专题04 探究电路(期中复习讲义)九年级物理上学期新教材沪科版
2025-11-10
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十六章 探究电路 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电压和电阻 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.93 MB |
| 发布时间 | 2025-11-10 |
| 更新时间 | 2025-11-10 |
| 作者 | 学物知理 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-10-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54147834.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题04 探究电路(期中复习讲义)
电阻和变阻器
1. 知道电阻是导体本身的一种性质。
2. 能画出电阻的符号,知道电阻单位及其换算。
3. 理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。
4. 能说出滑动变阻器的构造,画出它在电路中的符号,理解变阻器的工作原理。
5. 会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。
6.体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关,积极动手进行实验。
常考点是影响电阻大小的因素以及滑动变阻器的原理及使用方法
探究:电流与电压、电阻的关系
1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的关系,让学生经历科学探究的全过程;能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。
2. 进一步熟悉探究实验中常用的一种方法—控制变量法。
3. 会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图象法分析实验数据。
4. 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律。
5. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
基础必考点,常围绕电流与电压、电阻的关系实验和欧姆定律的应用出题
测量:用电流表和电压表测量电阻
1. 进一步掌握使用电流表、电压表的方法。
2. 学会用伏安法测电阻。
3. 加深对欧姆定律及其应用的理解。
4. 知道用伏安法测量定值电阻和小灯泡电阻的异同。
基础常考点,常出实验题
家庭电路
1. 了解家庭电路的组成部分及各部分的作用。
2. 了解试电笔判定火线和零线的方法。
3. 知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器的总功率过大和短路。
4. 知道空气开关和保险丝的作用。
5. 了解常见的触电事故和正确的处理方法。
6.有初步的安全用电常识和节约用电意识。
基础常考点,常出填空题、选择题、作图题
考点01 电阻与变阻器
■知识点一:电阻
1.概念:在物理学中,把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。
用字母 R 表示。
2.单位:
①国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω.
②常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).
③换算关系:1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ.
3.电阻器
在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻。电路图中的符号。
4.一些物体的电阻值:
5.实验探究:影响电阻大小的因素:
(1)实验原理:
在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)。
(2)设计实验:
这是一个多因素问题,可以采用控制变量法进行研究,通过观察电流表的示数来判断导体电阻的大小。
5.实验探究:影响电阻大小的因素:
(3)实验电路:
(4)实验方法:控制变量法和转换法。
(5)实验结论:
A.导体的电阻大小跟导体的材料有关。
B.在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
C.在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
D.另外,电阻还跟温度有关。一般情况,温度越高,电阻越大。
也就是说:
导体的电阻是导体本身的一种性质,大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。
■知识点二 :变阻器
1. 变阻原理:
通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
2. 变阻器的种类:滑动变阻器和电阻箱。
3. 变阻器的作用:
(1)改变电路中的电流和部分电路两端的电压。 (2)保护电路。
4. 变阻器的应用:
电位器:家用电器中的档位调节器。
(机械类和数字类)
5. 滑动变阻器:
(1)构造:瓷筒、线圈(电阻大)、滑片、金属棒、接线柱。
(2)结构示意图:
(3)电路符号:
(4)铭牌含义:
某滑动变阻器标有“200Ω1.5A”字样,200Ω表示滑动变阻器的最大阻值为200Ω或变阻范围为0-200Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。
(5)使用方法:
A.串联在电路中。
B.接线柱“上下各一”的接法变阻。
C.接入电路前应调到阻值最大(滑片远离下接线柱)。
6. 电阻箱:
(1)一种可调节电阻大小且能够显示出电阻值的变阻器。
(2)各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的电阻。
考点02 探究电流与电压、电阻的关系
■知识点一:探究电流与电压的关系
【提出问题】电流与电压之间有什么样的关系?
【猜想与假设】
若电阻一定,可能电压越大,电流越大。
(猜想依据:因为电压是形成电流的原因。)
【设计实验】
这是一个多因素问题,可以用控制变量法,控制导体的电阻不变,用滑动变阻器改变电阻两端电压从而得出电流与电压关系的规律。
【实验器材】
电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线。
(1)滑动变阻器:改变定值电阻两端电压和保护电路。
(2)电流表:测量定值电阻中的电流。
(3)电压表:测量定值电阻两端电压。
【实验电路图】
【实验表格】
【分析论证】
(1)算出每次电压与电流之比,若比值相等,则电流与电压成正比。
(2)作出I-U图像,若为过原点的一条直线,则电流与电压成正比。
【实验结论】
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
■知识点二:探究电流与电阻的关系
【提出问题】电流与电阻之间有什么样的关系?
【猜想与假设】若电压一定,电阻越大,电流可能越小。
(猜想依据:因为电阻对电流有阻碍作用,所以若电压一定,电阻越大,可能电流越小。)
【设计实验】保持定值电阻两端电压不变,改变定值电阻大小,研究电流随电阻的变化关系,观察并记录电流表示数。
【实验电路】
【实验表格】
【分析论证】
(1)算出每次电流与电阻的乘积,若乘积是定值,则电流与电阻成反比。
(2)画出I-R图像,发现I-R图像是一条反比例图像。
【实验结论】
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
考点03 欧姆定律
■知识点一:欧姆定律
1. 定律内容:
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2. 定律表达式:
U —两端的电压,单位V;
R —导体的电阻,单位Ω;
I —导体中的电流,单位A。
3.对定律的理解:
(1)条件性:定律中的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的电阻一定时,导体中的电流跟它两端的电压成正比;当导体的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
(2)使用范围:欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。
4. 推导公式:
U=IR、R=U/I
■知识点二:欧姆定律的应用
应用定律的注意事项:
(1)统一性:I、U、R必须使用国际单位,即U—V,R—Ω,I—A。
(2)同一性:I、U、R必须是对同一个导体或同一段电路而言的。
(3)同时性:I、U、R必须是对同一个导体同一时间而言的。
1.利用欧姆定律进行分析与计算:
(1)求电流: I=U/R .
(2)求电压: U=IR.
(3)求电阻: R=U/I .
