2022年中考物理专题:欧姆定律(一)
图5是红外线测温仪原理示意图,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,定值电阻R 0为保护电阻。下列分析正确的是( )
A. |
显示仪是由电流表改装成的 |
B. |
测较高温度时,R 0两端的电压较大 |
C. |
增大R 0的阻值,可增大测温仪的最大测量值 |
D. |
增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值 |
如图 所示电路中,电源电压恒定不变,定值电阻 的阻值为 。滑动变阻器 的最大阻值为 ,开关闭合后,当滑动变阻器的滑片 移到某一位置时,电压表 的示数如图 所示, 的功率为 。下列说法正确的是
A. |
电阻 与滑动变阻器 并联 |
B. |
电压表 测量电源电压 |
C. |
电流表的示数为 |
D. |
电源电压为 |
在如图所示的电路中,电源电压恒为6V,R 1=10Ω,R 3=30Ω。开关S 1闭合,开关S 2接a,滑动变阻器R 2的滑片P位于图示位置时,电压表的示数为1.2V,开关S 1闭合,开关S 2接b,滑片P移动到另一位置时,电压表的示数为2.0V。前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了( )
A. |
5Ω |
B. |
10Ω |
C. |
20Ω |
D. |
40Ω |
如图所示,电源电压恒定, 是 的滑动变阻器, 、 是其两个端点。当 闭合, 、 断开,滑片 位于 端时,电压表示数为 ;当 闭合, 、 断开, 在 端时,电压表示数为 , 和 的功率之和为 。下列选项错误的是
A. |
闭合 、 、 , 在 端时,电压表示数为 |
B. |
的阻值为 |
C. |
和 的阻值之和为 |
D. |
整个电路消耗的最小电功率为 |
如图甲所示电路,电源电压恒定不变, 为定值电阻、 为电阻箱,调整电阻箱 的电阻值,电流表示数 的倒数与电阻箱阻值 的关系如图乙所示,以下说法中正确的是
A. |
电源电压为 |
B. |
通过 的最大电流为 |
C. |
调整电阻箱 的阻值,则 的最大功率为 |
D. |
调整电阻箱 的阻值,则 的最大功率为 |
如图甲所示电路中,电源电压不变, 为定值电阻, 为滑动变阻器。闭合开关,将 滑片从位置1移到位置2,根据两表示数作出的 图像如图乙中 所示,其中 点的数据与滑片在位置1时对应。下列判断正确的是
A. |
电源电压为 |
B. |
滑片移动过程中, 接入电路阻值变大 |
C. |
电阻 的 图像一定与线段 相交 |
D. |
滑片移动过程中电路消耗的总功率先变大后变小 |
空气质量指数是确保实现碧水蓝天的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数划分的。如图甲是环保项目性学习小组设计的空气质量检测仪的电路原理图,用电流表显示空气质量指数。电源电压 保持不变,定值电阻 的阻值为 ,气敏电阻 的阻值与空气质量指数 的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是
空气质量指数 |
|
|
|
|
|
|
空气质量等级 |
优 |
良 |
轻度污染 |
中度污染 |
重度污染 |
严重污染 |
A. |
气敏电阻 的阻值随空气质量指数增大而增大 |
B. |
空气污染的程度越小,电路中的电流越大 |
C. |
电路中电流为 时,对应的空气质量等级为良 |
D. |
当空气质量指数为300时, 消耗的电功率为 |
如图甲所示的电路中,电源电压保持不变, 为定值电阻, 为滑动变阻器。闭合开关 ,移动滑片 ,滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像如图乙所示。则
A.滑动变阻器的最大阻值是
B.滑动变阻器消耗的电功率最大时,变阻器的阻值是
C.电源电压为
D.电路消耗的最大电功率为
如图所示电路中,电源电压保持不变,R 0是定值电阻,R是最大阻值为20Ω的滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为0.2A;当滑片P位于最左端时,电流表的示数为0.6A。则下列说法正确的是( )
A. |
电压表示数的最大值是12V |
B. |
定值电阻R 0的阻值是20Ω |
C. |
定值电阻R 0消耗的最大功率是3.6W |
D. |
当R接入的阻值为5Ω时,它消耗的功率是1.6W |
