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1、专题13 欧姆定律1(2019四川德阳)如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。下列说法正确的是A开关闭合前,电压表和电流表均无示数B开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变小C开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,R的功率变大D开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值变小【答案】B【解析】由电路图知道,开关闭合前,电路处于开路状态,所以电流表没有示数;但由于电压表的两个接线柱通过变阻器与电源的正负极相连通,所以电压表测量电源电压,即电压表有示数,故A错误;开关闭合后,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表A测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压;滑片P向右
2、移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,总电阻变大,由I=知道,电路中的电流变小;由U=IR可知,定值电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B正确;由于开关闭合后,定值电阻两端的电压减小,电路中电流减小了,由P=UI知道,R的功率变小,故C错误;由欧姆定律知道,电压表与电流表示数的比值为定值电阻的阻值,所以,电压表与电流表示数的比值不变,故D错误。2(2019四川绵阳)如图所示,灯泡L1和L2(灯泡中只要有电流就能发光)相同,电源电压小于灯泡的额定电压,且保持不变,开关 S由闭合到断开,电路中AL1变亮,电压表示数变小BL1变暗,电流表示数变大CL2亮起来,电压表示数变大DL2亮起来,
3、电流表示数变小【答案】D【解析】开关S闭合时,L2被短路不发光,电路中只有L1,电压表测电源电压,电流测L1的电流,由于此时L1电压等于电源电压,电压最大,则此时L1亮度最亮,电路中电阻只有L1的灯丝电阻,电流表示数最大。当断开S时,L1与L2串联,两灯都发光,电压表测L1两端电压,此时电源电压被分成两份,所以电压表示数变小,即L1两端电压变小,则L1亮度变暗;由于多增加L2串联,电路中总电阻变大,所以电流表示数变小。故D正确,A、B、C错误。3(2019湖南常德)定值电阻R1、R2组成的电路如右图所示,已知R1R2。闭合开关S,通过R1、R2的电流分别记为I1、I2,R1、R2两端的电压分别
4、记为U1、U2下列说法正确的是AU1 =U2BU1U2CI1I2DI1I2【答案】B【解析】定值电阻R1、R2组成的电路为串联电路,串联电路中电流处处相等,故C、D选项错误;根据欧姆定律表达式变形得R=UI,通过电阻R1、R2中电流相等,R1R2,所以U1U2。故A选项错误,B选项正确。4(2019湖南常德)如右图,是某实验小组的同学连接的电路,则A在连接此电路时,开关应该断开;开关闭合前,滑片应处于最左端BS1、S2都闭合时,L1、L2并联,电流表测干路的电流C先闭合S1、S2,再断开S1时,电流表示数变小,电压表示数变小DS1、S2都闭合,将滑片右移时,电流表示数变小,电压表示数变小【答案
5、】C【解析】A选项,连接电路时,开关应该断开;开关闭合前,滑动变阻器的滑片应处于阻值最大位置。如图,滑片处于最右端时,变阻器接入电路的阻值最大。故A选项错误。B选项,灯L2短接,灯L1和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端电压。故B选项错误。C选项,闭合S1、S2时,灯L2短接,灯L1和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端电压;再断开S1时,灯L1、L2和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测变阻器两端电压。串联电路中总电阻等于各串联电阻之和,总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电流表示数变大,电压表示数也变大。故C选项正
6、确。D选项,根据以上分析,S1、S2都闭合,将滑片右移时,变阻器接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电流表示数变大;此时,L2两端电压变大,变阻器两端电压变小。故D选项错误。5(2019江苏连云港)如图所示,电源电压U恒定,闭合开关S1和S2,在滑动变阻器滑片向上移动过程中A灯泡L的亮度不变BR2两端的电压变大C电流表A1的示数变大DA2电流表的示数变大【答案】A【解析】由图可知,闭合两只开关,定值电阻R2被短路,滑动变阻器R1与灯泡L并联,电流表A1测量干路电流,A2测量通过灯泡的电流;当滑动变阻器滑片向上滑动时,滑动变阻器接入电路电阻增大;A
