
一、选择题
1.如图1所示,电源电压恒定.闭合开关S1、S2,电压表示数为9 V,电流表示数为1.5A;断开开关S2,电压表示数为6V.则Rl和R2的阻值分别是
A.6Ω 2Ω B.6Ω 3Ω C.4Ω 2Ω D.4Ω 3Ω
2.如图2所示电路,电源电压不变,闭合开关S,灯L1和L2均发光.一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
3.如图3所示的两个电路中,电源电压恒定且相等,两个灯泡的规格相同。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都从中点向右滑动的过程中,关于灯泡L1和L2的亮度情况,下列判断正确的是
A.L1和L2都变亮 B.L1和L2都变暗 C.L1始终比L2亮 D.L2始终比L1亮
4.将光敏电阻 R、定值电阻 R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图4所示电路.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小.闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况应该是
A.电流表和电压表表示数均变小 B.电流表表示数变大,电压表表示数变小
C.电流表示数变小,电压表表示数变大 D.电流表和电压表表示数均变大
5.在图5所示的电路中,当开关闭合后,滑动变阻器滑片P向右移动时,对电表读数的变化,分析正确的是
A.电流表A、电压表V1示数都减小,电压表V2示数增大
B.电流表A、电压表V1示数都变大,电压表V2示数变小
C.电流表A的示数减小,两电压表示数不变
D.三个电表的示数都不变
6.在今年理化生实验技能测试中,实验室准备的器材有:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测电阻及导线若干。在做测电阻的实验时,小明在连接电路过程中,由于疏忽,把电压表和电流表的位置给颠倒了,其它连接正确无误.这个电路闭合开关后所产生的现象是
A.电流表有读数,电压表的读数几乎为零 B.电压表将被烧坏
C.电压表有读数,电流表的读数几乎为零 D.电流表将被烧坏
7.小明观察了市场上的测重仪后,设计了如图四个电路(R是定值电阻,R1是滑动变阻器).可以测量人体重的电路是
8.重庆市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图6所示的计重秤原理图,以下说法正确的是
A.称重表相当于一个电压表 B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时,称重表的示数越小 D.当车辆越重时,称重表的示数越大
9.利用如图7所示的电路,测量Rx的阻值.电源电压保持不变, S是单刀双掷开关、R′是电阻箱、R0是已知阻值的电阻、Rx是待测电阻.将开关S拨到a,电流表的示数为I;再将开关S拨到b,调节电阻箱R'的阻值,当电流表的示数为I时,读出电阻箱的阻值为R,则被测电阻Rx的阻值为
A. B.R C. D.
10.在如图8所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是
A.可能是灯L断路 B.可能是电阻R断路 C.一定是灯L短路 D.一定是电阻R短路
11.在如图9所示的电路中,电源电压为5V,L1、L2发光时的电阻均为6Ω,小柯应选择两电表的量程分别为
A.电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V) B.电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)
C.电流表(0~3A)、电压表(0~3V) D.电流表(0~3A)、电压表(0~15V)
12.如图10所示,MN间电压稳定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω。当滑动变阻器滑片P处于a端时,电流表示数为0.25A;当滑片P处于ab中点时,电流表示数为0.40A,则MN间的电压是
A.6V B.5V C.4V D.3V
13.如图11的电路中,电源电压保持不变,定值电阻的阻值是4Ω,滑动变阻器的最大阻值10Ω。滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表示数为8V;当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V;当滑片从中点向a端移动距离s后,电压表示数为
A.4V B.6V C.10V D.12V
14. 如图12所示,电源电压不变,R1、R2为定值电阻,开关S1、S2都闭合时,电流表A与电压表V1、V2均有示数。当开关S2由闭合到断开时,下列说法正确的是
A.电压表V1示数不变 B.电流表A示数不变
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值不变 D.电压表V2示数与电流表A示数的比值不变
15.如图13所示,L1和L2是两只相同的小灯泡,a、b是电流表或电压表。闭合开关S后,若两灯都能发光,则
A.a、b均为电流表 B.a、b均为电压表
C.a为电流表,b为电压表 D.a为电压表,b为电流表
16.图14所示的电子体温计通过流过半导成的感温头的电流来反映人的体温,这利用了半导体
A.良好的导电特性 B.良好的绝缘特性
C.电阻随温度变化而变化的特性 D.电阻随光照变化而变化的特性
