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浙教版八上第四章《电路探秘》4~5节测试卷
总分:100分 姓名: 班级: 得分: .
一、选择题(每题2分,共40分)
1.关于电压的作用,下列说法正确的是......( )
A.电压使电荷定向移动形成电流
B.电压使自由电荷定向移动形成电流
C.电压只能使自由电子定向移动形成电流
D.电压使导体中产生大量自由电荷形成电流
2.如图是实验电路连接完毕后,滑动变阻器接入电路的四种情形,已经可以闭合开关进行实验的是......( )
A B C D
3.滑动变阻器正确的接法是:接入电路的两个接线柱应选择“一上一下”,如图所示,图乙中与图甲中的效果一样的是.......( )
A.① B.② C.③ D.④
4.如图是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路,将导线a固定在铅笔芯一端,闭合开关后,把导线b沿铅笔芯向右移动,灯泡变亮,则他设计的电路图是.......( )
A B C D
5.在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,下列说法正确的.......( )
A.只把A和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和C接入电路,可以改变通过电位器的电流
C.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
D.将A、B两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小
6.小江在课后对相关知识作了以下梳理,其中正确的是......( )
A.测量电压时,只要不超过量程,电压表可以直接接在电源两极上测得电源电压
B.测量电压时,只要不超过量程,可以任意选择接线柱,接在待测电路两端
C.测量电流时,电流表接在同一电路的不同位置,示数都相同
D.测量电流时,“试触”后发现指针偏转角度太小,应将电流表量程改为大量程
7.如图为某同学在某次测量中连接的实物图,根据该实物图画出的电路图,其中正确的是......( )
A B C D
8.在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池,将铜片、锌片与电压表相连(如图所示),下列说法正确的是.......( )
锌片是番茄电池的正极
B.将电压表直接接在该番茄电池上,会损坏电压表
C.番茄电池形成通路后,电子将从铜片流出
D.此番茄电池的电压为0.8V
9.小应根据如图测未知电阻Rx的阻值。但在连接电路时,由于疏忽,把电压表和电流表的位置给颠倒了,其他连接无误,则他闭合开关后所产生的现象是.......( )
A.电流表有读数,电压表的读数几乎为零
B.电压表被烧坏
C.电压表有读数,电流表的读数几乎为零
D.电流表被烧坏
10.如图所示,在探究串联电路中的电压关系时,小明同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,记录数据后,接下来他应该做的是......( )
A.分析数据,得出结论
B.整理器材,结束实验
C.换用不同量程的电压表,再测出几组数据
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组数据
11.如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片和滑杆相连,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。下列说法正确的是......( )
A.油量变少,电流表示数不变 B.油量越少,电流表示数越大
C.油量越多,电流表示数越小 D.油量越多,电流表示数越大
12.如图所示,通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题,下列说法正确的是......( )
A.断开S1和S3、闭合S2时,R1和R1并联
B.断开S1和S3、闭合S2时,电压表测量电源电压
C.断开S2、闭合S1和S3时,R1和R2串联
D.断开S1、闭合S2和S3时,R2被短路
13.如图所示,两个电路中,电源电压相等,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,灯泡L1和L2的亮度变化是......( )
A.L1、L2都变亮 B.L1、L2都变暗
C.L1变亮,L2变暗 D.L1变暗,L2的亮度不变
14.小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识正确的是......( )
A.小灯泡并联,电压表测电源电压 B.小灯泡串联,电压表测L2的电压
C.若灯L1短路,则电压表示数为零 D.若灯L2短路,则电压表示数为3V
15.如图所示,这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力计的内部结构。电源电压不变,滑动
变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上。有关握力计,下列说法中正确的是.....( )
A.握力越大,灯泡越亮,力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
C.握力越大,电路总电阻越大,总电流越小
D.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧的长度越短
二、填空题(除注明外,每空2分,共42分)
16.如图是小明自制的电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起。
(1)要使电子秤能正常工作,下列电路连接正确的是 。
A.点“1”与点“2”连接
B.点“1”与点“3”连接
C.点“2”与点“3”连接
(2)小明在正确完成电路连接后,闭合开关S,在托盘中放100g的砝码时,发现电流表有一示数。若将1kg的物体放在托盘中,则电流表的示数与原来相比应该 (填“变大”“变小”或“不变”)。
