二轮复习 专题16电压与电阻(含解析)

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二轮复习 专题16电压与电阻(含解析)

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专题16电压与电阻
一、电压
1. 电压的基本概念
- 定义:电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置。
- 符号:
- 单位:国际单位伏特(V);常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)
- 单位换算:
- 常见电压值(中考必记)
- 一节干电池:
- 一节蓄电池:
- 家庭电路(照明电路):
- 对人体安全电压:不高于36 V
- 手机电池:3.7V左右
2. 电压表的使用(中考高频考点)
(1)电压表结构
接线柱、量程、分度值、指针
(2)使用规则(口诀:校零、并联、正进负出、量程合适)
①. 使用前观察量程、分度值,指针调零;
②. 电压表必须并联在被测电路/用电器两端;
③. 电流从电压表正接线柱流入,负接线柱流出(反接指针反偏,损坏电表);
④. 被测电压不能超过电压表量程,可先选大量程试触;
⑤. 电压表可以直接接在电源两极,测量电源电压(内阻极大,几乎无电流)。
(3)量程与分度值(沪粤版教材标准)
- 小量程:,分度值
- 大量程:,分度值
读数关键:先看量程,再看分度值,最后看指针位置。
3. 串、并联电路的电压规律(中考核心公式)
(1)串联电路电压规律
- 文字表述:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和。
- 公式:
- 特点:串联分压,电阻越大,分得电压越大。
(2)并联电路电压规律
- 文字表述:并联电路中,各支路两端电压相等,且等于电源电压。
- 公式:
- 特点:并联等压,各支路互不影响。
二、电阻
1. 电阻的基本概念
- 定义:导体对电流阻碍作用的大小,是导体本身的一种性质。
- 符号:
- 单位:国际单位欧姆(Ω);常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
- 单位换算:
- 物理意义:某导体电阻5Ω,表示该导体对电流的阻碍作用为5欧姆。
2. 影响电阻大小的因素(中考重难点)
- 决定因素(内因):材料、长度、横截面积、温度
材料:不同材料导电性能不同(铜、铝导电好,铁差,绝缘体电阻极大);
长度:材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大;
横截面积:材料、长度相同时,导体越粗(横截面积越大),电阻越小;
温度:大多数导体温度越高,电阻越大(灯丝、金属导体);少数导体(如碳)温度升高电阻减小。
- 无关因素:电阻与导体两端电压、通过的电流无关(是导体本身属性)。
3. 半导体与超导体(中考常识考点)
- 半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间(硅、锗),可制作二极管、三极管、集成电路;
- 超导体:某些物质在极低温度下电阻变为0,无电热损耗,适合远距离输电、超导磁悬浮。
三、变阻器(滑动变阻器+电阻箱)
1. 滑动变阻器(中考必考实验器材)
(1)原理
通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流和部分电路两端电压。
(2)结构与符号
- 结构:电阻丝、金属杆、滑片、接线柱;
(3)使用规则(口诀:一上一下,串联接入,闭合前调到最大)
1. 接线:必须“一上一下”接线;若都接上面→短路,都接下面→定值电阻;
2. 连接:串联在电路中;
3. 闭合开关前,滑片要移到接入电阻最大处(保护电路);
4. 作用:①保护电路;②改变电路电流;③改变被测用电器两端电压(探究电流与电压关系实验核心器材)。
(4)铭牌含义(例:“20Ω 2A”)
- 20Ω:滑动变阻器最大阻值为20欧姆;
- 2A:滑动变阻器允许通过的最大电流为2安培。
2. 电阻箱
- 特点:能直接读出接入电路的电阻值,但不能连续改变电阻;
- 读数方法:各旋钮指示数值×对应倍率,相加求和。
四、串、并联电路的电阻规律(中考计算核心)
1. 串联电路电阻规律
- 文字表述:串联电路中,总电阻等于各串联电阻之和。
- 公式:
- 推论:
- 串联电阻相当于增加导体长度,总电阻大于任何一个分电阻;
- n个相同电阻R串联:R_{\text{总}}=nR。
2. 并联电路电阻规律
- 文字表述:并联电路中,总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
- 公式:
- 两个电阻并联简化公式:
- 推论:
- 并联电阻相当于增大导体横截面积,总电阻小于任何一个分电阻;
- n个相同电阻R并联:
五、中考易错点+实验核心考点
1. 易错辨析
①. 电压≠电流:有电压不一定有电流(电路断路),有电流一定有电压;
②. 电阻是属性:电压、电流为0时,导体电阻不为0;
③. 电压表并联、电流表串联,不可混淆(电流表直接接电源会短路);
④. 滑动变阻器“一上一下”,滑片移动看下接线柱:靠近下接线柱电阻变小,远离变大。
2. 高频实验
①. 探究串、并联电路电压规律
- 实验要点:换不同规格灯泡多次实验→避免偶然性,寻找普遍规律;
②. 探究影响电阻大小的因素
- 实验方法:控制变量法(核心!如探究长度影响,控制材料、横截面积、温度相同);
- 转换法:通过电流表示数/灯泡亮度反映电阻大小;
③. 滑动变阻器的使用实验
- 常考:滑片移动后,电流、电压表示数变化分析。
习题巩固
一.选择题(共20小题)
1.关于电压和电流的关系,下列说法正确的是(  )
A.电路中有电压,就一定有电流
B.电路中有电流,就一定有电压
C.电压和电流是独立的,没有关联
D.电压是由电流产生的
2.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是(  )
A.电荷移动就会形成电流
B.一旦形成电流,那么导体两端必定有电压
C.导体的电阻越小,通过导体的电流就越大
D.电流的方向就是电荷定向移动的方向
3.在学习“电压”时,我们引入“水压”进行类比,如图所示,下列说法不正确的是(  )
A.电源提供电压,水泵提供水压
B.电路中的电流与水路中的水流相似
C.灯泡发光时消耗电能,类似水轮机工作时消耗水能
D.有水压就有水流,只要有电压就会有电流
4.如图所示,智能门锁内部装有四节干电池,该智能门锁正常工作时的电压为(  )
A.2V B.6V C.10V D.20V
5.如图所示,电源电压为U0保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0,闭合开关,电路正常工作。过了一会儿,电压表V的示数减小。已知电路中只有一处故障,且发生在电阻R1或R2处。为确定故障,下列操作可行的是(  )
A.将电阻R1、R2的位置互换
B.用完好的电阻R0替换电阻R1
C.在电阻R2两端并联电压表V1
D.在电阻R1两端并联一根导线
6.如图所示电路中,电源电压恒定。闭合开关,电路正常工作一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有电流表A和电压表V有示数,电压表V1无示数。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其他元件均完好。下列说法中,正确的是(  )
A.电阻R短路 B.灯泡L短路 C.电阻R断路 D.灯泡L断路
7.如图所示的电路图,如果要用电压表测量灯泡L两端的电压,用电流表测量流经灯泡L的电流,正确的接法是(  )
