第十六章 电压、电阻单元测试题(含答案)
一、 填空题(每空1分,共 25分)
1.将学校实验室常用的电压表接入电路时,应先用 量程试触,若电压表示数小于 时,再改用电压表的 量程。测量电压时,如果发现表的指针左偏,原因是 。
2.在研究决定导体电阻大小的因素时,做研究导体的电阻与横截面积是否有关的实验时,必须选取 、 相同, 不同的电阻丝来做实验。
3.我国家庭电路的供电电压是_______V;对人体安全的电压________V
2
4.下表列出了一些材料制成的长1m、横截面积为1mm的导线在20℃时的电阻值.
导线 银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铬合金
电阻R/Ω 0.016 0.017 0.027 0.052 0.096 0.44 1.1
根据表中数据回答:假如让你架设一条输电线路,在铝线和铁线之间,你应选用 ______;假如要选用一根金属丝来做滑动变阻器的电阻丝,在铁丝和锰铜丝之间,你应选用____ _______。
5.如图6-10所示是一种双量程的电压表的刻度盘,当使用较小量程时,图中指针位置的示数为 V,当使用较大量程时,图中指针位置的示数为 V。
6.如图6-11所示,滑动变阻器铭牌上标有“25Ω 1.5A”的字样,其中“25Ω”表示 ,1.5A表
图6-10 示 。若将接线柱B、C接入电路,则滑片
P向 移动时,电路中的电阻将变大。
7.如图6-12所示,电源电压恒定,当开关S1闭合,S2断开时,电压表的示数为3 V;当S1断开,S2
闭合时,电压表的示数为4.5 V,则灯L1两端电压为________V,灯L2两端电压为________V,电源电压为________V.
8.(2007?镇江)如图6-13所示,电源电压保持不变,Rt为一热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大.现往Rt上擦一些酒精后,热敏电阻的温度_______(升高/降低),电流表的读数_______(变大/变小).
9.某同学连接的电路如图6-14所示,开关S闭合后,灯L1亮;灯L2不亮,电压表和电流表都有示数,由此可以做出判断,灯L2处可能是 ,也可能是 ,但不可能是 。(以上三空中选填“完好”、“断路”或“短路”)。在原电路
的基础上只改动一处,就可以判断灯L2的真实状态,请简述你采用的方法: 。 图6-14
二、选择题(每空3分,共 36分 )
10.下列关于影响电阻大小因素的说法中,正确的是 ( ) A.导体电阻的大小与温度没有关系
B.温度相同时,同种材料制成的粗细相同的导体,长的电阻大 C.温度相同时,同种材料制成的长度相同的导体,粗的电阻大 D.长度、粗细都相同的导体一定具有相同的电阻
11.如图6-15所示,滑动变阻器有A.B.C.D.四个接线柱,将其中的两个接线柱接入电路,改变电路中电流的大小,正确的连接方式最多有( )
A.一种 B.二种 C.三种 D.四种
图 6-15 图6-11 图6-12
图6-13
12.一些实验仪器具有调节作用。下列滑动变阻器在电路中的接线方式不同,其中对电路能起调节作用的是 ( )
13.图6-16所示的电路中,电源电压恒定.闭合开关S后,电路正常工作.过了一会儿,两电表的示数突然都变为零,则该电路中出现的故障可能是 A. 电阻R断路 B.电阻R短路
C.灯L断路 D.灯L短路
14.如图6-17所示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表。当S闭合后,为使两灯均能发光,则( )
A.甲接电流表,乙接电压表 B.甲、乙均接电流表
C.甲、乙均接电压表 D.甲接电压表,乙接电流表
15.如图6-18所示,长度、横截面积不同的铁棒A和B连接在一起接入电路中,则下列说法中正确的是 ( )
A.A段电阻大,电流小 B.B段电阻大,电流大
C.A段电阻大,电流与B相等 D.B段电阻大,电流与A段相等
16.(2007?常德)分析复杂电路中各用电器的连接关系时,为了将电路简化,通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理。正确的处理方式是 ( )
A.把电流表看成是断路的 B.把电流表看成是一个大电阻 C.把电压表看成是断路的 D.把电压表看成是一根导线
图6-16 图6-17 图6-18
17.图6-19中,a、b、c表示电流表或电压表,开关闭合时,灯正常发光,各表均正常工作,下列说法正确的是(? ).
