第3章 电路探秘(暑假单元自测)新八年级科学新教材浙教版
2026-07-02
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精品
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 | 电路 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.16 MB |
| 发布时间 | 2026-07-02 |
| 更新时间 | 2026-07-02 |
| 作者 | 嘟嘟科学 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-07-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58594664.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
浙教版初中科学第3章电路探秘单元卷,以金陵金箔、汽车安全等真实情境为载体,覆盖电路核心知识,适配暑假复习,强化科学思维与探究实践。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选|20/40|静电现象、电路设计、欧姆定律|结合非遗(金箔)、科技(光感报警器),考查科学观念|
|填空|8/30|电流规律、I-U图像、热敏电阻|引入摩擦起电资料分析,培养科学思维|
|实验探究|6/36|伏安法测电阻、串联电压关系|设计盐水电阻影响因素等探究,落实探究实践|
|解答|2/18|电路计算、体重计设计|联系生活实际,体现态度责任|
内容正文:
第3章 电路探秘 单元自测卷
【新教材,浙教版】
(考试时间:90分钟 试卷满分:120分)
考前须知:
1.本卷试题共24题,单选20题,填空8题,实验探究6题,解答2题,满分120分,限时90分钟。
2.本卷选题均为重难点题型,考点全覆盖,旨在检测学习成果。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产。如图所示,通过手持羽毛扫过纸垫,再将羽毛靠近工作台上的金箔,即可吸起金箔,推理羽毛吸住金箔的原因可能是( )
A.羽毛与纸垫摩擦,生成异种电荷 B.羽毛与纸垫摩擦,带上同种电荷
C.羽毛与金箔带同种电荷,相互吸引 D.羽毛带电,吸引不带电的金箔
2.为了保障驾乘人员安全,汽车上都设有未系安全带提示系统。系统中有座椅下开关和插卡开关两个开关。当汽车发动,驾驶员坐在座椅上时,闭合,表盘上的指示灯亮,语音提示器响起未系安全带的提示音(提示器用表示);系上安全带则闭合,指示灯熄灭,提示音停止。下列设计符合要求的是( )
A.B.C. D.
3.如图是测电阻的实验,闭合开关S后,发现电压表有示数,电流表无示数。经检验发现电路中只有一处故障,则可能的故障是( )
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
4.静电除尘装置原理如图所示。含尘空气经过离子发生器时,含尘空气被电离为带负电的离子和带正电的离子,带负电的尘粒被吸附到积尘盘阳极。下列说法正确的是( )
A.含尘空气被电离是创造了电荷
B.尘粒被吸附是因为异种电荷相互吸引
C.取轻小纸片靠近积尘盘被排斥,则小纸片可能不带电
D.取轻小纸片靠近积尘盘被吸引,则小纸片一定带负电
5.在探究串、并联电路中电流的规律时,晓丽连接了如图所示的电路,下列说法错误的是( )
A.闭合开关,灯L1、L2均发光
B.闭合开关,电流表示数为零
C.仅撤掉导线②,闭合开关,灯L1和L2串联,电流表能测量L1或L2中的电流
D.仅将导线①的左端改接到L1左端,闭合开关,L1和L2并联,电流表能测量L2中的电流
6.取两个相同的验电器A和B,用毛皮摩擦橡胶棒接触验电器A的金属球,使A带上电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示),观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开。下列描述正确的是( )
A.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是自A流向B
B.两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C.金属杆能够导电是因为金属杆中的电子都可以在金属内部自由移动
D.将金属杆换成玻璃杆,实验现象不变
7.小谢在做实验时,先连成如图所示的电路,闭合开关并观察灯泡亮暗情况后,再闭合开关,小谢看到的现象是( )
A.两只灯泡一直都不亮 B.两只灯泡一直亮
C.两只灯泡开始都亮,后来不亮 D.两只灯泡开始都亮,后来不亮
8.如图所示,小明将A、B两金属片间隔一定距离插入柠檬中制成“柠檬电池”,并用电压表测量其电压的情景,下列分析正确的是( )
A.“柠檬电池”是把电能转化为化学能 B.通过金属片B的电流比通过金属片A的大
C.柠檬内没有电流通过 D.“柠檬电池”的正极是金属片B
9.如图甲电路,闭合开关后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表指针的位置,如果电流表读数是,则下列说法错误的是( )
A.通过灯的电流为 B.灯泡和并联
C.电流表一定连接“-、3”接线柱 D.电流表的读数是
10.如图所示实验:使用酒精灯对废灯泡的玻璃芯进行加热的过程中,观察到电流计的示数由小变大。通过实验现象可知( )
A.由于玻璃灯芯的阻值在发生改变,所以不能用欧姆定律计算玻璃灯丝的阻值
B.高温时玻璃为导体,常温时玻璃为绝缘体,可推断玻璃为半导体
C.随温度升高,玻璃由绝缘体变为导体,且电阻越来越小
D.由于玻璃的导电能力会发生变化,物质的导电性不是物质的一种特性
11.在汽车收音机上,有一种叫电位器的变阻器,其结构如图所示,图中甲、乙、丙三个焊接点相当于变阻器的接线柱。下列接法中正确的是( )
A.接甲、丙,旋动滑片,可以改变通过电位器的电流
B.接乙、丙,旋动滑片,不能改变通过电位器的电流
C.接甲、乙且顺时针旋动滑片,接入电路的电阻变大
D.接乙、丙且顺时针旋动滑片,接入电路的电阻变大
12.小科同学取了一只完好的节日彩灯按如图连接电路进行实验,实验所用电源电压为7.5V,闭合开关,灯泡发光,电流表指针发生偏转(如图);下列说法正确的是( )
A.图中电流表此时的读数应该是0.11A
B.滑片若向右移动灯泡会变亮,电压表读数变大
C.由图可知,电压表测的是滑动变阻器两端电压
D.由图可知,滑动变阻器和彩灯并联,移动滑片不能改变电流表示数
13.2023年实验考试“探究串联电路的电压关系”,某同学按如图a所示连接电路。闭合开关后,用电压表分别测量、、三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.实验操作、读数正确,三次测量结果可能会出现
B.测出间电压后,保持b不动,将a改接到c,可以测出
C.连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,必须将电压表校零
D.实验时电压表示数,且示数不为0,一定是a、b之间发生了断路
14.探究电流与电阻的关系的实验过程中,当A、B两点间的电阻R由更换为后,为了探究上述问题,他应该采取的正确操作是( )
A.读取电流表的数据 B.将滑动变阻器的滑片适当向右移动
C.将滑动变阻器的滑片适当向左移动 D.适当增加电池的节数
15.如图所示是光感式烟雾报警器的原理图。光源发出光,在没有烟雾时沿直线传播,有烟雾时光会散射到光敏电阻上,且烟雾浓度越大,光敏电阻接收光的强度越强,光敏电阻的阻值变得越小,当通过蜂鸣器的电流达到一定值就会发出报警声。若要提升报警器对烟雾的敏感性,下列措施可行的是( )
A.降低电源电压 B.减弱光源发光强度
C.在电路中再串联一个定值电阻 D.将滑动变阻器滑片P向a端滑动
16.电路如图所示,调节电阻箱R,使它接入电路的阻值为4Ω。闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V;保持滑片P的位置不变,闭合开关S2,断开开关S1,此时电压表示数为1.6V;断开开关S,调节电阻箱R,使它接入电路的阻值为14Ω,闭合开关S,此时电压表示数为 2.8V。则下列说法不正确的是( )
A.闭合开关S、S1,电压表测灯L的电压 B.此电路电源电压为4.5V
C.滑动变阻器接入电路的阻值始终为6Ω D.小灯泡电压为2.5V时,通过的电流为0.25A
17.小科同学设计如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表的量程为0~3A,电压表的量程均为0~15V。当闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数与电路中电流变化如图乙所示。当他用最大阻值为15Ω的滑动变阻器替换电阻R2,同时将电流表改成小量程,为了保证电路安全,则此时两电压表的示数与电路中电流变化的图像为下列图中的( )
A.B.C.D.
