2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律专项练习试卷(详解版)
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沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律专项练习
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 20分)
一、单选题(10小题,每小题2分,共计20分)
1、利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长
度关系为La=Lb=1
2c
L=
1
2d
L,横截面积关系为Sa=Sb=Sc=
1
2d
S,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰
铜合金丝。
将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是()
A.选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B.选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C.选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D.选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
2、如图甲所示,电源电压为18V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P 滑至中点时,电压表的示数如图乙所示,下列说法不正确的是
A.定值电阻R的阻值为10Ω
B.电路的最小电流为0.6A
C.滑动变阻器滑片P移动到最左端时,电流表示数最大
D.滑动变阻器滑片P移动到最右端时,电压表示数最大
3、洋洋设计一个自动测高仪,各选项中的的四个电路,R是定值电阻,R′是滑动变阻器,其中能够实现身高越高,电压表示数越大的电路是()
A.B.
C.D.
4、如图所示,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω,开关S闭合时,R1∶R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是()
A.I1∶I2=1∶1B.I1∶I2=1∶2
C.U1∶U2=1∶1D.U1∶U2=2∶1
5、在新型冠状病毒疫情防治期间,经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。
图乙是它的工作原理图,0R是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙所示。
闭合开关S 后,对该电路分析正确的是()
A.体温越高,R的阻值越大B.体温越高,电压表的示数越大
C.体温越低,R两端的电压越小D.体温越低,通过0R的电流越大
6、关于电学知识,下列法正确的()
A.
B.
C.
D.
7、如图所示电路中,电源电压恒定。
闭合开关,电路正常工作一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有两个电表有示数。
电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。
下列说法中
()
①可能灯泡L断路②可能灯泡L短路
③可能电阻R断路④可能电阻R短路
A.只有①②正确B.只有③④正确
C.只有②④正确D.只有①③正确
8、如图所示,电源电压保持9V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻R1的规格为“10Ω 0.5A”,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 1A”。
闭合开关,为了保证电路安全,在变阻器滑片移动过程中,下列说法正确的是()
①电流表示数允许的变化范围为0.3~0.5A
②电阻R1消耗电功率允许的变化范围为0.225W~0.9W
③滑动变阻器R 2允许接入电路阻值的变化范围为8Ω~50Ω
④电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W~2.7W
A .只有①和④
B .只有②和④
C .只有②和③
D .只有①和③
9、图甲是热敏电阻R T 和定值电阻R 的U ﹣I 关系图像,R T 的阻值随温度的升高而变小。
将R T 和R 以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。
若乙图中加在两电阻上的电压RT R :U U m =,丙图中R T R :I I n =,则下关系式中正确的是( )
A .m =1n
B .m >1n
C .m <1n
D .m =n
10、在如图所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P 向右移动时( )
A .电压表示数变大,电流表A 1示数变大
B .电压表示数不变,电流表A 2示数变大
C.电流表A2示数与电流表A1示数之差不变
D.电压表与两电流表示数之差的比值变大
第Ⅱ卷(非选择题 80分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图所示电源电压为6V,R1=15Ω,R2=30Ω,当闭合开关后,两电表有示数且保持稳定,则甲电表的示数为______。
2、当某定值电阻两端加上4.5V电压时,通过它的电流为0.15A,它的阻值是______Ω;当两端压再增加1.5V时,通过它的电流是______A。
当电阻两端电压0V时,电阻是______Ω。
3、在综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理如图所示,电源电压恒为
6V ,R1=30Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。
闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.05A。
挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。
(1)挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数______,电压表示数______。
(两空均选填“变
大”“变小”或“不变”)
(2)当推动挡板P由B端到A端时,电压表示数是多少?______
(3)国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀。
小林进行测试时电压表示数为3V,请通过计算判断小林的成绩是否达到优秀。
______
4、如图所示电路中,电源电压6V,定值电阻R1标有“10Ω”字样,定值电阻R2模糊不清。
当开关S 闭合后,电流表A2的示数为0.9A,则电压表的示数为___________V,R2的阻值为___________Ω。
5、已知电阻R1=10Ω,R2=20Ω,现将它们串联在如图所示的电路中,当开关S闭合后,通过它们的电流之比I1:I2=______,电压表V1、V2的示数之比U1:U2=______。
三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且不变。
①金同学将定值电阻1R为10欧姆的电阻接入M、N接线柱,闭合电键S后,求电流表A的示数为多少?
②小陈同学将标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器2R接入M、N接线柱,闭合电键S,移动变阻器2R滑
片,电流表的示数如图(b)所示,求电阻2R的阻值。
2、如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,求:
(1)电源两端的电压;
(2)只闭合开关S 2时,电流表的示数;
(3)开关S 1、S 2均闭合时,电流表的示数。
3、如图所示电路中,电源电压不变,小灯泡L 标有“3V 1.2W”的字样,1R 、2R 为定值电阻,115R =Ω,230R =Ω.当开关S 闭合,S 1、S 2都断开时小灯泡L 正常发光(不考虑温度对灯丝电阻的影响)。
求:
(1)电压表的示数;
(2)当开关S ,S 1闭合,S 2断开时,电流表的示数;
(3)当开关S 、S 1、S 2都闭合时,整个电路消耗的电功率。
4、小明家电热饮水机有加热和保温两种工作状态,它的简化电路图如图甲所示,R 1和R 2均为用来加热且阻值不变的电热丝,饮水机部分参数如表所示。
(1)求该饮水机加热时的电流;
(2)求电阻R 2的阻值;
(3)某一天,小明断开家中其他用电器,使饮水机处于加热状态,发现家中标着“3000r/
(kW·h)”字样的电能表转盘在3min内转了120转,求此饮水机加热的实际功率。
5、如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器R的规格为“30Ω 1A”,当滑动变阻器的滑片滑到任何一端时,都会有一只电表恰好满偏。
电压表量程为“0~3V”,电流表量程为“0~0.6A”。
(1)求定值电阻R0的阻值和电源电压;
(2)将定值电阻R0换成另外一个定值电阻R x,当电流表的指针指到满偏刻度的三分之二时,电压表的示数是1.6V。
求R x。
(电路各元件安全)
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、现有下列实验器材:学生电源、定值电阻三个(5Ω、10Ω、15Ω)、小灯泡R L(额定电压为
2.5V)、滑动变阻器“50Ω 1A”、电流表、电压表、开关和导线若干。
(1)小聪利用部分实验器材探究电流跟电压的关系:
①请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物连接完整(要求:滑片向右移动时电压表示数减小)。
_________
②在探究过程中多次移动滑动变阻器滑片,读出电压表和电流表示数并记录如下:
A.其中第6次实验电流表示数如图乙所示,请将读数填入表中。
B.分析数据可以得出的初步结论是:___________。
C.该实验所用的探究方法是___________。
③换用另外两个定值电阻重复上面的实验步骤,分析数据得出结论。
(2)小聪同学把定值电阻换成小灯泡R L,接着进行“研究小灯泡的电阻”实验。
在实验过程中,多次移动滑片,读出电压表和电流表示数并记录,然后描绘出小灯泡的I-U关系图像(图丙)。
请分析论证:
①需要测量多组数据的目的是___________(选填“A”或“B”)。
A.求小灯泡阻值的平均值,减小误差
B.找出小灯泡阻值的变化规律
②小灯泡的灯丝由暗变亮的过程,即灯丝的温度逐渐升高的过程。
由实验数据结合实验现象得出结论:导体的电阻与___________有关;与其他同学评估交流发现,小灯泡的亮度是由小灯泡的___________(选填“额定功率”或“实际功率”)决定的。
2、图甲是用伏安法测电阻的实物图,所用滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”,电源为两节新干电池,待测电阻Rx 的阻值约为10Ω。
(1)用笔画线代替导线在图甲中完成电路连接,要求滑动变阻器的滑片向B 端滑动时连入电路的电阻变大。
______
(2)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,此时电压表示数为2.4V ,电流表的示数如图乙所示,则Rx 的阻值为_____Ω。
(3)经过多次测量得到的实验数据如表所示
为减小实验误差,小明依据多次测量取平均值的做法进行了如下运算
0.75V+1.0V+1.5V+2.0V+2.5V
7.380.09A+0.14A+0.22A+0.28A+0.32A
5Ω5
x R =≈ 由此得电阻Rx =7.38Ω,这样的算法是_____(选填“合理”或“不合理”)的。
