第十五章 探究电路(60分钟 100分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1.在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中,小明发现实验器材中金属丝只有一根,其他器材足够,下面实验探究活动中他无法完成的是 (B)
A.电阻是否与长度有关
B.电阻是否与材料有关
C.电阻是否与横截面积有关
D.电阻是否与温度有关
2.关于电压、电流和电阻,下列说法正确的是 (C)
A.导体的电阻由它两端电压和通过的电流决定R=
B.电荷移动就能形成电流
C.电路中有电流时它两端一定有电压
D.电压的作用是在电路中产生自由电荷
3.图甲为某可调亮度台灯,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 (B)
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
4. (2023·安徽中考)如图所示为电阻R1和R2的I-U图像,由图可知 (C)
A.R1的阻值为5 Ω
B.R1的阻值小于R2的阻值
C.将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D.将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
5.(2023·福建三模)在我们的日常生活中,安全用电非常重要。下列各种做法,符合安全用电原则的是 (B)
A.用湿抹布擦拭亮着的台灯
B.电器起火要先断电后灭火
C.电冰箱的金属外壳没必要接地
D.发现有人触电要立即把人拉开
6. (2023·北京中考)如图所示的电路中,电阻阻值R1A.U1>U2 B.U1I2 D.I1=I2
7. (2023·龙东中考)如图所示,图甲是某款电子秤的外观图,图乙是它的原理图,表盘是由电压表改装而成的,下列判断正确的是 (A)
A.物体质量越大,电子秤示数越大,电路中电流不变
B.物体质量越大,电子秤示数越小,电路中电流不变
C.物体质量越大,电子秤示数越大,电路中电流越大
D.物体质量越大,电子秤示数越小,电路中电流越大
8.如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S1,电压表示数为U1;再闭合开关S2,电压表示数为U2,电阻R1、R2的阻值之比为 (D)
A.U1∶U2 B.U2∶UI
C.U2∶(U2-U1) D.U1∶(U2-U1)
9.(2023·福建模拟)如图所示为某家庭电路的部分电路,电灯和电热器正在工作。当三孔插座上刚插上洗衣机的插头时,所有用电器都停止工作。经检查,发现有一根保险丝熔断了,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,管都发光。下列分析合理的是 (C)
A.一定是火线上的保险丝熔断了
B.只断开S1,再用测电笔检测灯泡的两个接线柱,氖管都不发光
C.只断开S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
D.断开S1和S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
10.如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况,下列说法中正确的是 (C)
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮电流表损坏
二、填空题:本题共4小题,每空2分,共16分。
11.(2023·自贡中考)如图甲所示电路中,电源电压、灯泡L1、L2的电阻均保持不变,且灯泡L2的电阻为5 Ω。只闭合开关S1时,电流表指针如图乙所示。随后断开开关S1,调整电流表接线柱后,同时闭合开关S1和S2时,电流表指针也如图乙所示。同时闭合开关S1和S2时,通过灯泡L1的电流为 0.2 A,电压表示数为 4 V。
12.如图所示,R2=20 Ω,电源电压为15 V且不变。当S1、S2都断开时,电流表的示数为0.6 A,当S1、S2都闭合时,电流表的示数为4 A,则R1= 5 Ω,R3= 15 Ω。
13.在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示,多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图像。由图像可以得到电压表示数始终保持 2.5 V不变;若将图像中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,则通过它们的电流之比IA∶IB= 1∶1 。
14.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3 A,电压表示数是6 V。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2 A,则R1和R2的阻值之比是 2∶1 ,电源电压为 6 V。
三、作图题:本题共2小题,每小题3分,共6分。
15.(2023·福建文博中学期末)如图,用笔画线代替导线,将各元件正确接入电路,其中开关只控制电灯。
答:
16.图甲为一种测定油箱内油量的装置,把电流表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。当油箱中的油量减少时,浮子就会带动滑杆使电流表的示数变小。现将电流表换成电压表,请用乙图设计一个电路,使油箱中的油量消耗到最少时,电压表的示数减小到零。
答:
四、简答题:本题共1小题,共4分。
17.如图是小明从父亲的电工包找到的“短路插头”,其设计让小明感到好奇,于是拆开看看。父亲提醒:“这个平时不能直接插到插座,它是我接电路时用来防止他人误闭合总闸(总开关)而使我发生触电事故的”。请解释为什么该“短路插头”平时不能直接插到插座,而电工师傅接电路时却可插到插座,防止发生触电事故。
答:“短路插头”可使电路发生短路,使空气开关“跳闸”,因此平时不能直接插到插座当中;而当电工师傅维修电路时,将“短路插头”插入插座中,电路短路,别人无法将空气开关闭合,从而使电路始终断电,起到保护作用。
五、实验题:本题共3小题,共24分。
18.(6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:
(1)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,同学们用图甲的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之间,探究情况如表:
序号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
a 铝丝 2 1 较亮
