人教版九年级物理 第十六章 电压 电阻 单元试题及答案.docx
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人教版九年级物理第十六章电压电阻单元试题及答案
第十六章电压电阻
一、选择题
1.下列关于导体的各项中,跟导体电阻大小无关的是( )
A. 长度 B. 电流 C. 横截面积 D. 材料
2.如图所示,开关S闭合时,要使电压表测灯L2两端的电压,下列连接正确的电路图是()
A.
B.
C.
D.
3.高压输电线都架得很高,原因是[ ]
A. 防止高压电弧触电 B. 防止跨步电压触电 C. 防止阻碍交通 D. 减小电能损失
4.滑动变阻器接入电路后,移动滑片能改变电阻是因为移动滑片时改变了( )
A. 电阻线的材料 B. 电阻线的横截面积 C. 接入电路中的电阻线的长度 D. 电阻线的温度
5.在如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转角度相同,则电阻R1和R2两端的电压之比为( )
A. 1:
5 B. 5:
1 C. 4:
1 D. 1:
4
6.在电学实验中遇到断路时,常常用电压表来检测。
某同学连接如所示的电路,开关闭合后,灯泡不亮,电流表无示数。
这时用电压表测得A、B两点间和B、C两点间的电压均为0,而A、D间和B、D间的电压均不为0,这说明 ( )
A. 电源接线柱接触不良 B. 开关的触片或接线柱接触不良
C. 电流表接线柱接触不良 D. 灯泡灯丝断了或接线柱接触不良
7.下列措施中,不可能改变导体电阻大小的是( )
A. 改变导体的长度 B. 改变导体的材料
C. 改变导体的横截面积 D. 改变导体在电路中连接的位置
8.甲、乙是由同种材料制成且长度相等的两导体,若将它们同时以某种方式连入同一电路中,则关于甲、乙的横截面S及通过电流I的大小判断中,可能成立的是( )
A. S甲=S乙,I甲<I乙 B. S甲<S乙,I甲>I乙 C. S甲>S乙,I甲=I乙 D. S甲>S乙,I甲<I乙
9.图所示的电阻箱的示数为( )
A. 20** B. 2107 C. 7102 D. 7120
10.制作LED灯的发光二极管主要使用的是( )
A. 复合材料 B. 超导材料 C. 纳米材料 D. 半导体材料
11.如图所示,电源电压4.0V(保持不变)当开关闭合时,只有一只灯泡在发光,且电压表的示数约为4V,由此可以判断( )
A. 灯L1断路 B. 灯L1被短路 C. 灯L2被短路 D. 灯L2断路
12.如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表V、V1、V2的示数分别是U、U1、U2,关于它们的关系正确的是( )
A. U=U1=U2 B. U>U1+U2 C. U<U1+U2 D. U=U1+U2
二、填空题
13.电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,图所示电阻箱的读数是________Ω。
14.如图所示电压表的示数是________V.
15.小明按如图甲所示电路进行实验,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。
16.用半导体材料可以制造半导体二极管、半导体三级管和集成电路等,半导体二极管有________性,半导体三极管可用来________.这些元件常用在收音机、电视机、电脑中.
17.由同种材料制成的两根电阻丝,已知它们的长度关系L1>L2,横截面积的关系为S1<S2,则它们的电阻R1________ R2。
(填“<”或“>”或“=”)
18.张开你的慧眼,仔细辨别.如图所示当开关闭合后,两灯都发光,此时电压表V1、V2表的读数分别是4V和2.5V,则电源电压为________V,灯L1两端的电压为________V,灯L2 两端的电压为________V.
19.如图所示电压表,若选0﹣3Ⅴ的量程,读数为 ________ Ⅴ;若选0﹣15Ⅴ的量程,读数为 ________ Ⅴ.
