第十六章 电压 电阻(高效培优·重难点训练)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-26
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摘要:
**基本信息**
以电压、电阻核心概念为统领,通过22类题型构建从概念理解到仪器操作、规律探究及应用的完整训练体系,注重科学思维与探究能力培养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|电压|题型1-11(含电压表使用、串并联电压规律等)|侧重概念类比(题型1)、仪器操作(题型4-7)及电路规律应用(题型9-11)|从电压概念(类比法)→电压表使用→串并联电压规律,形成“概念-工具-规律”递进逻辑,体现物理观念与科学思维|
|电阻|题型12-22(含电阻影响因素、滑动变阻器等)|聚焦电阻性质(题型13)、影响因素探究(题型14-16)及变阻器应用(题型19-21)|从电阻概念→影响因素(材料/长度/温度等)→变阻器原理与使用,构建“性质-探究-应用”链条,渗透科学探究与社会责任|
内容正文:
第十六章 电压 电阻
【题型1 用类比法理解电压的概念和作用】 1
【题型2 电压的单位及换算】 2
【题型3 生活中一些常见的电压】 2
【题型4 电压表的结构与使用方法】 3
【题型5 电压表的量程及读数】 3
【题型6 判断电压表的测量对象】 4
【题型7 辨析电学原件是电压表还是电流表】 5
【题型8 用电表检测电路故障】 6
【题型9 探究串联电路和并联电路中电压的特点】 6
【题型10 串联电路的电压规律及应用】 9
【题型11 并联电路的电压规律及应用】 10
【题型12 电阻的概念与单位】 11
【题型13 导体的电阻是导体本身的一种性质】 11
【题型14 探究影响导体电阻因素大小实验】 11
【题型15 电阻与导体的材料、长度和横截面积的关系】 13
【题型16 温度对导体电阻的影响】 14
【题型17 半导体的特点】 15
【题型18 超导现象和超导材料】 16
【题型19 滑动变阻器的原理和构造】 16
【题型20 根据要求选择连接滑动变阻器的接线柱】 16
【题型21 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度】 17
【题型22 电位器与电阻箱的原理及使用】 18
【题型1 】
1.如图所示,将铝板和碳棒放在海水中,相当于一个电池。它能将LED航标灯点亮,让海上的船只看清方位。下列说法正确的是( )
A.这个电池能产生电荷 B.这个电池能提供电压
C.碳棒是这个电池的正极 D.这个电池将机械能转化为电能
2.如图甲是水流的形成图,我们对电流的成因(如图乙所示)的认识是通过分析图甲中水流的成因来了解的,这种方法在物理学中称为______法,“水路”中的抽水机可提供水压,电路中______的作用可类比“水路”中的抽水机。
【题型2 】
3.物理学中经常用物理学家的名字作为物理量的单位。电压单位是( )
A.安培 B.焦耳 C.伏特 D.牛顿
4.验电器工作原理是同种电荷相互___________;为纪念物理学家___________在电学领域的贡献,国际计量大会将他的名字作为电压的基本单位。
【题型3 】
5.估测是我们在生活中常用的方法,下列是几个同学估测的数值,其中最接近实际的是( )
A.彩色电视机工作时的电流约为10A B.手机通话状态时的电流约为2mA
C.我国家庭电路的供电电压为380V D.不高于36V 的电压对人体是安全电压
6.一节新干电池的电压是( )
A.1.5V B.2V C.220V D.3.7V
7.在健康管理活动中,小明使用电子体重秤测量得出自身质量约为50_________(填物理量合适的单位);为保证用电安全,人体接触的电压应不高于________V。
【题型4 】
8.下列电路图中电表的使用正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,L1、L2串联,电源电压6V。闭合开关后L2断路,电流表的示数为______A,电压表的示数为______V。
【题型5 】
10.如图甲所示,小昕将一块铜片和一块锌片插入苹果中,做成了一个“水果电池”,用电压表测量“水果电池”的电压,示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.“水果电池”的铜片是负极
B.“水果电池”的电压为5 V
C.交换铜片和锌片上的夹子,仍能测出电压
D.将几个“水果电池”串联起来可以提供更高的电压
11.如图是同学们在跨学科实践活动中制成了橙子电池。由图可知:锌片是橙子电池的________(正/负)极,橙子电池的电压为________V,橙子电池在使用过程中将________能转化为电能。
12.在用电流表测电流和电压表测电压的实验中:
(1)小明在闭合开关前发现电流表的指针如图甲所示,其原因是______;若是在闭合开关后出现此情况,则原因是______。
(2)他正确连接电路后,电流表示数如图乙所示,所选择的测量范围是______A;正确读数应为______A。
(3)小红在进行电压表测电压实验时,电压表的示数如图丙所示,所选择的测量范围对应的分度值是______V;正确读数应为______V。
【题型6 】
13.下图所示电路中,闭合开关、,小灯泡和正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析正确的是( )
A.灯与灯串联 B.电流表测量干路电流
C.电压表测量灯两端的电压 D.断开开关,灯仍正常发光
14.如图所示的电路中,闭合开关后,两灯均发光,电表均有示数,一段时间后,L1灯丝突然烧断,则电压表的示数将______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【题型7 】
15.如图所示,闭合开关,两个小灯泡和均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定串联 B.若乙为电流表,则乙测的电流
C.若丙为电流表,则丙只测的电流 D.若甲为电压表,则乙一定为电压表
16.如图所示的电路中,电源电压恒为6V,小灯泡规格均为“6V 0.5A”(小灯泡电阻不受温度影响),闭合开关S后均发光,圆圈内为电流表或电压表,则电表②④________(选填“一定”或“不一定”)是同种类型的电表,电表③的示数可能是________。
17.在如图的“⭕”内填入电流表符号“A” 或电压表符号“V”,闭合开关后两灯均能发光。
18.按要求完成下列作图:
如图丙所示的电路中,有两块电表没有接入,请在图中的圆圈中填上“A”或“V”完善电流表和电压表的符号,使得闭合开关后两灯均正常发光。
【题型8 】
19.如图电路,闭合开关后灯泡发光、不发光。用电压表检测故障,分别测得ab、bc、cd间电压为3V、0V、0V,则电路故障可能是( )
A.电流表断路 B.断路 C.电源短路 D.被短路
20.如图电路,电源电压不变,闭合开关S,观察到电压表无示数,已知电路中仅有的一处故障发生在电阻R1或R2上。小明想到两个方法。方法一:用一只电流表串联在电路中;方法二:用一只电压表并联在R2两端。为判断出电路故障,这两种方法可以判断的是( )
A.只有方法一可以 B.只有方法二可以 C.两种方法都可以 D.两种方法都不行
21.如图所示的电路中,开关闭合后L1灯泡比L2灯泡更亮,则经过两灯泡的电流_____(选填“大于”“等于”或“小于”)。经过一段时间后,只有一个小灯泡发光,电压表指针偏转明显,则故障原因可能是_____短路(选填“L1”或“L2”)。
【题型9 】
22.小明探究“串联电路中电流电压的特点”时,进行了以下操作:
(1)根据图甲所示连接电路时,闭合开关后,小明观察到灯泡L1比灯泡L2亮,于是他猜想电流流过一盏灯后会减弱一些,在不增加实验器材的情况下,如何进行操作证明小明的猜想是否正确?________
(2)小明分别在图甲电路的A点和B点串联两个电流表,闭合开关,电流表示数如图乙、丙所示,小明发现A点和B点的电流表指针所指位置不同,其原因是_______;他对电流表的连接进行了调整,分别测出A、B、C点的电流,发现电流相等,都为_____A。
(3)如果实验中不小心错将电流表的正、负接线柱分别接入图甲中的A、B两点,闭合开关后,灯泡L1______(填“发光”或“不发光”);
(4)利用图丁的电路图探究串联电路中的电压规律,请用笔画线代替导线,将图戊中的实物电路正确连线;
(5)小明更换不同规格的灯泡进行了多次实验,记录数据如下表,请你分析表格设计存在的问题是_____。
AB两端的电压
BC 两端的电压
AC 两端的电压
1.4
1.4
2.8
1.0
1.8
2.8
1.6
1.2
2.8
23.探究串联电路中电压的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于________状态,正确连接电路后,闭合开关,电压表测量________两端的电压,若灯断路,则电压表________(选填“有”或“无”)示数;
(3)用电压表分别测出电压和,其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为________V,接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序
电压
电压
电压
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压________;
②为使结论更具普遍性,小华更换电压不同的电源多次实验.此外,还可以________。
24.小峰做“探究串、并联电路电压规律”的实验。
(1)如图甲正确测出了两端的电压,在测两端的电压时,小峰打算采用以下方法: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,此操作是否可行?请写出理由。________________________________________________________________________________________
(2)小峰按照正确的方法测量出AC两点之间的电压如图乙所示,________V。
(3)在“探究并联电路的电压规律”实验中,小峰同学设计了如图丙所示的电路,闭合开关前发现电压表的指针偏转如图丁所示,下一步操作应该是________________________。
(4)解决上述问题后,小峰借来多个电压表,连接了如图戊电路,灯的电阻比的大。开关闭合,电压表V的示数________电压表的示数,电压表的示数________电压表的示数。(均选填“>”“<”“=”)
【题型10 】
25.在如图所示电路中,甲、乙、丙是电压表或电流表,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.若甲是电流表,乙、丙是电压表,开关闭合,等于
B.若甲是电压表,乙、丙是电流表,开关断开,电路是串联电路
C.若电路是、的串联电路,则甲表的示数大于丙表的示数
D.若电路是、的并联电路,则丙表的示数大于乙表的示数
26.额定电压均为6V的小灯泡L1和L2的关系如图所示,只将灯泡L1和L2串联时,电路两端允许加的最大电压为_______V;只将灯泡L1和L2并联时,干路中允许通过的最大电流为_______A。
27.如图所示,闭合开关后,小灯泡正常发光,电压表的示数为6V,的示数为1.2V,求:
(1)两端电压;
(2)两端电压。
【题型11 】
28.如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S、S1,小灯泡和均发光,且比亮,两电流表均有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡和串联
B.电流表测量通过小灯泡的电流
C.只断开开关,电流表示数变小
D.小灯泡比亮,是因为两端的电压大于两端的电压
29.如图所示的电路,闭合开关后电压表V1示数为2.4 V,V2的示数为2.4 V,V的示数应为__________V;电源在电路中的作用是给用电器提供__________(选填”电荷”或“电压”),从而形成电流。
30.如图甲所示,已知电源电压为3V保持不变,闭合开关,两表指针指在同一位置,如图乙所示。求:
(1)灯泡L1两端的电压;
(2)通过灯泡L2的电流。
【题型12 与单位】
31.下列关于电学中相关物理量的说法中,符合实际的是( )
A.家用冰箱的电流约为1A B.小灯泡正常发光时灯丝电阻约1000Ω
C.一节新干电池的电压约为3V D.电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1C
32.为纪念德国物理学家欧姆对电学的开创性贡献,用他的名字作为单位的物理量是( )
A.电流 B.电压 C.电荷 D.电阻
33.物理学的发展离不开物理学家的不断探索与坚持,为了纪念他们对物理发展的贡献,经常以他们的名字命名一些物理量的单位。例如:为了纪念物理学家欧姆的贡献,以他的名字命名为________的单位;为了纪念________对功与能的贡献,以他的名字命名为能量的单位。
【题型13 】
34.下列有关电阻的说法正确的是( )
A.常温下,材料和长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大
B.导体的电阻与导体两端的电压成正比
C.导体中的电流为零时电阻也为零
D.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
35.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、___________和温度有关;一段导体两端电压增大时,它的电阻___________。
【题型14 】
36.小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”。图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)如图甲、乙所示实验中,通过观察________来判断导体的电阻大小。
(2)为探究导体电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的________。(选填“A和B”、“B和C”、“B和D”或“C和D”)
(3)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,说明钨丝的电阻________。(选填“增大”“不变”或“减小”)
37.同学们用图甲所示电路探究影响导体电阻大小的因素。导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同,如图乙所示。
(1)为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,在MN之间接入的两段导体应是________(选填导体的字母名称)。
(2)在MN之间接入A、B两段导体,发现接入B时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的________有关。
(3)实验中可以通过观察________来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体阻值比较接近而无法判断其阻值大小时,请你给出一条解决方案:___________________________。
(4)同学们接着利用如图丙电路研究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。
①连接电路,闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,故障原因可能是___________________________。
②排除故障后,用电流表分别测出A、B、C三点的电流、、,更换规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡多次实验,数据记录在表格中。
实验次数
A点电流
B点电流
C点电流
1
0.24
0.32
0.56
2
0.26
0.24
0.50
3
0.20
0.28
0.48
③分析数据得出结论:_________________________________________________________。
38.在“探究影响电阻大小的因素”实验中,不考虑温度的影响,同学们提出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的材料有关;
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长度有关;
实验室提供了4根不同的电阻丝,其规格、材料如下表所示:
编号
材料
长度/mm
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1
0.5
C
镍铬合金
0.5
1
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,小新设计了如图甲所示的实验电路,部分实验步骤如下;
(1)实验时,电阻丝两端接入MN之间,闭合开关后通过观察___________来比较导体的电阻大小会更加准确;
(2)为了验证猜想①,小新应选择编号为___________的电阻丝分别接入MN之间;
(3)小新把编号为A、B的电阻丝分别接入MN之间是为了验证猜想___________;(选填序号)
(4)小新依次把编号为A、C的电阻丝接入MN之间,发现电流表的示数变大,说明A电阻丝 的电阻___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)C电阻丝的电阻,由此得到结论:___________;
(5)我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电 线,这样就___________(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【题型15 】
39.物理制作小组用一些完全相同的电阻丝制作了四个定值电阻,其操作如下:①直接用一根电阻丝得到电阻;②将一根电阻丝从中间剪断得到其中一根电阻;③将两根电阻丝串联成一根得到电阻;④将一根电阻丝对折后,再将电阻丝拧成一根得到电阻;将这四个电阻依次接入如图所示电路的A、B两夹子之间,闭合开关,记下电流表对应的示数依次为、、、,则电流从小到大的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
40.青海的“绿电”通过特高压输电线路送往千里之外的东部省份。实际输电过程中采用如图四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的__________,从而减小了导线的__________,以达到减少输电线上电能损失的目的。__________(选填“半导体材料”或“超导材料”)的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
【题型16 】
41.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的。闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光;向钨丝吹冷气时,小灯泡L变亮;用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭。由实验可知( )
A.钨丝不发光是因为此时没有电流通过 B.向钨丝吹冷气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大 D.加热时通过钨丝的电流大于通过灯泡L的电流
