- 2021-11-06 发布 |
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文档介绍
2019九年级物理全册 第十七章 欧姆定律复习及单元测试(含解析)(新版)新人教版
欧姆定律复习及单元测试 100分 时间90分钟 16 一、选择题(每小题3分,共39分) 1.下列说法最接近真实情况的是( ) A.人体的安全电压为不高于 220V B.重庆 12 月平均温度为 36℃ C.家用照明日光灯的电流约为 0.2A D.测电笔内的高值电阻约为 100Ω 2.如图所示的电路中,小灯泡L1、L2规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是( ) A. 灯 L1短路 B. 灯 L2短路 C. 灯 L1断路 D. 开关 S 接触不良 3.如图所示的电路中,电源电压恒为3V,灯泡L的电阻为10Ω且保持不变。闭合开关S后,滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列判断正确的是( ) A. 灯泡L亮度变暗 B. 电压表示数变大,电流表示数变小 C. 电压表与电流表示数的比值变小 D. 灯泡L的最大功率为0.9W 4.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是( ) A. 通过电阻R1的电流为0.5A B. 电源电压为5V C. 电阻R1的阻值为15Ω D. 若断开开关S2,电流表A1示数变大 5.已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如右图所示电源电压为12V的电路中,闭合S则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是 A. I1∶I2 =3∶2 U1∶U2 =1∶1 B. I1∶I2 =3∶2 U1∶U2 =3∶2 C. I1∶I2 =2∶3 U1∶U2 =1∶1 D. I1∶I2 =1∶1 U1∶U2 =2∶3 6.在如右图所示的实验电路中,电源电压为3伏,L1、L2发光时的电阻均为5欧,下列说法错误的是 A. 灯 L1、L2 是串联的 B. 电流表的量程应选0~3A C. 电压表的量程应选0~3V D. 电压表测的是灯 L1两端的电压 7.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列结果正确的是( ) A. R1先后两次消耗的电功率之比为3:4 B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C. 电源电压为10V D. R1的阻值为20Ω 8.如图所示电路,电源两端电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列判断正确的是( ) A. 电压表V1示数与电流表A的比值变大 B. 电压表V2示数与电流表A的比值不变 C. 电压表V1示数的变化量大于电压表V2示数的变化量 D. 电压表V1示数的变化量小于电压表V2示数的变化量 9.甲乙两地相距30km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时,电流表的示数为0.2A,乙地检修员后用相同的测量仪接人CD时,电流表的示数为0.3A.则短路位置离甲地( ) A. 18km B. 15km C. 12km D. 10km 10.如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=48Ω,闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是( ) A. 要使电压表的示数增大1V,小灯泡L两端的电压就会减小1V B. 小灯泡L的最小实际电功率为0.6W C. 当滑片P移到变阻器的中点时,小灯泡L正常发光 D. 当滑片P移到最右端时,通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J 11.在如图所示的电路中,闭合开关,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( ) 16 A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大 B. 电流表的示数变大,电压表的示数变小 C. 电流表的示数不变,电压表的示数不变 D. 电流表的示数变小,电压表的示数不变 12.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为4:3.此时灯L1和L2的电阻之比为( ) A. 1:3 B. 3:1 C. 3:4 D. 4:3 13.如图所示,电源电压不变,开关闭合,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是( ) A. 电流表的示数变大,电压表V1的示数变小,V2的示数不变 B. 电流表的示数变大,电压表V1的示数变小,V2的示数变大 C. 电流表的示数变小,电压表V1的示数变大,V2的示数变小 D. 电流表的示数变大,电压表V1的示数不变,V2的示数变小 二、 填空题(每空1分共18分) 14、 两个电阻甲和乙,电阻值分别为20Ω、40Ω,将它们串联接入电路中,则甲乙两电阻两端的电压之比为 ;将它们并联接入电路中,通过甲乙两电阻的电流之比为 。 15、科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,如图所示,这是由于头发丝带 (选填“同种”或“异种”)电荷而互相 的结果。 16、如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,小筒底面积为10cm2,大筒底面积为50cm2,装有适量水,金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计),定值电阻R0=8Ω,AB是一根长为20cm的均匀电阻丝,其阻值为20Ω,电源电压为6V.当托盘中不放物体时,P位于A端,小筒浸入水中5cm(称量过程中大筒水未溢出),则:R0在电路中的作用是 ,托盘和小筒的总质量为 g,当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时,R0消耗的功率为 W。 17.在如图所示的电路中,R1=R2,电键S闭合后,电路正常工作,电流表和电压表的示数分别为I0,U0,过一段时间后一个电表示数变大,一个电表示数变小。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据相关信息写出电表的示数及相应的故障。 。 18. 标有“12V 60W”的汽车灯泡工作时,用电压表测得其两端电压如图所示,则灯泡的实际电压 为 V,灯泡的实际功率 (选填“大于”、“小于”或“等于”)60W。 19. 小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是用他身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”、“变暗”、或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换 更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。 20.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U= V,R2= Ω。 16 21、如图所示,电源电压不变,R2=30Ω,R3=10Ω.只闭合S1,电流表Ⓐ示数为0.2A,电压表Ⓥ示数为4.0V,则定值电阻R1为 Ω,电源电压为 V.闭合S1、S2、S3,电流表A1、A2示数之比为 ,通电lmin电阻R1产生的热量为 J。 三、 实验探究题(每小题7分,共21分) 22、在“探究串联电路电压的特点”活动中。 (1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。 (2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可)。 (3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是: 。 (4)小明分别出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。 UAB/V UBC/V UAC/V 2.6 1.8 4.4 23、在测量标有电压为3.8V的某小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为6 V。 (1)小明连接成如图所示的电路,准备闭合开关时,发现有接线错误。请你按要求在图中将需要改错的导线画“”,并补画出正确的导线 要求:使闭合开关后,当滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。 (2)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图所示,其示数为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(保留一位小数),额定功率为 W。 (3)若有三个滑动变阻器, 规格分别为A (5Ω 2 A)、B (20Ω 1 A) 、C (100Ω 0.1 A),则应选择 (选填“A” “B”或“C”)。 (4)小明同学多次移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图所示的图象,通过图象可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明:灯丝的电阻随温度的增大而 (选填:“增大”、“不变”、“减小”)。 24 .(7分)小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题: (1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。(导线不能交叉) (2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最 端。(选填“左”或“右”) (3)团合开关后,发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮,原因可能是 。 A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器接入电路的阻值过大 (4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示: 实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 电压(V) 1.0 1.5 2.0 2.5 电流(A) 0.14 1.00 0.25 0.30 电阻(Ω) 在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是 ;若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是 。 (5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。 (6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是 。 16 三、 计算题(25题6分,26题8分,共22分) 25、如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S.移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象如图乙所示求 (1)滑动变阻器的最大阻值; (2)R0的阻值和电源电压。 26某科技活动小组设计了如图所示的电路。电源电压不变,当S1闭合、S2断开,变阻器R2的滑片P滑到a端时,电流表的示数为0.8A,定值电阻R1消耗的功率为6.4W;变阻器R2的滑片P滑到b端时,电流表的示数变为0.2A;当S1和S2都闭合,变阻器R2的滑片P滑到某点时,电流表的示数为0.6A,小灯泡L消耗的功率为0.9W.求: (1)电源电压; (2)变阻器R2的最大阻值; (3)小灯泡两端电压及此时变阻器R2连入电路的阻值 27、如图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。