资源描述
沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律专项攻克
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 20分)
一、单选题(10小题,每小题2分,共计20分)
1、关于对欧姆定律的公式I=,及变形式R=的理解,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.通过导体的电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压无关
2、如图所示电路,若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表读数为,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数( )
A. B.
C. D.
3、对下列物理量数值的估计,最接近实际的是( )
A.教室内一盏日光灯正常工作时的电流约为1A
B.电饭煲的发热电阻约为55Ω
C.电视机工作一小时消耗的电能约为1kW·h
D.对人体的安全电压为36V
4、下列数据符合实际情况的是( )
A.LED节能灯正常工作时的电阻为0Ω
B.成人散步时走2km路程大约用半小时
C.一枚一元硬币的重量大约是6N
D.3月葫芦岛地区的平均气温为
5、如图所示为某压力传感器的原理图,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的滑片P通过AB间可以伸缩的导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表V1的示数变大
B.电压表V2的示数变小
C.电压表V2的示数与电流表A的示数比值变大
D.电压表V1的示数与电流表A的示数比值变小
6、如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( )
A.“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律
B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变
C.实验中多次测量的目的是减小误差
D.该电路还可以探究电流与电压的关系
7、小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中,已知电源电压保持4.5V不变,滑动变阻器上标有“30Ω 1A”,有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V,阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后,发现阻值20Ω电阻时实验无法继续,为了不让前两组数据失效,并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据,下列可行的方案是( )
A.换一个电压值较大的电源
B.增大定值电阻两端的电压预设值
C.将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中
D.换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器
8、如图甲是李明设计的压力传感器原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,AB间是可收缩的导线,弹簧A端所受压力F与弹簧的形变量关系如图乙所示,无压力时,滑片P位于R2的最上端。电源电压为15V,定值电阻R1的阻值为10Ω。R2是每厘米阻值为5Ω的均匀滑动变阻器。以下说法中错误的是( )
A.无压力时,电压表的示数为零
B.电阻R1在电路中还起到了保护电路的作用
C.当压力为40N时,电压表的示数是6V
D.压力增大时,电压表与电流表的比值变大
9、如图所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压恒定。当闭合开关,滑动变阻器滑片向右端移动时,下列判断正确的是( )
A.电流表的示数变大 B.V1示数变小,V1示数和电流表示数之比不变
C.V1示数不变,V2 示数变大 D.电压表V1示数的减少量小于V2示数的增加量
10、如图所示的电路中,电阻R1=6Ω,与规格为“12Ω 0.5A”的滑动变阻器R2串联在电源电压为4.5V的电路中,其中电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为了保证电路中各元件的安全使用,则下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变化范围为0.25~0.6A
B.滑动变阻器的取值范围为3~12Ω
C.电阻R1的最小功率与最大功率之比为9∶25
D.滑动变阻器R2的最小功率与最大功率之比为25∶27
第Ⅱ卷(非选择题 80分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、图中电源电压为6V并保持不变,定值电限R为10Ω,滑动变阻器Rˊ标有“20Ω、0.5A”字样,电流表量程为“0—0.6A”。电压表量程为“0—3V”。闭合开关,移动滑片P的过程中,为保证电路元件安全滑动变阻器R'接人电路的最小阻值为________Ω,电路的最小功率为________W。
2、如图甲所示电路中,已知R=6Ω,开关S闭合时,电压表V和V1的示数分别如图乙、丙所示,电压表V1的示数为______V,该电路的电流为______A。
3、如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,阻值为5Ω,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为_____V,R2的最大阻值为_____Ω。
4、在“探究物质质量与体积的关系”的实验中,用电子天平测量物体的_____;在“用弹簧测力计测力”的实验中,拉力不得超过弹簧测力计的_____;在“用电流表、电压表测电阻”实验中,实验原理是_____,电压表应与待测电阻_____(选填串联或并联)。
5、已知电阻R1=10Ω,R2=20Ω,现将它们串联在如图所示的电路中,当开关S闭合后,通过它们的电流之比I1:I2=______,电压表V1、V2的示数之比U1:U2=______。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、在图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻的阻值为10欧,滑动变阻器上标有“1安”字样。闭合开关S,电压表示数为6伏。
①求通过电阻的电流和变阻器连入电路的阻值;
②移动变阻器滑片P过程中,电压表最大示数和最小示数的差值为6伏,求电流表最小示数。
2、如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=40Ω,R2=R3=20Ω,当Sl、S2都断开,电流表示数是0.2A,求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是多少?
