中考物理二轮复习专题高频集训16 欧姆定律(2份,原卷版+解析版)
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(电流和电阻的关系)在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B.用10Ω电阻实验,读数时的滑片位置比5Ω电阻读数时更靠左
C.实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压一定
D.实验获得多组数据是为了减小实验误差
【答案】C
【详解】A.闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处,由图可知该实验中P应置于右端,故A错误;
B.用10Ω电阻实验时,由于电阻大,所以电阻两端分得的电压大,应增大滑动变阻器两端的电压,使电阻两端的电压不变,用5Ω电阻实验时,电阻小,分得的电压小,所以滑动变阻器的阻值与接10Ω时相比更小一些,靠左,故B错误;
C.在探究“导体电流与电阻关系”时,更换定值电阻时,要用滑动变阻器来保持电阻两端电压不变,故C正确;
D.探究电流跟电阻的关系时,要控制电压不变,多次改变定值电阻的阻值,记录电流值,判断电流跟电阻的关系,多次实验是为了得出普遍规律,故D错误。
故选C。
(欧姆定律)关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.通过电流一定时,导体的电阻跟导体两端电压成反比
C.电阻是导体的一种性质,当导体被拉长后电阻将随之增大
D.电阻是导体对电流的阻碍作用,当通过导体的电流为零时,电阻也为零
【答案】C
【详解】ABD.导体的电阻是导体的性质,与通过导体的电流大小和导体两端电压大小无关,通过导体的电流为零时,电阻大小也不变,故ABD错误;
C.电阻是导体的一种性质,与导体的长度、横截面积、材料有关,所以导体被拉长后电阻将随之增大,故C正确。
故选C。
(欧姆定律)关于电流、电压、电阻的描述中不正确的是( )
A.电荷移动就一定能形成电流
B.电压是电流产生的原因
C.常用电阻来定量的描述导体对电流阻碍作用的大小
D.电流和电压、电阻都有关系
【答案】A
【详解】A.电荷的定向移动称为电流,故A错误,符合题意;
B.电压是导致电流产生的原因,故B正确,不符合题意;
C.电阻的意义是用来定量描述导体对电流阻碍作用大小的物理量,故C正确,不符合题意;
D.由欧姆定律可知,电压和电阻都可以影响电流的大小,故D正确,不符合题意。
故选A。
(物理学史)研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是 ( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.欧姆 D.伽利略
【答案】C
【详解】研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是欧姆,规律叫欧姆定律,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
()关于对欧姆定律的公式,及变形式其的理解,下列说法正确的是( )
A.导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定的
B.导体两端的电压为零时,通过导体的电流和导体的电阻也都为零
C.导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D.通过导体的电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成正比
【答案】C
【详解】C.根据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,故C正确;
ABD.电阻是导体本身的一种性质,与材料、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;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故ABD错误。
故选C。
(电路故障)如图,电源电压不变。闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数且等于电源电压。排除故障后,滑动变阻器的滑片P向左移动,下列分析正确的是( )
A.灯泡不亮是因为滑动变阻器阻值过大
B.灯泡不亮是因为灯泡短路
C.排除故障后,滑片P向左移动,灯泡变暗
D.排除故障后,滑片P向左移动,电流表和电压表示数均变大
【答案】D
【详解】AB.灯泡不亮且电流表无示数,电压表等于电源电压,所以电路中的故障类型是断路,故AB错误;
CD.由图可知,滑片向左移动,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大,灯泡变亮;根据串联电路分压规律可知,小灯泡两端电压变大,电压表示数变大,故C错误,D正确。
故选D。
(电路故障)如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图,按照电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表的指针均没有偏转,电路中仅有一处故障,故障可能是( )
A.电阻R1断路
B.电阻R1短路
C.滑动变阻器R断路
D.滑动变阻器R短路
【答案】C
【详解】BD.若R1或者R短路,电路仍然处于通路状态,有电流通过电路,电流表会有示数,故BD不符合题意;
A.如果R1断路,则电路没有电流通过,电流表没有示数;电压表测量的是R1两端的电压,由于电路只有一处故障,电压表仍然与电源两极相连,此时测量电源两端的电压,有较大的示数,故A不符合题意;
C.如果滑动变阻器R断路,则电路没有电流通过,电流表示数为零,指针不偏转;同时电压表与电源正极断开,也没有示数,指针不偏转,故C符合题意。
故选C。
(测电阻)在阶段复习时,老师为同学们设计了“欧姆定律”这章的实验知识清单,小罗同学在对比“测量未知电阻”和“研究小灯泡电阻”这两个实验时,她的下列说法中不正确的是( )
A.这两个实验的原理相同
B.这两个实验用到的测量工具相同
C.这两个实验多次测量目的不相同
D.这两个实验收集的证据进行分析处理的方法相同
【答案】D
