专题06 电压、电阻-九年级物理上学期期中真题分类汇编
展开姓名:_________ 班级:_________ 学号:_________
一、单选题
1.下列数据最符合实际的是( )
A.家用节能灯的电流为2AB.一节干电池的电压是2V
C.我国家庭电路电压为220VD.对人体的安全电压值是36V
2.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了决定电阻大小的因素。如图有一个长方体的金属电阻,材料分布均匀,长宽高分别为a、b、c,且。当有电流按下列方向通过该电阻时( )
A.沿方向通电流时电阻最小B.沿方向通电流时电阻最小
C.沿方向通电流时电阻最小D.沿以上三个方向通电流时电阻相等
3.如图所示是小宁连接的电路,电源电压保持不变。闭合开关后,发现两灯都发光,电流表的示数为0.28A,电流表的示数为0.6A,电压表示数为3V。关于该电路的下列说法正确的是( )
A.通过灯的电流为0.28A
B.电源电压为6V
C.若拧下灯,灯的亮度不变,有两个电表的示数保持不变
D.若用导线连接两端,两灯均不亮,所有电表的示数均为零
二、多选题
4.如图所示在滑动变阻器的滑片向右移动过程中,电灯泡逐渐变亮,则滑动变阻器的连入电路的方式正确的是( )
A.a接C,b接A
B.a接C,b接B
C.a接D、b接A
D.a接D,b接B
5.在图示电路中,R1为定值电阻,开关S闭合后,电源输出的电流恒定,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时( )
A.R2接入电路的电阻变大B.R2接入电路的电阻变小
C.R1两端的电压变大D.R1两端的电压变小
6.如图所示电路中,喜欢动手实验的徐润涛能用电压表能测出电灯L2两端的电压的是( )
A.B.
C.D.
7.由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法中不正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
三、填空题
8.半导体的导电性能介于_______和_______之间,是重要的无线电材料,二极管就是用半导体材料做成的,它具有_______性。
9.(在如图电路中,如果将开关S1、S2都闭合,则电压表示数为6V;如果将开关S1闭合、开关S2断开时,电压表示数为4V;则当S1和S2均断开时,灯泡L2两端的电压是_______V。
10.如图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片,将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯泡变暗,则应连接接线柱_______(选填“a、b”、“b、c”或“a、c”),并且和灯泡_______后接入电路中。
11.如图所示为旋钮式电阻箱的结构示意图,从图中所示的情况可知,此时电阻箱A、B两接线柱间的等效电阻为_______;手机电池的输出电压为_______V。
12.如图所示电压表分度值是_______V,读数是_______V,如图中电阻箱的读数是_______Ω。
13.用如图甲所示的电路借助等效替代的思想可以测量灯L的阻值,其中R为电阻箱,R0为滑动变阻器。主要步骤有:先把开关S接_______点,调节R0至合适位置并读出电流表的示数为0.2A;再把开关S拨至另一位置并只调节_______,使电流表的示数仍为0.2A;此时电阻箱的示数如图乙所示,则S接a时灯L的阻值为_______Ω。若开关接a点和b点时电流表的示数均调为0.3A,则测出的灯L的电阻值与上述测量结果不同,其原因可能是_______影响了灯的电阻值。
14.在“探究串联电路电压的特点”实验中,电路如图所示。
(1)实验中应选择规格_______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)小明保持电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,测量L2两端电压,他能否测出L2两端电压?_______,理由是_______。
15.)如图所示的电路中,电压表所用的量程不明,当电路闭合后,V1和V2的示数分别如图甲、乙所示。则小灯泡L1两端的电压U1与小灯泡L2两端的电压U2之比是。
四、实验题
16.小明利用电压表等器材进行的系列探究活动。
活动一:探究串联电池组的电压。
(1)实验中,小明选用了两节新干电池进行测量,分别用电压表测出了每节电池的电压及它们串联后的总电压,分别为:1.55V、1.55V、3.1V,根据以上实验数据可得出的初步结论是:_______。小明参照了周围同学的实验数据,印证了结论的正确性;
(2)小明实验后思考:如果将两节电池并联后使用,它们的总电压会是多大呢?接着他准备动手进行实验,请帮他在图甲中连好缺少的导线,以便完成对总电压的测量_______。
活动二:研究串联电路的电压特点。
(1)小明设计了如图乙所示的电路连接电路前,小明发现电压表指针如图丙所示,接下来他要进行的操作是_______;
(2)连好电路后,小明进行了第1次实验的测量。然后他调节了电池的节数继续进行了第2、3两次实验,数据记录如下表所示。分析实验数据他得出了两个实验结论:
①串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,电源将总电压平均分配给各用电器。
(3)小明和小华对实验进行讨论,小华认为以上结论有部分是错误的,你认为造成结论错误的原因可能是_______;
(4)两同学改进设计实验方案得出了正确的实验结论。实验结束后,他们应先断开开关,拆除_______两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材。
17.小扬在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接的实物电路如图甲所示,请你协助完成实验。
(1)在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯L1两端的电压为_______V。
(2)小扬同学根据实验电路图完成了实验,并把数据记录在下表中。
小扬同学分析实验数据得出两个实验结论:
串联电路电源两端的电压_______各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(3)实验结束后小扬和小丹互相交流,小丹指出结论②是错误的,你认为造成结论②错误的原因是_______。
18.小明设计了如图中甲所示的电路来探究“串联电路中L1和L2两端的电压UAC与L1两端的电压UAB和L2两端的电压UBC之间的关系”。
(1)实验中应选择规_______(选填“相同”或“不相同”)的灯泡;
(2)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是_______;
(3)小明用调好的电压表分别测量L1两端的电压UAB,L2两端的电压UBC和L1、L2两端的电压UAC,小明正准备收拾器材结束实验,同组的小亮却阻止了小明。小亮说应该更换不同规格灯泡,再做两次实验,杨老师却说除了换灯泡还有另一种办法,这个办法是:_______。做好实验后将三次测出的电压填入表中;
请你根据他的实验过程和有关数据回答问题:
上面设计的表格中存在的不足之处是_______。
19.在探究“影响导体电阻大小因素的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如表格所示:
(1)实验中应通过观察_______来比较电阻的大小,这种实验方法叫转换法;
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与_______的关系;
(3)选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与_______的关系;
(4)为了探究导体电阻大小与导体材料的关系,应选用编号为_______的两根电阻丝进行实验。
五、计算题
20.如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,R1=4Ω,R2为参数模糊的滑动变阻器,当滑片位于中点时,电流表示数为0.5A,求
(1)该滑动变阻器的最大阻值;
(2)当滑动变阻器接入阻值最大时,电压表的示数。
一、单选题
1.通过滑动变阻器可以调节灯泡亮度的电路图是( )
A.B.
C.D.
2.将铜片和锌片放入装有盐水的烧杯中,就成了一个自制电池。用导线将电压表与铜片、锌片连接,测量这个自制电池两端的电压(如图所示)。下列判断正确的是( )
A.锌片是电池的正极
B.铜片是电池的正极
C.这个电池两端的电压为3V
D.这个电池两端的电压为0.6V
3.如图所示的电路中,甲、乙分别接入电流表或电压表。当S闭合后,为使两灯均能发光( )
A.甲、乙均接入电压表B.甲、乙均接入电流表
C.甲接入电流表,乙接入电压表D.甲接入电压表、乙接入电流表
4.如图所示电路,电源电压保持不变,R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片P置于a端,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为R1,电压表的示数为U1,电流表的示数为I1。继续移动滑动变阻器的滑片P,使滑动变阻器接入电路中的电阻值减小为R1,此时电压表的示数增大到2U1,电流表的示数变为I2。则( )
A.2I2=I1
B.R0∶R1=2∶3
C.当滑动变阻器的滑片P滑到a端时,电压表的示数为4U1
D.当滑动变阻器的滑片P滑到b端时,电压表的示数为4U1
5.如图:开关闭合后发生的现象是( )
A.灯不亮,电流表烧坏
B.灯不亮,电压表有示数
C.灯不亮,电流表指针有明显偏转
D.灯亮,电流表、电压表都有示数
6.电子秤的工作原理如图所示,它可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中是滑动变阻器,是定值电阻,电源电压恒定不变,下列说法正确的是( )
A.压力表实际上是一个电流表
B.当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值变大
C.R在电路中可以去掉
D.当金属片受到的压力减小时,R中的电流变小
二、填空题