3、如图电路,电源电压保持不变,灯L标有“6V 3W”字样(灯丝电阻不随温度变化)。当闭合开关S、断开开关S1、S2时,灯L正常工作,电压表的示数为U,电流表的示数为I;当闭合开关S、S1,断开开关S2时,电压表的示数为U’,电流表的示数为I’。已知U∶U’ = 2∶3,I∶I’ = 1∶6,求:
(1)灯L正常工作时的电流;
(2)灯丝电阻;
(3)R1的电阻值;
(4)通过控制开关的通断,R2可达到的最大功率。
4、如图甲所示为一个超声波加湿器,图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻,电流表的量程为,电压表的量程为,湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。在电路安全工作的前提下,求:
(1)湿度为时,R的阻值。
(2)电流表示数为时,电压表的示数。
(3)该装置能监测的湿度最大值。
5、如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,请根据图像求下列问题:
(1)定值电阻R1的阻值。
(2)变阻器R2的最大阻值。
(3)当滑片P在中点时R1的电功率为多少?
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大;导线不能交叉)______ ;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R______;(选填“断路”或“短路”)
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为______V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向______(选填“左”或“右”)端滑动从而达到控制R两端的______不变的目的;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是______Ω。
2、实验桌上有如下器材:电池组一个、已调零的电流表一块、开关一个、导线若干、如图所示的实验板一块,实验板上固定着1~5号电阻丝,每根电阻丝旁边分别标注着它的材料、长度(L)、横截面积(S),已知:1S=0.2mm2。请你选用上述器材,设计一个实验证明“导体的电阻跟导体的横截面积有关”。要求:
(1)画出实验电路图;
(2)写出主要实验步骤:
(3)画出实验数据记录表。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A.根据欧姆定律的内容可知,电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故A错误;
BCD.电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故D正确,BC错误。
故选D。
2、D
【详解】
若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,由于并联电路各支路两端的电压相等,则
若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,则电源电压U=U甲,U2=U乙,根据串联电路的分压特点知道,两电压表的读数比是
故选D。
3、B
【详解】
A.教室内一盏日光灯正常工作时的电流约为0.1A,故A不符合题意;
B.电饭煲的加热功率约为880W,发热电阻为
=55Ω
故B符合题意;
C.电视机正常工作的功率约为150W,正常工作一小时消耗的电能约为
W=Pt=0.15kW×1h=0.15kW·h
故C不符合题意;
D.对人体的安全电压是不高于36V,故D不符合题意。
故选B。
4、B
【详解】
A.LED节能灯是半导体材料制成的,正常工作时也有电阻,电阻不为0,故A不符合题意;
B.成人散步时的速度约为4km/h,走2km路程大约用时为
故B符合题意;
C.一枚一元硬币的质量大约为6g,所受重力大约是
故C不符合题意;
D.葫芦岛地区属于沿海地区,通常3月平均气温在以上,故D不符合题意。
故选B。
5、C
【详解】
AB.R1和滑动变阻器R2串联,电流表测电路的电流,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压。当压力F增大时,变阻器连入电路的电阻变大,由串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变小,根据U=IR,电压表V1的示数变小,由串联电路电压的规律,电压表V2的示数变大,故AB错误;
C D.根据欧姆定律,电压表V2的示数与电流表A的示数比值即变阻器连入电路的电阻,这个比值变大;电压表V1的示数与电流表A的示数比值即定值电阻的大小,这个比值不变,故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是明确电压表测量的电压。
6、B
【详解】
A.“伏安法”测电阻的实验原理为
R=
