【浙教版】(新教材)科学八上第3章 电路探秘 章末检测 拔高竞优卷

资源下载
  1. 二一教育资源

【浙教版】(新教材)科学八上第3章 电路探秘 章末检测 拔高竞优卷

资源简介

【浙教版】(新教材)科学八上第3章 电路探秘 章末检测 拔高竞优卷
一、选择题
1.一根铜导线的电阻为R,要使电路中的电阻变为4R,以下方法可行的是(  )
A.将铜导线对折起来,接在电路中
B.将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍
C.将同样长,同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中
D.将两根相同的铜导线连起来
2.甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲(  )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷
C.可能带正电荷 D.可能带负电荷
3.(2024九下·杭州期中)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为6V,更换5个定值电阻,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是(  )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为
D.将从15Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
4.(2025八下·海曙期中)如图所示的“电阻测量盒”,内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值电阻R0,开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出 Rx的阻值。设计的盒内电路图,其中不符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
5.(浙教版科学八年级上学期4.2电流的测量(第1课时))如图所示的电路中,闭合开关,电流表测量的是()
A.通过灯Ll的电流 B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流之和 D.电源供给电路的总电流
6.(2025·浙江会考)如图所示是电路的某一部分,R1=R2>R3,A为理想电流表。若电流只从A点流入此电路,且流过R1的电流为0.2A,则以下说法正确的是
A.电流不可能从C点流出,只能从B点流出.
B.流过A的电流为零.
C.流过R2的电流一定大于0.4A.
D.R2两端的电压不一定比R3两端的电压大.
7.如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是(  )
A.电流表测的是L1的电流 B.电流表测的是L2的电流
C.电流表测的是总电流 D.两灯泡串联
8.(2021八上·舟山月考)如图所示是一个电子门铃,当两个导线夹子相接触时,电子门铃有音乐声。若小明将下列物品分别接入两夹子之间,能使门铃发出音乐声的是(  )
A.硬币或橡皮 B.橡皮或塑料尺
C.铅笔芯或硬币 D.塑料尺或铅笔芯
9.在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示,A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,下列说法中正确的是(  )
A.只把A和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.把A和B接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电流变大
C.将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,无法改变通过电位器的电流
D.只将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
10.(2025·浙江模拟)在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.铜片是番茄电池的负极
B.图中所示的电压值为4V
C.为提倡节约,制作电池后的番茄仍作蔬菜食用
D.番茄电池形成通路后,电子将从锌片流向铜片
11.如图所示,将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中。闭合开关 S,各表均有一定示数,将滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置,电压表 V1、V2示数的变化量分别为 △U1、△U2。下列说法中,正确的是 (  )
A.电压表V1示数变大,电压表V2 示数不变
B.电压表V1示数变大,
C.电压表V2示数变小,电压表V2示数和电流表示数之比不变
D.电压表V2示数变大,电压表V2示数和电流表示数之比变大
12.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻 测量未知电阻 的阻值,图中不能测出 阻值的电路图是 (  )
A. B.
C. D.
13.决定电脑处理速度的中央处理器 CPU,其制作材料之一为单晶硅。“超频”是提高 CPU 运算速度的一种方法,通过“跳线”来提高CPU 两端的电压。如图所示为一跳线装置,该装置的电源电压为3 V,“超频”工作时通过CPU 的电流是3 mA,下列说法中,不正确的是(  )
A.计算机芯片中的单晶硅是半导体材料
B.“超频”工作时应连接“1、2”两个接线柱
C.“超频”工作时CPU 的电阻是 100 Ω
D.连接“2、3”时CPU 正常工作
14.取两个相同的验电器A和B,使A带上负电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示),观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开。下列描述错误的是(  )
A.金属杆是导体
B.两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,B验电器中的金属箔带上了负电荷
D.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是自A流向B
15.在如图所示的电路中,DW 为一个稳压管,其作用是确保C、D之间的电压UCD 不变,只要流过稳压管DW的电流在5~25 mA之间,UCD将稳定为15 V。R2为一可变电阻,它的最小值为 1000 Ω,最大值为无穷大(即开路)。设电源电压U 为25 V,则当 变化时,为了确保 为15 V,则. 的阻值范围应为(  )
A.250~2000Ω B.400~500 Ω
C.250~400Ω D.500~2000Ω
二、填空题
16.(2025八下·慈溪期末)2024年3月29日晚,广州遭遇强对流天气,广州塔主动引雷(称为“接闪”),场面震撼,堪比科幻大片。在强对流天气下,云层与云层间因摩擦而带电,云层下方携带负电荷,因广州塔顶端较尖,其尖端部位携带密集的   (填“正电荷”或“负电荷”),当达到一定程度后,与云层中的负电荷发生   ,产生放电现象,这就是尖端放电。
17.如图甲所示电路中,电源电压不变,灯泡L标有“9 V 0.3 A”,滑动变阻器R标有“20 Ω 1 A”,电路工作时不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全。第一种情况只闭合开关S,第二种情况开关S、S1、S2均闭合,两种情况下,移动滑片分别得到电流表示数I随滑动变阻器阻值 R 变化的关系图像如图乙所示。则与第一种情况对应的图像是   (填“①”或“②”),R1的阻值为   Ω。
18.(2025八上·定海期末)如图甲是“研究并联电路的电流特点”的实物连接图。
(1)电流表测量的是通过灯泡   (填“L1”或“L2”)的电流。
(2)若电流表示数如图乙所示,则测出的电流是   A。
(3)若要用电流表测量干路中的电流,且只允许移动其中一根导线,应将图甲中导线   (选填“a”、 “b”或“c”)的右端改接在电流表的负接线柱上。
19.(2024八下·鄞州期末)如图是某拉力器设计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片Р固定在一起,电压表量程为0~3V,电源电压U=6V,电阻R0=10Ω,均匀电阻丝MN长为10cm,阻值为20Ω。弹簧受到的拉力每增加100N,弹簧伸长1cm。P与MN间的摩擦不计,在弹性限度内使用弹簧。
(1)闭合开关S,电压表示数随拉力大小的变化是   (填“均匀”或“不均匀”)的。
(2)当拉环不受拉力时,滑片Р处于M端。闭合开关S,拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,则电压表示数为   V。
(3)若要增大拉力表的测量范围,保证电阻丝MN不变,只允许改动电路中的一个元件,则你采取的措施是   。
20.一名同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,Р点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S。通过分析可知:金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个   ,观察   可以粗略地判断风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是   。
21.(2025八下·宁波期中)探究串联电路中电流的特点。
(1)猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小。按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,说明有可能存在的故障为   。
(2)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则    再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断其猜想是   的(选填“正确”或“错误”)。
(3)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A'、B'、C'三点的电流,得出 小华认为不需要再测量,在(2)的结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程:   。
22.(2025八上·拱墅期末)某校科学兴趣小组的同学设计了一种电子秤,实际上是压力测量仪,可用它来称量物体的重力,其原理结构如图所示。图中A为金属片,B为金属板,,R2是最大值为72Ω的滑动变阻器,电源电压为12V不变。图中的重力表应该是用   表改装而成的,R1的主要作用是   ,当称量物体重力达到最大值时,重力表的示数所对应的电压为   ;当金属片A上放重物、开关S闭合时,请说明电子秤称量物体重量的原理   。
三、实验与探究题
23.(2025八下·江北期末)小科利用新干电池、电阻箱R、滑动变阻器“20欧1安”、待测电阻R 等装置进行了如下实验:
(1)探究电流与电压关系实验。
①连接好如图1所示电路,检查电路时发现有一根导线接错,请在这根导线上画“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
②纠正错误后,多次移动滑片并记录电压表和电流表的示数,并将它们在坐标系中逐一标出,如图2所示,发现A 点数据错误,为得到正确的数据,接下来的操作是   。
③正确处理数据后,分析数据可初步得出结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,请写出得出此结论的依据:   。
(2)接下来小科用如图3所示电路测量待测电阻R 的阻值,其实验步骤如下:
①将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端,电阻箱R调为某一阻值R1,使电压表和电流表示数为合适的值。
②断开开关,将电压表右端的接线柱由C点改接到D点。
③闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器滑片,使两表的示数与上述步骤①中相同,此时电阻箱的阻值为 R2,通过计算,即可求得R 的阻值。
虽然小科的操作无误,但他反复调节电阻箱和滑动变阻器,始终无法达成目的,请写出造成这种情形可能的原因是   
24.(2025八下·奉化期中)项目小组探究液体电阻的影响因素的实验,在水槽中相距8.4cm的两侧放入铜片,铜片竖直固定能平移,将铜片和电压为9V的电源、电流表及开关串联.向水槽中加入一定浓度的盐水,闭合开关,读出电流表示数.改变加入盐水的浓度和铜片距离,重复上述实验.
组别 盐水浓度(%) 盐水体(mL) 铜片距离(cm) 电流(A)
1 0.9 400 8.4 0.5
2 0.45 400 8.4 0.25
3 0.45 400 16.8 0.125
4 0.225 400 4.2 0.25
5 0.15 400  
(1)图乙是某一次测量中的电流表指针位置,其示数为   安.
(2)在图甲实验中,为了控制两铜片与盐水之间的接触面积相同,该实验中进行的操作是   .
(3)丙表格为该实验获得的数据结果,在第5次实验中,为使电流表示数与第1次示数相同,则应控制铜片的距离为   cm.
