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專題14歐姆定律及其應(yīng)用【跨學(xué)科實(shí)踐】1.(2024·湖南)超載存在安全隱患,交通部門常用“地磅”檢測(cè)貨車是否超載。圖甲是小楓設(shè)計(jì)的模擬地磅原理的簡(jiǎn)化電路圖,電源電壓恒為3V,定值電阻R0規(guī)格可選,電壓表(選0~3V量程),力敏電阻R的阻值隨所受壓力F變化關(guān)系如圖乙所示。力敏電阻R上方緊密連接一輕質(zhì)絕緣平板,檢測(cè)時(shí)將貨車模型靜置于其上。(g取10N/kg)(1)若貨車模型總質(zhì)量為1.5kg,則其所受重力為N;(2)如果用圖甲所示電路檢測(cè),當(dāng)定值電阻R0一定時(shí),靜置在絕緣平板上的貨車模型總質(zhì)量越大,電壓表示數(shù)越;(3)小楓將電壓表改接到定值電阻R0兩端后,如圖丙所示,且將電壓表2V刻度線處設(shè)置為貨車模型總質(zhì)量最大值,超過(guò)此刻度線代表超載。如果設(shè)定檢測(cè)的貨車模型總質(zhì)量不超過(guò)2kg,則R0阻值應(yīng)為Ω?!敬鸢浮?5小1000【解析】解:(1)[1]貨車模型總質(zhì)量為1.5kg,則其所受重力為G=mg=1.5kg×10N/kg=15N(2)[2]由圖甲可知,R0與R串聯(lián),電壓表與力敏電阻R并聯(lián),貨車模型總質(zhì)量越大,重力越大,則對(duì)絕緣平板的壓力越大,由圖乙可知,力敏電阻R的阻值越小,則電路的總電阻越小,根據(jù)歐姆定律可知,電路的電流越大,則R0兩端的電壓越大,根據(jù)串聯(lián)分壓可知,力敏電阻R兩端的電壓越小,所以電壓表的示數(shù)越小。(3)[3]由圖丙可知,R0與R串聯(lián),電壓表與R0并聯(lián),當(dāng)貨車模型總質(zhì)量為2kg時(shí),則其所受重力為G1=m1g=2kg×10N/kg=20N由圖乙可知,此時(shí)力敏電阻R的電阻為500Ω,由題意知,將電壓表2V刻度線處設(shè)置為貨車模型總質(zhì)量最大值,根據(jù)串聯(lián)分壓可得則答:(1)若貨車模型總質(zhì)量為1.5kg,則其所受重力為15N;(2)如果用圖甲所示電路檢測(cè),當(dāng)定值電阻R0一定時(shí),靜置在絕緣平板上的貨車模型總質(zhì)量越大,電壓表示數(shù)越??;(3)則R0阻值應(yīng)為1000Ω??键c(diǎn)1電流與電壓和電阻的關(guān)系1.(2024·江蘇蘇州)在圖中完成探究電流與電壓關(guān)系的電路連接,使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大?!敬鸢浮俊窘馕觥刻骄侩娏髋c電壓關(guān)系的電路中,電源與定值電阻、電流表、開(kāi)關(guān)以及滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)關(guān)系,為使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大,滑片在最右端,下接線柱應(yīng)接在左端,故用導(dǎo)線連接滑動(dòng)變阻器的左下接線柱與電源的負(fù)極;電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓,應(yīng)并聯(lián)在定值電阻的兩端,因?yàn)殡娫从袃晒?jié)干電池,電源電壓為3V,故電壓表接0~3V的量程,即用導(dǎo)線連接電壓表的“3”接線柱與定值電阻的右接線柱2.(2024·安徽)圖甲為小英同學(xué)設(shè)計(jì)的“探究電流與電壓的關(guān)系”電路圖,電源兩端電壓為3V,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω
1.5A”。(1)請(qǐng)按照?qǐng)D甲,將圖乙中的實(shí)物電路連接完整;(2)正確連接電路后,將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至電阻值最大處,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P,小英發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表均無(wú)示數(shù)。為了排查電路故障,她斷開(kāi)開(kāi)關(guān),然后按圖丙所示的電路圖,只將與電壓表“+”接線柱相連導(dǎo)線的另一端拆下,并正確連接到滑動(dòng)變阻器的接線柱上。重復(fù)前面的操作,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且保持不變,電流表始終無(wú)示數(shù)。若電路中只有一處故障,則故障可能是。(3)排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。數(shù)據(jù)序號(hào)123456電壓U/V0.300.600.901.201.501.80電流I/A0.080.150.230.300.380.45分析表中的數(shù)據(jù),可以初步得出結(jié)論,在電阻一定的情況下,。(4)本實(shí)驗(yàn)中,定值電阻R的阻值為Ω(保留一位小數(shù))?!敬鸢浮恳?jiàn)解析電流表斷路(或與電流表相連的某根導(dǎo)線斷了)通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比3.90【解析】(1)[1]由電路圖可知,滑動(dòng)變阻器的右下接線柱與電流表串聯(lián),由于電源電壓較低,電流表選擇小量程,實(shí)物電路連接如下:(2)[2]由電路圖甲可知,定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流。由于電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路中某處斷開(kāi),電壓表無(wú)示數(shù)說(shuō)明電壓表不能與電路兩極連通;由電路圖丙可知,電壓表測(cè)量定值電阻和電流表兩端的電壓,此時(shí)電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表能與電源兩極連通,則故障可能是電流表斷路或與電流表相連的某根導(dǎo)線斷了。(3)[3]由表中數(shù)據(jù)可知,在誤差允許的范圍內(nèi),電流與電壓的比值不變,即:在電阻一定的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。(4)[4]根據(jù)可得,六次測(cè)量時(shí),定值電阻的阻值分別為:R1=3.75Ω、R2=4Ω、R3≈3.91Ω、R4=4Ω、R5≈3.95Ω、R6=4Ω,則定值電阻R的阻值為3.(2024·河南)小華用如圖所示的電路探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。電源電壓恒為4.5V,滑動(dòng)變阻器最大阻值為20Ω。(1)她先用阻值為10Ω的定值電阻探究電流與電壓的關(guān)系。①圖1是根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖連接的實(shí)物電路,請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出該電路圖。②閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最右端,否則,閉合開(kāi)關(guān)時(shí)(填“電流表”或“電壓表”)指針的偏轉(zhuǎn)可能超出所用量程。③閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,記錄了如下數(shù)據(jù)。第5次的電壓表和電流表的示數(shù)如圖2、3所示,請(qǐng)將示數(shù)填入表中。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電壓U/V1.62.02.22.4a.電流I/A0.160.200.220.24b.④請(qǐng)?jiān)趫D4中描出表中各組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn),并根據(jù)描出的點(diǎn)畫出圖像。