
?單元復(fù)習(xí)17 歐姆定律
1.一根導(dǎo)線的電阻是12Ω,當(dāng)其兩端的電壓為6V時(shí),通過(guò)導(dǎo)線的電流為0.5A;若它兩端的電壓為18V,則通過(guò)導(dǎo)線的電流是______A,此時(shí)導(dǎo)線的電阻是______Ω;若通過(guò)導(dǎo)線的電流為零,則導(dǎo)線的電阻是______Ω。
【答案】 1.5???? 12???? 12
【詳解】[1][2][3]因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān),所以,當(dāng)它兩端的電壓為18V或通過(guò)導(dǎo)線的電流為零時(shí),導(dǎo)體的電阻仍為12Ω不變,當(dāng)導(dǎo)線兩端加18V的電壓時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流為
2.在圖中,閉合開關(guān)前應(yīng)將變阻器的滑片調(diào)到_____端(選填“最上”或“最下”)。當(dāng)滑片P向下移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變_____,電流表的示數(shù)變_____,燈泡亮度變____。
【答案】 最下???? 大???? 小???? 暗
【詳解】[1]在圖中,閉合開關(guān)前應(yīng)將變阻器的滑片調(diào)到阻值最大的一端,即最下端。
[2][3][4]由圖可知,該電路為串聯(lián)電路,電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流;當(dāng)滑片P向下移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大,電路中總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變小,電流表的示數(shù)變小;通過(guò)燈泡的電流變小,燈泡亮度變暗。
3.某導(dǎo)體兩端電壓是2V時(shí),通過(guò)它的電流是200mA,該導(dǎo)體的電阻是___________;當(dāng)它兩端電壓為0V時(shí),該導(dǎo)體的電阻為___________。
【答案】 【答案】???? 10Ω???? 10Ω
【詳解】[1]由可得,導(dǎo)體的電阻為
[2]因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān),所以當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0V時(shí),導(dǎo)體的電阻仍為10Ω不變。
4.小明做實(shí)驗(yàn)時(shí),連接了如圖所示的電路,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S時(shí),三個(gè)電表的示數(shù)分別為0.2A、2V、5V,但當(dāng)時(shí)沒有記錄清楚每個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)哪一個(gè)電表。則電源電壓為_____V,定值電阻R1的阻值為_____Ω,定值電阻R2的阻值為_____Ω。
【答案】?? 5???? 10???? 15
【詳解】[1]閉合開關(guān)后,兩個(gè)定值電阻串聯(lián),電流表測(cè)電路中電流,電壓表V1測(cè)電路總電壓,電壓表V2測(cè)R1兩端電壓,故V1示數(shù)為5V,V2示數(shù)為2V。電源電壓為5V。
[2]電阻R1的阻值為
[3]電阻R2兩端電壓為
其阻值為
5.如圖所示,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,當(dāng)S1由斷開變?yōu)殚]合時(shí),則( ?。?br />
A.A1的示數(shù)不變 B.A1的示數(shù)變大
C.A2的示數(shù)不變 D.A2的示數(shù)變大
【答案】BC
【詳解】電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合、S1斷開時(shí),電路中只有燈泡 L2 工作,其電壓等于電源電壓,當(dāng)開關(guān)S 、S1閉合時(shí),兩燈泡并聯(lián),其電壓都等于電源電壓,由 可知,通過(guò)燈泡 L2 的電流不變,即A2的示數(shù)不變;電流表 A1 測(cè)干路的電流,干路電流等于支路電流之和,通過(guò) L2 的電流不變,但干路多了通過(guò) L1 的電流,所以A1的示數(shù)變大,故AD不符合題意,BC符合題意。
故選BC。
6.如圖是自動(dòng)測(cè)量油箱的油量裝置圖。其中R′是定值電阻,R是弧形變阻器,它的金屬滑片是金屬杠桿的一端,下列判斷正確的是( ?。?br />
A.油量表是電流表改裝而成的
B.R和R′是并聯(lián)的
C.油位越高,通過(guò)R的電流越小
D.油位越低,R兩端的電壓越大
【答案】AD
【詳解】A.圖中油量表串聯(lián)在電路中,所以是由電流表改裝而成的,故A正確;
B.由電路圖可知,R和R′依次串聯(lián),電流只有一條路徑,所以兩電阻是串聯(lián)的,故B錯(cuò)誤;
C.油位越高,浮子上移,滑片下移,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,由歐姆定律可知,電路中的電流變大,即通過(guò)R的電流越大,故C錯(cuò)誤;
D.油位越低,浮子下移,滑片上移,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,R兩端的電壓越大,故D正確。
故選AD。
7.關(guān)于電流、電壓和電阻,下列說(shuō)法正確的是( )
A.導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體材料、長(zhǎng)度和橫截面積都有關(guān)系
B.導(dǎo)體中通過(guò)的電流越大,它的電阻越小
C.電壓使導(dǎo)體中產(chǎn)生大量自由電子
D.根據(jù)公式可知,導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟通過(guò)它的電流成反比
【答案】A
【詳解】ABD.電阻大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積有關(guān),與導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體兩端的電壓大小無(wú)關(guān),故A正確,BD錯(cuò)誤;
