华师大版八下期末冲刺20天之电学专题突破(含解析)

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名称 华师大版八下期末冲刺20天之电学专题突破(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 华东师大版
科目 科学
更新时间 2023-06-08 16:13:57

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期末冲刺20天之电学专题突破
一、选择题(每题2分,总计30分)
1.连接如图所示电路,研究串联电路中电流的特点。实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18A和0.16A,造成两个电流表示数不同的原因可能是( )
A.电流表的缘故
B.灯泡 L1和 L2的规格不同
C.导线连接有问题
D.灯泡 L1和 L2在电路中的位置
2.如图为通电电路中一段导线内的电荷分布示意图。●表示带正电的原子核,表示带负电的自由电子。关于导线中电荷的定向移动方向,正确的是( )
A.两种电荷都向左定向移动 B.两种电荷都向右定向移动
C.●不做定向移动,向左定向移动 D.●不做定向移动,向右定向移动
3.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,下列说法正确的是( )
A.只把B和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和B接入电路,无法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小
D.将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,当滑片逆时针旋动时,电位器接入电路电阻变小
4.如图是某同学实验时的实物电路。已知图中甲、乙、丙是三个电表,且连接无误。当他接通开关S后,发现灯L1、L2均正常发光。可以判定( )
A.甲是电压表、乙是电压表、丙是电流表
B.甲是电流表、乙是电流表、丙是电压表
C.甲是电压表、乙是电流表、丙是电压表
D.甲是电流表、乙是电压表、丙是电流表
5.如图1所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示,下列说法不正确的是( )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.滑动变阻器的阻值范围是0~18Ω
D.若定值电阻R出现接触不良时,电流表示数为0,电压表示数为9V
6.(2022 南平模拟)如图,电源电压不变,闭合开关S,变阻器R1的滑片在最右端时,电流表示数为0.4A,当滑片移到中点时,电流表示数可能为( )
A.0.2 A B.0.4A
C.0.6 A D.0.8 A
7.如图是一款无线电动拖地机,它主体下端的电动机可带动抹布擦地,前端的LED灯可照明。LED灯只有在机器擦地过程中才能点亮或熄灭,不能单独工作。下列电路图符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
8.取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A.铁片是水果电池的正极
B.两个相同水果电池串联后可提供更高电压
C.该水果电池的电压是 3V
D.水果电池将内能转化为电能
9.如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图,其中电源电压U=4.5V且保持不变,电压表量程为0~3V,R0是300Ω的定值电阻,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图b所示。若闭合开关S( )
A.环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是150Ω
B.电压表V示数越小,环境温度越高
C.电压表的最小示数是1.5V
D.此电路允许的最高环境温度为60℃
10.(2021秋 武侯区期末)如图所示,电源电压保持不变,其中R0是0~20Ω的滑动变阻器,R是定值电阻。她把开关S掷于a时,电压表读数为2.5V,电流表读数为0.5A;再把开关S掷于b,调节R0当电压表读数为2V时,电流表读数为1A。最后小红得到Rx的阻值为( )
A.1Ω B.2Ω C.3Ω D.4Ω
11.(2021秋 天元区期末)如图所示,电源电压为3V保持不变,闭合开关,电压表示数为2V。下列选项正确的是( )
A.电压表测R2两端电压
B.R1、R2组成并联电路
C.通过R1、R2的电流不相等
D.R1、R2电阻之比2:1
12.关于电流表的使用,下列的说法不正确的是( )
A.使用前,如果电流表的指针没有指在表盘的“0”点上,要先进行调零
B.当电路中的电流不能估计时,要用试触的方法来选定合适的量程
C.要正确读出电流表的示数,必须先看清电流表所使用的量程
D.如果电流表与被测用电器并联连接,则电流表一定被烧坏
13.某烟花定时自动点火装置的原理如图,可减少点燃烟花时对人员的伤害。装置中的定时器可控制点火时间,当点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花。则下列描述中的正确的组合是( )
①为完善设计方案,需要在“a”处安装一个开关S
②为完善设计方案,需要在“b”处安装一个开关S
③在这个设计中,定时器的作用相当于一个自动开关
④在这个设计中,定时器的作用相当于一个定值电阻
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
14.如图所示,在电路中,若甲、乙两处分别装入电表,当开关闭合后,两灯均能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.甲、乙、都是电流表
B.甲、乙、都是电压表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲是电流表,乙是电压表
15.有一只圆片形电阻,现在圆片上对称地钻了两个相同的圆孔,如图所示。在圆周的四分之一处各引出一个接线柱:A、B、C、D,比较电阻RAB与RCD的大小,有( )
A.RAB=RCD
B.RAB<RCD
C.RAB>RCD
D.无法确定
二、填空题(总计38分)
16.(6分)小明用电流表和滑动变阻器设计了如图1所示的压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到的压力大小。其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际上是一个电流表。
(1)当开关S闭合,金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值  ,电流表示数   。(填“变大”“变小”或“不变”)
(2)我们将电流表中的电流刻度换成相应力的刻度,就能直接显示金属片受到的压力大小。如果刻度盘中的力刻度值为100N(如图2所示),则120N的刻度应在100N的   边(填“左”或“右”)。
