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Page1第十七章歐姆定律(真題訓(xùn)練)一、選擇題1.(2024·四川南充)如圖甲所示滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中,電流表和電壓表示數(shù)變更的規(guī)律如圖乙所示。則以下說法正確的是()。A.R0的阻值為10Ω;B.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為60Ω;C.電源電壓為8V;D.滑片在滑動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器的最大功率為0.9W【答案】AD?!窘馕觥緼BC.當(dāng)滑片P在a端時(shí),電路為R0的簡(jiǎn)潔電路,電路中的電流最大,由圖乙可知,電路中的最大電流I大=0.6A,則電源的電壓:U=I大R0=0.6A×R0①當(dāng)滑片位于b端時(shí),R0與R串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)R兩端的電壓,此時(shí)電路中的電流最小,由圖乙可知,電路中的電流:I小=0.1A,UR=5V滑動(dòng)變阻器的最大阻值:=50Ω因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電源的電壓U=I小(R0+R)=0.1A×(R0+50Ω)②由①②得到:0.6A×R0=0.1A×(R0+50Ω),R0=10Ω電源電壓:U=I大R0=0.6A×10Ω=6VD.滑動(dòng)變阻器的功率:P=當(dāng)R=R0時(shí),變阻器的功率最大,最大功率為:P最大==0.9W故D正確。故選AD。2.(2024·四川雅安)在如圖甲所示的電路中,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20Ω0.5A",當(dāng)滑片P由c點(diǎn)移到a端的過程中,電壓表示數(shù)U隨滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值變更狀況如圖乙所示,R1的最小功率是0.4W。在保證電路元件平安的條件下,下列說法正確的是()。A.電源電壓為5V B.R1的阻值為20ΩC.R2接入電路的最小阻值為2Ω D.R2的最小功率是0.8W【答案】C。【解析】由圖甲所示電路圖可知,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻R1兩端電壓;A.由于R1是定值電阻,依據(jù)P=I2R可知,電路中電流最小時(shí)R1的功率最小,當(dāng)電流最小時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻最大,則由圖乙知,滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻為20Ω,此時(shí)電壓表的示數(shù)為2V,依據(jù)P=UI可得,此時(shí)電路的電流:依據(jù)和串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可得電源電壓:故A錯(cuò)誤;B.依據(jù)可得R1的阻值:,故B錯(cuò)誤;C.由于滑動(dòng)變阻器R2上標(biāo)有“20Ω0.5A”,則電路中的最大電流為0.5A,依據(jù)可得最小總電阻:則此時(shí)滑動(dòng)變阻器的最小阻值為:故C正確;D.由前面解答可知,電路中電流的取值范圍為0.2A~0.5A,滑動(dòng)變阻器消耗的功率所以當(dāng)時(shí),即I=0.3A時(shí),R2的功率最大P最大=0.9W;依據(jù)前面推出的變阻器消耗功率與電流的二次函數(shù)表達(dá)式作出P?I圖像,如圖所示:依據(jù)圖像可知,當(dāng)電流最大為0.5A時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率最小,滑動(dòng)變阻器消耗的最小電功率:故D錯(cuò)誤。故選C。3.(2024·四川遂寧)如圖甲是小明設(shè)計(jì)的自助探究試驗(yàn)電路,燈泡L在平安范圍內(nèi)的伏安特性曲線如圖乙,電源電壓恒為4.5V,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值20Ω,電流表量程0~0.6A,電壓表量程0~3V.下列是小明對(duì)此電路通過計(jì)算分析作出的幾個(gè)推斷,其中正確的是()。A.變阻器滑片右移時(shí)電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變大,燈泡亮度變亮 ;B.交阻器滑片右移時(shí)電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變小,燈泡亮度變暗 ;C.為保證電路各元件平安,滑動(dòng)變阻器的阻值只能在5Ω~10Ω之間調(diào)整;D.在平安調(diào)整過程中滑動(dòng)變阻器消耗的最小電功率是0.9W【答案】C?!窘馕觥緼B、變阻器與燈串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器的電壓,電流表測(cè)電路的電流,變阻器滑片右移時(shí),變阻器連入電路的電阻變小,由電阻的串聯(lián)規(guī)律,電路的電阻變小,由歐姆定律,電流表示數(shù)變大;依據(jù)U=IR,燈的電壓變大,依據(jù)P=UI,燈的功率變大,燈變亮;由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電壓表示數(shù)變小,AB錯(cuò)誤;CD、R的最大阻值20Ω,電流表量程0~0.6A,依據(jù)圖乙知,通過燈的最大電流為0.4A,故電路的最大電流為0.4A,此時(shí)燈的電壓為2.5V,由串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律,變阻器的最小電阻為:R1===5Ω;電壓表量程為0~3V,變阻器的最大電壓為3V,由分壓原理,此時(shí)變阻器連入電路的電阻最大,依據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,這時(shí)燈的電壓U2=4.5V﹣3V=1.5V,由圖知,燈的電流為0.3A,由歐姆定律,變阻器連入電路的最大電阻:R2===10Ω;為保證電路各元件平安,滑動(dòng)變阻器的阻值只能在5Ω~10Ω之間調(diào)整,C正確;D、電路的最大電流為0.4A,變阻器的最小電阻為5Ω,滑動(dòng)變阻器消耗的功率為:P變=I12×R1=(0.4A)2×5Ω=0.8W,故D錯(cuò)誤。故選:C。4.(2024·重慶B)如圖甲所示的電路,電源電壓不變,L是標(biāo)有“4V”字樣的燈泡,定值電阻為60Ω,兩個(gè)電流表的量程均為0-0.6A,電壓表的量程為0-15V,圖乙是小燈泡L的電流隨其電壓變更的圖像。當(dāng)S閉合,S1、S2斷開,將滑片P移到變阻器R的中點(diǎn)時(shí),小燈泡L恰好正常發(fā)光,電壓表示數(shù)為5V。下列說法正確的是()。A.電源電壓為5V;B.變阻器R的最大阻值為10Ω;C.移動(dòng)滑片P當(dāng)燈泡L的功率為1W時(shí),變阻器R接入的阻值為6.25Ω;D.當(dāng)S、S1、S2都閉合,為保證電路平安,變阻器R消耗的最大功率為4.05W【答案】D?!窘馕觥緼.當(dāng)S閉合,S1、S2斷開,滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,將滑片P移到變阻器R的中點(diǎn)時(shí),小燈泡L恰好正常發(fā)光,此時(shí)燈泡兩端的電壓為4V,電壓表示數(shù)為5V(即變阻器的電壓為5V),由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可得,電源電壓為:;故A錯(cuò)誤;B.當(dāng)S閉合,S1、S2斷開,滑片P移到變阻器R的中點(diǎn)時(shí),燈泡正常發(fā)光,依據(jù)圖乙可知,此時(shí)通過燈泡的電流為0.5A,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,則由歐姆定律可知,產(chǎn)生滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻為:則滑動(dòng)變阻器的最大阻值為:,故B錯(cuò)誤;C.移動(dòng)滑片P,當(dāng)燈泡L的功率為1W時(shí),依據(jù)乙圖可知,此時(shí)燈泡兩端的電壓為2.5V,電路中的電流為0.4A,依據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓為由歐姆定律可得,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路電阻為:故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)S、S1、S2都閉合,滑動(dòng)變阻器和定值電阻并聯(lián),電流表A測(cè)干路中的電流,電流表A1測(cè)通過定值電阻的電流;兩個(gè)電流表的量程均為0~0.6A,所以干路中的最大電流為;通過定值電阻的電流為:依據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知,通過滑動(dòng)變阻器的最大電流為:則滑動(dòng)變阻器R消耗的最大功率為:故D正確。故選D。5.(2024·齊齊哈爾)在如圖所示的電路中,電源兩端電壓保持不變。當(dāng)閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器R的滑片P向右移動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是()。A.電流表示數(shù)變大 B.電壓表示數(shù)不變 C.小燈泡亮度變暗 D.電路總電阻變小【解析】B?!窘馕觥坑蓤D可知,該電路為并聯(lián)電路,電壓表測(cè)量電源的電壓,電流表測(cè)量通過滑動(dòng)變阻器的電流;A、滑動(dòng)變阻器R的滑片P向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,依據(jù)歐姆定律可知,通過滑動(dòng)變阻器的電流減小,即電流表示數(shù)變小,故A錯(cuò)誤;B、由于電壓表測(cè)量的是電源電壓,所以電壓表示數(shù)保持不變;故B正確;C、并聯(lián)電路中各支路互不影響,所以燈泡的電流和電壓都不變,亮度不變,故C錯(cuò)誤;D、由于滑動(dòng)變阻器電阻變大,依據(jù)并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知,總電阻變大,故D錯(cuò)誤;故選:B。6.(2024·荊門)將電阻R和燈泡L接在圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變。圖乙為電阻R和燈泡L的I—U圖象。閉合開關(guān)S,電流表示數(shù)為0.3A,則電源電壓和電阻R的大小分別是()。A.8V6.67Ω;B.12V20Ω;C.8V20Ω;D.12V10Ω【答案】C。【解析】視察圖乙圖象,依據(jù)定值電阻的圖象是一條過原點(diǎn)的直線,可推斷乙圖中的直線是定值電阻R的圖象,由圖象數(shù)據(jù),當(dāng)定值電阻R兩端的電壓為4V時(shí),對(duì)應(yīng)的電流是0.2A,依據(jù),則定值電阻R的阻值:圖甲電路圖,閉合開關(guān)S,電阻R和燈泡L串聯(lián),電流表測(cè)電路電流,電流表示數(shù)為0.3A,依據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律,則電阻R和燈泡L的電流:由圖象乙可知,當(dāng)電路電流是0.3A時(shí),此時(shí)燈泡L分壓:此時(shí)電阻R分壓:依據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得:故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。7.(2024·十堰)如圖甲是非接觸式紅外線測(cè)溫槍,圖乙是它的工作原理圖。R0是定值電阻,R是紅外線熱敏電阻,其阻值隨人體溫度變更的圖象如圖丙。對(duì)該電路分析正確的是()。A.體溫越高,R的阻值越大 B.體溫越高,電壓表示數(shù)越大C.體溫越高,電壓表示數(shù)越小 D.體溫越低,電壓表示數(shù)越大【答案】B?!窘馕觥緼.由圖丙知,熱敏電阻R的阻值隨溫度的上升而減小,故A錯(cuò)誤;BCD.由電路圖知,定值電阻和熱敏電阻串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻的電壓。當(dāng)人的體溫上升時(shí),R的阻值減小,即電路的總電阻減小,據(jù)歐姆定律知,電路中的電流增大,那么定值電阻兩端的電壓增大,故B正確,CD錯(cuò)誤。故選B。8.(2024·襄陽)如圖所示,只閉合開關(guān)S時(shí)燈L1的功率為9W;斷開開關(guān)S,閉合S1、S2時(shí),燈L1的功率為16W。電源電壓不變,且燈絲電阻不受溫度的區(qū)影響。則L1、L2兩燈燈絲電阻之比是()。A.1:3 B.4:3 C.3:1 D.3:4【答案】C?!窘馕觥恐婚]合開關(guān)S時(shí),兩個(gè)燈泡串聯(lián),燈L1的功率:①斷開開關(guān)S,閉合S1、S2時(shí),兩個(gè)燈泡并聯(lián),燈L1的功率:②由①②得到:;。故選C。9.(2024·孝感)如圖甲所示,電源電壓U恒定,為定值電阻,為滑動(dòng)變阻器,閉合開關(guān)S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片P,兩電壓表、的示數(shù)隨電流表示數(shù)變更的圖象如圖乙所示,則()。A.圖乙中“ac”段表示電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變更的圖象;B電源電壓;C.定值電阻;D.調(diào)整滑片P的過程中,滑動(dòng)變阻器R的最大電功率為0.375W【答案】ABD?!窘馕觥坑呻娐穲D知,與串聯(lián),電壓表測(cè)兩端的電壓,電壓表測(cè)兩端的電壓,電流表測(cè)整個(gè)電路的電流。A.因連接電路前,變阻器的滑片位于最大值端,當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),電路中的電阻最大,電壓最大,當(dāng)滑片向左移動(dòng)的過程中,變阻器接入電路的阻值減小,依據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律知,變阻器分得的電壓漸漸減小,電阻分得的電壓漸漸增大,即的示數(shù)減小,的示數(shù)增加,故圖乙中“ac”段表示電壓表V2的示數(shù)隨電流表示數(shù)變更的圖象,故A符合題意;B.由圖乙知,當(dāng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),分得的電壓為2.4V,此時(shí)電阻分得的電壓為0.6V,由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可得電源電壓:;故B符合題意;C.由乙圖知,當(dāng)兩端的電壓為0.6V時(shí),電路中的電流為0.1A,依據(jù)歐姆定律可得的阻值:故C不符合題意;D.滑片從a點(diǎn)到c點(diǎn)的過程中,電路中的電流:消耗功率為:由上式知,當(dāng)滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大,則:;故D符合題意。故選ABD。10.(2024·鎮(zhèn)江)測(cè)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變更的關(guān)系如圖2所示,則當(dāng)開關(guān)S閉合后()。A.電路可測(cè)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(cè)量的最高溫度將增大;D.若U增大3V,R增大45Ω,電路可測(cè)量的最高溫度將增大【答案】D。【解析】A.由電路圖可知,兩個(gè)電阻串聯(lián),依據(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(shí)電路電流為:則熱敏電阻Rt的阻值為:依據(jù)圖2數(shù)據(jù)可知,此時(shí)可測(cè)量的最高溫度為30℃,故A不符合題意;B.溫度表為0℃時(shí),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.由圖2可知,熱敏電阻Rt的阻值越大則可測(cè)量的最高溫度越大,而增大U不會(huì)變更熱敏電阻Rt的兩端最大電壓,即不會(huì)變更允許其接入的最大阻值,故C不符合題意;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(shí)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(cè)量的最高溫度越大,故電路可測(cè)量的最高溫度將增大,故D符合題意。故選D。11.(2024·朝陽)如圖甲所示的電路中,電源電壓恒定不變,電流表的量程為0~0.6A,R1=50Ω,電燈的額定電壓為6V,圖乙是電燈的電流與電壓關(guān)系的圖像。當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí),電流表的示數(shù)為0.25A:當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值的接入電路時(shí),電燈正常發(fā)光。當(dāng)開關(guān)S、S1和S2均閉合時(shí),下列說法正確的是()。A.電源電壓為10V;B.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω;C.為了愛護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為25Ω;D.整個(gè)電路消耗的最小電功率為6W【答案】ABC。【解析】AB.當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2斷開,電燈L與R2串聯(lián),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在最右端時(shí),R2的阻值最大,此時(shí)電流表的示數(shù)為,由乙圖可知,此時(shí)燈泡的電壓為2.5V,依據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可得,電源電壓為:當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值的接入電路時(shí),電燈正常發(fā)光。此時(shí)燈泡的電壓,由乙圖可知,此時(shí)電路中的電流為,依據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律可得,電源電壓為:聯(lián)合上面兩式解得:;故AB正確;C.當(dāng)開關(guān)S、S1和S2均閉合時(shí),電燈短路,R1與R2并聯(lián),電流表的量程為0~0.6A,為愛護(hù)電路,電路中的最大電流為0.6A,依據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),經(jīng)過R1的電流為:則滑動(dòng)變阻器分到的電流為:則滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為:;故C正確;D.當(dāng)開關(guān)S、S1和S2均閉合時(shí),電燈短路,R1與R2并聯(lián),電流表的量程為0~0.6A,為愛護(hù)電路,電路中的最大電流為0.6A,由可得電路中的總功率的最大值為:當(dāng)變阻器連入阻值最大時(shí)總功率最小,由可得,電路的總功率最小值為:故D錯(cuò)誤。故選ABC。12.(2024·青島)小明測(cè)量小燈泡的電功率,電路如圖甲所示,電源電壓恒為6V,小燈泡上標(biāo)有“3.8V”字樣。試驗(yàn)得到小燈泡的U-I圖象如圖乙所示。下列分析正確的是()。A.小燈泡的電阻約為12.7Ω;B.小燈泡的額定功率為1.14W;C.小燈泡正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值為20Ω;D.小燈泡兩端電壓為2.0V時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為0.88W【答案】BD?!窘馕觥緼.燈泡電阻隨溫度上升而增大,所以燈泡電阻不能確定,故A錯(cuò)誤;B.由乙可知,當(dāng)燈泡電壓為3.8V時(shí),通過燈泡電流為0.3A,則小燈泡的額定功率為:故B正確;C.小燈泡正常發(fā)光時(shí),燈泡亮度電壓為3.8V時(shí),通過燈泡電流為0.3A,依據(jù)串聯(lián)電路的電流與電壓特點(diǎn)可得,滑動(dòng)變阻器兩端電壓為:滑動(dòng)變阻器的阻值為:故C錯(cuò)誤;D.小燈泡兩端電壓為2.0V時(shí),電路電流為0.22A,依據(jù)串聯(lián)電路的電流與電壓特點(diǎn)可得,滑動(dòng)變阻器兩端電壓為:滑動(dòng)變阻器消耗的電功率為:故D正確。故選BD。13.(2024·瀘州)某愛好小組探究小臺(tái)燈電路中各物理量關(guān)系,如圖所示。已知小燈泡的規(guī)格為“3V0.9W”,假設(shè)燈泡電阻不變,電源電壓為3V。在探究過程中,閉合開關(guān)S,無論如何調(diào)整滑動(dòng)變阻器,電流表示數(shù)都不會(huì)低于0.1A。則下列說法中正確的是()。A.小燈泡的電阻為10Ω;B.當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時(shí),電壓表示數(shù)為2V;C.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω;D.該電路消耗最大功率與最小功率之比為3:1【答案】AD?!窘馕觥緼.由可得小燈泡的電阻為:;故A正確;B.由圖知,小燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)整個(gè)電路的電流,電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓,當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時(shí),小燈泡兩端的電壓為:由串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)可得,電壓表的示數(shù)為:;故B錯(cuò)誤;C.當(dāng)電路的電流為0.1A時(shí),小燈泡兩端的電壓為:依據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)可得:則變阻器的最大阻值為:;故C錯(cuò)誤;D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為0時(shí),此時(shí)電路消耗的功率最大,即為小燈泡的額定功率,即:當(dāng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí),此時(shí)電路消耗的功率最小,即:最大功率與最小功率之比為:;故D正確。故選AD。14.(2024·達(dá)州)小張?jiān)谔接懶襞蓦娮璧脑囼?yàn)中連成了如圖甲所示的電路,燈L標(biāo)有“6V3W”字樣,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器的滑片P從最左端移至最右端的過程中,電壓表的示數(shù)變更范圍是4V~0,電流表的示數(shù)變更范圍是0.2A~0.5A,得到燈泡的U—I圖象如圖乙所示。下列結(jié)果不正確的是()。A.燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻為12;B.電源電壓為6V;C.滑動(dòng)變阻器的最大阻值為24;D.整個(gè)電路的大功率是3W【答案】C。【解析】A.已知小燈泡正常工作時(shí)的電壓為6V,依據(jù)圖乙可知加在小燈泡兩端的電壓為6V時(shí),流經(jīng)小燈泡的電流為0.5A,所以燈L正常發(fā)光時(shí)的電阻為:故A正確,A不符合題意;B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最右端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為零,此時(shí)小燈泡兩端的電壓就是電源電壓,通過圖乙可知,電源電壓為6V,故B正確,B不符合題意;C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到最左端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,電壓表示數(shù)最大為4V,由選項(xiàng)B可知電源電壓為6V,所以,加在小燈泡兩端的電壓為2V,此時(shí)電路中的電流通過圖乙可知為0.15A,所以此時(shí)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為:;故C不正確,C符合題意;D.依據(jù)公式,電路中的總電阻最小時(shí),功率最大,即滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為零,此時(shí)的最大功率為小燈泡的額定功率為3W,故D正確,D不符合題意。故選C。15.(2024·達(dá)州)如圖甲所示,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為30Ω,電壓表的量程為0~15V。電壓表的示數(shù)與滑動(dòng)變阻器R2的關(guān)系如圖乙所示。則下列結(jié)果正確的是()。A.電源電壓為20V;B.R1的阻值為5Ω;C.為了保證電壓表不被燒壞,滑動(dòng)變阻器的阻值變更范圍為4~30Ω;D.開關(guān)S閉合后電路消耗的最小功率為14.4W【答案】D。【解析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓。(1)由圖乙可知,當(dāng)R2=10Ω時(shí)U1=12V,當(dāng)R2′=20Ω時(shí)U1′=8V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流分別為:I==,I′==,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且電源電壓保持不變,所以,電源的電壓:U=I(R1+R2)=I′(R1+R2′),即(R1+10Ω)=(R1+20Ω),解得:R1=10Ω,故B錯(cuò)誤;電源的電壓U=I(R1+R2)=×(10Ω+10Ω)=24V,故A錯(cuò)誤;(2)當(dāng)電壓表的示數(shù)U1″=15V時(shí),電路中的電流最大,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,此時(shí)電路中的電流:I大===1.5A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U2?。経﹣U1″=24V﹣15V=9V,則滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:R2?。剑剑?Ω,當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,電壓表的示數(shù)最小,所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值范圍為6Ω~30Ω,故C錯(cuò)誤;(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大時(shí),電路中的電流最小,電路消耗的功率最小,則P?。剑剑?4.4W,故D正確。故選D。16.(2024·婁底)甲圖是燈泡L和定值電阻R的I-U圖象,將L和R先后以乙圖和丙圖兩種方式連在同電源上,若乙圖中UL:UR=m,丙圖中,IL:IR=n,則下述正確的是()。A.m=nB.m>nC.m<nD.mn=1【答案】B?!窘馕觥繜襞莸碾娮钑?huì)隨著電壓的變更而變更,所以圖甲中E是燈泡的電阻圖線,F(xiàn)是定制電阻R的圖線。從甲圖中看,在同一縱坐標(biāo)處,E上的點(diǎn)的橫坐標(biāo)總是大于F上的橫坐標(biāo),也就是電流相同(二者串聯(lián))時(shí),R兩端的電壓總小于L兩端的電壓,所以m>1;在同一橫坐標(biāo)處,F(xiàn)上的點(diǎn)總是高于E上的點(diǎn),也就是說,兩端電壓相同(二者并聯(lián))時(shí),L上的電流總小于R上的電流,所以n<1,所以有m>n,故選B。17.(2024?廣安)如圖所示的電路,電源電壓恒為4.5V,電流表的量程為0﹣0.6A,電壓表的量程為0~3V,定值電阻阻值5Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值50Ω,閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑片P的過程中,下列說法正確的是()。A.若滑片P向左移,電流表的示數(shù)變小;B.電壓表與電流表的比值不變;C.滑動(dòng)變阻器允許的調(diào)整范圍是2.5Ω~50Ω;D.電流表的變更范圍是0.3A~0.6A【答案】D。【解析】由電路圖可知,定值電阻R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。(1)若滑片P向左移動(dòng),接入電路中的電流變小,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,故A錯(cuò)誤;(2)由R=可知,電壓表與電流表的示數(shù)比值等于滑動(dòng)變阻器接入電路中電阻,則滑片移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻發(fā)生變更,電壓表與電流表的示數(shù)比值變更,故B錯(cuò)誤;(3)當(dāng)電流表的示數(shù)I大=0.6A時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,定值電阻的功率最大,此時(shí)電路中的總電阻:R總===7.5Ω,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:R滑小=R總﹣R=7.5Ω﹣5Ω=2.5Ω,定值電阻消耗的最大功率:PR大=I大2R=(0.6A)2×5Ω=1.8W;當(dāng)電壓表的示數(shù)U滑=3V時(shí),電路中的電流最小,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,定值電阻的電功率最小,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R兩端的電壓:UR=U﹣U滑=4.5V﹣3V=1.5V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電路中的電流:I小===0.3A,故電流表的變更范圍是0.3A~0.6A?;瑒?dòng)變阻器接入電路中的最大阻值:R滑大===10Ω,則滑動(dòng)變阻器的阻值變更范圍為2.5Ω~10Ω,故C錯(cuò)誤,D正確;故選D。二、填空題18.(2024·山東聊城)小明用如圖所示的電路“探究電流與電壓的關(guān)系”,所用電源電壓為4.5V,閉合開關(guān)S時(shí),發(fā)覺電壓表無示數(shù),但電流表有示數(shù),電路故障可能是電阻R1______(選填“斷路”或“短接”)。解除故障后,他移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)覺當(dāng)電壓表示數(shù)是1.2V時(shí),電流表示數(shù)是0.30A;接著移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)從1.2V增加到2.4V,那么該過程中滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值減小了______Ω?!敬鸢浮浚?)短接;(2)7.5?!窘馕觥咳鐖D所示電路串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻R1兩端電壓,電流表測(cè)電路電流,閉合開關(guān)S時(shí),發(fā)覺電流表有示數(shù),說明電路中有電流通過,故障不行能為斷路;電壓表無示數(shù),說明電壓表測(cè)量部分短路,即電阻R1被短接。當(dāng)電壓表示數(shù)是1.2V時(shí),電流表示數(shù)是0.30A時(shí),由可得定值電阻R1阻值依據(jù)串聯(lián)分壓可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2兩端電壓:則由可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入阻值:接著移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)從1.2V增加到2.4V,則定值電阻R1兩端電壓為2.4V,此時(shí)電路電流為:依據(jù)串聯(lián)分壓可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2兩端電壓:則由可得此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入阻值:則該過程中滑動(dòng)變阻器R2連入電路的阻值減小了:。19.(2024·四川涼山)如圖所示,電源電壓不變,S閉合后,若滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),則電壓表V的示數(shù)將,電流表A的示數(shù)將(選填“變大”、“變小”或“不變”)?!敬鸢浮坎蛔?;變小?!窘獯稹拷猓河呻娐穲D可知,滑動(dòng)變阻器R1與定值電阻R2并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,電壓表測(cè)電源兩端的電壓,因電源的電壓不變,所以滑片移動(dòng)時(shí)電壓表V的示數(shù)將不變,因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,滑片移動(dòng)時(shí)通過R2的電流不變,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),接入電路中的電阻變大,由I=可知,通過R1的電流變小,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,干路電流變小,即電流表A的示數(shù)將變小。故答案為:不變;變小。20.(2024·威海)如圖所示電路,電源電壓不變,燈泡L規(guī)格為“6V1.2W”,滑動(dòng)變阻器R2規(guī)格為“30Ω1A”電流表量程為“0-0.6A”電壓表量程為“0-3V”。閉合開關(guān)S1?S2,滑片P滑至a端,電流表示數(shù)0.5A,燈泡正常發(fā)光,則定值電阻R1為______Ω,閉合開關(guān)S1,保證電路平安,分析各種可能狀況,整個(gè)電路的最小功率為______W。(不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響)【答案】(1)20;(2)0.9。【解析】閉合開關(guān)S1、S2,滑片P滑至a端,燈泡L與電阻R1并聯(lián),此時(shí)燈泡正常發(fā)光,則電源電壓為6V,由得:流過R1電流為:定值電阻R1為:當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,電路為R1與滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R2電壓,示數(shù)為時(shí),整個(gè)電路的功率達(dá)到最小,此時(shí)滑動(dòng)變阻器R2接入電路電阻由串聯(lián)電路分壓原理知,滑動(dòng)變阻器R2接入電阻為20Ω,此時(shí)電路總電阻為40Ω,由公式得整個(gè)電路的最小功率為:21.(2024·臨沂)當(dāng)某導(dǎo)體兩端的電壓為5V時(shí),通過它的電流為0.5A,當(dāng)該導(dǎo)體兩端電壓增大到9V時(shí),通過它的電流為A;當(dāng)該導(dǎo)體兩端電壓為零時(shí),其電阻為Ω?!敬鸢浮?.9;10?!窘馕觥坑蒊=可得,導(dǎo)體電阻:R===10Ω;當(dāng)該導(dǎo)體兩端電壓增大到9V時(shí),由于導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),導(dǎo)體的電阻不變,所以,此時(shí)通過導(dǎo)體中的電流:I′===0.9A;當(dāng)電壓變?yōu)榱銜r(shí),由于導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),導(dǎo)體的電阻仍為10Ω。故答案為:0.9;10。22.(2024·岳陽)如圖,電源電壓恒定不變,若要燈泡L和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),則只須要閉合開關(guān)______;閉合開關(guān)S1和S3,斷開S2,將滑片P由圖中位置向右移動(dòng),燈泡L的亮度______(填“變亮”“變暗”或“不變”)?!敬鸢浮縎2;不變?!窘馕觥恳篃襞軱和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),應(yīng)將燈泡L和滑動(dòng)變阻器R首尾相連接到電源兩端,則由圖可知只要閉合S2,斷開S1、S3;若閉合開關(guān)S1和S3,斷開S2,小燈泡和滑動(dòng)變阻器并聯(lián),因并聯(lián)電路各支路互不影響,所以當(dāng)將滑片P由圖中位置向右移動(dòng),燈泡L的亮度不變。故答案為:S2;不變。三、試驗(yàn)探究題23.(2024·天門、仙桃等)為了探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”,小明采納了如圖甲所示的實(shí)物圖?試驗(yàn)供選擇的定值電阻有5個(gè),阻值分別為5Ω?10Ω?15Ω?20Ω?30Ω,電源電壓恒為4.5V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω?(1)試驗(yàn)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到______端(選填“A”或“B”)?(2)小明首先用5Ω電阻試驗(yàn),閉合開關(guān)后發(fā)覺,無論怎么移動(dòng)滑片,電流表指針無偏轉(zhuǎn),電壓表指針快速滿偏,則電路中的故障可能是_____?(填字母)A.開關(guān)斷路B.滑片接觸不良C.電阻斷路D.電流表短路解除故障后,小明依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)在乙圖中描點(diǎn),則陰影部分的面積表示_____,其數(shù)值為_____?(3)第2次試驗(yàn)中,他將5Ω電阻換成10Ω,假如滑片仍舊停留在第1次試驗(yàn)的位置小明應(yīng)向____(選填“A”或“B”)端移動(dòng)滑片,同時(shí),眼睛應(yīng)凝視______(選填“滑片”“電流表示數(shù)”或“電壓表示數(shù)”)(4)只用30Ω的滑動(dòng)變阻器_____(選填“能”或“不能”)干脆完成5次試驗(yàn)?(5)該試驗(yàn)電路還可以完成______試驗(yàn)?(寫一個(gè))【答案】(1)B;(2)C;(3)電阻兩端的電壓(或“電壓”);(4)2V;(5)B;(6)電壓表示數(shù);(7)不能(8).探究電流與電壓的關(guān)系(或“伏安法測(cè)電阻”“測(cè)電阻的電功率”)?!窘馕觥?1)為了愛護(hù)電路平安,試驗(yàn)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大處,即B端。(2)電流表指針無偏轉(zhuǎn),說明該電路斷路,電壓表指針快速滿偏,則電路中的故障可能是電阻斷路,選C;圖乙中,橫坐標(biāo)是電阻R,縱坐標(biāo)是電流I,陰影部分的面積是電流與電阻的乘積,就是電阻兩端的電壓,其數(shù)值為2V。(3)探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”應(yīng)保持電阻電壓不變,將5Ω電阻換成10Ω,此時(shí)電阻分得的電壓變大,要復(fù)原原來的電壓大小,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的阻值也變大,即將滑片滑向滑動(dòng)變阻器的B端,同時(shí)視察電壓表的示數(shù),直到電壓表的示數(shù)為2V為止。(4)當(dāng)運(yùn)用30Ω電阻試驗(yàn)時(shí),滑動(dòng)變阻器阻值最大為30Ω,電源電壓為4.5V,此時(shí),滑動(dòng)變阻器最大分得2.25V電壓,故不能只用30Ω的滑動(dòng)變阻器干脆完成5次試驗(yàn)?(5)該電路圖,電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量電阻電壓,探究電流與電壓的關(guān)系、伏安法測(cè)電阻、測(cè)電阻的電功率,也可以用此裝置完成。24.(2024·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R有4個(gè)阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供選用,滑動(dòng)變阻器Rp規(guī)格為“10Ω2A”。(1)開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P移到最(左/右)端;閉合開關(guān)后,小明發(fā)覺電流表、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a、b、c、d各接線柱,當(dāng)接觸到d時(shí),電壓表起先有示數(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,則電路中全部可確定的故障是。(2)解除故障并將問題元件進(jìn)行同規(guī)格更換,此時(shí)R的阻值為5Ω.閉合開關(guān),調(diào)整滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)為A.接著將R阻值換成10Ω,向(左/右)端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,以保持電壓表的示數(shù)不變。(3)將R阻值換成15Ω重復(fù)上述操作。三組數(shù)據(jù)如表所示,由此可得:電壓肯定時(shí),電流與電阻成。為提高結(jié)論的牢靠性,換用阻值為25Ω的電阻接著上述試驗(yàn),是否可行?(可行/不行行)(4)下列圖象中,能大致反映本試驗(yàn)中各物理量之間關(guān)系的是【答案】(1)右;滑動(dòng)變阻器RP(cd間)斷路;電阻R斷路;(2)0.4;右;(3)反比;不行行;(4)C。【解析】(1)開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)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a、b、c各接線柱,電流表、電壓表示數(shù)均為0,說明電源正極和c之外的電路有斷路;當(dāng)接觸到d時(shí),電流表示數(shù)仍為0,電路可能斷路,電壓表起先有示數(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,故緣由是R斷路,導(dǎo)致電壓表串聯(lián)在電路中,綜上,電路中全部可確定的故障是:滑動(dòng)變阻器RP(cd間)斷路;電阻R斷路;(2)解除故障并將問題元件進(jìn)行同規(guī)格更換,此時(shí)R的阻值為5Ω.閉合開關(guān),調(diào)整滑片P,使電壓表示數(shù)到達(dá)某一數(shù)值,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,該示數(shù)為0.4A;依據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的試驗(yàn)中應(yīng)限制電壓不變,即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,依據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng),以保持電壓表的示數(shù)不變;(3)將R阻值換成15Ω重復(fù)上述操作,依據(jù)表中數(shù)據(jù),考慮到誤差因素,電流與電阻之積為:UV=IR=0.4A×5Ω=0.20A×10Ω=0.13A×15Ω≈2V為肯定值,由此可得:電壓肯定時(shí),電流與電阻成反比;電阻兩端的電壓始終保持UV=2V,依據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U﹣UV=3V﹣2V=1V,定值電阻分得的電壓為電壓表示數(shù)的2倍,依據(jù)分壓原理,當(dāng)變阻器的最大電阻10Ω連入電路中時(shí),對(duì)應(yīng)的定值電阻最大值為:R滑=2×10Ω=20Ω<25Ω,換用阻值為25Ω的電阻接著上述試驗(yàn)不行行。(4)A、因電壓表示數(shù)不變,即電流與R之積為肯定值,故電流隨R的變更關(guān)系為反比例函數(shù),A錯(cuò)誤;B、換用不同的電阻時(shí),電壓表示數(shù)不變,B錯(cuò)誤;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R的比值為1:2,故變阻器連入電路的電阻與R的關(guān)系為一過原點(diǎn)的直線C,C正確;D、依據(jù)P=,定值電阻的功率:PR=,即電阻的電功率與R之積為肯定值,電阻的電功率隨R變更關(guān)系為反比例函數(shù),D錯(cuò)誤。故選C。故答案為:(1)右;滑動(dòng)變阻器RP(cd間)斷路;電阻R斷路;(2)0.4;右;(3)反比;不行行;(4)C。25.(2024·丹東)小明在探究“電流與電阻的關(guān)系”試驗(yàn)時(shí),選取了如下器材:電源(電壓恒為6V)、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一個(gè))、滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“30Ω2A"、電流表、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)要探究“電流與電阻的關(guān)系”,必需變更接入電路的定值電阻阻值大小,通過調(diào)整滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值來限制定值電阻兩端的_____不變,測(cè)量并記錄不同電阻所對(duì)應(yīng)的電流。(2)按電路圖正確連接電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到____(選填“阻值最小”或“阻值最大”)端;閉合開關(guān)后,發(fā)覺電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù)。經(jīng)檢查,電流表、電壓表連接無誤,則電路存在故障可能是_____(選填“開關(guān)斷路”、“定值電阻斷路”或“滑動(dòng)變阻器斷路”)。(3)解除故障后,小明首先將5Ω的定值電阻接入電路,調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片,使定值電阻兩端的電壓限制值為2V,再將定值電阻由5Ω換成10Ω后,接下來應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向____(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)滑動(dòng)變阻器接入電路的下接線柱方向移動(dòng),使電壓表示數(shù)仍為2V;當(dāng)把15Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻進(jìn)行第四次試驗(yàn)時(shí),無論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表示數(shù)都超過2V。