
一、單選題
1.(2022·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考二模)如圖所示的各圖中,能正確描述電阻一定時(shí),電流隨電壓變化的圖象是
A.B.C.D.
2.(2022·江蘇鹽城·統(tǒng)考一模)在圖所示的電路中,電阻R1的阻值為10Ω,滑動變阻器滑片位于中點(diǎn)。用一阻值為20Ω的電阻替換R1,可能使電壓表示數(shù)與替換R1前相等的方法是( )
A.電源電壓不變,不移動滑片PB.電源電壓不變,向左移動滑片P
C.減小電源電壓,不移動滑片PD.增大電源電壓,向左移動滑片P
3.(2022·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考一模)如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān),兩燈正常發(fā)光,電壓表和電流表都有示數(shù)。一段時(shí)間之后,電流表示數(shù)變小為0,電壓表示數(shù)不變,則故障可能是( )
A.L1斷路B.L1短路C.L2斷路D.L2短路
4.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考二模)題圖甲為某物理興趣小組設(shè)計(jì)的利用電路測量物體重力的儀器,電壓表V1、V2的量程均為0~15V,R0=5Ω,R=15Ω,在保證電路的安全下,彈簧的伸長與拉力均成正比。當(dāng)秤盤里不放重物時(shí),滑片P恰好在a點(diǎn),閉合開關(guān)S可以得到電壓表V2的示數(shù)與電阻R的關(guān)系如乙圖。下列說法正確的是( )
A.盤內(nèi)物體重力變大時(shí),電路消耗的總功率變小
B.P在滑動過程中,電壓表V1、V2示數(shù)的差值不變
C.V1表盤不能改造成顯示重力大小的刻度
D.若秤盤由于粘上泥土質(zhì)量偏大,則要保持原來的最大測量范圍,可適當(dāng)增大R0的阻值
5.(2022·江蘇蘇州·統(tǒng)考二模)為了測出未知電阻上的阻值,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的四種電路,其中可行的是(電阻R0阻值已知,電源電壓未知且不變,滑動變阻器最大阻值未知)( )
A.(1) (2)B.(3) (4)
C.只有(2)正確D.只有(3)正確
6.(2022·江蘇無錫·統(tǒng)考一模)小吳同學(xué)利用如圖所示的電路做“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn),已知為待測定值電阻,電源電壓恒為6V,滑動變阻器R標(biāo)有“20Ω,1A”字樣,實(shí)驗(yàn)中他填寫的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。下列說法不正確的是( )
A.第1次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)不是他實(shí)驗(yàn)中實(shí)際測得的
B.對比第2、3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可判定:待測電阻的阻值并非嚴(yán)格不變
C.第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑動變阻器接入電路電阻R與待測電阻的阻值之比為1∶2
D.為減小實(shí)驗(yàn)誤差,可利用每次實(shí)驗(yàn)測得的U、I求出電阻R,再求其平均值
7.(2022·江蘇南京·統(tǒng)考一模)下列四幅圖中電源電壓相同且保持不變,R1=R2。閉合S前后,電壓表的示數(shù)變化值與其余不同的是( )
A.B.C.D.
8.(2022·江蘇鹽城·統(tǒng)考三模)如圖所示,當(dāng)體檢者站在臺面上時(shí),測量儀能自動顯示身高和體重。在綜合實(shí)踐活動中,老師要求學(xué)生設(shè)計(jì)此模擬電路,用兩電表分別顯示身高和體重,且兩電表示數(shù)隨身高、體重增加而變大,下列是學(xué)生設(shè)計(jì)的電路圖,其中壓敏電阻R的阻值隨壓力增大而減小,則能滿足要求的電路是( )
A.B.
C.D.
二、多選題
9.(2022·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考中考真題)測溫棚內(nèi)的自動測溫裝置除測量體溫外還能記錄通過的人數(shù)。如圖所示,為定值電阻,R是光敏電阻,電源電壓為3V。閉合開關(guān)S,無人通過時(shí),電壓表示數(shù)為2.5V,有人通過時(shí),擋住入射到光敏電阻上的光,光敏電阻阻值變?yōu)?0Ω,電壓表示數(shù)變?yōu)?V,裝置計(jì)數(shù)一次。下列說法正確的是( )
A.有人通過,的電流變小B.有人通過,電路總功率變小
C.無人通過,R的阻值為25ΩD.無人通過,的功率為0.2W
三、填空題
10.(2022·江蘇蘇州·統(tǒng)考中考真題)用如圖所示電路探究電流與電阻的關(guān)系,電源電壓不變,電阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。連接電路閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓為了找出故障,把導(dǎo)線M的一端從接線柱a移開,分別連到接線柱b和c上,發(fā)現(xiàn)兩表指針位置均和之前一樣,進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)電流表完好,則電路的故障是___________排除故障后,將不同阻值的電阻分別接入電路,移動滑片記錄的數(shù)據(jù)如下表:
分析表中數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)中電阻兩端的電壓為___________V,實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是___________。
11.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考一模)圖1是探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路,電流表和電壓表量程分別為“0~0.6A”、“0~3V”。電阻R1兩端電壓保持恒定,滑動變阻器R2標(biāo)有“50? 1A”,電源電壓恒為9V。根據(jù)圖2所畫圖像可得結(jié)論:保持導(dǎo)體兩端___________一定,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成___________比。為完成實(shí)驗(yàn)并保證電路安全,所選R1的最大阻值不能超過___________?。
12.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考中考真題)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Lux)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),則該裝置所能測量的最大照度為 ___________Lux。
13.(2022·江蘇蘇州·統(tǒng)考二模)如圖所示,電源電壓為4.5V,定值電阻R0為“10Ω 0.25A”,滑動變阻器R規(guī)格為“50Ω 2A”,電流表和電壓表量程分別選擇“0~0.6A”、“0~3V”。在保證安全的前提下為了確保測量準(zhǔn)確,要求電表的示數(shù)均不小于其最大測量值的三分之一。閉合開關(guān)S,將滑片P向左端移動,在移動過程中,電壓表與電流表的示數(shù)之比 _____(變大/變小/不變),滑動變阻器阻值變化范圍為 _____Ω~_____Ω。
14.(2022·江蘇無錫·統(tǒng)考一模)如圖所示電路可以測未知電阻Rx的阻值,已知電源電壓恒定不變,保護(hù)電阻R0=10Ω。當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S接a時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A;當(dāng)開關(guān)S接b時(shí),調(diào)節(jié)電阻箱R的旋盤,使電流表示數(shù)為______A。此時(shí)電阻箱R阻值如乙圖所示,則Rx的阻值為______Ω,這種測電阻方法叫______。
15.(2022·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考中考真題)在如圖所示的電路中,電源電壓6V,。電壓表量程為0~15V,電流表A量程為0~3A、量程為0~0.6A,閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為___________V。當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左移動時(shí),電流表A的示數(shù)___________,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值___________(選填“變大”、“不變”或“變小”)。為確保電表安全,連入電路的阻值最小為___________Ω。
