第十六章 探究电路 单元练 2026-2027学年沪科版九年级全一册物理

**基本信息** 初中物理第十六章探究电路单元卷，以生活情境与科技前沿为载体，覆盖电路分析、安全用电等核心知识，通过实验探究与跨学科实践提升科学思维与探究能力，适配单元复习需求。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选|10|安全用电、动态电路分析|结合油箱油位测定等生活情境，考查电路原理应用| |填空|9|电阻计算、串并联规律|融入电阻影响因素等基础概念，强化物理观念| |实验|2|电流与电阻关系、调光台灯制作|含跨学科实践，培养科学探究与创新能力| |计算|2|电路动态计算、肺活量测试仪原理|结合图像分析，提升科学推理能力| |科普阅读|1|石墨烯超导|引入科技前沿，渗透科学态度与责任|

第十六章 探究电路 一、单选题 1．如图所示是某同学设计的测定油箱内油面高度的实验装置。下列说法不正确的是（　　） A．液面越高，电流表示数越大 B．液面越高，R的有效阻值越小 C．油量表是电压表 D．定值电阻R0的主要作用是保护电路 2．“珍爱生命，注意安全”是每个公民应有的安全意识。关于家庭电路和安全用电，下列说法正确的是（   ） A．空气开关在有人触电时会自动跳闸 B．保险丝被烧断后可以更换成铜丝替代 C．用试电笔检查电路时，手应接触笔尾金属体 D．户外游玩时如遇雷雨天气，可在大树下避雨 3．如图是部分家庭电路的简单示意图，下列做法符合安全用电原则的是（　　） A．保险丝断了用铜丝来代替 B．将开关和灯泡的位置互换 C．将电冰箱接在三孔插座上 D．用湿布擦拭灯泡上的灰尘 4．“安全用电，珍惜生命”是每个公民应有的意识。下列关于家庭电路说法正确的是（　　） A．电路起火时，应先用水扑灭，然后再断开电路 B．空气开关跳闸，不一定都是发生短路导致的 C．有人触电时，漏电保护器一定会迅速切断电路 D．发现有人触电后，立即用手把触电人拉离电线 5．下列行为符合安全用电原则的是（　　） A．在电暖器上烘衣服 B．在高压线下放风筝 C．用湿布擦拭用电器 D．搬动用电器前断开电源 6．如图所示．和是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的导体，将它们串联后连入电路中，比较通过它们的电流和电阻的大小，则下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，下列分析正确的是（   ） A．电路中的总电阻变大 B．灯泡L变亮 C．电压表的示数变大 D．电流表的示数变大 8．关于保险丝，下列说法正确的是（    ） A．选用保险丝时，选越粗的越安全 B．保险丝熔断后应查找原因并处理，再换上适当的新保险丝 C．只要电路中安装了保险丝，就能起到保险作用 D．家庭电路中保险丝能用铜丝、铁丝代替 9．如图所示的是电阻、的图像，当把它们串联在电源电压为的电路中时，下列说法中正确的是（　　） A．电阻的阻值为 B．电阻的阻值与其两端电压成正比 C．此时两端电压为 D．、并联在的电源两端，干路电流为 10．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，关于电表说法正确的是（    ） A．电流表示数变大，电压表示数变小 B．电流表示数变大，电压表示数变大 C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电流表示数变小，电压表示数变小 二、填空题 11．已知，它与另一个电阻串联后，总电阻为50Ω，则另一个电阻为______Ω；若再跟它们串联一个10Ω的电阻，则总电阻为______Ω。 12．如图所示的电路中，电源电压为，已知，闭合开关S后，电阻两端的电压为，则电路电流为__________，滑动变阻器接入电路的阻值为__________。 13．空气开关（如图所示），是家庭电路电流过大的一种防护装置。由于电路电流过大导致空气开关切断电路后，应该先______，再______（选填“接通空气开关”或“更换新的空气开关”）。 14．物理学的发展离不开物理学家不懈的探索和无私的奉献。德国物理学家___________最先通过实验归纳出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量关系。为了纪念他做出的杰出贡献，人们用他的名字来命名物理量___________的单位。 15．如图所示是和两个定值电阻的图像，若将和串联接在的电源两端，电路中的电流为___________；若将和并联接在的电源两端，通电电路产生的热量为___________J。 16．如图是小红家中电路的一部分，图中A和B是开关S和灯泡的位置，符合安全用电原则，开关S应接到________（A/B）位置；小红闭合开关S后（其他用电器均断电），灯泡亮了一段时间后熄灭，她用试电笔分别测试了图中插座的两个孔，发现试电笔氖管都能发光。