25.(2025九下·瑞安开学考)项目化学习小组同学设计了一款电子秤,结构如图所示,为阻值均匀的金属棒,两边分别有两个滑片。金属弹簧上端固定且与电压表相连,下端与滑片相连,滑片能随弹簧一起上下移动,当物体放在托盘上时,电压表能自动显示物体质量,完成下列问题:
(1)【项目原理】闭合开关,电压表的示数将随被测物体质量增大而   (选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)【项目调试】电子秤有归零功能,即放上盛放被测物体的空烧杯后,按归零键可使示数归零,请结合电路图说明将空烧杯放上托盘后如何操作才能实现调零?   。
(3)【项目迭代】小北建议将金属棒换成粗细、长度相同但阻值更大的金属棒从而提高精确度,请评价是否合理并说明理由?   。
26.(2025九下·杭州月考) 为了探究“通过导体的电流与电阻关系”,小明利用6伏的电源、“40欧,1安”的滑动变阻器、阻值分别为5欧、10欧、25欧的R1、R2、R3等器材进行如下实验。
①按如图甲连接电路。
②闭合开关S1,将S2与a接通,调节滑动变阻器滑片P至电压表的示数达到设定值,记录电流表的示数为I1。
③分别将 S2与b、c接通,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数与步骤②的设定值相同,分别记录电流表的示数为I2、I3。”
(1)连接电路时,开关应处于   状态;
(2)步骤②中R1两端电压达到设定值时,电压表示数如图乙,则该电压值为   ;
(3)步骤③中调节滑动变阻器滑片时,其移动方向为   ;
(4)为了使结论更具普遍性,需要在不同电压设定值下进行重复实验。若设定电压值为2伏,利用上述仪器能否完成实验并说明理由   
27.(浙教版科学八年级上学期4.5电压的测量(第2课时))拓展性学习小组的同学合作进行“探究串联电路的电压特点”设计了如图1所示电路,并连接了如图2所示电路。(在导体的电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比)
(1)图2的实验电路连接中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是   (填“a”“b”或“c”)。
(2)正确连接后,继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图3所示的曲线图。
(a)图3中甲、乙两条曲线是根据图1电路测得的实验数据所绘制的曲线,其中与图1电路中电压表V1对应的曲线是   (填“甲”或“乙”)。
(b)已知电源电压恒为6 V,根据探究目的分析图3中的曲线,得出的实验结论是   。
(3)拓展探究:同学们根据串联电路的特点,重新设计了如图4所示电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值,闭合开关S后,接下来的操作是   (只需写出操作过程和测量的科学量,不需要写出表达式)。
四、综合题
28.(2023八下·余姚期中)根据图1实物图在图2的虚线框内画出相应的电路图
29.(2025八下·宁波期中)如图甲所示,是年轻人追捧的高颜值实用性加热杯垫,可以随时加热咖啡茶饮,还可以加热面包等小零食,其等效电路结构如图乙所示。电路中电源两端电压保持12V不变,R1的阻值为8Ω,R2的阻值为12Ω。
求:
(1)只闭合开关S,通过 R1的电流;
(2)继续闭合开关S1后,电路中的总电流和电路的总电阻。
30.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小明用如图甲所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系。已知 M 为控温器,电源电压恒为12 V,R为电阻箱(一种可以改变电阻并读出阻值的变阻器)。
(1)当控温器中液体的温度为 80℃,电阻箱阻值为 100Ω 时,电流表的示数为0.1A,求该温度下热敏电阻的阻值。
(2)依次改变控温器中的液体温度,同时改变电阻箱的阻值,使电流表的示数始终保持在0.1A。通过计算得到相关数据如表所示。
温度t/℃ 70 60 50 40 30 20 10 …
电阻RT/Ω 22 28 35 44 56 73 94 …
从表中可以看出,在一定温度范围内,该热敏电阻的阻值随温度的升高而   。
(3)若用该热敏电阻RT 和一个定值电阻R0及电压表制成一支指针式温度计,就可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。若要求电压表的读数随温度的升高而增大,则应在图乙中将电压表接在   (填“ab”“bc”或“ac”)两端。
31.(2025八下·江北期末)项目化学习小组制作了一款电子体重秤(如图1所示),秤盘质量忽略不计,电源电压恒为6伏,R0是阻值为10欧的定值电阻,秤盘下方的电阻R为力敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系如图2所示。
(1)若将电表改装为体重显示屏,要求体重越大,电表示数越大,应选择   进行改装(填“电压表”或“电流表”)。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,其电路故障的原因可能是   。
(3)排除故障后,当电压表的示数为1.2伏时,人对秤盘的压力为多少牛
32.(2025八下·宁波竞赛)如图甲所示,电源电压不变,灯泡L 允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示。求:
(1)当电路中电流为0.25A时,小灯泡的电阻为多少
(2)电源电压为多少
(3)若将电压表量程换为“0~3V”,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是多少
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、将铜导线对折起来,导体的长度变小,横截面积变大,则电阻变小,不符合题意;
B、将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍,由于铜导线的体积不变,长度变为原来的2倍,横截面积变为原来的二分之一,所以电阻变为原来的4倍,故符合题意;
C、铝的电阻率不是铜的2倍,所以这种操作是不符合题意的;
D、将两根相同的铜导线连起来,此时只有长度变为原来的2倍,故电阻会变成原来的2倍,故不符合题意;
故选B.
【分析】(1)掌握影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积和温度,温度对电阻的影响通常情况下忽略不计;(2)若材料相同,导体越长、横截面积越小,导体的电阻越大.
2.【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】 (1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电的轻小物体。
【解答】 由图知乙、丙相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷,已知丙带正电,则乙一定也带正电。图中甲、乙相互吸引,根据异种电荷相互吸引、带电体具有吸引轻小物体的性质可知,甲可能带负电或不带电,故D正确,ABD错误。
故选D。
3.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】A、电流与电压和电阻有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
B、由图中数据,得出电阻的电压分析;
C、由图可知电路的最大和最小电流,由串联电路的规律及欧姆定律得出此时变阻器连入电路的最小和最大电阻;
D、将Rx从5Ω换成10Ω后,电阻变大,根据分压原理和串联电路电压的规律分析。
【解答】A、根据控制变量法,更换5个定值电阻Rx,即改变电阻的大小,本实验是研究电流与电阻的关系,A错误;
B、由图中数据知,电阻两端的电压为
实验中电压表的示数保持2.5V不变,B错误;
C、由图乙知,电路的最大电流为0.5A,由串联电路的规律及欧姆定律,此时变阻器连入电路的最小电阻
电路的最小电流为0.1A,由串联电路的规律及欧姆定律,此时变阻器连入电路的最大电阻;最大值
故滑动变阻器阻值变化范围为,C正确;
D、将Rx从15Ω换成10Ω后,电阻变小,根据分压原理,电压表示数变小,因要控制电阻两端的电压不变,故应减小变阻器分得的电压,即应减小变阻器连入电路的电阻,将滑片P向左移,D错误。
故答案为:C。
4.【答案】C
【知识点】基本电路与电路图;实物的电路连接
【解析】【分析】根据每个选项和开关的闭合情况分析电路的连接方式,根据电路的特点、欧姆定律分析能否测量出电阻的大小。
【解答】A、根据图示可知,开关闭合时,Rx被短路,电路为R0的简单电路,电流表测量电路中的电流,根据U=IR可以求出电源电压;开关断开时,两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,根据电源电压和电流表示数可以求出电路的总电阻,根据串联电路的电阻关系可以求出Rx的阻值,故A正确。
B、根据图示可知,开关闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流,则电源电压为:U=IRx;开关断开时,两个电阻串联接入电路中,此时电流表示数为I',则电源电压为:U=I'(Rx+R0),两个关系式联立,可以求出Rx的阻值,故B正确;
C、根据图示可知,开关闭合时,电流表和Rx被短路,电路为R0的简单电路;开关断开时,两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,由于无法测量出电源电压,所以无法求出Rx的阻值,故C错误;
D、根据图示可知,开关断开时,电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流;开关闭合时,电路为并联电路,电流表测量干路中的电流;根据并联电路的电流关系可知通过R0的电流,根据U=IR可以求出电源电压,然后根据可以求出Rx的阻值,故D正确;
故答案为:C。
5.【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】由实物图知:当闭合开关,电流有两个路径:正极﹣灯泡L1﹣开关﹣负极;正极﹣灯泡L2﹣电流表﹣开关﹣负极.
所以电流表与灯泡L2串联,测量的是通过L2的电流.
故选B。
【分析】电流表的内阻非常小,相当于导线,所以电流表与用电器串联测量通过用电器的电流。
6.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】 如果只从C点流出,则R1,R3被短路,不会有电流流过R1,所以一定有电流从B流出,但也有可能有电流从C流出;
A进B出的电流,经过R1,R2,R3.此时电路是R1,R3并联,再和R2串联。
【解答】 如果只从C点流出,则R1,R3被短路,不会有电流流过R1,所以一定有电流从B流出,但也有可能有电流从C流出,两者并不矛盾!
A进C出的电流不经过R1,R2,R3。
A进B出的电流,经过R1,R2,R3.此时电路是R1,R3并联,再和R2串联。
R1=R2>R3,所以R3上的电流>0.2A,流过R2的电流大于0.4A。
R2>R3,所以R2两端的电压也大于R3两端的电压。
故选C。
7.【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算
【解析】【解答】两只灯泡组成并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关在干路中,控制整个电路,故A正确.
【分析】根据电流流向法,先判断出电路的串并联特点,再确定电流表的测量对象.
8.【答案】C
【知识点】导体、半导体和绝缘体
【解析】【分析】根据导体和绝缘体的性质,再结合物体的导电性选择答案。
导体是容易导电的物体,如:金属、人体、大地等;
绝缘体是不容易导电的物体,如:橡胶、玻璃、陶瓷等。
【解答】要想使门铃发声在两个夹子之间必须接入的是导体,硬币和铅笔芯都属于导体,而橡皮、塑料尺都属于绝缘体。
故选C。
9.【答案】A
【知识点】变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】电位器是一个滑动变阻器,当把A、C接入电路时,相当于定值电阻,当把A、B接入电路时,接入了左半段,滑片顺时针转动时,连入电路的电阻增大,电流减小;当把C、B接入电路时,接入了右半段,滑片顺时针转动时,连入电路的电阻减小,电流增大。
【解答】 A、只把A和C接入电路,电位器相当于定值电阻,移动滑片,电阻不变,电源电压不变,无法改变通过电位器的电流。符合题意。
B、把A和B接入电路,接入了左半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻增大,电源电压不变,电流变小。不符合题意。
C、将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,左半段被滑片短路,只接入右半段,移动滑片能改变电路中的电阻,电源电压不变,可以改变通过电位器的电流。不符合题意。
D、只将B、C两点接入电路,接入了右半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小。不符合题意。
故答案为:A。
10.【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算;电压;电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)据电压表的正确使用方法确定电池的正负极;
(2)会根据电压表的量程和分度值读出示数;
(3)水果电池不能食用;
(4)再电池内电流方向为负极到正极,电子移动的方向与电流相反。
【解答】A、根据图示可知,电压表正向偏转,与电压表正接线柱相连的为铜片,因此铜电极为正极,故A错误;
B、图中选择的是0~3V量程,分度值为0.1V,则其示数为0.8V,故B错误;
C、制作电池后的番茄与金属有接触了,不能食用,故D错误;
D、番茄电池形成通路后,电源外部电流从正极流向负极,因此电子从负极流向正极,即电子将从锌电极流向铜极,故D正确;
故答案为:D。
11.【答案】D
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 开关闭合后,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用欧姆定律与串联电路的电压规律分析作答。
【解答】定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表 V1测量定值电阻R1两端电压,电压表 V2测量滑动变阻器R2两端电压,电流表测量电路电流。
定值电阻R1阻值不变,滑动变阻器的滑片向右移动过程中,滑动变阻器R2接入电路的电阻增大,电路总电阻增大,电源电压一定,由欧姆定律知,电路电流减小,所以电流表示数减小,根据U=IR 可知,定值电阻R1两端的电压变小,则电压表V1 示数变小;根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,则电压表 V2示数变大,故A、B错误;
根据 可知,电压表 V2示数和电流表示数之比为滑动变阻器接入电路中的电阻,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,所以电压表 V2示数和电流表示数之比变大,故C错误、D正确。
故选D。
12.【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】 四个选项中都缺少电流表,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流,据此分析判断。
