第14章过关测试题答案

1．B    点拨：当导体的长度、材料、温度不变时，横截面积越小，电阻越大．本题中的条件即为直径小，电阻大，故选B。

2．A    点拨：滑动变阻器接入电路的电阻主要取决于接入的下面的接线柱，如果接入左下方的接线柱就接入了左半段，如果接入右下方的接线柱就接入了右半段，然后判断滑片右移时，电阻长度的变化，从题图可以看出只有A项符合题意。

3．A     点拨：这段导体的电阻：，因为导体的电阻与导体两端的电压无关，所以当这段导体接在电压为3V的电源上时，这段导体的电阻仍然是9Ω，故选 A。

4．A    点拨：由题图知，两电阻串联，电压表V₁测量的是R₁和R₂两端的总电压，电压表V₂测量的是R₂两端的电压，由于，U₂=3V，因此，又因为R₁和R₂串联，则，根据欧姆定律可知，则，则，故选A。

5．D    点拨：闭合开关S，电路正常工作，过了一会儿，灯L突然变亮，电流表示数变大，说明电路一定出现短路现象，并且不是灯泡短路，因此故障是电阻R短路，故选D。

6．C   点拨：如果电流表和电压表位置接反了，电路相当于断路，电压表测量电源电压，电流表示数接近为零，则A项错误；已知待测电阻的阻值约为2Ω，测量值应该接近或等于2Ω，不可能为10Ω，与测量次数多少没有关系，则B项错误；电压表按0~15V量程读数，电流表按0~3A量程读数，得到的电压是实际电压的5倍，电流是实际电流，所以本该是2Ω的电阻测成了10Ω，则C项正确；电压表按0~15V量程读数，电流表按0~量程读数，得到的电压是实际电压的5倍，电流是实际电流的，测量的电阻是实际电阻的25倍，则D项错误。

7．C    点拨：当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由右端向左滑向中点处的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流增大，即电流表A₂示数变大；而电压表测量电源电压，因此电压表示数不变，故A错误；由于并联电路中，各支路互不影响，因此灯泡的亮度不变；故B错误；因为电压表测量电源电压，因此电压表示数不变；灯泡亮度也不变，故C正确；因为通过灯泡的电流不变，电流表A₂示数变大，而干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A₁示数变大，故D错误。

8．A    方法规律：将a、b两点间改用15Ω电阻替换10Ω电阻时，闭合开关，电路总电阻变大，由于，因此电路中的电流变小，又因为，且此时滑动变阻器的滑片不动，接入电路中的电阻没变，则滑动变阻器两端的电压变小，由于串联电路中总电压等于各分电压之和，则a、b两点间的电压变大，即电压表的示数变大，为保持a、b间的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，减小电路中的电流，减小电压表的示数，即接下来小翔的实验操作应该是：观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据；故选A。探究电流与电阻的关系，采用的是控制变量法，熟悉控制变量法的实施环节并正确运用，是解决此类实验题的关键。

9．B    点拨：A.当开关闭合时，R₀短路，电压表测电源电压，设此时示数为U₁，当开关断开时，R₀与R_x串联，电压表测R_x的电压，设此时示数为U₂，则此时R₀两端的电压为U₁U₂，根据串联电路电流处处相等可列出等式：，推导得出，故A电路可以测出R_x阻值；B.当开关闭合时，R_x被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，R_x与R₀串联，电压表仍测电源电压，无法推导出通过R_x的电流，故B电路不能测出R_x阻值；C.当开关掷到1挡时，只有R_x接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U₁，当开关掷到2挡时，R_x与R₀串联，电压表测R_x的电压，设此时示数为U₂，则此时R₀两端电压为U₁U₂。根据串联电路电流处处相等可列出等式：，推导得出，故C电路可以测出R_x阻值；当开关掷到1挡时，只有R₀接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U₁，当开关掷到2挡时，R_x与R₀串联，电压表测R₀的电压，设此时示数为U₂，则此时R_x两端电压为U₁U₂；根据串联电路电流处处相等可列出等式：，推导得出，故D电路可以测出R_x阻值。

10．C    点拨：只闭合S₁时，R₁、R₂与滑动变阻器串联，电压表测R₂两端的电压，当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，R₂两端的电压变小即电压表的示数变小，故A不正确；闭合S₁、S₂时，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，由于串联电路中电阻越串越大、大于任何一个分电阻，因此先闭合S₁，再闭合S₂时，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大即电流表的示数变大，R₂两端的电压变大即电压表的示数变大，故B不正确；先闭合S₁和S₂，再闭合S₃时，R₁、R₂与滑动变阻器并联，电压表测电源的电压，电流表测R₁和R₂支路的电流之和，并联电路中电阻越并越小、小于任何一个分电阻，电压表与电流表示数的比值即R₁、R₂并联后的总电阻，变小，故C正确；并联电路中各支路独立工作、互不影响，则闭合S₁、S₂和S₃，滑片P向右滑动时，不能改变R₁、R₂并联后的总电阻，即电压表与电流表示数的比值不变，故D不正确。

二、11．；5    点拨：导体的电阻为：，电压为3V时导体中电流，由于电阻是导体本身的性质，因此该导体的电阻仍是5Ω。

12．大；10    点拨：由I-U图像可知，随电压U的增大，通过小灯泡L的电流I增大，但，由于，因此随着电压的升高，小灯泡L的阻值逐渐变大；由图像可知R为定值电阻，当U=4V时，I=，则。

13．12；24；6    点拨：当S₁、S₂闭合，S₃断开时，由欧姆定律得：；当S₁、S₃断开，S₂闭合时，R₁与R₂串联，R₁两端的电压为，对R₁由欧姆定律得电路中的电流为：，所以电阻；若只闭合S₃，电压表测电源电压，故示数为6V。

三、14．解：（1）D  （2）A  （3）B  （4）控制变量     方法规律：（1）要探究猜想①，根据控制变量法的思路，应该控制导体的长度、横截面积、温度都不变，因此应该选择导体A和D；（2）要探究猜想③，根据控制变量法的思路，应该控制导体的材料、横截面积、温度都不变，因此应该选择导体C和A；（3）要探究猜想④，根据控制变量法的思路，应该控制导体的长度、材料、温度都不变，因此应该选择导体B和A；（4）实验中用到了控制变量法。控制变量法是物理探究实验中经常采用的一种方法，只有熟练掌握才会得心应手。

15．解：（1）如答图14-1所示  （2）B  （3）电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比     点拨：（1）滑动变阻器已接了下面一个接线柱，可再接上面任意一个接线柱，如答图14-1所示；（2）改用10Ω的电阻后，电压表的示数将变大，所以应改变滑动变阻器的阻值使电压表的示数保持2V不变；（3）由表格中数据知，电压不变，电阻增大为原来的几倍，电流便减小为原来的几分之一；可得电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

16．解：（1）电路图如答图14-2所示。

（2）主要实验步骤和需要测量的物理量：

①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数接近满偏，记下电压表的示数U₀；

②断开开关，保持滑片的位置不变，将电压表改接在未知电阻两端，闭合开关，记下电压表的示数U_x；

（3）由于串联电路中各处的电流相等，因此根据欧姆定律可得：，解得：。

点拨：由题意可知，所给的器材中无电流表，不能利用“伏安法”来测电阻，可以根据串联电路中各处的电流相等设计电路，即待测电阻和已知电阻串联；实验中要求比较精确地测出一个约为20Ω的未知电阻，且电压表的量程为0～3V，若待测电阻和定值电阻R₀串联或者待测电阻与最大阻值为200Ω的滑动变阻器串联，都会使电压表的示数超过量程，故可以采用定值电阻R₀和待测电阻、滑动变阻器串联，然后用电压表分别测出待测电阻和已知电阻两端的电压，利用欧姆定律得出等式即可得出待测电阻的阻值。本题属于“一只电表测电阻”的类型，这种类型的题目，由于器材相对不够，不能用“伏安法”来测电阻，可以根据串联电路的电流特点和并联电路的电压特点设计测电阻的方法。

四、17．解：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流。

（1）当酒精气体的浓度为0时，R₂的电阻为60Ω，此时电压表的示数为6V，由于串联电路中各处的电流相等，因此根据欧姆定律可得，电流表的示数：；

（2）由于串联电路中总电压等于各分电压之和，因此此时R₁两端的电压为：，则；

（3）调零后，R₁的电阻保持不变，此时变阻器两端的电压：，则电压表的示数：。

点拨：由电路图可知，R₁与R₂串联，电压表测R₂两端的电压，电流表测电路中的电流；（1）由题意可知，酒精气体的浓度为0时，R₂的阻值和电压表的示数，根据欧姆定律和串联电路中的电流特点求出电路中的电流；（2）根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压，利用欧姆定律求出滑动变阻器R₁的电阻值；（3）R₁的电阻保持不变，根据欧姆定律求出电流表的示数达到时滑动变阻器两端的电压，利用串联电路的电压特点求出电压表的示数。

18．解：（1）当汽油对R_x的压力为0，由乙图图像可知此时R_x的阻值为300Ω；

（2）当油箱内汽油用完时，即R_x所受压力为零，因R_x=300Ω，此时电路总电阻为：。电源电压为24V，则此时的电流为：；

（3）当油箱装满油时，因电流表的量程为0～，由丙图可知电流表示数为，根据欧姆定律可知：电路的总电阻为：，此时压敏电阻的阻值R_x为：；在乙图图像中查得R_x的阻值为30Ω对应的汽油对压敏电阻的压力F为；所以此时汽油对R_x的压强为：。[来源:学科网ZXXK]

点拨：（1）当R_x所受压力为零时，由图像中数据可知压敏电阻的阻值；（2）当油箱内汽油用完时，即R_x所受压力为零，根据此时压敏电阻和定值电阻的阻值，求出总阻值，由欧姆定律可求此时的电流；（3）油箱装满油时，根据电流表的量程和指针的位置可出此时的电流，则由欧姆定律可求得电路中的总阻值；于是可求得R_x的阻值；则由图像可得出汽油对压敏电阻的压力，则由压强公式可求得压强。