苏科版九年级上册 第十四章 欧姆定律
一、单选题
1.下列关于电流、电压、电阻的叙述正确的是( )
A.电压是电路中形成电流的原因
B.电路中只要有电压就一定有电流
C.电路中电流小是因为电阻大
D.某导体电阻随通过电流的增大而减小
2.如图所示的电路中,R是滑动变阻器,L是小灯泡,闭合开关S,在确保各元件安全的前提下,把滑动变阻器的滑片P自左向右移动,下列选项正确的是( )
A.电流表示数变大 B.电流表示数不变
C.小灯泡L变亮 D.小灯泡L变暗
3.用如图电路探究影响电阻大小的因素实验时,下列说法正确的是( )
A.电路电流变化较小时,可以用小灯泡代替电流表判断电流强弱
B.实验只需控制导体的材料相同
C.该电路探究导体的电阻大小与导体长度是否有关
D.根据图中的实验可以得出:导体电阻的大小与导体的材料有关
4.测温模拟电路如图1所示,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U为6V,R的阻值为40Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图2所示,则当开关S闭合后
A.电路可测量的最高温度为50℃
B.温度表的0℃应标在电压表零刻度处
C.若增大U,电路可测量的最高温度将增大
D.若U增大3V,R增大45Ω,电路可测量的最高温度将增大
5.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S、S1后,再断开S1时( )
A.灯L的亮度变暗 B.电压表V的示数变小
C.电流表A1的示数变大 D.电流表A的示数变小
6.将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在( )。
A.P1放在最右端,P2放在最右端 B.P1放在最左端,P2放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端 D.P1放在最左端,P2放在最右端
7.如图所示电路(电源电压保持不变),闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右端移动时,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变小
8.如图所示,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,能使电路中的电阻变小的接法是( )
A. B.
C. D.
9.利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为La=Lb==,横截面积关系为Sa=Sb=Sc=,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是( )
A.选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B.选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C.选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D.选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
10.如图所示,电源电压恒定。当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=5:1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为( )
A.5:4 B.3:5 C.4:5 D.4:1
11.如图所示,将一根铜丝拉长,一定变大的物理量是( )
A.质量 B.体积 C.密度 D.电阻
12.如图所示电路中,电阻R1=12Ω,R2=6Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3V。则当S置于位置2时,电压表读数的可能值为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
13.某输液警报器能在药液流完时,通过电铃发声报警,该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随管内液体的减少面减小,通过电铃的电流需要达到一定大小时电铃才能发声,下列几个电路中符合报警要求,且当输液管内液体越少,电表的示数也越小的是( )
A. B.
C. D.
14.如图所示的电路中,闭合开关S,让开关S1和S2断开,调节滑动变阻器的滑片P使其位于变阻器的a处(非端点),此时灯泡L恰好正常发光,电流表A和电压表V均有示数。已知滑动变阻器的总电阻大于灯泡L的电阻,不计温度对电阻的影响,以下判断正确的是( )
A.若保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动,灯泡L变亮甚至可能被烧毁
B.若保持P在a处不动,同时闭合S1和S2后,A表和V表示数均变大
C.若保持P在a处不动,S1仍断开,闭合和S2后,A表和V表示数均变大
D.若保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动,A表示数变化量和V表示数变化量的比值变大
15.科学方法在物理问题的研究中,起到了重要的作用。比如,两个定值电阻,一个5Ω,一个10Ω,粗细均匀。以下描述正确的是( )
A.如果这两个电阻的材料相同,则5Ω的长度一定大于10Ω的长度
B.如果这两个电阻的材料不同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