【解答】 A.当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关断开时,R0与RX串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端的电压为U1-U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故A不合题意;
B.当开关闭合时,RX被短路,电压表测电源电压;当开关断开时,RX与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过RX的电流,故此电路不能测出RX的阻值,故B符合题意;
C.当开关掷到1挡时,只有RX接入电路,电压表测电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2挡时,RX与R0串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1-U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故C不合题意;
D.当开关掷到1挡时,只有R0接入电路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关掷到2挡时,RX与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时RX两端电压为U1-U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故D不合题意。
故选B。
13.【答案】C
【知识点】基本电路与电路图;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)为了形成闭合回路,接线柱只有连接“1、2”和“2、3”两种接法,若连接“1、2”两个接线柱,CPU的电压为电源电压;若连接“2、3”两个接线柱,R与CPU串联分压,CPU的电压小于电源电压;然后根据即可求出“超频”工作时CPU的电阻;
(2)根据P=UI分析解答CPU的电功率。
【解答】A、单晶硅是半导体材料,常用于计算机芯片的制作,故该选项正确。
B、“超频” 是提高 CPU 两端的电压,连接 “1、2” 两个接线柱时,电阻R被短路,CPU 两端电压等于电源电压3V,能提高 CPU 两端电压,故该选项正确。
C、根据欧姆定律,“超频” 工作时,U = 3V,I = 3mA = 0.003A,
则, 可得“超频”工作时CPU的电阻是:, 故该选项错误。
D、连接 “2、3” 时,电阻R与 CPU 串联,CPU 两端电压会低于电源电压3V,是 CPU 正常工作的情况,故该选项正确。
故答案为:C。
14.【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【分析】电子的定向移动会产生电流。
【解答】A带负电,用金属棒将A、B连接,电子由A转移到B,可知金属杆是导体,B的金属箔因得到电子而带负电,因同种电荷相互排斥,所以B的金属箔张开。由于电子定向移动的方向与电流方向相反,所以瞬间电流的方向为从B到A。
故答案为:D。
15.【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】当R2取最小值时,流过稳压管W的电流最小,为5mA;当R2无穷大时,流过稳压管W及R1的电流最大,为25mA.电阻R1两端的电压不变,根据欧姆定律求解即可。
【解答】由题意可知,电源电压U=25 V,R2 两端的电压 ,所以R1两端的电压 =10 V,R2最小时,通过R2的最大电流 =0.015A=15 mA,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且流过稳压管DW的电流在5~25 mA之间,所以通过R1的电流范围为20~40mA;R2的阻值为无穷大(即开路)时,R1与 DW 串联,此时通过R1的电流范围为 5~25 mA;综上可知,为了确保UCD 为15 V,通过R1的电流范围为20~25 mA,则 R1的最大和最小阻值分别为 所以R1的阻值范围为400~500Ω。
故答案为:B。
16.【答案】正电荷;中和
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据异种电荷相互吸引进行分析。
【解答】由异种电荷相互吸引可知,要吸引负电荷,可知应使尖端带正电荷,正负电荷相互中和而放电。
17.【答案】②;60
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】三个开关都闭合时,灯泡被短路,只闭合S时,灯泡与滑动变阻器串联,由于要保证电路安全,可知滑动变阻器与灯泡串联时,电路中最大电流为灯泡的额定电流0.3A,可知曲线②为第一种情况下电流表示数I随滑动变阻器阻值 R 变化的关系图像。
根据第一种情况计算电源电压,定值电阻与滑动变阻器并联,此时灯泡测量干路电流,最小电流为0.6A,此时滑动变阻器的阻值最大,结合并联电路支路电压等于电源电压,支路电流等于等于干路电流之和计算滑动变阻器的电流,并用0.6A减去滑动变阻器的电流,可得定值电阻的电流,由欧姆定律计算其电阻的阻值。
【解答】由题图甲可知,只闭合开关S时,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,已知灯泡的额定电流为0.3A,且串联电路中电流处处相等,所以电路中的电流最大为0.3A,则题图乙中曲线②为此时电流表示数I随滑动变阻器阻值 R 变化的关系图像。
由曲线②可知,只闭合开关S时,滑动变阻器接入电路的电阻最小为0,此时电路电流最大,为0.3A,恰好灯泡正常发光,则电源电压等于灯泡的额定电压,即 开关S、S1、S2均闭合时,灯泡被短路,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路中的电流,当滑片移到最左端时,变阻器接入电路的电阻最大,电路的总电阻最大,此时干路中的电流最小,由题图乙可知干路中的最小电流为 0.6A,因并联电路中各支路两端的电压相等,则通过滑动变阻器的最小电流为 根据并联电路的电流特点可得,通过定值电阻R1 的电流为 I滑小=0.6 A-0.45 A=0.15 A,则 R1 的阻值为
18.【答案】(1)L1
(2)0.3
(3)b
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】(1)分析表中实验数据可以判断电流表所测量的电流。
(2)由图示电流表确定其量程与分度值,然后读出其示数。
(3)分析图示电路图答题。
【解答】 (1)由图示电路图可知,电流表串联在L1支路中,电流表测量的是通过灯泡L1的电流。
(2)由图示电流表可知,其量程为0~3A,分度值为0.02A,示数为:0.1A。
(3)如果要用电流表测通过L1、L2的总电流,电流表应串联在干路中,由图示电路图可知,应将导线b的右端接在电流表的“-”接线柱上。
19.【答案】(1)均匀
(2)1
(3)换用量程较大的电压表或用阻值较大的电阻替换R0
【知识点】弹力;变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】(1)由图可知,闭合开关,电阻R0和电阻丝MN串联接入电路,电压表测电阻丝PM两端的电压,由于电压表内阻很大,相当于断路,当拉力变化,MN接入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变化和电压表示数与所测电阻丝的阻值关系。
(2)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过电路的电流,均匀电阻丝MN长为10cm,阻值为20Ω,闭合开关S,拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,据此计算滑动变阻器与电压表并联部分电阻的阻值,由U=IR计算此时电压表示数。
(3)要增大拉力表的测量范围,即增大P的移动范围,通过增大电压表的量程可增大与电压表并联部分的电阻的长度,或换用阻值更大的定值电阻分去较多电压。
【解答】(1)由图可知,闭合开关,电阻R0和电阻丝MN串联接入电路,电压表测电阻丝PM两端的电压,由于电压表内阻很大,相当于断路,当拉力变化,MN接入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,由UV=IRPM可知,电压表示数与电阻丝PM的阻值成正比,而弹簧受到的拉力每增加100N,弹簧伸长1cm,即电阻丝PM的阻值与拉力成正比,所以电压表示数随拉力大小的变化是均匀的。
(2)串联电路总电阻等于各分电阻之和,由欧姆定律可得,通过电路的电流:,
均匀电阻丝MN长为10cm,阻值为20Ω,拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,
则滑动变阻器与电压表并联部分电阻的阻值:,
由欧姆定律可得电压表示数为:UV=IRPM=0.2A×5Ω=1V。
(3)若要增大拉力表的测量范围,即增大P的移动范围,在电阻丝MN不变时,可换用量程更大的电压表或用更大阻值的电阻替换R0。
故答案为:(1)均匀;(2)1;(3)换用量程更大的电压表或用阻值更大的电阻替换R0。
20.【答案】滑动变阻器;灯泡亮度;在电路中串联一只电流表
【知识点】变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】(1)滑动变阻器通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电流和电压;
(2)根据图片可知,风力越大,则OC偏转角度越大,那么变阻器的阻值越小,而通过灯泡的电流越大,因此灯泡亮度越大;
(3)当风力变化较小时,电流变化较小,而灯泡亮度变化较小,则增加一个可以测量电流大小的设备即可。
【解答】根据图片可知,金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器,观察灯泡亮度可以粗略地判断风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是在电路中串联一只电流表。
21.【答案】(1)L1断路
(2)0.3;错误
(3)因为电流经过用电器不会减小,所以流经L1时流经L2时,最终推理可得
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】串联电路中断路处两端的电压等于电源电压;电流表读数先看量程、分度值,在根据指针位置读数;连接电路,需要断开开关;串联电路电流处处相等。
【解答】 (1)图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A,B两点间,电压表有示数说明电压表与电源是连通的,灯不亮说明电路断路,即电压表并联的部分断路,即L1断路。
(2)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即IA=0.3A。串联电路中电流处处相等,故猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小是错误的。
(3)串联电路中电流处处相等,由(3)结论可知,IA=IB,又因为串联电路中电流处处相等,所以IB=IC,所以IA=IB=IC。
22.【答案】电压;保护电路;9V;物体的重力越大,弹簧的形变越大,滑片下移使得滑动变阻器的电阻越大,分得的电压越大
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,根据电路图判断重量表是电压表还是电流表;分析不称量时电路中的电流情况得出R1的主要作用;
(2)当称量物体重力达到最大值时,R2的阻值达到最大值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,进一步根据欧姆定律求出R2两端的电压。根据串联分压规律分析解答。
【解答】由电路图可知,重量表与滑动变阻器R2并联,由于电压表与被测电路并联,因此重量表是电压表改装而成的。
当不称量时,滑片位于最上端,此时接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,若电路中没有R1,会造成电源短路,烧坏电源,所以R1的主要作用是保护电路。
由电路图可知,R1与R2串联,当称量物体重量达到最大值时,滑动变阻器R2阻值全部接入电路,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以此时电路中的电流
则R2两端的电压即重量表的示数U2=IR2=0.125A×72Ω=9V
电子秤称量物体重量的原理:当物体的重力越大,弹簧的形变越大,滑片下移使得滑动变阻器的电阻越大,则滑动变阻器分得的电压越大,则重量表的示数越大。
23.【答案】(1);调节变阻器,让它的阻值为5Ω;电流随电压变化的图像是一条通过坐标原点的斜线(或电压与电流的比值相等)
(2)滑动变阻器的最大阻值太小或R1的阻值太小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)①根据实验目的确定电器元件的串并联关系,然后与图1对照,确定错误的导线并改正即可;
②根据图2分析A组数据的问题,并据此确定修改措施;
③可从电压和电流的比值大小,以及图像的形状等角度分析解答;
(2) 根据等效替代法分析电阻的大小;
导线改接后,调节电阻箱和滑动变阻器,使电压表和电流表示数不变,由等效替代法得出Rx ,根据此原理结合欧姆定律分析解答即可。
【解答】(1)①根据题意可知,电压表应该与变阻箱并联,电流表与变阻箱串联。根据图1可知,此时可以将变阻箱与电流表的“+”接线柱相连的导线从电流表上拆下,改接在电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
②根据图2可知,A点电流明显偏大,根据欧姆定律可知,应该是变阻器的电阻偏小所致,则接下来的操作为:调节变阻器,让它的阻值为5Ω;
③ 正确处理数据后,分析数据可初步得出结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,请写出得出此结论的依据: 电流随电压变化的图像是一条通过坐标原点的斜线(或电压与电流的比值相等)。
(2) 根据题意可知,当R1=R2+Rx电流表和电压表示数才与(1)中相同,若实验时R1<Rx(或R1的阻值太小),则R1<R+Rx,所以此时会造成反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同;若实验器材中R滑大<Rx(或滑动变阻器的最大阻值不够大),则会造成调节变阻器时变阻器分得的电压较小,而电阻箱、待测电阻分得的总电压较大,使得电压表的示数也不能与步骤(1)中相同。
24.【答案】(1)0.5
(2)铜片竖直固定,加入等体积的盐水
(3)1.4
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)电流表量程为0-0.6A,观察直针位置读数即可。
(2)由表格可知实验探究盐水浓度和铜片距离对液体电阻的影响,故需控制两铜片与盐水之间的接触面积相同,要保证两铜片与盐水之间的接触面积相同,需保证每次实验加入盐水的体积相等,并且铜片要竖直固定不得歪斜。
(3)分析表格数据1、2可知,当铜片距离一定,盐水浓度下降一半时,电阻增大一倍,电流下降一半;分析表格数据2、3可知,当盐水浓度一定,铜片距离增加一倍时,电阻增大一倍,电流下降一半,根据比例关系求解即可。
【解答】 (1)电流表量程为0-0.6A,分度值为0.02A,观察直针位置此时的示数为0.5A;
(2)要保证两铜片与盐水之间的接触面积相同,需保证每次实验加入盐水的体积相等,并且铜片要竖直固定不得歪斜;
(3)分析表格数据1、2可知,当铜片距离一定,盐水浓度下降一半时,电阻增大一倍,电流下降一半;分析表格数据2、3可知,当盐水浓度一定,铜片距离增加一倍时,电阻增大一倍,电流下降一半;比较1、5组数据,5组盐水浓度下降为1组的,电阻增大为1组的6倍,要保证1组5组电流表示数相同,需使1组、5组电阻相等,故需改变铜片的距离,
使5组铜片的距离为1组的,已知1组铜片距离为8.4cm,故5组铜片距离为。
25.【答案】(1)增大
(2)将P2向下移动与P1保持水平
