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1、Word文档,下载后可任意编辑 尖子生训练营培优集训10:第4章 电路探秘 综合培优集训10:第四章综合一、选择题1中央电视台的“三星智力快车”节目介绍说,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是()A蜜蜂与空气摩擦得到电子B蜜蜂与空气摩擦失去电子C空气不带电D空气带负电2如图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,R1是定值电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻上的光照强度,电表示数变化情况是()A电流表示数变小,电压表示数变大B电流表示数变大,电压表示数变小C电压表和电流表示数的比值将变小D电流表和电压表示数均变大3甲、乙两地相距30km。在甲,
2、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入CD时,电流表的示数为0.3A则短路位置离乙地()A10 kmB12 kmC15 kmD18 km4将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路,当闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路,则闭合开关S后,电流表的示数()A一定大于2AB一定大于0.5A,但小于1AC一定小于0.5AD一定大于1A,但小于2A5为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了
3、一种自动计数器,其简化电路如图甲所示,R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每时刻的电压若已知电源电压为12V,某时段AB间的电压随时间变化的图象如图所示,则下列说法正确的是()AAB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次B绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等C绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍D绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍6如图所示,电源电压为4.5V且恒定不变,当开关s闭合后,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,三只理想电压表的示数变化的绝
4、对值分别为U1、U2、U3,下列可能出现的情况是()AU1OV、U22V、U31VBU1OV、U22V、U32VCU10.5V、U21V、U31.5VDU10.2V、U21V、U30.8V7灯L1和灯L2连接在电压为6V的电源上(电路中无其他用电器,且电源电压保持不变,L1和L2电阻不随温度变化),L1的电阻为20,两灯均发光时,测得L2中的电流为0.2A,则下列判断正确的是()L1和L2两端的电压之比可能是1:1 L1和L2的电阻之比可能是2:3L1和L2的电阻之比可能是2:1 L1和L2中的电流之比可能是1:1。A只有和B只有和C只有D均正确8利用伏安法测量电阻时,由于电表本身电阻的影响,
5、造成测量结果有误差。现采用图所示电路,能较准确的测量Rx的阻值,已知A、B之间的电压U保持不变。当S接通a时,电圧表示数为9.6V,电流表示数为0.3A,当S接通b时,电压表示数为12V,电流表示数为0.25A,则待测电阻Rx的阻值为()A32B40C48D709如图所示电路,已知电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V,定值电阻R1阻值为10,滑动变阻器R2的最大阻值为50,电源电压为6V开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下,下列说法中错误的是()A电路中通过的最大电流是0.6AB电压表最小示数是1VC滑动变阻器滑片不允许滑到最左端D滑动变阻器滑
6、片移动过程中,电压表先达到最大量程10如图,电源电压U2V不变,R4,虚线框内所有电阻均未知。闭合开关,电流表示数为1A。如果用一个2的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为()A2AB1.5AC1.2AD0.5A11在如图的电路中,R0、R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电流表A、电压表V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数的变化量分别用I、U1、U2和U3表示。则在滑片P向下滑动的过程中,下列说法错误的是()A电流表的示数变小,电压表V2的示数变大B电压表V1的示数与电流
7、表A的示数之比不变,并且U3U1+U2C|R0+R1D|U3|U1|+|U2|12如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U关系如图乙所示,则下列选项正确的是()R1的阻值为10变阻器R2的最大阻值为20电源电压为3v电流表示数为0.2A时,R2的阻值为5AR有正确B只有正确C只有正确D都正确13如图甲,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,UI坐标中描绘了相对应的点,如图乙,有关判断正确的是()A电源电压为8伏BR2的阻值为10欧CR1的阻值为20欧DR2的电流变为0安14某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源
