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2025年中考物理第一轮复习--专题15:探究电路 练习 (含答案+解析)
展开 这是一份2025年中考物理第一轮复习--专题15:探究电路 练习 (含答案+解析),共30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.下列物理量中,反映物质特性的是( )
A. 电阻B. 速度C. 比热容D. 质量
2.导体的电阻与下列哪个因素有关( )
A. 导体材料B. 导体中电流C. 导体两端的电压D. 导体中通过的电量
3.R1与R2此时接入电路中的阻值相同,S1断开,S2闭合;求下列操作中,一定可以使电流表示数变大的是( )
A. 闭合S1,断开S2
B. 闭合S1,向右滑动滑片P
C. 减小电源电压,闭合S1
D. 增大电源电压,向右滑动滑片P
4.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
5.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
6.在如图所示电路中,电源电压相同且不变,电路元件均完好,电流表A1的示数比A2大,下列方案中有可能使两电流表示数相同的有方案:①用一个更小的电阻替换R3; ②将图(a)中的R2与(b)中的R1互换;③用一个更大的电阻替换R2;④将图(a)中的R1与(b)中的R3互换。( )
A. 0个B. 1个C. 2个D. 3个
二、非选择题
7.如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
①应选择如下方案______。
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
②请写出选择方案后,闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障:______。
8.如图所示的电路中,电源电压保持U不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,由于其中一个电阻出现故障,使得电压表示数变大。
(1)电路中可能存在的故障是______。
(2)如果用完好的小灯替换R1,请指出不同故障情况下,小灯替换前后电压表示数的变化情况______。
9.小林同学在学习了电阻知识后,刚好看到“中国天才少年曹原用实验揭开超导的奥秘,破解了困扰物理学界百年的世界难题!”的报道,于是他上网查阅相关资料,知道了“超导体”是指在某一温度下电阻为零的导体,某些导体有电阻,通电时会发热;而超导体的电阻为零,通电时不会发热。
为了研究某些导体的电阻大小与温度的关系,用如图所示的灯泡中的灯丝(钨丝)进行实验,记录的实验数据如下表所示。
①分析上表中的实验数据,可初步归纳得出的结论是:______。
②根据表中数据可进一步提出的猜测(推理):当某些导体的温度降到一定温度时,某些导体的电阻可能接近______欧。
③这种导体的研究及推广应用的意义是______。
10.生活中蕴含着很多物理知识:液位计利用 原理工作的;电影道具中的“石块”用泡沫塑料制成,这是因为泡沫塑料密度很 ;图中的汽车油量表实际上是一只 。
11.某导体两端的电压为6伏,10秒内通过其横截面的电荷量为6库,通过该导体的电流为 安。若该导体两端电压减小为3伏,则通过该导体的电流为 安,其电阻为 欧。
12.上海地区家庭电路中,电压为 伏,教室里的日光灯与电风扇是 连接(选填“串联”或“并联”),教室里工作的用电器越多,电路的总电阻越 。
13.如图所示的电路中,在定值电阻R1或滑动变阻器R2中,仅有一个故障,小申为研究故障的原因,特地设计了两个方案。
方案一:请你通过移动滑动变阻器的滑片P来探究出故障的原因,写出开关S闭合后,电流表示数变化情况及故障情况。______。
方案二:请你用一个完好的电阻R0来替换R1来判断发生的故障,你可选用的电阻R0的阻值是______。
A.R0>R1
B.R0=R1
C.R0I2。方案①用一个更小电阻替换R3,电源电压始终保持不变,则I2增大,但仍小于I1,所以此方案不可行;方案②,将图(a)中的R2与图(b)中的R1互换,据并联电路的电阻特点知,图(a)中的总电阻
R总1=R12
据串联电路的电阻特点知,图(b)中的总电阻
R总2=R2+R3
若R总1=R总2,则I1=I2,所以此方案可行;方案③,用更大的电阻替换R2,据并联电路的特点知,I1会减小,但仍然大于I2,此方案不可行;方案④,将图(a)中的R1与图(b)中的R3互换,两个电路的总电阻分别为
R总1′=R2R3R2+R3 ,R总2′=R1+R1=2R1
则R总1′有可能等于R总2′,那么两个电路的电流有可能相等,此方案可行。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7.【答案】A 滑动滑动变阻器的滑片,若电流表示数有变化,则R1断路;若电流表示数不变,则R2断路
