专题19 电压 电阻（习题精选练习）（解析版）

专题19 电压 电阻 一、单选题 1．如图所示，电源电压不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P 向右移动时，下列说法正确的是（ ） ．电流表1示数变小，电压表V 示数变小 B．电流表2示数变大，电压表V 示数变大 ．电压表V 的示数与电流表1示数的比值变大 D．电压表V 的示数与电流表2示数的比值变小 【答】 【解析】 B．由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表1测干路中电流，电流表2测流过滑动变阻器 R2支路的电流，电压表V 测电源电压。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P 向右移动时，滑动变阻器接入 电路中的阻值变大，其两端电压等于电源电压不变，故由欧姆定律可知，流过滑动变阻器R2支路的电流变 小，即电流表2示数变小，流过定值电阻支路的电流不变，故由并联电路的电流规律可知，干路电流变小， 则电流表1示数变小，电压表V 测电源电压，故电压表V 示数不变，故B 错误； ．因电压表V 示数不变，电流表1示数变小，故可知电压表V 的示数与电流表1示数的比值变大，故正确； D．因电压表V 示数不变，电流表2示数变小，故电压表V 的示数与电流表2示数的比值变大，故D 错误。 故选。 2．关于电流、电压和电阻的关系，下列说法中正确的是（ ） ．当导体两端的电压为零时，电阻也为零 B．电阻由导体本身的性质决定，与电流、电压无关 ．定值电阻两端的电压越大，通过该电阻的电流就越小 D．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比 【答】B 【解析】 BD．电阻由导体本身的性质决定，与电流、电压无关，故D 错误；B 正确； ．定值电阻两端的电压越大，通过该电阻的电流就越大，故错误。 故选B。 3．如图是滑动变阻器接入电路中的情形，当滑片P 向右滑动时，连入电路的电阻变大的有（ ） ．1 个 B．2 个 ．3 个 D．4 个 【答】 【解析】 由左边起第一图中可知，此时滑动变阻器接入上面两个接线柱，移动滑片，连入电路的阻值不变； 由左边起第二图中可知，此时滑动变阻器接入了左下和右上两个接线柱，当滑片P 向右滑动时，连入电路 的电阻变大； 由左边起第三图中可知，此时滑动变阻器接入了右下和右上两个接线柱，当滑片P 向右滑动时，连入电路 的电阻变小； 由左边起第四图中可知，此时滑动变阻器接入了右下和左上两个接线柱，当滑片P 向右滑动时，连入电路 的电阻变小。 故可知当滑片P 向右滑动时，连入电路的电阻变大的有1 个，故符合题意，BD 不符合题意。 故选。 4．如图所示，电源电压为12V，当闭合开关时，电压表的示数为3V，下列描述不正确的是（ ） ．L1两端电压为9V B．L2两端电压为3V ．L1和L2两端电压之和为12V D．当开关S 断开时，电压表没有示数 【答】D 【解析】 B．由图可知，灯L1和L2串联在电路中，电压表测量灯L2两端的电压，当闭合开关时，电压表的示数为 3V，即L2两端的电压为3V，由于电源电压为12V，所以L1两端的电压为 故正确，不符合题意，B 正确，B 不符合题意； ．灯L1和L2串联在电路中，所以L1和L2两端电压之和等于电源电压，即L1和L2两端电压之和为12V，故正 确，不符合题意； D．当开关S 断开时，电压表通过灯L1与电源连通，此时电压表测量电源电压，即电压表示数为12V，故D 不正确，D 符合题意。 故选D。 二、填空题 5．现在人们大量使用了LED 灯进行照明，为了探究其中原因，小懿同学用了三节新干电池以及一个普通小 灯泡L1和一个LED 灯L2串联起来连接了成了如图所示的电路。闭合开关后，调节滑动变阻器到某一位置时， 他发现L1的亮度小于L2，电压表的示数为3V，此时实际功率较大的灯是______。据此可知，使用LED 灯的 优点在于______。 