(4)小华认为:不用电流表,只用电压表和定值电阻R 0,由图丙同样可以测得未知电阻R x 的阻值。
小华设计方案如下:a .闭合S 1、断开S 2,读出电压表示数为U 1;b .闭合S 1、S 2,读出电压表示数为U 2.电阻Rx 的表达式为R x =_____(用测量值U 1、U 2及R 0来表示)。
-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
a 、
b 、
c 、
d 四根合金丝,a 、c 、d 均为镍铬合金丝,b 为锰铜合金丝,长度关系为
1122
a b c d L L L L === 横截面积关系为
12
a b c d S S S S === A .选用a 和b 进行实验,a 和b 长度相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体材料的关系,故A 正确;
B .选用c 和d 进行实验,c 和d 长度相同,横截面不相同,材料相同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体横截面的关系,故B 错误;
C .选用a 和c 进行实验,a 和c 长度不相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟长度的关系,故C 错误;
D .选用b 和d 进行实验,b 和d 长度不相同,横截面不相同,材料不同,有多个变量,无法得出结果,故D 错误。
故选A 。
2、C
【详解】
A .电源电压为18V ,滑动变阻器滑片P 滑至中点时,滑动变阻器阻值为10Ω,刚好分得9V 电压,根
据串联电路分压定律可得定值电阻R 的阻值为10Ω,A 正确,但不符合题意;
B .当滑动变阻器滑片P 滑到最右端时,电路电阻最大,电流最小为
18V ===0.6A 10Ω+20Ω
U U I R R R =+滑总定 B 正确,但不符合题意;
C .滑动变阻器能承受的最大电流为1A ,因此电路最小电阻为
18V ==18Ω1A
U R I = 滑动变阻器至少接入的电阻为
=18Ω10Ω8ΩR R R -=-=滑总定
当滑动变阻器往左滑动的过程中,接入电阻小于8Ω时,电路电路大于1A ,滑动变阻器烧坏,此时电路电流为0A ,C 错误,但符合题意;
D .滑动变阻器滑片P 移动到最右端时,滑动变阻器电阻最大,电压表测量滑动变阻器电压,根据串联电路分压原理可知,电压表示数最大,D 正确,但不符合题意。
故选C 。
3、C
【详解】
A .电压表测量的是电源电压,示数不变,故A 不符合题意;
B .电压表串联在干路中,无论怎么移动滑动变阻器,电压表示数都约等于电源电压,故B 不符合题意;
C .电压表测量的是R ′的电压,因为R ′和R 串联,身高越高,R ′阻值越大分压越多,电压表示数越大,故C 符合题意;
D .电压表测量的是R 的电压,身高越高R ′越大,R 分压越小,故D 不符合题意。
故选C 。
4、A
AB.由图可知,R1与R2串联,串联电路中的电流处处相等,则A正确,B错误;CD.R1、R2两端的电压之比
1111 2222
5Ω1 10Ω2
U I R R
U I R R
====
故CD错误。
故选A。
5、B
【详解】
A.体温越高,R的阻值越小,故A错误;
B.体温越高,R的阻值越小,根据串联分压,电阻阻值变小,电阻R的电压变小,而电压表测量的是定值电阻的电压故电压表的示数越大,故B正确;
C.体温越低,R的阻值越大,根据串联分压,电阻阻值变大,R两端的电压越大,故C错误;D.体温越低,R的阻值越大,总电阻变大,电流变小,通过0R的电流越小,故D错误。
故选B。
6、B
【详解】
A、“3000r/kW•h”表示电路中每消耗1kW•h的电能,电能表的转盘转3000转,故A错误;
B、在家庭电路中,开关要接在火线和灯之间,这样断开开关时,灯没有电,便于维修或换灯泡,三孔插座“左零、右火、上地”,故B正确;
C、由于灯丝电阻随温度的升高而增大,在“伏安法测小灯泡电阻”的实验中,调节滑动变阻器在电路中的阻值,多次测量求平均值无意义,故C错误;
D、由Q=I2Rt可知在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多,故D 错误.
【点睛】
本题为电学综合题,考查了电能表参数的理解、开关的连接方法、灯丝电阻与温度的关系、焦耳定律,知识点较多,要求认真审题,属于易错题!
