内容正文:
九年级物理限时作业
一、选择题(共30分,每小题2分)
1. 以下估测值中,最符合实际的是
A. 家用电风扇正常工作的电流约3.2 A
B. 手电筒中的电流约是2 A
C. 家庭电路的电压是380 V
D. 一节干电池的电压是1.5 V
2. 两只小灯泡串联在同一电源上,发现甲灯较亮,乙灯较暗,若通过甲灯的电流是0.2A,则通过乙灯的电流( )
A. 小于0.2A B. 等于0.2A C. 大于0.2A D. 无法确定
3. 学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用正确的是( )
A. B. C. D.
4. 取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A. 铁片是水果电池的正极
B. 该水果电池的电压是3V
C. 电压表所用量程的分度值是0.5V
D. 两个相同水果电池串联后可提供更高电压
5. 由于一个滑动变阻器的最大阻值不够大,某同学将两个相同的滑动变阻器串联起来使用,如图,滑片P1、P2的位置应同时满足( )
A. P1在最右端,P2在最左端
B. P1在最左端,P2在最右端
C. P1在最左端,P2在最左端
D. P1在最右端,P2在最右端
6. 一个电阻两端加上30V电压时,通过它的电流是6A,现给它两端加上15V电压时,它的电阻是( )
A. 0.2Ω B. 2.5Ω C. 5Ω D. 7.5Ω
7. 下列关于电阻的说法中正确的是( )
A. 由欧姆定律I=,可以得到R= ,所以导体的电阻与其两端的电压及通过的电流有关
B. 两根粗细一样的导体,长的一定比短的电阻大
C. 电阻的大小由导体本身的材料、长度和横截面积决定
D. 用伏安法测小灯泡的电阻,可以利用多次测量求平均值的方法减小实验误差
8. 为避免超高车辆闯入隧道造成事故,小明设计了警示电路,使用时闭合开关S.导线EF横置于隧道口上沿前方,一旦被驶来的车辆撞断,红灯L亮且电动机转动放下栏杆。灯和电动机中,即使其中之一断路,另一个也能正常工作。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9. 在如图所示电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表的指针指在“0”刻度线不动,而电压表指针有明显偏转,则该电路中的故障可能是( )
A. 电流表坏了 B. 灯泡L2的灯丝断了
C. 两个灯泡都断路 D. 灯泡L1的灯丝断了
10. 如图电路,闭合开关,灯泡不亮,将导线夹M接电源“+”极,导线夹N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数均为3V。若故障是由某元件断路引起,它可能是( )
A. 电源 B. 灯泡
C. 滑动变阻器 D. 开关
11. 如图所示,L是灯泡,且两灯均正常发光,“○”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,以下说法中正确的是( )
A. a为电流表,b为电流表,c为电流表
B. a为电流表,b为电压表,c为电流表
C. a为电压表,b为电流表,c为电压表
D. a为电压表,b为电压表,c为电流表
12. 如图所示,电源电压恒定,R1为磁敏电阻,磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化,实验测得其变化关系如图甲所示,其中B表示磁场的强弱,单位为特斯拉(T)。则在图乙中,闭合开关后,当R1所处的磁场逐渐增强时,则( )
A. R1的阻值变小 B. 电压表的示数变小
C. 电流表的示数变大 D. 电流表的示数变小
13. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当油面上升时( )
A. 电压表和油量表示数都变小 B. 电压表和油量表示数都变大
C. 电压表示数变大,油量表示数变小 D. 电压表示数变小,油量表示数变大
14. 小明利用如图所示的电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验中用到的电阻R分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,他先用5Ω的电阻进行实验,闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数为2V,记下此时电流表的示数。则下列说法不正确的是( )
A. 此时电流表的示数为0.4A
B. 此时滑动变阻器两端的电压为4V
C. 将5Ω更换为10Ω后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片P向右端滑动
D. 要获得四组实验数据,滑动变阻器的最大阻值至少为20Ω
15. 如图甲所示,电源电压保持不变,R2是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R1的滑片从最右端滑到最左端,电压表示数U与电流表示数I的关系变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电路中允许通过的最大电流为0.5A B. 电源两端电压为10V
C. 变阻器R1接入电路的最大阻值为50Ω D. 定值电阻R2的电阻值为20Ω
二、填空题(每空1分,共33分)。
16. 国庆期间小明全家到茅山新四军纪念馆开启红色之旅,拍照时手机电量不足,他用充电宝给手机电池充电,此时充电宝相当于______(选填“电源”或“用电器”)。晚上入住宾馆发现只有将房卡插入才能取电,房卡相当于______(选填“电源”或“总开关”)。
17. 有一种节日彩灯,由55个相同的小灯泡串联组成,将它接到家庭电路中,55个小灯泡都发光。如果电源插头处的电流是200mA,那么,通过每个小灯泡的电流是__________A,每个小灯泡两端的电压为__________V。在使用过程中如果某一个小灯泡灯丝烧断,则烧断后该灯泡两端的电压为__________V。
18. 如图甲所示电路,闭合开关后,两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示,则电源电压为______V,R1两端的电压为______V;通过R1的电流______(选填“大于”“小于”或“等于”)通过R2的电流;开关断开时,电压表V2的示数为______V。
19. 如图所示电路,要使灯泡L1、组成串联电路,应闭合开关___________;要使L1、组成并联电路,应闭合开关___________;若开关都闭合会出现___________(填“通路”“短路”“断路”)。
20. 小聪家里有一台透明电冰箱。她发现,当打开电冰箱的门时,灯就亮;将门关上,灯就不亮了。她经过仔细研究发现冰箱门上方有一个如图所示的开关,开关与冷藏室内的照明灯是______的,照明灯工作时主要将______能转化为光能;电冰箱主要靠压缩机工作,压缩机和冰箱内的灯是______的。(选填“串联”或“并联”)。
21. 有一个电铃,它的电阻是10Ω,额定电压为6V。现只有一个电压为9V的电源,为使电铃正常工作,应给它________(选填“串”或“并”)联一个阻值为________Ω的电阻。
