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文档简介
第4章电路探秘(B卷•专项卷)
>重难题型归纳
一.摩擦起电..................................................................1
二.电荷间的相互作用规律......................................................2
三.探究电流与电阻的关系.....................................................4
四.串、并联电路的设计........................................................7
五.影响电阻大小的因素.......................................................12
六.欧姆定律.................................................................15
七.电路的动态分析...........................................................30
>重难题型训练
一.摩擦起电
1.(2023秋•湖州期末)小强将两个相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一个气球在另一个
气球上方“跳舞”(如图所示)。对该现象解释正确的是()
A.摩擦的方法创造了电荷使两个气球带了电
B.摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C.两个气球因带了同种电荷而相互排斥
D.两个气球因带了异种电荷而互相排斥
【解答】解:AB、摩擦的方法使头发与气球里的电子发生转移,而使头发与气球带异种电荷;不
是创造了电荷,也不是分子发生转移,故AB错误;
CD、两只相同的气球在头发上摩擦后,两只相同的气球带同种电荷,因为同种电荷相互排斥,所
以一只气球可以在另一只气球上方“跳舞”,故C正确、D错误。
故选:Co
2.(2023秋•杭州月考)用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电,这是由于()
A.摩擦起电创造了电荷
B.丝绸上的正电荷转移到玻璃棒上
C.丝绸上的电子转移到玻璃棒上
D.玻璃棒上的电子转移到丝绸上
【解答】解:摩擦起电的实质是电子的转移,丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒的一些电子转移到丝绸
上,玻璃棒因失去电子而带正电,丝绸因得到电子而带负电。
故选:D。
3.(2022秋•椒江区期末)有甲、乙、丙三个泡沫塑料小球,甲带正电,先用甲靠近乙,发现乙被吸
引,再用乙靠近丙,发现丙被排斥(如图),则下列判断正确的是()
A.乙带正电,丙带正电B.乙带负电,丙带负电
C.乙带负电,丙带正电D.乙带正电,丙带负电
【解答】解:有甲、乙、丙三个泡沫塑料小球,甲带正电,先用甲靠近乙,发现乙被吸引,则乙
有两种可能:可能不带电,也可能带负电;
再用乙靠近丙,发现丙被排斥,即说明乙和丙一定带电,且带同种电荷,即乙一定带负电,丙也
一定带负电。
故选:Bo
二.电荷间的相互作用规律
4.(2023秋•绍兴月考)如图所示,小女孩接触带电体后,头发呈“爆炸”状。此时,该小女孩(
A.头发上一定都带了同种电荷
B.头发上一定都带了正电荷
C.头发上一定都带了负电荷
D.全身正电荷总和一定等于负电荷总和
【解答】解:A、小女孩接触带电体后头发呈“爆炸”状。说明头发带同种电荷,相互排斥所致。
故A正确。
B、头发带同种电荷,可能都带正电荷也可能都带负电荷,相互排斥所致。故B错误。
C、头发带同种电荷,可能都带正电荷也可能都带负电荷,相互排斥所致。故C错误。
D、小女孩接触带电体后,女孩带电,可能带负电也可能带正电,且正电荷总和一定不等于负电
荷总和。故D错误。
故选:A。
5.(2023秋•温州期末)厨房烟雾含有水汽、空气和油脂液滴,直接排放会导致空气污染。使用油烟
机可减少厨房内的油烟污染,保护室内空气质量。静电分离是油烟分离中最关键的技术。静电分
离是让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当烟雾由下往上从两金属板间通过时,空气和水
汽由于不带电顺利通过,而油脂液滴会被一侧的金属板吸附,并在重力作用下流入其下方的油杯。
下列关于金属板所带电荷及油杯位置符合要求的是()
油杯
油杯
【解答】解:静电分离是让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当烟雾由下往上从两金属板
间通过时,空气和水汽由于不带电顺利通过,而油脂液滴会被一侧的金属板吸附,说明两侧金属
板带电荷不同,且油滴与吸引的金属板带异种电荷,由于油滴带负电荷,因而带正电的金属板吸
