資源簡介

第13章 探究電路
【知識清單】
考點1電阻
1.電阻
(1)定義:表示導體對電流　　　　的大小。導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用就越大。用字母R表示。
(2)電路符號:
(3)單位及換算
①單位:基本單位是　　　　,簡稱　　　　,符號　　　　。常用單位有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)。
②換算:1 kΩ=103 Ω,1 MΩ=106 Ω。
2.影響電阻大小的因素
導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì),它的大小與導體的　　　　、　　　　、　　　　等因素有關(guān)。
(1)同種材料,橫截面積相同的導體,長度越長,電阻越　　　　。
(2)同種材料,長度相同的導體,橫截面積越小,電阻越　　　　。
(3)長度和橫截面積相同的不同導體,電阻一般　　　　。
考點2變阻器
滑動變阻器
(1)電路符號:
(2)原理:通過改變　　　　的電阻絲的　　　　來改變電阻。
(3)參數(shù)意義:如滑動變阻器的銘牌上標有“20 Ω　1 A”字樣?！?0 Ω”表示該滑動變阻器接到電路中的最大阻值為20 Ω;“1 A”表示該滑動變阻器允許通過的最大電流為1 A。
(4)滑動變阻器的使用
①　　　　在電路中。
②兩接線柱要“　　　　”接入電路中。若同時接“兩上”則相當于　　　　,若同時接“兩下”則相當于　　　　,此時滑動變阻器均不能起到變阻的作用。
③閉合開關(guān)前將滑片滑到阻值　　　　,同時通過滑動變阻器的電流不能超過允許通過的最大電流值。
(5)作用
①改變電路中的電流。
②改變部分電路兩端的電壓。
③保護電路。
考點3電流與電壓、電阻的關(guān)系
1.電流與電壓的關(guān)系:在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓成　　　　。
2.電流與電阻的關(guān)系:在電壓一定的情況下,通過導體的電流與導體的電阻成　　　　。
考點4歐姆定律
1.歐姆定律(由德國物理學家　　　　歸納得出)
(1)內(nèi)容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成　　　　,跟導體的電阻成　　　　。
(2)①公式:
I=
②變形公式:求電壓U=IR,求電阻R=。
(3)理解
①同一性:I、U、R必須是同一段導體或同一電路中的物理量。
②同時性:I、U、R必須是同一時刻的數(shù)值。
③歐姆定律公式的變形式R=只用于求解電阻的大小,而不能說導體的電阻和導體兩端的電壓成正比,和導體中的電流成反比。導體的電阻是導體本身的性質(zhì),與加在導體兩端的電壓和通過導體的電流均無關(guān)。
2.串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的關(guān)系
項目 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路
電路圖
電壓 U總=U1+U2 U總=U1=U2
電阻 R總=R1+R2 =+
比例分配 =,電壓的分配與電阻成正比,即串聯(lián)分壓 =,電流的分配與電阻成反比,即并聯(lián)分流
考點5電路中電阻的特點
1.電阻的串聯(lián)
(1)規(guī)律:串聯(lián)電路的等效電阻等于各串聯(lián)電阻之和,公式R總=R1+R2+…+Rn。
(2)理解:串聯(lián)后的總電阻比任何一個分電阻都大,因為串聯(lián)電阻相當于增大電阻的　　　　。
(3)應用:n個相同的電阻R串聯(lián),總電阻R總=nR。
2.電阻的并聯(lián)
(1)規(guī)律:并聯(lián)電路的等效電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻倒數(shù)之和,=++…+。
(2)理解:并聯(lián)后的總電阻比任何一個分電阻都小,因為并聯(lián)電阻相當于增大電阻的　　　　。
(3)應用:n個相同的電阻R并聯(lián),總電阻R總=。
考點6家庭電路
1.家庭電路的組成和連接方式
示意圖
元件 作用 安裝
進戶線 ①　　　　 家庭電路有兩根進戶線。一根叫②　　　　,與大地之間的電壓為220 V。另一根叫③　　　　,與大地之間的電壓為0 V,零線和火線之間的電壓也是220 V
電能表 計量家庭電路中消耗的④　　　　 ⑤　　　　在干路中
總開關(guān) 控制整個電路的通斷 ⑥　　　　在電路中,安裝在⑦　　　　之后
保險盒 (熔斷器) 當電路電流過大時,保險絲熔斷,切斷電路 串聯(lián)在電路中(火線上),保險絲由電阻率⑧　　　　、熔點⑨　　　　的鉛銻合金制成
空氣開關(guān) 可替代總開關(guān)和保險盒 ⑩　　　　在干路中,安裝在　　　　后
分開關(guān) 控制各支路的通斷 與所控制的用電器串聯(lián),接在　　　　上
插座 兩孔 給用電器供電 并聯(lián)在電路中,按照“　　　　”接入電路
三孔 并聯(lián)在電路中,按照“　　　　”接入電路
用電器 燈泡 把電能轉(zhuǎn)化為光能 (其他形式的能) 　　　　在電路中,燈泡的頂端接　　　　,側(cè)面螺口接　　　　
其他 　　　　在電路中,有金屬外殼的用電器要接　　　　
2.測電筆
(1)結(jié)構(gòu):筆尖金屬體、電阻、氖管、彈簧和筆尾金屬體。
(2)作用:用來辨別　　　　。
(3)使用方法:用手接觸筆尾金屬體(不可接觸筆尖金屬體,否則可能發(fā)生觸電事故),筆尖接觸電線(或與電線連通的導體),如果氖管發(fā)光,表示接觸的是　　　　,如果不發(fā)光,表示接觸的是　　　　。
3.家庭電路電流過大的原因
(1)用電器的　　　　過大。如大功率用電器的使用或多個用電器同時使用。
(2)發(fā)生　　　　。如改裝電路時不小心,或電線絕緣皮被刮破、烤焦,電線和用電器使用年限過長,絕緣皮破損老化等使電路直接連通造成短路。
4.觸電
(1)觸電:有較大的電流通過人體。家庭電路觸電是人體直接或間接跟火線接通造成的。
(2)觸電類型:
低壓觸電 高壓觸電
雙線觸電 單線觸電 電弧觸電 跨步電壓觸電
