内容正文:
寒假精练:电压 电阻
一、单选题
1.如图所示电路中,电源电压保持不变。电路采用学生用的电压表(0~3V,0~15V)和电流表(0~0.6A,0~3A),只闭合开关S1、S2、S3,此时电流表A1的示数为0.2A,只闭合开关S1、S2、S3、S5,电流表A1的指针偏转,示数为I1,只闭合开关S1、S2、S4、S5,电流表A1示数为I2,I2=2I1。下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S1、S2、S3,两个电压表的示数均为电源电压
B.只闭合开关S1、S2、S3、S5,三个小灯泡并联
C.只闭合开关S1、S2、S4、S5时,通过小灯泡L3的电流可能为2.2A
D.电流表A2与灯泡L2交换位置,闭合所有开关,电流表A1的示数为0.8A
2.小明给同学们分享了一种判断电压表测量对象的方法:在某个电路中,用大拇指或橡皮等小工具遮住电源,若电压表和某个用电器(或某部分电路)形成封闭的回路,那么该电压表测量的对象为某个用电器(或某部分电路)的电压。以下电路中,电压表测灯L1两端电压的是( )
A. B.
C. D.
3.将铜片、铁片插入橙子中,再与电压表两接线柱分别连接,发现电压表指针的偏转情况如图所示,则下列说法正确的是( )
A.电压表能提供电压
B.铜片是水果电池的负极
C.水果电池可以将化学能转化为电能
D.当其他条件相同时,铜片和铁片插入水果越浅,此水果电池电压就越大
4.图为某双量程电压表表盘,根据表盘中指针所指刻度,选用0~3V量程和0~15V量程的读数分别为( )
A.0.8V,4V B.0.8V,4.0V
C.0.80V,4.0V D.0.80V,4.00V
5.如图所示的电路中,当开关S断开时,下列说法中正确的是( )
A.灯泡两端电压为零 B.电源两端电压为零
C.开关两端电压为零 D.电源正极到灯泡有电流
6.如图电路,当S接通后,电压表所测量的是( )
A.两端的电压 B.两端的电压
C.电源电压 D.无法确定
7.如图所示,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.若先闭合,再闭合,电压表示数变大
B.若先闭合,再闭合,电流表示数变大
C.若灯短路,则闭合、后,灯会亮
D.若把电压表和电流表位置对调,则闭合、,两表都烧坏
8.小明设计了如图四个电路,可以测量人体重的电路是( )
A. B.
C. D.
9.如图甲所示,将三个规格相同的小灯泡串联接入电源电压保持不变的电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压,示数如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.AB两接线柱间电压为1V
B.若将图中电压表换成正常的电流表,通电后电流表示数为零
C.若想测的电压,只需将导线m从接线柱C拆下,改接在接线柱F上
D.若将小灯泡L2从灯座上取出,通电后电压表示数为零
二、填空题
10.小王家有一个亮度可调节的台灯,该台灯的电路图如图甲所示。若用导线将A、B两点连接起来,电路将会 。控制台灯的亮度主要通过电位器来实现,电位器结构如图乙所示。当电位器的N、P两个接头接入电路后,要想灯泡变亮,我们应该 (选填“顺时针”或“逆时针”)移动滑片,若其内部的电阻片更厚一些,它的整体电阻将会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
11.探究 “并联电路电压的关系” 时,先按图甲所示电路图连接了三个电压表。实验过程中,通过调节滑动变阻器使电压表的示数如图乙所示,则电压表 V 的示数是 V。闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应置于左端,目的是 。
12.两根长度相等、粗细不同的镍铬合金丝,粗的电阻 细的电阻,将其串联在电路中,通过粗电阻丝的电流 细电阻丝的电流。(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
13.如图所示电路中,闭合开关S,若电路出现下列故障,请分析可能出现的现象。(灯泡均填发光情况)
(1)若灯与灯座接触不良,则电流表 示数,电压表 示数,灯 ;
(2)若灯断路,则电流表 示数,电压表 示数,灯 ;
(3)若灯短路,则电流表 示数,电压表 示数,灯 ;
(4)若灯短路,则电流表 示数,电压表 示数,灯 ;