16.(2022·江蘇南京·統(tǒng)考一模)某實(shí)踐小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的溫度報(bào)警電路,電源電壓恒為4V,R1為滑動變阻器,熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的變化如圖乙所示,阻值不計(jì)的報(bào)警器在電流達(dá)到20mA時(shí)開始報(bào)警,超過50mA時(shí)損壞。
(1)將滑動變阻器滑片P向左移動可______(選填“提高”或“降低”)報(bào)警溫度。
(2)為設(shè)定報(bào)警溫度為100℃,小組同學(xué)利用電阻箱成功進(jìn)行了兩種調(diào)試:
方法一:用電阻箱替代滑動變阻器R1,將電阻箱的示數(shù)調(diào)節(jié)為______Ω,即可實(shí)現(xiàn)溫度為100℃時(shí)報(bào)警。
方法二:用電阻箱替代熱敏電阻Rt,將其值調(diào)為______Ω,再調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,直至報(bào)警器報(bào)警,再用熱敏電阻Rt替換電阻箱,即可實(shí)現(xiàn)溫度100℃時(shí)報(bào)警。
(3)要想實(shí)現(xiàn)報(bào)警溫度可以在50℃~200℃之間調(diào)節(jié),則該電路應(yīng)該選用電壓至少為______V的電源,滑動變阻器R1的最大阻值至少為______Ω。
17.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·統(tǒng)考二模)如圖1是油量表模擬電路,油量表由量程為0~3V的電壓表改裝而成,電源電壓U為9V,R的阻值為90,壓敏電阻的阻值R0隨壓力F的變化如圖2所示,油箱的質(zhì)量為10kg,則油量表的零刻度在電壓表________V刻度處,油箱最多加油________kg,如果電阻R被調(diào)小,則油箱________被加滿(選填“能”或“不能”)。
四、實(shí)驗(yàn)題
18.(2022·江蘇徐州·統(tǒng)考中考真題)在“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中:
(1)小明連接的電路如圖甲所示,請用筆畫線代替導(dǎo)線把電路連接完整______;
(2)小華連接的電路,電流表在電池和開關(guān)之間,其他和小明的電路一致。對于電流表的這兩種接入位置______;
A.小明的可以,小華的不可以
B.小華的可以,小明的不可以
C.兩種都可以
D.兩種都不可以
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)保持電阻兩端的電壓不變,如圖乙所示,電壓表的示數(shù)為______V;
(4)根據(jù)表格中記錄的三組數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)電阻越大則電流越小,要判斷電流與電阻是否成反比,在不畫坐標(biāo)圖像的前提下,應(yīng)該如何對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理:______。
19.(2022·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考二模)在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)室備了以下器材:電源(電壓恒為)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、“、、、”的定值電阻各一個(gè)、導(dǎo)線若干。
(1)如圖是小明實(shí)驗(yàn)組未連接好的電路,請將電路連接完整______;
(2)正確連好電路后,閉合開關(guān),小明發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)均為0,他將一根導(dǎo)線的一端接電源正極,另一端依次接觸a、b、c、d各接線柱,當(dāng)接觸到d時(shí),電流表、電壓表開始有示數(shù)且電壓表示數(shù)為,經(jīng)進(jìn)一步檢查,電表、各條導(dǎo)線及各接線處均完好,則電路中可確定的故障是________;
(3)問題解決后小明測得的四組數(shù)據(jù)如上表所示,由于操作不當(dāng),導(dǎo)致表中第________次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤,出錯(cuò)的原因是__________;小明及時(shí)糾正了錯(cuò)誤,得出了正確的測量結(jié)果,通過數(shù)據(jù)分析他得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是________;
(4)請計(jì)算出小明實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器連入電路的阻值范圍是__________;
(5)對上述實(shí)驗(yàn)總結(jié)正確的是________。
A.連接電路時(shí)應(yīng)將開關(guān)閉合
B.每次閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到最右端
C.實(shí)驗(yàn)中采用了等效替代法
D.滑動變阻器除了保護(hù)電路外,其主要作用是控制定值電阻兩端電壓不變
20.(2022·江蘇徐州·統(tǒng)考一模)如圖a所示,在“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線把電路連接完整;______
(2)閉合開關(guān),電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近3V,則電路中可能出現(xiàn)的故障是________;
(3)電路故障消除后,選用電阻為5Ω時(shí),電流表示數(shù)如圖b所示。根據(jù)下表中補(bǔ)充完整的數(shù)據(jù),在圖c中畫出I與R的圖像;______
(4)實(shí)驗(yàn)中第③步記錄完數(shù)據(jù),斷開開關(guān),換上第④步的20Ω電阻,閉合開關(guān)后接下來的操作應(yīng)該是________。
21.(2022·江蘇無錫·統(tǒng)考一模)小吳同學(xué)在探究“電路中電流與電阻的關(guān)系”時(shí),可供使用的實(shí)驗(yàn)器材有:電源(電壓恒為6V)、電流表、電壓表、滑動變阻器(規(guī)格為“30Ω 1A”)、開關(guān)各一個(gè)、阻值不同的定值電阻四個(gè)(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω),導(dǎo)線若干。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將甲圖的實(shí)物圖補(bǔ)充完整,要求滑動變阻器滑片P向c端滑動時(shí)接入電路中的阻值變小______;
(2)當(dāng)閉合開關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動出現(xiàn)了圖乙所示情況,存在的問題是:______;
(3)將5Ω的電阻接入a、b間,閉合開關(guān)后,移動滑片P使電壓表示數(shù)為U0,記錄相應(yīng)的電流值;然后將5Ω的電阻換成10Ω、15Ω的電阻接入a、b間,閉合開關(guān)后,滑片P應(yīng)向______(選填“c”或“d”)端移動,直至電壓表示數(shù)也為U0,記下相應(yīng)的電流值;
(4)小吳在換用20Ω電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電阻已經(jīng)損壞,他靈機(jī)一動,利用現(xiàn)有的幾個(gè)電阻解決了這個(gè)問題。請你寫出小吳的做法:______;
(5)小吳完成上述操作后又選了一個(gè)2Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)不能正常進(jìn)行,為完成此實(shí)驗(yàn),電路需要做出調(diào)整的是______;
(6)小吳根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出I-R變化的圖像,如圖丙所示:則小吳實(shí)驗(yàn)時(shí)U0=______V;每次操作中更換的定值電阻與此時(shí)滑動變阻器的接入電阻阻值之比______(選填“變大”“變小”或“不變”);在實(shí)驗(yàn)中,他______(選填“能”或“不能”)選用25Ω、30Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
22.(2022·江蘇泰州·統(tǒng)考一模)在“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,部分器材選用如下:電壓為6V的電源,標(biāo)有“100Ω 1A”的滑動變阻器,阻值不同的定值電阻若干,其他器材,回答下列問題?
