
?2021中考物理真題分類匯編-歐姆定律-歐姆定律的應用專題二(含答案,共52題)
一.多選題(共16小題)
(多選)1.(2021?聊城)如甲圖所示的電路,在滑動變阻器R1的滑片從A端向B端滑動的過程中,電壓表與電流表示數(shù)的變化關系如乙圖所示,下列說法正確的是( )
A.滑動變阻器的最大電阻為20Ω
B.R2的阻值為20Ω
C.電源電壓為4.5V
D.該電路消耗的最大電功率為0.45W
(多選)2.(2021?青島)如圖所示電路,電源電壓為6V且保持不變,定值電阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑動變阻器R3的最大阻值為30Ω。下列說法正確的是( ?。?br />
A.閉合開關S1、S2、S3,電流表的示數(shù)為0.9A
B.閉合開關S1、S2、S3,通過R1和R2的電流之比為1:2
C.只閉合開關S1,R3的滑片由a端移動到b端的過程中,電流表和電壓表的示數(shù)均變小
D.只閉合開關S1,R3的滑片由a端移動到b端的過程中,電壓表示數(shù)的變化范圍是6V~1.5V
(多選)3.(2021?威海)如圖是一個簡易身高測量儀的工作電路示意圖。電源電壓6V保持不變,電壓表的量程為“0~3V”,R1=20Ω,R2是一根長為80cm的均勻電阻絲(規(guī)格為0.5Ω/cm,A、B為R2的兩個端點)?;琍可在豎直放置的R2上滑動,被測者身高不同電壓表示數(shù)也會不同,在電壓表的刻度上標注相應的身高值,改裝完成后,便可測量身高。下列說法正確的是( ?。?br />
A.正常工作時,被測者的身高越矮,電路中的電流越小
B.正常工作時,被測者的身高越高,電壓表的示數(shù)越大
C.為保證電壓表不超量程,滑片P與B端之間的距離最大為70cm
D.如果用量程為“0~0.6A”的電流表替代電壓表,身高的測量范圍會變大
(多選)4.(2021?鞍山)如圖甲所示,電源電壓保持不變,R0為定值電阻。閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P由最右端滑至最左端,滑片P在最左端時小燈泡恰好正常發(fā)光,兩個電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的變化關系如圖乙所示。下列說法中正確的是( ?。?br />
A.電源電壓為10V
B.小燈泡的額定功率為1.6 W
C.小燈泡正常發(fā)光時,R0在1min內消耗的電能為96J
D.滑動變阻器最大阻值為35Ω
(多選)5.(2021?阜新)圖甲是測量小燈泡電功率的電路圖,電源電壓恒為6V。閉合開關S后,將規(guī)格為“40Ω 1A”的滑動變阻器滑片,從右端向左滑動,當電流表示數(shù)為0.3A時,小燈泡正常發(fā)光;圖乙是此過程中,電壓表與電流表示數(shù)變化的關系圖象,下列分析正確的是( ?。?br />
A.小燈泡的額定功率是1.14W
B.小燈泡的電阻為12.7Ω
C.電路中最小電流為0.125A
D.電壓表示數(shù)為2V時電路總功率是1.32W
(多選)6.(2021?丹東)如圖甲所示電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,R2=10Ω,滑動變阻器R3的阻值變化范圍為0~50Ω。閉合開關,滑動變阻器滑片從一端向另一端移動過程中,滑動變阻器的電功率隨其電阻變化的圖象如圖乙所示。則( ?。?br />
A.電源電壓為9V
B.滑動變阻器最大功率為0.45W
C.電路工作時總功率最大值與最小值之比為7:2
D.電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量之比變大
(多選)7.(2021?大連)如圖所示,電源電壓不變,R1=R2,滑動變阻器R3的滑片P位于中點。當S閉合,S1、S2斷開時,電壓表V的示數(shù)為U;當S、S1閉合,S2斷開時,電流表A1的示數(shù)為I;當S、S1、S2都閉合時,電流表A2的示數(shù)為2I;保持S、S1、S2閉合,將滑片P移到b端,則( ?。?br />
A.R3的電功率大于R1的電功率
B.電流表A1的示數(shù)為1.5I
C.電流表A2的示數(shù)為2I
D.電壓表V的示數(shù)為4U
(多選)8.(2021?遼陽)如圖所示的電路,電源電壓恒定,R0=36Ω,滑動變阻器R1的規(guī)格為“48Ω 2A”,電流表的量程為“0﹣3A”,小燈泡L上標有“12V 6W”字樣,忽略溫度對燈絲電阻的影響。當只閉合開關S且R1連入的阻值為12Ω時,小燈泡正常發(fā)光,在電路安全的情況下,以下計算結果正確的是( ?。?br />
A.電源電壓為18V
B.當只閉合開關S時,小燈泡的最小功率是1.5W
C.當開關都閉合時,電路的總電流最大值是2.5A
D.只閉合開關S和S2,滑動變阻器連入的最小值是6Ω
(多選)9.(2021?鐵嶺)如圖電路電源電壓不變,滑動變阻器為“20Ω 0.5A”、小燈泡的額定電壓為6V,電流表的量程為“0~0.6A”,只閉合開關S2時,小燈泡正常發(fā)光,將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處,再閉合開關S1,電流表的示數(shù)為0.5A,閉合開關S1、S2,在電路安全情況下,下列說法正確的是( ?。?br />
A.小燈泡的額定功率為1.2W
B.電路功率最小時工作10s所消耗的電能為18J
C.電路的最大功率為3.6W
D.滑動變阻器連入的阻值范圍是15Ω~20Ω
(多選)10.(2021?齊齊哈爾)如圖所示,電源電壓4.5V保持不變,電壓表選擇“0~3V”量程,電流表選擇“0~0.6A”量程,電阻R1阻值為10Ω,滑動變阻器R2規(guī)格為“20Ω 1A”,閉合開關S,在保證各元件安全的條件下,移動滑片P的過程中,下列說法正確的是( ?。?br />
A.電流表的變化范圍是0.3A~0.6A
B.電壓表的變化范圍是1.5V﹣3V
C.滑動變阻器的阻值變化范圍是5Ω~20Ω
D.該電路的最大總功率是2.7W
(多選)11.(2021?黑龍江)如圖甲所示的電路中,電源電壓為6V且保持不變,閉合開關S后,滑片P從b端移動到a端的過程中,電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的關系圖像如圖乙所示,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.R1的阻值為30Ω
B.電路消耗的最小功率為1W
C.滑動變阻器的最大阻值為20Ω
D.電路消耗的最大功率為3.6W
(多選)12.(2021?綏化)以下四種電路,電源電壓不變且未知,R0是已知阻值的定值電阻,在不拆改電路的情況下,能測出未知電阻Rx阻值的電路是( ?。?br />
A. B.
C. D.
(多選)13.(2021?天津)如圖所示的電路,電源電壓恒為12V,燈泡L1標有“6V 3W”字樣。閉合開關S,滑動變阻器的滑片P位于某一位置時,L1正常發(fā)光;將L1換成“4V 2W”的燈泡L2,滑片P位于另一位置時,L2也正常發(fā)光。先后兩種情況下( ?。?br />
A.L1、L2電阻之比為3:2 B.電流表示數(shù)之比為1:1
C.電壓表示數(shù)之比為4:3 D.變阻器功率之比為3:4
(多選)14.(2021?衡陽)如圖甲所示的電路中,閉合開關后,當滑動變阻器的滑片P從a端移動到b端的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的變化關系如圖乙所示,則下列判斷正確的是( ?。?br />
A.電源的電壓為9V
B.定值電阻R0的阻值為10Ω
C.R0的最大功率為0.4W
D.當滑片在b端時,電路的總功率為1.2W
(多選)15.(2021?濰坊)某電熱水器的工作原理如圖甲所示,用電磁繼電器控制加熱和保溫狀態(tài)的轉換。R1、R2為電熱絲,且R2=3R1,R3為滑動變阻器,R0為熱敏電阻(置于電熱水器內),R0阻值隨溫度的變化規(guī)律如圖乙所示。電源E的電壓為6V,當R0中的電流I≥15mA時,銜鐵被吸下,電磁繼電器線圈電阻不計,下列說法正確的是( ?。?br />
A.熱水器的加熱功率是保溫功率的4倍
B.S1閉合,當銜鐵吸下后,熱水器處于加熱狀態(tài)
C.當熱水溫度設置為55℃時,R3連入電路的阻值為250Ω
D.若提高熱水設置溫度,應向左移動R3滑片
(多選)16.(2021?成都)如圖所示電路,電源電壓U=18V,電流表量程(0~3A),電壓表量程(0~15V),定值電阻R1=20Ω,R2=30Ω,R3為滑動變阻器。在確保電路安全情況下:當S1斷開,S2、S3閉合,滑片位于a端時,電流表的示數(shù)為I1,電路總功率為P1;當S2斷開,S1、S3閉合,滑片位于b端時,電流表的示數(shù)為I2,電壓表的示數(shù)為U′;當S2、S3斷開,S1閉合時,電流表的示數(shù)為I3;當開關都閉合,滑片位于a端時,電流表的示數(shù)為I4,電路總功率為P2。已知I1:I2=4:1,下列結果正確的是( ?。?br />
A.R3的最大阻值為10Ω或60Ω
B.I4:I3=11:1
C.U′=13.5V
D.P1>P2
二.填空題(共32小題)
17.(2021?遵義)如圖甲所示,是某物理興趣小組為了探究金屬導體A、B的電流隨電壓變化關系而連接的電路。只閉合開關S1,測得電流表和電壓表的示數(shù)并記錄在表中;同時閉合開關S1、S2,根據(jù)測得數(shù)據(jù)繪制出電流表與電壓表示數(shù)變化的關系圖像,如圖乙所示。請根據(jù)圖表信息計算:A的電阻 Ω,B在10V電壓下的電功率為 W。
電流I/A
0.08
0.16
0.32
電壓U/V
2.00
4.0
8.0
18.(2021?黔西南州)電阻R1、R2阻值相等,連接在如圖所示電路中。當開關S閉合時,電阻R1與R2兩端的電壓之比為 ,電流表A1與A2的示數(shù)之比為 。
19.(2021?鎮(zhèn)江)圖甲是某同學設計的溫度報警電路,電壓U恒為12V,電阻R1、R2中,一只為熱敏電阻,另一只為電阻箱,其中熱敏電阻的阻值隨溫度變化的關系圖線如圖乙所示,報警電路要求:①輸出電壓隨溫度的升高而增大;②當輸出電壓達到或超過4V時,便觸發(fā)報警器(未畫出)報警,圖中熱敏電阻應為 (填“R1”或“R2”);若將電阻箱調至0.4kΩ,則電路開始報警的溫度為 ℃;使用一段時間后,電源電壓會降低,為不改變電路開始報警的溫度,則應調節(jié)電阻箱,使其阻值 至適當值。
20.(2021?淮安)如圖所示是某同學設計的壓力計電路原理圖,當閉合開關S,A板受到向下的壓力增大時,R2接入電路的阻值 ?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”),為實現(xiàn)壓力增大,電表示數(shù)增大,應把 表改裝為壓力計。
21.(2021?淮安)如圖所示,電源電壓恒為6V,R1為10Ω,閉合開關后,電流表的示數(shù)為0.4A,則通過R1的電流為 A,R2的阻值為 Ω,干路電流為 A。
22.(2021?哈爾濱)在相距15km的甲、乙兩地之間有兩條輸電線,已知每1m輸電線的電阻為0.01Ω,現(xiàn)輸電線在某處發(fā)生短路,為確定短路位置,檢修員利用電壓表、電流表和電源接成如圖所示電路進行檢測,當電壓表的示數(shù)為6V時,電流表的示數(shù)為0.06A,則甲地到短路位置之間的輸電線總阻值為 Ω,短路位置到甲地的距離是 m。
23.(2021?丹東)如圖所示,電源電壓恒定,R1、R2為定值電阻。閉合開關S,將滑動變阻器R3的滑片調節(jié)到圖示位置,待電路穩(wěn)定后,小磁針靜止時B端為 (選填“N”或“S”)極。將滑動變阻器的滑片向右滑動,電阻R1的電流變化量 ?。ㄟx填“大于”、“小于”或“等于”)電阻R3的電流變化量。(不考慮地磁場的影響)
