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电压电阻及串并联
电阻
1.家用100瓦白炽灯正常工作时灯丝电阻为484Ω,合____________MΩ.
2.同种材料制成的3根电阻线,R1=5Ω,R2=10Ω,R3=15Ω.如果它们的长度相等,那么电阻线的横截面积最大的是___;如果它们的横截面积相等,那么电阻线长度最长的是___.(设它们温度相同).
3.多数金属的电阻随着温度的升高而____,一只正常发光的灯泡,其灯丝电阻比不发光时要_____.
4.电阻是导体本身的一种性质,其大小决定于导体的____、_____、_________和_____,与流过导体的电流大小_____.
(选填“有关”或“无关”).
5.图7-4-1所示为控制电灯亮度的电路,要求滑片P右移时电灯变亮,变阻器接入电路的方式是()
A.A接M,B接NB.C接M,D接N
C.B接M,D接ND.A接M,D接N
6.滑动变阻器铭牌上标有“50Ω,1.5A”字样,其中“50Ω”表示__________________________,“1.5A”表示____________________________________________.
7.如图7-4-2所示为滑动变阻器的结构示意图,A、B、C、D为其四个接线柱,请按要求回答下列各题:
(1)使用接线柱B和C时,要使变阻器连入电路的电阻减小,滑片P应向___端移动.
(2)如果滑片向右滑动,电路中的电流变小,则应使用接线柱___和___或___和___.
(3)当使用接线柱___和___时,连入电路的电阻最大,且无论怎样移动滑片P,电路中的总电阻也不会改变,此时滑动变阻器就相当于一个_____电阻.
(4)使用接线柱A和C,在电路未接通时,滑片P应移至___端(选填“A”或“B”).
【例1】有关导体电阻的说法正确的是()
A.粗细相同的两根导线,长度大的电阻一定大
B.长度相同的两根导线,横截面积小的电阻一定大
C.同种材料制成的长短相同的两根导线,横截面积小的电阻一定大
D.铝导线的电阻一定比铜导线的电阻大
【例2】为了研究导体的电阻大小跟哪些因素有关,需要通过实验来探索,现有表1所示的五种电阻线供实验时选用.
表1电阻—规格一览表
电阻线
材料
长度(米)
横截面积(毫米2)
1
铜
1
0.2
2
铁
1
0.2
3
镍铬合金
1
0.06
4
镍铬合金
1
0.2
5
镍铬合金
0.5
0.06
(1)本实验要分组不同情况进行研究.
(2)表2是一张记录其中一组研究“导体的电阻跟它的横截面积的关系”的实验情况和结果的表格,但尚不完整.要求按照题后的提示把表格设计完整并填写表格,最后使表2能突出体现研究实验的科学方法——控制变量法.
表2导体的电阻跟它的横截面积的关系
电阻线
材料
长度
横截面积
提示:
(1)第五、六两栏需要填写栏目名称.
(2)除了第一栏空格根据表1填写选用的电阻线序号外,其余各栏空格均选填“大”、“小”或“相同”.
【例3】在图7-4-3中电源电压不变,当滑片P向a端移动时,会出现的现象是()
A.电流表示数变小,灯泡变暗
B.电流表示数变大,灯泡变亮
C.电流表示数变大,灯泡变暗
D.电流表示数变小,灯泡变亮
【例4】某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验中,除滑动变阻器未接入电路,其他器材已经用导线接好,如图7-4-4所示,现要求当滑片P向左移动时,灯泡要变亮,应把M、N两个接线头分别接到滑动变阻器的接头上(用字母表示),在闭合开关,滑片又应滑到端.(填“左”或“右”).
图7-4-4
1.一根粗细均匀的细铁丝剪掉一半,剩余部分的电阻____.若把两段拧在一起,它的电阻______.
(选填“变大”、“变小”或“不变”).
2.如图7-4-5所示电路,闭合开关S,当用细铁丝绕制的线圈未被加热时,电流表的示数为0.3A;当给线圈缓慢加热一段时间后,电流表的示数将____0.3A(选填“>”、“=”、“<”)其原因是_______________________________.
图7-4-5
3.某滑动变阻器铭牌上标有“200Ω,2A”字样,其中“200Ω”表示的意思是_________________________________,“2A”表示________________________________________.
4.同种材料制成的四根导线:
R1=4Ω,R2=9Ω,R3=14Ω
,R4=25Ω.如果它们的长度相等,那么电阻线的横截面积最大的是___,如果它们的横截面积相等,那么电阻丝的长度最长的是___.
