4、學(xué)設(shè)計(jì)的煤氣檢測電路如圖所示,電源電壓不變,R為定值電阻,Q為氣敏元件,其阻值隨煤氣濃度的升高而增大,閉合開關(guān)S,當(dāng)煤氣濃度升高時(shí),下列判斷正確的是( )
A.電流表示數(shù)變小,輸出信號電壓Uab變大
B.電流表示數(shù)變大,輸出信號電壓Uab變大
C.電流表示數(shù)變小,輸出信號電壓Uab不變
D.電流表示數(shù)變大,輸出信號電壓Uab減小
8.如圖所示,閉合開關(guān)S,兩個(gè)燈泡都不發(fā)光,電流表指針幾乎不動,而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),該電路故障可能是( )
A.電流表開路,并且L1、L2燈絲斷了
B.L1燈絲斷了
C.燈泡L2開路
D.燈泡L1短路
5、
9.甲、乙兩個(gè)電阻的UI圖線如圖所示,若把兩個(gè)電阻串聯(lián)接在同一電路中,下列說法正確的是( )
A.甲的電阻值小于乙的電阻值
B.通過甲、乙兩個(gè)電阻的電流之比是2:1
C.甲、乙兩個(gè)電阻兩端電壓之比是2:1
D.甲、乙兩個(gè)電阻的阻值之比是1:2
10.壓敏電阻的阻值是隨所受壓力的增大而減小的。小聰同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)通過電表示數(shù)反映壓敏電阻所受壓力大小的電路,要求壓力增大時(shí),電表示數(shù)增大。以下電路不符合要求的是( )
11.如圖所示電路中,電源電壓不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器。閉合開關(guān)S,移動滑片P,多次記錄電壓表示數(shù)U和對應(yīng)的電流表示數(shù)I,
6、則繪出的UI關(guān)系圖像正確的是( )
12.如圖所示,電源電壓恒定。當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合,甲、乙兩表均為電壓表時(shí),兩表示數(shù)之比U甲:U乙=4:1;當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,甲、乙兩表均為電流表時(shí),兩表的示數(shù)之比為( )
A.4:3 B.3:2
C.3:4 D.3:1
二、填空題(每空2分,共28分)
13.滑動變阻器通過改變電阻絲接入電路的____________來改變接入電路的電阻值,從而改變電路中的電流。一個(gè)標(biāo)有“10 Ω 2 A”的滑動變阻器,它的阻值變化范圍是____________ Ω;它允許通過的最大電流為
7、________ A。
14.家庭電路中電燈、電視、電風(fēng)扇的連接方式是________(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”);帶有金屬外殼的電水壺用三腳插頭,是為了使用時(shí)讓金屬外殼與________相連。
15.當(dāng)某導(dǎo)體兩端電壓是3 V時(shí),通過它的電流是0.2 A,該導(dǎo)體的電阻是________Ω;當(dāng)它兩端電壓為0時(shí),該導(dǎo)體的電阻為________Ω。
16.為了防止電流過大將用電器核心部件燒毀,很多用電器都裝有“保險(xiǎn)管”(圖甲),圖乙、丙是兩個(gè)熔斷電流為“10 A”和“20 A”的某種型號“保險(xiǎn)管”的截面圖(保險(xiǎn)絲的材料相同),那么________圖保險(xiǎn)管的熔斷電流為“10 A”,理由是它的保險(xiǎn)絲電
8、阻較________(填“大”或“小”)。
(第16題) (第18題)
17.兩個(gè)標(biāo)有“5 Ω 1 A”和“10 Ω 0.6 A”的定值電阻,將它們串聯(lián)起來使用時(shí)等效電阻為________Ω,電源電壓最多為________V;若將它們并聯(lián)時(shí)干路電
流最大是________A。
18.如圖甲所示,已知電源電壓為10 V,將滑動變阻器滑片P移到最左端,閉合開關(guān)S,燈泡發(fā)光,電流表示數(shù)為0.35 A,電壓表示數(shù)如圖乙所示,則此時(shí)滑動變阻器接入電路的電阻是________ Ω。當(dāng)滑片P向右移動的過程中燈泡亮度________(填“變亮”“不變”或
9、“變暗”)。
三、作圖題(每題4分,共8分)
19.請?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線正確地將電燈、開關(guān)和插座接入家庭供電電路。
20.如圖甲所示,插線板上開關(guān)控制指示燈和插孔,若指示燈開路,插孔仍可正常使用。請?jiān)趫D乙中畫出插線板上開關(guān)、指示燈和插孔的連接方式,并與電源線接通。
四、實(shí)驗(yàn)與探究題(每題6分,共12分)
21.“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,老師提供了2節(jié)新干電池、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器、阻值為10 Ω、20 Ω和40 Ω的定值電阻各一個(gè)以及導(dǎo)線若干。
實(shí)驗(yàn)序號
1
2
3
電阻/Ω
10
20
4
10、0
電流/A
________
0.10
0.05
(1)請根據(jù)圖甲,用筆畫線將實(shí)物圖(圖乙)連接完整(要求導(dǎo)線不交叉,當(dāng)滑片向右移動時(shí),滑動變阻器接入電路的阻值變大)。
(2)將滑動變阻器阻值調(diào)到最大處,閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,電流表無示數(shù),其原因可能是__________________________。
(3)排除故障后,更換不同定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測得數(shù)據(jù)填入表格。第一次電流表的示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為________A。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保持電壓表示數(shù)為________V不變。
(4)由表中數(shù)據(jù)可得:導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成____
11、____(填“正比”或“反比”)。
(5)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)判斷所選用的滑動變阻器可能是________(填“A”或“B”)。
A.“50 Ω 0.5 A” B.“10 Ω 1 A”
22.同學(xué)們利用“伏安法”測量未知電阻Rx的阻值,所用電源電壓為3 V,Rx阻值約為5 Ω。
(1)實(shí)物電路如圖甲,請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接好。
(2)閉合開關(guān),當(dāng)電壓表示數(shù)為2.4 V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,則通過電阻Rx的電流I=________A,計(jì)算出Rx=________Ω。
(3)利用現(xiàn)有的器材和電路,在已經(jīng)規(guī)范使用器材的前提下,如何使測量結(jié)果更接近真實(shí)值。________
12、___________________________________。
五、綜合應(yīng)用題(23題6分,24題10分,共16分)
23.如圖所示,電源兩端電壓U為9 V并保持不變,電阻R1阻值為10 Ω。閉合開關(guān)S后,電流表A的示數(shù)I為1.2 A。求:
(1)電流表A1的示數(shù)I1。
(2)電阻R2的阻值。
24.有一種半導(dǎo)體材料的電阻隨著溫度的變化而明顯改變,用這種材料制作的電阻稱為熱敏電阻。圖甲是某熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。小馬同學(xué)用
13、該熱敏電阻和電壓表設(shè)計(jì)了一只測量范圍為0~100 ℃的水溫表,圖乙是這個(gè)水溫表的原理圖。圖中的電壓表量程為0~3 V,定值電阻R0的阻值為
100 Ω。當(dāng)水溫達(dá)到100 ℃時(shí),要求電壓表的示數(shù)達(dá)到最大值。
(1)根據(jù)圖像回答該熱敏電阻在100 ℃時(shí)的電阻值為多大?
(2)小馬同學(xué)將電壓表的刻度盤改畫為指示溫度的刻度盤,如果每10 ℃畫一條刻度線,這個(gè)刻度盤的刻度是否均勻?(注意:此問不要求寫出任何推導(dǎo)過程)
(3)通過計(jì)算說明改畫的水溫表刻度盤上的0 ℃應(yīng)該與電壓表刻度盤的什么位置對應(yīng)?
答案
一、1.D 2.B 3.C
14、 4.D 5.C 6.C
7.A 點(diǎn)撥:當(dāng)煤氣濃度升高時(shí),氣敏元件的阻值變大,電路中的總電阻變大,所以電路中的電流變小,定值電阻R兩端的電壓變小,所以氣敏元件兩端的電壓(即輸出信號電壓Uab)變大,A選項(xiàng)正確。
8.B
9.C 點(diǎn)撥:由圖可知,甲的電阻R1===10 Ω,乙的電阻R2===5 Ω,因此兩個(gè)電阻阻值之比:R1:R2=10 Ω:5 Ω=2:1;它們串聯(lián),電流相等,因此通過它們的電流之比為1:1;它們兩端的電壓與其電阻成正比,則兩個(gè)電阻兩端電壓之比為2:1。
10.D 點(diǎn)撥:A圖中壓敏電阻與定值電阻并聯(lián),當(dāng)壓力增大時(shí),壓敏電阻阻值減小,并聯(lián)電路總電阻減小,干路電流會增大。B圖
15、中壓敏電阻與定值電阻并聯(lián),當(dāng)壓力增大時(shí),壓敏電阻阻值減小,電流表示數(shù)增大。C圖中壓敏電阻與定值電阻串聯(lián),當(dāng)壓力增大時(shí),壓敏電阻阻值減小,電路中電流增大,由公式U0=IR0知定值電阻兩端電壓增大,電壓表示數(shù)增大。D圖中壓敏電阻與定值電阻串聯(lián),當(dāng)壓力增大時(shí),壓敏電阻阻值減小,電路中電流增大,R0兩端電壓增大,由U′=U-U0知壓敏電阻兩端電壓減小。
11.A 點(diǎn)撥:由圖知,滑動變阻器與R1串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,電流表測量電路中的電流;設(shè)電源電壓為U總,滑動變阻器兩端的電壓為U,則U=U總-IR1,變形可得U=-R1I+U總,這是典型的一次函數(shù),故圖像為直線,且方向斜向下。
12
16、.C 點(diǎn)撥:當(dāng)S1和S2閉合,甲、乙兩表均為電壓表時(shí),此時(shí)電壓表甲測量的是電源電壓,電壓表乙測量的是R2兩端的電壓U2,此時(shí)兩個(gè)電阻串聯(lián),依題意有:===,則=。當(dāng)開關(guān)S1閉合,S2斷開,甲、乙兩表均為電流表時(shí),兩個(gè)電阻并聯(lián),電流表甲測量R2支路的電流I2,電流表乙測量干路中的電流I,則有:====,故選項(xiàng)C正確。
二、13.長度;0~10;2 點(diǎn)撥:滑動變阻器的最大阻值為10 Ω,它連入電路的阻值范圍就是0~10 Ω。
14.并聯(lián);大地
15.15;15 點(diǎn)撥:該導(dǎo)體的電阻為R===15 Ω;導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小與導(dǎo)體的材料、橫截面積、長度有關(guān),而與導(dǎo)體兩端的電
17、壓無關(guān),因此當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí),該導(dǎo)體的電阻不變,即仍為15 Ω。
16.丙;大
17.15;9;1.5 點(diǎn)撥:兩電阻串聯(lián),總電阻等于兩電阻之和,即5 Ω+10 Ω=15 Ω;串聯(lián)時(shí)允許通過的最大電流是0.6 A,故電源電壓最大為U最大=
I最大R總=0.6 A15 Ω=9 V;若并聯(lián)時(shí),兩端所加的最大電壓為5 Ω1 A=5 V,則“10 Ω 0.6 A”的電阻中的電流為I2===0.5 A,故干路電流最大為1 A+0.5 A=1.5 A。
18.20;不變 點(diǎn)撥:將滑動變阻器滑片P移到最左端時(shí),接入電路的電阻為最大值,電壓表測的是滑動變阻器全部阻值的電壓,示數(shù)是7 V,又知電流表
18、示數(shù)為0.35 A,由歐姆定律知,滑動變阻器接入電路的電阻是R===20 Ω。當(dāng)滑片P向右移動時(shí)接入電路的電阻不變,故電路的電流不變,燈泡的亮度也不變。
三、19.解: 如圖所示。
20.解: 如圖所示。
四、21.解:(1)如圖所示?!?
(2)定值電阻斷路
(3)0.2;2
(4)反比 (5)A
22.解:(1)如圖所示。(2)0.5;4.8 (3)多次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到不同位置,分別測出電流和電壓并求出電阻值,計(jì)算電阻的平均值
五、23.解:(1)電流表A1的示數(shù)為I1===0.9 A。
(2)通過電阻
19、R2的電流是I2=I-I1=1.2 A-0.9 A=0.3 A。
電阻R2兩端的電壓等于電源電壓,故電阻R2的阻值為R2===
30 Ω。
24.解:(1)由題圖甲可知,熱敏電阻在100 ℃時(shí)的電阻值為100 Ω。
(2)這個(gè)刻度盤的刻度不均勻。
(3)當(dāng)t=100 ℃時(shí),熱敏電阻的阻值為100 Ω,R0兩端的電壓為3 V,故電源電壓為U=3 V+3 V=6 V,0 ℃時(shí)熱敏電阻阻值為500 Ω,電路總電阻為
R總=500 Ω+100 Ω=600 Ω,此時(shí)電路中電流為I′===0.01 A,電壓表的示數(shù)為U′=I′R0=0.01 A100 Ω=1 V,所以改畫的水溫表刻度盤上的0 ℃應(yīng)該與電壓表刻度盤的1 V位置對應(yīng)。