2025-2026学年浙教版八年级上册科学第三章单元测试卷A(基础)
2025-09-15
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3章 电路探秘 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.33 MB |
| 发布时间 | 2025-09-15 |
| 更新时间 | 2025-09-15 |
| 作者 | 良知科学工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53922432.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年浙教新版科学八年级上第三章单元测试卷A(基础)
一.选择题(共15小题)
1.(2025春•鄞州区期中)历史上科学家规定:与丝绸摩擦后的玻璃棒带正电荷,下列说法错误的是( )
A.摩擦过程中玻璃棒得到质子
B.摩擦后丝绸带负电
C.摩擦后玻璃棒质子数大于电子数
D.摩擦后丝绸得到电子
2.(2025春•余姚市期中)如图甲所示电路,电流表A1与A的示数分别如图乙、丙所示,则电流表A2的示数为( )
A.0.5A B.0.1A C.1.1A D.1.7A
3.(2025春•余姚市期中)智能家居系统中包含各种电路。关于电路,下列说法正确的是( )
A.只有电路闭合时,电路中才有电流
B.电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因
C.用电器是将其他形式的能转化为电能的装置
D.一个完整的电路由电源、用电器和导线组成
4.(2025春•鄞州区期中)下列常见的生活用品中,不属于导体的是( )
A.铅笔芯 B.铁锅 C.塑料尺 D.食盐水
5.(2025春•宁波期中)“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路.下列分析正确的是( )
A.若M接C点,N接D点,滑动变阻器与灯泡并联
B.若M接C点,N接B点,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.若M接C点,N接B点,闭合开关,滑片P向右移,灯泡变暗
D.若M接C点,N接D点,闭合开关,滑片P向右移,灯泡变暗
6.(2025春•慈溪市期末)小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
7.(2025春•宁波校级期中)小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7.5V、1.5V B.6V、1.5V C.1.5V、7.5V D.1.5V、6V
8.(2024春•海曙区期末)如图所示,在电路中,若甲、乙两处分别装入电表,当开关闭合后,两灯均能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.甲、乙、都是电流表
B.甲、乙、都是电压表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲是电流表,乙是电压表
9.(2024春•北仑区期中)如图所示,能正确地测出小灯泡L1两端电压的电路是( )
A.B. C.D.
10.(2023春•余姚市校级期中)在如图所示的电路中,L1、L2两灯规格相同,①、②、③为电流表或电压表,闭合开关( )
A.若①、②为电流表,③为电压表,电路能正常工作
B.若①、③为电压表,②为电流表,则①③两表示数相同
C.若①、③为电流表,②为电压表,则①③两表示数相同
D.若②、③为电流表,①为电压表,则只有L1能发光
11.(2025春•余姚市月考)如图所示电路中,电表均为实验室学生用电表,当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表指针偏转角度相同,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,则两表的示数之比U甲:U乙为( )
A.5:4 B.5:1 C.4:5 D.4:1
12.(2025春•鄞州区期中)小欣通过整理甲、乙两个元件的电流与电压的数据,绘制出了如图所示的图像,据图像分析,下列判断正确的是( )
A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件电压之比为2:1
D.若甲、乙元件并联后,接在电压为2V的电源上,干路的总电流是0.6A
13.(2025春•鄞州区期中)小科为探究“电压一定时,电流与电阻之间的关系”,设计了如图实验。先在AB间接入10Ω的定值电阻R1,移动滑片P,读取电压表、电流表示数并记录;然后用15欧的定值电阻R2替换R1后,接下来的操作和操作后的电路分析正确的是( )
A.闭合开关,电压表示数变大
B.闭合开关,电流表示数不变
C.注视电压表,并向左调节滑片
D.注视电流表,并向右调节滑片
14.(2025春•宁波期中)如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为( )
A.L1断路、L2断路 B.L1断路、L2通路
C.L1通路、L2断路 D.L1短路、L2断路
15.(2025春•海曙区期末)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至某一位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.曲线b对应的是电流表与电压表V1关系的图象
B.电流为0.6A时,小灯泡的电压为7V
C.该实验的电源电压为11V
D.滑动变阻器的最大阻值是15Ω
二.填空题(共7小题)
16.(2025春•慈溪市期末)2024年3月29日晚,广州遭遇强对流天气,广州塔主动引雷(称为“接闪”),场面震撼,堪比科幻大片。
在强对流天气下,云层与云层间因摩擦而带电,云层下方携带负电荷,因广州塔顶端较尖,其尖端部位携带密集的 (填“正电荷”或“负电荷”),当达到一定程度后,与云层中的负电荷发生 ,产生放电现象,这就是尖端放电。
17.(2025春•镇海区期末)小科在宁波植物园游览时租赁了一辆电动车,该车的启动和控制方式如下:插入启动钥匙并转动,车辆通电,但不会行驶,这个钥匙的作用相当于一个 (填“开关”或“滑动变阻器”,下同)。踩下脚踏,车辆开始前进,踩得越深,车速越快,这个脚踏的实质相当于一个 。
18.(2023•镇海区模拟)一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S.通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 ,观察 可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是 。
19.(2025春•余姚市期中)实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V 0.5A”字样,乙标有“10V 1A”字样。假设它们的电阻一定,将它们串联后接入电路使用,那么电源电压不能超过 V,将它们并联后接入电路,那么电路两端的电压不能超过 。
20.(2025春•慈溪市期中)如图所示,灯L1与灯L2串联在电源电压为5V的电路中,先用电压表“0~3V”的量程测出灯L1两端电压为2.2V,再测灯L2两端电压时,小科和小宁用了两种不同的方法,请你对他们的做法进行评价。
(1)小科:只将电压表接A的一端改接C,这种接法: (填“正确”或“不正确”),理由: 。
(2)小宁:只将电压表接B的一端改接C,这种接法是否可行?(说明理由) 。
21.(2024春•宁海县期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。图线 (A/B)是电阻R1的I﹣U关系图象,电源电压为 V,滑动变阻器R2的最大阻值为 Ω。
22.(2024春•宁波期末)小宁利用一个电源、两个相同的电流表、一个开关、两个灯泡和若干导线进行实验,他设计的电路如图甲所示。当闭合开关S时,两电流表的指针均如图乙所示,则电流表A2的示数为 A,L1和L2的电阻之比为 。(设灯泡电阻不随温度改变而改变)
三.实验探究题(共4小题)
23.(2025春•余姚市月考)在探究“电流跟电阻关系”的过程中,小明连接的电路如图甲所示。
(1)请你用画笔代替导线,将实物图(图乙)连接完整(限连两根导线);
(2)闭合开关S,无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数为电源电压,若故障只发生在电阻或者滑动变阻器上,则此时电路出现的故障是 ;
(3)实验过程中保持电源电压不变,不断改变R的阻值,测得相应的电流如表所示。分析表中数据可知,电流跟电阻 反比(填“成”或“不成”),造成这种现象的原因是 。
实验次序
R/Ω
I/A
1
5
0.4
2
10
0.22
3
20
0.14
24.(2025春•鄞州区期中)在探究“同一导体中的电流与它两端电压关系”的实验中,小科设计了图甲电路图来进行实验。
(1)图中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接方式。
(2)在正确连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最左端移到最右端的过程中,小灯泡始终不发光,电流表示数为零,电压表示数较大,经检查两电表均正常且导线连接正确,则电路故障是 。
(3)在这个实验中,滑动变阻器的作用是 。
(4)如图乙所示是小科根据实验数据绘出的电流I与电压U关系的图像,发现电流与电压不成正比,跟书本中的结论不一致,请分析原因并提出改进方案。 。
25.(2025春•余姚市期末)小余同学在进行“测量小灯泡电阻”实验时,提供的实验器材有:3节新干电池、开关、滑动变阻器(50Ω 1.0A)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。所有器材完好,电路图如图甲所示:
(1)根据图甲的电路图,完成图乙中的实物连接图。
(2)小余同学一闭合开关,小灯泡发光后迅速熄灭,为了判断小灯泡是否烧坏,他断开开关,拆下小灯泡,用自制的工具连接该小灯泡后进行测试,下列自制工具可以选择的是 (填字母),经测试,发现小灯泡烧坏,小灯泡烧坏的可能原因是 。
A. B. C.
(3)小余更正了自己的错误,并更换完好的小灯泡再次实验,小余根据所得的数据绘制了如图丙所示图像,并计算了4组灯泡阻值的平均值,你认为由此得出的小灯泡电阻值是否合理,并说明原因: 。
26.(2025春•慈溪市期中)小科设计了如图所示的电路图,做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B间接入如表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(图中R表示不同的电阻丝)。
序号
材料
长度
棋截面积
1
锰铜合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
S
(1)小科应选择序号为 (填序号)的两根电阻丝来探究导体电阻大小与导体长度的关系。
(2)为粗略判断A、B两点间导体电阻的大小,可观察 。
(3)另有小宁、小雨两位同学分别对小科的电路作了如下的改进:小宁把灯泡更换为电流表:小画在原电路中再串联接入一个电流表,小科思考后认为小画同学的改进更好一些。你认为他的理由是 。
四.解答题(共6小题)
27.(2025春•江北区期末)项目化学习小组制作了一款电子体重秤(如图1所示),秤盘质量忽略不计,电源电压恒为6伏,R0是阻值为10欧的定值电阻,秤盘下方的电阻R为力敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系如图2所示。
(1)若将电表改装为体重显示屏,要求体重越大,电表示数越大,应选择 进行改装(填“电压表”或“电流表”)。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,其电路故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,当电压表的示数为1.2伏时,人对秤盘的压力为多少牛?
28.(2025春•北仑区期末)如图所示是AB两地之间沿直线架设了两条输电线(图中的双横线为输电线)。已知每千米输电线的电阻约为0.2Ω,现输电线在B地某处发生了短路,为确定短路的位置距A处的距离,检修员在A地利用电压表、电流表、开关、导线和电源接成电路进行测量计算,便可知道短路处到A地的距离。
(1)请在虚线框内帮检修员设计并画出电路图。
(2)若测出的电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,则短路位置距离A地 km。
29.(2025春•慈溪市期末)如图甲电路,灯泡L1的阻值为10Ω,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图所示为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则:
(1)电流表A1的读数是 。
(2)电源电压为多少?
(3)灯泡L2的阻值为多少?
30.(2025春•鄞州区期末)如图所示的电路,电源电压保持不变。同时闭合开关S1和S2时,电流表示数为0.6A,电阻R1=10Ω;只闭合开关S2时,电流表的示数变化了0.2A。
(1)请画出同时闭合开关S1和S2时的等效电路图。
(2)求电源电压U。
(3)求R2的阻值。
31.(2024春•慈溪市期中)如图甲电路,当开关s闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,通过L2的电流应为 A。
32.(2024春•宁海县期末)如图是一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0﹣0.6A的电流表改装而成的,变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的滑片在最下端,油量表指针指在最大刻度处;当油箱内没有油时,R的滑片在最上端,油量表的读数最小。当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点。求:
(1)R0的阻值。
(2)油量表的最小读数。
(3)此油量表的刻度均匀吗?请根据计算加以说明。
2025-2026学年浙教新版科学八年级上第三章单元测试卷A(基础)
参考答案与试题解析
一.选择题(共15小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
C
B
C
B
C
B
D
D
D
A
题号
12
13
14
15
答案
D
A
B
C
一.选择题(共15小题)
1.(2025春•鄞州区期中)历史上科学家规定:与丝绸摩擦后的玻璃棒带正电荷,下列说法错误的是( )
A.摩擦过程中玻璃棒得到质子
B.摩擦后丝绸带负电
C.摩擦后玻璃棒质子数大于电子数
D.摩擦后丝绸得到电子
【分析】摩擦起电的实质是电子的转移,当用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的电子转移到丝绸上,玻璃棒因为失去电子,从而使玻璃棒带上正电。
【解答】解:ABD、摩擦玻璃棒时,玻璃棒上的电子转移到丝绸上,玻璃棒因为失去电子,从而使玻璃棒带上正电,丝绸因得到电子而带负电,故A符合题意,BD不符合题意;
C、未摩擦前,玻璃棒质子数等于电子数,摩擦后,玻璃棒因为失去电子,质子数大于电子数,从而显示带正电,故C不符合题意。
故选:A。
【点评】理解摩擦起电的实质和原因,可解答此题。
2.(2025春•余姚市期中)如图甲所示电路,电流表A1与A的示数分别如图乙、丙所示,则电流表A2的示数为( )
A.0.5A B.0.1A C.1.1A D.1.7A
【分析】(1)根据串联电路中各用电器顺次连接和并联电路中各用电器并列连接判断电路的连接方式;
(2)本题中电流表量程不明,但根据电流表连入电路情况知,A电流表测量干路的电流I,电流表A1测量通过支路L1的电流I1.A的示数应大于A1的示数。
(3)根据指针的偏转情况可以判断A用的是0~3A的量程,A1用的是0~0.6A的量程。通过观察指针所指位置即可读数,然后利用并联电路电流规律:I=I1+I2,可求出电流表A2示数。
【解答】解:由图可知:灯L1与灯L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1电流。
根据并联电路电流规律可知:干路电流大于支路电流。而从两表指针偏转位置来看,A1偏转的比A还大,说明这两表使用的量程不同。由此得出:A1一定使用的是0~0.6A量程,A使用的是0~3A量程。
0~0.6A量程的分度值是0.02A,所以A1的读数是0.4A。
0~3A量程的分度值是0.1A,所以A的读数是1.5A;根据并联电路电流规律:I=I1+I2,
得出灯L2的电流:I2=I﹣I1=1.5A﹣0.4A=1.1A.即电流表A2示数为1.1A。
故选:C。
【点评】本题考查了电流表的读数方法、并联电路的电流关系。做这类题时,要先分析电路图,然后利用电路的规律分析计算。此题难度不大,但计算过程比较繁琐,要仔细认真才行。
3.(2025春•余姚市期中)智能家居系统中包含各种电路。关于电路,下列说法正确的是( )
A.只有电路闭合时,电路中才有电流
B.电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因
C.用电器是将其他形式的能转化为电能的装置
D.一个完整的电路由电源、用电器和导线组成
【分析】(1)电路中产生持续电流的条件:有电源、电路闭合。
(2)电源:提供电能的装置,它保证电路中有持续电流,工作时将其他形式的能转化为电能,电压是形成电流的原因。
(3)用电器工作时将电能转化为其他形式的能。
(4)电路由开关、电源、用电器和电线等元件组成。
【解答】解:A、电路中产生电流的条件有两个:一是要有电源,二是电路是通路,故A错误;
B、电源是将其它形式的能转化为电能,它在电路中是提供电能的,电压是形成电流的原因,故B正确;
C、用电器是消耗电能的装置,它工作时将电能转化为其它形式的能,故C错误。
D、一个完整的电路由电源、用电器、开关和导线组成,故D错误。
故选:B。
【点评】本题综合考查了电源、用电器的能量转化,电路的组成,电流产生的条件,属于基础题,要牢记基础知识。
4.(2025春•鄞州区期中)下列常见的生活用品中,不属于导体的是( )
A.铅笔芯 B.铁锅 C.塑料尺 D.食盐水
【分析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解:通常情况下,铅笔芯、铁锅和食盐水都容易导电,属于导体;塑料尺不容易导电,属于绝缘体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的辨析,属基础题目。
5.(2025春•宁波期中)“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图所示的电路.下列分析正确的是( )
A.若M接C点,N接D点,滑动变阻器与灯泡并联
B.若M接C点,N接B点,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
C.若M接C点,N接B点,闭合开关,滑片P向右移,灯泡变暗
D.若M接C点,N接D点,闭合开关,滑片P向右移,灯泡变暗
【分析】(1)串联电路只有一条电流的路径;并联电路有多条电流路径;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器阻值应调至最大;
(3)(4)根据电阻的变化判定电流和灯泡亮度的变化。
【解答】解:AD.若M接C点,N接D点,同时接了上接线柱,接入的是金属杆,滑动变阻器不起作用,故AD不符合题意;
BC.连接电路时,若M接C点,N接B点,可以通过改变电阻丝长度来改变接入阻值大小,闭合开关前,滑片P应远离下接线柱,移动到最左端,即最大阻值处;闭合开关,滑片P向右移,接入阻值变小,通过电流变大,灯泡亮度变亮。故B符合题意,C不符合题意。
故选:B。
【点评】本题考查了电路的动态分析、滑动变阻器的接法,属于基础知识。
6.(2025春•慈溪市期末)小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
【分析】(1)在此实验装置中,运用转换法,电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断,但是现象不是很明显,效果不好,为了准确比较电阻的大小,可以在电路中串联一只电流表。
(2)因为两根电阻丝的材料一样,故运用控制变量法,可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系。
【解答】解:A、小灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
B、利用此装置中的一根电阻丝,用夹子改变电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,故B错误;
C、利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系,长度可以选择其中一根导线,一次全部接入,另一次直接入其中一部分即可,正确;
D、为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小。故D错误。
故选:C。
【点评】此题主要考查的是电阻大小的影响因素和转换法、控制变量法在物理实验中的熟练运用,是中考的常见题型。
7.(2025春•宁波校级期中)小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7.5V、1.5V B.6V、1.5V C.1.5V、7.5V D.1.5V、6V
【分析】首先根据串联电路的电压特点(U=U1+U2)确定电压表V1、V2示数的大小,然后根据电压表的读数方法读出示数。
【解答】解:因为电阻R1和R2串联,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2电压,
根据串联电路的电压特点可知,电压表V1的示数比电压表V2的示数大;故电压表V1选的是0﹣15V的量程分度值为0.5V,根据指针位置可知,电压表读数为U=7.5V;表V2选的是0﹣3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置可知,电压表读数为U2=1.5V;
根据串联电路的电压特点可得,R1的电压:U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V。
故选:B。
【点评】本题重点考查了电压表的读数方法,串联电路的电压规律,难度不大。
8.(2024春•海曙区期末)如图所示,在电路中,若甲、乙两处分别装入电表,当开关闭合后,两灯均能正常发光,则下列判断正确的是( )
A.甲、乙、都是电流表
B.甲、乙、都是电压表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲是电流表,乙是电压表
【分析】因为电流表相当于导线,电压表相当于开路,如图所示当开关S闭合时,要使两灯均能发光,则两个灯泡为并联电路,可假设乙为电压表或电流进行分析,看能否满足两灯并联的要求。
【解答】解:电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于开路,
由图知,假设乙为电流表,则右边的灯泡会被短路,不能满足两灯均能发光的要求,所以乙只能为电压表;而如果甲为电压表,则会造成右边灯泡开路,不能满足两灯均能发光的要求,所以甲应是电流表;
因此甲为电流表,乙为电压表,此时两灯并联。
故选:D。
【点评】解决本类题的关键是牢记电压表和电流表的正确使用方法,并且能够识别串并联电路。
9.(2024春•北仑区期中)如图所示,能正确地测出小灯泡L1两端电压的电路是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据电压表与被测用电器并联,并且流入电压表的电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出对四个选项逐一分析,即可找出正确选项。
【解答】解:A、由图示电路图可知,电压表正负接线柱接反了,不能测出小灯泡L1两端电压,故A错误;
B、由图示电路图可知,电压表测量的是两灯泡串联总电压,测量的是电源电压,不能测出小灯泡L1两端电压,故B错误;
C、由图示电路图可知,电压表与小灯泡L2并联,测量的是小灯泡L2两端电压,不能测出小灯泡L1两端电压,故C错误;
D、由图示电路图可知,电压表并联在小灯泡L1两端,测小灯泡L1两端电压,故D正确;
故选:D。
【点评】本题考查电压表的正确使用方法的辨别情况,本题的关键是观察电压表的连接方式和正负接线柱的接法。
10.(2023春•余姚市校级期中)在如图所示的电路中,L1、L2两灯规格相同,①、②、③为电流表或电压表,闭合开关( )
A.若①、②为电流表,③为电压表,电路能正常工作
B.若①、③为电压表,②为电流表,则①③两表示数相同
C.若①、③为电流表,②为电压表,则①③两表示数相同
D.若②、③为电流表,①为电压表,则只有L1能发光
【分析】电流表相当于导线,应串联使用;电压表相当于开路,应并联使用;根据串并联电路的电压和电流规律,结合不同的连接方法可做出判断;注意不能造成电源短路。
【解答】解:A、若①、②为电流表,③为电压表,则电流会通过开关、两电流表直接从电源正极流回电源负极,造成电源短路,故A错误;
B、若①、③为电压表,②为电流表,则两灯泡串联,①电压表测电源电压,③电压表测灯泡L2两端的电压,两表示数不相同,故B错误;
C、若①、③为电流表,②为电压表,则电路为并联电路,①电流表测通过灯泡L2的电流,③电流表测干路电流,两表示数不相同,故C错误;
D、若②、③为电流表,①为电压表,则灯泡L2被短路,只有L1能发光,故D正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查学生对电流表和电压表的使用方法的了解和掌握,分析时要仔细确认电流的流向,是一道中档题。
11.(2025春•余姚市月考)如图所示电路中,电表均为实验室学生用电表,当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表指针偏转角度相同,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,则两表的示数之比U甲:U乙为( )
A.5:4 B.5:1 C.4:5 D.4:1
【分析】由图可知,当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,电阻R1与R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测干路电流。两表指针偏转角度相同,根据并联电路的电流规律判断两电流表所选用的量程,并得出两电流表的示数关系,根据并联电路的电流规律可得通过R1与R2的电流关系,根据并联电路的分流关系可得两电阻的阻值之比;
当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源电压,乙表测R2两端的电压。根据串联电路的分压关系可得R1与R2两端的电压之比,根据串联电路的电压规律可得两电压表的示数之比。
【解答】解:由图可知,当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,电阻R1与R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测干路电流。
两表指针偏转角度相同,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以甲电流表的示数小于乙电流表的示数,则甲电流表用的是小量程(0~0.6A),乙电流表用的是大量程(0~3A),
所以乙电流的示数为甲电流表示数的5倍,即I=5I2,
根据并联电路的电流规律可得,通过R1的电流为I1=I−I2=5I2−I2=4I2,
根据并联电路的分流关系可得,R1与R2的阻值之比为R1:R2=I2:I1=I2:4I2=1:4;
当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源电压,乙表测R2两端的电压。
根据串联电路的分压关系可得R1与R2两端的电压之比为U1:U2=R1:R2=1:4,
根据串联电路的电压规律可得两电压表的示数之比为
U甲:U乙=U:U2=(U1+U2):U2=(1+4):4=5:4,故A正确。
故选:A。
【点评】本题考查串、并联电路的电流、电压规律和分压、分流关系的应用,明确电路的连接方式和电表的测量对象是关键。
12.(2025春•鄞州区期中)小欣通过整理甲、乙两个元件的电流与电压的数据,绘制出了如图所示的图像,据图像分析,下列判断正确的是( )
A.甲、乙两元件中的电流与电压都成正比
B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10Ω
C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,甲、乙两元件电压之比为2:1
D.若甲、乙元件并联后,接在电压为2V的电源上,干路的总电流是0.6A
【分析】(1)根据欧姆定律可知,电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比,据此分析图像甲、乙电阻的变化,由欧姆定律算出定值电阻的阻值;
(2)若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时通过它们的电流相等,根据图像读出两元件两端的电压,进而算出甲、乙两元件电压之比;
(3)若甲、乙元件并联后,接到2V的电路中它们两端的电压相等,根据图像读出通过两元件的电流,根据并联电路电流的规律算出干路的总电流。
【解答】解:AB、由图像可知,乙元件中电流与两端电压图像不是过原点直线,说明乙元件的电流与电压不成正比,即乙元件不是定值电阻,
由图知当甲两端的电压为3V时,通过它的电流为0.6A,其电阻为:R5Ω,故AB错误;
C、若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的电流为0.2A时,由串联电路中各处的电流相等可知通过两元件的电流均为0.2A,
由图像可知,两元件两端的电压U甲=1V、U乙=2V,故甲、乙两元件电压之比为:1V:2V=1:2,故C错误;
D、若甲、乙元件并联后,接到2V的电路中,根据并联电路中各支路两端的电压相等可知,两元件两端的电压均为2V,
由图像可知,通过两元件的电流分别为I甲=0.4A,I乙=0.2A,由并联电路电流的规律知干路的总电流是:I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,从图像中获取有用的信息是关键。
13.(2025春•鄞州区期中)小科为探究“电压一定时,电流与电阻之间的关系”,设计了如图实验。先在AB间接入10Ω的定值电阻R1,移动滑片P,读取电压表、电流表示数并记录;然后用15欧的定值电阻R2替换R1后,接下来的操作和操作后的电路分析正确的是( )
A.闭合开关,电压表示数变大
B.闭合开关,电流表示数不变
C.注视电压表,并向左调节滑片
D.注视电流表,并向右调节滑片
【分析】根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
【解答】解:根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;电路中的电阻增大,电源电压不变,所以电流表示数减小;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,注视电压表,使电压表的示数不变;故A正确,BCD错误。
故选:A。
【点评】本题探究“电压一定时,电流与电阻之间的关系”,考查控制变量法、操作过程及串联电路的规律和欧姆定律的运用。
14.(2025春•宁波期中)如图所示的电路,闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关,电流表示数仍为零,电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为( )
A.L1断路、L2断路 B.L1断路、L2通路
C.L1通路、L2断路 D.L1短路、L2断路
【分析】分析电路图可知,两只灯泡串联,电压表测量L2两端的电压;闭合开关,两只灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表无示数,说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有开路;
将电灯L1、L2的位置对调,闭合开关,电流表无示数,说明电路中有开路;电压表有示数,说明电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路。
【解答】解:由图可知两只灯泡串联,电压表测量L2两端的电压;
闭合开关,两只灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表无示数,说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有开路,即可能是灯L1断路,也可能是L1、L2同时断路;
将电灯L1、L2的位置对调,闭合开关,电流表无示数,说明电路中仍然有断路故障;电压表有示数,说明此时电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路,所以灯L2、电流表、开关都是完好的,则故障是灯L1断路。
故选:B。
【点评】在判断故障时,会根据电压表的示数的变化判断:若电压表有示数,说明电压表与电源能相通,与电压表并联的部分开路;若电压表无示数,说明与电压表并联的部分短路或与电源不能相通。
15.(2025春•海曙区期末)如图甲所示,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最右端移至某一位置,此过程中电流表示数与两个电压表示数的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.曲线b对应的是电流表与电压表V1关系的图象
B.电流为0.6A时,小灯泡的电压为7V
C.该实验的电源电压为11V
D.滑动变阻器的最大阻值是15Ω
【分析】由图甲可知,闭合开关S后,滑动变阻器与灯泡串联,电压表V1灯泡两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流;
(1)当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压最大,即电压表V2的示数最大,此时灯泡两端的电压最小,即电压表V1的示数最小,据此判断出电流表示数与两电压表示数对应的关系图象;
(2)根据图乙读出电路中的最小电流、灯泡两端的电压以及滑动变阻器两端的电压,利用串联电路的电压特点求出电源电压;
(3)电流为0.6A时,由图乙确定出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的电压规律求出灯泡两端的电压;
(4)利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关S,灯泡与滑动变阻器串联,电压表V1测灯泡两端的电压,电压表V2测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流;
A、当滑片位于最右端时,变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由串联电路的分压原理可知,滑动变阻器两端的电压最大,即电压表V2的示数最大,此时灯泡两端的电压最小,即电压表V1的示数最小,则曲线a表示电流表示数与电压表V1示数的关系图象,曲线b表示电流表示数与电压表V2示数的关系图象,故A错误;
BC、由图乙可知,电路中的最小电流为:I小=0.2A,此时灯泡两端的电压为:UL=2V,滑动变阻器两端的电压为:U滑=9V,
根据串联电路的电压特点可知,电源电压为:U=UL+U滑=2V+9V=11V,
当电路中的电流为0.6A时,滑动变阻器两端的电压为3V,根据串联电路的电压规律可知,此时灯泡两端的电压为:U'L=U﹣U'滑=11V﹣3V=8V,故B错误,C正确;
D、由欧姆定律可知,滑动变阻器的最大阻值为:
R滑大45Ω,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了串联电路的特点、欧姆定律的应用,正确判断出电流表示数与两电压表示数对应的关系图象是解题的关键。
二.填空题(共7小题)
16.(2025春•慈溪市期末)2024年3月29日晚,广州遭遇强对流天气,广州塔主动引雷(称为“接闪”),场面震撼,堪比科幻大片。
在强对流天气下,云层与云层间因摩擦而带电,云层下方携带负电荷,因广州塔顶端较尖,其尖端部位携带密集的 正电荷 (填“正电荷”或“负电荷”),当达到一定程度后,与云层中的负电荷发生 中和 ,产生放电现象,这就是尖端放电。
【分析】(1)云层与云层间因摩擦而带电,云层下方携带负电荷;
(2)电荷间的相互作用规律,异种电荷相互吸引;异种电荷达到一定程度时,击穿空气,形成放电现象。
【解答】解:(1)云层与云层间因摩擦而带电,云层下方携带负电荷,广州塔顶尖端在静电感应下正电荷会集中在塔顶尖端,形成电荷密集区;
(2)电荷间的相互作用规律,异种电荷相互吸引,当达到一定程度后,云层中的负电荷与塔顶尖端的正电荷击穿空气,发生中和,产生放电现象。
故答案为:正电荷;中和。
【点评】本题考查摩擦起电与电荷间的相互作用。
17.(2025春•镇海区期末)小科在宁波植物园游览时租赁了一辆电动车,该车的启动和控制方式如下:插入启动钥匙并转动,车辆通电,但不会行驶,这个钥匙的作用相当于一个 开关 (填“开关”或“滑动变阻器”,下同)。踩下脚踏,车辆开始前进,踩得越深,车速越快,这个脚踏的实质相当于一个 滑动变阻器 。
【分析】开关串联电路中,能起到控制电路中电流通断的作用;电动车利用电动机工作,电动机的电流越大,转速越快。
【解答】解:插入启动钥匙并转动,车辆通电,说明是闭合开关,故钥匙的作用相当于一个开关,而踩得越深,车速越快,电动机转速越大,电流越小,因而电阻变小了,故脚踏的实质相当于一个滑动变阻器。
故答案为:开关;滑动变阻器。
【点评】本题考查电路的组成,属于基础题。
18.(2023•镇海区模拟)一位同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S.通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个 滑动变阻器 ,观察 灯泡亮度 可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是 在电路中串联一只电流表 。
【分析】在电路中能改变电阻大小的是滑动变阻器,风力能改变连入电路电阻的大小,所以风力测定仪相当于滑动变阻器。风力改变,连入电路的电阻改变,电源电压不变,电路中的电流改变,灯泡的亮度改变,通过灯泡的亮度判断风力的大小,为了提高反映风力的性能,用电流表更准确。
【解答】解:(1)无风时OC是竖直的,连入电路的电阻是AB段,有风时,OC杆偏转一定的角度,连入电路的电阻变为BP段,连入电路的电阻随风的大小而改变,风力测定仪相当于滑动变阻器。
(2)风越强,OC杆偏转的角度越大,BP段越小,电阻变小,电源电压不变,电路中的电流变大,灯泡越亮,所以通过灯泡的亮度判断风力的大小。
(3)观察灯泡的亮度的微小变化,眼睛不能判断,所以电路中串联一个电流表能准确反映风力的大小,提高风力测定仪的性能。
故答案为:滑动变阻器;灯泡亮度;在电路中串联一个电流表。
【点评】(1)生活中有很多变形的滑动变阻器,实质是相同的。
(2)灯泡亮度只能粗略反映电流大小,电流表是准确测量电流大小的工具。
19.(2025春•余姚市期中)实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V 0.5A”字样,乙标有“10V 1A”字样。假设它们的电阻一定,将它们串联后接入电路使用,那么电源电压不能超过 20 V,将它们并联后接入电路,那么电路两端的电压不能超过 10V 。
【分析】(1)由灯泡的铭牌可知额定电压和额定电流,根据欧姆定律分别求出两灯泡的电阻。
根据串联电路电流处处相等可知,若将两个灯泡串联起来,则电流只能取0.5A,因为取1A,甲电阻会被烧坏;然后根据电阻的串联特点和欧姆定律求出电路两端允许加的最高总电压。
(2)根据并联电路各支路电压相等可知,把它们并联起来时两个电压只能取电压小的。
【解答】解:(1)两灯泡的电阻分别为:
R甲30Ω,R乙10Ω;
两电阻额定电流分别的I甲=0.5A、I乙=1A,
则两灯泡串联时电路中允许通过的最大电流I=I甲=0.5A;
电路两端所加电压U=I(R甲+R乙)=0.5A×(30Ω+10Ω)=20V;
(2)两电阻额定电压分别的U甲=15V、U乙=10V,
则两灯泡并联时电路中的最大电压U=U乙=10V。
故答案为:20;10V。
【点评】当两电阻串联时,电路中允许通过的最大电流不得超过两电阻中额定电流的最小值;当两电阻并联时,电路两端允许加的最大电压不得超过两电阻中额定电压的最小值,否则就会把额定值较小的电阻烧坏。
20.(2025春•慈溪市期中)如图所示,灯L1与灯L2串联在电源电压为5V的电路中,先用电压表“0~3V”的量程测出灯L1两端电压为2.2V,再测灯L2两端电压时,小科和小宁用了两种不同的方法,请你对他们的做法进行评价。
(1)小科:只将电压表接A的一端改接C,这种接法: 不正确 (填“正确”或“不正确”),理由: 电压表的正负接线柱接反了 。
(2)小宁:只将电压表接B的一端改接C,这种接法是否可行?(说明理由) 不可行;当只将电压表接B的一端改接C时,电压表与灯L2和L1两端总电压,即测电源两端的电压。电源电压为5V,超过电压表“0~3V”的量程 。
【分析】根据电压表的正确使用方法进行分析,即电压表与被测用电器并联,电流从电压表的正极流入,负极流出,所测电压不能超过电压表的量程。
【解答】解:(1)小科:只将电压表接A的一端改接C,这种接法:不正确,理由:电压表的正负接线柱接反了。
(2)小宁的接法是不可行。理由如下:当只将电压表接B的一端改接C时,电压表与灯L2和L1两端总电压,即测电源两端的电压。电源电压为5V,超过电压表“0~3V”的量程,故方法不可行。
故答案为:(1)不正确;电压表的正负接线柱接反了;(2)不可行;当只将电压表接B的一端改接C时,电压表与灯L2和L1两端总电压,即测电源两端的电压。电源电压为5V,超过电压表“0~3V”的量程。
【点评】本题考查电压表的使用规则。
21.(2024春•宁海县期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的I﹣U关系图象如图乙所示。图线 B (A/B)是电阻R1的I﹣U关系图象,电源电压为 18 V,滑动变阻器R2的最大阻值为 70 Ω。
【分析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,结合图象分析得出答案;
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,电阻R1的功率最小,根据图象读出电路中的最小电流和两电阻两端的电压,
根据串联电路的电压特点求出电源的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0;
由图象可知,图线A为滑动变阻器R2的I﹣U关系图象,图线B为电阻R1的I﹣U图象。
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,
由I﹣U图象可知,电路中的最小电流I=0.2A,此时R1两端的电压U1=4V,R2两端的电压U2=14V;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以电源电压:U=U1+U2=14V+4V=18V。
由I可得,滑动变阻器的最大阻值:
R270Ω。
故答案为:B;18;70。
【点评】本题考查串联电路电流和电压的规律以及滑动变阻器的使用,关键是欧姆定律的应用,要明白电路各个用电器的连接情况,还要会看“I﹣U”关系图象。在电学中,有些题目的信息是通过图象给出的,所以要会读电路图中的信息和U﹣I图象中的信息。
22.(2024春•宁波期末)小宁利用一个电源、两个相同的电流表、一个开关、两个灯泡和若干导线进行实验,他设计的电路如图甲所示。当闭合开关S时,两电流表的指针均如图乙所示,则电流表A2的示数为 0.3 A,L1和L2的电阻之比为 1:4 。(设灯泡电阻不随温度改变而改变)
【分析】由电路图可知,闭合开关S,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡L2的电流;
(1)根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程,根据分度值读出示数;
(2)根据并联电路电流求出通过L1的电流;根据并联电路电压规律和欧姆定律求出灯泡L1、L2的电阻之比。
【解答】解:
由电路图可知,闭合开关,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过灯泡L1的电流;
(1)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,
所以,干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,
L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数I2=0.3A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则灯L1中的电流:I1=I﹣I2=1.5A﹣0.3A=1.2A;
因并联电路中各支路两端电压相等,所以由I可知,灯泡L1、L2的电阻之比为:
。
故答案为:0.3;1:4。
【点评】本题考查了并联电路的特点、电流表的读数、欧姆定律的应用,关键会确定两电流表的量程以及明确并联电路中各支路互不影响的特点。
三.实验探究题(共4小题)
23.(2025春•余姚市月考)在探究“电流跟电阻关系”的过程中,小明连接的电路如图甲所示。
(1)请你用画笔代替导线,将实物图(图乙)连接完整(限连两根导线);
(2)闭合开关S,无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数为电源电压,若故障只发生在电阻或者滑动变阻器上,则此时电路出现的故障是 电阻断路 ;
(3)实验过程中保持电源电压不变,不断改变R的阻值,测得相应的电流如表所示。分析表中数据可知,电流跟电阻 不成 反比(填“成”或“不成”),造成这种现象的原因是 没有控制R两端的电压不变 。
实验次序
R/Ω
I/A
1
5
0.4
2
10
0.22
3
20
0.14
【分析】(1)结合图甲滑动变阻器向右滑动电阻变大,电压表并联在定值电阻两端,以及题意限连两条线解答;
(2)电流表没有示数,可知电路中断路,电压表示数始终接近电源电压,则与电压表并联的电路发生断路;
【解答】解:(1)探究“电流跟电阻关系”实验的电路中,应当将开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表串联在电源两端,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器遵循“一上一下”的连接原则,结合图甲滑动变阻器向右滑动电阻变大,故滑动变阻器接左下接线柱,如下图所示:
(2)检查电路连接无误后闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表几乎无示数,说明电路可能断路;电压表有示数并为电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,即原因可能是电阻断路;
(3)探究“电流跟电阻关系”的实验中需要控制定值电阻两端电压不变,分析表格中数据可知,电流与电阻的乘积是变化的,即实验过程中没有控制R两端的电压保持不变,故不能得到电流跟电阻成反比的结论。
故答案为:(1)见解析图;(2)电阻断路;(3)不成;没有控制R两端的电压不变。
【点评】此题是探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验,考查了实物电路的连接,特别是电压表、滑动变阻器的接法,同时考查了电路故障的分析,在分析数据得出结论时,注意控制的变量。
24.(2025春•鄞州区期中)在探究“同一导体中的电流与它两端电压关系”的实验中,小科设计了图甲电路图来进行实验。
(1)图中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连接方式。
(2)在正确连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最左端移到最右端的过程中,小灯泡始终不发光,电流表示数为零,电压表示数较大,经检查两电表均正常且导线连接正确,则电路故障是 小灯泡断路 。
(3)在这个实验中,滑动变阻器的作用是 保护电路;改变小灯泡两端电压,多次实验寻找普遍规律 。
(4)如图乙所示是小科根据实验数据绘出的电流I与电压U关系的图像,发现电流与电压不成正比,跟书本中的结论不一致,请分析原因并提出改进方案。 小灯泡电阻随温度变化而变化,改用定值电阻进行实验 。
【分析】(1)在探究“同一导体中的电流与它两端电压关系”的实验中,电压表应并联在被测导体两端,电流表应串联在电路中。
(2)当小灯泡断路时,电路中没有电流通过,所以电流表示数为零。而电压表由于与电源通过滑动变阻器等构成了通路,所以电压表测量的是电源电压,示数较大。
(3)滑动变阻器的作用:保护电路;改变小灯泡两端电压,多次实验寻找普遍规律。
(4)原因:小灯泡的电阻随温度变化而变化。
改进方案:改用定值电阻进行实验。
【解答】解:(1)在探究“同一导体中的电流与它两端电压关系”的实验中,电压表应并联在被测导体两端,电流表应串联在电路中。正确的连接方式应该是让电压表与小灯泡并联,电流表与小灯泡、滑动变阻器等串联在电路中,如图所示:
(2)当小灯泡断路时,电路中没有电流通过,所以电流表示数为零。而电压表由于与电源通过滑动变阻器等构成了通路,所以电压表测量的是电源电压,示数较大。同时,因为小灯泡断路,没有电流通过小灯泡,所以小灯泡始终不发光。
(3)保护电路:在闭合开关前,将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,可以限制电路中的电流,防止电流过大损坏电路元件。
改变电压:通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变电路中的总电阻,根据串联电路的分压原理,进而改变小灯泡两端的电压,实现多次测量不同电压下通过小灯泡的电流,以便寻找普遍规律。
(4)原因:小灯泡的电阻随温度变化而变化。当小灯泡两端的电压增大时,通过的电流增大,灯丝发热功率增大,温度升高,电阻增大,导致电流与电压不成正比。
改进方案:改用定值电阻进行实验。定值电阻的阻值在一定条件下基本保持不变,这样在改变其两端电压时,通过它的电流与电压成正比,能更好地验证“同一导体中的电流与它两端电压关系”的实验结论。
故答案为:(1)见解析;(2)小灯泡断路;(3)保护电路;改变小灯泡两端电压,多次实验寻找普遍规律;(4)小灯泡电阻随温度变化而变化,改用定值电阻进行实验。
【点评】本题为“探究电流与电压的关系”的实验,考查了注意事项、故障分析、电流表读数、分析数据的能力等。
25.(2025春•余姚市期末)小余同学在进行“测量小灯泡电阻”实验时,提供的实验器材有:3节新干电池、开关、滑动变阻器(50Ω 1.0A)、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。所有器材完好,电路图如图甲所示:
(1)根据图甲的电路图,完成图乙中的实物连接图。
(2)小余同学一闭合开关,小灯泡发光后迅速熄灭,为了判断小灯泡是否烧坏,他断开开关,拆下小灯泡,用自制的工具连接该小灯泡后进行测试,下列自制工具可以选择的是 A (填字母),经测试,发现小灯泡烧坏,小灯泡烧坏的可能原因是 闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有滑到阻值最大处 。
A.
B.
C.
(3)小余更正了自己的错误,并更换完好的小灯泡再次实验,小余根据所得的数据绘制了如图丙所示图像,并计算了4组灯泡阻值的平均值,你认为由此得出的小灯泡电阻值是否合理,并说明原因: 不合理,灯丝的电阻随温度的升高而增大 。
【分析】(1)根据电路图连接实物图;
(2)基本的电路由电源、用电器、导线、开关四部分组成;
小灯泡发光后迅速熄灭,可能是电路中电流太大,总电阻太小,滑动变阻器的滑片没在最大阻值处;
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【解答】解:(1)由图甲可知,滑动变阻器滑片向右移动时阻值变大,故图乙滑动变阻器选用左下接线柱与灯泡串联在电路中;由图丙可知,电压表最大示数为3V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端,如下图所示:
;
(2)基本的电路由电源、用电器、导线、开关四部分组成,由图可知,BC缺电源,故选:A;
小灯泡发光后迅速熄灭,可能是电路中电流太大,总电阻太小,滑动变阻器的滑片没在最大阻值处,即闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有滑到阻值最大处;
(3)由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,根据P=UI可知,灯泡实际功率变大,温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而增大,不是一定值,因此不能计算4组灯泡阻值的平均值作为小灯泡电阻值。
故答案为:(1);(2)A;闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有滑到阻值最大处;(3)不合理,灯丝的电阻随温度的升高而增大。
【点评】本题测量小灯泡的电阻实验,考查了电路连接、故障分析和影响电阻大小因素等知识。
26.(2025春•慈溪市期中)小科设计了如图所示的电路图,做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B间接入如表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(图中R表示不同的电阻丝)。
序号
材料
长度
棋截面积
1
锰铜合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
S
(1)小科应选择序号为 2、4 (填序号)的两根电阻丝来探究导体电阻大小与导体长度的关系。
(2)为粗略判断A、B两点间导体电阻的大小,可观察 灯泡亮度 。
(3)另有小宁、小雨两位同学分别对小科的电路作了如下的改进:小宁把灯泡更换为电流表:小画在原电路中再串联接入一个电流表,小科思考后认为小画同学的改进更好一些。你认为他的理由是 灯泡能保护电路 。
【分析】1)(2)在该实验中,由于电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转换为所串联的小灯泡的亮度来观察,即在电压一定时,灯泡越亮,表明电阻越小;
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关,根据控制变量法分析;
(3)从保护电路的角度分析。
【解答】解:(1)探究导体电阻大小与导体长度的关系,需要控制导体的材料、横截面积一定,改变导体的长度,应选择2和4;(2)电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转换为所串联的小灯泡的完度来观察,即在电压一定时,灯泡越亮,表明电阻越小,即通过观察小灯泡的亮度来比较电阻丝阻值的大小;
(3)从保护电路的角度分析,由于电阻丝的阻值较小,甲方案相当于短路,故不安全,所以应选择小画的方案,小灯泡有保护电路的作用。
故答案为:(1)2、4;(2)灯泡亮度;(3)灯泡能保护电路。
【点评】知道影响电阻大小的因素,并能利用控制变量的思维分析和判断是解决该题的关键。
四.解答题(共6小题)
27.(2025春•江北区期末)项目化学习小组制作了一款电子体重秤(如图1所示),秤盘质量忽略不计,电源电压恒为6伏,R0是阻值为10欧的定值电阻,秤盘下方的电阻R为力敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系如图2所示。
(1)若将电表改装为体重显示屏,要求体重越大,电表示数越大,应选择 电流表 进行改装(填“电压表”或“电流表”)。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,其电路故障的原因可能是 R断路 。
(3)排除故障后,当电压表的示数为1.2伏时,人对秤盘的压力为多少牛?
【分析】由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。
(1)体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由图乙可知压敏电阻R的阻值变化,根据串联电路的特点和欧姆定律分析电流表和电压表示数的变化,即可解答;
(2)闭合开关,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,说明电压表能与电源接通,据此分析判断电路的故障;
(3)根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,再根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,再由图乙确定出压敏电阻所受的压力。
【解答】解:由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。
(1)体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由图乙可知压敏电阻R的阻值越小,则电路的总电阻越小,电路中的电流越大,由串联分压原理可知压敏电阻R两端的电压越小,故电流表可以作为显示屏;
(2)闭合开关,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,说明电压表能与电源接通,说明可能是压敏电阻R断路;
(3)当电压表的示数为1.2V时,则R0两端的电压为:U0=U﹣UR=6V﹣1.2V=4.8V,
此时电路中的电流:I0.48A,
压敏电阻的阻值为:R2.5Ω,
由图乙可知,此时压敏电阻所受的压力为700N。
故答案为:(1)电流表;(2)R断路;(3)人对秤盘的压力为700N。
【点评】本题主要考查电路的故障分析、欧姆定律及串联电路电流、电压规律的应用,难度适宜。
28.(2025春•北仑区期末)如图所示是AB两地之间沿直线架设了两条输电线(图中的双横线为输电线)。已知每千米输电线的电阻约为0.2Ω,现输电线在B地某处发生了短路,为确定短路的位置距A处的距离,检修员在A地利用电压表、电流表、开关、导线和电源接成电路进行测量计算,便可知道短路处到A地的距离。
(1)请在虚线框内帮检修员设计并画出电路图。
(2)若测出的电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,则短路位置距离A地 15 km。
【分析】已知输电线每千米的电阻为0.2Ω,要想求短路处到A地的距离,需要用电流表测量电流,电压表测量电压,根据R算出电阻,据此设计电路。
【解答】解:(1)已知输电线每千米的电阻为0.2Ω,要想求短路位置,需要用电流表测量电流,电压表测量电压,根据欧姆定律算出输电线的电阻,所以虚线框内需要有电流表、电压表和电源及开关,电流表串联在电路中,电压表并联在电源的两端,如图所示:
(2)根据I可知,来回部分的电阻R6Ω;
故每根导线的电阻为3Ω;每千米输电线的电阻约为0.2Ω,则短路位置距离A地L15km。
答:(1)见解答;
(2)15。
【点评】本题考查欧姆定律的应用,属于中档题。
29.(2025春•慈溪市期末)如图甲电路,灯泡L1的阻值为10Ω,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图所示为电流表A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则:
(1)电流表A1的读数是 1.5A 。
(2)电源电压为多少?
(3)灯泡L2的阻值为多少?
【分析】(1)由电路图知,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流;根据并联电路特点判断A1量程并读数;
(2)由并联电路的电流特点计算L1的电流,根据欧姆定律算出电源电压;
(3)由欧姆定律算出灯泡L2的阻值。
【解答】解:由图甲知,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流;
(1)因为并联电路中干路电流应大于支路电流,且已知电流表A2读数是0.6A,则通过L2的电流为:I2=0.6A;
由图乙知,电流表A1应选择0~3A的量程,连接“﹣、3”接线柱,A2读数为1.5A;
(2)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1的电流为:
I1=I﹣I2=1.5A﹣0.6A=0.9A,
电源电压为:U=I1R1=0.9A×10Ω=9V;
(3)灯泡L2的阻值为:
R215Ω。
答:(1)1.5A。
(2)电源电压为9V;
(3)灯泡L2的阻值为15Ω。
【点评】本题考查了并联电路电流特点的应用、电流表的读数以及欧姆定律公式的应用,关键是正确识别电路的连接方式和判断电流表的量程。
30.(2025春•鄞州区期末)如图所示的电路,电源电压保持不变。同时闭合开关S1和S2时,电流表示数为0.6A,电阻R1=10Ω;只闭合开关S2时,电流表的示数变化了0.2A。
(1)请画出同时闭合开关S1和S2时的等效电路图。
(2)求电源电压U。
(3)求R2的阻值。
【分析】(1)根据开关的闭合情况判定电路的连接方式,然后画出等效电路图;
(2)根据欧姆定律计算电源电压;
(3)根据电压和电流求出串联时的总电阻,根据串联电路的电阻关系求出R2的阻值。
【解答】解:(1)同时闭合开关S1、S2时,R2短路,形成R1的简单电路,等效电路图如下图:
;
(2)同时闭合开关S1和S2时是R1的简单电路,电流表示数为0.6A,电阻R1=10Ω;
电源电压U=IR1=0.6A×10Ω=6V;
(3)只闭合开关S2,两电阻串联,电流表测电路中的电流,由于串联总电阻大于任一电阻,故总电阻变大,电路中的电流变小,故I'=I﹣0.2A =0.6A﹣0.2A =0.4A;电路中的总电阻为:R15Ω;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电阻R2的阻值为:R2=R﹣R1=15Ω﹣10Ω=5Ω。
答:(1)同时闭合开关S1和S2时的等效电路图见解答。
(2)电源电压U是6V。
(3)R2的阻值是5Ω。
【点评】本题考查了等效电路图的画法和欧姆定律的应用,判定电路的连接方式是解题的关键。
31.(2024春•慈溪市期中)如图甲电路,当开关s闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,其中a电流表测量的是通过 L1 (选填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,通过L2的电流应为 0.9 A。
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,根据并联电路的电流特点和电流表指针的位置确定a、b电流表的量程,再根据分度值读出示数。
【解答】解:
由电路图可知,两灯泡并联,电流表a测L1支路的电流,电流表b测干路电流,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角小于a电流表指针的偏转角,
∴b电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.2A;
a电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,
通过L2的电流应为I2=I﹣I1=1.2A﹣0.3A=0.9A。
答案:L1;0.9。
【点评】本题考查了电流表的正确使用和读数以及并联电路的电流特点,关键是两电流表量程的选择。
32.(2024春•宁海县期末)如图是一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0﹣0.6A的电流表改装而成的,变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的滑片在最下端,油量表指针指在最大刻度处;当油箱内没有油时,R的滑片在最上端,油量表的读数最小。当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点。求:
(1)R0的阻值。
(2)油量表的最小读数。
(3)此油量表的刻度均匀吗?请根据计算加以说明。
【分析】(1)由图可知,闭合开关,变阻器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流。当油箱内油面高度最高时,R的滑片在最下端,R接入电路的阻值为零,电路相当于定值电阻R0的简单电路,此时油量表指针指在最大刻度处,即电流表的示数最大,根据欧姆定律求R0的阻值;
(2)当油箱内没有油时,R的滑片在最上端,R的最大阻值与R0串联,此时油量表的读数最小,即电流表示数最小,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求油量表的最小读数;
(3)当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,根据欧姆定律求油量表的读数,与油量表的最大、最小读数相比较,从而得出结论。
【解答】解:(1)由图可知,闭合开关,变阻器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流。当油箱内油面高度最高时,R的滑片在最下端,R接入电路的阻值为零,电路相当于定值电阻R0的简单电路,此时油量表指针指在最大刻度处,即电流表的示数最大。
由电流表量程可知,最大电流为:I大=0.6A,
则R0的阻值:R020Ω;
(2)当油箱内没有油时,R的滑片在最上端,R的最大阻值与R0串联,此时油量表的读数最小,即电流表示数最小,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得,
油量表的最小读数:I小0.3A;
(3)当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,
此时油量表的读数:I中0.4A,
比较可知,读数为0.4A时,油量表的指针不在0.3~0.6A的中点,所以此油量表的刻度不均匀。
答:(1)R0的阻值为20Ω。
(2)油量表的最小读数为0.3A。
(3)此油量表的刻度不均匀。
【点评】本题考查欧姆定律和串联电路特点的应用,正确分析滑片P在不同位置的电路状态是关键。
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