初中科学试卷华师大版 八年级下册 第四章 电与电路单元提高卷
一、单选题
1.(2022八下·鄞州期末)2022年3月5日,国务院总理李克强在第十三届人大5次会议上提出继续支持新能源汽车消费,继续实行新能源汽车补贴政策。如图所示是一辆正在用充电桩充电的新能源汽车,在整个充电过程中,充电电路中的用电器是( )
A.汽车发动机 B.汽车电池 C.导线 D.充电桩
2.(2023八下·义乌开学考)某输液警报器能在药液流完时,通过电铃发声报警。该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随管内液体的减少而减小。通过电铃的电流需要大到一定数值时电铃才能发声。下列几个电路中符合报警要求,且当输液管内液体越少,电表的示数也越小的是( )
A. B.
C. D.
3.(2022八下·余姚期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,AB是一段均匀的电阻丝,p是AB间的一点,且PA
A.电流表示数变大,电压表示数不变
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数减小,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数变大
4.(2022八下·鄞州期末)为了消除人体上因摩擦而产生的静电,在加油站里加油时,一般都要先用手触摸静电释放按钮,将静电释放掉后再加油,如图所示。下列说法中,错误的是( )
A.固体之间的相互摩擦可能产生静电
B.静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体
C.带正电的物体甲能吸引物体乙,则物体乙一定不带电
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移
5.(2022八下·宁海期末)学习《电流、电压》一课时,老师常用水流来类比电流。理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量。同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。如图所示为某实验电路的一部分,电流表的示数为0.46A,若通过导线ab的电流为0.6A,则导线cd的电流大小和方向可能的情况是( )
A.若导线ab的电流方向为a→b,则Icd= 0.6A-0.46A =0.14A,方向为d→C
B.若导线ab的电流方向为a→b,则Icd= 0.6A+0.46A=1.06A,方向为d→c
C.若导线ab的电流方向为b→a,则Icd=0.6A-0.46A=0.14A,方向为d→c
D.若导线ab的电流方向为b→a,则Icd=0.6A+0.46A=1.06A,方向为c→d
6.(2022八下·宁波期末)如图所示的电路图中,通过控制开关的闭合与断开,可实现不同方式的连接,以下正确的是( )
A.只闭合 S1、S3,两灯泡并联 B.只闭合 S1、S3,两灯泡串联
C.只闭合 S1、S2,两灯泡都发光 D.S1、S2、S3 闭合,两灯泡串联
7.(2022八下·宁波期末)图中,用最大阻值较小的滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化,电源为4节干电池,应采取的接法是( )
A.C接M,B接N B.A接M,B接N,D接N
C.A接Q,C接M,B接N D.A接N,B接Q,C接M,M接N
8.(2022八下·宁波期末)教室内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。如图所示,当闭合开关S1时,取温水指示灯L1发光;当按下“童锁”键开关S2和开关S3时,取开水指示灯L2发光,此时开关S1不起作用,温水指示灯不发光。下面4个电路设计符合要求的是 ( )
A. B.
C. D.
9.(2022八下·宁波期末)如图所示,开关S闭合时,两电压表的指针位置相同,则电阻R1和R2两端的电压可能分别为( )
A.8V 2V B.10V 2V C.2V 8V D.2V 10V
10.(2022八下·宁波期末)实际测量中使用的电流表、电压表都是由小量程电流计 G 改装而成的,电流计 G 也是一个电阻,同样遵循欧姆定律。如图所示,已知小量程的电流计的内阻为 Rg=120Ω,表头显示其满偏电流为 Ig=2mA。关于电表的改装,下列说法正确的是( )
A.将电流计改装成电压表,应在电流计两端并联适当的电阻
B.将电流计改装成电流表,应在电流计两端串联适当的电阻
C.将小量程的电流计改装为量程为10mA的电流表,应串联30Ω的电阻
D.将小量程的电流计改装为量程为10mA的电流表,应并联30Ω的电阻
11.(2022八下·海曙期末)小科用如图所示电路探究电流与电阻的关系,按图连接电路,闭合开 关后,小科发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各点,当接触到d时,电压表开始有示数且为电源电压,电流表仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路的故障是( )
A.仅滑动变阻器断路 B.仅电阻R断路
C.滑动变阻器、电阻R均断路 D.滑动变阻器短路、电阻R断路
12.(2022八下·江北竞赛)四个悬挂着的泡沫小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A球与C球一定带有异种电荷 B.B球与C球一定带的异种电荷
C.B球与D球一定带有同种电荷 D.D球可能带电,也可能不带电
13.(2022八下·鄞州期中)在 “伏安法测电阻” 的实验中,关于滑动变阻器的作用,下列说法中正确的是( )
A.控制电源的电压,以免损坏电压表
B.改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
C.使电压表和电流表的读数更加准确
D.能使电阻两端的电压升高,电阻变大
14.(2022八下·鄞州期中)如图所示,A1和A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则( )
A.R1∶R2=1∶5 B.R1∶R2=5∶1 C.R1∶R2=4∶1 D.R1∶R2=1∶4
15.(2022八下·鄞州期中)下列材料的电阻值,按从小到大排列的是( )
A.超导体、绝缘体、半导体、导体
B.绝缘体、半导体、导体、超导体
C.超导体、导体、半导体、绝缘体
D.绝缘体、超导体、半导体、导体
16.(2022八下·余姚期中)用间种材料制成的粗细均匀的某段金属导体,对于其电阻大小,下列说法正确的是( )
A.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
B.当导体披均匀拉长至原来的二倍时,它的电阻减小为原来的一半
C.电阻是导体本身的一种性质,所以不论温度如何变化,电阻也不可能变为零
D.电阻是导体本身的一种性质,与其两端的电压和流过它的电流无关
17.(2022八下·余杭期中)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保证人的安全。如图所示,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220V ,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端电压不高于12V。下列说法正确的是( )
A.“隔电电阻”小于“人体电阻”
B.曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
C.热水器漏电且接地线失效时,“防电墙”使人体内无电流通过
D.热水器“隔电电阻”与“人体电阻”串联
18.(2022八下·鄞州期中)如图所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,示数之比U甲:U乙=3:2;当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲:I乙为( )
A.2:1 B.3:1 C.2:3 D.1:3
二、填空题
19.(2023八下·义乌开学考)如下图所示,若只需灯L1发光,则用导线连接 (填字母)两个接线柱;若连接B、C接线柱,则灯L1、L2 联。
20.(浙教版科学八年级下册同步练习第一章: 第7节 电的安全使用)如图所示,图甲中小鸟A提示小鸟B:“快飞,你会触电的!”小鸟B说:“你为什么不会触电 ”小鸟A回答说:“ 。”小鸟B由于怕触电,飞到了如图乙所示的位置,此时小鸟B将 (填“会触电”或“不会触电”)。(已知小鸟A、B的电阻均大于灯泡电阻)
21.(2022八下·鄞州期中)如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3。要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表的示数为I1;当R1、R2串联,开关S1、S2都断开时,此时电流表的示数为I2;则I1:I2= 。
22.(2022八下·鄞州期中)如图所示,酸甜多汁的水果提供的电力足以点亮一排发光二极管,在此电路中水果扮演的角色是 :它为发光二极管提供了 ,使自由电荷在电路中定向运动起来。
23.(2022八下·鄞州期中)某同学利用如图电路,探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝,甲、乙长度相同,乙、丙粗细相同。实验中,根据 判断接入M、N两点间电阻的大小,应选用的镍铬合金丝为 (填“甲和乙”、“乙和丙”或“甲和丙”)。
24.(2022八下·鄞州期中)如图是小梅同学设计的风力传感器的原理图,其中弹簧左端固定,右端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,A、B间有可收缩的导线,R1为定值电阻,当风吹来时,使B向左移动,风力减小时,弹簧又把B推向右端。当闭合开关S,风力增大时,电阻R2的阻值将 ,电流表示数将 ,电压表示数将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
25.(2020八上·义乌月考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:I乙=3:5,则R1:R2= ;当开关S1、S2都闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数之比为 。
三、实验探究题
26.(2022八下·海曙期末)小科做“探究导体中电流跟电阻的关系”实验,器材有:学生电源(电压恒为6V),电流表,电压表,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各1个),滑动变阻器R1(20Ω 3A)、R2(50Ω 2A),开关,导线若干等,实验电路如甲所示,根据实验数据作出了如图乙所示的I-R图象。
(1)请用笔画线代替导线,用2条导线将图甲所示电路连接完整;
(2)关于本实验中滑动变阻器的作用,一方面是保护电路,另一方面是移动滑动变阻器,使 保持不变;
(3)为确保每个电阻都能用于实验中,应选择的滑动变阻器是 (填“R1”或“R2”);
(4)分析图乙可得出本实验的结论是 ;
(5)根据实验目的,实验中要控制电阻两端的电压不变,本实验中定值电阻两端的电压可以控制到 (可多选)。
A.1.0V B.1.5V C.1.8V D.2.2V E.2.8V
27.(2022八下·余姚竞赛)如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)请用笔画线代替导线连接实物图甲,要求变阻器滑片左移,电流表示数变小。
(2)闭合开关后,小陈发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障是 .
