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文档简介

1、电压 电阻2022年合肥市中考物理一模汇编如图所示的电路可以改装成较大量程的电流表和电压表,图中的灵敏电流计的内阻 Rg 为 1,允许通过的最大电流 Ig 为 100mA,R1=0.1,R2=99。当我们将 1 、 2 接线柱接入电路时,可以测量的最大电流为 A;当我们将 1 、 3 接线柱接入电路时,可以测量的最大电压为 V。由某种材料制成的电器元件 R,其伏安特性曲线如图甲所示,现将该元件接在如图乙所示的电路中,电源电压为 8V,R0=4,则通过该元件的电流为 A,该元件消耗的电功率为 W。在图示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,将滑动变阻器的滑片自右向左滑动时 A电压表 V1

2、 的示数减小B电压表 V2 的示数减小C电流表 A 的示数减小D电路消耗的总电功率减小为了测定未知电阻 Rx 的阻值,小明采用了如图甲所示的电路。其中 A 是量程为 200A 的电流表、 R1 是阻值范围为 0999.9 的电阻箱、 R2 是滑动变阻器、 R3 是保护电阻、电源电压为 4V 、 S1 是单刀单掷开关、 S2 是单刀双掷开关。完成下列填空:(1) 小明连接好电路,将开关 S2 扳到接点 a 处,接通开关 S,调整滑动变阻器 R2 使电流表 A 的读数是 100A;然后将开关 S2 扳到接点 b 处,保持 R2 不变,调节电阻箱 R1,使 A 的读数仍为 100A。若此时电阻箱各个

3、旋钮的位置如图乙所示,则待测电阻 R2= 。(2) 在上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器 R2 的滑动端位置,都要保证电流表的安全。在提供的四个电阻中,保护电阻 R3 应选用 (填写相应的字母)A. 200k B.2 0k C. 15k D. 20 (3) 在此实验中,滑动变阻器的作用是 。标有“6V 1.5W”的小灯泡,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,灯泡的电阻及实际功率约为 、 W。我们可以用图示的电路图测量未知电阻 Rx 的阻值。调节电路,当电压表示数 U 为 3.0V 时,电流表的示数为 0.3A如果考虑到电流表的电阻值

4、RA 为 0.5,待测电阻 Rx 的阻值应为 。如图所示的电路中,闭合开关 S,电路正常工作,发现两只电压表的指针偏转角度相同,其中两表均为 03V 和 015V 的双量程电压表,则 R1:R2 等于 A 5:1 B 1:5 C 4:1 D 1:4 如图是自动测定油箱内油量的装置图,油量表相当于电压表,其中 R0 是一定值电阻,R 是弧形变阻器,它的金属滑片 P 是杠杆的一端,O 为杠杆支点,下列判断正确的是 A油位越低,通过 R 的电流越大B油位越高,通过 R 的电流越大C油位越低,R 两端的电压越小D油位越高,油表两端的电压越小电源因有内阻,在使用时内阻也会分掉一部分电压,无内阻分压时的电

5、压称为电源电动势。正在工作的闭合电路中测到的电源两端电压其实是路端电压,并非电动势。图中 R 为已知电阻,Rx 为待测电阻,K1 为单刀单掷开关,K2 为单刀双掷开关,V 为电压表(内阻极大),E 为电源(电阻不可忽略)。现用图中电路测量电源电动势 e 及电阻 Rx。(1) 操作步骤:i (选填“闭合”或“断开”)K1,K2 接到 a 端,记下此时电压表的示数 U1,即为电源电动势;ii 闭合 K1,K2 接到 a 端,记下电压表的读数 U2; 记下电压表的读数 U3;(2) 由 R 及测得的量,可得 Rx= 如图所示是探究并联电路电流特点的一种实验电路,闭合开关 S,灯泡 L1 、 L2 都