17.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,灯泡变亮,则应连接接线柱 (填“a、b”“b、c”或“a、c”)和灯泡 联后接入电路中。
18.(4分)测量电压的仪器是电压表,使用时应将它 (填“串联”或“并联”)在被测导体的两端,电压表的“十”接线柱应与被测导体靠近电源 (填“正极”或“负极”)的一端相连。如图所示电压表的最小刻度值为 V,电压表的示数为 V。
19.如图,L1、L2、L3三盏灯泡串联在10V的电路中。已知电压表测得L1、L2两端的电压是7V,电压表测得L2、L3两端的电压是8V,则L1、L2、L3的电压依次是 V、 V、 V。
20.如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,要使R1和R2能正常工作,甲、乙两处可接
人 表;断开开关S,仍要使R1和R2正常工作,甲、乙两处可接入 表。
21.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。
甲 乙
(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,如图甲所示。若要把标有字母的三个接线柱中的其中两个接线柱连接到电路中去,共有 种接法;“20Ω”指的是 接线柱间的电阻值,“2A”指的是 。
(2)现提供电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,请在图乙中用笔画线代替导线连接电路,要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。
(3)如果你还想知道电路中电流值的改变情况,需在电路中再 联一个电流表。
22.(4分)一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,0是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板,无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻接触点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ,风力越大,接入电路中的电阻越 ,小灯泡越 。所以,观察小灯泡的亮度可以粗略地反映风力的大小,若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是 。
23.如图甲、乙为部分电路图和滑动变阻器的结构示意图。
(1)当滑片P向左端移动时,为了使电灯L变暗,则应把滑动变阻器的哪两个接线柱分别与电路中的M、N相连? 。
(2)若把滑动变阻器的接线柱A、C分别与电路中的M、N相连,当滑片P向右端移动时,电流表示数将变 ,电灯亮度将变 。
三、实验探究题(除注明外,每空2分,共28分)
24.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 (填“左”或“右”)端。
(3)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度和对应的电阻值R,数据如表。分析表中数据,可知R与L的关系是 。
L/cm 15 30 45 60 75
R/Ω 2.5 5 7.5 10 12.5
(4)王小强同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是否正确?说明理由: 。
25.科学兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验中:小明用铜片和锌片作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池,如图所示。小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池。他们分别连通相同的音乐芯片,小华比小明的芯片声音要响一些。由此他们作出如下猜想:
猜想一:水果电池电压可能与水果的大小有关。
猜想二:水果电池电压可能与电极的材料有关。
(1)为了验证猜想一,小明用同一个柠檬制成水果电池,沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬,分别测出电压,如表一所示:
表一
柠檬大小 一个 大半个 半个 小半个
电压U/V 0.80 0.80 0.80 0.80
分析表中数据,说明猜想一是 (填“正确”或“错误”)的。
(2)为了验证猜想二,小华用铜片作为电池的正极,分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的负极,将金属片电极插入柠檬,并保持 和 相同,分别测出电压,如表二所示:
表二
电极材料 铜和锌 铜和铝 铜和铁
电压U/V 0.88 0.60 0.46
分析表中数据,得到的结论是 。
26.做“探究并联电路中电流、电压的关系”实验时,实验用的两个灯泡L1、L2上分别标有“2.5V”和“3.8V”字样,电源电压恒为2.5V。
(1)(4分)小科连接了如图所示的电路。闭合开关前,小科检查发现电路连接有误,但只要改动一根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将图中的电路连接正确。
(2)正确连接电路后继续实验,小科记录的实验数据如表:
物理量 电 流
并联电路 IL2=0.34A IL1=0.20A I总=0.54A
物理量 电 压
并联电路 UL1=2.5V UL2=2.5V U总=2.5V
小科分析实验数据可得出结论:
电流:并联电路中干路电流等于 。
电压:并联电路中各支路电压 。
(3)请对小科的做法进行评价: 。
改进方法是 。
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浙教版八上第四章《电路探秘》4~5节测试卷
总分:100分 姓名: 班级: 得分: .