　(3)觸電急救:發(fā)現(xiàn)有人觸電,趕快　　　　,或用干燥的絕緣體將電線挑開,迅速使人脫離帶電體;發(fā)生火災時,首先　　　　,絕不能帶電救火。
5.安全用電
(1)不接觸　　　　帶電體,不靠近　　　　帶電體。
(2)更換燈泡、搬動電器前應　　　　。
(3)不弄濕用電器,不損壞絕緣層。
(4)保持絕緣部分干燥,不用濕抹布擦拭正在通電的電器,不用濕手按開關(guān),不在電線上晾曬衣服等。
(5)保險裝置、插座、導線以及家用電器等達到使用壽命后應及時更換。
(6)注意防雷:雷雨天不要站在大樹底下等。
【核心突破】
核心一　滑動變阻器的連接
(判斷連接方式)在如圖所示的電路中,用滑動變阻器調(diào)節(jié)燈的亮度,若要求滑片P向右端滑動時燈逐漸變亮,應選擇下列哪種接法 (　　)
A.M接A,N接B B.M接C,N接D
C.M接C,N接B D.M接A,N接D
1.圖甲是家用亮度可調(diào)節(jié)的臺燈,圖乙為其用于調(diào)亮度的電位器結(jié)構(gòu)圖,a、b、c是它的三個接線柱,a、c分別與弧形電阻絲的兩端相連,b與金屬滑片相連,通過轉(zhuǎn)動旋鈕來改變亮度,下列分析正確的是 (　　)
A.電位器應該和燈泡并聯(lián)以后接入電路中
B.電位器是通過改變接入電路中電阻絲的橫截面積來改變阻值大小的
C.若將b、c接入電路中,順時針轉(zhuǎn)動旋鈕時,燈變亮
D.若將a、b接入電路中,逆時針轉(zhuǎn)動旋鈕時,燈變暗
核心二　串、并聯(lián)電路的相關(guān)計算
(并聯(lián))如圖所示的電路中,電阻R1=20 Ω,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)時,電流表A1的示數(shù)為0.6 A,干路中電流表A的示數(shù)為0.8 A。求:
(1)R1兩端的電壓。
(2)R2的阻值。
2.(串聯(lián))如圖所示的電路中,電源兩端電壓保持不變,電阻R1為10 Ω,當開關(guān)S閉合后,電壓表的示數(shù)為4 V,電流表的示數(shù)為0.4 A。求:
(1)電阻R2的阻值。
(2)電源電壓。
①先根據(jù)“一上一下”的原則可排除兩個選項。②燈變亮→電流↑→連入電阻↓→滑片P靠近“一下”。
滑動變阻器的連接攻略
1.滑動變阻器的接法:“一上一下”
“一上”:取滑動變阻器的金屬桿兩端的接線柱中的一端(如圖B端)。
“一下”:取滑動變阻器的電阻絲兩端的接線柱中的一端(如圖C端)。
2.滑動變阻器的變阻情況看“一下”:變阻器的滑片P靠近“一下”(如圖C端)電阻變小,變阻器的滑片P遠離“一下”(如圖C端)電阻變大。
“逆推法”求電學物理量
1.明確電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián);
2.畫出直觀等效電路圖(不含電表和開關(guān)),在圖上標明已知量和待求量;
3.把歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點相結(jié)合用“逆推法”分析求解。
注意:(1)對于含電表較多的電路,通常采用“去表法”判斷連接方式;(2)對于多狀態(tài)的電路,首先要根據(jù)每一個狀態(tài)畫一個電路直觀圖明確電路的連接,然后再根據(jù)以上步驟進行求解。
真題精粹——福建8年真題精選及拓展
考向1歐姆定律的探究及應用　(8年8考)
1.(2024·福建)如圖所示電路,電源電壓保持不變,R為定值電阻,Rt為熱敏電阻,其阻值隨溫度的降低而增大。閉合開關(guān)S,當熱敏電阻Rt的溫度降低時,電壓表V1的示數(shù)　　　　,電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比　　　　。(均填變化情況)
2.(2024·福建)探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,器材:電源(恒為4V),電壓表(0~3V),電流表(0~0.6A),電阻R(5Ω、10Ω、20Ω),滑動變阻器(20Ω　2A),開關(guān),導線若干。
用筆畫線代替導線將圖甲的實物電路連接完整。閉合開關(guān)前,將滑動變阻器滑片P移到最　　
　　端,起到　　　　的作用。
(2)閉合開關(guān),電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)等于電源電壓,經(jīng)檢查電表完好,則電路故障可能是　　　　。排除故障,繼續(xù)實驗。
(3)探究電流與電壓的關(guān)系,實驗數(shù)據(jù)如表,其中第3次實驗時電壓表示數(shù)如圖乙所示,為　　
V。分析數(shù)據(jù)可得:電阻不變時,電流跟電壓成　　　　。實驗中所選用的電阻阻值為　　
　　Ω。
序號 電壓U/V 電流I/A
1 1.0 0.2
2 1.5 0.30
3 0.40
(4)探究電流與電阻的關(guān)系,將5Ω電阻接入電路,記錄電流表示數(shù)為0.3A;將電阻更換為10Ω,移動滑片直至電壓表示數(shù)為　　　　V,記錄電流表示數(shù);再將電阻更換為20Ω,發(fā)現(xiàn)無法完成實驗。從本實驗可行性與安全性考慮,應控制電阻兩端的電壓范圍為　　　　　　　　。
3.(2019·福建)某種燈泡的電流I與電壓U的關(guān)系圖像如圖,若有6只這種燈泡串聯(lián)接在電壓為6 V的電源上,通過燈泡的電流為　　　　A;若把一只這種燈泡與一電阻并聯(lián)接在電壓為6 V的電源上,總電流為1.5 A,則該電阻的阻值為　　　　Ω。
4.(2020·福建)如圖所示的電路中,電源電壓為3 V,R1、R2、R3的阻值均為10 Ω,閉合開關(guān)S,電壓表示數(shù)為　　　　V,電流表示數(shù)為　　　　A。
5.(2021·福建)圖甲是“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗電路圖,實驗器材有:電源(輸出電壓為6 V)、電流表、電壓表、滑動變阻器和開關(guān)各一個,定值電阻5個(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)和導線若干。
(1)連接電路,閉合開關(guān),電流表指針偏到零刻度線左邊,如圖乙所示,原因是　　　　　　　　。
