【单元学习评价】浙教版(2024)科学八上 第3章第4节《欧姆定律及其应用》基础性学习评价(含解析)

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【单元学习评价】浙教版(2024)科学八上 第3章第4节《欧姆定律及其应用》基础性学习评价(含解析)

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第3章第4节《欧姆定律及其应用》基础性学习评价
答题卷
班级 姓名
一、选择题(共15小题,每小题2分,共30分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
题号 9 10 11 12 13 14 15
答案
二、填空题(共6小题,每空2分,共30分)
16.(1)
(2)   
(3)    。
17.   ,    ,   
18.   ,   
19.(1)   ;(2)    。
20.   ,   
21.(1)
(2)   
(4)   
三、实验与探究题(共3小题,每空2分,共20分)
22.(1)
(2)
(3) 。
23.(1)    。
(2)    。
(3)   。
(4)   。
24.(1)
(2)   ,   
四、综合题(共3小题,25、26小题各6分,27小题8分,共20分)
25.
26.(1)
(2)
27.(1)    。
(2)    。
(3)
(4)
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第3章第4节《欧姆定律及其应用》基础性学习评价
解析卷
(测试时间45分钟 满分100分)
一、选择题(共15小题,每小题2分,共30分)
1.在学习和研究中,我们经常会用到一些科学方法,如控制变量法、类比法、转换法、模型法等。下述事例中都运用了控制变量法的是( )
①通过电解水来研究水的组成 ②影响导体电阻大小的因素
③研究电流时用水流作类比 ④探究电流与电压、电阻的关系
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
【答案】D
【解析】①通过电解水来研究水的组成,采用的是转换法;
②运用了控制变量法的是探究影响导体电阻大小的因素;
③研究电流时用水流作类比,采用的是类比法;
④研究电流与电压、电阻的关系,采用的是控制变量法;
2.如图所示的电路可以研究电流跟电压、电阻的关系。在研究电流与电压的关系时,应保持电阻不变;以下操作符合实验要求的是( )
A.保持电路中的电流不变
B.保持电阻R两端的电压不变
C.保持滑动变阻器R’的滑片位置不变
D.保持电阻R的电阻值不变,调节R’的滑片到不同的适当位置
【答案】D
【解析】研究电流跟电压的关系时,保持电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻的电压和电流,讨论电流跟电压的关系。所以ABC错误,D正确。
3.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的I—R图像,下列结论与图像相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
【答案】C
【解析】图像的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,因此得到的是电流和电阻的关系;图像是个反比例函数图像,因此说明电流与电阻成反比,即电流随电阻的增大而减小;在探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变;综上,由图象可得出的结论是:电压一定时,电流随电阻的增大而减小。
4.在研究“电流与电阻的关系”时,下列操作或分析合理的是( )
①闭合开关前,移动滑片P移到最右端
②闭合开关后,移动滑片P控制电阻两端的电压不变
③闭合开关后,移动滑片P控制通过电阻的电流不变
④闭合开关后,移动滑片P的目的是多次测量取平均值减少误差
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
【答案】A
【解析】①闭合开关前,为保护电路,变阻器连入电路中的电阻最大,即移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用,说法正确;
②根据控制变量法,在研究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变,闭合开关后,当换下不同的定值电阻时,根据分压原理,电压表示数要改变,通过移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变,说法正确;
③因控制定值电阻的电压不变,当换上不同的定值电阻时,通过电阻的电流改变了,故闭合电键后,移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流保持不变,说法错误;
④闭合开关后,移动滑片P的目的是控制电阻两端的电压保持不变,说法错误。
5.小科为探究“电压一定时,电流与电阻之间的关系”,设计了如图实验。先在AB间接入10Ω的定值电阻R1,移动滑片P,读取电压表、电流表示数并记录;然后用15欧的定值电阻R2替换R1后,接下来的操作和操作后的电路分析正确的是(  )
A.闭合开关,电压表示数变大
B.闭合开关,电流表示数不变
C.注视电压表,并向左调节滑片