42.如图是自制的简易调光灯。闭合开关,回形针向左移动,灯泡亮度将变________(选填“亮”或“暗”);加热铅笔芯,发现灯泡亮度变亮,说明铅笔芯温度越高,电阻越________。若松开回形针,铅笔芯的电阻阻值________(选填“等于”或“不等于”)零。
43.小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积),请回答以下问题:
(1)实验中通过观察______比较电阻丝电阻的大小;
(2)分别将编号为B、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到______的工作原理中(填序号);
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(3)完成上述实验后,小明进一步进行如图丙所示的探究,他把M、N与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关S,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这是因为______。
【题型17 】
44.如图所示,某同学用A、B、C、D四个金属片插入两个水果组成的水果电池,用这个水果电池成功点亮了发光二极管。已知发光二极管具有单向导电的性质,电流只能从它的正极流进,从负极流出。下列说法正确的是( )
A.二极管是由超导体材料制作而成
B.在水果电池中A、B这两个金属片之间,电流的方向为从A到B
C.将发光二极管正负极接线对调后,此时发光二极管不发光,发光二极管两端没有电压
D.如果多串联一个水果电池,灯泡将变暗
45.如图所示,商场中随处可见的共享充电宝。多个充电宝在一个充电箱上充电时,各充电宝之间的连接方式是________;当用充电宝给手机充电时,手机电池相当于简单电路中的________,将________能转化为化学能储存在手机电池中。制作手机芯片(集成电路)的材料主要是________(半导体/超导体)。
【题型18 】
46.我国科研团队在超导研究领域取得重大突破,发现一种新型镍氧化物超导体在常压下超导转变温度达到45K(约-228℃)。关于超导体,下列说法正确的是( )
A.超导体适合制作电热丝
B.超导体对电流的阻碍作用为零,电阻为无穷大
C.超导体在临界温度以下电阻突然变为零
D.所有金属在常温下都是超导体
47.我国科学家发现在接近绝对零度的极低温下,当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为零,此时的石墨烯是________体。若未来这种材料得到普及,你认为这种材料最适合用来做________(选填“电饭煲发热丝”或“输送电能的导线”)。
【题型19 】
48.为了更好地手动调节灯泡亮度,在图甲电路中的E、F间,接入一个滑动变阻器(结构如图乙所示),不符合要求的接线方式是( )
A.接入AD B.接入CD C.接入CB D.接入BD
49.如图是滑动变阻器的结构示意图,将接线柱A、D接入电路中,滑动变阻器连入电路的电阻丝是______段(选填“AP”或“BP”),当滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻将______(选填“变大”“变小”或“不变”),滑动变阻器铭牌上标有“20Ω,1A”的字样,它的意思是______。
【题型20 】
50.如图所示,滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大的是( )
A.接A、D接线柱 B.接B、C接线柱
C.接A、B接线柱 D.接C、D接线柱
51.滑动变阻器是通过改变导体接入电路的电阻丝的________来改变电阻,从而改变电路中的电流。某滑动变阻器上标有“ 2A”的字样,其中表示该变阻器的________;如图所示电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变大,小灯变亮________。
【题型21 】
52.如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,b与金属滑片相连,转动旋钮可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.若只将a、c接入电路,转动旋钮灯泡可发生亮度改变
B.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮灯泡亮度变亮
C.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮灯泡亮度变亮
D.电位器和灯泡串联或并联起来,转动旋钮都可改变灯泡亮度
53.在“设计制作调光灯”活动中,小华用铅笔芯、曲别针、导线夹和电源等器材搭建了如图甲所示电路。当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时,小灯泡亮度将变__________;图乙和图丙为另两种方案,其中灯光可调范围更大的是方案__________(选填“乙”或“丙”)。
【题型22 】
54.某同学在跨学科实践活动中,制作了一台简易调光台灯,其电路如图甲所示。在M、N两点之间接入一个如图乙所示的电位器,来改变灯的亮度。下列说法正确的是( )
A.接入A、B,使滑片顺时针转动,灯泡变亮 B.接入A、C,使滑片逆时针转动,灯泡变亮
C.接入A、C,使滑片顺时针转动,灯泡变暗 D.接入B、C,使滑片顺时针转动,灯泡变亮
55.如图所示电阻箱,此时的电阻值是( )
A.45Ω B.54Ω C.4500Ω D.5400Ω
56.图甲中滑动变阻器允许通过的最大电流为______A;图乙中电阻箱的示数为______。
57.如图所示,如图甲为某亮度可调节台灯。如图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连、为实现调光功能,电位器应与灯 __________ (选填“串联”或“并联”);当将b、c接线柱接入电路,为使灯变亮,应 ________ (选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。
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第十六章 电压 电阻
【题型1 】 1
【题型2 】 2
【题型3 】 2
【题型4 】 3
【题型5 】 4
【题型6 】 4
【题型7 】 5
【题型8 】 5
【题型9 】 6
【题型10 】 7
【题型11 】 7
【题型12 与单位】 8
【题型13 】 8
【题型14 】 10
【题型15 】 11
【题型16 】 12
【题型17 】 12
【题型18 】 14
【题型19 】 15
【题型20 】 15
【题型21 】 15
【题型22 】 15
【题型1 】
1.如图所示,将铝板和碳棒放在海水中,相当于一个电池。它能将LED航标灯点亮,让海上的船只看清方位。下列说法正确的是( )
A.这个电池能产生电荷 B.这个电池能提供电压
C.碳棒是这个电池的正极 D.这个电池将机械能转化为电能
【答案】B
【详解】A.电池中电荷发生转移,形成电流,并不能产生电荷,故A错误;
B.电路的电池是电源,能提供电压,故B正确;
C.图中,发光二极管具有单向导电性,外部电流的方向从铝板流入LED航标灯,铝板是电池的正极,故C错误;
D.图中电池工作时,将化学能转化为电能,故D错误。
故选B。
2.如图甲是水流的形成图,我们对电流的成因(如图乙所示)的认识是通过分析图甲中水流的成因来了解的,这种方法在物理学中称为______法,“水路”中的抽水机可提供水压,电路中______的作用可类比“水路”中的抽水机。
【答案】 类比 电源
【详解】[1]将电流类比为水流来理解,这种方法叫类比法。
[2]水路中抽水机提供水压,电路中电源提供电压,二者作用可类比,都是形成持续流动的动力来源。
【题型2 】
3.物理学中经常用物理学家的名字作为物理量的单位。电压单位是( )
A.安培 B.焦耳 C.伏特 D.牛顿
【答案】C
【详解】根据物理学中的单位定义,电压的单位是伏特;安培是电流的单位;焦耳是能量的单位;牛顿是力的单位,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
4.验电器工作原理是同种电荷相互___________;为纪念物理学家___________在电学领域的贡献,国际计量大会将他的名字作为电压的基本单位。
【答案】 排斥 伏特
【详解】[1]验电器是通过同种电荷相互排斥来检测电荷,当带电体接触验电器时,同种电荷分布在金属箔片上,因排斥力使箔片张开。
[2]在国际单位制中,电压的基本单位是伏特,是以意大利物理学家伏特的名字命名的,以纪念他在电学领域的贡献。
【题型3 】
5.估测是我们在生活中常用的方法,下列是几个同学估测的数值,其中最接近实际的是( )
A.彩色电视机工作时的电流约为10A B.手机通话状态时的电流约为2mA
C.我国家庭电路的供电电压为380V D.不高于36V 的电压对人体是安全电压
【答案】D
【详解】A.彩色电视机功率约为100W,家庭电路电压为220V,根据,工作电流约为0.5A,远小于10A,故A不符合题意;
B.手机通话状态下的电流约为100~200mA,远大于2mA,故B不符合题意;
C.我国家庭电路的供电电压为220V,380V是工业动力电压,故C不符合题意;
D.安全电压的规定就是:不高于36V的电压对人体是安全电压,故D符合题意。
故选D。
6.一节新干电池的电压是( )
A.1.5V B.2V C.220V D.3.7V
【答案】A
【详解】一节新干电池的电压是1.5V,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