(2)正確連接電路,用上述5個定值電阻進行實驗得到5組數(shù)據(jù),作出電流與電阻的關(guān)系圖像如圖丙所示。實驗中定值電阻兩端的電壓保持　　　　V,滑動變阻器的最大阻值應不小于　　
　　Ω。
(3)為了更直觀地表示電壓不變時電流與電阻的關(guān)系,可以改變橫坐標,處理數(shù)據(jù)后畫出電流I與　　　　的關(guān)系圖線。
6.(2022·福建)如圖所示,這是一款攝像機自主啟動裝置的簡化電路圖,電源電壓恒為12 V,RP是紅外線探測電阻,R是定值電阻,阻值為8 Ω。當R兩端的電壓達到8 V時,攝像機自主啟動拍攝。求:
(1)電路中的電流。
(2)RP的阻值。
考向2影響電阻大小的因素　(8年3考)
7.(2023·福建)滑動變阻器可以改變接入電路中電阻的大小。使用時移動滑片,改變的是滑動變阻器接入電路中電阻絲的 (　　)
A.材料 B.橫截面積
C.長度 D.電流方向
8.(2019·福建)在相同溫度下,關(guān)于導體電阻,下列說法正確的是 (　　)
A.銅線的電阻一定比鋁線的電阻小
B.長度相同、粗細也相同的銅線和鋁線電阻相等
C.長度相同的兩根銅線,粗的那根電阻較大
D.粗細相同的兩根銅線,長的那根電阻較大
9.(2018·福建)新的國家標準對延長線插座配用電纜的導線橫截面積要求進行了修改,額定電流為16 A的延長線插座,導線最小標準橫截面積由1 mm2提升到1.5 mm2。增大導線橫截面積的目的是 (　　)
A.增大導線的電阻 B.減小通過導線的電流
C.增大導線的電壓 D.減小導線發(fā)熱的功率
考向3電路的動態(tài)分析　(8年5考)
10.(2022·福建)如圖所示,電源電壓保持不變,R為定值電阻。閉合開關(guān)S,將滑片P從右端向左端移動過程中,下列說法正確的是 (　　)
A.V1和V2示數(shù)不變,A示數(shù)變大
B.V2和A示數(shù)的乘積先變大后變小
C.V1和A示數(shù)之比不變
D.V2和A示數(shù)之比變小
11.(2021·福建)如圖所示,這是紅外線測溫儀原理示意圖,R是熱敏電阻,其阻值隨溫度的升高而減小,定值電阻R0為保護電阻。下列分析正確的是 (　　)
A.顯示儀是由電流表改裝成的
B.測較高溫度時,R0兩端的電壓較大
C.增大R0的阻值,可增大測溫儀的最大測量值
D.增大電源電壓,可增大測溫儀的最大測量值
12.(2017·福建)如圖所示,閉合開關(guān)S1、S2,電路正常工作?，F(xiàn)只將S2斷開,則 (　　)
A.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)不變
B.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)不變
C.電流變示數(shù)減小,電壓表示數(shù)減小
D.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)增大
13.(2019·福建)如圖所示,電源電壓恒定,R1=12 Ω,R2=6 Ω,R3是定值電阻。閉合開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2接a時電流表的示數(shù)為0.6 A,接b時電流表的示數(shù)可能為 (　　)
A.0.3 A B.0.6 A
C.0.9 A D.1.2 A
14.(2020·福建)圖為利用光敏電阻設(shè)計的監(jiān)控裝置示意圖,R1是光敏電阻,當光照射的強度增大時其阻值變小,R2是定值電阻,電源電壓不變。當有人經(jīng)過通道遮蔽光線時 (　　)
A.通過R1的電流變大
B.R1兩端的電壓變小
C.R2兩端的電壓變大
D.R2兩端的電壓變小
考向4家庭電路　(8年8考)
15.(2024·福建)下列做法符合安全用電原則的是 (　　)
A.直接用手拉開觸電的人
B.開關(guān)接在零線和電燈之間
C.不切斷電源,直接換燈泡
D.家用電器的金屬外殼接地
16.(2023·福建)下列做法符合安全用電原則的是 (　　)
A.用電器著火時用水滅火
B.在高壓線附近放風箏
C.在燈和零線之間接開關(guān)
D.更換燈泡前先斷開電源
17.(2018·福建)關(guān)于安全用電,下列做法正確的是 (　　)
A.在通電的電線上晾曬衣服
B.及時更換老化的電線
C.用濕布擦拭通電的電視機
D.在高壓線附近放風箏
18.(2017·福建)下列做法符合安全用電常識的是 (　　)
A.使用冰箱時,金屬外殼未接地
B.家庭電路中,開關(guān)接在零線上
C.檢修電路時,未斷開總開關(guān)
D.電線著火時,應先切斷電源再救火
19.(2018·福建)家里一盞電燈突然熄滅,用測電筆(又名“試電筆”)分別測試電路中的a、b、c、d四點(如圖所示),只有測a點時氖管發(fā)光,若電路中只有一處故障,則故障可能是 (　　)
A.進戶零線斷路 B.燈泡L斷路
C.開關(guān)S接觸不良 D.導線cd斷路
20.(2020·福建)關(guān)于安全用電,下列做法正確的是 (　　)
A.家用電器失火,先滅火后斷電
B.用濕布擦拭工作中的家用電器
C.插線板的電源線絕緣層破損,仍繼續(xù)使用
D.家用電器的金屬外殼必須與三腳插頭的長插腳相連
21.(2021·福建)如圖所示的照明電路中電燈突然熄滅,用試電筆測a、b、c點,試電筆均發(fā)亮,測試d點不亮,故障是　　　　;試電筆發(fā)亮時,火線、試電筆、人體與大地構(gòu)成　　　　聯(lián)電路。
22.(2022·福建)用筆畫線表示導線,將圖中的開關(guān)、插座分別接入家庭電路中。
考向5電阻的測量　(8年3考)
23.(2021·福建)用兩節(jié)干電池、兩個開關(guān)、一個電壓表、一只阻值為20 Ω的定值電阻R0、導線若干,測量未知電阻Rx的阻值,電路實物圖如圖甲所示。
(1)用筆畫線代替導線將圖甲中的電壓表接在R0兩端。
(2)正確連接電路,閉合開關(guān)S1和S。電壓表示數(shù)如圖乙所示,為　　　　V。
(3)斷開S1,閉合S,電壓表示數(shù)為1.4 V,則Rx=　　　　Ω。
(4)若沒有電壓表,只有一個電流表,其余元件不變,設(shè)計并在圖丙方框內(nèi)畫出測量Rx阻值的電路圖(要求電路連接后不能再拆接)。
24.(2019·福建)現(xiàn)要測量電阻Rx的阻值,提供的實驗器材有:待測電阻Rx(約5 Ω)、兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)及導線若干。
(1)用筆畫線代替導線,將圖甲中的實物圖連接完整,要求滑動變阻器的滑片P向接線柱D移動時接入電路的阻值變小。
(2)正確連線后,閉合開關(guān),移動滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔?。若電路中只有一處故?可判斷該故障是　　　　。
(3)排除故障繼續(xù)實驗,某次測量電流表的示數(shù)為0.50 A,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,該示數(shù)為　　
　　V,則Rx=　　　　Ω。
(4)某同學利用電源(電壓未知)、電阻箱(0~999.9 Ω)和電流表(指針能正常偏轉(zhuǎn),但刻度盤示數(shù)模糊不清)等器材測電阻Rx的阻值,設(shè)計的電路如圖丙所示。完成下列實驗步驟:
①　　　　;
②　　　　;
③　　　　　　　　;
④電阻Rx=　　　　。 (用測得量的符號表示)
25.(2022·福建)小華用如圖1中甲所示的電路,測量標有“2.5 V”字樣小燈泡的電阻,現(xiàn)有器材:電源(3 V)、電流表、電壓表、滑動變阻器(20 Ω　2 A)、開關(guān)、導線若干。
(1)根據(jù)圖1中甲,用筆畫線表示導線,將圖1中乙的實物圖連接完整。
(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器滑片P應調(diào)至　　　　端。
(3)閉合開關(guān),移動滑片P,發(fā)現(xiàn)燈泡始終不亮,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)等于電源電壓,可判斷故障是　　　　。
(4)排除故障后進行實驗。移動滑片P,當電壓表示數(shù)為2.2 V時,電流表示數(shù)如圖2中甲所示,為　　　　A,此時小燈泡的電阻為　　　　Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))。
(5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),分別畫出小燈泡和滑動變阻器的I-U圖像,如圖2中乙所示。根據(jù)圖像可知:小燈泡兩端電壓越大,電阻越　　　　;當滑動變阻器電阻與小燈泡電阻相等時,小燈泡消耗的功率是　　　　W。
(6)小華發(fā)現(xiàn)無論如何移動滑片,小燈泡兩端的電壓都無法調(diào)到0.5 V。現(xiàn)增加一個阻值為20 Ω的定值電阻R和一個開關(guān),對原電路進行改進,使小燈泡兩端電壓能在0.5 V~3.0 V之間變化,測出小燈泡在不同電壓下的電阻。請在圖3虛線框中畫出電路圖,要求電路連接后不再拆接。
考向6物理學史
26.(2020·福建)物理學中以歐姆為單位的物理量是 (　　)
A.電阻 B.電功 C.電流 D.電壓
考向7利用歐姆定律知識解決電路設(shè)計問題
27.(2023·福建)學?！八喾N植小屋”的蔬菜適宜生長的溫度在10 ℃~30 ℃之間,項目式學習小組利用熱敏電阻和電阻箱設(shè)計溫度報警電路,電阻箱是可以調(diào)節(jié)并顯示阻值的變阻器。
(1)利用圖甲所示的電路探究熱敏電阻Rt的阻值隨環(huán)境溫度t變化的規(guī)律。
①根據(jù)圖甲,用筆畫線表示導線,將圖乙中的實物電路連接完整;
②連接電路的過程中,應將開關(guān)　　　　,將電阻箱的阻值調(diào)至最大,起到　　　　的作用;
③將熱敏電阻置于0 ℃的環(huán)境中,閉合S1、斷開S2,記錄電流表示數(shù)I0,然后　　　　(描述開關(guān)狀態(tài)),調(diào)節(jié)電阻箱R0直至電流表示數(shù)為　　　　,此時Rt=R0;
④將熱敏電阻Rt置于不同溫度的環(huán)境中,重復步驟③,測得的數(shù)據(jù)如下表所示:
溫度t/℃ 0 10 20 30 40
阻值Rt/Ω 2 800 1 800 1 200 800 600
分析數(shù)據(jù)可得:熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而　　　　。
(2)根據(jù)上述探究結(jié)果,設(shè)計報警電路。
實驗器材:電源(恒為12 V)、熱敏電阻Rt、電阻箱R0(0~9 999 Ω)、數(shù)字電壓表(U≥7.2 V時報警)、數(shù)字電流表(I≥6 mA時報警)、開關(guān)一個、導線若干。
設(shè)計要求:小屋溫度t≥30 ℃或t≤10 ℃時都有一個電表報警。
①虛線框中的電路圖是學習小組設(shè)計的報警電路,但它不能完全滿足要求,請你根據(jù)設(shè)計要求將電路圖補畫完整;
②設(shè)計的電路中,電阻箱R0應調(diào)為　　　　Ω。當溫度降低到10 ℃時電路報警,此時電流表的示數(shù)為　　　　mA。
考向8用歐姆定律解決力學與電學綜合題　(8年2考)
28.(2024·福建)小閩為學校的陶器燒制爐加裝一個自制的可控制溫度的裝置,其簡化的工作電路圖如圖。R1、R2是爐內(nèi)加熱電阻,R1阻值為44Ω,R是變阻器,R0是電磁鐵線圈電阻。溫差電源的熱點探頭放在爐內(nèi),冷點探頭放在20℃的恒溫箱中。燒制爐接入220V的電路中,閉合開關(guān)S1、S2,銜鐵與觸點A接觸,燒制爐處于加熱狀態(tài);當電磁鐵線圈中的電流達到0.01A時,銜鐵被吸下與觸點B接觸,燒制爐進入保溫狀態(tài),保溫功率為200W。測試時,第一次調(diào)節(jié)R的阻值為1Ω,當燒制爐剛進入保溫狀態(tài)時,測得爐內(nèi)溫度t為400℃;第二次調(diào)節(jié)R的阻值為4Ω,當燒制爐剛進入保溫狀態(tài)時,測得爐內(nèi)溫度t為1 000℃。求:
(1)燒制爐處于加熱狀態(tài)時,通過R1的電流。
(2)燒制爐處于保溫狀態(tài)時,R2的阻值。
(3)溫差電源提供的電壓與兩探頭間的溫度差成正比,為便于設(shè)置燒制爐的保溫溫度t,寫出R與t關(guān)系的表達式。