20.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。
已知电阻R1、R2中的一个或两个同时发生断路故障,且其他元件均保持完好。
现将一个完好的电流表接入电路,利用电键S的开闭排查出所有可能的故障情况,电流表应接入电路中________处(选填“a”、“b”或“c”),写出现象及其对应的故障________。
21.已知每只小彩灯正常工作时的电压是4.5V,华桑措同学要把这些相同的小彩灯串联后接到家庭电路中,至少要串联________只.
22.如图所示,电源电压为3V.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=3V.
三、实验探究题
23.在探究影响导题电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关.实验室提供了4根电阻丝,材料如表
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.1
B
镍铬合金
1.0
0.1
C
镍铬合金
0.5
0.2
D
锰铜合金
0.5
0.1
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路.
(1)按照图所示”探究影响导题电阻大小因素“的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察________来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号为________和________两根电阻丝进行实验;
(3)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想________(填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想________(填序号).分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝接入时电流表示数较大,由此,得到的结论是:
________.
(5)以上探究问题的科学方法是采用了________.
(6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就________了输电线的电阻.(选填“增大”或“减小”).
24.在连接电路时,如发现有连接错误,不少同学习惯于将电路全部拆散,重新连接.其实,有时只要思考一下,拆除或改接某些导线就能解决问题.现在考考你,如图是某同学连接的电路:
(1)如果合上开关,将出现________现象(选填“断路”或“短路”).除了两只灯都不亮以外,还会造成________的不良后果.
(2)对于这个电路,只须拆除一根导线,就能成为两灯串联的正确电路.请在要拆除的那根线上打上“×”号.
四、综合题
25.阅读下面的短文,回答下列问题.半导体:
金属导电性能好,非金属导电性能一般来说比较差.有一些元素,例如硅、锗,导电性能介于金属和非金属之间,比金属差,比非金属强,常常称做半导体.除了导电性能外,半导体还有许多其他特性,例如温度、光照、杂质等外界因素都对它的性能有很大影响.自动照相机能够根据光的强弱自动调整曝光量,所用的感光元件就是一个光敏电阻.光敏电阻是用半导体材料制成的.
(1)哪些元素可以制成半导体?
(2)半导体的导电性能如何?
(3)请举例说明外界因素对半导体的性能的影响.
26.如图所示,用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U,请根据表盘读数回答下列问题:
(1)L1两端的电压U1是多大?
(2)L2两端的电压U2是多大?
(3)L1、L2串联的总电压U是多大?
(4)电源电压是多大?
答案解析
一、选择题
1.【答案】B
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质,电阻大小取决于内因是:
导体的材料、长度、横截面积;外因是:
温度,而与电流无关,B符合题意.
故答案为:
B.【分析】根据导体的影响因素解答即可.
2.【答案】D
【解析】:
A、L1与L2串联,电压表与L2并联,测的是L2两端电压,但电压表的正负接线柱接反了,A不符合题意;
B、电压表与L1、L2串联,B不符合题意;
C、开关S闭合时,L1与L2串联,电压表与L2并联,测的是L2两端电压,但电压表的正负接线柱接反了,C不符合题意;
D、L1与L2串联,电压表与L2并联,测的是L2两端电压,电压表的正负接线柱连接正确,D符合题意;
故答案为:
D.
【分析】电压表使用时要和被测量的位置并联.
3.【答案】A
【解析】高压触电常见的两种类型是高压电弧触电和跨步电压触电.高压电弧触电:
人靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体和人之间发生放电现象;高压跨步触电:
高压输电线落在地面上,则地面上以电线落点为圆心的各个同心圆之间有电压存在,当人在地面上两个不同半径的同心圆间跨步时,将造成跨步电压触电.
对于高压带电体,我们应当采取的措施是必须远离高压带体,如发现有高压输电线落在或靠近地面,不可走近,应立即设立警示牌,并通知电力部门抢修.
所以为了防止高压电弧触电,高压线都架的很高.
故选A.
【分析】造成触电事故的原因都是直接或间接接触火线造成的,因此安全用电原则是不接触低压带电体,不靠近高压带电体.
触电分为两大类:
家庭电路中的触电和高压触电.高压触电有两种方式,是高压电弧触电和跨步电压触电.所以对于高压带电体,我们不仅不能接触,也不能靠近.本题主要考查对高压触电以及安全用电的了解.要知道安全用电的常识
4.【答案】C
【解析】:
滑动变阻器移动滑片时,不能改变接入电阻丝的横截面积和材料,只能改变接入电路电阻丝的长度,以此来改变接入电路的电阻和电流.
故选C.
【分析】滑动变阻器工作原理:
移动滑片改变接入电路电阻丝的长度,来改变接入电路的电阻,来改变电路中的电流.
5.【答案】C
【解析】:
由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源两端的电压,V2测R2两端的电压.
因串联电路的总电压等于各分电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,
所以,电压表V1的示数是电压表V2示数的5倍,即U=5U2,
则电阻R1和R2两端的电压之比:
=
=
=
.
故选C.
【分析】由电路图可知,两电阻串联,电压表V1测电源两端的电压,V2测R2两端的电压;根据串联电路的电压特点和两个电压表指针偏转角度相同可知它们的量程,指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍,根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比.
6.【答案】D
【解析】【解答】由图知道,闭合开关,灯泡不亮,电流表无示数,说明电路是断路;电压表并联在某段电路两端,若有示数,说明与其串联的元件是通路;若电压表没有示数,说明串联部分断路或并联部分短路;若电源接线柱接触不良,则整个电路断路,A、D间和B、D间的电压均为0,A不符合题意;若开关的触片或接线柱接触不良,B、D间的电压为零,B不符合题意;如果电流表接线柱接触不良,电流表处断路,B、C两点间的电压应为电源电压,C不符合题意;若灯泡灯丝断了或灯座接触不良,则灯泡处断路,所以用电压表测得A、B两点间和B、C两点间的电压会均为零;而A、D间和B、D间的电压都等于电源电压,均不为零,D符合题意,
故答案为:
D。
【分析】电流表无示数时,一般是出现了断路现象.
7.【答案】D
【解析】答案D
【分析】导体电阻的大小决定于导体的材料、长度和横截面积.由于电阻大小是由这三个因素决定的,所以当这三个因素中的某个因素发生改变时,导体的电阻就会发生改变.
A、在材料、横截面积都相同时,导线越长,电阻越大,所以当导体的长度发生改变时,电阻就会发生改变.A正确;
B、在长度、横街面积都相同时,不同导体的电阻大小不同,所以当导体的材料发生改变时,电阻就会发生改变.B正确;
C、在材料、长度都相同时,导线的横截面积越小,电阻越大,所以当导体的横截面积发生改变时,电阻就会发生改变.C正确;
D、在不考虑温度时,导体电阻大小只与导体的材料、长度和横截面积有关,与其他因素都无关,无论导体在电路中什么位置,该导体的电阻都不会变.D错误.
故选D.
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素,要清楚了解电阻是导体本身的一种性质.
8.【答案】C
【解析】【解答】解:
(1)如果甲、乙两导体串联在电路中,根据串联电路电流的规律可知,无论两导体的电阻大小是否相等,通过两导体的电流相等,故C关系成立;
(2)如果甲、乙两导体并联在电路中,根据并联电路电压的规律可知,无论两导体的电阻大小是否相等,导体两端的电压相等,
根据I=
可知,如果两导体的电阻相等,通过两导体的I甲=I乙,如果两导体电阻不相等,通过电流大的导体电阻小,在导体的材料、长度相同时,电阻越小横截面积越大,应该是:
S甲>S乙,I甲>I乙;或者S甲<S乙,I甲<I乙;故ABD都不成立.
故选C.
【分析】根据电阻大小的影响因素:
导体的材料、长度和横截面积分析两导体电阻的大小;根据串并联电路电压和电流的规律,结合欧姆定律进行分析.
9.【答案】A
【解析】【解答】解:
电阻箱的示数,R=2×1000Ω+0×100Ω+1×10Ω+7×1Ω=20**Ω.故选A.
