第十六章 电压 电阻
一、选择题:本题共10小题,每小题5分,共50分。
1.下列关于电压的说法不正确的是( )
A.电压是形成电流的原因
B.电源是提供电压的装置
C.电路中有电流,则电路两端一定有电压
D.电路两端有电压,则电路中一定有电流
2.如图所示,灯泡比亮,电压表示数为6 V。下列说法正确的是( )
A.示数大于6 V B.示数等于6 V C. V示数小于6 V D. V示数大于6 V
3.如下图所示电路中,电压表测量的是( )
A.电源两端电压 B.定值电阻R两端电压
C.灯泡L两端电压 D.以上答案都不对
4.如图所示,是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流,正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。通过观察电压表的接线和指针偏转可知( )
A.锌片是盐水电池的正极
B.电池工作时将化学能转化为电能
C.电压表的示数为3 V
D.在电池的外部,电流从锌片经电压表流向铜片
6.如下图所示实物图相对应的电路图是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池.观察电压表的接线和指针偏转,以下说法错误的是( )
A.铜片是盐水电池的正极
B.电池电压为3 V
C.铜片和锌片属于导体
D.电流应从电压表的“3 V”接线柱流入,“-”接线柱流出
8.图中的四个电路图中,能够正确测量通过灯电流的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,连入电路中的小灯泡允许通过的最大电流分别为,且,则此部分电路允许通过的最大电流是( )
A. B. C. D.
10.如图开关由闭合到断开,电流表的示数的变化情况是( )
A.变小,变大 B.不变,变大 C.变大,变小 D.不变,变小
二、填空题,每空2分,共30分。
11.气体泄漏检测装置电路如图甲所示,电源电压不变,L为指示灯,R为气敏电阻,其阻值与气体浓度关系如图乙所示,当检测到气体浓度增大时,电流表示数_______(选填“增大”“不变”或“减小”),指示灯亮度_______(选填“变亮”“不变”或“变暗”)。
12.如图所示的电路中,当闭合开关S时,电流表A1、A2、A3的示数分别是1.8 A、0.9 A、0.5 A,则通过灯泡和的电流分别是________A、_________A和_________A.
13.两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻,因为导体串联相当于__________,两个导体并联后的总电阻小于其中任何一个导体的电阻,因为导体并联相当于__________.(均填写相应字母)
A.减小了导体长度 B.减小了导体横截面积
C.增大了导体长度 D.增大了导体横截面积
14.如图(a)所示的电路中,开关闭合、断开时,电压表V的示数如图(b),开关断开、闭合时,电压表V的示数如图(c),则灯两端的电压为______V;两端的电压为______V,电源电压为______V。
15.在如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表读数相同,如果产生这一现象的原因是造成的,则____(选填“断路”或“短路”)。排除故障后若两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻和两端的电压分别为_________V、_________V。
16.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片从中点向右移动时,电流表示数_________.电压表V与电流表示数的比值_________。(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)
三、作图题,共2分。
17.(2分)在如图所示电路的“○”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,中均有电流通过。
四、实验题
18.(10分)乐于探索的小熊、小吴和小边三名同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时,猜想导体的电阻可能与下列因素有关。
A.材料 B.长度 C.横截面积
为了验证上述猜想,小边用如图所示的电路进行实验,实验中备用的导体如表所示:
材料 长度/cm 横截面积
① 镍铬合金丝 40 1
② 镍铬合金丝 80 1
③ 镍铬合金丝 40 2
④ 锰铜合金丝 40 1
(1)实验中,在之间接上不同的导体,闭合开关后除了观察小灯泡亮度外,还可以通过观察_______来比较导体的电阻大小;
(2)为了验证猜想C,应选用编号为_______的两根合金丝分别接入电路进行实验;
(3)将①②两根合金丝分别接入之间,通过观察比较可以发现,当导体的横截面积和材料一定时,导体的长度越长,导体的电阻越_______(选填“大”或“小”);
(4)在最近几年,我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝制输电线换成较粗的铝制输电线,这样是为了_______(选填“增大”或“减小”)输电线的电阻;
(5)小熊和小吴同学在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,则他们不能完成的实验探究是______。
A.导体电阻与长度的关系
B.导体电阻与材料的关系
C.导体电阻与温度的关系
五、计算题
19.(8分)物理课上,小童连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变。当闭合开关S后,两个电压表和指针偏转角度相同,指针位置如图乙所示。
(1)请你结合所掌握的知识,帮助小童分析和计算电压表的示数,并将分析过程写出来。
(2)求电源电压U;(3)求电阻两端的电压。
答案以及解析
1.答案:D
解析:电压是形成电流的原因,电源是提供电压的装置,电路中有电流,则电路两端一定有电压,电路两端有电压,电路中不一定有电流。故选D。
2.答案:B
解析:两灯泡并联,电压表V测量电源电压,电压表测量两端电压,电压表测量两端电压,而并联电路两端电压相等,且等于电源电压,因此电压表V、的示数相等,都等于6 V,故选B。
3.答案:B
解析:由图可知,该电路为串联电路,电压表与R并联,测量的是R两端的电压,故B正确。故选:B。
4.答案:C
解析:AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于AB段的横截面积小,BC段的横截面积大,故;两段电阻串联,串联电路电流处处相等,故。故选C。
5.答案:B
解析:由图知,电压表的指针正向偏转,因为锌片与电压表的负接线柱相连,所以锌片为盐水电池的负极,在电池的外部,电流从铜片经电压表流向锌片,故A、D错误。盐水电池和干电池、蓄电池类似,都是将化学能转化为电能的装置,故B正确。电压表的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,示数为0.6 V,故C错误。
6.答案:A
解析:由实物图可知,灯和并联,开关在干路上,开关控制,故正确的选项是A。
7.答案:B
解析:AD、该电压表在使用时,电流应从电压表的“3 V”接线柱流入,“-”接线柱流出;根据图示可知,铜片与电压表的正接线柱相连,则铜片为盐水电池的正极,故AD正确;
B、电压表的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,示数为0.6 V,即该电池的电压为0.6 V,故B错误;
C、铜片和锌片容易导电,属于导体,故C正确。
故选:B。
8.答案:B
解析:测量通过灯电流:要让电流表和串联,故C、D错误;要让电流从电流表“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。故A错误,B正确。
故选:B。
9.答案:C
解析:由题图可知,三个小灯泡串联接入电路,根据串联电路各处电流相等,且,可知此部分电路允许通过的最大电流是.