D.注视电流表,并向右调节滑片
【答案】A
【解析】根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;电路中的电阻增大,电源电压不变,所以电流表示数减小;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,注视电压表,使电压表的示数不变;
6.小明连接好的电路如图所示,闭合开关,发现电流表、电压表均有示数,调节滑动变阻器,电流表、电压表示数都不变化,小明连接的电路有不妥之处,改正的方法是(  )
A.将导线K的a端移至接线柱A
B.将导线M的c端移至接线柱B
C.将导线M的c端移至接线柱C
D.将导线L的b端移至接线柱C
【答案】B
【解析】A、将导线K的a端移至接线柱A时,滑动变阻器可以改变用电器两端的电压,但电压表测电源电压示数不变,不能进行实验探究,故A不可行;
B、将导线M的c端移至接线柱B时,电压表测用电器两端的电压,通过移动滑片可以改变用电器两端的电压,进行实验探究,故B可行;
C、将导线M的c端移至接线柱C时,滑动变阻器被断路,不能改变用电器两端的电压,无法进行实验探究,故C不可行;
D、将导线L的b端移至接线柱C时,滑动变阻器被断路,不能改变用电器两端的电压,无法进行实验探究,故D不可行。
7.从欧姆定律可以导出公式R=U/I,下列说法正确的是( )
A.当电压增大为原来的2倍时,电阻R也增大为原来的2倍
B.当电流I增大为原来的2倍时,电阻R减小为原来的2倍
C.通过导体的电流若为零,电阻也为零
D.即使导体两端的电压为零,电阻也不为零
【答案】D
【解析】电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,当电压增大为来的2倍时,电阻不变,由欧姆定律I=U/R可知,电流I增大为原来的2倍时,导体两端的电压也增大为原来的2倍,故AB错误;通过导体的电流为零(或导体两端的电压为零)时,导体的电阻不变,且不为零,故C错误,D正确。
8.比较法是一种科学研究方法,是通过观察、分析,找出研究对象的相同点和不同点。它是认识事物的一种基本方法。在学习电学过程中,小明对“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验进行比较,下列说法不正确的是(  )
A.两个实验采用的都是控制变量的研究方法
B.两实验的实验电路在教科书中是相同的
C.前者收集多组数据的目的,是为了得出电流跟电阻的定量关系
D.后者收集多组数据的目的,是为了取电阻的平均值,减小误差
【答案】A
【解析】A、在“探究电流跟电阻的关系”时需要采用控制(电压不变)变量法,而“伏安法测量电阻”时不需要利用控制变量法,故A符合题意;
B、这两个实验的实验电路图都相同,故B不符合题意;
C、探究电流与电压的关系实验,进行多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系,故C不符合题意;
D、伏安法测电阻阻值实验,后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差,故D不符合题意。
9.如图是R1、R2两电阻的U-I图像。将R1、R2并联后接入电路,结合图中信息可 知( )
A.R1的阻值比R2的阻值大
B.通过R1、R2的电流相等
C.R1两端的电压比R2两端的电压小
D.R1的阻值为5Ω
【答案】D
【解析】R1、R2并联后接入电路,并联电路各支路两端电压相等,由图可知电压相等时,通过R1的电流较大,根据欧姆定律I=U/R可知,R2>R1,R1的阻值为R1=U1/I1=3V/0.6A=5Ω。
10.如图是伏安法测电阻的电路图,下列有关叙述不正确的(  )
A.该实验的原理是R
B.闭合开关前,滑片P应处在B端
C.滑动变阻器的作用是保护电路、改变电路中的电流等
D.实验中当滑片向A端移动时,电压表的示数变小
【答案】D
【解析】解:A、在伏安法测电阻的实验中,用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流,所以伏安法测电阻的实验原理是R,故A正确;
B、为了保护电路,在闭合开关前,应将变阻器滑片调至阻值最大处,即B端,故B正确;
C、在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器一方面可以保护电路,另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端的电压,故C正确;
D、实验中当滑片向A端移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的分压规律,则滑动变阻器两端的电压变小,根据串联电路的电压规律,定值电阻两端的电压变大,即电压表的示数变大,故D错误。
11.在“伏安法测电阻”的实验中,如果被测电阻大约为80Ω,选用的电源电压为1.5V,选用的电流表量程为0.6A,对于电流表和电源电压的选择,下列说法中正确的是(  )
A.电源选择错误,因此会烧坏电源
B.电流表量程不合适,因此电流表无示数
C.电源电压选择不当,电路中电流过小,电流表指针偏转角度太小,读数误差大
D.电流表量程选择错误,读数误差较大
【答案】C
【解析】当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的最大电流:
I0.01875A。
所以,在“伏安法”测电阻的实验中,电源选择不当,造成通过电阻的电流太小,电流表的指针偏转角度太小,误差太大;也不可能因量程选错,烧坏电流表。
