第3章 电压的测量 期末复习(含解析)

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第3章 电压的测量 期末复习(含解析)

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第三章电压的测量期末复习
一.选择题(共10小题)
1.导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动。图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是(  )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电量
2.下列电路中电流表和电压表能显示L1的电流值和电压值的是(  )
A. B. C. D.
3.关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是(  )
A.使用前都应检查指针是否指零
B.两表都不能将两接线柱直接接到电源的两极上
C.若有两个量程,一般都先用大量程“试触”
D.接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
4.如图甲所示,把铜片、铁片插入菠萝中,发现电压表的指针发生偏转,用电压表测量它的电压。则下列说法正确的是(  )
A.电压表的示数为0.5V
B.电压表能提供电压
C.通过铜片的电流比锌片的电流大
D.铜片是水果电池的正极
5.如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为6V,L1两端的电压为2V,则下列说法正确的是(  )
A.电压表的示数为2V
B.电压表的示数为4V
C.电压表的示数为6V
D.电压表的示数为10V
6.小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为(  )
A.7.5V、1.5V B.6V、1.5V C.1.5V、7.5V D.1.5V、6V
7.如图所示,能正确地测出小灯泡L1两端电压的电路是(  )
A. B.
C. D.
8.如图所示电路中,当开关S闭合时,电压表测的是(  )
A.L1的电压
B.L2的电压
C.L1、L2总电压
D.电源和L1的电压
9.如图所示的电路,当开关S闭合后,两个小灯泡都发光,此时电压表V1、V2的示数分别为6V和2.5V。则有关小灯泡L1、L2两端电压的说法中,错误的是(  )
A.L1两端的电压为2.5V
B.电源电压为6V
C.L2两端的电压为2.5V
D.L1、L2两端的总电压为6V
10.小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关S,小灯泡发光,电压表指针右偏,则下列说法正确的是(  )
A.金属A是电堆的正极
B.“伏打电堆”将电能转化为化学能
C.若小灯泡断路,电压表仍有示数
D.若断开开关,A、B两金属间无电压
二.填空题(共9小题)
11.电动汽车作为绿色低碳的重要领域,是我国实现“碳达峰”目标的关键举措之一。
(1)电动汽车以电池作为能量进行驱动,因此电池容量大小(容量=电流×放电时间)决定了汽车行驶距离的大小,电池容量越大,汽车行驶越远。为增大电池容量,应将多个单电池     (填“串联”或“并联”)后组成电池包。
(2)充电桩可以为电动汽车充电,当充电桩工作时,充电桩相当于电路中的     。
12.意大利人伏打于1791年发明了最早的电池——伏打电堆,小嘉仿造了一个伏打电堆,并用电压表测量其电压,如图所示。此电池的正极是     (选填“锌板”或“银板”);要使其电压达到6V,需要串联     个这样的电堆。
13.(1)如图1所示,是实验室中常见电流表的示意图,请你写出从图中得到的两条信息:①电流表选择的量程是     ;②电流表的示数为     。
(2)如图2的电压表,若选0~3V的量程,读数为     V;若选0~15V的量程,读数为     V。
14.灯L1与灯L2串联,先用电压表测灯L1两端的电压,如图所示再测灯L2两端的电压时,只将电压表接A的一端改接C,这种接    (填“正确”或“不正确”)。原因是    。
