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2023年浙教版八上科学《第4章 电路探秘》单元全效提优卷A
答 题 卷
一、单选题(共15题,每题3分;共45分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案
二、填空题(共10题,每空2分;共46分)
16、 ; ; ;
17、 ; ;
18、 ; ;
19、(1) ;(2) ; ;
20、 ; ;
21、(1) ;(2) ;
22、 ; ;
23、(1) ;(2) ; ;
24、 ; ;
25、(1) ;(2) 。
三、实验探究题(共5题,第29、30题每空1分,其余每空2分;共32分)
26、(1) ;(2) ;
(3) ;
27、(1) ;(2) ;(3) ;
(4) ;
28、(1)①在下图中修改 ② ;③ ;
(2) ;
29、(1) ;(2) ;
(3) ;
(4) ;
30、(1) ;(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) 。
四、解答题(共5题;共37分)
31、 ; ; ;
32、 ; ; ;
33、解:
34、(1) ;
(2)解:
35、解:
学校 班级 姓名 学号
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2023年浙教版八上科学《第4章 电路探秘》单元全效提优卷A
一、单选题(共15题,每题3分;共45分)
1、小明同学在考试前准备有:①透明塑科笔袋②金属削笔刀③塑料三角尺④铅笔芯⑤橡皮擦。上述五种物品中,属于绝缘体的有( )
A. ①③⑤ B. ②④⑤ C. ③④⑤ D. ①②④
2、关于摩擦起电,下列说法正确的是( )
A.只要是物体间有摩擦,就一定会发生电子的转移,并使物体带上静电
B.摩擦起电时,获得质子的物体带正电,失去质子的物体带负电
C.冬天脱毛衣时,有时会听到“噼、啪”的响声,这是由静电引起的
D.橡胶棒与毛皮摩擦时,橡胶棒会带正电,毛皮会带上等量的负电
3、以下说法中正确的是 ( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体两端电压为零时,电流为零,但电阻不为零
D.只有导体才能作电工材料
4、有两盏灯L1和L2串联在同一电路上,则下列判断错误的是 ( )
A.L1断路熄灭,L2也一定熄灭
B.L1两端的电压一定等于L2两端电压
C.通过L1的电流一定等于通过L2的电流
D.电路两端的总电压一定等于各灯两端的电压之和
5、一个电阻阻值为R,两端电压为U,通过的电流为I,如果加在此电阻两端电压变为2U,则 ( )
A.电流不变,电阻不变 B.电流加倍,电阻不变
C.电流不变,电阻加倍 D.电流加倍,电阻加倍
6、在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现灯都不亮,电流表的指针几乎指在“0”刻度线不动,电压表指针则有明显偏转,该电路中的故障可能是 ( )
A.电流表坏了 B.灯泡L1的灯丝断了
C.两个灯泡都断路 D.灯泡L2的灯丝断了
(第6题图) (第7题图)
7、如图所示电路中,电源电压为6 V且保持不变,R1为10 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω。在滑片P从A端滑到B端的过程中,电流表的示数的变化范围是 ( )
A. 0.6 A~0 A B. 0.6 A~0.1 A C. 保持0.1 A不变 D. 保持0.6 A不变
8、如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图象如图乙,下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V,R1阻值为5Ω
B.滑动变阻器接入阻值越大,则电流表示数越大
C.Rp的最大阻值为5Ω
D.当电流为0.4A时,R1与Rp连入电路的阻值之比为1:2
9、李少林同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,下列说法中不正确的是 ( )
A. 导体甲的电阻小于导体乙的电阻
B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C. 当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过乙导体的电流为0.1 A
D. 将甲、乙两导体并联接到电压为2 V的电源上时,干路中的电流为0.6 A
(第9题图) (第10题图)
10、用如图的电路探究欧姆定 ( http: / / www.21cnjy.com )律时,分探究电流与电压的关系和电流与电阻的关系两步进行,每步都要多次调节滑动变阻器。关于调节滑动变阻器的目的,下面说法正确的是 ( )
A. 目的相同,都是为了改变定值电阻的阻值
B. 目的相同,都是为了改变定值电阻两端电压
C. 目的不同,前者为了改变定值电阻两端电压;后者为了保持定值电阻两端电压不变
D. 目的不同,前者为了保持定值电阻两端电压不变;后者为了改变定值电阻两端电压
11、公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图所示。电路中R为定值电阻,R为光敏电阻。其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时出发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A.V改接大量程 B.增大激光强度 C.减少R0阻值 D.减少电源电压
(第11题图) (第12题图) (第13题图)
12、小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为0.5Ω,电路各部分均接触良好。物体M只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片P移动,电压表示数可反映物体M移动的距离。开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A.由此可知( )
A.电阻丝的总电阻为7.5Ω
B.电压表示数变小时,说明物体M向左移动
C.当电压表示数为2V时,物体M向左移动了5cm
D.当金属滑片P向右移动时,电流表示数变小
13、如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S1并将开关S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙为5:3;当开关S1和S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙为( )
A.3:5 B.3:2 C.2:5 D.5:3
14、如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A.只有① B.只有② C.只有②③ D.只有②③④
