浙教版(2024)科学八年级上册 动态电路:情景应用(含答案)

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浙教版(2024)科学八年级上册 动态电路:情景应用(含答案)

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情景应用:动态电路
一、选择题
1.利用某力敏电阻 R 及相关电路元件设计身高体重测量仪电路,力敏电阻的阻值随压力变化的关系如图乙所示。现要求用电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路中,设计最合理的是 (  )
A.B. C. D.
2.某项目化小组制作了一个利用电表测物体重力的小作品,其原理图如图所示。当秤盘上不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电流表示数和电压表示数的变化情况是(  )
A.电流表示数增大,电压表示数增大
B.电流表示数不变,电压表示数增大
C.电流表示数减小,电压表示数增大
D.电流表示数减小,电压表示数不变
3.汽车油量表的工作原理示意图如图所示。下列分析正确的是 (  )
A.图中接入的电表是电压表
B.汽油液面下降时,滑片 P 将往下移动
C.汽油液面上升时,变阻器接入电路的电阻变大
D.当油箱内汽油量增加时,图中电路中电流增大
4.某科技小组为快递公司设计了一套计数装置,电路如图所示。R1为光敏电阻(当有光照射时电阻变小),激光被遮挡一次,计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表),R2为定值电阻。现闭合开关,计数装置正常工作。当激光被物体遮挡时,下列说法正确的是
A.R1两端的电压变大 B.R2两端的电压变大
C.通过R2的电流变大 D.通过R1与R2的电流之比变小
5.如图甲所示为一款甲醛检测仪的部分电路,R0为可感知甲醛污染指数变化的可变电阻,其阻值与污染指数的关系如图乙所示。工作人员通过查看图甲中的检测表(实质上是电流表或电压表)来判断甲醛的污染指数。若检测表的示数随污染指数的增大而增大,则下列说法中,正确的是(  )
A.检测表如果是电压表,应该安装在“1”处
B.检测表如果是电流表,应该安装在“3”处
C.检测表如果是电流表,适当降低电源电压后,测相同浓度的甲醛时,检测表的示数会变大
D.检测表如果是电压表,适当减小R1的阻值后,测相同浓度的甲醛时,检测表的示数会变小
6.小刚设计了一个防踩踏模拟报警装置,工作原理如图甲所示,压力显示器是由其中一个电表改装而成的,要求压力增大时,电表的示数增大;当压力为80 N时,开始发出报警信号。已知电路中电源电压恒为3 V,R1的阻值为10 Ω,力敏电阻R2的阻值随所受压力 F 变化的关系如图乙所示。下列说法中,正确的是(  )
A.压力显示器可以由电压表改装而成
B.压力减小时,电路中的电流变大
C.当电压表示数为1 V时,报警器开始发出报警信号
D.当压力为0 N时,电路中的电流为0.12A
7.小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器,其工作原理如图所示,水槽中的水量减少时滑片P 上移,水量为零时滑片P 处于R 的最上端。下列分析中,错误的是(  )
A.若选择电压表改装成水量表,则水量增多时电表的示数变大
B.若选择电流表改装成水量表,则水量减少时电表的示数变大
C.若选择电压表改装成水量表,则水量表的刻度是均匀的
D.若选择电流表改装成水量表,则R0可以在水太多时保护电路
8.如图所示为某电子秤的结构示意图,其中 P 是一个可以紧贴AB 滑动的金属滑片,S为自动控制开关。闭合开关 S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表的示数为0;秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量;当被测物体的质量超过电子秤的量程时,开关 S 自动断开,电子秤无示数。下列判断中,正确的是(  )
A.电子秤的刻度表是一个电流表,它的示数越小说明所称物体的质量越大
B.电子秤的刻度表是一个电压表,它的示数越大说明所称物体的质量越大
C.电子秤的 AB 部分是一个滑动变阻器,且A 端为绝缘体
D.电阻R0去掉后,也能保证电路安全工作
9.如图,某科技小组设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,水位最低时,滑杆P位于R的a端处,L是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻,下列说法正确的是(  )
A.当水位下降时,电流表示数变小,指示灯变暗
B.当电压表示数变大,指示灯变亮,则表明水位上升
C.滑片P升降过程中,电压表示数与电流表示数的比值始终不变
D.若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线即为水位计零刻度线
10.如图是某简易煤气检测电路,其中Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而减小。若输出信号的仪表选用电压表或电流表,闭合开关S,当煤气浓度升高时,要求仪表的示数增大,则(  )
A.选用电压表接在a、b之间 B.选用电压表接在b、c之间
C.选用电流表接在b、c之间 D.选用电流表接在a、b之间、