【解析】解:由图可知,该电路为并联电路;
①②A.将一个电流表接入到Q点,此时电流表测量干路中的电流,移动滑动变阻器的滑片,若电流表示数不变,这说明通过滑动变阻器的电流不变,所以故障是R1断路;若电流表示数发生变化,这说明通过滑动变阻器的电流发生了改变,该支路是正常的,故障是R2断路;
B.将一个电压表接入到QM之间,电压表测量的是一段导线直接的电压,示数一直为0,不能检测出电路故障;
C.将一个电压表接入到MN之间,电压表测量的是电源电压,示数保持不变,不能检测出电路故障。
故答案为:①A;②滑动滑动变阻器的滑片,若电流表示数有变化,则R1断路;若电流表示数不变,则R2断路。
由图可知,该电路为并联电路;根据电流表、电压表的连接方式分析是否能测量出电路故障的原因;根据电路故障分析电表示数的变化情况。
本题考查了电路故障的判定,明确并联电路的特点是解题的关键。
8.【答案】R1短路或R2断路 电压表示数为U保持不变,则是R2断路;电压表示数变小,则是R1短路。
【解析】解:
(1)由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是电阻R2两端的电压,电流表测量电路中的电流;电压表示数变大,说明电压表测量的是电源电压,即电压表直接接在电源的两极上,所以故障是R1短路或R2断路;
(2)若R1短路,电压表示数为U,用完好的小灯替换R1,此时电压表测量的是R2两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,电压表示数要小于电源电压,即电压表示数变小;
若R2断路,电压表示数为U,用完好的小灯替换R1,此时电压表测量的是电源的电压,示数保持U不变;所以小灯替换前后电压表示数的变化情况是:电压表示数为U保持不变,则是R2断路;电压表示数变小,则是R1短路。
故答案为:(1)R1短路或R2断路;(2)电压表示数为U保持不变,则是R2断路;电压表示数变小,则是R1短路。
(1)由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是电阻R2两端的电压,电流表测量电路中的电流;电压表示数变大,说明电压表测量的是电源电压,据此分析故障原因;
(2)用完好的小灯替换R1,根据故障的原因,结合电路的连接情况判定电压表示数的变化。
使用电压表检验电路故障时,将电压表与用电器并联。闭合开关,如果电压表有示数(一般等于电源电压),说明并联的用电器断路或其它用电器都短路;如果电压表无示数,说明并联的用电器短路或其它用电器有断路。
9.【答案】钨丝的电阻随温度的降低而减小 零 节能降耗
【解析】解:①由表中数据可知,钨丝的电阻随温度的降低而减小;
②已知钨丝的电阻随温度的降低而减小;由此可猜想:某些导体的温度降到一定温度时,某些导体的电阻可能接近零欧,称为“超导体”;
③这种导体为超导体,超导现象是电阻为零的现象,利用超导体的零电阻可以实现远距离输电,节能降耗等。
故答案为:①钨丝的电阻随温度的降低而减小;②零;③节能降耗
①根据钨丝的电阻随温度的变化关系可得出结论;
②根据钨丝的电阻随温度的降低而减小做出猜想;
③导线上电阻越小,损失的能量越少,据此解答。
本题主要考查学生对影响电阻大小因素、超导体的特点,以及应用的了解和掌握,是一道基础题。
10.【答案】连通器
小
电压表
【解析】连通器的上端开口,下端相连通,连通器中液体的液面高度相同,所以液位计利用连通器的原理工作的。
电影道具中的“石块”用泡沫塑料制成,这是因为泡沫塑料密度比石块密度小,相同体积时,电影道具中的“石块”比真石块的质量小,倒塌时不至于压伤人。
由于电压表与被测电路并联,电流表与被测电路串联,图中油量表与R1并联,所以油量表是电压表。
11.【答案】0.6
0.3
10
【解析】知道通电时间、通过该导体横截面的电荷量,利用I=Qt求出通过导体的电流;再利用欧姆定律的变形公式R=UI求出导体的电阻;导体的电阻是导体阻碍电流的性质,其大小与导体两端的电压和通过的电流无关;当它两端的电压减小为3伏时,导体的电阻不变,利用欧姆定律求出通过导体的电流。
解:
通过该导体的电流I=Qt=6C10s=0.6A;
由I=UR 可得,导体的电阻:R=UI=6V0.6A=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,其电阻仍为10欧。当该导体两端电压减小为3伏时,通过该导体的电流为:I=UR=3V10Ω=0.3A。
故答案为:0.6;0.3;10。
12.【答案】220
并联
小
【解析】[1]我国家庭电路的电压为220V。
[2]教室里的日光灯与电风扇可以单独工作,互不影响,因此它们之间的连接方式是并联。
[3]教室里工作的用电器越多,相当于横截面积越大,所以电路的总电阻就越小。
