浙教版(2024)科学八年级上册第三单元《电路探秘》 单元培优卷【一】(含解析)

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浙教版(2024)科学八年级上册第三单元《电路探秘》 单元培优卷【一】(含解析)

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浙教版(2024)科学八年级上册第三单元《电路探秘》 单元培优卷【一】
一.选择题(共15小题,每题3分,共45分)
1.物质是运动的,物质之间存在相互作用。如分子、电荷的运动和相互作用。请回答下面小题。云层间的相互作用以及空气对流等原因,使云带电荷。通常云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。当两个云层靠近且达到一定条件时,上层云底部的负电荷向下运动从而产生放电现象,如图所示。产生这种运动的原因是(  )
A.同种电荷相互排斥 B.同种电荷相互吸引
C.异种电荷相互排斥 D.异种电荷相互吸引
2.如图所示,把4对铜片、锌片分别平行插入脐橙中,用导线把铜片、锌片和发光二极管连接起来,可以观察到发光二极管发光。在这个电路中,能将电能转化为光能的装置是(  )
A.发光二极管
B.导线
C.插有铜片和锌片的脐橙
D.鳄鱼夹
3.如图所示电路中,当开关S闭合,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,若I1:I2=2:3,则(  )
A.R1:R2=1:2 B.R1:R2=2:1 C.R1:R2=2:3 D.R1:R2=3:2
4.将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是(  )
A.B.C.D.
5.为了探究物质的导电性,某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验:在甲图中,闭合开关S后,点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝,小灯泡L的亮度慢慢变暗了;而在乙图中,闭合开关S后,用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热,小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是(  )
A.甲图实验说明灯丝是导体,它的电阻会随温度的升高而减小
B.乙图实验说明玻璃是绝缘体,加热后变成了导体
C.甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的,一定条件下会发生改变
D.本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,应用的科学方法是转换法
6.如图是一种用于台灯调光的旋钮变阻器,当旋钮滑片逆时针转动时,电路中电流变大而使台灯亮度增大。据此判断旋钮变阻器与接入电路的连接方式是(  )
A.M连接E、N连接F B.M连接O、N连接F
C.M连接O、N连接E D.M连接F、N连接E
7.学生实验用的电压表有两种量程0~3V和0~15V,电压表上面一行示数看不清楚,而测量又必须用0~15V的量程,一同学见到指针指到小量程的1.7V,则实际的电压是(  )
A.1.7V B.3.4V C.7.5V D.8.5V
8.如图所示电路,开关闭合时两个小灯泡正常发光,两个电压表指针均指在如图所示位置,L1、电源的电压分别为(  )
A.1.4V;7.4V B.1.4V;7V C.1.4V;1.4V D.5.6V;7V
9.如图所示的电路中,能用电压表直接测出灯L1两端电压的是(  )
A.B.C.D.
10.小明同学在利用如图所示电路进行电学实验时,闭合开关,两灯正常工作,过了一会儿,两灯中一灯亮,一灯不亮,且两只电表示数都变大.则故障原因是:(  )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
11.如图所示,电源电压保持不变,R1=2R2,R0为定值电阻,当电键K接a点时,电流表示数为I,则电键K接b点时,电流表的示数应该是(  )
A.I B.大于I,小于2I C.2I D.大于2I
12.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
13.如图为自动测定油箱内油量的装置原理图,电源电压为36V,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的,且表的最大量程对应油箱最大油量,当油箱内的油面在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,当油面达到最低位置时,反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法错误的是(  )
