内容正文:
第十六章 探究电路 单元检测题 一、选择题 1.利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的横截面积比A的大。下列说法正确的是( ) A.小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝的电阻越大 B.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系 C.灯泡亮度反映接入镍铬合金丝电阻的大小,这利用了控制变量法 D.为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表 2.在做电学实验时,有时需要改变导体的电阻。为了改变导体的电阻,下列方法错误的是( ) A.改变导体长度 B.改变导体中的电流 C.改变导体横截面积 D.改变导体材料 3.如图所示,将滑动变阻器连入电路,当滑片P向左移动时,能使连入电阻增大的是( ) A.甲和乙 B.乙和丁 C.乙和丙 D.甲和丁 4.关于欧姆定律公式,下列说法正确的是( ) A.导体中的电流越大,导体的电阻就越小 B.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比 C.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示 D.导体两端的电压越大,导体的电阻越大 5.在探究电流与电压、电阻的实验中,下列做法错误的是( ) A.在连接线路的过程中,开关应处于断开状态 B.连接线路的过程中,滑动变阻器滑片要放在最大电阻值的位置 C.试触时发现电流表指针反转,电压表正常,这时应断开电路,将电池的正负极对调 D.在连接线路时,电压表和电流表的正、负接线柱不能接反 6.小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5 换为10 后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( ) A.保持变阻器滑片不动 B.适当增加电池节数 C.将滑动变阻器适当左移 D.将滑动变阻器适当右移 7.定值电阻R的U-I关系图像如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为( ) A.1A B.2A C.3A D.4A 8.已知电阻R1>R2,电源电压U不变,在如图所示的四种接法中电流表示数最小的是( ) A B C D 9.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作,当滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )(设灯丝电阻不变) A.灯泡变亮 B.电压表示数变小 C.电流表示数变大 D.电路的总电阻变小 10.安全用电常识是每一个人都需要掌握的知识。下列做法符合安全用电要求的是( ) A.将开关接在零线和电灯之间 B.用电器的三脚插头也可以插入两孔插座中使用 C.使用试电笔辨别火线时,用笔尖接触被测的导线,手指须接触笔尖 D.当有人触电时应立即切断电源 11.学习家庭电路相关知识后,对如图所示设计的家庭电路的认识正确的是( ) A.图中两只灯与其对应控制开关的连接都是正确的 B.使用洗衣机时应选择插座C C.灯L1、L2是串联的 D.如图中AB之间发生断路,则用试电笔检查插座C的各个插孔,试电笔的氖管都不发光 12.如图所示电路,电源由两节崭新的干电池组成,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表示数为0.2A,电压表示数正常。下列关于电路的分析不正确的是( ) A.灯L1与灯L2并联 B.电压表能测量灯L1两端的电压,且示数为3V C.只断开开关S1,灯L2正常发光 D.灯泡L1的阻值为15 13.如图所示电路中,电源电压保持不变。当开关断开时,发现电压表示数为6V;闭合开关后,发现电压表示数变为2V。则开关闭合后,下列说法正确的是( ) A.电源电压为8V B.通过R1的电流与通过R2的电流之比为2:1 C.R1的电阻与R2的电阻之比为2:1 D.R1的电阻与R2的电阻之比为1:2 14.图甲是一种测温电路,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U恒为6V,R的阻值为40 ,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。则( ) A.温度表示数减小,说明温度升高 B.电路可测量的最高温度为50 C.温度表的10 应标在电压表1V刻度处 D.若仅将U减小,电路可测量的最高温度将增大 15.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如乙图所示,下列说法正确的是( ) ①定值电阻R0的阻值是7.5 ②电源电压为5V ③滑动变阻器的最大阻值15 ④当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.3A A.