7、、由于并联电路各支路用电器工作过程互不影响,所以滑片滑动时,灯泡亮度不变,故A正确;B、由于R2被短路,所以R2两端的电压为0,故B错误;C、灯泡电阻不变,滑动变阻器接入电路电阻增大,所以总电阻增大;由于电源电压不变,总电阻增大,由I=可知干路电流减小,即电流表A1的示数变小,故C错误;D、电流表A2测量通过灯泡的电流,由于灯泡电阻和两端电压不变,由I=可知通过灯泡的电流不变,即电流表A2的示数不变,故D错误。6(2019江苏泰州)如图,R1R2,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左滑动,电压表V1示数变化量的绝对值为U1,电压表V2示数变化量的绝对值为U2,滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为U
8、3,下列说法正确的是AV1示数变小,V2示数变大BV1示数变大,U1U2CV2示数不变,U1=U3DV2示数变大,U1R2,所以U1U2,故B选项错误;电源电压不变,所以滑动变阻器减小的电压与电阻R1、R2增加的电压之和相等,即U3=U1+U2,则U1U3,故D选项正确。7(2019江苏苏州)额定电压均为6 V的甲、乙两灯,UI图线如图所示下列说法正确的是A甲、乙两灯电阻均随电压增大而减小B甲、乙两灯的额定功率之比为4:1C甲、乙两灯并联接在电压为2 V的电源两端时,电阻之比为3:2D甲、乙两灯串联接在电压为8 V的电源两端时,实际功率之比为1:3【答案】D【解析】A由甲、乙曲线图可知,灯泡的
9、电阻随电压的增大而增大。故A错误;B由于甲、乙两灯的额定电压均为6 V,由图象可知:I甲额=0.6 A,I乙额=0.3 A,则 ,故B错误;C、甲、乙两灯并联在2V的电源两端时,由图象可知:I甲=0.3 A,I乙=0.2 A,根据;可知电阻之比是:,故C错误;D把甲、乙两灯串联接在8 V的电源上时,通过它们的电流相等,且电源的电压等于两灯泡两端的电压之和,由图象知道,当电路中的电流为0.3 A,甲灯的实际电压为2 V,乙灯的实际电压为6 V时满足电源电压为8 V,所以实际功率之比:P甲:P乙=U甲I:U乙I=2 V:6 V=1:3,故D正确。8(2019江苏泰州)如图甲,定值电阻R2的阻值为4
10、0.闭合开关,电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示.则电流表A1的读数为_A,电流表A2的读数为_A,电源电压为_V,R1的阻值为_。【答案】1.5 0.3 12 10【解析】图甲是R2与R1并联的电路,电流表A2测量R2所在支路的电流,电流表A1测量干路电流,所以A1的示数一定较大,而二者指针偏转角度相同,所以可知A1的量程为03 A,分度值为0.1 A,示数为1.5 A;A2的量程为00.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.3 A;根据欧姆定律可知R2两端电压为:U=IR2=0.3 A40 =12 V,所以电源电压为12 V;根据并联电路电流规律可知,通过R1的电流为:1.5 A0.
11、3 A=1.2 A;根据欧姆定律可求出R1阻值为:。9(2019湖南常德)超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导元件和限流电阻并联组成,内部电路如图甲中虚线框内所示。超导元件的电阻R1随电流I的变化关系如图乙所示,限流电阻R2=12 ,灯泡L上标有“6 V 3 W”字样。当电源电压为6 V时,灯泡 (选“能”或不能”)正常发光;若电源电压仍为6 V,当灯泡发生短路时,电流表的示数为 A。【答案】能 1.1【解析】根据题中的图乙可知:当电路中的电流小于0.6 A时,超导元件的电阻为零,即超导元件R1就把限流电R2短路。电源电压为6 V时,即使把6V电压全部加在灯泡L两端,干路中的电流也只
12、有,即小于0.6 A,也就是说,通过超导元件R1的电流肯定小于0.6 A,即超导元件的电阻为0,把限流电阻短路,所以电源电压全部作用在灯泡两端,所以灯泡L正常工作。由于电源电压不变,灯泡短路时,电路中只剩下R1和R2并联,故此时干路中的电流为。10(2019四川南充)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6 V 3 W字样,图乙是通过小灯泡的电功率随其两端电压变化的图象。滑动变阻R1的最大值为40 ,定值电阻R2=10 ,当闭合S、S1、断开S2、P在中点时,R2的功率为0.9 W,电源电压为_V,当闭合S、S2、断开S1、小灯泡功率为1.6 W时,滑动变阻器连入电路中的阻值_。【答案】
13、9 12.5【解析】当闭合S、S1、断开S2时,滑动变阻器R1与定值电阻R2串联,P在中点时,R2的功率为0.9 W,根据PI2R2知,此时电路的电流为:,根据可得,电源电压为:。当闭合S、S2、断开S1时,滑动变阻器R1与小灯泡串联,根据图乙知,当小灯泡的电功率为1.6 W时,小灯泡两端的电压为4 V,根据PUI知,此时电路的电流:,根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压:U2UUL9 V4 V5 V,则滑动变阻器连入电路中阻值:。11(2019湘西土家族苗族自治州)下图是测量小灯泡电阻的实物图,用笔画代替导线把图补充完整,导线不能交叉。【答案】如图所示。【解析】电压表英语被测用电器
