第十五章电流和电路-第十六章电压 电阻 单元练 2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-08-18
|
33页
|
72人阅读
|
6人下载
摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦电流电路、电压电阻核心知识,以锂电池充电、文物报警电路等科技与生活情境为载体,适配初中物理单元复习,全面考查物理观念与科学探究能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题|电荷作用、电路识别、电阻影响因素|结合青海锂资源、高铁IGBT芯片等科技情境,考查物理观念|
|实验探究题|4题|串并联电流电压特点、故障分析|通过更换灯泡规格、多电表测量等设计,培养科学探究与推理能力|
内容正文:
第十五章-第十六章 电流和电路、电压 电阻
一.选择题(共10小题)
1.(2026•辽宁)用绝缘细线悬挂两个带有同种电荷的轻质塑料小球,下列情景符合实际的是( )
A. B. C. D.
2.(2026•青海)青海省丰富的锂资源促进了锂电池产业快速发展。给锂电池充电时,锂电池相当于( )
A.电源 B.用电器 C.开关 D.导线
3.(2026•青海)图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展台结构如图乙所示,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。开关闭合后对报警电路分析正确的是( )
A.文物放置时,灯不亮、电铃不响
B.文物放置时,灯亮、电铃不响
C.文物拿起时,灯亮、电铃不响
D.文物拿起时,灯不亮、电铃响
4.(2026•山东)小丽为户外劳动者设计了一款工作服,将小风扇M、电热贴片R装在衣服夹层里。仅闭合开关S1,小风扇启动,向衣服内送风;仅闭合开关S2和温控开关S3,电热贴片发热,达到设定温度后,S3自动断开,电热贴片停止加热。下列电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
5.(2026•山东)探究并联电路中电流特点的实验装置如图所示,下列分析正确的是( )
A.闭合开关后,电流表测量的是通过L2的电流
B.更换不同规格的灯泡重复实验,是为了减小误差
C.闭合开关后,若L1亮、L2不亮,是因为L2发生短路
D.将导线a接电流表“0.6”接线柱的一端改接到“﹣”接线柱,可测量通过L1的电流
6.(2026•天津)如图所示,从玻璃管内的盐水柱两端引出A、B两根导线,并将其接入电路。若进行以下四种操作:①将两端活塞向内推;②将两端活塞向外拉;③活塞不动,向管内注入相同浓度的盐水;④活塞不动,适量减少管内盐水。其中能使接入电路的盐水柱电阻变小的是( )
A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.②和④
7.(2026•连云港)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,两个电表的示数突然变大。出现这种故障的可能原因是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
8.(2026•成都)小聪设计了如图所示的电路,在G、H间接入滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表示数变大。以下四种接入方式中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.(2025•武汉)某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
10.(2025•辽宁)我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的硅材料是( )
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
二.多选题(共3小题)
(多选)11.(2025•烟台)如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定并联
B.若乙为电流表,则乙测L1的电流
C.若丙为电流表,则丙测L1的电流
D.若甲为电流表,则乙可能为电压表
(多选)12.(2024•聊城)小慧乘坐公交车时发现,加速前行时乘客上身向后仰,减速前行时乘客上身向前倾,她受此启发设计了一款可显示物体相对运动方向的装置。装置中滑片P与物体M可一起移动,当物体M相对导轨向后移动时,电表示数增大;当物体M相对导轨向前移动时,电表示数减小。下列电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
(多选)13.(2024•长沙)如图是科技小组设计的湘江水位监测器的原理图。电源电压不变,红灯工作时的电阻为R1,黄灯工作时的电阻为R2。闭合开关S后,当水位超过防洪预警线时,浮筒上升带动铜片将CD接通,电压表示数为U1;当水位低于干旱预警线时,浮筒下降带动铜片将EF接通,电压表示数为U2,U1>U2。则下列说法正确的是( )
A.R1>R2
B.水位超过防洪预警线时,红灯亮
C.R1<R2
D.水位低于干旱预警线时,红灯亮
三.填空题(共6小题)
14.(2026•绥化)如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,会使金属箔片张开,箔片张开的原理是 ;金属杆中的电流方向为 (选填“金属球到金属箔片”或“金属箔片到金属球”)。
15.(2025•兰州)电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”)。图示是某款车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是 (选填“串联”或“并联”),若拔掉其中一部手机,则电路中的总电流将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
16.(2026•烟台)发光二极管(LED)是一种电子元件,当电流从较长的引脚流入,从较短的引脚流出时,LED发光,反之不发光。如图所示,小明把LED接到他制作的水果电池的a、b两端,LED发光,由此推断 (选填“a”或“b”)是电池的正极。当把该LED接到小红制作的水果电池两端时,发现LED亮度不同,从而得出两个水果电池电压不同,你认为电压不同的原因可能是 。(写出两条即可)
17.(2025•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。
18.(2025•上海)如图所示的电路图,电源电压为U0且保持不变。现在将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,闭合开关,向右移动滑片P时:
(1)若电路无故障,则电压表示数 。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为零,故障只存R1或R2上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障 。
19.(2024•东营)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电压表示数不变,电流表示数几乎为零,由此判断发生故障的原因可能是 。
四.作图题(共3小题)
20.(2026•贵州)如图所示的实物电路尚未完成连接,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯并联,电流表测量干路电流,开关控制整个电路,导线不能交叉。
21.(2026•烟台)如图甲所示的电路中,电源电压为6V,电压表V2的示数为2.4V。请用笔画线表示导线,根据图甲所示的电路图将图乙的实物连接完整。
22.(2024•大庆)根据电路图,用笔画线代替导线连接实物图。要求:
①电压表量程用0~3V,电流表量程用0~0.6A;
②滑动变阻器的滑片置于a端时,接入电路的阻值最大。
五.实验探究题(共4小题)
23.(2026•四川)在“探究串联电路的电流特点”实验中,小明同学和小聪同学选用两个不同规格的小灯泡组成了图甲所示的电路,实验时将一个电流表分别串联在A、B、C三处测电流:
(1)小明把电流表的“﹣”和“3”接线柱接入电路,通过开关来试触,指针偏转如图乙所示。小明认为下一步操作应该是将电流表调零,小聪认为下一步操作应该是改接“﹣”和“0.6”接线柱。下一步应按 的观点进行操作(选填“小明”或“小聪”)。
(2)测量过程中两只小灯泡突然熄灭,电流表示数为零。故障的原因可能是其中一个小灯泡 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,电流表指针偏转如图丙所示,其示数为 A。表格中记录了某一次的实验数据,分析数据时,发现三处的测量值有一定的差异。其因可能是 。
IA/A
IB/A
IC/A
0.30
0.20
0.30
A.电流表没有调零
B.测B点电流时出错
C.测量时存在误差
D.B点距离电源较远
24.(2026•广东)小明探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
(1)在图甲所示电路中,用同一个电流表依次测量干路电流I总以及小灯泡L1、L2所在支路的电流I1、I2。实验前要先检查电流表的指针是否指在 处。连接电路时,开关应处于 状态。
(2)连接好电路后,测出I总、I1和I2。更换不同规格的小灯泡重复实验。实验数据如表。
电流
次数
I总/A
I1/A
I2/A
1
0.16
0.18
2
0.36
0.20
0.16
3
0.48
0.28
0.22
实验中,电流从电流表的 (选填“正”或“负”)接线柱流入。第1次测I总时,电流表的示数如图乙,为 A。
(3)小明与同学交流后,采用3个电流表同时测量干路电流和各支路电流。请用笔画线表示导线,将图丙所示的电路连接完整。
(4)分析数据得出结论:在误差允许的范围内,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。要使结论更具有普遍性,还应进行的操作是 (写1条即可)。
25.(2025•资阳)为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0﹣3V,0﹣15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的量程应选 (选填“0﹣3V”或“0﹣15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V1、V2的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超量程,造成这一现象的原因可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.6
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想 (选填“可靠”或“不可靠”),理由是 。
26.(2024•东营)某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(1)如图甲,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来。
(2)连接电路时,开关处于 状态。
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为 V。
(4)测得灯泡L1两端电压后,再测得灯泡L2两端电压和A、B两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是 。
(5)评估交流环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是 。
参考答案
一.选择题(共10小题)
1.(2026•辽宁)用绝缘细线悬挂两个带有同种电荷的轻质塑料小球,下列情景符合实际的是( )
A. B. C. D.
【分析】电荷间相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
【解答】解:用绝缘细线悬挂两个带有同种电荷的轻质塑料小球,由于同种电荷互相排斥,两气球彼此排斥分开,都要偏离竖直位置。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【点评】本题考查了电荷间的相互作用规律,属于基础性题目。
2.(2026•青海)青海省丰富的锂资源促进了锂电池产业快速发展。给锂电池充电时,锂电池相当于( )
A.电源 B.用电器 C.开关 D.导线
【分析】给锂电池充电时,消耗电能,相当于用电器。
【解答】解:充电时锂电池消耗电能并储存化学能,因此相当于用电器。
故选:B。
【点评】本题考查电路的组成,属于基础题。
3.(2026•青海)图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展台结构如图乙所示,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。开关闭合后对报警电路分析正确的是( )
A.文物放置时,灯不亮、电铃不响
B.文物放置时,灯亮、电铃不响
C.文物拿起时,灯亮、电铃不响
D.文物拿起时,灯不亮、电铃响
【分析】(1)通路:正常连接的电路,即用电器能够工作的电路.
通路特征:电路中有电流,用电器正常工作.
(2)断路(开路):断开的电路.
断路特征:电路中无电流,用电器不工作.原因有开关没闭合,接线处松动,导线断了,用电器损坏等
(3)短路:不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路.
短路特征:用电器不工作,电路有很大电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮,引起火灾。
【解答】解:这个文物展示台的报警电路核心在于金属片A、B、C构成的“自动开关“结构:金属片B安装在弹簧上,可以上下移动,相当于一个开关,金属片A和C固定不动,分别连接在电路的不同位置,电路的设计逻辑是:电铃与金属片A﹣C之间的通路并联,即电铃被A﹣B﹣C这条通路“跨接”。
文物放置在金属片B上,文物的重力使弹簧压缩,金属片B向下移动,与金属片A和C同时接触。此时:A﹣B﹣C形成一条导线通路,这条通路将电铃短路(电流走电阻更小的A﹣B﹣C通路,不走电铃),灯泡所在的主电路是通的,结果:灯亮,电铃不响;
文物被拿走(被盗),弹簧恢复原状,金属片B在弹力作用下向上弹起,与A、C分离。此时:A﹣B﹣C通路断开,电铃不再被短路,电流依次流经灯泡和电铃(两者串联),灯和电铃都有电流通过,结果:灯亮,电铃响;
综上,B分析正确,ACD分析错误。
故选:B。
【点评】这道题考查的是电路的短路现象和电路通断分析,是一道经典的初中物理电路题。
4.(2026•山东)小丽为户外劳动者设计了一款工作服,将小风扇M、电热贴片R装在衣服夹层里。仅闭合开关S1,小风扇启动,向衣服内送风;仅闭合开关S2和温控开关S3,电热贴片发热,达到设定温度后,S3自动断开,电热贴片停止加热。下列电路图符合设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意分析电路的连接方式和开关的作用,然后选出正确的电路图。
【解答】解:由题意可知,仅闭合S1时,只有小风扇M工作,电热片R不工作,仅闭合S2和温控开关S3时,电热片R工作;温度达标后S3断开,R停止加热,风扇和电热片能独立工作,互不影响,
A、S1在支路,只闭合S1时,风扇M工作;S2控制R,但R支路没有温控开关S3,无法实现温度达标后自动断开,故A不符合要求;
B、S1在支路,只闭合S1时,R和M都不会工作,不符合“仅闭合S1只有风扇工作”的要求,故B不符合要求;
C、S1控制风扇M,只闭合S1时,风扇M工作;S2和S3串联控制R,只有同时闭合S2、S3时R才工作,且S3断开后R停止加热,故C符合要求;
D、只闭合S1时,风扇M工作;S3与R并联,当同时闭合S2、S3时,发生电源被短路,这是不允许的,故D不符合要求。
故选:C。
【点评】本题考查了电路图的设计,解题的关键是正确判断开关和用电器的连接关系。
5.(2026•山东)探究并联电路中电流特点的实验装置如图所示,下列分析正确的是( )
A.闭合开关后,电流表测量的是通过L2的电流
B.更换不同规格的灯泡重复实验,是为了减小误差
C.闭合开关后,若L1亮、L2不亮,是因为L2发生短路
D.将导线a接电流表“0.6”接线柱的一端改接到“﹣”接线柱,可测量通过L1的电流
【分析】(1)根据电流表串联在被测电路中分析;
(2)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;
(3)闭合开关后,观察到灯L1亮,说明干路和L1支路是通路,根据灯L2不亮分析电路可能存在的故障。
【解答】解:A、由电路图知,闭合开关后,两灯泡并联,电流表测量的是干路的电流,故A错误;
B、为了减小误差,实验中需要更换不同规格的灯泡重复实验,故B错误;
C、闭合开关后,若L1亮、L2不亮,说明L1亮这条支路是通路,L2不亮是断路,若L2短路,L1也会被短路,故C错误;
D、将导线a接电流表“0.6”接线柱的一端改接到“﹣”接线柱,电流表与灯泡L1串联,测量通过L1的电流,故D正确。
故选:D。
【点评】本题考查了电路的连接、故障分析、电表的使用等知识,是一道基础题。
6.(2026•天津)如图所示,从玻璃管内的盐水柱两端引出A、B两根导线,并将其接入电路。若进行以下四种操作:①将两端活塞向内推;②将两端活塞向外拉;③活塞不动,向管内注入相同浓度的盐水;④活塞不动,适量减少管内盐水。其中能使接入电路的盐水柱电阻变小的是( )
A.①和③ B.②和③ C.①和④ D.②和④
【分析】导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,对于盐水柱来说,材料(盐水)不变,我们主要看长度和横截面积的变化对电阻的影响。
【解答】解:①活塞向内推,盐水柱的长度变短,横截面积变大,使电阻变小,故①符合要求。
②活塞向外拉,盐水柱的长度变长,横截面积变小,使电阻变大,故②不符合要求。
③活塞不动,盐水柱的长度不变,但注入盐水后横截面积变大,电阻变小,故③符合要求。
④活塞不动,盐水柱的长度不变,但减少盐水后横截面积变小,电阻变大,故④不符合要求。
故选:A。
【点评】此题考查了电阻大小的影响因素。
7.(2026•连云港)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,两个电表的示数突然变大。出现这种故障的可能原因是( )
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
【分析】根据电流表示数变大初步判断故障位置,再根据电压表示数变大确定可能的故障原因。
【解答】解:由图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路电流,
电流表示数变大,说明电路中电阻变小,可能发生了短路故障,即R1或R2短路,
若R1短路,则电压表也被短路,电压表示数为0,与题意描述的现象不符,
若R2短路,电压表示数变大,与题意的现象符合,故电路故障可能为R2短路;
故选:C。
【点评】本题考查串联电路的电流和电压特点,电流表、电压表在电路故障中的应用。
8.(2026•成都)小聪设计了如图所示的电路,在G、H间接入滑动变阻器,闭合开关S,滑片P向右移动时,电流表示数变大。以下四种接入方式中,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由图可知,在G、H间接入滑动变阻器,变阻器和电阻串联,滑片向右移动时,电流表示数变大,说明变阻器连入电路的电阻变小,分析变阻器的连接情况。
【解答】解:由图可知,在G、H间接入滑动变阻器,变阻器和电阻串联,滑片向右移动时,电流表示数变大,说明变阻器连入电路的电阻变小,连接变阻器右下方的接线柱和上方的一个接线柱,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【点评】本题考查滑动变阻器的使用,属于基础题。
9.(2025•武汉)某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
①
锰铜丝
1.0
0.2
②
镍铬合金丝
0.5
0.2
③
镍铬合金丝
1.0
0.2
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
A.实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
C.选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
D.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
【分析】(1)电阻的大小可以通过电流的大小来转换比较,结合给出的实验器材,可以利用灯泡的亮度来比较;
(2)电阻的大小在不考虑温度的前提下,有三个决定因素:材料、长度、横截面积。因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时,要用到控制变量法。即研究电阻的大小与哪个因素有关,就要让这个因素变化,其余的因素都相同去做实验。根据这个思路可以解决此类题目。
【解答】解:A、在该实验中,电阻的大小是通过小灯泡的亮度来体现的,灯泡越亮,电流越大,电阻越小,故A错误;
B、要探究电阻的大小是否跟导体材料的关系,需要控制长度和横截面积相同,改变材料,金属丝①和③符合题意,故B正确;
C、要探究导体电阻大小与长度的关系,需要让导体的材料和横截面积相同,长度不同,金属丝②和③符合题意,故C错误;
D、要探究导体电阻大小与横截面积的关系,需要让导体的材料和长度相同,横截面积不同,金属丝③和④符合题意,故D错误。
故选:B。
【点评】本题是一道实验题,考查了影响导体对电流的阻碍作用与导体的长度和横截面积的关系,解题时注意控制变量法的应用。
10.(2025•辽宁)我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的硅材料是( )
A.导体 B.绝缘体 C.半导体 D.超导体
【分析】半导体材料因其独特的电学性质,在电子工业中有着广泛的应用,特别是作为集成电路和芯片的基础材料。了解硅在电子工业中的应用是解答此题的关键。
【解答】解:硅材料是制造芯片的重要材料,它属于半导体材料;半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间,且可以通过掺杂等工艺调整其导电性能,是制造各种电子器件的基础材料;在IGBT芯片中,硅材料的应用使得芯片具有高效、可靠和耐高温等特性,为高铁的运行提供了强有力的支持;
故选:C。
【点评】自然界的物质、材料按导电能力的强弱可分为导体、半导体和绝缘体三大类,需要正确识别常见的导体、半导体和绝缘体。
二.多选题(共3小题)
(多选)11.(2025•烟台)如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定并联
B.若乙为电流表,则乙测L1的电流
C.若丙为电流表,则丙测L1的电流
D.若甲为电流表,则乙可能为电压表
【分析】(1)串联:电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式,只有一条电流路径,无分叉;
(2)并联:电路元件并列连结在电路中的电路连接方式,至少有两条电流路径,有分叉。
【解答】解:A、若甲为电流表,电流从电源正极流出,经过甲后会分成两条支路,分别经过L1和L2,然后再汇合回到电源负极,且乙为电流表,丙为电压表,所以两灯一定并联,才能都发光,故A正确。
B、由A分析可知,若乙为电流表,乙在干路上,测的是干路电流,而不是L1的电流,故B错误。
C、若丙为电流表,其它两表为电压表,丙与L1和L2串联,测的是L2和L1的电流,故C正确。
D、由A分析可知,若甲为电流表,要使两灯并联且都能发光,乙处得形成通路,所以乙只能为电流表,故D错误。
故选:AC。
【点评】本题考查了串、并联电路的辨析,以及电路的三种状态。
(多选)12.(2024•聊城)小慧乘坐公交车时发现,加速前行时乘客上身向后仰,减速前行时乘客上身向前倾,她受此启发设计了一款可显示物体相对运动方向的装置。装置中滑片P与物体M可一起移动,当物体M相对导轨向后移动时,电表示数增大;当物体M相对导轨向前移动时,电表示数减小。下列电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】分析各电路的连接,由欧姆定律分析解答。
【解答】解:A、由图知电路中只有电阻R接入电路,电压表测量电阻R右侧电阻分得的电压,当物体M相对导轨向后移动时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,由I知电路中的电流不变,但与电压表并联部分的电阻变大,由U=IR知电表示数增大,故A符合题意;
