浙教版初二科学《2.7电路分析与应用》提高讲义(含答案)

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名称 浙教版初二科学《2.7电路分析与应用》提高讲义(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 浙教版
科目 科学
更新时间 2023-12-29 11:41:15

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浙教版初二科学《2.7电路分析与应用》提高讲义
一、单选题
1.为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。小浔设计的电动汽车的模拟电路,向下踩“油门”踏板时( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大
D.电流表示数变小,电压表示数变小
2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,由于电阻R或小灯泡L可能出现了故障,开关S闭合前后,电流表有示数且示数不变。下列判断中正确的是(  )
A.电阻R断路 B.电阻R短路 C.小灯泡L断路 D.小灯泡L短路
3.某同学用两节干电池串联起来做电源,做伏安法测电阻的实验,因不慎将电流表和电压表相互接错了,如图所示,则开关闭合后,各仪表将(  )
A.电流表、电压表均被烧坏 B.电流表、电压表不会被烧坏
C.只有电流表被烧坏 D.只有电压表被烧坏
4.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是(  )
A.灯L1短路 B.灯L2短路
C.灯L1开路 D.灯L2开路
5.如图所示,电源电压为6 V且保持不变,当闭合开关S后,电压表的示数为零,则不可能的原因是 (  )
A.L1灯丝断了 B.L2灯丝断了
C.开关S处开路 D.电源处开路
6.如图所示的电路中,电源电压一定。关于该电路的工作情况,下列说法中正确的是(  )
A.只闭合S1时,两只灯泡是串联的
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变,电流表读数变大
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
7.如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯都不亮,电压表有示数,电流表无示数,则该电路故障可能是(  )
A.电流表短路 B.灯泡L1断路
C.灯泡L2短路 D.灯泡L2断路
8.在如图的电路中,电源两端的电压保持不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P由图示位置向左端滑动的过程中,有关判断正确的是(  )
A.电流表A1示数变小 B.电流表A2示数变大
C.电压表V示数变小 D.电压表V示数变大
9.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是(  )
A.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
B.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
C.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
D.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
10.小科学习了关于电的基础知识后,连接了如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关后 ,当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,下列说法正确的是(  )
A.电压表 V 的示数变小
B.电流表 A1 的示数不变
C.当滑片 P 滑到最右端时,L 与 R 串联
D.电流表 A2 的示数不变
二、填空题
11.如图所示电路,闭合开关S,当滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数   ,电压表示数   (以上两空选填“变大”、“变小”或“不变”),小灯泡亮度   (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
12.如图所示电路,闭合开关S后,甲、乙两表是电压表,示数之比是5∶2,当开关S断开,甲、乙两表是电流表,则两表的示数之比为   。
13.如图甲所示的电路,开关闭合以后,将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端,得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像,如图乙所示,则电源电压为   V,滑动变阻器的最大阻值为   Ω,其中   (填“A”或“B”)是电压表V2的示数随电流变化的图像。
14.如图所示电路中,电压表测量的是    两端的电压.若要使电压表测量电灯L1两端的电压,只需要将导线    (选填1、2、3、4等数字)的右端改接到    (选填a、b、c、d等字母)接线柱上即可。
15.小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示。
(1)当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点。闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将   (填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)一段时间后,在秤盘放2牛重的钩码时,表盘读数比2牛大,换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于__________引起的(填字母)。
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
16.压力传感器的原理图如图所示,其中M、N均为绝缘材料,MN间有可收缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压为10V,R1=8Ω,R2的阻值变化范围为0~10Ω,闭合开关S,压力F与R2的变化量成正比,F=1N时,R2为2Ω,此时电流表示数是   A;当电流表的示数为I时,F=   N(写出关于I的数学表达式)。
三、实验探究题
17.在探究电流与电阻的关系的实验过程中,小明选择了5欧、10欧、20欧、25欧四个定值电阻进行实验,电路图如图甲所示。最后记录数据绘成如图丙所示的坐标图
(1)请用笔画线代替导线完成图乙中未完成的电路。(导线不能交叉)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是   。
(3)排除电路故障进行实验 ,当完成5欧的电阻后,现将用10欧的电阻实验,写出他完成此次实验的操作    。
18.为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图所示的电路进行实验。
(1)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,画了电路图甲,请你在图乙中用笔画线代替导线,分别将导线a,B符合题意的连接到相应的接线柱上。
(2)实验中,两个小灯泡的规格应选择   (填“相同”或“不相同”)的更加合理。
(3)当她刚正确连接完所有的导线,两个灯泡立即发光,电流表指针偏向零刻度线左方,其原因分别是   和   。
(4)过了一会后,观察到灯L2继续发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是   。
(5)排除故障后,她测出了L1支路的电流后想再测L2支路以及干路上的电流,于是她连接了如图丙所示的电路,当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表的指针所指位置均为图丁所示,则通过灯L1的电流为   A,通过灯L2的电流为   A。
19.
小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6伏且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5欧、10欧、15欧、20欧、25欧。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论:   。
②上述实验中,小明用5欧的电阻做完实验后,先断开开关,取下5欧的电阻,然后将10欧的电阻接入电路,闭合开关,接下来他应该进行的操作是:向   (填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为   时,读出电流表的示数。
(3)小明连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片,电压表示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器   ,或者定值电阻   。
(4)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于   欧的滑动变阻器。
20.在“伏安法测电阻”的实验中,老师提供了以下器材:几节干电池、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻Rx,开关、电压表和电流表各1只、导线若干。甲、乙两组的同学分别设计了如下实验方案。
(1)老师认为理论上讲两个方案都能完成实验,但是实验室里通常用的是甲方案,相较于乙方案,甲方案的优点在于   
(2)完成实验后,有同学提出其实不需要电压表也能完成实验,他利用电流表和滑动变阻器完成对Rx的再一次测量。请你根据他的实验步骤,在答题卡方框内画出他设计的电路图。
①照电路图连接好电路;
②调节滑动变阻器的滑片,使接入电路的阻值为0时,读出电流表的示数I1;
③调节滑动变阻器的滑片,使接入电路的阻值为最大值时,读出电流表的示数I2;
④据已知条件和测量结果,求出定值电阻阻值
(3)定值电阻的表达式:Rx=   Ω
21.如图所示电路中,电源电压为4.5V,滑动变阻器的规格为“30 1A”。
(1)甲同学想用该电路研究“电流与电阻的关系”,有一根导线接错了,请在这根接错的导线上打“×”,然后画出正确的连接线。
(2)以下是甲同学的一些操作步骤:
①将阻值为10 的定值电阻R1接入电路,滑动变阻器的滑片移至   (选填“左”或“右”)端,闭合开关。调节滑动变阻器,当电压表示数为2.0V时,读出电流表示数并记录;
②断开开关,拆下R1,接上阻值为20 的定值电阻R2,……,使电压表示数为2.0V,读出电流表示数并记录;
③断开开关,拆下R2,接上阻值为30 的定值电阻R3,重复②的操作。此时发现,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法使定值电阻两端电压到达2.0V。经检查电路完好,为顺利完成实验,可行的措施有   (写一种即可)。
(3)乙同学将定值电阻换成小灯泡,将电压表量程改为“0—15V”,连接好电路进行实验。闭合开关后测得数据如表,则最可能的原因是 。
电灯亮暗 电流表示数I/A 电压表示数U/V
不亮 0 4.5
A.电流表断路 B.电流表短路 C.小灯泡断路 D.小灯泡短路
22.现用“伏安法”测量一个未知电阻Rx的阻值(Rx约为20Ω)。在实验室中,配有的实验器材如下:
A.电源E(电压U=3V恒定); B.电流表A1(量程0~50mA);
C.电流表A2(量程0~3A); D.电压表V1(量程0~3V);
E.电压表V2(量程0~15V); F.滑动变阻器R(0~80Ω);
G.定值电阻R0=40Ω; H.开关一个,导线若干。
为了测量多组数据使结果尽量准确,在滑动变阻器的整个滑动过程中,要使两电表的测量值范围尽可能大一些,并且两电表的读数均大于其量程的1/3。则:
(1)根据实验要求,电压表选用   ,电流表选用   。
(2)请在虚线方框内画出实验电路图,并标出所选器材的字母(部分电路已画出);并根据所画的电路图,用笔画线代替导线,将实物图连接起来。
(3)若在某次实验中,电压表的示数为U,电流表的示数为I,那么,待测电阻阻值的表达式为   。
四、解答题
23.肥胖对青少年身体健康造成的影响不可轻视。为监测身高体重,某科学兴趣小组在课外活动中设计了一种身高体重计,如图甲所示,用电流表A1、A2的示数分别反映体重和身高。已知电源电压为12伏,R0为滑动变阻器,R为力敏电阻,其阻值随压力变化关系如图乙所示。
(1)在某阶段,小明的身高变化不明显,但体重明显增加,则A1和A2的示数比值将   。
(2)没有人站在体重计上时,闭合开关S,则A1的示数为多少?此时A1的指针位置对应的体重为多少?
(3)小明在测量时,A2示数恰好为A示数的一半。若小明体重为400N,则滑动变阻器R0接入电路的阻值为多少欧
24.在综合实践活动中,为了防止某器械所受压力过大,科技小组设计了一个由压敏电阻控制的报警电路,如图所示,电源电压恒为15V,报警器(电阻不计)通过的电流达到或超过10mA会报警,超过25mA会损坏。其阻值随压力F的变化规律如下表所示。
压力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
电阻RX/Ω 500 480 460 440 420 380   …
(1)当压敏电阻不受压力时,滑动变阻器能否移到最小阻值端?
(2)当压敏电阻Rx所受压力达到250N时,报警电路就实现报警功能,则此时滑动变阻器的接入阻值是多少?
(3)现要提高该器械其所受的最大压力,则该电路应做如何调整?
25.如图所示,甲为电路的连接情况,R1=20欧,R2为滑动变阻器,乙为R3的I-U图像,电源电压保持不变。当S1闭合,S2断开时,若滑片P在a端,则电流表示数为0.6安;若滑片P在b端,则电压表示数为8伏。求:
(1)电源电压;
(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
(3)当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,求电流表的示数。
26.如图所示,将滑动变阻器的滑片P移向M端,闭合开关S, 表的示数为1.0安, 表的示数为6伏;滑片P移向N端,闭合开关S, 表的示数为2伏。求:
(1)电源电压及电阻R0的阻值;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
27.如图所示的电路中,电源电压不变,电阻R1的阻值为20欧。当断开开关S1和S2、闭合开关S3时,电流表的示数为0.50安;当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表的示数为0.90安。求:
(1)电阻R2的阻值;
(2)断开开关S1和S3,闭合开关S2时,加在电阻R1两端的电压。
28.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动,当油面在A处时,滑动变阻器的滑片恰好在最下端;当油面在B处时,滑动变阻器的滑片在最上端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度可以知道油箱内油面的高度。现已知油的密度ρ=0.8x103kg/m3.
