第十六章电压电阻
题号 一 二 三 四 五 总分
得分
第I卷(选择题)
一、单选题(本大题共15小题,共30.0分)
1. 如图所示,在“探究串联电路的电压规律”实验时,闭合开关,用电压表分别测出、、两端的电压分别为,,,在表格中记录数据后,接着的实验步骤是 ( )
A. 整理器材,结束实验
B. 分析数据,得出结论
C. 换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值
D. 换用电压表的另一量程,再测出一组电压值
2. 如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电灯和两端的电压分别为 ( )
A. , B. , C. , D. ,
3. 在如图所示的四个电路中,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,通过灯泡的电流变小,那么下列叙述中正确的是( )
A. 只可用甲图电路 B. 用甲图或丁图电路都可以
C. 只可用乙图电路 D. 用乙图或丙图电路都可以
4. 小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”,、为长度一样的镍铬合金丝,比的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A. 用夹子分别将、接入电路,接入时小灯泡更亮
B. 本实验用到的探究方法有控制变量法和转换法
C. 利用此装置不能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D. 为了准确比较电阻,可以在电路中再串联一个电压表
5. 关于导体的电阻,下面说法正确的是( )
A. 加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流为零,导体没有电阻
C. 通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D. 导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关
6. 如图所示,在烧杯内的盐水中插入一根铜片和一根锌片,就做成了一个盐水电池,将多节这样的盐水电池串联,为判别串联盐水电池组的正负极,在盐水电池组的两极、间接入下列元件,能达到目的的是 ( )
小灯泡 电压表 电流表 发光二极管
A. B. C. D.
7. 下列关于各种材料的说法正确的是( )
A. 二维码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B. 用超导材料制成白炽灯的灯丝会更亮
C. 导体的电阻由其两端的电压和通过的电流共同决定
D. 用半导体材料可以制成性能优良的输电线
8. 如图所示电路,电压表的示数为,电压表的示数为,电压表的示数为,则灯两端的电压为( )
A.
B.
C.
D.
9. 如图,闭合开关,灯泡不亮,在闭合开关且不拆开导线的情况下,将接电源“”极,依次试触、、接线柱,发现电压表示数第一次为零,后两次次接近,若故障只有一个,则可能是( )
A. 滑动变阻器断路 B. 灯泡断路 C. 开关断路 D. 灯泡短路
10. 在如图所示的电路中,电源电压不变。闭合开关后,电路正常工作,一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则( )
A. 灯可能变亮 B. 灯可能断路 C. 电阻可能断路 D. 电阻可能短路
11. 小明同字按照图所示的电路进行实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了互换后的电路图未画出,如果闭合开关,则( )
A. 电阻可以工作 B. 电阻可以工作 C. 电流表无示数 D. 电压表可能被烧坏
12. 如图所示电路,下列有关说法正确的是( )
A. 断开,通过的电流比大 B. 断开,与电压一定相同
C. 闭合,和都会亮 D. 闭合,会变亮
13. 如图所示,将、两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。闭合开关,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解,说法正确的是( )
A. 金属片是“土豆电池”的正极
B. 若断开开关,电压表无示数,、两金属片间没有电压
C. 若发光二极管“正”“负”极接反,电压表将没有示数
D. “土豆电池”外部电流从金属片流出金属片流入
14. 两只小灯泡和连接在同一电路中.以下哪个特点可以确认两灯是并联的( )
A. 两灯亮度不相同 B. 两灯两端的电压相等
C. 通过两灯的电流相等 D. 通过两灯的电流不相等
15. 家庭电路的电压值和一节干电池的电压值分别是( )
A. 、 B. 、 C. , D. 、
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共5小题,共30.0分)
16. 在测量电流时,必须将电流表和被测的用电器 联在测量电压时,必须将电压表和被测的用电器 联如图,电表的示数分别是 和 。
17. 如图所示,电源电压恒定,当闭合、断开,电压表示数为当闭合、断开,电压表示数为,则灯两端电压为 ,和两端电压之比为 同时闭合、,电压表示数为 。
18. 如图甲所示是两个相同的验电器、,开始时验电器带负电,验电器不带电。用一根带有电流表的金属棒连接两个验电器的金属球,金属棒中的电流方向是___________选填“从左至右”或“从右至左”。如图乙所示,电源电压恒为,电阻或灯中仅有一处发生故障,当开关闭合后,可以根据电压表___________选填“”或“”的示数判断故障情况。
19. 如图甲所示的电路,电源电压恒定不变,闭合开关后,表的示数为;表的示数为,则两端电压为______。如图乙所示,闭合开关后,表的示数为,表的示数为、表的示数为,则通过和的电流分别为______和______。
20. 将、两个金属片插入柠檬制成“水果电池”,用电压表测量水果电池的电压,如图所示,则该电池的正极是______选填“”或“”;如果想获得的电压,则需要把______节这样的“水果电池”______联起来。
三、作图题(本大题共3小题,共9.0分)
21. 根据实物图在方框中画出电路图。
22. 在图虚线框内画出图对应的电路图。
23. 如图所示是电位器示意图,请在、、三个接线柱中选择两个连入电路,要求顺时针旋转滑片时灯泡变亮。
四、实验探究题(本大题共2小题,共13.0分)
24. 在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的猜想进行实验验证.实验中使用根电阻丝,其规格、材料如表所示.
编号 材料 长度 横截面积 电流大小
锰铜合金
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
实验中通过观察_______来比较电阻的大小,此过程用到的研究方法是_______.
分别将、两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是_____________________.
分别将_______填编号两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大.
25. 如图所示是探究“串联电路电压规律”的电路图。
实验中最好选择规格______选填“相同”或“不相同”的小灯泡进行实验。
小明用电压表分别测出、、两点间的电压为、、并记录在表中。第次实验测量两点间的电压时,电压表的示数如图所示,此时电压表的示数为______。分析实验数据,可得串联电路的电压规律是______用公式表示。
实验次数
小江认为:在测量了两点间的电压后,断开开关,电压表接点的导线不动,然后将接点的导线松开,直接接到点上,再闭合开关,这样也可以测量两点间的电压。这一做法存在的问题是______,这样会导致电压表指针______填序号。
不偏转
偏转角度太小
偏转角度太大
反向偏转
五、计算题(本大题共2小题,共16.0分)
26. 如图电路中,电源电压不变,当开关断开时,的示数为,的示数为当开关闭合时,的示数为,的示数为求:
电源的电压为多少
开关闭合后,两端的电压
开关断开时,两端的电压
27. 如图所示,闭合开关后,电流表的示数为,电流表的示数为,电流表的示数为,求:
通过、、的电流分别是多大?
已知电源电压为,若将电流表和分别换成电压表和后,电压表的示数为,的示数为,则、、两端的电压分别是多大?
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
研究串联和并联电路的电压和电流时为了实验结论具有普遍性,采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验。无论做什么实验,实验结论一定要具有普遍性,因此在研究串联电路中的电压关系时,为了使结论具有普遍性需采用相同灯泡和不同灯泡进行多次实验。
【解答】
用电压表测出、、两端的电压分别为,,,说明两个小灯泡不是同一个规格的,但一组数据具有很大的偶然性,因此为了得到普遍规律,接下来的操作是换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值,然后分析数据,这样的结论才具有科学性。故ABD错误,C正确。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查电压表的使用和串联电路电压的规律,是基础题。
分析电路的连接方式,电压表分别测量的是哪部分电压,根据串联电路电压的规律判断电压表的量程。
【解答】
由题图可知,开关闭合后,、串联,电压表测电源电压,电压表测两端电压,因为在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,所以电压表的示数应大于的示数;两表指针位置相同,说明它们所选量程不同,即电压表示数为,示数为,则两端电压为,两端电压为,故D正确。
3.【答案】
【解析】据题意可知,滑片向右移动时,通过灯泡的电流变小,则说明电路中电阻变大,即滑片右移时变阻器接入电路中的电阻丝长度增加,说明变阻器的左半段接入电路,分析电路可知甲图和丁图是正确的。故选 B。
4.【答案】
【解析】、为长度一样的镍铬合金丝,比的横截面积大,则的电阻较大,接入时,电路中的电阻较大,电流较小,所以灯泡较暗,故 A错误。温度一定时,导体电阻大小跟导体材料、长度和横截面积有关,探究导体电阻跟横截面积的关系时,控制导体的材料和长度相等,这种方法是控制变量法导体电阻的变化不能直接观察到,需要通过灯泡亮度变化来判断电路中电流变化,从而判断电路中电阻的变化,这种方法是转换法,故 B正确。、为长度一样的镍铬合金丝,、横截面积不同,可以探究电阻大小和横截面积的关系利用一根镍铬合金丝,接入电路长度不同,可以探究电阻大小和长度的关系,故 C错误。可以在电路中串联一个电流表,通过电流表示数变化准确判断电路中的电流变化,从而判断电阻的变化,故 D错误。故选B。
5.【答案】
【解析】加在导体两端的电压越大,导体的电阻不变,故A错误通过导体的电流为零,导体的电阻不变,故B错误通过导体的电流越大,导体的电阻不变,故C错误导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关,故 D正确。
6.【答案】
【解析】在盐水电池组的两极、间接入小灯泡,灯泡会发光,但灯泡的发光情况与电池组的正负极无关,所以无法根据灯泡的发光情况判定电池组的正负极;电流表、电压表都有正负接线柱,电流应从电表正接线柱流入、从负接线柱流出,根据电流表、电压表指针的偏转情况可以判定电流的方向,从而判断出电池组的正负极;发光二极管有单向导电性,电流只能从长脚流入,短脚流出,根据二极管的发光情况即发光或不发光可以判定电流的方向,从而判断出电池组的正负极。由此可知,能达到目的的有。故选B。
7.【答案】
【解析】解:、条形码扫描器中的光敏二极管使用的主要是半导体材料,故A正确;
B、白炽灯是利用电流的热效应制成的,灯丝不能用超导体制成,因为超导体电阻为零,产生的热量为零,不能发光,故B错误;
C、导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端电压和通过电流无关,故C错误;
D、半导体材料的导电性能比导体差,比绝缘体强,不适合制成性能优良的输电线,故D错误。
故选:。
光敏二极管使用的主要是半导体材料;
超导体的电阻为零;
导体的阻值是导体本身所具有的性质,与通过它的电流、它两端的电压无关;
半导体材料的导电性能比金属差、比非金属强,不适合制作输电导线。
本题考查半导体的作用、超导体的特点、电阻的特点等知识,体现物理知识与生活的密切联系。
8.【答案】
【解析】解:因为该电路是串联电路,并联在电源的两端,所以测量电源的电压;而并联在、两端,所以测量、两端的电压之和;并联在、两端,所以、两端的电压之和;
因为串联电路两端的电压等于各部分电压之和,
所以--------------
根据、的示数可得:
---------------------
---------------------
联立式可得:
故选:。
先分析电路的连接方式,然后根据电压表与被测用电器并联连接进行分析;再根据串联电路两端的电压等于各部分电压之和分析三个电压表示数的关系。
本题考查了串并联电路的识别和串联电路的电压规律,电压表的正确使用是解决本题的关键。
9.【答案】
【解析】试触,发现电压表示数为零,说明电路点到电源负极存在断路;试触点时、电压表示数接近,说明电压表与开关组成了通路,即点到电源负极电路正常;试触点时、电压表示数也接近,说明电源电压接近;由以上分析可知故障出现在、之间,若故障只有一个,则可能是灯泡断路,故B符合题意,不符合题意。
故选B。
10.【答案】
【解析】由图知,电压表测量的是电源电压,无论两灯发生什么故障,其示数不变;所以示数变大的是电压表是。当电路正常工作时,与串联,电压表测电阻的电压,其示数小于电源电压;
若灯变亮 ,则电阻短路,则电压表的示数变为,故AD不符合题意;
B.若灯断路,则电压表的示数变为,故B不符合题意;
C.若电阻断路,电压表和灯串联在电源上,灯不亮,电压表示数增大为电源电压,故C符合题意;
故选C。
11.【答案】
【解析】如果将电压表和电流表的位置互换,那么开关闭合后,电流从电源正极流出,流过电流表,流过电阻,流过开关,最后回负极;因为电压表相当于断路,所以没有电流流过电阻,电阻没有工作,电阻有在工作,电流表有示数,流过电压表的电流很小,电压表不会被烧坏。
故选B。
12.【答案】
【解析】A.串联电路中,电流处处相等,断开开关,与串联,所以通过与的电流相等,故A错误;
B.断开开关,与串联,串联电路起分压作用,当两灯泡的规格完全相同时,两灯泡两端电压相等,当两灯泡规格不同时,两灯泡两端电压不相等,由于不知道两灯泡的规格,因此无法比较两灯泡两端电压关系,故B错误;
闭合开关,短路,亮,不亮,且会变亮,故C错误,D正确。
13.【答案】
【解析】解:
A、由图中电压表的正负接线柱可知,金属片为电源的正极,金属片为电源的负极;故A错误;
B、电源的两端是存在电压的,与外部电路的通断情况无关,故B错误;
C、若发光二极管“正”“负”极接反,电路中无电流,此时电压表接在“土豆电池”的两端,电压表测量的是电源电压,有示数,故C错误;
D、金属片为电源的正极,金属片为电源的负极,所以在“土豆电池”的外部电路中电流从金属片流出,经过灯泡后,金属片流入负极,故D正确。
故选:。
电压表需要并联接入电路中,电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出
电源电压是由电源决定的;
根据电压表的测量对象即可判断电压表的示数;
电源外部电路中,电流从正极流出,经用电器后,流入负极。
本题主要考查电压表的使用、半导体的性质等,能根据电压表的接法判断电源的正负极是本题的难点。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了串联电路、并联电路中电流的规律和电压的规律,会灵活应用电流和电压的特点进行分析。
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率;
两灯两端的电压相等,可能是并联也可能是串联;
通过两灯的电流相等可能是串联也可能是并联;
通过两灯的电流不相等一定是并联。
【解答】
A.灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,两灯亮度不同,只能是实际功率不同,不能说明灯泡的串并联方式,故A错误;
B.并联电路两灯两端的电压一定相等,串联电路当两个灯泡的规格相同时两灯两端的电压也相等,故B错误;
C.串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等,故C错误;
D.通过两灯的电流不相等一定是并联,故D正确。
故选D。
15.【答案】
【解析】解:家庭电路电压是一节干电池的电压是。
故选:。
根据对家庭电路电压和一节干电池电压的识记选出正确选项。
本题考查了学生对生活中常见电压值的了解,相对比较简单,属于基础题。
16.【答案】串 并
【解析】在测量电流时,必须将电流表和被测的用电器串联在测量电压时,必须将电压表和被测的用电器并联如题图所示,左边为电压表,选用的量程为,分度值为,其示数是右边为电流表,选用的量程为,分度值为,其示数是。
17.【答案】
【解析】由图知,当闭合、断开时,两灯串联,电压表测两端电压,即当闭合、断开,两灯仍串联,电压表测电源电压,即,由串联电路的电压特点可知,两端电压,所以和两端电压之比为同时闭合、时,电路为的简单电路,电压表示数等于电源电压为。
18.【答案】从右至左
【解析】原来带负电,用一根带有电流表的金属棒连接两个验电器的金属球,连接的瞬间,验电器的部分电子转移到验电器。物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,因电子带负电,所以电子定向移动的方向与电流方向相反,即金属棒中的电流方向从右至左。
由电路图知,与串联,电压表测两端电压,测电源电压,若断路,则也被断路,电压表无示数,电压表测电源电压,示数为;若短路,则电路为的简单电路,两电压表都有示数,且示数都为;若断路,则电压表与串联,相当于测电源电压,示数为,电压表测电源电压,示数为;若短路,则电路为的简单电路,电压表无示数,电压表测电源电压,示数为。由以上分析可知,无论还是出现故障,电压表都有示数,示数为,所以不可以从的示数判断故障,可以根据电压表的示数判断故障情况。
19.【答案】
【解析】闭合开关后,甲图中,三个电阻串联,电压表测、的电压,的示数为,根据串联电路电压的规律,的电压为
电压表测、的电压,的示数为,根据串联电路电压的规律,的电压为
则两端电压为
分析电路时,电流表可视为一根导线,乙图中,三个电阻并联,电流表测、的电流,电流表测、的电流,测干路的电流,由并联电路电流的规律,通过的电流为
通过的电流为
由并联电路电流的规律,通过的电流为
即通过和的电流分别为和。
20.【答案】 串
【解析】解:电压表的连接方法,电流必须从正接线柱流入,从负接线柱流出时指针向右偏,故由图可观察到电压表的指针的向右偏转,从而确定与电压表正接线柱相连的金属片是电池的正极;
此时该电压表选择的是小量程,即分度值是,故此时的示数是,由串联电路中各部分电压之和等于总电压的特点可知,如果想获得的电压,则需要把节这样的“水果电池”串联起来。
故答案为:;; 串。
据电压表的正确使用可知,由于它们都有正负接线柱,故我们可以根据指针的偏转情况和所连的接线柱来判断电池的正负极。
先判断电压表的量程,而后据分度值判断出示数来,据串联电路电压的规律分析即可判断。
本题考查了水果电池的制作和正负极的判断及串联电路电压的规律,是一道实验探究题,中等难度,故同学们应细心处理。
21.【答案】如图所示
【解析】略
22.【答案】如图所示
【解析】略
23.【答案】如图所示
【解析】滑片顺时针旋转时,灯泡变亮,说明滑片顺时针旋转时,电位器连入电路的电阻变小,连入电路的电阻丝变短,所以应将和接入电路。
24.【答案】电流表的示数大小;转换法
导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大
、
【解析】略
25.【答案】不相同;;;电压表正负接线柱接反了;。
【解析】
为了得到普遍的规律,避免实验中出现偶然性,实验中应选择不同规格的灯泡进行多次实验;
图中电压表选用量程,分度值为,读数为,分析实验数据,、、,可得串联电路的电压规律是;
在测量了两点间的电压后,断开开关,电压表接点的导线不动,然后将接点的导线松开,直接接到点上,再闭合开关,原来点导线电流流进电压表,接的是正接线柱,接点电流从正接线柱流出,导致电压表正负接线柱接反了,电压表指针会反向偏转,故选。
故答案为:不相同;;;电压表正负接线柱接反了;。
【分析】
探究实验中,为了使结论有普遍性,减少偶然性,应选用不同规格的灯泡做实验;
根据电压表的接线柱确定量程和分度值,读出示数,结合表格中数据分析得出规律;
电压表使用时必须电流正进负出,否则会反偏。
本题考查串联电路电压规律,涉及的考点有电压表的连接、串联电路电压规律以及电压表的读数,是基本的实验题。
26.【答案】解:当开关闭合时,和串联,电压表测的是和两端的电压,电压表测的是两端的电压
电源的电压为 ;
两端的电压为 ,根据串联电路电压规律可知,两端的电压为
当开关断开时,、、串联接在电路,电压表测的是和两端的电压,即
电源电压可知,那么两端的电压为
电压表测的是和两端的电压,即
所以两端的电压为
答:电源的电压为 ;开关闭合后,两端的电压为 ;开关断开时,两端的电压为 。
【解析】当开关闭合时,从电路图可以看到,和串联接在电路,被短路,电压表测的是和两端的电压,即电源电压 ;
开关闭合后,电压表测的是两端的电压,电压表的示数为和两端的电压,根据串联电路电压规律可知两端的电压
当开关断开时,、、串联接在电路,电压表测的是和两端的电压,根据串联电路电压规律可知两端的电压和两端的电压
27.【答案】解:由电路图可知,三灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测、支路的电流之和,电流表测、支路的电流之和;由并联电路电流规律可知,
通过灯的电流:
,
通过灯的电流:
,
通过灯的电流:
;
将电流表、分别换成电压表、;则闭合开关后,三个灯泡串联,测灯泡、两端的电压,测灯泡、两端的电压,根据串联电路电压特点可知,
灯泡两端的电压:
,
灯泡两端的电压:
,
灯泡两端的电压:
。
答:通过、、的电流分别是、、;
、、两端的电压分别是、、。
【解析】由电路图可知,三灯泡并联,电流表测干路电流,电流表测、支路的电流之和,电流表测、支路的电流之和;由并联电路电流规律可知,通过灯的电流、通过灯的电流、通过灯的电流
将电流表、分别换成电压表、;则闭合开关后,三个灯泡串联,测灯泡、两端的电压,测灯泡、两端的电压,根据串联电路电压特点可知,灯泡两端的电压、灯泡两端的电压、灯泡两端的电压
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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