5.2 电流和电流的单位换算、电流的测量及电流表的使用、串并联电路的电流特点(解析版)_第1页
5.2 电流和电流的单位换算、电流的测量及电流表的使用、串并联电路的电流特点(解析版)_第2页
5.2 电流和电流的单位换算、电流的测量及电流表的使用、串并联电路的电流特点(解析版)_第3页
5.2 电流和电流的单位换算、电流的测量及电流表的使用、串并联电路的电流特点(解析版)_第4页
5.2 电流和电流的单位换算、电流的测量及电流表的使用、串并联电路的电流特点(解析版)_第5页
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中考科学教师题库--物质科学一(物理)5电与电路5.2电流和电流的单位换算、电流的测量及电流表的使用、串并联电路的电流特点一、单选题1.有甲、乙两只灯泡,分别标有“3V

1.8W”和“4.5V

1.5W”的字样,若将这两只灯泡接入一个电路,要使它们同时正常发光,下图所列方案中可行的是(

)A.

B.

C.

D.

【答案】B【解析】(1)串联电路各处电流都相等,因此两个灯泡串联时,额定电流小的正常发光;

(2)并联电路各支路两端电压相等,因此两个灯泡并联时,额定电压小的正常发光;

(3)并联电路的干路电流等于各支路电流之和,串联电路的总电压等于各部分电压之和。

(1)甲灯泡的额定电流:I甲=P甲U甲=1.8W3V=0.6A;

乙灯泡的额定电流:I乙2.如图所示,灯L1比L2亮,下列描述错误的是(

)A.

L1的电阻比L2的电阻大

B.

L1两端的电压比L2两端的电压大

C.

通过L1的电流比L2的电流大

D.

L1的实际功率比L2的实际功率大【答案】C【解析】结合串联电路中电流、电压、电阻关系及电功率的知识进行解答,同时从简单的选项入手先分析,对于提高解此题的速度和准确率也会有帮助。C、D选项最简单,先分析。串联电路中电流强度处处相等,所以通过L1的电流与L2的电流一样大,C选项说法不正确,符合题意;灯L1比L2亮,就是指灯L1的实际功率比L2的大,D选项说法正确,不符合题意;根据电功率P=UI的推导公式P=I2R可得,当电流强度相等时,电功率越大,导体的电阻就越大,L1比L2亮意味着L1的电功率大,因为通过的电流强度相等,所以L1的电阻大,A选项说法正确,不符合题意;根据电功率P=UI可得,当电流强度相等时,电功率越大,导体的两端的电压就越大,L1比L2亮意味着L1的电功率大,因为通过的电流强度相等,所以L1两端的电压大,B选项说法正确,不符合题意;故选C。3.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3伏,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是(

)A.

该同学研究的是电流和电压的关系

B.

实验中电压表的示数保持0.5伏不变

C.

滑动变阻器阻值变化范围为1欧~5欧

D.

将Rx从5欧换成10欧后,应将滑片P向左移【答案】C【解析】(1)探究电流和电压的关系时,应该保证电阻相同改变电压;当探究电流与电阻的关系时,应该保证电压相同改变电阻;

(2)根据乙图,找到对应的一组电阻和电流,然后根据U=IR计算电压即可;

(3)根据乙图,找到电路中的最小电流和最大电流,分别计算出对应的变阻器的阻值即可;

(4)在串联电路中,电压与电阻成正比,即电阻越大,电压越大。

定值电阻Rx与变阻器串联,电流表测总电流,电压表测Rx的电压。

A.根据题意可知,该实验改变电阻,控制电压相等,因此探究的是电流和电阻的关系,故A错误;

B.实验中电压表的示数不变,应该是:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,故B错误;

C.当电流为0.5A时,总电阻为:R总=U总I总=3V0.5A=6Ω;

变阻器接入的最小电阻为:R=R总−Rx4.把一根粗细均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc,如图所示,图中d点为底边ab的中心。如果cd两点间的电阻为9Ω,则(

)A.

ac两点间的电阻是6Ω

B.

ac两点间的电阻是8Ω

C.

ad两点间的电阻是4.5Ω

D.

ad两点间的电阻是9Ω【答案】B【解析】△abc为等边三角形,设一个边的电阻为R,c、d两端的电阻为dac和dbc并联,据此可求一个边的电阻;

ac两点的电阻是ac和abc并联,根据并联电阻的特点求解;

ad两点的电阻是ad和acbd并联,根据并联电阻的特点求解。设一个边的电阻为R,则Rdac=Rdbc=32c、d两点间的电阻为Rdac和Rdbc并联,Rcd=12×Rdac=12×32R=9Ω,所以R=12Ω;

ac两点间的电阻是RacRac=R=12Ω,Rabc=2R=24Ω,R并=RacRabcRad两点间的电阻是Rad和Racbd并联,Rad=12R=12×12Ω=6Ω,Racdb=2R+12R并=RadRacdbR故选B。5.如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电压表示数的变化情况是

(

)A.

V1、V2的示数均增大

B.

V1的示数减小,V2的示数增大

C.

V1、V2的示数均减小

D.

V1的示数增大,V2的示数减小【答案】B【解析】由电路图可知,开关闭合后,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电压表V1测R1两端的电压;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R1两端的电压变化。本题考查滑动变阻器对电路的影响,判断时要根据欧姆定律公式进行判断。当P向右移动时,R2电阻增大,电流减小,电压表V1测的是R1两端的电压,U1=I1R1,因I1(I1=I)变小,R1不变,故U1变小。电压表V2测的是R2两端的电压,U2=I2R2,因I2(I2=I)变小,R2变大,无法直接判断U2的变化情况,但可根据串联电路电压特点U=U1+U2。U不变,U1变小,因而U2变大。B正确。6.如图所示是电阻甲和乙的U—I图像,下列说法正确的是(

)A.

甲、乙两元件的电流与电压都成正比

B.

乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω

C.

甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的总电流为0.3A

D.

甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲的功率为0.6W【答案】C【解析】(1)根据图像的形状判断电流与电压的关系;

(2)根据乙原件的图像判断它的种类;

(3)根据图像确定电压为2V时通过二者的电流,再根据I总=I甲+I甲计算即可;

(4)根据乙图确定电流为0.2A时二者的电压,然后根据P甲=U甲I甲计算甲的功率即可。A.甲的图像为一条斜线,因此甲的电流与电压成正比,乙的图像为一条曲线,因此二者不能正比,故A错误;

B.因为乙的电流与电压变化的图像是一条曲线,所以它的电阻是变化的,肯定不是定值电阻,故B错误;

C.甲和乙并联时,当电压为2V时,通过甲的电流为01A,通过乙的电流为0.2A,那么电路的总电流为:I总=I甲+I甲=0.1A+0.2A=0.3A,故C正确;

D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,甲两端的电压为4V,因此甲的功率为:P甲=U甲I甲=4V×0.2A=0.8W,故D错误。

故选C。7.如图,电源电压为6V,定值电阻R=18Ω,在S闭合的情况下,下列说法正确的是(

)①在a、b两点间接入一个合适的电压表时,电压表有明显示数②不能在ab两点间接入一个电流表③在a、b两点间接入一个“1.5V0.25A”的小灯泡,小灯泡能正常发光④在a、b两点间接入一个12Ω的电阻,电路消耗的总功率为0.5W⑤在a、b两点间接入导线,电流2s做的功是2JA.

只有①③正确

B.

只有③④正确

C.

只有①③④正确

D.

只有①④⑤正确【答案】A【解析】(1)当电压表串联在电路中时,它测量电源电压;

(2)电流表应该与被测的用电器串联;

(3)首先根据U=IR计算出电流为0.25A时定值电阻的电压,然后根据UL=U总-U计算灯泡的电压,然后与灯泡的额定电压比较即可;

(4)根据公式P总=U总2R总②在ab两点间接入一个电流表,测量通过电阻R的电流,故②错误;③在a、b两点间接入一个“1.5V0.25A”的小灯泡,

电阻R两端的电压为:U=IR=0.25A×18Ω=4.5V;

灯泡两端的电压为:UL=U总-U=6V-4.5V=1.5V,因此灯泡能正常发光,故③正确;④在a、b两点间接入一个12Ω的电阻,

电路消耗的总功率为:P总⑤在a、b两点间接入导线,

电流2s做的功:W=U2Rt=6V8.甲图是灯泡L和定值电阻R的I-U图象,将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同一电源上,若乙图中U1:U2=m,丙图中I1:I2=n,则下述正确的是(

)A.

m=n

B.

m>n

C.

m<n

D.

mn=1【答案】B【解析】根据串联电路的电压规律和并联电路的电压规律求得两电阻之比,然后即可得出结论。

由图乙知,灯泡与电阻串联,

在串联电路中,当电流相同时,电压与电阻成正比,

所以:U1U2=RL乙R=m;

由图丙知,灯泡与电阻并联,各支路两端的电压相同,

当电压相同时,电流与电阻成反比,

所以:I1I2=RRL丙=n;

由图象甲可知,灯泡电阻随电压增大而增大,

乙图中灯泡两端电压比丙图中小,所以RL乙小于RL丙,

所以:RL乙R<RL丙R,

则m<19.有一只标有“6V3W”字样的灯泡A和一只定值电阻B,A和B的电流随两端电压变化关系的图像如图甲所示。则下列说法不正确的是(

)A.

定值电阻B的阻值为6Ω

B.

将A,B串联接在9V电源两端,灯泡A正常发光

C.

将A,B并联接在6V电源两端,10s内电路消耗的电能是30J

D.

将A与一个滑动变阻器串联接在6V电源两端,如图乙所示,当灯泡的功率与滑动变阻器的功率相等时,滑动变阻器的功率为0.9W【答案】C【解析】(1)在甲图中,B为直线,即电阻保持不变,据此计算出定值电阻B的阻值;

(2)在串联电路中,总电压等于各处电压之和,据此确定此时通过电路的电流和灯泡的电压,从而判断它是否正常发光;

(3)根据甲图确定二者并联时通过它们的电流,再根据I总=IA+IB计算出总电流,最后根据W总=U总I总t计算消耗的电能;

(4)在串联电路中,功率与电压成正比,据此确定灯泡的电压和对应的电流,再根据P=UI计算出此时变阻器的功率即可。A.根据甲中B图像可知,定值电阻R=UI=6V1A=6Ω,故A正确不合题意;

B.根据甲图可知,当电流为0.5A时,A的电压为6V,B的电压为3V,此时二者电压之和恰好等于电源电压,因此灯泡A正常发光,故B正确不合题意;

C.当A、B并联在6V的电源上时,通过B的电流为1A,通过A的电流为0.5A,那么总电流I总=IA+IB=1A+0.5A=1.5A,10s电路消耗的电能为:W总=U总I10.如图所示的电路中,闭合开关,电流表测量的是()A.

通过灯Ll的电流

B.

通过灯L2的电流

C.

通过灯L1和灯L2的电流之和

D.

电源供给电路的总电流【答案】B【解析】由实物图知:当闭合开关,电流有两个路径:正极﹣灯泡L1﹣开关﹣负极;正极﹣灯泡L2﹣电流表﹣开关﹣负极.所以电流表与灯泡L2串联,测量的是通过L2的电流.故选B。电流表的内阻非常小,相当于导线,所以电流表与用电器串联测量通过用电器的电流。11.在如图所示的电路中,电流表和电压表均为理想电表,则下列判断正确的是(

)A.

RAB=RBD,且RBC最大,RAC最小

B.

RAC=RCD,且RBC最大,RAC最小

C.

RAC=RCD,且RBC最大,RAD最小

D.

RAC=RBD,日RBC最大,RAD最小【答案】C【解析】电压表可以看作断路,电流表可以看作导线,据此将图中的电路图进行简化,然后根据串并联电路的特点对电阻进行计算即可。AD两点为电流表,因此A和D两点相当于一个点;C、B两点之间为电压表,因此这两点之间看作断路,如下图所示:

C、D两点之间为两个R并联,然后再与一个R串联;

分析电路可得出:RAB=RBD=R,RAC=RCD=R2,12.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S1并将开关S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙为5:3;当开关S1和S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙为(

)A.

3:5

B.

3:2

C.

2:5

D.

5:3【答案】C【解析】在并联电路中,电流与电阻成正比;在串联电路中,电压与电阻成正比,据此计算即可。当闭合开关S1并将开关S2断开时,两个电阻并联,电流表甲测总电流,乙测通过R2的电流。

根据I总=I1+I2得到:I甲:I乙=(I1+I2):I2=5:3;

解得:I1:I2=2:3;

根据并联电路的电流规律得到:R1R2=I2I1=32;

当开关S1和S2闭合时,电压表甲测R2的电压,乙测总电压,

根据串联电路的电压规律得到:U1U2=R1R2=313.如图是小柯连接的电路,开关闭合后,发现灯L2比L1亮。关于该电路分析正确的是(

)A.

通过L2的电流比L1的电流大

B.

L2的电阻比L1的电阻小

C.

L2两端电压比L1两端电压小

D.

L2的实际功率比L1的实际功率大【答案】D【解析】(1)在串联电路中,各处电流都相等;

(2)在串联电路中,功率与电阻成正比,即P1P2=R1R2;

(3)根据U=IR可知,当电流相同时,电压与电阻成正比;

(4)灯泡的亮度由它的实际功率决定,即实际功率越大,它的亮度越大。

A.两个灯泡串联,根据串联电路的电流规律可知,通过它们的电流相等,故A错误;

开关闭合后,发现灯L2比L1亮,因为灯泡的亮度由它的实际功率决定,所以L2的实际功率比L1实际功率大,故D正确;

在串联电路中,功率与电阻成正比;根据公式P1P2=R1R2可知,因为P2>P1,所以R2>R1,故B错误;

14.如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S闭合,S1断开时,甲、乙两表为电流表,示数之比为2:3,则R1和R2消耗的功率P1:P2为(

)A.

2:3

B.

3:2

C.

1:2

D.

2:1【答案】C【解析】首先分析两个电阻的串并联关系,然后确定两个电流表所测的电流值,然后根据公式P=UI计算即可。根据电路图可知,当开关S闭合,S1断开时,两个电阻并联,电流表乙测总电流,甲测通过电阻R2的电流。

因为甲和乙的示数之比为2:3;

所以I2:I总=2:3;

即:I2:(I2+I1)=2:3;

那么:I2:I1=2:1;

根据功率公式P=UI得到:

P1P2=15.如图甲所示,电源电压恒为6伏,R为热敏电阻,其阻值随温度的变化关系如图乙所示,R0是阻值为10欧的定值电阻。闭合开关S,下列说法中,错误的是(

A.

图甲中的R0有保护电路的作用

B.

温度升高时,电压表的示数会变小

C.

温度为40℃时,电流表的示数为0.2安

D.

温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小【答案】D【解析】(1)如果没有电阻R0,那么当温度升高,热敏电阻的阻值减小时,会由于电流过大对用电器造成伤害;

(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比;

(3)首先根据乙图确定温度40℃时R的阻值,然后根据R总=R0+R计算出总电阻,最后根据公式I总=U总R总计算电流;

(4)电压表和电流表的比值为对应的电阻值。

定值电阻R0与热敏电阻R串联,电压表测R的电压,电流表测总电流;

A.图甲中的R0有保护电路的作用,故A正确不合题意;

B.根据乙图可知,当温度升高时,R的阻值变小,根据公式UU0=RR0可知,电压表的示数变小,故B正确不合题意;

C.根据乙图可知,当温度为40℃时,R的阻值为20Ω,

总电阻为:R总=R0+R=20Ω+10Ω=30Ω;16.小明在研究电路特点时,用电流表测得通过导线a的电流为3A,通过导线b的电流为1A,则下列分析不正确的是(

)A.

通过导线c的电流为2A

B.

通过导线d的电流为3A

C.

L1的电阻小于L2的电阻

D.

L1的电功率小于L2的电功率【答案】C【解析】(1)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;

(2)并联电路各支路两端电压相等;

(3)根据公式I=UR可知,当电压不变时,电阻与电流成反比;

(4)已知电流和电压根据公式P=UI计算功率。

分析图片可知,灯泡L1和L2并联,

A.导线a的电流是干路电流,导线b的电流是通过L1的电流,导线c的电流是灯泡L2的电流,那么通过导线c的电流为:Ic=Ia−Ib=3A−1A=2A,故A正确不合题意;

B.导线d处也是干路部分,因此它的电流与a处电流相等,即3A,故B正确不合题意;

C.根据公式I=UR可知,L1和L2两端的电压相等,因为通过L1的电流小,所以L1的电阻大,故C错误符合题意;

D.L17.把滑动变阻器R和定值电阻R1连接成如图电路,变阻器最大电阻R=2R1。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列叙述正确的是(

)A.

电路总功率逐渐减小

B.

变阻器的功率逐渐减小

C.

变阻器滑片在左端与右端时的电路总功率之比为9∶1

D.

电阻R1的功率与电路总功率的比值逐渐增加【答案】D【解析】分析清楚电路结构,根据滑片的移动方向,应用串联电路特点、欧姆定律与电功率公式分析答题。由图示电路图可知,两电阻串联,当滑片从右向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小。

A、滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由P=U2

B、当变阻器阻值与定值电阻阻值相等时,变阻器消耗的功率最大,滑片从右向左移动过程中,变阻器消耗的功率先增大后减小,故B错误。

C、变阻器最大电阻R=2R1,变阻器滑片在左端时,电路总电阻为R1,滑片在右端时电路总电阻为3R1,电源电压U不变,由P=U2

D、两电阻串联,通过他们的电流I相等,电阻R1的功率与电路总功率的比值:P1P=I218.如图所示是电路的某一部分,R1=R2>R3,为理想电流表。若电流只从A点流入此电路,且流过R1的电流为0.2安,则以下说法正确的是(

)A.

电流不可能从C点流出。只能从B点流出

B.

流过的电流为零

C.

流过R2的电流一定大于0.4安

D.

R2两端的电压不一定比R3两端的电压大【答案】C【解析】如果这是除了电源的整个电路,那电流只能从B流出,此时R1、R3并联之后在与R2串联,电流表测通过R3的电流;但该电路但此图仅仅是电路的某一部分,有可能存在在C点之后还有用电器的情况。

A、就此图而言,电流不可能从C点流出,因为当从C流出时,R1、R3被短路,电流表中电流会过大而烧毁,但此图仅仅是电路的某一部分,有可能存在在C点之后还有用电器的情况,在这种情况下,电流是可以从C点流出而不会烧毁电流表的,故说法错误。

B、A进C出时,电流表中有电流通过;A进B出时电流表的电流就是通过R3的电流,都不为零,故说法错误。

C、电流要流经R2,说明电流从B点流出,此时R1、R3并联之后在与R2串联,R1、R3两端的电压相等,R1>R3所以通过

R1的电流小于通过R3

的电流,流过R1的电流为0.2安,所以流过R3的电流大于0.2安

;而通过R2的电流是并联之后的总电流,等于通过R1、R3的电流之和,所以一定大于0.4安,故说法正确。

D、因为R1、R3并联之后在与R2串联,且R2>R3,所以R2两端的电压一定比R3两端的电压大,故说法错误。

故答案为:C19.如图所示是电阻甲和乙的I−U图像,下列说法中正确的是(

)A.

电阻甲和乙都是阻值不变的电阻

B.

当乙两端电压为2V时,R乙=5Ω

C.

甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电源电压为2V

D.

甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路总功率为1.2W【答案】D【解析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻电阻的电流与两端两端的电压成正比。

(2)由图象读出乙两端电压为2V时通过的电流,根据欧姆定律求出电阻。

(3)甲、乙串联在电路中,根据串联电路的电压特点读出当电路电流为0.2A时两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电路的总电压。

(4)甲、乙并联在电路中,根据并联电路的电压特点读出当电源电压为2V时通过两电阻的电流,利用并联电路的电流特点和电功率公式得出总功率。

A、由图象可知,甲对应的电流与电压成正比,根据欧姆定律可知甲电阻的阻值不变,乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知乙电阻的阻值是变化的,故A错误。

B、由图象可知,当乙两端电压为2V时,通过的电流为0.2A,

由I=U/R由可得:R乙=U乙/I乙=2V/0.2A=10Ω,故B错误。

C、甲、乙串联在电路中时,通过两电阻的电流相等,当电路电流为0.2A时,由图象可知U甲=1V,U乙=2V,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,电源电压U=U甲+U乙=1V+2V=3V,故C错误。D、甲、乙并联在电路中时,两电阻两端的电压相等,当电源电压为2V时,由图象可知I甲=0.4A,I乙=0.2A,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A

电路总功率P=UI=2V×0.6A=1.2W,故D正确。

故答案为:D

20.实验室所使用的电流表是由小量程的电流表改装而成。在图甲中是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω,现借助一个定值电阻R0把它改装为一个量程为3A的电流表,如图乙所示,下列判断正确的是(

)A.

达到满偏时两端电压0.03V,R0约10000Ω

B.

达到满偏时两端电压0.03V,R0约0.01Ω

C.

达到满偏时两端电压30V,R0约10000Ω

D.

达到满偏时两端电压30V,R0约0.01Ω【答案】B【解析】根据乙图可知,电阻R0与Rg并联。首先根据U0=Ug=IgRg计算出两端的电压,再根据并联电路I0=I总-Ig计算出通过R0的电流,最后根据R0=U0I0计算出它的电阻。

根据乙图可知,电阻R0与Rg并联。

两端的电压U0=Ug=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V;

通过R0的电流0=I总-Ig=3A-0.003A=2.997A;

定值电阻21.如图甲所示,电源电压U0保持不变,滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比;开关闭合前,滑动变阻器的滑片P在最右端,闭合开关后,滑片P向左滑过一段距离x后电流表才有示数,这是由于变阻器出现了一定的故障。电压表示数U、电流表示数I与距离x的关系图像如图乙、图丙所示,下列分析正确的是(

)A.

x在0~6厘米内,滑动变阻器出现的故障是变阻器上的电阻丝发生了短路

B.

U0为15伏,定值电阻R1为4欧

C.

该滑动变阻器在不出现故障的情况下,则最大电阻应为30欧

D.

若电压表示数U=6伏,则x=24厘米,R1消耗的电功率为4.5瓦【答案】C【解析】A、根据电压表始终有示数和滑片滑过一定距离后电流表才有示数可判断出滑动变阻器的故障原因;

B、C、D、根据滑动变阻器两端的电压和通过的电流,设出x长度的电阻丝的阻值,再根据欧姆定律及其变形公式列出方程组求出电阻R2的值,然后在串联电路中求出电源电压和R1的值,进而计算U=6V时x的长度,利用电功率公式的变形公式P=U2R计算R1消耗的功率。

A、分析电路图可知,只有在滑动变阻器断路时,才会出现,电压表有示数电流表无示数的情形,如果滑动变阻器的电阻丝短路,则电压表和电流表始终有示数;

B、C、D、设长度为x的电阻丝的阻值为xR,

由图乙、丙知,对于滑动变阻器,当x=6时,U6=9.6V,I6=0.4A;当x=12时,U12=6V,I12=0.5A,则

9.6V0.4A=R2-6R...........①

9V0.5A=R2-12R..........②

①②联立解得:R2=30Ω,R=1Ω,即:该滑动变阻器在不出现故障的情况下,则最大电阻应为30欧,C符合题意;

在整个串联电路中有:

U0-9.6VR2-6R+R1=0.4A22.如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是()A.

电流表测的是L1的电流

B.

电流表测的是L2的电流

C.

电流表测的是总电流

D.

两灯泡串联【答案】A【解析】两只灯泡组成并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关在干路中,控制整个电路,故A正确.根据电流流向法,先判断出电路的串并联特点,再确定电流表的测量对象.23.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2的阻值分别为10Ω和5Ω,只闭合开关S1,将滑片P移到中点,电压表示数为6V,电阻R1的功率为P1;闭合开关S1、S2,将滑片P移到最左端,电阻R2的功率为P2,若P1:P2=1:18。则下列说法正确的是(

)A.

电源电压为18V

B.

滑动变阻器的最大电阻为20Ω

C.

电路的最大功率为24.3W

D.

电路的最小功率为2.7W【答案】C【解析】先根据电路的变化情况画出两种情况下的等效电路图,假设电源电压为U,再分别根据串联、并联电路的特点和电功率公式,建立起一个方程组,求出电源电压的值。有了电源电压之后,再一次根据串联、并联电路的特点和电功率公式求出滑动变阻器的最大值和电路的最大及最小功率。只闭合开关S1,将滑片P移到中点时,等效电路图如下图甲所示:电压表示数为6V,电阻R1的功率为P1;闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端时,等效电路图如上图乙所示,电阻R2的功率为P2;设电源电压为U,根据P=UI=U2在图甲中R1的功率:P1=U12R1=在图乙中,电阻R2的功率为:P2=U2R2由题知P1:P2=1:18③;联立①②③解得U=4.5V(不合题意,舍去)或U=9V,故电源电压为9V,A错误。在图甲中,根据串联电路的规律和欧姆定律,通过R1的电流即电路中的电流:I=I1=U−U表RR滑=2×U表I=2×根据并联电阻小于其中任一电阻,串联电阻大于其中任一电阻,当R1、R2并联,即闭合开关S1、S2,将滑片移到最左端时,电路的总电阻最小,根据P=UI=U2并联的电阻:R并=R1R2R1电路的最大功率:P大=U2R并因R1>R2,故当R1与滑动变阻器最大电阻串联时,即只闭合开关S2,将滑片P移到最右端时,电路的总电阻最大,为Rm=10Ω+40Ω=50Ω,此时电路的功率最小,为P小=U2R串=(24.在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片P移动时,导致电压表V2读数变大,则下列关于其他电表读数变化情况的说法中,正确的是(

)A.

V1、A读数均变大

B.

V3、V读数均变大

C.

V、A读数均变大

D.

V3、V1读数均变大【答案】A【解析】该电路是一个串联电路,电流表测总电流,V测R1、R2、R3两端的总电压,V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,V3测R3两端的电压。

①因为电压表V2的示数变大,R2的阻值不变,由欧姆定律可得,I=I2=U2/R2,电路中电流变大,即电流表A示数变大;

②因为R1的阻值不变,由欧姆定律可得,U1=I1R1=IR1,已得I变大,电阻R1两端的电压变大,故电压表V1的示数变大;因为R4的阻值不变,由欧姆定律可得,U4=I4R4=IR4,已得I变大,电阻R4两端的电压变大,故电压表V4的示数变大;

③因为电源电压不变,R4两端的电压变大,由串联电路电压的特点可得,V的示数变小;而电压表V1和电压表V2示数均变大,故V3的示数减小。

故答案为:A25.干电池本身有一定的电阻,可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个定值电阻串联而成,将n节干电池串联成如图6--1所示的电源。使用该电源组成如图6--2所示的电路,闭合电键S,在变阻器滑片P从A端滑到R端的全过程中,电路中部分物理量的变化规律分别如图6--3(a)、(b)、(c)所示,其中图6--3(a)为电压表示数与电流表示数的对应关系图线,图6--3(b)为电池组输出电功率与电压表示数的关系图线,图6--3(c)为电池组输出电能的效率η与变阻器接入电路电阻的关系图线。若电表均为理想电表,则下列结论正确的是(

)A.

该电源由6节干电池串联组成

B.

变阻器的总电阻为4Ω

C.

图6--3(a)中经过x点的两条虚线与坐标轴围成的长方形面积为2.16W

D.

图6--3(b)中y点对应的横坐标为3.6V【答案】C【解析】分析】可以将电路看做是干电池的电阻与滑动变阻器所组成的串联电路。当滑片P在A端时,此时电路只有干电池的内阻,此时电流最大,电压表示数为0;当滑片P在B端时,此时电路滑动变阻器全部接入,此时电流最小,电压表示数为最大。

A、

设电源电压为U,电池组内阻为R0,变阻器连人的阻值为R

由a图可知,当滑片P在A端时,此时电路只有干电池的内阻,此时电流最大,电流I=UR0=1.5AI①;

由乙图可知,输出功率P=UR+R02R=U2RR+R02,当电池内阻与滑动变阻器阻值相等时,输出功率最大,即P=U2RR+R02=U24R0=2.25W②

联立,解得U=6V,R0=2Ω

,故电源由4个电压为1.5V的干电池组成,A说法错误。

B、设变阻器总阻值为R,干电池输出电能的效率等于等于滑动变阻器的功率除以电路的总功率,即

26.如图所示,R1=1Ω,滑动变阻器的最大值R2=2Ω,滑片P从滑动变阻器R2的a端向b端滑动,当滑片P滑动到ab的中点时,电流表的示数是滑片在a端时的1.4倍,则电阻Rx的阻值为(

)A.

12Ω

B.

14Ω

C.

16Ω

D.

20Ω【答案】B【解析】(1)该电路中R1与RPb串联,Rx与RPa串联,然后在并联;电流表在干路中,测总电流。

(2)根据前后两次电流的倍数关系,结合欧姆定律建立一个含有未知数Rx的等式,解出即可。设电源电压为U,当滑片在a端时通过R1的电流为I1,通过Rx的电流为Ix;当滑片在中点时通过R1的电流为I1',通过Rx的电流为Ix'。已知当滑片P滑动到ab的中点时,电流表的示数是滑片在a端时的1.4倍,所以(I1+Ix)=1.4(I1'+Ix'),由I=UR可得:

URx+R22+UR1+R27.如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是(

)A.

图线A是电阻R1的I-U关系图像

B.

电源电压为14V

C.

R1的阻值是20Ω

D.

滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω【答案】C【解析】(1)根据甲图确定电路串并联关系以及电表所测的电压值,然后根据欧姆定律判断两个电压表的示数变化,最后与乙图进行比照即可;

(2)串联电路中的总电压等于各处电压之和。根据乙图确定同一电流下两个电压表的示数,然后根据U总=U1+U2计算电源电压;

(3)从图乙中找到R1的电压和对应的电流,然后根据R1=U1I1计算即可;

(4)当滑动变阻器的阻值最大时,通过电路的电流最小,根据乙图确定电路的最小电流和此时变阻器两端的电压,然后根据R2=U2I2计算即可。

根据甲图可知,电阻R1与变阻器R2串联,电压表V1测R1的电压,而V2测R2的电压。

当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,变阻器R2的阻值减小,根据“串联电路电压与电阻成正比”可知,此时电压表V2的示数减小,那么图像A是电阻R2的I-U图像,而图像B是电阻R1的I-U图像,故A错误;

根据乙图可知,当电流为0.2A时,电压表V2的示数为14V,V1的示数为4V,那么电源电压U总=U1+U2=4V+14V=18V,故B错误;

当电流为0.2A时,电压表VA.

小灯泡L正常发光时,滑动变阻器接入电路的电阻为6Ω

B.

当滑片P移到最左端时,通过小灯泡的电流为1A

C.

在滑片P向左移动过程中,并联电路两端电压减小

D.

在滑片P向左移动过程中,并联电路消耗的总功率增大【答案】C【解析】(1)灯泡正常发光时的电压和额定电压相等,根据并联电路的电压特点可知电源的电压,根据P=UI求出通过灯泡的电流,根据并联电路的电流特点求出通过滑动变阻器的电流,根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的阻值;

(2)当滑片P移到最左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,会造成电源短路;

(3)在滑片P向左移动过程中,根据电阻的并联可知总电阻的变化,根据欧姆定律可知并联电路两端电压的变化;

(4)根据P=UI可知并联电路消耗的总功率变化。

A.因并联电路中各支路两端的电压相等,且小灯泡L正常发光,

所以电源的电压U=UL=6V,

通过灯泡的电流:IL=PLUL=3W6V=0.5A,

通过滑动变阻器的电流:I滑=I-IL=1A-0.5A=0.5A,

则滑动变阻器接入电路中的阻值:29.如图甲的电路中,R1、R2的电压与电流的关系如图乙所示,闭合开关,电阻R2两端的电压为U1,通过电路的电流为I1,电路消耗的总功率为P1;在不改变电源电压的情况下,用30Ω的电阻R3替换R1,此时R2两端的电压为U2,通过电路的总电流为I2,电路消耗的总功率为P2,则(

)A.

U1∶U2=1∶2

B.

P1∶P2=4∶5

C.

R1∶R3=3∶1

D.

I1∶I2=1∶4【答案】B【解析】(1)根据并联电路电压的特点解答;

(2)从图乙中分别找到对应的电压和电流,根据公式R=UI分别计算出R1和R2的阻值,再计算R1与R3的阻值之比;

(3)根据公式I=UR分别计算出通过每个电阻的电流,再根据并联电路I总=I1+I2的规律分别计算出总电流,最后作比即可;

(4)根据公式P总=U总I总计算总功率之比即可。

由图甲可知,R2与R1或R3并联,不改变电源电压U,

所以U1=U2=U,即U1∶U2=1∶1,故A错误;

根据R=UI,由图乙可知,

电阻R1=U1I1=6V0.1A=60Ω,

电阻R2=U2I2=6V0.3A=20Ω,

又R3=30Ω,所以R1∶R3=2∶1,故C错误;

根据并联电路的分流特点,当R2与R1并联时,

通过干路的总电流:I1=UR1+U二、填空题30.如图所示电路,电源电压恒定,当开关S闭合后,电流表A1的示数

,电流表A2的示数

.(填“变大”、“变小”或“不变”)【答案】不变;变大【解析】解:由图示电路图可知,开关闭合前,只有电阻R1接入电路,电流表A1、A2串联测电路电流,开关闭合后,两电阻并联,电流表A2测干路电流、A1测电阻R1支路电流,电源电压不变,通过电阻R1的电流不变,电流表A1示数不变,电流表A2测干路电流,其示数变大;故答案为:不变;变大分析清楚电路结构,根据电路结构应用并联电路特点与欧姆定律判断电流表示数如何变化31.如图所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表(不考虑电表的电阻影响)。小科同学利用该电路研究滑动变阻器R0消耗的电功率。改变品的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图所示的U-I关系图像。请回答下列问题:

(1)滑动变阻器滑片向下移动时,电压表示数________(填“增大”、“不变”或“减小”)。(2)恒定电流I0=________A。(3)R消耗的最大功率为________W。【答案】(1)减小

(2)1.0

(3)5【解析】(1)分析电路结构,根据并联电路规律可知R分流的变化,再由欧姆定律可得出电压表示数的变化。

(2)由图象及并联电路的规律可分析恒定电流的大小。

(3)先根据图像得出电压与电流的关系式,再此基础上结合功率公式和数学中的二次函数的知识求出最大值即可。

(1)定值电阻与滑动变阻器并联,当R向下移动时,滑动变阻器接入电阻减小,因为该电路连接的是恒流源,由并联电路的分流特点可得电流表示数会增大,所以通过R的电流会减小,根据欧姆定律可知此时R两端的电压减小,故电压表示数减小。

(2)当电压表示数为零时,说明RL短路,此时流过电流表的电流即为I0,故由图可知I0为1.0A。

(3)由图可知,滑动变阻器R0的U-I关系是一个一次函数图像,假设U=kI+b,代入(0.2A,15V)

(0.8A,4V)可得U=20-20I,则滑动变阻器的功率P=UI=(20-20I)I,化为二次函数算式P=-20(I-0.5)2+5,根据数学知识可得,当I=0.5A时,滑动变阻器电功率最大,代入解得P最大=5W。

故答案为;(1)减小;(2)1.0;(3)532.将R1=12Ω、R2=6Ω两电阻串联在某一电源上,R1、R2消耗的功率之比P1:P2=

,此时电路消耗的总功率为P;再将它们并联后接入同一电源上,电路的总电阻R′=

,此时电路消耗的总功率为P′;则P:P′=

。【答案】2:1;4Ω;2:9【解析】已知两电阻阻值,应用串联电路特点、并联电路特点与电功率公式可以求出两电阻的功率之比。知道串并联电路特点是解题的关键。串联时:将R1=12Ω、R2=6Ω两电阻串联在某一电源上,电流处处相等,由P=I2R可知,

R1与R2消耗的功率之比P1∶P2=I2R1︰I2R2=R1︰R2=12Ω︰6Ω=2︰1;

此时电路消耗的总功率为P=U2/(R1+R2)=U2/18。并联时:再将R1=12Ω、R2=6Ω两电阻并联后接入同一电源上,

电路的总电阻R′=R1R2/(R1+R2)=12Ω×6Ω/(12Ω+6Ω)=4Ω;

电路消耗的总功率为P′=U2/R′=U2/4,则P∶P′=R′∶(R1+R2)=4∶18=2:9。故答案为:2:1;4Ω;2:9。33.如图甲所示,两个灯泡串联在电路中,电源电压为6V,L1的额定电压为3V,L2的额定电压为2V.通过两个灯泡的电流与其两端电压的关系如图乙所示。闭合开关后,当滑动变阻器的滑片滑至中点时,其中一个灯泡正常发光,另一个不损坏。正常发光的小灯泡是________,其额定功率为________W,滑动变阻器的最大阻值是________Ω。【答案】L1;0.45;20【解析】(1)根据乙图确定两个灯泡正常发光时的电流大小,当二者串联时,额定电流小的正常发光;根据P=UI计算它的额定功率;

(2)通过乙图确定另一个灯泡此时的电压,根据U变=U总-U1-U2计算出变阻器两端的电压,再根据公式12R变=U变I计算变阻器的最大阻值。

根据乙图可知,L1正常发光时电压3V,额定电流为0.15A;

L2正常发光时电压2V,额定电流约等于0.18A;

当两个灯泡串联时,正常发光是L1,它的额定功率为:P1=U1I1=3V×0.15A=0.45W;

当电流为0.15A时,灯泡L2两端的电压为1.5V;

那么滑动变阻器两端的电压为:U变=U总-U1-U2=6V-3V-1.5V=1.5V;

因为滑片在变阻器的中点,

所以12R变=34.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:I乙=3:5,则R1:R2=

;当开关S1、S2都闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数之比为

。【答案】3:2;5:2【解析】(1)当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,R1和R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流;根据并联电路特点求出两支路的电流之比,根据并联电路分流规律求出两电阻的阻值之比;

(2)当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,R1和R2串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压;根据串联电路的分压规律求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比。

(1)当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,R1和R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流;

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

所以通过两电阻的电流之比:I1I2=I乙−I甲I甲=5−33=23,

在并联电路中,电流与电阻成反比,

则R1R2=I2I135.在原子内部,核外电子绕原子核运动会形成环形电流,环形电流产生的磁场使原子的两侧相当于两个磁极。如图所示,若纸外表示N极,则电子绕原子核运动的方向为________(选填“顺时针”或“逆时针”)方向。【答案】顺时针【解析】(1)正电荷移动的方向规定为电流方向,而电子的移动方向与电流方向相反;

(2)根据通电螺线管的极性判断方法进行判断即可。

因为纸外表示N极,所以让右手的大拇指指向纸外,四指指尖沿逆时针方向,说明电流方向沿逆时针方向。因为电子的移动方向与电流方向相反,所以电子绕原子核的方向为顺时针方向。

故答案为:顺时针36.如图所示,直径为D的圆环是用粗细均匀的电阻制成的,总电阻为R1的2倍,图中A、B、C、…H为圆环上的等分点。A点固定,P为滑片,能沿圆环滑动,并保持良好的接触。电源的内阻不计。当闭合开关S后,滑片P沿圆环顺时针从B滑到H时,电压表V2读数的读数变化为________【答案】先变大后变小【解析】(1)该电路是一个混联电路,RABP与RAHP先并联,然后再与R1串联;电压表V2测量的是并联电路的电压。

(2)假设电阻是Ra和Rb并联,此时的总电阻R总=RaRb/(Ra+Rb),如果Ra+Rb之和R是一个定值,故该表达式可变形为R总=Ra(R-Ra)/R=RaR-R2a/R,由数学二次函数知识可知当Ra=Rb=12R时,它们的并联总电阻最大。

(3)串联电路是一个分压电路,电压之比等于电阻之比由分析可知,滑片P到位置E点时,RABP=RAHP时,并联电路的电阻最大,此时它们与R1串联,分得的电压也最大;所以当滑片P沿圆环顺时针从B滑到E时,并联电路电阻逐渐变大,V2示数变大;当滑片P沿圆环顺时针从E滑到H时,并联电路电阻逐渐变小,V2示数也逐渐变小,所以滑片P沿圆环顺时针从B滑到H时,电压表V2读数的读数变化为先变大后变小。37.如图所示电路,闭合开关S后,甲、乙两表是电压表,示数之比是5∶2,当开关S断开,甲、乙两表是电流表,则两表的示数之比为

。【答案】3∶5【解析】先分析电路的连接和电表的作用,再根据串联电路的电压分配特点和并联电路的电流分配特点进行计算.当S闭合,甲、乙两表是电压表时,两个电阻串联,电压表甲测总电压,电压表乙测量的是R2两端的电压,U:U2=U甲:U乙=5:2;

所以,U1:U2=R1:R2=3:2;

当S断开,甲乙两表是电流表时,两个电阻串联,电流表甲测量的是R2中的电流,电流表乙测量的是干路的电流,

因为R1:R2=3:2,

所以I1:I2=R2:R1=2:3,

I2:I=I甲:I乙=3:5

故答案为:3:5.三、实验探究题38.小明利用仅有的一个规格为“20Ω1.0A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”。实验电路如图甲所示,电源电压恒为6伏。滑动变阻器的ab段线圈之间的绝缘漆破损,导致电流直径流过(如图乙),致使ab段电阻损失,此时ab段电阻阻值可忽略不计。实验步骤如下:①用8欧的定值电阻进行实验,连接好电路。②闭合开关S,调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压为4伏,读出电流表的示数(如图丙)。断开开关,把滑片P移到阻值最大端。③依次用阻值为12欧、16欧和20欧的定值电阻替换原来的电阻,重复步骤②。(1)图丙中电流表示数为________安。(2)小明设计上述实验步骤,要探究的问题是:________。(3)小明在完成16欧电阻的实验后,再做20欧电阻的实验时,但电压表示数一直大于4伏。分析可得,ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值Rab的范围是________。【答案】(1)0.5

(2)导体的电流与电阻的关系

(3)10Ω<Rab≤12Ω【解析】(1)根据丙图确定电流表的量程和分度值,然后根据指针的位置读出电流表的示数;

(2)根据控制变量法的要求分析即可;

(3)在串联电路中,电压与电阻成正比。当接入16Ω的电阻时,可以让电压表的示数为4V;当加入20Ω的电阻时,不能使电压表的示数减小到4V。根据串联电路的分压规律,分别计算出两种情况下变阻器要接入电路的阻值,再用变阻器的总阻值减去它们得到Rab的阻值范围。(1)根据丙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么电流表的示数为0.5A。

(2)根据题意可知,实验中改变定值电阻的阻值,而保持电阻两端的电压不变,因此探究的是通过导体的电流与电阻的关系。

(3)实验中,每次电压表的示数都是4V,而变阻器两端的电压都是:6V-4V=2V;

根据串联电路的分压规律得到:U1U变=R1R变;

当接入16Ω的电阻时为:4V2V=16ΩR变;

解得:R变

39.为了探究“电流与电阻的关系”,小明用阻值不同的定值电阻、电压为6伏的电源、滑动变阻器(20Ω2.5A)等器材按图甲方式连接电路,进行如下实验。①将4欧的R1接入电路,当电压表示数为4伏时,记录电流表的示数。②用R2替换R1,发现无论如何左右移动滑片P,电压表指针在4伏的刻度左右摆动,但无法准确指在4伏的刻度线上。老师告知小明:滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,因此无法连续改变接入电路的有效阻值,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,会导致步骤②现象发生。③用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器,并按图丙方式接入电路,继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏,此时电流表示数如图丁所示。(1)图丁中电流表的示数为________安。(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4伏,则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q,使电压表示数为4伏?________。(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验,仍保持定值电阻两端的电压为4伏,则下列定值电阻不可用来替换R1进行实验的是

。A.15欧

B.25欧

C.35欧

D.45欧【答案】(1)2

(2)将P右移,使电压表略小于4伏,再将Q逆时针慢慢转动,直到电压表的示数为4伏

(3)D【解析】(1)根据丁图,确定电流表的量程和分度值,根据指针的位置读数;

(2)现在电压表的示数超过4V,说明两个变阻器分担的电压较小,根据串联电路电压和电阻成正比的规律可知,即需要增大二者的总阻值。由于自制的变阻器可以连续微量调节,所以可以先将变阻器的阻值调大一些,使电压表的示数小于4V,再通过自制变阻器的阻值减小,将电压表的示数精确调至4V。

(3)当电压表的示数保持不变时,定值电阻的阻值越大,对应的变阻器接入的阻值也要增大。把变阻器的阻值调到最大,让电压表的示数为4V,计算出此时定值电阻的阻值,这就是可以替换R1的最大阻值。(1)根据丁图可知,电流表选择的量程为0~3A,分度值为0.1A,那么读数为2A;

(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4伏,此时小明应该进行的操作为:将P右移,使电压表略小于4伏,再将Q逆时针慢慢转动,直到电压表的示数为4伏;

(3)变阻器的最大阻值为20Ω,

那么变阻器两端的电压为:U变=U总-U1=6V-4V=2V;

根据串联电路的分压规律得到:U1U=R1R;

4V2V=R120Ω40.某科学兴趣小组制作了一个直接测量电阻阻值的仪器,称之为欧姆表。连接的电路如图所示,制作步骤如下:(1)在A与B之间连接导线,调节滑动变阻器R。,使电流表示数为0.6安(即满量程),把电流表的“0.6安”刻度线标为“0欧”。(1)保持滑动变阻器R,不变,当在AB之间接一阻值为80欧的电阻时,电流表示数为0.3安。此时滑动变阻器R1的有效阻值为________

欧,把“80欧”数值标在电流表刻度“0.3安”处。(2)据此原理,通过计算可把电流表刻度改为相应的电阻值,则在电流表刻度为“0.4安”处应标的电阻值是________

欧。(3)用此欧姆表能直接测量接入AB间导体的电阻阻值。请写出按此方法制成的欧姆表刻度与电流表刻度的两处不同点:________________

【答案】(1)80

(2)40

(3)刻度不均匀;示数右小左大(或示数右疏左密等)【解析】(1)根据欧姆定律及电流表示数列方程,然后解方程组求出电源电压、滑动变阻器的有效值。(2)根据电流表示数,由欧姆定律可以求出电阻阻值。(3)根据题意及欧姆定律分析电流表刻度特点。(1)设电源电压是U,

由欧姆定律得:I1=U/R1,即:0.6A=UR1,----式①I2=U/(R1+R),即:0.3A=UR1+80,----式②,由①②解得:U=48V,R1=80Ω(2)当电流I3=0.4A时,I3=U/(R+R1)=48V/(80Ω+R1)=0.4A,

解得:R1=40Ω;(3)①由题意知,欧姆表的零刻度线在最右端,而电流表零刻度线在最左端;流过欧姆表的电流I=U/(R1+R),则R=U/I-R1,

②由此可见:R与I不成正比,欧姆表刻度线不均匀。41.如图所示电路,当开关闭合后,两灯泡L1、L2均发光但未达到额定功率,现将变阻器触片向上移动一段适当的距离(变化足够大,但不会使任何一个器件被烧坏),写出对于L1、L2亮度变化以及电流表的读数变化情况的分析结果。(1)L1将________(选填“变亮”“变暗”“亮度不变”或“无法确定”)。(2)L2将________

(选填“变亮”“变暗”“亮度不变”或“无法确定”)。(3)电流表示数将________

(选填“增大”减小”不变”或“无法确定”)【答案】(1)变暗

(2)变亮

(3)减小【解析】画出等效电路图如下:

该电路中R1与L1并联,R2与L2并联,之后再串联,最后与R3并联。

当变阻器触片向上即等效电路图中向移右动一段适当距离时,R2增大,则R2与L2并联部分总电阻增大,因为整条支路的电压等于电源电压不变,所以R2与L2两部分的总电压变大,故R1与L1两端电压减小,L1变暗;

R2与L2两瑞电压增大,L2变亮;

电流表测通过R3和R2的总电流,R3这条支路电压和电阻都不变所以通过的电流不变,因为R2的变阻器触片向上移动,使得R2与L2并联的总电阻增大,所以R1与L1并联,R2与L2并联之后再串联这条支路的总电阻也变大,而这整条支路的电压不变,所以这条支路的总电流减小,因为支路是由1与L1并联,R2与L2并联在串联而成,所以通过R2与L2并联电路的总电流减小,又因为前面分析已得R2与L2两部分的总电压变大,而RL2的电阻是不变的,即通过RL2的电流增大,由此可得到通过R2的电流减小。电流表测通过R3和R2的总电流,通过R3的电流大小不变,通过R2的电流减小,所以电流表的示数较小。

故答案为:(1)变暗;(2)变亮;(3)减小42.在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接的电路如图所示。(1)闭合开关,观察到灯泡L1和L2的发光情况是________。(2)针对上述现象,该电路存在的问题是________。(3)请在原图上只改动一根导线,使两只电流表分别测干路和支路的电流。(要求:在需改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)【答案】(1)L1不发光,L2发光

(2)灯L1和电流表A2被短路

(3)解:如图所示:【解析】解决本题的关键是熟知电流表的使用方法.1.如图所示,灯泡L1被短路,L1不发光,所以L2发光;

2.如图所示,灯泡L1与A2串联再与A1并联,所以灯L1和电流表A2被短路;

3.;根据一个电流表在干路,一个在支路,将A2的“3”接线柱改到开关的右侧接线柱即可;

故答案为:1、L1不发光,L2发光;

2、灯L1和电流表A2被短路;

3、如图所示:四、解答题43.在如图所示的电路中,当开关S、S1、S2均闭合时,灯泡的连接方式是什么?此时电流表测的是哪一部分的电流?【答案】L3短路,L1和L2并联,电流表测量L2电流【解析】当开关都闭合时,L3和S1并联,被短路,L1和L2并联,电流表测量L2电流根据电路的连接及电流的流向分析,同一根导线可以看作是同一点。44.小阳同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响,他将电表接入电路中,其电路如图所示,电源两端电压不变,R1=30Ω。当开关S闭合,S1、S2断开时,电压表示数为U1,当S、S1、S2都闭合时,电压表示数为U2,已知U1:U2=3:8;两种状态时,R2消耗的功率最大值P大和最小值P小之比为4:1;R3的最小功率为0.9W。请你帮小阳完成下列问题。(1)画出上述两个状态的等效电路图。________(2)计算电阻R2的阻值。________(3)计算电源两端的电压。________(4)计算这个电热器模型最大档位和最小档位对应的功率分别是多少?________【答案】(1)略

(2)40Ω

(3)24V

(4)P最小=U2/R串=(24V)2/6.3Ω=7.2WP最大=U2/R并=(24V)2/80Ω=91.4W答:这个电热器模型最小档位和最大档位对应的功率分别是7.2W、91.4W【解析】(1)当开关S闭合,S1、S2断开时,三电阻串联,电压表测R1两端的电压;当S1、S2都闭合时,三电阻并联,电压表测电源的电压,电流表测R1和R2支路的电流之和,据此画出等效电路图。

(2)根据并联电路的电压特点可知图2中电压表的示数和电源的电压相等,根据串联电路的电流特点和欧姆定律表示出U1:U2=3:8,即可求出图1的总电阻;根据欧姆定律求出图1中电路中的电流,根据P=I2R表示出R2的最小电功率,根据P=U2/R表示出R2的最大总功率,利用R2消耗的功率最大值P大和最小值P小之比为4:1即可求出R2的阻值。

(3)根据串联电路的电压特点求出图1中R3的阻值,根据P=I2R表示出R3的最小功率即可求出电源的电压.

(4)图1中电路中的电流最小,电路的总功率最小,根据P=U2/R求出电热器的最小总功率;图2中,三电阻两端的电压最大,电路的总功率最大,根据P=U2/R求出电热器的最大总功率。(1)当开关S闭合,S1、S2断开时,等效电路图如图1所示;当S、S2都闭合时,等效电路图如图2所示:

(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以由图2可知电压表的示数U2=U,图1中因串联电路中各处的电流相等,所以U1/U2=U1/U=IR1/IR总=R1/R总=30Ω/IR总=3/8,解得R总=80欧姆

电路中的电流Ⅰ=U/R总=U/80Ω

图1中电路中的电流最小,R2和R3的电功率最小,则P小=I2R2=(U/R总)2R2=U2R2/R2总

图2中R2两端的电压最大,功率最大,则P大=U2/R2,

因为P大:P小=4:1,所以P大/P小=(U2/R2)/(U2R2/R2总)=(R总/R2)2=4:1

解得R2=1/2R总=1/2×80Ω=40Ω

(3)图1中,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R3的阻值:

R3=R总-R1-R2=80Ω-30Ω-40Ω=10Ω

R3的最小功率:P3=I2R3=(U/R总)2R3=(U/80Ω)2×10Ω=0.9W,解得U=24V

(4)图1中,电路中的电流最小,电路的总功率最小,

P总小=​​​​​​​U2/R总=(​​​​​​​24V)2/80Ω=7.2W

图2中,三电阻两端的电压最大,申路的总电功率最大,

则P总大=​​​​​​​U2/R1+​​​​​​​U2/R2+​​​​​​​U2/R3=(​​​​​​​24V)2/30Ω+(​​​​​​​24V)2/40Ω+(​​​​​​​24V)2/10Ω=91.2W

故答案为:(1)略;(2)40Ω;(3)24V;(4)7.2W;91.4W45.如图所示电路中,电源电压为12伏,R2=20欧。当S1、S2闭合时,电流表示数为0.8安,当S1、S2断开时,电流表示数为0.2安。求R1和R3的值。【答案】(1)当S1、S2闭合时,电阻R3被短路,只有电阻R1与R2并联,电流表测总电流;

通过R2的电流I2=U2R2=12V20Ω=0.6A;

通过电阻R1的电流I1=I总-I2=0.8A-0.6A=0.2A;

R1的阻值R1=U1I1=12V0.2A=60Ω;

(2)当S1、S2断开时,电阻R2与电阻R3串联;

总电阻R总=U总I总=12V0.2A=60Ω;

电阻R3的阻值为:R3=R总-R2=60Ω-20Ω=40Ω。

【解析】

(1)当S1、S2闭合时,电阻R3被短路,只有电阻R1与R2并联,电流表测总电流;首先根据I2=U2R46.二极管是电子电路的重要元件,它的电路符号为。如图1,当电流从它A端流入时,二极管的电阻很小,可视为二极管短路;当电流从它B端流入时,二极管的电阻很大,可视为二极管断路。(1)综上所述,二极管具有________(单向或双向)导电性能。(2)如图2所示电路,当开关S闭合后,能发光的灯是________(填“L1”或“L2”或“L1和L2”)。(3)如图3,两电源电压相同且保持不变,L1、L2规格相同,均标有“6V,3w”字样,当只闭合S2时L1恰好正常发光,若只闭合S1,L1的实际电功率是多少?【答案】(1)单向

(2)L1

(3)图3中当只闭合S2时,根据二极管的原理,L2被短路,L1正常发光,所以电源电压等于6V,若只闭合S1时,电路是L1和L2的串联电路,依据“6V

3W”求

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