内容正文:
2025年中考物理一轮复习备考考点突破:
电压 电阻实验、计算题
一、实验题
1.爱学习的小明在物理实验室做了一些电学实验:
(1)他选取电流表时,发现指斜如图甲所示,原因是 ;调整好电流表后,他把电流表正确连入电路,此时(如图乙)电流表的读数是 mA;
(2)他又选取了一个电阻箱,如图丙所示,电阻箱的阻值范围为 Ω,此时的读数为 Ω;
(3)他再研究:“串并联电路中电压规律”的实验如图丁所示的电路中闭合开关S后,电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图戊所示的,此时L2两端的电压是 V。
2.如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同;b、d粗细不同;a、b、d长度相同:
(1)该实验是通过观察 的示数间接比较导线电阻的大小,这种探究实验的方法是 (选填“控制变量法”或“转换法”);
(2) 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;选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;选用导线 分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
3.小明所在的实验小组用如图所示的电路来探究串联电路中电压的关系,其实验过程如下:用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和L1 L2两端的总电压UAC将第一次测出的电流填入下表:
L1两端的电压UAB
L2两端的电压UBC
L1 L2两端的总电压UAC
1
1.5
1.5
3
2
1.6
1.4
3
3
1.2
1.8
3
(1)请你根据他们的实验过程和有关数据回答下列问题.
①在拆接电路时,开关必须是 的,经检查无误后,再闭合开关;
②上面设计的表格中存在的不足之处是 .
(2)表格补充完整后,通过对上面数据的分析可知:后面两次实验,他们采用了以下两种方法之一来重复实验,完成了第二次和第三次测量.采用的方法是 (选填序号)来进行的,实验的结论是: .
A.改变电源电压(电池个数)
B.更换其中一个灯泡(规格不同)
4.某同学通过实验探究影响导体电阻大小的因素,他利用图中演示板上的金属丝进行实验,已知板上A、B、D金属丝横截面积都相同,C的横截面积与它们不同,A、B、C、D长度相同,C、D和E为镍铬合金丝,A为铜丝、B为铁丝.实验过程如图所示.
(1)本实验是通过观察 的大小来判断电阻大小的.
(2)分析比较如图(a)与(b)可归纳得出的初步结论是 .
(3)分析比较如图(b)与(c)可归纳得出的初步结论是 .
(4)分析比较如图(b)与(d)可归纳得出的初步结论是 .
5.小明探究“串联电路的电流和电压规律”时,进行了以下操作:
(1)连接好甲图所示电路,闭合开关,小明观察到灯泡L1比灯泡L2亮,于是他猜想电流流过一盏灯后会减弱一些。在不增加实验器材的情况下,他通过 观察到两灯的亮度不变,证明自己的猜想是错误的;
(2)小明在电路的A点和B点串联两个电流表,闭合开关,电流表示数如图乙、丙所示。经过思考,他对电流表的连接进行了调整,分别测出A点和C点的电流,发现与B点的电流相等,都为 A;
(3)换用规格 的灯泡接入电路,重新实验,发现各点电流仍相同,于是得出结论:串联电路中电流 ;
(4)为研究串联电路的电压规律,小明将电压表并联在丁图电路所示的位置,读取示数后,他还应该测量 和 ,分析数据间的关系。
6.某小组在“设计一个模拟调光灯”的活动中,现提供以下器材:直流电源(电压为4V)、电流表、电压表、小灯泡(2.5V、0.3A)、灯座、开关、导线、多种规格的定值电阻、多种铅笔芯、金属回形针。设计要求:灯泡的亮度能在较大范围内连续调节且不能被烧坏。
(1)金属回形针可在铅笔芯上来回滑动,设计电路时可将铅笔芯与金属回形针的组合视为 ;
(2)为了电路安全,需要从下列选项中选取一个合适的定值电阻作为保护电阻( )
A.5Ω B.15Ω C.25Ω D.50Ω
(3)如图甲所示为设计电路的一部分,请在虚线框内将电路图补充完整( );
(4)连接好电路,闭合开关,无论怎样移动金属回形针,灯泡亮度的变化都很小,造成该现象的原因: ;
(5)重新调整好电路,闭合开关,移动金属回形针,可实现灯泡的亮度有较大变化。当电压表示数U=2.0V时,电流表的示数I如图乙所示,I= A.小灯泡消耗的实际功率P= W。
7.小华做测量灯泡电功率的实验,所用小灯泡额定电压为.
(1)如图甲所示,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整.
( )
(2)当电压表的读数为 V时,小灯泡达到额定功率,此时电流表的示数如图乙所示,其值为 A,小灯泡的额定功率为 W.