⑤分析表中數(shù)據(jù)或圖像的特點(diǎn),可得出:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。得出此結(jié)論的理由是。(2)接下來(lái),她用原電路探究電壓一定時(shí),電流與電阻的關(guān)系。先調(diào)節(jié)滑片,使電壓表示數(shù)為2V,記錄電流表示數(shù);然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將10Ω電阻依次換成5Ω、15Ω電阻,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)仍為2V,記錄電流表示數(shù)。當(dāng)換成20Ω電阻后,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終不能為2V,為了完成實(shí)驗(yàn),下列方案可行的是(填字母代號(hào))。A.換用電壓為6V的電源B.把電壓表改接為0~15V量程C.在開(kāi)關(guān)與滑動(dòng)變阻器之間串聯(lián)一個(gè)10Ω的電阻【答案】電壓表2.80.28I?U圖像為一條過(guò)原點(diǎn)的直線C【解析】(1)根據(jù)實(shí)物電路連接電路圖[2]電源電壓恒為4.5V,定值電阻10Ω,電流最大值故不可能是電流表超量程,電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓,當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為零時(shí),等于電源電壓4.5V,故當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值太小是電壓表會(huì)超量程。[3]電壓表量程,分度值0.1V,讀數(shù)由圖可知2.8V。[4]電流表量程,分度值0.02A,讀數(shù)由圖可知0.28A。[5]依據(jù)表格數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)點(diǎn),再連接各點(diǎn)[6]由I?U圖像為一條過(guò)原點(diǎn)的直線可知電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。(2)A.根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,將定值電阻由15Ω改接成20Ω的電阻,電阻增大,其分得的電壓增大,為了保持定值電阻兩端電壓不變,應(yīng)將電源電壓調(diào)小,故A不符合題意;B.此實(shí)驗(yàn)需始終保持定值電阻兩端電壓為2V,無(wú)需更換電壓表量程,更換電壓表量程沒(méi)有任何效果,故B不符合題意;C.定值電阻兩端的電壓始終保持Uv=2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的倍,根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入20Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為因此應(yīng)換用最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器,故C符合題意。故選C。4.(2024·山東濱州)某興趣小組設(shè)計(jì)了圖甲所示電路進(jìn)行“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙電路連接完整,要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大;(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)。把某定值電阻接入電路,將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)至最(選填“左”或“右”)端。閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表無(wú)示數(shù),電流表有示數(shù),其原因可能是定值電阻;(3)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為1.2V時(shí),電流表示數(shù)如圖丙所示,則此時(shí)通過(guò)定值電阻的電流為A。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中;數(shù)據(jù)序號(hào)123456電壓U/V0.60.91.21.82.43電流I/A0.120.191.80.480.6小州同學(xué)發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)中有一組是明顯錯(cuò)誤的,跟其他數(shù)據(jù)的規(guī)律完全不同,可能是讀取這組數(shù)據(jù)時(shí)粗心所引起的,分析時(shí)需要把它剔除掉。這組數(shù)據(jù)是第(填序號(hào))組;(4)分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論:在電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成;(5)小濱用電流表和一個(gè)已知最大阻值為的滑動(dòng)變阻器測(cè)量未知電阻的阻值,設(shè)計(jì)了如圖丁所示的電路圖,電源電壓未知且保持不變。實(shí)驗(yàn)操作如下:①將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到最右端b點(diǎn),記錄此時(shí)電流表示數(shù)為;②將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到最左端a點(diǎn),記錄此時(shí)電流表示數(shù)為;③則(用已知和測(cè)出的物理量、、表示)?!敬鸢浮繑嚅_(kāi)右短路0.244正比【解析】(1)[1]在本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路,且根據(jù)題干要求滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大,說(shuō)明此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小,由此判斷左下部分電阻接入電路,據(jù)此完成電路連接(2)[2][3]為了保護(hù)電路,在連接電路時(shí),應(yīng)就將開(kāi)關(guān)斷開(kāi)且將滑動(dòng)變阻器滑片置于阻值最大端,即最右端。[4]閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),說(shuō)明電路是通路,而電壓表無(wú)示數(shù),說(shuō)明可能的故障原因是與電壓表并聯(lián)部分電路出現(xiàn)了短路,即定值電阻短路。(3)[5]由圖丙知道,電流表選用的是0~0.6A的小量程,對(duì)應(yīng)的分度值為0.02A,讀數(shù)為0.24A。[6]分析表格數(shù)據(jù)有據(jù)此分析只有根據(jù)第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)算出來(lái)的電阻阻值不同,因此,說(shuō)明第4組數(shù)據(jù)有誤。(4)[7]分析表格數(shù)據(jù)知道,當(dāng)電阻一定時(shí),電阻兩端的電壓增大為原來(lái)的幾倍,通過(guò)電阻的電流就增大為原來(lái)的幾倍,由此可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:在電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。