第16章 探究电路(暑假单元自测)新九年级物理新教材沪科版
2026-06-15
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2份
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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 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.42 MB |
| 发布时间 | 2026-06-15 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 物理杨老师教研组 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-06-15 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58349546.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
沪科版新教材第16章“探究电路”单元自测卷,涵盖电路基础、欧姆定律、家庭电路等核心知识,通过生活与科技情境(如天然气检测仪、潜水深度表)融合物理观念与科学探究,适合暑假巩固提升。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|填空题|5/14|电阻影响因素、电阻箱读数、I-U图像分析|结合多芯线、气敏电阻等生活实例,考查物质观念与科学推理|
|选择题|8/16|动态电路、实验数据处理、故障判断|以调光灯设计、台秤电路等情境,体现模型建构与质疑创新|
|实验题|3/18|电阻影响因素探究、电流与电阻关系|通过实验改进建议(如串联电流表)培养科学探究能力|
|计算题|2/18|电路计算、压敏电阻应用|潜水深度表电路分析,融合科学思维与社会责任|
内容正文:
第16章 探究电路 单元自测卷
【新教材,沪科版】
(考试时间:60分钟 试卷满分:70分)
考前须知:
1.本卷试题共20题,满分70分,限时60分钟。
2.本卷选题均为重难点题型,考点全覆盖,旨在检测学习成果。
一、填空题(本题共5小题,每空1分,共14分。)
1.如图所示,多芯线是生产、生活中常用的导线,由多根细导线制成。多芯线中各细导线之间的连接方式是并联,并联相当于增大了导线的__________,从而__________(选填“增大”或“减小”)了导线的电阻。包裹导线的橡胶皮属于__________(选填“绝缘体”“导体”或“半导体”)。
2.如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,电阻被_________(选填“断”或“短”)路,当铜塞被拔出时,电阻接入电路,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是_________Ω,如图乙所示是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是_________Ω。
3.已知A和B两个定值电阻并联,如图是它们的电流随电压变化的I—U图像,则A的阻值是_______Ω;当电源电压为3V时,干路电流是_______A。
4.如图甲所示是一种家用天然气泄漏检测仪,其内部简化电路图如图乙所示,工作电压为4.5V,定值电阻的阻值R为100Ω,天然气气敏电阻的阻值是R0。
(1)当报警器两端的电压达到3V时报警,此时为______Ω。
(2)若气敏电阻R0阻值随空气中天然气浓度的增大而减小,则定值电阻R两端电压随空气中天然气浓度的减小而______。若想在更低天然气浓度下使报警器报警,以下方法可行的是______。
①减小电源电压 ②增大电源电压
③增大定值电阻R的阻值 ④减小定值电阻R的阻值
5.如图所示,是小明正在使用测电笔辨别正常家庭电路中三孔插座的相线与中性线,此时测电笔氖管________(填“发光”或“不发光”);C孔应接_________线,是为了防止家用电器金属外壳__________,避免对人体造成伤害。家庭电路中各插座之间是_______联的。
二、单项选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。)
6.在“设计制作调光灯”的实践活动中,同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源(电压不变)等器材设计了如图所示的四种方案(导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好),当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,小灯泡的亮度变化最大(即总电阻变化最大)的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,P是滑动变阻器的滑片,它的金属滑片是可绕O点转动的杠杆的一部分,且金属滑片只能在滑动变阻器R上滑动,从油量表指针所指刻度就可以随时监测油箱内油面的高度,下列说法正确的是( )
A.图中的油量表实质是电压表改装而成的
B.电路中R和并联
C.当油量越多时,R接入电路的阻值越小
D.电阻是在油箱油空时对电路起到保护作用
8.小明用如图所示电路“探究电阻一定时电流与电压的关系”,得到的数据如表所示。下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
A.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移动至最左端
B.测量多组数据是为了求平均值减小误差
C.第4组数据是明显错误的,可能是读数时粗心引起的
D.本实验的结论是:电阻一定时,电压与电流成正比
9.电源电压已知且保持不变,利用电压表和已知阻值的定值电阻,测量未知电阻的阻值,图中不能实现测量阻值的电路图是( )
A.B.C.D.
