第4章 電與電路 5歐姆定律B卷(解析版)_第1頁
第4章 電與電路 5歐姆定律B卷(解析版)_第2頁
第4章 電與電路 5歐姆定律B卷(解析版)_第3頁
第4章 電與電路 5歐姆定律B卷(解析版)_第4頁
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寧波科學八下培優(yōu)題庫第4章電與電路5歐姆定律B卷解析版一、單選題(共20題;共40分)1.在如圖所示的電路中,電流表和電壓表均為理想電表,則下列判斷正確的是(

)A.

RAB=RBD,且RBC最大,RAC最小

B.

RAC=RCD,且RBC最大,RAC最小

C.

RAC=RCD,且RBC最大,RAD最小

D.

RAC=RBD,日RBC最大,RAD最小 1 2【答案】C【解析】電壓表可以看作斷路,電流表可以看作導線,據此將圖中的電路圖進行簡化,然后根據串并聯(lián)電路的特點對電阻進行計算即可。AD兩點為電流表,因此A和D兩點相當于一個點;C、B兩點之間為電壓表,因此這兩點之間看作斷路,如下圖所示:

C、D兩點之間為兩個R并聯(lián),然后再與一個R串聯(lián);

分析電路可得出:RAB=RBD=R,RAC=RCD=R2,2.(2019·杭州模擬)如圖所示的電路,電源電壓不變,燈L標有“6V3W”字樣,不考用慮燈絲電阻的變化。當甲、乙都是電流表,S1閉合、S2斷開,此時I甲=0.5A,電路消耗的總功率為P1;當甲、乙都是電壓表,S1、S2都閉合,此時U乙=2.4V,電路消耗的總功率為P2。下列說法正確的是(

)A.

電阻R的阻值為36Ω

B.

電路的總功率之比P1:P2=5:2

C.

當甲、乙都是電壓表,S1、S2閉合時,燈L的實際功率為0.48W

D.

當甲、乙都是電流表,S1閉合、S2斷開時,兩表示數(shù)之比I甲:I乙=2:3【答案】C【解析】根據公式RL=UL2PL計算燈泡的電阻。

(1)當甲、乙都是電流表,S1閉合、S2斷開,電阻R與燈泡并聯(lián),此時I甲=0.5A,甲電流表測燈泡的電流,此時燈泡的電壓等于電源電壓,即U總=I甲RL;當甲、乙都是電壓表,S1、S2都閉合,電阻R與燈泡串聯(lián),乙測燈泡電壓,可根據I=U'LRL計算電路電流,再根據R=UI計算電阻R;

(2)S1閉合、S2斷開,電阻R與燈泡并聯(lián),根據R并=RRLR+RL計算出總電阻,然后根據P并=U2R并計算總功率P1;S1、S2都閉合,電阻R與燈泡串聯(lián),根據P串=UI計算總功率P2,最后二者作比;

(3)當甲、乙都是電壓表,S1、S2閉合時,根據PL'=U乙2RL計算燈泡的實際功率;

(4)當甲、乙都是電流表,S1閉合、S2斷開時,電阻R與燈泡并聯(lián),首先根據電流與電阻成反比求出燈泡和電阻的電流之比,然后再求兩個電表的示數(shù)之比。

燈泡的電阻:RL=UL2PL=6V23W=12Ω。

A.當甲、乙都是電流表,S1閉合、S2斷開,電阻R與燈泡并聯(lián),此時I甲=0.5A,

電源電壓U總=I甲RL=0.5A×12Ω=6V;

當甲、乙都是電壓表,S1、S2都閉合,電阻R與燈泡串聯(lián),乙測燈泡電壓,

電路電流為:I=U'LRL=2,4V12Ω=0.2A;

電阻R的阻值為:R=UI=6V?2.4V0.2AA.

電磁鐵右端為N極

B.

滑片P向右滑動過程中電磁鐵的磁性增強

C.

巨磁電阻的阻值隨磁場的減弱而明顯增大

D.

巨磁電阻的阻值隨磁場的減弱而明顯減小 3 4【答案】C【解析】A、由安培定則可知,電磁鐵左端為N極,故A錯誤;B、滑片P向右滑動過程中,電阻變大,電流變小,電磁鐵的磁性減弱,故B錯誤;CD、滑片向左滑動的過程中,滑動變阻器接入電路的阻值減小,左邊電路中的電流增大,根據電磁鐵的磁性強弱與電流的關系可知,電磁鐵的磁性增強。而指示燈明顯變亮,說明右邊電路的電流變大了,巨磁電阻的電阻變小了,磁性減弱時,巨磁電阻的電阻變大,故C正確,D錯誤。故選C通過電路中電流的變化結合電磁鐵磁性強弱的決定因素可以確定滑片移動時,其磁性的變化;根據燈泡的亮度變化,能夠確定電路中電流的變化,進而知道巨磁電阻的阻值與磁場強弱的關系。4.(2017·紹興)如圖電路中,電源電壓保持不變。閉合開關S,當滑片移到滑動變阻器的b端時,電壓表的示數(shù)為8伏,10秒內定值電阻R1做功為20焦;當滑片P移到滑動變阻器的中點時,電壓表的示數(shù)為6伏。下列結果正確的是(

)A.

電源電壓為14伏

B.

滑動變阻器R的最大阻值為8歐

C.

滑片在b端時,電流表示數(shù)為0.75安

D.

電路先后兩次消耗的總電功率之比為2:3【答案】D【解析】本題已知量較少,故無法直接求出結果,所以其難點在于學生能否準確地建立方程;在電學中此類采用方程法求解的題目較多,應根據題意靈活設定未知量,列出方程才能準確求解。由電路分析可知,R1與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓;由滑片的移動和電壓表示數(shù)變化可知滑片滑到b點時電壓表的示數(shù),則由歐姆定律可表示出滑片在不同位置時滑動變阻器兩端的電壓與電源電壓電阻間的關系,聯(lián)立可解得R1與R最大值之間的關系及電源的電壓;由功率公式可求得R1的阻值,則可求得R的最大阻值;最后由功率公式分別求得R1先后兩次消耗的電功率,即可求得比值。當滑片在中點時由歐姆定律可知,電路中電流:I1則滑動變阻器兩端的電壓:U1由題意知,當滑片滑到b處時因R的接入電阻變大,故電壓表示數(shù)應增大,即滑片滑到b點時,滑動變阻器兩端電壓為U2=8V;同理得:UR用①式比②式可得:R1解得:R=2R1--------------③將③代入②式可得:UR解得:U=12V,故A錯誤;當滑片滑到b點時,R1兩端電壓為U2′=12V-8V=4V,則由W=U2RR的最大阻值:R=2R1=16Ω,故B錯誤;滑片在b端時電流I2滑片在中點時,R1兩端的電壓為12V-6V=6V,滑片在b點時,電壓為4V,由P=U2R故選D5.(2019·杭州模擬)電子驅蚊器利用變頻聲波直接刺激蚊蟲中樞神經,使其非常痛苦,食欲不振,繁殖力下降,無法在此環(huán)境生存,從而達到驅蚊的目的。其部分參數(shù)見表格,取g=10N/kg,關于驅蚊器下列說法錯誤的(

)電子驅蚊器參數(shù)額定電壓220V額定功率2W聲波頻率22kHz~55kHz產品質量60g產品尺寸9.9×6×3.3(cm3)A.

驅蚊器的重力為0.6N

B.

驅蚊器發(fā)出的聲音能被正常人

C.

驅蚊器刺激蚊蟲中樞神經利用的是超聲波

D.

驅蚊器工作10h消耗電能為0.02kW·h【答案】B【解析】(1)利用公式G=mg計算物體受到的重力;

(2)人的聽覺范圍是20~20000Hz;頻率低于20Hz的聲波是次聲波,頻率高于20000Hz的聲波是超聲波,次聲波和超聲波人耳都未能聽到;

(3)利用公式W=Pt計算用電器消耗的電能。

A、驅蚊器的重力G=mg=60×10?3kg×10N/kg=0.6N,A正確,不符題意;

B、C、人的聽覺范圍是20~20000Hz,驅蚊器發(fā)出的聲音超出了人的聽覺范圍,是超聲波,所以驅蚊器發(fā)出的聲音不能被正常人聽到,B錯誤,符合題意;C正確,不合題意;

D、蚊器工作消耗電能為W=Pt=2×6.(2020八下·鎮(zhèn)海期末)如圖甲所示電路中,電源電壓不變,R1是定值電阻,R2由三段材料不同、橫截面積相同的均勻直導體EF、FG、GH連接而成,其中一段是銅導體,其電阻可忽略不計,另兩段導體的阻值與自身長成正比,P是與R2良好接觸并能移動的滑動觸頭。閉合開關S將P從H端移到E端時,電流表示數(shù)I與P向左移動距離x之間的關系如圖乙所示。已知R1=10Ω,則下列判斷正確的是(

)A.