6、正常发光,过一会儿,由于灯泡 L2 的质量问题,灯丝被烧断了,则下列说法正确的是 A灯泡 L1 两端的额定电压变大,但仍能正常发光B灯泡 L1 两端的实际电压变大,亮度变亮C滑动变阻器实际电流变大D滑动变阻器实际功率变大为了探究“导体中的电流与电压的关系”,某同学设计了如图所示的实验。 实验次数电压(V)电流(A)10.50.121.00.231.50.342.00.452.50.5 (1) 按照电路图连接好器材后实验装置如图所示,就在准备闭合开关进行实验测量时,一旁的另一同学马上指出了实验中两处不合理的地方,请思考该同学所提的两处不足是: ; 。(2) 改正不足之后,这位同学得到了如表所示数

7、据,从数据中可以看出,他进行了多次测量这么做的目的是 。(3) 根据实验的探究数据,可以得出结论: 。如图甲所示,两个电阻 R1 、 R2 并联后与电阻 R3 串联,可以等效成电阻 R12 与 R3 串联,其中电阻 R12 的阻值大小就等于电阻 R1 、 R2 并联后的总电阻。如图乙所示,电源电压保持不变,图中的电阻 R1=30,滑动变阻器 R2 上标有“12”字样。闭合开关 S。当滑动变阻器的滑片 P 移到 B 端时,电流表的示数为 0.8A。求:(1) 电源电压;(2) 滑动变阻器的滑片 P 滑至中点时电流表的示数;(3) 请你分析:滑片 P 从 A 向 B 移动过程中,R1 两端的电压变

8、化范围。收音机上调节音量的旋钮实际上是一个旋钮型变阻器如图所示,若接线片 A 、 B 已接入了电路,则顺时针转动旋钮触片时,收音机的音量将 。(选填:“不变”、“变大”或“变小”)如图所示,电源电压保持不变,R1 的阻值为 15,只闭合开关 S,电流表的示数为 0.4A;再闭合开关 S1,电流表的示数变为 0.6A,则 R2 的阻值是 。如图所示电路,电源电压不变,R0 为定值电阻,R 为滑动变阻器。闭合开关 S,当滑片 P 从 a 点滑到 b 点过程中,电流表的示数从 Ia 变为 Ib。下列各图中,能表示这一过程中电压表示数 U 与电流表示数 I 之间关系的是 ABCD在测定小灯泡的电功率的

9、实验中,选用如图甲所示的器材并连接好电路,其中电源电压为 6V,小灯泡额定的电压为 2.5V(灯丝电阻约为 12)。(1) 为了能顺利完成该实验探究,应选用 (选填“a”、“b”)规格的滑动变阻器。a“10,0.5A”b“20,0.5A”(2) 正确规范操作,闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,发现电流表示数逐渐变大,小灯泡却始终不发光,电压表也无示数,则电路故障可能是 (写出一条即可)。(3) 排除故障后,闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡的额定功率,接下来正确完整的实验操作是 。(4) 由图丙可知,通过小灯泡的电流(I)和加在它两端的电压(U)不成正比例关系,其原因是

10、;根据图象可计算出该小灯泡的额定功率为 W。电流表是有一定内阻的测量仪器,在做精确测量时,其电阻不可忽略,此时,可以把电流表看成一个定值电阻 Rg 与理想电流表串联(如图甲),通过它的电流可以从表盘上读出。有一个电流表满刻度电流值 Ig=0.6A,内阻 Rg=0.4,为了扩大其量程,使其满刻度电流值 Ic=3A,需要并联一个电阻 Rx(如图乙)。求:(1) 当量程为 3A,并联的电阻 Rx 应为多少欧姆?(2) 量程改装为 3A 后,如图乙所示,则改装后的电流表内部整体的等效电阻为多少欧姆?(3) 将改装后的电流表接入某电路中时,电流表指针如图丙所示,则通电 1min,与原电流表并联的电阻 R

11、x 消耗的电能为多少?实验证明:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体电阻率 、长度 l 及横截面积 S,导体电阻 R 的大小可由 R=lS 计算得到,那么在国际单位制中,式中电阻率 的主单位是 。如图所示电路中电源电压恒为 4V,R1=10,当只闭合开关 S1 时,电压表的示数为 2V;当只闭合开关 S2 时,电压表的示数为 1V,则 R2 的电阻为 。现有一只小灯泡,其额定电压为 3.8V,为了测量它的额定电功率,用一只电流表和一只阻值为 10 的定值电阻 R0 连接成如图所示的电路。(1) 请你依据电路图用笔画代替导线,把图乙连接完整。(导线不得交叉)(2) 在实验测量过程中