24.(2021?遼陽)如圖甲所示電路,電流表A1的量程為0﹣3A,A2的量程為0﹣0.6A,閉合開關S,電壓表V示數(shù)為12V,小燈泡正常發(fā)光。在電路安全的情況下最大范圍調節(jié)滑動變阻器R的滑片,電流表A1示數(shù)與R連入的阻值的關系圖象如圖乙所示。則小燈泡的額定功率為 W,滑動變阻器R連入電路的最小阻值為 Ω,當滑動變阻器的滑片置于中點時,電流表A1的示數(shù)為 A。
25.(2021?貴港)如圖甲所示的電路,電源電壓恒定,滑動變阻器R上標有“20Ω 1A”的字樣,R2=6Ω,兩電表量程均保持不變,電路中各元件均在安全情況下工作。當閉合開關S1、斷開S2,滑片P移動到某一位置時,電流表和電壓表指針的位置如圖乙所示;當同時閉合開關S1、S2,滑動變阻器接入電路的阻值不變,此時電流表指針剛好達到所選量程的最
大刻度值處。則R1的阻值是 Ω,電源電壓是 V。
26.(2021?鐵嶺)如圖甲,小燈泡為“6V 3W”,滑動變阻器為“?Ω 2A”。只閉合開關S1和S3,在電路安全的情況下最大范圍調節(jié)變阻器的滑片,繪制了電流表示數(shù)與變阻器連入阻值關系的圖象(圖乙);只閉合開關S2,最大范圍調節(jié)變阻器的滑片,繪制了電流表與電壓表示數(shù)關系的圖象(圖丙)。該電路的電源電壓為 V;只閉合開關S1和S3,變阻器連入的最大阻值為 Ω;只閉合開關S2時,燈泡的最小功率為 W。
27.(2021?眉山)如圖所示,電源電壓保持不變,燈泡L標有“3V 1.5W”的字樣,滑動變阻器R0標有“20Ω 1A”字樣,R1=9Ω,電流表量程為0~3.0A,假定燈絲電阻不變。當只閉合開關S2時,電流表示數(shù)為0.3A,則電源電壓是 V;當開關S1、S2和S3都閉合時,在保證電路安全前提下,滑動變阻器R0接入電路的阻值范圍是 Ω。
28.(2021?襄陽)標有“6V 4.5W”的燈泡L1和“?1W”的燈泡L2,當它們并聯(lián)在2V的電路中時L2比L1亮;當它們串聯(lián)在6V的電路中時L2正常發(fā)光,燈泡L2正常發(fā)光時的電壓為 V(忽略溫度對燈泡電阻的影響)。
29.(2021?銅仁市)如圖是燈L和定值電阻R的I﹣U圖像,當L和R串聯(lián)在電壓恒定的電源上時,L功率為0.3W;當L和R并聯(lián)在同一電源上時,干路電流是0.9A,此時,L阻值為 Ω。R工作1min產(chǎn)生的熱量是 J。
30.(2021?煙臺)如圖所示,電源電壓恒為12V滑動變阻器的最大阻值為48Ω,電流表量程為0~0.6A,小燈泡標有“6V3W”字樣,忽略溫度對燈絲電阻的影響。當S、S1和S2都閉合時,調節(jié)滑動變阻器的滑片,使電路中的總功率最小且為6W,定值電阻R0的阻值為 Ω;當只閉合S時,電路中允許通過的最大電流為 A,此時滑動變阻器接入電路的阻值為 Ω。
31.(2021?黔東南州)如圖所示的電路,電源電壓保持不變,R1、R2為定值電阻,其中R1=10Ω。當只閉合開關S1時,電流表示數(shù)為0.6A,則電源電壓為 V;當同時閉合開關S1、S2時,電流表的示數(shù)增大了0.5A,則R2的阻值是 Ω。
32.(2021?攀枝花)如圖甲所示的電路,電源電壓為9V,小燈泡L的額定電壓為4V,圖乙是小燈泡L的電流I隨其電壓U的變化的圖像。當S閉合,將滑片P移到滑動變阻器R的中點時,小燈泡L恰好正常發(fā)光,則滑動變阻器R的最大阻值為 Ω。移動滑片P,當小燈泡L的功率為1W時,滑動變阻器R接入的阻值為 Ω。
33.(2021?綏化)如圖所示,已知R1:R2=3:1,當開關S閉合,甲、乙兩表為電壓表時,兩表示數(shù)之比U甲:U乙= ??;當開關S斷開,甲、乙兩表為電流表時,兩表示數(shù)之比I甲:I乙= 。
34.(2021?張家界)如圖甲,移動滑片使電阻R2的有效阻值從零逐漸變大,R1兩端電壓U的倒數(shù)與R2的阻值變化的圖象如圖乙所示,則電源電壓為 V,R1的阻值為 Ω。
35.(2021?南京)現(xiàn)有一熱敏電阻,其阻值R隨溫度t的升高而減小,部分數(shù)據(jù)如表所示,利用它可以制作溫度報警器,其電路的一部分如圖所示,圖中兩個虛線框內一個接熱敏電阻,一個接定值電阻,電源電壓恒為12V,當圖中的輸出電壓達到或超過8V時,便觸發(fā)報警器(圖中未畫出)報警,不考慮報警器對電路的影響。要求環(huán)境溫度達到或超過40℃時開始報警,則熱敏電阻應接在虛線框 ?。ㄌ顢?shù)字)內,另一虛線框內定值電阻阻值為 kΩ。若將虛線框內兩元件對調,則報警器報警的最高溫度為 ℃。
環(huán)境溫度t/℃
5
10
20
30
40
50
60
熱敏電阻R/kΩ
6.0
4.4
2.8
1.8
1.1
0.8
0.7
36.(2021?泰州)如圖是小明自制的一種測定油箱內油面高度的裝置。油量表是由量程為0~0.6A的電流表改裝而成的,滑動變阻器R的最大阻值為20Ω,從油量表指針所指的刻度,就可以知道油箱內油面的高度。已知電源電壓為12V,當油箱內油面高度最高時,R的金屬滑片在最下端,油量表指針滿偏;當油箱內沒有油時,R全部接入電路,油量表的讀數(shù)最小。則R0的阻值是 Ω,油量表的最小讀數(shù)是 A;當油箱內油面的高度降為最高油面一半時,滑片正好在R的中點,此時油量表的讀數(shù)是 A,據(jù)此推理油量表的刻度 (“均勻”/“不均勻”)。
37.(2021?長沙)小偉在乘飛機時了解到,經(jīng)濟艙乘客的免費托運行李限重20kg,而商務艙的乘客允許攜帶更重的免費托運行李。如圖是小偉設計的模擬飛機行李超重的報警裝置,杠桿OP始終處于水平位置,電源電壓恒為15V,R0是阻值為6Ω的定值電阻,Rx是力敏電阻,它的阻值隨壓力變化的關系如表:當電壓表的示數(shù)U0大于或等于3V時,電路外的檢測裝置會自動報警。(取g=10N/kg)
壓力F/N
50
100
150
200
250
300
阻值Rx/Ω
50
30
24
20
17
16
(1)經(jīng)濟艙的乘客可以攜帶免費托運行李的最大重力為 N;
(2)小偉把檢測裝置恰好報警時的電學物理量標在圖中,請幫他計算此時Rx的電阻為 Ω;
(3)如圖杠桿上有兩個行李托盤,A、B是杠桿上的兩個承重點,已知AP=0.3m,OB=0.6m。小偉閉合開關,將20kg的模擬行李放在某一個托盤上時,檢測裝置恰好報警,當他將模擬商務艙乘客的行李放在另一個托盤上時,檢測裝置也恰好報警。模擬商務艙乘客的行李限重為 kg。(杠桿、支架及托盤的重力均忽略不計)
38.(2021?達州)如圖所示電路,R1=10Ω,R2為未知電阻,電源電壓不變。只閉合S1,電流表示數(shù)為0.3A;S1、S2均閉合,電流表示數(shù)為0.5A,此時通過R1的電流為 A,R2的阻值為 Ω。
39.(2021?昆明)小宇對物理現(xiàn)象很好奇,學習了電壓表后,他很想知道為什么同一個表盤只要連接不同的接線柱,就可以實現(xiàn)量程的轉換。于是,他將電學盒里的電壓表(如圖甲)的后蓋打開,看到了如圖乙所示的電路連接情況。小宇發(fā)現(xiàn)電壓表其實是由一個小量程的電流表改裝而成,“3V擋”和“15V擋”都是由同一個電流表分別與不同的電阻 聯(lián)而成,電阻越大,量程越 ,這里的電阻起到了 作用。
40.(2021?寧波)夏天的紫外線較強,人們在戶外活動時間過長,會造成皮膚灼傷,甚至誘發(fā)皮膚癌。小寧利用紫外光敏電阻對紫外線較靈敏的性質,設計了如圖所示電路。當戶外紫外線增強到設定值時,S2閉合,電動機轉動,遮陽棚上防紫外線的遮陽布展開。
(1)調試時發(fā)現(xiàn),當戶外紫外線增強到設定值時,S2仍未閉合。為了達到設計要求,需要把滑動變阻器R1的滑片P向 (填“左”或“右”)移動。
(2)從安全用電的角度分析,進戶線a應該是 線。
41.(2021?邵陽)有一定值電阻R與一小燈泡L,通過它們的電流I與它們兩端的電壓U的規(guī)律如圖所示,現(xiàn)將R和L并聯(lián)接在電壓為4V的電源兩端,此時干路中的電流是 A。
42.(2021?南充)如圖所示,燈泡L1、L2分別標有“2.5V 0.5A”和“3V 0.5A”字樣(燈絲電阻不變),R=5Ω,電源電壓恒定。若S、S1、S2均閉合,L2正常發(fā)光,電流表示數(shù)為I1,則電源電壓為 V;若只閉合S,電流表讀數(shù)為I2,則I1:I2= 。
43.(2021?南充)將阻值為100Ω的均勻導線對折后的阻值為 Ω,將此時的導線兩端加4.5V電壓時,通過導線的電流為 A。
44.(2021?內江)如圖所示,電源電壓為12V,電阻R1的阻值為10Ω,開關S閉合后,當滑動變阻器R3的滑片P位于最左端時,電壓表的示數(shù)為6V,電阻R2的阻值為 Ω。調節(jié)滑片P,使電壓表的示數(shù)從3V變?yōu)?.5V,則R3接入電路中的阻值變化了 Ω。
45.(2021?遂寧)喜歡鉆研的小明,通過自己的觀察研究,畫出了家中電吹風的電路圖(如圖)。他還想知道電熱絲的阻值,于是找來一個量程合適的電流表,將其與電吹風串聯(lián)后接入家庭電路,當只閉合開關 時吹冷風;再閉合另一開關吹熱風,與吹冷風時相比,電流表的示數(shù)變化了4.4A,則電熱絲阻值為 Ω。
46.(2021?樂山)圖是一種測定油箱內油量的裝置。其中R是滑動變阻器的電阻片,滑動變阻器的滑片跟滑桿連接,滑桿可以繞固定軸O轉動,另一端固定著一個浮子。油箱中的油量減少時,油面下降,浮子隨液面落下,帶動滑桿使滑動變阻器滑片 ?。ㄟx填“向上”或“向下”)移動,從而改變油量表的示數(shù),此油量表實際上是一個 ?。ㄟx填“電流表”或“電壓表”)。
47.(2021?金華)按如圖所示電路研究電流與電壓的關系。已知電源電壓為6V,R1為定值電阻,滑動變阻器R2標有“20Ω 1A”字樣,電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~15V”。完成下列問題:
(1)閉合開關后,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,出現(xiàn)此故障的原因可能是 ;
(2)若R1=6Ω,為保證電路安全,滑動變阻器允許連入電路的最小阻值為 。
48.(2021?德陽)如圖甲所示的電路中,電源電壓不變,R1為定值電阻。閉合開關S,將滑動變阻器R2的滑片P從a向b移動的過程中,電壓表和電流表的示數(shù)變化情況如圖乙所示,則R1的阻值為 Ω,當滑動變阻器的滑片P在中點時,兩電表的示數(shù)對應于乙圖中的 點(選填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”)。
三.實驗探究題(共4小題)
49.(2021?柳州)壓敏電阻的阻值會隨壓力的變化而變化,某實驗小組通過如圖甲的電路探究壓敏電阻Rr的阻值隨壓力變化的關系,該小組操作如下:
(1)首先,應確保電流表指針對準 刻度線,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片置于 端;
(2)閉合開關,將滑動變阻器的滑片逐漸向另一端移動,電流表示數(shù)變 。
(3)當滑片處于b端時,電流表示數(shù)如圖乙,則I= A;
(4)保持滑片處于b端不動,逐漸往壓敏電阻上增加砝碼來增大壓力,觀察到電流表示數(shù)逐漸變大,在此過程中,壓敏電阻兩端的電壓 ??;
(5)記錄數(shù)據(jù)并畫出電流隨砝碼總質量變化的圖像(如圖丙),根據(jù)圖丙畫出壓敏電阻的阻值隨壓力變化的圖像(如圖?。S蓤D可知,壓敏電阻的阻值隨壓力增大而 。
(6)他們利用該電路改裝成一款電子秤,將電流表的表盤換成電子秤的表盤,則原來0.6A的位置應刻成 kg,刻度線刻成 ?。ㄟx填“均勻”或“不均勻”)的;若將滑動變阻器的滑片向a端移動一些,則電子秤的量程 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
50.(2021?株洲)用伏安法測量一熱敏電阻的阻值隨溫度的變化關系。將熱敏電阻置于溫度控制室中,記錄不同溫度下電壓表和電流表的示數(shù),計算出相應的熱敏電阻阻值。
(1)某一溫度下,兩電表的示數(shù)如圖甲所示,則電壓表的讀數(shù)為 V,電流表的讀數(shù)為 mA,該溫度下熱敏電阻阻值為 kΩ。
