1、沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律章节练习 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、如图所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,能使电路中的电阻变小的接法是()ABCD2、小慧为了测量未知电阻R
2、X,利用学生电源(两端电压不变且未知)、已调零的电流表、阻值已知的定值电阻R0、开关、导线等实验器材,连接了如图所示实验电路。当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为I1;当只闭合开关S2时,电流表的示数为I2。则下列四个选项中,RX的表达式正确的是()ABCD3、利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为La=Lb=,横截面积关系为Sa=Sb=Sc=,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是()A选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系B选用c和d进行实验,
3、可以探究导体电阻跟导体长度的关系C选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系D选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系4、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动,下列说法中正确的是()A电流表A1的示数变大,电压表V的示数变小B电流表A2与电流表A1的示数之差变大C电流表A2的示数变小,电压表V的示数变大D电压表V与电流表A2的示数之比变大5、如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,定值电阻R1=10,R2=20,滑动变阻器R3的最大阻值为30。下列说法正确的是()闭合开关S1、S2、S3,电流表的示数为0.9A;闭合开关S1
4、、S2、S3,通过R1和R2的电流之比为12;只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,电流表和电压表的示数均变小;只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,电压表示数的变化范围是6V1.5VA正确B正确C正确D正确6、在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是()A当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0B用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样C在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比DR1与R2的阻值之比为1:27、某同学连接了如图所示的电路,已知每节干电池的电压为1.5V,小灯泡L的
5、额定电压为2.5V。该同学进行多次测量,得到的数据如下表所示。依据已知和表格中的数据,下列说法正确的是()U/V0.91.31.72.12.5I/A0.180.220.240.260.28A当小灯泡两端电压为0.9V时,小灯泡的电阻为20B当小灯泡两端电压从0.9V变为1.3V过程中,小灯泡电阻阻值不变C小灯泡正常发光时,通过它的电流为0.3AD小灯泡的额定功率为0.7W8、如图所示电路中,电源电压恒定。闭合开关,电路正常工作一段时间后,灯泡突然熄灭,电路中只有两个电表有示数。电阻或灯泡仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中()可能灯泡断路可能灯泡短路可能电阻断路可能电阻短路A只有正确