7.在健康管理活动中,小明使用电子体重秤测量得出自身质量约为50_________(填物理量合适的单位);为保证用电安全,人体接触的电压应不高于________V。
【答案】 kg 36
【详解】质量的常用单位有千克、克等,结合初中生的实际质量范围,此处应填写千克(或kg)。
根据安全用电的基础知识,人体接触的安全电压应不高于36V。
【题型4 】
8.下列电路图中电表的使用正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】电流表串联在电路中,电流需从正接线柱流入,负接线柱流出;电压表并联在被测电路两端,电流同样满足正进负出。
A.电压表的正负接线柱接反,电流从电压表的负接线柱流入、正接线柱流出,违反使用规则,故A错误;
B.电流表并联在电源两端,电流表电阻极小相当于导线,并联会造成电源短路,违反电流表串联的要求;同时电压表串联在电路中,电压表电阻极大相当于开路,违反电压表并联的要求,故B错误;
C.电流表并联在灯泡两端,会造成灯泡被短路,违反串联要求,且电压表串联在电路中,不符合要求,故C错误;
D.电流表与灯泡串联,电流正进负出,符合使用规则;电压表并联在电源和灯泡两端,电流正进负出,符合使用规则,故D正确。
故选D。
9.如图所示,L1、L2串联,电源电压6V。闭合开关后L2断路,电流表的示数为______A,电压表的示数为______V。
【答案】 0 6
【详解】[1][2]闭合开关后L2断路,电压表串联到电路中,测电源电压,电压表的示数为6V,整个电路相当于断路,电流表的示数为0。
【题型5 】
10.如图甲所示,小昕将一块铜片和一块锌片插入苹果中,做成了一个“水果电池”,用电压表测量“水果电池”的电压,示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.“水果电池”的铜片是负极
B.“水果电池”的电压为5 V
C.交换铜片和锌片上的夹子,仍能测出电压
D.将几个“水果电池”串联起来可以提供更高的电压
【答案】D
【详解】A.电压表指针正向偏转,说明电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出,因此与电压表正接线柱相连的铜片是“水果电池”的正极,故A错误;
B.由图乙可知,电压表选用量程,分度值为,测得“水果电池”的电压为,不是,故B错误;
C.交换铜片和锌片上的夹子后,电压表正负接线柱接反,指针会反向偏转,无法正确读数,不能测出电压,故C错误;
D.根据串联电池组的电压规律:串联电池组的总电压等于各电池电压之和,因此将几个“水果电池”串联起来,可以提供更高的电压,故D正确。
故选D。
11.如图是同学们在跨学科实践活动中制成了橙子电池。由图可知:锌片是橙子电池的________(正/负)极,橙子电池的电压为________V,橙子电池在使用过程中将________能转化为电能。
【答案】 负 0.5 化学
【详解】[1][2][3]由图可知,电压表指针正向偏转,锌片接电压表的“-“接线柱,则锌片是橙子电池的负极;电压表的量程为0~3V。分度值是0.1V,其示数是0.5V,则橙子电池的电压为0.5V。橙子电池在使用过程中将化学能转化为电能。
12.在用电流表测电流和电压表测电压的实验中:
(1)小明在闭合开关前发现电流表的指针如图甲所示,其原因是______;若是在闭合开关后出现此情况,则原因是______。
(2)他正确连接电路后,电流表示数如图乙所示,所选择的测量范围是______A;正确读数应为______A。
(3)小红在进行电压表测电压实验时,电压表的示数如图丙所示,所选择的测量范围对应的分度值是______V;正确读数应为______V。
【答案】(1) 电流表未调零 电流表正负接线柱接反了
(2)
(3)
【详解】(1)[1]闭合开关前发现电流表指针向左偏转,说明电流表未调零。
[2]闭合开关后,电流表指针向左偏转,说明电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,即电流表正负接线柱接反了。
(2)[1][2]由图乙可知,电流表所选择的测量范围是,分度值为,示数为。
(3)[1][2]由图丙可知,电压表所选择的测量范围是,分度值为,此时电压表读数为。
【题型6 】
13.下图所示电路中,闭合开关、,小灯泡和正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析正确的是( )
A.灯与灯串联 B.电流表测量干路电流
C.电压表测量灯两端的电压 D.断开开关,灯仍正常发光
【答案】C
【详解】ABC.由图知,闭合开关、,两灯并联,电流表串联在灯的支路上,则电流表测量通过的电流;电压表并联在灯的两端,则电压表测量灯两端的电压,故A、B错误,C正确。
D.因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,只断开开关时,灯不能发光,灯仍正常发光,故D错误。
故选C。
14.如图所示的电路中,闭合开关后,两灯均发光,电表均有示数,一段时间后,L1灯丝突然烧断,则电压表的示数将______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】增大
【详解】由电路图可知,闭合开关后,两灯泡、串联,电压表测两端的电压。由串联电压规律可知,电压表的示数小于电源电压;当灯丝突然烧断后,电压表串联接入电路,测电源电压,因此电压表的示数会变大。
【题型7 】
15.如图所示,闭合开关,两个小灯泡和均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定串联 B.若乙为电流表,则乙测的电流
C.若丙为电流表,则丙只测的电流 D.若甲为电压表,则乙一定为电压表
【答案】D
【详解】电流表相当于导线,串联在电路中,电压表相当于断路,并联在电路中。如图所示,闭合开关,若要使两个小灯泡和均能发光,电路中电流的流过路径只有两种情况:第一种,电流从电源正极出发,依次通过开关、L1、L2、电表丙,再回到电源负极,此时电表甲、乙是电压表,电表丙是电流表,电压表甲并联在和两端,测量总电压,电压表乙并联在两端,测量L2两端的电压,电路中电流只有一条路径,两个小灯泡和串联;
第二种,电流从电源正极出发,经过开关后,分成两条路径,一条经过小灯泡,另一条先经过电表甲、再经过小灯泡,然后汇合一起经过电表乙,回到电源负极,则电表甲、乙是电流表,电表丙是电压表,电表甲与小灯泡串联,测量经过小灯泡的电流,电表乙连接在干路上,测量经过两个小灯泡和的总电流,电表丙测量电源电压,电路中电流有两条路径,两个小灯泡和并联。
综上所述,故D正确,ABC错误。
故选D。
16.如图所示的电路中,电源电压恒为6V,小灯泡规格均为“6V 0.5A”(小灯泡电阻不受温度影响),闭合开关S后均发光,圆圈内为电流表或电压表,则电表②④________(选填“一定”或“不一定”)是同种类型的电表,电表③的示数可能是________。
【答案】 一定 0.25A或6V
【详解】[1][2]已知小灯泡额定参数,小灯泡电阻
电阻不受温度影响。 电流表相当于导线,电压表相当于开路,题目明确闭合开关后两个灯泡均发光,因此只有两种合理电路情况:情况1:两灯串联,此时①、③为电流表,②、④都为电压表(同种类型电表),电流路径为:电源正极→③→右灯泡→左灯泡→①→开关→负极,两灯都发光。 总电阻
电路电流
因此电流表③的示数为0.25A。情况2:两灯并联,此时①、②、④都为电流表(同种类型电表),③为电压表,电流路径为:电源正极→②→分两路,一路经左灯泡→①→负极,一路经右灯泡→④→负极,两灯都发光。 电压表③测量电源电压,因此③的示数等于电源电压6V。若②④为不同类型电表,一定会出现一个灯泡短路/电路开路,无法满足两个灯泡都发光的条件,因此满足两灯均发光时,②④一定是同种类型电表。
【分析】因为要判断电表类型,所以先明确电流表串联、电压表并联的使用规则,以此分析电路的连接可能性;因为灯泡均发光,所以需分电路为串联、并联两种情况讨论:如果是串联电路,那么电表②④的类型可确定;如果是并联电路,那么电表②④的类型也可确定,进而判断二者是否一定为同种类型;因为要计算电表③的示数,所以先根据灯泡规格用公式算出灯泡电阻,再结合不同电路连接情况,运用串、并联电路的电流、电压规律分析电表③的可能示数。
17.在如图的“⭕”内填入电流表符号“A” 或电压表符号“V”,闭合开关后两灯均能发光。
【答案】
【详解】上方圆圈填“A” 右侧圆圈填“V”。此时两灯并联,电流表接在干路上,测量干路电流,电压表并联在电源两端,测电源电压,闭合开关后两灯均能发光。
18.按要求完成下列作图:
如图丙所示的电路中,有两块电表没有接入,请在图中的圆圈中填上“A”或“V”完善电流表和电压表的符号,使得闭合开关后两灯均正常发光。
【答案】
【详解】若下面的电表接电流表,则右侧的灯泡被短路;若下面的电表为电压表,则上面的电表为电流表,此时两灯泡并联,使得闭合开关后两灯均正常发光。
【题型8 】
19.如图电路,闭合开关后灯泡发光、不发光。用电压表检测故障,分别测得ab、bc、cd间电压为3V、0V、0V,则电路故障可能是( )
A.电流表断路 B.断路
C.电源短路 D.被短路
【答案】D
【详解】A.若电流表断路,整个电路断开,无电流,不会发光,且间电压为0,不符合题意,故A错误;
B.若断路,整个电路断开,无电流,不会发光,且电压表测时会得到接近电源电压的数值,电压不为0,不符合题意,故B错误;
C.若电源短路,整个电路无电压,不发光,间电压也为0,不符合题意,故C错误;
D.若短路,电路仍为通路,因此发光,因短路不发光;此时两端电压等于电源电压,即间电压为3V,短路的、导线两端电压都为0,完全符合题意,故D正确。
故选D。
20.如图电路,电源电压不变,闭合开关S,观察到电压表无示数,已知电路中仅有的一处故障发生在电阻R1或R2上。小明想到两个方法。方法一:用一只电流表串联在电路中;方法二:用一只电压表并联在R2两端。为判断出电路故障,这两种方法可以判断的是( )
A.只有方法一可以
