一、單選題(本大題共5小題,共10.0分)
1. 小明對(duì)新型LED燈帶很好奇,取一段剖開后發(fā)現(xiàn),燈帶中的LED燈是串聯(lián)后通過電源適配器接入照明電路的.他取下其中一只LED燈接在3V電源兩端,燈不亮,對(duì)調(diào)電池正負(fù)極后亮了,用手試摸,點(diǎn)亮的燈幾乎不發(fā)熱.以下推斷符合上述事實(shí)的是( )
A. 單只LED燈的工作電壓是220V B. LED燈主要是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C. LED燈應(yīng)用了半導(dǎo)體材料 D. 燈帶中一只燈斷路后其他燈還能亮
2. 在如圖(a)所示電路中,當(dāng)閉合開關(guān)后,兩個(gè)電壓表指針偏轉(zhuǎn)均如圖(b)所示,則電阻R1和R2兩端的電壓分別為( )
A. 5.6V 1.4V B. 7V 1.4V C. 1.4V 7V D. 1.4V 5.6V
3. 如圖1所示,電源電壓恒定.當(dāng)開關(guān)S1斷開,S2閉合時(shí),電壓表的示數(shù)如甲圖所示;當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開時(shí),電壓表的示數(shù)如乙圖所示,則燈L1、L2兩端的電壓分別為( )
A. 3.5 V 8.5 V B. 8.5 V 3.5 V C. 3.5 V 5.0 V D. 5.0 V 3.5 V
4. 如圖是一個(gè)玩具汽車上的控制電路,對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和研究發(fā)現(xiàn):電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為1歐,保護(hù)電阻R為4歐,當(dāng)閉合開關(guān)S后,兩電壓表的示數(shù)分別為6伏和2伏,則( )
A. 電路中的電流為4安 B. 電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為2伏
C. 電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為3W D. 1分鐘在電阻R上產(chǎn)生熱量60焦
5. 如圖所示,電源電壓恒定不變,當(dāng)開關(guān)S閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)的過程中,下列說法中正確的是( )
A. 燈泡變亮,電壓表示數(shù)變大 B. 燈泡變暗,電壓表示數(shù)變小
C. 燈泡變暗,電壓表示數(shù)變大 D. 燈泡亮度不變,電壓表示數(shù)變大
二、多選題(本大題共5小題,共15.0分)
6. 如圖所示電路中燈泡L標(biāo)有“6V 6W”字樣(小燈泡燈絲電阻不變),當(dāng)移動(dòng)變阻器滑片P使其電阻減小2Ω,此時(shí)電流表示數(shù)改變了0.15A,電路總功率改變了1.35W,在此過程中電壓表示數(shù)改變量和電源電壓分別是( )
A. 電源電壓為9V B. 電源電壓為6V C. 電壓表示數(shù)減小0.3V D. 電壓表示數(shù)減小0.9V
7. 圖1是當(dāng)湖水水位高于警戒水位時(shí)自動(dòng)報(bào)警裝置的原理圖,已知電源電壓恒為6V,小燈泡L標(biāo)有“2V2W”的字樣(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響).長(zhǎng)方柱形絕緣容器A內(nèi)部左右兩面插有豎直薄金屬板并與電路連接.底部有一小孔與湖水想通,且容器底面與警戒水位相平.兩金屬板間的湖水電阻R與x的關(guān)系如圖2所示(x為容器內(nèi)水柱高度h的倒數(shù),即x=1/h),則下列說法正確的是( )
A. 小燈泡的電阻絲2Ω B. 將電流表改為水位計(jì),水位計(jì)的刻度是均勻的 C. 當(dāng)湖水水位高于警戒水位5m時(shí),燈泡正常工作 D. 當(dāng)湖水水位高于警戒水位0.4m時(shí),電流表示數(shù)為0.6A
8. 如圖(a)所示的電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合后,電路中兩燈均正工作,通過的電流是0.1A.電壓表V1和V2的示數(shù)如圖(b)所示,則燈L1、L2的電功率P1、P2是( )
A. P1=0.09W B. P1=0.36W C. P2=0.36W D. P2=0.45W
9. 在如圖所示的電路中,電源電壓為3V保持不變,定值電阻R的阻值為5Ω,滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω 2A”字樣,當(dāng)滑片有A端滑動(dòng)到B端的過程中( )
A. 定值電阻R兩端的電壓不斷變小 B. 定值電阻R的功率不斷變小
C. 滑動(dòng)變阻器兩端的電壓不斷變小 D. 滑動(dòng)變阻器的功率先變大后變小
10. 如圖所示電路,已知電源電壓U=6V,電阻R1=20Ω,則下列說法中正確的是( )
A. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變小
B. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)變大
C. 當(dāng)電流表的示數(shù)為0.1A時(shí),電壓表的示數(shù)為4V
D. 當(dāng)電阻R1上的電功率為0.8W時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為10Ω
三、填空題(本大題共10小題,共20.0分)
11. 在研究串聯(lián)電路中電壓規(guī)律時(shí),小張連接了如圖1所示的電路圖,開關(guān)閉合以后,兩個(gè)燈泡都發(fā)光,兩塊電壓表的指針都如圖2所示,則電源電壓為______V,燈泡L1兩端電壓為______V.
12. 如圖所示,電源電壓是6V且保持不變,當(dāng)開關(guān)S閉合后電壓表示數(shù)為2V,則燈L1兩端的電壓為______V,燈L2兩端的電壓為______V;燈L1和L2的電阻之比是______.
13. 一節(jié)干電池的電壓為______伏;某臺(tái)收音機(jī)正常工作時(shí)需要的電壓為6伏,因此需用______節(jié)干電池______接(選填“串”或“并”)在一起為它供電.
14. 如圖所示電路,電源電壓U不變,當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí),電路處于______(選填“斷路”、“短路”或“通路”)狀態(tài),若只閉合開關(guān)S2,小燈泡L1和L2是______聯(lián)的,此時(shí)電流表A1和A2的示數(shù)分別為I1和I2,電壓表的示數(shù)為U1,則I1______I2,U______U1(后兩空選填“>”、“<”或“=”)
15. 在如圖甲所示的電路中,當(dāng)閉合開關(guān)后,兩個(gè)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)均為圖乙所示,則電阻R1的電壓為______V,電阻R1:R2=______。
16. 如圖所示的電路,電源是由標(biāo)準(zhǔn)三節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電池組,當(dāng)閉合開關(guān)S后,電壓表的示數(shù)為2.4V,則燈L1兩端的電壓為______V,燈L2兩端的電壓為______V.
