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初中物理教科版(2024)九年级上册(2024)第4节 电阻随堂练习题
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这是一份初中物理教科版(2024)九年级上册(2024)第4节 电阻随堂练习题,文件包含专题04电流电压和电阻专项训练原卷版docx、专题04电流电压和电阻专项训练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共46页, 欢迎下载使用。
目录
A题型建模・专项突破 ………………………………………………………………………1~20
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc200457827" 题型一:电流表的连接(常考点) PAGEREF _Tc200457827 \h 1
\l "_Tc200457828" 题型二:电流表的读数(常考点)2
\l "_Tc200457829" 题型三:串并联电路电流规律的应用(重点)3
\l "_Tc200457830" 题型四:探究串并联电路中电流的规律5
\l "_Tc200457831" 题型五:电压(常考点)7
\l "_Tc200457832" 题型六:电压表与电压测量(常考点)8
\l "_Tc200457833" 题型七:用电压表和电流表判断电路故障(难点)9
\l "_Tc200457834" 题型八:探究串并联电路中电压的规律10
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc200457827" 题型九:串并联电路中电压规律的应用(重点)13
\l "_Tc200457833" 题型十:电阻14
\l "_Tc200457833" 题型十一:影响导体电阻大小的因素(常考点)15
\l "_Tc200457833" 题型十二:半导体和超导体(常考点)16
\l "_Tc200457833" 题型十三:滑动变阻器的使用(重点)17
\l "_Tc200457833" 题型十四:电阻箱和电位器18
B综合攻坚・能力跃升………………………………………………………………………20~23
考点1.电流表的连接
【例1】如图,a,b,c,d为电路中的四个接线点,若用电流表测量通过小灯泡的电流,则电流表的M、N接线柱与电路中各接线点的连接关系为( )
A.M接a,N接b B.M接c,N接d C.M接b,N接a D.M接d,N接c
【答案】B
【解析】AC.要用电流表测量通过灯泡的电流,则电流表应与灯泡串联,所以电流表只能接在c、d之间,故AC错误;
BD.为保证电流表正常使用,应使电流由电流表正接线柱流入、由负接线柱流出,所以,由图知应使电流表的M接c,N接d;故B正确,D错误。答案B。
【变式1-1】如图所示的电路中,电流表测量通过灯L1电流的是( )
A B C D
【答案】A
【解析】A.图中两个灯泡并联,电流表和灯泡L1在一条支路,电流表测量通过灯L1电流,故A符合题意;
B.图中两个灯泡并联,电流表在干路中,电流表测量干路中的电流,故B不符合题意;
C.图中灯泡L1被短路,灯泡L2和电流表串联,电流表测量通过灯L2电流,故C不符合题意;
D.图中两个灯泡并联,电流表和灯泡L2在一条支路,电流表测量通过灯L2电流,故D不符合题意。
故选A。
【变式1-2】如图所示是小明设计的电路,大家对他的设计进行了电路分析,其中不正确的是( )
A.开关S同时控制灯泡L1、L2 B.灯L1、L2是并联的
C.电流表测量灯L1的电流 D.电流表测量灯L2的电流
【答案】C
【解析】根据实物图可知,当开关闭合时,电流从电源正极开始分支,一路经过L1,另一路经过
电流表和L2,然后两路汇合共同回到电源负极;即开关在干路中,同时控制灯泡L1、L2;灯L1、L2是并联的,电流表测量灯L2的电流。故选C。
考点2.电流表的读数
【例2】如图甲所示,当开关S闭合后,电流表A1、A2的指针偏转分别如图乙、丙所示,其中电流表A1测量的是通过________(选填“干路”“L1”或“L2”)的电流,电流表 A2的示数应为________A。
【答案】L1;1.2A
【解析】从电路图可以看出,两灯并联,电流表A2测量干路电流,电流表A1测量灯泡L1支路
电流。
由两个电流表的指针位置可知,电流大的电流表指针偏转角度小,说明两个电流表接的量程不一样;由于干路电流比支路电流大,则电流表A1接小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A;电流表A2接的是大量程,分度值为0.1A,示数为1.2A。
【变式2-1】如图所示电流表,当采用0~0.6A 量程测量时,其读数为________A ;当改用0~3A 的量程后,指针仍在图中位置,这时的读数是________A。
【答案】0.5;2.5
【解析】由图知道,电流表使用的是0~0.6A的量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,示数为:
0.02A×25=0.5A;
当电流表使用的是0~3A 的量程时,每一个大格代表1A,每一个小格代表0.1A,示数为:
0.1A×25=2.5A
【变式2-2】某同学在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的实验,闭合开关后,发现电流表的指针偏转到图所示的位置,于是他立即断开开关。
(1)测量时产生这种现象的原因是___________________________;
(2)同学为了完成实验,下一步应该采取的是_________________。
【答案】电流表所选量程太小;更换大量程。
【解析】(1)由图示可知,指针的偏转已超过了最大刻度,说明电流表所选量程太小。
(2)应更换较大量程进行实验。
考点3.串、并联电路电流规律的应用