12.某学生在做伏安法测小灯泡电阻的实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成(  )
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏 C.小电灯烧坏 D.小电灯不亮
【答案】D
【解析】电流表和电压表位置互换后,电压表就串联接入电路,由于电压表电阻很大,因此干路电流就很小,几乎没有电流流过灯泡,故小灯泡不亮,D正确。
13.如图所示电路中,电表均为实验室学生用电表,当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表指针偏转角度相同,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,则两表的示数之比U甲:U乙为(  )
A.5:4 B.5:1 C.4:5 D.4:1
【答案】A
【解析】由图可知,当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,电阻R1与R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测干路电流。两表指针偏转角度相同,由于并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以甲电流表的示数小于乙电流表的示数,则甲电流表用的是小量程(0~0.6A),乙电流表用的是大量程(0~3A),所以乙电流的示数为甲电流表示数的5倍,即I=5I2,
根据并联电路的电流规律可得,通过R1的电流为I1=I I2=5I2 I2=4I2,
根据并联电路的分流关系可得,R1与R2的阻值之比为R1:R2=I2:I1=I2:4I2=1:4;
当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源电压,乙表测R2两端的电压。
根据串联电路的分压关系可得R1与R2两端的电压之比为U1:U2=R1:R2=1:4,
根据串联电路的电压规律可得两电压表的示数之比为
U甲:U乙=U:U2=(U1+U2):U2=(1+4):4=5:4,故A正确。
14.如图所示,电源电压保持不变,当开关S1闭合、开关S2由1接到2时( )
A.电流表示数变大,小灯泡亮度不变
B.电压表示数不变,小灯泡亮度变暗
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值变大
【答案】D
【解析】AB.闭合S1、S2掷到1时,R1与灯并联,电流表测总电流,电压表测电源电压;当S2由1掷到2时,R2短路,电路为灯的简单电路,电流表测灯的电流,电压表测电源电压,所以电压表示数不变;根据并联电路各支路互不影响知道,小灯泡仍正常发光,亮度不变,由并联电路电流的规律可知,电流表示数变小,故AB错误;
CD.因电压表示数不变,电流表示数变小,电压表示数与电流表示数乘积变小,电压表与电流表示数比值为电路总电阻,由并联变为串联可知电路总电阻变大,故C错误,D正确。故选D。
15.如图是电阻甲和乙的I—U图像,小明对图象信息做出的判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当乙两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
【答案】C
【解析】A.由图像可知,当甲两端的电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误;
B.由图像可知,当乙两端电压为2.5V时,通过的电流为0.5A,此时乙的阻值R=U/I=2.5V/0.5A=5Ω,故B错误;
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则通过两电阻的电流均为0.3A,由图像可知此时
U甲=1.5V、U乙=0.5V,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压
U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V,故C正确;
D.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们两端的电压均为1V,由图像可知此时I甲=0.2A、I乙=0.4A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流I = I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A,故D错误。
二、填空题(共6小题,每空2分,共30分)
16.图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,则被测电阻的阻值为    欧。
(3)为减小实验误差,需进行多次测量。完成第一次测量后,接下来的操作是    。
【答案】见试题解答内容
【解析】(1)将变阻器按一上一下连接,如下所示:
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电流为1.8V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律,则被测电阻的阻值为:R6Ω;
