第十六章 电压 电阻 单元质量检测卷(原卷版 解析版)

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名称 第十六章 电压 电阻 单元质量检测卷(原卷版 解析版)
格式 zip
文件大小 4.8MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2025-11-08 00:33:38

文档简介

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第十六章 电压 电阻 单元质量检测卷
一、单选题
1.当用一个电压表直接测量某一电源的电压时,其读数为6V.若给这个电压表串联一个200Ω的电阻后,再去测量同一电源的电压,其读数为5V.则这个电压表本身的电阻是(  ).
A.1200Ω B.1000Ω C.800Ω D.600Ω
2.一节新干电池的电压为(  )
A.1.5伏 B.24伏 C.36伏 D.220伏
3.如图所示,电源电压为,闭合开关S,电压表的示数为,则下列说法正确的是(  )
A.灯泡两端的电压是
B.灯泡两端的电压是
C.若灯泡的灯丝烧断,电压表示数为
D.通过灯泡的电流大于通过灯泡的电流
4.下列估测值中,最符合实际的是(  )
A.我国家庭电路电压为380V
B.一本物理课本的质量约为5kg
C.学生书桌的高度约为0.7m
D.中学生正常步行的速度约为9m/s
5.如图所示的电路中,闭合开关S,已知电压表V1的示数为2V,电压表V2的示数为6V,则R1两端的电压为(  )
A.2V B.4V C.6V D.10V
6.准确的估测是正确判断、解决问题的前提。下列对一些物理量的估测中,比较贴近事实的是(  )
A.对人体安全的电压为36V B.人体的正常体温约为36.5℃
C.一个鸡蛋的质量约为500g D.课桌的高度大约是15dm
7.为保护视力,防止近视!妈妈给小华购买了如图所示的充电式可调亮度的LED小台灯。下列说法不正确的是(  )
A.制成LED小台灯的主要材料是半导体
B.控制亮度的电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻的
C.LED小台灯工作时主要将电能转化为内能
D.LED小台灯的充电线插入家庭电路充电时,小台灯与其他用电器并联
8.如图甲是音响上音量调节装置,其简化电路如图乙,需在M、N间接入一个滑动变阻器,使滑片P向右移动时电流减小,音量降低。下列连接方式中可行的是(  )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D C.M接A,N接D D.M接C,N接B
9.有关电阻的说法,以下正确的是(  )
A.加在导体两端的电压增大两倍,导体的电阻也增大两倍
B.当导体两端的电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
C.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
D.只有导体有电阻,绝缘体没有电阻
10.通常情况下,关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻,下列说法中正确的是(  )
A.把合金丝对折,合金丝的电阻变大
B.把合金丝均匀的拉长为原来的2倍,合金丝的电阻变大
C.合金丝两端的电压越大,合金丝的电阻越大
D.通过合金丝的电流越小,合金丝的电阻越大
二、填空题
11.现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中的一些“电”常识的了解必不可少。如:对人体安全的电压是   V,教室里的灯是   联。
12.小明在学习了二极管的相关知识后,将二极管与电流表串联起来,对电流表起保护作用,如图所示,这是利用了二极管   的特性。
13.充电型手电筒由蓄电池、开关和三颗相同的LED灯连接而成。充电时蓄电池相当于   (选填“用电器”或“电源”);从正在发光的手电筒中取下其中的一颗灯珠,发现另外两颗灯珠不发光,若工作时每颗灯珠的电压都为U,则手电筒电源的电压为   。
14.如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均如图乙所示,则灯泡L1两端的电压为   V,灯泡L2两端的电压为   V;若此时灯泡L2发生断路,则电压表   可能会损坏(选填“V1”或“V2”)。
15.(1)连接家庭电路中一串小彩灯共有20个小灯泡,插头处电流为150mA,则每盏灯通过电流   A,每盏灯两端的电压为   V。
(2)超导体是指在温度降低到足够低时,某些金属材料的电阻会突然变为零的导体;超导体   (选填“能”或“不能”)用来制作滑动变阻器;利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为   (选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失。
16.如图所示,电源电压是6V且不变,S闭合后电压表示数为2V,则灯L1两端电压为    V;通过灯L1和灯L2的电流是    (选填“L1”、“L2”或“一样”)大。
17.科学家发现某些物质在温度很低时,如铅在﹣265.9℃以下时,导体的电阻变零,超导体的用途很多,写出一条用途    ,但目前还不能大量应用主要困难是     
18.小明通过实验探究电阻大小与某个预想的因素是否有关 . 他将材料、长度均相同、横截面积不同的甲、乙两根电阻丝分别接入同一个电路中进行实验 . 当接入甲电阻丝时,记录电流表示数为I1;当接入乙电阻丝时,记录电流表示数为I2 . 他发现:I1< I2 . 则小明所探究问题的自变量是:    .
