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文檔簡介
專題14歐姆定律一、單選題1.(2022·江蘇泰州)在國際單位制中,下列物理量的單位不是以科學(xué)家的名字命名的是()A.電阻 B.壓強(qiáng) C.能量 D.質(zhì)量【答案】D【詳解】A.電阻的單位是歐姆,是根據(jù)物理學(xué)家歐姆的名字命名的,故A不符合題意;B.壓強(qiáng)的單位是帕斯卡,是根據(jù)物理學(xué)家帕斯卡的單位名字的,故B不符合題意;
C.能量的單位是焦耳,是根據(jù)物理學(xué)家焦耳的名字命名的,故C不符合題意;
D.質(zhì)量的單位是千克,不是根據(jù)科學(xué)學(xué)家名字命名的,故D符合題意。故選D。2.(2021·江蘇宿遷)如圖所示電路,電源電壓恒定,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P向右移動至中點(diǎn)的過程中()A.變亮,電壓表示數(shù)變大 B.小燈泡亮度不變,電壓表示數(shù)不變C.小燈泡變暗,電壓表示數(shù)變小 D.小燈泡亮度不變,電壓表示數(shù)變大【答案】B【詳解】由電路圖知,滑動變阻器與小燈泡并聯(lián),電壓表測滑動變阻器兩端的電壓,即測電源電壓,滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中,電源電壓不變,故電壓表示數(shù)不變,小燈泡兩端的電壓不變,小燈泡的亮度不變,故選B。3.(2021·江蘇泰州)如圖所示電路,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,在滑動變阻器滑片P向右移動過程中,下列說法正確的是()A.電壓表V的示數(shù)變大 B.電壓表V的示數(shù)變小C.電壓表V與電流表A1的示數(shù)之比不變 D.電壓表V與電流表A的示數(shù)之比變小【答案】C【詳解】從圖中可以看出,滑動變阻器R1與定值電阻R2并聯(lián),電壓表V測量電源電壓,電流表A1測量定值電阻R2的電流,電流表A測量干路電流。AB.開關(guān)S閉合后,在滑動變阻器滑片P向右移動過程中,電壓表V的示數(shù)始終等于電源電壓,因此電壓表V一定不變。故AB錯誤;C.電壓表V與電流表A1的示數(shù)之比等于定值電阻R2的阻值。故C正確;D.電壓表V與電流表A的示數(shù)之比等于電路的總電阻。開關(guān)S閉合后,在滑動變阻器滑片P向右移動過程中,電路總電阻變大,因此電壓表V與電流表A的示數(shù)之比變大。故D錯誤。故選C。4.(2021·江蘇蘇州)下列說法中正確的是()A.湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子,說明原子是可分的B.用手捏面包,面包的體積變小了,說明分子間有空隙C.摩擦起電使物體產(chǎn)生了電子,帶上了正負(fù)兩種電荷D.超導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間【答案】A【詳解】A.1897年,英國科學(xué)家湯姆生通過研究真空管放電實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了電子,說明原子是可分的,故A正確;B.分子是用肉眼看不到的,用手捏面包,面包的體積變小了,只能說明力可以使物體發(fā)生形變,不能說明分子間有空隙,故B錯誤;C.摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,不是產(chǎn)生了電子,故C錯誤;D.超導(dǎo)體是某種材料在溫度降低的情況下,電阻為0的現(xiàn)象,半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,故D錯誤。故選A。5.(2021·江蘇)下表中實(shí)驗(yàn)操作不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ┬蛱枌?shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)操作①探究聲音的產(chǎn)生將發(fā)聲的音又觸及面頰②探究物體間力的作用是否是相互的小車A上固定磁體,小車B上固定鐵塊,將它們靠近一定距離后,固定A,釋放B③探究通過導(dǎo)體的電流與它兩端電壓的關(guān)系保持導(dǎo)體的電阻不變,多次改變其兩端電壓,測量通過它的電流④探究平面鏡成像的虛實(shí)將白紙放在玻璃板后像的位置,直接觀察白紙A.① B.② C.③ D.④【答案】B【詳解】A.將發(fā)聲的音又觸及面頰,可感受聲音是由振動產(chǎn)生的,故A不符合題意;B.小車A上固定磁體,小車B上固定鐵塊,將它們靠近一定距離后,固定A,釋放B,只能證明A對B有力,不能證明B對A有力,故不能探究物體間力的作用是否是相互的,故B符合題意;C.探究通過導(dǎo)體的電流與它兩端電壓的關(guān)系,要控制電阻一定,改變電壓,測電流,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故C不符合題意;D.將白紙放在玻璃板后像的位置,直接觀察白紙,虛像不能成在光屏上,可以探究平面鏡成像的虛實(shí),故D不符合題意。故選B。6.(2021·江蘇蘇州)某輸液警報器能在藥液流完時,通過電鈴發(fā)聲報警,該報警器內(nèi)部有一可變電阻R,其阻值隨管內(nèi)液體的減少面減小,通過電鈴的電流需要達(dá)到一定大小時電鈴才能發(fā)聲,下列幾個電路中符合報警要求,且當(dāng)輸液管內(nèi)液體越少,電表的示數(shù)也越小的是()A. B.C. D.【答案】D【詳解】A.R的阻值隨管內(nèi)液體的減少而減小,當(dāng)輸液管內(nèi)液體越少,電流表的示數(shù)會增大,故A不符合題意;B.R阻值隨管內(nèi)液體的減少而減小,當(dāng)輸液管內(nèi)液體越少,電流會越大,電鈴發(fā)聲,電壓表測電鈴兩端電壓,示數(shù)會增大,故B不符合題意;C.R與電鈴并聯(lián),R值隨管內(nèi)液體的減少而減小時,對電鈴不影響,電流表示數(shù)為干路電流,示數(shù)增大,故C不符合題意;D.R阻值隨管內(nèi)液體的減少而減小,當(dāng)輸液管內(nèi)液體越少,電流會越大,電鈴發(fā)聲,電壓表測R兩端電壓,串聯(lián)分壓,其示數(shù)會減小,故D符合題意。故選D。7.(2021·江蘇揚(yáng)州)如圖所示,電源電壓保持6V不變,R1=5Ω,R3=15Ω,滑動變阻器R2標(biāo)有“15Ω2A”字樣,下列說法正確的是()A.當(dāng)R2的滑片P在b端,只閉合S、S1時,電流表示數(shù)為0.3A,電壓表示數(shù)為0B.當(dāng)R2的滑片P在b端,只閉合S、S2時,電流表示數(shù)為0.2A,電壓表的示數(shù)為3VC.當(dāng)R2的滑片P在a端,只閉合S、S2時,電流表示數(shù)為0.4A,電壓表示數(shù)為6VD.當(dāng)R2的滑片P在a端,閉合S、S1,S2時,電流表示數(shù)為1.2A,電壓表的示數(shù)為0【答案】B【詳解】A.當(dāng)R2的滑片P在b端,變阻器連入電路的電阻最大,只閉合S、S1時,R1和R2串聯(lián),電流表示數(shù)為電壓表和R3串聯(lián),電壓表的示數(shù)接近電源電壓,電壓表的示數(shù)不為零,故A錯誤;B.當(dāng)R2的滑片P在b端,變阻器連入電路的電阻最大,只閉合S、S2時,R2和R3串聯(lián),電壓表測量R2兩端的電壓,電流表示數(shù)為=0.2A電壓表的示數(shù)為U2=I串R2=0.2A×15Ω=3V故B正確;C.當(dāng)R2的滑片P在a端,變阻器連入電路的電阻為零,只閉合S、S2時,只有R3的簡單電路,電流表示數(shù)為電壓表被短路,電壓表的示數(shù)為零,故C錯誤;D.當(dāng)R2的滑片P在a端,變阻器連入電路的電阻為零,閉合S、S1,S2時,R1和R3并聯(lián),電流表測量干路中的電流,電流表示數(shù)為電壓表被短路,電壓表的示數(shù)為零,故D錯誤。故選B。8.(2020·江蘇徐州)計算機(jī)芯片中有大量用硅、鍺等材料制成的電路元件,硅和鍺屬于下列哪些材料()A.導(dǎo)體 B.半導(dǎo)體 C.絕緣體 D.超導(dǎo)體【答案】B【詳解】計算機(jī)芯片中的一種重要材料是半導(dǎo)體,硅和鍺都屬于半導(dǎo)體。故選B。9.(2020·江蘇鎮(zhèn)江)測溫模擬電路如圖1所示,溫度表由量程為3V的電壓表改裝而成,電源電壓U為6V,R的阻值為40Ω,熱敏電阻的阻值Rt隨溫度t變化的關(guān)系如圖2所示,則當(dāng)開關(guān)S閉合后A.電路可測量的最高溫度為50℃B.溫度表的0℃應(yīng)標(biāo)在電壓表零刻度處C.若增大U,電路可測量的最高溫度將增大D.若U增大3V,R增大45Ω,電路可測量的最高溫度將增大【答案】D【詳解】A.由電路圖可知,兩個電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路電阻分壓特點(diǎn),熱敏電阻Rt的阻值越大則其分壓越大,而其兩端電壓允許最大值為3V,此時電路電流為則熱敏電阻Rt的阻值為根據(jù)圖2數(shù)據(jù)可知,此時可測量的最高溫度為30℃,故A不符合題意;B.溫度表為0℃時,熱敏電阻Rt的阻值不為零,故Rt的兩端電壓不為零,不應(yīng)標(biāo)在電壓表零刻度處,故B不符合題意;C.若增大電源電壓U,電壓表的量程仍為0﹣3V,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用知,定值電阻兩端的電壓增大,由歐姆定律知電路的電流增大,熱敏電阻的阻值Rt的阻值減小,電路可測量的最高溫度減小,故C錯誤;D.若U增大3V,R增大45Ω,熱敏電阻Rt的兩端電壓允許最大值為3V,此時電路電流為則熱敏電阻Rt的阻值為熱敏電阻Rt的阻值越大則可測量的最高溫度越大,故電路可測量的最高溫度將增大,故D符合題意。故選D。二、填空題10.(2022·江蘇蘇州)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:實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電阻/Ω5101520電流/A0.400.200.130.10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___________。【答案】