15、现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后,闭合开关S,将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为RMN。设滑过弧MN的长为x,电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。下列说法错误的是( )
A.触点N滑动过程中,通过电路的最大电流为0.9A B.该金属圆环中铜丝的长度是10cm
C.触点N滑动过程中,RMN的最大值是4Ω D.每lcm电阻丝的阻值是0.1
二、填空题(共10题,每空2分;共46分)
16、A、B是长度相同的镍铬合金电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻丝,且A的横截面积小于B的横截面积,则A的电阻 B的电阻。若将它们串联后接入电路,A两端电压 填“大于”、“等于”或“小于”,下同)B两端电压;若将它们并联后接入电路,流过A的电流 流过B的电流。
17、如图甲所示,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过 (填“L1”或“L2”)的电流,b电流表的读数应为 A。
18、如图所示,电阻R0=20 Ω,R=30 Ω,电源电压保持9 V不变,当滑动变阻器滑片P在a端时,电压表的示数是 。滑动变阻器滑片P移到b端时,电流表示数是 。
(第18题图) (第19题图) (第20题图)
19、如图所示是小灯泡的U—I变化曲线。由图 ( http: / / www.21cnjy.com )可知:
(1)当小灯泡两端电压为4 V时,它的灯丝电阻为 Ω;
(2)当灯泡两端的电压变大时,灯丝的电阻 (选填“变大”“不变”或“变小”),这是由于灯丝的电阻与 有关。
20、如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示。则可判断电源电压是 ,变阻器的最大阻值是 。
21、电子秤利用了压力传感器。某电子秤使用的压力传感器的结构如图所示。弹簧钢右端固定,其上、下表面各贴一完全相同的金属电阻丝,它的阻值对长度变化很敏感。电子秤工作时,给上、下电阻丝分别提供相等且大小恒定的电流I。若在弹簧钢自由端施加压力F,则上电阻丝拉伸,下电阻丝压缩,此时两电阻丝两端的电压变为U1、U2,传感器把两电压的差值输出,用来反映力F的大小。
(1)压力F增大时,上金属丝的电阻 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)施加压力F时,两电阻丝两端电压的大小关系为U1 (填“>”“<”或“=”)U2。
(第21题图) (第22题图)
22、如图甲所示,已知电流表的量程为0~ 0.6A ,电压表的量程为0~ 15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示,在保证电路安全的前提下,电源电压为 V,滑动变阻器的取值范围 。
23、实验室里可以用欧姆表来直接测量电阻。如图虚线框内是欧姆表的简化结构图,它由灵敏电流表、电源、变阻器等组成。在a、b间接入一个电阻R,路中就有一个对应电流I,即电阻R与电流表的读数I有一一对应关系。所以,由电流表的指针位置可以知道电阻R大小。为了方便,事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧姆值。欧姆表在测量电阻前都需要调零,即把a、b两接线柱短接,调节变阻器的滑片位置,使电流表满偏(指在最大刻度处)。
(1)普通电流表示数标识情况为左小右大,那么改装后的欧姆表示数的标识情况为 。
(2)若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.5V来刻度的,满偏电流为10mA.那么5mA位置时,对应的电阻值为 Ω。在使用一段时间后,发现电源电压降为1.2V,用这个欧姆表测得某电阻为350Ω,则这个电阻的实际值为(不考虑电源本身的电阻) Ω。
(第23题图) (第24题图)
24、如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U= V,R2= Ω。
25、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。
(1)电压表的最小示数是 ;
(2)此电路允许的最高环境温度为 。
三、实验探究题(共5题,第29、30题每空1分,其余每空2分;共32分)
26、小明和小华分别用“伏安法”测量某一定值电阻的阻值,电源电压恒为3V。
(1)实验原理是 ;
(2)小明实验的电路如图,小明测量的数据如表一所示,则定值电阻的阻值为______Ω。
(3)小华用相同的实验器材测量的数据如表二,则小华实验中存在的问题可能是 。
27、在做“影响电阻大小的因 ( http: / / www.21cnjy.com )素”实验时,需要在电压相同的条件下,比较通过不同导线的电流,分析归纳出决定电阻大小的因素,下表是几种实验用导线的参数。
(1)为研究电阻与导体材料有关,应在表中选用导线C和导线 。
(2)为研究电阻与导体的长度有关,应在上表中选用导线C和导线 。
(3)在上表中选用导线A和导线D,可以研究电阻与导线 的关系。
(4)如图电路中,加热金属丝,发现灯泡亮度变暗,说明 。
28、在探究测定小灯泡电阻的实验中,所用小灯泡正常发光电压为2.5V,电阻约为10Ω。
(1)实验过程如下:①如图甲所示是某同学连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画×,并用笔画线代替导线,将甲图的实验电路连接完整。②实验中当变阻器滑片移到某一位置时,电流表指针如图乙,这时通过小灯泡的电流是 A。③该同学又根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡正常发光的电阻是 Ω。
(2)若另一位同学想利用如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的大小(R0阻值已知)。下面是他的实验过程,请你帮他完成实验:①闭合开关S和S2,断开S1,读出此时电压表的示数为U1。②闭合开关S和S1,断开S2,读出此时电压表的示数为U2。③未知电阻阻值的表达式为:Rx= 。
29、现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0-0.6A.0-3A)、电压表(0- 3V,0-15V)、定值电阻(5Ω、10Ω.、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)在连接电路的过程中,开关应处于 状态。
(2)他们在电路连接好后,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有明显示数,且电路中只有一处故障。则故障原因可能是 。
(3)实验中依次接入三个定值电阻,调节变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表示数,得到如图乙的电流I随电阻R变化的图像。由此可得结论: 。
(4)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,保持变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,请写出接下来他所进行的操作 。
(5)为完成整个实验,应该选取的滑动变阻器的规格是 。
A. 50Ω 1.0A B. 30Ω 1.0A C. 20Ω 1.0A
30、如图1是小李探究串联电路电流特点的实验电路图。
(1)探究“串联电路的电流关系”时,分别把图中A、B、C各点断开,然后把 接入并测出数据。
(2)刚连完最后一条导线,灯泡L1、L2就亮了,指出他在实验操作中的不当之处: 。
(3)小李同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处;当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙 的两种情况。请分析他在电流表的使用上存在的问题。
甲: 。
乙: 。
(4)改正错误后,为了使得出的结论具有普遍性,应这样操作: 。
四、解答题(共5题;共37分)
31、(6分)小军怀疑家里饮用的“纯净水”不纯净,于 ( http: / / www.21cnjy.com )是他设计了一个电学实验来证明。如图是小军设计的电路,其中A、B为两金属棒。放在玻璃杯C中,小军取一小杯“纯净水”倒入C中。若灯亮,则“纯净水” (填“纯净”或“不纯净”),这是因为 。若灯不亮,则是 水。
(第31题图) (第32题图)
32、(6分)为避免点燃烟花造成人员伤害。小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图所示。装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器控制点火时间。为完善设计方案,还需要在 (填“a”或“b”)处安装一个开关S,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作。点放烟花前,定时器在电路中应处于 状态,目的是 。
33、(8分)如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的限值。
34、(8分)温州地区常受台风侵袭。为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2m2,均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10Ω,电源电压U0恒为6V,保护电阻R0为5Ω,电压表量程0~3V。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处。有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅表中数据可知风速及风级。表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)。测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。
(1)在滑片P左移的过程中,电路的电流 。(选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)请你计算该风速仪所测的最大风级为几级?(写出计算过程)
35、(9分)为了防止酒驾事故的出现,酒精测 ( http: / / www.21cnjy.com )试仪已被广泛应用,交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图。电源电压恒为9 V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80 Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8 V。求:
(1)电压表的示数为8 V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8 V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.3 A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
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2023年浙教版八上科学《第4章 电路探秘》单元全效提优卷A
一、单选题(共15题,每题3分;共45分)
1、小明同学在考试前准备有:①透明塑科笔袋②金属削笔刀③塑料三角尺④铅笔芯⑤橡皮擦。上述五种物品中,属于绝缘体的有( )
A. ①③⑤ B. ②④⑤ C. ③④⑤ D. ①②④
[解析] ①透明塑料笔袋中主要塑料是绝缘体,②金属削笔刀中含金属是导体,③塑料三角尺属于绝缘体,④铅笔芯中含石墨是导体⑤橡皮擦中是橡胶属于绝缘体。
[答案]A
2、关于摩擦起电,下列说法正确的是( )
A.只要是物体间有摩擦,就一定会发生电子的转移,并使物体带上静电
B.摩擦起电时,获得质子的物体带正电,失去质子的物体带负电
C.冬天脱毛衣时,有时会听到“噼、啪”的响声,这是由静电引起的
D.橡胶棒与毛皮摩擦时,橡胶棒会带正电,毛皮会带上等量的负电
[解析]A、两个物体束缚电子的能力不同,摩擦时才会带电,束缚电子能力强的物体带负电,束缚电子能力弱的物体带正电,故A错误;B、摩擦起电时,获得质子的物体带负电,失去质子的物体带正电,故B错误;C、冬天脱毛衣时,由于摩擦带电,所以听到轻微的“噼啪”声,甚至在夜晚能看见火花,是由静电引起的,故C正确;D、当用毛皮摩擦橡胶棒时,橡胶棒会带负电,这是由于毛皮上的电子转移到了橡胶棒上,故橡胶棒带负电,故D错误。
[答案]C
3、以下说法中正确的是 ( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体两端电压为零时,电流为零,但电阻不为零
D.只有导体才能作电工材料
[解析] A. 绝缘体与导体都有电阻。电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积以及导体的温度,与所加的电压和导体中通过的电流无关。B错,C对。像陶瓷也可以做材料。
[答案]C
4、有两盏灯L1和L2串联在同一电路上,则下列判断错误的是 ( )
A.L1断路熄灭,L2也一定熄灭
B.L1两端的电压一定等于L2两端电压
C.通过L1的电流一定等于通过L2的电流
D.电路两端的总电压一定等于各灯两端的电压之和
[解析] A.串联电路中用电器依次连接,一个用电器断路,另一个用用电串没有电流也不能工作,所以L1断路熄灭,L2也一定熄灭,A正确;B.串联电路电流相等,若电阻不相等,则电压也不相等,故L1两端的电压不一定等于L2两端电压,B不正确;C.通过L1的电流一定等于通过L2的电流,C正确;D.串联电路各用电器电压之和等于总电压,电路两端的总电压一定等于各灯两端的电压之和,D正确。
[答案]B
