第4章 电流、电压和电阻
(考试时间:100分钟 满分:100分)
一、选择题(每题2分,共24分)
1.如图所示的电路中,能正确用电流表测出灯L2中电流的是(D)
2.如图所示,通过L1的电流和通过L2的电流之比是2∶1,则A1表和A2表的示数之比为(D)
A.2∶3 B.2∶1 C.3∶2 D.3∶1
(第2题图) (第3题图)
3.如图所示电路,开关闭合后,下列对电路状况的判断正确的是(D)
A.小灯泡正常发光
B.电流表正常工作
C.电流表指针指向零刻度线左侧
D.电流表指针指向最大刻度线右侧
4.在如图所示电路中,两灯规格相同。闭合开关,电压表V1、V2和V3的示数分别是U1、U2和U3,则下列关系正确的是(B)
A.U1+U2=U3 B.U2<U1=U3
C.U1=U2=U3 D.U1<U2<U3
(第4题图) (第5题图)
5.对于如图所示的电路,下列分析正确的是(C)
A.L1、L2是并联 B.电压表测L2电压
C.电流表测L2电流 D.电流表测L1与L2电流之和
6.下列说法正确的是(A)
A.在并联电路中,不论灯泡规格是否一样,每个灯泡两端的电压都相等
B.使用电压表时,它的两个接线柱不允许不通过用电器直接与电源两极相连
C.探究串、并联电路中的电压规律时,应该尽量选取相同规格的灯泡进行实验
D.电流表和电压表都有一定的测量范围,使用时应注意选择测量范围,测量范围越大越好
7.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R1;将B导线均匀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(B)
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3
C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2
8.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是(D)
A.电流是正电荷定向移动所形成的
B.电流方向与自由电子定向移动方向相同
C.通过导体的电流越大,该导体的电阻越小
D.电路中有电流通过,电路两端就一定有电压
9.在通常条件下部分金属导电性的排序如图所示,从下至上,金属的导电性依次增强。若不考虑温度对电阻的影响,下列判断正确的是(C)
A.银线电阻一定小于铜线电阻
B.电阻相同时,铜线一定比铝线更细
C.粗细相同时,铝线的长度越长,电阻越大
D.长度和粗细均相同时,铝线比铁线的电阻更大
10.有一款台灯,可调亮暗,但无法调到不亮,下列电路一定能调到灯泡不亮的是(D)
11.(多选)如图所示电路,电源电压不变,闭合S1和S2,灯泡L1和L2均能发光,电流表和电压表均有示数。下列分析正确的是(AD)
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,电路中的总电流不变,L1变暗
D.先闭合S1,再闭合S2,电流表和电压表的示数均不变
只闭合S1,电路为只有L1的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测L1两端的电压,即电源电压,故A正确,B错误。先闭合S1,电路为只有L1的简单电路,电流表测电路中的电流,电压表测电源电压;再闭合S2,两灯泡并联,电流表测通过L1的电流,电压表测电源电压,根据并联电路电压特点可知,L1两端电压不变,因此通过L1的电流大小不变,即电流表示数不变,所以L1的亮度不变,电流表和电压表的示数均不变,故C错误,D正确。
12.(多选)如图所示,甲、乙两个小灯泡连接在电路中,①、②、③可能是电压表或电流表。下列说法正确的是(AD)
A.若①、②为电流表,③为电压表,乙灯亮
B.若①、②为电压表,③为电流表,两灯都亮
C.若①、③为电压表,②为电流表,两灯串联都不亮
D.若①、③为电流表,②为电压表,两灯并联都亮
二、填空题(每空2分,共38分)
13.如图所示是某实验电路的一部分,电流表的示数如图所示,为0.46A,若通过导线ab的电流大小为0.3 A,电流方向为a→b,则通过导线cd的电流是0.76A。
(第13题图) (第14题图) (第15题图)
14.如图的插线板中,a接电源,b接台灯,c接电风扇,两个用电器并联(填“串联”或“并联”)接入电路中,用电器均正常工作时,a、b、c中的电流最大的是a处。
15.如图所示,取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,制成一个水果电池。
(1)用电压表测量电压,该水果电池电压为0.6V;
(2)该水果电池正极是铜片(选填“铁片”或“铜片”);
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池串联。
16.每个节日小彩灯两端电压的最大允许值为3 V,如果要把它们接入家庭电路中使用,为了不将小彩灯烧坏,至少应该把74个这样的小彩灯串联起来接入家庭电路中。
17.如图所示,开关闭合后,电压表的示数为6 V,开关断开后,电压表的示数为4 V。如果电源电压不变,
则电源电压为6V,开关断开后L1的电压为2V。
开关闭合后,灯泡L1被短路,只有L2发光,电压表测量电源电压,此时电压表的示数为6 V,则电源电压U=6 V;当开关S断开时,两灯泡串联,电压表并联在L2两端,电压表的示数为4 V,则可知L2两端的电压U2=4 V,由串联电路的电压规律可知,L1两端的电压U1=U-U2=6 V-4 V=2 V。
18.小海、小红两位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图所示的两种情况,请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题。
(1)小海同学的问题:正负接线柱接反了;
(2)小红同学的问题:测量范围选择太大。
19.两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B,A比B的横截面积大,它们的电阻关系是RA<RB;将它们串联在电路中,如图所示,则通过它们的电流关系是IA=IB。另有两盏灯串联在同一电路中,但是灯L1比灯L2更亮,则通过它们的电流关系是I1=I2。(均选填“>”“=”或“<”)
20.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器,观察小灯泡,小灯泡变亮,说明风力变大(选填“大”或“小”)。有人认为把图中的灯泡换成电流表更好,你的观点是不可行。
无风时OC是竖直的,连入电路的电阻是AB段,有风时,OC杆偏转一定的角度,连入电路的电阻变为BP段,连入电路的电阻随风的大小而改变,风力测定仪相当于滑动变阻器;风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大,灯泡越亮;但若将小灯泡换成电流表,由于该电路中只有滑动变阻器一个电阻,所以若风力过大,可能会导致电路发生短路,因此不能将灯泡换成电流表。
三、综合题(共4小题,第21小题10分,第22小题14分,第23小题6分,第24小题8分,共38分)
21.“探究并联电路中的电流”实验装置如图甲所示。
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)连接电路时应断开开关;
(2)如图甲,电流表测量的是灯泡L1的电流,实验中应该选择规格不同(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,故障原因可能是灯泡L1开路(L1灯丝断了或灯泡L1接线柱接触不良);(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,由此可得出串联电路的电压规律:U=U1+U2。(用U、U1、U2写表达式即可)
(1)连接电路时,为了保护电路,开关应断开。(2)图甲中,两灯并联在电路中,电流表与灯L1串联在同一支路,测量灯L1的电流;为了避免实验的偶然性,实验中应选择规格不同的灯泡进行实验。(3)图乙中,两灯串联连接,电压表测灯L1两端的电压,闭合开关,两灯都不亮,可能是电路出现了开路,电压表示数接近电源电压,电压表测量电源电压,则其并联部分开路了,所以故障原因是灯L1开路。(4)由表格数据知,每组对应的数据都有:L1两端的电压与L2两端的电压之和等于L1、L2两端总电压,所以有U=U1+U2。
22.在“探究导体的电阻大小与导体的哪些因素有关”实验中,小新提出以下猜想:
猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想②:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想③:导体的电阻可能与导体的材料有关。
编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2
A 镍铬合金 10 2
B 镍铬合金 15 2
C 镍铬合金 10 3
D 锰铜合金 10 2
(1)为探究以上猜想,小新设计了如图所示的电路,在M、N之间分别接入不同导体,闭合开关后,通过观察灯泡的亮度来比较导体电阻大小,这种实验方法为转换法。
(2)将表格中编号为A、C的导体依次接入电路进行实验,可以探究导体的电阻大小跟导体横截面积的关系。
(3)为了探究导体电阻大小跟导体材料的关系,需将编号为A、D的导体依次接入电路进行实验。
(4)小新在实验过程中发现更换电阻丝后小灯泡亮度变化不明显,可在电路中串联一个电流表完成实验。
(5)若猜想①正确,其实验结论被实际应用到了滑动变阻器(填“滑动变阻器”或“电压表”)的工作原理中。
(6)小红在探究同样的课题时,只找到一根电阻丝,那么她利用这根电阻丝和上述改进后的电路,不能够完成猜想③(填“①”“②”或“③”)的实验探究。
23.如图甲所示,电源电压4.5 V且保持不变,当开关S闭合后,两灯均发光,电流表、电压表示数分别如图乙所示。求:
(1)通过两只灯泡的电流I1和I2;
(2)灯泡L1和灯泡L2两端的电压U1和U2。
(1)由图甲可知,当开关S闭合后,灯L1与L2串联,电流表串联在电路中,测量串联电路的电流,由图乙可知电流表示数为0.3 A,根据串联电路中电流的特点可知I1=I2=0.3 A
(2)闭合开关S,由图甲可知灯L1与L2串联接入电路,电压表测量L2两端电压,由图乙知电压表示数为2.4 V,即U2=2.4 V
电源电压U=4.5 V
根据串联电路中电压的特点可知:L1两端的电压U1=U-U2=4.5 V-2.4 V=2.1 V
答:(1)通过两只灯泡的电流I1和I2均为0.3 A;
(2)灯泡L1和灯泡L2两端的电压U1为2.1 V,U2为2.4 V。
24.如图的电路中,电源由三节新干电池串联组成。开关S、S2闭合,S1断开时,滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,电压表的示数为3 V。开关S、S1闭合,S2断开时,滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,电流表的示数为0.3 A,此时通过灯泡的电流是0.2 A。求:
(1)电源电压;
(2)当滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,开关S、S2闭合,S1断开时,滑动变阻器两端的电压;
(3)当滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,开关S、S1闭合,S2断开时,通过电阻R1的电流。
(1)电源由三节新干电池串联组成,电源电压U=3×1.5 V=4.5 V
(2)开关S、S2闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,滑动变阻器的最大电阻R2和小灯泡串联,电压表测量小灯泡两端的电压,电流表测量电路中的电流;由串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=4.5 V-3 V=1.5 V
(3)开关S、S1闭合,滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,小灯泡与定值电阻R1并联,电流表测量干路的电流,电压表测量电源电压;由并联电路电流的规律知,通过电阻R1的电流I1=I-IL=0.3 A-0.2 A=0.1 A
答:(1)电源电压为4.5 V;(2)当滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,开关S、S2闭合,S1断开时,滑动变阻器两端的电压为1.5 V;(3)当滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,开关S、S1闭合,S2断开时,通过电阻R1的电流为0.1 A。第4章 电流、电压和电阻
(考试时间:100分钟 满分:100分)
一、选择题(每题2分,共24分)
1.如图所示的电路中,能正确用电流表测出灯L2中电流的是( )
2.如图所示,通过L1的电流和通过L2的电流之比是2∶1,则A1表和A2表的示数之比为( )
A.2∶3 B.2∶1 C.3∶2 D.3∶1
(第2题图) (第3题图)
3.如图所示电路,开关闭合后,下列对电路状况的判断正确的是( )
A.小灯泡正常发光
B.电流表正常工作
C.电流表指针指向零刻度线左侧
D.电流表指针指向最大刻度线右侧
4.在如图所示电路中,两灯规格相同。闭合开关,电压表V1、V2和V3的示数分别是U1、U2和U3,则下列关系正确的是( )
A.U1+U2=U3 B.U2<U1=U3
C.U1=U2=U3 D.U1<U2<U3
(第4题图) (第5题图)
5.对于如图所示的电路,下列分析正确的是( )
A.L1、L2是并联 B.电压表测L2电压
C.电流表测L2电流 D.电流表测L1与L2电流之和
6.下列说法正确的是( )
A.在并联电路中,不论灯泡规格是否一样,每个灯泡两端的电压都相等
B.使用电压表时,它的两个接线柱不允许不通过用电器直接与电源两极相连
C.探究串、并联电路中的电压规律时,应该尽量选取相同规格的灯泡进行实验
D.电流表和电压表都有一定的测量范围,使用时应注意选择测量范围,测量范围越大越好
7.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R1;将B导线均匀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
8.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.电流是正电荷定向移动所形成的
B.电流方向与自由电子定向移动方向相同
C.通过导体的电流越大,该导体的电阻越小
D.电路中有电流通过,电路两端就一定有电压
9.在通常条件下部分金属导电性的排序如图所示,从下至上,金属的导电性依次增强。若不考虑温度对电阻的影响,下列判断正确的是( )
A.银线电阻一定小于铜线电阻
B.电阻相同时,铜线一定比铝线更细
C.粗细相同时,铝线的长度越长,电阻越大
D.长度和粗细均相同时,铝线比铁线的电阻更大
10.有一款台灯,可调亮暗,但无法调到不亮,下列电路一定能调到灯泡不亮的是( )
11.(多选)如图所示电路,电源电压不变,闭合S1和S2,灯泡L1和L2均能发光,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,电路中的总电流不变,L1变暗
D.先闭合S1,再闭合S2,电流表和电压表的示数均不变
12.(多选)如图所示,甲、乙两个小灯泡连接在电路中,①、②、③可能是电压表或电流表。下列说法正确的是( )
A.若①、②为电流表,③为电压表,乙灯亮
B.若①、②为电压表,③为电流表,两灯都亮