(3)否,加入相同质量的物体,P1向下移动距离相同,电压表示数不变
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,据此可知滑片移动时接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,当托盘放上物体时,滑片P1下移,P1和P2之间的距离变大,P1和P2之间的电阻变大,根据欧姆定律可知P1和P2之间的电压变化,然后判断电压表示数的变化;
(2)实际电子秤有归零功能,即放上被测物体的容器后按归零键,可使示数归零,电压表应无示数,电流不变,根据U=IR,据此判断P1、P2之间的电阻为0,由此判断P2调节到的位置;
(3)电阻对电压表示数的影响:在其他条件不变时,电阻的变化会影响电路中的电流和各部分电压,但在本题这种特定电路结构下,需分析电阻变化对电压表示数的具体影响。
【解答】(1)因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,滑片移动时,金属棒接入电路中的电阻不变,由可知,电路中的电流不变,由题意可知,电压表测P1、P2之间的电压,当托盘放上物体时,滑片P1下移,P1和P2之间的距离变大,P1和P2之间的电阻变大,所以,由可知,P1和P2之间的电压变大,即电压表的示数变大。
(2)实际电子秤归零功能,即放上被测物体的容器后按归零键,可使示数归零。小明设计的电子秤也具有该功能,放上烧杯后如图乙,要使电压表的示数归零,由于电流不变,根据可知,据此判断P1、P2之间的电阻为0,也就是将P2调到与P1相平的位置。
(3)电路中的电流,设电阻丝的长度为l,总电阻为R,当P1和P2之间的距离不变时,电压表的示数
由上式可知,电压表的示数只与弹簧的伸长量()有关;将金属棒换成粗细、长度相同但阻值更大的金属棒,加入相同质量的物体,P1向下移动距离相同,电压表示数不变;不能提高电子秤的精度。
(1)因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,滑片移动时,金属棒接入电路中的电阻不变,由可知,电路中的电流不变,由题意可知,电压表测P1、P2之间的电压,当托盘放上物体时,滑片P1下移,P1和P2之间的距离变大,P1和P2之间的电阻变大,所以,由可知,P1和P2之间的电压变大,即电压表的示数变大。
(2)实际电子秤归零功能,即放上被测物体的容器后按归零键,可使示数归零。小明设计的电子秤也具有该功能,放上烧杯后如图乙,要使电压表的示数归零,由于电流不变,根据可知,据此判断P1、P2之间的电阻为0,也就是将P2调到与P1相平的位置。
(3)电路中的电流,设电阻丝的长度为l,总电阻为R,当P1和P2之间的距离不变时,电压表的示数
由上式可知,电压表的示数只与弹簧的伸长量()有关;将金属棒换成粗细、长度相同但阻值更大的金属棒,加入相同质量的物体,P1向下移动距离相同,电压表示数不变;不能提高电子秤的精度。
26.【答案】(1)断开
(2)2.5V
(3)右
(4)否,滑动变阻器的最大阻值太小。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】 (1)为了保护用电器,连接电路时,开关必须断开;
(2)如图乙所示,电压表选用小量程,根据电压表的分度值读数;
(3)将5Ω的定值电阻换为10Ω、20Ω的定值电阻后,定值电阻两端电压变大,为使电压表示数不变,根据串联分压原理,应增大变阻器阻值;
(4)电源电压为6V。实验中设定的定值电阻两端电压为2V不变,则滑动变阻器分得的电压为4V不变。则当25Ω的电阻接入电路时,根据串联分压原理可得滑动变阻器的最大阻值至少为多少。
【解答】 (1)连接电路时,如果不断开开关,很容易烧坏用电器,故要断开;
(2)如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V;
(3)将5Ω的定值电阻换为10Ω、20Ω的定值电阻后,定值电阻两端电压变大,为使电压表示数不变,根据串联分压原理,应增大变阻器阻值,即将滑动变阻器的滑片向右移;
(4)电源电压为6V。实验中设定的定值电阻两端电压为2V不变,则滑动变阻器分得的电压为4V不变。
则当25Ω的电阻接入电路时,根据串联分压原理,则有;
代入数值可得;
解得:R滑=50Ω,
需要滑动变阻器的最大阻值最小值为50Ω,无法完成实验。
27.【答案】(1)b
(2)甲;串联电路中总电压等于各用电器分电压之和
(3)闭合开关S1,断开S2时,测得电压表的示数为U1;闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时,测得电压表的示数U2
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)根据图1确定各个电器元件的串并联关系,然后分析图2,找到那条错误的导线即可;
(2)(a)根据U=IR分析V1的示数变化规律即可;
(b)将每组对应的两个电压表的示数相加,分析得到的和的数量关系,进而得出实验结论;
(3)在串联电路中,各处电流都相等,即通过定值电阻R0的电流与Rx的电流相等。只要知道通过R0的电流,就能知道通过Rx的电流。分析图4可知,先闭合开关S1,断开S2,此时电压表的示数为Ux;断开开关S1,闭合开关S2,此时电压表的示数为U总,那么R0两端的电压U0=U总-Ux。根据欧姆定律可知,通过Rx的电流Ix=I0=,最后根据计算未知电阻的阻值即可。
【解答】(1)根据图1可知,电压表V2应该与变阻器并联,因此图2中b导线应该接在变阻器的左边接线柱上,那么连接错误的导线是b。
(2)(a)根据图1可知,电压表V1测定值电阻R1的电压,当电流增大时,根据公式U=IR可知,电压表V1的示数不断增大,因此图1电路中电压表V1对应的曲线是甲;
(b)根据图3可知,当V1示数为2V、3V、5V时,V2的示数分别为4V、3V和1V,将两个电压表的示数相加得到的和都是6V,因此得到结论:串联电路中总电压等于各用电器分电压之和;
(3)拓展探究:同学们根据串联电路的特点,重新设计了如图4所示电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值,闭合开关S后,接下来的操作是:闭合开关S1,断开S2时,测得电压表的示数为U1;闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时,测得电压表的示数U2。
28.【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【分析】先分析电路的连接方式,然后根据实物图画出对应的电路图。
【解答】根据实物图可知,两灯泡并联,电流表与灯泡L2串联,开关控制整个电路,电路图如下图所示:
29.【答案】(1)0A
(2)电路中电源两端电压保持12V不变,R1的阻值为8Ω,
I1=U/R1=12V/8Ω=1.5A;
I2=U/R12V/12Ω=1A
I总=I1+I2=1.5A+1A=2.5A;
R总===4.8欧姆;
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】串并联电路是电路中常见的两种连接方式,它们各自具有不同的特点:串联电路的特点电流关系:串联电路中各点的电流相等,即 。电压关系:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和,即 。电阻关系:串联电路的总电阻等于各电阻之和,即 。并联电路的特点电流关系:并联电路中总电流等于各支路电流之和,即 。电压关系:并联电路中各支路的电压都相等,并且等于电源电压,即 。电阻关系:并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,即 。
【解答】(1) 只闭合开关S,通过 R1的电流为0.因为S1没有闭合,为断路,没有电流;
(2)电路中电源两端电压保持12V不变,R1的阻值为8Ω,
I1=U/R1=12V/8Ω=1.5A;
I2=U/R=12V/12Ω=1A
I总=I1+I2=1.5A+1A=2.5A;
R总===4.8欧姆;
故答案为:(1)0A(2)2.5A ;4.8欧姆
30.【答案】(1)解:由图可知,电阻箱与热敏电阻串联,电流表测电路电流,此时电流I=0.1 A,则电阻箱两端电压 10 V,
热敏电阻RT两端电压 =2 V,
热敏电阻RT的阻值. 。
(2)减小
(3)ab
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)电阻箱和热敏电阻串联,已知电阻箱的阻值和电路中的电流,根据U=IR求出电阻箱两端的电压;根据串联电路电压规律、串联电路电流特点、欧姆定律即可求出热敏电阻的阻值;
(2)分析表中数据找出热敏电阻的阻值随温度的变化的规律;
(3)图乙中两电阻串联接入电路,因为热敏电阻随温度的升高而减小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据U=IR可知定值电阻两端电压变大。
【解答】 (2)从表格数据中可以直接得出,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小;
(3)图乙中两电阻串联接入电路,因为热敏电阻随温度的升高而减小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据U=IR可知定值电阻两端电压变大,电压表的读数随温度的升高而增大,所以电压表应该并联在定值电阻两端,即选ab。
31.【答案】(1)电流表
(2)压敏电阻R断路
(3)解:当电压表的示数为1.2V时,则R0两端的电压为:U0=U-UR=6V-1.2V=4.8V,
此时电路中的电流:,
压敏电阻的阻值为:,
设压敏电阻的阻值随压力变化的关系式为:R=a×F+b;
当压力为0N时,R=20Ω;当压力为800N时,R=0Ω;
那么得到:20Ω=a×0+b ①;
0Ω=-a×800+b ②;
①②联立解得:a=,b=20Ω;
那么关系式为:R=×F+20;
代入R=2.5Ω,解得:F=700N。
由图乙可知,此时压敏电阻所受的压力为600N,
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。
(1)体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由图乙可知压敏电阻R的阻值变化,根据串联电路的特点和欧姆定律分析电流表和电压表示数的变化,即可解答;
(2)闭合开关,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,说明电压表能与电源接通,据此分析判断电路的故障;
(3)当电压表的示数为1.2V时,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,再根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,再由图乙确定出压敏电阻所受的压力,即可求出人的体重。
【解答】 由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。
(1)体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由图乙可知压敏电阻R的阻值越小,则电路的总电阻越小,电路中的电流越大,由串联分压原理可知压敏电阻R两端的电压越小,故电流表可以作为显示屏;
(2)闭合开关,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,说明电压表能与电源接通,说明可能是压敏电阻R断路。
32.【答案】(1)解:由图甲可知,灯泡L与滑动变由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;
根据乙图可知,当电流为0.25A时,灯泡两端的电压为1V,
则此时灯泡的电阻为:。
(2)解:由图乙可知,当电流表的示数为0.6A时,电压表的示数为6V,即灯泡L两端的电压UL=6V,
由图丙可知,当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,
根据可得,滑动变阻器两端的电压为:U滑=I滑R滑=0.6A×10Ω=6V,
则电源电压:U=UL+U滑=6V+6V=12V。
(3)解:将电压表量程换为0~3V时,当电压表示数为3V时,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5A,
根据串联电路的电流处处相等的特点可知,通过滑动变阻器的电流是0.5A,
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知,此时滑动变阻器两端的电压为:
U滑″=U-UL″=12V-3V=9V,
根据可得,此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值为:

当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,由图丙可知电路中的电流将减小,当电路中的电流减小时,由图乙可知灯泡L两端的电压也减小,此时电流表、电压表、灯泡都不会损坏,所以滑动变阻器接入电路的最大阻值是50Ω,故将电压表量程换为0~3V时,
滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是18~50Ω。
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;
(1)根据乙图确定电流为0.25A时灯泡两端的电压,然后根据计算灯泡的电阻;
(2)由图乙可知,当电流表的示数为0.6A时,电压表的示数为6V;由图丙可知,当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,根据欧姆定律可求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压规律可求出电源电压;
(3)将电压表量程换为0~3V时,当电压表示数为3V时,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5A,根据串联电路电流规律可知通过滑动变阻器的电流是0.5A,由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律可求出此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,由图丙可知电路中的电流将减小,当电路中的电流减小时,由图乙可知灯泡L两端的电压也减小,由此可知电流表、电压表、灯泡都不会损坏,由此可知滑动变阻器接入电路的最大阻值。
1 / 1【浙教版】(新教材)科学八上第3章 电路探秘 章末检测 拔高竞优卷
一、选择题
1.一根铜导线的电阻为R,要使电路中的电阻变为4R,以下方法可行的是(  )
A.将铜导线对折起来,接在电路中
B.将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍
C.将同样长,同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中
D.将两根相同的铜导线连起来
【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【解答】A、将铜导线对折起来,导体的长度变小,横截面积变大,则电阻变小,不符合题意;
B、将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍,由于铜导线的体积不变,长度变为原来的2倍,横截面积变为原来的二分之一,所以电阻变为原来的4倍,故符合题意;
C、铝的电阻率不是铜的2倍,所以这种操作是不符合题意的;
D、将两根相同的铜导线连起来,此时只有长度变为原来的2倍,故电阻会变成原来的2倍,故不符合题意;
故选B.
【分析】(1)掌握影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积和温度,温度对电阻的影响通常情况下忽略不计;(2)若材料相同,导体越长、横截面积越小,导体的电阻越大.
