第十章
一、单项选择题(每题4分,共48分)
1.如图所示的电路中,开关闭合后,三盏电灯并联的电路是( )
2.如图所示的串联电路和并联电路,两个灯泡阻值不相等,开关S闭合后,关于电路中的电流或电压关系,下列说法正确的是( )
A.甲电路中,U=U1=U2
B.甲电路中,U>U1=U2
C.乙电路中,I=I1+I2
D.乙电路中,I>I1=I2
3.由公式I=变形得R=,对此,下列说法中正确的是( )
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,则导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
4.如图所示的电路中与图甲实物图相对应的是( )
5. 如图所示的电路,电源两端电压为6 V且保持不变,开关闭合后,两盏灯都发光,电压表的示数是3.8 V,下列说法中正确的是( )
A.L1两端的电压为3.8 V
B.当L2断路时,电压表的示数是3.8 V
C.当L2断路时,电压表的示数是2.2 V
D.L1两端的电压为2.2 V
6.汽车装有安全带未系提示系统,当乘客坐在副驾驶座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起,蜂鸣器工作;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭,蜂鸣器不工作。设计的电路图正确的是( )
7.如图所示是小红测量小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数。若电路故障只出现在灯L或滑动变阻器R中的一处,则下
列判断中正确的是( )
A. 灯L短路 B. 滑动变阻器R短路
C. 灯L断路 D. 滑动变阻器R断路
8.如图所示的电路,电源电压保持不变,R为定值电阻。下列说法正确的是( )
A.开关闭合前,电压表和电流表均无示数
B.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数变大
C.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的比值不变
D.开关闭合后,滑片P向右移动的过程中,电压表与电流表示数的乘积变大
9.如图所示的电路中,不能测出Rx的阻值的是(R0为已知阻值的定值电阻)( )
10.关于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测定值电阻”这两个实验,下列说法中不正确的是( )
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的实验电路是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
11.为了确保他人和驾驶员的安全,我国加大了对酒驾的检测和处罚力度。如图所示是酒精测试仪及其原理图,它实际上是由酒精气体传感器R2(相当于随酒精气体浓度变化的变阻器)与一个定值电阻R1及一个电压表组成,酒精气体浓度越大,R2的阻值越小。若驾驶员呼出的酒精气体浓度增大,则( )
A.通过传感器的电流变小,电压表示数变小
B.通过传感器的电流变小,传感器两端电压变小
C.通过传感器的电流变大,电压表示数变大
D.通过传感器的电流变大,传感器两端电压变大
12.如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表A1的示数为0.5 A,A2的示数为0.3 A,电阻R2的阻值为10 Ω。下列说法中正确的是( )
A.通过电阻R1的电流为0.5 A B.电源电压为5 V
C.电阻R1的阻值为15 Ω D.若断开开关S2,电流表A1示数变大
二、多项选择题(每题4分,共8分)
13.是探究并联电路中电流规律的实验电路。下列说法中正确的是( )
A.要测干路电流,电流表可以串联在图中的A处
B.实验只需要测得一组支路的电流值
C.应选用相同规格的灯泡进行实验
D.通过实验可得出的结论是IA=IB+IC
14.下列说法中正确的是( )
A.只要电荷移动就会形成电流
B.根据R=可知,定值电阻的阻值跟电阻两端的电压成正比,跟通过电阻的电流成反比
C.在电源外部,电流是从电源正极经过用电器流向电源负极的
D.并联电路中,通过干路的电流等于各支路电流之和
三、实验解答题(共30分)
15.(10分)在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明同学设计的实物电路如图所示。
(1)用笔画线代替导线,将实物图连接完整(要求:①滑片向右移动,电流表的示数变大;②连线不允许交叉)。
(2)小明同学连好最后一根导线发现两表均有示数,造成这一现象的原因可能是________________________________________________________________________。
(3)实验时,首先接入的是5 Ω的电阻,当滑片移动到某一位置时,电流表的示数为0.5 A,记下两表示数;接下来换用10 Ω的电阻继续实验,应向________(选填“左”或“右”)移动滑片,同时眼睛注视________(选填“电压表”或“电流表”),直到其示数为________时,记下电流表的示数。
(4)换用其他阻值的电阻进行多次实验,得到多组数据,通过分析数据,能得到实验结论:当电压一定时,通过电阻的电流与电阻成________比。
16.(10分)如甲所示为“伏安法测电阻”的电路图,电源电压为6 V,图乙为没有连接完整的实物电路。
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来。
(2)实验操作中有可能出现下列四种错误﹐如果出现电流表示数较大,电压表示数为零的现象,其错误属于__________。
A.电流表的“+”“-”接线柱接反
B.电压表的量程选小了
C.电阻Rx发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向右移动时,电压表的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中,某次测得的电流表和电压表的示数如图所示,此时测得的Rx=________Ω。
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求平均值,其目的是__________________。
17.(10分)小亮同学做测量小灯泡电阻的实验,小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,已经连接了如甲所示的部分电路。
(1)请你帮助小亮同学用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接补充完整。
(2)闭合开关前,应将滑片移到滑动变阻器的最________(选填“左”或“右”)端,目的是保护电路。
(3)当电压表的示数为2.5 V时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是________Ω。(结果保留一位小数)
(4)小亮移动滑片又测量了两次数据后发现,三次测得的灯泡的电阻相差较大,与其他同学交流也是同样的情况,由此总结得出:当灯泡两端的电压增大时,通过灯泡的电流也增大,灯泡的亮度________(选填“变亮”或“变暗”),灯泡的电阻________。
四、科普阅读题(6分)
18.阅读短文,回答问题。
在伏安法测电阻的实验中,可以有以下两种测量方法,分别叫内接法和外接法。如图所示,分别为实验电路的一部分。电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫内阻,电流表的内阻RA非常小,约为0.05 Ω,所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻RV非常大,约为10 kΩ,连入电路中通过的电流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差。
小明同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为R1=5 Ω,R2=20 kΩ。同学们为了减小实验误差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。
若你也作为其中的一员,在测量R1=5 Ω的阻值时,请你回答:
(1)此实验中你们选择的恰当方法是________(填字母)。
A.内接法 B.外接法
(2)用你们选择的方法测得的电阻值与真实值相比________(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因。
五、计算题(共8分)
19.(4分)如图所示,电源电压为6 V且保持不变,电阻R1的阻值为10 Ω。当开关S闭合时,电压表的示数U1=2 V。求:
(1)通过电阻R1的电流。
(2)电阻R2的阻值。
20.(4分)如图所示,电源电压不变,电阻R1=18 Ω,灯泡的电阻为12 Ω,当S1、S2闭合时,灯泡两端的电压为6 V,电流表的示数为0.9 A,求:(忽略温度对灯丝电阻的影响)
(1)电阻R2的阻值。
(2)当S1、S2都断开时,灯泡两端的电压。
1.B 2.C 3.C 4.C
5.D 由图可知,开关S闭合后,L1、L2串联,电压表测L2两端的电压,则L2两端的电压为3.8 V,已知电源电压为6 V,由串联电路的电压特点可知,L1两端的电压为2.2 V,故A错误,D正确;当L2断路时,灯泡L1与电压表串联在电源上,所以电压表示数约等于电源电压6 V,故B、C错误。
6.B
7.D 分析电路图可知,闭合开关,小灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电压表测量小灯泡L两端的电压,电流表测量电路中的电流。小灯泡不亮有可能是电路某处断路或灯泡短路,电流表无示数说明电路断路,电压表无示数,说明不是灯泡L断路,故电路故障应为滑动变阻器R断路。
8.C 9.C
10.A “探究电流与电阻的关系”实验采用了控制变量法,需要控制电阻两端的电压不变;“伏安法测定值电阻”实验没有用到控制变量法。
11.C
12.C 闭合开关S1、S2,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1;因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流:I1=I-I2=0.5 A-0.3 A=0.2 A,故A错误;并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得,电源的电压:U=U2=I2R2=0.3 A×10 Ω=3 V,故B错误;电阻R1的阻值:R1===15 Ω,故C正确;若断开开关S2,电流表A1只测量通过R2的电流,电流表A1示数变小,故D错误。
13.AD 14.CD
15.(1)如图所示
(2)连接电路时,开关没有断开
(3)左 电压表 2.5 V (4)反
(1)滑片向右移动,电流表示数变大,即电阻变小,故滑片P右端电阻丝连入电路中,电压表与R并联。(2)小明同学连好最后一根导线发现两表均有示数,造成这一现象的原因可能是:连接电路时,开关没有断开。(3)接入5 Ω的电阻时,当滑片移动到某一位置时,电流表示数为0.5 A,根据欧姆定律,电压表示数:U=IR=0.5 A×5 Ω=2.5 V;
根据串联分压原理可知,将定值电阻由5 Ω改接成10 Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻关系的实验中,应控制电阻两端的电压不变,故应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,同时眼睛注视电压表,直到其示数为2.5 V时,记下电流表的示数。(4)换用其他电阻进行多次实验,得到多组数据,通过分析数据,能得到的实验结论是:当电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比。
16.(1)如图所示
(2)C (3)变小 (4)5
(5)减小测量误差
17.(1)如图所示
(2)左 (3)8.3 (4)变亮 增大
(1)将电压表并联在小灯泡两端,滑动变阻器串联在电路中,因为小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,所以电压表选择0~3 V的量程。(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处,所以滑片应移到最左端。(3)小灯泡的电阻为R==≈8.3 Ω。
18.(1)B (2)偏小
(3)采用外接法,电压表测得的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的真实电流和通过电压表的电流,故电流表示数比通过定值电阻的电流偏大,由R=可知,用这种方法测得的电阻值与真实值相比偏小。
19.(1)通过R1的电流:I1===0.2 A。
(2)由串联电路电压特点可知,
R2两端的电压:U2=U-U1=6 V-2 V=4 V,
因串联电路中各处的电流相等,由欧姆定律可得,电阻R2的阻值:R2===20 Ω。
20.(1)当S1、S2闭合时,电阻R1短路,电阻R2与灯泡L并联,由欧姆定律可知,通过灯泡的电流:IL===0.5 A,根据并联电路的电流特点得,IR2=I1-IL=0.9 A-0.5 A=0.4 A;因为并联电路各支路两端的电压相等,且与电源电压相等,则UR2=UL=U=6 V,由欧姆定律得,电阻R2的阻值:R2===15 Ω。
(2)当S1、S2都断开时,电路中电阻R1与灯泡L串联。由欧姆定律可以求得电路中电流:I2===0.2 A,则灯泡两端的电压:UL′=I2RL=0.2 A×12 Ω=2.4 V。