第十六章 电压 电阻 单元测试
一、单选题
1.通常情况下,下列都属于导体的一组物质是( )
A.大地、食盐水 B.铝、陶瓷
C.空气、石墨 D.塑料、人体
2.如图所示的电路中,a、b、c三处表示电流表或电压表。闭合开关后,两盏白炽灯都正常发光。下列说法正确的是( )
A.电压表可以放在任何一处
B.电流表可以放在任何一处
C.该电路是并联电路
D.a、b为电压表,c为电流表
3.图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,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,下列分析错误的是( )
A.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
B.若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若将a、b接入电路中同一点,c接入电路另一点时,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
4.以你掌握的物理常识,下列判断正确的是
A.摩擦起电的实质就是物质的扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动
B.发光二极管主要是由超导材料做成的,我们看到它发出的红光是红外线
C.电磁感应现象的发现以及发电机的发明,使人类跨入了飞速发展的电气化时代
D.工业上使用的探伤仪是利用次声波来检查金属零件内部是否有裂纹
5.某同学在用如图所示的电路测灯泡电阻时,不慎将电流表与电压表的位置互换了,则
A.电流表有可能烧坏 B.电压表有可能烧坏
C.电流表和电压表都可能烧坏 D.电流表和电压表都不会烧坏
6.现有“PZ220﹣15”,“PZ220﹣40”,“PZ220﹣60”,三种规格的灯泡各一盏.以上三盏灯灯丝最粗的是
A.“PZ220﹣15” B.“PZ220﹣40” C.“PZ220﹣60” D.一样粗
二、多选题
7.如图所示,暗盒中的两个灯泡和连接在同一电路中,闭合开关,下列现象可以判断两灯一定并联的是( )
A.流过和的电流相同 B.流过和的电流不同
C.和两端电压相同 D.任意拧下一只灯泡,另一只仍能发光
8.在如图所示的电路中,S闭合后下列各种情况不正确的是( )
A.如果甲、丙是电压表,乙是电流表,闭合形成串联电路
B.如果电路是并联电路,则乙表的示数一定大于丙表的示数
C.电路中甲表和乙表可以同时是电流表
D.如果甲、乙、丙是电压表,当闭合后,丙表示数等于甲、乙两表示数之和
9.在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,应选择下列哪种接法( )
A.M接C,N接B B.M接C,N接A C.M接C,N接D D.M接A,N接D
10.在研究物质的导电性时,采用如图所示的实验电路。用酒精灯对着取自白炽灯的玻璃芯柱加热,灯泡L会慢慢亮起来,则加热过程中( )
A.灯泡与玻璃芯柱是串联的
B.玻璃芯柱的电阻随温度升高而变小
C.通过灯泡的电流大于通过玻璃芯柱的电流
D.通过灯泡L的电流逐渐变大
三、填空题
11.如图所示,甲电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均如图乙所示,灯泡两端的电压为 V,灯泡两端的电压为 V。
12.如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.54A,电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L1的电流为 A,通过小灯泡L2的电流为 A,电压表V的示数为 V。
13.如图所示,为多用途“演示教学电表”的接线情况,此时所测的物理量是 ,测量范围是 ,示数为 。
14.小丽用如图甲所示的电路测量一只小灯泡的电功率.当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示.则此时通过小灯泡的电流为 A,小灯泡消耗的电功率为 W.