2.甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示,如果丙带正电荷,则甲(  )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷
C.可能带正电荷 D.可能带负电荷
【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】 (1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
(2)排斥的带有同种电荷,吸引的可能带有异种电荷,也可能带电体吸引不带电的轻小物体。
【解答】 由图知乙、丙相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷,已知丙带正电,则乙一定也带正电。图中甲、乙相互吸引,根据异种电荷相互吸引、带电体具有吸引轻小物体的性质可知,甲可能带负电或不带电,故D正确,ABD错误。
故选D。
3.(2024九下·杭州期中)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为6V,更换5个定值电阻,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是(  )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为
D.将从15Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】A、电流与电压和电阻有关,研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变;
B、由图中数据,得出电阻的电压分析;
C、由图可知电路的最大和最小电流,由串联电路的规律及欧姆定律得出此时变阻器连入电路的最小和最大电阻;
D、将Rx从5Ω换成10Ω后,电阻变大,根据分压原理和串联电路电压的规律分析。
【解答】A、根据控制变量法,更换5个定值电阻Rx,即改变电阻的大小,本实验是研究电流与电阻的关系,A错误;
B、由图中数据知,电阻两端的电压为
实验中电压表的示数保持2.5V不变,B错误;
C、由图乙知,电路的最大电流为0.5A,由串联电路的规律及欧姆定律,此时变阻器连入电路的最小电阻
电路的最小电流为0.1A,由串联电路的规律及欧姆定律,此时变阻器连入电路的最大电阻;最大值
故滑动变阻器阻值变化范围为,C正确;
D、将Rx从15Ω换成10Ω后,电阻变小,根据分压原理,电压表示数变小,因要控制电阻两端的电压不变,故应减小变阻器分得的电压,即应减小变阻器连入电路的电阻,将滑片P向左移,D错误。
故答案为:C。
4.(2025八下·海曙期中)如图所示的“电阻测量盒”,内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值电阻R0,开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻 Rx的两端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出 Rx的阻值。设计的盒内电路图,其中不符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】基本电路与电路图;实物的电路连接
【解析】【分析】根据每个选项和开关的闭合情况分析电路的连接方式,根据电路的特点、欧姆定律分析能否测量出电阻的大小。
【解答】A、根据图示可知,开关闭合时,Rx被短路,电路为R0的简单电路,电流表测量电路中的电流,根据U=IR可以求出电源电压;开关断开时,两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,根据电源电压和电流表示数可以求出电路的总电阻,根据串联电路的电阻关系可以求出Rx的阻值,故A正确。
B、根据图示可知,开关闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流,则电源电压为:U=IRx;开关断开时,两个电阻串联接入电路中,此时电流表示数为I',则电源电压为:U=I'(Rx+R0),两个关系式联立,可以求出Rx的阻值,故B正确;
C、根据图示可知,开关闭合时,电流表和Rx被短路,电路为R0的简单电路;开关断开时,两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,由于无法测量出电源电压,所以无法求出Rx的阻值,故C错误;
D、根据图示可知,开关断开时,电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流;开关闭合时,电路为并联电路,电流表测量干路中的电流;根据并联电路的电流关系可知通过R0的电流,根据U=IR可以求出电源电压,然后根据可以求出Rx的阻值,故D正确;
故答案为:C。
5.(浙教版科学八年级上学期4.2电流的测量(第1课时))如图所示的电路中,闭合开关,电流表测量的是()
A.通过灯Ll的电流 B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流之和 D.电源供给电路的总电流
【答案】B
【知识点】电流的测量及电流表的使用
【解析】【解答】由实物图知:当闭合开关,电流有两个路径:正极﹣灯泡L1﹣开关﹣负极;正极﹣灯泡L2﹣电流表﹣开关﹣负极.
所以电流表与灯泡L2串联,测量的是通过L2的电流.
故选B。
【分析】电流表的内阻非常小,相当于导线,所以电流表与用电器串联测量通过用电器的电流。
6.(2025·浙江会考)如图所示是电路的某一部分,R1=R2>R3,A为理想电流表。若电流只从A点流入此电路,且流过R1的电流为0.2A,则以下说法正确的是
A.电流不可能从C点流出,只能从B点流出.
B.流过A的电流为零.
C.流过R2的电流一定大于0.4A.
D.R2两端的电压不一定比R3两端的电压大.
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】 如果只从C点流出,则R1,R3被短路,不会有电流流过R1,所以一定有电流从B流出,但也有可能有电流从C流出;
A进B出的电流,经过R1,R2,R3.此时电路是R1,R3并联,再和R2串联。
【解答】 如果只从C点流出,则R1,R3被短路,不会有电流流过R1,所以一定有电流从B流出,但也有可能有电流从C流出,两者并不矛盾!
A进C出的电流不经过R1,R2,R3。
A进B出的电流,经过R1,R2,R3.此时电路是R1,R3并联,再和R2串联。
R1=R2>R3,所以R3上的电流>0.2A,流过R2的电流大于0.4A。
R2>R3,所以R2两端的电压也大于R3两端的电压。
故选C。
7.如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是(  )
A.电流表测的是L1的电流 B.电流表测的是L2的电流
C.电流表测的是总电流 D.两灯泡串联
【答案】A
【知识点】电流和电流的单位换算
【解析】【解答】两只灯泡组成并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关在干路中,控制整个电路,故A正确.
【分析】根据电流流向法,先判断出电路的串并联特点,再确定电流表的测量对象.
8.(2021八上·舟山月考)如图所示是一个电子门铃,当两个导线夹子相接触时,电子门铃有音乐声。若小明将下列物品分别接入两夹子之间,能使门铃发出音乐声的是(  )
A.硬币或橡皮 B.橡皮或塑料尺
C.铅笔芯或硬币 D.塑料尺或铅笔芯
【答案】C
【知识点】导体、半导体和绝缘体
【解析】【分析】根据导体和绝缘体的性质,再结合物体的导电性选择答案。
导体是容易导电的物体,如:金属、人体、大地等;
绝缘体是不容易导电的物体,如:橡胶、玻璃、陶瓷等。
【解答】要想使门铃发声在两个夹子之间必须接入的是导体,硬币和铅笔芯都属于导体,而橡皮、塑料尺都属于绝缘体。
故选C。
9.在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示,A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时,下列说法中正确的是(  )
A.只把A和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.把A和B接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电流变大
C.将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,无法改变通过电位器的电流
D.只将B、C两点接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
【答案】A
【知识点】变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】电位器是一个滑动变阻器,当把A、C接入电路时,相当于定值电阻,当把A、B接入电路时,接入了左半段,滑片顺时针转动时,连入电路的电阻增大,电流减小;当把C、B接入电路时,接入了右半段,滑片顺时针转动时,连入电路的电阻减小,电流增大。
【解答】 A、只把A和C接入电路,电位器相当于定值电阻,移动滑片,电阻不变,电源电压不变,无法改变通过电位器的电流。符合题意。
B、把A和B接入电路,接入了左半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻增大,电源电压不变,电流变小。不符合题意。
C、将A、B接入电路同一点,C接电路另一点,左半段被滑片短路,只接入右半段,移动滑片能改变电路中的电阻,电源电压不变,可以改变通过电位器的电流。不符合题意。
D、只将B、C两点接入电路,接入了右半段,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变小。不符合题意。
故答案为:A。
10.(2025·浙江模拟)在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.铜片是番茄电池的负极
B.图中所示的电压值为4V
C.为提倡节约,制作电池后的番茄仍作蔬菜食用
D.番茄电池形成通路后,电子将从锌片流向铜片
【答案】D
【知识点】电流和电流的单位换算;电压;电压的测量及电压表的使用
【解析】【分析】(1)据电压表的正确使用方法确定电池的正负极;
(2)会根据电压表的量程和分度值读出示数;
(3)水果电池不能食用;
(4)再电池内电流方向为负极到正极,电子移动的方向与电流相反。
【解答】A、根据图示可知,电压表正向偏转,与电压表正接线柱相连的为铜片,因此铜电极为正极,故A错误;
B、图中选择的是0~3V量程,分度值为0.1V,则其示数为0.8V,故B错误;
C、制作电池后的番茄与金属有接触了,不能食用,故D错误;
D、番茄电池形成通路后,电源外部电流从正极流向负极,因此电子从负极流向正极,即电子将从锌电极流向铜极,故D正确;
故答案为:D。
11.如图所示,将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中。闭合开关 S,各表均有一定示数,将滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置,电压表 V1、V2示数的变化量分别为 △U1、△U2。下列说法中,正确的是 (  )
A.电压表V1示数变大,电压表V2 示数不变
B.电压表V1示数变大,
C.电压表V2示数变小,电压表V2示数和电流表示数之比不变
D.电压表V2示数变大,电压表V2示数和电流表示数之比变大
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 开关闭合后,两电阻串联,电流表测量电路电流,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变阻器两端的电压,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用欧姆定律与串联电路的电压规律分析作答。
【解答】定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表 V1测量定值电阻R1两端电压,电压表 V2测量滑动变阻器R2两端电压,电流表测量电路电流。
定值电阻R1阻值不变,滑动变阻器的滑片向右移动过程中,滑动变阻器R2接入电路的电阻增大,电路总电阻增大,电源电压一定,由欧姆定律知,电路电流减小,所以电流表示数减小,根据U=IR 可知,定值电阻R1两端的电压变小,则电压表V1 示数变小;根据串联电路的电压规律可知,滑动变阻器两端的电压变大,则电压表 V2示数变大,故A、B错误;
根据 可知,电压表 V2示数和电流表示数之比为滑动变阻器接入电路中的电阻,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,所以电压表 V2示数和电流表示数之比变大,故C错误、D正确。
故选D。
12.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻 测量未知电阻 的阻值,图中不能测出 阻值的电路图是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】 四个选项中都缺少电流表,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流,据此分析判断。
【解答】 A.当开关闭合时,R0短路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关断开时,R0与RX串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端的电压为U1-U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故A不合题意;
B.当开关闭合时,RX被短路,电压表测电源电压;当开关断开时,RX与R0串联,电压表仍测电源电压,无法推导出通过RX的电流,故此电路不能测出RX的阻值,故B符合题意;
C.当开关掷到1挡时,只有RX接入电路,电压表测电源电压,设此时示数为U1,当开关掷到2挡时,RX与R0串联,电压表测RX的电压,设此时示数为U2,则此时R0两端电压为U1-U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故C不合题意;