10.答案:D
解析:当开关闭合后,与并联在电源的两端;当开关断开时,并联在电源的两端为基本电路;因并联电路各支路互不影响,而干路中的电流等于各支路电流之和;所以开关由闭合到断开时,的示数不变,的示数变小.
11.答案:增大;变亮
解析:电源电压不变,当气体浓度增大时,气敏电阻R的阻值减小,电流表示数增大,指示灯变亮。
12.答案:0.9;0.4;0.5
解析:三个灯泡并联,电流表测量和的总电流,测量和的总电流,测量的电流,所以,,,.可得,.
13.答案:C;D
解析:导体的电阻与其长度、横截面积以及材料有关,两个电阻串联相当于长度加长,长度越大,电阻越大.两个电阻并联相当于横截面积增大了,横截面积越大,电阻越小.
14.答案:3;1.5;4.5
解析:由电路图可知,当开关闭合、断开时,两灯泡串联,电压表与灯并联,电压表测两端的电压,由图(b)可知灯两端的电压,当开关断开、闭合时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,由图(c)可知电源的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两端的电压.
15.答案:短路;5.6;1.4
解析:由图可知,两个电阻串联,电压表测量电源电压,电压表测量两端的电压,当闭合开关后,两个电压表读数相同,如果产生这一现象的原因是造成的,说明电压表的示数正常,电压表的示数等于电源电压,电压表测量电源电压,说明短路,只有的简单电路。由串联电路电压的规律可知,电压表示数应大于电压表示数,而两电压表指针位置相同,则电压表量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表示数;电压表量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表示数;电阻的电压,电阻的电压。
16.答案:不变;变大
解析:由图可知,电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路中的电流,测通过的电流,电压表V测电源电压。因为电阻与滑动变阻器并联,所以它们两端的电压相等,等于电源电压,则电压表V的示数不变;当滑片向右移动时,滑动变阻器连入的电阻变大,而电压不变,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小;的阻值不变,电压不变,所以通过的电流不变,即的示数不变;因为通过的电流变小、通过的电流不变,所以根据并联电路的电流特点可知,干路电流变小,即电流表的示数变小;由电压表V的示数不变、电流表的示数变小可知,电压表V与电流表示数的比值变大。
17.答案:如图所示
解析:若右边圆圈内填入电流表,则左下方圆圈内只能填电压表,此时导线将和电流表短路,所以右边圆圈内填入电压表,若左下圆圈中填电压表,则被短路,所以左下方圆圈内只能填电流表,和并联接入电路。
18.答案:(1)电流表示数
(2)①③
(3)大
(4)减小
(5)B
解析:(2)要验证猜想C,导体电阻与横截面积的关系,根据控制变量法,合金丝的材料、长度相同,横截面积不同,所以应选用编号为①③的两根合金丝进行实验。
(3)将材料和横截面积相同的两根合金丝①②分别接入之间,发现接入长度较长的合金丝②时,电流表的示数较小,此时合金丝的电阻较大。这说明导体的横截面积和材料一定时,导体的长度越长,导体的电阻越大。
(4)在材料和长度不变的情况下,将输电线路中铝制输电线的横截面积换成较大的,可减小输电线的电阻。
(5)只有一根电阻丝,则电阻丝的材料相同,不能探究导体电阻与材料的关系。故B符合题意。
19.答案:(1)见解析
(2)7.5 V
(3)6 V
解析:(1)两电阻串联,电压表测两端的电压,电压表测的是电源电压,故电压表的示数小于的示数,又因为两电压表的指针偏转角度相同,所以电压表选择的量程为0~3 V,分度值为0.1 V,则的示数为1.5 V;
(2)电压表选择的量程为0~15 V,分度值为0.5 V,其示数即电源电压;
(3)两端电压,电阻两端的电压。
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