13.【答案】若定值电阻故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化,若滑动变阻器故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数不变 AB
【解析】解:(1)闭合开关,两电阻并联接入电路,若定值电阻故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化,若滑动变阻器故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数不变;
(2)若断R1路,则R0替换R1,电路的总电阻将变小,则电流表A的示数的将变大;若R2断路,则R0替换R1(R0大于或等于R1),电流表A的示数变小或不变,故选AB。
故答案为:(1)若定值电阻故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化,若滑动变阻器故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数不变;(2)AB。
(1)闭合开关,两电阻并联接入电路,若定值电阻故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化,若滑动变阻器故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数不变;
(2)若断R1路,则R0替换R1,电路的总电阻将变小,则电流表A的示数的将变大;若R2断路,则R0替换R1(R0大于或等于R1),电流表A的示数变小或不变。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
14.【答案】(1)开关闭合前后,电流表示数变大,电压表示数不变,故障是电阻R1短路;(2)开关闭合前后,电流表示数变大,电压表示数变大,故障是R2短路
【解析】解:由图可知,开关S闭合时,该电路为串联电路,电压表测量的是R2的电压,电流表测量电路中的电流;
若R1断路,开关闭合后,电流表示数为0,电压表示数为0;开关S断开时,电流表示数为0,电压表示数为0;当开关从闭合到断开时,电流表和电压表示数都不变;
若R1短路,开关闭合后,电路是通路,电路中有电流,此时电压表测量的是电源电压;开关S断开时,电压表测量的是电源的电压,有示数,电路中无电流,电流表示数为0;当开关从闭合到断开时,电流表示数变小,电压表示数不变;
若R2断路,开关闭合后,电路中无电流,电流表示数为0,电压表示数为电源电压;开关S断开时,整个电路是断开的,电流表为0,电压表示数为电源电压;当开关从闭合到断开时,电流表和电压表示数都不变;
若R2短路,开关闭合后,电路中有电流,此时电压表测量的是一段导线两端的电压,示数为0;开关S断开时,电流表示数为0,电压表测量的是电源电压;当开关从闭合到断开时,电流表示数变小,电压表示数变大;
故答案为:(1)开关闭合前后,电流表示数变大,电压表示数不变,故障是电阻R1短路;(2)开关闭合前后,电流表示数变大,电压表示数变大,故障是R2短路。
当开关S闭合时,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压;
开关S断开时,电压表与R1串联在电路中,电压表测量的是电源的电压;列举出每个电阻的故障,然后得出答案。
本题考查了学生利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力,电路故障分短路和断路两种情况,平时做实验时试一试,多总结、提高分析能力。
15.【答案】0.5
不变
9.8
【解析】[1]通过导体的电流
I=Qt=5C10s=0.5A
[2]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,当增大该导体两端电压时,导体的电阻不变。
[3]浸没时
V排=V物
则物体受到的浮力
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×9.8N/kg×1×10−3m3=9.8N
16.【答案】15
0.4
15
【解析】[1]由I=UR可得导体的电阻
R=UI=3V0.2A=15Ω
[2]由I=UR可得通过导体的电流
I=UR=6V15Ω=0.4A
[3]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,所以电阻不变。
17.【答案】
【解析】由题知,闭合电键S后,向右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L亮度不变,说明变阻器与灯泡在工作时互不影响;因为并联电路中各支路互不影响,所以变阻器与灯泡应并联;
向右移动滑片P,电流表示数变小,说明变阻器连入电路的阻值变大,故应将变阻器的左下接线柱接入电路中,电流表应测干路电流,电流表接在干路上。