在如图所示的电路中,电阻 的阻值为 ,滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为 的电阻替换 ,可能使电压表示数与替换 前相等的方法是
A. |
电源电压不变,不移动滑片 |
B. |
电源电压不变,向左移动滑片 |
C. |
减小电源电压,不移动滑片 |
D. |
增大电源电压,向左移动滑片 |
如图甲所示的电路,电源电压为 ,小灯泡 的额定电压为 ,图乙是小灯泡 的电流 随其电压 的变化的图像。当 闭合,将滑片 移到滑动变阻器 的中点时,小灯泡 恰好正常发光,则滑动变阻器 的最大阻值为 。移动滑片 ,当小灯泡 的功率为 时,滑动变阻器 接入的阻值为 。
图是一种测定油箱内油量的装置。其中 是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴 转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带动滑杆使滑动变阻器滑片 (选填"向上"或"向下" 移动,从而改变油量表的示数,此油量表实际上是一个 (选填"电流表"或"电压表" 。
如图所示,电源电压恒定, , ,滑动变阻器 的规格是" ",电流表 、 的量程都是 ,电压表的量程是 。
(1)只闭合开关 ,移动滑片,当电流表 的示数为 时,电压表示数为 ,则电源电压是 ,变阻器接入电路的电阻是 ;
(2)将滑片移到最右端,闭合所有开关,电流表 、 的示数之比是 , 内 产生的热量为 ,为保证电路安全,变阻器接入电路的阻值范围是 。
如图所示,电源电压保持不变,灯泡 标有" "的字样,滑动变阻器 标有" "字样, ,电流表量程为 ,假定灯丝电阻不变。当只闭合开关 时,电流表示数为 ,则电源电压是 ;当开关 、 和 都闭合时,在保证电路安全前提下,滑动变阻器 接入电路的阻值范围是 。
如图甲所示,闭合开关 ,调节滑动变阻器的滑片 从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表示数与两电压表示数的关系如图乙所示。则电源电压为 ,灯的额定功率为 。
如图是研究巨磁电阻 电阻在磁场中急剧减小)特性的原理示意图,闭合开关 、 后,电磁铁右端为 极,滑片 向左滑动过程中,指示灯明显变 (选填"亮"或"暗" 。
如图所示,电源电压和灯泡L的电阻不变,灯泡L上标有"6V 6W"字样。当开关S、S 1均闭合,滑片P移至a端时,电流表示数为2.0A,灯泡L正常发光;当开关S闭合,S 1断开,滑片P移至b端时,电源电压U为 V,灯泡L的实际电功率P为 W。
如图甲所示电路,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端向左移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。则定值电阻 的阻值为 ;电路消耗的最小功率为 。
如图所示的电路,电源电压保持不变,R 1、R 2为定值电阻,其中R 1=10Ω。当只闭合开关S 1时,电流表示数为0.6A,则电源电压为 V;当同时闭合开关S 1、S 2时,电流表的示数增大了0.5A,则R 2的阻值是 Ω。
如图甲电路,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P由a移动到b时,R0的电功率和电流的P﹣I关系图象如图乙所示,求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
某科技兴趣小组用一个88Ω的电阻R、开关、导线等器材制作了一个电烤箱,先将电烤箱接入电压为220V的家庭电路,简化电路如甲所示,闭合开关,求
(1)通过R的电流;
(2)R消耗的电功率;
(3)小组发现烤熟蛋糕耗费时间过长,为解决这个问题,小组找来一个相同规格的电阻R进行改装。
①你认为应按照图 (选填“乙”或“丙”)进行改装;
②闭合开关S后,通电10min,求改装后电烤箱产生的热量。
如图1所示,电源电压为24V且保持不变,滑动变阻器R铭牌上的规格是“xxΩ 5A”。当S闭合、S1断开,滑片P滑到变阻器的中点时,电压表示数如图2所示;当开关S、S1均闭合,滑动变阻器的滑片P滑到a端时,电流表示数如图3所示。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值;
(2)当开关S、S1均闭合,变阻器的滑片P滑到a端时,电流通过电阻R1在1min内产生的热量;
(3)若电压表的量程为0~15V,电流表的量程为0~3A,S闭合、S1断开且该电路工作中各元件均安全的情况下,通过电阻R1的最小电流是多少?整个电路的总功率变化范围是多少?
