内容正文:
2025年中考物理高频考点专题训练电压和电阻实验、计算题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验时,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 ;
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 (写出一种即可);
(3)排除故障后,小明完成了实验,小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,但老师告诉他们这个方法不能测出L2两端的电压,理由是 。
2.实验室有如下器材:满足实验要求的电源一个、电压表一块,多个规格不同的灯泡,开关一个和导线若干。利用这些器材,设计一个实验证明:“在串联电路中,总电压等于各用电器两端的电压之和”。请你根据上述要求:
(1)补充实验步骤:
①开关 (选填“闭合”或“断开”),照电路图,将规格不同的灯泡L1、L2和电压表接入电路中。
②试触开关,确认电路正常后闭合开关S, 。
③断开开关S,把电压表并联在L1两端,试触开关,确认电路正常后闭合开关S, 。
④断开开关S,把电压表连接在L2两端,试触开关,确认电路正常后闭合开关S,测量L2两端的电压,并记录电压表示数U2。
⑤断开开关S, ,重复步骤②③④5次,将对应的电压值记入表格,并计算各用电器两端的电压之和U1+U2。
(2)设计实验数据记录表: 。
3.小致用如图甲所示电路探究串联电路的电压特点。
(1)小致在检查实验器材时,发现电压表指针指向零刻度线左侧,这是因为 。
(2)测出灯 L1 两端的电压后,准备测量 L2两端电压时,小致直接将电压表与 A 点相连的导线改接到C点, 小致的办法是 ( 选填“ 正确” 或“ 错误”)的,原因是 。
(3)经过多次实验,得到的数据记录在表中。第 2 组实验测量 UBC的示数如图乙所示,读数为 。根据实验数据,可得到串联电路的电压规律是 (公式表示)。
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)小红也做了同样的实验。她测得 UAB=3V、UBC=0V、UAC=3V,若故障出在灯泡上,则有可能是 或 。
4.我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,用公式表示为,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量
猜想1:电阻率与材料的长度有关。
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关。
猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见表:
实验序号
材料
长度L/m
横截面积S/mm2
电阻R/Ω
电阻率ρ/Ω•mm2/m
1
铜
1.0
0.1
0.17
0.017
2
铜
2.0
0.1
0.34
0.017
3
铜
1.0
0.05
0.34
0.017
4
铁
1.0
0.1
1.0
0.1
5
镍铬合金
1.0
0.1
11.0
1.1
(1)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是 (填“正确”或“错误”)的。
(2)分析比较实验序号1、4、5的数据,可以初步确定猜想 是正确的。
(3)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较 (填“大”或“小”),可以调节的阻值范围较大。
(4)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm2的铁导线的电阻是 Ω。
5.“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,其中A是锰铜合金丝,B、C和D是镍铬合金丝。
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小;
(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B导线时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。从导电性能看,锰铜合金和镍铬合金, 更适合制作电阻器;
(3)将编号为 的电阻丝分别接入电路进行实验,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系;
(4)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(填序号);
A.电压表
B.电流表
C.滑动变阻器
(5)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。
6.(1)小明利用如图1甲所示的装置探究电阻的大小与哪些因素有关。
①小明通过观察电流表示数或 来比较电阻的大小,若选择A、B,可研究导体的电阻与 的关系;若要研究导体的电阻与横截面积的关系,应选择 (选填字母代号);
②某同学为了探究温度对电阻的影响,设计了如图1乙的实验。若灯泡的亮度发生变化,则说明导体的电阻与温度有关。他把一个电压表并联在A、B之间,随着电阻丝的温度升高,发现其电压表的示数变大,说明电阻丝的电阻随温度的升高而 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)与丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带 电,用带电的玻璃棒接触验电器的金属球,金属箔张开,如图2所示,这两片金属箔带 (选填“同”或“异”)种电荷。
7.在“研究电池组的电压高低与哪些因素有关”的实验中,某同学利用若干节相同规格的干电池进行实验,研究过程如图所示,请仔细观察图中的电池连接方式和测量结果,然后归纳得出初步结论
(1)分析比较图中(a)和(b)两图中的电池节数、电池连接方式和电压表示数,归纳得出初步结论:当相同电池正负极同向依次串联时,电源电压随串联电池节数的增加而
(2)分析比较图中(b)和(c)两图中的电池节数、电池连接方式和电压表示数,归纳得出初步结论:
二、计算题
8.如图所示电路,开关闭合后,电流表A1示数为1.2A,电流表A2示数为0.8A,电压表V的示数为6V,求:
(1)在图中标出电压表V和电流表A2两端接线柱的极性;
(2)电源电压多大?