18.关于对欧姆定律的公式,及变形式其的理解,下列说法正确的是( )
A.导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定的
B.导体两端的电压为零时,通过导体的电流和导体的电阻也都为零
C.导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D.通过导体的电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成正比
19.将电阻和灯泡接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻和灯泡的图像。闭合开关S,电流表示数为,则电源电压和电阻的大小分别是( )
A. B.12V 20Ω C.8V 20Ω D.12V 10Ω
20.如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是( )
A.电流表A的示数范围为0.15~0.45A B.电压表示数范围为1.5~3V
C.电压表示数范围为0~3V D.滑动变阻器的阻值取值范围为5~15Ω
二、填空题(共30分)
21.请根据所学电学知识,完成相应问题。
(1)某电子线路板上有多个定值电阻等电路元件(如图1所示),其电路中某一个节点(分支点)O点如图2所示,I1为5mA,I2为9mA,则I3可能为_________。
(2)如图3为电阻元件A和B的I-U图像,根据图像提供的信息,元件A的阻值为 _________Ω;若将它们串联,接在某电源上,电路中的总电流是0.15A,电源电压是_________ V。
22.用电压表和电流表可以测未知导体的电阻值(即伏安法测电阻),如图a为一种测量方案的原理图。
(1)某次实验时电压表和电流表的读数如图b所示,电压表的读数为__________V,电流表的读数为__________A,则电阻的测量值__________;
(2)考虑到电压表的电阻对电路的影响,必然会给测量结果带来误差,那么用这种方案测量出来的电阻值__________(填“大于”“小于”或“等于”)电阻的真实值。
23.如图1所示的是插入式电阻箱的结构示意图。图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 ______ Ω。如图2所示为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯变亮,则应连接接线柱 __________ (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)和灯泡 ______ 联后接入电路中。
24.下表是几位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序,表格中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
根据西耳斯资料
石棉
玻璃
云母
羊毛
毛皮
纸
绢
根据赫西·蒙科马利资料
羊毛
尼龙
粘胶丝
木棉
酸碱盐
丙烯树脂
聚乙烯醇
(1)由表中可知玻璃与石棉摩擦后带______电。
(2)羊毛对电子的束缚能力要比纸______(填“强”或“弱”)。
(3)由表中______(填“能”或“不能”)判断毛皮和尼龙摩擦后两者带电情况。
25.为实现接在同一电路中的两灯既可串联又可并联,小明和小芳分别设计了如图甲、乙所示的电路。甲图中,闭合开关时,两灯______(填“串联”或“并联”)。乙图中,为单刀双掷开关,当开关打到a且断开时,两灯______(填“串联”或“并联”)。对比甲、乙两图的结构可知,______(填“小明”或“小芳”)的电路设计不会造成短路。
26.有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为热敏电阻。图甲是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像,小马同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0~100℃的水温表,图乙是这个水温表的原理图,图中的电压表量程为0~3V;定值电阻R0的阻值为100Ω。当水温达到100℃时,要求电压表的示数达到最大值。
(1)根据图像回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为多大?___________。所用电源电压是多大?
(2)画在水温表刻度盘上的0℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应?___________
(3)小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘,如果每10℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度是否均匀?___________
三、实验探究题(共36分)
27.某兴趣小组探究并联电路电流的规律。
(1)如图甲是他们设计的实验电路图,请在答题卡相应的图乙中完成实物图连接,使其测量B处的电流。
(2)小科闭合开关,测量A处电流,发现电流表指针偏转如图丙所示,原因是_________;在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为_________A。
(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,由此他得出结论:
0.2
0.2
0.4
①干路电流等于各支路电流之和。 ②各支路电流相等。
请你对该结论进行评价:_________。
28.物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
A.可能与盐水的浓度有关;
B.可能与盐水的液柱横截面积有关;
C.可能与盐水的液柱长度有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)兴趣小组同学通过注水口向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光;根据小灯泡的亮度可以判断盐水的电阻大小,下面实例中也是运用这种研究方法的是______;
A.学习电流时,将电流比作水流
B.用压强计研究液体压强
C.利用小车运动距离研究牛顿第一定律
(2)探究“猜想A”时,为了改变盐水的浓度,可向玻璃管中添加______(选填“盐”或“清水”)并搅拌均匀;
(3)在探究猜想B时用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水后观察小灯泡亮暗,接着探究猜想C时,兴趣小组调节活塞使之 ______(填“向中间”或“向外侧”)移动到合适位置时,观察小灯泡的亮度变化,请问何为合适位置?__________________。
29.同学们用老师准备的配套器材,分组开展实验研究串联电路,某组的实验过程中:
(1)根据图1连接电路时发生了错误,图2为该组同学连接的实物图。闭合电键,所有元件均完好且接触良好,发现L1______(发光/不发光),L2______(发光/不发光)。
(2)正确连接电路后,用电压表测量L1两端的电压时,应该把电压表与L1______(并联/串联)。
(3)若电压表的示数如图3所示,此时L1两端电压的大小为______V。
(4)若在电路中减少一节电池,电压表的读数会______(增大/不变/减小)。
30.在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如下三种电路:
(1)①小科认为图乙电路比图甲电路好,理由是________。②小明认为图丙电路比图乙电路更好,理由是________。
(2)利用图丙电路进行实验时,加在电阻两端的电压为1V,若该同学想提高电阻两端的电压,他应进行的操作是________。
(3)小明利用图丙电路(其中电阻)完成了本实验,测得数据如下:
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
4
0.8
分析表格数据,可得出的结论是________。
31.某科学兴趣小组用图1甲所示的电路测未知电阻的阻值,电源电压恒为3 V。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向端移动时,电压表示数变大。
(2)正确连接电路后,闭合开关,观察到无论如何移动滑片,电压表示数始终为3 V,电流表示数为0,则故障可能是______。
(3)排除故障后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到某处时,电压表示数为1.5 V,电流表的示数如图乙所示,则被测电阻的阻值为______ 。
(4)该小组同学又设计了如图2所示方案,其中电压恒定且未知,是已知阻值的定值电阻,实验中只能闭合或断开开关,其中能够测量出阻值的电路有 (填字母,可多选)。
A.B.C.D.
32.小科用如图所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。其中四个定值电阻分别为5欧、10欧、15欧、20欧,滑动变阻器规格为“30欧,1安”。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整;
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数。取一根导线一端连接图甲电源正极处,另一端依次连接A、B和C处,连接到C处时两表有示数,由此判断电路故障为_________;
(3)排除故障后,小科进行实验,并根据实验结果作出如图乙所示的I-R图像,得出通过导体的电流与电阻不成反比的结论,i请分析导致小科得出错误结论的原因是_________;
(4)若电压表选用“0~3伏”的量程,为使上述四个定值电阻分别接入电路时都能完成实验,则电源电压的最大值不能超过_________伏。
四、解答题(共18分)
33.如图所示,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,当滑片P在中点时,电流表读数为0.4安,电压表读数为8伏,求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压为多少?
(3)滑动变阻器移到最右端时,电流表和电压表的读数。
34.体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A.踏板重力不计,求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少。
(2)当体重计示数为600N时,R0两端的电压为多少。
(3)此体重计所能测量的最大体重为多少。
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第3章 电路探秘 单元自测卷
【新教材,浙教版】
(考试时间:90分钟 试卷满分:120分)
考前须知:
1.本卷试题共24题,单选20题,填空8题,实验探究6题,解答2题,满分120分,限时90分钟。
2.本卷选题均为重难点题型,考点全覆盖,旨在检测学习成果。
第Ⅰ卷
一、单项选择题(本题共20小题,每小题2分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产。如图所示,通过手持羽毛扫过纸垫,再将羽毛靠近工作台上的金箔,即可吸起金箔,推理羽毛吸住金箔的原因可能是( )
A.羽毛与纸垫摩擦,生成异种电荷
B.羽毛与纸垫摩擦,带上同种电荷
C.羽毛与金箔带同种电荷,相互吸引
D.羽毛带电,吸引不带电的金箔
【答案】D
【解析】AB.羽毛与纸垫摩擦,发生摩擦起电现象,没有创造电荷,而是电荷发生了转移,使它们带上了异种电荷,故AB不符合题意;
CD.同种电荷相互排斥。羽毛带电,金箔不带电,金箔是轻小物体,带电体具有吸引轻小物体的性质,所以羽毛可以吸引不带电的金箔。故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.为了保障驾乘人员安全,汽车上都设有未系安全带提示系统。系统中有座椅下开关和插卡开关两个开关。当汽车发动,驾驶员坐在座椅上时,闭合,表盘上的指示灯亮,语音提示器响起未系安全带的提示音(提示器用表示);系上安全带则闭合,指示灯熄灭,提示音停止。下列设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.S1闭合,S2断开时,电流只能经过指示灯和提示器,二者正常工作;S2闭合后,S2将指示灯和提示器短路,二者都停止工作,干路的电阻R避免电源短路,故A符合题意;
B.S1闭合后,无论S2是否闭合,指示灯和提示器始终通路工作,故B不符合题意;
C.S2闭合后,只会短路指示灯,提示器一直在干路通路,提示音不会停止,故C不符合题意;
D.S2闭合后,只会短路提示器,指示灯一直在干路通路,指示灯不会熄灭,故D不符合题意。
故选A。
3.如图是测电阻的实验,闭合开关S后,发现电压表有示数,电流表无示数。经检验发现电路中只有一处故障,则可能的故障是( )
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路
【答案】B
【解析】闭合开关S后,电压表有示数,说明电压表与滑动变阻器、电流表、开关、电源是通路;电流表没有示数,说明电路是断路的,所以可能的故障是定值电阻断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.静电除尘装置原理如图所示。含尘空气经过离子发生器时,含尘空气被电离为带负电的离子和带正电的离子,带负电的尘粒被吸附到积尘盘阳极。下列说法正确的是( )
A.含尘空气被电离是创造了电荷
B.尘粒被吸附是因为异种电荷相互吸引
C.取轻小纸片靠近积尘盘被排斥,则小纸片可能不带电
D.取轻小纸片靠近积尘盘被吸引,则小纸片一定带负电
【答案】B
【解析】A.空气被电离是因为电荷发生了转移,没有创造电荷,故A错误;
B.带负电的尘粒被吸附到积尘盘阳极,是因为异种电荷相互吸引,故B正确;
C.取轻小纸片靠近积尘盘被排斥,则该小纸片一定带有同种电荷,故C错误;
D.取轻小纸片靠近积尘盘被吸引,则该小纸片可能带负电,可能是轻小物体,故D错误。
故选B。
5.在探究串、并联电路中电流的规律时,晓丽连接了如图所示的电路,下列说法错误的是( )
A.闭合开关,灯L1、L2均发光
B.闭合开关,电流表示数为零
C.仅撤掉导线②,闭合开关,灯L1和L2串联,电流表能测量L1或L2中的电流
D.仅将导线①的左端改接到L1左端,闭合开关,L1和L2并联,电流表能测量L2中的电流
【答案】A
【解析】A.由图可知,闭合开关,与电流表被短路,不发光、电流表示数为零,故A错误,符合题意;
B.由图可知,闭合开关,电流表和被短路,电流表示数为零,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,仅撤掉导线②,闭合开关,灯和串联,电流表能测量或中的电流,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,仅将导线①的左端改接到左端,闭合开关,和并联,电流表能测量中的电流,故D正确,不符合题意。
故选A。
6.取两个相同的验电器A和B,用毛皮摩擦橡胶棒接触验电器A的金属球,使A带上电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示),观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开。下列描述正确的是( )
A.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是自A流向B
B.两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C.金属杆能够导电是因为金属杆中的电子都可以在金属内部自由移动
D.将金属杆换成玻璃杆,实验现象不变
【答案】B
【解析】A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,它接触验电器A的金属球,电荷从橡胶棒移向验电器A,验电器A带上负电,再用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,电荷从验电器A移向验电器B,因为电流的方向与负电荷移动的方向相反,所以金属杆中电流方向是自B流向A,故A错误;
B.同种电荷互相排斥,所以验电器的两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷,故B正确;
C.自由电子是金属中部分电子可以脱离原子核的束缚,在金属导体内自由移动形成的自由电子,金属能导电就是金属中有自由电子,故C错误;
D.玻璃棒是绝缘体,所以若将金属杆换成玻璃杆,验电器B的金属箔不会张开,故D错误。
故选B。
7.小谢在做实验时,先连成如图所示的电路,闭合开关并观察灯泡亮暗情况后,再闭合开关,小谢看到的现象是( )
A.两只灯泡一直都不亮
B.两只灯泡一直亮
C.两只灯泡开始都亮,后来不亮
D.两只灯泡开始都亮,后来不亮
【答案】D
【解析】闭合开关S1后,两只灯泡串联都发光,再闭合开关S2,L1短路熄灭,L2仍然发光,故ABC不符合题意;故D符合题意。
故选D。
8.如图所示,小明将A、B两金属片间隔一定距离插入柠檬中制成“柠檬电池”,并用电压表测量其电压的情景,下列分析正确的是( )
A.“柠檬电池”是把电能转化为化学能
B.通过金属片B的电流比通过金属片A的大
C.柠檬内没有电流通过
D.“柠檬电池”的正极是金属片B
【答案】D
【解析】“柠檬电池”发生化学反应,将化学能转化为电能,A错误;AB与柠檬组成串联电路,根据串联电路电流处处相等的特点,通过金属片B的电流和通过金属片A的电流大小相等,B错误;“柠檬电池” 与电压表构成闭合回路,有电流通过柠檬,C错误;电压表使用时,电流从正接线柱流入、负接线柱流出,指针正向偏转, 由图知,电压表正接线柱接B,所以 “柠檬电池” 的正极是金属片B,D正确。故选D。
【点睛】水果电池和伏打电池、蓄电池类似,属于将化学能转化为电能的装置。
9.如图甲电路,闭合开关后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表指针的位置,如果电流表读数是,则下列说法错误的是( )
A.通过灯的电流为 B.灯泡和并联
C.电流表一定连接“-、3”接线柱 D.电流表的读数是
【答案】D
【解析】 据图可知,电路是灯泡和并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测灯泡L2支路电流,由于干路电流大于支路电流,电流表读数是,则电流表选择大量程,分度值是0.1A,读数为1.5A,则通过灯的电流为
故D错误,符合题意,ABC正确,不符合题意。
故选D。
10.如图所示实验:使用酒精灯对废灯泡的玻璃芯进行加热的过程中,观察到电流计的示数由小变大。通过实验现象可知( )
A.由于玻璃灯芯的阻值在发生改变,所以不能用欧姆定律计算玻璃灯丝的阻值
B.高温时玻璃为导体,常温时玻璃为绝缘体,可推断玻璃为半导体
C.随温度升高,玻璃由绝缘体变为导体,且电阻越来越小
D.由于玻璃的导电能力会发生变化,物质的导电性不是物质的一种特性
【答案】C
【解析】A.可以根据同一时刻的电流、电压值,计算此时玻璃的电阻。故A错误,不符合题意;
B.半导体是指导电能力介于导体与绝缘体之间的物体,它的电阻是不变的。故B错误,不符合题意;
C.电源电压不变,电流表示数由小变大,说明玻璃电阻由大变小。故C正确,符合题意;
D.玻璃的导电能力变化是由自身温度变化引起的。故电阻是导体自身的一种性质。故D错误,不符合题意。
故选D。
11.在汽车收音机上,有一种叫电位器的变阻器,其结构如图所示,图中甲、乙、丙三个焊接点相当于变阻器的接线柱。下列接法中正确的是( )
A.接甲、丙,旋动滑片,可以改变通过电位器的电流
B.接乙、丙,旋动滑片,不能改变通过电位器的电流
C.接甲、乙且顺时针旋动滑片,接入电路的电阻变大
D.接乙、丙且顺时针旋动滑片,接入电路的电阻变大
【答案】C
【解析】A.把甲、丙接入电路,电位器相当于定值电阻,移动滑片,不管是顺时针转动还是逆时针,电阻不变,电源电压不变,由欧姆定律可知,是无法改变通过电位器的电流的,故A错误;
B.把乙、丙接入电路,是接入了电位器的右半段,不管是顺时针转动还是逆时针转动,电位器接入电路电阻都会变化,电源电压不变,由欧姆定律可知,可以改变通过电位器的电流,故B错误;
C.把甲、乙接入电路,是接入了电位器左半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大,故C正确;
D.只将乙、丙两点接入电路,是接入了右半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小,故D错误。
故选C。
12.小科同学取了一只完好的节日彩灯按如图连接电路进行实验,实验所用电源电压为7.5V,闭合开关,灯泡发光,电流表指针发生偏转(如图);下列说法正确的是( )
A.图中电流表此时的读数应该是0.11A
B.滑片若向右移动灯泡会变亮,电压表读数变大
C.由图可知,电压表测的是滑动变阻器两端电压
D.由图可知,滑动变阻器和彩灯并联,移动滑片不能改变电流表示数
【答案】B
【解析】A.由于灯泡正常发光时电流约0.2A,所以电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.12A,故A错误;
B.由图可知,滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变小,则滑动变阻器两端电压变小,由串联分压特点可知,灯泡两端电压增大,所以灯泡会变亮,电压表读数变大,故B正确;
C.由图可知,电压表与灯泡并联,所以电压表测的是灯泡两端电压,故C错误;
D.由图可知,滑动变阻器和彩灯首位相连,所以滑动变阻器和彩灯串联,移动滑片能改变电流表示数,故D错误。
故选B。
13.2023年实验考试“探究串联电路的电压关系”,某同学按如图a所示连接电路。闭合开关后,用电压表分别测量、、三处电压,关于在实验过程中出现的情况,下列说法正确的是( )
A.实验操作、读数正确,三次测量结果可能会出现
B.测出间电压后,保持b不动,将a改接到c,可以测出
C.连接好电路,闭合开关后电压表示数如图b所示的情况,必须将电压表校零
D.实验时电压表示数,且示数不为0,一定是a、b之间发生了断路
【答案】A
【解析】A.若出现Uac≠Uab+Ubc,即Uab+Ubc与Uac间电压不相等,但在测量误差允许的范围内,可以得出:串联电路两端的总电压各用电器两端电压之和,故A正确;
B.用电压表测出Uab间电压后,保持b不动,将a改接到c,虽然电压表此时与L2并联,但电流从电压表负接线柱流入,闭合开关后,电压表指针会反偏,所以不能测出L2两端的电压,故B错误;
C.连接好电路,闭合开关后若电压表的指针指在了0刻度线的左边时,即指针反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了,需要将电压表的正负极接线柱互换,故C错误;
D.实验时电压表示数Uab=Uac,且示数不为0,可能是a、b之间发生了断路或b、c间发生了短路,故D错误。
故选A。
14.探究电流与电阻的关系的实验过程中,当A、B两点间的电阻R由更换为后,为了探究上述问题,他应该采取的正确操作是( )
A.读取电流表的数据
B.将滑动变阻器的滑片适当向右移动
C.将滑动变阻器的滑片适当向左移动
D.适当增加电池的节数
【答案】B