(2)實驗得到該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖乙所示,據(jù)圖可知,在溫控室內溫度由10℃升高到60℃的過程中,熱敏電阻的阻值 ?。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”);將熱敏電阻從溫控室中取出后握在手心,達到熱平衡后測得熱敏電阻為1.4kΩ,由圖乙可知此時手心溫度為 ℃。
(3)利用該熱敏電阻制作火災報警器,其電路的一部分如圖丙所示。E為10V的電源;當R2兩端的輸出電壓達到或超過6V時,便觸發(fā)報警器(未畫出)報警。若要求開始報警時環(huán)境溫度為50℃,則 ?。ㄌ睢癛1”或“R2”)是熱敏電阻,另一定值電阻的阻值為 kΩ。
51.(2021?新疆)某興趣小組用如圖所示的實驗器材探究磁敏電阻RB在強弱不同的磁場中的阻值變化情況。
無磁場
較弱磁場
較強磁場
強磁場
U/V
6.0
6.0
6.0
6.0
I/A
0.40
0.36
0.30
0.24
(1)請用筆畫線代替導線將實物圖連接完整。
(2)磁敏電阻在強弱不同的磁場中時,電壓表和電流表的示數(shù)如圖表所示,則在無磁場的環(huán)境中,磁敏電阻的阻值為 Ω;磁敏電阻的阻值隨所處環(huán)境的磁場的增強而 ?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”)。
(3)實驗中,在無磁場和強磁場中測量磁敏電阻的阻值時滑動變阻器接入電路的電阻阻值相差5Ω,則電源電壓為 V;在上表四種情況中,若控制磁敏電阻兩端電壓保持不變,電路中的滑動變阻器的最大阻值為20Ω,則應控制磁敏電阻兩端電壓至少為 V。
52.(2021?溫州)據(jù)史料記載,歐姆曾用如圖電路來研究電流的影響因素。該電路的溫差電源中,銅與鉍的兩個接觸面分別放在冰水混合物和沸水中,AB兩端存在電壓,其電壓大小由溫度差決定。
歐姆將粗細均勻的鐵絲兩端插入水銀中,接通電路。當電路中有電流通過時,小磁針會發(fā)生偏轉,轉動金屬絲上端手柄,扭轉金屬絲,使小磁針回到原位置,記錄手柄轉過角度。他用粗細相同、長度不同的鐵絲多次重復上述實驗,部分數(shù)據(jù)如表。已知手柄轉過角度與電流大小成正比,粗細相同的鐵絲電阻阻值與其長度成正比。
實驗組別
1
2
3
4
鐵絲長度(英寸)
2
4
6
10
手柄轉過角度(度)
305
281.5
259
224
(1)在實驗中始終保持“溫差電源”的溫度差不變的目的是 。
(2)小明查閱資料發(fā)現(xiàn):除鐵絲外,歐姆還考慮了電路中水銀、銅絲等導體的電阻R′,才得出正確的電流與電阻關系,結合表中數(shù)據(jù),判斷R′的阻值大約相當于本實驗中多少長度鐵絲的阻值? 。
A.5英寸
B.10英寸
C.15英寸
D.20英寸
(3)歐姆用粗細相同的金絲、鉛絲代替鐵絲重復上述實驗,發(fā)現(xiàn)當手柄轉過角度相同時,金絲的長度比鉛絲長,據(jù)此推測,若金絲和鉛絲的長度與粗細都相同,哪一金屬絲阻值更大?簡要說明理由 。
四.計算題(共4小題)
53.(2021?宜賓)如圖,已知燈泡L的額定電壓為6V,燈泡電阻RL=10Ω,R1和R2均為定值電阻,假設電源電壓和燈泡L的電阻保持不變。
(1)求燈泡L正常發(fā)光時的電流;
(2)當閉合開關S1,斷開開關S2和S3時,燈泡L正常發(fā)光,求電源電壓U;
(3)當閉合開關S1和S3,斷開開關S2時,電流表的示數(shù)為1.1A,求電阻R2的阻值;
(4)當閉合開關S2,斷開開關S1和S3時,燈泡L的實際功率為其額定功率的19,求電阻R1的阻值。
54.(2021?聊城)如圖甲所示,是通過小燈泡的電流隨其兩端電壓變化關系的圖像。將小燈泡連接到如圖乙所示的電路中,已知電源電壓保持3V不變,小燈泡的額定電流是0.3A,R1=20Ω,R2標有“30Ω 2A”字樣。
(1)求小燈泡正常發(fā)光時的電阻;
(2)同時閉合開關S、S2,斷開S1,調節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為1V,求此時滑動變阻器R2的電阻;
(3)同時閉合開關S、S1和S2,當滑動變阻器的滑片調至最左端時,求此時整個電路工作1min消耗的電能;
(4)在電路通電的情況下,調整開關S1、S2的開閉狀態(tài),并移動滑動變阻器的滑片,求整個電路消耗的最小電功率。
55.(2021?安徽)如圖所示的電路中,電源電壓U不變,r、R1和R2均為定值電阻,其中r=1Ω,R1=14Ω,S1為單刀單擲開關,S2為單刀雙擲開關。閉合S1,將S2擲于1端,電壓表V的示數(shù)U1=2.8V;將S2切換到2端,電壓表V的示數(shù)U2=2.7V。求:
(1)電源電壓U的大小;
(2)電阻R2的阻值。
56.(2021?重慶)如圖甲所示,小勇同學設計了一個汽車落水安全裝置并進行了試驗,在汽車的四個門板外側分別安裝一個氣囊,氣囊的觸發(fā)由圖乙所示電路中a、b間的電壓來控制,壓敏電阻R1水平安裝在汽車底部A處,R1的阻值隨其表面水的壓力的變化如圖丙所示。某次試驗時:汽車入水前把R2的滑片調到合適位置不動,閉合開關S,電壓表的示數(shù)為3V,再把汽車吊入足夠高的長方體水池中緩慢下沉,直到a、b間的電壓等于或大于3V時,氣囊就充氣打開,使汽車漂浮在水中,試驗裝置相關參數(shù)如表所示。
電源電壓
4.5V
R1接觸水的面積
15cm2
長方體水池底面積
20m2
(1)求汽車入水前電路中的電流;
(2)當汽車漂浮時,測得水池的水位比汽車入水前上升了8cm(水未進入車內),求汽車受到的重力;
(3)求氣囊充氣打開時汽車A處浸入水中的深度。
參考答案與試題解析
一.多選題(共16小題)
1.【解答】解:由電路圖可知,閉合開關,R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
ABC、當滑動變阻器接入電路中的電阻為0時,電路中的電流最大,
由圖乙可知I1=0.45A,
由I=UR可得,電源的電壓:
U=I1R2=0.45A×R2,
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,
由圖2可知,I2=0.15A,U1=3.0V,
則滑動變阻器的最大阻值:
R1=U1I2=3.0V0.15A=20Ω,故A正確;
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電源的電壓:
U=U1+I2R2=3.0V+0.15A×R2,
因電源的電壓不變,
所以,0.45A×R2=3.0V+0.15A×R2,
解得:R2=10Ω,故B錯誤;
電源的電壓U=I1R2=0.45A×10Ω=4.5V,故C正確;
D、電路的最大功率:
P大=UI1=4.5V×0.45A=2.025W,故D錯誤。
故選:AC。
2.【解答】解:A、閉合開關S1、S2、S3,該電路為R1和R2的并聯(lián)電路,電流表測干路的電流,電壓表測電源電壓,
由歐姆定律可知,通過R1的電流為:I1=UR1=6V10Ω=0.6A,
通過R2的電流為:I2=UR2=6V20Ω=0.3A,
由并聯(lián)電路的電流特點可知,干路的電流為:I=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A,即電流表的示數(shù)為0.9A,故A正確;
B、閉合開關S1、S2、S3,通過R1和R2的電流之比為:I1:I2=0.6A:0.3A=2:1,故B錯誤;
C、只閉合S1,該電路為R1和R3的串聯(lián)電路,電流表測電路中的電流,電壓表測R1兩端的電壓,
R3的滑片由a端移動到b端的過程中,R3連入電路的阻值變大,電路的總電阻變大,
利用歐姆定律可知,電源電壓一定,總電阻變大,則電路的電流變小,即電流表示數(shù)變??;
R1的阻值不變,由U=IR可知,R1兩端的電壓變小,即電壓表示數(shù)變小,故C正確;
D、只閉合S1,當R3的滑片在a端時,R3=0Ω,此時電路為R1的簡單電路,則電壓表的示數(shù)最大為電源電壓,即6V;
當R3的滑片在b端時,R3′=30Ω,電路的總電阻為:R′=R1+R3′=10Ω+30=40Ω,
此時電路中的電流為:I′=UR′=6V40Ω=0.15A,則R1兩端的電壓為:U1=I′R1=0.15A×10Ω=1.5V,
因此R3的滑片由a端移動到b端的過程中,電壓表示數(shù)的變化范圍是6V~1.5V,故D正確。
故選:ACD。
3.【解答】解:由電路圖可知,定值電阻R1和電阻絲R2串聯(lián),電壓表測量滑片下方電阻絲兩端電壓;
電阻絲R2接入電路的阻值:R2=0.5Ω/cm×80cm=40Ω,
因串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和,且R2接入電路的阻值與滑片的位置無關,所以電路電流:I=UR1+R2=6V20Ω+40Ω=0.1A;
A、身高測量儀正常工作時,測量者的升高越矮,電壓表測量電阻絲的長度越短,但電路的總電阻不變,由于電源電壓不變,所以根據(jù)歐姆定律可知電路電流不變,故A錯誤;
B、身高測量儀正常工作時,測量者的升高越高,電壓表測量電阻絲的長度越長,即電壓表測量的電阻值變大,由于電源電壓不變,所以根據(jù)歐姆定律可知電路電流不變,由U=IR可知,電壓表所測量的電阻絲兩端電壓變大,故B正確;
C、當電壓表示數(shù)為3V時,滑片P與B端之間的最大阻值,由I=UR可得,滑片P與B端之間的最大阻值:R2下=UVI=3V0.1A=30Ω,
則滑片P與B端之間的最大距離:L=R2下0.5Ω/cm=30Ω0.5Ω/cm=60cm,故C錯誤;
D、如果用量程為“0~0.6A”的電流表替代電壓表,定值電阻與變阻器串聯(lián),當電阻絲接入電路的阻值為零時,電路電流:I′=UR1=6V20Ω=0.3A<0.6A,所以滑片P與B端之間距離為80cm>60cm,所以電流表替代電壓表后,身高的測量范圍會變大,故D正確。
故選:BD。
4.【解答】解:由電路圖可知,燈泡L、定值電阻R0和滑動變阻器R串聯(lián),電壓表V1測燈L和R0兩端的電壓,電壓表V2測滑動變阻器R和R0兩端的電壓,電流表測電路中的電流;當滑片P從最右端向最左端滑動時,滑動變阻器連入電路的阻值變小,電路中的電流變大,由U=IR可知,燈L和R0兩端的電壓變大,滑動變阻器R和R0兩端的電壓變小,即圖乙中的上升曲線代表電壓表V1示數(shù)與電流表示數(shù)的變化關系,下降曲線代表電壓表V2的示數(shù)與電流表示數(shù)的變化關系;
A、當滑動變阻器滑到最左端時,滑動變阻器連入電路的阻值為0,電路為燈L和R0的串聯(lián)電路,則電壓表V1的示數(shù)為電源電壓,由圖乙可知,此時V1的示數(shù)為8V,即電源電壓U=8V,故A錯誤;
B、當滑片P在最左端時,燈泡正常發(fā)光,此時電路中的電流為I2=0.4A,電壓表V2的示數(shù)為4V,即電阻R0兩端的電壓為U0=4V,由串聯(lián)電路的電壓特點可知,燈泡L兩端的電壓為:UL=U﹣U0=8V﹣4V=4V,則燈泡的額定功率為:PL=ULI2=4V×0.4A=1.6W,故B正確;
C、小燈泡正常發(fā)光時,R0在1min內消耗的電能為:W0=I2U0t=0.4A×4V×1×60s=96J,故C正確;
D、電阻R0的阻值為:R0=U0I2=4V0.4A=10Ω,
當滑片P在最右端時,滑動變阻器連入電路的阻值最大,此時由圖乙可知,電壓表V2的示數(shù)為U2′=7V,電路中的電流為I1=0.2A,即U2′=I1(R0+R),代入數(shù)據(jù)解得R=25Ω,故D錯誤。
故選:BC。
5.【解答】解:由圖甲知,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測量燈泡兩端的電壓,電流表測量電路的電流;
A、當電流表示數(shù)為0.3A時,小燈泡正常發(fā)光;由圖乙可知此時電壓表示數(shù)為3.8V,則燈泡的額定功率:P額=PL=UI=3.8V×0.3A=1.14W,故A正確;