若故障只有一处，该故障是________（零线d、e间断路/进户零线断路/灯泡短路）；若此时站在地上的人接触无绝缘层的e点，________（会/不会）有触电危险。 17．导体a、b长度相同，材料相同，b比a的横截面积大，则导体a、b的电阻大小关系是Ra______ Rb（选填“>” “<”或“=”）；若某定值电阻两端电压是4.5V时, 通过它的电流为0.15A，当它两端电压为0V时，它的阻值是______Ω。 18．两个水果组成的电池与发光二极管串联接入如图所示电路，此时二极管发光。若将二极管两极的接线对调，二极管不发光，则说明了发光二极管具有______性。制作发光二极管的材料是锗和硅，它们属于______材料。水果电池的A端相当于电源的______（正、负）极。 19．某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关，指示灯亮，用测电笔分别接触插座各孔，只有接触B、E两孔时氖管发光，说明这两个孔均接______（选填“火线”或“零线”）。用USB供电模块给一款标明电压为4V，容量为4000mA·h的手机电池充电，充满后电池储存的电能约为______J。 三、作图题 20．如图（a）所示为某型号带有USB接口的插座面板，其内部简化电路如图（b）所示，三孔插座和USB供电模块可独立工作，且均受开关控制，试用笔画线代替导线，将各元件正确连入家庭电路中。 21．如图，甲为家用多功能面板，其中USB数据口和插座都由开关控制，请将图乙所示的原件接入家庭电路。 四、实验题 22．如图所示，在“探究电流与电阻的关系”实验中： (1)连接电路时，开关应处于 _______状态； (2)先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，读出电流表的示数。接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，接入10Ω定值电阻，闭合开关，电压表的示数 _______（选填“大于”、“小于”或“等于”）2V，应向 _____（选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表的示数为2V时，读出电流表的示数。再更换20Ω、25Ω的定值电阻继续实验 实验次数 1 2 3 4 R/Ω 5 10 20 25 I/A 0.4 0.2 0.1 0.08 (3)由实验数据可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 _______。 23．跨学科实践： 制作调光台灯 项目提出： 小明写作业用的台灯有两挡亮度的调节，小明觉得这两种亮度不能满足自己对亮度的需求，于是想设计并制作一个能连续调节灯泡亮度的台灯。 项目分析： 在电源两端电压一定的情况下，在电路中接入一个滑动变阻器，就可以连续改变灯泡的亮度。 项目实施： （1）小明发现市面上的调光台灯大多是旋钮式的，于是打算用电位器代替滑动变阻器。电位器如图甲所示，其内部结构图如图乙所示（a、b、c为三个接线柱）。他找来两节新干电池、开关、灯泡、灯罩、电位器、塑料管、木板、胶枪，进行制作。 （2）在连接电路时，灯泡与电位器应该______（选填“串联”或“并联”）。 （3）连接好电路后，小明逆时针转动电位器旋钮时，灯泡变亮，他是将图乙中电位器的______两个接线柱接入电路。该电位器是通过改变接入电路中电阻丝的______来改变电阻，从而调节灯泡亮度。 展示交流： （4）小明最终制作了如图丙所示的简易调光台灯。在测试过程中，小明发现，该台灯亮度变化范围较小，请你帮他进行改进：______（写出一条即可）。 五、计算题 24．如图甲所示，是某活动小组自制肺活量测试仪的原理图，人体吹出的气体使波纹鼓胀大，进而推动滑片P向左移动。图乙是滑动变阻器接入电路阻值与肺活量变化的关系图像，该测试仪能测量的最大肺活量为，电源电压，定值电阻为。求： (1)闭合开关，当电流表示数时，求此时测得的肺活量？ (2)在正常使用的情况下，求电流表示数变化范围？ 25．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端移到中点时，电流表的示数变化了0.2A，电压表示数U和电流表示数I的关系图像如图乙所示。求： (1)定值电阻的阻值； (2)电源电压和滑动变阻器的最大阻值。 六、科普阅读题 26．