5、一个电阻阻值为R,两端电压为U,通过的电流为I,如果加在此电阻两端电压变为2U,则 ( )
A.电流不变,电阻不变 B.电流加倍,电阻不变
C.电流不变,电阻加倍 D.电流加倍,电阻加倍
[解析]定值电阻的大小与材料、粗细、长度等因素有关,与电流电压大小无关,所以一个电阻,电压变化时,电阻不变,而电阻不变时,电流与电压成正比。
[答案]B
6、在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现灯都不亮,电流表的指针几乎指在“0”刻度线不动,电压表指针则有明显偏转,该电路中的故障可能是 ( )
A.电流表坏了 B.灯泡L1的灯丝断了
C.两个灯泡都断路 D.灯泡L2的灯丝断了
[解析]分析电路图可知,两灯是串联的,且电压表测L2电压,所以当灯都不亮时,电流表没示数,电压表有示数,说明电路中有电流通过,故断定是L2断路,导致电压表与L1串联,导致电流太小而两灯不亮。
[答案]D
(第6题图) (第7题图)
7、如图所示电路中,电源电压为6 V且保持不变,R1为10 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω。在滑片P从A端滑到B端的过程中,电流表的示数的变化范围是 ( )
A. 0.6 A~0 A B. 0.6 A~0.1 A C. 保持0.1 A不变 D. 保持0.6 A不变
[解析]根据电路图,R1与R2串联,电流表接在滑片上,故滑片P向右时R2变大,电流表示数变小,滑片向左时R2减小,电流表示数变大;所以当P在B端时电流表被短路,示数最小:I= 0A,而P在A端时,电流最大,I=U/R=6V/10Ω=0.6A。故A符合题意。
[答案]A
8、如图甲,R1为定值电阻,Rp为滑动变阻器,闭合开关,Rp的滑片从一端移动到另一端,得到电压与电流图象如图乙,下列说法正确的是( )
A.电源电压为3V,R1阻值为5Ω
B.滑动变阻器接入阻值越大,则电流表示数越大
C.Rp的最大阻值为5Ω
D.当电流为0.4A时,R1与Rp连入电路的阻值之比为1:2
[解析] 由电路图可知,定值电阻R1和滑动变阻器RP串联,电流表测电路中的电流,电压表测R1两端的电压。当滑片位于左端时,接入电路中的电阻为0,此时只有电阻R1,电流表和电压表的示数最大,
由图乙可知,电源的电压U=3V,电路中的电流I=0.6A,R1的阻值:R1=U1/I1=3V/0.6A=5Ω;故A正确;滑动变阻器接入的阻值越大,根据R总=R1+RP可知,总电阻越大,而通过电路的电流越小,即电流表的示数越小,故B错误;当滑片位于右端时,R1和RP串联。此时变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,电路中的最小电流I′=0.2A,R1两端的电压U1=1V,
滑动变阻器两端的电压:UP=U-U1=3V-1V=2V,则滑动变阻器的最大阻值:RP=UP/I’=2V/0.2A=10Ω,故C错误;当电流为0.4A时,电路的总电阻:R总=U/I”=3V/0.4A=7.5Ω;变阻器连入电路的阻值:RP″=
R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω,那么R1与Rp连入电路的阻值之比:5Ω:2.5Ω=2:1,故D错误。
[答案]A
9、李少林同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,下列说法中不正确的是 ( )
A. 导体甲的电阻小于导体乙的电阻
B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C. 当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过乙导体的电流为0.1 A
D. 将甲、乙两导体并联接到电压为2 V的电源上时,干路中的电流为0.6 A
[解析]由图表可知,甲乙的电流与电压成正比,则它们都是定值电阻;相同电压时,甲电流大于乙,故甲电阻小于乙,A正确;定值电阻大小与电流电压大小无关,所以B不正确;分析图表可知,乙的电压为1V时通过它的电流为0.1A;C正确;将甲乙并联时电压相等都为2V,查图表可知,甲的电流为0.4A,乙的电流为0.2A故总电流为0.6A,D正确。
[答案]B
(第9题图) (第10题图)
10、用如图的电路探究欧姆定 ( http: / / www.21cnjy.com )律时,分探究电流与电压的关系和电流与电阻的关系两步进行,每步都要多次调节滑动变阻器。关于调节滑动变阻器的目的,下面说法正确的是 ( )
A. 目的相同,都是为了改变定值电阻的阻值
B. 目的相同,都是为了改变定值电阻两端电压
C. 目的不同,前者为了改变定值电阻两端电压;后者为了保持定值电阻两端电压不变
D. 目的不同,前者为了保持定值电阻两端电压不变;后者为了改变定值电阻两端电压
[解析]研究电流与电压的关系时,应保持电阻不变,通过改变电压来观察电流的变化规律,所以使用滑动变阻器的目的是改变定值电阻两端的电压;而研究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端电压不变,所以滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变。故C符合题意。
[答案]C
11、公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器如图所示。电路中R为定值电阻,R为光敏电阻。其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾增大到一定程度使电压表V的指针偏转到某区域时出发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是( )
A.V改接大量程 B.增大激光强度 C.减少R0阻值 D.减少电源电压
[解析] 由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压。因光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,所以,当烟雾增大时,光敏电阻的阻值增大,电路中的总电阻增大,由I=U/R 可知,电路中的电流减小,由U=IR可知,R0两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R两端的电压增大,即电压表的示数增大,要使控制器在烟雾较淡时就触发报警,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,即增大气敏电阻分得到的电压,A.电压表改接大量程时,不能改变气敏电阻两端的电压,故A错误;B.增大激光强度,光敏电阻的阻值变小,分得的电压变小,故B错误;C.减少R0阻值时,其分得的电压减小,光敏电阻分得的电压增大,故C正确;D.减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故D错误。
[答案]C
(第11题图) (第12题图) (第13题图)
