内容正文:
专题04 电压 电阻
1.【综合应用】如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆端,闭合开关S,从油量表指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度,下列说法正确的是( )
A.油量表是电流表 B.油量表是电压表
C.油量表是电能表 D.油量表的刻度是均匀的
【答案】A。
【解答】解:由电路图可知,油量表串联在电路中,是由电流表改装而成的,刻度是不均匀的,故BCD错误、A正确。
故选:A。
2. 【概念形象化】导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电功
【答案】C。
【解答】解:自由电子定向移动形成电流,电压是形成电流的原因。图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,动力即为电压,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故选:C。
考点一.常见电压的大小
1.(2025•四川)在日常生活中,下列估测符合实际情况的是( )
A.人的正常体温约为20℃
B.教室内课桌的高度约为1.5m
C.一名中学生的质量约为500kg
D.一节新干电池电压约为1.5V
【答案】D。
【解答】解:A、人的正常体温约为36.5℃,故A错误;
B、教室内课桌的高度约为80cm,故B错误;
C、一名中学生的质量约为50kg,故C错误;
D、一节新干电池电压约为1.5V,故D正确。故选:D。
考点二.电流表、电压表在判断电路故障中的应用
2.(2025•眉山)如图所示电路中,电源电压恒为6V。闭合开关S,电路正常工作,电压表的示数为3V。一段时间后,电压表的示数由3V变为6V,电流表示数增大。若电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上,则电路的故障是( )
A.R1断路 B.R2断路 C.R1短路 D.R2短路
【答案】C。
【解答】解:由图可知,闭合开关,两定值电阻串联,电压表V测量R2两端的电压,电流表A测量电路中的电流;已知工作一段时间后,电压表的示数由3V变为6V,则电压表测量的是电源电压,此时的故障可能为R2断路或R1短路;因电流表示数增大,说明电路是通路,则电路的故障是R1短路,故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.(2024•攀枝花)小明在做电学实验时,连接电路如图所示。闭合开关,灯L1不发光,L2发光,电流表有示数,电压表无示数。若电路中只有一处故障,该故障可能是( )
A.电压表短路 B.灯L1断路 C.电流表断路 D.灯L2短路
【答案】A。
【解答】解:由电路可知:滑动变阻器、灯L1、L2串联,电流表测串联电路电流,电压表与灯L1并联测它两端的电压。闭合开关,灯L1不发光,L2发光,电流表有示数,电压表无示数。若电路中只有一处故障,该故障可能是:
A、如电压表短路时,符合上述故障现象,故A符合题意;
B、如灯L1断路,电压表有示数,电流表几乎无示数,L2也不发光,故B不符合题意;
C、如电流表断路,整个电路断路,灯不亮,电表无示数,故C不符合题意;
D、如灯L2短路,只有L2不亮,其它都工作,故D不符合题意;
故选:A。
考点三.探究串联电路中的电压规律
4.(2025•成都)在探究“串联电路中的电压特点”实验中,图甲是某小组设计的电路图。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量 电源 两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是 电压表内阻很大,串联在电路中相当于断路,会使电路中电流非常微弱,导致小灯泡无法发光,也无法正常测量电压 。(写出一条即可)
(3)某次操作中他们将电压表并联在L1两端,闭合开关,发现灯泡L1不亮,灯泡L2发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是 C 。
A.L1断路
B.L1短路
C.L1电阻比L2电阻小
D.L1电阻比L2电阻大
【答案】(1)电源;(2)电压表内阻很大,串联在电路中相当于断路,会使电路中电流非常微弱,导致小灯泡无法发光,也无法正常测量电压;(3)C。
【解答】解:(1)由图乙可知:电压表并连在电源两端,测量的是电源两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是:电压表内阻很大,串联在电路中相当于断路,会使电路中电流非常微弱,导致小灯泡无法发光,也无法正常测量电压。
(3)A、若L1、L2断路,那么整个电路断路,L2也不会发光,与题目中L2发光不符,故A错误。
B、若L1短路,那么电压表也被短路,示数应为0,而题目中电压表有较小示数,故B错误。
C、在串联电路中,电流处处相等,L1电阻比L2电阻小,根据U=IR可知,L1两端的电压就会比L2两端的电压小,所以电压表有较小示数,且L1实际功率较小,可能不亮,L2实际功率较大,能够发光,故C正确。
D、若L1、电阻比L2电阻大,那么L1两端的电压会比L2两端的电压大,电压表的示数应该较大,与题目中电压表有较小示数不符,故D错误。
故答案为:(1)电源;(2)电压表内阻很大,串联在电路中相当于断路,会使电路中电流非常微弱,导致小灯泡无法发光,也无法正常测量电压;(3)C。
5. (2023•成都)某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是 C 。
A.连接电路时,开关S处于断开状态
B.连接电压表时,试触后再选择合适量程
C.将电压表A接点连线转接至C接点,测量L2两端电压
(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是 小灯泡L2断路 。
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是 D 。
A.串联电路中各处电流相等
