电压 电阻单元测试与练习word解析版Word格式文档下载.docx
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4.5
【答案】机械调零不相同2.0电压表换用0~3V量程,重做实验不正确电压表正负接线柱接反实验存在偶然性,需多测几组数据
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]使用电压表之前,发现电压表的指针偏向零刻度的左边,说明电压表没有调零,此时应对电压表进行机械调零。
(2)[2]在“探究串联电路的电压关系”实验中,为了使得到的结论具有普遍性,应该采用规格不相同的灯泡多做几次实验。
(3)[3]如图乙所示电压表选择的是0~15V大量程,其示数为2.0V。
[4]2.0V远小于15V,容易产生误差,为了读数更准确,电压表应该换用0~3V的小量程,重新完成实验。
(4)[5][6]不正确,理由是根据电流流向,电流从电压表正极进、负极出的原则可知,将与A点相连的导线改接到C点后,电压表正负接线柱接反。
(5)[7]实验中只测出了一组AB、BC、AC之间的电压,便得到结论,一次实验数据得到的结论具有偶然性,为了使结论更具有普遍性,应该多测几组数据。
2.有一个低压电源的电压在30V~36V间,小明要测量出它的电压(设电源电压保持不变),除了待测电源,手边有一个量程为0~15V的一块电压表,及四个阻值已知的电阻,分别为R1(0.01Ω)、R2(20Ω)、R3(30Ω)和R4(30kΩ)各一个,一个开关及若干导线,请合理选择以上器材,测出电源电压。
要求:
(1)在虚线框中画出实验电路图;
(____)
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量________;
(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)。
U=______。
【答案】
a.按照电路图连接电路,开关断开;
b.闭合开关S,读出电压表的示数U1.U=2.5U1
(1)[1]由题意可知,电压表的最大量程小于电源的电压,故所用的实验电路应是串联电路,串联的两个电阻应选用20Ω和30Ω,用电压表测出其中一个电阻的电压,再根据串联电路的分压特点,可过求出另一个电阻的电压,则电源的电压亦可求出。
故电路如图:
(2)[2]实验的操作过程是:
a.按电路图连接电路,连接电路时开关应断开;
b.闭合开关S,读出电压表的示数U1。
(3)[3]由实验操作可测出电阻R2的电压U1,而R2、R3的阻值分别为20Ω、30Ω,由串联电路的分压特点,有
U1:
U2=R2:
R3=20Ω:
30Ω=2:
3
即
U2=1.5U1
那么电源的电压
U=U1+U2=U1+1.5U1=2.5U1
3.某物理兴建小组学习了导体电阻的知识后,对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提岀了以下猜想:
A.食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。
B.食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。
C.食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
为了验证猜想,他们设计了如图所示的装置,将电路中的a、b两金属片分别插入图甲、乙、丙、丁溶液中所示的位置(金属片a、b每次插入溶液中的深度相同)进行探究:
(1)本实验电路中接入电阻
的目的是_______________。
(2)食盐水溶液的导电性能可以由________来判断。
这里运用的研究方法是_______(单选)
A.比较法B.控制变量法C.转换法D.逐渐逼近法
(3)将金属片a、b分别插入图甲、乙所示位置可探究猜想________(选填序号);
为了探究猜想B,应将金属片a、b分别插入________两图所示位置。
(4)将金属片a、b分别插入图乙、丁所示位置,观察发现两次得到的实验数据不相同。
由此可得到结论是:
_____________。
【答案】保护电路电流表示数CA甲、丙食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关
(1)[1]电阻
作用是保护电路;
(2)[2]若食盐水溶液的导电性能比较强,其电阻就比较小,电流表示数较大,反之,电流表示数较小;
可见,食盐水溶液的导电性能,可以由电流表示数的大小来判断;
[3]通过电路电流大小可以反应盐水导电能力的强弱,应用了转换法;
(3)[4]图甲、乙所示金属片a、b间距离相同,容易浓度不同,所以探究的是导电性能与溶液的浓度关系,是猜想A;
[5]为了验证食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关,必须选择浓度相同、金属片a、b间距离相同,溶液质量不同的两组,由图知应选择甲、丙两组进行探究;
(4)[6]将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置时,溶液的浓度相同,质量也相等,溶液中两点间的距离不相等,电流不同,所以,食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。
4.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小军设计了如图所示电路.a、b间接导体.
(1)在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是________.连接电路时应将其处在________状态.
(2)为了粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察________.这种方法叫________.
(3)实验时小军发现手边有一根较长的金属丝,他可以探究导体是否与________和________有关.
(4)另有甲、乙两位同学分别对小军的电路做了如下的改进:
甲把灯泡更换为电流表;
乙在原电路中串联接入电流表,你认为________同学的改进更好一些,理由是________.