17.在探究电路的电流规律实验时用了下图中的某个电路,已知R1=R2<R3,电流表的读数分别是:A1为0.3A、A2为0.15A、A3为0.45A.测量时的电路图应是
18.某电器的内部电路图15所示,其中R1=12Ω。当在A、B两个接线端口接入电压为10V的电源时,电流表的示数为0.5A;而把此电源(电压恒定)接在C、D两个接线端口时,电流表的示数为1A,则下列判断中正确的一项是:
A.可求出R2和R3的阻值,分别为R2= 8Ω,R3=2Ω B.可求出R2和R3的阻值,分别为R2= 8Ω,R3=12Ω
C.只能求出R2和R3阻值的比值,R2 :R3=1:2 D.电路发生了变化,不符合控制变量法,无法计算
19.如图16所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是
A.0Ω~10Ω B.0Ω~20Ω C.5Ω~20Ω D.2.5Ω~10Ω
20.下列哪个物理量是决定导体电阻大小的因素之一
A.导体两端的电压 B.导体的实际功率 C.导体中的电流 D.导体的材料
21.在图17所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,在滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置时,电压表V1、V2的示数分别为U1、U2,电流表A的示数为I,滑动变阻器连入电路中的电阻为R2,三个电表的示数分别变化了ΔU1、ΔU2、ΔI。在以下四个表达式中,不正确的是
A. R1 = B. R2 = C. R1 = D. R2 =
二、填空题
1.如图18所示的电路,电源电压保持不变,R1=10Ω。当闭合开关S,滑动变阻器滑片P在中点时,电流表的示数为0.3A;当把滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.2A。则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
2.图19是关于电阻A、B的I-U图像。由图可知,电阻值较大的电阻是 Ω。若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路中的电流是 A,此时电路总电阻值是 Ω。
3.如图20所示,电源两端电压不变,电阻R1的阻值为2Ω。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P位于A点时,电压表V1的示数为4V,电压表V2的示数为10V。当滑动变阻器滑片P位于B点时,电压表V1的示数为8V,电压表V2的示数为11V。则电阻R2的阻值为 Ω。
4.如图21所示电路,若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表读数为I甲:I乙 = 2:3,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数U甲︰U乙= 。
5.如图22所示的电路,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,电压表的示数将 ,电压表示数与电流表示数的比值将 。(均选填“变小”、“不变”或“变大”。)
6.如图23所示,一定值电阻R0与最大阻值为40Ω的滑动变阻器串联在电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电流表的示数为0.1A。则定值电阻R0= Ω,电源的电压U= V。
7.如图24所示,通过灯泡L1、L2中的电流分别为0.2A和0.3A,电源电压保持不变,L1的电阻为15Ω,则干路电流为 A,电源电压是 V, L2的电阻为 Ω.
三、实验探究题
1.小明设计了一种测量未知电阻Rx的实验方案,并选择了合适的器材,测量电路如图25所示,电源电压恒定,滑动变阻器最大阻值未知,在A、B两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻Rx。
(1)请你帮他完成相关实验内容:
①将 接入A、B两点间;
②闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时,记下 ;
③断开开关,取下A、B间的元件,将 接在A、B 两点间;
④闭合开关,调节 ,使 ;
⑤读出 ,即可知道Rx的阻值.
(2)小明测量电阻Rx的方法,在科学研究中经常用到,下面四个研究实例中,采用这种研究方法的是【 】
A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它B.根据磁铁吸引大头针多少判定磁铁磁性的强弱
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻 D.用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱
2.小明同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”,设计了如图26甲所示的电路图 (电源电压恒为6V)。
(1)根据小明设计的甲图,用铅笔连线将乙图的实物图连接完整。
| 实验序号 | 电压U/V | 电阻/Ω。 | 电流I/A |
| 1 | 4 | 10 | 0. 4 |
| 2 | 20 |
(3)小明根据实验数据得到如下结论:电流与电阻成反比。请你对以上的探究过程做出评价,并写出两点评价意见: 。
3.小明为了探究通过导体的电流与加在导体两端电压的关系,设计并连接了图27甲所示的电路进行实验.实验中电压表的量程选用0~3V、电流表的量程选用0~0.6A、导体的电阻R阻值不变.
(1)当小明闭合开关时发现:电流表有示数,但电压表无示数.请你帮助小明检查电路,只要改动一根导线,就能使电压表显示加在导体两端的电压值.请你在图甲中将应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)修正上述错误后小明又发现:无论滑动变阻器的滑片怎样滑动,都不能改变电流表、电压表的示数.请你帮助小明再次检查电路,只要改动另一根导线,当滑动变阻器的滑片移动时,即可改变两电表的示数.请你在图甲中将应改动的另一根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(3)修正上述两个错误后,小明按正确的电路进行测量,用两电表测出的数据,描绘出如图乙所示的图像,但不完整,请你在图乙上将小明遗漏的部分补上.
(4)根据图像可知:通过导体的电流与加在导体两端的电压成 关系.
4.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图28所示的电路.
(1)在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是 .
(2)为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察 .
(3)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表.你认为 同学的改进更好一些,理由是 .
5.楠楠同学在资料上看到了一份材料,某大学物理系的同学再测定额定电压为2.5V小灯泡的电阻的实验中,得到部分U和I的数据如下表所示:
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| U/V | 0.20 | 0.80 | 1.40 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
| I/A | 0.02 | 0.08 | 0.14 | 0.18 | 0.20 | 0.21 |
①请你帮楠楠在坐标图中画出该小灯泡的电流跟电压变化的图像;
②从材料或图像中可知,该小灯泡的额定电流为 A,正常发光时的电阻为 Ω;
(2)楠楠还想利用初中的物理实验器材,通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确,于是她又设计了如图30甲所示的电路图,同时找来了实验器材并连接了部分实物电路,其中电源用的是2节新干电池,滑动变阻器的电阻可在0~50Ω内调节。
①请你用笔画线代替导线,按照图2-2-30所示电路图,帮楠楠将图2-2-30乙中的实物电 路图连接完整;
②闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“A或B”);实验中,由于操作不小心等原因,导致电压表的示数变为零,电流表的示数增大,则电路可能出现的故障是 。
③楠楠通过这个实验来验证上述表格中的每一组实验数据的正确性,你认为楠楠能做到吗?请简要说明理由。 。
6.小刚和小丽用图31所示的器材探究串联电路的电压关系,用三节干电池串联做电源,两只小灯泡的规格不同。
(1)请用笔画线代替导线,连接实验电路。要求:L1和L2串联,电压表测量两灯串联后的总电压。
(2)小刚用电压表测量L1两端的电压时,直接选用0~3V的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法应该是
。
(3)他们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0。小刚用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,由此判断出L1出的故障是 ;L2是短路还是正常的?小丽在原电路中又添加了一个电学器材,就检验出了结果,她的方法可能是 。
| L1两端电压/V | L2两端电压/V | 串电压/V |
| 1.4 | 3.1 | 4.5 |
。
7.探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜 想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③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。
【实验器材】电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(20 Ω 2 A、50 Ω 1 A),导线若干。
【实验过程】
(1)根据图32所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图2-2-31正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的。
表一 表二
| 电压U/V | 1.2 | 1.6 | 2.0 | 2.4 | 2.8 |
| 电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.20 | 0.24 | 0.28 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 15 |
| 电流 I/A | 0.30 | 0.15 | 0.10 |
(4)小红在探究猜想③时,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出,猜想③是正确的。实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是 。
(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是:
。
【知识拓展】
(1)小明实验时选择的是 Ω电阻。
(2)小红实验时选择的变阻器规格是 。
8.如图33所示,是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路,所用小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)请指出电路连接中的两个不当之处:
① ;
② 。
(2)他们改正电路连接中的不当之处后,闭合开关,移动变阻器滑片时,发现两电表的示数和灯泡的亮度都同时变化,但两电表的示数总是比较小,灯泡的亮度也较弱。出现这种现象的原因是: 。
(3)电路正常后,他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。记录如下:
| 电压(V) | 2.0 | 2.5 | 2.8 |
| 电流(A) | 0.20 | 0.24 | 0.26 |
②通过分析实验数据可知,小灯泡的电阻是 (填写“不变”或“变化”)的,其原因是: 。
(4)实验结束,小明提出了一个探究设想:可以利用图33中的实验器材来探究“并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系”。
①请帮他们设计一个实验方案,将电路图画在虚线框中;
②在实验探究过程中,滑动变阻器不但可以改变电路中的电流,它还是电路中的一个 ,但在移动滑片时一定要注意 。
9.在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后,同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题。请你和他们一起解决下列问题:
(1)用笔画线代替导线,将实验电路连接完整。
(2)在导线连接完成后,闭合开关前还应 。
(3)闭合开关后,移动滑片时发现电流表没有示数,电压表有明显的示数。则发生故障的原因可能是 。
| 电压U=2V | |||
| 次 数 | 1 | 2 | 3 |
| 电阻R/Ω | 5 | 10 | 20 |
| 电流I/A | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
①电压表示数会怎样变化: 。
②请你指出他在操作中的错误:___________________________。
(5)分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系: 。
10.在“测定小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、“3.8V、1.5W”的小灯泡、标有“20Ω,1.5A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,按照图35甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(要求连线不得交叉,电流表的量程选择要恰当);
(2)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
①___________________________________;②___________________________________。
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 |
| 电压U/V | 2.0 | 3.0 | 3.8 |
| 电流I/A | 0.33 | 0.34 | 0.40 |
| 电阻R/Ω | 6.0 | 8.8 | 9.5 |
A.更换小灯泡 B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)上表是按正确的操作测得的数据,从表中计算出三次小灯泡的阻值不相等,其原因是_______________。
11.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度.
(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,如图36所示.若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去,共有 种接法;“20Ω”指的是 接线柱间的电阻值,“2A”指的是______________________________________________.
(2)现再给电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,请在图37中用笔画线代替导线连接电路,要求滑动变阻器的滑片向右移灯泡变暗.
(3)如果你还想知道电路中电流值的改变情况,需在电路中再 联一个电流表,并增加 根导线.
12.测量一个铭牌缺失的滑动变阻器最大阻值的实验如下图。图38中乙滑动变阻器完好,铭牌上标有“20Ω lA”字样,甲滑动变阻器铭牌缺失,且滑片功能失效。
(1)将未完成的电路连接完整;
(2)实验中将正常的滑动变阻器的滑片从图示位置向左滑动,电压表示数 ,电流表示数 (两空都选填“增大”、“减小”或“不变”);
(3)实验中,通过调节滑动变阻器,测得两表的三组数据是(Ul,I1)、(U2,I2)、(U3,I3) ,被测量的滑动变阻器的最大阻值为 。
13.实验桌上有如下实验器材:满足实验要求的电源、阻值一支的定值电阻个1个,电阻箱(电路图符号)一个,已调零的电流表两块,开关两个。导线若干。请选用上述实验器材,设计一个实验证明“两个电阻R1与R2并联时,如果R1的阻值保持不变,则电阻R1与R2并联的等效电阻R跟R2的关系式为: = + b(b为常量)”。请你画出实验电路图,写出实验步骤,画出实验数据记录表。
14.实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻.提供的器材有:电源(电压约5V)、学生用电压表(0~6V)、电阻箱R(0~9999Ω 5A)、开关S1和S2、导线若干.现要测量待测电阻Rx的阻值,设计了如图39甲所示的实验电路图.
(1)小虎进行的实验过程如下:
①根据实验电路图,连接成如图乙所示的实物电路,但存在连接错误,只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请在接错的导线上打“×",并用笔画线代替导线画出正确的接法.
②电路连接正确后,闭合S1,将S2拨到触点1时,电压表的读数为U1,则电源电压为 .
③闭合S1,将S2拨到触点2,当电阻箱的阻值调为R0时,电压表的示数为U2,则待测电阻的阻值Rx= .
(2)如果实验器材中没有提供电压表,现再提供一只电流表(0~0.6A),利用上述器材,你认为 (选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值,原因是 .
15.在测量定值电阻的实验中,
(1)连接电路时开关应__________。
(2)请你用笔画线代替导线,将图40中的实物电路连接完整。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至_____(选填“A”或“B”)端。小青闭合开关后,移动滑片P到某一点时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图41所示,为______V,计算出的电阻值为_____Ω。
(4)小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果,你认为合适吗? ,理由是______________________________。
(5)如图42所示是其他两组同学根据测得数据作出的,I-U图像,分析图像可知Ra_________Rb(选填“>”、“=”或“<”)。
(6)小珍连接好电路后闭合开关,发现无论如何移动变阻器的滑片P,电压表、电流表均有示数,但都不改变,原因可能是____________________________________。(写出一种即可)
四、计算题
1.如图43所示电路,电源电压U0不变,初始时滑动变阻器的滑片P在最右端,但由于滑动变阻器某处发生断路,合上电键后滑片P向左滑过一段距离后电流表才有读数。且电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图2-2-44所示,则
(1)根据图象可知:断点位置在x等于 cm处,电源电压U0等于 V;
(2)电阻R等于多少欧姆?
(3)从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆?该滑动变阻器电阻丝没有断路时的总电阻值是多少欧姆?
2.实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U 和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图45甲所示。在图45乙中R1= 14 , R2= 9。当只闭合S1时,电流表读数I1=0.2A ;当只闭合S2时,电流表读数I2=0.3A,把电源按图甲中的等效方法处理。求电源的电压U 和电阻r。
3.如图46所示的电路中,当ab两点间接入4Ω的电阻时,其消耗的功率为16W。当ab两点间接入9Ω的电阻时,其消耗的功率仍为16W。求:
(1)ab两点间接入4Ω和9Ω的电阻时,电路中的电流;
(2)电源的电压。
4.如图47所示,电源电压为6V且保持不变。当滑动变阻器的滑片P移动到最右端B时,闭合开关,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V。
(1)滑动变阻器的最大阻值为多少?Rx的阻值为多少?
(2)当滑动变阻器的滑片移动到中点时,电阻Rx消耗的电功率为多少?
(3)当滑动变阻器的滑片P移动到最左端A时,将发生什么变化?
5.小明设计了如图48所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。将物体放置在水平的长木板上,物体与木板表面粗糙程度不变,导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器R1滑片P相连(不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦;滑动变阻器的阻值随长度均匀变化;探究过程中,滑片P始终在a、b间),弹簧的左端固定在墙壁上。当木板沿箭头所示的方向匀速运动时,物体和木板间发生相对滑动,物体处于平衡状态时,电流表的示数稳定不变,物体和木板间的摩擦力也不变。换用质量不同的物体,重复上述实验,发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化,不同物体所受的摩擦力f不同,滑动变阻器R1的阻值也不同。若物体所受摩擦力f与滑动变阻器R1的阻值的关系如图49所示,电流表的量程为“0~0.6A”,电源电压为3V。问:
(1)当滑动变阻器的滑片P指向b端时,为了保护电流表不致损坏,电阻R0的阻值至少为多大?
(2)若电阻R0的阻值为10Ω,某一物体在木板上处于平衡状态时,电流表的示数为0.2A,该物体所受的摩擦力是多少?
(3)当电路中电流表的示数变大时,不同的物体所受的摩擦力发生了什么变化?
参
一、选择题
1.B 2.A 3.C 4.A 5.A 6.C 7.A 8.D 9.C 10. C 11.A 12.D
13.D 14.C 15.D 16.C 17.B 18.A 19.D 20.D 21.D
二、填空题
1.6 20 2.10 0.6 3. 33 4.8 5.3:1 6.不变 变大 7.0.5 3 10
三、实验探究题
1.(1)①未知电阻Rx;②电压表示数U;③电阻箱;④电阻箱 电压表示数仍为U;⑤电阻箱示数;
(2)C
2.(1)见答图1 (2)B 电压表示数为4V 0.2 (3)实验次数过少:没有“电压一定”的条件
3.(1)、(2)见答图2甲;(3)见答图2乙;(4)正比
4.(1)开关;(2)灯泡的亮度;(3)乙 灯泡能保护电路。
5.(1)①图略(描点画出并连线);②0.20 A;12.5Ω
(2)①见答图3;②A;灯泡短路③不能做到,因为电源电压才3V,导线和电源都有电阻,灯泡两端的电压不可能达到3V;最小电流也不能达到0.02A
6.(1)如答案图4所示 (2)先选用0~15V的量程试测,如果示数小于3V,再改用0~3V量程测量
(3)断路;用小灯泡或定值电阻或滑动变阻器与L1并联(或替换L1),如果L2发光,则L2正常;若L2不发光,则L2短路
(4)换用不同规格的器材(灯泡、电源)或加滑动变阻器,多次测量
7.【实验过程】(1)答图5 (2)闭合开关前,变阻器连入电路的阻值没有调到最大值 (3)①
(4)保持定值电阻两端的电压不变 (5)电压表接在了变阻器两端
【知识拓展】(1)10 (2)50 Ω 1 A
8.(1)①电压表没有并联在小灯泡的两端(电压表并联在了变阻器的两端);②电压表(电流表)选择的量程过大。(2)电源电压过低。 (3)①10.4Ω;②变化; 小灯泡发光时,温度升高造成电阻变化。
(4)①电路图如答图6所示;②电阻(用电器) 电阻值不能为0。
9.(1)见答图7【滑动变阻器连接正确,电压表连接正确。(滑动变阻器与电源之间的导线接在滑动变阻器C或D接线柱上均可)】。
(2)滑动变阻器的滑片移到阻值最大一端(或具体说出接线柱的名称,滑片P在上图中移到D、B或右端)。
(3)电阻处出现断路.
(4)变大;在更换电阻之前没有断开开关。
(5)当电压不变时,电流与电阻成反比。(或电压不变时,电阻与电流的乘积是一个定值)
10.(1)如答图8 (2)①连接电路时没断开开关 ②滑动变阻器没调到最大阻值
(3)C (4)灯丝电阻与温度有关
11.(1)3 A、B 滑动变阻器允许通过的最大电流值为2A
(2)连线如图9所示 (3)串 一
12.(1)如答图10
(2) 变小 变小 (3) + +
13.实验电路图如答图11所示。
实验步骤:①电路图连接电路;②断开开关,调节电阻箱R2的阻值。闭合开关S,用电流表A1测量通过定值电阻R1的电流I1,用电流表A2测量通过干路的电流I2,将R1、I1、I2、R2的测量数据记录在实验数据记录表中。③仿照步骤②,分别改变5次电阻箱R2的阻值,用电流表A1分别测量相应的电流I1的数据。用电流表A2分别测量相应的电流I2的数据,并分别将R1、I1、I2、R2的测量数据记录在实验数据记录表中。④利用公式R = =,分别计算出6次并联电路的6个等效电阻,并分别记录在实验数据记录表中。⑤利用R和R2的数据分别计算出和的数据,并分别记录在实验数据记录表中。
实验数据记录表:
| R1 /Ω | ||||||
| I1 / A | ||||||
| I2 / A | ||||||
| R2 / Ω | ||||||
| R / Ω | ||||||
| / | ||||||
| / |
③ (2)不能;电路中电阻大,电流小,不能准确读出电流表示数。
15.(1)断开 (2)如答图13所示 (3)B 1.8 9
(4)不合适 没有多次测量取平均值以减小误差 (5)<
(6)滑动变阻器接在C、D接线柱(或接在A、B接线柱)
四、计算题
1.解:(1)根据图象可知:断点位置在x等于5cm处,电源电压U0等于1.50V
(2)当电流表读数为I1 = 0.15A时,电压表读数为U1 = 1.35V
则:U1 = U0-I1R 得R = 1Ω
(或当电流表读数为I2 = 0.30A时,电压表读数为U2 = 1.20V 据U2 = U0-I2R,解得R = 1Ω;也可由过断点后的其它电压、电流值计算得出)
(3)当x = 5cm时,设滑动变阻器接入电路中的电阻为R1
当x = 10cm时,设滑动变阻器接入电路中的电阻为R2
U1 = I1 R1 得R1 = 9Ω
U2 = I2 R2
得R2 = 4Ω
故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是△R = R1-R2 = 5Ω
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是1Ω。
该滑动变阻器没有断路时的总电阻值R总 = 9Ω+5cm×1Ω/cm =14Ω
2.解:由题意可得:
U = I1(R1 + r) = I2(R2 + r)
代入数据得:0.2A×(14Ω+ r) = 0.3A×(9Ω+ r)
解得:r = 1Ω
将r = 1Ω带入U = I1(R1 + r)
可得:U = 3V
3.解:(1)ab两点间接入4Ω电阻时,电路中的电流I1= =2A
ab两点间接入9Ω电阻时,电路中的电流I2= = A
(2)设电源电压为U,可得:
U—I2R0=9I2
U—IlR0=4I1
解得U=20V
或者
=2 A
= A
解得U=20 V
4.解:(1)由题可知变阻器的最大阻值为:RAB=UAB/I=4V/0.2A=20Ω
Ux=U-UAB=6V-4V=2V,Rx=Ux/I=2V/0.2A=10Ω
(2)解:当滑片位于中点时,RAP=1/2RAB=10Ω
R总=Rx+RAP=10Ω+10Ω=20Ω
电路中的电流为I′=U/R总=6V/20Ω=0.3A
Rx消耗的功率为Px= I′2×Rx=(0.3A)2×10Ω=0.9W
(3)答:当滑动变阻器的滑片P移动到最左端A时,电压表示数为0,电流表示数0.6A
5.解:(1)当滑动变阻器滑片P指向b端时,R1的阻值为0
R0=
(2)R=
R1′=R-R0′=15Ω-10Ω=5Ω
根据图象可知,物体所受的摩擦力f=5N
(3)当电路中电流表的示数变大时,R1的阻值变小,由图象可知物体所受的摩擦力变大了。
