第十六章 探究电路 综合测试题 2026-2027学年沪科版物理九年级全一册
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内容正文:
第十六章 探究电路 综合测试题
一、选择题(每题2分,共30分)
1.如图所示,家庭电路中往往需要根据不同的需求选择不同规格的导线,主要考虑的影响因素是( )
A.导体的横截面积 B.导体的长度
C.导体的材料 D.导体的温度
2.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,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,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.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
B.钨丝的电阻随温度升高而减小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
3.小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
4.下列能正确反映通过某一定值电阻的电流与它两端电压的关系的是( )
5.小刚利用如图所示电路探究“导体电流跟导体电阻的关系”,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了完成探究,他接下来的操作应该是( )
A.眼睛观察电压表,将滑动变阻器滑片适当向右移动,记录电流表示数;
B.眼睛观察电压表,保持滑动变阻器滑片不动,记录电流表示数;
C.眼睛观察电流表,将滑动变阻器滑片适当向左移动,记录电压表示数
D.眼睛观察电流表,适当增加电池的节数,记录电压表示数
6.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”的三次实验电路设计,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,求平均值减小误差
C.图丙:移动滑动变阻器滑片的目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流
D.图丙:进行实验,眼睛一定要先看电流表,再看电压表
7.下列是对欧姆定律表达式的几种理解,其中正确的是( )
A.I=U/R表示在导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比;
B.由I=U/R可得R=U/I,表示在导体两端电压一定时,导体电阻跟通过导体的电流成正比;
C.由I=U/R可得R=U/I,表示在通过导体的电流一定时,导体电阻跟导体两端电压成正比;
D.电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,还与电压和电流有关.
8.将一段电阻丝接在3V的电源上,测得通过它的电流为0.3A,若把该电阻丝改接在另一个电源上时,测得通过它的电流为0.2A,则此时的电源电压和该电阻的阻值分别为( )
A.2V 10Ω B.3V 10Ω C.2V 15Ω D.3V 15Ω
9.如图是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系图像。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值是10Ω
B.将L和R并联在2V的电路中,干路电流为0.4A
C.当通过L的电流是0.4A时,L两端电压为2V
D.将L和R串联且电流为0.2A时,电源总电压是4V
10.如图所示是电阻甲和元件乙的I-U图像,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和元件乙都可以用来探究电流与电压的关系;
B.当电阻甲两端电压为0V时,其电阻为0Ω;
C.当甲、乙串联在电源电压为3V的电路中时,电路中的电流为0.2A
D.当甲、乙并联在电源电压为2V的电路中时,干路中的电流为0.4A
11.如图是小唐同学做“用电流表和电压表测量电阻”实验时的电路图。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.该电路图还能探究电流与电压的关系
B.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
D.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
12.下列做法符合安全用电原则的是( )
A.使用绝缘皮破损的导线 B.在高压线附近放风筝
C.用湿抹布擦发光的灯泡 D.有人触电立即切断电源
13.如图所示的电路中,电源电压不变。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.R1的电阻与R2的电阻之比为2:1
B.通过R1的电流与通过R2的电流之比为2:1
C.R1两端电压与R2两端电压之比为3:1
D.电源电压为8V
14.某同学利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定,Rt为某种热敏电阻,R为定值电阻。闭合开关S,加热热敏电阻Rt,该同学发现电流表A1的示数变大,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.热敏电阻Rt的阻值变大;
B.电流表A2的示数变大;
C.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大;
D.电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小。
15.如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器R2,使其阻值从最大变化到最小,两个电阻的U-I关系图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.电流表A的示数逐渐变小
B.电压表V2示数逐渐变大
C.定值电阻R1的阻值为10Ω
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0-10Ω
二、填空题(每空1分,共14分)
16.将一根导线均匀拉长,它的电阻将变_________(选填“大”或“小”);用同种导体材料制成长度相等但横截面积不同的圆柱体A和B,A比B的横截面积大,将它们接入电路中,如图所示,则A、B的电阻RA_____RB;通过A、B的电流IA_____IB;A、B两端的电压UA____UB。(后三空均选填“>”“="或“<”)。
17.如图为小明同学设计的调光灯模B拟实验电路图。开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移到______(选填“A”或“B”)端;使用过程中要使灯泡变亮,滑片P应向_______(选填“A”或“B”)端移动;滑动变阻器原理是通过改变连人电路的电阻丝的______改变电阻。
18.如图甲所示电路,电源电压不变,定值电阻R2=20Ω,闭合开关S,电流表A1、A2的指针均指在如图乙所示位置,则电流表A1的示数是______A,电路的电源电压为_______V.
19.一个正常工作时电压为6V、电流为0.5A的灯泡接在18V电路上,要让灯正常工作,应该_______(选填“串”或“并”)联一个_______Ω的定值电阻。
20.电给我们的生产生活带来极大的便利。仔细观察家庭电路并结合自己所学,可以知道:卧室的电灯与客厅的插座是_______(选填“串联”或“并联”),控制电灯用的开关应安装在________(选填“火线”或“零线”)上;三孔插座的上方孔必须与_________(选填“火线”“零线”或“地线”)接通。
三、作图与实验题(共46分)
21.(2分)请将图中的元件连人家庭电路中,要求符合电路安装要求及安全用电原则,开关控制电灯。
22.(6分)探究电阻的大小与哪些因素有关的实验中:
(1)探究影响导体电阻大小的因素,如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,a为镍铬合金、b、c、d为锰铜合金,导体a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同。
①该实验主要是通过观察____________间接比较导线电阻的大小,这是采用了___________方法。
②选用_________两根导体接入电路可知,长度和横截面积都相同的不同材料的导体,其电阻一般不同;
③选用导体b、c接入电路中可知横截面积相同的同种材料的导体,长度越______,
电阻越大;
④选用导体b、d接入电路中可知长度相同的同种材料的导体,横截面积越小,电阻越__________。
(2)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料、长度、横截面积和__________有关。
23.(10分)某小组猜想电流与电压和电阻有关,现要探究电流与电压的关系。
(1)为探究电流与电压的关系,实验中应控制__________不变。
(2)该小组连接的部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路补充完整(导线不能交叉)。
(3)试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则发生的故障是______________。
(4)排除故障后,闭合开关,通过移动的位置改变电阻两端的电压,测量电阻两端的电压U和对应的电流I,记录的实验数据如表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
1.8
2.2
2.6
2.8
电流I/A
0.16
0.18
0.22
0.26
0.28
分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值_________,从而得出结论:
______________________。
24.(18分)在探究“导体电流与电阻关系”的实验中,小黄同学分别利用了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻和滑动变阻器进行了探究,电源电压6V并保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。
(2)连接电路时,开关处于_______状态,滑动变阻器滑片应该移至最____(选填“右”或“左”)端。
(3)小黄同学连接好电路,闭合开关发现电流表如图乙所示,分析其原因可能是
__________________。
(4)纠正错误后,小黄先接入20Ω的电阻,调节滑片使电压表示数为3V,记录电流表示数为0.15A;接着用15Ω电阻代替20Ω电阻接入电路,她应将滑片向_______(选填“左”或“右”)端移动,同时眼睛应观察表,使其示数为______V,并记录下电流表示数为0.2A。
(5)同组的小黄和可心同学先后利用以上实验数据作出I-R图像,如图丙所示,其中正确的是__________。为顺利完成四次实验,所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于_________Ω。
(6)分析实验数据可得到结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________。
25.(10分)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中:
(1)第一小组连接了如图甲所示的电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上画“×”,并画出这根导线的正确连接位置。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。出现这个现象的原因可能是_______(选填序号)。
A.待测电阻开路 B.待测电阻短路
C.滑动变阻器开路 D.滑动变阻器短路
(3)排除电路故障后,小组同学继续实验,并将记录的数据填写在表中。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.12
0.15
0.18
0.20
0.24
①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据,并作出该电阻的U-I图像。②由图像可得该电阻的阻值为______Ω。
(4)第二小组利用上述器材测量另一电阻的阻值时,根据所测数据作出的U-I图像如图丙所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同,但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为________Ω。
四、综合应用题(共10分)
26.(4分)将阻值为10Ω的电阻R1与另一电阻R2接入电路中,如图所示。闭合开关S,电流表A1的示数为0.45A,电流表A2的示数为0.3A。求:
(1)通过R2的电流。
(2)电源电压。
27.(6分)教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lux)。如图甲所示是一个测量照度的模拟电路,电源电压为4.8V,电压表量程为0-3V,R1为阻值范围是10kΩ-30kΩ的电阻箱,R2为光敏电阻,其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。
(1)若R1为15kΩ,电压表读数为1.2V,求此时电路中的电流。
(2)使电路能测量7Lux的照度,在电路安全的前提下,求R1能调节的最大阻值。
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第十六章 探究电路 综合测试题 参考答案及解析
一、选择题(每题2分,共30分)
1.如图所示,家庭电路中往往需要根据不同的需求选择不同规格的导线,主要考虑的影响因素是( )
A.导体的横截面积 B.导体的长度
C.导体的材料 D.导体的温度
【答案】 A
【解析】家庭电路选择导线主要考虑横截面积。横截面积越大,导线电阻越小,允许通过的电流越大,越安全。图中提供的是不同场景下,需要导线的直径,故答案为A导体的横截面积。
2.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,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,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.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
B.钨丝的电阻随温度升高而减小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
【答案】D
【解析】向钨丝吹气时,钨丝散热快、温度降低,金属导体的电阻随温度降低而减小,所以钨丝电阻变小,电路中电流变大,灯泡L变亮。加热时钨丝温度升高,电阻变大,电流变小,灯泡变暗。A错(串联电路电流处处相等),B错(钨丝电阻随温度升高而增大),C错(加热时电阻变大,电流变小)。
3.小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
【答案】B
【解析】滑动变阻器的正确接法是:一上一下,故可以排除答案A和D;当滑片P向左滑动时,灯泡变暗,说明滑片P左移过程中,滑动变阻器接入的电阻变大,即:滑动变阻器接入电路中的长度变长,故B正确,C错误。
4.下列能正确反映通过某一定值电阻的电流与它两端电压的关系的是( )
【答案】C
【解析】当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故答案为C。5.小刚利用如图所示电路探究“导体电流跟导体电阻的关系”,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了完成探究,他接下来的操作应该是( )
A.眼睛观察电压表,将滑动变阻器滑片适当向右移动,记录电流表示数;
B.眼睛观察电压表,保持滑动变阻器滑片不动,记录电流表示数;
C.眼睛观察电流表,将滑动变阻器滑片适当向左移动,记录电压表示数
D.眼睛观察电流表,适当增加电池的节数,记录电压表示数
【答案】 A
【解析】探究电流与电阻关系,需控制定值电阻两端电压不变,故需要观察电压表的示数。电阻从5Ω换为10Ω后,电压表示数会变大(串联分压,电阻越大分压越多),应向右调节滑动变阻器,使电压表示数回到原来值,再记录电流。
6.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”的三次实验电路设计,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,求平均值减小误差
C.图丙:移动滑动变阻器滑片的目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流
D.图丙:进行实验,眼睛一定要先看电流表,再看电压表
【答案】 C
【解析】图甲改进为图乙,主要是为了保证电阻不变(灯泡的电阻受到温度的影响会发生变化),故A错误;图乙改进为图丙:实现多次实验,避免结论的偶然性,故B错误;图丙:移动滑动变阻器滑片的目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流,故C正确;图丙:进行实验,眼睛也可以先看电压表,再看电流表,guD错误。
7.下列是对欧姆定律表达式的几种理解,其中正确的是( )
A.I=U/R表示在导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比;
B.由I=U/R可得R=U/I,表示在导体两端电压一定时,导体电阻跟通过导体的电流成正比;
C.由I=U/R可得R=U/I,表示在通过导体的电流一定时,导体电阻跟导体两端电压成正比;
D.电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,还与电压和电流有关.
【答案】C
【解析】由I=U/R可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。R=U/I是电阻的计算式,电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关。
8.将一段电阻丝接在3V的电源上,测得通过它的电流为0.3A,若把该电阻丝改接在另一个电源上时,测得通过它的电流为0.2A,则此时的电源电压和该电阻的阻值分别为( )
A.2V 10Ω B.3V 10Ω C.2V 15Ω D.3V 15Ω
【答案】A
【解析】电阻丝阻值R=U/I=3V/0.3A=10Ω。由于导体的电阻与电压、电流无关,所以当通过该电阻丝的电流为0.2A时,电阻丝的电阻扔为10Ω,其两端的电压为U=IR=0.2A×10Ω=2V。
9.如图是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系图像。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值是10Ω
B.将L和R并联在2V的电路中,干路电流为0.4A
C.当通过L的电流是0.4A时,L两端电压为2V
D.将L和R串联且电流为0.2A时,电源总电压是4V
【答案】 B
【解析】由图像(常规推断):R为定值电阻,由图像可知:当其两端电压为2V时,通过R的电流0.1A,则R=U/I=2V÷0.1A=20Ω,故A错误;L和R并联在2V的电路时,由图像可知:电压为2V时,L中的电流为0.3A,R中的电流为0.1A,干路中电流为0.3A+0.1A=0.4A,故B正确;当L中电流为0.4A时,由图像可知,L两端的电压为4V,故C错误;L和R串联且电流为0.2A时,L两端电压为1V,R两端电压为4V,此时电源总电源为1V+4V=5V,故D错误。
10.如图所示是电阻甲和元件乙的I-U图像,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和元件乙都可以用来探究电流与电压的关系;
B.当电阻甲两端电压为0V时,其电阻为0Ω;
C.当甲、乙串联在电源电压为3V的电路中时,电路中的电流为0.2A
D.当甲、乙并联在电源电压为2V的电路中时,干路中的电流为0.4A
【答案】C
【解析】探究电流与电压的关系时需要控制电阻不变,由图像可知:甲是定值电阻(U-I图像为直线),乙是小灯泡(U-I图像为曲线),所以A错误;通过图像可知:当甲两端电压为3V时,通过甲的电流为0.6A,则甲的电阻为R=U/I=3V÷0.6A=5Ω,由于电阻与电压、电流无关,所以当甲两端的电压为0V时,甲的电阻仍为5Ω,故B错误;当甲、乙串联且电流为0.2A时,甲两端电压为1.0V,乙两端电压为2.0V,此时电源总电压为1.0V+2.0V=3.0V,故C正确;并联在2V时,甲电流0.4A,乙电流0.2A,干路电流0.6A。故D错误。
11.如图是小唐同学做“用电流表和电压表测量电阻”实验时的电路图。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.该电路图还能探究电流与电压的关系
B.多次测量取平均值是为了寻找普遍规律
C.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压
D.测小灯泡电阻也需要多次测量求平均值
【答案】A
【解析】伏安法测电阻的电路也可以用来探究电流与电压的关系(R为定值电阻,保持电阻不变,改变电压)。B错(多次测量是为减小误差)C错(滑动变阻器是改变电阻两端电压,不是改变电源电压),D错(小灯泡电阻随温度变化,不能求平均)。
12.下列做法符合安全用电原则的是( )
A.使用绝缘皮破损的导线 B.在高压线附近放风筝
C.用湿抹布擦发光的灯泡 D.有人触电立即切断电源
【答案】D
【解析】A:绝缘皮破损的导线,容易漏电、触电,不符合安全用电。
B:在高压线附近放风筝,风筝一旦碰到高压线会引发触电,不符合安全用电。
C:湿抹布有水,水可以导电,用湿抹布擦发光灯泡,容易触电,不符合安全用电。
D:有人触电时,立即切断电源,是正确急救做法,符合安全用电原则。
13.如图所示的电路中,电源电压不变。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.R1的电阻与R2的电阻之比为2:1
B.通过R1的电流与通过R2的电流之比为2:1
C.R1两端电压与R2两端电压之比为3:1
D.电源电压为8V
【答案】A
【解析】由题意可知:开关断开时电压表测电源电压6V,闭合后电压表测R2电压2V,则R1电压为6V-2V=4V。
A:由串联电流相等,可得:R1:R2=U1:U2=4V:2V=2:1故A正确;
B:串联电路中电流处处相等,故通过R1的电流与通过R2的电流之比为1:1.故B错误;
C:R1两端电压与R2两端电压之比为4V:2V=2:1,故C错误
D:电源电源为6V,故D错误
14.某同学利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定,Rt为某种热敏电阻,R为定值电阻。闭合开关S,加热热敏电阻Rt,该同学发现电流表A1的示数变大,在这个过程中,下列说法正确的是( )
A.热敏电阻Rt的阻值变大;
B.电流表A2的示数变大;
C.电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大;
D.电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小。
【答案】B
【解析】A:加热Rt(热敏电阻),A1示数变大,说明Rt电阻变小,故A错误;
B:由于并联电路中,各支路之间互不影响,A2的示数不变,故B错误;
C:并联电路电源电源恒定,A2示数不变,则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值不变;
D:A3测的是总电流,A1变大,A2不变,则A3会变大,在电源电压恒定的前提下,电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小,故D正确。
15.如图甲所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,调节滑动变阻器R2,使其阻值从最大变化到最小,两个电阻的U-I关系图像如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.电流表A的示数逐渐变小
B.电压表V2示数逐渐变大
C.定值电阻R1的阻值为10Ω
D.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0-10Ω
【答案】C
【解析】由甲图可知:R1和R2串联在电路中,当滑动变阻器R2阻值变小时,电流表A的示数变大,故A错误;
根据串联分压,电阻小,电压小的特点,当R2阻值变小时,其两端的电压(电压表V2的示数)也变小,故B错误;
由乙图可知:a图像的电压变小,则a图像为R2的I-U图像,那么b为R1的I-U图像,由b图像可知:当R1两端电压为2V时,通过R1的电流为0.2A,则R1的阻值为2V÷0.2A=10Ω,故C正确;
由a图像可知:R2的最大阻值为4V÷0.2A=20Ω,所以R2的的阻值变化范围为0-20Ω,故D错误。
二、填空题(每空1分,共14分)
16.将一根导线均匀拉长,它的电阻将变_________(选填“大”或“小”);用同种导体材料制成长度相等但横截面积不同的圆柱体A和B,A比B的横截面积大,将它们接入电路中,如图所示,则A、B的电阻RA_____RB;通过A、B的电流IA_____IB;A、B两端的电压UA____UB。(后三空均选填“>”“="或“<”)。
【答案】大;<;=;<
【解析】拉长导线,长度增加、横截面积减小,电阻变大。A比B横截面积大,则RA<RB;串联时电流相等,即IA=IB;串联分压,电阻大,电压大,故UA<UB。
17.如图为小明同学设计的调光灯模B拟实验电路图。开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移到______(选填“A”或“B”)端;使用过程中要使灯泡变亮,滑片P应向_______(选填“A”或“B”)端移动;滑动变阻器原理是通过改变连人电路的电阻丝的______改变电阻。
【答案】 B;A;长度
【解析】滑片在B端时接入电阻最大(保护电路);要使灯泡变亮,需减小电阻,滑片向A端移动;滑动变阻器通过改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻。
18.如图甲所示电路,电源电压不变,定值电阻R2=20Ω,闭合开关S,电流表A1、A2的指针均指在如图乙所示位置,则电流表A1的示数是______A,电路的电源电压为_______V.
【答案】1.5;6
【解析】A1、A2指针位置相同,但A1测干路,A2测支路,A1示数应大于A2。若指针在同一刻度,A1用大量程(0-3A),示数为1.5A;A2用小量程(0-0.6A),示数为0.3A。此时R2中电流I2=0.3A,此时R2两端的电压U2=I2×R2=0.3A×20Ω=6V,由于并联电压相等,故电源电压也为6V。
19.一个正常工作时电压为6V、电流为0.5A的灯泡接在18V电路上,要让灯正常工作,应该_______(选填“串”或“并”)联一个_______Ω的定值电阻。
【答案】串;24
【解析】灯泡正常工作时电压6V,电源18V,需串联分压。串联电阻分担18V-6V=12V,电流0.5A,R=U/I=12V/0.5A=24Ω。
20.电给我们的生产生活带来极大的便利。仔细观察家庭电路并结合自己所学,可以知道:卧室的电灯与客厅的插座是_______(选填“串联”或“并联”),控制电灯用的开关应安装在________(选填“火线”或“零线”)上;三孔插座的上方孔必须与_________(选填“火线”“零线”或“地线”)接通。
【答案】并联;火线;地线
【解析】家庭电路中各用电器并联;开关接火线;三孔插座上孔接地线。
三、作图与实验题(共46分)
21.(2分)请将图中的元件连人家庭电路中,要求符合电路安装要求及安全用电原则,开关控制电灯。
参考答案
22.(6分)探究电阻的大小与哪些因素有关的实验中:
(1)探究影响导体电阻大小的因素,如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,a为镍铬合金、b、c、d为锰铜合金,导体a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同。
①该实验主要是通过观察____________间接比较导线电阻的大小,这是采用了___________方法。
②选用_________两根导体接入电路可知,长度和横截面积都相同的不同材料的导体,其电阻一般不同;
③选用导体b、c接入电路中可知横截面积相同的同种材料的导体,长度越______,
电阻越大;
④选用导体b、d接入电路中可知长度相同的同种材料的导体,横截面积越小,电阻越__________。
(2)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料、长度、横截面积和__________有关。
【参考答案】(1) ① 电流表示数(或灯泡亮度);转换法
② a、b ③ 长 ④ 大 (2) 温度
23.(10分)某小组猜想电流与电压和电阻有关,现要探究电流与电压的关系。
(1)为探究电流与电压的关系,实验中应控制__________不变。
(2)该小组连接的部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路补充完整(导线不能交叉)。
(3)试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则发生的故障是______________。
(4)排除故障后,闭合开关,通过移动的位置改变电阻两端的电压,测量电阻两端的电压U和对应的电流I,记录的实验数据如表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
1.8
2.2
2.6
2.8
电流I/A
0.16
0.18
0.22
0.26
0.28
分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值_________,从而得出结论:
______________________。
【参考答案】(1) 电阻
(2)如图所示
(3) 电阻处开路
(4) 不变;当电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比
24.(18分)在探究“导体电流与电阻关系”的实验中,小黄同学分别利用了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻和滑动变阻器进行了探究,电源电压6V并保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。
(2)连接电路时,开关处于_______状态,滑动变阻器滑片应该移至最____(选填“右”或“左”)端。
(3)小黄同学连接好电路,闭合开关发现电流表如图乙所示,分析其原因可能是
__________________。
(4)纠正错误后,小黄先接入20Ω的电阻,调节滑片使电压表示数为3V,记录电流表示数为0.15A;接着用15Ω电阻代替20Ω电阻接入电路,她应将滑片向_______(选填“左”或“右”)端移动,同时眼睛应观察_________表,使其示数为______V,并记录下电流表示数为0.2A。
(5)同组的小黄和可心同学先后利用以上实验数据作出I-R图像,如图丙所示,其中正确的是__________。为顺利完成四次实验,所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于_________Ω。
(6)分析实验数据可得到结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________。
【参考答案】(1)如图所示
(2) 断开;右
(3) 电流表正负接线柱接反了
(4) 左;电压;3
(5) b(由(4)可知:当电阻为15Ω时,电流为0.2A);20Ω
【解析】由图像b可知:实验中保持电阻两端的电压为3V且不变,则滑动变阻器两端电压为6V-3V=3V。根据串联分压的特点可知:每次实验都需要调节滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相同,由于定值电阻的最大阻值为20Ω,因此滑动变阻器的阻值不能低于20Ω。
(6) 反比
25.(10分)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中:
(1)第一小组连接了如图甲所示的电路,闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上画“×”,并画出这根导线的正确连接位置。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。出现这个现象的原因可能是_______(选填序号)。
A.待测电阻开路 B.待测电阻短路
C.滑动变阻器开路 D.滑动变阻器短路
(3)排除电路故障后,小组同学继续实验,并将记录的数据填写在表中。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.14
0.20
0.24
①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据,并作出该电阻的U-I图像。②由图像可得该电阻的阻值为______Ω。
(4)第二小组利用上述器材测量另一电阻的阻值时,根据所测数据作出的U-I图像如图丙所示,小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同,但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值,其阻值为________Ω。
【参考答案】
(1)如图所示
(2) B
(3) ①如图所示
② 10
【解析】因为实验数据存在误差,图像是直线,不一定经过所有的点,根据图像中正好经过的点知,电阻R= U/I=2V÷0.2A=10Ω
(4) 4
【解析】)由图丙可知,电压表示数随电流的增大而减小,说明电压表测滑动变阻器两端的电压,当电路中电流为0A时(相当于变阻器断路或变阻器的阻值无穷大),电压表示数为3.0V,此时电压表测电源电压,所以电源电压为3.0V;当电路中电流为0.5A时,电压表示数为1.0V,即U变=1.0V(注意纵轴的起点不是0V),由串联电路的特点可知,此时待测电阻的电压Ux=U-U变=3.0V-1.0V=2.0V,由欧姆定律可得待测电阻的阻值Rx=Ux/I=2.0V÷0.5A=4Ω。
四、综合应用题(共10分)
26.(4分)将阻值为10Ω的电阻R1与另一电阻R2接入电路中,如图所示。闭合开关S,电流表A1的示数为0.45A,电流表A2的示数为0.3A。求:
(1)通过R2的电流。
(2)电源电压。
【解析】
(1) A1测干路0.45A,即I总=0.45A;A2测R1支路0.3A,即I1=0.3A;通过R2的电流:I2=I总-I1=0.45A-0.3A=0.15A
(2) R1两端的电压:U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V;由于并联电路中,电压相等,故电源电压:U=U1=3V
27.(6分)教室灯光改造需要检测室内光照强度(简称照度,单位为Lux)。如图甲所示是一个测量照度的模拟电路,电源电压为4.8V,电压表量程为0-3V,R1为阻值范围是10kΩ-30kΩ的电阻箱,R2为光敏电阻,其阻值随光照度变化的规律如图乙所示。
(1)若R1为15kΩ,电压表读数为1.2V,求此时电路中的电流。
(2)使电路能测量7Lux的照度,在电路安全的前提下,求R1能调节的最大阻值。
【解析】
(1) R1=15kΩ=15000Ω,电压表1.2V(测R1电压),
电流 I=U1/R1 =1.2V÷15000Ω=8×10-5A
(2) 照度7Lux时,由图乙知R2=15kΩ=15000Ω。电压表量程0-3V,最大电压3V,则R1最大电压U1=3V,R2两端电压为U2=U总-U1=1.8V,
电流I=U2/R2=1.8V÷15000Ω=1.2×10-4A,
R1大=U大/I=3V÷1.2×10-4A=25000Ω=25kΩ。
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