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16. (3分)如图9所示为某同学测定小灯泡
电阻的实物连接图,图中存在两处明显
的连接错误,请指出。
①
;
② 。
电阻的实物连接图,图中存在两处明显
的连接错误,请指出。
①
;
② 。
答案
解：
① 电流表的正负接线柱接反了；
② 电压表串联在电路中。
① 电流表的正负接线柱接反了；
② 电压表串联在电路中。
17. (4分)两电阻的阻值分别是$R_{1}=8\ \Omega$,
$R_{2}=4\ \Omega$,如图10所示,串联后接于24 V
的电源上,则:$R_{1}$两端的电压是多少?
$R_{2}$两端的电压是多少? 电路总电流是
多少?
$R_{2}=4\ \Omega$,如图10所示,串联后接于24 V
的电源上,则:$R_{1}$两端的电压是多少?
$R_{2}$两端的电压是多少? 电路总电流是
多少?
答案
解：
1. 计算串联电路的总电阻：
$R = R_1 + R_2 = 8\ \Omega + 4\ \Omega = 12\ \Omega$
2. 计算电路总电流：
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，代入数据得：
$I = \frac{24\ \mathrm{V}}{12\ \Omega} = 2\ \mathrm{A}$
3. 计算$R_1$两端的电压：
$U_1 = IR_1 = 2\ \mathrm{A} × 8\ \Omega = 16\ \mathrm{V}$
4. 计算$R_2$两端的电压：
$U_2 = IR_2 = 2\ \mathrm{A} × 4\ \Omega = 8\ \mathrm{V}$
答：$R_1$两端的电压是16V，$R_2$两端的电压是8V，电路总电流是2A。
1. 计算串联电路的总电阻：
$R = R_1 + R_2 = 8\ \Omega + 4\ \Omega = 12\ \Omega$
2. 计算电路总电流：
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，代入数据得：
$I = \frac{24\ \mathrm{V}}{12\ \Omega} = 2\ \mathrm{A}$
3. 计算$R_1$两端的电压：
$U_1 = IR_1 = 2\ \mathrm{A} × 8\ \Omega = 16\ \mathrm{V}$
4. 计算$R_2$两端的电压：
$U_2 = IR_2 = 2\ \mathrm{A} × 4\ \Omega = 8\ \mathrm{V}$
答：$R_1$两端的电压是16V，$R_2$两端的电压是8V，电路总电流是2A。
18. (4分)一只小灯泡,在正常发光时,灯丝
两端的电压和电阻分别是2.5 V与10 Ω。
若王强同学只有电压为5.5 V的电源,要
使小灯泡正常发光,需要在电路中接入
一个电阻。
(1)画出这个电阻与电灯连接在电路中
的电路图。
(2)该电阻的阻值应是多大?
两端的电压和电阻分别是2.5 V与10 Ω。
若王强同学只有电压为5.5 V的电源,要
使小灯泡正常发光,需要在电路中接入
一个电阻。
(1)画出这个电阻与电灯连接在电路中
的电路图。
(2)该电阻的阻值应是多大?