是欧姆定律的变形公式,故“伏安法”测电阻的实验原理是欧姆定律,故A正确,不符合题意;
BC.此实验中通过移动滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压和通过电阻的电流,多次测量求平均值来减小误差,故B错误,符合题意;C正确,不符合题意;
D.根据控制变量法知,在探究电流与电压的关系需要保持电阻不变,通过移动滑动变阻器滑片来改变电阻两端的电压和电流,找普遍规律,故利用此装置可以探究电流与电压的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
7、C
【详解】
A.已知电源电压保持4.5V不变,实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V。由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压为
根据串联电路的电压与电阻的比例关系可知
接入阻值为20Ω的定值电阻时,实验无法完成,是因为滑动变阻器不能分担足够多的电压,导致定值电阻两端电压不能减小到1.5V而造成的;由题可知滑动变阻器的最大阻值为30Ω,设定值电阻两端电压为1.5V时,滑动变阻器以最大阻值接入电路,其两端电压为 ,则有
解得,当滑动变阻器以最大阻值接入电路时,其两端电压应为
U滑=2.25V
此时定值电阻和滑动变阻器两端的的总电压为
U总=U定+U滑=1.5V+2.25V=3.75V
因此,可以换一个电压值为3.75V的电源,比之前的电源电压值小,但不能换用电压值更大的电源,故A不符合题意;
B.因为探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端电压不变,所以若在此时增大定值电阻两端的电压预设值,将使得前两次测量的数据失效,故B不符合题意;
C.由题意知,更换为20Ω的定值电阻后,其两端的电压仍为1.5V。根据欧姆定律,此时通过该电路的电流为
由A选项分析可知,若控制定值电阻两端电压为1.5V,则电源电压大于定值电阻和滑动变阻器两端的总电压。由串联电路分压特点可知,此时可以串联一个电阻,串联的电阻需要分担的电压为
U串=U0-U总=4.5V-3.75V=0.75V
由欧姆定律可知,串联的电阻的阻值应为
所以,可以在将滑动变阻器调至最大阻值30Ω的情况下,在a、b之外的电路中串联阻值为10Ω的电阻使实验得以完成,故C符合题意;
D.由以上分析可知,若更换滑动变阻器,则滑动变阻器的阻值至少应为
故D不符合题意。
故选C。
8、C
【详解】
电压表测量的是R2接入电路部分的电压,电流表测量的是干路电流。
A.无压力时,滑片P位于最上端,R2接入电路的电阻为0,电压表被短路,故此时电压表示数为0,故A正确,不符合题意;
B.无压力时,滑片P位于最上端,R2接入电路的电阻为0,如果没有电阻R1在电路中,则电源将被短路,故电阻R1在电路中还起到了保护电路的作用,故B正确,不符合题意;
C.根据乙图可知,当压力为40N时,弹簧的压缩量为3cm,故R2接入电路部分的电阻为
R2=3cm×5Ω/cm=15Ω
故此时电压表示数(即R2两端电压)为
故C错误,符合题意;
D.电压表与电流表的比值表示是的R2接入电路部分的电阻,压力增大时,滑片P向下移动的量增加,R2接入电路的部分变长,接入电路的部分的电阻阻值也随之增加,故电压表与电流表的比值变大,故D正确,不符合题意。
故选C。
9、B
【详解】
由图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.电源电压恒定,当闭合开关,滑动变阻器滑片向右端移动时,R2变大,根据电阻的串联特点,总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,即电流表示数变小,故A错误;
BC.滑动变阻器滑片向右端移动时,电路中电流变小,由U1=IR1可知,R1两端的电压减小,即V1示数变小;根据串联电路的电压规律可知,V2示数变大,根据可知,V1示数和电流表示数之比为R1的阻值,保持不变,故B正确;C错误;
D.由于电源电压不变,电压表V1示数与V2示数之和为电源电压,故电压表V1示数的减少量等于V2示数的增加量,故D错误。
故选B。
10、B
【详解】
由电路图可知,滑动变阻器与电阻R1串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
AB.串联电路中电流处处相等,所以为了既不烧坏电流表,又不烧坏电阻,比较各电流值可知,电路中的最大电流为,当电流最大为0.5A时,电阻R1两端的最大电压为
则滑动变阻器两端的最小电压
由串联分压的规律可知,当滑动变阻器两端的电压最小时,其连入电路的电阻最小,滑动变阻器连入电路的最小阻值
由于电压表的量程为“0~3V”,则电压表示数最大为,当变阻器两端的电压最大时,R1两端的电压最小,则
电路中最小电流为
此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为
所以电路中的电流范围为0.25~0.5A,滑动变阻器的取值范围为3~12Ω,故A错误,B正确;
