深圳市新华中学物理电压 电阻单元达标训练题Word版 含答案.docx
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深圳市新华中学物理电压电阻单元达标训练题Word版含答案
深圳市新华中学物理电压电阻单元达标训练题(Word版含答案)
一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)
1.在探究影响导体电阻大小的因素时,同学们作出了如下猜想:
猜想①:
导体的电阻与导体的长度有关;
猜想②:
导体的电阻与导体的横截面积有关;
猜想③:
导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了如图所示的4根电阻丝,规格、材料如表所示:
编号
材料
长度/cm
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(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);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:
____________________________。
(2)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想______(填序号)的实验验证。
(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(选填“增大”或“减小”)。
(4)一般说来,所有物体都有电阻,探究过程中,又有同学提出猜想④:
电阻还可能跟温度有关。
小明为了研究物质的导电性能(或电阻大小)与温度的关系,连接了如图电路,开关S1、S2闭合后,分别用酒精灯给玻璃心柱、细铁丝加热。
请回答:
a.在玻璃心柱温度不断升高而发红的过程中,看到L1灯泡从不发光到发光,且亮度逐渐变亮,说明玻璃的导电性能随温度升高而_______(选填“变强”、“变弱”或“不变”);
b.在细铁丝温度不断升高而发红的过程中,看到L2灯泡亮度逐渐变暗,说明铁丝的电阻随温度升高而_________(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】A、B②在长度和横截面积相同时,材料不同,电阻大小不同③减小变强变大
【解析】
【详解】
(1)[1]为了验证上述猜想①,那么应该保持导体的横截面积和材料相同,长度不同,观察表中的数据可知,A、B两根电阻丝材料都是镍铬合金,横截面积都是0.5mm2,长度不同,这两根电阻丝符合要求;
[2]如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,它们的材料和长度都相同,横截面积不同,这是为了验证猜想②,导体的电阻与导体的横截面积有关;
[3]分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,两电阻丝的材料不同,长度和横截面积相同,而电流表示数不相同,则电阻丝的电阻大小不同,可以初步得到结论:
在长度和横截面积相同时,材料不同,电阻大小不同;
(2)[4]只有一根电阻丝,可以验证猜想①,材料一样,横截面积也相同,调整M、N两点间的长度即可;也可以验证猜想②,材料一样,调整M、N两点间的长度相同,对折这根电阻丝,使横截面积不同即可;但是不可以验证猜想③,因为只有一根电阻丝,材料是固定的;
(3)[5]根据导体的电阻大小和导体的横截面积关系可知,在材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小,可知道将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就减小了输电线的电阻;
(4)[6]由于L1灯泡从不发光到发光,且亮度逐渐变亮,说明了电流在变大,那么这条支路的总电阻在变小,灯泡电阻不变,那么玻璃心柱的电阻变小,玻璃心柱的导电性能变强,即玻璃的导电性能随温度升高而变强;
[7]L2灯泡亮度逐渐变暗,这说明了这条支路的电流在变小,总电阻在变大,灯泡电阻不变,那么铁丝的电阻在变大,铁丝温度不断升高,说明铁丝的电阻随温度升高而变大。
2.张峰有一个标准的电压表,它有0~3V和0~15V两个量程。
用它测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时,接线正确,但他读出的读数是10V,这显然是错误的。
请你说出他出现错误的原因:
_________________。
实际电压应是_____V。
他接着按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图所示。
把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入下表:
实验次数
A处的电流IA
B处的电流IB
C处的电流IC
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
0.44
3
0.40
0.48
0.88
(1)表格设计存在一个不足之处,是________,通过对上面数据的分析,可以得出是______。
(2)测量三次的目的是_____,在这次实验中他是通过采用_____(填“改变电源电压”或“更换不同规格的小灯泡”)的方法改变电流的大小从而进行三次实验。
(3)结合你用一个电流表做实验时的体会,提出一条对本实验的改进意见:
_____。
【答案】看错了电压表量程2电流没有单位并联电路干路中的电流等于各支路电流之和避免偶然性,使结论更具有普遍性改变电源电压使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流
【解析】
【详解】
出错的原因是接的小量程却按大量程读数,电源由两节干电池组成,电源电压最高是3V,电压表示数不可能超过3V,电压表大量程分度值是0.5V,小量程分度值是0.1V,大量程是小量程的5倍,电压表读数10V是弄错了量程造成的,把小量程当做大量程了,因此正确读数是2V;
(1)分析表格中的数据可知,此表格设计中电流没有单位;
由表中实验数据可知,支路电流之和等于干路电流,可以得出的实验结论是:
并联电路干路中的电流等于各支路电流之和;
(2)多次测量的目的是获得多组实验数据,避免偶然性,使实验结论具有普遍性与可靠性;
据表格中的数据可知,小灯泡的电流是成倍数的增加,所以是通过改变电源电压的方式进行的实验;
(3)一个电流表在不同位置测量时,读数误差较大,且要多次拆、接电路,稍显麻烦,为了减小误差、方便测量,可以使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流。
3.用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱(符号为
),S为单刀双掷开关,R0为定值电阻.某同学用该电路进行实验,主要步骤有:
A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I
B.读出电阻箱的示数R
C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I
D.根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大
(1)上述步骤的合理顺序是(只需填写序号).
(2)步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为Ω.若已知R0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为____Ω.
(3)本实验采用的物理思想方法可称为_____(选填“控制变量法”或“等效替代法”).
【答案】
(1)DCAB.
(2)47Ω;47Ω.(3)等效替代法.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)实验前,首先根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大,然后把开关S接a点,读出电流表的示数为I;再接入电阻箱来替代,最后读出电阻箱的示数R,即为待则电阻的阻值.故上述步骤的合理顺序是:
DCAB.
(2)电阻箱×1000档位指示0,×100档位指示0,×10档位指示4,×1档位指示7.故电阻箱示数为47Ω.待测电阻的阻值为47Ω.
(3)电路接入电阻箱和接入待则电阻,电流表示数一样,是采用等效替代法.
4.
(1)用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系。
①实验中,选择两个小灯泡的规格应该是_____的(填“相同”或“不相同”)。
②小易将实验数据记录在下表中。
分析表中数据。
可得出的结论是:
_____。
测量对象
表的示数I/A
L1所在支路
0.30
L2所在支路
0.20
干路
0.50
③小易这样得出结论有何不妥之处?
_____,改进方法是_____。
(2)如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同;b、d粗细不同;a、b、d长度相同:
①该实验是通过观察_____的示数间接比较导线电阻的大小,这种探究实验的方法是_____(选填“控制变量法”或“转换法”)。
②选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的_____有关;选用导线_____分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
【答案】不相同并联电路中,干路电流等于各支路电流之和只有一组数据,结论不具普遍性改变灯泡规格进行多次实验电流表转换法长短bd
【解析】
【详解】
(1)[1]实验中,两个小灯泡的规格应该不相同,因为如果灯泡规格是相同的,那么电阻大小会相同,做实验时,两个灯泡的电流是相等的,这样会得出“并联电路中,各支路中的电流是相等”的错误结论;
[2]由表中的数据可以知道干路的电流等于L1所在支路的电流大小加上L2所在支路的电流大小,可以推测并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
[3][4]这整个实验过程只有一组数据,结论不具普遍性;应该多拿几个规格不同的灯泡多做几次实验;
(2)[5][6]这是一个串联电路,电流表和电阻串联接在一起,电流表的示数就是流过电阻的电流大小,该实验可以通过观察电流表的示数间接比较导线电阻的大小;这种探究实验的方法是转换法,将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量;
[7][8]选用导线b、c,由图中可以看出,它们的材料一样,都是镍铬合金、横截面积也一样,只是长度不同,这是为了探究电阻大小跟导体的长度关系;为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关,应该保持长度一样、材料也一样,那应该选择b、d,它们都是镍铬合金,长度也相同,只是d的横截面积比较大。
5.九年四班的同学们在“谈及影响导体电阻大小的因素”的实验中,提出了如下猜想:
猜想一:
导体电阻的大小跟导体的材料有关
猜想二:
导体电阻的大小跟导体的横截面积有关
猜想三:
导体电阻的大小跟导体长度有关
为了验证猜想是否正确,老师提供的器材如图所示,其中图甲所示的实验板上固定了A、B、C三根金属丝,D金属丝已损坏;A为锰铜合金丝,B、C均为镍铬合金丝,S表示合金丝的横截面积,L表示合金丝的长度.实验时,将电阻丝分别接入电路中的M、N之间,记录每次实验电流表示数,分析数据得出结论.请你完成下列内容:
(1)为了验证猜想一,应选用金属丝________和________进行实验;(填写字母)
(2)为了验证猜想二,沈仔细同学将AC金属丝分别接入电路时,电流表的示数分别为Ia、Ic,且Ia>Ic
,他得出“导体的电阻跟导体的横截面积有关”的结论,你认为他的操作________(选填“正确”或“不正确”),原因是________;
(3)若想通过实验板中CD金属丝来验证第三个猜想,选用的金属丝D的材料为________,与C金属丝的长度________(选填“相同”或“不同”),横截面积为________(填写字母).