只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。
2. 酒精浓度检测仪:
酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器R1(相当于随酒精气体浓度变化的变阻器)、一个定值电阻R2及一个电流表和电压表串联组成。
酒精气体传感器的电阻值R1随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么传感器的电阻值R1越小,根据欧姆定律I=U/R可知,电路中的电流越大,则定值电阻R2两端的电压U2=IR2越大,即测试仪的示数越大。
3. 自动体重测试仪:
如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,CB部分为导体,BA部分为绝缘体。当测试仪所测体重越大时,杠杆的左端下降、右端上升,滑片上移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据 可知,电路中的电流变大,即体重显示表(电流表)的示数越大。
考点04 用电流表和电压表测量电阻
■知识点一:实验再现“测小灯泡电阻”和“测定值电阻阻值”
通过播放视频的方式实验再现的方式引导学生系统复习两个实验
■知识点二:“测小灯泡电阻”和“测定值电阻阻值”的比较
考点05 电阻的串联与并联
■知识点一:电阻的串联
1.串联电路中的电流、电压、电阻规律:
(1)电流:串联电路中各处电流相等;(I=I1=I2=…=In)
(2)电压:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。
(U=U1+U2+…+Un)
(3) 电阻:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。(R=R1+R2)
(4) 分压原理:串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻大小成正比。
(U1/U2=R1/R2)
■知识点二:电阻的并联
2. 并联电路中的电流、电压、电阻规律:
(1)电流:干路中的电流等于各支路中的电流之和(I=I1+I2)。
(2)电压:电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等(U=U1=U2)
(3)电阻:总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。
(1/R=1/R1+1/R2)
(4)分流原理:各支路的电流与支路电阻的大小成反比;
(I1/I2=R2/R1)
考点06 家庭电路
■知识点一:家庭电路的组成
1. 家庭电路的组成
进户线、电能表、总开关 、保险装置、用电器与插座等。
2.进户线(两条):分别叫端线(俗称火线)和零线,两线间电压为220伏。
进户线的辨别:测电笔
(1)结构:由笔尖金属体、电阻(阻值大)、氖管、弹簧和笔尾金属体。
(2)使用方法:手拿试电笔,手指按住笔卡(或金属笔尾),使笔尖接触被测导线。如果氖管发光,则接触的是火线;如果氖管不发光,则接触的是零线。
4.电能表:(1)作用:测量用电器一段时间消耗的电能。
(2)安装位置:安装在进户线之后,在总开关之前。
5.空气开关(熔丝):
(1)作用:电路中电流过大时,自动切断电路,起到保护作用。
(2)安装位置:保险丝安装在干路火线上,总开关后方。
6.三线插头和三孔插座:
(1)三脚插头:洗衣机、电冰箱等电器的电源插头有三根线,其中一条接火线(L),一条接零线(N),第三条标着“E”。原来,三脚插头上标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连。
(2)三孔插座的接法:左边的插孔接零线,右边的插孔接火线,中间的插孔接地线,即“左零右火中间地”。
■知识点二:家庭电路电流过大的原因
1.短路会使家庭电路中电流过大:
发生短路时,由于导线的电阻很小,电源电压为220V不变,根据I=U/R可知,短路时电路中的电流非常大。
(1)短路对家庭电路的影响:
短路时电路中的电流非常大,会产生大量热量,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。
(2)如何防止短路:
及时更换老化的电气设备;防止导线绝缘皮破损等。
2.连入用电器的总功率过大会使家庭电路中电流过大:
发家庭电路的总功率等于各用电器的功率之和。
P = P1+ P2 + …+ Pn
可见,在家庭电路中,同时工作的用电器越多,尤其是同时工作的大功率用电器越多,电路消耗的总功率就越大。
根据P =UI,可得I=P/U。因为家庭电路中的电压220V是一定的,所以用电器总电功率P越大,电路中的电流I就越大。
所以,用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
■知识点三:安全用电
1.触电事故:
(1)定义:一定强度的电流通过人体所引起的伤害。
(2)危险性:与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
(3)安全电压:不高于36V的电压。
2.低压触电:
(1)触电原因:都是由于人体直接或间接跟相线接触并与中性线线或大地构成通路造成的。
(2)触电形式: A.单线触电B.双线触电。
3.高压触电:
高压触电包括高压电弧触电和跨步电压触电。
4.安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(1)更换灯泡、搬运电器前应断开电源开关。
(2)不弄湿用电器,不损坏绝缘层。
(3)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命要及时更换。
(4)不能在电线附近放风筝。
■知识点四:家庭电路连接
家庭电路的连接:
(1)各种用电器是并联接入电路的。
(2)插座与灯座是并联的。
(3)开关和保险丝要接在火线上。
(4)三孔插座:左零右火上接地。
(5)螺丝口灯泡:螺旋套只能接零线。
(6)控制各用电器工作的开关与电器是串联的
题型一 电阻和变阻器
解|题|技|巧
半导体与超导体
(1)半导体:
①定义:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。如硅和锗。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
②应用:二极管、三极管、芯片、太阳能电池、LED灯、可变电阻等。
(2)超导体:
①定义:指可以在特定温度以下,呈现电阻为零的导体。
②应用:输电线、发电机和电动机的线圈、强磁场、磁悬浮等。
【例1】(2025·湖南怀化·二模)如图是某小组同学“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,所选6根电阻丝的规格及数据如表所示。
编号
材料
长度
横截面积
电流/A
铜丝
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
0.5S
镍铬合金
2S
(1)连接电路时,开关S应当 ,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小;
(2)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;
(3)分别将编号为D、E、F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;
(4)小灯泡在电路中的主要作用是: 。
【变式1-1】(2025·四川成都)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(2025·四川达州)一节新干电池电压约为 V,如图所示电阻箱阻值读数为 Ω。
【变式1-3】(2022·四川自贡·统考中考真题)如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,下列说法正确的是( )
A.油位越高,流过R的电流越大 B.R、R0在电路中是并联的
C.油位越高,R两端的电压越大 D.油量表是由电流表改装而成的
题型二 电流与电压、电阻的关系
解|题|技|巧
1.滑动变阻器的不同作用:
(1)在探究电流与电压关系时:是改变定值电阻两端的电压。
(2)在探究电流与电阻关系时:是保持定值电阻两端电压不变。
2.在探究电流与电阻关系时:
对I-R图象的改进是作出I- 1/R图象,这样可以更直观地反映电流和电阻定量关系。
【例2】(2025·北京)某同学利用干电池、数字电流表A、数字电压表V、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)该同学分析下表实验数据,发现________,由此可得实验结论:________。
电阻
5
10
15
20
25
40
电流
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
0.05
【变式2-1】(2025·黑龙江绥化卷)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,在电路中分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验。先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将电阻由10Ω更换为5Ω,调节滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2V为止:要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。
【变式2-2】(2021·湖北宜昌中考)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.R1与R2的阻值之比为1:2
【变式2-3】(2025·深圳)小虞同学利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”。
(1)在如图所示的虚线框内,小虞同学应填入_________(填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最_____(填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是___________。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.6
2.4
2.8
电流I/A
0.2
0.32
0.48
0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值_______,小虞由此得出结论,“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。
(5)分析如图坐标图,小虞同学发现导致甲组数据与乙和丙不同的原因是________________。
题型三 欧姆定律
解|题|技|巧
利用欧姆定律解答计算题的一般步骤:
1.可采用“去表法”判断电路的连接方式,将电压表去掉,将电流表看成一段导线,画出等效电路图,然后进行判断。判断电路的连接方式后,再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置,明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。
2.认真审题,在电路图(或画出的电路图)上标出已知量、待求量。
3.找出各物理量之间的关系;利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式,列式时要注意公式成立的条件。
4.讨论结果的合理性,得出答案。
【例3】(2025·安徽)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,得到导体A和导体B的图像如图所示。则当导体A两端的电压为时,它的阻值 (选填“小于”“等于”或“大于”)导体B的阻值。
【变式3-1】(2024·江苏宿迁)在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,,,电流表有“”和“”两个量程,测量了电阻的电流为。为完成实验探究,做法正确的是( )
A.使用“”量程,只测量的电流
B.使用“”量程,只测量的电流
C.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
D.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
【变式3-2】(2022·黑龙江牡丹江中考)如图所示,电源两端电压为3V,R1=5 Ω。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A.通过R1的电流为0.6A B.R2的电阻为25Ω
C.R2两端的电压为3V D.R1两端的电压为2.5V
【变式3-3】(2025·贵州中考) 为保护餐桌桌面,在将盛有高温菜、汤的餐具放上餐桌前,往往先在桌面上放置隔热垫,这主要是从下列哪个方面防止桌面遭受损坏( )
A 静电 B. 热传递 C. 压力 D. 噪声
【变式3-4】(2022·湖南张家界中考)如图所示,电源电压保持不变,电流表与电压的变化如乙图所示,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为( )
A.6V 20Ω B.4V 20Ω C.6V 10Ω D.4V 10Ω
