第十六章《探究电路》知识点与单元检测 -2026-2027学年沪科版物理九年级全一册
2026-09-29
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内容正文:
沪科版九年级上学期物理第十六章《探究电路》知识点与单元检测
【知识梳理】
知识点01 电阻
1.定义:导体对电流的 作用叫电阻。用字母R表示。
2.电阻的单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),换算关系是:1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω。
3.常见的一些电阻值
实验室用小灯泡
5~50Ω
人体双手间(干燥)
1000~5000Ω
照明灯泡(工作时)
100~2000Ω
人体双手间(潮湿)
200~800Ω
实验室用铜导线
0.01~0.1Ω
电暖器
约50Ω
人体(干燥)
104~105Ω
人体(潮湿)
103Ω以下
4.定值电阻:在电子技术中,我们经常要用到具有一定电阻值的元件—电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。在电路图中用符号“”表示。
知识点02 影响电阻大小的因素
1.实验:探究影响导体电阻大小的因素
(1)实验目的:探究电阻的大小与什么因素有关。
(2)实验器材:三根镍铬合金丝B、C、D(B、C长度相同、粗细不同;B、D粗细相同、长度不同)、
一根锰铜丝A(A与B长度、粗细相同)、电流表、电源、开关、导线若干。
(3)实验方法
①控制变量法。
②转换法:通过比较 ,来反映导体电阻的大小。电源电压一定的电路中,电流越小,说明电路的电阻越大。
(4)实验步骤
①电阻的大小是否跟导体的 有关:分别把锰铜丝A、镍铬合金丝B接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
②电阻的大小是否跟导体的 有关:分别把镍铬合金丝B、C接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
③电阻的大小是否跟导体的 有关:分别把镍铬合金丝B、D接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
(5)实验结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的 、 、 。同种材料的导体,长度越长,横截面积越小,导体的电阻越大。
2.实验:探究温度对金属导体电阻的影响
(1)现象:对螺旋状的电阻丝加热时,发现电流表的示数变小,灯泡变暗,说明螺旋状电阻丝的电阻增大。
(2)结论:导体的电阻与温度有关。在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而 。
知识点03 滑动变阻器
1.构造:如图所示。电路符号:。
2.原理:通过改变接入电路中的电阻丝的 来改变接入电路中电阻的大小。
3.作用:① 。②改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的 和用电器两端的 。
4.铭牌上参数的含义:例如,“50Ω,1A”代表此滑动变阻器的 为50Ω, 电流是1A。
5.使用方法:(1)根据铭牌选择合适规格的滑动变阻器;(2)串联在电路中,两接线柱要按照“一上一下”的原则接入电路;(3)闭合开关前,滑片应处于 。
知识点04 电阻箱
1.定义:电阻箱是一种能够显示出电阻值的变阻器。电路符号:。
2.两种电阻箱的使用及读数
(1)旋钮式电阻箱:旋盘下面“Δ”所对应的示数乘相应的倍数之和就是电阻箱接入电路中的阻值。如图,电阻箱接入电路中的电阻值 。
旋钮式电阻箱 插入式电阻箱
(2)插入式电阻箱:被拔出的铜塞对应的电阻丝阻值之和就是电阻箱接入电路中的阻值。如图,电阻箱接入电路中的电阻值 。
知识点05 电阻的串、并联
类型
电阻串联
电阻并联
图示
特点
相当于增加了导体的 ,所以总电阻大于任何一个电阻
相当于增大了导体的 ,所以总电阻小于任何一个电阻
规律
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,表达式
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,表达式:()
知识点06 电流与电压的关系
1.实验方法: 法。
2.实验器材:定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、电源、开关导线若干。
3.实验步骤及数据处理
