第十六章 电压 电阻(举一反三·单元复习讲义)物理新教材人教版九年级全一册
2026-08-28
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精品
摘要:
该初中物理单元复习讲义以“知识框架+知识精讲”构建电压电阻单元体系,通过表格归纳电压单位换算、常见值等基础内容,思维导图呈现电压表使用规则、串并联电压规律等实验要点,清晰梳理6个核心知识点的内在逻辑与重难点分布。
讲义亮点在于“知识点+题型”融合设计,如“探究电阻影响因素”实验题用控制变量法分析金属丝数据,培养科学探究能力,“手机锂电池电压”变式题联系生活强化物理观念。课后作业分层覆盖选择、实验、计算等题型,附易错点提醒,助力不同层次学生巩固,为教师实施精准复习提供系统支持。
内容正文:
第十六章 电压 电阻
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(6个知识归纳+6个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
电压是形成电流的原因,电阻代表导体对电流的阻碍作用,二者是理解欧姆定律的基础。今天这节复习课,我们就一起梳理电压、电阻的核心知识,理清电压表使用、电阻影响因素、滑动变阻器的原理与作用,扫清易错点,为后面电学计算打好基础。
高频考点有哪些?
知识归纳
【知识点1 电压】
1.电压作用:电压是使电路中 自由电荷发生定向移动形成电流 的原因, 电源提供电压 。电路中有电流一定有电压,有电压不一定有电流(电路要通路)。
2.单位:国际单位伏特 (V);常用单位千伏 (kV)、毫伏 (mV)。
换算: 1kV=103V,1 V=103mV。
3.常见电压值
(1)一节干电池:1.5V;
(2)一节铅蓄电池:2V;
(3)家庭电路:220V。
【例1】(25-26•九年级下·陕西西安•期末)关于电学知识,下列说法错误的是( )
A.电源是提供电压的装置
B.电流是电荷自由移动形成的
C.电压是形成电流的原因
D.电路中有电流时电路两端就一定有电压
【答案】B
【详解】A.电源的作用是提供电压,电压是使电路中形成电流的原因,该说法正确,故A正确,不符合题意;
B.电流是电荷定向移动形成的,而非“自由移动”(自由移动的电荷无规则运动不会形成电流),该说法错误,故B错误,符合题意;
C.电压是推动电荷定向移动的动力,是形成电流的原因,该说法正确,故C正确,不符合题意;
D.电路中有电流的前提是“电路闭合且两端有电压”,因此有电流时电路两端一定存在电压,该说法正确,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式1-1】(25-26•九年级下·山西临汾•期末)锂电池是手机的核心供电部件,它具有体积小、容量大、循环使用寿命长的特点,能稳定为手机各类功能提供持续电能,手机锂电池的电压约为( )
A.1.5mV B.3.8 V C.220 V D.380 kV
【答案】B
【详解】3.8V是手机锂电池常见的电压值。220V是家庭电路的电压值,1.5mV太小,而380kV太大。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式1-2】(25-26•九年级下·吉林临江•期末)要使电荷在电路中定向移动,电路的两端就必须要有__________。__________的作用就是给用电器两端提供电压,从而能形成持续的电流。通常用字母__________表示电压。
【答案】 电压 电源 U
【详解】[1][2][3]电压是形成电流的原因,要使电荷在电路中定向移动,电路的两端就必须要有电压;电源是提供电压的装置,即电源的作用就是给用电器两端提供电压;电压用符号U表示。
【知识点2 电压表的使用(高频实验考点)】
1.电压表测电路两端电压,符号V。
2.使用规则:
①电压表要并联在被测用电器两端;
②电流正接线柱进,负接线柱出,正负接反指针反向偏转;
③选择合适量程:
0~3V 量程:分度值0.1V;
0~15V 量程:分度值0.5V;
④电压表可以直接接电源两极,测电源电压。
易错:电压表串联进电路,电路几乎无电流,电压表读数接近电源电压。
【例2】(25-26•九年级下·北京海淀•期末)如图所示是用电压表测量通过灯泡L1电压的电路图,其中接法正确的是( )
A B C D
【答案】D
【详解】电压表的正确使用规则:①电压表需要并联在被测用电器两端;②电流需要从电压表正接线柱流入,负接线柱流出(正接线柱靠近电源正极,负接线柱靠近电源负极)。逐个分析选项:
A.电压表并联在两端,测量的是的电压,不是,故A错误;
B.电压表虽然并联在两端,但正负接线柱接反,违反使用规则,故B错误;
C.电压表并联在电源两端,测量的是电源总电压,不是的电压,故C错误;
D.和并联,电压表并联在两端,且正负接线柱接法正确,符合电压表使用规则,能正确测量 的电压,故D正确。
故选D。
【变式2-1】(25-26•九年级下·海南儋州•期末)小明在做电学实验时,连接电路如图所示,闭合开关,灯不发光,发光,电流表有示数,电压表无示数,电路故障可能是( )
A.电流表断路 B.电压表短路 C.灯断路 D.灯短路
【答案】BD
【详解】由图可知,灯、、电流表、滑动变阻器串联,电压表并联在两端。
AC.闭合开关,发光,电流表有示数,说明电路为通路,不存在断路故障,故AC错误;
BD.不发光,电压表无示数,说明两端无电压,可能是被短路。若灯短路,电流不经过, 不发光,发光,电流表有示数,电压表测导线电压无示数,符合题意;若电压表短路,因电压表与并联,会导致也被短路,现象相同,符合题意,故BD正确。
故选BD。
【变式2-2】(25-26•九年级下·上海浦东•期末)如图所示,有灯泡L1、L2,开关S,电源,电压表,电流表,导线若干,请画出电路图并连接实物图。要求:L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测干路电流,电压表测L1的电压。
【答案】
【详解】依题意可知,L1、L2并联,开关和电流表均在干路上,电压表与并联,据此作图如下:
【知识点3 串、并联电路的电压规律(必考)】
1.串联电路电压规律:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
公式:U=U1+U2。
2.并联电路电压规律:并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压。
公式:U=U1=U2。
3.易错点:
(1)串联:各用电器电压不一定相等;只有两个用电器规格相同时电压才相等。
(2)并联:不管灯泡规格是否相同,支路电压都相等。
【例3】(25-26•九年级下·内蒙古乌兰察布•期末)下列说法正确的是( )
A.在并联电路中,不论灯泡规格是否一样,每个灯泡两端的电压都相等
B.使用电压表时,它的两个接线柱不允许不通过用电器直接与电源两极相连
C.探究串、并联电路中的电压规律时,应该尽量选取相同规格的灯泡进行实验
D.电流表和电压表都有一定的量程,使用时应注意选择量程,量程越大越好
【答案】A
【详解】A. 并联电路各支路两端电压都相等,故A正确;B. 使用电压表时,它的两个接线柱允许不通过用电器直接与电源两极相连,故B错误;C. 探究串、并联电路中的电压规律时,应该尽量选取不同规格的灯泡进行实验,这样可使所得结论具有普遍性;故C错误;D. 电流表和电压表都有一定的量程,使用时应注意选择量程,量程合适即可,并不是越大越好,故D错误.故选A.