8、电压恒为3V,更换5定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是()该同学研究的是电流和电压的关系实验中电压表的示数保持2.5V不变滑动变阻器阻值变化范围为15将Rx从5换成10后,应将滑片P向左移A只有B只有C只有D只有15如图甲所示电路中,电压表V1和V2的示数之比为3:1,若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电流表A1、A2的示数之比为:()A1:2B2:1C2:3D1:3二、非选择题16如图是家用燃气报警器的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,气敏电阻R的阻值随燃气的浓度增大而减小,当有燃气泄漏时,电流表的示数_(增大减小/不变,下空同),电压表示数_:若
9、电压表示数变化到某一数值时报警器开始报警,要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警,R0应选用_(更大/更小)阻值的电阻。17如图甲所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。改变滑片P的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中。则:(1)当滑片移至a端时,对应的是图乙中的_点;(2)当滑片移至b端时,电路中的电流为_A;(3)R1的阻值为_;(4)电源的电压为_V。18如图是小刚测量未知电阻RX的实验电路,电源两端电压不变且未知,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电压表的示数为U1;当开关S、
10、S2闭合、S1断开时,电压表的示数为U2则下列四个选项中,RX的表达式为_。第18题图 第19题图 第20题图19如图1,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数的关系如图2所示。则电源电压为_,R1的阻值为_,变阻器R2的最大阻值为_,滑片在中点时,电流表的示数为_。20如图所示为一个小灯泡L和一个定值电阻R的电流跟其两端电压的关系,由R的图象可知当电阻一定时_;当把它们串联在0.8A电路中时,L的电阻为_,当把它们并联在2V电路中时,电路的总电阻为_。21经科学研究发现,两个带电小球所带电荷量分别为q1q2,当它们之间的距离为r(远大于小球的直径)
11、时,它们之间的作用力Fk,其中常量k9109N?m2/C2。(1)如图1,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,若甲球带正电荷、乙球带负电荷,则它们之间的作用力为_力(“引”或“斥),此时两球将相互_(“靠近”或“远离”)。(2)如图2,为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带_电荷(“正”或“负”)。请你证明,此时有关系成立。22有一个表有“12 9V”的小灯泡(即该灯泡正常发光时应加9V,此时灯丝电阻为12)现夏敏同学想将它接到电压保持不变为12V的电源上使之正常发光,则她
12、应利用_(填选“串”或“并”)联一个阻值为_的电阻。若夏敏同学又想将它接到能提供电流恒定为1A的另一个电源上使之正常发光,则她应给灯泡_(选填“串”或“并”)一个阻值为_的电阻。23小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中,设计了如图甲的电路。(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。(2)闭合开关后发现,电流表示数为零,电压表有明显偏转,则该电路故障是_处断路。(3)小华排除电路故障后,先将5的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图丙,记下此时的电流值。取下5的电阻,再分别接入10、15的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数均为_V,记下
13、对应的电流值。通过实验可得出的结论是:当电压一定时,电流与电阻成_。24实际测量中所使用的电流表是由小量程的电流表改装而成的。图a中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig3mA的电流表,其内阻Rg10,要把它改装为一个量程为3A的电流表(如图b),问:(1)需要给它并联一个多大的电阻R0;(计算结果小数点保留两位数字)(2)设改装后的电流表的电阻为RA,请推证:+(3)通过计算说明能否把改装后的电流表直接接在一节干电池的两端。25在实际电路中电流表、电压表的内阻不能忽略。某同学用伏安法测量一个未知电阻Rx,他先将电压表、电流表按图a所示的方法连接在电源电压恒定的电路中,测得电压表
14、、电流表的示数分别为3.0V、3.0mA接着在同一电路中,他又将同一电压表、电流表按图b所示的方法连接,测得电压表、电流表的示数分别为2.9V、4.0mA。(1)求出电流表的内阻RA;(2)求出待测电阻Rx的真实值;(3)如果忽略不计电流表的内阻,且电压表的内阻不是无限大。请分析说明题中利用哪种接法测量电阻Rx更准确?26随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为00.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150 0.3A”字样。Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化