15.如图所示的电路中,若闭合开关S,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则灯L2两端的电压为     V,通过灯L1的电流为     A。
16.将铜片和锌片放入装有盐水的烧杯中,就成了一个自制电池。用导线将电压表、铜片、锌片相连,结果如图所示,电压表示数为     V,铜片是电池的     极。
17.如图所示电路电源电压为4.5V。当开关S断开,甲、乙是电流表,两表偏转的角度相同如图二所示,则流过R1的电流为     A。闭合开关S后,甲、乙是电压表,两表示数V甲:V乙为5:4,则R1两端的电压为     V。
18.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数是3V;当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数是5V,电源电压为     V,灯L1两端的电压为     V,灯L2两端的电压为     V。
19.如图甲所示,小科制作了一个利用电压表测物体质量的装置,它能在电压表上直接读出秤盘上所放物体的质量大小。闭合开关,当秤盘上不放任何待测物体时,应调整弹簧悬挂高度,使电压表示数为零,相当于完成了装置称量前的调零。
(1)当秤盘上放140克物体时,电压表指针位置如图乙,读数为     伏;
(2)小科想将电压表刻度盘上的电压值直接改装成质量值,则图丙中C的数值应为     。
三.实验探究题(共3小题)
20.在探究“水果电池”的活动中,同学们做了以下实验。
(1)验证水果可以做成电池。如图甲是小时同学把两种不同的金属片插入柠檬制成的“水果电池”,可以连接上开关和    并形成闭合电路,以判断它能否对外供电。
(2)确定“水果电池”的正负极。如图乙所示,把电压表的“+”、“﹣”接线柱分别与柠檬上的A、B金属片相连,电压表指针正向偏转,如图丙所示,则金属片B是“水果电池”的    极。用2节干电池给手电筒的小灯泡供电,小灯泡正常发光,而用乙图中的“水果电池”给该小灯泡供电,小灯泡不能正常发光,原因是    。
21.小柯和小明在研究串联电路的电压特点实验中,选择了干电池4节、小灯泡两只、开关一只、电压表1个、导线若干等器材,连接好如图所示的电路,并进行实验。
组别 L1两端电压 L2两端电压
1 2.4V 2.4V
2 2.5V 2.5V
3 2.4V 2.4V
(1)小柯连接好图甲电路,读出灯泡L1两端的电压为2.4V(如图乙),紧接着将电压表的导线从B端拆下,直接接到图中C端所示位置进行测量电源电压,小明认为这是错误的,因为     。
(2)小明直接测量灯泡L1和L2两端电压,测量数据记录表格中(如表格),发现实验中电路总电压并不等于两灯泡两端电压之和,对此你的猜测是     。
(3)通过实验他们得出了串联电路中各用电器两端电压相等的错误结论,他们分析原因发现,这是选择的灯泡规格相同导致的,所以他们选择了“3V,1W”、“3V,3W”这组灯泡进行实验,请判断是否可行,并说明理由:    。
22.丰收季节,科学项目化学习小组在水果中平行插入两片不同金属制成的极板,组成了一个水果电池。他们讨论后提出影响水果电池电压的因素,利用铜片、锌片做电极的水果电池(图1)和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验。数据记录如表:
实验组别 水果种类 电极插入深度/cm 电极之间距离/cm 测得电压/V
1 哈密瓜 1.0 2.0 0.884
2 哈密瓜 1.0 4.0 0.885
3 哈密瓜 1.0 6.0 0.886
4 苹果 1.0 2.0 1.000
5 苹果 1.5 2.0 1.010
6 苹果 2.0 2.0 1.012
(1)图1中两极板为铜—锌的苹果电池的电压为     V。
(2)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验     (填组别)进行对比。
(3)利用本次实验中的水果电池得到电压为3V的电源,有效的措施是     。
(4)发光二极管是一种特殊的电子元件,在电路中用表示。当电流由正极经过发光二极管流向负极时,发光二极管发光;当电流由负极流入时,此时电路相当于断路,发光二极管不会发光。小科使用图1所示的水果电池和一红一绿两个发光二极管设计了一种变光指示灯。当铜片接P端,锌片接Q端时发红光;当铜片接Q端,锌片接P端时发绿光,则该变光指示灯的内部结构可能是下列中的     。(填字母)