根据向右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L亮度不变确定灯泡与变阻器的连接方式,由电流表示数变小确定变阻器的接线情况。
本题考查根据要求连接实物,关键是变阻器和电流表的连接。
18.【答案】
【解析】灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器按“一上一下”原则接入电路;闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联电路分压原理可知,滑动变阻器两端电压变小,因此电压表并联在滑动变阻器两端。
本题考查了实物电路图的连接,关键是能根据电流流向确定电压表、滑动变阻器以及开关的连接方式。
19.【答案】一 若电流表A示数小于I0,则R1短路;若电流表A示数为I0,则R2短路
【解析】解:根据电源电压不变,R3的阻值为R1与R2阻值之和,正常应该电流相等,异常后电流大的电阻小,因而是甲电路中的某一个电阻短路造成的,必须用完好的电阻替换可能有故障的电阻,故选择方案一;
替换后,若电流表A示数小于I0,说明电路中的电阻变大了,因而被替换的则R1短路;若电流表A示数为I0,则电路中的电阻与右图相同,则R2短路。
个答案为:(1)一;(2)若电流表A示数小于I0,则R1短路;若电流表A示数为I0,则R2短路。
根据电源电压不变,电流大的电阻小,必然是某一个短路造成的,必须用完好的电阻替换可能有故障的电阻,据此分析。
本题考查电路故障的分析,属于中档题。
20.【答案】2、4、6 导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比 同种材料的导体,长度与横截面积的比值相同,电阻相同 同种材料的导体,长度与横截面积的比值越大,电阻越大 2或5
【解析】解:
①从表中数据可知,2、4、6的材料相同,长度相同,横截面积不同,电阻不同,可得出的初步结论是:常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小;
②根据控制变量法可知,表一中的材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究电阻大小与长度的关系;从表一数据可知,长度越长,电阻越大,且长度增大为原来的几倍,电阻也增大为原来的几倍,得出的初步结论是:常温下,导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比;
③(a)从表中数据可知,1与6、2与4或3与5的电阻相同,比较发现它们的长度与横截面积的比值相同,故得到的结论为:常温下,同种材料的导体,长度与横截面积的比值相同,电阻相同;
(b)从表中数据可知,1与6、2与4或3与5的长度与横截面积的比值越大,电阻越大,故得到的结论为:常温下,同种材料的导体,长度与横截面积的比值越大,电阻越大;
④要探究导体的电阻与材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,而材料不同;则长度为0.2米、横截面积为0.2毫米 2的镍铬合金丝和锰铜丝,
如下表所示:
分析所给器材可知,导体的横截面积、长度与上述两表中实验序号2或5的铁丝横截面积、长度均相同,材料不同,故可用来探究导体的电阻与材料的关系;
故答案为:
①2、4、6;
②导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比;
④(a)同种材料的导体,长度与横截面积的比值相同,电阻相同;
(b)同种材料的导体,长度与横截面积的比值越大,电阻越大;
④见上表;2或5。
①要探究导体电阻与横截面积的关系,需要控制导体的材料相同,长度相同,横截面积不同,据此判断需要的实验序号;
②影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积,根据控制变量法,要研究其中一个因素与电阻的关系,就必控制其他两个相同,分析表一和表二的数据结合控制变量法得到答案;
③(a)分析比较1与6、2与4或3与5的数据及相关条件与数据,可得出相关结论;
(b)分析比较1与6、2与4和3与5的数据及相关条件,根据导体条件的异同与实验数据的关系得出相关结论;
④要探究导体的电阻与材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,选择材料不同的导体进行实验,根据数据选择合适的器材。
本题是一道实验题,解题时注意控制变量法的应用,分析实验数据,根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论,是正确解题的前提与关键。
21.【答案】①(a)电流与电压成正比;(b)通过不同导体的电流不同;
