*精*
故本题答案为:断开;闭合.
【点评】本题考查了电冰箱的工作电路.电冰箱中电灯与压缩机是并联关系,能够独立工作,互不影响.本题考查了电冰箱的有关问题,平时应注意多观察、多思考,结合所学知识解释生活现象,这对我们解这类题有帮助.
16.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图象.若将甲、乙串联在某一电路中,当电流为0.1A时,电源电压为 2 V;若将甲、乙并联在电源电压为1.5V电路中,电路中总电流为 0.4 A.
【考点】欧姆定律.
【分析】电阻甲、乙串联在电路中,因此通过它们的电流相等,从U﹣I图象中读出当电流为0.1A时,电阻甲和乙对应的电压值,再根据串联电路电压的特点,计算出电源电压. 电阻甲、乙并联在电路中,因此它们两端的电压等于电源电压,从U﹣I图象中读出当电压为1.5V时,电阻甲和乙对应的电流值,再根据并联电路电流的特点,计算出电路中的总电流. 【解答】解:
①将电阻甲、乙串联在电路中,由串联电路特点知,通过它们的电流都为0.1A, 从I﹣U图象可知,当I=0.1A时,
电阻甲和乙两端的电压分别为:U甲=0.5V,U乙=1.5V, 所以电源电压为:U=U甲+U乙=0.5V+1.5V=2V;
②当电阻甲、乙并联在电路中,由并联电路特点知,它们两端的电压等于电源电压为1.5V, 从U﹣I图象可知,当U=1.5V时,
通过电阻甲、乙的电流分别为:I甲=0.3A,I乙=0.1A, 所以电路中的总电流:I=I甲+I乙=0.3A+0.1A=0.4A. 故答案为:2;0.4.
*精*
【点评】本题考查了串、并联电路电压和电流的特点,以及对欧姆定律的理解和应用,本题的难点为:电阻两端的电压和通过电阻的电流,要找出电阻的电压和电流,就需要根据我们所学的串联电路的特点去分析.
17.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当油面下降时,油量表示数 变小 ,电压表示数 变大 .(以上选填“变大”、“变小”或“不变”)
【考点】电路的动态分析.
【分析】当油量发生为化时,浮标随之运动,带动与浮标相连的指针运动,则可知滑动变阻器接入电阻的变化,由欧姆定律电路中电流的变化和和R1两端的电压变化,根据串联电路的电压特点判断电压表示数的变化. 【解答】解:
由电路图可知,R1与R2串联,油量表(电流表)测电路中的电流,电压表测R2两端的电压. 当油面下降时,R2接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大, 由I=可知,电路中的电流变小,即油量表的示数变小; 由U=IR,可知R1两端的电压变小,
串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以R2两端的电压变大,即电压表的示数变大. 故答案为:变小;变大.
【点评】本题考查欧姆定律及滑动变阻器在生活中的应用,要通过对图的分析得出仪器的原理,再由物理规律求解.
三、作图和实验题(本大题共有2小题,18题8分,19题12分,共20分) 18.在探究“探究通过导体的电流与电阻的关系”,小红设计电路图如图甲所示.
*精*
(1)连接电路时开关必须 断开 ;
(2)第3次实验电流表示数如图乙所示,其读数为 0.12 A; 实验次数
1 2 3
电阻R/Ω
5 10 20
电流I/A 0.48 0.24
(3)实验中,小红分别把5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路做三次实验,每次闭合开关后,调节滑动变阻器,使 电压表的示数 保持不变,记录电流表示数,如表格所示; (4)分析表格数据,得出结论: 电压一定时,电流与电阻成反比 . 【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.
【分析】(1)为保护电路,连接电路时,应断开开关; (2)根据电流表的量程和分度值读出示数;
(3)探究通过导体的电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变即电压表的示数不变;
(4)电阻两端的电压不变,分析表中电流的变化倍数和电阻的变大倍数得出两者之间的关系.
【解答】解:(1)为保护电路,连接电路时,应断开开关; (2)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.12A;
(3)实验中,更换定值电阻时,每次应调节滑动变阻器,使电压表的示数保持不变,记录电流表示数;
(4)电阻两端的电压不变,分析表中数据可知,通过电阻电流的变化倍数和定值电阻阻值变化倍数的倒数相等,故可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比; 故答案为:
(1)断开;(2)0.12;(3)电压表的示数;(4)电压一定时,电流与电阻成反比.
*精*
【点评】本题考查了实验的注意事项和电路故障的判断、电表的读数等,关键是控制变量法的应用,平时学习时一定注意该方法的掌握与应用.
19.在测量小灯泡电功率的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω.
(1)请你用笔画线代替导线,将图11甲中的实物电路连接完整.要求:当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大;连线不得交叉;
(2)小宇同学闭合开关,移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示为 2.2 V,若他想测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片P向 B (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2.5V.
(3)小宇同学连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡始终不亮,电压表有示数,电流表无示数,原因可能是 灯丝断了 .
(4)小宇同学继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的I﹣U关系图象,根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是 0.5 W,还可以得出:小灯泡的实际功率随实际电压的增大而 增大 (选填“增大”、“减小”或“不变”). (5)通过图象还可以发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明: 灯丝的电阻与温度的变化有关 .
【考点】电功率的测量.
【分析】(1)根据灯泡正常发光时的电流确定电流表量程,根据题目要求确定滑动变阻器的接法,把电流表、滑动变阻器串联接入电路.
(2)由图示电压表确定其量程与分度值,读出电压表示数,根据电压表示数与灯泡额定电压间的关系,根据电路图确定滑片的移动方向.
(3)电流表示数几乎为零,说明电路断路,电压表有示数说明和电压表并联的灯泡发生了断路.
*精*
(4)由图象求出灯泡额定电压对应的电流,然后由P=UI求出灯泡额定功率;根据灯泡电流随电压的变化关系,由P=UI判断灯泡实际功率如何随电压变化. (5)灯丝的电阻随温度的升高而增大. 【解答】解:(1)灯泡正常发光时电流约为I==
=0.25A,则电流表选0~0.6A量程,
当滑动变阻器的滑片向左移动时,连入电路的电阻变大,则滑动变阻器应接右下端接线柱B,把电流表、滑动变阻器串联接入电路,电路图如图所示.
(2)由图乙所示电压表可知,其量程为0~3V量程,分度值是0.1V,其示数为2.2V,小于灯泡额定电压,要测量小灯泡的额定功率,应减小滑动变阻器分压,减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡两端电压变大,
由电路图可知,应把滑动变阻器的滑片P向B端移动,使电压表的示数为2.5V. (3)电流表示数接近零,说明电路断路,而电压表有示数,说明与电压表并联的电路发生了断路,如灯丝断了、灯座接触不良、开关接触不良、电流表断路等. (4)由I﹣U图象可知,灯泡额定电压2.5V所对应的电流是0.2A, 灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.2A=0.5W;由I﹣U图象可知, 随灯泡电压的增大,灯泡电流增大,灯泡实际功率P=UI增大.
(5)通过图象还可以发现灯丝的电阻是变化,说明灯丝的电阻与温度的变化有关. 故答案为:(1)电路图如图所示;(2)2.2;B;(3)灯丝断了;(4)0.5;增大;(5)灯丝的电阻与温度的变化有关.
【点评】本题考查了连接实物电路图、电表读数、滑动变阻器的调节、求灯泡额定功率、连接电路时的注意事项等,对电表进行多读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.
四、综合应用题(本大题共有2小题,20题10分,21题12分,共22分.解答时应写出必要的文字说明、公式和具体的计算步骤)