B、由圖乙知,燈的電流隨電壓的變化關系為一曲線,說明燈的電阻是變化的,故小燈泡的電阻約為12.7Ω,故B錯誤;
C、當滑動變阻器滑片在右端,滑動變阻器連入電路的電阻最大,電壓表示數(shù)最小時,電路中的電流最小,由圖乙讀出電壓表的最小示數(shù)為1V,
根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和可知滑動變阻器兩端的電壓為:
U滑=U﹣U?。?V﹣1V=5V,
則電路中的最小電流為:I小=U滑R=5V40Ω=0.125A,故C正確;
D、由圖乙讀出電壓表示數(shù)為2V時電路中電流為0.22A,則電路總功率:P=UI′=6V×0.22A=1.32W,故D正確。
故選:ACD。
6.【解答】解:閉合開關,R1、R2、R3串聯(lián),電流表測量電路電流,電壓表測量R3兩端的電壓。
A、當滑動變阻器接入電路的阻值為10Ω時,功率為0.4W,根據(jù)P=I2R可知電路中的電流I=PR3=0.4W10Ω=0.2A,
此時滑動變阻器兩端的電壓U3=IR3=0.2A×10Ω=2V,
電源電壓U=U1+U2+U3=IR1+IR2+U3=0.2A×R1+0.2A×10Ω+2V......①,
當滑動變阻器接入電路的阻值為40Ω時,功率為0.4W,根據(jù)P=I2R可知電路中的電流I′=PR3′=0.4W40Ω=0.1A,
此時滑動變阻器兩端的電壓U3′=I′R3=0.1A×40Ω=4V,
電源電壓U=U1′+U2′+U3′=I′R1+I′R2+U3′=0.1A×R1+0.1A×10Ω+4V......②,
聯(lián)立①②得:U=6V,R1=10Ω;故A錯誤;
B、根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流I″=UR1+R2+R3,滑動變阻器的功率P滑=I″2R3′=(UR1+R2+R3)2R3′=U2R3′(R1+R2?R3′)2+4R3(R1+R2),當R3′=R1+R2=10Ω+10Ω=20Ω時,滑動變阻器的功率最大,為P滑大=U2R3′4R3′×(R1+R2)=(6V)2×20Ω4×20Ω×20Ω=0.45W,故B正確;
C、滑動變阻器接入電路的阻值最大時,總電阻最大,根據(jù)P=U2R可知總功率最小,為P小=U2R1+R2+R3=(6V)210Ω+10Ω+50Ω=1835W,
滑動變阻器接入電路的阻值最小時,總電阻最小,根據(jù)P=U2R可知總功率最大,為P大=U2R1+R2=(6V)210Ω+10Ω=1.8W,
電路工作時總功率最大值與最小值之比為:1.8W1835W=7:2,故C正確;
D、根據(jù)串聯(lián)電路的特點可知電壓表示數(shù)的變化量等于R1和R2兩端電壓之和的變化量,設R1和R2兩的總電阻為R12,
U12=IR12,U12′=I′R12,
則△U=U12﹣U12′=IR12﹣I′R12=△IR12,
據(jù)此可知電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量之比為:△U△I=R12,
因R1和R2兩的總電阻R12為定值,故電壓表示數(shù)的變化量與電流表示數(shù)的變化量之比不變,故D錯誤。
故選:BC。
7.【解答】解:(1)滑動變阻器R3的滑片P位于中點,當S閉合,S1、S2斷開時,等效電路圖如圖1所示;當S、S1閉合,S2斷開時,等效電路圖如圖2所示;當S、S1、S2都閉合時,等效電路圖如圖3所示:
圖2中,電路中的電流:I=U總12R3???①,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且R1=R2,
所以,圖3中,電流表A2的示數(shù):2I=U總R1+U總R2=2U總R1=2U總R2,即I=U總R1=U總R2???②,
由①②可得:R1=R2=12R3,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,圖1中,電路的電流I1=U總R總=U總R1+R2+12R3=U總3R2,
則電壓表的示數(shù):U=I1R2=U總3R2×R2,
解得:U總=3U;
(2)保持S、S1、S2閉合,將滑片P移到b端,等效電路圖如下圖所示:
A.由R1=12R3可知,R3>R1,由P=UI=U2R可知,R3的電功率小于R1的電功率,故A錯誤;
B.電流表A1的示數(shù)IA1=U總R2+U總R3=U總R2+U總2×12R3=I+I2=1.5I,故B正確;
C.電流表A2的示數(shù)IA2=U總R1+U總R2=2I,故C正確;
D.由電源的電壓可知,電壓表V的示數(shù)為3U,故D錯誤。
故選:BC。
8.【解答】解:根據(jù)P=UI知小燈泡的額定電流為:
I額=P額U額=6W12V=0.5A,
小燈泡的電阻為:
RL=U額I額=12V0.5A=24Ω;
A、當只閉合開關S時,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),此時R1連入的阻值為12Ω時,小燈泡正常發(fā)光,根據(jù)串聯(lián)電路電阻的規(guī)律和歐姆定律知電源電壓為:U=I額(R1+RL)=0.5A×(12Ω+24Ω)=18V,故A正確;
B、當只閉合開關S時,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),當滑動變阻器電阻最大時,電路的電流最小,小燈泡功率最小,其的最小功率是:
PL小=(URL+R1最大)2×RL=(18V24Ω+48Ω)2×24Ω=1.5W,故B正確;
C、當開關都閉合時,定值電阻與滑動變阻器并聯(lián),通過定值電阻的電流為:
I0=UR0=18V36Ω=0.5A,
因為滑動變阻器R1的規(guī)格為“48Ω 2A”,
所以滑動變阻器的最大電流為2A,
根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律知電路的總電流最大值是:
I最大=I0+I滑大=0.5A+2A=2.5A,故C正確;
D、只閉合開關S和S2,電路只有滑動變阻器接入電路,
因為滑動變阻器R1的規(guī)格為“48Ω 2A”,
所以滑動變阻器的最大電流為2A,
電路的總電阻為:
R總=UI滑最大=18V2A=9Ω,即滑動變阻器連入的最小值是9Ω,故D錯誤。
故選:ABC。
9.【解答】解:
A.只閉合開關S2時,電路為燈泡的簡單電路,電流表測電路中的電流,由小燈泡正常發(fā)光可知,電源的電壓U=UL=6V;
將滑動變阻器的滑片滑至阻值最大處,再閉合開關S1時,燈泡與滑動變阻器的最大阻值并聯(lián),電流表測干路電流,
因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,
所以,通過燈泡的電流不變,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,通過滑動變阻器的電流:I滑=UR滑大=6V20Ω=0.3A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過燈泡的電流:IL=I﹣I滑=0.5A﹣0.3A=0.2A,
則小燈泡的額定功率:PL=ULIL=6V×0.2A=1.2W,故A正確;
B.當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,干路電流最小,電路功率最小,
則此時工作10s所消耗的電能:W=UIt=6V×0.5A×10s=30J,故B錯誤;
C.當電流表的示數(shù)I′=0.6A時,通過滑動變阻器的電流:I滑′=I′﹣IL=0.6A﹣0.2A=0.4A<0.5A,
所以,通過滑動變阻器的最大電流為0.4A,電路的最大電流為0.6A,此時電路的功率最大,
則電路的最大功率:P大=UI′=6V×0.6A=3.6W,故C正確;
D.當通過滑動變阻器的最大電流為0.4A時,滑動變阻器接入電路中的電阻最小,
則:R滑小=UI滑′=6V0.4A=15Ω,
所以,滑動變阻器連入的阻值范圍是15Ω~20Ω,故D正確。
故選:ACD。
10.【解答】解:由電路圖可知,電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
(1)由于電壓表的“0~3V”量程,當電壓表示數(shù)為3V時,通過R1的電流為:
I1=U1R1=3V10Ω=0.3A,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,且電流表的量程為0~0.6A,滑動變阻器允許的最大電流為1A,
所以,電路中的最大電流(即電流表的最大示數(shù))為:Imax=11=0.3A;
由I=UR可得,最大總電阻:Rmin=UImax=4.5V0.3A=15Ω,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動變阻器接入電路中的最小阻值為:R2min=Rmin﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω;
則滑動變阻器的阻值變化范圍是5Ω~20Ω,故C正確;
該電路的最大功率:Pmax=UImax=4.5V×0.3A=1.35W,故D錯誤。
(2)當滑動變阻器接入電路中的阻值最大時電路中電流最小,為:Imin=UR1+R2=4.5V10Ω+20Ω=0.15A,
則電流表的變化范圍是0.15A~0.3A,故A錯誤;
由I=UR可得,電壓表最小示數(shù)為:U1min=IminR1=0.15A×10Ω=1.5V,
則電壓表的變化范圍是1.5V﹣3V,故B正確;
故選:BC。
11.【解答】解:由電路圖可知,閉合開關S后,定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián),電壓表測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
A.當滑片位于a端時,變阻器接入電路中的電阻為零,此時電路中的電流最大,
由圖乙可知,電路中的最大電流I大=0.6A,
由I=UR可得,R1的阻值:R1=UI大=6V0.6A=10Ω,故A錯誤;
B.當電路中的電流最小時,電路消耗的電功率最小,
由圖乙可知,電路中的最小電流I小=0.2A,
則電路消耗的最小功率:P小=UI?。?V×0.2A=1.2W,故B錯誤;
C.當滑片位于b端時,變阻器接入電路中的電阻最大,此時電路的電流最小,電壓表的示數(shù)最大,
由圖乙可知,電路中的最小電流I?。?.2A,電壓表的最大示數(shù)U2=4V,
則滑動變阻器的最大阻值:R2=U2I小=4V0.2A=20Ω,故C正確;
D.當電路中的電流最大時,電路消耗的電功率最大,
則電路消耗的最大功率:P大=UI大=6V×0.6A=3.6W,故D正確。
故選:CD。
12.【解答】解:A、只閉合S時,兩電阻串聯(lián),電流表測電路中電流I1;兩開關都閉合時只有R0接入電路中,電流表測此時電路中電流I0,根據(jù)歐姆定律可得電源電壓U=I1(R0+Rx)=I0R0,解方程可求出Rx的阻值,故A正確;
B、只閉合S時,電路是只有Rx的基本電路,電流表測量通過Rx的電流Ix;再閉合S2,兩只電阻并聯(lián),電流表測量干路電流I,根據(jù)歐姆定律可得電源電壓U=IxRx=(I﹣Ix)R0,解方程可求出Rx的阻值,故B正確;
C、閉合開關S,兩只電阻串聯(lián),開關S1由一側撥到另一側時,會導致電壓表的正負接線柱接反造成電壓表指針向左偏轉,故不能測出Rx阻值,故C錯誤;
D、閉合開關S、S1,斷開S2,兩只電阻串聯(lián),電壓表測量電源電壓為U;閉合S、S2,斷開S1,電壓表測量電阻Rx兩端電壓Ux,根據(jù)串聯(lián)電路各處電流相等,由歐姆定律可得UR0+Rx=UxRx,解方程可求出Rx的阻值,故D正確。
故選:ABD。
13.【解答】解:閉合開關S,燈泡和滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電流表測通過電路的電流,電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,