5.变阻器是靠改变接入电路中的电阻线的_____来改变接入电路的电阻,从而改变电路中的______的.
6.下列说法中正确的是()
A.有电流通过的电阻两端,一定有电压存在
B.电路两端有电压时,电路中一定有电流
C.没有电流通过的导体,没有电阻
D.导体的电阻大小是由导体的材料、长度、横截面积和温度决定的
7.如图7-4-6所示为滑动变阻器的结构示意图,要使滑片P向右移动时,电路中的电流增大,应把其中的两个接线柱接入电路,下列各种接法中,正确的是()
A.abB.ac
C.bdD.bc
图7-4-6
9.图7-4-7给出了几种元件,要求用滑动变阻器控制灯泡中电流的大小,且滑片向左移动时电流要变大,电流表测通过灯泡的电流,电压表测灯泡两端电压.请画出电路图,并按电路连接实物.
电阻的串并联
【例2】某用电器的电阻为120欧姆,要使用电器两端的电压是电路总电压的,应该跟用电器__联一个____欧的电阻;如果要使电路中总电流的通过该用电器,应该跟用电器___联一个____欧的电阻.
【例3】如图8-2-5所示电路中,R1、R3为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压恒定,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向移动一些时,R1两端电压变化了∆U1,R2两端电压变化了∆U2,则()
A.∆U2=∆U2B.∆U1>∆U2
C.∆U1<∆U2D.无法判定
【例4】有一个电池组、一个开关、一个已知电阻R0和一只电流表以及若干导线,请用这些器材设计一个电路测量未知阻值的电阻Rx,简要说明测量方法,写出Rx的测量表达式.
图8-2-7图8-2-8图8-2-9
1.将3欧和6欧的两个电阻串联起来,接在4.5伏的电源上,则通过两电阻的总电流分别为___安和___安,两电阻上的电压分别为___伏和__伏.
2.电阻R1的阻值是4欧,它与R2串联后的总阻值是10欧,那么R1与R2并联后的总电阻是___欧.若将R1、R2串联后接在电压不变的电源上,通过R2的电流是0.5安培,则电源电压是__伏.
3.电阻R1与R2的阻值之比为R1∶R2=3∶4,若将它们并联后接入电路中,通过的电流之比为____;若将其串联在电路中,两电阻的电压之比为_____.
4.在如图8-2-10所示的电路中,电源电压为6伏,若电压表和电流表的示数分别为2伏和0.2安,那么电阻R1的阻值为___欧.如果电流表的量程是0~0.6A,电压表量程是0~3V,为了安全起见,变阻器连入电路的电阻的变化范围是_______________.
图8-2-10
5.两个电阻,R1=20Ω,R2=40Ω,且R1两端允许加的最大电压为6V,R2允许通过的最大电流是0.2A.若将它们串联起来,该串联电路两端允许加的最大电压是__V;若将它们并联起来,干路中允许通过的最大电流为_____A.
6.在如图8-2-11所示的电路中,开关S闭合后,当滑动变阻
器的滑片P由a向b滑动时,电压表、电流表的示数的变化
情况是()
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小B.电压表的示数变大,电流表的示数变大
C.电压表的示数不变,电流表的示数不变D.电压表的示数不变,电流表的示数变小
图8-2-11
7.有两个阻值不变的电阻R1和R2,把它们并联起来接在电源两端时,通过R1的电流I1与通过R2的电流I2之比I1∶I2=4∶5.若将它们串联起来,接到电源的两端,有下列判断:
(1)通过R1与R2的电流之比为1∶1;
(2)通过R1与R2的电流之比为5∶4;(3)R1两端的电压U1与R2两端的电压U2之比U1∶U2=5∶4;(4)R1∶R2两端的电压之比U1∶U2=4∶5.其中正确的是()
A.
(1)和(3)B.
(2)和(4)
C.
(1)和(4)D.
(2)和(3)
8.如图8-2-12所示,保持电源电压U=3V不变,R1=10Ω,滑动变阻器最大电阻Rm=10Ω,滑动变阻器滑片在滑动过程中,电流表、电压表的示数变化的最大范围是()
A.0.15-0.30A,1.5-3VB.0.30-0.60A,1.5-3V
C.0.15-0.30A,1.5-0VD.0.30-0.60A,1.5-0V
9.把R1和R2串联后接到电压为12V的电路中,通过R1的电流为0.2A,R2两端的电压为4V,试求:
(1)R1和R2的电阻各是多少?
(2)如果把R1和R2并联后接入同一种电路中,通过干路的电流是多少?