17. 如圖所示,閉合開關(guān)后,電壓表V1測(cè)量______兩端的電壓,電壓表V2測(cè)量______兩端的電壓,電壓表V3測(cè)量______兩端的電壓,其中電壓表V1、V2和V3的示數(shù)分別為U1、U2和U3,則三個(gè)電表示數(shù)之間存在的關(guān)系是______.
18. 如圖所示,電源電壓是6V且不變,開關(guān)s閉合后電壓表示數(shù)為2V,測(cè)燈Ll兩端的電壓為______V,通過燈Ll和燈L2的電流______(選填“L1”、“L2”或“-樣”)大.
19. 如圖所示,是某電熱水器的簡(jiǎn)化電路.用一只“2V 10mA”發(fā)光二極管作為指示燈,如圖在虛線框內(nèi)的指示燈電路中,應(yīng)______聯(lián)一個(gè)______Ω的電阻,才能使發(fā)光二極管正行工作.
20. 額定電壓為3V的小燈泡與一阻值為15Ω的電阻串聯(lián)后,接到4.5V的電源上恰好正常發(fā)光,則小燈泡的額定功率為______W.
四、實(shí)驗(yàn)探究題(本大題共1小題,共6.0分)
21. 某同學(xué)用如圖(甲)所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻間的關(guān)系”,電源電壓保持不變.
(1)若電阻箱R1接入電路的電阻變大,為了保持電壓表示數(shù)不變,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻應(yīng)______(變大/變小/不變).
(2)下表是該同學(xué)在試驗(yàn)中測(cè)出的四組數(shù)據(jù),其中第二次實(shí)驗(yàn)中的電流表示數(shù)如圖(乙)所示,
①第二次實(shí)驗(yàn)中電流表的示數(shù)應(yīng)該為______A.
②通過做I-1/R1圖象能更直觀的得出電壓一定時(shí)電流與電阻的關(guān)系.請(qǐng)根據(jù)數(shù)據(jù),在圖丙中作出該圖象(R1的對(duì)應(yīng)倒數(shù)1/R1的值已在表中給出);
③由所作圖象特點(diǎn)可知:電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成______比,從而得出電流與電阻成反比.
五、作圖題(本大題共1小題,共5.0分)
22. 給你一個(gè)電池組(已帶開關(guān)S0,如圖方框內(nèi)所示),一只電壓表、一個(gè)已知阻值為R0的電阻,一個(gè)開關(guān)S和幾根導(dǎo)線,利用上述器材設(shè)計(jì)只需連接一次電路就能測(cè)出未知電阻Rx阻值的方法.要求:
(1)在圖中畫出電路圖.
(2)寫出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟,并用符號(hào)表示測(cè)量的物理量.
(3)寫出電阻Rx阻值的表達(dá)式.
六、計(jì)算題(本大題共5小題,共40.0分)
23. 在進(jìn)行某些電學(xué)測(cè)量時(shí),把電壓表看成能顯示其兩端電壓的大電阻,將它與一個(gè)阻值很大的待測(cè)電阻Rx串聯(lián)接入電路,根據(jù)電壓表的示數(shù)可以測(cè)出Rx的阻值,這是一種測(cè)量大電阻的方法.如圖所示的電路中,電壓表的內(nèi)阻Rv=20kΩ,量程為150V,最小分度值為5V,電壓U=110V,電壓表的示數(shù)為50V.
(1)求電路中的電流大?。?br>(2)求待測(cè)電阻Rx的阻值.
(3)上述電路中,若將Rx換成阻值約為20Ω的小電阻,用這種測(cè)量方法能否準(zhǔn)確測(cè)出它的阻值?寫出你的判斷依據(jù).
24. 一標(biāo)有“6V 3W”的燈泡,正常發(fā)光,不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響.求:
(1)通過燈泡的電流和燈泡電阻.
(2)若把它接到9V電源上,要使它正常發(fā)光,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻?
25. 小林媽媽從商場(chǎng)購得一電熱毯,小林在使用中感到溫度太高,現(xiàn)想用一個(gè)開關(guān)和-個(gè)電阻把它改裝為兩檔,使它的發(fā)熱功率可以為原來的數(shù)值,也可以為原來的一半.廠家說明書只寫出額定電壓為220V,無其他指標(biāo).設(shè)電熱毯發(fā)熱電阻為R,外加電阻為r.小林設(shè)計(jì)了兩種電路如甲圖和乙圖所示,
(1)你認(rèn)為符合要求的是哪個(gè)電路圖?
(2)請(qǐng)根據(jù)你選擇的正確改裝的電路圖,推導(dǎo)出電熱毯發(fā)熱電阻R與外加電阻r大小關(guān)系的表達(dá)式.
26. 如圖甲所示為某小組設(shè)計(jì)的模擬調(diào)光燈電路,選用的電源電壓恒為6V,燈泡上標(biāo)有“3.8V 0.4A”字樣,變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣.
(1)求燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻.
(2)求燈泡正常發(fā)光時(shí)變阻器消耗的電功率.
(3)使用中小明發(fā)現(xiàn)這個(gè)電路存在缺陷,于是他在電路中串聯(lián)了一個(gè)電阻R0,電路如圖乙所示.你認(rèn)為R0在電路中起到了什么作用?其阻值為多大比較合適?
27. 如圖所示電路,電源電壓為3V.閉合開關(guān),電阻R兩端的電壓為1V,電路中的電流為0.2A.
求:
(1)電阻R的阻值;
(2)燈泡L的電功率.
七、簡(jiǎn)答題(本大題共1小題,共5.0分)
28. 在“探究影響電流做功多少的因素”活動(dòng)中,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖甲、乙、丙三個(gè)電路.
(1)經(jīng)過討論,認(rèn)為不應(yīng)該選擇圖甲電路,原因是______.
(2)為研究電流做功與電壓的關(guān)系,應(yīng)該選擇圖______所示的電路.
(3)利用圖丙電路研究某問題,當(dāng)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)兩燈都不亮,電壓表V1有示數(shù),電壓表V2無示數(shù),則電路發(fā)生的故障是______.
(4)學(xué)習(xí)電功率知識(shí)后,小明想測(cè)燈泡的額定功率,將標(biāo)有“12V 6W”燈泡L1和“6V 4W”燈泡L2按圖丙電路連接,再接入電流表.經(jīng)分析,能測(cè)出燈泡______的額定功率.