2018年12月19日零时，顶尖学术期刊英国《自然》发布了2018年度影响世界的十大科学人物排行榜，中国22岁的青年学者曹原名列榜首，曹原发现当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的“魔角”时，石墨烯的电阻突然变为零，成为超导体，石墨烯不仅“最薄、最强”，作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好，利用石墨烯，科学家能够研发一系列具有特殊性质的新材料，比如，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发；石墨烯还可以用于制造触摸屏、发光板，甚至太阳能电池，如果和其他材料混合，石墨烯还可用于制造更耐热、更结实的电导体，从而使新材料更薄、更轻、更富有弹性，从柔性电子产品到智能服装，从超轻型飞机材料到防弹衣，甚至未来的太空电梯都可以以石墨烯为原料，其应用前景十分广阔。 (1)石墨烯属于________（选填“导体”或“绝缘体”），成为超导体的条件是________； (2)应用于全新超级计算机的研发，是基于石墨烯晶体管比硅晶体管的________； (3)超导体________（选填“能”或“不能”）用来制作滑动变阻器。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 探究电路参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C B D D D B C B 1．C 【详解】AB．由题意可知，油箱内油面升高时，金属滑片向下端移动，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，即电流表的示数变大，故AB正确，不符合题意； CD．油量表串联中电路中，油量表是电流表，如果油箱中的油越来越多时，金属滑片向下端移动，滑动变阻器的阻值就会越来越小，此时电路中的电流就会越来越大，为了防止由于电流过大或出现短路而烧坏油量表（电流表），应该给电路中串联一个定值电阻R0，这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪表，所以该同学在设计中使用电阻R0的作用是保护电路，故C正确，符合题意，D正确，不符合题意。 故选C。 2．C 【详解】A．空气开关的作用是过载保护（用电器总功率过大）和短路保护，只有当电路中电流过大时才会跳闸。人触电时，电流通常较小，达不到空气开关的跳闸阈值，需要漏电保护器才会在触电时动作，故A错误。 B．保险丝的原理是利用低熔点材料（如铅锑合金），在电流过大时熔断以切断电路。铜丝的熔点高、电阻小，电流过大时不会熔断，无法起到保护作用，因此不能用铜丝替代保险丝，故B错误。 C．使用试电笔时，手必须接触笔尾金属体。这样当笔尖接触火线时，电流才能通过试电笔、人体形成回路，使氖管发光，从而正确检测火线，故C正确。 D．大树比较高大，在雷雨天容易被雷电击中，在大树下避雨会增加被雷击的风险。故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．保险丝是用熔点低的材料制成的，而铜的熔点高，不能及时熔断，不能用铜丝来代替，故A不符合题意； B．控制灯泡的开关要接在火线与灯泡之间，位置不能互换，如果将开关和灯泡的位置互换，当开关断开时，灯泡与火线是连通的，人接触灯泡时容易发生触电，故B不符合题意； C．电冰箱使用时要接到三孔插座上，金属外壳要接地，当电冰箱的外壳和火线间的绝缘破损，使外壳带电，电流就会流入大地，不会对人体造成伤害，故C符合题意； D．生活用水是导体，用湿布擦拭灯泡上的灰尘，可能会发生触电事故，故D不符合题意。 故选C。 4．B 【详解】A．生活用水是导体，发生电路起火时，如果直接用水去灭火，会发生触电事故，故A错误； B．空气开关跳闸是因为家庭电路干路电流过大，而家庭电路电流过大的原因可能是用电器总功率过大，也可能是短路，不一定都是发生短路导致的，故B正确； C．有人触电时，只有当火线和零线中的电流不同时，漏电保护器才会迅速切断电路，否则漏电保护器不切断电路，故C错误； D．发现有人触电后，应先立即切断电源或将人与带电物体分离，不能用手把触电人拉离电线，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】A．电暖器工作时温度较高，在其上烘衣服容易引发火灾，同时湿衣服会增加触电风险，故A不符合题意； B．高压线下放风筝，风筝线可能接触高压线，会发生高压触电事故，故B不符合题意； C．湿布含有水分，生活中的水是导体，用湿布擦拭用电器容易导致触电，故C不符合题意； D．搬动用电器前断开电源，能避免搬动过程中发生触电事故，故D符合题意。 故选D。 6．D 【详解】AD．根据题意知道，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，由于横截面积越大，电阻越小，即RAB＞RBC，故A错误，D正确； BC．由于两段导体串联，通过两导体的电流相等，即IAB =IBC，故BC均错误。 故选D。 7．D 【详解】开关S断开时，电路中只有灯泡L，电压表测电源电压，电流表测通过L的电流。 开关S闭合后，电阻R与灯泡L并联，电流表测干路电流，电压表测电源电压。 A．并联电路总电阻小于任一支路电阻，所以总电阻变小，故A错误； B．开关S闭合后，小灯泡和定值电阻并联，并联电路各支路之间互不影响，所以，小灯泡L亮度不变，故B错误； C．因为电源电压恒定不变，且电压表始终测电源电压，所以电压表的示数不变，故C错误； D．开关S断开时，电流表测通过灯泡L的电流；开关S闭合后，电流表测干路电流，根据并联电路电流的特点：干路电流等于各支路电流之和，即电流表的示数变大，故D正确。 故选D。 8．B 【详解】A．如果选择太粗的保险丝，相同条件下保险丝越粗，电阻越小，产生的热量越小，在电路中电流过大时，不能达到粗保险丝的熔点，不能熔断，不能起到保险作用，故A错误； B．保险丝熔断后，说明电路出现了电流过大的情况导致保险丝熔断，所以应查找原因并处理，再换上适当的新保险丝，故B正确； C．保险丝起保护作用的前提是 “规格合适” 且 “正确安装”。若保险丝过粗、用铜丝 / 铁丝代替，或安装不当，都无法起到保险作用。如果选用额定电流较大的保险丝，只有在家庭电路中电流过大时才熔断，无法起到保险作用，因此并不是电路中安装了保险丝，就能起到保险作用，故C错误； D．铜丝、铁丝的熔点远高于保险丝（保险丝通常用铅锑合金，熔点低），电路过载时铜丝 / 铁丝不会熔断，无法切断电路，会导致用电器烧坏甚至引发火灾，因此不能代替保险丝。保险丝是用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的，故D错误。 故选B。 9．C 【详解】A．结合图像根据可知，电阻的阻值为 故A错误； B．电阻是导体的一种性质，与其两端的电压和通过的电流无关，故B错误； C．把它们串联在电路中，由图可知，当电路电流为0.3A时，此时电阻的两端电压为,电阻的两端电压为，两电压之和等于电源电压，符合题目要求，故C正确； D．结合图像根据可知，电阻的阻值为 、并联在的电源两端，由并联电路电压的规律可知两电阻两端的电压都是6V，则通过的电流为 通过的电流为 干路电流为 故D错误。 故选C。 10．B 【详解】R1、R2串联，电压表V测量R1电压，电流表测量电路电流。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路电阻变小，电源电压不变，由欧姆定律得，电路电流变大，定值电阻R1的电压变大，则电流表的示数变大，电压表的示数变大，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 11． 30 60 【详解】[1]已知，与另一个电阻串联后，总电阻为50Ω， 则 [2]若再跟它们串联一个10Ω的电阻，则总电阻为 12． 0.2 50 【详解】[1]根据题图可知，该电路为滑动变阻器R与定值电阻R1的串联电路，电流处处相等，已知R1两端的电压为2V，故电路中的电流 [2]根据串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器接入电路的阻值 13． 检查电流过大原因并解决问题 接通空气开关 【详解】空气开关可以重复使用。当空气开关由于电流过大而断开后 ，应该首先找出导致家庭电路电流过大的原因并把问题解决后，再接通空气开关。 14． 欧姆 电阻 【详解】[1][2]根据物理学史可知，德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出一段导体中电流与电压和电阻之间的定量关系，即欧姆定律。为了纪念欧姆做出的杰出贡献，人们用他的名字来命名电阻这个物理量的单位，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。 15． 0.2 54 【详解】[1]由图可知，和阻值分别为， 则和电阻之比为 若将和串联接在6V的电源两端，电路中的电流为 [2]若将和并联接在6V的电源两端，根据并联规律可知，此时和电压均为6V，由图可知，此时和的电流分别为0.3A、0.6A，则干路电流为 则若将和并联接在6V的电源两端，通电10s电路产生的热量为 16． B 进户零线断路 会 【详解】[1]在家庭电路中，为了安全用电，开关应接在火线和用电器之间，开关断开后，用电器不会带电，所以开关S应接到B位置。 [2]用试电笔分别测试插座的两个孔，氖管都能发光，说明插座的两个孔都与火线相连，即进户零线断路；如果是零线d、e间断路，那么插座的左孔不能与火线相连，不会使试电笔氖管发光；如果是灯泡短路，熔断器会断开，插座的左右孔也不会使试电笔氖管发光。 [3]因为进户零线断路，此时e点通过灯泡、d点与火线相连，站在地上的人接触无绝缘层的e点，会有电流通过人体，所以会有触电危险。 17． > 30 【详解】[1]电阻是指导体对电流的阻碍作用，其大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度等因素，长度越长、横截面积越小、温度越高，电阻越大。导体a、b长度相同，材料相同，b比a的横截面积大，则导体a、b的电阻大小关系是Ra> Rb。 [2]若某定值电阻两端电压是4.5V时, 通过它的电流为0.15A，则它的阻值为 电阻是导体自身的一种特性，与它两端的电压和通过的电流无关，所以当它两端电压为0V时，它的阻值仍为。 18． 单向导电 半导体 正 【详解】[1]二极管正负极接线对调，二极管不发光，此时电流从二极管的负极流向正极，而电流不导通，说明二极管具有单向导电性。 [2]二极管主要由锗和硅等材料构成，锗和硅的导电性能介于导体与绝缘体之间，属于半导体材料。 [3]图中二极管发光，说明二极管的连接是正确的，电流是从二极管的正极流向负极。此时水果电池是这个电路里的电源，根据电源外部电流是从正极经用电器流向负极可知，金属片A是水果电池的正极，金属片B是水果电池的负极。 19． 火线 5.76×104 【详解】[1]测电笔分别接触B、E两孔时氖管发光，说明B、E两孔带电，与火线相连。 [2]手机电池的容量为 4000mA·h =4A·h， 它充满后大约储存的电能为W=UIt=4V×4A×3600s=5.76×104J 20． 【详解】三孔插座和供电模块可以独立工作，即两者是并联的，而三孔插座和供电模块由开关控制，说明开关在干路上，故电路连接如下图 21． 【详解】开关同时控制USB数据口和插座，USB数据口和插座互不影响，二者并联；为安全用电，开关要接火线，开关另一端分别接USB数据口的L端及三孔插座的右孔，三孔插座的左孔接零线，上面的孔接地线，如图所示： 22．(1)断开 (2) 大于 B (3)反比 【详解】（1）闭合开关前，为保护电路，开关应处于断开状态。 （2）[1][2]定值电阻与滑动变阻器串联，电压表与定值电阻并联，取下5Ω的定值电阻，接入10Ω定值电阻，根据串联分压，电压表示数增大，即示数大于2V，若要将电压表示数调回2V，应调大滑动变阻器接入阻值，即向B端调节滑片。 （3）由实验数据可得结论，电阻与电流乘积为定值，即在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 23． 串联 a、b 长度 换用总阻值更大的电位器 【详解】（2）[1]用电位器调节灯泡的亮度，说明两者互相影响，所以电位器和灯泡是串联的。 （3）[2][3]连接好电路后，小明逆时针转动电位器旋钮时，灯泡变亮，说明电路中电流变大，说明电路中的电阻变小，电位器接入电路的电阻变小，应将a、b接入电路。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的。 （4）[4]该台灯亮度变化范围较小，可以换用总阻值更大的电位器，电路中电流的范围变化较大，灯泡的亮度变化范围较大。 24．(1)1000mL (2) 【详解】（1）由图可知，两个电阻串联，当电流表的示数为时，电路的总电阻 此时变阻器接入电路的阻值 由图乙可知此时肺活量为 （2）由欧姆定律可知，当滑动变阻器的电阻为零时电路中的电流最大，最大电流 因为该测试仪能测量的最大肺活量为则滑动变阻器能接入最大电阻为，由欧姆定律可得电路的最小电流 则电流表的示数变化范围是。 25．(1)6Ω (2)9V，24Ω 【详解】（1）由电路图甲可知，定值电阻与滑动变阻器R串联，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流。由图乙可知，电压表示数为3V时，电流为0.5A，则定值电阻的阻值为 （2）当滑片P在b端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小。已知滑片P从b端移到中点时，电流表示数变化了0.2A，所以当滑片P在b端时，电路中的电流为 设电源电压为，滑动变阻器的最大阻值为。可得当滑片P在b端时，电源电压为……① 当滑片P在中点时，电源电压为……② 联立①②，解得电源电压 滑动变阻器的最大阻值 26．(1) 导体 两层平行石墨烯旋转成约1.1°的“魔角” (2)传输速度快 (3)不能 【详解】（1）[1]材料中明确提到石墨烯和铜有着一样出色的导电性，说明其导电性强，属于导体。 [2]原文指出当两层平行石墨烯旋转成约1.1°的“魔角”时，石墨烯的电阻突然变为零，成为超导体的条件。 （2）材料中强调“石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管”，因此超级计算机的研发优势在于传输速度的提升。 （3）超导体的电阻为零，而滑动变阻器需通过改变电阻值实现调节功能，由于超导体无法改变电阻，故不能用于制作滑动变阻器。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $