第十六章 电压 电阻
(满分:90分 时间:75分钟)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1～7小题只有一项符合题目要求,第8～10小题有多项符合题目要求。全部选对得 3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分)
1.下列关于电压的说法不正确的是(D)
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.如图所示的电路,电压表测量的电压是(B)
A.灯L1两端的电压 B.灯L2两端的电压
C.灯L1和L2的总电压 D.电源的电压
3.如图所示,AB和CD是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,比较这两段导体的电阻大小,有(A)
A.RAB>RCD B.RAB=RCD C.RAB4.如图所示,当开关S闭合后,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,则故障可能是(A)
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
5.如图所示电路中,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,那么下列关系式正确的是(A)
A.U2=U1+U3 I1=I2 B.U2=U1=U3 I1=I2
C.U3=U1+U2 I1I2
6.如图所示是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的的方案是(C)
7.如图所示的实物电路由电源,开关S,两个小灯泡L1、L2和甲、乙、丙三个电表(电流表或电压表)组成。闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断,正确的是(B)
A.甲是电压表,乙、丙是电流表
B.乙是电压表,甲、丙是电流表
C.甲是电流表,乙、丙是电压表
D.丙是电流表,甲、乙是电压表
8.如图所示的电路,已知电源电压为10 V,闭合开关S后,电压表的示数为6 V,则(AB)
A.灯L1两端的电压为4 V
B.灯L2两端的电压为6 V
C.灯L2两端的电压为4 V
D.灯L1和电源两端的电压之和为6 V
9.如图为常温下一些物质的导电性能,从左到右导电性能越来越强,绝缘性能越来越弱。结合影响电阻大小的其他因素,下列说法中正确的是(CD)
A.常温下粗铁丝的电阻比细铜丝的电阻大
B.当导体中没有电流通过时,导体的电阻为零
C.常温下横截面积相同的铁丝,长的比短的电阻大
D.导体和绝缘体之间没有绝对界限
10.如图所示电路,电源电压不变,闭合S1和S2,灯泡L1和L2均能正常发光,电流表和电压表均有示数。下列分析正确的是(ACD)
A.只闭合S1,电压表可以测量出电源两端的电压
B.只闭合S1,电流表可以测量出通过L2的电流
C.先闭合S1,再闭合S2,L1的亮度不变
D.先闭合S1,再闭合S2,电流表和电压表的示数均不变
二、填空题(本大题共6小题,11～15题每小题2分,16题 4分,共
14分)
11.家庭电路中的电压是 220 V,冰箱和洗衣机是 并联 连接的。
12.如图所示,若此滑动变阻器铭牌标有“20 Ω 1 A”字样,1 A表示 滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A ,滑片P移至中点时接入的阻值R= 10 Ω。
13.定值电阻R1和R2并联在如图(甲)所示电路中,电流表的示数为0.5 A,通过R1的电流为0.3 A,则通过R2的电流为 0.2 A;再将R1和R2串联在如图(乙)所示电路中,电源电压为5 V,电压表示数为3 V,则R1两端的电压为 2 V。
14.如图所示,R1=10 Ω,R2=20 Ω,当开关S1、S2断开,S3闭合时,R1与R2的电流之比为 1∶1 ;当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1与R2两端的电压之比为 1∶1 。
15.如图所示为电路元件A和B的IU图象。若将它们串联在某电源上,电路中的电流为 0.3 A,电源电压为 7 V。若将它们并联在4 V的电源上,干路中的总电流为 0.7 A。
16.常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图(甲)所示,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩。力越大,弹簧钢的弯曲程度越大。应变片结构如图(乙)所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感,给上、下应变片金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U1,下应变片两引线间电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1-U2)输出,用来反映力F的大小。金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图(丙)所示。为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿,串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响。
(1)这种力传感器是将力的大小转换为 电压 (选填“电流”或“电压”)的装置。
(2)弹簧钢自由端向下的作用力F增大时,下列说法正确的是 D (填字母)。
A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C.上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大
D.上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小
