一、选择题
1.如图是电路元件甲和乙的I﹣U图像,下列说法正确的是( )
A.乙为定值电阻
B.当甲两端电压为2V时,R甲=0.2Ω
C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.2A时,电路的电源电压为3V D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
2.在如图所示的电路中,电源两端电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电压表V1、V2的示数不变 C.小灯泡亮度变暗 D.电路总电阻变小
3.在如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数不变,电流表A1的示数变大,A2的示数不变 B.电压表的示数不变,电流表A1的示数不变,A2示数变小 C.电压表的示数不变,电流表的示数都变大 D.电压表的示数变大,电流表的示数都变小
4.小明设计了一个电路进行实验,并将三次实验数据记录在如下表格中,分析数据后可知下边A、B、C电路图中,哪个电路图是小明设计的( ) U/V 0.6 0.9 1.2 I/A 0.2 0.3 0.4
A.A图 B.B图 C.C图 D.无法确定
5.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电灯L的亮度变暗 C.电压表V1的示数不变
B.电流表A的示数变小
D.电压表V1与电压表V2示数之和不变
6.为了预防厨房天然气泄露,大家都自觉安装了天然气泄漏报警装置,如图所示是它部分电路的原理图,电源电压不变,R0为定值电阻,R是一个气敏电阻,其电阻值会随天然气浓度的升高而变小,闭合开关S,若厨房出现天然气泄漏浓度升高,则下列判断正确的是( )
A.气敏电阻R的阻值变大 C.电压表的示数变小
B.通过电阻R0的电流变小 D.定值电阻R0两端电压变小
7.如图所示电路,电源电压恒定。图甲是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,电压表、电流表改装后可分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随体重增加而增大。下列说法错误的是( )
A.当体重越重时,电流表示数越小 B.当身高越高时,电压表示数越大
C.当体重不变,身高增加时,电路的总功率变大 D.当身高不变,体重减小时,电路的总电阻变小
8.如图所示电源电压恒定,R为定值电阻,闭合开关S,传感器M的电阻RM随光照强度增大而减小,导致V的示数增大而触发警报器(图中未画出)报警,则光照强度增大时( )
A.A的示数变小 B.V与A的示数乘积不变 C.R与RM的比值变大 D.传感器RM两端电压变大
9.如图所示,甲、乙两电路中的电源电压相等且保持不变,L1、L2两个灯泡的规格相同,两个电路中的滑动变阻器的规格也相同。闭合开关,将两个电路中的滑动变阻器的滑片从中点向右滑动的过程中,下列关于两个灯泡亮度情况描述正确的是( )
A.L1逐渐变亮 C.L1始终比L2亮
B.L2逐渐变暗 D.L2始终比L1亮
10.如图所示,电源电压保持不变。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中,不计温度对灯丝电阻的影响,则通过滑动变阻器的电流I与电压表示数U之间的关系图像为( )
