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第十六章 电压和电阻 知识点精析精练
知识点一 电压及其测量
电压是电路中形成电流的原因。电压是提供电压的装置。要让用电器(电路)中有电流,它的两端就要有电压。电源的作用就是给用电器(电路)两端提供电压。
电压(U)的单位有伏特(V)、千伏(kV)和毫伏(mV),1kV=103V=106mV.
测量电压用电压表。使用电压表测量电压,要先观察电压表的零刻度线、量程和分度值,若指针没有指在零刻度线,电压表要进行调零;电压表要与被测电压的用电器(电路)并联,使电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出,被测电压不得超过电压表的最大测量值(量程);电压表可看做断开的导线,即电压表接入电路可视为断路。把电压表直接连到电源的两极上可以测量电源电压。
【例题1】(2016年四川广安中考题)现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,错误的是【 】
一节干电池的电压是1.5V B. 家庭电路的电压是220V
手机电池电压是3.7V D. 对人体安全的电压是36V
【解析】一节新干电池的电压是1.5V,家庭电路的电压是220V,手机电池的电压是3.7V,目前市场上的手机电池的电压在3.7V左右;对人体安全的电压是不超过36V.
【答案】D
【拓展训练题1】
1.(2024年四川内江中考题)我国家用电冰箱,正常工作时的电压为 V;电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作,互不影响,则压缩机和灯之间的连接方式是 (选填“串联”或“并联”)。
2.(2024年江苏宿迁中考题)一节新干电池电压为 V,如图所示测量7号干电池长度,读数方法正确的是 (选填“A”或“B”),长度为 cm.
3.(2019年四川成都中考题)如图所示,将手机充电器插入家庭电路插座中,即可为手机充电。充电器为手机充电时的输出电压约为【 】
A.1.5V B.5V
C.110V D.220V
【拓展训练题1答案】1. 220 并联 2. 1.5 A 4.20 3.B
【例题2】(2022年湖南湘西州中考题)铜片和锌片放入装有盐水的烧杯中,就成了一个自制电池,用导线将电压表与铜片、锌片相连,测量这个自制电池的电压,如图所示。以下说法正确的是【 】
A.锌片是电池的正极 B.这个电池的电压为6V
C.这个电池的电压为3V D.这个电池的电压为0.6V
【解析】由图可知,用电压表测量电池的电压时,电压表使用的量程是0~3V,对应的分度值是0.1V,指针指示的电池的电压为0.6V.根据电路中电流从电源正极流出,流回电源负极和电压表测量电压时,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出的使用规则可知,电池的铜片是正极,锌片是负极。
【答案】D
【拓展训练题2】
1.(2023年吉林长春中考题)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示。下列说法正确的是【 】
A.铜片是电池正极
B.锌片是电池正极
C.盐水不导电
D.电压表正、负接线柱接反了
2.(2024年黑龙江大庆中考题)如图所示,物块处于静止状态,则物块重力为_______ N,电流表读数为_______A,电压表读数为_______V.
3.(2020年广西柳州中考题)用电压表测某段电路的电压时,应将电压表 (选填“并”或“串”)联在该电路两端,被测电压 (选填“能”或“不能”)超过它的量程。
4.(2019年黑龙江绥化中考题)下列四幅图中,仪表使用正确的是【 】
5.(2018年湖南益阳中考题).在右图所示电路中,开关闭合后电压表测量是【 】
A. L1两端的电压 B. L1和L2两端的电压
C. L3和电源两端电压 D.电源两端电压
6.(2020年广东中考题)如图所示,图甲中电压表的分度值为________V,读数为________V;若使用前出现如图乙所示的情况,则原因是________________。
7.(2020年四川内江中考题)若将完好的电流表、电压表、小灯泡连接成如图所示的电路,各处接触良好。当开关S闭合后,会出现【 】
A.电流表指针明显偏转 B.小灯泡发光 C.电压表指针明显偏转 D.电池被烧坏
【拓展训练题2答案】1. A 2. 1.6 0.52 2.3 3. 并 不能 4. B 5. B 6. 0.1 2.3 电压表没有调零 7. C
【例题3】(2023年山东济南中考题)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
【解析】电流表和被测电流的用电器串联,电压表和被测电压的用电器并联;反过来,和用电器串联的电表是电流表,和用电器并联的电表是电压表。
分析电路组成时,电流表在电路中等效为连通的导线,电压表在电路中等效为断开的导线。
闭合开关S后,两个小灯泡L1、L2均能发光,两盏灯可能是串联,也可能是并联。
(1)若 L1、L2串联,根据电流的流向可知,此时丙表并联在L1、L2的两端,则丙是电压表;此时乙表串联在电路中,则乙是电流表;为了避免L1被短路,则甲只能是相当于断路的电压表,由此可知,乙是电流表,甲、丙是电压表。
(2)若 L1、L2并联,根据电流的流向可知,乙表只能是相当于断路的电压表,丙表串联在L1的支路中,则丙是电流表;此时甲表串联在干路中,所以甲是电流表,由此可知,乙是电压表,甲、丙是电流表。
【答案】B
【拓展训练题3】
1.(2019年湖南邵阳中考题)在如图中,要使L1与L2串联,在“○”处接入电流表或电压表,测量电路中的电流、L1两端的电压。以下做法正确的是【 】
A.a为电流表,b为电流表
B.a为电压表,b为电流表
C.a为电流表,b为电压表
D.a为电压表,b为电压表
2.(2020年辽宁阜新中考题)如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是______表,乙是_________表(均选填“电流”或“电压”)。
3.(2022年四川自贡中考题)在如图所示电路中,当甲乙均为电流表且开关S1闭合、S2断开时,电阻R1、R2连接方式是 联。当甲乙均为电压表且开关S1、S2都闭合时,电阻R1、R2连接方式是 联。(均选填“串”或“并”)
第3题图 第4题图
4.(2023年湖南怀化中考题)如图所示的电路,请在虚线框里填上电表符号(选填“A”或“V”),使开关S闭合后,电阻R1、R2都可正常工作。