10.晨认识并使用了如图所示的台秤,发现指针偏转角度随所测物体质量增大而增大。根据台秤示数变化规律,小晨想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小,并且还希望电表指针偏转角度与所测物体质量成正比,设计的电路最合理的是( )
A.B.C.D.
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中正确的是( )
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路
A.只有①②③正确 B.只有①②正确 C.只有①③正确 D.只有①④正确
12.如图所示是部分家庭电路的简化图,图中a、b位置元件未知。小明把电视机插头插在两孔插座上,闭合电视机开关,发现电视机不工作,原本右侧发光的灯也熄灭了,用测电笔分别插入两孔插座左右两孔中,发现两孔均能使测电笔的氖管发光。下列说法正确的是( )
A.电能表应该接在图中b位置、总开关接在a位置
B.题目所述故障原因一定是两孔插座短路
C.电冰箱的三脚插头插入三孔插座时,“长”脚能使冰箱金属外壳接地
D.家庭电路中空气开关跳闸,一定是因为电路中用电器总功率过大
13.有关生活用电,下列说法中正确的是( )
A.图甲中,用湿布擦拭正在工作的用电器及插头是安全的
B.在家庭电路中,人不小心触电了,图乙所示的空气开关将自动跳闸,切断电源
C.图丙中站在绝缘凳上的人不会触电
D.图丁中,断开开关,人站在地上,手接触到灯的左端金属线M时,人会触电
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分。)
14.请将图中的元器件连入家庭电路中,要求符合电路安装要求及安全用电原则,开关控制灯泡。
15.图为模拟可调光台灯电路,其中电位器有a、b、c三个接线柱,顺时针旋转滑片时灯泡变亮。请用笔画线代替导线将电路按要求连接完整。
四、实验题(本题共3小题,每空1分,共18分。)
16.聪聪在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)聪聪探究导体电阻大小与长度的关系时,应选用金属丝________(选填“AB”“BC”或“AC”),得到的结论是:其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越________;
(2)滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来调节灯泡亮度的,以下三种方案中,能达到目的的方案是图( )
A. B. C.
(3)实验中通过观察小灯泡亮度来判断导体电阻的大小,这种实验方法叫做________,当接入的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进提出一条建议:________。
17.小明同学利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,实验器材有:两节新干电池,5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各一个,“30 Ω 1 A”的滑动变阻器一个,电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)图乙是图甲的实物图,小明由于粗心漏接了一根导线,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。(导线不允许交叉)
(2)电路连接完整后闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是定值电阻R发生_______。
(3)排除故障后,小明将5 Ω的电阻接入电路中时,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数如图丙所示,此时电压表示数为_______V,并记录电流表的示数。
(4)他将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻进行实验,此时要将滑动变阻器的滑片向_______移动,才能使电压表的示数和原来相同;接着他再将15 Ω、20 Ω的电阻依次接入电路,继续进行实验。发现接入20 Ω的电阻时,无法将电压表示数调到跟原来相同,原因可能是_______。若想让四个定值电阻都能顺利完成实验,请写出一条可行的改进措施:_______。