29.(2023·福建)實踐小組設(shè)計了由廂體、承重板和動滑輪組成的提升重物的裝置,如圖甲所示,廂體放置在水平承重板上,承重板的上表面裝有壓力傳感器,裝置由電動機提供動力。該裝置設(shè)計有超載限制系統(tǒng),如圖乙所示,限制系統(tǒng)中的控制電路電源電壓恒為12 V,定值電阻R0阻值為200 Ω,壓力傳感器中的力敏電阻RF阻值隨壓力F壓變化的部分數(shù)據(jù)如下表所示。當控制電路的電流大于0.03 A時,電磁鐵將銜鐵吸下,B、C兩個觸點斷開,電動機停止工作。已知廂體重150 N,承重板和滑輪共重100 N,忽略繩重、摩擦和電磁鐵線圈電阻。
F壓/N … 400 600 800 900 1 000 …
RF/Ω … 800 500 300 200 100 …
(1)空廂勻速豎直上升時,求繩拉力F的大小。
(2)在6 s內(nèi)將空廂勻速豎直提升3 m,求拉力F做功的功率。
(3)重物放在廂體內(nèi),求該裝置勻速豎直提升重物的最大機械效率。
(4)若要將該裝置的最大載重量調(diào)小,提出對控制電路的一條調(diào)整措施。
【熱點預測】
1.一種測電筆的構(gòu)造如圖所示,下列說法正確的是 (　　)
A.使用測電筆時,手可以接觸筆尖
B.當氖管發(fā)光時,有微弱的電流通過人體
C.測電筆中的電阻可以用鐵絲代替
D.使用測電筆時,手不要接觸筆卡
【考向分析】 測電筆是常用的電工工具,其原理分析涉及基本的電流路徑分析,使用注意事項涉及學生的人身安全,因此本考點緊扣熱點;符合新版課程標準導向。
2.小明同學想設(shè)計電子秤的電路原理圖。選用的器材有:電源、開關(guān)、導線、電壓表、一個阻值隨壓力增大而減小的壓敏電阻R1(元件符號為)、一個定值電阻R2。要求:
電子秤刻度盤是由電壓表改裝而成,且示數(shù)隨著壓敏電阻所受壓力的增大而增大。請你幫小明設(shè)計出符合條件的電路圖。
3.小安同學在學習電路的串、并聯(lián)特點后,設(shè)計了如圖甲所示的實驗原理圖,來測量某一定值電阻Rx的阻值。實驗操作如下:
(1)為了保證電路安全,在閉合開關(guān)K前,滑動變阻器滑片應滑到最　　　　(選填“左”或“右”)端。
(2)閉合開關(guān)K,將單刀雙擲開關(guān)撥到1,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表指針指到某一值,如圖乙所示,電流表讀數(shù)為　　　　A。
(3)保持(2)中滑動變阻器滑片位置不變,將單刀雙擲開關(guān)撥到2,調(diào)節(jié)電阻箱R,當阻值為10 Ω時,電流表示數(shù)與(2)中顯示數(shù)值相同,則被測電阻Rx的阻值為　　　　Ω。
【考向分析】 測電阻實驗時高頻考點,值得從各個角度總結(jié)。
實驗探究——學科核心素養(yǎng)提升
【實驗導航】
實驗一:探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
項目 探究電流與電壓的關(guān)系 探究電流與電阻的關(guān)系
實驗器材 電源、開關(guān)、導線、電流表、電壓表、滑動變阻器、定值電阻
電路圖
控制變量 控制電阻不變 控制定值電阻兩端的電壓不變
滑動變阻 器的作用 改變定值電阻兩端的電壓 控制定值電阻兩端電壓不變
實驗圖像
實驗結(jié)論 當電阻一定時,電流和電壓成①　　　　 當電壓一定時,電流和電阻成②　　　　
實驗二:測量定值電阻和小燈泡的阻值
實驗原理 R=
實驗 原理圖
實驗器材 電源、開關(guān)、導線、電流表、電壓表、定值電阻、滑動變阻器、小燈泡等
實驗步驟 (1)按電路圖正確連接實物電路。 (2)檢查電路無誤后,閉合開關(guān),移動滑片P,使小燈泡兩端電壓示數(shù)等于正常工作電壓,觀察小燈泡亮度,同時記下電壓值和對應的電流值。 (3)繼續(xù)移動滑片P,使小燈泡兩端電壓逐漸變小,再測兩組電壓和對應的電流值,觀察小燈泡的亮度變化。 (4)利用R=求出每次實驗對應的小燈泡的阻值
注意事項 (1)應注意滑動變阻器的使用規(guī)則和作用。 (2)測量時為了保護小燈泡不被損壞,應先將小燈泡兩端的電壓調(diào)到小燈泡正常工作時的電壓,然后逐次降低小燈泡兩端的電壓而不是升高電壓。 (3)不管是測小燈泡還是定值電阻的阻值,其阻值都受到溫度影響,但后者影響不大,可避免通電時間過長,減小測量結(jié)果帶來的誤差。而測小燈泡的阻值,小燈泡正常發(fā)光和不正常發(fā)光時溫差較大,對電阻的影響十分明顯。 (4)測量小燈泡和定值電阻的阻值都要多次測量,前者是為了探究小燈泡和溫度變化的關(guān)系,后者是為了多次測量求平均值,以減小誤差
【實驗母題】
探究“電流與電阻的關(guān)系”時,可供實驗器材有:三節(jié)新的干電池(電壓為4.5 V),電流表,電壓表,滑動變阻器(標有“20 Ω　2 A”字樣),定值電阻5個(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、50 Ω),開關(guān)一個,導線若干。小靜等同學設(shè)計了如圖甲所示的電路圖:
丙
進行實驗與收集證據(jù)
(1)請用筆畫線代替導線將圖乙中的實物圖連接完整,要求:滑片向右移動時電阻變大。
(2)閉合開關(guān),電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),并接近電源電壓,則故障原因是　　　　。
分析論證
(3)排除故障后,將定值電阻由5 Ω更換為10 Ω時,應向　　　　(選填“左”或“右”)適當調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變。
(4)圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的定值電阻的I-R圖像,其中陰影部分面積表示的物理量是　　　　,其數(shù)值為　　　　。
評估
(5)(多選)實驗中,在接入50 Ω的定值電阻后,小靜同學無論怎樣移動滑片,都不能使電壓表示數(shù)達到原來的數(shù)值,為了能完成這次實驗,小靜采取的措施可行的是　　　　。
A.調(diào)高電源電壓
B.更換一個最大阻值為30 Ω的滑動變阻器
