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专题04 《电压 电阻 变阻器 》素养提升训练
1.(2024秋 成武县期中)导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A.电流 B.电压 C.电荷 D.重力势能
2.(2024秋 南陵县校级期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现两个电表的示数都发生变化,且灯熄灭。电路中除灯L和电阻R以外的元件均保持完好,则下列判断中正确的是( )
A.若电流表的示数变大,R一定短路
B.若电流表的示数变小,R可能短路
C.若电压表的示数变大,R一定断路
D.若电压表的示数变大,L可能断路
3.(2024秋 信都区期中)如图所示电路中,已知电源电压为6V,L1、L2为两个不同规格的小灯泡,当开关S闭合后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为6V则下列判断中正确的是( )
A.灯泡L1的灯丝断了 B.开关S接触不良
C.灯泡L2的灯丝断了 D.灯泡L2被短接
4.(2024秋 上蔡县期中)如图所示,当开关S1闭合后,两灯均正常发光,两电表均有读数,下列判断正确的是( )
A.甲是电流表,乙是电压表
B.甲、乙都是电流表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲、乙都是电压表
5.(2024秋 高青县期中)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,电路中各元件正常工作,两个相同的电流表(均有0~0.6A,0~3A两个量程)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表A1指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻R1或R2出现了断路故障,其它元件均完好。针对故障电路的观察分析,下列说法正确的是( )
A.电压表示数为零
B.电流表A1的示数一定大于A2的示数
C.一定是电阻R1出现了断路故障
D.一定是电阻R2出现了断路故障
1.(2024秋 柳州校级期中)如图所示,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
2.(2024秋 和平区校级期中)在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻R1、R2两端电压分别是( )
A.6V 7.5V B.7.5V 1.5V
C.1.5V 7.5V D.6V 1.5V
3.(2024秋 越秀区校级期中)请分析图中的实物电路,闭合开关S后,L1和L2均发光,则下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数等于通过灯泡L1的电流大小
B.电压表的示数等于电源两端的电压大小
C.电流表A2的示数与电流表A1的示数相同
D.若L2灯丝烧断,则L1不发光
4.(2024秋 肇庆校级期中)如图是电阻A和B的I-U图象,下列判断正确的是( )
①当A两端的电压为2V时,通过它的电流为0.4A
②当流过B的电流为0.2A时,它两端的电压为1V
③将A、B串联,当通过它们的电流为0.3A时,它们两端的总电压为4.5V
④将A、B并联,当它们两端的电压为3V时,则通过干路的电流为0.3A
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
5.(2024秋 安次区期末)如图甲所示电路,闭合开关S,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则说法正确的是( )
A.经过L1的电流为0.3A
B.经过L2的电流为1.2A
C.经过L1与L2的电流之比为4:1
D.灯L1与L2两端的电压之比为5:1
1.(2024秋 银川校级期中)2024年9月10日,华为发布了全球首款三折叠屏手机,如图所示。手机搭载了自家研发的麒麟芯片,这是先进的人工智能(AI)芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
2.(2024 兴宁区校级模拟)在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列关于这一装置的说法中正确的是( )
A.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起
B.本实验可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
C.实验过程中电阻变化的主要因素是改变了横截面积
D.增加一节干电池,灯泡会更亮,说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小了