(5)[8]①將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到最右端b點(diǎn),記錄此時(shí)電流表示數(shù)為I1;②將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到最左端a點(diǎn),記錄此時(shí)電流表示作數(shù)為I2;③在②中為Rx的簡(jiǎn)單電路,由歐姆定律得電源電壓在①中,兩電阻串聯(lián),由電阻的串聯(lián)和歐姆定律得電源電壓因電源電壓不變,故解得Rx的表達(dá)式為5.(2024·湖南)在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,保持定值電阻R不變,小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)連接電路前,電流表有示數(shù),應(yīng)該對(duì)電流表進(jìn)行;(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)S應(yīng)處于狀態(tài);(3)連接完電路,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移至端;(4)某次實(shí)驗(yàn)中,電流表指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示,示數(shù)為A;(5)實(shí)驗(yàn)測(cè)出五組數(shù)據(jù)記錄在表格中,為了找到電阻一定時(shí),電流與電壓的關(guān)系,應(yīng)該怎樣處理數(shù)據(jù)?(列舉一種方法即可)。數(shù)據(jù)序號(hào)12345電壓U/V1.21.61.82.02.4電流I/A0.120.160.180.200.24【答案】調(diào)零斷開(kāi)B0.1做出U-I圖像【解析】(1)[1]連接電路前,電流表有示數(shù),因此應(yīng)該對(duì)電流表進(jìn)行調(diào)零,使指針對(duì)準(zhǔn)零刻度線。(2)[2]為了保護(hù)電路,連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)。(3)[3]為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至最大阻值處,由圖可知,滑片應(yīng)處于B端。(4)[4]由圖乙可知,電流表選用0~0.6A量程,分度值為0.02A,因此電流表的示數(shù)為0.1A。(5)[5]實(shí)驗(yàn)中,為了找到電阻一定時(shí),電流與電壓的關(guān)系,可以根據(jù)測(cè)出的五組數(shù)據(jù)做出U-I圖像,從而得出電流與電壓的關(guān)系。6.(2024·陜西)小明和小華在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),實(shí)驗(yàn)電路如圖-1所示。試驗(yàn)次數(shù)R/ΩI/A150.42100.23150.124200.1(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖-1所示電路補(bǔ)充完整;(2)正確連接電路,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于最(選填“左”或“右”)端。閉合開(kāi)關(guān),觀察到電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù)。已知導(dǎo)線、電表均完好且接觸良好,則原因可能是定值電阻R;(3)排除故障后,小明換用不同的電阻,控制電壓表示數(shù)不變進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中,并作出圖像,如圖-2。小華認(rèn)為小明所繪圖像不合理,其理由是;(4)小明和小華發(fā)現(xiàn),由圖像不能確定電流與電阻的定量關(guān)系,于是他們進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)特點(diǎn),作出了圖像,如圖-3,分析其特點(diǎn),可得出:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成比;(5)小明和小華對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了反思:若再換用兩個(gè)定值電阻,增加兩組數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)點(diǎn)分布合理,有利于繪出的圖像更好的反映電流與電阻的關(guān)系,你建議選用(選填“、”或“、”)的定值電阻;(6)小明和小華找到一卷規(guī)格為的鎳鉻合金絲(無(wú)絕緣表層),截取了長(zhǎng)度為0.4m、0.7m、1.2m、1.8m的四段,對(duì)應(yīng)阻值為、、、。分別將它們繞成螺旋狀后,兩端纏繞在接線柱上固定,制成了四個(gè)簡(jiǎn)易定值電阻,如圖-4所示。在老師的幫助下,他們對(duì)制作的電阻進(jìn)行了測(cè)量檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)測(cè)量值均偏小,且有的偏小值較大,原因可能是?!敬鸢浮坑覕嗦范ㄖ惦娮鑳啥说碾妷簺](méi)有保持不變反比、纏繞后相當(dāng)于增大了定值電阻的橫截面積,導(dǎo)致其電阻變小【解析】(1)[1]探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),需要電阻兩端的電壓不變,則電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端(2)[2]為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于最大阻值處,即滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于最右端。[3]閉合開(kāi)關(guān),觀察到電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表與電源連通,電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明沒(méi)有電流流過(guò)電流表,已知導(dǎo)線、電表均完好且接觸良好,則原因可能是定值電阻R短路。(3)[4]由圖像可知,探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),需要電阻兩端的電壓不變,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知,定值電阻兩端的電壓沒(méi)有保持不變,則得到的圖像不合理。(4)[5]根據(jù)圖像可知,可得出:當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。(5)[6]當(dāng)電阻為“、”時(shí),電路的電流變化不大,當(dāng)電阻為“、”時(shí),電路的電流變化較大,使數(shù)據(jù)點(diǎn)分布合理,有利于繪出的圖像更好的反映電流與電阻的關(guān)系。(6)[7]將它們繞成螺旋狀后,兩端纏繞在接線柱上固定,所以發(fā)現(xiàn)測(cè)量值均偏小,且有的偏小值較大,可是因?yàn)槔p繞后相當(dāng)于增大了定值電阻的橫截面積,導(dǎo)致其電阻變小。7.(2024·云南)實(shí)驗(yàn)小組探究“電流與電壓的關(guān)系”。(1)實(shí)驗(yàn)前,他們?cè)O(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)探究的思路:保持電阻不變,探究電流與電壓的關(guān)系,物理上把這種研究方法叫法。(2)根據(jù)圖甲的電路圖連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)。閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到端(選填“A”或“B”)。(3)檢查圖乙,發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線接錯(cuò),請(qǐng)?jiān)谶@根導(dǎo)線上打“×”,并畫出正確接法,且導(dǎo)線不交叉。