【答案】开关断开灯泡的亮度转换法长度横截面积乙灯泡可以保护电路
(1)缺少电路的基本组成元件开关;
在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器;
(2)因为通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,因此a、b间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡的越暗;
反之,灯泡越亮;
故根据灯泡的亮度反映a、b间电阻的大小;
物理学中的这种研究问题的方法叫做转换法;
(3)导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关:
当探究导体电阻与长度的关系时,可控制横截面积和材料不变,改变导体的长度,能够完成;
当探究导体电阻与横截面积的关系时,可控制长度和材料不变,改变导体的横截面积,能够完成;
当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成;
所以他可以探究导体是否与导体的长度和导体的横截面积有关.
(4)将灯泡换为电流表,a、b间的电阻决定电路中的电流,因此,当a、b间电阻过小时,电流会过大,电路可能会被烧坏;
在原电路中串联一个电流表,因为有灯泡的存在,可以起到保护电路的作用.因此乙同学的方案更好.
5.在探究“导体的电阻与哪些因素有关”的问题时,小吴老师引导同学们做了如下实验:
(1)猜想:
导体电阻可能与导体材料、长度、温度、_______等有关.
(2)实验时,若想探究导体的长度对导体电阻的影响,可选如上图所示的________图.
(3)测量时将所测得的数据进行处理后,作出了电阻丝的电阻与电阻丝的长度的关系图象,如下图甲所示.分析图象可得出,导体的电阻与长度的关系是_______.
(4)在实验过程中小黄组的电流表损坏了,但聪明的小黄同学就将探测的电阻丝接入图乙中的AB两点之间,并通过观察灯泡的亮度来粗略比较电阻大小,这种物理研究方法叫_________法.
(5)小黄组的同学觉得通过观察小灯泡的亮度来比较电阻大小时,认为观察不明显,于是小黄组的同学找老师换来新的小量程电流表分别对图乙的电路作了如下的改进:
其中小兵同学把灯泡更换为电流表;
小勇同学在原电路中串联入电流表,你认为_________同学的改进更好一些(忽略灯丝电阻变化).
【答案】横截面积乙长度越长,电阻越大转换小勇
(1)猜想:
导体电阻可能与导体材料、长度、温度、横截面积等有关;
(2)探究导体的长度对导体电阻的影响,要保持导体的材料、横截面积相同,改变导体的长度,所以应选用乙图进行探究;
(3)分析图象可得出,导体的电阻与长度的关系是成正比;
(4)将电阻丝接入A.B两点间,闭合开关,电阻的大小转换为灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小,这种方法叫转换法;
(5)将灯泡换为电流表,当电路中电阻过小时,电流会过大,电路可能会被烧坏;
在原电路中串联一个电流表,灯泡可以起到保护电路的作用.因此小勇同学的方案更好,可以起到保护电路的作用.
6.用甲图测小灯泡电阻.灯泡正常发光的电压为2.5V.
(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为_______A,小灯泡的电阻为_______Ω;
(2)若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,而小灯泡不亮.其可能原因是_______(说出一种即可);
(3)若一个电表发生故障,但有已知的定值电阻R0可提供的情况下,下列电路中不能测出小灯泡电阻的是_______.
【答案】0.212.5滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低D
(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.2A,由欧姆定律,小灯泡的电阻为:
;
(2)若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,说明电路是连通的,小灯泡不亮,可能原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低,灯泡实际功率太小所致;
(3)A.由电路图可知,S断开时,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压Ux;
S闭合时,R0短路,电压表测电源电压U,根据串联电路电压的规律,可得出S断开时定值电阻的电压U0=U–Ux,由欧姆定律可求电路中的电流
,从而得出待测电阻的大小
,
故A不符合题意.
B.S断开时,电流表测通过定值电阻的电流I0,由欧姆定律可求出电源电压U=I0R0;
S闭合时,电流表测并联电路干路的电流I,根据并联电路各支路互不影响,两电阻并联时,通过定值电阻的电流大小不变,故根据并联电路电流的规律可知,通过待则电阻的电流Ix=I-I0,由欧姆定律可求待测电阻大小
故B不符合题意.
C.S断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流I,根据电阻的串联和欧姆定律可得电源电压的表达式U=(Rx+R0)I;
S闭合时,为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流I0,由欧姆定律可得电源电压的表达式U=I0R0,根据电源电压不变,则
(Rx+R0)I=I0R0,
可求待测电阻大小为
故C不符合题意.
D.无论开关断开与闭合,电压表都测电源电压,故不能测量待测电阻的大小.故答案为D.
7.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:
电压表、电流表、电池组(电压3V)、滑动变阻器(20Ω2A)、刻度尺、开关和导线若干.
(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,连接电路时,开关应_______.
(2)某次实验中测得电压表的读数为2.1V,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的读数为I=_______A,此时金属丝的电阻R=_______Ω.
(3)实验中移动金属夹P,分别测出AP段的长度
和对应的电压电流值,并计算出电阻值R,其中l和R的数据如下表:
/cm
30
40
50
60
70
80
R/Ω
2.1
2.8
3.5
4.2
4.9
5.6
分析表中数据,可知_______.