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻Rx= Ω。
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路图如丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0电源电压未知且不变),实验步骤如下
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式,Rx= (用已知量R0和测量量符号表示)。
四、解答题
28.(2022八下·鄞州期末)如图所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω.求:
(1)开关S断开时,电流表的示数。
(2)开关S闭合时,电流表的示数。
29.(2022八下·鄞州期中)在如图所示的电路中,电源电压为6V且不变,电阻R2为10Ω,闭合开关S后,
(1)求通过R2的电流。
(2)再闭合开关S1后,电流表A1的示数变化了0.4A,求电阻R1的阻值和电流表A1的示数。
30.(2022八下·北仑期中)交通法规禁止酒后驾驶,为加强检查力度,酒精测试仪被广泛应用。如图甲所示是酒精测试仪简化的工作电路,已知电源的电压 U=4V,且恒定不变。定值电阻 R0=2Ω。图中酒精气体传感器电阻 R1 的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示,电压表示数对应相应的酒精气体浓度。以酒精气体浓度≥0.2mg/mL 为酒驾判断标准,求:
(1)当被检者的酒精气体浓度为 0 时,电压表的示数。
(2)当电压表的示数为 2V 时,试通过计算判断被检者是否为酒驾。
31.(2023八下·义乌开学考)如图是水果自动筛选装置,原理如下:传送带上的水果经过检测点时,压敏电阻R的阻值发生变化,AB间的电压也随之发生改变,当R0两端的电压小于某一值时,机械装置启动,将质量较小的水果推出传送带,实现自动筛选的目的。已知:电源电压恒为6伏,R0为20欧姆,压敏电阻R的阻值随压力的变化关系如下表所示,请回答下列问题:
压力(牛) 0 1 2 3 4 5
R的大小(欧) 100 60 43 30 22 20
(1)根据表中数据,当0.3千克的水果经过检测点时,压敏电阻的阻值为 欧。
(2)当检测点上没有水果时,求电路中的电流 是多大?
(3)筛选不同等级的水果,质量标准是不同的。当质量小于0.3千克的水果经过压力监测点时,R0两端的电压小于2.4伏,此时机械装置启动,将0.3千克以下的水果推出传送带,实现自动筛选。请计算说明上述电路是否符合要求。
(4)现将水果的筛选标准提高到0.5千克,应对电路如何改进 (写出一种方法即可)。
32.(2022八下·宁海期末)如图甲所示,电源电压保持不变,电阻R3的阻值为20Ω。仅闭合开关S1,当滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中,两块电压表的示数与电流表示数的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压U总的大小
(2)图乙A点对应的纵坐标UA
(3)滑动变阻器的最大电阻R2max
(4)任意闭合开关,并移动划片P的位置,电流表的最大示数Imax
33.(2022八下·余姚竞赛)小科所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪.如图甲乙所示,两装置中所用的器材与规格完全相同,压力表是电压表改装而成,R1为10Ω的定值电阻,R2为滑动变阻器,其最大值为20Ω,金属指针OP可在金属杆AB上滑动,且与它接触良好,金属指针和金属杆电阻忽略不计。M为弹簧,在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比,当托盘所受压力为零时,P恰好位于R2的最上端,当托盘所受的压力为40N时,P恰好位于R2的最下端,此时弹簧的形变仍在弹性限度内。
(1)甲装置中,当P位于R2的最下端时,电压表的示数为6V,则电源电压是多少?
(2)甲装置中,压力为20N时的刻度位置标在电压表盘多少伏的刻度线上?
(3)在甲、乙两种装置中,哪一个压力表的刻度是均匀的?
34.(2022八下·余姚竞赛)如图甲所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,将滑动变阻器滑片P分别位于 最右
端a和其上某处b(图中未标出),记录两电表数据并标于图乙中M、N两点处。
(1)求滑动变阻器的最大阻值是多少?
(2)求电源电压是多少?
(3)将滑片P从b点再移至某处c(图中未标出)的过程中,两电表示数变化量的比值将 (选填“变大”“不变”或 “变小”)。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】基本电路与电路图
【解析】【分析】根据用电器的定义判断。
【解答】用电器,即消耗电能的装置,在充电的过程中,汽车电池将电能转化为化学能,因此用电器是汽车电池。
故选B。
2.【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】根据欧姆定律,结合串并联电路特点分析判断。
【解答】A.可变电阻R与电铃串联,电流表测总电流。当液体减少R的阻值减小时,通过电流表的示数变大,故A不合题意;
B.可变电阻R与电铃串联,电压表测电铃的电压。当液体减少R的阻值减小时,通过电路的电流增大,根据U=IR可知,电铃两端的电压增大,故B不合题意;
C.可变电阻R与电铃并联,电流表测干路电流。当液体减少R的阻值减小时,则并联电路的总电阻变小,而总电流变大,故C不合题意;
D.可变电阻R与电铃串联,电压表测R的电压。当液体减少R的阻值减小时,根据串联电路电压与电阻成正比可在,此时电压表的示数减小,故D符合题意。
故选D。
3.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】分析电器元件的串并联关系,以及电表所测的物理量,结合串并联电路的特点和欧姆定律分析判断。
【解答】当开关断开时,只有AP段接入电路,此时电流表测AP段的电流IAP,而电压表的示数为零。
当开关闭合时,AP和PB段并联,电流表测总电流,电压表测PB两端的电压。
根据I总=IAP+IPB可知,电流表的示数增大。
电压表的示数等于电源电压,则电压表的示数增大。
故选B。
4.【答案】C
【知识点】摩擦起电;电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据对摩擦起电的本质的认识分析判断。
【解答】A.固体之间的相互摩擦可能产生静电,故A正确不合题意;
B.静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体,这样才能将产生的电荷传到大地上释放,故B正确不合题意;
C.带正电的物体甲能吸引物体乙,则物体乙可能不带电,也可能带负电,故C错误符合题意;
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移,故D正确不合题意。
故选C。
5.【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】(1)电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;(2)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。【解答】根据电流表的接线“正进负出”的规律可知,通过电流表的电流方向为从0.6~“-”。
若导线ab的电流从a→b,根据电流的走向,则ab中的电流及通过电流表的电流,均通过dc导线,因此dc在干路,此时Icd=0.6A+0.46A=1.06A,方向:d→c,故A错误,B正确;
若导线ab的电流从b→a,根据电流的走向,cd中的电流和电流表的电流都流向ab,因此ab在干路,则Icd=0.6A-0.46A=0.14A,方向:c→d,故C、D错误。
故选B。
6.【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】如果电路中只有一条通路,那么用电器串联;如果电路中存在两条或更多的通路,那么用电器并联,据此分析判断。
【解答】如下图所示,当两个灯泡并联时,应该闭合S3和S1,如下图所示:
故A正确;
当两个灯泡串联时,应该闭合S2,如下图所示:
故B、D错误;
只闭合S1和S2时,灯泡L1被短路,只有L2发光,如下图所示:
故C错误。
故选A。
7.【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据题意可知:电源的电压为6V(4×1.5V=6V),当灯泡两端的电压为额定电压6V时正常发光,滑动变阻器的移动使灯泡两端的电压发生变化从而改变灯泡的亮暗,且电路会出现灯泡被短路而熄灭的现象;根据选项的连接逐一分析得出符合题意的答案。【解答】选项的连接如下图所示:
A.C接M,B接N,当滑片移到右端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向左移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,故A不符合题意;
B.A接M,B接N,D接N,当滑片移到左端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向右移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,故B不符合题意;
C.A接Q,C接M,B接N,灯泡与滑动变阻器AP部分并联后与PB部分串联,当滑片P移至A端时灯泡被短路熄灭,当滑片从A端向B端移动时灯泡两端分得的电压变大,灯泡由熄灭变亮,当移至B端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联灯泡正常发光,故C符合题意;
D.A接N,B接Q,C接M,M接N,滑动变阻器与灯泡并联,滑片的移动(接入电路的阻值不为0时)不能改变灯泡两端的电压,即灯泡的亮暗不变;当变阻器接入电路的阻值为0时,会造成电源短路,故D不符合题意。
故选C。
8.【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】对各个电路图进行分析,哪个实现的控制作用与题目描述的相同,哪个就是正确选项。【解答】A.由图知,闭合开关S1时,指示灯L2发光;开关S2和开关S3闭合时,指示灯L1发光,开关S1仍能控制指示灯L1工作与否,故A不合题意;
B.由图知,闭合开关S1时,指示灯L1发光;按下开关S2和开关S3时,指示灯L2发光,此时开关S1不起作用,指示灯L1不发光,故B符合题意;
C.由图知,三个开关同时闭合时,两个灯泡同时发光,断开任何一个开关,两灯都不亮,故C不合题意;
D.由图知,只闭合开关S1时,L1不发光,故D不合题意。
故选B。
9.【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,两电压表的指针位置相同,大量程与小量程之比是5:1,据此计算电阻R1和R2两端的电压。【解答】由图可知,电阻R1和R2串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压。由串联分压可知,电压表V1的示数大于电压表V2的示数,又知两电压表的指针位置相同,电压表V1的示数与电压表V2的示数之比是5:1,根据U总=U1+U2可知,则电阻R1和R2两端的电压之比是4:1。
故选A。
10.【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)(2)利用串联分压的特点分析如何将电流计改装成电压表;利用并联分流的特点分析如何将电流计改装成电流表;
(3)(4)根据欧姆定律,结合并联电路的电流规律进行计算并联电阻的大小。【解答】A.因为串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以将小量程电流计改装成大量程的电压表,应与电流计串联适当的电阻,故A错误;
B.因为并联电路干路程中的电流等于各支路电流之和,所以将小量程的电流计改装成大量程的电流表,应在电流计两端并联适当的电阻,故B错误;
CD.将小量程的电流计改装为量程为10mA的电流表,
根据并联电路电流规律可知,并联的电阻应分去的电流:I分=10mA-2mA=8mA,
由欧姆定律得,Rg×Ig=R并×I分,
解得:。
即应并联30Ω的电阻,故C错误,D正确;
故选D。
11.【答案】C
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】当电压表有示数时,说明它的两个接线柱与电源正负两极之间连接正常;否则,说明肯定有断路发生,据此分析判断。
【解答】当导线接正极和c点时,电压表没有示数,说明d点和负极之间有断路。当导线接正极和d点时,电压表开始有示数,那么说明d点和负极之间是通路。比较可知,cd之间的滑动变阻器发生了断路。
定值电阻R与电压表并联,此时电压表有示数,而电流表无示数,则说明此时电压表串联在电路中,即R发生了断路。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
12.【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律判断。
【解答】根据图片可知,A、B之间相互排斥可知,A、B肯定带同种电荷。B和C相互吸引,则C可能带电也可能不带电。C、D相互吸引,则如果C带电,那么D可能带电可能不带电;如果C不带电,那么D肯定带电。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
13.【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据对滑动变阻器作用的理解分析判断。
【解答】在“伏安法测电阻”的实验中,需要控制电阻相同,而不断改变它两端的电压,并记录对应的电流。然后分别计算出电阻后,再求出电阻的平均值,这样可以减小误差,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
14.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据并联电路的电流规律分析判断。
【解答】根据图片可知,R1与R2并联,电流表A1测R1的电流,电流表A2测总电流。
根据I总=I1+I2可知,A2的示数肯定大于A1的示数。
电流表的两个量程分别为3A和0.6A,
即两个量程的比为:3A:0.6A=5:1;
那么同一刻度对应的两个电流值的比也是5:1;
则I总:I1=5:1;
根据I总=I1+I2可知,I2:I1=4:1;
在并联电路中,电流与电阻成反比,
即:.