长方体形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平。己知电源电压恒为6V,小灯泡标有“2V、2W”字样(灯丝电阻不变)。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数,即x=l/h)。求: (1)小灯泡的电阻。 (2)湖水水位高于警成水位多少米时,灯泡正常工作。 (3)将电流表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,说明理由。 16 2018--2019学年度 第十七章 欧姆定律复习及单元测试(含解析) 满分100分 时间90分钟 16 一、选择题(每小题3分,共39分) 1.下列说法最接近真实情况的是( ) A.人体的安全电压为不高于 220V B.重庆 12 月平均温度为 36℃ C.家用照明日光灯的电流约为 0.2A D.测电笔内的高值电阻约为 100Ω 【答案】C 【解析】:A.人体安全电压不高于36V,故A错误。 B.重庆12月平均气温低于 36℃故B错误 C.家用日光灯大约40W左右,而家庭电压220V,所以电流大约0.2A左右。故C正确。 D、测电笔内的高值电阻约为1MΩ--3MΩ,故D错误。 故选C 2.如图所示的电路中,小灯泡L1、L2规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是( ) A. 灯 L1短路 B. 灯 L2短路 C. 灯 L1断路 D. 开关 S 接触不良 【答案】C 故选C。 3.如图所示的电路中,电源电压恒为3V,灯泡L的电阻为10Ω且保持不变。闭合开关S后,滑片P由b端向a端滑动的过程中,下列判断正确的是( ) A. 灯泡L亮度变暗 B. 电压表示数变大,电流表示数变小 C. 电压表与电流表示数的比值变小 D. 灯泡L的最大功率为0.9W 【答案】D D、根据,当变阻器连入电路中的电阻为0时,灯的电压为电源电压3V,并求出此时灯的最大功率。 解答:AB、由图知,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡的电压,电流表测电路的电流;滑片P由b端向a端滑动的过程中,变阻器连入电路的电阻变小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,故B错误;根据可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故A错误; C、由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻(且灯泡电阻不变),则该比值不变,故C错误; D、当变阻器连入电路中的电阻为0时,灯泡的电压最大(等于电源电压3V),灯泡L的最大功率:,故D正确。 故选:D。 【点睛】本题考查串联电路的规律及欧姆定律和电功率公式的运用。 4.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是( ) A. 通过电阻R1的电流为0.5A B. 电源电压为5V C. 电阻R1的阻值为15Ω D. 若断开开关S2,电流表A1示数变大 【答案】C 16 解答:由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流:,故A错误;又因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得,电源的电压: ,故B错误;电阻R1的阻值: ,故C正确。若断开开关S2,电流表A1只测量R2的电流,电流表A1示数变小,故D错误。 故选:C。 【点睛】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的计算题。 5.已知R1∶R2=2∶3,将它们接在如右图所示电源电压为12V的电路中,闭合S则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是 A. I1∶I2 =3∶2 U1∶U2 =1∶1 B. I1∶I2 =3∶2 U1∶U2 =3∶2 C. I1∶I2 =2∶3 U1∶U2 =1∶1 D. I1∶I2 =1∶1 U1∶U2 =2∶3 【答案】A 故选A 【点睛】本题考查了并联电路的特点及欧姆定律的应用,是一道基础题。 6.在如右图所示的实验电路中,电源电压为3伏,L1、L2发光时的电阻均为5欧,下列说法错误的是 A. 灯 L1、L2 是串联的 B. 电流表的量程应选0~3A C. 电压表的量程应选0~3V D. 电压表测的是灯 L1两端的电压 【答案】B 【解析】分析:首先把电压表去掉,分析电路的连接方式,然后判断电压表所测的电路,最后再根据欧姆定律和串联电路的特点判断电流表和电压表的量程; 解答:根据电路图可以看出灯 L1、L2 是串联的,A选项正确;电压表并联在L1两端,测的是灯 L1两端的电压,故D选项正确;因为电源电压为3伏,所以电压表的量程应选0~3V,故C正确;因为L1、L2发光时的电阻均为5欧,串联在一起,总电阻,根据,电流表的量程应选0~0.6A,故B错误。 故选B 【点睛】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律公式的应用,计算过程要细心。 7.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于变阻器的B端时,电压表的示数为6V,在10s内定值电阻R1产生的热量为36J;当滑片P置于变阻器的中点时,电压表的示数变化了2V.下列结果正确的是( ) 16 A. R1先后两次消耗的电功率之比为3:4 B. 滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω C. 电源电压为10V D. R1的阻值为20Ω 【答案】B 动变阻器两端的电压(电压表的示数):U2′==4V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,①:②可得:,解得R1=R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,将③代入①:=6V,可得电源电压:U=12V,故C错误;当滑片滑到B端时,R1两端电压为:U1=U﹣U2=12V﹣6V=6V;由Q=t=36J可得:R1=×10s=10Ω,故D错误;因R2=R1,所以变阻器R2的最大阻值为10Ω,故B正确;滑片在中点时,R1两端的电压为U1′=U﹣U2′=12V﹣4V=8V,则R1先后两次的电压之比为:,由P=可得R1先后两次消耗的电功率之比:,故A错误。