22. 如图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d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,灯泡变亮,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.
23. 如图甲的电路中,电源电压保持不变.闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是________V,定值电阻R0的阻值是________Ω.
24. 如图所示,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,为定值电阻。当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时,电流表示数将_________,此装置可做为压力计使用,为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把_________ (选填“电流表”或“电压表”)改装为压力计。
25. 在图所示的电路中,电源电压为U且不变。闭合电键S,电路正常工作,过了一会儿,灯L熄灭,电路发生了故障,且故障只能发生在灯L或电阻R上。
(1)如果两个电表中只有一个电表的示数变大,那么故障是____,此时电压表的示数为_____;
(2)如果两个电表中的示数均变大,那么故障是______,此时电压表的示数为______。
26. 如图所示的实验装置,闭合两开关。点燃酒精灯前看到的现象是:电流表______(选填:“甲”、“乙”或“甲乙都”)有示数;点燃酒精灯后,在加热过程中发现:电流表甲示数______,电流表乙示数______(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
27. 在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,元件甲的电阻是_____Ω,将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,则流过元件甲的电流是_____A,元件乙两端的电压是_____V.
三、作图题(2分+2分)
28. 根据下图所示的实物连接图,在框中画出电路图。
29. 根据图中的电流流向,在图中添加电流表和电源使电路成为并联电路。
三、解答题(7+7+7+6+6,计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分)
30. 小明、小红和小亮在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,提出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示;
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)小亮设计了如图所示电路。实验时,他在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后,通过观察______或______来比较导体电阻大小。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟______、______(选填导体的编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析并比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)为了验证猜想三,可依次把M、N跟______、______(选填导体的编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析并比较这两根电阻丝电阻的大小。
(4)小丽在探究同样的问题时,手边只有一根电阻丝。她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想______(选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
(5)要使电阻丝接入电路的阻值变大,可采用的方法是______。
A. 增大电阻丝两端的电压 B. 减小通过电阻丝的电流
C. 将电阻丝拉长后接入电路 D. 将电阻丝对折后接入电路
31. 测量定值电阻阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是______。
(2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为2.7V时,电流表如图乙所示,电流表示数为______A,则此时测得的阻值是______Ω。
(4)本实验要多次测量取平均值,是为了______。
(5)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所示的电路,也测出了待测电阻的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。请将他们的实验步骤填写完整。
①正确连接电路,只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为;
②只闭合开关______,记录电流表的示数为;
③待测电阻阻值的表达式为______。(用、、表示)。
32. 某小组用如图甲所示的电路探究电流与电压关系,电源电压3V,滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小________;
(2)改变滑片位置,记录实验数据如下表,空白处的电流表示数如图乙所示,该示数为______A,根据表中数据可得结论:______;
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.40
0.50
0.60
(3)为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验:
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直至电压表示数为1V。接下来用10Ω的电阻替换原电阻,应将滑片向______(选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数仍为1V,记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,重复以上步骤;
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时,发现无论如何调节滑片都无法满足条件。为使该电阻也能完成实验,小明认为可以改变电压表的预设电压,该预设值应不低于______V;他重新实验,根据记录的数据绘制图丙所示的图像,由此可得结论:______。
③同组的小华认为不改变电压表预设值也可解决上述问题,小华利用现有器材解决了上述问题,并完成了实验,他采取的操作可能是______(列举一种方法即可)。
33. 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1阻值为20Ω.闭合开关,电流表A1示数为0.3A,A2示数为0.5A,求:
(1)流过电阻R1的电流?
