C.RA=RBD.无法确定
【解析】当电流相等时,B两端电压高。
9.[2012·达州]如图Z5-5所示,电源电压和灯L的电阻不变,灯L上标有“6V3W”字样。
当开关S闭合,滑片P移至a端时,电流表的示数为1.0A,灯L正常发光;当开关S断开,滑片P移至b端时,电源电压U和灯L消耗的电功率P为( B )
图Z5-5
A.6V 1.5WB.6V 0.75W
C.3V 1.5WD.3V 0.75W
【解析】当开关S闭合,滑片P移至a端时,L与R并联;当开关S断开,滑片P移至b端时,L与R串联。
10.[2012·桂林]如图Z5-6所示,是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。
比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是( C )
图Z5-6
A.U甲=U乙,Q甲=Q乙B.U甲<U乙,Q甲>Q乙
C.U甲<U乙,Q甲<Q乙D.U甲>U乙,Q甲<Q乙
【解析】两电阻串联,电流相等,电阻越大,两端电压越高,放出热量越多。
11.[2011·台州]探究影响电磁铁磁性强弱的因素时,按如图Z5-7所示电路进行实验,每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多。
此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是( B )
图Z5-7
A.电流的大小B.线圈的匝数
C.电流的方向D.电磁铁的极性
12.[2012·达州]两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图Z5-8所示,现将甲和乙并联后接在电压为6V的电源两端,下列分析正确的是( A )
图Z5-8
A.乙消耗的电功率为3.6W
B.甲消耗的电功率为3.6W
C.甲中的电流小于乙中的电流
D.甲的电阻值大于乙的电阻值
【解析】甲的电阻为5Ω,乙的电阻为10Ω,乙消耗的功率为P=
=
=3.6W,甲消耗的功率为P=
=
=7.2W。
13.[2013·达州]如图Z5-9所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲∶U乙为4∶1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比I甲∶I乙为( C )
图Z5-9
A.4∶3B.3∶2
C.3∶4D.3∶1
【解析】两表为电压表时两电阻串联,R1、R2两端电压之比为3∶1,则电阻之比为3∶1。
两表为电流表时,两电阻并联,乙表测干路电流。
14.[2014·预测]下列电路图中电源电压U保持不变,小灯泡的额定电压为U0,且U>U0,定值电阻的阻值为R。
在不改变电路连接的情况下,能测出小灯泡额定功率的是( C )
图Z5-10
【解析】在C选项中,开关S2置于1处时测出L与R的总电压U1,S2置于2处时测出L的电压U2,则R两端电压为U1-U2,计算通过R的电流。
I=
,因为串联,通过L与R的电流相等。
15.[2013·鄂州]小灯泡L上标有“2.5V”字样,它的电阻随它两端电压变化的图像如图Z5-11甲所示。
将小灯泡L和电阻R0接入图乙所示的电路中,电源电压为3V,且保持不变。
当开关S闭合时,小灯泡L恰好能正常发光。
下列说法不正确的是( D )
图Z5-11
A.电阻R0的阻值为2Ω
B.开关S闭合时,小灯泡L的电阻为10Ω
C.小灯泡L的额定功率为0.625W
D.开关S断开时,小灯泡L的电阻为0Ω
【解析】由曲线图可知,灯的电阻是变化的,当灯断路时,灯的电阻不会变为0。
二、填空题(每空格1分,共21分)
16.[2013·连云港]电器的使用丰富了人们的生活,但若使用不当,也会带来危害。
在日常用电中要注意:
开关必须接在__火线__线上;一般情况下,人体的安全电压不高于__36__V,不要触摸火线或漏电的用电器。
17.[2011·河南]如图Z5-12所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。
小明由此推测:
若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转。
小明推测的依据是__电子的定向移动形成电流__;__电流周围存在磁场__。
你认为磁针的N极会向__纸外__(填“纸内”或“纸外”)偏转。
图Z5-12
【解析】电子定向移动的方向与电流方向相反。
18.[2011·桂林]如图Z5-13所示,电源电压不变。
将定值电阻R1和R2串联后接在电源上,R1消耗的功率为3W,R2消耗的功率为6W,则R1=__0.5__R2;若将它们并联后仍接在该电源上,则电路消耗的总功率为__4.5__W。
图Z5-13
19.[2013·镇江]如图Z5-14所示的电路,电阻R1=3Ω、R2=2Ω。
闭合开关S,电流表A的示数__变大__,电流表A1的示数__不变__(以上两空均填“变大”“变小”或“不变”),电压表的示数与电流表A的示数变化之比等于__2__Ω。
图Z5-14
20.[2013·庆阳]如图Z5-15所示电路中,电源电压为3V且保持不变,小灯泡L的规格为“6V 3.6W”,滑动变阻器的最大阻值R′=20Ω。
当开关S闭合后,在滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中,电流表示数的变化范围是__0.3~0.1A__,灯L的实际电功率变化范围是__0.9W~0.1W__。
(假定灯丝电阻不受温度影响)。
图Z5-15
【解析】灯的电阻为10欧,当P在A时,电流为0.3A,功率为0.9W;当P在B端时L与R串联,电流为0.1A,灯的功率为0.1W
21.[2013·常州]为探究影响导体电阻大小的因素,小明找到了不同规格的导线,如表所示。
导线
材料
长度
横截面积
A
镍铬
l
S
B
镍铬
2l
S
C
镍铬
2S
D
锰铜
l
S
(1)要探究电阻大小与导体长度的关系,应选择__A__和__B__两根导线进行实验;
(2)要探究电阻大小与导体材料的关系,应选择__A__和__D__两根导线进行实验;
(3)小明用A、C两根导线探究了电阻大小与导体横截面积的关系,则导线C的长度应为__l__。
22.[2013·德阳]如图Z5-16所示,电源电压保持不变,R1∶R2=1∶4。
只闭合S1时,电流表的示数为0.1A,R1消耗的功率为P1;只闭合S2时,R0消耗的功率为0.1W,R2消耗的功率为P2,且P1∶P2=1∶1。
则R0先后两次消耗的功率之比为__4∶1__。
图Z5-16
23.[2013·兰州]某同学利用如图Z5-17所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。
实验开始时,滑动变阻器的作用是__保护电路__。
在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持__电阻__不变;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的作用是__改变定值电阻两端的电压__。
图Z5-17
三、实验探究题(每空格2分,共22分)
24.[2013·南充]某负温度系数(NTC)的温敏电阻R,其阻值与温度的关系如图Z5-18丙。
现用该电阻测量环境的温度,实验电路如图甲:
图Z5-18
(1)据图甲,将图乙连接完整,且使滑片向右滑动时,电流表的示数增大。
【答案】图略
(2)该温敏电阻的阻值随温度的降低而__增大__。
(3)当温敏电阻在某环境中放置足够长时间后,电压表读数为2V,电流表读数为0.5mA,此时温敏电阻的阻值是__4×103__Ω,该环境温度是__40__℃。
25.[2013·湛江]小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
(1)按图Z5-19所示的电路图连接电路。
图Z5-19
(2)闭合开关,排除故障,用电压表测出L1两端的电压。
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:
电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。
(4)测出AC间的电压,得出结论。
【交流与评估】
(1)在拆接电路时,开关必须__断开__。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是__L1短路__或__L2断路__。
(3)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?
__不能__,为什么?
__电压表正负接线柱接反了__。
(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论:
串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
此实验在设计方案上存在的不足之处是__只做了一次实验__,改进方法__更换不同规格的灯泡重复该实验__。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
四、分析计算题(共27分)
26.(8分)[2012·绍兴]如图Z5-20甲是小敏设计的一个红、绿两灯能交替发光的未完成电路,电源的电压是可以变化的,两灯规格相同,额定电压是2.5伏,灯的电阻R1和保护电阻R2的电流和两端电压的关系如图乙所示。
电路连接完成后,两灯交替工作时的任一电路如图丙所示。
电磁铁电阻不计。
为方便计算,不计衔铁在触点间来回时间。
求:
图Z5-20
(1)灯在额定电压时的电阻值。
(2)灯的额定功率。
(3)请完成电路的连接。
(4)闭合开关S,灯正常工作5分钟,电路消耗的总电能。
【答案】
(1)R=
=
=8.9Ω
(2)P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
(3)如答图所示
第26题答图
(4)W=UIt=(2.5V+7V)×0.28A×300s=798J
27.(6分)[2012·达州]小刚观察了市场上的“测重仪”后,画出了如图Z5-21所示的原理图:
A为托盘,P为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起上下滑动,当托盘中不放物体时,P位于R的最上端。
已知R0=5Ω,R的最大阻值为25Ω,电源电压恒为3V。
问:
图Z5-21
(1)图中的质量表应该用什么电表改装?
__图中的质量表应用电流表改装__。
(2)当开关S闭合,不称量物体时,通电5min电阻R消耗的电能是多少?
(3)当称量物体质量达到最大值时,R0消耗的功率是多少?
【答案】
(2)75J (3)1.8W
【解析】
(2)当开关S闭合,不称量物体时,R0与R串联。
此时电路中的电流I为:
I=
=
=0.1A
则R消耗的电能W为:
W=I2Rt=(0.1A)2×25Ω×300s=75J
(3)当称量物体质量达到最大时,只有R0接入电路,则R0消耗的电功率P为:
P=
=
=1.8W
28.(6分)[2013·庆阳]在图Z5-22甲所示的电路中,电源电压为6伏且保持不变,滑动变阻器R1标有“100Ω 2A”字样。
闭合开关S后,电流表A1和A2的示数分别如图乙所示。
求:
图Z5-22
(1)电阻R2的阻值。
(2)通电10秒钟,电流通过电阻R2所做的功W2。
(3)重新移动滑动变阻器R1的滑片P,使两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同,求此时变阻器R1消耗的功率P1。
【答案】
(1)7.5Ω
(2)48J (3)1.2W
【解析】
(1)电流表A1的示数为0.4A;电流表A2的示数为1.2A,
电阻R2中的电流I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A
R2=
=
=7.5Ω
(2)W2=U2I2t=6V×0.8A×10s=48J
(3)当两个电流表指针偏离零刻度的角度恰好相同时,电流表A2的示数是电流表A1示数的5倍。
故此时电阻R1中的电流与电阻R2中的电流之比为1∶4,
由于电阻R2的阻值和电压不变,电阻R2中的电流不变,I2=0.8A,
故电阻R1中的电流I1=0.2A
P1=U1I1=6V×0.2A=1.2W
29.(7分)[2013·东营]某品牌家用电熨斗的电路如图Z5-23甲所示,额定电压为220V、最大功率为440W,发热部分由调温电阻R和定值电阻R0组成,调温电阻R是可变电阻,其最大阻值为110Ω。
电阻值均不受温度影响。
图Z5-23
(1)定值电阻R0的阻值是多大?
(2)该电熨斗工作时的最小功率多大?
此时通过电路的电流是多大?
(3)假设电熨斗每秒钟散发的热量Q跟电熨斗温度t的关系如图乙所示,请分析得出电熨斗工作时温度的调节范围。
【答案】
(1)110Ω
(2)220W 1A (3)90℃~200℃
【解析】
(1)当调温电阻R=0Ω时电熨斗的电功率最大,
由I=
和P=UI得R=
,则R0=
=
=110Ω
(2)当调温电阻R=110Ω时电熨斗的电功率最小,由I=
和P=UI得P=
,
电熨斗的最小电功率是P=
=
=220W
此时电熨斗的电流是I=
=
=1A(或I=
=
=1A)
(3)由图乙可知,当电熨斗功率是440W时,温度最高为200℃;当功率是220W时,温度最低为90℃。
故电熨斗工作时温度的调节范围为90℃~200℃。