【拓展训练题3答案】1. B 2.电压 电流(L1和L2是串联)或电流 电压(L1和L2是并联) 3.并 串 4.
知识点二 串、并联电路中电压的规律
串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。
【例题4】探究串联电路中电压的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于___________状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端___________(选填“有”或“无”)电压;
实验次序 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V
1 1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC.其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为___________V.接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压___________;②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以_________________________________。
【解析】(1)L1和L2逐个顺次连接组成串联电路,用一根导线将灯泡L2的右端接线柱和灯泡L1左端接线柱相连即能满足电路连接要求。
(2)连接电路时,开关处于断开状态,这是为了防止电路若发生短路电流过大烧坏电路;闭合开关,若灯L2断路,电路断路,没有电流通过L1,是因为L1两端没有电压。
(3)电压表和L1并联,电压表使用的是0~3V量程,对应的分度值为0.1V,指示的示数为1.2V.
①分析表格中的数据可知,三次实验数据均满足UAC=UAB+UBC,由此可得到串联电路中电压的规律是:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。②为使实验结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以更换电压不同的电源进行多次实验,避免偶然性。
【答案】(1) (2) 断开 无 (3)①1.2 之和 ②更换电压不同的电源进行多次实验,避免偶然性
【拓展训练题4】
1.(2023年四川雅安中考题)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(L1和L2),两只相同电压表V1和V2(量程均为0~3V和0~15V),导线若干。
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时,开关应处于_______状态。
(2)为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(3)具有创新精神的小雅决定改进实验。她按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表V1和V2的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表_______(选填“V1”或“V2”)的量程选大了,此时电压表V1和V2的示数分别为______V和_______V.
(4)解决问题后,小雅同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以______。
A.保持B接线不动,将电压表V1连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表V2连线由A改接到B
(5)为了得到更普遍的规律,下列操作最合理的是________。
A.将灯泡L1和L2互换位置进行多次测量 B.换用不同规格的灯泡进行多次测量
(6)分析AB、BC、AC间的电压关系得出结论:在串联电路中,各部分电路电压之和等于总电压。
2.(2023年吉林长春中考题)在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示。
(1)连接电路时开关应处于____________状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整。
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是_____________________。
(4)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为________V.更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压_________。
3.(2024年黑龙江绥化中考题) 如图甲是“探究并联电路的电流规律”实验装置。
实验次数 L1两端电压U1/V L2两端电压U2/V L1、L2两端总电压U/V
1 1.3 1.5 2.8
2 1.2 1.2 2.8
3 1.1 1.1 2.8
(1)连接电路时应__________开关;
(2)如图甲,电流表测量的是灯泡________的电流,实验中应该选择规格_________(选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(3)完成实验后,利用已有器材又找来电压表“探究串联电路的电压规律”,设计了图乙所示电路。闭合开关,发现灯均不亮,电压表示数接近电源电压,故障原因可能是___________________;(写出一种即可)
(4)排除故障后,选择合适的器材多次实验并记录数据,如图丙所示,由此可得出率联电路的电压规律:___________________。(用U、U1、U2写表达式即可)
【拓展训练题4答案】1.(1)断开 (2)如图 (3)V2 0.6 3 (4)B (5)B
1.(2)图 2.(3)图
2.(1)断开;(2)L2断路;(3)如图 (4)3 相等 3.(1) 断开 (2)L1 不同 (3)灯泡L1断路(L1灯丝断了或灯泡L1接线柱接触不良) (4) U=U1+U2
【例题5】(湖南常德中考题)小明按图甲的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针完全一样,如图乙所示,则L1两端的电压表为____V,L2两端的电压表为_____V.