11.新型PTC发热材料可以自动调节电路的电流,在生活中广泛应用。图甲是PTC调试工作电路,电源电压恒定,R0为定值电阻;RT是PTC电阻,阻值随温度变化的图像如图乙所示。闭合开关S,当温度从20℃升高到60℃的过程中,下列说法错误的是(  )
A.定值电阻R0有保护电路的作用
B.定值电阻R0两端的电压不变
C.温度为40℃时,电压表的示数最小
D.电压表与电流表示数的比值先变小后变大
12.图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2,串联在有恒定电流的电路中(图乙)。在A端施加向下的力F,横梁向下弯曲,R1被拉伸,R2被压缩,根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。下列分析正确的是(  )
A.R1的阻值减小,R2的电阻增大
B.通过R1的电流大于R2的电流
C.R1两端的电压小于R2两端的电压
D.R1和R2两端电压的差值越大,A端受到的压力越大
13.公共场所严禁吸烟,小明设计了一种简易烟雾报警控制器,如右图所示,电路中R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到满刻线的处时2/3时触发报警系统。下列做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是(  )
A.电压表改接大量程 B.减小R0的阻值
C.减小电源电压 D.增大激光强度
二、填空题
14.如图所示为小王设计的遮光感应烟雾探测器的部分工作原理图,在一个外部光线无法进入的烟室中装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R(光照越强,R阻值越小,反之则越大)的电路,R0为定值电阻,电源电压恒定。烟雾进入烟室后,激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化,当烟雾越来越浓时,电路中电流表的示数逐渐   (填“增大”“减小”或“不变”),当电压表示数达到某一固定值时,探测器便会发出警报。如果要使烟雾浓度较小时探测器就能发出警报,在不改变电压表设定值的情况下,那么可将定值电阻R0的阻值   (填“调大一点”或“调小一点”)。
15.如图是一种测定风速大小的装置示意图。探头下的金属杆与滑动变阻器R2的滑片P相连,可上下自由移动,无风时,P在R2的中间。
(1)请判断:风速的零刻度   (选填“是”或“不是”)电压表的零刻度。
(2)当风速增大时,滑动变阻器的滑片P向   (选填“上”或“下”)移动,电压表的示数将   (选填“变小”“不变”或“变大”)。
16.某校科学兴趣小组的同学设计了一种电子秤,实际上是压力测量仪,可用它来称量物体的重力,其原理结构如图所示。图中A为金属片,B为金属板,,R2是最大值为72Ω的滑动变阻器,电源电压为12V不变。图中的重力表应该是用   表改装而成的,R1的主要作用是   ,当称量物体重力达到最大值时,重力表的示数所对应的电压为   ;当金属片A上放重物、开关S闭合时,请说明电子秤称量物体重量的原理   。
17.如图1是某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路。电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为光敏电阻。当激光被遮挡时,计数器显示的电压增大,自动计数一次。
(1)电路工作时,流过R1和R2的电流之比为    。
(2)R2的阻值与光照强度的关系大致如图2中的    。(填序号)
18.如图所示是某电子秤的结构示意图,其中P是一个可以紧贴AB滑动的金属滑片,S为自动控制开关。闭合开关S,秤盘内不放物体时,电子秤刻度表示数为0;已知电源电压,,AB是一根粗细均匀,长度为,总阻值为的电阻丝。
(1)电子秤的刻度表是由   (选填“电流表”或“电压表”)改装的;
(2)秤盘上未放物体时,电路中的电流为   A;
(3)若将AB换成一根同样长度,粗细均匀,总阻值为电阻丝,秤的精确度会   (选填“降低”或“提高”)。
19.如图甲所示,小科制作了一个利用电压表测量物体质量的装置,电压表上能直接读出秤盘上所放物体的质量大小。闭合开关,当秤盘上不放任何待测物体时,应调整弹簧悬挂高度,使电压表示数为零,相当于完成了装置称量前的调零操作。
(1)当秤盘上放140克物体时,电压表指针位置如图乙所示,读数为   伏;当秤盘上所放物体的质量增大时,电压表的示数将   (填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)小科想将电压表刻度盘上的电压刻度直接改装成质量刻度,则图丙中C的数值应为   。
(3)该装置使用一段时间后,电源电压下降,导致测量值比实际质量   (填“大”或“小”)。
20.如图所示,硬质弹簧右端周定,左端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。当拉环不受拉力时,滑片P处于R1的右端。闭合关,拉力F增大时,会使金属滑片P向左移动。
(1)拉力F增大时,电路的总电阻   (选填“变大”“不变”或“变小”)。
(2)若将电路中的某一电表改装成一个可以显示拉力大小的测力计,应该选用   (选填“电流表”或“电压表”)。
21.如图为航天科研人员检验飞船舱体气密性的示意图,具体工作流程如下:先对舱体 M 充入压强为 1.0×10 5 帕的空气,置于一个集气空腔 N 中,再把集气空腔 N 抽成真空。若舱体 M 漏气,一段时间后舱体 M 中的气压将减小,集气空腔 N 中的气压将增大,整个过程温度不变。图中 RM、RN 是两个完全相同的力敏电阻,其阻值随气体压强变化关系如表格所示,电路中 R0 的阻值为 8 欧,电源电压恒为 6 伏。