15.太阳能电池是由许多电池小片组合而成的,每只电池的电压为0.6 mV,要想得到1.5 V的电压,需要 节这样的小片串联起来、
四、作图题
16.如图所示的电路,在圆圈内填上合适的电表符号,使灯L1和L2正常发光。
17.按要求作图。
(1)在实物图甲中用笔画线代替导线,将未连接好的实物图连接起来,要求:两个小灯泡并联,开关同时控制两个小灯泡,导线不能交叉;( )
(2)根据如图乙所示的实物连接图,画出对应的电路图。( )
五、实验题
18.如图甲所示的“巴格达电池”是在伊拉克巴格达地区一个距今大约两千年的村庄遗址上发现的,代表着人类对技术和科学的追求。小晋在老师的帮助下,模仿“巴格达电池”,在铜管中插入一根铁棒,并用沥青底座将铁棒与铜管底部隔开,再在铜管中倒入导电液,自制了一个电池(如图乙所示),他想确定该电池的铁棒和铜管哪个是正极,请你帮小晋设计一个实验进行判断。
(1)添加的实验器材: ;
(2)实验步骤: ;
(3)实验结论: 。
19.在探究“串联电路电压的规律”实验中:
(1)要用电压表测L2两端的电压,连接电路如图甲所示,图中只有一根导线连错了,请你在连错的导线上划“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确 ;
(2)改正电路后,闭合开关,如图乙所示,电压表的示数为 V,若电源电压为3V,则灯L1两端的电压是 V;
(3)他们在测量L2两端的电压时,发现电压表示数变为0,则电路故障可能是灯 断路或灯 短路,如果此时观察到有一只灯亮,则发生的故障是灯 。
六、简答题
20.观察和实验是物理学的基础,请你说出两个通过观察和实验获得电学知识的例子.(要求:写出实验目的、过程与现象,以及得出的实验结论)
示例:实验目的:通电导体周围是否存在磁场?
过程与现象:把小磁针放在通电导体附近,小磁针发生偏转
结论:通电导体周围存在磁场.
21.如图所示,两个小球带电荷时而张开一定的角度,甲图所带的电荷量最少,丙图中所带的电荷量最多 试分析两小球所带电荷的性质,比较三图能得出什么样的结论?
七、综合题
22.(1)实验室有两个参数模糊不清的定值电阻R1和R2,要想办法通过实验来快速比较二者阻值大小。实验室提供的其它器材有:一个电源、两个开关S1和S2、一个电压表或者一个电流表(二选一)、导线若干。请你设计并画出实验电路图,同时简要描述实验操作过程、实验现象及结论。(温馨提示:分步骤描述实验过程)
实验电路图 实验操作过程(分步骤简要描述) 实验现象及结论
(2)疫情期间的一个周六,小明主动提出去附近的超市买菜。他在出门前随意戴上口罩,顿时眼镜镜片上就起雾了,他赶紧调整好口罩后再出门。小区春光明媚、树影斑驳、微风拂面、花香阵阵,令人陶…突然听到手机铃声响起,原来是妈妈打来的,吩咐小明快去快回,不要在人群密集处逗留,于是他冲向超市快速买好菜。回到小区门口时,小明配合保安叔叔用红外线测温仪测量额温为36.4℃;进家门后他立即在手上喷洒酒精消毒,手上感觉凉凉的,酒精很快就干了,他换上家居服,把外穿的衣物和鞋子拿去阳台上暴晒杀菌;忙完后才发现手被购物袋勒出很深的一道痕迹。小明感慨,妈妈每天真是不容易,他下定决心要努力做更好的自己。
根据所学的物理知识,模仿示例,写出三个关于上述情景中的物理现象及所涉及的相关物理知识。
序号 物理现象 相关物理知识
示例 花香阵阵 分子在不停做无规则运动
①
②
③
23.如图所示是某学习小组在测量串联和并联电路的电压实验中出现的现象,请在下面横线上写出造成其现象的原因.
甲的问题 乙的问题 丙的问题:
八、计算题
24.如图所示电路,电源电压为3V闭合开关,电阻R两端的电压为1V,电路中的电流为0.2A.求:
(1)电阻R的阻值 ;
(2)灯泡L两端的电压 ;
(3)灯泡L的阻值 ;
(4)若将电阻R接到电压为6V的电源两端,此时电阻R的阻值为多大 ?电流为多少A ?
25.如图所示,某同学设计的电路图,电源电压为6V,当只闭合开关S0时,电流表示数为0.2A,再闭合开关S,电流表的示数变化了0.4A,则当S0、S都闭合时,求:
(1)灯泡L1和L2两端的电压是多少?
(2)流过L1的电流是多少?
(3)干路的总电流是多少?
参考答案:
1.A
【详解】大地、食盐水、铝、石墨、人体容易导电,属于导体;陶瓷、空气、塑料不容易导电,属于绝缘体,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.D
【详解】ABD.闭合开关后两盏灯都发光,a与灯泡L1并联,则a为电压表,c与灯泡L2串联,则c为电流表,b与灯泡L2并联,则b为电压表,故AB错误,D正确;
C.将电压表看成断开的开关,将电流表看成导线,由图可知两灯串联,故C错误。
故选D。
3.D
【详解】A.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的,故A正确,A不符合题意;
B.若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时接入的电阻变大,电路中电流变小,则灯泡变暗,故B正确,B不符合题意;
C.若将a、b接入电路中同一点,ab段短路,c接入电路另一点时,顺时针转动旋钮时接入的电阻变小,电路中电流变大,则灯泡变亮,故C正确,C不符合题意;
D.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时接入的电阻变大,电路中电流变小,则灯泡变暗,故D错误,D符合题意。
故选D。
4.C
【详解】摩擦起电的实质是电子的转移,由于电子是带负电的,所以失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电;即摩擦起电不能说明分子在不停地做无规则运动,故A错误;发光二极管是半导体材料制成的,红外线是看不见的光,故B错误;法拉第发现的电磁感应现象,是物理学史上的一个伟大发现,所以电磁感应现象的发现以及发电机的发明,使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代,故C正确;探伤仪是利用超声波来检查金属零件内部是否有裂纹,不是利用次声波,故D错误,故选C.
5.A
【详解】电流表与电压表位置互换后,电压表串联在电路中,电流表与用电器并联将用电器短路;所以不会烧坏用电器和电压表,电流表有可能烧坏,故A 正确 .故选A.
6.C
【详解】根据知,在额定电压相等时,电阻越小,额定功率越大,则“”的电阻最大,“”的电阻最小;
根据影响电阻大小的因素判断,灯丝的材料相同,长度相近,电阻越大,越细;电阻越小,越粗;
综合上面分析,“”的电阻最小,灯丝最粗.
故选C.
7.BD
【详解】A.串联电路的电流处处相等,流过和的电流相同,则两灯泡可能串联,故A错误;
B.若两灯泡并联,且两灯的规格不同,根据并联电路特点可知两灯泡两端电压相同,根据
可知流过和的电流不同,故流过和的电流不同时,两灯泡一定是并联,故B正确;
C.若两灯泡规格相同,则串联时两灯泡电压相同,故C错误;
D.根据并联电路的特点可知,任意拧下一只灯泡,另一只仍能发光,此时两灯泡一定是并联,故D正确。
故选BD。
8.AC
【详解】A.由图可知,如果甲、丙是电压表,乙是电流表,闭合S1后,R1被短路,则电路为只有R2的简单电路,不是串联电路,故A错误,符合题意;
B.要使该电路为并联电路,则电流的路径有两条,故甲是电压表,乙、丙电流表,乙测的是干路中的电流,丙测的是通过R1的电流,根据并联电路电流特点可知,干路中的电流等于各支路电流之和,即乙表的示数大于丙表的示数,故B正确,不符合题意;
C.若电路中甲表和乙表同时是电流表,电流表相当于导线,开关S闭合后,电源短路,故C错误,符合题意;
D.如果甲、乙、丙是电压表,当S1闭合后,R1与R2串联。甲电压表测R2两端的电压,乙电压表测R1两端的电压,丙电压表测电源两端的电压,根据串联电路的电压规律可知
U丙=U甲+U乙
故D正确,不符合题意。
故选AC。
9.AB
【详解】要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则滑动变阻器的下端应将C接入电路,按照滑动变阻器接入电路时遵循“一上一下”连接原则,另一端接A或B均可。故AB符合题意,CD不符合题意。
故选AB。
10.ABD
【详解】A.由图知,玻璃芯柱和灯泡L是串联的,故A符合题意;
BD.由题知,用酒精灯对着玻璃芯柱加热,灯泡L会慢慢亮起来,说明通过灯泡电流变大,电源电压不变,由I=可知电路中的总电阻变小,而灯泡的电阻变化不大,由串联电路电阻的特点可知,玻璃芯柱的电阻变小,故BD符合题意;
C.在串联电路中电流处处相等,因此通过灯泡的电流等于通过玻璃芯柱的电流,故C不符合题意。
故选ABD。
11. 5.6 1.4
【详解】[1][2]由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测量的是电源两端的电压,应读大量程为7V,电压表V2测量的是灯泡L2两端的电压,应读小量程为1.4V,根据串联电路电压规律可知,灯泡L1两端的电压为
7V-1.4V=5.6V
12. 0.2 0.34 3
【详解】[1][2]由图知,两灯泡并联,电流表A测干路电流,A1的测量支路L1的电流,则通过小灯泡L1的电流I1=0.2A。因并联电路干路电流等于各支路电流之和,则小灯泡L2的电流为
[3]电压表V测L2两端电压,因为并联电路,各支路两端电压都相等,并等于电源电压,即
电压表V的示数为为3V。
13. 电压 0~2.5V 1V
【详解】[1][2][3]观察图可见,电表接在“-”和“2.5V”两接线柱上,所测物理量为电压,测量范围为0~2.5V,刻度盘共分5大格,每大格表示0.5V,指针指向第二大格刻度线,所以其读数为1V。
14. 0.32 0.64
【详解】当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则此时通过小灯泡的电流为0.32A,小灯泡消耗的电功率为:P=UI=2V×0.32A=0.64W.
15.2500
【详解】[1] 每只电池的电压是:
0.6mV=6×10-4V
当电池串联时,得到的电压是各个电池的电压相加,所以要想得到1.5V的电压,需要的电池数量为:
16.
【详解】左边电表在干路中,与电源串联,因此为电流表;L1上面的电表与灯L1并联,因此是电压表;最下面的电表与L2串联在同一支路中,因此为电流表,如下图所示:
。
17.
【详解】(1)两个小灯泡并联,所以两灯泡应首首相连,尾尾相连,开关同时控制两个小灯泡,所以将开关连接在干路中,如下图所示:
(2)观察图乙可知,电源、电流表、两个灯泡、开关串联在电路中,电压表并联在灯L1和电流表两端,电路图如下图所示:
18. 见解析 见解析 见解析
【详解】方法一:
(1)[1]添加的实验器材:发光二极管
(2)[2]实验步骤:将连接铜管的导线与发光二极管的正极相连,连接铁棒的导线与发光二极管的负极相连,观察发光二极管是否发光。
(3)[3]实验结论:若发光二极管发光,则铜管是正极;若发光二极管不发光,则铁棒是正极。
方法二:
(1)[1]添加的实验器材:电压表。
(2)[2]实验步骤:将连接铜管的导线与电压表的正接线柱相连,连接铁棒的导线与电压表的负接线柱进行试触,或者在电路中串联电压表进行试触,观察电压表指针偏转方向。
(3)[3]实验结论:若电压表指针正向偏转,则铜管是正极;若电压表指针反向偏转,则铁棒是正极。
19. 1.2 1.8 L1 L2 L2短路
【详解】(1)[1]图中电压表与灯泡L1串联了,应该与灯泡L2并联,改正如下图
(2)[2]图中电压表选择的是0~3V量程,对应的分度值是0.1V,指针指在1V后面第2个小格上,所以,读数为
1V+0.1V×2=1.2V
[3]根据串联电路电压的特点知道,灯泡L1两端的电压为
3V-1.2V=1.8V
(3)[4][5]电压表示数为零,说明L2两端没有电压,可能是与电压表并联部分短路,或电压表以外电路出现断路,故可能是由于灯L2短路或灯L1断路。
[6]若有一只灯亮,则电路为通路,则说明电压表或灯L2短路造成的。
20.见解析
【详解】①实验目的:电荷间有什么相互作用?
过程与现象:将带正电的玻璃棒分别与带正电的轻质小球还有带负电的小球靠近,看到带正电的小球被排斥,带负电的小球被吸引;
实验结论:同种电荷互相排斥:异种电荷互相吸引.
②实验目的:导体的电阻是否与温度有关?
过程与现象:给连接在电路中的电阻加热,直到玻璃变成红炽状态时,看到与电阻串联的电流表示数发生变化;
实验结论:导体的电阻与温度有关.
③实验目的:导体和绝缘体之间有绝对的界限吗?
过程与现象:给连接在电路中的玻璃碎片加热,直到玻璃变成红炽状态时,看到与玻璃碎片串联的小灯泡由不发光变成发出微弱的光;
实验结论:导体和绝缘体之间没有绝对的界限.
21.由于两球相互排斥,所以带同种电荷 比较三图可得出两球带的电量越多时,相互间的作用力就越大
【详解】由于两球相互排斥,所以带同种电荷.比较三图可得出两球带的电量越多时,相互间的作用力就越大.
22. 见解析 见解析 眼镜镜片上就起雾了 水蒸气遇冷液化 树影斑驳 光在同种均匀介质中沿直线传播 在手上喷洒酒精消毒,手上感觉凉凉的 蒸发吸热,有致冷的作用
【详解】(1)[1][2]两电阻并联,两开关S1、S2分别控制R1、R2,电流表接在干路上,如下所示:
①只闭合S1,记下电流表示数I1;只闭合S2,记下电流表示数I2;
②若I1>I2,由欧姆定律,则R1<R2,
若I1<I2,则R1>R2,
若I1=I2,则R1=R2;
如下表所示:
实验电路图 实验操作过程(分步骤简要描述) 实验现象及结论
只闭合S1,记下电流表示数I1;只闭合S2,记下电流表示数I2 若I1>I2,则R1<R2, 若I1<I2,则R1>R2, 若I1=I2,则R1=R2
(2)[3][4]根据题意,顿时眼镜镜片上就起雾了,涉及液化知识;
[5][6]树影斑驳说明光的直线传播;
[7][8]在手上喷洒酒精消毒,手上感觉凉凉的,说明酒精蒸发吸热,有致冷的作用;
把外穿的衣物和鞋子拿去阳台上暴晒杀菌,说明紫外线有杀菌的作用;
手被购物袋勒出很深的一道痕迹,说明力改变物体的形状等,符合题意均可。
序号 物理现象 相关物理知识
示例 花香阵阵 分子在不停做无规则运动
① 眼镜镜片上就起雾了 水蒸气遇冷液化
② 树影斑驳 光在同种均匀介质中沿直线传播
③ 在手上喷洒酒精消毒,手上感觉凉凉的 蒸发吸热,有致冷的作用
23. 正负接线柱接反了; 选择电压表的量程过大; 所测电压超过了电压表的量程.
【详解】[1]由甲图可知,指针反转,说明正负接线柱接反了。
[2]由乙图可知,指针偏转角度太小,说明电压表量程选择过大了。
[3]由丙图可知,指针偏转角度已超过最大值,说明量程选择太小了,所测电压超过了电压表的量程。
24. 5Ω 2V 10Ω 5Ω 1.2A
【详解】已知:U=3V,UR=1V,I=0.2A,由图可知:电阻R与灯泡L串联,
(1)根据欧姆定律I=得:电阻R的阻值R==5Ω.
(2)∵电阻R与灯泡L串联,∴根据U=UL+UR得:灯泡L两端的电压UL=U UR=3V 1V=2V, (3)根据欧姆定律I=得:灯泡L的阻值RL= =10Ω.
(4)电阻是导体本身的一种性质与电阻两端的电压无关所以将R接到电压为6V的电源两端,此时电阻R的阻值仍为5Ω?通过的电流IR==1.2A
25.(1)6V,6V;(2)0.2A;(3)0.6A
【详解】解:(1)由图知,当开关S、S0都闭合时,两灯泡并联,由并联电路的电压规律可知,L1和L2两端的电压
U1=U2=U=6V
(2)只闭合开关S0时,电路为只有L1的电路,电流表测电路中的电流,电流表示数为0.2A,即通过L1的电流I1=0.2A;当S、S0都闭合时,两灯泡并联,因并联电路各支路互不影响,所以通过L1的电流不变,仍为0.2A。
(3)S、S0都闭合时,电流表测干路电流,且通过L1的电流不变,所以由并联电路的电流规律可知,通过L2的电流
干路的总电流
I=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A
答:(1)灯泡L1和L2两端的电压都是6V;
(2)流过L1的电流是0.2A;
(3)干路的总电流是0.6A。