6.一只灯泡正常发光时通过灯丝的电流为0.4安,灯丝的电阻为9.5欧。为使灯泡正常发光,需要在它两端加上多大的电压?
答案
6. 3.8伏
解析
【分析】要计算灯泡正常发光时两端的电压,已知灯泡正常发光时的电流和灯丝电阻,根据欧姆定律的变形公式$ U=IR $,将已知的电流和电阻数值代入即可求出所需电压,因为此时的电流和电阻都是灯泡正常工作的对应值,可直接应用公式计算。
【解析】根据欧姆定律 $ U = IR $,已知灯泡正常发光时的电流 $ I = 0.4\ \mathrm{A} $,灯丝电阻 $ R = 9.5\ \Omega $,代入公式计算:$ U = 0.4\ \mathrm{A} × 9.5\ \Omega = 3.8\ \mathrm{V} $。
【答案】3.8伏
【知识点】欧姆定律应用,电压计算
【点评】本题是欧姆定律的基础应用题,直接利用公式变形求解,考查学生对欧姆定律基本公式的掌握和简单计算能力,属于电学入门基础题。
【难度系数】0.9
【解析】根据欧姆定律 $ U = IR $,已知灯泡正常发光时的电流 $ I = 0.4\ \mathrm{A} $,灯丝电阻 $ R = 9.5\ \Omega $,代入公式计算:$ U = 0.4\ \mathrm{A} × 9.5\ \Omega = 3.8\ \mathrm{V} $。
【答案】3.8伏
【知识点】欧姆定律应用,电压计算
【点评】本题是欧姆定律的基础应用题,直接利用公式变形求解,考查学生对欧姆定律基本公式的掌握和简单计算能力,属于电学入门基础题。
【难度系数】0.9
7.小敏用如图甲所示的电路图研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6 V。改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在图乙中。



(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视
A. 变阻器滑片 B. 电压表示数
C. 电流表示数
(2)在图丙中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路。
(3)实验中,他所选择的变阻器是
A. 10 Ω 0.5 A
B. 20 Ω 1 A
C. 50 Ω 2 A
(4)图乙中阴影部分面积表示的科学量是
(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6 V,电路发生的故障可能是
(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视
B
(填字母)。A. 变阻器滑片 B. 电压表示数
C. 电流表示数
(2)在图丙中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路。
(3)实验中,他所选择的变阻器是
C
(填字母)。A. 10 Ω 0.5 A
B. 20 Ω 1 A
C. 50 Ω 2 A
(4)图乙中阴影部分面积表示的科学量是
电压
。(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6 V,电路发生的故障可能是
电阻R处有断路
。答案
7. (1)B (2)
解析
【分析】
本题为探究电流与电阻关系的实验,核心是控制定值电阻两端电压不变,需结合实验操作要求、滑动变阻器选择、欧姆定律、电路故障分析等知识点逐一解决:
1. 实验需保持定值电阻R两端电压恒定,移动滑动变阻器滑片时,要观察电压表示数来控制电压不变;
2. 电压表需并联在定值电阻两端,根据实验中R两端电压选择量程后连接;
3. 利用串联电路分压规律计算滑动变阻器所需的最大阻值,结合电流要求选择变阻器;
4. 图乙中横坐标为电阻R、纵坐标为电流I,阴影面积为I×R,对应定值电阻两端电压;
5. 电流为0说明电路断路,电压接近电源电压说明电压表串联,故障为定值电阻断路。
【解析】
(1) 探究电流与电阻关系时,需控制定值电阻两端电压不变,移动滑动变阻器滑片时,眼睛应注视电压表示数,确保R两端电压恒定,故选B;
(2) 电压表应并联在定值电阻两端,实验中R两端电压U=IR,由图乙可知,当R=10Ω时I=0.2A,U=2V,故电压表选0~3V量程,将电压表的“3”接线柱接定值电阻的右端接线柱即可;
(3) 电源电压U总=6V,定值电阻两端电压Uv=2V,滑动变阻器两端电压U滑=6V-2V=4V,根据串联分压:Uv/R = U滑/R滑,得R滑=(U滑/Uv)×R=2R。当R最大为20Ω时,R滑需40Ω,且实验最大电流I=0.4A,故选最大阻值≥40Ω、额定电流≥0.4A的变阻器,故选C;
(4) 图乙中阴影部分面积=I×R,根据欧姆定律,该值为定值电阻两端的电压;
(5) 电流表示数为0说明电路断路,电压表示数接近电源电压说明电压表与电源连通,故障为电阻R处断路。
【答案】
(1) B (2)
(3) C (4) 电压 (5) 电阻R处有断路