【分析】按照电阻箱的读数方法,用△所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加,就得出电阻箱的示数.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:
低碳节能的LED,即是发光二极管,制作发光二极管的核心材料就是半导体材料.
故选D.
【分析】二极管是由硅和锗等材料制作成,而硅和锗是半导体材料,半导体材料有许多独特的功能,根据半导体材料的特殊性质制成了特殊的元件.
11.【答案】B
【解析】【解答】解:
A、如果灯L1断路,整个电流断路,灯泡都不能发光,电流表、电压表都没有示数.不符合题意;
B、如果灯L1被短路不能发光;L2有电流通过能够发光,电压表测量电源电压,为4V.符合题意;
C、如果灯L2被短路不能发光;L1能够发光;电压表被短路无示数.不符合题意;
D、如果灯L2断路,整个电路断路,灯泡都不能发光.不符合题意.
故选B.
【分析】当电路发生断路时,用电器不工作,且电路中电流为零;当电路发生短路时,用电器可能工作,并且电路中有电流;
该电路为串联电路,电压表测量L2两端的电压,根据用电器工作情况以及电压表示数确定电路的具体故障.
12.【答案】D
【解析】【解答】解:
由电路图可知,两灯串联,电压表V1测L1两端电压,电压表V2测L2两端电压,电压表V测两灯的总电压(电源电压).
串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2.所以ABC错误,D正确.
故选D.
【分析】由图知,两灯串联,电压表分别测两灯和总电压,根据串联电路的电压特点分析解答即可.
二、填空题
13.【答案】3204
【解析】【解答】电阻箱的读数方法是:
用各指针所指的示数乘以下面的倍数,然后将所有的数值相加,即为该电阻箱的读数。
由图知道电阻箱的读数是:
3×1000Ω+2×100Ω+0×10Ω+4×1Ω=3204Ω
故答案为:
3204.
【分析】根据电阻箱上不同记数位上对应的数字计算电阻的大小.
14.【答案】2.5
【解析】【解答】根据图示可知,电压表所选量程是0−3V,对应的分度值是0.1V;电压表示数为2.5V.
故答案为:
2.5.
【分析】根据电压表选择量程和分度值读数即可.
15.【答案】2;8
【解析】【解答】解:
从图中可以看出L1和L2串联,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.【分析】由图可知,电路是由两个电灯串联而成,两个电压表分别测的是总电压和L2两端的电压,这两个电压值是不会相等的,指针一样,说明选择的量程不同,然后根据串联电路电压的特点读出电压表的示数,然后计算出L1和L2两端的电压.
16.【答案】单向导电;放大电信号
【解析】【解答】解:
半导体二极管具有单向导电性,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.晶体三极管的作用主要是将电流放大,这是三极管最基本的和最重要的特性.
故答案为:
单向导电;放大电信号.
【分析】二极管具有单向导电性,三极管可以放大电信号.
17.【答案】>
【解析】【解答】方法1:
两根电阻丝由同种材料制成,其电阻大小与长度成正比,与横截面积成反比,因为L1>L2,S1<S2,所以R1>R2。
方法2:
导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,长度越长,电阻越大,横截面积越小,电阻越大。
假设有同种材料制成的另一根电阻丝,长度等于L1,横截面积等于S2,电阻为R,则R1与R相比,因为材料和长度相同,S1<S2,所以R1>R;R与R2相比,因为材料和横截面积相同,L1>L2,所以R>R2,所以R1>R2。
【分析】导体电阻大小与长度及横截面积的关系。
18.【答案】4;1.5;2.5
【解析】【解答】解:
由电路图可知,L1与L2串联,电压表V1测电源的电压,即为4V;电压表V2测L2两端的电压,即电压为2.5V;
串联电路中总电压等于各分电压之和,灯泡L1两端电压U1=U-U2=4V-2.5V=1.5V.
故答案为:
4;1.5;2.5.
【分析】本题考查了串联电路的电压特点和电压表的读数,由电路图可知,L1与L2串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压.