故选C。
15.【答案】C
【知识点】导体和绝缘体
【解析】【分析】根据各种材料的定义分析判断。
【解答】超导体的电阻为零,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电能力在导体和绝缘体之间的为半导体。
那么电阻从小到大排列为:超导体、导体、半导体和绝缘体。
故选C。
16.【答案】D
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;影响电阻大小的因素
【解析】【分析】根据电阻的性质和影响电阻大小的因素分析判断。
【解答】电阻是导体本身的一种性质,只与材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流的大小无关,故A错误,D正确;
当温度降低到一定程度时,导体的电阻会消失,此时为超导体,故C错误;
当导体被拉长为原来的二倍时,根据V=Sh可知,此时横截面积变成原来的一半,因此电阻增大到原来的4倍,故B错误。
故选D。
17.【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据串联电路的分压规律判断;
(2)根据影响导体电阻大小的因素判断;
(3)电压是形成电流的原因,有电压,就应该有电流;
(4)根据图片确定串并联关系。【解答】A.在串联电路中,电压与电阻成正比,要使隔电电阻分去较多电压而保护人体,则“隔电电阻”大于“人体电阻”,故A错误;
B.据图可知,人体和管道串联,管道起到了一个分压的作用,管道应选用导电性能差的材料制成,这样管道电阻很大,使得曲长管道分压远远大于人体分压,从而保护人体,故B错误;
C.热水器漏电且接地线失效时,人体内会有电流通过,不过由于曲长管道电阻极大,使得通过人体的电流很小,故C错误;
D.隔电电阻”和“人体电阻”串联,这样能够分去电压,减小电流,故D正确。
故选D。
18.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表相当于断路,电流表相当于短路,据此分析电阻的串并联关系,根据串并联电路的特点,结合欧姆定律完成计算即可。
【解答】当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,两个电阻串联,电压表甲测总电压,乙测R2的电压。
在串联电路中,电压与电阻成正比,
即:;
解得:;
当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,两个电阻并联,电流表甲测R2的电流,乙测总电流。
在并联电路中,电流与电阻成反比,
即:;
则两表的示数之比:。
故选D。
19.【答案】CD;串
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)灯泡发光的条件:①有电源;②有通路;
(2)用电器首尾相连为串联,用电器并排连接在两点之间为并联。
【解答】(1)若只需灯L1发光,则用导线连接CD,如下图所示:
(2)若连接B、C接线柱,则两个灯泡首尾相连,应该为串联,如下图所示:
20.【答案】我的两个爪子之间的电压很小;会触电
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】触电的条件:①接触火线;②形成通路。当电流达到一定程度后,才会对人体造成伤害,据此分析判断。
【解答】(1)根据甲图可知,A鸟站在导线上,与双脚之间的导线并联;B鸟站在灯泡上,与灯泡并联。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,则导线电阻很小,那么A鸟爪子之间的电压很小;灯泡电阻较大,则B鸟爪子之间的电压较大。根据U=IR可知,通过B鸟的电路远远大于A鸟,因此B会触电,A不会触电。
(2)根据乙图可知,B鸟与开关并联。当开关断开时,B鸟串联在电路中,肯定会有大电流经过它,那么它肯定会触电。
21.【答案】S1和S2;4:1
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)用电器并排连接在两点之间时,它们为并联;
(2)根据串并联电路的电阻规律分别计算出总电阻,再计算对应的电流之比即可。
【解答】(1)如下图所示,要使R2、R3并联,应闭合开关S1和S2;
(2)设它们的电阻都是R,当R2、R3并联时,总电阻为:;
R1、R2串联时,总电阻为:R串=R1+R2=R+R=2R;
则电流表的示数之比:.。
22.【答案】电源;电压
【知识点】基本电路与电路图
【解析】【分析】(1)在电路中,电源提供电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断,导线输送电能;
(2)根据电源在电路中的作用解答。
【解答】(1)如图所示,酸甜多汁的水果提供的电力足以点亮一排发光二极管,在此电路中水果扮演的角色是电源。
(2)它为发光二极管提供了电压,使自由电荷在电路中定向运动起来。
23.【答案】电流表的示数大小;甲和乙
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)电阻越大,通过电路的电流越小,则电流表的示数越小;
(2)根据控制变量法的要求分析解答。
【解答】(1)实验中,根据电流表的示数大小判断接入M、N两点间电阻的大小;
(2)探究“导体电阻与横截面积的关系”时,应该控制材料和长度相同,而改变横截面积,故选甲和乙。
24.【答案】变小;变大;变小
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据图片确定R2接入的部分,再根据滑片的移动方向确定它的阻值变化,接下来根据R总=R2+R1确定总电阻的变化,进而弄清电流表的示数变化,根据欧姆定律分析电压表的示数变化。
【解答】根据图片可知,变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
当风力增大,滑片左移,变阻器R2的阻值减小,根据R总=R2+R1可知,此时的总电阻变小,而总电流变大,即电流表的示数增大。在串联电路中,电压与电阻成正比,变阻器R2的阻值减小,则电压表的示数变小。
25.【答案】3:2;5:2
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,R1和R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流;根据并联电路特点求出两支路的电流之比,根据并联电路分流规律求出两电阻的阻值之比;
(2)当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,R1和R2串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压;根据串联电路的分压规律求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比。
【解答】(1)当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,R1和R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过两电阻的电流之比:,
在并联电路中,电流与电阻成反比,
则。
(2)当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,
在串联电路中,电压与电阻成正比,
即;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以两电压表的示数之比:。
26.【答案】(1)
(2)电阻两端电压
(3)R2
(4)在导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(5)D E
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据电压表和滑动变阻器的连接方法解答;
(2)在探究电流与电阻关系的实验中,要控制电阻两端的电压相等,而改变电阻的阻值,记录对应的电流即可;
(3)从图乙中找到最小电流和对应的定值电阻,首先根据计算出总电阻,再根据R变=R总-R计算出变阻器的最大阻值即可。
(4)根据图乙中图像的形状分析电流与电阻的数量关系;
(5)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即定值电阻的阻值最大时,变阻器接入的阻值也最大。当定值电阻为25Ω时,滑动变阻器的阻值最大时,根据欧姆定律计算出此时电压表的示数即可。
【解答】(1)在探究电流与电阻关系的实验中,电压表应该与定值电阻并联,变阻器应该与定值电阻串联,且接线一上一下,如下图所示:
(2)关于本实验中滑动变阻器的作用,一方面是保护电路,另一方面是移动滑动变阻器,使电阻两端电压保持不变;
(3)根据图乙可知,通过电路的最小电流为0.1A,此时电阻为25Ω,
则总电阻;
此时变阻器接入的阻值为:R变=R总-R=60Ω-25Ω=35Ω<50Ω;
则应该选择的变阻器为R2。
(4)根据图乙可知,图像为一条双曲线,则得到结论:在导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(5)当定值电阻为25Ω,变阻器的最大阻值为50Ω时,
总电流为:;
则此时电压表的示数为:U=IR=0.08A×25Ω=2V;
则电压表的示数应该大于2V,
故选DE。
27.【答案】(1)
(2)RX断路
(3)10
(4)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的接线方法完成作图;
(2)在伏安法测电阻的实验中,如果待测电阻断路,那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电路的电流很小。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此电压表的示数很大,几乎等于电源电压。
(3)根据图乙确定电流表的示数,再根据公式计算待测电阻的阻值;
(4)根据欧姆定律和并联电路的电流规律计算待测电阻即可。
【解答】(1)滑动变阻器应该与电流表串联,且接线“一上一下”。当变阻器滑片左移时,电流表的示数变小,说明使用的部分电阻变大,也就是长度变大,因此应将右下角的接线柱与电流表的“-”接线柱相连即可,如下图所示:
(2)闭合开关后,小陈发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障是RX断路。
(3)根据图乙可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A,那么未知电阻的阻值:。
(4)①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,此时两个电阻并联,电流表测总电流,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,此时R0被短路,只有Rx,记录电流表示数I2;
那么并联电路的 电压U总=U0=Ux=I2R0;
通过待测电阻Rx的电流:Ix=I1-I2;
因此待测电阻的阻值:。
28.【答案】(1)解:当开关S断开时,电路中只接R1
I1= =0.6A
(2)解:当开关S闭合时,电路中R1、R2并联,电流表仍测R1电流
I1= =0.6A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当开关S断开时,只有R1自己工作,此时电流表测R1的电流,根据公式 计算出电流表的示数。