b 镍铬合金丝 2 0.5 最暗
c 铝丝 2 0.5 较暗
d 铝丝 1 1 最亮
当选用 b、c (填序号)两根金属丝,可探究导体电阻跟导体材料的关系。
(3)如图乙的实验,可探究导体电阻与 温度 的关系。
19. (4分)(2024·福建中考)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,实验器材有:电源(输出电压为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)和导线若干。
(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边,如图乙,原因是 电流表正负接线柱接反了 。
(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图像如图丙。实验中定值电阻两端的电压保持 2 V,滑动变阻器的最大阻值应不小于 50 Ω。
(3)为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系,可以改变横坐标,处理数据后画出 电流I与电阻R的倒数 的关系图线。
20.(10分)(2023·泉州期末)为测量一个定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
答:(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(2)小组设计了一个记录与处理数据的表格,请将表中①②处的内容填写完整。
实验次数 ① 电压U/V ② 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
(3)某次测量时,电压表示数为2.5 V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表示数为 0.5 A,本次测得Rx的阻值为 5 Ω;
(4)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丙所示。电源电压未知且恒定不变,Rx为待测电阻,定值电阻R0已知。实验步骤如下:
①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
②断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2;
③待测电阻阻值的表达式Rx= Ω(用R0、I1、I2表示)。
六、计算题:本题共2小题,共20分。
21.(10分)用如图所示的电路,测某未知电阻Rx的阻值。已知电阻R0阻值为20 Ω,只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6 A;同时闭合S、S1时,电流表的示数为0.9 A,电源电压不变。求:
(1)电源电压。
(2)电阻Rx的阻值。
解:(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测电路中的电流。电源电压:U=I0R0=0.6 A×20 Ω=12 V
(2)同时闭合S、S1时,R0、Rx并联,电流表测干路电流。因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R0的电流不变。通过Rx的电流:Ix=I-I0=0.9 A-0.6 A=0.3 A
则电阻Rx的阻值:Rx===40 Ω。
22.(10分)(2023·福建师范大学附属中学期末)图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12 V,定值电阻R0的阻值为30 Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求:
(1)当空气中的湿度为90%时,湿敏电阻R的阻值;
(2)电压表的示数为9 V时,电流表的示数;
(3)电流表的示数为0.2 A时,空气中大约的湿度。
见全解全析第十五章 探究电路(60分钟 100分)
一、选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分。
1.在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中,小明发现实验器材中金属丝只有一根,其他器材足够,下面实验探究活动中他无法完成的是 ( )
A.电阻是否与长度有关
B.电阻是否与材料有关
C.电阻是否与横截面积有关
D.电阻是否与温度有关
2.关于电压、电流和电阻,下列说法正确的是 ( )
A.导体的电阻由它两端电压和通过的电流决定R=
B.电荷移动就能形成电流
C.电路中有电流时它两端一定有电压
D.电压的作用是在电路中产生自由电荷
3.图甲为某可调亮度台灯,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 ( )
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
4. (2023·安徽中考)如图所示为电阻R1和R2的I-U图像,由图可知 ( )
A.R1的阻值为5 Ω
B.R1的阻值小于R2的阻值
C.将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D.将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
5.(2023·福建三模)在我们的日常生活中,安全用电非常重要。下列各种做法,符合安全用电原则的是 ( )
A.用湿抹布擦拭亮着的台灯
B.电器起火要先断电后灭火
C.电冰箱的金属外壳没必要接地
D.发现有人触电要立即把人拉开
6. (2023·北京中考)如图所示的电路中,电阻阻值R1A.U1>U2 B.U1I2 D.I1=I2
7. (2023·龙东中考)如图所示,图甲是某款电子秤的外观图,图乙是它的原理图,表盘是由电压表改装而成的,下列判断正确的是 ( )
A.物体质量越大,电子秤示数越大,电路中电流不变
B.物体质量越大,电子秤示数越小,电路中电流不变
C.物体质量越大,电子秤示数越大,电路中电流越大
D.物体质量越大,电子秤示数越小,电路中电流越大
8.如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S1,电压表示数为U1;再闭合开关S2,电压表示数为U2,电阻R1、R2的阻值之比为 ( )
A.U1∶U2 B.U2∶UI
C.U2∶(U2-U1) D.U1∶(U2-U1)
9.(2023·福建模拟)如图所示为某家庭电路的部分电路,电灯和电热器正在工作。当三孔插座上刚插上洗衣机的插头时,所有用电器都停止工作。经检查,发现有一根保险丝熔断了,拔出洗衣机的插头后,用测电笔测试三孔插座的左右两孔,管都发光。下列分析合理的是 ( )
A.一定是火线上的保险丝熔断了