(5)若电压表短路,则灯 ,灯 ;
(6)若电压表和电流表的位置互换,则灯 ,灯 。
14.如图所示,电源电压为6V,当开关S闭合后,灯L1和灯L2为 (选填“串联”或“并联”)连接,电压表测量的是 (选填“L1”“L2”或“电源”)两端的电压,电压表示数为2V,则灯L1两端电压为 V。
三、实验题
15.在“探究串联电路中电流的特点”实验中:
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路 。(要求:连线不要交叉;滑片P向D移动,电路的电流增大)
(2)发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡(3.8V,0.4A)和都不发光,电流表示数为零;
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹 (选填“a”“b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为 V;
(4)作出猜想:
猜想一:由于灯泡不发光,电压表示数不为零,断路,短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示数不为零,断路,无故障。
(5)验证猜想:取下L1,换上完好的灯泡L3(3.8V,0.4A),观察到发光,仍然不发光。由此可知, (选填“猜想一”“猜想二”)正确;
(6)继续实验:
①排除故障后,闭合开关,移动滑片P至某处,记录三个电流表示数如图所示,均为 A。
②为得到串联电路中电流的普遍性规律,下一步通过移动滑片至不同位置或通过 的方式进行多次实验。
16.物理小组的同学在“探究串联电路电压的特点”实验中:
(1)连接电路前,发现电压表指针如图乙所示,其原因是 ;调整后闭合开关,发现两个灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压。接下来的操作最合理的是:断开开关, (选填下列字母),然后闭合开关,观察电压表示数;
A.立即更换两个灯泡 B.拧紧灯泡两端的接线柱 C.拧紧灯泡两端的接线柱
(2)调整后发现:两灯都发光,且比更亮,则通过的电流 的电流;
(3)在测灯泡两端的电压时,为了节省时间,小组成员小方采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,便可测出灯泡两端电压,同组小红认为不可行,原因是 ;
(4)小组成员测出电源电压、灯泡两端的电压、灯泡两端的电压的多组电压数据得出结论:串联电路中, ;
(5)如图丙所示,是小红所用的、两个灯泡的图像,若将两灯泡串联在电路中,如图丁所示,此时电流表的示数为两端电压为 V;保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联,如图戊所示,此时电流表的示数 A。
四、计算题
17.如图甲所示,电源电压恒为。
(1)当闭合开关,断开开关、时,电压表的示数为,则小灯泡两端的电压是多少?
(2)当闭合开关、,断开开关时,电流表指针指在如图乙所示的位置,电流表A示数为,则通过小灯泡、的电流分别是多少,电压表的示数是多少?
(3)当闭合开关、,断开开关时,电压表V的示数是多少?
18.如图所示电路,电源电压为3V,两盏规格不相同的电灯在闭合开关S后都能发光。电流表和电压表的示数分别为0.12A和1.4V。求:
(1)通过灯L2的电流。
(2)灯L1两端的电压。
试卷第1页,共3页
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
D
B
C
C
A
A
B
A
A
1.D
【详解】A.分析电路图可知,只闭合开关S1、S2、S3,电路中只有灯泡L1,电流表A1测电路中的电流,电压表V1测电源电压,电压表V2测电流表两端的电压,因此电压表V1的示数等于电源电压,电压表V2的示数为0,故A错误;
B.分析电路图可知,只闭合开关S1、S2、S3、S5,灯泡L1和L2首首相连,尾尾相连,属于并联关系,灯泡L3未接通,故B错误;
C.由题意知,只闭合开关S1、S2、S3,电路中只有灯泡L1,此时电流表A1的示数为0.2A,则IL1=0.2A;只闭合开关S1、S2、S3、S5,灯泡L1和L2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A1的指针偏转,示数为I1,若电流表的量程为0~0.6A,则I1=0.4A,则通过灯泡L2的电流IL2=0.4A-0.2A=0.2A