故选:B 点睛:由电路分析可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压;由滑片的移动和电压表示数变化可知滑片滑到B点时电压表的示数,则由欧姆定律可表示出滑片在不同位置时滑动变阻器两端的电压与电源电压电阻间的关系,联立可解得R1与R2最大值之间的关系及电源的电压; 由功率公式可求得R1的阻值,则可求得R2的最大阻值;最后由功率公式分别求得R1先后两次消耗的电功率,即可求得比值。 8.如图所示电路,电源两端电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,下列判断正确的是( ) A. 电压表V1示数与电流表A的比值变大 B. 电压表V2示数与电流表A的比值不变 C. 电压表V1示数的变化量大于电压表V2示数的变化量 D. 电压表V1示数的变化量小于电压表V2示数的变化量 【答案】D 表V1与电流表A的比值为R1,所以电压表V1与电流表A的比值不变,故A错误;由R0与R1的电阻不变和U=IR可知,R0和R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表V2的示数变大;因电压表V2的示数变大,电流表的示数变小,所以,电压表V2示数与电流表示数的比值变大,故B错误;(2)设滑片移动前后电路中的电流为I、I′,电压表V1示数的变化量:△UV1=U1′﹣U1=I′R1﹣IR1=(I′﹣I)R1=△IR1,电压表V2示数的变化量:△UV2=U滑′﹣U滑=[U﹣I′(R1+R2)]﹣[U﹣I(R1+R2)]=(I﹣I′)(R1+R2)=﹣△I(R1+R2)因|△IR1|<|△I(R1+R2)|,所以,电压表V1示数变化量的绝对值小于电压表V2示数变化量的绝对值,故C错误,D正确。故选:D。 点睛:由电路图可知,R0与R1、滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0与R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化,然后判断电压表V1与电流表A的比值变化以及电压表V2示数与电流表示数的比值的变化;(2)根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出两电压表示数的变化量,然后比较两者的绝对值得出答案。 9.甲乙两地相距30km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲地检修员先用如图所示的测量仪接入AB时,电流表的示数为0.2A,乙地检修员后用相同的测量仪接人CD时,电流表的示数为0.3A.则短路位置离甲地( ) 16 A. 18km B. 15km C. 12km D. 10km 【答案】A 点睛:根据欧姆定律可计算电路中的电阻,进一步计算短路位置离甲地的距离。 10.如图所示,电源电压保持12V不变,小灯泡L上标有“6V 3W”字样,滑动变阻器最大电阻值R=48Ω,闭合开关,若不考虑灯丝电阻随温度的变化,下列说法正确的是( ) A. 要使电压表的示数增大1V,小灯泡L两端的电压就会减小1V B. 小灯泡L的最小实际电功率为0.6W C. 当滑片P移到变阻器的中点时,小灯泡L正常发光 D. 当滑片P移到最右端时,通电10s滑动变阻器消耗的电能是19.2J 【答案】D I==0.2A,则小灯泡L的最小实际电功率: PL小=I2RL=(0.2A)2×12Ω=0.48W,故B错误;通电10s滑动变阻器消耗的电能: WR=I2Rt=(0.2A)2×48Ω×10s=19.2J,故D正确;(3)当滑片P移到变阻器的中点时,电路中的电流:I′=A,此时灯泡的实际功率: PL′=(I′)2RL=(A)2×12Ω≈1.33W<3W,所以,此时灯泡不能正常发光,故C错误。 故选:D。 11.在如图所示的电路中,闭合开关,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( ) A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大 B. 电流表的示数变大,电压表的示数变小 C. 电流表的示数不变,电压表的示数不变 D. 电流表的示数变小,电压表的示数不变 【答案】C 【解析】解:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A测L的电流,电压表测电源的电压,由于电源电压不变,故电压表示数不变;当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,由于灯泡两端的电压和灯泡的电阻都不变,故通过灯泡的电流不变,即电流表示数不变;故C正确。故选:C。 16 点睛:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电流表A测L的电流,电压表测电源的电压。根据电源的电压可知滑片移动时电压表V示数的变化,根据灯泡两端的电压和电阻可以知道电流表示数的变化。 12.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电表示数之比为4:3.此时灯L1和L2的电阻之比为( ) A. 1:3 B. 3:1 C. 3:4 D. 4:3 【答案】A 点睛: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。 13.如图所示,电源电压不变,开关闭合,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是( ) A. 电流表的示数变大,电压表V1的示数变小,V2的示数不变 B. 电流表的示数变大,电压表V1的示数变小,V2的示数变大 C. 电流表的示数变小,电压表V1的示数变大,V2的示数变小 D. 电流表的示数变大,电压表V1的示数不变,V2的示数变小 【答案】B 点睛:分析电路的连接及两电压表测量的电压和电流表测量的电流:(1)分析当滑动变阻器滑片P向右移动时,确定R2变化,根据电阻的串联判断总电阻变化,由欧姆定律确定电流表示数变化;(2)根据欧姆定律的变形公式U=IR,分析R1的电压变化;根据串联电路电压的规律确定电压表V1变化。 