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06欧姆定律-2023年中考物理一模试题分类汇编(广西专用)(有解析)考试试卷

22023-04-05试卷答案179
06欧姆定律-2023年中考物理一模试题分类汇编(广西专用)学校:___________姓名:___________班


06欧姆定律-2023年中考物理一模试题分类汇编(广西专用)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.(2023·广西柳州·统考一模)如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关S,电压表示数为2V。下列说法正确的(  )
A.闭合开关S,L1两端电压为1V B.若开关S断开,电压表示数为0V
C.闭合开关S,L1、L2组成并联电路 D.L1、L2阻值之比为2:1
2.(2023·广西柳州·统考一模)如图所示,同学们上学进校门时都需要测量体温,这是某款电子测温仪以及它内部的原理图。其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,温度升高时,电阻会变小。在使用过程中,下列分析正确的是(  )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.被测温者温度越高,电路中的电流越大
C.被测温者温度越低,R两端的电压越小
D.将定值电阻R0,更换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变小
3.(2023·广西桂林·统考一模)如图所示的电路,闭合开关S后发现L2比L1亮,下列有关L1、L2的物理量关系正确的是(  )
A.R1R2P1>P2
C.R1P2 D.R1>R2P14.(2023·广西贵港·统考一模)某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是(  )
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电流为0
D.当导体两端的电压为2V时,电流为0.2A
5.(2023·广西·校联考一模)利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出如图乙所示的图像,则下列判断正确的是(  )
A.实验中电压表的示数保持1V不变
B.当R短路时,电压表有示数,电流表无示数
C.电压一定时,电阻和电流成正比
D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
6.(2023·广西柳州·校考一模)如图是某简易煤气检测电路,其中Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而减小。若输出信号的仪表选用电压表或电流表,闭合开关S,当煤气浓度升高时,要求仪表的示数增大,则  
A.选用电压表接在、之间 B.选用电压表接在、之间
C.选用电流表接在、之间 D.选用电流表接在、之间
7.(2023·广西桂林·统考一模)下列图象中,能正确反映小灯泡的电流随两端电压变化规律的是()
A. B. C. D.
二、多选题
8.(2023·广西贵港·统考一模)疫情期间,手持式电子测温仪最为常见,如图甲是某款电子测温仪,图乙是它内部的原理图,其中电源电压保持不变,R是热敏电阻,用于靠近人体测温,定值电阻R0为保护电阻;在测人的体温时,当被测温者体温较高时,显示仪的示数也会变大。下列关于此测温仪的分析正确的是(  )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.被测温者温度越高,电路电流越小
C.热敏电阻R随着温度的升高阻值减小
D.将R0更换为阻值更大的电阻,测相同温度,显示仪示数变大
9.(2023·广西·校联考一模)图甲所示电路中,电源电压不变,R1是“20Ω 1A”的滑动变阻器,R2是定值电阻,电压表量程为0~15V。闭合开关S,在保证电路元件安全的情况下,滑片移动过程中,电压表示数与滑动变阻器接入电路的电阻的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.电源电压为10V
B.R2的阻值为10Ω
C.R1的最大功率是4.5W
D.滑片在中点时,通电90s,电流通过变阻器R1产生的热量为400J
三、填空题
10.(2023·广西桂林·统考一模)小林设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图所示,其中电源两端电压保持不变。R0是定值电阻,R是滑动变阻器,甲为油量表,滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。则甲表是用___________表改装而成的,油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,R接入的电阻___________,此时甲表示数___________(后两空均填“变大”、“不变”或“变小”)。
11.(2023·广西·校联考一模)当一个导体两端的电压是4.8V时,电流表示数如图所示,则通过该导体的电流是 ___A,该导体的电阻是 ___Ω。
12.(2023·广西·校联考一模)如图所示,电源电压保持不变,R1∶R2=1∶4。只闭合S1时,R1消耗的功率为P1;只闭合S2时,R2消耗的功率为P2,且P1∶P2=l∶1,三个电阻R1∶R2∶R0=___,R0先后两次消耗的功率之比为 ___。
四、实验题
13.(2023·广西柳州·统考一模)在探究“电流与电阻的关系”实验中,电源电压3V,定值电阻为5Ω,按照图甲将电路正确连接后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻R两端电压为1V。
(1)将实物电路连接完整,要求:当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大;________
(2)正确连线后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路故障可能是电阻R___________(选填“短路”或“断路”);
(3)用10Ω的电阻替换5Ω后,闭合开关,电压表示数将___________(选填“变大”或“变小”或“不变”),此时应将滑片P向________(选填“C”或“D”)端移动,使电阻两端电压保持不变;
(4)接下来实验操作中,在用20Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻后,他发现电压表示数始终不能调为1V。为成功完成此探究,小明同学设计了如下方案,你认为可行的一项是 __________;
A.只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为40Ω
B.如果只增加电源电压,则电源电压增加到6V
(5)小明同学将电阻换成额定电压为2.5V,额定功率为0.75W的小灯泡(如图乙),想测量小灯泡的电流和电压特点;
①利用上述电路继续进行实验时,当调节滑动变阻器使得电流表示数为0.15A时,灯泡的实际电功率P实___________(选填“大于”、“小于”或“等于”);
②实验结束后,小华继续对滑动变阻器两端电压U与通过它的电流I关系进行了探究,根据实验数据也画出了U﹣I图象。你认为正确的是图丙中的虚线___________(选填“①”、“②”或“③”)。
14.(2023·广西桂林·统考一模)小桂利用如图甲所示的电路“探究通过导体的电流与电阻的关系”,用到的实验器材有:电源(恒为4.5V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(20Ω、1A)、电压表、电流表、开关、导线等。
(1)请根据图甲的电路图将图乙的实物图补充完整,要求滑片向右滑时滑动变阻器的阻值变大;( )
(2)小桂在实际操作中,连接电路后,闭合开关,小桂发现电流表和电压表示数均较大,且无论怎么移动滑动变阻器电流表示数都不变,则可能的原因是 ___________;
(3)滑动变阻器除了可以保护电路还起到了控制 ___________不变的作用;
(4)排除故障后,小桂随机选取电阻进行了五次实验后,根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙所示。实验过程中,小桂用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路中,闭合开关,他应将滑动变阻器的滑片向 ___________移动(填“左”或“右”)直到电压表示数为 ___________V;
(5)交流讨论时发现五次数据中有一次的数据不太合理,但实验中各电路元件完好,读数、记录均无误,分析了原因是小桂更换了某电阻后忘记移动滑动变阻器滑片就记录了电压、电流表示数,请你根据图丙中的数据分析,小桂应该是将 ___________Ω的定值电阻连入电路时忘了移动变阻器滑片,在这次实验之前,小桂选取的是 ___________Ω的定值电阻。
15.(2023·广西·校联考一模)在“探究电流与电阻的关系”时,小李同学用如图甲的电路进行实验:电流表(0~0.6~3 A)、电压表(0~3~15 V)、定值电阻R(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、50Ω各一个)、滑动变阻器R′(0~50Ω)、电源(8 V)、开关、导线若干。
(1)在实验开始前,小李发现电流表指针在“0”刻度线左边,造成这样的原因是___________;
(2)如图甲,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于___________端(选填“A”或“B”);
(3)请用笔画线代替导线,将乙图中实物电路连接完整(导线不得交叉);___________
(4)某次实验时电流表的示数如图丙,则电流表示数为___________A;
(5)小李做此实验时,在电流表使用无误的情况下,收集测量数据,记录表格如下:
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 10 15 20 30 50
电流I/A 0.6 0.2 0.3 0.2 0.12
小李的五次实验操作中有一次错误的操作,请你对小李记录的数据进行分析,他第___________次的实验操作是错误的,错误的原因是___________;
(6)另一同学小王用电阻箱(可在0~999.9Ω范围内调节电阻值大小,且能读数的变阻器)来代替电阻R,将图甲电路改进为如图丁的电路。
①你认为他这个方案是否可行?___________(选填“可行”或“不可行”);
②当图丁中电阻箱阻值由30Ω调节为20Ω时,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“左”或“右”)端滑动。
16.(2023·广西柳州·校考一模)小宸从废旧的恒温箱里拆卸下一个完好的热敏电阻,并利用图甲电路测出该热敏电阻在不同温度下的阻值,寻找其阻值随温度变化的规律,其中电源电压为U,Rt是热敏电阻。
(1)使用电流表和电压表前,要检查指针是否对准_______刻度线;接入电路时,应使电流从其_______(选填“+”或“﹣”)接线柱流入;
(2)小宸往容器中添加不同温度的水,根据实验原理:_______,测出Rt在不同温度下的电阻值;分析数据,得出了Rt阻值与温度t的变化关系为Rt=kt+b(k、b都是常数,且k>0,b>0);
(3)小宸从以上实验得到启发,利用热敏电阻设计电路,把电流表改装成温度表(此时室内气压为1标准大气压,室温为25℃):
①图甲中,他用开关S2替换电压表,得到如图乙所示电路。为了保证电路安全,先将滑动变阻器滑片P移到b端,闭合S1、S2,移动滑片P使电流表满偏,此时滑动变阻器的阻值为R,之后保持滑片P位置不再移动;
②断开S1、S2,向容器中加入适量沸水,闭合S1并记录电流值,接着观察温度计,示数每下降5℃,就记录此时温度t和对应的电流I,水温降到_______后不再自然下降,此时可加入适量冰块使水继续降温,直至0℃,然后断开S1。请用给定的字母写出电流与温度的关系式I=_______;
③根据记录的t和I,重新刻制电流表的表盘,改装成温度表。此温度表的量程为_______,请在图丙中标出此温度表表盘最高温和最低温刻度线的大致位置(____)。
五、计算题
17.(2023·广西柳州·校考一模)“喝酒不开车,开车不喝酒” ,但还是有不少人心存侥幸,最终酿成大祸!为此,某 市交通警察直播查酒驾活动,以此来提醒广大司机朋友们。如图甲为男子袁某吹气检测截图,图乙为酒驾检测装置。图丙所示为酒驾检测装置的简化电路图,电源电压保持不变,其中R0为定值电阻、R为酒精气敏电阻,图丁为R阻值随呼出气体中酒精浓度β(mg/mL)的变化曲线。已知当酒精浓度在0.08~1.6mg/mL范围内变化时,电流表示数变化范围是0.12~0.6A,当袁某吹气检测时电路的电流变为0.4A 。求:
(1)当酒精浓度为0.08mg/mL时,酒精气敏电阻R的阻值;
(2)该酒驾检测装置的电源电压和定值电阻R0的阻值;
(3)若袁某吹气检测时间为6s,假设检测时电路的电流恒为0.4A ,则该过程中电流通过R0所做的功为多少;
(4)请通过计算说明袁某是否饮酒驾驶,如果是饮酒驾驶,那么是酒驾还是醉驾?根据《车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验》(GB19522 - 2022 , 以下简称“国标”)规定,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于0.2mg/mL小于0.8mg/mL的驾驶行为属于饮 酒驾驶,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于0.8mg/mL 的驾驶行为属于醉酒驾驶。
 
18.(2023·广西柳州·统考一模)如图所示,电源电压恒定不变,滑动变阻器R3最大阻值为20Ω,将滑动变阻器的滑片调至最左端,当开关S1、S2、S3都闭合,此时通过R3的电流为0.5A;则:
(1)电源电压是多少?
(2)只闭合开关S1,并将滑动变阻器的滑片从最右端移至某处,此过程中R1两端电压变化了4V,则此时V2的示数是多少?
(3)用小灯泡L替换电压表V2,将滑动变阻器滑片置于某位置,再闭合开关S1、S2、S3,此时;当S2断开时,电流表A的示数变化了0.2A,求此时流过R3的电流是多少?
(4)在(3)的情况下,闭合开关S1、S2、S3,有电流表A与电流表A1的比值为,则小灯泡的实际功率是多少?
19.(2023·广西桂林·统考一模)小林发现市场上所用的“电子秤”,实际上是压力测量仪,其原理结构如图甲所示。图甲中La为金属片,Lb为金属板,所称物体质量与电阻R1的关系如图乙所示。定值电阻R2=12Ω。闭合开关后,称量物体A时,电压表示数为3.6V,称量物体B时,电压表示数为6V,两次滑动变阻器连入电路中的阻值比为1:2。已知滑动变阻器R1的最大值为“100Ω 0.5A”。求:
(1)电源电压;
(2)物体B的质量;
(3)若电压表所接量程为0~15V,电子秤称量物体的质量范围。
20.(2023·广西贵港·统考一模)某科技小组利用热敏电阻为电暖箱设计了一个温度可自动控制的装置,如图甲所示,控制电路中电源电压U1恒定为12V,热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示,电磁铁线圈可看成阻值为30Ω的纯电阻R0,“电暖箱”共安装有2个标有“220V,440W”的发热电阻R,当电磁铁线圈中电流大于或等于60mA时,继电器的衔铁被吸下,使“电暖箱”工作电路断开;当线圈中的电流小于或等于50mA时,继电器的衔铁被释放,使“电暖箱”工作电路闭合。求:
(1)发热电阻R的阻值;
(2)电暖箱中的最高温度为48℃时,滑动变阻器R2两端电压;
(3)调节滑动变阻器阻值为R2=10Ω时,电暖箱温度变化的范围。
21.(2023·广西·校联考一模)定值电阻R0两端加3V电压时,通过的电流为0.5A。如图所示电路,电源电压不变,若仅闭合S2,则电流表示数为0.5A,若闭合S0和S1,断开S2,则电流表示数为2A。求:
(1)R0的阻值;
(2)电源电压。
参考答案:
1.A
【详解】ACD.由电路图可知,闭合开关S,L1、L2串联,电压表测量L2两端电压。电压表示数为2V,即L2两端电压为U2=2V;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以L1两端的电压为
U1=U-U2=3V-2V=1V
由于串联电路电流处处相等,所以由可得,两灯的阻值之比为
故A正确,CD错误。
B.若开关断开,电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电压表测量电源电压,示数为3V,故B错误。
故选A。
2.B
【详解】A.根据电路图可知,R与R0串联,显示仪与R0并联,根据电压表使用方法可知,显示仪是电压表,故A错误;
B.根据题意,热敏电阻随温度升高阻值减小,被测温者温度越高,R越小,根据串联电路电阻特点可知,电路的总电阻越小,由欧姆定律可知,电路电流越大;故B正确,
C.被测温者温度越低,R越大,根据串联电路电阻特点可知,电路的总电阻越大,由欧姆定律可知,电路电流越小;根据U=IR可知,R0两端的电压变小,由于电源电压不变,则R两端的电压变大,故C错误;
D.温度相同,说明热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】由图可知,灯泡L1、L2串联,根据串联的电流特点可知,通过L1、L2的电流相等,即I1=I2,根据题意可知,闭合开关S后发现L2比L1亮,由于灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定,实际功率越大,灯泡越亮,所以L2的实际功率大于L1的实际功率,即P1故选A。
4.C
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流大小无关,当导体两端的电压为0时,电阻不为0,故A错误;
B.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流大小无关,导体两端的电压增大,导体的电阻不变,故B错误;
C.由图像上看出,当导体两端的电压为0时,电流为0,故C正确;
D.由图像可知,当导体两端的电压为2V时,通过导体的电流0.4A,故D错误。
故选C。
5.D
【详解】A.根据图乙可知,当电阻为5Ω时,电路中的电流为0.5A;由可得,电压表的示数为
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
故A错误;
B.当R短路时,电压表测量R两端的电压,故电压表无示数,电路仍接通,故电流表有示数,故B错误;
C.根据欧姆定律可知,电压一定时,电流和电阻成反比,故C错误;
D.将R从5Ω换成10Ω后,电阻分得的电压会变大,为了保证定值电阻R两端电压不变,需减小定值电阻两端电压,根据串联电路电压规律,应增大滑动变阻器两端电压,根据分压原理,需增大滑动变阻器接入电路的阻值,故将滑片向右移动,故D正确。
故选D。
6.A
【详解】由图示知,若在或间连接电流表,则电路中的电阻或气敏元件Q会被短路,所以仪表应选用电压表。由题意可知,当煤气浓度升高时,气敏元件Q的阻值减小,电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流增大,电阻两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻Q两端的电压减小,按要求,仪表的示数增大,说明电压表接在、间,故A正确,符合题意,BCD不正确,不符合题意。
故选A。
7.D
【详解】因为灯丝电阻随温度的升高而增大,当灯丝两端电压越大,灯丝的温度越高,灯丝的电阻越大,通过灯泡的电流增大的越慢。
故选D。
8.CD
【详解】A.根据电路图可知,R与R0串联,显示仪与R0并联,所以显示仪是电压表,故A错误;
BC.被测温者温度越高,显示仪的示数会变大,说明电压表示数变大,由可知,电路电流越大,由串联电路电压特点可知,R两端电压越小,由可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,故B错误,C正确;
D.测温度相同,热敏电阻的阻值不变,将R0更换为阻值更大的电阻,由串联电路分压特点可知,R0两端分得的电压变大,因此显示仪示数会变大,故D正确。
故选CD。
9.CD
【详解】由图甲知,两电阻串联,电压表测R1两端电压,由串联电路特点知,在电路安全情况下,变阻器连入阻值最小时,电压表示数最大,由图像乙知,此时电压表示数为UV=8V,变阻器连入阻值R1=4Ω,由欧姆定律可得此时电路中电流
电源电压

当变阻器连入阻值最大时,电压表示数最小,由图像知此时电压表示数=4V,变阻器连入阻值,此时电路中电流
电源电压

电源电压不变,由①②可得
解得
电源电压
R1的功率等于电路总功率(P=UI)减去定值电阻的功率(=I2R2),所以R1的功率
整理得
这是一个开口向下的抛物线,当I=0.75A时,P1有最大值4.5W,滑片在中点时,变阻器连入阻值为R1,由串联电路特点和欧姆定律可得,此时电路中电流
由焦耳定律可得,在90s内电流通过滑动变阻器R1产生的热量
综上分析知,故AB错误,CD正确。
故选CD。
10. 电压 变大 变小
【详解】[1]观察该图,可知,甲表是与定值电阻R0并联,电流表是和用电器串联接入电路,而电压表是和用电器并联,所以甲表是电压表改装而成的。
[2][3]从图中可以看到,油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,滑动变阻器的滑片P往上移动,根据电流的流法可知,滑动变阻器接入电路的阻值变大,定值电阻阻值不变,这是一个串联电路,电源电压恒定,根据串联电路的分压特点,变阻器的电压变大,定值电阻的电压变小,甲表示数变小。
11. 0.48 10
【详解】[1]由图知道,电流表的量程为0~0.6A,分度值0.02A,其示数为0.48A。
[2]根据欧姆定律知道,导体的电阻
12. 1∶4∶2 4∶1
【详解】[1]由电路图知道,只闭合S1时,该电路为R0和R1的串联电路,电流表测电路中的电流,此时R1消耗的功率为
P1=I12R1
只闭合S2时,该电路为R0和R2的串联电路,电流表测电路中的电流,此时R2消耗的功率为
P2=I22R2

所以
I1=2I2 ①
由于
R1∶R2=1∶4 ②
根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压,只闭合S1时
U=I1(R0+R1)
只闭合S2时
U=I2(R0+R2)
由于电源电压不变,则
I1(R0+R1)=I2(R0+R2) ③
将①②代入③可得
R0=2R1

R1∶R2∶R0=R1∶4R1∶2R1=1∶4∶2
[2]R0先后两次消耗的功率之比为
P0∶P0′=I12R0∶I22R0=I12∶I22=22∶12=4∶1
13. 断路 变大 D A 小于 ①
【详解】(1)[1]要求当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知滑片向左移动时滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器选择左下接线柱串联接入电路,如图:
(2)[2]闭合开关,发现电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明与电压表并联部分电路断路,所以电路故障可能是电阻R断路。
(3)[3][4]用10Ω的电阻替换5Ω后,闭合开关,根据串联分压原理可知电压表示数将变大,为保持电压表示数不变,需减小定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律可知需增大滑动变阻器两端的电压,即需增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以此时应将滑片P向D端移动。
(4)[5]A.串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联分压原理可得
定值电阻的最大阻值为20Ω,代入数据可得
解得RH=40Ω,故A可行;
B.当电源电压增加到6V,则
解得RH=100Ω,故B不可行。
(5)额定电压为2.5V,额定功率为0.75W的小灯泡的额定电流
[6]利用上述电路继续进行实验时,调节滑动变阻器使得电流表示数为
灯泡温度越低,灯泡电阻越小,通过灯泡电流为其额定电流一半时,灯泡电阻小于灯泡正常发光时的电阻,根据P=I2R可知灯泡实际功率小于额定功率的四分之一。
[7]因灯泡的电阻随温度的升高而增大,则可知灯泡的U﹣I图像是一条向上的曲线(图丙中的实线);电源电压为3V,小灯泡的曲线与滑动变阻器的曲线的交点,表示灯与滑动变阻器的电压相等,根据串联分压原理可知此时灯与滑动变阻器的电压都是1.5V,如下图知①、②、③三条曲线与小灯泡曲线相交的点对应为1.5V的是曲线①,故正确的是图丙中的虚线为①。
14. 将变阻器的上面两个接线柱连入了电路中 定值电阻两端电压 右 3 20 10
【详解】(1)[1]结合图甲电路图分析可知图乙只要将滑动变阻器接入电路即可,且题干要求滑片向右滑时滑动变阻器的阻值变大,说明滑动变阻器左下部分电阻接入电路了,据此完成电路连接如下图所示:

(2)[2]小桂同学按图甲所示的实验电路图连接电路后,进行实验的过程中,发现电流表和电压表示数都比较大,则说明电路电阻过小,无论怎么移动滑动变阻器的滑片,两表示数都不变化,说明变阻器没有了变阻的作用,故原因可能是将变阻器的上面两个接线柱连入了电路中。
(3)[3]因为在“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,需要控制导体两端电压不变,因此可知滑动变阻器除了可以保护电路还起到了控制定值电阻两端电压不变的作用。
(4)[4] [5]在探究“电流与电阻的关系”时,要控制电阻的电压不变,由图丙知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.2A×15Ω=0.3 A×10 Ω =0.6A×5Ω=3V
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,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,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,所以滑片应向右端移动,使电压表示数恢复到原来的值3V。
(5)[6]根据如图丙画出的电流与电阻关系的图像知,除定值电阻为20Ω外,电流与电阻之积为
UV=IR=0.6A×5Ω=0.3 A×10 Ω=0.2A×15Ω=0.12A×25Ω=3V
UV=IR=20Ω×0.18 A =3.6 V
只有20Ω数据不太合理,故阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片。
[7]由串联电路的规律及欧姆定律,这时,变阻器的电阻为
因此定值电阻的电压为变阻器的2倍,根据分压原理,定值电阻为2×5Ω=10Ω,这次实验之前的那一次实验,小桂选取的是阻值为10Ω的定值电阻。
15. 电流表指针未调零 B 0.2 2 没有控制定值电阻两端的电压一定 可行 左
【详解】(1)[1]实验前,电流表指针在0刻度线左边,主要原因是电流表指针未调零。
(2)[2]由图甲可知,为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即B端。
(3)[3]根据图甲的电路图连接情况,滑动变阻器要按照一上一下的接线原则串联接入电路,所以,滑动变阻器接左下接线柱,如图所示:
(4)[4]由图丙可知,电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(5)[5][6]在探究电流与电阻的关系的实验中,应保持电阻两端的电压不变,由表格中的数据可知,第1、3、4、5次的实验中,电阻两端的电压都为6V,而第2次实验时,电阻两端的电压为
所以,第2次实验操作是错误的,错误的原因是没有控制定值电阻两端的电压一定。
(6)①[7]用电阻箱代替定值电阻,并且可调节,通过调节滑动变阻器滑片,使电阻箱两端的电压保持不变,读取相应电流表的示数,得出多组实验数据,总结实验规律,所以,此方案可行。
②[8]在图丁中,电阻箱阻值由30Ω调节为20Ω时,电阻箱两端的实际电压变小,根据探究电流与电阻的关系的实验要求是,保持电阻两端的电压不变,所以,电阻箱两端的电压应该变大,根据串联电路的电压规律可知,当电源电压不变时,电阻箱两端电压变大,滑动变阻器两端电压变小,即滑动变阻器的电阻变小,所以,应将滑动变阻器的滑片向左端滑动。
16. 零 + 25
【详解】(1)[1]使用电流表和电压表前,要检查指针是否对准零刻度线。
[2]接入电路时,应使电流从其“”接线柱流入。
(2)[3]为了测出Rt在不同温度下的电阻值,应该根据伏安法测电阻的实验原理,即
(3)[4]由于室温为,所以水温降到后不再自然下降。
[5]串联电路总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得电流与温度的关系式
[6]由公式
可知电流值与温度值一一对应,不是线性关系。而数据只记录了温度所对应的电流值,则此温度表的量程为。
[7]由公式
可知电流越大,温度越低,可知温度为的刻度线在最右边,则温度表表盘如下图
17.(1)90Ω;(2)12V,10Ω;(3)9.6J;(4)酒驾
【详解】解:(1) 闭合开关,定值电阻R0与气敏电阻R是串联,电流表测通过电路的电流,由丁图可知酒精浓度越大,气敏电阻R的阻值越小,电路中的总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的总电流越大,所以当酒精浓度为0.08mg/mL时,气敏电阻R的阻值为90Ω。
(2)当酒精浓度为0.08mg/mL时,串联电路的总电阻为
此时电路中的电流为I=0.12A,根据欧姆定律可得,电源电压为

当酒精浓度为1.6mg/mL 时,气敏电阻的阻值为10Ω,此时电路中的总电阻为
电路中的电流I′=0.6A ,根据欧姆定律可得,电源电压为

联立①②解得:U=12V ,R0=10Ω。
(3) 当电流I″=0.4A时,R0=10Ω;吹气检测时间为6s,电流通过R0所做的功为
(4) 当电流I″=0.4A时,由欧姆定律可得,此时电路总电阻为
此时气敏电阻接入电路的阻值为
由图丁可知:当气敏电阻的阻值为20Ω时,酒精的浓度为0.6mg/mL,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于0.2mg/mL小于0.8mg/mL的驾驶行为属于饮酒驾驶,车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或者等于0.8mg/mL的驾驶行为属于醉酒驾驶,所以袁某是酒驾。
答:(1)当酒精浓度为0.08mg/mL时,酒精气敏电阻R的阻值90Ω;
(2)该酒驾检测装置的电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为10Ω;
(3)若袁某吹气检测时间为6s,假设检测时电路的电流恒为0.4A ,则该过程中电流通过R0所做的功为9.6J;
(4)袁某是酒驾。
18.(1)10V;(2)4V;(3)0.8A;(4)4W
【详解】解:(1)滑动变阻器的滑片调至最左端,R3=20Ω,当开关S1、S2、S3都闭合,R1被短路,R2和R3并联,电源电压
(2)只闭合开关S1,R1和R3串联,电压表V2测R3两端的电压,电压表V1测R1两端的电压,滑动变阻器的滑片在最右端时,其接入电路的阻值为零,此时U3=0V,将滑动变阻器的滑片从最右端移至某处,此过程中R1两端电压变化了4V,电源电压恒定不变,由
可知,此过程中R3两端电压变化了4V,所以此时R3两端的电压
即此时V2的示数是4V。
(3)用小灯泡L替换电压表V2,将滑动变阻器滑片置于某位置,再闭合开关S1、S2、S3,R1被短路,灯泡L、R2和R3并联,电流表A测总电流,电流表A1测灯泡L支路电流和R2支路电流之和,当S2断开时,R2支路电流为零,电流表A的示数变化了0.2A,即I2=0.2A,已知
由并联分流原理知
代入数据解得流过R3的电流
I3=4I2=4×0.2A=0.8A
(4)在(3)的情况下,闭合开关S1、S2、S3,电流表A与电流表A1的比值为,即
由I2=0.2A,I3=0.8A,代入数据解得IL=0.4A,则小灯泡的实际功率为
答:(1)电源电压是10V;
(2)此时V2的示数是4V;
(3)流过R3的电流是0.8A;
(4)小灯泡的实际功率是4W。
19.(1)18V;(2)1.2kg;(3)0~12kg
【详解】解:(1)由电路图可知,两电阻串联接入电路,电压表与滑动变阻器R1并联,电压表测滑动变阻器两端的电压;称量物体A时,电压表示数为3.6V,称量物体B时,电压表示数为6V,两次滑动变阻器连入电路中的阻值比为1:2,设电压表示数为3.6V时,滑动变阻器接入电路的阻值为R,电源电压不变,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得电源电压
称量物体B时,电压表示数为6V,有
解以上两式可得R=3Ω,电源电压U=18V。
(2)称量物体B时,滑动变阻器接入电路的电阻为
RB=2R=2×3Ω=6Ω
由图乙可知物体的质量与滑动变阻器接入电路的电阻成正比,设m=kR,代入数据可得4kg=k×20Ω
解得k=0.2kg/Ω。则物体B的质量为
m=0.2kg/Ω×6Ω=1.2kg
(3)电压表的量程为0~15V,根据串联分压原理可知电压表示数最大时,滑动变阻器接入电路最大阻值,由图乙可知此时电子秤称量物体的质量最大,此时定值电阻两端的电压
U2=U-U1=18V-15V=3V
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
此时滑动变阻器接入电路的阻值
由图乙可知电子秤称量物体的质量最大为12kg,所以电子秤称量物体的质量范围为0~12kg。
答:(1)电源电压为18V;
(2)物体B的质量为1.2kg;
(3)电子秤称量物体的质量范围为0~12kg。
20.(1)110Ω;(2)1.8V;(3)30~40℃
【详解】解:(1)发热电阻R的阻值
(2)当开关S闭合时,控制电路R0、R1和R2串联,由图乙可知t=48℃时,R1=140Ω,电暖箱中的最高温度为48℃,此时控制电路的电流为
I=60mA=0.06A
电路的总电阻
滑动变阻器R2的阻值
R2=R总-R0-R1=200Ω-30Ω-140Ω=30Ω
滑动变阻器R2两端电压
U2=IR2=0.06A×30Ω=1.8V
(3)当控制电路得电流
Imin=50mA=0.05A
时,电暖箱温度最低,电路的总电阻
热敏电阻R1的阻值
R1′=R′总-R0-R2′=240Ω-30Ω-10Ω=200Ω
由图乙可知此时电暖箱的温度t=30℃,当控制电路的电流为
Imax=60mA=0.06A
电暖箱温度为最高,由(2)可知电路的总电阻是200Ω,热敏电阻R1的阻值
R1"=R总-R0-R2′=200Ω-30Ω-10Ω=160Ω
由图乙可知此时电暖箱的温度t=40℃,电暖箱温度变化的范围为30~40℃。
答:(1)发热电阻R的阻值是110Ω;
(2)电暖箱中的最高温度为48℃时,滑动变阻器R2两端电压是1.8V;
(3)调节滑动变阻器阻值为R2=10Ω时,电暖箱温度变化的范围是30~40℃。
21.(1)6Ω;(2)6V
【详解】解:(1)根据可得R0的阻值为
(2)若仅闭合S2,R0和R1串联,电流表测量电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压

若闭合S0和S1,断开S2,R0和R1并联,电流表测量干路电流

解①②可得
答:(1)R0的阻值6Ω;
(2)电源电压是6V。
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