B.只有方法二可以
C.两种方法都可以
D.两种方法都不行
【答案】A
【详解】用电流表串联在电路中若电流表有示数,说明电路是通路,则故障为R1短路;若电流表无示数,说明电路是断路,则故障为R2断路,所以方法一可以判断出故障类型。用电压表并联在R2两端,若故障是R1短路,此时电源电压全部加在R2两端,电压表测R2电压,示数等于电源电压;若故障是R2断路,此时电压表串联在电路中,相当于测电源电压,示数也等于电源电压。两种故障下电压表的现象相同,无法区分故障类型,所以方法二不能判断出故障。故选A。
21.如图所示的电路中,开关闭合后L1灯泡比L2灯泡更亮,则经过两灯泡的电流_____(选填“大于”“等于”或“小于”)。经过一段时间后,只有一个小灯泡发光,电压表指针偏转明显,则故障原因可能是_____短路(选填“L1”或“L2”)。
【答案】 等于
【详解】由电路图可知,和串联,串联电路中各处电流相等,因此无论灯泡亮度如何,流过两灯的电流;题目明确故障为短路,且只有一个灯泡发光,说明故障是其中一个灯泡短路,电压表并联在两端,“电压表指针偏转明显”说明有电压,没有短路,则只能是短路。
【题型9 】
22.小明探究“串联电路中电流电压的特点”时,进行了以下操作:
(1)根据图甲所示连接电路时,闭合开关后,小明观察到灯泡L1比灯泡L2亮,于是他猜想电流流过一盏灯后会减弱一些,在不增加实验器材的情况下,如何进行操作证明小明的猜想是否正确?________
(2)小明分别在图甲电路的A点和B点串联两个电流表,闭合开关,电流表示数如图乙、丙所示,小明发现A点和B点的电流表指针所指位置不同,其原因是_______;他对电流表的连接进行了调整,分别测出A、B、C点的电流,发现电流相等,都为_____A。
(3)如果实验中不小心错将电流表的正、负接线柱分别接入图甲中的A、B两点,闭合开关后,灯泡L1______(填“发光”或“不发光”);
(4)利用图丁的电路图探究串联电路中的电压规律,请用笔画线代替导线,将图戊中的实物电路正确连线;
(5)小明更换不同规格的灯泡进行了多次实验,记录数据如下表,请你分析表格设计存在的问题是________。
AB两端的电压
BC 两端的电压
AC 两端的电压
1.4
1.4
2.8
1.0
1.8
2.8
1.6
1.2
2.8
【答案】(1)将灯泡L1、L2的位置调换,闭合开关后观察到两灯的亮度是否不变
(2) 两电流表测量范围选择不统一 0.24
(3)不发光
(4)
(5)物理量缺少单位
【详解】(1)略
(2)由乙丙得,两电流表的量程(测量范围)不同,分度值不同,导致偏转角度不同。应选择小量程,分度值小,测量更精确。由图丙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。所以,分别测出A、B、C点的电流,发现电流相等,都为0.24A。
(3)电流表在电路中相当于导线,如果实验中不小心错将电流表正负接线柱分别接入甲图中的A、B两点时,闭合开关后,则灯L1短路,不发光。
(4)由图丁可知,两灯串联,电压表并联在两端,电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出,据此作图。
(5)物理量是由数值与单位组成,表格的表头中的物理量缺少单位。
23.探究串联电路中电压的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;
(2)连接电路时,开关应处于________状态,正确连接电路后,闭合开关,电压表测量________两端的电压,若灯断路,则电压表________(选填“有”或“无”)示数;
(3)用电压表分别测出电压和,其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为________V,接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表:
实验次序
电压
电压
电压
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压________;
②为使结论更具普遍性,小华更换电压不同的电源多次实验.此外,还可以________。
【答案】(1)
(2) 断开 L1 有
(3) 1.2 之和 更换不同规格的灯泡多次实验
【详解】(1)如图所示,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡L1、灯泡L2、回到负极,故需用一个导线将灯泡L2的右端接线柱和灯泡L1左端接线柱相连。
(2)为保护电路元件安全,连接电路时开关必须处于断开状态。
由图可知电压表并联在 两点间,即测量灯泡 两端的电压。
若 断路,电压表串联接入电路,此时它测量电源电压,因此会有示数。
(3)图丙中电压表选用 量程,分度值为 ,指针指在 刻度处,故示数为 。分析表格数据可知,每次实验中 的数值都等于 ,说明串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
为了避免实验结论的偶然性,除了更换电源外,还可以更换不同规格的灯泡进行多次实验。
24.小峰做“探究串、并联电路电压规律”的实验。
(1)如图甲正确测出了两端的电压,在测两端的电压时,小峰打算采用以下方法: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,此操作是否可行?请写出理由。____________________________________________________________________________________________
(2)小峰按照正确的方法测量出AC两点之间的电压如图乙所示,________V。
(3)在“探究并联电路的电压规律”实验中,小峰同学设计了如图丙所示的电路,闭合开关前发现电压表的指针偏转如图丁所示,下一步操作应该是________________________。
(4)解决上述问题后,小峰借来多个电压表,连接了如图戊电路,灯的电阻比的大。开关闭合,电压表V的示数________电压表的示数,电压表的示数________电压表的示数。(均选填“>”“<”“=”)
【答案】(1)不可行,改接后会导致电压表正负极接线柱接反,指针反偏
(2)4
(3)将电压表调零
(4) = =
【详解】(1)由图甲,此时电压表正常连接,即A端为正极,现在保持B接点不动,将A接点(正接线柱)改接到C点。这样会导致电流从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,即电压表的正负接线柱接反了,指针会反向偏转,可能损坏电压表。
(2)图乙,电压表使用的是0∼15V 的量程。该量程的分度值为0.5V ,示数为4V,即。
(3)图丁显示,在未闭合开关(即未接入电路测量)时,电压表的指针偏向零刻度线的左侧,没有指在零位。这说明电压表在使用前没有进行机械调零,所以接下来应该调零。
(4)由图戊灯泡和是并联连接的。电压表并联在两端,测量的电压。电压表并联在两端,测量的电压。电压表并联在电源两端(也是并联电路的总电压),测量电源电压。根据并联电路的电压规律:并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源电压,所以三个电压表示数相等。
【题型10 】
25.在如图所示电路中,甲、乙、丙是电压表或电流表,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.若甲是电流表,乙、丙是电压表,开关闭合,等于
B.若甲是电压表,乙、丙是电流表,开关断开,电路是串联电路
C.若电路是、的串联电路,则甲表的示数大于丙表的示数
D.若电路是、的并联电路,则丙表的示数大于乙表的示数
【答案】A
【详解】A.若甲是电流表,乙、丙是电压表,开关、闭合,电流表与并联,电阻短路。电路变为只有的简单电路。两电压表均测量电源电压U。因此,,故A正确;
BD.若甲是电压表,乙、丙是电流表,开关S闭合、断开,电流分别经两电流后回到电源负极,两电阻并联,乙表测干路电流,丙与串联,测电流,由并联电路中,干路电流等于各支路电流之和可知,丙表的示数小于乙表的示数,故BD错误;
C.若电路是、的串联电路,电流需要依次流过和,甲、乙、丙都是电压表,且两开关闭合,电压表甲测量两端的电压,电压表丙测量电源的电压U,由串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压可知,甲表的示数小于丙表的示数,故C错误。
故选A。
26.额定电压均为6V的小灯泡L1和L2的关系如图所示,只将灯泡L1和L2串联时,电路两端允许加的最大电压为_______V;只将灯泡L1和L2并联时,干路中允许通过的最大电流为_______A。
【答案】 7 0.45
【详解】从图像可得,两个灯泡额定电压均为,当时,额定电流,额定电流。 串联电路电流处处相等,为保证灯泡安全,电路最大电流取较小的额定电流,即。 从图像读出:电流为时,两端电压,正常发光,。 根据串联总电压规律,
并联电路各支路电压相等,为保证灯泡安全,电路最大电压等于灯泡额定电压,即。 此时电流,电流。 根据并联干路电流规律,
27.如图所示,闭合开关后,小灯泡正常发光,电压表的示数为6V,的示数为1.2V,求:
(1)两端电压;
(2)两端电压。
【详解】(1)由图分析可知,电压表V1测电源电压,即两灯总电压为;电压表V2测L2两端电压,即。则L1两端电压为
(2)电压表V2与L2并联,测量L2两端电压,所以L2两端电压。
【题型11 】
28.如图所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S、S1,小灯泡和均发光,且比亮,两电流表均有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡和串联
B.电流表测量通过小灯泡的电流
C.只断开开关,电流表示数变小
D.小灯泡比亮,是因为两端的电压大于两端的电压
