一、容易混绕的概念题
1、根据欧姆定律 I=U/R,下列说法正确的是( ) D A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小 B. 导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大 C. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D. 导体两端的电压越高,通过这段导体中的电流就越大
2、某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,发现通过电阻a、b的电流随电压变化情况如图所示,则下列结论与图象相符的是( ) D
O b I U a A.电阻一定时,电流随着电压的增大而减小 B.电压相同时,阻值大的电阻通过的电流大 C.电流相同时,阻值小的电阻两端的电压大 D.两电阻阻值的关系是Ra>Rb 3.在一段导体的两端加一可变电压U,以下说法中正确的是( ) BCD A.由R=U/I可知,R与U成正比 B.不管U如何变化,U与I的比值不变 C.U增加几倍,单位时间内通过该导体横截面的电荷量就增加几倍 D.当U一定时,通过导体横截面的电荷量与通电时间成正比
4、某同学做验证欧姆定律的实验时,根据收集到的数据绘制出了如图所示的一个图像,下列结论与图像相符的是( )D
A.导体电阻一定时,导体两端电压跟通过导体的电流成正比 B.导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比 C.导体两端电压一定时,导体的电阻跟导体中的电流成反比 D.导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比 二、滑动变阻器改变电路引起电流、电压的变化
1. 下列各图中,滑动变阻器滑片P移动时,电压表、电流表的示数怎样变化:
图(1)若滑片P向右移动:电流表示数 ;电压表示数 ;图(2)若滑片P向右移动:电流表示数 ;电压表示数 ;图(3)若滑片P向右移动:电流表示
1
数 ;电压表示数 ;图(4)若滑片P向右移动:电流表示数 ;电压表示数 。
(1)变小,变小;(2)变小,变大;(3)不变,变小;(4)变小,变小 2、如图所示,滑动变阻器的滑片在某两点移动时,电流表的示数范围在1A至2A之间,电压表的示数范围在6V至9V之间。则定值电阻R的阻值及电源电压分别是( ) C
A.3Ω,15V B.6Ω,15V C.3Ω,12V D.6Ω,12V 3. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从油量表(电流表)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,说明它的原理。
答:油箱内油量减少后,油面下降,浮标向下移动,致使滑动变阻器R的滑片 ,接入电路中的电阻 ,电路的总
电阻 ,根据 可知,电路中的电流 ,油量表(实际是电流表)相应的示数 ,显示油箱内的油量。如果油量表的表盘上刻着对应的油面高度,就可以从油量表上知道油箱内油面的高度。
向上移动,变大,变大,欧姆定律,变小,减小;
4.如图所示是探究“并联电路电流关系”的电路图,电源电压保持不变。闭合开关,两灯都发光。过—会儿,由于灯泡L2的质量问题,灯丝被烧断了。假设L1灯丝电阻不变,则下列说法正确的是 ( ) D A.电流表A示数变大 B.滑动变阻器两端电压变大 C.灯泡L1亮度不变 D.电流表A1示数变大 三、通过开关改变电路
1.如图所示,电源电压不变,在S断开与闭合时,电流表两次读数之比为则可知A.