3.(2024秋 南岗区校级期中)小东用如图实验装置“探究影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金,b比a横截面积大,关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积、导体长度的关系
C.为了准确比较两条合金的电阻,可在电路中串联一个电压表
D.利用此装置能探究导体电阻大小和导体材料的关系
4.(2024 沛县一模)2020年10月15日,《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料,向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在( )
A.电热毯 B.电动汽车动力系统
C.电热水壶 D.充电暖手宝
1.(2024秋 海口期中)如图是自动测定油箱内油量的装置,当油位上升时,关于油量表和R1接入电路中的电阻情况,下列说法正确的是( )
A.油量表相当于电流表,R1接入电路的电阻变大
B.油量表相当于电流表,R1接入电路的电阻变小
C.油量表相当于电压表,R1接入电路的电阻变大
D.油量表相当于电压表,R1接入电路的电阻变小
2.(2024秋 蓝田县期中)如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱。转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是( )
A.电位器应与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理相同
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡亮度不变
3.(2024秋 道里区校级期中)如图所示,下列说法正确的是( )
A.滑片P向b端移动时,连入电路的电阻变小
B.滑片P向a端移动时,小灯泡的亮度增强
C.滑动变阻器不能改变灯泡中的电流
D.滑片P移到b端,小灯泡最亮
4.(2024 南平一模)如图将甲、乙两个滑动变阻器串联在电路中,它们的滑片P甲、P乙左右移动时,下列说法中正确的是( )
A.P甲移到a端,P乙移到c端,电路将短路
B.P甲移到b端,P乙移到d端,电路将短路
C.P甲移到b端,P乙移到d端,电流表的示数最小
D.P甲移到b端,P乙移到c端,电流表的示数最小
1.【科学思维】(2024秋 宁夏校级期中)如图所示,其中电压表和电流表的读数分别是( )
A.12.5V 2A B.2.5V 0.4A
C.2.5V 2A D.12.5V 0.4A
2.【物理观念】(2024秋 北京校级期中)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
3.【科学探究】(2024秋 武侯区校级期中)用如图甲所示的电路探究串联电路的电压特点。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.应多准备几个不同规格的灯泡,以便进行多次实验减小误差
B.闭合开关后,电压表指针如图乙所示,说明需要调整其量程
C.测出L1两端电压后,可将电压表右侧导线从b改接到c,测出电源电压后再求出L2两端电压
D.本实验采用了控制变量法,所以灯L1、L2规格必须控制相同
4.【跨学科实践】(2024秋 如皋市校级月考)物理兴趣小组的同学将两片不同金属制成的极板平行插入不同的水果中,制成了水果电池,然后用电压表测量水果电池的电压。交流时发现各自制作的水果电池的电压不相等,于是他们讨论影响水果电池电压大小的因素有哪些后,提出了一些猜想。
猜想一:水果电池电压可能与水果的种类有关;
猜想二:水果电池电压可能与极板的材料有关;
(1)他通过实验探究来验证猜想是否正确,在不同水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变,分别测出电压,实验记录如表所示。第1次实验操作如图1所示,闭合开关,电压表的示数如图2所示,由此可知此时水果电池的正极为 极板,该水果电池的电压为 V;
分析实验数据可知:①猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的;
②表中效果最好的两极板材料是 ;
小明在实验中将两极板插入水果更深些,发现电压表示数发生了变化。由此你还可以提出一个可探究的科学问题:水果电池电压可能与 有关。
小明又提出猜想:水果电池的电压与水果大小有关。他将苹果依次切去一部分来做实验,并记录数据如下表,该实验说明 。
5.【课内实验拓展】(2025 碧江区 模拟)小华在探究“液体电阻大小与哪些因素有关”,他提出了如下猜想:
猜想一:可能与液体的浓度有关;
猜想二:可能与液体的体积有关。
实验器材:两端接有金属接线柱的塑料管、电池、开关、小灯泡、导线,将上述器材组装成如图所示的电路进行实验。
(1)利用此装置还能提出一个可进行实验探究的合理猜想是:液体电阻大小可能与液体的 有关。
(2)小华将适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关,观察到小灯泡发光,由此说明盐水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
(3)实验中电阻大小是根据 进行判断。
(4)探究猜想二时,用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水,灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论:
液体浓度一定时,体积越小,电阻越大。分析操作过程,根据所学“影响导体电阻大小的因素”的知识,这一实验过程是否能完整验证猜想二? (选填“能”或“不能”),原因: 。
6.【创新思维】(2024秋 上蔡县期末)阅读短文,完成下列问题热电偶
把两种不同的导体连接成闭合的回路,如果将它们的两个接点分别置于温度不同的热源中,则在该回路内就会产生热电压,这种现象称作热电效应。这个装置就叫热电偶。
热电偶所产生的热电压由两部分组成:接触电压和温差电压。
热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关,当两种不同的导体A和B接触时,由于两者电子密度不同(假设材料A电子密度>材料B电子密度),电子在两个方向上扩散的速率就不同,从A到B的电子数要比从B到A的多,结果A因失去电子而带正电,B因得到电子而带负电,在A、B的接触面上便形成一个从A到B的静电场,这样在A、B之间也形成一个接触电压。
温差电压产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压,由于高温度端的电子能量比低温度端的电子能量大,因而从高温度端跑到低温度端的电子数比从低温度端跑到高温度端的要来得多,结果高温端失去电子而度带正电荷,低温端因得到电子而带负电荷,从而形成一个静电场,此时,在导体的两端便产生一个相应的电位差即温差电压。如图所示的热电偶电路,温差电压跟接点C和D间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。
(1)热电偶工作时产生的温差电压,为电路提供的电能,实际是由 (化学能/内能)转化而来的;
(2)根据短文内容可知,热电偶所产生的热电压大小值为 ;
A.U=U接触+U温差 B.U=U接触 C.U=U接触-U温差 D.U=U温差
(3)根据热电偶的性质,下列设备,可以使用热电偶制作而成的是 ;
A.电热毯 B.电子体温计 C.热得快 D.电磁铁
(4)经研究发现,温差电压的大小只与结点温度的高低有关,而与线路其他部分的材料无关。要在热电偶回路中接入第三种导体,但保持温差电压不变,这种导体的条件是 ;
A.第三种导体材料与热电偶的材料相同
B.第三种导体和原电偶材料的长度相同
C.第三种导体两端与热电偶连接处的温度相同
D.第三种导体材料与原热电偶的横截面积相同
(5)在夏季,用图示装置检验一杯90℃的热水,在冰始终没有完全熔化的情况下,产生的电流与时间图象符合实际的是 。
【答案】(1)内能;(2)A;(3)B;(4)C;(5)C。
【解析】(1)温差电压产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压,故从能量转化角度,热电偶消耗了内能转化成了电能;
(2)热电偶所产生的热电压由两部分组成:接触电压和温差电压;
(3)热电偶电路,温度差越大,回路电流越大;热电偶既然是通过温度差来获得热电流,我们可以设想从这一角度,通过改变温度差来获得不同的电流,而此时电流的大小直接受温度差大小的影响,从而可制成间接测量温度的装置。
(4)温差电压的大小只与结点温度的高低有关,而与线路其他部分的材料无关,所以只要控制温差不变,就可以保持温差电压不变;
(5)如图所示的热电偶电路,温差电压跟接点C和D间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大,所以只需要分析CD两点的温度差变化情况,即可知道电流大小变化情况。
参考答案及解析
1.(2024秋 成武县期中)导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A.电流 B.电压 C.电荷 D.重力势能
【答案】B
【解析】电压是产生电流的原因,推动自由电荷定向移动形成电流,所以图中高度差表示的量是电压,电路中有电源,电路闭合形成回路才会有电流,故B符合题意,ACD不符合题意。
2.(2024秋 南陵县校级期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现两个电表的示数都发生变化,且灯熄灭。电路中除灯L和电阻R以外的元件均保持完好,则下列判断中正确的是( )
A.若电流表的示数变大,R一定短路
B.若电流表的示数变小,R可能短路
C.若电压表的示数变大,R一定断路
D.若电压表的示数变大,L可能断路
【答案】D
【解析】此题可依照可选项所述,逐一进行假设,根据电路特点及欧姆定律,判断其说法是否成立,最终找出符合要求的判断;由图知,灯L和电阻R串联,电压表测灯泡的电压,电流表测电路中的电流;由题知,原来电路正常工作,则两个电表都有示数;一段时间后,发现两个电表的示数都发生变化,且灯熄灭,电路中除灯L和电阻R以外的元件均保持完好,因灯泡熄灭,则可能发生的故障是灯泡断路,或电阻R断路,或灯泡L短路;若灯泡断路,则电流表示数减小为零,而电压表串联在电路中测电源电压,电压表示数会增大,即两个电表的示数都发生变化,符合题意;若电阻R断路,则整个电路断路,此时两个电表的示数都减小为零,即两个电表的示数都发生变化,符合题意;若灯泡L短路,会导致电路中电流增大,电流表示数增大,此时电压表也被短路而无示数,即两个电表的示数都发生变化,符合题意。