A. B.
C. D.
8.小华家的苹果喜获丰收,她利用所学的物理知识制作了一个苹果电池,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.铜片为苹果电池的正极
B.将电压表移除,苹果电池的电压变小
C.将一只小灯泡接在苹果电池的铁片、铜片上,电流方向为:铁片﹣小灯泡﹣铜片
D.将5个这样的苹果电池并联可得到电压为3V的电源
9.如图所示的电路中,闭合开关后发现灯泡L1和L2均发光,一段时间后两灯均熄灭,两只电压表的示数均接近电源电压。若电路中只有一处故障,则可能是(  )
A.开关断路 B.灯泡L1断路
C.灯泡L2短路 D.灯泡L2断路
10.某物理兴趣小组为了探究并联电路中电流和电压的特点,设计了如图所示电路,当开关闭合后两灯泡发光,L1比L2电阻大,以下说法正确的是(  )
A.电流表A的示数一定等于A1的示数的2倍
B.若L2断路,则V、V1、A1示数不变,A示数变小
C.电压表V的示数一定大于V1的示数
D.灯L1比灯L2实际功率大
11.如图甲所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关,两灯均发光,两个电表的指针偏转角度相同,如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.灯L1和灯L2并联 B.灯L1两端电压为2V
C.灯L2两端电压为12V D.电源电压为10V
12.随着智能家居的普及,家庭里的LED灯带、感应小夜灯、门铃指示灯等常常采用串联电路连接。为了研究这类照明电路的电压分配规律,小明用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”,下列说法正确的是(  )
A.测出L1电压后,导线b不动,将导线从a改接到c,可测出L2两端电压
B.更换不同规格的小灯泡重复实验,是为了求平均值减小实验误差
C.实验结论:串联电路中电压处处相等
D.若灯泡L1被短路,则并联在L1两端的电压表示数为0
13.我国自主研发的5G通信芯片是现代信息产业的核心。制造芯片的主要材料是(  )
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
14.如图是常用的铝芯导线,它由多条铝线外包绝缘皮制成。下列方法能增大其电阻的是(  )
A.减小导线的长度 B.减小导线两端的电压
C.减小导线中的电流 D.抽去几条铝线
15.一块金属导体的长、宽、高(分别指前后、左右、上下距离)分别为5cm、2cm、1cm,将该导体前后、左右和上下分别接入如图所示电路的a、b之间时,灯泡均能发光,则能使灯泡最亮的接法是(  )
A.上下接入 B.左右接入
C.前后接入 D.三种接法一样亮
16.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,灯泡变亮。下列四种接入方式,符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
17.如图所示,在A、B两点间分别接入定值电阻或小灯泡,并进行了对应实验。对滑动变阻器在对应实验中的主要作用,下列说法正确的是(  )
A.探究电流与电阻的关系——保持定值电阻两端的电压不变
B.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端的电压不变
C.测量定值电阻的阻值——多次测量的目的是避免实验的偶然性
D.测量小灯泡的电功率——多次测量的目的是求小灯泡的平均电功率
18.小军为制作一盏可调亮度的台灯,设计了几种调节灯泡亮度的方案。你认为以下方案可行的是(  )
A. B. C. D.
19.如图所示电阻箱,此时的电阻值是(  )
A.45Ω B.54Ω C.4500Ω D.5400Ω
20.如图所示是插入式电阻箱的结构示意图,它是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,现要使连入电路的电阻为7欧姆,应将铜塞插入插孔的(  )
A.c和b B.a和c C.a和d D.b和d
二.填空题(共17小题)
21.一节新干电池电压为     ,我国家庭用电器正常工作的电压一般是     。
22.如图所示为太阳能交通指示灯,主要结构有太阳能电池板、蓄电池、LED指示灯。白天,太阳能电池板接收太阳能为电路中的蓄电池充电,此时蓄电池相当于电路中的    。若指示板上某一个LED灯珠熄灭后其余LED灯珠仍可正常工作,则指示板上的LED灯珠之间的连接方式是    。太阳能交通指示灯的工作电压为24V=    mV。
23.要使电荷在电路中定向移动,电路的两端就必须要有    。物理学把    (选填“正”或“负”)电荷定向移动的方向规定为电流的方向。用电器工作时要消耗    能。
24.在如图所示的电路中,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,发现灯泡发光暗淡,电压表示数始终不变,导致这一现象的原因是滑动变阻器    。排除故障后,再闭合开关S,移动滑片P,灯泡L可正常发光,电压表有示数。一段时间后,又出现以下现象:灯L熄灭,电压表示数变大。已知电路中只有一处故障,且只发生在灯L或滑动变阻器R上,则该电路的故障可能是    。
25.在如图示的两电路中,当开关S闭合后,(a)图电压表测量     两端的电压,(b)图电压表测量     两端的电压。(两空均选填“L1”、“L2”或“电源”)
26.如图所示电路中,当开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了0.4、0.8、1.2三个数字,若甲为电流表,乙、丙为电压表,则电源电压为    V;若乙、丙为电流表;甲为电压表,则通过L1的电流为    A。
27.在如图所示电路的“〇”位置,接入电流表或电压表,开关S闭合时,两灯泡均能发光,则甲、乙处接入的分别是     、    。
28.某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为4V,则灯L1两端的电压为    V,灯L2两端的电压为    V;当他将开关断开后,电压表的示数为    V。
29.夜晚,街边树上的小彩灯串为节日营造了喜庆的氛围。
(1)如图甲所示,小彩灯串工作时,插头处的电流为220mA,则经过第10盏小灯的电流为    A。灯丝内部结构如图乙所示,灯丝支架上绕有细金属丝,金属丝表面有薄绝缘层,当彩灯发光时,细金属丝与灯丝    (选填“通路”或“断路”);当某一灯丝烧断瞬间,加在此灯支架上的电压为    V,从而击穿绝缘层,其余彩灯又能继续发光。
(2)有的彩灯串能闪烁是因为电路中串联了一只“跳泡”,如图丙所示,“跳泡”内充有氖气,通电后发光发热,引起内部双金属片受热形变,接通电路;通电后氖气被短路,温度下降,双金属片恢复原状,如此循环工作。分析图丁中的四幅图片,表示“跳泡”工作情况组合正确的是    (选填“①④”、“②③”、“①③”或“②④”)。
30.如图是电路元件A、B的I﹣U图像。将元件A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.2A时,B两端的电压是     V,该电路电源电压是     V。
31.如图所示是小明自制的调光台灯,把一根导线固定在铅笔芯最左端,然后将另一根导线接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动,小明会看到的现象是     。产生这种现象的原因是接入电路的导体的     减小,引起电路中电阻变小。
32.为了探究导体的电阻大小与导体的哪些因素有关,小军同学连接了如图甲所示的电路,该实验中可以通过观察    反映导体电阻的大小,利用图乙中    (填写序号)两根合金丝可探究电阻大小与材料的关系。
33.如图所示是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压关系图像。分析图像可知,小灯泡L的电阻随电压的增大而    ,原因是灯丝电阻受    影响;若L和R并联后接在电压为4V的电源两端,则干路中的电流为    A;若将它们串联后接在电压为5V的电源两端,此时通过R的电流为    A。
