1、2022年上海市中考物理专题练7-电路与欧姆定律一选择题(共13小题)1(2021上海)在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10,滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20的电阻替换R1,可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是()A电源电压不变,不移动滑片PB电源电压不变,向左移动滑片PC减小电源电压,不移动滑片PD增大电源电压,向左移动滑片P2(2022长宁区一模)将两只电阻R1、R2串联接入电路中,它们两端的电压分别为U1、U2,通过的电流分别为I1、I2,且R1R2。则()AI1I2,U1U2BI1I2,U1U2CI1I2,U1U2DI1I2,U1U23(2022长宁区一模)如图所示的电路
2、,滑动变阻器的滑片P位于中点。若用定值电阻R3替换电阻R1,且R3R1,则使电压表V1与V2示数的比值和替换R1前相同的可能方法是()A电源电压不变,不移动滑片PB电源电压不变,向右移动滑片PC减小电源电压,不移动滑片PD增大电源电压,向左移动滑片P4(2022奉贤区一模)如图所示,已知电路元件均完好且电源电压保持不变。闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某位置时,发现某一电表达到满刻度,则()A一定是A表满刻度B滑片在向左移动C可能是A1表或V表满刻度D电压表V示数与电流表A示数比值变小5(2021嘉定区二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,所有电路元件完好。闭合开关S,当滑动变阻器的滑
3、片P向右移动时,变大的是()A电流表A示数与电流表A1示数的差值B电压表V示数与电流表A示数的比值C电压表V示数与电流表A1示数的比值D电压表V示数与电流表A示数的乘积6(2021虹口区二模)在图(a)(b)所示的电路中,电源电压相等且保持不变,电阻R1、滑动变阻器R2规格相同。闭合开关S,电路均正常工作。下列操作中,可使电压表V1、V2示数相同或电流表A1、A2示数相同的是()A向左移动(a)图中变阻器的滑片B向右移动(a)图中变阻器的滑片C向左移动(b)图中变阻器的滑片D向右移动(b)图中变阻器的滑片7(2021徐汇区二模)在如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑
4、片P过程中()A电流表A1的示数变大B电流表V的示数变大C电压表V示数与电流表A示数的比值变大D电流表A示数与电流表A1示数的差值变大8(2021闵行区二模)如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,发现灯L不亮,电阻R和灯L中仅有一个出现了故障。关于S闭合前后两电表示数的变化情况及相应的故障,下列说法中正确的是()A两电表示数都不变,L断路B两电表示数都变化,R短路C两电表示数都变化,R断路D仅一个电表示数变化,L短路9(2021杨浦区二模)如图所示电路中,电源电压不变,开关S闭合后,向右移动变阻器R2滑片P的过程中,下列判断正确的是()A电压表V的示数变大B电流表A1的示数变大C电压表
5、V示数与电流表A1示数的比值变大D电流表A1示数与电流表A2示数的比值变大10(2021徐汇区模拟)如图所示为某自助餐厅设置的称重电子台秤的电路图,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压恒定。秤盘中不放重物时,滑片P位于最上端,秤盘中放重物时,秤盘向下移动并带动滑动变阻器的滑片P向下滑动。则闭合开关后,下列说法正确的是()A当盘中不放重物时,电路中电流为零B向盘中增加重物时,电流表示数变大C向盘中增加重物时,电阻R2的电压变大D向盘中增加重物时,电阻R1电功率变小11(2020闵行区二模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S由断开到闭合时,下列判断中正确的是()A电压表V示数变大B
6、电压表V示数变小C电压表V示数与电流表A示数的比值变大D电压表V示数与电流表A示数的比值变小12(2020长宁区二模)图所示电路中的元件均完好,R1的阻值大于滑动变阻器R2的最大阻值。闭合开关后移动R2的滑片时,关于三个电压表的示数,可能出现的情况是()AV1的示数等于V2的示数BV1的示数等于V的示数CV1与V2的示数之和增大DV1示数的变化量大于V2示数的变化量13(2021黄浦区模拟)钟老师将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”(如图)。下列说法正确的是()A摩擦创造了电荷使两气球带了电B摩擦使气球分子发生转移而带电C两气球因带了同种电荷而互相排斥
7、D两气球因带了异种电荷而互相吸引二填空题(共5小题)14(2020上海)如图所示,当一个带负电的物体甲靠近不带电的金属导体乙时,乙的a端会带正电、b端会带负电。发生上述现象的原因:金属导体中存在大量可移动的自由电子,电子带 电(选填“正”或“负”);自由电子受到物体甲所带电荷的 作用移动到导体乙的一端(选填“吸引”或“排斥”);若将图中的物体甲换成带正电的物体,根据上述分析可得,导体乙的 (选填“A”“B”或“C”)。Aa、b两端都不会带电Ba端会带正电、b端会带负电Ca端会带负电、b端会带正电15(2020上海)在如图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0,闭合开
8、关S,只有两个电表的指针发生偏转。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息,写出闭合开关S后电压表V1和电流表A的示数及相对应的故障。 。16(2022奉贤区一模)如图所示,电源电压为U0,电阻R1、R2的阻值均为R0。现电路中存在一处故障,且故障只发生在电阻R1或R2上。开关S闭合前后,若两电表的示数均不变,则故障是: 。开关S闭合前后,若仅有一个电表示数变化,则故障是: ,该电表示数的变化量为: 。17(2021上海模拟)在如图所示的电路中,电源电压为U且保持不变。闭合开关S,电路正常工作。经过一段时间,电流表的示数突然变大但没有超过量程,且故障只发生在电阻R1、R
9、2上。该电路中存在的故障可能是 。为进一步确定故障,请自选一个电路元件接入电路中,根据操作和测量的信息写出相对应的故障。 。18(2021大连模拟)在如图所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R1、R2的阻值均为30欧。当开关S闭合后,电流表A的示数为 安。一段时间后,由于R1、R2中的一个出现故障,有一个电表的示数发生了变化,则这个电表是 (选填“V”、“A”或“A1”)表。请写出两个没有发生变化的电表的示数及对应的故障。 、 。三作图题(共2小题)19(2022奉贤区一模)在如图所示中,将电源、电流表、小灯L2三个元件符号填入电路空缺处。要求:小灯L1与L2并联;电流表测小灯L1支路
10、电流;开关S只控制L2。20(2022长宁区一模)在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,补上后要求:闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大。四实验探究题(共3小题)21(2020上海)小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍保持不变)、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,以及导线若干。他正确串联电路后,将电压表并联在电路中。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表,将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值,完成实验。表一实验序号
11、电压表示数(伏)电流表示数(安)12.60.1822.30.20表二实验序号电压表示数(伏)电流表示数(安)32.20.2042.60.24获得表一实验数据的过程中,小华将电压表并联在 的两端;实验中小华所用的电源电压为 伏;根据表一中实验序号1的数据,计算此次待测电阻的阻值为 欧;(精确到0.1欧)根据实验数据,计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为“10欧 2安”。 (需写出计算过程)22(2022奉贤区一模)小朱同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验。现有电源、待测电阻Rx、滑动变阻器Rp、阻值为25欧的定值电阻Ro、电流表、电压表、开关和导线若干。他按照图 (a)电路正确连接且实验步骤正