7、A
【详解】
由图得,灯泡L与电阻R串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量灯泡L的电压,电压表V测量电源电压。
若灯泡L断路,电路中没有电流,电流表示数为0,电压表V1、V均与电源相连接,因此电压表V1、V均有示数;若灯泡L短路,电中只有电阻R工作,电路中有电流,电流表有示数,灯泡L两端无电压,即电压表V1示数为0,电压表V仍测量电源电压,仍有示数;若电阻R断路,电路中没有电流,电流表无示数,电压表V1被断开,无示数,电压表V仍测量电源电压,仍有示数;若电阻R短路,电路中有电流,电流表有示数,电压表V、V1都测量电源电压,都有示数,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8、B
【详解】
③根据电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量R1两端的电压;当电压表的最大测量值为3V时,此时定值电阻R1两端的电压U1=3V,电路中的电流
I=I2=I1=1
1
3V
=0.3A0.5A 10Ω
U
R
=<
因此电路中的最大电流为0.3A;此时滑动变阻器两端的电压U2min=U-U1=9V-3V=6V
滑动变阻器连入电路的最小电阻
R2min=2min
6V
=20Ω0.3A
U
I
=
变阻器R2接入电路的阻值允许变化范围为20Ω~50Ω,故③错误;
①电路中的电流最大时,电路的总功率最大,电路消耗的最大功率
P max =UI =9V×0.3A=2.7W
电阻R 1消耗最大功率
P 1=U 1I =3V×0.3A=0.9W
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,则总阻值为
R max =R 1+R 2=10Ω+50Ω=60Ω
电路中最小电流
I min =max 9V =0.15A 60Ω
U R = 则电流表示数允许的变化范围为0.15A ~0.3A ,故①错误;
②R 1消耗的最小功率
P 1′=I min 2R 1=(0.15A)2×10Ω=0.225W
则电阻R 1消耗电功率允许的变化范围为0.225W ~0.9W ,故②正确;
④电路消耗的最小功率
P min =UI min =9V×0.15A=1.35W
则电路消耗总电功率允许的变化范围为1.35W ~2.7W ,故④正确;
由上分析可知:只有②和④正确。
故选B 。
9、B
【详解】
根据串联分压,电压之比为
T
T T R R R R R ==U IR R m U IR R =
如图甲,R 是定值电阻,故
T R =R mR
如图丙,电流之比为
T T T R R 'R R R
=U
I R R n U I R R == 则此时的热敏电阻为
T 'R 1=R R n
由于丙图,热敏电阻的电压大,电流做功比较多,温度比较高,而R T 的阻值随温度的升高而变小,故
T T 'R R R R <
故
1R mR n
< 故
1m n
> 故ACD 错误,B 正确。
故选B 。
10、D
【详解】
由图可知,定值电阻R 1与滑动变阻器R 2并联,电压表V 测量电源电压,因电源电压不变,所以电压表V 的示数不变。
电流表A 1在定值电阻R 1所在的支路,所以电流表A 1测量流过定值电阻R 1的电流I 1,根据并联电路电
压的特点U 1=U 2=U 可知,定值电阻R 1两端的电压U 1不变。
根据11I
U I R =知,流过定值电阻R 1的电流I 1不变,即电流表A 1的示数不变。
所以滑动变阻器的滑动片P 向右移动时,电压表V 的示数和电流表A 1的示数都不变。
电流表A 2在干路上,测干路电流I ,当滑动变阻器的滑动片P 向右移动时,滑动变阻器R 2接入电路中的阻值变大,则流过R 2的电流I 2变小,根据并联电路电流规律I =I 1+I 2可知,电路中的总电流I 变小,即电流表A 2示数变小。
综上所述可知电流表A 2示数与电流表A 1示数之差变小,所以电压表与两电流表示数之差的比值变大。
故ABC 不符合题意,D 符合题意。
故选D 。
二、填空题
1、0.4A
【详解】
如图所示,开关S 闭合时,电流从正极出发,分两支,一支经R 2回到负极,别一支经甲表、R 1回到负极,电流不需要经过乙表,所以甲表为电流表,乙表为电压表,R 1与R 2并联,电流表甲测R 1的电流。
所以甲电表的示数为
116V =0.4A 15Ω
U I R == 2、 30 0.2 30
【详解】
[1]当某定值电阻两端加上4.5V 电压时,通过它的电流为0.15A ,由欧姆定律,它的阻值是 4.5V 30Ω0.15A
U R I === [2]当两端压再增加1.5V 时,通过它的电流是
1.5V+4.5V 0.2A 30Ω
U I R ==='' [3]电阻是导体的一种性质,与导体的长度、横截面积和材料有关,与导体的电压和电流无关,故当电阻两端电压0V 时,电阻保持不变,是30Ω。
3、 不变 变大 4.5V 是
【详解】