14、并联,电路仅为两节干电池,最大电压不超过3 V,则电压表可选择小量程,且应正进负出,连接如下。12(2019江苏泰州)小华在“探究电流与电阻关系”的实验中。(1)按要求将实物图连接完整(要求:滑片P向右滑时变阻器接入电路的电阻变大)。(2)在连接电路的过程中,开关必须处于_(闭合/断开)状态,滑动变阻器的滑片P应放在最_(左/右)端(3)小华用三只阻值分别为15 、10 和5 的电阻探究“电流与电阻关系”的过程中,将15电阻换成10 时,应将滑片向_(左/右)移动,其目的是_。【答案】(1)如图所示。 (2)闭合 右 (3)左 保持定值电阻两端电压不变【解析】(1)为了满足滑片P向右滑时变阻器
15、接入电路的电阻变大,根据滑动变阻器的原理连接电路图如下:(2)连接电路时,为防止电流过大烧坏电路元件、保护电路,开关处于断开状态,滑动变阻器的滑片P应放在最大阻值处,即最右端;(3)小华用三只阻值分别为15 、10 和5 的电阻探究“电流与电阻关系”的过程中,将15 电阻换成10 时,电源电压不变,根据串联分压原理可知,应同时将滑片向左移动来减小滑动变阻器接入电路中的阻值,其目的是保持定值电阻两端的电压不变。13(2019江苏连云港)某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”,提供的实验器材有:电源(6 V)、电流表、电压表、定值电阻(10 )、滑动变阻器(40 0.5 A)、开
16、关和导线若干。(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整;闭合开关前,应该将滑片P置于_端;(2)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为0.2 A,此时定值电阻消耗的功率为_W,变阻器接入电路的阻值为_;(3)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”,她乂找来了两个阻值分别为5 和20 的电阻,用图示电路,为完成三次实验,则定值电阻两端电压的最小预设值是_V。【答案】(1)如图所示 A (2)0.4 20 (3)2【解析】(1)电源电压为6 V,定值电阻为10 ,由欧姆定律,电路的最大电流为:I=0.6 A,故电流表选用小量程与灯串联,如下图所示:闭合开关前,应该将滑片
17、P置于阻值最大处的A端;(2)小明同学进行了正确的实验操作,某次电流表的示数为0.2 A,此时定值电阻消耗的功率为:P=I12R1=(0.2 A)210 =0.4 W;根据串联电路的规律及欧姆定律,变阻器接入电路的阻值为:R滑=R1=10 =20 ;(3)研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,当用20 的最大电阻时,变阻器连入电路的电阻也最大(电压表示数最小),根据串联电路的规律和分压原理有:,即,则定值电阻两端电压的最小预设值是:UV=2 V。14(2019江苏苏州)小明要测量定值电阻Rx的阻值(约十几欧)现有器材:电源(6 V)、滑动变阻器、电流表、电压表,开关各一个,导线若干。(1
18、)他设计并连接了如图甲所示电路请用笔画线代替导线,将该电路连接完整;(2)电路连好后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至最_端闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时Rx两端的电压为_V。(3)当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为0.他用一条导线检查电路故障,当将该导线两端分别接到a、d接线柱上,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上,发现电压表有示数,电流表示数仍为0;则由此可以判断故障是:_;(4)排除故障后继续实验,却不慎将电流表损坏,小明发现桌上有一根标有长度刻度、总长为20.0 cm、总阻值为10 的均匀电阻丝,还有一
19、根带有鳄鱼业的导线(如图丙所示)查阅资料了解到,均匀电阻丝阻值与长度成正比,经过思考,重新设计了如图丁所示的电路(AB为电阻丝,C为鳄鱼夹),继续进行实验根据已知条件判断,电压表量程应选用_V;按照图丁所示电路连接好器材,多次实验测得数据如下表所示:求出第1次实验时电路中的电流I1=_A,利用表中所有数据求出待测电阻Rx=_。次数123AC长度(cm)4.014.020.0电压表示数(V)0.82.02.4【答案】(1)如图所示 (2)左 1.2 (3)c、d间电路不通 (4)03 0.4 14【解析】(1)变阻器按一下一上连入电路中,如下所示:(2)电路连好后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片
