专题03 电压、电阻（竞赛培优精讲）九年级物理上学期全国通用

专题03 电压、电阻 目录概览 A考点精研・竞赛考点专项攻坚 1 竞赛培优大纲 1 重点知识讲解 2 核心应用突破 3 考试难度要求 4 竞赛真题剖析 4 B实战进阶・竞赛选拔模拟特训 5 竞赛培优大纲 一、电压的基本概念 理解电压的作用，知道电压是形成电流的原因。 掌握电压的单位及常见电压值，了解电压的测量方法。 知道常见电源的电压值，理解电压对人体安全的影响。 二、电压的测量 掌握电压表的使用方法，了解电压表的连接特点。 理解串并联电路中电压的分布规律。 能够通过实验探究串并联电路中电压的特点。 三、电阻的基本概念 理解电阻的定义，知道电阻是导体对电流的阻碍作用。 掌握电阻的单位，了解影响导体电阻大小的因素。 知道电阻在电路中的作用，了解常见电阻器的类型。 四、变阻器及其应用 掌握滑动变阻器的结构和工作原理。 了解滑动变阻器在电路中的连接方法。 知道变阻器在生活中的应用，如调光台灯、调速电风扇等。 五、半导体与超导 了解半导体材料的特性及其在现代电子技术中的应用。 知道超导现象及其在科学研究和技术应用中的意义。 了解新型电阻材料的发展趋势。 重点知识讲解 一、电压的基本概念 1. 电压的作用 电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。可以用水压来类比理解：水压是使水流动的原因， similarly，电压是使电荷定向移动的原因。没有电压，导体中即使有大量自由电荷，也不会发生定向移动形成电流。 2. 电压的单位 电压的国际单位是伏特，简称伏，符号是V。常用单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）。换算关系：1kV = 1000V，1V = 1000mV。 3. 常见电压值 一节干电池：1.5V 家庭电路电压：220V（中国） 对人体安全电压：不高于36V 工业动力电路电压：380V 4. 电压与安全 电压越高，通过人体的电流可能越大，危险性也越大。36V以下的电压是相对安全的，但在潮湿环境下，安全电压值要更低。 二、电压的测量 1. 电压表的使用 电压表是测量电压大小的仪器。 电压表必须并联在待测电路两端 电流从"+"接线柱流入，"-"接线柱流出 被测电压不能超过电压表的量程 电压表可以直接接到电源两极测量电源电压 2. 串并联电路电压规律 串联电路：总电压等于各部分电路两端电压之和 并联电路：各支路两端的电压相等 3. 实验探究 通过连接串联和并联电路，分别测量各点的电压值，验证电压规律。在实验中要注意选择合适的量程，正确读数。 三、电阻的基本概念 1. 电阻的定义 电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。导体电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。 2. 电阻的单位 电阻的国际单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。换算关系：1kΩ = 1000Ω，1MΩ = 1000kΩ。 3. 影响电阻的因素 导体电阻的大小与多个因素有关： 材料：不同材料的导电性能不同 长度：相同材料、相同横截面积的导体，长度越长，电阻越大 横截面积：相同材料、相同长度的导体，横截面积越大，电阻越小 温度：大多数导体的电阻随温度升高而增大 4. 电阻器 具有一定电阻值的电子元件叫做电阻器，简称电阻。电阻在电路中的作用主要是限制电流、分配电压等。 四、变阻器及其应用 1. 滑动变阻器 结构：由电阻丝、滑片、金属杆、接线柱等组成 原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻 连接方法：通常采用"一上一下"的接法 作用：保护电路、改变电流、调节电压 2. 电阻箱 能够表示出连入电路的电阻值的变阻器，读数更加精确。 3. 实际应用 调光台灯：通过改变电阻来调节亮度 调速电风扇：通过改变电阻来调节转速 音量调节：通过改变电阻来调节声音大小 五、半导体与超导 1. 半导体 导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。 特性：导电性能受温度、光照、杂质等影响显著 应用：制造二极管、三极管、集成电路等 重要性：半导体是现代电子技术的基础 2. 超导体 某些物质在温度降到某一特定值时，电阻突然消失的现象。 特性：零电阻、完全抗磁性 应用前景：超导输电、磁悬浮列车、核磁共振成像等 挑战：目前超导现象大多需要在极低温度下才能实现 3. 新型电阻材料 随着科技发展，出现了许多具有特殊性能的电阻材料，如热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等，它们在现代自动控制中发挥着重要作用。 核心应用突破 一、电路设计与分析 能够根据实际需求设计包含电压表、滑动变阻器的电路。 掌握复杂电路中电压分布的分析方法。 能够设计实验探究影响电阻大小的因素。 二、实验探究与故障分析 掌握电压表、滑动变阻器的正确使用方法。 能够分析电路故障，判断开路、短路的位置。 能够设计实验验证串并联电路的电压规律。 三、生活中的电阻应用 理解各种家用电器中电阻元件的作用。 了解自动控制电路中特殊电阻的应用。 能够解释调光、调速电路的工作原理。 四、现代科技中的电阻 了解半导体在现代电子技术中的核心地位。 知道超导技术在科学研究中的重要应用。 了解新型电阻材料的发展趋势和应用前景。 