若电流表的量程为0~3A,则I1=2A,则通过灯泡L2的电流IL2=2A-0.2A=1.8A
只闭合开关S1、S2、S4、S5时,灯泡L2和L3并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A1示数为I2,且I2=2I1,则I2=0.8A或I2=4A(因大于电流表的最大量程,故舍去),因此灯泡L2的电流只能是0.2A,通过小灯泡L3的电流只能为0.6A,故C错误;
D.电流表A2与灯泡L2交换位置,闭合所有开关,则L1被短路,L2和L3并联,电流表A1测干路电流,则电流表A1的示数为I1'=0.2A+0.6A=0.8A,故D正确。
故选D。
2.B
【详解】A.用大拇指或橡皮等小工具遮住电源,此时电压表和两个灯泡形成封闭的回路,且电压表正、负接线柱正确,所以此时电压表测量的是两个灯泡两端电压之和,故A不符合题意;
B.用大拇指或橡皮等小工具遮住电源,此时电压表和L1形成封闭的回路,且电压表正、负接线柱正确,所以此时电压表测量的是L1两端电压,故B符合题意;
C.用大拇指或橡皮等小工具遮住电源,此时电压表和L2形成封闭的回路,且电压表正、负接线柱正确,所以此时电压表测量的是L2两端电压,故C不符合题意;
D.用大拇指或橡皮等小工具遮住电源,此时电压表和L1形成封闭的回路,即电压表与L1并联,但是电压表正、负接线柱接反了,所以此时电压表不能测量L1两端电压,故D不符合题意。
故选B。
3.C
【详解】 A.电压表是用来测量电路两端电压的仪表,它本身不能提供电压,电源才是提供电压的装置,故A错误;
B.测量水果电池的电压时,铜片和电压表的正接线柱相接,铁片和负接线柱相接,电压表正向偏转,因此铁片是水果电池的负极,铜片是正极,故B错误;
C. 水果电池是一个将化学能转化为电能的装置,它通过金属片与水果中的酸性物质发生化学反应来产生电能,故C正确;
D.水果电池的电压大小由组成电池的两种金属材料和水果(电解质)的化学性质决定,与金属片插入水果的深度无关,插入的深度主要影响电极与电解质的接触面积,从而影响电池的内阻和能提供的最大电流,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】学生用电压表(中学物理实验中常见的):
当使用0∼3V量程时,分度值是0.1V,需要估读到分度值的下一位(即0.01V)。
当使用0∼15V量程时,分度值是0.5V,此时不需要估读,因为0.5V的下一位是0.1V,在这种量程下,指针的位置要么正好指在刻度线上,要么在两个刻度线之间,但由于分度值较大,通常取靠近的刻度值即可,不需要精确估读。
如图:选用0~3V量程时,分度值为0.1V,指针指向第8个小格,读数为0.80V;
选用0~15V量程时,分度值为0.5V,指针指向第8个小格,读数为4.0V。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.A
【详解】A.因为开关S断开,电路处于断路状态,电路中没有电流,灯泡两端没有电压。电压是形成电流的原因,灯泡两端电压为0,故A正确;
B.电源是提供电压的装置,其两端(正、负极之间)的电压不为零,故B错误;
C.开关S断开时,开关的一端与电源正极相连,另一端与电源负极断开,所以开关两端有电压并且等于电源电压,故C错误;
D.由于开关S断开,电路断路,电路中没有电流,故D错误。
故选A。
6.A
【详解】A.电压表的两个接线柱,一端连接在L1的左端,靠近开关,另一端连接在L2的左端,靠近电源负极,实际是并联在L1的两端,因此测量的是L1两端的电压,故A符合题意;
B.若电压表测量L2的电压,需并联在L2两端,但图中电压表并未与L2直接并联,故B不符合题意;
C.电源电压是L1和L2的电压之和,而电压表仅并联在L1两端,并非并联在电源两端,因此不测量电源电压,故C不符合题意;
D.通过分析电压表的连接方式,能明确其测量对象是L1两端的电压,并非无法确定,故D不符合题意。
故选A。
7.B
【详解】AB.若先闭合,为的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路的电流;再闭合,两灯并联,电压表仍测电源电压,示数不变,电流表测干路电流,由于并联电路各支路互不影响,支路的电流不变,多了一条的支路,电流表示数变大,故A错误,B正确;
C.若灯被短路,闭合、后,灯也会被短路,灯也不亮,故C错误;
D.若电压表和电流表的位置对调,电压表串联在电路中,电流表与并联,因电压表可看作断路,电路的电流很小,闭合、,两表都不会被烧坏,故D错误。
故选B。
8.A
【详解】A.图 A中R1与R串联,电压表测R1两端的电压。当人站在上面时,体重变化会使R1接入电路的电阻变化,根据串联分压原理,R1变化,其两端电压也会变化,通过电压表的示数可以反映出人体重的变化,所以该电路可以测量人体重,故A符合题意;
B.如图电流表与滑动变阻器并联,电流表将滑动变阻器短路,并且电流表示数不随人体重的改变而改变,故B不符合题意;
C.电路为串联电路,电压表测量电源电压,而电源电压不变,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都不变,故C不符合题意;
D.如图电压表与两电阻串联,电压表的内阻很大,在电路中相等于断路,所以无论压力增大还是减小,电压表的示数都不变,故D不符合题意。
故选A。
9.A
【详解】根据题目信息,三个规格相同的小灯泡串联,电压表测L2两端电压,分度值为0.1V,示数为1V。由于灯泡规格相同,在串联电路中分得的电压相等,因此每个灯泡两端的电压均为1V。电源电压
A. AB两接线柱间电压就是L1两端电压,其示数应为1V(因为每个灯泡电压相同),故A正确;
B. 若将电压表换成电流表,L2被电流表短路,L2不亮,L1与L3亮,电流表示数不能为0 ,故B错误;
C. 若想测的电压,只将导线m从接线柱C拆下,改接在接线柱F上,会造成电压表正负接线柱接反,不能测出L3两端电压,故C错误;
D. 若将小灯泡L2从灯座上取出,通电后灯泡都不亮,电压表测电源电压,电压表示数不为0,故D错误。
故选A。
10. 短路 顺时针 变小
【详解】[1]根据图甲所示电路图,如果用导线将A、B两点连接起来,则电源的正、负两极直接用导线接通,在电源外部,电流不通过任何用电器,直接从正极流回负极,因此电路将会短路。
[2]电位器结构类似于滑动变阻器,接头与滑片相连,另外两个为固定接头。当N、P两个接头接入电路后,要想灯泡变亮,应该使电位器接入电路的电阻变小,则要让滑片与接头之间的电阻变小,故应该顺时针移动滑片。
[3]其他因素相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。如果电位器内部的电阻片制作的更厚一些,则横截面积变大,因此它的整体电阻将会变小。
11. 2.5 保护电路
【详解】[1]由图得,L1、L2并联,电压表V1测量L1的电压,电压表V2测量L2的电压,电压表V测量并联电路两端的电压;由图乙得,电压表V1的分度值为0.1V,示数为2.5V,并联电路中各支路两端电压相等,则电压表V的示数是2.5V。
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应置于左端,使变阻器接入电路中电阻最大,使电路中电阻最大,电路总电流最小,起到保护电路的作用。
12. 小于 等于
【详解】[1]要比较电阻大小需要用到控制变量法,在导体材料、长度一定时,导体的电阻大小与横截面积有关,横截面积越大,电阻越小。
[2]因为串联电路中各处的电流相等,所以两合金丝串联时,通过它们的电流相等。
13.(1) 无 有 不发光
(2) 无 无 不发光
(3) 有 无 发光
(4) 有 有 发光
(5) 不发光 发光
(6) 不发光 不发光
【详解】(1)[1][2][3]分析电路可知,、串联,电压表与并联,电流表测电路中电流。若灯与灯座接触不良,则断路,则电压表串联到电路中,测电源电压,电压表有示数,整个电路中没有电流通过,电流表无示数,灯不发光。
(2)[1][2][3]若灯断路,则整个电路断路,整个电路中没有电流通过,电流表无示数,电压表两端无法与电源相通,电压表无示数,灯不发光。
(3)[1][2][3]若灯短路,则灯单独接入电路,灯发光,电路中有电流通过,电流表有示数,电压表被短路,无示数。
(4)[1][2][3]若灯短路,灯单独接入电路,电路中有电流通过,电流表有示数,灯发光,电压表两端与电源相通,电压表有示数。
(5)[1][2]若电压表短路,则灯短路,不发光,灯单独接入电路,灯发光。
(6)[1][2]若电压表和电流表的位置互换,电压表串联到电路中,整个电路中没有电流通过,灯、均不发光。
14. 串联 L2 4
【详解】[1]由图可知,灯L1和L2首尾相连接在电路中,故灯L1和L2是串联连接。
[2][3]电压表并联在L2两端,测L2两端的电压,即,根据串联电路两端的电压规律,则灯L1两端的电压为
15. b 6 猜想一 0.5 改变电源电压(或更换不同规格的小灯泡)
【详解】(1)[1]滑动变阻器应串联在电路中,滑片P向D移动时电流增大,说明接入电阻减小,故应将变阻器的B接线柱与电源负极相连。连线时注意导线不交叉,具体连接方式如图所示:
(3)[2]电压表检测时应将鳄鱼夹b接电源"+"极,因为b连接电压表的正接线柱,这样电压表指针不会反偏。
[3]电压表前后两次接入电路中量程皆为大量程,分度值为0.5V,示数为6V。
(5)[4]电压表两次测量均显示6V,说明从电源负极到E、G点的线路完好,可以让电压表形成回路,所以故障点在正极到G之间,可能是断路。换上后,发光而不发光,说明断路导致整个串联电路不通,且是短路的,不然代替断路的后,也会亮,故猜想一正确。
(6)①[5]第一次实验电流表量程为0~0.6A,分度值0.02A,示数为0.5A。
②[6]为得到串联电路电流的普遍性规律,避免实验偶然性,需要改变电路中的电流得到不同数据。除了移动滑片改变电压,还可以通过改变电路中的电压(改变电源电压)或改变电路中的电阻(更换不同规格的灯泡)来改变电路中的电流,得到不同的实验数据。
16.(1) 电压表未调零 B
(2)等于
(3)电压表的正负接线柱接反了
(4)电源两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和
(5) 1.8 0.85
【详解】(1)[1]连接电路前,发现电压表指针如图乙所示,电压表指针未指向零刻度线,原因是电压表使用前未调零;
[2]闭合开关后,两个灯泡都不亮,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端(即灯泡两端)直接连通电源,故障可能是断路,此时最合理的操作是断开开关,拧紧灯泡两端的接线柱,然后闭合开关观察电压表示数,判断故障是否排除,故B符合题意,AC不符合题意,故选B;
(2)串联电路各处电流相等,则通过L1的电流等于通过L2的电流;
(3)在测灯L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样电压表的正负接线柱接反了,指针反偏,所以小方用上面的方法不能测出两端的电压;
(4)串联电路,电源两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即
(5)[1]如图丁所示,当两灯泡串联时,已知电流为I1=0.3A,由图丙可得,灯泡L1两端的电压U1=1.8V,灯泡L2两端的电压U2=4.2V;
[2]电源两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电源电压
保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联时,两灯泡的电压均为电源电压6V,由图丙可得此时,,电流表的示数为干路电流
17.(1)
(2)0.24A,0.36A,3V
(3)0
【详解】(1)当闭合开关,断开开关、时,小灯泡与串联,电压表V测量两端的电压。已知电源电压U = 3V,电压表示数。根据串联电路电压规律,两端的电压
(2)当闭合开关、,断开开关时,小灯泡与并联。电流表A测量干路电流,电流表测量通过的电流,电压表V测量并联电路两端的电压,即电源电压。因为电压表测量电源电压,所以电压表的示数。电流表A的示数为干路电流。电流表测量通过的电流。根据图乙,电流表的量程应为0~0.6A(因为干路电流为0.6A,支路电流必小于0.6A),分度值为0.02A,所以读数为= 0.24A。根据并联电路电流规律,通过的电流
(3)当闭合开关、,断开开关时,电流从电源正极流出,经过电流表A、电流表、小灯泡、开关后回到电源负极,电压表V接在开关两端,被短路。根据电压表的使用规则,被短路的电压表示数为0。
18.(1)
0.12A
(2)
1.6V
【详解】(1)由图分析可知,灯L1和灯L2串联,电流表测量整个串联电路的电流I=0.12A,电压表测量灯L2两端的电压U2=1.4V。根据串联电路的电流特点,电路中各处的电流相等,则通过灯L2的电流I2=I=0.12A
(2)根据串联电路的电压特点,电路总电压等于各用电器两端电压之和,可得灯L1两端的电压U1=U-U2=3V-1.4V=1.6V
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