上海晋元高级中学附属学校物理电压 电阻单元测试卷(含答案解析)
一、初三物理 电压 电阻 易错压轴题(难)
1.小宇同学在“探究串联电路电压规律”的实验时,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。小宇用图甲所示的电路继续进行探究:
(1)测量电源及灯泡两端电压,电压表接在AB两点,是为了测量灯___两端的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是____V;
(2)接着小宇直接将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,发现电压表_______; (3)纠正错误后,小宇测出导线BC间的电压大约为0.05V。由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较__(选填“粗”或“细”)的导线,原因是在长度和材料相同时,__________电阻越大。 【答案】L1 1.7 指针反偏(或指针偏向0刻度线的左边) 细 橫截面积越小 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]电压表要和被测用电器并联,当电压表接在AB两点时,和灯L1并联,所以测的是L1两端的电压。
[2]根据乙图,电压表选择的是0—3V的量程,分度值为0.1V,所以电压表的示数为1.7V。 (2)[3]将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,电流从电压表的负接线柱流入正接线柱流出,此时电压表接反了,所以指针会反向偏转。
(3)[4][5]为了让分压更加明显就是要增大导线的电阻,所以要选择更细的导线,因为在材料和长度一定是,导体的横截面积越小电阻越大。
2.某同学为了探究“电阻丝的电阻R与长度L、横截面积S和材料的关系”,进行了如下操作:
(1)在实验中,先保持电阻丝的横截面积S和材料不变,探究电阻丝的电阻R与长度L 的
关系,这种方法叫做________法。
(2)为了探究电阻丝的电阻R与L的关系,实验室备有以下实验器材: A.电源E (电压U=1.5V) B.电流表A1 (量程 0-100mA) C.电流表A2 (量程 0-0.6A) D.电阻箱R0(阻值 0~999.9Ω) E.待测电阻丝R (阻值约为10Ω) F.开关一个,导线若干,则:
① 为了提高实验的精确程度,在实验中电流表应选的是_______ (选填器材前的字母代号) ② 把电阻丝拉直后,将其两端固定在刻度尺的接线柱a和b上,电阻丝上夹一个金属夹 P,移动金属夹 P 的位置,就可改变接入电路中金属丝的长度 L,把这些实验器材按图甲连接起来。闭合开关 S 前,电阻箱的阻值应调整到________Ω。
③ 闭合开关 S 后,将电阻箱调到适当位置不动,多次改变金属夹 P 的位置,得到多组 I、L的数据。根据实验测量数据在坐标平面内,以电流的倒数
1为纵坐标、电阻丝的长度 L为I横坐标,得出图像如图乙所示,根据实验图像说明,横截面积S相同的同种材料的电阻丝,接入长度L越长,电流I越小,电阻R _____________。 ④ 该电阻丝 lcm 长度的阻值为 _____Ω 【答案】控制变量 B 999.9 越大 0.3 【解析】 【详解】
(1)[1]在实验中,先保持电阻丝的横截面积S和材料不变,探究电阻丝的电阻R与长度L 的关系,这种方法叫做控制变量法;
(2)[2]由题意可知,当只有待测电阻丝R接入电路时,电路中的电流最大,大小是
I?U1.5V??0.15A R10Ω为了提高实验的精确程度,电流表A2的量程是0到0.6A,这个精确程度不够好,应该选择电流表A1,量程是0到100mA;
[3]为了保护电路,闭合开关S前,电阻箱的电阻值应该调到最大,即调到999.9Ω;
1越大,即电流I越小,电路中的总电阻越大,而I电阻箱阻值大小不变,那么电阻R越大;
[4]从图乙可以看到,接入长度L越长,[5]当电阻丝L?0时,电流I?定律可求得电阻箱大小是
1A,此时电阻丝接入电路中的阻值大小为0,根据欧姆10R0?U1.5V??15Ω1 I0A10
当电阻丝L?10cm时,电流I?欧姆定律可得
1A,此时设电阻丝接入电路中的阻值大小为R,根据12U1.5V1??A R?R0R?15Ω12I?可求得电阻R?3Ω,即电阻丝L?10cm时,对应电阻R?3Ω;当电阻丝L?1cm时,电阻R大小符合关系式
10cm1cm? 3ΩR可求得R?0.3Ω。
3.图甲是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后,两灯都能正常发光。
(1)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法:用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯的连接方式是______________,否则是____________; (2)小丽在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,可初步判断通过灯L1的电流可能是_________,也可能是_____________。 【答案】并联 串联 0.3A 0.15A(顺序可调换) 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1][2]用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,说明两灯泡互不影响,能独立工作,两灯泡是并联关系,否则是串联。
(2)[3][4]电流表示数如图乙所示,电流表的量程是0.6A,每一个小格的示数是0.02A,电流表的读数为0.3A;如果两灯串联,则可判断出通过灯L1的电流是0.3A;如果两灯并联,则通过每一只灯泡的电流为总电流的一半,所以通过灯泡L1的电流也可能是0.15A。
4.物理小组探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系.他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究.实验电路连接如图-1所示,将电极M、N分别固定在水槽左右两侧底部的中央.
(1)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移到最_____(选填“左”或“右”)端.
(2)实验中,通过调节______来保持电极M、N间的电压恒为3V.控制其他条件不变,通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的_______的目的,用电流表测出相应的电流值.食盐水导电性的强弱可以由_______来判断.实验数据如下表: 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 横截面积S/cm2 50 100 150 200 250 300 350 400 450 电流I/A 0.02 0.04 0.07 0.08 0.11 0.13 0.14 0.14 0.14 (3)依据表格中的数据在图-2中描点,做出电流I随横截面积S变化的I-S图像. (______)
(4)分析表格中的数据或图像,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,食盐水的导电性_______.
(5)为验证实验结论是否具有普遍性,应采取的做法是:______.
【答案】右 滑动变阻器的滑片 横截面积 电流表的示数(或电流的大小)
先增大后不变 换不同导电液体,多次实验(或换不
同浓度的食盐水,多次实验) 【解析】 【详解】
第一空.滑片P滑到右端,滑动变阻器接入电路中的阻值最大,能起到保护电路的作用; 第二空.通过调节滑动变阻器滑片改变接入电路的的阻值,从而控制MN两端的电压不变恒为3V;
第三空.添加盐水后,液体的横截面积增大,所以通过向水槽中添加食盐水,从而达到改变食盐水的横截面积的目的;
第四空.食盐水的导电性能可以通过电流表的读数判断,电流大,导电性能强,电流小,导电性能弱,即食盐水导电性的强弱可以由电流表的示数(或电流的大小)来判断; 第五空.根据表格中的数据描点连线,作出电流I随横截面积S变化的I-S图像,如图:
第六空.根据表格中的数据或图像都可以看出,当食盐水的横截面积增大时,电流先增大后不变,所以食盐水横截面积增大时,导电性也是先增大后不变;
第七空.根据一次实验得出结论具有偶然性,为了验证实验结论是否具有普遍性,可以换不同导电液体,进行多次实验,或换不同浓度的食盐水,进行多次实验.
5.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.按图甲所示接好电路,在连接电路的过程中,开关应________.检查电路无误后,闭合开关前,滑片P应置于最________端.