(1)[1]由图知, R 1和R 2串联,电压表与R 2 部分电阻并联;挡板P 由B 端向A 端滑动时电路中电压电阻不变。
由欧姆定律得,电路中电流不变,即电流表示数不变。
[2]挡板P 由B 端向A 端滑动时,与电压表并联的电阻变大,由串联分压原理知,电压表示数变大 。
(2)[3]挡板P 在A 端时,R 1和R AB 串联
1AB U I R R =+()
即
AB 0.05A (6V 30Ω)R ⨯+=
解之得
AB 90ΩR =
电压表示数
AB AB 0.05A 90Ω 4.5V U IR ==⨯=
(3)[4]当电压表示数为3V 时
V PB 3V 60Ω0.05A
U R I === 则
PB PB AB 60Ω30cm 20cm 17.8cm 90Ω
L R R ==⨯=> 故小林的成绩为优秀。
4、 6 20
【详解】
[1]由电路图可知,这是一个并联电路,A 1测R 2的电流I 2,A 2测干路电流I ,电压表测各支路及电源电压,故电压表示数即电源电压为6V 。
[2]开关S 闭合时,R 1中通过的电流
116V 10U I R ==Ω
=0.6A 则电阻R 2中通过的电流
I2=I -I2=0.9A-0.6A=0.3A
根据欧姆定律可知,电阻R 2的阻值
226V 20Ω0.3A
U R I === 5、 1:1 3:2
【详解】
[1]由电路图可知,两电阻串联,电压表V 1测电源的电压,电压表V 2测R 2两端的电压。
根据串联电路电流处处相等的规律,所以通过它们的电流之比I 1:I 2=1:1;
[2]由串联分压原理可得,两电阻两端的电压之比 112210Ω120Ω2
U R U R === 因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电压表V 1与V 2的示数之比为 122232
U U U U U +==总 三、计算题
1、(1)0.6A ;(2)6Ω
【详解】
解:(1)将定值电阻1R 接入M 、N 接线柱时,电路为1R 的简单电路,电流表的示数为
6V =0.6A 10ΩU I R ==
(2)将标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器2R 接入M 、N 接线柱时,根据电流表示数分情况讨论可知,当电流为
=1A I
26V ===6Ω1A
U I R 当电流为
=0.2A I
26V ===30Ω0.2A
U I R 根据题意可知,滑动变阻器阻值最大为20Ω,因此电阻2R 的阻值为6Ω。
答:(1)电流表A 的示数为0.6A ;
(2)电阻2R 的阻值为6Ω。
2、(1)6V ;(2)0.2A ;(3)0.5A
【详解】
解:(1)只闭合开关S 1时,只有电阻R 1接入电路中,电流表测的是通过电阻R 1的电流,由U I R
=可得,电源两端的电压为
1120?0.3A=6V U I R ==Ω (2)只闭合开关S 2时,只有电阻R 2接入电路中,电流表测的是通过电阻R 2的电流,因此电流表的示数为
226V 0.2A 30U I R ===Ω
(3)开关S 1、S 2均闭合时,电阻R 1和R 2并联,因此电阻R 1和R 2两端的电压仍然为电源电压6V 。
根据并联电路中电流的规律可知电流表的示数为各支路电流之和。
即
120.3A 0.2A=0.5A I I I =+=+
答:(1)电源两端的电压为6V ;
(2)只闭合开关S 2时,电流表的示数为0.2A ;
(3)开关S 1、S 2均闭合时,电流表的示数为0.5A 。
3、 (1)6V ;(2)0.64A ;(3)8.1W
【详解】
(1)当开关S 闭合,S 1、S 2都断开时,灯泡与电阻1R 串联,电压表测1R 两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,且小灯泡正常发光,所以电路中的电流
L L 1.2W 0.4A 3V
P I U === 由U I R =
可得,电压表的示数 110.4A 156V U IR ==⨯Ω=
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
L 13V+6V=9V U U U =+=
当开关S ,S 1闭合,S 2断开时,电路为1R 的简单电路,电流表测电路中电流,则电流表的示数
119V =0.6A 15ΩU I R =
= (3)当开关S 、S 1、S 2都闭合时,1R 与2R 并联,因并联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的总电阻
12121530101530R R R R R Ω⨯Ω===Ω+Ω+Ω
整个电路消耗的电功率
22
(9V)8.1W 10Ω
U P R === 答:(1)电压表的示数为6V ;
(2)当开关S ,S 1闭合,S 2断开时,电流表的示数为0.6A ;
(3)当开关S 、S 1、S 2都闭合时,整个电路消耗的电功率为8.1W 。
4、(1)4A ;(2)145Ω;(3)800W
【详解】
解:(1)加热时的电流
