南京市南京市雨花台中学物理电压 电阻单元复习练习(Word版 含答案)
一、初三物理 电压 电阻 易错压轴题(难)
1.小明手边有6节同种型号的新锂电池(电池电压相同)和一个电流表,他想知道把这些电池串联起来接入长度为480m、横截面积为64mm2的电阻丝A时通过的电流是多少,他想到:通过电阻丝的电流大小与电池节数、电阻丝的长度、横截面积、材料都有关系。于是他就对由同种材料组成的不同规格的电阻丝样品进行了测试,实验数据如下: 电池节数n/节 横截面积S/mm2 2 4 1 2 4 1.6 3.2 1.6 1.6 0.8 长度l/m 4 32 16 16 32 电流I/A 1.6 0.8 0.2 0.4 0.2
(1)分析数据可知,电阻丝中通过电流大小与电阻丝的长度成______,与电阻丝的横截面积成______。(填“正比”或“反比”)
(2)经过对样品数据的分析,得出把电阻丝A接入6节该锂电池做为电源的电路中时通过的电流为______A。 【答案】反比 正比 1.6 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由第一组和第四组的实验数据可知,电源电压相同,横截面积相同,长度变为原来的四倍,电流变为原来的四分之一,说明电电阻大了四倍,由此可得:在电压相同,材料和横截面积也相同时,电阻丝中通过电流大小与电阻丝的长度成反比。
[2]由第五组和第二组的实验数据可知,电源电压相同,长度相同,横截面积变为原来的四倍,电流也变为原来的四倍,说明电阻小为了原来的四分之一,由此可得:在电压相同,材料和长度也相同时,电阻丝中通过电流大小与电阻丝的横截面积成正比。
(2)[3]由第三组和第四组的实验数据可知,电源电压不相同,电阻丝的材料、长度和横截面积相同,电源电压大为原来的二倍,电流也变为原来的二倍,由此可得:在材料、长度和横截面积相同时,电阻丝中通过电流大小与电源电压成正比。A的横载面积为64mm2,为第一组横截面积的40倍,A的长度为480m,为第一组长度的120倍,则电阻为第一组的3倍,电阻丝A两端的电池节数是6节,为第一组电池节数的3倍,即电压变为原来的3倍,则电流为
1.6A×
1×3=1.6A 3
2.某同学用下图所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压恒为 .
(1)闭合开关后,电流表无示数,但电压表有示数,原因可能是__________. A.电流表断路 B.电压表断路 C.R1断路 D.R2断路
(2)探究电流与电压的关系时,应保持________不变(选填“R1”或“R2”). (3)探究电流与电阻的关系时,当R1的阻值是2Ω,电流表示数是1.0A,要使电流表示数是0.5A,R1的阻值是________Ω;多次测量后,作出的I-R1图像是图乙中的________. 【答案】CR14D 【解析】 【分析】
(1)闭合开关,电流表无示数,可能电路出现断路,电压表有示数,则与电压表并联的电路断路;
(2)探究电流和电压的关系,应保持电阻不变;
(3)探究电流和电阻的关系时,应保持电阻两端的电压不变,根据欧姆定律得到R1的阻值;根据电流和电阻的关系得到I-R1图像。 【详解】
(1)闭合开关,电流表没有示数,可能出现断路,电压表有示数,则与电压表并联的R1断路,故选C。
(2)该实验是探究R1的电流和电压、电阻的关系,探究电流与电压的关系时,应保持R1不变;
(3)R1两端的电压U=IR=1.0A×2Ω=2V,探究电流与电阻的关系时,应保持电阻两端的电压不变,要使电流表示数是0.5A,R1的阻值
体的电流和电阻成反比,所以作出的I-R1图像是图乙中的D。 【点睛】
本题考查电流电压和电阻的关系,当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
;因为电压不变,通过导
3.小刚同学在探究串联电路电压规律的实验中,提出了猜想:串联电路中各用电器两端的电压相等,总电压等于各部分电压之和。他准备了两只相同的灯泡L1、L2和其它实验器材。
(进行实验)
(1)按如图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压,并记录在表格中。 (分析与论证)
(1)在物理学中,串联电路电压的规律是:_____。
(2)分析小刚的实验数据得出的结论与他的猜想_____(填“相符”或“不相符”) (评估)
这个实验的不足之处是: (1)_____; (2)_____。
【答案】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 相符 使用两个相同的灯泡 没有多次测量数据 【解析】 【分析】
(1)根据教材知识和表格中AB、BC、AC间的电压值分析可得出结论;
(2)本实验使用相同的灯泡,只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应换用规格不同的灯泡进行多次测量. 【详解】
(1)在物理学中,串联电路电压的规律是总电压等于各部分电压之和;
(2)由表中数据可知,两灯泡两端的电压相等,且UAB?UBC?UAC ,所以,根据小刚的实验数据得出的结论与他的猜想是相符的; 【评估】
由于实验中两灯泡两端的电压相等,说明他在实验时使用了两个相同的灯泡;他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律;
因此实验的不足之处是:①使用了两个相同的灯泡;②没有进行多次测量。
故答案为:(1). 串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 (2). 相符 (3). 使用两个相同的灯泡 (4). 没有多次测量数据。
4.一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”。用三节干电池串联供电,他们选择了两只规格不同的小灯泡L1、L2。
(1)请用笔画线代替导线,连接实验电路。要求:电压表测量两灯串联后的总电压,并在右边方框画出电路图。 (________)
(2)为了保证电路的安全,连接器材时,开关应____________。
(3)小明用电压表测量L1两端电压时,直接选用0~3V的量程,小悦说这样不行,规范的操作方法应该是:_________。
(4)他们实验中得出一组实验数据如下表。为了得出串联电路电压关系的普遍规律,他们还应________。 L1两端电压(V) 1.5 L2两端电压(V) 2.8 电路两端总电压(V) 4.3
(5)在探究串联电路电压关系实验中,物理实验小组按如图所示电路测得V的示数是3.8V,V1的示数是2.3V,V2的示数应为____V。
(6)在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数为0,用电压表检测L1两端电压为电源电压,则出现故障的原因可能是(__________) A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】 断
开 先选用0~15V的量程试触,若读数小于3V,再换用0~3V的量程 换用不同规格的灯泡,多次实验 1.5 C 【解析】 【分析】
(1)两灯泡、开关、电源组成串联电路,电压表并联在两灯泡两端,连线时注意电压表正负接线柱不要接反;
(2)为保证安全,连接电路时,开关应断开;
(3)因为电源电压大于3V,在测量电压前,应先用0~15V量程,测一下L1两端电压,若电压小于3V,再用0~3V量程;
(4) 分析表中实验数据,得出结论;为了得出普遍规律,应更换不同的实验器材,进行多次测量;
(5)串联电路两端电压等于各部分电路电压之和;
(6)两灯突然熄灭说明电路发生断路;电压表测L2两端电压时,电压表示数为零,可能是L2短路或L2之外的电路存在断路;电压表测L1电压时,电压表有示数且等于电源电压,说明此时电压表与电源两极相连接,L1之外电路不存在端路;综合分析可知:电路故障是灯泡L1断路; 【详解】
(1)[1]两灯泡、开关、电源组成串联电路,电压表并联在两灯泡两端,实物图及电路图如图所示:
(2)[2]为保证电路安全,连接电路时,开关应断开;
(3)[3]电流表和电压表在使用时,如不能估计测量值的大小,应采用试触法选择合适量程,即先选用0~15V的量程试测,如果示数小于3V,再改用0~3V量程测量。
(4)[4]测出一组实验数据后,为了得出普遍规律,应换用不同规格的灯泡,多次测量; (5)[5]根据电路图可知,电压表V1测的是灯L1两端电压,电压表V2测的是灯L2两端电压,电压表V测电源两端电压,由于串联电路两端电压等于各部分电路电压之和,因此电压表V2的示数为:3.8V-2.3V=1.5V;
(6)[6]在测量L2两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,用电压表检测L1两端电压,电压表示数为电源电压,出现此故障的原因可能是:灯泡L1断路;故选C。 【点睛】
本题综合考察串联电路的电压关系实验的实物电路图、实验步骤和操作方法、数据收集和分析以及电路故障的检测,很有代表性的一道实验题。
5.用甲图测小灯泡电阻.灯泡正常发光的电压为2.5V.