(2)电源电压?
(3)电阻R2的阻值?
34. 小牛设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示,其中,电源两端电压恒定不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为时,热敏电阻的阻值是多少?
(2)当环境温度为时,电压表示数为,电源电压是多少?
(3)当电压表示数为时,环境温度是多少?
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九年级物理限时作业
一、选择题(共30分,每小题2分)
1. 以下估测值中,最符合实际的是
A. 家用电风扇正常工作的电流约3.2 A
B. 手电筒中的电流约是2 A
C. 家庭电路的电压是380 V
D. 一节干电池的电压是1.5 V
【答案】D
【解析】
【详解】A.家用电风扇正常工作时功率约几十瓦,电流约0.2 A,故A错误;
B.手电筒中的电流约是0.3 A,,故B错误;
C.家庭电路的电压是220 V,故C错误;
D.一节干电池的电压是1.5 V,故D正确;
故选D.
2. 两只小灯泡串联在同一电源上,发现甲灯较亮,乙灯较暗,若通过甲灯的电流是0.2A,则通过乙灯的电流( )
A. 小于0.2A B. 等于0.2A C. 大于0.2A D. 无法确定
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,两只小灯泡串联,根据串联电路中的电流处处相等可知,通过乙灯的电流等于通过甲灯的电流,因为通过甲灯的电流为0.2A,所以通过乙灯的电流也等于0.2A。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3. 学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.电流表的正负接线柱接反了,故A错误;
B.电流表与灯泡并联了,此时电源短路,故B错误;
C.电压表与小灯泡并联,标有“-”号的接线柱靠近电源的负极,标有“+”号的接线柱靠近电源的正极,电压表都符合接线原则,故C正确;
D.电压表的正负接线柱接反了,故D错误。
故选C。
4. 取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )
A. 铁片是水果电池的正极
B. 该水果电池的电压是3V
C. 电压表所用量程的分度值是0.5V
D. 两个相同水果电池串联后可提供更高电压
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中电压表的指针正向偏转,说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连,其负接线柱与电源的负极相连,因此铜片为水果电池的正极,铁片为水果电池的负极,故A错误;
BC.由图知电压表的量程为,分度值为0.1V,则水果电池的电压为0.6V,故BC错误;
D.两节电池串联时,总电压等于各个电池电压之和,所以两个相同水果电池串联后可提供更高电压,故D正确。
故选D。
5. 由于一个滑动变阻器的最大阻值不够大,某同学将两个相同的滑动变阻器串联起来使用,如图,滑片P1、P2的位置应同时满足( )
A. P1在最右端,P2在最左端
B. P1在最左端,P2在最右端
C. P1在最左端,P2在最左端
D. P1在最右端,P2在最右端
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知,P1接了左上右下,P2接入了左上左下;则当滑片P1在最左端,P2在最右端时,两滑动变阻器的接入电阻均为最大,则两滑动变阻器串联后的总电阻最大。
故选B。
6. 一个电阻两端加上30V电压时,通过它的电流是6A,现给它两端加上15V电压时,它的电阻是( )
A. 0.2Ω B. 2.5Ω C. 5Ω D. 7.5Ω
【答案】C
【解析】
【详解】根据欧姆定律可得电阻阻值为
电阻两端电压变为15V后,电阻的材料、长度、横截面积不变,电阻阻值不变,仍为5Ω。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
7. 下列关于电阻的说法中正确的是( )
A. 由欧姆定律I=,可以得到R= ,所以导体的电阻与其两端的电压及通过的电流有关
B. 两根粗细一样的导体,长的一定比短的电阻大
C. 电阻的大小由导体本身的材料、长度和横截面积决定
D. 用伏安法测小灯泡的电阻,可以利用多次测量求平均值的方法减小实验误差
【答案】C
【解析】
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,仅为计算电阻的公式,故A错误;
B.导体电阻与材料、长度、横截面积有关,粗细相同但材料未知,无法比较电阻大小,故B错误;
C.导体电阻大小由导体本身的材料、长度和横截面积决定,故C正确;
D.小灯泡灯丝电阻随温度变化,不同电压下电阻不同,求平均值无意义,故D错误。
故选C。
8. 为避免超高车辆闯入隧道造成事故,小明设计了警示电路,使用时闭合开关S.导线EF横置于隧道口上沿前方,一旦被驶来的车辆撞断,红灯L亮且电动机转动放下栏杆。灯和电动机中,即使其中之一断路,另一个也能正常工作。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】导线EF横置于隧道口上沿前方,一旦被驶来的车辆撞断,红灯L亮且电动机转动放下栏杆,说明EF断开之后,电动机与指示灯是通路,EF断开之前,电动机与指示灯被短路,则导线EF与电动机和指示灯并联,灯和电动机中,即使其中之一断路,另一个也能正常工作,说明指示灯与电动机互不影响,能独立工作,电动机与指示灯是并联的,为防止EF断开之前电源被短路,电路干路中要接入保护电阻,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9. 在如图所示电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表的指针指在“0”刻度线不动,而电压表指针有明显偏转,则该电路中的故障可能是( )
A. 电流表坏了 B. 灯泡L2的灯丝断了
C. 两个灯泡都断路 D. 灯泡L1的灯丝断了
【答案】B
【解析】
【详解】A.如果电流表坏了,两只灯泡不发光,电压表、电流表无示数.此选项不符合题意;
B.如果灯泡L2灯丝断了,两只灯泡都不发光,电流表无示数,电压表测量电源电压指针偏转.此选项符合题意;
C.两个灯泡都断路,则两灯泡都不会发光,电压表、电流表无示数.此选项不符合题意;
D.如果灯泡L1灯丝断了,两只灯泡都不发光,电压表、电流表都无示数.此选项不符合题意.
故选B.
10. 如图电路,闭合开关,灯泡不亮,将导线夹M接电源“+”极,导线夹N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数均为3V。若故障是由某元件断路引起,它可能是( )
A. 电源 B. 灯泡
C. 滑动变阻器 D. 开关
【答案】D
【解析】
【详解】将导线夹M接电源“+”极,导线夹N依次试触E、F、G接线柱,发现电压表示数均为3V,则电压表接E、F、G接线柱时,都能与电源接通,若故障是由某元件断路引起,则故障为GM间的开关断路。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
11. 如图所示,L是灯泡,且两灯均正常发光,“○”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,以下说法中正确的是( )
A. a为电流表,b为电流表,c为电流表
B. a为电流表,b为电压表,c为电流表
C. a为电压表,b为电流表,c为电压表
D. a为电压表,b为电压表,c为电流表
【答案】D
【解析】
【详解】由图可知a表跟灯泡L1并联,所以应为电压表;b表与灯泡L2并联,应为电压表;c表跟灯泡L2串联,所以应为电流表,故D正确,ABC错误。
故选D。
12. 如图所示,电源电压恒定,R1为磁敏电阻,磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化,实验测得其变化关系如图甲所示,其中B表示磁场的强弱,单位为特斯拉(T)。则在图乙中,闭合开关后,当R1所处的磁场逐渐增强时,则( )
A. R1的阻值变小 B. 电压表的示数变小
C. 电流表的示数变大 D. 电流表的示数变小
【答案】D
【解析】
【详解】B.图乙中,磁敏电阻R1与R2并联接入电路,电流表测R1的电流。电压表测电源电压,电源电压恒定,则整个过程,电压表的示数保持不变。故B不符合题意;
ACD.由图甲知,随着磁场强度增大,磁敏电阻的阻值变大。闭合开关后,当R1所处的磁场逐渐增强,其电阻逐渐变大,据欧姆定律知,通过R1的电流变小,电流表示数变小,故AC不符合题意,D符合题意。
故选D。
13. 如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,当油面上升时( )
A. 电压表和油量表示数都变小 B. 电压表和油量表示数都变大
C. 电压表示数变大,油量表示数变小 D. 电压表示数变小,油量表示数变大
【答案】D
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2串联,油量表(电流表)测电路中的电流,电压表测R2两端的电压;
当油面上升时,R2接入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,因为I=U/R,所以电路中的电流变大,即油量表的示数变大,故AC不正确;
因为U=IR,所以R1两端的电压变大,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以R2两端的电压变小,即电压表的示数变小,故B不正确,D正确;
故应选D。
14. 小明利用如图所示的电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验中用到的电阻R分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,他先用5Ω的电阻进行实验,闭合开关后,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数为2V,记下此时电流表的示数。则下列说法不正确的是( )
A. 此时电流表的示数为0.4A
B. 此时滑动变阻器两端的电压为4V
C. 将5Ω更换为10Ω后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片P向右端滑动
D. 要获得四组实验数据,滑动变阻器的最大阻值至少为20Ω
【答案】D
【解析】
【详解】A. 如图所示,R与串联,电压表测R两端电压,此时电流表的示数为
故A正确,不符合题意;
B. 根据串联电路电压的规律,此时滑动变阻器两端的电压为
故B正确,不符合题意;
C. 探究电流与电阻的关系的实验,根据控制变量法,应保持定值电阻两端电压一定,根据串联电路分压的规律,将5Ω更换为10Ω后,闭合开关,为保持定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器阻值调大,即滑片P向右端滑动,故C正确,不符合题意;
D. 根据串联电路电流的规律及欧姆定律,可得
当定值电阻最大时,滑动变阻器需要接入最大的电阻为
故D错误,符合题意。
故选D。
15. 如图甲所示,电源电压保持不变,R2是定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器R1的滑片从最右端滑到最左端,电压表示数U与电流表示数I的关系变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 电路中允许通过的最大电流为0.5A B. 电源两端电压为10V