【例3】如图所示电路中,闭合开关后A1、A2两个电流表的示数分别为0.5A 和0.9A,则通过L2的电流为( )
【答案】C
【解析】由电路图看出,闭合开关后L1、L2并联,A1测量L1的电流,A2测量干路的电流,已知闭合开关后A1、A2两个电流表的示数分别为0.5A和0.9A,根据并联电路中电流的规律可知,干路电路等于各支路电流的和,则通过电灯L2的电流:
I2=I-I1=0.9A-0.5A=0.4A
故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
【变式3-】两个小灯泡接在同一个电路中,分别测出通过它们的电流,下列判断正确的是( )
A.如果电流相等,两灯一定是串联 B.如果电流不相等,两灯一定是串联
C.如果电流相等,两灯一定是并联 D.如果电流不相等,两灯一定是并联
【答案】D
【解析】两个小灯泡接在同一个电路中,如果电流相等,两灯可能是串联,也可能是并联(此时两个灯泡的规格是相同的);如果电流不相等,由于串联电路中电流处处相同,所以两灯一定是并联,故D正确,ABC错误。故选D。
【变式3-2】如图甲所示电路中,电流表A1测的是通过________的电流,当开关S闭合后,两电流表指针偏转均如图乙所去,则电流表A1的示数为________A,通过两灯泡的电流比I1∶I2=________。
【答案】干路;1.5;4∶1
【解析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路的电流,A2测量L2的电流。
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以A1示数比A2大,而两只电流表的指针偏转刻度相同,所以电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,电流表指针指示示数为1.5A,即干路电流为1.5A。
电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表指针指示示数为0.3A,即通过的L2电流为0.3A,则通过电阻R1的电流:
I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A
通过两灯泡的电流比:
I1∶I2=1.2A∶0.3A=4∶1
考点4.探究串、并联电路中电流的规律
【例4】如图是小明在探究“串联和并联电路电流规律”的实验电路图。
(1)在连接或拆开电路时,开关必须________。使用电流表时,若不能预先估计被测电流的大小,则应先用电流表________(选填“较大”或“较小”)的量程进行试触;
(2)下表是小明按图甲进行实验时测得的三组数据。分析表中的数据,可得出的结论是:串联电路中电流处处________;本实验测得多组数据的主要目的是______________(选填“寻找普遍规律”或“减小误差”);
(3)接着小明同学用图乙所示的电路继续探究并联电路电流规律,他要测干路中的电流,应该将电流表接在________(选填“A”、“B”或“C”)处。小明同学根据实验得出了下表数据,则他下一步最合理的操作是________。
A.分析数据,得出结论
B.换用不同规格的小灯泡,再测几组电流值
C.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【答案】(1)断开;较大;(2)相等;寻找普遍规律;(3)C;B
【解析】(1)根据安全用电原则,连接电路时,开关要断开;在使用电流表时,若不能预先估计被测电流的大小,则应先接入大量程,若示数在小量程范围内则换用小量程,否则继续使用大量程,这叫做大量程试触法。
(2)根据表格中数据可知,a、b、c三点电流始终相等,则说明串联电路中电流处处相等。
本实验属于探究类实验,需要多次实验使得结论更具有普遍性。
(3)图乙中只有C点处于干路上,所以应该将电流表接在C处测干路电流。
由表格中的一组数据可知,实验次数太少,而且选用的灯泡相同,所以为了使结论具有普遍性,接下来应该换用不同规格的小灯泡,再测几组电流值。故选B。
【变式4-1】如图甲所示,是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图:
(1)实验中,应选择两个规格_________(填“相同”或“不相同”)小灯泡。测量电流时,电流表必须要________(选填“串”或“并”)联接入所测电路中;
(2)连接电路,把电流表接入电路中的A点,闭合开关,出现这种故障的原因是________________;
(3)排除故障后,测出A、B、C三点的电流,并把记录数据填入表中;
分析表中实验数据,得到串联电路中电流的规律是___________:(语言或字母表述都行);
(4)上面的实验设计存在的不足之处是____________________,难以得出结论的普遍性。
【答案】不相同;串;电流表的正负接线柱接反了;IA=IB=IC;只有一组实验数据。
【解析】(1)实验中,为避免实验偶然性,寻找普遍规律,应选择两个规格不相同小灯泡;
根据电流表的使用方法可知,测量电流时,电流表必须串联接入所测电路中。
(2)由图乙可知电流表指针反向偏转,说明电流从电流表负接线柱流入,原因是电流表的正负接线柱接反了。
(3)分析表中实验数据,发现A、B、C三点的电流相等,故得到串联电路中电流的规律是:串联电路中电流处处相等(或IA=IB=IC)。
(4)为得到普遍性的规律,需进行多次实验,实验次数太少。
【变式4-2】在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学在老师的指导下,设计了如图甲所示的电路图。
(1)电流表在使用时必须________联在被测电路中;
(2)某小组刚连完最后一根导线灯泡就亮了,实验过程中不当之处________________________;
(3)小丽把电流表接入C点,当闭合开关时,发现电流表指针如图乙所示,出现这故障的原因是______________________________;
(4)连接正确后,测出三点的电流并记录数据,将电流表的读数写入表格;
(5)分析上表的数据,可以得出结论是:________________________________________;
(6)评估交流:实验过程存在的问题__________________________;改进方案____________________;
【答案】(1)串;(2)连接电路时开关没有断开;(3)电流表的正负接线柱接反了;(4)0.22;(5)并联电路中干路电流等于各支路电流之和;(6)实验次数太少,结论有偶然性;换用不同规格的灯泡进行多次实验。
【解析】(1)根据电流表的使用规则可知,电流表在使用时必须串联在被测电路中。
(2)刚连完最后一根导线灯泡就亮了,说明连接电路时,开关没有断开。
(3)由图乙可知,电流表指针反偏说明电流表的正负接线柱接反了。
(4)由图可知,A点的电流表选择的量程为0~0.6A,分度值是0.02A,A点电流表的示数是0.22A。
(5)因为0.30A+0.22A=0.52A
所以并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即IC=IA+IB
(6)表格中只有一组数据,得出的结论不具有普遍性,为避免实验的偶然性,使得出的结论具有普遍性,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
考点5.电压
【例5】在我们生活实际中,下列数据最合理的是( )
A.人的正常体温约为38.6℃ B.对人体的安全电压为36V
C.在1个标准大气压下,水的沸点是100℃ D.我国家庭电路的电压为380V
【答案】C
【解析】A.人的正常体温约为37℃左右,故A不符合题意;
B.对人体的安全电压为不高于36V,故B不符合题意;
C.在1个标准大气压下,水的沸点是100℃,气压越高,沸点越高,故C符合题意;
D.我国家庭电路的电压为220V,故D不符合题意。故选C。
【变式5-1】如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转,下列说法正确的是( )
A.盐水电池将电能转化为化学能 B.锌片是盐水电池的正极
C.这个盐水电池的电压是0.4V D.盐水中,电流的方向是从铜片流向锌片
【答案】C
【解析】A.盐水电池工作时,消耗了化学能,获得了电能,所以是将化学能转化为电能,故A错误;
B.根据图示可知,因为锌片与电压表的负接线柱相连,且电压表指针正向偏转,因此锌片为盐水电池的负极,故B错误;
C.电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为0.4V,故C正确;
D.盐水电池内部的电流方向是由负极到正极,所以盐水中电流的方向是从锌片流向铜片,故D错误。
故选C。
【变式5-2】下列关于电压、电流的说法正.确.的是( )
A.用电压表“0~15V”、“0~3V”量程分别测量同一电路中某电阻两端电压,示数分别为2V、2.2V,则该电阻两端电压为2.2V
B.电路分析中,应该将电流表视为一个阻值很大的电阻
C.电压表、电流表均不能直接接在电源的正负极之间
D.电流看不见,我们通常用水流来比作电流,这种科学思维方法被称作归纳法
【答案】A
【解析】A.用电压表测导体两端的电压时要选择合适的量程,被测电压未超过3V时要选用“0~3V”量程,因此该电阻两端的电压为2.2V,故A正确;
B.电路分析中,应该将电压表视为一个阻值很大的电阻,电流表视为导线,故B错误;
C.电流表不能直接接在电源两端,因为它内阻特别小,直接接在电源正负极之间会使电路中电流过大而烧毁电流表或电源,电压表可以直接接在电源的正负极之间,这时测电源电压,故C错误;
D.为了将无形的电流形象化,我们通常将电流类比于水流,这种科学思维方法被称作类比法,故D错误。故选A。
考点6.电压表与电压测量
【例6】比较电流表和电压表的使用方法,下列说法错.误.的是( )
A.接入电路前要估计测量值的范围,来选定量程
B.接入电路时都要使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
C.接入电路时都严禁将表的两个接线柱直接接到电源的两极上
D.使用前都要检查指针是否对准零刻度线
【答案】C
【解析】A.接入电路前要估计测量值的范围,来选定量程,符合电压表和电流表的正确使用方法,故A不符合题意;
B.接入电路时都要使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,符合电压表和电流表的正确使用方法,故B不符合题意;
C.因为电压表可以直接接在电源的两极上,故C符合题意;
D.使用前都要检查指针是否对准零刻度线,符合电压表和电流表的正确使用方法,故D不符合题意。
故选C。
【变式6-1】如图所示的电路图中,闭合开关S后能用电压表正确测出灯L2两端电压的是( )
A B C D
【答案】A
【解析】A.由图可知,电压表与L2并联,正负接线柱正确,故A正确;
B.由图可知,电压表测的是两灯串联的总电压,或电源电压,故B错误;
C.由图可知,电压表接到了L2的两端,但正负接线柱接反了,故C错误;
D.由图可知,电压表接到了L1的两端,且正负接线柱接反了,故D错误。
【变式6-2】如图,L1、L2是灯泡,且两灯均正常发光,“〇”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压,以下说法中正确的是( )
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表 B.a为电压表,b为电压表,c为电流表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表 D.a为电流表,b为电流表,c为电流表
【答案】B。
【解析】电流表相当于导线,只能串联在电路中,电压表相当于断开,只能并联在电路中;由图可知a表跟灯泡L1并联,所以应为电压表;b表与灯泡L2并联,应为电压表;c表跟灯泡L2串联,所以应为电流表。
故选B。
考点7.用电压表和电流表判断电路故障
【例7】在如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯都不亮,电压表有示数,电流表无示数,则该电路故障可能是( )
A.电流表短路 B.灯泡L1断路 C.灯泡L2短路 D.灯泡L2断路
【答案】D。
【解析】由图可知,两灯串联,电压表测量L2两端的电压,电流表测电路中的电流。
A.如果电流表短路,电流表无示数,电路是通路,两个灯泡都发光,电压表有示数,故A不符合题意;
B.如果灯泡L1断路,电路断路,两个灯泡都不发光,电流表和电压表都没有示数,故B不符合题意;
C.如果灯泡L2短路,灯泡L2不发光,灯泡L1发光,电压表被短路,电压表没有示数,电流表有示数,故C不符合题意;
D.如果灯泡L2断路,灯泡L2不发光,电压表两端与电源两极连通,电压表有示数,电压表内阻很大,通过电路的电流很小,电流表示数为零,灯泡L1不发光,故D符合题意。故选D。
【变式7-1】如图所示电路,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
【答案】C
【解析】图中两灯泡串联,闭合开关S后,发现两灯泡均不亮,电流表示数为零,说明电路中有断路故障;电压表测L2两端电压,其示数等于电源电压,说明电压表能连接到电源两端,则断路的位置出现在与电压表并联的部分电路,即L2断路。故选C。
【变式7-2】如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】C
【解析】如图所示,灯L1和L2并联接入电路,电压表测电源电压,电流表测L2中电流,一盏灯突然熄灭,只能是该灯断路,电压表和电流表示数都不变,L2仍然正常发光,则故障原因可能是灯L1断路。
故选C。
考点8.探究串、并联电路中电压的规律
【例8】学校物理小组的同学分组进行“探究串联电路电压规律”的实验活动:
(一)第一组进行了以下实验
(1)如图1所示,连接电路时,开关应该处断开状态,为了让实验结论可靠,实验中应选择规格________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)排除故障后第一组的小田分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,发现:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
由下表中实验数据可知:小田同学主要通过________方式来多次实验;
A.更换不同规格的小灯泡 B.更换不同的电源 C.同时更换了电源和小灯泡
同组的小名同学在电路中串联了________也实现了多次实验的目的;
(二)第二小组也完成了“探究串联电路电压规律”的实验,但是他们得到“电源两端电压大于各用电器两端电压之和”的结论,物理老师引导第二组的同学们用如图2甲所示的电路继续进行了深人探究,他们的步骤如下:
(3)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点,是为了测量灯泡________的电压:闭合开关,电压表的示数(如图2乙所示)是________V;
(4)用精密的电压表测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。完成以上步骤后,他们觉得有必要侧量开关两端的电压,他们这么认为的理由是___________________________________________________________。
【答案】(1)不同;(2)B;滑动变阻器;(3)L2;1.7;(4)开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多。
【解析】(1)为了让实验结论可靠,可以进行多次实验,实验中应该选择规格不同的小灯泡。
(2)由表中数据可知,总电压发生改变,这是换用电压不同的电源进行多次实验,故选B。
本实验探究串联电路电压规律,只要可以改变电路中灯泡两端电压就可以,所以在电路中串联一个滑动变阻器也可以实现多次实验。
(3)电压表接在CD两点,并联在灯泡L2两端,是为了测量灯泡L2的电压。
由图乙可知,电压表的量程为0:3V,分度值为0.1V,则电压表的示数为1.7V。
(4)开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多,故有必要测量开关两端的电压。
【变式8-1】小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及________电压,就可以分析并联电路的电压规律。
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表____________________。
(3)连接好电路后,同桌说小阳可能组成了一个串联电路,于是小阳拧掉了其中的一个灯泡,发现闭合开关后另一个灯泡________,则它们是并联的。
(4)小阳测出第一组数据之后,断开开关,为了得出并联电路电压的普遍规律,接下来的操作是___________________________________________。
【答案】(1)电源;(2)正负接线柱接反了;(3)发光;(4)应换用不同规格的灯泡(电源或加滑动变阻器),多次测量。
【解析】(1)实验要探究并联电路的电压规律,应分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及电源电压的大小,比较三者的数值大小关系,得出并联电路的电压规律。
(2)根据乙图中电压表指针出现反偏情况,说明电压表正负接线柱接反了。