②表一和表二中,不同导体的电压与电流比值不相等,表二和表三不同导体的电压与电流比值相同;
③长度和横截面积;长度和横截面积的比值相同。
【解析】解:①(a)分析比较实验序号1和2和3(或4和5和6、或7和8和9)中电流与电压的倍数关系,电压增大为原来的几倍,通过电流也增大为原来的几倍,故可初步得出的结论是:同一导体,电流与电压成正比;
(b)分析比较实验序号1和5(或2和6、或3和9)中电压相等时电流的关系,可初步得出的结论是:电压相等时,通过不同导体的电流不同;
②表一中电压与对应的电流之比为:
U1I1=;
表二中电压与对应的电流之比为:
U2I2=;
表三中电压与对应的电流之比为:
U3I3=;
故表一和表二中,不同导体的电压与电流比值不相等,表二和表三不同导体的电压与电流比值相同;
③(a)表一、表二中电压与对应的电流之比不相等,结合表中甲乙的数据可知,同种材料制成的不同导体,“电压与电流的比值”可能跟导体的长度和横截面积有关;
(b)表二、表三中电压与对应的电流之比相等,结合表中乙丙的数据有:
32LL=S23S,即同种材料制成的不同导体,“电压与电流的比值”相等的条件可能是长度和横截面积的比值相同。
故答案为:①(a)电流与电压成正比;(b)通过不同导体的电流不同;
②表一和表二中,不同导体的电压与电流比值不相等,表二和表三不同导体的电压与电流比值相同;
③长度和横截面积;长度和横截面积的比值相同。
①(a)分析比较实验序号1和2和3(或4和5和6、或7和8和9)中电流与电压的倍数关系得出结论;
(b)分析比较实验序号1和5(或2和6、或3和9)中电压相等时电流的关系得出结论;
②分别求出表一、二、三中电压与对应的电流之比,据此分析回答;
③(a)根据表一、表二中电压与对应的电流之比不相等,结合表中甲乙的数据可知分析;
(b)表二、表三中电压与对应的电流之比相等,结合表中乙丙的导体的长度和横截面积之比回答。
本题研究通过导体中的电流与导体两端电压的关系,考查控制变量法、数据分析及归纳结论的能力,体现了对过程和方法的考查,对学生和思维能力要求较高。
22.【答案】(1)滑动变阻器 (2)①8.9 ②0.18
【解析】(1)滑动变阻器应按“一上一下”接入电路中,原电路中直接将金属杆连入电路中是错误的;
(2)①小灯泡在额定电压下正常发光,由表中数据,小灯泡L正常发光时的电阻RL=UI=≈8.9Ω;
②若将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.8 V,因两灯的电阻相等,由串联电路电压与电阻之间的关系可知,每个小灯泡两端的电压U′=12×1.8V=0.9V,由表中数据可得,电流表的示数为0.18 A。
23.【答案】答:由图知,两只定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表V测量电阻R2两端电压;
已知R1、R2中仅有一个发生故障,闭合电键S时,发现电流表示数变大,这说明电路是通路,电路出现了短路现象;
若R1短路,由于总电阻减小,根据欧姆定律可知,电流表示数变大;此时电压表测量电源的电压,根据串联电路的电压规律可知,电压表示数变大;
若R2短路,由于总电阻减小,根据欧姆定律可知,电流表示数变大;此时电压表测量一段导线两端的电压,电压表无示数。
【解析】由图知,两只定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表V测量电阻R2两端电压;电流表示数变大,这说明电路出现了短路现象,据此分析。
此题考查电流表,电压表在电路故障中的作用判断,要结合图形和两表特点进行分析。
24.【答案】(1)
【解析】(1)用电流表、电压表测电阻的实验原理是欧姆定律,利用电流表测量电路中的电流,利用电压表测量待测电阻两端的电压,串联滑动变阻器来改变电路中的电流,由于实验时,在移动变阻器滑片过程中,电压表示数有出现为0V的现象,由此判断电压表是测量滑动变阻器两端的电压,故电路图如下图:
(2)当电流表的示数最小为0.10A时,滑动变阻器的阻值最大时,电压表的示数最大为5V,根据串联电路的电压电压特点可得,待测电阻两端的电压为
U1=U−U滑1=6V−5V=1V
由欧姆定律可得待测电阻的阻值
Rx1=U1I1=1V0.1A=10.0Ω
当移动变阻器滑片到某个位置时,由图b可知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A;由图a可知,电压表的量程为0∼15V,分度值为0.5V,示数为4V,由欧姆定律可得待测电阻的阻值为
Rx2=U2I2=6V−4V0.22A≈9.1Ω
当电流表的示数最大为0.56A时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为零时,电压表的示数最小为0,则待测电阻两端的电压
U3=U=6V
由欧姆定律可得待测电阻的阻值为
Rx3=U3I3=6V0.56A≈10.7Ω
则电阻的平均值为