17.(4分)小明按图甲的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针完全一样,如图乙所示,则L1两端的电压为   V,L2两端的电压为   V。
18.(4分)小明用如图所示的电路来测通过两灯泡的电流。
(1)在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了   。
(2)闭合开关,发现L1亮,而L2不亮。小明认为L2不亮的原因是L2短路,你认为他的判断是   (选填“正确”或“错误”)的。
19.(4分)(2022 岳麓区校级开学)在“探究电流与电阻关系”的实验中,电源电压为不变,
(1)下表是实验数据,若进行第3次实验时,将定值电阻R的阻值由20Ω换为30Ω接入电路中后,没有调节滑动变阻器的滑片P就直接读出电流表的示数,则此时电流表的示数可能是    ;
A.0.30A B.0.24A C.0.2A D.0.14A
实验序号 1 2 3 4 5
R/Ω 10 20 30 40 50
I/A 0.60 0.30 0.15 0.12
(2)根据实验数据,可得出结论:当电压一定时,电流与电阻成    .
20.(6分)一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O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相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个   ,观察小灯泡的   可以粗略地知道风力的大小,有人认为把图中的灯泡换成电流表更好,你的观点是   。
21.如图甲所示,当开关S由接点1转到接点2时,电压表示数变化如图乙所示,则灯泡L2两端的电压是   V,电源电压是   V。
22.(6分)图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I﹣R关系图象。由图象可知:当电压一定时,电流与电阻成   (选填“正比”或“反比”);他每次控制电阻的两端电压为   V不变。若电源电压为 4.5V,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,那么滑动变阻器的阻值至少为   Ω。
23.(4分)电影《红海行动》中,蛟龙突击队副队长徐宏是一位光荣的拆弹专家,这是用生命来守护国家与人民的职业!如果在某次行动中有如图所示的定时炸弹的简化电路(计时器自身阻值不计),则该炸弹的原理是在计时器倒计时结束后自动   (填“闭合”或“断开”)所在电路,拆弹专家必须在倒计时结束前剪断   (填“红线”或“蓝线”)来确保炸弹不爆炸。
三、探究题(总计20分)
24.(6分)用实验室提供的常用器材测导体电阻,甲、乙、丙三组同学进行了如下操作,试回答:
(1)右图是甲组同学连接的实验电路,电路中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“x”,并补画出正确的导线。
(2)乙组同学连接好电路后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,测得数据如下:
电压表示数U/V 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4
电流表示数I/A 0.18 0.24 0.30 0.36 0.42
请分析表中的实验数据,推断乙组在实验中所用的电路是下列(填字母)图。
A.B.C. D.
(3)丙组同学连接好电路后,闭合开关S,移动变阻器的滑片P时,出现了异常现象,电流表示数几乎为零,电压表示数基本不变,他是按上面   (填字母)图连接的电路。
25.(14分)如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是:电源(3V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V),定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω,滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压关系:
①探究电流与电压的关系时,要保持   不变,采用的科学方法是   。
②小明在实验中进行多组数据测量的目的是什么?   
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后,由实验数据画出的图象如图乙所示,其中M图象对应的是哪只电阻?   由M图象得到的实验结论是什么?   
(2)探究电流与电阻的关系:
①小明在实验中,首先确定一个保持不变的电压值U,当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向   (选填“a”或“b”)移动,才能使电压表示数变为U。
②当AB间换接20Ω的电阻时,小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数都无法达到U.请你告诉他,为完成实验,U的取值范围是   。
四、计算题
26.(3分)(2021秋 宣城期末)实际测量中所使用的电压表是由小量程电流表改装而成的。图a中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω,要把它改装为一个量程为0~15V的电压表(如图b),问:需要给它串联一个多大的电阻R0。
27.(6分)如图甲所示,在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料的承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关s,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数I随时间t变化的图象如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力F变化的图象如图丙所示。电源的电压=24V,定值电阻R0=10Ω.求:
(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
28.(8分)(2022 郑州模拟)在综合实践活动中,小林自制了一个坐位体前屈项目测试仪,原理如图所示,电源电压恒为6V,R1=30Ω,电阻丝R2粗细均匀,总长度为30cm。闭合开关,挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,电流表示数为0.05A。挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm。
(1)挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数    ,电压表示数    。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)当推动挡板P到A端时,电压表示数是多少?
