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2019-2020年九年级物理上册
5.1欧姆定律练习题新版教科版
一、单选题
1.如图为探究灯泡两端电压与电流关系的电路图,下列说法错误的是( )A. 把滑动片移到左端时才能闭合开关B. 电压表、电流表量程可能选大了C. 开关闭合后灯不亮,电压表有示数,灯肯定存在开路现象D. 灯亮度变亮时,电压表示数变大,电流表示数变小
2.如图所示,电磁铁P和Q通电后( )A. P的右端是N极,Q的左端是S极,它们相互吸引B. P的右端是S极,Q的左端是S极,它们相互排斥C. P的右端是N极,Q的左端是N极,它们相互排斥D. P的右端是S极,Q的左端是N极,它们相互吸引
3.对欧姆定律变形公式R=的理解,下面的哪一句话是正确的?( )A. 导体两端的电压越大,导体的电阻越大B. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大C. 导体的电阻既与导体两端的电压有关,也与通过导体的电流有关D. 电阻是导体本身的一种性质,它两端的电压与通过其的电流比值是一定的
4.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是()A. 电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大 B. 电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大C. 电压Vl与电压表V2的示数之和保持不变 D. 电压表V2与电流表A的示数之比保持不变
5.根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小 B. 导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大C. 通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比 D. 导体两端的电压为零时,电阻值也为零
6.如图所示的电阻箱接入电压为6V的电路中,这时通过电阻箱的电流为()A. 1A B.
1.5A C.
0.6A D. 无法确定
7.如图所示,将两只额定电压相同的灯泡L
1、L2串联在电路中,闭合开关S后,发现灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,此现象说明( )A. 灯泡L1的阻值大于灯泡L2的阻值 B. 灯泡L1的额定功率大于灯泡L2的额定功率C. 灯泡L1两端的电压小于灯炮L2两端的电压 D. 通过灯泡L1的电流大于通过灯炮L2的电流
8.将两个定值电阻串联接到电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为3P1将这两个定值电阻并联接在同一电源两端时,下列说法中正确的是()A. 串联时R1与R2两端的电压之比为3∶1 B. 并联时R1消耗的功率为16P1C. 并联时通过R1与R2的电流之比为1∶3 D. 并联时两电阻消耗的总功率为P
19.如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S团台,滑动变阻器的滑片P从图示位置向右移动时,灯泡的亮度及电压表示数变化情况是( )A. 灯泡变亮,电压表示数不变 B. 灯泡变暗,电压表示数减小C. 灯泡亮度不变,电压表示数不变 D. 灯泡亮度不变,电压表示数增大
10.如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合时,滑动变阻器R1的滑片P从b端滑到a端的过程中,下列说法正确的是( )A. 电压表、电流表的示数均变小 B. 电压表、电流表的示数均不变C. 电压表的示数不变,电流表的示数变小 D. 电压表的示数变小,电流表的示数不变
11.欧姆定律表明( )A. 导体电阻大小是由电流和电压决定的B. 导体两端的电压跟电流成正比,跟电阻成反比C. 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比D. 导体电阻大小跟电压成正比,跟电流成反比
12.某型号天燃气泄漏检测仪器的电路如图甲所示,图中R为气敏电阻,其阻值R与天然气浓度β的变化关系如图乙所示,已知R0为定值电阻,电源电压恒定不变,用此仪器检测天然气是否泄漏,则下列判断正确的是( )A. 天然气浓度增大时,电压表示数变小B. 天然气浓度减小时,电流表示数变大C. 无论天然气浓度怎样变化,电压表与电流表示数的比值不变D. 天然气浓度增大时,电路消耗的总功率不变
13.李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法中错误的是( )A. 当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过乙导体的电流为
0.1A B. 将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为
0.6AC. 导体甲的电阻小于导体乙的电阻 D. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
二、填空题
14.标有“2V
0.1W”字样的LED灯正常发光时的电流为________A,电源电压为6V,为使LED灯正常发光,需串联一只________Ω的电阻,与普通的小灯泡相比,在达到相同亮度的条件下,假设LED灯可以节约90%的电能·,则该LED灯与________W的小灯泡亮度相当.