12、确。闭合开关,将滑动变阻器移至中点处,电压表、电流表示数分别如图(b)、(c) 所示。(1)本实验的原理是: 。(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于最 端。(选填“左”或“右”)(3)在实验过程中电流表发生故障,不能正常使用。经过思考,他认为使用现有的器材也能多次测量完成实验。于是他调整电路并来回移动滑片,发现电压表示数始终在1.0V4.5V范围内变化。最后,他用R0替换Rp,测得电压表示数为0.8V。根据上述信息,请将正确的数据填写在表中。(计算精确到0.1欧)物理量序号电流Ix(安)电压Ux(伏)电阻Rx(伏)电阻Rx平均值(欧)1 2 3 23(2022奉贤区一模)如图1所示是某物
13、理小制作小组同学设计的身高测量仪的简易电路图。电源电压为6伏,R0为定值电阻。闭合开关,测得并记录部分数据见表:身高h/厘米160165170175180电压表示数/伏0.02.03.64.0电流表示数/安0.3(1)计算定值电阻R0的阻值。(2)计算身高180厘米的同学测量时滑动变阻器接入电路的阻值Rp。(3)请说明R0在电路中的作用: 。(4)甲、乙两同学经过讨论后认为可以用图像法处理数据,并对绘制的hUp图像作出不同的猜想,如图2所示,其中正确的是图 (选填“甲”或“乙”)。(5)当身高为170厘米的同学测量时电压表的示数为 伏。五计算题(共3小题)24(2022长宁区一模)如图(a)所
14、示的电路,电源电压为10伏且不变,电阻R1的阻值为20欧,滑动变阻器R2标有“20欧 2A”字样,电流表的表盘如图(b)所示。闭合开关S,电流表的示数为1.5安。求:通过电阻R1的电流I1;滑动变阻器的阻值R2;移动滑动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的最大值Imax和最小值Imin。25(2022长宁区一模)如图所示的电路,电源电压为6伏,电阻R1的阻值为10欧。闭合开关S,电压表的示数为2伏。求:电流表的示数I1;电阻R2的阻值。26(2021上海模拟)如图所示,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2标有“20 1A”字样,电源电压不变。闭合开关后,电流表的示数为0.4安。(a)求此时电阻
15、R1两端的电压U1。(b)求10秒内,通过R1的电量Q1。现用电阻R0替换电阻R1,并在电路中接入一个电压表,闭合开关时,观察到电流表示数为0.4安,电压表示数为4伏,接着在保证电路正常工作的情况下向某一方向移动滑片,发现电压表示数最大变化量为3伏,求R0的阻值及电源电压U。六解答题(共2小题)27(2021上海)在如图所示的电路中,闭合开关S后,至少有一个电表发生变化,已知电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2上。请写出两电表的变化情况及其对应的故障。28(2022长宁区一模)如图所示的电路,电源电压为U0保持不变,开关S闭合,电路正常工作。一段时间后,其中仅一只电表的示数变大。若电路中
16、仅有一处故障且只发生在电阻R1、R2上,请根据相关信息写出电压表V1与电流表A的示数及相对应的故障。2022年上海市中考物理专题练7-电路与欧姆定律参考答案与试题解析一选择题(共13小题)1【解答】解:在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10,滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20的电阻替换R1,根据串联分压可知,电阻变大,R1分的电压变大,为了使电压表示数与替换R1前相等的方法有,可以减小电源电压,不移动滑片;或者电源电压不变,向右移动滑片P,故ABD错误,C正确。故选:C。2【解答】解:串联电路的电流处处相等,故通过两电阻的电流I1I2;已知R1R2,且I1I2,根据欧姆定律的变形式UIR
17、可知:U1U2。故选:A。3【解答】解:由电路图可知,闭合开关后,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I=UR可得,两电压表的示数之比:U1U2=IR1IR2=R1R2,若用定值电阻R3替换电阻R1,则两电压表的示数之比:U1U2=IR3IR2=R3R2,因R3R1,所以,R1R2R3R2,即U1U2U1U2,要使电压表V1与V2示数的比值和替换R1前相同,则A电源电压不变,不移动滑片P,R3R2不变,电压表V1与V2示数的比值会变小,故A不符合题意;B电源电压不变,向右移动滑片P,变阻器R2接入电路中的