34.如图是电路中常用的多芯导线,它由多根细导线制成。多芯线的电阻比每根细导线的电阻     ;维修线路时有时需要断开电路,此时多芯导线的电阻将     (选填“变大”“不变”或“变为零”)。
35.如图为旋转式变阻器的结构图,A、B、C为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯变亮,则应连接接线柱    (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)和灯泡    联后接入电路中。
36.电位器是电器设备中常用的电路元件(如图甲),在音响设备中电位器必须与扬声器     (选填“串”或“并”)联。已知接入电路的电阻越小,音量越强,若要实现沿逆时针旋转调节旋钮时,提高音量,必须将B和     接入电路。如图乙是电阻箱,此时接入电路的电阻值读数是     Ω。
37.(1)如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是    Ω,图甲中A、B两个接线柱之间的电阻值是    Ω。图乙为广泛使用的旋转式变阻器的结构图,它通过改变接入电路的    (选填“长度”“粗细”或“材料”)来改变电阻,从而改变电路中的电流。A、B、C为它的三个接线柱,P为旋钮触片。若将它放入电路,顺时针旋转旋钮能使灯泡的光变亮,则应将接线柱    (选填“A、B”、“B、C”或“A、C”)接入电路。
(2)两只水果点亮了一只发光二极管(如图丙),金属片A是水果电池的    (填“正极”或“负极”),两水果之间    (填“串联”或“并联”),现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时水果电池的正负极之间    (填“有”或“没有”)电压。
三.作图题(共4小题)
38.如图所示,请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求:电流表只测L1的电流,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯L2的亮度逐渐变亮,灯L1的亮度不变。
39.如图所示电路,请在图中〇位置画上电流表或电压表,使开关S闭合后两灯均发光。
40.如图所示的电路中,有几根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,补上后要求;
(1)两灯泡并联;
(2)电流表测灯L1的电流;
(3)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗。
41.用笔画线代替导线,将图中元件连接成实物图,要求向左移动滑片,灯泡变亮,电压表测量灯泡两端电压。
四.实验探究题(共5小题)
42.为了探究串联电路中电压的特点,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V、3V)各若干个
C.电压表三个(测量范围0~3V,0~15V)
D.开关一个,导线若干
(1)实验小组设计了如图甲所示的电路图,连接电路时,开关应处于    状态。L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的测量范围应选    (填“0~3V”或“0~15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V1、V2的测量范围。
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超测量范围,造成这一现象的原因可能是L1发生了    (填“短路”或“断路”)。
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表 V1 V2 V
电压U/V 2.8     5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想    (填“可靠”或“不可靠”),理由是    。
(6)评估环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是    。
43.请分析电路,完成下列问题。
(1)如图1所示,闭合开关,灯泡L1比灯泡L2亮。L1两端电压    (选填“大于”、“小于”或“等于”)L2两端电压;若L2灯丝突然烧断,则L1    (选填“能”或“不能”)继续发光。
(2)小明将L2换成了定值电阻R,设计了如图2的电路,实验时,闭合开关,两表读数如图3所示,电压表的示数为    V,电流表的示数为    A。L1突然烧断,烧断后两表示数如图4所示,则定值电阻R两端的电压    (选填“变大”、“变小”或“不变”),流经定值电阻R的电流    (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
44.图甲是研究影响导体电阻大小因素的电路。实验所用的铅笔芯规格如下表所示。
铅笔芯代号 A B C D E
型号 2B HB 2B 4B HB
长度/cm 10 15 10 10 5
横截面积/mm2 3 0.8 0.8 0.8 0.8
(1)连接电路时,开关应处于    状态,在电路的M、N之间分别接入不同的铅笔芯,闭合开关后,通过观察    来比较铅笔芯电阻的大小。
(2)为了研究铅笔芯的电阻与长度的关系,选择铅笔芯B和    分别接入电路,这种研究方法是    法。
(3)如果想测量铅笔芯电阻的阻值,还需要增加一个    表。
(4)研究铅笔芯电阻与温度的关系时,保持电源电压不变,用酒精灯给铅笔芯加热,发现灯泡越来越亮。可知铅笔芯电阻随温度升高而    。
(5)用铅笔芯和一个电压表改装成一个温度计,设计的电路如图乙所示(电压表未画出),要使电压表示数随温度升高而增大,则电压表应与    并联。
45.小明、小红和小亮在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了四根电阻丝;其规格、材料如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.25 1.0
B 镍铬合金 0.50 1.0
C 镍铬合金 0.25 2.0
D 锰铜合金 0.25 1.0
(1)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察相关现象来比较导体电阻大小,小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为:电流表是多余的,观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为:灯泡是多余的,根据电流表的示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为:灯泡和电流表同时使用更好,因为灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表。
你赞同    (选填“小明”“小红”或“小亮”)的观点。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟    (选填“A”“B”“C”或“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,电流表的示数不同,分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟    的关系,其结论是    。
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想    (选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
(5)实验要多次测量,目的是    。
46.滑动变阻器的使用:
(1)滑动变阻器接入电路时,两个接线柱要“一上一下”。
(2)与需要调节的用电器     联。(选填“串”或“并”)
(3)闭合开关前,滑片要滑到阻值     (选“最大”“最小”)的位置。
(4)用滑动变阻器控制灯泡亮度:请在方框中画出对应的电路图。
专题16电压与电阻参考答案与试题解析