19.【答案】2.6;13
【解析】【解答】解:
(1)图中电压表,如选择量程为0~3V,分度值是0.1V,由图可知,指针所指的位置是2V+0.1V×6=2.6V;
(2)如选择量程为0~15V,对应的分度值是0.5V,由图可知,指针所指的位置是10V+0.5V×6=13V.
故答案为:
2.6;13.
【分析】电压表读数时,要先看量程,再看分度值,最后看指针所指的位置.
20.【答案】b;若S闭合前后A表有示数且不变,则R1断路;若S闭合前后A表示数从无到有,则R2断路;若S闭合前后A表示数始终为零,则R1、R2都断路
【解析】【解答】由于R1、R2并联,若电流表接入电路中a处或c处,只能排查一条支路,故应接入电路中b处,即干路上。
若S闭合前后A表有示数且不变,则R1断路;若S闭合前后A表示数从无到有,则R2断路;若S闭合前后A表示数始终为零,则R1、R2都断路。
故答案为:
b;若S闭合前后A表有示数且不变,则R1断路;若S闭合前后A表示数从无到有,则R2断路;若S闭合前后A表示数始终为零,则R1、R2都断路.
【分析】当开关S闭合后,该电路为并联电路,干路中的电流等于支路电流的和;并联电路中用电器互不影响.
21.【答案】49
【解析】【解答】解:
因为电源电压远远大于小彩灯的额定电压,因此应使小彩灯串联连接;
需要串联彩灯的个数:
n=
≈48.9个,因此需要串联49个小彩灯.
故答案为:
49.
【分析】串联电路中的总电压等于各用电器两端电压之和,即串联电路起分压作用.
22.【答案】3;0
【解析】【解答】解:
由题意可知,闭合开关后,小灯泡L1、L2都不亮,说明电路为断路,又因为电压表可测出L1断路的结论,所以当电压表并联在断路的部分时,此时测的是电源电压,即Uab=3V,当并联在L2两端时,电路断路,Ubc=0V,当并联在ac两点间时,测的仍为电源电压,Uac=3V.
故答案为:
3;0.
【分析】根据两灯不亮可判断为断路,再根据电压表可测出L1断路的结论,由此判断电压表连接的位置与读数.
三、实验探究题
23.【答案】
(1)电流表示数(或小灯泡亮度)
(2)A;D
(3)②
(4)①;材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大
(5)控制变量法
(6)减小
【解析】【解答】解:
(1)实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数(或小灯泡亮度)来比较导体电阻的大小;
(2)要验证猜想③:
导体的电阻与导体的材料有关,应控制导体的长度与横截面积相同,而材料不同,由表中数据可知,应选编号为A、D的两根电阻丝进行实验;(3)由表中数据可知,A、C两电阻丝的长度、材料相同而横截面积不同,将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间,可验证导体电阻跟横截面积的关系,即猜想②;(4)A、B两电阻丝的材料、横截面积相同而长度不同,将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,可验证导体电阻跟长度的关系,即猜想①;电阻丝A接入时电流表示数较大,说明电阻丝A的电阻小,而电阻丝A的长度小于电阻丝B的长度,由此得到的结论是:
材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大(或导体越短电阻越小);(5)导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,探究影响电阻大小的因素时,需要运用控制变量法进行探究;(6)细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,输电线的电阻减小了,根据W损=I2Rt可知,导线上损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果.故答案为:
(1)电流表示数(或小灯泡亮度);
(2)A;D;(3)②;(4)①;材料和横截面积一定时,导体越长电阻越大;(5)控制变量法;(6)减小.
【分析】
(1)电流表串联在电路中,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(或小灯泡亮度)判断导体电阻大小;
(2)(3)(4)根据控制变量法的要求,根据实验目的或实验现象分析答题;(5)只有要研究的那个因素不同,其余的其他的几个因素相同,这种方法物理学上叫做控制变量法.(6)影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积,当材料和长度都一定时,导线的横截面积越
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