三、计算题
19.在如图所示的电路中,电压表V的示数为6V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.4A。
求:
(1)通过L2的电流;
(2)L2两端的电压;
(3)通过L1的电流。
20. 某同学连接的电路图如图所示, 电源由两节新的干电池串联而成, 当开关闭合时, 电流表的示数为0.2A, 电压表的示数为1.2V。求:
(1)通过L 的电流I ;
(2)灯泡L 两端的电压U 和灯泡L 两端的电压U 。
四、作图题
21.探究“串联电路的电压规律”实验,用电压表测量的电压,请将电路补充完整。
22.(1)请在图的虚线框中填入电流表或电压表的元件符号,使得开关闭S合后,电路正常工作。
(2)在虚线框内画出与图乙相对应的电路图。
23.如图所示,为了让两灯正常工作,请分别在下面电路图的圆圈中填上合适电表符号。
五、实验探究题
24.小州同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,他做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,小州设计了如图的电路,其中A、B、C、D是四根导体,这四根导体的材料、长度、横截面积如图所示。
(1)实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察    来比较导体电阻的大小会更加准确;
(2)为了验证猜想二,应该选用序号为   选填电阻丝序号A、B、C、的两根电阻丝进行实验。
25.在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中,同学们连接了图1所示的电路。
(1)请在图2的虚线框内画出图1相应的电路图;
(2)连接完电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到   (选填“A”或“B”)端,闭合开关后,在调节滑动变阻器的滑片位置时,手调节滑片,眼睛应该观察
   (选填“滑动变阻器”或“电流表示数”);
(3)甲同学连接好电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数较小且不变、灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是滑动变阻器同时连接了两个接线柱
   ;(填字母符号)
(4)丙同学连接电路时,当接完最后一根导线,灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。请找出实验操作中的两个不当之处(滑动变阻器选择了一上一下两个接线柱):
①   ;
②   。
26.在“探究串联电路中电压的特点”实验中:
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡L1断路,则电压表   (选填“有”或“无”)示数。
(3)用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压,其中测量AB两端的电压时,电压表的示数如图丙所示,示数为   V。接着更换不同规格的灯泡进行多次实验,数据记录如下表。
实验次数
第1次 _________ 1.6 2.8
第2次 1.0 1.8 2.8
第3次 1.4 1.4 2.8
分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压   。
(4)在测量灯泡两端的电压时,小庆为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。你认为这种方法   (选填“正确”或“不正确”),理由是   。
27.小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横被面积有关.
供她选择的导体如下表所示:
序号 材料 长度(m) 横截面积(mm2)
A 镍铬合金 0.8 0.5
B 锰铜 0.8 1
C 锰铜 0.8 0.5
D 锰铜 1.2 0.5
她画出了实验电路图,并按要求正确地连接了电路.请完成下列填空(只填序号):
(1)要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是   和   ;
(2)要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是   和   ;
(3)要验证猜想③,小芳同学应选择的两段导体是   和   ;
(4)这种物理研究方法,通常叫做    。
六、综合题
28.如图甲所示为小明连接的电路。
(1)闭合开关,灯泡   (选填“亮”或“不亮”),灯泡   烧坏(选填“可能” 或“不可能”);
(2)小明发现有一条导线多余,请你在多余的导线上打“×”,并在图乙方框中画出正确的电路图;
(3)去电多余导线后闭合开关,电流应该由   (选填“A 到 B”或“B 到 A”)经过灯泡。
(4)若用发光二极管替换小灯泡,闭合开关发光二极管不亮,经检查电路连接无误且电路元件完好,小明的判断是由于发光二极管具有    性,连接时正负极接反了造成的。
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第十六章 电压 电阻 单元质量检测卷
一、单选题
1.当用一个电压表直接测量某一电源的电压时,其读数为6V.若给这个电压表串联一个200Ω的电阻后,再去测量同一电源的电压,其读数为5V.则这个电压表本身的电阻是(  ).