7.如图所示电路中,电源电压为4.5V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则L2两端的电压为_______V,通过L1与L2的电流之比为_______,L1与L2的灯丝电阻之比为_______。
8.(1)如图1、2、3所示,各电表或元件读数分别为_______A、V、_______Ω。
(2)用电流表测量电路电流的实验中,连接有部分电路如图4所示:
①用两根导线分别连接a、d和c、e,闭合开关S,电流表测量通过_______的电流(填“灯L1”、“灯L2”或“干路”)。
用两根导线分别连接b、d和c、e,闭合开关S,电流表测量通过_______的电流(填“灯L1”、“灯L2”或“干路”)。
③用一根导线连接d、e,闭合开关S,灯泡都不亮,电流表无示数;用电压表分别测量ab、bc、ce间电压,只有ab间电压表有示数,则发生故障的是_______出现_______故障(只在灯泡或电流表中某一处有电路故障,写出是何元件发生何故障)。
9.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数_______。电压表示数_______。(选填“变大”“变小”或“不变”)
10.如图所示,闭合开关S后,灯泡L1和L2都发光,两电表均有示数,由于某个灯泡发生故障,两灯泡都熄灭,电流表示数为零,电压表示数比原来还大,则故障是。
11.如图甲所示,是电压表的刻度盘,将其连入电路时,应该使标有_______(选填“3”、“15”或“-”)接线柱靠近电源负极,当指针如图所示时,读数是_______V,若把这个表接在图乙所示的电路中使用,应接在_______(选填“a”或“b”)处。
12.如图所示,当开关S闭合,甲、乙两电表为电压表时,两电表读数之比U甲∶U乙=4∶3,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,通过两电表的电流之比I甲∶I乙=_______。
三、实验题
13.小侨要探究影响电阻大小的因素:
(1)连接电路时开关应该_______;
(2)小侨设计了如图甲、乙所示的两种电路,在M、N两点之间分别接入不同的导体进行测量,你认为更合理的设计方案是_______;
(3)小侨选择更合理的方案进行实验,下表是她的实验数据记录表,为了研究电阻与材料的关系,应该比较的实验次数是_______;
(4)实验中通过_______反映导体电阻大小,这里用到的实验方法是_______;
(5)为了研究电阻和导体长度的关系,小侨从已有的四根导体中任选一根,进行以下三中操作,你认为可行的是_______。
A.分别将导体的、、和全部长度接入电路测量电流
B.先将整根导体接入电路测量电流,再将导体拉长接入电路测量电流
C.先将整根导体接入电路测量电流,再将导体对折接入电路测量电流
14.在探究“串联电路中电压规律”的实验中,小洁将小灯泡L1、L2串联后接入电路中,如图甲所示。
(1)连接电路前,小洁发现电压表的指针偏转如图乙所示,则下一步小洁应进行的操作是_______;
(2)在连接电路时,小洁刚接好最后一根导线,电压表的指针就发生了偏转,出现这种现象的原因是_______;
(3)在测量小灯泡L2两端的电压时,小洁保持电压表B接点不动,只断开A接点,将断开的导线直接接到C接点上。闭合开关S后,会出现的现象是_______;
(4)纠正错误操作后,小洁改变电源电压并更换了不同规格的小灯泡进行了3次实验,测量的数据如表所示:
在分析数据时小洁发现,由第2组的实验数据得到的代数关系和其他两组不一样,则小洁_______(填“能”或“不能”)通过这3次实验的数据得到串联电路的电压规律,表达式为_______(用UAC、UAB和UBC表示);
(5)下列实验中进行多次测量的目的与本实验不相同的是_______(填字母)。
A.测量物体的长度
B.探究串联电路中电流的规律
C.探究摩擦力大小的影响因素
15.在“探究串联电路的电压规律”的实验时,小明同学设计了如图所示的电路.
(1)连接电路时,开关应该处于_______(选填“断开”或“闭合”)状态,实验中应选择规格_______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)正确连接电路后闭合电路,小明发现电压表示数为零,且只有一只灯泡发光,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是_______;
(3)为了测量BC两端间的电压,小明将接A点的线端改接到C点,闭合开关后,发现_______;
(4)实验结束后,先断开开关,再拆除_______两端导线.
四、计算题
16.在图所示的电路中,电源电压为18V。电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2上标有60Ω,1A字样。闭合开关S,移动滑片P到某位置时,电压表示数为6V。
(1)求:①通过电阻R1的电流I1;
②此时,滑动变阻器接入电路的阻值。
(2)若电流表选用0~0.6A量程,移动滑动变阻器的滑片P,在电路元件不被损坏的条件下,求电流表A和电压表V的示数变化范围。
17.结合下列条件,分析如图所示的电路,完成计算。
(1)若a、b两表均是电压表,示数分别为7V和8V,电源电压为10V,则各灯两端的电压分别是多少?
(2)若a、b两表均是电流表,示数分别为0.7A和0.8A,通过开关的电流为1.2A,则通过各灯的电流分别是多少?
次数
1
1.2
1.2
2.4
2
2.0
2.0
4.0
3
2.5
2.5
5
UAB/V
UCD/V
UAD/V
1.4
1.4
2.8
实验次数
UAB
UBC
UAC
1
0.8
2.2
3
2
1.0
2.0
3
3
1.2
1.8
3
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.8
0.8
B
镍铬合金
1.6
0.8
C
镍铬合金
0.8
1.6
D
锰铜合金
0.8
0.8
实验次数
材料
长度/cm
直径/mm
电流/A
1
镍铬合金
60
0.36
0.24
2
镍铬合金
60
0.51
0.30
3
铜
60
0.36
0.28
4
铁络铝合金
60
0.36
0.20
次数
A、C间的电压UAC/V
A、B间的电压UAB/V
B、C间的电压UBC/V
1
1.4
0.7
0.7
2
2.7
0.8
2.0
3
4.0
1.5
2.5
参考答案
1.C
【详解】A通过正在发光的家用节能灯的电流约为0.2A,故A不符合题意;
B.一节干电池的电压是1.5V,故B不符合题意;
C.各国家庭电路的电压不同,我国家庭电路电压为220V,故C符合题意;
D.对人体的安全电压值是不高于36V,故D不符合题意。
故选C。
2.A
【详解】金属电阻的材料分布均匀,分析图可知,沿AB方向通电流时,横截面积最大,长度最小,此时的电阻是最小,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.C
【详解】A.由图可知,灯L1、L2并联,电流表A2测的是干路电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流,所以通过灯L1的电流I1=0.28 A,干路电流I=0.6A,通过灯L2的电流
I2=I-I1=0.6A -0.28A=0. 32A
故A错误;
B.由图可知,电压表测量灯泡L2两端电压,则灯L2两端电压U2=3V,因为并联电路中电源两端电压与各支路两端电压相等,所以
U=U1=U2=3V
故B错误;
C.若拧下灯L2,并联电路各支路互不影响,通过灯泡L1的电流不变,电流表A1示数不变,灯L1的亮度不变,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变小,所以电流表A2示数变小,由于电源电压不变,所以电压表示数不变,故C正确;
D.用导线连接L2两端,电源被短路,则两灯均不亮,电流表A2的示数特别大,电流表A1和电压表被短路,无示数,故D错误。
故选C。
4.BD
【详解】A.若a接C,b接A,就是变阻器滑片左边部分接入电路,滑片向右移动过程中,电阻增大,电流减小,灯泡逐渐变暗,故A错误;
B.若a接C,b接B,就是变阻器滑片右边部分接入电路,滑片向右移动过程中,电阻减小,电流增大,灯泡逐渐变亮,故B正确;
C.若a接D,b接A,和选项A的情况一样,故C错误;
D.若a接D,b接B,和选项B的情况一样,故D正确。
故选BD。
5.AC
【详解】AB.由图可知,闭合开关后,该电路为并联电路;当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,滑动变阻器的电阻丝接入电路中的长度变长,则滑动变阻器R2接入电路的电阻变大,故A符合题意,B不符合题意;
CD.该电路为并联电路,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,由于干路中的电流不变,根据U=IR可知,电源电压是增大的,即R1两端的电压变大,故C符合题意,D不符合题意。
故选AC。
6.BD
【详解】A.图中,电压表串联在了电路中,所以电压表使用错误,故A不符合题意;
B.图中,灯L1、L2串联,电压表并联在灯L2两端,测灯L2两端电压,故B符合题意;
C.图中,开关闭合后,电压表并联在灯L1、L2串联电路两端,电压表测两灯的总电压,故C不符合题意;
D.图中两灯并联,并联电路中各支路两端的电压相等,所以电压表测灯L2或L1两端的电压,故D符合题意。
故选BD。
7.ACD
【详解】导体的电阻是导体本身的一种性质,大小决定于导体的材料、长度和横截面积,与导体两端的电压和通过的电流无关;当导体两端的电压为零时,电阻仍然存在,故ACD错误,符合题意,B正确,不符合题意。
故选ACD。
8.导体绝缘体单向导电
【详解】[1][2]根据半导体材料的知识可知,半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间。
[3]发光二极管就是用半导体材料做成的,它重要的特点是单向导电性。
9.2
【详解】由电路图知,开关S1、S2都闭合时,L2被短路,电路为L1的简单电路,电压表测电源电压,所以电源电压U=6V;开关S1闭合、开关S2断开时,两灯串联,电压表测L1两端的电压,即U1=4V,串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,所以L2两端的电压
U2=U﹣U1=6V﹣4V=2V
当S1和S2均断开时,两灯仍串联,所以灯泡L2两端的电压不变,仍为2V。
10.a、b串联
【详解】[1]顺时针旋转触片,灯泡变暗,说明顺时针旋转后,接入电路的电阻变大,电流变小,因此应该选a、b接线柱。
[2]并联电路中,各用电器独立工作互不影响,调节变阻器不能调节灯泡的亮暗,因此变阻器应该与灯泡串联。
11. 8163Ω 3.7
【详解】[1]AB间的电阻是串联的,故总阻值为
[2]手机电池的输出电压一般为3.7V。
12. 0.5 4 315
【详解】[1][2]图中电压表选用的是的量程,对应的分度值为0.5V,故示数为4V。
[3]图中电阻箱的读数是
13.aR 13 温度
【详解】[1][2]先把开关S接a点,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电流表测通过电路的电流,调节R0至合适位置并读出电流表的示数为0.2A;再把开关S拨至另一位置并只调节电阻箱R,此时电阻箱和滑动变阻器串联接入电路,使电流表的示数仍为0.2A;根据欧姆定律可知两次电路的总电阻相同,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,滑动变阻器接入电路的阻值不变,所以灯泡的电阻和电阻箱的阻值相同。
[3]此时电阻箱的示数如图乙所示,则S接a时灯L的阻值为
RL=R=1×10Ω+3×1Ω=13Ω
[4]若开关接a点和b点时电流表的示数均调为0.3A,则测出的灯L的电阻值与上述测量结果不同,此时电路中的电流与之前不同,灯泡的实际功率、温度均不同,则其原因可能是温度影响了灯的电阻值。
14.不同不能正负接线柱反接了
【详解】(1)[1]为了得出普遍规律,避免偶然性,应当选择规格不同的小灯泡进行多次实验。
(2)[2][3]保持电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,会造成电压表正负接线柱接反,电流从电压表负接线柱流入,正接线柱流出,不能测出L2两端电压。
15.6∶5
【详解】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压。因为串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,且V1的指针偏转角度小于V2的指针偏转角度,所以电压表V1使用的是大量程0~15V,分度值值为0.5V,示数U=5.5V;电压表V2使用的是小量程0~3V,分度值为0.1V,示数U2=2.5V;则L1两端电压为
小灯泡L1两端的电压U1与小灯泡L2两端的电压U2之比为
16.串联电池组两端的总电压等于各串联电池两端的电压之和 对电压表进行校零所选的灯的规格相同电源
【详解】活动一:(1)[1]由题意可知,每节干电池的电压为U=1.55V,两节串联后的总电压为U总=3.1 V,则
U总=U+U=1.55V+1.55V=3.1V
所以可得到的初步结论为两节干电池串联后的总电压等于每节干电池的电压之和。
(2)[2]根据题意知,两节干电池并联组成电源,如图所示:
活动二:(1)[3]连接电路前,电压表的指针左偏,接下来的操作是对电压表进行调零。
(3)[4]由表格中的数据知,UAB=UBC,是因为实验中选用的是相同规格的灯泡,所以结论②是错误的。
(4)[5]为了保护电路,实验结束后,应先断开开关,拆除电源两端的导线。
17. 1.9 等于选用了规格相同的小灯泡,并且只进行了一次实验
【详解】(1)[1]由图甲可知,电源电压大约3V,因此图乙电压表选用的是小量程,其分度值是0.1V,故此时电压表的示数是1.9V。
(2)[2]由表中数据知
1.4V+1.4V=2.8V
即串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。
(3)[3]实验结束后结论②是错误的,造成结论错误的原因是主要是选用了规格相同的小灯泡,造成得到的数据相同,为了保证实验结论的正确性,应该选择不同规格的灯泡进行多次实验。并且小扬的实验只做了一次实验,数据可能存在误差,实验结论存在偶然性。
18.不相同见解析改变电源电压重复实验表中未标注单位
【详解】(1)[1]为了结论具有普遍性,应用不同规格的灯泡进行多次实验。
(2)[2]由图乙可知,连接电路前,电压表的指针指向零刻度线的左侧,则需对电压表进行调零,让电压表的指针对准零刻度线。
(3)[3]在“研究串联电路电压特点”实验中,为了得出普遍性的规律,需要换用规格不同的小灯泡或改变电源电压重复实验。
[4]由表格可知,表格中表头未标注电压的单位。
19.电流表的示数长度横截面积 A、D
【详解】(1)[1]电阻是对电流的阻碍作用,电压一定时,电阻越大,电流表的示数越小,通过观察电流表的示数可以判断电阻的大小,应用了转换法。
(2)[2]观察表中A、B实验组,材料和横截面积相同、长度不同,探究导体电阻大小与长度的关系。
(3)[3]观察表中A、C实验组,材料和长度相同、横截面积不同,探究导体电阻大小与横截面积的关系。
(4)[4]要探究导体电阻大小与导体材料的关系,变量是材料,控制长度和横截面积相同,观察表中A、D两组符合条件。
20.(1)16Ω;(2)1.2V
【详解】解:(1)开关S闭合,R1与R2串联,电压表测量R1两端的电压,电流表测量电路中的电流;当滑片位于中点时,电路的总电阻
根据串联电路的总电阻等于各用电器的电阻之和可得,此时滑动变阻器连入电路的阻值
解得:滑动变阻器的最大电阻为
(2)当滑动变阻器接入阻值最大时,则电路的总电阻
则电路中的电流为
根据欧姆定律可得电压表示数为
答:(1)该滑动变阻器的最大阻值为16Ω;
(2)当滑动变阻器接入阻值最大时,电压表的示数为1.2V。
1.C
【详解】A.图中灯泡被短路,灯泡不发光,不能用滑动变阻器调节灯泡的亮度,故A不符合题意;
B.图中滑动变阻器与灯泡并联,灯泡两端的电压不变,不能用滑动变阻器调节灯泡的亮度,故B不符合题意;
C.图中滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器的滑片移动时,电路中的电阻会发生变化,则通过灯泡的电流及灯泡两端的电压都会发生变化,所以滑动变阻器可以调节灯泡的亮度,故C符合题意;
D.图中灯泡被短路,灯泡不发光,不能用滑动变阻器调节灯泡的亮度,故D不符合题意。
故选C。
2.B
【详解】AB.使用电压表时,电流要从电压表的正接线柱流进,电压表的负接线柱流出,由图可知,接“3”的铜片是电池的正极,锌片是负极,故A错误,B正确;
CD.由图可知,电压表选的量程为0~3V,分度值是0.1V,电池的电压为1.9V,故CD错误。
故选B。
3.D
【详解】A.甲、乙均接入电压表,闭合开关,电路为只有灯泡L1的简单电路,故A不符合题意;
B.甲、乙均接入电流表,闭合开关,电路短路,故B不符合题意;
C.甲接入电流表,乙接入电压表,当S闭合后,灯泡L2被短路,只有L1发光,故C不符合题意;
D.甲接入电压表、乙接入电流表,当S闭合后,两个灯泡并联,电流表乙测灯泡L2的电流,两个灯泡发光,故D符合题意。
故选D。
4.D
【详解】由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器的串联电路,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.当滑动变阻器接入电路中的电阻为R1时,电路中的电流
当滑动变阻器接入电路中的电阻为R1时,电路中的电流
即I2=2I1。故A不符合题意;
B.因电源的电压不变,电路中的电流与电阻成反比,所以
整理可得
故B不符合题意;
C.电源的电压
U=I1(R0+R1)=I1(R0+3R0)=4I1R0=4U1
当滑动变阻器的滑片P滑到最a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器需要分担一部分电压,因此R0两端的电压小于电源电压,即电压表的示数小于4U1,故C不符合题意;
D.当滑动变阻器的滑片P滑到最b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,则电压表的示数为4U1,故D符合题意。
故选D。
5.B
【详解】开关闭合后,因为电压表串联在电路,且在初中阶段,认为电压表的电阻无限大,故此时电路中的电流近似等于0,故电流表示数为0,小灯不发光。此时电压表通过导体与电源两极相连,其示数近似等于电源电压。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6.B
【详解】A.假设压力表为电流表,闭合开关后,根据电流的流法,可知,滑动变阻器被短路了,电路的电阻阻值不变,压力表的示数不变,假设不成立,故压力表不是电流表,假设压力表为电压表,根据电流的流法,可知,两电阻串联,压力表并联在滑动变阻器两端,变阻器的阻值变化,其两端的电压也在变,压力表的示数变化,符合题意,故压力表为电压表,故A错误;
B.当金属片受到的压力增大时,从图中可以看到,滑片向下移动,变阻器接入电路的电阻在变大,故B正确;
C.假设R在电路中可以去掉,闭合开关后,根据电流的流法,可知只有滑动变阻器接入电路,即使变阻器的阻值在变化,变阻器两端的电压不变,则压力表的示数不变,这不能显示压力的大小,故C错误;
D.当金属片受到的压力减小时,滑片往上移动,变阻器接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知电路的电流变大,R中的电流变大,故D错误。
故选B。
7.3/3.0
【详解】[1]观察该电路图,闭合开关后,根据电流的流法可知,两灯泡串联,电压表并联在灯泡L1的两端,电压表的示数为1.5V,则灯泡L1的电压为1.5V,电源电压为4.5V,根据串联电路的电压规律,可知,L2两端的电压
L2两端的电压为3V。
[2]由于串联电路的电流处处相等,则流过L1与L2的电流大小是相等的,可知道通过L1与L2的电流之比
电流之比为。
[3]根据串联电路的分压特点,可得到
已知、,则L1与L2的灯丝电阻之比
L1与L2的灯丝电阻之比为。
8.0.46 7.5 506 灯L1干路电流表断路
【详解】(1)[1][2]图1 中电流表的量程为,分度值是0.02A,此时的示数为0.46A;图2中电压表的量程为,分度值是0.5V,此时的示数为7.5V。
[3]图3中电阻箱的示数为
(2)①[4]用两根导线分别连接a、d和c、e,闭合开关S,此时灯L1和灯L2并联,电流表与L1在同一条支路上,则电流表测量通过灯L1的电流。
②[5]用两根导线分别连接b、d和c、e,闭合开关S,用两根导线分别连接a、d和c、e,闭合开关S,此时灯L1和灯L2并联,电流表在干路上,则电流表测量通过干路的电流。
③[6][7]用一根导线连接d、e,闭合开关S,灯泡都不亮,电流表无示数,则电路中出现了断路;用电压表分别测量ab、bc、ce间电压,只有ab间电压表有示数,则发生故障的是电流表出现断路故障。
9.不变变大
【详解】[1][2]将滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,滑动变阻器接入电阻不变,电路的总电阻不变,由可得,电路中电流不变,即电流表示数不变;而电压表所测量的电阻变大,由可知,电压变大,即电压表的示数变大。
10.灯L2断路
【详解】由电路图知,两灯泡串联在电路中,电流表测电路的电流,电压表测L2两端的电压。闭合开关后,两灯发光,两电表有示数,说明电路正常。某灯泡发生故障后,电流表示数为0,两灯熄灭,说明电路中出现了断路。电压表示数比原来大,说明与电压表并联之外的电路通路,所以出现的故障是灯L2断路了。
11. - 8.5 b
【详解】[1]电压表连入电路时,必须使电流从正接线柱流入,将其连入电路时,应该使标有“-”接线柱靠近电源负极。
[2]由图甲知,电压表使用0~15V量程,分度值0.5V,读数为8.5V。
[3]由图乙知,a处圆圈灯泡串联,b处圆圈与灯泡并联,所以把电压表应接在b处。
12.1∶4
【详解】闭合开关S,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测电阻R2两端的电压,已知U甲∶U乙=4∶3,因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以R1两端的电压为
串联电路中各处电流相等,由
可得,两电阻之比为
断开S,两电表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2的电流,电流表乙测干路电流,并联电路各支路两端的电压相等,故R1的电流与R2的电流之比为
并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,所以甲、乙两电流表示数之比为
13.断开甲 1、3、4 电流表示数转换法 A
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时开关应该断开。
(2)[2]图甲的电路中,灯泡和电流表串联,增大了电路电阻,使电路电流不至于太大,对电路起保护作用,另外,通过电流表示数的变化也可知电路电流的变化,所以甲图更合理。
(3)[3]研究导体电阻与材料的关系,需保证电阻丝的长度和横截面积相同,材料不同,故选1、3、4三次实验。
(4)[4][5]实验中,电路中电阻的大小不能直接判断出来,可以通过比较电路中电流的大小,即电流表的示数来判断导体电阻的大小。这是转换法的应用。
(5)[6]要探究电阻和导体长度的关系,需保证电阻丝的横截面积和材料相同,长度不同;
A.分别将导体的、、和全部长度接入电路测量电流,保证了电阻丝的横截面积和材料相同,长度不同,故A符合题意;
B.先将整根导体接入电路测量电流,再将导体拉长接入电路测量电流,保证了材料相同,但长度和横截面积都变化了,故B不符合题意;
C.先将整根导体接入电路测量电流,再将导体对折接入电路测量电流,保证了材料相同,但长度和横截面积都变化了,故C不符合题意。
故选A。
14.用平口改锥调节“调零旋钮”使指针指到零刻度线开关没有断开电压表指针反向偏转能 B
【详解】(1)[1]由图乙可知,电压表的指针没有指在零刻度线,所以需要调零,则接下来的操作是用平口改锥调节“调零旋钮”使指针指到零刻度线。
(2)[2]为了保护电路,在连接电路时,开关要断开,本实验中最后一根导线刚接好,电压表的指针就发生了偏转,出现这种情况的原因是开关没有断开。
(3)[3]小洁在测量小灯泡L2两端的电压时,让电压表B接点不动,断开A接点后直接接到C接点上,造成电压表正负接线柱接反,闭合开关S后,出现电压表指针反向偏转的现象。
(4)[4][5]由表中数据可知,第1次实验中数据满足
第2次实验中数据
第3次实验中数据满足
第2次的实验数据得到的代数关系和其他两组不一样,造成这一结果的原因是存在误差或读数错误,但是通过这3次实验的数据还是可以得出串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和,即表达式为
(5)[6]探究“串联电路中电压规律”的实验进行多次测量的目的为了得出普遍规律;
A.用刻度尺测物理物体的长度需要多次测量,多次测量的目的是取平均值减小误差,故A不符合题意;
B.探究串联电路中电流的规律时,记录了多组数据,这样多次测量的目的是为了找到普遍规律,故B符合题意;
C.探究摩擦力大小的影响因素时,进行多次测量的目的是为了减少误差,故C不符合题意。
故选B。
15.断开不同 L1被短接电压表指针向零刻度线左侧偏转电源
【详解】(1)[1]连接电路过程中,开关要处于断开状态,以免误连导线时有电流通过损坏元件。
[2]实验中,应该选择规格不同的灯泡,使实验具有普遍性。
(2)[3]有一个灯泡发光,说明电路是连通的。电压表示数为0,根据欧姆定律U=IR可以知道,与其并联的部分电阻为0,即与电压表并联部分的小灯L1被短接了。
(3)[4]这样做,当开关闭合时,电流从电压表负接线柱流入电压表,其指针会向0刻度线左侧偏转。
(4)[5]实验结束后,断开开关,先将电源两端导线拆除,避免拆除过程中误操作致使元件中有电流通过损坏元件。
16.(1)①1.2A;②5Ω;(2)0.3A~0.6A;15V~12V
【详解】解:(1)①由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R2两端的电压。因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以此时R1两端的电压为
通过R1的电流为
②因为串联电路中各处的电流相等,所以通过R2的电流为
滑动变阻器接入电路的阻值为
(2)当R2接入电路的阻值最大时,电路中的电流最小,因为串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,所以此时电路中的电流为
R2两端的电压即电压表的示数为
则R2两端的最大电压,即电压表的最大示数为:U2大=15V,R1两端的最小电压为
电路中的最小电流为
因为电流表所选量程为0~0.6A,R2允许通过的最大电流为1A,所以电路中的最大电流为:I大=0.6A,此时R1两端的电压为
R2两端的最小电压,即电压表的最小示数为
综上可知,在电路元件不被损坏的条件下,电流表A和电压表V的示数变化范围分别为:0.3A~0.6A、15V~12V。
答:(1)①通过电阻R1的电流I1为1.2A;
②此时,滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω;
(2)电流表A的示数变化范围为0.3A~0.6A、电压表V的示数变化范围为15V~12V。
17.(1)2V,5V,3V;(2)0.5A,0.3A,0.4A
【详解】解(1)a、b两表均是电压表时,三个灯泡串联,a电压表测量L1、L2的电压,b电压表测量L2、L3的电压,由串联电路电压特点可知
联立以上三式解得
,,
(2)当a、b都是电流表时,三个灯泡并联,b电流表测量L1、L2的电流,a电流表测量L2、L3的电流,由并联电路的电流特点可知
联立三式解得
,,
答:(1)灯泡L1、L2、L3两端的电压分别是2V、5V、3V;
(2)通过灯泡L1、L2、L3的电流分别是0.5A、0.3A、0.4A。
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