(3)传感器输出的电压U随外力F增大而 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)进行温度补偿时,为了给上、下应变片金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,应给上应变片金属电阻丝串联阻值随温度升高而 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”)的电阻。
三、作图题(本大题共1小题,共 4分)
17.(1)将一电压表正确接入电路中,电压表的示数为 2.4 V。请你在图中画出指针位置。
答案:如图所示
(2)如图所示实物电路,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:灯L1、L2串联,电压表只测量L1两端的电压,导线不交叉。
答案:如图所示(答案不唯一)
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题5分,第19 题 7分,第20题7分,第21题5分,共24分)
18.(5分)在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两个规格相同的灯泡。
(1)在连接电路时,开关应该 断开 ;图(甲)是小明已经完成了一部分的实物电路图,请用笔画线代替导线在图中增加一条导线,使电压表测量L2两端的电压。
(2)依次将电压表并联到电路中的ab、cd、ef之间,小明发现电压表示数相等。由此他得出并联电路中电压的规律,此结论 不科学 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 A 。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将L1、L2的位置互换,再次实验
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(3)纠正后得到并联电路中的电压规律为 并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等 。
答案:(1)如图所示
19.(7分)小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
[猜想与假设]串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和。
[设计与进行实验]
(1)按如图所示的电路图连接电路。
(2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压。
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法: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。
(4)测出AC间的电压,得出结论。
[交流与评估]
(1)在拆接电路时,开关必须 断开 。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 L1短路 或 L2断路 。
(3)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压 不能 。为什么 电压表正负接线柱接反了 。
(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是 实验次数太少 ,改进方法是 更换不同的灯泡重复实验 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
20.(7分)在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验。
猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积、 长度 、 温度
有关。
(2)实验时,同学们用图(甲)所示的实验装置分别把A、B、C、D四根金属丝接入电路中M、N两点之间,探究情况如下表;选用 A、C 两根金属丝,可探究导体电阻跟导体横截面积的关系,得到的结论是 当长度、材料相同时,横截面积越小,电阻越大 。
序号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 铜丝 1 1 较亮
B 镍铬合金丝 1 0.5 最暗
C 铜丝 1 0.5 较暗
D 铜丝 0.5 1 最亮
(3)如图(乙)所示的实验,可探究导体电阻与 温度 的关系。
(4)经过大量的实验证明,当导体的材料和温度一定时,导体的电阻与导体的长度成正比,与横截面积成反比。由此可知,将一根粗细均匀的金属丝(电阻为10 Ω)均匀拉长为原来的2倍,则其电阻大小变为 40 Ω。
(5)图(丙)为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,则应该连接接线柱 b、c (选填“a、b”“b、c”或“a、c”)和灯泡串联后接入电路中。
21.(5分)如图为“滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验。
答案:(1)如图所示
(1)请连接好实物图,要求:滑动变阻器的滑片向B端滑动时,灯泡的亮度增加。
(2)在闭合开关前,滑片P应移到最 左 (选填“左”或“右”)端。
(3)该滑动变阻器上标有“15 Ω 1 A”字样,其中的“1 A”表示 滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A 。
(4)开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是 导线接在了滑动变阻器的下面两个接线柱上 ;乙同学缓慢移动滑片时,看到灯忽亮忽灭,这可能是滑动变阻器的滑片与电阻线圈之间 接触不良 。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共 18分)
22.(9分)如图所示的电路中,闭合开关S,电压表V1的示数是 7 V,电压表V2的示数为 8 V。若电源电压为 12 V,求:
(1)L1两端的电压U1。
(2)L2两端的电压U2。
(3)L3两端的电压U3。
解析:如图电路,开关闭合后,三个灯串联,电压表V1测量L1和L2两端的电压,电压表V2测量L2和L3两端的电压。
(1)电源电压为12 V,电压表V2的示数为8 V,根据串联电路中电源电压等于各用电器两端的电压之和可得,L1两端的电压为
U1=U-(U2+U3)=12 V-8 V=4 V。
(2)电压表V1示数为7 V,根据串联电路中电源电压等于各用电器两端的电压之和可得,L2两端的电压为U2=7 V-4 V=3 V。
(3)电压表V2的示数为8 V,根据串联电路中电源电压等于各用电器两端的电压之和可得,L3两端的电压为U3=8 V-3 V=5 V。
答案:(1)4 V (2)3 V (3)5 V
23.(9分)如图,电压表V1、V2、V3的示数分别为5 V、2 V、6 V,电流表的示数为 0.3 A。求:
(1)L1两端的电压为多大
(2)电源电压为多大
(3)通过L3的电流为多大
解析:(1)由电路图可知,三个灯泡串联,电压表V1测L1、L2两端电压之和,电压表V2测L2两端的电压,电压表V3测L2、L3两端电压之和,由串联电路的电压特点可得,
L1两端的电压U1=5 V-2 V=3 V。
(2)由串联电路的电压特点可得,
L3两端的电压U3=6 V-2 V=4 V,
所以电源电压
U=U1+U2+U3=3 V+2 V+4 V=9 V。
(3)由串联电路的电流特点可知,通过L3的电流
I3=IA=0.3 A。
答案:(1)3 V (2)9 V (3)0.3 A第十六章 电压 电阻
(满分:90分 时间:75分钟)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,第1～7小题只有一项符合题目要求,第8～10小题有多项符合题目要求。全部选对得 3分,选对但不全的得1分,有选错的得0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.如图所示的电路,电压表测量的电压是( )
A.灯L1两端的电压 B.灯L2两端的电压
C.灯L1和L2的总电压 D.电源的电压
3.如图所示,AB和CD是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,比较这两段导体的电阻大小,有( )
A.RAB>RCD B.RAB=RCD C.RAB4.如图所示,当开关S闭合后,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
5.如图所示电路中,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,那么下列关系式正确的是( )
A.U2=U1+U3 I1=I2 B.U2=U1=U3 I1=I2
C.U3=U1+U2 I1I2
6.如图所示是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的的方案是( )
7.如图所示的实物电路由电源,开关S,两个小灯泡L1、L2和甲、乙、丙三个电表(电流表或电压表)组成。闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断,正确的是( )
A.甲是电压表,乙、丙是电流表
B.乙是电压表,甲、丙是电流表
C.甲是电流表,乙、丙是电压表
D.丙是电流表,甲、乙是电压表
8.如图所示的电路,已知电源电压为10 V,闭合开关S后,电压表的示数为6 V,则( )
A.灯L1两端的电压为4 V
B.灯L2两端的电压为6 V
C.灯L2两端的电压为4 V
D.灯L1和电源两端的电压之和为6 V
9.如图为常温下一些物质的导电性能,从左到右导电性能越来越强,绝缘性能越来越弱。结合影响电阻大小的其他因素,下列说法中正确的是( )
A.常温下粗铁丝的电阻比细铜丝的电阻大
B.当导体中没有电流通过时,导体的电阻为零
C.常温下横截面积相同的铁丝,长的比短的电阻大
D.导体和绝缘体之间没有绝对界限
10.如图所示电路,电源电压不变,闭合S1和S2,灯泡L1和L2均能正常发光,电流表和电压表均有示数。下列分析正确的是( )
A.只闭合S1,电压表可以测量出电源两端的电压
B.只闭合S1,电流表可以测量出通过L2的电流
C.先闭合S1,再闭合S2,L1的亮度不变
D.先闭合S1,再闭合S2,电流表和电压表的示数均不变
二、填空题(本大题共6小题,11～15题每小题2分,16题 4分,共
14分)
11.家庭电路中的电压是 V,冰箱和洗衣机是 连接的。
12.如图所示,若此滑动变阻器铭牌标有“20 Ω 1 A”字样,1 A表示 ,滑片P移至中点时接入的阻值R= Ω。
13.定值电阻R1和R2并联在如图(甲)所示电路中,电流表的示数为0.5 A,通过R1的电流为0.3 A,则通过R2的电流为 A;再将R1和R2串联在如图(乙)所示电路中,电源电压为5 V,电压表示数为3 V,则R1两端的电压为 V。
14.如图所示,R1=10 Ω,R2=20 Ω,当开关S1、S2断开,S3闭合时,R1与R2的电流之比为 ;当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1与R2两端的电压之比为 。
15.如图所示为电路元件A和B的IU图象。若将它们串联在某电源上,电路中的电流为 0.3 A,电源电压为 V。若将它们并联在4 V的电源上,干路中的总电流为 A。
16.常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图(甲)所示,弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片,若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩。力越大,弹簧钢的弯曲程度越大。应变片结构如图(乙)所示,其中金属电阻丝的阻值对长度变化很敏感,给上、下应变片金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,上应变片两引线间电压为U1,下应变片两引线间电压为U2,传感器把这两个电压的差值U(U=U1-U2)输出,用来反映力F的大小。金属电阻丝的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图(丙)所示。为消除气温变化对测量精度的影响,需分别在上、下应变片金属电阻丝与引线之间串联一只合适的电阻,进行温度补偿,串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响。