B、由图知电路中只有电阻R接入电路,电压表测量电阻R左侧电阻分得的电压,当物体M相对导轨向后移动时,滑动变阻器接入电路的电阻不变,由I知电路中的电流不变,但与电压表并联部分的电阻变小,由U=IR知电表示数变小,故B不符合题意;
C、由图知电路中只有电阻R接入电路,电流表测量电路中的电流,当物体M相对导轨向后移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,由I知电路中的电流变小,电表示数变小,故C不符合题意;
D、由图知电路中只有电阻R接入电路,电流表测量电路中的电流,当物体M相对导轨向后移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,由I知电路中的电流变大,电表示数变大,故D符合题意。
故选:AD。
【点评】本题考查了电路的设计,掌握欧姆定律是解题的关键。
(多选)13.(2024•长沙)如图是科技小组设计的湘江水位监测器的原理图。电源电压不变,红灯工作时的电阻为R1,黄灯工作时的电阻为R2。闭合开关S后,当水位超过防洪预警线时,浮筒上升带动铜片将CD接通,电压表示数为U1;当水位低于干旱预警线时,浮筒下降带动铜片将EF接通,电压表示数为U2,U1>U2。则下列说法正确的是( )
A.R1>R2
B.水位超过防洪预警线时,红灯亮
C.R1<R2
D.水位低于干旱预警线时,红灯亮
【分析】由图可知,当水位超过防洪预警线时,浮筒上升带动铜片将CD接通,此时红灯、定值电阻R0串联接入电路,电压表测量R0两端的电压;当水位低于干旱预警线时,浮筒下降带动铜片将EF接通,此时黄灯、定值电阻R0串联接入电路,电压表测量R0两端的电压;电源电压不变,知道电压表的示数变化,根据串联电路的电压特点可得灯两端的电压变化,再由串联分压的规律可知红灯、黄灯的电阻大小关系。
【解答】解:由图可知,当水位超过防洪预警线时,浮筒上升带动铜片将CD接通,此时红灯、定值电阻R0串联接入电路,红灯亮,电压表测量R0两端的电压,示数为U1;
当水位低于干旱预警线时,浮筒下降带动铜片将EF接通,此时黄灯、定值电阻R0串联接入电路,黄灯亮,电压表测量R0两端的电压,示数为U2;
由题知,U1>U2,且电源电压不变,则根据串联电路的电压特点可知,红灯两端的电压小、黄灯两端的电压大,由串联分压的规律可知红灯的电阻小于黄灯的电阻,即R1<R2,故BC正确、AD错误。
故选:BC。
【点评】本题考查了串联电路的特点,分析题意、得出不同水位下的电路组成是关键。
三.填空题(共6小题)
14.(2026•绥化)如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,会使金属箔片张开,箔片张开的原理是 同种电荷互相排斥 ;金属杆中的电流方向为 金属箔片到金属球 (选填“金属球到金属箔片”或“金属箔片到金属球”)。
【分析】与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引;物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
【解答】解:一根与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子带负电荷;用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器,发现验电器金属箔片张开,验电器金属箔片张开原理是同种电荷互相排斥;橡胶棒接触验电器时,验电器金属杆中自由电子定向移动方向是从金属球到金属箔片,瞬间电流方向是从金属箔片到金属球。
故答案为:同种电荷互相排斥;金属箔片到金属球。
【点评】此题考查了电荷间的相互作用、电流的方向。
15.(2025•兰州)电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于 用电器 (选填“用电器”或“电源”)。图示是某款车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是 并联 (选填“串联”或“并联”),若拔掉其中一部手机,则电路中的总电流将 变小 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【分析】(1)电池在对外供电的过程中是电源,将化学能转化成电能;而在充电过程中,消耗电能转化为化学能,是用电器;
(2)串联电路电流的路径只有一条,并联电路的电流的路径有多条;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【解答】解:在电池充电的过程中,消耗电能,转化为化学能,电池相当于电路中的用电器;
三部手机在充电的过程中,互不影响,所以在电路中的连接方式为并联;
若拔掉其中一部手机,则通过电路的总电流将变小,因为干路电流等于各支路电流之和,各支路电流不变,所以总电流变小。
故答案为:用电器;并联;变小。
【点评】本题考查了能量的转化、电路的连接方式、并联电路电流的规律等知识,都属于基础知识,要掌握。
16.(2026•烟台)发光二极管(LED)是一种电子元件,当电流从较长的引脚流入,从较短的引脚流出时,LED发光,反之不发光。如图所示,小明把LED接到他制作的水果电池的a、b两端,LED发光,由此推断 a (选填“a”或“b”)是电池的正极。当把该LED接到小红制作的水果电池两端时,发现LED亮度不同,从而得出两个水果电池电压不同,你认为电压不同的原因可能是 水果成熟程度不同、电极金属材质不同(或水果种类不同、电极插入深度不同,写出两条即可) 。(写出两条即可)
【分析】根据题意,发光二极管(LED)是一种电子元件,当电流从较长的引脚流入,从较短的引脚流出时,LED发光,反之不发光。所以较长的引脚必须接电源的正级,保证电流从长引脚流入,从短引脚流出;水果电池是将化学能转化为电能的过程,从这个角度去分析影响电压的因素。
【解答】解:LED 长引脚接电源正极才能发光,图中 a 端连接 LED 长脚,故 a 是水果电池正极;
水果电池是将化学能转化为电能的过程,因此水果电池电压受水果品种、成熟度、电极材料、电极间距等因素影响。
故答案为:a;水果成熟程度不同、电极金属材质不同(或水果种类不同、电极插入深度不同,写出两条即可)。
【点评】本题考查学生对电路组成的理解,用电路的相关知识分析是解决问题的关键。属基础性题目。
17.(2025•达州)一节新干电池电压约为 1.5 V,如图所示电阻箱阻值读数为 2096 Ω。
【分析】一节新干电池的电压为1.5V;
电阻箱的读数方法:用“▲”所对的数字乘以下面的倍数,再相加。
【解答】解:一节新干电池的电压是1.5V;
电阻箱的示数:R=2×1000Ω+0×100Ω+9×10Ω+6×1Ω=2096Ω。
故答案为:1.5;2096。
【点评】本题考查了一节新干电池的电压、电阻箱的读数,属于基础题目。
18.(2025•上海)如图所示的电路图,电源电压为U0且保持不变。现在将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,闭合开关,向右移动滑片P时:
(1)若电路无故障,则电压表示数 变小 。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为零,故障只存R1或R2上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障 电压表示数不为零,电流表示数为零,滑动变阻器R2断路;若电流表示数不为零,电压表示数等于电源电压,R1短路;电流表示数不为零,电压表示数为零,可能是R2短路 。
【分析】(1)分析电路连接,根据串联分压原理确定电压表示数的变化;
(2)一般电路中出现故障有断路和短路两种现象,电路断路时,电流表示数为零,短路时,电流表有示数。
【解答】解:(1)现在将MN端分别与变阻器的ac端相连,由电路图可知,滑动变阻器和R1串联,电压表测滑动变阻器两端电压;闭合开关,向右移动滑片P时,滑动变阻器阻值变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器两端电压变小,即电压表示数变小;
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为0,
(1)电压表的示数不为零,说明电路中的故障可能是电阻R1短路,此时电流表有示数;
也可能是滑动变阻器R2断路,此时电流表示数为零;
若电流表的示数不为零,说明电路中的故障可能是R2短路,电压表示数为零;
故答案为:(1)变小;(2)电压表示数不为零,电流表示数为零,滑动变阻器R2断路;若电流表示数不为零,电压表示数等于电源电压,R1短路;电流表示数不为零,电压表示数为零,可能是R2短路。
【点评】本题考查电路故障分析与串联分压规律,属于中档题。
19.(2024•东营)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电压表示数不变,电流表示数几乎为零,由此判断发生故障的原因可能是 L2断路 。
【分析】在并联电路中:
某支路断路时:电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压;电流表测断路所在支路示数为零;测没断路的支路仍为原来的示数.
【解答】解:由图可知,灯泡L1、L2并联,电流表测通过L2的电流。一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,即另一个灯泡仍能工作,说明电路故障为某处断路;电压表示数不变,说明电压表两接线柱到电源两极的电路是通路,电流表示数几乎为零,则发生故障的原因可能是L2断路。
故答案为:L2断路。
【点评】此题是一道故障分析题,解答时让学生根据实验现象来分析出故障的原因,从中培养了学生分析问题和解决问题的能力。
四.作图题(共3小题)
20.(2026•贵州)如图所示的实物电路尚未完成连接,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯并联,电流表测量干路电流,开关控制整个电路,导线不能交叉。
【分析】根据并联电路的特点和电流表的使用规则结合题目的要求完成实物图的连接。
【解答】解:电流表测量干路中的电流,两个灯泡并联,开关在干路中,连接实物图如下:
。
【点评】本题考查的是实物图的连接;知道并联电路的特点和电流表的使用规则。
21.(2026•烟台)如图甲所示的电路中,电源电压为6V,电压表V2的示数为2.4V。请用笔画线表示导线,根据图甲所示的电路图将图乙的实物连接完整。
【分析】灯泡L1、L2串联,电流从电源正极流出,依次经过开关、L2、L1回到电源负极,注意电压表量程的选取。
【解答】解:灯泡L1、L2串联,电流从电源正极流出,依次经过开关、L2、L1回到电源负极;电压表V1并联电源两端,测量总电压6V,选用0~15V 量程;电压表V2并联L2两端,示数2.4V,选用0~3V量程;所有电表遵循“正接线柱进,负接线柱出”接线规则,如图所示:
。
故答案为:。
【点评】本题考查根据电路图连接实物,难度适中。
22.(2024•大庆)根据电路图,用笔画线代替导线连接实物图。要求:
①电压表量程用0~3V,电流表量程用0~0.6A;
②滑动变阻器的滑片置于a端时,接入电路的阻值最大。
【分析】根据电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端;
电压表量程用0~3V,电流表量程用0~0.6A;
滑动变阻器的滑片置于a端时,接入电路的阻值最大,据此选择滑动变阻的接线柱。