(3)为减小实验误差,需进行多次测量。完成第一次测量后,接下来的操作是:移动滑动变阻器的滑片,记录电压表和电流表示数。
17.图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“0~0.6A”“0~3V”,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”,电源电压恒为6V。根据图乙所示图像可得结论: 保持导体     一定,通过导体的电流与它两端电压成正比,向左移动滑片,    表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为     Ω。
【答案】电阻;电压;10。
【解析】
(1)由图象可知,横坐标表示导体两端的电压,纵坐标表示通过导体的电流,两者的关系图像是一条直线,即电压越大,电流也越大,且两者的比值为一定值,故可以得出的结论是:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(2)由图可知,滑动变阻器和定值电阻串联,已知电流表和电压表量程分别为“0~0.6A”、“0~3V”,
当电压表达到最大刻度时,即U1=3V,此时电路中的电流I=I10.3A<0.6A,此时电流表还没有达到最大刻度,所以是电压表先达到最大刻度;此时电路中的总电阻:
R总20Ω,
根据电阻的串联可知,此时滑动变阻器接入电路的阻值:R滑=R总﹣R1=20Ω﹣10Ω=10Ω。
18.如图是某物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。电源电压恒为9V。测试过程中,向前推动测试仪的滑块,相当于移动滑动变阻器的滑片。当滑片在最左端时,电压表的示数为     V;当滑片P向右移动时,电流表的示数     (选填“变大”“变小”“不变”)。
【答案】0;不变。
【解析】在图示中,电压表接在了滑动变阻器的滑片上,测的是挡板左边的电阻丝的两端电压,由于电压表的电阻很大,相当于断路,滑片移动电路中的电阻不变,由I可知当滑片P向右移动时,电流表的示数不变;当滑片在最左端时,与电压表并联的电阻丝的电阻为零,由U=IR知电压表的示数为零。
19.如图甲是某电子秤的原理示意图,定值电阻R1阻值为100Ω,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示。已知电源电压为6V保持不变。
(1)当托盘为空时,R2电阻为    Ω;
(2)若放入某物体后,电压表示数为1.5V,该物体的质量    。
【答案】(1)500;(2)400g。
【解析】(1)当托盘为空时,没有放上物体,故物体质量为0,由图乙可知,物体质量m=0时,R2电阻为500Ω。
(2)分析图甲电路图可知,R1与R2串联,电压表测量R1两端电压,电压表示数为1.5V,定值电阻R1阻值为100Ω,
根据欧姆定律知,则通过电阻R1的电流;
根据串联电路的电流处处相等,电源电压为6V保持不变,则定值电阻R2的阻值
由乙图可知,R2电阻为300Ω时,物体的质量为400g。
20.如图所示的电路中,电源电压恒为30V,电阻R1为15Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5A。通过电阻R1的电流     A;电阻R2的阻值     Ω。
【答案】2;60
【解析】由图可知,闭合开关S1、S2时,电阻R1和R2并联,电流表测干路中的电流。
由于并联电路各支路两端的电压相等,所以两电阻两端的电压:U1=U2=U=30V,
故通过R1的电流:I12A;
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以通过R2的电流:I2=I﹣I1=2.5A﹣2A=0.5A,
根据欧姆定律可得,R2的阻值:R260Ω。
21.在探究“电流与电压的关系”时,如图所示。
(1)请用笔画线将图甲中所缺的一根导线补充完整;( )
(2)在实验进行中,得到电流表示数如图乙所示,其示数为______A;
(3)进行实验得到实验数据如下表;
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 0.36 0.40 0.48
(4)根据实验数据分析可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成______。
【答案】①如图;②0.36;④正比。
【解析】(1)探究“电流与电压的关系”,电流表与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,电源是两节干电池,电压为3V,所以电压表用0~3V的量程,如图所示:
(2)由图乙可知,电流表所用量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.36A。
(4)分析数据可知,每次实验电压与电流的比值都为定值,说明电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
三、实验与探究题(共3小题,每空2分,共20分)
22.为研究“电流与电压的关系”,小科和小丽设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定不变定值电阻R为5欧。
实验次数 一 二 三
电压/V 1.0 1.5 2.0
电流/A 0.2 0.3 0.4
(1)如图甲,若滑片P向右移时接入的阻值变小,则待接导线应与 相连(填字母)
