1、沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律同步测试 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、在如图所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时()A电压表示数变大,电流表A1示数变大B电压
2、表示数不变,电流表A2示数变大C电流表A2示数与电流表A1示数之差不变D电压表与两电流表示数之差的比值变大2、如图所示的电路中,灯泡和的电阻分别是和,已知。闭合开关S后,灯泡、两端的电压分别为、,通过两个电阻的电流分别为、。下列判断中正确的是()ABCD3、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BV1示数变小,V1示数和电流表示数之比不变CV1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4、小慧为了测量未知电阻RX,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
3、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()ABCD5、如图的电路,电源电压保持不变。小灯泡L标有“4V,1.6W”字样,忽略温度对灯泡电阻的影响,滑动变阻器R1标有“50,0.5A”,电阻R2阻值为20。电压表的量程为03V,电流表的量程为03A。将变阻器的滑片P移至最左端,只闭合开关S、S2和S3,R2消耗的电功率为1.8W。改变开关的通断和滑片P的位置,电路状态以及电路中的诸多物理量会发生变化。在保证各元件安全的情况下移动滑片,下列选项对应的
4、图像趋势及数据完全正确的是()A如图甲,闭合S、S1,横轴表示R1接入的阻值,纵轴表示电流表示数B如图乙,闭合S、S1,横轴表示R1接入的阻值,纵轴表示R1的电功率C如图丙,闭合开关S、S2和S3,横轴表示R1接入的阻值,纵轴表示电路总功率D如图丁,闭合开关S、S2和S3,横轴表示电路总电阻的倒数,纵轴表示电流表示数6、如图所示,定值电阻R1=5,R2=10,开关S闭合时,R1R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是()AI1I2=11BI1I2=12CU1U2=11DU1U2=217、如图所示,电源电压不变,同时闭合开关S、S1,待电路稳定后再断开S1,则
5、()A电流表A的示数减小,电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变B电流表A的示数不变,电流表A1的示数增大,电压表V的示数减小C电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变D电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大8、某输液警报器能在药液流完时,通过电铃发声报警,该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随管内液体的减少面减小,通过电铃的电流需要达到一定大小时电铃才能发声,下列几个电路中符合报警要求,且当输液管内液体越少,电表的示数也越小的是()ABCD9、如图所示的电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,A、B为其两端点,闭合开关S,当滑片P在某一端点时,电流
6、表示数为0.2A,R2的电功率为2W,当滑片P移动至某一位置C时,电流表示数为0.6A,R2的电功率为3.6W。下列说法正确的是()AR1的阻值为50BP在A端时电流表示数为0.8ACP在C点时电压表示数为10VDP在A端时R1的电功率为14.4W10、如图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速,下列分析正确的是() A若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇风速加快B若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速减弱C若将a、
7、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快D若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快第卷(非选择题 80分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、如图(甲)所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如(乙)图所示,则定值电阻R1的阻值为_,电源电压为U为_V。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a
8、b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”)。F/N0.10.20.30.40.5x/cm5101520253、如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值为8。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为_。电源电压为_V。4
9、、在如图所示的电路中,电源电压6V,。电压表量程为015V,电流表A量程为03A、量程为00.6A,闭合开关S,电压表的示数为_V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数_,电压表示数与电流表示数的比值_(选填“变大”、“不变”或“变小”)。为确保电表安全,连入电路的阻值最小为_。5、一只白炽灯泡的灯丝断了,若能把断了的灯丝重新搭在一起,灯泡发光时会_(选填“更亮”或“更暗”),这是因为断了的灯丝搭重新在一起,灯泡消耗的实际功率_ (选填“变大”、“变小”或“不变”)的缘故。三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)1、如图所示,电路的电源电压恒定不变,灯泡L标有“10V10W”字样
10、,R1是滑动变阻器,变阻范围为,定值电阻R2的阻值为40。求:(1)灯泡L正常发光10min消耗的电能;(2)闭合开关S2、S3,调节滑片使滑动变阻器R1连入电路的阻值为14时,灯泡L恰好正常发光,电路的电源电压;(3)当同时闭合S1、S2、S3,仍然要使灯泡L正常发光,滑动变阻器R1连入电路的阻值。2、如图所示,电路的电源电压不变,R15,灯L标有“8V 0.8A”字样(灯泡电阻不受温度影响),电流表量程为03A,电压表的量程为015V,滑动变阻器R2标有“45 2A”字样。(1)只闭合开关S1时,电流表的示数为0.6A,求电源电压;(2)闭合开关S2、断开开关S1、S3,调节滑动变阻器滑片
11、使小灯泡正常发光,求滑动变阻器连入电路的阻值;(3)闭合开关S1、S2、S3,在保证电路安全的情况下,求变阻器连入电路的阻值范围。3、如图所示,电源电压6V保持不变,R15,闭合开关,电压表示数为2V。求:(1)通过R1的电流;(2)R2的阻值。4、如图所示,电源电压保持不变,已知R1=20,当只闭合开关时,电流表的示数为0.6A;当只闭合开关时,电流表的示数为0.2A。求:(1)电源电压;(2)阻值;(3)当和都闭合,断开时,电流表的示数。(要求:画出不同状态的等效电路图,标图再求解)5、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
12、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0.2A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?四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)1、在用伏安法测小灯泡电阻的实验中,同
13、学选定了如下器材:(1)此实验的原理是_(写公式);(2)请在虚线框内画出实验电路图,并用笔画线代替导线完成实物连接_;(3)在连接电路时,开关应处于_状态,滑动变阻器要滑到电阻值_的位置。若将开关闭合,两表读数如图,则灯泡两端的电压是_,电流是_,待测小灯泡电阻为_;(4)实验中我们为了得出正确结论,进行了多次测量,但细心的同学发现,电压升高时电阻有所增大,学习过的电阻性质不是与电压无关吗?这位同学迷惑了。你知道其中的原因吗?请你解释_。通过实验我们知道测量小灯泡的电阻是_(填“能”或“不能”)取平均值的,定值电阻则可以多次测量求平均值。2、在“探究电流与电阻的关系”实验中:【进行实验与收集
14、证据】 (1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中电路连接完整(请勿更改原有导线,导线不得交叉),要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大;( )(2)闭合开关后,调节滑动变阻器滑片,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,其原因可能是_,接下来的规范操作应是_;(3)实验过程中,将5 的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示。将5 的电阻更换为10 的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向_(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为_V。当把30 的定值电阻接入电路中时,小明无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值,
15、说明选择的滑动变阻器最大阻值_(选填“过大”或“过小”)。(4)根据实验数据绘制出如图丙所示的图像;【分析论证】通过图像可以得到的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_。-参考答案-一、单选题1、D【详解】由图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表V测量电源电压,因电源电压不变,所以电压表V的示数不变。电流表A1在定值电阻R1所在的支路,所以电流表A1测量流过定值电阻R1的电流I1,根据并联电路电压的特点U1=U2=U可知,定值电阻R1两端的电压U1不变。根据知,流过定值电阻R1的电流I1不变,即电流表A1的示数不变。所以滑动变阻器的滑动片P向右移动时,电压表V的示数和电流
16、表A1的示数都不变。电流表A2在干路上,测干路电流I,当滑动变阻器的滑动片P向右移动时,滑动变阻器R2接入电路中的阻值变大,则流过R2的电流I2变小,根据并联电路电流规律I=I1+I2可知,电路中的总电流I变小,即电流表A2示数变小。综上所述可知电流表A2示数与电流表A1示数之差变小,所以电压表与两电流表示数之差的比值变大。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。2、C【详解】分析电路图可知两灯泡处于并联,根据并联电路电压规律可知U1=U2;结合欧姆定律可知,当时,I1I2。故ABD错误,C正确。故选C。3、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
17、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。4、C【详解】如图所示,当开关S1、S2都闭合时,R0和Rx并联,电
18、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=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。5、C【详解】D将变阻器的滑片P移至最左端,只闭合开关S、S2和S3时,R1的最大阻值和R2并联,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由知道,电源的电压通过R2的电流因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,当电流表的示数I=3A时通过R1的电流I1=I-I2=3A-0.3A=2.7A0.5A所以,通过R1的最大电流I1大=0.5A,此时R1接入电
19、路中的电阻最小,电路的总功率最大,此时电路的最大总电流I大=I1大+I2=0.5A+0.3A=0.8A此时电路总电阻的倒数故D错误;C则电路的最大总功率P大=UI大=6V0.8A=4.8W当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路的总功率最小,则由 知道,C正确; A由知道,小灯泡的电阻只闭合开关S和S1时,R1与灯泡L串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,灯泡正常发光时通过的电流因串联电路中各处的电流相等,且电流表的量程为00.6A,变阻器允许通过的最大电流为0.5A,所以,电路中的最大电流I大=0.4A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻因串联电路中总电阻等
20、于各分电阻之和,所以,滑动变阻器接入电路中的最小阻值R1小=R-RL=15-10=5当电压表的示数最大为U1=3V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时灯泡两端的电压UL=U-U1=6V-3V=3V电路中的最小电流滑动变阻器接入电路中的最大阻值所以,R1允许的取值范围是510;由电路中的电流知道,I与R1的关系不是一次函数,故A错误;B电路中的电流I大=0.4A时,R1小=5,则P1=(I大)2R1小=(0.4A)25=0.8W电路中的电流I小=0.3A时,R1大=10,则P1=I小2R1大=(0.3A)210=0.9W故B错误。故
21、选C。6、A【详解】AB由图可知,R1与R2串联,串联电路中的电流处处相等,则A正确,B错误;CDR1、R2两端的电压之比故CD错误。故选A。7、A【详解】由图可知,闭合开关S、S1时,电阻R1、R2并联,电流表A测干路中的电流,电流表A1测通过R2的电流,根据并联电路电流的特点可知,电流表A的示数大于电流表A1的示数,电压表测电源电压;当只闭合S时,电阻R1没有接入电路,此时电流表A与电流表A1相等,都是测通过R2的电流,而通过R2的电流根据欧姆定律可知,其前后不变,所以电流表A的示数减小,电流表A1的示数不变,电压表仍然测电源电压,所以电压表的示数也不变。故选A。8、D【详解】AR的阻值随
22、管内液体的减少而减小,当输液管内液体越少,电流表的示数会增大,故A不符合题意;BR阻值随管内液体的减少而减小,当输液管内液体越少,电流会越大,电铃发声,电压表测电铃两端电压,示数会增大,故B不符合题意;CR与电铃并联,R值随管内液体的减少而减小时,对电铃不影响,电流表示数为干路电流,示数增大,故C不符合题意;DR阻值随管内液体的减少而减小,当输液管内液体越少,电流会越大,电铃发声,电压表测R两端电压,串联分压,其示数会减小,故D符合题意。故选D。9、D【详解】AC由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。P在某一端点时电压表的示数由串联电路的特点和欧姆定律可得
23、电源电压U=U2+I1R1=10V+0.2AR1同理可得,P移动至某一位置C时电压表的示数则电源电压U=U2+I2R1=6V+0.6AR1由可得R1=10,U=12V故AC错误;BD P在A端时变阻器连入阻值为0,只有R1的简单电路,电流表示数为 R1的电功率为 故D正确,B错误;故选D。10、D【详解】AB若将a、c接入电路中,等于是把电阻片最大阻值接入,旋转旋钮无法改变其阻值,故无法改变风扇速度,故错误。C若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变大,阻值变大,电路中电流变小,风扇风速减慢,故错误。D若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变小,阻值变小,电
24、路中电流变大,风扇风速加快,故正确。故选D。二、填空题1、 10 6【详解】12由图乙可知:P在a端时,U2=4V,I=0.2A,R1两端的电压U1=0.2AR1串联电路电源电压等于各串联用电器电压之和,所以U=U1+U2=0.2AR1+4V P在b端时,滑动变阻器连入电路阻值为0,U2=0,I=0.6A,有U=U1=0.6AR1 由得:R1=10,U=6V2、 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
25、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20cm,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
26、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
27、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 12【详解】12由图甲知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中,电压表测变阻器R两端的电压。电流表测电路中的电流。滑片由a端滑至中点的过程中,变阻器接入电路的阻值变小,电压表两端的电压变小。由图乙知,当滑片滑至中点时,电压表示数为4.0V,此时电路中的电流据串联电路的特点有当滑片置于a端时,变阻器接入电路的阻值最大,据串联电路的特点有解以上两式得,电源电压及变阻器的最大阻值分别为U=12V,R=84、 6 变大 不变 2.4【详解】1 由图可知,电压表测电源电压,而电源电
28、压恒定为6V,所以电压表示数为6V。23 由图可知,滑动变阻器和电阻R1并联,电流表A测干路上的总电流,而A1测通过电阻R1的电流,根据并联电路各支路独立工作互不影响的特点,移动滑片P对电流表A1的示数没有影响,只对A的示数有影响,当滑片P向左移动时,滑动变阻器阻值变小,通过滑动变阻器的电流要变大,所以干路上电流表A的示数也要增大,而电流表A1的示数和电压表的示数将不变,所以电压表示数与电流表A1的示数的比值不变。4根据并联电路电流的规律可知,电流表A的示数等于电流表A1的示数加上通过滑动变阻器的电流,而电流表A的示数即为通过电阻R1的电流,根据公式可知通过电阻R1的电流为保证电流表A1安全的
29、情况下,允许通过它的最大电流为它所能测量的最大值,即3A ,所以通过滑动变阻器的最大电流3A -0.5A=2.5A所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为5、 更亮 更大【详解】12断了的灯丝重新搭在一起,灯丝长度变短,电阻减小,电压不变,实际电功率变大,灯泡亮度取决于实际电功率,灯泡的亮度会更亮。三、计算题1、(1)6000J;(2)24V;(3)11.2【详解】解:(1)灯泡L正常发光时的功率为10W,则灯泡正常发光10min消耗的电能(2)闭合开关S2、S3,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光,此时通过灯泡的电流(即电路的电流)滑动变阻器R1两端的电压电路的电源电压(3)当同时闭合S1、S2、
30、S3,灯泡与L1并联,然后再与滑动变阻器串联,灯泡正常发光,灯泡两端的电压为10V,通过灯泡的电流为1A;通过R2的电流干路电流,即通过滑动变阻器的电流滑动变阻器R1连入电路的阻值(1)灯泡L正常发光10min消耗的电能为6000J;(2)电路的电源电压为10V;(3)当同时闭合S1、S2、S3,仍然要使灯泡L正常发光,滑动变阻器R1连入电路的阻值为11.2。2、(1)9V;(2)1.25;(3)7.545【详解】(1)只闭合S1时,灯L和R1串联,小灯泡的电阻电源的电压UI(R1+RL)0.6A(5+10)9V(2)闭合开关S2、断开开关S1、S3,滑动变阻器和小灯泡串联。当小灯泡正常发光时
31、,通过小灯泡的电流为0.8A,加在小灯泡两端的电压为8V,根据串联电路电流的特点可知,通过滑动变阻器的电流为0.8A,由串联电路电压特点可知,加在滑动变阻器两端电压UP=U-U额=9V-8V=1V则滑动变阻器连入电路的阻值(3)闭合开关S1、S2、S3,小灯泡L短路,R1和R2并联。电流表测干路电流,电压表测并联电路电压。此时通过R1的电流因电流表量程为03A,则干路电流最大为3A,故通过滑动变阻器的最大电流则滑动变阻器连入电路的最小阻值当变阻器滑片移动最右端时,变阻器接入阻值最大,总电流最小,没有超过电流表量程,故变阻器的最大电阻为45,在不损坏电流表、电压表的情况下,滑动变阻器R2的阻值取
32、值范围为7.545。答:(1)电源电压是9V;(2)闭合开关S2、断开开关S1、S3,调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光,滑动变阻器连入电路的阻值是1.25;(3)闭合开关S1、S2、S3,在保证电路安全的情况下,变阻器连入电路的阻值范围是7.545。3、(1)0.4A;(2)10【详解】解:(1)闭合开关,R1与R2串联,电压表测R1的电压,通过R1的电流(2)根据串联电路电压的规律,R2两端的电压U2UU16V2V4V根据串联电路中各处的电流相等I2= I1=0.4A.R2的阻值为答:(1)通过R1的电流为0.4A;(2)R2的阻值为10。4、(1)12V;(2)40;(3)0.9A【详解
33、】解:(1)当只闭合开关时,此时电路中的电流I1=0.6A,电路连接情况如图1根据欧姆定律(2)当只闭合开关时,R1与R2串联,此时电路中的电流I2=0.2A,如图2根据欧姆定律,此时电路中的总电阻为所以,R2的阻值为(3)当和都闭合,断开时,R1与R2并联,如图3所示根据并联电路电流的规律及欧姆定律可得此时电路中的总电流为所以电流表此时的示数为0.9A。答:(1)电源电压为12V;(2)阻值为40;(3)电流表此时的示数为0.9A。5、(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
34、泡的电流为0.2A,由图乙可知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
35、电压等于各分电压之和,所以RBC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。四、实验探究1、 R 断开 最大 2.7V 0.28A 9.6 灯丝的电阻随温度的升高而增大 不能【详解】(1)
36、1“伏安法”测小灯泡电阻的原理:。(2)2测量小灯泡电阻时,除需要电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表,还需要利用滑动变阻器保护电路和多次测量,所以从电源正极依次串联电流表、灯泡以及滑动变阻器回到电源负极,注意电表的正负接线柱的连接;滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,如图所示:(3)3在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器;同时将滑动变阻器滑到最大阻值处,使电路中的电流最小,起到保护电路的作用。4由图可知,电压表选取小量程,每一大格1V,每一小格0.1V,则读数为2.7V。 5由图可知,电流表选取了小量程,每一大格0.2A,每一小格0.02A,
37、则读数为0.28A。6根据欧姆定律变形式可得(4)7实验过程中,灯丝的长度、横截面积、材料都不变,电压增大时,灯丝温度升高,所以灯丝的电阻变大。8因为小灯泡的电阻受温度影响不是定值,所以不能求平均电阻。2、 定值电阻处断路 断开开关,更换定值电阻 右 2 过小 反比【详解】(1)1 当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大,说明滑片向左移时滑动变阻器的电阻变小,因此应接入要接入滑动变阻器左下接线柱,如下图所示:(2)23电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则说明定值电阻可能断路,电压表相当于串联在了电路中,这时候由于电压表内阻很大,电源电压几乎全部分配到电压表,因此电压表示数接近
38、于电源电压;接下来的操作是断开开关,更换定值电阻。(3)45此时电流表示数为0.4A,定值电阻阻值为5,所以定值电阻两端电压为U1=IR1=0.4A5=2V当把5的电阻更换为10电阻时,根据串联电路的分压原理可知,电阻变大,电阻两端的电压也会变大,大于2V,为了保持定值电阻两端电压不变,就要使滑动变阻器多分配一点电压,滑动变阻器电阻要变大,滑片要向右移动,使电压表示数仍然为2V不变。6把30 的定值电阻接入电路中时,滑动变阻器接入电路的电阻也要变大,小明无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值,是因为滑动变阻器的最大阻值过小,达不到实验需要的电阻值。(4)7由图像可看出,电流与电阻的乘积是一个定值,所以可得出:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。