若仍想勝利完成第四次試驗(yàn),在不更換現(xiàn)有電源和滑動(dòng)變阻器的前提下,應(yīng)重新設(shè)置定值電阻兩端的限制電壓的最小值為_______V。(4)小明完成試驗(yàn),分析記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)后,得出的結(jié)論是_________?!敬鸢浮?1)電壓;(2)阻值最大;(3)定值電阻斷路;(4)遠(yuǎn)離;(5)2.4;(6)當(dāng)電壓肯定時(shí),通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比?!窘馕觥?1)要探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí),須要通過調(diào)整滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值來限制定值電阻兩端的電壓不變。(2)為愛護(hù)電路平安,閉合開關(guān)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于阻值最大端。閉合開關(guān),電流表無示數(shù),說明電路存在斷路,電壓表有示數(shù),說明電壓表與電源兩極相連,電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路,則與電壓表并聯(lián)的定值電阻斷路。(3)將5Ω電阻換成10Ω后,電壓表的示數(shù)會(huì)變大,所以應(yīng)當(dāng)增大滑動(dòng)變阻器的阻值,即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向遠(yuǎn)離滑動(dòng)變阻器接入電路的下接線柱方向移動(dòng),使電壓表仍為原來的示數(shù)不變。當(dāng)把15Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻,滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值30Ω時(shí),依據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,此時(shí)電壓表的示數(shù):則應(yīng)重新設(shè)置定值電阻兩端的限制電壓的最小值為2.4V。(4)分析記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù)后,得出的結(jié)論是當(dāng)電壓肯定時(shí),通過導(dǎo)體中的電流與電阻成反比。26.(2024·青島)探究電流與電阻的關(guān)系:小明連接的試驗(yàn)電路如圖甲所示。試驗(yàn)次數(shù)12電阻R/Ω510電流I/A0.400.20(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最______端。(2)閉合開關(guān)后,發(fā)覺電流表示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,為______V;變更滑動(dòng)變阻器滑片的位置,兩電表指針的位置不變電路中有一處故障,可能是______(選填序號(hào))。①電流表短路②電壓表短路③導(dǎo)線a斷路④導(dǎo)線b斷路(3)解除電路故障后,小明先后用5Ω、10Ω的定值電阻進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)中,通過______限制定值電阻兩端的電壓不變,得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。小明據(jù)此得出結(jié)論:電流與電阻成反比。請(qǐng)指出試驗(yàn)存在的問題或須要改進(jìn)的地方______(寫出一條即可)?!敬鸢浮?1)右;(2)2.9;(3)③;(4)調(diào)整滑動(dòng)變阻器;(5)換不同的定值電阻多次試驗(yàn)?!窘馕觥?1)為了愛護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值最大處,即最右端。(2)如圖乙所示,電壓表接在上,示數(shù)為2.9V。閉合開關(guān)后,發(fā)覺電流表示數(shù)為零,電壓表的示數(shù)接近電源電壓,變更滑動(dòng)變阻器滑片的位置,兩電表指針的位置不變,故障可能為電阻R或?qū)Ь€a斷路。(3)探究電流與電阻的關(guān)系,那么定值電阻R的電壓就不能變更,滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián),串聯(lián)分壓,因此可通過調(diào)整滑動(dòng)變阻器,限制定值電阻兩端的電壓不變。為了找尋普遍規(guī)律,試驗(yàn)的次數(shù)至少3次,或多次試驗(yàn),因此本試驗(yàn)還需換不同的定值電阻進(jìn)行多次測(cè)量,驗(yàn)證明驗(yàn)結(jié)果的正確性。27.(2024·威海)在“探究電流與電阻的關(guān)系”試驗(yàn)中,電源電壓保持不變?(1)檢查器材時(shí),在電流表的左側(cè)視察到指針恰好指在零刻度線處,假如干脆用該電流表測(cè)電流,測(cè)量值與真實(shí)值相比會(huì)______(選填“偏大”?“偏小”或“相等”);(2)如圖甲所示,電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)了,請(qǐng)?jiān)谠搶?dǎo)線上打“×”,然后畫出正確的連線();(3)選擇5Ω的定值電阻,正確連接電路進(jìn)行試驗(yàn)。閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至最______端(選填“左”或“右”)。閉合開關(guān),移動(dòng)滑片使電壓表的示數(shù)為U1,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖乙所示,電流為______A;(4)滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,將5Ω電阻換成10Ω電阻,接著試驗(yàn),為使電壓表的示數(shù)保持U1不變,應(yīng)向______(選填“左”或“右”)移動(dòng)滑片;(5)試驗(yàn)結(jié)東后,小明利用圖丙所示原理,制作了簡(jiǎn)易電流表:導(dǎo)體可以在水平光滑軌道上左右滑動(dòng)(軌道電阻忽視不計(jì)),導(dǎo)體與水平彈簧相連,彈簧由絕緣材料制成,整套裝置處于豎直方向的勻稱磁場(chǎng)中。電流表接入電路前,彈簧不受力,在導(dǎo)體與軌道的接觸點(diǎn)處畫一個(gè)刻度線,標(biāo)記為“0A”。當(dāng)電流表正確接入電路,導(dǎo)體受到磁場(chǎng)力的方向水平向右,電流每增加0.1A,磁場(chǎng)力就增大1N,彈簧就伸長2cm,在導(dǎo)體與軌道的接觸點(diǎn)處就增加一個(gè)刻度線,相鄰兩個(gè)刻度線之間的長度表示“0.1A”的電流。當(dāng)彈簧被拉伸至最大彈性限度時(shí),彈簧的彈力為20N,則該電流表的量程為______A,若用此電流表測(cè)量電流時(shí),發(fā)覺彈簧被向左壓縮,緣由可能是______?【答案】(1)偏?。?2)如圖;(3)右;(4)0.38;(5)右;(6)0-2;(7)電流方向變更(電流表正負(fù)接線柱接反?或電流從負(fù)接線柱流入?或磁場(chǎng)方向變更?或磁體NS極顛倒))?!窘馕觥?1)檢查器材時(shí),在電流表的左側(cè)視察到指針恰好指在零刻度線處,即表示此時(shí)的指針在零刻度線的左邊,若干脆用該電流表測(cè)電流,測(cè)量值與真實(shí)值相比會(huì)偏小。(2)在“探究電流與電阻的關(guān)系”試驗(yàn)中,電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻的兩端,電流表串聯(lián)在電路中,圖中定值電阻右接線柱到電流表負(fù)極的導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,正確的連接可將定值電阻右接線柱與電壓表的“3”接線柱或者滑動(dòng)變阻器的左上接線柱或者滑動(dòng)變阻器的右上接線柱,如圖所示或或(3)連接電路時(shí),為愛護(hù)電路平安,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)當(dāng)置于最右端。如圖乙所示,電流表選擇的是分度值為0.02A的小量程,通過的電流如圖所示為0.38A。(4)在“探究電流與電阻的關(guān)系”試驗(yàn)中,應(yīng)保持定值電阻兩端電壓不變,滑動(dòng)變阻器滑片位置不變,將5Ω電阻換成10Ω電阻,電壓表示數(shù)變大,為使電壓表的示數(shù)保持U1不變,應(yīng)減小電路中的電流,即應(yīng)當(dāng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)。(5)當(dāng)電流表正確接入電路,導(dǎo)體受到磁場(chǎng)力的方向水平向右,電流每增加0.1A,磁場(chǎng)力就增大1N,彈簧就伸長2cm;當(dāng)彈簧被拉伸至最大彈性限度時(shí),彈簧的彈力為20N,則此時(shí)磁場(chǎng)力為10N,彈簧的伸長量為20cm,電流增加到2A,即該電流表的量程為0-2A。發(fā)覺彈簧被向左壓縮,可能緣由是導(dǎo)體的受力方向變更,即電流方向變更了或者磁場(chǎng)方向發(fā)生變更,也可能是電流表的正負(fù)極接反了。28.(2024·棗莊)在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系“試驗(yàn)中,試驗(yàn)室老師給小莉和小明同學(xué)分別打算了以下器材:電源(電壓恒為4.5V)、電壓表、電流表。滑動(dòng)變陽器、開關(guān)?!?Ω、10Ω、15Ω”的定值電阻各一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)依據(jù)如圖所示的實(shí)物圖在虛線框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖();(2)閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)覺電流表有示數(shù),電壓表的示數(shù)始終為0,經(jīng)檢查后發(fā)覺是電路中一根導(dǎo)線斷路,則發(fā)生斷路的導(dǎo)線是a、b、c、d中的______(填字母);(3)小莉同學(xué)在“探究電流與電壓的關(guān)系”時(shí),記錄的電流表與電壓表的示數(shù)如表一所示,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)中描點(diǎn)畫出U-I圖像(),由此得出的試驗(yàn)結(jié)論是______;表一試驗(yàn)次數(shù)電壓U/V電流I/A11.00.221.50.332.00.442.505表二試驗(yàn)次數(shù)電阻R/Ω電流I/A150.62100.33150.24(4)小明同學(xué)在“探究電流與電阻的關(guān)系”時(shí),測(cè)得的三組數(shù)據(jù)如表二所示。由于操作不當(dāng),導(dǎo)致表二中第______次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在情誤,出錯(cuò)的緣由是______。小明剛好訂正了錯(cuò)誤,得出了正確的測(cè)量結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)論。接著小明又計(jì)算出本次試驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是______?!敬鸢浮?1)如圖;(2)b;(3)如圖;(4)電阻肯定時(shí),電流與電壓成正比;(5)3;(6)沒有保持定值電阻兩端電壓肯定,定值電阻兩端電壓為3.6V,大于3V;(7).2.5Ω~7.5Ω。