Rx=Rx1+Rx2+Rx33=10.0Ω+9.1Ω+10.7Ω3≈9.9Ω
故表格填写如下:
25.【答案】解:由图可知,变阻器R1与定值电阻R2并联,电流表测量干路的电流,
(1)根据并联电路的电压规律可得,R1两端的电压:U1=U=6V,
由欧姆定律可知通过R1的电流:I1=U1R1=6V15Ω=0.4A;
(2)根据并联电路的电压规律可得U1=U2=U=6V,
由图2电流表针指情况,量程未知,可知电流表A的示数为0.3A或1.5A,电流表A1的示数为0.24A或1.2A,
电流表A测干路电流,根据并联电路的电流规律可得I=I1+I2,
滑动变阻器R1为“20Ω2A”,可知通过滑动变阻器的最小电流为I1小=U1R1大=6V20Ω=0.3A,
若干路电流I=0.3A,通过R2的电流I2=0.24A,此时通过滑动变阻器电流I1=I−I2=0.06A,不符合题意;
若干路电流I=0.3A,通过滑动变阻器的电流I1=0.24A,不符合题意;
若干路电流I=1.5A,通过滑动变阻器的电流I1=0.24A,不符合题意;
若干路电流I=1.5A,通过R2的电流I2=0.24A,此时:
R2=UI2=6V0.24A=25Ω;
若干路电流I=1.5A,通过R2的电流I2=1.2A,此时:
R2=UI2=6V1.2A=5Ω;
若干路电流I=1.5A,通过滑动变阻器的电流I1=1.2A,则通过R2的电流I2=I−I1=1.5A−1.2A=0.3A,此时:
R2=UI2=6V0.3A=20Ω;
综上可知,R2的阻值为5Ω、20Ω或25Ω。
故答案为:(1)通过R1的电流为0.4A;(2)R2的阻值为5Ω、20Ω或25Ω。
【解析】由图可知,变阻器R1与定值电阻R2并联,电流表测量干路的电流;
(1)根据并联电路的电压规律和欧姆定律计算通过R1的电流;
(2)由图2电流表针指情况,量程未知,可知电流表A的示数为0.3A或1.5A,电流表A1的示数为0.24A或1.2A,进行逐一分析。
本题考查欧姆定律和并联电路特点的应用,注意分情况讨论。
26.【答案】解:
①闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数I=UR=12V40Ω=0.3A;
②由图(b)可知,电流表的示数可能为0.2A,也可能为1A,
若R2接在A、B两点时,当开关S断开时,会造成电路断路,电流表无示数,所以此种情况不可能;
若R2接在B、C两点时,当开关S断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流小于0.3A,取0.2A,
此时电路的总电阻R总=UI′=12V0.2A=60Ω,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,电阻R2的阻值R2=R总−R1=60Ω−40Ω=20Ω;
若R2接在A、C两点时,当开关S断开时,电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,
则R2的阻值:R2=UI2=12V0.2A=60Ω或R2=UI2=12V1A=12Ω。
答:①闭合开关S,电流表的示数为0.3A;
②电阻R2的接入点为A、C或B、C;电阻R2的接入点为A、C时,电阻R2的阻值可能为60Ω、也可能为12Ω;电阻R2的接入点为B、C时,电阻R2的阻值为20Ω。
【解析】①闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电流表的示数;
②由图(b)可知,电流表的示数可能为0.2A,也可能为1A,分析R2分别接在A、B或B、C或A、C两点时电路的连接情况,根据串联电路的特点和欧姆定律得出R2的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确得出电阻R2的接入点以及对应的电路连接方式是关键。
27.【答案】串联 R定
【解析】解:①由I=UR可得,定值电阻的阻值:
R定=UI=Ω;
②定值电阻的电功率:
P定=UI=6V×0.6A=3.6W;
(3)由表格数据可知,两电压表的示数之和均为6V,则变阻器R滑与R定是串联,
因滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电流表的示数最大,定值电阻两端的电压最大为6V,滑动变阻器两端的电压为0V,
所以,电压表V1并联在滑动变阻器两端,电压表V2并联在定值电阻两端,
由U定U滑=R定R滑,
分别代入数据解得:R滑1=10欧,R滑2=5欧,R滑3=2欧,R滑4=0欧,
所以△R最大=R滑1−R滑2=5欧,△R最小=R滑3−R滑4=2欧,
故△R最大△R最小=5Ω2Ω=5:2。
答:①电阻的阻值为10Ω;
②电阻的电功率为3.6W;
③(i)串联;R定;
(ii)△R最大与△R最小的比值为5:2。
(1)知道电源的电压和电路中的电流,根据欧姆定律求出定值电阻的阻值;
(2)根据P=UI求出定值电阻的电功率;