题型四 测电阻
解|题|技|巧
特殊方法测电阻
1.利用电压表测量:
(1)把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来。
(2)用电压表分别测量出两者的电压U0、Ux。
(3)计算出未知电阻Rx阻值的表达式为:Rx=UxR0/U0
2.利用电流表测量:
(1)如图,闭合S和S1,记录电流表的示数I1;
(2)闭合S断开S1,记录电流表的示数I2;
(3)用R0和测量出来的物理量表示Rx=(I1-I2)R0/I2。
【例4】如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是( )
A.实验原理是P=UI
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量取平均值是为了减小误差
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
【变式4-1】(2022·山东日照·统考中考真题)小明学习了欧姆定律后,用图示器材测量电阻Rx的阻值。图中已完成部分电路连接,请用笔画线表示导线,将该电路补充完整。要求:原有导线不能改变也不能与之交叉;电压表的量程要恰当;滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变小。
【变式4-2】(2025·重庆)用图甲所示的电路测量标有“”字样铅笔芯的电阻。
(1)请在答图甲中用笔划线代替2根导线将电路连接完整;
(2)连接电路时应 开关,然后将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(3)闭合开关,无论如何移动滑片P,两表始终无示数,经检查,电路连接和电表均完好,则可能是滑动变阻器发生 故障;
(4)排除故障进行实验,第1次测量时,电流表示数如图乙所示为 A,将滑片P向A端移动,电压表示数将变 。将全部数据记录在下表中,计算出对应的电阻。
实验次数
电压
电流
电阻
1
0.3
-
-
2
0.5
0.18
2.78
3
0.7
0.26
2.69
4
0.9
0.35
2.57
5
1.1
0.43
2.56
6
1.3
0.52
2.50
(5)实验数据表明,铅笔芯的电阻是变化的,经分析,影响该变化的因素是 。
【变式4-3】(2025·江苏连云港)小明想测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻,连接的部分电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,产生这一现象的原因可能是___________;
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示。此时小灯泡的电阻是 (结果保留一位小数);
(4)利用现有器材,能否“探究通过导体的电流与电压的关系”? ,理由是 。
题型五 家庭电路
解|题|技|巧
空气开关和漏电保护器:
1.空气开关:
当电路中的电流过大时,空气开关自动断开,切断电路,俗称跳闸。在找出电流过大的原因并把问题解决之后,重新闭合空气开关就可以了。
2.漏电保护器:
主要是用来在电器设备发生漏电故障或以及对有致命危险的人身触电保护,当保护器检测到漏电电流时会快速切断电源。
【例5】(2025·江苏淮安·一模)如图甲所示,插头中较长的插脚应该插入三孔插座的 (选填“L”、“N”或“E”)孔。小明家有一个规格为“220V 1000W”的用电器,该用电器可能是 (选填“台灯”、“电饭锅”或“电风扇”)。小明想在家里安装一盏照明灯,如图乙所示是他设计的电路图。请在图中虚线框内补上开关和电灯的电路元件符号 。
【变式5-1】(2025·安徽蚌埠·三模)小红将手提电脑的电源线插头插入如图所示的三孔插座时,听到一声巨响,同时正常发光的灯泡熄灭了。小红拿来试电笔,根据所学的知识判断故障发生的原因,她在开关未断开的情况下,用试电笔分别插入插座的左、右两插孔时,氖管均发光,则电路发生的故障可能是 (选填“火线保险丝熔断”“灯泡灯丝熔断”或“a点零线熔断”)。
【变式5-2】(2025·山东青岛·二模)测电笔是家庭必备工具之一,如图所示,测电笔正确的使用方法是图 ,丙图是小明家的部分电路,断开开关,用测电笔检测点时发现氖管 ,这段电路在设计中存在的问题是 。
【变式5-3】(2025·湖南益阳·二模)安全用电关乎人民的生命和财产安全。下列关于家庭电路和安全用电说法正确的是( )
A.图甲中,电能表是测量电功率的仪表
B.图乙中,试电笔可以用来区分零线和火线,使用时可以用手握住笔尖的金属
C.图丙中,洗衣机的金属外壳接地,是为了防止洗衣机短路
D.图丁中,当站在地上的人接触火线时,漏电保护器会切断电路
【变式5-4】(24-25九年级上·甘肃庆阳·阶段练习)在遵守安全用电原则的前提下,请用笔画线代替导线,将如图所示电路补全,其中开关只控制灯泡。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.如图一甲是常用的一种亮度可调的台灯,图乙为其用于调亮度的电位器结构图,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,转动旋钮,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变台灯亮度,下列分析正确的是( )
A.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,台灯变亮
B.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变暗
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变亮
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变亮
2.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流跟电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
C.图丙:进行实验,眼睛一定要先看电流表,再看电压表
D.图丙:多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
3.勇勇在探究“电流与电阻的关系”时,按照如图所示连接电路,电源电压恒为6V,电阻R1可选用 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格,请回答下列问题。
若勇勇选用滑动变阻器规格为“20Ωㅤ1A”,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V。要完成所有实验,他应控制电压表示数为多少( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
4.下列研究中所用到的科学方法相同的是( )
①研究电流与电压和电阻的关系
②研究电流时,用水流比作电流
③研究串联电路电阻时,引入总电阻的概念
④研究导体电阻与哪些因素有关
A.①和④ B.①和② C.②和③ D.③和④
5.如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A. B. C. D.
6.如图所示是伏安法测电阻的实验电路,其中正确的电路是( )
A. B.
C. D.
7.测量小灯泡电阻的实验电路如题图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变大
B.电流表的示数变小
C.电压表的示数变小
D.小灯泡变亮
8.(2025九年级·天津·专题练习)生活中,我们应“珍爱生命,规范用电”。图中的做法符合安全用电原则的是( )
A.图甲:开关接在零线和灯泡之间
B.图乙:雷雨天时小明站在大树下避雨
C.图丙:使用试电笔时手接触笔尾的金属体
D.图丁:一个插线板上同时使用多个大功率用电器
期中综合突破练(测试时间:6分钟)
9.如图是小湘设计的一款测定水箱内水量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑片跟滑杆相连,滑杆可以绕着O点转动,另一端固定着浮子。电源电压保持不变,当水箱内水位上升时( )
A.水对箱底的压强变小 B.R接入电路的电阻变小
C.电路中的电流变小 D.电压表的示数变大
10.在如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由图示位置向左移动时,下列选项中分析正确的是( )
A.电压表V的示数不变,电流表的示数变小
B.电流表A的示数和电流表的示数之差变小
C.电压表V的示数和电流表的示数的比值变小
D.电压表V的示数与电流表A的示数的乘积变小
11.如图所示,电源电压保持不变,电流表与电压的变化如乙图所示,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为( )
A.6V 20Ω B.4V 20Ω C.6V 10Ω D.4V 10Ω
期中综合拓展练(测试时间:10分钟)
12.(24-25九年级下·陕西榆林·开学考试)如图所示是小文家装修时已经连接好的部分电路,卧室灯和客厅灯分别由和控制,请用笔画线代替导线,将电灯和开关正确连入电路。
13.创新实验小组进行“伏安法测电阻”的实验,图甲为实验电路图,电源为两节新干电池。
(1)如图乙所示为依照图甲连接的实物电路,检查时发现有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 。
(2)正确连接电路后,开始进行测量,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为1V时,电流表的示数如图丙所示,则定值电阻为 Ω。
(3)小组同学经过多次实验后,将测量的数据在图丁坐标系中绘制了①图线,接着又更换了5个不同阻值的定值电阻进行实验,将实验数据也绘制在图丁坐标系中。分析图像可以初步得出的结论,下列说法最合理的是:( )(填字母)。
A.当电阻一定时,电流与电压成正比
B.当电压一定时,电流与电阻成反比
C.以上两个结论都可以得出
(4)根据图丁中的信息,请你分析小组同学在选择滑动变阻器时,理论上其最大阻值不得低于 Ω。
14.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲,工作电路如图乙,电源电压恒为12V,定值电阻R2=30Ω.求:
(1)被检测者未喝酒时,R1阻值;
(2)被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,电流表的示数;
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电压表示数为4.8V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
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专题04 探究电路(期中复习讲义)
电阻和变阻器
1. 知道电阻是导体本身的一种性质。
2. 能画出电阻的符号,知道电阻单位及其换算。
3. 理解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。
4. 能说出滑动变阻器的构造,画出它在电路中的符号,理解变阻器的工作原理。
5. 会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。
6.体会用控制变量法探究电阻与哪些因素有关,积极动手进行实验。
常考点是影响电阻大小的因素以及滑动变阻器的原理及使用方法
探究:电流与电压、电阻的关系
1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的关系,让学生经历科学探究的全过程;能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。
2. 进一步熟悉探究实验中常用的一种方法—控制变量法。
3. 会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图象法分析实验数据。
4. 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律。
5. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
基础必考点,常围绕电流与电压、电阻的关系实验和欧姆定律的应用出题
测量:用电流表和电压表测量电阻
1. 进一步掌握使用电流表、电压表的方法。
2. 学会用伏安法测电阻。
3. 加深对欧姆定律及其应用的理解。
4. 知道用伏安法测量定值电阻和小灯泡电阻的异同。
基础常考点,常出实验题
家庭电路
1. 了解家庭电路的组成部分及各部分的作用。
2. 了解试电笔判定火线和零线的方法。
3. 知道家庭电路中电流过大的原因是家用电器的总功率过大和短路。
4. 知道空气开关和保险丝的作用。
5. 了解常见的触电事故和正确的处理方法。
6.有初步的安全用电常识和节约用电意识。
基础常考点,常出填空题、选择题、作图题
考点01 电阻与变阻器
■知识点一:电阻
1.概念:在物理学中,把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。
用字母 R 表示。
2.单位:
①国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω.
