专题03 电压 电阻(期中真题汇编,辽宁专用)九年级物理上学期
2026-09-21
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摘要:
**基本信息**
聚焦初中物理“电压 电阻”专题,汇编6大高频考点期中试题,融合生活科技情境与跨学科实践,基础巩固与探究应用梯度分明,适配期中复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择/填空|23题|串并联电压规律、电阻特性、变阻器应用|结合测温手环、智能手表等生活实例,设置电路故障分析等分层题|
|实验探究|10题|电压特点探究、电阻影响因素|设计LED性能测试、电路故障判断等探究任务,注重科学思维与方法|
|跨学科实践|4题|简易调光台灯制作|以无人机烟花秀为情境,融入电路设计与元件选择,体现STEAM理念|
内容正文:
专题03 电压 电阻
6大高频考点
1. 串、并联电路中电压的规律
2. 电阻
3. 变阻器
4. 探究串联电路和并联电路中电压的特点
5. 探究影响导体电阻大小的因素
6. 跨学科实践:制作简易调光台灯
考点1 串、并联电路中电压的规律
1.(25-26九上·沈阳第四十三中学·期中)学习了电学知识后,下列数据符合实际的是( )
A. 对人体的安全电压是不高于220V
B. 智能手机的电池电压为3.7V
C. 电视机正常工作时的电流约为5A
D. 台灯正常工作时的电流约为1A
2.(25-26九上·大连名校联盟·期中)(多选)如图甲所示电路中,当闭合开关S后,、两灯均发光,两个电压表指针偏转角度相同,指针位置如图乙所示。若通过、的电流分别为、,加在、两端的电压分别为、。下列说法正确的是( )
A. 两端电压为2V
B. 两端电压为10V
C.
D.
3.(25-26九上·大连高新园区·期中)如图所示,电路正常工作,开关S由断开到闭合时,电压表的示数将( )
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 无法确定
4.(25-26九上·沈阳第四十三中学·期中)(多选)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表的示数为6V,电压表的示数为4V。下列说法正确的是( )
A. 两端电压为4V
B. 若灯发生短路,的示数为6V
C. 与电流之比为
D. 断开开关,将、换成对应的电流表、,则的示数小于
5.(25-26九上·阜新实验中学·期中)(多选)如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,两表均有示数。过一会儿发现其中一个表的示数变大,而另一表示数变小,若电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻或灯泡上,则下列故障判断正确的是( )
A. 电路正常时,电压表测量的是灯泡的电压
B. 若变大的电表是电流表,可能是灯泡短路
C. 若变大的电表是电压表,电路故障一定是定值电阻断路
D. 若变大的电表是电压表,用一根导线接在定值电阻的两端,电压表会变小,电流表会变大
6.(25-26九上·大连高新园区·期中)学习了电学后,爱思考的小竹同学设计了一个如图所示电路,所用电源由3节新的干电池串联而成。闭合开关后,小竹同学读出了电压表V2的读数为1.8V,则电压表V1的示数为 V。小竹同学继续探索,他将另一个小灯泡L3接入图中的A位置。闭合开关后发现,三个灯泡均发光,且电压表V1的示数比原来减小了0.2V,电压表V2的示数比原来减小了0.5V,则此时电压表V的示数为 V。
7.(25-26九上·阜新实验中学·期中)小明同学小组在一次物理探究实验中,连接了如图甲所示的电路,开关S闭合后,、的示数分别如图乙所示,则的示数为 ,两端的电压为 。
8.(25-26九上·大连名校联盟·期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。当开关由接转到接时,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是 V;开关接到处时,灯两端的电压是 V。
9.(25-26九上·沈阳七中·期中)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均如图乙所示,灯泡L2两端的电压为 V;若此时灯泡L2突然发生断路,则电压表 会损坏(选填“V1”或“V2”)。
10.(25-26九上·辽宁本溪·期中)如图1所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均如图2所示,则电阻两端的电压为 V,R1两端的电压为 V。
考点2 电阻
1.(25-26九上·大连金普新区·期中)(多选)如图所示,某型号测温手环由橡胶手环带和温度传感模块组成,温度传感模块内热敏电阻与导热金属片接触,实现体温实时监测。此外为降低能耗,手环还配有智能控制器,当环境温度低于设定温度时,手环关机。下列说法正确的是( )
A. 橡胶手环带是绝缘体
B. 导热金属片容易导热,不容易导电
C. 半导体材料可以用来制作热敏电阻
D. 智能控制器在手环中的作用相当于电源
2.(25-26九上·沈阳七中·期中)下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 陶瓷杯
B. 橡皮
C. 钢尺
D. 塑料水瓶
3.(25-26九上·东北育才学校·期中)如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们监测身体状态,下列关于智能手表说法错误的是( )
A. 橡胶表带是绝缘体
B. 铜的导电性优于铁,所以铜更适合做内部的导线
C. 手表屏幕使用的发光二极管主要由半导体材料制成
D. 手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
4.(25-26九上·辽宁本溪·期中)(多选)下列关于电流,电压和电阻的说法正确的是( )
A. 电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流
B. 当有电流通过导体(非超导体)时,该导体两端一定有电压
C. 电阻的大小与电压成正比,与电流成反比
D. 在温度相同的情况下,较细的铜导线,电阻一定大
5.(25-26九上·大连名校联盟·期中)如下图所示,将长短和粗细相同、材料不同的金属丝分别接入电路,当把镍铬合金丝接入电路后,闭合开关,小灯泡发光较暗,这说明镍铬合金丝的电阻较 。若想制作滑动变阻器,电阻丝应选择 (选填“铜”或“镍铬合金”)这种材料。
考点3 变阻器
1.(25-26九上辽宁沈阳虹桥中学·期中)如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V示数变大,电流表A2示数变小
B. 电流表A1示数变小,灯泡L亮度变暗
C. 电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
D. 电流表A1示数与电流表A2示数的差值不变
2.(25-26九上·大连高新园区·期中)如图所示电路,电源电压保持不变,只闭合S1,滑动变阻器的滑片向右移动,下列说法中正确的是( )
A. V1示数变大,V2示数变小,电流表示数变大
B. 电压表V1和V2示数之和不变
C. 若闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片向右移动,则电路中电流变大
D. 若闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片向右移动,则电压表V1和电流表示数之比不变
3.(25-26九上·东北育才学校·期中)小明自制测定油箱内油面高度的装置如图。R1是滑动变阻器,它的金属滑片连在动杆一端,电路与恒压电源连接,闭合开关,油面升高时( )
A. 甲图电压表示数变小
B. 甲图电流表示数变小
C. 乙图电压表示数变大
D. 乙图电流表示数变大
4.(25-26九上·辽宁沈阳·期中)(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变,P为滑动变阻器的滑片,关于该电路,下列说法正确的是( )
A. S1和S2都闭合,P向右移动时,电压表示数变大
B. S1和S2都闭合,P向右移动时,灯泡变亮
C. 只闭合S1,P向右移动时,电压表示数变大
D. 只闭合S1,P向右移动时,电流表示数不变
5.(25-26九上·辽宁营口·期中)(多选)如图所示是一种测定油箱内油量的简易装置。电源电压恒为6V,定值电阻R0=10Ω,其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油量变化的过程,滑片就在电阻片R两端之间滑动,电流表的示数变化范围为0.2A~0.6A。下列说法正确的是( )
A. 油箱中没有油时,电流表示数为零
B. 油量加满时,滑动变阻器接入电路的电阻为0
C. 滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
D. 当油量最少时,R0两端的电压为2V
6.(25-26九上·沈阳一二六中学教育集团·期中)如图是一种测定油箱内油量的装置,其中电流表可改装成油量表,R是滑动变阻器的电阻片(阻值为),滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子,随油面升降,滑片在电阻片R的两端之间滑动。已知电源电压为12V且保持不变,定值电阻的阻值为。下列说法正确的是( )
A. 当油箱中的油量减少时,变阻器连入电路的电阻变小
B. 当油箱中的油量减少时,油量表(电流表)示数变大
C. 当油箱中的油量达到最大值时,电流表的示数是0.6A
D. 由电流表改装成的油量表刻度是均匀的
7.(25-26九上·沈阳七中·期中)(多选)如图甲所示,电源电压不变。保证电路安全的前提下,第一次闭合开关S1、S4,断开S2、S3,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,R1的滑片从最左端滑至最右端;第二次闭合开关S2、S3,断开S1、S4,将滑动变阻器R2的滑片从最大值移到小灯泡正常发光。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. R1的最大阻值为40Ω
C. 小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
D. 在第二次电路中,R2的变化范围为4~40Ω
8.(25-26九上·辽宁沈阳南昌初级中学·期中)图是一种测定油箱内油量的部分连接电路,A、B、O是滑动变阻器R的三个接线柱,滑杆可以绕O点转动,P为金属滑片,是定值电阻。要求:当油箱内油量减少时,电流表的示数随之减小,请将电路补充完整。
9.(25-26九上·大连金普新区·期中)在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。要求:①电压表测小灯两端电压;②闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P向a端移动,小灯变暗。
10.(25-26九上·大连高新园区·期中)AI无止境,携手创未来。2024年6月28日,作为无人机领域的领军企业,一飞智控携1000架烟花无人机于深圳湾人才公园冉冉升空,开启深圳首场无人机烟花秀。这场无人机烟花秀不仅给观众带来了视觉盛宴,更展现了电子烟花环保理念的独特魅力。观看烟花秀后,物理学习小组的同学结合已学习的电学知识,开展学习与制作“电子烟花”的项目式学习。下面是该小组同学交流与实践过程,请帮助他们完成下列内容。
【项目任务】(1)测试其核心部件LED的性能;
(2)制作一个“电子烟花”,模拟出烟花的效果。
(1)【项目设计】
经查阅,电子烟花的核心部件是一个微型电子发光装置,这些发光装置通常由发光二极管(LED)组成,如图1是LED的电路符号,它有两根引线,分别为正极(+)和负极(-),接直流电路时,它只允许电流从它的正极流向负极。当给LED加上合适的正向电压后,不同型号的LED能发出不同颜色的光,其发光效率很高,几乎不会产生热量。如果加上反向电压,则视为断路不能发光。
LED灯两端的电压(伏)
LED灯发光的颜色
1.8
红
2.4
黄
3.0
蓝
LED具有 性,把这样的LED灯接入如图2所示电路,闭合开关,当滑动变阻器的滑片在图示位置,LED灯发出黄色的光。其发光的颜色与电压的对应关系如上表所示,向 (选填“左”或者“右”)移动滑片P,可使LED灯发红色的光。
(2)【项目实施】
为了测试LED发光时的性能,将其接入图2所示电路,已知电源电压恒为4.5V。调节变阻器滑片,记录多组电压表、电流表数据,描绘出如图3所示的图像;
①闭合开关S,向左移动滑片时,LED灯的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”);
②当LED灯正常发蓝色光时,保持滑片位置不变,对调LED灯的正负极后再闭合S,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
