第十六章 电压 电阻全章综合训练
刷中考
考点1 电压及其测量(
1[2023黑龙江牡丹江中考,中]如图所示,闭合开关,说法正确的是 ( )
A.两只小灯泡并联
B.电压表测量 L 两端的电压
C.若L 不发光,一定是L 断路
D.若L 不发光,电压表一定无示数
2[2023 湖南怀化中考,中]在如图所示电路中,闭合开关后电压表 V 的示数为2.5 V,V的示数为4.5V,则电路的电源电压为 V,灯L 两端电压为 V。
3[2023 福建中考,中]如图所示,电源电压不变,灯L 、L 完全相同。 闭合S ,断开S 、S ,灯 L 、L 是 联的。闭合S 、S ,断开S ,电压表示数为U ;闭合S 、S ,断开S ,电压表示数为U ,则
考点2 电阻及其影响因素
4[2023 湖南常德中考,中]有A、B、C三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为 R ;将B 导线均匀地拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R ;将C导线从中间对折,电阻变为R 。下列大小关系正确的是 ( )
5[2023 天津中考,中]电位器实质是一种变阻器,如图是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时,连入电路的电阻 ( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大后变小
6[2022 黑龙江绥化中考,中]“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号 材料 长度/m 横截 面积/mm 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
(2)实验中采用的研究方法是 和转换法。
(3)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(4)分别将编号为 B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中。
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验
刷章测
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一、选择题(每小题6分,共30分)
1(多选)小明探究串联电路的电压规律,连接了如图所示的电路,下列做法正确的是 ( · )
A.闭合开关S,电压表测量 L 两端的电压
B.只将导线①的下端改接到L 右端,闭合开关S,电压表测量L 两端的电压
C.只将导线①的下端改接到L 左端,闭合开关S,电压表测量 L 和 L 的总电压
D.只将导线②的下端改接到L 左端,闭合开关S,电压表测量L 两端的电压
2新考法[2024 北京西城区期中,中]如图是两个定值电阻 R 、R 的内部结构图,R 、R 所用电阻丝(涂有绝缘漆)粗细均匀、材料相同,分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈(实际圈数图中未画出)。R 的电阻丝比R 的电阻丝细。将R 、R 串联在电路中,下列说法正确的是( )
A. R 的电阻小于R 的电阻
B.通过R 的电流大于通过R 的电流
C.通过R 的电流小于通过R 的电流
D.若R 突然烧断,R 也会停止工作
3[中]在如图所示的四个电路中,若想闭合开关后,在滑动变阻器的滑片向右移动时,通过灯泡的电流变小,那么下列叙述中正确的是 ( )
A.只可用甲图电路
B.用甲图或丁图电路都可以
C.只可用乙图电路
D.用乙图或丙图电路都可以
4[2023 山西太原期末,中]在如图所示的电路中,a、b、c为电流表或电压表,闭合开关后,为保护电路安全,关于电路的连接方式,下列判断正确的是 ( )
A若a、b为电流表,c为电压表,小灯泡和滑动变阻器串联接入电路
B.若a、c为电流表,b为电压表,小灯泡和滑动变阻器并联接入电路
C.若a、b为电压表,c为电流表,小灯泡和滑动变阻器串联接入电路
D.若a、c为电压表,b为电流表,小灯泡和滑动变阻器并联接入电路
5[2024河北石家庄质检,偏难]如图所示,电源电压不变,当开关S、S 闭合,S 、S 断开时,电压表V 、V 的示数分别为3 V、5 V;当开关S、S 、S 闭合,S 断开时,电流表A 的示数为0.12 A,电压表 V 的示数为12 V;当开关S、S 、S 、S 都闭合时,电流表 A 、A 、A 的示数分别为0.30 A、0.28 A、0.42 A。则下列说法错误的是
( )
A.当开关S、S 闭合,S 、S 断开时,灯L 两端电压
