第十五章 电流和电路(实验题30道) 2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-08-13
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第十五章 电流和电路 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 3.13 MB |
| 发布时间 | 2026-08-13 |
| 更新时间 | 2026-08-13 |
| 作者 | 安信教研 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-08-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59194638.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦“电阻影响因素”与“串联电压规律”两大实验主题,以控制变量法和转换法为核心,构建“概念-探究-应用”的系统化实验能力训练体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|电阻影响因素探究|15道|控制变量法(材料/长度/横截面积)、转换法(电流表示数判断电阻)|从电阻概念出发,通过多组对比实验推导影响因素,建立“属性-现象-规律”认知链|
|串联电路电压规律|8道|电压表操作规范(调零/接线柱正接)、数据归纳法|基于电路连接实践,通过多次测量验证电压分配规律,强化“局部-整体”关系理解|
|实验设计与评估|7道|实验方案设计(变量控制/器材选择)、误差分析|迁移核心方法解决实际问题(如判断电源极性/材料导电性),培养科学探究与创新能力|
内容正文:
第十五章 电流、电路(实验题30道)
1.在探究影响导体电阻大小的因素时,某实验小组分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验检验。他们在图中的M、N接线柱间分别接入不同导体,并记录电流表的示数进行比较,下表给出的是可供选择的几种导体。
(1)实验中通过观察电流表的示数来判断导体电阻的大小,电流表示数越大,表明导体电阻越___________。若选用A、B、C三种导体依次接入电路进行实验,发现电流表示数依次变大,这表明___________。
(2)为了检验“导体的电阻跟导体的材料有关”的猜想,应选择的三种导体是___________(填导体代号)。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜合金
B
1.0
0.4
锰铜合金
C
1.0
0.6
锰铜合金
D
0.5
0.4
锰铜合金
E
1.5
0.4
锰铜合金
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
2.学习了电学知识后,小鸣对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究,器材有:开关、电流表、电源(电压恒定)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干。
(1)在物理学中,为了更具体的描述物体的导电性能,用电阻来定量描述______的大小。该实验电路的设计存在不足,改进方法是______。
(2)改进电路后,小鸣想探究“电阻与长度的关系”,需将一根合金丝与______分别接入电路AB间,通过比较______来比较导体电阻大小的。
(3)小鸣发现利用改进的电路实验过程中,无法探究“电阻与长度的定量关系”,原因是无法控制______一定。
3.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,某实验小组同学利用如图所示的电路对“导体电阻跟它的材料、长度和横截面积有关”的猜想进行实验验证。实验中使用4根电阻丝,分别接入实验电路,得到数据如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流的大小/A
A
锰铜合金
0.5
0.8
0.40
B
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
(1)实验中通过观察______来比较电阻的大小,此用到的研究方法是______;
(2)选用______(填编号)两根合金丝,可探究导体电阻跟横截面积的关系,结论是:当其他条件相同时,横截面积越小,电阻越大;
(3)选用C、D两根合金丝,可探究导体电阻跟长度的关系,结论是:______;
(4)选用A、B两根合金丝,可探究导体电阻跟导体材料的关系。
4.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表所示,小兵、小红两位同学做出了如下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。为了验证上述猜想,他们设计了如图甲所示的实验电路:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)在M、N之间分别接不同的导体,通过观察______来比较导体电阻的大小更精准,此过程用到的研究方法是______;
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号______两根电阻丝进行实验;
(3)一个同学探究猜想②时将电阻丝D接入电路,读出电流表示数,然后再将电阻丝D对折后接入电路中,发现电流表示数变大。据此,他得出结论;导体的横截面积越大,电阻越小。他的这种实验方法是______(选填“正确”或“错误”)的。理由是:______;
(4)小红所在兴趣小组想继续探究“用滑动变阻器改变电流”的实验。如图乙所示,请你帮他连接好实物图,要求:电压表测小灯泡两端电压,滑动变阻器的滑片向A端移动时,灯泡变亮;
(5)在闭合开关前,滑片P应移到______(选填“A”或“B”)端,目的是______;
(6)若小明误将滑动变阻器两个下接线柱连入电路,则向A端移动滑片时,滑动变阻器连入电路的阻值______。
5.在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明设计了如图所示电路。
(1)图中选用的是长短和粗细相同的铜丝和镍铬合金丝,我们在实验中可以通过观察_____来探究电阻大小和_____的关系;
(2)若要探究电阻大小和长度的关系,小明应该选择材料和_____相同,而_____不同的两根电阻丝才能完成探究任务;
(3)另有甲、乙两名同学对小明设计的电路进行了如下改进:甲把灯泡换成电流表;乙在原来电路中串联接入电流表。你认为_____同学的改进更好一些,理由是_____。
6.在“探究串联电路电压规律”的实验中,小华同学将小灯泡串联后接到电源上,如图甲所示。
次数
1
1.7
1.3
3.0
2
1.4
1.6
3.0
3
1.1
1.9
3.0
(1)连接电路前,小华发现电压表指针如图乙所示,接下来他应进行的操作是________。
