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北京市朝阳外国语学校 2022-2023 学年度第一学期初三物理阶段训练
一、单项选择题(下列各小题均有四个选项,其中只有一个选项符合题意。共 22分,每小题
2分)
1. 下列四位物理学家中,以其名字命名电压单位的是( )
A. 伏特 B. 欧姆 C. 安培 D. 焦耳
【答案】A
【解析】
【详解】A.伏特(V)是电压的国际单位;故A符合题意;
B.欧姆(Ω)是电阻的国际单位;故B不符合题意;
C.安培(A)是电流的国际单位;故C不符合题意;
D.焦耳(J)是功、能量的国际单位;故D不符合题意;
2. 下列物品中,通常情况下属于导体的是( )
A. 塑料笔杆 B. 橡胶手套 C. 陶瓷碗 D. 不锈钢尺
【答案】D
【解析】
【详解】A.塑料笔杆不容易导电,属于绝缘体,故A不符合题意;
B.橡胶手套不容易导电,属于绝缘体,故B不符合题意;
C.陶瓷碗不容易导电,属于绝缘体,故C不符合题意;
D.不锈钢尺容易导电,属于导体,故D符合题意。
故选D。
3. 如图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是( )
A. 吸气冲程,内能转化为机械能 B. 压缩冲程,机械能转化为内能
C. 做功冲程,内能转化为机械能 D. 排气冲程,机械能转化为内能
【答案】B【解析】
【详解】A.吸气冲程,进气门打开,排气门关闭,活塞依靠飞轮的惯性向下运动,没有能量转化,故A
不符合题意;
B.由图可知,两个气门均关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,机械能转化为内能,是四冲程汽油
机工作循环中的压缩冲程,故B符合题意;
C.做功冲程,两气门均关闭,火花塞点火,燃料猛烈燃烧产生高温高压气体,活塞向下运动,内能转化
为机械能,故C不符合题意;
D.排气冲程,进气门关闭,排气门打开,活塞依靠飞轮的惯性向上运动,没有能量转化,故D不符合题
意。
故选B。
4. 如图所示,将水壶放在燃气灶上烧水,下列说法中正确的是( )
A. 燃气燃烧时将燃料的化学能完全转化为水的内能
B. 烧水的过程中,水的温度升高时内能增加
C. 烧水的过程中,水含有的热量变多
D. 水沸腾后继续吸收热量时,温度升高,内能不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.燃气燃烧时将燃料的化学能一部分转化为水的内能,一部分会转化为水壶和空气的内能,故
A错误;
B.烧水的过程中,水吸收热量,温度升高,内能增大;故B正确;
C.热量是一个过程量,不能说物体含有多少热量,故C错误;
D.水在沸腾过程中,吸收热量,内能增加,温度保持不变,故D错误。
故选B。
5. 如图所示的四个实验中,能模拟滑动变阻器原理的是
A.B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.水果电池不能模拟滑动变阻器原理,故A不符合题意;
B.灯泡和定值电阻串联,电阻大小不变,不能模拟滑动变阻器原理,故B不符合题意;
C镍铬合金丝连入电路中电阻.随着夹子的移动改变,可以模拟滑动变阻器原理,故C符合题意;
D.铅笔芯和灯泡串联,电阻大小不变,不能模拟滑动变阻器原理,故D不符合题意.
