第十六章 电压 电阻 复习题
一、单选题
1.如图所示的电路中,电压表测量的是( )
A.灯L1两端的电压 B.灯L2两端的电压
C.电源两端的电压 D.开关S两端的电压
2.如图所示的四个电路图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S闭合后,灯L不发光,电压表指针有明显偏转。在移动滑动变阻器滑片的过程中,灯L时亮时灭。若电路中只有一处故障,以下对此电路故障的判断正确的是( )
A.灯L断路 B.灯L短路
C.R1短路 D.R2接触不良
4.如图所示电路,电源两端电压为6V,保持不变,开关闭合后,两盏灯都发光,电压表的示数是3.8V,下列说法中正确的是( )
A.L1两端电压为3.8V B.L1两端电压为2.2V
C.当L1断路时,电压表的示数是6V D.当L2断路时,电压表的示数是3.8V
5.如图所示电路中,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,那么下列有关说法正确的是( )
A.这是一个串联电路,且U2=U1+U3,I1=I2
B.这是一个串联电路,且U1+U2=U3,I=I2
C.这是一个并联电路,且U2=U1=U3,I1D.这是一个并联电路,且U2=U1+U3,I1>I2
6.如图所示,闭合开关S后,下列物品接入A、B之间时,能够使电路中灯泡L发光的是( )
A.装饰小木棍 B.金属钥匙
C.塑料收纳盒 D.儿童漫画书
7.2020年9月15日,美国方面没有再宣布延期信息,这意味着华为芯片断供正式来袭,芯片是指含有集成电路的硅片,制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
8.为了改变一根导线电阻的大小,下列方法中肯定不能达到目的的是
A.给导线加热 B.将导线对折后使用
C.将导线拉长后使用 D.改变导线中的电流
9.如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
10.我国家庭电路的电压是 ___________V,正常工作时通过的电流约为6A的用电器为 ___________(选填“电子手表”、“电视机”或“空调”)。
11.如图所示电路中,小灯泡L和定值电阻R的连接方式是______联,电压表测的是______两端电压。
12.如图所示电路,L1和L3规格完全相同,闭合开关后,电压表V2、V3的示数分别为6V、2V,则电源电压为 ___________V。
13.如图所示,电源电压恒为 3V,开关 S 闭合后电压表示数为 2V,则灯 L2两端的电压为 ______ V,若断开开关, 电压表示数将 ______ (选填“变大”“变小”或“不变”)。
14.如图所示是常温下各种物质的导电能力的排列顺序,常用导线有内外层之分,外层一般用______(选填“橡胶”或“碳”)材料制成,起到绝缘作用;不考虑温度对电阻的影响,长度、横截面积相同的铜线和铝线,铜线的电阻较______(选填“大”或“小”)。
15.如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,则RAB_____ RBC,将它们串联后连入电路中,则电流IAB_____ IBC(填“>”、“<”或“=”).
16.如图所示,电阻箱的示数是______Ω。
17.如图甲所示,是收音机上用以调节音量的一种电位器,图乙为其说明书中的内部结构示意图.与滑动变阻器相比虽外形不同,但原理都是通过改变接入电路的导体的________来改变其连入电路的电阻,为了使滑动片P顺时针转动时音量增大(通过该元件的电流增大),应该将该元件的铜片B和铜片________接入电路.
三、作图题
18.如图给你一个电源、一个开关、一个滑动变阻器、一个电流表、两个灯泡、若干导线,请按要求完成以下问题:
(1)已知通过两灯L1和L2的电流分别为0.4A和0.3A,电流表的示数为0.7A,当移动滑动变阻器的滑片时,L1的电流改变而L2的电流不变,试根据要求在虚线框内画出电路图。( )
(2)根据电路图把实物元件连接起来。( )
19.在图中的圆圈内填上电流表或电压表的符号,当开关S闭合时,电路能正常工作。
20.根据如图所示的实物连接图,在虚线框中画出电路图。
21.如图所示,是一个未连接完成的实物电路连接图。请根据要求,用笔画线代替导线,完成电路连接。要求:闭合开关S后,向右移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡L1变亮,电压表的示数变大,小灯泡L2的亮度和电流表示数不变,导线不能交叉。
22.请将图中所示的电路组件用笔画线代替导线连成电路,要求:开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡L2变亮,但灯泡L1的亮度不变;开关S断开后,灯泡L1、L2都不亮。
四、实验题
23.在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度(m) 横截面积(mm2)
A 镍铬合金 0.25 1.0
B 镍铬合金 0.50 1.0
C 镍铬合金 0.25 2.0
D 锰铜合金 0.25 1.0
小明、小红和小亮在做实验时,作出了如下猜想。
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。
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同_________(选填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点;
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟_________(选填:“A”、“B”、“C”、“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟_________的关系,其结论是________;
(4)小丽在探究同样的问题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想_________(选填“一”、“二”或“三”)的实验验证;
(5)以上研究方法为控制变量法。在“探究电流与电压的关系”实验中____(选填:“没有”或“也”)用到此方法。
24.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:
导体的电阻可能与:①导体的长度有关;②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)按照如图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察______来比较导体电阻的大小,这种实验方法叫______法,小灯泡在电路中的作用还有______;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号______两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟______有关。
25.小希和小聪一起进行“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2 应该选择______ (选填“相同”或“不相同”) 的小灯泡。
(2)小希根据如图连接好电路,闭合开关,发现 L1、L2 均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压, 则电路中出现的故障可能是 L1 发生了______ (选填“短路”或“断路”)。
(3)测出 L1 两端的电压后,小希断开开关,准备拆下电压表,改接在 B、C 之间。小聪认为这样操作太麻烦,只需将与 A 点相连的导线,改接到 C 点即可。小希认为小聪的这种办法是错误的,原因是______。
26.小明按如图所示电路进行“探究串联电路电压的特点”实验。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.3 1.2 2.5
(1)在连接电路过程中,开关S应该处于 _____状态;
(2)实验中应选择规格 _____(选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(3)测完灯泡L1两端的电压后,保持电压表的B连接点不动,将A连接点改接到C连接点上,测量灯泡L2两端的电压。他不能测出灯泡L2两端的电压,原因是 _____;
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如表格中,分析实验数据直接得出结论:串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端的电压之和。小组同学讨论后作出评价:这样得出的结论是 _____(选填“合理”或“不合理”)的,理由是 _____。
参考答案:
1.B
【解析】由图知,闭合开关S,电流从电源正极出发,先后经过开关S、灯泡L2、灯泡L1回到负极,所以两只灯泡串联;电压表是并联在L2的两端的,测的是L2两端的电压。故选B。
2.C
【解析】A.电流表和灯泡串联在电路中,但电路中没有电源,故A错误;
B.闭合开关,导线直接接到电源的两极,将电源短路,故B错误;
C.图中电流表测量灯泡中的电流,电压表测量灯泡两端的电压,电流表和电压表的正负接线柱连接正确,故C正确;
D.图中电流表和灯泡L1串联,但是电流表的正负接线柱接反了,指针会向左偏转,故D错误。
故选C。
3.D
【解析】此电路为串联电路,电压表测量R1R2串联后的总电压;
A.如果灯泡L断路,整个电路断路,灯泡不亮,电压表指针不偏转,故A错误;
B.如果灯泡L短路,灯L不发光,电压表指针有明显偏转,但在移动滑动变阻器滑片的过程中,灯L不会时亮时灭,故B错误;
C.如果定值电阻R1短路,灯L与R2串联,电压表指针偏转,说明灯泡中有电流通过,能发光,故C错误;
D.如果滑动变阻器R2接触不良,当开关S闭合后,电压表指针偏转,移动滑动变阻器滑片的过程中,电路时断时通,灯L时亮时灭,故D正确。
故选D。
4.B
【解析】AB.由电路图知,闭合开关后,电压表测灯L2两端的电压,据串联电路的电压特点知,此时L1两端的电压
U1=U-U2=6V-3.8V=2.2V
故A错误,B正确;
C.当L1断路时,电压表与电源的连接断开,整个电路处于断路,所以电压表的示数为0。故C错误;
D.当L2断路时,电压表串联在电路中,测量电源电压,则其示数为6V,故D错误。
故选B。
5.A
【解析】首先将电压表作为断路从电路中拆除,可知这是一个串联电路,根据串联电路电流的特点可知,电流处处相等,即
I1=I2
V1测下面电阻两端的电压,V2测两个电阻的总电压,V3测上面一个电阻两端的电压,根据串联电路电压的特点可知
U2=U1+U3
故A正确,BCD错误。
故选A。
6.B
【解析】ACD.根据物理常识,常见的绝缘体可知,装饰小木棍、塑料收纳盒、儿童漫画书都不容易导电,属于绝缘体,将它们分别单独接入A、B之间,开关闭合后,都不会有电流通过灯泡L,灯泡L不发光,故ACD不符合题意;
B.根据物理常识,常见的导体可知,金属钥匙容易导电,属于导体,将其接入A、B之间,开关闭合后,会有电流通过灯泡L,灯泡L发光,故B符合题意。
故选B。
7.B
【解析】常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,是半导体硅制成的。
故选B。
8.D
【解析】由于导体电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积决定,还跟导体的温度有关,而跟导体两端的电压和通过导体的电流无关;而A选项改变了导体的温度,B选项缩短了导体的长度、增大了横截面积,C选项增大了导体的长度、减小了横截面积,D选项只是改变导体的中的电流;所以D选项的方法不能达到目的.