L1正常發(fā)光時,通過電路的電流:I1=P1U1=3W6V=0.5A,燈泡的電阻:R1=U1I1=6V0.5A=12Ω,
串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,則滑動變阻器兩端的電壓為:UR1=U﹣U1=12V﹣6V=6V,
滑動變阻器的功率為:PR1=I1UR1=0.5A×6V=3W;
L2正常發(fā)光時,通過電路的電流:I2=P2U2=2W4V=0.5A,燈泡的電阻:R2=U2I2=4V0.5A=8Ω,
串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,則滑動變阻器兩端的電壓為:UR2=U﹣U2=12V﹣4V=8V,
滑動變阻器的功率為:PR2=I2UR2=0.5A×8V=4W;
A、L1、L2電阻之比為12Ω:8Ω=3:2,故A正確;
B、電流表示數(shù)之比為0.5A:0.5A=1:1,故B正確;
C、電壓表示數(shù)之比為6V:8V=3:4,故C錯誤;
D、變阻器功率之比為3W:4W=3:4,故D正確。
故選:ABD。
14.【解答】解:由圖甲可知,定值電阻R0與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流。
AB.當滑片位于a端時,變阻器接入電路中的電阻為零,此時電路中的電流最大,
由圖乙可知,電路中的最大電流I大=0.6A,
由I=UR可得,電源的電壓U=I大R0=0.6A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當滑片位于b端時,變阻器接入電路中的電阻最大,此時電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最大,
由圖乙可知,電路中的最小電流I?。?.2A,滑動變阻器兩端的電壓U滑=4V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電源的電壓U=I小R0+U滑=0.2A×R0+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②可得:R0=10Ω,U=6V,故A錯誤、B正確;
C.當滑片位于a端時,電路中的電流最大,R0的電功率最大,
則R0的最大功率P0大=UI大=6V×0.6A=3.6W,故C錯誤;
D.當滑片在b端時,電路中的電流最小,
則電路的總功率P=UI小=6V×0.2A=1.2W,故D正確。
故選:BD。
15.【解答】解:
AB.銜鐵與上觸點接觸時工作電路為R1的簡單電路,銜鐵與下觸點接觸時工作電路為R1、R2串聯(lián),
因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個分電阻,
所以,銜鐵與上觸點接觸時電路的總電阻小,由P=UI=U2R可知,工作電路的總功率大,處于加熱狀態(tài),
同理可知,銜鐵與下觸點接觸時,處于保溫狀態(tài),故B錯誤;
熱水器的加熱功率和保溫功率的比值:
P加熱P保溫=U2R1U2R總=R總R1=R1+R2R1=R1+3R1R1=41,即熱水器的加熱功率是保溫功率的4倍,故A正確;
C.當熱水溫度設置為55℃時,電路中的電流I=15mA=0.015A,此時銜鐵被吸下,工作電路處于保溫狀態(tài),
由I=UR可得,電路的總電阻:R總′=EI=6V0.015A=400Ω,
由圖乙可知,此時熱敏電阻的阻值R0=150Ω,
因繼電器線圈電阻不計,
所以,R3=R總′﹣R0=400Ω﹣150Ω=250Ω,故C正確;
D.因電磁鐵被吸下時控制電路的電流為15mA不變,即此時控制電路的總電阻不變,
所以,若提高熱水設置溫度(即R0的阻值更小),應增大R3的阻值,則滑片應向右移動,故D錯誤。
故選:AC。
16.【解答】解:當S1斷開,S2、S3閉合,滑片位于a端時,滑動變阻器相當于定值電阻全部接入電路,R2和R3并聯(lián)在電源上,電流表測量干路電流,電壓表被短路,電流表的示數(shù)為I1,電路總功率為P1,如圖甲。
當S2斷開,S1、S3閉合,滑片位于b端時,滑動變阻器相當于定值電阻全部接入電路,R1和R3串聯(lián)在電源上,電流表測量串聯(lián)電路電流,電流表的示數(shù)為I2,電壓表測量R3兩端的電壓,電壓表的示數(shù)為U′,如圖乙。
當S2、S3斷開,S1閉合時,R1、R3和R2串聯(lián)在電源上,滑動變阻器相當于定值電阻全部接入電路,電流表測量串聯(lián)電路電流,電流表的示數(shù)為I3,電壓表測量R3和R2兩端的總電壓,如圖丙。
當開關都閉合,滑片位于a端時,R1、R3和R2并聯(lián)在電源上,滑動變阻器相當于定值電阻全部接入電路,電流表測量干路電流,電流表的示數(shù)為I4,電壓表被短路,電路總功率為P2,如圖丁。
A、如圖甲,R2和R3并聯(lián)的總電阻為R23并=R2R3R2+R3,干路電流為I1=UR2R3R2+R3,
如圖乙,R1和R3串聯(lián)在電源上,R1和R3并聯(lián)的總電阻為R13串=R1+R3,串聯(lián)電路電流I1=UR1+R3,
已知I1:I2=4:1,所以UR2R3R2+R3:UR1+R3=4:1,
整理得,(R1+R3)(R2+R3)R2R3=41,
則,(20Ω+R3)(30Ω+R3)30Ω×R3=41,
解得,R3=10Ω,或R3=60Ω,
如圖丁,當R3=10Ω,R1、R3和R2并聯(lián)在電源上,I4=I'1+I'2+I'3=UR1+UR2+UR3=18V20Ω+18V30Ω+18V10Ω=3.3A,電流表的量程是0~3A,故R3=10Ω不符合題意,所以滑動變阻器的最大阻值大于10Ω,故最大阻值是60Ω,故A錯誤。
B、如圖丁,當R3=60Ω,R1、R3和R2并聯(lián)在電源上,I4=I'1+I'2+I''3=UR1+UR2+UR3=18V20Ω+18V30Ω+18V60Ω=1.8A,
如圖丙,I3=UR1+R2+R3=18V20Ω+30Ω+60Ω=18110A,則I4:I3=1.8A:18110A=11:1,故B正確。
C、如圖乙,I2=UR2+R3=18V20Ω+60Ω=0.225A,電壓表示數(shù)U'=I2R3=0.225A×60Ω=13.5V,故C正確。
D、如圖甲,R2和R3并聯(lián),如圖丁,R1、R3和R2并聯(lián)在電源上,R23并>R123并,根據(jù)P=U2R總,在電壓一定時,電阻越大,功率越小,故P1<P2,故D錯誤。
故選:BC。
二.填空題(共32小題)
17.【解答】解:(1)只閉合開關S1,滑動變阻器與定值電阻A串聯(lián),電壓表測量定值電阻A兩端的電壓,電流表測量電路的電流;
由表格數(shù)據(jù)知A的電阻為:
RA=UI=2.00V0.08A=25Ω;
(2)同時閉合開關S1、S2,定值電阻A、B先并聯(lián)再和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量定值電阻A、B兩端的電壓,電流表測量電路的總電流,
根據(jù)歐姆定律I=UR知當電壓表的示數(shù)為10V通過A的電流為:
IA=U′RA=10V25Ω=0.4A,
由并聯(lián)電路電流的規(guī)律和圖乙知知通過定值電阻B的電流為:
IB=I﹣IA=0.96A﹣0.4A=0.56A,
B在10V電壓下的電功率為:
PB=U′IB=10V×0.56A=5.6W。
故答案為:25;5.6。
18.【解答】解:當開關S閉合時,兩電阻并聯(lián)接入電路,并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,所以電阻R1與R2兩端的電壓之比為1:1;
電流表A1測干路電流,電流表A2測通過電阻R2的電流,
電阻R1、R2阻值相等,由歐姆定律可知通過兩電阻的電流相等,
并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,所以電流表A1與A2的示數(shù)之比為2:1。
故答案為:1:1;2:1。
19.【解答】解:(1)因為當溫度升高時,熱敏電阻阻值減小,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比的關系,則熱敏電阻兩端的電壓也減?。虎诋斴敵鲭妷哼_到或超過4V時,便觸發(fā)報警器(未畫出)報警,說明只有達到一定電壓才報警,所以圖中的R2是熱敏電阻;
(2)若將電阻箱調至0.4kΩ,則電路中的電流為:I=U1R1=4V0.4×1000Ω=0.01A,
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可得熱敏電阻的阻值:
R2=U2I=U?U1I=12V?4V0.01A=800Ω=0.8kΩ,
由圖象可知開始報警的溫度為28℃;
(3)使用一段時間后,電源電壓會降低,在其它相同情況下,電路中電流會偏小,會使輸出電壓兩端的電壓變低;為不改變電路開始報警的溫度,即使輸出電壓兩端的電壓不變,則應提高輸出電壓兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知應提高電阻箱連入電路的阻值,即要使其阻值升高至適當值。
故答案為:R2;28;升高。
20.【解答】解:由電路圖可知,定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電流表測電路電流,當A板上壓力增大時,滑動變阻器滑片向下移動,滑動變阻器接入電路的阻值變大,滑動變阻器分壓變大,電壓表示數(shù)變大,電路總電阻變大,電路電流變小,電流表示數(shù)變小,因此為使壓力增大時,壓力計的示數(shù)增大,應把電壓表改裝為壓力計。
故答案為:增大;電壓。
21.【解答】解:由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A測R2支路的電流。
(1)因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,通過R1支路的電流:
I1=UR1=6V10Ω=0.6A,
根據(jù)I=UR可得電阻R2的阻值:
R2=UI2=6V0.4A=15Ω;
(2)因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,干路的電流:
I=I1+I2=0.6A+0.4A=1A。
故答案為:0.6;15;1。
22.【解答】解:由I=UR可得,連接短路位置到甲地的兩段輸電線的電阻值:
R=UI=6V0.06A=100Ω;
已知每1m輸電線的電阻為0.01Ω.導線總長度:L=100Ω0.01Ω×1m=10000m;
短路的地點離甲地的距離:s=12×L=12×10000m=5000m。
故答案為:100;5000。
23.【解答】解:閉合開關S,將滑動變阻器R3的滑片調節(jié)到圖示位置,由安培定則可知,右手握住螺線管,四指指向電流的方向,大拇指指向右端,則通電螺線管的右端為N極,左端為S極,小磁針的B端應靠近螺線管的左端,根據(jù)異名磁極相互吸引可知,小磁針的B端為N極;
由圖可知,該電路為混聯(lián)電路:R2和R3并聯(lián)后再與R1串聯(lián)接在電路中;
將滑動變阻器的滑片向右滑動,滑動變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,通過變阻器R3的電流變?。?br />
變阻器接入電路的電阻變大,則并聯(lián)部分的總電阻變大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,并聯(lián)部分分擔的電壓變大;由I=UR可知,通過R2的電流變大;
根據(jù)串聯(lián)電路的電阻關系可知,整個電路的總電阻變大,根據(jù)I=UR可知,干路中的電流變??;
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流的和,干路電流變小,通過R2的電流變大,通過變阻器R3的電流變小,所以通過變阻器R3的電流減小得更多,即電阻R1的電流變化量小于電阻R3的電流變化量。
故答案為:N;小于。
24.【解答】解:由電路圖可知,閉合開關S,燈泡和滑動變阻器R并聯(lián),電流表A1測干路中的電流,電流表A2測通過滑動變阻器R的電流,電壓表測電源電壓;
(1)已知電壓表示數(shù)為12V,則并聯(lián)電路兩端的電壓為12V;
在電路安全的情況下,當通過滑動變阻器R的電流最大時干路電流最大,由于A2的量程為0﹣0.6A,所以,通過滑動變阻器R的最大電流為:I滑最大=0.6A,
根據(jù)圖象可知電流表A1最大示數(shù)為1.8A,即干路最大電流:I最大=1.8A,
根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,通過燈泡的電流:IL=I最大﹣I滑最大=1.8A﹣0.6A=1.2A,
則燈泡的額定功率:P額=PL=UIL=12V×1.2A=14.4W;
(2)根據(jù)I=UR可得滑動變阻器R連入電路的最小阻值為:
R滑最小=UI滑最大=12V0.6A=20Ω;
(3)根據(jù)圖象可知干路最小電流:I最?。?.4A,則根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,通過滑動變阻器R的最小電流為:I滑最?。絀最小﹣IL=1.4A﹣1.2A=0.2A,
根據(jù)I=UR可得滑動變阻器R的最大阻值為:R滑最大=UI滑最小=12V0.2A=60Ω;
當滑動變阻器的滑片置于中點時,則滑動變阻器R連入電路的阻值為:R′=12R滑最大=12×60Ω=30Ω,
則:I滑=UR′=12V30Ω=0.4A,
所以電流表A1的示數(shù):I=IL+I滑=1.2A+0.4A=1.6A。
故答案為:14.4;20;1.6。
25.【解答】解:當閉合開關S1、斷開S2,滑片P移動到某﹣位置時,R1與R2和滑動變阻器串聯(lián),電流表和電壓表指針的位置如圖乙所示,
電壓表測量滑動變阻器的電壓,由于滑動變阻器最大的電流為1A,故此時電流表選擇的小量程,為0.4A,
若滑動變阻器全部接入,此時滑動變阻器的電壓最大,最大為U滑=IR=0.4A×20Ω=8V,
故電壓表選擇的是小量程,故此時電壓表的示數(shù)為2V,則滑動變阻器的電阻為R滑=UI=2V0.4A=5Ω,
則根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律可以列等式U總=0.4A×(R1+R2+R滑)=0.4A×(R1+11Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
當同時閉合開關S1、S2,滑動變阻器接入電路的阻值不變,此時電流表指針剛好達到所選量程的最大刻度值處,
R2被短路,只有滑動變阻器和R1接入電路,此時的電流為0.6A,
變阻器和R1接入電路,此時的電流為0.6A,
則可以列等式U總=0.6A×(R1+R滑)=0.6A×(R1+5Ω)﹣﹣﹣﹣﹣②,
聯(lián)立①②解得R1=7Ω,
則電源電壓:U=0.6A×(R1+R滑)=0.6A×( 7Ω+5Ω)=7.2V。
故答案為:7;7.2。
26.【解答】解:(1)只閉合開關S2時,燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián),電壓表測電源兩端的電壓,電流表測電路中的電流,
由圖丙可知,滑片移動時,電壓表的示數(shù)為6V不變,則電源的電壓U=6V;
(2)只閉合開關S1和S3時,燈泡L與滑動變阻器R并聯(lián),電壓表測電源兩端的電壓,電流表測干路中的電流,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,由U=UL=6V可知,燈泡正常發(fā)光,
此時通過燈泡的電流:IL=PLUL=3W6V=0.5A,
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,通過滑動變阻器的電流最小,干路電流最小,
由圖乙可知,干路的最小電流I小=0.74A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過滑動變阻器的最小電流:IR?。絀小﹣IL=0.74A﹣0.5A=0.24A,
由I=UR可得,變阻器連入的最大阻值:R大=UIR小=6V0.24A=25Ω;
(3)只閉合開關S2時,燈泡L與滑動變阻器R串聯(lián),
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,燈泡的電功率最小,
由圖丙可知,電路的最小電流I小′=0.2A,
此時滑動變阻器兩端的電壓:U滑=I小′R大=0.2A×25Ω=5V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,此時燈泡兩端的電壓:UL′=U﹣U滑=6V﹣5V=1V,
燈泡的最小功率:PL′=UL′I小′=1V×0.2A=0.2W。
故答案為:6;25;0.2。
27.【解答】解:(1)由P=UI=U2R可得,燈泡的電阻:RL=UL2PL=(3V)21.5W=6Ω,
當只閉合開關S2時,燈泡L與定值電阻R1串聯(lián),電流表測電路中的電流,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電源的電壓:U=IR總=I(RL+R1)=0.3A×(6Ω+9Ω)=4.5V;
(2)當開關S1、S2和S3都閉合時,R1與R0并聯(lián),電流表測干路電流,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,通過R1的電流:I1=UR1=4.5V9Ω=0.5A,
由變阻器的參數(shù)“20Ω 1A”可知,通過滑動變阻器的最大電流為1A,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,此時干路的最大電流:I大=I1+I0=0.5A+1A=1.5A<3A,
則滑動變阻器接入電路中的最小阻值:R0小=UI0=4.5V1A=4.5Ω,
當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,通過滑動變阻器的電流最小,干路電流最小,電路安全,
所以,滑動變阻器R0接入電路的阻值范圍是4.5~20Ω。
故答案為:4.5;4.5~20。
28.【解答】解:由P=UI=U2R可得,燈泡L1的電阻:R1=U12P1=(6V)24.5W=8Ω;
當它們并聯(lián)在2V的電路中時,L2比L1亮,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且燈泡的亮暗取決于實際功率的大小,
所以,由R=U2P可知,兩燈泡的電阻關系為R2<R1=8Ω;
當它們串聯(lián)在6V的電路中時,L2正常發(fā)光,
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
所以,電路中的電流:I=UR總=UR1+R2=6V8Ω+R2,
燈泡L2的功率:P2=I2R2,即1W=(6V8Ω+R2)2R2,
整理可得:R22﹣20Ω×R2+64Ω2=0,
解得:R2=4Ω或R2=16Ω,
由R2<R1=8Ω可知,燈泡L2的電阻R2=4Ω,
則燈泡L2正常發(fā)光時的電壓:U2=P2R2=1W×4Ω=2V。
故答案為:2。
29.【解答】解:
(1)由題知,當L和R串聯(lián)在電壓恒定的電源上時,L功率為0.3W,
結合I﹣U圖像可知,當燈L兩端的電壓UL=1V,通過的電流I=0.3A時,根據(jù)P=UI可得燈泡的實際功率恰好為0.3W,所以此時通過燈泡的電流為0.3A,其電壓為1V;
串聯(lián)電路各處電流相等,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知,通過R的電流也為0.3A,由圖像可知此時R兩端的電壓為3V,
串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,所以電源的電壓U=UL+UR=1V+3V=4V;
由歐姆定律可得定值電阻的阻值R=URI=3V0.3A=10Ω;
(2)當L和R并聯(lián)在同一電源上時,干路電流I′=0.9A,
并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,由并聯(lián)電路的電壓特點可知UL′=UR′=U=4V,
由歐姆定律可得通過R的電流:IR′=UR′R=4V10Ω=0.4A,
并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,由并聯(lián)電路的電流特點可知,此時通過L的電流:IL′=I′﹣IR′=0.9A﹣0.4A=0.5A,
由歐姆定律可得此時燈泡L的電阻:RL′=UL′IL′=4V0.5A=8Ω;
(3)t=1min=60s,
由焦耳定律可得R工作1min產(chǎn)生的熱量:
Q=(IR′)2Rt=(0.4A)2×10Ω×60s=96J。
故答案為:8;96。
30.【解答】解:當S、S1和S2都閉合時,燈泡被短路,滑動變阻器和定值電阻并聯(lián)接入電路,并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,滑動變阻器接入電路最大阻值時,由歐姆定律可知此時通過滑動變阻器的電流最小,并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,則此時通過電路的電流最小,根據(jù)P=UI可知此時電路中的總功率最小,
滑動變阻器的最大阻值為48Ω,由歐姆定律可得通過滑動變阻器的電流:IH=URH=12V48Ω=0.25A,
此時通過電路的電流:I=PU=6W12V=0.5A,
所以通過定值電阻的電流:I0=I﹣IH=0.5A﹣0.25A=0.25A,
由歐姆定律可得定值電阻R0的阻值為:R0=UI0=12V0.25A=48Ω;
當只閉合S時,燈泡和滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電流表測通過電路的電流,
電流表量程為0~0.6A,小燈泡標有“6V3W”字樣,電流表允許通過的最大電流為0.6A,燈泡允許通過的最大電流為:IL=PLUL=3W6V=0.5A,
串聯(lián)電路各處電流相等,所以電路中允許通過的最大電流為0.5A,此時燈泡正常發(fā)光,燈泡兩端的電壓等于燈泡的額定電壓6V,
串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,所以滑動變阻器兩端的電壓:UH=U﹣UL=12V﹣6V=6V,
滑動變阻器接入電路的阻值為:RH′=UHIL=6V0.5A=12Ω。
故答案為:48;0.5;12。
31.【解答】解:只閉合開關S1時,電路為R1的簡單電路,
由歐姆定律可得,電源電壓:U=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
當同時閉合開關S1、S2時,兩電阻并聯(lián),電流表測干路電流,
因為并聯(lián)電路各支路獨立工作、互不影響,
所以通過R1的電流不變,仍為0.6A,電流表的示數(shù)增大了0.5A,則通過R2的電流為0.5A,
并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,由歐姆定律可得R2的阻值:R2=UI2=6V0.5A=12Ω。
故答案為:6;12。
32.【解答】解:由圖可知,該電路為串聯(lián)電路,電流表測量電路中的電流,電壓表測量小燈泡兩端的電壓;
小燈泡L的額定電壓為4V,小燈泡正常發(fā)光時的電流為0.5A;
滑動變阻器兩端的電壓為:UR=U﹣UL=9V﹣4V=5V;
滑動變阻器接入電路的電阻為:R=URI=5V0.5A=10Ω,所以滑動變阻器的最大阻值為2×10Ω=20Ω;