(3)分析表中两电压表的示数和电源电压之间的关系确定定值电阻与滑动变阻器的连接方式,根据电路中的电流最大时两电压表的示数确定电压表的位置;根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,然后判断变阻器连入电路的阻值变化是否相同。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从表格中获取有用的信息是解决问题的关键。
28.【答案】解:(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测R2两端的电压,电流表测通过电路的电流,
由图可知电流表接入电路的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A,
根据欧姆定律可得R2两端的电压:U2=IR2=0.4A×20Ω=8V;
(2)根据欧姆定律可得电路总电阻:R=UI=18V0.4A=45Ω,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则R1的阻值:R1=R−R2=45Ω−20Ω=25Ω;
(3)电源电压为18V,所以电压表接入电路大量程,分度值为0.5V,
用滑动变阻器R0(标有“50欧1安”字样)替换电阻R1、R2中的一个,闭合开关S,在不超电表量程的条件下,移动变阻器滑片,使两电表指针偏离零刻度线的角度相同,则电流表示数为0.02nA,电压表示数为0.5nV,
根据欧姆定律可得与电压表并联的电阻的阻值为Ω,
若滑动变阻器替换R1,通过电路的电流和电压表示数没有变化,不符合要求,所以滑动变阻器替换R2,
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:I′=U−UVR1=18V−0.5nV25Ω=0.02nA,解方程可得n=18,
此时电流表示数为0.02nA=0.02×18A=0.36A。
答:(1)R2两端的电压为8V;
(2)R1的阻值为25Ω;
(3)变阻器R0替换的电阻R2,此时电流表示数为0.36A。
【解析】(1)闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测R2两端的电压,电流表测通过电路的电流,根据电流表接入电路的量程和分度值读数,根据欧姆定律计算R2两端的电压;
(2)根据欧姆定律计算电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算R1的阻值;
(3)根据电压表接入电路的量程和分度值读数,根据题目要求设定电流表示数和电压表示数,根据欧姆定律计算与电压表并联的电阻的阻值,据此判断若滑动变阻器替换哪个电阻,根据串联电路电压规律结合欧姆定律表示此时通过电路的电流,解方程可得此时电流表示数。
本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,有一定难度。
29.【答案】解:(1)R1此时连入电路的阻值
R1=UI1=6V1.2A=5Ω
2)将定值电阻R2与R1以串联的方式接入电路,即使R1连入电阻的阻值减为0,电路中总电阻最小为10Ω,大于(1)中R1的阻值,所以不可以使电流表的示数为1.2A。将定值电阻R2与R1以并联的方式接入电路,定值电阻R2所在支路的电流为
I2=UR2=6V10Ω=0.6A
电流表测量干路电流,示数为1.2A,则此时滑动变阻器所在支路的电流也为0.6A,由于并联电路支路电压等于干路电压,所以滑动变阻器两端的电压和电流都与定值电阻R2的相同,故此时滑动变阻器连入电路的阻值与定值电阻R2相等,为10Ω,即将定值电阻R2与R1以并联的方式接入电路,且R1阻值为10Ω时,电流表的示数为1.2A。
答:(1)R1此时连入电路的阻值5Ω;
(2)定值电阻R2与R1以并联的方式接入MN两点之间,电流表的示数可以为1.2A。
【解析】解:(1)R1此时连入电路的阻值
R1=UI1=6V1.2A=5Ω
2)将定值电阻R2与R1以串联的方式接入电路,即使R1连入电阻的阻值减为0,电路中总电阻最小为10Ω,大于(1)中R1的阻值,所以不可以使电流表的示数为1.2A。将定值电阻R2与R1以并联的方式接入电路,定值电阻R2所在支路的电流为
I2=UR2=6V10Ω=0.6A
电流表测量干路电流,示数为1.2A,则此时滑动变阻器所在支路的电流也为0.6A,由于并联电路支路电压等于干路电压,所以滑动变阻器两端的电压和电流都与定值电阻R2的相同,故此时滑动变阻器连入电路的阻值与定值电阻R2相等,为10Ω,即将定值电阻R2与R1以并联的方式接入电路,且R1阻值为10Ω时,电流表的示数为1.2A。
答:(1)R1此时连入电路的阻值5Ω;
(2)定值电阻R2与R1以并联的方式接入MN两点之间,电流表的示数可以为1.2A。
30.【答案】6V
10.4Ω