故选D.
9.D
【解析】A.滑动变阻器的左下方接线柱和右上方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,所以电阻变小,故A不符合题意;
B.滑动变阻器的两个上方接线柱接入电路中,此时滑动变阻器接入电路的电阻最小且不变,故B不符合题意;
C.滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变,故C不符合题意;
D.滑动变阻器的左上方接线柱和右下方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变长,所以电阻变大,故D符合题意。
10. 220 空调
【解析】[1]一节干电池两端的电压为1.5V,我国家庭电路的电压为220V。
[2]电子手表正常工作时通过的电流很小,为几十微安(μA);电视机正常工作时通过的电流约为1A,空调正常工作时通过的电流约为6A。
11. 串 定值电阻(或)
【解析】[1][2]由图可知,开关闭合后,灯泡与电阻依次连接在电路中,即小灯泡L和定值电阻R的连接方式是串联,电压表测的是定值电阻的两端电压。
12.8
【解析】由图可知,三个灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测灯泡L2、L3两端的电压,电压表V3测L3两端的电压;则根据电压表V2、V3的示数可知,灯泡L2、L3两端的电压为U23=6V,L3两端的电压为U3=2V;已知L1和L3规格完全相同,由于串联电路电流处处相等特点,则根据U=IR可知L1、L3两端的电压相等,即
U1=U3=2V
因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以电源电压
U=U1+U23=2V+6V=8V
13. 2 增大
【解析】[1]开关闭合时,两灯泡串联,电压表测的是 L2两端的电压,为2V。
[2] 断开开关后,整个电路断路,电压表测的是电源电压,所以示数增大。
14. 橡胶 小
【解析】[1]容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。由上图可知,越靠左的物质导电性能越好,越靠右的物质导电性能越差。常用导线具有内外层,外层由不容易导电的橡胶料制成,起到绝缘作用。
[2]用电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小。绝缘体对电流的阻碍作用大,导体对电流的阻碍作用小。电阻是导体本身的一种性质,它由导体的材料、长度、横截面积决定,不考虑温度对电阻的影响,结合上图知,长度、横截面积相同的铜线和铝线,铜的导电性能比铝好,故铜线的电阻较小。
15. > =
【解析】(1)导体AB和BC由同种材料制成、长度相同,由图可以知道导体AB横截面积比BC的小,所以RAB > RBC;
(2)两段导体串联,所以通过两导体的电流相等,即IAB=IBC。
16.2008
【解析】根据图中电阻箱示数可得电阻值为
17. 长度. A
【分析】电位器实际上就是滑动变阻器,它是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变接入电路中的电阻的;分析图示电位器,然后答题。
【解析】在图中,弧形电阻片R相当于滑动变阻器的电阻线,其原理是通过改变接入电路的导体的长度来改变其连入电路的电阻,要使滑片P顺时针转动时通过音量增大,即通过该元件的电流增大,就要使弧形电阻接入电路的电阻减小、长度减小,所以应该将B和A铜片接入电路.
【点睛】
18.
【解析】(1)由题知,通过两灯的电流不相等,所以两灯应并联;移动滑动变阻器的滑片时,L1的电流改变而L2的电流不变,所以滑动变阻器应一上一下串联在L1的支路上;电流表的示数为0.7A,等于两灯电流之和,所以电流表在干路上且使用大量程。电路图如图所示:
(2)根据电路图,电流从电源正极流出,经开关后分成两支,一支经过灯泡L2,另一支通过变阻器和L1,两支路汇合后通过电流表回到电源负极,实物图如图所示:
19.
