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人教版(2024)九年级全册第十七章 欧姆定律第2节 欧姆定律达标测试
展开这是一份人教版(2024)九年级全册第十七章 欧姆定律第2节 欧姆定律达标测试,共25页。试卷主要包含了17A等内容,欢迎下载使用。
专题17.8 《欧姆定律》单元核心素养达标基础测试题
满分100分,答题时间90分钟
一、选择题(本大题有6道小题,每小题3分,共计18分)
1.(2022四川德阳)历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1862年,有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系,这位科学家是( )
A.焦耳B.欧姆C.牛顿D.法拉第
2.热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的.要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路,要求温度升高时电表示数减小,以下电路符合要求的是( )
A.B.C.D.
3.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,下列四个选项中,判断正确的是( )
A.电流表、电压表的示数均变小
B.电流表、电压表的示数均变大
C.电流表示数变大、电压表示数变小
D.电压表与电流表示数的比值变大
4. (2022梧州)如图为自动测定油箱内油量的装置原理图,电源电压为36V,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的,且表的最大量程对应油箱最大油量,当油箱内的油面在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,当油面达到最低位置时,反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法错误的是( )
A. R0阻值为60Ω
B. 滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω
C. 当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为21V
D. 当滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.17A
5. (2022青海省)如图所示,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,开关S闭合时,R1∶R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是( )
A. I1∶I2=1∶1B. I1∶I2=1∶2
C. U1∶U2=1∶1D. U1∶U2=2∶1
6.如图所示的电路中,电源电源U保持不变。若在甲、乙两处都接入电流表,断开开关S,则I甲∶I乙=2∶3。若在甲、乙两处都接入电压表,闭合开关S,则U甲∶U乙等于( )
A.1∶1B.3∶2C.2∶3D.3∶1
二、填空题(本大题有8道小题,每空1分,共17分)
1.在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成_____;在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______。在研究电流与电压、电阻的关系时,运用的是控制变量法,即:在研究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,使____发生变化;在研究电流与电阻的关系时,应控制______不变,使电阻发生变化.
2. (2022哈尔滨)一只灯泡的额定电压是6V,额定电流是0.4A,若将该灯泡接在10V的电源上,为使其正常发光,应______联一个______Ω的定值电阻。
3.如图所示的电路,R1:R2=2∶3,若开关S断开,在甲、乙两处均接入电流表,则两电流表的示数之比I甲:I乙=____。若在甲、乙两处均改接入电压表,并闭合开关S,当甲表的示数为6V时,乙表的示数为_____V。
4.如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,杠杆可绕支点O自由转动。R、R0在电路中是______联的,油位越高,R两端的电压越______。
5. (2022湖南岳阳)如图,电源电压不变,已知R2=15Ω,合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A,则通过R1的电流为_______A,电源电压为_______V。
6. (2022广西北部湾)图中,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比为,通过的电流为,此时与______联。更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,此时两表均为______表,通过的电流为,则______。
7.在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每条输电线的电阻是100Ω.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为2.0V时,电流表示数为80mA,则短路位置距离甲 km。
8. (2022贵州黔东南州)如图所示,电源电压为12V保持不变,R1=10Ω。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,则R1两端的电压U1=_______V,R2=_______Ω;当断开开关S,闭合S1、S2时,则电流表的示数为_______A。
三、实验题(本大题有3道小题,共32分)
1. (8分)在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个,1.5V的干电池两节,导线若干。
(1)用笔画线,将图1所示的电路补充完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 端(选填“a”或“b”)。
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是 (只有一个选项正确,请将正确选项的宇母填在横线上)。
A.开关或定值电阻
B.定值电阻或电流表
C.开关、滑动变阻器或电流表
D.滑动变阻器、电压表或电流表
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表。请在图2画出电流I与电压U的关系图象。
(5)根据图象,可得出的探究结论是: 。
2.(14分)某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 端(选填“左”或“右”),这样做的目的是 。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,则I= A.待测电阻Rx= Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx= (用U1、U2、R0表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是 。
3.(10分) (2022青海省)某实验小组用“伏安法”测未知电阻的阻值,实验过程如下:
(1)在接图1甲所示的电路时,少连了一根导线,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑片P应位于_____(选填“A”或“B”)端;
(3)测量数据如表1,在第三次测量中,电流表示数如图乙所示,示数是_____A,则第三次测出电阻的阻值是______Ω;
表1
(4)根据表1记录的实验数据,在图丙中用描点法绘出定值电阻的电流随电压变化的图像。
四、综合应用题(本大题有4道小题,共33分)
1.(8分)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30Ω,R2=10Ω.当闭合开关S1、S,断开S2时,电流表的示数为0.4A。
(1)求电源电压;
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,求电流表的示数.
2.(8分)如图所示,电源电压保持不变,R1=5 Ω。
(1)当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑至最左端时,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A,滑动变阻器的最大阻值为多少?
(2)当开关S1、S2均闭合,滑片P滑至最右端时,电流表的示数是1.5A,求电阻R2的阻值?
3.(8分)两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图1所示。
(1)求甲的定值电阻R1和乙的定值电阻R2的大小;
(2)将两定值电阻按图2接入电路中,闭合开关后,电流表A1的示数为0.5A,求电流表A2和电压表V1、V2的示数。
4.(9分)如图1为某电子秤及其电路原理图,R2为10Ω的定值电阻,R1是压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图2所示,把量程为0~0.6A的电流表表盘数值改写后可直接读出物体的质量。放在压敏电阻上托盘的质量不计,电源电压保持9V不变(g=10N/kg)。
(1)该电子秤空载时,电流表的示数为多少安?
(2)当托盘中物体的质量为10kg时,电流表的示数为多少安?
(3)该电子秤的最大秤量是多少千克?
2023-2024学年度物理九年级全一册同步(拓展)学讲练测大讲义(人教版通用)
第十七章 欧姆定律
专题17.8 《欧姆定律》单元核心素养达标基础测试题
满分100分,答题时间90分钟
一、选择题(本大题有6道小题,每小题3分,共计18分)
1.(2022四川德阳)历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1862年,有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系,这位科学家是( )
A.焦耳B.欧姆C.牛顿D.法拉第
【答案】B
【解析】德国物理学家欧姆经过大量的实验研究,得出了电流与电压、电阻的关系: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,这就是著名的欧姆定律。
2.热敏电阻的阻值是随环境温度的增大而减小的.要想设计一个通过电表示数反映热敏电阻随环境温度变化的电路,要求温度升高时电表示数减小,以下电路符合要求的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】A.由电路图可知,热敏电阻与R0并联,电流表测并联电路干路电流.当温度升高时,热敏电阻阻值变小,干路电流变大,故A不符合题意.
B.热敏电阻与R0并联,电流表测热敏电阻的电流,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,由可知,通过热敏电阻的电流变大,电流表示数变大,故B不符合题意.
C.已知热敏电阻与R0串联,电压表测R0两端的电压,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,
根据串联电路分压原理,电压表示数变大,故C不符合题意.
D.已知热敏电阻与R0串联,电压表测热敏电阻两端的电压,当温度升高时,热敏电阻阻值变小,根据串联电路分压原理,电压表示数变小,故D符合题意为答案.
3.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,下列四个选项中,判断正确的是( )
A.电流表、电压表的示数均变小
B.电流表、电压表的示数均变大
C.电流表示数变大、电压表示数变小
D.电压表与电流表示数的比值变大
【答案】C
【解析】由电路图可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。ABC、在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=U/R可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故AB错误、C正确。D、电压表与电流表的比值等于滑动变阻器的阻值,因为滑动变阻器的阻值变小,所以电压表与电流表的示数比值变小,故D不正确。
4. (2022梧州)如图为自动测定油箱内油量的装置原理图,电源电压为36V,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的,且表的最大量程对应油箱最大油量,当油箱内的油面在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,当油面达到最低位置时,反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法错误的是( )
A. R0阻值为60Ω
B. 滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω
C. 当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为21V
D. 当滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.17A
【答案】C
【解析】A.滑动变阻器接入电路的阻值为零,电流表的示数最大,根据
可知:定值电阻R0的阻值应为
故A正确,不符合题意;
B.当油箱内油面达到最低位置时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路的电流最小;根据反映油量的电表的最大示数为最大量程的可知
根据可知电路总电阻
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知:滑动变阻器的最大阻值为
所以滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω;故B正确,不符合题意
CD.因为滑片在中点,所以滑动变阻器接入电路的电阻为
此时电流为
故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。故选C。
5. (2022青海省)如图所示,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,开关S闭合时,R1∶R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是( )
A. I1∶I2=1∶1B. I1∶I2=1∶2
C. U1∶U2=1∶1D. U1∶U2=2∶1
【答案】A
【解析】AB.由图可知,R1与R2串联,串联电路中的电流处处相等,则A正确,B错误;
CD.R1、R2两端的电压之比
故CD错误。故选A。
6.如图所示的电路中,电源电源U保持不变。若在甲、乙两处都接入电流表,断开开关S,则I甲∶I乙=2∶3。若在甲、乙两处都接入电压表,闭合开关S,则U甲∶U乙等于( )
A.1∶1B.3∶2C.2∶3D.3∶1
【答案】D
【解析】在甲、乙两处分别接入电流表,断开开关S,两电阻并联在电路中,甲表测量通过的电流,乙表测量干路电流;因并联电路中各支路两端的电压相等,干路电流等于各支路电流之和,所以,由可得,两电阻的阻值之比
在甲、乙两处都接入电压表,闭合开关S,两电阻串联在电路中,甲表测量电源电压,乙表测量两端电压;因串联电路中各处的电流相等,且串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以
故选D。
二、填空题(本大题有8道小题,每空1分,共17分)
1.在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成_____;在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成______。在研究电流与电压、电阻的关系时,运用的是控制变量法,即:在研究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,使____发生变化;在研究电流与电阻的关系时,应控制______不变,使电阻发生变化.
【答案】正比;反比。电压;电压。
【解析】在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。在研究电流与电压、电阻的关系时,运用的是控制变量法,即:在研究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,使电压发生变化;在研究电流与电阻的关系时,应控制电压不变,使电阻发生变化.
2. (2022哈尔滨)一只灯泡的额定电压是6V,额定电流是0.4A,若将该灯泡接在10V的电源上,为使其正常发光,应______联一个______Ω的定值电阻。
【答案】 串 10
【解析】因为电源电压大于灯泡的额定电压,则需要串联一个电阻分担电压。
电阻两端电压为
此时灯泡正常发光,电流等于灯泡的额定电流为0.4A,故电阻阻值为
3.如图所示的电路,R1:R2=2∶3,若开关S断开,在甲、乙两处均接入电流表,则两电流表的示数之比I甲:I乙=____。若在甲、乙两处均改接入电压表,并闭合开关S,当甲表的示数为6V时,乙表的示数为_____V。
【答案】3∶2 4
【解析】当开关S断开,在甲、乙两处均接入电流表时,两电阻并联,甲电流表测R1支路的电流,乙电流表测R2支路的电流。并联电路中各支路两端的电压相等,根据,在电压不变时,电流与电阻成反比,故
在甲、乙两处均改接入电压表,并闭合开关S时,两电阻串联,甲电压表测R2两端的电压,乙电压表测R1两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,根据有
U=IR
可知,电流相等时,电压与电阻成正比,故有
当甲表的示数为6V时,乙表的示数为
4.如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,杠杆可绕支点O自由转动。R、R0在电路中是______联的,油位越高,R两端的电压越______。
【答案】 串 大
【解析】[1]由图可知,R、R0在电路中是串联的,油量表与R并联。
[2]由图知,左侧O点为支点,油位越高,浮子上升,在杠杆的作用下滑片上移,滑动变阻器R连入电路的电阻越大,因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,根据欧姆定律可知,R0两端的电压变小,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知,R两端的电压越大。
5. (2022湖南岳阳)如图,电源电压不变,已知R2=15Ω,合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A、0.2A,则通过R1的电流为_______A,电源电压为_______V。
【答案】 0.3 3
【解析】由电路图可知,电阻R1、R2并联,电流表A2测量通过R2的电流,电流表A1测干路电流。由题意可知,通过R2的电流为0.2A,干路电流为0.5A。
根据并联电路电流特点可知,通过电阻R1的电流为
I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A
并联电路两端的电压相等且等于电源电压,故电源电压为
U=U2=I2R2=0.2A×15Ω=3V
6. (2022广西北部湾)图中,甲、乙为两只相同的电压表或电流表,若断开开关,甲、乙两表示数之比为,通过的电流为,此时与______联。更换两表种类,闭合开关,两表均有示数,此时两表均为______表,通过的电流为,则______。
【答案】 并 电压 3∶1
【解析】由题意可知,若断开开关,两表均有示数,若两表均为电压表,则电路处于断路状态,两表不会有示数,所以两表均为电流表,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,示数不同,所以此时与并联。
两表原来均为电流表,更换两表种类,所以此时两表均为电压表。
与并联时,甲表测通过R1的电流,乙表测通过R2的电流,且甲、乙两表的比值为2∶1,因为并联,所以R1、R2两端电压相等,根据欧姆定律可得
所以R2=2R1,此时,当两表均为电压表时,闭合开关,两个电阻串联,根据欧姆定律可得通过的电流为
所以
7.在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每条输电线的电阻是100Ω.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为2.0V时,电流表示数为80mA,则短路位置距离甲 km。
【答案】1.25。
【解析】知道电压表和电流表的示数,利用欧姆定律求出连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值;又知道10km导线的电阻为100Ω,据此求出导线的长度,从而确定出短路的地点离甲地的距离。
由欧姆定律可得,连接短路位置到甲地的两段输电线的总电阻:
R===25Ω,
因10km导线的电阻为100Ω,且电阻和长度成正比,
所以,短路处距甲地的导线总长度:
L=×10km=2.5km,
则短路位置距离甲的距离:
s=×L=×2.5km=1.25km。
8. (2022贵州黔东南州)如图所示,电源电压为12V保持不变,R1=10Ω。只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,则R1两端的电压U1=_______V,R2=_______Ω;当断开开关S,闭合S1、S2时,则电流表的示数为_______A。
【答案】 3 30 1.6
【解析】如图,只闭合开关S时,两个电阻串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.3A,则R1两端的电压
R2两端的电压
R2的电阻值
当断开开关S,闭合S1、S2时,两个电阻并联,电流表测干路中的电流,则电流表的示数为
三、实验题(本大题有3道小题,共32分)
1. (8分)在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个,1.5V的干电池两节,导线若干。
(1)用笔画线,将图1所示的电路补充完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 端(选填“a”或“b”)。
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能是 (只有一个选项正确,请将正确选项的宇母填在横线上)。
A.开关或定值电阻
B.定值电阻或电流表
C.开关、滑动变阻器或电流表
D.滑动变阻器、电压表或电流表
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在下表。请在图2画出电流I与电压U的关系图象。
(5)根据图象,可得出的探究结论是: 。
【答案】(1)见图1;(2)a;(3)C;(4)见图2;(5)在电阻一定,电流与电压成正比。
【解析】(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,即滑到a端;
(3)因为电压表并联在电路中,如果电压表断路,电路中应该有电流,电流表有示数,所以电压表没有断路,电路中其他电路元件都是串联的,如何一个断路电路中都没有电流,通过以上分析可知选项C正确,ABD错误;
(4)根据描点法作图,如下图所示:
(5)分析数据可知,在电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,得出的结论是:在电阻一定,电流与电压成正比。
2.(14分)某学习小组测量未知电阻Rx的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最 端(选填“左”或“右”),这样做的目的是 。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,则I= A.待测电阻Rx= Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为R0。
①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③电阻Rx= (用U1、U2、R0表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是 。
【答案】(1)①如上所示;②右;保护电路;③0.24;10;(2)×R0;(3)A组实验,通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,达到减小误差的目的,而B却不可以。
【解析】(1)①要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至阻值最大处,即最右端,这样做的目的是保护电路;
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则I=0.24A,由欧姆定律I=,待测电阻:
Rx===10Ω;
(2)①闭合S1,断开S2时,电压表的示数为U1;
②闭合S1、S2时,电压表的示数为U2;
③在①中,定值电阻与电压表串联在电路中,电压表通过定值电阻与电源连通,电压表测电源电压U1;
在②中,待测电阻与定值电阻串联,电压表测待测电阻的电压,由串联电路电压的规律,定值电阻的电压为:
U0=U1﹣U2,
由分压原理:
=,电阻Rx=×R0;
(3)A组实验,通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,达到减小误差的目的,而B却不可以。
3.(10分) (2022青海省)某实验小组用“伏安法”测未知电阻的阻值,实验过程如下:
(1)在接图1甲所示的电路时,少连了一根导线,请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑片P应位于_____(选填“A”或“B”)端;
(3)测量数据如表1,在第三次测量中,电流表示数如图乙所示,示数是_____A,则第三次测出电阻的阻值是______Ω;
表1
(4)根据表1记录的实验数据,在图丙中用描点法绘出定值电阻的电流随电压变化的图像。
【答案】(1)
(2)A (3)0.42 5 (4)见解析。
【解析】(1)电压表测量电阻两端的电压,电压表和电阻并联,如图所示:
(2)为了保护电路,滑动变阻器的阻值处于最大处,即滑动变阻器的滑片P应位于A端。
(3)由图可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.42A。
第三次测出电阻的阻值
(4)由表中数据,利用描点法画出图像,如图所示
四、综合应用题(本大题有4道小题,共33分)
1.(8分)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=30Ω,R2=10Ω.当闭合开关S1、S,断开S2时,电流表的示数为0.4A。
(1)求电源电压;
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,求电流表的示数.
【答案】(1)电源电压为12V;
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,电流表的示数为1.2A;
【解析】(1)当闭合开关S1、S,断开S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过的电流,
由I=可得,电源电压:
U=I1R1=0.4A×30Ω=12V
(2)当闭合开关S2、S,断开S1时,电路为R2的简单电路,电流表测通过的电流,
则电流表的示数:
I2===1.2A
2.(8分)如图所示,电源电压保持不变,R1=5 Ω。
(1)当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑至最左端时,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A,滑动变阻器的最大阻值为多少?
(2)当开关S1、S2均闭合,滑片P滑至最右端时,电流表的示数是1.5A,求电阻R2的阻值?
【答案】(1)15Ω;(2)20Ω
【解析】(1)当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑至最左端时,变阻器的最大阻值和定值电阻R1串联,电压表测电源的电压,电流表测串联电路中的电流,根据欧姆定律可得,电路中的总电阻
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,滑动变阻器的最大阻值
R′=R-R1=20Ω-5Ω=15Ω
(2)当S1、S2均闭合,滑片P滑至最右端时,R1与R2并联,电流表测干路电流,由并联电路中各支路两端的电压相等可得,通过R1的电流
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过R2的电流
I2=I’-I1=1.5A-1.2A=0.3A
则R2的电阻为
3.(8分)两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图1所示。
(1)求甲的定值电阻R1和乙的定值电阻R2的大小;
(2)将两定值电阻按图2接入电路中,闭合开关后,电流表A1的示数为0.5A,求电流表A2和电压表V1、V2的示数。
【答案】(1)5Ω, 10Ω;(2)0.5A、7.5V、5V
【解析】(1)由图1知道,当U1=U2=3V时,I1=0.6A,I2=0.3A,由知道,两定值电阻的阻值
(2)由图2知道,R1与R2串联,电流表A1、A2均测电路中的电流,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,且电流表A1的示数为0.5A,所以,电流表A2的示数
I2=I1=0.5A
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电压表V1的示数
U=IR=I(R1+R2)=0.5A×(5Ω+10Ω)=7.5V
电压表V2的示数
U2=IR2=0.5A×10Ω=5V
4.(9分)如图1为某电子秤及其电路原理图,R2为10Ω的定值电阻,R1是压敏电阻,其阻值随压力的变化关系如图2所示,把量程为0~0.6A的电流表表盘数值改写后可直接读出物体的质量。放在压敏电阻上托盘的质量不计,电源电压保持9V不变(g=10N/kg)。
(1)该电子秤空载时,电流表的示数为多少安?
(2)当托盘中物体的质量为10kg时,电流表的示数为多少安?
(3)该电子秤的最大秤量是多少千克?
【答案】(1)0.06A;(2)0.09A;(3)27kg
【解析】(1)该电子秤空载时,压力为零,由图2知压敏电阻R1为140Ω,两电阻串联,电流表测电路的电流,电流表的示数为
(2)当托盘中物体的质量为10kg时,物体的重力为
由图2可知压敏电阻
由电阻的串联和欧姆定律,此时电路中的电流
(3)因为电流表的最大量程为0~0.6A,即电路的最大电流为0.6A,由欧姆定律得,电路的最小总电阻为
压敏电阻的阻值为
由图2知R与F成一次函数关系,设关系式为
把(140Ω,0N)(20Ω,240N)代入关系式得
,
所以R与F的关系式为
所以当
时
即此时压敏电阻受到的最大压力为270N,压敏电阻表面水平,所以该电子秤的量程
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
10
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.4
18
2.1
2.4
2.6
电流I/A
0.26
0.36
048
0.54
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
10
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.4
18
2.1
2.4
2.6
电流I/A
0.26
0.36
048
0.54
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