【解析】(1)依據(jù)電流從電源正極動(dòng)身,經(jīng)過依次經(jīng)過各個(gè)電學(xué)元件后回到電源負(fù)極依據(jù)實(shí)物圖連接,如圖所示(2)閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)覺電流表有示數(shù),說明電路通路,電壓表的示數(shù)始終為0,即電壓表沒有連接在電路中,則發(fā)生斷路的導(dǎo)線是b。(3)依據(jù)表一中的數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法將這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上描出來,然后用一條光滑的直線將這些點(diǎn)依次連接起來,如圖所示從畫出的U-I圖像可知隨著電阻兩端電壓增大,通過電阻的電流也在增大,由此得出的試驗(yàn)結(jié)論是:電阻肯定時(shí),電流與電壓成正比。(5)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),要限制電阻兩端的電壓不變,由表二數(shù)據(jù)可知,電阻兩端電壓故第3次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤,產(chǎn)生錯(cuò)誤的緣由是:定值電阻兩端電壓為3.6V,大于3V。定值電阻兩端電壓為3V,則電阻為15Ω時(shí),第三次試驗(yàn)通過的電流應(yīng)為:依據(jù)串聯(lián)分壓可知滑動(dòng)變阻器兩端電壓為:當(dāng)電路電流為0.2A時(shí),滑動(dòng)變阻器接入的阻值:當(dāng)電路電流為0.6A時(shí),滑動(dòng)變阻器接入的阻值:所以本次試驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值范圍是2.5Ω~7.5Ω。29.(2024·達(dá)州)在“探究電流與電阻的關(guān)系”的試驗(yàn)中,供應(yīng)的器材如下:電源電壓恒為4.5V,五個(gè)定值電阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),標(biāo)有“50Ω1A”的滑動(dòng)變阻器R、電壓表(可用量程:0~3V、0~15V)、電流表(0~0.6A)、開關(guān)各1只,導(dǎo)線若干。(1)小趙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的試驗(yàn)電路,電路連接完畢,閉合開關(guān)S,發(fā)覺電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù)。若電路故障只出現(xiàn)在R1和R上,則電路故障是______;(2)解除電路故障后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最______端,閉合開關(guān),調(diào)整滑片P,使電壓表的示數(shù)為2.5V時(shí),電流表的示數(shù)應(yīng)為______A;(3)分別用定值電阻R2、R3、R4、R5依次替換R1,重復(fù)(2)的試驗(yàn)步驟。依據(jù)試驗(yàn)所得的五組數(shù)據(jù)繪制出I-R圖象,如圖乙所示,由圖象可得出的結(jié)論是:______;(4)完成步驟(2)后,若保持滑片P位置不變,斷開開關(guān),用R2替換R1,閉合開關(guān),發(fā)覺電壓表示數(shù)______2.5V(選填“大于”或“小于”),應(yīng)向______(選填“左”或“右”)移動(dòng)滑片P才能達(dá)到試驗(yàn)要求;(5)為完成該試驗(yàn)探究,滑動(dòng)變阻器允許連入電路的最小阻值為______Ω;(6)在運(yùn)用電阻R1、R5完成試驗(yàn)的過程中,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.5V時(shí),滑動(dòng)變阻器R消耗的電功率分別為P1、P5,則______?!敬鸢浮?1)R1短路;(2)右;(3)0.5;(4)當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓保持不變時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;(5)大于;(6)右;(7)4;(8)5:1?!窘馕觥?1)由圖可知,電阻R1和滑動(dòng)變阻器R串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。閉合開關(guān)時(shí),電流表有示數(shù),則電路中出現(xiàn)短路,而電壓表無示數(shù),那么是電阻R1短路了。(2)在閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移動(dòng)到阻值最大處,即最右端。由圖乙知,電壓表示數(shù)為2.5V,R1=5Ω時(shí),電路中的電流為0.5A。(3)由圖乙知,當(dāng)電壓肯定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比。(4)用R2=10Ω代替R1后,若滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變,據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)知,R2分去的電壓變大,即電壓表的示數(shù)大于2.5V,要使R2兩端的電壓保持為2.5V,應(yīng)讓變阻器接入電路的阻值變大,以分去更多電壓,所以應(yīng)向右移動(dòng)滑片。(5)試驗(yàn)中,定值電阻兩端的電壓保持不變,那么變阻器兩端的電壓也保持不變,當(dāng)定值電阻更換的阻值越小,據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn),變阻器接入電路的阻值也越小。所以,當(dāng)R1=5Ω時(shí),變阻器接入電路的電阻最小,此時(shí)電路中的電流I=0.5A,那么最小電阻:(6)據(jù)得,定值電阻接R1和R5時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的電功率:30.(2024·武威)小欣利用試驗(yàn)探究“電流跟電阻的關(guān)系”。已知電源電壓為6V且保持不變,試驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。(1)請(qǐng)依據(jù)圖甲所示的電路圖將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整(導(dǎo)線不允許交叉);(2)小欣把5Ω定值電阻接入電路后,閉合開關(guān),發(fā)覺電流表無示數(shù)而電壓表有示數(shù),則電路中的故障可能是______。A.電阻R處短路B.電阻R處斷路C.滑動(dòng)變阻器處斷路(3)解除故障后進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)中多次變更R的阻值,調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,登記電流表的示數(shù),得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變更的圖象。由圖象可以得出結(jié)論:電壓肯定時(shí),______;(4)將5Ω定值電阻換成10Ω定值電阻后,閉合開關(guān),為了保持電壓表的示數(shù)為______V不變,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向______(選填“A”或“B”)移動(dòng),記錄此時(shí)各表的示數(shù)?!敬鸢浮緽;電流與電阻成反比;2.5;A?!窘馕觥浚?)變阻器按一上一下接入電路中,由圖知,電阻兩端的電壓始終保持:UV=IR=0.1A×25Ω==0.5A×5Ω=2.5V①,故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),如下所示:(2)小欣把5Ω定值電阻接入電路后,閉合開關(guān),發(fā)覺電流表無示數(shù)而電壓表有示數(shù),則電路中的故障可能是電阻R處斷路,選B;(3)由①知,電流與電阻之積為肯定值,由圖象可以得出結(jié)論:電壓肯定時(shí),電流與電阻成反比;(4)依據(jù)串聯(lián)分壓原理可知,將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的試驗(yàn)中應(yīng)限制電壓不變,應(yīng)保持電阻兩端的電壓為2.5V不變,依據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,由分壓原理,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向A端移動(dòng),記錄此時(shí)各表的示數(shù)。故答案為:(1)如上所示;(2)B;(3)電流與電阻成反比;(4)2.5;A。31.(2024·濰坊)在“探究電流與電阻的關(guān)系”試驗(yàn)中,某小組利用電阻箱等連接了如圖甲所示的實(shí)物電路(電源電壓恒為6V)。序號(hào)電壓(V)電阻(Ω)電流(A)14100.4220(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中電路連接完整(要求滑動(dòng)變阻器滑片向B端滑動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變大);(2)將第一次試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)填入表格,然后將電阻箱接入電路的阻值由10Ω調(diào)至20Ω,滑動(dòng)變阻器的滑片向______(選填“A”或“B”)端移動(dòng),直到______為止,此時(shí)電流表指針位置如圖乙所示,其示數(shù)為______A;(3)依據(jù)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:電流與電阻成反比。請(qǐng)對(duì)上述探究寫出一條改進(jìn)性建議______。(4)再次變更電阻箱阻值,發(fā)覺無論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器都不能達(dá)到試驗(yàn)要求,若電路無故障,則引起這種狀況的緣由可能是_____?!敬鸢浮浚?)電路連接如上圖所示;(2)B;電壓表的示數(shù)為4V;0.2;(3)進(jìn)行多次試驗(yàn)(或結(jié)論中添加“電壓肯定”的前提)(4)電阻箱的阻值調(diào)得太大(或滑動(dòng)變阻器R的阻值太?。??!窘馕觥浚?)由于電源電壓為6V,所以電壓表的量程選擇0~15V,然后并聯(lián)到定值電阻兩端,留意正、負(fù)接線柱不要接反;滑動(dòng)變阻器滑片向B端滑動(dòng)時(shí)接入電路的阻值變大,接滑動(dòng)變阻器下面的A接線柱即可,如圖所示:(2)試驗(yàn)中應(yīng)限制電阻兩端的電壓不變,將電阻箱接入電路的阻值由10Ω調(diào)至20Ω后,電阻兩端的電壓會(huì)變大,因此應(yīng)當(dāng)減小電路中電流,滑片應(yīng)向右端(B端)移動(dòng),直到電壓表示數(shù)為4V;電流表運(yùn)用的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,此時(shí)電流表的示數(shù)為0.2A。(3)因?yàn)樵囼?yàn)次數(shù)太少,存在很大的偶然性,應(yīng)當(dāng)多次測(cè)量才能得出普遍規(guī)律;在得出試驗(yàn)結(jié)論時(shí),須要加上“電壓肯定”的條件。(4)電源電壓為6V,電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),依據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),當(dāng)電阻電壓為4V時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓應(yīng)為2V,依據(jù)分壓原理,則滑動(dòng)變阻器的阻值為待測(cè)電阻的2倍,才能達(dá)到要求,所以電阻兩端電壓達(dá)不到4V,是因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器R的阻值太小造成的或電阻箱的阻值調(diào)的過大。