(2)小华测量小灯泡两端电压后,接着测量小灯泡两端电压,他断开开关S,并断开电压表与A点的连接,并将该接线柱直接接到C点上,闭合开关S后,会出现的现象是________。
A.测量值超过电压表量程
B.电压表指针反偏
C.电压表指针正常偏转,正确测出小灯泡两端的电压
(3)正确完成了三次实验,数据如表格所示。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是:串联电路两端的总电压等于________________(用文字表述)。
7.同学们在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表所示,小兵、小红两位同学做出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.8
B
镍铬合金
1.0
0.8
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.8
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,我们应该通过比较______(选填“电流表的示数”或“小灯泡亮度”)来更准确地比较电阻丝的电阻大小;
(2)为了验证上述猜想③,应该选用编号______两根电阻丝进行实验;
(3)为了验证猜想①,小红分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现电阻丝A接入时电流表示数较大,说明其电阻较______;由此,得到的结论是:材料与横截面积相同的电阻,长度越长,电阻越大;
(4)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就______(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻,从而可以减小输电线上的电能损失。
8.小青和小明同学利用图甲的电路图“探究串联电路电压的规律”,选择了和两只相同的小灯泡,连接了如图甲所示的实验电路。
(1)细心的小青发现小明连接的电路有一处错误,小明连接的错误之处会导致______;
(2)改正错误后,闭合开关,电压表测量______(选填“”或“”)两端的电压;
(3)若闭合开关,发现两只小灯泡都不亮,但是电压表有示数(如图乙所示),则______(选填“”或“”)已经被烧坏了。
9.如图所示,小明在“探究串联电路电压的规律”实验中:
实验次数
Ua/V
Ub/V
Uc/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(1)连接电路时,开关应______;
(2)在测量L1两端的电压时,发现电压表示数变为0,有一只灯亮,则发生的故障是______;
(3)排除故障后,测出L1两端的电压。小明将与A点相连的导线改接到C点,测量L2两端的电压,则小明的做法是______的,原因是______;
(4)正确操作后,分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,得到的数据记录在上面表格中。得出结论:串联电路中,______(用字母表示)。由表中实验数据可知:主要通过______方式来进行多次实验。
A.更换不同规格的小灯泡 B.更换不同的电源 C.同时更换了电源和小灯泡
10.物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方体水槽、浓度一定的氢氧化钠溶液、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图所示,将电极M、N 分别固定在水槽左右两侧底部的中央。
实验序号
横截面积S/mm²
电流 I/ A
1
50
0.02
2
100
0.04
3
150
0.07
4
200
0.08
5
250
0.11
6
300
0.13
7
350
0.14
8
400
0.14
9
450
0.14
(1)实验中,通过调节滑动变阻器的滑片来保持电极M、N间的电压 ______,控制 其他条件不变通过向水槽中添加氢氧化钠溶液,从而达到改变氢氧化钠溶液的______的目的,用电流表测出相应的电流值。氢氧化钠溶液导电性的强弱可以由______来判断。实验数据如表格所示:
(2)分析表格中的数据,可得到初步结论:其他条件不变,横截面积增大时,氢氧化钠溶液的导电性______。这个结论______(选填“具有”或“不具有”)普遍性。
(3)在实验过程中,小明发现氢氧化钠溶液中有气泡产生,并且经过一段时间后电流表的示数有变化,经过分析小明猜想;氢氧化钠溶液的导电性还可能与______ 有关。
11.小明用如图所示的电路来探究影响导体电阻大小因素的实验,电源电压保持不变。
导体编号
长度/m
横截面积/
材料
电流大小/A
A
0.5
0.4
锰铜合金
0.24
B
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
C
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
D
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
(1)在电压不变的情况下,通过观察___________来判断导体电阻的大小。
(2)分别将电阻丝A、B接入电路,这是为了探究电阻大小与导体的___________的关系。
(3)为了探究“导体电阻大小与导体长度的关系”,可将电阻丝___________(填导体编号)分别接入电路中进行实验,根据所得数据得出的结论是:___________;
(4)同组的小红同学还想探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”,于是她将其中一根电阻丝对折后接入电路,发现电流表的示数变大了,由此小红同学得出结论:导体的横截面积越大,导体电阻越小。请你判断她这种做法是否正确?___________(选填“正确”或“不正确”),理由是:___________。
12.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中:所用器材如图1所示,其中电源电压恒定。
(1)实验中,小组同学通过观察___________来比较电阻的大小。
(2)小组同学们把图2中的A、B、C、D四根电阻丝分别接入导电性检测器的M、N之间(图2中表示直径),利用电流表测出了每次实验中的电流。完成测量后,将数据记录在了表格中。
0.20
0.18
0.14
0.24
①当把A、B两根电阻丝分别接入M、N之间,根据数据分析发现可知导体的横截面积影响电阻的大小,发现_______的导电能力强。(选填“A”或“B”)
②当把_________两根电阻丝分别接入M、N之间,可探究电阻与长度的关系。
③利用该电路和题中信息_________(选填“可以”或“不可以”)能得出导体电阻与长度成正比。
