(柳州專版)2020版中考物理奪分復(fù)習(xí) 課時(shí)訓(xùn)練16 探究歐姆定律試題
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1、課時(shí)訓(xùn)練(十六) 探究歐姆定律 (限時(shí):60分鐘) |基礎(chǔ)鞏固| 一、選擇題 1.如圖K16-1所示,能正確表示通過某定值電阻的電流與它兩端電壓之間關(guān)系的圖像是 ( ) 圖K16-1 2.根據(jù)歐姆定律公式I=UR,可變形得R=UI,對此,下列說法正確的是 ( ) A. 加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,則導(dǎo)體的電阻越大 B.通過導(dǎo)體的電流越大,則導(dǎo)體的電阻越小 C.導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān) D.當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零 3.甲、乙兩地相距40 km,在甲、乙兩地之間沿直線架設(shè)了兩條輸電線,已知所用的輸電線每千米的電阻為0.2 Ω?,F(xiàn)輸
2、電線在某處發(fā)生了短路,為確定短路位置,檢修員在甲地利用電壓表、電流表、定值電阻R0和電源連接成如圖K16-2所示電路進(jìn)行測量。若電壓表的示數(shù)為3.0 V,電流表的示數(shù)為0.5 A,則短路位置離甲地的距離為 ( ) 圖K16-2 A. 7.5 km B.15 km C.25 km D.30 km 4.【2019·赤峰】如圖K16-3所示電路,電源電壓和小燈泡電阻均保持不變。當(dāng)開關(guān)S閉合后,滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)變化情況分別是 ( ) 圖K16-3 A. 變大,變小 B.變大,變大 C.變小,變小 D.變小,變大 5.如圖K16-4所示是
3、電阻甲和乙的U-I圖像,小明對圖像信息做出了下列判斷,其中正確的是 ( ) 圖K16-4 A. 當(dāng)甲兩端電壓為0.5 V時(shí),通過它的電流為0.3 A B.當(dāng)乙兩端電壓為2.5 V時(shí),其電阻值為10 Ω C.將甲和乙串聯(lián),若電流為0.3 A,則它們兩端的總電壓為2 V D.將甲和乙并聯(lián),若電壓為1 V,則它們的干路電流為0.4 A 6.【2018·臨沂】如圖K16-5所示的電路中,電流表A1的示數(shù)為0.5 A,電流表A2的示數(shù)為0.3 A,電阻R2的阻值為10 Ω。下列說法正確的是( ) 圖K16-5 A. 通過電阻R1的電流為0.5 A B.電源電壓為5 V C
4、.電阻R1的阻值為15 Ω D.若斷開開關(guān)S2,電流表A1示數(shù)變大 7.【2018·常德】如圖K16-6所示是小剛同學(xué)測定小燈泡電功率的電路圖。當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),發(fā)現(xiàn)燈L不亮,電流表有明顯示數(shù),電壓表示數(shù)為零。若故障只出現(xiàn)在燈L和滑動(dòng)變阻器R中的一處,則下列判斷正確的是 ( ) 圖K16-6 A. 燈L斷路 B.燈L短路 C.滑動(dòng)變阻器R斷路 D.滑動(dòng)變阻器R短路 二、填空題 8.圖K16-7甲是電阻R和燈泡L的U-I圖像,由圖可知,電阻R的阻值是 Ω;若將電阻R和小燈泡L串聯(lián)在電路中(如圖乙所示),電流表示數(shù)為0.4 A,則電源電壓是 V。? 圖K16-
5、7 9.【2018·襄陽】電阻R1與R2的I-U圖像如圖K16-8所示。當(dāng)R2上的電壓為1.5 V時(shí),R2的阻值是 Ω;若將它們并聯(lián)連接到電壓為2.5 V的電源上,則干路的電流是 A。? 圖K16-8 10.【2019·齊齊哈爾】如圖K16-9所示電路中,閉合開關(guān)S,在滑動(dòng)變阻器滑片P向右滑動(dòng)的過程中,電流表A1的示數(shù) ,電壓表V與電流表A3示數(shù)的比值 。(均選填“變大”“變小”或“不變”)? 圖K16-9 三、實(shí)驗(yàn)探究題 11.【2018·蘇州】某班同學(xué)做“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn),某小組連接了如圖K16-10甲所示的實(shí)物電路。 圖K
6、16-10 (1)請根據(jù)圖甲在圖乙所示的虛線框內(nèi)畫出對應(yīng)的電路圖。(電阻箱符號為“”) (2)連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng) ,連好電路后,將電阻箱調(diào)至某一阻值,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為一個(gè)適當(dāng)?shù)闹礥0,記錄電流表的示數(shù)和 。? (3)改變電阻箱的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,使 ,并記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)。? (4)再次改變電阻箱的阻值,發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片都不能達(dá)到(3)中的要求,引起這種情況的直接原因是 。? (5)重復(fù)步驟(3)