A.R0阻值为60Ω
B.滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω
C.当滑动变阻器的滑片P在中点时,电压表的示数为21V
D.当滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为0.17A
14.科学小组利用定值电阻R0、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化,如图甲所示)、电流表(0~0.6A)、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置。该装置电路如图乙所示。在某次测试中,当噪声为80dB时,电流表示数为0.4A;当噪声为50dB时,电流表示数为0.2A。下列说法正确的是(  )
A.该电路中的电流随声音强度增大而减小
B.R0阻值是5Ω,电源电压为10V
C.当电流表示数0.3A,噪声强度为60dB
D.若要增大噪声的测量范围,可以减小R0的阻值
15.如图所示的电路图,在A、B两点间分别接入不同元件,可以进行不同的实验。下列描述正确的是(  )
A.探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻大小和电压大小
B.测量不同亮度时小灯泡的阻值——求平均值,减小误差
C.探究电流与电压的关系——AB间电阻大小不变,电压大小也不能变
D.测量未知电阻阻值——滑动变阻器用于改变电阻两端电压和通过的电流
二.填空题(共9小题,每空2分,共40分)
16.小明买了号称不消耗电能、遇水就亮的灯泡,然后在家做了测试。
(1)小明猜灯泡内部一定装有提供能量的     (填电路元件的名称),灯泡遇水形成通路而变亮。
(2)如图甲,小明观察到灯泡底部a、c为金属,b为塑料,如图乙,将灯泡缓慢浸入自来水中,观察灯泡发光情况,收集到证据如表。
水面对应的位置 a b c
灯泡的发光情况 不发光 不发光 发光
小明将拇指和食指同时接触底部的     (填“a”或“b”)和c两部分,灯泡也能发光。
17.如图甲所示,将铁片和铜片插入稀硫酸中,电流表指针发生偏转,此时指针位置如图乙所示,则电流大小为     A,装置中的虚线框部分相当于电路中的电源,铜片是电源的     极。
18.如图为“探究影响电阻大小的因素”实验,a、c、d导体的材料相同,a、b、d导体横截面积相同,a、b、c导体的长度相同,本实验通过电流表示数来指示导体电阻的大小,电流表示数越大,说明接入电路的电阻阻值     (填“越大”、“越小”或“无关”);选择电阻     来探究电阻大小与长度的关系。
19.为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用     。(选填“导体”或“绝缘体”)
(2)车速仪可由电路中的电流表改装。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,那么接入MN的接线柱是     。(字母“O”、“E”、“F”选两个)
20.如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像,请根据图像回答以下问题:
(1)将甲和乙并联,若电源电压为2V,则干路的电流为     A。
(2)将甲和乙串联,若电源电压为3V,则乙两端的电压为     V。
21.小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则L2两端的电压为    V,L1两端的电压为    V。
22.为预防传染病,学生入校园前要检测体温,项目小组设计了“体温检测器”,当体温≥37.3℃时报警。如图所示为该装置感温区的电路图,其中电源电压恒为3V,定值电阻R的阻值为20ΩR0为热敏电阻(电阻随温度升高而降低)。当体温升高时,电流表示数     (填“增大”“减小”或“不变”,下同),电压表示数     。报警时,电压表示数刚好为2V,此时热敏电阻的阻值为     Ω。
23.如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关S,电压表示数为6V,将滑动变阻器的滑片从右端向左移动至某点的过程中,记录两个电流表的示数,并绘制如图乙所示图像,图乙中的     (填“Ix”或“Iy”)是电流表A1的示数,A点纵坐标为     ,定值电阻R1阻值和滑动变阻器R2的最大阻值之比为     。
24.考试时要用到2B铅笔填涂答题卡,电脑可以直接读取答题卡上的答案,因为2B铅笔中的石墨是     (填“导体”或“绝缘体”);若使用了不合格的2B铅笔,使电脑无法识别,这可能是因为铅笔芯的导电性变     (填“强”或“弱”)。