考试难度要求 1. 竞赛难度 初中物理竞赛中电压电阻部分通常涉及电压的概念、测量方法、电阻的影响因素、变阻器的使用等内容，题目往往结合实验探究和实际应用，要求学生具备较强的实验设计能力和电路分析能力。 2. 竞赛要求 参赛学生需掌握电压的基本概念、测量方法、电阻的定义和影响因素、变阻器的原理和使用等知识点，并能够运用这些知识设计实验、分析电路、解决实际问题。 3. 如何准备 通过系统学习电压电阻的基础知识，结合典型例题和实验操作，加强对电路分析能力和实验设计能力的训练。注重理论联系实际，多观察生活中的电学现象，培养科学探究能力和创新思维。 竞赛真题剖析 【真题剖析1】11．（上海·竞赛）按照图所示的实验电路画出的电路，应该是图中的（　　） A． B． C． D． 12．（上海·竞赛）滑动变阻器瓷筒上缠绕的合金线应该（     ） A．所有表面都绝缘 B．所有表面都可以导通 C．与接线柱相连的线端是导通的，其余部分绝缘 D．线端、滑片接触处是导通的，其余部分绝缘 13．如图所示的电路中，圆圈是电流表或电压表，各元件和各部分连接均完好，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．若两灯并联，则乙表的示数一定为甲表的两倍 B．若甲、乙、丙三表为同种电表，则两灯都不亮 C．若甲为电压表，乙、丙为电流表，则两灯都亮 D．若两灯串联，则甲、乙为同种电表，且甲、乙两表示数相同 14．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变。当开关由接转到接时，电压表和电流表的示数变化如图乙所示，则电源电压是 V；开关接到处时，灯两端的电压是 V。 15．如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L1、L2是两个不同规格的小灯泡，下列判断正确的是（　　） A．若只闭合开关S1、S3，取下L1后，则L2不亮 B．若只闭合开关S2，发现L1比L2亮，则通过L1的电流更大 C．若闭合开关S1、S2、S3，则两灯都不亮，电压表示数为0 D．若只闭合开关S1、S2，L1灯丝突然烧断，则电表示数都为0 1．在如图甲的电路中，当闭合开关S后，电路正常工作，两只电压表指针均为如图乙所示，则电阻两端的电压和电源电压分别是（　　） A．6V 7.5V B．6V 1.5V C．1.5V 7.5V D．7.5V 1.5V 2．如图所示电路，闭合开关，两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的指针都不动。现将两灯泡L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不亮，电流表和电压表中有一个表的示数变大，该电路的故障可能是（　　） A．灯泡L1短路 B．灯泡L2短路 C．灯泡L1断路 D．灯泡L2断路 3．在“复习串联电路电压关系”的实验中，实验中所选电压表规格如图甲，电路图如图乙，实验中发现电压表V1和电压表V的指针偏转角度相同，小组读出V1的示数是3.5V，所有电表良好，关于上述描述下列说法正确的是（　　） A．电压表V2应选0-15V量程 B．电压表V所选量程的分度值为0.1V C．V1示数是V2示数的4倍 D．实验中小组同学的操作存在一定的错误 4．如图所示，闭合开关S后，灯泡不亮，只有一个表有示数，且故障只发生在电阻R或灯泡L上。交换两个电表位置后，两个表的示数和未交换前相同。则下列判断正确的是（    ） A．一定是灯L短路 B．一定是电阻R短路 C．可能是灯L断路 D．一定是灯L断路 5．如图甲是文物展示台。该展示台的结构如图乙所示，由木板，弹簧，金属片A、B、C，以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。对展示台描述正确的是（　　） A．弹簧及金属片B相当于开关 B．文物正在展出时，灯亮、电铃不响 C．接触片B是绝缘体 D．文物被搬离开时，灯灭、电铃响 6．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1和L2都正常发光，一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电压表和电流表示数都不变，则故障原因可能是 。 7．如图甲所示的电路，电源电压为14V，当开关S断开时，发现V1、V2两个电压表指针偏转均为图乙所示，则L2两端的电压为 V；当开关S闭合时，V2的示数为3.5V，则L2两端的电压为 V。 8．如图甲所示的电路中，如图乙所示电流表A1示数为 A，电流表A2指针位置与A1相同，则通过小灯泡L2的电流是 A。图丙的电路中是两个双量程（3V和15V）的电压表，若两电压表指针位置也相同，V1和V2两电压表示数之比为 ，则此时两灯L1、L2两端电压之比为 。 9．如图所示，当开关S1、S2都接通时，电压表读数为4V；当开关S1接通，S2断开时，电压表的示数为1.9V。那么，当S1、S2均断开时，小灯泡L1和L2两端的电压分别为 V、 V。 10．(1)请用笔画线代替导线，连接如图所示的实物电路，要求：开关S闭合，滑动变阻器的滑片向右移动时灯L变亮。 (2)有一款红外感应式垃圾桶如图甲所示，其工作原理是：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。请在图乙中虚线框中分别填入启动开关、感应开关和指示灯，完成垃圾桶的电路图。 11．