力敏电阻受到的气压/×10 5 Pa 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
力敏电阻对应的电阻值/Ω 50 40 30 22 15 12 10 8 6 5 4
(1)若舱体M不漏气,当单刀双掷开关S接 a时,电流表的示数为   。
(2)若舱体 M漏气,当开关 S 接 b 时,电压表的示数将   (填“逐渐变大”“逐渐变小”或“不变”)。
22.某校实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等。他们的设想是:用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器;将电压表改装成身高显示仪——所测身高越大,显示仪示数越大,且刻度均匀。
(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是____。
A.移动滑片P时电路的总电阻没有变化
B.当所测身高越大时,电压表的示数越小
C.电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比
D.电压表的示数不能由零变化到最大刻度值
(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路。正确电路是下图中的   。
23.如图甲是一个电子拉力计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计)。电压表量程为0~3V, a、b是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30Ω,电源电压U=6V。
(1)要保证电压表能正常工作,电路中R0至少应为   。
(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为   V。
(3)若闭合开关后,当拉环受某个拉力使滑片P处于ab中点时,电压表的示数如图乙所示为   V;如果拉到b端,电压表示数又为   V。
三、综合题
24.如图甲所示为潜水员潜水时会佩戴的水压表和深度表,如图乙所示为某深度表的工作原理简化电路图,已知电源电压U=6V且恒定不变,定值电阻 电压表量程选择的是0~3 V,Rp是阻值随水深度变化的电阻,其变化关系图像如图丙所示。
(1)当电流为0.1 A时, 两端的电压为多少
(2)未下潜时,深度表显示示数为0,此刻度对应电压表的读数是多少
(3)在不损坏电表的前提下,潜水员佩戴该深度表能到达的最大深度是多少
25.小舟自主设计了如图甲所示电子身高测量仪,其中电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.3A, 定值电阻 电源电压恒为4.5V。R 是硬电阻棒,长为30cm,总电阻为30Ω,硬电阻棒的阻值与其长度成正比。金属杆 cd和OP 电阻不计。
评价指标 优秀 良好 待改进
指标a 两只电表均安全 一只电表安全 两电表会损坏
指标b 身高越高,电压表示数越大 身高越高,电压表示数越小 电压表示数不能显示身高
指标c 刻度均匀 刻度不均匀 无正相关
(1)【设计原理】由于人的身高不同,导致接入电路中的有效阻值变化,从而引起电表示数改变。在图甲电路中,R0的作用是   。
(2)【标定刻度】若该身高测量仪的量程为150cm~180cm,165cm应标注在电压表刻度盘的什么位置
(3)【产品评价】对照“评价指标b”,甲图的评价等级是   。
(4)【产品迭代】甲图产品存在缺陷。请在乙图中加以改装:将电压表安装在最合适的位置,使指标c达到优秀等级。   。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【分析】串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,电流处处相等。并联电路支路电压等于电源电压。
【解答】由图乙可知,力敏电阻的阻值随压力的增大而减小
A、电路为并联电路,电压表测量电源电压,示数不会随着身高的变化而变化,故A错误;
B、电路为串联电路,当体重增大时,压力增大,力敏电阻的阻值减小,其两端分压减小,即电压表示数减小,故B错误;
C、电路为并联电路,此时的变阻器相当于一个定值电阻,电压表测量滑片到滑动变阻器底端的电压,身高越大,滑片位置越往上,电压表并联部分的电阻越大,其两端电压越大;体重越大,力敏电阻的阻值越小,并联电路支路电压等于电源电压,可知其两端电压不变,由欧姆定律可知,其所在支路的电流将增大,故C正确;
D、电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压,当身高变高时,滑片向上移动,变阻器连入电路的阻值变大;体重变大时,力敏电阻的阻值减小,可知电压表示数变大,但不确定总电阻的变化情况,所以无法判断电流表示数变化情况,故D错误。
故答案为:C。
2.【答案】B
【解析】【分析】电压表接在滑片上,滑片相当于断路,可知移动滑片,变阻器连入电路的阻值不变,电路中电流不变。
【解答】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测量aP之间电阻两端的电压; 由于电压表的内阻很大,在电路中可看作开路,所以R始终以最大阻值接入电路,则滑片P移动时,电路中的总电阻一直不变,在电源电压一定时,由欧姆定律可知,电路中的电流保持不变;当秤盘上所放钩码个数增多时,滑片P向下移动,电压表所测的a、P间的电阻增大,在电路中电流不变时,由可知,aP两端的电压即电压表的示数增大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.【答案】D