cd間導(dǎo)線斷路
2
電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與電阻成反比【詳解】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?,把?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。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。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,導(dǎo)體中的電流與其電阻值成反比。11.(2022·江蘇揚(yáng)州)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,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?!敬鸢浮?/p>
6
變大
不變
2.4【詳解】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。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,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。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12.(2021·江蘇鎮(zhèn)江)圖甲是某同學(xué)設(shè)計的溫度報警電路,電壓U恒為12V,電阻、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(guān)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(dāng)輸出電壓達(dá)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(yīng)為________(填“”或“”);若將電阻箱調(diào)至,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(yīng)調(diào)節(jié)電阻箱,使其阻值_________至適當(dāng)值?!敬鸢浮?/p>
28
增大【詳解】熱敏電阻溫度越高阻值越小,由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知,溫度升高熱敏電阻分壓變小,因?yàn)檩敵鲭妷弘S溫度的升高而增大,所以圖中熱敏電阻應(yīng)為。當(dāng)輸出電壓達(dá)到4V時,電路電流為熱敏電阻分壓為U2=12V-4V=8V熱敏電阻阻值由圖可知,溫度28℃。使用一段時間后,電源電壓會降低,不改變電路開始報警的溫度,熱敏電阻阻值不變,變阻箱分壓減小,所以要增大變阻箱分壓,則應(yīng)增大其阻值。13.(2021·江蘇淮安)如圖所示,電源電壓恒為6V,R1為,閉合開關(guān)后,電流表的示數(shù)為0.4A,則通過R1的電流為______A,R2的阻值為的______,干路電流為______A?!敬鸢浮?/p>
0.6
15
1.0【詳解】電路為并聯(lián)電路,則兩電阻兩端電壓均等于電源電壓6V,由歐姆定律可求流過R1的電流為電流表測流過R2的電流,由歐姆定律可求R2阻值為并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可求干路電流為I=I1+I2=0.6A+0.4A=1.0A14.(2021·江蘇淮安)如圖所示是某同學(xué)設(shè)計的壓力計電路原理圖。當(dāng)閉合開關(guān)S,A板受到向下的壓力增大時,接入電路的阻值___________(填“增大”或“減小”),為實(shí)現(xiàn)壓力增大,電表示數(shù)增大,應(yīng)把___________表改裝為壓力計?!敬鸢浮?/p>
增大
電壓【詳解】如圖可知,當(dāng)壓力增大時,滑片P向下移動,則接入電路的阻值增大。當(dāng)壓力增大時,R2阻值增大,則由歐姆定律可知,電路電流變小,電流表示數(shù)變小,由串聯(lián)分壓可知,滑動變阻器兩端電壓變大,電壓表測滑動變阻器,示數(shù)變大,則為實(shí)現(xiàn)壓力增大,電表示數(shù)增大,應(yīng)把電壓表改裝為壓力計。15.(2021·江蘇鎮(zhèn)江)圖甲是探究電流和電壓關(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”,定值電阻阻值為,滑動變阻器標(biāo)有“1A”,電源電壓恒為6V。根據(jù)圖乙所畫圖像可得結(jié)論:保持導(dǎo)體___________一定,通過導(dǎo)體的電流與它兩端電壓成比。向左移動滑片,___________表先達(dá)到最大刻度,此時滑動變阻器接入電路的阻值為___________?!敬鸢浮?/p>
電阻
電壓
10【詳解】由圖可知,電阻一定時,電流電壓圖像為過原點(diǎn)直線,通過導(dǎo)體的電流與它兩端電壓成比。假設(shè)電壓表先達(dá)到3V,此時電流表示數(shù)為符合假設(shè),故電壓表先達(dá)到最大刻度,電源電壓6V,此時變阻器分壓3V,所以變阻器電阻和定值電阻一樣,為10Ω。16.(2021·江蘇泰州)如圖是小明自制的一種測定油箱內(nèi)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?biāo)傅目潭?,就可以知道油箱?nèi)油面的高度。已知電源電壓為12V,當(dāng)油箱內(nèi)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(dāng)油箱內(nèi)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(dāng)油箱內(nèi)油面的高度降為最高油面一半時,滑片正好在R的中點(diǎn),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”)?!敬鸢浮?/p>
20
0.3
0.4
不均勻【詳解】當(dāng)油箱內(nèi)油面高度最高時,R的金屬滑片在最下端,此時電路中只有R0接入電路,油量表指針滿偏,其示數(shù)I0=0.6A,則R0的阻值當(dāng)油箱內(nèi)沒有油時,R全部接入電路,油量表的讀數(shù)最小,此時電路總電阻此時電路電流當(dāng)油箱內(nèi)油面的高度降為最高油面一半時,滑片正好在R的中點(diǎn),此時油量表的讀數(shù)當(dāng)R接入電路的電阻為0時,電路電流為0.6A;當(dāng)R接入電路的電阻為R的一半時,電路電流為0.4A;當(dāng)R全部接入電路時,電路電流為0.3A。由此判斷理油量表的刻度是不均勻的。17.(2021·江蘇)現(xiàn)有一熱敏電阻,其阻值R隨溫度t的升高面減小,部分?jǐn)?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(nèi)一個接熱敏電阻,一個接定值電阻,電源電壓恒為12V。當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)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(dá)到或超過40℃時開始報警,則熱敏電阻應(yīng)接在虛線框______(填數(shù)字)內(nèi),另一虛線框內(nèi)定值電阻阻值為______kΩ。若將虛線框內(nèi)兩元件對調(diào),則報警器報警的最高溫度為______℃。環(huán)境溫度t/℃5102030405060熱敏電阻R/kΩ6.04.42.81.81.10.80.7【答案】
2
2.2
10【詳解】熱敏電阻溫度升高阻值減小,要求環(huán)境溫度達(dá)到或超過40℃時開始報警,電源電壓一定,熱敏電阻阻值減小,在串聯(lián)電路中分壓減小,輸出電壓達(dá)到或超過8V時,便觸發(fā)報警器報警,所以需要把熱敏電阻放在2處。40℃熱敏電阻阻值1.1kΩ,電源電壓12V,定值電阻分壓8V,則熱敏電阻分壓4V,故定值電阻阻值為熱敏電阻兩倍,即2.2kΩ。若將虛線框內(nèi)兩元件對調(diào),熱敏電阻分壓8V,定值電阻分壓4V,定值電阻2.2kΩ,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律,熱敏電阻4.4kΩ,由表格,溫度10℃,則報警器報警的最高溫度為10℃。18.(2020·江蘇宿遷)如圖所示,電路中電源電壓恒定,定值電阻R1=20Ω,只閉合開關(guān)S1,電流表示數(shù)為0.3A,則電源電壓為______V;同時閉合開頭S1、S2,電流表示數(shù)為0.5A,則R2的阻值為______Ω?!敬鸢浮?/p>
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30【詳解】電路中電源電壓恒定,定值電阻R1=20Ω,只閉合開關(guān)S1,為R1的簡單電路,電流表示數(shù)為0.3A,則電源電壓為U=I1R1=0.3A×20Ω=6V同時閉合開關(guān)S1、S2,兩燈并聯(lián),電流表測干路的電流,電流表示數(shù)為0.5A,由并聯(lián)電路各支路互不影響,通過R1的電流不變,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,通過R2的電流為I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2AR2==30Ω19.(2020·江蘇常州)如圖所示的電路中,電源電壓恒定。R0是定值電阻,閉合開關(guān)S,向右移動滑動變阻器滑片P的過程中,三個電表示數(shù)的變化情況為:電流表A1的示數(shù)______,電流表A2的示數(shù)______,電壓表V的示數(shù)______?!敬鸢浮?/p>