(4)正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,記錄第1組電壓表和電流表的示數(shù)后,為完成后續(xù)實(shí)驗(yàn),應(yīng)逐漸將滑片向端移動(dòng)(選填“A”或“B”),數(shù)據(jù)記錄如下表。其中第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為A。次數(shù)12345電壓U/V0.81.01.21.41.6電流I/A0.080.100.140.16(5)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成。(6)某同學(xué)用小燈泡代替電阻重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無(wú)法得出(5)中的結(jié)論,原因是?!敬鸢浮靠刂谱兞繑嚅_(kāi)AB0.12正比燈絲電阻隨溫度的升高而增大,不是定值【解析】(1)[1]探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),應(yīng)控制電阻不變,改變電壓,觀察電流的變化,這種研究方法叫控制變量法。(2)[2][3]為保護(hù)電路,連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi);閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到阻值最大處,即A處。(3)[4]根據(jù)電路圖可知,電壓表應(yīng)與定值電阻并聯(lián),而圖中電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器兩端,所以應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與定值電阻的左接線柱相連,將電壓表的“?”接線柱與定值電阻的右接線柱相連(4)[5]根據(jù)串聯(lián)分壓的知識(shí),要增大定值電阻兩端的電壓,應(yīng)減小滑動(dòng)變阻器的阻值,所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng),即B端。[6]電流表使用0~0.6A量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.12A。(5)[7]由表格中數(shù)據(jù)知,電阻一定時(shí),電壓增大為原來(lái)的幾倍,電流也增大為原來(lái)的幾倍,可知在電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。(6)[8]燈泡的電阻隨溫度的升高而增大,不是定值,所以不能用小燈泡代替定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。8.(2024·江蘇連云港)小明在“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),他用圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中電阻R兩端的電壓始終保持2V不變,電路中儀表均完好無(wú)損。(1)連接電路前,小明發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示,他應(yīng)先。(2)連接好電路后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),則電路故障的原因可能是。(3)排除故障后,小明將不同阻值的電阻接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示,此時(shí)電阻R的阻值為Ω。(4)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)把電阻R由20Ω更換為10Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻應(yīng)(選填“變大”“變小”或“不變”)?!敬鸢浮繉㈦妷罕碇羔樥{(diào)至零位電阻R斷路20變小【解析】(1)[1]連接電路前,小明發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示,此時(shí)電壓表的指針沒(méi)有調(diào)零,所以他應(yīng)先將電壓表指針調(diào)至零位。(2)[2]由圖甲得,電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量電阻R的電壓,電流表測(cè)量電路電流,連接好電路后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明電路電路,且電壓表與電源相連接,故故障是與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路。(3)[3]由圖乙得,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.1A,由歐姆定律得,此時(shí)電阻的阻值為(4)[4]串聯(lián)電路中,電阻越小,分到的電壓越小。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)把電阻由由20Ω更換為10Ω時(shí),電阻的電壓變小,應(yīng)使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變小,減小滑動(dòng)變阻器分到的電壓,使電阻的電壓增大為2V。9.(2024·四川廣安)小華和同學(xué)們進(jìn)行了“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材有:三節(jié)干電池(每節(jié)恒為1.5V)、電流表一只、電壓表一只、滑動(dòng)變阻器兩個(gè)(分別標(biāo)有“20Ω
2A”“40Ω
1A”字樣)、定值電阻4個(gè)(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、開(kāi)關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干。他們利用這些器材設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路。(1)小華先將5Ω的電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)、電壓表無(wú)示數(shù),出現(xiàn)該故障的原因可能是;(寫出一種即可)(2)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片至某一位置,觀察并記錄兩電表示數(shù)。接著將5Ω的電阻換成10Ω,閉合開(kāi)關(guān),為控制定值電阻兩端電壓不變,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向(選填“A”或“B”)端移動(dòng);(3)多次更換定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出電流隨電阻變化的圖像,如圖乙所示。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn):在誤差范圍內(nèi),圖像上的任意點(diǎn)和坐標(biāo)軸圍成的矩形面積大小都相等,因此可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是;(4)為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),他們選取的滑動(dòng)變阻器規(guī)格是?!敬鸢浮慷ㄖ惦娮瓒搪稡導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比“40Ω