答案
解：
(1) 电路图：
```
+5.5V ──[开关]──[小灯泡]──[定值电阻]─── 电源负极
```
(2) 小灯泡正常发光时的电流：
$ I = \frac{U_{额}}{R_{灯}} = \frac{2.5\,\mathrm{V}}{10\,\Omega} = 0.25\,\mathrm{A} $
串联电路中电流处处相等，故通过定值电阻的电流 $ I_{阻} = I = 0.25\,\mathrm{A} $
定值电阻两端的电压：
$ U_{阻} = U_{总} - U_{额} = 5.5\,\mathrm{V} - 2.5\,\mathrm{V} = 3\,\mathrm{V} $
定值电阻的阻值：
$ R_{阻} = \frac{U_{阻}}{I_{阻}} = \frac{3\,\mathrm{V}}{0.25\,\mathrm{A}} = 12\,\Omega $
答：(1) 如上述电路图所示；(2) 该电阻的阻值为12Ω。
(1) 电路图：
```
+5.5V ──[开关]──[小灯泡]──[定值电阻]─── 电源负极
```
(2) 小灯泡正常发光时的电流：
$ I = \frac{U_{额}}{R_{灯}} = \frac{2.5\,\mathrm{V}}{10\,\Omega} = 0.25\,\mathrm{A} $
串联电路中电流处处相等，故通过定值电阻的电流 $ I_{阻} = I = 0.25\,\mathrm{A} $
定值电阻两端的电压：
$ U_{阻} = U_{总} - U_{额} = 5.5\,\mathrm{V} - 2.5\,\mathrm{V} = 3\,\mathrm{V} $
定值电阻的阻值：
$ R_{阻} = \frac{U_{阻}}{I_{阻}} = \frac{3\,\mathrm{V}}{0.25\,\mathrm{A}} = 12\,\Omega $
答：(1) 如上述电路图所示；(2) 该电阻的阻值为12Ω。
五、实验探究题(共33分)
19. (16分)在探究“电流与电压的变化关系”
的实验中,小华设计了如图11甲所示的
电路,其中电源电压恒为3 V,电阻$R_{1}$为
10 Ω,滑动变阻器$R_{0}$标有“20 Ω 0.5 A”
字样。
(1)图甲是小华未完成的实验电路,请你
用笔画线代替导线将电路补充完整,要
求当滑片P左移时电流表的示数变大。
(2)实验中连接电路时,开关应该,
实验前在试触开关时,发现电流表指针
如图乙所示,则原因是
。
(3)根据你所连接的电路,在闭合开关前
应将滑动变阻器的滑片移至(填
“A”或“B”)端;图丙是某次实验中电流
表的示数,应该记为A。
(4)小华在实验中应保持电路中的电阻
不变,通过移动变阻器的滑片P改变电
阻两端的;下表记录的是部分
实验数据,通过分析可得出结论:当电阻
一定时,通过导体的电流与导体两端的
电压成。
(5)小华继续思考,若用该电路研究电流
与电阻的变化关系,要选用不同的定值
电阻接入电路,实验过程中也要移动变
阻器的滑片P,其主要目的是
。
19. (16分)在探究“电流与电压的变化关系”
的实验中,小华设计了如图11甲所示的
电路,其中电源电压恒为3 V,电阻$R_{1}$为
10 Ω,滑动变阻器$R_{0}$标有“20 Ω 0.5 A”
字样。
(1)图甲是小华未完成的实验电路,请你
用笔画线代替导线将电路补充完整,要
求当滑片P左移时电流表的示数变大。
(2)实验中连接电路时,开关应该,
实验前在试触开关时,发现电流表指针
如图乙所示,则原因是
。
(3)根据你所连接的电路,在闭合开关前
应将滑动变阻器的滑片移至(填
“A”或“B”)端;图丙是某次实验中电流
表的示数,应该记为A。
(4)小华在实验中应保持电路中的电阻
不变,通过移动变阻器的滑片P改变电
阻两端的;下表记录的是部分
实验数据,通过分析可得出结论:当电阻
一定时,通过导体的电流与导体两端的
电压成。
(5)小华继续思考,若用该电路研究电流
与电阻的变化关系,要选用不同的定值
电阻接入电路,实验过程中也要移动变
阻器的滑片P,其主要目的是
。
答案
解：
(1) 补充电路：用笔画线将滑动变阻器的A接线柱与电阻$R_1$的右端相连，将电压表的“3”接线柱与$R_1$的右端相连（使电压表并联在$R_1$两端，滑动变阻器接入左半段，满足滑片左移时电阻变小、电流变大）。
(2) 断开；电流表的正负接线柱接反了
(3) B；0.28
(4) 电压；正比
(5) 保持定值电阻两端的电压不变
(1) 补充电路：用笔画线将滑动变阻器的A接线柱与电阻$R_1$的右端相连，将电压表的“3”接线柱与$R_1$的右端相连（使电压表并联在$R_1$两端，滑动变阻器接入左半段，满足滑片左移时电阻变小、电流变大）。
(2) 断开；电流表的正负接线柱接反了
(3) B；0.28
(4) 电压；正比
(5) 保持定值电阻两端的电压不变