A.a、b、c都是电流表 B.a、b、c都是电压表
图6-19 C.a、b是电流表,c是电压表
D.a是电流表,b、c是电压表
18.如图6-20所示,闭合开关S,灯L发光,把滑动变阻器的滑片P向a端移动,灯L的亮度与电流表示数的变化情况是 ( )
A.灯L变亮,电流表示数变大 B.灯L变暗,电流表示数变小 C.灯L变亮,电流表示数变小 D.灯L变暗,电流表示数不变
图6-20 19.下列关于半导体的说法,正确的是 ( )
A.常温下半导体的电阻为零 B.半导体广泛应用于各种电子设备 C.半导体就是超导体 D.任何情况下半导体都是不导电的
20.(2007?常德)超导现象是20世纪的重大发现之一,科学家发现某些物质在温度很低时,如铅在
-265.95℃以下,电阻就变成零。若常温下超导体研制成功,则超导体适合做 ( )
A.保险丝 B.输电线 C.滑动变阻器的线圈 D.电炉丝
21.用图6-21所示的电路探究半导体的导电性能,电路中电源电压不变,R是一只光敏电阻,当光照射强度增大时,其电阻会减小,闭合开关,增强光敏电阻的照射强度,电压表和电流表示数的变化情况是 ( )
A.电流表、电压表示数均减小 B.电流表、电压表示数均增大
C.电流表示数减小、电压表示数增大 D.电流表示数增大、电压表示数减小 图6-21 三、作图题(每题4分,共8分)
22.如图6-22所示是两个灯泡并联后通过开关接在电源上的实物连接图,其中电流表测干路中的电流,电压表测并联电灯的电压,给出的实物图中有两根导线接错了.
(1)找出接错的导线,用“×”表示并将正确的画在图上(用虚线表示); (2)如果不更正错误,电流表和电压表的示数情况如何? (3)画出改正后的电路图.
图6-22
23.如图6-23所给出的元件,按要求画出电路图并且连接实物.要求L1和L2串联,电压表测L1两端电压,电流表测电路中的电流.
图6-23
四、实验探究题(24题9分,25题12分,26题6分,27题4分,共31分)
24.小明设计了如图6-24所示的电路图,做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B间接入下表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(电阻丝用电阻符号表示):
序号
1 2 3 4
材料 锰铜合金丝 镍铬合金丝 镍铬合金丝 镍铬合金丝
长度 L L L 2L
横截面积
S S 2S S
S R A B 图6-24
L A (1)小明选择序号为 的两根电阻丝来探究,
叫 。
实验采用的方法
(2)他正确选择后,将电阻丝分别接入A、B间,闭合开关,观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中,两次电流表指针均有偏转,但第一次的示数大于第二次的示数,说明第一次接
入的电阻丝阻值 (填“较大”或“较小”);其中第二次实验中灯泡不亮, 你认为原因是 。
(3)小明继续用上述电源设计了图6-25所示的电路图,来探究导体电阻大小还与什么因素有关(温度、导体长度因素除外)。他应选择序号为 的两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置。请你简述小明选择的原理及结论: 。
R1 V 图6-25 R2 S 25.阅读下列一段文字,回答问题:
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规
L ,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。S而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关; 猜想2:电阻率与材料的横截面积有关; 猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
2 实验序号 材料 长度L/m 横截面积S/m 电阻R/Ω 电阻率ρ -7-81 铜 1.0 1.0×10 0.17 1.7×10 -7-82 铜 2.0 1.0×10 0.34 1.7×10
-7-83 铜 1.0 0.5×10 0.34 1.7×10
-7-74 铁 1.0 1.0×10 1.0 1.0×10
-7-65 镍铬合金 1.0 1.0×10 11.0 1.1×10
律叫做电阻定律,用公式表示为R(1)写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是_________________。
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是___ __(正确/错误)的。 (3)分析比较实验序号_________的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是 。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 材料作为电阻线圈,这是因为相
同规格的这种材料电阻较 (大/小)。
(6)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm 的铁导线的电阻是 Ω。
(7)我们知道导体的电阻还与温度有关,有的导体温度升高电阻增大,有的导体温度升高电阻反而减小。你认为,导体的电阻随温度变化,是因为 ( ) A、R2
L不成立 B、ρ发生变化 C、L发生变化 D、S发生变化 S26.润州中学九?级同学在学习电路时,自制水果电池,他们把铜片、铁片插入橙子中,并在铜片和铁片间接入小电灯,小电灯发光:为了进一步探究影响水果电池电压的因素,同学们进行了猜想,其中
小王同学猜想:水果电池的电压与水果的种类有关;
小张同学猜想:水果电池的电压与铜片和铁片插入水果的深度有关; 小李间学猜想:水果电池的电压与插入铜片和铁片间的距离有关. 请你任选以上一种猜想进行探究,并完成下列问题. (1)写出实验步骤.
(2)设计一个供记录实验数据的表格.
(3)在测量水果电池的电压之前,先要判断电池的正负极.请写出用电压表判断正负极的方法.
27.铅笔芯的主要成分是石墨。软硬程度不同的铅笔其用途是不同的,例如作画用6B软铅笔,写字用软硬道中的HB铅笔,制图用6H硬铅笔。铅笔芯是导体,那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有什么关系呢?请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。
(1)写出主要实验步骤及所要测量的物理量(用字母表示)。
(2)分析测得的物理量,说明铅笔芯电阻大小与铅笔芯软硬度的对应关
答案:
1. 0-15V 3V 0—3V 电压表的正负接线柱接反
2. 材料 长度 横截面积 提示:利用控制变量法去选取器材。
3. 220V 不高于36 提示:强调的是对人体的安全应该不高于36V,不能漏写“不高于”
4.铝线 锰铜合金丝 提示:选用输电线必须使用导电性能较好的材料,在长度、横截面积和温度相同的条件下,铝丝的电阻小于铁丝的电阻,故铝丝的导电性能较好,适合作为导线;选用电阻丝时,相同条件下锰铜合金丝的电阻小于铁丝的电阻,则锰铜合金丝更适合制作成电阻丝。
6.滑动变阻器的最大阻值为25Ω;允许通过滑动变阻器的最大电流为1.5A ; 左
7. 3V 1.5V 4.5V 提示:当开关S1闭合,S2断开时,电压表测量的是灯L1两端的电压;当S1断开,S2闭合时,电压表测量的是电源电压4.5V,根据串联电路的电压特点,灯L2两端电压U2=U-U1=4.5V-3V=1.5V
8. 降低 变小 提示:酒精擦洗电阻R1后,因酒精蒸发吸热,温度下降,导致R1电阻增大,电路中
的电流减小。
9.完好;断路; 短路 ;拆走(或断开)电流表,观察电压表的示数变化,若电压表的示数变小,但仍然有读数,则灯泡L2完好 ;若电压表的示数变为0,则灯泡L2断路。
二、选择题
10.B 提示:影响导体的电阻的因素有材料、长度、横截面积和温度,导体的电阻在材料和温度相同时,电阻的大小与长度成正比,与横截面积成反比。
11. D 提示:滑动变阻器有四个接线柱,在接入电路时,必须遵循“一上一下”的接线方法,才能改变电路的电阻,达到改变电路中电流的目的,本题只要将AC、AD、BC或BD接入电路即可。
12.A 提示:要使滑动变阻器能对电路起调节作用,就必须将滑动变阻器按照“一上一下”的接线方法接入电路。
13.C 提示:闭合开关后,灯泡L和电阻R串联,由题意“两电表的示数突然都变为零”可知,电路出现了断路,若电阻R断路,则电流示数为0,而电压表与灯泡L串联接到电源两极,电压表的示数将接近电源电压;若灯泡L断路,则电流表和电压表的示数都变为0,由此可见,选项C正确。
14.A 提示:根据电压表和电流表的结构特点,电压表相当于断路,电流表相当于导线,则电表甲只能是电流表,不能为电压表,否则有右边的灯不亮;对于电表乙来说,电表乙直接与电源相连,故电表乙为电压表。
15.D 提示:A、B相比,长度和材料都相同,但是B的横截面积比A小,故铁棒B的电阻比A大,由于两导体相串联,通过它们的电流相等。