1A”【解析】(1)[1]電流表有示數(shù),說(shuō)明電路不是斷路,電壓表無(wú)示數(shù),可能是與電壓表并聯(lián)的電路短路,因此故障可能是與電壓表并聯(lián)的定值電阻R短路了。(2)[2]研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),需控制定值電阻兩端的電壓相同。將5Ω的電阻換成10Ω,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,閉合開(kāi)關(guān)后,電壓表示數(shù)會(huì)變大,為控制定值電阻兩端的電壓不變,應(yīng)減小定值電阻的電壓,則應(yīng)增大變阻器的電壓,所以應(yīng)增大變阻器的阻值,即將滑動(dòng)變阻器的滑片向B端移動(dòng)。(3)[3]由圖乙可知圖線上的任一點(diǎn)和坐標(biāo)軸圍成的矩形“面積”大小是電流與電阻的乘積,矩形“面積”大小都相等,說(shuō)明通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的乘積保持不變,故可得出結(jié)論:導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。(4)[4]由圖乙可知20Ω的定值電阻接入電路時(shí),電流為0.1A,電源電壓為4.5V,則此時(shí)總電阻為此時(shí)變阻器阻值為所以選用的是“40Ω
1A”的滑動(dòng)變阻器。10.(2024·福建)探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,器材有:電源(恒為4V)、電壓表(0~3V)、電流表(0~0.6A)、電阻R(、、)、滑動(dòng)變阻器()、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的實(shí)物電路連接完整。閉合開(kāi)關(guān)前,將滑動(dòng)變阻器滑片P移到最端,起到的作用。(2)閉合開(kāi)關(guān),電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)等于電源電壓,經(jīng)檢查電表完好,則電路故障可能是。排除故障,繼續(xù)實(shí)驗(yàn)。(3)探究電流與電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表,其中第3次實(shí)驗(yàn)的電壓表示數(shù)如圖乙所示,為V。分析數(shù)據(jù)可得:電阻不變時(shí),電流跟電壓成。實(shí)驗(yàn)中所選的電阻阻值為。序號(hào)電壓U/V電流I/A11.00.2021.50.3030.40(4)探究電流與電阻的關(guān)系,將電阻接入電路,記錄電流表示數(shù)為0.3A;將電阻更換為,移動(dòng)滑片直至電壓表示數(shù)為V,記錄電流表示數(shù);再將電阻更換為,發(fā)現(xiàn)無(wú)法完成實(shí)驗(yàn)。從本實(shí)驗(yàn)可行性與安全性考慮,應(yīng)控制電阻兩端的電壓范圍為。【答案】左保護(hù)電路電阻R斷路2.0正比51.52V~3V【解析】(1)[1]變阻器接入電路時(shí),要選擇一上一下接線柱[2][3]為保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片要移至阻值最大處,即最左端。(2)[4]閉合開(kāi)關(guān),電流表示數(shù)為零,則故障可能是斷路;電壓表示數(shù)等于電源電壓,說(shuō)明電壓表與電源連通,則故障位置是與電壓表并聯(lián)的部分,即定值電阻R斷路。(3)[5]如圖乙所示,電壓表用的小量程,分度值為0.1V,則電壓表示數(shù)為2.0V。[6]分析表格中數(shù)據(jù)可知,電壓增大幾倍,電流也增大幾倍,故得結(jié)論電阻不變時(shí),電流跟電壓成正比。[7]實(shí)驗(yàn)中所選的電阻阻值為(4)[8]探究電流與電阻的關(guān)系,要控制電阻兩端電壓一定;當(dāng)5Ω定值電阻接入時(shí),電流表示數(shù)為0.3A,則此實(shí)驗(yàn)不變的電壓值為[9]根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知即若方程左邊為一定值,故右邊也為一定值,當(dāng)變阻器連入電路的電阻最大時(shí),此時(shí)對(duì)應(yīng)的定值電阻應(yīng)最大,此時(shí)有解得電阻兩端電壓UV=2V為最小分壓;當(dāng)電流最大時(shí),即I為0.6A時(shí),電路中電阻最小,定值電阻兩端電壓最大UVmax=0.6A×5Ω=3V應(yīng)控制電阻兩端的電壓范圍為2V~3V。11.(2024·重慶B卷)小超同學(xué)利用圖甲所示電路探究電流與電阻的關(guān)系,電源電壓恒定,有5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一個(gè),滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“10Ω
1A”;(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲的電路連接完整;(2)連接電路前發(fā)現(xiàn)電壓表指針如圖乙所示,則需要對(duì)電壓表;連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng),將滑動(dòng)變阻器滑片P移至端;(3)電路連接完成后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù),電流表無(wú)示數(shù),可能是定值電阻發(fā)生了;(4)排除故障后,當(dāng)接入5Ω的定值電阻,調(diào)節(jié)滑片P使電壓表示數(shù)達(dá)到所要控制的電壓時(shí),電流表指針如圖丙所示,其示數(shù)為A;更換為10Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值時(shí),才能使電壓表示數(shù)達(dá)到,則電源電壓為V;(5)當(dāng)更換為20Ω的電阻時(shí),為了順利完成實(shí)驗(yàn),需要換用最大阻值至少為Ω的滑動(dòng)變阻器?!敬鸢浮空{(diào)零斷開(kāi)B斷路0.4420【解析】(1)[1]在探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,電壓表測(cè)量定值電阻兩端電壓,所以電壓表與定值電阻并聯(lián),電流從電壓表正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出(2)[2]由乙圖可知,電壓表的指針沒(méi)有指在零刻度處,所以連接電路前發(fā)現(xiàn)電壓表指針沒(méi)有指在零刻度處,則需要對(duì)電壓表的指針調(diào)零。[3]為了電路中各元件安全,連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)。[4]為了保護(hù)電路中各元件安全,連接電路時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)移至阻值最大處,由甲圖可知,應(yīng)將滑片移至B端。(3)[5]閉合開(kāi)關(guān),電流表無(wú)示數(shù),則電路中可能出現(xiàn)斷路,電壓表有示數(shù),則可能是定值電阻發(fā)生了斷路。(4)[6]由于滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“10Ω1A”,則電路中電流不能大于1A,所以電流表選擇0~0.6A量程,分度值為0.02A,電流表示數(shù)為0.4A。[7]接入5Ω的定值電阻時(shí),電阻R兩端電壓U1=IR=0.4A×5Ω=2V更換為10Ω的電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn),滑動(dòng)變阻器調(diào)到最大阻值時(shí),電壓表示數(shù)達(dá)到U1,則電路中電流則電源電壓(5)[8]更換為20Ω的電阻時(shí),電壓表示數(shù)達(dá)到U1,則電路中電流需要換用的滑動(dòng)變阻器最大阻值12.(2024·重慶A卷)小吳同學(xué)利用圖甲中的器材探究導(dǎo)體A、B中電流與兩端電壓的關(guān)系,其中電源電壓可調(diào)。(1)連接好如圖甲所示電路,試觸開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù)、電壓表指針偏轉(zhuǎn)到最大值,原因可能是導(dǎo)體A發(fā)生;排除故障后,閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),某次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表如圖乙所示,示數(shù)為A;(2)多次改變導(dǎo)體A兩端的電壓,并記錄對(duì)應(yīng)的。