(1)按照圖甲將圖乙補(bǔ)畫完整;______
(2)按圖甲連接電路后,閉合開關(guān)前,將滑動變阻器的滑片P移到最______(選填“左”或“右”)端,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù)?若電路故障只出現(xiàn)在R和R1上,則電路故障是_______;
(3)排除故障后,將R=5Ω的定值電阻接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,直到電流表示數(shù)為0.4A時(shí),讀出電壓表示數(shù);
(4)將R=5Ω電阻換成10Ω電阻,接下來的操作是:閉合開關(guān),此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示為______A,將滑動變阻器的滑片P向______(選填“左”或“右”)移動,直到電壓表示數(shù)與(3)電壓表示數(shù)相同;
(5)分別將其它電阻依次替換R,重復(fù)(4)實(shí)驗(yàn),根據(jù)所測數(shù)據(jù)繪制出如圖丁所示I-R圖像,該圖像難以判定I與R的關(guān)系,小明根據(jù)數(shù)據(jù)作出了的圖像,發(fā)現(xiàn)是一條過原點(diǎn)的直線,由此得出結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成______;
(6)要完成本次實(shí)驗(yàn),如果有多種規(guī)格的滑動變阻器可供選擇,選用滑動變阻器的最大阻值至少為______Ω。
23.(2022·江蘇鹽城·統(tǒng)考三模)在探究“電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,某小組設(shè)計(jì)了如圖中的三種電路。
(1)小華同學(xué)認(rèn)為圖b電路比圖a電路好,理由是___________。小明同學(xué)認(rèn)為圖c電路比圖b更好,其理由是圖c中的電路便于___________;
(2)小組最終確定用圖c的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中電源電壓恒為6V,滑動變阻器規(guī)格為“35Ω 1A”,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P放在最___________(左/右)端;
(3)閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn),電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)了很小的角度,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,兩表指針在原位置幾乎不動,原因可能是___________;
(4)故障排除后,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所測得數(shù)據(jù)如下表,分析數(shù)據(jù)小明得出了“電流與電壓成正比”這一結(jié)論。你認(rèn)為這一結(jié)論的表述___________(正確/不正確),請說明理由:___________。同組小華建議小明再用其他規(guī)格的定值電阻重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),請對小華的建議的科學(xué)性進(jìn)行評估:__________;
(5)小明還想利用如圖c所示的電路和器材探究“電流與電阻的關(guān)系”,電表量程可以更換,將5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的4個(gè)定值電阻依次接入電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻兩端的電壓為某個(gè)值U不變進(jìn)行實(shí)驗(yàn),為了能夠順利得到4組數(shù)據(jù),定值電阻兩端電壓U的選取范圍是___________。
24.(2022·江蘇宿遷·統(tǒng)考中考真題)某物理實(shí)驗(yàn)小組正在使用“伏安法”測量未知電阻阻值,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示(電源電壓3V)。
(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖甲中電路連接完整,導(dǎo)線不得交叉______;閉合開關(guān)S前,應(yīng)將滑動變阻器滑片P移到最______端(選填“左”或“右”)。
(2)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近3V,則電路故障原因可能是______。
(3)排除故障后,當(dāng)滑片移到某一位置時(shí),電壓表示數(shù)為1.6V,電流表示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)為______A,則未知電阻______Ω。接下來測量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出平均值,這是為了減小測量帶來的______。
(4)利用圖甲實(shí)驗(yàn)器材還能完成下列探究實(shí)驗(yàn)______(選填“A”或“B”)。
A.探究電流與電壓的關(guān)系 B.探究電流與電阻的關(guān)系。
(5)實(shí)驗(yàn)中電流表突然損壞,小組同學(xué)經(jīng)過討論設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案也可測出阻值。電路如圖丙所示,電源電壓未知且恒定不變,a、b為滑動變阻器左右兩個(gè)端點(diǎn),滑動變阻器最大阻值為,請你把以下測量步驟補(bǔ)充完整。
①閉合開關(guān)S,滑片p移到a端時(shí),讀出電壓表示數(shù)為;
②閉合開關(guān)S,______,讀出電壓表示數(shù)為;
③待測電阻______(用已知和測量出的物理量符號表示)。
25.(2022·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考中考真題)用一串小彩燈扮靚教室,發(fā)現(xiàn)一個(gè)小彩燈熄滅后,其他小彩燈依然發(fā)光,小麗猜想小彩燈并聯(lián);取下這個(gè)小彩燈,整串彩燈都會熄滅,小麗認(rèn)為每個(gè)小彩燈應(yīng)該是串聯(lián)的。她決定將小彩燈接入圖1所示的電路,測其電阻,探尋奧秘。已知電源電壓為3V,小彩燈的額定電壓為2.5V。
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖1中將實(shí)物電路連接完整;( )
(2)接入未損壞的小彩燈,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表示數(shù)為2.5V,電流表的示數(shù)如圖2所示,示數(shù)為___________A,則小彩燈正常發(fā)光時(shí)接入電路的電阻為___________Ω;
(3)接入燈絲斷裂的小彩燈,當(dāng)電壓表示數(shù)為0.4V時(shí),電流表示數(shù)為0.5A,可知小彩燈燈絲斷裂后接入電路的電阻為___________Ω;
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,燈絲斷裂后,小彩燈并未斷路,而是相當(dāng)于一段導(dǎo)線,起到連接電路的作用,可使其他小彩燈繼續(xù)工作,但其余小彩燈實(shí)際功率會___________。
五、計(jì)算題
26.(2022·江蘇徐州·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖所示,電源電壓不變,R1=6Ω,R2=12Ω。
(1)當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),電流表的示數(shù)為1A,電源電壓是多少?
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開時(shí),電流表的示數(shù)是0.2A,R3的阻值是多少?
(3)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)是多少?
27.(2022·江蘇無錫·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1的阻值為20Ω。閉合開關(guān)S,電流表A1的示數(shù)為0.3A,電流表A2的示數(shù)為0.2A。求:
(1)電源電壓U;
(2)電阻R2的阻值。
六、綜合題
28.(2022·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題)閱讀短文,回答問題。
激情冰雪
純潔冰雪,激情冬奧,北京冬奧會點(diǎn)燃了人們對冰雪運(yùn)動的激情。周日,小華跟爸爸去游樂場體驗(yàn)冰雪運(yùn)動,還學(xué)到了很多知識。
冰雪梯是很刺激的游樂項(xiàng)目,圖甲為冰雪示意圖。小華發(fā)現(xiàn),選用不同材料的滑板,從傾斜滑道頂端由靜止滑下后,沿滑道運(yùn)動的水平方向總距離L不同,設(shè)滑板對水平滑道壓力和滑板所受阻力的比值為k,已知L的大小隨k值的變化關(guān)系如圖乙。
小華乘雪地車來到滑雪場,首先看到是的積雪深度測量儀,其基本結(jié)構(gòu)如圖丙所示。測量儀工作時(shí)豎直向下發(fā)出超聲波,超聲波經(jīng)雪面反射返回檢測儀,測出超聲波從發(fā)出到返回的時(shí)間,就可知道積雪的深度。已知測量儀的超聲波發(fā)射和接收端口距地面4.3m。
測量儀內(nèi)置溫度修正裝置用以穩(wěn)定儀器內(nèi)部的溫度環(huán)境,如圖丁所示是修正裝置的部分電路圖,兩個(gè)獨(dú)立的電路中電源電壓相等,R1為熱敏電阻,阻值隨溫度的升高而降低,R2、R4為定值電阻,R3為滑動變阻器,R1的阻值隨環(huán)境溫度變化時(shí),其兩端的電壓隨之發(fā)生變化,被控制電路根據(jù)R1與R3兩端電壓差值ΔU對溫度進(jìn)行修正。
滑雪場使用的是人造雪,造雪機(jī)用高壓空氣把吸入的水吹成小水珠,小水珠落地前凝結(jié)成小冰晶,這小冰晶就是雪花。
(1)小華從冰滑梯上運(yùn)動到水平軌道后,還能繼續(xù)滑行一段距離,是由于______的緣故,以滑板為參照物,小華是______的;
(2)關(guān)于在雪地里活動的體驗(yàn)和造雪機(jī)的工作特點(diǎn),下列說法正確的是______;
A.戴墨鏡是為了防止強(qiáng)光傷害眼睛
B.聽不清遠(yuǎn)處聲音是因?yàn)闇囟鹊吐曀傩?br>C.造雪機(jī)用水造雪屬于凝華現(xiàn)象
D.造雪機(jī)可以在任何溫度環(huán)境下制雪
(3)在冰滑梯上運(yùn)動時(shí)小華與滑板的總重為500N,他在冰滑梯項(xiàng)目中沿滑道運(yùn)動的水平方向總距離L為120m,則滑板對水平滑道壓力和滑板所受水平阻力的比值k為______,運(yùn)動中滑板受到的水平阻力為______N;
(4)圖丁所示電路中,R2=100Ω,R4=1kΩ,某溫度時(shí)R1=20Ω,為使R1和R3兩端的電壓相等,R3接入電路的阻值為______Ω。保持R3接入電路的阻值不變,當(dāng)溫度降低時(shí),測得ΔU=1V,R2兩端的電壓為3V。則電源電壓為______V;
(5)積雪深度測量儀工作時(shí),測出超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間為0.02s,超聲波的傳播速度為340m/s,則積雪的深度為______m;履帶式雪地車兩條履帶的總寬度為1.6m,滿載時(shí)雪地車對水平雪地的壓強(qiáng)為1.5×104Pa,可將積雪壓實(shí)0.34m的深度。當(dāng)滿載的雪地車以某一速度在水平雪地上勻速行駛時(shí),發(fā)動機(jī)的總功率為3.4×104W,其中60%用于壓實(shí)積雪,則雪地車行駛的速度為______m/s。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
5
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
I/A
0.10
0.22
0.29
0.40
0.50
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
1
2
3
4
電阻/Ω
5
10
15
20
電流/A
0.40
0.20
0.13
0.10
實(shí)驗(yàn)序號
R/Ω
I/A
①
5
0.40
②
10
0.20
③
20
0.10
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電阻
電流
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.23
4
20
0.15
實(shí)驗(yàn)序號
①
②
③
④
⑤
電阻R/Ω
5
10
15
20
25
電流I/A
0.15
0.1
0.07
0.06
第一次
第二次
第三次
第四次
電壓/V
2
2.5
3
3.5
電流/A
0.2
0.25
0.3
0.35
參考答案:
1.A
【分析】先確定圖象中兩個(gè)物理量的關(guān)系是怎樣的,再看圖象中所反應(yīng)的這兩個(gè)物理量的關(guān)系與電阻一定時(shí),電流與電壓關(guān)系是否吻合.電阻一定時(shí),電流與電壓成正比.