一.选择题(共20小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 B B D B B B D A D B D
题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20
答案 D C D A C A A B B
一.选择题(共20小题)
1.【答案】B
【分析】电压是使电荷定向移动形成电流的原因,电路中有电压且电路闭合时才会有电流。
【解答】解:A.电路中要有电压且电路闭合时才会有电流,只有电压而电路不闭合是没有电流的,因此有电压不一定有电流,故A错误;
B.电路中有电流,说明电路是闭合的,而电流的形成是要电荷定向移动,而电压是电荷定向移动的原因,所以有电流时一定有电压,故B正确;
C.因为有电压,电荷才会定向移动形成电流,所以电压是电路中形成电流的原因,故C错误;
D.电源是提供电压的装置,也是产生电压的原因,故D错误。
故选:B。
2.【答案】B
【分析】(1)电荷的定向移动形成电流,金属导体中电流是自由电子的定向移动形成的;
(2)电路两端有电压,且电路是通路时,电路中才有电流;
(3)根据欧姆定律I分析;
(4)正电荷定向移动的方向是电流的方向;自由电子的定向移动方向与电流方向相反。
【解答】解:A、电荷的定向移动形成电流,而不是电荷移动形成电流,故A错误;
B、电压是形成电流的原因,一旦形成电流,那么导体两端必定有电压,故B正确;
C、由欧姆定律I可知,电压不确定的情况下,导体的电阻小,通过导体的电流不一定大,故C错误;
D、电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,如果是负电荷,电流方向与电荷定向移动方向相反,故D错误。
故选:B。
3.【答案】D
【分析】(1)此实验采用了类比法,电源比作抽水机,电压比作水压,电流比作水流,灯泡比作水轮机;
(2)电压的作用是使电路中的自由电荷发生定向移动形成电流。水压使水路形成水流。
【解答】解:A、对比两图,电源相当于抽水机的作用,抽水机提供了水压,电源提供了电压,故A正确;
B、电压使电路中形成电流,类似于水压使水流形成,故B正确;
C、对比两图,水轮机工作时消耗水能;类似地,电灯发光时消耗电能,故C正确;
D、有水压且阀门打开就有水流,有电压且开关闭合就会有电流,故D错误。
故选:D。
4.【答案】B
【分析】一节干电池的电压为1.5V,串联后电压为电池电压之和。
【解答】解:一节干电池的电压为1.5V,图中的四节干电池是串联的,所以总电压为U=1.5V×4=6V,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
5.【答案】B
【分析】闭合开关,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,故障可能是R1短路,或者R2断路。
【解答】解:闭合开关,电阻R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,过了一会儿,电压表V的示数减小,故障可能是R1短路,或者R2断路;
A、将电阻R1、R2的位置互换后,无论是R1短路,还是R2断路,电压表的示数都等于电源电压,因此不能确定故障发生在电阻R1或R2,故A错误;
B、用完好的电阻R0替换R1,电压表示数恢复原来示数,则故障为R1短路;若电压表无变化,则故障为R2断路,故B正确;
C、在电阻R2两端并联电压表V1,无论是R1短路,或者R2断路电压表示数都一样,接近电源电压,因此不能确定故障发生在电阻R1或R2,故C错误;
D、在电阻R1两端并联一根导线,无论故障是R1短路,或者是R2断路,电压表都会被短路,示数都为0,现象相同,无法区分故障发生在电阻R1或R2,故D错误。
故选:B。
6.【答案】B
【分析】分析电路中电流表和两个电压表的测量对象,根据它们的工作情况对电路的故障做出判断。
【解答】解:分析电路图可知,闭合开关,电阻R与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表V测电源两端的电压,电压表V1测L两端的电压。
A.若只有电阻R短路,电路是通路,此时两个电压表测量的都是电源电压,则电压表V1应该有示数,故A错误;
B.若灯泡L短路,灯泡L不发光,电压表V1被短路,电压表V1示数为零;电路是通路,电流表有示数,电压表V测电源两端的电压,有示数,故B正确;
C.若电阻R断路,电路是断路,电流表示数变为零,灯泡L不发光,电压表V1无示数,故C错误;
D.若灯泡L断路,电路中无电流,电流表示数变为零,灯泡L不发光,此时两个电压表测量的都是电源电压,有示数,故D错误。
故选:B。
7.【答案】D
【分析】使用电流表测电流时,要串联在被测电路中;并且要遵循“正入负出”的原则;使用电压表测电压时,要测谁的电压就要将电压表和谁并联,也要遵循“正入负出”的原则,据此分析判断。
【解答】解:用电压表测量灯泡L两端的电压,用电流表测量流经灯泡L的电流,则电压表应该与灯泡并联,电流表与灯泡串联,且电流从电流表、电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,根据四个选项可知,D选项中的图正确。
故选:D。
8.【答案】A
【分析】(1)水果电池的正极是铜片,负极是铁片。
(2)电源电压的大小与电压表无关。
(3)根据电流的方向分析。
(4)读出电压表的示数,根据并联电路的电压规律分析。
【解答】解:A、正常情况下,与电压表正接线柱相连的是电源的正极,电压表正向偏转,所以铜片是水果电池的正极,故A正确;
B、将电压表移除,苹果电池的电压不会改变,故B错误;
故B错误;
C、将一只小灯泡接在苹果电池的铁片、铜片上,电流从电源的正极即铜片出来,经过小灯泡后回到铁片,故C错误;
D、该水果电池的电压是0.6V,将5个这样的苹果电池并联可得到电压为0.6V的电源,故D错误。
故选:A。
9.【答案】D
【分析】电路中只有一处故障亮灯均熄灭,说明电路出现了断路现象;电压表有示数,说明电压表与电源之间是接通的,据此分析。
【解答】解:由图可知,该电路为串联电路,电压表V1测量灯泡L1两端的电压,电压表V2测量灯泡L2两端的电压;
闭合开关S,灯L1、L2均发光,突然两灯均熄灭,电路中只有一处故障,这说明电路出现了断路现象;两个电压表示数接近电源电压,这说明电压表的正负接线柱与电源之间是接通的,所以故障是灯泡L2断路。
故选:D。
10.【答案】B
【分析】(1)根据并联电路电流的特点可知,只有当I1=I2,电流表A的示数才等于A1的示数的2倍,据此分析;
(2)若L2断路,灯泡L1的支路不受影响,则电压表V1的示数不变,电流表A1测量通过灯泡L1的电流I1,其示数不变,电压表V测量电源电压,其示数也不变,电流表A测量干路电流I,示数变小;
(3)根据并联电路电压的特点解答;
D.根据公式分析解答。
【解答】解:A.要满足电流表A的示数一定等于A1的示数的2倍,根据并联电路电流的特点可知,只有当I1=I2,才有I=2I1,因为L1比L2电阻大,根据并联电路电压的特点和欧姆定律可知,I1<I2,不满足I1=I2的要求,故A错误;
B.若L2断路,灯泡L1的支路不受影响,则电压表V1的示数不变,电流表A1测量通过灯泡L1的电流I1,其示数不变,电压表V测量电源电压,其示数也不变,电流表A测量干路电流I,原本为I=I1+I2
现若L2断路,I2=0,则电流表A示数变小,故B正确;
C.根据并联电路电压的特点可知,电压表V和V1的示数是相等的,故C错误;
D.根据公式可知,在电压一定下,电功率与电阻成反比,现L1比L2电阻大,则灯L1比灯L2实际功率小,故D错误。
故选:B。
11.【答案】D
【分析】分析电路结构,弄清电压表V1、V2测电路中哪部分电路电压。根据串联电路的电压特点和两个电表指针偏转角度相同确定两个电压表的量程,然后读出电压表的读数,根据串联电路的规律特点,求出电灯L1和L2两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,闭合开关后,电灯L1、L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压;两个电压表的指针位置相同,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以电压表V1的示数应大于V2的示数;则电压表V1的量程是0~15V,分度值为0.5V,示数UV1=10V,电源电压是10V;电压表V2的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数UV2=2V;电压表V2测L2两端的电压,所以L2两端的电压U2=UV2=2V;由串联电路电压的规律知L1两端的电压为U1=UV1﹣UV2=10V﹣2V=8V。
故选:D。
12.【答案】D
【分析】A.根据电压表的使用规则分析;
B.本实验是探究普遍规律,更换不同规格小灯泡重复实验的目的是避免偶然性,得到普遍规律;
C.串联电路的正确规律是:总电压等于各用电器两端电压之和,只有相同规格的用电器串联时分压才相等;
D.若L1被短路,L1相当于电阻为0的导线,其两端电压为0。
【解答】解:A.测L1电压时,电压表正负接线柱连接正确;若保持b不动,将导线a改接到c,会使电压表正负接线柱接反,无法正确测量L2两端电压,故A错误;
B.本实验是探究普遍规律,更换不同规格小灯泡重复实验的目的是避免偶然性,得到普遍规律,不是为了减小误差,故B错误;
C.串联电路的正确规律是:总电压等于各用电器两端电压之和,只有相同规格的用电器串联时分压才相等,不是串联电路电压处处相等,故C错误;
D.若L1被短路,L1相当于电阻为0的导线,其两端电压为0,因此并联在L1两端的电压表示数为0,故D正确。
故选:D。
13.【答案】C
【分析】导电性能介于导体和绝缘体之间的材料称作半导体。
【解答】解:半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,制作芯片的材料主要是半导体。
故选:C。
14.【答案】D
【分析】导体电阻大小的影响因素有:导体材料、长度、横截面积、温度等,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
【解答】解:A、导体的电阻与长度有关,且长度越短,导体的电阻越小,所以减小铝线的长度可以减小导体的电阻,故A不符合题意;
BC、电阻是导体本身的一种性质,其大小由其本身的材料、长度、横截面积来决定,与导体两端的电压大小无关,与导体中的电流大小无关,故BC不符合题意;
D、导体的电阻与横截面积有关,且横截面积越小,导体的电阻越大,把铝线中的铝线抽去几条,横截面积变小,增大了导体的电阻,故D符合题意。
故选:D。
15.【答案】A
【分析】电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料有关;在导体的材料一定时,电阻与横截面积成反比,与长度成正比。
【解答】解:将导体按照图中不同的方式连入电路,当上下接时,导体的横截面积最大且长度最短,根据电阻与横截面积成反比,与长度成正比可知,此时接入电路的电阻最小,根据欧姆定律可知,电路中的电流最大,灯泡最亮;
当前后两个接线柱接入电路时,导体的横截面积最小且长度最长,电阻最大,电路中的电流最小,灯泡最暗;
左右接入时,导体的电阻不是最大也不是最小,灯泡亮度在最暗和最亮之间;
综上所述,A正确。
故选:A。
16.【答案】C
【分析】(1)滑动变阻器与灯泡串联,且要“一上一下”连接接线柱;
(2)滑动变阻器的滑片向左滑动时,灯泡变亮,说变阻器接入电路的阻值变小,电流变大,由此确定滑动变阻器的连接。
【解答】解:A、滑动变阻器上方两个接线柱接入电路,相当于接入了一根导线,移动滑片,灯泡亮度不变,故A不符合题意;
B、当滑片P向左滑动时,R滑增大,电流变小,灯泡变暗,故B不符合题意;
C、当滑片P向左滑动时,R滑减小,电流变大,灯泡变亮,故C符合题意;
D、滑动变阻器下方两个接线柱接入电路,电阻丝全部接入电路,移动滑片,灯泡亮度不变,故D不符合题意。
故选:C。
17.【答案】A
【分析】(1)根据控制变量法的思路,结合滑动变阻器的使用目的可以确定滑动变阻器此时的作用;
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应处于最大阻值处,探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和保持定值电阻两端电压不变,找出普遍规律;
(3)由于电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体两端的电压和通过它的电流无关,所以为了防止测量的偶然性,往往采取多次测量求平均值的方法来减小误差;
(4)根据滑动变阻器使用目的,可以确定其在电路中的作用。
【解答】解:A、根据控制变量法,探究电流与电阻的关系时,需要改变电阻的大小,同时保持电阻两端的电压不变,观察电流的变化,故A正确。
B、探究电流与电压的关系时,需要保持定值电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,观察电流的变化,而不是保持电压不变,故B错误。
C、测量定值电阻的阻值时,多次测量的目的是减小误差,通过多次测量求平均值来提高测量的准确性;而“避免实验的偶然性”是探究规律类实验多次测量的目的,故C错误。
D、小灯泡的电功率会随温度的变化而变化(灯丝电阻随温度升高而增大),不同电压下的电功率不同,求平均值没有实际意义。测量小灯泡电功率多次测量的目的是为了探究小灯泡在不同电压下的发光情况,以及额定功率、实际功率的关系,故D错误。
故选:A。
18.【答案】A
【分析】当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变大时,电路中的电流变小,小灯泡变暗;而当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变小时,电路中的电流变大,小灯泡变亮。
【解答】解:根据可行方案的判断标准:
必须是串联:滑动变阻器或 电位器与灯泡串联,才能改变电路总电阻与电流。
接法正确:一上一下接线,才能实现电阻连续可调。
不能短路或断路:若只接上面两接线柱(短路)或只接下面两接线柱(定值电阻),均不可调。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
19.【答案】B
【分析】电阻箱的读数方法是,将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数,然后数值加在一起就是电阻箱连入电路中的阻值。
【解答】解:将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数,然后相加可得电阻箱的示数为:
R=0×1000Ω+0×100Ω+5×10Ω+4×1Ω=54Ω。
故选:B。
20.【答案】B
【分析】插入式电阻箱的原理:是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,即当铜塞插入时,电阻被短路,当铜塞被拨出时,电阻接入电路。
【解答】解:要使连入电路的电阻为7Ω,按电阻箱上的数据,2Ω+5Ω=7Ω,所以,应拨出相应的铜塞c、d(或b、d),即插入a、b(或a、c)。当插入c和b时,cb对应的电阻被短路,连入电路的电阻为1欧姆+5欧姆=6欧姆;当插入a和d时,ad对应的电阻被短路,连入电路的电阻为2欧姆+2欧姆=4欧姆;当插入b和d时,bd对应的电阻被短路,连入电路的电阻为1欧姆+2欧姆=3欧姆。
故选:B。
二.填空题(共17小题)
21.【答案】1.5V;220V
【分析】电压是形成电流的原因,不同的电源提供的电压是不同的,要要记住一些生活中常见的电压值。
【解答】解:一节新干电池电压为1.5V,我国家庭用电器正常工作的电压一般是220V。
故答案为:1.5V;220V。
22.【答案】用电器;并联;24000。
【分析】电路的组成:电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成,缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
用电器逐个顺次的连接起来,只能同时工作的电路是串联电路;用电器并列连接,可以独立工作的是并联电路。
1V=103mV。
【解答】解:白天,太阳能电池板接收太阳能为电路中的蓄电池充电,此时蓄电池消耗电能,相当于电路中的用电器。
若指示板上某一个LED灯珠熄灭后其余LED灯珠仍可正常工作,说明指示板上的LED灯珠之间独立工作、互不影响,连接方式是并联。
24V=24×1000V=24000V。
故答案为:用电器;并联;24000。
23.【答案】电压;正;电。
【分析】电压是使电荷定向移动形成电流的原因,电路中有电压且电路闭合时才会有电流。物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反;在电路中,用电器消耗电能,开关起控制作用。
【解答】解:要使电荷在电路中定向移动,电路的两端就必须要有电压。物理学把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。用电器工作时要消耗电能。
故答案为:电压;正;电。
24.【答案】同时接入了下端两个接线柱;滑动变阻器R断路灯泡L短路。
【分析】(1)小灯泡L发光暗淡,说明电路是连通的,且电路中总电阻较大;移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数均不变,说明电路中的总电阻保持不变,由此分析判断;(2)灯L熄灭,电压表示数变大,可以判断出与电压表并联部分断路或灯泡短路,由此分析判断。
【解答】解:由图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测R两端电压;闭合开关后灯泡发光暗淡,说明电路总电阻大、电流小;移动滑片电压表示数始终不变,说明滑动变阻器接入的电阻不随滑片改变,且始终为最大值,原因就是滑动变阻器同时接入了下端两个接线柱,接入了全部电阻丝,电阻始终保持最大不变。
已知只有一处故障,且仅发生在L或R上,现象是灯熄灭、电压表示数变大,两种情况符合:
若灯泡L短路:短路后灯泡不发光,R两端电压从原来的分压变为等于电源电压,电压表示数变大,符合现象;
若滑动变阻器R断路:断路后电路电流几乎为0,灯泡不发光,电压表串联接入电路,测量电源电压,相比原来的分压,电压表示数变大,也符合现象。
故答案为:同时接入了下端两个接线柱;滑动变阻器R断路##灯泡L短路。
25.【答案】L2;L1。
【分析】根据电压表所并联的对象来判断电压表所测的范围是哪一个用电器。
【解答】解:当开关S闭合后,(a)图电压表与L2并联,测量L2两端的电压;(b)图电压表与L1并联,测量L1两端的电压。
故答案为:L2;L1。
26.【答案】0.8;0.4。
【分析】电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,电流表的内阻很小、在电路中相当于导线,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,则它们的连接方式要么是串联,要么是并联。
(1)两灯泡串联时,电流只有一条路径,根据电表的特点判断出电表的类型和测量的电路元件,根据串联电路的电压特点结合图中数据判断出电压表的示数,剩余的数据为电流表的示数。
(2)根据并联电路的电压特点和欧姆定律判断两支路的电流关系,结合表中数据判断两电流表的示数,剩余的数据为电压表的示数。
【解答】解:开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光时,它们的连接方式要么是串联、要么是并联。
(1)两灯泡串联时,电路中的电流只有一条路径,电流从电源的正极出发,依次经甲电表、灯泡L2、灯泡L1回到电源的负极,则甲为电流表测电路中的电流,乙为电压表测L2两端的电压,丙为电压表测电源的电压。因为串联电路中各处的电流相等,且两灯泡规格相同时它们两端的电压相等,则电源的电压是L2两端电压的2倍,即丙的示数是乙示数2倍,粗心的小明在读数时只在纸上记录了0.4、0.8、1.2三个数字,由数据可知,丙的示数为0.8V,乙的示数为0.4V,则甲的示数为1.2A,电源电压为0.8V。
(2)若乙、丙为电流表,甲为电压表,L1和L2并联,电压表测电源的电压,乙电流表测干路电流,丙为电流表测L2支路的电流,因为并联电路中各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,因两灯的规格相同,利用欧姆定律可知通过两灯泡的电流相等,干路电流是L2支路电流的两倍。由数据可知,乙的示数为0.8A,丙的示数为0.4A,则甲的示数为1.2V;通过L1、L2的电流均为0.4A。
故答案为:0.8;0.4。
27.【答案】电流表;电压表。
【分析】根据电压表一定要并联在电路中,电流表一定要串联在电路中分析即可。
【解答】解:电流表应串联在电路中,电压表应并联在电路中,电流表在电路中相当于导线,电压表在电路中相当于开路,开关S闭合时,两灯泡均能发光,若乙圆圈为电流表,则闭合开关时会造成灯泡L2短路;故下面的乙圆圈为电压表,甲圆圈为电流表,测通过L2的电流,此时灯L1和L2并联,电压表测L2两端的电压,两灯泡均能发光。
故答案为:电流表;电压表。
28.【答案】4;2;0。
【分析】由电路图可知,闭合开关后,两灯串联、电压表测量L1两端的电压,利用串联电路的电压特点分析。当他断开开关后,电路断路,电压表与电源断开。
【解答】解:开关闭合后,L1和L2串联,电压表测L1两端电压,
电压表示数为4V,所以L1两端电压为4V,电源由四节干电池组成,一节干电池电压为1.5V,所以电源电压为U=4×1.5V=6V
根据串联电路电压特点,可得L2两端电压为U2=U﹣U1=6V﹣4V=2V
当他断开开关后,电压表与电源断开,此时电压表示数为0V。
故答案为:4;2;0。
29.【答案】(1)0.22;通路;220;(2)②③。
【分析】(1)串联电路中电流处处相等;处处接通的电路叫做通路;电路断开时,断路处两端的电压等于电源电压。
(2)跳泡通电时首先氖气发光发热,双金属片和灯丝接通,灯丝发光,氖气不再导电发光发热,温度迅速下降,双金属片恢复原状,如此循环工作。
【解答】解:(1)已知小彩灯串工作时,插头处的电流为220mA,由于串联电路中电流处处相等,所以经过第10盏小灯的电流为220mA=0.22A;
串联电路中,其中一个灯泡灯丝烧断的瞬间,它两端的电压等于电源电压220V;
(2)跳泡通电时首先氖气发光发热,此时双金属片没有接通,如图②,
因氖气发光发热,则双金属片的温度升高而发生形变,从而接通两个接线引脚,如图③,
氖气不再导电发光发热时,温度迅速下降,双金属片恢复原状(即断开),如图②,
这样不停经过②③循环,灯泡达到一会灭一会亮。
故答案为:(1)0.22;通路;220;(2)②③。
30.【答案】2;3
【分析】将A、B串联后接入电路时,通过它们的电流相等,根据图像读出B两端的电压,利用串联电路的电压特点求出AB两端的电压之和即为电源电压。
【解答】解:串联电路中电流处处相等,所以将元件A、B串联后接入电路,通过A的电流为0.2A时,通过B的电流也为0.2A,由图像可知,此时A、B两端的电压分别为UA=1.0V,UB=2.0V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以该电路电源电压为:
U=UA+UB=1V+2V=3V。
故答案为:2;3。
31.【答案】灯变亮;长度。
【分析】由电路图可知,灯泡与铅笔芯滑动变阻器串联,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和灯泡亮度的电压变化。
【解答】解:由图中可知,灯泡与铅笔芯滑动变阻器串联,将另一根导线接触铅笔芯右端并逐渐向左滑动,铅笔芯接入电路中的长度逐渐减小,在其它条件不变时,铅笔芯接入电路中的电阻变小,使得电路中的电流变大,灯泡的实际功率变大,故灯泡会变亮。
故答案为:灯变亮;长度。
32.【答案】电流表示数大小;①和④。
【分析】导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关,实验中采用的是控制变量法;在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变。
【解答】解:电源电压固定时,导体电阻越大,电路电流越小、灯泡越暗。因此可通过观察电流表示数大小,间接反映导体电阻大小。
要探究电阻与材料的关系,必须满足:长度相同、横截面积相同、材料不同。
结合图中①锰铜合金、④锰铜合金,长度相等、横截面积均为S,故应选择①和④。
故答案为:电流表示数大小;①和④。
33.【答案】增大;温度;1.2;0.4。
【分析】根据,从图像可知,小灯泡电压增大时,相同电压增量下电流增量逐渐减小,小灯泡L的电阻随电压增大而增大。
若L和R并联后接在电压为4V的电源两端,并联电路各支路电压相等,都等于电源电压4V,然后进行计算。
若L和R串联在5V电源两端,由于串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,进行分析计算。
【解答】解:根据,从图像可知,小灯泡电压增大时,相同电压增量下电流增量逐渐减小,小灯泡L的电阻随电压增大而增大。这是因为灯丝的电阻受温度影响(导体的电阻与温度有关,在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而增大),电压越高,灯丝功率越大,温度越高,电阻越大。
若L和R并联后接在电压为4V的电源两端,并联电路各支路电压相等,都等于电源电压4V。从图像读出:U=4V时,IL=0.8A,IR=0.4A;则干路中的电流为I=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A。
若L和R串联在5V电源两端,由于串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和,即UL+UR=5V,
且电流I相同。从图像找符合条件的电流。当I=0.4A时,UL=1V,UR=4V,UL+UR=1V+4V=5V,
正好符合电源电压,因此此时通过R的电流为0.4A。
故答案为:增大;温度;1.2;0.4。
34.【答案】小;不变。
【分析】影响电阻大小的因素:导体长度、导体横截面积、材料和温度,电阻并联相当于增加了电阻的横截面积,横截面积越大,电阻越小。
【解答】解:多芯线是由多根细导线绕制而成,且各根细导线之间是并联的,并联相当于增大了导体的横截面积,多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻;
电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,维修线路时有时需要断开电路,此时多芯导线的电阻将不变。故答案为:小;不变。
35.【答案】A、B;串
【分析】滑动变阻器与灯泡串联,顺时针旋转旋片可以使灯泡亮度增加,则电流变大,电阻变小,连入电路的部分应该是A、B段。
【解答】解:顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知:电路中电阻变小,则应连接接线柱A、B与灯泡串联后接入电路。
故答案为:A、B;串。
36.【答案】串;A;2035
【分析】滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中电阻线的长度。当电路中电阻改变时,滑动变阻器应与被控制元件串联,根据欧姆定律可判断电路中电流的变化。
电阻箱的读数方法:用“Δ”所对的数字乘以下面的倍数,然后把它们相加,即得连入的电阻值。
【解答】解:收音机上用以调节音量的一种电位器,实质就是一个滑动变阻器,转动旋钮改变了接入电路的电阻,从而改变了电路中的电流,达到调节收音机音量的目的。所以电位器应与扬声器串联;
逆时针方向旋转调节旋钮时,提高音量,即使扬声器电流变大,电阻变小,由图知,应B和A接入电路;
变阻箱的电阻值:2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=2035Ω。
故答案为:串;A;2035。
37.【答案】(1)15;7;长度;A、B;(2)负极;串联;有。
【分析】(1)插入式电阻箱的原理:是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,即把铜塞插进去,铜塞处的电阻丝就会短路,电流不从电阻丝走了,所以铜塞插进去的那部分电阻不连入电路。
滑动变阻器是通过改变接入电路电阻丝长度来改变电阻的。
要改变灯泡的亮度,应让变阻器与灯泡串联;顺时针旋转旋片时灯泡变亮,说明电流变大,变阻器接入电路的电阻变小,由图示判断是哪两个接线柱接入电路。
(2)二极管具有单向导电的性质。二极管是由半导体材料制成的,有两根引线,一根为正极,另一根为负极;二极管的导电性能很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极。
用电器首尾依次连接的是串联,串联电路中电流只有一条路径。
二极管具有单向导电性。
【解答】解:(1)当5个铜塞都拔出时,此时5根电阻丝串联,总电阻最大,它们的总电阻R=5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=15Ω;
当铜塞插入时,则该铜塞处的电阻丝就会短路,这部分电阻不连入电路;由图可知,A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω=7Ω。
其他条件不变时,电阻的阻值和电阻的长度有关,故旋转式变阻器是通过改变有效长度改变电阻的。
顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电阻变小,即变阻器接入电路的电阻变小,则由图可知应将A、B接线柱接入电路与灯泡串联。
(2)图中二极管发光,由二极管的单向导电性可知,二极管的连接是正确的,因此水果电池组的A极是负极。
由图可知,两水果依次连接,电流只有一条路径,即为串联。
二极管具有单向导电性,现将二极管正负极接线对调,二极管不发光,此时水果电池的正负极之间有电压,无电流。故答案为:(1)15;7;长度;A、B;(2)负极;串联;有。
三.作图题(共4小题)
38.【答案】。
【分析】由题知,滑动变阻器的滑片向D端移动时,灯L2的亮度逐渐变亮,灯L1的亮度不变,即两灯互不影响,所以两灯是并联的,且滑动变阻器需与L2串联,接线遵循“一上一下”的原则,滑片向D端移动时L2变亮说明接入电阻减小,因此应接入右下接线柱B与L2串联;电流表测L1的电流,所以电流表应与L1串联,据此作图。
【解答】解:由题知,滑片P向D端移动,L2变暗,L1亮度不变,即两灯互不影响,所以两灯是并联的,且滑动变阻器的A下接线柱与L2串联;电流表测L1的电流,所以电流表应与L1串联,实物连接如图所示:

39.【答案】
【分析】电流表的内电阻很小,相当于导线,应串联在电路中;电压表的内电阻很大,相当于断路,应与被测用电器并联。
【解答】解:根据电路图可知,右侧的电表若为电流表,则灯泡L2会被短路,所以右侧电表为电压表;左侧的电表与灯泡L2串联在电路中,为电流表,如图所示:
40.【答案】见解析。
【分析】当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变大时,电路中的电流变小,小灯泡变暗;而当移动滑动变阻器的滑片使接入电路中的电阻变小时,电路中的电流变大,小灯泡变亮。
【解答】解:由题意可知:两灯泡并联;电流表测灯L1的电流,电流表应串联在L1支路中;闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗,滑动变阻器应串联在干路中,滑动变阻器应接B端接线柱,电路图如图所示:

41.【答案】
【分析】电压表与待测电路并联,根据电源电压可选择电压表的量程,根据滑动变阻器的滑片向左移动时灯泡变亮确定滑动变阻器的连接方法。
【解答】解:当滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮,即电流变大,电阻变小,故变阻器左下A接线柱连入电路中与灯串联;
电压表测量灯泡两端的电压,因电源电压为3V,电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
四.实验探究题(共5小题)
42.【答案】(1)断开;0~15V;
(2);
(3)短路;
(4)2.7;
(5)不可靠;实验中仅选用了规格相同的小灯泡做一次实验,未更换不同规格的小灯泡进行多次实验,结论具有偶然性;
(6)电压表V1的正负接线柱接反了。
【分析】(1)为了保护电路,连接接电路时,开关必须要断开;
因为实验前未明确L1、L2两端电压大小,而电源电压为6V,所以电压表V1、V2的测量范围应选大量程。
(2)应将电压表V并联在L1和L2两端,连接电路。
(3)L1短路时,其电阻近乎为0,V1测的电压近乎0,因此不偏转且L1不亮。此时电源电压全加在L2上,使其过亮,同时V2测L2电压超量程。
(4)认清电压表选用的量程及分度值,读出示数。
(5)需换用不同规格灯泡多次实验,才能归纳出普遍适用的结论。
(6)根据电压表的使用规则分析。
【解答】解:(1)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
因为实验前未明确L1、L2两端电压大小,而电源电压为6V,超过了0~3V量程,所以电压表V1、V2的测量范围应选0~15V。
(2)原实物连线中电压表V连接错误,应将电压表V并联在L1和L2两端,即电压表V的负接线柱与L1右侧接线柱的连线错误,把电压表V的负接线柱与L1左侧接线柱连接。正确接法如答案图所示:

(3)闭合开关S,L1不亮,V1几乎不偏转,说明L1两端无电压;L2过亮,V2超测量范围,说明L2两端电压过大,造成这一现象的原因可能是L1发生了短路。
(4)由图丙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,其示数为2.7V,所以表格中V2对应的读数为2.7。
(5)该猜想不可靠。因为实验中仅选用了相同规格的小灯泡做一次实验,得出的“在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压”这一结论具有偶然性,应换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
(6)实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表V1指针反向偏转,原因是电压表V1的正负接线柱接反了。
故答案为:(1)断开;0~15V;
(2);
(3)短路;
(4)2.7;
(5)不可靠;实验中仅选用了规格相同的小灯泡做一次实验,未更换不同规格的小灯泡进行多次实验,结论具有偶然性;
(6)电压表V1的正负接线柱接反了。
43.【答案】(1)等于;不变;(2)1.6;0.5;变大;变大。
【分析】(1)由两只灯泡并联可知,两灯泡两端的电压相等;
(2)根据电压表、电流表的分度值读数;
由图可知,电阻R和灯泡L并联,电压表测量并联电路两端的电压(也是测电阻R的电压),电流表测量干路中的电流;当L突然烧断后,电压表测电阻R的电压,电流表测通过它的电流;根据图中电压表的量程和指针位置读出前后两次电压表的示数,可知定值电阻两端的电压U的变化情况,由欧姆定律可知,流经定值电阻的电流I的变化情况。
【解答】解:(1)由图可知,两只灯泡并联,两灯泡电压相等,并联电路中各用电器互不影响,若L2灯丝烧断,L1两端的电压不变;
(2)由图可知,电阻R和灯泡L并联,电压表测量并联电路两端的电压(也是测电阻R的电压),电流表测量干路中的电流;当L突然烧断后,电压表测电阻R的电压,电流表测通过它的电流。电压表量程为0﹣3V,分度值为0.1V,电压表的示数为1.6V,电流表的量程0﹣0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.5A;
灯泡L烧断后电压表示数为2.4V,即此时定值电阻两端电压为U′=2.4V,则定值电阻两端的电压变大;
定值电阻的阻值不变,其电压U变大,由I可知,流经定值电阻的电流I也变大。
故答案为:(1)等于;不变;(2)1.6;0.5;变大;变大。
44.【答案】(1)断开;灯泡的亮度(或电流表示数);(2)E;控制变量;(3)电压;(4)减小;(5)定值电阻。
【分析】(1)连接电路时,开关必须断开。
电阻大小无法直接观察,通过转换法,观察灯泡亮度(越亮电阻越小)或电流表示数(越大电阻越小)来间接比较。
(2)研究电阻与长度的关系,需控制材料、横截面积相同,只改变长度,这种方法叫控制变量法。
(3)测量电阻需用伏安法:用电流表测电流、电压表测电压,再由R计算。
(4)铅笔芯(石墨)电阻随温度升高而减小。
(5)温度升高→铅笔芯电阻 R铅减小→电路总电阻减小→电流I增大。要让电压表示数随温度升高而增大,则电压表与定值电阻并联。
【解答】解:(1)连接电路时,开关必须断开,防止电路短路、保护元件。
电阻大小无法直接观察,通过灯泡亮度(越亮电阻越小)或电流表示数(越大电阻越小)来间接比较,这是转换法。
(2)研究电阻与长度的关系,需控制材料、横截面积相同,只改变长度,表格中:B(HB、15cm、0.8mm2)、E(HB、5cm、0.8mm2)符合条件。这种只改变一个变量、控制其他变量不变的方法叫控制变量法。
(3)测量电阻需用伏安法:用电流表测电流、电压表测电压,再由R计算,原电路只有电流表,缺少电压表。
(4)灯泡越来越亮→电路中电流变大→电源电压不变,由R知,铅笔芯电阻变小。结论:铅笔芯(石墨)电阻随温度升高而减小。
(5)温度升高→铅笔芯电阻 R铅减小→电路总电阻减小→电流I增大。要让电压表示数随温度升高而增大,则电压表与定值电阻并联:U定=I R定,I增大→U定增大,符合要求。
故答案为:(1)断开;灯泡的亮度(或电流表示数);(2)E;控制变量;(3)电压;(4)减小;(5)定值电阻;
45.【答案】(1)小亮;(2)A、C;(3)长度;当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大;(4)三;(5)寻找普遍规律。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
(2)(3)(4)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系,需要保持其它量不变;
(5)本实验是探究规律,因此进行多次测量的目的是为了寻找普遍规律。
【解答】解:(1)在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,故选小亮;
(2)要验证猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关,应控制导体材料与长度相同而横截面积不同,由表中数据可知,应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验;
(3)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,导体A、B的材料与横截面积相同而长度不同,可以探究导体的电阻可能与导体的长度有关;实验中电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大;
(4)要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小钢在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,他利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证;
(5)本实验是探究规律,因此进行多次测量的目的是为了分析不同连接方式下的规律,即寻找普遍规律。
故答案为:(1)小亮;(2)A、C;(3)长度;当导体的材料和横截面积相同时,电阻的长度越长,导体的电阻越大;(4)三;(5)寻找普遍规律。
46.【答案】见试题解答内容
【分析】(2)滑动变阻器与需要调节的用电器串联;
(3)滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻的大小,从而实现对电路中电流的控制;且闭合开关前滑片应该达到最大阻值处。
(4)先分析各元件的连接方式,然后用导线将各元件依次连接起来,电流表串联在电路中,根据实物图完成电路图。
【解答】解:(2)滑动变阻器与需要调节的用电器串联;
(3)为了电路安全,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到电阻阻值最大的位置;
(4)电流从正极出发,经开关、滑动变阻器、小灯泡和电流表顺次连接起来,如图所示:
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故答案为:(2)串;(3)最大;(4)如图

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