【详解】A.两个实验都是通过测量电压和电流,由得到阻值,所以两个实验的原理相同,故A正确,不符合题意;
B.两个实验都需要测量电压和电流,用到电压表和电流表,所以两个实验用到的测量工具相同,故B正确,不符合题意;
C.测量未知电阻时,多次测量求平均值,减小误差,研究小灯泡电阻时,多次测量,发现灯泡阻值与温度的关系,所以两个实验多次测量目的不相同,故C正确,不符合题意;
D.测量未知电阻时,多次测量求平均值减小误,研究小灯泡电阻时,多次测量,由于灯丝电阻是变化的,求出阻值不能求平均值,所以两个实验收集的证据进行分析处理的方法不相同,故D错误,符合题意。
故选D。
(动态电路)某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻,R1为光敏电阻,当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)。闭合开关,激光被遮挡瞬间,下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值变小B.通过R2的电流变大
C.电阻R1两端的电压变大D.电阻R2两端的电压变大
【答案】C
【详解】由图可知两电阻串联,计数器(电压表)测R1的电压,已知当有光照射时电阻变小,故激光被迟挡瞬间电阻R1变大,由串联电阻的规律,电路的总电阻变大,电路的电流变小,根据U=IR,R1的电压变大,由串联电路电压的规律可知,R2两端的电压变小,故ABD错误,C正确。
故选C。
(变阻型动态电路)如图所示,闭合开关S,向右调节滑动变阻器的滑片P,忽略温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电压表与电流表示数的比值不变
B.电流表示数变小,电压表与电流表示数的比值变大
C.小灯泡亮度变亮,电路总电阻变大
D.小灯泡亮度变暗,电路总功率变小
【答案】D
【详解】AB.由电路图知道,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律知道,电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻值,由于忽略温度对灯丝电阻的影响,所以,闭合开关S,向右调节滑动变阻器的滑片P时,电压表与电流表示数的比值不变;但接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由知道,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;由U=IR知道,灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小,故AB错误;
CD.闭合开关S,向右调节滑动变阻器的滑片P时,电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,由知道,灯泡功率减小,亮度变暗;由于电源电压不变,由知道,电路总功率变小,故C错误,D正确。
故选D。
(变阻型动态电路)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断正确的是( )
A.电压表V的示数变大B.电流表A1的示数不变
C.电流表A2的示数变大D.电压表V的示数变小
【答案】B
【详解】电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片向右移动时,R2的阻值将变大。由于R1的阻值不变,当R2的阻值变大后,的阻值也增大。由于电压表测量的是电源的电压,故无论如何调节滑片,电压表的示数不变,R1的阻值也没变,由欧姆定律可知通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变。由于电压表示数不变,而的阻值也增大,由欧姆定律可知,总电流减小,故电流表A2的示数变小。
故选B。
(变阻型动态电路)为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图所示是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数不变,电压表的示数不变
【答案】B
【详解】分析电路图可知,定值电阻R0与光敏电阻R串联,电压表测光敏电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流;当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光照强度减弱,光敏电阻R的阻值增大,根据串联电阻的规律,总电阻变大,由可知,电路中电流变小,即电流表示数变小;根据U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变小;根据串联电路电压的规律可知,光敏电阻R的电压增大,即电压表示数变大,故B符合题意。
故选B。
(开关型动态电路)如图所示电路中电源电压恒为4 V,R1=10 Ω,当只闭合开关S1时,电压表的示数为2 V;当只闭合开关S2时,电压表的示数为1 V,则R2的电阻为_____Ω。
【答案】30
【分析】本题考查开关型动态电路,关键是分析开关不同状态时电路的连接,结合欧姆定律求解即可。
【详解】当只闭合开关S1时,R1 R0串联接入电路,电压表测量R0两端电压,则R0两端的电压为2 V,由串联电路电压规律可知
则
由串联分压规律可知
当只闭合开关S2时,R2 R0串联接入电路,电压表测量R0两端电压,则R0两端的电压为1V,由串联电路电压规律可知
由串联分压规律可知
则有
(欧姆定律在串并联电路中的应用)小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定不变,R0=18Ω。当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数如图乙所示。则电源电压为___________V,Rx为___________Ω。
【答案】 3.6 12
【详解】[1]当开关S1、S2均闭合时,电流表示数如图乙所示,量程为0—0.6A,分度值为0.02A,该电流表的读数为0.5A,当只闭合开关S1时,只有待测电阻的接入,电流表的示数为0.3A,当开关都闭合时,两电阻并联,通过定值电阻R0的电流为
电源电压为
[2]待测电阻的阻值为