引,并在重力作用下流入带正电金属板下方的油杯,故C正确,ABD错误。
故选:Co
6.(2023秋•上城区期末)静电除尘是气体除尘方法的一种。如图所示,在正、负接线柱间接高压直
流电,气体会在高压电空间中发生电离,形成带负电的气体离子;气体粒子在运动中与粉尘颗粒
相撞,会使尘粒带负电最终会沉积下来,从而得到净化的气体。以下相关说法正确的是()
净气
化
A.尘粒被阴极吸引,阳极排斥,沉积于阴极金属线上
B.尘粒被阴极排斥,阳极吸引,沉积于阴极金属线上
C.尘粒被阴极吸引,阳极排斥,沉积于阳极板上
D.尘粒被阴极排斥,阳极吸引,沉积于阳极板上
三.探究电流与电阻的关系
7.(2023秋•平湖市期末)研究小组同学探究“电流与电阻的关系”。
S
甲
【实验器材】两节新干电池,滑动变阻器Ri(10Q,1A),电流表A(0〜0.6A、0〜3A),电压表
V(0〜3V、0-15V),定值电阻R2(可选阻值为2(1、4。、6Q、8Q),开关,导线若干(所有器
材均完好)。
【实验探究】
(1)按图甲电路,开关闭合后,移动滑动变阻器滑片的过程中电流表、电压表会出现的现象是
(2)检查后发现有一根导线连接错误,错误的导线是(填序号)。
(3)正确连接电路,依次接入不同定值电阻进行实验,实验中电表示数如图乙所示为
—Ao
【问题讨论】
(4)为确保电路安全,并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验,定值电阻两端电压最大不能
超过V„
【解答】解:(1)由于电压表的电阻很大,在电路中相当于开路,电路中的电流几乎为零,所以
电流表几乎没有示数,电压表此时相当于测量电源电压,所以电压表示数接近3V且大小不变;
(2)原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压
表与电阻并联,电流通过开关回到电源负极,因此错误的导线是①;
(3)电流表所街量程为0-0.6A,其分度值为0.02A,根据指针位置读数为0.32A;
(4)根据题意可知,为确保电路安全,电路中的最大电流不能超过1A,当使用2。的定值电阻
进行实验时,根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压U=IR=1AX2O=2V;当定值电阻两端
的电压大于2V时,2。的定值就不能用来实验,所以定值电阻两端电压最大不能超过2V。
故答案为:(1)电流表没示数,电压表有示数且保持不变;(2)①;(3)0.32;(4)2o
8.(2024•宁波模拟)如图甲所示是探究“电流与电阻关系”的实验电路。用5。、10。、20。的三个
定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电源电压为6V。
AI/A
0.4
0.3----------------7乙一
0.2---------7/----------
0.1
------------------►
00.050.10.150.2I
R/C
甲乙丙
(1)根据图甲滑片位置判断,此时________(选填“可以”亘戈“不可以”)直接闭合开关进行实
验;
(2)将ion的定值电阻接入电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图
乙所示时记录数据,则本实验中控制的定值电阻两端的电压为V;
(3)根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的图像如图丙所示,由图像可得结论:电压一定时,电
流与电阻成比;
(4)分析实验数据可知,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于fio
【解答】解:(1)由图甲可知,此时滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,因此可以直接闭合开关
进行实验;
(2)研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变;将10。的定值电阻接入电路,闭合开关
后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时,电流表选用小量程,分度值为0.02
A,电流为0.2A,由欧姆定律可知,本实验中控制的定值电阻两端的电压为:
Uv=IiRi=0.2AX10(l=2V,
(3)根据图丙可知,电流与电阻倒数关系为一过原点的直线,即电流与电阻倒数成正比,故得出:
电压一定时,电流与电阻成反比;
(4)由串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=6V-2V=4V;
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20。电阻时,变阻器连入电路中
的电阻为:
R滑=2X200=40。,故为了完成整个实验,所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于40Q。
(3)故答案为:(1)可以;(2)2;(3)反;(4)40o
9.(2023秋•拱墅区期末)探究“导体中电流跟导体电阻的关系”时,实验器材有:学生电源(6V)、
电流表、电压表、不同阻值的定值电阻若干(最大为20。)、开关、滑动变阻器甲(50Q1A)和
乙(20。2A)、导线若干。实验电路如图甲。
(1)连接电路后,闭合开关,发现在移动滑动变阻器滑片的过程中,电压表一直有示数,电流表
始终无示数,造成这一现象的原因可能是(填选项字母)。
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.电流表断路
D.滑动变阻器断路
(2)排除故障,依次接入不同的定值电阻,调节滑动变阻器滑片,保持电压表示数不变,记下电
流表示数,利用描点法得到图乙所示的I-R关系图像;由图可知,每次都控制电压表的示数为
V;所选取的滑动变阻器是(选填“甲”或"乙”)。
(3)依此实验结果,可得出的结论是__________________________________________________
【解答】解:(1)A、若定值电阻R短路,则电压表示数为0,电流表有示数,不符合题意;
B、若定值电阻R开路,电流表示数为0,此时电压表串联在电路中测电源电压,则电压表有示
数,符合题意;
C、若电流表开路,则电路为断路,两表都没有示数,不符合题意;
D、若滑动变阻器开路,则电路为断路,两表都没有示数,不符合题意;
故选:B;
(2)根据描点法得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像图知,电阻两端的电压始终保持
Uv=IR=0.1AX20(l=-------------=0.4AX5Q=2V;电压表控制的电压为2V,根据串联电路电
压的规律,变阻器分得的电压:
U滑=6V-2V=4V,变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Q电阻
时,变阻器连入电路中的电阻为:
R滑=2X20Q=40。,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少400的滑动变阻器,故选:
甲;
(3)依此实验结果,可以得出结论:在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:(1)B;(2)2;甲;(3)在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
四.串、并联电路的设计
10.(2023秋•吴兴区期末)如何从外部检测植物含水量的变化呢?科学家用条状石墨烯制成的湿敏
电阻Rx附着在叶片上,植物含水量变低,Rx变小,电表示数变小,电源电压恒定,Ro为定值电
阻,在下列图中的电路图符合要求的是()
A.由电路图可知,Ro与Rx串联,电流表测电路中的电流,根据植物含水量变低时Rx变小可知,
电路的总电阻变小,由1=,可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故A不符合要求;
B.由电路图可知,Ro与Rx串联,电压表测Rx两端的电压,根据植物含水量变低时Rx变小可知,
电路的总电阻变小,由1=当可知,电路中的电流变大,Ro两端的电压也变大,根据串联电路的电
压特点可知,Rx两端的电压会变小,即电压表的示数变小,故B符合要求;
C.由电路图可知,Ro与Rx串联,电压表测Ro两端的电压,结合B项分析可知,植物含水量变低
时,Ro两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C不符合要求;
D.由电路图可知,Ro与Rx串联,电压表测电源两端的电压,根据电源的电源不变可知,植物含
水量变低时,电压表的示数不变,故D不符合要求。
故选:Bo
11.(2024•郅州区二模)如图是某品牌的榨汁机。该榨汁机设置了双重开关,电源开关Si和安全开
关S2.当杯体倒扣在主机上时,S2自动闭合,此时再闭合Si,电动机才能启动,开始榨汁。下列
符合要求的电路图是()
C.D.S7
【解答】解:
由题意可知,只有开关Si、S2都闭合后,才开始榨汁,电动机才开始工作,说明两开关相互影响,
一个开关不能单独控制电动机,两开关是串联的,两开关、电动机与电源组成串联电路,由图示
电路图可知,C正确。
故选:Co
12.(2023秋•莲都区期末)如图是小莲购买的小夜灯摆件,灯罩内有Li、L2两盏灯,面板上有Si、
S2两个开关。小莲先只闭合S2,发现只有灯L2发光,再闭合S1两灯都发光,再断开S2,只有L
1发光。则小夜灯内的连接方式为()
【解答】解:根据题意可知,小莲先只闭合S2,发现只有灯L2发光,再闭合Si,两灯都发光;
再断开S2,只有L1发光,由此可知,两灯工作时互不影响,是并联的,开关S2与灯泡L2串联在