A. B. C. D.
11.把一根阻值是12 Ω的全裸且电阻均匀的电阻丝弯成一个圆环,按如图所示方式连接在3.6 V的电源上,则电流表的读数为( )
A.1.6 A B.0.6 A C.0.3 A D.0.16 A
12.如图所示,电源电压不变,S闭合后,当滑片P向右滑动时( )
A.灯泡亮度不变 C.电压表示数变大
B.电流表示数变大
D.电压表与电流表示数的比值变小
二、填空题
13.如图所示电路,电源电压保持不变,电流表的内阻不可忽略,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,闭合开关后,滑由b端滑动到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是______V,电流表的内阻是______Ω。
14.利用伏安法测电阻时常常用到如图所示的甲、乙两种电路,某同学实验时所用电流表
的内阻约为10Ω,电压表的内阻约为20kΩ,待测电阻的阻值约为100Ω,为了减小误差,他应该采用图甲所示的连接方法,利用该方法进行实验时,测量结果会偏___________(选填“大”或“小”)。
15.在如图所示的电路中,电源电压为3V且保持不变。定值电阻R1和R2的阻值分别为8Ω与4Ω,当开关闭合后,电阻R1消耗的电功率为______W。
16.关于公式RU,下列说法正确的是(______) IA.导体的电阻与导体两端的电压成正比 B.导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比 D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流都无关 理由:______
17.如图甲所示,通电后电流表A1和A2的示数之比为1:2,若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则通电后电压表V1和V2的示数之比U1:U2______。
18.如图是电阻A和B的I-U图像。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是 ______ A。若把二者串联后接入某电路,当电阻B两端的电压为3.0V时,通过电阻A的电流为 ______ A。
19.如图所示,为某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为___________A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为3V的电源上,总电流为0.6A,则该电阻的阻值为___________Ω。
20.如图,当电源电压为4V时,电压表的示数为1V;当电源电压增加到12V时,电流表的示数为1A。则电压表的示数为______V,电阻R1=______Ω,R2=______Ω。
三、解答题
21.在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2=30Ω,当只有开关S闭合时,电流表的示数为0.4A;当S、S1均闭合时,电流表的示数如图乙所示。求: (1)电源电压U; (2)R1的阻值;
(3)开关S、S1均闭合时,电路的总电阻R。
22.如图所示,电源电压不变,只闭合开关S1,电流表示数为0.3A,S1、S2都闭合,电流表示数为1.5A,已知R1=50Ω,求: (1)电源电压U是多少? (2)R2的阻值是多少?
23.创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标,空气质量等级是按照空气质量指数划分的,如下表所示。某兴趣小组设计了如图甲所示的检
测空气质量指数的电路。其中R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示。已知:电源电压为6V且保持不变,定值电阻R0为2Ω。当闭合开关S后,电压表示数为2V时,求: (1)通过R0的电流; (2)电阻R的阻值; (3)此时的空气质量等级。 空气质量指数 0—50 51—100 101—150 轻度污染 151—200 201—300 >300 严重污染 空气质量等级 优 良 中度污染 重度污染
24.如图所示并联电路,三个开关都闭合,当开关S2由闭合到断开,电路中的总电阻变____,干路中的电流变_______,实际连接电路时发现灯泡L1的亮度并不是不变,而是变亮,据此判断灯泡L1两端的电压和通过的电流_______。(均选填“变小”、“不变”或“变大”,假设灯泡的电阻不随温度的变化而变化)
25.如图所示的电路中,闭合开关S1后,电流表的示数为0.3A,再闭合开关S2,电流表示数为0.45 A,电源电压不变,R2=20Ω。求:
(1)电源电压;
(2)R1的阻值。
26.在相距20km的甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线每1m的电阻为0.01Ω。现输电线在某处发生了短路,为确定其短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和干电池接成了如图所示的电路进行检修。当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数为30mA。则:
(1)短路位置MN离乙地的距离为多少km?
(2)排除短路故障后,若在乙地两条输电线间再接入一个50Ω的用电器,为保持电路中的电流不变,那么,电源的电压为多少?