C.電壓是使自由電荷發(fā)生定向移動(dòng),從而形成電流的原因,而不是產(chǎn)生自由電子,故C錯(cuò)誤。
故選A。
8.電阻,將它們并聯(lián)在同一電源兩端,則通過(guò)R1與R2的電流之比為( ?。?br />
A. B.
C. D.無(wú)法確定
【答案】C
【詳解】因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,所以R1和R2并聯(lián)時(shí),R1和R2兩端電壓相等,且等于電源電壓,根據(jù)可知,通過(guò)R1與R2的電流之比為
故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
9.小明用如圖所示的實(shí)驗(yàn)器材探究“電流與電阻的關(guān)系”,電源電壓恒為3V,阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻各一個(gè)。
(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,把圖示的實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整________;
(2)小明將5Ω電阻接入電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表示數(shù)始終接近電源電壓,可能的故障是 _____;
(3)排除電路故障后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,應(yīng)把變阻器的滑片向 _____(選填“A”或“B”)滑動(dòng);
(4)連接好電路,實(shí)驗(yàn)中多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到如圖乙所示的電流I隨電阻R變化的圖像,由此得到的結(jié)論是:_____;
(5)從圖像上可以看出,小明保持不變的電壓是 _____V,為完成實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選取最大阻值不小于 _____Ω的滑動(dòng)變阻器。
【答案】見解析???? 定值電阻斷路???? A???? 電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與其電阻成反比???? 2.5???? 5
【詳解】(1)[1]探究“電流與電阻的關(guān)系”,電壓表與電阻并聯(lián),因電源電壓為3V,所以電壓表選用小量程,變阻器按“一上一下”的原則接入電路中,如下圖所示
(2)[2]電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路可能斷路;電壓表示數(shù)接近電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路了。
(3)[3]根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,為了保持定值電阻兩端電壓不變,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由串聯(lián)分壓的分壓原理可知,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向A端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)不變。
(4)[4]由圖乙圖像可知,導(dǎo)體的電阻增大,通過(guò)導(dǎo)體的電流減小,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的乘積保持不變,故可得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與其電阻成反比。
(5)[5]由圖乙圖像中數(shù)據(jù)可知,定值電阻兩端的電壓始終保持為
UV=IR=0.5A×5Ω=2.5V
[6]由圖乙可知,實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻阻值最大為25Ω,定值電阻兩端的電壓始終保持UV=2.5V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓為
U滑=U-UV=3V-2.5V=0.5V
變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入25Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為
即所選擇的變阻器的最大阻值不能小于5Ω。
10.如圖所示電路中,把阻值為10Ω的定值電阻R1和阻值為14Ω的定值電阻R2串聯(lián)后接在電壓為12V的電源上,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),求:
(1)電路中的電流;
(2)R1兩端的電壓。
【答案】(1)0.5A;(2)5V
【詳解】解:(1)由圖可知,R1和R2串聯(lián),則電路的總電阻
R=R1+R2=10Ω+14Ω=24Ω
電路中的總電流
(2)R1兩端的電壓
U=IR1=0.5A×10Ω=5V
答:(1)電路中的電流為0.5A;
(2)R1兩端的電壓為5V。
11.如圖所示,小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電壓是2.5V,正常發(fā)光時(shí)的電流是0.5A(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響),電源電壓為4.5V,電流表量程為“0~0.6A”,電壓表量程為“0~3V”,滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω,1A”,在保證電路安全的情況下,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,下列選項(xiàng)正確的是( ?。?br />
A.向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表示數(shù)變小
B.電流表的示數(shù)變化范圍是0.3~0.5A
C.電壓表的示數(shù)變化范圍是0~3V
D.滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是4~10Ω
【答案】?BD
【詳解】A.由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓;向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,即電壓表示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;
BCD.已知小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電壓是2.5V,正常發(fā)光時(shí)的電流是0.5A,電流表量程為0~0.6A,滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1A,因?yàn)榇?lián)電路各處電流相等,所以為保證電路安全,電路允許通過(guò)的最大電流為
I大=IL=0.5A
此時(shí)燈泡正常發(fā)光,即UL=2.5V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最小,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為
U滑=U-UL=4.5V-2.5V=2V
即電壓表的最小示數(shù)為2V,因此電壓表的示數(shù)變化范圍是2V~3V;滑動(dòng)變阻器允許接入電路的最小阻值
燈泡的電阻
根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U滑′=3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,此時(shí)燈泡兩端的電壓為
UL′=U-U滑′=4.5V-3V=1.5V
電路中的最小電流
故電流表的示數(shù)變化范圍是0.3~0.5A;滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值
故滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變化范圍是4~10Ω,故BD正確,C錯(cuò)誤。
故選BD。
12.如圖所示的電路,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法不正確的是( ?。?br />
A.電壓表V示數(shù)變大,電流表A2示數(shù)變小
B.電流表A1示數(shù)變小,小燈泡亮度變暗
C.電壓表V示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值變大
D.電流表A1示數(shù)與電流表A2示數(shù)的差值變小
【答案】ABD
【詳解】由電路圖可知,燈泡L與滑動(dòng)變阻器R并聯(lián),電壓表測(cè)電源的電壓,電流表A1測(cè)干路電流,電流表A2測(cè)R支路的電流;