【解析】(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,观察到电压表、电流表的示数不变,且得到的电流较小,由此可判断出,滑动变阻器连接时出错,连接了两个下方接线柱,相当于一个20Ω的定阻电阻,此时待测电阻与滑动变阻器串联,已知此时待测电阻两端电压为2V,经过的电流都为0.2A,根据欧姆定律可知,电源电压 U=UR+U滑=UR+IR滑=2V+0.2A×20Ω=6V
(2)电压表的示数为2伏,电流表的示数为0.2安时,待测电阻的阻值
R=U′I′=2V0.2A=10Ω 当滑动变阻器滑片从某点开始移动过程中,发现电压表的示数从2.6伏变化到1.5伏,即电压表示数变小,对应的电流表示数从0.32安变化到0.42安,即电流表示数变大,则电路中的总电阻变小,由串联分压特点可知,电压表测量滑动变阻器两端电压,当电压表的示数从2.6伏,电流表示数从0.32安时,待测电阻的阻值 R1=U1I1=6V−≈10.6Ω
当电压表的示数从1.5伏,电流表示数从0.42安时,待测电阻的阻值 R2=U2I2=6V−≈10.7Ω
待测电阻 Rx 的平均值 Rx=R+R1+R23=10Ω+10.6Ω+10.7Ω3≈10.4Ω
31.【答案】b 不能 见解析
【解析】(1)[1]当开关S1断开、S2接a时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由 P=U2R 可知电路的总功率最小,处于低温挡,当开关S1闭合、S2接a时,只有R2的简单电路,电路的总电阻较小,由 P=U2R 可知电路的总功率较大,处于中温挡,当开关S1闭合、S2接b时,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由 P=U2R 可知电路的总功率最大,处于高温挡。
(2)[2]当开关S1闭合、S2接b时,两个电阻并联,处于高温挡,电路的总电流
I=UR1+UR2=220V55Ω+220V110Ω=4A+2A=6A>5A
此“空气炸锅”在高温挡不能在家用普通插座上长时间使用。
(3)[3]当开关S1断开、S2接a时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由 P=U2R 可知电路的总功率最小,处于低温挡。
32.【答案】(1)电流;
(2)2.4×10−3
(3) ;此时人体相当于一个电阻与小灯并联,电源电压为3伏,通过人体的电流约为3×10−4安即0.3毫安,低于人体安全电流,所以人没有危险。
【解析】(1)目前所说的触电,是指一定强度的电流流过人体所引起的伤害事故。
(2)由表中信息可知,人体的安全电压不高于24V,人体的电阻约10千欧,则人体安全电流约为
I=UR=24V10×103Ω=2.4×10−3A
(3)人两手接触电路后,此时人体相当于一个电阻与小灯并联,电路图如图所示:
此时人体相当于一个电阻与小灯并联,电源电压为3伏,通过人体的电流约为3×10−4安即0.3毫安,低于人体安全电流,所以人没有危险。
实验序号
物理量
1
2
3
4
5
6
7
电阻R(Ω)
35.6
31.5
26.3
23.2
15.1
9.5
3.8
实测灯丝温度t(℃)
1985.7
1698.8
1200.7
900.8
400.5
205.8
12.5
实验
序号
长度l(米)
横截面积S
(毫米 2)
电阻R
(欧)
1
1.0
0.2
0.5
2
2.0
0.2
1.0
3
4.0
0.2
2.0
实验
序号
长度l(米)
横截面积S
(毫米 2)
电阻R
(欧)
4
2.0
0.1
2.0
5
2.0
0.2
1.0
6
2.0
0.4
0.5
实验序号
材料
长度/(米)
横截面积S(毫米)
电阻R(欧)
7
/
8
/
实验序号
电压(伏)
电流(安)
1
3.0
0.3
2
6.0
0.6
3
9.0
0.9
实验序号
电压(伏)
电流(安)
4
1.5
0.1
5
3.0
0.2
6
6.0
0.4
实验序号
电压(伏)
电流(安)
7
4.5
0.3
8
7.5
0.5
9
9.0
0.6
导体
长度
横截面积
甲
L
S
乙
32L
S
丙
L
23S
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
物理量实验序号
1
2
3
序号
A/安
V1/伏
V2/伏
1
0.3
3.0
3.0
2
0.4
2.0
4.0
3
0.5
1.0
5.0
4
0.6
0
6.0
实验序号
材料
长度/(米)
横截面积S(毫米)
电阻R(欧)
7
镍铬合金丝
2.0
0.2
/
8
锰铜丝
2.0
0.2
/
物理量实验序号
电压U/V
电流I/V
电阻R/Ω
电阻平均值/Ω
1
1
0.1
10.0
9.9
2
2
0.22
9.1
3
6
0.56
10.7
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