(3)因并联时各个用电器是独立工作、互不影响,而串联时用电器是相互影响,不能独立工作,所以,将其中一个灯泡拧下来,发现另一个灯泡不发光时,说明两灯泡工作时相互影响,则连接方式是串联,若灯泡发光,说明两灯泡工作时互不影响,则连接方式是并联。
(4)测出一组实验数据后,为了得出普遍规律,应换用不同规格的器材(灯泡、电源)或加滑动变阻器,多次测量。
【变式8-2】学校物理小组的同学分组进行“探究串联电路电压规律”的实验活动:
(一)第一组进行了以下实验
(1)如图1所示,连接电路时,开关应该处断开状态,为了让实验结论可靠,实验中应选择规格_______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)排除故障后第一组的小田分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,发现:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
由下表中实验数据可知:小田同学主要通过________方式来多次实验;
A.更换不同规格的小灯泡 B.更换不同的电源 C.同时更换了电源和小灯泡
同组的小名同学在电路中串联了_________也实现了多次实验的目的;
(二)第二小组也完成了“探究串联电路电压规律”的实验,但是他们得到“电源两端电压大于各用电器两端电压之和”的结论,物理老师引导第二组的同学们用如图2甲所示的电路继续进行了深入探究,他们的步骤如下:
(3)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点,是为了测量灯泡________的电压:闭合开关,电压表的示数(如图2乙所示)是________V;
(4)用精密的电压表测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。完成以上步骤后,他们觉得有必要侧量开关两端的电压,他们这么认为的理由是______________________________________________________。
【答案】(1)不同;(2)B;滑动变阻器;(3)L2;1.7;(4)开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多。
【解析】(1)为了让实验结论可靠,可以进行多次实验,实验中应该选择规格不同的小灯泡。
(2)由表中数据可知,总电压发生改变,这是换用电压不同的电源进行多次实验,故选B。
本实验探究串联电路电压规律,只要可以改变电路中灯泡两端电压就可以,所以在电路中串联一个滑动变阻器也可以实现多次实验。
(3)电压表接在CD两点,并联在灯泡L2两端,是为了测量灯泡L2的电压。
由图乙可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压表的示数为1.7V。
(4)开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多,故有必要测量开关两端的电压。
考点9.串、并联电路中电压规律的应用
【例9】如图所示,电源电压为6V,闭合开关,电压表的示数为4V,则以下说法正确的是( )
A.灯L1两端的电压为4V B.灯L1两端的电压为2V
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为6V D.灯L2两端的电压为2V
【答案】B
【解析】ABD.由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测量灯泡L2的两端电压,所以灯L2两端
的电压为4V;因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端的电压:
U1=U-U2=6V-4V=2V
故AD错误,B正确;
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为:
U+U1=6V+2V=8V
故C错误。故选B。
【变式9-1】如图所示,闭合开关,用电流表分别测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC,用电压表分别测出灯泡L1、L2两端的电压U1、U2以及电源电压U,下列关系式正确的是( )
A.IAIC C.U=U1+U2 D.U=U1=U2
【答案】C
【解析】AB.由串联电路中各处的电流相等可知,IA=IB=IC,故AB错误;
CD.由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,U=U1+U2,故C正确,D错误。故选C。
【变式9-2】如图所示,开关S闭合后,电压表V1的示数为2V,电压表V2的示数为3V,则R1∶R2等于( )
A.2∶3 B.3∶2 C.2∶1 D.1∶2
【答案】C。
【解析】两电阻串联,电压表V1测电阻R1,V2测总电压,故R2两端的电压为1V,根据串联分压,则电阻R1与R2之比为即电压之比即为电流之比,故电压之比为2∶1,那么电阻之比为2∶1,C选项正确。
故选C。
考点10.电阻
【例10】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
B.当导体被均匀拉长至原来的二倍时,导体的电阻将减小
C.白炽灯泡常温下电阻小于正常工作时的电阻
D.导体的电阻与电流大小成反比
【答案】C。
【解析】AD.电阻是导体本身的属性,与电压和通过导体的电流的大小无关,电流为零时,导体电阻不会变为零,故AD错误;
B.当导体被均匀拉长至原来的二倍时,则它的长度增加一倍,横截面积变为原来的二分之一,则电阻增大为原来的四倍,故B错误;
C.电阻的大小与温度有关,一般导体在温度升高时电阻变大,温度降低时,电阻变小,所以白炽灯泡常温下电阻小于正常工作时的电阻,故C正确。
故选C。
【变式10-1】在木棒、塑料、玻璃、铁丝这几种常见的物质中,玻璃的导电性能比铁丝的导电性能________(选填“强”或“弱”);在同一环境中,相同长度的细铁丝的电阻值比粗铁丝的电阻值_______(选填“大”或“小”)。
【答案】弱;大。
【解析】铁丝容易导电,是导体;塑料、玻璃、木棒不容易导电,是绝缘体。所以,玻璃的导电性能比铁丝的导电性弱。
影响导体电阻大小的因素有材料、长度、横截面积和温度,在同一环境中,相同长度的细铁丝的电阻值比粗铁丝的横截面积小,故细铁丝的电阻值大。
【变式10-2】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体在接入电路前没有电阻
B.导体的电阻随通过导体电流的增大而减小
C.同种材料制成的长短相同的两根电阻丝,细的比粗的电阻大
D.镍铬合金丝的电阻比铜丝的电阻大
【答案】C
【解析】ABC.电阻是导体的一种属性,它的大小与导体通过电流的大小及有无电流通过都无关,只与导体的材料、长度、横截面积有关,且材料、长短相同的电阻丝,横截面积越大,电阻越小,所以细的电阻丝比粗的电阻大,故AB错误,C正确;
D.镍铬合金丝与铜丝的横截面积和长度都不知道,无法比较它们电阻的大小,而长度和横截面积都相同时,镍铬合金丝的电阻比铜丝的大,故D错误。
故选C。
考点11.影响导体电阻大小的因素
【例11】质量相等的铜丝和铝丝,它们的横截面积相等,则二者电阻大小比较( )
A.铜丝电阻较大 B.铝丝电阻较大
C.铜丝和铝丝电阻可能一样大 D.无法判断谁的电阻较大
【答案】B。
【解析】长度和横截面积相同的铜丝和铝丝,铜丝的导电性更强,电阻更小;
铜的密度大于铝,已知铜丝和铝丝的质量相同,所以铜丝的体积小于铝丝,而它们的横截面积相等,所以铜丝的长度小于铝丝,即铜丝的电阻更小,铝丝的电阻更大。
故选B。
【变式11-1】如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流的大小,有( )
A.AB段电阻大,电流小 B.BC段电阻大,电流大
C.AB段电阻大,电流与BC段相等 D.BC段电阻大,电流与AB段相等
【答案】C
【解析】对于AB和BC是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于AB段的横截面积小,BC段的横截面积大,故AB段的电阻大于BC段的电阻;且此两段电阻串联,根据串联电路中电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式11-2】利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为La=Lb=Lc=Ld,横截面积关系为Sa=Sb=Sc=Sd,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是( )
A.选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B.选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C.选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D.选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
【答案】A
【解析】a、b、c、d四根合金丝,a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝,长度关系为
La=Lb=Lc=Ld
横截面积关系为
Sa=Sb=Sc=Sd
A.选用a和b进行实验,a和b长度相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体材料的关系,故A正确;
B.选用c和d进行实验,c和d长度相同,横截面不相同,材料相同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体横截面的关系,故B错误;
C.选用a和c进行实验,a和c长度不相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟长度的关系,故C错误;
D.选用b和d进行实验,b和d长度不相同,横截面不相同,材料不同,有多个变量,无法得出结果,故D错误。故选A。
考点12.半导体与超导体
【例12】关于半导体和超导材料,下列选项描述正确的是( )
A.都可用来做输电线 B.都已经普遍应用于生活中
C.发光二极管是采用半导体材料 D.发光二极管是采用超导体材料
【答案】C
【解析】A.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间;而输电线应选用导电能力强的材料;故A错误;
B.半导体材料普遍应用于生活中,例如光敏电阻、发光二极管等,超导体材料还没有普遍应用于生活中,故B错误;
CD.发光二极管具有单向导电性,采用半导体材料制成,故C正确,D错误。故选C。
【变式12-1】科技落后,就要受制于人。美国对中国科技公司进行封锁制裁,限制华为等中国公司获取芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.超导体 B.绝缘体 C.半导体 D.导体
【答案】C
【解析】常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,制造芯片的主要材料是半导体硅制成的,综上分析知,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
【变式12-2】白炽灯用久了灯丝变细,灯丝电阻________;一根电阻丝对折后接入电路中,对折后的阻值________。(均填“变大”、“变小”或“不变”),新型LED灯将取代白炽灯,LED灯是由_________材料制成。
【答案】变大;变小;半导体。
【解析】导体的材料、长度相同时,横截面积越小,导体的电阻越大。所以白炽灯用久了灯丝变细,灯丝电阻变大。
将电阻丝对折后,长度变短,横截面积变大,故对折后的阻值变小。
新型LED灯是用半导体制作的,比白炽灯节能、效果更好。
考点13.滑动变阻器的使用
【例13】如图所示是小明连接的电路,还剩下几根导线没有连接上去,请你帮助小明完成电路的连接,要求开关S闭合后,向右移动滑片P,灯L1的亮度不变,灯L2的亮度变暗。
【解析】开关S闭合后,滑动变阻器滑片P向右移动,灯L2的亮度变暗,说明滑动变阻器连入电路的阻值变大,则滑动变阻器应选择左下接线柱与L2串联;灯L1的亮度不变,说明两灯互不影响,即两灯并联。实物连接如图所示:
【变式13-1】为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,故A符合题意;
B.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故C不符合题意;
D.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故D不符合题意。故选A。
【变式13-2】如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中油量表是用________表改装的;当油箱中的油面下降时,R的电阻值将________。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
【答案】电压;减小。
【解析】由图知道,油量表并联在R两端,由于电压表需要并联在电路中,电流表需要串联在电路中,所以,油量表是由电压表改装而成的;当油箱中的油面下降时,浮标下移,在杠杆的作用下滑片下移,R接入电路中的电阻减小。
考点14.电阻箱与电位器
【例14】如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器实际上是一个________电阻;(选填“可变”或“定值”);乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将________(选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用________(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【答案】可变;b和c;镍铬合金丝。
【解析】电位器能改变灯泡的亮度,由此可知,电位器实际上是一个可变电阻。
顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,说明电流变大,因电源电压不变,则根据欧姆定律可知电位器接入电路中的电阻应变小,则由图可知应将b、c接线柱接入电路。
在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的作用,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的作用,所以应该选用镍铬合金丝。
【变式14-1】如图甲所示是生活中常见的亮度可调的台灯,图乙是台灯的工作电路的示意图,a、b、c为电位器的接线柱。要求:旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变暗。请完成该电路的连接。
【解析】电位器应与灯泡串联接入电路中,旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变暗说明电路中的电流变小,由知,电源电压一定时,电路的总电阻应变大,电位器(滑动变阻器)接入电路中的电阻应变大,由图可知,将b和c两接线柱接入电路后,逆时针旋转旋钮时,电阻丝连入电路中的长度变长,其阻值变大,电路中的电流变小,灯泡变暗,如图所示:
【变式14-2】如图所示,图甲中电压表读数为________V;若使用前出现如图乙所示的情况,则原因是__________________。如图电阻箱读数为________Ω。
【答案】2.3;指针没有回零;7280。
【解析】由图甲可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为2.3V。
图乙中在使用前,指针没有指在0刻度线处,这表明电压表在使用前没有调零。
图中电阻箱的示数:
R=7×1000Ω+2×100Ω+8×10Ω+0×1Ω=7280Ω
1.(23-24九年级上•上海宝山•期中)电流的单位是( )
A.安培 B.库仑 C.伏特 D.帕斯卡
【答案】A
【解析】安培是电流的单位,库仑是电荷量的单位,伏特是电压的单位,帕斯卡是压强的单位,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(23-24九年级上•江苏镇江•期末)关于家用冰箱正常工作时电流,下列估计值中最接近实际的是( )
B.1A C.10A D.100A
【答案】B
【解析】我国生活用电电压是220V,家用冰箱的功率在200W左右,所以,家用电冰箱的电流约1A左右,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.(24-25九年级上•河南新乡•期中)关于电流和电压,下列说法中合理的是( )
A.电路中只要有电源,就一定产生电流 B.电流是产生电压的原因
C.有电压可能有电流,没电压一定没电流 D.只有正电荷的定向移动才能形成电流
【答案】C
【解析】A.电路中必须要有电源,电源为电路提供电压,电压是产生电流的原因,如果电路不是闭合电路,电路中不会有电流通过,故A错误;
B.电压的作用是使电路中自由电荷定向移动形成电流,所以电压是形成电流的原因,故B错误;
C.电压是产生电流的原因,如果电路没有电压,电路中一定不会有电流通过,故C正确;
D.电荷的定向移动才能形成电流,定向移动的电荷可以是正电荷,也可以是负电荷,还可以是正负电荷同时向相反方向定向移动形成电流,故D错误。
故选C。
4.(24-25九年级上•河南洛阳•期中)对于图中电压表的测量范围和分度值,下列说法正确的是( )
A.测量大小为1.5V的电压时,选用哪个测量范围测量结果都一样
B.接“3”“15”两个接线柱时,测量范围是0~15V,分度值是0.5V
C.两个测量范围和分度值之间都是5倍关系
D.接“-”“3”接线柱时,测量范围是0~3V,分度值是0.1V
【答案】CD
【解析】A.测量大小为1.5V的电压时,选用测量范围为0~3V,分度值更小,准确度会更高,故A错误;
B.“3”、“15”两个接线柱均为“+”接线柱,不能对电压进行测量,故B错误;
CD.接“-”、“3”接线柱时,测量范围为0~3V,分度值是0.1V;接“-”、“15”接线柱时,测量范围为0~15V,分度值是0.5V,两个测量范围和分度值之间都是5倍关系,故CD正确。
故选CD。
5.(23-24九年级上·河北保定·期末)如图所示电路中,已知电源电压为6V,L1、L2为两个不同规格的小灯泡,当开关S闭合后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为6V,则故障原因可能是( )
A.开关S接触不良B.灯泡L1的灯丝断了
C.灯泡L2的灯丝断了D.灯泡L2被短接
6.(23-24九年级上·广东东莞·期末)如图甲所示电压表的示数为________V。若把该电压表接在图乙所示电路中使用时两灯泡均能发光,则应将该电压表接到________(填“a”或“b”)处。
【答案】2.4;a
【解析】如图甲所示电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.4V。
电压表接到a处时,两灯串联,两灯泡均能发光。电压表接到b处时,电压表相当于开路,整条电路开路,两灯泡均不能发光,则应将该电压表接到a处。
7.(22-23九年级上·广东佛山·期中)如图甲所示,当开关闭合时,电流表测量的是通过_______(填“L1”、“L2”或“L1和L2”)的电流。两个灯泡的连接方式是________联,电流表的指针偏转如图乙,其示数为________A。
【答案】L2;并;0.28
【解析】由图甲可知,两灯泡并联,电流表与L2串联,则电流表测L2支路的电流。
由图乙可知:电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A。
8.(23-24九年级上·新疆乌鲁木齐·期末)LED是一种发光二极管,它具有_________性,它的主要制作材料是_________(选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”);在-271.76℃以下,铝的电阻变成了0,此时的铝属于_______(选填“绝缘体”、“半导体”或“超导体”)。
【答案】单向导电;半导体;超导体
【解析】半导体是电子产品的主要制作材料,LED是一种会发光的二极管,是由半导体制成的,它具有单向导电性。
当电阻变为0时,这种物质称为超导体;铝在-271.76℃以下时,电阻变成了0,此时的铝属于超导体。
9.(24-25九年级上•广东湛江•期末)如图所示,请在图中的空白圆圈内正确填上对应的电表符号。
【答案】见解析
【解析】电流表相当于导线,电压表相当于断开的开关。如图所示,闭合开关后,L1、L2均能发光,说明L1、L2均有电流经过,则电路中上面的电表为电流表,下面的电表是电压表,如图所示:
10.(24-25九年级上•四川广元•期中)请用铅笔代替导线连接电路,使小灯泡L1、L2串联,电压表测量L2两端的电压(小于3V)。
【答案】见解析
【解析】电压表测量L2两端的电压,因此电压表与L2并联,由于L2两端的电压小于3V,电压表应选用0~3V量程,完整实物图如下:
11.(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)(1)如图,若要使图中阻值变大,滑片P应该_________旋转(顺时针/逆时针);
(2)如图乙电阻箱的示数是________Ω,如图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是________Ω,最大可以调到________Ω。
【答案】(1)顺时针;(2)3608;10;22
【解析】(1)由图可知,当滑片P顺时针旋转时,接入电路中电阻丝变长,电阻变大,故若要使图中阻值变大,滑片P应该顺时针旋转。
(2)如图乙电阻箱的示数是:
3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8Ω=3608Ω
如图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是:
6Ω+4Ω=10Ω
最大可以调到:
6Ω+6Ω+4Ω+4Ω+2Ω=22Ω实验序号
电流表的位置
a
b
c
1
电流I/A
0.3
0.3
0.3
2
电流I/A
0.4
0.4
0.4
3
电流I/A
0.2
0.2
0.2
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.16
0.16
0.32
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
电流I/A
0.3
0.3
0.3
C处电流IC/A
B处电流IB/A
A处电流IA/A
第一次测量
0.52
0.3
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
1.0
2.0
3.0
2
1.5
3.0
4.5
3
2.0
4.0
6.0
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
1.0
2.0
3.0
2
1.5
3.0
4.5
3
2.0
4.0
6.0
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