6. 电位器实质上是变阻器的一种。如图所示,以下能让电位器连入电路的电阻变大的是( )
A. AB接入电路,顺时针向右滑动触头 B. BC接入电路,顺时针向右滑动触头
C. AB接入电路,逆时针向左滑动触头 D. AC接入电路,逆时针向左滑动触头
【答案】A
【解析】
【详解】电位器是变阻器的一种,电位器通过触头的转动从而改变电阻,是由于当触头转动以后改变了连
入电路中电阻丝的长度。
A.由图知道,当AB接入电路,顺时针向右滑动触头时,连入电路中电阻丝的长度增加,电阻变大,故A
符合题意;B.当BC接入电路,顺时针向右滑动触头时,连入电路中电阻丝的长度减小,电阻变小,故B不符合题意;
C.当AB接入电路,逆时针向左滑动触头时,连入电路中电阻丝的长度减小,电阻变小,故C不符合题意;
D.AC接入电路,无论逆时针还是顺时针向左滑动触头,连入电路中电阻丝的长度都不发生变化,故D
不符合题意。
故选A。
7. 如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R 为定值电阻。开关S闭合后,在滑动变阻器R 的滑片P
1 2
向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V 的示数变大 B. 电流表A的示数变大
1
C. 电压表V 的示数变大 D. 电路的总电阻变小
2
【答案】A
【解析】
【详解】C.由电路图可知,开关S闭合后,R 与R 串联,电压表V 测R 两端的电压,电压表V 测电源
1 2 1 2 2
两端的电压,电流表A测电路中的电流。因电源两端电压保持不变,所以,滑片移动时电压表V 的示数
2
不变,故C错误;
BD.在滑动变阻器R 的滑片P向右移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大;
2
由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小,故BD错误;
A.因电路中的电流变小,由U=IR可知,R 两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所
1
以,R 两端的电压变大,即电压表V 的示数变大,故A正确。
2 1
故选A。
8. 在图示电路中,开关闭合后,无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表示数为零,电压表有示数且不
变.图中除标有序号的四根导线外其他元件正常,则出现断路的导线一定是A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】B
【解析】
【详解】A.若①导线断了,电路断路,灯泡不亮,电流表和电压表无法测量,电压表和电流表都无示数,
不符合题意.
B.若②导线断了,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测电源电压有示数,符合题意.
CD.若③④导线断了,电流表有示数,电压表示数为零,不符合题意.
9. 对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )
A. 公式 表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 公式 表明:导体两端的电压与通过它的电流成正比
C. 对于一个定值电阻,加在它两端的电压与通过它的电流的比值不变
D. 由UIR可知,电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
【答案】C
【解析】
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,电阻大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两
端的电压和通过的电流无关,公式 只是计算电阻的一种方法,故A错误;
B.结合数学知识,公式 表明: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,故B
错误;
C.根据 可知,对于一个定值电阻,加在它两端的电压与通过它的电流的比值不变,故C正确;
D.电压是形成电流的原因,导体两端有电压时才可能产生电流,由U=IR可知,电阻一定时,通过导体的
电流与导体两端的电压成正比,故D错误。
故选C。
10. 如图所示,电源电压不变,滑片P置于滑动变阻器中点,a为电流表或电压表。任意开关闭合,电路都是安全的,下列说法正确的是( )