(3)国家体质标准中九年级男生坐位体前屈成绩大于17.8cm为优秀。小林进行测试时电压表示数为3V,请通过计算判断小林的成绩是否达到优秀。
期末冲刺20天之电学专题突破(参考答案)
一、选择题
1. A
解:由电路图可知,两灯和两电流表串联接入电路,根据串联电路的电流特点,电路中各处的电流相等;而实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18安和0.16安,图中造成两个电流表示数不同的原因可能是两个电流表的读数误差或指针未调零。
故选:A。
2. C
电流是电荷的定向移动形成的,规定正电荷定向移动的方向与电流的方向相同,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
解:由图可见电流的方向向右,根据电流方向的规定,自由电子(负电荷)定向移动的方向向左,原子核带正电,但是原子核是不定向移动的。
故选:C。
本题考查了电流的形成以及电流方向的规定,属于基础知识的考查,比较简单。
3. C
电位器是一个滑动变阻器,滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的,据此进行解答。
解:
AC.只把B和C接入电路,滑片下方电阻丝接入电路,当滑片顺时针旋动时,B、C间电阻丝的长度变短,电位器接入电路电阻变小,故A错误、C正确;
B.只把A和B接入电路,滑片上方和左方电阻丝接入电路,滑片移动时A、B间电阻丝的长度发生改变,接入电路中的电阻发生变化,可以改变通过电位器的电流,故B错误;
D.将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,A、B间的电阻被短路,接入电路中的电阻为B、C间的电阻,当滑片逆时针旋动时,B、C间电阻丝的长度变长,电位器接入电路电阻变大,故D错误。
故选:C。
电位器是一个变形的滑动变阻器,此滑动变阻器有三个接线柱,明确选择其中的两个接线柱时连入电路的电阻是关键。
4. B
(1)电流表的使用规则是:①串联在电路中;②电流由正接线柱流入,负接线柱流出;③所测电流不能超过电流表的量程;④绝对不允许将电流表直接连在电源的两极上;
(2)电压表的使用规则是:①并联在电路中;②正接线柱靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极;③所测电压不能超过电压表的量程。
解:由图可看出:灯泡L1和L2是并联的;甲表串联在干路中,是测干路电流,故甲是电流表;
乙表与支路L2串联,是测量支路L2中的电流,故乙是电流表;
丙表并联在灯泡L2两端,是测量灯泡L2两端的电压,故丙是电压表;
故ACD错误,B正确;
故选:B。
电流表和电压表是电学中常用的测量工具,其使用规则要准确记忆;另外认清电路的连接方式也很关键。
5. C
(1)当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流最大,根据图象读出最大电流和电压表的示数,据此可知电源的电压,根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值;
(2)当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,根据图象读出电路中的最小电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值;滑动变阻器连入电路中的阻值最小时,电路中的电流最大,根据图象中的最大电流和对应电压值求出滑动变阻器连入电路的最小阻值;
(3)当定值电阻R出现接触不良时,则串联电路断路,电压表相当于串联在电路中,测量电源电压。
解:
ABC、当滑片P位于a端时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,
此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流1.5A时,电压表的示数为9V,即电源的电压为9V,故A正确;
由I=可得,定值电阻R的阻值:
R===6Ω,故B正确;
当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,
则电路中的总电阻:
R总===18Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:
R滑大=R总﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,
所以滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故C错误;
D、当定值电阻R出现接触不良时,则串联电路断路,电流表示数为0,电压表串联在电路中,相当于测量电源电压,其示数为9V,故D正确。
故选:C。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出电流和电压的对应值。
6. C
【考点】欧姆定律的应用.