八、綜合題(本大題共2小題,共20.0分)
29. 常用的電流表和電壓表都是由小量程的電流計(jì)G改裝而成,如圖是一個(gè)量程為0~3mA的電流計(jì)G,電阻大小為Rg=10Ω.
(1)若將該電流計(jì)改裝成一個(gè)0~3V的電壓表,應(yīng)怎樣改裝?要求:畫出設(shè)計(jì)的電路圖(在答題紙的虛線框內(nèi)),并求出連入的電阻R的阻值是多少歐?
(2)試推導(dǎo),改裝后的電表的刻度盤是否均勻.
30. 如圖所示為供電設(shè)備向居民樓輸電的示意圖.
(1)如果供電設(shè)備的輸出電壓為220V,在夏季晚上7:00-9:00的用電高峰期,某用戶標(biāo)有“220V 40W”的燈泡發(fā)光比平時(shí)暗,經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)燈泡兩端的實(shí)際電壓只有198V,不考慮燈泡電阻的變化,求:
①輸電線上的電壓.
②燈泡的實(shí)際功率.
(2)若居民用戶用電器兩端的實(shí)際電壓必須保證為220V,當(dāng)居民樓內(nèi)用戶用電器消耗的總功率為22kW時(shí),求:
①通過輸電線的電流是多大?
②若輸電線的總電阻為0.2Ω,則供電設(shè)備的輸出電壓應(yīng)為多大?
③輸電線上損失的電功率為多大?
2018屆中考物理專項(xiàng)練習(xí)--串聯(lián)電路的電路規(guī)律(含答案、全國通用)
【答案】
1. C 2. A 3. C 4. D 5. C
6. AD 7. AC 8. AC 9. ABD 10. BCD
11. 6;4.8
12. 4;2;2:1
13. 1.5;4;串
14. 短路;串;=;>
15. 7.2;4:1
16. 2.4;2.1
17. L1;L2;L1和L2;U3=U1+U2
18. 4;一樣
19. 串;2.18×104
20. 0.3
21. 變大;0.36;正
22. 解:(1)由于題目要求只連接一次電路,而且只給了一個(gè)開關(guān),所以不能做到只用一只電壓表來分別測(cè)出U0和Ux,但串聯(lián)電路電壓關(guān)系U=U0+Ux,這里U是電源電壓.因此U0和Ux兩者中,用電壓表測(cè)出其中一個(gè)電壓;再通過開關(guān)的切換測(cè)出電源電壓,就可得知另一個(gè)電壓.根據(jù)以上考慮,可設(shè)計(jì)出電路圖如圖所示:
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①閉合開關(guān)S0,斷開開關(guān)S,讀出電壓表示數(shù)Ux;
②閉合開關(guān)S0、S,讀出電壓表示數(shù)U;
③斷開開關(guān)S0、S.
(3)由(2)知:當(dāng)開關(guān)斷開時(shí),電壓表測(cè)的是電阻Rx兩端的電壓,為Ux;
當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),電壓表測(cè)的是電阻R0和Rx兩端的總電壓,為U;
那么R0兩端的電壓為:U0=U-Ux;
由串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可得:;
則:電阻Rx的表達(dá)式:Rx=.
23. 解:(1)電壓表與待測(cè)電阻串聯(lián),
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,
∴根據(jù)歐姆定律可得,電路中的電流:
I===2.5×10-3A;
(2)∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
∴電阻Rx兩端的電壓:
Ux=U-UV=110V-50V=60V,
待測(cè)電阻Rx的阻值:
Rx===2.4×104Ω=24kΩ;
(3)若將Rx換成阻值約為20Ω的小電阻時(shí),
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
∴電路中的電流:
I′=,
電壓表的示數(shù):
UV′=I′RV=RV=×20×103Ω≈109.89V,
∵電壓表的最小分度值為5V,
∴109.89V讀數(shù)時(shí)一般會(huì)讀成110V,故用這種測(cè)量方法不能準(zhǔn)確測(cè)出它的阻值.
答:(1)電路中的電流為2.5×10-3A;
(2)待測(cè)電阻Rx的阻值為24kΩ;
(3)上述電路中,若將Rx換成阻值約為20Ω的小電阻,用這種測(cè)量方法不能準(zhǔn)確測(cè)出它的阻值,原因是待測(cè)電阻的阻值與電壓表的阻值相差太大時(shí),待測(cè)電阻分得的電壓可以忽略不計(jì).
24. 解:(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓UL=6V,功率PL=3W,
由P=UI可得,燈泡的電流:
IL===0.5A,
由I=可得,燈泡的電阻:
RL===12Ω;
(2)若把它接到9V電源上時(shí),電阻與燈泡串聯(lián),
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
∴電阻兩端的電壓:
UR=U-UL=9V-6V=3V,
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,
∴R====6Ω.
答:(1)通過燈泡的電流為0.5A,燈泡的電阻為12Ω.
(2)若把它接到9V電源上,要使它正常發(fā)光,應(yīng)串聯(lián)一個(gè)6Ω的電阻.
25. 解:(1)將電阻與電熱毯串聯(lián),開關(guān)和電阻r并聯(lián),當(dāng)電熱毯溫度過高時(shí),斷開與電阻并聯(lián)的開關(guān),即可起到降溫的作用,故甲圖符合題意;
(2)當(dāng)甲圖中的開關(guān)S閉合時(shí),電熱毯的發(fā)熱功率為P=,
當(dāng)甲圖中的開關(guān)S斷開時(shí),電熱毯的發(fā)熱功率為
P′=I2R==,
因?yàn)镻′=,
所以=×,即2R2=(R+r)2,
解得:r=(-1)R.
答:(1)甲電路圖符合要求;
(2)電熱毯發(fā)熱電阻R與外加電阻r大小關(guān)系的表達(dá)式為r=(-1)R.
26. 解:(1)根據(jù)已知條件,小燈泡的電阻為R===9.5Ω
答:燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為9.5Ω.
(2)小燈泡正常發(fā)光時(shí),兩端的電壓為3.8V.
P變阻器=(U-UL)?I=(6V-3.8V)×0.4A=0.88W
答:小燈泡正常發(fā)光時(shí)滑動(dòng)變阻器的電功率是0.88W.
(3)根據(jù)圖甲,若滑動(dòng)變阻器的阻值過小時(shí),有可能燒壞小燈泡,所以電路中要串聯(lián)一個(gè)電阻來保護(hù)電路.
要起保護(hù)作用,即不能使燈泡由于滑動(dòng)變阻器的阻值過小而燒壞,又要使燈泡能正常發(fā)光,所以乙圖中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為0時(shí),電路中的電流為0.4A,小燈泡兩端的電壓為3.8V為宜.
所以R0===5.5Ω
答:保護(hù)電路(或保護(hù)燈泡不變損壞等);R0的阻值為5.5Ω較為合適.
27. 解:(1)電阻R的阻值R===5Ω.
(2)燈泡兩端的電壓UL=U-UR=3V-1V=2V,
燈泡L的電功率PL=ULI=2V×0.2A=0.4W.
答:燈泡L的電功率為0.4W.
28. 無法使用控制變量法;丙;L1斷路(或開路);L1
29. 解:(1)如圖,
根據(jù)歐姆定律可得:
Ug=IRg=0.003A×10Ω=0.03V,
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
UR=U-Ug=3V-0.03V=2.97V,
則R===990Ω;
(2)對(duì)于改裝的電壓表來說:
∵U=I(RG+R)=I(10+990)=I×1000Ω,
∴U與I成正比,刻度是均勻.
答:(1)將一個(gè)990Ω的電阻與電流計(jì)串聯(lián)即可;
(2)改裝后的電表的刻度盤是均勻的.
30. 解:(1)①∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
∴輸電線上的電壓:
U線=U出-UL實(shí)=220V-198V=22V;
②根據(jù)P=可得,燈泡的電阻:
RL===1210Ω,
燈泡的實(shí)際功率:
PL===32.4W;
(2)①根據(jù)P=UI可得,通過輸電線的電流:
I線=I總===100A;
②根據(jù)歐姆定律可得,輸電線的電壓:
U線′=I線R線=100A×0.2Ω=20V,
則供電設(shè)備的輸出電壓:
U供=U線′+U戶=20V+220V=240V;
③輸電線上損失的電功率:
P線=I線2R線=(100A)2×0.2Ω=2000W.
答:(1)①輸電線上的電壓為22V;
②燈泡的實(shí)際功率為32.4W;
(2)①通過輸電線的電流是100A;
②供電設(shè)備的輸出電壓應(yīng)為24V;
③輸電線上損失的電功率為2000W.
【解析】
1.
解:A、單只LED燈接在3V電壓下發(fā)光,所以其工作電壓不是220V,故A錯(cuò)誤;
B、用手試摸,點(diǎn)亮的燈幾乎不發(fā)熱,所以電能主要轉(zhuǎn)化成光能,故B錯(cuò)誤;
C、電池正負(fù)極沒對(duì)調(diào)之前燈不發(fā)光,對(duì)調(diào)后發(fā)光,說明LED燈有單向?qū)щ娦裕蠢冒雽?dǎo)體材料制成的,故C正確;
D、燈帶中的LED燈是串聯(lián)后通過電源適配器接入照明電路的,燈帶中一只燈斷路后,其它都不能發(fā)光,故D錯(cuò)誤.
故選C.
根據(jù)題意中所給條件和半導(dǎo)體的特點(diǎn)來分析.
本題要求了解半導(dǎo)體材料具有單向?qū)щ娦缘奶攸c(diǎn),還要求具有從題意中找出答案的能力.
2.
解:由題中的圖可知:V2測(cè)的是電源電壓;V1測(cè)的是R2兩端的電壓.即V2的示數(shù)應(yīng)大于V1的示數(shù);
而兩個(gè)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,所以V2選的量程應(yīng)是0~15V,其分度值是0.5V,讀數(shù)(即電源電壓)為7V;
V1選的量程應(yīng)是0~3V,其分度值是0.1V,讀數(shù)(即R2兩端的電壓)為1.4V;
所以,電阻R1兩端的電壓為:U1=U-U2=7V-1.4=5.6V.
故選A.
要解答本題需掌握:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,以及電壓表的讀數(shù)方法.
本題主要考查學(xué)生對(duì):串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,以及電壓表的讀數(shù)方法的了解和掌握,關(guān)鍵是會(huì)判斷電壓表測(cè)量的是那段電路兩端的電壓.
3.
解:當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí),兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)電源的電壓,
由圖甲可知,電壓表的量程為0~15V,分度值為0.5V,電源的電壓U=8.5V;
當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)L1兩端的電壓,
由圖乙可知,電壓表的量程為0~15V,分度值為0.5V,L1兩端的電壓U1=3.5V;
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,L2兩端的電壓U2=U-U1=8.5V-3.5V=5.0V,故C正確、ABD錯(cuò)誤.
故選C.
當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí),兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)電源的電壓,根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出電源的電壓;當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí),兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)L1兩端的電壓,根據(jù)電壓表的量程和分度值讀出其示數(shù),利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出L2兩端的電壓.
本題考查了串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和電壓表的讀數(shù),是一道較為簡(jiǎn)單的應(yīng)用題.
4.
解:由電路圖可知,電動(dòng)機(jī)M和電阻R串聯(lián),電壓表V1測(cè)電源的電壓,電壓表V2測(cè)R兩端的電壓.
因串聯(lián)電路中各處的電流相等,
所以,電路中的電流:
I===0.5A,故A錯(cuò)誤;
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓:
UM=U-UR=6V-2V=4V,故B錯(cuò)誤;
電動(dòng)機(jī)消耗的電功率:
PM=UMI=4V×0.5A=2W,
電動(dòng)機(jī)線圈的熱功率:
P熱=I2RM=(0.5A)2×1Ω=0.25W,
則電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率:
P機(jī)械=PM-P熱=2W-0.25W=1.75W,故C錯(cuò)誤;
1分鐘在電阻R上產(chǎn)生熱量:
QR=I2Rt=(0.5A)2×4Ω×60s=60J,故D正確.
故選D.
由電路圖可知,電動(dòng)機(jī)M和電阻R串聯(lián),電壓表V1測(cè)電源的電壓,電壓表V2測(cè)R兩端的電壓.根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流,利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電動(dòng)機(jī)兩端的電壓,根據(jù)P=UI求出電動(dòng)機(jī)消耗的電功率,根據(jù)P=I2R求出電動(dòng)機(jī)線圈的熱功率,電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率等于電動(dòng)機(jī)消耗的電功率減去熱功率,利用Q=I2Rt求出1分鐘在電阻R上產(chǎn)生熱量.
