第16章 电压 电阻 单元测试卷-2024-2025学年九年级物理全一册同步高频考点精讲与热点题型精练(人教版)
2024-07-02
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版(2012)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十六章 电压 电阻 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | 电压和电阻 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 564 KB |
| 发布时间 | 2024-07-02 |
| 更新时间 | 2024-07-02 |
| 作者 | 名师汇教育 |
| 品牌系列 | 其它·其它 |
| 审核时间 | 2024-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46092871.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第十六章 电压 电阻 单元测试卷
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共42分,只有一个选项符合题意)
1.现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,错误的是( )
A.一节干电池的电压是1.5V
B.家庭电路的电压是220V
C.手机电池电压是3.7V
D.对人体安全的电压是36V
2.如图所示,与实物一致的电路图是( )
A. B. C. D.
3.关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )
A.只S1闭合,电压表测量的是L1的电压
B.只S2闭合,电压表测量的是L1的电压
C.只S3闭合,电压表示数不为零
D.S1、S2、S3都闭合,电压表的示数等于电源电压
4.如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,检测结果如表所示。则电路中的故障是( )
测试点
a、b
b、c
c、d
电压表示数
有示数
无示数
有示数
A.开关S断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
5.带有烘干功能的滚筒洗衣机,要求洗衣和烘干均能独立进行。下列电路设计符合要求的( )
A. B.
C. D.
6.关于如图所示的实物电路,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过L1与L2的电流一定相等
B.通过L1与L2的电流一定不相等
C.L1与L2两端的电压一定相等
D.L1与L2两端的电压之和等于电源电压
7.请你仔细观察并分析电路图,下列说法正确的是( )
A.两灯串联,两电压表示数相同
B.两灯并联,两电压表示数不同
C.两灯串联,两电压表示数不同
D.两灯并联,两电压表示数相同
8.如图所示的电路图,开关S接到a时,电压表示数为9V,开关S接到b时,电压表示数为4V,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为9V
B.灯L1两端的电压为4V
C.灯L2两端的电压为4V
D.灯L1和灯L2的总电压为9V
9.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压为12V,则L2两端电压是( )
A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V
10.关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.导体导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
11.青少年科技创新材料中有一种变光二极管,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管,发光二极管具有单向导电性,其符号为,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的( )
A. B. C. D.
12.电热毯内的电阻丝断了,如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,这样做很不安全,接头处的电阻常称为“接触电阻”。下列关于“接触电阻”的判断正确的是( )
A.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分串联
B.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分并联
C.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分串联
D.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分并联
13.如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
14.某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯不亮,接下来的操作,在以下步骤中最合理的是( )
A.断开开关S,更换灯泡重新实验
B.断开开关S,增加电池的节数重新实验
C.断开开关S,拆掉导线重新连接电路
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
二、填空题(每空1分,共18分)
15.将A、B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“A”或“B”);如果想获得2.4V的电压,则需要把 节这样的“水果电池” 联起来。
16.如图所示,电源电压是3V且不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为 V;若断开开关,电压表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
17.小明按图甲的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针完全一样,如图乙所示,则L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
18.如图是电阻A和B的I﹣U图象。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是 A;若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是 V。
19.如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。则:电源电压为 V;开关S断开时,灯L1两端的电压为 V;开关S闭合时,灯L1两端的电压为 V。
20.刘老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有:玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、标有“6V 6W”的小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。连接的电路如图所示,当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,可观察到小灯泡L的亮度明显变暗,此时通过小灯泡L的电流变 。这个实验说明了电阻跟 有关。
21.如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
22.如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
①应选择如下方案 。
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
②请写出选择方案后,闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障: 。
三、实验探究题(每空1分,共18分)
23.在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:
(1)连接电路时开关应处于 状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线在答题卡上将实物电路连接完整。
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 。
(4)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 。
24.在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 根导线;实验中应选择规格 (相同/不同)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 (填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: ,改进方法是 。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
25.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
(2)实验中采用的研究方法是 和转换法。
(3)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中。
A.电压表;B.电流表;C.滑动变阻器
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
四、计算题(26题10分,27题12分,共22分)
26.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。求:
(1)电源电压是多少V?
(2)开关S闭合时,灯L1两端的电压是多少V?
(3)开关S断开时,灯L1两端的电压是多少V?