一条支路中,S1与灯泡L1串联在一条支路中,故ABD错误,C正确。
故选:Co
13.(2023秋•桐乡市期末)为践行节能减排思想,小组同学为某电动小船设计了两种供电方式:阳
光充足时,利用太阳能蓄电池为电动小船的电动机供电:当蓄电池电量不足时,可利用外接电源
驱动电动小船的电动机工作,这两种方式均能单独供电。则下列电路设计符合要求的是()
水泵
【解答】解:根据题意可知,阳光充足时,利用太阳能蓄电池为水泵供电;当蓄电池电量不足时,
可利用外接电源驱动水泵工作,这两种方式均能单独供电,这说明两个电源都能独立工作,是并
联的,且每个电源都有各自独立的控制开关,两个电源并联后再与水泵串联,故B正确。
故选:Bo
14.(2023秋•长兴县月考)小唐想设计一个开关外观如图所示的电热眼罩,可通过“手动金属旋转
滑片”连续微调加热,其电路设计要求:①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的
作用,不能出现短路;②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大(即升温)。下列符合以上设计
要求的电路是()
__f
天闭•天闭•
AB为电阻,BC为导线AB、BC均为电阻
A.®-------11-------B_H__
A/STV__$
关闭.]天闭•
ARBC均为电阻AB,BC均为电阻
C.@------D.MA)_1」
【解答】解:A.根据电路图可知,当滑片滑到B点时,电路短路,电源会被烧坏,故A不符合
题意;
B.根据电路图可知,顺时针滑动时接入电路的电阻减小,由欧姆定律可得,电路中电流变大,
故B符合题意;
C.根据电路图可知,顺时针滑动时接入电路的电阻增大,由欧姆定律可得,电路中电流变小,
故c不符合题意;
D.根据电路图可知,当滑片滑到右边关闭位置时,因0A始终相连,导致电路无法关闭,故D
不符合题意。
故选:Bo
15.(2023秋•金东区期末)同学们发现马路上许多骑电瓶车的市民缺乏安全意识,骑车不戴安全头
盔。为此,某校项目化学习小组设计了与车身相连的具有自动提示功能的安全头盔原理图,骑电
瓶车不戴头盔时电铃响起发出警报,项目化学习小组设计过程如下。请回答下列问题:
(1)如图所示为甲组项目化学习小组设计的安全头盔原理图。乙组同学认为甲组同学的设计不合
理,请说明理由
注:Si为电瓶车总开关,插入电瓶车钥匙,启动电瓶车后Si闭
合。
S2为头盔内部开关,戴上头盔后S2由断开变为闭合
【方案改进】
(2)为此乙组同学对甲组同学的方案进行了改进,认为只要在甲组同学电路(如图)的
(选填“a”“b”或"c”)点处串联一个电阻即可。
注:Si为电瓶车总开关,插入电瓶车钥匙,启动电瓶车后Si闭
合。
S2为头盔内部开关,戴上头盔后S2由断开变为闭合
(3)乙组同学按上述方法,成功地改进后,丙组同学认为乙组同学的改进不够节能,因为
;于是丙组同学设计了图丙所示的两套关于安全头盔原
理图的方案,从长远使用的角度看,哪套方案更为合理,并说明理由
方案一
S2
—1卜'I—一
独立电源S1
注:①S1位于电瓶车坐垫下方,坐上电瓶车
后,开关S1闭合。②S2为头盔内部开关,默
注:①S1为电瓶车总开关,插入电瓶车钥匙,启
认闭合,戴上头盔后S2由闭合变为断开。③
动电瓶车后S1闭合。②S2为头盔内部开关,默
独立电源为干电池组
认闭合,戴上头盔后S2由闭合变为断开。
【讨论拓展】
(4)上述各项方案中均有导线与电瓶车车身相连,这根导线可能会影响行车安全,且这根导线也
容易被弄断,老师提示可以在电瓶车上安装遥感电路,既能提醒是否携带安全头盔,又能提醒是
否佩戴安全头盔,于是同学们又进行了新一轮的探索……
【解答】解:(1)如图所示为甲组项目化学习小组设计的安全头盔原理图。当两个开关都闭合时,
电源被短路,会烧坏电源;
(2)只要在甲组同学电路(如图)的b点处串联一个电阻,两个开关都闭合后电铃被短路,但电
阻串联接在电路中,保护电路。
(3)乙组同学按上述方法,成功地改进后,丙组同学认为乙组同学的改进不够节能,因为电铃短
路后,电阻始终接入电路消耗电能;于是丙组同学设计了图丙所示的两套关于安全头盔原理图的
方案,从长远使用的角度看,方案二更为合理,因为干电池提供电能有限,长时间后会不能提供
电能使得电铃工作,方案二中只要电动车工作就可以使得电铃报警。
故答案为:(1)当两个开关都闭合时,电源被短路,会烧坏电源;
(2)b;
(3)电铃短路后,电阻始终接入电路消耗电能;方案二更为合理,因为干电池提供电能有限,长
时间后会不能提供电能使得电铃工作,方案二中只要电动车工作就可以使得电铃报警。
五.影响电阻大小的因素
16.(2023秋•义乌市校级月考)小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度
一样的银铭合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是()
A.接入同一段合金丝后,仅增加电池节数,小灯泡变亮,说明电压越大,合金丝的电阻越小