20、移至阻值最大处,即最左端,闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,此时Rx两端的电压为1.2 V;(3)当小明准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为0,说明电路断路,他用一条导线检查电路故障,当将该导线两端分别接到a、d接线柱上,发现电流表有示数,则说明电流表、变阻器、开关和电源之间是通路;当将该导线两端分别接到c、f接线柱上,发现电压表有示数,说明电源、待测电阻是连通的,电流表示数仍为0,则由此可以判断故障是:cd间断路;(4)根据表中电压大小,电压表量程应选用03 V;AC电阻丝与待测电阻串联,电压表则AC的电压,电流表测电路中的电
21、流,AC部分的电阻:,由欧姆定律知道,第1次实验时电路中的电流是: ,根据串联电路电压的规律和欧姆定律知道,待测电阻是: =13 ;第2次测量,RAC=10 =7 ,由欧姆定律,第2次实验时电路中的电流是:,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,待测电阻:=14 ;同理,RX3=15;为减小误差,取平均值作为测量结果是:=14 。15(2019江苏无锡)小红家有一支电子体温计。查阅说明书得知:电于体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。小红买来一个热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路,RT为热敏电阻,实验时,
22、RT罝于温控箱(图中虚线区域)中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱(09999 ),S2为单刀双掷开关,开关S1和S2闭合前,小红将电阻箱R2的阻值调到最大。(1)小红首先调节温控箱的温度,使RT温度为42.0 。闭合S1,将S2接2,读出电压表的示数为3 V。为测量此时RT的阻值,接下来的操作是:将S2接_(选填“1”或“2”),调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为_,读出此时R2的阻值即为42.0 时RT的阻值。逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出RT在不同温度时的阻值,若依据小红所测数据画出的RT阻值随温度变化的图像如图乙所示,且当RT的温度降至32.0 时,闭合S1,
23、将S2接2,电压表示数为2.4 V,求电阻R1的阻值_。(2)在获得如图乙所示的RT阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将RT用绝缘薄膜包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝合拢,闭合S1,当电压表示数稳定后,电压表示数最接近_。A2.25 VB2.45 VC2.65 VD2.85 V【答案】(1)1 3 V 400 (2)C【解析】(1)为测量此时RT的阻值,将S2接1,调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为3 V,根据等效替代法,读出此时R2的阻值即为42.0 时RT的阻值;由欧姆定律得到电路中的电流为:I1=,
24、根据欧姆定律和串联电路电压的规律,电源电压:U=I1RT1+UV1=400 +3 V,由图乙可知当RT的温度降至32.0 时,RT2=600 ,电源电压U=I2RT2+UV2=600 +2.4 V,因电源电压不变,400 +3 V=600 +2.4 V,R1=400 ;U=400 +3 V=6 V;(2)由图结合数学知识,正常人腋窝中央的体温是37C,ME为三角形的中位线,故此时RT=500 ,将S2始终接2,闭合S1后,R1与RT串联,电压表测R1两端的电压,由电阻的串联和欧姆定律,电路的电流:I= A,由欧姆定律可知,电压表示数:UV=IR1= A400 2.67 V,故C符合题意。16(
25、2019四川德阳)用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。(1)保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的滑片P,测得电流、电压如表1所示;根据表1中的数据,你得出的结论是_;这时R1的阻值为_。表1次数U1/VI/A1.00.201.50.302.00.40(2)在研究电流与电阻的关系时,先将R1的阻值调为5欧姆进行实验,使电压表的示数为1.5 V,然后将R1的阻值调为10欧姆时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将_1.5 V(选填“大于”、“小于或“等于”)。因此要向_(选填“右”或“左”)调节滑片,使电压表的示数仍为1.5 V。表2
26、次数R1/I/A3.00.506.00.339.00.25(3)李明同学用该电路测量电源电压时,将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变,仅改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2所示,利用表2中的数据求得电源电压约为_V。【答案】(1)在电阻不变时,通过导体的电流与它两端的电压成正比 5 (2)大于 右 (3)3【解析】(1)由电路图知道,电压表测量的是R1两端的电压,由表1数据知道,在电阻不变时,R1两端的电压是原来的几倍,则通过的电流也是原来的几倍,即在电阻不变时,通过导体的电流与它两端的电压成正比;由表格数据结合欧姆定律知道,R1的阻值是:;(2)根据题意知道,在研究电流与电阻关系时
27、,先将R1的阻值调为5欧姆进行实验,使电压表的示数为1.5 V,然后将R1的阻值调为10欧姆时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,由串联分压原理知道,此时电压表的示数将大于1.5 V;由于探究电流与电阻的实验中,应控制电压不变,所以,根据串联电路分压的规律知道,应增大滑动变阻器分得的电压,即应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数仍为1.5 V;(3)由表2中的1、3两次实验的数据,结合电阻的串联和欧姆定律知道,电源电压是:U=I11(R11 +R滑)=I13(R13 +R滑);代入数据即0.5 A(3 +R滑)=0.25 A(9 +R滑 ),解得:
28、R滑=3 ,U=3 V。17(2019四川乐山)小明利用如图甲所示电路图来测量电源电压U和电阻R1的阻值。(1)请按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物连接。要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数增大;(2)小明调节滑动变阻器的滑片P,当电流表如图丙所示时,其读数为_A;并将在移动滑片P的过程中得到的多组电压表、电流表读数,绘成图丁所示的图象。由图象得出电源的电压U=_V和电阻R1的阻值R1=_;(3)小明继续探究,移动滑片P的过程中,电流表的最小示数为0.25 A,则滑动变阻器的最大阻值为_。【答案】(1)如图所示 (2)0.6 3 2 (3)10【解析
29、】(1)由图甲知道,电压表并联在变阻器两端,又因为图乙中两节干电池串联,即电源电压为3 V,所以电压表应选择03 V量程;由于滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数增大,则说明此过程变阻器连入电路的阻值变小,即需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路,故实物电路如图所示:(2)由图丙知道,电流表的量程是03 A,分度值为0.1 A,所以示数是0.6 A;由于R1与R2串联,电压表测量R2的电压,由图丁知道,当电压表示数是U2 =1 V时,电流为I=1 A,由串联电路的特点和欧姆定律知道,电源电压是:U=IR1 +U2 =1 AR1 +1 V ;当电压表示数是U2=2 V时,电流为I=0.5 A,同理
30、电源电压是:U=IR1 +U2 =0.5 AR1 +2 V ,由解得:U=3 V,R1 =2 ;(3)由电路图知道,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电流表的示数最小,故最大总电阻是: ;又因为串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值是:R2大=R最大R1 =12 2 =10 。18(2019四川绵阳)测量标有“2.5 V”字样的小灯泡在额定电压下工作时的电阻,小灯泡的额定功率估计在0.8 W左右。实验室提供的器材有:两节干电池、电压表V(量程03 V)、滑动变阻器、导线若干、开关、待测小灯泡。供选择的电流表:A1(量程00.6 A)、A2(量程03 A)。回答下列问题:(1
31、)电流表应选用_(填“A1”或“A2”)。(2)连接好如图所示的实验电路,闭合开关,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表有较大的示数。电路的故障可能是_(选填序号)A电压表断路B小灯泡断路C电压表短路,且小灯泡断路D电流表短路,且小灯泡断路(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V,电流表示数如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻是_(小数点后保留一位数字)。【答案】(1)A1 (2)BD (3)8.3【解析】(1)因灯泡额定电压为2.5 V,额定功率约0.8 W,则电路中电流约为I=0.32 A。所以电流表应选用量程为“00.6A”的A1。(2)A若电压表断路,则电压表应该没
32、有示数,故A错误;BD闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路不通,即发生了断路。电压表有较大的示数,证明了与电压表并联的元件发生了断路,导致电压表相当于直接接到了电源两端测电源电压。综上分析,故BD正确。C若电压表短路,且小灯泡断路,则电路是接通的,电流表示数应不为零。故C错误。(3)乙图中电流表分度值为0.02A,则其示数为0.3A,所以小灯泡正常发光时的电阻为R=8.3 。19(2019四川南充)如图是“测量小灯泡电阻”的实验装置,电源电压恒为6 V,小灯泡的额定电压为3.8 V。(1)检查无误后,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左移动,请写出A表、V表的示数变化情况:_;(2)移动滑片获
33、得了表格中的实验数据:实验次数发光情况电压(V)电流(A)灯丝电阻()1刚发光1.50.22暗2.50.38.33亮3.80.429.0请计算出第1次实验时灯丝的电阻,R1=_。(3)分析数据及实验现象可知,灯越亮,灯丝电阻越大,说明灯丝的电阻与_有关。(4)现电压表015 V量程损坏,而03 V程完好,在不增减器材的情况下,请设计测量小灯泡额定功率的的实验,写出必要的调整步骤:_。【答案】(1)A表示数变大、V表示数变大 (2)7.5 (3)温度 (4)将电压表并联在滑动变阻器两端(移动滑片P,使电压表的示数为2.2 V)【解析】(1)图中,变阻器与灯串联,电流表测电路的电流,电压表测灯的电
34、压,检查无误后,闭合开关滑动变阻器的滑片向左移动,变阻器连入电路的电阻变小,电路的电阻变小,由欧姆定律,电流示数变大,根据UIR,电压表示数变大;(2)根据表中数据,由欧姆定律,请计算出第1次实验时灯丝的电阻,;(3)分析数据及实验现象可知:灯越亮,灯丝电阻越大,说明灯丝的电阻与温度有关。(4)现电压表015 V量程损坏,而03 V量程完好,将电压表并联在变阻器两端,根据串联电路电压的规律,当电压表示数为:6 V3.8 V2.2 V时,灯正常发光,记下此时电流表示数,根据P额U额I计算即可。20(2019重庆B)小明同学在伏安法测电阻的实验中:(1)在连接电路时,开关S应处于_状态,滑动变阻器
35、的滑片P应放在电阻最_的位置。(2)小明同学连接了如图甲所示的电路,闭合开关,电流表_示数,电压表_示数。(两空均选填“有”或“无”)(3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误.请你在答图甲中错误的导线上画“”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2 V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为_。(5)同组小斌同学继续向_(选填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。【答案】(1)断开 大 (2)无 有 (3)如图所示 (4)10
36、 (5)A【解析】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前,应使滑动变阻器的阻值处于最大状态;(2)实验时闭合开关,由于电压表串联在电路中,相当于电路断路,此时电压表测电源电压,所以电压表有示数,而电流表无示数;(3)由图知道,电流表与电表串联了,导致电流表没有示数,应将定值电阻右端接线柱与滑动变阻器左端接线柱之间的导线去掉,将此导线改接在电压表中间接线柱上,电路如下图:(4)在探究“电流与电阻的关系”实验中,移动滑动变阻器滑片P,使定值电阻R两端电压为2 V时,由图乙知道,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.2 A,由欧姆定律知道,此时电阻R的阻值是:=
37、10 ;(5)由串联分压原理知道,适当增大电阻R两端的电压,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,并通过了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。21(2019山东临沂)在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明依次选用阻值为5 、10 、20 的定值电阻进行实验。(1)图甲是实验的实物连线图,其中有一条导线连接错误,请在该导线上打“”并画出正确连线。(2)改正错误后闭合开关,电流表有示数而电压表无示数,电路故障可能是_。(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为_A。(4)断开开关,将5 的定值电阻换成10 的并闭合开
38、关,此时应将滑动变阻器的滑片向_(选填“左”或“右”)端移动,这一过程中眼晴要一直观察_表示数的变化。实验次数123定值电阻R/51020电流I/A0.20.110 定值电阻的功率为_W。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_。【答案】(1)如图所示 (2)定值电阻短路 (3)0.4 (4)右 电压 0.4 反比【解析】(1)连线修改如图,电压表连接应正进负出;(2)电流表有示数说明电流接通,电压表无示数,则故障可能为电压表所测定值电阻短路;(3)电流表接小量程,读出示数为0.4 A;(4)定值电阻由5 换为10 ,阻值变大,串联分压则所分电压变大,探究电流与电阻的关系要保证电