A.1200Ω B.1000Ω C.800Ω D.600Ω
【答案】B
【解析】【解答】根据串联分压可知,用电器电压与电阻成正比,5V:1V=R:200Ω。所以R=1000Ω,综上选B
【分析】根据串联分压用电器电压与电阻成正比进行计算分析
2.一节新干电池的电压为(  )
A.1.5伏 B.24伏 C.36伏 D.220伏
【答案】A
【解析】【解答】根据常见的电压值来判断,一节新干电池的电压为1.5V,A符合题意
故答案为:A
【分析】一节新干电池的电压为1.5V。
3.如图所示,电源电压为,闭合开关S,电压表的示数为,则下列说法正确的是(  )
A.灯泡两端的电压是
B.灯泡两端的电压是
C.若灯泡的灯丝烧断,电压表示数为
D.通过灯泡的电流大于通过灯泡的电流
【答案】C
【解析】【解答】AB.闭合开关S,L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,则L2两端的电压为U2=2V,根据串联电路的电压特点可知,L1两端的电压U1=U-U2=3V-2V=1V,故AB错误;
C.若灯泡的灯丝烧断,电路断路,电压表没有示数,故C正确;
D.串联电路中各处的电流相等,所以通过灯泡L1的电流和L2的电流相等,故D错误。
故选C。
【分析】AB.由电路图可知,闭合开关S,L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,则L2两端的电压为U2=2V,根据串联电路的电压特点可知L1两端的电压;
C.若灯泡的灯丝烧断,电路断路,电压表没有示数;
D.串联电路中各处的电流相等。
4.下列估测值中,最符合实际的是(  )
A.我国家庭电路电压为380V
B.一本物理课本的质量约为5kg
C.学生书桌的高度约为0.7m
D.中学生正常步行的速度约为9m/s
【答案】C
【解析】【解答】A.我国家庭电路电压为220V,故A错误;
B.一本物理课本的质量约为200g左右,故B错误;
C.学生书桌的高度约为0.7m左右,故C正确;
D.中学生正常步行的速度约为1.1m/s左右,故D错误。
故选C。
【分析】根据对电压、质量、长度和速度的认识判断。
5.如图所示的电路中,闭合开关S,已知电压表V1的示数为2V,电压表V2的示数为6V,则R1两端的电压为(  )
A.2V B.4V C.6V D.10V
【答案】B
【解析】【解答】由电路图知道,两电阻首尾依次连接,属于串联,电压表V1并联在R2两端,测R2两端的电压,电压表V2并联在电源两端,测测量电源的电压,所以R1两端的电压为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
6.准确的估测是正确判断、解决问题的前提。下列对一些物理量的估测中,比较贴近事实的是(  )
A.对人体安全的电压为36V B.人体的正常体温约为36.5℃
C.一个鸡蛋的质量约为500g D.课桌的高度大约是15dm
【答案】B
【解析】【解答】A.对人体安全的电压不高于36V,故A错误;
B.人体的正常体温约为36.5℃ ,故B正确;
C.一个鸡蛋的质量约为50g ,故C错误;
D.课桌的高度大约是8dm,故D错误。
故选B。
【分析】根据对电压、温度、质量和长度的认识判断。
7.为保护视力,防止近视!妈妈给小华购买了如图所示的充电式可调亮度的LED小台灯。下列说法不正确的是(  )
A.制成LED小台灯的主要材料是半导体
B.控制亮度的电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻的
C.LED小台灯工作时主要将电能转化为内能
D.LED小台灯的充电线插入家庭电路充电时,小台灯与其他用电器并联
【答案】C
【解析】【解答】A.制成LED小台灯的材料是半导体,正确,A不符合题意;
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻,控制灯泡的亮度,正确,B不符合题意;
C.LED小台灯主要是发光,工作时主要将电能转化为光能,C符合题意;
D.家庭电路各用电器是并联的,LED小台灯的充电线插入家庭电路充电时,与其他用电器并联,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】LED灯是半导体材料,发光时,电能转化为光能;改变电路中电阻丝的长度,可以改变电阻;家庭电路中各用电器是并联的。
8.如图甲是音响上音量调节装置,其简化电路如图乙,需在M、N间接入一个滑动变阻器,使滑片P向右移动时电流减小,音量降低。下列连接方式中可行的是(  )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D C.M接A,N接D D.M接C,N接B
【答案】D
【解析】【解答】滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻大小的,它的正确接法是“一上一下”。当滑片P向右移动,电流表示数减小,则滑动变阻器接入电路的电阻值应增大,所以应将A、C或B、C接入电路,ABC不符合题意;D符合题意。
故答案为:D。
【分析】滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻大小的,它的正确接法是“一上一下”,滑片靠近下触点时,电阻减小。
9.有关电阻的说法,以下正确的是(  )
A.加在导体两端的电压增大两倍,导体的电阻也增大两倍
B.当导体两端的电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
C.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
D.只有导体有电阻,绝缘体没有电阻
【答案】C
【解析】【解答】导体电阻是导体自身的一种性质,和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和加在导体上的电压、通过导体的电流无关,C符合题意,AB不符合题意;绝缘体的导电能力差,说明电阻极大,D不符合题意;
故答案为:C.
【分析】导体电阻是导体自身的一种性质,和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和电压、电流无关。
10.通常情况下,关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻,下列说法中正确的是(  )
A.把合金丝对折,合金丝的电阻变大
B.把合金丝均匀的拉长为原来的2倍,合金丝的电阻变大
C.合金丝两端的电压越大,合金丝的电阻越大
D.通过合金丝的电流越小,合金丝的电阻越大
【答案】B
【解析】【解答】A、把合金丝对折,合金丝的长度变短、横截面积变大,所以合金丝的电阻变小,A不符合题意;A不符合题意;
B. 将合金丝拉长,合金丝的长度变长,横截面积变小,故电阻变大,B符合题意;
CD、电阻是导体本身的一种属性,其大小与合金丝两端的电压和通过的电流的大小无关,CD不符合题意。
故答案为:B.
【分析】决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度.(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)
二、填空题
11.现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中的一些“电”常识的了解必不可少。如:对人体安全的电压是   V,教室里的灯是   联。
【答案】不高于36;并
【解析】【解答】对人体安全的电压是不高于36V 。因为人体是导体,电压过高时,通过人体的电流会超过安全值,导致触电危险(如麻痹神经、伤害心脏等),所以规定不高于36V 的电压对人体是安全的。
教室里的灯是并联。并联电路中,各用电器独立工作、互不影响(一盏灯损坏,其他灯仍能正常发光),而串联电路中各用电器相互影响(一个损坏,整个电路断路)。教室中灯需要独立控制、互不干扰,因此采用并联连接。
故答案为:不高于36;并。
【分析】1、安全电压:不高于36V 的电压被认为是对人体安全的电压。这是基于人体的导电特性和电流对人体的伤害程度得出的,电流过大会破坏人体正常生理功能,而电压是形成电流的原因,故限制安全电压是安全用电的基础。
2、串、并联电路的特点:串联电路:电流只有一条路径,各用电器相互影响(一个断路,所有用电器停止工作),开关控制整个电路。并联电路:电流有多条路径,各用电器独立工作、互不影响(支路用电器损坏,不影响其他支路),干路开关控制整个电路,支路开关控制所在支路。
12.小明在学习了二极管的相关知识后,将二极管与电流表串联起来,对电流表起保护作用,如图所示,这是利用了二极管   的特性。
【答案】单向导电
【解析】【解答】 二极管是由半导体材料制成的,具有单向导电性,把它和电流表串联起来,能够防止电流表因正负接线柱接反而损坏,从而对电流表起到保护作用。
故答案为:单向导电。
【分析】 二极管的导电性能很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极,即具有单向导电性。
13.充电型手电筒由蓄电池、开关和三颗相同的LED灯连接而成。充电时蓄电池相当于   (选填“用电器”或“电源”);从正在发光的手电筒中取下其中的一颗灯珠,发现另外两颗灯珠不发光,若工作时每颗灯珠的电压都为U,则手电筒电源的电压为   。
【答案】用电器;3U
【解析】【解答】 充电时蓄电池相当于用电器;
从正在发光的手电筒中取下其中的一颗灯珠,发现另外两颗灯珠不发光,说明灯珠是串联,若工作时每颗灯珠的电压都为U,由于串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,因此手电筒电源的电压为3U。
【分析】 蓄电池充电时相当于用电器;
串联电路的总电压等于各个串联导体的电压之和;
14.如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均如图乙所示,则灯泡L1两端的电压为   V,灯泡L2两端的电压为   V;若此时灯泡L2发生断路,则电压表   可能会损坏(选填“V1”或“V2”)。