27.如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表两极对调后示数为3V.求:
(1)灯L1两端的电压。
(2)电源电压。
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
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第十六章 电压 电阻 单元测试卷
班级___________ 姓名___________ 学号____________ 分数____________
(考试时间:60分钟 试卷满分:100分)
一、选择题(每小题3分,共42分,只有一个选项符合题意)
1.现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,错误的是( )
A.一节干电池的电压是1.5V
B.家庭电路的电压是220V
C.手机电池电压是3.7V
D.对人体安全的电压是36V
解:
A.每一节新干电池电压是1.5V,此项不符合题意;
B.家庭电路的电压是220V,此项不符合题意;
C.手机电池电压是3.7V,目前市场上的手机电池的电压在3.7V左右,此项不符合题意;
D.对人体安全的电压是不高于36V,此项符合题意;
答案:D。
2.如图所示,与实物一致的电路图是( )
A. B. C. D.
解:分析实物图可知,电流从正极出发,经电流表、灯泡L1、开关、灯泡L2回负极,电压表并联在L1两端。B图与实物图符合;
A图两灯泡并联,与实物图不符合,
C图电压表并联在L2两端了,与实物图不符合;
D图电压表并联在电源两端了,与实物图不符合。
答案:B。
3.关于如图所示的电路图,下列说法正确的是( )
A.只S1闭合,电压表测量的是L1的电压
B.只S2闭合,电压表测量的是L1的电压
C.只S3闭合,电压表示数不为零
D.S1、S2、S3都闭合,电压表的示数等于电源电压
解:
A、只S1闭合,该电路为串联电路,电压表测量的是L1的电压,故A正确;
B、只S2闭合,该电路为串联电路,电压表测量的是L2的电压,故B错误;
C、只S3闭合,电路为L1的简单电路,电压表没有接入电路中,示数为零,故C错误;
D、S1、S2、S3都闭合,电源短路,电压表的示数等于0,故D错误。
答案:A。
4.如图所示,当开关S闭合时,小灯泡L不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,检测结果如表所示。则电路中的故障是( )
测试点
a、b
b、c
c、d
电压表示数
有示数
无示数
有示数
A.开关S断路 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
解:当开关S闭合时,小灯泡L不亮,说明电路可能出现了断路现象或灯泡短路;
ab间电压表有示数,说明a到电源负极、b到电源正极之间都是通路;
cd间电压表有示数,说明d到电源负极、c到电源正极之间都是通路;
bc间电压表无示数,说明c到电源负极间有断路或bc间有短路;
所以符合条件的只有C。
答案:C。
5.带有烘干功能的滚筒洗衣机,要求洗衣和烘干均能独立进行。下列电路设计符合要求的( )
A. B.
C. D.
解:
A.由电路图可知,开关S1闭合时电动机工作,再闭合S2时电动机和加热器并联同时工作,加热器不能独立工作,故A不符合题意;
B.由电路图可知,开关S1闭合时加热器工作,再闭合S2时电动机和加热器并联同时工作,电动机不能独立工作,故B不符合题意;
C.由电路图可知,开关S1闭合时电动机和加热器串联同时工作,再闭合S2时加热器被短路,只有电动机工作,而加热器不能独立工作,故C不符合题意;
D.由电路图可知,只闭合S1时电动机工作,只闭合S2时加热器工作,电动机和加热器均能独立进行,故D符合题意。
答案:D。
6.关于如图所示的实物电路,在S1、S2都闭合后,下列说法正确的是( )
A.通过L1与L2的电流一定相等
B.通过L1与L2的电流一定不相等
C.L1与L2两端的电压一定相等
D.L1与L2两端的电压之和等于电源电压
解:AB、如图可知,在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,并联电路各并联支路两端电压相等,故有U=U1=U2,各支路电流I1,,因为电阻R1、R2未知,所以I1、I2的关系也不能确定,故AB错误;
CD、因为在S1、S2都闭合后,两灯泡并联,并联电路各并联支路两端电压相等,所以有U=U1=U2,故C正确,D错误。
答案:C。
7.请你仔细观察并分析电路图,下列说法正确的是( )
A.两灯串联,两电压表示数相同
B.两灯并联,两电压表示数不同
C.两灯串联,两电压表示数不同
D.两灯并联,两电压表示数相同
解:由图可知,灯L1与L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压,由串联电路电压规律可知,U=U1+U2,电压表V1的示数大于电压表V2的示数。
答案:C。
8.如图所示的电路图,开关S接到a时,电压表示数为9V,开关S接到b时,电压表示数为4V,下列说法不正确的是( )
A.电源电压为9V
B.灯L1两端的电压为4V
C.灯L2两端的电压为4V
D.灯L1和灯L2的总电压为9V
解:当开关S接到a时,两灯泡串联,电压表测电源的电压,即电源的电压U=9V,故AD正确;
当开关接到b时,两电阻仍然串联,电压表测L2两端的电压,即灯L2两端的电压U2=4V,故C正确;
∵串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,
∴灯L1两端的电压U1=U﹣U2=9V﹣4V=5V,故B错误。
答案:B。
9.如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7.5V,电压表V2的示数为9V,若电源电压为12V,则L2两端电压是( )
A.4.5V B.5.5V C.3V D.2V
解:由电路图可知,三灯泡串联,V1测L1、L2两端的电压,V2测L2、L3两端的电压,
由于串联电路中总电压等于各分电阻电压之和,
则U1+U2=7.5V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3=9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U=U1+U2+U3=12V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③
解得U2=4.5V。
答案:A。