一、选择题(每题2分,共40分)
1.关于电压的作用,下列说法正确的是......(▲)
A.电压使电荷定向移动形成电流
B.电压使自由电荷定向移动形成电流
C.电压只能使自由电子定向移动形成电流
D.电压使导体中产生大量自由电荷形成电流
【答案】B
【解析】电压是形成电流的原因,电流是自由电荷的定向移动。
【分析】本题考查对电压、电流的概念理解:电压是形成电流的原因,电流是电荷定向移动形成的,金属中的自由电荷是电子,溶液中的自由电荷是离子。
【详解】A、电压只能使自由电荷定向移动形成电流,非自由电荷不会定向移动,故A错误;
B、电压使自由电荷定向移动形成电流,正确;
C、金属导体中自由电子形成电流,溶液中离子形成电流,故C错误;
D、导体中的自由电荷不是产生的,而是原来就有,在电压的作用下发生了定向移动,故D错误;
故选:B
2.如图是实验电路连接完毕后,滑动变阻器接入电路的四种情形,已经可以闭合开关进行实验的是......(▲)
A B C D
【答案】A
【解析】滑动变阻器的接法是一上一下的原则;在闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大。
【分析】本题考查了滑动变阻器在电路中的使用方法,属于基础知识。
【详解】根据滑动变阻器的使用规则可知,滑动变阻器的接法是一上一下的原则;在闭合开关前,应将滑动变阻器阻值应调至最大,故A正确,BCD错误。
故选:A
3.滑动变阻器正确的接法是:接入电路的两个接线柱应选择“一上一下”,如图所示,图乙中与图甲中的效果一样的是.......(▲)
A.① B.② C.③ D.④
【答案】A
【解析】【分析】【详解】由图甲可知,滑动变阻器接入电路的两个接线柱选择“一上一下”,滑片向右端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,
①图中滑动变阻器接入电路的两个接线柱选择“一上一下”,滑片向右端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,与图甲中的效果一样;
②图中滑动变阻器接入电路的两个接线柱都在下方,移动滑片的位置,滑动变阻器接入电路的阻值不变,与图甲中的效果不一样;
③图中滑动变阻器接入电路的两个接线柱选择“一上一下”,滑片向右端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,与图甲中的效果不一样;
④图中图中滑动变阻器接入电路的两个接线柱选择“一上一下”,滑片向右端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,与图甲中的效果不一样;故A正确,BCD错误。
故选:A
4.如图是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路,将导线a固定在铅笔芯一端,闭合开关后,把导线b沿铅笔芯向右移动,灯泡变亮,则他设计的电路图是.......(▲)
A B C D
【答案】B
【解析】滑动变阻器靠改变连入电路的电阻的长度改电阻,从而改变电路中电流的;滑动变阻器应与被控制电路元件串联。
【分析】本题考查电路的设计,关键是掌握好滑动变阻器的使用方法。
【详解】由题意知,铅笔芯变阻器控制灯泡的亮度,所以两者应串联在电路中,导线b沿铅笔芯向右移动,灯泡变亮,说明其连入电路的长度减小。
A.由图知,灯泡与铅笔芯并联,故A不符合题意;
B.由图知,灯泡与铅笔芯串联,且滑片向右滑连入阻值减小,电路中电流增大,灯泡变亮,故B符合题意;
C.由图知,开关闭合后会造成电源的短路,故C不符合题意;
D.由图知,灯泡被短路,且滑片滑到最右端电源被短路,故D不符合题意。
故选:B
5.在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,下列说法正确的.......(▲)
A.只把A和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和C接入电路,可以改变通过电位器的电流
C.将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
D.将A、B两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小
【答案】A
【解析】【分析】【详解】滑动变阻器的工作原理是改变接入电路里电阻线的长度。
只把A和C接入电路,那么变阻器的全部电阻接入电路,无论怎样移动滑片,都不能改变电阻的长度,因此无法改变电流,故A正确,而B错误;
将B、C接入电路,使用的是滑片和C之间的部分;当滑片顺时针旋动时,这部分电阻变短,阻值变小,故C错误;
将A、B接入电路,使用的是滑片和A之间的部分;当滑片顺时针旋动时,这部分电阻变长,阻值变大,故D错误。
故选:A
6.小江在课后对相关知识作了以下梳理,其中正确的是......(▲)
A.测量电压时,只要不超过量程,电压表可以直接接在电源两极上测得电源电压
B.测量电压时,只要不超过量程,可以任意选择接线柱,接在待测电路两端
C.测量电流时,电流表接在同一电路的不同位置,示数都相同
D.测量电流时,“试触”后发现指针偏转角度太小,应将电流表量程改为大量程
【答案】A
【解析】【分析】【详解】A.测量电压时,只要不超过量程,电压表可以直接接在电源两极上,测得电源电压,故A正确;