【变式3-1】(25-26•九年级下·云南昆明•期末)如图所示电路中,当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5V;当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为6V,求:
(1)灯L1两端的电压U1,电源电压U;
(2)灯L2两端的电压。
【答案】(1),
(2)3.5V
【详解】(1)当开关S1闭合、S2断开时,两个灯泡串联,电压表测量灯泡L1两端的电压,电压表的示数为2.5V,灯L1两端的电压;当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为6V,两个灯泡串联,电压表测量电源电压,电源电压。
(2)灯L2两端的电压为
【变式3-2】(25-26•九年级下·辽宁本溪•期末)如图, 小张实验小组在做“探究串、并联电路的电流、电压规律”实验。实验设计如下:
探究一: 串、并联电路的电压规律
(1)连接电路时开关应______________(选填“断开”或“闭合”),为使结论具有普遍性,L1、L2 应选择规格___________(选填“相同 ”或“不相同 ”)的灯泡;
(2)小张根据图甲按照正确的方法测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小张打算采用以下方法: 电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此操作的错误之处是________;
(3)小张根据图甲按照正确的方法测出了AC两点之间的电压如图乙所示,则UAC =________V。实验一段时间之后,灯泡L1、L2突然熄灭,用电压表测得L1、L2两端的电压分别为U1= 4V、U2 = 0V,由此可知,电路出现的故障可能是L1________(选填“断路”或“短路”);
(4)解决上述问题后,实验小组改变电路,设计了如图丙所示电路探究并联电路电压规律,更改电源电压多次实验,将测得的所有实验数据填入下表 ,分析实验数据,可得到并联电路的电压特点是________(用公式写出);
Uab /V
2
3
4
Ucd /V
2
3
4
Uef /V
2
3
4
探究二: 串、并联电路的电流规律
(5)在“探究并联电路的电流特点 ”实验中,小张在测量电路中电流时,发现电流表的指针偏转如图丁所示,原因可能是_____________(注意电路未出现短路或断路);
(6)实验结束后,小张又拿来一些器材连接了如图戊所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数_______________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 断开 不相同
(2)电压表正负接线柱接反
(3) 4 断路
(4)
(5)电流表所选量程太小
(6)变大
【详解】(1)[1]为了电路安全,连接电路时应将开关断开。
[2]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相同的灯泡进行探究。
(2)电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此时电流将从电压表的负接线柱流进,会导致指针反偏,不仅不能测出电压,还可能导致电压表损坏。
(3)[1]电压表连接的是大量程,分度值为0.5V,示数为4V。
[2]灯泡L1、L2突然熄灭,用电压表测得L1、L2两端的电压分别为U1= 4V、U2 = 0V,即此时L1两端的电压等于AC间的电压,即等于电源电压,电路出现的故障可能是L1断路,电压表串联进电路,相当于测量电源电压。
(4)由电路图可知,ab间电压和cd间电压分别为2个支路的电压,ef间的电压为电源电压,由表中数据可知,每次实验中支路电压都等于其电源电压,故可得:。
(5)图中电流表选择的是小量程,指针偏转角度过大的原因是电路中的电流过大,即原因是电流表所选量程太小。
(6)图戊为并联电路,电流表A2测量干路电流,并联电路干路电流等于支路电流之和,且并联电路各支路互不影响,所以当开关S由断开到闭合时,L1所在支路的电流不变,电流表A2的示数因为多了L2所在支路的电流,所以示数变大。
【知识点4 电阻】
1.定义:导体对电流阻碍作用的大小,符号R。
2.单位:欧姆 (Ω);千欧(kΩ)、兆欧(MΩ);1MΩ=103kΩ=106Ω。
3.电阻是导体本身的一种性质。导体电阻大小跟导体两端电压、通过的电流无关。电压、电流为 0,电阻不为 0。
4.影响电阻大小的因素(探究实验,控制变量法)
电阻大小取决于:材料、长度、横截面积、温度。
材料、横截面积相同时:导体越长,电阻越大。
材料、长度相同时:横截面积越小,电阻越大。
多数导体,温度越高,电阻越大(灯丝电阻随温度升高明显变大)
实验:转换法,通过电流表示数大小反映电阻大小。
5.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间;如硅、锗;可制作二极管、三极管。二极管具有单向导电性。
6.超导体:某些物质温度降到足够低,电阻变为0;没有电热损耗,不能做电热器,可以做输电线。
【例4】(25-26•九年级下·河南三门峡•期末)下列有关电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
B.导体的电阻与导体中的电流有关
C.导体中的电流为零时电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【答案】D
【详解】A.导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;导体的电阻越大,表明导体的导电能力越弱;故A错误;
BC.导体的电阻是导体的一种性质,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故BC均错误;
D.导体的电阻是导体的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关,故D正确;
故选D。
【变式4-1】(25-26•九年级下·云南昭通•期末)关于半导体和超导体,下列说法中正确的是( )
A.半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间
B.半导体的电阻为零
C.超导体适合做电饭锅的发热体
D.半导体材料不能制成二极管和三极管
【答案】A
【详解】A.半导体的定义就是半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,故A正确;
B.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻不为零,故B错误;
C.超导体的特性是电阻为零,而电饭锅的发热体电阻较高,因此超导体不能作为电饭锅的发热体,故C错误;
D.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,例如硅、锗等材料就是制造二极管和三极管的半导体材料,故D错误。
故选A。
【变式4-2】(25-26•九年级下·西藏昌都•期末)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下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
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小
B.选择金属丝①不可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
C.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
D.选择金属丝③和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
【答案】AD
【详解】A.电源电压不变时,接入的金属丝电阻越小,电路总电阻越小,电路电流就越大,灯泡的实际功率越大,灯泡就越亮,因此可以通过灯泡亮度反映金属丝电阻大小,故A正确;
B.仅用金属丝①,通过移动右侧接入的夹子,就能改变接入电路的金属丝长度,而且材料、横截面积都相同,完全可以探究电阻和导体长度的关系,故B错误;