C.如果这两个电阻的材料、横截面积相同,则5Ω的长度一定小于10Ω的长度
D.如果这两个电阻的材料、长度相同,则5Ω的横截面积一定小于10Ω的横截面积
二、填空题
16.如图所示,这是某同学设计的压力计内部电路原理图。当闭合开关S,A板受到向下的压力增大时,电压表的示数将______,电流表的示数将______。(均选填“增大”或“减小”)
17.如图甲,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。当把滑片P分别移到a、b、c三个位置时,得到电流表示数I和电压表示数U的三组数据。因为粗心,记录时三组数据没有对应,如图乙。则滑片P处于c点时电压表示数为______V;电源电压为______V。
18.图中电源电压保持不变,当S1、S2都闭合时,电压表示数为U1;当S1闭合、S2断开时,电压表示数为U2;灯L1的电阻为R1,那么当S1断开、S2闭合时,通过灯L2的电流是 ______。如果S1,S2都断开,灯L2的电阻是 ______。
19.在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测.当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.06A,则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为________Ω。短路位置到甲地的距离是________m。
20.如图甲所示的电路,电源电压恒定,滑动变阻器R上标有“20Ω 1A”的字样,R2=6Ω,两电表量程均保持不变,电路中各元件均在安全情况下工作。当闭合开关S1、断开S2,滑片P移动到某一位置时,电流表和电压表指针的位置如图乙所示;当同时闭合开关S1、S2,滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处。则R1的阻值是______Ω,电源电压是______V。
三、综合题
21.在图所示的电路中,电源电压为U且不变。
(1)闭合开关S后,两电表的指针位置均不变。若电路中仅有一处故障,且只发生在或上,请根据以上信息,写出两电表的示数及对应的故障; __________
(2)排除故障后,再闭合开关S,向右移动变阻器的滑片P,电流表示数___________,电压表示数与电流表示数的比值__________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
22.半导体元件有广泛的应用,热敏电阻就是其中之一,热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。如图甲是用热敏电阻测量环境温度的电路,电源电压恒为5V,电路中电流表的量程为0~0.02A,滑动变阻器R的铭牌上标有“150Ω 0.3A”字样。Rt为热敏电阻。某阻值随环境温度变化关系如图乙所示。求:
(1)写出Rt随温度t变化的函数关系:________;(不用带单位)
(2)将此电路放入温度为20℃的环境中,闭合开关,调节滑片P至某一位置,此时电流表的读数为0.01A,则滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω,热敏电阻接入电路的阻值为_______Ω;若滑片位置不动,则该电路能测量的最高环境温度为_______℃;
(3)若想提高电路所测最高温度,则应将滑片向______移(选填“左”或“右”),测量的最高环境温度能提高到_______℃。
23.阅读短文,回答问题
超导现象
20世纪初,科学家发现,某些物质在很低的温度时,如铝在1.39K(-271.76℃)以下,铅在7.20K(-265.95℃)以下,电阻就变成了零,这就是超导现象。目前已经开发出一些“高温”超导材料,它们在100K(-173℃)左右电阻就能降为零。
如果把超导现象应用于实际,比如:在电厂发电、运输电力、储存电力等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能消耗;用超导材料制造电子元件,由于没有电阻,不必考虑散热的问题,元件尺寸可以大大的缩小,更好实现电子设备的微型化。
(1)超导现象是导体的______变为零。超导现象可以说明导体的电阻除了跟材料、长度和横截面积有关外,还跟______有关;
(2)如果超导现象用于实际,适宜用于( )
A.电热材料(如制作电饭煲)B.灯泡C.远程输电D.绕制马达的线圈
(3)采用超导材料,在运输电力中可以大大降低______,电子元件可以不考虑______。
24.在图(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”的字样,所用电表规格如图(b)所示。
若电源电压可变,但该电源电压需满足如下要求:在此电路中选择合适的电表量程后,移动变阻器的滑片P,能使两电表的指针分别达到满刻度,且不损坏电路元件。
(1)请选择两个电表的量程并说明理由;( )
(2)能满足要求的电源电压的范围为___________伏;
(3)求在该电源电压范围下,变阻器R2连入电路中所能达到的最大阻值。( )
25.在如图所示的电路中,电源电压为18V且不变,电阻R2的阻值为12Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.5A。电压表有“0~3V、0~15V”两个量程,使电流表有“0~0.6A、0~3A”两个量程。求:
(1)电阻R2两端的电压______;
(2)电阻R1的阻值______;