電源電壓為12V

B.

GH導體的電阻為10Ω

C.

當電流表示數(shù)為0.5A時,x的值為31cm

D.

P位于x=0cm時,R1兩端的電壓為4V 6 7【答案】C【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流。

(1)當滑動變阻器接入電路中的電阻為零時,電路中電流最大,根據圖象讀出電路中的最大電流,根據歐姆定律求出電源的電壓;

(2)當滑動變阻器接入電路中的電阻最大時,電路中的電流最小,根據歐姆定律求出電路中的總電阻,根據電阻的串聯(lián)求出滑動變阻器的最大阻值REH。根據圖乙可知滑片從G向F移動時電路中的電流不變,則GF段為銅導線,根據歐姆定律求出電路的總電阻,利用電阻的串聯(lián)求出EF段的總電阻,然后求出GH導體的電阻;

(3)由圖象可知滑片P從H端向E端移動出現(xiàn)拐點,據此確定GH、FG、EF的長度,由EF段導體的阻值與自身長成正比得出導體每1cm的電阻,根據歐姆定律求出電流表示數(shù)為0.5A時電路中的總電阻,然后求出此時R2接入電路中電阻,與REF比較判斷出滑片應位于EF段,進一步求出變阻器接入電路中電阻的長度,最后求出x的值。

(4)當x=0cm時,滑片P正好在H端,此時電阻最大,電流最小,根據乙圖確定電流后,再利用公式U1=I1R1計算R1兩端電壓。

由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流。

根據乙圖可知,電路中的最大電流0.6A,此時滑片P位于x=35cm時,滑片在E端,接入的阻值為0,電路為R1的簡單電路。

電源的電壓U=I大R1=0.6A×10Ω=6V,故A錯誤;

當P位于x=0cm時,接入電路中的電阻最大,電路中的電流最小,由圖乙可知I小=0.2A,

則電路中的總電阻R總=UI小=6V0.2A=30Ω;

滑動變阻器的最大阻值REH=R總-R1=30Ω-10Ω=20Ω,

由圖乙可知,滑片從G向F移動時,電路中的電流I=0.4A不變,即GF段為銅導線,

此時電路的總電阻R總'=UI=6V0.4A=15Ω

EF段的總電阻REF=R總′-R1=15Ω-10Ω=5Ω,

所以,GH導體的電阻RGH=REH-REF=20Ω-5Ω=15Ω,故B錯誤;

由于滑片P從H端向E端移動,由圖象的拐點可知:

GH=15cm,F(xiàn)G=25cm-15cm=10cm,EF=35cm-25cm=10cm,

因EF段導體的阻值與自身長成正比,

所以,EF段導體每1cm的電阻5Ω10cm=0.5Ω/cm;

當電流表示數(shù)為0.5A時,電路中的總電阻R總''=UI'=6V0.5A=12Ω;

此時R2接入電路中電阻R2=R總″-R17.(2020·寧波模擬)如圖甲是“6V3W”和“6V6W”兩個小燈泡L1、L2。的電流與電壓的關系圖像,分別將它們接入圖乙電路中。電源電壓為9V,電流表量程0~3A,電壓表量程0~15V,滑動變阻器規(guī)格“20Ω10A”。將L1接人電路中,調節(jié)滑動變阻器使小燈泡L1正常發(fā)光;保持滑動變阻器的滑片位置不變,斷開開關,用L2替換L1接入電路后閉合開關。下列說法正確的是(

)A.

小燈泡L2正常發(fā)光

B.

電路的總功率變大

C.

電壓表和電流表示數(shù)都變大

D.

小燈泡L2的電功率為3.2W【答案】B【解析】(1)首先根據公式R=U2P分別計算出兩個燈泡正常發(fā)光時的電阻,然后根據“串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比”的規(guī)律判斷換成L2后電壓是否仍然為6V即可;

(2)根據公式P總=U總I總判斷總功率的變化即可;

(3)根據串聯(lián)電路的分壓規(guī)律判斷電壓表的示數(shù)變化,根據歐姆定律分析電流表的示數(shù)變化;

(4)首先根據L1A.燈泡L1正常發(fā)光的電阻為:R1=U12P1=6V23W=12Ω;

燈泡L2正常發(fā)光的電阻為:R2=U22P2=6V26W=6Ω;

如果變阻器的阻值不變,當換用L2后,根據串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,因為R2<R1,所以燈泡L2兩端的電壓會小于6V,那么它不能正常發(fā)光,故A錯誤;

B.換用燈泡L2后,根據R總=R2+R變可知,電路的總電阻變大,總電流變大;根據P總=U總I總可知,電路的總功率變大,故B正確;

C.根據上面的分析可知,電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大,故C錯誤;

D.根據甲圖可知,當燈泡L1正常發(fā)光時,電流為0.5A,

此時總電阻為:R總=U總I總=9V0.5A=18Ω;8.(2018八下·海曙期末)如圖所示的電路中,電源兩端電壓為6V且保持不變,定值電阻R1的阻值為10?,滑動變阻器R2的最大阻值為20?,電壓表接入電路的量程(0~3)V,電流表接入電路的量程(0~0.6)A。閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P由b端緩慢向a端移動,直至某一電表的指針達到滿偏。有關變化下列說法正確的是(

)①電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變大

②電流表的示數(shù)變化范圍為0.2A~0.6A③電壓表的示數(shù)變化范圍為2V~6V

④R2阻值變化范圍為20?~10?⑤指針達到滿偏的是電流表A.

只有②⑤正確

B.

只有③④正確

C.

只有①④正確

D.

都正確 8 9【答案】C【解析】根據歐姆定律和串聯(lián)電路的特點,綜合考慮電流表和電壓表的安全問題,依次分析解答。

該電路是一個串聯(lián)電路,電壓表測電阻R1兩端的電壓,電流表測總電流;將滑動變阻器的滑片P由b端緩慢向a端移動時,滑動變阻器接入的有效阻值減小,電路的總電阻減小,根據歐姆定律可知總電流增大,即電流表的示數(shù)變大;滑動變阻器分得的電壓減小,所以R1兩端的電壓增大,即電壓表的示數(shù)變大,故①說法正確。

由圖可知:當滑P在b端時,電阻最大,所以總電流最小,R=R1+R2=10Ω+20Ω=30Ω,此時總電流I=UR=6V30Ω=0.2A,電壓表示數(shù)U1=IR1=0.2A×10Ω=2V,所以總電流最小0.2A;當滑片P在a端時,電阻最小,所以總電流最大,R=R1=10Ω,此時總電流I=UR=6V10Ω=0.6A,但此時U1=IR1=0.6A×10Ω=6V超過了電壓表的量程,所以此時電路的最大電流不能是0.6A,而應該用電壓表所接量程3V來進行計算,故②說法錯誤。9.(2020八下·鄞州期末)如圖甲所示電路中,電源電壓不變,R1是定值電阻,R2由三段材料不同、橫截面積相同的均勻直導體EF、FG、GH連接而成,其中一段是銅導體,其電阻可忽略不計,另兩段導體的阻值與自身長度成正比,P是與R2良好接觸并能移動的滑動觸頭。閉合開關S將P從H端移到E端時,電流表示數(shù)I與P向左移動距離x之間的關系如圖乙所示。已知R1為10Ω,則下列判斷正確的是(

)A.

EF段是銅導體

B.

電源電壓為12V

C.

當電流表示數(shù)為0.5A時,x的值為31cm

D.

導體GH的阻值為10Ω,導體EF的阻值為5Ω【答案】C【解析】(1)銅導體部分幾乎沒有電阻,因此當滑片在這個范圍內移動時,電阻保持不變,那么電流保持不變;

(2)根據乙圖可知,當滑片在E點時,變阻器R2接入的阻值為零,此時只有電阻R1工作,根據U總=U1=I1R1計算電源電壓;

(3)當滑片在G點時,只有EF接入電路,根據R總=U總I總計算出總電阻,再根據REF=R總-R1計算出REF的阻值。當電流為0.5A時,根據R總'=U總'I總'計算出總電阻,而前后兩個總電阻之差就是EF減小的阻值,然后根據電阻與長度成正比計算出EF減小的長度,最后再加上FH的總長度25cm即可;

(4)根據乙圖可知,當滑片在H點時,變阻器R2全部使用,計算出這時的總電阻,然后根據RGH=R總''-R1-REF即可。

根據甲圖可知,定值電阻R1與變阻器R2串聯(lián)。

A.根據乙圖可知,當滑片接在GF部分時,電流的大小保持不變,即這部分沒有電阻,也就是銅導體,故A錯誤;

B.根據乙圖可知,當滑片在E點時,變阻器R2接入的阻值為零,此時只有電阻R1工作,那么總電壓U總=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V,故B錯誤;

C.當滑片在G點時,只有EF接入電路,總電阻R總=U總I總=6V0.4A=15Ω;

REF的阻值:REF=R總-R1=15Ω-10Ω=5Ω;

當電流為0.5A時,

此時的總電阻:R總'=U總'10.(2019八下·海曙期末)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當開關S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)為0.5A,電壓表的示數(shù)為6V;將電壓表、電流表的位置互換,當開關S1,斷開、S2閉合,電流表的示數(shù)為0.3A,則正確的是(

)A.

