八下 第四章 电流电压电阻 基础练习
一.选择题(共13小题)
1.下列关于电流强度的大小的几种说法,正确的是( )
A.导体的横截面积越大,导体中的电流强度也就越大
B.单位时间内,通过导体某一横截面的电荷越多,导体中的电流强度越大
C.导体中的电流强度越大,通过导体横截面的电荷越多
D.在一定时间内,通过导体电荷越多,导体中的电流越大
2.金属导电时,在电源外部( )
A.电流方向和自由电子移动的方向都是从正极流向负极
B.电流方向和自由电子移动的方向都是从负极流向正极
C.电流方向是从正极流向负极,自由电子的移动方向从负极流向正极
D.电流方向是从负极流向正极,自由电子的移动方向从正极流向负
3.某同学在连接电流表的过程中,出现下列现象并及时加以处理,其中处理错误的是( )
A.表针静止不动,表明电流表与被测电路并联;拆除全部导线、重新连接
B.表针向右微转,没有超过表盘上的一个小格;换用能够测量较小的量程
C.表针向右猛偏,超过表盘上的最大电流;换用能够测量较大的量程
D.表针向左反转,表明电流表两个接线柱接反;立即对调连接两接线柱的导线头
4.如图电路图中,电压表测量的是( )
A.电阻R两端的电压 B.灯泡L两端的电压
C.电源两端的电压 D.开关两端的电压
5.如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不发光,电流表有示数,电压表无示数.则电路的故障可能是( )
A.电阻R被短接 B.灯L被短接
C.灯L的灯丝断了 D.电阻R的接线柱接触不良
6.由于一个滑动变阻器的最大阻值不够大,某同学将两个相同的滑动变阻器串联起来使用,如图,要使两个滑动变阻器阻值最大,滑片P1、P2的位置应同时满足( )
A.P1在最右端,P2在最左端 B.P1在最左端,P2在最右端
C.P1在最左端,P2在最左端 D.P1在最右端,P2在最右端
7.如图所示的电路,“〇”内的 1、2、3 可能是电流表,也可能是电压表,当开关 S 闭合后,两灯都亮,且三个电表都有正常示数,那么下列判断正确的是( )
A.①、③是电流表,②是电压表 B.①是电压表,②、③是电流表
C.①、②是电流表,③是电压表 D.①、②是电压表,③是电流表
8.一段由同种材料做成的粗细不同的电阻线,电阻线AO与电阻线OB的长度相等.如图所示,当把它们串联接入某一电路中时,两段电阻线的电阻、电流、电压及消耗的电功率的大小,下列判断正确的是( )
A.RAO>ROB B.IAO<IOB C.UAO>UOB D.PAO<POB
9.如图所示电路中,电阻箱的铜塞D拔出电阻箱时,会出现的现象是( )
A.电灯变暗,电流表示数增大 B.电灯变暗,电流表示数变小
C.电灯变亮,电流表示数变大 D.电灯变亮,电流表示数变小
10.某取暖器在只闭合开关S1时送冷风,同时闭合S1、S2时送热风,为了安全起见,取暖器一般都要安装一个跌倒开关S,使取暖器倾倒时整个电路断开,下列符合该取暖器工作要求的电路是( )
A. B. C. D.
11.如图所示的电路中,电源电压不变.闭合开关S后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L1断路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
12.如图所示,一同学做测量小灯泡的电阻实验时,把电压表与电流表的位置接错了。闭合开关后,电路可能发生的现象是( )
A.电流表和电压表都烧坏 B.电流表和电压表都不烧坏
C.电流表烧环,电压表正常 D.电压表烧坏,电流表正常
13.如图所示的各电路中,同种元件的规格相同.当开关闭合后,能利用滑动变阻器使灯泡由正常发光到渐暗,到最后熄灭,又不会造成事故的电路是( )
A. B. C. D.
二.填空题(共2小题)
14.如图所示,根据图中标出的电流方向,在甲、乙、丙三处接入电源、电铃或电灯,正确的接法是电源应接在 处,电铃应接在 处,电灯应接在 处.请在图中画出.
15.如图,V1和V2是完全相同的两个电压表,都有3V和15V两个量程,闭合开关后,发现两个电压表偏转的角度相同,则R1与R2两端电压之比是 .
