端,电压表示数如图(c)所示。
①根据以上信息可判断:刚闭合开关时电压表并联在 两端;
②请判断图(a)中电流表的示数,并写出理由;
③请通过计算说明滑动变阻器的规格 及电源电压U;
④待测电阻的阻值为 欧。(计算电阻时,精确到0.1欧)
22.小明将图所示烧瓶中的电阻丝取出并晾干,用伏安法测该电阻丝的阻值。器材有电源、电流表、电压表、“20Ω 2A”字样的滑动变阻器、开关及导线若干。连接电路后闭合开关,移动滑片到某位置时发现滑动变阻器冒烟并闻到焦糊味,两电表示数均为零。小明更换了规格相同的滑动变阻器重新进行实验,将实验数据填入表中。
①“伏安法测电阻”的实验原理是:______。
②试分析滑动变阻器冒烟的原因:______。
③判断电源电压的最大值为______伏。
④小明分析表中数据发现,电阻丝的电阻值逐渐变______,其主要原因可能是______。
23.小张同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验,小丁同学做“测定小灯泡的电功率”的实验,其中小灯上标有“0.3A”字样,他们分别选取了电源电压、滑动变阻器等规格完全相同的两套实验器材。
小张同学按照图甲正确连接电路,并规范地进行实验。闭合开关,观察电流表、电压表的示数并记录在表一序号1中。接着,移动变阻器滑片的位置,在读取序号2的数据时,滑片恰好在变阻器的中点处(连入电路的阻值为最大值的一半);读取序号3的数据时,滑片处在变阻器的另一端。
(1)请根据图甲用铅笔带导线连接实物图图乙________
小丁同学将小灯L与滑动变阻器串联接入电路中后,将电压表并联在某个元件的两端,并规范地进行实验。闭合开关S,移动变阻器的滑片直至小灯泡正常发光。电压表的示数在1.5∼2.6伏间变化,电流表的示数在0.26A∼图丙电流表示数间变化。
(2)根据小张同学实验的相关信息:
表一
表一中的序号3所缺的数据是________、_________;
(3)根据小丁同学实验的相关信息:
小丁同学的实验目的是________,判断小灯正常发光的依据是_________;
(4)求解:小丁同学所测小灯的额定功率P额________(写出必要的计算过程和理由)
24.在用电压表和电流表测电阻的实验中。
①小明利用电压表和电流表测待测导体的电阻。实验电路如图1,其中电表A的示数为______,待测导体的电阻为______欧。
②小华将滑动变阻器接入电路,测量Rx的电阻(如图2)。连按好电路,闭合开关,滑动变阻器的滑片从右向左滑动,并依次将数据记录在如表中。
由表中数据可知,小华连接的实验电路是图2中的图______。
小华选用的滑动变阻器及连接方式是图3中的______。
③小圆在实验过程中发现电压表不能使用,于是将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R0使用(R0值已知)。如图4测量Rx阻值。测量时,先闭合开关S1,断开开关S2,记录电流表A的示数为I1,再断开开关S1,闭合开关S2,记录电流表A的示数为I2,则电阻Rx= ______(用I1、I2和R0表示)。
小圆为了得到多组数据,向老师借用了一个定值电阻Rx,按图5连接电路。并重复上述实验步骤和计算方法,多次测量求出Rx的阻值。则你认为小圆得到的Rx阻值是______的(选填“正确”或“错误”),理由是______。
25.如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω.闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A.求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值.
26.在下图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,电源电压为6伏。
(1)求此时通过电阻R1的电流I1。
(2)将滑动变阻器R2以并联的方式接入电路MN两点之间或以串联的方式接入M或N点,记录下滑片的位置及电压表与电流表的示数,如下表所示。
①请判断滑动变阻器连接的方式和所在的位置,并说明理由。
②求滑动变阻器的最大阻值R2max并说明滑动变阻器连接的两个接线柱。
27.在图(a)所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,电流表的表盘如图(b)所示。闭合开关S。
(1)求通过电阻R1的电流I1;
(2)现将标有“2A”字样的滑动变阻器R2与R1以某种方式接入MN两点间,使电路正常工作,在移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的最大变化量ΔI为1.2安。
①判断滑动变阻器R2与电阻R1的连接方式;
②求滑动变阻器的最大值R2最大。