【解析】电流表要串联在电路中使用,而电压表要与被测用电器并联。由电路图可知,要使电路能正常工作,电流只能经过右边圆圈内的电表回到电源负极,所以右边圆圈内一定是电流表;上面圆圈内的电表应为电流表,如果是电压表,则L1短路,不能正常发光;左边圆圈内电表应为电压表,如果是电流表,则L1短路,不能正常发光。故如图所示:
20.
【解析】从电源正极出发,依次经过电流表、灯泡L1、开关、L2,然后回到电源负极,电压表并联在灯泡L1和电流表、开关两端,如图所示:
21.
【解析】根据题意可知,闭合开关S后,向右移动滑动变阻器的滑片时,小灯泡L1变亮,电压表的示数变大,说明小灯泡L1受到滑动变阻器的影响,即小灯泡L1与滑动变阻器串联,且滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,所以B点与小灯泡左端接线柱相连接,电压表负接线柱接小灯泡左端接线柱;
小灯泡L2的亮度和电流表示数不变,说明小灯泡L2和电流表不受滑动变阻器的影响,即小灯泡L2和电流表所在支路与小灯泡L1和滑动变阻器所在支路并联,电路连接如图所示
22.
【解析】根据题意,开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向左滑动时,灯泡L2变亮,但灯泡L1的亮度不变,表明滑动变阻器与L2串联,再与L1并联,且滑动变阻器下面的接入左端的接线柱;开关S断开后,灯泡L1、L2都不亮,表明开关在干路上,如图所示
23. 小亮 A、C 长度 在材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大 三 也
【解析】(1)[1]在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,同时灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表,故小亮的观点正确。
(2)[2] 要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验;
(3)[3][4]分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,导体A、B的材料与横截面积相同而长度不同,可以探究导体的电阻可能与导体的长度有关;实验中电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大。
(4)[5] 要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的问题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
(5)[6]本实验用到控制变量法,在“探究电流与电压的关系”实验中,需要控制电阻不变,也用到控制变量法。
24. 电流表示数或小灯泡的亮度 转换 保护电路 A、B 材料
【解析】(1)[1][2]转换法主要是指在保证效果相同的前提下,将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻大小不同,电路中的电流大小也不同,故可以通过电流表示数或小灯泡的亮度,间接了解电阻的大小,这种方法叫转换法。
[3]由于电流表不能直接接在电源两极,而电阻丝的电阻一般也很小,为防止电流过大而损坏电流表,应串联一个小灯泡,对电路可以起到保护作用。
(2)[4]根据控制变量法,要探究电阻大小与导体的长度的关系,要保持电阻丝材料、横截面积相同,而长度不同,故应选择A、B两根电阻丝。
(3)[4]根据表格数据,A和D两电阻丝长度、横截面积相同,而材料不同,由控制变量法,是为了研究电阻的大小与材料的关系。而电流表示数不相同,表明电阻大小不同,故可得结论为:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟材料有关。
25. 不相同 断路 电压表正负接线柱接反了
【解析】(1)[1]做“探究串联电路的电压关系”的实验,若选两只规格相同的灯泡,有可能会得到“串联电路中,各用电器两端电压相等”的错误结论。所以进行该实验应选择规格不相同的灯泡,这样可以排除实验的偶然性,使结论具有普遍意义。
(2)[2]电路中出现的故障可能是 L1 发生了断路。L1 一旦发生断路,电压表将和灯泡L2 串联,由于电压表的内阻非常大,根据串联电路的分压原理可知,此时电压表不但有示数,而且其示数接近电源电压,故障的表现情况和题意相吻合。
(3)[3]小聪的这种办法是错误的,这样会造成电压表的正负接线柱反接。
26. 断开 不同 电压表的正负接线柱接反 不合理 一次实验得出的结论具有偶然性
【解析】(1)[1]为了保护电路,在连接电路时,开关应该处于断开状态。
(2)[2]探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才有普遍性。
(3)[3]图中电压表测L1两端电压,电流从电压表左侧流入,右侧流出,若保持电压表的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样流入方向与前面相反,即正负接线柱反接了,所以这样不能测L2两端电压。
(4)[4][5]该实验中,只做了一次实验就得出了结论,实验次数太少,结论具有偶然性,这样得出的结论是不合理的。