酒驾、醉驾会给交通安全带来巨大隐患,便携式酒精测试仪给交警执法带来了极大的便利。如图所示,是便携式酒精测试仪的原理图,电源电压恒为3V,R p是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图象所示,R 0是报警器,其电阻值恒定为50Ω。问:
(1)当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是多少?通电10s电流产生的热量是多少?
(2)我国法律规定,当每100ml的气体中酒精浓度大于或等于20mg小于80mg为酒驾,大于或等于80mg为醉驾。在对某司机的检测中,电压表的示数为2V,通过计算分析该司机属于酒驾还是醉驾。
小明同学在物理实验室发现一个电学元件,是由一个标有" "的小灯泡和一个定值电阻 连接而成。小明同学将该元件接入如图所示的电路中,电源电压恒为 ,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片 ,电流表的示数总在 的范围内变化(小灯泡的电阻不随温度变化,且电路元件始终完好)。求:
(1)小灯泡正常工作时的电流和电阻;
(2)定值电阻 与小灯泡的连接方式;
(3)定值电阻 的阻值;
(4)滑动变阻器 的最大阻值。
如图甲所示的电路中,电源电压保持不变, 、 均为定值电阻, 为滑动变阻器。闭合开关 ,断开开关 ,当滑动变阻器的滑动触头在 端时,电压表 的示数为 ,电流表示数为 。将 的滑动触头从 端移动到 端的过程中,电压表 和 的示数与电流表示数的关系分别如图乙中的图线①和②所示。
(1)求 的阻值;
(2)求 的最大阻值;
(3)同时闭合 和 ,当 的阻值为何值时, 的电功率最大? 电功率的最大值是多少?
如图甲所示,是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置,OAB为水平杠杆,OB长1m,O为支点,OA:AB=1:4,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为10Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时,闭合开关S,电流表的示数为0.2A。(平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计)求:
(1)电源电压;
(2)当电流表示数为0.4A时,物体的重力;
(3)在电路安全的情况下,缓慢增加平板上的物体的重力过程中,当电路消耗功率分别达最大值和最小值时,压力传感器R消耗功率的比值;
(4)当平板上物体重为250N,此时电路不安全,若可移动A点使电路安全,则A点移动的方向和A点移动的最小距离。
如图甲所示,小勇同学设计了一个汽车落水安全装置并进行了试验,在汽车的四个门板外侧分别安装一个气囊,气囊的触发由图乙所示电路中 、 间的电压来控制,压敏电阻 水平安装在汽车底部 处, 的阻值随其表面水的压力的变化如图丙所示。某次试验时:汽车入水前把 的滑片调到合适位置不动,闭合开关 ,电压表的示数为 ,再把汽车吊入足够高的长方体水池中缓慢下沉,直到 、 间的电压等于或大于 时,气囊就充气打开,使汽车漂浮在水中,试验装置相关参数如表所示。
电源电压 |
|
接触水的面积 |
|
长方体水池底面积 |
|
(1)求汽车入水前电路中的电流;
(2)当汽车漂浮时,测得水池的水位比汽车入水前上升了 (水未进入车内),求汽车受到的重力;
(3)求气囊充气打开时汽车 处浸入水中的深度。
如图所示电路,电源电压保持不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V,灯泡上标有"6V 3W"字样,R 1=18Ω。(a)当开关S 2断开,S、S 1闭合,滑片移到变阻器中点时,灯泡正常发光。(b)当S 1断开,S、S 2闭合,滑片移至最大阻值处时,电流表示数为0.3A。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻多大?
(2)电源电压多大?
(3)若将R 1换成R 3=9Ω的定值电阻,闭合开关S、S 2,断开S 1,电路中的电功率变化范围(结果保留一位小数)?