欧姆定律
1.某电阻两端的电压为6V时,通过它的电流为0.3A,则该导体的电阻的阻值为____;当导体两端的电压改为9V时,通过它的电流为____;当导线两端不加电压时,通过导体的电流又为____,此时导体的电阻为____.
2.由欧姆定律I=可导出变形式R=,对此表达式,下面说法正确的是()
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,跟电压、电流无关
D.导线的电阻在电流减小到零时非常大
3.用图8-1-1所示器材测小灯泡的电阻
(1)在电路图8-1-1(a)的○内标上电流表或电压表的符号,两边注明正、负接线柱.
(2)接电路图在图8-1-1(b)上用笔画线代替导线连接电路.
(3)某同学在用此图做实验测灯泡电阻时,记录下了表中的数值.其中第二次漏记了电压值、第三次错记了电流值,请补上和更正,并算出电阻值.
电压(V)
电流(A)
灯泡电阻
(Ω)
1
1.5
0.2
2
0.4
3
4.5
0.9
第二次电压为3V;第三次电流为0.6A,灯泡电阻为7.5Ω.
4.一段导线两端的电压是6伏时,通过它的电流为0.4安.若加在导体两端的电压增大到10伏时,能不能用量程为0.6安的电流表来测量通过导体的电流?
(计算后回答)
【例1】有一电阻器,如果在它两端加12V的电压,通过它的电流是0.4A,那么它的电阻是__Ω;如果在这个电阻器两端加15V的电压,那么通过它的电流是___A,它们电阻是___Ω.
【例2】在图8-1-2所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片P由左端向右移至中点的过程中,下列判断中正确的是()
A.电压表V和电流表A1、A2的示数都增大
B.电流表A1的示数变大,电流表A2的示数和电压表的示数不变
C.电流表A2的示数变大,电流表A1和电压表的示数不变
D.条件不足,无法判断
图8-1-2
【例3】用伏安法测电阻的电路如图8-1-3(a)所示,若待测电阻阻值在10Ω左右,电源电压约为6V,请完成下列各题:
(1)在图8-1-3(a)中的“○”内填上相应的电流表、电压表符号,并标明正、负接线柱.
(2)某同学实验时,能正确测量和读数,但忙乱之中末能将记录的数据填入表格中(表格尚未设计完好),仅记录在一张稿纸上如图8-1-3(b)所示,请你帮他把测得的数据整理好,并按实验要求填好下面的表格.
(3)测得的电阻值为欧(计算结果取2位小数).
(4)当(a)中滑片P向左移时,电压表读数,表流表读数.(选填“变大”、“不变”或“变小”)
【例4】电阻R1=20Ω,R2=10Ω它们串联在电路中,因为R1>R2,根据欧姆定律可知电流跟电阻成反比,所以R1中的电流小于R2中的电流,这种说法对不对?
为什么?
1.一导体两端的电压是3V时,通过它的电流是0.75A.如果电压增大到6V,导体中的电流是___A,如果电压减小1.5V时,电流又是____A.
2.电流表和电压表各有两个量程,分别是“0~0.6A、0~3A、0~3V、0~15V”,电源用2节干电池.现估计小灯泡电阻约为10Ω,那么在测小灯泡电阻时,电流应的量程应选择______A,电压表的量程应选择______V.
3.如图8-1-4所示为“欧姆定律”一节中“研究电流与电阻关系”的实验电路图.
(1)为了达到研究的目的,实验过程中必须保持_______________不变;
(2)当开关S闭合后,电压表的读数是2.5V,电流表的读数是0.5A,现在将阻值为5Ω的
电阻R换成阻值为10Ω的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是_______________________________________________.
图8-1-4
4.将一个5Ω的定值电阻与一滑动变阻器串联接在3V的电路中,已知定值电阻的两端的电压是1V,那么通过滑动变阻器的电流是____A,此时滑动变阻器接入电路的电阻为____Ω.
5.要组成如图8-1-5所示的电路,用来测定一待测电阻R的值(估计阻值范围在30~50Ω之间),给你下列器材:
电流表一个(量程0~0.6A,0~3A),电压表一个(量程0~3V,0~15V),干电池一节,蓄电池组一个(电压12V),滑动变阻器R′和开关S各一个,导线若干.组成电路时,电源应选________,电压表量程应选______V,电流表量程应选_______A.实验过程中,要增加R两端的电压,R′的滑片应向__移动.