16.C 提示:电流表和电压表的结构明显不同,电流表的内阻很小,在研究电路时,常将它看作为导线,而电压表内阻很大,在研究电路时,常看成是断路。
17.C 提示:电路中两只灯泡并联,表a位于干路,表b 和灯串联,故表a和表b都是电流表,表c和灯泡并联,则表c为电压表。
18.A 提示:滑动变阻器PA段接入电路,当滑片P向a端移动时,电路中的电阻减小,电流增大,灯泡L变亮。
19.B 提示:所谓半导体是指导电性能介于导体和绝缘体之间的另一类物质,它们的电阻比导体大得多,但又比绝缘体小得多,故选项A、D错误;利用半导体可以制成二极管、三极管,它们广泛的应用于各种电子设备,故选项B正确;某些物质在温度降低到一定程度时,电阻就变为了零,这就是超导现象,半导体并非是超导体,故选项C错误。
20.B 提示:因超导体的电阻为零,用它作为输电线,输电线就不会因发热而存在电能的损失;若作为保险丝、电炉丝和滑动变阻器的线圈后,它们的电阻为零,保险丝就不能因发热而熔断,电炉丝就不会利用电流的热效应而工作,滑动变阻器也起不了保护电路,改变电流的作用。
21.D 提示:当光照射强度增大时,R的电阻减小,引起电路中的电流增大,灯泡变亮,灯泡两端的电压上升,而总电源电压不变,电阻器R两端的电压减小,所以电流表示数增大,电压表示数减小。
三、作图题
22.(1)如图D-7(甲)所示
图D-7
(2)电流表会被烧坏,电压表示数为零. (3)如图D-7(乙)所示
23.如图D-8所示
图D-8
四、实验探究题
24.(1)2和4、控制变量法;
(2)较小、第二次接入的电阻大,电路电流小,灯泡的功率过小; (3)1和2(或选2和3)
a、在串联电路中,电流处处相等,各用电器的电压与电阻成正比;
RUU1b、由电路图可知,11;
R2U2UU1c、可知在长度和横截面积相同条件下,不同材料的电阻其阻值不同。
(若选2和3,可知同种材料在长度一定条件下,导体电阻跟导体横截面积有关) 25.(1) Ω·m 提示:可以将电阻的公式进行变形,可得电阻率的公式RS,后推导出电阻率的单L位 (2)错误 (3)1和3 提示:根据控制变量法来选择实验所需导线,在研究电阻率与横截面积有关时,应控制它们的长度和材料相同,控制它们的横截面积不同。 (4)电阻率与材料的种类有关 (5)镍镉
L代入数据,进行计算,但要使用统一的标准单位(7)SB 提示:导体的温度变化时,导体的长度和横截面积变化极小(可以忽略),但是单位横截面积、单位长度的电阻发生了改变,即导体的电阻率发生改变,综上所述,导体的电阻率与导体的材料和导体的温度有关。
26.(1)略(2)略(3)将电压表的正负接线柱与水果电池的两金属片相连,若指针顺时针偏转,则与电压表正接线柱相连的金属片为电池的正极;若指针逆时针偏转,则与电压表正接线柱相连的金属片为电池的负极 提示:在设计探究实验的过程和设计记录数据的表格时,注意控制变量法的运用。
27.(1) a.用导线将电源,开关和电流表,依次与长度和横截面积都相同的软铅笔芯、软硬适中的铅笔芯和硬铅笔芯连成串联电路。
b.闭合开关,分别读出电流表的示数I1、I2、I3 (2) 若I1=I2=I3,则铅笔芯的电阻大小与软硬度无关
若I1>I2>I3,则长度、横截面积都相同时,铅笔芯的硬度越大,电阻越大 若I1合金 ;大 (6)0.5Ω 提示:根据电阻的公式R