【詳解】A.圖象反應(yīng)的是電流與電壓成正比,故A正確;
B.圖象反應(yīng)的是電流隨電壓增大而減小,故B錯(cuò)誤;
C.圖象中當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為0時(shí),電流不為0,故C錯(cuò)誤;
D.圖象反應(yīng)的電流與電壓成反比,故D錯(cuò)誤.
故選A.
2.C
【詳解】由于電路為串聯(lián)電路,根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn),電阻R1阻值變大,則電壓變大。
A.電源電壓不變,不移動滑片P,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知電壓表示數(shù)變大,故A不符合題意;
B.電源電壓不變,向左移動滑片,R2阻值變小,R2電壓變小,R1電壓變大,故B不符合題意;
C.減小電源電壓,總電阻不變。根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)R1電壓變小,可能使電壓表示數(shù)與替換R1前相等,故C符合題意;
D.增大電源電壓,向左移動滑片P,電源電壓變大,總電阻變小,根據(jù)串聯(lián)分壓特點(diǎn)R1電壓會變大,故D不符合題意。
故選C。
3.A
【詳解】如圖所示,兩燈泡并聯(lián),電流表測量燈泡L1的電流。
A.若燈泡L1斷路,沒有電流經(jīng)過電流表,電流表的示數(shù)為零,電壓表測量電源電壓,故A正確;
B.若燈泡L1短路,電流表的示數(shù)不為零,故B錯(cuò)誤;
C.若燈泡L2斷路,電流表、電壓表都有示數(shù),故C錯(cuò)誤;
D.若燈泡L2短路,電壓表沒有示數(shù),電流表有示數(shù),故D錯(cuò)誤。
故選A。
4.B
【詳解】A.由圖甲知道,盤內(nèi)物體重力變大彈簧伸長,指針向下移,電阻絲aP的電阻增大,且電壓表V1測量供電設(shè)備兩端電壓,電壓表V2測量R兩端的電壓,由圖乙知道,閉合開關(guān)S后,隨著電阻的變化,R兩端的電壓均勻增大,即通過電阻R的電流大小不發(fā)生變化,始終大小是1A,說明此過程中,串聯(lián)電路的電流不發(fā)生變化,由知道,電路消耗的總功率不變,故A錯(cuò)誤;
B.由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知道,電壓表V1、V2示數(shù)的差值是R0兩端的電壓;在P滑動過程中,由圖乙知道,電壓表V2的示數(shù)增大,但通過電路的電流不變,由歐姆定律知道,R0兩端的電壓不變,即電壓表V1、V2示數(shù)的差值不變,故B正確;
C.根據(jù)題意知道,彈簧的伸長與拉力均成正比,又因?yàn)榻尤腚娐返碾娮璧拈L度與彈簧的伸長相等,所以,接入電路的電阻的長度與拉力均成正比,由于彈簧受到的拉力與盤內(nèi)物體重力相等,所以,接入電路的電阻的長度與盤內(nèi)物體重力均成正比,設(shè)接入電路的電阻的長度與盤內(nèi)物體重力成正比的關(guān)系
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知道,電壓表V1的示數(shù)
所以,V1表盤能改造成顯示重力大小的刻度,故C錯(cuò)誤;
D.由C選項(xiàng)分析知道,電壓表V1的示數(shù)
所以,若秤盤由于粘上泥土,要保持原來的最大測量范圍,可適當(dāng)減小R0的阻值,故D錯(cuò)誤。
故選B。
5.B
【詳解】(1)只閉合S1時(shí),R0和Rx串聯(lián),讀出電流表的示數(shù)為I;同時(shí)閉合S1和S2時(shí),R0和電流表短路,無法讀出電流表的示數(shù)。所以,無法利用并聯(lián)分流來測量未知電阻;
(2)當(dāng)如圖所示開關(guān)撥到左側(cè)時(shí),電壓表測量R0的電壓;當(dāng)開關(guān)撥到右側(cè)時(shí),電壓表的正負(fù)接線柱反接,無法測量Rx的電壓,無法利用串聯(lián)分壓來測量未知電阻;
(3)先把滑動變阻器的劃片移到最左端,把S2撥到上方,閉合S1,此時(shí)電壓表測量電源電壓,記下電壓表的示數(shù)為U;斷開S1,把滑動變阻器的劃片移到某一位置時(shí),再閉合S1,記下電壓表的示數(shù)為U0;斷開S1,保持劃片的位置不變,把S2撥到下方,再閉合S1,記下電壓表的示數(shù)為Ux;設(shè)兩次滑動變阻器接入電路的阻值為R,由串聯(lián)分壓可知
則
根據(jù)電源電壓不變可知
把代入上式,解得
(4)先把滑動變阻器的劃片移到最左端,閉合S,,記下電流表的示數(shù)為I;斷開S,再把滑動變阻器的劃片移到最右端,閉合S,記下電流表的示數(shù)為I/,電壓表的示數(shù)為U;由電源電壓不變可知
IRx= I/Rx+U
則
綜上所述,(3)(4)能測出未知電阻上的阻值。
故選B。
6.B
【詳解】A.由表中數(shù)據(jù)結(jié)合歐姆定律可得,定值電阻
根據(jù)分壓原理可知,當(dāng)滑動變阻器的最大電阻連入電路中時(shí),變阻器兩端的電壓最大,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知電壓表示數(shù)最小,定值電阻兩端的最小電壓
所以第1組數(shù)據(jù)不是本實(shí)驗(yàn)中測得的,故A正確,不符合題意;
B.第2次實(shí)驗(yàn)的電阻為
第3次實(shí)驗(yàn)的電阻為
其他幾次的電阻值根據(jù)計(jì)算均為10Ω,由于存在誤差,第2次和第3次的待測電阻R相差不大,再結(jié)合其他數(shù)據(jù)分析可知該待測電阻是定值電阻,故B錯(cuò)誤,符合題意;
C.第4次實(shí)驗(yàn)中,定值電阻兩端的電壓為4V,則滑動變阻器兩端的電壓為
U滑=6V-4V=2V
滑動變阻器和定值電阻兩端的電壓之比為
2V∶4V=1∶2
因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等,故滑動變阻器與待測電阻的阻值之比為
故C正確,不符合題意;
D.在測定值電阻的阻值時(shí),由于測量存在誤差,通常多次測量幾組數(shù)據(jù),分別求出電阻值再求平均值來減小誤差,故D正確,不符合題意。
故選B。
7.D
【詳解】由選項(xiàng)中的電路圖分析可知,A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中,兩電阻串聯(lián),電壓表測量某一定值電阻的電壓,由串聯(lián)分壓關(guān)系可知,R1、R2相等時(shí),R1、R2兩端的電壓相等且等于電源電壓的一半。A、B選項(xiàng)電路中,開關(guān)閉合前,電壓表示數(shù)為0,閉合開關(guān)后,電壓表示數(shù)增長至電源電壓的一半;C選項(xiàng)電路中,開關(guān)閉合前,電壓表測量R1電壓,示數(shù)為電源電壓的一半,閉合開關(guān)后,定值電阻R1被短路,電壓表示數(shù)減小至0;D選項(xiàng)電路為兩電阻并聯(lián)的電路,開關(guān)閉合前后電壓表都是測量電源電壓的,故電壓表示數(shù)不變。故ABC選項(xiàng)中開關(guān)閉合前后電壓表示數(shù)變化為電源電壓的一半,D選項(xiàng)中電壓表示數(shù)無變化,故ABC選項(xiàng)不符合題意,D選項(xiàng)符合題意。
故選D。
8.C
【詳解】A.滑動變阻器R0和壓敏電阻R以及兩個(gè)電流表串聯(lián)。當(dāng)身高、體重增加時(shí),R0變大,R變小,無法判斷總電阻如何變化,故無法判斷兩個(gè)電流表示數(shù)如何變化,故A不符合題意;
B.滑動變阻器R0和壓敏電阻R以及電流表串聯(lián),電壓表測量R0兩端的電壓。當(dāng)身高、體重增加時(shí),R0變大,R變小,無法判斷總電阻如何變化,無法判斷電流表示數(shù)如何變化,故B不符合題意;
C.滑動變阻器R0和壓敏電阻R并聯(lián),兩個(gè)電流表分別測量兩條支路的電流。當(dāng)身高、體重增加時(shí),R0變小,R變小,根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知兩條支路的電壓都等于電源電壓,即保持不變,根據(jù)歐姆定律