(5)最后,小明根据实验数据绘制得到如图丁所示的图像,由此得出结论:当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成_______比。
18.小明用图甲所示的电路测量小灯泡电阻,所用电源电压恒为4V,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)小明按电路图连接实物电路,将滑动变阻器滑片滑至阻值最大处,闭合开关后,发现小灯泡断路,则电压表________示数,电流表________示数。(均选填“有”或“无”)
(2)小明排除故障后完成实验,某时刻电压表的指针如图乙所示,为________V。
(3)根据实验数据作出小灯泡的关系图像,如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
(4)分析实验数据可知,当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比________(选填“变大”“变小”或“不变”),这是因为_________。
(5)实验后小明发现滑动变阻器R的最大阻值模糊不清,他想要知道R的最大阻值,但电压表已损坏,于是他找了一个阻值已知的定值电阻R0,用恒压电源、电流表、定值电阻R0和滑动变阻器R设计了如图丁所示的电路,实验步骤如下:
①闭合开关,滑片滑至最左端,读出此时电流表的示数I1;
②滑片滑至最右端,读出此时电流表的示数I2;
③则滑动变阻器的最大阻值R=________(用I1、I2和R0表示)。
五、计算题(本题共2小题,每小题9分,共18分。)
19.如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻器的电阻R1为10Ω。只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P移至最右端,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.15A;将滑片P移至最左端后,电流表示数为0.45A;再闭合开关S2,小灯泡正常发光,电流表的示数为0.6A。求:
(1)滑动变阻器的最大电阻R2;
(2)电源两端电压U;
(3)小灯泡正常发光时的电阻RL。
20.为了保障潜水员潜水时的安全,潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙所示是一款深度表的简化电路图。电源电压U为6V不变,定值电阻R0的阻值为10Ω,RP是压敏电阻,图丙是RP的阻值随海水深度变化的图像,RP允许通过的最大电流为0.24A,深度表由电压表(测量范围为0~3V)改装而成。求:
(1)潜水员下潜的深度越深,电压表的示数___________;
(2)求深度表在海面上时,电路中的电流;
(3)在电路安全的情况下,电压表的示数是否可以为2.4V?若可以,求此时潜水员下潜的深度。若不可以,请说明原因。
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第16章 探究电路 单元自测卷
【新教材,沪科版】
(考试时间:60分钟 试卷满分:70分)
考前须知:
1.本卷试题共20题,满分70分,限时60分钟。
2.本卷选题均为重难点题型,考点全覆盖,旨在检测学习成果。
一、填空题(本题共5小题,每空1分,共14分。)
1.如图所示,多芯线是生产、生活中常用的导线,由多根细导线制成。多芯线中各细导线之间的连接方式是并联,并联相当于增大了导线的__________,从而__________(选填“增大”或“减小”)了导线的电阻。包裹导线的橡胶皮属于__________(选填“绝缘体”“导体”或“半导体”)。
【答案】 横截面积 减小 绝缘体
【详解】[1][2]多根细导线并联,导线总体变粗,相当于增大了导线的总横截面积;在材料、长度不变的情况下,导体横截面积越大,电阻越小,因此并联后减小了导线的电阻。
[3]包裹导线的橡胶皮不容易导电,属于绝缘体。
2.如图甲所示是插入式电阻箱的结构示意图,插入式电阻箱的结构是铜塞和电阻并联,当铜塞插入时,电阻被_________(选填“断”或“短”)路,当铜塞被拔出时,电阻接入电路,图中A、B两个接线柱之间的电阻值是_________Ω,如图乙所示是旋盘式电阻箱的面板示意图,此时电阻箱的读数是_________Ω。
【答案】 短路 7 3608
【详解】[1][2]由图甲可知,当铜塞插入时,该铜塞处的电阻丝就会被短路,这部分电阻不连入电路;由图甲可知,A、B两个接线柱之间的电阻是。