C.再串聯(lián)一個10 Ω的電阻
D.將電壓表改接到滑動變阻器兩端
(6)圖像中能大致反映本實驗中各物理量之間關(guān)系的是　　　　。
A.電流表示數(shù)I與阻值R的關(guān)系
B.電壓表示數(shù)U與阻值R的關(guān)系
C.變阻器接入電路阻值RP與阻值R的關(guān)系
D.電阻的功率PR與阻值R的關(guān)系
小華做測量定值電阻Rx阻值的實驗,現(xiàn)有器材:待測電阻Rx、兩節(jié)干電池、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導線若干。
制訂計劃與進行實驗
(1)請按圖甲所示的電路圖,以筆畫線代替導線,將圖乙中的電路連接完整。
(2)連接電路時,開關(guān)斷開,并將滑動變阻器滑片置于阻值　　　　處。
分析論證
(3)正確連接電路,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P,電流表都沒有示數(shù),而電壓表示數(shù)接近3 V,則故障可能是　　　　(選填標號)。
A.滑動變阻器斷路
B.Rx斷路
C.Rx短路
(4)排除故障后,當電壓表示數(shù)為1.3 V時,電流表示數(shù)如圖丙所示,則通過Rx的電流大小為　　　　A,Rx的阻值是　　　　Ω。
評估
(5)本實驗要多次測量取平均值,目的是　　　　。
(6)小華對實驗進行進一步拓展,利用電源(電壓未知但恒定不變)、阻值為R0的定值電阻、電流表、開關(guān)等器材,設(shè)計了如圖丁所示的電路也能測出Rx的阻值,請你完成下列實驗步驟:
①按電路圖正確連接電路,閉合開關(guān)S,斷開開關(guān)S1,讀出電流表示數(shù)I1;
②　　　　,讀出電流表示數(shù)I2;
③根據(jù)實驗數(shù)據(jù),計算出待測電阻Rx=　　　　。(用R0、I1、I2表示)
【參考答案】
知 識 講 堂
知識清單
考點1:
1.(1)阻礙作用　(3)①歐姆　歐　Ω
2.材料　長度　橫截面積
(1)大　(2)大　(3)不同
考點2:
(2)接入電路　長度
(4)①串聯(lián)?、谝簧弦幌隆Ь€　定值電阻?、圩畲筇?br/>考點3:
1.正比
2.反比
考點4:
1.歐姆　(1)正比　反比
考點5:
1.(2)長度
2.(2)橫截面積
考點6:
1.①輸送電能?、诨鹁€?、哿憔€　④電能?、荽?lián)?、薮?lián)　⑦電能表?、啻蟆、岬汀、獯?lián)　電能表　火線　左零右火　左零右火上接地　并聯(lián)　火線　零線　并聯(lián)　地線
2.(2)火線和零線　(3)火線　零線
3.(1)總功率　(2)短路
4.(3)切斷電源　切斷電源
5.(1)低壓　高壓　(2)斷開電源開關(guān)
核心突破
例題1　D
變式訓練
1.C
例題2　解:(1)R1兩端的電壓:
U1=I1R1=0.6 A×20 Ω=12 V。
(2)R2兩端的電壓:
U2=U1=12 V
通過R2的電流:
I2=I-I1=0.8 A-0.6 A=0.2 A
R2的阻值:
R2===60 Ω。
變式訓練
2.解:(1)電阻R2的阻值:
R2===10 Ω。
(2)電阻R1兩端的電壓:U1=IR1=0.4 A×10 Ω=4 V
電源電壓:U=U1+U2=4 V+4 V=8 V。
真 題 精 粹
1.變大　不變
2.(1)左　保護電路
如圖所示。
(2)電阻R斷路(或R接觸不良、R開路)　(3)2.0　正比　5　(4)1.5　2V≤U≤3V(或2V~3V)
3.0.2　6
解析:有6只這種燈泡串聯(lián)接在電壓為6 V的電源上,每只燈泡兩端電壓是1 V,由電流I與電壓U的關(guān)系圖像可得,通過燈泡的電流為0.2 A;把一只這種燈泡與一電阻并聯(lián)接在電壓為6 V的電源上,由電流I與電壓U的關(guān)系圖像可得,通過燈泡的電流為0.5 A,由并聯(lián)電路的電流特點可知,流過電阻的電流是I=1.5 A-0.5 A=1 A,該電阻的阻值為R===6 Ω。
4.3　0.6
解析:由電路圖可知,R1、R2和R3并聯(lián),電壓表測電源電壓,則電壓表的示數(shù)為3 V;電流表測R2和R3的電流之和,通過R2和R3的電流相等,即I====0.3 A,故電流表的示數(shù)為0.6 A。
5.(1)電流表正負接線柱接反了　(2)2　50　(3)電阻R的倒數(shù)
解析:(1)電流表的正、負接線柱連接正確時,電流表的指針應該向表盤的右側(cè)偏轉(zhuǎn),如果正、負接線柱接反了,指針會向表盤左側(cè)偏轉(zhuǎn)。
(2)根據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像,電阻兩端的電壓始終保持UV=IR=0.4 A×5 Ω=0.1 A×20 Ω=2 V,即可知R兩端的電壓為2 V;電阻兩端的電壓始終保持UV=2 V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓U滑=U-UV=6 V-2 V=4 V,變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的2倍,根據(jù)分壓原理,當接入25 Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻R滑=2×25 Ω=50 Ω,故為了完成整個實驗,則滑動變阻器的阻值至少是50 Ω。
(3)為了更直觀地表示電壓不變時電流與電阻的關(guān)系,可以改變橫坐標,將橫坐標改為電阻R的倒數(shù),這樣在電壓一定時,電流與電阻的倒數(shù)成正比,其圖像為一條正比例函數(shù)圖線。
6.解:由圖可知,定值電阻R與紅外線探測電阻RP串聯(lián),電壓表測R兩端的電壓;
(1)由串聯(lián)電路的電流特點可知,電路中的電流:
I=IR===1 A
(2)由串聯(lián)電路的電壓特點可知,RP兩端的電壓:
UP=U-UR=12 V-8 V=4 V
由歐姆定律可知,RP的阻值:
RP===4 Ω
7.C
8.D　解析:電阻是導體自身的一種特性,它由導體的材料、長度、橫截面積和溫度決定,與加在導體兩端的電壓和通過導體的電流大小無關(guān)。由于沒有控制導體長度和粗細相同,所以不能說銅線的電阻一定比鋁線的電阻小,故A錯誤;長度相同,粗細也相同的銅線、鋁線,材料不同,電阻不相等,故B錯誤;導線的材料和長度相同的兩根銅線,粗的那根電阻較小,故C錯誤;導線的材料和橫截面積相同,長的那根電阻較大,故D正確。
9.D　解析:延長線的材料和長度相同時,增大導線橫截面積可以減小導線的電阻,故 A錯誤;通過導線的電流與插座上用電器消耗的電功率有關(guān),無法判斷通過導線電流的變化,故B錯誤;在通過導線的電流一定時,導線的電阻減小,由U=IR可知,可以減小導線兩端的電壓,故C錯誤;在通過導線的電流一定時,導線的電阻減小,由P=I2R可知,可以減小導線發(fā)熱的功率,故D正確。
10.D　解析:由圖知道滑動變阻器和定值電阻是串聯(lián)的,電壓表V1測的是滑動變阻器兩端的電壓,電壓表V2測的是滑動變阻器和定值電阻兩端的電壓,電流表測的是串聯(lián)電路的電流。當滑片P從右端向左端移動的過程中,連入電路中的阻值變小,可知,整個電路中的電流變大,所以電流表A的示數(shù)逐漸變大;電壓表V2測的是滑動變阻器和定值電阻兩端的電壓,也就是電源電壓,是不變的,因電壓表V1測的是滑動變阻器兩端的電壓,即U1=U-IR,電源電壓不變,定值電阻的阻值不變,所以當電流變大時,電壓表V1的示數(shù)變小,故A錯誤;由上分析知,電壓表V2的示數(shù)不變,電流表A的示數(shù)逐漸變大,V2和A示數(shù)的乘積變大,故B錯誤;結(jié)合實物圖,再根據(jù)歐姆定律可知,V1和A示數(shù)之比就是滑動變阻器的阻值,滑片P從右端向左端移動的過程中,連入電路中的阻值變小,故C錯誤;結(jié)合實物圖,可知,V2和A示數(shù)之比就是滑動變阻器的阻值和定值電阻的總阻值,滑片P從右端向左端移動的過程中,連入電路中的總阻值變小,故D正確。
11.B　解析:由電路圖可知,顯示儀與R0并聯(lián),則顯示儀是由電壓表改裝成的,故A錯誤;由熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小可知,測較高溫度時,R的阻值變小,電路的總電阻變小,由I=可知,電路中的電流變大,R0兩端的電壓變大,即R0兩端的電壓較大,故B正確;測溫儀的最大測量值(即電壓表的最大示數(shù))一定,由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可知,此時熱敏電阻兩端的電壓也一定,當增大測溫儀的最大測量值時,熱敏電阻R的阻值變小,由I=可知,通過R的電流變大,即電路的電流變大,由R=可知,R0的阻值應減小,故C錯誤;測溫儀的最大測量值(即電壓表的最大示數(shù))一定,由I=可知,最大測量時電路中的電流一定,當增大電源電壓時,由R=可知,電路的總電阻變大,則熱敏電阻的阻值變大,測溫儀的最大測量值會減小,故D錯誤。
12.A　解析:開關(guān)都閉合時,電路為并聯(lián)電路,并聯(lián)電路兩端電壓等于電源電壓;斷開開關(guān)S2,電路為電阻R1的基本電路,電阻R1兩端的電壓仍為電源電壓,所以電壓表示數(shù)不變;因為干路電流等于各支路電流之和,并且并聯(lián)電路中各支路互不影響,斷開開關(guān)S2,電流表由測干路電流變?yōu)闇y量通過電阻R1的電流,但通過R1的電流不變,故電流表示數(shù)變小;可見,電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)不變;故應選 A。
13.C　解析:由電路圖可知,閉合開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2接a時電流表的示數(shù)為0.6 A, R1與R3串聯(lián),電流表測電路中的電流,因串聯(lián)電路中各處的電流相等,由I= 可得,電路中電流是0.6 A==;接b時, R2與R3串聯(lián),電流表測電路中的電流,電流表的示數(shù)是I2==,電源電壓U恒定,電阻R3恒定,聯(lián)立等式可知,C選項正確。
14.D　解析:由圖可知,兩個電阻串聯(lián),當有人經(jīng)過通道遮蔽光線時,R1的阻值變大,電路的總電阻變大,由I=可知通過電路的電流變小,通過R1的電流變小,由U=IR2可知R2兩端的電壓變小,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知R1兩端的電壓變大,故D正確。
15.D　解析:用電器的金屬外殼是導體,當用電器漏電時,會使金屬外殼帶電,若接上地線,電流就通過地線,流入大地,防止了觸電事故的發(fā)生,故D正確。
16.D
17.B　解析:潮濕的衣服是導體,在通電的電線上晾曬衣服,容易發(fā)生觸電事故,故 A錯誤;電線老化容易引發(fā)火災,及時更換老化的電線符合安全用電原則,故B正確;濕布是導體,用濕布擦拭通電的電視機容易發(fā)生觸電事故,不符合安全用電原則,故C錯誤;高壓觸電有兩種情形,一種是電弧觸電,另一種是跨步電壓觸電,在高壓線附近放風箏,容易發(fā)生觸電事故,不符合安全用電原則,故D錯誤。
18.D　解析:家用電器的金屬外殼接地是以防外殼帶電危及人身安全,故 A錯誤;開關(guān)一端接火線,一端接燈泡的頂端,螺旋外套接零線,故B錯誤;為避免發(fā)生觸電事故,檢修電路及更換元件時,一定要斷開總開關(guān),故C錯誤;電線著火時,應先切斷電源再救火,故D正確。
19.C　解析:用測電筆接觸電路中的a、b、c、d四點時,只有測a點時氖管發(fā)光,說明a與火線是接通的,b、c、d與火線間斷開,所以故障是開關(guān)處斷路,即開關(guān)接觸不良,故C正確。
20.D　解析:家用電器失火,應先切斷電源,再滅火,這樣可以防止觸電事故,故A錯誤;生活中的水是導體,用濕布擦拭工作中的家用電器,易造成觸電,故B錯誤;電線的絕緣皮破損時應及時更換,否則容易發(fā)生觸電事故,故C錯誤;家用電器的金屬外殼必須與三腳插頭的長插腳相連,可防止因外殼漏電而造成觸電事故,故D正確。
21.cd段斷路　串
解析:用試電筆測a、b、c點,試電筆均發(fā)亮,說明這三點與火線之間是接通的,測試d點不亮,說明d點接觸的是零線,所以故障是cd段斷路;使用試電筆檢查電路時,如果被測導線是火線,電流經(jīng)過筆尖、電阻、氖管、彈簧,再經(jīng)過人體、大地,與電源構(gòu)成串聯(lián)電路。
22.如圖所示。
解析:開關(guān)控制電燈時,開關(guān)和電燈串聯(lián),火線首先過開關(guān)再入燈泡,然后接到零線上;三孔插座的接法:左孔接零線,右孔接火線,上孔接地線,如圖所示。
23.(1)如圖所示。
(2)2.8　(3)20　(4)如圖所示。
解析:(1)由題知,要求圖甲中的電壓表接在R0兩端,因兩節(jié)干電池的最大電壓為3 V,所以電壓表應選用“0~3 V”量程,注意電流從“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出。
(2)由(1)可知電壓表選用“0~3 V”量程,分度值為0.1 V,圖乙中指針指在2.8刻度線上,讀數(shù)為2.8 V。
(3)閉合開關(guān)S1和S時,Rx被短路,電路為R0的簡單電路,電壓表測電源電壓,由(2)可知電源電壓為2.8 V;斷開S1,閉合S,則Rx和R0串聯(lián),U0=1.4 V,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點,Rx兩端的電壓為Ux=U總-U1=2.8 V-1.4 V=1.4 V,因Ux=U0=1.4 V,且串聯(lián)電路中電流處處相等,則由歐姆定律可知Rx=R0=20 Ω。
(4)測量Rx阻值的電路圖如圖所示;當只閉合開關(guān)S1時,讀出此時電流表的示數(shù)為I1,即為通過R0的電流,已知R0的阻值,根據(jù)U=I1R0可求出電源電壓;斷開開關(guān)S1,閉合開關(guān)S時,讀出此時的電流表示數(shù)為I2即為通過Rx的電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知,Rx兩端的電壓等于電源電壓,再根據(jù)R=計算Rx的阻值為Rx=。
24.(1)如圖所示。
(2)Rx未接入電路(Rx斷路)　(3)2.6　5.2　(4)①正確連接電路,斷開S1、S2,將電阻箱R阻值調(diào)至最大?、陂]合S1,標記電流表指針所指的位置?、蹟嚅_S1,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標記的位置,記下電阻箱阻值R0?、?R0
解析:(1) 滑動變阻器的滑片P向接線柱D移動時接入電路的阻值變小,一上一下,上端接D,下端要接B,電流的最大值I===0.6 A ,電流表選0~0.6 A量程,電流表串聯(lián)在電路中,注意讓電流從正接線柱流入,負接線柱流出。
(2) 閉合開關(guān),移動滑片P,電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓且?guī)缀醪蛔?相當于把電壓表兩端串聯(lián)在電路中,故電路故障可能是Rx未接入電路(Rx斷路)。
(3) 電流表的示數(shù)為0.50 A,電壓表量程是0~3 V,分度值是0.1 V,電壓表示數(shù)為2.6 V,Rx===5.2 Ω 。
(4) ①正確連接電路,斷開S1、S2,將電阻箱R阻值調(diào)至最大;②閉合S1,標記電流表指針所指的位置,I=;③斷開S1,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表指針指在標記的位置,記下電阻箱阻值R0,I=;④因此,電阻Rx= R0。
25.(1)如圖所示。
(2)右　(3)小燈泡斷路　(4)0.24　9.2
(5)大　0.3　(6)如圖所示。
26.A
27.(1)①如圖所示。
②斷開　保護電路?、蹟嚅_S1、閉合S2　I0?、軠p小
(2)①如圖所示。
②1 200　4
28.解:(1)由圖可知,燒制爐處于加熱狀態(tài)時,加熱電路為R1的簡單電路,通過R1的電流:
I1===5A。
(2)燒制爐處于保溫狀態(tài)時,加熱電路中,R1與R2串聯(lián),電路的總電阻:
R總===242Ω
R2的阻值:
R2=R總-R1=242Ω-44Ω=198Ω。
(3)溫差電源提供的電壓與兩探頭間的溫度差成正比,即U溫差=k(t-t0),
由圖可知,控制電路中,R與R0串聯(lián),則U溫差=I(R+R0),
故有:k(t-t0)=I(R+R0)……①
第一次調(diào)節(jié)R的阻值為1Ω,當燒制爐剛進入保溫狀態(tài)時,測得爐內(nèi)溫度t為400℃,
第二次調(diào)節(jié)R的阻值為4Ω,當燒制爐剛進入保溫狀態(tài)時,測得爐內(nèi)溫度t為1 000℃,
且t0=20℃,I=0.01A,
把數(shù)據(jù)代入①式可得:
k×(400℃-20℃)=I×(1Ω+R0)……②
k×(1 000℃-20℃)=I×(4Ω+R0)……③
聯(lián)立②③解得:R0=0.9Ω,k=5×10-5 V/℃,
則R與t的關(guān)系式為:R=(5×10-3t-1)Ω。
29.解:(1)忽略繩重、摩擦,空廂勻速豎直上升時,繩拉力F的大小:
F====125 N
(2)繩端移動距離:s=2h=2×3 m=6 m
繩拉力F做的功:W=Fs=125 N×6 m=750 J
繩拉力F的功率:P===125 W
(3)控制電路的最大電流I=0.03 A時,載重量最大,控制電路最小總電阻:
R===400 Ω
力敏電阻的阻值:RF=R-R0=400 Ω-200 Ω=200 Ω
由表中數(shù)據(jù)可知,當RF=200 Ω,壓力F壓=900 N,即最大載重:
G物=F壓-G廂=900 N-150 N=750 N
裝置的最大機械效率:
η======75%
(4)要將該裝置的最大載重量調(diào)小,力敏電阻RF阻值會變大,控制電路的電流不變,由R=可知,電源電壓不變,電路的總電阻不變,可以減小R0的阻值。
熱點預測
1.B
2.如圖所示。
3.(1)右　(2)0.3　(2)10
實 驗 探 究
實驗導航
①正比　②反比
實驗母題
母題1　(1)如圖所示。
(2)定值電阻斷路　(3)右　(4)電阻兩端的電壓　3 V
(5)BC
(6)C
母題2　(1)如圖所示。
(2)最大　(3)B　(4)0.26　5　(5)減小誤差
(6)②再閉合開關(guān)S1?、?/p>

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