ABC.因電源的電壓不變,所以,滑片移動(dòng)時(shí),電壓表V的示數(shù)不變;因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,滑片移動(dòng)時(shí),通過(guò)L的電流和燈泡的實(shí)際功率不變,燈泡亮度不變;當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大,由可知,通過(guò)R的電流變小,即電流表A2的示數(shù)變??;根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,干路中的電流變小,則電壓表V示數(shù)與電流表A1示數(shù)的比值變大,故AB錯(cuò)誤,符合題意;C正確,不符合題意;
D.根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系可知,電流表A1示數(shù)與電流表A2示數(shù)的差值為通過(guò)燈泡L的電流,保持不變,故D錯(cuò)誤,符合題意。
故選ABD。
13.如圖所示電路中,電源電壓保持不變,已知R1∶R2=2∶1,則下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.通過(guò)R1、R2的電流之比為2∶1
B.電流表A1、A2的示數(shù)之比為2∶1
C.電阻R1、R2兩端的電壓之比為2∶1
D.電流表A1、A2的示數(shù)之比為3∶2
【答案】D
【詳解】A.由圖知道,R1、R2并聯(lián),電流表A1測(cè)量干路的電流,電流表A2測(cè)量R2所在支路的電流,由并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)和歐姆定律知道,通過(guò)R1、R2的電流之比為
故A錯(cuò)誤;
BD.由并聯(lián)電路電流特點(diǎn)知道,電流表A1的示數(shù)為
IA1= I1+ I2 =3I1
電流表A1、A2的示數(shù)之比為
故B錯(cuò)誤,D正確;
C.由圖知道R1、R2并聯(lián),由于并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,電阻R1與R2兩端的電壓之比為1∶1,故C錯(cuò)誤。
故選D。
14.如圖所示,電源電壓恒定,R1=20Ω,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1,電流表示數(shù)是0.3A;若再閉合S1,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.2A,則電源電壓為 ___________V,通過(guò)R2的電流為 ___________A,R2的阻值為 ___________Ω。
【答案】? 6???? 0.2???? 30
【詳解】[1]由電路圖可知,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,則電源電壓為
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
[2]再閉合開關(guān)S1,兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路中的電流。由于并聯(lián)電路各支路互不影響,所以通過(guò)R1的電流不變,
由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,電流表示數(shù)的變化量即為通過(guò)R2的電流,即
I2=0.2A
[3]因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,所以R2兩端的電壓為
U2=U1=6V
R2的阻值為
15.如圖甲所示是小燈泡L和電阻R的U﹣I圖象,由圖象可知定值電阻的阻值為_______Ω;若將小燈泡和電阻R串聯(lián)接入電路,如圖乙所示,則當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí),電源電壓為_______V。
【答案】5???? 3
【詳解】[1]由圖甲可知,定值電阻兩端的電壓為3V時(shí),通過(guò)定值電阻的電流為0.6A,根據(jù)歐姆定律可知,定值電阻的阻值為
R===5Ω
[2]將小燈泡和電阻R串聯(lián)接入電路,當(dāng)電流表示數(shù)為0.4A時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過(guò)定值電阻和燈泡的電流均為0.4A,由圖甲可知,此時(shí)定值電阻和燈泡兩端的電壓分別為2V、1V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,電源電壓為
U=UR+UL=2V+1V=3V
16.兩個(gè)定值電阻甲和乙,電阻值分別為10Ω和20Ω。將它們串聯(lián)接入電路中,則甲、乙兩電阻兩端的電壓之比為___________;將它們并聯(lián)接入電路中,通過(guò)甲、乙兩電阻的電流之比為___________。
【答案】? 1∶2???? 2∶1
【詳解】[1]兩個(gè)電阻甲和乙,電阻值分別為10Ω、20Ω,將它們串聯(lián)接入電路中,通過(guò)的電流是相同的,根據(jù)U=IR可知,其電壓之比等于電阻之比,即
U1∶U2=R1∶R2=10Ω∶20Ω=1∶2
[2]將它們并聯(lián)接入電路中,其兩端的電壓是相等的,根據(jù)可知,電流之比為
17.在“測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”實(shí)驗(yàn)中,已知小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)如圖甲所示,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)位于___________(選填“A”或“B”)端;
(2)閉合開關(guān),移動(dòng)滑片P到某一位置,電壓表示數(shù)如圖乙所示,讀數(shù)為___________V。為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)將滑片P向___________(選填“A”或“B”)端移到合適位置,讀出電壓表、電流表的示數(shù),計(jì)算出小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻;
(3)小明想在保持原有電路元件情況下,再增加了一個(gè)阻值為10Ω的定值電阻R0和一個(gè)單刀雙擲開關(guān),只利用一只電表,通過(guò)簡(jiǎn)單操作來(lái)測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻。圖丙、丁是他設(shè)計(jì)的兩種不同方案的電路圖。則以下判斷正確的是___________。(選填正確選項(xiàng)前的字母)
A.兩種方案都可以
B.兩種方案都不可以
C.丙方案可以,丁方案不可以
D.丙方案不可以,丁方案可以
【答案】 B???? 1.4???? A???? C
【詳解】(1)[1]為保護(hù)電路安全,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移至最大阻值處,即B端。
(2)[2]如圖乙所示,電壓表選用的是小量程,分度值為0.1V,電壓表示數(shù)為1.4V。
[3]為使小燈泡正常發(fā)光,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器接入的電阻,故將滑片向A端移動(dòng)。
(3)[4]由電路圖可知,丙方案中,小燈泡、定值電阻R0和滑動(dòng)變阻器三者串聯(lián),開關(guān)S2接a時(shí),電壓表測(cè)量燈泡的電壓,開關(guān)S2接b時(shí),電壓表測(cè)量燈泡和定值電阻的總電壓,滑動(dòng)變阻器用來(lái)調(diào)節(jié)燈泡兩端的電壓,可以用來(lái)測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,故丙方案可行;丁方案中,小燈泡、定值電阻R0并聯(lián)后和滑動(dòng)變阻器進(jìn)行串聯(lián),無(wú)論開關(guān)S2接a還是接b都無(wú)法得知小燈泡是否正常發(fā)光,故無(wú)法測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻,故丁方案不可行。故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選C。
18.用如圖所示的電路來(lái)測(cè)量未知電阻Rx的阻值,R0的阻值已知。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
a.對(duì)照電路圖連接好電路,連接電路時(shí)開關(guān)要_______;
b.閉合開關(guān)S1,讀出電流表的示數(shù)為I1;
c.再閉合開關(guān)S2,讀出電流表的示數(shù)為I2;
d.?dāng)嚅_開關(guān),整理器材;
請(qǐng)用測(cè)量所得的物理量和已知量的符號(hào)表示出待測(cè)電阻Rx,則Rx=_______。(用R0、I1和I2表示)。
【答案】?斷開????
