2025年中考物理第一轮复习--专题15:探究电路
2025-03-30
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内容正文:
专题15:探究电路
一、单选题:
1.下列物理量中,反映物质特性的是( )
A. 电阻 B. 速度 C. 比热容 D. 质量
2.导体的电阻与下列哪个因素有关( )
A. 导体材料 B. 导体中电流 C. 导体两端的电压 D. 导体中通过的电量
3.与此时接入电路中的阻值相同,断开,闭合;求下列操作中,一定可以使电流表示数变大的是( )
A. 闭合,断开
B. 闭合,向右滑动滑片
C. 减小电源电压,闭合
D. 增大电源电压,向右滑动滑片
4.如图甲、乙所示,分别是探究“电流与电压”、“电流与电阻”关系时绘制的图像。关于这两个图像,下列说法错误的是
A. 乙图像表明:电压保持不变
B. 甲图像表明:导体的电阻为
C. 乙图像表明:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
D. 甲图像表明:在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
5.在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,变大的是( )
A. 电压表的示数 B. 电流表的示数
C. 电压表示数与电流表示数的比值 D. 电流表示数与电流表示数的比值
6.在如图所示电路中,电源电压相同且不变,电路元件均完好,电流表的示数比大,下列方案中有可能使两电流表示数相同的有方案:用一个更小的电阻替换;将图中的与中的互换;用一个更大的电阻替换;将图中的与中的互换。( )
A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
二、非选择题
7.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、上。现通过接入一个电表来判断故障。
应选择如下方案______。
A.将一个电流表接入到点
B.将一个电压表接入到之间
C.将一个电压表接入到之间
请写出选择方案后,闭合开关后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障:______。
8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电路正常工作。一段时间后,由于其中一个电阻出现故障,使得电压表示数变大。
电路中可能存在的故障是______。
如果用完好的小灯替换,请指出不同故障情况下,小灯替换前后电压表示数的变化情况______。
9.小林同学在学习了电阻知识后,刚好看到“中国天才少年曹原用实验揭开超导的奥秘,破解了困扰物理学界百年的世界难题”的报道,于是他上网查阅相关资料,知道了“超导体”是指在某一温度下电阻为零的导体,某些导体有电阻,通电时会发热;而超导体的电阻为零,通电时不会发热。
为了研究某些导体的电阻大小与温度的关系,用如图所示的灯泡中的灯丝钨丝进行实验,记录的实验数据如下表所示。
实验序号
物理量
电阻
实测灯丝温度
分析上表中的实验数据,可初步归纳得出的结论是:______。
根据表中数据可进一步提出的猜测推理:当某些导体的温度降到一定温度时,某些导体的电阻可能接近______欧。
这种导体的研究及推广应用的意义是______。
10.生活中蕴含着很多物理知识:液位计利用 原理工作的;电影道具中的“石块”用泡沫塑料制成,这是因为泡沫塑料密度很 ;图中的汽车油量表实际上是一只 。
11.某导体两端的电压为伏,秒内通过其横截面的电荷量为库,通过该导体的电流为 安。若该导体两端电压减小为伏,则通过该导体的电流为 安,其电阻为 欧。
12.上海地区家庭电路中,电压为 伏,教室里的日光灯与电风扇是 连接选填“串联”或“并联”,教室里工作的用电器越多,电路的总电阻越 。
13.如图所示的电路中,在定值电阻或滑动变阻器中,仅有一个故障,小申为研究故障的原因,特地设计了两个方案。
方案一:请你通过移动滑动变阻器的滑片来探究出故障的原因,写出开关闭合后,电流表示数变化情况及故障情况。______。
方案二:请你用一个完好的电阻来替换来判断发生的故障,你可选用的电阻的阻值是______。
A.
B.
C.