(特殊方法测电阻)小敏利用如下器材:电压恒定的电源(电源电压值未知)、最大阻值为R(已知)的滑动变阻器、电流表等,设计了如图所示电路来测量未知电阻Rx的阻值。实验时,闭合开关S,将滑片移至B端,电流表的示数为I1再将滑片移至A端,电流表的示数为I2。则待测电阻Rx的阻值为___________。(用已知物理量和测得物理量的字母表示)
【答案】
【详解】由电路图知,实验所用电路为串联连接的电路,因串联电路中的总电压等于各分电压之和,且电源的电压恒定:当滑片移至A端时,电路为Rx的简单电路,电路中的电流为I2,所以有电源电压
U=I2Rx……①
当滑片移至B端时,Rx与滑动变阻器最大阻值串联接在电源上,电路中电流为I1,所以有
U=I1(Rx+R)……②
①②联立,解得待测电阻的阻值
(欧姆定律在串并联电路中的应用)如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻R1与R2的阻值之比为2∶1。开关S断开时,通过R1与R2的电流之比为______;开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为______。
【答案】 1∶1 2∶3
【详解】[1]开关S断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,故通过R1与R2的电流之比为1∶1。
[2]开关S闭合后,R2短路,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压U;开关S断开时,两电阻串联,根据串联电阻的规律,电路的电阻为
R=R1+R2=2R2+R2=3R2
电路的电流为
根据欧姆定律可知,此时R1的电压为
故开关S闭合前后,电压表两次的示数之比为
(电流和电阻的关系)在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),导线若干。
(1)小海连接好如图甲所示的电路,检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数为4.5V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是___________;
(2)排除故障后,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视___________;
A.电流表示数 B.电压表示数 C.滑动变阻器滑片
(3)通过实验获取数据,得到如图乙所示导体的电流I随电阻R变化的图像,由此可推断所选滑动变阻器的最大阻值至少___________Ω;
(4)由图像乙可得出结论:___________。
【答案】 电阻R断路 B 15 导体两端电压一定时,流过导体的电流与导体电阻成反比
【详解】(1)[1]由图甲得,电阻与滑动变阻器串联,电压表测量电阻电压,电流表测量电路电流,小海连接好如图甲所示的电路,检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数为4.5V,移动滑片P,两电表示数均无变化,说明电路中存在开路现象,电压表与电源相连接,则故障为与电压表并联的电阻断路。
(2)[2]电路中要控制电阻电压不变,所以排除故障后,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视电压表示数,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3]由图像和欧姆定律得,电阻控制的电压为
滑动变阻器的电压为
由串联电路特点和欧姆定律得
当电阻最大时,滑动变阻器接入电路中电阻最大为
(4)[4]由图像得,电阻的电流与电阻乘积为定值,说明当电压一定时,电流与电阻成反比。
(电流和电阻的关系)甲是小明在探究“电流与电阻的关系”时的电路图,电源电压恒为6V。电压表、电流表无损坏,有5、10、20、25 、30等定值电阻,滑动变阻器(50 1A)一个,导线若干。
(1)根据实验要求,用笔画线代替导线,连接完成图甲的实物图 ______ 。
(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,可判断该故障是 ______ 。
(3)排除故障后,进行实验的过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化,为了科学地得出实验结论,当每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意先观察 ______ (填序号)。
A.变阻器滑片 B.电压表 C.电流表 D.电源
(4)小明根据实验需要,多次更换阻值不同的定值电阻R,并记录各次电流表的示数,将实验数据描绘在图乙中,由图知实验过程中,小明控制定值电阻两端电压保持 ______ V不变;若不更换其他器材,为了能够完成实验,更换的定值电阻阻值不能够大于 ______。
(5)观察图像可以得出实验结论: ______ 。
(6)实验中,滑动变阻器的主要作用是 ______ 。
【答案】 定值电阻R断路 B 2 25 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 保持定值电阻两端的电压不变 (保持电压表示数不变)
【详解】(1)[1]电流表和电阻串联,如图连接,选小量程。
(2)[2]电流表示数几乎为零,说明可能断路,电压表示数接近电源电压且几乎不变,说明电压表和电源直接连接,所以可能电阻R断路。
(3)[3]探究“电流与电阻关系”时要控制电阻的电压不变,每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察电压表示数。
(4)[4][5]由图乙可知,电阻两端电压为2V,所以控制定值电阻两端电压保持2V不变,滑动变阻器分压为4V,所以滑动变阻器电阻为定值电阻的两倍,滑动变阻器最大为50Ω,所以定值电阻最大为25Ω。
(5)[6]由表格中的数据可知,电流与电阻的乘积为一定值,故可得出结论当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)[7]根据控制变量法,实验中,滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端电压为定值。
(电流和电压的关系)小红在“探究电流与电压关系”的实验过程中,采用如图1所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线,帮助小红按图1将图2中实物电路连接完整;
(2)小红通过实验得到的数据如表,其中第5次实验时,调节电压表示数如图3所示,请将电压表的读数填在表格空白处;
(3)小红继续用图2的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,她先将电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;再将电阻换成电阻,她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片继续向______(选填“A”或“B”)端移动,使______的示数保持不变。
【答案】 1.5 B 电压表
【详解】(1)[1]根据电路图连接实物图,由于电源电压为两节干电池,电源电压为3V,所以电压表选用0~3V的量程且与电阻并联,由表格数据知电流表选用0~0.6A的量程且与电阻串联,滑动变阻器一上一下的串联在电路中,实物图如下图所示
(2)[2]电压表选用的量程为0~3V,分度值为,电压表读数为。
(3)[3][4]当电阻换成电阻后,电阻变大,由串联分压原理可知,定值电阻两端电压变大,电压表示数增大,根据控制变量法知,在探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的电压不变,即保持电压表示数不变,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,由串联分压原理知,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,使电压表的示数保持不变。
(电流和电压的关系)在“探究电流与电压的关系”的实验中。
(1)连接电路时开关应______(选填“断开”或“闭合”)闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应处于最______(选填“左”或“右”)端;
(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表示数为 2.8V,电流表无示数,滑动滑片 P,两表示数均无变化,则故障原因是______;
(3)排除所有故障后,闭合开关,小明测得的数据如下表所示,回答下列问题。
①第 5 次实验时电流表示数如图乙所示,读数是______A,实验中所用电阻 R 的阻值为______Ω;
②实验过程中,当测完第 3 组数据后,若要继续测量第 4 组数据时,滑动变阻器的滑片应向______(选填“A”或“B”)端移动;
③小明实验中所用滑动变阻器的规格可能是______(填序号))
A.20Ω 1A B.25Ω 0.6A C.30Ω 0.4A
【答案】 断开 右 R断路 0.5 5 A B
【详解】(1)[1][2]为保护电路,连接电路时开关应断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片Р应处于阻值最大处的最右端。
(2)[3]电源电压为,正确连接好电路后,电流表无示数,电路可能断路,闭合开关发现电压表示数为,接近电源电压,说明电压表与电源连通,滑动滑片P,两表示数均无变化,则故障原因是R断路。
(3)①[4][5] 第5次实验时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为,读数是;由欧姆定律,小明实验中所用电阻
故,小明实验中所用电阻。
②[6]实验过程中,当测完第3组数据后,若要继续测量第4组数据时,即电流变大,由欧姆定律,应减小电路的电阻,故滑动变阻器的滑片应向A端移动。
③[7]根据实验序号1,串联电路的规律及欧姆定律,变阻器连入电路的电阻
考虑到,小明实验中所用滑动变阻器的规格可能是,故选B。
(测量定值电阻的阻值)用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)小明在检查仪器时,发现电流表指针如图甲所示,则小明接下来的操作是______;
(2)如图乙所示是小明测量定值电阻的实物图(不完整)。请用笔画线代替导线,连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉);______
(3)连接电路前,开关必须______,电路接通前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大端;
(4)小明闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,此时电路中的一处故障可能是______;
(5)小明排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.2A,电压表的示数如图丙所示,则本次实验测得定值电阻Rx的阻值是_______;
(6)本实验中滑动变阻器除保护电路外的作用是______;
(7)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图象。小明发现小宇绘制的U-I图象和自己绘制的U-I图象不同,你认为其原因是小宇_______。
【答案】 对电流表指针调零 断开 待测电阻Rx断路 13Ω 调节待测电阻两端的电压 将电压表并联在滑动变阻器两端了
【详解】(1)[1]小明在检查仪器时,发现电流表指针如图甲所示,表示电流表未接入电路就有示数,说明电流表没有调零,则小明接下来的操作是对电流表指针调零。
(2)[2]要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变小,即电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示
(3)[3]连接电路前,为了保护各用电器的安全,开关必须断开,电路接通前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大端。
(4)[4]小明闭合开关后,发现电流表示数为零,则电路可能断路,但电压表有示数,则电压表与电源连通,故此时电路中的一处故障是待测电阻Rx断路。