12、小丽设计了如图所示的简易电子距离测量仪,R是一根粗细均匀的电阻丝,其每厘米长的电阻为0.5Ω,电路各部分均接触良好。物体M只能在导轨上做直线运动,并带动与之相连的金属滑片P移动,电压表示数可反映物体M移动的距离。开始测量前,将金属滑片P置于电阻丝中点,此时电压表和电流表示数分别为1.5V和0.2A.由此可知( )
A.电阻丝的总电阻为7.5Ω
B.电压表示数变小时,说明物体M向左移动
C.当电压表示数为2V时,物体M向左移动了5cm
D.当金属滑片P向右移动时,电流表示数变小
[解析] A.一半电阻丝的阻值:R=U/I=1.5V/0.2A=7.5Ω;则电阻丝的总电阻为:R总=2R=2×7.5Ω=15Ω,故A错误;B.当电压表的示数减小时,根据U=IR可知,与电压表并联的电阻丝的电阻变小,根据“电阻与长度成正比”可知,与电压表并联的电阻丝的长度变小,即物体M在向右移动,故B错误;C.当电压表示数为2V时,与电压表并联的电阻丝的阻值为:R’=U’/I=2V/0.2A=10Ω,则物体N向左移动: 10Ω/0.5Ω/cm
=20cm;原来滑片所在的位置为:7.5Ω/0.5Ω/cm=15cm;则物体M向左移动了:20cm-15cm=5cm,故C正确;D.当金属滑片P向右移动时,电阻丝R接入的电阻不变,因此电流表的示数不变,故D错误。
[答案]C
13、如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S1并将开关S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比I甲:I乙为5:3;当开关S1和S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙为( )
A.3:5 B.3:2 C.2:5 D.5:3
[解析] 当闭合开关S1并将开关S2断开时,两个电阻并联,电流表甲测总电流,乙测通过R2的电流。
根据I总=I1+I2得到:I甲:I乙=(I1+I2):I2=5:3;解得:I1:I2=2:3;根据并联电路的电流规律得到:R1/R2=I2/I1=3:2;当开关S1和S2闭合时,电压表甲测R2的电压,乙测总电压,根据串联电路的电压规律得到:U1/U2=R1/R2=3:2;根据U总=U1+U2得到:U甲:U乙=U2:(U1+U2)=2:5。
[答案]C
14、如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路( )
A.只有① B.只有② C.只有②③ D.只有②③④
[解析] ①:当开关S接1时,电压表测R0的电压,此时电压表上面的接线柱为“-”接线柱;当开关S接2时,电压表测Rx的电压,但是此时电压表的上面接线柱却与正极相连,接法错误,不能测定Rx的阻值,故A错误;②:当开关S2闭合时,R0被短路,此时电压表测电源电压U总;当开关S2断开时,电压表测Rx的电压Ux。可根据U0=U总-Ux计算出R0的电压,再根据“串联电路电压与电阻成正比”计算出Rx的阻值,即Ux/U0=Rx/R0,故②可以测出Rx;③:当开关S2闭合时,R0被短路,只有Rx,记下电流表的示数Ix;根据U总=I总R总得到:U总=IxRx;当开关S2断开时,R0与Rx串联,,记下电流表的示数I总;根据U总=I总R总得到:U总=I总(Rx+R0)。两个方程联立可以计算出Rx的阻值,故③可以测出Rx;④:当开关S接2时,只有R0,记下电流表的示数I0;当开关S接1时,只有Rx,记下电流表的示数Ix。根据并联电路U0=Ux得到:I0R0=IxRx,故④可以测出Rx。那么能够测出Rx的电路为②③④。故D正确,而B、C错误。
[答案]D
15、现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动变阻器R1的滑片P移至最右端后,闭合开关S,将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为RMN。设滑过弧MN的长为x,电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。下列说法错误的是( )
A.触点N滑动过程中,通过电路的最大电流为0.9A B.该金属圆环中铜丝的长度是10cm
C.触点N滑动过程中,RMN的最大值是4Ω D.每lcm电阻丝的阻值是0.1
[解析] A.由图表分析可知,电路中通过的最小电流0.5A,最大电流为0.9A;A正确;B.当滑片在铜丝上移动时,金属圆环的总电阻不变,根据欧姆定律可知,此时电路中的电流不变,由图乙可知,x从30cm到40cm的过程中,电路的电流不变,则该金属圆环中铜丝的长度为40cm-30cm=10cm,故B正确不合题意;C.当x=0或x=50cm时,金属圆环接入电路中的电阻为零,此时电路为R1的简单电路,由图乙可知,电路中的电流I大=0.9A,变阻器接入电路中的电阻为:R1=U/I=4.5V/0.9A=5Ω;当电路中的电流最小时,电路的总电阻最大,金属圆环接入电路中的电阻最大,由图乙可知,电路中的电流I小=0.5A,此时电路的总电阻为:R总=U/I小=4.5V/0.5A=9Ω;则M、N之间的最大值RMN大=R总-R1=9Ω-5Ω=4Ω,故C正确不合题意;D.由题意可知,M、N之间两段弧形金属丝并联,分别设为R3、R4;那么并联电路的总电阻RMN=R3R4/(R3+R4);因金属圆环中电阻丝的总电阻一定,即R3+R4的值不变,所以当R3=R4时,M、N之间的总电阻最大,4Ω QUOTE =R3R4/(R3+R4);,解得:R3=R4=8Ω,金属圆环中电阻丝的总电阻R环=R3+R4
=8Ω+8Ω=16Ω,由图乙可知,金属圆环中电阻丝的总长度L=50cm-10cm=40cm,所以,每1cm电阻丝的阻值是16Ω/40=0.4Ω,故D错误符合题意。
[答案] D
二、填空题(共10题,每空2分;共46分)
16、A、B是长度相同的镍铬合金电 ( http: / / www.21cnjy.com )阻丝,且A的横截面积小于B的横截面积,则A的电阻 B的电阻。若将它们串联后接入电路,A两端电压 (填“大于”、“等于”或“小于”,下同)B两端电压;若将它们并联后接入电路,流过A的电流 流过B的电流。
[解析]导体电阻大小与长度、材料、横截面积等有关与电压电流大小无关,AB材料和长度相同,则A细电阻大,而串联后电流相等,电压与电阻成正比,所以A的电压大于B,并联后电压相等,则电流与电阻成反比,所以A的电流小于B。
[答案]大于; 大于; 小于
17、如图甲所示,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过 (填“L1”或“L2”)的电流,b电流表的读数应为 A。
[解析] 由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,∴b电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.2A。
[答案] L1 1.2
18、如图所示,电阻R0=20 Ω,R=30 Ω,电源电压保持9 V不变,当滑动变阻器滑片P在a端时,电压表的示数是 。滑动变阻器滑片P移到b端时,电流表示数是 。
[解析] 根据电路图可知,定值电阻R0与变阻器串联,且无论滑片怎样移动,变阻器都是全部阻值接入电路。
