第十六章 《电压 电阻》( 单元检测)-【上好课】2024-2025学年九年级全一册物理同步精品课堂(人教版)
2024-09-19
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内容正文:
第十六章 电压 电阻 单元测试
一、单选题
1.关于常见的电流和电压值,下列说法中最符合实际的是( )
A.对人体安全的电压大于36V
B.一节干电池的电压为2V
C.家用电冰箱工作时的电流约为1A
D.手机正常工作时的电流约为10A
【答案】C
【解析】A.对人体的安全电压为不高于36V,A不符合题意;
B.一节干电池的电压为1.5V,B不符合题意;
C.家用电冰箱正常工作电流约为,C符合题意;
D.手机正常工作时的电流约为10mA,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】对生活中常见物理量的估测,结合对生活的了解和对物理单位的认识,找出符合实际的选项即可。不同物理量的估算,有的需要凭借生活经验,有的需要简单的计算,有的要进行单位的换算,最后判断最符合实际的是哪一个。
2.多道路两旁都安装有太阳能LED照明路灯。LED是一种发光二极管,其主要材料是( )
A.超导体 B.导体 C.半导体 D.绝缘体
【答案】C
【解析】制作发光二极管的主要材料是半导体,它在通电的时候不需要加热灯丝就可以直接发光,从而提高电能转化为光能的效率。ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】LED灯是半导体材料做成的。
3.下列说法正确的是( )
A.铜、铝、陶瓷都是很好的导体
B.导体电阻与导体两端电压成正比,与通过导体的电流成反比
C.导体和绝缘体没有绝对界限,绝缘体有时可以变成导体
D.发热体是用超导材料制成的
【答案】C
【解析】A.铜、铝容易导电,是很好的导体,陶瓷不容易导电,是很好的绝缘体,A不符合题意;
B.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压和通过导体的电流均无关,B不符合题意;
C.导体和绝缘体没有绝对界限,条件发生变化时绝缘体也可以变成导体,C符合题意;
D.电流通过超导体不能产生热量,发热体不能由超导材料制成,发热体是用电阻率较高的材料制成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】金属都是导体,陶瓷是绝缘体;电阻是导体的特性,和电压、电流无关;导体和绝缘体可以相互转化。
4.如图所示,关于该滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝
B.滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开
C.如果接AD接线柱,当滑片P向右移动时,阻值变大
D.电流必须从上端接线柱流入,从下端接线柱流出
【答案】C
【解析】A.制作滑动变阻器,接线柱AB间电阻丝的材料应该电阻较大的材料,A不符合题意;
B.滑片P和AB电阻丝间有是连接的,不能是绝缘体,B不符合题意;
C.如果接AD接线柱,当滑片P向右移动时,接入的电阻丝变长,阻值变大,C符合题意;
D.滑动变阻器连接一上一下,不一定从上端进入,D不符合题意。
故答案为:C.