三.实验探究题(共5小题,每空2分,共40分)
25.某兴趣小组探究影响带电小球之间相互作用力大小的因素。实验时发现两个带电小球之间的作用力非常微小,用实验室中的测力计难以测量,于是该小组的同学设计了以下实验(如图所示)。搭好装置后,A、B金属球之间的距离r=24厘米,读出迷你天平的示数为5.000克,用起电机使金属球A、B带电,读出迷你天平的示数,然后通过可滑动锁定装置改变A、B金属球之间的距离,读出迷你天平的示数,记录在下表。
球心距r/厘米 24 22 20 18 16 14 12
迷你天平的示数/克 5.010 5.013 5.015 5.018 5.024 5.031 5.042
(1)本实验用    来反应两个带电小球之间的作用力的大小;
(2)根据以上信息,请判断两带电小球带的是同种电荷还是异种电荷;   
(3)本实验能得出的结论是    。
26.如图是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置,已知电源恒为3伏。实验中用四根电阻丝作被测导体,A、B、C三根电阻丝等长,D最长。将电阻丝两端接入电路后,通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压2伏不变,进行测量并记录,数据如表。
实验组 电阻丝 材料 横截面积(厘米 电流(安培)
1 A 锰铜合金 0.4 0.56
2 B 镍铬合金 0.4 0.44
3 C 镍铬合金 0.2 0.22
4 D 镍铬合金 0.2 0.10
(1)将电阻丝A的两端接入电路,闭合开关前,需要将滑动变阻器的滑片移至线圈最    (填“左”或“右”)侧。
(2)分析上表中实验组3和4,得到的结论是:    。
(3)为完成上述实验,所选用的滑动变阻器可能是    (填字母)。
A.“5Ω 0.6A”
B.“10Ω 0.5A”
C.“15Ω 0.6A”
(4)工业上将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上,然后雕刻成螺旋状,生产出不同阻值的定值电阻。下列是用相同的金属膜雕刻成的三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3(虚线表示背面剩余金属膜)。你认为哪个电阻阻值最大,并说明理由:    。
27.小明为研究串联电路中各电阻两端的电压特点,进行了如下实验:先用电子电压表(可精确到0.01伏)测出串联的两节新干电池的总电压为3.00伏,再如图连接电路,其中R1R2为两个定值电阻。闭合开关,用电子电压表分别测出R1R2两端的电压,之后换用不同阻值的电阻进行实验,测得数据如表所示:
实验组别 R1(欧) R1的电压U1(伏) R2(欧) R2的电压U2(伏) 电源电压U(伏)
1 10 1.2 10 1.2 3.0
2 10 0.86 20 1.72 3.0
3 20 1.33 20 1.33 3.0
4 30 1.64 20 1.09 3.0
5 50 1.5 45 1.35 3.0
(1)在连接电路时,开关要处于    状态。
(2)在进行第1组别实验时,小明分别用电压表测得R1两端电压接近3.00伏,R2两端电压为0伏,于是他判断电路可能出现的问题有    (填字母,可多选),并及时进行了改正。
A.R1短路
B.R1断路
C.R2短路
D.R2断路
(3)分析1、3组别的数据,可得出结论:    。
(4)根据实验数据,他们发现R1、R2两端的电压之和小于电源电压。小浙觉得这只是一种偶然的现象,小明否定了小浙的看法,理由是    。
28.小科实验探究“电流与电压的关系”。实验的器材有:电压恒为3V的电源,一个“15Ω 2A”的滑动变阻器,5Ω、10Ω、15Ω、30Ω四个定值电阻,一个电压表,一个电流表,一个开关,若干导线等。如图是小科连接的实物图:
实验次数 1 2 3
电压/V 1.0 1.5 2.
电流/A 0.2 0.3 0.4
(1)小科用10Ω电阻进行实验,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,则此次电路的故障可能是电阻R    (填”短路”或”断路”)。
(2)小科之后选用30Ω电阻并预设了电阻两端“1V”、“1.5V”、“2V”三个电压值进行实验,但计算后发现:若要达到这三个预设的电压值,滑动变阻器的最大阻值不得小于    ,小科仍想按这三个预设的电压进行实验,利用现有的这些器材,无需改变电源电压和更换滑动变阻器,小科只要    ,就能顺利完成实验。
(3)小科通过实验获得数据如表所示,分析数据可得出的结论是    。
(4)小科想到用此电路连接图来探究“电流和电阻的关系”,实验只需要多次改变电阻的大小,且保持    (填“电流表”或“电压表”)示数不变。