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一、选择题 1.C 解析:C
A.由I﹣U图像可知,元件乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知乙不是定值电阻,故A错误;
B.由图像可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,则
U甲2V=R甲==5Ω I甲0.4A故B错误;
C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.2A时,由图像可知,两元件两端的电压分别为
U甲=1V,U乙=2V
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
U=U甲+U乙=1V+2V=3V
故C正确;
D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为2V时,它们两端的电压均为2V,由图像可知,此时通过的电流分别为
I甲=0.4A,I乙=0.2A
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
I′=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A
故D错误。 故选C。
2.C
解析:C
由图可知电路为串联电路,电流表测电路电流,电压表V1测灯泡L两端电压,电压表V2测灯泡L与滑动变阻器R2的电压,闭合开关,当滑片P向右移动时,滑动变阻器R2的阻值变大,总电阻变大,故电路电流变小,电流表示数变小,灯泡变暗,灯泡L两端电压变小,即电压表V1示数变小,根据串联电路分压规律,电阻越大分压越大,故电压表V2示数变大,综上,故C正确,ABD错误。 故选C。
3.C
解析:C
由电路图可知,闭合开关S,灯L、R并联,电流表A1测通过R的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源电压。因电源电压保持不变,所以移动滑片时,电压表的示数不变。因并联电路中的用电器工作,互不影响,通过灯L的电流不变。将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,由IU可知,通过R的电流变大,电R流表A1的示数变大。因并联电路中干路电流等于各支路的电流之和,则干路电流变大,电流表A2的示数变大。 故选C。
4.A
解析:A 由表中数据和RU知道 IR1R2U10.6V3 I10.2AU20.9V3 I203AR3U31.2V3 I30.4A根据计算结果知道,电压表和电流表测量定值电阻的阻值,而A图中电流表和电压表测量定值电阻的电流和电压,B图中电压表和电流表测量滑动变阻器的电压和电流,电流随电压表示数的增大而减小。C图中电压表和电流表测量定值电阻和滑动变阻器的电压和电流,电压表示数不变。由以上分析知道,小明选择的电路图为A图。 故选A。
5.C
解析:C
AB.由图知道,灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压;当滑动变阻器的滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律知道 ,电路中的电流增大,即电流表A的示数变大,电灯L的亮度
变亮,故AB错误;
C.由于电压表V1测电源电压,所以滑片移动时,V1的示数保持不变,故C正确; D.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大,由U=IR知道,灯泡两端的电压变大,由串联电路的电压规律可知道,滑动变阻器两端的电压变小,即V2的示数变小,所以电压表V1与电压表V2示数之和变小,故D错误。 故选C。
6.C
解析:C
在电路图中,气敏电阻与定值电阻R0串联在电路中,电压表测气敏电阻的电压,当天然气泄漏时,其浓度会升高,则气敏电阻的阻值会变小,则电路中的总电阻变小,据欧姆定律知,电路中的电流变大,据串联电路的分压特点知,气敏电阻两端的电压变小,则定值电阻两端的电压会变大。 故选C。
7.C
解析:C
开关闭合后,定值电阻与压敏电阻并联,电流表测量压敏电阻所在支路的电流,电压表测量定值电阻的滑片P以下部分电阻的两端电压:
A.当体重越重时,压敏电阻R的阻值随体重增加而增大,根据I小,故A正确,不符合题意;
B.当身高越高时,电压表测量的电阻部分增大,根据串联分压可知电压表示数越大,故B正确,不符合题意;
U可知电流表示数越RU2C.当体重不变、身高增加时,两支路电阻均保持不变,根据P可知电路的总功率
R不变,故C错误,符合题意;
D.当身高不变、体重减小时,压敏电阻减小,则电路的总电阻变小,故D正确,不符合题意。 故选C。
8.C
解析:C
ABD.由电路图可知,R与RM串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。由题知,当光照强度增大后,传感器M的电阻RM减小,电路的总电阻减小,由I=
U可知R通过电路的电流变大,由U=IR可知R两端的电压变大,电压表V的示数变大,V与A的示数乘积变大,由串联电路电压的规律可知电阻RM两端的电压变小,故ABD不符合题意;
C.R的阻值不变,传感器M的电阻RM减小,R与RM的比值变大,故C符合题意。 故选C。
9.D
解析:D
A.图甲中小灯泡L1与滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片从中点向右滑动的过程中,滑动变阻器电阻增大,电路总电阻增大,由欧姆定律可知,电流减小,由串联分压规律可知,滑动变阻器分压增大,所以小灯泡两端的电压减小,由PUI可知,小灯泡L1的电功率减小,所以逐渐变暗,故A错误;
B.图乙中小灯泡L2与滑动变阻器并联,电压始终等于电源电压,滑动变阻器的滑片从中
U2点向右滑动的过程中,小灯泡的电压不变,由P可知,小灯泡L2的电功率不变,
R所以亮度不变,故B错误;
CD.由于小灯泡L1与滑动变阻器串联,滑动变阻器会分压,所以小灯泡L1的电压小于电源电压,小灯泡L2与滑动变阻器并联,电压始终等于电源电压,所以小灯泡L1的电压始终小于小灯泡L2的电压,所以L1始终比L2暗,故C错误,D正确。 故选D。
10.C
解析:C
滑动变阻器R和灯L串联接入电路,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,设电压表示数为U,电源电压为U0,灯丝的电阻为RL,电路中的电流
IU0UU01U RLRLRL由上式可知电流I与电压表示数U之间的关系图像是一条直线,并且是减函数,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。
11.A
解析:A
如图是圆环上的两个电阻并联,其中一个电阻的阻值为圆环的
11R12Ω=3Ω 44另外一个电阻是9Ω,则并联部分的总电阻为
111114=+= R总R1R29Ω3Ω9Ω总电阻为
R总则电流表的读数为
9Ω 4I故A选项正确。 故选A。
U3.6V==1.6A R9Ω412.C
解析:C
A.由图知,当开关闭合后,灯与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测整个电路的电流,当滑片向右滑动时,变阻器接入电路的电阻值增大,由串联电路电阻的特点知,整个电路的总电阻增大,电源电压不变,由欧姆定律知,电流表的示数减小,灯泡变暗,故A选项错误;
B.由A选项可知,电流表的示数变小,故B选项错误;
C.根据串联电路分压的规律知,因电源电压不变,因变阻器接入电路的阻值增大,故电压表的示数变大,故C选项正确;
D.由欧姆定律知,电压表与电流表的示数的比值即为滑动变阻器的阻值,其阻值变大,故D选项错误。 故选C。
二、填空题 13.4
解析:4
[1][2]当滑片处于a端时,变阻器不分压,所以电压表示数最大,电流表示数最大,此时可得方程
U=9V+1.5A×RA
当滑片处于b端时,此时电压表示数最小,电流表示数最小,可得方程
U=3V+0.5A×(20Ω+ RA)
联立两式可得U=15V,RA=4Ω,所以电源电压是15V,电流表的内阻是4Ω。
14.小
解析:小
由甲图知,通过待测电阻的电流是Rx和电压表并联后的总电流,则通过Rx电流偏大,根据RxU可知,测量结果偏小。 I15.5
解析:5 电路中的电流为
IR1的电功率为
U3V0.25A
R1R28Ω4ΩPI2R10.25A8Ω0.5W
216.D见解析
解析:D 见解析 [1][2]由RU可知,导体的电阻等于导体两端电压与通过电流的比值,而电阻是导体本I身的属性,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,故选D。
17.2:1
解析:2:1
根据并联电路分流规律可知
I1R21 I2R12根据串联电路分压规律可知
U1R12 U2R2118.403
解析:4 0.3
[1]若把二者并联后接入电路中,则两电阻两端电压相等;当通过电阻B的电流是0.2A时,由图可知,此时两电阻两端电压均为2.0V,由图可知,通过电阻A的电流是0.4A。 [2]若把二者串联后接入某电路,当电阻B两端的电压为3.0V时,通过B的电流为0.3A,串联电路中各处电流相等,所以通过电阻A的电流为0.3A。
19.215
解析:2 15
[1]由题意知,6只相同的灯泡串联接在电压为6V的电源上,则每只灯泡两端的电压为1V,由图象知,此时电路中的电流为0.2A。
[2]据并联电路的特点,此时灯泡两端的电压为3V,由图象知,通过灯泡的电流为0.4A。则通过电阻的电流
I=0.6A-0.4A=0.2A
该电阻的阻值
RU3V15Ω I0.2A20.93
解析:9 3
[1][2][3]由电路图可知,电阻R1和R2串联,电压表测R2两端的电压。当电源电压为4V时,电压表的示数为1V,即电阻R2两端的电压U2=1V,则电阻R1两端的电压
U1=4V-1V=3V
由串联电路电压与电阻成正比可知
R1U13 R2U21当电源电压增加到12V时,电路中的电流
I联立上两式得
U总12V1A R总R1R2R19Ω,R23Ω
此时R2两端的电压是
U2IR21A3Ω=3V
故此时电压表的示数为3V。
三、解答题
21.(1)12V;(2)15Ω;(3)10Ω
解:(1)当S闭合时,电路中只有R2工作,则电源电压
UI2R20.4A30Ω12V
(2)当S、S1均闭合时,R1、R2并联,电流表测干路电流,且此时的电流应大于只有R2工作时的电流。
由图乙知,电流表读数
I1.2A
通过R1的电流
I1II21.2A0.4A0.8A
那么
R1(3)此时电路中的总电阻
U112V15Ω I10.8AU12V10Ω I1.2AR答:(1)电源电压为12V; (2)R1的阻值为15Ω;
(3)开关S、S1均闭合时,电路的总电阻R为10Ω。 22.(1)15V;(2)12.5Ω (1)电源电压U为
UI1R10.3A50Ω15V
(2) R2的电流为
I2I-I11.5A-0.3A1.2A
R2的阻值为
R2答:(1)电源电压U是15V。 (2)R2的阻值是12.5Ω。 23.(1) 1A;(2) 4Ω;(3)良
U15V12.5Ω I21.2A解:(1)已知定值电阻R0为2Ω,两端电压为2V,根据IU可知,电流为 RI0(2)因为R0与R串联,所以
U02V==1A R02ΩII0
UU总U06V-2V=4V
则电阻R的阻值为
RU4V=4Ω I1A(3)根据图乙可知,空气质量指数与R阻值的倒数成正比,当R=4Ω时,则
11==0.25Ω-1 R4Ω由图乙可知,空气质量指数为62.5
由表格可知,处于51-100之间,空气质量等级为良。 答:(1)通过R0的电流为1A; (2)电阻R的阻值为4Ω; (3)此时的空气质量等级为良。 24.大 小 变大
[1][2]三个开关都闭合后,两个灯泡并联,电路中的总电阻小于任一灯泡的电阻;当开关S2由闭合到断开,只有灯L1接入电路,电路中的总电阻变大,电源电压不变,则干路中的电流变小。
[3]实际连接电路时发现灯泡L1的亮度并不是不变,而是变亮,与实际功率实际功率P=UI有关,灯泡的电阻不随温度的变化而变化,由R变大。
25.(1)3V;(2)10Ω。
(1)由电路图可知,闭合开关S1后,电路为R1的建电路,电流表测电路中的电流即I1=0.3A,再闭合开关S2,R1和R2并联,电流表测干路电流即I=0.45A,则通过电阻R2的电流:
I2=I﹣I1=0.45A﹣0.3A=0.15A,
由IU可知灯泡L1两端的电压和通过的电流IU可得,电源电压: RU=U2=I2R2=0.15A×20Ω=3V;
(2)R1的阻值:
R1=
答:(1)电源电压为3V; (2)R1的阻值为10Ω。 26.(1)17.5km;(2)13.5V
(1)短路MN处与甲地间电线的电阻为
U13V10Ω。 =
I10.3AR1短路MN处与甲地间电线的总长度为
U11.5V50Ω I10.03AL短路MN处与乙地的距离为
50Ω5000m5km
0.01Ω/m1s20km-5km17.5km
2(2)甲乙两地间输电线的总电阻为
R20.01Ω/m20000m2400Ω
电路的总电阻为
RR1R250Ω400Ω450Ω
电源的电压为
UI1R0.03A450Ω13.5V
答:(1)短路位置MN离乙地的距离为多少17.5km。 (2)电源的电压为13.5V。
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