①② B.③④ C.①②③ D.①③④ 二、填空题 16.两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体 A、B,A比B的横截面积小,它们的电阻关系是RA_RB;将它们串联在电路中,如图所示。则通过它们的电流关系是IA_IB(以上各空均填“大于”、“等于”或“小于”)。 17.一段导体两端电压为12V,导体中的电流是2A,则此导体本身的电阻为_ ;如果电压降为6V,导体中的电流是_A;电压降低为0V,导体的电阻等于_。 18.如图甲所示,当开关S由接点1转到2时,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是_V,开关接2时,灯泡L1的电阻为_ ,灯泡L2两端的电压是_V(忽略温度影响)。 19.图甲所示电路的电源电压为3V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电路的总电阻为_ ;断开开关后,电阻R1、R2的阻值分别为_ 、_ 。 20.把R1=2 、R2=3 的两个电阻串联后,两端加5V的电压,这时通过R2的电流是 _A。若把R1、R2改为并联,使通过R2的电流跟原来一样,则R2两端应加 _V的电压,这时通过R1的电流是 _A。 21.家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟_线接触造成的。如图所示是测电笔的结构,在使用测电笔时,手能接触测电笔的_(选填“笔尖”和“笔尾”)金属体。 三、作图与实验题 22.请用笔画线表示导线,将图中的电灯开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。 第22题图 第23题图 23.在如图的圆圈里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。 24.在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图甲所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如表所示: 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.5 0.5 B 镍铬合金 1.0 0.5 C 镍铬合金 0.5 1.0 D 锰铜合金 0.5 0.5 (1)实验中可以通过观察_来比较电阻的大小,这种实验方法叫 法; (2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与_的关系; (3)选用编号为_、_的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与材料的关系; (4)然后老师做了图乙所示的实验,将开关闭合,灯泡发光较亮;当用酒精灯加热金属灯丝后,发现灯泡的亮度变暗,电流表读数变小,这种现象说明导体的电阻跟_有关,根据实验现象可知:_,电阻越大。 25.在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中: (1)用笔画代替导线将甲图的电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片右移时,电流变大。 (2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图甲所示的实物电路。连接电路时,开关要处于_状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到_(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为_A; (3)在“探究电流与电阻的关系”的过程中,小明将5 的电阻换成10 的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,这种做法是否正确?_,理由_。 (4)小明根据实验数据绘制了I-U和I-R的图像,如图丙、丁所示。由图像可知:丙中采用的电阻是_ ,丁图中电阻两端的电压是_v。实验结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成_;在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成_。 26.在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中,小灯泡正常发光时的电压为3V,如图甲是小明所画的电路图。 (1)请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整,要求导线不能交叉。 (2)测量过程中,某一次的电表示数如图丙所示,为_A,为测量灯泡正常发光时的电阻,此时应将滑动变阻器的滑片向_(选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数达到_V。 (3)小明用测得的数据绘出了I﹣U图象如图丁A所示,说明灯丝的电阻是变化的,原因是_;小灯泡正常发光时的电阻为_ 。 (4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图像如图丁的B所示,你推测他的接线错误之处为_ _。 四、计算题 27.如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R2阻值为30 。只闭合开关S、S1时,电流表示数为0.2A;只闭合开关S、S2时,电流表示数为0.5A。求: (1)电源两端电压; (2)电阻R1的阻值。 28.果农设计的芒果自动筛选装置,如图甲所示。其简化电路图如图乙所示,电源电压恒为12V,定值电阻R0的阻值为20 ,压敏电阻R的阻值随压力F变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求: (1)当电流为0.15A时,R0两端的电压; (2)当电流为0.15A时,压敏电阻R的阻值; (3)若想筛选重力至少为4N的芒果,你的解决方案是什么?请通过计算做出判断。 第 1 页 共 8 页 学科网(北京)股份有限公司 $
第十六章 探究电路 单元检测题
参考答案及解析
一、选择题
1.利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的横截面积比A的大。下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的镍铬合金丝的电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
C.灯泡亮度反映接入镍铬合金丝电阻的大小,这利用了控制变量法
D.为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表
【答案】D
解析:小灯泡越亮,说明电路中的电流越大,接入的镍铬合金丝的电阻越小,故A错误。此装置还可以探究电阻与长度的关系,故B错误。灯泡亮度反映电阻大小,运用了转换法,故C错误。在电路中串联电流表,通过电流表示数可以更准确地比较电阻大小,故D正确。
2.在做电学实验时,有时需要改变导体的电阻。为了改变导体的电阻,下列方法错误的是( )
A.改变导体长度 B.改变导体中的电流
C.改变导体横截面积 D.改变导体材料
【答案】B
解析:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流无关。因此,改变导体中的电流不能改变导体的电阻。A、C、D选项的方法均能改变导体的电阻。
3.如图所示,将滑动变阻器连入电路,当滑片P向左移动时,能使连入电阻增大的是( )
A.甲和乙 B.乙和丁 C.乙和丙 D.甲和丁
【答案】B
解析:
甲:滑片P向左移动,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小。
乙:滑片P向左移动,接入电路的电阻丝长度变长,电阻增大。
丙:滑片P向左移动,接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小。
丁:滑片P向左移动,接入电路的电阻丝长度变长,电阻增大。
所以,能使连入电阻增大的是乙和丁。
4.关于欧姆定律公式,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
B.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
C.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
D.导体两端的电压越大,导体的电阻越大
【答案】C
解析:电阻是导体本身的性质,不随电压或电流的变化而变化,故A、D错误。对于同一导体,电流与电压成正比,而不是电压与电流成反比,故B错误。根据欧姆定律的变形公式R=U/I,导体电阻的大小可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示,故C正确。
5.在探究电流与电压、电阻的实验中,下列做法错误的是( )
A.在连接线路的过程中,开关应处于断开状态
B.连接线路的过程中,滑动变阻器滑片要放在最大电阻值的位置
C.试触时发现电流表指针反转,电压表正常,这时应断开电路,将电池的正负极对调
D.在连接线路时,电压表和电流表的正、负接线柱不能接反
【答案】C
解析:连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片应放在最大阻值处,A、B正确。试触时发现电流表指针反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了,应断开电路,将电流表的正负接线柱上的导线对调,而不是对调电池正负极,故C错误。连接电路时,电压表和电流表的正负接线柱不能接反,D正确。