29.小阳用如图所示的实验电路探究电流与电阻的关系。选用的器材有:稳压学生电源(调至4.5V不变),电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、滑动变阻器(20Ω,2A)、开关、导线若干。
电压U/V 2
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.4 0.2 0.13
(1)请在电路图的圆圈中画上相应的电表符号完成电路图;
(2)连接电路,闭合开关后,移动滑片,发现两电表均无示数。为判断原因,将电压表与滑动变阻器并联,闭合开关后电压表有示数,电流表无示数。若电路中只有一处故障,故障的原因可能是    ;
(3)排除故障后,小阳将阻值为5Ω的电阻接入电路,记录电流表示数为0.4A。若要将电阻更换为10欧重复实验,则图中滑动变阻器的滑片应向    (填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为2V;
(4)进行第4次实验时,将接入电阻R的阻值换为20Ω,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到2V。为达实验目的,若重新选择器材进行实验,使以上四个定值电阻都能为实验所用,下列调整可行的是(    )(填序号,可多选)。
A.换用最大阻值更大的滑动变阻器
B.增大电源电压
C.适当增大定值电阻R两端的电压
四.计算题(共4小题,30题9分,31题9分,32题9分,33题8分,共35分)
30.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.求:
(1)通过电阻R1的电流;
(2)电阻R2的阻值。
31.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为3Ω,电阻R2的阻值为9Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)R2两端的电压U2;
(3)电源电压U。
32.图甲为某型号电子秤,其原理结构如图乙所示;R0阻值为50Ω,R是压敏电阻,其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示;改写电压表(量程为0﹣3V)的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量;踏板的质量忽略不计,电源电压保持6V不变。
(1)当压力F=500N时,求电压表的示数。
(2)在保证电路安全的情况下,求电子秤所能称出的最大质量。(g取10N/kg)
33.在新冠肺炎疫情防控期间,进入各种公共场所必须测量体温,非接触式红外测温仪的使用极大方便了体温检测,如图甲所示。非接触式红外测温仪的电路原理图如图乙所示,电源电压为9伏,R0是阻值为10欧的定值电阻,R1是热敏电阻,其阻值会随着温度的改变而改变。当人体体温高于37.3℃时,红灯亮发出报警。R1随人体温度辐射的红外线变化的关系如表所示。
温度t(℃) 35 36.5 37 37.5 38 39 40
电阻R1(欧) 20 17 16 15 14 12 10
(1)图乙中的显示仪是用     (选填“电压表”或“电流表”)改装的。
(2)图乙中R0的作用是     。
(3)当体温是35℃时,电压表的示数是多少伏?
(4)小白同学经过测温仪时,电压表示数显示3.6伏,计算说明测温仪是否会报警。
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浙教版(2024)科学八年级上册第三单元《电路探秘》 单元培优卷【一】答案
一.选择题(共15小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 D A A A A C D D B D B
题号 12 13 14 15
答案 A C C D
一.选择题(共15小题)
1.解:当两个云层靠近且达到一定条件时,上层云底部的负电荷向下运动从而产生放电现象,如图所示。产生这种运动的原因是异种电荷相互吸引,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
2.解:如图所示,把4对铜片、锌片分别平行插入脐橙中,用导线把铜片、锌片和发光二极管连接起来,可以观察到发光二极管发光。在这个电路中,能将电能转化为光能的装置是发光二极管,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
3.解:由图知,R1、R2并联,电流表A1在L1所在支路,测量通过L1的电流,电流表A2在干路上,测量干路电流;
由题知,电流表A1、A2的示数之比I1:I2=2:3,则I1:(I1+I2)=2:3,
通过R1、R2的电流之比:
IR1:IR2=2:1,