R1=8Ω

B.

R2=8Ω

C.

R1=20Ω

D.

R2=20Ω【答案】B【解析】當開關S1、S2都閉合時,兩個電阻并聯(lián),電流表測R1的電流,電壓表測電源電壓,根據R1=U1I1計算它的阻值;將電壓表、電流表的位置互換,兩個電阻串聯(lián),電壓表測總電壓,電流表測總電流,根據R總=U當開關S1、S2都閉合時,兩個電阻并聯(lián),電流表測R1的電流,電壓表測電源電壓,

那么電阻R1的阻值:R1=U1I1=6V0.5A=12Ω;

將電壓表、電流表的位置互換,兩個電阻串聯(lián),當開關S1斷開、S2閉合,電壓表測總電壓,電流表測總電流,

總電阻R總=U總I11.(2020·寧波模擬)某同學在做“調節(jié)燈泡亮度”的電學實驗時,電路如圖所示。電源電壓恒為4.5V,電壓表量程“0~3V”,滑動變阻器規(guī)格“20Ω1A”,燈泡L標有“2.5V1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化)。在不損壞電路元件的情況下,下列判斷正確的是(

)A.

燈泡兩端的最大電壓是1.5V

B.

該電路中電流的最大功率是2.25W

C.

電路中電流變化的范圍是0.18A~0.5A

D.

滑動變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω~10Ω 11 12【答案】B【解析】(1)根據燈泡的額定電壓確定它兩端的最大電壓;

(2)根據Imax=PLUL計算出通過燈泡的最大電流,這就是電路的最大電流,然后根據Pmax=U總Imax計算最大功率;

(3)電路的最大電流就是燈泡的額定電流;根據電壓表的示數(shù)確定變阻器兩端的最大電壓,根據UL'=U總-U變計算出燈泡的最小電壓,再根據歐姆定律計算出電路的最小電流即可;

(4)根據歐姆定律分別計算出變阻器的電壓分別為2V和3V時的電阻即可。

燈泡與變阻器串聯(lián),電壓表測變阻器的電壓。

根據“2.5V

1.25W”可知,燈泡兩端的最大電壓為2.5V,故A錯誤;

當燈泡的電壓為2.5V時,燈泡的功率為1.25W,那么電路的最大電流為:Imax=PLUL=1.25W2.5V=0.5A;

那么電路的最大功率為:Pmax=U總Imax=4.5V×0.5A=2.25W,故B正確;

當電壓表的示數(shù)為3V時,變阻器的電壓最大,此時變阻器接入的電阻最大,電流最小;

燈泡電阻為:RL=ULIL=2.5V0.5A=5Ω;12.如圖是探究“電流與電阻的關系”的實驗電路圖,電源電壓保持6V不變,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω1A”.實驗中,先在a、b兩點間接入10Ω的電阻,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表的示數(shù)為4V,記下此時電流表的示數(shù),接著需要更換a、b間的電阻再進行兩次實驗,為了保證實驗的進行,應選擇下列的哪兩個電阻()A.

20Ω和50Ω

B.

40Ω和60Ω

C.

20Ω和40Ω

D.

20Ω和60Ω【答案】C【解析】在探究“電流與電阻的關系”實驗中,應控制電阻兩端的電壓即電壓表的示數(shù)不變,根據串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,可得滑動變阻器兩端的電壓為:U滑=U-UR=6V-4V=2V,由于定值電阻兩端是滑動變阻器兩端電壓的兩倍,由串聯(lián)電路特點可知,定值電阻阻值是滑動變阻器接入電路阻值的兩倍,滑動變阻器的最大阻值為20Ω,則定值電阻的最大阻值為40Ω,故C正確;故選C.本題考查了串聯(lián)電路的特點和歐姆定律的應用,關鍵是知道探究“電流與電阻的關系”實驗中應控制電壓表的示數(shù)不變.13.(2020八下·余姚期中)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,當開關S1、S2都閉合時,電流表的示數(shù)為0.5A,電壓表的示數(shù)為6V;將電壓表、電流表的位置互換,當開關S1斷開、S2閉合,電流表的示數(shù)為0.3A,則正確的是(

)A.

R1=8Ω

B.

R2=8Ω

C.

R1=20Ω

D.

R2=20Ω 13 14【答案】B【解析】當開關S1、S2都閉合時,電壓表測電源電壓,而電流表測通過電阻R1的電流,根據公式R1=U1I1計算它的阻值即可。電壓表、電流表的位置互換,兩個電阻串聯(lián),電流表測總電流,電壓表測總電壓,根據R總=U當開關S1、S2都閉合時,電壓表測電源電壓,而電流表測通過電阻R1的電流,

電阻R1的阻值為:R1=U1I1=6V0.5A=12Ω,故A、C錯誤;

電壓表、電流表的位置互換,兩個電阻串聯(lián),電流表測總電流,電壓表測總電壓,

電路的總電阻為:R總=U總I14.(2020八下·鄞州期末)如圖是小敏設計的汽車尾氣中CO(一氧化碳)排放量的檢測電路。當CO濃度高于某一設定值時,電鈴發(fā)聲報警。已知氣敏電阻R1阻值隨CO濃度的增大而減小,下列說法正確的是(

)A.

電鈴應接在A和C之間

B.

當CO濃度升高,電磁鐵磁性減弱

C.

若U1減小,報警時CO最小濃度比原設定值高

D.

為使該檢測電路在CO濃度更低時報警,可將R2的滑片向下移【答案】C【解析】(1)當CO濃度增大時,分析電流的大小變化,確定銜鐵的運動方向,它與哪個電路接通,電鈴就在哪個部分;

(2)根據(1)中分析判斷;

(3)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,據此推斷U1變小時它的電阻變化,根據電阻變化推測CO濃度的改變;

(4)在報警時需要的電磁力不變,即通過電流大小不變,根據歐姆定律可知,總電阻不變,據此分析變阻器的阻值變化即可。

A.當CO濃度增大時,它的電阻變小,那么總電阻變小,根據歐姆定律可知,總電流變大,此時電磁鐵的磁場增強,銜鐵被吸下來接通BD所在的電路,電鈴報警發(fā)聲,因此電鈴應該接在BD之間,故A錯誤;

B.根據上面的分析可知,當CO濃度升高時,電磁鐵磁性增強,故B錯誤;

C.根據串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,當U1減小時,氣敏電阻R1變小。根據氣敏電阻的阻值隨CO濃度的增大而減小可知,CO濃度變大,即比設定值高,故C正確;

D.在報警時需要的電磁力不變,即通過電流大小不變,根據歐姆定律可知,總電阻不變。當CO濃度減小時電阻會變大,根據R總=R1+R2可知,變阻器R2的阻值要減小,即向上移動滑片,故D錯誤。

故選C。15.(2018九上·義烏期中)如圖所示,電源電壓恒為4.5V,燈泡L標有“4.5V

2.25W”字樣(不計溫度對燈絲電阻的影響),滑動變阻器R最大阻值為50Ω,電壓表量程為“0-3V”,電流表量程為“0-0.6A”,。在電路安全的情況下,下列說法正確的是(

)A.

將滑片P移到R的最左端,閉合開關S、S1,電壓表讀數(shù)超過量程

B.

燈泡L正常發(fā)光時的電阻為7.5Ω

C.

只閉合開關S,該電路的最大功率是2.7W

D.

只閉合開關S,滑動變阻器的取值范圍是0-18Ω【答案】D【解析】(1)分析滑片在最左端時電壓表的示數(shù),然后與它的量程比較;

(2)根據公式RL=UL2PL計算燈泡正常發(fā)光時的電阻;

(3)將燈泡的額定電流與電流表的量程比較,確定電路的最大電流,然后根據公式P=UI計算電路的最大功率;

(4)將燈泡的額定電流與電流表的量程比較,確定電路的最大電流,然后用歐姆定律列出不等式;然后根據電壓表的示數(shù)≤3V再列出不等式,二者聯(lián)立得到變阻器的阻值范圍。

將滑片P移到R的最左端,閉合開關S、S1,電壓表并聯(lián)的電阻為0,此時它的示數(shù)為0,故A錯誤;

燈泡正常發(fā)光的電阻為:RL=UL2PL=4.5V22.25W=9Ω,故B錯誤;

燈泡的額定電流為:IL=PLUL=2.25WA.

電路消耗的最小功率為2.5W

B.

滑片P在中點時,燈泡消耗的功率為2.4W

C.

滑片P在中點時,燈泡消耗的功率為3.2W

D.

滑片P在最左端時,2min內電流通過燈泡所做的功為10J 16 17【答案】B【解析】(1)閉合開關S,當滑片P移至最左端時,此時只有燈泡自己工作,根據RL=ULIL計算出燈泡的電阻。當滑片在右端時,兩個電阻串聯(lián),此時總電阻最大,根據P總=U總2閉合開關S,當滑片P移至最左端時,此時只有燈泡自己工作,

燈泡的電阻RL=ULIL=10V0.5A=20Ω;

當滑片在右端時,兩個電阻串聯(lián),此時總電阻最大,電路的最小功率P總=U總2R總=10V220Ω+20Ω=2.5W,

由于燈泡不正常工作時的電阻低于正常工作時的電阻,所以,電路消耗的最小功率不是2.5W;故A錯誤;

滑片P在中點時,電流為0.4A,根據I=UR可得,此時滑動變阻器兩端的電壓:U滑17.如題圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關時,滑動變阻器的滑片P從b端滑到a端,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的變化關系如題圖所示,下列說法不正確的是(

)A.

電源電壓是9V

B.

定值電阻R的阻值是6Ω

C.

滑動變阻器的阻值范圍是0~18Ω

D.

若定值電阻R出現(xiàn)接觸不良時,電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)為9V【答案】C【解析】(1)當滑片P位于a端時,電路為電阻R的簡單電路,電壓表測電源的電壓,電流表測電路中的電流,此時電路中的電流最大,根據這個狀態(tài)確定電源電壓;

(2)根據(1)中的狀態(tài),確定定值電阻兩端的電壓和電流,然后根據歐姆定律計算它的阻值;

(3)當滑片P位于b端時,定值電阻R與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián),此時電路中的電流最小,根據乙圖確定最小電流值,利用R總=UI'計算出總電阻,最后利用R滑大=R總﹣R計算出變阻器的最大阻值,進而確定變阻器的阻值變化范圍;當滑片P位于a端時,電路為電阻R的簡單電路,電壓表測電源的電壓,電流表測電路中的電流,此時電路中的電流最大,

由圖象可知,電路中的最大電流1.5A時,電壓表的示數(shù)為9V,即電源的電壓為9V,故A正確不合題意;由I=UR可得,定值電阻R的阻值:R=UI=當滑片P位于b端時,定值電阻R與滑動變阻器的最大阻值串聯(lián),此時電路中的電流最小,由圖象可知,電路中的最小電流I′=0.5A,則電路中的總電阻:R總=UI'=因為串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,

所以滑動變阻器的最大阻值:R滑大=R總﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,所以滑動變阻器的阻值范圍是0~12Ω,故C錯誤符合題意;當定值電阻R出現(xiàn)接觸不良時,則串聯(lián)電路斷路,電流表示數(shù)為0,此時電壓表串聯(lián)在電路中,相當于測量電源電壓,其示數(shù)為9V,D正確不合題意。

故選C。18.(2019·臺州模擬)如圖,電源電壓18V且保持不變,電流表接“0~0.6A”量程,電壓表接“0~15V”量程,燈泡上標有“6V,3W”字樣,燈絲電阻保持恒定不變,要求兩電表示數(shù)均不超過量程,燈泡兩端電壓不能超過額定電壓,下列說法正確的是(

)A.

滑動變阻器的滑片向左移動時,兩電表的示數(shù)都將變大

B.

當電流表示數(shù)為0.4A時,電壓表示數(shù)為12V

C.

該電路的最大功率是10.8W

D.

滑動變阻器允許調節(jié)的范圍是24歐~6歐 18 19【答案】D【解析】滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測變阻器的電壓,電流表測總電流;

(1)滑動變阻器的滑片向左移動時,

變阻器接入電阻變小,根據歐姆定律判斷電流表示數(shù)的變化,根據串聯(lián)電路電壓與電阻成正比判斷電壓表示數(shù)的變化;

(2)首先根據R=U2P計算出燈泡的電阻,然后根據U=I'R計算出燈泡的實際電壓,最后根據U變=U總-U'計算出電壓表的示數(shù);

(3)首先通過電壓表,燈泡和電流表的比較得到電路的電流變化范圍,然后根據P=UI計算出最大功率;

(4)根據總電流的變化范圍利用歐姆定律計算出變阻器接入阻值的范圍。

滑動變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測變阻器的電壓,電流表測總電流;

A.滑動變阻器的滑片向左移動時,

變阻器接入電阻變小,那么總電阻變小,總電流變大;根據串聯(lián)電路電壓分配與電阻成正比可知,這時電壓表的示數(shù)變小,故A錯誤;

B.燈泡的電阻為:R=U2P=6V23W=12Ω;

當電流表的示數(shù)為0.4A時,燈泡的實際電壓為:U'=I'R=0.4A×12Ω=4.8V;

電壓表的示數(shù)為:U變=U總-U'=18V-4.8V=13.2V,故B錯誤;

C.電壓表最大電壓要≤15V,那么燈泡兩端的電壓就要≥3V,

因為IL=ULRL=3V12Ω=0.25A,

所以這時燈泡的電流要≥0.25A;

燈泡的額定功率6V,那么它的額定電流:I'L=PU'L=3W6V=0.5A;

所以燈泡的電流要≤0.5A;

因為電流表的電流要≤0.6A,

所以電路電流的變化范圍為0.25A~0.5A。

那么電路的最大功率為:P總=U總I總=18V×0.5A=9W,故C錯誤;

D.當電路電流為0.25A時,總電阻為:A.

電源電壓為5V

B.

閉合S和S2,斷開S1,滑片移到中點時,用一個4V

0.5W“的燈泡L'替換L,則將正常發(fā)光

C.

閉合S和S2,斷開S1,當小燈泡的功率為0.8W時,滑動變阻器的阻值是17.5Ω

D.

閉合S和S1,斷開S2,為保證電路安全,電阻R2的最大功率為8.1W【答案】C【解析】(1)閉合S和S2,斷開S1,此時小燈泡和滑動變阻器是串聯(lián)的,首先根據圖乙確定此時通過燈泡的電流,然后根據RL=ULIL計算出燈泡的電阻,再根據R=R1+RL計算出總電阻,最后根據U=IR計算出電源電壓;

(2)在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比;根據公式R'=U'2P'計算出新燈泡的電阻,然后與原來燈泡的電阻比較,從而確定它兩端的電壓的大小變化即可;

(3)根據燈泡的功率,利用乙圖確定燈泡兩端的電壓和電流,根據歐姆定律分別計算出總電阻和燈泡此時的電阻,最后根據R滑=R總-RL'計算變阻器的電阻即可;

A.閉合S和S2,斷開S1,此時小燈泡和滑動變阻器是串聯(lián)的,此時燈泡正常發(fā)光,

根據圖乙可知,燈泡的額定電流是0.5A,

燈泡電阻是:RL串聯(lián)電路的電阻:R=R1+RL=12×20Ω+8Ω=18Ω;

電源電壓為:U=IR=0.5A×18Ω=9V,故A錯誤;

B.“4V

0.5W”燈泡的電阻為:R'=U'2P'=(4V)20.5W=32Ω,

原來燈的電阻是8Ω,現(xiàn)在燈的電阻是32Ω,那么燈的電阻變大;

根據串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,此時燈泡兩端的電壓就變大,即電壓會超過4V,

所以燈不能正常工作,滑動變阻器的阻值是:R滑=R總-RL'=22.5Ω-5Ω=17.5Ω,

故C正確;

D.閉合S和S1,斷開S2,此時定值電阻和滑動變阻器是串聯(lián)的,

根據電流表的量程可知,電路最大電流是0.6A,

電阻R2的最大功率為:P2=I22R2=(0.6A)2×10Ω=3.6W.故D錯誤。

故選C。20.(2019·余姚模擬)干電池本身有一定的電阻,可以等效為一個沒有電阻的理想干電池和一個定值電阻串聯(lián)而成,將n節(jié)干電池串聯(lián)成如圖6--1所示的電源。使用該電源組成如圖6--2所示的電路,閉合電鍵S,在變阻器滑片P從A端滑到B端的全過程中,電路中部分物理量的變化規(guī)律分別如圖6--3(a)、(b)、(c)所示,其中圖6--3(a)為電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的對應關系圖線,圖6--3(b)為電池組輸出電功率與電壓表示數(shù)的關系圖線,圖6--3(c)為電池組輸出電能的效率η與變阻器接入電路電阻的關系圖線。若電表均為理想電表,則下列結論正確的是(

)A.

該電源由6節(jié)干電池串聯(lián)組成

B.

變阻器的總電阻為4Ω

C.

圖6--3(a)中經過x點的兩條虛線與坐標軸圍成的長方形面積為2.16W

D.

圖6--3(b)中y點對應的橫坐標為3.6V【答案】C【解析】可以將電路看做是干電池的電阻與滑動變阻器所組成的串聯(lián)電路。當滑片P在A端時,此時電路只有干電池的內阻,此時電流最大,電壓表示數(shù)為0;當滑片P在B端時,此時電路滑動變阻器全部接入,此時電流最小,電壓表示數(shù)為最大。

A、

設電源電壓為U,電池組內阻為R0,變阻器連入的阻值為R

由a圖可知,當滑片P在A端時,此時電路只有干電池的內阻,此時電流最大,電流I=U/R0=1.5A①;

由乙圖可知,輸出功率P=(U/R+R0)2R=U2R/(R+R0)2

,當電池內阻與滑動變阻器阻值相等時,輸出功率最大,即P=U2R/(R0+R0

)2

=U2/4R0=2.25W②

聯(lián)立,解得U=6V,R0=2Ω,故電源由4個電壓為1.5V的干電池組成,說法錯誤。

、設變阻器總阻值為R',干電池輸出電能的效率等于等于滑動變阻器的功率除以電路的總功率,即η=I2R'/I2(R'+R0),得η=R'/(R'+R0),由丙圖可得η=R'/(R'+R0)=0.6,R0=2Ω,解得R'=6Ω

,說法錯誤。

C、A點時,電壓表示數(shù)最大,此時滑動變阻器全部接入,UA/U=R'/(R'+R0),代入得UA/6V=6Ω/10Ω,解得UA=3.6V,此時I=U/(R'+R0)=6V/10Ω=0.6A,圖6--3(a)中經過x點的兩條虛線與坐標軸圍成的長方形面積P=UmaxImin=3.6V×0.6A=2.16W,說法正確。

D、B點時,輸出功率最大,電池內阻與滑動變阻器阻值相等,UB/U=R'/(R'+R0),代入得UB/6V=2Ω/4Ω,解得UB=3V,說法錯誤。

故答案為:C二、填空題(共10題;共25分)21.(2016·永嘉保送考試)如圖甲所示電源電壓保持不變,小燈泡的額定電壓為12V。閉合開關S后,當滑片P從最右端滑到最左端的過程中,小燈泡的I﹣U關系圖象如圖乙所示。則小燈泡的額定功率是________W;滑動變阻器的最大阻值________Ω?!敬鸢浮?4;9【解析】(1)根據圖乙確定燈泡的額定電流,再根據P=UI計算燈泡的額定功率;

(2)當滑片在最左端時,變阻器的阻值為0,此時燈泡的電壓就是電源電壓;當滑片在最右端時,變阻器和燈泡串聯(lián),根據圖乙確定此時的燈泡電壓和電流,首先根據U變=U總-UL’計算出此時變阻器的低壓,最后根據R變(1)根據圖乙可知,當燈泡的電壓為12V時,通過燈泡的額定電流為2A,那么燈泡的額定功率為:P=UI=12V×2A=24W;

(2)根據乙圖可知,當滑片在最左端時,變阻器的阻值為0,此時燈泡的電壓為12V,

那么電源電壓U總=UL=12V;

當滑片在最右端時,變阻器和燈泡串聯(lián),此時燈泡的電壓為3V,通過燈泡的電流為1A,

此時變阻器兩端的電壓為:U變=U總-UL'=12V-3V=9V;

變阻器的最大阻值為:R變22.如圖是演示巨磁電阻效應原理的示意圖,GMR是巨磁電阻,它的電阻在磁場中隨磁性增強而急劇減?。陔娐返碾娫措妷罕3?V不變,L是標有“2V0.1W”的指示燈,當它兩端電壓達到1.2V時開始發(fā)光,若指示燈電阻不受溫度影響,則燈絲阻值為

________Ω.閉合S1、S2時,圖中電磁鐵的

________(選填“左”或“右”)端是S極,將滑動變阻器滑片P向左滑動,電磁鐵周圍的磁場

________(選填“增強”、“減弱”或“不變”),P滑到某點,L剛好開始發(fā)光,此時GMR接入電路的阻值為

________Ω,繼續(xù)向左滑動滑片P,電壓表示數(shù)

________【答案】40;右;增強;160;變小【解析】(1)由P=U2R(2)閉合開關S1,由安培定則可知,螺線管左端的磁極為N極,右端為S極;(3)當滑動變阻器滑片P向左滑動時,滑動變阻器接入電路的阻值減小,則電路的總電阻變小,由歐姆定律可知,電路電流變大,因此電磁鐵磁性增強,周圍磁場增強;(4)當L剛好發(fā)光時,電路中的電流:由I=UR由串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知,GMB接入電路的阻值:RGMB=200Ω﹣40Ω=160Ω;繼續(xù)向左滑動滑片P,電磁鐵的磁性更強,周圍磁場更強,GMB的阻值更小,由串聯(lián)電路分壓的規(guī)律可知,電壓表的示數(shù)變?。蚀鸢笧椋?0;右;增強;160;變?。?)根據P=U(2)由安培定則可以判斷出螺線管的極性.(3)先根據滑片移動的方向確定電路阻值的變化,然后根據歐姆定律可知電路電流的變化,從而得出電磁鐵磁性強弱的變化;(4)根據右圖可知,巨磁電阻和燈泡串聯(lián),先根據歐姆定律的變形公式求出電路的總電阻,然后根據串聯(lián)電路電阻的特點求出GMR接入電路阻值的大??;最后根據串聯(lián)電路分壓的特點判斷電壓表示數(shù)的變化23.(2018九上·三門期中)如圖所示電路,電源電壓不變,R是定值電阻。將一個“6V,3W”的小燈泡L1接在a、b兩點間,小燈泡恰能正常發(fā)光;若換一個“6V,6W”的小燈泡L2接在a、b兩點間,此時小燈泡L2的實際功率________(選填“大于”或“小于”或“等于”)6W,小燈泡L1正常發(fā)光的電流是________

安?!敬鸢浮啃∮?;0.5【解析】(1)在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比;根據公式R=U2P分別計算出兩個燈泡的電阻,根據前面的規(guī)律判斷L2兩端電壓的變化,進而得到實際功率的大??;

(2)已知功率和電壓根據公式I=PU計算燈泡L1的額定電流。

(1)燈泡L1的電阻為:R1=U12P1=6V23W=12Ω;

燈泡L2的電阻為:R2=U224.(2019·寧波保送考試)在科技小組活動中受圖1所示電子秤的啟發(fā),小科同學設計了一個簡易電子秤,其原理圖如圖2所示,采用電流表的示數(shù)來反應物體質量的大小,而小科同學采用電壓表(圖3中暫未畫出)的示數(shù)來反應物體質量的大小。設電源電壓恒為6V,定值電阻為R0,滑動變阻器的總電阻為20Ω,總長度為20cm,滑動觸頭固定在安放托盤的輕質彈簧上,并能隨輕質彈簧一起自由滑動,已知對托盤每施加5N的壓力時,彈簧的長度就會縮短1cm。當托盤中不放物體時,滑動觸頭P指在最上端a點,此時電流表的示數(shù)不為零、電壓表的示數(shù)為零;當在托盤中放一物體時,滑動觸頭隨彈簧向下移動到某一位置,于是電流表和電壓表就分別指示出相應的示數(shù)。

(1)根據小敏同學設計的原理圖,若在托盤上放一物體,滑動觸頭P剛好指在最下端b點,此時電流表讀數(shù)為0.6A,則定值電阻R0=________Ω;若稱量質量為零時,則電流表讀數(shù)I=________A。(2)根據小科同學設計思路,請在圖3中的適當位置畫上符合要求的電壓表________;若在托盤上放一質量為2kg的物體,則滑動觸頭向下移動________cm;電壓表的示數(shù)U與待測物體質重m之間的關系式是________(g取10N/kg)。

【答案】(1)10;0.2

(2);4;U=km(k=0.4V/kg)【解析】(1)當滑動觸頭在b點時,電路里只有電阻R0,根據R0=U0I0計算定值電阻的阻值;如果稱量的質量為零,那么滑片觸頭在a端,這時變阻器和R0串聯(lián),首先根據R總=R0+R變計算出總電阻,再根據I總=U總R總計算電流表的示數(shù)。

(2)①當滑動觸頭在a點時,變阻器接入電阻為0,那么這時變阻器的電壓為0,據此判斷電壓表的位置。

②當放上2kg的物體時,首先根據G=mg計算出重力,然后再根據每縮短1cm受到壓力5N的正比關系計算觸頭向下移動的距離;

③變阻器的最大阻值20Ω,總長度為20cm,那么1cm的電阻為1Ω;無論滑片觸頭在哪個位置,變阻器都全部接入電路,即電流為0.2A;首先根據G=mg計算出物體的重力,然后再根據彈簧縮短和壓力的正比關系計算出縮短的長度,接下來根據電阻和長度的正比關系計算出電壓表并聯(lián)部分的電阻,最后根據u=IR計算電壓表的示數(shù)即可。

(1)當滑動觸頭在b點時,電路里只有電阻R0,

定值電阻的阻值R0=U0I0=6V0.6A=10Ω;

如果稱量的質量為零,那么滑片觸頭在a端,這時變阻器和R0串聯(lián),

總電阻為:R總=R0+R變=10Ω+20Ω=30Ω;

這時電流表的讀數(shù)為:I總=U總R總=25.(2018九上·三門月考)圖甲是小燈泡中的電流隨它兩端電壓變化的圖像.將此燈泡接入圖乙所示電路中,閉合開關S后,小燈泡實際功率為1W;再閉合開關S。后,電流表示數(shù)變化了0.1A,則電源電壓為________V,此時電路消耗的總功率是________W.【答案】2;1.2【解析】(1)分析乙圖可知,燈泡L與電阻R并聯(lián),燈泡的電壓就等于電源電壓;根據P=UI可知,功率等于電壓和電流的乘積,那么從甲圖中找到燈泡功率為1W時對應的電壓,這就是電源電壓;

(2)閉合開關S1后,電流表的示數(shù)變化其實就等于電阻R的電流,根據P=UI計算出電阻R的功率,最后將二者的功率相加就是電路的總功率。(1)根據甲圖可知,當燈泡電壓為2V,電流為0.5A時,燈泡的實際功率為P=UI=2V×0.5A=1W;據乙圖可知,這時電源電壓等于燈泡的電壓,即2V;

(2)開關S1沒有閉合時,電流表的示數(shù)等于燈泡的電流;

閉合后,電流表測它們并聯(lián)后的總電流,那么電流表的示數(shù)變化就是電阻R的電流;

這時電阻R的功率為:P'=U'I'=2V×0.1A=0.2W,

電路的總功率為:P總=P+P'=1W+0.2W=1.2W。

故答案為:2;1.226.如圖所示,在探究“電流做功與哪些因素有關”的實驗中,小電動機通過細線將砝碼吊起。(1)請將滑動變阻器接入電路中(要求連線不得交叉)。(2)若不計摩擦及損耗,則電流通過小電動機所做的功,與小電動機對________做的功相等。(3)電流表和電壓表的讀數(shù)如圖甲、乙所示,則小電動機兩端的電壓是________V,電功率P電=________W。(4)若砝碼的重力是10N,小電動機在5s內將砝碼勻速提升0.4m,則它的機械功率P=________W。(5)P電與P的大小關系是P電________P(選填“>”“=”或“<”)。造成這種情況的原因可能是________

(寫出一條理由即可)?!敬鸢浮浚?)

(2)砝碼

(3)4.5;0.9

(4)0.8

(5)>;電能一部分轉化為內能【解析】(1)根據滑動變阻器的使用方法解答;

(2)電流對電動機所做的功等于它輸出的機械能和產生內能的總和,因為不計摩擦和損耗,那么這些功全部轉化為輸出的機械功,即對砝碼所做的功;

(3)根據乙圖,確定電壓表的量程和分度值,讀出電壓值,根據甲圖讀出電流值,根據公式P=UI計算出功率;

(4)根據W=Gh計算出功,根據公式P=Wt計算出功率;(1)滑動變阻器應該與開關串聯(lián),因為它上面的接線柱與開關相連,根據“一上一下”原則,只需將它左下角的接線柱與電壓表的“15”接線柱連接即可,如圖所示:(2)若不計摩擦及損耗,則電流通過小電動機所做的功,與小電動機對砝碼做的功相等。

(3)根據乙圖可知,電壓表選擇量程0~15V,分度值為0.5V,那么電壓表的示數(shù)為4.5V。根據甲圖可知,電流表選擇量程0~0.6A,分度值為0.02A,那么電流表的示數(shù)為0.2A,因此電功率為P=UI=4.5V×0.2A=0.9W;

(4)小電動機的機械功率P=Wt=10N×0.4m5s=0.8W;27.(2017九下·寧波競賽)如圖所示的電路中,恒流源可為電路提供恒定電流I0,R為定值電阻,電流表、電壓表均可視為理想電表(不考慮電表的電阻影響)。小科同學利用該電路研究滑動變阻器R0消耗的電功率。改變品的阻值,記錄多組電流、電壓的數(shù)值,得到如圖所示的U-I關系圖像。請回答下列問題:

(1)滑動變阻器滑片向下移動時,電壓表示數(shù)________(填“增大”、“不變”或“減小”)。(2)恒定電流I0=________A。(3)R消耗的最大功率為________W?!敬鸢浮浚?)減小(2)1.0(3)5【解析】(1)分析電路結構,根據并聯(lián)電路規(guī)律可知R分流的變化,再由歐姆定律可得出電壓表示數(shù)的變化。

(2)由圖像及并聯(lián)電路的規(guī)律可分析恒定電流的大小。

(3)先根據圖像得出電壓與電流的關系式,再此基礎上結合功率公式和數(shù)學中的二次函數(shù)的知識求出最大值即可。

(1)定值電阻與滑動變阻器并聯(lián),當R向下移動時,滑動變阻器接入電阻減小,因為該電路連接的是恒流源,由并聯(lián)電路的分流特點可得電流表示數(shù)會增大,所以通過R的電流會減小,根據歐姆定律可知此時R兩端的電壓減小,故電壓表示數(shù)減小。

(2)當電壓表示數(shù)為零時,說明RL短路,此時流過電流表的電流即為I0,故由圖可知I0為1.0A。

(3)由圖可知,滑動變阻器R0的U-I關系是一個一次函數(shù)圖像,假設U=kI+b,代入(0.2A,15V)

(0.8A,4V)可得U=20-20I,則滑動變阻器的功率P=UI=(20-20I)I,化為二次函數(shù)算式P=-20(I-0.5)2+5,根據數(shù)學知識可得,當I=0.5A時,滑動變阻器電功率最大,代入解得P最大=5W。

故答案為;(1)減?。唬?)1.0;(3)528.(2019九上·慈溪期末)標有“6V3W”的小燈泡,通過它的電流與電壓的關系如圖所示。則該燈泡正常發(fā)光時的電阻為________Ω,若把它與一只阻值為8Ω的電阻串聯(lián)接在電壓為7.2V的電路中,則整個電路消耗的功率為________W.

28 29【答案】12;2.88【解析】(1)從圖像中找到燈泡電壓為6V時通過燈泡的電流,然后根據公式RL=ULIL計算燈泡正常發(fā)光的電阻;

(2)根據U總=UL+U可知,燈泡的電壓和電阻串聯(lián)時,它們兩個電壓之和肯定等于總電壓7.2V,且通過它們的電流相等。從圖像中找到一個狀態(tài),此時通過燈泡的電流與燈泡的電壓符合下面條件:IL×8Ω+UL=7.2V,然后根據P總=U總I總計算出整個電路的功率即可。

(1)根據圖像可知,當燈泡的電壓為6V時,通過燈泡的電流為0.5A,

那么燈泡正常發(fā)光的電阻為:RL=ULIL=6V0.5A29.(2020·天臺模擬)如圖1所示電路,電源電壓保持不變,當閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器,兩電壓表的示數(shù)與電路中電流變化如圖2所示。根據圖象的信息可知:(1)表示電壓表V1示數(shù)變化的圖象是________(選填甲或乙),電源電壓為________

V。(2)在上述電路中,只將電阻R1的阻值改為40Ω,則兩電壓表的示數(shù)與電路中電流變化的圖象最接近于下列圖中的________?!敬鸢浮浚?)乙;12

(2)C【解析】(1)在串聯(lián)電路中,首先根據U1=I1R1分析電壓表V1的示數(shù)變化規(guī)律,然后根據U總=U1+U2分析電壓表V2的示數(shù)變化規(guī)律,最后與圖2進行對照即可。

(2)首先根據圖2計算出變阻器的最大阻值,然后分析變阻器的阻值最大時對應的兩個電壓表的示數(shù),最后根據兩個電表的變化趨勢確定圖像的形狀。定值電阻R1與變阻器R2串聯(lián),電壓表V1測R1的電壓,電壓表V1測R1的電壓。

(1)當電流增大時,根據U=IR可知,定值電阻R1的電壓不斷增大,即V1的示數(shù)不斷增大;根據U總=U1+U2可知,變阻器兩端的電壓不斷減小,即V2的示數(shù)不斷減小,那么電壓表V1示數(shù)變化的圖象是乙。

根據圖2可知,當電流為0.2A時,V1的示數(shù)是4V,V2的示數(shù)是8V,那么串聯(lián)電路的總電壓為:U總=U1+U2=4V+8V=12V;

(2)根據圖2可知,當電流為0.2A時總電流最小,此時變阻器全部接入電路。V2的示數(shù)是8V,

那么變阻器的最大阻值為:R變=U變I=8V0.2A=40Ω;

當電阻R1=40Ω與變阻器串聯(lián)時,總電流為:I總=U總R總=12V40Ω+40Ω=0.15A;

那么R1的電壓為:U1=I1R130.如圖甲所示的電路,開關閉合以后,將滑動變阻器的滑片從最左端移到最右端,得到電路中兩個電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖像,如圖乙所示,則電源電壓為________V,滑動變阻器的最大阻值為________Ω,其中________(填“A”或“B”)是電壓表V2的示數(shù)隨電流變化的圖像。【答案】9;20;A【解析】(1)在串聯(lián)電路中,電路兩端的總電壓保持不變,據此確定電源電壓的大??;

(2)當滑片在最左端時,R2的阻值為0,只有R1,此時電流最大,根據乙圖和電源電壓計算出R1的阻值;當滑片在最右端時,R2與R1串聯(lián),此時電流表的示數(shù)最小,根據乙圖和電源電壓計算出總電阻,再根據R總=R1+R2計算出變阻器的最大阻值;

(3)根據U=IR判斷電阻兩端電壓的變化規(guī)律,然后與乙圖對照即可。

(1)根據甲圖可知,電阻R1與R2串聯(lián),電壓表V測總電壓,V1測R1的電壓,V2測R2的電壓;

當變阻器的滑片移動時,電源電壓保持不變,

根據乙圖可知,圖像B就是電壓表V的圖像,因此電源電壓為9V;

(2)當滑片在最左端時,R2的阻值為0,只有R1,此時電流最大,即為0.9A,

那么電阻R1的阻值為:R1=U1I1=9V0.9A=10Ω;

當滑片在最右端時,R2與R1串聯(lián),此時電流表的示數(shù)最小,即為0.3A,

那么總電阻為:R總=U總I總=9V0.3A=30Ω;

變阻器的阻值為:R2三、實驗探究題(共9題;共48分)31.(2020·富陽模擬)小金利用如圖甲所示的電路,探究通過“導體的電流跟電阻的關系”。實驗器材:電源(電壓恒為4.5V),電流表、電壓表各一只,開關,三個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω),兩只滑動變阻器(甲“10Ω2A”、乙“20Ω1A”),導線若干。(1)用筆畫線代替導線完成圖甲電路的連接。(2)實驗中小金發(fā)現(xiàn),無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,兩電表的指針始終處于圖乙所示的狀態(tài),則電路故障可能是________。(3)排除故障后,多次改變R的阻值,根據實驗數(shù)據畫出如圖丙所示的I﹣R圖象,得到的結論是________。(4)在上述實驗中,小金用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,為了完成實驗,他應該將滑動變阻器的滑片向________端移動(選填“A”或“B”),使電壓表示數(shù)為________V。【答案】(1)

(2)定值電阻斷路

(3)在電壓不變時,通過導體的電流與電阻成反比

(4)A;2.5【解析】(1)在探究電流與電阻關系的實驗中,除了電壓表與定值電阻并聯(lián)外,其它都是串聯(lián),要注意電表的量程和接線柱,還要主要變阻器接線“一上一下”;

(2)當定值電阻斷路時,電壓表串聯(lián)在電路中。由于它的內阻很大,所以通過電路的電流非常小,幾乎為零。由于串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比,所以電壓表幾乎分得全部電壓;

(3)如果兩個物理量的關系圖像為一條斜線,那么二者成正比例關系;如果圖像是一條雙曲線,那么它們成反比例關系;

(4)從丙圖中,找到一組對應的電流和電阻值,然后根據U=IR計算出電壓表的示數(shù)。首先根據串聯(lián)電路的分壓規(guī)律確定電壓表示數(shù)變大了還是變小了,然后分析恢復原來示數(shù)電壓表示數(shù)的變化方向,再根據U總=U+U變確定變阻器電壓的變化方向,最后根據串聯(lián)電路的電壓規(guī)律確定滑片的移動方向。(1)分析發(fā)現(xiàn),圖中只有電壓表沒有接好,電壓表的“3V”接線柱已經與定值電阻R的右邊接好,那么只需將電壓表的“-”接線柱與電阻R的左邊接好即可,如圖所示:

(2)實驗中小金發(fā)現(xiàn),無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,兩電表的指針始終處于圖乙所示的狀態(tài),則電路故障可能是:定值電阻斷路;

(3)根據丙圖可知,電流隨電阻變化的圖像為一條雙曲線,那么得到結論:在電壓不變時,通過導體的電流與電阻成反比;

(4)小金用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,由于電阻變小,那么電壓表的示數(shù)變小,要恢復原來的示數(shù)就必須增大電壓表的示數(shù);根據U總=U+U變可知,變阻器的電壓要增大,根據串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,變阻器的阻值要變大,即滑片向A端移動。電壓表的示數(shù)為:U=IR=0.25A×10Ω=2.5V。32.(2019·浙江模擬)小科同學在測定標有“2.5V”小燈泡(電阻約為8Ω)額定功率的實驗中,除了電流表、電壓表、導線、開關、電池組(電源電壓為6V)外,老師還提供了兩個變阻器(A.標有“1750Ω0.3A”的滑動變阻器;B.標有“50Ω1.5A”滑動變阻器)。他按圖甲所示的電路進行實驗,實驗時,他調節(jié)滑動變阻器滑片的位置,觀察小燈泡發(fā)光的情況,并記錄電表的示數(shù)(如下表所示)請回答下列問題:實驗次數(shù)V表示數(shù)/VA表示數(shù)/A12.00.1722.50.2033.00.22(1)在這個實驗中,你將選擇________作為實驗中的變阻器(填字母編號)。(2)連接好電路合上開關后,移動變阻器的滑片到某一點,電壓表的示數(shù)為2.0V,要測量小燈泡的額定功率,還應將滑動變阻器滑片向________移動(選填“左”或“右”)。分析表中實驗數(shù)據,可知小燈泡L的額定功率為________W

(3)小科同學分析表中實驗數(shù)據后,發(fā)現(xiàn)還能求得小燈泡的電阻,于是他分別算出了所給的三種情況下小燈泡的電阻并取平均值。你認為小科同學的做法對嗎?請說明理由__________________________?!敬鸢浮浚?)B

(2)左;0.5

(3)不對,隨著電壓增大,燈泡功率增大,燈絲溫度升高,電阻會變大【解析】(1)由歐姆定律求出正常工作的電流約為多少,進而確定滑動變阻器的規(guī)格;

(2)根據小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程與燈并聯(lián),將電流表的“0.6A”接線柱與滑動變阻器上面任一接線柱相連;

(3)比較電壓表示數(shù)與額定電壓的大小,確定燈泡電壓的變化方向,進而確定變阻器兩端電壓的變化方向,最后根據串聯(lián)電路分壓原理確滑片移動的方向;燈在額定電壓下正常發(fā)光,根據表中數(shù)據,找出額定電壓下的電流,再根據P=UI可計算出小燈泡的額定功率.

(4)燈絲的電阻隨溫度的變化而變化,不是一個定值,取平均值沒有意義。(1)小燈泡的電阻值約為8Ω,

則正常工作的電流約為:I=U額RL=2.5V8Ω=0.3125A;

所以標有“1750Ω0.3A”滑動變阻器不能使用,只能使用標有“50Ω1.5A”滑動變阻器,故選B;

(2)燈在額定電壓下正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為2.0V小于燈的額定電壓2.5V,那么應增大燈的電壓;根據總電壓不變可知,這時滑動變阻器的電壓應該增小;根據串聯(lián)電路電壓的分配與電阻成正比可知,應減小變阻器連入電路中的電阻大小,故滑片向左移動;

33.(2019八上·仙居期中)如圖所示是一種風速測定簡易裝置。R2為阻值為40Ω的定值電阻,R1為滑動變阻器(最大阻值為20Ω),電源電壓為9V,“T”型管道的豎直管內裝有可上下自由移動的輕質活塞A,活塞通過輕質細桿和滑動變阻器的滑片相連(活塞與管道壁接觸緊密),活塞運動時,細桿可帶動滑動變阻器滑片移動。請思考并回答一下問題風速km/h051015202530接入電路的R1(Ω)2016128520(1)該裝置中的風速儀是用電壓表改裝而成的,如圖所示測的是定值電阻R2兩端的電壓,若要改測R1兩端的電壓請判斷是否可以只將電壓表接c的導線直接改接a點,并說明理由。________。(2)根據該儀器測量得的風速和滑動變阻器R1接入電路中的阻值之間的關系如表格所示。實驗中,我們把風速為0km/h時,風速儀(電壓表)對應的電壓值標為零刻度;把風速為30km/h時,風速儀(電壓表)對應的電壓值標為最大風速。在圖示的表盤中用符號“↑”標出零刻度。________該風速儀存在的不足之處,其中之一為:風速變化不大時不夠靈敏,你改進方法是________?!敬鸢浮浚?)不能,正負接線柱接反了

(2);增大電源電壓或增大R1阻值【解析】(1)使用電壓表時,注意電壓表的量程、正負接線柱和串并聯(lián)關系是否正確即可;

(2)根據表格確定風速為0km/h時R1的阻值,然后根據歐姆定律計算出此時通過電路的電流,最后根據U=IR計算出電壓表的示數(shù),在電壓表上找到這個示數(shù)標上零刻度即可。風速儀不夠靈敏,其實就是變阻器改變的電阻相同時,電壓表的示數(shù)改變太小,可從增大電壓表的示數(shù)角度思考方法。(1)根據圖片可知,原來電壓表測R2的電壓,那么b端接的是電源正極,因此b端為“+”接線柱;如果將C直接改接在a點,那么“+”接線柱就與電源負極相連,所以不可以;

(2)根據表格可知,當風速為0km/h時,R1=20Ω;

此時串聯(lián)電路的總電流為:I總=U總R總=9V40Ω+20Ω=0.15A;

此時電壓表的示數(shù)為:U2=I34.(2020八上·吳興期末)在“伏安法測電阻”的實驗中,老師提供了以下器材:幾節(jié)干電池、最大阻值為50Ω的滑動變阻器1個、被測電阻Rx,開關、電壓表和電流表各1只、導線若干。甲、乙兩組的同學分別設計了如下實驗方案。(1)老師認為理論上講兩個方案都能完成實驗,但是實驗室里通常用的是甲方案,相較于乙方案,甲方案的優(yōu)點在于________(2)完成實驗后,有同學提出其實不需要電壓表也能完成實驗,他利用電流表和滑動變阻器完成對Rx的再一次測量。請你根據他的實驗步驟,在答題卡方框內畫出他設計的電路圖。①照電路圖連接好電路;②調節(jié)滑動變阻器的滑片,使接入電路的阻值為0時,讀出電流表的示數(shù)I1;③調節(jié)滑動變阻器的滑片,使接入電路的阻值為最大值時,讀出電流表的示數(shù)I2;④據已知條件和測量結果,求出定值電阻阻值(3)定值電阻的表達式:Rx=________Ω【答案】(1)不需要更換電源,操作比較方便(有滑動變阻器保護電路元件,不容易損壞元件等)

(2)

(3)Rx=I2I【解析】(1)在“伏安法”測電阻的實驗中,需要改變待測電阻兩端的電壓和通過它的電流,收集多次測量數(shù)據,最后通過求平均值的方法減小實驗誤差。乙中沒有滑動變阻器,就需要調整干電池的節(jié)數(shù)來改變電壓,很不方便;

(3)當滑片在最左邊時,變阻器的阻值為0,只有電阻Rx;當滑片在最右邊時,變阻器的阻值最大,與電阻Rx串聯(lián);根據串聯(lián)電路U總=I總R總分別列出兩個方程,然后聯(lián)立求解即可。(1)老師認為理論上講兩個方案都能完成實驗,但是實驗室里通常用的是甲方案,相較于乙方案,甲方案的優(yōu)點在于:不需要跟換電源,操作比較方便(有滑動變阻器保護電路元件,不容易損壞元件等);

(2)當滑片在最左邊時,變阻器的阻值為0,只有電阻Rx;

根據U總=I總R總得到:U總=I1Rx

①;

當滑片在最右邊時,變阻器的阻值最大,與電阻Rx串聯(lián);

根據U總=I總R總得到:U總=I2×(Rx+50Ω)

②;

①②聯(lián)立解得:

Rx35.(2020·江干模擬)要測量一個額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率,小明設計了電路如圖甲所示。已知小燈泡正常工作時的電阻約為20Ω。現(xiàn)有電流表、電壓表、開關、滑動變阻器R1(10Ω0.2A)、R2(20Ω0.5A)、R3(10Ω1A)各一個,導線若干,電源電壓為6V。次數(shù)1234電壓(伏)2.003.403.804.20電流(安)0.180.190.200.22電阻(歐)11.1117.8919.0019.09(1)請將實驗電路甲連接完整。(2)實驗中,應選擇滑動變阻器________接入電路。(3)小明測得實驗數(shù)據如下表,老師認為小明測得的實驗數(shù)據中有一次是不真實的,存在造假的嫌疑。請你幫忙找出哪一次并說明理由?________。(4)小科同學做這個實驗時,發(fā)現(xiàn)電壓表的0~15V量程已壞,為了測小燈泡的額定功率,他設計了另一種實驗方案。已知電阻R的阻值為10歐。①電路如圖乙所示,連接好電路;②開關S拔到位置1,移動滑片P至任一位置,讀出電流表示數(shù)I1;③開關S拔到位置2,滑片位置不動,讀出電流表示數(shù)I2,先算出R兩端電壓U0=I1R,(即燈兩端的電壓)和燈泡的電阻RL=U【答案】(1)

(2)R2

(3)第一組,此時滑動變阻器接入電路中的阻值需超過20歐,不符合實際情況

(4)步驟②改為:開關S撥到位置1,移動滑片P直到電流表示數(shù)為0.38A【解析】(1)根據小燈泡的額定電壓確定電壓表的量程,并注意正負接線柱的選擇;

(2)當電流最小時,變阻器接入的阻值最大。根據表格,確定電路的最小電流,然后根據歐姆定律計算出總電阻,再根據R2=R總-RL計算變阻器的阻值即可;

(3)將每組對應的變阻器的阻值計算出來,哪個變阻器的阻值超過它的最大阻值,哪組就是錯誤的數(shù)據;

(4)如果只使用電流表不用電壓表,那么可以將定值電阻與燈泡并聯(lián),當定值電阻兩端的電壓等于3.8V時,燈泡就正常發(fā)光,再記下通過燈泡的額定電流即可。由于串聯(lián)電路電壓與電阻成正比,所以在切換開關時,由于燈泡的電阻和定值電阻阻值不同,會造成它們兩端的電壓改變。為了保持電壓不變,再切換開關時,必須保持燈泡和定值電阻的并聯(lián)關系不變。當開關接1時,燈泡與定值電阻并聯(lián),調節(jié)變阻器,讓電流表的示數(shù)等于I=3.8V(1)電壓表與燈泡并聯(lián),因為3.8V>3V,所以選擇量程0~15V。電壓表左邊的接線柱已經接好,只需將“15”的接線柱與燈泡右邊相連即可,如圖所示:

(2)根據第2組數(shù)據可知,此時總電阻為:R總=U總I總=?6V0.19A=31.57Ω;

此時變阻器接入的最大阻值為:R2=R總-RL=31.57Ω-17.89Ω=13.68Ω;

因此應該選擇量程為20Ω的變阻器,即選R2;

(3)通過計算可知,在第①組數(shù)據中,此時總電阻為:R總=U總I36.(2020·金華模擬)某實驗小組利用如圖所示電路探究“導體中電流和電壓的關系”,提供的實驗器材有:電源(6V)、電流表、電壓表,定值電阻(10Ω)、滑動變阻器(40Ω0.5A)、開關和導線若干。(1)請用筆畫線代替導線,將圖中實物電路連接完整,(要求滑片向右移,電壓表、電流表示數(shù)均變大);(2)在連接電路時接入最后一根導線時,發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表指針均發(fā)生偏轉,根據現(xiàn)象及圖示信息,請指出操作上存在的一處錯誤:________;(3)小明同學進行了正確的實驗操作,某次實驗中電流表的示數(shù)為0.2A,此時滑動變阻器接入電路的阻值為________Ω;(4)完成上述實驗后,實驗小組繼續(xù)用圖示電路探究“導體中電流和電阻的關系”,他們又找來了兩個阻值分別為5Ω和20Ω的電阻,為完成三次實驗,則定值電阻兩端電壓的最小預設值是________Ⅴ?!敬鸢浮浚?)

(2)連接電路時開關沒有斷開

(3)20

(4)2【解析】(1)滑動變阻器接線注意“一上一下”,根據電壓表和電流表的示數(shù)變化分析變阻器滑片右移時的阻值變化,進而確定接線情況;

(2)為了防止接線時電路時通時斷,導致燒壞燈泡電表等,在連接電路時開關應斷開;

(3)首先根據R總=U總I計算出總電阻,再根據R變(1)變阻

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