C.若①、③为电压表,②为电流表,两灯串联都不亮
D.若①、③为电流表,②为电压表,两灯并联都亮
二、填空题(每空2分,共38分)
13.如图所示是某实验电路的一部分,电流表的示数如图所示,为 A,若通过导线ab的电流大小为0.3 A,电流方向为a→b,则通过导线cd的电流是 A。
(第13题图) (第14题图) (第15题图)
14.如图的插线板中,a接电源,b接台灯,c接电风扇,两个用电器 (填“串联”或“并联”)接入电路中,用电器均正常工作时,a、b、c中的电流最大的是 处。
15.如图所示,取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,制成一个水果电池。
(1)用电压表测量电压,该水果电池电压为 V;
(2)该水果电池正极是 (选填“铁片”或“铜片”);
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池 联。
16.每个节日小彩灯两端电压的最大允许值为3 V,如果要把它们接入家庭电路中使用,为了不将小彩灯烧坏,至少应该把 个这样的小彩灯 联起来接入家庭电路中。
17.如图所示,开关闭合后,电压表的示数为6 V,开关断开后,电压表的示数为4 V。如果电源电压不变,
则电源电压为 V,开关断开后L1的电压为 V。
18.小海、小红两位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图所示的两种情况,请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题。
(1)小海同学的问题: ;
(2)小红同学的问题: 。
19.两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体A、B,A比B的横截面积大,它们的电阻关系是RA RB;将它们串联在电路中,如图所示,则通过它们的电流关系是IA IB。另有两盏灯串联在同一电路中,但是灯L1比灯L2更亮,则通过它们的电流关系是I1 I2。(均选填“>”“=”或“<”)
20.一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可。通过分析可知:金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ,观察小灯泡,小灯泡变亮,说明风力变 (选填“大”或“小”)。有人认为把图中的灯泡换成电流表更好,你的观点是 。
三、综合题(共4小题,第21小题10分,第22小题14分,第23小题6分,第24小题8分,共38分)
21.“探究并联电路中的电流”实验装置如图甲所示。
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,由此可得出串联电路的电压规律: 。(用U、U1、U2写表达式即可)
22.在“探究导体的电阻大小与导体的哪些因素有关”实验中,小新提出以下猜想:
猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想②:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想③:导体的电阻可能与导体的材料有关。
编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2
A 镍铬合金 10 2
B 镍铬合金 15 2
C 镍铬合金 10 3
D 锰铜合金 10 2
(1)为探究以上猜想,小新设计了如图所示的电路,在M、N之间分别接入不同导体,闭合开关后,通过观察 来比较导体电阻大小,这种实验方法为 。
(2)将表格中编号为A、C的导体依次接入电路进行实验,可以探究导体的电阻大小跟导体 的关系。
(3)为了探究导体电阻大小跟导体材料的关系,需将编号为 的导体依次接入电路进行实验。
(4)小新在实验过程中发现更换电阻丝后小灯泡亮度变化不明显,可在电路中串联一个 完成实验。
(5)若猜想①正确,其实验结论被实际应用到了 (填“滑动变阻器”或“电压表”)的工作原理中。
(6)小红在探究同样的课题时,只找到一根电阻丝,那么她利用这根电阻丝和上述改进后的电路,不能够完成猜想 (填“①”“②”或“③”)的实验探究。
23.如图甲所示,电源电压4.5 V且保持不变,当开关S闭合后,两灯均发光,电流表、电压表示数分别如图乙所示。求:
(1)通过两只灯泡的电流I1和I2;
(2)灯泡L1和灯泡L2两端的电压U1和U2。
24.如图的电路中,电源由三节新干电池串联组成。开关S、S2闭合,S1断开时,滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,电压表的示数为3 V。开关S、S1闭合,S2断开时,滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,电流表的示数为0.3 A,此时通过灯泡的电流是0.2 A。求:
(1)电源电压;
(2)当滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,开关S、S2闭合,S1断开时,滑动变阻器两端的电压;
(3)当滑动变阻器R2的滑片P移到最右端,开关S、S1闭合,S2断开时,通过电阻R1的电流。