11880W =4A 220V
P I U == (2)当S 接a 时,R 1单联为加热档,则R 1的电阻
11220V =55Ω4A
U R I == 保温时R 1和R 2串联,此时电路中的电流
22242W =1.1A 220
P I U == 总电阻
2220V =200Ω1.1A
U R I == R 2的阻值
21200Ω55Ω145ΩR R R =-=-=
(3)饮水机在3min 内,消耗的电能
120kW h 3000
W = 饮水机加热的实际功率
120kW h 3000=0.8kW=800W 3h 60
W P t == 答:(1)该饮水机加热时的电流为4A ;
(2)电阻2R 的阻值为145Ω;
(3)此饮水机加热的实际功率为800W 。
5、(1)6Ω, 3.6V ;(2)5Ω
【详解】
解:(1)根据题意知道,当滑动变阻器的滑片滑到任何一端时,都会有一只电表恰好满偏。
由图知道,当滑动变阻器的滑片滑到左端时,只有R 0连入电路,此时电路中电流最大,根据电流表的量程知道,最大电流I 最大=0.6A ,由U I R
=知道,电源电压 U =I 最大R 0=0.6A×R 0----------①
当滑动变阻器的滑片滑到右端时,R 0与滑动变阻器R 串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,根据电压表的量程可知电压表示数为3V ,则最小电流
R 3V =0.1A 30Ω
U I R ==最小 由U I R =
知道 U=I 最小R 0+U R =0.1A×R 0+3V-------②
由①②知道
R 0=6Ω
U =3.6V
(2)将定值电阻R 0换成另外一个定值电阻R x 时,当电流表的指针指到满偏刻度的三分之二位置时,电路中电流为
20.6A=0.4A 3
I =⨯ 此时电压表的示数为1.6V ,由串联电路电压的规律知道,定值电阻R x 两端的电压为
U x =U-U R =3.6V-1.6V=2V
定值电阻R x 的阻值
2V 5Ω0.4A
x x U R I === 答:(1)定值电阻R 0的阻值为6Ω,电源电压为3.6V ;
(2)定值电阻R x 的阻值为5Ω。
四、实验探究
1、 0.3 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
控制变量法 B 温度 实际功率
【详解】
(1)[1]因为滑片向右移动时电压表示数减小,而电压表测定值电阻两端电压,定值电阻和滑动变阻器为串联,所以通过定值电阻的电流要减小,则电阻中的总阻值要变大,而滑动变阻器的滑片右移时电阻要变大,所以应该将电源的负极和滑动变阻器的A 端连接起来,如下图所示:
[2]由图可知,电流表所接量程为0~0.6A,所以分度值为0.02A,则电流表的读数为0.3A。
[3]由表格数据可知,每组数据的电压和电流之比为一个定值,所以结论为:在电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
[4]该实验中要控制电阻的阻值一定,使用了控制变量法。
(2)[5]因为灯泡的电阻受温度的影响,所以不能求小灯泡阻值的平均值,测量多组数据的目的是找出小灯泡阻值的变化规律。
故选B。
[6]由丙图可知,灯泡的电阻随着电压的升高而增大,而小灯泡的灯丝由暗变亮的过程中灯丝的温度逐渐升高,说明导体的电阻与温度有关。
[7]根据电功率公式P=UI,结合丙图可知,小灯泡的电功率越来越大,说明小灯泡的亮度是由小灯泡的实际功率决定的。
2、 8
不合理
2101
U U R U - 【详解】 (1)[1]电源为两节新干电池,电源电压为3V ,待测电阻Rx 的阻值约为10Ω,由欧姆定律,电路的最大电流为
3V 0.3A 10Ω
x U I R ===大 故电流表选用小量程与电阻串联;要求滑动变阻器的滑片向B 端滑动时连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:。
(2)[2]排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,此时电压表示数为2.4V ,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A ,电流为0.3A ,由欧姆定律待测电阻为
2.4V 8Ω0.3A
x U R I '===' (3)[3]为减小误差,应多次测量取平均值,即将5次得出电阻取平均值作为最后测量结果,而不是用5次电压的平均值与5次电流的平均值之比,故这样的算法是不合理的。
(4)[4]闭合S 1、断开S 2,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压,读出电压表示数为U 1;闭合S 1、S 2,定值电阻短路,电压表测电源电压,读出电压表示数为U 2;由串联电路电压的规律,定值电阻的电压为
U 0=U 2﹣U 1
由分压原理可知 1210x U U U R R -= 则
2101x U U R R U -=。