②常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).
③换算关系:1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ.
3.电阻器
在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻。电路图中的符号。
4.一些物体的电阻值:
5.实验探究:影响电阻大小的因素:
(1)实验原理:
在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)。
(2)设计实验:
这是一个多因素问题,可以采用控制变量法进行研究,通过观察电流表的示数来判断导体电阻的大小。
5.实验探究:影响电阻大小的因素:
(3)实验电路:
(4)实验方法:控制变量法和转换法。
(5)实验结论:
A.导体的电阻大小跟导体的材料有关。
B.在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
C.在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
D.另外,电阻还跟温度有关。一般情况,温度越高,电阻越大。
也就是说:
导体的电阻是导体本身的一种性质,大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。
■知识点二 :变阻器
1. 变阻原理:
通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
2. 变阻器的种类:滑动变阻器和电阻箱。
3. 变阻器的作用:
(1)改变电路中的电流和部分电路两端的电压。 (2)保护电路。
4. 变阻器的应用:
电位器:家用电器中的档位调节器。
(机械类和数字类)
5. 滑动变阻器:
(1)构造:瓷筒、线圈(电阻大)、滑片、金属棒、接线柱。
(2)结构示意图:
(3)电路符号:
(4)铭牌含义:
某滑动变阻器标有“200Ω1.5A”字样,200Ω表示滑动变阻器的最大阻值为200Ω或变阻范围为0-200Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。
(5)使用方法:
A.串联在电路中。
B.接线柱“上下各一”的接法变阻。
C.接入电路前应调到阻值最大(滑片远离下接线柱)。
6. 电阻箱:
(1)一种可调节电阻大小且能够显示出电阻值的变阻器。
(2)各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的电阻。
考点02 探究电流与电压、电阻的关系
■知识点一:探究电流与电压的关系
【提出问题】电流与电压之间有什么样的关系?
【猜想与假设】
若电阻一定,可能电压越大,电流越大。
(猜想依据:因为电压是形成电流的原因。)
【设计实验】
这是一个多因素问题,可以用控制变量法,控制导体的电阻不变,用滑动变阻器改变电阻两端电压从而得出电流与电压关系的规律。
【实验器材】
电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线。
(1)滑动变阻器:改变定值电阻两端电压和保护电路。
(2)电流表:测量定值电阻中的电流。
(3)电压表:测量定值电阻两端电压。
【实验电路图】
【实验表格】
【分析论证】
(1)算出每次电压与电流之比,若比值相等,则电流与电压成正比。
(2)作出I-U图像,若为过原点的一条直线,则电流与电压成正比。
【实验结论】
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
■知识点二:探究电流与电阻的关系
【提出问题】电流与电阻之间有什么样的关系?
【猜想与假设】若电压一定,电阻越大,电流可能越小。
(猜想依据:因为电阻对电流有阻碍作用,所以若电压一定,电阻越大,可能电流越小。)
【设计实验】保持定值电阻两端电压不变,改变定值电阻大小,研究电流随电阻的变化关系,观察并记录电流表示数。
【实验电路】
【实验表格】
【分析论证】
(1)算出每次电流与电阻的乘积,若乘积是定值,则电流与电阻成反比。
(2)画出I-R图像,发现I-R图像是一条反比例图像。
【实验结论】
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
考点03 欧姆定律
■知识点一:欧姆定律
1. 定律内容:
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2. 定律表达式:
U —两端的电压,单位V;
R —导体的电阻,单位Ω;
I —导体中的电流,单位A。
3.对定律的理解:
(1)条件性:定律中的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的电阻一定时,导体中的电流跟它两端的电压成正比;当导体的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
(2)使用范围:欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。
4. 推导公式:
U=IR、R=U/I
■知识点二:欧姆定律的应用
应用定律的注意事项:
(1)统一性:I、U、R必须使用国际单位,即U—V,R—Ω,I—A。
(2)同一性:I、U、R必须是对同一个导体或同一段电路而言的。
(3)同时性:I、U、R必须是对同一个导体同一时间而言的。
1.利用欧姆定律进行分析与计算:
(1)求电流: I=U/R .
(2)求电压: U=IR.
(3)求电阻: R=U/I .
只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。
2. 酒精浓度检测仪:
酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器R1(相当于随酒精气体浓度变化的变阻器)、一个定值电阻R2及一个电流表和电压表串联组成。
酒精气体传感器的电阻值R1随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么传感器的电阻值R1越小,根据欧姆定律I=U/R可知,电路中的电流越大,则定值电阻R2两端的电压U2=IR2越大,即测试仪的示数越大。
3. 自动体重测试仪:
如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,CB部分为导体,BA部分为绝缘体。当测试仪所测体重越大时,杠杆的左端下降、右端上升,滑片上移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据 可知,电路中的电流变大,即体重显示表(电流表)的示数越大。
考点04 用电流表和电压表测量电阻
■知识点一:实验再现“测小灯泡电阻”和“测定值电阻阻值”
通过播放视频的方式实验再现的方式引导学生系统复习两个实验
■知识点二:“测小灯泡电阻”和“测定值电阻阻值”的比较
考点05 电阻的串联与并联
■知识点一:电阻的串联
1.串联电路中的电流、电压、电阻规律:
(1)电流:串联电路中各处电流相等;(I=I1=I2=…=In)
(2)电压:串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。
(U=U1+U2+…+Un)
(3) 电阻:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。(R=R1+R2)
(4) 分压原理:串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻大小成正比。
(U1/U2=R1/R2)
■知识点二:电阻的并联
2. 并联电路中的电流、电压、电阻规律:
(1)电流:干路中的电流等于各支路中的电流之和(I=I1+I2)。
(2)电压:电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等(U=U1=U2)
(3)电阻:总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。
(1/R=1/R1+1/R2)
(4)分流原理:各支路的电流与支路电阻的大小成反比;
(I1/I2=R2/R1)
考点06 家庭电路
■知识点一:家庭电路的组成
1. 家庭电路的组成
进户线、电能表、总开关 、保险装置、用电器与插座等。
2.进户线(两条):分别叫端线(俗称火线)和零线,两线间电压为220伏。
进户线的辨别:测电笔
(1)结构:由笔尖金属体、电阻(阻值大)、氖管、弹簧和笔尾金属体。
(2)使用方法:手拿试电笔,手指按住笔卡(或金属笔尾),使笔尖接触被测导线。如果氖管发光,则接触的是火线;如果氖管不发光,则接触的是零线。
4.电能表:(1)作用:测量用电器一段时间消耗的电能。
(2)安装位置:安装在进户线之后,在总开关之前。
5.空气开关(熔丝):
(1)作用:电路中电流过大时,自动切断电路,起到保护作用。
(2)安装位置:保险丝安装在干路火线上,总开关后方。
6.三线插头和三孔插座:
(1)三脚插头:洗衣机、电冰箱等电器的电源插头有三根线,其中一条接火线(L),一条接零线(N),第三条标着“E”。原来,三脚插头上标着“E”的导线和用电器的金属外壳相连。
(2)三孔插座的接法:左边的插孔接零线,右边的插孔接火线,中间的插孔接地线,即“左零右火中间地”。
■知识点二:家庭电路电流过大的原因
1.短路会使家庭电路中电流过大:
发生短路时,由于导线的电阻很小,电源电压为220V不变,根据I=U/R可知,短路时电路中的电流非常大。
(1)短路对家庭电路的影响:
短路时电路中的电流非常大,会产生大量热量,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。
(2)如何防止短路:
及时更换老化的电气设备;防止导线绝缘皮破损等。
2.连入用电器的总功率过大会使家庭电路中电流过大:
发家庭电路的总功率等于各用电器的功率之和。
P = P1+ P2 + …+ Pn
可见,在家庭电路中,同时工作的用电器越多,尤其是同时工作的大功率用电器越多,电路消耗的总功率就越大。
根据P =UI,可得I=P/U。因为家庭电路中的电压220V是一定的,所以用电器总电功率P越大,电路中的电流I就越大。
所以,用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
■知识点三:安全用电
1.触电事故:
(1)定义:一定强度的电流通过人体所引起的伤害。
(2)危险性:与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
(3)安全电压:不高于36V的电压。
2.低压触电:
(1)触电原因:都是由于人体直接或间接跟相线接触并与中性线线或大地构成通路造成的。
(2)触电形式: A.单线触电B.双线触电。
3.高压触电:
高压触电包括高压电弧触电和跨步电压触电。
4.安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(1)更换灯泡、搬运电器前应断开电源开关。
(2)不弄湿用电器,不损坏绝缘层。
(3)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命要及时更换。
(4)不能在电线附近放风筝。
■知识点四:家庭电路连接
家庭电路的连接:
(1)各种用电器是并联接入电路的。
(2)插座与灯座是并联的。
(3)开关和保险丝要接在火线上。
(4)三孔插座:左零右火上接地。
(5)螺丝口灯泡:螺旋套只能接零线。
(6)控制各用电器工作的开关与电器是串联的
题型一 电阻和变阻器
解|题|技|巧
半导体与超导体
(1)半导体:
①定义:导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。如硅和锗。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。
②应用:二极管、三极管、芯片、太阳能电池、LED灯、可变电阻等。
(2)超导体:
①定义:指可以在特定温度以下,呈现电阻为零的导体。
②应用:输电线、发电机和电动机的线圈、强磁场、磁悬浮等。
【例1】(2025·湖南怀化·二模)如图是某小组同学“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,所选6根电阻丝的规格及数据如表所示。
编号
材料
长度
横截面积
电流/A
铜丝
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
镍铬合金
0.5S
镍铬合金
2S
(1)连接电路时,开关S应当 ,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小;
(2)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;
(3)分别将编号为D、E、F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;
(4)小灯泡在电路中的主要作用是: 。
【答案】(1) 断开 电流表的示数
(2)AD
(3)横截面积
(4)保护电路
【详解】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关S应当断开。
[2]由图可得,灯泡、M、N之间的导体、电流表串联,则实验中可以通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小,电流表示数越大,导体的电阻越小。
(2)A电阻丝与D电阻丝长度、横截面积相同,材料不同,分别将编号为AD的电阻丝接入电路进行实验,电流表的示数不同,则可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)D、E、F的电阻丝与材料、长度相同,横截面积不同,分别将编号为D、E、F的电阻丝接入电路进行实验,电流表的示数不同,则可得出结论:导体的电阻大小与导体的横截面积有关。
(4)用电器串联,起到分压的作用,所以小灯泡在电路中的主要作用是保护电路。
【变式1-1】(2025·四川成都)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据题目信息,接入的滑动变阻器与小灯泡构成串联,要求滑片向左滑动灯泡变暗,即总电流变小,总电阻变大,根据串联电阻规律,滑动变阻器阻值要增大,说明向左滑动远离下接线柱,下接线柱接右边,且要“一上一下”连接,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式1-2】(2025·四川达州)一节新干电池电压约为 V,如图所示电阻箱阻值读数为 Ω。
【答案】1.5 2096
【解析】[1]不同电源的电压不同,一节新干电池电压约为1.5V。
[2]由图可知,此变阻箱接入电路的电阻为2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω。
【变式1-3】(2022·四川自贡·统考中考真题)如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,下列说法正确的是( )
A.油位越高,流过R的电流越大 B.R、R0在电路中是并联的
C.油位越高,R两端的电压越大 D.油量表是由电流表改装而成的
【答案】C
【详解】A.油位越高,浮子上升,在杠杆的作用下滑片上移,滑动变阻器连入电路的电阻越大,总电阻越大,电路中的电流越小,即通过R的电流越小,故A错误;
B.由图知,电流从电源负极流出,先后经过转动式变阻器R和R0,最后回到电源负极,所以R、R0在电路中电路中是串联的,故B错误;
C.串联电路中电阻起分担电压的作用,电阻越大,其分担的电压越大;油位越高,浮子上升,在杠杆的作用下滑片上移,转动式变阻器连入电路的电阻越大,则变阻器R分得的电压越大,故C正确;
D.由图知,油量表和转动式变阻器是并联的,油量表若是由电流表改装而成的,则会引起短路,所以油量表是由电压表改装而成的,故D错误。
故选C。
题型二 电流与电压、电阻的关系
解|题|技|巧
1.滑动变阻器的不同作用:
(1)在探究电流与电压关系时:是改变定值电阻两端的电压。
(2)在探究电流与电阻关系时:是保持定值电阻两端电压不变。
2.在探究电流与电阻关系时:
对I-R图象的改进是作出I- 1/R图象,这样可以更直观地反映电流和电阻定量关系。
【例2】(2025·北京)某同学利用干电池、数字电流表A、数字电压表V、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)该同学分析下表实验数据,发现________,由此可得实验结论:________。
电阻
5
10
15
20
25
40
电流
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
0.05
【答案】(1) (2) ①. 导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变 ②. 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】在探究通过导体的电流与导体的电阻的关系的实验中,电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
[1][2]分析表中实验数据U=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=……=0.05A×40Ω=2V
且电流随电阻的增大而减小,故可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【变式2-1】(2025·黑龙江绥化卷)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,在电路中分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验。先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将电阻由10Ω更换为5Ω,调节滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2V为止:要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。
【答案】 ①. 左 ②. 25
【解析】[1]电阻由换为,根据串联分压,电阻变小,其两端电压变小(小于2V)。要使电压表示数回到2V,需减小滑动变阻器两端电压,根据串联电路分压特点,应减小滑动变阻器接入电阻,所以滑片向左移动。
[2]实验中电阻最大为,此时电压表示数,电源电压,则滑动变阻器两端电压
电路中电流
根据欧姆定律,则滑动变阻器最大阻值至少为
【变式2-2】(2021·湖北宜昌中考)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.R1与R2的阻值之比为1:2
【答案】D
【详解】A.电阻是导体的属性,与他两端是否加电压无关,当R1与R2两端的电压为0时,仍有电阻,故A错误;
B.导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的,故B错误;
C.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小,电压是由电源提供的,不由电流大小决定,故C错误;
D.R1与R2的阻值之比为
故D正确。所以选D。
【变式2-3】(2025·深圳)小虞同学利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”。
(1)在如图所示的虚线框内,小虞同学应填入_________(填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最_____(填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是___________。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.6