換用導(dǎo)體B重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制圖像如圖丙所示。分析圖像發(fā)現(xiàn),同一導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)電流的比值是的,因此將這個(gè)比值定義為導(dǎo)體的電阻;(3)根據(jù)電阻定義可知導(dǎo)體B的阻值為Ω。在工程技術(shù)中用不同顏色的環(huán)對(duì)電阻進(jìn)行標(biāo)記,阻值是兩位數(shù)以內(nèi)的電阻可以根據(jù)前兩環(huán)的顏色來(lái)判斷阻值,色環(huán)含義及導(dǎo)體A、B的色環(huán)如圖丁所示,若還需用到一個(gè)15Ω的電阻,應(yīng)選用圖戊中電阻(選填“d”“e”或“f”)。實(shí)驗(yàn)次數(shù)①②③R/Ω15BAI/A0.20.30.4(4)小欣同學(xué)用上述器材研究導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系,保持電源電壓不變,為了精確控制導(dǎo)體兩端的電壓,于是串聯(lián)接入滑動(dòng)變阻器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①電路中接入15Ω的電阻,使電阻兩端電壓達(dá)到某一固定值,測(cè)出電流;②將15Ω的電阻替換為B,要使B兩端電壓達(dá)到固定值,變阻器接入的阻值應(yīng)比前次實(shí)驗(yàn);③將電阻B替換為A再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,交流時(shí)小欣發(fā)現(xiàn)第③次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤,這是由于接入A后忘記調(diào)節(jié)變阻器,滑片仍在第②次實(shí)驗(yàn)的位置,此時(shí)變阻器接入的阻值是Ω?!敬鸢浮繑嗦?.2電流表示數(shù)一定10e更小10【解析】(1)[1]試觸開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),則電路發(fā)生斷路,電壓表指針偏轉(zhuǎn)到最大值,說(shuō)明電壓表外側(cè)電路正常,則原因可能是導(dǎo)體A發(fā)生斷路。[2]如圖乙所示,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.2A。(2)[3]探究電流與兩端電壓的關(guān)系時(shí),采用控制變量法,需要保持電阻的阻值不變,多次改變導(dǎo)體A兩端的電壓,并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)。[4]由圖丙可知,導(dǎo)體A兩端的不同電壓與對(duì)應(yīng)電流的比值為導(dǎo)體B兩端的不同電壓與對(duì)應(yīng)電流的比值為由上述可知,同一導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)電流的比值是一定(相同)的。(3)[5]根據(jù)電阻定義可知導(dǎo)體B的阻值為[6]導(dǎo)體A的阻值為色環(huán)含義及導(dǎo)體A、B的色環(huán)如圖丁所示,由導(dǎo)體A和導(dǎo)體B的阻值和對(duì)應(yīng)色環(huán)可知,黑色代表數(shù)字0,綠色代表數(shù)字5,棕色代表數(shù)字1,因此15Ω的電阻對(duì)應(yīng)的色環(huán)十位數(shù)應(yīng)為棕色,個(gè)位數(shù)應(yīng)為綠色,故應(yīng)選用圖戊中電阻e。(4)②[7]根據(jù)串聯(lián)分壓知識(shí)可知,阻值越大,分壓越多,將15Ω的電阻替換為B,電阻的阻值減小,分壓變小,要使B兩端電壓達(dá)到固定值,則應(yīng)減小變阻器的阻值,使變阻器的分壓變小,從而使電阻兩端電壓增大為固定值,故變阻器接入的阻值應(yīng)比前次實(shí)驗(yàn)更小。③[8]將電阻B替換為A再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),電源電壓不變,變阻器的阻值不變,由串聯(lián)電路電壓規(guī)律和表格數(shù)據(jù)可知,第②次的電源電壓可表示為①第③次的電源電壓可表示為②聯(lián)立①②式可得,電源電壓,變阻器的阻值。13.(2024·山東臨沂)用電壓表和電流表等器材探究電流與電阻的關(guān)系,電源電壓為4.5V,所用定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。(1)先將30Ω的電阻接入圖甲所示電路,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最(選填“左”或“右”)端;(2)圖甲所示電路有一條導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谠搶?dǎo)線上打“×”,并用筆畫一條線代替導(dǎo)線,將電路連接正確;(3)改正錯(cuò)誤后閉合開(kāi)關(guān),電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),可能是定值電阻路;(4)排除故障后閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.0V時(shí),電流表的示數(shù)為0.1A。斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將30Ω的電阻換成25Ω的后再閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向(選填“左”或“右”)移動(dòng),直至電壓表示數(shù)為3.0V,此時(shí),電流表的示數(shù)如圖乙所示,為A;(5)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示,請(qǐng)?jiān)趫D丙中描繪出的關(guān)系圖象;實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電阻R/Ω30252015105電流I/A0.10.150.20.30.6(6)為順利完成該實(shí)驗(yàn),所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)大于Ω。【答案】左或開(kāi)(或斷)右0.1215【解析】(1)[1]為了保護(hù)電路,在閉合開(kāi)關(guān)前,變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大的最左端。(2)[2]探究電流與電阻的關(guān)系,定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,圖甲電路圖中,定值電阻及電壓表未接入電路,所以連接開(kāi)關(guān)與定值電阻間的導(dǎo)線將定值電阻及電壓表短路了,應(yīng)將這根導(dǎo)線接在定值電阻左接線柱的一端改接到右接線柱或接到電壓表的正接線柱(3)[3]在串聯(lián)電路中,電流表無(wú)示數(shù),可能電路出現(xiàn)斷路,而電壓表有示數(shù),說(shuō)明電壓表與電源接通,是電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦?,所以可能是定值電阻斷路了。?)[4]將25歐定值電阻替代30歐電阻,據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)知,定值電阻兩端的電壓變小,而在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓不變,所以變阻器的滑片應(yīng)向右移動(dòng),讓變阻器接入電路的阻值變小,分得的電壓變小。[5]定值電阻接入電路的阻值為30歐時(shí),電流表示數(shù)為0.1A,則電流表選用的是小量程。