變小
變小
不變【分析】分析電路的連接及各電表測量的物理量,根據(jù)滑片P向右移動時滑動變阻器接入電路的阻值變化,根據(jù)可知,通過R'電流變化,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律確定干路電流變化,最終得出答案?!驹斀狻侩娮鑂0、R'并聯(lián),A1表測干路電流,A2表測R'電流,電壓表測電源電壓,故電壓表V的示數(shù)大小不變?;琍向右移動,滑動變阻器接入電路的阻值變大,根據(jù)可知,通過R'電流變小,電流表A2的示數(shù)變小,根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響,通過R0支路的電流不變,由并聯(lián)電路電流的規(guī)律,所以干路電流變小,即電流表A1的示數(shù)變小,即三個電表示數(shù)的變化情況為:電流表A1的示數(shù)變小,電流表A2的示數(shù)變小,電壓表V的示數(shù)不變。三、實(shí)驗(yàn)題20.(2022·江蘇南通)小明在學(xué)習(xí)電阻概念的過程中,經(jīng)歷了以下三個探究活動。活動一:在如圖甲所示電路中的A、B兩點(diǎn)間先后接入:銅線、鉛筆芯、鎳鉻合金絲,通電后觀察到燈泡的亮度分別為:亮、較亮、較暗;(1)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明:______;活動二:小明將三個不同的導(dǎo)體分別接入如圖乙所示電路中的M、N兩點(diǎn)間,分別測出不同導(dǎo)體兩端的電壓U和通過的電流I,實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在表1中;表1導(dǎo)體導(dǎo)體a導(dǎo)體b導(dǎo)體c實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456789電壓/V246123468電流/A0.20.40.60.20.40.60.20.30.4(2)①請用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙電路連接完整______,要求當(dāng)滑片P向左滑動時,變阻器接入電路的電阻變大;②分析表1數(shù)據(jù),可知,同一導(dǎo)體,______;不同導(dǎo)體,______。可見,______反映了導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),物理學(xué)上把導(dǎo)體的這種性質(zhì)定義為電阻;活動三:利用表2中提供的導(dǎo)體,探究影響電阻大小的因素;表2導(dǎo)體序號①②③④⑤⑥材料鎳鉻鎳鉻鎳鉻鎳鉻錳銅錳銅長度/m10.810.510.8橫截面積/mm20.50.81.80.50.51.2(3)為了探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積的關(guān)系,至少需要選擇表2中的______(填導(dǎo)體的序號)導(dǎo)體作為研究對象,若僅選擇導(dǎo)體③和⑤用來探究導(dǎo)體電阻的大小與橫截面積的關(guān)系,你覺得是否可行?請作出判斷并說出理由:______;(4)電阻的定義方法,反映了導(dǎo)體阻礙電流的物理性質(zhì)。物理學(xué)上還有一些用這種方法定義的。能反映出物質(zhì)或物體某種物理性質(zhì)的物理量,請列舉一個:______?!敬鸢浮?/p>
(1)導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)
(2)
電壓與電流的比值相同
電壓與電流的比值不相同
電壓與電流的比值
(3)
①、③、④、⑤
不可行,沒有控制導(dǎo)體的材料相同
(4)密度【詳解】(1)實(shí)驗(yàn)中的A、B兩點(diǎn)間先后接入銅線、鉛筆芯、鎳鉻合金絲,即接入電阻的材料不同,通電后燈泡的亮度不同,說明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。(2)①滑片P向左滑,變阻器接入電路的電阻變大,故滑片以右下接線柱連入電路中,如下圖所示②由表1知導(dǎo)體a電壓與電流的比都為10,導(dǎo)體b電壓與電流的比都為5,導(dǎo)體c電壓與電流的比都為20,故可以得出:同一導(dǎo)體,電壓與電流的比值相同;不同導(dǎo)體,電壓與電流的比值不相同。由此可見,電壓與電流的比值可以反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),在物理學(xué)上把導(dǎo)體的這種性質(zhì)定義為電阻。(3)為了探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料的關(guān)系,需要控制長度和橫截面積相同,改變導(dǎo)體的材料,①、⑤符合題意;為了探究導(dǎo)體電阻的大小與長度的關(guān)系,需要控制導(dǎo)體的材料和橫截面積相同,改變導(dǎo)體的長度,①、④符合題意;為了探究導(dǎo)體電阻的大小與橫截面積的關(guān)系,需要控制長度和導(dǎo)體的材料相同,改變導(dǎo)體的橫截面積,①、③符合題意;故要探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積的關(guān)系,至少需要選擇表2中的①、③、④、⑤導(dǎo)體作為研究對象。由表格數(shù)據(jù)知③和⑤的長度相同,材料不同,橫截面積不同,由于沒有控制導(dǎo)體的材料相同,根據(jù)控制變量法,所以不能選擇導(dǎo)體③和⑤用來探究導(dǎo)體電阻的大小與橫截面積的關(guān)系。(4)用電壓與電流的比值表示電阻,這種方法叫比值定義法,物理學(xué)中用某種物質(zhì)的質(zhì)量與其體積的比值來表示這種物質(zhì)的密度。21.(2022·江蘇徐州)在“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中:實(shí)驗(yàn)序號R/ΩI/A①50.40②100.20③200.10(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:______?!敬鸢浮?/p>
(1)
(2)C(3)
2
(4)
計算出每次實(shí)驗(yàn)電流與電阻的乘積【詳解】(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)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)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)計算出每次實(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。22.(2022·江蘇宿遷)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______;團(tuán)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,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,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)?!敬鸢浮?1)
右
(2)
Rx斷路
(3)
0.16
10
誤差
(4)A
(5)滑片P移到b端時
【詳解】(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,應(yīng)將電壓表并聯(lián)與被測電阻并聯(lián),如圖所示為了保護(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)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)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)未知電阻是一個定值電阻,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,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,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閉合開關(guān)S,滑片P移到b端時,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,此時電壓表測Rx兩端的電壓,讀出電壓表示數(shù)為Ux=U2。則此時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則未知電阻的阻值為23.(2022·江蘇泰州)在“測量定值電阻阻值”的實(shí)驗(yàn)中,小明所用電源的電壓保持不變,滑動變阻器標(biāo)有“10Ω2A”的字樣。(1)粗心的小明連好最后一根導(dǎo)線時的電路如圖甲所示,請你指出其中存在的問題。一是______;二是______;實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻Rx/Ω①5.0②6.50.4③8.00.5(2)小明解決上述問題后,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn):電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),而電流表指針幾乎不動經(jīng)檢查;電路中電表完好且只有一處故障,他初步判斷可能是導(dǎo)線______(選導(dǎo)線編號)斷路或______斷路;(3)排除上述電路故障后,小明開始實(shí)驗(yàn):①閉合開關(guān),讀出電表示數(shù)后立即斷開開關(guān),并將讀數(shù)填在表中其中電流表指針位置如圖乙所示,則電流表讀數(shù)為______A,利用該組數(shù)據(jù)算出的Rx阻值為______Ω(保留一位小數(shù));②閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片向______移至適當(dāng)位置,讀出兩電表示數(shù)后立即斷開開關(guān),并將讀數(shù)填在表中;③閉合開關(guān),繼續(xù)移動滑片,直至移到了滑動變阻器的一端,讀出兩電表示數(shù),斷開開關(guān),并將讀數(shù)填在表中;(4)分析表中數(shù)據(jù),小明發(fā)現(xiàn):隨著待測電阻兩端電壓的增大,計算得出的待測電阻阻值變化情況是______,他感到困惑:為何會出現(xiàn)這樣的結(jié)果呢?小華幫他檢查后指出:小明所測出的電壓數(shù)據(jù)是錯誤的,于是小明想重新實(shí)驗(yàn),小華提醒他:無需重新實(shí)驗(yàn),利用已知信息和電流表的讀數(shù),不但可計算出待測電阻的阻值,還能求出電源電壓。小明經(jīng)過認(rèn)真思考后,計算得出:待測電阻Rx=______Ω,電源電壓U總=______V【答案】