B.当开关S、S 、S 闭合,S 断开时,通过L 的电流
C.当开关S、S 、S 、S 都闭合时,通过灯L 的电流
D.当S、S 、S 闭合,S 断开时,电流表A 的示数为0.26 A,电压表 V 的示数为12 V
二、填空题(每空5分,共15分)
6[2024 安徽马鞍山期中,中]小新在做电路实验时,发生了如图所示的现象:灯泡不亮,干电池发热,电流表“爆表”。你认为他可能在A、B间接入了 (填“导线”“电压表”或“定值电阻”)。
7[中]如图所示,高压输电线上有一个方形装置,利用这个装置可将四根导线并联起来,这样做相当于增大了导线的 ,从而 (填“增大”或“减小”)了输电线上的电阻,达到了减少输电线上电能损失的目的。
三、作图题(12分)
8在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路补充完整。要求:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮。
四、实验题(21分)
9[2023 黑龙江哈尔滨质检,中]某物理小组要探究“电阻的大小与什么因素有关”。
(1)①材料相同、粗细相同的水管,管子越长,对水的阻力越大,据此猜想 · ,它的电阻可能越大;同理猜想电阻大小可能跟导体的横截面积有关。
②不同材料的导体中,其内部 不同,所以猜想导体电阻大小还可能跟导体的材料有关。
(2)为验证以上猜想,他们连接了如图甲所示的电路,并选择了如图乙所示的电阻丝(其中φ是电阻丝的直径),在电路中,使用电流表的最终目的是 。他们把电阻丝B和D 分别接入M、N间,测得的电流分别是0.12 A和0.3 A,据此可得到的结论是 0
(3)仅选用乙图中的 三根电阻丝即可完成探究电阻的大小与长度、横截面积、材料的关系的任务。
(4)探究过程中,又有同学提出电阻大小还可能跟温度有关。小明为了研究物质的导电性能(或电阻大小)与温度的关系,连接了如图丙所示的电路,开关S 、S 闭合后,分别用酒精灯给玻璃芯柱、细铁丝加热。请回答:
①在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中,看到灯泡L 从不发光到发光,且亮度逐渐变亮,说明玻璃的导电性能随温度升高而 (填“变强”“变弱”或“不变”);
②在细铁丝温度不断升高而发红的过程中,看到灯泡L 的亮度逐渐变暗,说明细铁丝的电阻随温度升高而 (填“变大”“变小”或“不变”)。
五、计算题(22分)
10[2023河南周口质检,中]学习了电学的相关知识后,爱思考的小竹同学设计了一个如图所示的电路,所用电源由3节新的干电池串联而成。闭合开关后,小竹同学读出了电压表V 的示数为1.8 V。
(1)电源电压为多少
(2)闭合开关后电压表V 的示数为多少
(3)小竹同学继续探索,他将另一个小灯泡L 接入图中的A位置。闭合开关后发现,三个灯泡均发光,且电压表 V 的示数比原来减小了0.2V,电压表 V 的示数比原来减小了0.5 V,则此时电压表 V 的示数和小灯泡 L 两端的电压分别为多少
1. B 【解析】如图所示,闭合开关后,电流从电源的正极出发,经过开关、灯泡L 、灯泡L 回到电源的负极,灯泡L 和灯泡L 串联,电压表测量 L 两端的电压,故A 错误,B正确;灯泡L 和灯泡L 串联,若L 不发光,可能是L 断路,也可能是L 短路、断路或开关断路,故C 错误;若L 短路,则L 不发光,电压表仍测L 两端的电压,电压表有示数,故D 错误。故选B。
2.【解析】由电路图知,两灯串联,电压表Ⅴ测电源电压,V 测灯 L 两端的电压,V 测灯 L 两端的电压,所以电源电压为4.5V。根据串联电路的电压特点可知,灯L 两端的电压
3.【解析】闭合S ,断开S 、S ,灯L 、L 串联,电压表没有接入电路。闭合S 、S ,断开S ,灯L 、L 串联,电压表测量电源电压,即电源电压为U ;闭合S 、S ,断开S ,灯L 、L 串联,电压表测量 L 两端的电压,又因为两灯完全相同,则L 和L 两端的电压相等,根据串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和可知
4.B 5.B6.(1)小灯泡的亮度 (2)控制变量法 (3)A、B (4)横截面积 (5)C (6)电流表
1.ABC【解析】有A、B、C 三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为原来的一半,即R
并联在电源的两端,测量电源两端的电压,即L 和 两端的总电压,故C正确;只将导线②的下端改接到L 左端,闭合开关S,电压表的正、负接线柱接反了,无法测量 L 两端的电压,故D错误。故选ABC。