6.小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动
B.适当增加电池节数
C.将滑动变阻器适当左移
D.将滑动变阻器适当右移
【答案】D
解析:探究电流与电阻的关系时,需控制电压不变。当A、B间电阻由5Ω换为10Ω后,根据串联分压原理,电阻变大,其两端电压会变大。为了保持电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,使其分得更多电压,从而降低定值电阻两端的电压。因此,滑片应向右移动(即向阻值增大的方向移动)。
7.定值电阻R的U-I关系图像如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为( )
A.1A B.2A
C.3A D.4A
【答案】A
解析:从U-I图像可以看出,这是一个过原点的直线,说明电阻是定值电阻。取图像上一点,例如(6V,2A),可得电阻R=U/I=6V/2A=3Ω。当电压为3V时,电流I=U/R=3V/3Ω=1A。故选A。
8.已知电阻R1>R2,电源电压U不变,在如图所示的四种接法中电流表示数最小的是( )
A B C D
【答案】C
解析:
从四个图可以看出:A单独使用R1,B单独使用R2,C是R1和R2串联,D是R1和R2并联。根据题目要求:电压电压不变时,电流表示数最小,则电路中的电阻最大。电阻最大的连接方式是串联,因此答案C正确。
9.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作,当滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )(设灯丝电阻不变)
A.灯泡变亮
B.电压表示数变小
C.电流表示数变大
D.电路的总电阻变小
【答案】B
解析:分析电路图,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流。当滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路总电阻变大,故D错误。根据欧姆定律I=U/R,总电压不变,总电阻变大,则电路电流变小,电流表示数变小,故C错误。灯泡的电阻不变,电流变小,灯泡变暗,故A错误。根据串联分压,滑动变阻器电阻变大,其两端分得的电压变大,则灯泡两端的电压变小,故电压表示数变小,故B正确。
10.安全用电常识是每一个人都需要掌握的知识。下列做法符合安全用电要求的是( )
A.将开关接在零线和电灯之间
B.用电器的三脚插头也可以插入两孔插座中使用
C.使用试电笔辨别火线时,用笔尖接触被测的导线,手指须接触笔尖
D.当有人触电时应立即切断电源
【答案】D
解析:开关应接在火线和电灯之间,这样断开开关后,电灯与火线断开,避免触电,故A错误。三脚插头的接地脚与用电器的金属外壳相连,插入两孔插座无法接地,若用电器漏电易引发触电事故,故B错误。使用试电笔时,手指必须接触笔尾的金属体,不能接触笔尖,故C错误。当有人触电时,应立即切断电源或用绝缘棒挑开电线,故D正确。
11.学习家庭电路相关知识后,对如图所示设计的家庭电路的认识正确的是( )
A.图中两只灯与其对应控制开关的连接都是正确的
B.使用洗衣机时应选择插座C
C.灯L1、L2是串联的
D.如图中AB之间发生断路,则用试电笔检查插座C的各个插孔,试电笔的氖管都不发光
【答案】B
解析:开关应接在火线与灯泡之间,图中开关接在了零线上,连接错误,故A错误。洗衣机带有金属外壳,为了防止漏电,应使用三孔插座(即带有地线的插座C),故B正确。家庭电路中各用电器是并联的,互不影响,灯L1、L2是并联的,故C错误。AB之间发生断路,插座C的左孔(接零线)与零线断开,但右孔仍通过用电器与火线相连,因此试电笔测试右孔时氖管发光,测试左孔时不发光,故D错误。
12.如图所示电路,电源由两节崭新的干电池组成,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表示数为0.2A,电压表示数正常。下列关于电路的分析不正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联
B.电压表能测量灯L1两端的电压,且示数为3V
C.只断开开关S1,灯L2正常发光
D.灯泡L1的阻值为15Ω
【答案】D
解析:两盏崭新的干电池总电压为3V。闭合S1、S2,电流路径有两条,分别经过L1和L2,所以两灯并联,故A正确。电压表与L1并联,测L1两端电压,并联电路各支路电压等于电源电压,为3V,故B正确。只断开S1,L1所在支路断路,L2不受影响,正常发光,故C正确。电流表测L2电流为0.2A,电压为3V,电路总电阻R2=U/I=3V/0.2A=15Ω。灯泡L1两端的电压为3V,但是灯泡L2中的电流大小未知,因此L1的电阻无法求出。故D错误。
13.如图所示电路中,电源电压保持不变。当开关断开时,发现电压表示数为6V;闭合开关后,发现电压表示数变为2V。则开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.电源电压为8V
B.通过R1的电流与通过R2的电流之比为2:1
C.R1的电阻与R2的电阻之比为2:1
D.R1的电阻与R2的电阻之比为1:2
【答案】D
解析:开关断开时,电压表测电源电压,示数为6V,所以电源电压为6V,故A错误。开关闭合后,R1和R2串联,电压表测R1两端电压,示数为2V,则R2两端电压为6V-2V=4V。串联电路电流处处相等,通过R1和R2的电流之比为1:1,故B错误。根据欧姆定律,在电流相等时,电压与电阻成正比,所以R1:R2=U1:U2=2V:4V=1:2,故C错误,D正确。
14.图甲是一种测温电路,温度表由量程为3V的电压表改装而成,电源电压U恒为6V,R的阻值为40Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。则( )
A.温度表示数减小,说明温度升高
B.电路可测量的最高温度为50℃
C.温度表的10℃应标在电压表1V刻度处
D.若仅将U减小,电路可测量的最高温度将增大
【答案】D
解析:由图乙可知,温度越高,热敏电阻Rt的阻值越大。根据串联分压,Rt阻值变大,其两端电压变大,即电压表示数变大,故A错误。
电压表量程为3V,当电压表示数最大为3V时,电路电流I=UR/R=3V/40Ω=0.075A,此时Rt两端电压Ut=6V-3V=3V,Rt=Ut/I=3V/0.075A=40Ω。查图乙,当Rt=40Ω时,对应温度为30℃,故B错误。
当温度为10℃时,查图乙得Rt=20Ω,电路电流I=U/(R+Rt)=6V/(40Ω+20Ω)=0.1A,电压表示数URt=IR=0.1A×20Ω=2V,故C错误。
若仅将电源电压U减小,电路中的总电流减小,热敏电阻两端的电压减小,因此电压表达到最大值3V时,对应的热敏电阻阻值增大,对应的温度升高,即电路可测量的最高温度将增大。故D正确。
15.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最左端移至最右端的过程中,电流表与电压表的示数变化如乙图所示,下列说法正确的是( )
①定值电阻R0的阻值是7.5Ω
②电源电压为5V
③滑动变阻器的最大阻值15Ω
④当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表的示数是0.3A
A.①② B.③④ C.①②③ D.①③④
【答案】D
解析:由图甲知,R与滑动变阻器串联,电压表测R两端电压。由乙图可知,当电压表示数为0V(即滑动变阻器两端电压为0V)时,电流表示数为0.6A(电路中电流最大为0.6A),此时U总=I大×R0,即U总=0.6A×R0····①;当电压表示数为3V(即滑动变阻器两端电压为3V)时,电流表示数为0.2A(电路中电流最大为0.2A),此时U总=U变+I小×R0,即U总=3V+0.2A×R0····②。联立①②可以解出U总=4.5V,R0=7.5Ω。故①正确,②错误。
当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小为0.2A,此时滑动变阻器两端的电压为3V,滑动变阻器的阻值为R变==3V/0.2A=15Ω故③正确。
滑动变阻器的滑片在中点时,阻值R中=7.5Ω,此时电路中电路I=U总/(R中+R0)
=4.5V/(7.5Ω+7.5Ω)=0.3A,故④正确。综上所述,答案D是正确的。
二、填空题
16.两段材料相同、长度相等、横截面积不同的圆柱形导体 A、B,A比B的横截面积小,它们的电阻关系是RA_______RB;将它们串联在电路中,如图所示。则通过它们的电流关系是IA_______IB(以上各空均填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】大于;等于
解析:材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。A的横截面积小于B,所以RA>RB。串联电路中,电流处处相等,所以IA=IB。
17.一段导体两端电压为12V,导体中的电流是2A,则此导体本身的电阻为_____
Ω;如果电压降为6V,导体中的电流是____A;电压降低为0V,导体的电阻等于_____。
【答案】6;1;6
解析:R=U/I=12V/2A=6Ω。电阻是导体本身的性质,电压变化时电阻不变,仍为6Ω。当电压为6V时,I=U/R=6V/6Ω=1A。当电压降为0V时,电阻仍为6Ω。
18.如图甲所示,当开关S由接点1转到2时,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是_______V,开关接2时,灯泡L1的电阻为________Ω,灯泡L2两端的电压是_______V(忽略温度影响)。
【答案】6;10;2
解析:由图乙,当开关接1时,电压表示数为6V,此时电压表测电源电压,所以电源电压为6V。当开关接2时,L1和L2串联,电压表测L1两端电压,由图乙知此时电压为2V,电流为0.2A。L1的电阻R1=U1/I=2V/0.2A=10Ω。L2两端电压U2=U-U1=6V-2V=4V。
19.图甲所示电路的电源电压为3V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电路的总电阻为_____ Ω;断开开关后,电阻R1、R2的阻值分别为_____Ω、_____Ω。
【答案】2;5;2.5
解析:由图甲,R1与R2并联,A1测R1支路电流,A2测干路电流。干路电流大于支路电流,所以A2的示数为1.5A,R总=U/I总=3V/1.5A=2Ω。A1示数为0.3A。由于R1与R2并联,所以R1、R2以及U总都是3V,所以R1=U/I1=3V/0.3A=10Ω。R2支路电流I2=I总-I1=1.5A-0.3A=1.2A,R2=U/I2=3V/1.2A=2.5Ω。
20.把R1=2Ω、R2=3Ω的两个电阻串联后,两端加5V的电压,这时通过R2的电流是 _____A。若把R1、R2改为并联,使通过R2的电流跟原来一样,则R2两端应加 _____V的电压,这时通过R1的电流是 _____A。
【答案】1;3;1.5
解析:串联时,总电阻R串=R1+R2=2Ω+3Ω=5Ω,电流I=U/R串=5V/5Ω=1A,通过R2的电流为1A。并联时,要使通过R2的电流仍为1A,则R2两端电压U2=I2×R2=1A×3Ω=3V。此时R1两端电压也为3V,通过R1的电流I1=U1/R1=3V/2Ω=1.5A。
21.家庭电路的触电事故都是人体直接或间接跟_______线接触造成的。如图所示是测电笔的结构,在使用测电笔时,手能接触测电笔的_______(选填“笔尖”和“笔尾”)金属体。
【答案】火;笔尾
解析:家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接与火线连通,形成通路造成的。使用测电笔时,手必须接触笔尾的金属体,这样才能形成回路,使氖管发光。
三、作图与实验题
22.请用笔画线表示导线,将图中的电灯开关和插座(插座准备接大功率用电器)接入家庭电路中。
第22题图 第22题答案
【作图要点】
开关与灯泡:开关接在火线上,然后连接灯泡的顶端触点,灯泡的螺旋套接零线。
三孔插座:左孔接零线,右孔接火线,上孔接地线。
23.在如图的圆圈里填上适当的电表符号,使之成为正确的电路图。
第23题图 第23题答案
【作图要点】
这是一个典型的并联电路。电流从正极流出,在第一个节点分为两支。一支经上面的灯泡回到负极,另一支经下面的灯泡回到负极。
与灯泡串联的圈内应填电流表(相当于导线)。
与灯泡并联的圈内应填电压表(相当于断路)。
具体:与上面灯泡串联的圈填A,与下面灯泡串联的圈填A,与两个灯泡整体并联的圈填V。
24.在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图甲所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)实验中可以通过观察____________来比较电阻的大小,这种实验方法叫 法;
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与_________的关系;
(3)选用编号为____、_____的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与材料的关系;
(4)然后老师做了图乙所示的实验,将开关闭合,灯泡发光较亮;当用酒精灯加热金属灯丝后,发现灯泡的亮度变暗,电流表读数变小,这种现象说明导体的电阻跟_______有关,根据实验现象可知:________,电阻越大。
【答案】
(1)小灯泡的亮度(或电流表示数);转换
(2)长度
(3)A、D
(4)温度;温度越高,导体的电阻越大(或灯丝的温度升高,电阻增大)
25.在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)用笔画代替导线将甲图的电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片右移时,电流变大。
(2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图甲所示的实物电路。连接电路时,开关要处于________状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到______(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为______A;
(3)在“探究电流与电阻的关系”的过程中,小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,这种做法是否正确?__________,理由__________________。
(4)小明根据实验数据绘制了I-U和I-R的图像,如图丙、丁所示。由图像可知:丙中采用的电阻是________Ω,丁图中电阻两端的电压是_______v。实验结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成______;在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成______。
【答案】
(1)【作图要点】滑动变阻器滑片右移电流变大,说明右移时接入电路的电阻变小,所以应将滑动变阻器的右下接线柱连入电路,由乙图可知电流表选用0-0.6A的量程,同时与定值电阻、开关串联。
(2)断开;A;0.4
(3)不正确;没有控制定值电阻两端的电压不变(或未调节滑动变阻器使电压表示数与之前相同)
(4)10;2;正比;反比
解析:(4)丙图是I-U图像,取点(0.3A,3V),可得R=U/I=3V/0.3A=10Ω。丁图是I-R图像,取点(0.4A,5Ω),可得电压U=IR=0.4A×5Ω=2V。
26.在用“伏安法”测量小灯泡的电阻实验中,小灯泡正常发光时的电压为3V,如图甲是小明所画的电路图。
(1)请按照电路图甲用笔画线代替导线将实物图乙连接完整,要求导线不能交叉。
(2)测量过程中,某一次的电表示数如图丙所示,为_______A,为测量灯泡正常发光时的电阻,此时应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数达到______V。
(3)小明用测得的数据绘出了I﹣U图象如图丁A所示,说明灯丝的电阻是变化的,原因是_____________________;小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω。
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图像如图丁的B所示,你推测他的接线错误之处为_____
________________。
【答案】
(1)【作图要点】按照电路图甲,从电源正极出发,依次连接开关、滑动变阻器、灯泡、电流表,再回到负极。电压表并联在灯泡两端,由于电源由两节干电池组成,电压为3V,所以电压表量程选择0-3V。由丙图可知电流表选用0-0.6A的量程。注意电流表和电压表的正负接线柱都要接正确。
(2)0.26;右;3
(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大(或灯丝电阻受温度影响);10
(4)电压表并联在了滑动变阻器两端
解析:(2)图丙电流表接0-0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.26A。要测灯泡正常发光时的电阻,需使电压表示数达到3V。由丁图可知:当电压为3V时,电流为0.3A。此时电流表示数小于0.26A,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,增大灯泡中的电流,故滑片向右移动。
(3)由图丁A曲线,当电压为3V时,电流为0.3A,正常发光时电阻
R=U/I=3V/0.3A=10Ω。
(4)图丁B曲线显示,随着电流增大(滑动变阻器阻值减小),电压表示数反而减小。这与电压表测滑动变阻器两端电压的情况相符。
四、计算题
27.如图所示,电源两端电压保持不变,电阻R2阻值为30Ω。只闭合开关S、S1时,电流表示数为0.2A;只闭合开关S、S2时,电流表示数为0.5A。求:
(1)电源两端电压;
(2)电阻R1的阻值。
【解析】
只闭合S、S1时,电路为R1和R2并联电路,电流表测通过R2的电流I2=0.2A。
只闭合S、S2时,电路为R1和R2并联电路,电流表测测量干路的电流I总=0.5A。
U2=I2×R2=0.2A×30Ω=6V
由于R1和R2并联,U=U1=U2=3V
电阻R1中的电流I1=I总-I2=0.5A-0.2A=0.3A
R1=U1/I1=6V/0.3A=20Ω。
答:电源两端电压为6V,电阻R1的阻值为20Ω。
28.果农设计的芒果自动筛选装置,如图甲所示。其简化电路图如图乙所示,电源电压恒为12V,定值电阻R0的阻值为20Ω,压敏电阻R的阻值随压力F变化关系如图丙。当电路电流小于0.15A时,不达标的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
(1)当电流为0.15A时,R0两端的电压;
(2)当电流为0.15A时,压敏电阻R的阻值;
(3)若想筛选重力至少为4N的芒果,你的解决方案是什么?请通过计算做出判断。
【解析】
(1)当电流I=0.15A时,R0两端的电压:
U0=I×R0=0.15A×20Ω=3V
(2)此时压敏电阻R两端的电压:
UR=U总-U0=12V-3V=9V
压敏电阻R的阻值:
R=UR/I=9V/0.15A=60Ω
(3)由图丙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,当压力为4N时,压敏电阻的阻值R=30Ω;当电路中的电流为0.15A时,电路中的总电阻
R总=U/I=12V/0.15A=80Ω,由串联电路的电阻特点可知,为了筛选出重力至少为4N的芒果,R0的阻值R0=R总-R=80Ω-30Ω=50Ω>20Ω,因此适当增加R0的阻值可以让重力小于4N的芒果被推离传送带,将重力至少为4N的芒果继续被传送到指定位置。
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