(4)小军同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置.你认为他的想法是_______(填“正确”或“错误”)的,理由是:
_______.
(1)断开
(2)0.425(3)R与l成正比关系(4)错误电流表的测量值可能超过所选量程的最大值
试题分析:
(1)他们连接电路时,开关应断开;
(2)由乙图知道,电流表的量程选的是0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的读数是0.42A;
根据欧姆定律知道R=U/I=2.1V/0.42A=5Ω;
(3)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,所以其它条件不变,导体的电阻与长度成正比;
(4)若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大,超过电流表的量程,会烧坏电流表,所以在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,所以他的想法是错误的。
考点:
影响电阻的因素
8.在探究“串联电路电压的规律”实验中.
(1)小珊想电压表测灯L1的两端电压,连接电路如图所示,分析小灯泡的发光情况:
______电压表实际测哪两端电压_______
(2)图中只有一根导线连错,请在连错的导线上画“X”,并用笔画线表示导线将电路连接正确.________________
(3)改正电路后,闭合开关,如图所示,电压表示数为________________,若电源电压为3V,则L2两端的电压为______.
【答案】L1亮,L2不亮L1两端电压
1.9V1.1V
解:
(1)电压表并联在L1两端,但是和L2是串联的,电压表的电阻很大,影响了
的工作,所以
不亮,电压表测L1两端电压,
(2)先把两个灯泡串联在电路中,开关串联在电路中,然后再把电压表并联在L1两端。
如图:
(3)电压表使用的0~3V量程,每一个小格代表0.1V,L1两端的电压为U1=1.9V,根据串联电路中各串联导体电压之和等于总电压,所以L2的电压为:
U2=1.1V,
因此,本题正确答案是:
(1)L1亮;
L2不亮,L1两端电压
(2)如上图;
(3)1.9V;
1.1V
【点睛】
在电压表使用过程中不但要考虑电压表的正确使用,还要考虑不影响其它用电器的工作.
9.光敏电阻对光照强度十分敏感,它在强光照射下的电阻称为亮电阻,在黑暗环境下的电阻称为暗电阻,两种阻值差异可达1000倍以上,某兴趣小组为了研究光照强度对光敏电阻阻值的影响,他们把一光敏电阻R1与定值电阻R2(R2=1千欧)串联后接在6伏的电源上,电路如图(a)所示,闭合电键,当该光敏电阻处于不同环境下,电压表指针分别位于如图(b)、(c)所示的位置.请根据上述内容,回答下列问题.
(1)根据图(a)、(b)、(c)所示信息及相关条件,可得出初步结论:
光照强度越强,光敏电阻的阻值越________(选填“大”或“小”),依据是________.
(2)关于对光敏电阻的讨论,下列说法中正确的是_____.
A.亮电阻与暗电阻的差异越大,光敏电阻的性能越好
B.如果暗电阻接近于零,说明该光敏电阻已损坏
C.将光敏电阻与灯串联后接入照明电路可实现白天熄灭、夜间发光
D.将光敏电阻与灯并联后接入照明电路可实现白天熄灭、夜间发光.
【答案】小串联电路中,一个电阻不变,另一个电阻越小,电阻两端电压越小A,B
(1)根据如图(a)、(b)、(c)所示信息及相关条件,根据串联电路的电压特点,可得出初步结论:
光照强度越强,光敏电阻的阻值越小,依据是串联电路中,一个电阻不变,另一个电阻越小,电阻两端电压越小.
(2)关于对光敏电阻的讨论,下列说法中:
A.亮电阻与暗电阻的差异越大,光敏电阻的性能越好,该说法正确;
B.光照越暗,光敏电阻的阻值越大,如果暗电阻接近于零,说明该光敏电阻已损坏,该说法正确;
C.将光敏电阻与灯串联后接入照明电路,白天光照强度大,光敏电阻阻值小,则灯白天发光、夜间熄灭,故C说法错误;
D.将光敏电阻与灯并联接入照明电路后,灯白天、夜间都发光,故D错误.
10.在探究影响导体电阻大小的因素时,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,规格、材料如下表
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为_______两根电阻丝进行实验;
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);
如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_______(填序号)。
分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:
长度和横截面积相同时,____________________________。
(2)有同学认为,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。
老师指出:
此实验中这种方法不可取。
这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化___________(选填“明显”或“不明显”)。
(3)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,从而可以________输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
【答案】A、B②③导体的电阻与导体的材料有关不明显减小减小
(1)要验证猜想①,即导体的电阻与导体的长度有关时,应控制材料和横截面积相同,长度不同,应该选用编号为A、B两根电阻丝进行实验;
如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,即选择了两根材料和长度相同的电阻丝,只是横截面积不同,可以用来研究猜想②,即导体的电阻与导体的横截面积的关系;
将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:
长度和横截面积相同时,材料不同,导体的电阻不同。
(2)有同学认为,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。
这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显;
(3)因为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,导线的横截面积越大,导线的电阻值就会越小;
故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,电阻值减小了,导线上消耗损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果。
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