二、 填空题(每空1分共18分) 14、两个电阻甲和乙,电阻值分别为20Ω、40Ω,将它们串联接入电路中,则甲乙两电阻两端的电压之比为 ;将它们并联接入电路中,通过甲乙两电阻的电流之比为 。 14、【分析】在串联电路中,各处的电流是相同的;在并联电路中,各支路两端的电压相等,据此分析比值的大小。 【解答】解: 两个电阻甲和乙,电阻值分别为20Ω、40Ω,将它们串联接入电路中,通过的电流是相同的,根据U=IR可知,其电压之比等于电阻之比,即U1:U2=R1:R2=20Ω:40Ω=1:2; 将它们并联接入电路中,其两端的电压是相等的,根据I=可知,其电流与电阻成反比,即电流之比等于电阻之比的倒数,I1:I2=R2:R1=40Ω:20Ω=2:1。 故答案为:1:2;2:1。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。 15、科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根竖起,形成“怒发冲冠”的景象,如图所示,这是由于头发丝带 同种 (选填“同种”或“异种”)电荷而互相 排斥 的结果。 【分析】同种电荷相斥,异种电荷相吸,故据此分析即可判断。 16 【解答】解:人体是导体,当人触摸静电球时,人体也带了和静电球同种电荷的电,故人的头发上也会带上与静电球同种电荷的电,据同种电荷相斥可知,头发之间带同种电荷,相互排斥,故头发会蓬松竖起来。 故答案为:同种;排斥。 【点评】本题考查了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。 如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤,其结构由浮力秤和电路两部分组成,小筒底面积为10cm2,大筒底面积为50cm2,装有适量水,金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计),定值电阻R0=8Ω,AB是一根长为20cm的均匀电阻丝,其阻值为20Ω,电源电压为6V.当托盘中不放物体时,P位于A端,小筒浸入水中5cm(称量过程中大筒水未溢出),则:R0在电路中的作用是 保护电路 ,托盘和小筒的总质量为 50 g,当开关S闭合且在托盘中放入质量为100g的物体时,R0消耗的功率为 0.72 W。 【分析】(1)串联电路,各电阻起到分压的作用,从而保护电路; (2)根据漂浮时,浮力等于重力分析解答; (3)托盘中放入100g的物体时,仍然处于漂浮状态,浮力仍等于重力,所以增加的浮力等于增加的重力,根据F浮=ρ液gV排求出增加的排开水的体积,再根据V=Sh算出增加的深度; 根据“AB是一根长为20cm的均匀电阻丝,其阻值为20Ω”求出电阻的变化值,得出连入电路的电阻,根据欧姆定律求出电路的电流,最后根据P=I2R算出电阻R0消耗的功率。 【解答】解: (1)当滑片P在最下端时,R的电阻为零,若电路中没有R0,将会造成电源短路,故R0在电路中起到保护电路的作用; (2)托盘中不放物体时,小筒浸入水中5cm,排开水的体积为: V排=S小筒h=10cm2×5cm=50cm3=5×10﹣5m3; 小桶受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣5m3=0.5N; 托盘和小筒处于漂浮状态,浮力等于重力,则托盘和小筒的总重力:G=F浮=0.5N; 托盘和小筒的总质量为:m===0.05kg=50g; (3)在托盘中放入质量为100g的物体时,托盘和小筒仍处于漂浮状态,浮力仍等于重力, 所以增加的浮力等于增加的重力,即△F浮=△G=△mg=0.1kg×10N/kg=1N, 根据F浮=ρ液gV排可得,增加的排开水的体积: △V排===10﹣4m3; 根据V=Sh可得,增加的浸入深度: △h浸===0.1m; 大筒中水面上升的高度:△h上升===0.02m; 因为:△h浸=△h上升+d,其中d为小筒向下移动的距离, 所以小桶向下移动的距离: d=△h浸﹣△h上升=0.1m﹣0.02m=0.08m; 小桶下降0.08m,滑片也跟着下滑0.08m=8cm,则变阻器连入电路的长度变为20cm﹣8cm=12cm, 因为AB是一根长为20cm的均匀电阻丝,其阻值为20Ω,即1cm的电阻丝的电阻为1Ω, 所以12cm的电阻丝的电阻为12Ω,即R=12Ω, 因为R和R0串联, 由欧姆定律可得,此时电路的电流为:I===0.3A; R0消耗的功率:P0=I2R0=(0.3A)2×8Ω=0.72W 故答案为:保护电路;50;0.72。 【点评】本题考查了串联电路电压的规律,浮沉条件、阿基米德原理、欧姆定律的应用、电功率的计算等知识,是一道综合题,难度较大。 17.在如图所示的电路中,R1=R2,电键S闭合后,电路正常工作,电流表和电压表的示数分别为I0,U0,过一段时间后一个电表示数变大,一个电表示数变小。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据相关信息写出电表的示数及相应的故障。 电压表示数为2U0,电流为0,说明R1断路 、 电压表为0,电流表示数为2I0,说明R1短路 。 16 【解答】解:原电路中,两电阻串联,电压表测R1的电压(小于电源电压),根据分压原理,两电阻的电压相等,由串联电路电压的规律,电源电压U=2U0, 电流表测电路中的电流,由电阻的串联和欧姆定律,电流表示数:I0==﹣﹣﹣﹣﹣①: (1)若R2短路,则电压表测电源电压2U0,电压表示数变大,此时为R1的简单电路, 电流表示数:I′==2I0﹣﹣﹣﹣② 由①②电流表示也变大,与一个电表示数变大,一个电表示数变小不符合,故故障不可能是R2短路; 若R2断路,整个电路断路,两表都没有示数,两表示数都变小,故故障不可能是R2断路; (2)已知电路中仅有一处故障,故故障只能是R1断路或短路, 若R1断路,电压表串联在电路中测电源电压,示数电源电压U=2U0,电压表示数变大; 电流表示数为0,电流表示数变小;符合题意; 若R1短路,电压表示数为0,电压表示变小,电路为R2的简单电路,由欧姆定律,电流表示数为:I″==2I0,电流表示数变大,符合题意; 综上:电压表示数为2U0,电流为0,说明R1断路; 电压表为0,电流表示数为2I0,说明R1短路。 故答案为:电压表示数为2U0,电流表示数为0,说明R1断路; 电压表示数为0,电流表示数为2I0,说明R1短路。 18.标有“12V 60W”的汽车灯泡工作时,用电压表测得其两端电压如图所示,则灯泡的实际电压为 11.5 V,灯泡的实际功率 小于 (选填“大于”、“小于”或“等于”)60W。 【解答】解:由图示电压表可知,其量程为0~15V,分度值为:0.5V,由图可知,电压表读数为:11.5V,即灯泡的实际电压为11.5V; 已知汽车灯泡的额定电压为12V,因为实际电压小于额定电压,所以灯泡的实际功率额定功率60W。 故答案为:11.5;小于。 19.小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是用他身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 变亮 (选填“变亮”、“变暗”、或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 细 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。 【解答】解:闭合开关,夹子A向右移动的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,灯泡变亮; 夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小,根据I=可知,即电阻变化较小,故应选用电阻较大的铅笔芯,即换用更细的铅笔芯。 故答案为:变亮;细。 20.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U= V,R2= Ω。 【分析】(1)当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压,由图象此时灯泡的电流,由串联电路特点和欧姆定律计算R1的电压,从而得到电源电压; (2)当只闭合S2、S3时,R2 16 与L串联,电压表仍测灯泡两端电压,由图象读出此时灯泡的电流,由串联电路特点和欧姆定律计算R2的阻值。 【解答】解: (1)由电路图可知,当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压, 由图象知,灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A,串联电路中电流处处相等,即通过R1的电流也为0.6A, R1的电流为0.2A时,电压为2V,R1的电流与电压成正比,所以R1的电流为0.6A,它两端电压为6V, 所以电源电压U=UL+U1=2V+6V=8V; (2)当只闭合S2、S3时,R2与L串联,电压表仍测灯泡两端电压, 灯泡两端电压为4V,由图象知,此时通过灯泡的电流为0.8A, 由串联电路特点可知,I2=IL=0.8A, U2=U﹣UL=8V﹣4V=4V, 由欧姆定律可得R2的阻值: R2===5Ω。 故答案为:8;5。 21、如图所示,电源电压不变,R2=30Ω,R3=10Ω.只闭合S1,电流表Ⓐ示数为0.2A,电压表Ⓥ示数为4.0V,则定值电阻R1为 Ω,电源电压为 V.闭合S1、S2、S3,电流表A1、A2示数之比为 ,通电lmin电阻R1产生的热量为 J。 【分析】(1)只闭合S1,电阻R1、R3串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R1两端的电压。根据欧姆定律即可求出R1的阻值; 根据串联电路的特点和欧姆定律求出电源电压; (2)闭合S1、S2、S3,电阻R1、R2并联,电流表A1测量的是干路中的总电流,A2测量R2的电流,电压表测量的是电源电压。根据欧姆定律和并联电路的特点分别求出电流表A1、A2示数,然后求出比值;根据Q=I2Rt求出RI产生的热量。 【解答】解:(1)只闭合S1,电阻R1、R3串联,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是电阻R1两端的电压。 由欧姆定律可得R1的阻值: R1===20Ω; 根据串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压: U=I(R1+R3)=0.2A×(20Ω+10Ω)=6V; (2)闭合S1、S2、S3,电阻R1、R2并联,电流表A1测量的是干路中的总电流,A2测量R2的电流,电压表测量的是电源电压; 则通过R1的电流:I1===0.3A, A2的示数(通过R2的电流):I2===0.2A, 所以干路中电流表A1的示数:I=I+I2=0.3A+0.2A=0.5A, 电流表A1、A2示数之比为==; 通电lminR1产生的热量:Q1=I12R1t=(0.3A)2×20Ω×60s=108J。 故答案为:20;6;5:2;108。 【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用,关键是电路连接方式和电流表测量的对象的判断。 三、 实验探究题(每小题7分,共21分) 22、在“探究串联电路电压的特点”活动中。 (1)如图所示,连接电路时,至少需要 6 根导线;实验中应选择规格 不同 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。 (2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 电压表断路或短路 (填出一种即可)。 (3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? 不能 ,理由是: 电压表的正负接线柱接反了 。 (4)小明分别出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: 根据一次实验得出的结论具有偶然性 ,改进方法是 应更换规格不同的灯泡进行多次实验。 。 UAB/V UBC/V UAC/V 2.6 1.8 4.4 16 【分析】(1)根据电路图判定导线的条数;为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验; (2)电压表断路或电压表短路电压表都没有示数 (3)电压表连接时电流从正接线柱流入; (4)只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应进行多次测量。 【解答】解;(1)由电路图可知,至少需要6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,实验中应选择规格不同的小灯泡; (2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是:电压表断路或短路; (3)测L1两端的电压时,A与电压表的正接线柱相连。小芳将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从电压表的负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故她不能测出L2两端电压; (4)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。 故答案为:(1)6;不同;(2)电压表断路或短路;(3)电压表的正负接线柱接反了;(4)根据一次实验得出的结论具有偶然性;应更换规格不同的灯泡进行多次实验。 【点评】本题探究串联电路电压的特点,考查归纳法的运用,电压表的作用及注意事项等知识。 23、在测量标有电压为3.8V的某小灯泡电阻的实验中,电源电压恒为6 V。 (1)小明连接成如图所示的电路,准备闭合开关时,发现有接线错误。请你按要求在图中将需要改错的导线画“”,并补画出正确的导线 要求:使闭合开关后,当滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大。 (2)电路完善后,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为3.8V时,电流表示数如图所示,其示数为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω(保留一位小数),额定功率为 W。 (3)若有三个滑动变阻器, 规格分别为A (5Ω 2 A)、B (20Ω 1 A) 、C (100Ω 0.1 A),则应选择 (选填“A” “B”或“C”)。 (4)小明同学多次移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图所示的图象,通过图象可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明:灯丝的电阻随温度的增大而 (选填:“增大”、“不变”、“减小”)。 23.(7分) (1)如图所示 (2分) (2)B (1分) (3)0.32 (1分) 11.88 (1分) 1.216(1分) (4) 增大 (1分) 24 .(7分)小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻,请解答下列问题: (1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。(导线不能交叉) (2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最 端。(选填“左”或“右”) (3)团合开关后,发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮,原因可能是 。 A.小灯泡断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器接入电路的阻值过大 (4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示: 实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 电压(V) 1.0 1.5 2.0 2.5 电流(A) 0.14 1.00 0.25 0.30 电阻(Ω) 在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是 ;若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是 。 16 (5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。 (6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是 。 【分析】(1)根据灯的额定电压确定电压表量程与灯并联; (2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处; (3)电路电阻太大,电路电流很小,灯泡实际功率很小时,灯泡不发光,可以移动滑片,减小滑动变阻器接入电路的中子,看灯泡是否发光; (4)因电流表选用小量程,电流表示数最大0.6A;根据电流表大小量程之比为5:1回答; (5)灯的额定电压下正常发光,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻; (6)分析表中的6组数据可知,电流逐渐增大的过程中,灯泡亮度增大,钨丝温度升高,灯丝的电阻受温度影响而增大。 【解答】解: (1)标有“2.5V”的小灯泡表示灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下所示: (2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处,即图中最左端; (3)闭合开关后,电流表、电压表均有示数,灯泡不亮可能是由于电路电阻太大,电路电流太小,灯泡实际功率太小造成的,可以移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,故选D; (4)因电流表选用小量程,电流表示数不可能为1.0A(或通过灯的电流随电压的减小而变小),故数据⑥是错误的,错误的原因在于选用小量程却按大量程读数了,根据电流表大小量程之比为5:1,正确的电流大小为0.20A; (5)灯的额定电压下正常发光,由表中数据结合欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻: RL==≈8.3Ω; (6)分析表中的4组数据可知,电流变大时,灯泡电阻就会增大,这是因为电流变大灯泡亮度增加,钨丝温度升高,钨丝受温度影响所致。