14.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,两个电表中至少有一个电表示数会发生变化。若电路中只有一处故障,且只发生在电阻、上。根据以上信息,写出闭合开关前后电流表和电压表示数的变化情况及对应的故障。______。
15.某导体两端电压为伏,秒内通过其横截面的电荷量为库,则通过导体的电流为 安;当该导体两端电压增大至伏时,其电阻大小将 选填“变大”“不变”或“变小”。体积为米的物体浸没在水中,物体受到浮力的大小为 牛。
16.某导体两端电压为伏,通过该导体的电流为安,导体的电阻为 欧;若该导体两端的电压为伏,则通过该导体的电流为 安,电阻为 欧。
17.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合电键后,向右移动滑动变阻器的滑片过程中,小灯泡亮度不变,电流表的示数变小。
18.在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度变亮,电压表的示数变小。
19.为验证“串联电路的总电阻等于各串联电阻之和”的规律,某小组同学设计如图所示的电路进行实验。图中两电路的电源电压均相同且不变,的阻值为与阻值之和。闭合开关、,观察到电流表示数为,电流表示数为。该小组同学发现两电流表示数与预想不符,猜想电阻、、中的一处可能出现故障,并断开开关、。
为确定故障,该小组同学有以下两个方案。
方案一:选用图电路,将替换成,并闭合开关。
方案二:选用图电路,将替换成,并闭合开关。
从电源安全角度出发,可选用方案______。
根据上述选择的方案,写出闭合开关后电流表或示数及对应的故障:______。
20.某小组同学通过实验研究导体的电阻与哪些因素有关。如图所示,他们在常温下将横截面积、长度不同的铁丝接入电路的两点间,利用电流表和电压表测量后计算出阻值,将数据记录在表、表中。
表铁丝
实验
序号
长度米
横截面积
毫米
电阻
欧
表铁丝
实验
序号
长度米
横截面积
毫米
电阻
欧
分析比较实验序号______可得出的初步结论是:常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。
分析比较实验序号、、可得出的初步结论是:常温下,______。
请进一步综合分析表一、表二的相关数据,并归纳得出结论。
分析比较与、与或与的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下,______。
分析比较与、与或与的数据及相关条件,可得出的初步结论是:常温下,______。
他们继续分析表一和表二的数据及相关条件,发现无法得到导体的电阻与材料的关系。请你在表三中为他们在添加两组符合要求的材料填表三,并将所得实验数据与上述两表中实验序号______的数据进行比较,进一步探究导体的电阻与材料的关系。
表三
实验序号
材料
长度米
横截面积毫米
电阻欧
21.小红、小明和小华在知道电压是形成电流的原因后,进一步研究通过导体中的电流与导体两端电压的关系,他们选用了由同种材料制成、长度和横截面积不同的三个导体甲、乙、丙和电压可变的电源等器材进行实验。他们各自实验,将所用的导体接入如图所示电路的间后,改变导体两端的电压进行多次实验并记录实验数据,实验完成,三位同学汇总实验数据,即表一、表二和表三所示,并对这些数据进行了分析。
表一甲导体
实验序号
电压伏
电流安
表二乙导体
实验序号
电压伏
电流安
表三丙导体
实验序号
电压伏
电流安
分析比较实验序号和和或和和或和和中电流与电压的倍数关系,可初步得出的结论是:同一导体,______;
分析比较实验序号和或和或和中电压相等时电流的关系,可初步得出的结论是:电压相等时,______。
三位同学进一步分析比较各表中“电压与电流的比值”后,一致认为:同一导体,“电压与电流的比值”相等:不同导体,“电压与电流的比值”可能相等,也可能不相等。
请你在分析实验数据的基础上,写出“不同导体,“电压与电流的比值可能相等,也可能不相等”的依据。______。
他们经过思考,认为:导体的“电压与电流的比值”,跟电压、电流的大小无关,而可能跟导体的本身有关,于是他们整理了实验所用导体的长度、横截面积的关系并记录在表四中。
根据表四的数据以及相关信息,
表四导体的长度、横截面积
导体
长度
横截面积
甲
乙
丙
同种材料制成的不同导体,“电压与电流的比值”可能跟导体的______有关;
同种材料制成的不同导体,“电压与电流的比值”相等的条件可能是______。
22.某同学测量额定电压为的小灯泡在不同电压下的电阻。
他连接了如图甲所示的实验电路,其中有一个元件与导线连接有误,这个元件是________。
改正中的错误后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,测量的数据如表所示。
电压
电流
请完成下列问题:
小灯泡正常发光时的电阻________。结果保留一位小数
若将与上述小灯泡规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,如图乙所示。闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为,则电流表的示数为________。
23.在如图所示的电路中,已知、中仅有一个发生故障,闭合电键时,发现电流表示数变大;请写出电表有无示数及对应的故障。