【答案】
不正确没有控制
、
的材料相同镍铬合金丝不同
【解析】
(1)研究电阻与导体材料的关系,要保持导线的长度和横截面积相同而材料不同,所以选A. B两根导线进行该实验;
(2)研究导体电阻的大小跟导体的横截面积有关,要控制材料和长度一定,而A. C电阻丝的材料和横截面积都不同,所以沈仔细得出结论是不正确的;(3)研究电阻和导体长度的关系,要控制材料和横截面积一定,所以选用的金属丝D的材料为镍铬合金丝,与C金属丝的长度不同,横截面积与C的横截面积相同.
点睛:
影响电阻大小的因素:
材料、长度、横截面积,多个因素都影响电阻的大小,实验时要采用控制变量法,本题就是考查控制变量法思想在选择实验器时的应用.
6.在用电流表测电流的实验中:
(1)连接电路时,开关应_____;
(2)若某同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是灯_____的电流。
合上开关后,如果电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是______A;
(3)只需改动一根导线就可测得总电流,请在图中用“×”号指出需改动的导线,并在原图中画出正确的电路连线;
(4)若合上开关后,灯均亮,电流表指针不发生偏转,那么原因可能是(_____)
A.电流表内部开路B.开关处接触不良
C.电流表被短路D.电源供电不足
【答案】断开L20.46见解析C
【解析】
【详解】
(1)为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
(2)由电路图可知,电流表与灯L2串联,测L2的电流;
由图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.46A;
(3)把电流表串联接入干路,可测干路电流,即将L1连接电流表的连线,改接到电流表的负接线柱即可,如图所示:
(4)闭合开关后,灯均亮,则电路为通路;
A、如果电流表内部开路,电路开路,没有电流流过灯泡,灯泡不亮,故A错误;
B、开关处接触不良,电路开路,没有电流流过灯泡,灯泡不亮,故B错误;
C、电流表被短路,电路仍是通路,电流表指针不偏转,但灯泡发光,故C正确;
D、电源供电不足,灯泡不发光或发光暗,且电流表指针会有一定偏转,故D错误。
故选C。
【点睛】
重点是用电流表测电流的实验,注意电流表读数时看清楚使用的量程,弄清楚分度值再读数,不要小看了读数,在考试中是经常出现的。
7.如图所示是小明“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图.
(1)实验步骤:
A.按如图所示接好电路,闭合开关前,滑片P应调至最_____端.(填“左”或“右”)
B.滑片P移至适当位置,用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1.
C.保持_________
D.保持滑片P不动,用电压表测出a、b两点之间的电压U.
E.移动滑片P的位置,重复步骤B、C、D两次.
(2)讨论交流:
小明通过对实验数据分析,得到结论:
串联电路中各个电阻两端的电压相等,总电压等于各个电阻两端电压之和.另一小组的小芳通过实验得到结论:
串联电路中各个电阻两端的电压不相等,总电压等于各个电阻两端电压之和.你认为______的结论更合理,理由是_______
(3)小明测电阻R0两端的电压时,电压表示数如图乙所示,则此时R0两端的电压为_______V.
(4)小明按图甲接好电路,闭合开关S,无论怎样移动滑片P,灯泡都不亮,但电压表有读数.经检查,除灯L和定值电阻R0外,其余都没有问题,则电路中存在的故障可能是______为进一步确定故障,应_______
【答案】右滑片P位置不动。
用电压表测出灯泡L两端的电压U2小芳小明所用的定值电阻的阻值与灯泡的阻值相同名具有偶然性1.2灯泡将电压表接到变阻器两端,若电压表有示数,是灯泡短路,若没示数,是_R0断路
【解析】
【详解】
(1)A.实验中,开关闭合之前,要移动滑动变阻器的滑片,将滑动变阻器调到最大阻值处,即将滑片P置于右端;
C.用电压表测出了定值电阻R0两端的电压U1之后,应该保持滑片P不动,用电压表测出灯泡L两端的电压U2。
(2)小明的结论中“串联电路中各个电阻两端的电压相等”是不合理的,只有串联两个电阻的阻值相等时,才会得出这个结论,因此只是个特殊情况,不是普遍规律;应该像小芳那样,采用不同阻值的电阻进行实验,这样得出的结论才具有普遍性。
(3)电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,指针指在1V后面第2个小格上,因此读数为1.2V。
(4)由图可见,电压表与定值电阻R0并联,灯泡不亮,电压表有读数,说明灯泡L短路或R0断路;
为进一步确定故障,应将电压表接在滑动变阻器R两端并观察电压表有无示数,如电压表有示数说明是灯泡L短路,如电压表无示数说明是电阻R0断路。
8.如图所示,小刚在探究“串联电路的电压特点”时,将两盏标有“2.5V0.3A”的小灯泡串联起来到电源两端.突然,原来正常发光的两盏灯同时熄灭.
(1)关于这两盏灯的故障判断,小刚给出了四种猜测:
A.一盏灯断路,另一盏灯完好
B.一盏灯短路,另一盏灯完好
C.一盏灯断路,另一盏灯短路
D.两盏灯同时被烧断
四个猜想中,可能性最大的是________
(2)如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障.现有①规格相同的灯泡;②符合要求的电压表;③符合要求的电流表;④一根导线.
从它们中间选择一种器材来检测故障,你认为不适用的是?
________和________(填序号).
你的理由是________.
(3)故障排除后,小刚测出的数据如下表.
得出结论:
①串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压总和.
②串联电路中各部分电压两端的电压相等.
请你对上述结论分别进行评估:
根据串联电路的电压特点结论________(①/②)是错误的.请你分析说明形成错误结论的原因?
________.
【答案】A③④用它们检测故障容易(会)烧坏另一个灯泡②采用同样规格的灯泡进行实验
【解析】
(1)把两盏灯串联起来接入电路中,原来正常发光的两盏灯同时熄灭突然熄灭,造成此现象的原因是电路中的电流过大,把其中某盏灯的灯丝烧断了;
(2)当检查电路故障时,不能断开电路,因此只能把检验器材并联在电路里;电流表和导线的电阻很小,它并联在用电器两端时,会造成该用电器短路,电路中的电流过大而烧坏另一盏灯.
(3)由测量的数据发现,电路中两盏灯的电压相同,这是由于实验中选用了相同规格的灯泡导致的,这只是个特殊情况,不能作为普遍规律;因此应该换用不同规格的灯泡重新进行实验.
故答案为
(1)A;
(2)③;④;用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡;
(3)②;采用同样规格的灯泡进行实验(或没有换用不同规格的灯泡进行实验).
9.甲、乙两位同学在探究串联和并联电路中电流的规律:
(1)甲同学率先探究串联电路中的电流规律,刚接好最后一根导线,灯泡立即亮了,表的指针迅速达到最右端,乙同学立即切断电源,经检查发现在连接电路时没有将________;也没有选择________。
(2)甲同学注意了上述问题,同时又调节了电源后,将电流表接在串联电路中,闭合开关发现表的指针向左偏转,乙同学发现了问题的原因是________;调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,原因可能是________。
(3)在乙同学的协助下,甲同学终于完成了探究串联电路电流规律的正确连接,甲同学读取电流表的示数后,感觉比其它实验小组的读数大一些,于是他断开开关又仔细观察发现电流表还有0.04A的读数,这时才意识到使用电流表之前还必须________。
(4)乙同学接着探究并联电路中电流的规律,乙同学很快用电流表测出如图中A、B、C三处的电流分别为IA=0.4A、IB=0.2A、IC=0.2A,在表格中记录数据后,乙马上要得出结论,甲认为实验没有结束,下一步应该做的是________
A.整理器材,得出结论
B.分析数据,得出结论
C.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
(5)甲同学按乙的方法重复了一遍,由于时间紧张,只测了干路电流和通过灯泡L1的电流,没有认真读数就整理了器材,只记得两次电流表指针偏转到的位置一样,都是12个小格,乙同学灵机一动帮助甲同学算出了通过灯泡L2的电流是________A,通过灯泡L1的电流是________A。
【答案】开关断开合适的量程电流表正负接线柱接反另一灯短路调零C0.960.24
【解析】
【分析】
(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开,电流表应选择合适的量程;
(2)电流表正负接线柱接反了,电流表指针将反向偏转;调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,电路为通路,分析电路故障的位置;
(3)使用电表前要先调零,使电表指针指在电表零刻度线上;
(4)做一次实验,结论有偶然性,为了使实验具有普遍性,多次测量;
(5)电流表有两个量程,大量程是小量程分度值的5倍,指针在同一刻度处,大量程示数是小量程示数的5倍。
【详解】
(1)探究串联电路中的电流规律,刚接好最后一根导线,灯亮了,连接电路时没有将开关断开;电流表的指针迅速达到最右端,电流表量程选择过小,也没有选择合适的量程;
(2)电流应从电流表正接线柱接入、负接线柱流出,电流表正负接线柱接反了,闭合开关则电流表表将向左偏转;调整后再次闭合开关发现只有一个小灯泡发光,电流表有读数,电路为通路,原因可能是另一个灯短路;
(3)串联电路各处的电流都相等,甲同学读取电流表的示数后,感觉比其它实验小组的读数大一些,使用电流表之前还必须将电流表指针调零;
(4)分析数据可知通过两支路的电流相等,选用的灯的规格相同,且只做了一次实验,结论有偶然性,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的灯泡多次测量,故选C;
(5)根据并联电路电流的规律,干路电流大于支路电流,测干路电流时电流表用大量程,电流表分度值为0.1A,电流表示数I=0.1A×12=1.2A,测通过灯泡L1的电流时电流表用小量程,电流表分度值是0.02A,电流表示数为0.02A×12=0.24A,根据并联电路电流的规律,通过灯泡的L2电流:
I2=I-I1=1.2A-0.24A=0.96A,通过灯泡L1的电流是0.24A。
故答案为:
(1)开关断开;合适的量程;
(2)电流表正负接线柱接反;另一灯短路;(3)调零;(4)C;(5)0.96;0.24。
【点睛】
本题考查串联和并联电路中电流的规律,需要知道串联电路中,电流处处相等;并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
10.某兴趣小组同学查阅资料时,发现不同金属导电板的导电性能是不同的.为了研究底面为正方形的金属导电板电阻大小和哪些因素有关,他们选取了由同一金属材料制成但底面积和质量不同的导电板,利用如图所示电路测出其阻值,所得实验数据如表所示.
(1)从序号_____的数据可知,正方形金属导电板的电阻大小与_____有关.
(2)分析表一、表二、表三的数据可得出的初步结论是:
_____.
【答案】1、4、7或3、6、8质量由同一材料制成的正方形金属导电板,m与S的比值相同,电阻R相同;m与S的比值越小,电阻R越大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]分析数据可知,当底面积相同时,电阻与质量有关;当质量相同时,电阻与底面积有关,即从序号1、4、7或3、6、8(2、4或3、7)的数据可知,正方形金属导电板的电阻大小与质量m(底面积S)有关.
(2)[3]分析表一、表二、表三的数据可得:
同种材料的金属板,质量与面积的比值相同时,电阻R相同;当质量与面积的比越小时,电阻越大,即由同一材料制成的正方形金属导电板,m相同时,R与S成正比;由同一材料制成的正方形金属导电板,S相同时,R与m成反比。
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