(2)当开关S闭合时,电路中R1、R2并联,电流表仍测R1电流,根据公式 计算电流表的示数。
29.【答案】(1)通过R2的电流;
(2)根据图片可知,再闭合开关S1后,电阻R1与R2并联,A1测总电流,A2测R2的电流。
此时电流表A1测总电流,
根据I总=I1+I2可知,电流表A1示数的变化就是通过R1的电流。
则电流表A1的示数为I总=I1+I2=0.6A+0.4A=1A;
那么R1的阻值:。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律计算出通过R2的电流;
(2)根据并联电路的电流规律计算出通过R1的电流,再根据计算出R1的阻值。
30.【答案】(1)解:由图乙可知,当被检者的酒精气体浓度为 0 时,酒精气体传感器 R1的阻值为 6Ω,
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,电路中的电流 =0.5A,
电压电压表的示数 U0= IR0=0.5A×2Ω=1V
(2)解:当电压表示数为 2V 时,电路中的电流 ,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,故酒精气体传感器两端的电压 U1'=U-U0'=4V-2V=2V,酒精气体传感器的电阻 =2Ω。
由图乙可知,此时被检者的酒精气体浓度为 0.3mg/mL>0.2mg/mL,所以被检者为酒驾。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图乙,确定酒精气体浓度为0时传感器的阻值,再根据 计算出此时电流,最后根据 U0= IR0 计算出电压表的示数。
(2)当电压表的示数为2V时,根据 , 计算出电路中的电流,再根据 U1'=U-U0' 计算出传感器两端的电压,最后根据 计算出传感器的电阻,最后根据乙图确定此时酒精浓度即可。
31.【答案】(1)30
(2)解:当检测点上没有水果时,R=100欧姆, 所以R总=R+R0=100Ω+20Ω=120Ω I= = =0.05A
(3)UAB= =6V×0.4=2.4V
当m<0.3千克时,R>30Ω,所以UAB<2.4V,因此符合
(4)减小电源电压或减小R0的阻值
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据F=G=mg计算从水果对压敏电阻产生的压力,再根据表格确定压敏电阻的阻值;
(2)根据图片可知,压敏电阻与定值电阻R0串联。首先根据表格确定压力为零时压敏电阻的阻值,再根据 R总=R+R0 计算此时的总电阻,最后根据 计算总电流。
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即。首先根据 R总=R+R0计算出此时的总电阻,再根据这个比例关系计算从此时AB两端的电压,最后与2.4V进行比较即可。
(4)当分拣装置启动时,AB两端的电压不变,根据U总=U+U0可知,此时压敏电路两端的电压也保持不变,据此分析解答。
【解答】(1)当0.3千克的水果经过检测点时,它对压敏电阻的压力F=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N。根据表格可知,此时压敏电阻的阻值为30Ω。
(4)当分拣装置启动时,AB两端的电压不变,根据U总=U+U0可知,此时压敏电路两端的电压也保持不变,即。当水果质量增大为0.5kg时,压敏电阻受到的压力增大,而压敏电阻R的阻值更小,要保持电压的比值不变;
①可以减小R0的比值。
②如果R0的阻值不变,那么AB两端电压会增大,此时可以通过减小电源电压的方式让其减小,从而控制保持2.4V不变。
32.【答案】(1)解:U总=U1+U2=5V+5V=10V
(2)解:R1= = =5Ω
UA=IA×R1=0.5A×5Ω=2.5V
(3)解:R2max= = =15Ω
(4)解:Imax= = =2.5V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据图甲可知,当仅闭合开关S1时,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表V1测变阻器R2的电压,V2测R1的电压。
(1)首先根据U=IR分析电压表的示数变化规律,确定图乙中两条图线与两个电压表的对应关系,然后根据U总=U1+U2计算电源电压即可。
(2)根据图乙计算出定值电阻R1的阻值,再根据U=IR计算电流为0.5A时的电压UA;
(3)当串联电路中电流最小时,滑动变阻器接入的阻值最大,据此计算出总电阻,再根据R2=R总-R1计算变阻器的最大阻值。
(4)根据图甲可知,当两个开关都闭合时,两个支路并联,此时电流表测总电流。分别计算出通过两个支路的最大电流,然后相加即可。
【解答】根据图甲可知,当仅闭合开关S1时,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表V1测变阻器R2的电压,V2测R1的电压。
(1)根据U=IR可知,当电流增大时,定值电阻R1的电压增大,即V2的示数增大,那么图乙中从左下到右上的直线是V2的图像,而另一条是V1的图像。
根据图乙可知,当电流在0.5A~2A之间某个数值时,两个图像相交,
即两个电压表的示数都是5V,
那么电源电压:U总=U1+U2=5V+5V=10V;
(2)根据图乙可知,当电流表的示数最大为2A时,此时电压表V1的示数为零,
即此时变阻器的阻值为零,只有电阻R1;
那么此时电压表V2的示数应该为10V;
则R1的阻值: ;
当电流表的示数为0.5A时,V2的示数:UA=IA×R1=0.5A×5Ω=2.5V;
(3)根据图乙可知,最小电流为0.5A,
此时的总电阻为:;
那么变阻器的最大阻值为:R2=R总-R1=20Ω-5Ω=15Ω。
(4)根据图甲可知,当两个开关都闭合,且变阻器接入的阻值为零时,R1与R3并联,
此时总电阻最小而总电流最大。
则电流表的最大示数: 。
33.【答案】(1)解:如图,当P位于R2最下端时,R2全连入,因为R1和R2串联,所以
(2)解:甲装置中,当压力为20N,根据弹簧的压缩量与所受压力成正比可知,滑片P应位于R2的中点上,则R2连入的电阻= ,此时电路中的电流
(3)解:甲装置中,当改变托盘所受的压力时,R2接入电路中的电阻发生变化,电路中的电
流I甲发生变化,∵U2=I甲R2 ∴U2和R2不成正比 ∴甲压力表的刻度不均匀;
乙装置中,当改变托盘所受的压力时,R2接入电路中的电阻不发生变化,电路中的
电流I乙不发生变化,∵U2=I乙R2 ∴U2和R2成正比 ∴乙压力表的刻度均匀;
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据图甲可知,变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测变阻器的电压。
(1)当P位于R2最下端时,R2全连入,首先根据“串联电路中,电压与电阻成正比”的规律计算出R1两端的电压,再根据 计算出电源电压。
(2)首先根据弹簧的形变量与压力成正比的规律确定滑片的位置,再根据“电阻与长度成正比”的规律计算出变阻器R2接入的阻值。然后根据 公式计算出总电流,最后根据 计算出此时电压表的示数。
(3)当托盘中的压力发生改变时,根据欧姆定律确定电流是否改变,再根据U=IR确定电压表的示数与电阻的变化是否成正比即可。
34.【答案】(1)解:当滑片位于a端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图乙可知,电路中的最小电流I最小=0.2A,此时R2两端的电压U最大=4V,由I= 可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2= = =20Ω
(2)解:电源的电压:U=I最小(R1+R2)=0.2A×(R1+20Ω)
U=U2+IbR1=2V+0.4A×R1,∵电源的电压不变,
∴2V+0.4A×R1=0.2A×(R1+20Ω),解得:R1=10Ω,
则电源的电压:U=U2+IbR1=2V+0.4A×10Ω=6V
(3)不变
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据甲图可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器的电压。
(1)滑片位于a端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大。根据图乙确定最大电压和对应的电流,然后根据公式 计算出变阻器的最大阻值。
(2)从图乙中找到滑片在两个位置时电压表的示数和电流表的示数,然后根据欧姆定律U=IR,结合串联电路的电压规律U总=U1+U2列出方程组,从而计算出电源电压和R1的阻值。
(3)根据欧姆定律U=IR,结合串联电路的电压规律U总=U1+U2分析即可。
【解答】(3)根据公式U总=U1+U2可知,电压表示数的变化量等于R1两端电压的变化量,则前者示数和电流表示数的变化量等于后者与电流表示数的变化量。
因此:;
那么两个电表示数的变化量的比值将不变。
1 / 1初中科学试卷华师大版 八年级下册 第四章 电与电路单元提高卷
一、单选题
1.(2022八下·鄞州期末)2022年3月5日,国务院总理李克强在第十三届人大5次会议上提出继续支持新能源汽车消费,继续实行新能源汽车补贴政策。如图所示是一辆正在用充电桩充电的新能源汽车,在整个充电过程中,充电电路中的用电器是( )
A.汽车发动机 B.汽车电池 C.导线 D.充电桩
【答案】B
【知识点】基本电路与电路图
【解析】【分析】根据用电器的定义判断。
【解答】用电器,即消耗电能的装置,在充电的过程中,汽车电池将电能转化为化学能,因此用电器是汽车电池。
故选B。
2.(2023八下·义乌开学考)某输液警报器能在药液流完时,通过电铃发声报警。该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随管内液体的减少而减小。通过电铃的电流需要大到一定数值时电铃才能发声。下列几个电路中符合报警要求,且当输液管内液体越少,电表的示数也越小的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】根据欧姆定律,结合串并联电路特点分析判断。
【解答】A.可变电阻R与电铃串联,电流表测总电流。当液体减少R的阻值减小时,通过电流表的示数变大,故A不合题意;
B.可变电阻R与电铃串联,电压表测电铃的电压。当液体减少R的阻值减小时,通过电路的电流增大,根据U=IR可知,电铃两端的电压增大,故B不合题意;
C.可变电阻R与电铃并联,电流表测干路电流。当液体减少R的阻值减小时,则并联电路的总电阻变小,而总电流变大,故C不合题意;
D.可变电阻R与电铃串联,电压表测R的电压。当液体减少R的阻值减小时,根据串联电路电压与电阻成正比可在,此时电压表的示数减小,故D符合题意。
故选D。
3.(2022八下·余姚期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,AB是一段均匀的电阻丝,p是AB间的一点,且PAA.电流表示数变大,电压表示数不变
B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数减小,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数变大
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】分析电器元件的串并联关系,以及电表所测的物理量,结合串并联电路的特点和欧姆定律分析判断。
【解答】当开关断开时,只有AP段接入电路,此时电流表测AP段的电流IAP,而电压表的示数为零。
当开关闭合时,AP和PB段并联,电流表测总电流,电压表测PB两端的电压。
根据I总=IAP+IPB可知,电流表的示数增大。
电压表的示数等于电源电压,则电压表的示数增大。
故选B。
4.(2022八下·鄞州期末)为了消除人体上因摩擦而产生的静电,在加油站里加油时,一般都要先用手触摸静电释放按钮,将静电释放掉后再加油,如图所示。下列说法中,错误的是( )
A.固体之间的相互摩擦可能产生静电
B.静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体
C.带正电的物体甲能吸引物体乙,则物体乙一定不带电
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移
【答案】C
【知识点】摩擦起电;电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据对摩擦起电的本质的认识分析判断。
【解答】A.固体之间的相互摩擦可能产生静电,故A正确不合题意;
B.静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体,这样才能将产生的电荷传到大地上释放,故B正确不合题意;
C.带正电的物体甲能吸引物体乙,则物体乙可能不带电,也可能带负电,故C错误符合题意;
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发产生了电荷的转移,故D正确不合题意。
故选C。
5.(2022八下·宁海期末)学习《电流、电压》一课时,老师常用水流来类比电流。理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量。同理,在电路的某连接处,流入的电流总和等于流出的电流总和。如图所示为某实验电路的一部分,电流表的示数为0.46A,若通过导线ab的电流为0.6A,则导线cd的电流大小和方向可能的情况是( )
A.若导线ab的电流方向为a→b,则Icd= 0.6A-0.46A =0.14A,方向为d→C
B.若导线ab的电流方向为a→b,则Icd= 0.6A+0.46A=1.06A,方向为d→c
C.若导线ab的电流方向为b→a,则Icd=0.6A-0.46A=0.14A,方向为d→c
D.若导线ab的电流方向为b→a,则Icd=0.6A+0.46A=1.06A,方向为c→d
【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用;串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】(1)电流从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;(2)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。【解答】根据电流表的接线“正进负出”的规律可知,通过电流表的电流方向为从0.6~“-”。
若导线ab的电流从a→b,根据电流的走向,则ab中的电流及通过电流表的电流,均通过dc导线,因此dc在干路,此时Icd=0.6A+0.46A=1.06A,方向:d→c,故A错误,B正确;
若导线ab的电流从b→a,根据电流的走向,cd中的电流和电流表的电流都流向ab,因此ab在干路,则Icd=0.6A-0.46A=0.14A,方向:c→d,故C、D错误。
故选B。
6.(2022八下·宁波期末)如图所示的电路图中,通过控制开关的闭合与断开,可实现不同方式的连接,以下正确的是( )
A.只闭合 S1、S3,两灯泡并联 B.只闭合 S1、S3,两灯泡串联
C.只闭合 S1、S2,两灯泡都发光 D.S1、S2、S3 闭合,两灯泡串联
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】如果电路中只有一条通路,那么用电器串联;如果电路中存在两条或更多的通路,那么用电器并联,据此分析判断。
【解答】如下图所示,当两个灯泡并联时,应该闭合S3和S1,如下图所示:
故A正确;
当两个灯泡串联时,应该闭合S2,如下图所示:
故B、D错误;
只闭合S1和S2时,灯泡L1被短路,只有L2发光,如下图所示:
故C错误。
故选A。
7.(2022八下·宁波期末)图中,用最大阻值较小的滑动变阻器来控制6伏小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化,电源为4节干电池,应采取的接法是( )
A.C接M,B接N B.A接M,B接N,D接N
C.A接Q,C接M,B接N D.A接N,B接Q,C接M,M接N
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】根据题意可知:电源的电压为6V(4×1.5V=6V),当灯泡两端的电压为额定电压6V时正常发光,滑动变阻器的移动使灯泡两端的电压发生变化从而改变灯泡的亮暗,且电路会出现灯泡被短路而熄灭的现象;根据选项的连接逐一分析得出符合题意的答案。【解答】选项的连接如下图所示:
A.C接M,B接N,当滑片移到右端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向左移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,故A不符合题意;
B.A接M,B接N,D接N,当滑片移到左端时接入电路的电阻为0,此时灯泡正常发光,当滑片向右移动时灯泡两端分得的电压变小,灯泡变暗,不能使灯泡完全熄灭,故B不符合题意;
C.A接Q,C接M,B接N,灯泡与滑动变阻器AP部分并联后与PB部分串联,当滑片P移至A端时灯泡被短路熄灭,当滑片从A端向B端移动时灯泡两端分得的电压变大,灯泡由熄灭变亮,当移至B端时,灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联灯泡正常发光,故C符合题意;
D.A接N,B接Q,C接M,M接N,滑动变阻器与灯泡并联,滑片的移动(接入电路的阻值不为0时)不能改变灯泡两端的电压,即灯泡的亮暗不变;当变阻器接入电路的阻值为0时,会造成电源短路,故D不符合题意。
故选C。
8.(2022八下·宁波期末)教室内的饮水机为同学们健康饮水提供方便。如图所示,当闭合开关S1时,取温水指示灯L1发光;当按下“童锁”键开关S2和开关S3时,取开水指示灯L2发光,此时开关S1不起作用,温水指示灯不发光。下面4个电路设计符合要求的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】串、并联电路的设计
【解析】【分析】对各个电路图进行分析,哪个实现的控制作用与题目描述的相同,哪个就是正确选项。【解答】A.由图知,闭合开关S1时,指示灯L2发光;开关S2和开关S3闭合时,指示灯L1发光,开关S1仍能控制指示灯L1工作与否,故A不合题意;
B.由图知,闭合开关S1时,指示灯L1发光;按下开关S2和开关S3时,指示灯L2发光,此时开关S1不起作用,指示灯L1不发光,故B符合题意;
C.由图知,三个开关同时闭合时,两个灯泡同时发光,断开任何一个开关,两灯都不亮,故C不合题意;
D.由图知,只闭合开关S1时,L1不发光,故D不合题意。
故选B。
9.(2022八下·宁波期末)如图所示,开关S闭合时,两电压表的指针位置相同,则电阻R1和R2两端的电压可能分别为( )
A.8V 2V B.10V 2V C.2V 8V D.2V 10V
【答案】A
【知识点】电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,两电压表的指针位置相同,大量程与小量程之比是5:1,据此计算电阻R1和R2两端的电压。【解答】由图可知,电阻R1和R2串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压。由串联分压可知,电压表V1的示数大于电压表V2的示数,又知两电压表的指针位置相同,电压表V1的示数与电压表V2的示数之比是5:1,根据U总=U1+U2可知,则电阻R1和R2两端的电压之比是4:1。
故选A。
10.(2022八下·宁波期末)实际测量中使用的电流表、电压表都是由小量程电流计 G 改装而成的,电流计 G 也是一个电阻,同样遵循欧姆定律。如图所示,已知小量程的电流计的内阻为 Rg=120Ω,表头显示其满偏电流为 Ig=2mA。关于电表的改装,下列说法正确的是( )
A.将电流计改装成电压表,应在电流计两端并联适当的电阻
B.将电流计改装成电流表,应在电流计两端串联适当的电阻
C.将小量程的电流计改装为量程为10mA的电流表,应串联30Ω的电阻
D.将小量程的电流计改装为量程为10mA的电流表,应并联30Ω的电阻
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)(2)利用串联分压的特点分析如何将电流计改装成电压表;利用并联分流的特点分析如何将电流计改装成电流表;
(3)(4)根据欧姆定律,结合并联电路的电流规律进行计算并联电阻的大小。【解答】A.因为串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以将小量程电流计改装成大量程的电压表,应与电流计串联适当的电阻,故A错误;
B.因为并联电路干路程中的电流等于各支路电流之和,所以将小量程的电流计改装成大量程的电流表,应在电流计两端并联适当的电阻,故B错误;
CD.将小量程的电流计改装为量程为10mA的电流表,
根据并联电路电流规律可知,并联的电阻应分去的电流:I分=10mA-2mA=8mA,
由欧姆定律得,Rg×Ig=R并×I分,
解得:。
即应并联30Ω的电阻,故C错误,D正确;
故选D。
11.(2022八下·海曙期末)小科用如图所示电路探究电流与电阻的关系,按图连接电路,闭合开 关后,小科发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各点,当接触到d时,电压表开始有示数且为电源电压,电流表仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路的故障是( )
A.仅滑动变阻器断路 B.仅电阻R断路
C.滑动变阻器、电阻R均断路 D.滑动变阻器短路、电阻R断路
【答案】C
【知识点】电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【解析】【分析】当电压表有示数时,说明它的两个接线柱与电源正负两极之间连接正常;否则,说明肯定有断路发生,据此分析判断。
【解答】当导线接正极和c点时,电压表没有示数,说明d点和负极之间有断路。当导线接正极和d点时,电压表开始有示数,那么说明d点和负极之间是通路。比较可知,cd之间的滑动变阻器发生了断路。
定值电阻R与电压表并联,此时电压表有示数,而电流表无示数,则说明此时电压表串联在电路中,即R发生了断路。
故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
12.(2022八下·江北竞赛)四个悬挂着的泡沫小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A球与C球一定带有异种电荷 B.B球与C球一定带的异种电荷
C.B球与D球一定带有同种电荷 D.D球可能带电,也可能不带电
【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据电荷之间的相互作用规律判断。
【解答】根据图片可知,A、B之间相互排斥可知,A、B肯定带同种电荷。B和C相互吸引,则C可能带电也可能不带电。C、D相互吸引,则如果C带电,那么D可能带电可能不带电;如果C不带电,那么D肯定带电。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
13.(2022八下·鄞州期中)在 “伏安法测电阻” 的实验中,关于滑动变阻器的作用,下列说法中正确的是( )
A.控制电源的电压,以免损坏电压表
B.改变电阻两端的电压和电路中的电流,实现多次测量
C.使电压表和电流表的读数更加准确
D.能使电阻两端的电压升高,电阻变大
【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据对滑动变阻器作用的理解分析判断。
【解答】在“伏安法测电阻”的实验中,需要控制电阻相同,而不断改变它两端的电压,并记录对应的电流。然后分别计算出电阻后,再求出电阻的平均值,这样可以减小误差,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
14.(2022八下·鄞州期中)如图所示,A1和A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则( )
A.R1∶R2=1∶5 B.R1∶R2=5∶1 C.R1∶R2=4∶1 D.R1∶R2=1∶4
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据并联电路的电流规律分析判断。
【解答】根据图片可知,R1与R2并联,电流表A1测R1的电流,电流表A2测总电流。
根据I总=I1+I2可知,A2的示数肯定大于A1的示数。
电流表的两个量程分别为3A和0.6A,
即两个量程的比为:3A:0.6A=5:1;
那么同一刻度对应的两个电流值的比也是5:1;
则I总:I1=5:1;
根据I总=I1+I2可知,I2:I1=4:1;
在并联电路中,电流与电阻成反比,
即:.
故选C。
15.(2022八下·鄞州期中)下列材料的电阻值,按从小到大排列的是( )
A.超导体、绝缘体、半导体、导体
B.绝缘体、半导体、导体、超导体
C.超导体、导体、半导体、绝缘体
D.绝缘体、超导体、半导体、导体
【答案】C
【知识点】导体和绝缘体
【解析】【分析】根据各种材料的定义分析判断。
【解答】超导体的电阻为零,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电能力在导体和绝缘体之间的为半导体。
那么电阻从小到大排列为:超导体、导体、半导体和绝缘体。
故选C。
16.(2022八下·余姚期中)用间种材料制成的粗细均匀的某段金属导体,对于其电阻大小,下列说法正确的是( )
A.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
B.当导体披均匀拉长至原来的二倍时,它的电阻减小为原来的一半
C.电阻是导体本身的一种性质,所以不论温度如何变化,电阻也不可能变为零
D.电阻是导体本身的一种性质,与其两端的电压和流过它的电流无关
【答案】D
【知识点】电阻和电阻的串联、并联;影响电阻大小的因素
【解析】【分析】根据电阻的性质和影响电阻大小的因素分析判断。
【解答】电阻是导体本身的一种性质,只与材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流的大小无关,故A错误,D正确;
当温度降低到一定程度时,导体的电阻会消失,此时为超导体,故C错误;
当导体被拉长为原来的二倍时,根据V=Sh可知,此时横截面积变成原来的一半,因此电阻增大到原来的4倍,故B错误。
故选D。
17.(2022八下·余杭期中)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道,在电热水器漏电且接地线失效时,能形成“防电墙”,保证人的安全。如图所示,当热水器漏电且接地线失效时,其金属内胆与大地间电压为220V ,由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”),因而人体两端电压不高于12V。下列说法正确的是( )
A.“隔电电阻”小于“人体电阻”
B.曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
C.热水器漏电且接地线失效时,“防电墙”使人体内无电流通过
D.热水器“隔电电阻”与“人体电阻”串联
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据串联电路的分压规律判断;
(2)根据影响导体电阻大小的因素判断;
(3)电压是形成电流的原因,有电压,就应该有电流;
(4)根据图片确定串并联关系。【解答】A.在串联电路中,电压与电阻成正比,要使隔电电阻分去较多电压而保护人体,则“隔电电阻”大于“人体电阻”,故A错误;
B.据图可知,人体和管道串联,管道起到了一个分压的作用,管道应选用导电性能差的材料制成,这样管道电阻很大,使得曲长管道分压远远大于人体分压,从而保护人体,故B错误;
C.热水器漏电且接地线失效时,人体内会有电流通过,不过由于曲长管道电阻极大,使得通过人体的电流很小,故C错误;
D.隔电电阻”和“人体电阻”串联,这样能够分去电压,减小电流,故D正确。
故选D。
18.(2022八下·鄞州期中)如图所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,示数之比U甲:U乙=3:2;当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲:I乙为( )
A.2:1 B.3:1 C.2:3 D.1:3
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表相当于断路,电流表相当于短路,据此分析电阻的串并联关系,根据串并联电路的特点,结合欧姆定律完成计算即可。
【解答】当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,两个电阻串联,电压表甲测总电压,乙测R2的电压。
在串联电路中,电压与电阻成正比,
即:;
解得:;
当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,两个电阻并联,电流表甲测R2的电流,乙测总电流。
在并联电路中,电流与电阻成反比,
即:;
则两表的示数之比:。
故选D。
二、填空题
19.(2023八下·义乌开学考)如下图所示,若只需灯L1发光,则用导线连接 (填字母)两个接线柱;若连接B、C接线柱,则灯L1、L2 联。
【答案】CD;串
【知识点】串联电路和并联电路的辨别
【解析】【分析】(1)灯泡发光的条件:①有电源;②有通路;
(2)用电器首尾相连为串联,用电器并排连接在两点之间为并联。
【解答】(1)若只需灯L1发光,则用导线连接CD,如下图所示:
(2)若连接B、C接线柱,则两个灯泡首尾相连,应该为串联,如下图所示:
20.(浙教版科学八年级下册同步练习第一章: 第7节 电的安全使用)如图所示,图甲中小鸟A提示小鸟B:“快飞,你会触电的!”小鸟B说:“你为什么不会触电 ”小鸟A回答说:“ 。”小鸟B由于怕触电,飞到了如图乙所示的位置,此时小鸟B将 (填“会触电”或“不会触电”)。(已知小鸟A、B的电阻均大于灯泡电阻)
【答案】我的两个爪子之间的电压很小;会触电
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】触电的条件:①接触火线;②形成通路。当电流达到一定程度后,才会对人体造成伤害,据此分析判断。
【解答】(1)根据甲图可知,A鸟站在导线上,与双脚之间的导线并联;B鸟站在灯泡上,与灯泡并联。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,则导线电阻很小,那么A鸟爪子之间的电压很小;灯泡电阻较大,则B鸟爪子之间的电压较大。根据U=IR可知,通过B鸟的电路远远大于A鸟,因此B会触电,A不会触电。
(2)根据乙图可知,B鸟与开关并联。当开关断开时,B鸟串联在电路中,肯定会有大电流经过它,那么它肯定会触电。
21.(2022八下·鄞州期中)如图,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3。要使R2、R3并联,应闭合开关 ,此时电流表的示数为I1;当R1、R2串联,开关S1、S2都断开时,此时电流表的示数为I2;则I1:I2= 。
【答案】S1和S2;4:1
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)用电器并排连接在两点之间时,它们为并联;
(2)根据串并联电路的电阻规律分别计算出总电阻,再计算对应的电流之比即可。
【解答】(1)如下图所示,要使R2、R3并联,应闭合开关S1和S2;
(2)设它们的电阻都是R,当R2、R3并联时,总电阻为:;
R1、R2串联时,总电阻为:R串=R1+R2=R+R=2R;
则电流表的示数之比:.。
22.(2022八下·鄞州期中)如图所示,酸甜多汁的水果提供的电力足以点亮一排发光二极管,在此电路中水果扮演的角色是 :它为发光二极管提供了 ,使自由电荷在电路中定向运动起来。
【答案】电源;电压
【知识点】基本电路与电路图
【解析】【分析】(1)在电路中,电源提供电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断,导线输送电能;
(2)根据电源在电路中的作用解答。
【解答】(1)如图所示,酸甜多汁的水果提供的电力足以点亮一排发光二极管,在此电路中水果扮演的角色是电源。
(2)它为发光二极管提供了电压,使自由电荷在电路中定向运动起来。
23.(2022八下·鄞州期中)某同学利用如图电路,探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”,图中甲、乙、丙是镍铬合金丝,甲、乙长度相同,乙、丙粗细相同。实验中,根据 判断接入M、N两点间电阻的大小,应选用的镍铬合金丝为 (填“甲和乙”、“乙和丙”或“甲和丙”)。
【答案】电流表的示数大小;甲和乙
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)电阻越大,通过电路的电流越小,则电流表的示数越小;
(2)根据控制变量法的要求分析解答。
【解答】(1)实验中,根据电流表的示数大小判断接入M、N两点间电阻的大小;
(2)探究“导体电阻与横截面积的关系”时,应该控制材料和长度相同,而改变横截面积,故选甲和乙。
24.(2022八下·鄞州期中)如图是小梅同学设计的风力传感器的原理图,其中弹簧左端固定,右端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,A、B间有可收缩的导线,R1为定值电阻,当风吹来时,使B向左移动,风力减小时,弹簧又把B推向右端。当闭合开关S,风力增大时,电阻R2的阻值将 ,电流表示数将 ,电压表示数将 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变小;变大;变小
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据图片确定R2接入的部分,再根据滑片的移动方向确定它的阻值变化,接下来根据R总=R2+R1确定总电阻的变化,进而弄清电流表的示数变化,根据欧姆定律分析电压表的示数变化。
【解答】根据图片可知,变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测R2的电压,电流表测总电流。
当风力增大,滑片左移,变阻器R2的阻值减小,根据R总=R2+R1可知,此时的总电阻变小,而总电流变大,即电流表的示数增大。在串联电路中,电压与电阻成正比,变阻器R2的阻值减小,则电压表的示数变小。
25.(2020八上·义乌月考)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:I乙=3:5,则R1:R2= ;当开关S1、S2都闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数之比为 。
【答案】3:2;5:2
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,R1和R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流;根据并联电路特点求出两支路的电流之比,根据并联电路分流规律求出两电阻的阻值之比;
(2)当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,R1和R2串联,甲测电源的电压,乙测R2两端的电压;根据串联电路的分压规律求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电压特点求出两电压表的示数之比。
【解答】(1)当开关S1闭合、S2断开,甲、乙为电流表时,R1和R2并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以通过两电阻的电流之比:,
在并联电路中,电流与电阻成反比,
则。
(2)当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,
在串联电路中,电压与电阻成正比,
即;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以两电压表的示数之比:。
三、实验探究题
26.(2022八下·海曙期末)小科做“探究导体中电流跟电阻的关系”实验,器材有:学生电源(电压恒为6V),电流表,电压表,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各1个),滑动变阻器R1(20Ω 3A)、R2(50Ω 2A),开关,导线若干等,实验电路如甲所示,根据实验数据作出了如图乙所示的I-R图象。
(1)请用笔画线代替导线,用2条导线将图甲所示电路连接完整;
(2)关于本实验中滑动变阻器的作用,一方面是保护电路,另一方面是移动滑动变阻器,使 保持不变;
(3)为确保每个电阻都能用于实验中,应选择的滑动变阻器是 (填“R1”或“R2”);
(4)分析图乙可得出本实验的结论是 ;
(5)根据实验目的,实验中要控制电阻两端的电压不变,本实验中定值电阻两端的电压可以控制到 (可多选)。
A.1.0V B.1.5V C.1.8V D.2.2V E.2.8V
【答案】(1)
(2)电阻两端电压
(3)R2
(4)在导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(5)D E
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据电压表和滑动变阻器的连接方法解答;
(2)在探究电流与电阻关系的实验中,要控制电阻两端的电压相等,而改变电阻的阻值,记录对应的电流即可;
(3)从图乙中找到最小电流和对应的定值电阻,首先根据计算出总电阻,再根据R变=R总-R计算出变阻器的最大阻值即可。
(4)根据图乙中图像的形状分析电流与电阻的数量关系;
(5)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即定值电阻的阻值最大时,变阻器接入的阻值也最大。当定值电阻为25Ω时,滑动变阻器的阻值最大时,根据欧姆定律计算出此时电压表的示数即可。
【解答】(1)在探究电流与电阻关系的实验中,电压表应该与定值电阻并联,变阻器应该与定值电阻串联,且接线一上一下,如下图所示:
(2)关于本实验中滑动变阻器的作用,一方面是保护电路,另一方面是移动滑动变阻器,使电阻两端电压保持不变;
(3)根据图乙可知,通过电路的最小电流为0.1A,此时电阻为25Ω,
则总电阻;
此时变阻器接入的阻值为:R变=R总-R=60Ω-25Ω=35Ω<50Ω;
则应该选择的变阻器为R2。
(4)根据图乙可知,图像为一条双曲线,则得到结论:在导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(5)当定值电阻为25Ω,变阻器的最大阻值为50Ω时,
总电流为:;
则此时电压表的示数为:U=IR=0.08A×25Ω=2V;
则电压表的示数应该大于2V,
故选DE。
27.(2022八下·余姚竞赛)如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图。
(1)请用笔画线代替导线连接实物图甲,要求变阻器滑片左移,电流表示数变小。
(2)闭合开关后,小陈发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障是 .
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,则未知电阻Rx= Ω。
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值,实验电路图如丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0电源电压未知且不变),实验步骤如下
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式,Rx= (用已知量R0和测量量符号表示)。
【答案】(1)
(2)RX断路
(3)10
(4)
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据滑动变阻器的接线方法完成作图;
(2)在伏安法测电阻的实验中,如果待测电阻断路,那么电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大,因此通过电路的电流很小。在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此电压表的示数很大,几乎等于电源电压。
(3)根据图乙确定电流表的示数,再根据公式计算待测电阻的阻值;
(4)根据欧姆定律和并联电路的电流规律计算待测电阻即可。
【解答】(1)滑动变阻器应该与电流表串联,且接线“一上一下”。当变阻器滑片左移时,电流表的示数变小,说明使用的部分电阻变大,也就是长度变大,因此应将右下角的接线柱与电流表的“-”接线柱相连即可,如下图所示:
(2)闭合开关后,小陈发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障是RX断路。
(3)根据图乙可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A,那么未知电阻的阻值:。
(4)①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,此时两个电阻并联,电流表测总电流,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,此时R0被短路,只有Rx,记录电流表示数I2;
那么并联电路的 电压U总=U0=Ux=I2R0;
通过待测电阻Rx的电流:Ix=I1-I2;
因此待测电阻的阻值:。
四、解答题
28.(2022八下·鄞州期末)如图所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω.求:
(1)开关S断开时,电流表的示数。
(2)开关S闭合时,电流表的示数。
【答案】(1)解:当开关S断开时,电路中只接R1
I1= =0.6A
(2)解:当开关S闭合时,电路中R1、R2并联,电流表仍测R1电流
I1= =0.6A
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当开关S断开时,只有R1自己工作,此时电流表测R1的电流,根据公式 计算出电流表的示数。
(2)当开关S闭合时,电路中R1、R2并联,电流表仍测R1电流,根据公式 计算电流表的示数。
29.(2022八下·鄞州期中)在如图所示的电路中,电源电压为6V且不变,电阻R2为10Ω,闭合开关S后,
(1)求通过R2的电流。
(2)再闭合开关S1后,电流表A1的示数变化了0.4A,求电阻R1的阻值和电流表A1的示数。
【答案】(1)通过R2的电流;
(2)根据图片可知,再闭合开关S1后,电阻R1与R2并联,A1测总电流,A2测R2的电流。
此时电流表A1测总电流,
根据I总=I1+I2可知,电流表A1示数的变化就是通过R1的电流。
则电流表A1的示数为I总=I1+I2=0.6A+0.4A=1A;
那么R1的阻值:。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据欧姆定律计算出通过R2的电流;
(2)根据并联电路的电流规律计算出通过R1的电流,再根据计算出R1的阻值。
30.(2022八下·北仑期中)交通法规禁止酒后驾驶,为加强检查力度,酒精测试仪被广泛应用。如图甲所示是酒精测试仪简化的工作电路,已知电源的电压 U=4V,且恒定不变。定值电阻 R0=2Ω。图中酒精气体传感器电阻 R1 的阻值随酒精气体浓度的变化关系如图乙所示,电压表示数对应相应的酒精气体浓度。以酒精气体浓度≥0.2mg/mL 为酒驾判断标准,求:
(1)当被检者的酒精气体浓度为 0 时,电压表的示数。
(2)当电压表的示数为 2V 时,试通过计算判断被检者是否为酒驾。
【答案】(1)解:由图乙可知,当被检者的酒精气体浓度为 0 时,酒精气体传感器 R1的阻值为 6Ω,
由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得,电路中的电流 =0.5A,
电压电压表的示数 U0= IR0=0.5A×2Ω=1V
(2)解:当电压表示数为 2V 时,电路中的电流 ,由于串联电路中总电压等于各分电压之和,故酒精气体传感器两端的电压 U1'=U-U0'=4V-2V=2V,酒精气体传感器的电阻 =2Ω。
由图乙可知,此时被检者的酒精气体浓度为 0.3mg/mL>0.2mg/mL,所以被检者为酒驾。
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图乙,确定酒精气体浓度为0时传感器的阻值,再根据 计算出此时电流,最后根据 U0= IR0 计算出电压表的示数。
(2)当电压表的示数为2V时,根据 , 计算出电路中的电流,再根据 U1'=U-U0' 计算出传感器两端的电压,最后根据 计算出传感器的电阻,最后根据乙图确定此时酒精浓度即可。
31.(2023八下·义乌开学考)如图是水果自动筛选装置,原理如下:传送带上的水果经过检测点时,压敏电阻R的阻值发生变化,AB间的电压也随之发生改变,当R0两端的电压小于某一值时,机械装置启动,将质量较小的水果推出传送带,实现自动筛选的目的。已知:电源电压恒为6伏,R0为20欧姆,压敏电阻R的阻值随压力的变化关系如下表所示,请回答下列问题:
压力(牛) 0 1 2 3 4 5
R的大小(欧) 100 60 43 30 22 20
(1)根据表中数据,当0.3千克的水果经过检测点时,压敏电阻的阻值为 欧。
(2)当检测点上没有水果时,求电路中的电流 是多大?
(3)筛选不同等级的水果,质量标准是不同的。当质量小于0.3千克的水果经过压力监测点时,R0两端的电压小于2.4伏,此时机械装置启动,将0.3千克以下的水果推出传送带,实现自动筛选。请计算说明上述电路是否符合要求。
(4)现将水果的筛选标准提高到0.5千克,应对电路如何改进 (写出一种方法即可)。
【答案】(1)30
(2)解:当检测点上没有水果时,R=100欧姆, 所以R总=R+R0=100Ω+20Ω=120Ω I= = =0.05A
(3)UAB= =6V×0.4=2.4V
当m<0.3千克时,R>30Ω,所以UAB<2.4V,因此符合
(4)减小电源电压或减小R0的阻值
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)首先根据F=G=mg计算从水果对压敏电阻产生的压力,再根据表格确定压敏电阻的阻值;
(2)根据图片可知,压敏电阻与定值电阻R0串联。首先根据表格确定压力为零时压敏电阻的阻值,再根据 R总=R+R0 计算此时的总电阻,最后根据 计算总电流。
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即。首先根据 R总=R+R0计算出此时的总电阻,再根据这个比例关系计算从此时AB两端的电压,最后与2.4V进行比较即可。
(4)当分拣装置启动时,AB两端的电压不变,根据U总=U+U0可知,此时压敏电路两端的电压也保持不变,据此分析解答。
【解答】(1)当0.3千克的水果经过检测点时,它对压敏电阻的压力F=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N。根据表格可知,此时压敏电阻的阻值为30Ω。
(4)当分拣装置启动时,AB两端的电压不变,根据U总=U+U0可知,此时压敏电路两端的电压也保持不变,即。当水果质量增大为0.5kg时,压敏电阻受到的压力增大,而压敏电阻R的阻值更小,要保持电压的比值不变;
①可以减小R0的比值。
②如果R0的阻值不变,那么AB两端电压会增大,此时可以通过减小电源电压的方式让其减小,从而控制保持2.4V不变。
32.(2022八下·宁海期末)如图甲所示,电源电压保持不变,电阻R3的阻值为20Ω。仅闭合开关S1,当滑动变阻器的滑片P从一端滑到另一端的过程中,两块电压表的示数与电流表示数的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压U总的大小
(2)图乙A点对应的纵坐标UA
(3)滑动变阻器的最大电阻R2max
(4)任意闭合开关,并移动划片P的位置,电流表的最大示数Imax
【答案】(1)解:U总=U1+U2=5V+5V=10V
(2)解:R1= = =5Ω
UA=IA×R1=0.5A×5Ω=2.5V
(3)解:R2max= = =15Ω
(4)解:Imax= = =2.5V
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据图甲可知,当仅闭合开关S1时,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表V1测变阻器R2的电压,V2测R1的电压。
(1)首先根据U=IR分析电压表的示数变化规律,确定图乙中两条图线与两个电压表的对应关系,然后根据U总=U1+U2计算电源电压即可。
(2)根据图乙计算出定值电阻R1的阻值,再根据U=IR计算电流为0.5A时的电压UA;
(3)当串联电路中电流最小时,滑动变阻器接入的阻值最大,据此计算出总电阻,再根据R2=R总-R1计算变阻器的最大阻值。
(4)根据图甲可知,当两个开关都闭合时,两个支路并联,此时电流表测总电流。分别计算出通过两个支路的最大电流,然后相加即可。
【解答】根据图甲可知,当仅闭合开关S1时,滑动变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表V1测变阻器R2的电压,V2测R1的电压。
(1)根据U=IR可知,当电流增大时,定值电阻R1的电压增大,即V2的示数增大,那么图乙中从左下到右上的直线是V2的图像,而另一条是V1的图像。
根据图乙可知,当电流在0.5A~2A之间某个数值时,两个图像相交,
即两个电压表的示数都是5V,
那么电源电压:U总=U1+U2=5V+5V=10V;
(2)根据图乙可知,当电流表的示数最大为2A时,此时电压表V1的示数为零,
即此时变阻器的阻值为零,只有电阻R1;
那么此时电压表V2的示数应该为10V;
则R1的阻值: ;
当电流表的示数为0.5A时,V2的示数:UA=IA×R1=0.5A×5Ω=2.5V;
(3)根据图乙可知,最小电流为0.5A,
此时的总电阻为:;
那么变阻器的最大阻值为:R2=R总-R1=20Ω-5Ω=15Ω。
(4)根据图甲可知,当两个开关都闭合,且变阻器接入的阻值为零时,R1与R3并联,
此时总电阻最小而总电流最大。
则电流表的最大示数: 。
33.(2022八下·余姚竞赛)小科所在的科技小组分别设计了一种测量托盘所受压力的压力测量仪.如图甲乙所示,两装置中所用的器材与规格完全相同,压力表是电压表改装而成,R1为10Ω的定值电阻,R2为滑动变阻器,其最大值为20Ω,金属指针OP可在金属杆AB上滑动,且与它接触良好,金属指针和金属杆电阻忽略不计。M为弹簧,在弹性限度内它缩短的长度与其所受的压力大小成正比,当托盘所受压力为零时,P恰好位于R2的最上端,当托盘所受的压力为40N时,P恰好位于R2的最下端,此时弹簧的形变仍在弹性限度内。
(1)甲装置中,当P位于R2的最下端时,电压表的示数为6V,则电源电压是多少?
(2)甲装置中,压力为20N时的刻度位置标在电压表盘多少伏的刻度线上?
(3)在甲、乙两种装置中,哪一个压力表的刻度是均匀的?
【答案】(1)解:如图,当P位于R2最下端时,R2全连入,因为R1和R2串联,所以
(2)解:甲装置中,当压力为20N,根据弹簧的压缩量与所受压力成正比可知,滑片P应位于R2的中点上,则R2连入的电阻= ,此时电路中的电流
(3)解:甲装置中,当改变托盘所受的压力时,R2接入电路中的电阻发生变化,电路中的电
流I甲发生变化,∵U2=I甲R2 ∴U2和R2不成正比 ∴甲压力表的刻度不均匀;
乙装置中,当改变托盘所受的压力时,R2接入电路中的电阻不发生变化,电路中的
电流I乙不发生变化,∵U2=I乙R2 ∴U2和R2成正比 ∴乙压力表的刻度均匀;
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据图甲可知,变阻器R2与定值电阻R1串联,电压表测变阻器的电压。
(1)当P位于R2最下端时,R2全连入,首先根据“串联电路中,电压与电阻成正比”的规律计算出R1两端的电压,再根据 计算出电源电压。
(2)首先根据弹簧的形变量与压力成正比的规律确定滑片的位置,再根据“电阻与长度成正比”的规律计算出变阻器R2接入的阻值。然后根据 公式计算出总电流,最后根据 计算出此时电压表的示数。
(3)当托盘中的压力发生改变时,根据欧姆定律确定电流是否改变,再根据U=IR确定电压表的示数与电阻的变化是否成正比即可。
34.(2022八下·余姚竞赛)如图甲所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,将滑动变阻器滑片P分别位于 最右
端a和其上某处b(图中未标出),记录两电表数据并标于图乙中M、N两点处。
(1)求滑动变阻器的最大阻值是多少?
(2)求电源电压是多少?
(3)将滑片P从b点再移至某处c(图中未标出)的过程中,两电表示数变化量的比值将 (选填“变大”“不变”或 “变小”)。
【答案】(1)解:当滑片位于a端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大,由图乙可知,电路中的最小电流I最小=0.2A,此时R2两端的电压U最大=4V,由I= 可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2= = =20Ω
(2)解:电源的电压:U=I最小(R1+R2)=0.2A×(R1+20Ω)
U=U2+IbR1=2V+0.4A×R1,∵电源的电压不变,
∴2V+0.4A×R1=0.2A×(R1+20Ω),解得:R1=10Ω,
则电源的电压:U=U2+IbR1=2V+0.4A×10Ω=6V
(3)不变
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】根据甲图可知,定值电阻R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器的电压。
(1)滑片位于a端时,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最大。根据图乙确定最大电压和对应的电流,然后根据公式 计算出变阻器的最大阻值。
(2)从图乙中找到滑片在两个位置时电压表的示数和电流表的示数,然后根据欧姆定律U=IR,结合串联电路的电压规律U总=U1+U2列出方程组,从而计算出电源电压和R1的阻值。
(3)根据欧姆定律U=IR,结合串联电路的电压规律U总=U1+U2分析即可。
【解答】(3)根据公式U总=U1+U2可知,电压表示数的变化量等于R1两端电压的变化量,则前者示数和电流表示数的变化量等于后者与电流表示数的变化量。
因此:;
那么两个电表示数的变化量的比值将不变。
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