【答案】C
【详解】A.由电路分析可知,小灯泡L1和L2有两条独立电流路径,属于并联,不是串联,故A错误;
B.电流表A乙与小灯泡L2串联,测量的是通过L2的电流,不是L1的电流,故B错误;
C.闭合S、S1时,干路电流满足,其中I1是L1的电流,I2是L2的电流;只断开S1后,L2支路断路,只有L1工作,此时干路电流,可得,因此电流表A甲的示数变小,故C正确;
D.L1和L2并联,根据并联电路的电压特点,L1两端电压等于L2两端电压,都等于电源电压;灯泡亮度由实际功率决定,L1更亮是因为它的实际功率更大,不是电压更大,故D错误。
故选C。
29.如图所示的电路,闭合开关后电压表V1示数为2.4 V,V2的示数为2.4 V,V的示数应为__________V;电源在电路中的作用是给用电器提供__________(选填”电荷”或“电压”),从而形成电流。
【答案】 2.4 电压
【详解】[1]由图像可知,两灯泡并联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电压表V测电源的电压,因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以三电压表的示数相等,均为2.4V。
[2]电源的作用是提供电压,电压是形成电流的原因。
30.如图甲所示,已知电源电压为3V保持不变,闭合开关,两表指针指在同一位置,如图乙所示。求:
(1)灯泡L1两端的电压;
(2)通过灯泡L2的电流。
【详解】(1) 由图可知与并联,可得
(2)并联电路干路电流一定大于支路电流,两表指针位置相同,因此两表量程不同:
测支路电流,使用0∼0.6 A量程,分度值0.02 A,读数得的电流;
测干路电流,使用0∼3 A量程,分度值0.1 A,读数得干路总电流I=1.6 A。
通过的电流
【题型12 与单位】
31.下列关于电学中相关物理量的说法中,符合实际的是( )
A.家用冰箱的电流约为1A B.小灯泡正常发光时灯丝电阻约1000Ω
C.一节新干电池的电压约为3V D.电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1C
【答案】A
【详解】A.家用冰箱的功率一般在 200W 左右,根据 ,电流约为 1A,故A符合题意;
B.小灯泡正常发光时的电阻通常为几欧到几十欧(比如 “2.5V 0.3A” 的灯泡,电阻约),1000Ω 太大了,故B不符合题意;
C.一节新干电池的电压约为1.5V,不是3V,故C不符合题意;
D.电子所带的电荷量为,不是1C,故D不符合题意。
故选A。
32.为纪念德国物理学家欧姆对电学的开创性贡献,用他的名字作为单位的物理量是( )
A.电流 B.电压 C.电荷 D.电阻
【答案】D
33.物理学的发展离不开物理学家的不断探索与坚持,为了纪念他们对物理发展的贡献,经常以他们的名字命名一些物理量的单位。例如:为了纪念物理学家欧姆的贡献,以他的名字命名为________的单位;为了纪念________对功与能的贡献,以他的名字命名为能量的单位。
【答案】 电阻 焦耳
【详解】物理学家欧姆发现了欧姆定律,为纪念他对电学的贡献,人们将电阻的单位命名为欧姆;焦耳在功与能的研究领域贡献突出,能量的单位被命名为焦耳来纪念他。
【题型13 】
34.下列有关电阻的说法正确的是( )
A.常温下,材料和长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大
B.导体的电阻与导体两端的电压成正比
C.导体中的电流为零时电阻也为零
D.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
【答案】A
【详解】A.根据导体电阻的影响规律,常温下,材料和长度相同的导体,电阻大小与横截面积成反比,即横截面积越小,电阻越大,故A正确;
B.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压大小无关,不能说电阻与电压成正比,故B错误;
C.导体的电阻由自身材料、长度、横截面积和温度决定,与导体中是否有电流无关,电流为零时电阻不为零,故C错误;
D.导体的电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻越大,阻碍作用越强,导电能力越弱,故D错误。
故选A。
35.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、___________和温度有关;一段导体两端电压增大时,它的电阻___________。
【答案】 横截面积 不变
【详解】[1][2]电阻是导体本身的固有性质,影响因素包含材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压、通过的电流均无关联,所以当导体两端电压增大时,电阻不会随之改变。
【题型14 】
36.小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”。图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积)。请你回答以下问题:
(1)如图甲、乙所示实验中,通过观察________来判断导体的电阻大小。
(2)为探究导体电阻与导体长度的关系,M、N之间应接入图乙中的________。(选填“A和B”、“B和C”、“B和D”或“C和D”)
(3)完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,说明钨丝的电阻________。(选填“增大”“不变”或“减小”)
【答案】(1)灯泡亮度
(2)C和D
(3)增大
【详解】(1)本实验利用转换法判断电阻大小:电源电压一定时,接入M、N的导体电阻越大,电路电流越小,小灯泡越暗。
(2)探究电阻与长度的关系时,根据控制变量法,需要控制导体的材料、横截面积相同,只改变长度。C、D都是镍铬合金材料,横截面积均为S,只有长度不同。
(3)电源电压不变,加热钨丝后电流表示数变小,电路其余元件电阻不变,说明钨丝的电阻增大。
37.同学们用图甲所示电路探究影响导体电阻大小的因素。导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同,如图乙所示。
(1)为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,在MN之间接入的两段导体应是________(选填导体的字母名称)。
(2)在MN之间接入A、B两段导体,发现接入B时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的________有关。
(3)实验中可以通过观察________来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体阻值比较接近而无法判断其阻值大小时,请你给出一条解决方案:___________________________。
(4)同学们接着利用如图丙电路研究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。
①连接电路,闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,故障原因可能是___________________________。
②排除故障后,用电流表分别测出A、B、C三点的电流、、,更换规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡多次实验,数据记录在表格中。
实验次数
A点电流
B点电流
C点电流
1
0.24
0.32
0.56
2
0.26
0.24
0.50
3
0.20
0.28
0.48
③分析数据得出结论:_________________________________________________________。
【答案】(1)B、C
(2)材料
(3) 灯泡的亮度 在电路中串联电流表,通过电流表示数精确比较电阻大小
(4) L2断路 不同 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
【详解】(1)探究电阻与横截面积关系,需控制材料、长度相同,横截面积不同。B、C 均为镍铬合金、长度相同,横截面积分别为S、2S,符合控制变量要求。
(2)A(锰铜)、B(镍铬)长度、横截面积均相同,仅材料不同;接入B灯泡更暗,B电阻更大,说明电阻与材料有关。
(3)[1]电源电压不变,导体电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗,通过亮度粗略反映电阻大小。
[2]在电路中串联电流表,通过电流表示数精确比较电阻大小,电流越小,电阻越大。
(4)[1]并联支路互不影响,亮说明干路与通路;不亮,只能是支路断路,若短路电源会烧坏,两灯都不亮。
[2]更换不同规格灯泡多次实验,避免实验结论偶然性,得到普遍规律。
[3]分析三组数据:
结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
38.在“探究影响电阻大小的因素”实验中,不考虑温度的影响,同学们提出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的材料有关;
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长度有关;
实验室提供了4根不同的电阻丝,其规格、材料如下表所示:
编号
材料
长度/mm
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1
0.5
C
镍铬合金
0.5
1
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,小新设计了如图甲所示的实验电路,部分实验步骤如下;
(1)实验时,电阻丝两端接入MN之间,闭合开关后通过观察___________来比较导体的电阻大小会更加准确;
(2)为了验证猜想①,小新应选择编号为___________的电阻丝分别接入MN之间;
(3)小新把编号为A、B的电阻丝分别接入MN之间是为了验证猜想___________;(选填序号)
(4)小新依次把编号为A、C的电阻丝接入MN之间,发现电流表的示数变大,说明A电阻丝 的电阻___________(选填“大于”、“小于”或“等于”)C电阻丝的电阻,由此得到结论:___________;
(5)我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电 线,这样就___________(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻。
【答案】(1)电流表示数的大小
(2)A、D
(3)③
(4) 大于 当导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小
(5)减小
【详解】(1)实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,导体和电流表串联,闭合开关,若接入电路中的导体电阻大,电路中的电流会变小,所以通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。
(2)要验证猜想①:导体的电阻与导体的材料有关,应控制导体的长度与横截面积相同,而材料不同,由表中数据可知,应选编号为A、D的两根电阻丝进行实验。
(3)编号为A、B的电阻丝材料、横截面积相同,长度不同,因此探究的是电阻的大小与导体材料的关系,是为了验证猜想③。
(4)依次把编号为A、C的电阻丝接入MN之间,电流表的示数变大,说明A电阻丝的电阻大于C电阻丝的电阻,而AC两电阻丝材料、长度相同,C电阻丝的横截面积大于A电阻丝的横截面,因此可得结论为:当导体的材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
(5)将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,增加了电线的横截面积,从而减小了电阻。
【题型15 】
39.物理制作小组用一些完全相同的电阻丝制作了四个定值电阻,其操作如下:①直接用一根电阻丝得到电阻;②将一根电阻丝从中间剪断得到其中一根电阻;③将两根电阻丝串联成一根得到电阻;④将一根电阻丝对折后,再将电阻丝拧成一根得到电阻;将这四个电阻依次接入如图所示电路的A、B两夹子之间,闭合开关,记下电流表对应的示数依次为、、、,则电流从小到大的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】设原本电阻丝阻值为。①直接用一根电阻丝得到电阻,则;②将一根电阻丝从中间剪断得到其中一根电阻,长度减半,则;③将两根电阻丝串联成一根得到电阻,则;④将一根电阻丝对折后,再将电阻丝拧成一根得到电阻,长度减半,横截面积加倍,则。得到电阻大小关系:,将这四个电阻依次接入如图所示电路的A、B两夹子之间,电阻越大,对电流的阻碍作用越大,则电流表对应的示数越小,所以。故选A。
40.青海的“绿电”通过特高压输电线路送往千里之外的东部省份。实际输电过程中采用如图四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的__________,从而减小了导线的__________,以达到减少输电线上电能损失的目的。__________(选填“半导体材料”或“超导材料”)的出现,为我们将来利用其零电阻特性实现远距离大功率输电提供了可能。
【答案】 横截面积 电阻 超导材料
【详解】四根导线并联后,相当于增大了导线的整体横截面积;因此导线的总电阻减小;根据焦耳定律,输电线上电阻越小,发热损耗的电能越少,达到减少电能损失的目的, 超导材料具有零电阻的特性,远距离输电时不会因为导线电阻发热损耗电能,因此它的出现为远距离大功率输电提供了可能。
【题型16 】
41.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的。闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光;向钨丝吹冷气时,小灯泡L变亮;用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭。由实验可知( )
A.钨丝不发光是因为此时没有电流通过
B.向钨丝吹冷气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.加热时通过钨丝的电流大于通过灯泡L的电流
【答案】B
【详解】AD.闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,因钨丝和小灯泡串联接入电路中,则通过它们的电流大小相等;由于灯丝电阻较大,钨丝电阻较小,灯丝产生的热量较多而发热发光,故AD不符合题意;
B.向钨丝吹冷气时,小灯泡L变亮,说明通过小灯泡的电流变大,则钨丝的电阻减小,故B符合题意;
C.用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,电路中的电流变小,故C不符合题意。
故选B。
42.如图是自制的简易调光灯。闭合开关,回形针向左移动,灯泡亮度将变________(选填“亮”或“暗”);加热铅笔芯,发现灯泡亮度变亮,说明铅笔芯温度越高,电阻越________。若松开回形针,铅笔芯的电阻阻值________(选填“等于”或“不等于”)零。
【答案】 亮 小 不等于
【详解】回形针向左移动时,接入电路的铅笔芯长度变短,导体电阻随长度变短而减小,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流变大,因此灯泡亮度变亮。
加热铅笔芯后灯泡变亮,说明电路电流变大,总电阻变小,因此说明铅笔芯温度越高,电阻越小。
电阻是导体本身的固有性质,和电路是否接通无关,铅笔芯是导体,本身存在电阻,因此松开回形针后,铅笔芯的电阻阻值不等于零。
43.小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体(A、B、C、D代表导体,S代表导体的横截面积),请回答以下问题:
(1)实验中通过观察______比较电阻丝电阻的大小;
(2)分别将编号为B、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到______的工作原理中(填序号);
A.电压表
B.电流表
C.滑动变阻器
(3)完成上述实验后,小明进一步进行如图丙所示的探究,他把M、N与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关S,用酒精灯给钨丝加热,观察到电流表示数变小,这是因为______。
【答案】(1)小灯泡的亮暗程度
(2)C
(3)钨丝的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,接入导体的电阻越大,电路中的电流越小,小灯泡亮度越暗,所以可通过小灯泡的亮暗程度来判断导体的电阻大小。
(2)B、D的电阻丝横截面积和材料相同,而长度不同,分别将编号为B、D的电阻丝接入图甲电路进行实验,电阻丝越长,小灯泡越暗,可知电阻丝电阻越大,即在横截面积和材料相同时,电阻丝越长,电阻丝电阻越大,得到的实验结论被实际应用到滑动变阻器的工作原理中,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)把M、N与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关S后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,可知电路的电阻变大了,这表明:温度升高,钨丝的电阻变大。
【题型17 】
44.如图所示,某同学用A、B、C、D四个金属片插入两个水果组成的水果电池,用这个水果电池成功点亮了发光二极管。已知发光二极管具有单向导电的性质,电流只能从它的正极流进,从负极流出。下列说法正确的是( )
A.二极管是由超导体材料制作而成
B.在水果电池中A、B这两个金属片之间,电流的方向为从A到B
C.将发光二极管正负极接线对调后,此时发光二极管不发光,发光二极管两端没有电压
D.如果多串联一个水果电池,灯泡将变暗
【答案】B
【详解】A.二极管是由半导体材料制作而成,不是超导体材料,故A错误;
B.发光二极管发光,说明电流从二极管正极流入,可判断出该水果电池组负极是A,正极是D,两个水果串联;在电源内部,电流方向是从负极流向正极,因此A、B之间的电流方向为,故B正确;
C.发光二极管单向导电,对调正负极后,几乎没有电流所以不发光,但二极管仍连接在电池两端,二极管两端仍然有电压,故C错误。
D.电池串联总电压等于各电池电压之和,多串联一个水果电池后,总电压升高,电路电流变大,灯泡会变亮,故D错误。
故选 B。
45.如图所示,商场中随处可见的共享充电宝。多个充电宝在一个充电箱上充电时,各充电宝之间的连接方式是________;当用充电宝给手机充电时,手机电池相当于简单电路中的________,将________能转化为化学能储存在手机电池中。制作手机芯片(集成电路)的材料主要是________(半导体/超导体)。
【答案】 并联 用电器 电 半导体
【详解】多个充电宝在一个充电箱上充电时,各充电宝充电互不影响,它们之间的连接方式是并联。
当用充电宝给手机充电时,手机电池需要消耗电能,相当于简单电路中的用电器,通过化学反应,把电能转化为化学能储存在手机电池中。
半导体材料的导电性能介于导体与绝缘体之间,常被用于制作手机芯片(集成电路)等电子元件。
【题型18 】