(1)当滑动变阻器滑片P在a端时,电压表只与定值电阻R0并联,只测R0两端的电压。此时通过电路的总电流;此时电压表的示数U0=I0R0=0.18A×20Ω=3.6V。(2)滑动变阻器滑片P移到b端时,电压表测它们的总电压,那么此时电压表的示数U=U总=9V;由于总电阻保持不变,所以总电流保持不变;那么此时电流表的示数还是0.18A。
[答案]3.6V; 0.18A
(第18题图) (第19题图) (第20题图)
19、如图所示是小灯泡的U—I变化曲线。由图 ( http: / / www.21cnjy.com )可知:
(1)当小灯泡两端电压为4 V时,它的灯丝电阻为 Ω;
(2)当灯泡两端的电压变大时,灯丝的电阻 (选填“变大”“不变”或“变小”),这是由于灯丝的电阻与 有关。
[解析]由图线可知,灯的电阻是变化的,所以当电压为4V时,查图知此时电流为0.4A,则电阻R=U/I=4V/0.4A=10Ω;(2)由图线可知灯的电压变大时其电流也变大,这主要原因:灯丝的材料长度粗细等不变,而通电时温度发生了变化,金属钨丝的电阻随温度升高而增大。
[答案](1)10Ω (2)变大; 温度
20、如图所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示。则可判断电源电压是 ,变阻器的最大阻值是 。
[解析] 闭合开关后,滑片P在b端时,R与变阻器的最大电阻串联,电压表测R的电压,电流表测电路中的电流,根据串联电路电压的规律,电压表示数小于电源电压,由图乙知,UV=4V,电路中的电流为I1=0.5A;滑到a端时,变阻器连入电路中的电阻为0,电路中只有R,电压表示数最大,为电源电压,由图知,U=12V,此时电路中的电流为I=1.5A,由欧姆定律I=U/R,电阻:R=U/I=12V/1.5A=8Ω,在串联电路中,由欧姆定律,串联的电阻:R总=U/I1=12V/0.5A=24Ω,因电阻串联,变阻器的最大阻值:R滑=R总﹣R=24Ω﹣8Ω=16Ω。
[答案] 12V; 16Ω。
21、电子秤利用了压力传感器。某电子秤使用的压力传感器的结构如图所示。弹簧钢右端固定,其上、下表面各贴一完全相同的金属电阻丝,它的阻值对长度变化很敏感。电子秤工作时,给上、下电阻丝分别提供相等且大小恒定的电流I。若在弹簧钢自由端施加压力F,则上电阻丝拉伸,下电阻丝压缩,此时两电阻丝两端的电压变为U1、U2,传感器把两电压的差值输出,用来反映力F的大小。
(1)压力F增大时,上金属丝的电阻 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)施加压力F时,两电阻丝两端电压的大小关系为U1 (填“>”“<”或“=”)U2。
[解析](1)外力F增大时,上面金属电阻丝长度变大,电阻变大,下面金属电阻丝长度变短,电阻变小;(2)由欧姆定律可知,电压U=IR,电流一定时,电阻越大,导体两端的电压越大,所以施加压力F时,两电阻丝两端电压的大小关系为U1>U2。
[答案](1)变大;(2)>
(第21题图) (第22题图)
22、如图甲所示,已知电流表的量程为0~ 0.6A ,电压表的量程为0~ 15V,滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A,闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示,在保证电路安全的前提下,电源电压为 V,滑动变阻器的取值范围 。
[解析] (1)由甲图可知,R1与变阻器R2串联,电压表测变阻器R2电压,根据乙图可知,当电压表示数为5V时,电流表的示数为0.1A;当电压表的示数为3V时,电流表的示数为0.3A;根据串联电路U总=U1+U2得到:U总=5V+0.1A×R1--------①,U总=3V+0.3A×R1--------②;由①②解得:U=6V,R1=10Ω。(2)由滑动变阻器R2的规格为“50Ω 0.5A”和电流表的量程0~0.6A可知,当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A时,变阻器接入电路的电阻最小,此时R1两端的电压U1'=I1'R1=0.5A×10Ω=5V;变阻器R2两端的电压U2'=U总-U1'=6V-5V=1V;则变阻器接入的最小电阻;根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,由于电源电压小于电压表的所用量程的最大值,故变阻器接入电路的最大值为其本身的最大值,即R滑大=50Ω,由上可知,变阻器的阻值范围为:2Ω~50Ω。
[答案] 6;2Ω-50Ω
23、实验室里可以用欧姆表来直接测量电阻。如图虚线框内是欧姆表的简化结构图,它由灵敏电流表、电源、变阻器等组成。在a、b间接入一个电阻R,路中就有一个对应电流I,即电阻R与电流表的读数I有一一对应关系。所以,由电流表的指针位置可以知道电阻R大小。为了方便,事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧姆值。欧姆表在测量电阻前都需要调零,即把a、b两接线柱短接,调节变阻器的滑片位置,使电流表满偏(指在最大刻度处)。
(1)普通电流表示数标识情况为左小右大,那么改装后的欧姆表示数的标识情况为 。
(2)若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.5V来刻度的,满偏电流为10mA.那么5mA位置时,对应的电阻值为 Ω。在使用一段时间后,发现电源电压降为1.2V,用这个欧姆表测得某电阻为350Ω,则这个电阻的实际值为(不考虑电源本身的电阻) Ω。
[解析] (1)根据“电流与电阻的反比关系”可知,当电流偏大时,对应的电阻偏小,因此欧姆表的示数变化与电流表的示数变化正好相反,即左大右小。(2)①电源电压为1.5V,当电路中的电流为满偏电流Ig=10mA时,欧姆表的内阻:;那么5mA位置时,电路的总电阻:;对应的电阻值为:R=R总-R内=300Ω-150Ω=150Ω。②由于欧姆表的刻度值是按电源电压为1.5V来刻度的,所以刻度值为350Ω所对应的电流值:;电源电压为1.2V时,此时欧姆表的内阻:;电流为I′=0.003A时,电路的总电阻:;则这个电阻的实际值:R实=R总′-R内′=400Ω-120Ω=280Ω。
[答案](1)左大右小 (2)150;280
(第23题图) (第24题图)
24、如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2V;当只闭合S2、S3时,电压表示数为4V.则电源电压U= V,R2= Ω。
[解析](1)由电路图可知,当只闭合S1、S2时,R1与L串联,电压表测灯泡两端电压,由图象知,灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A,串联电路中电流处处相等,即通过R1的电流也为0.6A,R1的电流为0.2A时,电压为2V,R1的电流与电压成正比,所以R1的电流为0.6A,它两端电压为6V,所以电源电压U=UL+U1=2V+6V=8V;(2)当只闭合S2、S3时,R2与L串联,电压表仍测灯泡两端电压,灯泡两端电压为4V,由图象知,此时通过灯泡的电流为0.8A,由串联电路特点可知,I2=IL=0.8A,U2=U﹣UL=8V﹣4V=4V,由欧姆定律可得R2的阻值:R2=U2/I2=4V/0.8A=5Ω。