从图中可知,闭合开关S,R1、R2串联,电流表测量电路电流,变阻器R1的滑片在最右端时,变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律可知电流表的示数,当滑片移到中点时,根据欧姆定律可知此时电流表的示数,分析得出此时电流表的示数范围,逐一分析各选项,得出答案。
解:从图中可知,闭合开关S,R1、R2串联,电流表测量电路电流,变阻器R1的滑片在最右端时,变阻器接入电路的阻值最大,根据欧姆定律可知电流表的示数I==0.4A......①,
当滑片移到中点时,电流表的示数I′==.........②,
由①②可得:I′>0.4A,
由①可得:0.8A=.......③,
由②③得:I′<0.8A。
故0.4A<I′<0.8A,故C符合。
故选:C。
7. D
分析:(1)如果用电器相互影响,那么它们串联;如果不相互影响,那么它们并联;
(2)在并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关只能控制它所在支路上的用电器;
(3)首先确定灯泡和电动机的串并联关系,然后确定两个开关的位置即可。
解答:(1)LED灯在电动机工作时可以工作也可以不工作,说明二者不相互影响,即灯泡与电动机并联;
(2)由于拖地机不能始终都工作,所以应该有一个开关同时控制灯泡和电动机,即这个开关应该在干路上;
(3)由于灯泡可以单独工作或不工作,所以需要一个开关单独控制它,即一个开关与灯泡串联在同一支路上。
故选D。
8. B
(1)根据电压表的正确使用方法(电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出)确定电源的正负极;
(2)电池串联时,得到的电压是每个电池的电压之和;
(3)先确定电压表的量程和分度值,再根据指针位置读数;
(4)电池是将化学能转化为电能的装置。
解:
A、电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,因此铜电极为正极,故A错误;
B、两个相同水果电池串联后可提供更高电压,故B正确;
C、由图知电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.6V,故C错误;
D、水果电池工作时,将消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能,故D错误。
故选:B。
本题利用了电压表的使用方法来判断电源的正负极、电池的电压以及电源的能量转化问题,知识点较多,属于中等题。
9. D
(1)由图b可知环境温度为40℃时热敏电阻的阻值;
(2)根据欧姆定律可知电压表示数越小时电路中电流的变化,再根据欧姆定律可知电路中总电阻的变化,利用串联电路的电阻特点可知热敏电阻的变化,根据图象可知环境温度的变化;
(3)由图象可知温度为0℃时热敏电阻的阻值最大,此时电压表的示数最小,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的最小示数;
(4)当电压表的示数最大时电路允许测量的温度最高,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值,由图象读出环境的最高温度。
解:(1)由图b可知,环境温度为40℃时,热敏电阻阻值是200Ω,故A错误;
(2)因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=可知,当电压表V示数越小时,电路中的电流越小,
由R=可知,电路中的总电阻越大,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,热敏电阻的阻值越大,
由图乙可知,环境的温度越低,故B错误;
(3)由图象可知温度为0℃时,热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω,此时电压表的示数最小,
此时电路中的电流:
I小===0.0075A,
电压表的最小示数:
U0小=I小R0=0.0075A×300Ω=2.25V,故C错误;
(4)当电压表的示数U0=3V时,电路允许测量的温度最高,
此时电路中的电流:
I===0.01A,
电路中的总电阻:
R===450Ω,
热敏电阻的阻值:
R1=R﹣R0=450Ω﹣300Ω=150Ω,
由图象可知,此电路允许的最高环境温度为60℃,故D正确。
故选:D。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出热敏电阻对应的温度。
10.C
【考点】欧姆定律的应用.
开关S掷于b时,该电路为Rx、R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;已知此时电压表示数,即R两端的电压,已知此时电流表示数,即电路中的电流,利用I=的变形式可求出电阻R的阻值;
开关S掷于a时,该电路为Rx、R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测Rx和R两端的电压;已知此时电压表示数,即Rx和R两端的电压;已知此时电流表示数,即电路中的电流;再根据欧姆定律将Rx的阻值解出。
解:开关S掷于b时,该电路为Rx、R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测R两端的电压;
已知此时电压表读数为2V,即R两端的电压为UR=2V,已知电流表读数为1A,即电路中的电流为I=1A,
由欧姆定律可知电阻R的阻值为:;
开关S掷于a时,该电路为Rx、R和R0的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表测Rx和R两端的电压;
已知此时电压表读数为2.5V,即Rx和R两端的电压为:UR′+Ux=2.5V,
已知电流表的读数为0.5A,即电路中的电流为I′=0.5A,
则有:I′R+I′Rx=2.5V,代入数据解得:Rx=3Ω,故A、B、D错误,C正确。
故选:C。
11.D
【考点】欧姆定律的应用;串联电路和并联电路的辨别;电压表的使用.