B.测量电压时,在不超过小量程的情况下,应选择小量程,这样读数比较准确,且要让电流从电压表正接线柱流进,负接线柱流出,故B错误;
C.测量串联电路中的电流时,电流表接在同一电路的不同位置,示数相同,而测量并联电路中的电流时,电流表接在同一电路的不同位置,示数不一定相同,故C错误;
D.测量电流时,“试触”后发现指针偏转角度太小,应将电流表量程改为小量程,故D错误。
故选:A
7.如图为某同学在某次测量中连接的实物图,根据该实物图画出的电路图,其中正确的是......(▲)
A B C D
【答案】B
【解析】(1)根据实物图画出电路图的方法:①首先利用去表法判断用电器的连接方法,电流表的电阻很小,电压表的电阻很大,把电流表看成导线,把电压表看成开路。②然后看开关控制用电器的情况,把开关接入合适的位置;③最后把电压表和电流表接入电路。
(2)“方框”法判断电压表测谁的电压:电压表和用电器组成一个方框时,电压表测量该用电器两端的电压;电压表和电源组成一个方框时,电压表测量电源两端的电压;电压表和用电器、电源一起组成一个方框时,电压表测量该用电器和电源之外的用电器两端的电压。
【分析】(1)掌握由实物图画电路图的方法,电路图画实物图的方法。
(2)掌握方框法判断电压表测量的电压。
【详解】(1)电压表电阻很大,相当于开路,去掉电压表,L1、L2是串联的,开关控制整个电路,依次连接电源、开关、L2、L1。
电压表V1和L1组成方框,电压表V1测量L1两端的电压表;电压表V2和电源组成一个方框,电压表V2测量电源两端的电压。
电压表V1测量L1两端的电压表,电压表V2测量电源两端的电压,但是开关不能控制电压表,不符合题意;
电压表V1测量L1两端的电压表,电压表V2测量电源两端的电压,开关控制整个电路,符合题意;
电压表V1测量L1两端的电压表,电压表V2测量L2两端的电压,不符合题意;
电压表V1测量电源两端的电压表,电压表V2测量L1两端的电压,不符合题意;
故选:B
8.在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池,将铜片、锌片与电压表相连(如图所示),下列说法正确的是.......(▲)
A.锌片是番茄电池的正极 B.将电压表直接接在该番茄电池上,会损坏电压表
C.番茄电池形成通路后,电子将从铜片流出 D.此番茄电池的电压为0.8V
【答案】D
【解析】【分析】【详解】A.根据电压表指针偏转方向可知此时电流正好从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出,所以锌片为番茄电池的负极,故A错误;
B.因为电压表的电阻较大,将电压表直接接在该番茄电池上,不会损坏电压表,故B错误;
C.因为电子带负电,电子定向移动的方向与电流的方向相反,所以番茄电池形成通路后,电子将从锌片流出,流入铜片,故C错误;
D.电压表接的量程为0∽3V,分度值为0.1V,示数为0.8V,则此番茄电池的电压为0.8V,故D正确。
故选:D
9.小应根据如图测未知电阻Rx的阻值。但在连接电路时,由于疏忽,把电压表和电流表的位置给颠倒了,其他连接无误,则他闭合开关后所产生的现象是.......(▲)
A.电流表有读数,电压表的读数几乎为零
B.电压表被烧坏
C.电压表有读数,电流表的读数几乎为零
D.电流表被烧坏
【答案】C
【解析】【分析】【详解】当把电压表和电流表的位置给颠倒后,由于电压表串联在电路中,且电压表的阻值特别大,所以导致电路中的电流很小,所以电压表有读数,电流表的读数几乎为零,故C正确。
故选:C
10.如图所示,在探究串联电路中的电压关系时,小明同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,记录数据后,接下来他应该做的是......(▲)
A.分析数据,得出结论
B.整理器材,结束实验
C.换用不同量程的电压表,再测出几组数据
D.换用不同规格的小灯泡,再测出几组数据
【答案】D
【解析】研究串联和并联电路的电压和电流时为了实验结论具有普遍性,采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验。
【分析】掌握研究串联和并联电路的电压和电流的实验整个过程,掌握串联和并联电路的电压、电流、电阻特点。
【详解】用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V,Ubc=2V,Uac=4V,说明两个小灯泡是同一个规格的,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性。
故选:D
11.如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片和滑杆相连,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。下列说法正确的是......(▲)
A.油量变少,电流表示数不变 B.油量越少,电流表示数越大
C.油量越多,电流表示数越小 D.油量越多,电流表示数越大
【答案】D
【解析】分析清楚电路结构,根据电路结构判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用串联电路特点与欧姆定律分析答题。
【分析】本题考查了电路的动态分析,涉及到欧姆定律和滑动变阻器的应用以及定值电阻的作用,知道“自动测定油箱内油量的装置”的工作原理是关键。