【詳解】[1]為了保護(hù)電路,連接電路時(shí)開關(guān)要斷開。
[2]由圖可知:斷開S2、閉合S1,電路為只有R0工作的簡(jiǎn)單電路,電流表示數(shù)為I1;S1和S2都閉合時(shí),電阻R0和Rx并聯(lián),電流表測(cè)量電路的總電流,記為I2;根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律知,通過(guò)Rx的電流為
根據(jù)并聯(lián)電路電壓相等知
電阻
19.如圖所示的電路圖,電源電壓6V保持不變,燈L2的電阻是10Ω,閉合開關(guān)S,電流表A1的示數(shù)如圖乙所示。
(1)燈泡L1和L2的連接方式是______聯(lián);
(2)不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響,燈L1的阻值是多少______?
(3)電流表A的示數(shù)是多少______?
【答案】?? 并???? 12Ω???? 1.1A
【詳解】(1)[1]由電路圖可知,兩燈泡并列連接,因此兩燈泡并聯(lián)。
(2)[2]因?yàn)椴⒙?lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,所以電流表A1是選擇的小量程,其示是0.5A;由可得,燈L1的阻值為
(3)[3]由可得,通過(guò)L2的電流為
根據(jù)并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)可得,電流表A的示數(shù)為
I=I1+I2=0.5A+0.6A=1.1A
20.有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測(cè)試儀被廣泛用來(lái)檢測(cè)酒駕,傳感器R1的阻值隨酒精氣體濃度的變化如圖甲,工作電路如圖乙,電源電壓恒為12V,定值電阻R2=20Ω,求:
(1)被檢測(cè)者未喝酒時(shí),此時(shí)R1=_____Ω;
(2)當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí),求此時(shí)被檢測(cè)者酒精氣體的濃度_____;
(3)現(xiàn)公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)為0.2mg/mL≤酒精氣體濃度≤0.8mg/mL,當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí),通過(guò)計(jì)算說(shuō)明被檢測(cè)司機(jī)是否酒駕_____。
【答案】? 60???? 0.8mg/mL???? 酒駕,見詳解
【詳解】(1)[1]由圖甲可知,當(dāng)被檢測(cè)者未喝酒,即酒精氣體濃度為零時(shí),此時(shí)R1=60Ω。
(2)[2]由圖乙可知,R1與R2串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表測(cè)量R1兩端的電壓,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.4A時(shí),R2兩端的電壓為
R1兩端的電壓為
此時(shí)R1的電阻值為
由圖甲可知,此時(shí)被檢測(cè)者酒精氣體的濃度為0.8mg/mL。
(3)[3]當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí),即R1兩端的電壓為U1′=6V,則R2兩端的電壓為
此時(shí)電路中的電流為
此時(shí)R1的阻值為
由圖甲可知,酒精氣體的濃度為0.3mg/mL,結(jié)合酒駕標(biāo)準(zhǔn)可知被檢測(cè)司機(jī)屬于酒駕。
21.某導(dǎo)體兩端加6V的電壓時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流為0.3A,導(dǎo)體的電阻為___________Ω;當(dāng)該導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)?V時(shí),導(dǎo)體中的電流為___________A。
【答案】20???? 0.45
【詳解】[1]導(dǎo)體的電阻
[2]當(dāng)該導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)?V時(shí),導(dǎo)體的電阻不變,導(dǎo)體中的電流
22.甲、乙兩個(gè)電阻的關(guān)系圖像如圖所示,則甲的電阻 ___________(填“大于”“小于”或“等于”)乙的電阻;當(dāng)將甲、乙兩電阻并聯(lián)接在電源電壓為2V的電路中時(shí),干路中的電流為 ___________A。
【答案】大于???? 0.6
【詳解】[1]由圖像可知,通過(guò)兩電阻的電流與兩端的電壓成正比,即兩電阻是定值電阻,甲、乙兩電阻;兩端的電壓相等
由圖像可知: 、 ,由 可得,甲、乙電阻阻值分別為
比較可得:
[2]當(dāng)兩電阻并聯(lián),電源電壓為2V時(shí),因并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等,且干路電流等于各支路電流之和,所以干路電流
23.如圖甲所示電路閉合開關(guān)S,電流表A1、A2的偏轉(zhuǎn)角度相同如圖乙所示。已知定值電阻R1=5Ω,則電源電壓為_____V,R1∶R2=_____。
【答案】???? 6???? 1∶4
【詳解】[1]由圖甲知,兩只電阻并聯(lián),電流表A1測(cè)量干路電流,電流表A2測(cè)量通過(guò)電阻R2的電流。由于并聯(lián)電路中干路中的電流等于各支路電流之和,且兩電流表指針位置相同,所以電流表A1選擇的是0~3A量程,分度值為0.1A,讀數(shù)為
電流表A2選擇的是0~0.6A,分度值為0.02A,讀數(shù)為
則通過(guò)R1的電流為
并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,所以電源電壓為
[2]根據(jù)可知,在電壓相同時(shí),電流與電阻成反比,則
24.如圖所示,為接入閉合電路中阻值不同的兩個(gè)電阻的電流隨電壓變化的I﹣U圖像,從圖中可知( )
A.R1>R2
B.R1、R2串聯(lián)后,總電阻I﹣U圖線在區(qū)域Ⅱ內(nèi)
C.R1、R2并聯(lián)后,總電阻I﹣U圖線在區(qū)域Ⅲ內(nèi)
D.R1、R2并聯(lián)后,總電阻I﹣U圖線在區(qū)域Ⅰ內(nèi)
【答案】D
【詳解】A.從圖像中可以看出,相同的電壓下R2的電流小,則說(shuō)明R2的阻值大于R1的阻值,故A符合題意;