3.(2024秋 信都区期中)如图所示电路中,已知电源电压为6V,L1、L2为两个不同规格的小灯泡,当开关S闭合后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为6V则下列判断中正确的是( )
A.灯泡L1的灯丝断了 B.开关S接触不良
C.灯泡L2的灯丝断了 D.灯泡L2被短接
【答案】C
【解析】已知两灯串联,闭合开关后,两灯都不亮,若一盏灯短路,则另一盏灯还能发光,所以不可能是一灯短路,只能是断路;根据电压表的示数分析具体的电路故障。
4.(2024秋 上蔡县期中)如图所示,当开关S1闭合后,两灯均正常发光,两电表均有读数,下列判断正确的是( )
A.甲是电流表,乙是电压表
B.甲、乙都是电流表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲、乙都是电压表
【答案】D
【解析】利用电荷间的作用规律分析即可,但应注意的是:若两小球相斥,则表明其一定都带电,且带的是同种电荷;若两小球相吸,则有两种可能,即可能都带电,且是异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电。
5.(2024秋 高青县期中)如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,电路中各元件正常工作,两个相同的电流表(均有0~0.6A,0~3A两个量程)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表A1指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻R1或R2出现了断路故障,其它元件均完好。针对故障电路的观察分析,下列说法正确的是( )
A.电压表示数为零
B.电流表A1的示数一定大于A2的示数
C.一定是电阻R1出现了断路故障
D.一定是电阻R2出现了断路故障
【答案】C
【解析】(1)首先根据电路可知,R1、R2并联。电流表A1测干路电流,电流表A2测R2电流,电压表测电源电压;
(2)结合并联电路电流与电压规律分析解答即可。
1.(2024秋 柳州校级期中)如图所示,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
【答案】B
【解析】分析实物图得出电路连接方法以及电流表的位置,结合并联电路的特点分析判断。
2.(2024秋 和平区校级期中)在如图甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作,两只电压表指针均为如图乙所示,则电阻R1、R2两端电压分别是( )
A.6V 7.5V B.7.5V 1.5V
C.1.5V 7.5V D.6V 1.5V
【答案】D
【分析】由图可知,闭合开关S后,电阻R1与R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测电阻R2两端的电压,根据串联电路的电压特点确定两电压表的量程与分度值,读出两电压表的示数,然后由串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压。
3.(2024秋 越秀区校级期中)请分析图中的实物电路,闭合开关S后,L1和L2均发光,则下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数等于通过灯泡L1的电流大小
B.电压表的示数等于电源两端的电压大小
C.电流表A2的示数与电流表A1的示数相同
D.若L2灯丝烧断,则L1不发光
【答案】B
【解析】①电流表需要与用电器串联才能测量通过用电器的电流;
②电压表与用电器并联测量用电器两端电压,在并联电路中,各支路两端电压相同;
③并联电路中各用电器互不影响。
4.(2024秋 肇庆校级期中)如图是电阻A和B的I-U图象,下列判断正确的是( )
①当A两端的电压为2V时,通过它的电流为0.4A
②当流过B的电流为0.2A时,它两端的电压为1V
③将A、B串联,当通过它们的电流为0.3A时,它们两端的总电压为4.5V
④将A、B并联,当它们两端的电压为3V时,则通过干路的电流为0.3A
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
【答案】A
【分析】(1)由电阻A的I-U图象,可直接读出当A两端的电压为2V时,通过它的电流;
(2)由电阻B的I-U图象,可直接读出当流过B的电流为0.2A时,它两端的电压;
(3)由图象,根据欧姆定律可分别求得电阻A、B的阻值;
当电阻A和B串联到3.0V的电源上时,由图象可分别求得电阻A、B两端的电压,然后根据串联电路的电压规律可知它们两端的总电压;
(4)由图象可知当电阻A和B并联到3.0V的电源上时干路中的电流。
5.(2024秋 安次区期末)如图甲所示电路,闭合开关S,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则说法正确的是( )
A.经过L1的电流为0.3A
B.经过L2的电流为1.2A
C.经过L1与L2的电流之比为4:1
D.灯L1与L2两端的电压之比为5:1
【答案】C
【解析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程,根据分度值读出示数,进一步求出灯L1中的电流。
1.(2024秋 银川校级期中)2024年9月10日,华为发布了全球首款三折叠屏手机,如图所示。手机搭载了自家研发的麒麟芯片,这是先进的人工智能(AI)芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
【答案】B
【解析】半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间。
2.(2024 兴宁区校级模拟)在“设计制作一个调光灯”的实践活动中,小明设计了如图所示的电路,用A、B两个金属夹子将一根铅笔芯接入电路中,当B夹子左右移动时,小灯泡的亮度会发生变化。下列关于这一装置的说法中正确的是( )
A.将铅笔芯换成塑料吸管,灯泡也能亮起
B.本实验可通过灯泡的亮暗反映接入电路的电阻大小
C.实验过程中电阻变化的主要因素是改变了横截面积
D.增加一节干电池,灯泡会更亮,说明铅笔芯电阻随电压的增大而减小了
【答案】B
【解析】(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,铅笔芯是导体,塑料吸管是绝缘体;
(2)电源电压不变,接入电路的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡会越暗;
(3)铅笔芯通过改变接入电路的长度来改变接入电路的阻值;
(4)电阻是导体自身的一种性质。
3.(2024秋 南岗区校级期中)小东用如图实验装置“探究影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金,b比a横截面积大,关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积、导体长度的关系
C.为了准确比较两条合金的电阻,可在电路中串联一个电压表
D.利用此装置能探究导体电阻大小和导体材料的关系
【答案】B
【解析】(1)在此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,但是现象不是很明显,效果不好,为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一只电流表;
(2)因为两根电阻丝的材料一样,故运用控制变量法,可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系。
4.(2024 沛县一模)2020年10月15日,《自然》杂志报道了一种可以在15℃下实现超导的新材料,向创造没有电阻的高效电力系统迈出了重要一步。超导材料可以应用在( )
A.电热毯 B.电动汽车动力系统
C.电热水壶 D.充电暖手宝
【答案】B
【解析】超导体的电阻为零,电流流过超导体时不会产生热,所以电能无法转化为内能;超导体的电阻为零,也就避免了内能的损耗,适合做输电导线和电机的线圈。
1.(2024秋 海口期中)如图是自动测定油箱内油量的装置,当油位上升时,关于油量表和R1接入电路中的电阻情况,下列说法正确的是( )
A.油量表相当于电流表,R1接入电路的电阻变大
B.油量表相当于电流表,R1接入电路的电阻变小
C.油量表相当于电压表,R1接入电路的电阻变大
D.油量表相当于电压表,R1接入电路的电阻变小
【答案】B
【解析】(1)根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中判断油量表的类型;
(2)根据油量的变化可知浮标的移动,进一步可知滑片移动的方向,从而可知接入电路中电阻的变化。
2.(2024秋 蓝田县期中)如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱。转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析不正确的是( )
A.电位器应与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理相同
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡亮度不变
【答案】C
【解析】电位器的实质是滑动变阻器;滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。
3.(2024秋 道里区校级期中)如图所示,下列说法正确的是( )
A.滑片P向b端移动时,连入电路的电阻变小
B.滑片P向a端移动时,小灯泡的亮度增强
C.滑动变阻器不能改变灯泡中的电流
D.滑片P移到b端,小灯泡最亮
【答案】B
【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联;根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路电流的变化和灯泡两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变化,根据公式P=UI可知灯泡亮度的变化。
4.(2024 南平一模)如图将甲、乙两个滑动变阻器串联在电路中,它们的滑片P甲、P乙左右移动时,下列说法中正确的是( )
A.P甲移到a端,P乙移到c端,电路将短路
B.P甲移到b端,P乙移到d端,电路将短路
C.P甲移到b端,P乙移到d端,电流表的示数最小
D.P甲移到b端,P乙移到c端,电流表的示数最小
【答案】D
【解析】A.由图可知,P甲移到a端,P乙移到c端,甲滑动变阻器接入电路的电阻为零,乙滑动变阻器接入电路的电阻最大,电路没有短路,故A不符合题意;
BC.由图可知,P甲移到b端,P乙移到d端,甲滑动变阻器接入电路的电阻最大,乙滑动变阻器接入电路的电阻为零,电路没有短路,此时电路的总电阻不是最大,所以电流表的示数不是最小,故BC不符合题意;
D.由图可知,P甲移到b端,P乙移到c端,甲、乙两个滑动变阻器接入电路的电阻均最大,电路总电阻最大,电流表的示数最小,故D符合题意。
1.【科学思维】(2024秋 宁夏校级期中)如图所示,其中电压表和电流表的读数分别是( )
A.12.5V 2A B.2.5V 0.4A
C.2.5V 2A D.12.5V 0.4A
【答案】B
【解析】电压表和电流表的读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少,根据指针的位置读数。
2.【物理观念】(2024秋 北京校级期中)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
【答案】C
【解析】电阻大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关,因此在分析电阻的大小时应使用控制变量法,逐个因素进行比较。
由题知,在相同温度下,比较各导体的电阻大小;
A、导体的电阻与导体的材料、长度与横截面积有关;铜线和铁线的材料不同,但不知道导体的长度和横截面积,所以无法确定铜线与铁线电阻的大小关系,故A错误;
B、电阻相同,只根据材料,无法判定铜导线和铝导线的粗细程度,故B错误;
C、粗细相同时,铝线的长度越长,电阻越大,故C正确;
D、长度和粗细均相同时,铝线比铁线的电阻更小,故D错误。
3.【科学探究】(2024秋 武侯区校级期中)用如图甲所示的电路探究串联电路的电压特点。关于该实验,下列说法中正确的是( )
A.应多准备几个不同规格的灯泡,以便进行多次实验减小误差
B.闭合开关后,电压表指针如图乙所示,说明需要调整其量程
C.测出L1两端电压后,可将电压表右侧导线从b改接到c,测出电源电压后再求出L2两端电压
D.本实验采用了控制变量法,所以灯L1、L2规格必须控制相同
【答案】B。
【解析】(1)探究串联电路电压特点”的实验需更换不同规格的灯泡进行重复实验,寻找普遍规律;
(2)根据使用的量程分析解答;
(3)探究串联电路的规律,不能应用规律进行计算;
(4)为了得出普遍规律,必须用不同规格的灯泡进行多次实验。
4.【跨学科实践】(2024秋 如皋市校级月考)物理兴趣小组的同学将两片不同金属制成的极板平行插入不同的水果中,制成了水果电池,然后用电压表测量水果电池的电压。交流时发现各自制作的水果电池的电压不相等,于是他们讨论影响水果电池电压大小的因素有哪些后,提出了一些猜想。
猜想一:水果电池电压可能与水果的种类有关;
猜想二:水果电池电压可能与极板的材料有关;
(1)他通过实验探究来验证猜想是否正确,在不同水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变,分别测出电压,实验记录如表所示。第1次实验操作如图1所示,闭合开关,电压表的示数如图2所示,由此可知此时水果电池的正极为 极板,该水果电池的电压为 V;
分析实验数据可知:①猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的;
②表中效果最好的两极板材料是 ;
小明在实验中将两极板插入水果更深些,发现电压表示数发生了变化。由此你还可以提出一个可探究的科学问题:水果电池电压可能与 有关。
小明又提出猜想:水果电池的电压与水果大小有关。他将苹果依次切去一部分来做实验,并记录数据如下表,该实验说明 。
【答案】(1)铜;0.7;(2)①正确;②铜、锌;(3)两极板插入水果的深度;(4)水果电池的电压与水果大小无关。
【解析】(1)(2)①根据电压表正负接线柱确定正负极,结合电压表的量程、分度值读数;
②验证猜想一,保持极板材料不变,改变水果种类,观察电压变化来判断猜想一;
③当水果种类相同时,比较不同材料的两极板之间的电压大小,电压越大说明实验材料的效果越好;
④电压表标有“3”字样的接线柱是正接线柱,所以与电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的正极,若要使电压表指针偏转角度更大,可将多个水果电池串联;
(3)将两极板插入水果更深些,发现电压表示数发生了变化,可以猜想水果电池电压可能与两极板插入水果的深度有关;
(4)根据数据分析结论。
5.【课内实验拓展】(2025 碧江区 模拟)小华在探究“液体电阻大小与哪些因素有关”,他提出了如下猜想:
猜想一:可能与液体的浓度有关;
猜想二:可能与液体的体积有关。
实验器材:两端接有金属接线柱的塑料管、电池、开关、小灯泡、导线,将上述器材组装成如图所示的电路进行实验。
(1)利用此装置还能提出一个可进行实验探究的合理猜想是:液体电阻大小可能与液体的 有关。
(2)小华将适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关,观察到小灯泡发光,由此说明盐水是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
(3)实验中电阻大小是根据 进行判断。
(4)探究猜想二时,用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水,灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论:
液体浓度一定时,体积越小,电阻越大。分析操作过程,根据所学“影响导体电阻大小的因素”的知识,这一实验过程是否能完整验证猜想二? (选填“能”或“不能”),原因: 。
【答案】(1)横截面积;(2)导体;(3)灯泡亮度的变化;(4)不能;没有控制横截面积不变。
【解析】(1)从导体电阻大小的影响因素进行分析,导体的电阻跟导体的长度、材料、横截面积和温度有关。
(2)容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体。
(3)实验中电阻大小是根据灯泡亮度的变化进行判断。
(4)探究液体电阻大小与体积的关系时,要控制导体的长度、材料、横截面积和温度不变。
【创新思维】(2024秋 上蔡县期末)阅读短文,完成下列问题热电偶
把两种不同的导体连接成闭合的回路,如果将它们的两个接点分别置于温度不同的热源中,则在该回路内就会产生热电压,这种现象称作热电效应。这个装置就叫热电偶。
热电偶所产生的热电压由两部分组成:接触电压和温差电压。
热电偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的材料有关,当两种不同的导体A和B接触时,由于两者电子密度不同(假设材料A电子密度>材料B电子密度),电子在两个方向上扩散的速率就不同,从A到B的电子数要比从B到A的多,结果A因失去电子而带正电,B因得到电子而带负电,在A、B的接触面上便形成一个从A到B的静电场,这样在A、B之间也形成一个接触电压。
温差电压产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压,由于高温度端的电子能量比低温度端的电子能量大,因而从高温度端跑到低温度端的电子数比从低温度端跑到高温度端的要来得多,结果高温端失去电子而度带正电荷,低温端因得到电子而带负电荷,从而形成一个静电场,此时,在导体的两端便产生一个相应的电位差即温差电压。如图所示的热电偶电路,温差电压跟接点C和D间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大。
(1)热电偶工作时产生的温差电压,为电路提供的电能,实际是由 (化学能/内能)转化而来的;
(2)根据短文内容可知,热电偶所产生的热电压大小值为 ;
A.U=U接触+U温差 B.U=U接触 C.U=U接触-U温差 D.U=U温差
(3)根据热电偶的性质,下列设备,可以使用热电偶制作而成的是 ;
A.电热毯 B.电子体温计 C.热得快 D.电磁铁
(4)经研究发现,温差电压的大小只与结点温度的高低有关,而与线路其他部分的材料无关。要在热电偶回路中接入第三种导体,但保持温差电压不变,这种导体的条件是 ;
A.第三种导体材料与热电偶的材料相同
B.第三种导体和原电偶材料的长度相同
C.第三种导体两端与热电偶连接处的温度相同
D.第三种导体材料与原热电偶的横截面积相同
(5)在夏季,用图示装置检验一杯90℃的热水,在冰始终没有完全熔化的情况下,产生的电流与时间图象符合实际的是 。
【答案】(1)内能;(2)A;(3)B;(4)C;(5)C。
【解析】(1)温差电压产生的原因是,在同一导体的两端因其温度不同而产生的一种热电压,故从能量转化角度,热电偶消耗了内能转化成了电能;
(2)热电偶所产生的热电压由两部分组成:接触电压和温差电压;
(3)热电偶电路,温度差越大,回路电流越大;热电偶既然是通过温度差来获得热电流,我们可以设想从这一角度,通过改变温度差来获得不同的电流,而此时电流的大小直接受温度差大小的影响,从而可制成间接测量温度的装置。
(4)温差电压的大小只与结点温度的高低有关,而与线路其他部分的材料无关,所以只要控制温差不变,就可以保持温差电压不变;
(5)如图所示的热电偶电路,温差电压跟接点C和D间的温度差的大小有关,温度差越大,回路电流越大,所以只需要分析CD两点的温度差变化情况,即可知道电流大小变化情况。