12、,电流表 A1 与 R0 串联起来作用相当于 。(3) 正确连接好电路后,闭合开关 S,调节滑动变阻器滑片,使电流表 A1 的示数为 A 时,小灯泡正常发光,此时电流表 A2 的示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为 W。在实际电路中电流表、电压表的内阻不能忽略。某同学用伏安法测量一个未知电阻 Rx,他先将电压表、电流表按图甲所示的方法连接在电源电压恒定的电路中,测得电压表、电流表的示数分别为 3.0V 、 3.0mA。接着在同一电路中,他又将同一电压表、电流表按图乙所示的方法连接,测得电压表、电流表的示数分别为 2.9V 、 4.0mA。(1) 求出电流表的内阻 RA;(2) 求出待测电阻 R

13、x 的真实值;(3) 如果忽略不计电流表的内阻,且电压表的内阻不是无限大。请分析说明题中利用哪种接法测量电阻 Rx 更准确?答案1. 【答案】1.1;109【解析】接线柱 1 、 2 接入电路时,根据并联电路特点有:IgRg=I1R1,解得:I1=IgRgR1=0.1A10.1=1A;故可以测量的最大电流为:I=Ig+I1=0.1A+1A=1.1A;接线柱 1 、 3 接入电路时,灵敏电流计与 R1 并联,后与 R2 串联,根据串联电路的特点有:I3=I,则 R2 两端的电压为:U2=I3R2=1.1A99=108.9V;灵敏电流计两端的电压为:Ug=IgRg=0.1A1=0.1V 故可以测量

14、的最大电压为 U=U2+Ug=108.9V+0.1V=109V。2. 【答案】1;4【解析】由电路图可知,R 与 R0 串联,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,所以,由 I=UR 可得,电源的电压: U=UR+IR0,即 8V=UR+I4,由图甲可知,当 UR=4V 、 I=1A 时符合,即通过该元件的电流为 1A,该元件消耗的电功率: PR=URI=4V1A=4W。3. 【答案】A4. 【答案】(1) 100 (2) B(3) 多次测量求平均值,减小误差【解析】(1) 电阻箱的读数为:R=1100+010+01+0.10=100;由于两次测量电流表 A 的示数相同,而且其

15、它电阻阻值不变,故 Rx 的阻值和电阻箱示数相等,为 100。(2) 为了保证安全,当滑动变阻器 R2 的阻值调为零时,电路中的电流也不能超过 200A,根据这点可以求出保护电阻的阻值:R3=UI=4V20010-6A=20000=20k,故B符合要求,故选B。(3) 在此实验中,滑动变阻器除了保护电路外,主要是多次测量求平均值,减小误差。5. 【答案】20;0.86. 【答案】9.57. 【答案】C【解析】由电路图可知,R1 与 R2 串联,电压表 V1 测电源的电压,电压表 V2 测 R2 两端的电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,所以,电压表 V1 的

16、示数是电压表 V2 示数的 5 倍,则两电阻两端的电压之比: UR1UR2=UV1-UV2UV2=5-11=41,因串联电路中各处的电流相等,所以,两电阻的阻值之比等于电阻两端的电压之比: R1R2=UR1UR2=41。8. 【答案】D【解析】由图知,定值电阻 R0 与弧形变阻器 R 串联;由题知,油量表相当于电压表,则电压表测量 R 上部分分得的电压;因电压表可看作断路,则定值电阻 R0 始终与弧形变阻器 R 的最大阻值串联,即滑片移动时不改变电路的电阻;当油位越低时,因 R 连入电路的电阻不变,则根据欧姆定律可知电路中电流不变;由 U=IR 可知,R 两端的电压不变,故A 、C错误;当油位

17、越高时,因 R 连入电路的电阻不变,则电路中电流不变;油位越高时,滑片上移,滑片以上的电阻越小,根据串联分压原理可知,滑片以上的电阻分得的电压越小,即油表两端的电压越小,故B错误,D正确。9. 【答案】(1) i 断开ii K1 仍闭合,K2 接到 b 端(2) U3RU2-U3 【解析】(1) i 将电压表直接接在电源两端测出电源的电动势;再测出 R 与 Rx 的两端的电压,同理测出 Rx 两端的电压,由串并联电路的规律可得出 Rx;(2) 电压表第一步测出的即为电源电动势,e=U1;由串联电路的规律, U3Rx=U2R+Rx 解得 Rx=U3RU2-U3 10. 【答案】B【解析】由图知,

18、两灯泡并联后再与滑动变阻器串联;并联电路中总电阻小于各支路的电阻;闭合开关 S,灯泡 L1 、 L2 都正常发光,说明两灯两端的电压等于额定电压;灯泡 L2 的灯丝被烧断后,灯泡 L1 和滑动变阻器串联在电路中,由于 L1 的阻值比两灯并联的电阻大,所以电路的总电阻 R 变大。电源电压 U 不变,由 I=UR 知,电路的电流 I 变小; R滑 不变,由 P滑=I2R滑 知滑动变阻器的实际功率变小,故CD错误; R滑 不变,由 U滑=IR滑 可知,滑动变阻器两端的电压变小;由并联电路的电压特点知,灯泡 L1 两端的实际电压 UL1=U-U滑 变大,大于额定电压;灯泡的额定电压是指它正常工作时的电

19、压,额定电压是固定不变的,当实际电压等于其额定电压时,灯泡正常发光,否则不能正常发光,所以A错误;由 P=U2R1 可知灯泡 L1 的实际功率变大,亮度变亮,故B正确。11. 【答案】(1) 不应该使用小灯泡;没将变阻器的滑片移至阻值最大处(2) 寻找普遍规律,使结论避免偶然性(3) 在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比【解析】(1) 实验中两处不合理的地方:a、由电路图可知,没将变阻器的滑片移至阻值最大处;b、因灯泡的电阻与温度有关,即灯泡的电阻是变化的,在实验时无法控制电阻不变,所以,不应该使用小灯泡,而应该使用定值电阻;(2) 本实验进行了多次测量,得到多组实验数据,这样做

20、的主要目的是:寻找普遍规律,避免偶然性;(3) 由表中数据可知,通过电阻的电流变化倍数和两端电压的变化倍数相等,故可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。12. 【答案】(1) 24V (2) 0.364A (3) 由图知,当滑片在 A 点时,R1 短路,所以其电压为 0; P 向 B 端滑动时,RAP 部分阻值不断增大,R并 逐渐增大,U并 逐渐增大,当 P 滑到 B 端时,与 R1 与 RAB 并联,此时 R1 两端的电压等于电源电压 24V,即 R1 两端的电压变化范围为 024V。【解析】(1) 由图乙知,P 在 B 端时,R1 与 RAB 并联,电流表测通过

21、R1 的电流,由并联电路特点和欧姆定律可得,电源电压: U=U1=I1R1=0.8A30=24V;(2) 由图知,滑动变阻器的滑片 P 滑至中点时,R1 与 RAP 并联再与 RBP 串联, R1 与 12RAB 并联后的等效电阻:R并=R1RAPR1+RAP=30121230+1212=5,所以电路的总电阻:R=R并+RBP=5+1212=11,串联电路中电流处处相等,所以 U并R并=UBPRBP,即:U并UBP=R并12RAB=51212=56,所以:U1=U并=511U=51124V=12011V,所以电流表的示数,即通过 R1 的电流:IA=U并R1=12011V300.364A;13