物理小组的同学在学习串、并联电路的相关知识后，对“串并联电路电流、电压的特点”相关实验进行复习： 2.8 2.8 2.8 在探究“并联电路电压特点”的实验中： (1)小明根据图甲连接好电路，并将电压表连入电路中，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使读数更准确，接下来他应该怎样操作： (2)小明完成第一次实验，并把数据记录在表中后，接下来他的操作是： ；在纠正了上面实验中的问题后，小明继续探究“并联电路中的电流特点”的实验： (3)在处安装电流表并闭合开关后，电流表示数为，小明猜想：电流经过用电器后，大小应该有所衰减，为了验证这条猜想，他下一步应该将电流表安装在图甲中 处。看到现象 ，即证明他的猜想是错的； (4)当他把电流表接到C处时，刚读完数，灯突然熄灭，此时电流表的读数会 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 小红利用相关器材同时进行实验探究： (5)如图丙所示，是小红所用的、两个灯泡的图像，请根据图像所给信息进行计算，若两灯泡串联在电路中（如图丁所示），此时电流表的示数为0.3A，保持电源电压不变，将两灯泡的连接方式改为并联（如图戊所示），求此时电流表的示数 。 12．“探究串联电路中电流的特点”实验。 （1）连接电路：用笔画线表示导线，把图甲的滑动变阻器串联接入电路 （要求：连线不要交叉：滑片P向D移动，电路的电流增大）。 （2）发现问题：电源（输出电压为6V）、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好，电路正确连接。闭合开关，观察到灯泡（3.8V，0.4A）和（2.5V，0.3A）不发光，电流表示数为零； （3）排查故障：在不拆开导线且闭合开关的情况下，用图乙所示的电压表进行检测，将鳄鱼夹 （选填“a””b”）接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱，电压表前后两次的指针位置都如图丙所示，其示数为 V； （4）作出猜想： 猜想一：由于灯泡不发光，电压表示数不为零，断路，短路。 猜想二：由于电流表示数为零，电压表示数不为零，断路，无故障。 （5）验证猜想：取下，换上完好的灯泡（3.8V，0.4A），观察到发光，仍然不发光。由此可知， （选填“猜想一”“猜想二”）正确； （6）继续实验： ①排除故障后，闭合开关，移动滑片P，多次进行实验。某次（记为第一次）实验三个电流表示数如图。 ②为得到串联电路中电流的特点，设计记录实验数据的表格，并将第一次的数据填入表格中 。 实验次数 IA/A IB/A IC/A 1 0.5 0.5 0.5 2 3 实验次数 IA/A IB/A IC/A 1 0.5 0.5 0.5 2 3 13．如图甲所示，电源电压为4.5V。当闭合，、断开时，电流表的示数为0.1A，电压表示数为3V。当断开，、闭合时，电流表示数为0.5A，电流表示数如图乙所示。 (1)当闭合，、断开时，①通过小灯泡的电流②小灯泡两端的电压分别是多少？ (2)当断开，、闭合时，①请画出此状态下的电路图②通过小灯泡的电流是多少？ 14．如图所示的电路图中，电源电压恒定，、为规格相同的灯泡。当只闭合开关S和时，灯泡两端电压为6V；当只闭合开关S和时，电压表的示数为4.5V。求： (1)电源电压； (2)当只闭合开关S和时，电压表的示数； (3)当所有开关都闭合时，电流表的示数为0.6A，电流表的示数0.8A，求通过电阻的电流。 15．如图甲所示的电路中，闭合开关后，两电压表指针的偏转均如图乙所示。则： (1)分析电路可知，图甲为 （选填“串联”或“并联”）电路。电压表测量 （选填“电源”“”或“”）两端的电压。电压表测量 （选填“电源”“”或“”）两端的电压。 (2)灯泡和灯泡两端的电压分别是多少？ (3)若将灯泡和灯泡改接到如图丙所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的、的示数分别为。求此时通过灯泡的电流和两端的电压。 【注意：以上两问均要求用物理学规范作答，第三问需要写出必要的文字说明】 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 电压、电阻 目录概览 A考点精研・竞赛考点专项攻坚 1 竞赛培优大纲 1 重点知识讲解 2 核心应用突破 3 考试难度要求 4 竞赛真题剖析 4 B实战进阶・竞赛选拔模拟特训 5 竞赛培优大纲 一、电压的基本概念 理解电压的作用，知道电压是形成电流的原因。 掌握电压的单位及常见电压值，了解电压的测量方法。 知道常见电源的电压值，理解电压对人体安全的影响。 二、电压的测量 掌握电压表的使用方法，了解电压表的连接特点。 理解串并联电路中电压的分布规律。 能够通过实验探究串并联电路中电压的特点。 三、电阻的基本概念 理解电阻的定义，知道电阻是导体对电流的阻碍作用。 掌握电阻的单位，了解影响导体电阻大小的因素。 知道电阻在电路中的作用，了解常见电阻器的类型。 四、变阻器及其应用 掌握滑动变阻器的结构和工作原理。 了解滑动变阻器在电路中的连接方法。 知道变阻器在生活中的应用，如调光台灯、调速电风扇等。 五、半导体与超导 了解半导体材料的特性及其在现代电子技术中的应用。 知道超导现象及其在科学研究和技术应用中的意义。 了解新型电阻材料的发展趋势。 重点知识讲解 一、电压的基本概念 1. 电压的作用 电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。