C.电阻R1的最小功率为
电阻R1的最大功率
电阻R1的最小功率与最大功率之比为
故C错误;
D.由串联电路的规律和欧姆定律可得,变阻器R2的功率为
①
由①知,当
(电流大于0.25A 而小于0.5A),变阻器的功率达到最大,其最大功率为
②
因为功率为关于电流的一元二次方程,且开口向下,当取电流最小值0.25A,变阻器的功率
③
当取电流最大值0.5A,变阻器的功率
④
二者取值相同,同为最小功率,滑动变阻器R的最小功率与最大功率之比为
故D错误。
故选B。
二、填空题
1、 2 1.8
【详解】
[1]定值电阻R与滑动变阻器R′串联,电压表测R′两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,电流表量程为0~0.6A,所以,电路中的最大电流I大=0.5A,此时变阻器R'接入电路的阻值最小,由知道,电路的总电阻
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,变阻器R'接入电路的最小阻值
R′=R总-R=12Ω-10Ω=2Ω
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,当电压表的示数UR′=3V时,R两端的电压
UR=U-UR′=6V-3V=3V
此时电路中的电流
滑动变阻器接入电路中电阻
所以,电路中的最小电流为0.3A,此时电路的功率最小,则
P小=UI=6V×0.3A=1.8W
2、 12 1.8
【详解】
[1]由图知,该电路为串联电路,电压表V1测电路总电压,在串联电路中总电压大于部分电压,故图丙为电压表V1,其分度值为0.5V,所以读数为12V。
[2]电压表V与灯泡并联,电压表V测灯泡两端电压,灯泡两端电压为串联电路中的部分电压小于总电压,故图乙为电压表V,其示数为1.2V,由串联电路电压特点得电阻两端电压
根据欧姆定律得
3、 3 10
【详解】
[1]由图1可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,由图2可知I1=0.6A,根据欧姆定律可得,电源的电压为
[2]当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图2可知,此时I2=0.2A,U2=2V,滑动变阻器的最大阻值为
4、 质量 量程 R= 并联
【详解】
[1]天平的作用是用于测量物体的质量。
[2]使用弹簧测力计的注意事项:零刻度线、最大量程、分度值,使用时不可超过最大量程。
[3]用电流表、电压表测未知电阻,是根据欧姆定律计算得出。
[4]电压表的使用:是与被测用电器并联。
5、 1:1 3:2
【详解】
[1]由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测R2两端的电压。根据串联电路电流处处相等的规律,所以通过它们的电流之比I1:I2=1:1;
[2]由串联分压原理可得,两电阻两端的电压之比
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表V1与V2的示数之比为
三、计算题
1、(1)0.6A,10Ω;(2)0.4A
【详解】
解:(1)由题意可知,当闭合开关S时,电阻和滑动变阻器串联,且电压表测电阻两端的电压,根据串联电路中电压的规律可得
U总=U1+U2
电源电压
U总=12V
两端的电压
U1=6V
所以滑动变阻器两端电压为
U2= U总- U1=12V-6V=6V
根据公式可得通过的电流为
根据串联电路中电流的规律可知通过的电流也为0.6A,根据公式变形可得滑动变阻器接入电路部分的电阻为
(2)由题,滑动变阻器R2允许通过最大电流为1A,此时电压表示数最大为
即电压表示数为10V。
根据题意可知电压表最大示数和最小示数的差值为6V,所以电压表最小示数为4V,根据公式可知,电路中的最小电流为
答:①通过电阻的电流为0.6A,变阻器连入电路的阻值为10Ω;
②移动变阻器滑片P过程中,电压表最大示数和最小示数的差值为6伏,电流表最小示数为0.4A。
2、(1)12V; (2)0.9A
【详解】
解:(1)当S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由 可得,电源的电压
(2)当S1、S2都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻
则干路电流表的示数
答:(1)电源电压为12V;
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是0.9A。
3、(1)0.5A;(2)12Ω;(3)4Ω;(4)8W
【详解】
解:(1)灯L正常工作时的电流
(2)灯丝电阻
(3)当闭合开关S、断开开关S1、S2时,R1、L、R2串联,灯L正常工作,所以电路中电流
I=I额=0.5A——①
灯泡两端电压
UL=U额=6V——②
电压表测R1和L两端电压,电压表示数
U=IR1+ UL=0.5A×R1+6V——③