(1)按照电路图连接实物图;(2)运用控制变量法,控制导体的 不变,通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压,观察并记录电流表示数,分析电流随电压的变化规律。(3)在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点,并用平滑曲线连接各点,画出I-U关系图像。
4.实验结论:在 一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
5.实验常考的作用及注意事项
(1)连接电路过程中,开关应 ,滑动变阻器应采用“ ”接法。闭合开关前,滑片应滑到 处。
(2)换用不同阻值的电阻进行实验,目的是 。
(3)在实验中,可以通过改变串联干电池的个数或调节学生电源的旋钮来改变电压,但为了方便操作,通常采用 来改变电阻两端电压。
(4)滑动变阻器的作用:① ;② 。
(5)实验过程若将电压表和电流表位置颠倒,则闭合开关后可以观察到,电流表的示数 ,电压表示数 。
知识点07 电流与电阻的关系
1.实验方法:控制变量法。
2.实验器材:若干不同阻值的定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、电源、开关导线若干。
3.实验步骤及数据处理:(1)按照电路图连接实物图;(2)运用控制变量法,控制导体(电阻)两端 不变,通过更换不同阻值的电阻来改变接入电路的电阻的大小。(3)在该实验中更换电阻后要控制电阻两端的电压相同,我们可以在电路中串联一个滑动变阻器,通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端的电压相等。
(4)在坐标系中根据各电流值和对应的电阻值描点,并用平滑曲线连接各点,画出I-R关系图像。
4.实验结论:在 一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成 。
5.实验常考的作用及注意事项
(1)滑动变阻器的作用:① ;② 。
(2)换大调大,换小调小:实验中,如果将原来的电阻更换为一个阻值更大的电阻,应将滑动变阻器的阻值 ;反之,如果将原来的电阻更换为一个阻值更小的电阻,应将滑动变阻器的阻值 ,才可使新换上的电阻两端电压等于原电阻两端电压。
(3)电阻是导体本身的一种性质,它的大小只取决于导体的材料、长度、横截面积、温度,与导体两端的电压及通过的电流 ,所以不能说“电压一定时,电阻与电流成反比”。
知识点08 欧姆定律
1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 。
2.公式。其中,U表示一段导体两端的电压,单位为伏特(V);R表示这段导体的电阻,单位为欧姆(Ω);I表示通过这段导体的电流,单位为安培(A)。
3.对欧姆定律的理解:(1)适用范围:欧姆定律适用于纯电阻电路,在非纯电阻电路中,如含有电动机的电路,欧姆定律将不适用。
(2)同一性:I、U、R必须是对同一个导体或同一段电路而言的,三者要一一对应。
(3)同时性:欧姆定律中的三个物理量具有同时性,即在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,从而导致电路中的电阻、电流、电压的变化,I、U、R必须是同一时间的值,不可将前后不同过程中的I、U、R随意混用。
知识点09 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.串、并联电路中电流、电压、电阻关系的总结
串联电路
并联电路
图示
电流
电压
电阻
(或 )
电流的求法
比值关系
2.串并联电路电阻的规律及推论
(1)①串联:多个导体串联,相当于增加了导体的长度,所以串联后的总电阻大于任何一个串联导体的电阻。且串联的电阻越多,电路中的总电阻越大。
②并联:因为导体并联相当于增大了导体的横截面积,所以并联后的总电阻比任何一个分电阻都小;并联电路每增加一个并联支路,都相当于增大一次导体的横截面积,并联电路总电阻就减小一次。
(2)①串联:若n个阻值相同的电阻R0串联,则串联后的总电阻。
②并联:若n个阻值相同的电阻R0并联,则并联后的总电阻。
(3)无论串联还是并联,只要有一个电阻变大(小),那么总电阻就会变大(小)。
知识点10 伏安法测量定值电阻的阻值
1.实验原理:。
2.实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线。电路图、实物图如图所示。
3.实验步骤:(1)按照电路图连接实物电路,并检查所连接的电路是否正确;(2)将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处;(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,改变待测电阻两端的电压记下相应的电流表示数和电压表示数,填在实验数据记录表格中;(4)将每次测量的电压值和对应的电流值代入公式,分别求出待测电阻的阻值R1、R2、R3,最后计算出它们的平均值 。
