第十六章 电压 电阻
(时间:85分钟 分值:80分)
一、填空题(共16分,每空1分)
1.快乐学习,轻松考试!请你写出:一节新干电池的电压是 V;我国家庭电路的电压是 V。
2.小明连接了如图所示的电路图,二极管正在发光,此时水果作为电路中的 ,它为发光二极管提供了电压,二极管的主要材料是 (选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)。
3.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。观察电压表的接线情况和指针偏转可知,锌片是盐水电池的 极,盐水电池的电压为 V。
4.生日聚会时常用小彩灯来装饰。现将12个小彩灯串联使用,每个小彩灯只有在0.5 V的电压下才能正常发光,要使每个小彩灯都正常发光,电路两端所加的总电压应为 V。如果电路的电压由干电池提供,要达到这个电压值,需要 节新干电池串联。
5.如图所示,多芯线是生产和生活中常用的导线,由多根细导线制成。多芯线中各根细导线之间的连接方式是并联,并联相当于增大了导体的 ,使总电阻 。
6.A、B两根规格完全一样的导线,把A剪去一半,剩下的一半与B相比, 的电阻大;把A剩下的一半与对折后的B相比, 的电阻大。(均选填“A”或“B”)
7.如图甲所示的电路,闭合开关,当旋钮式变阻器(如图乙所示)的金属滑片按顺时针方向转动时,小灯泡亮度 ,流过旋钮式变阻器的电流 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
8.如图甲所示的电路,闭合开关后两灯都能发光,并且两个电压表的指针所指的位置都如图乙所示,则L1两端的电压是 V,L2两端的电压是 V。
二、选择题(共14分,把你认为正确选项的代号填在题后的括号内。第9~12小题,每小题只有一个正确答案,每小题2分;第13、14小题为不定项选择,每小题有一个或几个正确答案,每小题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分)
9.对下列电学参量的估测中,你认为最接近实际的是 ( )
A.手机内锂电池的电压约为20 V
B.电视遥控器的电压大约是220 V
C.家用电冰箱的电流大约是1 A
D.手电筒小灯泡工作电流约为10 mA
10.在如图所示的电路中,在M、N两点间接入滑动变阻器,要求闭合开关S后,在滑片P向右滑动的过程中,灯泡的亮度逐渐变暗。下面四种接法中,能实现上述要求的是 ( )
11.如图所示,ab为一根铅笔芯,闭合开关后,小灯泡发光,当夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。导致铅笔芯接入电路的电阻发生变化的主要因素是导体的 ( )
A.材料 B.长度 C.横截面积 D.温度
12.某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯泡不亮,接下来的操作,在以下步骤中最合理的是 ( )
A.断开开关,更换灯泡重新实验
B.断开开关,增加电池的节数重新实验
C.断开开关,拆掉导线重新连接电路
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
13.在如图所示的电路中,电压表、、的示数分别为U1、U2、U3,电流表、的示数分别为I1、I2,下列关系式中正确的是 ( )
A.U3=U1+U2 B.U1=U2=U3 C.I1=I2 D.I1>I2
14.如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是 ( )
A.电流表测量干路中的电流
B.电压表不能测量L1两端的电压
C.取下L1时,L2正常发光
D.取下L2时,电压表无示数
三、计算题(共22分,第15、16小题各7分,第17小题8分)
15.如图所示的电路中,电源电压不变,当S1闭合、S2断开时,电压表的示数为4.5 V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数为6 V。求当S1断开、S2闭合时,灯L1两端的电压、灯L2两端的电压、电源电压。
16.如图所示的电路中,电源电压不变,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6 V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表两极对调后示数为3 V。求:
(1)电源电压。
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数。
17.如图所示,电源电压保持不变,当开关S断开时,的示数为7 V,的示数为9 V;当开关S闭合后,的示数为11 V,的示数为6 V,求:
(1)当开关S断开时,各灯两端的电压及电源电压。
(2)当开关S闭合时,各灯两端的电压。
四、实验与探究题(共28分,每小题7分)
18.亲爱的同学,请你用所学的物理知识解决下列问题。
(1)在使用电压表测量待测电路两端的电压前,应观察电压表的指针是否对准 ;测量时,将电压表与待测电路 (选填“串联”或“并联”),若不能估测待测电路两端的电压值,应使用 (选填“大”或“小”)量程进行试触。如图甲所示,电压表的示数为 V。
(2)如图乙所示,电阻箱的示数为 Ω。
(3)如图丙所示的电路中,根据标出的电流方向,从干电池、电流表、电压表三个元件符号中选出两个元件符号填入电路的空缺处,使闭合开关S后,灯L1和L2都能发光且两灯串联。
19.小刚同学设计如图甲所示的电路“探究串联电路的电压关系”。
(1)根据如图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线将如图乙所示的实物连接完整。