16.如图所示的电路图中,甲、乙两电表可能是电流表,也可能是电压表.下列说法正确的是( )
A.开关S断开,甲、乙都是电流表时,两灯并联,乙电流表测量的是干路电流
B.开关S断开,甲、乙都是电流表时,两灯并联,乙电流表测量的是灯L2中的电流
C.开关S闭合,甲、乙都是电压表时,两灯串联,甲电压表测量的是L2两端电压
D.开关S闭合,甲、乙都是电压表时,两灯串联,乙电压表测量的是灯L1两端电压
四.实验探究题(共1小题)
17.小明选用了一些实验器材来探究“串、并联电路中电流及电压的关系”实验:
(1)小明设计了如图甲所示的电路图,并用电流表测量a、b、c三处的电流,电流表示数如表1
Ia/A
Ib/A
Ic/A
0.18
0.18
1
表1:
表2:
Uab/V
Uac/V
Uac/V
2.5
4.5
小明同学分析数据后得出结论:并联电路中各支路电流相等.小华认为他得出的结论是错误的,请你提出一条建议,用来说明小明的观点是错误的: .改进后并多次实验得到的结论是:并联电路中, ;
(2)为了探究串联电路中电压的关系,小明设计了如图乙所示的电路图,并进行实验.测量完L1两端的电压后,在测量L2两端的电压时,为了节省时间,小明将电压表的b接点不动,只断开a接点,并改接到c接点上,你认为小明用上面的方法 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是 ;
(3)图乙中,小明通过实验操作,测得ab、ac间电压表示数如表2,其中bc间电压如图丙所示,其大小是 V.小华认为小明在测量bc间电压时操作还有待改进,接下来应该 .
(4)图乙中,在测量L1两端的电压时,出现了突发状况,原本两灯都在发光,但突然两灯都熄灭了,可电压表依然有示数.小明组请教了老师后,明白了造成此故障的原因.请判断此故障是 .
五.解答题(共3小题)
18.现有如图1所示的实验器材,要求:两灯泡组成并联电路,用电流表测干路中电流、电压表测灯泡L2两端的电压,电路中电流约为0.5A.
(1)按要求连接实物图;
(2)在图2虚线框内画出相应的电路图.
19.小明同学对串联电路电压规律进行了探究.
(1)在连接电路时,开关必须 .
(2)如图甲所示,闭合开关后,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 .
(3)如图乙所示,小明用电压表测出L1两端的电压为 V.
(4)如表所示,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:串联电路的总电压等于各个用电器两端电压之和.其表达关系式: .
(5)此实验在设计方案上存在的不足之处是 .小明应该要改进的方法是 .
UAB/
UBC/
UAC/
2.4
1.4
3.8
20.一只小灯泡上标有“2.5V”字样,正常工作电流小于0.3A,聪聪想用电流表、电压表测小灯泡的电阻,并连接了部分实验电路,如图甲所示:
(1)请用笔画线代替导线帮助聪聪将实物电路连接完整;
(2)请将符合实物图的电路图画在图乙所示虚线框内;
(3)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 (填“最左端”或“最右端”).
(4)闭合开关前,发现电压表的示数如图丙所示,发生这种错误的原因是 .
(5)连接好电路后,聪聪进行了实验,记录的数据如下表,请仔细分析实验数据,回答以下问题:
次数
U/V
I/A
R/Ω
1
0.5
0.04
2
2.0
0.18
3
2.5
1.0
4
3.0
0.23
①在第一次的实验中,聪聪发现电流表和电压表都有示数,但是灯泡不亮,可能的原因是 .
②表中有一个明显的错误数据,请指出错误数据出现在第 次实验中,读数错误的原因是
(6)小红也做同样的实验,但是发现存在下列问题,请你帮她找出原因:
①若闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,可能的原因是 ;
②若闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,可能的原因是 .
参考答案与试题解析
一.选择题(共13小题)
1.下列关于电流强度的大小的几种说法,正确的是( )
A.导体的横截面积越大,导体中的电流强度也就越大
B.单位时间内,通过导体某一横截面的电荷越多,导体中的电流强度越大
C.导体中的电流强度越大,通过导体横截面的电荷越多
D.在一定时间内,通过导体电荷越多,导体中的电流越大
【分析】欧姆定律告诉我们:导体中的电流强度,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.
电流强度与通过导体横截面的电量和通电时间有关.
【解答】解:A、电流强度与通过导体横截面的电量和通电时间有关,与横截面积无关.不合题意.
B、根据物理学中对电流强度的定义知,电流强度等于1秒钟内通过导体横截面的电量.符合题意.
C、电流强度大小还与通电时间有关,不合题意.
D、应是在单位时间内,而不是一定时间,不合题意.
故选B.
【点评】此题考查对电流强度定义的理解,电流强度与通过导体横截面的电量和通电时间有关,与其它因素无关.
2.金属导电时,在电源外部( )
A.电流方向和自由电子移动的方向都是从正极流向负极
B.电流方向和自由电子移动的方向都是从负极流向正极
C.电流方向是从正极流向负极,自由电子的移动方向从负极流向正极
D.电流方向是从负极流向正极,自由电子的移动方向从正极流向负
【分析】电流是电荷的定向移动形成的,而金属中是靠自由电子导电的.在电源外部,电流是从电源的正极流出再经过开关,然后经过用电器,最后流回电源负极;在电源内部,电流则是从电源的负极流到正极.
【解答】解:在电源外部,电流是从电源的正极流出再经过开关,然后经过用电器,最后流回电源负极;金属中的自由电荷是自由电子,自由电子的定向移动的方向与电流的方向相反.
故选C.
【点评】本题考查了金属导电的实质,自由电子的定向移动方向与电流的方向相反.
3.某同学在连接电流表的过程中,出现下列现象并及时加以处理,其中处理错误的是( )
A.表针静止不动,表明电流表与被测电路并联;拆除全部导线、重新连接
B.表针向右微转,没有超过表盘上的一个小格;换用能够测量较小的量程
C.表针向右猛偏,超过表盘上的最大电流;换用能够测量较大的量程
D.表针向左反转,表明电流表两个接线柱接反;立即对调连接两接线柱的导线头
【分析】根据电路的三种状态以及电流表的正确使用方法进行分析;其故障大约有一下几种:
①电流表指针静止不动,说明电路有开路;
②电流表指针向右微转,说明电路中电流过小或量程过大;
③电流表指针向右猛偏,说明电路中电流过大或量程过小;
④电流表指针向左反转,说明正负接线柱接反了.
【解答】解:A、表针静止不动,说明电路某处断路,因此需要检查电路断路的位置,不用拆除全部导线;故操作错误.
B、表针向右微转,说明电流很小,需换用能够测量较小电流的量程;故操作正确.
C、表针向右猛偏,说明电流过大,需换用能够测量较大的量程;故操作正确.
D、表针向左反转,表明电流表两个接线柱接反;立即对调连接两接线柱的导线头;操作正确.
故选A.
【点评】本题考查了根据电流表指针情况判断电路故障.注意电流表指针不动,说明电路没有形成通路;电流表指针反偏,说明正负接线柱接反了;电流表指针微偏,说明量程过小;电流表指针超过最大量程,说明量程过小;注意知识点的总结.
4.如图电路图中,电压表测量的是( )
A.电阻R两端的电压 B.灯泡L两端的电压
C.电源两端的电压 D.开关两端的电压
【分析】电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,使用时与被测用电器并联,且电压表并联在谁两端,就是测量的谁的电压;
【解答】解:分析上图可以看出,电压表此时并联在定值电阻R两端,故是测量的是R两端的电压;
故选A.
【点评】知道电压表的正确使用是解决该题的关键.
5.如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不发光,电流表有示数,电压表无示数.则电路的故障可能是( )
A.电阻R被短接 B.灯L被短接
C.灯L的灯丝断了 D.电阻R的接线柱接触不良
【分析】电路故障分两类:短路和断路.电路短路时,短路部分无电压,电流大;电路断路时,断路部分无电流,电压大.
【解答】解:电压表无示数,说明电路断路或灯泡短路,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡不发光,说明灯泡发生了短路.
故选B.
【点评】本题考查了电路故障的判断,这是我们常考的内容,也是中考重点考查的内容;平时学习时要注意多总结,多积累.
6.由于一个滑动变阻器的最大阻值不够大,某同学将两个相同的滑动变阻器串联起来使用,如图,要使两个滑动变阻器阻值最大,滑片P1、P2的位置应同时满足( )
A.P1在最右端,P2在最左端 B.P1在最左端,P2在最右端
C.P1在最左端,P2在最左端 D.P1在最右端,P2在最右端
【分析】串联电路的总电阻等于各用电器电阻之和,因为滑动变阻器是靠改变连入电路中的电阻丝长度来改变电阻的,则可知当两滑动变阻器的导线全部接入时总电阻最大;则由接线的方式可知两滑片的位置.
【解答】解:由图可知,P1接了左上右下,P2接入了左上左下;
则当滑片P1在最左端,P2在最右端时,两滑动变阻器的接入电阻均为最大,则两滑动变阻器串联后的总电阻最大.
故选B.
【点评】本题考查了滑动变阻器的接法.当滑动变阻器的电阻线全连入电路时,连入电阻最大.
7.如图所示的电路,“〇”内的 1、2、3 可能是电流表,也可能是电压表,当开关 S 闭合后,两灯都亮,且三个电表都有正常示数,那么下列判断正确的是( )
A.①、③是电流表,②是电压表 B.①是电压表,②、③是电流表
C.①、②是电流表,③是电压表 D.①、②是电压表,③是电流表
【分析】在电路中,电压表内阻很大,相当于断路,使用时应与被测电路元件并联;电流表内阻很小,相当于一根导线,使用时应与被测电路元件串联,据此进行解答.
【解答】解:
A、①、③是电流表,②是电压表时,两灯泡并联,电压表②测电源的电压,电流表①测左边灯泡的电流,电流表③测干路电流,三个电表都有正常示数,故A符合题意;
B、如果①是电压表,②、③是电流表时,②电流表和左侧灯泡被短路,电流表②无示数,故B不符合题意;
C、如果电表①、②是电流表,闭合开关后,会造成电源短路,会烧坏①、②电流表和电源,故C不符合题意;
D、如果①、②是电压表时,左边的灯泡断路,不发光,故D不符合题意.
故选A.
【点评】判断电表类别分两步:明确电表的使用规则,将选项依次代入题干进行检验,确定符合题意的选项.
8.一段由同种材料做成的粗细不同的电阻线,电阻线AO与电阻线OB的长度相等.如图所示,当把它们串联接入某一电路中时,两段电阻线的电阻、电流、电压及消耗的电功率的大小,下列判断正确的是( )
A.RAO>ROB B.IAO<IOB C.UAO>UOB D.PAO<POB
【分析】(1)导体电阻大小由导体的材料、长度和横截面积决定,在导体材料、长度相等的情况下,导体电阻与导体的横截面积成反比,导体横截面积越小,导体电阻越大;
(2)串联电路处处电流相等;
(3)根据欧姆定律的应用以及功率计算公式比较导线两端电压和消耗功率的大小.
【解答】解:
A、由题意知,导体AO与OB的材料、长度相同,OB的横截面积小于AO的横截面积,所以RAO<ROB,故A错误;
B、由题意知,导体AO与OB串联接入电路,由串联电路的电流特点知,流过串联电路的电流处处相等,所以IAO=IOB,故B错误;
C、因为IAO=IOB,RAO<ROB,由U=IR知,UAO<UOB,故C错误;
D、因为IAO=IOB,UAO<UOB,由P=UI可知,PAO<POB,故D正确.
故选D.
【点评】本题主要考查了影响电阻大小的因素、串联电路的特点、欧姆定律以及功率计算公式的应用,涉及的内容较多,都属于基础知识考查范围.
9.如图所示电路中,电阻箱的铜塞D拔出电阻箱时,会出现的现象是( )
A.电灯变暗,电流表示数增大 B.电灯变暗,电流表示数变小
C.电灯变亮,电流表示数变大 D.电灯变亮,电流表示数变小
【分析】铜塞拔出时,其下方对应的电阻丝连入电路中,从而可得总电阻变化,然后根据I=即可判断通过的电流,由P=I2R可知灯泡实际功率变化,从而判断灯泡亮度变化.
【解答】解:从图中可以看出灯泡与电阻箱串联,电流表测电路中电流.
电阻箱铜塞D拔出电阻箱时,5Ω电阻丝接入电路中,电路中总电阻增大,电源电压一定,由I=可知电路中电流变小,即电流表示数变小;
由P=I2R可知,灯泡的实际功率变小,所以灯泡变暗.
故选B.
【点评】本题考查串联电路特点和欧姆定律的应用,掌握变阻器的原理,同时知道灯泡的亮度是由其实际功率决定的.
10.某取暖器在只闭合开关S1时送冷风,同时闭合S1、S2时送热风,为了安全起见,取暖器一般都要安装一个跌倒开关S,使取暖器倾倒时整个电路断开,下列符合该取暖器工作要求的电路是( )
A. B. C. D.
【分析】(1)并联电路的工作特点,各用电器独立工作,互不影响.
(2)用电器的通断主要依靠开关来完成,应注意开关的作用,思考电路能不能完成题目中所要求的功能.
【解答】解:由题目要求可得开关S1控制整个电路,开关S2控制发热电阻丝的通断.
AC、当开关S1闭合时,电动机工作,送冷风,同时闭合S1和S2时,电动机和电阻丝工作,送热风,并且取暖器倾倒时整个电路断开,故A符合题意,C不符合题意;
BD、只闭合开关S2时,电阻丝、电动机均不能工作,故BD不符合题意.
故选A.
【点评】此类题目不但要理解串并联电路的特点,还要能灵活应用开关控制电路.
11.如图所示的电路中,电源电压不变.闭合开关S后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中的一盏灯突然变亮,而电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现象的原因是( )
A.灯L1短路 B.灯L1断路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
【分析】由图可知两灯泡串联,灯L1、L2串联,电压表V1测灯Ll电压,电压表V2测灯L2电压,根据电路电灯的明暗及电压表示数的变化可知出现该现象的原因.
【解答】解:因两灯串联时发光,而发生故障后仍有一只灯泡发光,
所以,电路是通路,不可以发生断路现象,只能为短路,故BC不正确;
因串联电路中总电阻越大分得的电压越大,且V1的示数变小,V2的示数变大,
所以,电路故障为L1短路,L2正常.故A正确,D不正确.
故选A.
【点评】本题应首先分析电路中是发生了开路故障还是短路故障,再根据电压表的示数变化找出发生故障的电器.
12.如图所示,一同学做测量小灯泡的电阻实验时,把电压表与电流表的位置接错了。闭合开关后,电路可能发生的现象是( )
A.电流表和电压表都烧坏 B.电流表和电压表都不烧坏
C.电流表烧环,电压表正常 D.电压表烧坏,电流表正常
【分析】电压表的内阻很大在电路中相当于断路,电流表内阻很小在电路中相当于短路,据此分析电路会出现的现象。
【解答】解:由电路图可知,电压表与灯泡串联后与电流表并联,
由于电流表的内阻很小相当于短路,电压表的内阻很大相当于断路,
所以,电压表和灯泡被短路,不能工作即不会烧坏,此时会造成电路中的电流过大,烧坏电流表和电源。
故选C。
【点评】知道电压表的内阻很大在电路中相当于断路、电流表内阻很小在电路中相当于短路是关键。
13.如图所示的各电路中,同种元件的规格相同.当开关闭合后,能利用滑动变阻器使灯泡由正常发光到渐暗,到最后熄灭,又不会造成事故的电路是( )
A. B. C. D.
【分析】滑动变阻器在电路中连接一“上”一“下”两个接线柱,其在电路中的作用是通过改变电路中电阻的大小来改变电路中的电流;当将滑动变阻器的下下和滑片三个接线头接入电路后,滑动变阻器可以使部分电阻短路起到调节部分电路两端的电压的作用.
【解答】解:A、灯与滑动变阻器串联,当滑片P左右滑动时,可以改变灯泡亮度,但灯泡不会熄灭,不会造成短路,不符合题意.
B、滑动变阻器的一部分与灯泡串联,随滑片的移动可以改变灯泡的亮度,滑片在最左端时灯泡熄灭,符合题意.
C、滑动变阻器与灯泡串联,滑片使灯泡处于短路状态,无论怎样滑到滑片灯泡都不亮,不合题意.
D、滑动变阻器与灯泡并联,当滑片P滑到左端时,会引起电源短路,不合题意.
故选B.
【点评】由于滑动变阻器在不同的电路中的连接方式不同,其在各电路中的作用也是不同的.
二.填空题(共2小题)
14.如图所示,根据图中标出的电流方向,在甲、乙、丙三处接入电源、电铃或电灯,正确的接法是电源应接在 乙 处,电铃应接在 甲(或丙) 处,电灯应接在 丙(或甲) 处.请在图中画出.
【分析】电源是提供电能的装置,在电源外部电流从正极流向负极,在电源内部电流从负极流向正极.
【解答】解:因电流只能从电源的正极流出,由电源的负极流入;假设甲是电源的话,则电流由上下两个极均流入,故不符合电源的特点;
假设乙为电源,则由图可知,电流由上方流出,由下方流入,符合电源的规律;
假设丙为电源,则由图可知,电流均为流入,不符合电源的规律;
故只能乙为电源;电铃应接在甲(或丙)处,电灯应接在丙(或甲)处.
故答案为:乙;甲(或丙);丙(或甲).
【点评】本题考查电源外部电流的规律,应注意假设法的灵活应用.
15.如图,V1和V2是完全相同的两个电压表,都有3V和15V两个量程,闭合开关后,发现两个电压表偏转的角度相同,则R1与R2两端电压之比是 1:4 .
【分析】由电路的特点可知电压表所测量的电压之间的关系,根据两表的量程及示数相等可得出电压表示数的之比,则由比例关系可求出R1与R2两端电压之比.
【解答】解:由电路分析可得,R1和R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,V2测量电源电压;
因两电压表相同,说明两表的刻度盘相同,当选不同的量程但偏角相同时,说明两次示数之比即为量程之比,即V1:V2=1:5;
R2两端的电压U2'=U2﹣U1
则可知R1两端的电压U1与R2两端的电压U2'之比为:U1:U2'=1:4.
故答案为:1:4.
【点评】分析电路是解答题目的关键,故应在分析电路上下功夫,掌握常见的电路特点及电表的结构特点.
三.多选题(共1小题)
16.如图所示的电路图中,甲、乙两电表可能是电流表,也可能是电压表.下列说法正确的是( )
A.开关S断开,甲、乙都是电流表时,两灯并联,乙电流表测量的是干路电流
B.开关S断开,甲、乙都是电流表时,两灯并联,乙电流表测量的是灯L2中的电流
C.开关S闭合,甲、乙都是电压表时,两灯串联,甲电压表测量的是电源两端电压
D.开关S闭合,甲、乙都是电压表时,两灯串联,乙电压表测量的是灯L1两端电压
【分析】根据串并联电路的特点,以及电压表在电路中起开路作用,电流表起导线作用分析即可.
【解答】解:如果两灯泡串联,开关闭合,电流从电源正极依次通过两灯泡和乙表回到电源负极,因此甲、乙均为电压表,甲测量电源电压,乙测量灯L2两端电压;
如果两灯并联,需将两灯泡“首首相接、尾尾相接”,因此甲、乙均为电流表,开关必须断开;甲测量灯L2中的电流,乙测量干路电流.
故选 AC.
【点评】此题主要考查电流表和电压表的使用方法,解答此类题目应明确电路的连接方法以及电表与用电器的连接方式.
四.实验探究题(共1小题)
17.小明选用了一些实验器材来探究“串、并联电路中电流及电压的关系”实验:
(1)小明设计了如图甲所示的电路图,并用电流表测量a、b、c三处的电流,电流表示数如表1
表1:
Ia/A
Ib/A
Ic/A
0.18
0.18
1
表2:
Uab/V
Uac/V
Uac/V
2.5
4.5
小明同学分析数据后得出结论:并联电路中各支路电流相等.小华认为他得出的结论是错误的,请你提出一条建议,用来说明小明的观点是错误的: 采用不同规格的灯泡进行实验 .改进后并多次实验得到的结论是:并联电路中, 干路电流等于各支路电流之和 ;
(2)为了探究串联电路中电压的关系,小明设计了如图乙所示的电路图,并进行实验.测量完L1两端的电压后,在测量L2两端的电压时,为了节省时间,小明将电压表的b接点不动,只断开a接点,并改接到c接点上,你认为小明用上面的方法 不能 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,原因是 电压表正负接线柱接反了 ;
(3)图乙中,小明通过实验操作,测得ab、ac间电压表示数如表2,其中bc间电压如图丙所示,其大小是 2 V.小华认为小明在测量bc间电压时操作还有待改进,接下来应该 断开开关,电压表换用0~3V的量程 .
(4)图乙中,在测量L1两端的电压时,出现了突发状况,原本两灯都在发光,但突然两灯都熄灭了,可电压表依然有示数.小明组请教了老师后,明白了造成此故障的原因.请判断此故障是 L1断路 .
【分析】(1)一次实验数据得出的结论具有偶然性,为得出普遍结论,应使用不同规格的器材进行多次实验,然后得出结论,根据并联电路的电流特点得出正确的结论;
(2)使用电压表测量导体两端电压时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出,否则指针会倒转;
(3)根据Uac的电压确定电压表的量程,根据分度值读出图丙的示数;根据电压表所示信息,可以确定选择量程过大了,接下来应该,断开开关,换用小量程;
(4)原本两灯都在发光,但突然两灯都熄灭了,说明电路可能断路,可电压表依然有示数,说明电压表与电源连通,据此分析造成此故障的原因.
【解答】解:(1)两灯泡并联,灯泡两端电压相同,通过灯泡的电流相等,这说明所选用的灯泡规格相同,从而得出了错误的结论,为得出普遍结论,应采用不同规格的灯泡进行实验;
改进后并多次实验得到的结论是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(2)由电路图知,当电压表测量L1两端电压时,电流从a端流入电压表,从b端流出,也就是与a端连接的是电压表的“+”接线柱;如果将a端连接在c点时,电流就从“﹣”接线柱流入电压表,导致电压表指针反向偏转;
(3)由Uac=4.5V可知,电压表的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为2V;
闭合开关,电压表示数如图丙所示,示数较小,说明选择的量程偏大,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,选用小量程,即选用0~3V的量程;
(4)在测量L1两端的电压时,原本两灯都在发光,但突然两灯都熄灭了,说明电路可能断路,可电压表依然有示数,说明电压表与电源连通,故造成此故障的原因是L1断路.
故答案为:
(1)采用不同规格的灯泡进行实验;干路电流等于各支路电流之和;
(2)不能;电压表正负接线柱接反了;
(3)2;断开开关,电压表换用0~3V的量程;
(4)L1断路.
【点评】本题考查了探究串并联电路电流特点和电压特点的实验,考查注意事项、实验数据的分析及故障判断等.
五.解答题(共3小题)
18.现有如图1所示的实验器材,要求:两灯泡组成并联电路,用电流表测干路中电流、电压表测灯泡L2两端的电压,电路中电流约为0.5A.
(1)按要求连接实物图;
(2)在图2虚线框内画出相应的电路图.
【分析】由题意可知,两灯泡并联,电流表测干路中电流说明电流表位于干路,电压表测灯泡L2两端的电压说明电压表并联在灯泡L2两端;根据电源的电压确定电压表的量程,根据电路中的电流确定电流表的量程,据此进行解答.
【解答】解:(1)根据题意可知,两灯泡并联,电流表位于干路,电压表并联在L2两端;
由图可知电源的电压为3V,所以电压表的量程为0~3V;
电路中的电流约为0.5A,所以电流表的量程为0~0.6A;实物电路图的连接如下图所示:
(2)根据电路图画电路图时可以根据电流流向法作图,即先画出电源,然后依次画出开关、电流表、灯泡L1回到电源的负极,然后把灯泡L2并联在L1的两端,把电压表并联在L2的两端,如下图所示:
【点评】本题考查了实物电路图的连接和根据实物图画出电路图,关键是根据电源的电压确定电压表的量程、根据电路中的电流确定电流表的量程.
19.小明同学对串联电路电压规律进行了探究.
(1)在连接电路时,开关必须 断开 .
(2)如图甲所示,闭合开关后,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 L1短路或者L2断路 .
(3)如图乙所示,小明用电压表测出L1两端的电压为 2.5 V.
(4)如表所示,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:串联电路的总电压等于各个用电器两端电压之和.其表达关系式: UAC=UAB+UBC .
(5)此实验在设计方案上存在的不足之处是 一次实验具有偶然性 .小明应该要改进的方法是 更换规格不同的灯泡进行多次实验 .
UAB/
UBC/
UAC/
2.4
1.4
3.8
【分析】(1)在拆接电路时,为了保护电路,开关必须断开;
(2)闭合开关,发现电压表示数为零,可从灯泡发生短路或断路分析;
(3)使用电压表测量用电器两端电压时,首先要明确电压表选择的量程,读数时视线与指针所对刻线相垂直;
(4)串联电路的电压规律:串联电路的总电压等于各部分电路的电压之和;
(5)只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应进行多次测量.
【解答】解:
(1)在拆接电路时,为了保护电路,开关必须断开;
(2)闭合开关,电压表示数为零,说明电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连,因此故障可能是L1短路或者L2断路;
(3)电压表选择的量程为0~3V,一个大格代表1V,对应的分度值为0.1V,指针在“2”后5个小格处,所以电压表的示数为U=2.5V;
(4)串联电路的电压关系是:UAC=UAB+UBC;
(5)本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验.
故答案为:(1)断开;(2)L1短路或者L2断路;(3)2.5;(4)UAC=UAB+UBC;(5)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验.
【点评】本题考查了实物连接注意事项、电路故障分析以及电压表的使用,知识点较多;注意对串联电路电压规律进行探究,应采用不同规格的灯泡多次实验,使结论具有普遍性.
20.一只小灯泡上标有“2.5V”字样,正常工作电流小于0.3A,聪聪想用电流表、电压表测小灯泡的电阻,并连接了部分实验电路,如图甲所示:
(1)请用笔画线代替导线帮助聪聪将实物电路连接完整;
(2)请将符合实物图的电路图画在图乙所示虚线框内;
(3)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 最右端 (填“最左端”或“最右端”).
(4)闭合开关前,发现电压表的示数如图丙所示,发生这种错误的原因是 电压表没有校零 .
(5)连接好电路后,聪聪进行了实验,记录的数据如下表,请仔细分析实验数据,回答以下问题:
次数
U/V
I/A
R/Ω
1
0.5
0.04
2
2.0
0.18
3
2.5
1.0
4
3.0
0.23
①在第一次的实验中,聪聪发现电流表和电压表都有示数,但是灯泡不亮,可能的原因是 通过灯泡的电流太小了,不足以使灯泡发光 .
②表中有一个明显的错误数据,请指出错误数据出现在第 3 次实验中,读数错误的原因是 读数时看错量程 ,改正后又读出了正确的数据请你帮他求出小灯泡正常发光时的电阻R正常= 12.5 Ω.
(6)小红也做同样的实验,但是发现存在下列问题,请你帮她找出原因:
①若闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,可能的原因是 灯泡短路 ;
②若闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,可能的原因是 灯泡断路 .
【分析】(1)根据灯泡额定电压选择电压表量程,把滑动变阻器、灯泡串联接入电路,
电压表并联在灯泡两端,注意滑动变阻器的接法;
(2)根据实物电路图画出电路的原理图;
(3)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应为最大阻值,
根据滑动变阻器的连接方式判断滑片应处的位置;
(4)根据图示电压表指针位置分析操作错误;
(5)①只有当灯泡实际功率足够大时,灯泡才能发光,如果灯泡的电压与电流太小,灯泡的实际功率太小,灯泡不能发光;根据表中数据分析灯泡不发光的原因;②由电路图知,电流表的量程无0.6A,流过电流表的最大电流为0.6A,分析表中数据找出哪组数据错误,然后找出错误原因,并读出正确的读数;最后由欧姆定律求出灯泡电阻;
(6)①电流表有示数,说明电路不存在断路;电压表无示数,可能是与电压表并联的灯泡短路或电压表并联电路之外电路断路;综合分析可知:故障原因是:灯泡短路;②电流表无示数,说明电路存在断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路;综合分析可知电路故障原因是:与电压表并联的灯泡断路.
【解答】解:(1)灯泡额定电压是2.5V,电压表应选3V量程;把滑动变阻器、灯泡串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,实物电路图如图甲所示;
故答案为:实物电路图如图甲所示.
(2)分析实物电路图结构,明确各电路元件的连接方式,根据实物电路图中各电路元件的连接方式画出电路图,电路图如图乙所示;
故答案为:电路图如图乙所示.
(3)由电路图知,滑动变阻器滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大所以闭合开关前,滑片应位于最右端;
故答案为:最右端.
(4)由图示电压表知,电压表指针在零刻度线左侧,使用电压表前没有校零;
故答案为:电压表没有校零.
(5)①由表中第一组数据可知,灯泡两端的电压与流过灯泡的电流较小,由P=UI知灯泡的实际功率较小,电流表和电压表都有示数,但是灯泡不亮,可能的原因是:
通过灯泡的电流太小了,不足以使灯泡发光;
故答案为:通过灯泡的电流太小了,不足以使灯泡发光.
②由表所示数据知:第3组数据的电流为1A,超过了电流表的量程,
可能是读数时,看错了电流表量程,电流表大量程最小分度值是小量程最小分度值的5倍,
则电流表的正确读数I=1A×=0.2A;灯泡在额定电压下正常发光,
灯泡正常发光时的电阻R===12.5Ω;
故答案为:3;读数时看错量程;12.5.
(6)①若闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,可能的原因是:灯泡短路;
②若闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,可能的原因是:灯泡断路;
故答案为:①灯泡短路;②灯泡断路.
【点评】本题考查了连接实物电路图、画实验电路图、滑动变阻器的调节、电压表的使用注意事项、求灯泡电阻、电路故障分析等问题,考查内容较多,解题时应认真、细心;认真分析表中数据、会正确对电流表读数是解(5)的关键,第(5)小题是本题的难点所在.