沪科版九年级全册第十五章 探究电路第一节 电阻和变阻器巩固练习
展开1.如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则下列接法正确的是( )
A.M接C,N接BB.M接B,N接DC.M接C,N接AD.M接A,N接C
2.如图所示,这是电学中常见的实验电路图,在A、B两点间分别接入不同的元件,可进行对应实验,下列说法正确的是( )
A.接入定值电阻,探究电流与电压的关系,滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变
B.接入阻值不同的定值电阻,探究电流与电阻的关系,滑动变阻器的作用是调节定值电阻两端电压成倍数变化
C.接入阻值未知的电阻,测量电阻的阻值,滑动变阻器的作用仅仅是为了保护电路
D.接入小灯泡,测量小灯泡的额定功率,滑动变阻器的作用是改变小灯泡两端电压
3.如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,使连入电路中的电阻变大的接法是( )
A.B.
C.D.
4.下列数据最接近实际的是( )
A.日常用的电炉丝的电阻约为1000Ω
B.成人用的医用外科口罩长约为16cm
C.成年人从一楼上到五楼克服重力做功约为600J
D.人走路时对地面的压强约为1.5×103Pa
5.如图甲所示是一个好玩的灯具,当顺时针转动灯具,灯就逐渐变暗,直至熄灭。实际上是由一个电位器控制着灯泡的亮度。图乙是这个电位器的结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连。转动灯具,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,该滑片跟着灯具一起转动。下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡并联
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变灯泡亮度的
C.该电路中,电位器只将a、b接入电路
D.该电路中,电位器只将b、c接入电路
6.电阻是导体本身的一种性质,如何比较导体的电阻大小呢?在科技社团活动中,小明和小东想探究多种方法比较两个不同材料导体的电阻大小。现有两根长短粗细相同的锰铜合金丝和铅锑合金丝,小明和小东设计了以下四种方案及推测,你认为不可行的是( )
A.两根丝串联,比较导体两端电压大小得出电阻大小
B.两根丝串联,比较导体周围磁性强弱得出电阻大小
C.两根丝并联,比较通过导体电流大小得出电阻大小
D.两根丝并联,比较导体产生热量多少得出电阻大小
7.小明用如图器材来探究“电阻的大小与什么因素有关”,三根金属线横截面积相同,其中①和③长度相等,②和③合金材料相同(夹子只能夹在接线柱上)。实验中( )
A.选择①和②金属线能探究导体电阻大小与材料的关系
B.电流表示数越大,表明接入电路中的金属线的电阻越大
C.探究电阻的大小是否跟导线的长度有关应选择金属线②和③
D.利用该线路板能探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
二.填空题(共8小题)
8.如图所示电阻箱的示数为 Ω。
9.如图所示,多芯线是高压输电常用的导线,它是由多根细导线并联组成。材料、长度相同的多芯线的电阻 (选填“大于”“小于”或“等于”)其中每一根细导线的电阻。
10.“台湾烤肠”是一种颇具中国传统风味的肉制品。图甲为该食品的加热工具—电烤炉,图乙为某科学兴趣小组根据电烤炉工作原理设计的简化电路图。
(1)图乙中R0为发热体,R为调温旋钮,若需要提高炉温,应 调节R的滑片P。
(2)烤制过程中是通过 方式使烤肠内能增加,温度升高而被烤熟。
11.把长短和粗细均相同的铜丝和镍铬合金丝,分别接入如图所示的电路中,当把铜丝接入电路后,闭合开关,小灯泡会更亮一些。在这两种金属丝中, 丝的电阻更小, 丝更适合制作电阻加热元件。
12.如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的I﹣U图像, (选填“a”或“b”)代表的电阻丝较粗,a、b并联后的电阻的I﹣U图像在区域 (选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
13.用久的白织灯灯丝变细是因为钨丝发生了 (填物态变化),同时灯丝的电阻会 (“变小”、“变大”或“不变”)。
14.电位器实际是滑动变阻器,如图是电位器的结构示意图.把电位器与灯串联来调节灯的亮暗,如把电位器的A、B两端接在家庭电路中,把旋钮顺时针转时,灯的亮暗变化是 (选填“变亮”“不变”或“变暗”),通过电阻的电流 (选填“变大”或“变小”),说明导体电阻大小与 有关。
15.图是根据初中物理电学知识绘制的结构图,线条表示知识之间的逻辑联系。
(1)A、B两处应填写的电路连接方式为 电路和 电路。
(2)C处应填写的电路组成部分为 ,D处应填写电路的状态为 。
(3)图中影响电阻大小的因素有:材料、 、横截面积和温度。
三.实验探究题(共3小题)
16.如图甲是研究导电液体的电阻与横截面积关系的实验装置,有机玻璃容器(该容器是绝缘体)内壁的两端安装了铜片M、N,容器内注入了适量的导电液体,电源电压保持12V不变。
(1)请将图甲中电流表(量程0.6A)连入电路,闭合开关前,滑片P应置于滑动变阻器的 (填“最左端”“最右端”或“正中间”);
(2)测出导电液体的横截面积S,闭合开关,调节滑动变阻器,记录电表示数,算出电阻R,断开开关,继续向容器注入导电液体,改变导电液体的横截面积,重复上述实验,得到如表中的数据,图乙是某次电表的示数,则导电液体的电阻为 Ω;
(3)分析表中数据可知,导电液体的横截面积越大,电阻越 ;若导电液体的横截面积变为前一次的2倍,则其电阻大小变为前一次的 ;
(4)李明改用一段可拉伸的乳胶管(是绝缘体),将乳胶管灌满导电液体,两端用金属塞堵住管口,若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,此时导电液体的电阻 (填“等于”或“不等于”)原来的2倍,这是由于李明实验时没有控制导电液体的 不变。
17.“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如表所示。
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
(2)实验中采用的研究方法是 和转换法。
(3)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了 的工作原理中。
A.电压表
B.电流表
C.滑动变阻器
(6)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可用 代替小灯泡完成实验。
18.小刚在电子元件店发现有热敏电阻卖,他想探究热敏电阻阻值大小与温度的关系,就买了一个热敏电阻进行探究。
【提出问题】这个热敏电阻阻值大小与温度有什么关系?
【猜想与假设】
猜想一:这个热敏电阻的阻值随温度的升高而升高;
猜想二:这个热敏电阻的阻值随温度的升高而降低。
【设计实验】
为了验证猜想是否正确,小刚计划用如图1所示的装置实验,验证上述猜想是否正确。
【进行实验与收集证据】
小刚组装好装置后,点燃酒精灯,闭合开关进行实验,电源电压不变,记录的数据如上表:
【分析论证】
通过分析实验数据,验证了猜想 是正确的。
【评估】
(1)烧杯中的液体应该选择 。
A.自来水
B.煤油
C.食盐水
(2)这个热敏电可能是 制成的。
A.金属导体
B.绝缘体
C.半导体
D.超导体
(3)不用液体加热,用酒精灯直接加热这个热敏电阻,能否完成这个实验 (填“能”与“不能”),因为 。
(4)如果想知道这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值,还需要增加一个 。
【拓展应用】
小刚想用这个热敏电阻和一个电压表改装成一个指针式温度计,设计的电路如图2所示,要能直接在电压表刻度盘上读出相应的温度,若要使电压表的示数随温度的升高而增大,则应在图2中的 (选填“ab”“bc”或“ac”)两端接入电压表。
四.计算题(共2小题)
19.如图所示,小松利用标有“20Ω 2A”的滑动变阻器设计了一个亮度可调节的小台灯,其中电源电压恒定,忽略灯丝电阻变化。
(1)闭合开关,当滑片P移至B端时,电压表的读数为6V,求电源电压。
(2)闭合开关,当滑动变阻器滑片P移至A端时,电流表示数为0.24A,电压表示数为2V,利用当前所学知识求通过R的电流和R两端电压。
(3)滑动变阻器铭牌“20Ω 2A”分别表示什么意思?
20.同学从网络上查询到电子体温计和空调温控装置都用到了热敏电阻,并查阅到一些数据。如图为某热敏电阻阻值随温度变化的图像,若将此热敏电阻制成的电子体温计用绝缘膜包好置于正常人腋窝中央测量体温,请计算此时热敏电阻的阻值。
2022年09月11日初中物理的初中物理组卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共7小题)
1.【解答】解:用滑动变阻器调节灯的亮度时,滑动变阻器应与灯泡串联,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,说明电路中电流变大,变阻器接入电路的电阻变小,则变阻器接入电路的电阻丝变短,所以变阻器下方的D接线柱应接入电路,上方的接线柱可选用A或B,则M应该接A或B,N接D。
故选:B。
2.【解答】解:A、根据控制变量法的思路,研究导体中的电流与电阻的关系时,要保持导体两端的电压不变,而电路中换用阻值不同的电阻时,电阻两端的电压就要改变,为了保持电阻两端的电压不变,就需要改变滑动变阻器接入电路的阻值,故A错误;
B、探究电流与电阻的关系时采用的是控制变量法,实验中需要调节滑动变阻器来使电阻两端的电压不变,故B错误;
C、测量导体的电阻时,滑动变阻器可以保护电路;通过改变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流,可以多测几组数据,通过求平均值来减小误差,故C错误;
D、在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中,滑动变阻器的作用是:通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流,可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系,故D正确。
故选:D。
3.【解答】解:A、由图知,滑动变阻器接左上与左下两个接线柱,当滑片向左移动时,接入电路的电阻丝长度变短,接入电路的阻值变小,故A不符合题意;
B、由图知,滑动变阻器接右上与左下两个接线柱,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故B不符合题意;
C、由图知,滑动变阻器接左上与右下两个接线柱,当滑片向左移动时,接入电路的电阻丝变长,接入电路的阻值变大,故C符合题意;
D、由图知,滑动变阻器同时接下面两个接线柱,滑动变阻器被接成了定值电阻,当滑片向左滑动时,接入电路的阻值不变,故D不符合题意。
故选:C。
4.【解答】解:A、日常用的电炉丝的电阻约为50Ω左右,故A不符合实际;
B、成人用的医用外科口罩长约为16cm左右,故B符合题意;
C、成年人从一楼上到五楼克服重力做功约为:W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×(5﹣1)×3m=7200J,故C不符合实际;
D、成人的重力约600N,一只脚的面积约为0.03m2,人走路时对地面的压强为:p=FS=600N0.03m2=2×104Pa,故D不符合实际。
故选:B。
5.【解答】解:A、并联电路中各支路互不影响,因此电位器与灯泡串联,才能影响灯泡的亮度,故A错误;
B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡的亮度的,故B错误;
CD.根据题意可知,当滑片顺时针转动时,灯就逐渐变暗,说明顺时针转动时,电位器接入电路的电阻变大,故是将a、b接入电路,故C正确,D错误。
故选:C。
6.【解答】解:现有两根长短粗细相同的锰铜合金丝和铅锑合金丝,导体的材料不同,长度和横截面积相同,所以可以探究导体的电阻与材料的关系;
AB、两根丝串联,通过电阻丝的电流相同,电阻丝产生的磁场强弱相同,不能通过导体周围磁性强弱得出电阻大小;导体的电阻不同,串联时分担的电压不同,所以比较导体两端电压大小能得出电阻的大小关系,故A可行,B不可行;
CD、两根丝并联,电阻丝两端的电压相同,电阻不同,通过电阻丝的电流不同,可以通过比较导体电流大小得出电阻的大小关系;根据Q=I2Rt=U2Rt可知,电阻不同的电阻丝产生的热量不同,比较导体产生热量的多少可以得出电阻的大小关系,故CD可行。
故选:B。
7.【解答】解:
A、选择①和②金属线,金属线的材料不同,长度不同,无法探究导体电阻大小与材料的关系,故A错误;
B、在导体两端的电压不变的条件下,导体的阻值越大通过导体的电流(电流表的示数)就越小,所以本实验可以通过电流表的示数比较导体电阻的大小,电流表示数越大,所接电阻阻值越小,故B错误;
C、探究电阻的大小是否跟导线的长度有关时,需要可知金属丝的材料、横截面积相同,长度不同,应选择金属线②和③进行比较,故C正确;
D、在研究电阻与导体的横截面积的关系时,由于横截面积相同,在图示情况下,三根金属丝的横截面积是相同的,不能探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关,故D错误。
故选:C。
二.填空题(共8小题)
8.【解答】解:电阻箱的示数:R=8×1000Ω+5×100Ω+3×10Ω+2×1Ω=8532Ω。
故答案为:8532。
9.【解答】解:由题可知多芯线是由多根细导线并联而成,而并联相当于增大了导体的横截面积,使总电阻减小,故多芯线的电阻远小于每根细导线的电阻。
故答案为:小于。
10.【解答】解:
(1)发热体R0的阻值一定,由P=I2R可知,要提高炉温,即要增大R0消耗的电功率,应增大电路中的电流,由I=UR可知,电路的总电阻应减小,R接入电路的阻值应减小,滑片应逆时针旋转;
(2)在烤制烤肠过程中,烤肠吸收热量、温度升高,是通过热传递方式改变了烤肠的内能。
故答案为:(1)逆时针;(2)热传递。
11.【解答】解:(1)把铜丝接入电路中灯泡更亮一些,说明铜丝的电阻更小,则镍铬合金丝的电阻更大;
(2)根据Q=I2Rt可知,在同样电流和相同的通电时间情况下,镍铬合金丝产生的热量多,故镍铬合金丝更适合制作电阻加热元件。
故答案为:铜;镍铬合金。
12.【解答】解:(1)由图像可知,当电阻丝的电流相等即Ia=Ib时,它们两端的电压关系为Ua>Ub,
由I=UR可知,两电阻丝的阻值关系为Ra>Rb,
因材料和温度相同时,导体的长度越长、横截面积越小,其阻值越大,
所以,相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝a、b中,b代表的电阻丝较粗;
(2)因电阻并联时相当于增加了导体的横截面积,
所以,并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,即R并<Rb<Ra,
由I=UR可知,电压相同时,并联电路的总电流最大,则a、b并联后的电阻的I﹣U图像在区域Ⅲ。
故答案为:b;Ⅲ。
13.【解答】解:白炽灯工作过程中钨丝温度很高,表面部分由固态直接变成钨蒸汽发生升华;
由于钨丝升华变细,在材料、长度一定时,横截面积减小,所以电阻变大。
故答案为:升华;变大。
14.【解答】解:把电位器的A、B两端接在电路中,把旋钮顺时针转时,长度变大,电阻变大,由I=UR可知电流变小,灯的亮暗变化是变暗,此实验说明导体电阻大小与长度有关。
故答案为:变暗;变小;长度。
15.【解答】解:(1)A、B两处应填写的电路连接方式为串联电路和并联电路。
(2)电路由用电器、电源、开关和导线组成组成;电路的状态为有三种,分别是通路、断路和开路。
(3)图中影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积和温度。
故答案为:(1)串联;并联。(2)电源;开路。(3)长度。
三.实验探究题(共3小题)
16.【解答】解:(1)电流表要串联在电路中使用,根据题意可知,电流表选择的量程为0~0.6A,把0.6A接线柱与铜片M相连即可,如下图:
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在阻值最大处,即最左端,起保护电路的作用;
(2)由图乙可知,电压表选择的是0~15V量程,此时电压表的读数为4V;电流表选择的量程是0~0.6A,此时电流表的读数为0.2A,由欧姆定律可知,此时导电液体的电阻R=UI=4V0.2A=20Ω;
(3)分析表中数据可知,导电液体的横截面积越大,电阻越小。
若导电液体的横截面积变为前一次的2倍,则其电阻大小变为前一次的12;
(4)当材料和长度一定时,导体的电阻与其横截面积成反比。若均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为原来的一半,此时导电液体的电阻远远大于原来的2倍,因为液柱的横截面积变小的过程中乳胶管被拉长,故长度变长导致液柱的电阻变大,即李明实验时没有控制导电液体的长度不变。
故答案为:(1)如上图;最左端;(2)20;(3)小;12;(4)不等于;长度。
17.【解答】解:(1)将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法;
(2)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,所以本实验采用的研究方法是控制变量法和转换法;
(3)要探究导体的电阻与导体材料的关系,应控制长度和横截面积相同,而材料不同,因此应将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验;
(4)如果选用编号为B、C两根电阻丝进行实验,即此时的长度和材料相同,但横截面积不同,故是为了验证导体的电阻与横截面积的关系;
(5)如果选用编号为C、D两根电阻丝进行实验,即此时的材料和横截面积相同,但长度不同,从而得出结论:在材料和横截面积相同,导体长度越长,电阻越大,该结论被实际应用到了滑动变阻器的工作原理中,故选:C;
(6)发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流变化较小;由于电流表能精确测量电流的大小,所以可在电路中串联一个电流表代替小灯泡完成实验。
故答案为:(1)小灯泡的亮度;(2)控制变量法;(3)A、B;(4)横截面积;(5)C;(6)电流表。
18.【解答】解:由实验数据可知,温度越高,热敏电阻的阻值越小,所以热敏电阻的阻值随温度的增加而减小,可以验证猜想二.;
(1)因为导线和电阻组成了电路,因此烧杯中的液体应该为绝缘体,因此应该选择煤油,故选:B;
(2)金属导体的电阻一般随温度的升高而增大;绝缘体电阻很大,不会发生大的改变;超导体电阻为零;所以热敏电阻可能是由半导体制成,故选:C。
(3)不用液体用酒精灯直接加热这个热敏电阻,不能完成实验,因为不能准确测量热敏电阻的温度;
(4)想知道这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值,由欧姆定律可知需要测量电阻两端的电压,需要增加一个电压表;
【拓展应用】热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,所以温度升高时,电流增大,定值电阻两端的电压变大,热敏电阻两端的电压变小,要使电压表的示数增大,因此电压表应该并联在定值电阻两端,即ab两端。
故答案为:二;(1)B;(2)C;(3)不能;不能准确测量热敏电阻的温度;(4)电压表;【拓展应用】ab。
四.计算题(共2小题)
19.【解答】解:(1)由图可知,小台灯L与滑动变阻器串联接入电路,电压表测量的是小台灯L两端的电压,电流表测量的是电路中的电流,当滑片P移到B端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表测量的是小台灯L两端的电压,也是电源电压,所以电源电压U=UL=6V;
(2)当滑片P移到A端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,通过滑动变阻器R的电流I滑=I=0.24A,滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣UL′=6V﹣2V=4V;
(3)滑动变阻器铭牌含义:20Ω表示滑动变阻的最大阻值为20Ω;2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
答:(1)电源电压是6V;
(2)通过滑动变阻器R的电流是0.24A;滑动变阻器两端的电压是4V;
(3)20Ω表示滑动变阻的最大阻值为20Ω;2A表示滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
20.【解答】解:由甲图可设热敏电阻阻值RT与温度t的关系式为:RT=kt+b,
可知当电阻值为600Ω时,温度为32℃,则:600Ω=k×32℃+b…①
当电阻值为400Ω时,温度为42℃,则:400Ω=k×42℃+b…②
由①②得:k=﹣20Ω/℃,b=1240Ω,
推导出关系为:RT=﹣20Ω/℃×t+1240Ω,
若将此热敏电阻制成的电子体温计用绝缘膜包好置于正常人腋窝中央测量体温,
正常人腋窝温度为37℃,则RT的阻值为:RT′=﹣20Ω/℃×37℃+1240Ω=500Ω。
答:此时热敏电阻的阻值为500Ω。
声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2022/9/11 15:13:13;用户:初中物理;邮箱:xueshen02@xyh.cm;学号:30236073实验次数
1
2
3
4
横截面积S/cm2
10
20
30
40
电阻R/Ω
10
5
3.3
2.5
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
实验次数
1
2
3
4
5
6
温度℃
15
20
25
30
35
40
电阻R/Ω
50
45
40
35
30
20
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