可知,兩條支路的電流變大,故兩個(gè)電流表示數(shù)變大,故C符合題意;
D.滑動變阻器R0和壓敏電阻R并聯(lián),電壓表測R0兩端電壓,電流表測R的電流。當(dāng)身高、體重增加時(shí),R0變大,R變小,根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,R0兩端電壓等于電源電壓,故電壓表示數(shù)保持不變,根據(jù)歐姆定律
可知,電流表示數(shù)變大,故D不符合題意。
故選C。
9.C
【詳解】AB.由題意可知,有人通過時(shí)R兩端的電壓減小,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,R0兩端的電壓增大,為定值電阻,由可知,R0的電流變大,又因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等,因此電路中的電流變大,由由P=UI可知,電源電壓一定,有人通過時(shí),電路中的電流變大,電路的總功率變大,故AB錯(cuò)誤;
C.有人通過時(shí),光敏電阻阻值變?yōu)?0Ω,電壓表示數(shù)變?yōu)?V,此時(shí)電路中電流
由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,此時(shí)R0兩端的電壓
U0有=U-UR有=3V-2V=1V
R0的阻值
無人通過時(shí),電壓表示數(shù)為2.5V,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,此時(shí)R0兩端的電
U0無=U-UR無=3V-2.5V=0.5V
此時(shí)電路中電流
由歐姆定律可知,R的阻值
故C正確;
D.由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,通過無人通過,R0的電流為0.1A,此時(shí)R0的功率
故D錯(cuò)誤。
故選C。
10. cd間導(dǎo)線斷路 2 電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比
【詳解】[1]連接電路閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),可能電路中出現(xiàn)斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,可能電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚褜?dǎo)線M的一端從接線柱a移開,分別連到接線柱b和c上,電流表無示數(shù),電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明ac之間無斷路,可能cd間導(dǎo)線斷路。
[2]探究電流與電阻的關(guān)系,保持電壓不變,由表中數(shù)據(jù)可知,電阻兩端的電壓
U=IR=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=2V
所以實(shí)驗(yàn)中電阻兩端的電壓為2V。
[3]由表中數(shù)據(jù)可知,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的乘積保持不變,即電阻兩端的電壓不變,可以得到電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與其電阻值成反比。
11. 電壓 反 25
【詳解】[1][2]根據(jù)圖2可知,保持導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
[3]已知電源電壓U=9V,電壓表的量程為“0~3V”,所以定值電阻兩端的電壓最大為3V,則滑動變阻器兩端的電壓
UP=U-U1=9V-3V=6V
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,當(dāng)滑動變阻器接入電阻最大時(shí),定值電阻R1的電阻也最大,即
解得R1=25Ω,因此所選R1的最大阻值不能超過25Ω。
12. 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
對照圖2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
對照圖2知道,此時(shí)能測量的最大照度為1.4Lux。
13. 不變 8 12.5
【詳解】[1]由圖可知,R和R0串聯(lián),電流表測電路中的電流,電壓表測R0兩端的電壓;由 可知,電壓表與電流表的示數(shù)之比就是R0的阻值,R0是定值電阻,阻值不變,因此電壓表與電流表的示數(shù)之比不變。
[2][3]由題可知,電流表的示數(shù)最小為
即電路中的最小電流為I小=0.2A;電壓表的示數(shù)最小為
當(dāng)電路中的電流最小時(shí),電路的總電阻最大,由 可知總電阻最大為
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知滑動變阻器接入電路的最大阻值為
此時(shí)R0兩端的電壓為
即電壓表的示數(shù)最小為2V,大于1V,符合題意;當(dāng)電壓表示數(shù)最大為3V時(shí),通過電路的電流為
已知允許通過R0的最大電流為0.25A,允許通過滑動變阻器的最大電流為2A,電流表的量程為0~0.6A,為確保電路安全,電路中的最大電流應(yīng)為,此時(shí)電路的總電阻最小為
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可知滑動變阻器接入電路的最小阻值為
綜上所述分析可知滑動變阻器接入電路的阻值范圍是8Ω~12.5Ω。
14. 0.3 20 等效替代法
【詳解】[1]由題可知,電源電壓恒定不變,如圖所示,開關(guān)S接a時(shí),電流表、電源、保護(hù)電阻、未知電阻串聯(lián),當(dāng)開關(guān)S接b時(shí),電流表、電源、保護(hù)電阻、變阻箱串聯(lián),調(diào)節(jié)變阻箱的阻值,當(dāng)電流表的示數(shù)為0.3A時(shí),電阻箱的阻值即未知電阻的阻值。
[2]由圖可知,電阻箱的阻值
R=2×10Ω=20Ω
[3]這種測電阻的方法叫等效替代法,控制電路中其他元件不變,用已知電阻代替未知電阻,當(dāng)電路中的狀態(tài)相同時(shí),已知電阻的阻值即未知電阻的阻值。
15. 6 變大 不變 2.4
【詳解】[1] 由圖可知,電壓表測電源電壓,而電源電壓恒定為6V,所以電壓表示數(shù)為6V。
[2][3] 由圖可知,滑動變阻器和電阻R1并聯(lián),電流表A測干路上的總電流,而A1測通過電阻R1的電流,根據(jù)并聯(lián)電路各支路獨(dú)立工作互不影響的特點(diǎn),移動滑片P對電流表A1的示數(shù)沒有影響,只對A的示數(shù)有影響,當(dāng)滑片P向左移動時(shí),滑動變阻器阻值變小,通過滑動變阻器的電流要變大,所以干路上電流表A的示數(shù)也要增大,而電流表A1的示數(shù)和電壓表的示數(shù)將不變,所以電壓表示數(shù)與電流表A1的示數(shù)的比值不變。
[4]根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律可知,電流表A的示數(shù)等于電流表A1的示數(shù)加上通過滑動變阻器的電流,而電流表A的示數(shù)即為通過電阻R1的電流,根據(jù)公式可知通過電阻R1的電流為
保證電流表A1安全的情況下,允許通過它的最大電流為它所能測量的最大值,即3A ,所以通過滑動變阻器的最大電流
3A -0.5A=2.5A
所以滑動變阻器接入電路的最小阻值為
16. 降低 40 160 5.4 190
【詳解】(1)[1]由電路圖可知,熱敏電阻Rt與滑動變阻R1串聯(lián),滑動變阻器滑片P向左移動時(shí)R1接入電路中的電阻變小,與滑片移動前相比,相同溫度下,熱敏電阻Rt的阻值相同,但電路中電流會變大,隨著溫度上升,向左移動滑片后的電路較移動滑片之前的電路,電路中電流會先達(dá)到報(bào)警值20mA,因此將滑動變阻器滑片P向左移動可降低報(bào)警溫度。