[3]由图乙可知此电阻箱的读数是
3.已知A和B两个定值电阻并联,如图是它们的电流随电压变化的I—U图像,则A的阻值是_______Ω;当电源电压为3V时,干路电流是_______A。
【答案】 5 0.9
【详解】由欧姆定律,从图像中选取A上一点(如,),代入得A的阻值
A、B两个定值电阻并联,故,由图像可得对应电流,,干路电流为支路电流之和
4.如图甲所示是一种家用天然气泄漏检测仪,其内部简化电路图如图乙所示,工作电压为4.5V,定值电阻的阻值R为100Ω,天然气气敏电阻的阻值是R0。
(1)当报警器两端的电压达到3V时报警,此时为______Ω。
(2)若气敏电阻R0阻值随空气中天然气浓度的增大而减小,则定值电阻R两端电压随空气中天然气浓度的减小而______。若想在更低天然气浓度下使报警器报警,以下方法可行的是______。
①减小电源电压 ②增大电源电压
③增大定值电阻R的阻值 ④减小定值电阻R的阻值
【答案】(1)200
(2) 减小 ①③
【详解】(1)由图乙可知,气敏电阻与定值电阻串联,报警器并联在两端,报警时两端电压
总电压,因此定值电阻两端电压
串联电路电流处处相等,电路电流
因此气敏电阻阻值
(2)已知阻值随天然气浓度增大而减小,因此天然气浓度减小时,阻值增大,电路总电阻增大,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流减小。定值电阻两端电压,不变、减小,因此两端电压减小。更低的天然气浓度对应更大的阻值,报警要求两端电压达到不变,根据串联分压规律
整理得报警时
要让报警时更大(对应更低浓度):
①减小电源电压:分母减小,不变,增大,符合要求,可行;
②增大电源电压:分母增大,减小,对应更高浓度,不可行;
③增大定值电阻:分子增大,不变,增大,符合要求,可行;
④减小定值电阻:分子减小,减小,对应更高浓度,不可行。
因此可行的是①③。
5.如图所示,是小明正在使用测电笔辨别正常家庭电路中三孔插座的相线与中性线,此时测电笔氖管________(填“发光”或“不发光”);C孔应接_________线,是为了防止家用电器金属外壳__________,避免对人体造成伤害。家庭电路中各插座之间是_______联的。
【答案】 不发光 地 漏电 并
【详解】[1]因为测电笔的工作原理是:当笔尖接触相线(火线)时,相线、测电笔、人体、大地构成回路,有电流通过测电笔,氖管才会发光。而手不接触金属笔尾,就无法形成完整的回路,所以即使笔尖接触相线,氖管也不会发光。
[2]三孔插座的接线规则是“左零右火上接地”,所以C孔应接地线。
[3]接地线是为了防止家用电器金属外壳漏电时,电流通过地线导入大地,避免对人体造成伤害。
[4]家庭电路中各插座之间是并联的,这样各插座上的用电器能独立工作,互不影响。
二、单项选择题(本题共8小题,每小题2分,共16分。)
6.在“设计制作调光灯”的实践活动中,同学们用相同的铅笔芯、曲别针、导线夹、电源(电压不变)等器材设计了如图所示的四种方案(导线夹、曲别针和铅笔芯均接触良好),当曲别针从铅笔芯的一端滑动到另一端时,小灯泡的亮度变化最大(即总电阻变化最大)的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】灯泡亮度变化取决于电路中电阻的变化幅度(电阻变化越大,电流变化越大,亮度变化越明显)。设一根铅笔芯的电阻为R。
A.铅笔芯仅部分接入,电阻变化范围0-R;
B.两根铅笔芯串联接入电路,电阻变化范围0-2R;
C.下面铅笔芯的左段与上面铅笔芯的右段串联接入电路,滑动曲别针,铅笔芯接入的总长度几乎不变,即电阻几乎不变,灯泡的亮度无变化;
D.两根铅笔芯并联的总电阻最大为,接入电路的电阻变化范围是0-。
可见B选项电阻变化范围最大,电路中电流变化最大,灯泡亮度变化最大。
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
7.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,P是滑动变阻器的滑片,它的金属滑片是可绕O点转动的杠杆的一部分,且金属滑片只能在滑动变阻器R上滑动,从油量表指针所指刻度就可以随时监测油箱内油面的高度,下列说法正确的是( )
A.图中的油量表实质是电压表改装而成的
B.电路中R和并联
C.当油量越多时,R接入电路的阻值越小
D.电阻是在油箱油空时对电路起到保护作用
【答案】C
【详解】AB.由图可知,R和串联接入电路,油量表是串联在电路中的,因此油量表的实质是电流表改装而成的,故AB错误;
C.当油量越多时,油箱中的浮标越高,图中R连入电路的阻值会越小,此时电路中电流将越大,故C正确;
D.油箱油满时,油箱中的浮标最高,R接入电路的阻值最小,电阻是在油箱油满时对电路起到保护作用,故D错误。
故选C。
8.小明用如图所示电路“探究电阻一定时电流与电压的关系”,得到的数据如表所示。下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
A.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移动至最左端
B.测量多组数据是为了求平均值减小误差
C.第4组数据是明显错误的,可能是读数时粗心引起的
D.本实验的结论是:电阻一定时,电压与电流成正比
【答案】C
【详解】A.为保护电路安全,闭合开关前,应将滑片移至滑动变阻器的阻值最大处,即最右端,故A错误;
B.探究电阻一定时电流与电压的关系,多次实验是为了找到普遍规律,故B错误;
C.第4组数据是明显错误的,第4组数据的电压比第5组数据的电压小,电流反而比第5组数据的电流大,可能是读取数据时粗心引起的,故C正确;
D.本实验的结论为:电阻一定时,电流与电压成正比,故D错误。
故选C。
9.电源电压已知且保持不变,利用电压表和已知阻值的定值电阻,测量未知电阻的阻值,图中不能实现测量阻值的电路图是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】A.由图分析可知,当开关闭合时,Rx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Rx串联,电压表测R0的电压,设此时示数为U2,则此时Rx两端的电压为,根据串联电路电流处处相等可列出等式,推导得出
故此电路可以测出Rx阻值,故A不符合题意;
B.由图分析可知,当开关闭合时,R0被短路,电压表测电源电压;当开关断开时,Rx与R0串联,电压表仍然测电源电压,无法推导出任一情况下通过Rx的电流,故此电路不能测出Rx的阻值,故B符合题意;
C.由图分析可知,当开关掷到1时,只有Rx接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时电压表示数为U1;当开关掷到2时,Rx与R0串联,电压表测Rx的电压,设此时电压表示数为U2,则此时R0两端电压为,根据串联电路电流处处相等可列出等式,推导出
可测得Rx阻值,故C不符合题意;
D.由图分析可知,当开关掷到1时,只有Rx接入电路,电压表示数等于电源电压,设此时电压表示数为U1;当开关掷到2时,Rx与R0串联,电压表测Rx的电压,设此时电压表示数为U2,则此时R0两端电压为,根据串联电路电流处处相等可列出等式。推导得出
可测得Rx阻值,故D不符合题意。
故选B。
10.晨认识并使用了如图所示的台秤,发现指针偏转角度随所测物体质量增大而增大。根据台秤示数变化规律,小晨想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小,并且还希望电表指针偏转角度与所测物体质量成正比,设计的电路最合理的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】A.由图可知,电流表与可变电阻R、定值电阻串联,当物体质量增大时,滑片向下移动,R阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电流表示数变大,由表达式可看出,定值电阻R不变,I与R不成正比,故A不符合题意;
B.由图可知,定值电阻和可变电阻R串联,电压表测R上接线和滑片之间的电压,电路电阻始终为两电阻阻值之和,即电路中电流大小不变,当重物质量增大时,滑片向下移动,电压表测量的部分电阻增大,由(其中I是定值,)可知, 与成正比,故B符合题意;
C.由图可知,定值电阻和可变电阻R串联,电压表测R两端电压,当物体质量增大时,滑片向下移动,电阻R阻值减小,电路总电阻减小,由欧姆定律有可知,电流变大,R电压减小,即电压表示数减小,故C不符合题意;
D.由图可知,定值电阻和可变电阻R串联,电流表被短路,示数一直为0,故D不符合题意。
故选B。
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,灯泡L突然熄灭,电路中只有一个电表示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障,其它元件均完好。下列说法中正确的是( )
①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路
A.只有①②③正确 B.只有①②正确 C.只有①③正确 D.只有①④正确
【答案】B
【详解】电路正常工作时,R与灯泡L串联,电流表测量电路中的电流,电压表V测量L两端的电压。
①若灯泡L断路,电路中无电流,电流表示数为0,即电流表示数变小,电压表测量电源电压,电压表示数变大,故①正确;
②若灯泡短路,电压表同时被短路,电压表示数变为0,即电压表示数变小;此时电路中阻值变小,根据可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,故②正确;
③若电阻R断路,电路中无电流,电流表示数变为0,即电流表示数变小,电压表V与电源两极之间是断开的,没有示数,即电压表示数也会变小,故③错误;
④若电阻R短路,电路中电阻值变小,根据可知,电路中电流变大,即电流表示数变大,此时电压表测量电源电压,电压表示数变大,故④错误,故ACD错误,B正确。
故选B。
12.如图所示是部分家庭电路的简化图,图中a、b位置元件未知。小明把电视机插头插在两孔插座上,闭合电视机开关,发现电视机不工作,原本右侧发光的灯也熄灭了,用测电笔分别插入两孔插座左右两孔中,发现两孔均能使测电笔的氖管发光。下列说法正确的是( )
A.电能表应该接在图中b位置、总开关接在a位置
B.题目所述故障原因一定是两孔插座短路
C.电冰箱的三脚插头插入三孔插座时,“长”脚能使冰箱金属外壳接地
D.家庭电路中空气开关跳闸,一定是因为电路中用电器总功率过大
【答案】C
【详解】A.根据家庭电路的安全规范可知,电能表应该接在图中a位置、总开关接在b位置,故A错误;
B.用测电笔分别插入两孔插座左右两孔中,发现两孔均能使测电笔的氖管发光,说明两孔插座左右两孔均与火线相连,则故障是进户的零线断了,故B错误;
C.电冰箱的三脚插头插入三孔插座时,“长”脚能使冰箱金属外壳接地,可以有效避免触电,故C正确;
D.家庭电路中空气开关跳闸,可能是因为电路中用电器总功率过大,也可能是因为发生了短路,故D错误。
故选C。
13.有关生活用电,下列说法中正确的是( )
A.图甲中,用湿布擦拭正在工作的用电器及插头是安全的
B.在家庭电路中,人不小心触电了,图乙所示的空气开关将自动跳闸,切断电源
C.图丙中站在绝缘凳上的人不会触电
D.图丁中,断开开关,人站在地上,手接触到灯的左端金属线M时,人会触电
【答案】D
【详解】A.水会导电,图甲中,用湿布擦拭正在工作的用电器及插头可能会发生触电现象,故A错误;
B.空气开关的作用是在电路过载或短路时自动跳闸,而人触电时,漏电保护器会自动切断电源,故B错误
C.图丙中站在绝缘凳上的人,若一手接触火线,一手接触零线,身体的电压为220V,大于人体安全电压,会触电,故C错误;
D.图丁中,断开开关,灯的左端金属线M仍与火线连接,人站在地上,手接触到灯的左端金属线M时,人会触电,故D正确。
故选D。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分。)
14.请将图中的元器件连入家庭电路中,要求符合电路安装要求及安全用电原则,开关控制灯泡。
【答案】
【详解】由图可知,试电笔氖管发光,说明中间一条是火线,则上面一条为零线,下面一条为地线。 灯泡接法:火线进入开关,再进入灯泡顶端的金属点,零线直接接入灯泡的螺旋套; 三孔插座的接法:上孔接地线;左孔接零线;右孔接火线,据此作图。
15.图为模拟可调光台灯电路,其中电位器有a、b、c三个接线柱,顺时针旋转滑片时灯泡变亮。请用笔画线代替导线将电路按要求连接完整。
【答案】
【详解】顺时针旋转滑片时灯泡变亮,说明电路中的电流增大,电位器接入电路的电阻减小,即滑片顺时针滑动时接入电路的电阻丝长度应当变短,因此将灯泡左侧的接线柱与电位器的b接线柱相连,再将电位器的c接线柱与开关左侧的接线柱相连,使电源、开关、电位器与灯泡形成完整的串联电路。
四、实验题(本题共3小题,每空1分,共18分。)
16.聪聪在实验室中找到如图甲所示的几根金属丝,并连接了如图乙所示的电路,探究“影响导体电阻大小的因素”。
(1)聪聪探究导体电阻大小与长度的关系时,应选用金属丝________(选填“AB”“BC”或“AC”),得到的结论是:其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越________;
(2)滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来调节灯泡亮度的,以下三种方案中,能达到目的的方案是图( )
A. B. C.
(3)实验中通过观察小灯泡亮度来判断导体电阻的大小,这种实验方法叫做________,当接入的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,请你对电路的改进提出一条建议:________。
【答案】(1) AB 大
(2)BC
(3) 转换法 在电路中串联一个电流表
【详解】(1)[1][2]探究导体电阻大小与长度的关系时,要控制导线的材料、横截面积相同,只改变导体的长度,故应选用金属丝A、B。得到的结论是:其他条件相同时,导体的长度越长,导体对电流的阻碍作用越大,灯泡的亮度越小,导体的电阻越大。
(2)A.灯泡被短路,没有电流通过灯泡,灯泡不亮,故A不符合题意;
B.灯泡与滑片以右的部分电阻丝并联再与滑片以左的电阻丝串联,滑片移动时,电路的电阻发生改变,通过灯泡的电流改变,故灯泡亮度会改变,故B符合题意;
C.滑动变阻器与灯泡串联,滑动变阻器的滑片移动时,通过灯泡的电流改变,故灯泡的亮度改变,故C符合题意。
故选BC。
(3)[1]导体电阻的大小无法直接比较,实验中通过观察小灯泡亮度来判断导体电阻的大小,这种实验方法叫做转换法。
[2]当接入的导体阻值差别较小时,实验现象不是很明显,说明电阻丝的电阻差距太小,导致通过灯泡的电流差别小,则应在电路中串联一个电流表,通过电流表示数的变化观察出电路电流的变化,从而得出电阻的变化。
17.小明同学利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,实验器材有:两节新干电池,5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各一个,“30 Ω 1 A”的滑动变阻器一个,电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)图乙是图甲的实物图,小明由于粗心漏接了一根导线,请你用笔画线代替导线将电路连接完整。(导线不允许交叉)
(2)电路连接完整后闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,电压表示数接近电源电压,则故障原因可能是定值电阻R发生_______。
(3)排除故障后,小明将5 Ω的电阻接入电路中时,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数如图丙所示,此时电压表示数为_______V,并记录电流表的示数。
(4)他将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻进行实验,此时要将滑动变阻器的滑片向_______移动,才能使电压表的示数和原来相同;接着他再将15 Ω、20 Ω的电阻依次接入电路,继续进行实验。发现接入20 Ω的电阻时,无法将电压表示数调到跟原来相同,原因可能是_______。若想让四个定值电阻都能顺利完成实验,请写出一条可行的改进措施:_______。
(5)最后,小明根据实验数据绘制得到如图丁所示的图像,由此得出结论:当电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成_______比。
【答案】(1)
(2)断路
(3)1
(4) 右 滑动变阻器的最大阻值过小 更换最大阻值更大的滑动变阻器(或降低电源电压)
(5)反
【详解】(1)电源采用两节新干电池,总电压约为3V,为了保证测量精度与安全,电压表应选择量程,同时电压表需要与被测的定值电阻R并联在同一电路上。
(2)闭合开关后,电流表示数为零,说明电路中存在断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源正负极之间的连接是导通的,故判定与之并联的定值电阻R发生了断路。
(3)由图丙所示,电压表使用的是的量程,其读数为1V。
(4)将5Ω的电阻换成10Ω后,定值电阻分担的电压会变大,根据串联分压原理,要使其电压降回1V,必须增大滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑片需向右移动。
由于滑动变阻器的最大接入阻值为30Ω,即便调至最大阻值,也无法将20 Ω电阻的分压降至1V。
定值电阻两端电压为1V,电源电压为3V,则滑动变阻器分担的电压为
根据串联分压规律可知,滑动变阻器的阻值应为定值电阻的2倍,已知滑动变阻器的最大阻值为30Ω,将20Ω的电阻接入电路后,为保持电压不变,根据分压原理,变阻器连入电路中的阻值为
而题中变阻器的最大阻值为20Ω,所以,滑动变阻器连入电路中的电阻最大时,也不能使电压表示数为1V。为使大电阻也能顺利完成实验,在保持设定电压和定值电阻不变的情况下,应更换最大阻值更大的滑动变阻器;或者通过降低电源电压,以减小滑动变阻器所需要承担的分压任务。
(5)图丁中绘制出的图像是一条平滑的向下弯曲的曲线,符合数学中的反比例函数特征,从而得出结论:在电压一定的条件下,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
18.小明用图甲所示的电路测量小灯泡电阻,所用电源电压恒为4V,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)小明按电路图连接实物电路,将滑动变阻器滑片滑至阻值最大处,闭合开关后,发现小灯泡断路,则电压表________示数,电流表________示数。(均选填“有”或“无”)
(2)小明排除故障后完成实验,某时刻电压表的指针如图乙所示,为________V。
(3)根据实验数据作出小灯泡的关系图像,如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
(4)分析实验数据可知,当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比________(选填“变大”“变小”或“不变”),这是因为_________。
(5)实验后小明发现滑动变阻器R的最大阻值模糊不清,他想要知道R的最大阻值,但电压表已损坏,于是他找了一个阻值已知的定值电阻R0,用恒压电源、电流表、定值电阻R0和滑动变阻器R设计了如图丁所示的电路,实验步骤如下:
①闭合开关,滑片滑至最左端,读出此时电流表的示数I1;
②滑片滑至最右端,读出此时电流表的示数I2;
③则滑动变阻器的最大阻值R=________(用I1、I2和R0表示)。
【答案】(1) 有 无
(2)1.7
(3)10
(4) 变大 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
(5)
【详解】(1)[1][2]当小灯泡断路时,电压表串联在电路中,由于电压表内阻很大,电路中电流几乎为 0,所以电流表无示数;此时电压表测电源电压,故电压表有示数。
(2)小灯泡上标有“2.5V”字样,电压表应选小量程,由图乙可知,分度值为 0.1V,指针指在 1V 后面第 7 个小格处,所以示数为。
(3)小灯泡标有“2.5V”字样,即正常发光时电压,由图丙可知此时电流,根据,可得正常发光时电阻
(4)[1]由图丙可知,当电压增大时,图像上对应点与原点连线的斜率变小,即电压与电流的比值变大;
[2]因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大,电压增大时,电流增大,实际功率增大,温度升高,电阻变大。
(5)闭合开关,滑片滑至最左端,此时只有接入电路,电源电压
滑片滑至最右端,与串联,此时电路总电阻
则滑动变阻器的最大阻值
五、计算题(本题共2小题,每小题9分,共18分。)
19.如图所示电路中,电源电压保持不变,电阻器的电阻R1为10Ω。只闭合开关S1,将滑动变阻器的滑片P移至最右端,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.15A;将滑片P移至最左端后,电流表示数为0.45A;再闭合开关S2,小灯泡正常发光,电流表的示数为0.6A。求:
(1)滑动变阻器的最大电阻R2;
(2)电源两端电压U;
(3)小灯泡正常发光时的电阻RL。
【答案】(1)20Ω
(2)4.5V
(3)30Ω
【详解】(1)只闭合开关S1,将变阻器的滑片滑至最右端,定值电阻和滑动变阻器串联,滑动变阻器接入电路的阻值最大,电流表测量电路电流,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.15A,根据欧姆定律可知滑动变阻器的最大阻值
(2)只闭合开关S1,将变阻器的滑片滑至最左端时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,电路为R1的简单电路,电流表的示数为0.45A,电源电压为
(3)开关S1、S2均闭合,滑片P移至最左端时,小灯泡与电阻器并联;小灯泡两端的电压为
根据并联电路电流的规律得通过小灯泡的电流
小灯泡的电阻为
20.为了保障潜水员潜水时的安全,潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙所示是一款深度表的简化电路图。电源电压U为6V不变,定值电阻R0的阻值为10Ω,RP是压敏电阻,图丙是RP的阻值随海水深度变化的图像,RP允许通过的最大电流为0.24A,深度表由电压表(测量范围为0~3V)改装而成。求:
(1)潜水员下潜的深度越深,电压表的示数___________;
(2)求深度表在海面上时,电路中的电流;
(3)在电路安全的情况下,电压表的示数是否可以为2.4V?若可以,求此时潜水员下潜的深度。若不可以,请说明原因。
【答案】(1)
越大
(2)
0.12A
(3)
可以,40m
【详解】(1)由图乙知,RP与R0串联,电压表测R0两端电压。由图丙得,海水深度越深,RP阻值越小,总电阻越小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路电流越大;由可知,电压表示数越大。
(2)深度表在海面上时,下潜深度,由图丙可得此时压敏电阻阻值。电路的总电阻
根据欧姆定律可得,电路中的电流
(3)若电压表示数为2.4V,此时电路电流
刚好等于RP允许的最大电流,符合安全要求。 此时压敏电阻阻值
结合图丙可知,对应下潜深度。
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