图8-1-5
6.根据欧姆定律可得R=U/I,则()
A.R与U成正比,与I成反比
B.R与U成正比,与I无关
C.R与I成反比,与U无关
D.R是导体本身的一种性质,与U、I无关
7.如图8-1-6所示电路中,当开关S闭合,滑片P向右移动时,关于两表示数的变化下述正确的是()
A.电流表、电压表的示数均变大
B.电流表、电压表的示数均变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
图8-1-6
8.如图8-1-7所示电路中,当开关S闭合,电流表A的示数是1.5安,A1的示数是0.3安;电压表V的示数是6伏,求:
(1)R1的阻值是多大?
(2)R2的阻值是多大?
图8-1-7
电功
1.电流通过电动机做2000焦的功,即有____焦的___能转化为_____焦的____能和内能.
2.小灯泡两端的电压是3伏,小灯泡的电阻为10欧,10秒内小灯泡消耗了__焦的电能.
3.已知R1∶R2=4∶1,若将它们串联在电路中,则它们两端的电压之比U1∶U2=____,相同时间内电流做功W1∶W2=____;若将它们并联在电路中,则它们的电流之比I1∶I2
=____,相同时间内电流做功之比W1∶W2=____.
4.在如图9-1-1所示的电路中,当滑动变阻器滑片向a端滑动时,在相同时间内灯L消耗的电能将()
A.变大B.不变
C.变小D.无法判断
图9-1-1
5.有两个电阻R1、R2,且R1>R2,将它们串联接在某一电路中,在相同时间内电流做功W1W2,将它们并联接在某一电路中,在相同时间内电流做功W1W2。
6.电阻R1、R2的阻值分别为3欧和5欧,并联在电路中,已知干路中的电流为3.2安,试求:
(1)通过电阻R1、R2的电流各是多少?
(2)通电10分钟,电流通过R2做的功为多少焦?
【例1】如图9-1-2所示,R1的阻值是2Ω,两端的电压是3V,R2的阻值是4Ω,则2S内在R3上所消耗的电能是___J.
图9-1-2
【例2】用电动机将质量是1千克的砝码匀速提升,7秒内砝码上升了0.3米,已知加到电动机上的电压是6伏,如果电流做功有80%用来提升砝码,那么通过电动机的电流是_____安.
【例3】如图9-1-3所示,两个电阻R1和R2串联在电路中,在单位时间内R1比R2产生的热量多,如果把这两个电阻并联后接在电路中,则它们的电流I1和I2以及单位时间内产生的热量Q1和Q2的关系是()
A.I1<I2,Q1<Q2B.I1>I2,Q1<Q2
C.I1<I2,Q1>Q2D.I1>I2,Q1>Q2
【例4】电热沐浴器分为储水式或无水式两种,储水式沐浴器需要较长时间把水加热,待水温达到要求后用水箱中的热水沐浴;无水式沐浴器使冷水;流过电热器就达到要求的温度,而立即以喷头流出供沐浴。
请你利用以下数据通过计算说明,家庭中不宜使用无水箱式电热沐浴器.已知冷水温度16℃,沐浴所需热水温度38℃,沐浴所需热水流量
4×10-3m3/min,水的比热是4.2×103焦/(千克·℃),家庭电路允许通过的最大电流约5安。
1.物理学中,当电能转化为其他形式能时,我们就说________,电能转化为其他形式能的多少,可以用____的大小来量度.
2.一只额定功率为40瓦的白炽灯连续正常工作20小时,消耗的电能是___千瓦时,合_________焦.
3.2S内通过某导体横截面的电荷量是0.4C,电流做功为1.2J,则通过该导体的电流为___A,导体两端的电压为__V,若导体两端的电压增加到6V,则导体的电阻为___Ω.
4.有一电能表,标有“3000r/kW·h”字样,在该电能表的转盘转过45转的时间内,电路消耗的电能为_______焦.
5.已知电阻R1=30Ω,R2=50Ω,若将R1、R2串联在电路中,则在相同时间内,电流经过R1、R2所做的功W1∶W2=_____;若将R1、R2并联接入电路中,经过一段时间后,电流分别通过R1、R2所做的功W′1∶W′2=_____.
6.一个5Ω的电阻通过它的电流为2A,在10s内放出的热量为____J,如果通过它的电流减少为原来的1/2,在相同时间内所消耗的电能是原来的___.(设电阻值不变)
7.在如图9-1-4所示的电路中,两电阻丝的阻值相等,电源电压不变.当S1接在b点,S2断开时,在时间t内电路消耗的总能量为W1;当S1接在a点,S2闭合时,在相同时间内,电路消耗的总能量为W2,则W1∶W2=____.