6、B只有正确C只有正确D只有正确9、用图所示的实验装置探究“导体电阻的大小与哪些因素有关”。其中A为猛铜线,B、C、D为镍铬合金线,S表示横截面积,A、B、C的长度相同。则下列说法中正确的是()A选择C、D可以探究电阻大小和长度是否有关B选择A、B可以探究电阻大小和材料是否有关C选择A、D可以探究电阻大小和长度是否有关D选择A、C可以探究电阻大小和横截面积是否有关10、下列关于电流、电压、电阻的叙述正确的是()A电压是电路中形成电流的原因B电路中只要有电压就一定有电流C电路中电流小是因为电阻大D某导体电阻随通过电流的增大而减小第卷(非选择题 80分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1
7、、如图所示,电阻箱的示数是 _。2、如图小明设计了一台测液体的密度仪,桶中无液体时,滑片P指向a处,测量时,将待测液体加满小桶,弹簧所受外力增加F,滑片P向下移动x ,F与x的关系如下表。稳定后闭合开关,就能从改造后的电流表刻度盘上读出液体密度大小,电阻丝ab长20cm、阻值为40(其阻值与长度成正比)。电源电压恒为6V,弹簧电阻恒为1,R0为11,小桶的容积为20cm3,忽略滑片与电阻丝间的摩擦,所测液体密度增大,电流表示数_(选填“增大”、“减小”或“不变”),该密度仪所能测量的最大密度为_g/cm3。电流表刻度为0.2A处应标为_g/cm3,此密度仪的刻度值分布_(选填“均匀”或“不均匀
8、”)。F/N0.10.20.30.40.5x/cm5101520253、两个灯泡的规格分别为“6V,1.2W”和“3V,0.9W”,将它们串联后接入电路,其总电压不能超过_V;将它们并联后接入电路,其总电流不能超过_A。4、在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,三个电表均有示数。若向右移动滑动变阻器的滑片,电流表A的示数_(选填“变大”“不变”或“变小”);若用电阻替换,使其中两个电表的示数变大,则的阻值应_的阻值(选填“大于”“等于”或“小于”),理由是_。5、物理学的发展离不开科学家们的艰辛付出,为了纪念科学家的杰出贡献,常用这些科学家的名字来命名一些物理量的单位,如:用伏特来
9、命名物理量 _的单位,单位符号是V;用 _来命名物理量电阻的单位,单位符号是。三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)1、如图所示,电阻R25,电源电压保持6V不变,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,求:(1)电阻R1的阻值;(2)电阻R2的电功率。2、图甲是某型号能设定加热温度的家用空气炸锅,其简化电路如图乙所示,它是通过电热丝R1来加热空气,从而加热食物,达到设定加热温度后,断开开关。求:(1)将510-3kg的空气从20加热到200需要吸收的热量。c空气取1.0103J/(kg);(2)工作电路中电热丝Rt与指示灯支路并联。已知R1的额定电压为220V,额定功率为1210W。正
10、常工作时,工作电路的总电流为5.55A,此时指示灯支路消耗的功率;(3)控制电路电源电压恒定,通过调节变阻器R3接入电路的阻值来设置加热温度,电阻R2置于温度监测区域,它的阻值随温度变化的关系如图丙所示。当加热温度设定为150,即R3的阻值调为100时,闭合开关S,电磁继电器(不计线圈的电阻)的衔铁被吸下,工作电路接通,开始加热;直到温度达到150时,衔铁向上弹起,停止加热。则当R3的阻值调为80时,对应的加热温度设定为多少?3、如图所示的电路,电源电压恒定不变,灯泡L1、L2的电阻分别为15、10(灯丝电阻不变)。当开关S闭合后,灯泡L1、L2正常发光,电流表示数为0.2A。求:(1)电源电
11、压是多少?(2)干路电流是多少?(3)若灯泡L2的灯丝烧断,电流表示数是多少?4、在综合实践活动中,科技小组设计了一个能反映水平风力大小的装置,如图甲所示,电源电压恒为16V,R0为定值电阻,L为额定电压是2.5V的小灯泡,其I-U关系的部分数据如图乙所示,AB为长14cm、阻值60粗细均匀的电阻丝(电阻丝的阻值与长度成正比),OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重2N的圆球P。闭合开关S,无风时,OP下垂并与A端接触,此时电流表示数为0.2A;有风时,OP绕悬挂点O转动,风对球的作用力F方向始终水平向右,已知OA为10cm,OP始终与AB接触良好且无摩擦;求:(1)电流表示数为0.
12、2A时,灯泡的电阻是多少?(2)无风时R0两端的电压?(3)为保护电路,允许风对球施加的最大作用力?5、如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“3V1.2W”的字样,、为定值电阻,当开关S闭合,S1、S2都断开时小灯泡L正常发光(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。求:(1)电压表的示数;(2)当开关S,S1闭合,S2断开时,电流表的示数;(3)当开关S、S1、S2都闭合时,整个电路消耗的电功率。四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)1、在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电源(可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一)、5个定值电阻(阻值分别为5
13、、10、15、20、30)、滑动变阻器(101A)、电压表和电流表做了如下实验:(1)他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“”,并用笔重新画一根正确连接的导线;(连线不要交叉)_(2)改正图乙电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于_端;(3)实验时小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与_的关系;实验次数12345R/510152030I/A(4)小明将电源电压调为3V时,按(3)设计的方案进行实验;图是第2次实验时电流表的示数,示数为_A;当其中某个定值电阻接入电路时,无法满足实验条件,这个定值电阻的阻
14、值为_;(5)小明根据实验数据描绘出了如图所示的图像,可以得出结论:_;【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验:按图甲连接电路,将电源电压调到某个值,在电路安全条件下闭合开关,移动滑片直到电压表示数为2.5V;保持滑片不动,换接入另一个定值电阻,调节电源电压,在电路安全条件下闭合开关,发现电压表示数恰好为2.5V;通过以上实验现象可以推断:此时滑动变阻器接入电路的阻值为_。2、某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,使用的实验器材有:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一个,开关一个,5、10、15、20的定值电阻各一个,规格为“20,1A”的滑动变阻器一个,导线若干。(1)该同学接错
15、了一根导线,请你在这根导线上打“”,并补画出正确的那根导线_;(2)改正好实物图后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最_端(选填“左”或“右”),闭合开关后,移动滑片时发现电流表有示数,电压表无示数,故障的原因可能是定值电阻_;(选填“短路”或“断路”)(3)正确连接电路后,先用5的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电流表的示数如图乙所示;接着将5的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验,每次调节滑动变阻器,直到电压表的示数为_V时,记录此时电流表的示数;实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有_;(4)几次实验中均记录电表示数,当定值电阻消耗的功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值
16、为_;(5)为了得到普遍规律,该同学又用50的电阻进行了第5次实验,发现实验无法进行下去,为完成第5次实验,同学们提出了下列解决方案,其它条件不变的情况下,其中正确的是_;A增大电压表的量程B增大电源电压C.换用最大阻值更大的滑动变阻器D增大定值电阻两端被控制的电压(6)另一实验小组还想测量额定电压为Ue的小灯泡的额定功率,但是由于电压表被损坏,于是利用已知阻值的定值电阻R0设计了如图所示的电路。实验步骤如下:检查电路无误后,闭合开关S、S1,断开S2,调节滑动变阻器滑片,观察电流表的示数,直至使小灯泡正常发光;滑动变阻器滑片不动,断开S1,闭合S2,读出此时电流表的示数为I;则小灯泡的额定功