移動滑片P,當小燈泡L的功率為1W時,根據(jù)圖像可知,此時燈泡兩端的電壓為2.5V,電路中的電流為0.4A;
滑動變阻器R接入的阻值為:R'=U′RI=9V?2.5V0.4A=16.25Ω。
故答案為:20;16.25。
33.【解答】解:當開關S閉合,甲、乙兩表都是電壓表,R1與R2串聯(lián),電壓表甲測電源電壓、乙測R2兩端電壓,
串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和,串聯(lián)電路各處電流相等,
由歐姆定律可知:U甲U乙=I(R1+R2)IR2=3+11=41;
若甲、乙兩表都是電流表,當開關S斷開時,R1與R2并聯(lián),電流表甲測R2電流,乙測干路電流,
并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,由歐姆定律可得:I1I2=UR1UR2=R2R1=13,
并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,所以I甲I乙=I2I1+I2=31+3=34,
故答案為:4:1;3:4。
34.【解答】解:由電路圖可知,閉合開關后,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測電源兩端的電壓,電壓表V2測R1兩端的電壓。
(1)當滑片位于左端時,變阻器接入電路中的電阻為零,此時R1兩端的電壓最大,R1兩端電壓U的倒數(shù)最小,
由圖乙可知,R1兩端電壓U的最小倒數(shù)為14V﹣1,則電源的電壓U=4V;
(2)由圖乙可知,當R2=18Ω時,R1兩端電壓U的倒數(shù)為1V﹣1,即R1兩端的電壓U1=1V,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,此時R2兩端的電壓U2=U﹣U1=4V﹣1V=3V,
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,電路中的電流I=U1R1=U2R2,即1VR1=3V18Ω,
解得:R1=6Ω。
故答案為:4;6。
35.【解答】解:(1)當環(huán)境溫度是40℃時,熱敏電阻的阻值是1.1kΩ,此時輸出電壓為8V,當環(huán)境溫度超過40℃時,熱敏電阻的阻值變小,輸出電壓超過8V,說明環(huán)境溫度從40℃升高時,熱敏電阻阻值變小,熱敏電阻兩端的電壓變小,定值電阻兩端的電壓變大,即輸出電壓變大,故熱敏電阻接在2位置,定值電阻接在1位置。
(2)當熱敏電阻接在2位置,定值電阻接在1位置,環(huán)境溫度是40℃,熱敏電阻是1.1kΩ,此時定值電阻兩端的電壓是8V,根據(jù)串聯(lián)電路總電壓等于各串聯(lián)導體兩端電壓之和,
則熱敏電阻兩端的電壓U熱=U﹣U定=12V﹣8V=4V,
根據(jù)串聯(lián)電路電流相等,則U熱R熱=U定R定,
則4V1100Ω=8VR定,
則定值電阻的阻值R定=2200Ω=2.2kΩ。
(3)當熱敏電阻和定值電阻的位置互換,定值電阻的阻值是2.2kΩ,輸出電壓為8V,即熱敏電阻兩端的電壓是8V,
根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點得,定值電阻兩端的電壓U'定=U﹣U'熱=12V﹣8V=4V,
根據(jù)串聯(lián)電路電流相等,則U′熱R′熱=U′定R定,
8VR′熱=4V2200Ω,
則熱敏電阻的阻值R'熱=4400Ω=4.4kΩ,
由表格數(shù)據(jù)知,當熱敏電阻的阻值是4.4kΩ時,環(huán)境溫度是10℃。
故答案為:2;2.2;10。
36.【解答】解:
(1)當油面最高時,R的金屬片在最下端,R接入電路的阻值為0,此時電路中的電流為0.6A,R0的阻值為:R0=UI=12V0.6A=20Ω;
(2)當油面最低時,R與R0串聯(lián),且R接入電路的阻值最大為20Ω,電路中的最小電流即油量表的最小讀數(shù)為:I小=UR總=UR0+R大=12V20Ω+20Ω=0.3A;
(3)當油面為最高油面一半時,R與R0串聯(lián),且R接入電路的阻值為10Ω,電路中的電流為:
I′=UR總′=UR0+R中=12V20Ω+10Ω=0.4A;
(4)由題意和以上解答可知,當油箱內油面最高時油量表的示數(shù)最大為0.6A,當油箱內油面的高度為最高油面一半時油量表的示數(shù)為0.4A,當油箱內油面最低時油量表的示數(shù)最小為0.3A,即油的體積均勻減小時電流表的示數(shù)不是均勻減小的,所以油量表的刻度不均勻。
故答案為:20;0.3;0.4;不均勻。
37.【解答】解:(1)經(jīng)濟艙乘客行李的最大重力為:G1=m1g=20kg×10N/kg=200N;
(2)在串聯(lián)電路中,報警時通過Rx的電流為:Ix=I0=U0R0=3V6Ω=0.5A,
Rx兩端的電壓為:Ux=U﹣U0=15V﹣3V=12V,報警時Rx的阻值為:Rx=UxIx=12V0.5A=24Ω。
(3)行李對水平托盤的壓力等于行李的重力大小,由杠桿平衡條件“動力×動力臂=阻力×阻力臂“可得:FPlP=G行l(wèi)行,在FP,lP一定時,G行越大,l行就要越小,由裝置圖示可知,A托盤離支點遠,應為經(jīng)濟艙乘客的行李托盤,B托盤離支點近,為商務艙乘客的行李托盤。由表中數(shù)據(jù)可知,報警時P處杠桿對Rx的壓力為150N,由力的相互作用可知,P處受到的支持力FP=150N,當兩次杠桿水平平衡時,F(xiàn)P?OP=GA?OA=GB?OB,
即:150N×(0.9m+AB)=200N×(0.6m+AB)……①
150N×(0.9m+AB)=GB×0.6m ……②
由①②兩式可得:GB=300N,
商務艙乘客行李的最大質量為:m=GBg=300N10N/kg=30kg。
故答案為:(1)200;(2)24;(3)30。
38.【解答】解:
(1)由電路圖可知,只閉合S1時,電路為R1的簡單電路,電流表測電路中的電流,
由I=UR可得,電源的電壓:U=I1R1=0.3A×10Ω=3V;
(2)S1、S2均閉合時,R1與R2并聯(lián),電流表測干路電流,
因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,且電源電壓不變,
所以,此時通過R1的電流仍為0.3A不變,
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
所以,通過R2的電流:I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
所以,R2的阻值:R2=UI2=3V0.2A=15Ω。
故答案為:0.3;15。
39.【解答】解:
由乙圖可知,電壓表使用“3V擋”時電流表與3.8kΩ的R2串聯(lián)接入電路,電壓表使用“15V擋”時電流表與15.7kΩ的R1串聯(lián)接入電路,由此可知,串聯(lián)的電阻越大,量程越大,這里的電阻起到了分壓作用。
故答案為:串;大;分壓。
40.【解答】解:(1)當戶外紫外線增強到設定值時,S2仍未閉合,說明電磁鐵磁性過弱了,即電路的電流過小了,這是由于電路的電阻過大導致的,所以應該減小電路中的電阻,即應該將滑動變器R1的滑片P向右移動;
(2)從安全用電的角度分析,開關應該接在進戶線的火線上,由圖可知開關控制的是進戶線a,因此進戶線a應該是火線。
故答案為:(1)右;(2)火。
41.【解答】解:將R、L并聯(lián)后接在電壓為4V的電源兩端,由U﹣I圖像可知,此時通過R、L的電流分別為IR=0.4A,IL=0.7A,
并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
電路中的總電流I=IR+IL=0.4A+0.7A=1.1A。
故答案為:1.1。
42.【解答】解:(1)三個開關均閉合時,L1短路,R與L2并聯(lián),且L2正常發(fā)光,由并聯(lián)電路電壓規(guī)律可得:U=U2額=3V,
電流表測量通過R的電流,其示數(shù)為:I1=UR=3V5Ω=0.6A;
(2)只閉合開關S時,R與L1串聯(lián),L2開路,L1的電阻:R1=U1額I1額=2.5V0.5A=5Ω,電路的總電阻為:R總=R1+R=5Ω+5Ω=10Ω,
電流表的示數(shù):I2=UR總=3V10Ω=0.3A,則I1:I2=0.6A:0.3A=2:1.
故答案為:3;2:1.
43.【解答】解:(1)在導體材料和溫度一定時,導體的電阻大小與導體的長度成正比,與導體的橫截面積成反比,則對折后導線的阻值R=14×100Ω=25Ω;
(2)已知導線電阻R=25Ω,導線兩端電壓U=4.5V,通過導線的電流I=UR=4.5V25Ω=0.18A。
故答案為:25;0.18.
44.【解答】解:開關S閉合后,當滑動變阻器R3的滑片P位于最左端時,滑動變阻器接入電路的電阻為0,R1和R2串聯(lián)接入電路,電壓表測R1兩端的電壓,
由歐姆定律可得此時通過電路的電流:I=U1R1=6V10Ω=0.6A,
串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,所以R2兩端的電壓:U2=U﹣U1=12V﹣6V=6V,
串聯(lián)電路各處電流相等,則電阻R2的阻值:R2=U2I=6V0.6A=10Ω;
電壓表的示數(shù)為3V時,通過電路的電流:I′=U′R1=3V10Ω=0.3A,
該電路總電阻:R′=UI′=12V0.3A=40Ω,
電壓表的示數(shù)為1.5V時,通過電路的電流:I″=U″R1=1.5V10Ω=0.15A,
該電路總電阻:R″=UI″=12V0.15A=80Ω,
串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和,所以滑動變阻器接入電路的電阻變化值:R3=R″﹣R′=80Ω﹣40Ω=40Ω。
故答案為:10;40。
45.【解答】解:只閉合開關S1時,電路為電動機的簡單電路,所以電吹風吹冷風,
再閉合另一開關吹熱風,與吹冷風時相比,電流表的示數(shù)變化了4.4A,說明通過電阻絲的電流是4.4A,由歐姆定律可得電熱絲阻值為:R=UI=220V4.4A=50Ω。
故答案為:S1;50。
46.【解答】解:(1)油箱中的油量減少時,油面下降,由于滑桿可以繞固定軸O轉動,所以當浮子隨液面落下,帶動滑桿使滑動變阻器滑片向上移動;
(2)油量減少時,油面下降,浮子隨液面落下,帶動滑桿使滑動變阻器滑片向上移動,使滑動變阻器連入電路的阻值變大,串聯(lián)電路中總電阻等于各個用電器電阻之和,所以電路中總電阻增大,而總電壓不變,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流會減小,油面下降,說明油量表示數(shù)減??;反之,當油量增加時,油面上升,浮子隨液面上升,帶動滑桿使滑動變阻器滑片向下移動,使滑動變阻器連入電路的阻值變小,串聯(lián)電路中總電阻變小,總電壓不變,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流會增大,所以油量表示數(shù)增大。由此可見,油量表應該是電流表。
故答案為:向上;電流表。
47.【解答】解:(1)電流表無示數(shù),說明電路斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表兩接線柱到電源間是通路,所以故障可能是與電壓表并聯(lián)的定值電阻R1斷路;
(2)如圖所示,R1與R2串聯(lián),當電源電壓一定時,R2接入電路的阻值越小,電路的總電阻就越小,電路中的電流就越大。
比較R2的允許通過的最大電流與電流表的量程可知,電路中允許通過的最大電流I=0.6A,此時R2接入的阻值最小,由歐姆定律公式I=UR可得:
電路的總電阻:R=UI=6V0.6A=10Ω;
R2的最小值:R2=R﹣R1=10Ω﹣6Ω=4Ω.
故答案為:R1斷路;4Ω.
48.【解答】解:(1)由電路圖可知,當滑片P在a端時滑動變阻器全部接入,R1與R2串聯(lián),則電路中電流最小,
由圖象可知此時電路中的電流Ia=0.2A,R2兩端的電壓U2=4V,
由歐姆定律可得R2的最大阻值:
R2=U2Ia=4V0.2A=20Ω,
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電源的電壓:
U=IaR1+U2=0.2A×R1+4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
當滑片P在b端時,滑動變阻器接入阻值為0,電壓表示數(shù)為零,電路中電流最大,
由圖象可知這時電路中電流為Ib=0.6A,電源電壓加在R1兩端,
則電源電壓:U=IbR1=0.6A×R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②得:0.2A×R1+4V=0.6A×R1,
解得:R1=10Ω;
代入②得電源電壓:U=6V;
(2)當滑動變阻器的滑片P在中點時,則滑動變阻器連入電路的阻值為:
R2′=12R2=12×20Ω=10Ω,
則電流表的示數(shù)為:
I′=UR1+R2′=6V10Ω+10Ω=0.3A。
由圖象可知,電流表示數(shù)為0.3A時對應的點是B。
故答案為:10;B。
三.實驗探究題(共4小題)
49.【解答】解:
(1)使用電流表前,要檢查其指針是否對準零刻度線;所以應確保電流表指針對準零刻度線;閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片P移動到阻值最大處,即a端;
(2)閉合開關,將滑動變阻器的滑片逐漸向另一端移動時,變阻器連入電路的電阻變小,由電阻的串聯(lián)特點可知電路的總電阻變小,由歐姆定律可知電流表示數(shù)變大;
(3)圖乙中:電流表選用的是小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.18A;
(4)保持滑片處于b端不動,電路中只有壓敏電阻連入電路,由于電源電壓不變,則壓敏電阻兩端的電壓不變;
(5)分析圖像中的數(shù)據(jù)可知:壓力增大時,壓敏電阻的阻值減小,所以,壓敏電阻隨壓力增大而減??;
(6)利用該電路改裝成一款電子秤,將電流表的表盤換成電子秤的表盤,由丙圖可知電路中電流為0.6A時,物體的質量為2kg,所以,則原來0.6A的位置應刻成2kg;
由丙圖可知電路中電流與砝碼的總質量成正比,所以刻度線是均勻的;
由于電源電壓和電流表的量程不變,則歐姆定律可知電路中總電阻的最小值不變,若將滑動變阻器的滑片向a端移動一些,滑動變阻器連入電路的電阻變大,根據(jù)電阻串聯(lián)的特點可知壓敏電阻的阻值變小,根據(jù)圖丁可知:壓敏電阻的阻值隨壓力的增大而減小,所以電子秤的量程變大。
故答案為:
(1)零;a; (2)大; (3)0.18; (4)不變; (5)減?。唬?)2;均勻;變大。
50.【解答】解:(1)電壓表的量程為0~15V,分度值為0.5V,示數(shù)為9V;
電流表使用量程0~6mA,分度值0.02mA,所以通過熱敏電阻的電流為3.6mA;
熱敏電阻的阻值R=UI=9V3.6mA=9V3.6×10?3A=2.5×103Ω=2.5kΩ。
(2)由圖乙可知熱敏電阻的阻值從溫度為10℃升高到60℃的過程中一直在減小;
從圖乙中可以讀出熱敏電阻為1.4kΩ時對應的溫度為36℃。
(3)因為當溫度升高時,熱敏電阻阻值減小,根據(jù)串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比的關系,則熱敏電阻兩端的電壓也減小,但只有達到一定電壓才報警,所以圖中的R1是熱敏電阻;
由題意可知,當溫度為50℃時R1=0.8kΩ,
而此時U2=6V,
電路中的電流:I=U2R2=ER1+R2,
代入數(shù)據(jù)解得:R2=1.2kΩ。
故答案為:(1)9;3.6;2.5;(2)減??;36;(3)R1;1.2。
51.【解答】解:(1)電壓表應與磁敏電阻并聯(lián)接入電路,滑動變阻器接入電路時應選擇一上一下兩個接線柱,如圖:
;
(2)由表格可知,在無磁場的環(huán)境中,磁敏電阻兩端的電壓為6V,通過磁敏電阻的電流為0.40A,由歐姆定律可得此時磁敏電阻的阻值:RB=UI0=6V0.40A=15Ω;
由表格可知磁敏電阻兩端的電壓保持6V不變,隨所處環(huán)境的磁場的增強,通過磁敏電阻的電流變小,由歐姆定律可得磁敏電阻的阻值變大;
(3)滑動變阻器和磁敏電阻串聯(lián)接入電路,串聯(lián)電路總電阻等于各分電阻之和,由歐姆定律可得電源電壓:U=I(RB+RH)=0.4A×(15Ω+RH)﹣﹣﹣﹣﹣﹣①,
強磁場中磁敏電阻兩端的電壓為6V,通過磁敏電阻的電流為0.24A,由歐姆定律可得此時磁敏電阻的阻值:RB′=UI0′=6V0.24A=25Ω,
實驗中,在無磁場和強磁場中測量磁敏電阻的阻值時滑動變阻器接入電路的電阻阻值相差5Ω,由歐姆定律可得電源電壓:U=I′(RB′+RH′)=0.24A×(25Ω+RH+5Ω)﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,
①②兩式聯(lián)立,解得:RH=7.5Ω,U=9V;
由串聯(lián)電路分壓原理可知當滑動變阻器接入電路的阻值最大時,磁敏電阻兩端的電壓最小,
強磁場中磁敏電阻的阻值最大,此時若滑動變阻器接入電路最大阻值,電路中的電流:I″=URH″+RB′=9V20Ω+25Ω=0.2A,
由歐姆定律可得磁敏電阻兩端的電壓為:UB′=I″RB′=0.2A×25Ω=5V。
故答案為:(1)見上圖;(2)15;增大;(3)9;5。
52.【解答】解:
(1)保持“溫差電源”的溫度差不變的目的是保持溫差電源電壓不變,研究電阻怎樣影響電流的大??;
(2)我們可以將電路等效為電阻R和R′串聯(lián)后接入電源,當電源電壓保持不變時,電路中電流與總電阻即R+R′成反比;
因為手柄轉過角度與電流大小成正比,同種材料的電阻與長度成正比,故手柄轉過角度與l+l′成反比,由此可得:2+l′4+l′=281.5305;
解得:l′=21.96,故答案選D;
(3)用粗細相同的金絲、鉛絲代替鐵絲重復上述實驗,發(fā)現(xiàn)當手柄轉過角度相同時,金絲的長度比鉛絲長;
由題意可知,手柄轉過角度與電流大小成正比,而此時手柄轉過角度相同,則電路中電流相同,且電源電壓不變、其他部分的電阻不變,由歐姆定律和電阻的串聯(lián)可知,長金絲和短鉛絲的阻值相同;又因為橫截面積相同的同種導體的長度越長,其阻值越大,則當金絲和鉛絲的長度與粗細都相同,金絲的阻值小,鉛絲的阻值更大。
故答案為:
(1)保持溫差電源電壓不變;(2)D;(3)鉛絲的阻值更大;實驗中長金絲和短鉛絲的阻值相同,又因為橫截面積相同的同種導體的長度越長,其阻值越大,則當金絲和鉛絲的長度與粗細都相同,鉛絲的阻值更大。
四.計算題(共4小題)
53.【解答】解:(1)已知燈泡的額定電壓UL=6V,燈泡的電阻RL=10Ω,
由歐姆定律可知燈泡L正常發(fā)光時的電流為:IL=ULRL=6V10Ω=0.6A;
(2)當閉合開關S1,斷開開關S2和S3時,該電路為只含有L的簡單電路,電流表測電路中的電流;
此時燈泡正常發(fā)光,則電源電壓為:U=UL=6V;
(3)當閉合開關S1和S3,斷開開關S2時,該電路為L和R2的并聯(lián)電路,電流表測干路的電流;
并聯(lián)電路中各個支路之間互不影響,則通過L的電流不變;
已知電流表的示數(shù)為1.1A,即干路的電流為I=1.1A,
由并聯(lián)電路的電流特點可知通過R2的電流為:I2=I﹣IL=1.1A﹣0.6A=0.5A,
由I=UR可知R2的阻值為:R2=UI2=6V0.5A=12Ω;
(4)當閉合開關S2,斷開開關S1和S3時,該電路為L、R1和R2的串聯(lián)電路,電流表測電路中的電流;
燈泡的額定功率PL=ULIL=6V×0.6A=3.6W,
則燈泡的實際功率為:PL′=19PL=19×3.6W=0.4W,
由P=I2R可知:I′2=PL′RL=0.4W10Ω=(0.2A)2,則電路中的電流為I′=0.2A,
由I=UR可知電路的總電阻為:R總=UI′=6V0.2A=30Ω,
由串聯(lián)電路的電阻特點可知R1的阻值為:R1=R總﹣RL﹣R2=30Ω﹣10Ω﹣12Ω=8Ω。
答:(1)燈泡L正常發(fā)光時的電流為0.6A;
(2)電源電壓為6V;
(3)電阻R2的阻值為12Ω;
(4)電阻R1的阻值為8Ω。
54.【解答】解:(1)小燈泡的額定電流是0.3A,由圖乙知,小燈泡兩端的電壓是3V,則
小燈泡正常發(fā)光時的電阻為:RL=ULIL=3V0.3A=10Ω;
(2)同時閉合開關S、S2,斷開S1,燈泡與變阻器R2串聯(lián),電壓表測變阻器R2兩端電壓,
由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,此時燈泡兩端電壓為:UL'=U﹣U2=3V﹣1V=2V,
由圖甲知,此時電路中電流為:I=0.25A,
則此時滑動變阻器R2的電阻為:R2'=U2I=1V0.25A=4Ω;
(3)同時閉合開關S、S1和S2,當滑動變阻器的滑片調至最左端時,變阻器R2連入電路的阻值為0,燈泡與R1并聯(lián),
由歐姆定律可知,通過R1的電流為:I1=UR1=3V20Ω=0.15A,
則干路中電流為:I并=I1+IL=0.15A+0.3A=0.45A,
此時整個電路工作1min消耗的電能為:W=UI并t=3V×0.45A×60s=81J;
(4)由圖甲可知R1>RL,根據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)電路電阻的特點可知,當S、S1閉合、S2斷開,且滑片在右端時電路的總電阻最大,
電源電壓一定,由P=U2R可知,此時電路的總功率最小,
Pmin=U2R1+R2=(3V)220Ω+30Ω=0.18W。
答:(1)小燈泡正常發(fā)光時的電阻為10Ω;
(2)同時閉合開關S、S2,斷開S1,調節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為1V,此時滑動變阻器R2的電阻為4Ω;
(3)同時閉合開關S、S1和S2,當滑動變阻器的滑片調至最左端時,此時整個電路工作1min消耗的電能81J;
(4)在電路通電的情況下,當S、S1閉合、S2斷開,且滑片在右端時電路的總電阻最大,整個電路消耗的最小電功率為0.18W。
55.【解答】解:(1)閉合S1,將S2擲于1端,r、R1串聯(lián)接入電路,電壓表測R1兩端的電壓,
由歐姆定律可得此時通過電路的電流:I1=U1R1=2.8V14Ω=0.2A,
串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和,則電路總電阻:R=r+R1=1Ω+14Ω=15Ω,
電源電壓:U=I1R=0.2A×15Ω=3V;
(2)閉合S1,將S2切換到2端,r、R2串聯(lián)接入電路,電壓表測R2兩端的電壓,
串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,所以r兩端的電壓:Ur=U﹣U2=3V﹣2.7V=0.3V,
此時通過電路的電流:I2=Urr=0.3V1Ω=0.3A,
串聯(lián)電路各處電流相等,由歐姆定律可得電阻R2的阻值:R2=U2I2=2.7V0.3A=9Ω。
答:(1)電源電壓U的大小為3V;
(2)電阻R2的阻值為9Ω。
56.【解答】解:(1)汽車入水前,R1表面水的壓力為0,由圖丙可知此時其阻值為20Ω,由乙圖知R1和R2組成串聯(lián)電路,電壓表測的是R2兩端的電壓,示數(shù)為3V,
根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律U=U1+U2得,
R1兩端的電壓為:
U1=U﹣U2=4.5V﹣3V=1.5V,
電路中的電流為:
I=U1R1=1.5V20Ω=0.075A;
(2)當汽車漂浮時,水池的水位比汽車入水前上升了8cm,
則汽車排開水的體積為:
V排=S水池△h=20m2×8×10﹣2m=1.6m3,
汽車受到的浮力為:
F?。溅阉甮V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.6m3=1.6×104N,
當汽車漂浮時,受到的重力和浮力平衡,大小相等,則受到的重力為:
G=F?。?.6×104N;
(3)汽車入水前,電壓表的示數(shù)為3V時,
電阻R2的阻值為:
R2=U2I=3V0.075A=40Ω,
汽車入水前把R2的滑片調到合適位置不動,把汽車吊入水池中緩慢下沉,直到a、b間的電壓等于3V即R1兩端的電壓為3V時,氣囊充氣打開,
此時R2兩端的電壓為:
U2′=U﹣U1′=4.5V﹣3V=1.5V,
電路中的電流為:I′=U2′R2=1.5V40Ω=0.0375A,
電阻R1的阻值為:R1′=U1′I′=3V0.0375A=80Ω,
由圖丙可知,此時R1表面水的壓力為15N,即汽車底部A處受到水的壓力為15N,
汽車A處受到水的壓強為:p=FSR1=15N15×10?4m2=1×104Pa,
由p=ρgh得,汽車A處浸入水中的深度為:h=pρ水g=1×104Pa1×103kg/m3×10N/kg=1m。
答:(1)汽車入水前電路中的電流為0.075A;
(2)汽車受到的重力為1.6×104N;
(3)氣囊充氣打開時汽車A處浸入水中的深度為1m。
這是一份2021中考物理真題分類匯編-歐姆定律-歐姆定律的應用專題三(含答案,共54題),共58頁。
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這是一份2021中考物理真題分類匯編-歐姆定律-歐姆定律的應用專題一(含答案,共46題),共34頁。
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