(2)[2]由圖乙可得,溫度達(dá)到100℃時(shí),熱敏電阻Rt的阻值為160Ω,而報(bào)警器在電流達(dá)到20mA(0.02A)時(shí)開始報(bào)警,要想讓報(bào)警器在100℃時(shí)報(bào)警,則此時(shí)電路中的總電阻為
由串聯(lián)電路中總電阻等于各電阻之和可得,與熱敏電阻Rt串聯(lián)的電阻箱阻值為
因此,用電阻箱替代滑動變阻器R1,將電阻箱的示數(shù)調(diào)節(jié)為40Ω,即可實(shí)現(xiàn)溫度為100℃時(shí)報(bào)警。
[3]溫度為100℃時(shí),對應(yīng)熱敏電阻Rt的阻值為160Ω。用電阻箱替換熱敏電阻后對滑動變阻器進(jìn)行調(diào)節(jié),目的是在電路中的電流為20mA,報(bào)警器報(bào)警時(shí),調(diào)節(jié)出熱敏電阻Rt的阻值為160Ω時(shí)滑動變阻器滑片對應(yīng)的位置,因此電阻箱的電阻應(yīng)等于100℃時(shí)熱敏電阻Rt的阻值160Ω。
(3)[4]由圖乙可知,熱敏電阻Rt的阻值隨溫度的增加而減小,由歐姆定律可得,電源電壓為
由以上公式可得,想要電源電壓最小,需要電路中的電流和總電阻都取最小值,但是按設(shè)計(jì)要求,電路中電流必須達(dá)到報(bào)警時(shí)的最小值20mA,因此電流最小值
Imin=20mA=0.02A
電路總電阻想要取最小值,先將滑動變阻器接入電路中的電阻調(diào)為0,而為了使電路能夠在50℃時(shí)報(bào)警,Rt的阻值不能低于其在50℃時(shí)的阻值270Ω,則滿足電路在50℃時(shí)能夠報(bào)警的總電阻的最小值為,則電源電壓最小值為
[5]滑動變阻在電路中起到調(diào)節(jié)報(bào)警溫度值的作用,由第(1)題的分析可知,當(dāng)電源電壓一定時(shí),接入電路中滑動變阻器的阻值越小,報(bào)警溫度值越低,反之,接入電路中滑動變阻器的阻值越大,報(bào)警溫度值越高。根據(jù)電路設(shè)計(jì)要求,報(bào)警溫度可以在50℃~200℃之間調(diào)節(jié),則報(bào)警溫度為200℃時(shí)滑動變阻器接入電路中的阻值最大,因此要求滑動變阻器的最大阻值應(yīng)該大于或等于該值。由圖乙可知,溫度為200℃時(shí),對應(yīng)熱敏電阻Rt的阻值為80Ω,則滑動變阻器的最大阻值為
報(bào)警器發(fā)生報(bào)警的電流I報(bào)警=0.02A,由以上公式可知,電路中電源電壓U最小時(shí),需要滑動變阻器的最大阻值最小,將I報(bào)警=0.02A和Rt=80Ω代入以上推導(dǎo)公式可得,要想實(shí)現(xiàn)報(bào)警溫度可以在50℃~200℃之間調(diào)節(jié),滑動變阻器R1的最大阻值至少為
17. 0.9 35 不能
【詳解】[1]油量表在0刻度,也就是油箱為空時(shí),質(zhì)量為10kg,壓力為100N,從圖2可知,此時(shí)R0=10Ω,電源電壓U=9V,R=90,電路總電阻
電路中電流
R0兩端電壓
[2]當(dāng)電壓表示數(shù)為=3V時(shí),不能再加油,否則會燒壞電壓表,此時(shí)加油最多。此時(shí)R兩端電壓
根據(jù)串聯(lián)分壓可得
由圖二可得,=45Ω時(shí),受到壓力為450N,即油箱的總質(zhì)量為45kg,其中油的質(zhì)量為
45kg-10kg=35kg
[3]假設(shè)R在加滿油的情況下被調(diào)小,根據(jù)串聯(lián)分壓,兩端電壓將升高,電壓表將超量程,故R調(diào)小的情況下不能加滿油。
18. C 2 計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)電流與電阻的乘積
【詳解】(1)[1]如圖甲,滑動變阻器電阻絲的右端已接入電路,再把金屬桿的左端或右端與開關(guān)的右側(cè)接線柱連接即可,如圖所示:
(2)[2]在串聯(lián)電路中,各處電流都相等,所以只要電流表和電阻串聯(lián),接在圖中位置或者開關(guān)和電池之間都可以,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
(3)[3]如圖乙,電壓表選用的量程是0~3V,分度值為0.1V,示數(shù)為2V;
(4)[4]計(jì)算出每次實(shí)驗(yàn)中電流和電阻的乘積,如果三次乘積相同,說明電流與電阻成反比。
19. 變阻器斷開 3 上一次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,沒有調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片 當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻成反比關(guān)系 D
【詳解】(1)[1]在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,定值電阻與變阻器串聯(lián),電壓表測量定值電阻兩端電壓,電路連接完整后如圖所示:
(2)[2]閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表示數(shù)均為0,說明電路斷開,他將一根導(dǎo)線的一端接電源正極,另一端依次接觸a、b、c、d各接線柱,當(dāng)接觸到d時(shí),電流表、電壓表開始有示數(shù),從電源正極出發(fā)依次串聯(lián)開關(guān)、變阻器、定值電阻、電流表,說明變阻器斷開。
(3)[3][4]問題解決后小明測得的四組數(shù)據(jù)如上表所示,根據(jù)可知,電流與電阻的乘積應(yīng)保持不變,可知表中第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤,在第2次實(shí)驗(yàn)中,變阻器兩端電壓為
則變阻器接入阻值為
當(dāng)接入的定值電阻且未調(diào)節(jié)滑片時(shí),電路中的電流為
[5]小明及時(shí)糾正了錯(cuò)誤,通過數(shù)據(jù)分析可知:當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻成反比關(guān)系。
(4)[6]根據(jù)串聯(lián)分壓,當(dāng)接入的定值電阻時(shí),變阻器接入阻值為
當(dāng)接入的定值電阻時(shí),變阻器接入阻值為
可知小明實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器連入電路的阻值范圍是。
(5)[7]A.為保證電路安全,連接電路時(shí)應(yīng)將開關(guān)斷開,故A錯(cuò)誤;
B.每次閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器滑片滑到最左端使其接入最大阻值,故B錯(cuò)誤;
C.實(shí)驗(yàn)中采用了控制變量法,控制定值電阻兩端電壓不變,故C錯(cuò)誤;
D.滑動變阻器除了保護(hù)電路外,其主要作用是根據(jù)控制變量法思想,控制定值電阻兩端電壓不變,故D正確。
故選D。
20. R斷路 向左調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,使電壓表示數(shù)等于1.5V
【詳解】(1)[1]在“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,電路為串聯(lián)電路,電壓表測量定值電阻兩端的電壓,電流表測量電路中的電流,由圖b可知,選用的電流表量程為0~0.6A,故電路圖連接如下:
(2)[2]由電路圖可知,電源由兩節(jié)干電池組成,每節(jié)干電池的電壓為1.5V,即電源電壓為3V;閉合開關(guān),電流表無示數(shù),說明電路發(fā)生了斷路,電壓表測量定值電阻兩端的電壓,電壓表示數(shù)接近3V,接近電源電壓,說明定值電阻R斷路。
(3)[3]由圖b可知,電流表量程為0~0.6A,分度值0.02A,故示數(shù)為0.3A;根據(jù)表中數(shù)據(jù),描點(diǎn)畫出圖像,如圖所示:
(4)[4]探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系時(shí),需要保持定值電阻兩端電壓不變,由第三問中畫出的圖c的圖像可知,保持定值電阻兩端的電壓為
U=IR=0.3A×5Ω=1.5V
實(shí)驗(yàn)中第③步記錄完數(shù)據(jù),斷開開關(guān),換上第④步的20Ω電阻,由表中數(shù)據(jù)可知,電阻增大,由串聯(lián)分壓的原理可知,電阻增大,其分得的電壓增大,故為了保持定值兩端電壓為1.5V不變,應(yīng)減小其兩端的電壓;根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn),增大滑動變阻器兩端電壓時(shí),定值電阻兩端電壓將減小,又根據(jù)串聯(lián)分壓的原理可知,增大滑動變阻器接入的電阻,使滑動變阻器兩端電壓增大,從而使定值電阻兩端的電壓減小到1.5V;由電路圖可知,滑動變阻器下方接入的是右端的接線柱,故向左移動滑片時(shí),滑動變阻器接入的阻值增大;故接下來的操作應(yīng)該是向左調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,使電壓表示數(shù)等于1.5V。
21. 電流表正負(fù)接線柱接反了 d 用5Ω和15Ω串聯(lián)接入ab之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 見解析
2.4 不變 不能
【詳解】(1)[1] 滑動變阻器滑片P向c端滑動時(shí)接入電路中的阻值變小,滑動變阻器要“一上一下”接入電路中,則此時(shí)應(yīng)該接滑動變阻器的左下接線柱,如圖所示:
(2)[2]當(dāng)閉合開關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動出現(xiàn)了如圖乙所示的情況,即電流表指針反向偏轉(zhuǎn),應(yīng)該是電流表正負(fù)接線柱接反了。
(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、15Ω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)增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向d端移動,使電壓表的示數(shù)不變。
(4)[4]現(xiàn)有15Ω、5Ω的電阻,將兩電阻串聯(lián)起來,根據(jù)串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知,總電阻是20Ω,可以完成實(shí)驗(yàn),即用5Ω和15Ω串聯(lián)接入ab之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(5)[5]由圖丙可知,當(dāng)電路中的電阻為5Ω時(shí),電路中的電流為0.48A,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)控制電阻兩端的電壓為
U0=IR=0.48A×5Ω=2.4V
若選用2Ω的電阻,則通過電阻的電流應(yīng)為
超過了電流表的量程,并且超過了滑動變阻器允許通過的最大電流,所以實(shí)驗(yàn)不能正常進(jìn)行,電路需做出的調(diào)整是電流表換用大量程、并更換允許通過此電流的滑動變阻器。
(6)[6]由以上分析可知,實(shí)驗(yàn)時(shí)控制電阻兩端的電壓為2.4V。
[7]定值電阻與滑動變阻器接入電阻之比
控制電阻兩端的電壓相等,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動變阻器兩端的電壓是一定的,所以定值電阻與滑動變阻器接入電阻之比不變。
[8]由圖像丙知當(dāng)定值電阻的阻值為20Ω時(shí),電路電流為0.12A,此時(shí)滑動變阻器接入電路的阻值
當(dāng)定值電阻的阻值繼續(xù)增大時(shí),電路中的電流小于0.12A,則滑動變阻器的阻值要大于30Ω,而滑動變阻器的規(guī)格是“30Ω 1A”,所以不能選擇25Ω、30Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
22. 右 R短路 0.3 右 反比
50
【詳解】(1)[1]根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖,電壓表要并聯(lián)在待測電阻兩端,滑動變阻器要“一上一下”接入電路,如圖所示:
(2)[2]為了防止電路中電流過大,滑動變阻器的滑片要滑到阻值最大處,由圖可知,將滑動變阻器的滑片滑到最右端。
[3]閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),電路中沒有發(fā)生斷路,電壓表無示數(shù),則與電壓表并聯(lián)的用電器短路,所以電路中的故障為R短路。
(4)[4]如圖丙,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,電流表的示數(shù)為0.3A。
[5]探究電流與電阻的關(guān)系,要控制電阻兩端的電壓不變,將R=5Ω電阻換成10Ω電阻,阻值變大,根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知,電壓表示數(shù)變大,為了保持電阻兩端電壓不變,則需要滑動變阻器分壓增大,故應(yīng)將滑片向右滑動。
(5)[6]根據(jù)如圖丁I-R圖像,每次電流與電阻的乘積都為2V,可得出結(jié)論:電壓一定時(shí),電流與電阻成反比。
(6)[7]由圖丁知當(dāng)電阻為25Ω時(shí),定值電阻兩端電壓UR=2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知變阻器兩端的電壓
U滑=U-UR=6V-2V=4V
根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知
即
則滑動變阻器的最大阻值50Ω。
23. 燈泡的電阻隨溫度的變化而變化 方便改變電流、電壓進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn) 右 見解析 不正確 見解析 見解析 2.5~5V
【詳解】(1)[1]研究電流與電壓的關(guān)系時(shí),要控制電阻的大小不變,因燈絲的電阻隨溫度的變化而變化,定值電阻能更好地保持電阻不變,故圖b電路比圖a電路好。
[2]圖c電路中,變阻器可改變電阻兩端的電壓和通過的電流,從而多次測量找到普遍性規(guī)律,故圖c電路比圖b電路更好。
(2)[3]為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P放在阻值最大處,即最右端。
(3)[4]閉合開關(guān)后,電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)了很小的角度,說明電路是通路,電路中的電流很小,無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,兩表指針在原位置幾乎不動,說明滑動變阻器都接在下面兩個(gè)接線柱上,相當(dāng)于一個(gè)定值電阻且阻值很大,沒有起到改變電阻的作用。
(4)[5][6]通過實(shí)驗(yàn)分析得出通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,這個(gè)結(jié)論是錯(cuò)誤的,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中需要控制電阻不變,才能得到電流和電壓的關(guān)系,所以缺少“當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)”的條件。
[7]再用其他規(guī)格的定值電阻重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),這樣更科學(xué),通過多組實(shí)驗(yàn),得到普遍規(guī)律。