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式、焦耳定律的應(yīng)用,要注意電動(dòng)機(jī)是非純電阻用電器,歐姆定律不適用.
5.
解:由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,
滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)的過程中,接入電路中的電阻變大,電路中的總電阻變大,
∵I=,
∴電路中的電流變小,燈泡兩端的電壓變小,
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大;
∵P=UI,且燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小,
∴燈泡的實(shí)際功率變小,燈泡變暗.
故選C.
由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓.根據(jù)滑片的移動(dòng)確定接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和燈泡兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化,根據(jù)P=UI可知燈泡實(shí)際功率的變化,利用燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小判斷燈泡亮度的變化.
本題考查了電路的動(dòng)態(tài)分析,關(guān)鍵是知道燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小,注意滑片移動(dòng)時(shí)接入電路中電阻的變化.
6.
解:由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;
由P=可得,燈泡的電阻:
RL===6Ω;
當(dāng)移動(dòng)變阻器滑片P使其電阻減小2Ω,此時(shí)電流表示數(shù)改變了0.15A,電路總功率改變了1.35W,
則△P=UI2-UI1=U(I2-I1)=U×0.15A=1.35W,
解得:U=9V,故A正確,B不正確;
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
所以,U滑=U-UL,
∴△U滑=-△UL=-△IRL=-(I2-I1)RL=-0.15A×6Ω=-0.9V,
即電壓表的示數(shù)減少了0.9V,故D正確,C不正確.
故選AD.
由電路圖可知,燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流;根據(jù)P=求出燈泡的電阻,知道電路中電流的變化量且電源的電壓不變,根據(jù)P=UI表示出電路總功率的變化量即可求出電源的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表示數(shù)的變化量等于燈泡兩端電壓減少的量,根據(jù)歐姆定律求出其大?。?br>本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,利用好串聯(lián)電路的特點(diǎn)得出電壓表示數(shù)的變化量等于燈泡兩端電壓減少的量是關(guān)鍵.
7.
解:(1)根據(jù)P=可得,燈泡的電阻:
RL===2Ω,故A正確;
(2)當(dāng)超過警戒水位時(shí),湖水水位發(fā)生變化,A內(nèi)湖水電阻R發(fā)生改變,
由I=可知,U、RL不變,則I與R不成比例,電流表的示數(shù)變化不均勻,即水位計(jì)的刻度不均勻,故B不正確;
(3)燈泡正常發(fā)光時(shí),兩端的電壓為2V,
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,
∴根據(jù)歐姆定律可得,電路中的電流:
I===1A,
∵湖水電阻R與L串聯(lián),
∴湖水電阻兩端的電壓:
UR=U-UL=6V-2V=4V,
則R===4Ω,
由圖象可知,當(dāng)R=4Ω時(shí),=0.2m-1,
h=5m,故C正確;
(4)由圖象可知,R=4Ω時(shí),x=0.2m-1,R=8Ω時(shí),x=0.4m-1,
設(shè)R=kx+b,則4Ω=k×0.2m-1+b,8Ω=k×0.4m-1+b,
解得:k=20Ω?m,b=0,
∴當(dāng)湖水水位高于警戒水位0.4m時(shí),x=2.5m-1,
對(duì)應(yīng)的電阻R=20Ω?m×2.5m-1=50Ω,
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
∴電流表示數(shù)I==≈0.12A,故D不正確.
故選AC.
(1)知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=求出小燈泡的電阻;
(2)電流表改為水位計(jì),水位計(jì)的刻度是否均勻,關(guān)鍵是電路電流是否和湖水電阻成比例;
(3)燈泡正常工作時(shí)兩端電壓為2V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出湖水電阻兩端的電壓,再根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出湖水的電阻,利用圖象找到對(duì)應(yīng)的x求出湖水水位高于警戒線的高度;
(4)根據(jù)圖象得出R與x的表達(dá)式,進(jìn)一步求出當(dāng)湖水水位高于警戒水位0.4m時(shí)時(shí)湖水的電阻,再根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電流表的示數(shù).
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活應(yīng)用,由圖象判斷水位的高度,體現(xiàn)了物理在實(shí)際生活中的應(yīng)用,本題難點(diǎn)在于分析電流表改為水位計(jì)時(shí),水位計(jì)的刻度是否均勻.
8.
解:由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表V1測(cè)L1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)電源的電壓;
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,其兩電壓表指針的位置相同,
∴電壓表V1的量程為0~3V,分度值為0.1V,則U1=0.9V,
電壓表V2的量程為0~15V,分度值為0.5V,則U=4.5V,
則U2=U-U1=4.5V-0.9V=3.6V,
∵兩燈泡正常發(fā)光,且串聯(lián)電路中各處的電流相等,
∴P1=U1I=0.9V×0.1A=0.09W,P2=U2I=3.6V×0.1A=0.36W.
故選AC.
由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表V1測(cè)L1兩端的電壓,電壓表V2測(cè)電源的電壓;由(b)圖可知,兩電壓表指針的位置相同,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知電壓表的量程,根據(jù)分度值讀出示數(shù),利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出L2兩端的電壓,利用P=UI求出兩燈泡的額定功率.
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是電壓表量程的選取,注意電壓表指針位置相同時(shí)大量程示數(shù)是小量程示數(shù)的5倍.
9.
解:(1)由電路圖可知,定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),
當(dāng)滑片有A端滑動(dòng)到B端的過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,電路中的總電阻變大,
∵I=,
∴電路中的電流變小,
∵U=IR,
∴定值電阻兩端的電壓變小,故A正確;
∵串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和,
∴滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大,故C不正確;
∵P=UI,
∴定值電阻R的功率不斷變小,故B正確;
(2)電路中的電流
;I==,
滑動(dòng)變阻器消耗的電功率:
P滑=I2R滑=()2R滑
=
=
=,
當(dāng)R滑=5Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最大,
所以滑動(dòng)變阻器的功率先變大后變小,故D正確.
故選ABD.
(1)由電路圖可知,定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),當(dāng)滑片有A端滑動(dòng)到B端的過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和定值電阻兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變化,根據(jù)P=UI可知定值電阻功率的變化;
(2)根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián)表示出電路中的電流,根據(jù)P=I2R表示出滑動(dòng)變阻器的電功率,再利用數(shù)學(xué)知識(shí)可知滑動(dòng)變阻器電功率的變化.
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的靈活運(yùn)用,會(huì)根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)判斷滑動(dòng)變阻器消耗電功率的變化是關(guān)鍵.
