1、沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律定向攻克 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、学习了电学知识后,小宇同学设计了如图所示的汽车油量表的工作原理图,油量表是由电压表或电流表改装的,已知R为定
2、值电阻,R相当于滑动变阻器,电源电压保持不变,则下列说法正确的是()A油量表是由电压表改装的B油量表的“0”刻度线一定与改装前的电表原“0”刻度线重合C当油箱内的燃油减少时,滑动变阻器R的阻值变小D当油箱内的燃油增多时,油量表的示数变大2、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3、如图所示电路,灯泡L1标有“9 1A”,L2标有“4 1.5A”,电流表选“03A”量程,
3、则保证两灯长时间工作的最大电源电压为()A15VB13VC19.5VD无法判断4、如图所示是小明设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,水位最低时,滑杆P位于R的a端处。下列判断错误的是()A水位升高时,小灯泡亮度不变B水位升高时,电流表示数变大C水位升高时,电压表示数变大D水位最低时,电压表示数为零5、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()AR
4、1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14.4W6、在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是()A体温越高,R的阻值越大B体温越高,电压表的示数越大C体温越低,R两端的电压越小D体温越低,通过的电流越大7、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
5、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4VBR1的最大电阻为40C前后两次实验的电流比II=21D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0.4A8、在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,滑动变阻器R2的滑片P由中点向右移动,下列说法正确的是()A电流表A示数与电流表Al示数的差变大B电流表A1示数与电流表A2示数的比值变大C电流表A1示数与电流表A2示数的和不变D电流表A示数与电流表A2示数的比值不
6、变9、如图的所示的四个电路中,电源电压U相同,R1R2,电路的总电阻最小的是()ABCD10、下列数据符合实际情况的是()ALED节能灯正常工作时的电阻为0B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6ND3月葫芦岛地区的平均气温为第卷(非选择题 80分)二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)1、图为小汇设计的可调亮度小灯电路图,电源电压保持不变。闭合开关S,移动滑动变阻器R的滑片P过程中,小灯L突然熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在小灯L或变阻器R处。现仅有一只完好的小灯L,没有测量电表。 为确定故障,小汇将完好的小灯L并联接入ab两点间,观察到小灯L不发光,则电
7、路中可能存在的故障是_; 请写出进一步确定故障的操作方法、观察到的现象及对应的故障。_2、在图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R和小灯L的阻值相等。开关S闭合后电路正常工作,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0。一段时间后,由于R或L中有一个出现故障,使至少一个电表的示数变大。(1)小灯泡L_不发光(选填“一定”或“可能”);(2)请根据相关信息写出此时两电表的示数及相对应的故障_。3、如图,电源电压为6V,电阻R0=10,电流表量程为00.6A,电压表量程为03V,滑动变阻器R上标有“200.5A”字样。当电路中电流最大时,滑动变阻器的阻值为_。4、在科创活动中,冯森需要一个4的电阻,
8、他可以将一个20的电阻跟一个_的电阻_联来获得。5、如图所示的电路中,电源电压为U0且保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电路中至少有一个电表的示数变大,故障只发生在电阻R1、R2上,将电流表A与R1位置互换后,电压表与电流表的示数不发生变化,写出两电表的示数及对应的故障_。三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)1、如图所示的电路中,滑动变阻器R1和定值电阻R2=10串联;当滑动变阻器的滑片在a端时,电流表的示数为1.2A;当滑动变阻器的滑片在ab中点时,电流表示数为0.4A。求:(1)电源电压是多大?(2)当滑片在ab中点时,把电流表换成电
9、压表,电压表的示数是多少?(3)在(2)小问中,电路正常工作100s时,R2消耗了多少电能?2、某型号汽车的油量显示电路如图甲所示,其中定值电阻R0=10,R为压敏电阻(厚度不计),位于油箱底部,A表是一量程为00.6A的电流表,作为油量指示表。压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化,其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为0.4m,A表示数为0.6A,汽油密度油=0.7103kg/m3,g取10N/kg。求:(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强;(2)电源的电压;(3)汽油耗尽时电流表的示数。3、如图甲所示,足够高的柱形容器的底面积为100cm2,里面装有24cm深的水,上方
10、用一足够长的细绳吊着质量为0.9kg的长方体物体,其底面积为50cm2,高为20cm,现将细绳挂在弹簧测力计下,初始状态时,物体的下表面恰好与水面接触.容器底部是一个压敏电阻R(上表面与水接触并涂有绝缘漆,其阻值与受到的水的压力的关系如图丙所示)。R所在的电路放在了容器底部,电路图如图乙所示,电源电压18V,电流表的量程00.6A,电压表的量程015V,小灯泡上标有“6V,3W”的字样,且忽略温度对灯泡电阻的影响。求:(1)初始状态下,压敏电阻的阻值;(2)手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动,使得物体浸在水中的深度为8cm,则稳定后电路中的电流是多少?(3)在(2)的基础上,保持弹簧测力计的位置
11、不动,往容器中加水,为了保证电路的安全,则最多往容器中加入多少kg的水?(弹簧测力计拉力每变化1N,长度变化0.5cm)4、如图所示,电源电压保持不变,小灯泡标有“6V 3W”字样,滑动变阻器的铭牌上标有“20 1A”字样,通过灯泡的电流I与灯泡两端的电压U的关系如图乙所示。闭合开关S,求:(1)只闭合S3,当滑动变阻器的滑片P滑到中点时,灯泡恰好正常发光,求此时灯泡的电阻和电源电压。(2)移动滑动变阻器的滑片,当灯泡两端的电压为4V时,小灯泡的实际功率。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
12、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03V,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、小霞用如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压3V,电阻R有4个阻值(5、10、20、30)供选用,滑动变阻器R
13、2规格为“101A”。实验序号R1/I/A5100.20200.10(1)开关闭合前,应将滑动变阻器R2滑片移到最_(选填“左”或“右”)端;当开关闭合后,发现电压表有明显偏转,电流表无示数,则发生的故障可能是R1_(选填“短路”或“断路”);(2)当接入的电阻R1阻值为5时,闭合开关,调节滑片,使电压表示数到达_V时,此时电流表示数如图乙所示,该示数为_;(3)保持滑片位置不变,将R1换为10后,滑动变阻器的滑片要向_(选填“右”或“左”)移动。再将R1换为20后,再次进行实验。实验所得的三组数据如表格所示,由此可得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流和导体电阻成_(选填“正比”或“反比”
14、);(4)小微换用30定值电阻继续进行第4次实验,即使将滑动变阻器滑片移到最左端,也无法满足实验要求。仔细分析后,发现只需将电源电压适当_(选填“调大”或“调小”)即可;(5)若下图是上述实验过程中电压表示数U、电流表示数I、定值电阻R1和滑动变阻器R2建立关系的图像,则一定错误的是_。A BC D2、某班在“测量小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、“2.5V0.3A”的小灯泡、标有“201.5A”滑动变阻器,导线若干。(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(要求连线不得交叉;电流表的量程选择要恰当;滑动变阻器的滑片向右移
15、动,小灯泡变暗)_;(2)某同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是_;A更换小灯泡B检查电路是否断路C移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光(3)下表是某同学测得的数据,经分析发现,有一组数据有编造嫌疑,是第_次;实验次数1234电压U/V11.52.02.5电流I/A0.20.230.250.3电阻R/56.58.08.3(4)利用此电路_(填“可以”或“不可以”)来探究“电流与电压的关系”;(5)如还需测量Rx阻值,而电压表突然损坏,老师又设计了一种方案,也测出了Rx的阻值。电路如图所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:当只闭合
16、开关_时,电流表读数为I1;当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I2;待测电阻Rx_。(用已知和测出的物理量符号表示)-参考答案-一、单选题1、D【详解】A由图知,油量表是串联在电路中,由电流表和电压表的使用规则判断,油量表是由流表改装的。故A错误;B由电路图可知,当油箱内燃油耗尽时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,此时电路中的电流为,即此处应标油量表的零刻度线。故B错误;C由图知,当油箱内的燃油减少时,浮标下沉,滑动变阻器R接入电路的阻值变大。故C错误; D当油箱内的燃油增多时,浮标上浮,滑动变阻器R接入电路的阻值变小,根据知,电路中电流增大,油量表的示
17、数变大。故D正确。故选D。2、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
18、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。3、B【详解】由图可知,开关闭合后,两灯泡串联,电流表A测电路中的电流,已知灯泡L1标有“9 1A”,L2标有“4 1.5A”,电流表选“03A”量程,由于串联电路中电流处处相等,则电路中的最大电流为根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得由 可得最大电源电压故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。4、B【详解】由图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电
19、流,电压表测量滑动变阻器下端部分两端的电压。ABC水位升高时,滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的电阻不变,总电阻不变,根据欧姆定律可知,电路中的电流不变,电流表示数不变,灯泡亮度不变。与电压表并联部分的电阻变大,根据U=IR可知,电压表示数变大。故AC正确,不符合题意,B错误,符合题意。D水位最低时,与电压表并联部分的电阻为0,电压表示数为0。故D正确,不符合题意。故选B。5、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电源电压U=U2+I1R1=10V+0.2AR1同理可得,P移动至某一位置
20、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。6、B【详解】A体温越高,R的阻值越小,故A错误;B体温越高,R的阻值越小,根据串联分压,电阻阻值变小,电阻R的电压变小,而电压表测量的是定值电阻的电压故电压表的示数越大,故B正确;C体温越低,R的阻值越大,根据串联分压,电阻阻值变大,R两端的电压越大,故C错误;D体温越低,R的阻值越大,总电阻变大,电流变小,通过的电流越小,故D错误。故选B。7、CD【详解】A闭合S1、S2,断开
21、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,
22、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。8、B【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流,电流表A测干路电流,因并联电路中各支路独立工
23、作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,电流表A1的示数不变;滑动变阻器R2的滑片P由中点向右移动,接入电路中的电阻变大,由可知,通过R2的电流变小,即电流表A2的示数变小;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A的示数变小。A由并联电路电流的规律可知电流表A示数与电流表Al示数的差等于电流表A2示数,电流表A2的示数变小,所以电流表A示数与电流表Al示数的差变小,故A错误;B由电流表A1示数不变、电流表A2示数变小可知,电流表A1示数与电流表A2示数的比值变大,故B正确;C由电流表A1示数不变、电流表A2示数变小可知,电流表A1示数与电流表A2示数的
24、和变小,故C错误;D电流表A示数与电流表A2示数的比值R1的阻值不变,R2的阻值变大,所以变大,电流表A示数与电流表A2示数的比值变大,故D错误。故选B。9、D【详解】由并联电路电阻越并越小,小于任何一个分电阻可知,R1和R2组成并联电路的总电阻小于R1的阻值,故两电阻并联后的总阻值是里面最小的。故ABC不符合题意;D符合题意。故选D。10、B【详解】ALED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
25、月平均气温在以上,故D不符合题意。故选B。二、填空题1、 小灯L短路或变阻器R断路 断开开关S,将完好的小灯L并联接入bc两点间,闭合开关,若仅L发光,则L短路;若L、L均发光,则R断路【详解】1 小汇将完好的小灯L并联接入ab两点间,观察到小灯L不发光,则可能是ab两点之外的线路出现断路,或者是小灯L被断路,所以故障是小灯L短路或变阻器R断路。2可将小灯L与R并联,根据小灯L的发光情况进一步分析电路故障。具体方案为:断开开关S,将完好的小灯L并联接入bc两点间,闭合开关,若仅L发光,则L短路;若L、L均发光,则R断路。2、 可能 见解析【详解】由图得,开关S闭合后,电路正常工作时,灯泡L与电
26、阻R串联,电压表测量灯泡L的电压,电流表测量电路的电流。依题意得,电源电压保持不变,电阻R和小灯L的阻值相等,电流表的示数为I0,电压表的示数为U0,由串联电路特点得,电源电压为由欧姆定律得,灯泡与电阻R的阻值为(1)1(2)2当灯泡L断路后,电压表测量电源电压,电压表的示数为2U0,电流表的示数为0,即电压表的示数变大,电流表的示数变小,符合题意;当灯泡L短路后,电路中只有电阻R工作,电压表的示数为0,电路电阻变小,电路电流变大,电流表的示数变大,由欧姆定律得,电流表的示数为即电压表的示数变小,电流表的示数变大,符合题意;当电阻R断路后,电压表和电流表的示数都变为为0,即电压表的示数和电流表
27、的示数都变小,不符合题意;当电阻R短路后,电路中只有灯泡L工作,电压表测量电源电压,电压表示数为2U0,电路电阻变小,电路电流变大,电流表的示数变大,由欧姆定律得,电路电流为即电压表和电流表的示数都变大,符合题意;综上,电路的故障可能是:灯泡L断路,此时电压表的示数为2U0,电流表的示数为0;灯泡L短路,此时电压表的示数为2U0,电流表的示数为2I0;电阻R短路,此时电压表的示数为2U0,电流表的示数为2I0。当灯泡L断路或者短路时,灯泡L不发光;当电阻R短路时,灯泡L发光,所以小灯泡L可能不发光,可能发光。3、10【详解】由电流表量程为00.6A,滑动变阻器R上标有“200.5A”字样,可知
28、允许通过的最大电流为0.5A。由电阻R0=10,电压表量程为03V,可知,允许通过的最大电流为0.3A。综上,电路的最大电流为0.3A。此时电压表示数为3V,即电阻R0两端的电压为3V,又因为电源电压为6V,根据串联电路电压特点:电路两端电压等于各部分两端电压之和可知,滑动变阻器两端的电压为3V,通过的电流为0.3A,由欧姆定律知,滑动变阻器的阻值为4、 5 并【详解】12串联电路中总电阻大于各部分电阻,故需要一个电阻与20的电阻并联,由并联电路电阻规律可得解得5、电流表示数为,电压表示数为U0时,R1短路;电流表示数为0时,电压表示数为U0,R2断路【详解】由图可知,R1与R2串联,电流表测
29、电路中的电流,电压表测R2两端的电压,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电路中至少有一个电表的示数变大。且将电流表A与R1位置互换后,电压表与电流表的示数不发生变化。若R1短路,只有R2接入的简单电路,电压表变成测电源电压,电压表示数增大为U0;电路中总电阻减小,电流增大,电路表示数当电流表A与R1位置互换后,电压表还是测电源电压,示数为U0,电流表示数为前后两次电表示数不变,符合题意。若R1断路,电压表和电流表示数都为0,与题目中所述至少有一个电表的示数变大不符合,故R1断路不符合题意。若R2短路,电压表测一根导线两端的电压,示数为0;电流表示数变大,示数为当电流表A与R1位置互换后
30、,电压表测电源电压,示数为U0,跟电压表与电流表的示数不发生变化不符合,故不符合题意。若R2断路,电压表测电源电压,示数为U0,电流表示数为0,当电流表A与R1位置互换后,电压表还是测电源电压,示数为U0,电流表示数为0,符合题意。综上所述:电流表示数为,电压表示数为U0时,R1短路;电流表示数为0时,电压表示数为U0,R2断路。三、计算题1、(1)12V;(2)4V;(3)160J【详解】解:(1)滑片在a端时电路为R2的简单电路,电源的电压为(2)当滑片在ab中点时,把电流表换成电压表,滑动变阻器的最大阻值和电阻R2串联接入电路,电压表测滑动变阻器右端的电压,此时电路的总电阻为串联电路总电
31、阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值为电压表的示数是(3)电路正常工作100s时,R2消耗的电能为答:(1)电源电压为12V;(2)电压表的示数为4V;(3)电路正常工作100s时,R2消耗的电能为160J。2、 (1);(2)12V; (3)0.1A【详解】(1)加满汽油时油的深度为0.4m,所以加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为(2)加满汽油时油的深度为0.4m,A表示数为0.6A,汽油产生的压强为,由乙图可知,此时压敏电阻的电阻值,R0=10,根据串联电路的特点和可得,电源电压为(3)汽油耗尽时,压敏电阻受压强为0,由图象知此时压敏电阻连入电路的阻值,由串联电路特点和欧姆定律可
32、得此时电路中电流为答:(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为;(2)电源的电压为12V;(3)汽油耗尽时电流表的示数为0.1A。3、(1)24;(2)0.45A;(3)2.7kg【详解】解:(1)初始状态下,水深h=24cm=0.24m则容器底受到的压强p=水gh=1.0103kg/m310N/kg0.24m=2400Pa压敏电阻受到的压力F=pS容=2400Pa10010-4m2=24N由图丙可知,压敏电阻的阻值与所受压力的数值比为11,故压敏电阻的阻值24。(2)由电路图可知,灯泡L与压敏电阻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,所以,初始状态
33、下电路中的电流小灯泡的电阻初始状态下,压敏电阻两端的电压UR=IR=0.5A24=12V因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压U=UR+UL=12V+6V=18V手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动,使得物体浸在水中的深度为8cm,则物体排开水的体积V排=S物h浸=50cm28cm=400cm3容器中水面上升的高度此时容器底的压强p=水gh=水g(h+h)=1.0103kg/m310N/kg(0.24m+0.04m)=2800Pa压敏电阻受到的压力F=pS容=2800Pa10010-4m2=28N故此时压敏电阻的阻值28,电路中的电流(3)电压表的量程015V,为了保证电路的安全,压
34、敏电阻两端的电压最大等于15V,此时小灯泡两端的电压UL=U-UR=18V-15V=3V此时电路中的电流此时压敏电阻的阻值由图丙知,此时压敏电阻所受的压力F=60N,此时容器底受到水的压强此时容器中水的深度物体的密度由物水可知,水足够多时,物体处于漂浮状态,则F浮=G即水gV排=物gV水gS物h浸=物gS物h物物体浸入水中的深度则物体此时排开水的体积V排=S物h浸=5010-4m20.18m=910-4m3往容器中加入水的体积V加=S容h-S容h-V排=10010-4m20.6m-10010-4m20.24m-910-4m3=2.710-3m3加入水的质量m加=水V加=1.0103kg/m32
35、.710-3m3=2.7kg最多往容器中加入2.7kg的水。答:(1)初始状态下,压敏电阻的阻值为24;(2)手拿弹簧测力计将物体缓慢向下移动,使得物体浸在水中的深度为8cm,稳定后电路中的电流为0.45A;(3)在(2)的基础上,保持弹簧测力计的位置不动,往容器中加水,为了保证电路的安全,则最多往容器中加入2.7kg的水。4、(1)12,11V;(2)1.6W【详解】(1)灯泡正常发光时,灯泡两端电压U灯=6V,灯泡的电流灯泡正常发光时电阻滑动变阻器两端电压电源电压U=U灯+U滑=6V+5V=11V(2)由图像可知,当灯泡两端的电压为4V时,灯泡电流为0.4A,则灯泡的功率P=UI=4V0.
36、4A=1.6W答:(1)灯泡的电阻12,电源电压11V;(2)灯泡的电功率1.6W。5、(1)50;(2)2V;(3)0100kg【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250,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=UU0=6V1V=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=75kg10N/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=100,由
37、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=IR0=0.04A50=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=UU0=6V3V=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0100kg。答:(1)R0的阻值为50;
38、(2)电压表的示数为2V;(3)该电子秤的量程为0100kg。四、实验探究1、 左 断路 2 0.4A 左 反比 调小 D【详解】(1)1开关闭合前,为保护电路,应将滑动变阻器R2滑片移到阻值最大处,即最左端。2 当开关闭合后,若电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数明显偏转,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,则发生的故障可能是R1断路。(2)34当接入的电阻R1阻值为5时,闭合开关,调节滑片,此时电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,该示数为0.4A,由欧姆定律的变形公式,电压表示数为UV=IR=0.4A5=2
39、V即调节滑片,使电压表示数到达2V时,此时电流表示数为0.4A。(3)5保持滑片位置不变,将R1换为10后,电阻变大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V。6由表中数据可知,电阻增大为原来的几分之一,通过电阻的电流减小为原来的几分之一,可得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流和导体电阻成反比。(4)7根据串联电路的规律及分压原理有等式左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值
40、电阻也最大,这时电源电压最大,即故电源电压最大为故小微换用30定值电阻继续进行第4次实验,即使将滑动变阻器滑片移到最左端,也无法满足实验要求。仔细分析后,发现只需将电源电压适当调小即可。(5)8 AR1的电压控制不变,即U不随R1的变化而变化,故A正确,不符合题意;BR1的电压控制不变,由欧姆定律变形公式U=IR,通过R1的电流I与R1的阻值成反比,故B正确,不符合题意;CR1的电压控制不变,电源电压为一定值,由串联电路电压的规律,滑动变阻器的电压不变,由分压原理,R1的阻值与变阻器连入电路的电阻R2的比值为一定值,故D正确,不符合题意;D因滑动变阻器的电压不变,根据欧姆定律的变形公式U=IR
41、,故通过变阻器的电流I与滑动变阻器连入电路的电阻R2成反比,电流I随R2的变化关系为一曲线,故D错误,符合题意。故选D。2、 C 1 不可以 S1 【详解】(1)1根据实验电路图要求,电压表应灯泡两端电压,即与灯泡并联,电流表串联在电路中,由于滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡变暗,表明电路中电流变小,根据欧姆定律,滑动变阻器接入电阻变大,故滑动变阻器应接入下面左端的接线柱,如图所示(2)2闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。既可能是灯泡发生了短路,也可能是滑动变阻器接入电阻过大,导致电路中电流很小,灯泡实际功率太小,应首先移动滑动变阻器滑片的位置,观察灯泡是否是能发光。故AB不符合题意
42、,C符合题意。故选C。(3)3如表所示,第1次实验中灯泡的电压为,则此时滑动变阻器两端的电压为此时滑动变阻器接入的电阻为而实验中滑动变阻器规格为“201.5A”,滑动变阻器的最大阻值小于第1次实验需要滑动变阻器接入的阻值,故第1次实验的数据有编造嫌疑。(4)4由表格的数据可知,灯泡两端的电压越高,电流越大,实际功率越大,灯丝电阻温度变高,电阻越大,即电阻随温度的变化而变化,而探究“电流与电压的关系”时,要控制电阻一定,故此装置不能完成探究“电流与电压的关系”。(5)5根据电路图实验的步骤,第一步应测出两电阻串联的电流,故应只闭合S1,此时的电流表为两电阻串联时的电流。6当只闭合开关S1时,R0与Rx串联,电流表读数为I1;则电源的电压为当开关S1、S2都闭合时,Rx短路,电路R0为简单电路,电流表读数为I2;则电源的电压为联立两式,可得。
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