C.探究电阻与材料的关系时,需要控制长度、横截面积完全相同,仅材料不同,但①和④的材料、横截面积都不相同,无法探究电阻和材料的关系,故C错误;
D.金属丝③和④的材料、长度都相同,只有横截面积不同,符合控制变量法的要求,可以探究电阻大小是否跟导体的横截面积有关,故D正确。
故选AD。
【知识点5 滑动变阻器】
1.原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻。
2.接法:一上一下接线。
接下面同一个接线柱:相当于定值电阻;接上面两个接线柱:相当于导线,电阻为 0,都是错误接法。
3.铭牌含义:例 “50Ω 2A”:最大阻值 50Ω,允许通过最大电流 2A。
4.使用注意:闭合开关前,滑片调到最大阻值处,保护电路。
5.作用:①保护电路;②改变电路电流、改变部分电路两端电压。
【例5】(25-26•九年级下·重庆巴南•期末)如图是滑动变阻器连入电路的示意图,当滑片向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A B C D
【答案】B
【详解】A.滑动变阻器连入电路的是左上和左下接线柱,滑片向右滑动时,接入电路的左下接线柱到滑片之间电阻丝长度变长,电阻变大,故A不符合题意;
B.滑动变阻器连入电路的是左上和右下接线柱,滑片向右滑动时,接入的右下接线柱到滑片之间的电阻丝长度变短,电阻变小,故B符合题意;
C.滑动变阻器连入电路的是下方两个接线柱,滑动变阻器相当于接入全部电阻丝,成为定值电阻,滑片移动不会改变电阻大小,故C不符合题意;
D.滑动变阻器连入电路的是左下和右上接线柱,滑片向右滑动时,接入电路的左下接线柱到滑片之间电阻丝长度变长,电阻变大,故D不符合题意。
故选B。
【变式5-1】(25-26•九年级下·黑龙江七台河•期末)如图所示,是一种自动测定油箱内油量的装置,是转动式滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内液面的高度,请回答:
(1)图中油量表为____________表改装而成。闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,整个电路中的电流____________(选填“增大”“减小”或“不变”);当油箱空置时,闭合开关,改装成油量表的电表的示数____________(选填“等于”或“不等于”)零;
(2)定值电阻在电路中的作用是____________;
(3)正常行车过程中,油表指示一直满偏,则可能的原因是____________(选填“短路”、“断路”、“短路”、“断路”)(油箱本身是完好的)。
【答案】(1) 电压 减小 等于
(2)保护电路
(3)R断路或R0短路
【详解】(1)[1]由电路图可知,R和R0是串联的,油量表并联在电路中,是电压表改装而成。
[2]闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路总电阻变大,由欧姆定律可知通过电路的电流变小。
[3]当油箱空置时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压为0,即电压表的示数等于零。
(2)当滑动变阻器接入阻值为零时,可限制电路中的最大电流,防止电流过大烧坏电源,起到保护电路的作用。
(3)若短路,无论滑片如何移动,接入阻值均为零,电压表的示数等于零,不符合题意。若短路,电路为滑动变阻器的简单电路,电压表测量电源电压,示数始终最大且不变,油表指示一直满偏,符合题意。若断路,电压表无法和电源接通,示数为0,不符合题意;若断路,电压表与电源接通,测量电源电压,示数始终最大且不变,油表指示一直满偏,符合题意。则可能的原因是R断路或R0短路。
【变式5-2】(25-26•九年级下·辽宁锦州•期末)请在图中用笔划线代替导线将电路连接完整,要求:
(1)两灯泡并联;
(2)电流表只测量L1的电流;
(3)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗。
【答案】
【详解】两灯泡并联;电流表只测灯L1的电流,电流表与灯L1串联;闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗,可知滑动变阻器连接在干路上,移动滑片时,两灯电压都变小,故变阻器的电压变大,由分压原理可知变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路与两灯并联的部分串联,如图所示:
【知识点6 制作简易调光台灯】
1.滑动变阻器靠改变电阻丝的长度改变电阻。
2.电位器与灯泡串联。
3.接线时开关断开,滑片置于阻值最大位置。
4.电阻变大,电流变小,灯变暗。
【例6】(25-26•九年级下·广东深圳•期末)如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,台灯与电位器串联,转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻,从而改变电路的电流,达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片,使灯泡的亮度变亮,则应该将电位器的________两个接线柱连入电路。如果其内部的电阻片制作得更厚一些,它的整体电阻将会_________(选填 “变大”“变小” 或 “不变”)
【答案】 长度 B、C 变小
【详解】[1]电位器是滑动变阻器的一种,滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。
[2]顺时针旋转滑片灯泡变亮,说明电路中电流要变大,电位器接入电路的电阻变小,所以应该将电位器的B、C两个接线柱连入电路。
[3]电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,横截面积越大电阻越小,电阻片变厚,即横截面积变大,所以它的整体电阻将会变小。
【变式6-1】(25-26•九年级下·福建宁德•期末)小军在制作简易调光台灯时,选用了一个电位器 (A、B、C是电位器的三个接线柱)来调节小灯泡的亮度。他计划顺时针旋转电位器的旋钮时,小灯泡变亮。请你帮他将如图所示的电路连接完整。
【答案】
【详解】接入A和B接线柱,顺时针旋转旋钮时,滑片P向A接线柱方向移动,接入的电阻片长度变短,电阻变小,电流变大,灯泡变亮,如图所示:
【变式6-2】(25-26•九年级下·山西晋中•期末)跨学科实践
制作简易调光台灯
一盏能呵护眼睛的健康台灯,早已不是简单的照明工具,而是陪伴大家高效学习、守护视力的“隐形帮手”。同学们成立了制作简易台灯的项目团队,制定了“项目提出-项目分析-项目实施-展示交流”的学习流程,收集材料组装了如图甲所示台灯模型。
(1)项目团队在经历项目分析时,分析了简易台灯的原理并设计了如图乙所示的电路图,简易台灯是通过改变______来改变接入电路的总电阻,进而改变电路中的______,从而改变灯泡的亮度。
(2)如果将如图丙所示的电位器接入电路来改变灯泡的亮度,要求当滑片顺时针转动时台灯亮度变亮,应该将电位器的______两个铜片接入电路。某团队的同学闭合开关,发现灯泡不亮,若故障出现在灯泡上,借助电压表应如何操作来检验电路故障?______________________________
(3)项目成员发现设计的台灯可调亮暗,但总有微弱的光无法调到完全不亮,组员分别提出几种方案,下列电路能解决这个问题的是( )
A B C D
(4)你还希望台灯具备哪些功能?
【答案】(1) 变阻器连入电路的电阻 电流
(2) b、c 将电压表并联在小灯泡两端,如果电压表有示数且接近电源电压,则电压表串联在电路中,测量电源电压,故障可能是灯泡断路;如果电压表的示数为零,故障可能是灯泡短路。
(3)D
(4)台灯还可以具备护眼功能,通过调整光线的色温、亮度和均匀度等参数,减少眼睛疲劳和干涩感,保护视力健康;同时台灯还可以具有节能环保的功能。
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,变阻器和灯泡串联,通过改变变阻器连入电路的电阻,改变接入电路的总电阻,由欧姆定律可知,可以改变通过灯泡的电流,从而调节灯泡的亮度。
(2)[1]要求当滑片顺时针转动时台灯亮度变亮,电位器接入电路中的电阻变小,应该选择b、c两个接线柱接入电路。
[2]略。