22、. 【答案】变小14. 【答案】30【解析】由图可知,当只闭合 S 时,只有 R1 接入电路,已知 R1=15,I1=0.4A,由 I=UR 可得电源电压: U=I1R1=0.4A15=6V,当再闭合 S1 时,两电阻并联,电流表测干路电流,由并联电路的特点可知:U2=U=6V,通过 R1 的电流不变,则通过 R2 的电流:I2=I-I1=0.6A-0.4A=0.2A,由欧姆定律可得,R2 的阻值:R2=U2I2=6V0.2A=30。15. 【答案】B【解析】由电路图可知,定值电阻 R0 与滑动变阻器 R 串联,电压表测 R 两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中总电压等于各分电压之和

23、,所以,由 I=UR 可得,电压表示数 U 与电流表示数 I 的关系: U=U电源-IR0,据此可知,U-I 图象是一次函数图象,故CD错误;当滑片位于 a 点时,变阻器接入电路中的电阻较小,电路中的电流较大,由 U=U电源-IR0 可知,电压表的示数较小,故A错误、B正确。16. 【答案】(1) b(2) 灯泡短路(3) 滑片应该向 B 端移动,直到电压表示数为 2.5V (4) 灯丝电阻随电压增大而增大;0.5 【解析】(1) 灯泡正常工作时电流为 IL=ULRL=2.5V120.2A。测定灯泡功率的实验中,灯泡与滑动变阻器串联,根据串联电路电压特点得,灯泡正常工作时,滑动变阻器电压为:U

24、滑=U-UL=6V-2.5V=3.5V,由 I=UR 可得滑动变阻器电阻为:R滑=U滑IL=3.5V0.2A=17.5。滑动变阻器应选“200.5A”的滑动变阻器 b;(2) 闭合开关后,小灯泡不亮,可能是灯泡短路或电路存在断路造成的;电流表指针偏转,说明电路不存在断路;电压表示数为零,说明与电压表并联的灯泡短路;(3) 电压表接的是 03V 量程,分度值为 0.1V,此时示数为 2.2V;该电压低于额定电压,为使电压达到额定电压,滑片应该向 B 端移动,直到电压表示数为 2.5V;(4) 由图丙可知,通过小灯泡的电流(I)和加在它两端的电压(U)不成正比例关系,其原因是灯丝电阻随电压增大而增

25、大;分析图象可知:当电压为 2.5V 时,电流为 0.2A,额定功率为 P=UI=2.5V0.2A=0.5W。17. 【答案】(1) 0.1 (2) 0.08 (3) 8.64J 【解析】(1) 电流表满刻度电流值 Ig=0.6A,内阻 Rg=0.4,由 I=UR 可得,当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为: U=IgRg=0.6A0.4=0.24V;当量程为 3A 时,两个电阻并联,通过 Rx 的电流为: Ix=I最大-Ig=3A-0.6A=2.4A,并联电阻的阻值为:Rx=UIx=0.24V2.4A=0.1;(2) 电流表的内阻 Rg=0.4,并联一个电阻 Rx=0.1,则

26、并联的总电阻:R并=RgRxRg+Rx=0.40.10.4+0.1=0.08;(3) 由电流表指针如图丙所示,电流表量程 03A,分度值 0.1A,电流表的示数:I=1.5A,根据并联电路各支路两端的电压相等,U并=Ux,即 IR并=IxRx;此时通过电阻 Rx 的电流:Ix=IR并Rx=1.5A0.080.1=1.2A,通电 1min,电阻 Rx 消耗的电能: W=Ix2Rxt=(1.2A)20.160s=8.64J。18. 【答案】m19. 【答案】30【解析】(1)当只闭合开关 S1 时,R0 与 R1 串联,电压表测 R0 两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1 两端的电压: U1=U-U0=4V-2V=2V,因串联电路中各处的电流相等,所以,此时电路中的电流: I1=U1R1=U0R0,即 2V10=2VR0,解得:R0=10;(2)当只闭合开关 S2 时,R0 与 R2 串联,电压表测 R0 两端的电压,此时 R2 两端的电压: U2=U-U0=4V-1V=3V,此时电路中的电流: I2=U2R2=U0R0,即 3VR2=1V10,解得:R2=30。20. 【答案】(1) (2) 电压表(3) 0.38;1.976 【解析】(

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