如图所示。电源电压恒定,灯泡L标有"9V 9W"字样,且灯丝电阻不受温度影响。当开关S和S 1都闭合,滑片P在a端时,灯泡正常发光,电流表的示数为1.5A;当开关S闭合、S 1断开,滑片P在中点和b端时,电流表的示数之比为L 中:L b=5:3。求:
(1)电阻R 1的阻值;
(2)滑动变阻器R 2的最大阻值;
(3)若开关S闭合,S 1断开,且电流表的量程为0~0.6A时,求电路消耗的最大功率与最小功率的比值多大?
小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接,待连接完整后,移动滑动变阻器滑片,记录了多组数据,作出了图像 ,还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像 (如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)。
(1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求:滑动变阻器滑片向右移动,小灯泡变亮)
(2)根据图像 ,描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。
(3)当电流表示数为 时,电压表的示数为多少?
(4)图丙阴影部分的面积表示 。
某同学用下列器材测量定值电阻的阻值:
干电池2节,电流表A,电压表V,滑动变阻器(规格"30Ω,2A"),开关及导线。
(1)他连接了如图所示的电路,接错了一根导线,请你在这根导线上打"×",并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器 。
(3)他按正确步骤进行了3次实验,记录数据如表所示,此定值电阻的阻值为 Ω(结果保留一位小数)。
数据序号 |
1 |
2 |
3 |
电压U/V |
1.2 |
1.8 |
2.5 |
电流I/A |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
(4)为了使并联在定值电阻两端的电压表的示数为0.5V,在不增加器材的情况下,可以采取的措施是 。
(5)他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时,电流表的示数为0.10A;当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数为0.30A;则电压表的示数为2.0V时,电流表的示数可能为 (填"0.20A""0.25A""0.28A"或"0.30A")。
用如图甲所示的电路探究"通过导体的电流与电压的关系",电源电压为 ,定值电阻 的阻值为 ,滑动变阻器 的最大阻值为 。
(1)用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片 向右移动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至 端的目的是 。闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障,故障是 。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出 图像。
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电压 |
1.2 |
2.0 |
2.2 |
2.4 |
2.8 |
电流 |
0.12 |
0.20 |
0.22 |
0.24 |
0.28 |
分析图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)若探究"通过导体的电流与电阻的关系",需要用到阻值为 、 、 、 、 的电阻。将 的电阻换成 后,若保持电压表的示数为 不变,应将滑动变阻器的滑片向 端移动。换用 的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到 ,原因是滑动变阻器的最大阻值 (选填"过大"或"过小" 。
某实验小组探究电流与电压的关系。实验中电源电压恒为3V,定值电阻R为5Ω,实验电路图如图甲所示。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
U/V |
0.5 |
1.0 |
2.0 |
I/A |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
(1)请根据电路图,用笔画线表示导线,连接图乙所示的实物电路(要求导线不能交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数约为3V保持不变,电流表的示数几乎为零,则电路的故障可能是 (选填"定值电阻R短路""定值电阻R断路"或"滑动变阻器断路");
(3)排除故障后,将多次实验测得的数据记录在表格中,请根据表格中的数据,在图丙的坐标图中画出定值电阻R的I﹣U图像;
(4)分析图像可知,电阻一定时,电流与电压成 比。
现准备自制一个最大阻值为 的滑动变阻器,要购买涂有绝缘层的电阻丝,需提前借助实验得知所用电阻丝的长度。可供选择的器材有:一段长为 的电阻丝样品(阻值在 之间,两端留有接线头),电压约为 的电源(电源电压不变),阻值为 的定值电阻 ,一个量程为 的电流表,一个量程为 的电压表,开关和导线若干。
请你合理选择器材设计实验方案,确定出制作变阻器的电阻丝长度 。要求:
(1)画出实验电路图(电阻丝用“”表示);
(2)写出主要的实验步骤和需要测量的物理量;
(3)写出电阻丝长度 的数学表达式(用已知量和测量量表示)。
在“探究电流与电阻的关系”实验中,实物器材有:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)和开关各一个,定值电阻五个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)将如图甲实验电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最 端。
(3)图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象,其中阴影面积的物理意义是 ,其数值为 。
如图甲所示是测量未知电阻 的实验电路,定值电阻 。
(1)请完善实验步骤
①只闭合开关 、 ,读出并记录电压表示数 ;
②只闭合开关 ,读出并记录电压表示数 ;
(2)若 , 的大小如图乙所示, ,则 。
(3)为了多测几组实验数据减小实验误差,实验电路应如何改进?请画出改进后的电路图。
小明和小华在实验室做如下两个电学实验:
实验次数 |
电阻 |
电流 |
1 |
5 |
0.32 |
2 |
10 |
0.16 |
3 |
20 |
0.08 |
(1)在探究"通过导体的电流与电阻的关系"实验中,小明所用的器材有:新干电池两节, 、 、 的定值电阻各一个,电流表、电压表、" "的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。
①实验中小明将 的电阻接入电路中,连接的电路如图甲所示,经检查发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打" ",并用笔画线代替导线画出正确的接法;
②改正错误后,将滑片调至 (选填" "或" " 端,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至某一位置,使电压表示数为 ,读出电流表的示数并记录在表格中,将此时滑片的位置标记为 ;
③接着将 的电阻换为 ,调节滑动变阻器,使电压表示数仍为 ,读出对应电流表的示数并记录,此时滑片的位置在 的 (选填"左侧"或"右侧" ;
④最后小明换用 的电阻继续进行实验并记录电流表的示数;分析表中数据,可得到的结论是: 。
(2)小华利用电源(电压恒定且未知)、电流表、电阻箱 、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干,设计了如图乙所示电路,测出了额定电流为 的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案:
①闭合开关 ,将开关 拨至1,调节电阻箱 ,使 ,读出此时电阻箱接入电路中的阻值为 ;
②仍闭合开关 ,将开关 拨至2,只调节 ,使电流表示数为 ;
③在步骤②的基础上,将 阻值调为0, 的滑片 (填滑动变阻器滑片的位置变化情况),并读出电流表示数为 ;
④则小灯泡额定功率的表达式为: (用已知量和所测物理量的符号表示);
⑤实验后小华发现,电路中只需将 和 互换位置,可以更简单地测出小灯泡的额定功率。
小聪用如图甲所示的电路"探究电流与电阻的关系"。电源电压为 ,滑动变阻器规格为" ",有 、 、 、 、 的定值电阻各一个。
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)将 的电阻接入电路,闭合开关。移动滑片 发现电压表有示数,电流表始终无示数,其原因可能是定值电阻 (选填"断路"或"短路" 。
(3)排除故障后,使电压表示数为 ,电流表示数如图乙,此时电流为 ,记下电压表、电流表的示数;
(4)将 的电阻分别换成 、 、 、 的电阻,继续实验。小聪发现当定值电阻为 时,无法完成实验。为了让 的电阻也能完成实验,他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是 (选填" "、" "或" "
在电路中多串联一个 的电阻,其余操作不变
不变,改变电源电压,电源电压的取值范围是
电源电压不变,改变 的大小(视需要选取电压表、电流表量程), 的取值范围是
(5)实验完毕,得到结论:电压一定时导体中的电流与导体的电阻成 比。
晓东用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
(1)晓东设计了如图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大。
(2)在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是 。
(3)在探究“电流与电阻的关系”实验中。
①每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是 ,并记下对应的电流表示数。
②在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,就直接记录电流表示数,这个示数可能是 (选填A、B、C、D选项)。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
R/Ω |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
I/A |
0.6 |
0.3 |
