A.S1﹑S2都断开,L1﹑L3串联
B.S1﹑S2都闭合,L2﹑L3并联
C.S2断开,S1闭合,L1﹑L3串联
D.S2断开,S1闭合,只有L3能发光
3.厨房的抽油烟机装有照明灯和排气扇,使用时,有时需要各自独立工作,有时需要它们同时工作,在如图所示的电路中,你认为符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.灯泡发光变亮 B.灯泡发光变暗
C.电流表示数变大 D.电压表示数变小
5.如图所示的电路中,电源电压为12V不变,定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R′上标有“30Ω,2A”字样,当开关S闭合后,R′滑片P从最右端往左移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数逐渐变小
B.电压表示数不变
C.当滑片P在R′最右端时,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V
D.当滑片P在R′的正中位置时,电流表示数为0.48A,电压表示数为4.8V
6.小明同学在利用如图所示电路进行电学实验时,闭合开关,发现灯L1亮、灯L2不亮,电流表和电压表均有示数.则故障原因是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
7.有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电.先用甲靠近乙,发现乙被排斥;再用乙靠近丙,丙被吸引(如图).则下列判断正确的是( )
A.乙带正电,丙带正电 B.乙带负电,丙带负电
C.乙带负电,丙带正电 D.乙带正电,丙带负电
8.(德阳市中考物理)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器R2的滑片P向a移动时,电流表和电压表示数的变化情况是( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
9.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是2:3,此时灯L1,L2的电阻之比是( )
A.2:1 B.1:2 C.3:2 D.2:3
10.在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,定值电阻R=20Ω.闭合开关S,当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时,电流表示数为0.4A,当移动滑片P至最右端时,电流表示数改变了0.1A.则电源电压U与滑动变阻器R′的最大阻值分别为( )
A.6V、10Ω B.6V、20Ω C.12V、20Ω D.12V、40Ω
二、填空题(每空2分,共20分)
11.一段导体两端电压为2V,导体中电流为0.5A,此导体的电阻是 Ω.如果该导体两端电压增大到4V,导体中的电流是 A.如果两端的电压降到0V,导体的电阻是 Ω.
12.一个用电器电阻是12Ω,正常工作时它两端的电压是4V,现要把它接在电压为10V的电源上,仍要正常工作,则需 (选填:“串联”或“并联”)一个 Ω的电阻.
13.两只定值电阻,R1标有“10Ω、0.6A”,R2标有“5Ω、1A”把它们串联起来使用,两端允许的最高电压是 V,把它们并联起来使用,干路中允许通过的最大电流是 A.
14.如甲图电路,当开关s闭合后,电流表的指针偏转如乙图所示,其中a电流表测量的是通过 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,b电流表的读数应为 A.灯泡L2中的电流为 A.
三、简答题(每空2分,共6分)
15.小明在探究决定导体电阻大小的因素时,发现:在不考虑温度的影响时,导体越长,电阻 ;导体的横截面积越大,电阻 ;另外,电阻的大小还与导体的 有关.
四、作图题(每题4分,共8分)
16.请用笔画线代替导线,按如图所示的电路图将实物图连接完整.
17.请按图示的实物图画出电路图.
五、(德阳市中考物理)实验题(每空1分,共13分)
18.如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图.
(1)请按照电路图将实物图连接完整(要求滑片P向左滑时接入电阻变大).
(2)小华连接电路时,开关应 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放在最 (左或右)端.
(3)闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压,原因可能是R处 (选填“开路”或“短路”).
(4)排除故障后,小华在实验中通过调节滑动变阻器的滑片,测出电阻R在不同电压下的电流值,如下表一所示:
表一
次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U(V) | 0.5 | 1.0 | 1.6 | 1.9 | 2.5 | 3.0 |
I(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
①小华在实验中所用电阻R的阻值约为 Ω.(保留到整数)
②分析表中的数据得出的结论是: .
(5)如果仍用图甲电路探究电流与电阻的关系,实验中当换用不同阻值的定值电阻后,每次应调节滑动变阻器的滑片,保持 不变.实验记录数据如表二所示,根据数据可得出的结论是 .
表二
次序 | 1 | 2 | 3 |
电阻(Ω) | 5 | 10 | 15 |
电流(A) | 1.2 | 0.6 | 0.4 |
19.在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题.
(1)该实验的原理是: ,实验中需要测量的物理量是: 和 .
(2)闭合开关后,若发现电压表指针向左偏转,说明电压表的 .
(3)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图乙所示的图象,则该电阻的阻值R= Ω.
四、计算题(每题9分,共18分)
20.(德阳市中考物理)如图所示,R1=20Ω,R2=60Ω,R3=40Ω,电源电压恒定.若S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A.求:
(1)电源的电压是多少?
(2)当S1和S2均断开时,电流表的示数是多少?R1两端的电压是多少?
(3)当S1和S2均闭合时,电流表的示数是多少?
21.如图所示电路,电源电压不变,灯泡L电阻为12Ω,并保持不变.当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.1A,在中点时电压表示数为6V;保持滑片P在中点的位置不变,再闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2A.
求:
(1)电源电压和滑到变阻器R的最大阻值;
(2)电阻R0的阻值.
德阳市中考物理参考答案与试题解析
一、单项选择题(每题3分,共30分)
1.下列关于电阻的说法正确的是( )
A.导体两端的电压越大,电阻越大
B.导体中的电流越小,电阻越大
C.导体不接入电路中时,电阻为零
D.导体的电阻与电压、电流的大小无关
【考点】IF:欧姆定律.
【分析】导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体材料、长度、横截面积决定,与导体的电压、电流无关.
【解答】解:由于电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体材料、长度、横截面积决定,与导体的电压、电流、是否接入电路无关.所以ABC都是错误的、D正确.
故选D.
2.如图所示电路中,下列关于灯炮L1﹑L2、L3连接说法中不正确是( )
A.S1﹑S2都断开,L1﹑L3串联
B.S1﹑S2都闭合,L2﹑L3并联
C.S2断开,S1闭合,L1﹑L3串联
D.S2断开,S1闭合,只有L3能发光
【考点】HT:串联电路和并联电路的辨别.
【分析】通路:电路连接好后,闭合开关,处处相通的电路叫做通路;
开路:即断路,开关未闭合,或电线断裂、接头松脱致使路线在某处断开的电路,断路电路中没有电流;
短路:导线不经过任何用电器直接跟电源两端连接的电路.
【解答】解:A、S1﹑S2都断开时,灯L1、L3串联在电源上,故L1、L3亮.故A选项正确.
B、S1﹑S2都闭合时,S1闭合,对灯L1短路不能发光,L2、L3分别有电流通过,是并联,能发光.故B选项正确.
C、D、S1闭合时,灯L1短路不能发光,L2由于S2断开没有连入,只有L3连在电源上,能发光.故C选项错误,D选项正确.
故选C.
3.厨房的抽油烟机装有照明灯和排气扇,使用时,有时需要各自独立工作,有时需要它们同时工作,在如图所示的电路中,你认为符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【考点】IZ:电路的动态分析;HP:电路的三种状态;HT:串联电路和并联电路的辨别.
【分析】分析每个电路图,当开关打开和闭合时,看电灯和电动机能否独立工作,据此判断.
【解答】解:A、当两开关同时闭合,电动机被短路,电灯单独工作;只闭合S1,电灯和电动机同时工作,但不能让电动机单独工作,不符合题意,故A错;
B、当两开关同时闭合,电灯和电动机同时工作;只闭合S1,电灯单独工作,但不能让电动机单独工作,不符合题意,故B错;
C、闭合S,电灯和电动机同时工作,但不能让电灯或电动机单独工作,不符合题意,故C错;
D、当两开关同时闭合,电灯和电动机同时工作;只闭合S1,电灯单独工作;只闭合S2,电动机单独工作;符合题意,故D正确.
故选:D.
4.如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列判断正确的是( )
A.灯泡发光变亮 B.灯泡发光变暗
C.电流表示数变大 D.电压表示数变小
【考点】IZ:电路的动态分析;IH:欧姆定律的应用;JA:电功率的计算.
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知滑片移动时不能改变接入电路中的电阻,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化和亮暗的变化,根据滑片的移动可知滑片右侧电阻丝电阻的变化,再根据欧姆定律可知电压表示数的变化.
【解答】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑片右侧电阻丝两端的电压,电流表测电路中的电流,
因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,
所以,滑片移动时,接入电路中的电阻不变,
由I=可知,电路中的电流不变,即电流表的示数不变,故C错误;
因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
所以,由P=I2R可知,滑片移动时,灯泡的实际功率不变,亮暗不变,故AB错误;
将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,滑片右侧部分电阻丝的电阻变小,
由U=IR可知,滑片右侧部分电阻丝两端的电压变小,即电压表的示数变小,故D正确.
故选D.
5.如图所示的电路中,电源电压为12V不变,定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器R′上标有“30Ω,2A”字样,当开关S闭合后,R′滑片P从最右端往左移动过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数逐渐变小
B.电压表示数不变
C.当滑片P在R′最右端时,电流表示数为0.3A,电压表示数为9V
D.当滑片P在R′的正中位置时,电流表示数为0.48A,电压表示数为4.8V
【考点】IZ:电路的动态分析;ID:滑动变阻器的使用;IH:欧姆定律的应用.
【分析】分析电路图可知,滑动变阻器和定值电阻是串联的,电压表测的是滑动变阻器两端的电压,电流表测的是串联电路中的电流,当滑片P从最右端往左移动过程中,整个电路的阻值变小,结合欧姆定律分析各选项的正误.
【解答】解:由题意可知,当滑片P从最右端往左移动过程中,整个电路的阻值变小,
A、由公式I=可知,电流是变大的,选项A说法错误,不符合题意;
B、当电流增大时,电压表的示数U=IR,所以电压表的示数是减小的,选项B说法错误,不符合题意;
C、当滑片P在R′最右端时,电流表示数I===0.3A,
电压表示数=0.3A×30Ω=9V,符合题意;
D、当滑片P在R′的正中位置时,电流表示数I===0.48A,
电压表示数=0.3A×15Ω=4.5V,不符合题意;
故选C.
6.(德阳市中考物理)小明同学在利用如图所示电路进行电学实验时,闭合开关,发现灯L1亮、灯L2不亮,电流表和电压表均有示数.则故障原因是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
【考点】IE:电流表、电压表在判断电路故障中的应用.
【分析】电路故障包括短路和断路,断路时用电器不能工作,电流表示数为零;短路时,被短路的用电器不工作,电路中有电流.根据电流表、电压表的示数和灯泡的工作情况判断故障所在.
【解答】解:闭合开关,发现灯L1亮、灯L2不亮,电流表有示数,说明电路为通路,因此电路故障为短路,灯L2不亮,并且电压表有示数,说明灯L2短路.
故选D.
7.有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电.先用甲靠近乙,发现乙被排斥;再用乙靠近丙,丙被吸引(如图).则下列判断正确的是( )
A.乙带正电,丙带正电 B.乙带负电,丙带负电
C.乙带负电,丙带正电 D.乙带正电,丙带负电
【考点】H9:物体带电情况的判断.
【分析】(1)电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)从A带正电开始依次判断其它物体的带电情况.
【解答】解:
甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电.由图知甲乙相互排斥,说明甲乙是同种电荷,所以乙带正电;
由图知乙丙相互吸引,说明乙丙带异种电荷,所以丙带负电,故D正确.
故选D.
8.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器R2的滑片P向a移动时,电流表和电压表示数的变化情况是( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
【考点】IH:欧姆定律的应用;ID:滑动变阻器的使用.
【分析】由电路图可知,R1和R2串联,电流表测串联电路中的电流;电压表与R1并联,测量的是R1两端的电压,当滑动变阻器的滑片P向a移动时,R2连入电路的阻值变小,根据欧姆定律可知,可知电路电流和电阻R1两端电压的变化.
【解答】解:∵R1和R2串联,电流表测串联电路中的电流;
∴在电源电压不变的条件下,当滑动变阻器的滑片P向a移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路中电流变大,则电流表示数变大;
∵电阻R1的阻值不变,根据公式U1=IR1,电流变大,则电阻R1两端的电压变大,即电压表示数变大.
故选A.
9.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是2:3,此时灯L1,L2的电阻之比是( )
A.2:1 B.1:2 C.3:2 D.2:3
【考点】IH:欧姆定律的应用.
【分析】根据电压表并联在电路中,电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类,然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比.
【解答】解:如果甲乙任何一个为电流表,将会形成短路,因此甲乙都为电压表,此时灯L1、L2串联连接,电压表甲测量L2两端电压,电压表乙测量电源电压;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,并且甲、乙两个电表的示数之比是2:3,所以灯L1、L2两端电压之比:U1:U2=(3﹣2):2=1:2;
又因为串联电路电流相等,即I1=I2;
由I=可得,R1:R2=: =U1:U2=1:2.
故选B.
10(德阳市中考物理).在如图所示的电路中,电源电压U保持不变,定值电阻R=20Ω.闭合开关S,当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时,电流表示数为0.4A,当移动滑片P至最右端时,电流表示数改变了0.1A.则电源电压U与滑动变阻器R′的最大阻值分别为( )
A.6V、10Ω B.6V、20Ω C.12V、20Ω D.12V、40Ω
【考点】IH:欧姆定律的应用.
【分析】(1)由电路图可知,当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时,电阻R、R′组成一个串联电路,电路中的电流为0.4A;当移动滑片P至最右端时,电阻R、R′组成串联电路,电路中的电流减小0.1A,即为0.3A.
(2)根据电源电压不变,利用串联电路电压特点和欧姆定律建立两个方程组成方程组,从而进行求解.
【解答】解:(1)由电路图可知,当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时,
电阻R、R′组成一个串联电路,电路中的电流为0.4A,
由串联电路的电压特点和欧姆定律得:
U=I1(R+R′),即:U=0.4A×(20Ω+R′)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
(2)当移动滑片P至最右端时,电阻R、R′组成串联电路,电流表示数改变了0.1A.即电路中的电流变小,即为0.3A.
则有U=I2(R+R′),即:U=0.3A×(20Ω+R′)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
解得:R′=20Ω,电源电压U=12V.
故选C.
二、填空题(每空2分,共20分)
11.一段导体两端电压为2V,导体中电流为0.5A,此导体的电阻是 4 Ω.如果该导体两端电压增大到4V,导体中的电流是 1 A.如果两端的电压降到0V,导体的电阻是 4 Ω.
【考点】IH:欧姆定律的应用.
【分析】已知导体两端的电压和导体中的电流,根据欧姆定律可求电阻的大小;电压增大,但导体的电阻不变,根据公式I=可求电流的大小;电压为0时,导体的电阻仍然不变.
【解答】解:此导体的电阻是R===4Ω;当导体两端电压增大到4V,导体中的电流是I1===1A;
两端的电压降到0V,导体的电阻不变.
故答案为:4;1;4.
12.一个用电器电阻是12Ω,正常工作时它两端的电压是4V,现要把它接在电压为10V的电源上,仍要正常工作,则需 串联 (选填:“串联”或“并联”)一个 18 Ω的电阻.
【考点】IH:欧姆定律的应用.
【分析】电源电压大于用电器额定电压,要使用电器正常工作,应给用电器串联一个分压电阻;
由欧姆定律求出用电器正常工作时的电流,由串联电路特点求出串联电阻两端电压,然后由欧姆定律求出串联电阻阻值.
【解答】解:(1)电源电压10V大于用电器额定电压4V,要使用电器正常工作,应给用电器串联一个分压电阻;
(2)用电器正常工作时的电流I===A;
用电器正常工作时,串联电阻电压UR=U﹣U用电器=10V﹣4V=6V,
∵I=,∴串联电阻阻值R===18Ω;
故答案为:串联;18.
13.两只定值电阻,R1标有“10Ω、0.6A”,R2标有“5Ω、1A”把它们串联起来使用,两端允许的最高电压是 9 V,把它们并联起来使用,干路中允许通过的最大电流是 1.5 A.
【考点】IH:欧姆定律的应用.
【分析】(1)已知两定值电阻的阻值和允许通过的最大电流,根据串联电路的电流特点可知电路中的最大电流为两者允许通过最大电流中较小的,根据电阻的串联和欧姆定律求出它们串联起来使用两端允许的最高电压;
(2)根据欧姆定律求出两电阻两端允许甲的最大电压,根据并联电路的电压特点可知两电阻并联时两端的最大电压为两者允许所加电压较小的,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流,根据并联电路的电流特点求出它们并联起来使用干路中允许通过的最大电流.
【解答】(德阳市中考物理)解:(1)由题知,两电阻允许通过的最大电流分别为I1=0.6A,I2=1A,
两只定值电阻串联时,
因串联电路中各处的电流相等,且I1<I2,
所以,电路的最大电流I=I1=0.6A,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,由I=可得,两端允许加的最大电压:
U=I(R1+R2)=0.6A×(10Ω+5Ω)=9V;
(2)两电阻两端允许所加的最大电压分别为:
U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V,U2=I2R2=1A×5Ω=5V,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电路两端的最大电压U′=U2=5V,此时通过R2的电流I2=1A,
此时通过R1的电流:I1′===0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路中允许通过的最大电流:
I′=I1′+I2=0.5A+1A=1.5A.
故答案为:9;1.5.
14.如甲图电路,当开关s闭合后,电流表的指针偏转如乙图所示,其中a电流表测量的是通过 L1 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,b电流表的读数应为 1.2 A.灯泡L2中的电流为 0.9 A.
【考点】HX:电流表的使用;H@:并联电路的电流规律;HY:电流表的读数方法.
【分析】(1)电流表要串联使用,电流表与哪个用电器串联就是测的哪个用电器的电流;
(2)电流表读数规则:一看清量程,二看清分度值,三看清表针停留位置;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.
据此分析回答.
【解答】解:(1)由电路图可知,a电流表与灯L1串联,所以a电流表测量的是通过L1的电流.
(2)b电流表在干路中,测的是干路中电流,所以b电流表的示数一定比a电流表示数大,但指针偏转角度却比a电流表小,所以a电流表选用的量程是0~0.6A,b电流表选用的量程是0~3A.因此,a电流表的示数是0.3A,b电流表的读数应为1.2A.
(3)根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,可知,通过灯L2的电流是:1.2A﹣0.3A=0.9A.
故答案为:L1;1.2;0.9.
三、简答题(每空2分,共6分)
15.小明在探究决定导体电阻大小的因素时,发现:在不考虑温度的影响时,导体越长,电阻 越大 ;导体的横截面积越大,电阻 越小 ;另外,电阻的大小还与导体的 材料 有关.
【考点】IA:影响电阻大小的因素.
【分析】影响电阻大小的因素是:材料、长度、横截面积、温度.在比较大小时,注意运用控制变量法.
【解答】解:
导体的电阻取决于导线的材料、导线的长度、导线的横截面积和温度有关;在不考虑温度的影响时,导体越长,电阻越大;导体的横截面积越大,电阻越小;另外,电阻的大小还与导体的材料有关.
故答案为:越大;越小;材料.
四、(德阳市中考物理)作图题(每题4分,共8分)
16.请用笔画线代替导线,按如图所示的电路图将实物图连接完整.
【考点】HR:实物的电路连接.
【分析】分析电路的连接及开关的作用,根据电路图连接实物图,注意各元件顺序与电路图一一对应.
【解答】解:原电路中,电铃与灯并联,开关S2与电铃串联;S1控制整个电路,根据电路图连接实物图,如下所示:
17.请按图示的实物图画出电路图.
【考点】HQ:根据实物图画电路图.
【分析】由实物图可知,两灯泡并联,开关S控制整个电路,电流表A2测干路上的电流,A1测L1支路电流,根据实物图完成电路图即可.
【解答】解:电流从正极出发,通过开关S和电流表A2后开始分支,一支经灯泡L2,另一支经灯泡L1、电流表A1,然后两支汇合回到电源负极.如图所示:
五、实验题(每空1分,共13分)
18.如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图.
(1)请按照电路图将实物图连接完整(要求滑片P向左滑时接入电阻变大).
(2)小华连接电路时,开关应 断开 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放在最 左 (左或右)端.
(3)闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压,原因可能是R处 开路 (选填“开路”或“短路”).
(4)(德阳市中考物理)排除故障后,小华在实验中通过调节滑动变阻器的滑片,测出电阻R在不同电压下的电流值,如下表一所示:
表一
次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
U(V) | 0.5 | 1.0 | 1.6 | 1.9 | 2.5 | 3.0 |
I(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 |
①小华在实验中所用电阻R的阻值约为 5 Ω.(保留到整数)
②分析表中的数据得出的结论是: 电阻一定时,通过导体的电流与导体的电压成正比 .
(5)如果仍用图甲电路探究电流与电阻的关系,实验中当换用不同阻值的定值电阻后,每次应调节滑动变阻器的滑片,保持 电压表示数或R两端电压 不变.实验记录数据如表二所示,根据数据可得出的结论是 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 .
表二
次序 | 1 | 2 | 3 |
电阻(Ω) | 5 | 10 | 15 |
电流(A) | 1.2 | 0.6 | 0.4 |
【考点】IL:探究电流与电压、电阻的关系实验.
【分析】(1)根据电源电压确定电压表选用的量程与电阻并联,根据滑片P向左滑时接入电阻变大确定变阻器的连接与电阻串联;
(2)连接电路时,为保护电路,开关应断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处;
(3)电流表指针几乎不动,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则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;
(4)①根据其中的一组电流、电压值,由欧姆定律计算出电阻;
②横向比较表中数据,得出电流和电压的关系;
(5)研究探究电流与电阻的关系,要控制定电阻的电压不变,横向比较表中数据,得出电流和电阻的关系.
【解答】解:(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,要求滑片P向左滑时接入电阻变大,故滑片以右电阻丝连入电路中与电阻串联,如下所示:
(2)小华连接电路时,为保护电路,开关应断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处,即最左端;
(3)经分析,闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表示数接近电源电压,原因可能是R处开路,而导致电压表串联在电路中(若R短路,则电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意);
(4)①由第一组数据知,当U=0.5V时,I=0.1A,由欧姆定律I=,所以R===5Ω;
②由表格中数据知,电阻不变时,电压增大为原来的几倍,则电流增大为原来的几倍,可知:电阻一定时,通过导体的电流与导体的电压成正比;
(5)研究探究电流与电阻的关系,要控制定电阻的电压不变,当实验中当换用不同阻值的定值电阻后,每次应调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数或R两端电压不变;
由实验记录数据如表二知,电阻为原来的几倍,通过导体的电流为原来的几分之一,即根据数据可得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
故答案为:(1)如上所示;
(2)断开;左;
(3)开路;
(4)①5;②电阻一定时,通过导体的电流与导体的电压成正比;
(5)电压表示数或R两端电压;电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
19.在做“伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题.
(1)该实验的原理是: R= ,实验中需要测量的物理量是: 定值电阻R的电压 和 通过R的电流 .
(2)闭合开关后,若发现电压表指针向左偏转,说明电压表的 正负接线柱接反了 .
(3)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图乙所示的图象,则该电阻的阻值R= 3 Ω.
【考点】IM:伏安法测电阻的探究实验.
【分析】(1)根据欧姆定律I=,伏安法测量定值电阻的原理是R=,根据原理确定要测量的量;
(2)测量电压时,电流应从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出;
(3)电流随电压的变化关系为一过原点的直线,即电流与电压成正比,由欧姆定律求该电阻的阻值.
【解答】解:(1)该实验的原理是:R=,实验中需要测量的物理量是:定值电阻R的电压和通过R的电流;
(2)闭合开关后,若发现电压表指针向左偏转,说明电压表的正负接线柱接反了;
(3)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图乙所示的图象,由图知,电流随电压的变化关系为一过原点的直线,即电流与电压成正比,
根据欧姆定律I=,则该电阻的阻值:
R===3Ω.
故答案为:(1)定值电阻R的电压和通过R的电流;
(2)正负接线柱接反了;
(3)3.
四(德阳市中考物理)、计算题(每题9分,共18分)
20.如图所示,R1=20Ω,R2=60Ω,R3=40Ω,电源电压恒定.若S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A.求:
(1)电源的电压是多少?
(2)当S1和S2均断开时,电流表的示数是多少?R1两端的电压是多少?
(3)当S1和S2均闭合时,电流表的示数是多少?
【考点】IH:欧姆定律的应用.
【分析】(1)当S1闭合,S2断开时,R1被短路,R2被断路,电路中只有R3;根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)当开关S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出R1两端的电压;
(3)当S1和S2均闭合时,R1被短路,电路变为R2和R3的并联,
电流表测干路电流,电压表被短路,根据电阻的并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出干路电流.
【解答】解:(1)当S1闭合,S2断开时,R1被短路,R2被断路,电路中只有R3;
由I=可得,电源电压:U=IR3=0.6A×40Ω=24V;
(2)当S1和S2均断开时,电路为R1和R3的串联.故电路中电流:I1====0.4A,
因为串联电路中电流处处相等,故R1两端的电压:
U1=I1R1=0.4A×20Ω=8V;
(3)当S1和S2均闭合时,R1被短路,电路变为R2和R3的并联.
电路的总电阻Ω,
电流表测量干路电流,故I2===1A.
答:(1)电源的电压是24V;
(2)当S1和S2均断开时,电流表的示数是0.4A;R1两端的电压是8V;
(3)当S1和S2均闭合时,电流表的示数是1A.
21.如图所示电路,电源电压不变,灯泡L电阻为12Ω,并保持不变.当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑到中点时,电流表的示数变化了0.1A,在中点时电压表示数为6V;保持滑片P在中点的位置不变,再闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2A.
求:
(1)电源电压和滑到变阻器R的最大阻值;
(2)电阻R0的阻值.
【考点】IH:欧姆定律的应用.
【分析】先画出出三种情况的等效电路图:
(1)由欧姆定律,可知图2中的电流,根据欧姆定律可知图1电阻大于图2中的电阻时,图1的电流为图2电流减去0.1A,根据电阻越并越小可知图3中的电阻最小,电流表的示数为图2电流加2A,根据串联电路的特点和欧姆定律表示出图1和图的电源,利用电源的电压不变建立等式求出滑动变阻器的最大阻值,进一步求出电源的电压;
(2)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出通过滑动变阻器的电流,利用并联电路的电流特点求出通过R0的电流,利用欧姆定律求出R0的阻值.
【解答】解:当闭合开关S、断开S1、S2时,滑片P位于b端时,等效电路图如图1所示;
当闭合开关S、断开S1、S2,滑片P位于中点时,灯L恰好正常发光时,等效电路图如图2所示;
保持滑动变阻器滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2时,等效电路图如图3所示.
(1(德阳市中考物理))图2中:
因串联电路中各处的电流相等,且灯泡两端的电压为6V,
所以,电路中的电流:
I=IL===0.5A,
图1中的电流:
I1=I﹣0.1A=0.5A﹣0.1A=0.4A,
图3中电流表的示数:
I3=I+2A=0.5A+2A=2.5A,
灯泡的电阻RL=12Ω,
因电源的电压不变,根据电阻的串联和欧姆定律,
故U=I1(RL+Rab)=I(RL+Rab),即0.4A×(12Ω+Rab)=0.5A×(12Ω+Rab),
解得:变阻器R的最大阻值Rab=8Ω,
电源的电压U=0.4A×(12Ω+Rab)=0.4A×(12Ω+8Ω)=8V;
(2)图3中:
根据并联电路中各支路两端的电压相等,
故通过滑动变阻器的电流:
I滑===2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
故通过R0的电流:
I0=I3﹣I滑=2.5A﹣2A=0.5A,
R0===16Ω.
答:(1)电源电压为8V,滑动变阻器最大值为8欧;
(2)电阻R0=16欧.
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