(5)[8]由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知,當(dāng)電壓表示數(shù)為UV時(shí),變阻器兩端的電壓
U滑=U-UV=6V-UV
由串聯(lián)分壓可知
上式右端是定值,當(dāng)變阻器連入電路的電阻最大時(shí),對應(yīng)的定值電阻最大,即R滑=35Ω,定值電阻最大R定大=25Ω,帶入上式得到UV=2.5V,滑動變阻器的最大電流是1A,電流表的最大電流是3A,所以電路中的最大電流是1A,電路的最小電阻
當(dāng)定值電阻為5Ω時(shí),變阻器連入電路的最小阻值
R滑小=R小-5Ω=6Ω-5Ω=1Ω
定值電阻兩端的最大電壓
U0大=I大R定小=1A×5Ω=5V
所以定值電阻兩端電壓U的選取范圍是2.5~5V。
24. 右 Rx斷路 0.16 10 誤差 A 滑片P移到b端時(shí)
【詳解】(1)[1]因?yàn)殡娫措妷簽?V,所以電壓表選擇0~3V的量程,使用“伏安法”測量未知電阻 Rx 的阻值時(shí),應(yīng)將電壓表并聯(lián)與被測電阻并聯(lián),如圖所示
[2]為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片置于阻值最大的一端,故應(yīng)將將滑動變阻器滑片P移到阻值最大的右端。
(2)[3]電流表無示數(shù),說明電路中出現(xiàn)斷路,電壓表有示數(shù),且示數(shù)接近于電源電壓,說明與電壓表并聯(lián)的地方出現(xiàn)斷路,則電路故障原因可能是Rx斷路。
(3)[4][5]由乙圖可知,電流表選0~0.6A的量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.16A。未知電阻的阻值為
[6]多次測量就平均值可以有效的減小誤差,所以接下來測量多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),算出Rx平均值,這是為了減小測量帶來的誤差。
(4)[7]未知電阻是一個(gè)定值電阻,利用滑動變阻器可以改變電路中的電流,記錄多組電壓、電流值,所以還可以探究電阻一定時(shí),電流與電壓的關(guān)系,故A符合題意,B不符合題意。
故選A。
(5)①閉合開關(guān)S,滑片p移到a端時(shí),滑動變阻器接入電路中的阻值為0,即只有Rx接入電路,此時(shí)電壓表測電源電壓,讀出電壓表示數(shù)為U1,即電源電壓U′=U1。
②[8]閉合開關(guān)S,滑片P移到b端時(shí),滑動變阻器與Rx串聯(lián),且滑動變阻器接入電路中的阻值最大為Rmax,此時(shí)電壓表測Rx兩端的電壓,讀出電壓表示數(shù)為Ux=U2。則此時(shí)滑動變阻器兩端的電壓為
U滑=U′-Ux=U1-U2
電路中的電流為
③[9]則未知電阻的阻值為
25. 0.16 15.625 0.8 變大
【詳解】(1)[1]測量小彩燈電阻,滑動變阻器與小彩燈串聯(lián),電壓表測量小彩燈的電壓,電流表測量小彩燈的電流,小彩燈的額定電壓為2.5V,故電壓表的量程選擇0~3V,滑動變阻器的連線一上一下,如圖所示
(2)[2]電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.16A小彩燈正常發(fā)光時(shí)的電流為0.16A。
[3]小彩燈正常發(fā)光時(shí)的電流為0.16A,電壓為2.5V,由歐姆定律得,小彩燈正常發(fā)光的電阻為
(3)[4]接入燈絲斷裂的小彩燈,當(dāng)電壓表示數(shù)為0.4V時(shí),電流表示數(shù)為0.5A,由歐姆定律得,小彩燈燈絲斷裂后接入電路的電阻為
(4)[5]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,燈絲斷裂后,小彩燈并未斷路,而是相當(dāng)于一段導(dǎo)線,起到連接電路的作用,可使其他小彩燈繼續(xù)工作,小彩燈燈絲斷裂后,電阻變小,電路總電阻變小,電源電壓不變,由歐姆定律得,電路電流變大,其余小彩燈的電壓變大,由 得,其余小彩燈實(shí)際功率會變大。
26.(1)6V;(2)12Ω;(3)2A
【詳解】(1)由圖可知,當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),電路為R1的簡單電路,電流表電路中電流,由歐姆定律可得,電源電壓為
U=IA1R1=1A×6Ω=6V
(2)由圖可知,當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開時(shí),三個(gè)電阻串聯(lián),電流表電路中電流,由歐姆定律可得電路的總電阻為
由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)可得R3的阻值為
R3=R-R1-R2=30Ω-6Ω-12Ω=12Ω
(3)由圖可知,當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),三個(gè)電阻并聯(lián),電流表測干路電流,由并聯(lián)電路特點(diǎn)和歐姆定律可得,電流表示數(shù)為
答:(1)電源電壓是6V;
(2)R3的阻值是12Ω;
(3)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)是2A。
27.(1)6V;(2)30Ω
【詳解】解:(1)由電路圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A1測R1支路的電流,電流表A2測R2支路的電流。因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,由歐姆定律可得,電源的電壓
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
(2)R2的阻值
答:(1)電源電壓U為6V;
(2)電阻R2的阻值30Ω。
28. 慣性 靜止 A 5.0 100 200 4.8 0.9 2.5
【詳解】(1) [1][2]小華從冰滑梯上運(yùn)動到水平軌道后,由于慣性,還要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),繼續(xù)向前運(yùn)動,以滑板為參照物,小華與滑板之間的位置不變,處于靜止?fàn)顟B(tài)。
(2)[3]A.墨鏡可以吸收一部分光, 能防止強(qiáng)光傷害眼睛,A正確;
B.聽不清遠(yuǎn)處聲音,是因?yàn)檠┦杷啥嗫?,吸收了部分聲音,故B錯(cuò)誤;
C.造雪機(jī)用水造雪,小水珠變成小冰晶,是凝固現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D、造雪機(jī)造雪是小水珠變成小冰晶,只能在溫度等于或低于水的凝固點(diǎn)(0°C)時(shí)發(fā)生,故D錯(cuò)誤。
故選A。
(3)[4][5]因?yàn)榛逖鼗肋\(yùn)動的水平方向總距離L為120m,由圖乙知,k=5.0,滑板對水平滑道壓力
F=G總=500N
由題意知,所以,水平阻力
(4)[6][7]設(shè)圖丁兩個(gè)獨(dú)立的電路中電源電壓均為U,根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配與電阻成正比,可得
所以,,使R1和R3兩端的電壓相等,即
所以
當(dāng)溫度降低時(shí),熱敏電阻R1的阻值會升高,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知,其兩端電壓增大,已知R2兩端的電壓為3V,則
U1′ =U- 3V
已知ΔU =1V,即
U1′-U3=1V
解得U=4.8V。
(5)[8]超聲波發(fā)射和接收端口到雪表面距離
積雪的深度
h=H-s=4.3m-3.4m=0.9m
[9]雪地車行駛的速度為v,行駛時(shí)間為t,則雪地車壓下雪的面積:S=vtL,壓雪做的功
W=Fh'=pSh'
壓雪功率,已知總功率的60%用于壓實(shí)積雪,即P壓= 60%P,所以
解得v=2.5m/s。
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