2.4
2.8
电流I/A
0.2
0.32
0.48
0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值_______,小虞由此得出结论,“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。
(5)分析如图坐标图,小虞同学发现导致甲组数据与乙和丙不同的原因是________________。
【答案】(1)定值电阻
(2)右 (3)定值电阻断路
(4)不变 (5)选用的定值电阻不同
【解析】(1)探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,通过改变电压来测量电流,所以电路中需要接入定值电阻。
(2)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。由图可知,滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
(3)电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表指针有较大偏转,说明电压表与电源连通,所以故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。
(4)根据表格数据,分别计算电压与电流的比值为:
可知电压与电流的比值不变。
(5)导致甲组数据与乙和丙不同的原因是选用的定值电阻阻值不同。根据欧姆定律可知,当定值电阻阻值不同时,在相同电压下,通过导体的电流不同,所以会导致I﹣U图象不同。
题型三 欧姆定律
解|题|技|巧
利用欧姆定律解答计算题的一般步骤:
1.可采用“去表法”判断电路的连接方式,将电压表去掉,将电流表看成一段导线,画出等效电路图,然后进行判断。判断电路的连接方式后,再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置,明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。
2.认真审题,在电路图(或画出的电路图)上标出已知量、待求量。
3.找出各物理量之间的关系;利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式,列式时要注意公式成立的条件。
4.讨论结果的合理性,得出答案。
【例3】(2025·安徽)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,得到导体A和导体B的图像如图所示。则当导体A两端的电压为时,它的阻值 (选填“小于”“等于”或“大于”)导体B的阻值。
【答案】小于
【解析】由图可知,导体B的电流与电压成正比,所以导体B是定值电阻。当导体A、B两端的电压均为时,A的电流大于B的电流,根据,A的阻值小于导体B的阻值。
【变式3-1】(2024·江苏宿迁)在“探究并联电路电流特点”的活动中,部分电路如图所示,,,电流表有“”和“”两个量程,测量了电阻的电流为。为完成实验探究,做法正确的是( )
A.使用“”量程,只测量的电流
B.使用“”量程,只测量的电流
C.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
D.使用“”量程,分别测量支路和干路的电流
【答案】D
【解析】R1、R2并联,电压相等,由欧姆定律得,R1、R2电压为
R2电流为
干路电流为
则使用“”量程,分别测量支路和干路的电流,故ABC错误,D正确。
故选D。
【变式3-2】(2022·黑龙江牡丹江中考)如图所示,电源两端电压为3V,R1=5 Ω。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A.通过R1的电流为0.6A B.R2的电阻为25Ω
C.R2两端的电压为3V D.R1两端的电压为2.5V
【答案】B
【详解】A.该电路是串联电路,在串联电路中电流处处相等,电流表示数为0.1A,所以通过R1的电流为0.1A,故A错误;
B.电源电压为3V,由欧姆定律可知电路的总电阻
R===30Ω
则R2的电阻R2= R- R1=30Ω-5Ω=25Ω
故B正确;
C.R2两端的电压U2=IR2=0.1A×25Ω=2.5V,故C错误;
D.R1两端的电压U1=IR1=0.1A×5Ω=0.5V,故D错误。
故选B。
【变式3-3】(2025·贵州中考) 为保护餐桌桌面,在将盛有高温菜、汤的餐具放上餐桌前,往往先在桌面上放置隔热垫,这主要是从下列哪个方面防止桌面遭受损坏( )
A 静电 B. 热传递 C. 压力 D. 噪声
【答案】B
【解析】高温菜、汤的餐具放上餐桌上,由于温度高,会放出热量,餐桌会吸收较多的热量容易损坏餐桌,该过程中发生热传递,因此先在桌面上放置隔热垫再放高温菜、汤的餐具是防止发生热传递使桌面遭受损坏,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式3-4】(2022·湖南张家界中考)如图所示,电源电压保持不变,电流表与电压的变化如乙图所示,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为( )
A.6V 20Ω B.4V 20Ω C.6V 10Ω D.4V 10Ω
【答案】A
【详解】甲图中,变阻器与R1串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流。当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由分压原理,电压表示数最大,由图乙可知,此时电压表的示数为4V,对应的电流为0.2A,根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大值为
R滑大===20Ω
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入的电阻为0,电路的电流最大,此时电压表的示数为0,电流表示数为0.6A,由欧姆定律可知电源电压
U=I2R1=0.6A×10Ω=6V
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
题型四 测电阻
解|题|技|巧
特殊方法测电阻
1.利用电压表测量:
(1)把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来。
(2)用电压表分别测量出两者的电压U0、Ux。
(3)计算出未知电阻Rx阻值的表达式为:Rx=UxR0/U0
2.利用电流表测量:
(1)如图,闭合S和S1,记录电流表的示数I1;
(2)闭合S断开S1,记录电流表的示数I2;
(3)用R0和测量出来的物理量表示Rx=(I1-I2)R0/I2。
【例4】如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是( )
A.实验原理是P=UI
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量取平均值是为了减小误差
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
【答案】C
【详解】A.测电阻的实验原理是R=U/I,故A错误;
BC.滑动变阻器的作用是改变定值电阻的电压和通过的电流,从多次测量取平均值减小误差,故B错误,C正确;
D.实验结束,断开开关,整理好实验器材后才可离开实验室,故D错误。
故选C。
【变式4-1】(2022·山东日照·统考中考真题)小明学习了欧姆定律后,用图示器材测量电阻Rx的阻值。图中已完成部分电路连接,请用笔画线表示导线,将该电路补充完整。要求:原有导线不能改变也不能与之交叉;电压表的量程要恰当;滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变小。
【答案】右图。
【详解】利用伏安法测电阻,电压表并联在待测电阻两端,由于电源为2节干电池,电源电压为3V,电压表选择小量程即可,正接线柱接入,负接线柱接出,而滑动变阻器一上一下串联接入电路,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变小,说明滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入的阻值变大,总电阻变大,电流表的示数变小,故接入的是左下方接线柱,如图所示。
【变式4-2】(2025·重庆)用图甲所示的电路测量标有“”字样铅笔芯的电阻。
(1)请在答图甲中用笔划线代替2根导线将电路连接完整;
(2)连接电路时应 开关,然后将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(3)闭合开关,无论如何移动滑片P,两表始终无示数,经检查,电路连接和电表均完好,则可能是滑动变阻器发生 故障;
(4)排除故障进行实验,第1次测量时,电流表示数如图乙所示为 A,将滑片P向A端移动,电压表示数将变 。将全部数据记录在下表中,计算出对应的电阻。
实验次数
电压
电流
电阻
1
0.3
-
-
2
0.5
0.18
2.78
3
0.7
0.26
2.69
4
0.9
0.35
2.57
5
1.1
0.43
2.56
6
1.3
0.52
2.50
(5)实验数据表明,铅笔芯的电阻是变化的,经分析,影响该变化的因素是 。
【答案】(1) (2)断开 B (3)断路
(4)0.1 大 (5)温度
【解析】(1)滑动变阻器一上一下串联接入电路中,将变阻器的B接线柱和电阻R1左边接线柱连接,电流表串联接入电路中,电阻R1右边接线柱和电流表的负接线柱连接
(2)[1][2]为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即B端。