(3)A.图中灯泡和变阻器并联,并联电路中各个支路互不影响,移动变阻器的滑片,灯泡的亮暗不变,故A不符合题意;
B.图中灯泡和变阻器并联,并联电路中各个支路互不影响,移动变阻器的滑片,灯泡的亮暗不变,且当滑片移到最左端时,会造成电源短路,故B不符合题意;
C.图中灯泡和变阻器串联,移动变阻器的滑片,灯泡的亮暗可以改变,但滑片移动到阻值最大处,电路中的电流较小,灯泡中有电流通过,可能会有微弱的光,故C不符合题意;
D.图中灯泡与滑动变阻器的左侧部分并联,然后与灯泡的右侧部分串联,变阻器的滑片移动到最左端,灯泡被短路,灯泡不亮,变阻器的滑片从最左端向右移动,灯泡变亮,故D符合题意。
故选D。
(4)略。
模块三 课后作业
一、单选题(共5题)
1.(25-26•九年级下·湖南株洲•期末)取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电池,用电压表测量这个电池的电压如图所示。下列说法正确的是( )
A.锌片是水果电池的正极
B.该水果电池的电压为3V
C.水果电池是将内能转化为电能
D.水果电池供电时,电池内部电流从锌片流向铜片
【答案】D
【详解】A.电压表使用时要求电流从正接线柱流入、负接线柱流出,图中电压表负接线柱接锌片、正接线柱接铜片,说明铜片是水果电池的正极,锌片是负极,故A错误;
B.电压表选择的是0~3V量程,该量程分度值为0.1V,指针示数为0.6V,远小于3V,故B错误;
C.水果电池通过内部的化学反应供电,是将化学能转化为电能,故C错误;
D.电路中,电源外部的电流方向是从正极(铜片)流向负极(锌片),而电源内部的电流方向与外部相反,是从负极(锌片)流向正极(铜片),故D正确。
故选D。
2.(25-26•九年级下·北京石景山•期末)如图,在农村灌溉水泵的供电线路改造中,工人将原来较细的铜芯导线,更换为相同长度但更粗的铜芯导线。这样做的目的是( )
A.增大导线电阻,减少电能损耗 B.增大导线电阻,增加电能损耗
C.减小导线电阻,减小电能损耗 D.减小导线电阻,增加电能损耗
【答案】C
【详解】在材料和长度相同时,铜芯的横截面积越大,电阻越小;根据焦耳定律,在电流和通电时间相同时,导线电阻越小,产生的热量越少,电能损耗越小。
故选 C。
3.(25-26•九年级下·甘肃天水•期末)关于电流,电压,电阻的说法正确的是( )
A.只有正电荷定向移动才会形成电流
B.有电压就一定有电流
C.导体的电阻大小与它两端的电压和通过的电流大小无关
D.电源是提供电压的装置,电压是形成电阻的原因
【答案】C
【详解】A.电流是电荷的定向移动形成的,正电荷和负电荷的定向移动均能形成电流,故A不符合题意;
B.电路中有电压且电路闭合时才会形成电流,只有电压不一定有电流,故B不符合题意;
C.导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体的材料、长度、横截面积和温度等有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故C符合题意;
D.电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因,不是形成电阻的原因,故D不符合题意。
故选C。
4.(25-26•九年级下·天津静海•期末)科技小组使用长度随温度变化的膨胀棒设计了一个温度监测装置,其工作原理如图所示。将膨胀棒的一端固定,另一端与光滑导轨上的滑块M及滑动变阻器的滑片P相连,电源电压恒定。闭合开关S,温度升高时,膨胀棒推动滑块M向右移动;温度降低时,滑块M向左移动。下列分析正确的是( )
A.膨胀棒具有热缩冷胀的特点
B.温度升高时,电路中的电流变小
C.温度降低时,电路的功率不变
D.可通过电流表示数的变化反映温度的变化
【答案】C
【详解】A.由题意可知,温度升高时,膨胀棒变长,温度降低时,膨胀棒变短,即膨胀棒具有热胀冷缩的特点,故A错误;
BC.由图可知,温度升高或降低,膨胀棒推动滑块M及滑动变阻器的滑片P向右或向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻不变,电路中的电流不变,电路的功率不变,故B错误,C正确;
D.电路中的电流不变,则电流表示数不变;膨胀棒膨胀或收缩时,带动滑片向右或向左移动,与电压表并联的那部分电阻发生变大或变小,由串联分压原理可知,电压表示数发生变化,因此可通过电压表示数的变化反映温度的变化,故D错误。
故选C。
5.(25-26•九年级下·贵州都匀•期末)如图所示,将电位器连接在电路中,设计了一个可调节亮度的台灯,下列说法中错误的是( )
A.闭合开关后,电流流过的是d、P之间的电阻丝
B.若滑片P从图示位置向c点移动,则接入电路的电阻变大
C.若要使台灯工作时的亮度最小,滑片P应置于图中b点
D.若要关闭台灯,应将滑片P置于图中d点
【答案】D
【详解】A.闭合开关后,电流从电源正极流出,经过开关、a接线柱、d、P之间的电阻丝、灯,再回到电源负极,所以电流流过的是d、P之间的电阻丝,故A正确,不符合题意;
B.滑片P向c点移动时,d、P之间的电阻丝长度变长,所以接入电路的电阻丝长度变长,故B正确,不符合题意;
C.台灯亮度最小,意味着通过台灯的电流最小,此时电路中的电阻应最大。从图中可知,当滑片P置于b点时,d、P之间电阻丝全部接入电路,电阻最大,电流最小,台灯亮度最小,故C正确,不符合题意;
D.当滑片P置于d点时,相当于把d点和b点短接,电阻丝接入电路的电阻为0,此时电路中电流较大,台灯会亮,而不是关闭台灯,故D错误,符合题意。
故选D。
二、多项选择题(共2题)
6.(25-26•九年级下·江西赣州•期末)如图所示,电源电压不变。闭合开关S,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡和并联
B.电流表测量通过的电流
C.若灯丝断了,的示数不变
D.若示数比示数大,则有可能是因为两端的电压比两端的电压大
【答案】ABC
【详解】A.由图可知,和分别在两条支路上,因此两个小灯泡是并联关系,故A正确;
B.电流表和串联,测量的是通过的电流,故B正确;
C.电流表和串联,测量的是通过的电流,根据并联电路互不影响可知,若灯丝断了,的示数不变,故C正确;
D.两个小灯泡并联,并联电路中各支路电压都相等,因此和两端电压始终是相等的,故D错误。
故选ABC。
7.(25-26•九年级下·河南商丘•期末)当前材料科学展示出了强大发展潜力和应用价值。以下有关新材料说法正确的是( )
A.半导体材料可以制成二极管
B.半导体材料可以制成集成电路(俗称芯片)
C.超导体材料可以制成电炉的发热电阻
D.绝缘体不容易导电是因为内部没有电荷
【答案】AB
【详解】A.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,利用其单向导电性等特性,是制造二极管的关键材料,故A正确;
B.集成电路(芯片)的核心元件是晶体管,而晶体管主要由半导体材料制成,故B正确;
C.电炉的发热电阻需要利用电流的热效应工作,需要电阻较大的材料; 超导体材料的电阻为 0,电流通过时不会产生热量,不能制成电炉的发热电阻,故C错误;
D.绝缘体不容易导电,是因为其内部几乎没有自由移动的电荷,并不是没有电荷,故D错误。
故选AB。
三、填空题(共6题)
8.(25-26•九年级下·黑龙江鸡西•期末)如图所示的电路,闭合开关电流表测量的是通过__________的电流,有电流经过灯泡,是满足了电路是通路和__________两个条件。
【答案】 灯泡两端有电压
【详解】[1]开关闭合后,电流从电源正极流出,一支路经过电流表、灯泡L1,另一支路经过灯泡L2,然后汇合共同流向负极,因此两灯并联连接,电流表测量灯泡L1的电流。
[2]电压是形成电流的原因,有电流通过灯泡,需要的条件:一是灯泡两端有电压,二是电路是通路。
9.(25-26•九年级下·海南海口•期末)如图所示的电路中,电源电压恒为6V,闭合开关S,电压表的示数是3.5V,则和两端电压分别为_________V和_________V。
【答案】 2.5 3.5
【详解】由电路图可知,灯泡L1与L2串联,电压表V与灯泡L2并联,测量的是L2两端的电压。已知电压表示数为3.5V,所以L2两端的电压为3.5V。
根据串联电路的电压规律,电源电压等于各用电器两端电压之和。故L1两端的电压
10.(25-26•九年级下·辽宁盘锦•期末)如图所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的,若每个小彩灯上标注的正常工作电压是,则应将_________个小彩灯_________(填“串”或“并”)联接在家庭电路两端。
【答案】 44 串
【详解】家庭电路中的电压是,小彩灯上标注的正常工作电压是,由串联电路的电压特点可知,每个灯上的电压之和等于总电压,故需要串联灯泡的个数
11.(25-26•九年级下·吉林长白•期末)在图甲所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数应为____V,V的示数应为____V。在图乙所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数为3.8V,V的示数应为______V。
【答案】 2.5 2.5 6.3
【详解】图甲中,两灯泡并联,电压表V1测量L1两端的电压,电压表V2测量L2两端的电压,电压表V测量电源两端的电压,根据并联电路电压规律可知,V和V2的示数为
图乙中,两灯泡串联,电压表V1测量L1两端的电压,电压表V2测量L2两端的电压,电压表V测量电源两端的电压,根据串联电路电压规律可知,V的示数应为
12.(25-26•九年级下·广东深圳•期末)如图所示电压表的示数是___________V。电阻箱的电阻大小为___________Ω。
【答案】 1.4 2018
【详解】如图所示,选择0~3V,分度值为0.1V,读数为1.4V;
电阻箱的电阻大小为
13.(25-26•九年级下·福建福州•期末)某同学利用图中所示电路研究各种导体在电路中的作用。闭合开关,当A、B线头直接连接时,小灯正常发光;当他在A、B之间接入不同电阻丝时,观察到小灯泡不同程度地变暗,电流表示数不同程度地变小。这一现象说明电路中的电阻在不断地变________。
【答案】大
【详解】闭合开关,当A、B线头直接连接时,小灯正常发光;当他在A、B之间接入不同电阻丝时,观察到小灯泡不同程度地变暗,电流表的示数减小,即导体对电流的阻碍作用越大,说明电路中电阻在不断地变大。
四、作图与简答(共2题)
14.(25-26•九年级下·云南昆明•期末)如图所示的是电动汽车的“油门”示意图,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。请用笔画线代替导线将变阻器接入电路中。
【答案】
【详解】电阻圈和旋钮滑片构成了变阻器,是通过改变电阻圈接入电路中的长度来改变电阻大小的。当脚向下踩“油门”时,汽车速度加快,说明电路中的电流变大,电阻圈接入电路中的长度变短,因此将A、B两个触点分别与a、b相连,当滑片逆时针转动(踩下油门)时,接入电阻变小,电流变大,如图所示:
15.(25-26•九年级下·贵州铜仁•期末)小明用如图所示的实验装置探究“导体电阻与温度的关系”。
闭合开关,电流表有示数,示数稳定后小明用酒精灯加热电阻丝,观察发现电流表的示数变小。这个现象能否说明电阻丝的电阻大小与温度有关?若无关,请说明理由;若有关,请判断如何变化,并简述判断依据。
【答案】有关,见解析
【详解】电流表的示数变小,说明电路中的电阻变大。整个实验过程中,唯一的变量是用酒精灯对电阻丝加热,改变了电阻丝温度。所以,电阻的变化是由于温度的变化造成的。因此这个实验能够说明电阻与温度有关,电阻丝温度升高时,其电阻变大。
五、实验题(共2题)
16.(25-26•九年级下·江苏盐城•期末)在做“决定电阻大小的因素”实验时,每次需挑选下表中两根合适的导线,测出通过它们的电流强度,然后进行比较,最后得出结论:
导线号码
A
B
C
D
E
F
G
长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积(mm2)
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
(1)为了研究电阻与导体材料有关,应选用的两根导线是(填号码)_________;
(2)为了研究电阻与导体的长度有关,应选用的两根导线是________________;
(3)为了研究电阻与_________________的关系,应选用的两根导线是_____________
(4)本实验所采用的方法是_______________________
【答案】 CF CG 横截面积 AD 控制变量法
【详解】(1)[1]为了研究电阻与导体材料有关,导体的长度、横截面积必须相同,应选用的两根导线是CF;
(2)[2]为了研究电阻与导体的长度有关,导体的材料、横截面积必须相同,应选用的两根导线是CG;
(3)[3][4]为了研究电阻与横截面积的关系,应选用的两根导线是AD;
(4)[5]本实验所采用的方法是控制变量法。
17.(25-26•九年级下·河南周口•期末)某班的物理兴趣小组的同学进行“探究串联电路电压规律”的实验活动。实验电路如图甲所示;
(1)实验中应选用规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)电压表接在cd两点,是为了测量灯泡______两端的电压;闭合开关后,电压表的示数如图乙所示,为______V;
(3)用电压表测量另一个小灯泡两端的电压时,该灯泡不发光,电压表没示数,发生的故障可能是______(填字母);
A.短路 B.短路 C.电压表开路
(4)排除故障后继续实验,得到的实验数据如下表所示:
/V
/V
/V
1.5
2.8
接下来同学们应该________________________;
通过实验数据,同学们得到“电源两端电压大于各用电器两端电压之和”的结论,这与猜想“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”不相符,于是同学们进行深入探究;
(5)用精密的电压表测量电路中导线的电压,测出导线de间的电压约为0.05V,由此得知导线的分压是造成结论与猜想不相符的原因。为了能更明显地观察导线分压的现象,应选择较______(选填“粗”或“细”)的导线,理由是________________________;(提示:串联电路中,导体的电阻越大,两端分担的电压越大)
(6)完成以上步骤后,同学们觉得有必要测量开关两端的电压。这么认为的理由是__________________。
【答案】(1)不同
(2) 1.2
(3)B
(4)换用不同规格的灯泡多次实验
(5) 细 材料相同,长度相同时,导线越细,电阻越大,根据串联分压,电阻较大,分得的电压越大,实验现象越明显
(6)开关也有一定电阻,会分担一部分电压,若忽略其分压,会导致测量值与理论值不符
【详解】(1)为了使结论更具有普遍性,需要选择不同规格的灯泡进行实验。
(2)[1]电压表接在cd两点,电压表并联在灯泡两端,是为了测量灯泡两端电压。
[2]如图乙所示,选择小量程,分度值为0.1V,读数为1.2V。
(3)A.若短路,则电压表有示数,灯泡发光,与题意不符,故A不符合题意;
B.若灯泡短路,该灯泡不发光,电压表没示数,故B符合题意;
C.若电压表开路,则灯泡发光,与题意不符,故C不符合题意。
故选B。
(4)为了使结论更具有普遍性,接下来的步骤是换用不同规格的灯泡多次实验。
(5)[1][2]材料相同,长度相同时,导线越细,电阻越大,根据串联分压,电阻较大,分得的电压越大,实验现象越明显。
(6)开关也有一定电阻,会分担一部分电压,若忽略其分压,会导致测量值与理论值不符。
六、计算题(共2题)
18.(25-26•九年级下·河北沧州•期末)如图甲所示的电路中,电源由四节新干电池串联组成.闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表指针如图丙所示。试求:
(1)电源电压是多少?
(2)流过灯和的电流分别是多少?
(3)和两端的电压分别是多少?
【答案】(1)6V;(2);(3)4.8V,1.2V
【详解】解:(1)电源由四节新干电池串联组成,所以电源电压为
(2)闭合开关,两灯泡串联接入电路,串联电路各处电流相等,电流表测通过电路的电流,由乙图可知电流表接入电路的量程为,分度值为,示数为,所以流过灯和的电流都是。
(3)电压表测电源电压,电压表测灯泡两端的电压,则电压表接入电路的量程为,分度值为,示数为,则灯两端的电压为
答:(1)电源电压是6V;
(2)流过灯L1和L2的电流都是0.24A;
(3)L1和L2两端的电压分别是4.8V和1.2V。
19.(25-26•九年级下·湖南常德•期末)如图所示的电路,闭合开关,若电源电压为,电压表示数为,电压表示数为。
(1)灯与灯的连接方式是串联还是并联?
(2)、、两端的电压分别为多少?
【答案】(1)串联;(2);;
【详解】解:(1)电压表电阻非常大相当于断路,由电路图可知,电流从电源正极流出,先后经过灯泡L1、L2、L3,再经过开关,最后流向电源负极,电路只有一条电流路径,故灯与灯的连接方式是串联。
(2)由电路图可知,电压表V1测量灯泡L1和L2两端的电压,为7V,即
U1+U2=7V
电压表V2测量灯泡L2和L3两端的电压,为5V,即
U2+U3=5V
已知电源电压为,可得
U1+U2+U3=10V
联立以上三式,可得U1=5V,U2=2V,U3=3V。
答:(1)灯与灯的连接方式是串联;
(2)两端的电压为5V,两端的电压为2V,两端的电压为3V。
七、阅读题(共1题)
20.(25-26•九年级下·辽宁铁岭•期末)阅读短文,回答问题:
导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称为半导体。除了导电能力外,半导体有许多特殊的电学性能,使它在多方面都有重要应用。有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速地增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。发光二极管(LED)是半导体二极管的一种,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时,如果正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。在LED灯中,电能被直接转化为光能,这大大提升了发光的效能,因为在其他灯具技术中,电能首先是被转化为内能,只有很小一部分转化成了光能。
(1)以下元件不是由半导体材料制成的是 。
A.光敏电阻
B.白炽灯
C.热敏电阻
D.LED灯
(2)LED灯电能可以直接转化成 _______ ,因此,LED灯的效率比传统照明灯要 _____ (填“高”或“低”)。
(3)如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变 _____ (选填“大”或“小”)。
(4)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图乙所示),则25℃的刻度应在20℃刻度的 _____ (选填“左”或“右”)边。
(5)某家用电器使用了发光二极管,该二极管两端电压与电流的关系如图甲所示。有关该发光二极管以下判断中错误的是 。
A.当该二极管两端的正向电压为0.8V时,二极管处于导通状态
B.当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于导通状态
C.当该二极管两端的反向电压为10V时,二极管处于截止状态
D.当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管将会被击穿
【答案】(1)B
(2) 光能 高
(3)小
(4)右
(5)B
【详解】(1)半导体材料可以制成的光敏电阻、热敏电阻和LED灯,但白炽灯的灯丝是用金属材料——钨制成的,不是半导体材料制成的。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(2)[1][2]在LED灯中,电能被直接转换为光能,其几乎不发热,从而减小了电能的损失,而白炽灯、日光灯管都是电能先转化成内能,只有很小一部分转化成了光能,因此LED灯的效率比传统照明灯要高。
(3)根据热敏电阻的特性可知:当热敏电阻区域的温度的降低时,其电阻增大,由欧姆定律可知,电路中的电流随之减小。
(4)从左往右,电流表刻度值是逐渐增大的,而热敏电阻随温度的升高而减小,由欧姆定律可知电路中的电流越大,故指针将右偏,因此25℃的刻度应在20℃的右侧。
(5)A.由图像可知,当该二极管两端的正向电压为0.8V时,二极管中的电流明显增大,此时二极管处于导通状态。故A正确,不符合题意;
B.当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管中的电流为零,此时二极管处于截止状态。故B错误,符合题意;
C.当该二极管两端的反向电压为10V时,二极管中的电流为零,此时二极管处于截止状态。故C正确,不符合题意;
D.当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管中的反向电流突然增大,此时二极管将会被击穿。故D正确,不符合题意。
故选B。
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第十六章 电压 电阻
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(6个知识归纳+6个题型)+课后作业】
模块二 知识精讲
情景导入
电压是形成电流的原因,电阻代表导体对电流的阻碍作用,二者是理解欧姆定律的基础。今天这节复习课,我们就一起梳理电压、电阻的核心知识,理清电压表使用、电阻影响因素、滑动变阻器的原理与作用,扫清易错点,为后面电学计算打好基础。
高频考点有哪些?
知识归纳
【知识点1 电压】
1.电压作用:电压是使电路中 的原因, 。电路中有电流一定有电压,有电压不一定有电流(电路要通路)。
2.单位:国际单位 ;常用单位千伏 (kV)、毫伏 (mV)。
换算: 1kV=103V,1 V=103mV。
3.常见电压值
(1)一节干电池: ;
(2)一节铅蓄电池: ;
(3)家庭电路: 。
【例1】(25-26•九年级下·陕西西安•期末)关于电学知识,下列说法错误的是( )
A.电源是提供电压的装置
B.电流是电荷自由移动形成的
C.电压是形成电流的原因
D.电路中有电流时电路两端就一定有电压
【变式1-1】(25-26•九年级下·山西临汾•期末)锂电池是手机的核心供电部件,它具有体积小、容量大、循环使用寿命长的特点,能稳定为手机各类功能提供持续电能,手机锂电池的电压约为( )
A.1.5mV B.3.8 V C.220 V D.380 kV
【变式1-2】(25-26•九年级下·吉林临江•期末)要使电荷在电路中定向移动,电路的两端就必须要有__________。__________的作用就是给用电器两端提供电压,从而能形成持续的电流。通常用字母__________表示电压。
【知识点2 电压表的使用(高频实验考点)】
1.电压表测电路两端电压,符号V。
2.使用规则:
①电压表要 在被测用电器两端;
②电流 接线柱进, 接线柱出,正负接反指针反向偏转;
③选择合适 :
0~3V 量程:分度值 ;
0~15V 量程:分度值 ;
④电压表可以 ,测电源电压。
易错:电压表串联进电路,电路几乎无电流,电压表读数接近电源电压。
【例2】(25-26•九年级下·北京海淀•期末)如图所示是用电压表测量通过灯泡L1电压的电路图,其中接法正确的是( )
A B C D
【变式2-1】(25-26•九年级下·海南儋州•期末)小明在做电学实验时,连接电路如图所示,闭合开关,灯不发光,发光,电流表有示数,电压表无示数,电路故障可能是( )
A.电流表断路 B.电压表短路 C.灯断路 D.灯短路
【变式2-2】(25-26•九年级下·上海浦东•期末)如图所示,有灯泡L1、L2,开关S,电源,电压表,电流表,导线若干,请画出电路图并连接实物图。要求:L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测干路电流,电压表测L1的电压。
【知识点3 串、并联电路的电压规律(必考)】
1.串联电路电压规律:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
公式: 。
2.并联电路电压规律:并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压。
公式: 。
3.易错点:
(1)串联:各用电器电压 ;只有两个用电器规格相同时电压才相等。
(2)并联:不管灯泡规格是否相同,支路电压都相等。
【例3】(25-26•九年级下·内蒙古乌兰察布•期末)下列说法正确的是( )
A.在并联电路中,不论灯泡规格是否一样,每个灯泡两端的电压都相等
B.使用电压表时,它的两个接线柱不允许不通过用电器直接与电源两极相连
C.探究串、并联电路中的电压规律时,应该尽量选取相同规格的灯泡进行实验
D.电流表和电压表都有一定的量程,使用时应注意选择量程,量程越大越好
【变式3-1】(25-26•九年级下·云南昆明•期末)如图所示电路中,当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5V;当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为6V,求:
(1)灯L1两端的电压U1,电源电压U;
(2)灯L2两端的电压。
【变式3-2】(25-26•九年级下·辽宁本溪•期末)如图, 小张实验小组在做“探究串、并联电路的电流、电压规律”实验。实验设计如下:
探究一: 串、并联电路的电压规律
(1)连接电路时开关应______________(选填“断开”或“闭合”),为使结论具有普遍性,L1、L2 应选择规格___________(选填“相同 ”或“不相同 ”)的灯泡;
(2)小张根据图甲按照正确的方法测出了L1两端的电压,在测L2两端的电压时,小张打算采用以下方法: 电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此操作的错误之处是________;
(3)小张根据图甲按照正确的方法测出了AC两点之间的电压如图乙所示,则UAC =________V。实验一段时间之后,灯泡L1、L2突然熄灭,用电压表测得L1、L2两端的电压分别为U1= 4V、U2 = 0V,由此可知,电路出现的故障可能是L1________(选填“断路”或“短路”);
(4)解决上述问题后,实验小组改变电路,设计了如图丙所示电路探究并联电路电压规律,更改电源电压多次实验,将测得的所有实验数据填入下表 ,分析实验数据,可得到并联电路的电压特点是________(用公式写出);
Uab /V
2
3
4
Ucd /V
2
3
4
Uef /V
2
3
4
探究二: 串、并联电路的电流规律
(5)在“探究并联电路的电流特点 ”实验中,小张在测量电路中电流时,发现电流表的指针偏转如图丁所示,原因可能是_____________(注意电路未出现短路或断路);
(6)实验结束后,小张又拿来一些器材连接了如图戊所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表A2的示数_______________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【知识点4 电阻】
1.定义:导体对电流 的大小,符号R。
2.单位:欧姆 (Ω);千欧(kΩ)、兆欧(MΩ);1MΩ=103kΩ=106Ω。
3.电阻是导体本身的一种性质。导体电阻大小跟导体 。电压、电流为 0,电阻不为 0。
4.影响电阻大小的因素(探究实验,控制变量法)
电阻大小取决于: 、 、 、 。
材料、横截面积相同时:导体越长, 。
材料、长度相同时:横截面积越小, 。
多数导体,温度越高,电阻越大(灯丝电阻随温度升高明显变大)
实验:转换法,通过电流表示数大小反映电阻大小。
5.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间;如硅、锗;可制作二极管、三极管。二极管具有 。
6.超导体:某些物质温度降到足够低,电阻变为 ;没有电热损耗,不能做电热器,可以做输电线。
【例4】(25-26•九年级下·河南三门峡•期末)下列有关电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强
B.导体的电阻与导体中的电流有关
C.导体中的电流为零时电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【变式4-1】(25-26•九年级下·云南昭通•期末)关于半导体和超导体,下列说法中正确的是( )
A.半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间
B.半导体的电阻为零
C.超导体适合做电饭锅的发热体
D.半导体材料不能制成二极管和三极管
【变式4-2】(25-26•九年级下·西藏昌都•期末)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下表所示。下列说法正确的是( )
编号
材料
长度/m
横截面积/
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小
B.选择金属丝①不可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
C.选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
D.选择金属丝③和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
【知识点5 滑动变阻器】
1.原理:通过改变接入电路中电阻丝的 改变电阻。
2.接法: 接线。
接下面同一个接线柱:相当于定值电阻;接上面两个接线柱:相当于导线,电阻为 0,都是错误接法。
3.铭牌含义:例 “50Ω 2A”:最大阻值 50Ω,允许通过最大电流 2A。
4.使用注意:闭合开关前,滑片调到 ,保护电路。
5.作用:①保护电路;②改变电路电流、改变部分电路两端电压。
【例5】(25-26•九年级下·重庆巴南•期末)如图是滑动变阻器连入电路的示意图,当滑片向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A B C D
【变式5-1】(25-26•九年级下·黑龙江七台河•期末)如图所示,是一种自动测定油箱内油量的装置,是转动式滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内液面的高度,请回答:
(1)图中油量表为____________表改装而成。闭合开关,当油箱内所盛油量逐渐增多时,整个电路中的电流____________(选填“增大”“减小”或“不变”);当油箱空置时,闭合开关,改装成油量表的电表的示数____________(选填“等于”或“不等于”)零;
(2)定值电阻在电路中的作用是____________;
(3)正常行车过程中,油表指示一直满偏,则可能的原因是____________(选填“短路”、“断路”、“短路”、“断路”)(油箱本身是完好的)。
【变式5-2】(25-26•九年级下·辽宁锦州•期末)请在图中用笔划线代替导线将电路连接完整,要求:
(1)两灯泡并联;
(2)电流表只测量L1的电流;
(3)闭合开关后,向A端移动滑动变阻器的滑片P,两灯均变暗。
【知识点6 制作简易调光台灯】
1.滑动变阻器靠改变电阻丝的 改变电阻。
2.电位器与灯泡 联。
3.接线时开关 ,滑片置于 位置。
4.电阻变大,电流变 ,灯变 。
【例6】(25-26•九年级下·广东深圳•期末)如图所示,甲为可调亮度台灯,乙为电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,台灯与电位器串联,转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________来改变电阻,从而改变电路的电流,达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片,使灯泡的亮度变亮,则应该将电位器的________两个接线柱连入电路。如果其内部的电阻片制作得更厚一些,它的整体电阻将会_________(选填 “变大”“变小” 或 “不变”)
【变式6-1】(25-26•九年级下·福建宁德•期末)小军在制作简易调光台灯时,选用了一个电位器 (A、B、C是电位器的三个接线柱)来调节小灯泡的亮度。他计划顺时针旋转电位器的旋钮时,小灯泡变亮。请你帮他将如图所示的电路连接完整。
【变式6-2】(25-26•九年级下·山西晋中•期末)跨学科实践
制作简易调光台灯
一盏能呵护眼睛的健康台灯,早已不是简单的照明工具,而是陪伴大家高效学习、守护视力的“隐形帮手”。同学们成立了制作简易台灯的项目团队,制定了“项目提出-项目分析-项目实施-展示交流”的学习流程,收集材料组装了如图甲所示台灯模型。
(1)项目团队在经历项目分析时,分析了简易台灯的原理并设计了如图乙所示的电路图,简易台灯是通过改变______来改变接入电路的总电阻,进而改变电路中的______,从而改变灯泡的亮度。
(2)如果将如图丙所示的电位器接入电路来改变灯泡的亮度,要求当滑片顺时针转动时台灯亮度变亮,应该将电位器的______两个铜片接入电路。某团队的同学闭合开关,发现灯泡不亮,若故障出现在灯泡上,借助电压表应如何操作来检验电路故障?______________________________
(3)项目成员发现设计的台灯可调亮暗,但总有微弱的光无法调到完全不亮,组员分别提出几种方案,下列电路能解决这个问题的是( )
A B C D
(4)你还希望台灯具备哪些功能?
模块三 课后作业
一、单选题(共5题)
1.(25-26•九年级下·湖南株洲•期末)取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电池,用电压表测量这个电池的电压如图所示。下列说法正确的是( )
A.锌片是水果电池的正极
B.该水果电池的电压为3V
C.水果电池是将内能转化为电能
D.水果电池供电时,电池内部电流从锌片流向铜片
2.(25-26•九年级下·北京石景山•期末)如图,在农村灌溉水泵的供电线路改造中,工人将原来较细的铜芯导线,更换为相同长度但更粗的铜芯导线。这样做的目的是( )
A.增大导线电阻,减少电能损耗 B.增大导线电阻,增加电能损耗
C.减小导线电阻,减小电能损耗 D.减小导线电阻,增加电能损耗
3.(25-26•九年级下·甘肃天水•期末)关于电流,电压,电阻的说法正确的是( )
A.只有正电荷定向移动才会形成电流
B.有电压就一定有电流
C.导体的电阻大小与它两端的电压和通过的电流大小无关
D.电源是提供电压的装置,电压是形成电阻的原因
4.(25-26•九年级下·天津静海•期末)科技小组使用长度随温度变化的膨胀棒设计了一个温度监测装置,其工作原理如图所示。将膨胀棒的一端固定,另一端与光滑导轨上的滑块M及滑动变阻器的滑片P相连,电源电压恒定。闭合开关S,温度升高时,膨胀棒推动滑块M向右移动;温度降低时,滑块M向左移动。下列分析正确的是( )
A.膨胀棒具有热缩冷胀的特点
B.温度升高时,电路中的电流变小
C.温度降低时,电路的功率不变
D.可通过电流表示数的变化反映温度的变化
5.(25-26•九年级下·贵州都匀•期末)如图所示,将电位器连接在电路中,设计了一个可调节亮度的台灯,下列说法中错误的是( )
A.闭合开关后,电流流过的是d、P之间的电阻丝
B.若滑片P从图示位置向c点移动,则接入电路的电阻变大
C.若要使台灯工作时的亮度最小,滑片P应置于图中b点
D.若要关闭台灯,应将滑片P置于图中d点
二、多项选择题(共2题)
6.(25-26•九年级下·江西赣州•期末)如图所示,电源电压不变。闭合开关S,小灯泡和均正常发光,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.小灯泡和并联
B.电流表测量通过的电流
C.若灯丝断了,的示数不变
D.若示数比示数大,则有可能是因为两端的电压比两端的电压大
7.(25-26•九年级下·河南商丘•期末)当前材料科学展示出了强大发展潜力和应用价值。以下有关新材料说法正确的是( )
A.半导体材料可以制成二极管
B.半导体材料可以制成集成电路(俗称芯片)
C.超导体材料可以制成电炉的发热电阻
D.绝缘体不容易导电是因为内部没有电荷
三、填空题(共6题)
8.(25-26•九年级下·黑龙江鸡西•期末)如图所示的电路,闭合开关电流表测量的是通过__________的电流,有电流经过灯泡,是满足了电路是通路和__________两个条件。
9.(25-26•九年级下·海南海口•期末)如图所示的电路中,电源电压恒为6V,闭合开关S,电压表的示数是3.5V,则和两端电压分别为_________V和_________V。
10.(25-26•九年级下·辽宁盘锦•期末)如图所示一种节日小彩灯是由多个小灯泡组成的,若每个小彩灯上标注的正常工作电压是,则应将_________个小彩灯_________(填“串”或“并”)联接在家庭电路两端。
11.(25-26•九年级下·吉林长白•期末)在图甲所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数应为____V,V的示数应为____V。在图乙所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5V,V2的示数为3.8V,V的示数应为______V。
12.(25-26•九年级下·广东深圳•期末)如图所示电压表的示数是___________V。电阻箱的电阻大小为___________Ω。
13.(25-26•九年级下·福建福州•期末)某同学利用图中所示电路研究各种导体在电路中的作用。闭合开关,当A、B线头直接连接时,小灯正常发光;当他在A、B之间接入不同电阻丝时,观察到小灯泡不同程度地变暗,电流表示数不同程度地变小。这一现象说明电路中的电阻在不断地变________。
四、作图与简答(共2题)
14.(25-26•九年级下·云南昆明•期末)如图所示的是电动汽车的“油门”示意图,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动。请用笔画线代替导线将变阻器接入电路中。
15.(25-26•九年级下·贵州铜仁•期末)小明用如图所示的实验装置探究“导体电阻与温度的关系”。
闭合开关,电流表有示数,示数稳定后小明用酒精灯加热电阻丝,观察发现电流表的示数变小。这个现象能否说明电阻丝的电阻大小与温度有关?若无关,请说明理由;若有关,请判断如何变化,并简述判断依据。
五、实验题(共2题)
16.(25-26•九年级下·江苏盐城•期末)在做“决定电阻大小的因素”实验时,每次需挑选下表中两根合适的导线,测出通过它们的电流强度,然后进行比较,最后得出结论:
导线号码
A
B
C
D
E
F
G
长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积(mm2)
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
(1)为了研究电阻与导体材料有关,应选用的两根导线是(填号码)_________;
(2)为了研究电阻与导体的长度有关,应选用的两根导线是________________;
(3)为了研究电阻与_________________的关系,应选用的两根导线是_____________
(4)本实验所采用的方法是_______________________
17.(25-26•九年级下·河南周口•期末)某班的物理兴趣小组的同学进行“探究串联电路电压规律”的实验活动。实验电路如图甲所示;
(1)实验中应选用规格______(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)电压表接在cd两点,是为了测量灯泡______两端的电压;闭合开关后,电压表的示数如图乙所示,为______V;
(3)用电压表测量另一个小灯泡两端的电压时,该灯泡不发光,电压表没示数,发生的故障可能是______(填字母);
A.短路 B.短路 C.电压表开路
(4)排除故障后继续实验,得到的实验数据如下表所示:
/V
/V
/V
1.5
2.8
接下来同学们应该________________________;
通过实验数据,同学们得到“电源两端电压大于各用电器两端电压之和”的结论,这与猜想“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”不相符,于是同学们进行深入探究;
(5)用精密的电压表测量电路中导线的电压,测出导线de间的电压约为0.05V,由此得知导线的分压是造成结论与猜想不相符的原因。为了能更明显地观察导线分压的现象,应选择较______(选填“粗”或“细”)的导线,理由是________________________;(提示:串联电路中,导体的电阻越大,两端分担的电压越大)
(6)完成以上步骤后,同学们觉得有必要测量开关两端的电压。这么认为的理由是__________________。
六、计算题(共2题)
18.(25-26•九年级下·河北沧州•期末)如图甲所示的电路中,电源由四节新干电池串联组成.闭合开关后,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙所示,电压表指针如图丙所示。试求:
(1)电源电压是多少?
(2)流过灯和的电流分别是多少?
(3)和两端的电压分别是多少?
19.(25-26•九年级下·湖南常德•期末)如图所示的电路,闭合开关,若电源电压为,电压表示数为,电压表示数为。
(1)灯与灯的连接方式是串联还是并联?
(2)、、两端的电压分别为多少?
七、阅读题(共1题)
20.(25-26•九年级下·辽宁铁岭•期末)阅读短文,回答问题:
导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称为半导体。除了导电能力外,半导体有许多特殊的电学性能,使它在多方面都有重要应用。有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速地增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。发光二极管(LED)是半导体二极管的一种,具有单向导电性。当二极管两端外加正向电压时,如果正向电压很小,正向电流也几乎为零,当正向电压大于某个值以后,二极管正向导通,电流随电压增大而迅速上升。当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时,通过二极管的电流几乎为零,二极管处于截止状态。外加反向电压超过某一数值时,反向电流会突然增大,这种现象称为电击穿。因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高。如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线。在LED灯中,电能被直接转化为光能,这大大提升了发光的效能,因为在其他灯具技术中,电能首先是被转化为内能,只有很小一部分转化成了光能。
(1)以下元件不是由半导体材料制成的是 。
A.光敏电阻
B.白炽灯
C.热敏电阻
D.LED灯
(2)LED灯电能可以直接转化成 _______ ,因此,LED灯的效率比传统照明灯要 _____ (填“高”或“低”)。
(3)如果将热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变 _____ (选填“大”或“小”)。
(4)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图乙所示),则25℃的刻度应在20℃刻度的 _____ (选填“左”或“右”)边。
(5)某家用电器使用了发光二极管,该二极管两端电压与电流的关系如图甲所示。有关该发光二极管以下判断中错误的是 。
A.当该二极管两端的正向电压为0.8V时,二极管处于导通状态
B.当该二极管两端的正向电压为0.2V时,二极管处于导通状态
C.当该二极管两端的反向电压为10V时,二极管处于截止状态
D.当该二极管两端的反向电压为50V时,二极管将会被击穿
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