(3)现有三个滑动变阻器,A:“20Ω 2A”、B:“50Ω 2A”、C:“100Ω 1A”,请选择其中一个来替换电阻R1或R2要求:闭合电键后,在移动变阻器滑片P的过程中两电表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作。
①应选择______变阻器替换______电阻。
②满足上述要求时,该滑动变阻器连入电路的阻值变化范围_______。(写出分析过程)
26.如图所示,电源电压U保持不变,电阻R1=30Ω,电阻R2=15Ω,只闭合开关S1时,电流表A的示数为0.2A。求:
(1)画出等效电路图;
(2)电源电压U;
(3)开关S1、S2都闭合时,电流表A的示数I。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】
A.电压是电路中形成电流的原因,在电压的作用下电荷发生定向移动形成电流,故A正确;
B.有电压,且必须是闭合的回路,才会有电流,故B错误;
C.电路中电流小可能是因为电阻大,也可能是因为电压低,故C错误;
D.电阻是导体的一种属性,与电流的大小、电压的大小无关,故D错误。
故选A。
2.A
【详解】
AB.灯泡和变阻器并联,把滑动变阻器的滑片P自左向右移动,变阻器阻值减小,电压不变,根据,变阻器支路电流变大,灯泡支路电流不变,总电流变大,电流表示数变大,故A正确,B错误;
CD.因为并联,所以变阻器支路不影响灯泡,灯泡亮度不变,故CD错误。
故选A。
3.D
【详解】
A.电路电流变化较小时,灯泡的亮暗变化不明显,用小灯泡不易看出电流的变化情况,故A错误;
B.电阻大小与导体长度、横截面积、材料有关,实验中研究电阻大小与某一变量大小关系时,要控制其他变量相同,故B错误;
C.由图得,导体的材料不同,长度与横截面积大小相同,因此该电路探究导体的电阻大小与导体材料的关系,故C错误;
D.由实验得,长度与横截面积均相同的铜丝、镍铬合金丝分别与灯泡串联,灯泡的亮暗不同,说明铜丝与镍铬合金丝的电阻大小不同,说明导体电阻的大小与导体的材料有关,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】
A.由电路图可知,两个电阻串联,根据串联电路电阻分压特点,热敏电阻Rt的阻值越大则其分压越大,而其两端电压允许最大值为3V,此时电路电流为
则热敏电阻Rt的阻值为
根据图2数据可知,此时可测量的最高温度为30℃,故A不符合题意;
B.温度表为0℃时,热敏电阻Rt的阻值不为零,故Rt的两端电压不为零,不应标在电压表零刻度处,故B不符合题意;
C.若增大电源电压U,电压表的量程仍为0﹣3V,根据串联电路的分压作用知,定值电阻两端的电压增大,由欧姆定律知电路的电流增大,热敏电阻的阻值Rt的阻值减小,电路可测量的最高温度减小,故C错误;
D.若U增大3V,R增大45Ω,热敏电阻Rt的两端电压允许最大值为3V,此时电路电流为
则热敏电阻Rt的阻值为
热敏电阻Rt的阻值越大则可测量的最高温度越大,故电路可测量的最高温度将增大,故D符合题意。
故选D。
5.C
【详解】
由电路图可知,开关S、S1闭合时,灯泡与定值电阻R并联,电流表A测干路电流,电流表A1被短路无示数,电压表测电源两端的电压。再断开S1时,灯泡与定值电阻仍并联,电流表A、A1均测干路电流,电压表测电源两端的电压。
由电源电压保持不变可知,电路中的总电流不变,则电压表V和电流表A的示数均不变。由灯泡两端的电压不变可知,灯泡的电流不变,则灯泡的亮暗不变。因电流表A1从无示数变为有示数,可知电流表A1的示数变大。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.D
【详解】
根据题意要求,图中的两个滑动变阻器是串联接入电路的,要使接入电路的总电阻最大,必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路。对于左边的变阻器来说,电阻丝的右端接入电路,所以应该把滑片P1移到最左端;对于右边的变阻器来说,电阻丝的左端接入电路,所以应该把滑片P2移到最右端。
故选D。
7.A
【详解】
滑动变阻器与R1组成串联电路,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路电流。滑动变阻器滑片向右端移动时,连入电路的电阻值变小,R1阻值不变,电路总电阻变小,电源电压保持不变,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,所以电流表示数变大;再根据串联分压的原理,滑动变阻器电阻变小,所分电压变小,R1所分电压变大,电压表示数变大,故A正确,BCD错误。
故选A。
8.B
【详解】
A.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电阻BP长度变大,电阻变大,故A不符合题意;
B.而当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入的部分AP长度变小,电阻变小,故B符合题意;
C.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,接入电阻BP长度变大,电阻变大,故C不符合题意;
D.滑动变阻器接法是“一上一下”,才能改变电阻的大小,不能都接到滑动变阻器下端的接线柱,故D不符合题意。
故选B。
9.A
【详解】
a、b、c、d四根合金丝,a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝,长度关系为
横截面积关系为
A.选用a和b进行实验,a和b长度相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体材料的关系,故A正确;