故答案是:(1)電路連接如上圖所示;(2)B;電壓表的示數(shù)為4V;0.2;(3)進(jìn)行多次試驗(yàn)(或結(jié)論中添加“電壓肯定”的前提)(4)電阻箱的阻值調(diào)得太大(或滑動(dòng)變阻器R的阻值太?。?。32.(2024·菏澤)課外活動(dòng)小組的同學(xué)一起做“測(cè)量小燈泡電阻”的試驗(yàn),試驗(yàn)器材有:電源、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干,待測(cè)小燈泡的額定電壓為2.5V,正常發(fā)光時(shí)電阻約為8Ω。(1)為使試驗(yàn)數(shù)據(jù)精確,電流表應(yīng)選擇(選填“0~0.6A”或“0~3A”)的量程。(2)甲圖中的電路尚未連接完整,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將電流表和滑動(dòng)變阻器正確接入電路,要求滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)接入電路的電阻漸漸減小。(3)正確進(jìn)行試驗(yàn),依據(jù)記錄的試驗(yàn)數(shù)據(jù),畫出小燈泡的U﹣I圖像,如圖乙所示,分析圖像可知,小燈泡電阻的變更狀況是:。(4)由圖像還可得,通過小燈泡的電流為0.2A時(shí),小燈泡的實(shí)際功率為W?!敬鸢浮浚?)0~0.6A;(2)見上圖;(3)燈絲溫度越高,電阻越大;(4)0.2?!窘馕觥浚?)依據(jù)歐姆定律知電路的電流為:I===0.3125A<0.6A,所以電流表應(yīng)選擇0~0.6A的量程;(2)電流表與燈泡串聯(lián)且選用0﹣0.6A的量程,滑動(dòng)變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中,且滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),接入電路的電阻漸漸減小,故滑片左邊電阻絲連入電路中,如下所示:(3)圖線彎曲說明燈泡的電阻值是變更的,不是定值,這是因?yàn)殡妷涸酱螅ㄟ^燈的電流越大,燈泡的實(shí)際功率越大,燈絲溫度越高,電阻越大;(4)由圖象還可得,通過小燈泡的電流為0.2A時(shí),小燈泡兩端的電壓為1.0V,小燈泡的實(shí)際功率為:P=UI=1.0V×0.2A=0.2W。故答案為:(1)0~0.6A;(2)見上圖;(3)燈絲溫度越高,電阻越大;(4)0.2。33.(2024·益陽)測(cè)電阻Rx的電路如圖甲所示,電源電壓恒定,R0為定值電阻,部分試驗(yàn)步驟如下:(1)開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器R的滑片P應(yīng)當(dāng)移到______(選填“A”或“B”)端;(2)連接好電路,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,某次電流表A2的示數(shù)如圖乙所示,A2讀數(shù)為______A。(3)若測(cè)得電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,則Rx=______(用題中字母表示);(4)多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,記錄每次試驗(yàn)中電流表A1、A2的示數(shù),得到了如圖丙所示的I1-I2圖象。若R0=20Ω,由圖象求得被測(cè)電阻的阻值Rx=______Ω?!敬鸢浮浚?)B;(2)0.34;(3);(4)10?!窘馕觥浚?)開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器R的滑片P應(yīng)當(dāng)移到阻值最大處的B端;(2)連接好電路,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,某次電流表A2的示數(shù)如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,A2讀數(shù)為0.34A。(3)電流表A1測(cè)待測(cè)電阻的電流,電流表A2測(cè)干路電流,若測(cè)得電流表A1的示數(shù)為I1,電流表A2的示數(shù)為I2,依據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,定值電阻的電流為:I0=I2-I1,由歐姆定律,電源電壓為:U=I0R0=(I2-I1)×R0,由歐姆定律,則;(4)多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,記錄每次試驗(yàn)中電流表A1、A2的示數(shù),得到了如圖丙所示的I1-I2圖象,由圖知這個(gè)圖象為過原點(diǎn)的直線,故為正比例函數(shù),由圖知,當(dāng)I2=0.6A時(shí),I1=0.4A,故I2=1.5I1;
通過R0的電流為:I0=I2-I1=1.5I1-I1=0.5I1,依據(jù)U=IR,在電壓不變時(shí),電流與電阻成反比,故Rx=0.5R0=0.5×20Ω=10Ω。故答案為:(1)B;(2)0.34;(3);(4)10。34.(2024·岳陽)利用圖甲測(cè)小燈泡的電阻,小燈泡的額定電壓為2.5V,電源電壓恒定不變。(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于______端(填“A”或“B”),目的是愛護(hù)電路。(2)閉合開關(guān)后,發(fā)覺小燈泡不亮,則接下來合理的操作是______(填字母代號(hào))。A.?dāng)嚅_開關(guān),更換小燈泡B.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,視察小燈泡是否發(fā)光(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為______A,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為______Ω(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。(4)某同學(xué)依據(jù)記錄的部分試驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算出小燈泡的電阻,發(fā)覺有一組測(cè)量數(shù)據(jù)存在錯(cuò)誤。請(qǐng)指出錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的序號(hào)并說明推斷依據(jù)______。序號(hào)1234U/V0.11.32.13.0I/A0.050.110.260.3R/Ω211.88.110【答案】(1)B;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,燈的電阻隨溫度的上升而變大。【解析】(1)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片p置于阻值最大處的B端,目的是愛護(hù)電路。(2)閉合開關(guān)后,發(fā)覺小燈泡不亮,則接下來合理的操作是移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,視察小燈泡是否發(fā)光,選B;(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表示數(shù)如圖乙,電流表選用小量程,分度值為0.02A,則小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流為0.28A,由歐姆定律,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為:;(4)燈的電阻隨溫度的上升而變大,但表中第2組數(shù)據(jù)明顯違反這個(gè)特點(diǎn),故是錯(cuò)誤的。故答案為:(1)B;(2)B;(3)0.28;8.9;(4)2,燈的電阻隨溫度的上升而變大。35.(2024·福建A)用“伏安法”測(cè)量電阻Rx的阻值,供應(yīng)的試驗(yàn)器材有:待測(cè)電阻Rx,兩節(jié)干電池,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)及導(dǎo)線若干。(1)依據(jù)圖甲的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物圖連接完整。(2)閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表示數(shù)較大且?guī)缀醪蛔?,電流表示?shù)始終為零,電路故障可能是_________________。(3)解除故障后,測(cè)得多組試驗(yàn)數(shù)據(jù),各組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)已經(jīng)描在丙圖中,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出Rx的I-U圖線,由圖可知Rx=_________Ω。(結(jié)果保留1位小數(shù));(4)電流表的電阻隨然很小,但也會(huì)影響本試驗(yàn)中Rx的測(cè)量結(jié)果,用丁圖的電路進(jìn)行測(cè)量可消退這個(gè)影響,R0為定值電阻,試驗(yàn)步驟如下:①依據(jù)丁圖的電路圖連接電路,將滑動(dòng)變阻器的滑片置于最大阻值處;②閉合開關(guān)S1、S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,讀出電壓表的示數(shù)U1和電流表的示數(shù)I1;③____________,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,讀出電壓表的示數(shù)U2和電流表的示數(shù)I2;④可得待測(cè)電阻Rx=___________(用U1、I1、U2和I2表示)?!敬鸢浮?1)如圖;(2)電流表斷路(電阻Rx斷路);(3)如圖;(4)5.5;(5)斷開S2;(6)。【解析】(1)依據(jù)圖甲的電路圖,電壓表并聯(lián)在Rx和電流表兩端,實(shí)物圖連接如下:(2)閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表示數(shù)始終為零,電路可能發(fā)生斷路,電壓表示數(shù)較大且?guī)缀醪蛔?,說明電壓表和電源是連通的,所以電路故障可能是電流表斷路(電阻Rx斷路)。(3)依據(jù)坐標(biāo)系內(nèi)描出的點(diǎn),畫出Rx的I-U圖線如下:由圖可知,當(dāng)U=2.0V時(shí),通過Rx的電流I=0.36A,所以Rx的阻值:。(4)②閉合開關(guān)S1、S2,Rx被短路,電壓表測(cè)R0和電流表兩端的電壓,電流表測(cè)通過R0的電流,讀出電壓表的示數(shù)U1和電流表的示數(shù)I1,則;③斷開S2,電壓表測(cè)Rx、R0和電流表兩端的電壓,電流表測(cè)通過Rx、R0的電流,讀出電壓表的示數(shù)U2和電流表的示數(shù)I2,則Rx+;④由②③可得,待測(cè)電阻;36.(2024?泰安)某物理愛好小組利用圖甲所示試驗(yàn)電路圖同時(shí)測(cè)量電源電壓U0的大小和電阻Rx的阻值,電源電壓U0約為2V~3V,Rx的阻值約為6Ω~7Ω。試驗(yàn)室供應(yīng)如下器材:導(dǎo)線若干、開關(guān)、電流表(量程0~0.6A,0~3A)、電壓表(量程0~3V,0~15V)、滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為30Ω)。請(qǐng)你思索完成下列問題:(1)依據(jù)圖甲用筆畫線代替導(dǎo)線,連接好圖乙中的實(shí)物圖。(2)用物理量U0、Rx、電流表的示數(shù)I寫出表示電壓表示數(shù)U大小的關(guān)系式:U=。(3)①正確連接電路后,閉合開關(guān)前應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為(選填“最大”或“零”);②移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀出4組電流表和電壓表示數(shù),分別以電流表的示數(shù)I和電壓表的示數(shù)U為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上描點(diǎn),把這4個(gè)點(diǎn)連接起來大致為一條直線(并虛線延長到縱軸),如圖丙所示。從圖丙中信息可求得:電源電壓U0=V,電阻Rx=Ω?!敬鸢浮浚?)如上圖;(2)U0﹣IRx;(3)①最大;②3;6?!窘馕觥浚?)連接實(shí)物圖時(shí),須要留意和電路圖一一對(duì)應(yīng),另外是電壓表和電流表的連接肯定要留意正負(fù)接線柱,如下圖所示:(2)已知電源電壓U0,電阻Rx和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電路中電流為I,電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器的電壓,由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律;電壓表的示數(shù):U=U0﹣Ux=U0﹣IRx;(3)①為了愛護(hù)電路,閉合開關(guān)前應(yīng)使滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為最大值;②電阻Rx和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),依據(jù)歐姆定律可得,U0=U+IRx;U0=2.4V+0.1A×Rx;……IU0=1.8V+0.2A×Rx……Ⅱ由Ⅰ、Ⅱ可得,U0=3V;Rx=6Ω。故答案為:(1)如上圖;(2)U0﹣IRx;(3)①最大;②3;6。四、計(jì)算題37.(2024·新疆)如圖所示的電路中,電源電壓為6V,閉合開關(guān)S后,通過電阻R1的電流為1A,通過電阻R2的電流為2A。求:(1)通過電流表的電流;(2)電路的總電阻;(3)整個(gè)電路在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量?!敬鸢浮?1)3A;(2)2Ω;(3)180J?!窘馕觥?1)兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表測(cè)量是并聯(lián)電路干路的電流,其大小為(2)電路的總電阻為:(3)整個(gè)電路在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為:答:(1)通過電流表的電流為3A;(2)電路的總電阻為2Ω;(3)整個(gè)電路在10s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為180J。38.(2024·四川甘孜州)如圖所示電路中,電壓恒定不變,燈泡L的規(guī)格為“9V
9W”(忽視溫度對(duì)其電阻的影響),為定值電阻,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“3A
12Ω”。
當(dāng)開關(guān)S、S1閉合,開關(guān)S2斷開,將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到a端時(shí),電流表的示數(shù)為0.75A;將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到ab中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.5A。求∶(1)燈泡的電阻;(2)電源電壓和的阻值;(3)
當(dāng)開關(guān)S、S1、
S2閉合,將滑片P調(diào)到a端,電路的總功率。?【答案】(1)9Ω;(2)9V,12Ω;(3)15.75W。【解析】(1)由可得,燈的電阻(2)開關(guān)S、S1閉合,開關(guān)S2斷開,將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到a端時(shí),滑動(dòng)變動(dòng)器被短路,電路中只有接入電路,則有:①開關(guān)S、S1閉合,開關(guān)S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P滑到ab中點(diǎn)時(shí),與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),則有②聯(lián)立①②解得,(3)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合,將滑片P調(diào)到a端時(shí),滑動(dòng)變阻器被短路,與燈泡L并聯(lián),則并聯(lián)后的總電阻為:由可得,電路消耗的總功率:答:(1)燈泡的電阻為9Ω;(2)電源電壓為9V,的阻值為12Ω;(3)當(dāng)開關(guān)S、S1、S2閉合,將滑片P調(diào)到a端,電路的總功率為15.75W。39.(2024·重慶B)如圖所示,電源電壓不變,定值電阻R1阻值為10Ω,定值電阻R2阻值為20Ω,當(dāng)開關(guān)S閉合后,電流表為0.2A。求:(1)R1兩端的電壓;(2)在10s內(nèi),電流通過R2做的電功?!敬鸢浮?1)2V;(2)8J?!窘馕觥?1)由圖可知,兩電阻串聯(lián),由歐姆定律可知,R1兩端的電壓(2)R2兩端的電壓:在10s內(nèi),電流通過R2做的電功:答:(1)R1兩端的電壓是2V;(2)在10s內(nèi),電流通過R2做的電功是8J。40.(2024?岳陽)某物理愛好小組設(shè)計(jì)了一個(gè)拉力傳感器,工作原理如圖所示。其中M、N均為絕緣材料。將N固定在地面上,P、Q間是可伸縮導(dǎo)線(電阻不計(jì)),彈簧上端M和滑動(dòng)變阻器R2的滑片固定在一起,電源電壓為12V,拉力F豎直向上。閉合開關(guān)S,當(dāng)拉力為10N時(shí),電流表示數(shù)為1A,電壓表的示數(shù)為2V。(1)拉力F為10N時(shí),求R2接入電路的阻值大??;(2)拉力F為10N時(shí),求10s內(nèi)R1產(chǎn)生的熱量;(3)已知拉力F的大小與滑動(dòng)變阻器R2接入電路的阻值大小成正比例關(guān)系,即:F=kR2,求k得數(shù)值;拉動(dòng)M,當(dāng)電壓表示數(shù)為8V時(shí),求拉力F的大小?!窘馕觥浚?)R2接入電路的電阻R2=U2(2)電阻R1的阻值,R1=U1通電10s電阻R1產(chǎn)生的熱量Q=I2R1t=(1A)2×10Ω×10s=100J。(3)由于F=kR2,所以k=F當(dāng)電壓表的示數(shù)為U2=8V時(shí),U1=U-U2=12V—8V=4V,通過電路中的電流I=U1R1=4V10拉力F的大小F=kR2=5N/Ω×20Ω=100N。答:(1)R2接入電路的電阻為2Ω;(2)R1產(chǎn)生的熱量為100J;(3)k=5N/Ω,F(xiàn)=100N。41.(2024·北京)如圖所示的電路中,定值電阻R0為10Ω,電源兩端電壓為3V并保持不變。閉合開關(guān)S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器RP,使電壓表示數(shù)為2V。(1)畫出實(shí)物電路所對(duì)應(yīng)的電路圖;(2)求RP接入電路的阻值;(3)求R0的電功率?!敬鸢浮?1)如圖;(2)5Ω;(3)0.4W。【解析】(1)依據(jù)實(shí)物圖連接畫電路圖,如圖所示(2)閉合開關(guān)S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器RP,使電壓表示數(shù)為2V,則串聯(lián)電路中的電流:依據(jù)串聯(lián)分壓可知RP兩端的電壓:由可得RP接入電路的阻值:(3)R0的電功率:。答:(2)RP接入電路的阻值是5Ω;(3)R0的電功率是0.4W。42.(2024·德州)如圖甲所示,電源電壓保持不變,小燈泡L正常發(fā)光時(shí)的電阻為,閉合開關(guān)S,調(diào)整滑動(dòng)變阻器的滑片P,從最上端a滑至最下端b的過程中,電流表示數(shù)與兩電壓表示數(shù)的關(guān)系圖像如圖乙所示。求:(1)小燈泡的額定功率和定值電阻的阻值;(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值;(3)電路總功率的變更范圍。【答案】(1)6W,;(2);(3)。【解析】(1)由圖甲可知,燈與變阻器串聯(lián)后再與定值電阻串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表V2測(cè)燈L兩端的電壓,V1測(cè)燈L與R0的總電壓,當(dāng)P滑到b端時(shí),只有燈與定值電阻串聯(lián),此時(shí)電路的總電阻最小,電路中電流最大,由圖乙可知,V1示數(shù)即電源電壓為,電壓表V2的示數(shù)為6V,即燈兩端的電壓,此時(shí)小燈泡的電阻:由已知條件,燈正常發(fā)光,故小燈泡的額定功率:兩端的電壓:的電阻:(2)當(dāng)P在a端時(shí),變阻器連入電路的電阻最大,電路的總電阻最大,電路中電流最小,,此時(shí)V1示數(shù)為,滑動(dòng)變阻器兩端電壓為:滑動(dòng)變阻器的最大電阻:。(3)當(dāng)電路中電流最大時(shí),電路總功率最大:當(dāng)電路中電流最小時(shí),電路總功率最?。?;電路總功率的變更范圍為。答:(1)小燈泡的額定功率為6W,定值電阻R0的阻值為6Ω;(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值為14Ω;(3)電路總功率的變更范圍為6W~12W。43.(2024·四川涼山)如圖甲所示的電路,電源電壓保持不變,小燈泡L標(biāo)有“3V0.75W”字樣,滑動(dòng)變阻器R1的最大電阻值為20Ω,定值電阻R2=20Ω,電流表的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V.求:(1)小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是多少?(2)只閉合開關(guān)S和S2,將變阻器R1的滑片P移到中點(diǎn)時(shí),電流表示數(shù)為0.15A,則電源電壓是多少?(3)只閉合開關(guān)S、S1和S3,移動(dòng)變阻器的滑片P,小燈泡L的I﹣U關(guān)系如圖乙所示,在保證各電路元件平安的狀況下,滑動(dòng)變阻器R1允許接入電路的阻值變更范圍是多少?【解析】(1)由P=UI=可得,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻:RL===12Ω;(2)只閉合開關(guān)S和S2,將變阻器R1的滑片P移到中點(diǎn)時(shí),R1與R2串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,由I=可得,電源的電壓:U=I(R1+R2)=0.15A×(×20Ω+20Ω)=4.5V;(3)只閉合開關(guān)S、S1和S3時(shí),R1與L串聯(lián),電壓表測(cè)L兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時(shí),燈泡正常發(fā)光,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:U1=U﹣UL=4.5V﹣3V=1.5V,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,由圖象可知,此時(shí)電路中的電流I1=IL=0.25A,所以,滑動(dòng)變阻器接入電路中的最小阻值:R1?。剑剑?Ω;由圖象可知,燈泡兩端的電壓UL′=1.5V時(shí),電路中的電流I2=IL′=0.15A,假設(shè)滑動(dòng)變阻器可以完全接入電路中,則其兩端的電壓:U1′=I2R1=0.15A×20Ω=3V,由U=UL′+U1′可知,假設(shè)成立,
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