18、电阻变大,R3R2会进一步的变小,U1U2也进一步的变小,故B不符合题意;C减小电源电压,不移动滑片P,R3R2不变,电压表V1与V2示数的比值会变小,故C不符合题意;D增大电源电压,向左移动滑片P,变阻器R2接入电路中的电阻变小,R3R2会变大,可能使U1U2不变,故D符合题意。故选:D。4【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过定值电阻R1的电流,电流表A2测量通过滑动变阻器R2的电流,电压表测量电源电压,由于电源电压不变,所以电压表的示数不变;由于并联电路各支路互不影响,所以滑片移动时,通过定值电阻R1的电流不变,即电流表A1示
19、数不变;当滑片移动时,滑动变阻器接入电路的阻值发生变化,由欧姆定律可知,电流表A2的示数发生变化,因此电流表A2的示数可能满偏,且滑动变阻器接入电路的阻值变小,因此滑片向右移动,故B错误,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以当通过滑动变阻器的电流变大时,电流表A的示数变大,即电流表A的示数可能满偏,故AC错误;由于电压表示数不变,电流表A的示数变大,所以电压表V示数与电流表A示数比值变小,故D正确。故选:D。5【解答】解:由图示电路图可知,两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路电流,电压表测电源电压;滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,由于并联电路互不影响,则通
20、过R1支路电流不变,即电流表电流表A1示数不变;滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流变小;由于电源电压不变,则电压表示数不变;A、电流表A示数与电流表A1示数的差值为滑动变阻器的电流,变小,故A错误;BD、电压表V示数不变,电流表A示数减小,比值变大,乘积变小,故B正确,D错误;C、电压表V示数不变,电流表A1示数不变,比值不变,故C错误。故选:B。6【解答】解:由图a可知,该电路为并联电路,电压表V1测量电源的电压,电流表A1测量干路中的电流;由图b可知,该电路为串联联电路,电压表V2测量R1的电压,电压表V2的示
21、数要小于电源电压,电流表A2测量电路中的电流;AB、向左移动(a)图中变阻器的滑片,由于电源电压不变,则电压表V1示数不变;根据串联电路的电阻关系、并联电路的电阻关系可知,移动滑片时,(a)图中电路的总电阻要小于(b)图中电路的总电阻,根据欧姆定律可知,(a)图中干路中的电流大,电流表A1示数大,故不能使电流表或电压表示数相等;同理可知,向右移动(a)图中变阻器的滑片,也不能使电流表或电压表示数相等,故AB错误;C、向左移动(b)图中变阻器的滑片,当滑片移动到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表V2测量的是电源电压,可以使电压表V1、V2示数相同,故C正确;D、向右移动(b)图中变阻
22、器的滑片,则电压表V2的示数小于电源电压,不可能使电压表V1、V2示数相同;滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻要大于(a)电路中的总电阻,故电路中的电流不同,即电流表A1、A2示数不相同,故D错误。故选:C。7【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故B错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,故A错误;向右移动滑动变阻器的滑片P的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=UR可知,通过
23、滑动变阻器的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A的示数变小,则电压表V与电流表A示数的比值变大,故C正确;因电流表A与A1的示数差等于通过变阻器的电流,所以,由通过变阻器的电流变小可知,电流表A与A1的示数差变小,故D错误。故选:C。8【解答】解:开关断开时,电压表、电流表示数均为零;A、灯L断路时,闭合开关,两电表示数都为零,都不变,故A符合题意;B、电阻R短路时,开关闭合后,灯泡发光,电流表有示数;电压表相当于与导线并联示数为零,故B不符合题意;C、电阻R断路时,开关闭合后,电流表和灯泡断路,灯泡不亮,电流表无示数;电压表测量电源电压示数不为零,