【详解】由图示电路图可知,两电阻串联接入电路,电流表测电路电流,
油量减少时,滑动变阻器滑片向上移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,
电路总电阻变大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流减小,电流表示数减小,故AB错误;
油量越多,滑动变阻器滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,
电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故C错误、D正确;
故答案为:D
12.如图所示,通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题,下列说法正确的是......(▲)
A.断开S1和S3、闭合S2时,R1和R1并联
B.断开S1和S3、闭合S2时,电压表测量电源电压
C.断开S2、闭合S1和S3时,R1和R2串联
D.断开S1、闭合S2和S3时,R2被短路
【答案】D
【解析】(1)串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;
(2)短路分为电源短路和用电器短路,电源短路是指用导线直接将电源两端相连;而用电电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,使电器两端的电压为零。
【分析】本题考查了学生识别串、并联电路的能力,电路的识别一般就从电流路径上分析,只有一条路径的是串联,有多条路径的是并联。
【详解】AB、由图可知,当断开S1和S3,闭合S2时,电流只有一条路径:正极→电流表→R1→R2→S2→负极,所以R1与R2为串联;此时电压表并联在R1两端,则电压表测量R1两端电压,故AB错误;
C、断开S2,闭合S1和S3时,电流从正极出发经电流表分两支:一支经过S1→R2,另一支经过R1,然后汇合经S3回到电源负极,所以R1和R2并联,故C错误;
D、由图可知,断开S1,闭合S2和S3时,电流只有一条路径:正极→电流表→R1→S3→负极,R2被短路,故D正确;
故选:D
13.如图所示,两个电路中,电源电压相等,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时,灯泡L1和L2的亮度变化是......(▲)
A.L1、L2都变亮 B.L1、L2都变暗
C.L1变亮,L2变暗 D.L1变暗,L2的亮度不变
【答案】D
【解析】在第一个图中,灯泡和滑动变阻器串联,滑片向右移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,电路电流减小,灯泡两端电压减小,根据公式P=可求灯泡的功率的变化。
在第二个图中,灯泡和滑动变阻器并联,不管滑片怎样移动,灯泡上的电压始终等于电源电压,根据公式P=可求灯泡的功率的变化。
【分析】本题考查串、并联电路中电压的规律和电功率公式的应用,关键知道影响灯泡亮度的依据是灯泡的实际功率。
【详解】在第一个图中,滑片向右移动,灯泡两端电压减小,根据公式P=可知,灯泡消耗的电功率减小,亮度变暗,
在第二个图中,不管滑片怎样移动,灯泡上的电压始终等于电源电压,根据公式P=可知,灯泡消耗的电功率不变,所以灯泡亮度不变。
故选:D
14.小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识正确的是......(▲)
A.小灯泡并联,电压表测电源电压 B.小灯泡串联,电压表测L2的电压
C.若灯L1短路,则电压表示数为零 D.若灯L2短路,则电压表示数为3V
【答案】B
【解析】(1)只有一条电流的路径是串联,有多条路径是并联;
(2)电压表并联在谁的两端就是测量的谁的电压;
(3)据短路的特点分析即可判断;
【分析】此题考查了同学们对电路串并联的分析、电表的使用和短路情况的理解,是一道综合题,有一定的难度。
【详解】由实物电路可知,电流从电源正极出发,依次经过开关、灯泡L1、灯泡L2,最后回到负极,电压表并联在L2两端,所以电压表测量的是L2的电压,两灯泡串联,该电路中两灯都不存在短路故障,故ACD错误,B正确。
故选:B
15.如图所示,这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力计的内部结构。电源电压不变,滑动
变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成。使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上。有关握力计,下列说法中正确的是.....(▲)
A.握力越大,灯泡越亮,力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
C.握力越大,电路总电阻越大,总电流越小
D.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧的长度越短
【答案】A
【解析】由示意图知握力计的原理是:闭合开关S,用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,滑片向下运动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路电流增大,由电流表改装而成的力量计示数增大,灯泡亮度增大。