1,4R1为( ) D R24131 B. C. D. 41312.如图所示电路,电源电压恒定不变。当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3 V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为9 V,则R1︰R2为( ) C
A.1:3 B.3:1 C.1:2 D.2:1
2
3. 如图所示,电源电压不变,R1=8Ω,R2=12Ω,当S1闭合,S2断开,①、②都是电流表时,两表示数之比为 ;当S1、S2都闭合,①、②都是电压表时,两表示数之比为 。 2:5,5:3
四、条件限制,最值问题
1、给你一只标有“10Ω 0.3A”的定值电阻和一只标有“30Ω 0.6A”的定值电阻,在保证所有电路元件安全的前提下,若串联接入电路,则电路中允许通过的最大电流为 A,它们两端允许加的最大电压为 V;若并联接入电路,则干路允许通过的最大电流为 A,它们两端允许加的最大电压为 V。0.3,12,0.4,3
2、如图所示电路,电源电压U = 4.5V且保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,通过分析计算:说明滑动变阻器R2允许的取值范围。
电路中R1与R2串联,电压表测量R2 两端的电压。(1)当滑片P向左端移动时,R2 减小,电路中电流增大,R2 两端的电压减小,电流表的量程为0~0.6A,即电路中的电流最大值为0.6A,那么此时R2 接入电路中的值为最小值R2min ;U1=I1R1=3V;U2=4.5V-3V=1.5V;所以R2min=U2/I2=2.5Ω。(2)当滑片向右端移动时,R2增大,R2两端的电压增大,电压表的量程为0~3V,即R2 两端的最大值为3V,此时R2 接入电路中的阻值为最大值R2max=10Ω综上所述R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω。 五、实验题
1、李明想用图所示的器材,设计一个可以测量小灯泡电阻的电路。请你用笔画线代替导线,帮李明把图中的器材连接起来。
要求:①滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯泡的亮度变暗;
②用电流表测灯泡的电流 (灯泡的电阻约为10Ω),电压表测灯泡两端的电压。
(1) 李明连完最后一根导线后就发现两个表的指针发生偏转,并且指针总在晃动,造成上述现象的原因分别是_______________________、____________________。
(2)排除故障后,测得灯泡的电流和电压如图甲、乙所示,则灯泡的电阻约为 。
3
(3)利用活动中记录的电压和电流的数据,他们画出了如图所示的I-U图像。根据图像,请你写出能得出的一个结论: 。 (1)开关闭合了 某接线柱接触不良 (2)9.62Ω (3)灯泡的电阻在变化(灯泡的电阻与温度有关) 2、在“用电流表和电压表测电阻”的实验中,所用的电源电压为6V,待测电阻约为15Ω。
(1)甲同学连接的部分电路如甲图所示,请将电路连接完整。 (2)画出实验用的表格。
(3)乙、丙两图是甲同学在探究过程中,根据实验数据绘制的图象,其中表示电阻不变,电流随电压变化的图像是 (填“乙”或“丙”),而另一个图表明了 。
(4)在探究电阻一定时,电阻上的电流跟两端电压的关系的过程中,使用滑动变阻器的目的是 和 . (5)乙同学测的是小灯泡电阻,其他器材和电路与甲同学的相同。当小灯泡两端电压是3V时,电流表的示数如右图所示,则此时小灯泡的电
阻是_________Ω。改变小灯泡两端的电压,又测量两次,并将三次测得的电阻取平均值。这
种
取
平
均
值
的
方
法
是
否
正
确
并
说
明
理
由
:
甲 ____ 。 (1) (2)见下表
实验 电压 电流 电阻 待测电阻 次数 l 2 3 U/V I/A R/Ω R′/Ω (3)丙;在电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。(4)保护电路;改变定值电阻两端的电压(5)12.5,不正确。因为灯泡的电阻随温度变化而变化,取平均值没有物理意义。
4
3、某同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图甲所示。请你接着完成下列步骤: (1)用笔画线代替导线,将电路补画完整.
(2)滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外,另一个主要作用是改变电阻两端的电压来改变通过的电流,以达到 。 (3)若实验器材改为如下:一个标准电阻箱(电路图符号
)、若干开关、干电池、导线
和一个电流表(该电流表表盘上有刻度但无刻度值,电流表灵敏度良好且量程足够大),请用以上器材设计一个测量电阻Rx的实验电路图。
(4)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡,在多次测电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值将增大,造成这一现象的原因是 。 (1)略;(2)多次测量取平均值的目的,减少误差 (3) (4)温度升高,电阻增大。
4、测未知电阻Rx的阻值:赵健所在的学习小组,在测定未知电阻Rx的实验中,手边只有一个未知电压的电源、一个阻值已知的定值电阻R0、一块电流表、4个开关、一个待测电阻Rx和若干导线,缺少一块电压表。学习小组研究决定:“只用现有器材,在不拆卸电流表的条件下,设计实验电路图。”经小组成员共同努力,采取巧用开关的办法,设计出了能满足上述要求的实验电路图 (如图)。 (1)请你根据这个电路图,写出实验步骤:
①_______________ __________________; ②____________________ _____________。 (2)被测电阻的表达式Rx= (3)你对这个实验电路图的改进建议
是 。
(1)①断开S1、S2、S4,闭合S3(或断开S1、S4,闭合S2、S3),测出R0中的电流I0; ②断开S1、S2、S3,闭合S4(或断开S2、S3,闭合S1、S4).测出Rx中的电流Ix;
5
(2) I0R0/Ix (3)去掉S1、S2.
5、现有电压不变的电源、电流表、电压表、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)和待测电阻Rx各一个,开关两个,导线若干.请按要求画出三种测阻值Rx的不同方案的电路图。要求:①每种电路图只允许任选电流表、电压表其中之一。②在同一电路中,电表的位置不动。
6、(09天津)某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图8中可实现测量R阻值的正确电路图是( ) ACD
六、联系实际的计算题
1、如右图所示,是红星中学九年级物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的
电路示意图。其电源电压U=3V,电路保护电阻R1=20Ω,均匀电阻丝的阻值为R2=30Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在0点,下端系有一块塑料片A,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成。(l)无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流是多少?(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,电压表的示数是多少?(3)为什么不在电路中串联电流表,把电流表改装成风力表? (1) 0 ,0.06A ;(2)1.8V;(3)因为此串联电路中的电流保持不变。
2、(09杭州)如图1所示电路是在环境温度为10 0C左右的条件下工作的某自动恒温箱原理简图。 箱内电阻Rl=5kΩ,R2为热敏电阻,其阻值随温度变化的图线如图2所示,电源电压为12V.当电压鉴别器的两接入点a,b间的电压Uab小于2V时,鉴别器将使开关S接通,使恒温箱内的电热丝通电而发热,从而使箱内温度升高;当Uab大于4V时,鉴别器将使S断开,停止加热。
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(1) 从图2中读出环境温度为150C时的热敏电阻R2为 kΩ。 (2) 通过计算判定该恒温箱内的温度将保持在怎样的范围?
(3) 若想使此恒温箱内的温度变化范围在第(2)问的基础上降低一些,在鉴别器功能和热敏电阻不变的条件下,可采取怎样的措施?
(1)25
(2) 当Uab=2V时:R2两端电压U2=10V,串联电路中;
I=Uab/R1=2V/5000Ω=4×10-4A R2=U2/I=10V/4×10-4A=25kΩ 对应图2中的150C
当Uab=4V时:R2两端电压U2=8V,串联电路中; I=Uab/R1=4V/5000Ω=8×10-4A R2=U2/I=8V/8×10-4A=10kΩ 对应图2中的500C
所以,恒温箱内的温度变化在150C—500C。 (3) 增大R1的电阻
3、(09温州)小明想探究某电阻的阻值R,与温度t的关系,设计了如下图所示的电路,其中,定值电阻Ro=20 Ω,电源电压U=3 V。他把该电阻放在不同的温度下做实验,得到了不同温度下该电阻的阻值(如下表)。
(1)由表中数据得出,该电阻的阻值Rt与温度t的数学关系式为 。 (2)通过计算说明,当温度为0℃时,小明观察到实验中电压表的示数为多少V?
(3)在实验过程中,小明发现:温度较高时,随温度的上升,电压表示数变化不明显。经检查,电路连接正常,各元件没有损坏。你认为小明发现的情况可能是什么原因造成的?
(1)Rt=0.5t+20
(2)当t=0℃时,Rt=20Ω,根据欧姆定律 I=U/R=U/(R0+Rt)=3V/(20Ω+20Ω)=0.075A ; 定值电阻上的电压U0=IR0=0.075A×20Ω=1.5V。
(3)当温度较高时,该电阻阻值较大,定值电阻阻值相对于该电阻过小,导致电压表示数变化不明显。
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