4.实验注意事项:(1)实验前,要将滑动变阻器的滑片移至 处,以保证电路安全。
(2)多次测量目的: 。(3)滑动变阻器的选择:所选滑动变阻器的最大阻值应接近待测电阻的阻值。(4)滑动变阻器的作用:保护电路;改变待测电阻 ,实现多次测量。
知识点11 伏安法测定小灯泡的阻值
1.实验步骤:伏安法测小灯泡的电阻的实验与伏安法测定值电阻阻值的实验基本相同,不同之处在于实验数据的处理。因为小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以用伏安法测小灯泡的电阻时不能用求平均值的方法求灯丝的电阻。
2.伏安法测定值电阻阻值和测小灯泡电阻的异同
定值电阻
小灯泡
电路图
原理
实验过程
多次测量
数据处理
分别计算每次测量的电阻,然后取平均值,减小误差
分别计算每次测量的灯泡电阻,然后寻求规律
实验结论
平均值为所求的电阻值
小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大
知识点12 测量电阻的特殊方法
1.伏阻法
(1)如图1所示,闭合S,分别测出R0和Rx两端的电压U0、Ux。表达式:Rx= 。
(2)如图2所示,①只闭合S0,测出R0两端电压U0;②闭合S0和S1,测出电源电压U。表达式:Rx= 。
(3)如图3所示,①闭合S,将滑动变阻器移到阻值最大R处,读出电压表的示数Ux;②将滑动变阻器移到阻值最小0处,读出电压表的示数U。表达式:Rx= 。
图1 图2 图3
2.安阻法
(1)如图1所示,闭合S,分别测出通过R0和Rx的电流I0、Ix。表达式:Rx= 。
(2)如图2所示,①闭合S0,断开S,测出通过R0的电流I0;②闭合S0、S,测出总电流I。表达式:Rx= 。
图1 图2 图3
3.利用电源电压不变列方程求阻值
①如图3所示,闭合S,将滑动变阻器移到阻值最大R处,读出电流表的示数I1;②将滑动变阻器移到阻值最小0处,读出电流表的示数I2;③根据电源电压不变,列出方程。表达式:Rx= 。
知识点13 家庭电路的组成
1.主要组成部分:由两根进户线(火线和零线)、电能表、总开关、保险盒(空气开关)、开关、用电器、插座、导线等组成。
2.连接顺序:进户线入户后首先接到 上,然后接到 上,总开关的后面是 ,然后连接用电器及插座。顺序概括为: → → → →电灯(用电器)及插座。
3.各部分的接法与作用
部分
连接方式
作用
进户线
—
进户线是连接户外供电电路的电线,通常有两根,一根是零线,一根是火线。
电能表
串联在干路上
用来显示家庭电路所消耗的电能。电能表安装在干路上,在总开关的前面。
总开关
串联在干路上
家庭电路的连接中,电能表之后便是用户用电的总开关。当家庭电路需要修理时,必须 总开关,这时室内全部电路与外面的输电线分离,可以保证施工人员的安全。
保险
装置
串联在火线上
安装在总开关后的火线干路上,起到 的作用。常见的保险装置有熔丝(保险丝)和空气开关两种。当电路中电流过大时,保险丝会熔断,空气开关会自动断开。
用电器
并联
利用电能工作的器件,工作时将电能转化为其他形式的能。
插座
并联
家庭电路中的插座是并联在由火线和零线组成的电源上,一般分为两孔插座和三孔插座。两孔插座适用于有两线插头的外接家用电器;而三孔插座适用于有三线插头的外接家用电器(有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座)。
知识点14 火线和零线及其判断
1.火线和零线:进户的两条输电线中,一条叫作端线,俗称火线;另一条叫作零线。火线和零线之间的电压是 V;零线在入户前已经和大地相连,因此零线和大地之间的电压为零。
2.试电笔
(1)作用:①辨别 和 ;②检查用电器的外壳是否带电。
(2)试电笔的结构
(3)使用方法:使用试电笔时,人手要接触 或金属帽(即笔尾金属体),用笔尖接触被测的导线。
(4)工作原理:如果被测导线是火线,电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧,再经过人体、经过大地,流到零线与电源构成闭合电路,氖管就会发光。如果笔尖接触的是零线,氖管中 (会、不会)有电流也就 (会、不会)发光。
(5)注意事项:使用试电笔时,千万不能用手接触金属笔尖,以免触电;检查电路时,用试电笔接触导线,若两根导线都不发光,则火线断路,若都发光,则零线断路。
知识点15 三线插头和漏电保护器
1.三线插头:带金属外壳的用电器的电源插头有三条线,其中一条接火线(通常标有“L”字样);一条接零线(标着“N”);第三条线和用电器的金属外壳相连(标着“E”),插座上相应的导线和室外的大地相连。万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏,外壳带电,电流就会流入大地,不致对人造成伤害。