【解析】【分析】滑动变阻器通过改变连入电路的有效长度改变连入电路的阻值,连入电路的有效长度越长,说明连入电路的阻值越大。
【解答】A、根据电路图可知,题图中接入的电表串联在电路中,为电流表,故A错误;
B、汽油液面下降时,浮标下移,滑动变阻器的滑片向上移动,故B错误;
CD、汽油液面上升(汽油量增加)时,浮标上移,滑动变阻器的滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,故C错误,D正确。
故答案为:D。
4.【答案】A
【解析】【分析】根据图片确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,然后利用欧姆定律和串联电路的电压规律对各个选项分析判断。
【解答】 根据图片可知,两电阻串联,计数器(电压表)测R1的电压。当激光被遮挡瞬间电阻R1变大,则此时总电阻变大。根据可知,此时通过电路的电流变小,故C错误;
串联电路的电压与电阻成正比,R1两端的电压变大,故A正确;
根据U=IR可知,电流变小时,R2两端的电压变小,故B错误;
根据串联电路各处的电流相等可知,R1与R2的电流之比为1:1,保持不变,故D错误。
故选A。
5.【答案】D
【解析】【分析】AB.电流表要与用电器串联在电路中使用,不能直接与电源两极相连;电压表要并联在被测电路两端,能直接与电源两极相连;
C.检测仪如果是电流表时,适当降低电源电压,根据欧姆定律判定电流表示数的变化;
D.检测仪如果是电压表时,适当减小R1的阻值,根据串联电路的分压规律判定电压表示数的变化。
【解答】 AB.电阻R0与电阻R1是串联连接的,这样才能保证电路中的电流不至于过大而烧毁电路元件;由电路图乙及电压表、电流表的使用规则可知,1、3处只能安装电压表,2处只能安装电流表。当甲醛污染指数增大时,由图丙可知,电阻R0的阻值将减小,则电路中总电阻将减小。根据欧姆定律可知,电路中的电流将增大,电阻R1两端的电压将增大,由串联电路的电压特点可知,电阻R0两端的电压将减小。若三处都安装有电表,则1处电表示数将减小,2处电表示数增大,3处电表示数增大。由以上分析可知,符合检测仪随污染指数增大而增大的安装方式为:2处装电流表,或3处装电压表,故AB错误;
C.检测仪如果是电流表时,适当降低电源电压,根据欧姆定律可知,电路中的电流会变小,电流表示数变小;测相同浓度的甲醛,R0的阻值不变,检测表的示数会变小,故C错误;
D.检测仪如果是电压表时,适当减小R1的阻值,根据串联电路的分压规律可知,R1分担的电压减小,电压表示数变小,测相同浓度的甲醛,R0的阻值不变,检测表的示数会变小,故D正确。
故选D。
6.【答案】C
【解析】【分析】 由图甲可知,R1、R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.由图乙可知压力增大时压敏电阻R2阻值的变化,根据串联电路的分压原理可知R2两端的电压变化,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中电流的变化,进而分析判断显示器是由哪个电表改装而成;
B.由图乙可知压力减小时压敏电阻R2阻值的变化,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知电路中电流的变化;
C.根据串联电路的电压特点求出电压表示数为1V时,R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出通过R2的电流,根据欧姆定律求出R2的阻值,根据图乙找出此时压力的大小,进而判断报警器是否报警;
D.由图乙可知压力为0N时压敏电阻R2的阻值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流。
【解答】由图乙可知,压力增大时,力敏电阻R2的阻值减小,由串联电路的分压原理可知,R2两端的电压减小,电压表的示数减小,电流表的示数增大,因此显示器由电流表改装而成,故A错误;
由图乙可知,压力减小时,力敏电阻R2的阻值增大,由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,此时电路中的电流减小,故B错误;
由串联电路的电压特点可知,电压表示数为1V时,
R1两端的电压
通过R2的电流 ,
R2的阻值
由图乙可知,此时压力大小为80 N,报警器开始发出报警信号,故C正确;
由图乙可知,压力为0N时,力敏电阻R2的阻值为25Ω,此时电路中的电流 0.09 A,故D错误。
故选C。
7.【答案】B
【解析】【分析】 AC.如果选择电压表,R与R0串联,电压表测滑片P上方电阻丝两端的电压,根据电压表的内阻特点可知滑片移动时接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据水量的变化得出滑片移动的方向,从而得出电压表并联部分电阻的变化,根据欧姆定律可知电压表并联部分阻值两端的电压变化;
BD.如果选择电流表,滑片P上方电阻丝被短路,变阻器下方的电阻丝与R0串联,电流表测电路中的电流,根据水量的变化得出R接入电路中的电阻变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;
如果选择电流表,在水太多时,变阻器R接入电路中的电阻太小,电路中的电流太大,若电路中没有R0,可能会烧坏电源和电流表。