C. 变阻器R1接入电路的最大阻值为50Ω D. 定值电阻R2的电阻值为20Ω
【答案】D
【解析】
【详解】ABD.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,由图象可知,当两端的电压,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①
当两端的电压,电路中的电流,即电路中允许通过的最大电流为,由串联电路的电压特点和欧姆定律可知,电源电压②
因为电源电压相等,所以由①②解得,,故AB错误,D正确;
C.由电路图可知,当滑片位于右端时,与的最大阻值串联,此时电路中的总电阻最大,电路中的电流最小,由图象可知,当两端的电压,电路中的电流,由可知,滑动变阻器的最大阻值
故C错误。
故选 D。
二、填空题(每空1分,共33分)。
16. 国庆期间小明全家到茅山新四军纪念馆开启红色之旅,拍照时手机电量不足,他用充电宝给手机电池充电,此时充电宝相当于______(选填“电源”或“用电器”)。晚上入住宾馆发现只有将房卡插入才能取电,房卡相当于______(选填“电源”或“总开关”)。
【答案】 ①. 电源 ②. 总开关
【解析】
【详解】[1]充电宝给手机电池充电时,充电宝给手机电池提供电能,相当于电源。
[2]房卡插入,电路接通,房卡取出,电路断开,所以房卡相当于总开关。
17. 有一种节日彩灯,由55个相同的小灯泡串联组成,将它接到家庭电路中,55个小灯泡都发光。如果电源插头处的电流是200mA,那么,通过每个小灯泡的电流是__________A,每个小灯泡两端的电压为__________V。在使用过程中如果某一个小灯泡灯丝烧断,则烧断后该灯泡两端的电压为__________V。
【答案】 ①. 0.2 ②. 4 ③. 220
【解析】
【详解】[1]小灯泡串联,因为串联电路中各处的电流相等,所以通过每个小灯泡的电流均为;
[2]家庭电路的电压为220V,小灯泡的规格相同,所以每个小灯泡两端的电压相等;因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以每个小灯泡两端的电压。
[3]电路断开时,断路处两端的电压等于电源电压,则灯丝烧断后该灯泡两端的电压为220V。
18. 如图甲所示电路,闭合开关后,两个电压表的指针偏转情况均如图乙所示,则电源电压为______V,R1两端的电压为______V;通过R1的电流______(选填“大于”“小于”或“等于”)通过R2的电流;开关断开时,电压表V2的示数为______V。
【答案】 ①. 6 ②. 4.8 ③. 等于 ④. 6
【解析】
【详解】[1][2]由图甲知,两个电阻串联接入电路,电压表V1测电源电压,V2测R2两端的电压。根据串联电路的电压特点,V1选择大量程,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压为6V。V2选择小量程,分度值为0.1V,示数为1.2V。即R2两端的电压为1.2V,R1两端的电压U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V
[3]两个电阻串联接入电路,根据串联电路的电流特点知,通过两个电阻的电流相等。
[4]断开开关,V2与电源接通,测电源两端的电压,当量程适合时,其示数为6V。
19. 如图所示电路,要使灯泡L1、组成串联电路,应闭合开关___________;要使L1、组成并联电路,应闭合开关___________;若开关都闭合会出现___________(填“通路”“短路”“断路”)。
【答案】 ①. ②. 和 ③. 短路
【解析】
【详解】[1]当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,电流从电源正极出发后依次经过灯泡L1、开关S3 和L2回到负极,则灯泡L1、L2组成串联电路。
[2]当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,两盏灯泡的两端分别连在一起,电流分别经过两盏灯泡后回到电源的负极,它们这种连接方式是并联。
[3]当开关都闭合时,电流不经用电器直接回负极,形成电源短路。
20. 小聪家里有一台透明电冰箱。她发现,当打开电冰箱的门时,灯就亮;将门关上,灯就不亮了。她经过仔细研究发现冰箱门上方有一个如图所示的开关,开关与冷藏室内的照明灯是______的,照明灯工作时主要将______能转化为光能;电冰箱主要靠压缩机工作,压缩机和冰箱内的灯是______的。(选填“串联”或“并联”)。
【答案】 ①. 串联 ②. 电 ③. 并联
【解析】
【详解】[1]由题意可知,当打开电冰箱的门时,灯就亮,相当于开关闭合;将门关上,灯就不亮了,相当于开关断开,开关控制灯,所以开关与冷藏室内的照明灯是串联的。
[2]照明灯工作时,消耗了电能,获得了光能,所以主要将电能转化为光能。
[3]压缩机和冷藏室内的照明灯工作时互不影响,根据并联电路各支路上的用电器互不影响可知,压缩机和照明灯在电路中的连接方式是并联。
21. 有一个电铃,它的电阻是10Ω,额定电压为6V。现只有一个电压为9V的电源,为使电铃正常工作,应给它________(选填“串”或“并”)联一个阻值为________Ω的电阻。