③为了模拟出的蓝色烟花效果更加明显,需要在图2电路中同时接入12颗LED灯,为确保LED灯能独立正常工作,12颗LED灯应 (选填“串联”或“并联”),此时电流表的示数为 。
【项目小结】
小组同学根据各项资料,理解了LED的部分性能,并按照设计好的电路图,完成了红黄蓝三色简易“电子烟花”,模拟出了“烟花”的效果,更多颜色有待进一步开发。
考点4 探究串联电路和并联电路中电压的特点
1.(25-26九上·辽宁本溪·期中)(多选)如图甲所示是某同学探究“串联电路电压特点”的实验,电路电压恒定,下列有关说法正确的是( )
A. 实验时应多准备几个不同规格的灯泡,以便多次测量得出普遍规律
B. 实验时电压表示数出现且不为0,是因为灯泡和灯泡的规格相同
C. 用电压表测出AB间电压后,保持点接线不动,将连线由A改接到C,即可测出BC间的电压
D. 图乙是刚闭合开关时电压表指针的偏转情况,此时正确的操作是应立即将电压表正负接线柱上的导线交换
2.(25-26九上·大连名校联盟·期中)同学们利用两节新干电池,两个灯泡,两个电压表(0~3V,0~15V),开关和若干导线连成一个串联电路,想探究串联电路中电压的规律。
(1)图甲是小艾同学连接的电路,经检查发现连接有误,请你只改动一根导线的一端,使电压表正确测量灯泡两端的电压 ;(在被改动的导线上画“×”,然后画出改动后的导线)
(2)更正错误后小艾同学按图乙所示的电路图连接好实物电路。闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,可能的原因是 (填“”或“”)选择了大量程,此时电压表的示数为 V(不考虑导线、开关及电池内部的电阻);
(3)解决问题后,小艾同学测出了ab间和ac间的电压,为了测量bc间的电压,他应完成的操作是______;
A. 将接a点的导线拆下,接到c点
B. 将接a点的导线拆下,接到b点
C. 以上两种操作均可
(4)通过更换不同规格的小灯泡多次实验,小艾同学得出了串联电路的电压规律为 (用和表示),同组的小钟同学观察家里过节时用来装饰的一串小彩灯,发现它由55个规格相同的小灯泡串联而成,则每个小灯泡两端的电压为 V。
3.(25-26九上·大连金普新区·期中)小明在探究“串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路。
【实验思路】
(1)如图甲所示,用电压表分别测量、和电源两端的电压,图甲中电压表测量的是 两端的电压。
(2)为使实验结论更具有普遍性,小明设计完成3次实验探究,因此实验应选用规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡若干。
【实验过程】
(3)连好最后一根导线时,灯泡不发光、发光,且电压表无示数,则小明在连接电路时存在的错误操作是 ,同时电路中的故障可能是 。
排除故障并纠正错误后重新实验,实验数据记录在下表中。
实验次序
1
2.0
0.6
2.6
2
1.6
1.0
2.6
3
1.4
1.2
2.6
【实验结论】
(4)分析表中的实验数据,得出:串联电路的电压规律是: (用文字表述)。
(5)小明为了不反复拆接电压表,设计了图乙所示的电路,设计思路是:只闭合开关S和,电压表测两端电压;只闭合开关S和,电压表就可以测两端电压。请评估这种设计存在的问题是: 。
4.(25-26九上·大连高新园区·期中)小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
(1)按如图所示的电路图连接电路。实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的两只小灯泡进行实验。
(2)小明某次实验得到电压表示数如图乙所示,则电压表的示数为 V,为了使实验结果更精确,他接着应该进行的操作是 。
实验次数
1
2.0
1.0
3.0
2
2.7
0.3
3.0
3
1.4
1.6
3.0
(3)小明为了节省时间,在用电压表测出两端的电压后测两端的电压时,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,改接到C点,闭合开关,但是发现电压表的偏转如图丙所示,其原因是 ;
(4)小明同学在实验中发现,两个小灯泡一个很亮,另外一个发出微弱的光,造成这种现象的原因可能是_________。
A. 灯泡的规格不同
B. 发光微弱的灯泡灯丝断了
C. 通过两个灯泡的电流大小不同
(5)分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (用、、表示)。
5.(25-26九上·阜新实验中学·期中)如图所示,小明在“探究串联电路电压特点”的实验中:
(1)设计实验方案时,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)闭合开关后,小明发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,小明在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,闭合开关测量灯L2两端的电压,会造成的现象是 。
6.(25-26九上·辽宁营口·期中)物理小组的同学在学习串、并联电路的相关知识后,对“串并联电路电流、电压的特点”相关实验进行复习:
在探究“并联电路电压特点”的实验中:
(1)某同学根据图甲连接好电路,并将电压表连入电路中,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使读数更准确,接下来他应该怎样操作: ;
(2)该同学完成第一次实验,并把数据记录在表中后,接下来他的操作是: ;在纠正了上面实验中的问题后,该同学连续探究“并联电路中的电流特点”的实验;
U电源/V
2.8
2.8
2.8
(3)在A处安装电流表并闭合开关后,电流表示数为0.1A,该同学猜想:电流经过用电器后,大小应该有所变化,为了验证这条猜想,他下一步应该将电流表安装在图甲中 处,看到现象 ,即证明他的猜想是错的;
(4)当他把电流表接到C处时,刚读完数,灯L1突然熄灭,此时电流表的读数会 。(选填“增大”减小“或“不变”)另一同学利用相关器材同时进行实验探究;
(5)如图丙所示,是另一同学所用的L1,L2两个灯泡的I-U图像,请根据图像所给信息进行计算,若两灯泡串联在电路中(如图丁所示),此时电流表的示数为0.3A。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),求此时电流表的示数 。
7.(25-26九上·沈阳第四十三中学·期中)小明在探究“串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池串联。
实验次序
1
2.4
0.6
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(1)在连好最后一根导线时,灯泡不发光、发光,且电压表无示数,则小明在连接电路时存在的错误是 ,此时电路中的故障可能是 ;
(2)用电压表分别测出和两端电压及串联总电压的值分别为、、。经过多次实验,将得到的数据记录在表中。分析表中的数据,可得到串联电路的电压规律是 (用字母表示);
(3)小亮为了不反复拆接电压表,优化实验过程,设计了图乙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和,此时电压表可以测两端电压;只闭合开关S和,电压表可以测两端电压。小明认为这种设计不行,原因是 。
考点5 探究影响导体电阻大小的因素
1.(25-26九上·大连金普新区·期中)如图所示,一块合金导体长(前后距离)、宽(左右距离)、高(上下距离)之比为,将该导体前后、左右和上下分别接入如图所示电路的a、b之间时,灯泡L均发光,则( )
A. 上下接入时,灯泡最亮
B. 左右接入时,灯泡最亮
C. 前后接入时,灯泡最亮
D. 上下、左右、前后一样亮
2.(25-26九上辽宁沈阳虹桥中学·期中)(多选)聪聪在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)聪聪探究导体电阻大小与长度的关系时,应选用金属丝 (选填“AB”、“BC”或“AC”),得到的结论是:其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越 ;为使实验结论更加完整,聪聪又找来一根金属丝D,这根金属丝D和其它三根金属丝的 一定不同;
(2)滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来调节灯泡亮度的,以下三种方案中,能达到目的的方案是图______;(选填“A”、“B”或“C”)
A. B.
C.
(3)实验中通过观察小灯泡亮度来判断导体电阻的大小,这种实验方法叫做 ,当接入的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进提出一条建议: 。
3.(25-26九上·辽宁营口·期中)在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,用如图所示的实验装置进行实验。a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同;导线d由锰铜合金制成,长短、横截面积与导线b相同。
(1)实验中,通过观察 判断导体电阻的大小,在连接好电路后,闭合开关前,电流表指针如图乙所示,由此可知存在的问题 ;
(2)依次将导线a、b、c、d接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数/A
1.2
1.4
2.5
2.8
比较ab两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线 的关系;
(3)经过实验分析数据可以推断出,用相同材料制成的导线,长度越 ,横截面积越 ,电阻越大;
(4)在图丙中,闭合开关,加热电阻丝后电流表示数变小,说明导体电阻的大小与 有关。
4.(25-26九上辽宁沈阳虹桥中学·期中)如图所示的电路,闭合开关后,小灯泡发光,此时小灯泡中流过的电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)细铁丝中流过的电流;给细铁丝加热一段时间后,电流表的读数将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
5.(25-26九上·辽阳一中·期中)实验小组在做探究影响导体电阻大小的因素实验时,做出了如下猜想。
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。
实验小组设计了如图甲所示的实验电路,并从实验室找到了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
电阻丝编号
长度/m
横截面积/
材料
电流大小/A
A
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
B
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
C
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
D
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
(1)如图甲所示的电路中,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同的电阻丝,通过观察 (选填“灯泡亮度”或“电流表示数”)可以更加准确地判断电阻丝的电阻大小;
(2)实验中分别把M、N跟电阻丝C、D两端连接,闭合开关,电流表的示数如表中所示,分析比较C、D两根电阻丝电阻的大小,得到的结论是 ;
(3)如图乙所示,家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密缠绕几圈,这一现象说明电阻丝电阻大小和 因素有关。
6.(25-26九上·沈阳一二六中学教育集团·期中)(多选)取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图甲所示),将锡纸条带锡的两端分别按在电池的正、负极上,很快发现锡纸条开始冒烟、着火,如图乙所示,实验中的锡纸是导体,锡纸条上,则 段的电阻最大,此时锡纸条上电流 (选填“=”、“>”或<”)。
7.(25-26九上·大连名校联盟·期中)在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明设计了如图所示电路。
(1)图中选用的是长短和粗细相同的铜丝和镍铬合金丝,我们在实验中可以通过观察 来探究电阻大小和 的关系;
(2)若要探究电阻大小和长度的关系,小明应该选择材料和 相同,而 不同的两根电阻丝才能完成探究任务;
(3)另有甲、乙两名同学对小明设计的电路进行了如下改进:甲把灯泡换成电流表;乙在原来电路中串联接入电流表。你认为 同学的改进更好一些,理由是 。
8.(25-26九上·阜新实验中学·期中)在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;