【解答】 AC.如果选择电压表,R与R0串联,电压表测滑片P上方电阻丝两端的电压,由电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知,滑片移动时,变阻器接入电路中的电阻不变,总电阻不变,由可知,电路中的电流不变;滑片处于R的最上端时水量为零,与电压表并联部分的电阻为零,电压表的示数为零,即水量表的零刻度线在电压表的零刻度线上,由题意可知当水量增多时,滑片下移,滑片P上方电阻丝的长度变长、其阻值变大,由U=IR可知,滑片P上方电阻丝两端的电压与电阻丝的电阻成正比,即选择电压表改装水量表,水量表刻度均匀,故AC正确;BD.如果选择电流表,滑片P上方电阻丝被短路,变阻器下方的电阻丝与R0串联,电流表测电路中的电流,当水量减少时,滑片上移,变阻器R接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由可知。电路中电流变小,电流表示数变小,故B错误;
如果选择电流表,在水太多时,变阻器R接入电路中的电阻太小,电路中的电流太大,若电路中没有R0,可能会烧坏电源和电流表,所以R0可以在水太多时保护电路,故D正确。
故选B。
8.【答案】C
【解析】【分析】根据电流表要串联在电路中,电压表要并联在电路中,判断电子秤刻度盘是电流表。P和金属片AB构成了一个滑动变阻器,闭合开关S,秤盘内不放物体时,滑片在A端,电子秤刻度表示数为0,说明电路是断路,A端是绝缘的;在秤盘内放入物体时,就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量;R0电阻为保护电路的电阻。
【解答】 A.电子秤刻度盘串联在电路中,电子秤刻度盘应该是电流表,当盘中放入物体越大,连入电路的电阻越小,电源电压不变时,连入电路的电阻越小,电流越大,故A错误;
B.电子秤刻度盘串联在电路中,电子秤刻度盘应该是电流表,故B错误;
C.P和金属片AB构成了一个滑动变阻器,闭合开关S,秤盘内不放物体时,滑片在A端,电子秤刻度表示数为0,说明电路是断路,A端是绝缘体,故C正确;
D.R0电阻为保护电路的电阻,可以避免电路中电流过大,不能去掉R0,故D错误。
故选C。
9.【答案】D
【解析】【分析】电路为串联电路,电压表测量的滑动变阻器两端电压,串联电路电阻越大,其两端分压越大,所以要判断电压表示数变化,只需判断滑动变阻器连入电路的阻值变化情况即可。【解答】由图知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压。
A、当水位下降时,浮子带动滑片下移,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,指示灯两端的电压变大,由P=UI可知,指示灯的实际功率变大,灯泡变亮,故A错误;
B、当水位上升时,浮子带动滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,电路中的电流变小,指示灯两端的电压变小,由P=UI可知,指示灯的实际功率变小,灯泡变暗;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以变阻器两端的电压变大,即电压的示数变大,故B错误;
C、滑片P升降过程中,电压表示数与电流表示数的比值为R的阻值,而R的阻值在滑片P升降过程中改变,所以其比值也改变,故C错误;
D、若将电压表改装成水位计,指针指在电压表零刻度线时,变阻器接入电路的阻值为0,即滑杆P位于R的a端处,此时水位最低,则电压表零刻度线即为水位计零刻度线,故D正确。
故答案为:D。
10. 【答案】A
【解析】【分析】 由电路图可知,定值电阻R与气敏电阻Q串联,根据电表的电阻特点判断出电表的类型,根据题意得出煤气浓度升高时气敏电阻的阻值变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知气敏电阻两端的电压变化,然后根据题意判断出电压表的位置。
【解答】 由图示知,若在ab或bc间连接电流表,则电路中的电阻R或气敏元件Q会被短路,所以仪表应选用电压表。
由题意可知,当煤气浓度升高时,气敏元件Q的阻值减小,电路的总电阻变小,
由可知,电路中的电流增大,电阻R两端的电压变大,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,气敏电阻Q两端的电压减小,
按要求,仪表的示数增大,说明电压表接在a、b间,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11. 【答案】B
【解析】【分析】通过电路图分析,R0和RT是串联的,电流表测量串联电路中的电流,电压表测量RT两端的电压;
串联电路中电流相等,俩电阻进行分压,电阻越大,其两端的电压就越大
【解答】A. RT会随温度的变化而变化,如果RT阻值变的较小时,电路中电流较大,可能会超过电流表的量程,因此R0有保护电路的作用,A正确
B. 从乙图可以看出当温度从20℃升高到60℃的过程中,RT的阻值先变小后变大,因此其两端的电压先变小后变大,B错误
C. 温度为40℃时,RT的阻值最小,故其两端的电压最小,C正确
D. 根据欧姆定律,,电压表与电流表示数的比值就是RT的阻值,RT阻值是先变小后变大,D正确
故答案为:B
12.【答案】D
【解析】【分析】(1)根据影响导体电阻的因素的知识判断;
(2)根据串联电路的电流特点判断;
(3)根据U=IR比较电压的大小;
(4)根据电压的差值与力的大小的关系判断。
【解答】根据图甲可知,在A端施加向下的力F,横梁向下弯曲,R1被拉伸,R2被压缩,即前者电阻变长,而后者电阻变短,根据“电阻与长度成正比”可知,R1的电阻增大,而R2的电阻减小,故A错误;