图9-1-4
8.有两根电阻丝R1和R2,R1=9Ω,R2=18Ω,采用下列四种
方式分别接到电压为15V的电源上,通电5分钟,电流做功
最少的连接方式是()
A.R1和R2并联B.R1和R2串联
C.只接入R1D.只接入R2
9.要使一个电热器在单位时间内消耗的电能减少一半,应该
()
A.使通过电热器的电流减少一半
B.使加在电热器两端的电压减少一半
C.使电热器电阻减少一半
D.使加在电热器两端的电压和它的电阻都减少一半
10.如图9-1-5所示,在一个粗细均匀的金属环上有A、B、C三个点,已知AC=ACB,A、B两点等分圆环的周长.把A、B两点接在电路中,导线中的电流为6A,电流通过圆环1s做功108J.试问:
(1)圆环A、B接入电路时的总电阻是多少?
(2)整个圆环的电阻是多少?
(3)如果保持电源电压不变,换将A、C两点接入电路,电流通过圆环1s做功是多少?
电功率
1.电功率是指____________________________,它是反映_____________________的物理量.
2.家用电灯泡上标着“PZ220-40”字样,其中的“220”表示________,“40”表示________,该灯泡正常工作时的电流为____安,灯丝的电阻为_____Ω.
3.电阻是3欧的导体通过20库电荷时,电流做功120焦,这个电阻两端电压是__伏,它的电功率是___瓦,通电时间是___秒.
4.甲、乙两个电阻,并联时它们的电流之比为2∶3,则电阻之比为_____,此时它们的电功率之比为_____;若将这两个电阻串联起来,它们的电压之比为_____,电功率之比为_____.
5.两个用电器都在额定电压下工作,则所消耗电能的情况是()
A.两个用电器消耗的电能肯定一样多
B.额定功率大的用电器消耗的电能一定多
C.工作时间长的用电器消耗的电能一定多
D.条件不足,无法判定
6.如图9-2-1所示为测小灯泡电功率的电路图,灯泡上标有“2.5V”字样.
(1)请你在图中的图内标上灯泡、电流表和电压表的元件符号;
(2)移动变阻器滑片P,当电压表的示数等于灯泡额定电压时,电流表的示数是0.3A,灯泡的额定功率是____W;
(3)如果变阻滑片P的左移动,灯泡的功率将____.(选填“变大”,“不变”或“变小”)
图9-2-1
7.如图9-2-2所示,小灯泡标“6V,3W”字样,电源电压不变,当滑动变阻器连入电路的电阻为4Ω时,灯泡恰好正常发光.
(1)求电源电压是多大?
(2)改变滑动变阻器滑片P的位置,使电路消耗的总功率为3.2W,此时小灯泡的实际功率多大(灯丝电阻不变)?
图9-2-2
【例1】下列判断中正确的是()
A.根据P=I2R可知,电阻越大,电功率也越大
B.根据P=U2/R可知,电阻越大,电功率反而越小
C.根据P=UI可知,同一导体两端的电压越小,电功率也越小
D.根据P=W/t可知,电流做功越多,电功率也越大
【例2】在如图9-2-3所示的电路中,灯L上标有“6V,6W”字样,当S闭合时,A的示数为0.5安,则灯L消耗的功率为___瓦.
图9-2-3
【例3】甲灯泡标有“6V,6W”,乙灯泡上标有“12V,9W”字样,现将甲、乙两灯串联在同一电路中,其中一灯恰好正常发光,另一灯泡可长时间工作,求此时另外一灯的功率.
【例4】在测定小灯泡额定功率的实验中,已知电源电压6伏,小灯泡的额定电压3.8伏,灯泡电阻约12欧.
(1)图9-2-4甲是是未接完的实验电路,请用画线代替导线,完成电路连接.
(2)闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片P置于___端.若闭合开关,灯不亮,电压表的示数接近6伏,电流表示数几乎为零,出现这种现象的原因可能是________________________________.
(3)闭合开关后,电压表的示数是2.5伏,应将滑片P向__端移动,直至电压表的示数为3.8伏,这时电压表的示数如图9-2-4乙所示.那么小灯泡的额定功率是___瓦.
图9-2-4
1.把一盏电灯接在电压是220伏的电路里,通电2分钟,电流做了3960焦的功,则电灯的功率为__瓦,通过电灯的电流为____安.
2.“220V,100”的灯泡正常发光时,通过灯泡的电流是____A,灯丝电阻是____Ω;若将其接入110V的电路中,该灯泡的电功率是__W.
3.有一定值电阻R0连接在某一个电路中,当电阻两端的电压从2伏增加到4伏时,通过电阻的电
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