在并联电路中,电压一定,电流与电阻成反比,
R1、R2=IR2:IR1=1:2。
故选:A。
4.解:金属箔片张开是因为两箔片都带了同种电荷,相互排斥的结果,故CD错误;将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,橡胶棒带负电,故B错误,A正确;
故选:A。
5.解:A、甲图实验说明灯丝是导体,它的电阻会随温度的升高而增大,故A错误;
B、乙图实验说明玻璃是绝缘体,加热后变成了导体,故B正确;
C、甲、乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的,一定条件下会发生改变,故C正确;
D、本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,应用的科学方法是转换法,故D正确。
故选:A。
6.解:当旋钮滑片逆时针转动时,电路中电流变大,说明电阻变小,故接入的长度变小,因而选择滑片左侧的电阻丝接入电路,故M连接O、N连接E。
故选:C。
7.解:0~3V量程,分度值为0.1V;0~15V量程,分度值为0.5V.可以看出,大量程的示数是小量程示数的5倍。指针指到小量程的1.7V,因此用大量程测量时实际的电压是1.7V×5=8.5V。
故选:D。
8.解:由电路图可知,闭合开关后,两灯串联,电压表V1测电源电压;电压表V2测L2两端的电压,由串联电路的电压特点可知,电压表V1的示数应大于电压表V2的示数;
而两个电压表指针位置相同,所以电压表V1选用的量程是0~15V,其分度值是0.5V,示数为7V,即电源电压为7V;
电压表V2选用的量程是0~3V,其分度值是0.1V,示数为1.4V,即L2两端的电压为1.4V,
由串联电路的电压特点可知,灯泡L1两端的电压为:U1=U﹣U2=7V﹣1.4V=5.6V;
故选:D。
9.解:A、由图可知,电压表测的是两灯串联的总电压,或电源电压,故A不符合题意;
B、由图可知,电压表接到了L1的两端,且正负接线柱正确,故B符合题意;
C、由图可知,电压表接到了L2的两端,测的是L2的两端电压,故C不符合题意;
D、由图可知,两电压表分别是测量电源电压和L2的两端电压,没有电压表测量灯L1两端电压,故D不符合题意。
故选:B。
10.解:由电路图可知,两灯泡串联,电流表测电路电流,电压表测灯L2两端电压;
A、如果灯L1断路,电路断路,电流表示数变为0,电压表测量的是电源电压,电压表示数会变大,故A错误;
B、如果灯L1短路,电压表测一段导线两端的电压,示数为0;总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故B错误;
C、如果灯L2断路,电路断路,电流表和电压表示数都变为0,故C错误;
D、如果灯L2短路,电压表测量的是电源电压,示数变大,由于总电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电流表示数变大,故D正确。
故选:D。
11.解:(1)当电键K接a点时,R0与R1串联,则:
电流表的示数为I,
(2)当电键K接b点时,R0与R2串联,则:
电流表的示数I′I,
∵R0+R2<R0+R2<R0+2R2,
∴,即I<I′<2I。
故选:B。
12.解: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。
故选:A。
13.解:A、由图可知:油箱内油面达到最高(或最低)位置时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,根据I可知;电流表的示数最大,由于电压表测量滑动变阻器两端的电压,则电压表为零;根据要求可知:表的最大量程对应油箱的最大油量,所以反映油量的电表是电流表;
滑动变阻器接入电路的阻值为零,电流表的示数最大,根据I可知:校准电阻R0的阻值应为R060Ω,故A正确;
B、当油箱内油面达到最低位置时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电路的电流最小;根据反映油量的电表的最小示数为最大量程的可知:I最小0.6A=0.1A,
根据I可知电路总电阻:R总360Ω;
根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可知:
滑动变阻器的最大阻值为R大=R总﹣R0=360Ω﹣60Ω=300Ω;
所以滑动变阻器的阻值变化范围为0~300Ω,故B正确;
CD、当滑动变阻器的滑片P在中点时,电路中的总电阻为:
R串R060Ω=210Ω,
根据I可知,电路中的电流为:I串0.17A,即电流表示数为0.17A,故D正确;
此时滑动变阻器两端的电压为:UV=I串0.17A25.5V,即电压表示数为25.5V,故C错误。
故选:C。