可以用水压来类比理解：水压是使水流动的原因， similarly，电压是使电荷定向移动的原因。没有电压，导体中即使有大量自由电荷，也不会发生定向移动形成电流。 2. 电压的单位 电压的国际单位是伏特，简称伏，符号是V。常用单位还有千伏（kV）、毫伏（mV）。换算关系：1kV = 1000V，1V = 1000mV。 3. 常见电压值 一节干电池：1.5V 家庭电路电压：220V（中国） 对人体安全电压：不高于36V 工业动力电路电压：380V 4. 电压与安全 电压越高，通过人体的电流可能越大，危险性也越大。36V以下的电压是相对安全的，但在潮湿环境下，安全电压值要更低。 二、电压的测量 1. 电压表的使用 电压表是测量电压大小的仪器。 电压表必须并联在待测电路两端 电流从"+"接线柱流入，"-"接线柱流出 被测电压不能超过电压表的量程 电压表可以直接接到电源两极测量电源电压 2. 串并联电路电压规律 串联电路：总电压等于各部分电路两端电压之和 并联电路：各支路两端的电压相等 3. 实验探究 通过连接串联和并联电路，分别测量各点的电压值，验证电压规律。在实验中要注意选择合适的量程，正确读数。 三、电阻的基本概念 1. 电阻的定义 电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。导体电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。 2. 电阻的单位 电阻的国际单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。换算关系：1kΩ = 1000Ω，1MΩ = 1000kΩ。 3. 影响电阻的因素 导体电阻的大小与多个因素有关： 材料：不同材料的导电性能不同 长度：相同材料、相同横截面积的导体，长度越长，电阻越大 横截面积：相同材料、相同长度的导体，横截面积越大，电阻越小 温度：大多数导体的电阻随温度升高而增大 4. 电阻器 具有一定电阻值的电子元件叫做电阻器，简称电阻。电阻在电路中的作用主要是限制电流、分配电压等。 四、变阻器及其应用 1. 滑动变阻器 结构：由电阻丝、滑片、金属杆、接线柱等组成 原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻 连接方法：通常采用"一上一下"的接法 作用：保护电路、改变电流、调节电压 2. 电阻箱 能够表示出连入电路的电阻值的变阻器，读数更加精确。 3. 实际应用 调光台灯：通过改变电阻来调节亮度 调速电风扇：通过改变电阻来调节转速 音量调节：通过改变电阻来调节声音大小 五、半导体与超导 1. 半导体 导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。 特性：导电性能受温度、光照、杂质等影响显著 应用：制造二极管、三极管、集成电路等 重要性：半导体是现代电子技术的基础 2. 超导体 某些物质在温度降到某一特定值时，电阻突然消失的现象。 特性：零电阻、完全抗磁性 应用前景：超导输电、磁悬浮列车、核磁共振成像等 挑战：目前超导现象大多需要在极低温度下才能实现 3. 新型电阻材料 随着科技发展，出现了许多具有特殊性能的电阻材料，如热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等，它们在现代自动控制中发挥着重要作用。 核心应用突破 一、电路设计与分析 能够根据实际需求设计包含电压表、滑动变阻器的电路。 掌握复杂电路中电压分布的分析方法。 能够设计实验探究影响电阻大小的因素。 二、实验探究与故障分析 掌握电压表、滑动变阻器的正确使用方法。 能够分析电路故障，判断开路、短路的位置。 能够设计实验验证串并联电路的电压规律。 三、生活中的电阻应用 理解各种家用电器中电阻元件的作用。 了解自动控制电路中特殊电阻的应用。 能够解释调光、调速电路的工作原理。 四、现代科技中的电阻 了解半导体在现代电子技术中的核心地位。 知道超导技术在科学研究中的重要应用。 了解新型电阻材料的发展趋势和应用前景。 考试难度要求 1. 竞赛难度 初中物理竞赛中电压电阻部分通常涉及电压的概念、测量方法、电阻的影响因素、变阻器的使用等内容，题目往往结合实验探究和实际应用，要求学生具备较强的实验设计能力和电路分析能力。 2. 竞赛要求 参赛学生需掌握电压的基本概念、测量方法、电阻的定义和影响因素、变阻器的原理和使用等知识点，并能够运用这些知识设计实验、分析电路、解决实际问题。 3. 如何准备 通过系统学习电压电阻的基础知识，结合典型例题和实验操作，加强对电路分析能力和实验设计能力的训练。注重理论联系实际，多观察生活中的电学现象，培养科学探究能力和创新思维。 竞赛真题剖析 【真题剖析1】11．（上海·竞赛）按照图所示的实验电路画出的电路，应该是图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】实物图可知，电流从电源正极出发，先经过一个灯泡，再流经电流表，到开关到滑动变阻器，然后到另一个两灯，最后到电源负极，滑动变阻器的滑片向左移动时接入电路的电阻变小，开关控制电路，电压表测量电流表和第一个灯泡两端的电压。 A．图中滑动变阻器的滑片向左移动时接入电路的电阻变大，故A不符合题意； B．图中电流从正极出发经过一个灯后就马上到滑动变阻器，故B不符合题意； C．图中电压表测量的是电流表两端的电压，故C不符合题意； D．