15、关系如图乙所示,电源电压保持不变。请完成下列小题:(1)将此电路放入温度为20的环境中,闭合开关S,调节滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻R100,此时电流表的读数为0.01A,求电源电压;(2)若环境温度为40时,要保证整个电路元件的安全,求滑动变阻器的变化范围;(3)此电路能测量的最高环境温度为多少?27问题解决制作电子拉力计:现有如下器材:一个电压恒为3V的电源,一个阻值为40的定值电R0,一个量程为03V的电压表,一个开关,若干导线,一根阻值为40的均匀电阻丝R1,一个一端和金属滑片P固定在一起的浮球(P与R1间的摩擦不计),它连入电路中的电阻值与油箱中油的体积关系图象如图乙所示。(1
16、)请利用上述器材制作测量油的体积的仪器,在图甲所示方框中画出设计的电路图。(2)请推导出电压表示数与油箱中油的体积的关系式,并在图丙所示的电压表表盘上标出油的体积为0L,10L,40L时对应的刻度值。28小明通过查阅资料了解到,航天科研人员采用如下方法进行检验“天宫二号”舱体的气密性将待检验的舱体M置于一个集气空腔N中,如图所示为了模拟飞船飞行时的环境,先对舱体M充入压强为1.0105帕的空气,再把集气空腔N抽成真空(集气空腔N不漏气)。若舱体漏气,经过一段时间便会有气体从舱体M进入集气空腔N中,舱体M中的气压将减小,集气空腔N中的气压将增大,为了测量舱体M和集气空腔N中的气压,设计了如图所示
17、的电路,其中RM,RN是两个完全相同的可变电阻,其电阻值会随气体压强大小发生变化,已知舱体舱门的面积是0.6米2,整个过程温度不变,电路中R0的阻值为10欧,电源电压恒为9伏,可变电阻RM、RN的阻值随气体压强变化关系如表格所示。力敏电阻受到的气压00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0力敏电阻对应的电阻值504030221512108654回答下列问题(1)若舱体不漏气,当单刀双掷开关S接a时,电流表的示数为_(保留2位小数)(2)若舱体漏气,当开关S接b时,电压表的示数将_(填“逐渐变大”,“逐渐变小”“不变“)(3)在检验过程中的某一时刻,当开关S接a时,电压表的示
18、数为4.5伏,当开关S接b时电流表的示数为0.18安,此时舱门受到的内外压力差是多少牛?(列出计算过程)培优集训10:第四章综合一、选择题1中央电视台的“三星智力快车”节目介绍说,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,因此蜜蜂在飞行中就可以吸引带正电的花粉,以下说法正确的是()A蜜蜂与空气摩擦得到电子B蜜蜂与空气摩擦失去电子C空气不带电D空气带负电解析:由题知,蜜蜂飞行与空气摩擦产生静电,且蜜蜂在飞行中可以吸引带正电的花粉,根据异种电荷相互吸引,蜜蜂带负电;蜜蜂带负电的原因是:蜜蜂飞行与空气摩擦,空气中的一些电子转移到蜜蜂身上,蜜蜂得到电子而带负电,空气因失去电子带正电,故A正确,BCD错误。答案:A2
19、如图,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,R1是定值电阻。闭合开关,逐渐增大光敏电阻上的光照强度,电表示数变化情况是()A电流表示数变小,电压表示数变大B电流表示数变大,电压表示数变小C电压表和电流表示数的比值将变小D电流表和电压表示数均变大解析:由图知,两电阻串联,电压表测定值电阻R1的电压,电流表测电路中的电流;逐渐增大光敏电阻上的光照强度,由题意可知光敏电阻R的阻值减小,则电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电流变大,即电流表示数变大;根据U=IR可知,定值电阻R1的电压变大,即电压表示数变大,D正确,A、B错误。由欧姆定律可知,电压表和电流表示数的比值等于定值电阻R1的阻值,则该
20、比值保持不变,C错误。答案:D3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入CD时,电流表的示数为0.3A则短路位置离乙地()A10 kmB12 kmC15 kmD18 km4将两个不同阻值的电阻R1、R2连成如图甲所示的电路,当闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,现将图甲中的电阻改接成如图乙所示的电路,则闭合开关S后,电流表的示数()A一定大于2AB一定大于0.5A,但小于1AC一定小于0.5AD一定大
21、于1A,但小于2A5为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所示,R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录AB间每时刻的电压若已知电源电压为12V,某时段AB间的电压随时间变化的图象如图所示,则下列说法正确的是()AAB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次B绳子挡住了射向R1的红外线时,R1和R2的阻值相等C绳子没有挡住射向R1的红外线时,R1的阻值是R2的3倍D绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍解析:由甲图电路知,R1与R2串联,AB间电压为R2两端电压。(1