【答案】5.6;1.4;V2
【解析】【解答】(1)根据甲图可知,两个灯泡串联,电压表V2测L2的电压,电压表V1测电源电压。
根据串联电路的电压特点可知,电压表V2的示数小于V1的示数;
根据乙图可知,V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,则示数为1.4V;
V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,则示数为7V;
那么L1的电压为:U1=U总-U2=7V-1.4V=5.6V。
(2)若此时灯泡L2发生断路,那么电压表V2串联在电路中,其示数接近电源电压7V。由于选择量程为0~3V,因此电压表V2可能会被烧坏。
【分析】(1)首先根据串联电路的电压规律比较两个电压表的示数大小,再根据图乙确定电压表的示数,最后再根据U总=U1+U2计算即可。
(2)根据图片分析灯泡L2发生断路时两个电压表的示数变化即可。
15.(1)连接家庭电路中一串小彩灯共有20个小灯泡,插头处电流为150mA,则每盏灯通过电流   A,每盏灯两端的电压为   V。
(2)超导体是指在温度降低到足够低时,某些金属材料的电阻会突然变为零的导体;超导体   (选填“能”或“不能”)用来制作滑动变阻器;利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为   (选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失。
【答案】0.15;11;不能;内能
【解析】【解答】(1)小彩灯串联,电流处处相等,插头处电流为150mA,则每盏灯通过电流为150mA=0.15A;
串联电路中,电源电压等于各用电器电压之和,则每盏灯两端的电压为:;
(2)超导体电阻为0,不能用来制作滑动变阻器;
利用超导材料输电,因超导体电阻为0,不产生热量,所以可最大限度地减少电能转化为内能所造成的能量损失。
【分析】(1)串联电路中,电流处处相等,电源电压等于各用电器电压之和;
(2)超导体没有电阻,通电时不会将电能转化为内能,不会产生热量。
16.如图所示,电源电压是6V且不变,S闭合后电压表示数为2V,则灯L1两端电压为    V;通过灯L1和灯L2的电流是    (选填“L1”、“L2”或“一样”)大。
【答案】3;一样
【解析】【解答】S闭合后 , 灯L1和灯L2串联,电 压表测量L2的电压,根据串联电路电压的特点,则灯L1两端电压为6V-2V=4V, 通过灯L1和灯L2的电流是一样的
【分析】会识别电路的连接,电压表的使用和连接,利用串联电路的特点解答
17.科学家发现某些物质在温度很低时,如铅在﹣265.9℃以下时,导体的电阻变零,超导体的用途很多,写出一条用途    ,但目前还不能大量应用主要困难是     
【答案】用超导体做输电导线;获得低温的技术和设备费用昂贵
【解析】【解答】用超导体做输电导线,可以减小由电能转化为内能的损耗,提高传输效率,但是,获得低温的技术和设备费用昂贵,现有的条件超导材料还不能广泛使用。
故答案为:用超导体做输电导线;获得低温的技术和设备费用昂贵.
【分析】物质的性质决定用途,大规模的使用需要考虑技术、经济、环保层面的影响.
18.小明通过实验探究电阻大小与某个预想的因素是否有关 . 他将材料、长度均相同、横截面积不同的甲、乙两根电阻丝分别接入同一个电路中进行实验 . 当接入甲电阻丝时,记录电流表示数为I1;当接入乙电阻丝时,记录电流表示数为I2 . 他发现:I1< I2 . 则小明所探究问题的自变量是:    .
【答案】横截面积
【解析】【解答】由题意可知材料、长度均相同、横截面积不同所以探究问题的自变量是:横截面积 .
故答案为:横截面积 .
【分析】实验中选用了材料、长度均相同、横截面积不同的甲、乙两根电阻丝,可以探究横截面积对电阻的影响 .
三、计算题
19.在如图所示的电路中,电压表V的示数为6V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.4A。
求:
(1)通过L2的电流;
(2)L2两端的电压;
(3)通过L1的电流。
【答案】(1)解:由图可知:L1、L2并联,电压表测量电源的电压,电流表 测L2支路的电流, 测干路电流; 所以

通过L2的电流
答:通过L2的电流为0.4A
(2)解:L2两端的电压
答:L2两端的电压等于6V
(3)解:通过L1的电流为:
答:通过L1的电流为0.1A
【解析】【分析】(1)两灯并联,A1测量干路电流,A2测量L2中电流,A2示数即L2中电流;
(2)并联电路中,各支路两端电压相等,都等于总电压;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
20. 某同学连接的电路图如图所示, 电源由两节新的干电池串联而成, 当开关闭合时, 电流表的示数为0.2A, 电压表的示数为1.2V。求:
(1)通过L 的电流I ;
(2)灯泡L 两端的电压U 和灯泡L 两端的电压U 。
【答案】(1)解:由电路图可知, 当开关闭合时, 与 串联, 电流表 测电路中电流,
已知电流表 的示数为 , 即通过灯 的电流
(2)解:已知电源为两节新的干电池, 一节干电池电压为 , 电源电压为 , 当开关闭合时, 电压表测 两端电压
灯 两端的电压
【解析】【分析】 (1)由图知,开关闭合时,灯泡L1和L2串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电流特点可知通过L1的电流I1。
(2)因电源由两节新干电池串联而成,则可求出电源电压,当开关闭合时,电压表测L1两端的电压U1,由电压表的示数可知U1,根据串联电路的电压规律可求L2两端的电压U2。
四、作图题
21.探究“串联电路的电压规律”实验,用电压表测量的电压,请将电路补充完整。
【答案】
【解析】【解答】根据题意可知,L1和L2要串联,电流从电源正极出发,经过开关,灯泡L1,灯泡L2,回到电源负极,电压表并联在L1两端,电压表要“正进负出”,电路如图所示:
【分析】根据实验目的确定串并联情况,注意电压表正负接线柱的连接,据此连接实物即可。
22.(1)请在图的虚线框中填入电流表或电压表的元件符号,使得开关闭S合后,电路正常工作。
(2)在虚线框内画出与图乙相对应的电路图。
【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1)电压表需要并联在用电器两侧,电流表串联在电路中,所以如图所示
(2)由实物图知,电流表与灯泡串联,开关接在电源正极与电流表之间,据此作图:
【分析】1、电路的串并联:串联:电路元件首位相连,用电器相互干扰,并联:电路元件首首相连,用电器互不干扰,开关在干路上控制整个电路的通断,开关在支路上控制单个支路的通断;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
(1)由图可知,下面的电表串联接入电路中,为电流表;上面的电表与灯泡L2并联,则为电压表,如图所示
(2)由实物图知,电路中只有灯泡一个用电器,电流表与灯泡串联,开关接在电源正极与电流表之间,电路图如图所示
23.如图所示,为了让两灯正常工作,请分别在下面电路图的圆圈中填上合适电表符号。
【答案】
【解析】【解答】由图可知,要使两个灯泡都正常发光;两灯需要组成并联电路。跟据电表的使用方法可知,乙表串联在干路上,是电流表;甲表与灯泡并联,是电压表,如图所示:
【分析】电流表与被测用电器串联;电压表与被测用电器并联;两灯需要组成并联电路。
五、实验探究题
24.小州同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,他做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,小州设计了如图的电路,其中A、B、C、D是四根导体,这四根导体的材料、长度、横截面积如图所示。
(1)实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察    来比较导体电阻的大小会更加准确;
(2)为了验证猜想二,应该选用序号为   选填电阻丝序号A、B、C、的两根电阻丝进行实验。
【答案】(1)电流表示数变化
(2)A、C
【解析】【解答】 (1)实验中,在两个金属夹子之间接上不同的导体,闭合开关,通过观察电流表示数变化来比较导体电阻的大小,这里采用了转换法。
(2)为了验证猜想二,即电阻与导体的横截面积的关系,要控制导体的长度和材料均相同,而导体的横截面积不同,由题中信息可知应选择编号A、C的两根金属丝分别接入电路进行实验。
【分析】(1)为保护电路,连接电路时开关应处于断开状态;电阻的大小不能直接比较,利用转换法通过电路中可以观察的现象来比较电阻的大小。
(2)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
25.在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中,同学们连接了图1所示的电路。
(1)请在图2的虚线框内画出图1相应的电路图;
(2)连接完电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到   (选填“A”或“B”)端,闭合开关后,在调节滑动变阻器的滑片位置时,手调节滑片,眼睛应该观察
   (选填“滑动变阻器”或“电流表示数”);
(3)甲同学连接好电路,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,电流表示数较小且不变、灯的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是滑动变阻器同时连接了两个接线柱
   ;(填字母符号)
(4)丙同学连接电路时,当接完最后一根导线,灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。请找出实验操作中的两个不当之处(滑动变阻器选择了一上一下两个接线柱):
①   ;
②   。
【答案】(1)如图所示:
(2)B;电流表示数
(3)AB
(4)连接电路时开关没有断开;没有将滑动变阻器的阻值调至最大
【解析】【解答】(1)根据实物图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电路图如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器阻值要调至最大,即应将滑动变阻器的滑片移到B端。
闭合开关后,在调节滑动变阻器的滑片位置时,手调节滑片,眼睛应该观察电流表示数,以判断滑动变阻器对电路电流的调节作用。
(3)如果滑动变阻器同时接下面两个接线柱A、B,滑动变阻器阻值全部接入电路,滑动变阻器成为定值电阻,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电表示数都不变,而且灯泡的亮度比较暗。
(4)依题意连接好最后一根导线,灯泡立即发光,说明连接电路时开关没有断开;灯泡发出明亮耀眼的光,并很快熄灭,说明没有将滑动变阻器的滑片调到阻值最大位置。
【分析】(1)根据实物图的连接,画出对应的电路图;
(2)闭合开关前,滑片在电阻最大处;利用滑动变阻器改变电路的电流时,调节滑片,观察电流表;
(3)当滑动变阻器接入两个下面的接线柱,相当于接入定值电阻;
(4)连接电路时,开关要断开,闭合开关前,滑片在电阻最大处。
26.在“探究串联电路中电压的特点”实验中:
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡L1断路,则电压表   (选填“有”或“无”)示数。
(3)用电压表分别测出AB、BC、AC两端的电压,其中测量AB两端的电压时,电压表的示数如图丙所示,示数为   V。接着更换不同规格的灯泡进行多次实验,数据记录如下表。
实验次数
第1次 _________ 1.6 2.8
第2次 1.0 1.8 2.8
第3次 1.4 1.4 2.8
分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压   。
(4)在测量灯泡两端的电压时,小庆为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。你认为这种方法   (选填“正确”或“不正确”),理由是   。
【答案】(1)
(2)有
(3)1.2;之和
(4)不正确;电压表正负接线柱接反了
【解析】【解析】(1)根据甲图,电压表应并联在L1两端。在乙图中,将电压表的正接线柱与L_1靠近电源正极的一端相连,负接线柱与L1的另一端相连,这样就完成了电路连接。
作图如下:
(2)若小灯泡L1断路,此时电压表与电源两极相连(通过L2等导线),电压表测量的是电源电压,所以电压表有示数。
(3)由图丙可知,电压表使用的是0-3V量程,分度值为0.1V,其示数为1.2V。
分析表格数据,UAB+UBC=UAC,所以得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
(4)这种方法不正确。
原来电压表的A接线柱接的是靠近电源正极的一端(正接线柱),B接线柱接的是靠近电源负极的一端(负接线柱)。当只断开A接点,并改接到C接点上时,电压表的正、负接线柱接反了,会导致电压表指针反向偏转,无法正确测量电压。
故答案为:(1)(2)有(3)1.2;之和(4)不正确;电压表正负接线柱接反了
【分析】1、电路的连接,电压表的使用(并联在被测用电器两端)。
2、电路故障分析,电压表的工作原理(当电压表与电源连通时,可测电源电压)。
3、电压表的读数(量程、分度值的认识),串联电路的电压特点(UAB+UBC=UAC)。
4、电压表的使用(正、负接线柱要正确连接,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出)。
(1)由图甲可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,由于电源电压最大为3V,所以电压表接小量程,作图如下:
(2)正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡L1断路,电路中几乎无电流,电压表能接到电源两端,测电源两端的电压,故电压表有示数。
(3)[1]由丙图可知,电压表接的是小量程,分度值为0.1V,所以电压表示数为1.2V。
[2]由表中数据可得
1.2V+1.6V=1.0V+1.8V=1.4V+1.4V=2.8V
故得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
(4)[1][2]在测量L1两端的电压时,电流从B点流进电压表的正接线柱,从电压表的负接线柱流出到A点;在测量L2两端的电压时,小明把电压表所接的B点不动,只断开A点,并改接到C接点上,来测L2两端的电压,此时电流从C点流入到电压表的负接线柱,从电压表的正接线柱流出到B点,由此可知,电压表的正负接线柱接反了,因此小明的这种接法不正确。
27.小芳同学在探究“决定导体电阻大小的因素”时,做出了如下猜想:
猜想①:在温度不变时,导体的电阻与导体的材料有关;
猜想②:在温度不变时,导体的电阻与导体的长度有关;
猜想③:在温度不变时,导体的电阻与导体的横被面积有关.
供她选择的导体如下表所示:
序号 材料 长度(m) 横截面积(mm2)
A 镍铬合金 0.8 0.5
B 锰铜 0.8 1
C 锰铜 0.8 0.5
D 锰铜 1.2 0.5
她画出了实验电路图,并按要求正确地连接了电路.请完成下列填空(只填序号):
(1)要验证猜想①,小芳同学应选择的两段导体是   和   ;
(2)要验证猜想②,小芳同学应选择的两段导体是   和   ;
(3)要验证猜想③,小芳同学应选择的两段导体是   和   ;
(4)这种物理研究方法,通常叫做    。
【答案】(1)A;C
(2)C;D
(3)B;C
(4)控制变量法
【解析】【解答】解:(1)比较AC两次实验,发现其长度和横截面积相同,但材料不同,所以这两次实验可以探究导体的电阻与导体的材料是否有关;
(2)比较CD两次实验,发现其材料和横截面积相同,但长度不同,所以这两次实验可以探究导体的电阻与导体的长度是否有关;
(3)比较BC两次实验,发现其长度和材料相同,但横截面积不同,所以这两次实验可以探究导体的电阻与导体的横截面积是否有关;
(4)上述的研究方法就是我们物理学中常说的控制变量法.
故答案为:(1)A;C;(2)C;D; (3)B;C; (4)控制变量法.
【分析】影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积,另外还有温度;用控制变量法探究影响电阻大小的关系时,注意相同因素和不同因素,探究导体电阻跟导体横截面积的关系时,要控制材料、长度和温度相同;探究导体的电阻与导体的材料的关系时,要控制导体的长度和横截面积相同;要探究导体的电阻与导体的长度是否有关,应控制导体的材料和横截面积相同.
六、综合题
28.如图甲所示为小明连接的电路。
(1)闭合开关,灯泡   (选填“亮”或“不亮”),灯泡   烧坏(选填“可能” 或“不可能”);
(2)小明发现有一条导线多余,请你在多余的导线上打“×”,并在图乙方框中画出正确的电路图;
(3)去电多余导线后闭合开关,电流应该由   (选填“A 到 B”或“B 到 A”)经过灯泡。
(4)若用发光二极管替换小灯泡,闭合开关发光二极管不亮,经检查电路连接无误且电路元件完好,小明的判断是由于发光二极管具有    性,连接时正负极接反了造成的。
【答案】(1)不亮;不可能
(2)
(3)B到A
(4)单向导电
【解析】【解答】(1)图甲中,灯与导线并联,灯短路了(导致电源短路),电流不经过灯泡,故当开关闭合灯泡不亮,灯泡不会烧坏,可能导致电源可能烧坏。(2)应将开关右接线柱与灯的右接线柱之间的连线去掉,如下图所示:
根据实物图画出电路图,电流从电源正极→开关→灯泡→电源负极,如下图所示:
;(3)去掉多余导线后,小明闭合开关电流应该由B到A经过灯泡。(4)若用发光二极管替换小灯泡安装好后,闭合开关发光二极管不亮,说明电路中没有电流,经检查电路连接无误且电路元件完好,小明的判断是由于发光二极管具有单向导电性,连接时把正负极接反了造成的。
【分析】(1)根据开关的通断情况判断电流的流向,从而判断灯泡的发光情况;
(3)电流从电源正极流出,从负极流入;
(4)二极管是由半导体材料组成的,具有单向导电性。
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