【分析】判断握力大小引起电路电流的大小变化,关键是读懂示意图中弹簧形变引起的电阻变化。
【详解】A、握力越大,滑动变阻器接入电路电阻越小,电流越大,力量计示数越大,此选项正确;
B、滑片在a端时,弹簧没有受到压力,闭合开关,电路电流最小,此时指针的位置应是力量计的零刻度线,此选项错误;
C、握力越大,滑动变阻器接入电路电阻越小,电路电流越大,此选项错误;
D 握力越大,弹簧被压缩的越短;握力越小,弹簧的形变越小,此选项错误;
故选:A
二、填空题(除注明外,每空2分,共42分)
16.如图是小明自制的电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定在一起。
(1)要使电子秤能正常工作,下列电路连接正确的是 ▲ 。
A.点“1”与点“2”连接
B.点“1”与点“3”连接
C.点“2”与点“3”连接
(2)小明在正确完成电路连接后,闭合开关S,在托盘中放100g的砝码时,发现电流表有一示数。若将1kg的物体放在托盘中,则电流表的示数与原来相比应该 ▲ (填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)C (2)变小
【解析】(1)该电子秤是利用滑动变阻器的变阻原理来工作的,即当托盘里物体的质量发生变化时,会引起滑动变阻器的变化从而改变电压表的示数;
(2)由题意可知滑片移动的方向,进一步可知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,据此得出答案。
【分析】本题考查了滑动变阻器和欧姆定律的应用,正确的判断托盘中物体质量变化时变阻器接入电路中电阻的变化是关键。
【详解】(1)要使电子秤能正常工作,即质量大小变化时,引起连入电阻变化、电压表的示数变化,应将点“2”与点“3”连接;
(2)托盘中100克的砝码换成1千克的物体后,物体的重力变大,弹簧被压缩,导致滑动变阻器的滑片下移,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数与原来相比应该变小。
故选:(1)C (2)变小
17.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,灯泡变亮,则应连接接线柱 ▲ (填“a、b”“b、c”或“a、c”)和灯泡 ▲ 联后接入电路中。
【答案】b 、c 串
【解析】滑动变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的长度来工作的,滑动变阻器与灯泡串联,逆时针旋转触片d时,灯泡变暗,说明电流变小,电阻变大,连入电路的部分应该是b、c段。
【分析】本题体现了物理和生活的密切关系,能根据实际要求把滑动变阻器连入电路,来调节灯泡的亮度。
【详解】由于当顺时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,说明电阻变小,故应该把“b、c”两点接入电路中;并且让它与灯泡串联。
18.(4分)测量电压的仪器是电压表,使用时应将它 ▲ (填“串联”或“并联”)在被测导体的两端,电压表的“十”接线柱应与被测导体靠近电源 ▲ (填“正极”或“负极”)的一端相连。如图所示电压表的最小刻度值为 ▲ V,电压表的示数为 ▲ V。
【答案】并联 正极 0.1 0.9
【解析】(1)电压表应与被测电路并联,电压表正接线柱应靠近电源正极一端。
(2)由图示电压表确定电压表量程与分度值,读出电压表示数。
【分析】本题考查了电压表的用法、电压表读数,难度不大;对电表读数时,要先确定电表量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与刻度线垂直。
【详解】(1)在“用电压表、电流表测电阻”的实验中,电压表应该并联在被测导体的两端,
电压表的“+”接线柱应与被测导体靠近电源正极的一端相连;
(2)由图示电压表可知,电压表量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数是0.9V;
故答案为:并联 正极 0.1 0.9
19.如图,L1、L2、L3三盏灯泡串联在10V的电路中。已知电压表测得L1、L2两端的电压是7V,电压表测得L2、L3两端的电压是8V,则L1、L2、L3的电压依次是 ▲ V、 ▲ V、 ▲ V。
【答案】2 5 3
【解析】由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压;
先根据串联电路的电压特点求出L1和L2的电压,再进一步求出L3两端的电.。
【分析】本题主要考查了串联电路电压的特点,关键是电压表所测电路元件的辨别。
【详解】由图可知,L1、L2、L3串联,V1测L1和L2两端电压,V2测L2和L3两端电压。
则:U1+U2+U3=10V---------------------①
U1+U2=7V----------------------------②
U2+U3=8V-----------------------------③
解得:U1=2V U2=5V U3=3V。
故答案为:2 5 3
20.如图所示电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,要使R1和R2能正常工作,甲、乙两处可接