(1)若浮标有2×10-4m3的体积浸入油中,则油对它的浮力是多大 (g取 10N/kg)
(2)已知电流增大时电流表指针向右偏转,则 。
A.油面下降时,电流表指针向左偏转
B.油量表零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是增大的
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大。
(3)已知金属的电阻随着温度升高而增大,则该油量表(金属制)在长时间使用过程中测的数值会   。(选填“偏大”“偏小”或“无影响")
答案解析部分
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】B
4.【答案】D
5.【答案】A
6.【答案】B
7.【答案】B
8.【答案】A
9.【答案】D
10.【答案】D
11.【答案】变小;不变;不变
12.【答案】3∶5
13.【答案】9;20;A
14.【答案】电源;3;b
15.【答案】(1)增大
(2)A
16.【答案】1;
17.【答案】(1)
(2)电阻断路
(3)断开开关,将5欧换成10欧,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为2.5V,记录电流表的示数。
18.【答案】(1)
(2)不相同
(3)开关未断开;电流表接线柱接反
(4)L1断路
(5)1.92;0.48
19.【答案】(1)解:如图所示:
(2)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;左;2.5伏
(3)同时接上面两个接线柱;断路
(4)35
20.【答案】(1)不需要更换电源,操作比较方便(有滑动变阻器保护电路元件,不容易损坏元件等)
(2)
(3)Rx= 50Ω
21.【答案】(1)
(2)右;换用阻值更大的变阻器/减小电源电压
(3)C
22.【答案】(1)V1;A1
(2)解:如答图所示。
(3)Rx= -R0
23.【答案】(1)变大
(2)解:没人站在体重计上时,压敏电阻受到压力为0,
由图乙可知R=100Ω
I1= =0.12A
此时A1的指针对应位置应该对应的体重示数为0牛
(3)解:当F=G=400N时,由图乙可知R=20Ω
I1= =0.6安
I2=0.6A×0.5=0.3A
R0= =40Ω
24.【答案】(1)解: 根据题意知道,当压敏电阻不受压力时,压敏电阻Rx是500Ω,此时若滑动变阻器移到最小阻值端,则由欧姆定律知道,电路的电流是 I= =30mA>25mA
由于报警器(电阻不计)通过的电流超过25mA会损坏,所以,当压敏电阻不受压力时,滑动变阻器不能移到最小阻值端。
(2)解:报警时电路中的最小电流是10mA=0.01A,
由欧姆定律可得,此时报警电路的总电阻为: ,
由表格数据可知,压敏电阻受到的压力每增加50N,其电阻会减小20Ω,
则压敏电阻受到的压力为250时,
其阻值为 ,
所以,滑动变阻器的最大阻值至少为:R滑=R-Rx=1500-400=1100Ω。
(3)解: 根据题意知道,随着压力的增加,压敏电阻减小,电路电流增大,所以,为了提高该器械其所受的最大压力,需要同时减小电路的电流,故可以在电路中串联电阻。
25.【答案】(1)解:当S1闭合,S2断开时,滑片P在a端,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流
由I= 可得,电源电压:U=IaR1=0.6安×20欧=12伏
(2)解:当S1闭合,S2断开时,滑片P在b端,R2接入电路的电阻最大,电压表测R2两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R1两端的电压:U1=U-U2=12伏-8伏=4伏
因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:Ib= = ,即 =
R2=40欧
(3)解:当S1、S2均闭合,且滑片P在a端时,R1与R3并联,电流表测干路电流
由图乙可知,当R3两端的电压U3=6伏时,通过的电流I3=0.3安
则R3的阻值:R3= = =20欧
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以电路中的总电阻:R= = =10欧
干路电流表的示数:I= = =1.2安
26.【答案】(1)解:由电路图可知,滑片移到M端时,R连入阻值为0,只有定值电阻接入电路,电压表测电源电压,电源电压:U=UV=6伏,I0=IA=1.0安,由I= 变形可得R0的阻值:R0=
(2)解:滑片在N端时,滑动变阻器阻值全部接入电路,R与R0串联接入电路,电压表测R0两端电压,电路中电流:I′= ,
滑动变阻器最大阻值:
27.【答案】(1)解:当S1和S2断开、S3闭合时,只有R1接入电路
电源电压U=I1R1=0.50安×20欧=10伏
当S2断开、S1和S3闭合时,R1和R2并联,U2=U
通过R2的电流:I2=I-I1=0.90安-0.50安=0.40安
电阻R2的阻值:R2= = =25欧
(2)解:当S1、S3断开,S2闭合时,R1和R2串联,电路电流I′=  
R1两端的电压:U1=I′R1= = ≈4.4伏
28.【答案】(1)浮标受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=0.8x103kg/m3×10N/kg×2×10-4m3=1.6N
(2)A;C
(3)偏大
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