图中电流依次从电源正极出发，先经过一个灯泡，再流经电流表、开关、滑动变阻器、到另一个灯泡，最后流回电源负极，电压表测量电流表和第一个灯泡两端的电压，故D符合题意。 故选D。 12．（上海·竞赛）滑动变阻器瓷筒上缠绕的合金线应该（     ） A．所有表面都绝缘 B．所有表面都可以导通 C．与接线柱相连的线端是导通的，其余部分绝缘 D．线端、滑片接触处是导通的，其余部分绝缘 【答案】D 【详解】由滑动变阻器的构造可知，滑动变阻器的线端、滑片接触处是导通的，其余部分绝缘，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 13．如图所示的电路中，圆圈是电流表或电压表，各元件和各部分连接均完好，闭合开关S，下列说法正确的是（　　） A．若两灯并联，则乙表的示数一定为甲表的两倍 B．若甲、乙、丙三表为同种电表，则两灯都不亮 C．若甲为电压表，乙、丙为电流表，则两灯都亮 D．若两灯串联，则甲、乙为同种电表，且甲、乙两表示数相同 【答案】B 【详解】A．若两灯并联，则甲、乙为电流表，丙为电压表，电流表乙测干路中的电流，电流表甲测L1所在支路的电流，因为两灯泡规格可能不同，所以乙表的示数不一定为甲表的两倍，故A错误； B．若甲、乙、丙均为电流表，则会导致电源短路，两灯泡不亮；若甲、乙、丙均为电压表，则电压表会串联在电路中，两灯泡不亮，故B正确； C．若甲为电压表，乙、丙为电流表，则灯L2会被短路，灯L2不亮，灯L1亮，故C错误； D．若两灯串联，则甲、乙均为电压表，丙为电流表，电压表甲测电源电压，电压表乙测L2两端电压，根据串联电路电压规律可知，电压表甲的示数大于电压表乙的示数，故D错误。 故选B。 14．如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变。当开关由接转到接时，电压表和电流表的示数变化如图乙所示，则电源电压是 V；开关接到处时，灯两端的电压是 V。 【答案】 6 4 【详解】由电路图可知，开关接到处时，电路为的简单电路，电压表测电源电压，当开关由接转到接时，灯和灯串联，电压表测量灯两端电压，则由图乙可知，电源电压为 开关接到处时，灯和灯串联，由图乙可知，通过灯的电流是，灯两端的电压是，由串联电路的电压规律可得，灯两端的电压是 15．如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L1、L2是两个不同规格的小灯泡，下列判断正确的是（　　） A．若只闭合开关S1、S3，取下L1后，则L2不亮 B．若只闭合开关S2，发现L1比L2亮，则通过L1的电流更大 C．若闭合开关S1、S2、S3，则两灯都不亮，电压表示数为0 D．若只闭合开关S1、S2，L1灯丝突然烧断，则电表示数都为0 【答案】C 【详解】A．若只闭合开关S1、S3，灯L1、L2并联，灯L1、L2互不影响，取下L1后，L2仍会亮，故A错误； B．若只闭合开关S2，灯L1、L2串联，串联电路中电流处处相等，则L1与L2的电流相等，故B错误； C．若闭合开关S1、S2、S3，则两灯与电压表均被短路，则两灯都不亮，电压表示数为0，故C正确； D．若只闭合开关S1、S2，电路为L1的简单电路，L1灯丝突然烧断，电压表与电流表A1串联在电路中，电压表的示数接近电源电压，电流表示数为0，故D错误。 故选C。 1．在如图甲的电路中，当闭合开关S后，电路正常工作，两只电压表指针均为如图乙所示，则电阻两端的电压和电源电压分别是（　　） A．6V 7.5V B．6V 1.5V C．1.5V 7.5V D．7.5V 1.5V 【答案】A 【详解】由电路图可知，闭合开关S后，电阻与串联，电压表测电源电压，电压表测电阻两端的电压，由串联电路的电压规律可知，电压表示数应大于电压表示数，而两电压表的指针位置相同，则电压表的量程是0~15V，分度值是0.5V，其示数为7.5V，即电源电压。电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，其示数为1.5V，即两端的电压；则电阻两端的电压 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图所示电路，闭合开关，两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的指针都不动。现将两灯泡L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，发现两只灯泡仍不亮，电流表和电压表中有一个表的示数变大，该电路的故障可能是（　　） A．灯泡L1短路 B．灯泡L2短路 C．灯泡L1断路 D．灯泡L2断路 【答案】D 【详解】A．若灯泡L1短路，则一开始L2会亮，电流表有示数，故A不符合题意； B．若灯泡L2短路，则一开始L1会亮，电流表有示数，故B不符合题意； C．若灯泡L1断路，电压表相当于串联在电路中，则一开始L2不亮，电压表有示数，电流表无示数，故C不符合题意； D．若灯泡L2断路，没有电流通过，则两表无示数，灯泡也不亮；将两灯泡L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，则电压表相当于串联在电路中，电压表有示数，电流表无示数，两灯也不亮，故D符合题意。 故选D。 3．在“复习串联电路电压关系”的实验中，实验中所选电压表规格如图甲，电路图如图乙，实验中发现电压表V1和电压表V的指针偏转角度相同，小组读出V1的示数是3.5V，所有电表良好，关于上述描述下列说法正确的是（　　） A．