当闭合开关S、S1,断开开关S2时,只有R1接入电路中,电流表的示数为I’,电压表测电源电压,电压表示数
U’= I’ R1——④
又因为
U∶U’ = 2∶3——⑤
I∶I’ = 1∶6——⑥
由①②③④⑤⑥解得
I’=3A,R1=4Ω,U=8V,U’=12V
(4)当闭合开关S、断开开关S1、S2时,R1、L、R2串联,则R2的阻值
当S、S2闭合,S1断开时,R1、R2串联,R2可达到最大功率,此时电路中最大电流
R2最大功率
答:(1)灯L正常工作时的电流为0.5A;
(2)灯丝电阻为12Ω;
(3)R1的电阻值为4Ω;
(4)当S、S2闭合,S1断开时,R2可达到的最大功率为8W。
4、(1);(2)8V;(3)
【详解】
解:由图可知,定值电阻与湿敏电阻R串联,电压表测量湿敏电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流。
(1)由图丙知湿度为时R的阻值为。
(2)当电流表的示数为时,根据欧姆定律知,此时定值电阻两端的电压为
根据串联电路电压的规律知湿敏电阻R两端的电压为
即电压表的示数为8V。
(3)当电压表示数为9V时,由串联电路的电压特点可得,两端的电压
此时通过的电流
由图丙可知,湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大,由串联分压规律可知,湿敏电阻两端的电压也越大即电压表示数越大,由于电压表量程为,所以湿敏电阻R两端的电压最大为9V时,此时监测的湿度最大;当湿敏电阻R两端的电压最大为9V,电路中的电流
根据欧姆定律可知,R的最大电阻为
由图丙可知,装置能监测湿度的最大值为。
答:(1)湿度为时,R的阻值为;
(2)电流表示数为时,电压表的示数为8V;
(3)该装置能监测的湿度最大值为。
5、(1)6Ω;(2)12Ω;(3)3.375W
【详解】
解:(1)由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,电压表和电流表的示数最大,由图乙可知,电源的电压U=9V,电路中的电流I=1.5A,由可得,定值电阻R1的阻值
(2)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流和电压表的示数最小,由图乙可知,电压表的示数U1=3V,电路中的电流I′=0.5A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器R2两端的电压
U2=U-U1=9V-3V=6V
则变阻器R2的最大阻值
(3)当滑片P在中点时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的电流
则电压表的示数
U1′=I1R1=0.75A×6Ω=4.5V
则此时R1的电功率
P1=I1U1′=0.75A×4.5V=3.375W
答:(1)定值电阻R1的阻值为6Ω;
(2)变阻器R2的最大阻值为12Ω;
(3)当滑片P在中点时R1的电功率为3.375W。
四、实验探究
1、 断路 3 左 电压 7.5
【详解】
(1)[1]在探究电流和电阻的关系的实验中,滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变,滑动变阻器和定值电阻串联,滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大,所以滑动变阻器下面要接右侧的接线柱,如图所示:
(2)[2]如果R短路,电压表也被短路,此时电压表无示数,电流表有示数,不符合题意;当R断路时,电压表和电流表及滑动变阻器串联,因为电压表的电阻非常大,所以电流中的电流很小,所以电流表几乎没有示数,电压表测电源电压有示数,符合题意,故故障是R断路。
(3)[3]由图可知,当所用电阻阻值是5Ω是,电流是0.6A,所以定值电阻的电压为
[4][5]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,用滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变,根据公式得此时电路中的电路变小,所以滑动变阻器的电阻变大,即滑片向左滑动。
[6]因为定值电阻和滑动变阻器两端的电压一定,电流相等,所以定值电阻阻值最大时滑动变阻器的电阻也最大,当定值电阻是15Ω时,由乙图可知电流为0.2A,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
2、(1) ;(2)见解析;(3)见解析
【详解】
(1)实验中通过电流表示数显示电阻大小,故将电流表与电阻丝串联:如图所示。
(2)实验步骤:
①将1号锰铜电阻丝按电路图连入电路,记录该电阻丝横截面积S的数据。
②闭合开关S,用电流表测量通过电阻丝的电流I,并记录。
③断开开关S,拆下1号锰铜电阻丝,将3号锰铜电阻丝连入电路,闭合开关S,用电流表测量通过电阻丝的电流I’,并记录。
(3)实验数据记录表如下:
S/mm2
I/A
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