B.选用c和d进行实验,c和d长度相同,横截面不相同,材料相同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体横截面的关系,故B错误;
C.选用a和c进行实验,a和c长度不相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟长度的关系,故C错误;
D.选用b和d进行实验,b和d长度不相同,横截面不相同,材料不同,有多个变量,无法得出结果,故D错误。
故选A。
10.C
【详解】
当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,电阻R1和R2串联,甲电压表测的是电源电压,乙电压表测的是R2的电压,假设R2的电压为U2,因为甲乙两个电表的示数之比为5:1,所以电源电压为5U2,所以R1和R2电阻之比为
当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,电阻R1和R2并联,电表甲测R2的电流,电表乙测干路电流,所以甲乙两表示数之比为
故选C。
11.D
【详解】
质量是物体体所具有的一种物理属性,是物质的量的量度。密度是物质的属性之一。将一根铜丝拉长,铜丝的质量和密度都没有发生改变,所以铜丝的体积也没有发生改变。而电阻大小与导体的横截面积与长度有关,将铜丝拉长,铜丝的长度变长、横截面积小,所以铜丝的电阻变大。
故选D。
12.B
【详解】
当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3V,此时电阻R1与电阻R0接入电路,此时电路中电流为
则电源电压为
当单刀双掷开关S置于位置2时,此时电阻R2与电阻R0接入电路,则电路中的电流为
故电压表示数为
由于串联分压,电阻变小,故电压表示数变小,故电压表的示数一定小于3V,故电压表的示数可能为2V,故B正确。
故选B。
13.D
【详解】
A.R的阻值随管内液体的减少而减小,当输液管内液体越少,电流表的示数会增大,故A不符合题意;
B.R阻值随管内液体的减少而减小,当输液管内液体越少,电流会越大,电铃发声,电压表测电铃两端电压,示数会增大,故B不符合题意;
C.R与电铃并联,R值随管内液体的减少而减小时,对电铃不影响,电流表示数为干路电流,示数增大,故C不符合题意;
D.R阻值随管内液体的减少而减小,当输液管内液体越少,电流会越大,电铃发声,电压表测R两端电压,串联分压,其示数会减小,故D符合题意。
故选D。
14.C
【详解】
闭合开关S,让开关S1和S2断开,P在a处时,L和滑动变阻器串联,此时灯泡正常发光,电流表测电路中电流,电压表测灯泡两端电压;
A.若当保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动时,变阻器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡中的电流减小,所以灯泡变暗,故 A错误;
B.若保持P在a处不动,同时闭合S1和S2后,灯泡被短路,电压表示数减小为0;电阻R与R0并联,并联后的电阻小于R接入电路的电阻,电路中电阻变小,电流变大,故B错误.;
C,保持P在a处不动,S1仍断开,闭合S2后,电阻R与R0并联,然后再与灯泡串联,电路总电阻减小,电流增大,电流表A示数增大,灯泡两端的电压增大,电压表V示数变大,故 C正确;
D.若保持S1和S2断开,L和滑动变阻器串联,让P缓慢向右滑动,假设电流的变化量为 ,A表示数变化量和V表示数变化量的比值为
不计温度对电阻的影响,灯丝的电阻不变,则A表示数变化量和V表示数变化量的比值不变,故D错误。
故选C。
15.C
【详解】
A.两个电阻粗细均匀、材料相同,电阻越大,长度越长,所以10Ω的电阻较长,故A选项错误;
B.两个电阻粗细均匀,若材料不同,无法判断两个电阻的长度大小,故B错误;
C.两个电阻粗细均匀、材料相同,电阻越大,长度越长,所以10Ω的电阻较长,故C选项正确;
D.两个电阻的材料、长度相同,横截面积越大,电阻越小,所以10Ω的电阻较小;故D错误。
选C。
16. 增大 减小
【详解】
[1][2]由电路图可知,R1、R2串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时,滑片下移,R2接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小。由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可得:U2=U﹣U1,由此可知,总电压不变,定值电阻两端的电压变小时,滑动变阻器两端电压变大,即电压表示数增大。
17. 8 12
【详解】
[1]由电路图可知,开关S闭合后,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P处于c点时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图乙可知,此时电压表的示数Uc=8V。
[2]当电压表的示数为8V时,电路中电流表的示数Ic=0.5A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I=可知,电源的电压
U=Uc+IcR1=8V+0.5A×R1
当滑片处于a点时,变阻器接入电路中的电阻最小,电路的总电阻最小,电路中的电流最大,电压表的示数最小,由图乙可知,此时电压表的示数Ua=4.8V,电路中电流表的示数Ia=0.9A,则电源的电压
U=Ua+IaR1=4.8V+0.9A×R1
由上边两个式子可得:R1=8Ω,U=12V。
18.