22、)由题知,当射向R1的激光被挡时,R1阻值变大,根据串联电路的分压原理知,R1分得电压增大,R2分得电压减小,由图象知,此时U2UAB2V,因为R1的电阻变大,自动计数器会计数一次,即AB间电压为2V计数一次,故A错误;由串联电路的分压原理有:,即:,所以:R15R2,故B错误;(2)当射向R1的激光没有被挡时,R1阻值变小,R1分得电压减小,R2分得电压增大,由图象知,此时,U2UAB6V,由串联电路的分压原理有:,即:,所以:R1R2,故C错误;且R15R1,即绳子挡住了射向R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的5倍,故D正确。答案:D6如图所示,电源电压为4.5V且恒定不变,当开关s闭合
23、后,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为U1、U2、U3,下列可能出现的情况是()AU1OV、U22V、U31VBU1OV、U22V、U32VCU10.5V、U21V、U31.5VDU10.2V、U21V、U30.8V解析:由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电压表V3测灯泡两端的电压。因电源的电压不变,所以,滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中,电压表V1示数变化的绝对值U10V,故CD不正确;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,U2UU3,U2UU3,则U2U2U2(UU3)(U
24、U3)U3U3(U3U3)U3,即电压表V2示数变化的绝对值U2等于电压表V3示数变化的绝对值U3,结合选项可知B正确,A不正确。答案:B7灯L1和灯L2连接在电压为6V的电源上(电路中无其他用电器,且电源电压保持不变,L1和L2电阻不随温度变化),L1的电阻为20,两灯均发光时,测得L2中的电流为0.2A,则下列判断正确的是()L1和L2两端的电压之比可能是1:1 L1和L2的电阻之比可能是2:3L1和L2的电阻之比可能是2:1 L1和L2中的电流之比可能是1:1。A只有和B只有和C只有D均正确解析:若两灯串联,通过两灯的电流:I1I20.2A,I1:I21:1;U1I1R10.2A204V
25、,U2UU16V4V2V,U1:U24V:2V2:1,R1:R2U1:U22:1;若两灯并联,则U1U26V,U1:U21:1;R230,R1:R220:302:3,I1:I2R2:R130:203:2;由上分析可知都有可能。答案:D8利用伏安法测量电阻时,由于电表本身电阻的影响,造成测量结果有误差。现采用图所示电路,能较准确的测量Rx的阻值,已知A、B之间的电压U保持不变。当S接通a时,电圧表示数为9.6V,电流表示数为0.3A,当S接通b时,电压表示数为12V,电流表示数为0.25A,则待测电阻Rx的阻值为()A32B40C48D70解析:设电流表的内阻为RA,S接a时,电压表测Rx两端的
26、电压,电流表测电路电流,由串联电路的特点可得电源电压:UUX+UAUX+I1RA,即:U9.6V+0.3ARAS接b时,电压表测Rx与电流表两端的总电压U,电流表测电路电流,此时电压表示数为12V,则电源电压U12V,将U12V代入式,解得RA8;由电阻的串联和欧姆定律可得:UI2(RX+RA),即:12V0.25A(RX+8);解得:RX40。答案:B9如图所示电路,已知电流表的量程为00.6A,电压表的量程为03V,定值电阻R1阻值为10,滑动变阻器R2的最大阻值为50,电源电压为6V开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下,下列说法中错误的是()A电路
27、中通过的最大电流是0.6AB电压表最小示数是1VC滑动变阻器滑片不允许滑到最左端D滑动变阻器滑片移动过程中,电压表先达到最大量程解析:(1)由电路图可知,当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电源的电压6V大于电压表的最大量程3V,滑动变阻器的滑片不能移到最左端;根据欧姆定律可得,此时电路中的电流:I0.6A,故电路中的最大电流不能为0.6A,且两电表中电压表先达到最大量程;(2)根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器接入电路中的阻值最大时电压表的示数最小,串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,电路中的最小电流Imin0.1A,电压表的最小示数U1minImi
28、nR10.1A101V。答案:A10如图,电源电压U2V不变,R4,虚线框内所有电阻均未知。闭合开关,电流表示数为1A。如果用一个2的定值电阻替换R,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为()A2AB1.5AC1.2AD0.5A11在如图的电路中,R0、R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电流表A、电压表V1、V2、V3的示数分别用I、U1、U2和U3表示,电表示数的变化量分别用I、U1、U2和U3表示。则在滑片P向下滑动的过程中,下列说法错误的是()A电流表的示数变小,电压表V2的示数变大B电压表V1的示数与电流表
29、A的示数之比不变,并且U3U1+U2C|R0+R1D|U3|U1|+|U2|解析:A、根据以上分析可知,电流表示数减小,电压表V2的示数变大,故A正确;B、根据公式可知,电压表V1的示数与电流表A的示数之比为R1的阻值,R1为定值电阻,所以该比值不变,并且由串联电路的电压特点可得U3U1+U2,故B正确;C、根据串联电路电压的规律可知,R2增加的电压等于R0与R1减小的电压之和,即U2I(R0+R1),所以|R0+R1,故C正确;D、电压表V3测量R1和R2的总电压,根据串联电路电压的规律可知,电压表V3增加的示数等于R0两端减小的电压值,即|U3|U0|;电压表V2测量变阻器R2两端的电压,
30、根据串联电路电压的规律可知,电压表V2增大的示数等于R1与R0减小的电压值之和,即:|U2|U1|+|U0|,所以由可得:|U2|U1|+|U3|;故D错误。答案:D12如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器R2的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U关系如图乙所示,则下列选项正确的是()R1的阻值为10变阻器R2的最大阻值为20电源电压为3v电流表示数为0.2A时,R2的阻值为5AR有正确B只有正确C只有正确D都正确13如图甲,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,UI坐标中描绘了相对应的点,如图乙,有关判断正确的是()A电源电压为8伏BR2的阻值为1
31、0欧CR1的阻值为20欧DR2的电流变为0安解析:(1)由电路图可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,R2未接入电路,此时通过R2的电流为0A,故D正确;电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知,电源的电压U6V,故A不正确;此时电路中的电流I0.6A,则R110;故B不正确;(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表测串联电路的电流;由图乙可知,电阻R2的两端电压为U6V2V4V,电路中的电流I0.2A,R2的阻值:R220故C不正确。答案:D14某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5定值电阻Rx,得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的
32、是()该同学研究的是电流和电压的关系实验中电压表的示数保持2.5V不变滑动变阻器阻值变化范围为15将Rx从5换成10后,应将滑片P向左移A只有B只有C只有D只有解析:研究电流和电压的关系时,要控制电阻不变,由图乙知,电阻是变化的,故错误;由题意和图象可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,实验中要控制Rx两端的电压不变(即电压表示数不变);由图乙知,电流与电阻之积(即Rx两端的电压):UIRx0.5A50.1A252.5V,即电压表保持2.5伏不变,故正确;由图乙知,电流最大为0.5A时,对应的电阻为5,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻:R滑1R总R1R151;由图乙知,电流
33、最小为0.1A时,对应的电阻为25,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻:R滑2R总R2R2255;所以,滑动变阻器阻值变化范围为1欧5欧,故正确;根据串联分压原理可知,将定值电阻由5改接成10的电阻,电阻增大,其分得的电压增大(大于2.5V);探究电流与电阻的实验中应控制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使电压表的示数减小为2.5V,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,故错误。综合分析正确。答案:B15如图甲所示电路中,电压表V1和V2的示数之比为3:1,若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电流表A
34、1、A2的示数之比为:()A1:2B2:1C2:3D1:3解析:(1)由甲电路图可知,两电阻串联,电压表V1测两电阻两端的电压之和,电压表V2测R1两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电压表V1和V2的示数之比为3:1,所以,两电阻两端的电压之比:,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I可得,两电阻的阻值之比:;(2)由乙电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两条支路的电流之比:,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两电流表的示数之比:。答案:C二、非选择题16如图是家用燃气报警器的简化原理图。
35、电源电压保持不变,R0为定值电阻,气敏电阻R的阻值随燃气的浓度增大而减小,当有燃气泄漏时,电流表的示数增大(增大减小/不变,下空同),电压表示数减小:若电压表示数变化到某一数值时报警器开始报警,要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警,R0应选用更大(更大/更小)阻值的电阻。解析:由电路图可知,气敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)因气敏电阻R的阻值随浓度的增大而减小,所以,当有燃气泄漏时,燃气的浓度增大,R的阻值减小,电路中的总电阻减小,由I可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大;电路中的电流增大,由UIR可知,R0两端电压增大,因串联电路中总电压等
36、于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压减小,即电压表示数减小;(2)由(1)可知,当电压表示数减小至某一数值时报警器开始报警;由题知,燃气浓度越低,气敏电阻的阻值越大,气敏电阻分压越多,即电压表示数越大;要使电压表示数减小至报警的数值,由串联分压的规律可知,需要使R0分得的电压增大,需要将R0的阻值增大,所以,要使报警器在燃气浓度更低的情况下报警,R0应选用更大阻值的电阻。答案:增大减小更大17如图甲所示的电路中,R2为滑动变阻器,R1、R3为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变。改变滑片P的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中。则:(1)当滑片移至a
37、端时,对应的是图乙中的_点;(2)当滑片移至b端时,电路中的电流为_A;(3)R1的阻值为_;(4)电源的电压为_V。解析:(1)由电路图可知,当滑片移至a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路中的总电阻最小,由I可知,电路中的电流最大,由图象可知,对应的是图乙中的B点;(2)当滑片移至b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图象可知电路中的电流为1A;(3)因串联电路中电阻越大分得的电压越大,所以,当滑片移至b端时,R1两端的电压最小,图象中AB是R1的IU图象,此时U11V,电路中的电流I1A,则R11;(4)由图象可知,滑片位于a端时,V2的示数为3V,电路中的电
38、流I3A,滑片位于b端时,V2的示数为9V,电路中的电流I1A,因串联电路中的总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以,UUV2+IR3UV2+IR3,即3V+3AR39V+1AR3,解得:R33,电源的电压UUV2+IR33V+3A312V。答案:(1)B(2)1(3)R1的阻值为1(4)电源的电压为12V18如图是小刚测量未知电阻RX的实验电路,电源两端电压不变且未知,其中R0为阻值已知的定值电阻。当开关S、S1闭合,开关S2断开时,电压表的示数为U1;当开关S、S2闭合、S1断开时,电压表的示数为U2则下列四个选项中,RX的表达式为_。解析:由电路图可知,当开关S、S1闭合,开关S
39、2断开时,R0与Rx串联,电压表测电源两端的电压,即电源电压UU1,当开关S、S2闭合、S1断开时,R0与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即UxU2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R0两端的电压:U0UUxU1U2,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:I,即:,解得:RxR0。答案:RxR019如图1,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数的关系如图2所示。则电源电压为3V,R1的阻值为5,变阻器R2的最大阻值为10,滑片在中点时,电流表的示数为0.3A。答案:3V5100.3A20如图所示为一个小灯泡L和一个定值电阻R的电
40、流跟其两端电压的关系,由R的图象可知当电阻一定时通过导体的电流跟其两端的电压成正比;当把它们串联在0.8A电路中时,L的电阻为5,当把它们并联在2V电路中时,电路的总电阻为2.5。解析:(1)分析图象可知定值电阻R的电流、电压的关系图象是正比例函数,说明定值电阻R的电阻不变,电流与电压成正比,遵循欧姆定律;(2)由表可知,当把它们串联在0.8A电路中时,灯泡两端的电压UL4V;所以此时L的电阻为:RL5;当它们并联在2V电路中时,通过灯泡的电流为:IL0.6A,通过定值电阻的电流:IR0.2A,所以干路电流为:IIL+IR0.6A+0.2A0.8A,电路的总电阻:R2.5。答案:通过导体的电流
41、跟其两端的电压成正比52.521经科学研究发现,两个带电小球所带电荷量分别为q1q2,当它们之间的距离为r(远大于小球的直径)时,它们之间的作用力Fk,其中常量k9109N?m2/C2。(1)如图1,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,若甲球带正电荷、乙球带负电荷,则它们之间的作用力为引力(“引”或“斥),此时两球将相互靠近(“靠近”或“远离”)。(2)如图2,为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带正电荷(“正”或“负”)。请你证明,此时有关系成立。22有一个表有“12 9
42、V”的小灯泡(即该灯泡正常发光时应加9V,此时灯丝电阻为12)现夏敏同学想将它接到电压保持不变为12V的电源上使之正常发光,则她应利用串(填选“串”或“并”)联一个阻值为4的电阻。若夏敏同学又想将它接到能提供电流恒定为1A的另一个电源上使之正常发光,则她应给灯泡并(选填“串”或“并”)一个阻值为36的电阻。23小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中,设计了如图甲的电路。(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。(2)闭合开关后发现,电流表示数为零,电压表有明显偏转,则该电路故障是_处断路。(3)小华排除电路故障后,先将5的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使
43、电压表的示数如图丙,记下此时的电流值。取下5的电阻,再分别接入10、15的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数均为_V,记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是:当电压一定时,电流与电阻成_。解析:(1)根据电路图,变阻器左下接线柱连入电路中,电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如右图所示。(2)经分析,闭合开关后发现,电流表示数为零,电压表有明显偏转,则该电路故障是定值电阻处断路。(3)小华排除电路故障后,先将5的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图丙,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1.5V,记下此时的电流值;研究电流与电阻关系时
44、,要控制电阻的电压一定,故取下5的电阻,再分别接入10、15的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数均为1.5V,记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是:当电压一定时,电流与电阻成反比。答案:(1)如上图所示 (2)定值电阻 (3)1.5 反比24实际测量中所使用的电流表是由小量程的电流表改装而成的。图a中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig3mA的电流表,其内阻Rg10,要把它改装为一个量程为3A的电流表(如图b),问:(1)需要给它并联一个多大的电阻R0;(计算结果小数点保留两位数字)(2)设改装后的电流表的电阻为RA,请推证:+(3)通过计算说明能否把改装后的电流表
45、直接接在一节干电池的两端。解析:(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,由I可得,两端的电压:UgIgRg3103A100.03V;两个电阻并联时,通过R0的电流:I0I最大Ig3A0.003A2.997A,则需要并联的电阻为:R00.01。(2)证明:在并联电路中,通过电阻R0的电流:I0,通过电阻Rg的电流:I2,干路总电流:I,由II1+I2可得,+即+。(3)因为R0远小于Rg,因此,由+可得,RAR0,而一节干电池的电压为1.5V,所以此时通过电流表的示数:I150A,显然远远大于3A,因此不能直接接在一节干电池的两端。答案:(1)0.01 (2)见上面;(3)150A远远大于3
46、A,因此不能直接接在一节干电池的两端。25在实际电路中电流表、电压表的内阻不能忽略。某同学用伏安法测量一个未知电阻Rx,他先将电压表、电流表按图a所示的方法连接在电源电压恒定的电路中,测得电压表、电流表的示数分别为3.0V、3.0mA接着在同一电路中,他又将同一电压表、电流表按图b所示的方法连接,测得电压表、电流表的示数分别为2.9V、4.0mA。(1)求出电流表的内阻RA;(2)求出待测电阻Rx的真实值;(3)如果忽略不计电流表的内阻,且电压表的内阻不是无限大。请分析说明题中利用哪种接法测量电阻Rx更准确?解析:(1)图a中,电压表测量电阻Rx和电流表的总电压即电源电压,电流表测通过电阻Rx
47、的电流,因为图a中电压表的示数为3.0V,所以电源电压U3.0V,即UA+Ux3.0V,图b中,电压表测量电阻Rx两端的电压,电流表测量电阻Rx和电压表的总电流,图b中电压表的示数为2.9V,即Ux2.9V,所以电流表分得的电压:UAUUx3.0V2.9V0.1V,而IA4.0mA,电流表的内阻:;(2)电源电压U3.0V,图a中电流I3.0mA,根据I可得,图a中的总电阻:R1000,即RA+Rx1000,则待测电阻Rx的真实值:Rx1000RA100025975;(3)图a中,如果忽略不计电流表的内阻(即电流表的内阻为零),根据串联电路的分压规律可知,电流表分得的电压为零,电压表就是测量R
48、x两端的电压,电流表就是测量Rx的电流,则测得的电阻值准确。图b中,如果电压表的内阻不是无限大,根据并联电路的分流规律可知,电压表要分得一部分电流,则电流表测得的电流偏大,电压表就是测量Rx的电压,根据R知,测得的电阻值偏小。综上所述,如果忽略不计电流表的内阻,且电压表的内阻无限大,利用图a的测量方法更准确。26随着社会的发展和科技的进步,电路元件在各行得到广泛的应用,其中热敏电阻就是其中之一。热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电路中电流表的量程为00.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150 0.3A”字样。Rt为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示,电源电压保持不变。请完成下列小题:(1)
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