(3)通过灯L1的电流是多少?
9.如图,R1=4Ω,R2=6Ω,电压表的示数为2V,求通过R2的电流和它两端的电压。
10.如图所示三个灯泡串联在电源电压为15V的电路中,S闭合时,电压表的示数为12V,电压表的示数为8V,则、、三个灯泡的电压分别为多少V?
11.在如图所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,定值电阻R1为10Ω,闭合开关,当滑动变阻器R2的滑片处于某位置时,电流表的示数为1.6A。求
(1)通过R1的电流;
(2)通过变阻器R2的电流;
(3)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值。
12.如图所示,电源电压为6V,闭合开关S后,电压表V2的示数U2=2.4V,电流表A的示数I=0.4A,求:
(1)通过灯泡L1的电流多大;
(2)电压表V1的示数多大?
13.在如图所示的电路中,当S1闭合,S2、S3断开时,电压表的示数为9V;不改变灯泡的连接方式,当只测L2两端电压时,电压表的示数为6V。求:
(1)电源电压是多少?
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为多少?
14.如图甲所示的电路中,电源电压为6V,当开关S闭合时,灯泡L1、L2正常发光,电流表A1示数为1.48A,A2的示数如图乙所示,求:
(1)灯泡L1、L2两端电压分别是多少?
(2)通过灯泡L1、L2的电流分别是多少?
(3)若灯泡L1的灯丝烧断,电流表A1、A2的示数分别是多少?
15.如下图所示,电源电压恒定不变,R1=10Ω,R2=30Ω,滑动变阻器R3最大阻值为20Ω。当滑动变阻器R3的滑片位于最右端,S1闭合,S2、S3断开时,电压表V1的示数为12V。求:
(1)电源电压;
(2)将滑动变阻器的滑片调至某位置,同时闭合开关S1、S2、S3,此时通过R3的电流为1.6A,电流表A的示数为2A,则通过R2的电流为多少;
(3)仅闭合开关S1,并将滑动变阻器的滑片从最右端移至某处,此过程中电压表V1的示数变化了4V,则此时V1和V2的示数各为多少。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理高频考点专题训练电压和电阻实验、计算题》参考答案
1. 对电压表进行调零 L2断路 电压表的正负接线柱接反了
【详解】(1)[1]由图知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上。
(2)[2]由电路图知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压;闭合开关S后,电压表示数为零,且只有L1或L2中的一处发生故障;若灯L1、L2均不亮,说明电路发生断路,而电压表没有示数,说明电压表的两端不能与电源连通,则是L2断路;若L2亮、L1不亮,而电压表没有示数,则可能是灯L1短路。
(3)[3]为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这样做不能测出L2两端的电压,因为根据电路图分析可以看出,直接改接一端连线,会造成电压表的正负接线柱接反了。
2. 断开 测量出两个灯泡两端的总电压U 测量L1两端的电压,读出电压表的示数U1 换用不同规格的灯泡 见解析
【详解】(1)补充实验步骤:
[1]连接电路时,开关要断开,照电路图,将规格不同的灯泡L1、L2和电压表接入电路中。
[2]试触开关,确认电路正常后闭合开关 S,测量出两个灯泡两端的总电压 U。
[3]断开开关S,把电压表连接在L1两端,试触开关,确认电路正常后闭合开关S,测量L1两端的电压,读出电压表的示数U1。
[4]换用不同规格的灯泡,重复步骤②③④⑤次,并将对应的电压值记入表格。
(2)[5]为了获得普遍的规律,实验中应换用不同规格的灯泡测量3次,如表格所示:
测量次数
L1两端的电压/V
L2两端的电压/V
总电压/V
1
2
3
3. 电压表未调零 错误 会导致电压表正负接线柱接反 2.0 UAB+ UBC= UAC L1断路 L2短路
【详解】(1)[1]电压表在使用前,要先调零,电压表指针指向零刻度线左侧,这是因为没有调零。
(2)[2][3]由题意可知,电压表正确测量出A点电压,说明接在A点的是电压表的正接线柱,接在B点的是负接线柱;如果直接将电压表与 A 点相连的导线改接到C点,会导致电压表正负接线柱接反,不能测出电压,故小致的办法是错误的。
(3)[4]由图乙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为2V;
[5]分析三次实验数据可知,每次AB间电压与BC间电压之和都等于AC间电压,可得
UAB+ UBC= UAC
(4)[6][7]当L1断路时,电路无电流通过,L2两端电压为0,L1两端电压即AB间电压等于AC间电压;当L2短路时,相当于导线,不分电压,BC间电压为0,AB间电压等于AC间电压,所以故障可能是L1断路或L2短路。
4.(1)错误
(2)3
(3) 镍铬合金 大
(4)0.5
【详解】(1)实验序号1、2中控制变量材料和横截面积相同,长度不同,电阻率不变,故猜想1错误。
(2)实验序号1、4、8中控制变量长度和横截面积相同,材料不同,电阻率不同,故猜想3正确。
(3)[1][2]滑动变阻器工作原理是通过改变接入材料的长度,来改变接入电阻的,选用电阻率较大的镍铬合金作为电阻线圈,由可知,电阻率越大,可调节的阻值范围越大。
(4)长10m,横截面积2mm2的铁导线的电阻是
5. 灯泡亮度 材料 镍铬合金 B、C C 电流表
【详解】(1)[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)[2][3]由图可知,A、B的电阻丝长度和横截面积相同,而材料不同,其中接B导线时,灯泡变暗,说明了导体的电阻与导体材料有关,且在长度、横截面积和温度相同的情况下,镍铬合金电阻较大。若要制作变阻器,应选择电阻大的较好,故选镍铬合金丝。
(3)[4]探究导体的电阻与横截面积的关系,需要控制导体的材料和长度相同,因此应该选用编号为B、C两根电阻丝进行实验。
(4)[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,灯泡亮度不同,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,而滑动变阻器的原理是改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[6]灯泡的亮度变化不明显,则可能为电路中电流变化较小;由于电流表能精确测量电流的大小,所以可以将小灯泡更换为电流表完成实验。
6. 灯泡的亮度 长度 A、C 变大 正 同
【详解】(1)①[1]通过观察电流表示数或灯泡的亮度来比较电阻的大小,这是转换法的运用。
[2]由图可知导体A、B的材料、横截面积相同,长度不同,所以选用导体A、B,可探究导体电阻大小与长度是否有关。
[3]要研究导体的电阻与横截面积的关系,根据控制变量法可知需选择材料、长度相同,横截面积不同的导体,所以应选择A、C。
②[4]如图1乙所示灯泡和电阻丝串联接入电路,随着电阻丝的温度升高,发现其电压表的示数变大,根据串联分压原理可知电阻丝的阻值变大,说明电阻丝的电阻随温度的升高而变大。
(2)[5][6]与丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带正电,用带电的玻璃棒接触验电器的金属球,这两片金属箔带同种电荷相互排斥而张开。
7. 增加 当电池正负极不同向串接时,电源电压为0.
【详解】(1)[1]由a、b图可知,b图的电压示数大于a图的电压示数,当相同电池正负极同向依次串联时,电源电压随串联电池节数的增加而增加;
(2)[2]相同的电池节数,但c图是正极接正极,电压示数为0,能得到的结论是当电池正负极不同向串接时,电源电压为0.
8.(1)
(2)6V;(3)0.4A
【详解】解:(1)电压表及电流表都电流由正接线柱,负接线柱流出,作图如下:
(2)由电路图知,两灯并联在电路中,电压表测电源电压,所以电源电压
U=6V
(3)由电路图知,电流表A1测干路的电流,A2测灯L2的电流,据并联电路的电流特点知,通过灯L1的电流
I1=I-I2=1.2A-0.8A=0.4A
答:(1) ;
(2)电源电压为6V;
(3)通过L1的电流是0.4A。
9.0.5A,3V
【详解】解:由图示电路图可知,两电阻串联,电压表测R1两端电压。由于串联电路电流处处相等,则通过R2的电流
根据可得,R2两端的电压
答:通过R2的电流为0.5A,R2两端的电压为3V。
10.7V;5V;3V.
【详解】由电路图可知,三灯泡串联,电压表V1测灯泡L1和L2两端的电压之和,电压表V2灯泡L2和L3两端的电压之和,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,故:
U1+U2+U3=15V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U1+U2=12V﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U2+U3=8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣③,
由①②可得,
U3=3V,
由②③可得,
U2=5V,
则
U1=12V﹣U1=12V﹣5V=7V.
答:L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为7V;5V;3V.
11.(1)1.2A;(2)0.4A;(3)30Ω
【详解】解:(1)由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2并联,电流表测干路电流。根据欧姆定律可知,通过阻R1的电流为
(2)通过滑动变阻器R2的电流为
I2=I-I1=1.6A-1.2A=0.4A
(3)滑动变阻器R2接入电路的阻值为
答:(1)通过R1的电流为1.2A;
(2)通过变阻器R2的电流0.4A
(3)此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为30Ω。
12.(1)0.4A;(2)3.6V
【详解】解:(1)由题可得L1,L2串联,V1测L1电压,V2测L2电压,根据串联电路电流规律
I1=I =I2=0.4A
(2)根据串联电路电压规律
U=U1+U2
即
U1=U-U2=6V-2.4V=3.6V
答:(1)通过灯泡L1的电流为0.4A。
(2)电压表V1的示数为3.6V。
13.(1)15V;(2)15V
【详解】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
U1=9V
不改变灯泡的连接方式,当只测L2两端电压时,电压表的示数为
U2=6V
由串联电路电压的规律,电源的电压
U=U1+U2=9V+6V=15V
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,L2短路,等效电路图如下所示,电路为L1的简单电路,电压表测电源的电压,所以电压表示数为15V。
答:(1)电源电压为15V;
(2)当S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为15V。
14.(1)3V,3V;(2)1A,0.48A;(3)0.48A,0.48A
【详解】解:(1)由图甲可知,两灯泡并联,已知电源电压为6V,则灯泡L1、L2两端的电压都等于电源电压,为6V。
(2)由图甲可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2所在支路的电流,已知电流表A1示数为1.48A,即干路电流I=1.48A,由图乙可知,电流表A2若选0~3A的量程,分度值是0.1A,示数为2.4A;而电流表A2测灯泡L2所在支路的电流,其示数不能大于干路电流,因此电流表A2量程是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.48A;即通过L2的电流I2=0.48A,因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过灯泡L1的电流
I1=I-I2=1.48A-0.48A=1A
(3)工作过程中L1灯丝突然烧断,此时电路为L2的基本电路,则电流表A1和A2都测量L2的电流,由于并联电路中各支路互不影响,所以电流A1、A2的示数均为0.48A。
答:(1)灯泡L1、L2两端电压都为3V;
(2)通过L1、L2电流分别为1A和0.48A;
(3)若L1的灯丝烧断,电流A1、A2的示数均为0.48A。
15.(1)12V;(2)0.4A;(3)8V,4V
【详解】解:(1)由电路图知,开关S1闭合,S2、S3断开,滑片置于最右端时,变阻器R3接入电路的阻值为0,R1单独工作,电压表V1的示数即是电源电压,为12V。
(2)同时闭合三个开关,电阻R2与变阻器R3并联在电路中,电流表测干路的电流,据并联电路的电流特点知,通过R2的电流
I2=I-I3=2A-1.6A=0.4A
(3)仅闭合开关S1,滑片从最右向左移动的过程,R1与R3串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R3两端的电压。滑片移动过程,变阻器接入电路的阻值变大,据串联电路的分压特点知,变阻器R3分得的电压变大,R1分得的电压变小,所以此时电压表V1的示数为
U1=U-∆U=12V-4V=8V
据串联电路的电压特点知,电压表V2的示数为
U2=U-U1=12V-8V=4V
答:(1)电源电压为12V;
(2)通过R2的电流为0.4A;
(3)此时V1和V2的示数分别为8V和4V。
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