A. a是电流表
B. 只闭合S,P向右滑动,a的示数的变化量与A 示数的变化量的比值变小
1 2
C. 闭合S、S,断开S,A 的示数等于A 的示数
1 2 3 1 2
D. 闭合S、S、S,P向左滑动,A 的示数减小
1 2 3 2
【答案】D
【解析】
【详解】A.由电路图可知,当S 与S 闭合时,电表a与电源串联,若a为电流表,会造成电源短路,故a
1 2
的
不是电流表;因此时电路是安全 ,说明a是电压表,故A错误;
B.只闭合S,R 和滑动变阻器串联,电压表a测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流。设P
1 1
向右滑动前后电路中的电流分别为I、I,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由欧姆定律可
1 2
得,电压表a示数的变化量
ΔU=U -U ′=(U-IR)-(U-IR)=(I-I)R=ΔIR
2 滑 滑 1 1 2 1 2 1 1 1
则
即a的示数的变化量与A 示数的变化量的比值不变,故B错误;
2
C.闭合S、S,R 短路,A 的示数等于0,电路为变阻器的简单电路,电流表A 测电路的电流(不等于
1 2 1 1 2
0),故A 的示数不等于A 的示数,故C错误;
1 2
D.闭合S、S、S 时,R 和A 被短路,R 与滑动变阻器并联,A 测变阻器的电流,P向左滑动,变阻器
1 2 3 1 1 2 2
连入电路的电阻变大,由欧姆定律 可知,A 的示数减小,故D正确。
2
故选D。
11. 如图甲是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。其中S为激光源,R 为光敏电阻(有光照射
1
时,阻值较小;无光照射时,阻值较大),R 为定值保护电阻,a、b间接“示波器”(示波器的接入对电
2路无影响)。水平传送带匀速前进,每当传送带上的产品通过S与R 之间时,射向光敏电阻的光线会被产
1
品挡住。若传送带上的产品为均匀正方体,示波器显示的电压随时间变化的关系如图乙所示。已知计数器
电路中电源两极间的电压恒为6V,保护电阻R 的阻值为400Ω。则( )
2
A. 有光照射时光敏电阻R 的阻值为800Ω
1
B. 有光照射和无光照射时保护电阻R 两端的电压之比为1∶2
2
C. 有光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比为1∶2
D. 每lh通过S与R 之间的产品个数为6000个
1
【答案】D
【解析】
【详解】A.由甲图可知,R、R 串联,由光敏电阻有光照射时阻值较小可知,当有光照射时,R 的阻值
1 2 1
变小,电路的总电阻变小;根据I= 可知,电路中的电流变大;根据U=IR可知,R 两端的电压变大;
2
根据串联电路总电压等于各分电压之和可知,R 两端的电压变小,即R 两端的电压较低,由图象知R 的
1 1 1
电压U=2V,则
1
U=U﹣U=6V﹣2V=4V
2 1
电路中的电流
I= =0.01A
光敏电阻的阻值
R= =200Ω
1
故A错误;
BC.R 无激光照时,由图象可得U′=4V
1 1U′=U﹣U′=6V﹣4V=2V
2 1
所以,有光照射和无光照射时保护电阻R 两端的电压之比
2
U∶U′=4V∶2V=2∶1
2 2
I′= =0.005A
此时电阻R 的阻值
1
R′= =800Ω
1
所以,光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比
R∶R′=200Ω∶800Ω=1∶4
1 1
故BC错误;
D.由图象可知:每经过0.6s,就有一个产品通过计数装置
n= =6000个
故D正确。
故选D。
二、多项选择题(下列各小题均有四个选项,其中符合题意的选项均多于一个。共 8分,每
小题2分。每小题选项全选对的得2分,选对但不全的得1分,有错选的不得分)
12. 为了比较不同物质的吸热能力,某同学选用两个规格相同的烧杯,加入初温相同、质量相同的水和食
用油,选用两个规格相同的电加热器加热水和食用油,选用两个相同的温度计测量水和食用油的温度,并
配备了秒表用来计时,实验装置如图甲、乙所示。根据实验数据绘制水和食用油的温度随时间变化的图像
如图丙所示。则下列说法中正确的是( )的
A. 实验中选用相同电加热器,目 是保证水和食用油温度变化相同
B. 实验中用温度计的示数变化表示水和食用油吸收热量的多少
C. 由图像可知,升高相同温度,食用油所需时间短,所以食用油的比热容小
D. 由图像可知,加热相同时间,水的温度变化小,所以吸热能力强
【答案】CD