(1)这种力传感器是将力的大小转换为 (选填“电流”或“电压”)的装置。
(2)弹簧钢自由端向下的作用力F增大时,下列说法正确的是 (填字母)。
A.上、下应变片金属电阻丝电阻都增大
B.上、下应变片金属电阻丝电阻都减小
C.上应变片金属电阻丝电阻减小,下应变片金属电阻丝电阻增大
D.上应变片金属电阻丝电阻增大,下应变片金属电阻丝电阻减小
(3)传感器输出的电压U随外力F增大而 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)进行温度补偿时,为了给上、下应变片金属电阻丝提供相等且大小不变的电流,应给上应变片金属电阻丝串联阻值随温度升高而 (选填“增大”“减小”或“不变”)的电阻。
三、作图题(本大题共1小题,共 4分)
17.(1)将一电压表正确接入电路中,电压表的示数为 2.4 V。请你在图中画出指针位置。
(2)如图所示实物电路,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:灯L1、L2串联,电压表只测量L1两端的电压,导线不交叉。
四、实验探究题(本大题共4小题,第18题5分,第19 题 7分,第20题7分,第21题5分,共24分)
18.(5分)在探究“并联电路的电压规律”实验中,小明使用了两个规格相同的灯泡。
(1)在连接电路时,开关应该 ;图(甲)是小明已经完成了一部分的实物电路图,请用笔画线代替导线在图中增加一条导线,使电压表测量L2两端的电压。
(2)依次将电压表并联到电路中的ab、cd、ef之间,小明发现电压表示数相等。由此他得出并联电路中电压的规律,此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是 。
A.更换不同规格的灯泡,再次实验
B.将L1、L2的位置互换,再次实验
C.保持电源、灯泡不变,多测量几次电路中三处的电压
(3)纠正后得到并联电路中的电压规律为 。
答案:(1)如图所示
19.(7分)小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
[猜想与假设]串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和。
[设计与进行实验]
(1)按如图所示的电路图连接电路。
(2)闭合开关,用电压表测出L1两端的电压。
(3)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法: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。
(4)测出AC间的电压,得出结论。
[交流与评估]
(1)在拆接电路时,开关必须 。
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 或 。
(3)小明用上面的方法能否测出L2两端的电压 。为什么 。
(4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是 ,改进方法是 。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
20.(7分)在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验。
猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积、 、 有关。
(2)实验时,同学们用图(甲)所示的实验装置分别把A、B、C、D四根金属丝接入电路中M、N两点之间,探究情况如下表;选用 两根金属丝,可探究导体电阻跟导体横截面积的关系,得到的结论是 。
序号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 铜丝 1 1 较亮
B 镍铬合金丝 1 0.5 最暗
C 铜丝 1 0.5 较暗
D 铜丝 0.5 1 最亮
(3)如图(乙)所示的实验,可探究导体电阻与 的关系。
(4)经过大量的实验证明,当导体的材料和温度一定时,导体的电阻与导体的长度成正比,与横截面积成反比。由此可知,将一根粗细均匀的金属丝(电阻为10 Ω)均匀拉长为原来的2倍,则其电阻大小变为 Ω。
(5)图(丙)为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,则应该连接接线柱 (选填“a、b”“b、c”或“a、c”)和灯泡串联后接入电路中。
21.(5分)如图为“滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验。
(1)请连接好实物图,要求:滑动变阻器的滑片向B端滑动时,灯泡的亮度增加。
(2)在闭合开关前,滑片P应移到最 (选填“左”或“右”)端。
(3)该滑动变阻器上标有“15 Ω 1 A”字样,其中的“1 A”表示 。
(4)开始实验后,甲同学发现无论怎样移动滑片,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很暗,这可能是 ;乙同学缓慢移动滑片时,看到灯忽亮忽灭,这可能是滑动变阻器的滑片与电阻线圈之间 。
五、综合题(本大题共2小题,每小题9分,共 18分)
22.(9分)如图所示的电路中,闭合开关S,电压表V1的示数是 7 V,电压表V2的示数为 8 V。若电源电压为 12 V,求:
(1)L1两端的电压U1。
(2)L2两端的电压U2。
(3)L3两端的电压U3。
23.(9分)如图,电压表V1、V2、V3的示数分别为5 V、2 V、6 V,电流表的示数为 0.3 A。求:
(1)L1两端的电压为多大
(2)电源电压为多大
(3)通过L3的电流为多大