A. B. C. D.
第三章电压的测量期末复习
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D B D A B D B A C
一.选择题(共10小题)
1.【分析】电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因。
【解答】解:自由电子定向移动形成电流,电压是形成电流的原因。图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,动力即为电压,故C符合题意,A、B、D不符合题意。
故选:C。
2.【分析】电流表应串联接入电路中,电压表应并联接入电路中。
【解答】解:A、图中两灯串联,电压表与灯L1串联,电流表与灯L1并联,电流表和电压表不能显示L1的电流值和电压值,故A错误;
B、图中两灯串联,电压表与灯L2串联,电流表与灯L2并联,电流表和电压表不能显示L1的电流值和电压值,故B错误;
C、图中两灯并联,电压表测量并联电路的电压,可以显示L1的电压值,电流表与灯L2串联,不能显示L1的电流值,故C错误;
D、图中两灯并联,电压表测量并联电路的电压,电流表串联在干路上,当开关断开时,灯L2断路,只有灯L1工作,电流表和电压表能显示L1的电流值和电压值,故D正确。
故选:D。
3.【分析】电压表的使用规则:①电压表要并联在电路中;
②电流要从“+“接线柱流入,从“﹣“接线柱流出(否则指针反转)。
③被测电压不要超过电流表的量程(可以采用试触的方法来看是否超过量程)。
电流表的使用规则:①电流表要串联在电路中;
②电流要从“+“接线柱流入,从“﹣“接线柱流出(否则指针反转)。
③被测电流不要超过电流表的量程(可以采用试触的方法来看是否超过量程)。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上(电流表内阻很小,相当于一根导线。若将电流表连到电源的两极上,轻则使电流表损坏,重则烧坏电流表、电源、导线)。
【解答】解:
A、电流表和电压表使用前应校零,说法正确;
B、电流表不能直接接在电源上,本说法错误;
C、为读数准确和保护电表,应该用大量程试触,说法正确;
D、电流表和电压表都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,说法正确。
故选:B。
4.【分析】(1)先确定电压表的量程和分度值,再根据指针位置读数;
(2)电源是提供电压的装置;
(3)电源供电时两极电流相等;
(4)根据电压表的指针偏转情况及正确使用方法(电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出),确定电源的正负极。
【解答】解:A、由图知电压表的量程为0﹣3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.1V,故A错误;
B、电压表可以测量电压的大小,电源提供电压,故B错误;
C、电源供电时两极电流相等,通过铜片的电流等于锌片的电流,故C错误;
D、电压表指针正向偏转,说明电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正极相连接,由图知铜片与电压表的正接线柱连接,因此铜电极为正极,故D正确。
故选:D。
5.【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压;根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知电压表的示数。
【解答】解:因为电压表测L1两端的电压,所以L1两端的电压U1=2V,即电压表的示数为2V;
又因为L1、L2串联,所以L2两端的电压:U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V。
故选:A。
6.【分析】首先根据串联电路的电压特点(U=U1+U2)确定电压表V1、V2示数的大小,然后根据电压表的读数方法读出示数。
【解答】解:因为电阻R1和R2串联,电压表V1测量的是电源电压,电压表V2测量的是R2电压,
根据串联电路的电压特点可知,电压表V1的示数比电压表V2的示数大;故电压表V1选的是0﹣15V的量程分度值为0.5V,根据指针位置可知,电压表读数为U=7.5V;表V2选的是0﹣3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置可知,电压表读数为U2=1.5V;
根据串联电路的电压特点可得,R1的电压:U1=U﹣U2=7.5V﹣1.5V=6V。
故选:B。
7.【分析】根据电压表与被测用电器并联,并且流入电压表的电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出对四个选项逐一分析,即可找出正确选项。
【解答】解:A、由图示电路图可知,电压表正负接线柱接反了,不能测出小灯泡L1两端电压,故A错误;
B、由图示电路图可知,电压表测量的是两灯泡串联总电压,测量的是电源电压,不能测出小灯泡L1两端电压,故B错误;
C、由图示电路图可知,电压表与小灯泡L2并联,测量的是小灯泡L2两端电压,不能测出小灯泡L1两端电压,故C错误;
D、由图示电路图可知,电压表并联在小灯泡L1两端,测小灯泡L1两端电压,故D正确;
故选:D。
8.【分析】分析电路图,确认两灯的连接方式、电压表的测量对象,据此得出答案。
【解答】解:从电路图中可以看出,当S闭合,两个灯泡串联,电压表并联在L2两端,因此电压表测量L2两端的电压。