24、故C不符合题意;D 灯泡L短路时,开关闭合后,电路为通路,灯泡不发光,电流表、电压表都有示数,故D不符合题意。故选:A。9【解答】解:由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表测电源的电压,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测R2支路的电流;A、因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故A错误;B、因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过R1的电流不变,即电流表A1的示数不变,故B错误;C、电压表V示数不变,电流表A1示数不变,则其比值不变,故C错误;D、当滑动变阻器R2的滑片P向右端移动时,接入电路中的电阻变大,由I=UR可得,通过R2的电
25、流变小,即电流表A2的示数变小,由电流表A1示数不变、电流表A2示数变小,电流表A1示数与电流表A2示数的比值变大,故D正确。故选:D。10【解答】解:由图可知,滑动变阻器R2和定值电阻R1串联在电路中,电流表测量电路中的电流;A、当盘中不放重物时,电路中有电阻、电压,故电路中电流不为零,故A错误;BCD、向盘中增加重物时,滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电流表示数变大;滑动变阻器电阻变大,其分担的电压变小;根据PI2R可知电阻R1电功率变大,故B正确,CD错误。故选:B。11【解答】解:开关S由断开到闭合过程中,电压表始终测的是电源电
26、压,所以电压表示数V不变,故AB错误;开关S断开时,电流表A测R1的电流;开关S闭合时,电流表A测干路中的电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以开关闭合后,电流表A的示数变大;因为电压表示数不变,电流表A的示数变大,所以电压表和电流表示数的比值变小,故C错误,D正确。故选:D。12【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表V测量的是电源电压;电压表V1测量的是R1两端的电压;电压表V2测量的是R2两端的电压;A、闭合开关后移动R2的滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻发生变化,则其分担的电压发生变化;R1的阻值大于滑动变阻器R2的最大阻值,根据串联电路的分压规律可知,V1的示数要始
27、终大于V2的示数,故A错误;B、电压表V测量的是电源电压,保持不变,由于在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和,当R2的滑片移动到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电压表V1测量的是电源电压,则V1的示数会等于V的示数,故B正确;C、V1与V2的示数之和为电源电压,保持不变,故C错误;D、电源电压等于各部分电压之和,电源电压不变,则V1示数的变化量等于V2示数的变化量,故D错误。故选:B。13【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
28、,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:C。二填空题(共5小题)14【解答】解:(1)电子带负电;因同种电荷相互排斥,所以乙中自由电子会受到带负电的物体甲的排斥力;(2)将图中的物体甲换成带正电的物体,因异种电荷相互吸引,所以乙中自由电子会受到带正电的物体的吸引,移动到导体乙的a端,使a端带负电,而b端因失去电子(失去负电荷)而带正电,故C符合题意,AB不合题意。故答案为:负;排斥;(2)C。15【解答】解:根据电路图可知,闭合开关,两电阻串联,电流表A测电路中的电流,电压表V1测量电阻R1两端的电压,电压表V2测量电阻R2两端的电压。闭合开关
29、S,如果R1断路,则电流表和V2无示数;如果R2断路,则电流表和V1无示数;已知闭合开关有两个电表的指针发生偏转,说明电路是通路,则电路故障为R1或R2短路。若电压表V1示数为U0,则电流表A表示数为I=UR1=U0R0,故可能R2短路;若电压表V1示数为0,则电流表A示数为I=UR2=U0R0,故可能R1短路。故答案为:V1表示数为U0,A表示数为U0R0,R2短路;V1表示数为0,A表示数为U0R0,R1短路。16【解答】解:根据电路图可知,开关S断开时,电压表、电流表、R1串联接入电路中;闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表V2测量电阻R2两端的电压;若R1断路,开关S断开时
30、,电路是断开的,电流表电压表都无示数;开关S闭合时,电路是断开的,电流表、电压表都无示数;若R1短路,开关S断开时,电流表无示数,电压表测量的是电源电压,示数为U0;开关S闭合时,电路是接通的,根据欧姆定律可知,电流表示数为U0R0,电压表测量的是电源电压,示数为U0;若R2断路,开关S断开时,电流表示数为0,此时电压表测量的是电源电压,示数为U0;开关S闭合时,电流表示数为0,此时电压表测量的是电源电压,示数为U0;若R2短路,开关S断开时,电流表无示数,电压表测量的是电源电压,示数为U0;开关S闭合时,电路是接通的,此时电压表被短路,示数为0,根据欧姆定律可知,电流表示数为U0R0;综上所
31、述,两电表示数均不变的故障有两种:R1断路、R2断路;开关S闭合前后,若仅有一个电表示数变化,则故障是:R1短路;该电表示数的变化量为U0R0。故答案为:R1断路或R2断路;R1短路;U0R0。17【解答】解:由图知,两电阻串联,电流表测电路中的电流;根据题意可知,闭合开关S,电路正常工作。经过一段时间,电流表的示数突然变大但没有超过量程,且故障只发生在电阻R1、R2上;电流表示数变大,这说明电路是通路;电源电压不变,电流变大,根据欧姆定律可知,总电阻减小,所以电路出现了短路故障;为进一步确定故障,可将电压表并联到R1的两端,若电压表有示数且为U,这说明R2短路;若电压表示数为0,这说明R1短
32、路。故答案为:短路;将电压表并联到R1的两端,若电压表有示数且为U,这说明R2短路;若电压表示数为0,这说明R1短路。18【解答】解:由图可知,开关闭合后,该电路为并联电路,电流表A测量干路中的电流,电压表测量电源的电压;电流表A1测量通过R1的电流;通过R1的电流为:I1=UR1=6V30=0.2A;通过R2的电流为:I2=UR2=6V30=0.2A;故电流表示数为:II1+I20.2A+0.2A0.4A;电压表测量电源的电压,则电压表示数不变,为6V;若R1或R2短路,则电源短路,不符合题意;若R1断路,则通过R1的电流为0,电流表A1示数为0,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流变小
33、,电流表A示数变小,不符合题意;若R2断路,则通过R3的电流为0,由于并联电路互不影响,电流表A1示数不变,根据并联电路的电流关系可知,干路中的电流变小,电流表A示数变小,符合题意。故答案为:0.4;A;电压表示数为6V;电流表A1示数为0.2A。三作图题(共2小题)19【解答】解:由图可知,最左边的电路元件与灯泡L1是串联在一起的,由于电流表测小灯L1支路电流,则该元件是电流表;要使两盏灯泡并联,则电流的路径有两条;开关S与最右面的元件串联,由于开关S只控制L2,则该元件为灯泡L2,中间的元件为电源;如图所示:20【解答】解:经分析可知,灯泡与滑动变阻器的右下方接线柱相连(即灯泡与变阻器串联
34、),电压表应与灯泡并联,此时滑片向右移动,变阻器接入电路中的电阻变小,变阻器分得的电压变小,则灯泡两端的电压变大,即电压表的示数变大,由电源是由两节干电池串联可知,电源电压为3V,则电压表的量程为03V,如下图所示:四实验探究题(共3小题)21【解答】解:待测电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,当电流变大时,根据UIR可知,待测电阻的电压变大,由串联电路分压定律可知,滑动变阻器电阻变小,根据表一中数据可知电压表并联在滑动变阻器两端了;小华观察数据思考后重新连接了电压表,即将电压表并联在待测电阻两端了,由表一和表二中的第2、3组数据知,电路的电流相等,则变阻器连入电路的电阻相同,根据电压表的
35、连接,由串联电路电压的规律,电源电压为:U2.3V+2.2V4.5V;根据表一中实验序号1的数据,根据串联电路电压的规律和欧姆定律,计算此次待测电阻的阻值为:R1=U-U1I1=4.5V-2.6V0.18A10.6;由表中第1组数据,根据欧姆定律,变阻器连入电路的电阻:R滑=U1I1=2.6V0.18A14.410;因此,所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安”。故答案为:滑动变阻器;4.5;10.6;不能;由表中第1组数据,根据欧姆定律,变阻器连入电路的电阻:R滑=U1I1=2.6V0.18A14.410。22【解答】解:(1)此实验的原理是R=UI;(2)为保护电路,闭合电键前,变阻器的
36、滑片P应在图中变阻器阻值最大处,即最右端;(3)他调整电路并来回移动滑片,发现电压表示数始终在1.0V4.5V范围内变化,说明当变阻器阻值为0时,电压表示数最大,且此时电路为简单电路,故电源电压U4.5V;闭合开关,将滑动变阻器移至中点处,电压表、电流表示数分别如图(b)、(c) 所示,电压表量程03V,分度值0.1V,U11.5V,电流表量程00.6A,分度值0.02A,I10.3A,根据串联分压原理和欧姆定律可知,Rx1与RP的阻值为:Rx1=U1I1=1.5V0.3A=5.0,RP2RP中2UP中I1=2U-U1I1=24.5V-1.5V0.3A=21020;当电压表示为1.0V时,即U
37、21.0V,说明变阻器阻值全部接入电路,根据串联分压原理和欧姆定律可知:U2Rx2=U-U2RP,即1.0VRx2=4.5V-1.0V20,解得:Rx25.7;用R0替换Rp,测得电压表示数为0.8V,即U30.8V,根据串联分压原理和欧姆定律可知:U3Rx3=U-U3R0,即0.8VRx3=4.5V-0.8V25,解得:Rx35.4;故可得Rx阻值的平均值为Rx=Rx1+Rx2+Rx33=5.0+5.7+5.435.4。故答案为:(1)R=UI;(2)右;(3)5.4。23【解答】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端电压;(1)根据表中数据
38、知当身高160cm的同学站立时电压表的示数为0V时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,此时电路中的电流为0.3A,由欧姆定律I=UR知定值电阻R0的阻值为:R0=UI=6V0.3A=20;(2)根据表中数据读出身高180cm的同学站立时电压表的示数为4.0V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以此时定值电阻两端电压:U0UUR6V4V2V,则此时电路电流:I=U0R0=2V20=0.1A,由I=UR可得,此时滑动变阻器接入电路的电阻值为:Rp=URI=4V0.1A=40;(3)将定值电阻串联到电路中可以分压,从而保证电路正常工作,故定值电阻的作用是保护电路;(4)设滑动变阻器接入阻值为Rp时
39、,电压表的示数为UPIRpRp=URp+R0Rp=6VRpRp+20,由于UP与R不成正比,但电阻丝的电阻与接入电路电阻丝的长度成正比,所以UP与h不成正比,所以图甲错误,图乙正确;(5)从表格数据,结合(2)可知,当h1160cm时,Rp10,当h2180cm时,Rp240,故当身高为170厘米的同学测量时,Rp3=Rp1+Rp22=402=20,根据欧姆定律可知电路中的电流I=UR0+Rp3=6V20+20=0.15A,电压表的示数UVIRp30.15A203V。故答案为:(1)定值电阻R0的阻值为20;(2)身高180厘米的同学测量时滑动变阻器接入电路的阻值Rp为40;(3)保护电路;(
40、4)乙;(5)3。五计算题(共3小题)24【解答】解:由电路图可知,闭合开关,R1与R2并联,电流表A测干路电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1的电流:I1=UR1=10V20=0.5A;由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过R2的电流为:I2II11.5A0.5A1A,由欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值:R2=UI2=10V1A=10;并联电路干路电流等于各支路电流之和,当滑动变阻器的电阻全部连入电路,通过滑动变阻器的电流最小,则干路电流最小,所以干路电流:IminI2最小+I1=UR2大+I1=10V20+0.5A1A,由题意可知电流表接入电路的量程为03A
41、,所以电流表示数的最大值Imax3A。答:通过电阻R1的电流为0.5A;滑动变阻器的阻值R2为10;移动变阻器滑片P过程中,电流表示数的最大值Imax和最小值Imin分别为3A和1A。25【解答】解:由电路图可知,两电阻串联,电压表测电阻R1两端电压,电流表测量电路中电流;(1)因串联电路中电流处处相等,则电流表的示数为:I1=U1R1=2V10=0.2A。(2)根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知,电阻R2的电压我:U2UU16V2V4V,因串联电路中电流处处相等,则通过R2的电流:I2I10.2A,根据I=UR可得,电阻R2的阻值:R2=U2I2=4V0.2A=20。答:电流
42、表的示数I1为0.2A;电阻R2的阻值是20。26【解答】解:由图知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测电路中的电流;(a)闭合开关后,由公式I=UR可得电阻R1两端的电压为:U1I1R10.4A104V;(b)由电流定义式I=Qt可得通过R1的电量为:Q1I1t10.4A10s4C;用电阻R0替换电阻R1,则R0与R2串联,在电路中接入一个电压表;假设一:若电压表测R0两端的电压,已知电流表示数为0.4A,电压表示数为4V,则R0的阻值为:R0=U0I0=4V0.4A=10,移动R2的滑片时,电路中的最大电流为1A时,电流的最大变化量为:I1A0.4A0.6A,由欧姆定律可得电压表示数最
43、大变化量(即R0电压的最大变化量):UIR00.6A106V,而题中电压表示数最大变化量为3V,故假设不成立;假设二:若电压表测R2两端的电压,则R2此时接入电路的阻值为:R2=U2I2=4V0.4A=10,向左移动R2的滑片使电流最大为1A时,电压表示数减少量最大为3V,即此时电压表示数为1V,由串联电路电流电压规律及欧姆定律可得:UIR0+U20.4AR0+4VUIR0+U21AR0+1V由得:R05,U6V;假设三:若电压表测R2两端的电压,向右移动R2的滑片至右端时,电压表示数增加量最大为3V,由串联电路电流电压规律及欧姆定律可得:滑片在某处时,电源电压UIR0+U20.4AR0+4V
44、滑片在右端时,电压表示数为4V+3V7V,此时电路中的电流I=U2R2max=7V20=0.35A,则电源电压UIR0+U20.35AR0+7V由得:R060,U28V.更改电路前,当电流为0.4A,且变阻器接入的阻值最大时,电源电压最大为:UI(R1+R2)0.4A(10+20)12V28V。综上可见,假设二成立,即:R0的阻值为5,电源电压U为6V.答:(a)电阻R1两端的电压U1为4V;(b)通过R1的电量Q1为4C;R0的阻值为5,电源电压U为6V.六解答题(共2小题)27【解答】解:由题知,闭合开关S,至少有一个电表发生变化,电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2上,电路故障要么
45、是断路、要么是短路。若电阻R1断路,开关S闭合前后,电路断路,电压表、电压表都无示数,不符合题意;若电阻R2断路,开关S闭合前后,电压表始终串联在电路中测电源电压,其示数不变;电流表几乎无示数,示数不变,不符合题意;若电阻R1短路,开关S闭合前,电压表串联在电路中测量电源电压,电流表几乎无示数;开关S闭合后,电压表测量R2两端的电压,即电源电压,电流表测量通过R2的电流;所以电压表示数不变,电流表示数变大,符合题意;若电阻R2短路,开关S闭合前,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,电流表几乎无示数;闭合开关S后,电压表被短路而无示数,电流表测量通过R2的电流;所以电压表示数变小,电流表
46、示数变大,符合题意;故答案为:电压表示数不变,电流表示数变大:R1 短路;电流表示数变大,电压表示数变小:R2 短路。28【解答】解:由电路图可知,电阻R1、R2串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表V1测R1的电压,电压表V2测R2的电压;若电阻R1短路:电压表V1测量的是一段导线两端的电压,示数为0;电压表V2测量的是电源电压,示数为U0;由于电路中总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大,不符合题意;若电阻R2短路:电压表V2测量的是一段导线两端的电压,示数为0;电压表V1测量的是电源电压,示数为U0;由于电路中总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大,不符合题意;若电阻R1断路:电路中无电流,电流表示数为0,根据UIR可知,电压表V2示数为0;电压表V1测量的是电源电压,示数为U0,符合题意;若电阻R2断路:电路中无电流,电流表示数为0,根据UIR可知,电压表V1示数为0;电压表V2测量的是电源电压,示数为U0,符合题意;故答案为:电阻R1断路,电压表V1示数为U0,电流表A示数为0;电阻R2断路,电压表V1示数为0,电流表A示数为0。
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