7、多次實(shí)驗(yàn),根據(jù)所得數(shù)據(jù)畫出電流隨電阻變化的圖像,如圖丙所示,你認(rèn)為該小組實(shí)驗(yàn)時(shí)的U0= V。? (6)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)由圖線上的任一點(diǎn)和坐標(biāo)軸圍成的矩形“面積”大小都相等,由此可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是 。? (7)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小組間交流時(shí),發(fā)現(xiàn)鄰組在相同的坐標(biāo)系中畫出的圖像如圖丁所示,你認(rèn)為圖像不同的原因是
8、 。? 四、綜合應(yīng)用題 12.【2019·長春】如圖K16-11所示,電阻R1的阻值為10 Ω。閉合開關(guān)S,電阻R1兩端的電壓為10 V,電阻R2兩端的電壓為5 V。求: (1)電源電壓。 (2)通過電阻R1的電流。 圖K16-11 13.如圖K16-12甲所示的電路中,定值電阻R1為10 Ω,R2為滑動(dòng)變阻器,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S后,滑片P從b端移動(dòng)到a端的過程中,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關(guān)系圖像如圖乙所示。求: (1)電源電壓。 (2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值。
9、 圖K16-12 14.【2018·廣東】如圖K16-13甲所示,已知定值電阻R1的阻值為30 Ω,閉合開關(guān)S時(shí),整個(gè)電路正常工作,兩電流表的指針都在同一位置,示數(shù)如圖乙所示。(設(shè)電源電壓保持不變) (1)求電源電壓。 (2)求通過定值電阻R2的電流。 (3)現(xiàn)用一個(gè)阻值未知的定值電阻Rx替換電阻R1或R2,替換后只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生了變化,請判斷Rx替換的是電阻R1還是R2。 (4)若替換后電流表示數(shù)減少了0.3 A,求未知電阻Rx的阻值。 圖K16-13 |能力提升| 一
10、、選擇題 1.如圖K16-14所示的電路中,電源電壓U=4.5 V,且保持不變,定值電阻R1=5 Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20 Ω,電流表量程為0~0.6 A,電壓表量程為0~3 V。為保護(hù)電表,滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變化范圍是 ( ) 圖K16-14 A. 0~10 Ω B.0~20 Ω C.5~20 Ω D.2.5~10 Ω 2.【原創(chuàng)】如圖K16-15所示,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,燈L1、L2都正常發(fā)光,甲、乙兩個(gè)電表的示數(shù)之比是2∶3。若開關(guān)S斷開后,將甲、乙更換為另一種電表,且燈L1、L2也能發(fā)光,則此時(shí)甲、乙兩個(gè)電表的示數(shù)之比是 ( )
11、圖K16-15 A. 2∶1 B.3∶1 C.2∶3 D.1∶2 3.如圖K16-16所示的電路中,電源電壓保持不變,R1=20 Ω。閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P到中點(diǎn)c時(shí),電流表的示數(shù)為0.4 A;移動(dòng)滑片P到最左端a時(shí),電流表的示數(shù)為0.3 A。則電源電壓和滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為 ( ) 圖K16-16 A. 6 V 20 Ω B. 12 V 20 Ω C.6 V 30 Ω D. 12 V 30 Ω 4.在如圖K16-17所示的電路中,電源電壓保持不變,R為定值電阻。閉合開關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從最右端移到中間某個(gè)位置,電壓表和電流表的示數(shù)分別變
12、化了ΔU和ΔI。下列分析正確的是 ( ) 圖K16-17 A. ΔUΔI變大 B.ΔUΔI變小 C.ΔUΔI不變 D.ΔUΔI先變小后變大 5.探究“通過電阻的電流與電阻的大小關(guān)系”時(shí),我們一般需要先預(yù)設(shè)一個(gè)電壓值,實(shí)驗(yàn)中保持電阻兩端電壓為預(yù)設(shè)值不變,現(xiàn)采用如圖K16-18所示電路進(jìn)行探究,器材:學(xué)生電源(6 V)、滑動(dòng)變阻器(20 Ω 1 A)、電流表、電壓表、開關(guān)、三個(gè)定值電阻器(5 Ω、10 Ω、20 Ω)及導(dǎo)線若干,以下說法正確的是 ( ) 圖K16-18 A. 要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),電壓預(yù)設(shè)值范圍可以為1.5~5 V B.要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
13、,電壓預(yù)設(shè)值范圍可以為1~4 V C.電壓預(yù)設(shè)值越大,在獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過程中,滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)節(jié)范圍越小 D.實(shí)驗(yàn)中電壓預(yù)設(shè)值為2 V時(shí),要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),需要更換最大阻值為30 Ω的滑動(dòng)變阻器 6.如圖K16-19甲所示的電路,電源電壓保持不變,當(dāng)閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值從最大變化到最小時(shí),兩個(gè)電阻的U-I關(guān)系圖像如圖乙所示。則下列判斷正確的是 ( ) 圖K16-19 A. 電源電壓為10 V B.定值電阻R1的阻值為20 Ω C.滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為0~10 Ω D.變阻器滑片在中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.3 A 7.【2019·攀枝花】如圖K16
14、-20所示,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S2斷開,S1、S3閉合時(shí),電流表示數(shù)為I1,電壓表示數(shù)為U1;當(dāng)開關(guān)S2閉合,S1、S3斷開時(shí),電流表示數(shù)為I2,電壓表示數(shù)為U2。已知R1R2=21,則 ( ) 圖K16-20 A. I1I2=29,U1U2=23 B.I1I2=92,U1U2=23 C.I1I2=29,U1U2=32 D.I1I2=92,U1U2=32 8.【2019·瀘州改編】如圖K16-21所示為一種測量環(huán)境濕度儀器的簡化工作原理圖。電源電壓恒為6 V,定值電阻R為15 Ω,R0為濕敏電阻,其阻值隨環(huán)境濕度的增加而減小,阻值范
15、圍為10~20 Ω,電壓表量程為0~3 V,電流表量程為0~0.6 A。閉合開關(guān)S,當(dāng)環(huán)境的濕度增加時(shí),在保證兩電表安全的情況下,下列說法中正確的是 ( ) 圖K16-21 A. 電流表示數(shù)變大,R0兩端的電壓變大 B.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變 C.通過R0的最大電流為0.25 A D.R0在電路中的最大電阻值為15 Ω 二、填空題 9.一只小燈泡的額定電壓為8 V,正常發(fā)光時(shí)通過它的電流為0.4 A,現(xiàn)將該小燈泡接在12 V的電源上,為使其正常發(fā)光,應(yīng) 聯(lián)一個(gè)阻值為 Ω的電阻。? 10.【2019·安順】如圖K16-22甲所示是一種測定油箱內(nèi)油量的裝
16、置。其中R是滑動(dòng)變阻器的電阻片,滑動(dòng)變阻器的滑片跟滑桿連接,滑桿可以繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng),另一端固定著一個(gè)浮子,油箱中的油量減少時(shí),油面下降,浮子隨液面下落,帶動(dòng)滑桿使滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng),從而改變了電路中的電流,即電流表的示數(shù)改變。因此,電流表上一定的示數(shù)便對應(yīng)著油面的一定高度,把電流表刻度盤改為相應(yīng)的油量體積數(shù),就可以直接讀出油箱中的油量,其中浮子應(yīng)用了 條件。如果把量程足夠大的電壓表改裝成油量表,要求油量增加時(shí),電壓表的示數(shù)也增加,電壓表應(yīng)接在圖甲中 之間(按圖中所標(biāo)示字母填寫)。? 小軍在以上設(shè)計(jì)的啟發(fā)下,設(shè)計(jì)了一種測量體重的裝置(如圖乙所示)。當(dāng)沒有測體重時(shí),滑片P在圖乙中
17、絕緣體處,絕緣體使電路 (選填“斷開”或“接通”),電路中R1的作用是 。? 在測量過程中,彈簧(在彈性限度內(nèi))的彈性勢能隨被測量物體的重力的增大而 ?。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”)。? 圖K16-22 11.【2018·咸寧】如圖K16-23甲所示的電路中,電源電壓恒定不變,圖乙是小燈泡L和定值電阻R1的電流與電壓關(guān)系的圖像。當(dāng)只閉合S1、S2時(shí),電壓表示數(shù)為2 V;當(dāng)只閉合S2、S3時(shí),電壓表示數(shù)為4 V。則電源電壓U= V,R2= Ω。? 圖K16-23 12.【2019·柳州】如圖K16-24所示電路