14.解:A、从图乙可知,闭合开关,两电阻串联,电流表测量电路电流,从图甲可知,随着声音强度的增加,声敏电阻R的阻值逐渐减小,则电路总电阻减小,电源电压不变,根据I可知电路电流增大,故A错误;
B、当噪声80dB时,R=10Ω,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律及串联电路的特点可知电源电压U=0.4A×10Ω+0.4A×R0.....①;
当噪声50dB时,R′=25Ω,电流表示数为0.2A,根据欧姆定律及串联电路的特点可知电源电压U=0.2A×25Ω+0.2A×R0.....②;
联立①②得:U=6V,R0=5Ω;故B错误;
C、当电流表示数0.3A,根据欧姆定律可知总电阻R总20Ω;
根据电阻串联的特点可知R的阻值R=R总﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω,从图中可知噪声强度为60dB,故C正确;
D、若要增大噪声的测量范围,电路中的电流不变,故总电阻不变,而声敏电阻阻值减小,故需要增大R0的阻值,故D错误。
故选:C。
15.解:A、探究电流与电阻的关系,要控制电阻的电压不变,只改变电阻大小,故A错误;
B、不同亮度时小灯泡的阻值不同,取平均值没有意义,故B错误;C、探究电流与电压的关系,要控制电阻大小不变,改变电压大小,记录电流随电压的变化关系,故C错误;
D、测量未知电阻阻值时,为减小误差,要多次测量取平均值,故滑动变阻器用于改变电阻两端电压和通过的电流,故D正确。
故选:D。
二.填空题(共9小题)
16.解:(1)小明猜灯泡内部一定装有提供能量的电源,灯泡遇水形成通路而变亮。
(2)根据题目中表格中的现象,小明将拇指和食指同时接触底部的a和c两部分,这两个部分是导体,才能构成通路,灯泡也能发光。
故答案为:(1)电源;(2)s。
17.解:由图可知,电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.1A;
电流表在使用时,电流要从正接线柱流入,从负接线柱流出,铜与电流表的正接线柱连接,所以铜片是电源的正极。
故答案为:0.1;正。
18.解:根据U=IR可知,电压一定时,电流表示数越大,接入电路的电阻阻值越小;
探究电阻大小与长度的关系,控制材料和横截面积相同,故应该选a、d进行实验。
故答案为:越小;a、d。
19.解:(1)变阻器上旋钮滑片的材料是导体;
(2)由题意可知,驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,电路中的电流变大,根据欧姆定律,电路的总电阻变小,则变阻器连入电路的电阻变小,如果接线柱M接O点,则接线柱N应该接E点。
故答案为:(1)导体;(2)OE。
20.解:(1)将甲、乙并联,当它们两端的电压为2V时,由图像可知通过甲、乙的电流分别为0.4A、0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=0.4A+0.5A=0.9A;
(2)将甲和乙串联,串联电路各处电流相等,由图可知电流为0.4A时,U甲=2V,U乙=1V,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知电源的电压U=U甲+U乙=2V+1V=3V,
即将甲、乙串联,电源两端电压为3V时,乙两端的电压为1V。
故答案为:(1)0.9;(2)1。
21.解:从图中可以看出V1测电源电压,V2测L2两端电压,而两表指针一样,说明V1选的是大量程,V2的是小量程,则V1的示数为10V;V2示数为2V;又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,则灯L2两端电压为2V;
灯L1两端电压为10V﹣2V=8V。
故答案为:2;8。
22.解:由图可知,闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测R两端的电压,当体温升高时,热敏电阻减小,根据串联电路的电阻规律可知,电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,即电流表示数增大,根据U=IR可知,电压表示数增大;
当报警时,电压表示数刚好为2V,此时路中的电流为:
I0.1A,根据串联电路总电压等于各部分电压之和可得,热敏电阻两端的电压为:U0=U﹣UR=3V﹣2V=1V,
串联电路各处电流相等,则此时热敏电阻的阻值为:
R010Ω。
故答案为:增大;增大;10。
23.解:变阻器与定值电阻并联,电流表A2测变阻器的电流,电流表A1测干路的电流,因并联电路的电流等于各支路电流之和,故电流表A1大于电流表A2的示数,所以Iy是电流表A1的示数;
A点的横坐标为0,表示通过变阻器的电流为0(变阻器的电阻所在支路断路),此时A1的示数等于A2的示数,A点纵坐标表示通过R1的电流大小;