根据图乙可知,两个电阻串联,根据“串联电路各处电流都相等”可知,通过它们的电流相等,故B错误;
电阻R1>R2,且I1=I2,根据U=IR可知,电压的值U1>U2,故C错误;
R1和R2两端电压的差值越大,则二者的电阻差值越大,也就是二者的长度差值越大,其实就是A端形变程度增大,即A端受到的压力越大,故D正确。
故选D。
13.【答案】B
【解析】【分析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压。根据光敏电阻的阻值随光照强度的变化规律分析当烟雾较淡时,光敏电阻阻值的变化,根据串联电路的电压特点可知电压表示数的变化量,据此得出控制器在烟雾较淡时就触发报警时分得的电压变化,然后分析选项得出答案。
【解答】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压。
因为光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,
所以当烟雾较淡时,光照强度增大,而光敏电阻的阻值减小,
根据串联电路电压与电阻成正比可知,此时R两端的电压减小,即电压表的示数减小。
要使控制器在烟雾较淡时就触发报警,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,
即增大气敏电阻分得到的电压,或减小电压表的量程。
A.电压表改接大量程时,此时电压表的示数更不能达到满刻度的2/3,故A错误;
B.减少R0阻值时,其分得的电压减小,光敏电阻分得的电压增大,故B正确;
C.减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故C错误;
D.增大激光强度,光敏电阻的阻值变小,分得的电压变小,故D错误。
故选B。
14.【答案】减小;调小一点
【解析】【分析】 (1)分析电路的连接方式,电压表和电流表测哪个元件的电压和电流,由感光电阻性质可知R0电阻值的变化,利用欧姆定律可求得电路中电流的变化及R0两端电压的变化。
(2)如果要使烟雾浓度较小时探测器就能发出警报,即电压表示数在R0阻值较小时就达到某一固定值,此时根据串联电路的分压特点可知电阻R的变化。
【解答】(1)由图可知,R 与R0串联,电压表测量光敏电阻R 两端的电压,电流表测量电路中的电流。
由光敏电阻的性质可知,当烟雾进入烟室并越来越浓时,光照变弱,光敏电阻的阻值增大,
则电路中的总电阻增大,电源电压不变,由 可知,电路中电流减小,即电流表示数减小;
由U=IR 可知,定值电阻R0两端的电压会减小,
则根据串联电路的电压特点可知,光敏电阻R 两端的电压增大,即电压表的示数会变大。
(2)如果要使烟雾浓度较小时探测器就能发出警报,即电压表示数在 R 阻值较小时就达到某一固定值,
根据串联电路分压特点可知,应减小 R0的电阻值。
15.【答案】(1)不是
(2)下;变大
【解析】【分析】(1)判断电路串联联时,可以先将电压表及其引线去除,防止干扰,可知电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端电压。
(2)流体流速大,压强小,滑动变阻器连入电路的有效长度越长,电阻越大。由串联分压的特点可知,电阻越大,其两端电压越大,据此分析。
【解答】(1)由图知道,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,由题意知道,无风时,P在R2的中间,此时滑动变阻器连入电路的电阻较大,由欧姆定律知电路中的电流较小,由U=IR知R1两端的电压较小,但不为零,所以风速的零刻度不是电压表的零刻度。
(2)根据图示知道,当有风吹过探头时,由于探头为上凸下平形状,相同时间空气经过上表面的路程比下表面长,经过上表面的速度比下表面快,所以上表面的气压小于下表面的气压,探头将受到一向上的合力,滑片向上移动;
当风速增大时,探头上下表面空气流速差较大,上下表面气压差较大,受向上的合力较大,所以滑片向上运动的较多,滑动变阻器接入电路的电阻较小,根据串联电路分压的规律知道,滑动变阻器分得的电压变小,R1分担的电压变大,故电压表示数变大。
(1)由图知道,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,由题意知道,无风时,P在R2的中间,此时滑动变阻器连入电路的电阻较大,由欧姆定律知电路中的电流较小,由U=IR知R1两端的电压较小,但不为零,所以风速的零刻度不是电压表的零刻度。
(2)根据图示知道,当有风吹过探头时,由于探头为上凸下平形状,相同时间空气经过上表面的路程比下表面长,经过上表面的速度比下表面快,所以上表面的气压小于下表面的气压,探头将受到一向上的合力,滑片向上移动;
当风速增大时,探头上下表面空气流速差较大,上下表面气压差较大,受向上的合力较大,所以滑片向上运动的较多,滑动变阻器接入电路的电阻较小,根据串联电路分压的规律知道,滑动变阻器分得的电压变小,R1分担的电压变大,故电压表示数变大。
16.【答案】电压;保护电路;9V;物体的重力越大,弹簧的形变越大,滑片下移使得滑动变阻器的电阻越大,分得的电压越大
【解析】【分析】 (1)电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,根据电路图判断重量表是电压表还是电流表;分析不称量时电路中的电流情况得出R1的主要作用;
(2)当称量物体重力达到最大值时,R2的阻值达到最大值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,进一步根据欧姆定律求出R2两端的电压。根据串联分压规律分析解答。