(5)[5]小明排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.2A,电压表的示数如丙图所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.6V,由欧姆定律,则本次实验测得定值电阻为
(6)[6]本次实验需要进行多次测量,实验中滑动变阻器除保护电路外的作用是调节待测电阻两端的电压。
(7)[7]定值电阻与变阻器串联,当电路电流变小时,根据可知,定值电阻的电压变小,由串联电路电压的规律,变阻器的电压变大,由如图丁所示的U-I图象知,电流越小,电压表示数越大,故小明发现小宇绘制的U-I图象和自己绘制的U-I图象不同,其原因是小宇将电压表并联在滑动变阻器两端了。
(测量小灯泡的阻值)小阳同学用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡标有电压2.5V,电源电压4.5V。
(1)在连接电路时,开关应______,滑动变阻器滑片P应位于______(选填“A”或“B”)。
(2)用笔画线代替导线将实物连接成完整电路______。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如图所示,此时小灯泡的电阻约为______Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I-U图线是一条曲线,原因是______。
(4)如果利用此图还想测量标有电压为3.8V的小灯泡的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,应该把电压表并联在______的两端,当移动滑片使电压表示数为______V,此时灯泡正常发光。
【答案】 断开 A 9.6 小灯泡的电阻随温度的变化而变化 滑动变阻器 0.7
【详解】(1)[1][2]为保护电路,在连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片P应位于最大阻值处,即A端。
(2)[3]由题意知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电流且与灯泡串联,电压表并在灯泡两端,故实物图如下图所示:
(3)[4]由图可知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A,由可得,此时灯泡的电阻
[5]发现I−U图线是一条曲线,说明电流与电压不成正比,原因小灯泡的电阻不是定值,而是随温度的变化而变化。
(4)[6][7]利用此图还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,因电压表的15V量程已经损坏,故只能使用0∼3V量程,考虑到电源电压为4.5V,根据串联电路的总电压等于各部分电压和可知,可将电压表并联在滑动变阻器的两端,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为
4.5V−3.8V=0.7V
即电压表示数为0.7V时,小灯泡两端的电压一定为3.8V,此时灯泡正常发光。
如图所示,电源两端电压为12V并保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,当开关S闭合时,电压表示数3V。求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)0.5A;(2)18Ω
【详解】解:(1)由电路图知,两个电阻串联在电路中,电压表测R1两端的电压,则通过电阻R1的电流
(2)由串联电路的电压特点知,R2两端的电压
U2=U电-U1=12V-3V=9V
而串联电路电流处处相等,所以通过R2的电流
I2=I1=0.5A
电阻R2的阻值
答:(1)通过电阻R1的电流为0.5A;
(2)电阻R2的阻值为18Ω。
如图所示的电路,电源电压为9V不变,定值电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S、S1时,电流表的示数为1.2A,求:
(1)电阻R1两端的电压为多少伏特?
(2)闭合开关S,断开S1,电流表的示数为多少?
(3)定值电阻R2的阻值。
【答案】(1)9V;(2)0.9A;(3)30Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,闭合开关S、S1时,电阻R1与电阻R2并联,由并联电路的电压规律可知,R1和R2两端的电压相等,并且与电源电压相等,都为9V。
(2)闭合开关S,断开S1,电路中只有R1一个用电器接入电路,则R1两端的电压与电源电压相等为9V,则电流表的示数为
(3)由题意知闭合开关S、S1时,电流表的示数为I0=1.2A,根据欧姆定律,则此时电路总电阻为
由并联电路中电阻的特点可得,定值电阻R2的阻值为
答:(1)电阻R1两端的电压为9V;
(2)闭合开关S,断开S1,电流表的示数为0.9A;
(3)定值电阻R2的阻值为30Ω。
在图(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为20欧。闭合开关S,两电流表指针的位置均如图(b)所示,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)6V;(2)5Ω
【详解】解:(1)分析电路图可知,电阻R1与电阻R2并联,电流表A1测量通过电阻R1的电流,电流表A测量干路中电流,电流表A的示数大于电流表A1的示数,所以由于两电流表指针的位置均如图(b)所示,所以电流表A选择0~3A量程,分度值为0.1A,读数为1.5A;电流表A1选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.3A;电阻R1的阻值为20欧,由并联电路电压特点可知,电源电压
(2)由并联电路电流特点可知,通过电阻R2的电流
则电阻R2的阻值
答:(1)电源电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为5Ω。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
______
电流
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.10
0.20
0.30
0.40
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