素养全练14 电压 电阻
(时间:45分钟 满分:100分)
基础巩固
一、选择题(每小题6分,共30分)
1.(预测题)如图所示,与实物一致的电路图是( )
答案:B
解析:分析实物图可知,电流从正极出发,经电流表、灯泡L1、开关、灯泡L2回负极,电压表并联在L1两端,B图与实物图符合。
2.下列关于电学知识说法正确的是( )
A.验电器的工作原理是异种电荷相互排斥
B.金属靠自由电子导电
C.导体的电阻大小只跟导体的长度、横截面积有关
D.电学中规定正电荷的运动方向为电流的方向
答案:B
解析:验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,故A错误;金属靠自由电子的定向移动形成电流,从而导电,故B正确;导体电阻的大小由导体的材料、长度和横截面积决定,还跟温度有关,故C错误;电学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故D错误。
7
3.(易错题)如图所示的电路中,闭合开关S,两只电压表的指针偏转角度相同,则R1∶R2等于( )
A.5∶1
B.1∶5
C.4∶1
D.1∶4
答案:C
解析:由电路图可以知道,闭合开关S,R1与R2串联,电压表V2测电源电压,电压表V1测R2两端的电压;因串联电路中总电压等于各支路电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,所以,电压表V2用的是大量程,电压表V1用的是小量程,且电压表V2的示数是电压表V1示数的5倍,
设V1示数为k,则V2示数为5k,根据串联电路电压规律可得,两电阻两端的电压之比:
UR1UR2=UV2-UV1UV1=5k-kk=41,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,两电阻的阻值之比:
R1R2=UR1IUR2I=UR1UR2=41,故C正确。
4.图示电路中各元件完好,a、b、c、d、e、f为接线柱,将电压表接在其中两个接线柱上后,开关闭合时,电压表示数为0;开关断开时,电压表有示数。则与电压表相连的两个接线柱可能是( )
A.a和b B.c和d
C.a和f D.e和f
答案:D
5.如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,但两电表指针仍明显偏转。造成此现象的原因可能是( )
A.甲灯泡短路 B.乙灯泡短路
C.甲灯泡断路 D.乙灯泡断路
〚导学号77164132〛
7
答案:C
解析:首先分析电路的连接方式为并联,电流表测灯乙电流,电压表测量灯乙的电压。若甲灯泡短路,电流表、电压表均无示数。乙灯泡短路,电压表无示数。甲灯泡断路,电流表、电压表不受影响,仍明显偏转。乙灯泡断路,电流表无示数。
二、非选择题(共30分)
6.(12分)如图所示的电路中,当电路闭合后,V1和V2的示数分别如图所示,则电压表V1的读数是 V,电压表V2的读数是 V,小灯泡L1上的电压U1= V。
答案:7 1.8 5.2
7.(9分)(易错题)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电压表V1与V2的示数均为6 V。由此可见,可能存在R1 或R2 的电路故障。(均选填“短路”或“断路”)
答案:断路 短路
8.(9分)(1)如图1所示电压表的示数是 V;
(2)如图2所示电阻箱的读数是 Ω。
答案:(1)2.5 (2)5 401
能力提升
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.(易错题)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,灯不亮,电流表有示数,电压表没有示数,则电路的故障情况可能是( )
A.灯L断路
B.灯L短路
7
C.电阻R断路
D.电阻R短路
答案:B
解析:若灯L断路,电路断路,电压表串联在电路中,电压表有示数,电流表无示数,故A不符合题意;若灯L短路,灯泡不亮,此时电压表被短路无示数,电路为R的简单电路,电流表测电路中的电流有示数,故B符合题意;若电阻R断路,电路断路,电压表和电流表均无示数,灯泡不亮,故C不符合题意;若电阻R短路,电路为灯泡L的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,则两电表都有示数,故D不符合题意。
2.(预测题)小明做实验时,将电路连接成如图所示的情景,若要将导线M、N与ABCD四个接线柱中任意两个连接,使两灯构成并联,且开关闭合后电压表指针正常偏转,共有几种接法( )
A.两种 B.四种 C.六种 D.八种
答案:B
解析:由于电压表遵循“正进负出”原则,M只能接B或D;又由于两小灯泡并联,N只能接A或C,故一共有AB、AD、CB、CD四种接法。
3.