28.图甲为一款电子液体密度计的简化原理图,其中电源电压6V,R为力敏电阻(受到的拉力F与电阻R的关系如图乙所示),电流表量程为0∼0.6A,配有玻璃砝码重0.25N,体积10−5m3。使用时将玻璃砝码浸没在被测液体中,并悬挂在力敏电阻R的下方,通过电流表示数即可推算测得被测液体的密度。求:
(1)玻璃砝码的密度。
(2)该电路中,R允许的最大拉力。
(3)请推导出电流I与所测液体密度ρ液的关系式(推导过程各物理量采用国际单位,关系式中不用再书写单位)。
29.图甲为一款电子液体密度计的简化原理图,其中电源电压6V,R 为力敏电阻(受到的拉力F 与电阻R 的关系如图乙所示),电流表量程为0∼0.6A,配有玻璃砝码重0. 25N,体积10−5m3。使用时将玻璃砝码浸没在被测液体中,并悬挂在力敏电阻R 的下方,通过电流表示数即可推算测得被测液体的密度。求:
(1)玻璃砝码的密度;
(2)该电路中,R 允许的最大拉力;
(3)请推导出电流I 与所测液体密度ρ 液的关系式(推导过程各物理量采用国际单位,关系式中不用再书写单位)。
30.为验证“串联电路的总电阻等于各串联电阻之和”的规律,某小组同学设计如图所示的电路进行实验。图中(a)(b)两电路的电源电压均相同且不变,R3的阻值为R1与R2阻值之和。闭合开关S、S′ ,观察到电流表A示数为2I0,电流表A′示数为I0。该小组同学发现两电流表示数与预想不符,猜想电阻R1、R2、R3中的一处可能出现故障,并断开开关S、S′。
(1)为确定故障,该小组同学有以下两个方案。
方案一:选用图(a)电路,将R1替换成R3,并闭合开关S。
方案二:选用图(b)电路,将R3替换成R2,并闭合开关S′。
从电源安全角度出发,可选用方案__________。
(2)根据上述选择的方案,写出闭合开关后电流表A(或A′示数)及对应的故障:__________。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查影响电阻大小的因素.关键是不要从公式上分析。
电阻一定时,导体中的电流与其两端电压成正比;影响电阻的因素是长度、横截面积和温度,与两端电压和电流无关。
【解答】
B.由欧姆定律的内容可知: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B正确;
ACD.导体的阻值是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关,故ACD错误。
2.【答案】D
【解析】解:导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关,在材料一定时,长度越小、横截面积越大,电阻越小,
则将该导体对折后,导体的材料不变,长度变为原来的12,横截面积变为原来的2倍,所以对折后的电阻变为原来14,即对折后的阻值为14R。
故选:D。
根据影响电阻的大小因素判断将该导体对折后电阻的变化。
本题考查影响电阻大小的因素,关键是根据影响电阻大小的因素判断出该导体对折后其阻值的变化。
3.【答案】D
【解析】【分析】
利用串联电阻的总电阻R总=R1+R2和并联电阻的总电阻R总=R1R2R1+R2求出等效电阻,进行判断。
串联电路相当于增加了电阻的长度,所以阻值增大,电阻越串越大,大于其中任一个;并联电路相当于增加了电阻的横截面积,所以阻值减小,电阻越并越小,小于其中任一个。
【解答】
设R1=20Ω,R2=5Ω,R3=10Ω,R4=40Ω;
A、R串=R1+R2=20Ω+5Ω=25Ω≠8Ω,故A错;
B、R串′=R1+R3=20Ω+10Ω=30Ω≠8Ω,故B错;
C、R并=R2R4R2+R4=5Ω×40Ω5Ω+40Ω=409Ω≠8Ω,不符合题意,故C错;
D、R并′=R3R4R3+R4=10Ω×40Ω10Ω+40Ω=8Ω,符合题意,故D正确。
故选:D。
4.【答案】C
【解析】【分析】
图象横坐标表示电压,纵坐标表示电流,这是一个正比例函数图象,电流随电压的增大而增大。
本题需要注意两点:(1)电阻是导体本身的性质,其大小与材料、长度、横截面积、温度有关,与电压的大小和电流的大小无关;
(2)读懂图象,能根据电压找到对应的电流,或者根据电流找到对应的电压。
【解答】
A.由图象上看出,当导体两端的电压为0时,电流为0,但是电阻不为零,因为电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压和电流没有关系,故该选项说法错误;
B.由图象可求得导体的电阻为R=UI=1V0.2A=5Ω,并且不随电压的改变而改变,该选项说法错误;
C.电压使电路中形成电流,因此电压为零时,电流也为零,该选项说法正确;
D.当导体电压为2V时,由图象可以找到此时对应的电流0.4A,因此该选项说法错误。
故选C。
5.【答案】C
【解析】【分析】
此题结合图像电流与电阻和电压的关系。答题的关键是从图像中提取有用信息。
(1)探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,根据欧姆定律和图甲中的数据,可求导体的阻值;
(2)探究电流与电阻的关系时,要控制导体两端的电压不变,根据欧姆定律和图乙中的数据,可求导体两端的电压;
