10. 如图所示,当开关S、S₁闭合时,滑动变阻器的滑片P向右移动,灯泡L的亮度(填“变亮”“变暗”或“不变”)。当开关S闭合、S₁断开时,滑动变阻器的滑片P向右移动,电压表V的示数(填“变大”“变小”或“不变”),灯泡L的亮度(填“变亮”“变暗”或“不变”)。
答案
11. 如图所示,电源电压恒定,当开关$S_1$、$S_2$闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比$U_甲:U_乙 = 7:5$,则电阻$R_1$、$R_2$阻值大小之比$R_1:R_2 =$ ;当开关$S_1$闭合、$S_2$断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比$I_甲:I_乙 =$ 。

第11小题图

第12小题图
第11小题图
第12小题图
答案
$\boldsymbol{R_1:R_2=2:5}$,$\boldsymbol{I_甲:I_乙=2:7}$。
解析
解:
当开关$S_1$、$S_2$闭合,甲、乙两表为电压表时,$R_1$与$R_2$串联,
甲电压表测电源总电压,乙电压表测$R_2$两端电压,
已知$U_甲:U_乙=7:5$,串联电路总电压等于各部分电路电压之和,因此$R_1$两端电压$U_1=U_甲-U_乙$,
可得$U_1:U_2=(7-5):5=2:5$。
串联电路电流处处相等,由欧姆定律$U=IR$得:
$\frac{R_1}{R_2}=\frac{\frac{U_1}{I}}{\frac{U_2}{I}}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{2}{5}$
即$R_1:R_2=2:5$。
当开关$S_1$闭合、$S_2$断开,甲、乙两表为电流表时,$R_1$与$R_2$并联,
甲电流表测通过$R_2$的电流,乙电流表测干路总电流,
并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$得两支路电流:
$I_1=\frac{U}{R_1}, \quad I_2=\frac{U}{R_2}$
因此两支路电流之比:
$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{5}{2}$
并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此:
$\frac{I_甲}{I_乙}=\frac{I_2}{I_1+I_2}=\frac{2}{5+2}=\frac{2}{7}$
最终
当开关$S_1$、$S_2$闭合,甲、乙两表为电压表时,$R_1$与$R_2$串联,
甲电压表测电源总电压,乙电压表测$R_2$两端电压,
已知$U_甲:U_乙=7:5$,串联电路总电压等于各部分电路电压之和,因此$R_1$两端电压$U_1=U_甲-U_乙$,
可得$U_1:U_2=(7-5):5=2:5$。
串联电路电流处处相等,由欧姆定律$U=IR$得:
$\frac{R_1}{R_2}=\frac{\frac{U_1}{I}}{\frac{U_2}{I}}=\frac{U_1}{U_2}=\frac{2}{5}$
即$R_1:R_2=2:5$。
当开关$S_1$闭合、$S_2$断开,甲、乙两表为电流表时,$R_1$与$R_2$并联,
甲电流表测通过$R_2$的电流,乙电流表测干路总电流,
并联电路各支路两端电压相等,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$得两支路电流:
$I_1=\frac{U}{R_1}, \quad I_2=\frac{U}{R_2}$
因此两支路电流之比:
$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}=\frac{5}{2}$
并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此:
$\frac{I_甲}{I_乙}=\frac{I_2}{I_1+I_2}=\frac{2}{5+2}=\frac{2}{7}$
最终
12. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由a端向b端移动过程中,记录电压表和电流表的示数,采集多组数据后,画出的$U-I$关系图像如图乙所示。滑动变阻器的最大阻值是$\Omega$,电源电压$U$是$\mathrm{V}$,定值电阻$R_0$的阻值是$\Omega$。
答案
三、作图题(每小题2分,共4分)
13. 请将电源、电流表、电压表三个元件的符号分别填入如图电路的虚线框内,并将电路图补充完整。要求:闭合开关S后,电流方向如图所示,向左移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮,电压表的示数变小。

第13小题图

第14小题图
13. 请将电源、电流表、电压表三个元件的符号分别填入如图电路的虚线框内,并将电路图补充完整。要求:闭合开关S后,电流方向如图所示,向左移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮,电压表的示数变小。
第13小题图
第14小题图
答案
解:
1. 向左移动滑片P时小灯泡L变亮,说明电路电流增大,灯泡两端电压升高;根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压随之减小,结合题目要求电压表示数变小,可知电压表测量滑动变阻器两端电压,因此并联在滑动变阻器两端的中间虚线框内填入电压表符号$\mathrm{V}$。
2. 电流表需串联在电路中,结合图示上方导线电流方向向左,与滑动变阻器串联的右侧虚线框填入电流表符号$\mathrm{A}$。
3. 最左侧虚线框填入电源符号,电源正极在下、负极在上,满足图示标注的电流方向要求。
最终元件分配:左虚线框为电源,中间虚线框为电压表,右虚线框为电流表,电路符合所有给定条件。
1. 向左移动滑片P时小灯泡L变亮,说明电路电流增大,灯泡两端电压升高;根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压随之减小,结合题目要求电压表示数变小,可知电压表测量滑动变阻器两端电压,因此并联在滑动变阻器两端的中间虚线框内填入电压表符号$\mathrm{V}$。
2. 电流表需串联在电路中,结合图示上方导线电流方向向左,与滑动变阻器串联的右侧虚线框填入电流表符号$\mathrm{A}$。
3. 最左侧虚线框填入电源符号,电源正极在下、负极在上,满足图示标注的电流方向要求。
最终元件分配:左虚线框为电源,中间虚线框为电压表,右虚线框为电流表,电路符合所有给定条件。
14.小华设计了一个可以多次测量未知电阻的电路(如图所示),请在虚线框内补上电压表和定值电阻$R_0$(阻值已知)两个元件的符号,使电路完整,实验操作方便。
答案
解:
将串联在主电路中的虚线框内填入定值电阻$R_0$的元件符号,使$R_0$、未知电阻$R_x$、滑动变阻器串联,保证串联电路各处电流相等;
将另一处并联在电路中的虚线框内填入电压表的元件符号,使电压表并联在未知电阻$R_x$的两端。
实验操作:保持滑动变阻器滑片位置不变,将电压表改接到定值电阻$R_0$两端,读出$R_0$两端电压$U_0$,由欧姆定律得电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}$,再读出之前测得的$R_x$两端电压$U_x$,可得$R_x=\frac{U_x}{I}=\frac{U_x}{U_0}R_0$;移动滑动变阻器滑片,重复上述步骤多次测量,取平均值减小误差,操作简便。
将串联在主电路中的虚线框内填入定值电阻$R_0$的元件符号,使$R_0$、未知电阻$R_x$、滑动变阻器串联,保证串联电路各处电流相等;
将另一处并联在电路中的虚线框内填入电压表的元件符号,使电压表并联在未知电阻$R_x$的两端。
实验操作:保持滑动变阻器滑片位置不变,将电压表改接到定值电阻$R_0$两端,读出$R_0$两端电压$U_0$,由欧姆定律得电路电流$I=\frac{U_0}{R_0}$,再读出之前测得的$R_x$两端电压$U_x$,可得$R_x=\frac{U_x}{I}=\frac{U_x}{U_0}R_0$;移动滑动变阻器滑片,重复上述步骤多次测量,取平均值减小误差,操作简便。
登录