B.把镶铭合金丝换成铜丝或银丝,实验效果会更好
C.为了准确比较两根合金丝的电阻,最好串联一个电压表和变阻器
D.利用此装置能探究导体电阻大小与导体横截面积及长度的关系
【解答】解:
A、接入同一段合金丝后,仅增加电池节数,小灯泡越亮,说明电路中的电流越大,表示接入的
合金丝电阻越小,但合金丝的电阻大小与电压无关,故A错误;
B、其他条件相同时铜丝或银丝的电阻很小,如果把镶铭合金丝换成导电能力非常好的铜丝或银
丝进行实验,电路中电流变化不大,灯泡的亮度变化不明显,即实验效果不明显,故B错误;
C、为了准确比较两根合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表和变阻器,根据电流的大小来
判断电阻的大小;若在电路中串联一个电压表和变阻器,此时电压表相当于测电源电压,其示数
不变,不能反映导体电阻的大小,故C错误;
D、利用此装置中的一根电阻丝,通过移动夹子来改变接入电阻丝的长度,可以探究导体电阻大
小和长度的关系;已知a、b为长度一样的镶铭合金丝,b比a的横截面积大,分别利用两馍铭合
金丝做实验,可以探究导体电阻大小和横截面积的关系,故D正确。
故选:D。
17.(2022秋•武义县期末)学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究,器材
有:开关、电流表、干电池(电压恒为L5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。先连
接如图甲所示的电路,然后小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,
记录的数据如表所示。根据实验数据,回答下列问题:
s
甲7.
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中。
连接方式一根两根串联三根串联两根并联三根并联
电流表________0.150.10.60.9
读数(A)_
(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系。
①电阻的大小与长度的关系是o
②电阻的大小与横截面积的关系是o
(3)实验中一根合金丝的电阻为5Q,若该合金丝的横截面积为0.5mm2,则这根合金丝的长度为
mo(已知长为1m,横截面积为Imn?的该合金丝阻值为1。)
【解答】解:
(1)根据表格中的特点,串联的电阻越多,电阻越大,电流表的示数越小;并联的电阻越多,电
阻越小,电流越大,所以串联一根电阻丝时,电路中的电流应大于两根电阻丝串联时的电流0.15
A,并小于两根电阻丝并联时的电流0.6A,所以图乙中电流表的量程为。〜0.6A,分度值为0.02
A,示数为0.3A;
(2)①根据1、2、3组数据可知,导体的材料和横截面积相同,导体越长,电流表的示数越小,
说明电阻值越大,且电阻值跟导体的长度成正比;
②根据1、4、5组数据可知,导体的材料和长度相同,横截面积越大,电流表的示数越大,说明
电阻值越小,且电阻值跟导体的横截面积成反比;
(3)根据电阻与导体的长度和横截面积的关系,对材料相同的导体,电阻值可记为R=^xlC・m
m2/m;
代入上面关系式:5。=「」~-xlO・mm2/m,解得L=2.5mo
0.5mmz
故答案为:(1)0.3;(2)①材料和横截面积相同,导体的电阻跟长度成正比;②材料和长度相同,
导体的电阻跟横截面积成反比;(3)2.5。
18.(2023秋•苍南县月考)小乐利用如图甲所示的实验装置,探究电阻的大小与哪些因素有关。图
乙中A为锦铜合金线,B、C、D为镶铭合金线,S表示横截面积。
铜,As
铭■Bs
铭C
♦2s
(2)在探究电阻大小与导体横截面积的关系时,小乐应选择其中两根合金线分别进
行实验。
(3)若实验中只用锦铜合金线,可以探究导体电阻跟的关系。
(4)实验会发现B和D两根合金线的电阻大小关系是RBRD(填“大于”、“小于”或
“等于")。
【解答】解:(1)根据转换法可知,实验中通过灯泡的亮度来反映电阻的大小;
(2)要研究电阻的大小与导体横截面积的关系,需保持导体的长度、材料和温度不变,导体的横
截面积不同,所以应选择B和C两根导线;
(3)实验中只用导线A,则导线的材料、横截面积相同,长度不同,可以研究导体电阻跟长度的
关系;通过对折导线,可以改变横截面积,所以可以探究电阻与横截面积的关系;
(4)在其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越大,故RB>RC。
故答案为:(1)小灯泡亮度;(2)B、C;(3)长度(或粗细);(4)大于。
六.欧姆定律
19.(2023秋•西湖区校级期末)物理兴趣小组为了减轻雨水期巡堤人员的工作量,设计了水位自动
监测装置。如图所示,电源电压恒定,定值电阻Ro=2OQ,电流表量程是0-0.6A,其示数反应
水位变化。R是一个压敏电阻,其下表面所受压力每增大10N,电阻就减小511,在它的正下方漂
浮着一质量为10kg、高4m的圆柱形绝缘体浮标M,此时M浸入水中的深度是1m,它所受的浮
力为No当水位上涨,M刚好与R接触时,为警戒水位,此时电流表示数为0.15A;
当水位再上升0.8m时,电流表示数变为0.2A。则该装置的电源电压是V。它能测量的
最高水位高于警戒水位mo(g取10N/kg)
【解答】解:(1)柱形绝缘体浮标M处于漂浮状态,物体漂浮时所受浮力等于自身重力,则柱形
绝缘体浮标M受到的浮力:F浮=G=mg=10kgX10N/kg=100N;
(2)闭合开关,两电阻串联接入电路,串联电路总电阻等于各分电阻之和,
M刚好与R接触时,为警戒水位,由欧姆定律可得电源电压:U=Ii(Ri+Ro)=0.15AX(Ri+2
OQ)----------------①,
当M漂浮时,其受到的浮力为100N,此时M浸入的深度为1m,它是圆柱体,则浸入深度每增
力口Im,M所受的浮力就增加100N,
当水位再上升0.8m时,压敏电阻下表面增大的压力:△F压=AF浮=80N,
R是一个压敏电阻,其下表面所受压力每增大10N,电阻就减小5。,则AR=40。,此时压敏电
阻的阻值:R2=R1-AR=RI-4011,
由欧姆定律可得电源电压:U=l2(R2+R0)=0.2AX(Ri-400+20。)=0.2AX(Ri-2011)-
--------②,
①②联立可得:U=24V,Ri=140fl;
(3)电流表量程是0-0.6A,则通过电路的最大电流为0.6A,此时压敏电阻的阻值:R=y-Ro
24K
=篇-200=20。,
压敏电阻阻值的最大变化量:AR'=Ri-R=140Q-20Q=120Q,
压敏电阻下表面所受压力的最大值:F压最大=AF浮最大=240N,贝ljAh最大=2.4m。
故答案为:100;24;2.4O
20.(2023秋•拱墅区校级期末)两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示,则R
A=。,若把它们串联起来,接在某电源上,电路中的电流是0.2A,则电源电压是
Vo
I/A
01.02.03.0U/V
【解答】解:由图表知:A元件两端电压为IV时,通过的电流为I=0.1A,
根据欧姆定律可得,元件A的电阻:
KRA=—==110U12ii-,
IA0.1A
串联电路中各处的电流相等,两元件串联时,通过它们的电流均为0.2A,
由图象可知,两元件两端的电压分别为:
UA'=2V,UB=2.5V,
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:
U=UA,+UB=2V+2.5V=4.5VO
故答案为:10;4.5o
21.(2023秋•拱墅区校级期末)如图所示是小文自制的电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和
金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计)。
(1)要使电子秤能正常工作,下列电路连接正确的是(填字母)。
A.点“1”与点“2”连接
B.点“1”与点“3”连接
C.点“2”与点“3”连接
(2)小明在正确完成电路连接后,闭合开关S,在托盘中放100g的祛码时,读出电流表的示数,
若将1kg的物体放在托盘中,则电流表的示数与原来相比将(填“变大”“变小”或“不
变”),Ro的作用是。
1kg
【解答】解:(1)要使电子秤能正常工作,即质量大小变化时,引起连入电阻变化、电流表的示
数变化,应将点“2”与点“3”连接;
(2)托盘中100克的祛码换成1千克的物体后,物体的重力变大,弹簧被压缩,导致滑动变阻器
的滑片下移,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由1=,可知,电路中的电流变小,即电流表的示数与原来相比应该变小;
未放入物体时,Ri接入电路的阻值为零,若电路中没有串联Ro,则电路会短路,所以Ro的作用
是保护电路。
故答案为:(1)C;(2)变小;保护电路。
22.(2023秋•义乌市校级期末)如图甲所示,开关闭合后,将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右
端,得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像,如图乙所示。则定值电阻R1为
。,电源电压为V,滑动变阻器的最大阻值为。,其中图乙中A是
(选填“电压表Vi”,“电压表V2”,“电压表V”)示数随电流变化的图像。
【解答】解:(1)由电路图可知,电压表V测电源两端电压,电压表V1测定值电阻Ri两端电压,
电压表V2测滑动变阻器两端电压;
电源电压不变,电压表V的示数不随电路电流变化,由图象可知,图线B是电压表V的示数随
电流变化的图象,由图象可知,电源电压是9V;
(2)由电路图可知,滑片在最左端时,电路中只有定值电阻,电路中的电阻最小,电路中的电流
最大,即为0.9A;
滑片从最左端移到最右端的过程中,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路中的电流变小,根据