B.只断开S1,再用测电笔检测灯泡的两个接线柱,氖管都不发光
C.只断开S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
D.断开S1和S2,再用测电笔检测三孔插座的左右两孔,氖管都发光
10.如图所示,电源电压保持不变,关于电路的工作情况,下列说法中正确的是 ( )
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若电压表和电流表的位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
C.若先闭合S1,再闭合S2,电压表示数不变,电流表的示数变大
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮电流表损坏
二、填空题:本题共4小题,每空2分,共16分。
11.(2023·自贡中考)如图甲所示电路中,电源电压、灯泡L1、L2的电阻均保持不变,且灯泡L2的电阻为5 Ω。只闭合开关S1时,电流表指针如图乙所示。随后断开开关S1,调整电流表接线柱后,同时闭合开关S1和S2时,电流表指针也如图乙所示。同时闭合开关S1和S2时,通过灯泡L1的电流为 A,电压表示数为 V。
12.如图所示,R2=20 Ω,电源电压为15 V且不变。当S1、S2都断开时,电流表的示数为0.6 A,当S1、S2都闭合时,电流表的示数为4 A,则R1= Ω,R3= Ω。
13.在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示,多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图像。由图像可以得到电压表示数始终保持 V不变;若将图像中A、B两点所对应的电阻RA、RB串联使用,则通过它们的电流之比IA∶IB= 。
14.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3 A,电压表示数是6 V。若两表互换位置,当开关S2闭合、S1断开时,电流表示数是0.2 A,则R1和R2的阻值之比是 ,电源电压为 V。
三、作图题:本题共2小题,每小题3分,共6分。
15.(2023·福建文博中学期末)如图,用笔画线代替导线,将各元件正确接入电路,其中开关只控制电灯。
16.图甲为一种测定油箱内油量的装置,把电流表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量。当油箱中的油量减少时,浮子就会带动滑杆使电流表的示数变小。现将电流表换成电压表,请用乙图设计一个电路,使油箱中的油量消耗到最少时,电压表的示数减小到零。
四、简答题:本题共1小题,共4分。
17.如图是小明从父亲的电工包找到的“短路插头”,其设计让小明感到好奇,于是拆开看看。父亲提醒:“这个平时不能直接插到插座,它是我接电路时用来防止他人误闭合总闸(总开关)而使我发生触电事故的”。请解释为什么该“短路插头”平时不能直接插到插座,而电工师傅接电路时却可插到插座,防止发生触电事故。
五、实验题:本题共3小题,共24分。
18.(6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:
(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积、 、温度有关。
(2)实验时,同学们用图甲的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之间,探究情况如表:
序号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
a 铝丝 2 1 较亮
b 镍铬合金丝 2 0.5 最暗
c 铝丝 2 0.5 较暗
d 铝丝 1 1 最亮
当选用 (填序号)两根金属丝,可探究导体电阻跟导体材料的关系。
(3)如图乙的实验,可探究导体电阻与 的关系。
19. (4分)(2024·福建中考)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,实验器材有:电源(输出电压为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)和导线若干。
(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边,如图乙,原因是 。
(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图像如图丙。实验中定值电阻两端的电压保持 V,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
(3)为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系,可以改变横坐标,处理数据后画出
的关系图线。
20.(10分)(2023·泉州期末)为测量一个定值电阻的阻值,某实验小组选用的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(2)小组设计了一个记录与处理数据的表格,请将表中①②处的内容填写完整。
实验次数 ① ② 电阻R/Ω
1
2
3
(3)某次测量时,电压表示数为2.5 V,电流表指针位置如图乙所示,则电流表示数为 A,本次测得Rx的阻值为 Ω;
(4)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丙所示。电源电压未知且恒定不变,Rx为待测电阻,定值电阻R0已知。实验步骤如下:
①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
②断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2;
③待测电阻阻值的表达式Rx= Ω(用R0、I1、I2表示)。
六、计算题:本题共2小题,共20分。
21.(10分)用如图所示的电路,测某未知电阻Rx的阻值。已知电阻R0阻值为20 Ω,只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6 A;同时闭合S、S1时,电流表的示数为0.9 A,电源电压不变。求:
(1)电源电压。
(2)电阻Rx的阻值。
22.(10分)(2023·福建师范大学附属中学期末)图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12 V,定值电阻R0的阻值为30 Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求:
(1)当空气中的湿度为90%时,湿敏电阻R的阻值;
(2)电压表的示数为9 V时,电流表的示数;
(3)电流表的示数为0.2 A时,空气中大约的湿度。