【解析】由图甲知,电路是L1和L2组成的串联电路,电压表V1测量的是电路两端的总电压U,电压表V2测量的是L2两端的电压U2.
串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和,即U=U1+U2.电路两端的总电压U大于L2两端的电压U2.测量L2两端电压的电压表V2与测量总电压的电压表V1指针偏转角度相同,说明两表使用的不是同一量程。测量总电压的电压表V1用的是大量程,指示的总电压U=10V,测量L2两端电压的电压表V2用的是小量程,指示的L2两端的电压U2=2V,L1两端电压U1=U-U2=10V-2V=8V.
【答案】8 2
【拓展训练题5】
1.(2024年青海中考题)“飞天”兴趣小组设计了如图所示的头盔两侧照明灯电路图,其电路连接方式为 联,照明灯两端的电压 (选填“相同”或“不同”)。
2.(2023年四川达州中考题)如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.54A,电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L1的电流为______A,通过小灯泡L2的电流为________A,电压表V的示数为_______V.
3.(2023年湖南怀化中考题)在如图所示电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V的示数为4.5V,则电路的电源电压为_________V,灯L2两端电压为_______V.
4.(2022年山东烟台中考题)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是【 】
A.L1两端电压为2V
B.电源两端电压为4V
C.断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
D.断开开关,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
5.(2019年北京中考题)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,下列说法中正确的是【 】
A.灯L1和灯L2串联 B.灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.通过灯L1的电流与通过电源的电流一定相等
6.(2024年陕西中考题)如图,电源电压不变。闭合开关S1和S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是【 】
A.小灯泡L1和L2串联
B.若断开开关S2,电流表示数会变小
C.若小灯泡L1比L2亮,原因是小灯泡L1两端的电压比L2两端的电压大
D.若只闭合开关S2,电路中只有小灯泡L2发光
【拓展训练题5答案】1.并 相同 2. 0.2 0.34 3 3. 4.5 2 4. D 5. B 6. B
【例题6】(2024年四川达州中考题)如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为【 】
A.L1短路 B.L2短路 C.L1开路 D.L2开路
【解析】由图可知,L1和L2串联,电压表测L2两端电压,示数小于电源电压。电流表测串联电路中的电流,示数等于L1中的电流,也等于L2中的电流。
电路发生故障时,若L1短路,L1中无电流,L1两端电压等于零,L1熄灭;L2直接接在电源两极之间,电压表示数增大为电源电压,通过L2的电流随着增大,电流表示数增大,L2发光,且亮度增大。
若L2短路,L2中无电流,L2两端电压等于零,电压表示数减小为零,L2熄灭;L1直接接在电源两极之间,L1两端电压增大为电源电压,通过L1的电流增大,电流表示数增大,L1发光,且亮度增大。
若L1开路,L1、L2中电流都减小为零,电流表示数减小为零,L1、L2都熄灭;L2中电流为零,L2两端的电压为零,电压表示数减小为零。L1两端直接接在电源两极之间,L1两端电压等于电源电压。
若L2开路,L1、L2中电流都减小为零,电流表示数减小为零,L1、L2都熄灭;L1中电流为零,L1两端的电压为零.L2两端直接接在电源两极之间,L2两端电压增大为电源电压。
【答案】A
【拓展训练题6】
1.(2024年江苏盐城中考题)在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是【 】
A.L1短路 B.L1断路
C.L2短路 D.L2断路
2.(2023年上海中考题)在如图所示的电路中,已知R1、R2中仅有一个发生故障,闭合电键S时,发现电流表示数变大;请写出电表有无示数及对应的故障。
______________________________________________________________
3.(2023年江苏镇江中考题)如图所示,在探究串联电路电压特点的实验中,闭合开关,发现两只小灯泡都不发光,两只电压表示数均为3V,则可能发生的故障是【 】
A.L2短路
B.L1断路
C.L2 断路
D.S 断路
4.(2023年湖南常德中考题)如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为【 】
A. L1断路、L2断路
B. L1断路、L2通路
C. L1通路、L2断路
D. L1短路、L2断路
5.(2023年山东烟台中考题)在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为4.5V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得ad、ac和ab两端的电压均为4.5V,则故障可能是【 】
A.灯L1断路
B.灯L2断路
C.灯L1短路
D.灯L2短路
6.(2024年四川眉山中考题)如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是【 】
A.小灯泡L1和L2串联
B.电流表测量电路的总电流
C.若只断开S1,小灯泡L1熄灭,L2正常发光
D.若灯L1突然熄灭,是因为电压表发生断路
【拓展训练题6答案】1.B 2.闭合电键S时,电流表示数变大,若电压表示数由零变大,则R1短路;若电压表示数不变,仍为零,则R2短路 3. C 4. B 5. A 6.C
【例题7】(2024年重庆中考题)如图所示电路,电源电压保持不变,L1和L2是两个相同的小灯泡。先闭合开关S1,记录两电表示数;再闭合开关S2,电流表和电压表的示数变化情况是【 】
A.电流表示数减小,电压表示数减小
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数不变
【解析】由图知,S1和S2都闭合时,L1和L2并联,开关S1是干路开关,S2是L1所在支路的开关,电流表测量干路电流,电压表测量电源电压。先闭合开关S1,只有L2通电发光,电流表测量L2中的电流,电压表测量电源电压;再闭合开关S2,L1和L2同时通电发光。电流表测量L1和L2组成的并联电路的干路电流,电压表仍然测量电源电压。由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,先闭合开关S1,再闭合开关S2,电流表示数增大,电压表示数不变。
【答案】C
【拓展训练题7】
1.(2024年山东菏泽中考题)如图所示,电源电压恒定。下列说法正确的是【 】
A. 只闭合S1,电阻R与灯泡L并联
B. 只闭合S1,电压表测量电阻R两端电压
C. 先闭合S1,再闭合S2,灯泡L亮度变大
D. 先闭合S1,再闭合S2,电流表示数变大
2.(2024年山东临沂中考题)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是【 】
A. 灯L1和L2是串联连接的
B. 电压表不能测量灯L2的电压
C. 断开S2后电流表的示数不变
D. 两灯的额定电压一定相同
【拓展训练题7答案】1. C 2.D
知识点三 电阻和电阻器
电阻(R)表示导体对电流阻碍作用的大小,单位是欧姆(Ω)。导体的电阻是导体本身的一种性质,大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还跟导体的温度有关,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关。
具有一定电阻值的元件叫做电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。
【例题8】(2022年广西贺州中考题)在“探究影响导体电阻大小的因素”中,小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关:
A.导体的材料 B.导体的长度
C.导体的横截面积
为了验证上述猜想,他用如图甲所示的器材进行实验,编号①②③是镍铬合金导体,④是锰铜导体。
(1)实验前开关应处于_______状态。
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想________(选填猜想因素选项“A”、“B”或“C”)。
(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的 ________有关。
(4)用②导体接在M、N两点间后,用电压表测出其两端电压如图乙所示,读数为________V.
【解答】(1)为了保护电路,实验前开关应处于断开状态;
(2)①②两根导体材料、横截面积相同,而长度不同,选用①②两根导体分别接入电路进行实验,是为了验证导体电阻与导体长度的关系;
(3)①④两根导体,长度、横截面积相同,材料不同,选用①④两根导体分别接入电路进行实验,是为了验证导体电阻与导体材料的关系;两次实验中电流表的示数不同,说明两导体对电流的阻碍作用不同,即两导体的电阻不同,说明导体电阻大小跟导体的材料有关;
(4)用②导体接在M、N两点间后,用电压表测出其两端电压如图乙所示,电压表使用的是0~3V量程,对应的分度值0.1V,其示数为2.2V.
【答案】(1)断开 (2)B (3)材料 (4)2.2
【拓展训练题8】
1.(2022年湖北武汉中考题)某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是【 】
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料
① 1.0 0.2 锰铜
② 1.0 0.4 锰铜
③ 0.5 0.4 锰铜
④ 1.0 0.4 镍铬合金
A.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
2.(2022年黑龙江绥化中考题)“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/mm2 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。
3.(2016年山东枣庄中考题)学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究,器材有:开关、电流表、干电池(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干,连接如图甲所示的电路,小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,记录的数据如表.根据实验数据,回答下列问题:
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中.
连接方式 一根 两根串联 三根串联 两根并联 三根并联
电流表读数/A 0.15 0.1 0.6 0.9[来]
(2)导体电阻的大小跟材料、长度和横截面积的关系.
A.电阻的大小与长度的关系是: ;
B.电阻的大小与横截面积的关系是: 。
(3)分析表中的实验数据,还可以得出导体的电流与电阻的关系: 。
【拓展训练题8答案】1.D 2.(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 3.(1)0.3 (2)A.材料和横截面积相同,导体的电阻跟长度成正比(或导体长度越大电阻越大);B.材料和长度相同,导体的电阻跟横截面积成反比(或横截面积越小电阻越大);(3)导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比(导体电阻越大通过的电流越小)
【例题9】(2019年福建中考题)在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是【 】
A.铜线的电阻一定比铝线的小 B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大 D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较大
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质,大小与导体的材料、长度、横截面积与温度有关。在相同温度下,长度相同、横截面积相同时,铜线的电阻一定比铝线的电阻小;长度相同的两根铜线,粗(横截面积大)的铜线电阻较小;粗细(横截面积)相同的两根铜线,长的铜线电阻较大。
【答案】D
【拓展训练题9】
1.(2024年天津中考题)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的【 】
A.铝芯更细 B. 铝芯更粗 C. 绝缘皮更薄 D. 绝缘皮更厚
2.(2023年湖南常德中考题)有ABC三根完全相同的导线,将A导线剪去一半,电阻变为R1;将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍,电阻变为R2;将C导线从中间对折,电阻变为R3。下列大小关系正确的是【 】
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3 C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2
3.(2017年湖南长沙中考题)关于导体的电阻,下列说法中正确的是【 】
A.导体导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
4.(2020年湖南长沙中考题)如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的。闭合开关s,小灯泡L发光,钨丝不发光;向钨丝吹气时,小灯泡L变亮;用酒精灯给钨丝加热,钨丝小灯泡L 逐渐变暗直至熄灭。由实验可知【 】
A.钨丝的电阻随温度升高而减小
B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.小灯泡L 发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
【拓展训练题9答案】1. B 2. B 3. C 4. B
知识点四 半导体和超导现象
导电性能介于导体和绝缘体的材料叫做半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。利用半导体材料可以制作二极管、三极管。二极管具有单向导电性。
某些物质在很低的温度时电阻变为零,这种现象叫做超导现象。在发电厂发电、输送电能方面若采用超导材料,可大大降低由于电阻引起的电能损耗。用超导材料制作电子元件,由于没有电阻,不需考虑散热问题,可以实现电子设备的微型化。
【例题10】(2024年四川广安中考题)LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作LED灯的材料是______(选填“半导体”或“超导体”)。如图为某学校电子屏中滚动播放的标语,其显示屏中的“增”字有一部分未显示增强文明意识出来,其它部分正常发光,由此可知,未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是______联的。
【解析】导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,半导体是制作二极管、三极管的材料,常用在电子元件上,LED灯中的发光二极管由半导体材料制成。电子显示屏中的“增”字有一部分未显示增强文明意识出来,其它部分正常发光,因此可知,未发光部分与其它部分能够分别独立工作,互不影响的,故未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是并联的。
【答案】半导体 并
【拓展训练题10】
1.(2024年辽宁中考题)手持小风扇的简化电路如图所示,下列说法正确的是【 】
A.开关和电动机是并联的 B.导线通常用半导体材料制成
C.电池的作用是为电动机提供电能 D.通电后电流从电池负极经电动机流向正极
2. (2024年辽宁阜新中考题)LED(发光二极管)灯的主要材料是___________(选填“导体”、“半导体”或“超导体”),此材料具有___________性。家用电饭锅的电阻丝___________(选填“可以”或“不可以”)选用超导材料制作。
3.(2024年广西中考题)关于超导材料,下列说法正确的是【 】
A. 是绝缘体材料 B. 是半导体材料
C. 常温常压下电阻为零 D. 用来输电可减少电能损耗
4.(2024年黑龙江绥化中考题)下列有关导电性能及材料应用的说法中,正确的是【 】
A. 硬币、钢尺、订书钉都是导体 B. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
C. 超导体可用于制作电炉子的电热丝 D. 半导体有良好的导电性
5.(2020年陕西中考题)半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,有些半导体材料的导电性能受温度、光照、压力等影响而显著变化。下列不能用半导体材料制作的是【 】
A.热敏电阻 B.光敏电阻 C.压敏电阻 D.高压输电线
【拓展训练题10答案】1.C 2.半导体 单向导电 不可以 3. D 4. A 5. D
知识点四 变阻器
变阻器是能够改变接入电路中电阻大小的电路元件。滑动变阻器通过改变接入电路中的电阻线长度改变接入电路的电阻,从而改变电路中的电流。滑动变阻器铭牌上标有最大电阻和允许通过的最大电流,使用时要根据需要进行选择,不能使通过的电流超过最大值,使用前应将电阻调节到最大。家用电器调节音量、亮度的器件电位器也是变阻器。
【例题11】(2022年四川内江中考题)如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,使连入电路中的电阻变大的接法是【 】
A B C D
【解析】滑动变阻器通过移动滑片改变接入电路中的电阻线长度来改变接入电路中电阻。A图中滑动变阻器接入电路中的是左下方接线柱和滑片之间的电阻线,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻线变短,滑动变阻器连入电路的电阻变小;
B图中滑动变阻器接入电路中的电阻线和A图中滑动变阻器接入电路中的电阻线都是左下方接线柱和滑片之间的电阻线,滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻线变短,滑动变阻器连入电路的电阻变小;
C图中滑动变阻器接入电路中的电阻线是右下方接线柱和和滑片之间的电阻线,当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻线长度变大,滑动变阻器连入电路的电阻变大;
D图中滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中,当滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻线长度不变,滑动变阻器连入电路的电阻不变始终等于变阻器的最大电阻。
【答案】C
【拓展训练题11】
1.(2022年浙江台州中考题)如图,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的阻值变大。选择的接线柱是【 】
A.AB B.CD C.BD D.AD
2.(2024年江苏扬州中考题)如图所示,将夹子M向右移动,小灯泡变暗,铅笔芯接入电路的电阻变 。
3.(2023年福建中考题)滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的【 】
A.材料 B.横截面积 C.长度 D.电流方向
4.(2023年广东中考题)如图所示,电压表的读数为 V;滑动变阻器以图所示方式接入电路,当滑片向左滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【拓展训练题11答案】1. D 2. 小 3. C 4. 2.3 变小
【例题12】(2024年广东中考题)小明设计了一盏能调节亮度的台灯。下列符合要求的电路图是【 】
A B C D
【解析】A图所示的电路是只有台灯一个用电器的简单电路,台灯的亮度不能调节;
B图所示的电路是台灯与定值电阻组成的并联电路,并联电路中的用电器工作时互不影响,台灯两端电压和通过的电流不变,台灯的亮度不变,台灯亮度不能调节;
C图所示的电路是台灯与滑动变阻器组成的串联电路,移动滑动变阻器的滑片可以改变变阻器接入电路的电阻从而改变台灯两端电压和通过的电流,台灯的亮度可以调节;
D图所示的电路是台灯与滑动变阻器组成的并联电路,并联电路中的用电器工作时互不影响,调节滑动变阻器只能改变变阻器中的电流,不能改变台灯、变阻器两端电压,台灯的亮度不能调节。
【答案】C
【拓展训练题12】
1.(2024年吉林中考题)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向_______端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生故障可能是滑动变阻器________。
2.(2023年天津中考题)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
3.(2016年湖北黄冈中考题)图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是【 】[来源:学科
A.电位器与灯泡并联
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
【拓展训练题12答案】1. A(或左) 短路 2.B 3.B
【例题13】(2023年黑龙江龙东中考题)如图所示,电源电压和灯泡L的电阻不变,闭合开关S后,将滑片P向左移动时【 】
A. 电压表示数变大,电流表示数变大
B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表示数变大,灯泡变亮
D. 电压表示数变小,灯泡变暗
【解析】图示电路是灯泡L和滑动变阻器组成的串联电路。开关闭合后,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;变阻器滑片P向左移动时,变阻器接入电路的电阻变小,对电流的阻碍作用变小,通过变阻器的电流变大,电路中和灯泡中的电流变大,电流表示数变大;灯泡中电流变大,灯泡两端电压变大,灯泡变亮;根据串联电路的电压规律可得,滑动变阻器两端的电压等于电源电压和灯泡两端电压之差,电源电压不变,则滑动变阻器两端电压变小,电压表示数变小。
【答案】B
【拓展训练题13】
1.(2017年湖南益阳中考题)如图所示,是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴0转动,另一端固定一个浮子,当电流表示数越小时,滑动变阻器连入电路的阻值__________(选填“越大”或“越小”),油箱内油量_________(选填“越多”或“越少”)。
2.(2019年湖南邵阳中考题)一盏调光台灯,其原理如图所示,闭合S,将滑片从左向右移动,电流表的示数和灯L两端的电压变化分别是【 】
A.变大、变大 B.变大、变小
C.变小、变小 D.变小、变大
3.(2023黑龙江牡丹江中考题)如图所示,电源电压不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是【 】
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.小灯泡变亮
D.滑动变阻器阻值变大
【拓展训练题13答案】1.越大 越少 2. C 3.C
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" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)第十六章 电压和电阻 知识点精练评价试题
一、填空题(每空1分,共19分。)
1.(2024年江西中考题)生活中常用干电池作为_______,它是提供电压的装置,电压是电路中形成________的原因。
2.(2024年上海中考题)家庭电路中的冰箱和空调是________(选填“串联”或“并联”)连接的,标有“220V 100W”的电器正常工作时,两端的电压为______V.
3.(2024年江苏连云港中考题)某同学自主学习《电路初探》一章后,整理部分知识结构图如下,请补全有关内容。(1) ;(2) 。
4.(2023年黑龙江绥化中考题)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0.5A,通过R1的电流0.3A,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5V,电压表示数为3V,则R1两端的电压为________V.
第4题图 第5题图 第6题图
5.(2020年四川甘孜州中考题)如图所示,电源电压是3V且保持不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为_____V;若断开开关,电压表示数将______(选填“变大”、变小“或”不变)。
6.(2021年广西贺州中考题)如图甲所示的电路中,L1两端的电压为U1=3.7V,L2两端的电压如图乙所示,则L 两端的电压U =_______V.电源电压U=_______V.
7.(2023年湖北十堰中考题)如图所示,酸甜多汁的水果提供的电能点亮了发光二极管,其中水果相当于电路中的_______,发光二极管主要由__________材料制成。如果其中一个二极管熄灭,其它依然发光,说明熄灭的二极管与其它二极管是_______(选填“串联”或“并联”)的。
8.(2021年黑龙江绥化中考题)导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外,还与 有关。科学家发现,某些物质在很低的温度时电阻就变成了0,这就是超导现象,超导现象最直接的应用之一是制造 (选填“电热丝”或“输电线”)。
9.(2018年四川成都中考题)小佑妆集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯,如图所示,是用他身边的器材自制的简易调光灯电路,闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该_________(选填“变亮”、”变暗”或"不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更_____(选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
二、选择题(每小题2分,共28分。第10~20题,每小题只有一个选项符合题目要求。第21~23题,每小题有两个选项符合题目要求,全部选对的得2分,只选1个且正确的得1分,有选错的得0分。)
10.(2023年四川自贡中考题)下列关于电压值的说法错误的是【 】
A.一节干电池的电压是1.5V B.电子手表内氧化银电池的电压是1.5V
C.我国家庭电路的电压是110V D.对人体安全的电压不高于36V
11.(2024年四川成都中考题)工作和生活中,手机已成为人们常用的工具。华为智能手机的电池电压最接近【 】
A. 4V B. 110V C. 220V D. 380V
12.(2024年湖南怀化中考题)下列电路图中电表的使用正确的是【 】
13.(2022年黑龙江龙东中考题)请你仔细观察并分析电路图,下列说法正确的是【 】
A.两灯串联,两电压表示数相同
B.两灯并联,两电压表示数不同
C.两灯串联,两电压表示数不同
D.两灯并联,两电压表示数相同
14.(2024年四川内江中考题)长短粗细都相同铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2,且R1<R2,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2;将它们并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2。则下列判断正确的是( )
A. I1=I2 B. I1>I2 C. U1>U2 D. U1<U2
15.(2019年四川自贡中考题)图(a)所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为【 】
A. 8V 2V
B. 10V 2V
C. 2V 8V
D. 2V 10V
16.(2022年内蒙古赤峰中考题)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,两灯均发光,若L2突然断路,则发生的情况是【 】
A.灯泡L1变暗 B.电压表V示数变
C.电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变小
17.(2023年黑龙江牡丹江中考题)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L1两端的电压
C.若L1不发光,一定是L1断路
D.若L2不发光,电压表一定无示数
18.(2022年青岛中考题)小明选取一根粗细均匀的铅笔芯,连接成图示电路,把左端夹子固定,移动右端夹子,观察到小灯泡的亮度发生了变化。实验中,影响导体电阻大小的因素是【 】
A.长度 B.横截面积
C.电流 D.电压
19.(2024年广州中考题)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时【 】
A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小
C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小
20.(2024年四川资阳中考题)如图所示是一种测定油箱内油量的装置.其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可绕固定轴0转动,另一端固定着一个浮子。油箱内油量变化时,下列说法中正确的是【 】
A.油量增加,滑杆带动滑片上移、电流表示数变小
B.油量增加,滑杆带动滑片下移、电流表示数变大
C.油量减少,滑杆带动滑片下移、电流表示数变小
D.油量减少,滑杆带动滑片上移、电流表示数变大
21.(2024年四川南充中考题)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是【 】
A. I1=I2 B. U1>U2
C. U1+U2=U3 D. U1=U2=U3
22.(2022年株洲中考题)如图所示钨丝与小灯泡L连接,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知【 】
A. 钨丝的电阻随温度升高而减小;
B. 钨丝的电阻随温度升高而增大;
C. 加热时钨丝的电流等于小灯泡L的电流;
D. 加热时钨丝的电流小于小灯泡L的电流
23.(2024年山东烟台中考题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后发现电压表无示数,假设电路中只有一个元件发生故障,则故障的原因可能是【 】
A. 灯泡L1短路 B. 灯泡L2短路
C. 灯泡L1断路 D. 灯泡L2断路
三、作图题(第24题2分,第25题2分,共4分。)
24.(2022年四川广安中考题)在如图所示电路的“〇”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,电路连接正确。
第24题图 第25题图
25.(2021年甘肃兰州中考题)请按要求正确连接实物图。要求:定值电阻R与滑动变阻器串联,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片向左移动,电压表和电流表的示数都变小,连线不能交叉。
四、探究实验题(第26题7分,第27题3分,第28题3分,共13分。)
26.(2023年青海中考题)在“探究串联电路中电流、电压的特点”时,设计实验如下。
探究一:串联电路中电流的特点:
(1)在连接实物电路时,开关应处于________状态;
实验序号 IA/A IB/A IC/A
1 0.18 0.18 0.18
2 0.32 0.32
3 0.50 0.50 0.50
(2)第2次实验中,B点的电流表示数如图乙所示,则电流为________A;
(3)实验数据记录如表,分析数据可得:串联电路中电流_____________;
探究二:串联电路中电压的特点:
(4)根据图丙电路图,请在图丁中用笔画线代替导线将实物图补充完整;
(5)用电压表正确测量灯泡L1两端的电压之后,_______(选填“能”或“不能”)只将A点的导线接到C点测L2两端的电压,理由是____________________________________;
(6)做实验时选用不同规格的小灯泡重复多次实验,这样做的目的是_______________。
27.(2020年湖北襄阳中考题)某物理兴趣小组做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验。他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝,电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如表。
序号 材料 长度 横截面积
1 炭钢合金丝 L S
2 镍铬合金丝 2L S
3 镍铬合金丝 L 2S
4 镍铬合金丝 2L 2S
(1)他们应选择序号为 的两根电阻丝来研究;
(2)从表中所给电阻丝的规格看,还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验,即探究导体电阻大小与导体 的关系,这次你应该选择序号为 的两根电阻丝来做实验。
28.(2023年湖北恩施中考题)在如图所示实验电路中,闭合开关后灯不亮。
(1)为判断电路是否正常,应首先进行的操作是___________,观察___________;
(2)如果在反复调节后灯仍不亮。若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障,观察电表的示数,请说明一种判断方法及故障产生的原因:__________________________________________________________________。
五、综合应用题(第29题6分。)
29.(黑龙江龙东中考题)如图甲所示,用电压表分别测量L1两端的电压U1、L 两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U,请根据图乙表盘读数回答下列问题:
(1)L1两端的电压U1是多大
(2)L1、L 串联的总电压U是多大
(3)L 两端的电压U2是多大
(4)电源电压是多大
第十六章 电压和电阻 知识点精练评价试题参考答案
一、填空题(每空1分,共19分。)
1. 电源 电流 2. 并联 220 3. 电源 电压的特点 4. 0.2 2 5. 1 变大 6. 2.3 6 7.电源 半导体 并联 8. 材料 输电线 9. 变亮 细
二、选择题(每小题2分,共28分。)
10.C 11.A 12.C 13.C 14.A 15.A 16.D 17.B 18.A 19.A 20.B 21.AC 22.BC 23.AD
三、作图题(第24题2分,第25题2分,共4分。)
24.如图所示。 25.如图所示。
四、探究实验题(第26题7分,第27题3分,第28题3分,共13分。)
26.(1)断开 (2)0.32 (3)处处相等 (4)如图所示
(5)不能 改接后电压表正负接线柱接反
(6)使得到的实验结论更具普遍性
27.(1)3和4 (2)横截面积 2和4
28.(1)向左移动滑动变阻器的滑片 灯是否发光 (2)若电压表、电流表均无示数,说明电路可能断路,且电压表与电源之间没有连通,即故障可能是滑动变阻器断路(或电流表无示数,电压表有示数,说明电路可能断路,电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障可能是灯泡断路;或电流表有示数,电压表无示数,说明电路是通路,电压表并联的电路短路,即故障可能是灯泡短路)
三、综合应用题(29题6分。)
29.(1)串联电路两端的总电压U大于L1两端的电压U1,由图乙可推知,测量L1两端电压时电压表使用的是0~3V量程,L1两端的电压U1=1.7V; (1分)
(2)测量总电压时电压表使用的是0~15V量程,L1、L 串联的总电压U=3V;(1分)
(3)由测串联电路中的电压规律得,L 两端的电压
U2=U-U1=3V-1.7V=1.3V (2分)
(4)电源电压等于L1、L 串联的总电压U=3V (2分)