10.关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.导体导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
解:A、任何导体都对电流有阻碍作用;导体导电的同时,也对电流有阻碍作用;故A错误;
B、导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大;故B错误;
C、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关;相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻与材料有关;故C正确;
D、电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。故D错误;
答案:C。
11.青少年科技创新材料中有一种变光二极管,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,奥秘在于其内部封装有一红一绿两个发光二极管,发光二极管具有单向导电性,其符号为,当电流从“+”极流入时二极管能通电且发光,当电流从“﹣”极流入时二极管不能发光,则该变光二极管的内部结构可能是下图中的( )
A. B. C. D.
解:
因为二极管具有单向导电性,当电流从二极管的正接线柱流入,负接线柱流出时,二极管将电路接通;当电流从二极管的负接线柱流入时,二极管在电路中处于断开状态;根据题意可知,电流从其P端流入时发红光,从其Q端流入时发绿光,所以两二极管并联,且红发光二极管的正接线柱在P端,负接线柱在Q端,绿发光二极管的正接线柱在Q端,负接线柱在P端,所以C图正确。
答案:C。
12.电热毯内的电阻丝断了,如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用,电热毯的接头处很容易被烧焦,这样做很不安全,接头处的电阻常称为“接触电阻”。下列关于“接触电阻”的判断正确的是( )
A.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分串联
B.接触电阻较大,它与电阻丝的其他部分并联
C.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分串联
D.接触电阻较小,它与电阻丝的其他部分并联
解:电热毯内的电阻丝断了,将电阻丝的两个断头接上后,接头处是两根导线相连,由于接触位置容易造成接触不良,电阻变大,它与电阻丝的其他部分串联。根据焦耳定律公式Q=I2Rt知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多,温度越高,因此接头处烧焦就是因为电阻过大造成的。
答案:A。
13.如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B.
C. D.
解:
A、图中滑片向左移动时,电阻丝接入部分变短,连入的阻值变小,符合题意;
B、同时接入上方两接线柱,相当于接入一导线,滑片移动,接入电阻不变,不合题意;
C、同时接入下方两接线柱,相当于接入一定值电阻,滑片移动,接入的电阻值不变,不合题意;
D、滑片向左移动时,电阻丝接入部分变长,接入电路中的电阻变大,不符合题意。
答案:A。
14.某同学在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连接如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,闭合开关S,发现小灯不亮,接下来的操作,在以下步骤中最合理的是( )
A.断开开关S,更换灯泡重新实验
B.断开开关S,增加电池的节数重新实验
C.断开开关S,拆掉导线重新连接电路
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
解:
AB、若电路发生断路故障时,换用更大功率的灯泡或增加电池数量,灯泡同样不发光,故AB错误;
C、如果灯丝断了或导线发生断路,拆掉导线重新连接电路,灯泡仍然不亮,故C错误。
D、该电路为串联电路,闭合开关,灯泡不亮时,先观察电流表是否有示数;如果无示数,说明电路出现断路现象,然后检测出断路的位置,并进行处理;如果电流表有较小的示数,则是电路中电阻较大造成的,可移动滑片观察灯泡是否发光;故D正确。
答案:D。
二、填空题(每空1分,共18分)
15.将A、B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 B (选填“A”或“B”);如果想获得2.4V的电压,则需要把 2 节这样的“水果电池” 串 联起来。
解:(1)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B金属片是电池的正极;
(2)此时该电压表选择的是小量程,即分度值是0.1V,故此时的示数是1.2V,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2.4V的电压,则需要把2节这样的“水果电池”串联起来。
答案:B;2;串。
16.如图所示,电源电压是3V且不变,S闭合后电压表示数为1V,则灯L2两端的电压为 1 V;若断开开关,电压表示数 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
解:由电路图可知,闭合开关后,灯L1与L2串联,电压表测灯L2两端的电压;已知此时电压表示数是1V,则灯L2两端的电压是1V;
断开开关S,电压表串联在电路中,电压表测电源两端电压,此时其示数为3V,所以断开开关后,电压表示数变大。
答案:1;变大。
17.小明按图甲的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针完全一样,如图乙所示,则L1两端的电压为 8 V,L2两端的电压为 2 V。
解:由电路图可知,L1、L2串联,电压表V1测量串联电路两端电压,电压表V2测量L2两端电压;由于串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以V1选的是大量程,V2的是小量程,即V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为10V;V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V;
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端电压:U1=U﹣U2=10V﹣2V=8V。
答案:8;2。
18.如图是电阻A和B的I﹣U图象。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻B的电流是0.2A时,通过电阻A的电流是 0.4 A;若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是 3 V。
解:因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,将A、B并联后接入电路中时,它们两端的电压相等,
由图象可知,当通过B的电流为0.2A时,两端的电压为2.0V,所以A两端的电压也为2.0V,此时通过A的电流为0.4A;
因串联电路中各处的电流相等,所以电阻A、B串联时,通过A的电流为0.3A时,通过B的电流也为0.3A,
由图象可知,此时B两端的电压为UB=3V。
答案:0.4;3。
19.如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。则:电源电压为 9 V;开关S断开时,灯L1两端的电压为 3 V;开关S闭合时,灯L1两端的电压为 5.4 V。
解:(1)当开关S闭合时,L3被短路,电压表V1测电源的电压,则电源的电压U=9V;
当S断开时,三盏灯串联,V1测量L1、L2两端的总电压,所以L3两端的电压U3=9V﹣5V=4V;
V2测量L1、L3两端的总电压,所以L2两端的电压U2=9V﹣7V=2V;
则L1两端的电压U1=U﹣U2﹣U3=9V﹣2V﹣4V=3V;
(2)当开关闭合时,L1与L2串联,L3被短路,L3两端的电压U3′=0V;
V2测量L1两端的电压,由题意可知,电压表V2的示数为5.4V。所以L1两端的电压U1′=5.4V;
答案:9;3;5.4。
20.刘老师在课堂上做了一个演示实验。实验器材有:玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、标有“6V 6W”的小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。连接的电路如图所示,当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,可观察到小灯泡L的亮度明显变暗,此时通过小灯泡L的电流变 小 。这个实验说明了电阻跟 温度 有关。
解:
用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大,这个现象说明:导体的电阻除了跟自身因素有关以外,还跟温度有关。
答案:小;温度。
21.如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器是调节其亮度的装置;乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 b和c (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 镍铬合金丝 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
解:
(1)顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知:电路中电阻变小,则应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。
(2)在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的目的。
答案:b和c;镍铬合金丝。
22.如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
①应选择如下方案 A 。
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
②请写出选择方案后,闭合开关S后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障: 滑动滑动变阻器的滑片,若电流表示数有变化,则R1断路;若电流表示数不变,则R2断路 。
解:由图可知,该电路为并联电路;
①②A.将一个电流表接入到Q点,此时电流表测量干路中的电流,移动滑动变阻器的滑片,若电流表示数不变,这说明通过滑动变阻器的电流不变,所以故障是R2断路;若电流表示数发生变化,这说明通过滑动变阻器的电流发生了改变,该支路是正常的,故障是R1断路;
B.将一个电压表接入到QM之间,电压表测量的是一段导线直接的电压,示数一直为0,不能检测出电路故障;
C.将一个电压表接入到MN之间,电压表测量的是电源电压,示数保持不变,不能检测出电路故障。
答案:①A;②滑动滑动变阻器的滑片,若电流表示数有变化,则R1断路;若电流表示数不变,则R2断路。
三、实验探究题(每空1分,共18分)
23.在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:
(1)连接电路时开关应处于 断开 状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线在答题卡上将实物电路连接完整。
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 L2断路 。
(4)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,电压表示数均如图乙所示,为 3 V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 相等 。
解:(1)连接电路时开关应处于断开状态。
(2)要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,将电压表并联在该灯泡的两端,使用0~3V接线柱,如图所示:
(3)闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是L2断路。
(4)电压表示数均如图乙所示,为3V。更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
答案:(1)断开;(2);(3)L2断路;(4)3;相等。
24.在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要 6 根导线;实验中应选择规格 不同 (相同/不同)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是 L2断路 (填出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? 不能 ,理由是 正负接线柱反接了 。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: 一次实验具有偶然性 ,改进方法是 更换规格不同的灯泡进行多次实验 。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
解:(1)由电路图可知,共需要导线6根导线;为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;
(2)电压表示数为零,说明电路中出现了断路;若L1断路,则电压表测量的电源电压,有示数;若L2断路,则电压表无示数;
根据U=IR可知,当与电压表并联部分的电阻为0时,电压表的示数也为0,故故障还可以是L1短路;
(3)测出L1两端的电压,A与电压表的正接线柱相连。小聪将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从负接线柱流入了。小芳的办法是错误的;
(4)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。
答案:(1)6;不同;(2)L2断路;(3)不能;正负接线柱反接了;(4)一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验。
25.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
(1)实验中通过观察 小灯泡的亮度 比较电阻丝电阻的大小。
(2)实验中采用的研究方法是 控制变量法 和转换法。
(3)分别将编号为 A、B 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 横截面积有关。
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 C 的工作原理中。
A.电压表
B.电流表
C.滑动变阻器
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 电流表 代替小灯泡完成实验。
解:(1)将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法;
(2)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,所以本实验采用的研究方法是控制变量法和转换法;
(3)要探究导体的电阻与导体材料的关系,应控制长度和横截面积相同,而材料不同,因此应将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验;
(4)如果选用编号为B、C两根电阻丝进行实验,即此时的长度和材料相同,但横截面积不同,故是为了验证导体的电阻与横截面积的关系;
(5)如果选用编号为C、D两根电阻丝进行实验,即此时的材料和横截面积相同,但长度不同,从而得出结论:在材料和横截面积相同,导体长度越长,电阻越大,该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中,答案:C;
(6)发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流变化较小;由于电流表能精确测量电流的大小,所以可在电路中串联一个电流表代替小灯泡完成实验。
答案:(1)小灯泡的亮度;(2)控制变量法;(3)A、B;(4)横截面积;(5)C;(6)电流表。
四、计算题(26题10分,27题12分,共22分)
26.如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,电压表V1的示数为5V,电压表V2的示数为7V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9V,电压表V2的示数为5.4V。求:
(1)电源电压是多少V?
(2)开关S闭合时,灯L1两端的电压是多少V?
(3)开关S断开时,灯L1两端的电压是多少V?
解:(1)当开关S闭合时,L3被短路,电压表V1测电源的电压,则电源的电压U=9V;
当S断开时,三盏灯串联,V1测量L1、L2两端的总电压,所以L3两端的电压U3=9V﹣5V=4V;
V2测量L1、L3两端的总电压,所以L2两端的电压U2=9V﹣7V=2V;
则L1两端的电压U1=U﹣U2﹣U3=9V﹣2V﹣4V=3V;
(2)当开关闭合时,L1与L2串联,L3被短路,L3两端的电压U3′=0V;
V2测量L1两端的电压,由题意可知,电压表V2的示数为5.4V。所以L1两端的电压U1′=5.4V;
答案:(1)电源电压是9V;(2)开关S闭合时,灯L1两端的电压是5.4V;(3)开关S断开时,灯L1两端的电压是3V。
27.如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为6V,当S1、S3断开,S2闭合时,电压表两极对调后示数为3V.求:
(1)灯L1两端的电压。
(2)电源电压。
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
解:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,
两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,
所以U1=6V,
(2)当S1、S3断开,S2闭合时,两灯泡串联,电压表两极对调后,电压表测L2两端的电压,
所以U2=3V,
电源的电压U=U1+U2=6V+3V=9V;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,灯泡L2被短路,
电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,
所以此时电压表的示数为9V。
答:(1)灯L1两端的电压为6V;
(2)电源电压为9V;
(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为9V。
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