【解析】
【详解】AB.用相同的电加热器是为了保证在相同的加热时间的条件下,水和食用油吸收的热量相同,实
验中可以用加热时间比较水和食用油吸热的多少,故AB错误;
C.由图像知,升高相同温度,食用油所需加热时间少,则吸收的热量少,水所需加热时间长,吸收的热
量多,所以食用油的比热容小,故C正确;
D.由图丙知,加热相同时间,即吸收相同热量,水的温度变化小,质量相等,食用油温度变化大,由
可知,水的比热容大,所以水的吸热能力强,故D正确。
故选CD。
13. 下列说法中正确的是( )
A. 原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成的
B. 由于绝缘体内没有电荷,因此绝缘体不容易导电
C. 用电器中有电流通过,它两端就一定有电压
D. 金属以及酸碱盐的水溶液容易导电,是因为他们有大量的自由电荷
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子
构成的,故A正确;
B.由于绝缘体内缺少能够自由移动的电荷,因此绝缘体不容易导电,故B不正确;
C.电压是使电荷定向移动形成电流的原因,电路中有电流,则电路两端一定有电压,故C正确;
D.金属容易导电靠的是大量的自由电子;酸碱盐的水溶液导电靠的就是大量的正负离子,故D正确。
故选ACD。
14. 下面是小华同学对身边的一些电路进行观察分析后作出的判断,其中正确的是( )
A. 抽油烟机里装有照明灯和电动机,它们既能同时工作又能单独工作是并联的
B. 两个用电器两端的电压若相等,则两个用电器一定是并联的。
C. 楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且有声音时才能亮,所以声控开关、光控开关是并联的
D. 家庭电路中并联的用电器越多,电路中的总电阻越小,总电流越大。
【答案】AD
【解析】
【详解】A.抽油烟机里装有照明灯和电动机,它们既能同时工作又能单独工作,独立工作,互不影响,
则是并联,故A正确;
B.应并联电路中各支路两端电压与电源电压相等,则两个用电器并联时其两端的电压相等;串联时两个
灯泡的规格相同时,两个用电器两端的电压也相等,故B错误;
C.只有在天暗并且有声音时才能亮,需要同时满足两个条件,说明两个开关工作时相互关联,互相影响,
所以声控开关、光控开关是串联的,故C错误;
D.家庭电路中并联的用电器越多,电路中的总电阻越小,电源电压不变时,由 可知总电流越大,
故D正确。
故选AD。
15. 如图甲所示,正方形线框表示一“黑盒”,盒内有两个阻值都为30Ω的定值电阻组成的简单电路。
A、B、C表示从盒内电路引出的三个接线柱,已查明任意两个接线柱之间都有定值电阻。某同学将一电源
和量程满足要求的电流表串联组成试探电路(如图乙所示),进行了如下实验:①将“黑盒”的A、B两
接线柱接入试探电路,电流表示数为0.2A;②将“黑盒”的B、C两接线柱接入试探电路,电流表示数为
0.2A。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为3V B. A、B接线柱间有两个电阻
C. 接A、C接线柱间有两个电阻 D. 接A、C接线柱时电路中的电流为0.1A
【答案】CD
【解析】
【详解】①将“黑盒”的A、B两接线柱接入试探电路,电流表示数为0.2A;②将“黑盒”的B、C两接
线柱接入试探电路,电流表示数为0.2A,电源电压相同,电流相同,根据 可知,A、B两接线柱之间的电阻与B、C两接线柱之间的电阻相同,而盒内有两个阻值都为30Ω的定值电阻组成的简单电路,故
黑盒内的电阻连接情况如下图所示:
A.电源电压为
故A错误;
B.A、B接线柱间有一个电阻,故B错误;
C.如图所示,接A、C接线柱间有两个电阻,故C正确;
D.接A、C接线柱时电路中的电流为
故D正确。
故选CD。
三、实验探究题(共31分,每空或者每图1分)
16. 如图所示是一个配有活塞的厚壁玻璃筒。先将一块浸有乙醚的棉花放入筒内,然后迅速压下活塞,会
发现筒内浸有乙醚的棉花燃烧起来。在迅速压下活塞的过程中,机械能转化为筒内空气的______;将浸有
乙醚的棉花放入筒内时,即使隔着一段距离也能闻到乙醚特殊的气味,这一现象说明______在不停地做无
规则运动。
【答案】 ①. 内能 ②. 分子
【解析】
【详解】[1]迅速压下活塞的过程中,活塞对空气做功,使空气的内能增加,活塞的机械能转化为空气的内
能。
[2]即使隔着一段距离也能闻到乙醚特殊的气味,说明有乙醚运动到他身边,这一现象说明分子在做无规则
运动。17. 小阳在测量导体电阻的实验中,连接了如图甲所示的电路图.
