备战2021 浙教版科学中考专题训练 第23讲 电流、电压和电阻 16页

第 - 1 - 页 共 16 页 - 1 - 第 23 讲 电流、电压和电阻 重点突破 电流表、电压表的使用 【例 1】(2019·达州)如图所示,甲、乙均为理想电表,当开关 S 闭合后灯 L1、L2 都能发光,下列说法中正确的是 (B) A.灯 L1、L2 是串联在电路中的 B.甲一定是电流表,乙一定是电压表 C.当 L2 短路时 L1 仍能发光 D.乙、甲两电表示数的比值与 L1 的阻值相等 1.(2020·天津)如图所示是一个简化了的玩具警车电路图。若只让电动机 M 工 作,应 (A) A.只闭合 S1 B.只闭合 S2 C.S1、S2 都闭合 D.S1、S2 都断开 探究影响电阻大小的因素 第 - 2 - 页 共 16 页 - 2 - 【例 2】(2020·嘉舟)在学习了并联电路特点和欧姆定律后,科学兴趣小组为研 究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系,开展了以下探究。 【实验步骤】 ①设计电路,根据电路图连接实物; ②闭合开关,分别读出电压表和电流表的示数并记录; ③计算总电阻并填入表格; ④换用不同规格的电阻重复上述实验。 请你用笔画线代替导线,将实物图连接完整。 答: 实验 次数 电阻 R1/Ω 电阻 R2/Ω 电压 U/V 电流 I/A 总电阻 R/Ω 1 10 30 3 0.4 7.5 2 30 30 3 0.2 15 3 30 15 3 0.3 10 【得出结论】并联电路总电阻小于任何一个分电阻。 【思考讨论】 第 - 3 - 页 共 16 页 - 3 - ①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论 并联后相当于增大了导体的 横截面积,在导体材料、长度、温度不变时,横截面积越大,导体电阻越小 。 ②分析表中数据,若增大其中一个分电阻的阻值,则总电阻将 增大 。 2.(2020·衢州)为探究影响水果电池电压大小的因素,小科利用铜片、锌片作电 极的水果电池(图甲) 和电压传感器(精密电压测量仪)等器材进行实验,数据记 录如表: 实验 组别 水果 种类 电极插入 深度/cm 电极之间 距离/cm 测得的 电压/V 1 哈密瓜 1.0 2.0 0.886 2 哈密瓜 1.0 4.0 0.885 3 哈密瓜 1.0 6.0 0.886 4 苹果 1.0 2.0 1.009 5 苹果 1.5 2.0 1.011 6 苹果 2.0 2.0 1.010 第 - 4 - 页 共 16 页 - 4 - (1)为探究电极之间距离对水果电池电压大小的影响,应选用实验 1、2、3 (填 组别)进行对比。 (2)分析实验数据,可以得出的结论是 电极材料不变时,水果电池的电压大小 与水果种类有关,与电极插入深度和电极之间距离无关 。 (3)干电池与水果电池原理类似,其结构如图乙。若要改变一节干电池的电压,根 据本实验的结论,你的做法是 改变化学填充剂的成分 。 滑动变阻器的使用 【例 3】(2019·岳阳)如图,电源电压恒定不变,若要灯泡 L 和滑动变阻器 R 串联, 则只需要闭合开关 S2 ;闭合开关 S1 和 S3,断开 S2,将滑片 P 由图中位置向右移 动,灯泡 L 的亮度 不变 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。 3.(2020·甘孜州)如图所示,电源电压是 3 V 且不变,S 闭合后电压表示数为 1 V, 则灯 L2 两端的电压为 1 V;若断开开关,电压表示数 变大 (选填“变 大”“变小”或“不变”)。 第 - 5 - 页 共 16 页 - 5 - 第 - 6 - 页 共 16 页 - 6 - 诊断自测 1.(2020·长沙)如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关 S, 小灯泡 L 发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡 L 变亮,用酒精灯给钨丝加热, 小灯泡 L 逐渐变暗直至熄灭,由实验可知(B) A.钨丝的电阻随温度升高而减小 B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小 C.给钨丝加热时,电路中的电流变大 D.小灯泡 L 发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡 L 的电流 2.(2020·邵阳)如图所示,当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时,能使电路中的电 阻变小的接法是 (D) 3.(2020·自贡)如图是实验室伏安法测电阻的电路图,其中 a、b 电表应分别为 (C) A.a 为电流表,b 为电流表 B.a 为电压表,b 为电压表 第 - 7 - 页 共 16 页 - 7 - C.a 为电流表,b 为电压表 D.a 为电压表,b 为电流表 4.(2020·牡丹江)如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全 相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡 L1 和 L2 的电流分别为 (D) A.1.2 A 1.2 A B.0.3 A 0.3 A C.1.2 A 0.3 A D.1.5 A 0.3 A 5.(2020·宁波)现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材 料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示 的电路中。实验时,小科先将触点 M 与圆环上的 A 点连接,再移动滑动变阻器的 滑片 P 至最右端后,闭合开关 S,将触点 N 从 A 开始沿逆时针方向滑动一周,在触 点 N 滑动的过程中,触点 M、N 之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为 RMN。设滑 过弧 MN 的长为 x,电流表示数 I 与 x 之间的关系如图乙所示。己知电源电压恒为 4.5 V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值 与其长度成正比。 (1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是 10 cm。 (2)在触点 N 滑动过程中,RMN 的最大值是多少? 第 - 8 - 页 共 16 页 - 8 - (3)每 1 cm 电阻丝的阻值是 0.4 Ω(提示:图甲中 M、N 之间的电阻等效于 M、 N 之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)。 【解析】(2)当 x=0 时:R 变= = =5 Ω; 当 x=20 cm 时,电路中电流最小,电阻最大: R 总= = =9 Ω; 此时触点 M、N 之间的阻值最大,为 RMN=R 总-R 变=9 Ω-5 Ω=4 Ω。 (3)由题意可知,M、N 之间两段弧形金属丝并联,分别设为 R3、R4,如图所示: 因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以, = + ,即 RMN= , 因金属圆环中电阻丝的总电阻一定,即 R3+R4 的值不变,所以,由数学知识“两个 正数和一定,两数相同时乘积最大”可知,R3=R4 时,M、N 之间的总电阻最大, 则 RMN 大= ,即 4 Ω= , 解得:R3=R4=8 Ω,金属圆环中电阻丝的总电阻 R 环=R3+R4=8 Ω+8 Ω=16 Ω, 由图乙可知,金属圆环中电阻丝的总长度 L=50 cm-10 cm=40 cm, 所以,每 1 cm 电阻丝的阻值是 =0.4 Ω。 答案:(1)10 (2)实验过程中,触点 M、N 之间的最大阻值 RMN 是 4 Ω (3)0.4 第 - 9 - 页 共 16 页 - 9 - 第 - 10 - 页 共 16 页 - 10 - 高效提分作业 1.(2019·乐山)如图,先后将不同材料接在电路的 A、B 两点间,闭合开关,能使 小灯泡发光的是 (B) A.干木条 B.铜丝 C.塑料棒 D.陶瓷棒 2.(2019·衢州)如图甲是一种电热膜,它不易氧化,工作时能自动控温。其构造 是在绝缘薄膜表面,将多条薄的导电墨线两端与金属导线相连,如图乙。导电墨 线电阻随温度变化图像如图丙。有关电热膜说法正确的是 (D) A.导电墨线间以串联的方式连接 B.不易氧化属于电热膜的物理性质 C.工作时通过导电墨线的电流始终不变 D.温度到达 t0 时,发热功率会急剧减小 第 - 11 - 页 共 16 页 - 11 - 3.(2020·成都)防控“新冠疫情”,检测体温是重要的措施。如图所示的红外测 温仪,是通过接收身体辐射的红外线来显示被测人的体温。下列说法正确的是 (B) A.测温仪的电子元件都是由导体材料制成 B.测温仪工作时电池将化学能部分转化为电能 C.人体辐射的红外线不是电磁波 D.乱扔废弃电池不会对环境产生危害 4.(2020·成都)工作和生活中,手机已成为人们常用的工具。华为智能手机的电 池电压最接近 (A) A.4 V B.110 V C.220 V D.380 V 5.下列关于实验仪器的使用方法中,正确的是 (D) A.使用电压表时,选择的量程越小越好 B.电流表应与被测用电器并联 C.绝对不允许不经过用电器把电压表直接接在电源两极上 D.使用电流表时,应使电流从正接线柱流入,负接线柱流出 6.(2019·孝感)如图所示,通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题, 下列说法正确的是 (D) 第 - 12 - 页 共 16 页 - 12 - A.断开 S1 和 S3,闭合 S2 时,R1 和 R2 并联 B.断开 S1 和 S3,闭合 S2 时,电压表测量电源电压 C.断开 S2,闭合 S1、S3 时,R1 和 R2 串联 D.断开 S1,闭合 S2、S3 时,R2 被短路 7.(2019·深圳)下列说法正确的是 (D) A.电荷的移动形成电流 B.电路中有电压就一定有电流 C.把一根铜丝均匀拉长后电阻变小 D.长时间使用的手机发烫,是因为电流的热效应 8.(2020·绥化)下列电路图中正确的是 (B) 9.(2019·青岛改编)利用如图电路探究串联电路的规律,下列做法不正确的是 (C) A.分别把开关改接到 a、b、c 处,可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的 影响 第 - 13 - 页 共 16 页 - 13 - B.分别将电流表串联在 a、b、c 处,可以探究电路中各处电流的关系 C.分别将电压表串联在 a、b、c 处,可以探究电路中各用电器两端电压与电源两 端电压的关系 D.为使探究结论更具普遍性,可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实 验 10.(2020·扬州模拟)如图是小海设计的温度测量仪的电路,R1 是定值电阻,R2 是 阻值随温度升高而减小的热敏电阻,当 R2 的温度随环境温度降低时 (C) A.电流表的示数增大 B.电压表 V1 的示数增大 C.电压表 V2 的示数增大 D.电压表 V2 的示数减小 11.(2018·潍坊)如图是实验电路连接完毕后,滑动变阻器接入电路的四种情形, 已经可以闭合开关进行实验的是 (A) 12.(2019·成都)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小虹同学选用两个 不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在 a、b、 c 三处去测量电流。 第 - 14 - 页 共 16 页 - 14 - (1)她先把电流表接在 a 处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针 也来回摆动。故障的原因可能是 B (填字母)。 A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良 C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏 (2)她排除故障后,重新闭合开关。电流表的指针指示位置如图乙所示。则所测 的电流值为 0.22 A。 (3)她测量了 a、b、c 三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次 实验的测量数据如表,在分析数据时,她发现三处的测量值有差异。下列分析正 确的是 A 。 Ia/A Ib/A Ic/A 0.16 0.15 0.14 A.可能是因为测量误差造成的 B.是因为没有对电流表调零造成的 C.串联电路中各处的电流本来就不相等 D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小 13.小明用如甲图所示实物图来测量小灯泡两端电压,请回答下列问题: (1)在连接电路过程中,开关应处于 断开 状态。 第 - 15 - 页 共 16 页 - 15 - (2)在闭合开关前,小明应将滑动变阻器的滑片置于 B 端(选填“A”或 “B”),并采用 试触 的方法来确定电压表的量程。 (3)如图乙所示,电压表的读数为 2 V。 14.(2020·眉山)某同学用两节干电池串联做电源连接串联电路,如图所示,闭 合开关,发现灯不亮。为了查找原因,老师帮助他用导线分别连接 a、b 和 b、c。 连接 a、b 时,两灯不亮,连接 b、c 时,L1 很亮,则故障的原因可能是 L2 断路 。 两灯都不亮时,a、b 两点之间的电压是 0 V。 15.(2019·绥化)在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某实验小组的同学 利用如图所示的电路分别对“导体电阻跟它的材料、长度、横截面积有关”的 猜想进行实验验证。实验中使用 4 根电阻丝,其规格、材料如表所示。 编号材料 长度 /m 横截面 积/mm2 电流大 小/A A 锰铜合金0.5 0.8 0.40 B 镍铬合金0.5 0.8 0.32 C 镍铬合金0.5 0.4 0.16 D 镍铬合金1.0 0.4 0.08 (1)实验中通过观察 电流表的示数大小 来比较电阻的大小,此过程用到的研 究方法是 转换法 。 第 - 16 - 页 共 16 页 - 16 - (2)分别将 C、D 两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是 导体的材料、横 截面积相同时,长度越长,电阻越大 。 (3)分别将 B、C (填编号)两根合金丝接入电路,可初步探究出的结论是:导体 的材料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。