(3)在电压一定时,导体的电流与电阻成反比;在电阻一定时,通过导体的电流跟电压成正比。
【解答】
解:A、乙图中,图线上各点所对的电流与电阻的乘积为定值3V,根据欧姆定律,电压保持3V不变,故A正确;
B、探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,根据欧姆定律和图甲中的数据,可求导体的阻值R=UI=2V0.4A=……=10V2A=5Ω,故B正确;
C、导体的电阻与它两端的电压和流过它的电流无关,乙图像表明:在电压一定时,导体的电流与电阻成反比,故C错误;
D、甲图中,在电阻一定时,通过导体的电流跟电压成正比,故D正确。
故选:C。
6.【答案】D
【解析】【详解】A.电源电压保持不变,滑动变阻器R1与定值电阻R2并联,电流表A在干路上测量干路电流,电流表A1在支路R1上测量通过R1的电流,闭合开关S,向右移动R1的滑片,R1接入电路的阻值变大,通过R1的电流变小,即电流表A1示数变小,根据并联电路的电流特点可知,通过定值电阻R2的电流不变时,通过干路的电流变小,即电流表A示数变小,电流表A示数与电流表A1示数的比值为
IAIA1=IR2+IA1IA1=IR2IA1+1
所以比值变大,故A不符合题意;
B.由于电流表A1示数不变,用阻值大于R2的电阻替换R2,通过R2的电流变小,即电流表A示数变小,根据
IAIA1=IR2+IA1IA1=IR2IA1+1
可知,比值变小,故B不符合题意;
C.向右移动R1的滑片且用阻值小于R2的电阻替换R2,电流表A1示数变小,通过R2的电流变大,根据
IAIA1=IR2+IA1IA1=IR2IA1+1
可知,比值变大,故C不符合题意;
D.向右移动R1的滑片且用阻值大于R2的电阻替换R2,电流表A1示数变小,通过R2的电流变小,电流表A示数变小,根据
IAIA1=IR2+IA1IA1=IR2IA1+1
可知 IR2IA1 可能不变,即电流表A示数与电流表A1示数的比值可能不变,故D符合题意。
故选D。
7.【答案】D
【解析】解:AB、两电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路的电流,
变阻器滑片在a端时,变阻器的最大电阻与R1串联,电路的电流最小,由图乙知I1=0.1A,对应的电压表示数为1V,由欧姆定律,R1=U1I1=1V0.1A=10Ω;B正确;
滑在b端时,为R1的简单电路,电压表示数即电源电压,由图乙知,电源电压U=3V;A正确;
C、根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器滑片在a端时,R2的最大值:
R2大=U−U1I1=3V−1V0.1A=20Ω,C正确;
D、当滑片P移到中点时,变阻器连入电路的电阻为:R滑=0.5×20Ω=10Ω=R1,由分压原理,两电阻电压相等,根据串联电路电压的规律,R1的电压为:U1′=3V2=1.5V,
电阻R1工作10s消耗的电能:W=U1′2R1t=(1.5V)210Ω×10s=2.25J,D错误。
故选:D。
AB、两电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路的电流,
变阻器滑片在a端时分析电路连接,由图知最小电流和对应的电压,由欧姆定律求出R1;
滑在b端时分析电路的连接,由图乙知电电源电压;
C、根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器滑片在a端时R2的最大值;
D、当滑片P移到中点时可知变阻器连入电路的电阻,由串联电路的规律及分压原理得出R1的电压,根据W=U1′2R1t求出电阻R1工作10s消耗的电能。
本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功公式的运用,关键是从图中获取有效的信息。
8.【答案】D
【解析】A.如图所示,定值电阻与变阻器串联,电流表测量电路中电流,故A正确,不符合题意;B.当油箱中的油量减少时,浮子向下运动,滑杆会向上运动,变阻器接入电路中电阻增大,故B正确,不符合题意;C.当油箱中的油量增加时,浮子向上运动,滑杆会向下运动,变阻器接入电路中电阻变小,由欧姆定律得,电路中电流变大,故C正确,不符合题意;D.油箱中没有油时,滑片在最上端,滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时R0与R串联,电路中电阻最大,电流最小,但不为0,电流表有示数,故D错误,符合题意。故选D。
9.【答案】C
【解析】A.电路由两个电阻并联,电流表测的是通过一个电阻的电流;
B.电路由两个电阻串联,电流表测的是电路中的电流;
C.中开关闭合后,上面的电阻被短路,没有电流通过电流表,示数为0;
D.中电路由两个电阻并联,电流表测的是干路中的电流.
通过分析发现,A、B、D中电流表示数都不为0,只有C中电流表示数为0,所以C中电流表示数最小.
故选C.
10.【答案】D
【解析】解:A、若将1、4相连电阻是1500Ω,故A不合题意;
B、若将1、2相连电阻是0Ω,故B不合题意;
C、若将1、3相连电阻是1500Ω,故C不合题意;
D、分别将1、2相连,1、3相连2、3相连电阻都是1000Ω;分别将1、4相连2、4相连3、4相连电阻都是500Ω,故D符合题。
故选:D。
四个接线柱,任意两个接线柱相连,共有六种连接方法,可测出6个电阻值,根据有三次测量值是500Ω,另有三次测量值是1000Ω,若某一图中将某两个接线柱相连,只要出现电阻值不是500Ω也不是1000Ω,就不合题意。
本题考查串联电路中总电阻与各串联部分的电阻关系,属简单问题。
11.【答案】D
【解析】AB.由图可知,闭合开关S,电阻R1和变阻器R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量通过R2的电流,电压表测量电源电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器R2连入电路的电阻变大,由I=UR可知,通过变阻器的电流变小,即电流表A2的示数变小,由并联电路的特点可知通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,故AB不符合题意;
C.电压表测量电源电压,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数不变,电流表A1的示数不变,电压表V示数与电流表A1示数的比值不变,故C不符合题意;
D.电压表测量电源电压,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的示数不变,电流表A2的示数变小,电压表V示数与电流表A2示数的比值变大,故D符合题意。
故选D。
12.【答案】D
【解析】A.由图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V2测R2两端的电压,电压表V1测电源电压,则电压表V1的示数不变;当滑片P向左移动时,R2接入电路的阻值变小,根据串联电路的分压原理可知电压表V2的示数变小,所以电压表V2示数与电压表V1示数比值的变小,故A不符合题意;
BC.根据串联电路的分压原理可知,R2两端的电压与总电压之比U2:U=R2:R
用阻值大于R1的电阻R0替换R1,R2的阻值不变,电路的总电阻变大,所以电压表V2示数与电压表V1示数比值变小;减小电源电压时,R2的阻值和电路的总电阻不变,所以电压表V2示数与电压表V1示数比值不变,故BC不符合题意;
D.再闭合开关S2,R1短路,电路变为R2的简单电路,电压表V2测电源电压,即电压表V2的示数变大,所以电压表V2示数与电压表V1示数比值变大,故D符合题意。
故选D。
13.【答案】C
【解析】解:开关S2闭合,S1断开,电路为只有滑动变阻器的简单电路,电压表测量电源电压,电流表测干路电流。
A.电源电压不变,则电压表示数不变,向右移动滑片P,滑动变阻器连入电路的阻值增大,由I=UR可知,电路中电流减小,所以电压表示数与电流表示数的比值比原先大,故 A不符合题意;
B.减小电源电压,电压表示数减小,向右移动滑片P,滑动变阻器连入电路的阻值增大,由I=UR可知,电路中电流减小,无法确定比值变化情况,故 B不符合题意;
C.电源电压不变,电压表示数不变,闭合开关S1,电路为并联电路,电流表测量干路电流,移动滑片前,滑动变阻器R2接入电路的阻值与电阻R1的阻值相等,且并联电路总电阻小于电路中任何一个电阻,所以并联后总电阻减小,由I=UR可知,电路总电流变大,所以电压表示数与电流表示数的比值比原先小,故 C符合题意;
D.电源电压不变,电压表示数不变,闭合开关S1,断开开关S2,电路为只有电阻R1的简单电路,因为滑动变阻器R2接入电路的阻值与电阻R1的阻值相等,所以电压表示数与电流表示数的比值不变,故 D不符合题意。
故选C。
(1)开关S1断开、S2闭合,只有滑动变阻器R2接入电路,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流;向右移动滑片P,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电压表示数与电流表示数比值等于滑动变阻器的电阻,据此判断出电压表示数与电流表示数比值的变化;
(2)电源电压不变,闭合开关S1,断开开关S2,只有定值电阻R1接入电路,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流,电压表示数与电流表示数比值等于定值电阻R1的电阻,根据滑动变阻器R2接入电路的阻值与电阻R1的阻值相等,判断出电压表示数与电流表示数比值的变化;
(3)闭合开关S1后,两电阻并联,根据并联电路电阻的规律知总电阻小于任何一个分电阻,即两电阻并联的总电阻小于R1的电阻,由于电压表和电流表示数比值等于电路的总电阻,据此判断出电压表和电流表示数比值的变化。
本题考查了欧姆定律的应用,掌握电路的连接是解题的关键。
14.【答案】D
【解析】闭合开关,电阻R1、R2并联,电压表测R1、R2和电源电压,电流表A测干路电流,电流表A1测R1所在支路的电流;
A.电压表测量R1、R2和电源电压,示数保持不变,故 A不符合题意;
B.R2阻值增大,通过R2的电流减小,干路电流也减小,即电流表A的示数减小,故B不符合题意;
C.电压表V示数与电流表A1示数的比值为R1阻值,不随R2阻值变化而变化,故 C不符合题意;
D.电流表A1示数为I1,保持不变;电流表A示数为干路电流I,随着划片向右移动而减小,则I1I增大,故 D符合题意。
故选D。
15.【答案】B
【解析】①电路为并联电路,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量通过R1的电流,电阻R1、 R2的阻值均为R0,电流表A示数与电流表A1示数比值为k。现用阻值为2R0电阻替换R1后,根据欧姆定律知,电流表A1测量电流减小为一半,若电流表A示数与电流表A1示数比值为k,则两个电阻的电流之比不变,故需要减小滑动变阻器的电流变为一半,因而将滑动变阻器滑片向右移使得电阻变为2倍,但由于滑片P位于中点右侧,不可能增大到2倍,故①不可行;
②根据欧姆定律,电压不变,电阻增大为2倍,电流表A1测量电流减小为一半,若电流表A示数与电流表A1示数比值为k,电流表A示数必须减小为一半,由于电阻R1、 R2的阻值均为R0,即电流表原来的示数等于滑动变阻器的电流的2倍,移动到支路中,电流表A的示数减小为一半,故此方法可行。综上所述,只有②可行,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
16.【答案】D
【解析】由图得,保护电阻R1与氯化锂湿敏电阻R2串联,电压表V1、V2分别测量保护电阻R1、氯化锂湿敏电阻R2的电压,电流表测量电路电流。氯化锂湿敏电阻R2的阻值会随所处环境的空气湿度升高而增大,因此当环境的空气湿度降低时,氯化锂湿敏电阻R2的阻值减小;
AB.由串联电路特点得,电路总电阻变小,由欧姆定律得,电路总电流变大,保护电阻R1的电压变大,氯化锂湿敏电阻R2的电压变小,即电流表A示数变大,电压表V1示数变大、V2示数变小,AB不符合题意;
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值为保护电阻R1的阻值,保持不变,故C不符合题意;
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值为氯化锂湿敏电阻R2变小,故D符合题意。
故选D。
17.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了用检验灯检查电路的故障的方法,明确当把检测灯并接在电路中两点之间时,出现三种现象(检测灯正常发光、发光暗、不发光)的原因是本题的关键。
校验电灯分别并联接入某电路两端,若不能发光,说明接入的两点不能接到电源的两极,若能正常发光,
说明得到220V电压,若发光较暗,说明与指示灯或电热丝串联后形成通路。
【解答】
接a、f时能正常发光,说明电源正常;
接a、b时,不发光,说明a、b之外电路存在断路,c不能与电源两极相连;
接c、d时,校验电灯与电热丝、指示灯串联,校验电灯发光暗,说明c、d与电源两极相连,c、d之外电路不存在断路,则c、d间断路,即电键断路;
接e、f时,不发光,说明e点不能与电源两极相连;
接a、d时,校验电灯与电热丝串联,亮度较暗,说明电热丝正常,
接c、f时,正常发光,说明指示灯短路。
因此故障为:电键断路,指示灯短路。
故选D。
18.【答案】220 并联 变小
【解析】解:我国家庭电路的电压为220V;
家庭中空调与电视机工作时互不影响,所以它们是并联的;
在家庭电路中,每多使用一个用电器,相当于电路的横截面积变大,故家中电路的总电阻变小。
故答案为:220;并联;变小。
我国家庭电路电压为220V;
各家用电器之间只有并联,各家用电器才能正常工作,并且互不影响;
电阻并联相当于增大了导体的横截面积,据此判断电阻的变化。
本题考查了家庭电路的电压、用电器的连接方式、并联电阻的特点等,属电学综合题,难度不大。
19.【答案】0.3
18
20
【解析】通过该导体的电流:
I=Qt=3C10s=0.3A ;
这段时间内电流做功:
W=UIt=UQ=6V×3C=18J ;
由 I=UR 可得,导体的电阻:
R=UI=6V0.3A=20Ω
,因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,将该导体两端的电压调整为30伏,导体的电阻仍为20Ω不变.
20.【答案】不可行
若电压表V1示数为U,电压表V2示数为0,则故障可能电阻R1断路或小灯L短路,无法确定
当电流表示数为0,电压表示数为U,则故障为电阻R1断路;当电流表示数为 UR ,电压表示数为U,则故障为灯L短路。
【解析】(1)[1][2]若电阻R1断路,ab之间V1示数为U,bc有电压V2示数为0,为R1断路;若灯泡L短路,则ab之间V1示数为U,bc有电压V2示数为0,故ab之间有电压,bc无电压时,故障可能是电阻R1断路或小灯L短路,无法确定具体故障。
(2)电路中只有电压表和电流表,故当电流表示数为0,电压表示数为U,则故障为电阻R1断路;当电流表示数为 UR ,电压表示数为U,则故障为灯L短路。
21.【答案】滑动变阻器
若电流表量程为0∼3A,则示数为2.8A,超出滑动变阻器允许通过的最大电流2A,因此电流表量程为0∼0.6A,电流表的示数为0.56安
“20Ω 2A”
4.5V
8.1
【解析】[1]闭合开关后,发现电压表的指针不动,即示数仍为零,由此可知电压表只能并联在滑动变阻器两端,且此时滑动变阻器接入电路的阻值为0;
[2]若电流表量程为0∼3A,则示数为2.8A,超出滑动变阻器允许通过的最大电流2A,因此电流表量程为0∼0.6A,电流表的示数为0.56安;
[3][4]由题意小王改变了电压表的位置可知,电压表此时测量待测电阻两端的电压,当电压表示数如图(c)所示,滑动变阻器的阻值全部接入电路,此时电路中的总电阻最大,由欧姆定律可知电流最小,最小电流如图(b)所示为0.16A,根据串联电路电压的特点有:
1.3V+0.16A×R滑=U ,
当滑动变阻器取“10Ω 2A”时,电源电压为2.9V,不是1.5V的整数倍,不合题意;
当滑动变阻器取“20Ω 2A”时,电源电压为4.5V,是1.5V的整数倍,故所选滑动变阻器的规格“20Ω 2A”,电源电压为4.5V;
[5]电压测量待测电阻两端的电压,电压表示数如图(c)所示为1.3V,电路中的电流最小,最小电流如图(b)所示为0.16A,根据欧姆定律可知,待测电阻阻值:
RX=UXIX=≈8.1Ω 。
22.【答案】①R=UI
②电路电流超过滑动变阻器最大允许通过电流2A,熔断了
③5
④大 随着电阻丝两端电压和通过电流的增大,电阻丝温度升高,自身电阻变大
【解析】①由欧姆定律推导式可知,伏安法测电阻的原理是R=UI。
②电路中电流过大,超过滑动变阻器最大电流,产生的电热过多,烧坏了滑动变阻器电阻丝绝缘层,最后烧断电阻丝,造成滑动变阻器冒烟,并闻到焦糊味,导致两电表示数均为0,所以滑动变阻器冒烟的原因是电路中的电流过大,超过了滑动变阻器的最大电流。
③分析表中数据可知,当电路中的电流最小为0.24A时,电阻丝两端的电压为0.2V,此时滑动变阻器接入电路的阻值为最大值20Ω,根据串联电路电压和欧姆定律可得,电源电压为
U=UR+U滑=UR+IR滑=0.2V+0.24A×20Ω=5V
故电源电压的最大值为5V。
④分析表中第四列数据发现,电阻丝的电阻值逐渐变大。分析表中第二、三列数据发现,电阻丝两端电压越高,电流越大,由P=UI可知,电功率越大,则电阻丝的温度越高,因此其主要原因可能是电阻丝的电阻值随温度的升高而增大。
23.【答案】 6 11.1 测定小灯泡的额定电功率 电流表的示数为小灯泡的额定电流0.3安 1.35W
【解析】(1)[1]根据甲图电压表与灯泡并联,由小张同学实验数据可知,第1、2次实验中灯两端的电压均大于3V,所以电压表应选0∼15V的量程;滑动变阻器与灯串联,采用一上一下的接线方式,因滑片向右移动时电阻变大,故将左下接线柱接入电路。如图所示:
(2)[2][3]正确连接电路(灯与变阻器串联),并规范地进行实验,则变阻器最大电阻R滑连入电路中,闭合开关,移动变阻器滑片的位置,由表中第1组数据,根据串联电路的规律及欧姆定律,电源电压
U=I1R滑+U1=0.28A×R滑+3.2V ①
在读取序号2的数据时,滑片恰好在变阻器的中点处(连入电路的阻值为最大值的一半);由串联电路的规律及欧姆定律,电源电压
U=I2×0.5R滑+U2=0.36A×0.5R滑+4.2V ②
由①②得
U=6V,R滑=10Ω
读取序号3的数据时,滑片处在变阻器的另一端,即变阻器连入电路的电阻为0,此时灯两端电压(电压表示数)等于电源电压为6V;由欧姆定律可得灯的电阻为
R=UI=6V0.54A=11.1Ω
(3)[4]由题意可知小丁同学的实验目的是:测定小灯泡的额定功率。
[5]小灯上标有“0.3A”字样,表示灯正常发光时,通过灯的电流为0.3A,所以判断小灯正常发光的依据是:电流表的示数为小灯泡的额定电流0.3A。
(4)[6]将小灯L与滑动变阻器串联接入电路中后,将电压表并联在某个元件的两端,并规范地进行实验,则变阻器最大电阻(10Ω)连入电路中,闭合开关S,则电流表示数应最小,由题意,I4=0.26A,由欧姆定律 I=UR ,变阻器的电压为
U滑=I4R滑=0.26A×10Ω=2.6V
根据串联电路电压的规律,灯的电压为
6V−2.6V=3.4V
因电压表的示数在1.5∼2.6V间变化,故可知电压表一定并联在变阻器的两端。根据已知条件,当U滑=1.5V,对应的电流(图丙中电流表的示数)为:IL=0.3A,由串联电路电压的规律,灯的额定电压为
U额=U−U滑=6V−1.5V=4.5V
灯的额定功率为
P额=U额I额=4.5V×0.3A=1.35W
24.【答案】2.00V 10 丙 B I1R0I2 错误 未控制R0、Rx两端电压相同
【解析】解:①由图1知,A表是电压表,电压表的量程为0−3V,分度值为0.1V,电压表的示数为2.00V,
B表是电流表,电流表的量程为0−0.6A,分度值为0.02A,示数为0.20A;
根据欧姆定律I=UR知,
待测导体的电阻为:
R=UI=Ω;
②由表中数据可知,随着电压表的示数减小,电流表的示数增大,根据U=IR知,定值电阻两端的电压变大,说明电压表并联在滑动变阻器的两端,故图2中的图丙符合题意;
根据表格数据知,滑动变阻器的滑片从右向左滑动时电流表的示数增大,说明电阻减小,滑片离下接线柱的距离变小,所以滑动变阻器接左下接线柱,故AC错误;
由表格数据知,滑片在最右端时,电压表的示数为7.20V,电流表的示数为0.36A,
所以滑动变阻器的最大电阻为:
R滑大=U滑大I小=Ω,故B符合题意。
故选:B;
③由题意知,Ux=U0=I1R0=I2Rx;
解得:Rx=I1R0I2;
只闭合S1和只闭合S2,滑动变阻器接入电路的电阻相同,RX与R0的阻值不一定相同,在串联电路中分担的电压不一定相同,所以不能根据电压相等列等式求解,故小圆得到的Rx阻值是错误的。
故答案为:①2.00V;10;②丙;B;③I1R0I2;错误;未控制R0、Rx两端电压相同。
①根据电流表和电压表的量程和分度值读出电表的示数,根据欧姆定律算出待测导体的电阻;
②根据表格电流表与电压表示数的变化判断出电压表的位置,选出正确的电路图;
滑动变阻器的滑片从右向左滑动,根据电流表示数的变化判断出电阻的变化,进而判断出滑动变阻器的下接线柱;
根据表格数据和欧姆定律算出滑动变阻器的最大电阻,选出滑动变阻器的正确接法;
③根据欧姆定律及并联电路的电压关系进行分析;
串联电路的电阻在电路中起分担电压的作用,电阻不同,分担的电压不同;当只闭合S1时,RX 与滑动变阻器串联在电路中,只闭合S2时,R0与滑动变阻器串联在电路中,滑片位置不变,R0与RX不一定相等,分担的电压不一定相同。
此题是伏安法测电阻探究实验,考查了电表的读数,欧姆定律的应用、滑动变阻器的连接和选择,此题的难点是③,实验改进时能不能进行多次测量关键是看定值电阻和待测电阻两端的电压是否相等。
25.【答案】(1)0.9A;(2)30Ω
【详解】如图电路,两电阻并联,电流表A1测量R1的电流,电流表A位于干路,测量干路电流,电源电压为9V.
(1)并联电路的各支路电压相等,可得:
U1=U2=U=9V ;
根据欧姆定律得,通过R1的电流,即电流表A1的示数为:
I1=UR1=9V10Ω=0.9A ;
(2)根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和,得通过电阻R2的电流为:
I2=I−I1=1.2A−0.9A=0.3A ,
根据 I=UR 可得R2的阻值为:
R2=UI2=9V0.3A=30Ω .
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
26.【答案】(1)闭合开关S,电路为R1的基本电路,电路电流
I1=UR1=6V10Ω=0.6A
(2)①表中电压表示数都是6V,为电源电压,则滑动变阻器R2连入电路的方式排除“以串联的方式接入N点”的可能,表中的电流表示数均小于0.6A,所以接入滑动变阻器后电路的总电阻应大于R1的阻值,则有排除了“滑动变阻器R2以并联的方式接入电路MN两点之间”的可能,故滑动变阻器R2是以串联的方式接入M点的。
②表中实验2电流值较小,且滑片在某一端,则滑动变阻器的连入电路的阻值最大, 由 I=UR 得,此时电路中总电阻为
R总=UI=6V0.2A=30Ω 滑动变阻器电阻
R2max=R总−R1=30Ω−10Ω=20Ω
由图可知,滑动变阻器连接的两个接线柱是B、C。
【解析】详细解答和解析过程见【答案】
27.【答案】(1)1.2安
(2)①变阻器 R2 与电阻 R1 是并联连接;②20欧
【解析】(1)通过电阻 R1 的电流为 I1=UR1=12V10Ω=1.2A
(2)已知电流表示数的最大变化量为1.2A,所以电流表接入电路的量程是大量程,所以电流表最大读数为3A,若滑动变阻器 R2 与电阻 R1 串联,则电路中最大电流为 I串最大=UR总最小=UR1+R2最小=12V10Ω+0Ω=1.2A
而电路中的最小电流不可能为0,故电流表示数的最大变化量小于1.2安,因此,变阻器 R2 与电阻 R1 是并联连接。
两电阻并联接入电路,电流表测干路电流,则干路最小电流为 I最小=I最大−ΔI=3A−1.2A=1.8A
根据并联电路各支路互不影响的特点可知,通过R1的电流不变,则通过滑动变阻器的电流最小为 I2最小=I最小−I1=1.8A−1.2A=0.6A
根据欧姆定律可得变阻器的最大电阻值为 R 2最大=UI2最小=12V0.6A=20Ω
28.【答案】解:(1)玻璃砝码的质量m=Gg=0.25N10N/kg=0.025kg,体积V=10−5m3,
玻璃砝码的密度:ρ=mV=0.025kg10−5m3=2.5×103kg/m3;
(2)电流表量程为0~0.6A,电路中允许通过的最大电流Imax=0.6A,
电源电压:U=6V,所以由欧姆定律可知,R的最小值:Rmin=UImax=6V0.6A=10Ω,
根据图乙可知,R允许的最大拉力:Fmax=0.20N;
(3)由乙图可知R受到的拉力与电阻R的乘积相等,FR=0.05N×40Ω=0.10N×20Ω=0.20N×10Ω,所以R与F成反比:R=kF,k=RF=0.20N×10Ω=2N⋅Ω,所以R=2N⋅ΩF;
由甲图可知,玻璃砝码浸没在液体中,V排=V,
玻璃砝码受到的浮力:F浮=ρ液gV排=ρ液gV,
R受到的拉力:F=G−F浮=G−ρ液gV,
由甲图可知,电路中的电流:
I=UR=UFk=12U(G−ρ液gV)=12×6V×(0.25N−ρ液×10N/kg×10−5m3)=0.75−3×10−4ρ液。
答:(1)玻璃砝码的密度为2.5×103kg/m3。
(2)该电路中,R允许的最大拉力是0.20N。
(3)请推导出电流I与所测液体密度ρ液的关系式为I=0.75−3×10−4ρ液。。
【解析】(1)由m=Gg求出玻璃砝码的质量,根据ρ=mV求玻璃砝码的密度;
(2)由图乙可知R的电阻受到的拉力越大,R的电阻越小,根据电路电流表的量程,计算R的最小电阻,从图乙中查出最大拉力;
(3)根据阿基米德原理和玻璃砝码的受力分析推导出玻璃砝码的拉力与所测液体密度ρ液的关系,在结合欧姆定律和乙图推导出电流I与所测液体密度ρ液的关系式。
本题考查密度、欧姆定律和阿基米德原理等内容,综合程度较高,有一定的难度。
29.【答案】解:(1)玻璃砝码的质量
m=Gg=0.25N10N/kg=0.025kg
玻璃砝码的密度
ρ=mV=0.025kg10−5m3=2.5×103kg/m3
(2)电路中的最大电流为0.6A,此时电路中力敏电阻的阻值
R=UI=6V0.6A=10Ω
由图像与电流表量程分析可得:当R=10Ω时,F=0.2N。
(3)由图像分析得:力敏电阻R于拉力F的关系
R=2F
测量时,玻璃砝码在被测液体中静止,玻璃砝码受到的拉力
F=G−F浮=G−ρ液gV排=0.25−ρ液×10×10−5=0.25−10−4ρ液
电流 I 与所测液体密度 ρ 液的关系式
I=UR=UF2=6×(0.25−10−4ρ液)2=0.75−3×10−4ρ液
(1)玻璃砝码的密度为 2.5×103kg/m3 。
(2)该电路中,R 允许的最大拉力为0.2N。
(3)电流 I 与所测液体密度 ρ 液的关系式为 0.75−3×10−4ρ液 。
【解析】详细答案和解答过程见答案
30.【答案】(1)一;
(2)当A示数为23I0时,R1短路,当A示数为I0 时,R2短路。
【解析】(1)由题意可知,电流表都有示数,则故障类型为短路。若R3短路,会导致电流表A′烧坏而无示数,故R3正常。故为R1或R2短路。在方案一中,若将R1替换成R3,则电路中至少R3是正常工作的,电路安全。而在方案二中,若R2短路,将R3替换成R2,并闭合开关S′,则图(b)中电源短路,会烧坏电源,故选择方案一。
(2)由题意可知,当电路故障时,观察到电流表A示数为2I0,电流表A′示数为I0,
图(b)是正常工作的电路,则电源电压为:U=I0R3;
则此时图(a)中的总电阻为:R0=U2I0=I0R32I0=R32;
即图(a)中正常工作的电阻阻值为R3的一半,而R3的阻值为R1与R2阻值之和,则:R1=R2=R0=R32;
当选用方案一时,将R1替换成R3,并闭合开关S。若R1短路,则此时电路中电阻为:R4=R2+R3=3R32;
电路中的电流为:I4=UR4=I0R33R32=23I0;
若R2短路,则此时电路中电阻为:R5=R3;
电路中的电流为:I5=UR5=I0R3R3=I0,
综上所述,当A示数为23I0时,R1短路,当A示数为I0 时,R2短路。
检验次数
1
2
3
4
5
6
校验电灯接入点
a、f
a、b
c、d
e、f
a、d
c、f
发光情况
正常发光
不发光
亮度较暗
不发光
亮度较暗
正常发光
实验次数
U/伏
I/安
R/欧
1
0.2
0.24
0.83
2
0.5
0.54
0.92
3
0.6
0.60
1.00
物理量 序号
电压(伏)
电流(安)
电阻(欧)
1
3.2
0.28
11.4
2
4.2
0.36
11.7
3
0.54
试验序号
1
2
3
4
5
电压表示数(伏)
7.20
5.60
4.00
2.50
0.00
电流表示数(安)
0.36
0.68
1.00
1.30
1.80
实验序号
滑片位置
电压表示数(伏)
电流表示数(安)
1
6
0.3
2
6
0.2
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