人 ▲ 表;断开开关S,仍要使R1和R2正常工作,甲、乙两处可接入 ▲ 表。
【答案】电压 电流
【解析】1、回忆电流表以及电压表的使用方法;
2、开关S闭合,若乙是电流表,则R2被短路,若甲是电流表,则R1短路,甲、乙都是电压表,甲测量的是R1电压,乙测量的是R2两端的电压,甲、乙都是电流表,则电源短路;
3、开关S断开时,若甲是电压表,则R2断路,若乙是电压表,则电路断路,甲、乙都是电流表,电阻R1与R2并联,据此解答。
【分析】
【详解】(1)当开关S闭合时,若乙是电流表,则R2被短路;若甲是电流表,则R1短路;甲、乙都是电流表则电源短路;甲、乙都是电压表,甲测量的是R1电压,乙测量的是R2两端的电压,故要使R1和R2都能工作,甲、乙两处只可接入电压表;
(2)开关S断开时,若甲是电压表,则R2断路;若乙是电压表,则电路断路;甲、乙都是电流表,电阻R1与R2并联,故要使R1和R2都能工作,甲、乙两处只可接入电流表。
故答案为:电压 电流
21.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。
甲 乙
(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,如图甲所示。若要把标有字母的三个接线柱中的其中两个接线柱连接到电路中去,共有 ▲ 种接法;“20Ω”指的是 ▲ 接线柱间的电阻值,“2A”指的是 ▲ 。
(2)现提供电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,请在图乙中用笔画线代替导线连接电路,要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。
(3)如果你还想知道电路中电流值的改变情况,需在电路中再 ▲ 联一个电流表。
【答案】(1)3 A、B 滑动变阻器允许通过的最大电流为2安
如图
(3)串
【解析】【分析】【详解】要把只有3个接线柱的滑动变阻器接入电路中两个接线柱,则有3种接法,当把AB接入时,电阻阻值为20Ω,是滑动变阻器的最大阻值,2A是允许通过滑动变阻器的最大电流值。
(2)连线如图所示
(3)再用一根导线把电流表串联入电路,即可测电路中的电流;
故本题答案为:(1)3;A、B;滑动变阻器允许通过的最大电流值为2A
(2)见上图
(3)串
22.(4分)一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,0是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板,无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻接触点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S。通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ▲ ,风力越大,接入电路中的电阻越 ▲ ,小灯泡越 ▲ 。所以,观察小灯泡的亮度可以粗略地反映风力的大小,若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是 ▲ 。
【答案】滑动变阻器 小 亮 电路中串联一个电流表(或小电泡两端并联一个电压表)
【解析】【分析】【详解】(1)由图可知,金属杆OC随受风板移动时,弧形电阻AB接入电路的阻值发生变化,金属回杆OC与弧形电阻AB组合在一起相答当于一个滑动变阻器;
(2)由图可知,风力越大,弧形电阻AB接入电路的长度越小,因此接入电路的阻值越小,电路的总电阻R越小,电源电压U不变,电路电流I=UR越大,灯泡的实际功率越大,灯泡越亮;
(3)在电路中串联一个电流表,风力变化时,电流表示数随之变化,根据电流表示数大小,可以知道风力大小;或者在灯泡两端并联一个电压表,风力变大时,弧形电阻AB接入电路的阻值变小,电路电流变大,灯泡两端分压变大,从而电压表示数变大,电压表的示数大小能反应风力的大小;因此,电路中串联一只电流表(或小电泡两端并联一个电压表)。
故答案为:滑动变阻器 小 亮 电路中串联一个电流表(或小电泡两端并联一个电压表)
23.如图甲、乙为部分电路图和滑动变阻器的结构示意图。
(1)当滑片P向左端移动时,为了使电灯L变暗,则应把滑动变阻器的哪两个接线柱分别与电路中的M、N相连? ▲ 。
(2)若把滑动变阻器的接线柱A、C分别与电路中的M、N相连,当滑片P向右端移动时,电流表示数将变 ▲ ,电灯亮度将变 ▲ 。
【答案】(1)B、C (2)小 暗
【解析】【分析】【详解】略
三、实验探究题(除注明外,每空2分,共28分)
24.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线,把图中还没有连接的一根导线接上,使电路完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最 ▲ (填“左”或“右”)端。
(3)实验中移动金属夹P,分别测得AP段的长度和对应的电阻值R,数据如表。分析表中数据,可知R与L的关系是 ▲ 。
L/cm 15 30 45 60 75
R/Ω 2.5 5 7.5 10 12.5
(4)王小强同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置。你认为他的想法是否正确?说明理由: ▲ 。
【答案】(1)如图
(2)右
(3)其他条件不变时,R与L成正比
(4)错误 电流表的测量值可能会超过所选量程的最大值
【解析】【分析】【详解】(1)因为电池电压为3V,所以电压表的量程选择0~3V的量程,将电压表3V的接线柱与滑片P相连;将电流表与电阻串联,将电流表的负接线柱与接线柱P连接,如图所示:
(2)由于滑动变阻器接的下面左边的接线柱,所以闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最右端;
(3)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,所以其它条件不变,导体的电阻与长度成正比;
(4)错误 若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大,超过电流表的量程,会烧坏电流表,所以在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。
故答案为:(1)如图
(2)右
(3)其它条件不变,R与L成正比;
(4)错误 电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
25.科学兴趣小组在“探究水果电池电压”的实验中:小明用铜片和锌片作为电极插入较小的柠檬制成了一个水果电池,如图所示。小华用铜片和铝片插入较大的柠檬也制成了一个水果电池。他们分别连通相同的音乐芯片,小华比小明的芯片声音要响一些。由此他们作出如下猜想:
猜想一:水果电池电压可能与水果的大小有关。
猜想二:水果电池电压可能与电极的材料有关。
(1)为了验证猜想一,小明用同一个柠檬制成水果电池,沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬,分别测出电压,如表一所示:
表一
柠檬大小 一个 大半个 半个 小半个
电压U/V 0.80 0.80 0.80 0.80
分析表中数据,说明猜想一是 ▲ (填“正确”或“错误”)的。
(2)为了验证猜想二,小华用铜片作为电池的正极,分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的负极,将金属片电极插入柠檬,并保持 ▲ 和 ▲ 相同,分别测出电压,如表二所示:
表二
电极材料 铜和锌 铜和铝 铜和铁
电压U/V 0.88 0.60 0.46
分析表中数据,得到的结论是 ▲ 。
【答案】(1)错误
(2)电极间距离 插入深度 在电极插入深度和两极间距离相同时,水果电池的电压与电极材料有关
【解析】(1)根据猜想,水果电池电压与多个因素有关,探究过程中应用到控制变量法,分析表格中数据可得结论;
(2)除了猜想的因素外,水果电池电压与两电极间的距离、电极插入水果的深度可能有关;分析表格数据可得结论。
【分析】本题目结合水果电池电压的影响因素,考查对控制变量法的理解和运用,这种研究方法就是把多因素的问题变成多个单因素的问题来研究。
【详解】(1)小明用同一个柠檬制成水果电池,沿着电极插入的方向不断慢慢地切去外侧的部分柠檬,这样就控制了电极材料,
通过表一中的数据可知,水果大小变化后,电压表的示数不变,可得结论:水果电池电压与水果大小无关,即猜想一错误。
(2)除了猜想的因素外,水果电池电压与两电极间的距离、电极插入水果的深度可能有关,将金属片电极插入柠檬时还要保持插入深度和距离。
故答案为:(1)错误
(2)电极间距离 插入深度 在电极插入深度和两极间距离相同时, 水果电池电压与电极的材料有关
26.做“探究并联电路中电流、电压的关系”实验时,实验用的两个灯泡L1、L2上分别标有“2.5V”和“3.8V”字样,电源电压恒为2.5V。
(1)(4分)小科连接了如图所示的电路。闭合开关前,小科检查发现电路连接有误,但只要改动一根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,将图中的电路连接正确。
(2)正确连接电路后继续实验,小科记录的实验数据如表:
物理量 电 流
并联电路 IL2=0.34A IL1=0.20A I总=0.54A
物理量 电 压
并联电路 UL1=2.5V UL2=2.5V U总=2.5V
小科分析实验数据可得出结论:
电流:并联电路中干路电流等于 ▲ 。
电压:并联电路中各支路电压 ▲ 。
(3)请对小科的做法进行评价: ▲ 。
改进方法是 ▲ 。
【答案】(1)如图
各支路电流之和 相等
(3)小科只做一次实验就得出结论,这样得出的结论具有偶然性;应该更换不同规格的灯泡重做三次以上的实验
【解析】【分析】【详解】(1)图中电路开关闭合后,整个电路将短路,可将电源正极与灯泡L2右端接线柱相连,改接后两灯并联,开关在干路,如图所示:
(2)根据表格中的数据可知,并联电路中干路电流等于各支路电流之和;并联电路中各支路电压相等;
(3)小科只做一次实验就得出结论,这样得出的结论具有偶然性;应该更换不同规格的灯泡重做三次以上的实验。
故答案为:(1)如图
(2)各支路电流之和 相等
(3)小科只做一次实验就得出结论,这样得出的结论具有偶然性;应该更换不同规格的灯泡重做三次以上的实验
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