B.兩個(gè)電阻串聯(lián)后,總電阻等于兩個(gè)電阻之和,總電流小于任何一個(gè)電阻中的電流,故總電阻I﹣U圖線在區(qū)域Ⅲ,故B不符合題意;
C D.兩個(gè)電阻并聯(lián)后,總電阻最小,所以相同電壓下,電流是最大的,故總電阻的I﹣U圖線在區(qū)域Ⅰ內(nèi),故C不符合題意;D符合題意。
故選D。
25.如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,電路正常工作。過(guò)了一會(huì)兒,兩電表的示數(shù)都突然變大,則該電路中出現(xiàn)的故障可能是( ?。?br />
A.燈L1發(fā)生了斷路 B.燈L1發(fā)生了短路
C.燈L2出現(xiàn)斷路 D.燈L2出現(xiàn)短路
【答案】B
【詳解】A.如果燈L1斷路,電流表斷路示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為零,故A不符合題意;
B.如果燈L1短路,在電源電壓一定時(shí)電路總電阻減小,由知電流表示數(shù)增大,電壓表測(cè)量電源電壓,示數(shù)也增大,故B符合題意;
C.如果燈L2斷路,電壓表與燈L1串聯(lián)接入電路,電流表無(wú)示數(shù)、電壓表示數(shù)增大,故C不符合題意;
D.如果燈L2短路,電壓表無(wú)示數(shù),在電源電壓一定時(shí)電路總電阻減小,由知電流表示數(shù)增大,故D不符合題意。
故選B。
26.如圖所示的電路中,電源兩端電壓為6V并保持不變,定值電阻R1的阻值為100Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為50Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端移到a端的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( ?。?br />
A.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小
B.電流表和電壓表的示數(shù)都不變
C.電流表的示數(shù)變化范圍為0.02A~0.06A
D.電壓表的示數(shù)變化范圍為4V~6V
【答案】 D
【詳解】由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S閉合,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;
AB.滑動(dòng)變阻器的滑片P由b端移到a端的過(guò)程中,變阻器R2接入電路的電阻變小,電路的總電阻變小,根據(jù)可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大;由公式U=IR可知,電阻R1兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大,故AB錯(cuò)誤;
CD.當(dāng)滑片位于b端時(shí),變阻器接入電路中的電阻最大,此時(shí)電路中的電流最小,電阻R1兩端的電壓最小,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以電路中電流表的最小示數(shù)為
所以電壓表的最小示數(shù)為
U小=I小R1=0.04A×100Ω=4V
當(dāng)滑片位于a端時(shí),變阻器接入電路中的電阻為零,此時(shí)電路中的電流最大,電阻R1兩端的電壓最大,由電源的電壓可知,電壓表的最大示數(shù)為6V,所以電壓表的示數(shù)變化范圍為4V~6V,電路中電流表的最大示數(shù)為
所以電流表的示數(shù)變化范圍為0.04A~0.06A,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
27.對(duì)于歐姆定律的公式的理解,以下說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流成正比
B.導(dǎo)體電阻越大,通過(guò)導(dǎo)體的電流越小
C.由,可知導(dǎo)體電阻與電壓成正比,與電流成反比
D.導(dǎo)體中的電流是由加在它兩端的電壓和它的電阻來(lái)決定的
【答案】D
【詳解】A.在電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端電壓越大,通過(guò)導(dǎo)體電流越大,故A錯(cuò)誤;
B.在電壓一定的情況下,導(dǎo)體電阻越大,通過(guò)導(dǎo)體的電流越小,故B錯(cuò)誤;
C.導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體材料、長(zhǎng)度、橫截面積決定,與導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.由可知,導(dǎo)體中的電流是由加在它兩端的電壓和它的電阻來(lái)決定的,故D正確。
故選D。
28.如圖所示電路,電源電壓恒定,R1、R2、R3均為定值電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2斷開時(shí),電流表A的示數(shù)為0.1A;當(dāng)開關(guān)S、S2閉合,S1斷開時(shí),電流表A的示數(shù)為0.3A;當(dāng)開關(guān)都閉合時(shí),電流表A的示數(shù)為0.6A,則( ?。?br />
A.R1∶R2∶R3=1∶2∶3 B.R1∶R2∶R3=3∶2∶1
C.R1∶R2∶R3=6∶3∶2 D.R1∶R2∶R3=2∶3∶6
【答案】C
【詳解】由電路圖可知,當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2斷開時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)量通過(guò)R1的電流,由歐姆定律可得,R1的阻值為①
當(dāng)開關(guān)S、S2閉合,S1斷開時(shí),R1與R2并聯(lián),電流表測(cè)量通過(guò)R1、R2的總電流,由于并聯(lián)電路各支路互不影響,所以通過(guò)R1的電流仍為0.1A,由于并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和,所以通過(guò)R2的電流為I2=0.3A﹣0.1A=0.2A
由于并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,所以由歐姆定律可得,R2的阻值為②
當(dāng)開關(guān)都閉合時(shí),三個(gè)電阻并聯(lián),同理可得,通過(guò)R3的電流為I3=0.6A﹣03A=0.3A
R3的阻值為③
由①②③可得
故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
29.如圖所示的電路中,電流表A1的示數(shù)為0.8A,A2的示數(shù)為0.3A,電阻R2的阻值為10Ω,下列說(shuō)法正確的是( ?。?br />
A.通過(guò)電阻R1的電流為0.8A B.電源電壓為8V
C.電阻R1的阻值為6Ω D.若斷開開關(guān)S2,電流表A1示數(shù)變大
【答案】?C
【詳解】由圖知道,該電路為R1和R2的并聯(lián)電路,電流表A1測(cè)干路的電流,電流表A2測(cè)通過(guò)R2的電流,開關(guān)S1控制干路的通斷,開關(guān)S2控制R1支路的通斷。
A.已知電流表A1的示數(shù)為0.8A,即干路的電流為I=0.8A;已知電流表A2的示數(shù)為0.3A,即通過(guò)R2的電流為I2=0.3A,由并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)知道,通過(guò)R1的電流為
I1=I﹣I2=0.8A﹣0.3A=0.5A
故A錯(cuò)誤;
B.已知電阻R2的阻值為R2=10Ω,通過(guò)R2的電流為I2=0.3A,由歐姆定律知道,R2兩端的電壓為
U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V
并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,則電源電壓為U=3V,故B錯(cuò)誤;
C.由歐姆定律知道,電阻R1的阻值為
故C正確;
D.并聯(lián)電路中各個(gè)支路之間互不影響,若斷開開關(guān)S2,不會(huì)影響通過(guò)R2的電流,則總電流變小,即A1示數(shù)變小,故D錯(cuò)誤。
故選C。
30.為了參加創(chuàng)新大賽,小強(qiáng)運(yùn)用所學(xué)電學(xué)知識(shí),設(shè)計(jì)了一個(gè)電子身高測(cè)量?jī)x,圖中定值電阻R1=5Ω,電源電壓恒為4.5V,R2規(guī)格為“15Ω 0.5A”,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A。下列說(shuō)法正確的是( )
A.在被測(cè)身高增加時(shí),電壓表的示數(shù)變小
B.在被測(cè)身高增加時(shí),電壓表的示數(shù)變大
C.為了保證電路中各元件安全工作,變阻器接入電路的最小阻值是2.5Ω
D.為了保證電路中各元件安全工作,變阻器接入電路的最大阻值是10Ω
【答案】BD
【詳解】AB.由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓,電流表測(cè)電路中的電流。被測(cè)身高增加時(shí),滑片P向上移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大,電路中的總電阻變大,根據(jù)可知,電路中的電流變小,即電流表的示數(shù)變小,根據(jù)可知,定值電阻R0兩端的電壓變小,因?yàn)榇?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD.R2的規(guī)格為“15Ω 0.5A”,電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.6A,為了保證電路中各元件安全工作,電路中的最大電流為0.5A,此時(shí)的總電阻為
變阻器接入電路的最小電阻為
變阻器接入電路的電阻最大時(shí),變阻器兩端的電壓最大,最大電壓為3V,定值電阻R1兩端電壓為
串聯(lián)電路各處電流都相等,則 即
解得即變阻器接入電路的最大阻值是10Ω,所以變阻器接入電路的阻值范圍是4Ω~10Ω,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選BD。
31.如圖所示是電阻R和燈泡L的U﹣I圖像,由圖可知電阻R的阻值是______Ω;若將電阻R和小燈泡L串聯(lián),電路中的電流為0.4A,則電源的電壓是______V。
【答案】5???? 3
【詳解】[1]由圖像可知,通過(guò)R的電流與它兩端的電壓成正比,即R為定值電阻,當(dāng)R兩端的電壓為UR=2V時(shí),通過(guò)它的電流為IR=0.4A,則R的阻值為
[2]當(dāng)電阻R和小燈泡L串聯(lián)時(shí),通過(guò)它們的電流相等,當(dāng)電路中的電流為0.4A時(shí),根據(jù)圖像可知它們兩端的電壓分別為UR=2V、UL=1V
因?yàn)榇?lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,所以電源電壓為
U=UR+UL=2V+1V=3V
32.電阻A和B的兩端電流與流過(guò)它們的電壓關(guān)系如圖所示。則由圖可知,電阻較大的是 ___________(填“A”或“B”),它的電阻值是 ___________Ω;若將A和B兩電阻串聯(lián)后接在某電路上,此時(shí)電路中電流為0.2A,則此電路電源電壓為 ___________。
【答案】? B???? 10???? 3V
【詳解】[1][2]由電路圖可知,當(dāng)I=0.3A時(shí)
則
則電阻較大的是B,它的電阻值是10Ω。
[3]若將A和B兩電阻串聯(lián)后接在某電路上,此時(shí)電路中電流為0.2A,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知通過(guò)每個(gè)電阻的電流均為0.2A,從圖中可知兩電阻兩端的電壓分別為1V、2V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知此電路電源電壓
33.如圖甲所示,在2021年某工廠要研發(fā)一種新型材料,要求對(duì)該材料的承受重物的撞擊力進(jìn)行測(cè)試。在測(cè)試時(shí)將材料樣品(不計(jì)質(zhì)量)平放在壓力傳感器上,閉合開關(guān)S,由靜止自由釋放重物,經(jīng)撞擊后樣品材料仍完好無(wú)損。從重物開始下落到撞擊樣品的這個(gè)過(guò)程中,電流表的示數(shù)I隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示,壓力傳感器的電阻R隨壓力F變化的圖像如圖丙所示。電源的電壓為24V,定值電阻R0=10Ω。求:
(1)在重物下落的過(guò)程中,壓力傳感器的電阻是多少______?
