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第十六章 电压 电阻
章末小练
1.[立德树人·中国智慧]中国的5G技术全球领先。5G最大的优势在于它的网络连接速度非常快,下行速率均达到了1.4 Gbps。5G智能手机的电池电压最接近( )
A.4 V B.36 V
C.220 V D.380 V
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A
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2.在如图所示的电路中,闭合开关S后,下列说法正确的是( )
A.灯L和电阻R串联
B.电压表测量电源电压
C.电流表测量通过电阻R的电流
D.电流表测量总电流
B
3.如图所示的电路中,电源电压保持不变。已知电路中有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。若闭合开关S,电压表的示数发生变化,则( )
A.R1断路 B.R1短路
C.R2断路 D.R2短路
B
【点拨】若R1断路,开关断开时,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,若开关闭合,R1断路,电压表串联在电路中,电压表的示数不变,故A不符合题意;若R1短路,开关断开时,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,若开关闭合,电压表相当于测量导线两端电压,此时电压表的示数变为0,电压表的示数发生变化,故B符合题意;若R2断路,开关断开时,没有电流经过电压表,电压表的示数为0,开关闭合后,还是没有电流经过电压表,电压表的示数为0,故C不符合题意;若R2短路,开关S断开,电压表测量电源电压,当开关S闭合时,只有R1接入电路,电压表测量电源电压,电压表的示数不变,
故D不符合题意。故选B。
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4.[立德树人·注重生命安全]为确保学校用电安全,安全部门对学校的供电线路进行彻底排查,发现从变压器到实验楼的电线不符合规格,原因是用镀铜的铝芯冒充铜芯,这种电线的电阻偏大,存在安全隐患,导致电阻偏大的原因是( )
A.夏季环境温度高
B.铝的导电性能不如铜
C.镀铜影响铝芯导电性能
D.变压器到实验楼太远导致电线的长度过长
B
5.[2023年1月长治期末]在如图所示的电路中,①、②、③是三只电表,闭合开关S,灯L1
与L2发光,下列说法正确的是( )
A.若①、②是电流表,③是电压表,则L1与L2串联
B.若②、③是电流表,①是电压表,则L1与L2串联
C.若①、③是电流表,②是电压表,则L1与L2并联
D.若①、③是电压表,②是电流表,则L1与L2并联
C
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6.如图所示,电源电压恒定,开关闭合后两灯均发光,电压表V1的示数为6 V,电流表A1的示数为0.2 A,以下说法正确的是( )
A.电压表V的示数可能为6 V
B.电压表V的示数一定等于12 V
C.电流表A的示数可能为0.4 A
D.电流表A的示数一定等于0.2 A
D
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7.在“探究串联电路的电压规律”的实验中,小涵同学设计了如图甲所示的电路。
(1)在连接电路时,开关应处于____________(填“闭合”或“断开”)状态。
(2)根据电路图连接好电路,闭合开关后,他发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为0,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障是____________(填“L1断路”“L1短路”“L2断路”或“L2短路”)。
断开
L2断路
(3)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择____________(填“相同”或“不同”)规格的小灯泡,实验时还要对各部分电压及总电压进行多次测量,其目
的是___________________________。
(4)小涵排除故障后,闭合开关,电压表示数
如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该____________________________________。
不同
寻找普遍规律,避免偶然性
断开开关,将电压表改接0~3 V的量程
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8.[2022·绥化]“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。
小灯泡的亮度
控制变量法
A、B
横截面积
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9.横跨太原汾河之上的迎泽大桥在夜幕下绽放出靓丽的景色。大桥上的路灯总是同时亮,同时灭,它们的连接方式是________(填“串联”或“并联”),你的判断依据是______________________________________。
并联
若一个灯坏了,其他的路灯仍能正常工作
10.在如图所示的电路中,闭合开关后,两灯均发光,由图可知,灯L1、L2________联,电压表测量________两端的电压,通过两灯的电流________相等,灯L1和L2两端的电压________相等。(后两空均填“一定” 或“不一定”)
串
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L1
一定
不一定
11.[2022·北京海淀区期中]请阅读《热敏电阻》并回答问题。
热敏电阻
导体的导电能力,除了与导体的材料、长度和横截面积有关之外,还与导体的温度等因素有关。传统金属材料的导电能力通常随温度的升高而减弱,而有些半导体材料在温度升高时导电能力会增强,有些半导体材料在温度升高时导电能力也会减弱。可以利用这样的半导体材料制作热敏电阻,从而将温度这一热学量转换为电阻这一电学量。热敏电阻包含两类:负温度系数热敏电阻(NTC)和正温度系数热敏电阻(PTC)。
NTC热敏电阻大多是以锰、钴、镍和铜等金属的氧化物为主要成分经过煅烧而制成的半导体元件,具有寿命长、灵敏度高等特性,NTC热敏电阻在温度越高时电阻值越小。PTC热敏电阻是一种以钛酸钡为主要成分的高技术半导体功能陶瓷元件,它的电阻值能够在很小的温度范围内急剧增大,如图1所示。虽然这一变化不是线性的,但是这些材料对于制造“过电流保护装置”来说非常有用。当电路正常工作时,PTC热敏电阻的温度与室温相近,电阻很小,而当电路因故障出现电流过大时,PTC热敏电阻迅速发热导致温度升高,当温度超过某一临界温度时,PTC热敏电阻阻值会瞬间急剧增大,于是电路中的电流迅速减小到安全值,达到保护电路的目的,同时因为电流减小,热敏电阻
单位时间内产生的热量也随之减少,温度会迅速降下来。
根据以上材料,回答下列问题:
(1)利用半导体材料制作热敏电阻,可以将温度这一热学量转换为________这一电学量,实现物理量的转换测量。
(2)对于一个NTC热敏电阻,当该热敏电阻的温度
降低时,其电阻值将_________。
(3)[跨学科综合题]图2中分别画出了NTC热敏电阻和
由传统金属材料制成的电阻阻值与温度的关系,其中图线________(填“1”或“2”)所代表的电阻是由传统金属材料制成的。
(4)根据PTC热敏电阻的特性,请设计一种PTC热敏电阻在生活或
生产中可能的应用________________。
电阻
增大
1
电蚊香加热器
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12.[2023·阳泉月考]在如图甲所示的电路中,电源电压为3 V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光。电流表A1、A2的示数分别如图乙、丙所示,求:
(1)灯泡L1、L2两端的电压分别是多少?
解:(1)由题图甲可知,两灯泡并联,已知电源电压为3 V,则灯泡L1、L2两端的电压都等于电源电压,为3 V。
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是多少?
由题图甲可知,两灯泡并联,电流表A1
测干路电流,电流表A2测灯泡L2所在
支路电流,由题图乙可知,所用电流表
A1的量程是0~3 A,分度值是0.1 A,电流表示数是1.5 A,电流表A2的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,电流表示数是0.48 A,即通过灯泡L2的电流I2=IA2=0.48 A,通过灯泡L1的电流I1=IA1-IA2=1.5 A-0.48 A=1.02 A。
12.[2023·阳泉月考]在如图甲所示的电路中,电源电压为3 V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光。电流表A1、A2的示数分别如图乙、丙所示,求:
(3)若灯泡L1的灯丝烧断,电流表A1、A2的示数分别是多少?
工作过程中灯泡L1灯丝突然烧断,此时电路为L2的简单电路,电流表A1和A2都测量电路中的电流,都是0.48 A。
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