内容正文:
专题03 电压和电阻
地 城
考点01
电压及其测量
1.(24-25九上·天津和平区·期末)下列对有关物理量的估计,最接近实际的是( )
A.手机电池的电压约为1.5V
B.家用空调器的工作电流约为5A
C.人体是导体,人体的电阻约为十几欧
D.普通家用节能灯的工作电流约为2A
2.(24-25九上·天津滨海新区·期末)下列描述的数据符合事实的是( )
A.家用电冰箱的电流约100A
B.液晶电视机的功率约100W
C.一节干电池的电压是150V
D.低于100V的电压对人体是安全的
地 城
考点02
串并联电路的电压规律
3.(24-25九上·天津河西区·期末)如图所示,电源电压恒定,两个小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”、“12V 3W”字样。闭合开关S,两灯均发光。下列说法正确的是(忽略温度对电阻的影响)( )
A.灯L1、L2两端的电压相等 B.灯L2的电阻是灯L1的2倍
C.灯L1、L2的实际功率相等 D.通过灯L1的电流是通过灯L2的4倍
4.在探究串联电路电压特点的实验中,小明连接了如图甲所示的电路:
(1)闭合开关后,两灯都发光,小明发现电压表表盘如图乙所示,如果电源电压是3V且保持不变,则灯泡L2的电压为 V;
(2)在此电路的基础上,小明想直接测量灯泡L2的电压验证刚才分析的结果。小丽告诉他,为了操作简单,可以将a导线与L1左端A接线柱相连的一端,直接改接在灯泡L2右端的D接线柱上。这样操作后闭合开关,可导致的现象是______(填写字母标号);
A.L₂被短路 B.电压表超量程 C.电压表指针反向偏转
(3)在图甲电路中,通电一段时间,两只灯泡突然全都熄灭,电压表指针接近3V,若电路中只有一处故障,则故障是_____(填写字母标号)。
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
5.(24-25九上·天津滨海新区·期末)如图甲,是小华“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)选用 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡灯、连入电路;根据 的电压选择电压表的量程;连接电路时,开关应 。
(2)闭合开关后,小华发现两灯均不亮。于是他用电压表分别测量AB两点、BC两点、AC两点间电压,测得、、。经检查,只有和两灯中的一盏出现故障,则故障可能是 (请指明故障灯和故障原因)。
(3)某次测量时电压表示数如图乙所示,电压表示数为 V。
(4)排除故障,经多次实验,小华采集了一些实验数据如下表。根据实验数据初步得出的实验结论是: 。(用文字叙述)
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
6.(24-25九上·天津滨海新区·期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为10Ω。只闭合开关时,电流表的读数为0.6A;两个开关都闭合时,电流表的读数为0.8A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
地 城
考点03
电阻和变阻器
7.(24-25九上·天津河西区·期末)为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量的单位。图中的四位物理学家,用于命名电能单位的是( )
A.欧姆 B.安培
C.焦耳 D.瓦特
8.(24-25九上·天津西青区·期末)某导体两端的电压是6V,通过它的电流为0.6A,则导体的电阻是 Ω;若导体两端的电压为0V时,导体电阻是 Ω。
9.当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.2A,该导体的电阻是 Ω;当它两端电压为6V时,该导体的电阻为 Ω。
10.(24-25九上·天津和平区·期末)关于图下列说法正确的是( )
A.三个轻质小球的相互作用情况如图甲所示,小球B可能不带电
B.充电宝给手机充电时,充电宝是用电器
C.电路中三个小灯泡连接方式为并联
D.电阻箱阻值为209.8Ω
11.(24-25九上·天津滨海新区·期末)如图所示,是探究“影响电阻大小的因素”实验电路,实验室备有几种电阻丝,规格如下表,实验小组中甲、乙、丙三位同学做出如下猜想:
甲:导体电阻与导体长度有关;
乙:导体电阻与导体材料有关;
丙:导体电阻与导体横截面积有关。
材料编号
材料
长度/m
横截面积/
a
镍铬合金丝
1.0
0.2
b
镍铬合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
0.5
0.1
d
锰铜合金丝
0.5
0.1
(1)实验中通过比较 ,来间接比较电阻丝电阻的大小;这种实验方法叫 (选填“转换法”或“控制变量法”);
(2)若要验证乙同学猜想,应该选用 两根电阻丝对比实验(填材料编号);
(3)选用a、b电阻丝对比实验,是验证 (选填“甲”“乙”或“丙”)同学猜想;
(4)通过多组实验发现:同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越 ;同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越 。
12.(24-25九上·天津西青区·期末)小雪用如图所示的实验器材探究“电阻的大小与哪些因素有关”,其中电源电压恒定,灯丝电阻的变化忽略不计。她提出以下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。
导体
A
B
C
D
电流
0.3A
0.26A
0.16A
0.4A
(1)实验中小雪通过观察 来比较金属丝电阻的大小更准确;
(2)为了实验安全,电路甲中的小灯泡能否用导线代替? (选填“能”或“不能”);
(3)小雪分别将图乙中的四根金属丝的两端接到电路甲中M、N处,并将测得的电流值记在了表格中;
(4)为了验证猜想②,需比较表格中B和 两个电流值;比较表格中B和C两个电流值,是为了验证猜想 (填序号),可以得到的结论为 。
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专题03 电压和电阻
地 城
考点01
电压及其测量
1.(24-25九上·天津和平区·期末)下列对有关物理量的估计,最接近实际的是( )
A.手机电池的电压约为1.5V
B.家用空调器的工作电流约为5A
C.人体是导体,人体的电阻约为十几欧
D.普通家用节能灯的工作电流约为2A
【答案】B
【详解】A.一般来说,手机电池的标准电压是3.6V,而不是1.5V,故A不符合题意;
B.家用空调器的功率通常较大,一般在1000W以上。根据公式(其中I是电流,P是功率,U是电压,家用电压通常为220V),可以计算出空调器的工作电流约为5A左右,故B符合题意;
C.人体是导体,人体的电阻约,故C不符合题意;
D.普通家用节能灯的功率通常在10W到40W之间。以20W为例,根据公式(同样地,U取220V),可以计算出其工作电流约为0.1A。故D不符合题意。
故选B。
2.(24-25九上·天津滨海新区·期末)下列描述的数据符合事实的是( )
A.家用电冰箱的电流约100A
B.液晶电视机的功率约100W
C.一节干电池的电压是150V
D.低于100V的电压对人体是安全的
【答案】B
【详解】A.家用电冰箱的电流约1A,故A不符合实际;
B.液晶电视机的额定功率通常在几十瓦到几百瓦之间,故B符合实际;
C.一节干电池的电压是1.5V,故C不符合实际;
D.对人体安全的电压不高于36V,故D不符合实际。
故选B。
地 城
考点02
串并联电路的电压规律
3.(24-25九上·天津河西区·期末)如图所示,电源电压恒定,两个小灯泡L1、L2分别标有“6V 3W”、“12V 3W”字样。闭合开关S,两灯均发光。下列说法正确的是(忽略温度对电阻的影响)( )
A.灯L1、L2两端的电压相等 B.灯L2的电阻是灯L1的2倍
C.灯L1、L2的实际功率相等 D.通过灯L1的电流是通过灯L2的4倍
【答案】AD
【详解】A.由图可知,小灯泡L1、L2并联,由并联电路各支路两端的电压相等可知,灯L1、L₂两端的电压相等,故A正确;
B.由两个灯泡的规格可知,灯泡L1的阻值为
灯泡L2的阻值为
则,故B错误;
C.小灯泡L1、L2并联,则灯L1、L₂两端的电压相等,由可知,灯L1的实际功率为,灯L2的实际功率为,已知,则,所以两个灯泡的实际功率关系为,故C错误;
D.小灯泡L1、L2并联,则灯L1、L₂两端的电压相等,由可知,通过灯L1的电流为,通过灯L2的电流为,已知,则,所以通过灯L1的电流与通过灯L2的电流关系为,故D正确。
故选AD。
4.在探究串联电路电压特点的实验中,小明连接了如图甲所示的电路:
(1)闭合开关后,两灯都发光,小明发现电压表表盘如图乙所示,如果电源电压是3V且保持不变,则灯泡L2的电压为 V;
(2)在此电路的基础上,小明想直接测量灯泡L2的电压验证刚才分析的结果。小丽告诉他,为了操作简单,可以将a导线与L1左端A接线柱相连的一端,直接改接在灯泡L2右端的D接线柱上。这样操作后闭合开关,可导致的现象是______(填写字母标号);
A.L₂被短路 B.电压表超量程 C.电压表指针反向偏转
(3)在图甲电路中,通电一段时间,两只灯泡突然全都熄灭,电压表指针接近3V,若电路中只有一处故障,则故障是_____(填写字母标号)。
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
【答案】(1)1.3
(2)C
(3)B
【详解】(1)由图甲可知,两个灯泡串联,电压表测量L1两端的电压,如图乙所示,电压表选用0~3V的量程,分度值为0.1V,示数为1.7V,如果电源电压是3V且保持不变,由串联电路电压的规律,则灯泡L2的电压为U2=U-U1=3V-1.7V=1.3V
(2)将a导线与L1左端A接线柱相连的一端,直接改接在灯泡L2右端的D接线柱上,电流从电压表负接线柱流入了,这样操作后闭合开关,可导致的现象是电压表指针反向偏转。
故选C。
(3)在图甲电路中,两灯串联,电压表测的电压,通电一段时间,两只灯泡突然全都熄灭,电路可能断路,电压表指针接近3V,电压表与电源连通,若电路中只有一处故障,则故障可能是断路。
故选B。
5.(24-25九上·天津滨海新区·期末)如图甲,是小华“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)选用 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡灯、连入电路;根据 的电压选择电压表的量程;连接电路时,开关应 。
(2)闭合开关后,小华发现两灯均不亮。于是他用电压表分别测量AB两点、BC两点、AC两点间电压,测得、、。经检查,只有和两灯中的一盏出现故障,则故障可能是 (请指明故障灯和故障原因)。
(3)某次测量时电压表示数如图乙所示,电压表示数为 V。
(4)排除故障,经多次实验,小华采集了一些实验数据如下表。根据实验数据初步得出的实验结论是: 。(用文字叙述)
实验次数
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
【答案】(1) 不同 电源 断开
(2)断路
(3)1.2
(4)串联电路中的总电压等于各部分电压之和
【详解】(1)[1]为得出普遍性的规律,要选用不同规格的小灯泡灯、连入电路。
[2]要根据电源电压来选择电压表的量程,若电源电压不超过3V,则选0 ~3V量程,若超过3V,则选0 ~15V量程。
[3]连接电路时,开关应断开,这是为了保护电路,防止连接过程中出现短路等情况损坏电路元件。
(2)闭合开关后,小华发现两灯均不亮。于是他用电压表分别测量AB两点、BC两点、AC两点间电压,测得、、,可知AB和AC之外的电路为通路,BC之外的电路为断路,经检查,只有和两灯中的一盏出现故障,则故障可能是断路。
(3)某次测量时电压表示数如图乙所示,电压表选用选0 ~3V量程,分度值为,电压表示数为。
(4)根据实验数据有
初步得出的实验结论是:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
6.(24-25九上·天津滨海新区·期末)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻的阻值为10Ω。只闭合开关时,电流表的读数为0.6A;两个开关都闭合时,电流表的读数为0.8A。求:
(1)电源电压;
(2)的阻值。
【答案】(1)6V
(2)30
【详解】(1)只闭合开关S0时,电路为只有电阻R1的简单电路,电流表的示数I1=0.6A,电阻R1的阻值为10Ω,则电源电压
(2)两个开关都闭合时,则电阻R1与R2并联,电流表测干路中电流,电流表的读数I=0.8A,由并联电路电压规律可知,R2两端电压等于电源电压,即
则通过R2的电流为
R2的阻值
地 城
考点03
电阻和变阻器
7.(24-25九上·天津河西区·期末)为了纪念物理学家对物理学的杰出贡献,常用他们的名字命名一些物理量的单位。图中的四位物理学家,用于命名电能单位的是( )
A.欧姆 B.安培
C.焦耳 D.瓦特
【答案】C
【详解】A.欧姆是电阻的单位,电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量,故A不符合题意;
B.安培是电流的单位,电流是表示电荷定向移动快慢的物理量,故B不符合题意;
C.焦耳是电能的单位,电能是表示电流做功多少的物理量,故C符合题意;
D.瓦特是功率的单位,功率是表示做功快慢的物理量,故D不符合题意。
故选C。
8.(24-25九上·天津西青区·期末)某导体两端的电压是6V,通过它的电流为0.6A,则导体的电阻是 Ω;若导体两端的电压为0V时,导体电阻是 Ω。
【答案】 10 10
【详解】[1]已知导体两端电压U=6V,通过它的电流I=0.6A,导体的电阻为
[2]电阻是导体的一种性质,其影响因素有导体的材料、长度、横截面积和温度,与加在它两端的电压和通过它的电流无关,故当该导体两端电压为0V时,导体的电阻不变,仍为10Ω。
9.当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.2A,该导体的电阻是 Ω;当它两端电压为6V时,该导体的电阻为 Ω。
【答案】 15 15
【详解】[1]该导体的电阻
[2]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,所以,当该导体两端的电压变为6V时,导体的电阻仍为15Ω不变。
10.(24-25九上·天津和平区·期末)关于图下列说法正确的是( )
A.三个轻质小球的相互作用情况如图甲所示,小球B可能不带电
B.充电宝给手机充电时,充电宝是用电器
C.电路中三个小灯泡连接方式为并联
D.电阻箱阻值为209.8Ω
【答案】C
【详解】A.由于A和B相互排斥,根据同种电荷相互排斥可知,A、B一定带同种电荷;B和C相互吸引,根据异种电荷相互吸引以及带电体吸引轻小物体的性质可知,C可能带与B异种的电荷,也可能不带电,所以小球B一定带电,故A错误;
B.充电宝给手机充电时,充电宝将化学能转化为电能提供给手机,它是电源,而不是用电器,故B错误;
C.电流从电源正极流出,分别流经三个小灯泡,然后汇合回到电源负极,三个小灯泡各自有一条独立的电流路径,所以电路中三个小灯泡连接方式为并联,故C正确;
D.电阻箱的读数方法是:用各指针所指的示数乘以下面的倍数,然后将所有的数值相加。图中电阻箱的阻值为,故D错误。
故选C。
11.(24-25九上·天津滨海新区·期末)如图所示,是探究“影响电阻大小的因素”实验电路,实验室备有几种电阻丝,规格如下表,实验小组中甲、乙、丙三位同学做出如下猜想:
甲:导体电阻与导体长度有关;
乙:导体电阻与导体材料有关;
丙:导体电阻与导体横截面积有关。
材料编号
材料
长度/m
横截面积/
a
镍铬合金丝
1.0
0.2
b
镍铬合金丝
1.0
0.1
c
镍铬合金丝
0.5
0.1
d
锰铜合金丝
0.5
0.1
(1)实验中通过比较 ,来间接比较电阻丝电阻的大小;这种实验方法叫 (选填“转换法”或“控制变量法”);
(2)若要验证乙同学猜想,应该选用 两根电阻丝对比实验(填材料编号);
(3)选用a、b电阻丝对比实验,是验证 (选填“甲”“乙”或“丙”)同学猜想;
(4)通过多组实验发现:同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越 ;同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越 。
【答案】(1) 电流表示数的大小 转换法
(2)cd
(3)丙
(4) 大 小
【详解】(1)[1][2]电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻越大,阻碍作用越大,通过的带你留越小,故可以通过观察电流表的示数可以判断电阻的大小,应用的实验方法叫转换法。
(2)探究电阻大小跟导体的材料是否有关,根据控制变量法要求,应选择横截面积和长度相同的电阻丝,而材料不同的导体,所以应选用cd两根电阻丝分别接入电路中。
(3)选择编号为ab的两根电阻丝进行实验,a和b的材料和长度相同,横截面积不同,根据控制变量法知,探究的是导体电阻大小与导体横截面积的关系,即猜想丙。
(4)[1][2]通过多组实验发现:同种材料、横截面积相同的导体,长度越大,电流越小,说明导体的电阻越大;同种材料、长度相同的导体,横截面积越大,电流越大,说明导体的导电性越好,电阻越小。
12.(24-25九上·天津西青区·期末)小雪用如图所示的实验器材探究“电阻的大小与哪些因素有关”,其中电源电压恒定,灯丝电阻的变化忽略不计。她提出以下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。
导体
A
B
C
D
电流
0.3A
0.26A
0.16A
0.4A
(1)实验中小雪通过观察 来比较金属丝电阻的大小更准确;
(2)为了实验安全,电路甲中的小灯泡能否用导线代替? (选填“能”或“不能”);
(3)小雪分别将图乙中的四根金属丝的两端接到电路甲中M、N处,并将测得的电流值记在了表格中;
(4)为了验证猜想②,需比较表格中B和 两个电流值;比较表格中B和C两个电流值,是为了验证猜想 (填序号),可以得到的结论为 。
【答案】 电流表示数 不能 D ① 导体的材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大
【详解】[1]实验中当电流变化不大时,通过灯泡的亮暗程度无法准确判断金属丝的大小;电流表示数更为准确,更能准确反映导体电阻的大小,所以最好通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
[2]电流表的内阻很小,若用导线代替小灯泡,相当于电流表直接接在电源两极上,会造成电路短路而烧坏电表,因此电路甲中的小灯泡不能用导线代替。
[3]为了验证猜想②,即导体的电阻与导体的横截面积有关,应控制材料和长度相同,而横截面积不同,故应选择B和D两金属丝进行实验,即比较B和D对应的两个电流值;
[4][5]B和C中金属丝的横截面积和材料相同,C是弯曲的,B是直的,C的长度比B的长度大,从表格数据可以看出B的电流比C的电流大,因此比较表格中B和C两个电流值,是为了验证猜想①导体的电阻与导体的长度有关。可以得到的结论为:导体的材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
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