【解答】由电路图可知,重量表与滑动变阻器R2并联,由于电压表与被测电路并联,因此重量表是电压表改装而成的。
当不称量时,滑片位于最上端,此时接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,若电路中没有R1,会造成电源短路,烧坏电源,所以R1的主要作用是保护电路。
由电路图可知,R1与R2串联,当称量物体重量达到最大值时,滑动变阻器R2阻值全部接入电路,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以此时电路中的电流
则R2两端的电压即重量表的示数U2=IR2=0.125A×72Ω=9V
电子秤称量物体重量的原理:当物体的重力越大,弹簧的形变越大,滑片下移使得滑动变阻器的电阻越大,则滑动变阻器分得的电压越大,则重量表的示数越大。
17.【答案】(1)1:1
(2)③
【解析】【分析】(1)根据串联电路的电流规律分析解答;
(2)在串联电路中的,电压的分配与电阻成正比,据此分析R2的阻值变化,确定光敏电阻的阻值变化规律即可。
【解答】(1)根据图1可知,定值电阻R1与光敏电阻R2串联,则流过它们的电流相等,即二者的电流之比为1:1;
(2)根据图1可知,电压表与R2并联,测R2两端的电压。计数器的电压增大,根据串联电路的分压规律可知,此时R2的阻值增大,那么R2的阻值随光照强度的减小而增大,故选③。
18.【答案】电流表;0.3;降低
【解析】【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在被测电路的两端,据此判断;
(2)闭合开关S,秤盘内不放物体时,AB的电阻全部连入电路,与定值电阻R0串联,根据串联电路的特点和欧姆定律即可求出电路中的电流;
(3)根据相同压力时,弹簧长度变化量不变,电阻丝的电阻变化更大,电流表示数变化更明显进行分析。
【解答】(1)由图可知,电子秤刻度表串联在电路中,所以电子秤刻度表是由电流表改装而成的。
(2)由图可知,秤盘上未放物体时,P滑到A端,则AB接入电路的阻值为10Ω,则电路中的电流
(3)若将AB换成一根同样长度,粗细均匀,总阻值为20Ω电阻丝,则P滑动相同的长度,AB接入电路的阻值变化较大,则电路中的电流变化较大,则电子秤刻度表的示数变化较大,所以秤的精确度会降低。
19.【答案】(1)7;增大
(2)300
(3)小
【解析】【分析】 (1)①电压表的读数,明确量程以及分度值,然后读数;
②当物体质量增大时,根据滑片的移动方向确定电压表并联的阻值变化,根据U=IR分析电压表的示数变化即可;
(2)根据欧姆定律可知电压表示数所测质量的关系,根据指针的分布确定最大量程。
(3)由图甲可知,R1与R2串联,电压表测量R2上半段电阻两端的电压。由于电压表内阻很大,相当于断路,所以指针位置变化时,电路的总电阻不变。电源电压减小时,根据欧姆定律可知电路中的电流变化和电压表的测量值变化。
【解答】 (1)①由图乙可知,电压表所选量程为0-15V,分度值为0.5V,所以图乙的读数为:7V;
②当秤盘上物体的质量增大时,变阻器的滑片向下移动,则电压表并联部分的阻值变大。根据U=IR可知,电压表的示数增大。
(2)电路的总电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,由U=IR可知,电压表的示数与所测电阻成正比,即与所测质量成正比。根据题目的信息,当电压表示数为7V时,测量的物体为140g,此时电压表每个小格对应着10g,所以当最大示数为15V时,对应的质量为300g;
(3)由图甲可知,R1与R2串联,电压表测量R2上半段电阻两端的电压。由于电压表内阻很大,相当于断路,所以指针位置变化时,电路的总电阻不变。该装置使用一段时间后,由于电源电压下降,由欧姆定律可知,电路中的电流减小,根据U=IR可知电压表示数偏小,即测量值比实际质量偏小。
20.【答案】(1)不变
(2)电压表
【解析】【分析】(1)根据变阻器的接入方法判断;
(2)根据欧姆定律和串并联电路的特点分析两个电表的示数变化规律即可。
【解答】(1)根据图片可知,定值电阻R0与变阻器R1串联。由于电压表的内阻很大,因此它所在的位置相当于断路,则变阻器始终全部阻值接入。当拉力F增大时,虽然滑片向左滑动,但是电路的总电阻保持不变。
(2)定值电阻R0与变阻器R1串联,由于变阻器全部接入,因此总电阻不变,根据可知,则总电流保持不变,即电流表的示数保持不变。电压表与滑片右边的电阻并联,测量的是滑片右边电阻分担的电压。当拉力增大时,滑片左移,变阻器滑片右边的阻值增大,根据U=IR可知,此时电压表的示数增大,因此:若将电路中的某一电表改装成一个可以显示拉力大小的测力计,应该选用电压表。
21.【答案】(1)0.5A
(2)逐渐变大
【解析】【分析】(1)根据表格确定气压为1×105Pa时RM的阻值,再根据R总=RM+R0计算出总电阻,最后根据计算出总电流。
(2)首先根据表格分析RN的阻值变化,再根据R总=RN+R0分析总电阻的变化,确定总电流的变化,最后根据U=IR确定电压表的示数变化。
【解答】(1)当开关S接a时,RM与R0串联,电压表测R0的电压。
若舱体M不漏气,则M内气压为1×105Pa,根据表格可知,此时RM=4Ω;
则总电阻R总=RM+R0=8Ω+4Ω=12Ω;
那么电流表的示数为:。
(2)当开关S接b时,RN与R0串联,电压表测R0的电压。
若舱体漏气,那么N内气压增大,则RN的阻值减小。
R总=RN+R0可知,总电阻变小,而总电流变大。
根据U=IR可知,此时电压表的示数逐渐变大。
22.【答案】(1)C
(2)丁