【答】 L1 节能（效率高） 【解析】 [1]由题可知，两灯泡串联，且电压表测量灯L1电压，电压为3V，由于电源为三节干电池组成，所以电源电 压为45V，由串联电路的电压规律可知，此时LED 灯两端的电压为15V，由于两灯串联，所以流过两个灯 泡的电流相等，由公式P＝U 可知，电流相同时，电压大的功率大，故灯L1的实际功率更大。 [2]由上述分析及题干可知，L2更亮，但实际功率更小，故LED 灯相对于普通灯泡在相同工作条件下更节能。 6．小延在做“探究串联电路电流的关系”的实验，电路如图所示，已知下列操作不会损坏电路中的器材。 闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数。于是他用一根导线接在L1两端时，两灯仍不亮，电流表无示数； 当导线接在L2两端时，一个灯亮了，电流表也有了示数。则电路可能出现的故障是______。 【答】L2断路 【解析】 由图可知，灯泡L1和L2串联，电流表测量串联电路的电流，闭合开关后，两个小灯泡都不亮，电流表无示 数，说明电路出现断路故障。用一根导线接在L1两端时，L1 被短路，两灯仍不亮，电流表无示数，说明此时电路仍为断路状态，故L1没有断路；当导线接在L2两端时， L2被短路，一个灯亮了，电流表也有了示数，说明L2断路。 7．如图甲所示的电路，闭合开关S1、S2，电压表V1、V2的示数如图乙所示。则L1两端的电压是 _________V，电源电压为_________V；断开开关S2，电压表V1将会______（选填“变为0”、“等于电源电 压”或“超量程”）。 【答】 3 55 超量程 【解析】 [1][2]由图甲可知，闭合开关S1、S2，电路为灯泡L1和L2的串联电路，电压表V2测量的是总电压，V1测量的 是灯泡L2两端的电压；因为在串联电路中用电器两端电压之和等于总电压，所以电压表V1的示数应当小于 V2的示数；由图乙可知，V1的指针偏转角度大于V2的指针偏转角度，所以V1选用0~3V 量程示数应当为 25V，即灯泡L2两端的电压为25V，V2选用0~15V 量程示数应当为55V，即总电压为55V。有串联电路电压 规律得，灯L1两端的电压为 [3]闭合开关S1，断开开关S2，电压表V2与灯泡L2串联在支路支路中，然后与灯泡L1并联，电压表V1串联在 干路中，此时电路中无电流，电压表V1的示数将几乎等于电源电压变为55V 大于V1选用0~3V 量程，故超 量程。 8．将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路，其电阻将______；若将这根镍铬合金丝对折后接入电路，其电 阻将______。（填“变大”“变小”或“不变”）变阻器是通过改变接入电路中电阻线的______来改变电 阻大小的，一只滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1”的字样，则表示这只滑动变阻器的电阻变化范围是____ __Ω。 【答】 变大 变小 长度 0~20 【解析】 [1][2]电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关。在材料相同时，导体越长，横截面积越小，电阻越 大。将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路，长度变长，同时横截面积减小，故电阻变大；如果将这根镍铬 合金丝对折后接入电路，长度减小，同时横截面积变大，电阻变小。 [3][4]通过移动滑片，电阻丝接入电路的长度发生变化，连入电路中的电阻就发生变化，所以变阻器是通过 改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的。滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1”的字样，说明接入电 阻最大可为20Ω，最小为0，故这只滑动变阻器的电阻变化范围是0~20Ω。 三、实验题 9．为有效预防病毒的传播，落实“入校前体温检测”，很多人员密集、流动性大的场所都配备了如图甲 所示的非接触红外热像仪，方便了体温检测。 李曦同学通过调查了解到，红外热像仪的核心元件，就相当于一个热敏电阻，于是找来一个类似的热敏电 阻来进一步研究其测温原理。通过查询发现其阻值随温度变化的图像如图乙所示。李曦同学想使用伏安法 测得热敏电阻的阻值从而得到环境温度值，于是她设计了如图丙所示的电路，其中 是热敏电阻。 （1）她选用了如下器材：电源电压3V，滑动变阻器（14kΩ 1），电压表（0~3V），电流表（0~06）和若 干导线、开关。但同组的其他同学认为，以上的器材中有一个应该更换规格，这个器材是______； （2）她思考过后并没有更换器材，而只是将上述器材从原电路中去掉了，也完成了测量。当去掉该器材 再连接好电路后，她接下来应该将滑动变阻器______（请写出操作）； （3）若她使用（2）中的方，她将热敏电阻长时间捂在手中后，小组同学记录此时电压表示数为16V，则 她测得的体温为：______℃； （4）经过评估，小组同学一致认为利用（2）中的电路无法准确测量人体体温，如果仅从电压表的角度来 分析，是因为电压表______。 【答】 电流表 滑片调到阻值最大处 34 分度值太大 【解析】 （1）[1]李曦同学是想利用该装置测得环境温度值，环境温度不会超过50℃，当环境温度为50℃时，由图 乙可知热敏电阻阻值为08kΩ，滑动变阻器滑片在最左端时，电路中电流最大，最大电流为 0~06 量程的电流表分度值为002，电路中最大电流比电流表分度值小，所以无法测量电路中的电流，需要 将电流表换成分度值更小的灵敏电流计。 （2）[2]为了避免电路中电流太大损坏电路元件，闭合开关前应该将滑动变阻器的阻值调到最大值，如图 丙，应该将滑片滑到最右端。 （3）[3]滑动变阻器和热敏电阻串联，电压表和热敏电阻并联，电压表示数为16V，即热敏电阻两端电压为 16V，所以滑动变阻器两端电压为 电路中电流为 热敏电阻阻值为 由图乙可知体温为34℃。 （4）[4]由于电压表分度值较大，测量的热敏电阻两端电压误差较大，所以无法准确测量人体体温。热敏 电阻和电压表内阻相差不大，电压表有分流作用，通过热敏电阻的电流测量值比真实值偏大，测量的热敏 电阻阻值偏小，会造成测量的温度偏大。 10．在“探究并联电路的电压规律”实验中，三个小组的同学根据图所示电路进行实验。他们找来若干电 池，有 和 两个量程的电压表，标称“ ”和“ ”的小灯泡若干，导线、 开关若干。 （1）在连接电路时，应该将开关____________ ； （2）应该选择____________进行实验； ．两个“ ”的小灯泡 B．两个“ ”的小灯泡 ．两种规格的小灯泡各取一个 （3）三个小组的同学通过实验获得的数据分别填入下表中； 实验组号 EF 间电 压 B 间电压 D 间电压 第一组 30 25 26 第二组 15 14 14 第三组 29 29 29 接下的操作最合理的是____________； ．采用第三组的数据得到实验结论“并联电路中各支路电压相等” B．综合三个小组的数据再得出结论“并联电路中各支路电压相等” ．多次断开闭合开关S 反复试验，得到多组数据后再进行分析 D．三组同学更换部分器材再次实验，得到新数据后再进行分析 （4）实验完成后，对本次实验过程进行评估时，小悦同学认为：根据实验电路图分析可以知道：电路 中、、E 三点在电路中是等效的，B、D、F 三点在电路中也是等效的，所以只需要测量EF 两点间的电压 就行了。小鹏同学认为：必须要将B、D、EF 三个位置的电压都需要测量出来才行。你认为____________ 同学的观点正确。 【答】 断开 D 小鹏 【解析】 （1）[1]为保护电路，在连接电路时，应该将开关断开。 （2）[2]为避免实验结论的偶然性，使实验结论具有普遍性，实验时我们应该选择规格不同的小灯泡进行 实验，故符合题意。 （3）[3] 为使实验结论具有普遍性，我们在实验时应该更换不同规格的小灯泡多次进行实验，三个小组每 一小组的数据只有一组，所以接下的操作最合理的是各个小组更换部分器材再次实验，得到新数据后再进 行分析，故选D。 （4）[4]考虑到导线也有较小的电阻及实验的真实可靠性，须将B、D、EF 三个位置的电压都需要测量出 来才行，故小鹏的说法正确。