【分析】滑动变阻器连接时,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大;滑动变阻器的接线柱不分正负。
5.在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.铜线的电阻一定比铝线的电阻小
B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小
D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较小
【答案】C
【解析】A.材料、横截面积、长度三者共同影响导体的电阻大小,只知道导体的材料,无法确定铜线与铝线电阻的大小,A不符合题意;
B.长度相同粗细也相同的导体,铜线的电阻小于铝线的电阻,B不符合题意;
C.材料和长度都相同的导线,横截面积越大,电阻越小,C符合题意;
D.材料和粗细都相同的导线,长度越长,电阻越大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】导体的电阻和导体的材料、长度和横截面积有关,探究时需要考虑控制变量法。
6.如图所示三个串联的小灯泡与电源(未画出)两极连接,电压表正确连接在电路中,依次测出L1、L2、L3三个小灯泡两端电压如甲、乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为5.5V
B.如果将电压表串联在该电路中,电压表示数为零
C.三个小灯泡规格一定不相同
D.L3右端应该连接电源负极
【答案】C
【解析】A.根据甲乙丙三幅图可知, L1两端的电压为2V, L2两端的电压为12.5V, L3端的电压为1V,该电路为串联电路,在串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,可知电源电压为15.5V,A选项正确;
B.将电压表串联在该电路中,电压表的示数接近电源电压, B选项错误;
C.该电路为串联电路,根据串联电路的分压关系可知三个灯泡的规格一定不相同, C选项正确;
D.使用电压表时,应保证电流从电压表的正极流入负极流出,可判断灯泡L3右端应该为电源的正极, D选项错误。
【分析】知道在串联电路中电源电压为各用电器两端电压之和:U=U1+U2+……,串联电路的分压关系为,知道电压表的使用方法。
7.如图所示,AB和BC是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,下列说法正确的是 ( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻小,电流小
C.AB段电阻一定大,电流与BC段相等
D.BC 段电阻可能大,电流与AB段相等
【答案】D
【解析】A、B.AB和BC串联后接入电路,在串联电路中,电流处处相等,所以流过AB和BC两段导体电流大小相等。故A、B错误。
C、D.在一定的温度下,导体的电阻由材料、长度、横截面积等决定。AB和BC由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,所以不能准确判断出谁的电阻一定大。故C错误,D正确。
【分析】考查串联电路中电流的特点和影响导体电阻大小的因素,此题的是抓住题干中“串联”这个关键词,再用“控制变量法”比较电阻大小。如材料、长度相同,横截面积越大,电阻就越小。
8.如图所示的滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向左滑动时,电阻不变的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,电阻减小,A不符合题意;
B.滑动变阻器的A、C接线柱接入电路,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,电阻减小,B不符合题意;
C.滑动变阻器的A、B两个接线柱接入电路,此时的滑动变阻器接入电路的电阻不变,其阻值是滑动变阻器最大电阻的定值电阻,C符合题意;
D.滑动变阻器的B、D接线柱接入电路,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变长,电阻增大,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】滑动变阻器同接下面两个接线柱时,滑动滑片滑动变阻器接入电路的电阻不变,其阻值是滑动变阻器最大电阻的定值电阻。
9.如图甲所示电路,闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2发光,电流表A1、A2的指针指在同一位置如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.通过灯泡L2的电流为1.2A
B.通过灯泡L1的电流为1.2A
C.若L1被短路,只有灯泡L1熄灭
D.只断开开关S2时,电流表A1有示数,电流表A2无示数
【答案】A
【解析】AB.由甲图可知两灯泡并联,电流表A1测量的是干路电流,A2测L1支路的电流,由于干路电流大于支路电流,且此时两表指针刚好指在同一位置,所以电流表A1使用的是0~3A量程,分度值为0.1A,则干路电流I=1.5A,电流表A2选择的是0~0.6A,分度值为0.02A,即通过L1的电流为I1=0.3A,由并联电路电流的规律可得,通过灯L2的电流I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A
A符合题意,B不符合题意;
C.若L1被短路,L2也被短路,同时电源被短路,两个灯泡都不发光,C不符合题意;
D.只断开开关S2时,灯泡L2灯断路,对灯泡L1无影响,则灯泡L1中有电流通过,电流表A1有示数,电流表A2有示数,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】用电器并列连接是并联电路,电流表和所测量的位置串联;根据电流表的量程和指针位置,测量电流。
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S闭合后,两灯都发光,两个电表都有明显示数。过一会儿,其中一盏灯熄灭,另一盏灯仍发光,一个电表的示数变为零,若电路中只有一处故障,且只发生在灯L1或L2上,则电路中的故障是( )
A.灯L1短路 B.灯L1断路 C.灯L2短路 D.灯L2断路
【答案】D
【解析】 灯L1短路 ,则电源短路,A不合题意;
灯L1断路 ,电压表和电流表都有示数,B不合题意;
灯L2短路 ,则电源短路,C不合题意;
灯L2断路 ,L1会亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,符合题意。
故选D。
【分析】电路故障分析可以将选项中的情况带入电路分析,与现象相符的即为所找电路。
二、多选题
11.如图为滑动变阻器连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C,D
【解析】连接滑动变阻器时,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大,
A.滑片向右,电阻减小,A不符合题意;
B.滑片移到,电阻不变,B不符合题意;
C.滑片向右,滑片远离下面的接线柱,电阻变大,C符合题意;
D.滑片向右,滑片远离下面的接线柱,电阻变大,D符合题意。
故答案为:CD.