46.我国科研团队在超导研究领域取得重大突破,发现一种新型镍氧化物超导体在常压下超导转变温度达到45K(约-228℃)。关于超导体,下列说法正确的是( )
A.超导体适合制作电热丝
B.超导体对电流的阻碍作用为零,电阻为无穷大
C.超导体在临界温度以下电阻突然变为零
D.所有金属在常温下都是超导体
【答案】C
【详解】AB. 电热丝利用电流的热效应工作,需要材料有较大电阻,但超导体对电流的阻碍作用为零,即其电阻为零,则电流通过时不会产生热量,不适合制作电热丝,故AB错误;
C. 根据超导现象的定义,超导体在临界温度(超导转变温度)以下,电阻会突然降为零,故C正确;
D. 常温下金属都有电阻,超导体需要在极低温度下才表现出超导性,并非所有金属常温下都是超导体,故D错误。
故选C。
47.我国科学家发现在接近绝对零度的极低温下,当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的微妙角度时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为零,此时的石墨烯是________体。若未来这种材料得到普及,你认为这种材料最适合用来做________(选填“电饭煲发热丝”或“输送电能的导线”)。
【答案】 超导 输送电能的导线
【详解】[1]当物质温度降到足够低、电阻变为零时,这种材料叫做超导体,因此电阻变为零的石墨烯是超导体。
[2]超导体电阻为零,电流通过时不会产生电热损耗电能,因此最适合用来制作输送电能的导线。
【题型19 】
48.为了更好地手动调节灯泡亮度,在图甲电路中的E、F间,接入一个滑动变阻器(结构如图乙所示),不符合要求的接线方式是( )
A.接入AD B.接入CD C.接入CB D.接入BD
【答案】B
【详解】滑动变阻器的连线一上一下,上面的接线柱不会影响滑动变阻器接入电路中的电阻,则符合要求的接线方式共有AC、BC、AD、BD四种,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
49.如图是滑动变阻器的结构示意图,将接线柱A、D接入电路中,滑动变阻器连入电路的电阻丝是______段(选填“AP”或“BP”),当滑片P向右滑动时,接入电路中的电阻将______(选填“变大”“变小”或“不变”),滑动变阻器铭牌上标有“20Ω,1A”的字样,它的意思是______。
【答案】 AP 变大 该滑动变阻器的最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为1A
【详解】【小题1】[1]由图可知,将接线柱A和D接入电路,电流从D接线柱流入,经过金属杆到达滑片P,再通过滑片P下方的电阻丝流向A接线柱。因此,接入电路的电阻丝是滑片P与接线柱A之间的部分,即AP段。
[2]当滑片P向右滑动时,AP段电阻丝的长度变长,其接入电路的电阻将变大。
[3]滑动变阻器铭牌上标有“20Ω,1A”的字样表示该滑动变阻器的最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流为1A。
【题型20 】
50.如图所示,滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大的是( )
A.接A、D接线柱 B.接B、C接线柱
C.接A、B接线柱 D.接C、D接线柱
【答案】B
【详解】A.接A、D接线柱时,滑动变阻器接入了右半段,滑片右移,连入电路的电阻丝变短,电阻变小,故A不符合题意;
B.接B、C接线柱时,滑动变阻器接入了左半段,滑片右移,连入电路的电阻丝变长,电阻变大,故B符合题意;
C.接A、B接线柱时,滑动变阻器接入了金属杆,相当于接入一段导线,故C不符合题意;
D.接C、D接线柱时,滑动变阻器接入了下面的电阻丝,相当于接入了定值电阻,故D不符合题意。
故选B。
51.滑动变阻器是通过改变导体接入电路的电阻丝的________来改变电阻,从而改变电路中的电流。某滑动变阻器上标有“ 2A”的字样,其中表示该变阻器的________;如图所示电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S后,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数变大,小灯变亮________。
【答案】 长度 最大阻值
【详解】[1]滑动变阻器是通过改变导体接入电路的电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流。
[2] “20Ω ”该滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
[3]变阻器要控制灯泡的亮度,则变阻器应与灯泡串联,变阻器应“一上一下”接入电路中;由题可知,滑片P向左端滑动时,小灯变亮,电流表的示数变大,说明电流变大,结合欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值应减小,故应将变阻器左下接线柱接入电路,如图所示:
【题型21 】
52.如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,b与金属滑片相连,转动旋钮可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.若只将a、c接入电路,转动旋钮灯泡可发生亮度改变
B.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮灯泡亮度变亮
C.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮灯泡亮度变亮
D.电位器和灯泡串联或并联起来,转动旋钮都可改变灯泡亮度
【答案】B
【详解】A.若只将a、c接入电路,接入的是电位器的全部电阻丝。转动旋钮时,接入电路的电阻丝长度不变,电阻不变,电路电流不变,灯泡亮度不变,故A错误;
B.若只将b、c接入电路,滑片右边的电阻丝接入电路。逆时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗。同理可知,顺时针转动时,灯泡变亮,故B正确;
C.若只将a、b接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,滑片顺时针转动旋钮时,电阻变大,电路中电流变小,灯泡变暗,同理,滑片逆时针转动旋钮时,电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故C错误;
D.电位器与灯泡并联时,并联电路各支路独立工作、互不影响,转动旋钮改变电位器电阻,无法改变灯泡亮度。故D错误。
故选B。
53.在“设计制作调光灯”活动中,小华用铅笔芯、曲别针、导线夹和电源等器材搭建了如图甲所示电路。当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时,小灯泡亮度将变__________;图乙和图丙为另两种方案,其中灯光可调范围更大的是方案__________(选填“乙”或“丙”)。
【答案】 亮 乙
【详解】[1]当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时,接入电路的铅笔芯长度变短,电阻变小,电流I增大,小灯泡的亮度将变亮。
[2]灯泡亮度变化取决于电路中电阻的变化幅度,电阻变化越大,电流变化越大,亮度变化越明显。设一根铅笔芯的电阻为R。图乙两根铅笔芯串联接入电路,电阻变化范围;图丙中,下面铅笔芯的左段与上面铅笔芯的右段串联接入电路,铅笔芯接入的总长度不变,铅笔芯接入电路的电阻不变。因此,灯光可调范围更大的是方案乙。
【题型22 】
54.某同学在跨学科实践活动中,制作了一台简易调光台灯,其电路如图甲所示。在M、N两点之间接入一个如图乙所示的电位器,来改变灯的亮度。下列说法正确的是( )
A.接入A、B,使滑片顺时针转动,灯泡变亮
B.接入A、C,使滑片逆时针转动,灯泡变亮
C.接入A、C,使滑片顺时针转动,灯泡变暗
D.接入B、C,使滑片顺时针转动,灯泡变亮
【答案】A
【详解】A.接入A、B,滑片顺时针转动,A到滑片的电阻长度变短,接入电阻变小,由欧姆定律可知电路中的电流变大,灯泡变亮,故A正确;
BC.接入A、C,整个炭膜电阻全部接入电路,滑片转动时,接入电阻大小不变,由欧姆定律可知电路中的电流不变,灯泡亮度不变,故BC错误;
D.接入B、C,滑片顺时针转动,C到滑片的电阻长度变长,接入电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,灯泡变暗,故D错误。
故选A。
55.如图所示电阻箱,此时的电阻值是( )
A.45Ω B.54Ω C.4500Ω D.5400Ω
【答案】B
【详解】如图,该电阻箱的电阻值,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
56.图甲中滑动变阻器允许通过的最大电流为______A;图乙中电阻箱的示数为______。
【答案】 1.2 5601
【详解】滑动变阻器铭牌上标注的电流是它允许通过的最大电流,图甲中铭牌标注1.2A,因此允许通过的最大电流为;
电阻箱读数为各旋钮对应数字乘以倍率后相加,得
57.如图所示,如图甲为某亮度可调节台灯。如图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连、为实现调光功能,电位器应与灯 __________ (选填“串联”或“并联”);当将b、c接线柱接入电路,为使灯变亮,应 ________ (选填“顺时针”或“逆时针”)旋动滑片。
【答案】 串联 顺时针
【详解】电位器实质就是一个滑动变阻器,应与灯串联使用;当将b、c接线柱接入电路,可知接入电路中的电阻丝是滑片到c接线柱之间的部分,为使灯变亮,应使接入的电阻丝的长度变短,即将滑片顺时针旋动即可。
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