39、压不变,则应使滑动变阻器阻值变大,向右滑动,此过程观察电压表的示数直到电压表示数与之前相同;由图表的当电阻为10 时,电流为0.2 A,则功率;由数据可得当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。22(2019江西)如图所示,电源电压保持不变,电流表的量程为00.6 A,电压表的量程为015 V,R1=20 ,滑动变阻器R2的规格为“100 1 A”。(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电流表示数为0.4 A,求电源电压;(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,滑动变阻器滑片置于中点位置时,电压表的示数为4 V,求R3的阻值;(3)闭合开关S1、S2和S3,在不损坏电流表、电压表的情
40、况下,求滑动变阻器R2的阻值取值范围.【答案】(1)8 V (2)50 (3)40 100 【解析】(1)闭合开关S1,断开开关S2、S3,电路为只有R1的简单电路,此时I=0.4A,则电源电压:U=IR1=0.4 A20 =8 V;(2)闭合开关S3,断开开关S1、S2,R2和R3串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,即U滑=4V,滑动变阻器滑片置于中点位置时,R3=50 ,此时电路中的电流为:,R3两端电压为U3=UU滑=8 V4 V=4 V,则R3的阻值为:R3=50 ;(3)闭合开关S1、S2和S3,R1和R3并联,电流表的量程为00.6 A,因此电路中最大电流为0.6 A,由(1)知,
41、通过R1的电流为0.4 A,则通过R2的电流为I2=ImaxI1=0.6 A0.4 A=0.2 A,则滑动变阻器R2的最小取值为:Rmin=40 ,滑动变阻器滑到最大值时,电流表和电压表都是安全的,因此滑动变阻器R2的阻值取值范图为40 100 。23(2019四川德阳)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有“8 V”字样,电流表的量程为01.2 A,如图乙是小灯泡的电流随电压变化的图像。滑动变阻器R1的最大阻值为20 ,定值电阻R2的阻值为9 ,当闭合S和S2、断开S1、滑动变阻器的滑片移到中点时,小灯泡恰好正常发光。求:(1)电源电压是多少?(2)闭合S和S1、断开S2,为保证电流表的
42、安全,滑动变阻器的取值范围为多少?(3)闭合S和S2、断开S1,当滑动变阻器的阻值调到17.5 时,这时小灯泡的功率为3.2 W,此时电流表的读数为多少?【答案】(1)18 V (2)620 (3)0.8 A【解析】(1)当闭合S和S2、断开S1,滑片移到中点时,R1与L串联,电流表测电路中的电流。由于灯泡L正常发光时的电压是:UL =8 V,由图乙知道此时通过灯泡的电流是:IL=1 A,因为串联电路中各处的电流相等,所以,由欧姆定律知道,滑动变阻器两端的电压是:U1=ILR1 =1 A20 =10 V,又因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压是:U=UL+U1=8 V+10
43、V=18 V;(2)闭合S和S1、断开S2时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,由于电流表的量程为01.2 A,所以,电路中的最大电流是1.2 A,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小为R1小,由欧姆定律知道,电路中的电流是:,解得R1小=6 ,所以滑动变阻器的取值范围是620 ;(3)根据题意知道,闭合S和S2、断开S1,当滑动变阻器的阻值调到R1=17.5 时,这时小灯泡的功率是:P2=3.2 W,设此时电流表的示数是I,则U=U1+U2,即,代入数据解得:I1=0.8 A,I2=A(不合题意,舍去),即此时电流表的读数是0.8 A。24(2019四川南充)如图,电源电电压不变,定值电阻R
44、1=6 ,电流表的量程为00.6 A,电压表的量程为03 V,滑动变阻器R2的规格为“40 1 A”,闭合开关后,当滑片P置于M点时,电流表示数为0.3 A,当滑片P置于N点时,电流表示数变化了0.1 A,且滑动变阻器连入电路中的阻值。(1)求定值电阻R1前后两次电功率之比;(2)求电源电压;(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围。【答案】(1)定值电阻R1前后两次电功率之比为9:4 (2)电源电压为3.6 V (3)在不损坏元件的情况下,滑动变阻器的取值范围为0 30 。【解析】(1)滑片由M点滑到N点,电阻变大,电路中的电流减小,所以滑片P置于N点时电路中的电流:INIM0.1 A0.3 A0.1 A0.2 A,定值电阻R1前后两次电功率之比:(2)滑片P置于M点时,电源电压UIM(R1+RM),滑片P置于N点时,电源电压UIN(R1+RN),RN2RM,所以0.3 A(R1+RM)0.2 A(R1+2RM),解得RMR16 ,电源电压:UIM(R1+RM)0.3 A(6 +6 )3.6 V;(3)根据电流表量程和滑动变阻器规格可知,电路中的最大电流为I大0.6 A,由欧姆定律可得,电路总电阻:滑动变阻器连入电路的最小阻值:R滑