[答案]8;5。
25、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。
(1)电压表的最小示数是 ;
(2)此电路允许的最高环境温度为 。
[解析] (1)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=u/(R1大+R0)=4.5V/(300Ω+300Ω)=0.0075A;电压表的最小示数:U0小=I小R0=0.0075A×300Ω=2.25V,(2)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=U0/R0=3V/300Ω=0.01A,电路中的总电阻:R=U/I=4.5V/0.01A=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℃。
[答案](1)2.25V (2)60℃
三、实验探究题(共5题,第29、30题每空1分,其余每空2分;共32分)
26、小明和小华分别用“伏安法”测量某一定值电阻的阻值,电源电压恒为3V。
(1)实验原理是 ;
(2)小明实验的电路如图,小明测量的数据如表一所示,则定值电阻的阻值为______Ω。
(3)小华用相同的实验器材测量的数据如表二,则小华实验中存在的问题可能是 。
[解析](1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形:R=U/I;(2)由表中数据,三次实验的电阻分别为:
,,;为提高测量的准确程度,减小误差,取三次测量的平均值作为测量结果:。(3)观察小华的实验数据,发现电压表示数增大时,电流表示数反而减小,根据串联电路知识可知,问题在于:电压表接在了滑动变阻器的两端。
[答案](1)R=U/I (2) 5.15 (3)电压表接在了滑动变阻器的两端
27、在做“影响电阻大小的因 ( http: / / www.21cnjy.com )素”实验时,需要在电压相同的条件下,比较通过不同导线的电流,分析归纳出决定电阻大小的因素,下表是几种实验用导线的参数。
(1)为研究电阻与导体材料有关,应在表中选用导线C和导线 。
(2)为研究电阻与导体的长度有关,应在上表中选用导线C和导线 。
(3)在上表中选用导线A和导线D,可以研究电阻与导线 的关系。
(4)如图电路中,加热金属丝,发现灯泡亮度变暗,说明 。
[解析] (1)要研究电阻与导体材料有关,应使用导线的长度、横截面积都相同,材料不同的导线,从表中数据可以看出,导线C和导线F的长度和横截面积相同,材料不同,因此选择导线C、F;(2)要研究电阻与导体长度有关,应使用导线材料、横截面积都相同,长度不同的导线,从表中数据可以看出,导线C和导线G的材料和横截面积相同,长度不同,因此选择导线C、G;(3)从表中数据可以看出,导线A和导线D的材料和长度相同,横截面积不同,因此选用导线A和导线D可探究电阻和横截面积的关系;(4)点燃酒精灯给金属丝加热,发现灯泡亮度变暗,说明金属丝电阻与温度有关,温度越高,电阻越大。
[答案](1)F (2)G (3)横截面积 (4)金属的电阻与温度有关,温度越高电阻越大
28、在探究测定小灯泡电阻的实验中,所用小灯泡正常发光电压为2.5V,电阻约为10Ω。
(1)实验过程如下:①如图甲所示是某同学连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画×,并用笔画线代替导线,将甲图的实验电路连接完整。②实验中当变阻器滑片移到某一位置时,电流表指针如图乙,这时通过小灯泡的电流是 A。③该同学又根据实验数据绘制成了U﹣I图像如图丙,根据图像提供的信息,可计算出小灯泡正常发光的电阻是 Ω。
(2)若另一位同学想利用如图丁所示的电路测量未知电阻Rx的大小(R0阻值已知)。下面是他的实验过程,请你帮他完成实验:①闭合开关S和S2,断开S1,读出此时电压表的示数为U1。②闭合开关S和S1,断开S2,读出此时电压表的示数为U2。③未知电阻阻值的表达式为:Rx= 。
[解析] (1)①变阻器应该与灯泡串联,电压表应该与灯泡并联。根据甲图可知,只需将灯泡右端与电流表相接的导线拆下,然后将其改接在灯泡右端与电压表的“-”接线柱之间即可,如下图所示:
②根据乙图可知,电流表选择量程0~0.6A,分度值为0.02A,则通过灯泡的电流为0.16A;③根据丙图可知,当灯泡两端的电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.2A,则灯泡正常发光时的电阻为:。(2)①闭合开关S和S2,断开S1,此时两个电阻串联,电压表测总电压,读出此时电压表的示数为U1。②闭合开关S和S1,断开S2,此时两个电阻串联,电压表测R0,读出此时电压表的示数为U2。③则Rx两端的电压为:Ux=U1-U2;根据“串联电路中,电压的分配与电阻成正比”得到:;; 解得: 。
[答案] (1)见解析;0.16;12.5(2)
29、现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0-0.6A.0-3A)、电压表(0- 3V,0-15V)、定值电阻(5Ω、10Ω.、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)在连接电路的过程中,开关应处于 状态。
(2)他们在电路连接好后,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有明显示数,且电路中只有一处故障。则故障原因可能是 。
(3)实验中依次接入三个定值电阻,调节变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表示数,得到如图乙的电流I随电阻R变化的图像。由此可得结论: 。
(4)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,保持变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,请写出接下来他所进行的操作 。
(5)为完成整个实验,应该选取的滑动变阻器的规格是 。
A. 50Ω 1.0A B. 30Ω 1.0A C. 20Ω 1.0A
[解析] (1)为保证电路安全,开关应处于断开时连接电路;(2)电压表无示数,但电流有有示数说明有电流通过,故故障为R短路;(3)由实验数据绘制的图像可知,每次电流与电阻之积相等,即电压一定时,电流与电阻成反比 (4)R由小换大时其两端电压也变大,但为了保持电压不变,所以使用滑动变阻器侵夺,即向左移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;(5)根据题意,电压控制为2V不变,实验时定值电阻最大时为20Ω,所以变阻器两端电压始终为4V,即变阻器与定值电阻的电压比为2:1,则串联电路中电阻比也为2:1,所以变阻器的最大电阻为50Ω,故A符合题意。