【解析】【分析】(1)根据图片确定电路的串并联关系,以及电表测量的物理量,利用欧姆定律和串并联电路的特点,对各个选项进行分析即可。
(2)分析电路的结构,根据所测身高增大可知滑片移动的方向,从而得出接入电路中电阻的变化(电压表的内阻很大、在电路中相当于断路),根据串联电路的特点和欧姆定律得出电压表示数的变化,然后判断出显示仪(电压表)的刻度是否均匀。【解答】(1)由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测V2两端的电压。
A.移动滑片P时,R2接入电路中的电阻发生变化,根据串联电路中电压与电阻成正比的规律可知,电路的总电阻发生变化,故A错误;
B.当所测身高越大时,滑片上移,R2接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压特点可知,R2两端分得的电压变大,即电压表的示数越大,故B错误;
C.由串联电路的特点和欧姆定律可得,电压表的示数,据此可知电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比,故C正确;
D.当滑片位于R2下端时,接入电路中的电阻为零,电路为R1的简单,电压表的示数为0V,则电压表的示数可以由零变化到最大刻度值,故D错误。
故选C。
(2)甲图:R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,由电压表的示数可知,所测身高越大时,显示仪(电压表)的示数越大,但刻度不均匀,故A不符合题意;
乙图:R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,所测身高越大时,R2接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压特点可知,R2两端分得的电压变大,由串联电路的电压特点可知,R1两端的电压变小,即显示仪(电压表)的示数变小,故B不符合题意;
丙图:R1与R2串联,电压表测R2滑片上方电阻丝两端的电压,由电压表的内阻很大、在电路中相当于断路可知,所测身高越大时,滑片上移,电压表所测电阻丝的阻值减小,但接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,显示仪(电压表)的示数变小,故C不符合题意;
丁图:R1与R2串联,电压表测R2滑片下方电阻丝两端的电压,所测身高越大时,滑片上移,电压表所测电阻丝的阻值增大,但接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,显示仪(电压表)的示数变大,且刻度均匀,故D符合题意。
故选丁。
23.【答案】(1)30Ω
(2)0
(3)1.2;2.4
【解析】【分析】(1)如果电压表正常工作,那么当滑片在最右端时,电压表的示数应该等于3V,据此根据欧姆定律计算出此时R0的阻值即可;
(2)电压表测ap之间的电阻,根据欧姆定律计算出它的示数即可;
(3)根据乙图确定电压表的量程和分度值,根据指针的位置读数。首先根据计算出通过电路的电流,然后根据U1'=IR1’计算滑片在b端时的示数即可。
【解答】根据甲图可知,定值电阻R0与变阻器R1串联,电压表测变阻器上的电压。
(1)要保证电压表正常工作,那么当滑片在b端时,电压表的示数应该是3V;
在串联电路中,电压与电阻成正比,因此得到:;

解得:R0=30Ω;
(2)当拉环不受拉力时,滑片处于a端,此时变阻器上aP之间的电阻为零,根据公式U=IR可知,此时电压表的示数为零;
(3)根据乙图可知,电压表选择量程0~3V,分度值为0.1V,那么电压表的示数为1.2V;
那么此时通过电路的电流为:;
如果拉到b端,此时电压表并联的ap之间的电阻为30Ω,
此时电压表的示数:U1'=IR1’=0.08A×30Ω=2.4V。
24.【答案】(1)当电流为0.1 A时,两端的电压为
(2)电压表测量两端的电压 ,示数为
(3)电压表最大测量值为3V,此时电路中的电流为, Rp阻值为 ,由图丙可知,此时的深度为60m。
【解析】【分析】(1)根据欧姆定定律的变式U=IR计算电压。
(2)串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。
(3)串联电路电流处处相等,电源电压等于各用电器两端电压之和,结合欧姆定律计算电阻的阻值,结合图丙读出深度。
25.【答案】(1)保护电路
(2)当身高为165cm时,滑片P位于硬电阻棒正中间,此时其接入电路有效阻值为:
电压表示数 U·=IR=0.15A×15Ω=2.25V
(3)优秀
(4)
【解析】【分析】 (1)由电路图可知,电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电阻R0起保护电路的作用;
(2)根据电路中 U=IR分析。
(3)根据串联分压规律分析电压表示数与身高的关系;
(4)根据分析缺陷加以改进。
【解答】 (1)由丙图可知,如果电路中没有定值电阻R0,可能会导致电流过大,故定值电阻R0在电路起保护电路的作用;
(2) 当身高为165cm时,滑片P位于硬电阻棒正中间,
此时其接入电路有效阻值为:
电压表示数 U·=IR=0.15A×15Ω=2.25V
(3)甲图中身高越高,滑动变阻器接入的电阻越大,分得的电压越大,故满足优秀级的身高越高,电压表示数越大;
(4)根据电路知,甲、乙刻度不均匀,丙图均匀,但身高越高,电压表的示数越小,故把电压表改为测量下半部分的电压,就能身高越高,电压表示数越大,如图所示:
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