温度越高,小灯泡电阻越大。 故答案为:(1)如上图所示;(2)左;(3)D;(4)1.00;0.20;(5)8.3;(6)温度越高,小灯泡电阻越大。 【点评】这是一道综合性很强的题目,考查了实物图连接、电阻的计算以及电路故障的判断、影响电阻的因素等,对于这些知识要全面掌握灵活运用。 三、 计算题(25题6分,26题8分,共22分) 25、如图甲所示电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S.移动滑片P,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象如图乙所示求 (1)滑动变阻器的最大阻值; (2)R0的阻值和电源电压。 【分析】(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R1的最大阻值和R0串联,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最小,根据图乙读出电路中的最小电流和滑动变阻器的功率,根据P=I2R求出滑动变阻器的最大阻值; (2)根据的电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压;由图乙可知,当电路中的电流I′=0.4A时滑动变阻器的功率,根据P=I2R求出滑动变阻器的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,根据电源的电压不变得出等式即可求出R0的阻值,进一步求出电源的电压。 16 【解答】解:(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,R的最大阻值和R0串联,电流表测电路中的电流, 由图乙可知,电路中的最小电流I最小=0.2A,滑动变阻器的功率P1=1.2W, 由P=I2R可得,滑动变阻器的最大阻值: R最大===30Ω; (2)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和, 所以,由I=可得,电源的电压: U=I最小(R最大+R0)=0.2A×(30Ω+R0), 由图乙可知,当电路中的电流I′=0.4A时,滑动变阻器的功率P1′=1.6W, 则滑动变阻器接入电路中的电阻: R′===10Ω, 电源的电压: U=I′(R′+R0)=0.4A×(10Ω+R0), 因电源的电压不变, 所以,0.2A×(30Ω+R0)=0.4A×(10Ω+R0), 解得:R0=10Ω, 电源的电压: U=I最小(R+R0)=0.2A×(30Ω+10Ω)=8V。 答:(1)滑动变阻器的最大阻值30Ω; (2)R0的阻值10Ω;电源电压8V。 【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据图象读出电流和滑动变阻器功率的对应值。 26某科技活动小组设计了如图所示的电路。电源电压不变,当S1闭合、S2断开,变阻器R2的滑片P滑到a端时,电流表的示数为0.8A,定值电阻R1消耗的功率为6.4W;变阻器R2的滑片P滑到b端时,电流表的示数变为0.2A;当S1和S2都闭合,变阻器R2的滑片P滑到某点时,电流表的示数为0.6A,小灯泡L消耗的功率为0.9W.求: (1)电源电压; (2)变阻器R2的最大阻值; (3)小灯泡两端电压及此时变阻器R2连入电路的阻值 解:(1)当S1闭合、S2断开,变阻器R2的滑片P滑到a端时,电路中只有R1连入电路,电流表测R1的电流,根据P=UI可得电源电压:U===8V; (2)由欧姆定律可得R1的阻值:R1===10Ω, 当S1闭合、S2断开,变阻器R2的滑片P滑到b端时,R1与R2的最大阻值串联,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可得此时的总电阻值:R总===40Ω; 根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得:R2=R总﹣R1=40Ω﹣10Ω=30Ω; (3)当S1和S2都闭合,变阻器R2的滑片P滑到某点时,R1与灯泡并联后与R2串联,电流表测干路电流,设灯泡两端的电压为UL,则根据串联电路的电流特点可得:I′=I1′+IL, 根据I=和P=UI可得:I′=+,所以,0.6A=+, 解得:UL=3V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得: U2=U﹣UL=8V﹣3V=5V, 由欧姆定律可得R2连入电路的阻值:R2连入==≈8.3Ω。 答:(1)电源电压为8V; (2)变阻器R2的最大阻值为30Ω; (3)小灯泡两端电压为3V,此时变阻器R2连入电路的阻值为8.3Ω。 27、如图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图。长方体形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接,底部有一小孔与湖水相通,且容器底面与警戒水位相平。己知电源电压恒为6V,小灯泡标有“2V、2W”字样(灯丝电阻不变)。两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数,即x=l/h)。求: 16 (1)小灯泡的电阻。 (2)湖水水位高于警成水位多少米时,灯泡正常工作。 (3)将电流表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,说明理由。 【答案】(1)2Ω;(2)5m;(3)不均匀。 【解析】(1)小灯泡的电阻RL==2Ω.(2)灯泡正常发光时,通过灯泡的电流I==1A,由于A内湖水电阻R与L串联,则R==4Ω,由图象可知,当R=4Ω时,x=0.2m-1,所以,h=5m,则湖水水位高于警戒水位5m.(3)当超过警戒水位时,湖水水位发生变化,A内湖水电阻R发生改变,由I=可知,U、RL不变,则I与R不成比例,电流表的示数变化不均匀,即水位计的刻度不均匀. 点睛:知道灯泡的额定电压和额定功率,根据RL=求电阻.灯泡正常工作,灯泡两端电压为2V,求出湖水电阻两端的电压,求出湖水的电阻,在图象中找到对应的x求出湖水水位高于警戒线的高度.电流表改为水位计,水位计的刻度是否均匀,关键是电路电流是否和湖水电阻成比例. 16查看更多