圖乙中,電流表對(duì)應(yīng)的分度值為0.02A,示數(shù)為0.12A。(5)[6]將表格中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)軸中描出對(duì)應(yīng)的點(diǎn),用線將各點(diǎn)相連。(6)[7]實(shí)驗(yàn)中,定值電阻兩端的電壓保持為3.0V,則變阻器兩端的電壓U變=U-U定=4.5V-3.0V=1.5V據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)知,定值電阻接入電路的阻值最大為30歐時(shí),變阻器所需接入電路的阻值也最大,則有解得,變阻器的最大阻值R大=15Ω??键c(diǎn)2歐姆定律14.(2024·安徽)在“測(cè)小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,小紅同學(xué)根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù)畫出了小燈泡的I-U圖像如圖所示。則由圖可知,當(dāng)小燈泡兩端的電壓升高時(shí),其阻值(選填“增大”“不變”或“減小”)?!敬鸢浮吭龃蟆窘馕觥慨?dāng)小燈泡兩端的電壓為U時(shí),通過(guò)燈絲的電流為I,則此時(shí)燈絲的電阻為;由于坐標(biāo)原點(diǎn)與圖象上某點(diǎn)連線的斜率倒數(shù)等于電阻,由圖象可知,圖象中連線的斜率越來(lái)越小,則斜率倒數(shù)越來(lái)越大,即電阻越來(lái)越大,因此小燈泡電阻隨著電壓的增大而增大。考點(diǎn)3歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用15.(2024·新疆)如圖所示的電路,電源電壓保持不變,滑動(dòng)變阻器和小燈泡兩個(gè)元件中,一個(gè)接在A、B兩點(diǎn)之間,另一個(gè)接在C、D兩點(diǎn)之間。閉合開(kāi)關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.20A,用電壓表測(cè)得A、B兩點(diǎn)間的電壓為1.8V,C、D兩點(diǎn)間的電壓為1.2V;移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)變大,A、B兩點(diǎn)間的電壓變?yōu)?.5V,已知小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,則此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻值可能為()A.5Ω B.6Ω C.7Ω D.8Ω【答案】C【解析】滑動(dòng)變阻器和小燈泡兩個(gè)元件串聯(lián),通過(guò)兩用電器的電流相等都等于0.2A,電源電壓移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電流表的示數(shù)變大,可知滑動(dòng)變阻器阻值變小,滑動(dòng)變阻器兩端電壓變小,由此可知滑動(dòng)變阻器接在AB,燈泡拉在CD且電路中電流一定大于0.2A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器的電壓為1.5V,由此可知滑動(dòng)變阻器阻值一定小于沒(méi)調(diào)節(jié)滑片時(shí)燈的電壓為1.2V,燈的電阻為又由題意可知滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)后,燈兩端也為1.5V,且燈的電阻隨溫度升高而增大,所以電路中的電流一定小于滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻一定大于即滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻范圍應(yīng)是。綜上,ABD不符合題意,C符合題意。故選C。16.(2024·四川遂寧)噪聲污染是當(dāng)代社會(huì)四大污染之一,若青少年長(zhǎng)期處于噪聲環(huán)境中會(huì)影響身心健康。為了監(jiān)測(cè)噪聲的強(qiáng)弱,同學(xué)們找來(lái)定值電阻、聲敏電阻R(阻值會(huì)隨聲音強(qiáng)弱發(fā)生變化)、電流表、學(xué)生電源等器材,設(shè)計(jì)了可用電流表的示數(shù)來(lái)反映噪聲強(qiáng)弱的裝置,其中R的阻值隨聲音強(qiáng)弱變化的關(guān)系如甲圖所示,該裝置電路如乙圖所示。在某次測(cè)試中,當(dāng)噪聲80dB時(shí),電流表示數(shù)為0.4A;當(dāng)噪聲50dB時(shí),電流表示數(shù)為0.2A。下列選項(xiàng)正確的是(
)A.電路中的電流隨聲音強(qiáng)度增大而減小 B.阻值是15ΩC.電源電壓10V D.當(dāng)電流表示數(shù)0.3A,噪聲強(qiáng)度為60dB【答案】D【解析】A.分析電路可知,和串聯(lián),電流表測(cè)電路電流。聲音強(qiáng)度增大時(shí),阻值變小,則總電阻變小,根據(jù)可知電路中的電流變大,故A錯(cuò)誤;BC.當(dāng)噪聲80dB時(shí),電流表示數(shù)為0.4A,此時(shí)阻值為,則電源電壓為
①當(dāng)噪聲50dB時(shí),電流表示數(shù)為0.2A,此時(shí)阻值為,則電源電壓為
②聯(lián)立①②,解得,電源電壓,故BC錯(cuò)誤;D.當(dāng)電流表示數(shù)0.3A,總電阻為則此時(shí)阻值為由甲圖可知,此時(shí)噪聲強(qiáng)度為60dB,故D正確。故選D。17.(2024·江蘇揚(yáng)州)如圖所示,電源電壓恒為6V,敏感元件T的電阻隨電流的增大而減小。電壓表示數(shù)為2V時(shí),電流表示數(shù)為0.2A,當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V時(shí),電流表示數(shù)可能是()A.小于0.18A B.等于0.18AC.大于0.18A,小于0.2A D.大于0.2A,小于0.24A【答案】A【解析】由電路圖可知,敏感元件T與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電流表測(cè)電路中電流。電壓表示數(shù)為2V時(shí),電流表示數(shù)為0.2A,由歐姆定律可知當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V時(shí),由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知,敏感元件T兩端的電壓若敏感元件T的電阻不隨溫度的變化而變化,則由于當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4V時(shí),電路中電流減小了,因此T的阻值增大,由可知,此時(shí)的電流小于0.18A。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。18.(2024·山東臨沂)如圖所示電路的電源電壓為9V,電流表使用0~0.6A量程,電壓表使用0~3V量程,阻值為10Ω的定值電阻允許通過(guò)的最大電流為0.5A。為保證電路中各元件安全工作,滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)大于()A.20Ω B.10Ω C.8Ω D.5Ω【答案】A【解析】如圖所示,電路中定值電阻和滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓;阻值為10Ω的定值電阻允許通過(guò)的最大電流為0.5A,此時(shí)定值電阻兩端的電壓為超過(guò)電壓表的量程,可能會(huì)損壞電壓表;為保證電路中各元件安全工作,所以當(dāng)電壓表示數(shù)為3V時(shí),電路中的電流最大,滑動(dòng)變阻器的阻值最小,此時(shí)電路的電流為滑動(dòng)變阻器的兩端電壓為滑動(dòng)變阻器阻值為滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)大于20Ω。故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。19.(2024·四川南充)(多選)如圖,開(kāi)關(guān)S閉合后,電流表的示數(shù)分別為I1、I2,電壓表的示數(shù)分別為U1、U2、U3,L1的電阻小于L2的電阻,則下列關(guān)系中正確的是(