2.插座
(1)两孔插座: 在电路中;左孔接 线,右孔接 线(左零右火)。
(2)三孔插座:并联在电路中;左孔接零线,右孔接火线,上孔接 线(左零右火上接地)。
3.漏电保护器
(1)安装位置:在新建的楼房里,控制插座的总开关上大多还装有漏电保护器。
(2)作用:发生漏电时,自动切断电路,保证人身安全,防止触电。
(3)原理:发生漏电时,通过火线和零线的电流不相等,多余的电流就会产生磁力使开关自动断开。
知识点16 家庭电路中电流过大的原因
1.用电器总功率过大:在家庭电路中,用电器两端的电压是一定的,由可知,用电器的总功率越 ,电路中的电流越 。当电路中同时使用的用电器过多,或使用的用电器功率过大,都会造成整个电路中的总功率过大。
2.发生短路:在家庭电路中,用电器两端的电压是一定的,由可知,电路短路,电路中的总电阻很小,电流很大。以下几种情况,都可能引发短路:(1)连接电路时,火线和零线直接连通;(2)电线和用电器的绝缘皮破损或老化;(3)用电器或插座进水等。
知识点17 保险丝
1.保险丝的材料:电阻率 、熔点 的 合金。绝不能用铜丝、铁丝等代替保险丝。
2.原理:电流的 效应。
3.作用:家庭电路电流过大时,自动熔断,起到保护作用。
4.熔断原因:① ;② 。
5.连接安装:与所保护的电路 联,装在总开关后的 线上。
6.选择原则:使保险丝的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流。
知识点18 常见的触电事故
1.电压越高越危险:根据,可知,通过人体的电流取决于人体的电阻和加在人体两端的电压。通常情况下,在人的皮肤干燥的时候,人体的电阻约为104~105Ω;在皮肤潮湿时,人体的电阻可降到约 Ω。
在人体电阻一定的情况下,加在人体两端的电压越大,通过人体的电流就越大,危险性就越大。
2.安全电压:只有不高于 V的电压对人体才是安全的。我国家庭电路电压是220V,工厂用的动力电路的电压是 V,高压输电线路的电压高达10~500 kV,这些都远远超过安全电压,一旦发生触电,就会有生命危险。
3.触电实质:人体是导体,人体触及带电体并形成闭合电路时,有电流通过人体。
4.触电形式
(1)低压触电:一般分为单线触电和双线触电。
①单线触电:站在地上的人接触火线,则电流由火线进人人体,流到大地,构成通路,造成触电,如果这时脚下踩着绝缘材料,就不会触电。
②双线触电:人站在绝缘体上,若一只手接触火线,另一只手接触零线,电流将由火线流经人体回到零线,构成通路,造成触电事故。
(2)高压触电:最常见的是高压电弧触电和跨步电压触电。
①高压电弧触电:高压带电体会在周围形成强大的电场,当人体靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体和人体间发生放电现象,造成高压电弧触电。
②跨步电压触电:高压输电线落在地上,地面上与电线断头距离不同的各点存在电压,当人经过这个区域时,两脚之间存在相当高的电压,这时电流从一条腿流入,另一条腿流出,造成跨步电压触电。
5.触电事故的处理:一是 ,或者用一根绝缘棒将电线挑开,尽快使触电者脱离电源。二是尽力抢救。三是发生电火灾时务必在 后再灭火。在整个救护过程中,必须随时注意自身保护,防止自己触电。
知识点19 安全用电
1.安全用电原则
(1) 低压带电体; 高压带电体;(2)不损坏绝缘层;不弄湿用电器。(3)更换灯泡、搬动电器前要 电源开关;(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命要及时更换。
(5)有金属外壳的家用电器,外壳一定要 。
2.注意防雷
(1)雷电是大气中一种剧烈的 现象。云层之间、云层和大地之间的电压可达几百万伏至几亿伏。云层与大地之间的电压非常高,放电时会产生很大的电流,电流通过树木、建筑物时,巨大的热量和强大的电流都会使它们受到严重的破坏。
(2)防止雷电危害的措施
①避雷针:高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很粗的金属线与大地相连,可以防雷。
②避雷线:高压输电线最上面的两条导线是用来防雷的,叫作避雷线,又称架空地线。
【单元检测】
一.选择题(每题1.5分,共30分)
1.(2024·天津)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A.铝芯更细 B.铝芯更粗 C.绝缘皮更薄 D.绝缘皮更厚
2.(2024·四川自贡)如图是滑动变阻器的结构示意图,当滑片P向右移动时,要使连入电路中的电阻变大,应选择的接线柱为( )
A.A和B B.A和D C.B和C D.B和D
3.(2024·山东淄博)如图所示电路,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数不变,电压表的示数不变 B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大 D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
4.(2024·陕西)小明在课外实践活动中设计了一款台秤,其显示端由电压表表盘改装而成,电路设计如图所示。闭合开关S,关于该台秤的分析正确的是( )
A.保持R2阻值不变,被测物体质量变小时,电路中电流变大
B.保持R2阻值不变,被测物体质量变大时,电压表示数变小
C.若需要使台秤的分度值变小,可以将R2滑片向左滑动
D.若台秤测量值偏小,可以将R2滑片向右滑动进行校准
5.(2024·四川巴中)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是( )
A.电压表示数增大 B.电流表示数减小
C.电压表与电流表示数的比值不变 D.电压表与电流表示数的比值变小
6.(多选)(2024·天津)如图所示的电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电流表或电压表)。闭合S1和S2,a、b两表示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种电表,闭合S1、断开S2,a表示数为0.4(单位为A或V)。则( )
A.R1的电阻为5Ω B. R2的电阻为7.5Ω
C.前一种情况中a表的示数为3V D.后一种情况中b表的示数为1.2A
7.(多选)(2024·江西)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合,将滑片P向右移动,关于电流表和电压表示数变化情况,以下说法正确的是( )
A.电流表示数变小 B.电流表示数变大 C.电压表示数变小 D.电压表示数变大
8.(2024·陕西)如图,是规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A.a点所在的进户线是零线
B.若e点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用
C.断开开关S,用测电笔检测d点时,氖管发光
D.闭合开关S,灯泡L不发光,是因为导线bc间断路
9.(2024·四川巴中)小李做家务时,房间里的电灯突然熄灭。他用测电笔分别测试如图所示家庭简化电路中的a、b、c、d四点,测a、b两点时氖管均发光,测c、d两点时均不发光。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.a、b之间断路 B.b、c之间断路 C.c、d之间断路 D.b、c之间短路
10.(2024·山东聊城)如图是家庭常用的插线板,开关断开时,指示灯不发光,插孔不能提供工作电压;开关闭合时,指示灯发光,插孔可以提供工作电压;如果指示灯损坏,开关闭合时插孔也能提供工作电压。下列说法正确的是( )
A.插线板上指示灯和插孔是串联关系
B.开关闭合时用试电笔接触任一插孔,试电笔的氖管都会发光
C.插线板电线的绝缘皮破损,仍能安全使用
D.插线板接多个用电器同时工作时,总电流不能超过插线板允许的最大电流
11.(2024·江苏徐州)如图所示,用测电笔检测插座中是否有“电”,下列操作错误的是( )
A.笔尖插入插座 B.笔尖接触火线 C.手接触笔尖金属体 D.手接触笔尾金属电极
12.(2024·内蒙古通辽)在使用电和天然气等清洁能源时,要注意安全。下列说法正确的是( )
A.当发现有人触电时,应立即打电话报警
B.当发现因电起火时,应立即用水浇灭
C.当闻到燃气异味时,应立即打开电灯寻找泄漏处
D.当闻到燃气异味时,应立即打开门窗关闭燃气阀门
13.(2024·山东泰安)下列有关安全用电的说法正确的是( )
A.使用试电笔时,要用手指按住笔尖,然后用笔尖接触被测导线
B.灯泡的开关应该接在零线和灯泡之间
C.家庭电路中电流过大,一定是发生了短路
D.更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关
14.(2024·江苏淮安)下列做法中,不符合安全用电原则的是( )
A.发现有人触电迅速切断电源 B.用湿抹布擦正在发光的灯泡
C.将电冰箱外壳接地 D.先断开电源再灭火
15.(2025.黑龙江绥化) 如图是家庭电路的一部分,进户线在图中左侧。闭合开关,灯泡不亮,用试电笔检测发现a、b、c三处氖管发光,d处氖管不发光。则电路故障是( )
A. 灯泡断路 B. b、c间断路 C. a、d间断路 D. 进户线零线断路
16. (2025.湖南长沙)下列符合安全用电要求的是( )
A. 手机充电完毕后,不拔充电插头 B. 多个大功率用电器同时接在一个插线板上工作
C. 空气开关跳闸后,不排除故障就重新闭合通电 D. 人离开时将电烤火炉及时断电
17. (2025.湖南长沙)(多选)如图是小湘设计的一款测定水箱内水量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,滑片跟滑杆相连,滑杆可以绕着O点转动,另一端固定着浮子。电源电压保持不变,当水箱内水位上升时( )
A. 水对箱底的压强变小 B. R接入电路的电阻变小 C. 电路中的电流变小 D. 电压表的示数变大
18. (2025.山东泰安)同学们利用所学安全用电知识模拟安装家庭电路,下列说法不正确的是( )
A. 电灯的开关连接在零线和灯泡之间
B. 电能表安装在全户用电的总开关之前
C. 安装三孔插座要“左零右火中间地”
D. 用试电笔判断零线和火线时,手指要接触笔尾金属体
19. (2025.陕西B)关于家庭电路和安全用电,下列说法不正确是( )
A. 用电器的开关要与火线连接 B. 家用电器的金属外壳需要接地
C. 手机充电结束后,及时拔下充电器 D. 绝缘皮破损的电线仍能安全使用
20. (2025.陕西A)为了市民电动车的充电安全,很多地方都配备了安全充电站,如图所示。关于充电站和电动车的安全充电,下列做法符合安全用电原则的是( )
A. 充电站插座的外壳用导体制成 B. 充电过程中起火时立即用水浇灭
C. 将电动车的电池拆下后带回家充电 D. 充电结束后自动切断电源
二.填空题(每空1分,共22分)
21.(2024·山东日照)如图是小明家新房中的部分电路,存在的问题是 。问题解决后,闭合开关S1、S2,电灯L1正常发光,但L2仍然不亮。将一把新买的电热水壶插入三孔插座,电热水壶也不能工作。把试电笔分别插入三孔插座的左、右孔,氖管均能发光,则可以判断出电路的故障是 。
22.(2024·广西)如图所示的插座最好安装在较高处,防止幼儿玩耍时因接触 而触电;三孔插座的①插孔对应的接线柱必须接 ,避免接触用电器带电的金属外壳而触电。(两空均选填“火线”“零线”或“地线”)
23. (2025.黑龙江绥化)如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,在电路中分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验。先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将电阻由10Ω更换为5Ω,调节滑动变阻器的滑片向______(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2V为止:要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。
24. (2025.湖南长沙)如图所示电路中,电阻R1和R2的连接方式为____联。已知电源电压为9V且保持不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关后,通过R1的电流为______A,此时电流表的示数为1.2A,R2的阻值为____Ω。
25. (2025.江苏徐州)家庭电路有两根进户线,分别是火线和零线。火线和零线之间的电压为______V。各用电器都是一端接在火线上,另一端接在零线上,即这些用电器是______联的。用测电笔的笔尖接触电线,如果氖管发光,表示接触的是______线。
26.(2025.山东济宁) 如图所示,闭合开关,将滑片P向b端滑动,电压表示数________,电压表与电流表示数之比________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
27. (2025.山东威海)家庭电路的部分电路如图所示,进户线___________(选填“甲”“乙”)是火线;只闭合开关S1,L1正常发光,再闭合开关S2,L1马上熄灭,如果故障出在L2上,则可能是L2_______。
28.(2024·江苏扬州)如图1是家庭电路示意图,插座与灯泡的连接方式是 联。闭合开关后,灯泡不亮,测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光,则电路故障是 断路。
29.(2024·山东滨州)如图所示,电源电压为3V,闭合开关后,电流表A1的示数为0.6A,电流表A2的示数为0.2A,则通过灯泡L2的电流为 A,灯泡L1的阻值为 Ω。
30.(2024·吉林)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向 端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器 。
三.作图与实验探究题(31题2分,其它每空1分,共30分)
31.(2025.黑龙江大庆)鱼缸的水泵需要连接在三孔插座上,鱼缸上方需要安装照明灯,请用笔画线代替导线,将三孔插座、开关和照明灯分别接入电路,开关只控制照明灯。
32.(2024·山东德州)探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是_________(填序号)。
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是 ,其值为 ;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时, 。
(4)实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,下列措施可行的是_________(填序号)。
A.调高电源电压 B.将电压表改接到滑动变阻器两端 C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻
(5)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
33.(2025.广东广州)“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路______(要求:连线不要交叉:滑片P向D移动,电路的电流增大)。
(2)发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡L1(3.8V,0.4A)和L2(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹______(选填“a””b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为______V;
(4)作出猜想:
猜想一:由于灯泡不发光,电压表示数不为零,L1断路,L2短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示数不为零,L1断路,L2无故障。
(5)验证猜想:取下L1,换上完好的灯泡L3(3.8V,0.4A),观察到L3发光,L2仍然不发光。由此可知,______(选填“猜想一”“猜想二”)正确;
(6)继续实验:
①排除故障后,闭合开关,移动滑片P,多次进行实验。某次(记第一次)实验三个电流表示数如图。
②为得到串联电路中电流的特点,设计记录实验数据的表格,并将第一次的数据填入表格中______。
34.(2025.广东深圳)思考乐小虞同学利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”。
(1)在如图所示的虚线框内,小虞同学应填入______(填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最______(填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是______。
实验次数
1
2
3
4
电流I/A
1
1.6
2.4
2.8
电压U/V
0.2
0.32
0.48
0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值______,小虞由此得出结论,“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。
(5)分析如上坐标图,思考乐小虞同学发现导致乙组数据与甲和丙不同的原因是______。
35.(2025.湖北)有横截面积相同的1.0m长的镍铬丝、0.8m长的锰铜丝和0.5m长的康铜丝各一根,小晶通过实验研究材料、长度对金属丝电阻的影响。其他器材有:干电池、开关、带夹子的导线若干、电流表、1m长的刻度尺。
长度/cm
60.0
40.0
20.0
…
电流/A
1.33
2.61
…
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。
(2)要研究长度对电阻的影响,应选择______(填“同一”或“不同”)金属丝。当镍铬丝接入电路的长度为60.0cm时,电流表示数如图乙,读数为______A。改变长度并记录电流值填入上表,随着长度减小,电路中电流变______,表明电阻变______。
(3)要研究材料对电阻的影响,可使上述三根金属丝接入电路的长度均为______m(填“0.4”“0.7”或“0.9”)。
(4)完成探究后,小晶将镍铬丝与小灯泡串联接入电路,模拟一个简易调光台灯。当观察到小灯泡变暗时,可推断镍铬丝接入电路的长度变______。
36.(2025.湖南长沙)如图是测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻的实验电路。
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.5
0.1
电流I/A
0.28
0.26
0.24
0.21
0.9
0.16
0.05
电阻R/Ω
8.9
8.1
7.1
6.2
1
3.1
2
(1)连接电路时,开关应处于_______状态;
(2)请你用笔画线表示导线将电路连接完整;
(3)为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小星在调节滑动变阻器时,应该通过观察_______(选填序号)来判断小灯泡是否正常工作;
A. 灯泡亮度 B. 电压表示数 C. 电流表示数
(4)小灯泡正常发光后,调节滑动变阻器,让电压逐次下调,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。检查小星的数据表,你认为第_______次实验的数据存在明显错误。
四.计算题(37题4分,38题6分,39题8分,共18分)
37.(2024·江西)如图所示,电源两端电压为24V,电阻R为20Ω。
(1)只闭合开关S,求通过电阻R的电流;
(2)同时闭合开关S、S1,若通过干路的电流为1.6A,求通过电阻R1的电流和电阻R1的阻值。
38.(2024·内蒙古呼和浩特)如图甲所示,是L1、L2两个灯泡的I-U图像,请根据图像所给信息进行计算:
(1)若两灯泡串联在电路中(如图乙所示),此时电流表的示数为0.3A。求此时两灯泡的电阻;
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图丙所示),求此时电流表的示数。
39.(2024·广西)公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是跨学科学习团队设计的可视化地磅的电路原理图,主要由踏板(重力不计)、压力传感器R、显示承重的仪表(实质为电流表,量程0~0.6A)等组成,R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为5Ω。求:
(1)当R的阻值为35Ω时,电路的电流;
(2)当通过电路的电流为0.4A时,地磅的测量值;
(3)为了增加地磅的最大测量值,请你写出一种可行的方案,并列出关系式进行说明。
参考答案
一.选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
A
D
D
BC
AD
C
B
D
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
C
D
D
B
C
D
CD
A
D
D
二.填空题
21.三孔插座没有接地 FG之间断路 22. 火线 地线 23.左 25
24.并 0.9 30 25. 220 并 火 26.变小 不变 27.甲 短路
28.并 火线 29. 0.4 15 30. 左/A端 短路
三.作图与实验探究题
31.
32.(1) (2)B (3)电压 3V 通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)C (5)
33. ①. ②. b ③. 6 ④. 猜想一 ⑤.
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.5
0.5
0.5
2
3
34.(1)定值电阻 (2)右 (3)定值电阻断路 (4)一定 (5)电流表未调零
35.(1) (2)同一 0.9 大 小 (3)0.4 (4)大
36.(1)断开 (2) (3)B (4)5
四.计算题
37.解:(1)只闭合开关S,只有电阻R接入电路中,根据欧姆定律可知,通过电阻R的电流为
(2)同时闭合开关S、S1,电阻R和R2并联接入电路中,根据并联电路的电流规律可知,通过电阻R1的电流为,电阻R1的阻值为。
38.解:(1)若两灯泡串联在电路中,电路中电流为0.3A,由图甲可知,此时L1两端的电压为1.8V,则L1的阻值为,L2两端的电压为4.2V,则L2的阻值为。
(2)串联电路电源电压等于各用电器电压之和,所以电源电压为,
并联电路支路电压等于电源电压,由图可知,当电压为6V时,L1的电流为0.5A,经过L2的电流为0.35A,电流表测量干路电路,故电流表的示数为。
39.解:(1)由图可知:压力传感器R和定值电阻R0串联,电流表测量电路中的电流,当R的阻值为35Ω时,电路的电流。
(2)当通过电路的电流为0.4A时,电路的总电阻,R的阻值R′=R总-R0=30Ω-5Ω=25Ω,由图乙可知压力是1×104N,地磅的测量值。
(3)电流表的示数最大为0.6A,电源电压不变,电路的总电阻为。为了增加地磅的最大测量值,即压力增大,R的阻值减小,而R的阻值为R=20Ω-R0,所以需要增大R0的阻值。
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