U=IR,Vi的示数变小,由串联电路电压的规律,V2的示数变大,A是电压表V2的示数随电流
变化的图象;
当滑片在最左端时,电路中只有R1,电流为0.9A,由欧姆定律可知,定值电阻R1的阻值:R1=
U_9V
7T=0^4=10n;
(3)滑片滑到最右端时,电路中的电流最小为0.3A,变阻器两端的电压6V,由欧姆定律可知.滑
动变阻器的最大阻值:区=4=黑=20。;
1U.o/i
故答案为:10;9;20;电压表V2。
23.(2023秋•绍兴期末)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L允许通过的最大电流为0.6A,
滑动变阻器R的最大阻值为50。,电流表量程为“0〜0.6A”,电压表量程为“0〜15V”。闭合开
关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与
电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系如图乙、丙所示。
甲乙丙
(1)当电压表示数为6V时,滑动变阻器的阻值为0
(2)电源电压为。
(3)若将电压表量程换为。〜3V,滑动变阻器允许连入的最小阻值为o
【解答】解:(1)(2)由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的
电流,电压表测量灯泡两端的电压;
由图乙可知,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.6A,即灯泡L两端的电压UL=6V,
由图丙可知,当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值为10。;
滑动变阻器两端的电压U滑=1滑R滑=0.6AX10n=6V,
串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压U=UL+U滑=6V+6V=12V;
(3)将电压表量程换为0〜3V时,当电压表示数为3V时,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5
A,
串联电路各处电流相等,所以通过滑动变阻器的电流是0.5A,
此时滑动变阻器两端的电压U滑〃=U-UL"=12V-3V=9V,此时滑动变阻器接入电路中的最
u"
滑_9V
小阻值:R滑最小==18。。
滑
故答案为:(1)10。;(2)12V;(3)18。。
24.(2023秋•西湖区期末)小明利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,已知电源电压恒定,
定值电阻Ro的阻值为10。,开关S断开时的电压表的示数为IV,开关S闭合时电压表的示数为
3V,则该电源的电压为V,未知电阻Rx的阻值为。,开关S断开时,流过电阻R
X的电流为Ao
【解答】解:(1)开关S闭合时,电路为Ro的简单电路,电压表测电源的电压,则电源的电压为
3V;
(2)开关S断开时,Rx与Ro串联,电压表测Ro两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,Rx两端的电压:
Ux=U-Uo=3V-1V=2V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,电路中的电流:
1=三=2即空
RxRo,Rxion
解得:Rx=20fl,
开关S断开时,流过电阻Rx的电流:
1=服=痢=°」A。
故答案为:3;20;O.lo
25.(2023秋•绍兴期末)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P从最
右端a处向左移到b处,记录滑片在a、b处电流表和电压表的示数并标于图乙中M、N两点。
A.电源电压为12伏
B.R]的阻值为20Q
C.滑动变阻器的最大阻值为40。
D.将滑片P向左移动的过程中,电压表和电流表示数的比值将变大
【解答】解:ABC、由图甲可知,Ri与R2串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中
的电流。当滑片位于a端时,R2接入电路的阻值最大,电路中的电流最小。
由图乙可知此时电路中的电流为:I=0.2A,
R2两端的电压为:U2=8V,
滑动变阻器的最大阻值为:R2=牛=%=40。;
12U.ZJ/I
根据欧姆定律和串联电路的电压规律可得,滑片在a处时,
电源电压为:U=UI+U2=IRI+U2=0.2AXRI+8V...①
滑片在b处时,
电源电压为:U=Ui,+U2'=rRI+U2=0.4AXRI+4V...②
由于电源电压不变,联立①②两式可得:U=12V,Ri=20。;故ABC正确;
D、将滑片P向左移动的过程中,根据欧姆定律知,电压表和电流表示数的比值等于滑动变阻器
的电阻,因而将变小,故D错误。
故选:D。
26.(2023秋•平湖市期末)如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电流表和电压
表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是()
A.滑片向右移动时,电压表示数变小
B.滑动变阻器的最大阻值为60。
C.滑片移动过程中,两电表示数的比值不变
D.电源电压为6V,R1的阻值为10。
【解答】解:A、由图甲可知,该电路为Ro和R的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测
R两端的电压;
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由串联电路的分压规律可知滑动变阻器两
端的电压变大,即电压表示数变大,故A错误;
B、当滑片在b端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,此时电路总电阻最大,由欧姆定律可知
电路中的电流最小,由图乙可知最小电流为I小=0.1A,此时电压表示数为5V,即滑动变阻器两
端的电压为UR=5V,
由1=当可知滑动变阻器的最大阻值为:/?=殳=需=50。,故B错误;
小
C、由上述分析可知,电压表并联在R两端,
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知两电表示数的比值亍=R2,而变阻器的阻值在滑片左移或
右移时会变化,则两电表示数的比值发生变化,故C错误;
D、由图乙可知,当电路中的电流为h=0.6A时,电压表示数为0V,即滑动变阻器两端的电压为
0V,
则电源电压为:U=IiRo=O.6AXRo-------------①
当电路中的电流为l2=0.4A时,电压表的示数为2V,即滑动变阻器两端的电压为UR'=2V,
/
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电源电压为:U=UR+I2RO=2V+O.4AXRO--------②
联立①②解得:U=6V,Ro=lOfl;故D正确;
故选:D。
27.(2023秋•杭州期末)在如图所示的电路中,电源电压恒为5伏,两只相同的灯泡Li、L2发光时
的电阻约为6欧左右,忽略温度对灯丝电阻的影响,应选择两电表的量程分别为()
A.电流表(0〜0.6安)、电压表(0〜3伏)
B.电流表(0〜0.6安)、电压表(0〜15伏)
C.电流表(0〜3安)、电压表(0〜3伏)
D.电流表(0〜3安)、电压表(0〜15伏)
【解答】解:闭合开关,两灯泡串联接入电路,因为两灯泡串联,并且电阻相等,因此两灯泡分
得的电压相同,即UI=U2=*U=*X5V=2.5V;
电路中的电流:1=万%=益―=0.4A;
十/<2OJz-roJZ
故电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~0.6A。
故选:Ao
28.(2023秋•乐清市月考)小敏利用“压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小”的性质,设计了
判断物体运动状态的装置。其工作原理如图(a)所示,电源、电流表、定值电阻和压敏电阻由导
线连接成一个串联电路,压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个可活动的绝缘球,
压敏电阻不受力时,电流表示数为10,小车运动状态变化会引起电流表示数变化。如图(b)所示
是某次小车向右作直线运动时电流随时间变化图象。小车速度最快的时刻是()
A.tiB.t2C.t3D.t4
【解答】解:。到tl时间内,电流不变为Io,由欧姆定律可知,压敏电阻的阻值不变,此时不受
压力,小车处于静止状态或匀速直线运动状态;
tl到t2时间内,电流增大,由欧姆定律可知,压敏电阻的阻值减小,所以压力增大,小车做加速
运动;
t2到t3时间内,电流不变,且保持在一个较大的数值,由欧姆定律可知,压敏电阻的阻值不变,
所以压力较大,小车仍做加速运动;
t3到t4时间内,电流减小,由欧姆定律可知,压敏电阻的阻值增大,所以压力减小,但绝缘球仍
然对压敏电阻有压力,小车仍做加速运动,只是加速较慢,因此t4时刻,小车速度最快,故D正
确。
故选:D。
29.(2023秋•乐清市月考)超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导部件和限流电阻并
联组成,原理如图甲中虚线框内所示。超导部件的电阻R1随电流I变化关系如图乙所示,限流电
阻R2的阻值为15。,灯泡L正常工作时两端电压为6V,通过的电流为0.5A。电源电压保持不
变,则下列判断正确的是()
AKI/Q
7.5-----------------------
I
I
I
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