0.2 |
0.12 |
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
③晓东同学及时更正错误,完成实验后,通过分析实验数据,初步得出的结论是 。
某学习小组计划探究电流与电阻的关系,设计的电路如图甲所示。
(1)请根据甲图把乙图中的电路连接完整(要求滑动触头向右移动时,电路中电流变大)。
(2)在闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑动触头应位于 (选填" "或" " 端。
(3)为得到多组实验数据,进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻。每次更换定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,使电压表的示数 。
(4)某次实验时,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数始终等于电源电压,电流表示数为零,则电路中的故障是 。
(5)某次实验中,电流表示数如图丙所示,该电流表的示数为 。
(6)某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下,电流与电阻成反比,于是他作出了如图丁所示的 图线,则实验中该同学加在电阻两端的电压为 。
小芳利用图甲所示的电路测量未知电阻R x的阻值,阻值大约为5Ω
(1)请你根据电路图,用笔画线代替导线,在图乙中完成实验电路的连接。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 端(选填"A"或"B")。
(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数。如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是 。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻R x的I﹣U图象,如图丙所示。由图象可得R x= Ω。
(5)小芳又设计了一种方案,也测出了R x的阻值。电路如图丁所示,R 0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下:
①当开关 时,电流表读数为I l;
②当开关S 1、S 2都闭合时,电流表读数为I 2;
③待测电阻R x= 。(用已知和测出的物理量符号表示)
小明利用图1所示的电路来探究串联电路的部分特点,已知R 1=2Ω、R 2=4Ω、R 3=5Ω、R 4=10Ω,电源电压可调。
(1)请根据图1所示电路图用笔画线代替导线将图2所示实物图补充完整。(此时电源电压为3V)
(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数;小明又将电压表并联在R 2两端,闭合开关S,发现电压表有示数、电流表无示数。则电路中一定存在的故障是 (选填字母)。
A.R 1处短路
B.R 2处断路
C.电流表处短路
(3)排除故障后,继续实验,实验中,小明调节了电源电压,换用了规格不同的电阻,分别将电压表并联在AB、BC和AC两端,收集的数据如表。
I/A |
U AB/V |
U BC/V |
U AC/V |
||
1 |
R 1与R 2串联 |
0.5 |
1 |
2 |
3 |
2 |
R 2与R 3串联 |
0.2 |
0.8 |
1 |
1.8 |
3 |
R 3与R 4串联 |
0.3 |
1.5 |
3 |
4.5 |
4 |
R 1与R 4串联 |
1 |
5 |
6 |
①表格中第4次实验空格处的数据为 。
②探究串联电路中电压的关系时,分析表中数据可得其规律是 。
③探究串联电路中电阻的关系时,分析表中数据可得其规律是 。
④探究串联电路中电压与电阻关系时,分析表中数据可得其关系是 。
【拓展】完成实验后,小红连接了如图3所示电路,已知R x>R 1。调整电源电压,将电压表分别并联在AB、BC和AC两端,电压表指针三次偏转中,其中一次满偏,一次偏转的角度为满偏的三分之二。则所有符合上述情况的R x的最大值与最小值之比是 。
如图所示电路,电源电压保持不变,灯L标有"3V 0.6A"的字样,定值电阻R的阻值为10Ω。设灯丝电阻不变,求:
(1)灯丝电阻;
(2)当开关S 1闭合、S 2断开,电流表示数为0.2A时,灯L两端电压;
(3)当开关S 1、S 2均闭合时,定值电阻R消耗的电功率。
某科技小组的同学设计制作了一款自动控温烘干箱,箱内主要电路包括控制电路和工作电路,其原理图如图所示。控制电路电源电压为8V,R为变阻器,Rt为热敏电阻、Rt阻值与箱内气温关系如下表所示。工作电路电源电压为220V,R0为电热丝,阻值恒为88Ω,M为电风扇,铭牌上标有“220V 20W”字样,其作用是使箱内空气均匀受热,红、绿指示灯用于分别指示电路加热、待机状态。当控制电路的电流达到0.025A时,衔铁被电磁铁吸住,工作电路处于待机状态,当控制电路电流减小到某值时,衔铁被释放,工作电路处于加热状态。
t/℃ |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
Rt/Ω |
305 |
245 |
200 |
170 |
150 |
(1)将控制电路中变阻器R的阻值调为120Ω时,箱内气温最高可达多少摄氏度?(电磁铁的线圈电阻不计)