24.小徐做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源电压为伏且保持不变、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电键及导线若干,所有元件均完好。他连接电路进行实验,闭合电键后,在移动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数的变化范围为安,电压表示数的变化范围为伏伏;当移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图、所示。
请在方框内画出该同学的实验电路图。
请将下表填写完整。计算电阻时,精确到欧
物理量实验序号
25.如图所示电路,电源电压为,滑动变阻器为“”,闭合开关后:
若此时,求通过的电流大小;
若在电路中再接入一个电流表,调节滑动变阻器使得两个电流表的示数如图所示电流表量程可调节,求的阻值。
26.在图所示的电路中,电源电压为伏,电阻的阻值为欧。
闭合开关,求电流表的示数。
电路中有、、三点,现将电阻并联接入其中的某两点,当开关断开时,观察到电流表的指针如图所示。根据相关信息,请写出电阻的接入点,并计算电阻的阻值。
27.如图所示,闭合开关后,电压表读数为,电流表读数为。
求电阻的阻值;
求电阻的电功率;
现将一滑动变阻器以某种方式正确接入电路,并在其两端再接入另一电压表,多次移动滑片并记录每次各电表的示数,如下表所示。
请判断滑动变阻器电阻的连接方式是______连接的,电压表并联在______两端;
根据表中数据计算每次移动滑片时变阻器连入电路的阻值变化与的比值。
序号
安
伏
伏
28.在图所示的电路中,电源电压为伏且保持不变,的阻值为欧,闭合开关,电流表示数如图所示。
求两端的电压。
求的阻值。
各电表量程不变,用滑动变阻器标有“欧安”字样替换电阻、中的一个,闭合开关,在不超电表量程的条件下,移动变阻器滑片,使两电表指针偏离零刻度线的角度相同。通过计算说明变阻器替换的电阻,及此时电流表示数。
29.如图所示电路中,电源电压为且保持不变。滑动变阻器 上标有“ ”字样。闭合开关,电流表的示数为。
求此时连入电路的阻值;
现将一个阻值为的定值电阻 与 以串联或并联的方式接入两点之间。通过计算说明,闭合开关后,移动的滑片,是否依然可以使电流表的示数为。
30.小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,实验器材齐全并完好,滑动变阻器上标有“”的字样,待测电阻。小华连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,观察到电压表、电流表的示数不变,电压表的示数为伏,电流表的示数为安。小华思考后,重新连接了电路进行实验,闭合开关,当滑动变阻器滑片从某点开始移动过程中,发现电压表的示数从伏变化到伏,对应的电流表示数从安变化到安。
计算说明实验中电源的电压;
请根据相关信息,求待测电阻的平均值 精确到欧。本小题的解答过程应有必要的说明和计算
31.“空气炸锅”因烹饪方便、无油无烟而深受大众喜欢。如图是某品牌空气炸锅及其工作的简易电路图。已知,,空气炸锅有高温、中温、低温三挡,高温档时电路中总电流最大,低温档时电路中总电流最小。操作时可按食材要求选择适宜的温度。
当开关闭合,开关连接_____选填“”或“”时,处于高温档;
若家用普通插座长时间使用的最大电流为,长时间超过会烧坏插座,请通过计算说明此“空气炸锅”在高温挡能否在家用普通插座上长时间使用_____;
请分析开关与如何使用时,空气炸锅处于最低温挡,并说明理由_____。
32.我们的日常生活已经离不开电,究竟什么是电?如何注意安全用电?怎样利用所学的电学知识解释生活中的电现象,以达到学以致用的目的下表一是不同情况下各类电压大小的比较,下表二是一些常见物体的电阻大小,请完成下列问题。
我们的日常生活已经离不开电,但若不注意用电安全,会发生触电这里的“电”是指_____选填“电荷”、“电子”、“电源”或“电流”;
通过以上两表中的信息,可得出人体安全电流约为_____安;
一般情况下,当毫安左右的电流通过人体时,会产生麻的感觉;电流超过毫安,人会感觉到剧痛,甚至出现神经麻痹,呼吸困难,有生命危险。而日常我们做实验时,经常会出现如图所示的情况,电源为节新干电池,电路中通过小灯的电流约为安即毫安,为什么这种情况下人却没有危险?请在答题卡电路图上补充画出此时人两手接触电路后完整的电路图_____并分析原因_____。
答案和解析
1.【答案】
【解析】物质的特性指的是这种物质特有的,可以用于区别其它物质的性质。两种不同的物质的电阻和质量很有可能是相等的,两物体的速度也有可能相等,故ABD不符合题意;
C.比热容是物质的一种特性,不同的物质比热容不同,它只与物体的种类和状态有关,故C符合题意。
故选C。
2.【答案】
【解析】由导体电阻大小的决定因素可知:电阻是导体本身的一种性质,其大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关.与导体两端的电压、通过导体的电流无关。
故选A。
3.【答案】
【解析】解:根据电路图可知,当断开、闭合时,电路为的简单电路,电流表测量电路中的电流;
A、闭合,断开、电路为的简单电路,电流表测量电路中的电流,由于与此时接入电路中的阻值相同,所以电流表示数不变,故A错误;
B、闭合,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流;向右滑动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流变小;由于与此时接入电路中的阻值相同,根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流一定大于通过的电流,所以电流表的示数一定变大,故B正确;
C、闭合,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流;减小电源电压,会使得通过与的电流同时减小,通过与的电流的和可能会小于开始时电流表的示数,故C错误;
D、增大电源电压,向右滑动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据可知,无法判定通过的电流是否变大,故D错误。
故选:。
根据电路图可知,当断开、闭合时,电路为的简单电路,电流表测量电路中的电流;根据每个选项的措施分析电路的变化、电流表示数的变化。
本题考查了电路的动态分析、欧姆定律的应用、并联电路电流的规律等知识,难度不大。
4.【答案】
【解析】【分析】
此题结合图像电流与电阻和电压的关系。答题的关键是从图像中提取有用信息。
探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,根据欧姆定律和图甲中的数据,可求导体的阻值;
探究电流与电阻的关系时,要控制导体两端的电压不变,根据欧姆定律和图乙中的数据,可求导体两端的电压;
在电压一定时,导体的电流与电阻成反比;在电阻一定时,通过导体的电流跟电压成正比。
【解答】
解:、乙图中,图线上各点所对的电流与电阻的乘积为定值,根据欧姆定律,电压保持不变,故A正确;
B、探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,根据欧姆定律和图甲中的数据,可求导体的阻值,故B正确;
C、导体的电阻与它两端的电压和流过它的电流无关,乙图像表明:在电压一定时,导体的电流与电阻成反比,故C错误;
D、甲图中,在电阻一定时,通过导体的电流跟电压成正比,故D正确。
故选:。
5.【答案】
【解析】闭合开关,电阻、并联,电压表测、和电源电压,电流表测干路电流,电流表测所在支路的电流;
A.电压表测量、和电源电压,示数保持不变,故 A不符合题意;
B.阻值增大,通过的电流减小,干路电流也减小,即电流表的示数减小,故B不符合题意;
C.电压表示数与电流表示数的比值为阻值,不随阻值变化而变化,故 C不符合题意;
D.电流表示数为,保持不变;电流表示数为干路电流,随着划片向右移动而减小,则增大,故 D符合题意。
故选D。
6.【答案】
【解析】图中、并联,电流表在干路上,测干路的电流为
图中、串联,电流表测电路中的电流为
由题意知,电流表的示数比大,即。方案用一个更小电阻替换,电源电压始终保持不变,则增大,但仍小于,所以此方案不可行;方案,将图中的与图中的互换,据并联电路的电阻特点知,图中的总电阻
据串联电路的电阻特点知,图中的总电阻
总
若总总,则,所以此方案可行;方案,用更大的电阻替换,据并联电路的特点知,会减小,但仍然大于,此方案不可行;方案,将图中的与图中的互换,两个电路的总电阻分别为
,总
则总有可能等于总,那么两个电路的电流有可能相等,此方案可行。故ABD不符合题意,符合题意。
故选C。
7.【答案】 滑动滑动变阻器的滑片,若电流表示数有变化,则断路;若电流表示数不变,则断路
【解析】解:由图可知,该电路为并联电路;
将一个电流表接入到点,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,故障是断路;
B.将一个电压表接入到之间,电压表测量的是一段导线直接的电压,示数一直为,不能检测出电路故障;
C.将一个电压表接入到之间,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。
故答案为:;滑动滑动变阻器的滑片,若电流表示数有变化,则断路;若电流表示数不变,则断路。
由图可知,该电路为并联电路;根据电流表、电压表的连接方式分析是否能测量出电路故障的原因;根据电路故障分析电表示数的变化情况。
本题考查了电路故障的判定,明确并联电路的特点是解题的关键。
8.【答案】短路或断路 电压表示数为保持不变,则是断路;电压表示数变小,则是短路。
【解析】解:
由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;电压表示数变大,说明电压表测量的是电源电压,即电压表直接接在电源的两极上,所以故障是短路或断路;
若短路,电压表示数为,用完好的小灯替换,此时电压表测量的是两端的电压,根据串联电路的电压特点可知,电压表示数要小于电源电压,即电压表示数变小;
若断路,电压表示数为,用完好的小灯替换,此时电压表测量的是电源的电压,示数保持不变;所以小灯替换前后电压表示数的变化情况是:电压表示数为保持不变,则是断路;电压表示数变小,则是短路。
故答案为:短路或断路;电压表示数为保持不变,则是断路;电压表示数变小,则是短路。
由图可知,该电路为串联电路,电压表测量的是电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;电压表示数变大,说明电压表测量的是电源电压,据此分析故障原因;
用完好的小灯替换,根据故障的原因,结合电路的连接情况判定电压表示数的变化。
使用电压表检验电路故障时,将电压表与用电器并联。闭合开关,如果电压表有示数一般等于电源电压,说明并联的用电器断路或其它用电器都短路;如果电压表无示数,说明并联的用电器短路或其它用电器有断路。
9.【答案】钨丝的电阻随温度的降低而减小 零 节能降耗
【解析】解:由表中数据可知,钨丝的电阻随温度的降低而减小;
已知钨丝的电阻随温度的降低而减小;由此可猜想:某些导体的温度降到一定温度时,某些导体的电阻可能接近零欧,称为“超导体”;
这种导体为超导体,超导现象是电阻为零的现象,利用超导体的零电阻可以实现远距离输电,节能降耗等。
故答案为:钨丝的电阻随温度的降低而减小;零;节能降耗
根据钨丝的电阻随温度的变化关系可得出结论;
根据钨丝的电阻随温度的降低而减小做出猜想;
导线上电阻越小,损失的能量越少,据此解答。
本题主要考查学生对影响电阻大小因素、超导体的特点,以及应用的了解和掌握,是一道基础题。
10.【答案】连通器
小
电压表
【解析】连通器的上端开口,下端相连通,连通器中液体的液面高度相同,所以液位计利用连通器的原理工作的。
电影道具中的“石块”用泡沫塑料制成,这是因为泡沫塑料密度比石块密度小,相同体积时,电影道具中的“石块”比真石块的质量小,倒塌时不至于压伤人。
由于电压表与被测电路并联,电流表与被测电路串联,图中油量表与并联,所以油量表是电压表。
11.【答案】
【解析】知道通电时间、通过该导体横截面的电荷量,利用求出通过导体的电流再利用欧姆定律的变形公式求出导体的电阻导体的电阻是导体阻碍电流的性质,其大小与导体两端的电压和通过的电流无关当它两端的电压减小为伏时,导体的电阻不变,利用欧姆定律求出通过导体的电流。
解:
通过该导体的电流;
由 可得,导体的电阻:;
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,其电阻仍为欧。当该导体两端电压减小为伏时,通过该导体的电流为:。
故答案为:;;。
12.【答案】
并联
小
【解析】我国家庭电路的电压为。
教室里的日光灯与电风扇可以单独工作,互不影响,因此它们之间的连接方式是并联。
教室里工作的用电器越多,相当于横截面积越大,所以电路的总电阻就越小。
13.【答案】若定值电阻故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化,若滑动变阻器故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数不变
【解析】解:闭合开关,两电阻并联接入电路,若定值电阻故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化,若滑动变阻器故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数不变;
若断路,则替换,电路的总电阻将变小,则电流表的示数的将变大;若断路,则替换大于或等于,电流表的示数变小或不变,故选AB。
故答案为:若定值电阻故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化,若滑动变阻器故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数不变;。
闭合开关,两电阻并联接入电路,若定值电阻故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化,若滑动变阻器故障,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数不变;
若断路,则替换,电路的总电阻将变小,则电流表的示数的将变大;若断路,则替换大于或等于,电流表的示数变小或不变。
本题考查并联电路特点和欧姆定律的灵活运用。
14.【答案】开关闭合前后,电流表示数变大,电压表示数不变,故障是电阻短路;开关闭合前后,电流表示数变大,电压表示数变大,故障是短路
【解析】解:由图可知,开关闭合时,该电路为串联电路,电压表测量的是的电压,电流表测量电路中的电流;
若断路,开关闭合后,电流表示数为,电压表示数为;开关断开时,电流表示数为,电压表示数为;当开关从闭合到断开时,电流表和电压表示数都不变;
若短路,开关闭合后,电路是通路,电路中有电流,此时电压表测量的是电源电压;开关断开时,电压表测量的是电源的电压,有示数,电路中无电流,电流表示数为;当开关从闭合到断开时,电流表示数变小,电压表示数不变;
若断路,开关闭合后,电路中无电流,电流表示数为,电压表示数为电源电压;开关断开时,整个电路是断开的,电流表为,电压表示数为电源电压;当开关从闭合到断开时,电流表和电压表示数都不变;
若短路,开关闭合后,电路中有电流,此时电压表测量的是一段导线两端的电压,示数为;开关断开时,电流表示数为,电压表测量的是电源电压;当开关从闭合到断开时,电流表示数变小,电压表示数变大;
故答案为:开关闭合前后,电流表示数变大,电压表示数不变,故障是电阻短路;开关闭合前后,电流表示数变大,电压表示数变大,故障是短路。
当开关闭合时,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量两端的电压;
开关断开时,电压表与串联在电路中,电压表测量的是电源的电压;列举出每个电阻的故障,然后得出答案。
本题考查了学生利用电流表、电压表判断电路故障的分析能力,电路故障分短路和断路两种情况,平时做实验时试一试,多总结、提高分析能力。
15.【答案】
不变
【解析】通过导体的电流
因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,当增大该导体两端电压时,导体的电阻不变。
浸没时
则物体受到的浮力
16.【答案】
【解析】由可得导体的电阻
由可得通过导体的电流
电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以电阻不变。
17.【答案】
【解析】由题知,闭合电键后,向右移动滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度不变,说明变阻器与灯泡在工作时互不影响;因为并联电路中各支路互不影响,所以变阻器与灯泡应并联;
向右移动滑片,电流表示数变小,说明变阻器连入电路的阻值变大,故应将变阻器的左下接线柱接入电路中,电流表应测干路电流,电流表接在干路上。
根据向右移动滑动变阻器的滑片,小灯泡亮度不变确定灯泡与变阻器的连接方式,由电流表示数变小确定变阻器的接线情况。
本题考查根据要求连接实物,关键是变阻器和电流表的连接。
18.【答案】
【解析】灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器按“一上一下”原则接入电路;闭合开关后,向右移动滑动变阻器的滑片时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据串联电路分压原理可知,滑动变阻器两端电压变小,因此电压表并联在滑动变阻器两端。
本题考查了实物电路图的连接,关键是能根据电流流向确定电压表、滑动变阻器以及开关的连接方式。
19.【答案】一 若电流表示数小于,则短路;若电流表示数为,则短路
【解析】解:根据电源电压不变,的阻值为与阻值之和,正常应该电流相等,异常后电流大的电阻小,因而是甲电路中的某一个电阻短路造成的,必须用完好的电阻替换可能有故障的电阻,故选择方案一;
替换后,若电流表示数小于,说明电路中的电阻变大了,因而被替换的则短路;若电流表示数为,则电路中的电阻与右图相同,则短路。
个答案为:一;若电流表示数小于,则短路;若电流表示数为,则短路。
根据电源电压不变,电流大的电阻小,必然是某一个短路造成的,必须用完好的电阻替换可能有故障的电阻,据此分析。
本题考查电路故障的分析,属于中档题。
20.【答案】、、 导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比 同种材料的导体,长度与横截面积的比值相同,电阻相同 同种材料的导体,长度与横截面积的比值越大,电阻越大 或
【解析】解:
从表中数据可知,、、的材料相同,长度相同,横截面积不同,电阻不同,可得出的初步结论是:常温下,导体的材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小;
根据控制变量法可知,表一中的材料相同、横截面积相同,长度不同,可以探究电阻大小与长度的关系;从表一数据可知,长度越长,电阻越大,且长度增大为原来的几倍,电阻也增大为原来的几倍,得出的初步结论是:常温下,导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比;
从表中数据可知,与、与或与的电阻相同,比较发现它们的长度与横截面积的比值相同,故得到的结论为:常温下,同种材料的导体,长度与横截面积的比值相同,电阻相同;
从表中数据可知,与、与或与的长度与横截面积的比值越大,电阻越大,故得到的结论为:常温下,同种材料的导体,长度与横截面积的比值越大,电阻越大;
要探究导体的电阻与材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,而材料不同;则长度为米、横截面积为毫米的镍铬合金丝和锰铜丝,
如下表所示:
实验序号
材料
长度米
横截面积毫米
电阻欧
镍铬合金丝
锰铜丝
分析所给器材可知,导体的横截面积、长度与上述两表中实验序号或的铁丝横截面积、长度均相同,材料不同,故可用来探究导体的电阻与材料的关系;
故答案为:
、、;
导体的材料和横截面积相同时,导体的电阻与长度成正比;
同种材料的导体,长度与横截面积的比值相同,电阻相同;
同种材料的导体,长度与横截面积的比值越大,电阻越大;
见上表;或。
要探究导体电阻与横截面积的关系,需要控制导体的材料相同,长度相同,横截面积不同,据此判断需要的实验序号;
影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积,根据控制变量法,要研究其中一个因素与电阻的关系,就必控制其他两个相同,分析表一和表二的数据结合控制变量法得到答案;
分析比较与、与或与的数据及相关条件与数据,可得出相关结论;
分析比较与、与和与的数据及相关条件,根据导体条件的异同与实验数据的关系得出相关结论;
要探究导体的电阻与材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,选择材料不同的导体进行实验,根据数据选择合适的器材。
本题是一道实验题,解题时注意控制变量法的应用,分析实验数据,根据导体条件的不同及对应的实验数据的不同得出结论,是正确解题的前提与关键。
21.【答案】电流与电压成正比;通过不同导体的电流不同;
表一和表二中,不同导体的电压与电流比值不相等,表二和表三不同导体的电压与电流比值相同;
长度和横截面积;长度和横截面积的比值相同。
【解析】解:分析比较实验序号和和或和和、或和和中电流与电压的倍数关系,电压增大为原来的几倍,通过电流也增大为原来的几倍,故可初步得出的结论是:同一导体,电流与电压成正比;
分析比较实验序号和或和、或和中电压相等时电流的关系,可初步得出的结论是:电压相等时,通过不同导体的电流不同;
表一中电压与对应的电流之比为:
---;
表二中电压与对应的电流之比为:
---;
表三中电压与对应的电流之比为:
---;
故表一和表二中,不同导体的电压与电流比值不相等,表二和表三不同导体的电压与电流比值相同;
表一、表二中电压与对应的电流之比不相等,结合表中甲乙的数据可知,同种材料制成的不同导体,“电压与电流的比值”可能跟导体的长度和横截面积有关;
表二、表三中电压与对应的电流之比相等,结合表中乙丙的数据有:
,即同种材料制成的不同导体,“电压与电流的比值”相等的条件可能是长度和横截面积的比值相同。
故答案为:电流与电压成正比;通过不同导体的电流不同;
表一和表二中,不同导体的电压与电流比值不相等,表二和表三不同导体的电压与电流比值相同;
长度和横截面积;长度和横截面积的比值相同。
分析比较实验序号和和或和和、或和和中电流与电压的倍数关系得出结论;
分析比较实验序号和或和、或和中电压相等时电流的关系得出结论;
分别求出表一、二、三中电压与对应的电流之比,据此分析回答;
根据表一、表二中电压与对应的电流之比不相等,结合表中甲乙的数据可知分析;
表二、表三中电压与对应的电流之比相等,结合表中乙丙的导体的长度和横截面积之比回答。
本题研究通过导体中的电流与导体两端电压的关系,考查控制变量法、数据分析及归纳结论的能力,体现了对过程和方法的考查,对学生和思维能力要求较高。
22.【答案】滑动变阻器
【解析】滑动变阻器应按“一上一下”接入电路中,原电路中直接将金属杆连入电路中是错误的;
小灯泡在额定电压下正常发光,由表中数据,小灯泡正常发光时的电阻;
若将与上述小灯泡规格完全相同的两个小灯泡串联接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为,因两灯的电阻相等,由串联电路电压与电阻之间的关系可知,每个小灯泡两端的电压,由表中数据可得,电流表的示数为。
23.【答案】答:由图知,两只定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量电阻两端电压;
已知、中仅有一个发生故障,闭合电键时,发现电流表示数变大,这说明电路是通路,电路出现了短路现象;
若短路,由于总电阻减小,根据欧姆定律可知,电流表示数变大;此时电压表测量电源的电压,根据串联电路的电压规律可知,电压表示数变大;
若短路,由于总电阻减小,根据欧姆定律可知,电流表示数变大;此时电压表测量一段导线两端的电压,电压表无示数。
【解析】由图知,两只定值电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量电阻两端电压;电流表示数变大,这说明电路出现了短路现象,据此分析。
此题考查电流表,电压表在电路故障中的作用判断,要结合图形和两表特点进行分析。
24.【答案】
【解析】用电流表、电压表测电阻的实验原理是欧姆定律,利用电流表测量电路中的电流,利用电压表测量待测电阻两端的电压,串联滑动变阻器来改变电路中的电流,由于实验时,在移动变阻器滑片过程中,电压表示数有出现为的现象,由此判断电压表是测量滑动变阻器两端的电压,故电路图如下图:
当电流表的示数最小为时,滑动变阻器的阻值最大时,电压表的示数最大为,根据串联电路的电压电压特点可得,待测电阻两端的电压为
滑
由欧姆定律可得待测电阻的阻值
当移动变阻器滑片到某个位置时,由图可知,电流表的量程为,分度值为,示数为;由图可知,电压表的量程为,分度值为,示数为,由欧姆定律可得待测电阻的阻值为
当电流表的示数最大为时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为零时,电压表的示数最小为,则待测电阻两端的电压
由欧姆定律可得待测电阻的阻值为
则电阻的平均值为
故表格填写如下:
物理量实验序号
电压
电流
电阻
电阻平均值
25.【答案】解:由图可知,变阻器与定值电阻并联,电流表测量干路的电流,
根据并联电路的电压规律可得,两端的电压:,
由欧姆定律可知通过的电流:;
根据并联电路的电压规律可得,
由图电流表针指情况,量程未知,可知电流表的示数为或,电流表的示数为或,
电流表测干路电流,根据并联电路的电流规律可得,
滑动变阻器为“”,可知通过滑动变阻器的最小电流为,
若干路电流,通过的电流,此时通过滑动变阻器电流,不符合题意;
若干路电流,通过滑动变阻器的电流,不符合题意;
若干路电流,通过滑动变阻器的电流,不符合题意;
若干路电流,通过的电流,此时:
;
若干路电流,通过的电流,此时:
;
若干路电流,通过滑动变阻器的电流,则通过的电流,此时:
;
综上可知,的阻值为、或。
故答案为:通过的电流为;的阻值为、或。
【解析】由图可知,变阻器与定值电阻并联,电流表测量干路的电流;
根据并联电路的电压规律和欧姆定律计算通过的电流;
由图电流表针指情况,量程未知,可知电流表的示数为或,电流表的示数为或,进行逐一分析。
本题考查欧姆定律和并联电路特点的应用,注意分情况讨论。
26.【答案】解:
闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,
则电流表的示数;
由图可知,电流表的示数可能为,也可能为,
若接在、两点时,当开关断开时,会造成电路断路,电流表无示数,所以此种情况不可能;
若接在、两点时,当开关断开时,与串联,电流表测电路中的电流,此时电路中的电流小于,取,
此时电路的总电阻,
由串联电路中总电阻等于各分电阻之和可得,电阻的阻值;
若接在、两点时,当开关断开时,电路为的简单电路,电流表测通过的电流,
则的阻值:或。
答:闭合开关,电流表的示数为;
电阻的接入点为、或、;电阻的接入点为、时,电阻的阻值可能为、也可能为;电阻的接入点为、时,电阻的阻值为。
【解析】闭合开关时,电路为的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电流表的示数;
由图可知,电流表的示数可能为,也可能为,分析分别接在、或、或、两点时电路的连接情况,根据串联电路的特点和欧姆定律得出的阻值。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,正确得出电阻的接入点以及对应的电路连接方式是关键。
27.【答案】串联
【解析】解:由可得,定值电阻的阻值:
;
定值电阻的电功率:
;
由表格数据可知,两电压表的示数之和均为,则变阻器与是串联,
因滑动变阻器接入电路中的电阻为时,电流表的示数最大,定值电阻两端的电压最大为,滑动变阻器两端的电压为,
所以,电压表并联在滑动变阻器两端,电压表并联在定值电阻两端,
由,
分别代入数据解得:欧,欧,欧,欧,
所以欧,欧,
故:。
答:电阻的阻值为;
电阻的电功率为;
串联;;
与的比值为:。
知道电源的电压和电路中的电流,根据欧姆定律求出定值电阻的阻值;
根据求出定值电阻的电功率;
分析表中两电压表的示数和电源电压之间的关系确定定值电阻与滑动变阻器的连接方式,根据电路中的电流最大时两电压表的示数确定电压表的位置;根据欧姆定律求出滑动变阻器接入电路中的电阻,然后判断变阻器连入电路的阻值变化是否相同。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的应用,从表格中获取有用的信息是解决问题的关键。
28.【答案】解:闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测两端的电压,电流表测通过电路的电流,
由图可知电流表接入电路的是小量程,分度值为,示数为,
根据欧姆定律可得两端的电压:;
根据欧姆定律可得电路总电阻:,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则的阻值:;
电源电压为,所以电压表接入电路大量程,分度值为,
用滑动变阻器标有“欧安”字样替换电阻、中的一个,闭合开关,在不超电表量程的条件下,移动变阻器滑片,使两电表指针偏离零刻度线的角度相同,则电流表示数为,电压表示数为,
根据欧姆定律可得与电压表并联的电阻的阻值为,
若滑动变阻器替换,通过电路的电流和电压表示数没有变化,不符合要求,所以滑动变阻器替换,
串联电路总电压等于各部分电压之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流:,解方程可得,
此时电流表示数为。
答:两端的电压为;
的阻值为;
变阻器替换的电阻,此时电流表示数为。
【解析】闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测两端的电压,电流表测通过电路的电流,根据电流表接入电路的量程和分度值读数,根据欧姆定律计算两端的电压;
根据欧姆定律计算电路总电阻,根据串联电路电阻规律计算的阻值;
根据电压表接入电路的量程和分度值读数,根据题目要求设定电流表示数和电压表示数,根据欧姆定律计算与电压表并联的电阻的阻值,据此判断若滑动变阻器替换哪个电阻,根据串联电路电压规律结合欧姆定律表示此时通过电路的电流,解方程可得此时电流表示数。
本题考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,有一定难度。
29.【答案】解:此时连入电路的阻值
将定值电阻与以串联的方式接入电路,即使连入电阻的阻值减为,电路中总电阻最小为,大于中的阻值,所以不可以使电流表的示数为。将定值电阻与以并联的方式接入电路,定值电阻所在支路的电流为
电流表测量干路电流,示数为,则此时滑动变阻器所在支路的电流也为,由于并联电路支路电压等于干路电压,所以滑动变阻器两端的电压和电流都与定值电阻的相同,故此时滑动变阻器连入电路的阻值与定值电阻相等,为,即将定值电阻与以并联的方式接入电路,且阻值为时,电流表的示数为。
答:此时连入电路的阻值;
定值电阻与以并联的方式接入两点之间,电流表的示数可以为。
【解析】解:此时连入电路的阻值
将定值电阻与以串联的方式接入电路,即使连入电阻的阻值减为,电路中总电阻最小为,大于中的阻值,所以不可以使电流表的示数为。将定值电阻与以并联的方式接入电路,定值电阻所在支路的电流为
电流表测量干路电流,示数为,则此时滑动变阻器所在支路的电流也为,由于并联电路支路电压等于干路电压,所以滑动变阻器两端的电压和电流都与定值电阻的相同,故此时滑动变阻器连入电路的阻值与定值电阻相等,为,即将定值电阻与以并联的方式接入电路,且阻值为时,电流表的示数为。
答:此时连入电路的阻值;
定值电阻与以并联的方式接入两点之间,电流表的示数可以为。
30.【答案】
【解析】闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,观察到电压表、电流表的示数不变,且得到的电流较小,由此可判断出,滑动变阻器连接时出错,连接了两个下方接线柱,相当于一个的定阻电阻,此时待测电阻与滑动变阻器串联,已知此时待测电阻两端电压为,经过的电流都为,根据欧姆定律可知,电源电压
电压表的示数为伏,电流表的示数为安时,待测电阻的阻值
当滑动变阻器滑片从某点开始移动过程中,发现电压表的示数从伏变化到伏,即电压表示数变小,对应的电流表示数从安变化到安,即电流表示数变大,则电路中的总电阻变小,由串联分压特点可知,电压表测量滑动变阻器两端电压,当电压表的示数从伏,电流表示数从安时,待测电阻的阻值
当电压表的示数从伏,电流表示数从安时,待测电阻的阻值
待测电阻 的平均值
31.【答案】 不能 见解析
【解析】当开关断开、接时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由 可知电路的总功率最小,处于低温挡,当开关闭合、接时,只有的简单电路,电路的总电阻较小,由 可知电路的总功率较大,处于中温挡,当开关闭合、接时,两个电阻并联,电路的总电阻最小,由 可知电路的总功率最大,处于高温挡。
当开关闭合、接时,两个电阻并联,处于高温挡,电路的总电流
此“空气炸锅”在高温挡不能在家用普通插座上长时间使用。
当开关断开、接时,两个电阻串联,电路的总电阻最大,由 可知电路的总功率最小,处于低温挡。
32.【答案】电流;
;此时人体相当于一个电阻与小灯并联,电源电压为伏,通过人体的电流约为安即毫安,低于人体安全电流,所以人没有危险。
【解析】目前所说的触电,是指一定强度的电流流过人体所引起的伤害事故。
由表中信息可知,人体的安全电压不高于,人体的电阻约千欧,则人体安全电流约为
人两手接触电路后,此时人体相当于一个电阻与小灯并联,电路图如图所示:
此时人体相当于一个电阻与小灯并联,电源电压为伏,通过人体的电流约为安即毫安,低于人体安全电流,所以人没有危险。
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