10.
解:A、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,電路電流變大;電流表的示數(shù)變大;故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,電路電流變小,電阻R1兩端的電壓變小;電源電壓不變,所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大;電壓表的示數(shù)變大;故B正確;
C、當(dāng)電流表的示數(shù)為0.1A時(shí),電阻R1兩端的電壓U1=I1R1=0.1A×20Ω=2V;所以電壓表的示數(shù)為UR=6V-2V=4V;故C正確;
D、當(dāng)電阻R1上的電功率為0.8W時(shí),電路電流為I===0.2A;
電阻R1兩端的電壓為U1=IR1=0.2A×20Ω=4V;
滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為U2=6V-4V=2V;所以滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為R===10Ω;故D正確.
故選BCD.
從電路圖中可以看出,滑動(dòng)變阻器與電阻R1串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)量電路總電流;根據(jù)滑片的移動(dòng)可判斷電路電流和電壓的變化.
本題考查電阻、電流和電壓的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,難點(diǎn)是對(duì)電路中各個(gè)用電器正確分析,明白滑片移動(dòng)過程中電路電流和電壓的變化.
11.
解:
根據(jù)實(shí)物圖得到電路連接如下圖所示:
由電路圖可知:燈泡L1和燈泡R串聯(lián),電壓表V1測(cè)量電源電壓,電壓表V2測(cè)量燈泡R兩端電壓;
由實(shí)物圖可知,電壓表V1的量程為0~15V,則根據(jù)圖2可知電源電壓U=6V,
電壓表V2的量程為0~3V,則根據(jù)圖2可知燈泡R兩端電壓UR=1.2V,
所以燈泡L1兩端電壓為U1=U-UR=6V-1.2V=4.8V.
故答案為:6;4.8.
在串聯(lián)電路中,總電壓等于各用電器兩端電壓之和;使用電壓表測(cè)量用電器兩端電壓時(shí),電壓表要并聯(lián)在用電器兩端,并且選擇合適的量程.
根據(jù)實(shí)物圖分析較復(fù)雜的電學(xué)問題時(shí),畫出電路圖再根據(jù)電學(xué)有關(guān)規(guī)律進(jìn)行解答,難度降低了.
12.
解:由圖可知,當(dāng)開關(guān)S閉合后,電壓表測(cè)的是燈L2兩端的電壓,所以L2兩端電壓為2V;
由于兩燈串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律得U1=U-U2=6V-2V=4V.
由于串聯(lián)電路處處電流相等,所以通過兩燈的電流相等,即I1:I2=1:1;
因?yàn)镮=,
所以燈L1與L2的電阻之比:
R1:R2=:=U1:U2=4V:2V=2:1.
故答案為:4;2;2:1.
由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量L2兩端的電壓,則根據(jù)電壓表示數(shù)可求得L2兩端的電壓,再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得L1兩端的電壓;由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知通過兩燈的電流關(guān)系.最后利用歐姆可求出兩燈的電阻之比.
解決此題的關(guān)鍵是根據(jù)串聯(lián)電路的電壓、電流規(guī)律以及歐姆定律進(jìn)行分析,同時(shí)要特別明確電壓表測(cè)量的對(duì)象.
13.
解:一節(jié)干電池的電壓是1.5V;4節(jié)電池串聯(lián)的電壓為:U=4×1.5V=6V;
故答案為:1.5;4;串.
要記住一些生活中常見的電壓值,如:一節(jié)干電池的電壓是1.5V;一節(jié)鉛蓄電池的電壓是2V;家庭電路的電壓為220V;動(dòng)力電壓為380V;對(duì)人體安全的電壓為不高于36V;電池串聯(lián)的電壓電壓每節(jié)電池電壓之和.
本題依據(jù)對(duì)生活中常見電壓值的了解、電池串聯(lián)的特點(diǎn),可寫出答案.
14.
解:(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí),電流不經(jīng)過任何一個(gè)燈泡,電路處于短路狀態(tài);
(2)若只閉合開關(guān)S2,電流經(jīng)過L1、S2、L2回到負(fù)極,則小燈泡L1和L2是串聯(lián)的,串聯(lián)電路電流處處相等,總電壓等于個(gè)用電器電壓之和,故則I1=I2,U>U1.
故答案為:短路;串;=;>.
根據(jù)歐姆定律和電阻的串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及電路狀態(tài)來做出解答.
本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用,是一道中等題.
15.
解:由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表V2測(cè)電源兩端的電壓,電壓表V1測(cè)R2兩端的電壓;
因串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和,且兩個(gè)電壓表的指針偏轉(zhuǎn)位置相同,
所以,電壓表V2的量程為0~15V,分度值為0.5V,所以電源的電壓U=9V;
電壓表V1的量程為0~3V,分度值為0.1V,所以R2兩端的電壓U2=1.8V;
則電阻R1兩端的電壓:
U1=U-U2=9V-1.8V=7.2V,
因串聯(lián)電路各處的電流相等,所以,由I=可得:
電阻R1、R2的阻值之比:====。
故答案為:7.2;4:1。
由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),電壓表V2測(cè)電源兩端的電壓,電壓表V1測(cè)R2兩端的電壓;根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)確定兩電壓表的量程,根據(jù)分度值讀出示數(shù);根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出R1兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出R1、R2的阻值之比。
本題考查了歐姆定律和串聯(lián)電路特點(diǎn)的應(yīng)用,關(guān)鍵是兩電壓表量程的確定和讀數(shù)。
16.
解:一節(jié)新干電池的電壓是1.5V,三節(jié)新干電池串聯(lián)電壓是4.5V,由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)L1兩端的電壓,即U1=2.4V;
串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和,故L2兩端的電壓U2=U-U1=4.5V-2.4V=2.1V.
故答案為:2.4;2.1.
一節(jié)干電池的電壓是1.5V,三節(jié)新干電池串聯(lián)電壓是4.5V;由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)L1兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出L2兩端的電壓.
本題考查了串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn),關(guān)鍵是電壓表所測(cè)電路元件的判斷,要注意一節(jié)干電池的電壓為1.5V.
17.
解:由圖可知,兩盞燈串聯(lián),V1并聯(lián)在L1兩端,所以V1測(cè)量L1兩端的電壓;而V2與L2并聯(lián),所以V2測(cè)量L2兩端的電壓;V3直接并聯(lián)L1和L2兩端,即測(cè)量它兩個(gè)的電壓,也是電源電壓;
因?yàn)榇?lián)電路兩端的電壓等于各部分電壓之和,
所以電源電壓等于L1兩端的電壓與L2兩端的電壓之和,故關(guān)系式為U3=U1+U2.
故答案為:L1;L2;L1和L2;U3=U1+U2.
先分析電路的連接方式,然后根據(jù)電壓表與被測(cè)用電器并聯(lián)連接進(jìn)行分析;再根據(jù)串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電壓之和分析三個(gè)電壓表示數(shù)的關(guān)系.
本題考查電路連接方式的識(shí)別、電壓的正確使用方法和串聯(lián)電路的電壓規(guī)律.
18.
解:由圖可知,當(dāng)開關(guān)S閉合后,電壓表測(cè)的是燈L2兩端的電壓,所以L2兩端電壓為2V;
由于兩燈串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律得U1=U-U2=6V-2V=4V.
由于串聯(lián)電路處處電流相等,所以通過兩燈的電流相等.
故答案為:4;一樣.
由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量L2兩端的電壓,則根據(jù)電壓表示數(shù)可求得L2兩端的電壓,再根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可求得L1兩端的電壓;由串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知通過兩燈的電流關(guān)系.
解決此題的關(guān)鍵是根據(jù)串聯(lián)電路的電壓、電流規(guī)律進(jìn)行分析,同時(shí)要特別明確電壓表測(cè)量的對(duì)象.
19.
解:要使發(fā)光二極管正常工作,應(yīng)串聯(lián)一電阻R進(jìn)行分壓,
電阻兩端的電壓:
UR=U-U二極管=220V-2V=218V,
電阻的阻值:
R===2.18×104Ω.
故答案為:串;2.18×104.
電源的電壓大于發(fā)光二極管的額定電壓,要使其正常發(fā)光應(yīng)串聯(lián)一電阻分得的多余的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電阻兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出串聯(lián)電阻的阻值.
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,知道二極管正常發(fā)光時(shí)兩端的電壓和額定電壓相等、電路中的電流和額定電流相等是關(guān)鍵.
20.
解:根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端電壓之和,
所以滑動(dòng)變阻器兩端電壓為:U'=U-UL=4.5V-3V=1.5V,
滑動(dòng)變阻器電流為:I===0.1A,
所以燈泡額定功率為P=ULIL=3V×0.1A=0.3W.
故答案為:0.3.
根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn),求出電阻兩端電壓,再計(jì)算電阻電流,即燈泡正常工作時(shí)電流,最后根據(jù)P=UI,計(jì)算燈泡的額定功率.
抓住串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)是解決本題的關(guān)鍵.
21.
解:(1)當(dāng)電阻箱R1接入電路的電阻變大,電路中的總電阻增大,電流減小,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U2=IR2減小,所以電阻Rl兩端的電壓U1=U-U2增大了,為了保持Rl兩端的電壓不變,需要將U1再次減小到原來的電壓值,故應(yīng)減小電路中電流,所以將滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻要變大,滑片向右移動(dòng).
(2)①電流表選擇的是0~0.6A量程,對(duì)應(yīng)分度值為0.02A,指針指在0.2A后第8個(gè)小格上,因此讀數(shù)為0.2A+0.02A×8=0.36A;
②橫坐標(biāo)對(duì)應(yīng)電阻R1的倒數(shù),縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)電流,將表格中的四組數(shù)據(jù)按照橫縱坐標(biāo)對(duì)應(yīng)到各點(diǎn),然后將各點(diǎn)連接起來;
③由所作圖象特點(diǎn)可知:電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的倒數(shù)成正比,從而得出電流與電阻成反比.
故答案為:(1)變大;
(2)①0.36;②見下圖;③正.
(1)研究電流與電阻的關(guān)系,控制電阻兩端的電壓不變,但更換定值電阻時(shí),通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,來保持電壓表的示數(shù)不變;
(2)①根據(jù)電流表選擇的量程和對(duì)應(yīng)的分度值,結(jié)合指針的位置進(jìn)行讀數(shù);
②橫坐標(biāo)是電阻的倒數(shù),縱坐標(biāo)是電流,根據(jù)表中數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng),用描點(diǎn)法畫出圖象;
③根據(jù)圖象,結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.
在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),我們習(xí)慣的將結(jié)論寫成“在電壓一定時(shí),電流與電阻成反比”,由此題發(fā)現(xiàn),結(jié)論也可以說成“在電壓一定時(shí),電流與電阻的倒數(shù)成正比”,這就要求我們不能以固定的思維考慮問題,要注意靈活變通.
22.
用伏安法測(cè)電阻需要一只電壓表、一只電流表.而本題只給一只電壓表,另給了一只已知阻值的電阻R0.于是我們想到是否可以利用串聯(lián)電路中電壓分配跟電阻的關(guān)系:.因此只要用電壓表分別測(cè)出U0和Ux,就可以用Rx=來求出Rx.
本題是伏安法測(cè)電阻的拓展問題,解題關(guān)鍵在于運(yùn)用等效思維方法,靈活運(yùn)用電學(xué)知識(shí)分析和解決問題.
23.
(1)電壓表與待測(cè)電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路中的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出待測(cè)電阻兩端的電壓,利用歐姆定律求出待測(cè)電阻Rx的阻值;
(3)根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出此時(shí)電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律求出電壓表V的示數(shù),然后結(jié)合電壓表的最小分度值判斷能否準(zhǔn)確測(cè)出它的阻值.
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)待測(cè)電阻分得的電壓并結(jié)合電流表的分度值判斷此方法是否可以準(zhǔn)確的測(cè)量阻值約為20Ω的小電阻.
24.
(1)燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等,根據(jù)P=UI求出通過的電流,根據(jù)歐姆定律求出燈泡的電阻;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出電阻兩端的電壓,利用串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律求出電阻的阻值.
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是知道燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和額定電壓相等、功率和額定功率相等.
25.
(1)電熱毯電阻不能改變,只能串聯(lián)一個(gè)電阻來分壓,當(dāng)電熱毯溫度較高時(shí),能起到調(diào)節(jié)溫度的作用;
(2)電熱毯的單位時(shí)間發(fā)熱量為原來的一半,說明功率減半,電阻絲的電阻不變,根據(jù)公式P=可知電壓的變化,再根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流,進(jìn)一步導(dǎo)出所用電阻的大?。?br>本題考查根據(jù)串聯(lián)分壓的原理設(shè)計(jì)電路圖,關(guān)鍵是歐姆定律以及功率公式及其變形的應(yīng)用,是一道難度適宜的題目.
26.
(1)首先要搞清“3.8V 0.4A”的物理含義,即燈泡正常工作時(shí)的電壓為3.8V,正常工作時(shí)的電流為0.4A.然后根據(jù)公式R=進(jìn)行計(jì)算.
(2)根據(jù)燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),可以確定燈泡正常發(fā)光時(shí)電路中的電流及燈泡兩端的電壓,從而確定滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,從而根據(jù)公式P=UI計(jì)算出滑動(dòng)變阻器的電功率.
(3)小燈泡的額定電壓為3.8V,若滑動(dòng)變阻器的阻值過小,很可能使小燈泡燒壞,所以要串聯(lián)電阻來保護(hù)電路.
此題主要考查了有關(guān)歐姆定律的應(yīng)用及有關(guān)電功率的計(jì)算.解決此類題目的關(guān)鍵是注意用電器的規(guī)格型號(hào),能夠從規(guī)格中獲取有用的信息.如額定電壓、額定功率、額定電流值.
27.
(1)已知電阻R兩端的電壓和通過的電流,根據(jù)公式R=可求電阻R的阻值.
(2)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出燈泡兩端的電壓,根據(jù)公式P=UI可求燈泡L的電功率.
本題考查電阻、電壓和電功率的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,重點(diǎn)記住串聯(lián)電路電流和電壓的規(guī)律.
28.
解:(1)甲電路中,滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí),燈泡兩端的電壓和電流都在變化,無法控制電流或者電壓不變,根據(jù)控制變量法的思想,不能研究電流做功與電壓和電流的關(guān)系,因?yàn)殡娐分须妷汉碗娏魍瑫r(shí)改變,不能單獨(dú)控制其中一個(gè)不變.
(2)研究電流與電壓的關(guān)系,就應(yīng)該控制電路中的電流不變,通過比較電壓,研究電流做功與電壓的關(guān)系,圖丙中兩只燈泡串聯(lián),控制了電流相同.
(3)圖丙中,閉合開關(guān)后電壓表V1有示數(shù),說明V1→開關(guān)→電源→滑動(dòng)變阻器→燈L2這部分電路無斷路;電壓表V2無示數(shù),說明V2→燈L1→開關(guān)→電源→滑動(dòng)變阻器這部分電路有斷路,綜合以上分析,電路故障就是燈L1斷路(或開路)了.
(4)“12V 6W”燈泡L1額定電流I1===0.5A;
“6V 4W”燈泡L2額定電流I2===0.67A
∵0.5A<0.67A以及兩燈串聯(lián)
∴為保護(hù)燈L1,電路中的電流不能超過0.5A
因此燈泡L1能正常發(fā)光,接入電流表能測(cè)量燈L1的額定功率.
故答案為:
(1)無法使用控制變量法;
(2)丙;
(3)L1斷路(或開路);
(4)L1.
(1)電流做功的大小與電壓、電流和通電時(shí)間三個(gè)因素有關(guān),當(dāng)研究與其中某一個(gè)因素的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制其余的因素不變;
(2)研究電流做功與電壓的關(guān)系,應(yīng)控制電流的大小和通電時(shí)間相同,通過比較電壓的大小,得出電流做功與電壓的關(guān)系;
(3)電壓表有示數(shù),說明電壓表的兩接線柱和電源連接的部分電路中沒有斷路;電壓表無示數(shù),說明可能電壓表被短路,或者電壓表與電源連接的部分電路有斷路,綜合分析就可以找出故障.
(4)額定功率是小燈泡在額定電壓下發(fā)揮的功率,要測(cè)量燈泡的額定功率,燈泡兩端的電壓必須能達(dá)到其額定電壓,電路中的電流為燈泡的額定電流.
除考查控制變量法之外,本題有兩個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容:
(1)電壓表判斷電路故障,分兩種情況:
①電壓表無示數(shù),說明電壓表所測(cè)量電路中,包含電源的部分電路斷路或不包含電源部分短路,再由電路中有無電流來判斷是斷路還是短路.有電流,則電路為短路;無電流,則電路為斷路.
②電壓表有示數(shù),說明電壓表所測(cè)量電路中,包含電源的部分電路短路或不包含電源部分?jǐn)嗦?,再由電路中有無電流來判斷是斷路還是短路.有電流,則電路為短路;無電流,則電路為斷路.
(2)兩燈串聯(lián),通過它們的電流相等,但又不能超過額定電流,否則就有燒毀的危險(xiǎn),因此額定電流較小的燈泡能正常發(fā)光,另一只發(fā)光較暗.
29.
(1)將該電流計(jì)改裝成一個(gè)0~3V的電壓表時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻分壓特點(diǎn)可知滿偏時(shí)所串聯(lián)電阻兩端分得的電壓,根據(jù)歐姆定律求出需要串聯(lián)電阻的阻值;
(2)對(duì)于改裝后的電表來說,根據(jù)歐姆定律可知電表兩端的電壓和通過電表的電流的比值是常數(shù),所以I與U成正比,即改裝后的電表的刻度盤仍然是均勻的.
本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的計(jì)算,明白電表改裝的原理是解決本題的關(guān)鍵.
30.
(1)①知道供電設(shè)備的輸出電壓和燈泡兩端的實(shí)際電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出輸電線上的電壓;
②知道燈泡的額定電壓和額定功率,根據(jù)P=求出燈泡的電阻,又知道燈泡兩端的實(shí)際電壓,再根據(jù)P=求出實(shí)際功率;
(2)①居民用戶用電器兩端的實(shí)際電壓和居民樓內(nèi)用戶用電器消耗的總功率,根據(jù)P=UI求出通過輸電線的電流;
②根據(jù)歐姆定律求出輸電線的電壓,利用串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出供電設(shè)備的輸出電壓;
③根據(jù)P=I2R求出輸電線上損失的電功率.
本題考查了學(xué)生對(duì)歐姆定律、電功率公式(P=UI、P=、P=I2R)的掌握和運(yùn)用,涉及到實(shí)際功率的求法;本題關(guān)鍵是把家庭并聯(lián)支路當(dāng)做一個(gè)用電器與導(dǎo)線串聯(lián)去分析.
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
R1/Ω
I/R1
I/A
1
4.0
0.25
0.45
2
5.0
0.20
3
8.0
0.125
0.22
4
10.0
0.10
0.18

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