D.当开关掷到1挡时,只有R0接入电路,电压表测电源电压,设此时示数为U1;当开关掷到2挡时,RX与R0串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时RX两端电压为U1-U2;
根据串联电路电流处处相等可列出等式:,推导得出,故D不合题意。
故选B。
13.决定电脑处理速度的中央处理器 CPU,其制作材料之一为单晶硅。“超频”是提高 CPU 运算速度的一种方法,通过“跳线”来提高CPU 两端的电压。如图所示为一跳线装置,该装置的电源电压为3 V,“超频”工作时通过CPU 的电流是3 mA,下列说法中,不正确的是(  )
A.计算机芯片中的单晶硅是半导体材料
B.“超频”工作时应连接“1、2”两个接线柱
C.“超频”工作时CPU 的电阻是 100 Ω
D.连接“2、3”时CPU 正常工作
【答案】C
【知识点】基本电路与电路图;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)为了形成闭合回路,接线柱只有连接“1、2”和“2、3”两种接法,若连接“1、2”两个接线柱,CPU的电压为电源电压;若连接“2、3”两个接线柱,R与CPU串联分压,CPU的电压小于电源电压;然后根据即可求出“超频”工作时CPU的电阻;
(2)根据P=UI分析解答CPU的电功率。
【解答】A、单晶硅是半导体材料,常用于计算机芯片的制作,故该选项正确。
B、“超频” 是提高 CPU 两端的电压,连接 “1、2” 两个接线柱时,电阻R被短路,CPU 两端电压等于电源电压3V,能提高 CPU 两端电压,故该选项正确。
C、根据欧姆定律,“超频” 工作时,U = 3V,I = 3mA = 0.003A,
则, 可得“超频”工作时CPU的电阻是:, 故该选项错误。
D、连接 “2、3” 时,电阻R与 CPU 串联,CPU 两端电压会低于电源电压3V,是 CPU 正常工作的情况,故该选项正确。
故答案为:C。
14.取两个相同的验电器A和B,使A带上负电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示),观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开。下列描述错误的是(  )
A.金属杆是导体
B.两金属箔片能够张开是因为带上了同种电荷
C.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,B验电器中的金属箔带上了负电荷
D.实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是自A流向B
【答案】D
【知识点】电荷间的相互作用规律;物体带电情况的判断
【解析】【分析】电子的定向移动会产生电流。
【解答】A带负电,用金属棒将A、B连接,电子由A转移到B,可知金属杆是导体,B的金属箔因得到电子而带负电,因同种电荷相互排斥,所以B的金属箔张开。由于电子定向移动的方向与电流方向相反,所以瞬间电流的方向为从B到A。
故答案为:D。
15.在如图所示的电路中,DW 为一个稳压管,其作用是确保C、D之间的电压UCD 不变,只要流过稳压管DW的电流在5~25 mA之间,UCD将稳定为15 V。R2为一可变电阻,它的最小值为 1000 Ω,最大值为无穷大(即开路)。设电源电压U 为25 V,则当 变化时,为了确保 为15 V,则. 的阻值范围应为(  )
A.250~2000Ω B.400~500 Ω
C.250~400Ω D.500~2000Ω
【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】当R2取最小值时,流过稳压管W的电流最小,为5mA;当R2无穷大时,流过稳压管W及R1的电流最大,为25mA.电阻R1两端的电压不变,根据欧姆定律求解即可。
【解答】由题意可知,电源电压U=25 V,R2 两端的电压 ,所以R1两端的电压 =10 V,R2最小时,通过R2的最大电流 =0.015A=15 mA,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且流过稳压管DW的电流在5~25 mA之间,所以通过R1的电流范围为20~40mA;R2的阻值为无穷大(即开路)时,R1与 DW 串联,此时通过R1的电流范围为 5~25 mA;综上可知,为了确保UCD 为15 V,通过R1的电流范围为20~25 mA,则 R1的最大和最小阻值分别为 所以R1的阻值范围为400~500Ω。
故答案为:B。
二、填空题
16.(2025八下·慈溪期末)2024年3月29日晚,广州遭遇强对流天气,广州塔主动引雷(称为“接闪”),场面震撼,堪比科幻大片。在强对流天气下,云层与云层间因摩擦而带电,云层下方携带负电荷,因广州塔顶端较尖,其尖端部位携带密集的   (填“正电荷”或“负电荷”),当达到一定程度后,与云层中的负电荷发生   ,产生放电现象,这就是尖端放电。
【答案】正电荷;中和
【知识点】电荷间的相互作用规律
【解析】【分析】根据异种电荷相互吸引进行分析。
【解答】由异种电荷相互吸引可知,要吸引负电荷,可知应使尖端带正电荷,正负电荷相互中和而放电。
17.如图甲所示电路中,电源电压不变,灯泡L标有“9 V 0.3 A”,滑动变阻器R标有“20 Ω 1 A”,电路工作时不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全。第一种情况只闭合开关S,第二种情况开关S、S1、S2均闭合,两种情况下,移动滑片分别得到电流表示数I随滑动变阻器阻值 R 变化的关系图像如图乙所示。则与第一种情况对应的图像是   (填“①”或“②”),R1的阻值为   Ω。
【答案】②;60
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】三个开关都闭合时,灯泡被短路,只闭合S时,灯泡与滑动变阻器串联,由于要保证电路安全,可知滑动变阻器与灯泡串联时,电路中最大电流为灯泡的额定电流0.3A,可知曲线②为第一种情况下电流表示数I随滑动变阻器阻值 R 变化的关系图像。
根据第一种情况计算电源电压,定值电阻与滑动变阻器并联,此时灯泡测量干路电流,最小电流为0.6A,此时滑动变阻器的阻值最大,结合并联电路支路电压等于电源电压,支路电流等于等于干路电流之和计算滑动变阻器的电流,并用0.6A减去滑动变阻器的电流,可得定值电阻的电流,由欧姆定律计算其电阻的阻值。
【解答】由题图甲可知,只闭合开关S时,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,已知灯泡的额定电流为0.3A,且串联电路中电流处处相等,所以电路中的电流最大为0.3A,则题图乙中曲线②为此时电流表示数I随滑动变阻器阻值 R 变化的关系图像。
由曲线②可知,只闭合开关S时,滑动变阻器接入电路的电阻最小为0,此时电路电流最大,为0.3A,恰好灯泡正常发光,则电源电压等于灯泡的额定电压,即 开关S、S1、S2均闭合时,灯泡被短路,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路中的电流,当滑片移到最左端时,变阻器接入电路的电阻最大,电路的总电阻最大,此时干路中的电流最小,由题图乙可知干路中的最小电流为 0.6A,因并联电路中各支路两端的电压相等,则通过滑动变阻器的最小电流为 根据并联电路的电流特点可得,通过定值电阻R1 的电流为 I滑小=0.6 A-0.45 A=0.15 A,则 R1 的阻值为
18.(2025八上·定海期末)如图甲是“研究并联电路的电流特点”的实物连接图。
(1)电流表测量的是通过灯泡   (填“L1”或“L2”)的电流。
(2)若电流表示数如图乙所示,则测出的电流是   A。
(3)若要用电流表测量干路中的电流,且只允许移动其中一根导线,应将图甲中导线   (选填“a”、 “b”或“c”)的右端改接在电流表的负接线柱上。
【答案】(1)L1
(2)0.3
(3)b
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】(1)分析表中实验数据可以判断电流表所测量的电流。
(2)由图示电流表确定其量程与分度值,然后读出其示数。
(3)分析图示电路图答题。
【解答】 (1)由图示电路图可知,电流表串联在L1支路中,电流表测量的是通过灯泡L1的电流。
(2)由图示电流表可知,其量程为0~3A,分度值为0.02A,示数为:0.1A。
(3)如果要用电流表测通过L1、L2的总电流,电流表应串联在干路中,由图示电路图可知,应将导线b的右端接在电流表的“-”接线柱上。
19.(2024八下·鄞州期末)如图是某拉力器设计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片Р固定在一起,电压表量程为0~3V,电源电压U=6V,电阻R0=10Ω,均匀电阻丝MN长为10cm,阻值为20Ω。弹簧受到的拉力每增加100N,弹簧伸长1cm。P与MN间的摩擦不计,在弹性限度内使用弹簧。
(1)闭合开关S,电压表示数随拉力大小的变化是   (填“均匀”或“不均匀”)的。
(2)当拉环不受拉力时,滑片Р处于M端。闭合开关S,拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,则电压表示数为   V。
(3)若要增大拉力表的测量范围,保证电阻丝MN不变,只允许改动电路中的一个元件,则你采取的措施是   。
【答案】(1)均匀
(2)1
(3)换用量程较大的电压表或用阻值较大的电阻替换R0
【知识点】弹力;变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】(1)由图可知,闭合开关,电阻R0和电阻丝MN串联接入电路,电压表测电阻丝PM两端的电压,由于电压表内阻很大,相当于断路,当拉力变化,MN接入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知电路中的电流变化和电压表示数与所测电阻丝的阻值关系。
(2)根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可得通过电路的电流,均匀电阻丝MN长为10cm,阻值为20Ω,闭合开关S,拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,据此计算滑动变阻器与电压表并联部分电阻的阻值,由U=IR计算此时电压表示数。
(3)要增大拉力表的测量范围,即增大P的移动范围,通过增大电压表的量程可增大与电压表并联部分的电阻的长度,或换用阻值更大的定值电阻分去较多电压。
【解答】(1)由图可知,闭合开关,电阻R0和电阻丝MN串联接入电路,电压表测电阻丝PM两端的电压,由于电压表内阻很大,相当于断路,当拉力变化,MN接入电路的阻值不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,由UV=IRPM可知,电压表示数与电阻丝PM的阻值成正比,而弹簧受到的拉力每增加100N,弹簧伸长1cm,即电阻丝PM的阻值与拉力成正比,所以电压表示数随拉力大小的变化是均匀的。
(2)串联电路总电阻等于各分电阻之和,由欧姆定律可得,通过电路的电流:,
均匀电阻丝MN长为10cm,阻值为20Ω,拉动拉环使弹簧伸长2.5cm,
则滑动变阻器与电压表并联部分电阻的阻值:,
由欧姆定律可得电压表示数为:UV=IRPM=0.2A×5Ω=1V。
(3)若要增大拉力表的测量范围,即增大P的移动范围,在电阻丝MN不变时,可换用量程更大的电压表或用更大阻值的电阻替换R0。
故答案为:(1)均匀;(2)1;(3)换用量程更大的电压表或用阻值更大的电阻替换R0。
20.一名同学设计了一个风力测定仪,如图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大。AB是一段圆弧形电阻,Р点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S。通过分析可知:金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个   ,观察   可以粗略地判断风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是   。
【答案】滑动变阻器;灯泡亮度;在电路中串联一只电流表
【知识点】变阻器的原理及其使用
【解析】【分析】(1)滑动变阻器通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电流和电压;
(2)根据图片可知,风力越大,则OC偏转角度越大,那么变阻器的阻值越小,而通过灯泡的电流越大,因此灯泡亮度越大;
(3)当风力变化较小时,电流变化较小,而灯泡亮度变化较小,则增加一个可以测量电流大小的设备即可。
【解答】根据图片可知,金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器,观察灯泡亮度可以粗略地判断风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能,可采取的方法是在电路中串联一只电流表。
21.(2025八下·宁波期中)探究串联电路中电流的特点。
(1)猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小。按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,说明有可能存在的故障为   。
(2)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则    再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断其猜想是   的(选填“正确”或“错误”)。
(3)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A'、B'、C'三点的电流,得出 小华认为不需要再测量,在(2)的结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程:   。
【答案】(1)L1断路
(2)0.3;错误
(3)因为电流经过用电器不会减小,所以流经L1时流经L2时,最终推理可得
【知识点】串、并联电路的电流特点