(2)在撞擊過(guò)程中,樣品受到的最大撞擊力是多少_______?
(3)電路使用一段時(shí)間,電源電壓降低,為了保護(hù)電路的安全,樣品可承受的最大撞擊力將 _____(選填“增大”或“減小”)(假設(shè)樣品被重物撞擊仍完好無(wú)損)。
【答案】? 110Ω???? 600N???? 增大
【詳解】(1)[1]由圖可知,壓力傳感器和定值電阻串聯(lián)接入電路,電流表測(cè)電路中的電流,在重物下落的過(guò)程中,壓力傳感器受到的壓力不變,電阻不變,電路中的電流不變,由圖乙可知,電路中的電流I=0.2A,由歐姆定律可得電路中的總電阻
因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以壓力傳感器R的阻值
R=R總-R0=120Ω-10Ω=110Ω
(2)[2]在測(cè)試過(guò)程中,樣品受到的撞擊力最大時(shí),壓敏電阻的阻值最小,電路中的電流最大,由圖乙可知,電路中的最大電流I′=1.2A,此時(shí)電路中的總電阻
則壓力傳感器R的阻值 R′=R總′-R0=20Ω-10Ω=10Ω
由圖丙可知,樣品受到的最大撞擊力為600N。
(3)[3]為了保護(hù)電路的安全,電路中的最大電流不變,電路使用一段時(shí)間,電源電壓降低,根據(jù)歐姆定律可知電路總電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知壓敏電阻的變小,由圖丙可知壓力傳感器的阻值隨壓力的增大而減小,所以樣品可承受的最大撞擊力將增大。
34.(2022·山東青島·中考真題)如圖所示的電路中,電源電壓U保持不變,定值電阻,閉合開關(guān)S,通過(guò)電阻、和干路的電流分別是、和I;、兩端的電壓分別是、。下列判斷正確的是( ?。?br />
A. B. C. D.
【答案】B
【詳解】CD.并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓等于電源電壓,故故CD錯(cuò)誤;
A.因?yàn)椴⒙?lián)電路中各支路兩端的電壓等于電源電壓,兩電阻兩端的電壓相同,根據(jù),電阻大的R1其電流小,故故A錯(cuò)誤;
B.在并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,即故B正確。
故選B。
35.(2022·山東東營(yíng)·中考真題)如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是( )
A.A示數(shù)變大,示數(shù)變小,示數(shù)不變
B.A示數(shù)變大,示數(shù)變小,示數(shù)變大
C.A示數(shù)變小,示數(shù)變大,示數(shù)變小
D.A示數(shù)變小,示數(shù)變小,示數(shù)變大
【答案】C
【詳解】電路中電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電流表A測(cè)電路電流,電壓表V1測(cè)滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓,電壓表V2測(cè)電阻R1兩端的電壓,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,電路中的總電阻變大,電源電壓不變,由可知,電路中的電流變小,所以電流表A的示數(shù)變??;由可知,電流變小,電阻R1兩端的電壓變小,因此電壓表V2示數(shù)變??;由于串聯(lián)電路中電源電壓等于各用電器兩端電壓之和,電源電壓不變,所以滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓變大,電壓表V1示數(shù)變大。故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
36.(2022·山東煙臺(tái)·中考真題)在“測(cè)量電阻的阻值”實(shí)驗(yàn)中:
(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲所示實(shí)驗(yàn)電路補(bǔ)充完整,要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大______;
(2)連接完電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表有示數(shù)均很小,但無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P都不能改變兩只電表的示數(shù)。出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的原因是什么______;
(3)解決問(wèn)題后,閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,進(jìn)行多次測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)。當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示為______A,則電阻R的阻值為______Ω;
(4)把圖甲的電阻R換成小燈泡L,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),測(cè)量小燈泡的電阻。圖丙是根據(jù)兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的I?U圖像,其中表示小燈泡電阻的圖像是______(選填“a”或“b”),判斷的依據(jù)是______。
【答案】?? ???? 將變阻器的下面兩個(gè)接線柱同時(shí)連入了電路中???? 0.2A???? 10Ω???? a???? 小燈泡的電阻受溫度的影響
【詳解】(1)[1]滑動(dòng)變阻器接入電路的要求是一上一下接入電路,又因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大,說(shuō)明變阻器接入電路的阻值變小,故變阻器應(yīng)選右下接線柱與右上接線柱接入電路中,并且與電阻串聯(lián),如下圖所示:
(2)[2]連接完電路后,閉合開關(guān),電流表、電壓表示數(shù)均很小,說(shuō)明電路為通路且電阻兩端的電壓和通過(guò)電阻的電流很小,電路中的電阻較大,怎樣移動(dòng)滑片都不起作用,導(dǎo)致該故障的原因是:將變阻器的下面兩個(gè)接線柱同時(shí)連入了電路中。
(3)[3][4]小燈兩端電壓為2V,電流表選用的量程為小量程,分度值0.02A,所以電流表的示數(shù)為0.2A,根據(jù)公式
可知,電阻的阻值為
(4)[5][6]小燈泡的電阻受溫度的影響,隨著溫度的升高而增大,不是一個(gè)定值,如圖丙所示,表示小燈泡的I?U圖像是圖像a,產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是小燈泡的電阻受溫度的影響。
37.(2022·山東濱州·中考真題)如圖是某物理興趣小組,設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易坐位體前屈測(cè)試儀的測(cè)試示意圖、簡(jiǎn)化原理圖。在測(cè)試中,測(cè)試的同學(xué)向前推動(dòng)測(cè)試儀的滑塊實(shí)際上是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表的示數(shù)用來(lái)反映被測(cè)試者的成績(jī)。電源電壓恒為6V,電壓表量程0~3V,電流表量程0~0.6A,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“15 1A”,滑片P每移動(dòng)1cm,的電阻變化0.5,定值電阻。求:
(1)當(dāng)滑片P位于最左端時(shí),電流表的示數(shù);
(2)某同學(xué)測(cè)試時(shí),從最左端推動(dòng)滑片P向右移動(dòng)20cm,此時(shí)電壓表的示數(shù);
(3)若既能保證電路各元件的安全,又能使滑片P移動(dòng)到最右端,則選取R2時(shí),其阻值不能小于多少?
【答案】(1)0.3A;(2)2V;(3)15Ω
【詳解】解:(1)當(dāng)滑片P位于最左端時(shí),只有R2接入電路,電流表的示數(shù)
(2)某同學(xué)測(cè)試時(shí),從最左端推動(dòng)滑片P向右移動(dòng)20cm,滑動(dòng)變阻器的接入的阻值為
此時(shí)總電阻為
電路中的電流為
電壓表的示數(shù)為
(3)若既能保證電路各元件的安全,要求滑片P移動(dòng)到最右端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的接入的阻值最大,最大值為15Ω,根據(jù)串聯(lián)分壓,電阻越大,其兩端的電壓也越大,而根據(jù)電壓表的量程可知,電壓表的最大示數(shù)為3V,則電阻R2最小分擔(dān)3V,根據(jù)串聯(lián)分壓,此時(shí)R2兩端的電壓是最小值,那么R2的阻值也是最小值,故電阻R2的最小值為15Ω。
答:(1)當(dāng)滑片P位于最左端時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A;
(2)某同學(xué)測(cè)試時(shí),從最左端推動(dòng)滑片P向右移動(dòng)20cm,此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V;
(3)若既能保證電路各元件的安全,又能使滑片P移動(dòng)到最右端,則選取R2時(shí),其阻值不能小于15Ω。
38.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·中考真題)如圖1所示,RG是光敏電阻,R是阻值為10kΩ的定值電阻,電源電壓U=9V。光敏電阻RG的阻值與光的照度(光照越強(qiáng),照度越大,單位為L(zhǎng)ux)關(guān)系如圖2所示,當(dāng)照度增大時(shí),RG的阻值將 ___________。小芳將量程為3V的電壓表接入圖1電路,將其改裝成照度表,為使光的照度增大時(shí)電壓表的示數(shù)也增大,則該電壓表應(yīng)并聯(lián)在 ___________兩端,能夠測(cè)量的最大照度為 ___________Lux。改裝完成后,若小芳將電源換為電壓可調(diào)電源(調(diào)節(jié)范圍為12V~15V),且將R換為可調(diào)電阻(調(diào)節(jié)范圍為5kΩ~20kΩ),則該裝置所能測(cè)量的最大照度為 ___________Lux。
【答案】 ? ??? 變小???? 定值電阻R???? 1.2???? 1.4
【詳解】[1]由圖2知道,光敏電阻RG的阻值隨光的照度的增大而變小。
[2]由圖1知道,兩電阻串聯(lián),又知道光敏電阻RG的阻值隨光的照度的增大而變小,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,為使光的照度增大時(shí)電壓表的示數(shù)也增大,應(yīng)將電壓表并聯(lián)在定值電阻R的兩端。
[3]當(dāng)電壓表達(dá)到3V時(shí),電路中的電流為
RG兩端的電壓為
URG=U﹣UR=9V﹣3V=6V
RG的阻值
對(duì)照?qǐng)D2知道,此時(shí)的最大照度為1.2Lux。
[4]換成可調(diào)電源和可調(diào)電阻后,為提高最大照度,應(yīng)選擇較小的電源電壓和較小的定值電阻,當(dāng)電源電壓為12V,電阻調(diào)至5kΩ時(shí),電壓表仍并聯(lián)在可調(diào)電阻的兩端,當(dāng)電壓表示數(shù)達(dá)到3V時(shí),電路中的電流
RG兩端的電壓為
URG′=U′﹣UR′=12V﹣3V=9V
RG的阻值
對(duì)照?qǐng)D2知道,此時(shí)能測(cè)量的最大照度為1.4Lux。
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