【解答】解:根据电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡两端;
电压表量程用0~3V,电流表量程用0~0.6A;
滑动变阻器的滑片置于a端时,接入电路的阻值最大,即滑动变阻器下端连接右下的接线柱,如图所示:
【点评】本题考查了根据电路图连接实物图,连接实物图的过程中要注意电流的流向,特别是电表的正、负接线柱不能接反,还要注意滑动变阻器所接的接线柱。
五.实验探究题(共4小题)
23.(2026•四川)在“探究串联电路的电流特点”实验中,小明同学和小聪同学选用两个不同规格的小灯泡组成了图甲所示的电路,实验时将一个电流表分别串联在A、B、C三处测电流:
(1)小明把电流表的“﹣”和“3”接线柱接入电路,通过开关来试触,指针偏转如图乙所示。小明认为下一步操作应该是将电流表调零,小聪认为下一步操作应该是改接“﹣”和“0.6”接线柱。下一步应按 小聪 的观点进行操作(选填“小明”或“小聪”)。
(2)测量过程中两只小灯泡突然熄灭,电流表示数为零。故障的原因可能是其中一个小灯泡 断路 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,电流表指针偏转如图丙所示,其示数为 0.32 A。表格中记录了某一次的实验数据,分析数据时,发现三处的测量值有一定的差异。其因可能是 B 。
IA/A
IB/A
IC/A
0.30
0.20
0.30
A.电流表没有调零
B.测B点电流时出错
C.测量时存在误差
D.B点距离电源较远
【分析】(1)电流表接入的量程为0~3A,试触时指针偏转角度很小,远小于0.6A,说明电流表所选的量程过大,应换用更小的0~0.6A量程,据此分析;
(2)测量过程中两只小灯泡突然熄灭,电流表示数为零,说明电路中出现了断路,据此分析;
(3)由图丙可知电流表使用的量程和分度值,根据指针所指位置读出电流表的示数;串联电路中电流处处相等,理论上A、B、C三处电流相等,但由表格数据可知,三处电流的测量数据存在差异,据此分析差异原因。
【解答】解:(1)小明把电流表的“﹣”和“3”接线柱接入电路,电流表的量程为0~3A,由图乙可知,试触时指针偏转角度很小,远小于0.6A,说明电路中的电流较小,电流表所选的量程过大,应换用更小的0~0.6A量程,所以应按小聪的观点进行操作,改接“﹣”和“0.6”接线柱;
(2)测量过程中两只小灯泡突然熄灭,电流表示数为零,说明电路中没有电流,电路中出现了断路,因此故障的原因可能是其中一个小灯泡断路;
(3)由图丙可知,电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.32A;
串联电路中电流处处相等,理论上A、B、C三处电流相等,但由表格数据可知,三处电流的测量数据存在差异;
A.若电流表没有调零,三次测量的偏差会整体偏大或偏小,不会只有B处一处数据异常,故A错误;
B.三处理论电流相等,只有B处数据明显偏离,测B点电流时出错,会导致该次测量数据异常,故B正确;
C.系统误差、偶然误差都只会产生微小偏差,电流表使用0~0.6A量程,分度值是0.02A,正常读数误差在0.02A左右;而本题电流差值0.1A,是分度值的5倍,远超出正常测量误差范围,故C错误;
D.串联电路电流处处相等,和B点距离电源较远无关,故D错误。
故选:B。
故答案为:(1)小聪;(2)断路;(3)0.32;B。
【点评】本题考查电流表的使用、电路故障的分析、电流表的读数、串联电路电流规律、实验数据误差与测量错误的区分判断,有一定难度。
24.(2026•广东)小明探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
(1)在图甲所示电路中,用同一个电流表依次测量干路电流I总以及小灯泡L1、L2所在支路的电流I1、I2。实验前要先检查电流表的指针是否指在 零刻度线 处。连接电路时,开关应处于 断开 状态。
(2)连接好电路后,测出I总、I1和I2。更换不同规格的小灯泡重复实验。实验数据如表。
电流
次数
I总/A
I1/A
I2/A
1
0.16
0.18
2
0.36
0.20
0.16
3
0.48
0.28
0.22
实验中,电流从电流表的 正 (选填“正”或“负”)接线柱流入。第1次测I总时,电流表的示数如图乙,为 0.34 A。
(3)小明与同学交流后,采用3个电流表同时测量干路电流和各支路电流。请用笔画线表示导线,将图丙所示的电路连接完整。
(4)分析数据得出结论:在误差允许的范围内,并联电路中干路电流等于各支路电流之和。要使结论更具有普遍性,还应进行的操作是 更换其他类型用电器并多次实验(或改变电源电压并多次实验) (写1条即可)。
【分析】(1)电流表使用前要调零,开关断开;
(2)电流表与用电器串联,电流从正接线柱流入电流表,从负接线柱流出;由图示电流表确定其量程与分度值,读出其示数;
(3)根据电流表的连接方式将电流表接入电路中;
(4)为了让探究出的结论更科学更具有普遍性,改进实验的方法:①让两支路的电阻不等;②进行多次测量。
【解答】解:(1)实验前要先检查电流表的指针是否指在零刻度线处,连接电路时,为了保护电路,开关要断开;
(2)电流表串联在电路中,电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出;如图乙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.34A;
(3)右边电流表在干路中,上面电流表和灯泡L1串联,如图所示:
(4)为了让探究出的结论更科学更具有普遍性,更换其他类型用电器并多次实验(或改变电源电压并多次实验)。
故答案为:(1)零刻度线;断开;(2)正;0.34;(3);(4)更换其他类型用电器并多次实验(或改变电源电压并多次实验)。
【点评】本题考查探究并联电路电流的规律,从注意事项、实验数据的分析、实验结论的评价等方面进行考查,属典型的实验探究题。
25.(2025•资阳)为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0﹣3V,0﹣15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,L1、L2均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确L1、L2两端的电压大小,故电压表V1、V2的量程应选 0﹣15V (选填“0﹣3V”或“0﹣15V”),待完成L1、L2电压值的初步测量后,最终选定V1、V2的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超量程,造成这一现象的原因可能是L1发生了 短路 (选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,V2的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表:
电压表
V1
V2
V
电压U/V
2.6
2.7
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想 不可靠 (选填“可靠”或“不可靠”),理由是 实验仅采用相同额定电压的灯泡开展一次实验,便得出“用电器两端电压均分电源两端电压”的结论 。
【分析】(1)因电源电压为6V,实验前不确定L1、L2两端电压是否会超过3V,为防止电压表超量程损坏仪表,初步测量需选0﹣15V量程。
(2)根据要求找出错误并加以修改。
(3)L1短路时,其电阻近乎为0,V1测的电压近乎0,因此不偏转且L1不亮。此时电源电压全加在L2上,使其过亮,同时V2测L2电压超量程。
(4)根据电压表选用的量程确定分度值,然后根据指针位置读数。
(5)需换用不同规格灯泡多次实验,才能归纳出普遍适用的结论。
【解答】解:(1)电压表V1、V2的量程应选0﹣15V。因电源电压为6V,实验前不确定L1、L2两端电压是否会超过3V,为防止电压表超量程损坏仪表,初步测量需选0﹣15V量程。后续依实际测量值,若都小于3V,可换用0﹣3V 量程提升测量精度。
(2)由图乙可知,电压表V也并联在了L2两端,即电压表V左侧的接线错误。正确做法是电压表V需并联在电源两端,如图所示:
(3)造成这一现象的原因可能是L1发生了短路。L1短路时,其电阻近乎为0,V1测的电压近乎0,因此不偏转且L1不亮。此时电源电压全加在L2上,使其过亮,同时V2测L2电压超量程。若L1断路,L2不会亮,故排除断路可能。
(4)由图丙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为2.7V。
(5)该猜想不可靠。理由是:实验仅采用相同额定电压的灯泡开展一次实验,便得出“用电器两端电压均分电源两端电压”的结论。但串联电路仅当用电器规格一致时两端电压才均分,规格不同则不均分。需换用不同规格灯泡多次实验,才能归纳出普遍适用的结论。
故答案为:(1)0﹣15V;(2);(3)短路;(4)2.7;(5)不可靠;实验仅采用相同额定电压的灯泡开展一次实验,便得出“用电器两端电压均分电源两端电压”的结论。
【点评】此题为探究串联电路中的电压规律实验,考查电压表的正确使用以及串联电路的电压特点,还考查了学生对实验数据的处理能力和分析、归纳、总结能力。
26.(2024•东营)某小组在“探究并联电路中电压的特点”实验中。
(1)如图甲,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来。
(2)连接电路时,开关处于 断开 状态。
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为 2.8 V。
(4)测得灯泡L1两端电压后,再测得灯泡L2两端电压和A、B两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是 多次测量,以得到普遍的规律 。
(5)评估交流环节,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是 电压表正、负接线柱接反 。
【分析】(1)根据电压表的使用规则和电路图连接实物。
(2)连接电路时,开关处于断开状态。
(3)根据电压表的使用规则来读数。
(4)多次测量的目的是得到普遍规律。
(5)根据电压表的使用规则来分析。
【解答】解:(1)由图甲电路图可知,L1、L2并联,电压表测L1两端电压。可以根据电流路径法连接实物电路,电流从电源正极出发,先分为两条路径,分别经过L1、L2,之后汇合,再经过开关,回到电源负极;最后将电压表并联在L,两端,因电源为2节干电池,电源电压约为3V,所以电压表选择0~3V量程,注意电流从“3”接线柱流入、从“﹣”接线柱流出。如图所示:
。
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)由图乙可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.8V。
(4)探究并联电路中电压的特点,多次实验的目的是多次测量,以得到普遍的规律。
(5)闭合开关,电压表指针反向偏转,说明电流从“﹣”接线柱流入、从“+”接线柱流出,原因是电压表正、负接线柱接反。
故答案为:(1)如图所示:
;
(2)断开;(3)2.8;(4)多次测量,以得到普遍的规律;
(5)电压表正、负接线柱接反。
【点评】本题考查的是电压表的使用;会根据电路图连接实物图。
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。