【详解】
[1]当S1、S2都闭合时,L2被短路,电路为L1的简单电路,电压表测量电源电压,电压表示数为U1,则电源电压为U1,当S1闭合、S2断开时,两灯泡串联,电压表测量L1两端的电压,电压表示数为U2,根据欧姆定律可知电路中的电流为
[2]如果S1、S2都断开,两灯仍然串联,电压和电流都不变,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压为
U′=U1﹣U2
则R2的阻值为
19.
【详解】
[1]连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值
[2]甲地到短路位置之间的输电线总长度
短路的地点离甲地的距离
20. 7 7.2
【详解】
[1] 当闭合开关S1、断开S2,滑片P移动到某一位置时,R1与R2和滑动变阻器串联,电流表和电压表指针的位置如图乙所示,电压表测量滑动变阻器的电压,由于滑动变阻器最大的电流为1A,故此时电流表选择的小量程,为0.4A,若滑动变阻器全部接入,此时滑动变阻器的电压最大,最大为
故电压表选择的是小量程,故此时电压表的示数为2V,则滑动变阻器的电阻为
则根据串联电压规律可以列等式
当同时闭合开关S1、S2,滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时电流表指针刚好达到所选量程的最大刻度值处,R2被短路,只有滑动变阻器和R1接入电路,此时的电流为0.6A,则可以列等式
可以整理得出
故则R1的阻值是7Ω。
[2]经整理可得
电源电压是7.2V。
21. 见解析 变小 不变
【详解】
(1)[1]由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;若R1断路,开关S断开时,则电流表示数为0,电压表测量电源电压,示数为U;开关闭合后,电路中无电流,电流表示数为0,电压表测量的是电源电压,示数为U;电流表示数不变,电压表示数不变,符合题意;
若R2断路,开关S断开时,电流表和电压表示数都为0;开关闭合后,整个电路是断开的,则电流表示数为0,电压表示数为0;电流表和电压表示数都不变,符合题意;
若R1短路,开关S断开时,电压表测量的是电源的电压,示数为U,电路中无电流,电流表示数为0;开关闭合后,电路是通路,电路中有电流,此时电压表测量的是一段导线两端的电压,示数为0,两表示数都发生了变化,不符合题意;
若R2短路,开关S断开时,电流表示数为0,电压表测量的是电源电压,示数为U,开关闭合后,电路中有电流,电流表示数不为0,此时电压表测量的是电源电压,保持不变,不符合题意;
综上所述,故障为:若电压表示数为0,电流表示数为0,R2断路;若电压表示数为U,电流表示数为0,R1断路。
(2)[2][3]闭合开关S,向右移动变阻器的滑片P,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由可知电路中的电流变小,电流表的示数变小,由可知电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值,R1的阻值不变,所以电压表示数与电流表示数的比值不变。
22. 100 400 45 右 50
【详解】
(1)[1]如图,Rt与t为一次函数关系,假设其关系为
如图,当时,,则有
当时,,则有
联立上述两式可得,,即Rt随温度t变化的函数关系为
(2)[2][3]当电流表的读数为0.01A,则此时的总电阻为
当时,,所以滑动变阻器接入电路的阻值为
[4]电路中允许的最大电流为,则此时电阻中最小总电阻为
则热敏电阻接入电路的最小阻值为
将代入可得
则最高温度
(3)[5]电路中允许的最小电阻,如果温度越高,则Rt越小,为了电路的安全,要求滑动变阻器接入的电阻更大,故若想提高电路所测最高温度,则应将滑片向右移动。
[6]当滑动变阻器接入最大电阻时,可测的温度最高,则此时Rt的阻值为
如图所示,此时的最高温度。
23. 电阻 温度 CD 电能损耗 散热的问题
【详解】
(1)[1][2]由题意可知,超导现象即导体在温度很低的情况下,电阻变为零的现象,所以,导体的电阻除了跟材料、长度和横截面积有关外,还跟温度有关。
(2)[3]因超导现象中导体电阻为零,故由焦耳定律可知,此时导体产生的电热为零,故超导现象不适用于利用电流的热效应工作的电器;
A.电热材料是利用电流的热效应工作,故A不符合题意;
B.普通的灯泡是利用电流的热效应发光的,故B不符合题意;
C.远程输电时,由于超导现象使输电线电阻为零,输电线不发热,可以减少电能的损耗,故C符合题意;
D.绕制马达的线圈用超导体制成,则通电转动时不发热,可以提高工作效率,故D符合题意。
故选CD。
(3)[4][5]因超导材料电阻为零,由焦耳定律可知,超导材料工作时不产生电热,故在运输电力中可以大大降低电能损耗,电子元件可以不考虑散热的问题。
24. 电流表选0~0.6A的量程,电压表选0~3V的量程 6~9 10Ω
【详解】
(1)[1]由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;滑动变阻器允许通过的最大电流为
2A<3A
要使电流表的指针能达到满刻度,只能选0~0.6A的量程;当电路中的电流为0.6A时,滑动变阻器两端的最大电压
U滑=0.6A×20Ω=12V<15V
要使电压表的指针能达到满刻度,只能选0~3V的量程。
(2)[2]当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电流表的示数达到0.6A时电源的电压最小,能满足要求的最小电源电压
Umin=ImaxR1=0.6A×10Ω=6V
当电压表和电流表的指针同时达到满刻度时电源的电压最大,能满足要求的最大电源电压
Umax=ImaxR1+U2max=0.6A×10Ω+3V=9V
能满足要求的电源电压的范围为6~9V。
(3)[3]串联电路中电阻越大分得的电压越大,当电压表的示数为3V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的特点和欧姆定律可得
当电源的电压U=6V时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,最大值为
25. 6V 24Ω C R1 见解析
【详解】
解:(1)由图可知R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.5A,由欧姆定律可得,电阻R2两端的电压
U2=IR2=0.5A×12Ω=6V
(2)因串联电路中总电压等于各电压之和,所以,R1两端的电压
U1=U﹣U2=18V﹣6V=12V
则电阻R1的阻值
(3)①由三个滑动变阻器的铭牌可知,允许通过的最大电流分别为1A、2A,因在移动变阻器滑片P的过程中两电表的示数分别能达到某个量程的最大值,且电路能正常工作,所以,电流表的量程选0~0.6A;当电路中的电路
I大=0.6A
R1或R2两端的电压分别为
U1′=I大R1=0.6A×24Ω=14.4V
U2′=I大R2=0.6A×12Ω=7.2V
则电压表和电流表不可能同时达到最大示数,即电压表应并联在变阻器两端,对应另一电阻分得的电压分别为3.6V、10.8V,均大于3V,则电压表的量程为0~15V。
a.当滑动变阻器替换R2、电压表并联在变阻器两端时,当电压表的示数为15V时,R1两端的电压
U1″=U﹣U变=18V﹣15V=3V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
即
解得
R变=120Ω
由滑动变阻器的规格可知,均不符合。
b.当滑动变阻器替换R1、电压表并联在变阻器两端时,当电压表的示数为15V时,R2两端的电压
U2″=U﹣U变=18V﹣15V=3V
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
即
解得
R变=60Ω
由滑动变阻器的规格可知,只有C符合。
②当电流表的示数
I大=0.6A
滑动变阻器接入电路中的电阻最小,此时电路中的总电阻
则变阻器接入电路中的最小阻值
R滑小=R﹣R2=30Ω﹣12Ω=18Ω
由①中b可知,当电压表的示数为15V时,变阻器接入电路中的最大阻值为60Ω,所以,该滑动变阻器连入电路的阻值变化范围18Ω~60Ω。
26.(1);(2)6V;(3)0.6A
【详解】
解:(1)只闭合开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测电路的电流,等效电路图如下所示:
(2)电流表A的示数为0.2A,根据欧姆定律,电源电压
U=I 1R1=0.2A×30Ω=6V
(3)开关S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表则干路的电流,根据并联电路各支路互不影响,通过R1的电流不变;根据欧姆定律,通过电阻R2的电流为
根据并联电路电流的规律,电流表A的示数
I=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A
答:(1)等效电路图见解析;
(2)电源电压U为6V;
(3)开关S1、S2都闭合时,电流表A的示数为0.6A。
答案第1页,共2页
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