当变阻器的滑片在最右端时,电流表A2示数最小,由图知,电流表A2示数为0.2A,A1的示数为0.3A,由欧姆定律可知,变阻器的最大电阻为:
R2大30Ω;
根据并联电路电流的规律,通过定值电阻的电流为:
I1=0.3A﹣0.2A=0.1A,即通过R1的电流大小为0.1A;
因定值电阻的电压和电阻大小不变,故通过定值电阻的电流恒定,由欧姆定律可知:
R160Ω,
定值电阻R1阻值和滑动变阻器R2的最大阻值之比为:2:1。
故答案为:Iy;0.1A;2:1。
24.解:石墨容易导电,是导体;若使用了不合格的2B铅笔,使电脑无法识别,这可能是因为铅笔芯的导电性变弱。
故答案为:导体;弱。
三.实验探究题(共5小题)
25.解:(1)由转换法可知,迷你天平的示数大小来反应两个带电小球之间的作用力的大小
(2)分析表格数据可知,当两个小球带电后,迷你天平的示数增大了,即小球B受到A向下的排斥力,因此两个小球带同种电荷。
(3)分析表格数据可知,当两个小球的距离减小时,迷你天平的示数不断增大,那么得到结论:带相同电荷的两金属小球之间的相互作用力随着两球之间的距离增大(减小)而减小(增大)。
故答案为:(1)迷你天平的示数大小;(2)同种电荷;(3)带相同电荷的两金属小球之间的相互作用力随着两球之间的距离增大(减小)而减小(增大)。
26.解:(1)由为保护电路,连接电路时开关应断开,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,即移动到最右端;
(2)分析上表中实验组3和4,其他因素相同,第4组长度更长,电流更小,由此可知材料和横截面积等条件相同时,长度越长,电阻越大;
(3)表格中最大电流大于0.5A,所以B选项不符合;已知知电源恒为3V,电阻丝两端电压2V不变,即滑动变阻器电压保持1V不变,第4组数据中电阻丝的阻值R20Ω,根据串联电路电压之比等于电阻之比,可知电阻丝电阻比上滑动变阻器的电阻之比为2:1,滑动变阻器的接入电路中的阻值为10Ω,故C选项“15Ω 0.6A”符合;
(4)将金属膜覆盖在陶瓷圆筒上,然后雕刻成螺旋状,是改变了导体的长度,和横截面积,由图可知:材料相同时,R3的金属膜长度最长,横截面积最小,所以电阻最大。
故答案为:(1)右;(2)材料和横截面积等条件相同时,长度越长,电阻越大;(3)C;(4)R3电阻最大,因为材料相同时,R3的金属膜长度最长,横截面积最小,所以电阻最大。
27.解:(1)在连接电路时,为了防止连接过程中出现短路等损坏电路元件的情况,开关应处于断开状态。
(2)在第1组别实验中,R1两端电压为3V(等于电源电压),R2两端电压为0V。如果R1断路,那么电压表与R2串联,R2两端电压为0V,电压表测电源电压,R1两端电压为3V,符合题意;如果R2短路,R2两端电压为0V,电压表测R1两端电压,等于电源电压3V。所以电路可能出现的问题是R1断路或R2短路,故选BC。
(3)分析1、3组别的数据,发现两电阻的阻值相等,两端电压相等,可以得出结论:串联电路中,电阻阻值相等时,电阻两端分到的电压相等。
(4)根据实验数据,多次实验都发现R1、R2两端的电压之和小于电源电压,这不是偶然现象,因为电子电压表虽然精确到0.01V,但在测量过程中仍然存在测量误差,且导线和电源内部存在电阻等因素导致的测量差异。
故答案为:(1)断开;(2)BC;(3)串联电路中,电阻阻值相等时,电阻两端分到的电压相等;(4)由于导线和电源内部电阻等因素导致。
28.解:(1)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,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,即此次电路的故障可能是电阻R断路;
(2)设电阻两端的电压为UV,则滑动变阻器两端的电压为U﹣UV,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器接入电路中的电阻为:
R滑R定30Ω,
把“1V”、“2V”、“2.5V”三个电压值带入可得,变阻器接入电路中的电阻分别为60Ω、15Ω、6Ω,故滑动变阻器最大阻值不得小于60Ω;
若仍想按预设电压进行实验,即滑动变阻器分担电压仍分别为2V,1V,0.5V,滑动变阻器最大阻值为15Ω;当滑动变阻器两端电压为2V时,电阻两端电压为滑动变阻器两端电压0.5倍,根据串联电路分压原理,电阻阻值为15Ω=7.5Ω,则电阻阻值只需小于7.5Ω,故符合条件的电阻阻值为5Ω的电阻,即将30Ω电阻替换为5Ω电阻;
(3)由表中数据可知,电阻两端电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)研究电流与电阻关系时要控制电压不变,因此实验只需要多次改变电阻的大小,且保持电压表示数不变。