17、率Pe=_(用题目中出现的字母表示)。-参考答案-一、单选题1、B【详解】A当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电阻BP长度变大,电阻变大,故A不符合题意;B而当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入的部分AP长度变小,电阻变小,故B符合题意;C当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电阻BP长度变大,电阻变大,故C不符合题意;D滑动变阻器接法是“一上一下”,才能改变电阻的大小,不能都接到滑动变阻器下端的接线柱,故D不符合题意。故选B。2、C【详解】如图所示,当开关S1、S2都闭合时,R0和Rx并联,电流表测量干路电流,有I0+Ix=I1当只闭合开关S2时,R0单独工作,电流表测量R0的电流,即I0=
18、I2,所以通过Rx的电流为Ix=I1-I2根据并联电路电压特点及欧姆定律,Rx两端的电压Ux=U0=I2R0所以故ABD错误,C正确。故选C。3、A【详解】a、b、c、d四根合金丝,a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝,长度关系为 横截面积关系为 A选用a和b进行实验,a和b长度相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体材料的关系,故A正确;B选用c和d进行实验,c和d长度相同,横截面不相同,材料相同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体横截面的关系,故B错误;C选用a和c进行实验,a和c长度不相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电
19、阻跟长度的关系,故C错误;D选用b和d进行实验,b和d长度不相同,横截面不相同,材料不同,有多个变量,无法得出结果,故D错误。故选A。4、B【详解】A由电路图可知,滑动变阻器R1与定值电阻R2并联接入电路,电流表A1测R2支路电流,电流表A2测干路总电流,电压表V测电源电压,当滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动时,定值电阻R2两端电压等于电源电压不变,故由欧姆定律可知,流过R2的电流不变,即电流表A1的示数不变,电压表V的示数也不变,故A错误;B由并联电路的电流规律可知,电流表A2与电流表A1的示数之差为流过滑动变阻器的电流大小,当滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动时,接入电路中的阻值变小,故由欧姆定
20、律可得,流过滑动变阻器的电流变大,即电流表A2与电流表A1的示数之差变大,故B正确;C因滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动时,流过定值电阻的电流不变,流过滑动变阻器的电流变大,故电路的总电阻变大,即电流表A2的示数变大,电压表V的示数不变,故C错误;D因电流表A2的示数变大,电压表V的示数不变,故电压表V与电流表A2的示数之比变小,故D错误。故选B。5、B【详解】闭合开关S1、S2、S3,电路为R1、R2的并联电路,电压表测量支路两端的电压,电流表测干路电流,根据欧姆定律可知,此时通过R1的电流为通过R2的电流为由并联电路的电流特点可知,电流表的示数为通过R1和R2的电流之比为故正确,错误;只闭合
21、开关S1,此时电路为R1、R3的串联电路,电压表测量R1两端的电压,电流表测该电路的电流。R3的滑片由a端移动到b端的过程中,电阻阻值逐渐增大,由串联电阻电阻特点和欧姆定律可知,该电路总电阻变大,电流减小,故电流表示数变小。由串联分压原理可知,滑动变阻器两端电压增大,电压表的示数变小。故正确;当R3的滑片位于a端时,电阻阻值为0,此时电路为R1的简单电路。此时R1两端的电压等于电源电源,即电压表示数为6V。当R3的滑片位于b端时,电阻阻值为30,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律,此时电路中的电流为此时R1两端的电压即电压表示数为故电压表的示数的变化范围为6V1.5V。故正确;综上可知,故ACD
22、错误,B正确。故选B。6、D【详解】A电阻是导体的属性,与他两端是否加电压无关,当R1与R2两端的电压为0时,仍有电阻,故A错误;B导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的,故B错误;C在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小,电压是由电源提供的,不由电流大小决定,故C错误;DR1与R2的阻值之比为故D正确。故选D。7、D【详解】A由表格中的数据知,当小灯泡两端电压为0.9V时,由得小灯泡的电阻为5,故A错误;B由表格中的数据知,当小灯泡两端电压为1.3V时,通过小灯泡的
23、电流为0.22A,由得小灯泡的电阻为5.9,比电压为0.9V时小灯泡的电阻大,故B错误;CD灯泡L的额定电压为2.5V,由表格中的数据知,小灯泡正常发光时,通过它的电流为0.28A,小灯泡的定功率为P额=U额I额=2.5V0.28A=0.7W故C错误,D正确;故选D。8、A【详解】由图得,灯泡L与电阻R串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量灯泡L的电压,电压表V测量电源电压。若灯泡断路,电路中没有电流,电流表示数为0,电压表V1、V均与电源相连接,因此电压表V1、V均有示数;若灯泡短路,电中只有电阻R工作,电路中有电流,电流表有示数,灯泡两端无电压,即电压表V1示数为0,电压表V仍测量电源电
24、压,仍有示数;若电阻断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表V1被断开,无示数,电压表V仍测量电源电压,仍有示数;若电阻短路,电路中有电流,电流表有示数,电压表V、V1都测量电源电压,都有示数,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。9、B【详解】AC、D材料相同,横截面积不同,长度不同,有两个变量,无法探究导体电阻与长度的关系,故A错误;BA、B材料不同,长度和横截面积相同,可以探究导体电阻大小与材料的关系,故B正确;CA、D材料不同,横截面积相同,长度不同,有两个变量,无法探究导体电阻与长度的关系,故C错误;DA、C材料不同,横截面积不同,长度相同,有两个变量,无法探究导体电阻与横截面积
25、的关系,故D错误。故选B。10、A【详解】A电压是电路中形成电流的原因,在电压的作用下电荷发生定向移动形成电流,故A正确;B有电压,且必须是闭合的回路,才会有电流,故B错误;C电路中电流小可能是因为电阻大,也可能是因为电压低,故C错误;D电阻是导体的一种属性,与电流的大小、电压的大小无关,故D错误。故选A。二、填空题1、1610【详解】电阻箱读数时,每个旋钮下面小三角对应的数字乘以下面的倍数就是这个旋钮对应的电阻值,四个阻值加起来就是该电阻箱的示数,由图可知电阻箱的阻值为R=11000+6100+110+61=16162、 增大 2 1.1 不均匀【详解】1由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串
26、联,电流表测电路中电流,所测液体密度增大时,由可得,液体的质量增大,则由G=mg可知,液体的重力增大,即F变大,故滑片向下移,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,电路的总电阻变小,故由欧姆定律可得,电路中的电流变大,即电流表示数变大。2由表中数据可知,滑片移到b端时,液体的密度最大,因电阻丝ab的最大长度为20cm,故可知此时F=0.4N,则此时液体的重力为G=mg=0.4N解得液体的质量为故由可得,液体的密度为3当电流表示数为I=0.2A时,由欧姆定律可得,此时电路总电阻为由串联电路的电阻规律可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值为R滑=R总-R0-R弹=30-11-1=18因电阻丝ab的总长度为2
27、0cm,总电阻为40,且其阻值与长度成正比,故可知此时电阻丝接入电路中的长度为则此时滑片移动的距离为x=lab-l=20cm-9cm=11cm由数学知识可知,表中F与x之间的函数关系为故当x=11cm时,代入解得,此时弹簧所受外力为即此时液体的重力为G0=F0=0.22N故由可得,此时液体的密度为4设液体密度为,则由可得,此时液体的质量为m=V由G=mg可得,此时液体的重力G,即弹簧所受外力F为F=G=mg=Vg由可得,此时滑片移动的距离为x=50F=50Vg则此时电阻丝接入电路中的长度为l=lab-x=lab-50Vg因电阻丝的阻值与长度成正比,则有解得此时电阻丝接入电路中的阻值为由串联电路
28、的电阻规律可知,此时电路中的总电阻为R总=R+R0+R弹故由欧姆定律可得,此时电路中的电流为由上式可知,电源电压U、电阻丝ab的长度lab、小桶的容积V、电阻丝的最大阻值Rmax、定值电阻的阻值R0、弹簧电阻R弹均为定值,故可知I与之间不成正比,则此密度仪的刻度值分布不均匀。3、 8 0.4【详解】1两个灯泡的规格分别为“6V,1.2W”和“3V,0.9W”,则根据电功率的推导式可知,两灯泡的电阻分别为设总电压不能超过U,串联电路电流处处相等,把它们串联后接入电路,流过它们的电流是相等的,设总电压为U情况下的电流为I,那么根据欧姆定律的推导式可得到而两个灯泡的电压最大分别不能超过6V、3V,则
29、可得到分别解得、,取,即电路的电流最大只能为0.2A,那么总电压最大为其总电压不能超过8V。2将它们并联后接入电路,并联电路灯泡两端的电压都相等,而两个灯泡的电压最大分别不能超过6V、3V,取最小的电压3V,即电路的总电压最大为3V,两灯泡的电阻分别为、,则流过两电阻的电流分别为并联电路的干路电流等于各支路电流之和,那么其总电流最大为其总电流不能超过0.4A。4、 变小 小于 见解析【详解】(1)1该电路为并联电路,当向右移动滑动变阻器的滑片时,变阻器的阻值变大,电压不变,电流变小,而R1的电流不变,所以电流表A的示数变小。(2)23该电路为并联电路,电压表测电源电压,示数不变,用电阻 替换
30、,使其中两个电表的示数变大,只能是电流表示数变大,支路的电流不变,支路的电流一定变大,由 可知,电压不变,电流变大,电阻一定变小,所以的阻值应小于的阻值。5、 电压 欧姆【详解】1用伏特来命名物理量电压的单位。2用欧姆来命名物理量电阻的单位。三、计算题1、(1)15;(2)0.45W【详解】解:(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流串联电路中总电压等于各分电压之和,R1两端的电压则电阻R1的阻值(2)电阻R2的电功率答:(1)电阻R1的阻值是15;(2)电阻R2的电功率是0.45W。2、(1) 900J ;(2)11W;(3)200
31、【详解】解:(1)需要吸收的热量(2)工作电路中电热丝R1与指示灯支路并联,R1的电流为指示灯支路电流为指示灯支路消耗的功率(3)如图乙所示,R2、R3串联在电路中,当温度达到150时,如图丙,R2阻值为30,此时总电阻为此时电流为I,衔铁向上弹起,当R3调为80时,要使衔铁向上弹起,则电流为I,则总电阻为130R2阻值为查图丙可得,加热温度设定为200。答:(1)需要吸收的热量为900J;(2)指示灯支路消耗的功率为11W;(3)加热温度设定为200。3、(1)3V;(2)0.5A;(3)仍为0.2A【详解】解:(1)由电路图可知,灯泡L1、L2并联,电流表测量通过L1支路的电流,根据欧姆定
32、律,L1两端的电压U1=I1R1=0.2A15=3V电路为并联电路,所以电源电压为U=U2=U1=3V(2)通过L2的电流根据并联电路电流规律,通过干路电流II1+I20.2A+0.3A0.5A(3)因灯泡L1与L2并联,用电器之间互不影响。所以即使灯泡L2的灯丝烧断,通过L1的电流不变,仍为0.2A。答:(1)电源电压是3V。(2)干路电流是0.5A。(3)若灯泡L2的灯丝烧断,电流表示数仍是0.2A。4、(1)5;(2)3V;(3)1.4N【详解】解:(1)由图可知,灯泡、定值电阻R0和电阻丝串联;因串联电路电流处处相等,所以,当电流表示数为0.2A时,通过灯泡的电流为0.2A,由图乙可知
33、此时灯泡两端的电压为1V,则根据可得,灯泡的电阻(2)无风时,OP下垂并与A端接触,电阻丝接入阻值最大为60,根据可得,电阻丝两端的电压UAB=IRAB=0.2A6012V根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得,R0两端的电压U0=U-UL-UAB=16V-1V-12V=3V(3)根据可得R0的阻值由于灯泡的额定电压为2.5V,则电路中最大电流等于灯泡正常工作时的电流,由图乙可知最大电流为I=0.3A,此时风对球的作用力最大,OP绕O转动的角度最大,设此时OP与AB的接触点为C,则根据欧姆定律可得,R0两端的电压U0=IR0=0.3A15=4.5V因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以RB
34、C两端的电压UBC=U-U额-U0=16V-2.5V-4.5V=9V根据可得此时电阻丝连入电路的电阻由于电阻丝的电阻与电阻丝的长度成正比,则所以则AC=AB-BC=14cm-7cm=7cm如下图,把OP视为一根杠杆,F的力臂为OD,圆球重力G的力臂为PD根据杠杆平衡条件可得FOD=GPD则由于OACODP,根据相似三角形的知识可得所以有解得答:(1)灯泡的电阻是5;(2)无风时R0两端的电压为3V。(3)为保护电路,允许风对球施加的最大作用力为1.4N。5、 (1)6V;(2)0.64A;(3)8.1W【详解】(1)当开关S闭合,S1、S2都断开时,灯泡与电阻串联,电压表测两端的电压,因串联电
35、路中各处的电流相等,且小灯泡正常发光,所以电路中的电流由可得,电压表的示数(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压当开关S,S1闭合,S2断开时,电路为的简单电路,电流表测电路中电流,则电流表的示数(3)当开关S、S1、S2都闭合时,与并联,因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的总电阻整个电路消耗的电功率答:(1)电压表的示数为6V;(2)当开关S,S1闭合,S2断开时,电流表的示数为;(3)当开关S、S1、S2都闭合时,整个电路消耗的电功率为。四、实验探究1、 最左端 电阻 0.2 30 当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 4【详解】(1)1由