(1)分析电路图可知,开关闭合后,电阻R1、R2串联,电压表并联在R1两端,则电压表测电阻R1两端的电压,根据串联电路的电压特点得出电阻R2两端的电压;
(2)由于两电阻串联,则通过它们的电流相同,利用欧姆定律求R1:R2。
解:
AB、由图知,开关闭合后,电阻R1、R2串联,电压表并联在R1两端,则电压表测电阻R1两端的电压,其大小为U1=2V,根据串联电路的电压特点可知,电阻R2两端的电压U2=U﹣U1=3V﹣2V=1V。故AB错误;
CD、因为两电阻串联,所以通过它们的电流相同,即电流之比为1:1;
根据R=可知,===。故C错误、D正确。
故选:D。
12.D
根据电流表使用前和使用时的方法分析。电流表的使用规则:
①电流表要串联在电路中;
②电流要从“+“接线柱流入,从“﹣“接线柱流出(否则指针反转)。
③被测电流不要超过电流表的量程(可以采用试触的方法来看是否超过量程)。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上(电流表内阻很小,相当于一根导线。若将电流表连到电源的两极上,轻则使电流表损坏,重则烧坏电流表、电源、导线)。
使用前的准备:①校零,用平口改锥调整校零按钮;②选用量程(用经验估计或采用试触法)。
解:A、据电流表的正确使用可知,如果电流表的指针没有指在表盘的“0”点上,要先进行调零,故正确但不符合题意;
B、据电流表的正确使用可知,当电路中的电流不能估计时,要用试触的方法来选定合适的量程,故正确但不符合题意;
C、据电流表的正确使用可知,要正确读出电流表的示数,必须先看清电流表所使用的量程,故正确但不符合题意;
D、若有两个用电器串联,将电流表与一个用电器并联,即此时电流表不会烧坏,故错误但符合题意;
故选:D。
知道并理解电流表的正确使用是解决该题的关键。
13. A
分析:根据电路图分析定时点火器的工作过程即可。
解答:定时器和点火器并联,然后与灯泡串联。当定时器工作时,将点火器短路,点火器没有电流经过,此时不会点燃烟花;当预定时间到达时,定时器断开,点火器有电流经过,点燃烟花。
观察整个电路发现,只要接上电源,定时器就开始工作,即无法控制定时器的开启,所以需要在干路上的a处串联一个开关,故①正确,②错误;
根据工作过程可知,定时器的作用相当于一个自动开关,故③正确,④错误。
故选A。
14.D
因为电流表相当于导线,电压表相当于开路,如图所示当开关S闭合时,要使两灯均能发光,则两个灯泡为并联电路,可假设乙为电压表或电流进行分析,看能否满足两灯并联的要求。
解:电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于开路,
由图知,假设乙为电流表,则右边的灯泡会被短路,不能满足两灯均能发光的要求,所以乙只能为电压表;而如果甲为电压表,则会造成右边灯泡开路,不能满足两灯均能发光的要求,所以甲应是电流表;
因此甲为电流表,乙为电压表,此时两灯并联。
故选:D。
解决本类题的关键是牢记电压表和电流表的正确使用方法,并且能够识别串并联电路。
15.C
在解答本题之前应理解RAB应为RAC和RBC串联之后,与RAD和RBD的串联并联,
RCD相当于是RAC与RAD串联之后与RBC和RBD的串联并联,且RAC=RAD>RBC=RBD,然后运用串并联公式即可得到答案。
解:首先,圆孔的电阻肯定要比之前的电阻大得多,因为空气基本上不导电。
所以,RAC=RAD>RBC=RBD,令R=RAC=RAD,r=RBC=RBD;RAB相当于是RAC和RBC串联之后,与RAD和RBD的串联并联,
所以,RAB==;
RCD相当于是RAC与RAD串联之后与RBC和RBD的串联并联:RCD==。
因为:(R+r)2﹣4Rr=(R﹣r)2>0,(R>r),也就是说(R+r)2>4Rr,
即:,也就是说RAB>RCD。
故选:C。
本题的电路是一个混联电路,与实际相结合,较为复杂,本题的难点在于准确理解各个电阻之间的串并联关系,需要理解串并联的基本定义,根据串并联的公式进行计算,并且应注意空气的电阻要比之前圆片电阻大得多。
二、填空题
16.故答案为:(1)变大;变小;(2)左。
(1)根据压力的变化分析滑动变阻器接入电路中的电阻,根据欧姆定律可知电路中电流的变化。
(2)据电流表的指针在偏转时,越向右,示数越大;越向左,示数越小的特点分析即可判断。
解:(1)当金属片受到的压力增大时,滑片下移,接入电路中的电阻丝变长,变阻器R的阻值变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小。
(2)若电流表中的电流刻度换成相应力的刻度,120N的力比100N的力大,所以此时接入电路的电阻更大,电流表的示数应该变小,故120N的刻度应在100N的左边。
故答案为:(1)变大;变小;(2)左。
本题考查了欧姆定律和滑动变阻器的应用,难度较大。
17.故答案为:8;2。
由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量串联电路两端电压,电压表V2测量L2两端电压;根据串联电路两端电压等于各部分电压之和确定电压表的量程,然后根据分度值以及指针的位置读出两电压表的示数,最后根据串联电路电压的规律求出灯L1两端电压。