【解析】【分析】串联电路中断路处两端的电压等于电源电压;电流表读数先看量程、分度值,在根据指针位置读数;连接电路,需要断开开关;串联电路电流处处相等。
【解答】 (1)图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A,B两点间,电压表有示数说明电压表与电源是连通的,灯不亮说明电路断路,即电压表并联的部分断路,即L1断路。
(2)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即IA=0.3A。串联电路中电流处处相等,故猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小是错误的。
(3)串联电路中电流处处相等,由(3)结论可知,IA=IB,又因为串联电路中电流处处相等,所以IB=IC,所以IA=IB=IC。
22.(2025八上·拱墅期末)某校科学兴趣小组的同学设计了一种电子秤,实际上是压力测量仪,可用它来称量物体的重力,其原理结构如图所示。图中A为金属片,B为金属板,,R2是最大值为72Ω的滑动变阻器,电源电压为12V不变。图中的重力表应该是用   表改装而成的,R1的主要作用是   ,当称量物体重力达到最大值时,重力表的示数所对应的电压为   ;当金属片A上放重物、开关S闭合时,请说明电子秤称量物体重量的原理   。
【答案】电压;保护电路;9V;物体的重力越大,弹簧的形变越大,滑片下移使得滑动变阻器的电阻越大,分得的电压越大
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,根据电路图判断重量表是电压表还是电流表;分析不称量时电路中的电流情况得出R1的主要作用;
(2)当称量物体重力达到最大值时,R2的阻值达到最大值,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律求出电路中的电流,进一步根据欧姆定律求出R2两端的电压。根据串联分压规律分析解答。
【解答】由电路图可知,重量表与滑动变阻器R2并联,由于电压表与被测电路并联,因此重量表是电压表改装而成的。
当不称量时,滑片位于最上端,此时接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,若电路中没有R1,会造成电源短路,烧坏电源,所以R1的主要作用是保护电路。
由电路图可知,R1与R2串联,当称量物体重量达到最大值时,滑动变阻器R2阻值全部接入电路,由于串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以此时电路中的电流
则R2两端的电压即重量表的示数U2=IR2=0.125A×72Ω=9V
电子秤称量物体重量的原理:当物体的重力越大,弹簧的形变越大,滑片下移使得滑动变阻器的电阻越大,则滑动变阻器分得的电压越大,则重量表的示数越大。
三、实验与探究题
23.(2025八下·江北期末)小科利用新干电池、电阻箱R、滑动变阻器“20欧1安”、待测电阻R 等装置进行了如下实验:
(1)探究电流与电压关系实验。
①连接好如图1所示电路,检查电路时发现有一根导线接错,请在这根导线上画“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
②纠正错误后,多次移动滑片并记录电压表和电流表的示数,并将它们在坐标系中逐一标出,如图2所示,发现A 点数据错误,为得到正确的数据,接下来的操作是   。
③正确处理数据后,分析数据可初步得出结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,请写出得出此结论的依据:   。
(2)接下来小科用如图3所示电路测量待测电阻R 的阻值,其实验步骤如下:
①将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端,电阻箱R调为某一阻值R1,使电压表和电流表示数为合适的值。
②断开开关,将电压表右端的接线柱由C点改接到D点。
③闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器滑片,使两表的示数与上述步骤①中相同,此时电阻箱的阻值为 R2,通过计算,即可求得R 的阻值。
虽然小科的操作无误,但他反复调节电阻箱和滑动变阻器,始终无法达成目的,请写出造成这种情形可能的原因是   
【答案】(1);调节变阻器,让它的阻值为5Ω;电流随电压变化的图像是一条通过坐标原点的斜线(或电压与电流的比值相等)
(2)滑动变阻器的最大阻值太小或R1的阻值太小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)①根据实验目的确定电器元件的串并联关系,然后与图1对照,确定错误的导线并改正即可;
②根据图2分析A组数据的问题,并据此确定修改措施;
③可从电压和电流的比值大小,以及图像的形状等角度分析解答;
(2) 根据等效替代法分析电阻的大小;
导线改接后,调节电阻箱和滑动变阻器,使电压表和电流表示数不变,由等效替代法得出Rx ,根据此原理结合欧姆定律分析解答即可。
【解答】(1)①根据题意可知,电压表应该与变阻箱并联,电流表与变阻箱串联。根据图1可知,此时可以将变阻箱与电流表的“+”接线柱相连的导线从电流表上拆下,改接在电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示:
②根据图2可知,A点电流明显偏大,根据欧姆定律可知,应该是变阻器的电阻偏小所致,则接下来的操作为:调节变阻器,让它的阻值为5Ω;
③ 正确处理数据后,分析数据可初步得出结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,请写出得出此结论的依据: 电流随电压变化的图像是一条通过坐标原点的斜线(或电压与电流的比值相等)。
(2) 根据题意可知,当R1=R2+Rx电流表和电压表示数才与(1)中相同,若实验时R1<Rx(或R1的阻值太小),则R1<R+Rx,所以此时会造成反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同;若实验器材中R滑大<Rx(或滑动变阻器的最大阻值不够大),则会造成调节变阻器时变阻器分得的电压较小,而电阻箱、待测电阻分得的总电压较大,使得电压表的示数也不能与步骤(1)中相同。
24.(2025八下·奉化期中)项目小组探究液体电阻的影响因素的实验,在水槽中相距8.4cm的两侧放入铜片,铜片竖直固定能平移,将铜片和电压为9V的电源、电流表及开关串联.向水槽中加入一定浓度的盐水,闭合开关,读出电流表示数.改变加入盐水的浓度和铜片距离,重复上述实验.
组别 盐水浓度(%) 盐水体(mL) 铜片距离(cm) 电流(A)
1 0.9 400 8.4 0.5
2 0.45 400 8.4 0.25
3 0.45 400 16.8 0.125
4 0.225 400 4.2 0.25
5 0.15 400  
(1)图乙是某一次测量中的电流表指针位置,其示数为   安.
(2)在图甲实验中,为了控制两铜片与盐水之间的接触面积相同,该实验中进行的操作是   .
(3)丙表格为该实验获得的数据结果,在第5次实验中,为使电流表示数与第1次示数相同,则应控制铜片的距离为   cm.
【答案】(1)0.5
(2)铜片竖直固定,加入等体积的盐水
(3)1.4
【知识点】影响电阻大小的因素
【解析】【分析】(1)电流表量程为0-0.6A,观察直针位置读数即可。
(2)由表格可知实验探究盐水浓度和铜片距离对液体电阻的影响,故需控制两铜片与盐水之间的接触面积相同,要保证两铜片与盐水之间的接触面积相同,需保证每次实验加入盐水的体积相等,并且铜片要竖直固定不得歪斜。
(3)分析表格数据1、2可知,当铜片距离一定,盐水浓度下降一半时,电阻增大一倍,电流下降一半;分析表格数据2、3可知,当盐水浓度一定,铜片距离增加一倍时,电阻增大一倍,电流下降一半,根据比例关系求解即可。
【解答】 (1)电流表量程为0-0.6A,分度值为0.02A,观察直针位置此时的示数为0.5A;
(2)要保证两铜片与盐水之间的接触面积相同,需保证每次实验加入盐水的体积相等,并且铜片要竖直固定不得歪斜;
(3)分析表格数据1、2可知,当铜片距离一定,盐水浓度下降一半时,电阻增大一倍,电流下降一半;分析表格数据2、3可知,当盐水浓度一定,铜片距离增加一倍时,电阻增大一倍,电流下降一半;比较1、5组数据,5组盐水浓度下降为1组的,电阻增大为1组的6倍,要保证1组5组电流表示数相同,需使1组、5组电阻相等,故需改变铜片的距离,
使5组铜片的距离为1组的,已知1组铜片距离为8.4cm,故5组铜片距离为。
25.(2025九下·瑞安开学考)项目化学习小组同学设计了一款电子秤,结构如图所示,为阻值均匀的金属棒,两边分别有两个滑片。金属弹簧上端固定且与电压表相连,下端与滑片相连,滑片能随弹簧一起上下移动,当物体放在托盘上时,电压表能自动显示物体质量,完成下列问题:
(1)【项目原理】闭合开关,电压表的示数将随被测物体质量增大而   (选填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)【项目调试】电子秤有归零功能,即放上盛放被测物体的空烧杯后,按归零键可使示数归零,请结合电路图说明将空烧杯放上托盘后如何操作才能实现调零?   。
(3)【项目迭代】小北建议将金属棒换成粗细、长度相同但阻值更大的金属棒从而提高精确度,请评价是否合理并说明理由?   。
【答案】(1)增大
(2)将P2向下移动与P1保持水平
(3)否,加入相同质量的物体,P1向下移动距离相同,电压表示数不变
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,据此可知滑片移动时接入电路中的电阻不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,当托盘放上物体时,滑片P1下移,P1和P2之间的距离变大,P1和P2之间的电阻变大,根据欧姆定律可知P1和P2之间的电压变化,然后判断电压表示数的变化;
(2)实际电子秤有归零功能,即放上被测物体的容器后按归零键,可使示数归零,电压表应无示数,电流不变,根据U=IR,据此判断P1、P2之间的电阻为0,由此判断P2调节到的位置;
(3)电阻对电压表示数的影响:在其他条件不变时,电阻的变化会影响电路中的电流和各部分电压,但在本题这种特定电路结构下,需分析电阻变化对电压表示数的具体影响。
【解答】(1)因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,滑片移动时,金属棒接入电路中的电阻不变,由可知,电路中的电流不变,由题意可知,电压表测P1、P2之间的电压,当托盘放上物体时,滑片P1下移,P1和P2之间的距离变大,P1和P2之间的电阻变大,所以,由可知,P1和P2之间的电压变大,即电压表的示数变大。
(2)实际电子秤归零功能,即放上被测物体的容器后按归零键,可使示数归零。小明设计的电子秤也具有该功能,放上烧杯后如图乙,要使电压表的示数归零,由于电流不变,根据可知,据此判断P1、P2之间的电阻为0,也就是将P2调到与P1相平的位置。
(3)电路中的电流,设电阻丝的长度为l,总电阻为R,当P1和P2之间的距离不变时,电压表的示数
由上式可知,电压表的示数只与弹簧的伸长量()有关;将金属棒换成粗细、长度相同但阻值更大的金属棒,加入相同质量的物体,P1向下移动距离相同,电压表示数不变;不能提高电子秤的精度。
(1)因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,滑片移动时,金属棒接入电路中的电阻不变,由可知,电路中的电流不变,由题意可知,电压表测P1、P2之间的电压,当托盘放上物体时,滑片P1下移,P1和P2之间的距离变大,P1和P2之间的电阻变大,所以,由可知,P1和P2之间的电压变大,即电压表的示数变大。
(2)实际电子秤归零功能,即放上被测物体的容器后按归零键,可使示数归零。小明设计的电子秤也具有该功能,放上烧杯后如图乙,要使电压表的示数归零,由于电流不变,根据可知,据此判断P1、P2之间的电阻为0,也就是将P2调到与P1相平的位置。
(3)电路中的电流,设电阻丝的长度为l,总电阻为R,当P1和P2之间的距离不变时,电压表的示数
由上式可知,电压表的示数只与弹簧的伸长量()有关;将金属棒换成粗细、长度相同但阻值更大的金属棒,加入相同质量的物体,P1向下移动距离相同,电压表示数不变;不能提高电子秤的精度。
26.(2025九下·杭州月考) 为了探究“通过导体的电流与电阻关系”,小明利用6伏的电源、“40欧,1安”的滑动变阻器、阻值分别为5欧、10欧、25欧的R1、R2、R3等器材进行如下实验。
①按如图甲连接电路。
②闭合开关S1,将S2与a接通,调节滑动变阻器滑片P至电压表的示数达到设定值,记录电流表的示数为I1。
③分别将 S2与b、c接通,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数与步骤②的设定值相同,分别记录电流表的示数为I2、I3。”
(1)连接电路时,开关应处于   状态;
(2)步骤②中R1两端电压达到设定值时,电压表示数如图乙,则该电压值为   ;
(3)步骤③中调节滑动变阻器滑片时,其移动方向为   ;
(4)为了使结论更具普遍性,需要在不同电压设定值下进行重复实验。若设定电压值为2伏,利用上述仪器能否完成实验并说明理由   
【答案】(1)断开
(2)2.5V
(3)右
(4)否,滑动变阻器的最大阻值太小。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】 (1)为了保护用电器,连接电路时,开关必须断开;
(2)如图乙所示,电压表选用小量程,根据电压表的分度值读数;
(3)将5Ω的定值电阻换为10Ω、20Ω的定值电阻后,定值电阻两端电压变大,为使电压表示数不变,根据串联分压原理,应增大变阻器阻值;
(4)电源电压为6V。实验中设定的定值电阻两端电压为2V不变,则滑动变阻器分得的电压为4V不变。则当25Ω的电阻接入电路时,根据串联分压原理可得滑动变阻器的最大阻值至少为多少。
【解答】 (1)连接电路时,如果不断开开关,很容易烧坏用电器,故要断开;
(2)如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V;
(3)将5Ω的定值电阻换为10Ω、20Ω的定值电阻后,定值电阻两端电压变大,为使电压表示数不变,根据串联分压原理,应增大变阻器阻值,即将滑动变阻器的滑片向右移;
(4)电源电压为6V。实验中设定的定值电阻两端电压为2V不变,则滑动变阻器分得的电压为4V不变。
则当25Ω的电阻接入电路时,根据串联分压原理,则有;
代入数值可得;
解得:R滑=50Ω,
需要滑动变阻器的最大阻值最小值为50Ω,无法完成实验。
27.(浙教版科学八年级上学期4.5电压的测量(第2课时))拓展性学习小组的同学合作进行“探究串联电路的电压特点”设计了如图1所示电路,并连接了如图2所示电路。(在导体的电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比)
(1)图2的实验电路连接中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是   (填“a”“b”或“c”)。
(2)正确连接后,继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图3所示的曲线图。
(a)图3中甲、乙两条曲线是根据图1电路测得的实验数据所绘制的曲线,其中与图1电路中电压表V1对应的曲线是   (填“甲”或“乙”)。
(b)已知电源电压恒为6 V,根据探究目的分析图3中的曲线,得出的实验结论是   。
(3)拓展探究:同学们根据串联电路的特点,重新设计了如图4所示电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值,闭合开关S后,接下来的操作是   (只需写出操作过程和测量的科学量,不需要写出表达式)。
【答案】(1)b
(2)甲;串联电路中总电压等于各用电器分电压之和
(3)闭合开关S1,断开S2时,测得电压表的示数为U1;闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时,测得电压表的示数U2
【知识点】串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】(1)根据图1确定各个电器元件的串并联关系,然后分析图2,找到那条错误的导线即可;
(2)(a)根据U=IR分析V1的示数变化规律即可;
(b)将每组对应的两个电压表的示数相加,分析得到的和的数量关系,进而得出实验结论;
(3)在串联电路中,各处电流都相等,即通过定值电阻R0的电流与Rx的电流相等。只要知道通过R0的电流,就能知道通过Rx的电流。分析图4可知,先闭合开关S1,断开S2,此时电压表的示数为Ux;断开开关S1,闭合开关S2,此时电压表的示数为U总,那么R0两端的电压U0=U总-Ux。根据欧姆定律可知,通过Rx的电流Ix=I0=,最后根据计算未知电阻的阻值即可。
【解答】(1)根据图1可知,电压表V2应该与变阻器并联,因此图2中b导线应该接在变阻器的左边接线柱上,那么连接错误的导线是b。
(2)(a)根据图1可知,电压表V1测定值电阻R1的电压,当电流增大时,根据公式U=IR可知,电压表V1的示数不断增大,因此图1电路中电压表V1对应的曲线是甲;
(b)根据图3可知,当V1示数为2V、3V、5V时,V2的示数分别为4V、3V和1V,将两个电压表的示数相加得到的和都是6V,因此得到结论:串联电路中总电压等于各用电器分电压之和;
(3)拓展探究:同学们根据串联电路的特点,重新设计了如图4所示电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值,闭合开关S后,接下来的操作是:闭合开关S1,断开S2时,测得电压表的示数为U1;闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时,测得电压表的示数U2。
四、综合题
28.(2023八下·余姚期中)根据图1实物图在图2的虚线框内画出相应的电路图
【答案】
【知识点】根据实物图画电路图
【解析】【分析】先分析电路的连接方式,然后根据实物图画出对应的电路图。
【解答】根据实物图可知,两灯泡并联,电流表与灯泡L2串联,开关控制整个电路,电路图如下图所示:
29.(2025八下·宁波期中)如图甲所示,是年轻人追捧的高颜值实用性加热杯垫,可以随时加热咖啡茶饮,还可以加热面包等小零食,其等效电路结构如图乙所示。电路中电源两端电压保持12V不变,R1的阻值为8Ω,R2的阻值为12Ω。
求:
(1)只闭合开关S,通过 R1的电流;
(2)继续闭合开关S1后,电路中的总电流和电路的总电阻。
【答案】(1)0A
(2)电路中电源两端电压保持12V不变,R1的阻值为8Ω,
I1=U/R1=12V/8Ω=1.5A;
I2=U/R12V/12Ω=1A
I总=I1+I2=1.5A+1A=2.5A;
R总===4.8欧姆;
【知识点】串、并联电路的电流特点;串、并联电路的电压特点
【解析】【分析】串并联电路是电路中常见的两种连接方式,它们各自具有不同的特点:串联电路的特点电流关系:串联电路中各点的电流相等,即 。电压关系:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和,即 。电阻关系:串联电路的总电阻等于各电阻之和,即 。并联电路的特点电流关系:并联电路中总电流等于各支路电流之和,即 。电压关系:并联电路中各支路的电压都相等,并且等于电源电压,即 。电阻关系:并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,即 。
【解答】(1) 只闭合开关S,通过 R1的电流为0.因为S1没有闭合,为断路,没有电流;
(2)电路中电源两端电压保持12V不变,R1的阻值为8Ω,
I1=U/R1=12V/8Ω=1.5A;
I2=U/R=12V/12Ω=1A
I总=I1+I2=1.5A+1A=2.5A;
R总===4.8欧姆;
故答案为:(1)0A(2)2.5A ;4.8欧姆
30.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小明用如图甲所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系。已知 M 为控温器,电源电压恒为12 V,R为电阻箱(一种可以改变电阻并读出阻值的变阻器)。
(1)当控温器中液体的温度为 80℃,电阻箱阻值为 100Ω 时,电流表的示数为0.1A,求该温度下热敏电阻的阻值。
(2)依次改变控温器中的液体温度,同时改变电阻箱的阻值,使电流表的示数始终保持在0.1A。通过计算得到相关数据如表所示。
温度t/℃ 70 60 50 40 30 20 10 …
电阻RT/Ω 22 28 35 44 56 73 94 …
从表中可以看出,在一定温度范围内,该热敏电阻的阻值随温度的升高而   。
(3)若用该热敏电阻RT 和一个定值电阻R0及电压表制成一支指针式温度计,就可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。若要求电压表的读数随温度的升高而增大,则应在图乙中将电压表接在   (填“ab”“bc”或“ac”)两端。
【答案】(1)解:由图可知,电阻箱与热敏电阻串联,电流表测电路电流,此时电流I=0.1 A,则电阻箱两端电压 10 V,
热敏电阻RT两端电压 =2 V,
热敏电阻RT的阻值. 。
(2)减小
(3)ab
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)电阻箱和热敏电阻串联,已知电阻箱的阻值和电路中的电流,根据U=IR求出电阻箱两端的电压;根据串联电路电压规律、串联电路电流特点、欧姆定律即可求出热敏电阻的阻值;
(2)分析表中数据找出热敏电阻的阻值随温度的变化的规律;
(3)图乙中两电阻串联接入电路,因为热敏电阻随温度的升高而减小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据U=IR可知定值电阻两端电压变大。
【解答】 (2)从表格数据中可以直接得出,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小;
(3)图乙中两电阻串联接入电路,因为热敏电阻随温度的升高而减小,根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据U=IR可知定值电阻两端电压变大,电压表的读数随温度的升高而增大,所以电压表应该并联在定值电阻两端,即选ab。
31.(2025八下·江北期末)项目化学习小组制作了一款电子体重秤(如图1所示),秤盘质量忽略不计,电源电压恒为6伏,R0是阻值为10欧的定值电阻,秤盘下方的电阻R为力敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系如图2所示。
(1)若将电表改装为体重显示屏,要求体重越大,电表示数越大,应选择   进行改装(填“电压表”或“电流表”)。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,其电路故障的原因可能是   。
(3)排除故障后,当电压表的示数为1.2伏时,人对秤盘的压力为多少牛
【答案】(1)电流表
(2)压敏电阻R断路
(3)解:当电压表的示数为1.2V时,则R0两端的电压为:U0=U-UR=6V-1.2V=4.8V,
此时电路中的电流:,
压敏电阻的阻值为:,
设压敏电阻的阻值随压力变化的关系式为:R=a×F+b;
当压力为0N时,R=20Ω;当压力为800N时,R=0Ω;
那么得到:20Ω=a×0+b ①;
0Ω=-a×800+b ②;
①②联立解得:a=,b=20Ω;
那么关系式为:R=×F+20;
代入R=2.5Ω,解得:F=700N。
由图乙可知,此时压敏电阻所受的压力为600N,
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。
(1)体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由图乙可知压敏电阻R的阻值变化,根据串联电路的特点和欧姆定律分析电流表和电压表示数的变化,即可解答;
(2)闭合开关,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,说明电压表能与电源接通,据此分析判断电路的故障;
(3)当电压表的示数为1.2V时,根据串联电路的电压特点求出R0两端的电压,再根据欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出压敏电阻的阻值,再由图乙确定出压敏电阻所受的压力,即可求出人的体重。
【解答】 由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻R两端的电压。
(1)体重越大时,压敏电阻受到的压力越大,由图乙可知压敏电阻R的阻值越小,则电路的总电阻越小,电路中的电流越大,由串联分压原理可知压敏电阻R两端的电压越小,故电流表可以作为显示屏;
(2)闭合开关,电流表无示数,则电路断路,电压表有示数,说明电压表能与电源接通,说明可能是压敏电阻R断路。
32.(2025八下·宁波竞赛)如图甲所示,电源电压不变,灯泡L 允许通过的最大电流为0.6A,滑动变阻器R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~15V”。闭合开关S,在保证电路安全的前提下,最大范围调节滑动变阻器的滑片P,分别绘制了电流表示数与电压表示数、电流表示数与滑动变阻器R连入电路阻值的变化关系图像,如图乙、丙所示。求:
(1)当电路中电流为0.25A时,小灯泡的电阻为多少
(2)电源电压为多少
(3)若将电压表量程换为“0~3V”,滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是多少
【答案】(1)解:由图甲可知,灯泡L与滑动变由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;
根据乙图可知,当电流为0.25A时,灯泡两端的电压为1V,
则此时灯泡的电阻为:。
(2)解:由图乙可知,当电流表的示数为0.6A时,电压表的示数为6V,即灯泡L两端的电压UL=6V,
由图丙可知,当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,
根据可得,滑动变阻器两端的电压为:U滑=I滑R滑=0.6A×10Ω=6V,
则电源电压:U=UL+U滑=6V+6V=12V。
(3)解:将电压表量程换为0~3V时,当电压表示数为3V时,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5A,
根据串联电路的电流处处相等的特点可知,通过滑动变阻器的电流是0.5A,
根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知,此时滑动变阻器两端的电压为:
U滑″=U-UL″=12V-3V=9V,
根据可得,此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值为:

当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,由图丙可知电路中的电流将减小,当电路中的电流减小时,由图乙可知灯泡L两端的电压也减小,此时电流表、电压表、灯泡都不会损坏,所以滑动变阻器接入电路的最大阻值是50Ω,故将电压表量程换为0~3V时,
滑动变阻器允许连入电路的阻值范围是18~50Ω。
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;
(1)根据乙图确定电流为0.25A时灯泡两端的电压,然后根据计算灯泡的电阻;
(2)由图乙可知,当电流表的示数为0.6A时,电压表的示数为6V;由图丙可知,当电流表示数为0.6A时,滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω,根据欧姆定律可求出滑动变阻器两端的电压,根据串联电路电压规律可求出电源电压;
(3)将电压表量程换为0~3V时,当电压表示数为3V时,由图乙可知,通过灯泡的电流为0.5A,根据串联电路电流规律可知通过滑动变阻器的电流是0.5A,由串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压,利用欧姆定律可求出此时滑动变阻器接入电路中的最小阻值;
当滑动变阻器接入电路的阻值增大时,由图丙可知电路中的电流将减小,当电路中的电流减小时,由图乙可知灯泡L两端的电压也减小,由此可知电流表、电压表、灯泡都不会损坏,由此可知滑动变阻器接入电路的最大阻值。
1 / 1

展开更多......

收起↑

资源列表