B.灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C.串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大
D.串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
【答案】(1)C;(2)小灯泡L2断路;(3)D。
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关S处于断开状态,故A正确;
B、为了不超过量程,所以电压表可通过试触来选择合适的量程,故B正确;
C、测量完L1两端的电压后,在测量L2两端的电压时,将电压表A接点连线转接至C接点,这样导致电压表正负接线柱接反了,不能测量出L2两端电压,故C错误;
(2)两灯泡都熄灭,可能是某个灯泡断路或两个灯泡都短路,由题意知故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,所以应该是一个灯泡断路,由于电压表的示数为零,说明电压表与电源的两端不相连,所以故障为小灯泡L2断路;
(3)分析表格数据,在误差允许的范围内,比较AB间、BC间、AC间的电压值可得:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,故D正确。
故答案为:(1)C;(2)小灯泡L2断路;(3)D。
考点四.串联电路中的电压规律
6.(2024•南充)如图所示,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A.I1=I2 B.U1>U2 C.U1+U2=U3 D.U1=U2=U3
【答案】AC。
【解答】解:把电流表看做一段导线,电压表所在的电路看做断路,对电路进行简化如下图:
由图可以看出两灯泡属于串联,串联电路中各处的电流都相等,所以两电流表的示数相等,即I1=I2;
由电路图可以看出,电压表V1测的是灯泡L1两端的电压,电压表V2测的是灯泡L2两端的电压,L1的电阻小于L2的电阻,根据串联电路电压的分配与电阻成正比,U1<U2;
电压表V3测的是电源电压,即总电压,根据串联电路的电压特点可知:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以U1+U2=U3。
故AC正确,BD错误。
故选:AC。
考点五.半导体的特点
7.(2023•雅安)地球上的能量大多来源于太阳能。太阳能属于 可再生 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。太阳能电池可以将太阳能转化为电能,它是用 半导体 (选填“半导体”或“绝缘体”)材料制成。
【答案】可再生;半导体。
【解答】解:可再生能源是自然界中可循环再生的能源,而不可再生能源是自然界中开发利用后,在现阶段不可能再生的能源,太阳能是自然界中可循环再生的能源,因此属于可再生能源;
太阳能电池是利用半导体材料制成。
故答案为:可再生;半导体。
8. (2024•广安)LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作LED灯的材料是 半导体 (选填“半导体”或“超导体”)。如图所示为某学校电子屏中滚动播放的标语,其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来,其它部分正常发光,由此可知,未发光部分与其它部分之间是 并 联的。
【答案】半导体;并联。
【解答】解:(1)LED是一种半导体发光二极管,通过电流时不用经过加热灯丝直接能够发光,即把电能直接转化成光能;
(2)由图可见当显示屏中的“增”字的土字旁未能显示出来,其它的灯仍能正常发光,由此可知,显示屏的每个小灯泡是互不影响的,所以它们之间能独立工作,一定是并联的。
故答案为:半导体;并联。
考点六.超导现象和超导材料
9.(2025•宜宾)超导材料,又称为超导体,是指在一定温度下电阻降为零的导体,具有零电阻和抗磁性两个基本性质。当电流流经超导体时,不发生热损耗,还可以形成强磁场,因此人们对超导体的研究从未停歇。1911年,荷兰科学家卡末林•昂内斯用液氮冷却汞,当温度下降到4K时,汞的电阻完全消失,属于低温超导现象。为了使超导材料具有实用性,入们开始了探寻高温超导体的历程,高温超导体是指温度为77K以上的超导材料。我国科学家赵忠贤等曾在铱-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K。2018年,物理学家发现,氢化镧在大约170万个标准大气压、温度约为-23℃时转变为超导体。目前,已有科学家投入到15℃室温环境下的常温超导的研究,未来,超导材料可能将主要用于远距离输电、磁悬浮等科技领域。[注:热力学温标(符号为T,单位为K)与摄氏温标的换算关系是T=t+273.15K]
根据以上材料判断温度约为-23℃的超导体 属于 (填“属于”或“不属于”)高温超导体,解释超导体用于远距离输电的好处: 超导不会由于发热而损失电能,故提高输电效率 。
【答案】属于;超导不会由于发热而损失电能,故提高输电效率。
【解答】解:热力学温标(符号为T,单位为K)与摄氏温标的换算关系是T=t+273.15K;-23℃的热力学温度是T=-23+273.15K=250.15K;高温超导体是指温度为77K以上的超导材料,故是超温超导;
超导体用于远距离输电,根据Q=I2Rt知,电阻为0时,不会发热而损失电能。
故答案为:属于;超导不会由于发热而损失电能,故提高输电效率。
考点七.滑动变阻器的使用
10.(2024•自贡)如图所示是滑动变阻器的结构示意图,当滑片P向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,应选择的接线柱为( )
A.A和B B.B和C C.B和D D.A和D
【答案】D。
【解答】解:根据题意可知,当滑片P向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,则电阻丝的左半部分接入电路中,即需要接A接线柱,上面的两个接线柱接哪个都行,所以应选择的接线柱为CA或DA,故D正确。
故选:D。
考点八.电阻箱
11. (2025•达州)一节新干电池电压约为 1.5 V,如图所示电阻箱阻值读数为 2096 Ω。
【答案】1.5;2096。
【解答】解:一节新干电池的电压是1.5V;
电阻箱的示数:R=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω。
故答案为:1.5;2096。
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专题04 电压 电阻
1.【综合应用】如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆端,闭合开关S,从油量表指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度,下列说法正确的是( )
A.油量表是电流表 B.油量表是电压表
C.油量表是电能表 D.油量表的刻度是均匀的
2. 【概念形象化】导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电功
考点一.常见电压的大小
1.(2025•四川)在日常生活中,下列估测符合实际情况的是( )
A.人的正常体温约为20℃
B.教室内课桌的高度约为1.5m
C.一名中学生的质量约为500kg
D.一节新干电池电压约为1.5V
考点二.电流表、电压表在判断电路故障中的应用
2.(2025•眉山)如图所示电路中,电源电压恒为6V。闭合开关S,电路正常工作,电压表的示数为3V。一段时间后,电压表的示数由3V变为6V,电流表示数增大。若电路中仅有一处故障,且只发生在R1、R2上,则电路的故障是( )
A.R1断路 B.R2断路 C.R1短路 D.R2短路
3.(2024•攀枝花)小明在做电学实验时,连接电路如图所示。闭合开关,灯L1不发光,L2发光,电流表有示数,电压表无示数。若电路中只有一处故障,该故障可能是( )
A.电压表短路 B.灯L1断路 C.电流表断路 D.灯L2短路
考点三.探究串联电路中的电压规律
4.(2025•成都)在探究“串联电路中的电压特点”实验中,图甲是某小组设计的电路图。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量 两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是
。(写出一条即可)
(3)某次操作中他们将电压表并联在L1两端,闭合开关,发现灯泡L1不亮,灯泡L2发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是 。
A.L1断路
B.L1短路
C.L1电阻比L2电阻小
D.L1电阻比L2电阻大
5. (2023•成都)某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是 。
A.连接电路时,开关S处于断开状态
B.连接电压表时,试触后再选择合适量程
C.将电压表A接点连线转接至C接点,测量L2两端电压
(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是 。
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是 。
A.串联电路中各处电流相等
B.灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C.串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大
D.串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
考点四.串联电路中的电压规律
6.(2024•南充)如图所示,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A.I1=I2 B.U1>U2 C.U1+U2=U3 D.U1=U2=U3
考点五.半导体的特点
7.(2023•雅安)地球上的能量大多来源于太阳能。太阳能属于 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。太阳能电池可以将太阳能转化为电能,它是用 (选填“半导体”或“绝缘体”)材料制成。
8. (2024•广安)LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作LED灯的材料是
(选填“半导体”或“超导体”)。如图所示为某学校电子屏中滚动播放的标语,其显示屏中的“增”字有一部分未显示出来,其它部分正常发光,由此可知,未发光部分与其它部分之间是 并 联的。
考点六.超导现象和超导材料
9.(2025•宜宾)超导材料,又称为超导体,是指在一定温度下电阻降为零的导体,具有零电阻和抗磁性两个基本性质。当电流流经超导体时,不发生热损耗,还可以形成强磁场,因此人们对超导体的研究从未停歇。1911年,荷兰科学家卡末林•昂内斯用液氮冷却汞,当温度下降到4K时,汞的电阻完全消失,属于低温超导现象。为了使超导材料具有实用性,入们开始了探寻高温超导体的历程,高温超导体是指温度为77K以上的超导材料。我国科学家赵忠贤等曾在铱-钡-铜-氧系材料上把临界超导温度提高到90K。2018年,物理学家发现,氢化镧在大约170万个标准大气压、温度约为-23℃时转变为超导体。目前,已有科学家投入到15℃室温环境下的常温超导的研究,未来,超导材料可能将主要用于远距离输电、磁悬浮等科技领域。[注:热力学温标(符号为T,单位为K)与摄氏温标的换算关系是T=t+273.15K]
根据以上材料判断温度约为-23℃的超导体 (填“属于”或“不属于”)高温超导体,解释超导体用于远距离输电的好处: 。
考点七.滑动变阻器的使用
10.(2024•自贡)如图所示是滑动变阻器的结构示意图,当滑片P向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,应选择的接线柱为( )
A.A和B B.B和C C.B和D D.A和D
考点八.电阻箱
11. (2025•达州)一节新干电池电压约为 1.5 V,如图所示电阻箱阻值读数为 2096 Ω。
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