【分析】使用滑动变阻器时,接线柱一上一下,滑片远离下面的接线柱,电阻变大。
12.下列叙述中,符合并联电路特点的是( )
A.各支路两端电压相等
B.电流有两条或多条路径
C.各用电器能独立工作,互不影响
D.各支路电流一定都相等
【答案】A,B,C
【解析】A.并联电路中,各支路两端电压相等,A符合题意;
B.电流只有一条路径的是串联电路,电流有两条或多条路径的是并联电路,B符合题意;
C.并联电路中,各用电器可以同时工作,也可以独自工作,各用电器互不影响,C符合题意;
D.并联电路中,各支路的电阻相同时,各支路的电流相等;各支路的电阻不相同时,各支路的电流不相等,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】并联电路中各支路互不影响,干路电流等于各支路电流之和,各支路电压相等。
13.如图所示,通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题,下列说法正确的是( )
A.断开S1和S3,闭合S2时,R1和R2并联
B.断开S1和S2,闭合S3时,电压表测电源电压
C.断开S2,闭合S1、S3时,R1和R2串联
D.断开S1,闭合S2、S3时,R2被短路
【答案】BD
【解析】A.由图可知,当断开S1和S3,闭合S2时,电流只有一条路径:正极→电流表→R1→ R2→S2→负极,所以R1与R2为串联;故A错误;
B.断开S1和S2,闭合S3时,电流只有一条路径:正极→电流表→R1→S3→负极,此时电压表并联在R1两端,则电压表测量R1两端电压,即电源电压,故B正确;
C.断开S2,闭合S1和S3时,电流从正极出发经电流表分两支:一支经过S1→R2,另一支经过R1,然后汇合经S3回到电源负极,所以R1和R2并联,故C错误;
D.由图可知,断开S1,闭合S2和S3时,电流只有一条路径:正极→电流表→R1→S3→负极,R2被短路,故D正确;
故选:BD。
14.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2都闭合,电流表的示数为0.5A,电压表V1的示数为6V;将电压表V2、电流表的位置互换,当开关S1断开,S2闭合,电流表的示数为0.3A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.电阻R2的阻值为6Ω
C.两表位置互换前,通过电阻R1的电流为0.75A
D.两表位置互换后,电阻R1与电阻R2消耗的功率之比为2∶3
【答案】A,D
【解析】A、B: 当开关 都闭合时,两个电阻并联,电流表测 的电流,电压表 测 两端的电压,电压表 测 两端的电压,电压表 的示数为6V,由此可知,电源电压为6V;电流表的示数为0.5A,电阻 的阻值为
故A正确,B错误;
C、D: 将电压表 电流表的位置互换,当开关S 断开, 闭合,两个电阻串联,电压表 测 两端的电压,电压表 测 两端的总电压,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.3A;通过电阻/ 的电流为0.3A,电路中的总电阻
电阻 的阻值
两表位置互换后,电阻 与电阻 消耗的功率之比为
故C错误,D正确。
故选AD。
【分析】 首先根据开关都闭合时的电路连接情况,判断出两电阻并联,由电压表的示数确定电源电压,结合电流表读数和欧姆定律求出一个电阻的值。然后分析将电压表和电流表位置互换且开关状态改变后的电路连接,确定此时为两电阻串联,根据电流表示数求出总电阻,进而求出另一个电阻的值,再根据功率公式求出两电阻消耗功率之比。
三、填空题
15.在甲图所示的电路中,当闭合开关S后,L1、L2 (选填“串联”或“并联”),两个电压表指针偏转均如乙图所示,则电源电压为 V,灯L1两端电压为 V。
【答案】串联;6;4.8
【解析】由图甲知,两个灯泡串联,V1测L2两端的电压,V2测电源电压。
由串联电路两端电压等于各部分电压之和可知,V2示数大于V1示数,但两电压表指针偏转相同,所以V1的量程为0~3V,V2的量程为0~15V。
由图乙知,V1、V2的示数分别为1.2V和6V,即L2两端的电压U2= 1.2V,电源电压U= 6V,所以,L1两端的电压U1=U -U2= 6V-1.2V=4.8V。
故答案为:串联;6;4.8。
16.在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为 、 ;R1:R2= 。
【答案】4.8V;1.2V;4:1
【解析】根据图像,电路串联,电压表V1测量电源电压,V2测量R2的分压,电压表指针位置相同,V1选择0~15V,读数为6V,电压表V2选择0~3V量程,示数为1.2V,则灯泡L1的分压为6V-1.2V=4.8V;L2的分压为1.2V,由于串联电路电流相等,R1:R2=U1:U2=4.8V:1.2V=4:1。
【分析】在串联电路中,总电压等于各用电器分压之和;根据电压表测量的位置,判断量程,结合指针位置,测量电压;在串联电路中,各电阻的分压比等于电阻比。
17. 如图所示, 将一支铅笔芯掰成长短不同的两段接入图中A 、B两点间,可探究电阻大小与 的关系,实验中可通过观察 较准确的判断出铅笔芯电阻的大小。
【答案】导体长度;电流表示数
【解析】(1)因为材料相同,横截面积相同,所以探究电阻大小与导体长度的关系。
(2)实验中通过观察电流表的示数,来判断铅笔芯电阻大小。
【分析】(1)导体电阻与导体材料、长度、横截面积、温度有关。
(2)转换法主要体现在通过观察电流表的示数来判断电阻大小。
18.如图所示电路,当开关S闭合时,L1、L2两灯泡是 (选填“串”或“并”)联的;电压表测量的是 (选填“灯L1”或“灯L2”)两端的电压。
【答案】串;灯L2
【解析】由图可知,电路中电流的路径只有一条,所以两个灯泡为串联。
因为电压表并在了L2两端,所以电压表测量的是灯泡L2两端的电压。
【分析】电路中电流的路径只有一条,两个灯泡为串联;电压表与测量部分并联。
19.两个材料、外形均相同的实心长方体金属电阻甲和乙,按如图方式接到某电源两端,则通过甲的电流 乙的电流,甲的电阻 乙的电阻(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
【答案】等于;大于
【解析】(1)由图可知,甲、乙串联在电路中,根据串联电路的电流特点可知,两导体串联后,通过它们的电流相等;
(2)影响电阻大小的因素有:导体的材料、长度和横截面积等,由图可知,甲导体的长度是L甲=15mm,甲导体的横截面积是S甲= 5mm×5mm;乙导体的长度是L乙=15mm,乙导体的横截面积是S乙=15mm×5mm;因为L甲>L乙,S甲<S乙,其他条件相同,所以甲的电阻大于乙的电阻。
故答案为:等于;大于。
四、作图题
20.如图所示电路,甲、乙是两只电表,要求闭合开关S后,两灯泡串联,请填写合适的电压表或电流表。
【答案】
【解析】若甲为电流表则L2将被短路,故甲只能为电压表;若乙为电压表,则会使L2断路,所以只能为电流表;综上所述,两灯泡串联时,甲是电压表,乙是电流表,如图所示:
【分析】电流表和所测量的位置串联,电压表和所测量的位置串联。
五、实验探究题
21.如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同, b、d粗细不同。
(1)该实验通过观察电流表示数来比较导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是 法;
(2)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关;
(3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;
(4)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
【答案】(1)转换;(2)b、c;(3)材料;(4)b、d
【解析】(1)该实验中,通过电流表的示数大小间接得知接入电阻丝的阻值大小,应用了转换法;
(2)探究电阻大小跟导体的长度有关时,需要控制材料和横截面积相同,所以需要将bc两根导线分别接入电路中进行实验;
(3)由图可知,导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同,因此选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;
(4)要探究电阻大小跟导体的横截面积有关,需要控制导体的材料和长度相同,横截面积不同;由图可知,导线b、d的长度、材料均相同、粗细不同,因此选用导线b、d分别接入电路中。
22.在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)为了验证上述猜想②,应该选用编号为 和 两根电阻丝进行实验;如果将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:电阻的大小与导体的 有关;
(2)由实物图可知,通过观察 (电流表/小灯泡)来判断接入的电阻丝阻值的变化情况会更准确,而另一种方法不准确的原因是: ;
(3)将A、C两段金属丝串联接入同一电路中,流过A、C的电流关系是IA IC。
(4)要使电阻丝接入电路的阻值变大,可采用的方法是 。
A.增大电阻丝两端的电压
B.减小通过电阻丝的电流
C.将电阻丝拉长后接入电路
D.将电阻丝对折后接入电路
【答案】(1)A;C;材料;(2)电流表;小灯泡的亮度变化不明显;(3)=;(4)C
【解析】(1)为了验证①导体的电阻与导体的长度有关,应保证导体的材料与横截面积相等,分析所给电阻丝,找出符合要求的电阻丝编号;编号为A、C的两根电阻丝材料与长度都相同,而横截面积不同,利用A、C可验证电阻与横截面积的关系;A、D两电阻丝长度、横截面积相等,而材料不同,利用它们可以研究导体电阻与材料的关系。
(2)实验中根据电流表示数反映电阻的大小;导体电阻变化不大时,灯泡的功率变化不大,灯泡的亮暗变化不明显,不能反映电阻变化情况。
(3)在串联电路中,各处的电流是相同的。
(4)AB.电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小只跟导体的材料、长度、横截面积及温度有关,而与导体两端的电压、通过导体的电流大小无关,故AB不符合题意;
C.将电阻丝拉长后接入电路,电阻丝的横截面积变小、长度变大,电阻变大,故C符合题意;
D.将电阻丝对折后接入电路,电阻丝的横截面积变大、长度变小,电阻变小,故D不符合题意。
六、综合题
23.空气净化器由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程如图:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出的空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。
洁净空气量是反映空气净化器净化能力的性能指标,值越大,其净化效率越高。利用值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算:为房间容积;为空气净化器使房间污染物的浓度下降运行的时间。某品牌的空气净化器的铭牌如下表:
型号
额定电压
频率
额定功率
洁净空气量
型
(1)负电格栅板吸附灰尘的原理是 。
(2)取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子在 。
(3)某房间的使用面积为,高度是。此空气净化器 选填“能”或“不能”在小时内使房间污染物浓度下降。
(4)可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件,如图为其控制电路,电源电压保持不变,为可变电阻,其阻值随二氧化碳浓度变化如图,为定值电阻,当浓度为时,电压表示数为,则阻值为 ,此时,阻值为 。
当电压表示数大于时,二氧化碳浓度大于 ,此时空气净化器会自动报警。
【答案】(1)异种电荷相互吸引;(2)不停地做无规则运动;(3)能;(4);;
【解析】1) 负电格栅板吸附灰尘的原理是 异种电荷相互吸引,综上第1空为异种电荷相互吸引;
2) 取出使活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子在 无规则运动,综上第1空为不停地做无规则运动;
3)能净化干净,综上第1空为能;
4)据图可知当浓度为时 ,R1电阻为50Ω,R1电压为5V,根据串联分压可知,R0=10Ω,当电压表电压大于3V时候会报警,即当R1=R0=10Ω时报警器自动报警,此时浓度为0.035%,综上第1空为;第2空为;第3空为
【分析】根据串联分压、分子无规则运动、串联分压,结合图中所给信息进行计算分析填空
1.电荷作用规律:同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引
2.分子无规则运动:例子:味道的扩散、气体颜色的改变
3.串联分压:用电器两端电压和电阻成正比,据图可知当浓度为0.031%时 ,R1电阻为50Ω,R1电压为5V,根据串联分压可知R0=10Ω,当电压表电压大于3V时会报警,即当R1=R0=10Ω时报警器自动报警。
七、科普阅读题
24.电动自行车,是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上,安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操作部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具,电动自行车方便了我们的日常生活,如图1所示是电动自行车的实物图,电动自行车上面包含有很多物理知识,爱探究的欣欣对电动车进行了深入了解并发现了一些物理知识。
(1)电动自行车刹车是通过 方式来增大摩擦力,从中也可见有时摩擦对我们还是很有用处的;
(2)夏天不宜长时间将电动车暴露在烈日下,否则用以爆胎,爆胎其实是由于车胎内气体内能增大导致,在烈日下爆胎是通过 方式增加气体内能;
(3)电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的转速,转速把手相当于 (填电学器材)。另外,有的电动自行车上还有加速按钮,当按下这个按钮时,电动自行车会加速,欣欣同学设计了两个电路图,如图2(加速按钮相等于开关),能够较准确体现加速按钮作用的是 (选填“甲”或“乙”);
(4)电动自行车现在非常盛行,存在既有其合理性,因为电动自行车有很多特有的优点,试写出一条: 。
【答案】(1)增大压力;(2)热传递;(3)滑动变阻器;甲;(4)节能环保或减少了噪音排放
【解析】(1)电动自行车刹车时,刹车皮对车轮钢圈的压力增大了,因此是通过增大压力的方式来增大摩擦力;
(2)炎热的夏天,在太阳光的照射下,车胎内的气体温度升高、内能增大,这是通过热传递方式增加内能的;
(3)“转速把手”相当于我们学过的滑动变阻器,它是利用改变电阻的大小来改变电路中电流大小的;当把加速按钮按下时,电动自行车会加速,说明电路中电流增大,故电路为甲图;
(4)电动自行车的优点:节能环保、减少噪音排放等。
八、计算题
25.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5 V,电压表V2的示数为7 V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9 V,电压表V2的示数为5.4 V。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?
【答案】(1)解:开关S闭合时,L1、L2串联,L3被短接,V1测量L1、L2两端总电压,即电源电压,故电源电压为9V。
答:电源电压为9V。
(2)解:开关S闭合时,L1、L2串联,电压表V2测量L1两端电压,则
答:此时L1两端电压为5.4V。
(3)解:开关S断开时,三个小灯串联,有
得
答:此时L1两端电压为3V。
【解析】【分析】1)当开关S闭合时,L1、L2串联,L3被短路。此时电路中仅有L1、L2,根据串联电路电源电压为各用电器电压之和可知,U=UL1+UL2,有题可知UL1+UL2=9V,所以电源电压为9V;
2) 当开关S闭合时,L1、L2串联,电压表V2测量L1两端电压,所以其示数即为灯L1两端的电压 即为5.4V;
3) 开关S断开时, L1、L2、L3串联,由题意可知,总电压为9V,即UL1+UL2+UL3=9V,V1测量L1、L2总电压,V2测量L1、L3总电压可得出UL1+UL2=5V,UL1+UL3=7V,连列求解可知UL1=3V。
26.如图所示的电路,电源电压为3V,闭合开关,电压表示数为1V,求:
(1)灯泡L1两端的电压.
(2)灯泡L2两端的电压.
【答案】(1)解:电压表V并联在L1两端,所以是测量灯L1两端的电压:U1=1V
答:灯泡L1两端的电压为1V
(2)解:L1、L2串联,由串联电路电压的规律得:灯L2两端的电压:U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V;
答:灯泡L2两端的电压为2V
【解析】【分析】(1)电压表和所测量的电压并联;
(2)在串联电路中,总电压等于各用电器电压之和。
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第十六章 电压 电阻 单元测试
一、单选题
1.关于常见的电流和电压值,下列说法中最符合实际的是( )
A.对人体安全的电压大于36V
B.一节干电池的电压为2V
C.家用电冰箱工作时的电流约为1A
D.手机正常工作时的电流约为10A
2.多道路两旁都安装有太阳能LED照明路灯。LED是一种发光二极管,其主要材料是( )
A.超导体 B.导体 C.半导体 D.绝缘体
3.下列说法正确的是( )
A.铜、铝、陶瓷都是很好的导体
B.导体电阻与导体两端电压成正比,与通过导体的电流成反比
C.导体和绝缘体没有绝对界限,绝缘体有时可以变成导体
D.发热体是用超导材料制成的
4.如图所示,关于该滑动变阻器,下列说法正确的是( )
A.制作接线柱AB间电阻丝的材料应该选择细铜丝
B.滑片P和AB电阻丝间有很薄一层绝缘物质隔开
C.如果接AD接线柱,当滑片P向右移动时,阻值变大
D.电流必须从上端接线柱流入,从下端接线柱流出
5.在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.铜线的电阻一定比铝线的电阻小
B.长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小
D.粗细相同的两根铜线,长的那根电阻较小
6.如图所示三个串联的小灯泡与电源(未画出)两极连接,电压表正确连接在电路中,依次测出L1、L2、L3三个小灯泡两端电压如甲、乙、丙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为5.5V
B.如果将电压表串联在该电路中,电压表示数为零
C.三个小灯泡规格一定不相同
D.L3右端应该连接电源负极
7.如图所示,AB和BC是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,下列说法正确的是 ( )
A.AB段电阻大,电流小
B.BC段电阻小,电流小
C.AB段电阻一定大,电流与BC段相等
D.BC 段电阻可能大,电流与AB段相等
8.如图所示的滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向左滑动时,电阻不变的是( )
A. B.
C. D.
9.如图甲所示电路,闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2发光,电流表A1、A2的指针指在同一位置如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.通过灯泡L2的电流为1.2A
B.通过灯泡L1的电流为1.2A
C.若L1被短路,只有灯泡L1熄灭
D.只断开开关S2时,电流表A1有示数,电流表A2无示数
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。开关S闭合后,两灯都发光,两个电表都有明显示数。过一会儿,其中一盏灯熄灭,另一盏灯仍发光,一个电表的示数变为零,若电路中只有一处故障,且只发生在灯L1或L2上,则电路中的故障是( )
A.灯L1短路 B.灯L1断路 C.灯L2短路 D.灯L2断路
二、多选题
11.如图为滑动变阻器连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
12.下列叙述中,符合并联电路特点的是( )
A.各支路两端电压相等
B.电流有两条或多条路径
C.各用电器能独立工作,互不影响
D.各支路电流一定都相等
13.如图所示,通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题,下列说法正确的是( )
A.断开S1和S3,闭合S2时,R1和R2并联
B.断开S1和S2,闭合S3时,电压表测电源电压
C.断开S2,闭合S1、S3时,R1和R2串联
D.断开S1,闭合S2、S3时,R2被短路
14.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2都闭合,电流表的示数为0.5A,电压表V1的示数为6V;将电压表V2、电流表的位置互换,当开关S1断开,S2闭合,电流表的示数为0.3A。下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.电阻R2的阻值为6Ω
C.两表位置互换前,通过电阻R1的电流为0.75A
D.两表位置互换后,电阻R1与电阻R2消耗的功率之比为2∶3
三、填空题
15.在甲图所示的电路中,当闭合开关S后,L1、L2 (选填“串联”或“并联”),两个电压表指针偏转均如乙图所示,则电源电压为 V,灯L1两端电压为 V。
16.在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为 、 ;R1:R2= 。
17. 如图所示, 将一支铅笔芯掰成长短不同的两段接入图中A 、B两点间,可探究电阻大小与 的关系,实验中可通过观察 较准确的判断出铅笔芯电阻的大小。
18.如图所示电路,当开关S闭合时,L1、L2两灯泡是 (选填“串”或“并”)联的;电压表测量的是 (选填“灯L1”或“灯L2”)两端的电压。
19.两个材料、外形均相同的实心长方体金属电阻甲和乙,按如图方式接到某电源两端,则通过甲的电流 乙的电流,甲的电阻 乙的电阻(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
四、作图题
20.如图所示电路,甲、乙是两只电表,要求闭合开关S后,两灯泡串联,请填写合适的电压表或电流表。
五、实验探究题
21.如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同, b、d粗细不同。
(1)该实验通过观察电流表示数来比较导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是 法;
(2)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关;
(3)选用a、b两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;
(4)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
22.在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)为了验证上述猜想②,应该选用编号为 和 两根电阻丝进行实验;如果将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:电阻的大小与导体的 有关;
(2)由实物图可知,通过观察 (电流表/小灯泡)来判断接入的电阻丝阻值的变化情况会更准确,而另一种方法不准确的原因是: ;
(3)将A、C两段金属丝串联接入同一电路中,流过A、C的电流关系是IA IC。
(4)要使电阻丝接入电路的阻值变大,可采用的方法是 。
A.增大电阻丝两端的电压
B.减小通过电阻丝的电流
C.将电阻丝拉长后接入电路
D.将电阻丝对折后接入电路
六、综合题
23.空气净化器由于雾霾天气的增多,空气净化器逐渐走入家庭,其工作过程如图:脏空气进入净化器时,灰尘被正电钨丝放电而带上正电,流到负电格栅板时,带电灰尘被吸附。此后经过活性炭层时,化学有毒气体被吸附,排出的空气的污染物浓度大幅降低,多次循环后变成洁净空气。
洁净空气量是反映空气净化器净化能力的性能指标,值越大,其净化效率越高。利用值,可以评估其在运行一定时间后,去除室内空气污染物的效果。按下列公式计算:为房间容积;为空气净化器使房间污染物的浓度下降运行的时间。某品牌的空气净化器的铭牌如下表:
型号
额定电压
频率
额定功率
洁净空气量
型
(1)负电格栅板吸附灰尘的原理是 。
(2)取出使用一段时间后的活性炭,可以闻到刺激性的气味,说明分子在 。
(3)某房间的使用面积为,高度是。此空气净化器 选填“能”或“不能”在小时内使房间污染物浓度下降。
(4)可变电阻是制作二氧化碳传感器的常用元件,如图为其控制电路,电源电压保持不变,为可变电阻,其阻值随二氧化碳浓度变化如图,为定值电阻,当浓度为时,电压表示数为,则阻值为 ,此时,阻值为 。
当电压表示数大于时,二氧化碳浓度大于 ,此时空气净化器会自动报警。
七、科普阅读题
24.电动自行车,是指以蓄电池作为辅助能源在普通自行车的基础上,安装了电机、控制器、蓄电池、转把闸把等操作部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具,电动自行车方便了我们的日常生活,如图1所示是电动自行车的实物图,电动自行车上面包含有很多物理知识,爱探究的欣欣对电动车进行了深入了解并发现了一些物理知识。
(1)电动自行车刹车是通过 方式来增大摩擦力,从中也可见有时摩擦对我们还是很有用处的;
(2)夏天不宜长时间将电动车暴露在烈日下,否则用以爆胎,爆胎其实是由于车胎内气体内能增大导致,在烈日下爆胎是通过 方式增加气体内能;
(3)电动自行车的转速把手可以调节电动自行车的转速,转速把手相当于 (填电学器材)。另外,有的电动自行车上还有加速按钮,当按下这个按钮时,电动自行车会加速,欣欣同学设计了两个电路图,如图2(加速按钮相等于开关),能够较准确体现加速按钮作用的是 (选填“甲”或“乙”);
(4)电动自行车现在非常盛行,存在既有其合理性,因为电动自行车有很多特有的优点,试写出一条: 。
八、计算题
25.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5 V,电压表V2的示数为7 V;当开关S闭合时,电压表V1的示数为9 V,电压表V2的示数为5.4 V。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?
26.如图所示的电路,电源电压为3V,闭合开关,电压表示数为1V,求:
(1)灯泡L1两端的电压.
(2)灯泡L2两端的电压.
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