(3)小松增加钨丝和酒精灯组成如图所示的电路。闭合开关,灯泡发光;再用酒精灯对钨丝加热,会发现灯泡变暗。根据实验现象思考,钨丝的温度升高后,钨丝的电阻_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
13.在做“探究串联电路电压的规律”实验时,设计了如图所示的电路。
(1)实验中应选择规格________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)刚连完最后一根导线,两灯就亮了,则在实验操作中的不当之处是:连接电路时,开关未处于________状态;
(3)如图所示,开关闭合后,电压表测灯L1两端的电压,为了测量B、C两点间的电压,保持B点不动,只将接A点的线端改接到C点,则上述方法________(选填“正确”或“不正确”)。
14.小文同学利用图甲与图丙的电路图探究串联电路电压与并联电路电流规律。
(1)如图甲,此时灯泡L1两端电压示数如图乙,为___________V。
(2)在测量灯L2两端的电压时,为了节省时间,小文同学把电压表所接的B点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这种方法是___________(选填“正确”或“不正确”)的,原因是___________。
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC,得到的数据记录在下表中,得出结论:串联电路中,___________,由表中实验数据可知:小文主要通过___________方式来进行多次实验。
A.更换不同规格的小灯泡
B.更换不同的电源
C.同时更换了电源和小灯泡
实验次数
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1
0.8
2.2
3.0
2
1.0
2.0
3.0
3
1.2
1.8
3.0
(4)小文同学按图丙的电路图探究并联电路电流规律,连接电路如图丁,老师发现小文有一根导线连错,请你帮他在连错的导线上画“×”,并用笔画线表示导线将电路连接正确___________。
(5)小文利用图丙的电路探究并联电路的电流规律时,闭合开关所有元件正常工作,记录数据时突然电路出现故障,观察电路发现其中两个电表示数变小,另一个电表示数不变,电路中只有一处故障,则可能出现的故障是__________。
15.探究串联电路的电压规律:
(1)如图乙,若电压表使用前指针未调零,会导致测量结果________(选填“偏小”或“不变”或“偏大”);
(2)测量L1两端电压后,为测L2两端电压,将电压表的一个接线柱从L1左端改接到L2右端,这种操作________(选填“能”或“不能”)得到正确数据。
16.科技小组的同学想制作一个温度自动感应装置。他们获取了一种用新型材料制成的电阻,想知道该材料的电阻是否随着温度的变化而变化。请你设计一个实验方案进行探究。
17.学校航模社团用无人机进行实践活动,无人机电池是一种消耗品,其包装上常标注如“循环充电500次”的寿命。小明的哥哥是无人机爱好者,他告诉小明,随着电池充电次数的增加,电池的“续航能力”会下降。小明猜想,这可能是因为电池老化(已循环充电许多次)后,其输出电压发生了变化。请你帮他设计一个实验,验证该猜想是否正确。____________________________
18.实验室有一个蓄电池的正、负极字样模糊不清了,小梦想借助实验器材判断蓄电池的正、负极。请你设计实验方案帮她进行判断。
实验器材:_________;
实验步骤:______;
实验结论:_____。
19.铅笔芯是由石墨和黏土按一定比例混合制成的,不同类型的铅笔芯软硬程度不同,其中6H的铅笔芯较硬,6B的铅笔芯较软,HB的铅笔芯软硬居中。铅笔芯是导体,结合你学过的知识,请设计实验探究:铅笔芯的电阻大小是否与其软硬程度有关。实验电路图如图所示。
(1)实验器材:___________。
(2)实验步骤:___________。
(3)判断方法:___________。
20.小张观看了电影《哪吒2》。电影中“哪吒”高呼:“冰不导电”,如图所示。小张对此片段印象深刻,并产生疑问:冰真的不可以导电吗?为了解决心中困惑,他准备了实验器材:电源、定值电阻、电流表、冻有两个铜片做接线柱的冰块(电路符号用“”)、开关各1个,导线若干。
实验步骤及结论:
(1)请你利用以上实验器材帮他设计电路,并将电路图画在虚线框中;
按照所画电路图连接电路;
(2)闭合开关,若______,说明冰可以导电,反之则冰不可以导电。
21.制作可调光台灯时,需要找柔软且绝缘性能较好的材料对底座进行填充固定。有的同学提出用橡皮泥。橡皮泥是否是绝缘材料?请你设计一个实验方案进行探究。
22.利用两端电压不变的电源、三个电压表、两个定值电阻和、滑动变阻器、开关和导线若干,探究“和串联接入电路中,和串联两端的总电压与两端电压和两端电压之和是否相等。
(1)本实验的自变量是_________,改变自变量的操作方法是_________;
(2)画出实验电路图;
(3)画出实验数据记录表格。
23.小昕在台灯下看书时,感觉灯光太亮,如图甲。她找来同桌小洋,想利用所学物理知识制作一盏简易调光台灯,达到调节灯光亮度的目的。
(1)小昕尝试利用铅笔芯和鳄鱼夹实现了调节灯泡亮度的功能,如图乙所示。图乙中的连线有一处明显错误是___________;改正后,闭合开关,调节鳄鱼夹M、N之间的距离,发现灯泡的亮度和电流表示数都会发生变化,这一现象说明导体的电阻与其_________有关;
(2)由于铅笔芯易断,小洋在实验室找了一个电位器来替代铅笔芯,结构示意图如图丙。小洋查找到表格中的信息,为更好实现电位器调节灯泡亮度的功能,电位器内的电阻丝应选用_________(选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)更合适;
导线
长度/m
横截面积/mm2
阻值/Ω
铜丝
0.5
0.02
0.5
镍铬合金丝
0.5
0.02
50
(3)为了保证顺时针转动时,灯泡变亮,应该选择___________接线柱接入电路。小洋按要求正确连接电路制成台灯后发现,变阻器电阻最大时,灯泡仍发光,说明此时电路中___________(填“有”或“没有”)电流,于是他设想在电阻片某一端加上一层绝缘层,保证灯泡可以调到熄灭,此时绝缘层应靠近图中___________(填“A”或“C”)端;
(4)如图为某探究小组设计的四种调光台灯的电路图,其中能实现“利用滑动变阻器控制灯泡由亮到灭”的最佳电路是(各元件规格完全相同)___________。
A. B.
C. D.
24.实验室有两个外形完全相同的电阻,其中一个是热敏电阻,它的阻值随温度的变化而变化,另一个是定值电阻,它的阻值不随温度变化。现在这两个电阻混在一起,请你设计一个实验方案把它们区分开。
实验器材:____________________
实验过程:____________________
实验结论:____________________
25.现有两个电阻R1和R2,其中一个是热敏电阻,另一个是定值电阻。小晋查阅资料得知,该热敏电阻的阻值会随温度的变化而变化。请你帮小晋设计一个可操作的实验方案,判断哪个电阻为热敏电阻。
26.亲爱的同学,你见过下列仪器或实验吗?
(1)图1电阻箱的示数为______Ω,图2所示的仪表是测量电流的仪表,它的分度值是_______ ;
(2)如图所示,用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是_______片(选填“铜”或“铁”),用该水果电池给电路供电时,它能提供_______V的电压。
(3)如图所示的电路是小明用来探究“串联电路电压的规律”:
①按照电路图甲连接好电路,闭合开关后小明发现电压表指针如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来应该断开开关__________________;
②在测完AB间的电压后,再测BC间的电压,小明为了方便操作,保持B点不动,直接将电压表接A点的导线改接到 C点,这样的操作是__________(选填“可行”或“不可行”)的,其原因是_____________。
27.碳纤维是新一代复合材料,被称为“新材料之王”,广泛应用于我国国防军工领域。这种复合材料因在制作过程中加入的碳质增强体不同,其导电性能也不相同。现有长度、横截面积相同但含碳质增强体不同的复合材料A、B,请你设计一个实验方案,判断复合材料A、B导电性能的强弱。
28.周末,小明准备动手组装网购的迷你直流小风扇。拆开包装后,他快速理清了零件:扇叶、电机、供电模块和几根连接导线。当他拿起供电模块时,却发现输出端的两个金属接线柱只印着“甲”和“乙”的字样,未标注极性。请你选择必要的器材帮助小明设计一个可操作的实验方案判断供电模块两个金属接线柱的极性。
29.学习电压时,老师让同学们做水果电池,小明发现不同组水果电池的电压不同。水果电池的电压与什么因素有关呢?他猜想电压可能与水果种类和大小、金属片插入水果的深度、金属片间的距离有关。于是他决定先探究水果电池的电压与金属片插入水果的深度是否有关。请你帮小明完成实验设计;
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验结论:______。
30.图甲是生活中常见的亮度可调的台灯。跨学科项目小组想利用图乙中电源、小灯泡、开关、电位器(相当于滑动变阻器)制作一盏简易调光台灯,达到调节灯光亮度的目的。
(1)在连接电路时,小灯泡与电位器应该______(选填“串联”或“并联”);
(2)请你用笔画线代替导线将图乙电路补充完整。要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮。图中A、B、C为电位器的三个接线柱;
(3)小洋按要求正确连接电路制成台灯后发现,变阻器电阻最大时,灯泡仍发光,说明此时电路中______(填“有”或“没有”)电流,于是他设想在电阻片某一端加上一层绝缘层、保证灯泡可以调到熄灭、此时绝缘层应靠近图中______(填“A”或“C”)端;
(4)与白炽灯相比,如果用LED灯做光源将电能转化为______能的效率更高;
(5)在展示交流环节,同学们发现台灯调光时存在亮度调节范围小的问题。请你帮他们提出一条改进措施:______。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1) 小 导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小
(2)C、F、G
【详解】(1)[1]电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,电流表示数越大,则导体对电流的阻碍作用越小,即导体的电阻越小。
[2]由表格数据可知,A、B、C三种导体的长度、材料相同,横截面积不同,将A、B、C三种导体依次接入电路进行实验,电流表示数依次变大,说明导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越小。
(2)要检验“导体的电阻跟导体的材料有关”的猜想,需要控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,从表格中可以看出,导体C、F、G符合条件。
2.(1) 导体对电流阻碍作用 串联一个灯泡/保护电阻
(2) 另外两根合金丝串联 电流表示数
(3)AB间电压
【详解】(1)[1]在物理学中,为了更具体的描述物体的导电性能,用电阻来定量描述导体对电流阻碍作用的大小。
[2]电流表的电阻很小,相当于导线,电路中电阻过小时,电流就会很大,损坏电路,为保护电路应接入小灯泡(或保护电阻)来保护电路。
(2)[1][2]想探究“电阻与长度的关系”,控制接入电路的合金丝材料相同,需要改变合金丝的长度,因为是三根完全相同的合金丝,所以将一根合金丝与另外两根合金丝串联分别接入电路AB间,通过比较电流表示数大小来比较导体电阻大小的,这用到了转换法。
(3)探究电阻大小与导体长度的关系,要用控制导体两端的电压不变,利用改进的电路,把如图两根电阻丝分别接入AB间,两根电阻丝两端的电压会改变。无法探究“电阻与长度的定量关系”,原因是无法控制AB间电压一定。
3. 电流表示数 转换法 B、C 其它条件相同时,长度越大,电阻越大
【详解】(1)[1][2]电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,在其他条件不变时,接入电路中的导体电阻越大,导体对电流的阻碍作用越大,电流就越小。在该实验中,电阻的大小是通过电流表示数的大小来体现的,电流越小说明电阻越大。这种方法是转换法。
(2)[3]导体电阻的大小与材料、长度、横截面积有关。要探究导体电阻跟横截面积的关系,需控制所选两根合金丝的材料和长度相同,使横截面积不同。上述提供的四根合金丝中,B、C两根合金丝的材料相同,长度相同,横截面积不同,符合实验要求。
(3)[4]选用C、D两根合金丝,两者材料相同,横截面积相同,长度不同,D更长,通过的电流更小,说明D的电阻更大。由此可得结论:其它条件相同时,导体的长度越大,电阻越大。
4.(1) 电流表示数 转换法
(2)AD
(3) 错误 没有控制导体长度不变
(4)
(5) B 保护电路
(6)不变
【详解】(1)[1][2]在M、N之间分别接不同的导体,可以通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,虽然根据灯泡的亮度也可以比较导体电阻的大小,但接入电路的电阻变化不大时,灯泡的亮度区别不大,很难判断,故通过电流表的示数比较导体电阻的大小更精确,这种方法叫转换法。
(2)要验证猜想③,即验证导体的电阻与导体的材料有关,需控制导体的长短、横截面积相同,改变导体的材料,由表中数据可知,应选编号A、D的两根电阻丝进行实验。
(3)[1][2]为了验证猜想②,即验证导体的电阻与导体的横截面积有关,应该控制导体材料与长度相同,仅改变横截面积,实验中将电阻丝D接入电路,读出电流表示数,然后再将电阻丝D对折后接入电路中,导体横截面积发生了变化,同时长度也发生了变化,所以他的这种实验方法是错误的。
(4)“用滑动变阻器改变电流”需将滑动变阻器“一上一下”接入电路,由于要求“滑动变阻器的滑片向A端移动时,灯泡变亮”,所以滑动变阻器接接左下接线柱,使滑动变阻器的滑片向A端移动时,电阻变小,电流变大;电压表并联在小灯泡两端,由于电源是2节干电池,所以电压不会超3V,所以电压表接小量程。故作图如下:
(5)[1][2]为了保护电路,在闭合开关之前,滑片P应移到阻值最大处,需远离下面的接线柱,故滑片应移到B端。
(6)将滑动变阻器两个下接线柱连入电路,相当于与一个定值电阻接入电路,所以移动滑片时,滑动变阻器连入电路的阻值不变。
5.(1) 灯泡亮暗程度 电阻丝材料
(2) 横截面积 长度
(3) 乙 见解析
【详解】(1)[1]实验中运用转换法,通过观察灯泡的亮暗程度来表示电阻丝阻值的大小。
[2]图中两电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,因此探究的是电阻大小和电阻丝材料的关系。
(2)[1][2]要探究电阻大小和长度的关系,需要控制电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,因此小明应该选择材料和横截面积相同,而长度不同的两根电阻丝才能完成探究任务。
(3)[1][2]乙同学的改进更好一些,因此电路中若只放入电流表,当接入电路中电阻丝阻值过小时,电路中的电流会过大,损坏电路元件,同时放有电流表和灯泡,灯泡能起到保护电路的作用,且可以既通过观察灯泡的亮度也可以通过观察电流表的示数来得到电阻的大小。
6.(1)将电压表调零
(2)B
(3)各部分两端电压之和
【详解】(1)连接电路前,电压表指针未指在零刻度线处,需通过调零旋钮将指针调至零刻度线,确保测量准确。
(2)测量两端电压时,电压表的正接线柱接A点、负接线柱接B点;将A点接线柱直接接C点后,电压表的正负接线柱接反(此时负接线柱接B点,正接线柱接C点),闭合开关后电压表指针会反向偏转,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)分析实验数据,第1次
第2次
第3次
因此串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。
7.(1)电流表的示数
(2)A、D
(3)小
(4)减小
【详解】(1)在M、N之间分别接上不同的导体,由于电流表可以测出电路中微小的电流,所以相比于观察小灯泡亮度,通过电流表的示数可以更准确地比较电阻丝的电阻大小。
(2)为了验证上述猜想③,即探究导体的电阻与导体的材料的关系,根据控制变量法,应该选用只有材料不同的A、D两根电阻丝进行实验。
(3)根据转换法,实验中通过电流表的示数比较电阻丝的电阻大小,电流表示数越大,说明电阻丝的电阻越小。所以为了验证猜想①,小红分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间,发现电阻丝A接入时电流表示数较大,说明其电阻较小。
(4)其它条件相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就减小了输电线的电阻。
8.(1)灯泡L1短路
(2)L2
(3)L2
【详解】(1)由图甲可知,电流从电源正极流出经灯泡L2、开关后回到电源负极,因此小明连接的错误之处会导致灯泡L1短路。
(2)改正后,灯泡L1和灯泡L2串联,电压表并联在灯泡L2两端,因此测量的是灯泡L2两端的电压。
(3)闭合开关,发现两只小灯泡都不亮说明电路断路,电压表有示数说明电压表与电源连通,断路位置在与电压表并联的用电器处,即L2已经被烧坏。
9.(1)断开
(2)L1短路
(3) 错误 电压表正负接线柱接反
(4) UAC=UAB+UBC A
【详解】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应该处于断开状态。
(2)在测量L1两端的电压时,电压表并联在L1两端,有一只灯亮,则电路接通,发现电压表示数变为0,则电压表所测量的原件短路,L2亮,则发生的故障是L1短路。
(3)[1][2]排除故障后,测出L1两端的电压。小明将与A点相连的导线改接到C点,测量L2两端的电压,通过电压表的电流应“正进负出”,小明的做法是错误的,原因是电压表的正负接线柱接反。
(4)[1][2]由表中数据可得1.0V+2.0V=3.0V,1.2V+1.8V=3.0V,0.8V+2.2V=3.0V
分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是:串联电路的总电压等于各部分电路电压之和,即
由表中数据可得总电压始终为3.0V而各次实验两灯电压分配不同,可判断实验主要是通过更换不同规格的小灯泡来进行多次实验,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
10.(1) 不变 横截面积 电流表示数
(2) 先变强后不变 不具有
(3)浓度
【详解】(1)实验中,通过调节滑动变阻器的滑片来保持电极M、N间的电压不变,要想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系,需要控制长度和材料相同,改变横截面积,实验中控制其他条件不变通过向水槽中添加氢氧化钠溶液,从而达到改变氢氧化钠溶液的横截面积。
氢氧化钠溶液导电性的强弱可以由电流表示数来判断,氢氧化钠溶液导电性强,电阻小,电流大,这用到了转换法。
(2)根据表格数据知:其他条件不变,横截面积增大时,电流先增大后不变,说明氢氧化钠溶液的导电性先变强后不变。未改变液体的密度进行多次测量,所以这个结论不具有普遍性。
(3)实验过程中氢氧化钠溶液中有气泡产生,这是电解水的反应,反应一段时间后溶液中的溶剂水的量减少,氢氧化钠溶液的浓度发生变化,同时电流表的示数也出现变化,由此可猜想氢氧化钠溶液的导电性还可能与氢氧化钠溶液的浓度有关。
11.(1)电流表示数
(2)材料
(3) C、D 在材料和横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大
(4) 不正确 对折电阻丝会同时改变横截面积和长度
【详解】(1)在电压不变时,导体电阻越大,电路中的电流越小,因此通过观察电流表示数的大小,就能判断导体电阻的大小。
(2)电阻丝A、B的长度和横截面积都相同,只有材料不同,因此这是为了探究电阻大小与导体材料的关系。
(3)[1][2]探究导体的电阻与长度的关系时,需要控制导体的材料和横截面积相同,改变导体的长度。电阻丝C、D的材料和横截面积相同,长度不同,符合实验要求。从数据看,D的长度更长,电流更小,因此可以得出结论:在材料和横截面积相同的情况下,导体的长度越长,电阻越大。
(4)[1][2]探究电阻与横截面积的关系时,必须控制材料和长度不变,只改变横截面积。对折电阻丝会同时改变横截面积和长度,不符合控制变量法的要求,因此小红同学的结论是不正确的。
12.(1)电流表示数的大小
(2) A C、D 不可以
(3)变大
【详解】(1)由图得,电流表与MN间的电阻串联,MN间的电阻阻值越大,电路电流越小,电流表示数越小,实验中,小组同学通过观察电流表示数来比较电阻的大小。
(2)[1]由表格中数据得,当把A、B两根电阻丝分别接入M、N之间,M、N之间接A电阻丝时,电路电流较大,说明A的导电能力比较强。
[2]探究电阻与长度的关系,需控制材料、横截面积相同,改变长度。C、D 的材料(镍铬丝)、横截面积(直径均为 0.3mm)相同,长度不同(C 为 500mm,D 为 300mm),因此选 C、D。
[3]由表格中数据得,没有具体长度数值与对应电阻数值或电流数值来进行定量分析,只能定性探究电阻与长度的关系,所以不可以得出导体电阻与长度成正比。
(3)用酒精灯加热钨丝,灯泡变暗,说明电路中电流减小,由欧姆定律可知,钨丝的电阻变大。
13.(1)不同
(2)断开
(3)不正确
【详解】(1)为了避免偶然性,得出具有普遍性的规律,实验时应选择规格不同的灯泡进行实验。
(2)为了电路安全,连接电路时要将开关断开,刚连完最后一根导线,两灯就亮了,说明电路为通路状态,所以不当之处是:连接电路时,没有将开关断开。
(3)保持B点不动,只将接A点的线端改接到C点,电流将从电压表的负接线柱流进,电压表指针会反偏,可能导致电压表损坏,所以该操作不正确。
14.(1)1.9
(2) 不正确 电压表正负接线柱接反了
(3) 电源电压等于各用电器两端电压之和 A
(4)
(5)开路或开路
【详解】(1)图乙中,电压表的测量范围为0~3V,分度值为0.1V,电压表的示数为1.9V。
(2)[1][2]小文同学试图通过移动接线来测量两端电压,但这种方法不正确,按照小文同学的接法将会导致电压表的正负接线柱接反,电压表的指针反转,不能测量两端的电压。
(3)[1]分析实验数据可得:,由此可得串联电路的电压特点:串联电路中,各用电器两端的电压之和等于电源电压。
[2]由表中数据可得,总电压始终为3.0V,则电源电压不变,因此实验中没有更换电源。各次实验中两灯分配的电压不同,由串联分压规律可知,实验是通过更换不同规格的小灯泡来进行多次实验,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(4)探究并联电路电流规律,应将电流表分别接在干路上和各支路上测出对应的电流值。分析图丁,图中将灯所在的支路短路。正确的连接方式如图所示:
(5)探究并联电路电流规律时,如果闭合开关后所有元件正常工作,但突然电路出现故障,其中两个电表示数变小,另一个电表示数不变。由并联电路的电流规律可知,支路电流的变化一定会影响干路电流的变化,因此两个电流表示数变小应该为干路和某条支路电流变小,则故障可能是开路或开路。
15.(1)偏小
(2)不能
【详解】(1)如图乙,电压表指针偏向左侧,若直接使用其测量会导致测量结果偏小。
(2)由图可知,这样操作会导致电流从电压表负极流入,电压表指针会反向偏转,无法正常读数,甚至可能损坏电表。
16.(1)实验目的:探究新型材料制成的电阻是否随着温度的变化而变化。
(2)实验器材:电源、开关、电流表、电压表、温度计、新型材料制成的电阻、恒温水浴、导线若干。(3)实验步骤:①将新型材料制成的电阻接入电路,与电源、电流表、电压表组成电路,电路图如下所示:
②将电阻放入恒温水浴中,调节水温,从室温开始逐步升高,每次温度稳定后,记录电压和电流,根据欧姆定律,计算电阻;③重复实验,记录多组数据。
(4)数据记录表:
温度
电压
电流
电阻
(5)实验结论:通过分析实验数据,若电阻变化,说明该材料的电阻随着温度的变化而变化;若电阻不变,说明该材料的电阻不随温度的变化而变化。
【详解】略。
17.实验器材:两个型号相同且均充满电但循环充电次数不同的电池、开关、定值电阻、电压表、导线若干;
实验步骤:将电池与开关、定值电阻连接成一个电路,电压表接在定值电阻两端,使用同一套电路,先后将两块电池接入电路,闭合开关后,读出两次实验的电压表示数分别为和,并比较大小;更换多组不同充电次数的同型号电池重复实验;
实验结论:若,则小明的猜想是错误的;若,则小明的猜想是正确的。
【详解】本实验采用控制变量法,仅改变电池的循环充电次数,控制其他可能影响输出电压的因素完全一致,通过对比不同电池带负载时的输出电压,即可直接验证“老化电池输出电压是否变化”的猜想。
18. 电压表、开关、导线和记号笔 见解析 见解析
【详解】[1]实验器材:电压表、开关、导线和记号笔;
[2]实验步骤:(1)用记号笔将蓄电池的两极标上、;(2)用导线将蓄电池和开关串联接入电路,将电压表的正接线柱和蓄电池标的一极相连;(3)闭合开关,用与电压表的负接线柱相连的导线和蓄电池标的一极试触。
[3]实验结论:若电压表的指针向左偏转,则标A的一极为负极,标B的一极为正极;若电压表的指针向右偏,则标A的一极为正极,标B的一极为负极。(答案合理即可)
19.(1)长度、粗细相同的6B、6H、HB铅笔芯、电压恒定的电源、电流表、开关、导线。
(2)分别将长度、粗细相同的6B、6H、HB铅笔芯接入A、B之间,闭合开关,分别记录电流表示数的大小。
(3)若电流表示数保持不变,则说明铅笔芯电阻的大小与软硬程度无关,反之,则有关。
【详解】(1)略。
(2)略。
(3)略。
20.(1)
(2)电流表有示数
【详解】(1)判断冰块是否可以导电,可以将实验提供的器材依次连接起来,通过电流表是否有示数来判断电路是否为通路,从而判断冰块是否可以导电,电路图如图所示:
(2)闭合开关,若电流表有示数,说明电路为通路,则冰块可以导电;若电流表无示数,说明电路断路,冰块不导电。
21.实验器材:电源、电流表、开关、定值电阻,橡皮泥、导线若干。
实验步骤:(1)设计电路图如图所示;
(2)按照设计的电路图连接各实验器材,闭合开关,观察电流表是否发生偏转。
实验结论:若电流表发生偏转,说明橡皮泥是导电材料;若电流表不发生偏转,说明橡皮泥是绝缘材料。
【详解】略
22.(1) 两端电压、两端电压 调节滑动变阻器的滑片
(2)
(3)见详解
【详解】(1)[1]探究“和串联接入电路中,和串联两端的总电压与两端电压和两端电压之和是否相等”。自变量是:两端电压、两端电压。
[2]根据串联电路分压的规律,改变自变量的操作方法是:调节滑动变阻器的滑片。
(2)本实验需要测量两端电压,两端电压,和串联后的两端电压,因此需要让三个电压表分别并联在两端、两端、和串联后的两端,并需要多次测量才能得出普遍规律,所以需要串联一个滑动变阻器并通过调节滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压,用开关控制电路,电路设计如下:
(3)需要测量两端电压U1、两端电压U2、和串联后的两端电压U,并且需要计算两端电压和两端电压之和U1+U2,所以表格如下:
实验次数
1
2
3
U1/V
U2/V
(U1+U2)/V
U/V
23.(1) 电流表的正负接线柱接反了 长度
(2)镍铬合金丝
(3) A、B 有 C
(4)C
【详解】(1)[1]图乙中电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,明显错误是电流表的正负接线柱接反了。
[2]改正后,闭合开关,调节鳄鱼夹M、N之间的距离,导体接入电路中的长度发生改变,发现灯泡的亮度和电流表示数都会发生变化,则电路中的电阻发生改变,这一现象说明导体的电阻与其长度有关。
(2)据表中数据可知,相同条件下,镍铬合金丝的电阻远大于铜丝的电阻,因此为更好实现电位器调节灯泡亮度的功能,电位器内的电阻丝应选用镍铬合金丝更合适。
(3)[1]根据要求,能实现顺时针旋转电位器旋钮时灯泡变亮,即电阻丝接入电路中阻值变小,长度变短,应将A、B接线柱接入电路。
[2]灯泡发光,说明有电流通过灯泡,则变阻器电阻最大时,灯泡仍发光,说明此时电路中有电流。
[3]将A、B接线柱接入电路,电位器旋钮逆时针旋转时,电阻丝接入电路中长度变长,阻值变大,灯泡变暗,则电位器旋钮越靠近C端,灯泡越暗,所以绝缘层应靠近图中C端。
(4)A.滑动变阻器可以连续调节灯泡的亮度,但是灯泡不能熄灭,故A不符合题意;
B.在移动滑片过程中,灯泡始终被短路,灯泡不发光,滑片移动到右端时,会将电源短路,故B不符合题意;
C.灯泡与滑动变阻器的左侧部分并联,然后与滑动变阻器的右侧部分串联,且滑片移动到最左端时,灯泡被短路不发光,所以能控制灯泡由亮到灭,故C符合题意;
D.灯泡与滑动变阻器并联,根据并联电路特点可知,移动滑片时,灯泡亮度不变,故D不符合题意。
故选C。
24. 电流表、吹风机、电源、开关、导线若干。 将两电阻、电流表、开关以及电源组成串联电路。闭合开关,读出电流表的示数。然后用吹风机热风对着其中一个电阻加热,观察电流表的示数变化。 根据欧姆定律,如果电流表示数变化,说明被加热的电阻为热敏电阻;若电流表示数不变,说明被加热的电阻为定值电阻;用记号笔标上相应的记号将二者区分开。
【详解】略。
25.(1)实验器材:电源、开关、电流表、导线、酒精灯、电阻R1、R2。(2)实验步骤:将电阻R1与电源、开关、电流表串联,闭合开关,观察电流表示数;用酒精灯给电阻R1加热,再次观察电流表示数,看电流表示数是否变化。(3)实验结论:若加热电阻R1时电流表示数变化,则说明R1为热敏电阻,电阻R2为定值电阻;若电流表示数不变,说明R2为热敏电阻,电阻R1为定值电阻。
【详解】略。
26.(1) 1258 0.2A
(2) 铁 0.5
(3) 将大量程改接为小量程/将接 15V接线改接到 3V 接线柱 不可行 会造成电压表正负接线柱接反
【详解】(1)[1]电阻箱读数:各旋钮对应数值×倍率相加。图1中×1000为1、×100为2、×10为5、×1为8,则示数为
[2]图2是电流表,0到2刻度值,中间有10个空格,每个空格的分度值为0.2A。
(2)[1]电压表在使用时“正进负出”,图中电压表的指针向右偏转,正接线柱接铜片、负接线柱接铁片,因此负极是铁片。
[2]电压表接0~3V量程,分度值0.1V,示数为0.5V。
(3)[1]图乙中电压表指针偏转角度小,说明量程选大了,接下来应换用较小的量程如0~3V。
[2][3]操作不可行,原因是:电压表正负接线柱会接反,原来B点接电压表的正接线柱,将A点改接C点后,电流从电压表负接线柱流入,正接线柱流出,指针反向偏转。
27.实验器材:电源、开关、导线、电流表、定值电阻,以及长度、横截面积相同的复合材料A和B;实验步骤:用导线将电源、开关、定值电阻、电流表、复合材料A依次串联起来,闭合开关,读出电流表示数I1;断开开关,将A换成B,闭合开关,读出电流表示数I2;实验结论:若I1>I2,A材料的导电性能强;若I1<I2,B材料的导电性能强;若I1=I2,A、B材料的导电性能相同。(合理即可)
【详解】略。
28.选择器材:测量范围大于供电模块电压的电压表,导线,开关实验操作步骤及极性判断:1。用导线将电压表与开关串联后,并联在供电模块的甲、乙接线柱上,使电压表正接线柱靠近金属接线柱甲,负接线柱靠近金属接线柱乙。2。闭合开关试触,观察电压表指针偏转的方向。3。若电压表指针正向偏转,则金属接线柱甲为供电模块的正极,乙为负极;若电压表指针反向偏转,则金属接线柱甲为供电模块的负极,乙为正极。注:也可用电流表或发光二极管与阻值合适的电阻串联进行判断。(方法合理均可)
【详解】略。
29.(1)菠萝、锌片、铜片、开关、电压表各1个,导线若干。
(2)①将铜片和锌片插入菠萝中,用电压表测量铜片和锌片之间的电压;
②保持铜片和锌片之间的距离不变,只改变它们插入菠萝的深度,再用电压表测量铜片和锌片之间的电压。
(3)如果前后两次测得的电压相等,说明水果电池的电压与金属片插入水果的深度无关;
如果前后两次测得的电压不相等,说明水果电池的电压与金属片插入水果的深度有关。
【详解】(1)探究水果电池的电压与金属片插入水果的深度关系,需要改变深度,选用相同的水果,金属片,金属片的距离相同,组成一个电路,故需要选用菠萝、锌片、铜片、导线,需要开关控制电路,还需要电压表测量水果电池的电压,故实验器材为菠萝、锌片、铜片、开关、电压表各1个,导线若干。
(2)探究水果电池的电压与金属片插入水果的深度关系,需要改变深度,选用相同的水果,金属片,金属片的距离相同,①将铜片和锌片插入菠萝中,用电压表测量铜片和锌片之间的电压;②保持铜片和锌片之间的距离不变,只改变它们插入菠萝的深度,再用电压表测量铜片和锌片之间的电压。
(3)如果前后两次测得的电压相等,说明水果电池的电压与金属片插入水果的深度无关;如果前后两次测得的电压不相等,说明水果电池的电压与金属片插入水果的深度有关。
30.(1)串联
(2)
(3) 有 C
(4)光
(5)换用阻值更大的电位器
【详解】(1)小灯泡与电位器应该串联,通过改变电位器接入电路中的阻值来改变电流,从而达到调节灯光亮度的目的。
(2)要求顺时针旋动电位器滑片时灯会变亮,即通过灯泡的电流变大,电位器的电阻变小,因此应连接电位器的B、C接线柱,故如下图所示:
(3)[1]灯泡发光的前提是有电流通过灯丝,此时变阻器电阻最大时灯泡仍发光,说明电路中有电流。
[2]要让灯泡调到熄灭,需使滑片滑到绝缘层处时电路断路。电位器的电阻丝为AC段,滑片接B,绝缘层应靠近C端,滑片顺时针滑到C端时,接触绝缘层,电路断开,灯泡熄灭。
(4)与白炽灯相比,LED灯在达到相同光照强度时消耗的电能更少,所以将电能转化为光能的效率更高。
(5)亮度调节范围小,说明电位器的阻值变化范围不足,可以换用阻值更大的电位器。
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