15.标有“6V
1.5W”的灯泡L,通过它的电流随两端电压变化的关系如图所示,若把这样的三只灯泡串联起来,接在12V的电源两端,此时每只灯泡L的电阻是________ Ω
16.有两只灯泡,A灯“6V6W”、B灯“6V3W”,A和B中电流随两端电压变化关系的图象如图所示,将A、B串联接在某电源两端,B灯恰好正常发光,此时A灯电阻是________Ω
17.如图所示开关断开,甲乙两表都是电流表时,两表示数之比为35.当开关闭合,甲乙两表都是电压表时,两表示数之比为________.
18.在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是________,电阻R2的阻值是________.
19.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表V的示数将________,电流表A1示数的变化值与电流表A示数的变化值的比值将________.(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
三、解答题
20.把电阻R1和R2串联后接到电压为12伏的电路上时,通过R1的电流为
0.3安,R2上两端的电压为
4.5伏若将R1和R2并联后接到同一电路上,求
(1)并联后电路的总电阻为多少?
(2)通过R
1、R2的电流强度各是多少?
21.实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻R
1、R2并联组成,且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内,如图甲所示,a、b是该器件的两个外露接线柱,电阻R1的阻值为20Ω,电阻R2的额定电压为6V.科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值,并绘制成图乙所示的图象. 求
(1)电阻R2的阻值;
(2)电阻R2的额定电功率.
四、实验探究题
22.下面是小雨所做的“探究电流与导体电阻的关系”的实验.实验用到三只阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,两节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干.
(1)图甲所示电路中有一条导线连接错误,请在错误的导线像打“×”并在图甲中画出正确的连线.(只允许改动一根导线且导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应当________.
(3)实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后,应将滑动变阻器的滑片向________端移动(选填“A”或“B”),移动滑片的目的是________.正确操作后,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的图象如图乙所示,由图象可得出的结论是________
(4)实验结束后,小雨又想测量一个未知电阻Rx的阻值,但发现电压表损坏,于是他利用两个电流表和一个阻值已知的电阻R0,设计了如图丙所示电路,测量出了Rx的阻值.请你帮助小雨将实验方法补充完整并写出表达式.实验方法闭合开关S,________.表达式Rx=________.
23.如图1所示是“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路,其中R是定值电阻.
(1)电路中有一根导线的连接不适宜,需要改接.请在这般导线上打“×”,并画出改接的导线.
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最________ 端(左/右).
(3)闭合开关,三次调节变阻器,得到表中的数据.实验序号123电压/V
2.
02.
42.8电流/A
0.
400.
480.56由这些数据
①可看出电流与________ 的关系;
②可概括出结论________.
(4)在探究电流与另一个物理量的关系时,需要多次更换________.并且每次更换后都要调节变阻器,使电压表的示数________ (增大/减小/不变).
(5)小明根据自己的想法设计了另一种实验电路(如图2所示).其中,MN是一根金属电阻丝,Q是一个金属夹.主要实验步骤是先将Q移到最左端,再调节滑动变阻器,确保电流不超过电流表所选用的量程;然后从左向右且有间隔地改变金属夹的位置,得到表中的数据;最后分析数据得出结论.实验序号123电压/V
0.
51.
21.5电流/A
0.
500.
400.30但是,由小明的实验
①虽然可看出“电阻越大电流越小”,但无法得到“电流与电阻成反比”的关系;
②可得“电压越大电流越小”,但这个结论明显是错误的.请分析小明的实验,具体指出存在问题________.
24.小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”.电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个.
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整.
(2)小彬将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是________(写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为________A.
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持________表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数.
五、综合题
25.(xx•贺州)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=20Ω,当闭合开关S
1、S3,断开S2时,电流表的示数为
0.3A,当闭合开关能S
2、S3,断开S1时,电流表的示数为
1.2A.
(1)求电源电压;
(2)求电阻R2的阻值;
(3)当闭合S1,断开S
2、S3时,电路消耗的电功率为P1;当闭合S2,断开S
1、S2时,电路消耗的电功率为P2,且P1P2=12,求电阻R3的阻值;
(4)求整个电路消耗的最小电功率.
26.某品牌家用电熨斗的电路如图甲所示,额定电压为220V、最大功率为440W,发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成,调温电阻R是可变电阻,其最大阻值为110Ω.电阻值均不受温度影响.
(1)定值电阻R0的阻值是多大?
(2)该电熨斗工作时的最小功率多大?此时通过电路的电流是多大?
(3)假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示,请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围.
27.如图所示,把10Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2并联起来.闭合开关S后,电流表的示数为
0.2A.求
(1)电源电压;
(2)通过电阻R1的电流.答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D【解析】【解答】解A、闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于最大阻值处,所以把滑动片移到左端,故A正确;B、两节干电池作为电源,电压表应选择0~3V量程,电流表应选择0~
0.6A量程,故B正确;C、灯不亮,电路发生短路或断路,电压表有示数说明与电压表并联的电路开路,电压表示数接近电源电压,故C正确;D、灯泡亮度变亮,实际功率变大,由P=可知,灯泡两端电压增大,由P=I2R可知通过小灯泡的电流变大,故D错误故选D【分析】
(1)连接电路时,闭合开关前为保护电路,滑动变阻器划片P应位于最大阻值处;
(2)电压表和电流表应选择合适的量程,为了测量结果准确,选择较小量程;
(3)灯不亮,电路发生短路或断路,电压表有示数说明与电压表并联的电路开路;
(4)灯泡亮度变亮,实际功率变大,根据P=和P=I2R判断小灯泡的电压和电流的变化情况
2.【答案】B【解析】【解答】根据右手安培定则可得螺线管P左侧为N极,右侧为S极;而螺线管Q左侧为S极,右侧为N极,由于同名磁极相对,相互排斥.故选B.【分析】根据右手安培定则可知两螺线管磁极,再根据磁极间的相互作用可判断出两电磁铁的作用力.
3.【答案】D【解析】【解答】解导体电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与导体两端电压和电流无关;导体电阻的大小可以用公式R=来计算,同一导体通过电流与它两端电压成正比;故ABC错误,D正确故选D【分析】电阻是导体本身是一种性质,公式R=只用来计算或测量电阻.同一个电阻,阻值大小与两端电压和通过的电流无关
4.【答案】B【解析】【分析】在此电路中,两个电阻是串联的,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2串联的是滑动变阻器两端的电压,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,滑动变阻器的电阻变大,电路中的电流变小,电压表V2的示数变大,电压表V1的示数不变A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大 不合题意;B.电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大 符合题意;C.电压Vl与电压表V2的示数之和保持不变 不合题意;D.电压表V2与电流表A的示数之比保持不变 不合题意;故选B【点评】在电表示数变化的问题时,先认清电路的连接情况,在根据滑动变阻器的阻值变化分析电压表和电流表的示数变化情况
5.【答案】C【解析】【解答】AB.电阻是导体本身的一种性质,影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度与通过导体的电流、导体两端的电压无关,AB不符合题意C.根据欧姆定律,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比,C符合题意D.电阻是导体本身的一种性质,与所加电压无关,D不符合题意故答案为C.【分析】电流受电压和电阻的影响,再分析其规律时,要结合控制变量法.
6.【答案】B【解析】【分析】铜塞拔出时,对应的电阻串联,先求出电路中的总电阻,然后根据I=即可求出通过电阻箱的电流.【解答】从图中可以看出电阻箱接入电路的电阻为R=1Ω+3Ω=4Ω;则通过电阻器的电流I===
1.5A.故选B.【点评】掌握变阻器的原理,同时能灵活应用欧姆定律和串联电路的特点进行计算.
7.【答案】A【解析】【解答】开关闭合后,灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,说明前者的实际功率大,由P=I2R知,电流相同时,功率越大,阻值越大,因此灯L1的阻值要大于灯L2的阻值,A符合题意;由A知R1>R2,那么在额定电压相同时,由P=U2/R可得出阻值越大,其额定功率越小,即灯L1的额定功率要小于灯L2的额定功率,B不符合题意;通过两灯的电流相同,而L1的阻值要大于L2的阻值,由U=IR可知,灯L1两端的实际电压要大一些,C不符合题意;串联电路电流处处相等,D不符合题意;故答案为A.【分析】由于两灯串联在电路中,根据串联电路的电流规律,通过小灯泡的电流相同;开关闭合后,灯泡L1较亮,说明它的实际功率大,根据P=I2R分析两个灯泡电阻的大小;因为额定电压相同,由P=U2/R可分析额定电压的大小;根据U=IR可分析两个电灯的实际电压.
8.【答案】B【解析】【解答】R
1、R2串联时,通过两电阻的电流相等,由于P=I2R,且P2=3P1,则R2=3R1,即=.选项A错误;由定值电阻并联可知U1U2=11;则P2===P1.选项B正确;当R
1、R2并联在同一电源两端时,两电阻两端的电压相等为U,R1消耗的功率为P1′==16P1;∵I=,∴通过R1与R2的电流之比I1′I2′=R2R1=31.选项C错误;电路消耗的总功率P总′=P1.选项D错误.故选B.【点评】本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律、电功率公式的应用,关键是根据串联时两电阻消耗的功率得出电阻关系和表示出电阻R1消耗的电功率.
9.【答案】C【解析】【解答】解因灯泡及滑动变阻器并联,电源电压不变,故无论滑动变阻器如何调节,灯泡两端的电压均不变,故灯泡亮度不变;电压表示数不变.故选C.【分析】电源电压不变,灯泡及电阻并联,则灯泡及电阻两端的电压不变,故可知灯泡亮度不变、电压表示数不变.
10.【答案】D【解析】【分析】分析电路图两电阻串联,电流表串联在电路中,滑动变阻器不能起到变阻作用,电压表测量的是aP之间的电压.当滑片P从b端滑到a端的过程中,分析电路中的电阻变化情况,根据欧姆定律确定电流表、电压表示数的变化情况.如图,当滑片P从b端滑到a端的过程中,滑动变阻器不能起到变阻作用,电路中的电阻不变,根据欧姆定律知道电路中的电流不变,即电流表的示数不变;从b端滑到a端的过程中,RaP变小,∵U1=IRaP,I不变,∴滑动变阻器两端的电压变小,即电压表示数会变小.故选D.【点评】分析电路图确定滑动变阻器不能起到变阻作用是本题关键.
11.【答案】C【解析】【解答】
(1)欧姆定律的内容是电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.故B、D错误,C正确.
(2)导体的阻值是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关;故A错误.故选C.【分析】根据欧姆定律的内容和影响电阻大小的因素进行解答.
12.【答案】C【解析】【解答】A、由乙图可知,天然气浓度增大时,气敏电阻R阻值减小,电路中电流变大,电压表示数变大,A不符合题意;B、天然气浓度减小时,气敏电阻R阻值增大,电路中电流变小,电流表示数变小,B不符合题意;C、电压表测量定值电阻R0两端的电压,电流表测量串联电路的电流,无论天然气浓度怎样变化,根据欧姆定律,电压表与电流表示数的比值为定值电阻R0的阻值,所以比值不变,C符合题意;D、天然气浓度增大时,气敏电阻R阻值减小,电路中电流变大,根据P=UI,电路消耗的总功率变大,D不符合题意.故答案为C.【分析】由图甲可知两电阻串联,电压表测量R0两端的电压,电流表测电路中的电流;由图乙可知气敏电阻的性质,由电阻的变化利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化,根据P=UI判断电路消耗总功率变化,再根据欧姆定律得出电压表与电流表示数比值的变化.
13.【答案】D【解析】【解答】A、由图知当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过乙导体的电流为
0.1A,A不符合题意;B、当甲、乙两导体并联后接到电压为2V的电源上时,U甲=U乙=2V,由图知I甲=
0.4A,I乙=
0.2A,干路电流I=I甲+I乙=
0.4A+
0.2A=
0.6A,B不符合题意;C、由I=得R甲===5Ω,R乙===10Ω,C不符合题意;D、电阻的大小与两端的电压无关,所以导体两端的电压为零时电阻的阻值不变,D不符合题意故答案为D【分析】
(1)从U-I图象可以得出的信息
①在一定电压下通过导体的电流;
②通过比较相同电压下的电流大小,比较电阻大小关系;
③通过导体的电流与其两端的电压成正比.
(2)电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关.
二、填空题
14.【答案】
0.05;80;1【解析】【解答】解1由P=UI可得,LED灯正常发光时的电流ILED==
0.05A;2电源的电压U=6V时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联电阻两端的电压UR=U−ULED=6V−2V=4V,因串联电路中各处的电流相等,所以由I=可得,串联电阻的阻值R==80Ω;3设两种灯泡正常发光的时间为t,由P=可得,LED消耗的电能为WLED=PLEDt=
0.1W×t,小灯泡消耗的电能为WL=PLt,因在达到相同亮度的条件下,LED灯可以节约90%的电能,所以,=90%,解得PL=1W.故答案为
0.05;80;1.【分析】
(1)LED灯正常发光时的电压等于额定电压,根据P=UI求出正常发光时的电流;
(2)根据串联电路电压特点求出串联电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出串联电阻的阻值;
(3)消耗的电能之差与小灯泡消耗的电能之比就是节约的百分比.
15.【答案】20【解析】【解答】由串联电路特点求出每个灯泡两端的电压;由I﹣U图象求出灯泡所对应的电流;由欧姆定律求出灯泡的电阻.
(1)三个相同的灯泡串联,它们两端的电压相等,灯泡两端电压为UL==4V;
(2)由I﹣U图象可知,电压U=4V对应的电流I=
0.2A;
(3)灯泡电阻R==20Ω;【分析】由串联电路特点求出灯泡两端电压、由图象找出电压所对应的电流、熟练应用欧姆定律是正确解题的关键.
16.【答案】4【解析】【解答】解B灯正常发光时其两端的电压为6V,由图象可知,此时通过B灯的电流为
0.5A,将A、B串联接在某电源两端,且B灯恰好正常发光,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I=IB=
0.5A,由图象可知,A灯两端的电压UA=2V,由I=可得,此时A灯电阻RA===4Ω.故答案为4.【分析】B灯正常发光时的电压等于额定电压,根据图象读出通过B灯的电流,将A、B串联接在某电源两端且B灯恰好正常发光时,通过A灯的电流和通过B灯的电流相等,根据图象读出A灯两端的电压,根据欧姆定律求出此时A灯电阻.
17.【答案】52【解析】【解答】解
(1)当开关断开,甲乙两表都是电流表时,R1和R2并联,甲测R2支路的电流,乙测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,两支路的示数之比===,因并联电路中各支路两端的电压相等所以,由I=可得,两电阻的阻值之比===;
(2)当开关闭合,甲乙两表都是电压表时,R1和R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻两端的电压之比===,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两电压表的示数之比===故答案为52.【分析】
(1)当开关断开,甲乙两表都是电流表时,R1和R2并联,甲测R2支路的电流,乙测干路电流,根据并联电路的电流特点求出两支路的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
(2)当开关闭合,甲乙两表都是电压表时,R1和R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定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.
18.【答案】6V;20Ω【解析】【解答】由电路图知道,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流;由图乙知道,电源的电压是U=6V,电路中的电流I=
0.6A;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;由图乙知道,电阻R2的两端电压是U′=6V-2V=4V,电路中的电流I′=
0.2A,所以,R2的阻值是R2=U′/I′=4V/
0.2A=20Ω.故答案为6V;20Ω.【分析】当S接1时,电路为R1的简单电路,由图乙知道,电源电压;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,由图乙知道,电阻R1两端的电压和电路中的电流,根据串联电路电压的规律可求出电阻R2两端的电压,利用欧姆定律的变形公式计算R2的阻值.
19.【答案】不变;不变【解析】【解答】解如图,R1和R2并联,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,∵电源电压保持不变,电压表测量并联支路电压或电源电压,∴电压表V的示数不变;∵I=、U、R2大小不变,∴通过R2的电流不变;∵并联电路干路电流等于各支路电流之和,∴电流表A示数的变化量和电流表A1示数的变化量相等,故当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1示数的变化值与电流表A示数的变化值的比值不变.故答案为不变;不变.【分析】分析电路图,R1和R2并联,电压表测量并联支路(电源电压)电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源电压保持不变,电压表的示数不变;根据并联电路的电压特点可知,两电流表示数变化量之间的关系,进一步得出它们的比值关系.
三、解答题
20.【答案】解
(1)U1=12V-
4.5V=
7.5V电阻R
1、R2并联后的总电阻答
(1)并联后的总电阻
9.375Ω;
(2)通过R
1、R2的电流各是
0.48A,
0.8A.【解析】【分析】1根据串联电路的电流规律和电压规律,分别求出电阻两端的电压和通过的电流,然后利用分别求出两个电阻的阻值,最后根据并联电路总电阻和分电阻的关系进行计算;
(2)已知电源电压和电阻的阻值,直接利用即可求出通过R
1、R2的电流.
21.【答案】解
(1)由乙图该器件的电流I和其两端电压U关系图象可知当U=6V时,通过其电路I=
1.5A,根据I=,这个器件的总电阻R===4Ω,由题该器件由两个定值电阻R
1、R2并联组成,根据并联电路的电阻特点=+,则=+,解得R2=5Ω;
(2)电阻R2的额定电压为6V,所以R2的额定电功率P2===
7.2W.答
(1)电阻R2的阻值为5Ω;
(2)电阻R2的额定电功率为
7.2W.【解析】【分析】
(1)由该器件的电流I和其两端电压U关系图象,找到某一电压下对应的电流值,根据I=计算总电阻,根据并联电路的电阻特点计算R2的阻值;
(2)由P=计算R2的额定电功率.
四、实验探究题
22.【答案】
(1)解从电源的正极开始,沿电流的方向分析,电压表串联在电路中,且滑动变阻器与电压表串联后与电阻并联;电压表应与电阻并联,即把电阻与电源正极连接的导线改接为与电压表的正极连接即可,如下图所示或
(2)断开
(3)A;保持定值电阻两端的电压不变;在电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
(4)读出电流表A
1、A2的示数分别为I
1、I2;【解析】【解答】解
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(3)如果将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电路中的电阻变大,根据串分压的知识可知电压表的示数会变大,此时应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向A端滑动,保持定值电阻两端的电压不变;分析图象可知,在电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
(4)实验方法闭合S,读出电流表A
1、A2的示数分别为I
1、I2;由于并联电路各支路两端的电压相等,则I1Rx=I2R0解得Rx=.故答案为
(1)如图;
(2)断开;
(3)A;保持定值电阻两端的电压不变;在电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
(4)读出电流表A
1、A2的示数分别为I
1、I2;.【分析】
(1)从电源的正极开始,沿电流的方向,根据电压表和各用电器的使用规则,逐个分析判断.
(2)连接电路时,开关应断开;
(3)如果将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,运用控制变量法可知,研究电流与电阻的关系,需控制电压为定值;分析图象可知,电压一定,电流与电阻成反比;
(4)由电路图可知,两电阻并联,电流表分别测出两支路的电流;因并联电路各支路两端的电压是相等的,根据欧姆定律得出等式,解等式即可求出Rx的阻值.
23.【答案】
(1)
(2)右
(3)电压;电阻不变,导体中的电流和它两端的电压成正比
(4)不同阻值的电阻;不变
(5)没有控制电阻两端的电压不变【解析】【解答】解
(1)由图1知,电源由两节干电池组成,最大电压为3V,所以电压表应选择0~3V的量程,而图中选择的是0~15V的量程,选择不当,改图如图所示(
2.)由图知,滑动变阻器的下面接了左边的A接线柱,闭合开关前,应将滑片移至右端;
(3)
①由表格中数据知,电压变化,电流也变化,所以可以看出电流和电压的关系;
②分析数据,电压和电流的比值为定值,可得电阻不变,导体中的电流和它两端的电压成正比;
(4)要探究电流和电阻的关系,应多次更换不同阻值的电阻,并且每次更换后都要调节变阻器,使电压表的示数不变;
(5)
①要探究电流和电阻的关系,需保持电压不变,改变电阻,小明在实验中电压和电阻同时改变,所以无关得出正确结论;
②由于电阻在增大,电阻越大,其分得的电压增大,而此时总电阻增大,所以电路中的电流减小.故答案为
(1)见上图;
(2)右;
(3)
①电压;
②电阻不变,导体中的电流和它两端的电压成正比;
(4)不同阻值的电阻;不变;
(5)没有控制电阻两端的电压不变.【分析】
(1)在实物电路的连接中,要特别注意电流表、电压表、滑动变阻器的接法,注意电流表、电压表量程的选择和正负接线柱的接法;
(3)分析表格中数据,得出电流和电压的正比例关系;
(4)要探究电流和电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值;
(5)要探究电流和电压、电阻的关系,需用控制变量法.
24.【答案】
(1)解如图所示
(2)定值电阻R短路;
0.36
(3)电压;A【解析】【解答】解
(1)电压表与电阻并联,由于电源电压为3V,所以应选择0~3V的量程;滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如下图所示;
(2)电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路,即定值电阻R短路;由乙图知,电流表的量程为0~
0.6A,分度值为
0.02A,示数为
0.36A;
(3)探究电流与电阻的关系时,应保持电压表示数,将5Ω电阻换成10Ω后,由分压原理,电压表的示数会变大,由串联电路电压的规律,应增大变阻器的电压,由分压原理,应该增大滑动变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向A移动,使电压表仍为原来的示数不变.故答案为
(1)如上图所示;
(2)定值电阻R短路;
0.36;
(3)电压;A.【分析】
(1)电压表与电阻并联,电流表、滑动变阻器与电阻串联,滑动变阻器接线柱要“一上一下”连接;
(2)根据电流表和电压表有示数进行分析具体原因;根据电流表的量程和分度值读出电流值;
(3)探究电流与电阻的关系时,应保持电压表示数不变,根据分压原理、串联电路的分压特点确定滑片移动的方向;
五、综合题
25.【答案】
(1)解当闭合开关S
1、S3,断开S2时,R3短路,只有R1接入电路,电流表测电路中的电流,根据I=可得,电源电压U=I1R1=
0.3A×20Ω=6V;答电源电压为6V;
(2)解当闭合开关能S
2、S3,断开S1时,R3短路,只有R2接入电路,电流表的示数为
1.2A,根据I=可得,电阻R2的阻值R2===5Ω;答电阻R2的阻值为5Ω;
(3)解当闭合S1,断开S
2、S3时,R
1、R3串联,电路消耗的电功率为P1=﹣﹣﹣﹣﹣﹣
①当闭合S2,断开S
1、S2时,R
2、R3串联,电路消耗的电功率为P2=﹣﹣﹣﹣﹣﹣
②,将
①②代入P1P2=12可得=,因R1=20Ω,R2=5Ω,解得R3=10Ω;答电阻R3的阻值为10Ω;
(4)解根据P=UI=可知,当电路的总电阻最大时,电路消耗的最小电功率;根据串联电路的总电阻大于其中任一电阻,并联电路的总电阻小于其中任一个电阻,因R2=5Ω<R1=20Ω;故当R
1、R3串联时,电路的最大电阻为R=R1+R3=20Ω+10Ω=30Ω,即当断开开关S
2、S3,闭合S1时,R
1、R3串联的总电阻最大整个电路消耗的最小电功率P最小===
1.2W.答整个电路消耗的最小电功率为
1.2W.【解析】【分析】
(1)分析当闭合开关S
1、S3,断开S2时电路的连接,根据欧姆定律电源电压;
(2)当闭合开关能S
2、S3,断开S1时电路的连接,根据欧姆定律求电阻R2的阻值;
(3)分析开关转换时电路的连接,根据P=UI=结合已知条件求电阻R3的阻值;
(4)根据P=UI=,当电路的总电阻最大时,电路消耗的最小电功率,根据串联电路的电阻大于其中任一电阻,并联电路的电阻小于其中任一个电阻,求出串联的总电阻最大,从而求出整个电路消耗的最小电功率.
26.【答案】
(1)解当调温电阻R=0Ω时,电熨斗的电功率最大,根据P=可得R0===110Ω;答定值电阻R0的阻值是110Ω;
(2)解当调温电阻R=110Ω时,电熨斗的电功率最小,∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,∴根据欧姆定律可得,此时通过电路的电流I===1A,电熨斗的最小电功率P′=UI=220V×1A=220W;答该电熨斗工作时的最小功率为220W,此时通过电路的电流是1A;
(3)解由图乙可知当电熨斗功率是440W时,温度最高为200℃;当功率是220W时,温度最低为90℃;故电熨斗工作时温度的调节范围为90℃~200℃.答电熨斗工作时温度的调节范围为90℃~200℃.【解析】【分析】
(1)当调温电阻R=0Ω时电熨斗的电功率最大,根据P=求出定值电阻R0的阻值;
(2)当调温电阻R=110Ω时电熨斗的电功率最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出通过电路的电流,再根据P=UI求出该电熨斗工作时的最小功率;
(3)由乙图可知散热功率分别为440W和220W达到的最高温度即可得出电熨斗工作时温度的调节范围.
27.【答案】
(1)解由图可知电流表测量R2电流,由I=得电源电压U=U1=U2=I2R2=15Ω×
0.2A=3V
(2)解通过电阻R1的电流I1===
0.3A【解析】【分析】根据并联电路的电压规律,U0=U1=U2求出R1两端电压即为电源电压,再利用I=即可求出I2两端电流,然后利用并联电路的电流规律I总=I1+I2即可求出干路中的电流.。