故选:B。
9.【分析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测灯L2两端的电压,根据电压表测量的对象以及串联电路的电压特点即可求出总电压、各灯泡两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测灯L2两端的电压,所以L1、L2两端的总电压为6V,L2两端的电压为2.5V;
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以灯L1两端电压:U1=U﹣U2=6V﹣2.5V=3.5V。
故选:A。
10.【分析】根据电压表的偏转情况,可判断电源的正负极;电压表是否有示数,要看两个接线柱是否能与电源的两极连接;“伏打电堆”是将化学能转化为电能的装置。
【解答】解:A、由题意知,电压表指针右偏,说明与电压表正接线柱连接的是电源的正极,即金属B是电源的正极,故A错误;
B、“伏打电堆”是将化学能转化为电能的装置,故B错误;
C、闭合开关,若小灯泡断路,电压表仍可以接在电源的两极上,所以有示数,故C正确;
D、A、B两金属间的电压是始终存在的,与电路是否接通无关,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共9小题)
11.【分析】(1)在串联电路中,总电压等于各电压之和;
(2)在电路中提供电能的装置是电源。
【解答】解:(1)在串联电路中,多个电池串联会增大电池的总容量;
(2)充电桩在电路中提供电能,相当于电路中的电源。
故答案为:(1)串联;(2)电源。
12.【分析】(1)电压表的使用之一是:正接线柱靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极。
(2)一个伏打电堆的电压为1.5V,根据串联电路的电压规律解答。
【解答】解:从图中可看出,银板接电压表的正接线柱,故银板为电源的正极。
图中电压表量程为0~3V,对应的分度值为0.1V,故电压表示数为1.5V;一个伏打电堆的电压为1.5V,要使其电压达到6V,需要串联4节这样的电堆。
故答案为:银板;4。
13.【分析】认清电流表、电压表的量程和分度值后,再根据指针位置读数。
【解答】解:
(1)通过表盘上的“A”标志可知,这是一个电流表;电流表选择的量程是0~3A;电流表使用的分度值为0.1A,电流表的示数为1.5A;
(2)电压表的量程是0~3V,每一个大格之间代表0.1V,每一个大格之间有10格小格,所以电压表的分度值为0.1V;此时电压表的指针所在位置比2V多了6小格,故示数为2.6V;
电压表的量程是0~15V,每一个大格之间代表5V,每一个大格之间有10格小格,所以电压表的分度值为0.5V;此时电压表的指针所在位置比10V多了6小格,故示数为13V。
故答案为:(1)0~3A;1.5A;(2)2.6;13。
14.【分析】根据电流应该从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出的原则进行分析即可。
【解答】解:用电压表测灯L1两端的电压,电压表使用正确,电流是从A点流入电压表;而只将电压表接A的一端改接C,则流入电压表的电流将是从B点流入,即电压表的正负接线柱接反了;不符合电压表的正确用法。
故答案为:不正确;电压表的正负接线柱接反了。
15.【分析】电流表A1测干路的电流,电流表A2测灯L2的电流;由并联电路的特点求出流过小灯泡L1上的电流;电压表测电源电压,根据并联电路的电压规律可得灯L2两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,电压表测电源两端的电压;
由于并联电路中,各支路两端的电压相等且等于电源电压,则L2两端的电压U2=U1=U=3V
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过L1的电流I1=I﹣I2=0.5A﹣0.2A=0.3A。
故答案为:3;0.3。
16.【分析】(1)根据电压表的量程和分度值读出示数即为电池的电压;
(2)根据“电流必须从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出”判断电池的正极
【解答】解:由图可知,电压表选的量程为0~3V,分度值是0.1V,电压表示数为0.6V,则电池的电压为0.6V;
因为与电压表正接线柱相连的为电池的正极,所以铜片是电池的正极,锌片是电池的负极。
故答案为:0.6;正。
17.【分析】(1)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,根据并联电路的电流特点求出流过R1的电流;
(2)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端电压,根据串联电路的电压特点结合两表示数的比值求出R1两端的电压。
【解答】解:(1)当开关S断开,甲、乙均为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表甲的示数一定小于电流表乙的示数,又因为两表偏转的角度相同,所以电流表甲的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,即流过电阻R2的电流为I2=0.5A,电流表乙的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为2.5A,即干路电流I=2.5A,
流过R1的电流为:I1=I﹣I2=2.5A﹣0.5A=2A。
(2)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端电压,
已知电路电源电压为4.5V,且两表示数V甲:V乙为5:4,
即的V甲示数为U=4.5V,则V乙的示数U23.6V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,则R1两端的电压:U1=U﹣U2=4.5V﹣3.6V=0.9V,
故答案为:2;0.9。
18.【分析】当开关S1断开、S2闭合时,两灯串联,电压表测灯L1和L2两端的电压,也就是电源电压;当开关 S1闭合,S2断开时,两灯串联,电压表测L2的电压,根据串联电路中总电压等于各部分电路电压之和来计算。
【解答】解:
开关S1断开、S2闭合时,两灯串联,电压表测灯L1和L2两端的电压,也就是电源电压,即电源电压是5V;
由图知,当开关S1闭合,S2断开时,两灯串联,电压表测L2的电压,即L2的电压为3V;
串联电路中总电压等于各部分两端电压之和,
所以L1两端的电压:U1=U﹣U2=5V﹣3V=2V。
故答案为:5;2;3。
19.【分析】(1)电压表的读数,明确量程以及分度值,然后读数;
(2)根据指针的分布确定最大量程。
【解答】解:(1)有图乙可知,量程为0﹣15V,分度值为0.5V,所以图乙的读数为:7V;
(2)根据题目的信息,当电压表示数为7V时,测量的物体为140g,此时电压表每个小格对应着10g,所以,当最大示数为15V时,对应的质量为300g;
故答案为:(1)7;(2)300。
三.实验探究题(共3小题)
20.【分析】(1)当水果电池可以作为电源时,接上电流表或电压表,其指针都会发生偏转,据此能判断该电池是否对外供电;
(2)根据电压表的正确使用可知,由于它们都有正负接线柱,故我们可以根据所连的接线柱来判断电池的正负极。灯泡在额定电压下,正常发光;当实际电压小于额定电压时,灯不能正常发光。
【解答】解:
(1)可以将“水果电池”连接上开关和电压表并形成闭合电路,若指针偏转,说明它能对外供电,否则不能对外供电。
(2)由电压表的连接方法知,电流必须从正接线柱流入、从负接线柱流出,故此时与电压表正接线柱相连的是电源的正极,与电压表负接线柱相连的是电源的负极,故金属片B是水果电池的负极;
由于水果电池的电压太低,不能使小灯泡不能正常发光。
故答案为:
(1)电压表;(2)负;水果电池的电压太低。
21.【分析】(1)电压表在使用时,应该选合适的量程,所测电压不能超过量程,否则闭合开关后,可能造成电压表的损坏;
(2)由图乙知,电压表有两个量程,且它们的分度值不同,读书时会造成误差;
(3)由图甲知,该实验电路属于串联电路,由电功率P,计算出两个灯泡各自的额定电阻,结合串联电路的分压规律进行分析;
【解答】解:(1)4节干电池串联做电源,电源的电压为6V,小柯连接好图甲电路,读出灯泡L1两端的电压为2.4V,则此时电压表选用的量程是0~3V,将电压表的导线从B端拆下,直接接到图中C端所示位置进行测量电源电压时,由于电源的电压是6V,超过了电压表的量程,可能会损坏电压表;
如图甲所示,将电压表的导线从B端拆下,直接接到图中C端所示位置进行测量电源电压时,会造成电压表的正负接线柱接反,可能会损坏电压表;
(2)1节干电池的电压为V,4节干电池串联做电源,则电源的电压为6V。图乙中,电压表有两个量程,分别是:较小量程0~3V,分度值为0.1V;较大量程0~15V,分度值为0.5V。则由表格的数据知,测量小灯泡的电压时,电压表选用的是较小的量程。测量总电压时,电压表只能选用较大的量程。由于两个量程的分度值不一样,读数造成了误差;
(3)由电功率P得,规格是“3V,1W”的灯泡的额定电压为R19Ω,
规格是“3V,3W”的灯泡的额定电压为R23Ω,
则此时电路中的总电阻为:R=R1+R2=9Ω+3Ω=12Ω,
总电流为:I0.5A,
由欧姆定律得,规格是“3V,1W”的灯泡的实际电压为:U实际=IR1=0.5A×9Ω=4.5V>3V,则该规格的灯泡的实际电压大于额定电压,可能造成该灯泡损坏,所以选择“3V,1W”、“3V,3W”这组灯泡进行实验不可行。
故答案为:(1)电压表超量程,可能损坏电压表;(2)测量灯泡和总电压时,电压表选用的量程和分度值不同,读数时造成了误差;(3)不可行,因为:规格为“3V,1W”的灯泡的实际电压大于额定电压,可能造成该灯泡损坏。
22.【分析】(1)根据电压表的使用规则进行读数。
(2)根据实验目的和表格中的数据进行分析。
(3)串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。
(4)根据发光二极管的单向导电性和串、并联电路的特点进行分析。
【解答】解:(1)图中电压表的分度值是0.1V,示数为0.6V。
(2)探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应控制水果的种类和插入的深度相同,改变电极之间的距离,故应该选择1、2、3进行对比。
(3)若要得到更高的电压,可以将五组水果电池串联起来。
(4)AB、串联电路的各个用电器相互影响,两个二极管串联,始终有一个二极管处于截止状态,电路不导通,故AB不符合题意;
CD、两个二极管并联,电压相同,当铜片接P端,锌片接Q端时发红光;当铜片接Q端,锌片接P端时发绿光,只有C符合题意,D不符合题意。
故选:C。
故答案为:(1)0.6;(2)1、2、3;(3)将五组水果电池串联起来;(4)C
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