电压表V2应选0-15V量程 B．电压表V所选量程的分度值为0.1V C．V1示数是V2示数的4倍 D．实验中小组同学的操作存在一定的错误 【答案】D 【详解】分析电路可得，L1与L2串联，电压表V1测量L1两端电压，电压表V2测量L2两端电压，电压表V测量两灯的总电压；已知V1的示数是3.5V，此时电压表V1和电压表V的指针偏转角度相同，根据串联电路中的电压关系可知，此时电压表V的示数是电压表V1示数的5倍，电压表V示数为17.5V，电压表的最大量程为0-15V，说明电压表V1和电压表V的指针偏转角度不应该相同，实验中一定存在错误；同时V1的示数是3.5V，说明电压表V1的量程应是0-15V，电压表V测量两灯的总电压，电压表V的示数一定比V1的示数大，电压表V的量程也是0-15V，分度值为0.5V；由于无法确定V1示数与V示数的具体倍数关系，所以无法确定V2的具体的示数与量程；故ABC错误，D正确。 故选D。 4．如图所示，闭合开关S后，灯泡不亮，只有一个表有示数，且故障只发生在电阻R或灯泡L上。交换两个电表位置后，两个表的示数和未交换前相同。则下列判断正确的是（    ） A．一定是灯L短路 B．一定是电阻R短路 C．可能是灯L断路 D．一定是灯L断路 【答案】A 【详解】A．若灯L短路，则电路中只有定值电阻，电压表相当于测导线电压，因此无示数，电路中仍会有电流，电流表有示数；交换电表位置后，电压表被短路，因此无示数，电压表示数无变化，此时电路中仍为定值电阻串联，电阻不变，根据欧姆定律可知，电流不变，因此电流表的示数不变，故A正确； B．若电阻R短路，电路中只有灯泡工作，电路接通，小灯泡发光，与题意矛盾，故B错误； C．若灯L断路，则电路中无电流，电流表读数为0，电压表与电源接通，读数为电源电压，交换电表后，灯泡和电压表被短路，因此电压表无示数，此时电路为定值电阻和电流表串联在电路中，因此电流表有示数，故C错误； D．若电阻R断路，无论两个电表是否交换位置，此时电路均为断路，电流表和电压表均无示数，两个表的示数和未交换前相同，故D错误。 故选A。 5．如图甲是文物展示台。该展示台的结构如图乙所示，由木板，弹簧，金属片A、B、C，以及报警电路组成，文物放置在金属片B上。对展示台描述正确的是（　　） A．弹簧及金属片B相当于开关 B．文物正在展出时，灯亮、电铃不响 C．接触片B是绝缘体 D．文物被搬离开时，灯灭、电铃响 【答案】AB 【详解】A．弹簧及金属片B可以控制一条电路的通断，起到了开关的作用，故A正确； BC．由题可知，接触片B是金属，所以是导体，文物在展示台上时，文物压在金属片B上时，电铃因被短路而不响，灯的状态正常，正常发光，故B正确，C错误； D．文物被搬离开时，金属片B弹起，电铃接入电路，电铃与灯泡串联，所以灯亮、电铃响，故D错误。 故选AB。 6．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1和L2都正常发光，一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电压表和电流表示数都不变，则故障原因可能是 。 【答案】灯L2断路 【详解】由图可知，两灯并联，电压表测电源电压，电流表测L1支路的电流。灯L1和L2都正常发光，一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电压表和电流表示数都不变，说明L1支路正常，故障原因可能是灯L2断路。 7．如图甲所示的电路，电源电压为14V，当开关S断开时，发现V1、V2两个电压表指针偏转均为图乙所示，则L2两端的电压为 V；当开关S闭合时，V2的示数为3.5V，则L2两端的电压为 V。 【答案】 6 10.5 【详解】[1]根据图乙可知，电压表的示数可能为8V或1.6V，再根据图甲可知，开关S断开，此时三个灯泡串联，电压表V1测L1与L2两端电压之和，电压表V2测L1与L3两端电压之和，根据串联电路中电压规律可知，电压表V1的示数与电压表V2的示数之和应大于电源电压14V，所以电压表V1、V2的示数均为8V，故L2两端的电压为UL2=U-U2=14V-8V=6V [2]当开关S闭合时，L1与L2串联，电压表V2测L1两端电压为3.5V，根据串联电路中电压规律可知，L2两端电压为UL2=U-U2=14V-3.5V=10.5V 8．如图甲所示的电路中，如图乙所示电流表A1示数为 A，电流表A2指针位置与A1相同，则通过小灯泡L2的电流是 A。图丙的电路中是两个双量程（3V和15V）的电压表，若两电压表指针位置也相同，V1和V2两电压表示数之比为 ，则此时两灯L1、L2两端电压之比为 。 【答案】 0.3 1.2 5:1 1:4 【详解】[1][2]由图甲所示电路可知，两灯泡并联，电流表A1测L1支路电流，电流表A1是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。 电流表A2测干路电流，电流表A2指针位置与A1相同，因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，故电流表A2是0~3A的量程，分度值为0.1A，示数1.5A，根据并联电路的电流关系可知，通过L2的电流I2=I-I1=1.5A-0.3A=1.2A [3][4]图丙的电路中两灯泡串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测L1两端电压。