(3)实验时闭合开关,两表均有示数,然后将灯泡从灯座中取走,电流表 (有/没有)示数,电压表 (有/没有)示数.
8.如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应 ;实验时,灯L1和灯L2的规格应 (选填“相同”或“不相同”);
(2)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,UBC=0V,UAC=3V;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是 ;
(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关,换用更 (选填“小”或“大”)量程;
(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论: 。(请用UAB、UBC、UAC表示)
二、计算题
9.小明做实验时,连接了如图所示电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.3A、3V、5V,但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表。请你根据电路图和记录的数据,分别计算出:
(1)通过灯L1、灯L2的电流;
(2)灯L1和L2各自两端的电压。
10.如图所示电路中,S闭合后,两电压表V1、V2的示数分别如图所示,则小灯泡L1、L2两端的电压分别是多少伏?(写出依据的规律内容和计算过程)
11.如图a所示电路,当闭合开关后,灯泡和都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为图b所示。求:
(1)和两端的电压;
(2)若将和改接为图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡和都发光,此时电流表的示数为,电流表的示数为,求此时通过的电流和两端的电压。
12.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,电压表位置不变,将接线柱调换,电压表的示数为3V。求:
(1)电源电压。
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数。
13.如图所示的电路,电压表V1的示数6V,V2的示数7V。若电源电压10V,则L1、L2、L3两端电压为多少?
14.在如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关、断开,闭合时,电压表的示数是5V;当开关、断开,闭合时,电压表的读数是3V,求:
(1)电源电压;
(2)当开关、断开,闭合时,两端的电压;
(3)当开关、闭合,断开时,电压表的示数。
15.小明做实验时,连接了如图所示电路,闭合开关S时,三个电表的示数分别为0.3A、3V、5V,但当时没有记录清楚每个数据对应哪一个电表。求:
(1)电源的电压;
(2)通过小灯泡L1的电流;
(3)小灯泡L2两端的电压。
16.如图甲所示,电源两端的电压恒定.当开关S1、S2闭合时,电压表V1的示数为U1;当开关闭合,断开时,电压表V2的示数为U2,电流表示数为0.3A.图乙中图线①反映的是通过定值电阻的电流与其两端电压的关系;图线②反映的是通过小灯泡的电流与它两端电压的关系.求:
()分别画出题中所叙述的两种状态的等效电路图,一定要在等效电路图左上方写明开关状态;
( )
()求电源电压值 .
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 没有调零 460 0~9999 1969 9.6
【详解】(1)[1]由图甲可知,没有连入电路前,电流表指针偏转到没有刻度线的左侧,说明电流表没有调零。
[2]由图乙可知,电流表选择的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则图乙电流表的示数为0.46A,即460mA。
(2)[3][4]由图丙可知,当各位置对应的数是0时,阻值最小,即0;当各位置对应的数是9时,阻值最大,即最大阻值为9999Ω,故它的阻值范围是0~9999Ω。此时电阻箱的读数为
R=1×1000Ω+9×100Ω+6×10Ω+9×1Ω=1969Ω
(3)[5]由电路图可知,两灯泡串联,V1表测量L1的电压,V2表测量两个灯两端的总电压。由串联电路的电压特点知,V1的示数小于V2的示数,两表选用的量程是不同的,所以,V2选用的是大量程,即0~15V,分度值为0.5V,示数为12V;V1表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,示数为2.4V,则灯L2两端的电压
U2=U-U1=12V-2.4V=9.6V
2. 电流表 转换法 长度 bd
【详解】(1)[1]当接入电阻不同的导体时,电流不同,可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小;
[2]通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小采用的是转换法;
(2)[3]由题意可知,导线bc材料、横截面相同,但长度不同,因此可探究电阻大小与长度是否有关;
[4]探究电阻大小跟导体横截面积的关系,须保持材料及长度相同但横截面积不同,由题意可知,应选择bd两导线。
3.(1)①断开;②物理量(或电压)没有单位;
(2)B;串联电路中总电压等于各部分电压之和.
【详解】解:(1)①在拆接电路时,开关必须是断开的,经检查电路连接无误后,再闭合开关;
②上面设计的表格中存在的不足之处是物理量(或电压)没有单位;
(2)观察表格中后面两次实验的数据可知,两灯泡两端的电压不同,总电压不变,是更换其中一个不同规格的灯泡进行的实验,即采用了方法B;
由数据可知,UAC=UAB+UBC,故可得结论:串联电路中总电压等于各部分电压之和.
故答案为(1)①断开;②物理量(或电压)没有单位;
(2)B;串联电路中总电压等于各部分电压之和.
【点评】研究串联、并联电路的电流、电压的关系时,都应该采用相同规格的灯泡和规格不同的灯泡进行实验.
4. 电流表示数 材料、横截面积相同的导体,长度越长,导体的电阻越大 材料、长度相同的导体,横截面积越大,导体的电阻越小 长度、横截面积相同的导体,材料不同,导体的电阻不同
【详解】(1)因为电阻对电流起阻碍作用,因此可以通过观察电流表示数的大小来判断电阻大小;(2)(a)、(b)的材料、横截面积都相同,长度不同,所以(a)、(b)可以探究电阻与长度的关系;结论是:在材料和横截面积都相同时,导线越长,电阻越大;(3)(b)、(c)的材料、长度都相同,(c)中CD两根镍铬线并联,相当于增大了横截面积,所以(b)、(c)可以探究电阻与横截面积的关系;结论是:材料、长度相同的导体,横截面积越大,导体的电阻越小;(4)(b)、(d)的长度、横截面积都相同,材料不同,所以(b)、(d)可以探究电阻与材料的关系;结论是:长度、横截面积相同的导体,材料不同,导体的电阻不同.
【点睛】(1)电阻起阻碍电流的作用;(2)影响电阻大小的因素有三个:材料、长度和横截面积.因此探究电阻与其中一个因素的关系是,需要用控制变量进行探究,即要保证其他两个因素都相同,单独研究电阻与该因素的关系.
5. 将两只灯泡的位置交换 0.24 不同 电流处处相等 BC两点间电压 AC两点间电压
【详解】(1)[1]观察到灯泡L1发光较亮,灯泡L2发光较暗,认为电流从正极出来,在经过一只灯泡后会减弱一些;要证明此观点是否正确,可以将两只灯泡的位置交换,观察灯泡的亮度是否变化。
(2)[2]串联电路中,电流是处处相等,由图乙和图丙可知,两个电流表偏转角度不同,是两个电流表的量程不一致造成的;图丙中指针偏转角度大,量程较小,分度值小,数据更准确,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A,所以ABC三点的电流都为0.24A。
(3)[3][4]为了得出普遍结论,应该换用不同规格的灯泡,重复操作,进行多次实验;重新实验,发现各点电流仍相同,通过实验可以得出的结论是:串联电路中各处的电流都相等。
(4)[5][6]为了研究串联电路电压规律,将电压表先并联接到AB两点间,读取电压表示数后,还要测量BC和AC两点间电压,分析数据间的关系。
6. 滑动变阻器 A 铅笔芯的最大阻值太小 0.26 0.52
【详解】(1)[1]金属回形针可在铅笔芯上来回滑动,设计电路时可将铅笔芯与金属回形针的组合视为滑动变阻器。
(2)[2]由题知,电源电压为4V,小灯泡的额定电压为2.5V,额定电流为0.3A,
则灯正常工作时,要分去的电压为
由欧姆定律可得,灯之外的电阻为
为了电路安全,需要选取阻值为5Ω的定值电阻作为保护电阻。
故选A。
(3)[3]如图甲所示为设计电路的一部分,将变阻器与定值电阻串联连入电路中,如下图所示:
(4)[4]连接好电路,闭合开关,无论怎样移动金属回形针,灯泡亮度的变化都很小,说明电路中的电流变化很小,则电路的总电阻变化较小,造成该现象的原因:铅笔芯的最大阻值太小。
(5)[5]电流表的示数如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数0.26A。
[6]则小灯泡消耗的实际功率
7. 2.5 0.26 0.65 没有 有
【详解】(1)滑动变阻器已经选择了上面一个接线柱,再任意选择下面一个接线柱,把滑动变阻器串联在电路中.如图.
(2)电压表测量灯泡两端的电压,电压表的示数为2.5V时,灯泡电压为额定电压2.5V,正常发光.
由图可知电流表选择0∼0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,所以电流为0.26A.根据公式可以计算出P=UI=2.5V×0.26A=0.65W.
(3)灯泡取走,灯座处断路,电路断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中,测电源电压,电压表有示数.
8.(1) 断开 不相同
(2)L1断路
(3)小
(4)UAC= UAB+UBC
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
[2]实验时,为得出普遍性的结论,灯L1和灯L2的规格应不相同。
(2)闭合开关后,小明发现两灯都不发光,于是分别把电压表接在图甲中AB两点、BC两点及AC两点,测得数据分别是UAB=3V,则A、B两点到电源两极间的电路为通路,UAC=3V,说明A、C两点到电源两极间的电路为通路,UBC=0V,说明B、C两点之间没有断路;小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障,则故障可能是L1断路。
(3)处理好故障后,小明把电压表接在AB之间重新测量,电压表选用大量程,电压表示数如图乙所示,电压表的分度值是0.5V,电压为2V,电压表偏转的角度偏小,原因是电压表选择的量程大了,为了使实验结果更准确,接下来小明应该:断开开关,换用更小量程。
(4)正确实验后,小明分析多组数据得出结论:串联电路的总电压等于各部分电压之和,即
UAC= UAB+UBC
9.(1)0.3A
(2)3V,2V
【详解】(1)由图可知,L1与L2串联,V1测电源电压,V2测L1两端电压,电流表A的示数为0.3A,若通过L1的电流为I1,通过L2的电流为I2,则
(2)V1的示数为5V,电源电压U=5V,V2的示数为3V,灯L1两端电压U1=3V,则灯L2两端的电压
10.5.9,2.6
【详解】解:由图可知,两个灯泡为串联,电压表V1测量电源的电压,电压表V2测量L2两端的电压;电压表V1的量程是大量程,分度值为0.5V,示数为8.5V;电压表V2的量程是小量程,分度值为0.1V,示数为2.6V,所以L2两端的电压为U2=2.6V;在串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,所以L1两端的电压为
U1=U-U2=8.5V-2.6V=5.9V
答:小灯泡L1、L2两端的电压分别是5.9伏和2.6伏。
11.(1),
(2),6V
【详解】(1)由图a所示电路图可知,两灯泡串联,电压表测电源电压,电压表测两端电压;串联电路总电压大于部分电路电压,由图b所示电压表可知,两电压表指针位置相同,则电压表的量程为,示数为6V,电压表的量程为,示数为;则灯两端电压为,灯两端电压
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,电流表测支路电流,电流表测干路电流,通过的电流
灯并联在电源两端,电源电压为6V,则两端电压为6V。
12.(1)9V;(2)9V
【详解】解:(1)当S1闭合,S2、S3断开时,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,则U1=6V;当S1、S3断开,S2闭合时,L1与L2串联,电压表测L2两端的电压,则U2=3V。因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
U=U1+U2=6V+3V=9V
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,L2被短路,电路为L1的简单电路,电压表测电源两端的电压,其示数为9V。
答:(1)电源电压为9V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为9V。
13.3V,3V,4V
【详解】如图,三个小灯泡串联,电压表V1测量L1、L2两端总电压,电压表V2测量L2、L3两端总电压,则L2两端电压为
U12+U23-U=6V+7V-10V=3V
L1两端电压为
U1=U12-U2=6V-3V=3V
L3两端电压为
U3=U23-U2=7V-3V=4V
14.(1)5V
(2)2V
(3)5V
【详解】(1)当开关、断开,闭合时,电路为R1的简单电路,电压表测R1两端的电压,也是电源电压,因此电源电压为5V。
(2)当开关、断开,闭合时,两个电阻串联,电压表测R1两端的电压,电压表的读数是3V,两端的电压
(3)当开关、闭合,断开时,两个电阻并联,电压表测R1两端的电压,各个电阻的电压等于电源电压,电压表的示数为5V。
15.(1)5V;(2)0.3A;(3)2V
【详解】解:(1)由电路图可知电压表测量电压等于电源电压,其数值最大,故电源的电压
(2)闭合开关后,小灯泡与串联,故通过的电流等于总电流
(3)电压表测量的是电压,因与串联,由得小灯泡两端的电压
答:(1)电源的电压为5V;
(2)通过小灯泡L1的电流为0.3A;
(3)小灯泡L2两端的电压为2V。
16. 18V
【分析】(1)根据开关的断开或闭合状态,按照电流的流向,画出等效电路图;
(2)当开关S1闭合,S2断开,电流表示数为0.3A;由U-I图象中的图线①②得出通过R1和灯泡L的电流为0.3A时的电压值,然后根据串联电路的电压特点即可求出电源电压.
【详解】(1)当开关S1、S2闭合时,S2的闭合对灯泡电流表和电压表V2短路,只有R1连入电路;当S1、S2都闭合时,电流依次经过电阻和灯泡,即为串联连接;等效电路图如图:
(2)由U-I图象中的图线①可知:通过R1的电流为0.3A时,U1=6V,
由U-I图象中的图线②可知:通过小灯泡L的电流为0.3A时,UL=12V,
则根据串联电路的电压特点可知:电源电压U=U=U1+UL=6V+12V=18V.
答案第1页,共2页
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