(2)小科排除故障后,通过实验获得数据如表,分析数据可得出结论是
(3)小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出U—I关系如图乙,发现与预期结果不一样,分析实验过程中可能存在的问题有 。
【答案】(1)B(2)电阻一定时,电流与电压成正比(3)电流表未调零且指针偏左,电压表未调零且指针偏右,前两种同时存在
【解析】(1)滑片P向右移时接入的阻值变小,说明接入阻值长度变短,由此可知,滑动变阻器是右下接线柱B接入电路。
(2)电流表指针偏转说明有电流通过,排除断路电压表无示数,说明定值电阻两端无电压,即说明被短路(或电压表断路)。
(3)由表格数据知道,电压变大,电流变大,比值不变。由此得出结论为:电阻一定时,电流和电压成正比。
(4)由图乙知道,当电流为0时,电压表有示数,说明电压表没有调零,指针偏右;或者是电流表没有调零指针偏左。
23.小科用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为3V且保持不变。
(1)将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是     。
(2)小科根据实验所测得的数据绘制了图像,如图乙所示。分析图像可以得出的结论是     。
(3)分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于     Ω。
(4)小科还可以利用此电路完成的实验有     。
【答案】(1)定值电阻断路;(2)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(3)10;(4)探究电流与电压的关系(答案不唯一)。
【解析】(1)闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即故障原因是:定值电阻断路;
(2)从图像乙可知,当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,故电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;
(3)由图乙知,,即R=10Ω时,电流I=0.2A,定值电阻两端电压U=IR=0.2A×10Ω=2V,设能完成实验,滑动变阻器电阻的最大电阻的最小值为R滑,由串联电路电压的分配规律得:
,即,解得:R滑=10Ω,故实验中所选用的滑动变阻器的最大阻值不小于10Ω。
(4)用于探究电流与电阻实验的电路图还可以用于探究电流与电压的关系等等。
24.在伏安法测小灯泡电阻的实验课上,细心的小明发现:当小灯泡两端电压变化时,小灯泡的电阻也随之改变。针对该现象,小明提出了两种猜想,猜想一:小灯泡的电阻随两端电压的变化而变化。猜想二:小灯泡的电阻随灯丝温度的变化而变化。
他按如图甲所示电路来验证猜想,具体步骤如下:
①取小灯泡内灯丝连接成如图甲电路,在水槽中加入0℃的绝缘油,将灯丝完全浸没。
②闭合开关,移动滑动变阻器滑片,进行多次测量,记录数据。
③断开开关,将水槽中的物质分别换为50℃、100℃的绝缘油,重复步骤②。
④将测得的数据绘制成如图乙所示图像。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整。
(2)根据图乙数据可知,当温度升高时,灯丝的电阻随温度的升高而     ,你还可得到     的结论。
【答案】(1);(2)增大;电阻一定时,电流与电压成正比。
【解析】(1)滑动变阻器选用一上一下接线柱连入电路,如图所示。当滑动变阻器的滑片往左移时,靠近所用的下接线柱,故接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大;
(2)根据图乙数据可知,当温度升高时,灯丝的电阻随温度的升高而增大;电阻一定时,电流与电压成正比。
四、综合题(共3小题,25、26小题各6分,27小题8分,共20分)
25.在如图所示的电路中,R1的阻值是30Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.2A,电流表A的示数是0.5A。
求:(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)6V;(2)20Ω。
【解析】由电路图知道,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由知道,电源的电压
U=I1R1=0.2A×30Ω=6V
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A
则电阻R2的阻值
答:(1)电源电压为6V;(2)电阻R2的阻值为20Ω。
26.某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示,用电压表的示数大小表示体重的大小。其中电源电压恒为6V,定值电阻R0为10Ω,电压表量程为0~3V,R是压敏电阻,R的阻值与平板受到压力F对应的部分数据如下表,平板质量不计。
压力F/N 0 60 200 500 900 1500
压敏电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5
(1)体重秤上不站人时,电压表读数为多少伏?
(2)小明站在平板上称量时,电压表指针指在2.4V处,则小明的体重为多少牛?
【答案】(1)体重秤上不站人时,电压表读数为1.5V;
(2)小明站在平板上称量时,电压表指针指在2.4V处,则小明的体重为500N。
【解析】(1)由图可知压敏电阻R和定值电阻R0串联接入电路,电压表与定值电阻R0并联,测量定值电阻R0两端的电压,
当体重秤上不站人时,F=0N,根据表格数据知,此时R=30Ω,根据串联电路的特点知,电路的总电阻R总=30Ω+10Ω=40Ω;
电路中的电流为;
当体重秤上不站人时,电压表示数U1=I1R0=0.15A×10Ω=1.5V;
(2)流经压敏电阻的电流;
小明站在平板上称量时,压敏电阻两端电压为U3=6V﹣2.4V=3.6V;
压敏电阻大小;
从表中读出,小明的体重为500N。
答:(1)体重秤上不站人时,电压表读数为1.5V;
(2)小明站在平板上称量时,电压表指针指在2.4V处,则小明的体重为500N。
27.如图甲所示是常见的电子身高测量仪。某学习小组学习了电学的相关知识后,开展了自制电子身高测量仪项目。他们分别设计了两款测量仪,如图乙、丙所示,根据电压表示数标出对应的身高刻度。其中电源电压恒为4.5V,定值电阻R0=20Ω,电压表量程为0~3V。R是固定的、竖直放置的硬电阻棒,长20cm,总电阻为40Ω,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。其他所用材料规格均相同。
评价指标 优秀 良好 待改进
指标1 身高越高,电压表示数越大 身高越高,电压表示数越小 电压表示数不能显示身高
指标2 刻度均匀 刻度不均匀 刻度无法表示
(1)按“评价指标2”,乙图的评价等级是     。
(2)R0在丙图电路中的作用是     。
(3)身高为170cm的小曙同学用丙图所示测量仪时,电压表示数为1.5V。求该身高仪的测量范围。
(4)上述两个产品都会存在缺陷。请在丁图中加以改装:将电压表连接在最合适的位置,从而达到指标都为优秀等级。
【答案】(1)良好;(2)保护电路;(3)160cm~180cm;(4)。
【解析】由电路图可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)乙图中的电流为:I,电压表的示数为:UV=IRR,由于UV与R不成正比,且其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。所以刻度不均匀,所以评价等级是良好;
(2)由丙图可知,如果电路中没有定值电阻R0,可能会导致电流过大,故定值电阻R0在电路起保护电路的作用;
(3)由于电压表量程为0~3V,当电压表的示数为1.5V时,滑片位于滑动变阻器的中央,且电阻棒的总长度20cm,
由于小曙同学的身高170cm,所以该身高仪的测量范围为170cm20cm=160cm~170cm20cm=180cm;
(4)根据电路知,甲、乙刻度不均匀,丙图均匀,但身高越高,电压表的示数越小,故把电压表改为测量下半部分的电压,就能身高越高,电压表示数越大,如图所示:

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第3章第4节《欧姆定律及其应用》基础性学习评价
试题卷
(测试时间45分钟 满分100分)
一、选择题(共15小题,每小题2分,共30分)
1.在学习和研究中,我们经常会用到一些科学方法,如控制变量法、类比法、转换法、模型法等。下述事例中都运用了控制变量法的是( )
①通过电解水来研究水的组成 ②影响导体电阻大小的因素
③研究电流时用水流作类比 ④探究电流与电压、电阻的关系
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
2.如图所示的电路可以研究电流跟电压、电阻的关系。在研究电流与电压的关系时,应保持电阻不变;以下操作符合实验要求的是( )
A.保持电路中的电流不变
B.保持电阻R两端的电压不变
C.保持滑动变阻器R’的滑片位置不变
D.保持电阻R的电阻值不变,调节R’的滑片到不同的适当位置
3.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的I—R图像,下列结论与图像相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
4.在研究“电流与电阻的关系”时,下列操作或分析合理的是( )
①闭合开关前,移动滑片P移到最右端
②闭合开关后,移动滑片P控制电阻两端的电压不变
③闭合开关后,移动滑片P控制通过电阻的电流不变
④闭合开关后,移动滑片P的目的是多次测量取平均值减少误差
A.①② B.②③ C.①③ D.②④
5.小科为探究“电压一定时,电流与电阻之间的关系”,设计了如图实验。先在AB间接入10Ω的定值电阻R1,移动滑片P,读取电压表、电流表示数并记录;然后用15欧的定值电阻R2替换R1后,接下来的操作和操作后的电路分析正确的是(  )
A.闭合开关,电压表示数变大
B.闭合开关,电流表示数不变
C.注视电压表,并向左调节滑片
D.注视电流表,并向右调节滑片
6.小明连接好的电路如图所示,闭合开关,发现电流表、电压表均有示数,调节滑动变阻器,电流表、电压表示数都不变化,小明连接的电路有不妥之处,改正的方法是(  )
A.将导线K的a端移至接线柱A
B.将导线M的c端移至接线柱B
C.将导线M的c端移至接线柱C
D.将导线L的b端移至接线柱C
7.从欧姆定律可以导出公式R=U/I,下列说法正确的是( )
A.当电压增大为原来的2倍时,电阻R也增大为原来的2倍
B.当电流I增大为原来的2倍时,电阻R减小为原来的2倍
C.通过导体的电流若为零,电阻也为零
D.即使导体两端的电压为零,电阻也不为零
8.比较法是一种科学研究方法,是通过观察、分析,找出研究对象的相同点和不同点。它是认识事物的一种基本方法。在学习电学过程中,小明对“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验进行比较,下列说法不正确的是(  )
A.两个实验采用的都是控制变量的研究方法
B.两实验的实验电路在教科书中是相同的
C.前者收集多组数据的目的,是为了得出电流跟电阻的定量关系
D.后者收集多组数据的目的,是为了取电阻的平均值,减小误差
9.如图是R1、R2两电阻的U-I图像。将R1、R2并联后接入电路,结合图中信息可 知( )
A.R1的阻值比R2的阻值大
B.通过R1、R2的电流相等
C.R1两端的电压比R2两端的电压小
D.R1的阻值为5Ω
10.如图是伏安法测电阻的电路图,下列有关叙述不正确的(  )
A.该实验的原理是R
B.闭合开关前,滑片P应处在B端
C.滑动变阻器的作用是保护电路、改变电路中的电流等
D.实验中当滑片向A端移动时,电压表的示数变小
11.在“伏安法测电阻”的实验中,如果被测电阻大约为80Ω,选用的电源电压为1.5V,选用的电流表量程为0.6A,对于电流表和电源电压的选择,下列说法中正确的是(  )
A.电源选择错误,因此会烧坏电源
B.电流表量程不合适,因此电流表无示数
C.电源电压选择不当,电路中电流过小,电流表指针偏转角度太小,读数误差大
D.电流表量程选择错误,读数误差较大
12.某学生在做伏安法测小灯泡电阻的实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成(  )
13.如图所示电路中,电表均为实验室学生用电表,当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表指针偏转角度相同,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,则两表的示数之比U甲:U乙为(  )
A.5:4 B.5:1 C.4:5 D.4:1
14.如图所示,电源电压保持不变,当开关S1闭合、开关S2由1接到2时( )
A.电流表示数变大,小灯泡亮度不变
B.电压表示数不变,小灯泡亮度变暗
C.电压表示数与电流表示数乘积变大
D.电压表示数与电流表示数比值变大
15.如图是电阻甲和乙的I—U图像,小明对图象信息做出的判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当乙两端电压为2.5V时,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D.将甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
二、填空题(共6小题,每空2分,共30分)
16.图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。
(2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,则被测电阻的阻值为    欧。
(3)为减小实验误差,需进行多次测量。完成第一次测量后,接下来的操作是    。
17.图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“0~0.6A”“0~3V”,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”,电源电压恒为6V。根据图乙所示图像可得结论: 保持导体     一定,通过导体的电流与它两端电压成正比,向左移动滑片,    表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为     Ω。
18.如图是某物理兴趣小组设计的简易坐位体前屈测试仪的测试示意图、简化原理图。电源电压恒为9V。测试过程中,向前推动测试仪的滑块,相当于移动滑动变阻器的滑片。当滑片在最左端时,电压表的示数为     V;当滑片P向右移动时,电流表的示数     (选填“变大”“变小”“不变”)。
19.如图甲是某电子秤的原理示意图,定值电阻R1阻值为100Ω,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示。已知电源电压为6V保持不变。
(1)当托盘为空时,R2电阻为    Ω;
(2)若放入某物体后,电压表示数为1.5V,该物体的质量    。
20.如图所示的电路中,电源电压恒为30V,电阻R1为15Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5A。通过电阻R1的电流     A;电阻R2的阻值     Ω。
21.在探究“电流与电压的关系”时,如图所示。
(1)请用笔画线将图甲中所缺的一根导线补充完整;( )
(2)在实验进行中,得到电流表示数如图乙所示,其示数为______A;
(3)进行实验得到实验数据如下表;
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 0.36 0.40 0.48
(4)根据实验数据分析可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成______。
三、实验与探究题(共3小题,每空2分,共20分)
22.为研究“电流与电压的关系”,小科和小丽设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定不变定值电阻R为5欧。
实验次数 一 二 三
电压/V 1.0 1.5 2.0
电流/A 0.2 0.3 0.4
(1)如图甲,若滑片P向右移时接入的阻值变小,则待接导线应与 相连(填字母)
(2)小科排除故障后,通过实验获得数据如表,分析数据可得出结论是
(3)小丽用另一组同规格器材进行实验,获得的数据作出U—I关系如图乙,发现与预期结果不一样,分析实验过程中可能存在的问题有 。
23.小科用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为3V且保持不变。
(1)将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是  
  。
(2)小科根据实验所测得的数据绘制了图像,如图乙所示。分析图像可以得出的结论是     。
(3)分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于     Ω。
(4)小科还可以利用此电路完成的实验有     。
24.在伏安法测小灯泡电阻的实验课上,细心的小明发现:当小灯泡两端电压变化时,小灯泡的电阻也随之改变。针对该现象,小明提出了两种猜想,猜想一:小灯泡的电阻随两端电压的变化而变化。猜想二:小灯泡的电阻随灯丝温度的变化而变化。
他按如图甲所示电路来验证猜想,具体步骤如下:
①取小灯泡内灯丝连接成如图甲电路,在水槽中加入0℃的绝缘油,将灯丝完全浸没。
②闭合开关,移动滑动变阻器滑片,进行多次测量,记录数据。
③断开开关,将水槽中的物质分别换为50℃、100℃的绝缘油,重复步骤②。
④将测得的数据绘制成如图乙所示图像。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整。
(2)根据图乙数据可知,当温度升高时,灯丝的电阻随温度的升高而     ,你还可得到     的结论。
四、综合题(共3小题,25、26小题各6分,27小题8分,共20分)
25.在如图所示的电路中,R1的阻值是30Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.2A,电流表A的示数是0.5A。
求:(1)电源电压;
(2)电阻R2的阻值。
26.某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示,用电压表的示数大小表示体重的大小。其中电源电压恒为6V,定值电阻R0为10Ω,电压表量程为0~3V,R是压敏电阻,R的阻值与平板受到压力F对应的部分数据如下表,平板质量不计。
压力F/N 0 60 200 500 900 1500
压敏电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5
(1)体重秤上不站人时,电压表读数为多少伏?
(2)小明站在平板上称量时,电压表指针指在2.4V处,则小明的体重为多少牛?
27.如图甲所示是常见的电子身高测量仪。某学习小组学习了电学的相关知识后,开展了自制电子身高测量仪项目。他们分别设计了两款测量仪,如图乙、丙所示,根据电压表示数标出对应的身高刻度。其中电源电压恒为4.5V,定值电阻R0=20Ω,电压表量程为0~3V。R是固定的、竖直放置的硬电阻棒,长20cm,总电阻为40Ω,其接入电路的电阻与接入电路的长度成正比。金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好,电阻不计。其他所用材料规格均相同。
评价指标 优秀 良好 待改进
指标1 身高越高,电压表示数越大 身高越高,电压表示数越小 电压表示数不能显示身高
指标2 刻度均匀 刻度不均匀 刻度无法表示
(1)按“评价指标2”,乙图的评价等级是     。
(2)R0在丙图电路中的作用是     。
(3)身高为170cm的小曙同学用丙图所示测量仪时,电压表示数为1.5V。求该身高仪的测量范围。
(4)上述两个产品都会存在缺陷。请在丁图中加以改装:将电压表连接在最合适的位置,从而达到指标都为优秀等级。
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