(3)闭合开关,无论如何移动滑片P,电流表和电压表都没有示数,可能电路中出现断路,经检查,电路连接和电表均完好,可能滑动变阻器断路。
(4)[1]第1次测量时,电流表示数如图乙所示,电流表选择0~0.6A的量程,分度值是0.02A,电流表的示数是0.1A。
[2]将滑片P向A端移动,变阻器连入电路的电阻变小,由串联分压可知变阻器两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知电阻R1两端的电压变大,即电压表的示数变大。
(5)由表中数据可知,电阻两端的电压增大,对应的电流也增大,由P=UI可知电阻的电功率增大,电阻的温度升高,电阻的阻值减小,影响电阻变化的因素是温度。
【变式4-3】(2025·江苏连云港)小明想测量标有“”字样的小灯泡正常发光时的电阻,连接的部分电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)小明连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,产生这一现象的原因可能是___________;
A.小灯泡断路 B.滑动变阻器断路 C.小灯泡短路 D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示。此时小灯泡的电阻是 (结果保留一位小数);
(4)利用现有器材,能否“探究通过导体的电流与电压的关系”? ,理由是 。
【答案】(1) (2)B (3)8.3 (4)不能 灯丝的电阻随温度的升高而增大
【解析】(1)滑动变阻器应“一上一下”选择接线柱与灯泡串联
(2)连接电路后闭合开关,发现小灯泡不发光,电压表和电流表均无示数,说明发生断路且电压表的两端无法与电源相通,则产生这一现象的原因可能是滑动变阻器断路,故选B。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则此时小灯泡的电阻
(4)[1][2]探究通过导体的电流与电压的关系时,要控制电阻不变。灯丝的电阻随温度的升高而增大,是变化的,所以不能利用现有器材探究通过导体的电流与电压的关系。
题型五 家庭电路
解|题|技|巧
空气开关和漏电保护器:
1.空气开关:
当电路中的电流过大时,空气开关自动断开,切断电路,俗称跳闸。在找出电流过大的原因并把问题解决之后,重新闭合空气开关就可以了。
2.漏电保护器:
主要是用来在电器设备发生漏电故障或以及对有致命危险的人身触电保护,当保护器检测到漏电电流时会快速切断电源。
【例5】(2025·江苏淮安·一模)如图甲所示,插头中较长的插脚应该插入三孔插座的 (选填“L”、“N”或“E”)孔。小明家有一个规格为“220V 1000W”的用电器,该用电器可能是 (选填“台灯”、“电饭锅”或“电风扇”)。小明想在家里安装一盏照明灯,如图乙所示是他设计的电路图。请在图中虚线框内补上开关和电灯的电路元件符号 。
【答案】 E 电饭锅
【详解】[1]三孔插座的接法是 “左零右火上接地”,即左边接零线(N 孔),右边接火线(L 孔),上面接地线(E 孔),插头中较长的插脚是与用电器的金属外壳相连的,为了保证用电安全,金属外壳要接地,所以较长的插脚应该插入三孔插座的 E 孔。
[2]台灯的功率一般在几十瓦左右,电风扇的功率一般在一百瓦到几百瓦,小明家有一个规格为“220V 1000W”的用电器,该用电器可能是电饭锅。
[3]在家庭电路中,开关要接在火线和电灯之间,这样当开关断开时,电灯与火线断开,人接触电灯不会触电。所以上面的虚线框接开关,下面的虚线框接电灯,如图所示:
【变式5-1】(2025·安徽蚌埠·三模)小红将手提电脑的电源线插头插入如图所示的三孔插座时,听到一声巨响,同时正常发光的灯泡熄灭了。小红拿来试电笔,根据所学的知识判断故障发生的原因,她在开关未断开的情况下,用试电笔分别插入插座的左、右两插孔时,氖管均发光,则电路发生的故障可能是 (选填“火线保险丝熔断”“灯泡灯丝熔断”或“a点零线熔断”)。
【答案】a点零线熔断
【详解】如果火线保险丝熔断,用试电笔分别接触插座的左右两孔,氖管不会发光;如果灯泡灯丝熔断,火线和零线没有断,用试电笔分别插入插座的左插孔时,氖管不发光,用试电笔分别插入插座的右插孔时,氖管发光;如果a点零线熔断,火线正常,插座的右孔与火线连接,试电笔插入右孔会发光,电流通过灯泡和开关形成回路,使零线插孔带电,用试电笔插入插座的左插孔时,氖管发光。
【变式5-2】(2025·山东青岛·二模)测电笔是家庭必备工具之一,如图所示,测电笔正确的使用方法是图 ,丙图是小明家的部分电路,断开开关,用测电笔检测点时发现氖管 ,这段电路在设计中存在的问题是 。
【答案】 乙 发光 开关没有接在火线上
【详解】[1]使用测电笔时,手不要接触测电笔前端的金属体,手必须接触测电笔末端的金属体,使电源和大地之间形成通路,故乙是正确的测量方法。
[2]断开开关,用测电笔检测点时,点与火线相连,与零线是断开的,所以氖管会发光。
[3]在家庭电路中,开关应接在火线上,所以这段电路在设计中存在的问题是开关接在零线与灯之间,没接在火线上。
【变式5-3】(2025·湖南益阳·二模)安全用电关乎人民的生命和财产安全。下列关于家庭电路和安全用电说法正确的是( )
A.图甲中,电能表是测量电功率的仪表
B.图乙中,试电笔可以用来区分零线和火线,使用时可以用手握住笔尖的金属
C.图丙中,洗衣机的金属外壳接地,是为了防止洗衣机短路
D.图丁中,当站在地上的人接触火线时,漏电保护器会切断电路
【答案】D
【详解】A.图甲中,电能表是测量电能的仪表,故A错误;
B.图乙中试电笔可以用来区分零线和火线,使用时手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,故B错误;
C.图丙中,如果洗衣机内部的电线发生故障,比如绝缘层损坏导致漏电,洗衣机的金属外壳接地,是为了防止漏电时,电流通过金属外壳与人体构成通路,发生触电事故,故C错误;
D.图丁中,当站在地上的人接触火线时,火线和零线中的电流不相等,漏电保护器会切断电路,故D正确。
故选D。
【变式5-4】(24-25九年级上·甘肃庆阳·阶段练习)在遵守安全用电原则的前提下,请用笔画线代替导线,将如图所示电路补全,其中开关只控制灯泡。
【答案】
【详解】连接家庭电路时,三孔插座的左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线;连接灯泡时,开关接在火线与灯泡之间,且灯头的中心接火线,螺旋套接零线,电路连接如图所示:
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.如图一甲是常用的一种亮度可调的台灯,图乙为其用于调亮度的电位器结构图,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,转动旋钮,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变台灯亮度,下列分析正确的是( )
A.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,台灯变亮
B.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变暗
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变亮
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,台灯变亮
【答案】D
【详解】AB.若只将a、c接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变台灯亮度,故AB错误;
C.若只将a、b接入电路,滑片左边的电阻丝接入电路,顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变大,电路中电流变小,台灯变暗,故C错误;
D.将b、c接入电路中,滑片的右侧电阻接入电路,故若顺时针转动旋钮时,电阻变小,故电路中电流变大,台灯变亮,故D正确。
故选D。
2.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流跟电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
C.图丙:进行实验,眼睛一定要先看电流表,再看电压表
D.图丙:多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【答案】D
【详解】A.研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变,故A错误;
B.图丙中移动滑动变阻器是为了改变电阻R两端的电压,故B错误;
C.图丙中探究电流跟电压的关系,先改变电压的大小,眼睛一定要先看电压表,再看电流表,故C错误;
D.图中探究电流跟电压的关系,多次实验得到多组实验数据,从而可以得到电流跟电压之间的定量关系,故D正确。
故选D。
3.勇勇在探究“电流与电阻的关系”时,按照如图所示连接电路,电源电压恒为6V,电阻R1可选用 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格,请回答下列问题。
若勇勇选用滑动变阻器规格为“20Ωㅤ1A”,电流表量程为0-0.6A,电压表量程为0-3V。要完成所有实验,他应控制电压表示数为多少( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
【答案】C
【详解】由图可知,电压表测量定值电阻两端电压,由串联分压可知
当定值电阻最大和滑动变阻器都处于最大值时,即,时,可得
电源电压为6V,解得,即要完成所有实验,定值电阻两端电压至少为3V;若定值电阻两端电压为4V,超过了电压表的量程,故定值电阻两端电压不能为4V,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.下列研究中所用到的科学方法相同的是( )
①研究电流与电压和电阻的关系
②研究电流时,用水流比作电流
③研究串联电路电阻时,引入总电阻的概念
④研究导体电阻与哪些因素有关
A.①和④ B.①和② C.②和③ D.③和④
【答案】A
【详解】①研究电流与电压的关系时,需要保持电阻一定;研究电流与电阻的关系时,需要保持电压一定,采用的是控制变量法。
②研究电流时,用水流比作电流用到了类比法。
③研究串联电路电阻时,引入总电阻的概念采用的是等效替代法。
④影响电阻的因素是材料、长度、横截面积,研究导体电阻与哪些因素有关时采用的是控制变量法。
故选A。
5.如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,的阻值为
的电阻为
则、的电阻之比为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.如图所示是伏安法测电阻的实验电路,其中正确的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.电流表的正负接线柱接反了,故A错误;
B.电压表并联在被测电阻两端,电流表测通过电阻的电流,并且两表的接线柱也正确,故B正确;
C.电流表应与Rx串联,电压表与Rx并联,故C错误;
D.电流表应与Rx串联,故D错误。
故选B。
7.测量小灯泡电阻的实验电路如题图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变大
B.电流表的示数变小
C.电压表的示数变小
D.小灯泡变亮
【答案】D
【详解】AC.由图可知,滑动变阻器和小灯泡串联在电路中,电压表测灯泡两端的电压,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端的电压变小,灯泡两端电压变大,故AC错误;
BD.电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的总电流变大,所以小灯泡变亮,故B错误,D正确。
故选D。
8.(2025九年级·天津·专题练习)生活中,我们应“珍爱生命,规范用电”。图中的做法符合安全用电原则的是( )
A.图甲:开关接在零线和灯泡之间
B.图乙:雷雨天时小明站在大树下避雨
C.图丙:使用试电笔时手接触笔尾的金属体
D.图丁:一个插线板上同时使用多个大功率用电器
【答案】C
【详解】A.电灯的开关应该接在电灯和火线之间,关灯时可以断开与火线的连接,如果开关接在了零线上时,即使开关断开,电灯仍带电,易发生触电事故,故A不符合题意;
B.因为大树和人体都是电的良导体,在大树下避雨,雷电电流通过树干就会传下来,通过大树传向人体,而造成雷电灾害,故B不符合题意;
C.在使用试电笔时,笔尖接触导线,手接触笔尾金属体,当试电笔的氖管发光时,说明试电笔接触的是火线,故C符合题意;
D.多个大功率用电器不可以同时在一个插线板上使用,以防止电流过大导致线路发热失火,故D不符合题意。
故选C。
期中综合突破练(测试时间:6分钟)
9.如图是小湘设计的一款测定水箱内水量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑片跟滑杆相连,滑杆可以绕着O点转动,另一端固定着浮子。电源电压保持不变,当水箱内水位上升时( )
A.水对箱底的压强变小 B.R接入电路的电阻变小
C.电路中的电流变小 D.电压表的示数变大
【答案】BD
【详解】A.当水箱内水位上升时,由p=ρgh可知水对箱底的压强变大,故A不符合题意;
BCD.由图可知,变阻器和电阻R0串联,电压表测量电阻R0两端的电压,当水箱内水位上升时,滑动变阻器的滑片下移,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,由U=IR可知电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故BD符合题意,C不符合题意。
故选BD。
10.在如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片由图示位置向左移动时,下列选项中分析正确的是( )
A.电压表V的示数不变,电流表的示数变小
B.电流表A的示数和电流表的示数之差变小
C.电压表V的示数和电流表的示数的比值变小
D.电压表V的示数与电流表A的示数的乘积变小
【答案】BD
【详解】A.因为电源电压不变,电压表V测电源电压,所以电压表V的示数不变;当滑动变阻器滑片向左移动时,R1接入电路的电阻变大,根据可知,R1支路的电流变小,由于并联电路各支路互不影响,R2支路的电阻不变,电压不变,所以R2支路的电流不变,即电流表A1的示数不变,故A错误;
B.电流表A的示数和电流表A1的示数之差等于R1支路的电流,由前面分析可知,R1支路的电流变小,所以电流表A的示数和电流表A1的示数之差变小,故B正确;
C.电压表V的示数和电流表A1的示数的比值等于R2的电阻,因为R2的电阻不变,所以该比值不变,故C错误;
D.电压表V的示数不变,电流表A的示数等于R1支路电流与R2支路电流之和,R1支路电流变小,R2支路电流不变,所以电流表A的示数变小,则电压表V的示数与电流表A的示数的乘
11.如图所示,电源电压保持不变,电流表与电压的变化如乙图所示,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为( )
A.6V 20Ω B.4V 20Ω C.6V 10Ω D.4V 10Ω
【答案】A
【详解】甲图中,变阻器与R1串联,电压表测变阻器的电压,电流表测电路的电流。当滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,由分压原理,电压表示数最大,由图乙可知,此时电压表的示数为4V,对应的电流为0.2A,根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大值为
当滑片P在b端时,滑动变阻器接入的电阻为0,电路的电流最大,此时电压表的示数为0,电流表示数为0.6A,由欧姆定律可知电源电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
期中综合拓展练(测试时间:10分钟)
12.(24-25九年级下·陕西榆林·开学考试)如图所示是小文家装修时已经连接好的部分电路,卧室灯和客厅灯分别由和控制,请用笔画线代替导线,将电灯和开关正确连入电路。
【答案】
【详解】由题知,两个灯是并联的关系,且开关控制对应的灯泡,开关应与所控制的灯泡串联;并且开关应该接在火线和灯泡之间,如图所示:
13.创新实验小组进行“伏安法测电阻”的实验,图甲为实验电路图,电源为两节新干电池。
(1)如图乙所示为依照图甲连接的实物电路,检查时发现有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 。
(2)正确连接电路后,开始进行测量,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为1V时,电流表的示数如图丙所示,则定值电阻为 Ω。
(3)小组同学经过多次实验后,将测量的数据在图丁坐标系中绘制了①图线,接着又更换了5个不同阻值的定值电阻进行实验,将实验数据也绘制在图丁坐标系中。分析图像可以初步得出的结论,下列说法最合理的是:( )(填字母)。
A.当电阻一定时,电流与电压成正比
B.当电压一定时,电流与电阻成反比
C.以上两个结论都可以得出
(4)根据图丁中的信息,请你分析小组同学在选择滑动变阻器时,理论上其最大阻值不得低于 Ω。
【答案】(1)
(2)5
(3)C
(4)40
【详解】(1)由电路图可知,电压表并联在待测电阻两端,电流表串联在电路中测电路电流;由图乙可知电压表串联在了电路中,电流表并联在定值电阻两端,则应将定值电阻左端接线柱连接电压表正接线柱,如下图所示:
(2)由图丙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.2A,电压表示数为1V,则定值电阻为
(3)由图丁的图像①可知,电阻一定时,电流是电压的正比例函数,则可得电阻一定时,电流与电压成正比;更换了5个不同阻值的定值电阻进行实验,同样也是控制电阻不变,则电流与电压还是成正比关系,图像都是一条过原点的直线,则可以由此得出结论:在电阻一定时,电流与电压成正比。在图丁中选取相同的电压值,即对应直线上的电流与对应电阻的乘积为定值,则可得出结论:在电压一定时,电流与电阻成反比。故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(4)当定值电阻的阻值最大时,所需滑动变阻器的阻值最大,电源是两节新干电池,则电源电压为3V,定值电阻两端电压为1V,则滑动变阻器两端电压为
由图丁可知,斜率最小的直线表示此时定值电阻阻值最大,故此时定值电阻为
此时电路中的电流
则滑动变阻器的最大阻值为
14.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲,工作电路如图乙,电源电压恒为12V,定值电阻R2=30Ω.求:
(1)被检测者未喝酒时,R1阻值;
(2)被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,电流表的示数;
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电压表示数为4.8V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
【答案】(1)60Ω;(2)0.3A;(3)被检测者属于酒驾
【详解】(1)如图甲,酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω;
(2)如图甲,酒精气体的浓度为0.8 mg/mL时,R1的电阻为10Ω,
此时电流即电流表的示数为:
。
(3)电压表示数为4.8V时,R2两端的电压为:
此时电流为:
此时R1的阻值为:
根据甲图知此时酒精气体的浓度为0.3mg/mL,,即该浓度在洒驾的酒精浓度范围内,属于洒驾。
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