【答案】 ①. 串 ②. 5
【解析】
【详解】[1]要使电铃正常工作,需要给电铃串联一个电阻R,串联电阻R两端的电压
UR=U﹣U额=9V﹣6V=3V
∵电铃正常工作,
∴
I==0.6A
[2]串联电阻的阻值
R==5Ω
22. 如图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d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,灯泡变亮,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】 ①. b、c ②. 串
【解析】
【详解】由于当顺时针旋转旋钮触片时,灯泡变亮,说明电阻变小,故应该把“b、c”两点接入电路中;并且让它与灯泡串联.
23. 如图甲的电路中,电源电压保持不变.闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是________V,定值电阻R0的阻值是________Ω.
【答案】 ①. 9 ②. 6
【解析】
【分析】由电路图可知,当滑片在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压,由图乙读出对应的电流和电压,利用欧姆定律解得定值电阻阻值.
【详解】当变阻器的滑片接在a端时,电路中只有定值电阻,此时电流最大,电压表的示数就是电源电压,所以电源电压:U=9V;根据I=可得,定值电阻的阻值:R0===6Ω.
24. 如图所示,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,为定值电阻。当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时,电流表示数将_________,此装置可做为压力计使用,为使压力增大时,压力计的示数随指针向右摆动而增大,应把_________ (选填“电流表”或“电压表”)改装为压力计。
【答案】 ①. 变小 ②. 电压表
【解析】
【详解】[1]由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联接入电路,电流表测电路电流,当A板上压力增大时,滑动变阻器滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的阻值变大,所以电路电流减小,即电流表示数变小。
[2]此装置可做为压力计使用,当压力增大时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,则滑动变阻器两端电压变大,电压表测滑动变阻器两端电压,则电压表示数变大,所以可以把电压表改装为压力计。
25. 在图所示的电路中,电源电压为U且不变。闭合电键S,电路正常工作,过了一会儿,灯L熄灭,电路发生了故障,且故障只能发生在灯L或电阻R上。
(1)如果两个电表中只有一个电表的示数变大,那么故障是____,此时电压表的示数为_____;
(2)如果两个电表中的示数均变大,那么故障是______,此时电压表的示数为______。
【答案】 ①. 电阻R断路 ②. U ③. 灯泡L短路 ④. U
【解析】
【详解】灯L熄灭,故障故障只能发生在灯L或电阻R上,可能是灯泡短路,或者灯泡断路,或者电阻R断路,若灯泡R短路,则灯泡正常发光,故舍去,若灯泡L短路,电压表测量电源电压,电流表的示数变大;若灯泡L断路,电流表、电压表都没有示数,示数都变小,与题意不符;若电阻R断路,电压表串联在电路中,电压表的示数变大,电流表的示数变小,与题意相符。
(1)[1][2]综上所述,当两个电表中只有一个电表的示数变大,故障的地方是电阻R断路,此时电压表测量电源电压,示数为U。
(2)[3][4]如果两个电表中的示数均变大,则故障的是灯泡L短路,电压表测量电源电压,电流表的示数变大;此时只有R工作,此时电压表测量电源电压,示数为U。
26. 如图所示的实验装置,闭合两开关。点燃酒精灯前看到的现象是:电流表______(选填:“甲”、“乙”或“甲乙都”)有示数;点燃酒精灯后,在加热过程中发现:电流表甲示数______,电流表乙示数______(以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 乙 ②. 变大 ③. 变小
【解析】
【详解】[1]观察该实物图,闭合两开关,根据电流的流法可知,电流流过电流表乙、右边的开关、灯丝,然后回负极,电流表乙有示数;常温下,玻璃是绝缘体,不容易导电,所以和它串联的电流表甲没有示数;即点燃酒精灯前看到的现象是:电流表乙有示数。
[2][3]点燃两个酒精灯后,酒精灯给玻璃和灯丝加热,玻璃加热后,会变成导体,有电流流过电流表甲,电流表甲示数变大;灯丝加热后,温度升高,电阻变大,流过它的电流变小,电流表乙示数变小。
27. 在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,元件甲的电阻是_____Ω,将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,则流过元件甲的电流是_____A,元件乙两端的电压是_____V.
【答案】 ①. 5 ②. 0.2 ③. 2
【解析】
【详解】(1)由图象知,U甲=2V,I甲=0.4A,则:
元件甲的电阻
(2)将元件甲、乙串联后接在电压为3V的电源两端,根据串联电路的电流特点知通过甲乙电阻的电流相等,由图象可知此时的电流,I=0.2A,乙元件两端的电压为2V.
故答案为 5; 0.2 ; 2.
三、作图题(2分+2分)
28. 根据下图所示的实物连接图,在框中画出电路图。
【答案】
【解析】
【详解】电压表在电路中一般被看成断路,所以分析电流走向的时候先不看电压表。在此电路中电流从电源正极出发,依次经过电流表、灯泡、开关、灯泡,然后回到电源负极,而电压表并联在灯泡和电流表两端。如图所示:
29. 根据图中的电流流向,在图中添加电流表和电源使电路成为并联电路。
【答案】
【解析】
【详解】要使两灯泡并联,则两灯泡应并列接在电源两端;若右侧为电源,中间为电流表,则闭合开关S后,灯泡L1被短路,不满足要求,所以中间为电源,右侧处为电流表,则两灯泡并联,电流表测通过灯泡L2的电流;根据电流流向可知,电源上端应为正极,如图所示:
三、解答题(7+7+7+6+6,计算型问题解答时要有必要的文字说明、公式和运算过程,直接写出结果的不能得分)
30. 小明、小红和小亮在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,提出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如表所示;
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)小亮设计了如图所示电路。实验时,他在M、N之间分别接上不同的导体,闭合开关后,通过观察______或______来比较导体电阻大小。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟______、______(选填导体的编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析并比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)为了验证猜想三,可依次把M、N跟______、______(选填导体的编号)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析并比较这两根电阻丝电阻的大小。
(4)小丽在探究同样的问题时,手边只有一根电阻丝。她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想______(选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
(5)要使电阻丝接入电路的阻值变大,可采用的方法是______。
A. 增大电阻丝两端的电压 B. 减小通过电阻丝的电流
C. 将电阻丝拉长后接入电路 D. 将电阻丝对折后接入电路
【答案】(1) ①. 灯泡亮度 ②. 电流表示数
(2) ①. A ②. C
(3) ①. A ②. D
(4)三 (5)C
【解析】
【小问1详解】
[1][2]实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,则可以通过观察电流表示数或小灯泡的亮暗来比较导体电阻的大小;由于电流表的电阻很小,实验中用灯泡来保护电路,从而防止烧坏电流表。
【小问2详解】
[1][2]要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝完成实验。
【小问3详解】
[1][2]要验证猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关,应控制导体横截面积与长度相同而材料不同,由表中数据可知,应选编号为A、D的两根电阻丝完成实验。
【小问4详解】
要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的问题时,手边只有一根电阻丝,不能改变材料,那么,他利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
【小问5详解】
AB.导体的电阻是导体阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,故AB不符合题意;
C.将这根导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大,故C符合题意;
D.将导线对折后接入电路,长度变小、横截面积变大,导体的电阻变小,故D不符合题意。
故选C。
31. 测量定值电阻阻值大小的实验电路图如图甲所示。
(1)本实验的原理是______。
(2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。
(3)正确连接电路闭合开关后,电压表示数为2.7V时,电流表如图乙所示,电流表示数为______A,则此时测得的阻值是______Ω。
(4)本实验要多次测量取平均值,是为了______。
(5)某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏,他们利用一个阻值已知的定值电阻、一个电流表和开关若干个,设计了如图丙所示的电路,也测出了待测电阻的阻值(电流表量程符合要求,电源电压未知)。请将他们的实验步骤填写完整。
①正确连接电路,只闭合开关S、S1,记录电流表的示数为;
②只闭合开关______,记录电流表的示数为;
③待测电阻阻值的表达式为______。(用、、表示)。
【答案】(1)
(2)B (3) ①. 0.3 ②. 9
(4)减小误差 (5) ①. S、S2 ②.
【解析】
【小问1详解】
测量未知电阻的实验原理是。
【小问2详解】
为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片要在阻值最大处,即图甲中B端。
【小问3详解】
[1]由图乙可知电流表选择0-0.6A,分度值为0.02A,结合指针位置,电流为0.3A。
[2]此时测得的阻值是
【小问4详解】
测量电阻时,多次测量是为了求电阻的平均值减小误差。
【小问5详解】
[1]①正确连接电路,只闭合开关S、S1,两个电阻并联,记录电流表的示数为,此时电流表测量干路电流;②只闭合开关S、S2,两个电阻并联,记录电流表的示数为,此时电流表测量电流。
[2]待测电阻阻值的表达式为
32. 某小组用如图甲所示的电路探究电流与电压关系,电源电压3V,滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小________;
(2)改变滑片位置,记录实验数据如下表,空白处的电流表示数如图乙所示,该示数为______A,根据表中数据可得结论:______;
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.40
0.50
0.60
(3)为了进一步探究电流与电阻的关系,又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验:
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,闭合开关,缓慢移动滑片,直至电压表示数为1V。接下来用10Ω的电阻替换原电阻,应将滑片向______(选填“左”或“右”)滑动,使电压表示数仍为1V,记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,重复以上步骤;
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时,发现无论如何调节滑片都无法满足条件。为使该电阻也能完成实验,小明认为可以改变电压表的预设电压,该预设值应不低于______V;他重新实验,根据记录的数据绘制图丙所示的图像,由此可得结论:______。
③同组的小华认为不改变电压表预设值也可解决上述问题,小华利用现有器材解决了上述问题,并完成了实验,他采取的操作可能是______(列举一种方法即可)。
【答案】(1) (2) ①. 0.3 ②. 电阻一定时,电流与电压成正比
(3) ①. 右 ②. 1.2 ③. 电压一定时,电流与电阻成反比 ④. 见解析
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电压关系,滑动变阻器应串联接入电路,滑片P向右滑动时,电流表的示数变小,则滑动变阻器接入电路阻值增大,滑动变阻器接左下接线柱,连接如下图所示:
【小问2详解】
[1]由图乙可知电流表接小量程,其示数为0.3A。
[2]分析表格数据,随着电压的增加,电流也增加,且电流与电压成正比关系,故可得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比。
【小问3详解】
[1]在探究电流与电阻有关系时,应控制电阻两端电压不变。定值电阻阻值为5Ω时,其两端电压为1V。当将5Ω电阻换成10Ω电阻时,根据串联电路分压特点可以知道,定值电阻两端电压升高了,会大于1V。此时,应该通过变阻器调小电路的电流,以减小定值电阻两端电压。要使电路中电流减小,则应将变阻器滑片向右移动。
[2]当将20Ω 的电阻接入电路进行实验时,即将变阻器阻值调到最大30Ω,此时定值电阻两端电压为
即将20Ω电阻连入电路中时,其两端电压最小为1.2V。故为完成实验,可以将预设电压调为1.2V。
[3]由图丙可知,图像是一条曲线,即电流与电阻成反比关系,故可得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
[4]定值电阻两端的电压为1V,阻值为20Ω;电源电压为3V,则滑动变阻器两端的电压为2V,则有
解得滑动变阻器的阻值为40Ω,而滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。根据串联电路电阻特点可知,可以把10Ω或15Ω的电阻串联接入电路,以分担电压,使定值电阻两端的电压为1V。
33. 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1阻值为20Ω.闭合开关,电流表A1示数为0.3A,A2示数为0.5A,求:
(1)流过电阻R1的电流?
(2)电源电压?
(3)电阻R2的阻值?
【答案】(1)0.3A;(2) 6V;(3)30Ω.
【解析】
【详解】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流.(1)电流表A1测R1支路的电流,则流过电阻R1的电流为0.3A;(2)并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V;(3)∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,通过电阻R2的电流:I2=I−I1=0.5A−0.3A=0.2A,根据I=得:R2==30Ω.
【点睛】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流.(1)电流表A1测R1支路的电流,可知流过电阻R1的电流;(2)根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;(3)根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据欧姆定律求出电阻R2的阻值.
34. 小牛设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图甲所示,其中,电源两端电压恒定不变,定值电阻R0=20Ω,R1是热敏电阻,其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示,闭合开关S后,求:
(1)当环境温度为时,热敏电阻的阻值是多少?
(2)当环境温度为时,电压表示数为,电源电压是多少?
(3)当电压表示数为时,环境温度是多少?
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】
【详解】解:(1)由图乙知道,当环境温度为20℃时,热敏电阻R1的阻值是40Ω。
(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
R1两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
(3)电压表示数为4V时,此时电路中的电流
R1的阻值
由图乙知道,此时环境温度为50℃。
(1)当环境温度为时,热敏电阻的阻值是40Ω;
(2)当环境温度为时,电压表示数为,电源电压是6V;
(3)当电压表示数为时,环境温度是50℃。
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