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,重点考查实验操作要点、滑动变阻器选择、电路故障分析,需掌握控制变量法和串联分压规律,是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题为探究电流与电阻关系的实验,核心是控制定值电阻两端电压不变,需结合实验操作要求、滑动变阻器选择、欧姆定律、电路故障分析等知识点逐一解决:
1. 实验需保持定值电阻R两端电压恒定,移动滑动变阻器滑片时,要观察电压表示数来控制电压不变;
2. 电压表需并联在定值电阻两端,根据实验中R两端电压选择量程后连接;
3. 利用串联电路分压规律计算滑动变阻器所需的最大阻值,结合电流要求选择变阻器;
4. 图乙中横坐标为电阻R、纵坐标为电流I,阴影面积为I×R,对应定值电阻两端电压;
5. 电流为0说明电路断路,电压接近电源电压说明电压表串联,故障为定值电阻断路。
【解析】
(1) 探究电流与电阻关系时,需控制定值电阻两端电压不变,移动滑动变阻器滑片时,眼睛应注视电压表示数,确保R两端电压恒定,故选B;
(2) 电压表应并联在定值电阻两端,实验中R两端电压U=IR,由图乙可知,当R=10Ω时I=0.2A,U=2V,故电压表选0~3V量程,将电压表的“3”接线柱接定值电阻的右端接线柱即可;
(3) 电源电压U总=6V,定值电阻两端电压Uv=2V,滑动变阻器两端电压U滑=6V-2V=4V,根据串联分压:Uv/R = U滑/R滑,得R滑=(U滑/Uv)×R=2R。当R最大为20Ω时,R滑需40Ω,且实验最大电流I=0.4A,故选最大阻值≥40Ω、额定电流≥0.4A的变阻器,故选C;
(4) 图乙中阴影部分面积=I×R,根据欧姆定律,该值为定值电阻两端的电压;
(5) 电流表示数为0说明电路断路,电压表示数接近电源电压说明电压表与电源连通,故障为电阻R处断路。
【答案】
(1) B (2)
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,重点考查实验操作要点、滑动变阻器选择、电路故障分析,需掌握控制变量法和串联分压规律,是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
8.二氧化锡传感器能用于检测汽车尾气中一氧化碳的浓度,原理是它的电阻值随一氧化碳浓度的增大而减小。将二氧化锡传感器接入如
图所示的电路中,则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时,电压表示数U与电流表示数I发生变化,其中正确的是(
A.U变大,I变大
B.U变小,I变小
C.U变小,I变大
D.U变大,I变小
图所示的电路中,则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时,电压表示数U与电流表示数I发生变化,其中正确的是(
A
)A.U变大,I变大
B.U变小,I变小
C.U变小,I变大
D.U变大,I变小
答案
8. A
解析
【分析】首先明确电路结构:定值电阻R与二氧化锡传感器串联,电流表测量电路总电流,电压表测定值电阻R两端的电压。解题思路:根据题目条件,一氧化碳浓度增大时二氧化锡传感器电阻减小,先分析电路总电阻的变化;再结合电源电压不变,利用欧姆定律判断电路电流的变化;最后根据定值电阻阻值不变,由欧姆定律变形公式判断电压表示数的变化,进而确定正确选项。
【解析】由电路图可知,定值电阻R与二氧化锡传感器串联,电流表测电路电流,电压表测R两端电压。当一氧化碳浓度增大时,二氧化锡传感器电阻减小,电路总电阻$ R_{总}=R+R_{传感器} $减小;电源电压$ U_{总} $不变,根据欧姆定律$ I=\frac{U_{总}}{R_{总}} $,电路电流I变大,即电流表示数I变大;定值电阻R阻值不变,由$ U=IR $可知,R两端电压U随电流I增大而变大,即电压表示数U变大。综上,U变大、I变大,对应选项A。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】本题是结合传感器的电路动态分析题,核心考查串联电路规律和欧姆定律的应用,解题关键是明确电阻变化对电路电流、电压的影响,属于基础动态电路题型,需掌握欧姆定律的基本应用方法。
【难度系数】0.5
【解析】由电路图可知,定值电阻R与二氧化锡传感器串联,电流表测电路电流,电压表测R两端电压。当一氧化碳浓度增大时,二氧化锡传感器电阻减小,电路总电阻$ R_{总}=R+R_{传感器} $减小;电源电压$ U_{总} $不变,根据欧姆定律$ I=\frac{U_{总}}{R_{总}} $,电路电流I变大,即电流表示数I变大;定值电阻R阻值不变,由$ U=IR $可知,R两端电压U随电流I增大而变大,即电压表示数U变大。综上,U变大、I变大,对应选项A。
【答案】A
【知识点】串联电路特点、欧姆定律应用
【点评】本题是结合传感器的电路动态分析题,核心考查串联电路规律和欧姆定律的应用,解题关键是明确电阻变化对电路电流、电压的影响,属于基础动态电路题型,需掌握欧姆定律的基本应用方法。
【难度系数】0.5
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