【解析】探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变。当电阻更换为电阻后,根据串联分压规律,定值电阻分得的电压会变大,需要增大滑动变阻器的分压,使定值电阻两端电压回到原来的数值。由电路图可知,滑动变阻器接入电路的是到滑片的电阻段:滑片向右移动时,接入电路的电阻变大,分压增大,就能让定值电阻两端电压降回原来的设定值。 因此需要将滑动变阻器滑片适当向右移动。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
15.如图所示是光感式烟雾报警器的原理图。光源发出光,在没有烟雾时沿直线传播,有烟雾时光会散射到光敏电阻上,且烟雾浓度越大,光敏电阻接收光的强度越强,光敏电阻的阻值变得越小,当通过蜂鸣器的电流达到一定值就会发出报警声。若要提升报警器对烟雾的敏感性,下列措施可行的是( )
A.降低电源电压 B.减弱光源发光强度
C.在电路中再串联一个定值电阻 D.将滑动变阻器滑片P向a端滑动
【答案】D
【解析】由图可知,光敏电阻与滑动变阻器串联。
A.降低电源电压,当通过蜂鸣器的电流达到一定值就会发出报警声,电流一定,由可知,电路的总电阻变小,光敏电阻的阻值变小,烟雾浓度变大,降低报警器对烟雾的敏感性,故A不符合题意;
B.减弱光源发光强度,光敏电阻接收光的强度越小,光敏电阻的阻值变得越大,由电阻的串联可知电路的总电阻越大,由可知电路中的电流越小,需更高烟雾浓度才能触发报警,敏感性下降,故B不符合题意;
C.在电路中再串联一个定值电阻,当通过蜂鸣器的电流达到一定值就会发出报警声,电流一定,由可知,电路的总电阻一定,光敏电阻的阻值变小,光敏电阻接收光的强度变强,烟雾浓度更高,敏感性下降,故C不符合题意;
D.将滑动变阻器滑片P向a端滑动,变阻器连入电路的电阻变小,当通过蜂鸣器的电流达到一定值就会发出报警声,电流一定,由可知,电路的总电阻一定,所以光敏电阻的阻值变大,光敏电阻接收光的强度减小,敏感性提高,故D符合题意。
故选D。
16.电路如图所示,调节电阻箱R,使它接入电路的阻值为4Ω。闭合开关S、S1,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V;保持滑片P的位置不变,闭合开关S2,断开开关S1,此时电压表示数为1.6V;断开开关S,调节电阻箱R,使它接入电路的阻值为14Ω,闭合开关S,此时电压表示数为 2.8V。则下列说法不正确的是( )
A.闭合开关S、S1,电压表测灯L的电压
B.此电路电源电压为4.5V
C.滑动变阻器接入电路的阻值始终为6Ω
D.小灯泡电压为2.5V时,通过的电流为0.25A
【答案】B
【解析】A.闭合开关S、S1,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,故A正确,不符合题意;
BC.闭合开关S、S2,断开开关S1,滑动变阻器与电阻箱串联,电压表测电阻箱两端的电压,
当电压表示数为1.6V时,电路中的电流
由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压U=UR+U滑=UR+IR滑=1.6V+0.4A×R滑①
当电压表示数为2.8V时,电路中的电流
电源电压U=UR'+U滑'=UR'+I'R滑=2.8V+0.2A×R滑②
由①②解得R滑=6Ω,U=4V,故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.闭合开关S、S1,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测灯泡两端的电压,小灯泡电压为2.5V时,由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压U滑″=U-U灯=4V-2.5V=1.5V
则灯泡电流
故D正确,不符合题意。
故选B。
17.小科同学设计如图甲所示电路,电源电压保持不变,电流表的量程为0~3A,电压表的量程均为0~15V。当闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数与电路中电流变化如图乙所示。当他用最大阻值为15Ω的滑动变阻器替换电阻R2,同时将电流表改成小量程,为了保证电路安全,则此时两电压表的示数与电路中电流变化的图像为下列图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由图甲可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
根据串联电路的分压特点: 当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电阻最小,电流最大,V2的示数为0,V1的示数最大(等于电源电压),由图乙可知,斜向上的直线是R1的I - U图象,斜向下的直线是R2的I - U图象。
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,R1两端的电压U1=3V,R2两端的电压U2 = 9V。
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 = 3V+ 9V= 12V
由可得,R1的阻值
用最大阻值为15Ω的滑动变阻器替换电阻R2,同时将电流表改成小量程( 0−0.6A)。
当滑动变阻器接入电路的阻值为0时, 此时电路中只有R1,根据欧姆定律可得电路中的电流
但由于电流表量程为0−0.6A,所以电路中的最大电流Imax=0.6A。 此时V1的示数
V2的示数U2min=12V-9V=3V
当滑动变阻器接入电路的阻值最大为15Ω时,此时电路中的总电阻
根据欧姆定律可得电路中的电流
V1的示数
V2的示数
因此,R1的I - U图象中,电流最大为0.6A、电压为9V,电流最小为0.4A、电压为6V;替换后的滑动变阻器的I - U图象中,电流最大为0.6A、电压为3V,电流最小为0.4A、电压为6V,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
18.关于对欧姆定律的公式,及变形式其的理解,下列说法正确的是( )
A.导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定的
B.导体两端的电压为零时,通过导体的电流和导体的电阻也都为零
C.导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D.通过导体的电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成正比
【答案】C
【解析】C.根据欧姆定律的内容可知,电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故C正确;
ABD.电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故ABD错误。
故选C。
19.将电阻和灯泡接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻和灯泡的图像。闭合开关S,电流表示数为,则电源电压和电阻的大小分别是( )
A. B.12V 20Ω C.8V 20Ω D.12V 10Ω
【答案】C
【解析】观察图乙图象,根据定值电阻的图象是一条过原点的直线,可判断乙图中的直线是定值电阻R的图象,由图象数据,当定值电阻R两端的电压为4V时,对应的电流是0.2A,根据,则定值电阻R的阻值
图甲电路图,闭合开关S,电阻R和灯泡L串联,电流表测电路电流,电流表示数为0.3A,根据串联电路电流规律,则电阻R和灯泡L的电流
由图象乙可知,当电路电流是0.3A时,此时灯泡L两端的电压,此时电阻R两端的电压,根据串联电路电压规律可得电源电压
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
20.如图所示电路,电源电压恒为4.5V,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,电流表的量程为0~0.6A,两电压表的量程均为0~3V,在保证电路安全的条件下,下列说法中正确的是( )
A.电流表A的示数范围为0.15~0.45A
B.电压表示数范围为1.5~3V
C.电压表示数范围为0~3V
D.滑动变阻器的阻值取值范围为5~15Ω
【答案】B
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当电压表V1的示数U1max=3V时,电路中的电流最大,变阻器接入电路中的电阻最小,电路中的最大电流
因串联电路中各处的电流相等,没有超过电流表的量程,所以电路中的最大电流Imax=0.3A;根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知,R2两端的最小电压U2min=U-U1max=4.5V-3V=1.5V
变阻器接入电路中的最小阻值
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,电路中的最小电流
此时电压表V2的示数U2=IR2=0.15A×20Ω=3V
所以电流表A的示数范围为0.15~0.3A,此时电阻R1两端的最小电压U1min=U-U2=4.5V-3V=1.5V
电压表V1示数范围为1.5~3V,电压表V2示数范围为1.5~3V,滑动变阻器R2的阻值取值范围为5~20Ω,故B正确,ACD错误。
故选B。
二、填空题(共30分)
21.请根据所学电学知识,完成相应问题。
(1)某电子线路板上有多个定值电阻等电路元件(如图1所示),其电路中某一个节点(分支点)O点如图2所示,I1为5mA,I2为9mA,则I3可能为_________。
(2)如图3为电阻元件A和B的I-U图像,根据图像提供的信息,元件A的阻值为 _________Ω;若将它们串联,接在某电源上,电路中的总电流是0.15A,电源电压是_________ V。
【答案】(1)4mA/14mA (2) 20 7
【解析】(1)在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;在串联电路中,电流处处相等。对于节点O,I3可能是干路电流,也可能是支路电流。当I3为干路电流时,根据并联电路电流规律可得
当I3为支路电流时,则
所以I3可能为4mA或14mA。
(2)[1]由图像可知,当时,,根据欧姆定律,可得元件A的阻值
[2]当A和B串联,电路中的总电流时,由图像可知,A两端的电压,B两端的电压,根据串联电路电压规律可得电源电压
22.用电压表和电流表可以测未知导体的电阻值(即伏安法测电阻),如图a为一种测量方案的原理图。
(1)某次实验时电压表和电流表的读数如图b所示,电压表的读数为__________V,电流表的读数为__________A,则电阻的测量值__________;
(2)考虑到电压表的电阻对电路的影响,必然会给测量结果带来误差,那么用这种方案测量出来的电阻值__________(填“大于”“小于”或“等于”)电阻的真实值。
【答案】(1) 1.6 0.5 3.2 (2)小于
【解析】(1)[1]电压表使用的0~3V量程,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,电压为1.6V。
[2]电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.5A。
[3]由可知,电阻的测量值
(2)电压表测量R的实际电压U,电流表测量R与电压表的总电流I,总电流大于R的实际电流,由可知,测量值比真实值偏小。
23.如图1所示的是插入式电阻箱的结构示意图。图中A、B两个接线柱之间的电阻值是 ______ Ω。如图2所示为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯变亮,则应连接接线柱 __________ (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)和灯泡 ______ 联后接入电路中。
【答案】 7 A、B 串
【解析】[1]当2个铜塞都拔出时,此时2根电阻丝串联,它们的总电阻
[2][3]顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,说明变阻器与灯泡之间相互影响,是串联的,且灯泡亮度变亮,是电流变大,电路中电阻变小,则应连接接线柱A、B与灯泡串联后接入电路。
24.下表是几位科学家研究摩擦起电得出的物体带电次序,表格中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
根据西耳斯资料
石棉
玻璃
云母
羊毛
毛皮
纸
绢
根据赫西·蒙科马利资料
羊毛
尼龙
粘胶丝
木棉
酸碱盐
丙烯树脂
聚乙烯醇
(1)由表中可知玻璃与石棉摩擦后带______电。
(2)羊毛对电子的束缚能力要比纸______(填“强”或“弱”)。
(3)由表中______(填“能”或“不能”)判断毛皮和尼龙摩擦后两者带电情况。
【答案】(1)负 (2)弱 (3)不能
【解析】(1)因为表格中任意两种物质相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电,所以玻璃与石棉摩擦后,石棉带正电,玻璃带负电。
(2)按照题意,可知所给出的材料中次序越后的其原子核对电子的束缚能力越强。羊毛与纸摩擦后,羊毛带正电,所以羊毛对电子的束缚能力要弱。
(3)由西尔斯资料可知,毛皮对电子的束缚能力比羊毛强,由蒙科马利资料可知,尼龙对电子的束缚能量比羊毛强,故不能判断毛皮和尼龙摩擦后两者带电情况。
25.为实现接在同一电路中的两灯既可串联又可并联,小明和小芳分别设计了如图甲、乙所示的电路。甲图中,闭合开关时,两灯______(填“串联”或“并联”)。乙图中,为单刀双掷开关,当开关打到a且断开时,两灯______(填“串联”或“并联”)。对比甲、乙两图的结构可知,______(填“小明”或“小芳”)的电路设计不会造成短路。
【答案】 并联 串联 小芳
【解析】[1]由甲图知道,S2断开,闭合开关S1、S3时,电流分别经过两个灯泡回到电源的负极,电流有两条路径,两灯并联。
[2]由乙图知道,当开关S1打到a且S2断开时,电流依次经两灯泡回到电源的负极,电流只有一条路径,两灯串联。
[3]由甲电路图知道,当三开关均闭合时,会造成电源短路,烧坏电源,而乙电路小芳的电路设计不存在这个问题。
26.有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化而明显改变,用这种材料制作的电阻称为热敏电阻。图甲是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像,小马同学用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0~100℃的水温表,图乙是这个水温表的原理图,图中的电压表量程为0~3V;定值电阻R0的阻值为100Ω。当水温达到100℃时,要求电压表的示数达到最大值。
(1)根据图像回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为多大?___________。所用电源电压是多大?___________。
(2)画在水温表刻度盘上的0℃应该与电压表刻度盘的什么位置对应?___________
(3)小马同学将电压表的刻度盘改画为指示温度的刻度盘,如果每10℃画一条刻度线,这个刻度盘的刻度是否均匀?___________
【答案】 100Ω 6V 1V的位置 不均匀
【解析】(1)[1]由图甲可知,当温度为100℃时,该热敏电阻的阻值为100Ω。
[2]电压表量程为0~3V,当水温达到100℃时,电压表的示数达到最大值为3V,所以电路中电流为
由图乙知为串联电路,则电源电压为
(2)[3]当温度为100℃时,由图甲知热敏电阻的阻值为100Ω,此时电压表达到最大值,为3V,由(1)得电源电压为6V;当温度为0℃时,由图甲知热敏电阻的阻值为500Ω,根据串联分压原理得
解得,即画在水温表刻度盘上的0℃应该与电压表刻度盘的1V的位置。
(3)[4]由图甲可知,热敏电阻随温度的升高变化越来越慢,即电阻与温度不成正比,则变化相同的温度时,电阻的变化值不同,那么干路电流的变化值也不同,所以定值电阻两端电压的变化值不是定值,因此所改表盘的刻度不均匀。
三、实验探究题(共36分)
27.某兴趣小组探究并联电路电流的规律。
(1)如图甲是他们设计的实验电路图,请在答题卡相应的图乙中完成实物图连接,使其测量B处的电流。
(2)小科闭合开关,测量A处电流,发现电流表指针偏转如图丙所示,原因是_________;在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为_________A。
(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,由此他得出结论:
0.2
0.2
0.4
①干路电流等于各支路电流之和。
②各支路电流相等。
请你对该结论进行评价:_________。
【答案】(1) (2) 电流表正负接线柱接反 0.24
(3)①不合理,没有多次实验,存在偶然性 ②不合理,没有选用不同规格的灯泡进行实验,存在偶然性
【解析】(1)据丙图可知,电流表使用的是小测量范围,甲图电路是并联的,电流表测B处的电流,即测灯泡L2支路的电流,与灯泡L2在同一条直线上,因此灯泡L2左接线柱与电流表标有0.6A的接线柱相连,灯泡L1的左接线柱与电流表的负接线柱相连,如下图所示:
(2)[1]闭合开关,电流表的示数如丙图所示,电流表的指针左偏,是电流表的正负接线柱接反了。
[2]丁图中电流表的连接的是小测量范围,分度值是0.02A,读数为0.24A。
(3)实验中之进行了一次测量就得出实验结论,不具有普遍性,为了得出普遍结论应进行多次测量;实验中,两灯泡规格相同,得出支路电流相等的结论是片面的,应换用不同规格的灯泡进行实验,使实验结论具有普遍性。
28.物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
A.可能与盐水的浓度有关;
B.可能与盐水的液柱横截面积有关;
C.可能与盐水的液柱长度有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)兴趣小组同学通过注水口向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光;根据小灯泡的亮度可以判断盐水的电阻大小,下面实例中也是运用这种研究方法的是______;
A.学习电流时,将电流比作水流
B.用压强计研究液体压强
C.利用小车运动距离研究牛顿第一定律
(2)探究“猜想A”时,为了改变盐水的浓度,可向玻璃管中添加______(选填“盐”或“清水”)并搅拌均匀;
(3)在探究猜想B时用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水后观察小灯泡亮暗,接着探究猜想C时,兴趣小组调节活塞使之 ______(填“向中间”或“向外侧”)移动到合适位置时,观察小灯泡的亮度变化,请问何为合适位置?__________________。
【答案】(1)B (2)盐 (3) 向中间 小灯泡亮度有明显变化时的位置
【解析】(1)盐水浓度不同,灯泡的亮度不同,可以根据灯泡的亮度判断盐水电阻的大小,运用了转换法。
A.学习电流时,将电流比作水流,采用的是类比法,故A不符合题意;
B.用压强计研究液体压强,通过U形管两液面的高度差来反映液体内部压强的大小,采用了转换法,故B符合题意;
C.利用小车运动距离研究牛顿第一定律,采用的是科学推理法,故C不符合题意。
故选B。
(2)探究猜想A时,为了改变盐水的浓度,为控制液柱的横截面积和液柱的长度不变,则应向塑料管中添加盐,并搅拌均匀,观察灯泡的亮度变化。
(3)[1][2]探究猜想C时,即盐水电阻大小与盐水液柱长度的关系,需要控制盐水浓度和横截面积都不变,改变液柱的长度,所以,应调节活塞使之向中间移动到合适的位置时,盐水液柱的长度变短,观察小灯泡的亮度变化,且小灯泡亮度有明显变化时的位置为合适位置。
29.同学们用老师准备的配套器材,分组开展实验研究串联电路,某组的实验过程中:
(1)根据图1连接电路时发生了错误,图2为该组同学连接的实物图。闭合电键,所有元件均完好且接触良好,发现L1______(发光/不发光),L2______(发光/不发光)。
(2)正确连接电路后,用电压表测量L1两端的电压时,应该把电压表与L1______(并联/串联)。
(3)若电压表的示数如图3所示,此时L1两端电压的大小为______V。
(4)若在电路中减少一节电池,电压表的读数会______(增大/不变/减小)。
【答案】(1) 发光 不发光 (2)并联 (3)1.5 (4)减小
【解析】(1)[1][2]观察实物图2会发现,小灯泡L2没有连接到电路中,L1接在电源的两极上,故小灯泡L1 发光,L2不发光。
(2)使用电压表时,应将电压表与被测量用电器并联。则用电压表测量L1两端的电压时,应该把电压表与L1并联。
(3)如图所示电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表的示数为1.5V。
(4)串联电池组的电压等于各节电池的电压之和,如果在电路中减少一节电池,电源电压减小,则电压表的读数会减小。
30.在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如下三种电路:
(1)①小科认为图乙电路比图甲电路好,理由是________。②小明认为图丙电路比图乙电路更好,理由是________。
(2)利用图丙电路进行实验时,加在电阻两端的电压为1V,若该同学想提高电阻两端的电压,他应进行的操作是________。
(3)小明利用图丙电路(其中电阻)完成了本实验,测得数据如下:
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
4
0.8
分析表格数据,可得出的结论是________。
【答案】(1) 定值电阻阻值恒定,可排除电阻随温度变化对实验的影响,满足控制变量要求 丙电路有滑动变阻器,无需拆改电路就能方便改变定值电阻两端电压,便于多次实验得到普遍规律
(2)将滑动变阻器的滑片向左移动
(3)当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】(1)探究电流与电压关系,应控制电阻不变。甲图使用灯泡,灯丝电阻会随温度升高而改变,无法保持电阻恒定;乙图用定值电阻,阻值稳定,更符合实验控制变量的要求,因此图乙电路比图甲电路更好。
乙图没有滑动变阻器,要改变电阻两端电压需要反复更换电源,操作繁琐;丙图增加滑动变阻器后,移动滑片就能方便改变电压,多次实验总结规律,操作更简便,因此丙比乙好。
(2)定值电阻与滑动变阻器串联,根据串联分压规律,要提高定值电阻两端的电压,需要减小滑动变阻器接入电路的电阻;结合题图接法,滑片左移时接入电阻变小,因此向左移动滑片即可。
(3)从表格数据可得,电阻不变时,电压增大为几倍,电流也同比例增大,因此得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
31.某科学兴趣小组用图1甲所示的电路测未知电阻的阻值,电源电压恒为3 V。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片向端移动时,电压表示数变大。
(2)正确连接电路后,闭合开关,观察到无论如何移动滑片,电压表示数始终为3 V,电流表示数为0,则故障可能是______。
(3)排除故障后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到某处时,电压表示数为1.5 V,电流表的示数如图乙所示,则被测电阻的阻值为______ 。
(4)该小组同学又设计了如图2所示方案,其中电压恒定且未知,是已知阻值的定值电阻,实验中只能闭合或断开开关,其中能够测量出阻值的电路有 (填字母,可多选)。
A.B.C.D.
【答案】(1) (2)电阻断路 (3)5 (4)BCD
【解析】(1)电压表示数测R的电压,电压变大说明电路电流变大,滑动变阻器接入电阻需要变小。因此将滑动变阻器左下接线柱A接入电路,即将A接线柱与定值电阻右接线柱连接,据此作图。
(2)电流表示数为0,说明电路发生断路;电压表示数等于电源电压3V,说明电压表两端直接连通电源,因此故障可能为(待测电阻)断路。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,图乙读数为,已知电压,由可知,被测电阻的阻值为
(4)A.单刀双掷开关接1时,电压表正负接线正确;接2时,电压表正负接线柱接反,无法读数,因此不能测量,故A不符合题意;
B.闭合、断开时,与串联,电压表测电压;闭合时,被短路,电压表测电源电压,根据串联电流相等可得
可解出,故B符合题意;
C.闭合、闭合时,被短路,电路只有,电流表示数;
断开时,与串联,电流表示数
联立两个方程解得,故C符合题意;
D.闭合、断开时,电路只有,电流表示数得电源电压;闭合后,与并联,电流表测干路电流,电流,可得
解得,故D符合题意。
故选BCD。
32.小科用如图所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。其中四个定值电阻分别为5欧、10欧、15欧、20欧,滑动变阻器规格为“30欧,1安”。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整;
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数。取一根导线一端连接图甲电源正极处,另一端依次连接A、B和C处,连接到C处时两表有示数,由此判断电路故障为_________;
(3)排除故障后,小科进行实验,并根据实验结果作出如图乙所示的I-R图像,得出通过导体的电流与电阻不成反比的结论,i请分析导致小科得出错误结论的原因是_________;
(4)若电压表选用“0~3伏”的量程,为使上述四个定值电阻分别接入电路时都能完成实验,则电源电压的最大值不能超过_________伏。
【答案】(1) (2)BC之间电路断开
(3)实验过程中没有控制定值电阻两端的电压不变 (4)7.5
【解析】(1)滑动变阻器需要按“一上一下”原则串联接入电路,图中已经接了滑动变阻器上端C接线柱,只需将滑动变阻器的任意一个下接线柱连接到定值电阻的右接线柱即可。
(2)闭合开关后两表均无示数,说明电路整体断路。导线一端接电源正极,试触A、B时都无示数,说明断路在B之后;试触C后两表有示数,说明断路位置在B和C之间。
(3)探究电流与电阻的关系时,必须控制定值电阻两端电压不变,根据图乙计算可知,实验中定值电阻两端电压随电阻增大不断升高,没有保持不变,因此得出了错误结论。
(4)电压表量程为0~3V,因此定值电阻两端最大电压为3V。当接入最大的定值电阻,滑动变阻器接入最大阻值时,是电源电压最大的临界情况,此时电路电流
电源最大电压
若电源电压超过7.5V,接入20Ω电阻时,即使滑动变阻器调至最大阻值,定值电阻两端电压也会超过电压表量程,因此电源电压最大不能超过7.5V
四、解答题(共18分)
33.如图所示,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,当滑片P在中点时,电流表读数为0.4安,电压表读数为8伏,求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压为多少?
(3)滑动变阻器移到最右端时,电流表和电压表的读数。
【答案】(1) (2) (3),
【解析】(1)由电路图可知,与串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流。的阻值
(2)因为滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,当滑片P在中点时,。由欧姆定律可得两端的电压
电源的电压
(3)当滑动变阻器移到最右端时,接入电路中的电阻,此时电路中的总电阻
由欧姆定律可得,此时电路中的电流
即电流表的示数为0.3A。电压表的示数
34.体重超标已影响了部分中学生的身心健康,为了动态监测学生的体重情况,班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=5Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A.踏板重力不计,求:
(1)闭合开关S,当体重计空载时,电路中的电流为0.12A,电源电压为多少。
(2)当体重计示数为600N时,R0两端的电压为多少。
(3)此体重计所能测量的最大体重为多少。
【答案】(1)6V (2)1.5V (3)1200N。
【解析】(1)由电路图可知,R、R0串联,电流表测电路中的电流。由图乙知,空载时,,则电源电压为
(2)由图乙可知,当体重计示数为时,,则电路中的电流为
两端的电压为
(3)依题意,当电路中电流达到最大时,此体重计所能测量的体重最大,此时总电阻为
根据串联电路的电阻关系可知,此时压敏电阻的阻值为
由图乙可知,此时,即最大重力为。
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