(2)连接电路过程开关应处于 状态。
(3)测出灯L1两端的电压后,在测灯L2两端的电压时,小刚同学为了节省实验时间,将电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样操作是 (选填“正确”或“错误”)的,原因是 。
(4)小刚接下来又按正确的方法测出了L1、L2两端的电压分别为:U1=2.4 V,U2=1.4 V。AC间的电压如图丙所示,UAC= V,根据测量结果,小刚得出串联电路的电压特点,此方案在设计上的不足之处是 。
20.在“探究影响导体电阻大小的因素”时,小明同学作出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
为了验证猜想是否正确,他准备了不同的导体,规格、材料如表:
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)为了验证上述猜想,他设计了如图所示的实验电路图,在连接电路时发现,还缺少一个必要的元件,这个元件是 。
(2)本实验是通过 来比较a、b两点间导体电阻的大小的。
(3)将(1)问中所缺的元件接上后,小明发现当接入a、b之间的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进再提出一条建议: 。
(4)要想探究电阻大小与横截面积的关系,应将编号为 的两根导体分别接入a、b之间。
(5)依次把a、b跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其结论是 。
(6)小刚在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么他利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”)的实验验证。
21.小芳想了解当滑动变阻器与电阻并联时,调节滑片,电阻两端的电压及电路中的电流会怎样改变。
(1)实验电路图如图甲所示,请在图乙中连接对应的实物图。
(2)改变滑动变阻器接入电路的阻值,记录数据如下表。根据表中数据在下图的坐标系中画出电阻R的U-I图像。
数据序号 1 2 3 4
电压表示数U/V 2.40 1.80 1.20 0.60
电流表示数I1/A 0.16 0.12 0.08 0.04
电流表示数I2/A 0.40 0.75 1.14 1.50
(3)某次实验电流表的示数如图丙所示,I1= A,I2=0.90 A,此时通过滑动变阻器的电流为 A。
(4)此电路不允许滑动变阻器接入电路的阻值为零,原因是 。
参考答案
1.1.5 220
2.电源 半导体
3.负 0.6
4.6 4
5.横截面积 减小
6.B A
7.不变 变大
8.0.6 2.4
9.C 10.C 11.B 12.D 13.AC 14.AC
15.解:当S1断开、S2闭合时,灯L1、L2串联,电压表测电源的电压,则电源的电压:
U=6 V (2分)
当S1闭合、S2断开时,灯L1、L2串联,电压表测L1两端的电压,则灯L1两端电压:
U1=4.5 V (2分)
灯L2两端的电压:
U2=U-U1=6 V-4.5 V=1.5 V (3分)
16.解:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,灯L1、L2串联,电压表测L1两端的电压,所以灯L1两端的电压:
U1=6 V (1分)
当S1、S3断开,S2闭合时,灯L1、L2串联,电压表测L2两端的电压,所以灯L2两端的电压:
U2=3 V (1分)
电源的电压:
U=U1+U2=6 V+3 V=9 V (2分)
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电路为灯L1的简单电路,电压表测电源电压,所以灯L1两端的电压:
U1'=U=9 V (3分)
17.解:(1)当开关S闭合时,灯L3被短路,灯L1与L2串联,电压表测灯L1与L2的总电压,即电源的电压,则电源的电压:
U=11 V (1分)
当开关S断开时,三灯泡串联,测灯L1与L2两端的电压之和,测灯L1与L3两端的电压之和,灯L3两端的电压:
U3=U-=11 V-7 V=4 V (1分)
灯L2两端的电压:
U2=U-=11 V-9 V=2 V (1分)
灯L1两端的电压:
U1=U-U2-U3=11 V-2 V-4 V=5 V (1分)
(2)当开关S闭合时,灯L3被短路,灯L3两端的电压:
U3'=0 V (1分)
灯L1与L2串联,测量灯L1两端的电压,灯L1两端的电压:
U1'=6 V (1分)
灯L2两端的电压:
U2'=U-U1'=11 V-6 V=5 V (2分)
18.(1)零刻度线 并联 大 12.5
(2)3204
(3)如图所示:
评分标准:作图2分,其余每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
19.(1)如图所示:
(2)断开
(3)错误 电压表的正、负接线柱接反了
(4)4 一次实验具有偶然性
评分标准:作图2分,其余每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
20.(1)开关
(2)灯泡的亮度
(3)串联一个电流表
(4)A、C
(5)长度 导体的材料与横截面积一定时,导体越长,电阻越大
(6)三
评分标准:每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分
21.(1)如图所示:
(2)如图所示:
(3)0.10 0.80
(4)滑动变阻器接入电路的阻值为零时,定值电阻R被短路,此时电流直接从电源正极流向负极,发生电源短路
评分标准:作图各2分,其余每空1分,共7分;有其他合理答案均参照给分