根据串联电路的电压特点知，电压表V1示数大于V2示数，而两电压表指针位置相同，V1和V2两电压表示数之比为U∶U1=5∶1 根据串联电路的电压特点可知此时两灯L1、L2两端电压之比为 9．如图所示，当开关S1、S2都接通时，电压表读数为4V；当开关S1接通，S2断开时，电压表的示数为1.9V。那么，当S1、S2均断开时，小灯泡L1和L2两端的电压分别为 V、 V。 【答案】 2.1 1.9 【详解】[1][2]由图知，当开关S1、S2接通时，灯L1被短路，此时电压表测量的是电源电压，示数为4V，即电源电压为4V，当开关S1接通，S2断开时，两灯串联，电压表测L2两端的电压，即U2=1.9V，当S1、S2均断开时，两灯仍串联，只是电压表与L2并联到断开，对两灯串联的电路不产生影响，故S1、S2均断开时灯L2两端的电压仍为1.9V。根据串联电路的电压规律可得L1两端的电压为 10．(1)请用笔画线代替导线，连接如图所示的实物电路，要求：开关S闭合，滑动变阻器的滑片向右移动时灯L变亮。 (2)有一款红外感应式垃圾桶如图甲所示，其工作原理是：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开。请在图乙中虚线框中分别填入启动开关、感应开关和指示灯，完成垃圾桶的电路图。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）滑动变阻器需要接“一上一下”两个接线柱串联接入电路，开关S闭合，滑动变阻器的滑片向右移动时灯L变亮，则电路中电流变大，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故将滑动变阻器右下接线柱与灯泡左侧接线柱相连，如图所示： （2）由图示知，开关S1闭合，垃圾桶正常使用，指示灯亮起，则S1在干路上；开关S2闭合，动力装置工作，垃圾桶盖打开，手离开感应开关后，桶盖闭合，S2断开，即开关S2控制动力装置，如图所示： 11．物理小组的同学在学习串、并联电路的相关知识后，对“串并联电路电流、电压的特点”相关实验进行复习： 2.8 2.8 2.8 在探究“并联电路电压特点”的实验中： (1)小明根据图甲连接好电路，并将电压表连入电路中，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为了使读数更准确，接下来他应该怎样操作： (2)小明完成第一次实验，并把数据记录在表中后，接下来他的操作是： ；在纠正了上面实验中的问题后，小明继续探究“并联电路中的电流特点”的实验： (3)在处安装电流表并闭合开关后，电流表示数为，小明猜想：电流经过用电器后，大小应该有所衰减，为了验证这条猜想，他下一步应该将电流表安装在图甲中 处。看到现象 ，即证明他的猜想是错的； (4)当他把电流表接到C处时，刚读完数，灯突然熄灭，此时电流表的读数会 。（选填“增大”“减小”或“不变”） 小红利用相关器材同时进行实验探究： (5)如图丙所示，是小红所用的、两个灯泡的图像，请根据图像所给信息进行计算，若两灯泡串联在电路中（如图丁所示），此时电流表的示数为0.3A，保持电源电压不变，将两灯泡的连接方式改为并联（如图戊所示），求此时电流表的示数 。 【答案】(1)断开开关，将电压表测量范围更换为0~3V，闭合开关，重新进行测量 (2)更换规格不同的灯泡，多次测量并记录实验数据 (3) D D处电流表示数为 (4)减小 (5)0.85A 【详解】（1）闭合开关，电压表示数如图乙所示，电压表指针偏转角度较小，原因是电压表测量范围选择过大，为了使读数更准确，应该断开开关，更换0~3V的测量范围。 （2）小明完成第一次实验，并把数据记录在表中后，为得出普遍性的规律，应更换规格不同的灯泡，多次测量并记录实验数据。 （3）[1][2]A、D两点在同一支路上，将电流表安装在图甲中D处，看到现象D处电流表示数为，可知通过A、D两点的电流相等，说明电流经过用电器后，大小不衰减，即证明小明的猜想是错的。 （4）把电流表接到C处时，C处在干路上，电流表测量干路电流。L2熄灭时，其所在支路断开，由于并联电路中各支路互不影响，所以另一条支路电流不变，而此时C处电流就等于另一条之路的电流，所以电流表的示数会减小。 （5）如图丁所示，当两灯泡串联时，已知，由图丙可得，，串联电路总电压等于各用电器两端电压之和，所以电源电压 将两灯泡的连接方式改为并联时，两灯泡的电压均为电源电压6V，由图甲可得，此时，，电流表的示数为干路电流 12．“探究串联电路中电流的特点”实验。 （1）连接电路：用笔画线表示导线，把图甲的滑动变阻器串联接入电路 （要求：连线不要交叉：滑片P向D移动，电路的电流增大）。 （2）发现问题：电源（输出电压为6V）、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好，电路正确连接。闭合开关，观察到灯泡（3.8V，0.4A）和（2.5V，0.3A）不发光，电流表示数为零； （3）排查故障：在不拆开导线且闭合开关的情况下，用图乙所示的电压表进行检测，将鳄鱼夹 （选填“a””b”）接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱，电压表前后两次的指针位置都如图丙所示，其示数为 V； （4）作出猜想： 猜想一：由于灯泡不发光，电压表示数不为零，断路，短路。 猜想二：由于电流表示数为零，电压表示数不为零，断路，无故障。 （5）验证猜想：取下，换上完好的灯泡（3.8V，0.4A），观察到发光，仍然不发光。由此可知， （选填“猜想一”“猜想二”）正确； （6）继续实验： ①排除故障后，闭合开关，移动滑片P，多次进行实验。某次（记为第一次）实验三个电流表示数如图。 ②为得到串联电路中电流的特点，设计记录实验数据的表格，并将第一次的数据填入表格中 。 【答案】 b 6 猜想一 实验次数 IA/A IB/A IC/A 1 0.5 0.5 0.5 2 3 【详解】[1]滑动变阻器应串联在电路中，滑片P向D移动时电流增大，说明接入电阻减小，故应将变阻器的B接线柱与电源负极相连。连线时注意导线不交叉，具体连接方式如图所示： [2]电压表检测时应将鳄鱼夹b接电源“+”极，因为b连接电压表的正接线柱，这样电压表指针不会反偏。 [3]电压表前后两次接入电路中量程皆为大量程0~15V，分度值为0.5V，示数为6V。 [4]电压表两次测量均显示6V，说明从电源负极到E，G点的线路完好，可以让电压表形成回路，所以故障点在正极到G之间，可能是L1断路。换上L3后，L3发光而L2不发光，说明L1断路导致整个串联电路不通，且L2短路，不然L3代替断路的L1后，L2也会亮，故猜想一正确。 [5]第一次实验电流表量程为0~0.6A，分度值0.02A，示数为0.5A。设计表格时应包含实验次数、A1表的示数IA、A2表的示数IB、A3表的示数IC等栏目，第一次数据填入对应位置。 实验次数 IA/A IB/A IC/A 1 0.5 0.5 0.5 2 3 13．如图甲所示，电源电压为4.5V。当闭合，、断开时，电流表的示数为0.1A，电压表示数为3V。当断开，、闭合时，电流表示数为0.5A，电流表示数如图乙所示。 (1)当闭合，、断开时，①通过小灯泡的电流②小灯泡两端的电压分别是多少？ (2)当断开，、闭合时，①请画出此状态下的电路图②通过小灯泡的电流是多少？ 【答案】(1)0.1A，1.5V (2)，0.2A 【详解】（1）①由图甲可知，当S3闭合，S1、S2断开时，L1、L2串联，电压表测L1两端电压，电压表示数为3V，则L1两端电压为3V；A1测电路中电流，电流表A1的示数为0.1A。因为串联电路中电流处处相等，因此通过小灯泡L1的电流为0.1A。 ②已知电源电压为4.5V，由串联电路电压特点可知，小灯泡L2两端的电压为 （2）①当S3断开，S1、S2闭合时，L1、L2并联，A1测干路电流，A2测L2支路电流。如图所示： ②由题意可知，电流表A1示数为0.5A，即干路电流为0.5A；电流表A2示数如图乙所示，图乙中电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，即L2支路电流为0.3A。 由并联电路电流特点可知，通过小灯泡L1的电流是 14．如图所示的电路图中，电源电压恒定，、为规格相同的灯泡。当只闭合开关S和时，灯泡两端电压为6V；当只闭合开关S和时，电压表的示数为4.5V。求： (1)电源电压； (2)当只闭合开关S和时，电压表的示数； (3)当所有开关都闭合时，电流表的示数为0.6A，电流表的示数0.8A，求通过电阻的电流。 【答案】(1) 6 V (2) 3 V (3) 0.2 A 【详解】（1）当只闭合开关S和时，电路为L2的简单电路，灯泡两端电压为6V，可知电源电压即为6 V。 （2）当只闭合开关S和时，L1、L2、定值电阻串联，电压表V2测量L1与定值电阻的电压之和，电压表V1测量定值电阻两端的电压，电压表的示数为4.5V，根据串联电路的电压特点可知L2两端的电压 、为规格相同的灯泡根据串联分压特点可知此时两灯两端的电压相同，均为1.5V，根据串联电路的电压特点可知电压表的示数 （3）当所有开关都闭合时，L1、L2、定值电阻并联。电流表测量通过L1、L2的电流之和，根据并联电路的电流特点可知通过L1的电流为 电流表测量通过L1、R的电流之和，根据并联电路的电流特点可知通过R的电流为 15．如图甲所示的电路中，闭合开关后，两电压表指针的偏转均如图乙所示。则： (1)分析电路可知，图甲为 （选填“串联”或“并联”）电路。电压表测量 （选填“电源”“”或“”）两端的电压。电压表测量 （选填“电源”“”或“”）两端的电压。 (2)灯泡和灯泡两端的电压分别是多少？ (3)若将灯泡和灯泡改接到如图丙所示的电路中，电源电压保持不变，电流表的、的示数分别为。求此时通过灯泡的电流和两端的电压。 【注意：以上两问均要求用物理学规范作答，第三问需要写出必要的文字说明】 【答案】(1) 串联 电源 L2 (2)1.2V  4.8V (3)0.32A  6V 【详解】（1）[1]因为电压表内阻较大，所以在电路中相当于断路，不影响用电器之间的关系，则由图甲可知灯L1和L2串联，所以图甲为串联电路。 [2][3]电压表V1接在电源的正负极两端，所以电压表V1测量电源两端的电压；电压表V2接在灯L2两端，所以电压表V2测量灯L2两端的电压。 （2）由（1）和串联电路电压的特点分析可知，电压表V1测量电源两端的电压，接入电路的是大量程，分度值为0.5V，故电源电压U=6V；电压表V2测量灯L2两端的电压，接入电路的是小量程，分度值为0.1V，故灯L1两端电压U1=1.2V；根据串联电路电压的特点可知，灯L1两端的电压U1=U-U1=6V-1.2V=4.8V （3）则由图丙可知灯L1和L2并联，根据并联电路电压特点可知，灯L1两端的电压等于电源电压，即U'1=U=6V 电流表A1在干路上，测灯L1和L2的总电流I=0.7A；电流表A2与灯L2串联，测灯L2的电流I2=0.38A，根据并联电路电流特点，可得灯L1的电流I1=I-I2=0.7A-0.38A=0.32A 5 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $