资源描述
沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律定向练习
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、如图所示电路,电源电压恒定,R1、R2、R3均为定值电阻。当开关S闭合,S1、S2断开时,电流表A的示数为0.2A;当开关S、S1闭合,S2断开时,电流表A的示数为0.4A;当开关S、S1、S2都闭合时,电流表A的示数为0.5A,则( )
A.R1:R2=2:1 B.R1:R3=1:1
C.R2:R3=1:2 D.R1:R2:R3=2:2:1
2、图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,R0是定值电阻,传感器 R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表示数变小
3、如图所示,电源电压恒定,闭合S1、S2,断开S3,将滑动变阻器R2的滑片P2调到最下端,滑动变阻器R1的滑片P1从最左端滑到最右端,最终总电流为I。闭合S3,断开S1、S2,把滑动变阻器R2的滑片P2从下往上滑,滑到中点时电压表V2的读数为3V,P2移动到最上端时,最大总电流为I′。两次实验中电流表随两电压表变化的关系图像如图所示。以安全为前提,下列描述正确的是( )
A.电源电压为4V
B.R1的最大电阻为40Ω
C.前后两次实验的电流比I'︰I=2︰1
D.闭合任意开关和调节滑片位置,电路的最大电流与最小电流之差为0.4A
4、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/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
I/A
0.18
0.22
0.24
0.26
0.28
A.当小灯泡两端电压为0.9V时,小灯泡的电阻为20Ω
B.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0.3A
D.小灯泡的额定功率为0.7W
5、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,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
6、洋洋设计一个自动测高仪,各选项中的的四个电路,R是定值电阻,R′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是( )
A. B.
C. D.
7、如图所示的电路中电源电压恒定,闭合开关S,电流表A示数为,电压表V1示数为,电压表V2示数为;将滑动变阻器R的滑片向右移动少许,电流表A示数为,电压表V1示数为,电压表V2示数为,则( )
A. B.
C. D.
8、由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是( )
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
9、关于图所示的实物电路,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过L1与L2的电流一定相等
B.通过L1与L2的电流一定不相等
C.L1与L2两端的电压一定相等
D.L1与L2两端的电压之和等于电源电压
10、由欧姆定律的公式,下列说法中正确的是( )
A.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流共同决定
B.导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
C.导体两端的电压一定时,导体的电阻跟通过它的电流成反比
D.通过导体的电流,与导体两端的电压和导体的电阻均无关
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、如图中,电阻箱的示数为_______Ω。
2、如图所示,电源电压U=3V保持不变,滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1.5A”。当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于A端时,电流表A的示数为0.3A,则定值电阻R1=______Ω。当开关S闭合时,滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,电压表V的示数变化范围是______V。
3、钢丝钳的钳柄上套有橡胶套:①橡胶套有凹凸不平的花纹,自的是增大手与钳柄之间的______;②橡胶是______(选填“导体”或“绝缘体”),用钢丝钳维修电路时可防止触电。
4、小明利用如图所示的装置制作了简易调光灯,电路中有一处明显错误的是___________。改正后,闭合开关,灯泡亮了。减小M、N间的距离,灯泡亮度___________(变亮/变暗),这一现象可以说明导体电阻与导体___________有关。
5、如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,两灯均发光(设灯丝电阻不变),电压表示数为U,过一段时间后,突然两灯均熄灭,且有一个电表的示数变大,已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是 ______;若此时电压表是示数为4U,则小灯泡L1、L2的电阻之比为 ______;排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,则示数一定不发生变化的是 ______表(选填“电流”、“电压”或“电流和电压”)。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、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60Ω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Ω?
(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?
2、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?
3、如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L标有“3V 1.2W”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。
4、在图所示电路中,电源电压为 6V 且保持不变,滑动变阻器 R2允许通过最大电流为 3A。电流表 A、A1的表盘均如图所示。变阻器滑片 P 位于最大阻值处,闭合开关 S,电流表 A1示数为 0.3A。两电流表指针偏离零刻度线角度相同。
(1)求电阻 R1的阻值;
(2)求此时经过变阻器 R2的电流I2;
(3)移动变阻器滑片 P,在电路安全工作的前提下,求变阻器 R2消耗的最小电功率与最大电功率之比P2min∶P2max。
5、小明在课外调查中知道,有一类电阻值会随所受压力大小改变的元件,通常称为压敏电阻,在生产生活中,压敏电阻有许多实际应用。小明与同学们利用压敏电阻设计并制作出了一个电子秤,图甲为其工作原理图。电路中的R0为定值电阻,R是压敏电阻,其电阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示。他们将电路中电压表的表盘数值改写成对应物体质量的数值后,可直接从表盘上读出所称量物体的质量。已知电源电压为6V且保持不变,g取10N/kg,则:
(1)未放物体时,电压表示数为1V,求R0的阻值;
(2)当所称量物体的质量为75kg时,求电压表示数;
(3)若所选电压表量程为0~3V,求该电子秤的量程。
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小;______
(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是:______;
(3)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片Р使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片Р应向 ______(选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值;
(4)小丽在换用20Ω电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小丽的做法:______;
(5)小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行,为完成此实验,电路需要做出调整的是______;
(6)小丽根据实验数据得出I﹣R变化的图像,如图丙所示:则小丽实验时U0=______V,实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于______Ω;
(7)小丽在得出I﹣R图像之后,又画出了如图丁所示的I﹣图像,得出结论,电流与电阻成反比。请对此做出评价 ______。
2、小明同学在探究电流与电压的关系实验时,准备了以下器材:新的干电池两节,电流表(0~0.6A,0~3A),电压表(0~3V,0~15V),滑动变阻器(20Ω 2A)定值电阻5Ω,开关各一个,导线若干。根据如图所示的电路进行实验。
(1)连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于______端;(选填“A”或“B”)
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是______;
(3)实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示,老师看后说其中一次是错误的,请你帮小明分析出错误的是第______次,原因是______。
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
0.5
1.2
1.6
2.2
2.6
电流/A
0.10
0.24
0.32
0.42
0.48
-参考答案-
一、单选题
1、B
【详解】
当开关S闭合,S1、S2断开时,电路中只有R1,电源的电压不变,可得
U=I1R1=0.2A×R1
当开关S、S1闭合,S2断开时,电路中R1和R3并联,电源的电压不变,可得
当开关S、S1、S2都闭合时,电路中R1、R2和R3并联,电源的电压不变,可得
由以上三式联立可得:R1:R2:R3=1:2:1,即R1:R2=1:2,R1:R3=1:1,R2:R3=2:1,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2、C
【详解】
由电路图可知,R0与R1串联接入电路,电流表测电路中电流,电压表测R0两端电压,由题意可知,当雾霾浓度增大时,R1的阻值减小,故可知电路中的总电阻减小,电源电压不变,故由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;由串联电路电阻等比例分压可知,R1两端电压减小,R0两端电压增大,即电压表示数变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
3、CD
【详解】
A.闭合S1、S2,断开S3,并将R2的滑片置于最下端,R1与R2串联,向右移动R1滑片P1时,电流表A示数不变,电压变V1示数不断变小。当R1滑片P1在最左端时,电压表V1示数最大,即为电源电压,由图乙可知电源电压为6V。故A错误;
B.断开S1、S2,闭合S3,当R2滑片的滑片P2滑至中点时,变阻器R2与小灯泡串联,根据串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,得出此时R2两端电压为
根据串联电路电流处处相等,可知电流表A示数等于流过R2的电流,由图乙得出为0.15A,根据得出,R2的滑片P2滑至中点时阻值为
R2最大阻值为。闭合S1、S2,断开S3,并将R2的滑片置于最下端,R1滑片P1移至最左端的过程中,电流不变,电压变V1示数不断变小至4V,根据得
所以R1两端电压为U1
根据得
故B错误;
C.闭合S3,断开S1、S2,滑动变阻器R2的滑片P2从下往上滑,滑到中点时电压表V2读数为3V,P2移动到最上端时,由图乙知I′=0.2A,由B分析知I=0.1A,所以
故C正确;
D.当S2,S3闭合,P2滑至最上端时,电路中总电阻最小,灯泡电流为0.2A,最大电流为
当仅闭合S2,P2滑至最下端时,电路中阻值最大,电流最小为
则电路的最大电流与最小电流之差为0.4A,故D正确。
故选CD。
4、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5Ω,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,通过小灯泡的电流为0.22A,由得小灯泡的电阻为5.9Ω,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=2.5V×0.28A=0.7W
故C错误,D正确;
故选D。
5、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。
6、C
【详解】
A.电压表测量的是电源电压,示数不变,故A不符合题意;
B.电压表串联在干路中,无论怎么移动滑动变阻器,电压表示数都约等于电源电压,故B不符合题意;
C.电压表测量的是R′的电压,因为R′和R串联,身高越高,R′阻值越大分压越多,电压表示数越大,故C符合题意;
D.电压表测量的是R的电压,身高越高R′越大,R分压越小,故D不符合题意。
故选C。
7、C
【详解】
AB.由电路图可知,电阻与滑动变阻器串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻两侧电压,电流表A测电阻与滑动变阻器串联电路中电流。
滑动变阻器的滑片向右移动少许,串联电路中总电阻增大,测得的电流变小,则有
由欧姆定律知,两侧电压为
可见
故AB不符合题意;
CD.电压表V1测电源电压,则有
因为
则有
故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
8、C
【详解】
导体的电阻是导体的一种属性,导体两端的电压及通过它的电流的大小不会影响导体电阻的大小,而电路中导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,当电路中的电压一定时,改变电路中的电阻大小,通过电阻的电流会与电阻成反比,故ABD错误,C正确。
故选C。
9、C
【详解】
AB.如图可知,在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,故有
U=U1=U2
各支路电流
,
因为电阻R1、R2未知,所以I1、I2的关系也不能确定,故AB错误;
CD.因为在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,所以有
U=U1=U2
故C正确,D错误。
故选C。
10、B
【详解】
A.电阻是导体的一种基本属性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和电流无关,故A错误;
B.当电阻一定时,电阻两端的电压越大,通过它的电流越大,即通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故B正确;
C.导体两端的电压一定时,导体的电阻越大,通过它的电流越小,即通过导体的电流与电阻成反比,故C错误;
D.由B、C分析知,通过导体的电流,与导体两端的电压和导体的电阻有关,故D错误。
故选B。
二、填空题
1、2819
【详解】
如图所示,是电阻箱,在千位数上读2,在百位上的数是8,在十位上的数是1,在个数上的数是9,故读数为2819Ω。
2、 10 3~1
【详解】
[1]当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于A端时,只有定值电阻接入电路,此时定值电阻的阻值为
[2]当开关S闭合时,滑动变阻器滑片P从A端时,电压表测量电源电压为3V,当滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,滑动变阻器全部接入,此时电路中的电流为
则此时电压表的示数为
则滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中,电压表的范围为3~1V。
3、 摩擦 绝缘体
【详解】
[1]橡胶套有凹凸不平的花纹,是通过改变接触面的粗糙程度来增大摩擦力的。
[2]橡胶是绝缘体,不易导电,这样可防止触电。
4、 电流表正负接线柱接反了 变亮 长度
【详解】
[1]电流应从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,电路中有一处明显错误的是电流表正负接线柱接反了。
[2][3]改正后,闭合开关,灯泡亮了。减小M、N间的距离,导体连入电路的长度变短,灯泡亮度变亮,这一现象可以说明导体电阻与导体的长度有关。
5、 L2断路 3∶1 电流
【详解】
[1] 闭合开关S,小灯泡L1、L2串联,电压表测L2两端电压,电流表测该电路电流。过一段时间后,突然两灯均熄灭,说明电路中灯泡不可能发生短路,只可能时断路,如果灯L1断路,则两表示数都为零,不符合题意;如果灯L2断路,电流表示数为零,电压表示数接近于电源电压,两灯都不亮,符合题意,由此判断故障情况是灯L2断路。
[2]由以上分析可知,此时电压表示数接近于电源电压为4U,L2两端电压为U,所以L1两端电压为3U,根据串联电路的分压规律,小灯泡L1、L2的电阻之比
[3]排除故障后,将小灯泡L1、L2的位置互换,与电压表并联部分的电阻发生了改变,电压表示数会发生变化。电路中总电阻不变,电源电压也不变,所以电路中电流不变,电流表示数不变。所以示数一定不发生变化的是电流表。
三、计算题
1、(1)5Ω;(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60Ω,根据可得,电阻丝两端的电压
UAB=IRAB=0.2A×60Ω=12V
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′=I′R0=0.3A×15Ω=4.5V
因串联电路中总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
F×OD=G×PD
则
由于△OAC∽△ODP,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5Ω;
(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。
2、(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。
3、 (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。
4、(1)20Ω;(2)1.2A;(3)4∶9
【详解】
解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测量通过R1的电流。
(1)电阻 R1 的阻值
R1==20Ω
(2)干路电流表和 A1 偏角相同,且干路电流大于支路电流,故干路电流为 1.5A; 通过R2的电流
I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
(3)滑动变阻器的最小电流为 1.2A;最大电流为
I最大=3A-0.3A=2.7A
最小功率和最大功率的比值为
P最小∶P最大=UI最小∶UI最大= I最小∶I最大=1.2A∶2.7A=4∶9
答:(1)电阻 R1 的阻值是20Ω;
(2)求此时经过变阻器 R2 的电流是1.2A;
(3)变阻器 R2 消耗的最小电功率与最大电功率之比是4∶9。
5、(1)50Ω;(2)2V;(3)0~100kg
【详解】
解:(1)闭合开关,两电阻串联,电压表测定值电阻R0的电压,未放物体时,电压表的示数为1V,由乙图可知此时压敏电阻的阻值为250Ω,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以压敏电阻两端的电压
UR=U﹣U0=6V﹣1V=5V
由于串联电路中各处的电流相等,所以根据欧姆定律可得,电路中的电流
则R0的阻值
(2)当电子秤称量物体的质量为75kg时,物体的重力
G=mg=75kg×10N/kg=750N
压敏电阻受到的压力为
F=G=750N
由图乙可知此时压敏电阻的阻值R′=100Ω,由电阻的串联和欧姆定律可得,此时电路中的电流
由欧姆定律可得,此时电压表的示数为
U0′=I′R0=0.04A×50Ω=2V
(3)电子秤称量的质量越大,压敏电阻受到的压力越大,由图像可知压敏电阻的阻值越小,由分压原理可知,压敏电阻的电压越小,根据串联电路电压的规律可知R0的电压越大,即电压表示数越大,且已知电压表的量程为3V,所以电压表示数最大为3V(即R0的电压最大为3V)时,电子秤称量的质量最大,此时电路中的电流
压敏电阻分得的电压
UR′=U﹣U0′=6V﹣3V=3V
此时压敏电阻的阻值
由丙图可知,此时压敏电阻受到的压力为1000N,该电子秤的最大称量值
所以该电子秤的量程为0~100kg。
答:(1)R0的阻值为50Ω;
(2)电压表的示数为2V;
(3)该电子秤的量程为0~100kg。
四、实验探究
1、 电流表的正负接线柱接反了 d 将5Ω和15Ω串联 电流表改接大量程 2.4 15 见解析
【详解】
(1)[1]滑动变阻器串联,且一上一下,滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小,故滑动变阻器的接在c接线柱,故用一根导线一端与c和b两端相连,如图所示:
(2)[2] 电流表指针反偏,只能说明电流表的正负接线柱接反了。
(3)[3]探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压相同,当换成大电阻后,根据串联分压,电阻变大,电压表的示数变大,那么滑动变阻器需要分担更多的电压,那么滑动变阻器的所接入的阻值变大,故需要将滑片向d端移动。
(4)[4]将5Ω和15Ω串联,即可等效于20Ω的电阻。
(5)[5] 一个2Ω的电阻时,电阻太小,定制电阻为2Ω,定值电阻的电压为2.4V,则电流为1.2A,电流过大,需要更换大量程。
(6)[6][7]根据图丙可知,当电阻为10Ω时,电流为0.24A,那么电压为2.4V;定值电阻分担的电压为3.6V,电压之比为2∶3,即为电阻之比,故实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于15Ω。
(7)[8]图像可知在电压一定时电流与电阻的倒数成正比,所以可以得出在电压一定时电流与电阻成反比,但不能只说电流与电阻成反比。
2、 B R断路 ① 电路中的最小电电流为0.12A
【详解】
(1)[1]连接电路,闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器滑片P应处于阻值最大处,即B端。
(2)[2]若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,也就是与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电阻断路了,所以原因可能是:R断路。
(3)[3][4]电阻
当变阻器最电阻20Ω连入电路中时,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,由欧姆定律可得通过电路的最小电流
故电路中的电流不可能为0.1A;错误的是①中数据。
【点睛】
本题探究电流与电压的关系,考查注意事项、故障分析及欧姆定律的运用。
展开阅读全文