)A. B. C. D.【答案】AC【解析】由圖可知,L1和L2串聯(lián),A1、A2測(cè)量串聯(lián)電路電流,V1測(cè)量L1兩端電壓,V2測(cè)量L2兩端電壓,V3測(cè)量電源電壓。A.根據(jù)串聯(lián)電路電流規(guī)律可知,串聯(lián)電路中電流處處相等,即,故A正確;B.L1的電阻小于L2的電阻,V1測(cè)量L1兩端電壓,V2測(cè)量L2兩端電壓,根據(jù)可知,L1兩端的電壓小于L2兩端的電壓,即,故B錯(cuò)誤;CD.V1測(cè)量L1兩端電壓,V2測(cè)量L2兩端電壓,V3測(cè)量電源電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知故C正確,D錯(cuò)誤;故選AC。20.(2024·山東濱州)如圖所示,電源電壓為3V,閉合開(kāi)關(guān)后,電流表的示數(shù)為0.6A,電流表的示數(shù)為0.2A,則通過(guò)燈泡的電流為A,燈泡的阻值為Ω。【答案】0.415【解析】[1][2]分析電路可知,、并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,電流表測(cè)電流。根據(jù)并聯(lián)電流規(guī)律可知通過(guò)燈泡的電流為并聯(lián)電路中各支路電壓均等于電源電壓,則燈泡的阻值為21.(2024·江西)如圖所示,三個(gè)電阻的阻值均相同,開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、開(kāi)關(guān)擲到1,電流表與電流表的示數(shù)之比為;當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合、開(kāi)關(guān)擲到2時(shí),電流表與電流表的示數(shù)之比為。【答案】1∶12∶1【解析】[1]由圖可知,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)、開(kāi)關(guān)擲到1,R2和R3串聯(lián),A1和A2測(cè)量串聯(lián)電路電流,在串聯(lián)電路中,電流處處相等,故與電流表的示數(shù)之比為1∶1。[2]當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合、開(kāi)關(guān)擲到2時(shí),R1與R3并聯(lián),A2測(cè)量通過(guò)R3的電流,A1測(cè)量干路電流。的阻值相同,故R1和R3所在的支路電流相等,根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律可知,干路電流等于各支路電流之和,則干路電流與R3在的支路電流之比為2∶1,故電流表與電流表的示數(shù)之比為2∶1。22.(2024·四川南充)如圖所示電路,若甲、乙兩表為圖中電流表,閉合開(kāi)關(guān),斷開(kāi)開(kāi)關(guān),兩表指針位置相同,則;若甲、乙兩表為圖中電壓表,閉合開(kāi)關(guān)、,則兩表示數(shù)之比是(電表每次測(cè)量均未超過(guò)量程)?!敬鸢浮俊窘馕觥縖1]若甲、乙兩表為圖中電流表,閉合開(kāi)關(guān),斷開(kāi)開(kāi)關(guān),R1和R2并聯(lián),甲測(cè)量通過(guò)R1的電流,乙測(cè)量干路電流,兩表指針位置相同,則乙的示數(shù)大于甲的示數(shù),故根據(jù)并聯(lián)分流知識(shí)可知根據(jù)可知,在電壓相同時(shí),電流和電阻成反比,故[2]若甲、乙兩表為圖中電壓表,閉合開(kāi)關(guān)、,R1和R2串聯(lián),甲測(cè)量電源電壓,乙測(cè)量R1兩端的電壓,根據(jù)可知,在電流相同時(shí),電阻兩端的電壓和電阻的阻值成正比,即23.(2024·重慶A卷)如圖甲所示,電源電壓不變,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,定值電阻大于5Ω,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω;1A”,小燈泡L的電流隨其兩端電壓變化的圖像如圖乙所示。若閉合開(kāi)關(guān)S、接1,在電路安全的情況下,變阻器允許接入電路的最大阻值為15Ω,則電源電壓為V;若閉合開(kāi)關(guān)S、接2,在電路安全的情況下,電路中允許通過(guò)的最大電流是最小電流的1.5倍,則電阻的阻值為Ω。【答案】4.540【解析】[1]當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S、接1,燈泡和變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量變阻器兩端電壓,根據(jù)串聯(lián)分壓知識(shí)可知,變阻器阻值越大,分壓越多,電壓表量程為0~3V,則變阻器最大分壓為3V,故變阻器兩端電壓為3V,通過(guò)變阻器的電流大小為由圖乙可知,當(dāng)通過(guò)燈泡的電流為0.2A時(shí),其兩端的電壓為1.5V。則電源電壓為[2]若閉合開(kāi)關(guān)S、接2,定值電阻和變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量變阻器兩端電壓,電流表測(cè)量串聯(lián)電路的電流。當(dāng)變阻器阻值最大時(shí),電源電壓可表示為①當(dāng)變阻器阻值最小,即阻值為0時(shí),電路中電流最大,電路中允許通過(guò)的最大電流是最小電流的1.5倍,則電源電壓可表示為②聯(lián)立①②式可得,,,故R1的阻值為40Ω。24.(2024·山東臨沂)閉合如圖甲所示電路的開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片由最右端移到最左端的過(guò)程中,電壓表與電流表的示數(shù)變化的圖象如圖乙所示。則定值電阻的阻值為Ω,電源電壓為V.【答案】31.5【解析】[1][2]由圖知,兩電阻串聯(lián),電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器R兩端的電壓,電流表測(cè)量電路的電流;滑動(dòng)變阻器的滑片由最右端移到最左端的過(guò)程中,滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值從最大變?yōu)?,從而使電路中的總電阻變小,電路中的電流變大,根據(jù)串聯(lián)分壓可知,R兩端的電壓變小直至0。由圖像可知:當(dāng)電路中的電流為0.1A時(shí),電壓表的示數(shù)為1.2V,電源電壓為…….①當(dāng)電路中的電流為0.5A時(shí),電壓表的示數(shù)為0,電源電壓為…….②聯(lián)結(jié)①②,解得25.(2024·新疆)體脂率是指人體內(nèi)脂肪的質(zhì)量占人體總質(zhì)量的百分比。體脂秤通過(guò)測(cè)量人體的電阻并結(jié)合人體的身高、體重、年齡等因素,經(jīng)綜合分析得出人的體脂率。(1)人運(yùn)動(dòng)時(shí),存儲(chǔ)在脂肪中的能量的一部分轉(zhuǎn)化為人體的(選填“內(nèi)能”或“化學(xué)能”),導(dǎo)致人體溫度升高。肌肉密度比脂肪密度大,肌肉比脂肪更容易導(dǎo)電。若人的體脂率下降,體重不變,則人體的密度(選填“增大”或“減小”),人體的電阻(選填“增大”或“減小”)。(2)若小強(qiáng)的父親在醫(yī)院測(cè)體脂率時(shí),加在兩手之間的電壓為5V,通過(guò)的電流為2.5mA,則小強(qiáng)的父親兩手之間的電阻為Ω。小強(qiáng)的父親兩手之間的電阻(選填“可能”或“不可能”)大于兩腳之間的電阻。小強(qiáng)的父親經(jīng)鍛煉后質(zhì)量從80kg降為78kg,體脂率從25%降為20%,若肌肉的密度
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