18、中,電壓表有“0~3 V”和“0~15 V”兩個(gè)量程,電流表有“0~0.6 A”和“0~3 A”兩個(gè)量程。閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P從左向右移動(dòng)到某位置時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5 V和0.3 A;繼續(xù)向右移動(dòng)滑片P到另一位置,電壓表指針指在滿偏的13處,電流表指針指在滿偏的14處,則此時(shí)電流表示數(shù)為 A,電源電壓為 V。? 圖K16-24 三、實(shí)驗(yàn)探究題 13.【2019·通遼】小明在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材:干電池,標(biāo)有“15 Ω 1 A”字樣的滑動(dòng)變阻器,阻值分別為5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值電阻。 (1)連接的電路如圖
19、K16-25甲所示,其中有一根導(dǎo)線連接有誤,請你在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”,并畫出正確的連線。 圖K16-25 (2)改正電路后,將5 Ω定值電阻連入電路,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到 ?。ㄟx填“a”或“b”)端,再閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為某一定值,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,示數(shù)為 A。? (3)接下來斷開開關(guān),取下5 Ω的定值電阻,分別把它換成10 Ω、20 Ω的定值電阻,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,控制 (選填“電流表”或“電壓表”)的示數(shù)不變,分別讀取相應(yīng)的電流表示數(shù),記錄在下表中:? 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 電阻R/Ω 5 10 2
20、0 電流I/A 0.2 0.1 (4)由數(shù)據(jù)可知:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成 比。? (5)小明想用一塊電流表和一個(gè)定值電阻R0測未知電阻Rx的阻值,于是他設(shè)計(jì)了如圖K16-26所示的電路圖,并進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作: 圖K16-26 ①閉合開關(guān)S、S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I; ②閉合開關(guān)S、斷開S1,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1; ③未知電阻Rx的表達(dá)式:Rx= 。?(用R0、I、I1表示) 14.【2018·柳州】小梅測量額定電壓為2.5 V的小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電阻,所用電源電壓恒為4.5 V,她設(shè)計(jì)的電路圖如圖K
21、16-27甲所示。 圖K16-27 (1)小梅記錄了小燈泡在不同電壓下工作時(shí)的電流,當(dāng)小燈泡兩端電壓為 V時(shí),小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,該處電流為 A,此時(shí)小燈泡電阻為 Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))。? (2)實(shí)驗(yàn)中小梅發(fā)現(xiàn),不管怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,都無法使小燈泡兩端電壓足夠小。于是她向老師請教,老師告訴她在原來的電路圖上增加一條導(dǎo)線即可,如圖丙中a所示。請你用筆在圖丁中將增加的導(dǎo)線a補(bǔ)畫上去。 (3)小梅發(fā)現(xiàn)用圖丙的電路可以使小燈泡兩端電壓的變化范圍為 V到4.5 V。為保證電路安全,閉合開關(guān)前要將滑動(dòng)變阻器的滑片置于 (選填
22、“左”或“右”)端。? (4)小梅用丙的電路測出了不同電壓下小燈泡的工作電流,并作出小燈泡的U-I圖線,如圖戊所示,由圖可知小燈泡的電阻是 ?。ㄟx填“變化”或“不變”)的。小梅注意到電壓在0.5~2.5 V變化時(shí),U-I圖線幾乎是一條直線。她認(rèn)為在這個(gè)電壓范圍內(nèi)小燈泡的電阻幾乎不變;小剛則認(rèn)為小燈泡的電阻是變化的。你贊同 ?。ㄟx填“小梅”或“小剛”)的觀點(diǎn);理由: ?
23、 。? 15.【2019·柳州】小宸利用圖K16-28甲所示的電路探究電流隨電壓變化的情況,其中電源電壓為U,Rt是熱敏電阻,其阻值與溫度有關(guān),二者關(guān)系為Rt=kt+b(k>0,b>0)。 圖K16-28 (1)本實(shí)驗(yàn)要保持Rt阻值不變,也就是保持Rt的 不變。? (2)使用電流表和電壓表前,要檢查其指針是否對準(zhǔn) 刻度線;接入電路的電流表,應(yīng)使電流從其 (選填“+”或“-”)接線柱流入。? (3)圖乙是某次測量時(shí)電壓表的示數(shù),其示數(shù)為 V,如果要使電壓表示數(shù)變大,應(yīng)將滑動(dòng)變阻
24、器的滑片P向 ?。ㄟx填“a”或“b”)端移動(dòng);圖丙是小宸根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的I-U圖像,經(jīng)分析可得出結(jié)論:在電阻不變時(shí),通過電阻的電流與它兩端的電壓成 比。? (4)接下來,小宸按如下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),嘗試把電流表改裝成溫度表。 ①將滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)到b端,用開關(guān)S2替換電壓表,如圖K16-29甲所示。閉合S1、S2,調(diào)節(jié)滑片P使電流表滿偏后,保持滑片P位置不動(dòng),設(shè)此時(shí)電路總電阻為R,斷開S1、S2。 ②往容器中倒入適量100 ℃的開水,觀察溫度計(jì)的示數(shù),溫度計(jì)示數(shù)每下降5 ℃(水溫不再降低時(shí),加入冰塊直到水溫降到0 ℃),就閉合一次S1,并記錄此時(shí)溫度t和對應(yīng)的電流I,然后再斷
25、開S1。請用給定的字母寫出電流I與溫度t的關(guān)系式I= 。? ③根據(jù)記錄的t和I,重新刻制電流表表盤,改裝成溫度表。請?jiān)趫D乙中大致畫出此溫度表表盤的刻度線。(要求畫出0~100 ℃每間隔20 ℃對應(yīng)的共6條刻度線) 圖K16-29 16.小張同學(xué)在做“測量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí),所用器材如下:兩節(jié)新干電池,標(biāo)有“2.5 V”的相同規(guī)格燈泡若干,兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1(10 Ω 1 A)、R2(20 Ω 2 A),開關(guān),導(dǎo)線若干。 (1)請你根據(jù)圖K16-30甲所示電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中的實(shí)物電路連接完整。(導(dǎo)線不能交叉) 圖K16-30 (2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片
26、P置于 ?。ㄟx填“A”或“B”)端。正確連接電路后,閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P,小張發(fā)現(xiàn)小燈泡始終不亮,電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn),電壓表有示數(shù),則故障原因可能是 ?。ㄌ钭帜感蛱?。? A. 小燈泡短路 B.滑動(dòng)變阻器短路 C.小燈泡斷路 D.滑動(dòng)變阻器斷路 (3)排除故障后,移動(dòng)滑片P,依次測得6組數(shù)據(jù),如表一所示。其中第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)電路中的電流為 A;第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)燈泡電阻值為 Ω。由表一中數(shù)據(jù)可知,小張選用的滑動(dòng)變阻器應(yīng)是 (選填“R1”或“R2”)。? 表一 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 電壓U/V 0.5 1.
27、0 1.5 2.0 2.5 2.8 電流I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29 電阻R/Ω 3.1 6.8 8.9 9.7 (4)小張將這6組數(shù)據(jù)算得的電阻值取平均值作為小燈泡的電阻,這種數(shù)據(jù)處理方式是 (選填“合理”或“不合理”)的。? (5)小張繼續(xù)用圖乙所示裝置來探究電流與電阻的關(guān)系。他分別把阻值為5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值電阻接入原小燈泡的位置,通過實(shí)驗(yàn),記錄的數(shù)據(jù)如表二所示。他發(fā)現(xiàn)通過導(dǎo)體的電流跟電阻不成反比,其中原因可能是 。? 表二 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 電阻R/Ω
28、5 10 20 電流I/A 0.3 0.2 0.12 四、綜合應(yīng)用題 17.【2019·鄂州】某同學(xué)利用如圖K16-31甲所示的電路進(jìn)行探究,電源電壓恒為9 V,更換5個(gè)定值電阻Rx,得到如圖乙所示的圖像。則 圖K16-31 (1)該同學(xué)探究的是 的關(guān)系。? (2)分析五次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù),電壓表的示數(shù)為多少?滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍是多少? 18.如圖K16-32所示,電源電壓可調(diào),小燈泡上標(biāo)有“6 V 0.5 A”的字樣(不考慮溫度對小燈泡電阻的影響),電流表量程為0~0.6 A,電壓
29、表量程為0~3 V,滑動(dòng)變阻器R規(guī)格為“20 Ω 1 A”。 (1)電源電壓調(diào)至6 V,閉合開關(guān)S1和S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,使小燈泡正常發(fā)光,電流表示數(shù)為0.6 A,則電壓表的示數(shù)是多少?R0的阻值是多少? (2)電源電壓調(diào)至8 V,斷開開關(guān)S1、閉合開關(guān)S2,為了保證電路安全,求滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變化范圍。 圖K16-32 【參考答案】 基礎(chǔ)鞏固 1.B 【解析】定值電阻的阻值不變,由歐姆定律I=UR可知,電阻R一定時(shí),通過定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比,其I-U圖像是一條過原點(diǎn)的傾斜直線,故B符合題意。 2.C 【解析】題中變
30、形公式只是電阻的計(jì)算式,不是決定式,電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積等因素有關(guān),而與導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān),故選項(xiàng)C正確。 3.B 【解析】電阻為R=UI=3.0V0.5A=6 Ω, 輸電線的總長度為L=6Ω0.2Ω/km=30 km, 則短路位置離甲地的距離為s=L2=30km2=15 km,故B正確。 4.D 5.C 【解析】由題圖可知,當(dāng)甲兩端電壓為0.5 V時(shí),通過它的電流為0.1 A,A錯(cuò)誤;當(dāng)乙兩端電壓為2.5 V時(shí),通過它的電流為0.5 A,此時(shí)其電阻為R=UI=2.5V0.5A=5 Ω,B錯(cuò)誤;將甲和乙串聯(lián),若電流為0.3 A,則
31、甲兩端電壓為1.5 V,乙兩端電壓為0.5 V,它們兩端的總電壓為1.5 V+0.5 V=2 V,C正確;將甲和乙并聯(lián),若電壓為1 V,則通過甲的電流為0.2 A,通過乙的電流為0.4 A,干路電流為0.2 A+0.4 A=0.6 A,D錯(cuò)誤。 6.C 7.B 8.5 3.0 【解析】由題圖甲可知,當(dāng)通過電阻的電流為0.4 A時(shí),加在它兩端的電壓為2.0 V,則R=UI=2.0V0.4A=5 Ω;將電阻與燈泡串聯(lián)在電路中時(shí),電流表示數(shù)為0.4 A,由圖甲可知,此時(shí)燈泡兩端的電壓為1.0 V,電阻兩端的電壓為2.0 V,由串聯(lián)電路的電壓關(guān)系有U=UR+UL=2.0 V+1.0 V=3.0
32、V。 9.10 0.7 10.變小 變大 11.(1)如圖所示 (2)斷開 電阻箱的阻值 (3)電壓表的示數(shù)仍為U0 (4)電阻箱的電阻調(diào)得太大了 (5)6 (6)當(dāng)電壓一定時(shí),電流與電阻成反比 (7)這兩個(gè)小組所控制的電壓不相同 12.解:(1)由題圖可知,兩電阻串聯(lián), 由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,電源電壓為U=U1+U2=10 V+5 V=15 V。 (2)由歐姆定律可知,通過R1的電流為I1=U1R1=10V10Ω=1 A。 13.解:(1)由題圖乙可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P移動(dòng)到a端時(shí),電路中的電流為0.6 A, 電源電壓U=I1R1=0.6 A×10
33、 Ω=6 V。 (2)由于電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端電壓,當(dāng)滑片P移動(dòng)到b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,所以最大阻值為R2=U2I2=4V0.2A=20 Ω。 14.解:(1)兩電阻并聯(lián),電流表A1測量通過R1的電流I1,電流表A測量干路電流I,則I>I1;兩電流表指針位置相同,則電流表A1使用小量程,示數(shù)為I1=0.3 A,電流表A使用大量程,示數(shù)為I=1.5 A;則電源電壓U=U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V。 (2)通過定值電阻R2的電流I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A。 (3)替換后只有一個(gè)電流表的示數(shù)發(fā)生變化,若R1支路電流發(fā)生變化,則干路
34、也發(fā)生變化,所以替換的是R2。 (4)通過Rx的電流Ix=I2-ΔI=1.2 A-0.3 A=0.9 A,Rx=UIx=9V0.9A=10 Ω。 能力提升 1.D 【解析】由題圖可知,滑動(dòng)變阻器R2與電阻R1串聯(lián),電壓表測量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測量電路中的總電流,當(dāng)電流表示數(shù)為I=0.6 A時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小, 根據(jù)歐姆定律可得,電阻R1兩端電壓 U1=IR1=0.6 A×5 Ω=3 V, 因?yàn)榇?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, 所以,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓 U2=U-U1=4.5 V-3 V=1.5 V, 因?yàn)榇?lián)電路中各處的電流相等, 所以,滑動(dòng)變阻
35、器連入電路的電阻最小為 R2min=U2I=1.5V0.6A=2.5 Ω; 當(dāng)電壓表示數(shù)最大為U2max=3 V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大, 此時(shí)R1兩端電壓 U'1=U-U2max=4.5 V-3 V=1.5 V, 電路中電流為 I'=U'1R1=1.5V5Ω=0.3 A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,為R2max=U2maxI'=3V0.3A=10 Ω。 故滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍為2.5~10 Ω。 2.B 3.B 【解析】由題圖可知,R1與R2串聯(lián),電流表測電路中的電流, 當(dāng)P在中點(diǎn)c時(shí),電流表示數(shù)為0.4 A, 由I=UR知U=IR, 則U=I
36、(R1+12R2)=0.4 A×(20 Ω+12R2), 當(dāng)P在最左端a時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值最大, 則U=I'(R1+R2)=0.3 A×(20 Ω+R2), 根據(jù)電源電壓不變可得: 0.4 A×(20 Ω+12R2)=0.3 A×(20 Ω+R2), 解得:R2=20 Ω, 電源電壓:U=I(R1+12R2)=0.4 A×(20 Ω+12×20 Ω)=12 V。 4.C 【解析】由題圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓,電流表測電路中的電流, 設(shè)滑片移動(dòng)前后電路中的電流分別為I1、I2,則ΔI=I2-I1, 由I=UR可得,滑片移動(dòng)前后電壓表的示
37、數(shù)分別為 U1=I1R,U2=I2R, 電壓表示數(shù)的變化量 ΔU=U2-U1=I2R-I1R=(I2-I1)R=ΔIR, 即ΔUΔI=R,所以,ΔUΔI不變。 5.C 6.D 【解析】由題圖可知,定值電阻R1和滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)在電路中,電壓表V1測量的是定值電阻R1兩端的電壓,電壓表V2測量的是滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓。根據(jù)U-I關(guān)系圖像可知,在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的過程中,R1和R2兩端的電壓之和恒為6 V,即電源電壓為U=6 V,A錯(cuò)誤。因?yàn)镽1為定值電阻,所以R1兩端的電壓會(huì)隨著干路電流的增大而增大,據(jù)此可判斷出U-I關(guān)系圖像中的圖線b表示R1的U-I關(guān)系圖像,而圖線a表示R2的
38、U-I關(guān)系圖像。根據(jù)圖線b可知,當(dāng)干路電流為I'=0.2 A時(shí),R1兩端的電壓U1=2 V,所以R1=U1I'=2V0.2A=10 Ω,B錯(cuò)誤。根據(jù)圖線a可知,當(dāng)干路電流為I'=0.2 A時(shí),R2兩端的電壓U2=4 V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大為R2max=U2I'=4V0.2A=20 Ω,故滑動(dòng)變阻器R2的阻值變化范圍為0~20 Ω,C錯(cuò)誤。當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片在中點(diǎn)時(shí),R2=10 Ω,R1=10 Ω,所以I″=UR1+R2=6V10Ω+10Ω=0.3 A,即此時(shí)電流表示數(shù)為0.3 A,D正確。 7.D 【解析】當(dāng)開關(guān)S2斷開,S1、S3閉合時(shí),電阻R1與R2并聯(lián),電流表測干路電流,電
39、壓表測電源電壓,當(dāng)開關(guān)S2閉合,S1、S3斷開時(shí),R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,則 由R1R2=21,得R1=2R2, 所以,I1=IR1+IR2=U1R1+U1R2=U12R2+U1R2=3U12R2, I2=U1R1+R2=U12R2+R2=U13R2, 那么,I1I2=3U12R2U13R2=92, U1U2=I2×(R1+R2)I2×R1=3R22R2=32。 故選D。 8.B 9.串 10 【解析】串聯(lián)電阻起分壓作用,要使燈泡仍正常發(fā)光,必須串聯(lián)一個(gè)電阻;由于電路中電流I=0.4 A,串聯(lián)電阻兩端電壓UR=U-UL=12 V-8 V=4 V,故串聯(lián)電阻的
40、阻值R=URI=4V0.4A=10 Ω。 10.漂浮 c和b 斷開 保護(hù)電路 增大 11.8 5 12.0.15 7.5 13.(1)如圖所示 (2)b 0.4?。?)電壓表?。?)反 (5)(I-I1)R0I1 14.(1)2.5 0.30 8.3 (2)如圖所示 (3)0 右 (4)變化 小剛 由圖可知UI的值在不斷變化,所以小燈泡電阻在變化(或利用圖中兩個(gè)點(diǎn)算出兩個(gè)阻值,發(fā)現(xiàn)阻值不等。其他理由合理即可) 15.(1)溫度 (2)0 +?。?)9.0 a 正 (4)②UR+kt+b ③如圖所示 16.(1)如圖所示 (2)A C?。?)0.2
41、 8 R2 (4)不合理 (5)沒有控制電阻兩端的電壓不變 【解析】(3)電流表量程為0~0.6 A,分度值為0.02 A,則電流表示數(shù)為0.2 A;第4次實(shí)驗(yàn)時(shí),U4=2.0 V,I4=0.25 A,由歐姆定律可得RL4=U4I4=2.0V0.25A=8 Ω;兩節(jié)新干電池的電壓為3 V,當(dāng)燈泡電壓為UL1=0.5 V時(shí),根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)知,滑動(dòng)變阻器兩端電壓UP=U-UL1=3 V-0.5 V=2.5 V,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為RP=UPI1=2.5V0.16A=15.625 Ω,選用的滑動(dòng)變阻器的最大值應(yīng)大于15.625 Ω,故選R2。 17.解:(1)電流與電阻 (2)探
42、究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要控制電壓一定,故五次實(shí)驗(yàn)中,電壓表的示數(shù)相同。 由圖乙可知:當(dāng)Rx=5 Ω時(shí),I=1.0 A, 因此五次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù),電壓表的示數(shù)均為 U示=IRx=1.0 A×5 Ω=5 V, 由圖乙可知,當(dāng)Rx=5 Ω時(shí),電路中電流最大,為I=1.0 A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,由歐姆定律得, 此時(shí)電路總電阻R總=UI=9V1.0A=9 Ω, 由串聯(lián)電路電阻規(guī)律可知,滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值R滑小=R總-Rx=9 Ω-5 Ω=4 Ω, 由圖乙可知,當(dāng)Rx'=25 Ω時(shí),電路中電流最小,為I'=0.2 A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,由歐姆定律
43、得 此時(shí)電路總電阻R總'=UI'=9V0.2A=45 Ω, 滑動(dòng)變阻器接入電路的最大阻值R滑大=R總'-Rx'=45 Ω-25 Ω=20 Ω, 故滑動(dòng)變阻器阻值變化范圍是4~20 Ω。 18.解:(1)電源電壓調(diào)到6 V,閉合開關(guān)S1和S2,小燈泡與R串聯(lián)后與R0并聯(lián),電壓表測滑動(dòng)變阻器兩端電壓,移動(dòng)滑片P使小燈泡正常發(fā)光,表明小燈泡兩端的電壓為6 V,電流為0.5 A,則滑動(dòng)變阻器兩端電壓為0,即電壓表示數(shù)為0。 通過R0的電流I0=I-I額=0.6 A-0.5 A=0.1 A, 則R0的阻值R0=UI0=6V0.1A=60 Ω。 (2)電源電壓調(diào)到8 V,斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S2,小燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),為了保證小燈泡的安全,小燈泡兩端的電壓不能大于6 V,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓不能小于2 V,此時(shí)電路中電流最大為0.5 A, 則滑動(dòng)變阻器最小值R小=2V0.5A=4 Ω, 為了保證電壓表的安全,滑動(dòng)變阻器兩端的電壓不能超過3 V,小燈泡兩端的電壓不能小于5 V, 小燈泡的電阻R燈=U額I額=6V0.5A=12 Ω, 通過小燈泡的最小電流I小=5V12Ω=512 A, 滑動(dòng)變阻器最大阻值R大=UR大I小=3V512 A=7.2 Ω, 所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變化范圍為4~7.5 Ω。
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