如图所示,一同学做测量小灯泡的电阻实验时,把电压表与电流表的位置接错了。闭合开关后,电路可能发生的现象是( )
A.电流表和电压表都烧坏
B.先烧坏电流表,再烧坏电压表
C.电流表烧坏,电压表正常
D.电压表烧坏,电流表正常
答案:C
4.如图所示,闭合开关后,无论如何移动滑片P,小灯泡始终不亮,已知导线及各处连接完好。为查找故障,开关闭合后,用电压表测得三次两接线柱间电压如表所示,则( )
两接线柱
电压表示数
A和B
3 V
7
A和D
3 V
A和F
0 V
A.只可能是小灯泡发生短路故障
B.只可能是小灯泡发生断路故障
C.还需测得H、G间电压,才能判定滑动变阻器是否发生断路故障
D.还需测得G、B间电压,才能判定滑动变阻器是否发生断路故障
答案:B
解析:用电压表检测时,发现AB间电压不为零,说明电源完好;AD间的电压不为零,说明AD间有断路或灯泡短路;若小灯泡短路,则AB、AD、AF间电压表都有示数,故A不符合题意。若小灯泡断路,则AB、AD间电压表有示数,AF间电压表无示数;若滑动变阻器断路,则AB、AD、AF间电压表都有示数,故B符合题意,C、D不符合题意。
二、非选择题(共20分)
5.
(4分)为测量待测电阻Rx阻值,小敬设计了如图所示的电路,R0的阻值已知且电源电压不变,她 (选填“能”或“不能”)测出Rx的阻值,因为 。
答案:不能 其中一次电压表的“+”“-”接线柱接反了
解析:当开关接1时,若电压表正负接线柱接法正确,此时可以测出Rx两端电压,但接下来把开关接到2时,电压表的正负接线柱就变得相反了,测不出R0的电压,也就无法利用串联电路的电压分配规律求出Rx的阻值。
6.
(4分)如图所示,电源电压为3 V。闭合开关后,小灯泡L1、L2都不亮。小鹭同学用电压表检测后,得出L1断路的结论。其测量结果应该是:Uab= V,Ubc= V,Uac=3 V。
答案:3 0
7.(4分)如图所示,有灯泡L1、L2,开关S,电源,电压表,电流表,滑动变阻器和导线若干,要求:L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测总电流,电压表测L1的电压,滑动变阻器改变通过L2的电流。请在方框中画出电路图并连接实物图。
7
答案:
8.(8分)小禹在复习“探究导体的电阻与哪些因素有关”的实验时,产生了一些疑惑:实验中为什么选择不常见的镍铬合金作为研究的导体,而不选用常见的铜丝?难道选用钢丝会不利于探究?带着这些思考,小禹决定进行实验验证。
(1)为了能够更好地反映出电阻的变化,小禹可以在如图1所示的电路中接入 ,且与研究导体 联。
(2)连接电路时,开关必须处于 状态。
(3)实验中,选择一根带鳄鱼夹的导线,主要是为了方便改变 。
(4)分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验,记录实验结果于下表,对比实验记录,发现用 作为研究导体,实验现象不明显,不明显之处是 。
研究导体
铜丝
镍铬合金丝
长度/cm
100
80
50
100
100
80
50
100
直径/mm
0.5
0.5
0.5
0.7
0.5
0.5
0.5
0.7
灯泡亮度
很亮
很亮
很亮
很亮
较亮
较亮
亮
亮
电流/A
0.42
0.42
0.43
0.43
0.24
0.26
0.31
0.30
(5)通过实验,小禹解开了心中的疑惑,并进一步理解了滑动变阻器的原理及其在电学实验中的作用,如在图2所示的“探究电流与电阻的关系”实验中,将电阻R由5 Ω换成10 Ω后,滑动变阻器的滑片应该向 (选填“上”或“下”)端移动,以起到使电阻R两端电压 的作用。
7
图1
图2
答案:(1)电流表 串 (2)断开 (3)接入导体的长度 (4)电流变化小 (5)上 保持不变
解析:(1)电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转化为电流表的示数来观察,即在电压一定时,电流越大,表明电阻越小,即通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小;电流表应与研究导体串联;
(2)为保护电路,连接电路时,开关必须处于断开状态;
(3)实验中,选择带鳄鱼夹的导线,主要是为了方便改变接入导体的长度;
(4)由表格数据可知,接入铜丝的长度变化时,发现通过铜丝的电流变化不明显,原因是铜导线的电阻小,在电压一定时,通过铜丝的电流变化很小;
(5)在“探究电流与电阻的关系”实验中,应控制电阻R两端电压不变;把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,电阻的阻值变大,由分压原理可知,电阻分压变大,为保持电阻两端电压不变,应减小电阻两端电压,增大滑动变阻器两端的电压,故应增大变阻器接入电路的阻值,将滑片向上移动。
7
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