(1)開關(guān)沒有斷開
滑片沒有位于阻值最大處
(2)
③
待測電阻
(3)0.3
16.7
左
(4)
變小
15
7.5【詳解】(1)粗心的小明連好最后一根導(dǎo)線時的電路如圖甲所示,從圖甲可以看出,開關(guān)沒有斷開就連接電路,實(shí)驗(yàn)中,為了電路安全,需要斷開開關(guān),連接器材;第二個問題是滑片沒有位于阻值最大處,實(shí)驗(yàn)中為了保護(hù)電路,滑片需要位于最大阻值處。(2)電流表指針幾乎不動,說明存在斷路,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),則說明電壓表所在的電路是通的,說明導(dǎo)線①②是好的,那么導(dǎo)線③斷路;或者電壓表所測量的待測電阻斷路。(3)①如圖乙所示,為電流表,選擇小量程,分度值為0.02A,故讀數(shù)為0.3A;該組數(shù)據(jù),待測電阻的電壓為5V,則Rx阻值為②從表格中的數(shù)據(jù)可知,定值電阻兩端的電壓變大,說明電流變大,那么滑動變阻器的阻值需要變小,故需要將滑片變阻器向左滑動。③第二次實(shí)驗(yàn)的待測電阻的阻值為第三次實(shí)驗(yàn),待測電阻的阻值為發(fā)現(xiàn)待測電阻越變越小。(4)設(shè)電源電壓為U,第一次實(shí)驗(yàn)時,沒有移動滑片,所以滑動變阻器以最大阻值接入電路,故可以列等式第三次實(shí)驗(yàn),滑片移到了另一端,則滑動變阻器接入的電阻為零,此時電源電壓為解得,待測電阻和電源電壓分別為,24.(2022·江蘇蘇州)小華用電源(3V)、電流表(0~0.6A
0~3A)、刻度尺、鱷魚夾等器材,探究粗細(xì)均勻電阻絲的電阻與長度的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示,測得數(shù)據(jù)如下表:序號長度L/cm電流I/A130.00.20220.00.30310.00.60(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可求得1cm該電阻絲的電阻為___________Ω;(2)小明在小華實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用該電阻絲測量未知電阻RX的阻值(約10Ω)①按圖甲連好電路,閉合開關(guān),在電阻絲上移動鱷魚夾M,使電流表的示數(shù)為0.50A;②保持M位置不變,把RX接入電路,如圖乙所示。閉合開關(guān),此時電流表的示數(shù)為0.20A。請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出圖乙的電路圖___________,并求出此時RX的電阻為___________Ω;③小明實(shí)驗(yàn)時電源的實(shí)際電壓比3V略低,則他測算出的電阻值___________(偏大/偏小/不變);④為了消除因電源電壓降低對電阻測量結(jié)果的影響,小明用原實(shí)驗(yàn)電路,改變測量方法就可以消除影響。其做法是:i、連接圖甲電路,閉合開關(guān),移動M使電流表的示數(shù)為0.20A,記下M的位置A;ii、把Rx接入電路,閉合開關(guān),移動M使電流表示數(shù)為___________A,記下M的位置B;iii、用刻度尺量出AB間距離為Lcm,則RX=___________?!敬鸢浮?/p>
(1)0.5
(2)
9
偏大
0.20
0.5L【詳解】(1)電源電壓為3V,當(dāng)長度為30cm時,電流的大小為0.2A,則接入的電阻為1cm該電阻絲的電阻為(2)②根據(jù)實(shí)物圖,依次畫電源、開關(guān)、電流表、待測電阻、滑動變阻器,并用導(dǎo)線依次連接,故如圖所示:當(dāng)閉合開關(guān),在電阻絲上移動鱷魚夾M,使電流表的示數(shù)為0.50A,此時滑動變阻器的阻值為保持M位置不變,把RX接入電路,此待測電阻與滑動變阻器串聯(lián),電流表的示數(shù)為0.2A,則總電阻為待測電阻的阻值為③這待測電阻兩端的電壓為U0,電源電壓為U,則滑動變阻器兩端的電壓為待測電阻與滑動變阻器的電阻之比為則待測電阻為電源電壓變小,故待測電阻偏大。④用等效替代的方法測量電阻,連接圖甲電路,閉合開關(guān),移動M使電流表的示數(shù)為0.20A,記下M的位置A;把Rx接入電路,閉合開關(guān),移動M使電流表示數(shù)為0.2A,記下M的位置B,電源電壓一定,電流相同,故兩次實(shí)驗(yàn)的總電阻相同,用刻度尺量出AB間距離為Lcm,則待測電阻的阻值即為AB間的電阻,每1cm,電阻為0.5Ω,故待測電阻的阻值為0.5L。25.(2022·江蘇揚(yáng)州)用一串小彩燈扮靚教室,發(fā)現(xiàn)一個小彩燈熄滅后,其他小彩燈依然發(fā)光,小麗猜想小彩燈并聯(lián);取下這個小彩燈,整串彩燈都會熄滅,小麗認(rèn)為每個小彩燈應(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,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___________。【答案】
(1)
(2)
0.16
15.625
(3)0.8
(4)變大【詳解】(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)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)光時的電流為0.16A。小彩燈正常發(fā)光時的電流為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)接入燈絲斷裂的小彩燈,當(dāng)電壓表示數(shù)為0.4V時,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)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.(2022·江蘇連云港)某同學(xué)在“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”時,他用圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中電阻兩端的電壓始終保持不變,電路中儀表均完好無損。(1)某同學(xué)將最后一根導(dǎo)線接入滑動變阻器的A接線柱后就完成電路的連接,該同學(xué)連接過程中存在的問題是___________;(2)連接好電路后閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),則電路故障的原因可能是___________;(3)排除故障后,某同學(xué)將不同阻值的電阻接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),某次實(shí)驗(yàn)時電流表的示數(shù)如圖乙所示,此時電阻的阻值為___________;(4)在實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)把電阻由更換為時,滑動變阻器接入電路中的電阻應(yīng)___________(選填“變大”“變小”或“不變”)。【答案】
(1)開關(guān)沒有斷開
(2)斷路
(3)
5
(4)
變大【詳解】(1)為了保護(hù)電路,連接電路時應(yīng)斷開開關(guān)。由圖得,某同學(xué)連接電路時開關(guān)沒有斷開。(2)由圖甲得,電阻R與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量電阻R的電壓,電流表測量電路電流,連接好電路后閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),說明電路電路,且電壓表與電源相連接,故故障是與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路。(3)由圖乙得,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.5A,由歐姆定律得,此時電阻的阻值為(4)串聯(lián)電路中,電阻越大,分到的電壓越大。在實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)把電阻由更換為時,電阻的電壓變大,應(yīng)使滑動變阻器接入電路中的電阻變大,增大滑動變阻器分到的電壓,使電阻的電壓減小為2.5V。27.(2021·江蘇揚(yáng)州)在“探究電流和電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,器材有:電源(6V),電阻箱(0-9999Ω),滑動變阻器(2001A),電壓表、電流表,開關(guān)和導(dǎo)線若干;(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整,使滑片向左移動時電阻減小______;(2)第一組數(shù)據(jù)的測量過程中,有下列步驟,正確的順序是______;①保持開關(guān)斷開,連接實(shí)物電路②檢查電路無誤后閉合開關(guān)③讀出電流表的示數(shù),斷開開關(guān)④將滑動變阻器的金屬滑片置于阻值最大處⑤轉(zhuǎn)動電阻箱的旋鈕使它的阻值為20,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為4V(3)將電阻箱調(diào)到15Ω,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖所示,示數(shù)為______A,該電流值與15Ω電阻值______(填“能”或“不能”)作為第二組數(shù)據(jù)記在表格中,此時電壓表示數(shù)為0V可能發(fā)生的故障是______?!敬鸢浮?/p>
(1)
(2)
①④②⑤③
(3)
0.24
不能
電阻箱被短路【詳解】(1)滑片向左移動時電阻減小,連接變阻器左下方的接線柱,如圖所示:(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①保持開關(guān)斷開,連接實(shí)物電路;④將滑動變阻器的金屬滑片置于阻值最大處;②檢查電路無誤后閉合開關(guān);⑤轉(zhuǎn)動電阻箱的旋鈕使它的阻值為20,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數(shù)為4V;③讀出電流表的示數(shù),斷開開關(guān)。(3)由圖可知,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)是0.24A。電阻箱調(diào)到15Ω,此時的電壓表的示數(shù)為U=IR=0.24A×15Ω=3.6V電壓表的示數(shù)沒有達(dá)到4V,該電流值與15Ω電阻值不能作為第二組數(shù)據(jù)記在表格中。此時電流表有示數(shù),說明電路是通路,電壓表示數(shù)為0V,可能電阻箱被短路。28.(2021·江蘇無錫)用圖甲所示的電路探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系。器材有:電壓為3V的電源、開關(guān)、滑動變阻器(20Ω2A)、電阻箱(0~9999Ω)、電壓表、電流表各一個,導(dǎo)線若干,器材均完好。(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)先將滑動變阻器的滑片P移到______(選填“A”或“B”)端。(2)閉合開關(guān)后,電壓表示數(shù)為零,經(jīng)檢查電路連接并無故障,原因是______。(3)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為12Ω,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P至某一位置,電流表示數(shù)如圖乙所示。改變電阻箱接入電路的電阻R,調(diào)節(jié)滑動變阻器,保持電壓表示數(shù)不變,讀出電流表示數(shù)I,多次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下表所示。實(shí)驗(yàn)序號12345電阻箱阻值R/Ω1210864電流表示數(shù)I/A0.240.30.40.6①圖乙中電流表示數(shù)為______A。②圖丙是以電流表示數(shù)I為縱坐標(biāo)、電阻箱阻值的倒數(shù)為橫坐標(biāo)建立的平面直角坐標(biāo)系,請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點(diǎn),畫出I﹣圖像______。③實(shí)驗(yàn)序號中,第1、2、3、4、5次實(shí)驗(yàn)時,滑動變阻器接入R1'、R2'、R3'、R4'、R5',則______。A.R1'=5R3'B.R1'<R4'+R5'C.R1'﹣R2'>R3'﹣R4'D.=【答案】
(1)B
(2)
電阻箱阻值為零
(3)
0.2
D【詳解】(1)閉合開關(guān)前,為保護(hù)電路,滑動變阻器的阻值應(yīng)該移到最大處,即移到B端。(2)電壓表示數(shù)為零,則說明與電壓表并聯(lián)的用電器兩端電壓為零,經(jīng)檢查電路連接并無故障,則判斷原因是電阻箱阻值為零。(3)①由圖乙可知,電流表量程為0~0.6A,分度值為0.02A,故電流表示數(shù)為0.2A。②根據(jù)表格數(shù)據(jù),進(jìn)行描點(diǎn)連線,作圖如下③第1次實(shí)驗(yàn)時,電阻箱阻值為12Ω,電流為0.2A,電路中的總電阻R總===15Ω則R1'的電阻R1'=R總-R箱=15Ω-12Ω=3Ω同理,根據(jù)第2、3、4、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),依次算出R2'、R3'、R4'、R5'的阻值分別為2.5Ω、2Ω、1.5Ω、1Ω。A.R1'=3Ω,R3'=2Ω,則5R3'=5×2Ω=10Ω故R1'<5R3'故A錯誤;B.R1'=3Ω,R4'=1.5Ω,R5'=1Ω,則R4'+R5'=1.5Ω+1Ω=2.5Ω故R1'>R4'+R5'故B錯誤;C.R1'=3Ω,R2'=2.5Ω,則R1'﹣R2'=3Ω-2.5Ω=0.5ΩR3'=2Ω,R4'=1.5Ω,則R3'﹣R4'=2Ω-1.5Ω=0.5Ω則R1'﹣R2'=R3'﹣R4'故C錯誤;D.R1'=3Ω,R4'=1.5Ω,則==R3'=2Ω,R5'=1Ω,則==則=故D正確。故選D。29.(2021·江蘇南通)實(shí)驗(yàn)小組做探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),提供的器材有:電源(電壓3V)、電流表、電壓表、電阻箱R(0-999.9Ω)、滑動變阻器R1,開關(guān)及導(dǎo)線若干。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線把圖甲電路連接完整______。(2)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表均無示數(shù),將電壓表改接在R1兩端,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為3V,由此判斷電路的故障是__________。(3)排除故障后,調(diào)節(jié)R的阻值,并移動R1的滑片,使電壓表的示數(shù)為某一值,記錄R的阻值和電流表示數(shù)繼續(xù)實(shí)驗(yàn),當(dāng)R的阻值變大時,R1的滑片應(yīng)向__________移動,以使__________示數(shù)不變,將多次實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)描繪成圖乙所示的圖線。①在圖丙中畫出當(dāng)R的阻值為10Ω時,電流表指針?biāo)谖恢胈_____。②處理數(shù)據(jù)描繪的是圖線,而不是I-R圖線,這樣做的優(yōu)點(diǎn)是:_________。(4)實(shí)驗(yàn)小組要用已有器材繼續(xù)測量一個阻值為數(shù)百歐的電阻Rx,他們設(shè)計了的圖丁中A、B兩個實(shí)驗(yàn)方案,其中能準(zhǔn)確測量Rx阻值的是____________?!敬鸢浮?/p>
(1)
(2)R1斷路
(3)左
電壓表
便于準(zhǔn)確得出電流與電阻的關(guān)系
(4)
B【詳解】(1)電壓表應(yīng)該與電阻箱并聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中,由圖乙可判斷出均應(yīng)該選擇小量程,故連接電路圖如下:(2)電流表、電壓表均無示數(shù),所以電路出現(xiàn)了斷路故障。將電壓表改接在R1兩端,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)為3V,由此可判斷電路的故障是R1斷路。(3)實(shí)驗(yàn)探究的是電流與電阻的關(guān)系,應(yīng)該控制電阻箱兩端的電壓不變,當(dāng)R的阻值變大時,它分得的電壓變大,R1的滑片應(yīng)向左移動使滑動變阻器的阻值變大分掉多余電壓,以使電壓表示數(shù),即電阻箱兩端電壓不變。由圖乙可知,當(dāng)R的阻值為10Ω時,電流表示數(shù)為0.2A,故作圖如下:若當(dāng)電壓一定時,電流與電阻成反比,則I-R圖線是一條反比例曲線,而電流與電阻的倒數(shù)則成正比,圖線應(yīng)為一條直線;判斷是否為直線比判斷是否為反比例曲線更容易,所以這樣可以更準(zhǔn)確地得出電流與電阻之間的關(guān)系。(4)電壓電壓為3V,當(dāng)接入數(shù)百歐的電阻時,電路中電流很小,題中的電流表的分度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到這樣的精確程度,無法得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù),故A方案無法準(zhǔn)確測量Rx阻值。由于電阻箱的阻值也可達(dá)到幾百歐,和待測電阻串聯(lián)后,可以起到明顯的分壓作用,根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可測出待測電阻的阻值,所以B方案可以準(zhǔn)確測量Rx阻值。30.(2021·江蘇徐州)要測量一個約為數(shù)百歐的電阻Rx的阻值。器材有:干電池兩節(jié),電壓表(量程為0~3V、0~15V)、滑動變阻器(100Ω2A)和電阻箱(0-9999Ω)各一個,開關(guān)、導(dǎo)線若干,測量電路如圖甲所示。(1)和通常使用的“伏安法”不同,這次實(shí)驗(yàn)沒有選用電流表,請你簡要說明原因:____________。(2)在接通電路前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到____________端.(3)連接好電路,閉合開關(guān),移動滑動變阻器滑片,使電壓表示數(shù)如圖乙所示為__________V。(4)接下來把電路中的待測電阻Rx替換為電阻箱,然后要進(jìn)行的操作是:___________。【答案】
(1)電路電流太小,小于電流表的最小分度值,無法準(zhǔn)確讀數(shù)
(2)
b
(3)
2.5
(4)
調(diào)節(jié)電阻箱接入電路中的電阻直到電壓表的示數(shù)顯示為2.5V【詳解】(1)電路選用兩節(jié)干電池做電源,電源電壓約為3V,但是電路最小電阻都有數(shù)百歐,電路電阻較大,電路電流太小,小于電流表的最小分度值,無法準(zhǔn)確讀數(shù)。(2)在接通電路前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到最大阻值處,分析圖可知,應(yīng)將滑片移到最b端。(3)電壓表所選量程為0~3V,分度值為0.1V,讀出此時電壓表示數(shù)為2.5V。(4)把電路中的待測電阻Rx替換為電阻箱后,調(diào)節(jié)電阻箱接入電路中的電阻,當(dāng)電壓表的示數(shù)顯示為2.5V時,Rx的阻值就和此時電阻箱接入電路的電阻大小相等。31.(2020·江蘇徐州)如圖所示,小明用新干電池、定值電阻R和規(guī)格為“10Ω2A”的滑動變阻器探究通過導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線把電路連接完整______。(2)連接電路時,開關(guān)應(yīng)該______(填“斷開”或“閉合”)。(3)第3次實(shí)驗(yàn)時,電流表指針如圖b所示,則電流表的示數(shù)為______A。(4)小明一直用兩節(jié)電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄的數(shù)據(jù)如表所示,老師認(rèn)為其中一組數(shù)據(jù)有拼湊的嫌疑,請你指出該組實(shí)驗(yàn)序號______并說明判斷理由:______。實(shí)驗(yàn)序號①②③④電壓U/V0.81.62.43.0電流I/A0.160.320.60【答案】
(1)
(2)
斷開
(3)
0.48
(4)
①
因?yàn)榇藭r滑動變阻器的電阻超過了滑動變阻器的最大值【詳解】(1)電源電壓為3V,故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),如下圖所示:。(2)連接電路過程中,為保護(hù)電路,開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)。(3)第3次實(shí)驗(yàn)時,電流表接入的0~0.6A,分度值為0.02A,此時指針過了0.4A后4個小格,讀數(shù)為0.48A。(4)因?yàn)閮晒?jié)新干電池串聯(lián)后的總電壓3V,在序號①的數(shù)據(jù)中,電阻兩端電壓為0.8V,電路電流為0.16A,此時滑動變阻器的電壓為3V-0.8V=2.2V滑動變阻器的電阻應(yīng)為R===13.75Ω>10Ω超過了滑動變阻器的最大值,所以序號①的數(shù)據(jù)是拼湊的。32.(2020·江蘇常州)小組同學(xué)探究“歐姆定律”。(一)小明探究“電流與電壓的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)器材為:6V蓄電池開關(guān)S、電壓表、電流表、滑動變阻器(20Ω2A)、未知阻值的定值電阻R0。(1)請?jiān)趫D甲中以筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接,要求:滑動變阻器此時接入電路的電阻最大______。(2)閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)、電壓表無示數(shù),則電路故障不可能是______。A.R0處發(fā)生短路
B.R0處發(fā)生斷路
C.導(dǎo)線EG斷路(3)排除電路故障,移動滑動變阻器的滑片P,得到多組數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)③時,電壓表、電流表的示數(shù)如圖乙所示,請將數(shù)據(jù)記錄在表格內(nèi)。實(shí)驗(yàn)序號①②③④U/V12______4I/A0.10.2______0.4(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得探究結(jié)論:______。(5)本實(shí)驗(yàn)還可測得定值電阻R0的阻值為______Ω。(二)小華利用圖甲所示電路,以及阻值不同的四個定值電阻,探究“電流與電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)序號①②③④R/Ω5101525I/A0.60.30.2(6)實(shí)驗(yàn)④時,小華無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,電壓表雖有示數(shù)、但無法達(dá)到她想要的______V,原因是______(寫出一點(diǎn)即可)。(7)根據(jù)已測數(shù)據(jù)可得探究結(jié)論:______。【答案】
(1)
(2)B
(3)
3
0.3
(4)電阻一定時,電流與電阻成正比
(5)
10
(6)3
變阻器的最大電阻太小
(7)電壓一定時,電流與電阻成反比【詳解】(1)要求滑動變阻器此時接入電路的電阻最大,故應(yīng)將變阻器左下接線柱連入電路中,C或D再連入電路中與電阻串聯(lián),如下所示。(2)A.若R0處發(fā)生短路,電壓表沒有示數(shù),電路為通路,電流表有示數(shù),則A不符合題意;B.若R0處發(fā)生斷路,電流表沒有示數(shù),電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓,電壓表有示數(shù),故B符合題意;C.導(dǎo)線EG斷路,電路為通路,電流表有示數(shù),電壓表沒有連入電路中,電壓表沒有示數(shù),則C不符合題意;故選B。(3)實(shí)驗(yàn)③時,電壓表、電流表的示數(shù)如圖乙所示,電壓表選用大量程,分度值為0.5V,電壓為3V。電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.3A。(4)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,電壓與電流之比為10Ω,為一定值,故探究結(jié)論:電阻一定時,電流與電阻成正比。(5)本實(shí)驗(yàn)還可測得定值電阻R0的阻值為10Ω。(6)由第二個表知,電阻兩端的電壓始終保持3V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓變阻器分得的電壓等于電壓表示數(shù),根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入25Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻為即大于變阻器的最大電阻,故實(shí)驗(yàn)④時,小華無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P,電壓表雖有示數(shù)、但無法達(dá)到她想要的3V,原因是變阻器的最大電阻太小。(7)因電流與電阻之積為一定值,故根據(jù)已測數(shù)據(jù)可得探究結(jié)論:電壓一定時,電流與電阻成反比。33.(2020·江蘇宿遷)小紅利用圖所示裝置探究“電流與電壓的關(guān)系”。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,按要求將實(shí)物圖連接完整(要求:當(dāng)滑片P向右移動時變阻器接入電路的阻值變大)______。(2)在連接電路時,開關(guān)必須處于______(選填“閉合”或“斷開”)狀態(tài)。(3)實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓,原因可能是______。(4)排除故障后,經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)如表所示,由此可得出結(jié)論為:______。序號U/VI/A①1.00.10②2.00.20③3.00.32(5)請你根據(jù)表中數(shù)據(jù),幫小紅算一算,電路中所用電阻R的阻值為______Ω。(結(jié)果保留一位小數(shù))【答案】
(1)
(2)
斷開
(3)
R斷路
(4)
電阻一定時,電流與電壓成正比
(5)
9.8【詳解】(1)當(dāng)滑片P向右移動時變阻器接入電路的阻值變大,故變阻器左下接線柱連入電路中,如下圖所示:(2)在連接電路時,為保護(hù)電路,開關(guān)必須處于斷開狀態(tài)。(3)實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,電路可能斷路,電壓表示數(shù)接近電源電壓,電壓表與電源連通,原因可能是R斷路。(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),考慮到誤差因素,電壓增大為原來的幾倍,通過的電流也增大為原來的幾倍,可得出結(jié)論為:電阻一定時,電流與電壓成正比。(5)由歐姆定律,第1次測量的電阻大小R1==10.0Ω同理,第2、3次電阻大小分別為:10.0Ω和9.4Ω,為減小誤差,取平均值作為測量結(jié)果,電路中所用電阻=9.8Ω34.(2020·江蘇無錫)小明和小華在進(jìn)行“測量定值電阻的阻值”實(shí)驗(yàn),器材有:干電池兩節(jié),開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器()、電阻箱()各一個,待測電阻、,導(dǎo)線若干。(1)連接電路前,小明發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示,于是他將電流表指針調(diào)至______。(2)①圖乙是他們連接的測量阻值的部分電路。請用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整______。②閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于最______(選填“左”、“右”)端。③在正確完成上述操作后,閉合開關(guān)移動滑片P,當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時,電壓表示數(shù)如圖丙所示,則電阻兩端的電壓為______V。多次實(shí)驗(yàn)所測量的結(jié)果如表所示,則的阻值為_______。實(shí)驗(yàn)序號電壓表示數(shù)電流表示數(shù)電阻①0.2②0.60.3③0.880.4④測量阻值的過程中,老師提醒他們要盡量縮短通電時間,并用較小的電流來測量,這樣做的理由是:______。(3)為測量電阻的阻值,他們在已連接好的圖乙的電路中,用替換接入電路。測量過程中,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)始終小于分度值。于是,他們按照如圖丁所示的電路圖,重新連接了電路,閉合開關(guān)后,改變電阻箱接入的阻值進(jìn)行多次測量。記錄下電阻箱的阻值及對應(yīng)的電壓表示數(shù),并根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制出圖象,如圖戊所示,則所測電阻的阻值為______Ω?!敬鸢浮?/p>
(1)
零刻度線處
(2)
右
0.4
2.1
見解析
(3)
176【詳解】(1)連接電路前,小明發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖甲所示,于是他將電流表指針調(diào)至零刻度線處。(2)電源電壓為,電壓表選用小量程與燈并聯(lián),如下所示:。閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P置于阻值最大處,即最右端。在正確完成上述操作后,閉合開關(guān)移動滑片P,當(dāng)電流表示數(shù)為時,電壓表示數(shù)如圖丙所示,電壓表選用小量程,分度值為,則電阻兩端的電壓為,由歐姆定律得同理,第2、3次測量的電阻分別為:和,為減小誤差,取平均值作為測量結(jié)果測量阻值的過程中,老師提醒他們要盡量縮短通電時間,并用較小的電流來測量,這樣做的理由是:根據(jù)可知,在電阻一定時,電流越小,通過時間越短,電流產(chǎn)生的熱量越小。(3)圖戊中,電阻箱與串聯(lián),電壓表表測電阻箱的電壓;由圖戊知,當(dāng)、,即時,,由歐姆定律,電路的電流為因電源電壓為,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,的電壓為由歐姆定律得,所測電阻的阻值35.(2020·江蘇淮安)某小組在“設(shè)計一個模擬調(diào)光燈”的活動中,現(xiàn)提供以下器材:直流電源(電壓為4V)、電流表、電壓表、小燈泡(2.5V、0.3A)、燈座、開關(guān)、導(dǎo)線、多種規(guī)格的定值電阻、多種鉛筆芯、金屬回形針。設(shè)計要求:燈泡的亮度能在較大范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)節(jié)且不能被燒壞。(1)金屬回形針可在鉛筆芯上來回滑動,設(shè)計電路時可將鉛筆芯與金屬回形針的組合視為______;(2)為了電路安全,需要從下列選項(xiàng)中選取一個合適的定值電阻作為保護(hù)電阻()A.5Ω
B.15Ω
C.25Ω
D.50Ω(3)如圖甲所示為設(shè)計電路的一部分,請?jiān)谔摼€框內(nèi)將電路圖補(bǔ)充完整();(4)連接好電路,閉合開關(guān),無論怎樣移動金屬回形針,燈泡亮度的變化都很小,造成該現(xiàn)象的原因:______;(5)重新調(diào)整好電路,閉合開關(guān),移動金屬回形針,可實(shí)現(xiàn)燈泡的亮度有較大變化。當(dāng)電壓表示數(shù)U=2.0V時,電流表的示數(shù)I如圖乙所示,I=______A.小燈泡消耗的實(shí)際功率P=______W。【答案】
(1)
滑動變阻器
(2)A
(3)
(4)鉛筆芯的最大阻值太小
(5)
0.26
0.52【詳解】(1)金屬回形針可在鉛筆芯上來回滑動,設(shè)計電路時可將鉛筆芯與金屬回形針的組合視為滑動變阻器。(2)由題知,電源電壓為4V,小燈泡的額定電壓為2.5V,額定電流為0.3A,則燈正常工作時,要分去的電壓為由歐姆定律可得,燈之外的電阻為為了電路安全,需要選取阻值為5Ω的定值電阻作為保護(hù)電阻。故選A。(3)如圖甲所示為設(shè)計電路的一部分,將變阻器與定值電阻串聯(lián)連入電路中,如下圖所示:(4)連接好電路,閉合開關(guān),無論怎樣移動金屬回形針,燈泡亮度的變化都很小,說明電路中的電流變化很小,則電路的總電阻變化較小,造成該現(xiàn)象的原因:鉛筆芯的最大阻值太小。(5)電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,其示數(shù)0.26A。則小燈泡消耗的實(shí)際功率36.(2020·江蘇蘇州)小明用如圖甲所示電路探究電流與電阻的關(guān)系,電源電壓3V,電阻有4個阻值、、、供選用,滑動變阻器規(guī)格為“”。(1)開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動變阻器滑片P移到最__(左右)端;閉合開關(guān)后,小明發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表示數(shù)均為0,他將一根導(dǎo)線的一端接電源正極,另一端依次試觸、、、各接線柱,當(dāng)接觸到時,電壓表開始有示數(shù)且為3V,電流表示數(shù)仍為0,經(jīng)進(jìn)一步檢查,電流表及各接線處均完好,則電路中所有可確定的故障是__。(2)排除故障并將問題元件進(jìn)行同規(guī)格更換,此時的阻值為。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值,此時電流表示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)為__A。接著將阻值換成,向__(左右)端移動滑動變阻器滑片,以保持電壓表的示數(shù)不變。(3)將阻值換成重復(fù)上述操作。三組數(shù)據(jù)如表所示,由此可得:電壓一定時,電流與電阻成__。為提高結(jié)論的可靠性,換用阻值為的電阻繼續(xù)上述實(shí)驗(yàn),是否可行?__(可行不可行)實(shí)驗(yàn)序號①5②100.20③150.13(4)下列圖像中,能大致反映本實(shí)驗(yàn)中各物理量之間關(guān)系的是__A.電流表示數(shù)與R值的關(guān)系
B.電壓表示數(shù)與R阻值的關(guān)系
C.變阻器接入電路值與R阻值的關(guān)系D.電阻R的功率與R阻值的關(guān)系【答案】
(1)右
滑動變阻器(cd間)斷路、電阻斷路
(2)
0.4
右
(3)反比
不可行
(4)C【詳解】(1)開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動變阻器滑片P移到阻值最大處的右端。由題意,閉合開關(guān)后,他將一根導(dǎo)線的一端接電源正極,另一端依次試觸、、各接線柱,電流表、電壓表示數(shù)均為0,說明電源正極和之外的電路有斷路;當(dāng)接觸到時,電流表示數(shù)仍為0,電路可能斷路,電壓表開始有示數(shù)且為3V,說明電壓表與電源連通,則可能是與電壓表并聯(lián)的電路斷路了,因電流表及各接線處均完好,故原因是斷路,導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中,綜上,電路中所有可確定的故障是:滑動變阻器(cd間)斷路、電阻斷路。(2)排除故障并將問題元件進(jìn)行同規(guī)格更換,此時的阻值為。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值,此時電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為,該示數(shù)為。根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由改接成的電阻,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,即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動,以保持電壓表的示數(shù)不變。(3)將阻值換成重復(fù)上述操作,根據(jù)表中數(shù)據(jù),考慮到誤差因素,電流與電阻之積為為一定值,由此可得電壓一定時,電流與電阻成反比。電阻兩端的電壓始終保持,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓為定值電阻分得的電壓為電壓表示數(shù)的2倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)變阻器的最大電阻連入電路中時,對應(yīng)的定值電阻最大值為故換用阻值為的電阻繼續(xù)上述實(shí)驗(yàn)不可行。(4)A.因電壓表示數(shù)不變,即電流與之積為一定值,故電流隨的變化關(guān)系為反比例函數(shù),故A不符合題意;B.換用不同的電阻時,電壓表示數(shù)不變,故B不符合題意;C.定值電阻的電壓為2V,變阻器的電壓為1V,由分壓原理,變阻器與的比值為,故變阻器連入電路的電阻與的關(guān)系為一過原點(diǎn)的直線,故C符合題意;D.根據(jù),定值電阻的功率為即電阻的電功率與之積為一定值,電阻的電功率隨變化關(guān)系為反比例函數(shù),故D不符合題意。故選C。37.(2020·江蘇南通)小明探究鉛筆芯的電阻大小與長度的關(guān)系時,找來一支鉛筆芯,測量其長度并用兩枚金屬回形針夾住其兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)圖甲是測鉛筆芯電阻的電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線將其連接完整。_____①閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)兩電表均無示數(shù),為排查故障他將電壓表改接在變阻器兩端,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),則電路故障可能是____?②排除故障,移動滑片P,電流表示數(shù)為0.14A時,電壓表示數(shù)如圖乙,為____V,測出的電阻為____Ω?(2)移動回形針,改變并測量鉛筆芯接入電路的長度,實(shí)驗(yàn)時發(fā)現(xiàn)電流表損壞,他又設(shè)計了圖丙電路測量電阻。①正確連好電路,閉合開關(guān)S,將開關(guān)S1先撥至b,移動滑動變阻器滑片P,使電壓表示數(shù)為U。②再將S1撥至a,調(diào)節(jié)電阻箱旋鈕至圖丁位置,觀察到電壓表示數(shù)略大于U,他把“×1”擋的旋鈕又旋了一格,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)略小于U,此時他_____(選填“應(yīng)”或“不應(yīng)”)再調(diào)節(jié)滑動變阻器,以使電壓表的示數(shù)恰好為U。③推斷鉛筆芯接入電路的阻值_____(填寫范圍)。(3)小明由上述兩次實(shí)驗(yàn),得出鉛筆芯電阻與長度的關(guān)系,請?jiān)u價他在探究過程中的不足之處∶______?【答案】
(1)
滑動變阻器斷路
2.8V
20
(2)不應(yīng)
14Ω~15Ω
(3)見解析【詳解】(1)電源為2節(jié)干電池,電壓小于3V,所以電壓表量程應(yīng)選0~3V的量程,電壓表與鉛筆芯并聯(lián),鉛筆芯串聯(lián)接入電路。連接電路如圖所示:①閉合開關(guān),電流表無示數(shù)說明電路斷路,電壓表接在鉛筆芯兩端無示數(shù),而接在滑動變阻器兩端有示數(shù),說明滑動變阻器斷路。②電壓表的量程為0~3V,分度值為0.1V,所以圖乙中電壓表的示數(shù)為2.8V。由歐姆定律可知電阻為(2)②應(yīng)用等效法測電阻時,滑動變阻器的電阻應(yīng)該保持不變,使S1接b時鉛筆芯兩端電壓與S1接a時電阻箱兩端電壓相等,即分壓效果相等,電阻箱的電阻等于鉛筆芯電阻。所以實(shí)驗(yàn)時不應(yīng)該移動滑動變阻器。圖丙中電阻箱的阻值為15Ω,觀察到電壓表示數(shù)略大于U,他把“×1”擋的旋鈕又旋了一格,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)略小于U,則由串聯(lián)分壓規(guī)律可知此時電阻箱阻值變小,即電阻箱的阻值調(diào)為14Ω,所以鉛筆芯接入電路的阻值為14Ω~15Ω。(3)實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少,具有偶然性。38.(2020·江蘇鹽城)小明和小華一起探究電流與電阻的關(guān)系。器材有新干電池兩節(jié),5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一只,“20Ω
1A”的滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)各一只,導(dǎo)線若干。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將甲圖中電路補(bǔ)充完整,使滑動變阻器滑片向左移動時電阻減小();(2)將滑動變阻器滑片移動到最______端。閉合開關(guān),小明發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近電源電壓,可能是定值電阻R出現(xiàn)了______故障;(3)排除故障后,移動滑動變阻器滑片,直至電壓表示數(shù)為1V,此時電流表示數(shù)如圖乙所示,大小為______A;(4)小明逐一將10Ω和20Ω的電阻接入電路,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)______Ω的電阻接入電路后,無法將電壓表示數(shù)調(diào)節(jié)到1V。于是,他改變定值電阻兩端電壓,重新依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。調(diào)節(jié)后的電壓值應(yīng)該不低于______V;(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小華覺得可以通過調(diào)整順序來避免實(shí)驗(yàn)中存在的問題。合理的順序是______。【答案】
(1)
(2)右
斷路
(3)
0.2
(4)20
1.5
(5)見解析【詳解】(1)電源由兩節(jié)新干電池組成,一節(jié)新干電池的電壓是1.5V,電源電壓是3V,由(3)可知控制電壓表的示數(shù)為1V,所以電壓表的量程選擇0-3V,電壓表和燈泡并聯(lián),使滑動變阻器滑片向左移動時電阻減小,將開關(guān)的右端接線柱和變阻器的左下端接線柱連接,如圖所示:(2)為了保護(hù)電路,變阻器的滑片移動到阻值最大處,將滑動變阻器滑片移動到最右端。閉合開關(guān),電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的電阻之外的電路是連通的,與電壓表并聯(lián)的電阻斷路了。(3)由圖乙可知,電流表的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)是0.2A。(4)因電壓表示數(shù)為1V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),變阻器分得的電壓為3V-1V=2V變阻器分得的電壓是電阻電壓的2倍,將20Ω的電阻接入電路后,為保持電壓不變,根據(jù)分壓原理,變阻器連入電路中的阻值為2×20Ω=40Ω而題中變阻器的最大阻值為20Ω,所以,即滑動變阻器連入電路中的電阻最大,也不能使電壓表示數(shù)為1V。由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理有UV=1.5V所以調(diào)節(jié)后的電壓值應(yīng)該不低于1.5V。(5)先后將20Ω和10Ω和5Ω的定值電阻接入電路,變阻器的滑片從阻值最大處向阻值較小處滑動,控制定值電阻兩端的電壓不變,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以避免實(shí)驗(yàn)中存在的問題。39.(2020·江蘇南京)有兩個阻值未知的定值電阻R1、R2(R1約6Ω,R2約500Ω)和一個電水壺,要求測出未知電阻的阻值和電水壺的額定功率。(1)圖甲是測量R1阻值的部分實(shí)物圖,電源為兩節(jié)干電池;①用一根導(dǎo)線將電路連接完整(連線不得交叉)();②閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到______(選填“A”或“B”)端;③閉合開關(guān),移動滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),故障可能是導(dǎo)線______(選填“a”“b”或“c”)內(nèi)部斷路;④排除故障后,閉合開關(guān),移動滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時,電流表示數(shù)如圖乙所示,則R1=______Ω;(2)小明從圖甲中的器材和電阻箱(符號規(guī)格“0~9999Ω
5A”)、若干開關(guān)及導(dǎo)線中選擇器材,連成圖丙所示的電路,測出了R2的阻值請將所選元件符號填入虛線框內(nèi)(3)小華利用家里的電子式電能表和秒表估測電水壺的額定功率。她只讓電水壺正常工作,記下電能表的指示燈閃爍n1次所用時間為t1,由于電能表常數(shù)被遮擋,她借助額定功率為P0的電熱水器,只讓電熱水器正常工作,記下指示燈閃爍n2次所用時間為t2,則電水壺的額定功率為______?!敬鸢浮?/p>
(1)
B
b
5
(2)
(3)【詳解】(1)①滑動變阻器一上一下串聯(lián)接入電路中,如圖所示:②閉合開關(guān)前,為了保護(hù)電路,滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到阻值最大處,即B端。③閉合開關(guān),移動滑片P,電流表無示數(shù),電路中可能出現(xiàn)斷路,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源連通,可能是導(dǎo)線“b”內(nèi)部斷路。④由圖乙可知,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數(shù)為0.24A,則R1==5Ω(2)可以使用電壓表、開關(guān)和電阻箱測量電阻R2,如圖所示:閉合開關(guān)S1和S,電壓表測量R2兩端的電壓Ux,變阻器滑片的位置不變,閉合開關(guān)S1和S2,電壓表測量R2和R的總電壓U,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以(3)電能表常數(shù)為N,電熱水器的額定功率P0=電水壺的額定功率為40.(2020·江蘇泰州)在“探究電流與電壓關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小明所用電路如圖所示。(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物電路連接完整。要求:開關(guān)閉合前無需移動滑片________;(2)閉合開關(guān),電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),小明檢查發(fā)現(xiàn)僅導(dǎo)線有故障,則故障為________;A.導(dǎo)線④斷路B.導(dǎo)線③斷路C.導(dǎo)線②斷路D.導(dǎo)線①斷路(3)排除故障后,閉合開關(guān),移動滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為1V時,讀出電流表
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