(2)重新调节变阻器R,同时闭合开关S1、S2,箱内气温与时间关系如图乙所示,若电热丝R0加热空气的效率为80%,衔铁每次被吸住的时长均为300s,箱内空气质量恒为2.2kg、比热容为1×103J/(kg•℃)。求开关S1、S2闭合20min内,工作电路总共消耗的电能是多少焦耳?(控制电路、指示灯及电风扇M产生的电热均不计,指示灯消耗的电能不计)
为测量一定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻R x、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)小组设计了一个记录与处理数据的表格,请将如表中①②处的内容填写完整。
实验次数 |
① |
② |
电阻R/Ω |
1 |
|||
2 |
|||
3 |
(3)某次测量时,电压表示数为2.5V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表示数为 A,本次测得R x的阻值为 Ω。
(4)本实验进行了多次测量,其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 (填字母代号)。
A.用刻度尺测量铅笔的长度
B.测量小灯泡的电阻
C.测量小灯泡的电功率
(5)他们又对实验进行了拓展,利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R 0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了R x的阻值,请你完成下列实验步骤:
①闭合开关S 1,断开S 2,读出电压表的示数U 1;
② ,读出电压表的示数U 2;
③待测电阻的阻值R x= (用已知量和测得量的字母表示)
某安全设备厂研发了一种新型抗压材料,要求对该材料能承受的撞击力进行测试。如图甲所示,材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关 ,将重物从样品正上方 处静止释放,撞击后重物和样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品,并最终静止在样品上的过程中,电流表的示数 随时间 变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻 随压力 变化的图像如图丙所示。已知电源电压 ,定值电阻 ,重物下落时空气阻力忽略不计。求:
(1)重物下落时,重物作 速直线运动,其重力势能转化为 能;
(2) 时间内,重物在空中下落,电流表示数是 ,压力传感器的电阻是 ;
(3) 时间内,重物与样品撞击,通过电流表的最大电流是 ,样品受到的最大撞击力是 ;撞击后重物静止在样品上,定值电阻 的功率是 ;
(4)重物在空中下落的过程中,重力做功是多少?
小聪利用光敏电阻为社区设计了一种自动草坪灯,其工作原理如图所示。工作电路中有两盏规格均为"220V 44W"的灯泡L,天暗时灯自动发光,天亮时灯自动熄灭。控制电路中电源电压U恒为6V,定值电阻R 0为200Ω。在一定范围内,光敏电阻R的阻值与光照强度E(光照强度E的单位为lx,光越强光照强度越大)之间存在一定关系,部分数据如表所示。电磁铁的线圈电阻忽略不计,当天色渐暗,通过线圈的电流为0.02A时,恰好启动工作电路的照明系统。试问:
光照强度E/lx |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
光敏电阻R/Ω |
120 |
60 |
40 |
30 |
24 |
(1)随着光照强度减小,光敏电阻R的阻值 (选填"增大"或"减小"),电磁铁的磁性 (选填"增强"或"减弱"),当光照强度减小到一定值时,衔铁会被 (选填"吸下"或"释放"),照明系统启动。
(2)两盏灯均正常发光时,工作电路中的总电流是多少?
(3)照明系统恰好启动时,光敏电阻R的阻值为多少?此时光照强度为多少?
用如图甲所示的电路测量定值电阻R x的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小);
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填"A"或"B")端;
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是 ;
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻R x= Ω。
(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R 0的滑动变阻器和如图丙所示电路,来测量电阻R x的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,电流表示数为I 1,滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I 2,则电阻R x= 。(用题中所给物理量的符号表示)
如图甲所示,电源电压不变,小灯泡的额定电压为 。第一次只闭合 、 ,将滑动变阻器 的滑片从最下端滑到最上端,第二次只闭合开关 ,将滑动变阻器 的滑片从最下端向上滑到中点时,电压表 的示数为 ,滑到最上端时,小灯泡正常发光。图乙是两次实验中电流表 与电压表 、 示数关系图象,下列说法正确的是
A. |
小灯泡的额定功率为 |
B. |
定值电阻 的阻值为 |
C. |
滑动变阻器 的最大阻值 |
D. |
两次实验中,电路最小功率为 |