故答案为:(1)断路;(2)60;将30Ω电阻替换为5Ω电阻;(3)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)电压表。
29.解:(1)在探究电流与电阻关系的电路中,电压表应与定值电阻并联,测量定值电阻两端的电压;电流表应与定值电阻串联,测量通过定值电阻的电流。如图所示:
(2)连接电路,闭合开关后,移动滑片,两电表均无示数,说明电路断路,电压表两端到电源断路,到把电压表与滑动变阻器并联,闭合开关后电压表有示数,电流表无示数,说明此时电压表两个接线柱到电源通路,电路仍断路,由此可知电路的故障原因是滑动变阻器断路;
(3)探究电阻与电流的关系实验中应控制定值电阻两端的电压部变,由题意可知定值电阻两端电压为U0=I1R1=0.4A×5Ω=2V,由串联电路电压的分配规律得:,所以当把定值电阻R由5Ω 更换为10Ω 时,滑动变阻器接入的电阻也变大,故滑片向左移动;
(4)接入电阻R的阻值换为20Ω时,由串联电路电压的分配规律得:,
即,
解得R滑=25Ω>20Ω,所以无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能将电压表的示数调到2V。
A.根据以上分析可知,换用最大阻值更大的滑动变阻器,比如最大阻值为25Ω等,可使以上四个定值电阻都能为实验所用,故A符合题意;
B.若改变电源电压,同理则有

解得U′=4V,可知,减小电源电压,可使以上四个定值电阻都能为实验所用,故B不符合题意;
C.适当增大定值电阻R两端的电压,根据串联分压原理,滑动变阻器分得的电压相对减小,在滑动变阻器现有最大阻值下,有可能使电路满足要求,故C符合题意。
故选:AC。
故答案为:(1)
;(2)滑动变阻器断路;(3)左;(4)AC。
四.计算题(共4小题)
30.解:由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过电阻R1的电流:
I12A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过电阻R2的电流:
I2=I﹣I1=2.5A﹣2A=0.5A,
则电阻R2的阻值:
R260Ω。
答:(1)通过电阻R1的电流为2A;
(2)电阻R2的阻值为60Ω。
31.解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因串联电路中各处的电流相等,
所以,电流表的示数:
I=I11A;
(2)由I可得R2两端的电压为:
U2=IR2=1A×9Ω=9V;
(3)电源的电压:
U=IR=I(R1+R2)=1A×(3Ω+9Ω)=12V。
答:(1)电流表的示数I为1A;
(2)R2两端的电压U2为9V;
(3)电源电压U为12V。
32.解:由图丙知,当压力F=500N时,压敏电阻R′=150Ω,
由串联电路的电阻特点知,电路的总电阻R总=R′+R0=150Ω+50Ω=200Ω,
根据欧姆定律可得,电路中的电流:I′0.03A,
则电压表的示数:U0=I′R0=0.03A×50Ω=1.5V;
(3)已知电压表量程为0~3V,则当定值电阻R0两端的电压最大为3V,R两端的电压最小,R的阻值最小,
根据欧姆定律可知电路中的电流最大,为:
I大0.06A,
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可知:
UR小=U UR0大=6V 3V=3V,
则R小50Ω;
由丙图可知,此时压敏电阻受到的压力F=1000N,即所称物体的最大重力G=F=1000N,
则电子秤所能称出的最大质量m100kg。
答:(1)当压力F=500N时,电压表的示数为1.5V;
(2)在保证电路安全的情况下,电子秤所能称出的最大质量为100kg。
33.解:(1)电流表串联使用,电压表并联使用。闭合开关,R1、R0和显示仪串联,故图乙中的显示仪是用电流表改装的;
(2)左边电路中,R1与R0串联,电流表测电路的电流,当R1过小时,电路的电流过大会损坏电路元件,故电路中R0的作用是保护电路;
(3)闭合开关,R1、R0串联,电压表测量R0两端的电压。
当体温是35℃时,从表格可知,R1的阻值为20Ω,
根据欧姆定律可知,电路中的电流I0.3A,
电压表的示数UV=IR0=0.3A×10Ω=3V;
(4)小白同学经过测温仪时,电压表示数显示3.6V,
根据欧姆定律可知电路中的电流I′0.36A,
电路中的总电阻R总25Ω,
根据电阻串联的特点可知热敏电阻的阻值R1′=R总﹣R0=25Ω﹣10Ω=15Ω,
根据表格数据可知,人体体温为37.5℃,高于37.3℃,故测温仪会报警。
答:(1)电流表;
(2)保护电路;
(3)当体温是35℃时,电压表的示数是3V;
(4)测温仪会报警。
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