2. D 【解析】R 与R 电阻丝的材料相同,R 的电阻丝比R 更长、更细,所以R 的电阻比R 大,故A 错误;R 、R 串联在电路中,因为串联电路中电流处处相等,所以通过 R 的电流等于通过R 的电流,故B、C错误;串联电路只有一条电流路径,各用电器相互影响,若R 突然烧断,则整个电路断路,R 也会停止工作,故D 正确。故选 D。
3. B 【解析】据题意可知,滑片向右移动时,通过灯泡的电流变小,则说明电路中电阻变大,即滑片右移时变阻器接入电路中的电阻丝长度增加,说明变阻器滑片左侧的电阻丝接入电路,分析电路可知甲图和丁图是正确的。故选B。
4. B 【解析】
5. C 【解析】当开关S、S 、S 闭合,S 断开时,等效电路如图1所示,此时L 和L 被短路,电路为 L 的简单电路,电流表 A 测通过 L 的电流,电压表 V 测L 两端的电压,即电源电压,所以I =0.12A,U=12 V;当开关S、S 闭合,S 、S 断开时,等效电路如图2 所示,此时三灯串联,电压表V 、V 分别测L 和L 两端的电压,所以 ,由串联电路的电压规律可得,灯L 两端的电压 ,故 A、B正确。当开关S、S 、S 、S 都闭合时,三灯并联,电流表 A 测通过L 和L 的电流之和,A 测通过L 和L 的电流之和,A 测干路电流,即三灯电流之和,由并联电路的电流规律知: ②,联立②③可解得 ,故C错误。 当开关S、S 、S 闭合,S 断开时,等效电路如图3 所示,此时 L 和L 并联,A 测干路电流,电压表V 测电源电压,示数为 12 V,由并联电路的特点可知,此时通过L 的电流与三灯并联时通过 的电流相同,通过L 的电流与电路中只连入 时通过L 的电流相同,所以电流表. 的示数故 D正确。故选C。
6.导线 【解析】根据题意可知,干电池发热,电流表“爆表”,这说明电路中的电流过大,电源短路,所以他是A、B间接入了导线。
7.横截面积 减小 【解析】在导线材料与长度一定的情况下,导线的横截面积越大,电阻越小;图示装置把四根导线固定在一起,使四根导线并联,材料和长度不变,增大了导线的横截面积,输电导线电阻变小,从而减少了电能损失。
8.如图所示
9.(1)①在导体的材料、横截面积相同时,导体越长 ②自由电荷的数量 (2)比较电阻丝电阻的大小 在导体的材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小 (3)A、B、D (4)①变强 ②变大
【解析】(1)①据生活中的现象可知,材料、粗细相同的水管,管子越长,对水的阻力越大,由此类比可得猜想:在材料、横截面积相同时,导体越长,它的电阻可能越大。②导体的材料不同,导体内部自由电荷的数量不同,材料的导电能力不同,所以导体电阻大小可能与导体的材料有关。(2)在电路中接入不同的电阻丝,闭合开关后,因为电阻丝的电阻不同,所以电路中的电流不同,则电流表的示数不同,根据电流表示数可以反映电阻丝电阻的大小;从两次电流表示数的大小可以比较出连入电路的电阻丝 B、D之间的电阻大小,B、D两根电阻丝的长度和材料相同、横截面积不同,横截面积越大,电流越大,电阻越小,故结论为在导体的材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。(3)将N端接在A的左端,将M 端分别接在A 从左数的四分之一处、二分之一处和最右端,闭合开关,分别读出电流表的示数,可以探究电阻大小与导体长度的关系;将A、B分别接入M、N间,可以探究电阻大小与导体材料的关系;将B、D分别接入M、N间,可以探究电阻大小与导体横截面积的关系,故仅选用图乙中的A、B、D三根电阻丝即可完成探究电阻的大小与长度、横截面积、材料的关系的任务。(4)①在玻璃芯柱温度不断升高而发红的过程中,看到灯泡L 从不发光到发光,且亮度逐渐变亮,表明电路中的电流变大,即玻璃的电阻减小,则说明玻璃的导电性能随温度升高而变强;②在细铁丝温度不断升高而发红的过程中,看到灯泡L 的亮度逐渐变暗,表明电路中的电流在减小,即电路中的电阻是变大的,说明细铁丝的电阻随温度升高而变大。
10.(1)4.5V (2)2.7V (3)3.8V 0.7V
【解析】(1)电源由3节新的干电池串联而成,则电源电压U=3×1.5 V=4.5V。(2)由题图可知,闭合开关后两个灯泡串联,电压表 V 测L 两端的电压,V 测L 两端的电压,V 测电源电压,由串联电路电压规律知,V 的示数 (3)另一个小灯泡L 接入图中的A位置,闭合开关后三个灯泡串联,灯泡均发光,此时电压表 V 测L 两端的电压,V 测 L 两端的电压,V 测L 、L 两端的总电压,电压表 V 的示数比原来减小了0.2 V,变为2.5 V,电压表 V 的示数比原来减小了0.5 V,变为1.3V,此时电压表V的示数 3.8 V,小灯泡 L 两端电压 4.5 V-3.8V=0.7V。