九年級物理全冊 第十五章 第二節(jié) 科學探究:歐姆定律習題 (新版)滬科版.doc
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第十五章 第二節(jié) 科學探究:歐姆定律 一、單選題 1.當開關S由斷開到閉合,電流表兩次示數(shù)之比是1:5,由此可知,電阻R1與R2之比是( ) A.5:1B.1:5C.1:4D.4:1 2.關于歐姆定律的公式I= ,下列說法正確的是( ) A.導體中的電流與導體兩端的電壓成正比 B.導體中的電流與導體的電阻成反比 C.電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比 D.電阻一定時,導體的電阻與導體中的電流成反比 3.對人體來說,一般情況下不高于36V的電壓是安全的,通過人體的電流接近30MA時就會有生命危險,根據(jù)以上數(shù)據(jù),請估算人體電阻最接近于( ) A.1102ΩB.1103ΩC.1104ΩD.1105Ω 4.下列說法中,不正確的是( ) A.相同的電壓加在阻值不同的導體兩端,電流一定不同 B.用不同的電阻研究電流和電壓的關系,得到的結論都一樣 C.同一電阻,它兩端電壓越大,通過它的電流也越大 D.當加在某電阻兩端的電壓改變時,該電阻兩端的電壓與電流的比值也隨著改變 5.圖中,能正確描述電阻一定時,電流隨電壓變化的圖象是( ) A.B.C.D. 6.如圖所示的電路,電源電壓不變,R1為熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減?。]合開關S,當監(jiān)控區(qū)的溫度升高時,電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I的關系圖象是( ) A.B.C.D. 7.圖甲是某生產(chǎn)流水線上的產(chǎn)品輸送及計數(shù)裝置示意圖.其中S為激光源,R1為光敏電阻(有光照射時,阻值較?。粺o光照射時,阻值較大),R2為定值保護電阻,a、b間接“示波器”(示波器的接入對電路無影響).水平傳送帶勻速前進,每當傳送帶上的產(chǎn)品通過S與R1之間時,射向光敏電阻的光線會被產(chǎn)品擋?。魝魉蛶系漠a(chǎn)品為均勻正方體,示波器顯示的電壓隨時間變化的關系如圖乙所示.己知計數(shù)器電路中電源兩極間的電壓恒為6V,保護電阻的阻值為400Ω則( ) A.有光照射和無光照射時保護電阻R2兩端的電壓之比為1:2 B.有光照射和無光照射時光敏電阻的阻值之比為1:2 C.有光照射時光敏電阻R1的阻值為800Ω D.每1h通過S與R1之間的產(chǎn)品個數(shù)為6000個 8.在如圖所示的電子壓力計中,滑動變阻器滑片P與彈簧上端固定在一起,彈簧的壓縮長度與受到的壓力大小成正比,滑動變阻器PB段電阻為R1 , 當閉合開關S后( ) A.電路中電流表的讀數(shù)隨壓力的增大而增大B.電路中電壓表的讀數(shù)隨壓力的增大而增大 C.滑動變阻器PB段R1 的阻值隨壓力增大而增大D.把電壓表改成壓力計時表盤刻度均勻 9.如圖所示的電路中,電源電壓不變,R為滑動變阻器.閉合開關S后,在滑片P向右移動過程中,( ) A.電流表A1的示數(shù)變小,燈泡變暗B.電流表A的示數(shù)變小,電壓表V的示數(shù)變大 C.電壓表V的示數(shù)不變,電路的總功率變大D.電壓表V的示數(shù)不變,燈泡的亮度不變 10.如圖所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關S,電壓表示數(shù)為U1;接著斷開開關S,此時電壓表示數(shù)為U2 , 若已知U1:U2=5:3,則電阻R1和R2的阻值之比是( ) A.1:2B.3:2C.2:3D.5:3 二、多選題 11.如圖1所示電路,電源電壓保持不變,當閉合開關S,調(diào)節(jié)滑動變阻器阻值從最大變化到最小,兩個電阻的“U﹣I”關系圖象如圖2中的甲、乙所示.根據(jù)圖可知( ) A.甲是定值電阻R1的圖象B.乙是定值電阻R1的圖象 C.電源電壓是6VD.定值電阻R1的阻值是10Ω 12.如圖所示,電源、滑動變阻器與螺線管相連,閉合開關,在通電螺線管的右端放置一個小磁針,小磁針靜止時N極水平向右.則( ) ? A.電源左端為正極 B.電源右端為正極 C.滑動變阻器的滑片P向左移動,通電螺線管的磁性增強 D.滑動變阻器的滑片P向右移動,通電螺線管的磁性增強 三、填空題 13.小陽設計一個天然氣泄漏檢測電路,如圖甲所示,R為氣敏電阻,其阻值隨天然氣濃度變化曲線如圖乙所示,R0為定值電阻,電源電壓恒定不變。當天然氣發(fā)生泄漏時,人們能聞到臭雞蛋的氣味,說明________ 。若天然氣濃度增大,則電壓表的示數(shù)會________ 。(選填“變大”或“變小”) 14.在研究“電流與電阻的關系”的實驗時: 次數(shù) 1 2 3 R/Ω 5 10 25 I/A 0.5 0.25 0.1 (1)請在圖甲中把余下部分的電路用筆劃線代替導線連接完整.(要求滑動變阻器的滑片向右滑動電阻變大) (2)實驗過程中必須控制________不變;在某次測量中,電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流為________A; (3)實驗中,滑動變阻器的主要作用是________; (4)當把電路中5Ω的電阻換成一個10Ω的電阻時,應該將滑動變阻器的滑片向________移動(填“左”或“右”); (5)實驗記錄的數(shù)據(jù)如上表所示,由此得出的結論是________ 四、解答題 15.如圖甲是某電子秤的原理圖,m是質(zhì)量表(電阻忽略不計),秤盤與壓桿質(zhì)量均忽略不計,電源電壓10V,R0為定值電阻。當電路中的電流大于40mA時,氣電保護開關S自動斷開。圖乙所示是壓力傳感器R的阻值隨所受壓力F變化的圖像。 (1)圖中質(zhì)量表m應該用____表改裝(填“電流”或“電壓”)。 (2)m=0時,壓力傳感器R的電阻是多大?此時電路中電流為20mA,求定值電阻R0的阻值。 (3)當電路中的電流等于40mA時,壓力傳感器R的阻值是多大? (4)該電子秤能稱量的最大質(zhì)量為多少?(g=10N/kg) 五、實驗探究題 16.小明同學在做探究電流與電壓的關系實驗時,準備了以下器材:干電池(1.5V)兩節(jié),電流表(0~0.6A 、0~3A)、電壓表(0~3V、 0~15V)、滑動變阻器(20Ω、2A)、定值電阻(5Ω)、開關各一只、導線若干.根據(jù)圖甲所示的電路圖進行實驗. (1)用筆畫線代替導線,按照圖甲所示電路,將乙圖中的實物圖連接完整. (2)連接電路.閉合開關前,滑動變阻器滑片P應處于________(選填A或B)端. (3)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),原因可能是________. (4)實驗過程中,要使電壓表示數(shù)逐漸變大,滑動變阻器滑片P應向________(選填左或右)移動. (5)實驗過程中,電流表的示數(shù)如圖丙所示,此時電路中的電流為________A. (6)試驗中通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P,測出通過定值電阻R的不同電流和對應的電壓值如表所示.老師看后說其中一次是錯誤的.幫小明分析出錯的是第________次,原因是________. 六、計算題 17.如圖所示,已知電源電壓為U,三個電源的阻值分別為R1、R2和R3 , 求: ①當S1、S2均斷開,電流表和電壓表的示數(shù); ②當S1、S2均閉合時,電壓表和電流表的示數(shù). 七、綜合題 18.閱讀短文,回答問題: 巨磁電阻效應 1988年阿爾貝費爾和彼得格林貝格爾發(fā)現(xiàn),在鐵、鉻相間的三層復合電阻中,微弱的磁場可以導致電阻大小的急劇變化,這種現(xiàn)象被命名為“巨磁電阻效應”.更多的實驗發(fā)現(xiàn),并非任意兩種不同種金屬相間的三層膜都具有“巨磁電阻效應”.組成三層膜的兩種金屬中,有一種是鐵、鈷、鎳這三種容易被磁化的金屬中的一種,另一種是不易被磁化的其他金屬,才可能產(chǎn)生“巨磁電阻效應”.進一步研究表明,“巨磁電阻效應”只發(fā)生在膜層的厚度為特定值時.用R0表示未加磁場時的電阻,R表示加入磁場后的電阻,科學家測得鐵、鉻組成的復合膜R與R0之比與膜層厚度d(三層膜厚度均相同)的關系如圖甲所示.1994年IBM公司根據(jù)“巨磁電阻效應”原理,研制出“新型讀出磁頭”,將磁場對復合膜阻值的影響轉(zhuǎn)換成電流的變化來讀取信息. (1)以下兩種金屬組成的三層復合膜可發(fā)生“巨磁電阻效應”的是 (________) A.鎳、鉻B.銅、銀C.銅、鉻D.鐵、鎳 (2)對鐵、鉻組成的復合膜,當膜層厚度是2.2 nm時,這種復合膜電阻________(選填“具有”或“不具有”)“巨磁電阻效應”. (3)“新型讀出磁頭”可將微弱的磁信息轉(zhuǎn)化為________信息. (4)鐵、鉻組成的復合膜,發(fā)生“巨磁電阻效應”時,其電阻R比未加磁場時的電阻R0________(選填“大”或“小”)得多. (5)圖乙是硬盤某區(qū)域磁記錄的分布情況,其中1表示有磁區(qū)域,0表示無磁區(qū)域.將鐵、鉻復合膜制成的“新型讀出磁頭”組成圖乙所示電路,當磁頭從左向右勻速經(jīng)過該區(qū)域過程中,電流表讀數(shù)變化情況應是圖丙中的________. 答案解析部分 一、單選題 1.【答案】D 【解析】【解答】解:由電路圖可知: 開關斷開時電路為R1的簡單電路,電流表測電路中的電流, 根據(jù)I= 可得,I1= , 當開關閉合時,兩電阻并聯(lián),電壓表測干路電流, ∵并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響, ∴通過R1的電流不變, ∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和, ∴通過R2的電流: I2=I﹣I1 , ∴ , ∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等, ∴ . 故答案為:D. 【分析】S由斷開只有R1連入電路中,S閉合兩電阻并聯(lián),由此根據(jù)并聯(lián)電路特點和兩次電流表示數(shù)情況分析解答. 2.【答案】C 【解析】【解答】解:根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容可知:對于某一段導體來說電阻的阻值不變,即電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比;當導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比.故ABD選項不正確、C選項正確. 故選C. 【分析】根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容:一段導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比進行解答. 3.【答案】B 【解析】 【分析】根據(jù)R=即可求出人體的電阻,即當人體兩端的電壓為36V時,通過的最大電流為30mA. 【解答】因為當人體兩端的電壓為36V時,通過的最大電流為30mA, 所以人體的電阻為:R===1200Ω , 與阻值接近的選項為:B; 故選B. 【點評】會熟練應用歐姆定律進行計算. 4.【答案】D 【解析】【解答】解:A.電壓相同時,導體的阻值不同,由I= 可知,電流一定不同,故A正確; B.用不同的電阻來研究電流和電壓,結論都是一樣,即電阻一定時,電流和電壓成正比,只是比例系數(shù)不同而已,故B正確; C.同一電阻的阻值不變,由I= 可知,電阻兩端電壓越大,通過它的電流也越大,故C正確; D.由R= 可知,電壓與電流的比值等于導體的電阻,同一電阻的阻值一定,所以,其兩端的電壓改變時,該電阻兩端的電壓與電流的比值不變,故D錯誤. 故選D. 【分析】根據(jù)歐姆定律R= 可知,雖然電阻是由 算出,但電阻是導體本身的一種屬性,與電壓U、電流I無關. 5.【答案】A 【解析】【解答】解:電阻一定時,電流與電壓成正比. A、圖象反應的是電流與電壓成正比,故A正確; B、圖象反應的是電流隨電壓增大而減小,故B錯誤; C、圖象中當導體兩端電壓為0時,電流不為0,故C錯誤; D、圖象反應的電流與電壓成反比,故D錯誤. 故選A. 【分析】先確定圖象中兩個物理量的關系是怎樣的,再看圖象中所反應的這兩個物理量的關系與電阻一定時,電流與電壓關系是否吻合. 6.【答案】C 【解析】【解答】解:由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流.(1)因熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,所以,當溫度升高時,熱敏電阻R1的阻值變小,電路中的總電阻變小,由I= 可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大;熱敏電阻R1的阻值變小,由串聯(lián)分壓原理可知,R1兩端的電壓減小,即電壓表的示數(shù)減?。挥缮鲜龇治隹芍?,當電流表示數(shù)I變大時,電壓表的示數(shù)U減小,故A圖象錯誤;(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可得,電壓表示數(shù)U1=U總﹣U2=U總﹣IR2 , 因U總、R2是定值,所以,電壓表示數(shù)U1與I為一次函數(shù),其圖象是一條傾斜的直線,且電流增大時,電壓變小,故C圖象正確,BD圖象錯誤. 故選C. 【分析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,電流表測電路中的電流.由題意可知溫度升高時熱敏電阻阻值的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流和R2兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知電壓表示數(shù)的變化,進而分析可得圖象. 7.【答案】D 【解析】【解答】解:(1)由甲圖可知:R1、R2串聯(lián), 因光敏電阻有光照射時阻值較小, 所以,當有光照射時,R1的阻值變小,電路的總電阻變小, 由I= 可知,電路中的電流變大,R2兩端的電壓變大; 因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和, 所以,R1兩端的電壓變小,即R1兩端的電壓較低,由圖象知R1的電壓U1=2V,則U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,電路中的電流:I= = =0.01A,光敏電阻的阻值:R1= = =200Ω,故C錯誤;(2)R1無激光照時,由圖象可得U1′=4V,U2′=U﹣U1′=6V﹣4V=2V,所以,有光照射和無光照射時保護電阻R2兩端的電壓之比U2:U2′=4V:2V=2:1,故A錯誤;I′= = =0.005A,此時電阻R1的阻值: R1′= = =800Ω,所以,光照射和無光照射時光敏電阻的阻值之比R1R1′=200Ω:800Ω=1:4,故B錯誤;(2)由圖象可知:每經(jīng)過0.6s,就有一個產(chǎn)品通過計數(shù)裝置,則每1h通過S與Rl之間的產(chǎn)品個數(shù):n= =6000個故D正確; 故選D. 【分析】(1)由甲圖可知,兩電阻串聯(lián),根據(jù)題意可知有光照射時光敏電阻R1阻值的變化,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)電路的電壓特點可知R1兩端電壓的變化;由圖象知R1的電壓U1=2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點求出R2的電壓,根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流和求出R1的電阻;(2)R1無激光照時,R1與R2串聯(lián),由圖象可得R1的電壓U1′=4V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R2兩端的電壓,根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流和此時R1的電阻,即可得出有光照射和無光照射時保護電阻R2兩端的電壓之比和光敏電阻的阻值之比;(3)由圖象可知:每經(jīng)過0.6s,就有一個產(chǎn)品通過計數(shù)裝置,可以求出平均每小時通過的產(chǎn)品個數(shù). 8.【答案】D 【解析】【解答】解:由圖示電路圖可知,滑動變阻器阻值全部接入電路,電流表測電路電流,電壓表測滑動變阻器下半部分電壓,壓力增大時滑片向下移動,與電壓表并聯(lián)部分電阻阻值變小; A、壓力增大時,電路總電阻保持不變,電源電壓不變,由歐姆定律可知,電路電流不變,電流表示數(shù)不變,故A錯誤; B、壓力增大時,滑片向下運動,與電壓表并聯(lián)部分電阻變小,電壓表示數(shù)變小,故B錯誤; C、隨壓力增大,滑片向下移動,滑動變阻器PB段電阻R1的阻值減小,故C錯誤; D、設滑動變阻器總電阻為R,電路電流:I= ,電壓表示數(shù):UV=IR1= R1 , U與R是定值,電表示數(shù)與R1成正比,把電壓表改成壓力計時表盤刻度均勻,故D正確; 故選D. 【分析】首先分析電路的連接方式,然后判斷電流表和電壓表測哪個電路元件的電流和電壓,然后應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律分析答題. 9.【答案】D 【解析】【解答】解:A、由圖可知,燈泡L與滑動變阻器R并聯(lián),電壓表測電源電壓,電流表A測干路電流,A1測L電流,閉合開關S后,在滑片P向右移動的過程中,燈泡的亮度不變,A不符合題意; B、閉合開關S后,在滑片P向右移動的過程中,電源電壓不變,所以電壓表V的示數(shù)不變,B不符合題意; C、根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點可知:干路電流變小,即電流表A變小,由P=UI總功率變?。瓹不符合題意; D、燈泡L支路與R支路互不影響,所以燈泡兩端電壓不變,燈泡電流不變,即A1示數(shù)不變,由P=UI可知燈泡功率不變,亮度不變,D符合題意; 故答案為:D. 【分析】本題考查了學生對動態(tài)電路電表示數(shù)變化的分析,理解題目中燈泡L與滑動變阻器R并聯(lián),電壓表測電源電壓,電流表A測干路電流,A1測L電流,根據(jù)歐姆定律進行分析. 10.【答案】B 【解析】【解答】解:閉合開關S時,電路為R1的簡單電路,電壓表測電源的電壓,則電源的電壓U1; 接著只斷開開關S時,兩電阻串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓, 串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和, R2兩端的電壓:UR2=U1﹣U2 , 串聯(lián)電路中各處的電流相等, 由I= 可知,兩電阻的阻值之比: = = = = = . 故選B. 【分析】閉合開關時,電路為R1的簡單電路,電壓表測電源的電壓;接著只斷開開關S時,兩電阻串聯(lián),電壓表測R1兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R2兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出兩電阻的阻值之比. 二、多選題 11.【答案】BCD 【解析】【解答】解:(1)從“U﹣I”關系圖象可以看出,甲為滑動變阻器的關系圖象,因滑動變阻器接入電路中的電阻為零時,電路中的電流最大,變阻器兩端的電壓為零,則乙為電阻R1的圖象,故A錯誤、B正確;(2)當滑動變阻器的阻值最大時,兩電阻串聯(lián),電路中的電流最小,由圖乙可知,此時電路中的電流I=0.2A,電阻R1的電壓U1=2V,滑動變阻器兩端的電壓U2=4V,因串聯(lián)電路總電壓等于各支路電壓之和,所以,電源電壓為U=U1+U2=2V+4V=6V,故C正確,由I= 可得,定值電阻R1的阻值: R1= = =10Ω,故D正確.故選BCD. 【分析】(1)從“U﹣I”關系圖象可以看出,甲為滑動變阻器的關系圖象,因為最后電壓變?yōu)?,此時滑動變阻器的電阻為0,乙為電阻R1的圖象.(2)當滑動變阻器的阻值最大時,電路中的電流最小,根據(jù)圖象讀出電表的示數(shù),利用串聯(lián)電路的電壓特點求出電源的電壓,利用歐姆定律求出電阻R1的電阻. 12.【答案】A,D 【解析】【解答】(1)由于小磁針靜止時N極水平向右,根據(jù)磁極間的相互作用可知,通電螺線管的右端為N極,左端為S極,根據(jù)安培定則可判斷出通電螺線管的N極,可知電源左端為正極,右端為負極;故A正確,B錯誤;(2)滑動變阻器滑片向左移動時,滑動變阻器接入電路中的電阻變大,電流變小,因此通電螺線管的磁性減弱.同理可以得出滑動變阻器的滑片P向右移動,滑動變阻器接入電路中的電阻變小,電流變大,因此通電螺線管的磁性增強,故C錯誤,D正確. 故選AD. 【分析】 根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律可以判斷出通電螺線管的磁極,根據(jù)安培定則判斷電源的正負極.通電螺線管磁性的強弱與電流的大小有關,電流越大,磁性越強. 三、填空題 13.【答案】分子在做永不停息的無規(guī)則運動;變大 【解析】【解答】解:(1)人們能聞到臭雞蛋的氣味,是因為氣體分子擴散到空間任何一個位置,說明了分子是在做無規(guī)則運動; (2)由圖甲可知兩電阻串聯(lián),電壓表測量R0兩端的電壓, 由圖乙可知氣敏電阻的阻值隨天然氣濃度的增大而減小, 根據(jù)I=可知,電路中電流增加, 根據(jù)U=IR可知,定值電阻兩端的電壓會增大,即電壓表的示數(shù)會變大。 故答案為:分子在做永不停息的無規(guī)則運動;變大。 【分析】(1)分子在不停地做無規(guī)則運動,所以我們能聞到氣體的氣味; (2)由圖甲可知兩電阻串聯(lián),電壓表測量R0兩端的電壓;由圖乙可知氣敏電阻的性質(zhì),由電阻的變化利用歐姆定律可求得電路中電流的變化及R0兩端電壓的變化。 14.【答案】定值電阻兩端的電壓;0.3;保持定值電阻兩端的電壓不變;右;電壓一定時,導體中的電流與這段導體的電阻成反比 【解析】【解答】解:(1)滑動變阻器的左下方接線柱接入電路中時,滑片向右滑動電阻變大,如下圖所示: (2)探究電流與電阻的關系時,必須控制電阻兩端的電壓不變; 由乙圖可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A; (3)研究“電流與電阻的關系”的實驗中滑動變阻器的主要作用是:保持定值電阻兩端的電壓不變; (4)當把電路中5Ω的電阻換成一個10Ω的電阻時,電路中的總電阻變大, 由I=可得,電路中電流變小,滑動變阻器兩端的電壓變小, 由串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和可知,滑動變阻器兩端的電壓變大, 要使電壓表的示數(shù)不變,應減小電路中的電流,增大滑動變阻器接入電路中的電阻,即滑片向右移; (5)分析表格中的數(shù)據(jù)可知,電流變化的倍數(shù)和電阻變化倍數(shù)的倒數(shù)相等, 故可得結論:電壓一定時,導體中的電流與這段導體的電阻成反比. 故答案為: (1)如上圖所示; (2)定值電阻兩端的電壓;0.3A; (3)保持定值電阻兩端的電壓不變; (4)右; (5)電壓一定時,導體中的電流與這段導體的電阻成反比. 【分析】(1)滑動變阻器按一上一下的原則串聯(lián)在電路,滑片向右滑動電阻變大說明左下方接線柱必須接入電路中; (2)探究電流與電阻的關系時應控制電阻兩端的電壓不變;根據(jù)乙圖電流表的量程和分度值讀出示數(shù); (3)滑動變阻器的作用一般有:保護電路和改變電路中電流的作用; (4)當把電路中5Ω的電阻換成一個10Ω的電阻時,電路中的總電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流和滑動變阻器兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知定值電阻兩端的電壓變化,根據(jù)電壓表的示數(shù)不變判斷滑片移動的方向; (5)分析表格中電阻的變化倍數(shù)和電流的變化倍數(shù),利用控制變量法得出結論. 四、解答題 15.【答案】 【解析】【分析】考查歐姆定律及其應用。 五、實驗探究題 16.【答案】(1)解:實物圖如下: (2)B (3)電阻R斷路 (4)左 (5)0.3 (6)1;定值電阻R兩端的最小電壓為0.6V,不可能為0.5V(或者通過電阻R的最小電流為0.12A,不可能為0.1A) 【解析】【解答】解:(1)由題,電流表選用0~0.6A量程,因此將電流表0.6A接線柱與電阻R左接線柱相連接;滑動變阻器采用一上一下連接方式接入電路,將接線柱B(或A)與電阻R右接線柱相連接,實物圖如下: ; (2)閉合開關前,滑動變阻器滑片P應處于阻值最大位置,即處于B端; (3)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),說明電路存在斷路。電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),說明電壓表與電源相連,電壓表并聯(lián)電路之外不存在斷路,則與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路; (4)由電路圖可知,電阻R與滑動變阻器串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)分壓原理,要使電壓表示數(shù)逐漸變大,則滑動變阻器兩端電壓變小,滑動變阻器滑片P向左移動; (5)電流表的示數(shù)如圖丙所示,電流表選用0~0.6A量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A; (6)已知電源為2節(jié)干電池,即電源電壓為3V,滑動變阻器與定值電阻R串聯(lián), 第一次實驗時,滑動變阻器調(diào)到阻值最大處,即最大阻值20Ω,因為定值電阻R=5Ω,所以它們的電阻之比為4:1,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,定值電阻兩端電壓為 ,即電壓表示數(shù)最小為0.6V; 根據(jù)歐姆定律可得 ,即電流表示數(shù)最小為0.12A,因此出錯的是第1次. 故答案為:(1)見上圖;(2)B;(3)定值電阻斷路;(4)左;(5)0.3;(6)1;電壓最小應是0.6V,電流為0.12A. 【分析】(1)由歐姆定律計算正常發(fā)光時的電流從而確定電流表量程,把電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路即可; (2)連接電路時開關應斷開,閉合開關前,滑動變阻器滑片要滑到最大阻值一端; (3)電壓表有示數(shù)說明電壓表兩接線柱與電源之間是通路,再由電流表無示數(shù)、燈泡不亮分析判斷故障的原因; (4)由串聯(lián)電路的分壓原理分析解答電壓表示數(shù)變大,滑動變阻器滑片的移動方向; (5)根據(jù)電流表的量程和分度值讀出圖丙電流表的示數(shù); (6)根據(jù)串聯(lián)分壓的特點分析. 六、計算題 17.【答案】解:①當兩個開關均斷開時,R2與R3串聯(lián)在電路中,電流表的示數(shù)為I1 , 則:I1=U/(R2+R3),電壓表的示數(shù)為R2兩端的電壓U1 , 則:U1=I1R2=UR2/(R2+R3); ②當兩個開關均閉合時,R3短路,R2與R1并聯(lián)在電路中,電壓表的示數(shù)等于電源電壓U2=U;電流表的示數(shù)為I2 , I2=U/R1+U/R2=U/(R1+R2)/(R1R2) 【解析】【分析】當兩個開關均斷開時,R2與R3串聯(lián)在電路中;當兩個開關均閉合時,R3短路,R2與R1并聯(lián)在電路中,正確分析電路是解題的關鍵。 七、綜合題 18.【答案】(1)A (2)不具有 (3)電流 (4)小 (5)C 【解析】【解答】(1)由于組成三層膜的兩種金屬中,有一種是鐵、鈷、鎳這三種容易被磁化的金屬中的一種,另一種是不易被磁化的其他金屬,才可能產(chǎn)生“巨磁電阻效應”.所以鐵和銅可以; (2)當 時, ,說明不加磁場和加磁場電阻相同,即沒有巨磁電阻效應,鐵、鉻組成的復合膜膜層厚度為1.7mm時, 不等于100%, ,說明這種復合膜具有巨磁電阻效應; (3)由于復合膜的阻值受磁場的影響,所以磁場變化時,復合膜的阻值變化,導致電路中的電流變化,則“新型讀出磁頭”可將微弱的磁信息轉(zhuǎn)化為電信息; (4)由圖乙可以看出,鐵、鉻組成的復合膜,發(fā)生“巨磁電阻效應”時,其電阻R與未加磁場時的電阻R0之比 ,所以R比R0小得多; (5)有磁時電阻小,電流大,無磁時電阻大,電流小,所以B符合。 故答案為:(1)A;(2)不具有;(3)電流;(4)?。唬?)C. 【分析】(1)由題意知:組成三層膜的兩種金屬中,有一種是鐵、鈷、鎳這三種容易被磁化的金屬中的一種,另一種是不易被磁化的其他金屬,才可能產(chǎn)生“巨磁電阻效應”. (2)首先從圖中讀出2.2nm時,R、R0的比值大小,若比值較小,說明此時在磁場的作用下,阻值的變化較為劇烈,符合“巨磁電阻效應”;若比值趨近于1,則情況正好相反. (3)由“巨磁電阻效應”知,“新型讀出磁頭”在磁場的影響下,阻值會變小,相應的電流會變大,可根據(jù)這個特點來判斷正確的圖象. (4)從圖中可以看出,在發(fā)生“巨磁電阻效應”時,R、R0的比值遠小于1,由這個不等式可判斷出R、R0的大小關系. (5)由“巨磁電阻效應”知,“新型讀出磁頭”在磁場的影響下,阻值會變小,相應的電流會變大,可根據(jù)這個特點來判斷正確的圖象.- 配套講稿:
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