36、图甲可知,电阻处发生了短路,同时将电压表短路,由变阻器到电阻的导线连接错误,应将变阻器的左端连接到电压表的负接线柱,如图所示:(2)2闭合开关前,滑动变阻器应处于最大阻值处,由电路图可知,当滑片移到最左端时,变阻器阻值最大,故滑动变阻器的滑片应置于最左端。(3)3由表格中数据可知,实验时改变导体的电阻,测量电路中通过电流的大小,故小明是探究电流与电阻的关系。(4)4由图乙可知,电流表所选量程为00.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.2A。5由可知,开关闭合,定值电阻与变阻器串联,电路中电流为0.2A,此时定值电阻两端的电压为若选用30的电阻,则变阻器两端的电压为此时电路中的电流为则
37、滑动变阻器的阻值为15大于滑动变阻器的最大阻值10,所以无法满足实验条件,故这个定值电阻的阻值为30。(5)6由图可知,电流与电阻的倒数的关系为一条过原点的直线,则电流与电阻的倒数成正比,所以电流与电阻成反比,故可得出结论:当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。7设当电源电压调为U前时,定值电阻阻值为R前,更换后的定值电阻阻值为R后,电源电压为U后,当电压表调到2.5V,即定值电阻两端电压为2.5V,则滑动变阻器两端电压为(或),保持滑片不动,则滑动变阻器阻值不变,根据则可得出化简后得定值电阻前后的比值为电源可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V,其中1.5V小于2.5
38、V,舍去。当U前=3V、U后=4.5V时,则定值电阻前后的比值为定值电阻阻值分别为5、10、15、20、30,通过观察可知,R前=20、R后=5符合要求,当定值电阻为R前=20时,电路中电流为滑动变阻器的阻值为当U前=3V、U后=6V时,则定值电阻前后的比值为定值电阻阻值分别为5、10、15、20、30,此时没有满足比值的定值电阻,故舍去。当U前=4.5V、U后=6V时,则定值电阻前后的比值为定值电阻阻值分别为5、10、15、20、30,此时没有满足比值的定值电阻,故舍去。综上所述,此时滑动变阻器接入电路的阻值为4。2、 左 短路 2 控制电阻的电压不变 2.5 CD 【详解】(1)1甲图中电
39、流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电压表应与电阻并联,电流表与电阻串联,如图所示(2)2闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端。3闭合开关后,移动滑片时发现电流表有示数,则电路为通路,电压表无示数,故则发生故障的原因可能是电阻短路。(3)4正确连接电路后,先用的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A,由欧姆定律可得,电压表示数为研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,故接着将的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验,每次观察到电压表的示数为2V时,记录电流表的示数。5本实验
40、探究的是电流与电阻的关系,所以应该保证电压不变,故滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有控制电阻的电压不变的作用。(4)6因电压表示数不变,根据可知,当接入5的最小电阻时,定值电阻消耗的最大功率为此时电流表的示数为0.4A,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为变阻器接入电路的阻值为(5)7A因电压表示数不变,增大电压表的量程无意义,故A错误;BCD用50的电阻进行实验,电阻R两端电压不变,仍为此时电流为则滑动变阻器需要接入的阻值为即此时滑动变阻器的阻值不能满足要求,故应换用更大阻值的变阻器,若增大电源电压,则变阻器要分去更多的电压,所用变阻器的阻值更大,若增大定值电阻两端被控制的电压,则变阻器分压减小,变阻器阻值可以小一些,故B错误,CD正确。故选CD。(6)8断开S2,闭合S1、S,灯L与电阻R0并联,电流表测定值电阻的电流,调节滑动变阻器,小灯泡正常发光时,则灯泡两端的电压等于额定电压,据并联电路电压的规律和欧姆定律可得,此时电流表的示数应为再闭合S2、S,断开S1,灯L与电阻R0仍然并联,此时电流表测干路电流,因保持滑片位置不变,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律可得,灯泡正常发光时的电流为灯的额定功率为