解:由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量串联电路两端电压,电压表V2测量L2两端电压;由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以V1选的是大量程,V2的是小量程,即V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为10V;V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端电压:U1=U﹣U2=10V﹣2V=8V。
故答案为:8;2。
本题考查了串联电路的电压特点,关键是电表所测电路元件的辨别以及电表量程的判断和读数。
18.故答案为:(1)断开开关;(2)错误。
(1)连接电路时,要断开开关,避免连接完最后一根导线,电路接通,容易损坏电路元件。
(2)用电器并联时,当一个用电器短路,整个电路短路,烧坏电源。
解:(1)在连接电路时,发现刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,说明电路中有电流,电路是通路,故他忘了连接电路时断开开关。
(2)闭合开关,L1和L2是并联,发现L1亮,说明L1的支路是通路,而L2不亮,说明L2的支路可能是断路或L2实际功率太小,如果L2是短路,整个电路短路,L1也不能工作,故小明判断错误。
故答案为:(1)断开开关;(2)错误。
本题考查了连接电路时开关要断开、并联电路一个支路短路,整个电路都短路,属于最基本的知识点。
19.故答案为:(1)B;(2)反比。
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验.
(1)由欧姆定律,根据表中数据得出电压表示数,将定值电阻R的阻值由20Ω换为30Ω接入电路中后,没有调节滑动变阻器的滑片P,此时电路总电阻变大,电路中的电流变小,
定值电阻的阻值变大,其两端的电压变大,即电压表的示数大于6V,根据欧姆定律的变形公式U=IR结合选项逐一进行判断即可得出答案;
(2)横向比较表中数据得出结论。
解:(1)A、将定值电阻R的阻值由20Ω换为30Ω接入电路中后,没有调节滑动变阻器的滑片P,此时电路总电阻变大,
由欧姆定律,电路中的电流变小,即直接读出电流表的示数小于0.30A,不符合题意;
BCD、由欧姆定律,第2次实验电压表示数:U2=I2R2=0.30A×20Ω=6V;
由于定值电阻的阻值变大,由分压原理,其两端的电压将变大,即电压表的示数大于6V,
由欧姆定律得,U3=I3R3=0.24A×30Ω=7.2V>6V,符合题意,
若电流为0.20A,U′=I′R=0.20A×30Ω=6V,不符合题意;
若电流为0.14A,U″=I″R=0.14A×30Ω=4.2V<6V,不符合题意,故选:B。
(2)横向比较表中数据,电阻是原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,即电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
故答案为:(1)B;(2)反比。
20.故答案为:滑动变阻器;亮度;这样不可以,因为若风力过大可能会导致电路发生短路。
在电路中能改变电阻大小的是滑动变阻器,风力能改变连入电路电阻的大小,所以风力测定仪相当于滑动变阻器。风力改变,连入电路的电阻改变,电源电压不变,电路中的电流改变,灯泡的亮度改变,通过灯泡的亮度判断风力的大小。
解:据题可知,无风时OC是竖直的,连入电路的电阻是AB段,有风时,OC杆偏转一定的角度,连入电路的电阻变为BP段,连入电路的电阻随风的大小而改变,风力测定仪相当于滑动变阻器。
风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度判断风力的大小;
但若将小灯泡换成电流表后,由于该电路中只有滑动变阻器一个电阻,所以若风力过大,可能会导致电路发生短路,故不可以。
故答案为:滑动变阻器;亮度;这样不可以,因为若风力过大可能会导致电路发生短路。
(1)生活中有很多变形的滑动变阻器,实质是相同的。
(2)灯泡亮度只能粗略反映电流大小,电流表是准确测量电流大小的工具。
21.故答案为:4;6。
(1)由电路图可知,当S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压。
(2)当S接2时,两电阻串联,电压表测L1两端的电压,知道电源电压,可以计算出灯泡L2两端的电压。
解:由电路图可知,当S接1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,由图乙可知,电源的电压U=6V,
当S接2时,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,电流表测串联电路的电流;
由图乙可知,U1=2V,故灯泡L2两端的电压是:
U2=6V﹣2V=4V。
故答案为:4;6。
本题考查了电路的动态分析,涉及到电压的串联的特点,故据题意和图乙得出对应的电压是解决该题的关键。
22.故答案为:反比;2.5;20。
(1)根据图乙中实验数据描绘出的I﹣R关系图象可解答此题;
(2)由图乙中实验数据并根据欧姆定律公式可计算出电阻的两端电压值;
(3)利用串联分压公式可以解决此题。
解:(1)由乙图中实验数据描绘出的I﹣R关系图象可知:当电压一定时,电流随着电阻阻值的增大而减小,所以电流与电阻成反比;
(2)由乙图数据可知:当R=5Ω时,I=0.5A,此时U=IR=5Ω×0.5A=2.5V;
当R=10Ω时,I=0.25A,此时U=IR=0.25A×10Ω=2.5V;
一直到R=25Ω时,I=0.1A,此时U=IR=0.1A×25Ω=2.5V,
(3)每次控制电阻的两端电压为2.5V时,电源电压为 4.5V,根据串联电路电压特点,滑动变阻器需要承担电压为2V,实验中R的阻值最大为25Ω,利用串联分压公式:===,可得R滑=20Ω。
故答案为:反比;2.5;20。
探究“电流与电压、电阻的关系”时,必须采用控制变量法,研究电流与电阻的关系时,控制电压不变;研究电流与电压的关系时,控制电阻值大小不变,是中考考查的重点实验之一。
23.故答案为:断开;蓝线。
由电路图可知计时器将起爆器短路,则起爆器中没有电流通过;当计时器所在电路断开时起爆器有电流通过从而引爆炸弹。据此进行分析解答。
解:由图可知,此时起爆器被红线短路,没有电流通过起爆器,所以起爆器不工作;
在计时器倒计时结束后,自动断开在电路,则有电流通过引爆装置而发生爆炸;如果剪断蓝色,则电路处于断路状态,爆炸装置不工作,灯泡不发光。
故答案为:断开;蓝线。
要使用电器不工作有两种方式,即让电路处于断路或让用电器短路。
三、探究题
24.(1) (2)B (3)D
(1) (2)B (3)D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
(1)根据实验目的确定各个电器元件的串并联关系,以及电表测量的物理量,注意电表的量程和接线柱的选择,以及变阻器接线“一上一下”。
(2)根据表格数据,分析电压表和电流表所测的物理量,弄清它们的串并联关系即可。
(3)分析四个电路图中电压表和电流表的示数变化规律,哪个与题目描述相同,哪个就是正确选项。
(1)在伏安法测电阻的实验中,除了电压表与定值电阻并联外,其它的元件都是串联,变阻器接线要“一上一下”。分析实物图可知,只需将电压表与开关相连的导线从开关上断开,然后改接在定值电阻右端接线柱上即可,如下图所示:
(2)分析表格数据可知,电压表的示数随电流表示数的增大而增大,那么电压表的示数与电流表的示数呈正比,因此电压表肯定测量定值电阻两端的电压,而电流表测串联电路的总电流,故选B。
(3)A.电流表将定值电阻、电压表和变阻器短路,电源可能被烧坏,故A不合题意;
B.当变阻器的滑片移动时,电流表和电压表的示数都会发生改变,与题意不符,故B不合题意;
C.电流表与电压表并联,电路连接错误,故C不合题意;
D.电压表、定值电阻、电流表和变阻器串联,由于电压表的内阻非常大,因此电流表的示数几乎为零。变阻器的滑片移动时,微小的阻值改变几乎对电路没有影响,即电压表的示数保持不变,故D符合题意。
故选D。
25.故答案为:(1)①电阻;控制变量法;②得出普遍性的结论;③5Ω;电阻一定时,电流与电压成正比;
(2)①b;②1V~3V。
(1)探究电流与电压关系:
①电流与电压和电阻有关,由控制变量法,研究电流与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
②为得出普遍性的结论要多次测量;
③由作图法,由欧姆定律R=分析;
由M图线为过原点的直线得出结论;
(2)①根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
②由串联电路电压的规律和分压原理得出控制的电阻的最小电压,从而得出U的取值范围。
解:(1)探究电流与电压关系:
①探究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,采用的科学方法是控制变量法;
②小明在实验中进行多组数据测量的目的是得出普遍性的结论;
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后,由图乙作图如下所示:
由图可知,当电压相等时,M对应的电流大,由欧姆定律,R=,M图象对应的电阻小,故M图象对应的是5Ω;
由M图线为过原点的直线,故由M图象得到的实验结论是:电阻一定时,电流与电压成正比;
(2)探究电流与电阻的关系:
①根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知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b端移动,才能使电压表示数变为U;
②由串联电路电压的规律和分压原理有:
=,
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大,
此时电压表的示数最小,
即=,
U=1V,即控制的最小电压为1V,最大电压为3V,U的取值范围是1V~3V。
故答案为:(1)①电阻;控制变量法;②得出普遍性的结论;③5Ω;电阻一定时,电流与电压成正比;(2)①b;②1V~3V。
本题探究电流与电阻关系的实验,考查电路连接、操作过程、欧姆定律、控制变量法和对器材的要求。
四、计算题
26.串联电阻的阻值为4990Ω。
【考点】欧姆定律的应用.
根据串联电路电流规律和欧姆定律求出电路的总电阻,再根据串联电路的电阻规律求出串联电阻的阻值。
解:由I=可得,电路的总电阻:R总===5000Ω
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以串联电阻的阻值:R0=5000Ω﹣10Ω=4990Ω。
答:串联电阻的阻值为4990Ω。
27.答:(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是110Ω;
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是600N。
(1)在重物下落的过程中,压力传感器受到的压力不变,电阻不变,电路中的电流不变,由图乙可知,重物下落过程电路中的电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出压力传感器R的阻值;
(2)在撞击过程中,样品受到的撞击力最大时,压敏电阻的阻值最小,电路中的电流最大,根据图乙可知电路中的最大电流,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出压敏电阻的阻值,然后根据图丙得出样品受到的最大撞击力。
解:(1)在重物下落的过程中,压力传感器受到的压力不变,电阻不变,电路中的电流不变,
由图乙可知,电路中的电流I=0.2A,
由I=可得,电路中的总电阻:
R总===120Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,压力传感器R的阻值:
R=R总﹣R0=120Ω﹣10Ω=110Ω;
(2)在测试过程中,样品受到的撞击力最大时,压敏电阻的阻值最小,电路中的电流最大,
由图乙可知,电路中的最大电流I′=1.2A,
此时电路中的总电阻:
R总′===20Ω,
则压力传感器R的阻值:
R′=R总′﹣R0=20Ω﹣10Ω=10Ω,
由图丙可知,样品受到的最大撞击力为600N。
答:(1)在重物下落的过程中,压力传感器的电阻是110Ω;
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是600N。
本题是一道信息给予题,由图示图象求出电流、力与电阻的对应关系是正确解题的前提与关键,应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题。
28.(1)不变;变大;
(2)推动挡板P到A端时电压表示数为4.5V;
(3)小林同学成绩达到优秀。
【考点】欧姆定律的应用.
(1)闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,根据串联电路电阻规律和欧姆定律可知挡板P由B端向A端滑动时,电流表示数和电压表示数是否变化;
(2)电流表的示数为0.05A,根据欧姆定律计算R1两端的电压,根据串联电路电压规律计算当推动挡板P到A端时的电压表示数;
(3)根据欧姆定律计算电阻R2的阻值,小林进行测试时电压表示数为3V,根据欧姆定律计算此时电压表所并联的电阻丝的阻值,已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,据此可得出小刚同学的成绩,并与17.8cm比较即可判断小林同学成绩是否达到优秀。
解:(1)闭合开关,R1和R2串联,电压表测量与R2并联部分两端的电压,电流表测量电路电流,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,挡板P由B端向A端滑动时,电阻丝R2接入电路的电阻不变,电压表并联部分的电阻变大,由欧姆定律可知挡板移动过程中,电路中电流不变,根据U=IR可知电压表示数变大;
(2)电流表的示数为0.05A,根据欧姆定律可知R1两端的电压:U1=IR1=0.05A×30Ω=1.5V,
当推动挡板P到A端时,电压表与R2的最大阻值并联,串联电路总电压等于各部分电压之和,R2两端的电压U2=U﹣U1=6V﹣1.5V=4.5V,即电压表示数是4.5V;
(3)电阻R2的阻值:R2===90Ω;
小林进行测试时电压表示数为3V,此时电压表所并联的电阻丝的阻值R2′===60Ω,
已知推挡板P在B端时,坐位体前屈成绩为0,推挡板P在A端时,坐位体前屈成绩为30cm,
故小林同学的成绩为:×30cm=20cm>17.8cm,故成绩达到优秀。
答:(1)不变;变大;
(2)推动挡板P到A端时电压表示数为4.5V;
(3)小林同学成绩达到优秀。
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