(2)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如下表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数
-
1.3A
2.2A
2.7A
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 (填写导线代号);
②由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线长度越 ,横截面积越 ,电阻越大。
9.(25-26九上·辽宁本溪·期中)同学们在进行电学知识的学习中,了解到各种导体的导电性各不相同,电阻大的导电性差,他们想利用实验来“探究影响导体电阻大小的因素”,在观察现象的基础上他们做出了如下猜想。
①导体的电阻可能与导体的长度有关;
②导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
③导体的电阻可能与导体的材料有关;
他们在一些长短、粗细不同的多种型号玻璃管内装满浓度相同的盐水。
(1)探究导体的电阻与长度关系时,选取几根长度不同,横截面积相同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,通过观察 来比较导体电阻的大小;
(2)利用图甲继续探究导体的电阻与横截面积关系时,断开开关,更换长度相同,横截面积不同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,重复上述实验。
实验次数
1
2
3
4
横截面积
10
20
30
40
电阻/Ω
10
5
3.3
2.5
表格里记录了实验中的一部分数据,分析表中数据可得出结论: ;
(3)改用一段可拉伸的乳胶管(是绝缘体),将乳胶管灌满导电液体,两端用金属塞堵住管口,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,此时导电液体的电阻 (选填“等于”或“不等于”)原来的2倍,这是由于实验时没有控制导电液体的 不变;
(4)小组同学用一根玻璃管,通过改变玻璃管内 就可以完成探究导体的电阻大小与导体材料关系的实验。
(5)小组的同学在科普杂志中看到:矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢?他们设计了如图乙所示电路,选取两根长度、横截面积相同的玻璃管P、Q,在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和“教室水”,并将P、Q管连入电路。实验中,将单刀双掷开关S从1拨到2时,若观察到电压表示数 (选填“变大”或“变小”),则内是纯净水,否则内是矿泉水。
10.(25-26九上·沈阳一二六中学教育集团·期中)家里装修时小明发现电工师傅在墙壁里埋线时,挑选非常粗的铜导线且导线与导线之间连接时,往往打一个漂亮的结。小明对此产生了疑问:导线的粗细、连接方式为什么要这样设计?是不是和导体的电阻有关?为了弄清这个问题,探究了以下两个实验:
(一)探究导体的电阻大小与哪些因素有关
(1)从实验室中找到四段电阻线A、B、C、D将他们安装到实验板上,并联接好实验电路如图甲所示,用夹子a、b夹住电阻线的两端将电阻线接入电路。
(2)电路中既安装了电流表又安装了灯泡,灯泡除了可以通过亮度判断导体电阻的大小还有 的作用。
(3)为了探究导体电阻与材料的关系,应先将电阻线D接入电路,再将电阻线 接入电路,发现电阻线D接入电路时电流表示数大。
(4)将电阻线B、C分别接入电路,电阻线C接入电路时电流表的示数大于电阻线B接入电路时电流表的示数,说明在 相同时, 越小,电阻越大。
(二)接下来小明准备比较一下几种打结法的电阻,用等长的镍铬导线制作出以下三种打结导线:
(1)将它们和标有0.3A字样的小灯泡接入如图丁所示电路并闭合所有开关,灯泡正常发光。接下来进行了以下三个操作:
①只断开开关,读出电流表的示数为0.26A。
②只断开开关,读出电流表的示数为0.28A。
③只断开开关,读出电流表示数为1.1A,但此时灯泡的亮度却比正常发光时暗,出现这种情况可能的原因是 。
(2)通过比较可以知道:打结法 电阻最小。
考点6 跨学科实践:制作简易调光台灯
1.(25-26九上·辽宁本溪·期中)图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,、分别与弧形电阻丝的两端相连,与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析错误的是( )
A. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
B. 若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C. 若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若将a、b接入电路中同一点,c接入电路另一点时,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
2.(25-26九上·沈阳一二六中学教育集团·期中)如图甲是生活中常见的亮度可调的台灯,顺时针旋动调光的电位器旋钮灯会变亮,图乙是模拟台灯的工作电路图,、、为电位器的接线柱。请你用笔画线代替导线连接此工作电路图。
3.(25-26九上·大连高新园区·期中)如图是学生设计的模拟调光台灯电路。闭合开关,灯泡发光,向左移动回形针,灯泡 (选填“变亮”或“变暗”)。小明同学发现移动回形针时灯泡亮度变化不明显,他应该换用长度相同但 (选填“更粗”或“更细”)的笔芯进行实验。
4.(25-26九上·大连金普新区·期中)跨学科实践:制作简易调光台灯
【项目提出】
生活中不同场景对光亮度有着不同的需求,因此很多台灯都有可调亮度的功能。同学们学习了电学知识后也想制作一个简易调光台灯。
【项目分析】
要制作一个简易调光台灯,需要完成以下任务:
(1)了解简易调光台灯的工作原理
(2)设计一台简易调光台灯
(3)选择元件,完成制作
【项目实施】
(4)了解简易调光台灯的工作原理
制作简易台灯的关键是改变灯的亮度,可以通过改变通过灯泡的电流和两端的电压来实现。
(5)设计一台简易调光台灯
(6)电源电压不变,为了改变灯泡两端的电压,可以将灯泡与一个滑动变阻器 联(填“串”或“并”),改变通过灯泡的电流和两端的电压,实现调光的目的。
(7)选择元件,完成制作
①甲组同学选择电源、开关、滑动变阻器、小灯泡,导线若干,连接如图甲所示电路。
调试电路时,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,小灯泡忽亮忽灭,分析原因是 。
②甲组同学选用电位器来代替滑动变阻器,电位器的结构图如乙所示,A、B、C为三个接线柱,转动旋钮可以改变接入电路的电阻。将 接线柱接入电路,顺时针旋转旋钮时电灯变亮。
A.A和B B.B和C C.A和C
③丙组同学设计了如图丙所示的分档调节台灯,开关接1触点时为断路,接2触点或4触点时,灯的电流分别为I1和I3,灯丝电阻为RL(不随温度变化),若,则电阻 。(用和表示)
④丁组同学选用了声控开关,可以用按钮开关或声控开关分别控制台灯,下列开关部分电路的设计图正确的是 。
【展示交流】
(8)乙组同学展示作品时,发现闭合控制开关,当电位器旋钮旋转到A端时,小灯泡不发光,小明同学提出可不可以去掉电路中的控制开关,不必断电,只用电位器旋钮来控制灯的亮暗。从节能的角度思考,小明同学建议是否合理? (选填“是”或“否”),理由是: 。
试卷第1页,共3页
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专题03 电压 电阻
6大高频考点
1. 串、并联电路中电压的规律
2. 电阻
3. 变阻器
4. 探究串联电路和并联电路中电压的特点
5. 探究影响导体电阻大小的因素
6. 跨学科实践:制作简易调光台灯
考点1 串、并联电路中电压的规律
1.(25-26九上·沈阳第四十三中学·期中)学习了电学知识后,下列数据符合实际的是( )
A. 对人体的安全电压是不高于220V
B. 智能手机的电池电压为3.7V
C. 电视机正常工作时的电流约为5A
D. 台灯正常工作时的电流约为1A
【答案】B
【详解】A.对人体的安全电压不高于36V,而220V是家庭电路电压,远高于安全值,故A不符合题意;B.智能手机常用锂电池,电压一般为3.7V,符合实际,故B符合题意;C.电视机工作电流约为1A左右,远小于5A,故C不符合题意;D.台灯电流约为0.05A左右,远小于1A,故D不符合题意。故选B。
2.(25-26九上·大连名校联盟·期中)(多选)如图甲所示电路中,当闭合开关S后,、两灯均发光,两个电压表指针偏转角度相同,指针位置如图乙所示。若通过、的电流分别为、,加在、两端的电压分别为、。下列说法正确的是( )
A. 两端电压为2V
B. 两端电压为10V
C.
D.
【答案】AC
【详解】AB.分析电路可知,闭合开关S后,、两灯串联,电压表测电压,电压表测电源电压。两个电压表指针偏转角度相同,根据串联电压规律可知电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V,则两端电压为2V,电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为10V,则电源电压为10V。所以两端电压为故A正确,B错误;C.、两灯串联,根据串联电流规律可知通过、的电流相等,则,故C正确;D.、两端的电压之比为故D错误。故选AC。
3.(25-26九上·大连高新园区·期中)如图所示,电路正常工作,开关S由断开到闭合时,电压表的示数将( )
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 无法确定
【答案】B
【详解】开关S断开时,电压表由于与电源相连通,示数为电源电压;当闭合后,两灯泡串联,电压表测量L1两端电压,根据串联电路的电压特点可知,L1两端的电压小于电源电压,所以,当开关S由断开到闭合时,电压表的示数变小,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
4.(25-26九上·沈阳第四十三中学·期中)(多选)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表的示数为6V,电压表的示数为4V。下列说法正确的是( )
A. 两端电压为4V
B. 若灯发生短路,的示数为6V
C. 与电流之比为
D. 断开开关,将、换成对应的电流表、,则的示数小于
【答案】CD
【详解】由图可知,开关闭合后,两灯串联,电压表V1测电源电压,即,V2测灯L2两端电压,即,在串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,则L1两端电压A.由分析可知,两端电压为2V,故A错误;B.由分析可知,V2测灯L2两端电压,若灯发生短路则电压表也被短路,示数应为0,故B错误;C.由分析可知,两灯串联,在串联电路中电流处处相等,故C正确;D.断开开关,将、换成对应的电流表、,则电路为两灯并联,电流表A1测灯L2的电流,A2在干路上,测干路电流,根据并联电路电流规律可知,干路电流大于支路电流,所以电流表A1的示数小于A2的示数,故D正确。故选 CD。
5.(25-26九上·阜新实验中学·期中)(多选)如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,两表均有示数。过一会儿发现其中一个表的示数变大,而另一表示数变小,若电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻或灯泡上,则下列故障判断正确的是( )
A. 电路正常时,电压表测量的是灯泡的电压
B. 若变大的电表是电流表,可能是灯泡短路
C. 若变大的电表是电压表,电路故障一定是定值电阻断路
D. 若变大的电表是电压表,用一根导线接在定值电阻的两端,电压表会变小,电流表会变大
【答案】CD
【详解】A.由图可知,电路正常时,闭合开关,定值电阻与灯泡串联,电流表测量电路中电流,电压表并联在定值电阻两端,即电压表测定值电阻两端电压,故A错误;B.若灯泡短路,则电路中只有定值电阻接入电路,总电阻变小,则电流表的示数变大,电压表测定值电阻两端电压,而此时定值电阻两端电压等于电源电压,则电压表的示数也会变大,即两表示数都变大,与题干矛盾,故B错误;C.若变大的是电压表,根据题干变小的是电流表,电流表示数变小,不能为短路,则为断路,电压表有示数,则和电压表并联的用电器断路,即电阻R断路,电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻或灯泡上,所以电路故障一定是定值电阻断路,故C正确;D.若变大的是电压表,那么变小的是电流表,则应是电阻R断路,当用一根导线接在电阻R的两端时,电路重新接通,此时电压表被短接,电压表示数变为零,故电压表示数变小,电流表测通过灯泡的电流,电流表示数变大,综上,电压表会变小,电流表会变大,故D正确。故选CD。
6.(25-26九上·大连高新园区·期中)学习了电学后,爱思考的小竹同学设计了一个如图所示电路,所用电源由3节新的干电池串联而成。闭合开关后,小竹同学读出了电压表V2的读数为1.8V,则电压表V1的示数为 V。小竹同学继续探索,他将另一个小灯泡L3接入图中的A位置。闭合开关后发现,三个灯泡均发光,且电压表V1的示数比原来减小了0.2V,电压表V2的示数比原来减小了0.5V,则此时电压表V的示数为 V。
【答案】① 2.7 ② 3.8
【详解】[1]电源由3节新的干电池串联而成,故电源电压U=3×1.5V=4.5V由图可知,当闭合开关后,两个灯泡串联接入电路,V1测L1两端的电压,V2测L2两端的电压,V测电源电压,电压表V1的示数U1=U-U2=4.5V-1.8V=2.7V[2]另一个小灯泡L3接入图中的A位置,三个灯泡串联,闭合开关灯泡均发光,电压表V1测L1两端的电压,V2测L2两端的电压,V测L1、L2电压,电压表V1的示数比原来减小了0.2V,电压表V1的示数为U1′=2.7A-0.2V=2.5V电压表V2的示数比原来减小了0.5V,电压表V2的示数为U2′=1.8V-0.5V=1.3V此时电压表V的示数UV=U1′+U2′=2.5V+1.3V=3.8V
7.(25-26九上·阜新实验中学·期中)小明同学小组在一次物理探究实验中,连接了如图甲所示的电路,开关S闭合后,、的示数分别如图乙所示,则的示数为 ,两端的电压为 。
【答案】① 5.5 ② 3
【详解】[1]由图甲知,两灯串联接入电路中,电压表V1测电源电压,V2测灯L1两端的电压。图乙中,V1指针的偏转比V2的小,据串联电路的电压特点知,V1选用大量程,分度值为0.5V,示数为5.5V。V2选用大量程,分度值为0.1V,示数为2.5V。[2]灯L2两端的电压为
8.(25-26九上·大连名校联盟·期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变。当开关由接转到接时,电压表和电流表的示数变化如图乙所示,则电源电压是 V;开关接到处时,灯两端的电压是 V。
【答案】① 6 ② 4
【详解】由电路图可知,开关接到处时,电路为的简单电路,电压表测电源电压,当开关由接转到接时,灯和灯串联,电压表测量灯两端电压,则由图乙可知,电源电压为开关接到处时,灯和灯串联,由图乙可知,通过灯的电流是,灯两端的电压是,由串联电路的电压规律可得,灯两端的电压是
9.(25-26九上·沈阳七中·期中)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针均如图乙所示,灯泡L2两端的电压为 V;若此时灯泡L2突然发生断路,则电压表 会损坏(选填“V1”或“V2”)。
【答案】① 1.4 ② V2
【详解】[1]由电路图可知:灯泡L1、L2串联,电压表V1测的是电源电压,电压表V2测的是灯泡L2两端的电压。由上述分析知:电压表V1的示数应大于V2的示数;由题意知,两电压表的指针位置相同,则它们的量程不同。电压表V1的量程是0~15V, 由图知它的示数=7V,则电源电压为7V。电压表V2的量程是0~3V,由图知它的读数=1.4V。电压表V2测的是灯泡L2两端的电压,所以灯泡L2两端的电压U2==1.4V[2]若此时灯泡L2发生断路,则电压表V2相当于直接接到了电源两端,由于其量程选择的是0-3V,而电源电压为7V,故会损坏。
10.(25-26九上·辽宁本溪·期中)如图1所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均如图2所示,则电阻两端的电压为 V,R1两端的电压为 V。
【答案】① 1.8 ② 7.2
【讲解】(1) 题详解: [1][2]由图1可知,电阻与电阻串联,电压表并联在电源两端,测电源电压,并联在R2两端,测R2两端电压,在串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和,所以电压表的示数大于的示数,又此时两表指针位置如图2,因此电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,读数为9V,量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为1.8V,即,所以两端的电压
考点2 电阻
1.(25-26九上·大连金普新区·期中)(多选)如图所示,某型号测温手环由橡胶手环带和温度传感模块组成,温度传感模块内热敏电阻与导热金属片接触,实现体温实时监测。此外为降低能耗,手环还配有智能控制器,当环境温度低于设定温度时,手环关机。下列说法正确的是( )
A. 橡胶手环带是绝缘体
B. 导热金属片容易导热,不容易导电
C. 半导体材料可以用来制作热敏电阻
D. 智能控制器在手环中的作用相当于电源
【答案】AC
【详解】A.橡胶是常见的绝缘体,不容易导电,所以橡胶手环带是绝缘体,故A正确;B.金属具有良好的导电性和导热性,导热金属片既容易导热,也容易导电,故B错误;C.半导体的导电性能会随温度等因素发生变化,热敏电阻就是利用半导体材料的这一特性制作的,故C正确;D.智能控制器能控制电路的通断,在电路中相当于开关,而不是电源,故D错误。故选AC。
2.(25-26九上·沈阳七中·期中)下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 陶瓷杯
B. 橡皮
C. 钢尺
D. 塑料水瓶
【答案】C
【详解】A.陶瓷杯不能导电,不是导体,是绝缘体,故A不符合题意;B.橡皮不能够导电,不是导体,是绝缘体,故B不符合题意;C.钢尺能够导电,是导体,故C符合题意;D.塑料水瓶不能导电,不是导体,是绝缘体,故D不符合题意。故选C。
3.(25-26九上·东北育才学校·期中)如图所示的智能手表可以显示时间、体温、心率等信息,方便人们监测身体状态,下列关于智能手表说法错误的是( )
A. 橡胶表带是绝缘体
B. 铜的导电性优于铁,所以铜更适合做内部的导线
C. 手表屏幕使用的发光二极管主要由半导体材料制成
D. 手表里的芯片采用超导粉末冶金技术,超导材料制成的元件电阻很大
【答案】D
【详解】A.橡胶表带不易导电,属于绝缘体,故A正确,不符合题意;B.铜的导电性能优于铁,且常用作电路导线,故B正确,不符合题意;C.半导体材料是指介于导体和绝缘体之间的一类材料,具有电导率和导电性变化范围较大的特点,发光二极管(LED)是典型半导体器件,故C正确,不符合题意;D.超导材料在足够低温时电阻极小或近似为0,故D错误,符合题意。故选D。
4.(25-26九上·辽宁本溪·期中)(多选)下列关于电流,电压和电阻的说法正确的是( )
A. 电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流
B. 当有电流通过导体(非超导体)时,该导体两端一定有电压
C. 电阻的大小与电压成正比,与电流成反比
D. 在温度相同的情况下,较细的铜导线,电阻一定大
【答案】AB
【详解】A.电压的作用是形成电流,电流是由自由电荷定向移动形成的,即电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流,故A正确;B.导体的电阻不为零,当有电流通过导体时,根据欧姆定律,该导体两端一定有电压,故B正确;C.导体的电阻是导体本身的一种性质,与电流、电压的大小无关,导体两端的电压改变,通过导体的电流也改变,但其电阻是不会随之改变的,故C错误;D.在温度相同的情况下,只有长度相同的铜导线,才能比较横截面积即导线粗细对电阻大小的影响,若长度不同,则其电阻不一定大,故D错误。故选AB。
5.(25-26九上·大连名校联盟·期中)如下图所示,将长短和粗细相同、材料不同的金属丝分别接入电路,当把镍铬合金丝接入电路后,闭合开关,小灯泡发光较暗,这说明镍铬合金丝的电阻较 。若想制作滑动变阻器,电阻丝应选择 (选填“铜”或“镍铬合金”)这种材料。
【答案】① 大 ② 镍铬合金
【详解】滑动变阻器需要电阻较大的材料,应选镍铬合金。[1]小灯泡发光暗,说明电路中通过电流小,镍铬合金丝对电流阻碍作用大,说明镍铬合金丝的电阻较大。[2]为了有效调节电阻,电阻丝的电阻应该足够大,这样在改变长度时,电阻的变化才会明显,镍铬合金丝的电阻较大,因此更适合用作滑动变阻器的电阻丝。
考点3 变阻器
1.(25-26九上辽宁沈阳虹桥中学·期中)如图所示的电路,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,下列说法正确的是( )
A. 电压表V示数变大,电流表A2示数变小
B. 电流表A1示数变小,灯泡L亮度变暗
C. 电压表V示数与电流表A2示数的比值变小
D. 电流表A1示数与电流表A2示数的差值不变
【答案】D
【详解】如图所示,灯泡与滑动变阻器并联,电压表测电源电压,电流表A1测干路电流,A2测通过滑动变阻器的电流;闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时:A.如图,因为电源电压不变,所以电压表的示数不变;故A错误;B.当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻值增大,根据欧姆定律可知,电压不变,电阻增大,则通过的电流减小,即电流表A2变小;灯泡与变阻器是并联的,相互不受影响,故通过灯泡的电流不变,灯泡L亮度不变;故B错误;C.如图所示,电压表的示数等于变阻器两端的电压,电流表A2示数等于通过变阻器的电流,则电压表V示数与电流表A2示数的比值就等于滑动变阻器接入电路的电阻值;当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电阻变大,所以电压表V示数与电流表A2示数的比值变大;故C错误;D.当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻值增大,则通过的电流减小,即电流表A2变小;灯泡与变阻器是并联的,相互不受影响,故通过灯泡的电流不变;根据并联电路电流特点,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1示数与电流表A2示数的差值始终等于通过灯泡的电流,通过灯泡的电流不变,即电流表A1示数与电流表A2示数的差值不变;故D正确。故选D。
2.(25-26九上·大连高新园区·期中)如图所示电路,电源电压保持不变,只闭合S1,滑动变阻器的滑片向右移动,下列说法中正确的是( )
A. V1示数变大,V2示数变小,电流表示数变大
B. 电压表V1和V2示数之和不变
C. 若闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片向右移动,则电路中电流变大
D. 若闭合S1、S2,滑动变阻器的滑片向右移动,则电压表V1和电流表示数之比不变
【答案】B
【详解】AB.只闭合S1,由于电压表相当于断路,滑动变阻器全部接入电路,电路为两定值电阻串联,滑动变阻器的滑片向右移动,电阻不变,故电路中的电流不变,电压表V1测R1左边电阻两端电压,电压表V2测定值电阻右边和定值电阻R2两端的总电压,V1示数变大,V2示数变小,根据串联电路中电压规律可知,电压表V1和V2示数之和等于电源电压,因此电压表V1和V2示数之和不变,故A错误,B正确; CD.若闭合S1、S2,此时R1滑片右侧的电阻被短路,电阻R1为滑动变阻器,当滑动变阻器的滑片向右移动,R1接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,根据可知,电路中的电流变小,电压表V1测变阻器R1两端电压,电压表V1和电流表示数之比等于R1的阻值,故变大,故CD错误。故选B。
3.(25-26九上·东北育才学校·期中)小明自制测定油箱内油面高度的装置如图。R1是滑动变阻器,它的金属滑片连在动杆一端,电路与恒压电源连接,闭合开关,油面升高时( )
A. 甲图电压表示数变小
B. 甲图电流表示数变小
C. 乙图电压表示数变大
D. 乙图电流表示数变大
【答案】C
【详解】AB.由图甲可知,定值电阻R0与滑动变阻器R1串联,电流表测电路中的电流,电压表测量R0两端的电压。当油面升高时,浮标上升,滑片下移,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;由U=IR可知,R0两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB错误;CD.由图乙可知,定值电阻R0与滑动变阻器R1串联,电流表测电路中的电流,电压表测量滑动变阻器的滑片上部分电阻两端的电压。由于滑动变阻器的阻值全部连入电路,则电路中总电阻不变,根据可知,电路中的电流不变,即电流表示数不变;当油面升高时,浮标上升,滑片下移,滑动变阻器的滑片上部分电阻的阻值变大,由U=IR可知,滑片上部分电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,故C正确,D错误。故选C。
4.(25-26九上·辽宁沈阳·期中)(多选)如图所示的电路中,电源电压保持不变,P为滑动变阻器的滑片,关于该电路,下列说法正确的是( )
A. S1和S2都闭合,P向右移动时,电压表示数变大
B. S1和S2都闭合,P向右移动时,灯泡变亮
C. 只闭合S1,P向右移动时,电压表示数变大
D. 只闭合S1,P向右移动时,电流表示数不变
【答案】ACD
【详解】AB.由电路图可知,S1和S2都闭合时,滑片P左边的电阻接入电路中,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中电流。P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流减小;变阻器接入电路的电阻变大,由串联分压的规律可知,其分得的电压变大,即电压表示数变大。由串联电路的电压特点可知,灯泡两端的电压减小,由可知,灯泡的实际功率减小,灯泡变暗,故A正确,B错误;CD.若只闭合S1,则灯泡和滑动变阻器串联,且滑动变阻器始终以最大阻值接入电路,则P向右移动时,电路的总电阻不变,电流不变,即电流表示数不变;电压表测滑动变阻器滑片左边电阻两端的电压,P向右移动时左边部分的电阻变大,由可知,电压表示数增大,故CD正确。故选ACD。
5.(25-26九上·辽宁营口·期中)(多选)如图所示是一种测定油箱内油量的简易装置。电源电压恒为6V,定值电阻R0=10Ω,其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油量变化的过程,滑片就在电阻片R两端之间滑动,电流表的示数变化范围为0.2A~0.6A。下列说法正确的是( )
A. 油箱中没有油时,电流表示数为零
B. 油量加满时,滑动变阻器接入电路的电阻为0
C. 滑动变阻器R的最大阻值为20Ω
D. 当油量最少时,R0两端的电压为2V
【答案】BCD
【详解】由图可知,定值电阻R0、滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流。A.油箱中没有油时,浮子在最低位置,在杠杆作用下,滑片移动到最上端,滑动变阻器接入电路的阻值最大,由欧姆定律可知,电路中的电流最小,但不为零,即电流表示数不为零,故A错误;B.油量加满时,滑动变阻器接入电路的电阻最小,此时电路中电流最大为0.6A,根据欧姆定律可知,电路中的最小总电阻为则滑动变阻器接入电路的最小阻值为R小=R总小-R0=10Ω-10Ω=0Ω,故B正确;C.当油量最少时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中电流最小为0.2A,根据欧姆定律可知,电路中最大总电阻为则滑动变阻器的最大阻值为R大=R总大-R0=30Ω-10Ω=20Ω,故C正确;D.当油量最少时,电路中的电流最小,根据欧姆定律可得,R0两端的电压为U0=I小R0=0.2A×10Ω=2V,故D正确。故选BCD。
6.(25-26九上·沈阳一二六中学教育集团·期中)如图是一种测定油箱内油量的装置,其中电流表可改装成油量表,R是滑动变阻器的电阻片(阻值为),滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子,随油面升降,滑片在电阻片R的两端之间滑动。已知电源电压为12V且保持不变,定值电阻的阻值为。下列说法正确的是( )
A. 当油箱中的油量减少时,变阻器连入电路的电阻变小
B. 当油箱中的油量减少时,油量表(电流表)示数变大
C. 当油箱中的油量达到最大值时,电流表的示数是0.6A
D. 由电流表改装成的油量表刻度是均匀的
【答案】C
【详解】A.当油箱中的油量减少时,浮子下降,滑杆绕固定轴O转动,滑动变阻器的滑片向上移动,变阻器连入电路的电阻变大,故A错误;B.根据欧姆定律,电源电压U不变,电路总电阻变大,所以电路中的电流变小,即油量表(电流表)示数变小,故B错误;C.当油箱中的油量达到最大值时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路中只有定值电阻,根据欧姆定律可得,电流表的示数,故C正确;D.因为,I与R不是线性关系,所以由电流表改装成的油量表刻度不是均匀的,故D错误。故选C。
7.(25-26九上·沈阳七中·期中)(多选)如图甲所示,电源电压不变。保证电路安全的前提下,第一次闭合开关S1、S4,断开S2、S3,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,R1的滑片从最左端滑至最右端;第二次闭合开关S2、S3,断开S1、S4,将滑动变阻器R2的滑片从最大值移到小灯泡正常发光。两次过程中电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为8V
B. R1的最大阻值为40Ω
C. 小灯泡正常发光时的电阻为10Ω
D. 在第二次电路中,R2的变化范围为4~40Ω
【答案】ABD
【详解】A.第一次闭合开关S1、S4,断开S2、S3,此时R1、R2串联,电压表V1测R1滑片以右部分电阻和R2两端的电压,电流表测通过电路的电流,电压表内阻很大,相当于断路,滑动变阻器R2的滑片置于最右端,故R2接入电路最大阻值,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可知R1的滑片从最左端滑至最右端,电流表示数不变,电压表V1的示数会逐渐变小,故此时电压表V1与电流表示数的变化关系如图乙中水平直线所示,当R1的滑片在最右端时,电压表V1测量R2两端的电压,示数为4V,当R1的滑片在最左端时,电压表V1测量电源电压,示数为8V,故电源电压为8V,故A正确;B.串联电路总电压等于各部分电压之和,当R1的滑片在最右端时,R1两端的电压为8V-4V=4V R1两端的电压等于R2两端的电压,由串联分压可知R1=R2。第二次闭合开关S2、S3,断开S1、S4,灯泡和R2串联,电压表V2测量灯泡的电压,电流表测通过电路的电流,将滑动变阻器R2的滑片从阻值最大处移到小灯泡正常发光处,电压表V2与电流表示数的变化关系如图乙曲线所示,当滑动变阻器R2的滑片在阻值最大处时,电路中电流最小为0.16A,此时灯泡电压为1.6V,根据串联电路电压规律可得滑动变阻器电压为U2=U-UL′=8V-1.6V=6.4V根据欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为故B正确;CD.由图乙可知灯泡正常发光时UL=6V,电流IL=0.5A,灯泡正常发光时的电阻此时滑动变阻器R2两端的电压为U2′=U-UL=8V-6V=2V此时滑动变阻器接入电路的电阻最小,变阻器的最小值滑动变阻器接入电路的电阻越大,通过电路的电流越小,所以滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围为4~40Ω,故D正确,故C错误。故选ABD。
8.(25-26九上·辽宁沈阳南昌初级中学·期中)图是一种测定油箱内油量的部分连接电路,A、B、O是滑动变阻器R的三个接线柱,滑杆可以绕O点转动,P为金属滑片,是定值电阻。要求:当油箱内油量减少时,电流表的示数随之减小,请将电路补充完整。
【答案】
【详解】当油箱内油量减少时,浮子下降,带动滑杆逆时针转动,AR部分变短,BR部分变长。因电流表的示数减小,则说明电路中的总电阻增大了,滑动变阻器连入电路的电阻大小与连入电路的电阻丝长度有关,连入电路的电阻丝长度越长,连入电路的电阻越大,由此我们可以判断,滑动变阻器的BR部分连入了电路,如下图所示:
9.(25-26九上·大连金普新区·期中)在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔线代替导线补上。要求:①电压表测小灯两端电压;②闭合电键S,将滑动变阻器的滑片P向a端移动,小灯变暗。
【答案】
【详解】电压表测小灯泡两端电压,所以电压表应并联在小灯泡两端;将滑动变阻器的滑片P向a端移动,小灯泡变暗,说明电路中电流变小,滑动变阻器电阻变大,所以滑动变阻器应与小灯泡串联并将右下接线柱接入电路,故作图如下:
10.(25-26九上·大连高新园区·期中)AI无止境,携手创未来。2024年6月28日,作为无人机领域的领军企业,一飞智控携1000架烟花无人机于深圳湾人才公园冉冉升空,开启深圳首场无人机烟花秀。这场无人机烟花秀不仅给观众带来了视觉盛宴,更展现了电子烟花环保理念的独特魅力。观看烟花秀后,物理学习小组的同学结合已学习的电学知识,开展学习与制作“电子烟花”的项目式学习。下面是该小组同学交流与实践过程,请帮助他们完成下列内容。
【项目任务】(1)测试其核心部件LED的性能;
(2)制作一个“电子烟花”,模拟出烟花的效果。
(1)【项目设计】
经查阅,电子烟花的核心部件是一个微型电子发光装置,这些发光装置通常由发光二极管(LED)组成,如图1是LED的电路符号,它有两根引线,分别为正极(+)和负极(-),接直流电路时,它只允许电流从它的正极流向负极。当给LED加上合适的正向电压后,不同型号的LED能发出不同颜色的光,其发光效率很高,几乎不会产生热量。如果加上反向电压,则视为断路不能发光。
LED灯两端的电压(伏)
LED灯发光的颜色
1.8
红
2.4
黄
3.0
蓝
LED具有 性,把这样的LED灯接入如图2所示电路,闭合开关,当滑动变阻器的滑片在图示位置,LED灯发出黄色的光。其发光的颜色与电压的对应关系如上表所示,向 (选填“左”或者“右”)移动滑片P,可使LED灯发红色的光。
(2)【项目实施】
为了测试LED发光时的性能,将其接入图2所示电路,已知电源电压恒为4.5V。调节变阻器滑片,记录多组电压表、电流表数据,描绘出如图3所示的图像;
①闭合开关S,向左移动滑片时,LED灯的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”);
②当LED灯正常发蓝色光时,保持滑片位置不变,对调LED灯的正负极后再闭合S,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
③为了模拟出的蓝色烟花效果更加明显,需要在图2电路中同时接入12颗LED灯,为确保LED灯能独立正常工作,12颗LED灯应 (选填“串联”或“并联”),此时电流表的示数为 。
【项目小结】
小组同学根据各项资料,理解了LED的部分性能,并按照设计好的电路图,完成了红黄蓝三色简易“电子烟花”,模拟出了“烟花”的效果,更多颜色有待进一步开发。
【答案】① 单向导电 ② 右 ③ 变小 ④ 变大 ⑤ 并联 ⑥ 0.24A
【详解】
(1)[1]LED灯具有单向导电性,电流从正极进入,能形成通路,可发光,反之不能发光。[2]根据表格内容,LED灯发红光时,电压为1.8V,发黄光时,电压为2.4V,从发黄光到发红光,分压减小,则滑动变阻器分压变大,滑动变阻器接入电路的电阻变大,滑片向右移动。
(2)① [3]在图2中,滑片向左移动,变阻器接入电路的电阻减小,电路的电流变大,图3中,电压变大时,电流变大,但电流变大更明显,即滑片向左移动时,LED灯电阻在变小。② [4]当将LED灯的正负极对换后,电流不能通过LED,电压表测量的位置相当于断路,则电压表测量电源电压,示数变大。③ [5]电路中连接LED灯,且LED灯能独立正常工作,据并联电路的电压特点知,需要各灯并联。[6]图3中,电流表在干路上,发蓝光时,灯泡分压为3V,通过灯泡对应的电流为20mA=0.02A,12个灯并联,总电流为I总=0.02A×12=0.24A。
考点4 探究串联电路和并联电路中电压的特点
1.(25-26九上·辽宁本溪·期中)(多选)如图甲所示是某同学探究“串联电路电压特点”的实验,电路电压恒定,下列有关说法正确的是( )
A. 实验时应多准备几个不同规格的灯泡,以便多次测量得出普遍规律
B. 实验时电压表示数出现且不为0,是因为灯泡和灯泡的规格相同
C. 用电压表测出AB间电压后,保持点接线不动,将连线由A改接到C,即可测出BC间的电压
D. 图乙是刚闭合开关时电压表指针的偏转情况,此时正确的操作是应立即将电压表正负接线柱上的导线交换
【答案】AB
【详解】A.应使用不同规格的灯泡多次实验,使实验结论更具普遍性,避免偶然性,所以为了方便多次测量得出普遍规律,实验时应多准备几个不同规格的灯泡,故A正确;B.串联电路中电流处处相等,实验时电压表示数出现且不为0,是因为两灯泡的电阻相等,故灯泡和灯泡的规格相同,故B正确;C.用电压表测出 AB间电压后,保持B点接线不动,将连线由A改接到C,闭合开关后,电压表的正负接线柱会接反,不能测出BC间的电压,故C错误;D.由图乙可知,实验前电压表的指针没有指在零刻度线处,此时正确的操作是应先断开开关,对电压表调零,再进行实验,故D错误。故选AB。
2.(25-26九上·大连名校联盟·期中)同学们利用两节新干电池,两个灯泡,两个电压表(0~3V,0~15V),开关和若干导线连成一个串联电路,想探究串联电路中电压的规律。
(1)图甲是小艾同学连接的电路,经检查发现连接有误,请你只改动一根导线的一端,使电压表正确测量灯泡两端的电压 ;(在被改动的导线上画“×”,然后画出改动后的导线)
(2)更正错误后小艾同学按图乙所示的电路图连接好实物电路。闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,可能的原因是 (填“”或“”)选择了大量程,此时电压表的示数为 V(不考虑导线、开关及电池内部的电阻);
(3)解决问题后,小艾同学测出了ab间和ac间的电压,为了测量bc间的电压,他应完成的操作是______;
A. 将接a点的导线拆下,接到c点
B. 将接a点的导线拆下,接到b点
C. 以上两种操作均可
(4)通过更换不同规格的小灯泡多次实验,小艾同学得出了串联电路的电压规律为 (用和表示),同组的小钟同学观察家里过节时用来装饰的一串小彩灯,发现它由55个规格相同的小灯泡串联而成,则每个小灯泡两端的电压为 V。
【答案】(1) (2)① ② 0.6 (3)B (4)① ② 4
【讲解】(1) 甲图中,电压表和灯泡短路了,两灯应串联,电压表测灯泡的电压,改正后如下所示:
(2) [1][2]图乙中两灯串联,电源电压为3 V,测电源电压,示数为3 V;测的电压。因串联电路的电源电压等于各部分电压之和,故示数大于示数,根据电压表大小量程之比为5∶1,发现两电压表指针偏转角度相同,可能的原因是的量程选大了,此时电压表V1的示数为(3) 电流应从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,故小组同学测出了ab间和ac间的电压,为了测量bc间的电压,他应完成的操作是将接a点的导线拆下,接到b点,故B操作正确。
(4) [1]串联电路的电压规律为电源电压等于各用电器两端电压之和,所以=[2]因为小灯泡的规格相同,所以每个小灯泡分得的电压相等,因家庭电路的电压为220V,所以每个小灯泡两端的电压
3.(25-26九上·大连金普新区·期中)小明在探究“串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路。
【实验思路】
(1)如图甲所示,用电压表分别测量、和电源两端的电压,图甲中电压表测量的是 两端的电压。
(2)为使实验结论更具有普遍性,小明设计完成3次实验探究,因此实验应选用规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡若干。
【实验过程】
(3)连好最后一根导线时,灯泡不发光、发光,且电压表无示数,则小明在连接电路时存在的错误操作是 ,同时电路中的故障可能是 。
排除故障并纠正错误后重新实验,实验数据记录在下表中。
实验次序
1
2.0
0.6
2.6
2
1.6
1.0
2.6
3
1.4
1.2
2.6
【实验结论】
(4)分析表中的实验数据,得出:串联电路的电压规律是: (用文字表述)。
(5)小明为了不反复拆接电压表,设计了图乙所示的电路,设计思路是:只闭合开关S和,电压表测两端电压;只闭合开关S和,电压表就可以测两端电压。请评估这种设计存在的问题是: 。
【答案】(1)L1 (2)不同 (3)① 连接电路时开关没有断开 ② 灯泡短路 (4)串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和 (5)两种开关状态中有一种,电压表的正负接线柱接反了
【讲解】(1) 由图甲可知,在这个串联电路中,电压表并联在小灯泡的两端,故电压表测量的是两端的电压。
(2) 为使实验结论更具有普遍性,避免实验的偶然性,应选用规格不同的小灯泡若干进行多次实验。
(3) [1]在连上最后一根导线时,灯泡就能发光,表明电路连接过程中,开关没有断开。则小明在连接电路时存在的错误是连接电路时开关没有断开。[2]两灯串联,电压表测两端电压,灯泡不发光、发光,则电路中不可能发生断路,即可能存在短路,电压表的示数为0,则电压表测量范围内存在短路,此时电路中的故障可能是短路。
(4) 分析表格数据可得,串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和。
(5) 将开关、闭合,电压表测量ab间的电压,若电压表能正常读数;断开开关,闭合开关、时,电压表的正负接线柱接反了,电压表指针反偏,不能读出bc间的电压,反之亦然,故这种设计思路是错误的,因为在测量电压时,总有一次实验中,电压表的正负接线柱接反。
4.(25-26九上·大连高新园区·期中)小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
(1)按如图所示的电路图连接电路。实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的两只小灯泡进行实验。
(2)小明某次实验得到电压表示数如图乙所示,则电压表的示数为 V,为了使实验结果更精确,他接着应该进行的操作是 。
实验次数
1
2.0
1.0
3.0
2
2.7
0.3
3.0
3
1.4
1.6
3.0
(3)小明为了节省时间,在用电压表测出两端的电压后测两端的电压时,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,改接到C点,闭合开关,但是发现电压表的偏转如图丙所示,其原因是 ;
(4)小明同学在实验中发现,两个小灯泡一个很亮,另外一个发出微弱的光,造成这种现象的原因可能是_________。
A. 灯泡的规格不同
B. 发光微弱的灯泡灯丝断了
C. 通过两个灯泡的电流大小不同
(5)分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是 (用、、表示)。
【答案】(1)不同 (2)① 2 ② 断开开关,换接电压表小量程 (3)电压表正负接线接反了 (4)A (5)
【讲解】(1) 为了得出具有普遍性的结论,避免偶然性,实验中应使用不同规格的灯泡。如果两个灯泡规格相同,电压会相等,可能误以为是“总是相等”,无法体现电压分配与电阻的关系。
(2) [1][2]如图乙,电压表量程为0~15V,分度值为0.5,读数为2.0V,可以发现偏转比较小,为了更准确的测量,应该断开开关,将电压表量程换位小量程(0~3V)。
(3) 如图丙,可以发现电压表指针反向偏转,说明正负接线柱接反了。
(4) A.规格不同,灯泡的电阻不同,从而导致实际功率不同,所以灯泡亮度不同,故A符合题意;B.若灯丝断了,电路断路则两灯都不亮,故B不符合题意;C.串联电路中,电流是处处相等的,故C不符合题意。故选A。
(5) 由表可以发现,三次实验中始终有,即串联电路中,总电压等于各用电器两端电压之和。
5.(25-26九上·阜新实验中学·期中)如图所示,小明在“探究串联电路电压特点”的实验中:
(1)设计实验方案时,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)闭合开关后,小明发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近3V,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,小明在测量了灯L1两端的电压后,断开开关,然后将AE导线的A端松开,接到D接线柱上,闭合开关测量灯L2两端的电压,会造成的现象是 。
【答案】(1)不同 (2)断路 (3)电压表指针反偏
【讲解】(1) 为了避免偶然性,寻找普遍规律,实验中要选择规格不相同的灯泡进行实验。
(2) 闭合开关S后,灯L1、L2均不发光,而电压表的示数大小接近电源电压3V,说明此时电压表的正负接线柱与电源两极相连,则灯L1发生断路。
(3) 如图,如果将AE导线的A端松开,接到D接线柱上来测量灯L2两端的电压,这样电流从电压表的“_”接线柱流入,从“+”接线柱流出了,电压表的正负接线柱接反了,电压表的指针反偏。
6.(25-26九上·辽宁营口·期中)物理小组的同学在学习串、并联电路的相关知识后,对“串并联电路电流、电压的特点”相关实验进行复习:
在探究“并联电路电压特点”的实验中:
(1)某同学根据图甲连接好电路,并将电压表连入电路中,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使读数更准确,接下来他应该怎样操作: ;
(2)该同学完成第一次实验,并把数据记录在表中后,接下来他的操作是: ;在纠正了上面实验中的问题后,该同学连续探究“并联电路中的电流特点”的实验;
U电源/V
2.8
2.8
2.8
(3)在A处安装电流表并闭合开关后,电流表示数为0.1A,该同学猜想:电流经过用电器后,大小应该有所变化,为了验证这条猜想,他下一步应该将电流表安装在图甲中 处,看到现象 ,即证明他的猜想是错的;
(4)当他把电流表接到C处时,刚读完数,灯L1突然熄灭,此时电流表的读数会 。(选填“增大”减小“或“不变”)另一同学利用相关器材同时进行实验探究;
(5)如图丙所示,是另一同学所用的L1,L2两个灯泡的I-U图像,请根据图像所给信息进行计算,若两灯泡串联在电路中(如图丁所示),此时电流表的示数为0.3A。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),求此时电流表的示数 。
【答案】(1)断开开关,将电压表接0~3V的量程,闭合开关,重新进行测量 (2)更换规格不同的灯泡,多次测量并记录实验数据 (3)① D ② D处电流表示数为0.1A (4)减小 (5)0.85A
【讲解】(1) 根据图乙,电压表指针偏转角度太小,说明电压表的量程选择过大,应该断开开关,将电压表接0~3V的量程,闭合开关,重新进行测量。
(2) 为了探究普遍规律,完成第一次实验,接下来更换规格不同的灯泡,多次测量并记录实验数据
(3) [1][2]为了验证电流通过用电器后,电流的大小是否发生变化,可以把电流表接到D处,会看到电流表的示数不变,D处电流表示数为0.1A,证明他的猜想是错的。
(4) 用电流表在C处测量的是干路的电流,是L1与L2的电流之和,当L1熄灭后,C处的电流表测量的是L2的电流,而通过L2的电流是不变的,所以,C处的电流表示数会减小。
(5) 由图像可知,L1与L2串联,电流为0.3A时,L1两端电压L2两端电压根据串联电路电压规律,电源电压为当把L1和L2并联在这个电源上时,再根据并联电路电压规律,L1和L2两端的电压由图像可知,此时通过L1的电流为通过L2的电流根据并联电路电流规律,此时干路电流
7.(25-26九上·沈阳第四十三中学·期中)小明在探究“串联电路的电压特点”的实验中,连接了如图甲所示的电路,电源为两节新干电池串联。
实验次序
1
2.4
0.6
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(1)在连好最后一根导线时,灯泡不发光、发光,且电压表无示数,则小明在连接电路时存在的错误是 ,此时电路中的故障可能是 ;
(2)用电压表分别测出和两端电压及串联总电压的值分别为、、。经过多次实验,将得到的数据记录在表中。分析表中的数据,可得到串联电路的电压规律是 (用字母表示);
(3)小亮为了不反复拆接电压表,优化实验过程,设计了图乙所示的电路,他的思路是:只闭合开关S和,此时电压表可以测两端电压;只闭合开关S和,电压表可以测两端电压。小明认为这种设计不行,原因是 。
【答案】(1)① 连接电路时开关未断开 ② L1短路 (2) (3)电压表指针会出现反偏
【讲解】(1) [1]在连上最后一根导线时,灯泡就能发光,表明电路连接过程中,开关没有断开。则小明在连接电路时存在的错误是连接电路时开关未断开。[2]两灯串联,电压表测L1两端电压,灯泡不发光、发光,则电路中不可能发生断路,即可能存在短路,电压表的示数为0,则电压表测量范围内存在短路,此时电路中的故障可能是L1短路。
(2) 分析表格数据可得串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,即
(3) 只闭合开关S和S1,电压表如果正确测L1的电压,只闭合开关S和S2,电压表下端接线柱相当于由电源正极改接到电源的负极,电压表指针会出现反偏,故不能正确完成两次测量。
考点5 探究影响导体电阻大小的因素
1.(25-26九上·大连金普新区·期中)如图所示,一块合金导体长(前后距离)、宽(左右距离)、高(上下距离)之比为,将该导体前后、左右和上下分别接入如图所示电路的a、b之间时,灯泡L均发光,则( )
A. 上下接入时,灯泡最亮
B. 左右接入时,灯泡最亮
C. 前后接入时,灯泡最亮
D. 上下、左右、前后一样亮
【答案】A
【详解】将导体按照图中不同的方式连入电路,当上下接入时,导体的横截面积最大且长度最短,此时接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,灯泡最亮;当左右接入时,导体的电阻不是最大也不是最小,灯泡亮度在最暗和最亮之间;当前后两个接线柱接入电路时,导体的横截面积最小且长度最长,电阻最大,电路中的电流最小,灯泡最暗。故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
2.(25-26九上辽宁沈阳虹桥中学·期中)(多选)聪聪在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)聪聪探究导体电阻大小与长度的关系时,应选用金属丝 (选填“AB”、“BC”或“AC”),得到的结论是:其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越 ;为使实验结论更加完整,聪聪又找来一根金属丝D,这根金属丝D和其它三根金属丝的 一定不同;
(2)滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来调节灯泡亮度的,以下三种方案中,能达到目的的方案是图______;(选填“A”、“B”或“C”)
A. B.
C.
(3)实验中通过观察小灯泡亮度来判断导体电阻的大小,这种实验方法叫做 ,当接入的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进提出一条建议: 。
【答案】(1)① AB ② 大 ③ 材料 (2)C (3)① 转换法 ② 在电路中串联一个电流表
【讲解】(1) [1][2]聪聪探究导体电阻大小与长度的关系时,要控制导线的材料、横截面积相同,长度不同,则应选用金属丝AB,由实验现象可得到的结论是:其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越大.[3]导体电阻大小与导线的材料、横截面积、长度有关,ABC的材料均相同,无法探究导体电阻大小与材料的关系,为使实验结论更加完整,即探究聪聪又找来一根金属丝D,这根金属丝D和其它三根金属丝的材料一定不同。
(2) A.图中灯泡与变阻器的左部分被短路,灯泡没有电流经过,不能发光,故A不符合题意;B.滑动变阻器与灯泡并联,并联电路中用电器互不影响,则移动滑片,灯泡亮度不改变,故B不符合题意。C.滑动变阻器与灯泡串联,移动滑片,滑动变阻器接入电路中的电阻丝的长度改变,滑动变阻器接入电路中的电阻改变,电路电阻改变,电路电流改变,通过灯泡的电流改变,灯泡的亮度改变,故C符合题意。故选C。
(3) [1]导体电阻的大小无法直接看出,实验中通过观察小灯泡亮度来判断导体电阻的大小,这种实验方法叫做转换法。[2]当接入的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,说明电阻丝的电阻差距太小,导致通过灯泡的电流差别小,则应在电路中串联一个电流表,通过电流表示数的变化观察出电路电流的变化,得出电路电阻的变化。
3.(25-26九上·辽宁营口·期中)在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,用如图所示的实验装置进行实验。a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但横截面积不同,a、c横截面积相同而长度不同;导线d由锰铜合金制成,长短、横截面积与导线b相同。
(1)实验中,通过观察 判断导体电阻的大小,在连接好电路后,闭合开关前,电流表指针如图乙所示,由此可知存在的问题 ;
(2)依次将导线a、b、c、d接入电路,电流表对应的示数如表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数/A
1.2
1.4
2.5
2.8
比较ab两根导线是为了探究导线电阻的大小与导线 的关系;
(3)经过实验分析数据可以推断出,用相同材料制成的导线,长度越 ,横截面积越 ,电阻越大;
(4)在图丙中,闭合开关,加热电阻丝后电流表示数变小,说明导体电阻的大小与 有关。
【答案】(1)① 电流表示数 ② 电流表未调零 (2)横截面积 (3)① 长 ② 小 (4)温度
【讲解】(1) [1]实验中,通过比较不同导体接入电路时,电路中电流表示数的大小来比较不同导体的电阻大小,这样的方法叫做转换法。[2]在使用电流表时,要先检查电流表的指针是否指在零刻度线,故闭合开关前,存在的问题是电流表未调零。
(2) 由题可知,a、b两根导线材料相同,长度相同,横截面积不同,故是为了探究导线电阻的大小与导线横截面积的关系。
(3) [1][2]由题可知,a、c两根导线材料相同,横截面积相同,长度不同,a导线的长度更长,电流表的示数更小,说明a导线的电阻更大;a、b两根导线材料相同,长度相同,横截面积不同,a导线的横截面积更小,电流表的示数更小,说明a导线的电阻更大;故用相同材料制成的导线,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
(4) 闭合开关,加热电阻丝后,导线的温度升高,电流表示数变小,说明导线的电阻变大,故说明导体电阻的大小与温度有关。
4.(25-26九上辽宁沈阳虹桥中学·期中)如图所示的电路,闭合开关后,小灯泡发光,此时小灯泡中流过的电流 (选填“大于”“小于”或“等于”)细铁丝中流过的电流;给细铁丝加热一段时间后,电流表的读数将 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】① 等于 ② 减小
【详解】[1]由电路图可知,小灯泡与细铁丝串联,串联电路中各处的电流相等,因此小灯泡中流过的电流等于细铁丝中流过的电流。[2]金属导体的电阻随温度升高而增大,给细铁丝加热时,其电阻变大;电源电压不变,根据欧姆定律,总电阻增大,电路中的电流减小,因此电流表的读数将减小。
5.(25-26九上·辽阳一中·期中)实验小组在做探究影响导体电阻大小的因素实验时,做出了如下猜想。
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。
实验小组设计了如图甲所示的实验电路,并从实验室找到了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
电阻丝编号
长度/m
横截面积/
材料
电流大小/A
A
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
B
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
C
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
D
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
(1)如图甲所示的电路中,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同的电阻丝,通过观察 (选填“灯泡亮度”或“电流表示数”)可以更加准确地判断电阻丝的电阻大小;
(2)实验中分别把M、N跟电阻丝C、D两端连接,闭合开关,电流表的示数如表中所示,分析比较C、D两根电阻丝电阻的大小,得到的结论是 ;
(3)如图乙所示,家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密缠绕几圈,这一现象说明电阻丝电阻大小和 因素有关。
【答案】(1)电流表示数 (2)当导体的横截面积、材料相同,导体的长度越长,电阻越大 (3)横截面积
【讲解】(1) 如图甲所示的电路中,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同的电阻丝,灯泡、电阻丝、电流表串联,电阻丝电阻越大,电路电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗,电流表示数越小。灯泡亮度的变化不易精确判断,而电流表示数能更准确地反映电流大小,从而更准确地判断电阻丝的电阻大小。。
(2) 实验中分别把M、N跟电阻丝C、D两端连接,闭合开关,电流表的示数如表中所示,由表格中数据得,电阻丝C、D的横截面积、材料相同,D的长度较长,D接入电路中时电流表示数较小,说明D的阻值较大,由此可得结论:当导体的横截面积、材料相同,导体的长度越长,电阻越大。
(3) 家庭装修连接电路时,连接处的电线芯紧密缠绕几圈,是通过减小电线芯的接触面积(相当于减小了导体的横截面积)来增大电阻的。
6.(25-26九上·沈阳一二六中学教育集团·期中)(多选)取口香糖锡纸,中间剪掉一些(如图甲所示),将锡纸条带锡的两端分别按在电池的正、负极上,很快发现锡纸条开始冒烟、着火,如图乙所示,实验中的锡纸是导体,锡纸条上,则 段的电阻最大,此时锡纸条上电流 (选填“=”、“>”或<”)。
【答案】① bc ② =
【详解】[1]导体的电阻与材料、长度和横截面积有关。图中锡纸条上,材料相同、长度相同,bc段的导体横截面积最小,则电阻最大。[2]由于三段锡纸条是串联的,根据串联电路中电流规律可知,电流大小相等。
7.(25-26九上·大连名校联盟·期中)在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明设计了如图所示电路。
(1)图中选用的是长短和粗细相同的铜丝和镍铬合金丝,我们在实验中可以通过观察 来探究电阻大小和 的关系;
(2)若要探究电阻大小和长度的关系,小明应该选择材料和 相同,而 不同的两根电阻丝才能完成探究任务;
(3)另有甲、乙两名同学对小明设计的电路进行了如下改进:甲把灯泡换成电流表;乙在原来电路中串联接入电流表。你认为 同学的改进更好一些,理由是 。
【答案】(1)① 灯泡亮暗程度 ② 电阻丝材料 (2)① 横截面积 ② 长度 (3)① 乙 ② 乙同学的改进更好一些,因此电路中若只放入电流表,当接入电路中电阻丝阻值过小时,电路中的电流会过大,损坏电路元件,同时放有电流表和灯泡,灯泡能起到保护电路的作用,且可以既通过观察灯泡的亮度也可以通过观察电流表的示数来得到电阻的大小。
【讲解】(1) [1]实验中运用转换法,通过观察灯泡的亮暗程度来表示电阻丝阻值的大小。[2]图中两电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,因此探究的是电阻大小和电阻丝材料的关系。
(2) [1][2]要探究电阻大小和长度的关系,需要控制电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,因此小明应该选择材料和横截面积相同,而长度不同的两根电阻丝才能完成探究任务。
(3) [1][2]略。
8.(25-26九上·阜新实验中学·期中)在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,采用如图甲所示的实验装置,a、b、c是镍铬合金制成的三根导线,a、b长度相同但粗细(横截面积)不同,a、c粗细相同而长短不同,导线d由锰铜合金制成,长短、粗细与导线b相同。
(1)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;
(2)依次将导线b、c、d替换导线a接入电路,电流表对应的示数如下表所示:
导线代号
a
b
c
d
电流表的示数
-
1.3A
2.2A
2.7A
①选导线a、b比较是为了探究导线电阻的大小与 的关系;探究导线电阻的大小与材料的关系,应选用的两根导线是 (填写导线代号);
②由此可知:导线电阻的大小与材料有关,用相同材料制成的导线长度越 ,横截面积越 ,电阻越大。
【答案】(1)小 (2)① 横截面积 ② b、d ③ 长 ④ 小
【讲解】(1) 实验中通过电流表示数大小反映电阻大小,电流表示数越大,说明导线的电阻越小。
(2) [1]导线a、b的材料、长度都相同但横截面积不同,b的横截面积较大,是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系。[2]探究导线电阻的大小与材料的关系,需要控制导线的长度、横截面积相同,材料不同,因此选择b和d。[3][4]根据上述分析可知,导线的电阻与导线的材料、长度、横截面积有关,且导线长度越长,横截面积越小,电阻越大。
9.(25-26九上·辽宁本溪·期中)同学们在进行电学知识的学习中,了解到各种导体的导电性各不相同,电阻大的导电性差,他们想利用实验来“探究影响导体电阻大小的因素”,在观察现象的基础上他们做出了如下猜想。
①导体的电阻可能与导体的长度有关;
②导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
③导体的电阻可能与导体的材料有关;
他们在一些长短、粗细不同的多种型号玻璃管内装满浓度相同的盐水。
(1)探究导体的电阻与长度关系时,选取几根长度不同,横截面积相同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,通过观察 来比较导体电阻的大小;
(2)利用图甲继续探究导体的电阻与横截面积关系时,断开开关,更换长度相同,横截面积不同的玻璃管,分别将玻璃管连入如图甲所示的电路M、N处,重复上述实验。
实验次数
1
2
3
4
横截面积
10
20
30
40
电阻/Ω
10
5
3.3
2.5
表格里记录了实验中的一部分数据,分析表中数据可得出结论: ;
(3)改用一段可拉伸的乳胶管(是绝缘体),将乳胶管灌满导电液体,两端用金属塞堵住管口,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,此时导电液体的电阻 (选填“等于”或“不等于”)原来的2倍,这是由于实验时没有控制导电液体的 不变;
(4)小组同学用一根玻璃管,通过改变玻璃管内 就可以完成探究导体的电阻大小与导体材料关系的实验。
(5)小组的同学在科普杂志中看到:矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。这时他们想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢?他们设计了如图乙所示电路,选取两根长度、横截面积相同的玻璃管P、Q,在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和“教室水”,并将P、Q管连入电路。实验中,将单刀双掷开关S从1拨到2时,若观察到电压表示数 (选填“变大”或“变小”),则内是纯净水,否则内是矿泉水。
【答案】(1)电流表示数 (2)在材料和长度相同时,导体的电阻与横截面积成反比 (3)① 不等于 ② 长度 (4)盐水的浓度 (5)变小
【讲解】(1) 在图甲中,电路是串联结构,电源、开关、电流表、待测导体(玻璃管内盐水)等组成闭合回路。当更换不同长度的玻璃管时,其电阻不同,会导致电路中的电流发生变化,电阻越大,电流越小。因此,可以通过电流表示数的变化来判断电阻的大小。
(2) 由表可知,四次实验中随着导体横截面积增大时,导体电阻逐渐减小,且横截面积增大多少倍,电阻就减小多少倍,因此可得出结论,在材料和长度相同时,导体的电阻与横截面积成反比。
(3) [1][2]导电液体被装在乳胶管中,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,若液体长度不变,根据上题结论可知,此时导电液体的电阻等于原来的2倍。但是,液体的体积不变,则它的横截面积变为原来的一半,长度会变成原来的二倍,由于导体的长度会影响导体电阻大小,其它条件一定时,长度越长,电阻越大,所以,此时导电液体的电阻不等于原来的2倍,这是由于实验时没有控制导电液体的长度不变。
(4) 要探究电阻与材料的关系,需保持长度、横截面积相同,只改变材料。这里使用同一根玻璃管,说明长度和横截面积固定,只需改变管内液体的种类即换成不同浓度的盐水,即可改变导体的材料。
(5) 由图乙可知,电压表并联在定值电阻两端,单刀双掷开关S接1时,其与P玻璃串联,接2时与Q玻璃管串联,根据串联分压规律,由于矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。所以定值电阻与矿泉水串联时分得的电压多,电压表示数大,与纯净水串联时分得的电压少,电压表示数小,所以当单刀双掷开关S从1拨到2时,若观察到电压表示数变小,则则内是纯净水,否则内是矿泉水。
10.(25-26九上·沈阳一二六中学教育集团·期中)家里装修时小明发现电工师傅在墙壁里埋线时,挑选非常粗的铜导线且导线与导线之间连接时,往往打一个漂亮的结。小明对此产生了疑问:导线的粗细、连接方式为什么要这样设计?是不是和导体的电阻有关?为了弄清这个问题,探究了以下两个实验:
(一)探究导体的电阻大小与哪些因素有关
(1)从实验室中找到四段电阻线A、B、C、D将他们安装到实验板上,并联接好实验电路如图甲所示,用夹子a、b夹住电阻线的两端将电阻线接入电路。
(2)电路中既安装了电流表又安装了灯泡,灯泡除了可以通过亮度判断导体电阻的大小还有 的作用。
(3)为了探究导体电阻与材料的关系,应先将电阻线D接入电路,再将电阻线 接入电路,发现电阻线D接入电路时电流表示数大。
(4)将电阻线B、C分别接入电路,电阻线C接入电路时电流表的示数大于电阻线B接入电路时电流表的示数,说明在 相同时, 越小,电阻越大。
(二)接下来小明准备比较一下几种打结法的电阻,用等长的镍铬导线制作出以下三种打结导线:
(1)将它们和标有0.3A字样的小灯泡接入如图丁所示电路并闭合所有开关,灯泡正常发光。接下来进行了以下三个操作:
①只断开开关,读出电流表的示数为0.26A。
②只断开开关,读出电流表的示数为0.28A。
③只断开开关,读出电流表示数为1.1A,但此时灯泡的亮度却比正常发光时暗,出现这种情况可能的原因是 。
(2)通过比较可以知道:打结法 电阻最小。
【答案】① 保护电路 ② B ③ 材料和长度 ④ 横截面积 ⑤ 电流表接入小测量范围,却按大测量范围读数 ⑥ 2
【详解】[1]电路中安装灯泡,除了可以通过亮度判断导体电阻的大小,还有保护电路的作用。因为灯泡有一定的电阻,能限制电路中的电流,防止电流过大损坏电流表等元件。[2]为了探究导体电阻与材料的关系,应控制导体的长度、横截面积相同,材料不同。电阻线D是康铜,横截面积是,与康铜横截面积相同,且长度相同的导体只有B,所以应先将电阻线D接入电路,再将电阻线B接入电路,这样长度、横截面积相同,材料不同,可探究电阻与材料的关系。[3][4]电阻线B、C都是镍铬材料,长度相同,横截面积不同,电阻线C接入电路时电流表的示数大于电阻线B接入电路时电流表的示数,根据,电压一定时,电流与电阻成反比,说明C的电阻小于B的电阻,这表明在材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。[5]只断开开关时,灯泡的亮度却比正常发光时暗,说明此时通过灯泡的电流小于灯泡正常发光时的电流0.3A,但读出电流表示数为1.1A,因此应是读数错误,即电流表接入小量程,却按大量程读数。[6]只断开,电流0.26A ;只断开,电流0.28A;只断开,电流1.1A(读数错误),应是0.22A,根据欧姆定律,电压一定时,电阻越小,电流越大,因此打结法2的电阻最小。
考点6 跨学科实践:制作简易调光台灯
1.(25-26九上·辽宁本溪·期中)图甲为某可调节亮度台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的是三个接线柱,、分别与弧形电阻丝的两端相连,与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析错误的是( )
A. 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的
B. 若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
C. 若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D. 若将a、b接入电路中同一点,c接入电路另一点时,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
【答案】C
【详解】A.电位器作为可变电阻,其原理就是通过滑片移动,改变接入电路的有效电阻丝长度,从而改变电阻大小,进而改变电流,调节灯泡亮度,故A正确,不符合题意;B.如图所示,若只将b、c接入电路,逆时针转动旋钮时变阻器接入电路的长度变长,即电阻变大,电路中电流减小,灯泡亮度会变暗,故B正确,不符合题意;C.如图所示,若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时变阻器接入电路的长度变长,即电阻变大,电路中电流减小,灯泡亮度会变暗,故C错误,符合题意;D.若将a、b接入电路中同一点,c接入电路另一点时,c接入电路另一点时,滑片左边部分被短路,顺时针转动旋钮时变阻器接入电路的长度变短,即电阻变小,电路中电流增大,灯泡亮度会变亮,故D正确,不符合题意。故选C。
2.(25-26九上·沈阳一二六中学教育集团·期中)如图甲是生活中常见的亮度可调的台灯,顺时针旋动调光的电位器旋钮灯会变亮,图乙是模拟台灯的工作电路图,、、为电位器的接线柱。请你用笔画线代替导线连接此工作电路图。
【答案】
【详解】要使台灯亮度可调,则电位器应该与小灯泡串联,顺时针旋动调光的电位器旋钮灯会变亮,则此时电位器电阻应该变小,故连接电路如图所示:
3.(25-26九上·大连高新园区·期中)如图是学生设计的模拟调光台灯电路。闭合开关,灯泡发光,向左移动回形针,灯泡 (选填“变亮”或“变暗”)。小明同学发现移动回形针时灯泡亮度变化不明显,他应该换用长度相同但 (选填“更粗”或“更细”)的笔芯进行实验。
【答案】① 变亮 ② 更细
【详解】[1]闭合开关,回形针向左移动的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,灯泡变亮。[2]小明发现回形针在移动的过程中灯泡亮度变化不明显,说明电流的变化比较小,根据可知,即铅笔芯电阻变化较小,故应选用电阻较大的铅笔芯,而相同材料和长度的导体,电阻与横截面积成反比,故换用更细的铅笔芯。
4.(25-26九上·大连金普新区·期中)跨学科实践:制作简易调光台灯
【项目提出】
生活中不同场景对光亮度有着不同的需求,因此很多台灯都有可调亮度的功能。同学们学习了电学知识后也想制作一个简易调光台灯。
【项目分析】
要制作一个简易调光台灯,需要完成以下任务:
(1)了解简易调光台灯的工作原理
(2)设计一台简易调光台灯
(3)选择元件,完成制作
【项目实施】
(4)了解简易调光台灯的工作原理
制作简易台灯的关键是改变灯的亮度,可以通过改变通过灯泡的电流和两端的电压来实现。
(5)设计一台简易调光台灯
(6)电源电压不变,为了改变灯泡两端的电压,可以将灯泡与一个滑动变阻器 联(填“串”或“并”),改变通过灯泡的电流和两端的电压,实现调光的目的。
(7)选择元件,完成制作
①甲组同学选择电源、开关、滑动变阻器、小灯泡,导线若干,连接如图甲所示电路。
调试电路时,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,小灯泡忽亮忽灭,分析原因是 。
②甲组同学选用电位器来代替滑动变阻器,电位器的结构图如乙所示,A、B、C为三个接线柱,转动旋钮可以改变接入电路的电阻。将 接线柱接入电路,顺时针旋转旋钮时电灯变亮。
A.A和B B.B和C C.A和C
③丙组同学设计了如图丙所示的分档调节台灯,开关接1触点时为断路,接2触点或4触点时,灯的电流分别为I1和I3,灯丝电阻为RL(不随温度变化),若,则电阻 。(用和表示)
④丁组同学选用了声控开关,可以用按钮开关或声控开关分别控制台灯,下列开关部分电路的设计图正确的是 。
【展示交流】
(8)乙组同学展示作品时,发现闭合控制开关,当电位器旋钮旋转到A端时,小灯泡不发光,小明同学提出可不可以去掉电路中的控制开关,不必断电,只用电位器旋钮来控制灯的亮暗。从节能的角度思考,小明同学建议是否合理? (选填“是”或“否”),理由是: 。
【答案】① 串 ② 滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良 ③ B ④ ⑤ A ⑥ 否 ⑦ 电路未断开,仍然消耗电能
【详解】[1]用变阻器改变小灯两端电压或者其中的电流,变阻器要与其串联。[2]移动变阻器滑片,小灯忽亮忽灭,说明电流时有时无,即变阻器滑片与电阻丝之间接触不良。[3]使用电位器,B接线柱是必用的。顺时针旋转旋钮时小灯变亮,说明电路中电流变大,即变阻器连入电路阻值减小。即电位器连入电路中的长度减小,即另一接线柱用的是C接线柱。故AC不符合题意,B符合题意。故选B。[4]开关接2时,有①开关接4时,有② 又知③将① ② 代入③ 中,得[5]旋钮开关或者声控开关都可以控制小灯,说明两个开关是并联的。故A符合题意,B不符合题意。故选A。[6][7]旋钮在A端时,变阻器连入电路阻值最大,电路中电流最小,导致小灯不能发光,但电路中仍有电流,电路会消耗电能。
试卷第1页,共3页
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专题03电压电阻
考点1串、并联电路中电压的规律
1.【答案】B
2.【答案】AC
3.【答案】B
4.【答案】CD
5.【答案】cD
6.【答案】①2.7
②3.8
7.【答案】①5.5
②3
8.【答案】①6
②4
9.【答案】①1.4
②V
10.【答案】①1.8
②7.2
2》
考点2电阻
1.【答案】AC
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】AB
115
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5.【答案】①大
②镍铬合金
考点3变阻器
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】ACD
5.【答案】BCD
6.【答案】c
7.【答案】ABD
滑杆
P
浮子
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】①单向导电
②右
③变小
④变大
⑤并联
⑥
215
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0.24A
》
考点4探究串联电路和并联电路中电压的特点
1.【答案】AB
V2
2.【答案】(1)
(2)①
②0.6(3)B(4)
①Uac=Uab+Uc
②4
V2
(2)[1][2]图乙中两灯串联,电源电压为3V,测电源电压,示数为3V:
V1测L1的电压。因串联电路的电源电压等于各部分电压之和,故V2示数大于V示数,根据电压表大小量
程之比为5:1,发现两电压表指针偏转角度相同,可能的原因是V2的量程选大了,此时电压表V1的示数
X3V=0.6V6)电流应从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,故小组同学测出了ab间和ac
电压,为了测量bc间的电压,他应完成的操作是将V2接a点的导线拆下,接到b点,故B操作正确。
(④)[]串联电路的电压规律为电源电压等于各用电器两端电压之和,所以Ua=Ub+U[2]因为小灯泡的
规格相同,所以每个小灯泡分得的电压相等,因家庭电路的电压为220V,所以每个小灯泡两端的电压
U=3"g3×20v=4v
55
3.【答案】(1)L1
(2)不同
(3)①连接电路时开关没有断开
②灯泡
L1短路
(4)串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和
(5)两种开
关状态中有一种,电压表的正负接线柱接反了
4.【答案】(1)不同
(2)①2
②断开开关,换接电压表小量程
(3)电
压表正负接线接反了
(4)A
(5)UAC=UAB+UBC
5.【答案】(1)不同
(2)断路
(3)电压表指针反偏
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6.【答案】(1)断开开关,将电压表接0~3V的量程,闭合开关,重新进行测量
(2)更换规
格不同的灯泡,多次测量并记录实验数据
(3)①D
②D处电流表示数为
0.1A
(4)减小
(5)0.85A
7.【答案】(1)①连接电路时开关未断开
②L1短路
(2)U=U1+U2
(3)电压表指针会出现反偏
》
考点5探究影响导体电阻大小的因素
1.【答案】A
2.【答案】(1)①AB
②大
③材料
(2)C
(3)①转换
法
②在电路中串联一个电流表
3.【答案】(1)①电流表示数
②电流表未调零
(2)横截面积
(3)①
长
②小
(4)温度
4.【答案】①等于
②减小
5.【答案】(1)电流表示数
(2)当导体的横截面积、材料相同,导体的长度越长,电阻越
大
(3)横截面积
6.【答案】①bc
②=
7.【答案】(1)①灯泡亮暗程度
②电阻丝材料
(2)①横截面积
②长
度
(3)①乙
②乙同学的改进更好一些,因此电路中若只放入电流表,当接入电路
中电阻丝阻值过小时,电路中的电流会过大,损坏电路元件,同时放有电流表和灯泡,灯泡能起到保护电
路的作用,且可以既通过观察灯泡的亮度也可以通过观察电流表的示数来得到电阻的大小。
8.【答案】(1)小
(2)①横截面积
②b、d
③长
④
小
9.【答案】(1)电流表示数
(2)在材料和长度相同时,导体的电阻与横截面积成反比
(3)①不等于
②长度
(4)盐水的浓度
(5)变小
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10.【答案】①保护电路
②B
③材料和长度
④横截面积
⑤电流表
接入小测量范围,却按大测量范围读数
⑥2
考点6跨学科实践:制作简易调光台灯
1.【答案】c
电阻丝
滑片
2.【答案】
3.【答案】①变亮
②更细
R1-2R
4.【答案】①串
②滑动变阻器的滑片与电阻丝接触不良
③B
④
3
⑤A
⑥否
⑦电路未断开,仍然消耗电能
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