(1)请你根据实验要求在图甲中用笔画线代替导线将实验电路补充完整.
( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 滑至_____端(选填:“左”或“右”).
(3)连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,电流表与电压表的示数如图乙所示, 电压表的读数
为_____V,电流表的读数为_____A,电阻 R 的电阻值为_____Ω.
【答案】 ①. ②. 左 ③. 1 ④. 0.2 ⑤. 5
【解析】
【详解】(1)由图乙知,电压表选用小量程与电阻并联,如下所示:
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P滑至阻值最大处的左端;
(3)连接好电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,电流表与电压表的示数如图乙所示, 电压表选用小
量程,分度值为 0.1V,电压为 1V;电流表选用小量程,分度值为 0.02A,电流表的读数为 0.2A,由欧
姆定律,电阻: .
18. 某物理研究小组的同学在“探究影响电阻大小的因素”时,从实验室中选出符合要求的学生电源、滑
动变阻器、电流表、开关、导线若干以及几种电阻丝,电阻丝的参数如下表。探究前他们作出了如下猜想:编号 材料 长度/m 横截面积/mm²
a 镍铬合金丝 1.0 0.2
b 镍铬合金丝 1.0 0.1
c 镍铬合金丝 0.5 0.1
d 锰铜合金丝 0.5 0.1
甲同学:电阻与导体的长度有关。
乙同学:电阻与导体的材料有关。
丙同学:电阻与导体的横截面积有关。
为了完成实验探究,同学们设计如图所示的实验电路。
请回答下列问题:
(1)实验中应通过比较______的大小,来比较电阻丝电阻的大小,达到验证猜想的目的;
(2)若要验证乙同学的猜想,则应该选用______两根电阻丝(填编号)进行对比实验;
(3)选用b、c两根电阻丝进行对比实验,目的是为了验证______同学的猜想。
【答案】 ①. 电流表示数 ②. c、d ③. 甲
【解析】
【详解】(1)[1]由实物图知,实验所用电路为串联连接,电流表测电路中的电流,电路中接入电阻丝的
阻值不同,则电流表的示数也不同,所以可通过比较电流表示数的大小,来比较电阻丝的电阻大小。
(2)[2]乙同学探究的是电阻与是导体材料的关系,则选用的电阻丝的材料不同,而长度和横截面积都应
相同,所以应选用c、d两根电阻丝时行实验。
(3)[3]b、c两根电阻丝的材料相同和横截面积相同,长度不同,所以是探究电阻与导体长度的关系,验
证的是甲同学的猜想。
19. 小强设计实验研究“物质吸热本领与哪些因素有关”。他选取如图所示器材进行实验。实验步骤如下:
①在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和食用油;
②用两支相同的温度计分别测出水和食用油的初温并记录;
③取两个相同的电加热器分别放入两个烧杯中进行加热;
④用钟表测量水和食用油升高相同温度所需的时间并记录在数据表中;⑤关闭电加热器。(1)小明认为步骤①存在错误,应改为_______;
(2)改正后,根据实验步骤,你认为小强设计的实验中选取的自变量是_______。
A.温度变化 B.物质种类 C.加热时间 D.物体的质量
【答案】 ①. 在两个同样的烧杯中,分别装入等质量的水和食用油 ②. B
【解析】
【详解】(1)[1]根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,因水和食用油密度不
同,故体积相同的两种物质质量不同,故在两个同样的烧杯中,分别装入等质量的水和食用油。
(2)[2]物质吸热本领与哪些因素有关,根据题意知道,质量和初温相同及末温相同,比较加热时间,故
小强设计的实验中选取的自变量是物质种类,故B符合题意。
故选B。
20. 为了验证通过导体的电流大小跟导体两端的电压大小有关,小陆选用了下列符合实验要求的实验器材:
电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表、一个10Ω的定值电阻,并按照要求设计了如图所示的
实验电路图。
(1)滑动变阻器在本实验中除保护电路外,另一个主要作用是_______
A.改变电阻R两端的电压
B.控制电阻R两端的电压保持不变
C.控制通过电阻R的电流保持不变
(2)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①将电压表、电流表调零,断开开关S,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑动头
P使其接入电路的电阻值最大;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑动头P到适当位置,读出并记录此时定值电阻R
两端的电压U 及通过它的电流I,并将数据记录在表格中,断开开关S;
1 1③闭合开关S,_______,读出并记录此时定值电阻R两端电压U 及通过它的电流I,并将数据记录在表格
2 2
中,断开开关S;
(3)请根据小陆的实验步骤画出实验数据记录表格_______;
(4)分析实验数据,在U≠U 的条件下,若I_______I(选填“=”或“≠”),可以验证“通过导体的电
2 1 2 1
流大小跟导体两端的电压大小有关”;
(5)如果小阳想利用该实验电路完成“探究电流与电阻的关系”,还需要添加的器材有_______。在探究
电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用为_______,小阳认为可以将电路图中的R换成滑动变阻器来改
变电阻大小,你认为小阳的想法_______(选填“正确”或“错误”),理由是_______。
【答案】 ①. A ②. 见解析 ③. 见解析 ④. ≠ ⑤. 阻值不同的定值电阻 ⑥. 见解析
⑦. 错误 ⑧. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]探究电流与电压关系时,为得出普遍性的规律要多次测量,故滑动变阻器在本实验中除
保护电路外,另一个主要作用是改变电阻R两端的电压,故选A。
(2)[2]闭合开关S,调节滑动变阻器的滑动头P到另一适当位置,读出并记录此时定值电阻R两端电压
U 及通过它的电流I,并将数据记录在表格中,断开开关S。
2 2
(3)[3]表格中需要记录每次的电压和电流,如下表所示:
U/V
I/A
(4)[4]分析实验数据,若
U≠U,I≠I
2 1 2 1
可以验证“通过导体的电流大小跟导体两端的电压大小有关”。
(5)[5]要探究电流与电阻的关系,需要控制电压相同,改变电阻,故需要阻值不同的定值电阻。
[6]研究电流与电阻的实验中应控制电压不变,滑动变阻器的作用为保证定值电阻两端的电压不变。
[7][8]将电路图中的R换成滑动变阻器来改变电阻大小,没有办法读取变阻器的阻值,不能研究电流和电阻
之间的关系。
21. 小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”。她们连接的电路如图所示。
(1)小敏发现开关闭合之前电流表的指针在零刻线左侧,同小组的小红认为电流表正负接线柱接反了,小华认为电流表没有调零,你认为_______(选填:“小红”或“小华”)的说法正确;
(2)当小敏用开关“试触”时,发现电流表A 无示数、电流表A 的指针快速右偏,两灯均不发光。由此
1 2
可知,她们连接的电路发生了_______故障;若闭合开关S,可能造成的后果是_______可能被烧坏;(选
填“L、L、A、A”)
1 2 1 2
(3)小英只改接了电路中的一根导线,电路便连接正确了,请你在图中画出她的改法_______;(在错接
的导线上画×,然后用其他颜色笔画出正确的接线)
(4)她们利用改正后的电路进行实验:闭合开关S后,记录两块电流表的示数;
(5)为了得到实验结论,下一步应进行的实验步骤是_______。
【答案】 ①. 小华 ②. 短路 ③. A ④. ⑤. 见解析
2
【解析】
的
【详解】(1)[1]开关闭合之前电流表 指针在零刻线左侧,出现此现象的原因是电流表没有调零,故
小华的说法正确。
(2)[2][3]由图可知,当小敏用开关“试触”时,电流经开关、电流表A 回到电源负极,发生短路,两灯
2
均不发光,造成电路中的电流过大,会损坏电流表A。
2
(3)[4]将灯L 右接线柱与电流表A 正接线柱的连线去掉,将灯L 左接线柱与电流表A 正接线柱连接起
2 2 2 2
来,如下图所示:
(5)[5]为了使实验具有普遍性,可以更换不同规格的灯泡或改变电源电压进行多次实验,测出多组实验
数据。
22. 实验桌上有电源(其两端的电压恒为4.5V)、滑动变阻器R(标有“10Ω1.5A”的字样),电流表
(量程为0~0.6A)和电压表(量程为0~3V)各一块、开关1个,阻值分别为5Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω
和15Ω的定值电阻各一只、导线若干。小明选用这些器材,探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”。
设计的主要实验步骤如下:①将电压表、电流表调零,断开开关,按图所示的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片P调至b端;
②闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P使电压表的示数U=2.4V,同时读出电流表的示数I,断开开关S,
并将定值电阻R 的阻值、U、I记录在实验数据记录表格中;
0
③更换另一阻值的定值电阻R,闭合开关S,调节滑动变阻器滑的阻值,使电压表的示数仍为2.4V,同时
0
读出电流表的示数I,断开开关S,并将定值电阻R 的阻值、U、I记录在实验数据记录表格中;
0
④仿照步骤③,更换其他定值电阻R,再进行4次实验,并将每次的实验数据记录在表格中。
0
物理老师看了小明上述的设计后,指出按照他的设计不可能完成6次实验探究任务。请你回答下列问题:
(1)小明的实验步骤设计不可能完成6次实验探究任务,其所存在的问题是:_______。
(2)在不改变电路和器材的前提下,简述完成上述6次实验探究任务的改进措施:_______。
【答案】 ①. 滑动变阻器的最大阻值太小了 ②. 将定值电阻设定的电压值设置大一些
【解析】
【详解】(1)[1]若定值电阻两端的电压为2.4V,电源电压为4.5V,则滑动变阻器需要分担的电压为
则定值电阻与滑动变阻器的阻值之比为
此时滑动变阻器需要的最大阻值为
而滑动变阻器的最大阻值为10Ω,故无法完成实验。
(2)[2]不改变器材和电路的情况下,可以将定值电阻的设置的值变小一点,当滑动变阻器的阻值最大时,
定值电阻也最大,则此时定值电阻与滑动变阻器的阻值之比为
在串联电路中,电阻之比即为电压之比,即则定值电阻需要分担的电压为
故将定值电阻设定的电压值设置值至少为2.7V。
23. 在学习了“伏安法测电阻”的实验后,同学们积极动脑设计了很多测电阻的电路。某同学设计了一个
测量电阻的电路,如图甲所示,R 为保护电路的定值电阻,电源两端电压保持不变,在MN之间接入待测
0
电阻R,可以直接在改装后的电流表表盘上读出电阻阻值,该同学已经标出了部分电阻值,如图乙所示。
由电表表盘数据可知:
(1)由表盘数据可知当电流为0.2A时,MN之间的电阻为_______Ω;
(2)请你用电流表示数I,电源电压U、定值电阻阻值R,写出待测电阻R的表达式:R=_______;
0
(3)电路中电阻R=___________Ω;
0
(4)该电表测量电阻的最小值是_______Ω。
.
【答案】 ① 41 ②. ③. 4 ④. 11
【解析】
【详解】(1)[1]在MN之间接入待测电阻R,可以直接在改装后的电流表表盘上读出电阻阻值,如图乙0.2A
时对应的电阻为41Ω。
(2)[2]∵R和R 串联,
0
∴
即(3)[3]因为
所以
解得
(4)[4]∵电路中的电流最大时,电阻最小
∴
∴
【点睛】利用串联电路的电阻关系和欧姆定律求R;根据电源电压不变列方程求解R,知道电路中电流最
0
大时电阻最小即可求解。
四、科普阅读题(共3分)
24. 在伏安法测电阻的实验中,可以有如图所示(分别为实验电路的一部分)两种测量方法,分别叫内接
法和外接法。电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫内阻,电流表的内阻非常小,约为R =0.05Ω,所
A
以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为R =10kΩ,连入电路中通过的电
V
流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量
结果产生误差。
小明同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行
了测量,两个定值电阻的阻值分别为R=5Ω,R=20kΩ。小组同学们为了减小实验误差,选择恰当的方
1 2
法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。若你也是创新实验小组的一员,在测量R=5Ω的电阻
1
时,请你回答:
(1)此实验中你们选择的恰当方法是_______(选填字母);A.内接法 B.外接法
(2)若选用“外接法”,测得_______(选填“电流”或“电压”)的值为准确值,测得的电阻值比真实值_______(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】 ①. B ②. 电压 ③. 偏小
【解析】
【详解】(1)[1]在测量R=5Ω的电阻时,若采取内接法,电流是准确的,设此时的电流为I,则电流表
1
分担的电压为
则电压表的示数为
则测量的定值电阻的阻值为
若采用外接法,设定值电阻两端的电压为 ,则主要考虑到电压表分流,电压分担的电流为
则电流表的示数为
则测量的定值电阻的阻值为
故对比计算可知,外接法误差更小。
(2)[3][4]若选用“外接法”,电压测量是正确的,主要考虑电压表分得部分电流,电路中电流表的示数
偏大;根据 可知,电流偏大,故电阻偏小。
五、计算题(共6分,画出相应的等效电路图)
25. 如图所示电路中,电源电压6V保持不变。闭合开关S,电流表示数为0.2A;再闭合开关S,电流表示
1 2
数为0.6A。求:
(1)R 的阻值
1(2)R 的阻值
2
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【详解】解:(1)由电路图可知,只闭合开关S 时,R 与R 串联,电流表测电路中的电流;再闭合开关
1 1 2
S 时,电路为R 的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可得,R 的阻值为
2 1 1
(2)当闭合开关S 后电路中电流为0.2A,根据欧姆定律和串联电路的电阻关系,此时R 的阻值为
1 2
答:(1)R 的阻值为 ;
1
(2)R 的阻值为 。
2
的
26. 在如图甲所示 电路中,电源电压不变,定值电阻 ,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”,
小灯泡上标有6V字样,它的U﹣I图象如图乙所示,只闭合开关S、S时,将滑片移到最右端,电压表示
l
数为10V,求:
(1)小灯泡正常发光时的电阻;
(2)电源电压;
(3)闭合开关S、S,断开S,在保证电路安全的情况下,移动滑片P使电流表和电压表分别能在某个量
2 1
程下满偏,滑动变阻器R连入电路的阻值范围。【答案】(1)10Ω;(2)15V;(3)1Ω~6Ω
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)小灯泡上标有6V字样,它的U﹣I图象如图乙所示,则可知灯泡正常发光时的电流
,小灯泡正常发光时的电阻为
(2)由图象可知,小灯泡电阻不随温度变化;只闭合开关S、S,小灯泡L和滑动变阻器串联,变阻器的
1
滑片在电阻最大位置,电压表示数为10V,设电源电压为U,因串联电路各处的电流相等,则有
代入数据可得
解得电源电压:U=15V。
(3)闭合开关S、S,断开S,定值电阻R 和滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压,由
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变阻器的规格可知,电流表要满偏只能选择0~0.6A的量程,即电路的最大电流I最大=0.6A,滑动变阻器
的最小电阻为
电源电压为15V,由串联电路的电压特点可知,变阻器R两端电压不可能达到15V,因此,电压表要满偏,
其量程应为0~3V,此时变阻器接入电路的阻值最大,此时电路的电流滑动变阻器的最大值
所以,滑动变阻器接入电路的阻值范围是1Ω~6Ω。
答:(1)小灯泡正常发光时的电阻是10Ω;
(2)电源电压是15V;
(3)闭合开关S、S,断开S,在保证电路安全的情况下,移动滑片P使电流表和电压表分别能在某个量
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程下满偏,滑动变阻器R连入电路的阻值范围1Ω~6Ω。