[答案](1)断开 (2)R短路 (3)电压一定时,电流与电阻成反比 (4)向左移动滑动变阻器,使电压表示数保持不变(5)A
30、如图1是小李探究串联电路电流特点的实验电路图。
(1)探究“串联电路的电流关系”时,分别把图中A、B、C各点断开,然后把 接入并测出数据。
(2)刚连完最后一条导线,灯泡L1、L2就亮了,指出他在实验操作中的不当之处: 。
(3)小李同学在做实验时,闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处;当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图2甲、乙 的两种情况。请分析他在电流表的使用上存在的问题。
甲: 。
乙: 。
(4)改正错误后,为了使得出的结论具有普遍性,应这样操作: 。
[解析] (1)测量电流的仪表是电流表,电流表与待测电路串联,为测通过A、B、C点的电流,应把图中A、B、C各点断开,然后把电流表接入并测出数据;刚连完最后一条导线,灯泡L1、L2就亮了,说明连接电路时,没有断开开关;闭合开关前,电流表的指针均指在零刻度处;当闭合开关试触时,如图2甲所示的情况,即电流表指针反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;如图乙所示的情况,即电流表指针偏转太小,说明乙电流表的量程选择过大;为了使得出的结论具有普遍性,更换不同规格的灯泡进行多次实验。
[答案] (1)电流表 (2)连接电路时,没有断开开关 (3)电流表正负接线柱接反了 电流表的量程选择过大 (4)更换不同规格的灯泡进行多次测量
四、解答题(共5题;共37分)
31、(6分)小军怀疑家里饮用的“纯净水”不纯净,于 ( http: / / www.21cnjy.com )是他设计了一个电学实验来证明。如图是小军设计的电路,其中A、B为两金属棒。放在玻璃杯C中,小军取一小杯“纯净水”倒入C中。若灯亮,则“纯净水” (填“纯净”或“不纯净”),这是因为 。若灯不亮,则是 水。
[解析] 纯水是绝缘体,小军取一小杯“纯净水”倒入C中。若灯亮,说明能导电,则“纯净水”中有其它物质,并不纯净,若灯不亮,则不能导电,纯净水是纯净的;
[答案]不纯净;纯水是绝缘体;纯净。
(第31题图) (第32题图)
32、(6分)为避免点燃烟花造成人员伤害。小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图所示。装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器控制点火时间。为完善设计方案,还需要在 (填“a”或“b”)处安装一个开关S,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作。点放烟花前,定时器在电路中应处于 状态,目的是 。
[解析](1)由题知,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作,所以,该开关应与指示灯串联,同时能控制整个电路;由电路图可知,开关S应安装在a处;(2)由电路图可知,定时器与点火器并联;点放烟花前,只有定时器是通路时(相当于一根导线),才能将点火器短路,使点火器不能工作;否则,在进行倒计时,点火器工作会点燃烟花造成人员伤害;因此其目的是:进行倒计时,避免点燃烟花造成人员伤害。
[答案]a 通路 进行倒计时,避免点燃烟花造成人员伤害
33、(8分)如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的限值。
[解析](1)R1与R2并联,电流表A测干路中电流,电流表A1测R1电流;并联电路中两电阻的电压相等,U1=U2=9V,R1的电流I1=U1/R1=9V/10Ω=0.9A,则R2的电流I2=1.2A-0.9A=0.3A,所以R2=U2/I2=9V/0.3A=30Ω。
[答案](1)0.9A (2)30Ω
34、(8分)温州地区常受台风侵袭。为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2m2,均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10Ω,电源电压U0恒为6V,保护电阻R0为5Ω,电压表量程0~3V。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处。有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅表中数据可知风速及风级。表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)。测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。
(1)在滑片P左移的过程中,电路的电流 。(选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)请你计算该风速仪所测的最大风级为几级?(写出计算过程)
[解析] (1)根据题意,滑块移动过程中,电压表的测量范围改变,但是AB电阻并没有改变,所以电路中的电流不变;(2)当电压表的示数为3V时,此时的风级最大。 此时通过电路的电流为: ; 此时电压表并联的电阻为: ; 根据“电阻与长度成正比”得到:; 解得:x=15cm; 根据图乙可知,弹簧的弹力与伸长成正比, 得到:; 解得:y=13.1N; 则挡风板上受到的压强: ; 根据表格可知,对应风级为5级。
[答案](1)不变;(2)最大5级。
35、(9分)为了防止酒驾事故的出现,酒精测 ( http: / / www.21cnjy.com )试仪已被广泛应用,交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图。电源电压恒为9 V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80 Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8 V。求:
(1)电压表的示数为8 V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8 V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.3 A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
[解析] (1)因为R2和滑动变阻器串联,当R2=80 Ω时,电压表示数U2为8 V,I=I1=I2=U2/R2=8V/80Ω=0.1 A。(2)U1=U-U2=9 V-8 V=1 V,R1===10 Ω。(3)当R1的电阻保持不变,电流表的示数I′为0.3 A时,U′1=I′R1=0.3 A×10 Ω=3 V,U′2=U-U′1=9 V-3 V=6 V。
[答案](1)0.1A (2)10Ω (3)6V
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