内容正文:
专题04 电压 电阻
6大高频考点
1. 电压
2. 串、并联电路中电压的规律
3. 变阻器
4. 探究串联电路和并联电路中电压的特点
5. 探究影响导体电阻大小的因素
6. 跨学科实践:制作简易调光台灯
考点1 电压
1.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)如图所示是某同学物理课后的实践作品——“土豆电池”,将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解,说法正确的是( )
A. 金属片B是“土豆电池”的正极
B. 若断开开关,电压表无示数,A、B两金属片间没有电压
C. 若发光二极管“正”“负”极接反,电压表将没有示数
D. “土豆电池”供电时将化学能转化为电能
【答案】D
【详解】A.由图可知,金属片B与电压表负接线柱相连,说明金属B是电源负极,故A错误;B.断开开关,电路处于断路状态,电压表无示数,但A、B两金属片间有电压,故B错误;C.若发光二极管“正”“负”极接反,电路中没有电流,电压表测量电源电压,仍有示数,故C错误;D.“土豆电池”供电时消耗化学能,向外输出电能,将化学能转化为电能,故D正确。故选D。
2.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示的电路中,若在闭合开关S后,两只灯泡都能发光,应在图甲、乙两处连入的元件是( )
A. 甲是电压表,乙是电池
B. 甲是电池,乙是电流表
C. 甲是电流表,乙是电池
D. 甲是电压表,乙是电流表
【答案】C
【详解】A.如果甲是电压表,乙是电池,则甲就与L1串联,L1就相当于断路,不发光,故A不符合题意;B.如果甲是电池,乙是电流表,乙就会将L2短路,L2就不会发光,故B不符合题意;C.如果甲是电流表,乙是电池,两灯泡并联,甲电流表与灯泡L1串联,闭合开关后,两只灯泡都能发光,故C符合题意;D.如果甲是电压表,乙是电流表,图中没有电源,两灯泡不可能发光,故D不符合题意。故选C。
3.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)下列估测最接近实际情况的是( )
A. 新能源汽车的效率可达100%
B. 教室内一盏灯工作电流为20A
C. 对人体的安全电压为不高于220V
D. 手机电池的电压约为3.7V
【答案】D
【详解】A.新能源汽车的效率可达85%~90%以上,但也达不到100%,故A不符合题意;B.根据常见用电器工作的电流可知,教室内一盏灯工作电流约为0.2A,故B不符合题意;C.对人体的安全电压为不高于36V,故C不符合题意;D.不同的电源提供不同的电压,手机电池的电压约为3.7V,故D符合题意。故选D。
4.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)小明在连接好电路后,闭合开关发现电压表指针如图所示,出现这种情况的原因是 。
【答案】电压表的正负接线柱接反了
【详解】由图可知,闭合开关,电压表的指针偏向“0”刻度线的左侧,原因是电压表的正负接线柱接反了。
5.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)我国家庭电路的供电电压是 V,一节新干电池的电压是 V。
【答案】① 220 ② 1.5
【详解】[1]我国家庭电路的供电电压是220V,这是我国(以及大多数国家)统一规定的家庭供电电压标准,这个数值是为了兼顾用电设备的功率需求和使用安全性设定的,日常的电灯、冰箱、电视等家电,都是按照这个电压设计的,直接接入家庭电路即可正常工作。[2]一节新干电池的电压是1.5V,干电池属于化学电源,新的碳锌干电池(常见的5号、7号电池都属于这类)的额定电压就是1.5V,这是这类电池的固有特性。
6.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)我国家庭中,空调正常工作时两端的电压为 伏。它与家中的电视机是 (选填“串联”或“并联”)连接的。
【答案】① 220 ② 并联
【详解】[1] 我国家庭中,用电器两端的电压为220V,故空调正常工作时两端的电压为220V。[2] 它与家中的电视机独立工作,互不影响,故是并联。
7.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)小军要探究串联电路电流特点,他选用两个规格不同的小灯泡和组装了如图所示电路。流入第一个灯泡的电流用表示,流出第二个灯泡的电流用表示。他想验证:在串联电路中,等于。请回答下列问题:
(1)以下是小军设计的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,观察电流表、的示数,分别用和表示,并将和的数据记录在表格中;
③ ,读出电流表、的示数和,并记录在表格中。
④依照步骤③再做四次,并将对应的电流表、的示数和记在表格中。
(2)画出实验数据记录表格。
【答案】① 改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电流表A1、A2的示数,将数据填入表中。 ②
I1/A
I2/A
【详解】
(1)略。
(2)[2]根据记录的物理量,实验数据记录表如下所示:
I1/A
I2/A
8.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)为探究串联电路电流规律,小东设计了如图甲所示的电路图,分别测量电路中不同位置的电流。
(1)请用笔画线代替导线,在图乙中连接电路,使电流表测量C点处的电流;
(2)检查电路无误后,闭合开关,根据电流表指针偏转情况(图丙),可读出C处的电流为 A:
(3)随后,小东分别测量了A、B两处的电流,发现IA=IB=IC。为了使实验结论更具有普遍性,接下来应 。
【答案】(1) (2)0.36 (3)换用不同规格的小灯泡进行多次实验
【讲解】(1) 分析图甲可知,电路图为各电路元件串联的电路,若电流表测量C点处的电流,则电流表需在C点处串联进入电路,因此用笔画线从电源正极出发,依次经过开关、灯泡、灯泡、电流表后回到电源负极,注意电流要从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,由图丙可知,电流表选择量程。
(2) 图丙中电流表选用的是量程,该量程的分度值为0.02A,指针读数为0.36A。
(3) 仅通过一组灯泡得到的实验结论具有偶然性,因此需更换不同规格的灯泡多次实验,才能得到具有普遍性的结论。
9.(2025-2026九上·江苏扬州文昌教育集团·期中)小明制作的水果电池可以使发光二极管发光(二极管具有单向导电性),其工作时将 能转化为电能对外供电。由图示可知,金属片A是水果电池 (选填“正”或“负”)极;将发光二极管正负极接线对调后,发光二极管不发光,此时水果电池的正负极之间 (选填“有”或“没有”)电压。
【答案】① 化学 ② 正 ③ 有
【详解】[1]水果电池发生化学反应,将化学能转化为电能对外供电。[2]图中金属片A连接的是发光二极管的正极接线柱,此时发光二极管发光,说明金属片A是水果电池正极。[3]将发光二极管正负极接线对调后,由于发光二极管具有单向导电性,此时发光二极管不发光,但水果电池的正负极之间仍然存在电压。
考点2 串、并联电路中电压的规律
1.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为6V,L1两端电压为2V,则电压表的示数为( )
A. 2V
B. 4V
C. 6V
D. 10V
【答案】B
【详解】由电路图可知,L1和L2是串联,电压表测L2两端的电压,已知电源电压为6V,L1两端电压为2V,根据串联电路电压特点可知,串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,L2两端的电压为故ACD不符合题意,故B符合题意。故选B。
2.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则小灯泡和两端的电压分别为( )
A. 6V、1.5V
B. 1.5V、7.5V
C. 3V、7.5V
D. 7.5V、6V
【答案】A
【详解】由电路图知,两个小灯泡串联在电路中,电压表V1测电源电压,V2测灯L2两端的电压。两个电压表指针偏转均如图乙,据串联电路的电压特点知,V1选用大量程,分度值为0.5V,示数为7.5V。V2选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V,灯L2两端的电压。灯L1两端的电压故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
3.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)(多选)如图所示,电源电压不变,闭合开关,电压表的示数为,电压表的示数为,那么下列说法中不正确的是( )
A. 电源电压为
B. 两端电压为
C. 将电压表换成电流表,则亮,不亮
D. 将电压表换成电流表,则与并联
【答案】BD
【详解】A.由图可知,灯泡和串联,并联在电源两端,即是测量两灯泡组成串联电路的总电压,并联在灯泡两端,是测量灯泡两端的电压,电压表的示数为6V,即电源电压为6V,故A正确,不符合题意;B.电压表V的示数为3.6V,灯泡两端的电压3.6V,根据串联电压特点知,两端电压为故B错误,符合题意; C.将电压表换成电流表,闭合开关时灯泡被短路,因此灯泡亮,不亮,故C正确,不符合题意;D.将电压表换成电流表,由于电流表相当于导线,所以开关闭合时电源发生短路,故D错误,符合题意。 故选BD。
4.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)在如图所示的电路中,电源电压为U,当开关S闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表的示数为U,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯处短路
B. 灯处短路
C. 灯处断路
D. 灯处断路
【答案】B
【详解】有一只灯泡发光,说明电路是连通的。电压表测量L1两端电压,L1两端电压等于电源电压,说明L2两端电压为0。根据串联电路分压特点可知,L2处电阻为0,即电路故障是L2被短接了。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
5.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)小明按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关后两灯都正常发光,电压表V1的示数为3V,V2的示数如图乙所示,此时V2的示数为 V,L1和L2的额定功率之比为 。
【答案】① 2 ② 1∶2
【详解】[1]由图甲可知,闭合开关后两个灯泡串联且正常发光,V1测量电源电压,V2测的是L2两端的电压。由题意可知,电源电压U=3V。根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知,L2两端的电压小于电源电压,所以图乙中电压表V2使用的是0~3V的量程,示数为2V,即:L2两端的电压U2=2V。[2]灯泡L1两端的电压为U1=U-U2=3V-2V=1V串联电路中电流处处相等,根据P=UI可得,L1和L2的额定功率之比为
6.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)图甲电路中,电源由三节新干电池串联组成。闭合开关,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙,电压表的指针位置如图丙。
(1)电源电压是多少?
(2)通过和的电流分别是多少?
(3)和两端的电压分别是多少?
【答案】(1)4.5V (2)0.24A (3)3.3V
【讲解】(1) 一节新干电池的电压为1.5V,电源由三节新干电池串联组成。根据串联电路电压的特点,电源电压U等于各节电池电压之和。电源电压
(2) 由图甲可知,灯L1和L2串联,电流表测量的是整个串联电路的电流;根据串联电路中电流处处相等可知,通过L1和L2的电流相等,即由图乙可知,电流表所选的测量范围是,分度值是0.02A,电流表的示数为0.24A,因此,通过灯L1和L2的电流
(3) 由图甲可知,电压表并联在灯L2两端,测量的是灯L2两端的电压U2。根据串联电路电压的规律可知,L2两端的电压U2小于电源电压4.5V,由图丙可知,电压表所选测量范围是,分度值为0.1V,读数为,根据串联电路的电压规律可知,L1两端的电压
7.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)如图甲所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转角度相同,指针位置如图乙所示.则电阻R2两端的电压为 V,电阻R1两端的电压为 V.
【答案】① 1.6 ② 6.4
【详解】[1][2]从图甲可以看到,电阻R1和R2串联接在电路,电压表V1并接在电源两端,测的是电源电压,电压表V2并接在电阻R2两端,测的是电阻R2两端电压,可知V1的示数大于V2的示数,从图乙可知道,,即电阻R2两端的电压为1.6V,根据串联电路电压规律可知,电阻R1两端电压为
8.(2025-2026九上·山东威海-11月·期中)如图所示的电路中,电源电压为。闭合开关,电压表的示数为,则灯泡两端的电压为 ,断开开关,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】① 5 ② 变大
【详解】[1]由图可知,灯泡L1和 L2 串联,电压表测量L2两端的电压,已知电压表的示数为3V,即L2两端的电压3V。因为串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,电源电压为8V,所以灯泡L1两端的电压[2]断开开关,电压表串联在电路中,与电源两端相连,此时电压表测量的是电源电压,电源电压为8V,电压表示数变大。
9.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)如图所示,电源两端电压为3V且保持不变,当开关S闭合时,电压表的示数为2.5V。
(1)画出实物电路所对应的电路图。
(2)求电阻、两端的电压。
【答案】(1)电路图如图所示:
(2)2.5V;0.5V
【讲解】(1) 分析实物连接图可知,电流从电源正极出发,依次经过开关S、电阻、电阻,最后回到电源负极,因此电阻和是串联连接。电压表并联在电阻的两端,用于测量两端的电压。根据以上分析,画出对应的电路图,如图所示:
(2) 由电路图可知,电阻和是串联,电压表测量的是两端的电压。电压表的示数为2.5V,所以电阻两端的电压。串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和。电源电压U=3V,电阻两端的电压为
10.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)如图所示的电路图中,电源电压恒定。当S1断开,S、S2、S3闭合,电流表A1的示数为0.4A,电流表A2的示数为0.5A,电压表示数如图乙所示,求:
(1)通过小灯泡L2的电流是多少?
(2)小灯泡L2两端的电压和电源电压各是多少?
(3)当断开S2和S3,闭合开关S和S1,电压表指针的偏转角度仍如图乙所示,小灯泡L2两端的电压是多少?
【答案】(1)0.1A;(2)均为6V;(3)4.8V
【详解】解:(1)当S1断开,S、S2、S3闭合时,两灯并联,电压表测量灯L1两灯的电压,电流表A1测量通过灯L1的电流,示数为电流表A2测量干路中的电流,示数为因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以通过灯L2的电流为(2)由图乙可知,电压表选择的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为因为并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以灯L2两端的电压和电源电压为(3)当断开S2和S3,闭合开关S和S1时,两灯串联,电压表测量灯L1两端的电压,因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以此时电压表应选择0~3V的量程,分度值为0.1V,此时电压表的示数为则灯L2两端的电压为答:(1)通过小灯泡L2的电流是0.1A;
(2)小灯泡L2两端的电压和电源电压均为6V;
(3)当断开S2和S3,闭合开关S和S1,小灯泡L2两端的电压是4.8V。
考点3 变阻器
1.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P问左移动时,灯泡变亮.则下列接法符合要求的是
A. M接A,N接D
B. M接B,N接C
C. M接A,N接B
D. M接C,N接D
【答案】A
【详解】A.M接A,N接D,电阻线AP部分接入电路,滑片向左移动时,电阻变小,电流变大,灯变亮.故A正确;B.M接B,N接C,电阻线BP部分接入电路,滑片向左移动时,电阻变大,电流变小,灯变暗.故B错误;C.M接A,N接B,则电阻线全部接入电路,滑片移动时,接入电路电阻不变,故C错误;D.M接C,N接D,金属杆接入电路,且移动滑片电阻也不会变化,故D错误;【点睛】重点是滑动变阻器的使用和接线,要理解滑动变阻器改变电阻的原理,即改变接入电路的电阻线的长度来改变电阻.
2.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)如图所示,将两个滑动变阻器串联连入电路后,要使电路中的电流最小,则滑片P1和P2的位置应为( )
A. P1、P2都移至最左端
B. P1、P2都移至最右端
C. P1移至最左端,P2移至最右端
D. P1移至最右端,P2移至最左端
【答案】D
【详解】要使电路中的电流最小,就应让电路中的电阻最大。由电阻的大小与长度的关系可得,两个滑动变阻器应是串联的,滑片离下面接有导线的接线柱越远,滑动变阻器接入电路中的电阻越大。因此P1移至最右端,P2移至最左端,每个滑动变阻器接入电路中的电阻值都是最大的,故ABC不符合题意;D符合题意。故选D。
3.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)如图所示的滑动变阻器连入电路的4种接法中,当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路部分的电阻增大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.滑动变阻器接入了上面的两个接线柱,相当于接入电路的电阻为零,滑片移动,不能改变电阻的阻值,故A不符合题意;B.滑动变阻器接入了下面的两个接线柱,滑动变阻器相当于定值电阻,滑片移动,不能改变电阻的阻值,故B不符合题意;C.滑动变阻器连入了右下方的接线柱,滑动变阻器接入了右半段,滑片右移,电阻的长度变短,电阻变小,故C不符合题意;D.滑动变阻器连入了左下方的接线柱,滑动变阻器接入了左半段,滑片右移,电阻的长度变长,电阻变大,故D符合题意。故选D。
4.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)用滑动变阻器改变电路中小灯泡的亮度。如图所示的滑动变阻器的四种接法中,闭合开关后能直接进行实验的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最大,闭合开关后能直接进行实验,选项A符合题意;B.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器接入电路的阻值最小,为零,闭合开关后不能调节电路中小灯泡的亮度,B项不合题意;C.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片左边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,C项不合题意;D.从图中可以看到,这种接法会让滑动变阻器滑片右边的电阻,即部分电阻接入电路,虽然能够调节电路中小灯泡的亮度,但是闭合开关后不能直接进行实验,D项不合题意。
5.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)如图所示,是小红在“练习使用滑动变阻器”的实验中连接的部分电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡变亮,则下列接法符合要求的是( )
A. M接B,N接C
B. M接A,N接D
C. M接A,N接B
D. M接C,N接A
【答案】A
【分析】【详解】灯泡变亮,表明通过灯泡的电流变大,即电路中的电阻减小,滑动变阻器的滑片P向右移动时,其接入的电阻是减小的,则滑片右侧的电阻丝应接入电路(即一定要接B接线柱),滑动变阻器采用“一上一下”的接法,故M接B,N接C,故A正确,BCD错误。故选A。
6.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)图甲是家用风扇的调速开关,图乙是调速开关的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A. 将接线柱a与b接入电路
B. 将接线柱b与c接入电路
C. 将接线柱a与c接入电路
D. 以上连接方法都可以
【答案】A
【详解】电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流达到改变风扇转速的目的。要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,则电路中电流要变大,可知电位器接入电路的电阻要变小,应将接线柱a与b接入电路,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
7.(2025-2026九上·湖南娄底-11月·期中)用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关说法正确的是( )
A. 电阻丝最好是用铜制成的导体,缠绕电阻丝的圆筒最好是绝缘体
B. 闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最左端
C. 闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D. 滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样,其中“2A”是指使用滑动变阻器时的电流
【答案】C
【详解】A.电阻丝是导体,但要有一定的电阻,这样才能对电路起到调节作用,而铜丝的电阻非常小,不适合做电阻丝;缠绕电阻丝的圆筒要求不能导电,是绝缘体,故A错误;B.闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器阻值应调至最大,故图中滑片应置于最右端,故B错误;C.闭合开关后,当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,小灯泡的亮度变暗,故C正确;D.滑动变阻器上的铭牌标有“20Ω 2A”,其中的2A是指滑动变阻器允许通过的最大电流,故D错误。故选C。
8.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)中国的无人机技术发展迅速,水平居世界前沿,如图所示是操纵无人机飞行的“调速”手柄,可改变无人机飞行的速度,与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ,这个装置用的时间长了,上面会聚集大量的灰尘使电路接触不良,这说明此时的灰尘属于 (选填“半导体”“导体”或“绝缘体”)。
【答案】① 滑动变阻器 ② 绝缘体
【详解】[1]“调速”手柄联动的电路元件相当于我们学过的滑动变阻器,它是通过改变电阻丝接入电路的长度来改变电阻,从而达到改变电路中电流大小的目的。[2]上面会聚集大量的灰尘而接触不良,这说明灰尘属于绝缘体,不容易导电。
9.(2025-2026九上·山东威海-11月·期中)如图所示为旋转式变阻器,若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路,则当转轴顺时针旋转时,它连入电路的电阻将变 ;图中电阻箱的示数为 Ω。
【答案】① 大 ② 2035
【详解】[1]如图所示,旋转式变阻器通过改变接入电路的电阻片的长度来改变接入电路的电阻值,当把A、B两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是AP段。当转轴顺时针旋转时,接入电路的电阻片变长,电阻值变大。[2]图中电阻箱表示的电阻是
考点4 探究串联电路和并联电路中电压的特点
1.(2025-2026九上·山东威海-11月·期中)(多选)在探究串联电路电压特点时某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析,不正确的是( )
A. 开关闭合后,如果灯泡不亮,亮,一定是灯泡灯丝断了
B. 开关闭合后,如果电压表示数为零,一定是灯泡断路
C. 如果只有灯泡断路,则开关闭合后电压表示数不为零
D. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡一定不发光
【答案】ABD
【详解】A.开关闭合后,两灯串联,若灯泡L2断路,则整个电路都断开了,L2和L1都不亮。故A错误,符合题意;B.开关闭合后,如果电压表示数为零,可能是与电压表并联的灯泡L1短路,也可能是灯泡L2断路,还可能是电压表坏了或电压表接线处断路。故B错误,符合题意;C.如果只有灯泡L1断路,则开关闭合后电压表与灯泡L2串联在电路中,此时电压表两接线柱与电源两极连通,电压表有示数且示数近似等于电源电压。故C正确,不符合题意;D.开关闭合后,如果电压表示数为零,原因可能是与电压表并联的灯泡L1短路或电压表坏了或电压表接线处断路,这几种情况灯泡L2能发光,故D错误,符合题意。故选ABD。
2.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)小东和小文利用如图所示的电路探究串联电路中用电器两端电压的关系。
U1/V
0.8
1.2
1.5
1.8
2.2
2.5
U2/V
0.8
1.2
1.5
1.8
2.2
2.5
小东操作的主要实验过程如下:
①断开开关,将滑动变阻器的滑片P放在阻值最大处,根据电路图连接实验电路;
②检查电路无误后,闭合开关,调整滑动变阻器的滑片P到适当位置,正确读出电压表V1与V2的示数,记录在实验数据记录表中;
③仿照上述步骤又进行了五次实验。实验数据如表所示。小东通过分析实验数据,得出结论:串联电路中各用电器两端电压相等。小文不同意小东的观点,提出了实验改进建议。请简述小文的实验改进措施(说出一条即可): 。
【答案】将R1、R2改为阻值不等的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,读取电压表V1、V2的示数
【详解】图中两电阻串联后与变阻器串联,由表中数据知,两电阻的电压相等,是因为选用的两电阻的阻值相等,选用的器材太特殊,结论具有偶然性。改进措施:将R1、R2改为阻值不等的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,读取电压表V1、V2的示数,分析实验数据得出的结论具有普遍性,从而避免偶然性。
3.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)如图所示是小东探究“并联电路电压规律”时连接的电路。
U1/V
1.5
1.5
3
3
4.5
4.5
U2/V
1.5
1.5
3
3
4.5
4.5
U/V
1.5
1.5
3
3
4.5
4.5
(1)刚连接好最后一根导线,小东发现两只小灯泡立即发光,电压表有示数,闭合开关后,灯泡L1 ,灯L2 (以上两空均填“熄灭”“亮度不变”或“更亮”),电压表示数 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(2)为了使两灯泡并联,开关控制整个电路,电压表测电源两端电压,只用更改一根导线的位置就可以实现,在图中将接错的那一根导线打上“×”,再画线把它改到正确的位置上:
(3)分别测出图中小灯泡L1、L2两端的电压U1、U2,电源两端的电压U,随后改变两个小灯泡规格和串联电池的节数,重做上述实验。并将测得的数据记录在上表中。分析实验数据,可得到并联电路的电压规律是: (用符号表示)。
【答案】(1)① 熄灭 ② 更亮 ③ 变大 (2) (3)
【讲解】(1) 刚接好导线开关是断开的,、串联,电压表测两端的电压,示数小于电源电压。闭合开关后,被短路,因此熄灭;此时电路中只有发光,两端的电压等于电源电压,因此电压表示数变大;由于L2两端的电压变大,因此更亮。
(2) 原电路中,开关闭合后,灯泡被短路。根据题意,应该将开关接在干路,从而控制整个电路,让两灯泡并联。在连接L1左侧接线柱和开关左侧接线柱的导线上打“×”,用导线把L1左侧接线柱和L2右侧接线柱连接起来即可。
(3) 分析表格的多组实验数据,每组的支路两端电压、都和电源电压U相等,多次更换灯泡规格、改变电源电压后规律依然成立,因此得到并联电路的电压规律:并联电路各支路两端电压相等,等于电源总电压,表达式为。
4.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)在探究串联电路的电压规律的实验中,图甲是实验电路图:
(1)根据电路图,请用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整 。
(2)要用电压表分别测出AB、BC、AC两点间的电压,请设计一个记录实验数据的表格。
(3)闭合开关,电压表的示数如图丙所示,则AB两点间电压为 V,在测量BC两点间电压时,发现与AB两点间电压相等。为了使结论更具普遍性,请提出一条合理化建议: 。
【答案】(1) (2) (3)① 1.4 ② 换用不同规格的灯泡多次实验
实验次数
/V
/V
/V
1
2
3
【讲解】(1) 电路图为串联电路,电压表测灯L1两端的电压,由图乙可知电源电压为3V,故电压表选择小量程,与灯L1并联,电流从正接线柱流入负接线柱流出,如图所示:
(2) 实验中需要记录AB、BC、AC三处的电压值,物理量要标注单位,为得到普遍规律,要多次进行实验,记录实验数据的表格如下:
实验次数
/V
/V
/V
1
2
3
(3) [1]电压表的量程为,分度值为0.1V,则指针所指示数为1.4V。[2]说明实验中选用的两个小灯泡规格相同,为了使结论更有普遍性,应换用规格不同的小灯泡多次实验。
5.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)实验室有如下器材:满足实验要求的电源一个,电压表一支,阻值为1Ω~15Ω的已知定值阻值多个,开关一个和导线若干。小明想利用如上器材设计一个实验,证明“当通过电阻的电流保持不变时,电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”。请你根据上述要求帮助小明:
(1)画出实验电路图;
(2)设计出实验数据记录表。
【答案】(1) (2)
R/Ω
U/V
【详解】
(1)让这些不同的电阻串联,可以保证通过它们的电流是相同的,然后依此测出各电阻两端的电压,实验电路图如图所示: (2)记录表中需记录多组电阻值和其两端对应的电压,故实验数据记录表格如下:
R/Ω
U/V
6.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)在探究“串联电路中的电压特点”实验中,图甲是某小组设计的电路图。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量 两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是 。(写出一条即可)
(3)某次操作中他们将电压表并联在两端,闭合开关,发现灯泡不亮,灯泡发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是( )
A. 断路
B. 短路
C. 电阻比电阻小
D. 电阻比电阻大
【答案】(1)和 (2)电压表应与所测用电器并联 (3)C
【讲解】(1) 由图乙可知电压表并联在和两端,则电压表测量的是和两端的总电压。
(2) 根据电压表的使用方法,电压表应并联在用电器两端,如果电压表串联在电路中,整个电路相当于断路,电压表测量电源电压。
(3) 根据题意可知灯泡发光,所以电路不可能断路;电压表有较小示数,说明不可能短路;灯泡不亮,说明的实际功率太小,串联电路电流处处相等,根据可知,电阻比电阻小,故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
7.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)如图甲是小明探究“串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)连接电路过程中,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 ;
(2)实验时,灯和灯的规格应 (填“相同”或“不相同”);
(3)为测量两端电压,请在图丙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(4)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现、都不亮,且电压表示数为零,若只有或中的一处发生故障,则故障可能是 ;
(5)排除故障后,小明用电压表测量两端的电压时,想保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,小华认为这样测不出两端电压,理由是 ;
(6)小刚正确进行实验和读数,测出的数据如表所示。
实验序号
两端电压
两端电压
总电压
1
0.9
1.8
2.8
2
1.4
1.4
2.8
3
1.7
1.1
2.8
由此可以得出初步结论: (用文字表达)。
【答案】(1)调零 (2)不相同 (3) (4)断路 (5)电压表正负接线柱接反 (6)串联电路两端总电压等于各用电器两端电压之和
【讲解】(1) 连接电路过程中,电压表指针如图乙所示,电压表的指针不在零刻度线处,说明电压表未调零,接下来要对电压表进行的操作是调零。
(2) 实验时,为了使实验结论具有普遍性,灯L1和灯L2的规格应不相同。
(3) 实验中两灯串联,要测量 L1两端电压,应将电压表并联在 L1两端,实物图如图所示:
(4) 小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,L1、L2都不亮,串联电路中,两灯泡不亮,说明电路发生断路,且电压表示数为零,则L1以外的电路发生断路,若只有 L1或 L2中的一处发生故障,故障可能是L2断路。
(5) 小明想保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,这样做会使电压表的正负接线柱接反,所以测不出L2两端电压。
(6) 由表格中的数据可知,每组数据几乎都满足 UAC =UAB+UBC,由此在误差允许的范围内,可以得出初步结论:串联电路两端总电压等于各用电器两端电压之和。
8.(2025-2026九上·湖南娄底-11月·期中)科探小组的同学在做“探究串联电路电压特点”的实验时连接了如图(a)所示电路。和是两只相同的电压表。当闭合开关后,灯泡和都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为如图(b)所示,请你计算:
(1)灯泡和两端的电压;
(2)若将灯泡和改接为如图所示(c)的电路,电源电压保持不变,闭合开关后灯泡和都发光,此时A电流表的示数为1A,电流表的示数为0.8A,则通过灯泡的电流和两端的电压。
【答案】(1), (2),
【讲解】(1) 由图(a)可知,灯泡L1和L2串联,电压表V1测量的是电源电压U,电压表V2测量的是灯泡L1两端的电压U1。根据串联电路电压规律,总电压大于各部分电路电压,即U > U1。由于两电压表指针偏转角度相同,说明它们选用了不同的量程。因此,电压表V1选用的是0~15V的大量程,电压表V2选用的是0~3V的小量程。从图(b)指针位置读数:电压表V1的示数为U = 6V。电压表V2的示数为U1 = 1.2V。根据串联电路电压特点U =U1 +U2,灯泡L2两端的电压为:
(2) 由图(c)可知,灯泡L1和L2并联,电流表A测量干路电流I,电流表A1测量通过L1的电流I1。根据并联电路电流特点 I = I1+ I2,通过灯泡L2的电流为:由于电源电压保持不变,根据并联电路电压特点,各支路两端的电压相等且等于电源电压。因此,L2两端的电压为:
考点5 探究影响导体电阻大小的因素
1.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)铅笔芯的型号主要根据石墨和粘土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高,导电性越强。下列四种铅笔芯串联在电路中,它们长度相同,标注了各自的直径和型号,其中电阻最小的是( )
A. ①
B. ②
C. ③
D. ④
【答案】D
【详解】导体电阻与材料、长度、横截面积有关,当材料、长度相同时,导体越粗,电阻越小。由题可知,②的电阻小于①的电阻;④的电阻小于③的电阻;④是4B铅笔,②是2B铅笔,它们长度、粗细相同,“B”前的数字越大,则石墨含量越高,导电性越强,所以,④的导电性强,电阻小,所以,电阻最小的是④ ,故D符合题意,ABC不符合题意。故选 D。
2.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)(多选)如图所示的实验装置,可以探究影响导体电阻大小的因素,下列说法正确的是( )
A. 实验中,通过电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小
B. 接入A、C两根电阻丝,可探究导体电阻大小与横截面积是否有关
C. 该实验装置不能探究导体电阻大小与导体材料是否有关
D. 接入B、D两根电阻丝,可探究导体电阻大小与导体长度是否有关
【答案】AD
【详解】A.导体电阻越大,导体对电流的阻碍作用越大,电路电流越小,因此可以通过电流表示数的大小间接反映电阻丝的电阻大小,这是转换法的应用,故A正确;B.A、C两根电阻丝材料和横截面积都不同,未控制材料相同,无法探究电阻大小与横截面积的关系,故B错误;C.A、B两根电阻丝长度和横截面积相同,而材料不同,接入A、B可探究电阻大小与材料的关系,故C错误;D.B、D两根电阻丝材料均为镍铬,横截面积相同,长度不同,因此可探究电阻大小与长度的关系,故D正确。故选AD。
3.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)其他条件相同的情况下,电阻较小的导体,其材料的导电性能较强。如图所示的电路中,R1、R2分别是甲、乙两种材料制成的电阻丝,它们的横截面积分别为S1、S2,长度分别为L1、L2。闭合开关S后,两电流表的示数分别为I1、I2,下列说法正确的是( )
A. 若S1=S2,L1=L2,观察到I1>I2,则材料乙的导电性能较强
B. 若S1=S2,L1<L2,观察到I1>I2,则材料甲的导电性能较强
C. 若L1=L2,S1>S2,观察到I1>I2,则材料乙的导电性能较强
D. 若L1=L2,S1<S2,观察到I1=I2,则材料甲的导电性能较强
【答案】D
【详解】A.若S1=S2,L1=L2,观察到I1>I2,表明R1<R2,则材料甲的导电性能较强,故A错误;B.若S1=S2,L1<L2,观察到I1>I2,表明R1<R2,甲的长度小,电阻较小,不能说明材料甲的导电性能较强,故B错误;C.若L1=L2,S1>S2,观察到I1>I2,表明R1<R2,乙的横截面积小,电阻较大,不能说明材料乙的导电性能较强,故C错误;D.若L1=L2,S1<S2,观察到I1=I2,表明R1=R2,乙的横截面积大,电阻较大,则材料乙的导电性能较弱,故材料甲的导电性能较强,故D正确。故选D。
4.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关。
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示;
编号
材料
长度L/m
横截面积
电流I/A
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小。
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝 和 进行实验。(填写字母)
(3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 (选填“一”“二”或“三”)。分析实验数据,可得出的结论是: ,电阻越大。
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了_________的工作原理中。(选填字母)
A. 电压表
B. 电流表
C. 滑动变阻器
【答案】(1)电流表的示数大小 (2)① A ② B (3)① 三 ② 当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越小 (4)C
【讲解】(1) 本实验采用转换法:电源电压不变时,接入电路的导体电阻越大,电路中的电流就越小,因此可以通过电流表的示数大小间接反映导体电阻的大小。
(2) 验证猜想一(电阻与导体材料的关系)时,需要控制导体的长度、横截面积完全相同,仅材料不同,表格中A、B两根合金丝符合这个条件。
(3) B、C合金丝的材料、长度都相同,只有横截面积不同,因此是验证猜想三(电阻与导体横截面积的关系);从实验数据可知横截面积更小的C接入时电流更小,说明C的电阻更大,结论为:当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4) C、D合金丝的材料、横截面积都相同,仅长度不同,验证的是电阻与导体长度的关系,滑动变阻器正是通过改变接入电路导体的长度来改变电阻的,因此选C。
5.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示,实验桌上备有实验器材:电池组、电流表、横截面积相同的电阻丝和带有金属夹的导线,其中1、2号电阻丝的长度相同。
请回答下列问题:
(1)本实验是通过 来比较不同的电阻丝的电阻大小。
(2)探究导体电阻大小跟导体材料是否有关,应选用1号和 号电阻丝。
(3)若选用3、4号电阻丝,闭合开关,发现电流表示数不同。可得到的结论是 。
【答案】(1)电流表示数的大小 (2)2 (3)导体电阻大小跟导体长度有关
【讲解】(1) 电阻是反映导体阻碍电流作用大小的物理量,在电压不变时,通过导体的电流越小,说明导体的电阻越大,故实验是通过电流表示数的大小来间接比较电阻丝的电阻大小,这种方法叫做转换法。
(2) 要探究导体电阻大小跟导体材料是否有关,需要控制导体的长度和横截面积相同,而材料不同,所以应选用1号和2号电阻丝。
(3) 3、4号电阻丝的材料和横截面积相同,而长度不同。闭合开关,发现电流表示数不同,故可得到结论是:导体电阻大小跟导体长度有关。
6.(2025-2026九上·广东中山中山纪念中学教育集团·期中)按要求完成下列实验内容;
(1)如图-1图所示,探究导体电阻的大小是否跟导线的长度有关,选取的两根金属丝的材料和 应相同;当接入较短金属丝电流表示数变大,表明该金属丝的电阻随长度的减小而 (选填“增大、减小或不变”);
(2)如图﹣2所示,迅速下压活塞,硝化棉立即燃烧,表明 可以改变物体的内能;
(3)如图﹣3所示,当两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时,二者相互 ;
(4)如图﹣4甲中S是单刀双掷开关,当S接在a时测R1两端电压如图﹣4乙,读数为 ,当S接在b时为什么不能测出R2两端电压,理由是 。
【答案】(1)① 横截面积 ② 减小 (2)做功 (3)排斥 (4)① 2.4V ② 电压表的正负接线柱接反了
【讲解】(1) [1][2]根据控制变量法,要探究导体电阻的大小是否跟导线的长度有关需要控制导线的材料、横截面积相同,使导线的长度不同。当接入较短金属丝电流表示数变大,说明在材料和横截面积相同时,较短的金属丝电阻较小。表明该金属丝的电阻随长度的减小而减小。
(2) 迅速向下压活塞,活塞会压缩空气做功,使空气的内能增加,温度升高,当温度达到硝化棉的燃点时,硝化棉就会燃烧,通过此实验可说明做功可以改变物体的内能。
(3) 电荷间的相互作用规律是:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒都带负电,当两者靠近时,由于带同种电荷相互排斥。
(4) [1]由图乙可知 电压表的测量范围是0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V。[2]当S接a时能测出R1两端电压,则电压表的下面接线柱为负接线柱,上面接线柱为正接线柱,当S接在b时,电压表与R2并联,电流从电压表的负接线柱流入,从正接线柱流出了,即电压表的正负极接线柱接反了,所以不能测出R2两端电压。
7.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)阅读下列一段文字,回答问题:
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料等有关。进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为,其中R、L、S分别表示导体的电阻、长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。
材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想一:电阻率与材料的长度有关
猜想二:电阻率与材料的横截面积有关
猜想三:电阻率与材料的种类有关
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
实验序号
材料
长度L/m
横截面积S/m2
电阻R/Ω
电阻率ρ
1
铜
1.0
1.0×10-7
0.17
1.7×10-8
2
铜
2.0
1.0×10-7
0.34
1.7×10-8
3
铜
1.0
0.5×10-7
0.34
1.7×10-8
4
铁
1.0
1.0×10-7
1.0
1.0×10-7
5
镍铬合金
1.0
1.0×10-7
11.0
1.1×10-6
(1)电阻率ρ在国际单位制中的单位是 ;
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)分析比较实验序号 的数据,可以初步确定猜想二是错误的;
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是 ;
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻率较 (选填“大”或“小”);
(6)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm2的铁导线的电阻是 Ω;
(7)我们知道导体的电阻还与温度有关,有的导体温度升高电阻增大,有的导体温度升高电阻反而减小。你认为,导体的电阻随温度变化,是因为______。
A. 不成立
B. ρ发生变化
C. L发生变化
D. S发生变化
【答案】(1)Ω·m (2)错误 (3)1、3 (4)电阻率与材料的种类有关 (5)① 镍铬合金 ② 大 (6)0.5 (7)B
【讲解】(1) 由公式变形得,电阻单位是欧姆()、面积单位是平方米()、长度单位是米(),故电阻率单位为。
(2) 实验1、2中,材料、横截面积相同,长度不同,但电阻率相同,说明电阻率与长度无关,故猜想一错误。
(3) 猜想二认为电阻率与横截面积有关,需控制材料、长度相同,改变横截面积。实验1、3中,材料、长度相同,横截面积不同,但电阻率相同,可证明猜想二错误。
(4) 实验1、4、5中,长度、横截面积相同,材料不同,电阻率差异明显,故得出此结论:电阻率与材料的种类有关。
(5) [1][2]滑动变阻器需要电阻丝电阻率大(相同规格下电阻大,便于调节),表格中镍铬合金的电阻率最大,故选择它。
(6) 由表格知铁的电阻率,长度,横截面积,代入公式:
(7) 公式中,温度变化时,材料的电阻率会发生改变,从而导致电阻变化,故选择B。
8.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)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”)。
【答案】(1)电流表示数的大小 (2)① A ② C、D ③ 不可以 (3)变大
【讲解】(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。
9.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
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;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表:
编号
材料
长度/m
横截面积/
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
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小;
(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)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此,得到的结论是: ;
(5)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 了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1)电流表示数 (2)A、D (3)② (4)① ① ② 在材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大 (5)减小
【讲解】(1) 实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这是转换法的应用.
(2) 为了验证猜想③ :导体的电阻与导体的材料有关,应该控制导体的长度和横截面积相同时,材料不同,应该选用编号A、D两根电阻丝进行实验。
(3) 编号为A、C两根电阻丝材料和长度相同,横截面积不同,根据控制变量法可知是探究导体的电阻与横截面积的关系,可验证猜想② 。
(4) [1]编号为A、B两根电阻丝进行实验,材料和横截面积相同,长度不同,可探究导体的电阻与长度的关系,可验证猜想① 。[2]分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,表明电阻更大,由此,得到的结论是在材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大。
(5) 导体的材料与长度相同时,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。
10.(2025-2026九上·湖南娄底-11月·期中)“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其中A是锰铜合金丝,B、C和D是镍铬合金丝,A、B电阻丝横截面积一样且比C大。
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B电阻丝时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。
(3)将编号为 的电阻丝分别接入电路进行实验,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系。
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被应用到了 的工作原理中(填电学元件名称)。
【答案】(1)小灯泡的亮度 (2)材料 (3)B、C (4)滑动变阻器
【讲解】(1) 实验中通过观察灯泡的亮度来比较电阻丝电阻的大小,电阻越大,电路中电流越小,灯泡越暗。
(2) A、B电阻丝横截面积、长度相同,材料不同,A是锰铜合金,B是镍铬合金,接B时灯泡更暗,说明电阻不同,因此可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3) 探究电阻与横截面积的关系,需控制材料、长度相同,横截面积不同。由题意,B、C 是镍铬合金丝(材料相同),且 B 的横截面积比 C 大(长度相同),因此选择B、C电阻丝。
(4) C、D 是镍铬合金丝(材料、横截面积相同,长度不同),探究的是 “电阻与长度的关系”。滑动变阻器的工作原理是 “通过改变导体长度来改变电阻”,因此该结论应用到了滑动变阻器的工作原理中。
考点6 跨学科实践:制作简易调光台灯
1.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B. 若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C. 若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D. 将B、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,以相同速度顺时针旋转滑片,灯泡亮度变化更明显
【答案】D
【详解】A.并联电路各支路互不影响,故电位器必须与台灯串联才能调节亮度,故A错误;B.若只将A、C接入电路,则电阻丝全部接入电路,相当于接入一个定值电阻,旋转滑片,不会改变电阻,灯泡亮度不变,故B错误;C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,接入的电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,灯泡变暗,故C错误;D.将B、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,则等长度电阻丝电阻越大,以相同速度顺时针旋转滑片,电阻变化大,电流变化大,所以灯泡亮度变化更明显,故D正确。故选D。
试卷第1页,共3页
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专题04 电压 电阻
6大高频考点
1. 电压
2. 串、并联电路中电压的规律
3. 变阻器
4. 探究串联电路和并联电路中电压的特点
5. 探究影响导体电阻大小的因素
6. 跨学科实践:制作简易调光台灯
考点1 电压
1.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)如图所示是某同学物理课后的实践作品——“土豆电池”,将A、B两种不同的金属片分别插入土豆,制成“土豆电池”。闭合开关S,发光二极管发光,电压表有示数。以下关于电路的理解,说法正确的是( )
A. 金属片B是“土豆电池”的正极
B. 若断开开关,电压表无示数,A、B两金属片间没有电压
C. 若发光二极管“正”“负”极接反,电压表将没有示数
D. “土豆电池”供电时将化学能转化为电能
2.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示的电路中,若在闭合开关S后,两只灯泡都能发光,应在图甲、乙两处连入的元件是( )
A. 甲是电压表,乙是电池
B. 甲是电池,乙是电流表
C. 甲是电流表,乙是电池
D. 甲是电压表,乙是电流表
3.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)下列估测最接近实际情况的是( )
A. 新能源汽车的效率可达100%
B. 教室内一盏灯工作电流为20A
C. 对人体的安全电压为不高于220V
D. 手机电池的电压约为3.7V
4.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)小明在连接好电路后,闭合开关发现电压表指针如图所示,出现这种情况的原因是 。
5.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)我国家庭电路的供电电压是 V,一节新干电池的电压是 V。
6.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)我国家庭中,空调正常工作时两端的电压为 伏。它与家中的电视机是 (选填“串联”或“并联”)连接的。
7.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)小军要探究串联电路电流特点,他选用两个规格不同的小灯泡和组装了如图所示电路。流入第一个灯泡的电流用表示,流出第二个灯泡的电流用表示。他想验证:在串联电路中,等于。请回答下列问题:
(1)以下是小军设计的部分实验步骤,请你帮他补充完整:
①按照电路图连接电路;
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,观察电流表、的示数,分别用和表示,并将和的数据记录在表格中;
③ ,读出电流表、的示数和,并记录在表格中。
④依照步骤③再做四次,并将对应的电流表、的示数和记在表格中。
(2)画出实验数据记录表格。
I1/A
I2/A
I1/A
I2/A
8.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)为探究串联电路电流规律,小东设计了如图甲所示的电路图,分别测量电路中不同位置的电流。
(1)请用笔画线代替导线,在图乙中连接电路,使电流表测量C点处的电流;
(2)检查电路无误后,闭合开关,根据电流表指针偏转情况(图丙),可读出C处的电流为 A:
(3)随后,小东分别测量了A、B两处的电流,发现IA=IB=IC。为了使实验结论更具有普遍性,接下来应 。
9.(2025-2026九上·江苏扬州文昌教育集团·期中)小明制作的水果电池可以使发光二极管发光(二极管具有单向导电性),其工作时将 能转化为电能对外供电。由图示可知,金属片A是水果电池 (选填“正”或“负”)极;将发光二极管正负极接线对调后,发光二极管不发光,此时水果电池的正负极之间 (选填“有”或“没有”)电压。
考点2 串、并联电路中电压的规律
1.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)如图所示的电路中,闭合开关S,已知电源电压为6V,L1两端电压为2V,则电压表的示数为( )
A. 2V
B. 4V
C. 6V
D. 10V
2.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)如图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则小灯泡和两端的电压分别为( )
A. 6V、1.5V
B. 1.5V、7.5V
C. 3V、7.5V
D. 7.5V、6V
3.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)(多选)如图所示,电源电压不变,闭合开关,电压表的示数为,电压表的示数为,那么下列说法中不正确的是( )
A. 电源电压为
B. 两端电压为
C. 将电压表换成电流表,则亮,不亮
D. 将电压表换成电流表,则与并联
4.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)在如图所示的电路中,电源电压为U,当开关S闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表的示数为U,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯处短路
B. 灯处短路
C. 灯处断路
D. 灯处断路
5.(2025-2026九上·江苏丹阳高中学-12月·期中)小明按如图甲所示的电路进行实验,闭合开关后两灯都正常发光,电压表V1的示数为3V,V2的示数如图乙所示,此时V2的示数为 V,L1和L2的额定功率之比为 。
6.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)图甲电路中,电源由三节新干电池串联组成。闭合开关,两灯泡均发光,电流表的示数如图乙,电压表的指针位置如图丙。
(1)电源电压是多少?
(2)通过和的电流分别是多少?
(3)和两端的电压分别是多少?
7.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)如图甲所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转角度相同,指针位置如图乙所示.则电阻R2两端的电压为 V,电阻R1两端的电压为 V.
8.(2025-2026九上·山东威海-11月·期中)如图所示的电路中,电源电压为。闭合开关,电压表的示数为,则灯泡两端的电压为 ,断开开关,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)如图所示,电源两端电压为3V且保持不变,当开关S闭合时,电压表的示数为2.5V。
(1)画出实物电路所对应的电路图。
(2)求电阻、两端的电压。
10.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)如图所示的电路图中,电源电压恒定。当S1断开,S、S2、S3闭合,电流表A1的示数为0.4A,电流表A2的示数为0.5A,电压表示数如图乙所示,求:
(1)通过小灯泡L2的电流是多少?
(2)小灯泡L2两端的电压和电源电压各是多少?
(3)当断开S2和S3,闭合开关S和S1,电压表指针的偏转角度仍如图乙所示,小灯泡L2两端的电压是多少?
考点3 变阻器
1.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P问左移动时,灯泡变亮.则下列接法符合要求的是
A. M接A,N接D
B. M接B,N接C
C. M接A,N接B
D. M接C,N接D
2.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)如图所示,将两个滑动变阻器串联连入电路后,要使电路中的电流最小,则滑片P1和P2的位置应为( )
A. P1、P2都移至最左端
B. P1、P2都移至最右端
C. P1移至最左端,P2移至最右端
D. P1移至最右端,P2移至最左端
3.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)如图所示的滑动变阻器连入电路的4种接法中,当滑片P向右滑动时,滑动变阻器连入电路部分的电阻增大的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)用滑动变阻器改变电路中小灯泡的亮度。如图所示的滑动变阻器的四种接法中,闭合开关后能直接进行实验的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)如图所示,是小红在“练习使用滑动变阻器”的实验中连接的部分电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡变亮,则下列接法符合要求的是( )
A. M接B,N接C
B. M接A,N接D
C. M接A,N接B
D. M接C,N接A
6.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)图甲是家用风扇的调速开关,图乙是调速开关的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A. 将接线柱a与b接入电路
B. 将接线柱b与c接入电路
C. 将接线柱a与c接入电路
D. 以上连接方法都可以
7.(2025-2026九上·湖南娄底-11月·期中)用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关说法正确的是( )
A. 电阻丝最好是用铜制成的导体,缠绕电阻丝的圆筒最好是绝缘体
B. 闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最左端
C. 闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D. 滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 2A”的字样,其中“2A”是指使用滑动变阻器时的电流
8.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)中国的无人机技术发展迅速,水平居世界前沿,如图所示是操纵无人机飞行的“调速”手柄,可改变无人机飞行的速度,与这个“调速”手柄联动的电路元件实质是一个 ,这个装置用的时间长了,上面会聚集大量的灰尘使电路接触不良,这说明此时的灰尘属于 (选填“半导体”“导体”或“绝缘体”)。
9.(2025-2026九上·山东威海-11月·期中)如图所示为旋转式变阻器,若图中旋转式变阻器的A、B两接线柱连入电路,则当转轴顺时针旋转时,它连入电路的电阻将变 ;图中电阻箱的示数为 Ω。
考点4 探究串联电路和并联电路中电压的特点
1.(2025-2026九上·山东威海-11月·期中)(多选)在探究串联电路电压特点时某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析,不正确的是( )
A. 开关闭合后,如果灯泡不亮,亮,一定是灯泡灯丝断了
B. 开关闭合后,如果电压表示数为零,一定是灯泡断路
C. 如果只有灯泡断路,则开关闭合后电压表示数不为零
D. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡一定不发光
2.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)小东和小文利用如图所示的电路探究串联电路中用电器两端电压的关系。
U1/V
0.8
1.2
1.5
1.8
2.2
2.5
U2/V
0.8
1.2
1.5
1.8
2.2
2.5
小东操作的主要实验过程如下:
①断开开关,将滑动变阻器的滑片P放在阻值最大处,根据电路图连接实验电路;
②检查电路无误后,闭合开关,调整滑动变阻器的滑片P到适当位置,正确读出电压表V1与V2的示数,记录在实验数据记录表中;
③仿照上述步骤又进行了五次实验。实验数据如表所示。小东通过分析实验数据,得出结论:串联电路中各用电器两端电压相等。小文不同意小东的观点,提出了实验改进建议。请简述小文的实验改进措施(说出一条即可): 。
3.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)如图所示是小东探究“并联电路电压规律”时连接的电路。
U1/V
1.5
1.5
3
3
4.5
4.5
U2/V
1.5
1.5
3
3
4.5
4.5
U/V
1.5
1.5
3
3
4.5
4.5
(1)刚连接好最后一根导线,小东发现两只小灯泡立即发光,电压表有示数,闭合开关后,灯泡L1 ,灯L2 (以上两空均填“熄灭”“亮度不变”或“更亮”),电压表示数 。(填“变大”“变小”或“不变”)
(2)为了使两灯泡并联,开关控制整个电路,电压表测电源两端电压,只用更改一根导线的位置就可以实现,在图中将接错的那一根导线打上“×”,再画线把它改到正确的位置上:
(3)分别测出图中小灯泡L1、L2两端的电压U1、U2,电源两端的电压U,随后改变两个小灯泡规格和串联电池的节数,重做上述实验。并将测得的数据记录在上表中。分析实验数据,可得到并联电路的电压规律是: (用符号表示)。
4.(2025-2026九上·湖南衡阳·期中)在探究串联电路的电压规律的实验中,图甲是实验电路图:
(1)根据电路图,请用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整 。
(2)要用电压表分别测出AB、BC、AC两点间的电压,请设计一个记录实验数据的表格。
(3)闭合开关,电压表的示数如图丙所示,则AB两点间电压为 V,在测量BC两点间电压时,发现与AB两点间电压相等。为了使结论更具普遍性,请提出一条合理化建议: 。
实验次数
/V
/V
/V
1
2
3
实验次数
/V
/V
/V
1
2
3
5.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)实验室有如下器材:满足实验要求的电源一个,电压表一支,阻值为1Ω~15Ω的已知定值阻值多个,开关一个和导线若干。小明想利用如上器材设计一个实验,证明“当通过电阻的电流保持不变时,电阻两端的电压与该电阻的阻值成正比”。请你根据上述要求帮助小明:
(1)画出实验电路图;
(2)设计出实验数据记录表。
R/Ω
U/V
R/Ω
U/V
6.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)在探究“串联电路中的电压特点”实验中,图甲是某小组设计的电路图。
(1)图乙是他们连接的实物电路图,闭合开关,电压表测量 两端的电压。
(2)他们没有将电压表与小灯泡串联的原因是 。(写出一条即可)
(3)某次操作中他们将电压表并联在两端,闭合开关,发现灯泡不亮,灯泡发光,电压表有较小示数,下列分析合理的是( )
A. 断路
B. 短路
C. 电阻比电阻小
D. 电阻比电阻大
7.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)如图甲是小明探究“串联电路的电压规律”的实验电路图。
(1)连接电路过程中,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 ;
(2)实验时,灯和灯的规格应 (填“相同”或“不相同”);
(3)为测量两端电压,请在图丙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(4)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现、都不亮,且电压表示数为零,若只有或中的一处发生故障,则故障可能是 ;
(5)排除故障后,小明用电压表测量两端的电压时,想保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,小华认为这样测不出两端电压,理由是 ;
(6)小刚正确进行实验和读数,测出的数据如表所示。
实验序号
两端电压
两端电压
总电压
1
0.9
1.8
2.8
2
1.4
1.4
2.8
3
1.7
1.1
2.8
由此可以得出初步结论: (用文字表达)。
8.(2025-2026九上·湖南娄底-11月·期中)科探小组的同学在做“探究串联电路电压特点”的实验时连接了如图(a)所示电路。和是两只相同的电压表。当闭合开关后,灯泡和都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为如图(b)所示,请你计算:
(1)灯泡和两端的电压;
(2)若将灯泡和改接为如图所示(c)的电路,电源电压保持不变,闭合开关后灯泡和都发光,此时A电流表的示数为1A,电流表的示数为0.8A,则通过灯泡的电流和两端的电压。
考点5 探究影响导体电阻大小的因素
1.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)铅笔芯的型号主要根据石墨和粘土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高,导电性越强。下列四种铅笔芯串联在电路中,它们长度相同,标注了各自的直径和型号,其中电阻最小的是( )
A. ①
B. ②
C. ③
D. ④
2.(2025-2026九上·北京广渠门中学·期中)(多选)如图所示的实验装置,可以探究影响导体电阻大小的因素,下列说法正确的是( )
A. 实验中,通过电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小
B. 接入A、C两根电阻丝,可探究导体电阻大小与横截面积是否有关
C. 该实验装置不能探究导体电阻大小与导体材料是否有关
D. 接入B、D两根电阻丝,可探究导体电阻大小与导体长度是否有关
3.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)其他条件相同的情况下,电阻较小的导体,其材料的导电性能较强。如图所示的电路中,R1、R2分别是甲、乙两种材料制成的电阻丝,它们的横截面积分别为S1、S2,长度分别为L1、L2。闭合开关S后,两电流表的示数分别为I1、I2,下列说法正确的是( )
A. 若S1=S2,L1=L2,观察到I1>I2,则材料乙的导电性能较强
B. 若S1=S2,L1<L2,观察到I1>I2,则材料甲的导电性能较强
C. 若L1=L2,S1>S2,观察到I1>I2,则材料乙的导电性能较强
D. 若L1=L2,S1<S2,观察到I1=I2,则材料甲的导电性能较强
4.(2025-2026九上·天津滨海新·期中)同学们在做“探究影响导体电阻大小因素”的实验时,提出如下猜想:
猜想一:导体的电阻与导体的材料有关;
猜想二:导体的电阻与导体的长度有关;
猜想三:导体的电阻与导体的横截面积有关。
同学们利用如图所示的电路进行验证,实验中使用的4根合金丝的规格、材料及实验数据如下表所示;
编号
材料
长度L/m
横截面积
电流I/A
A
锰铜合金丝
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金丝
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金丝
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金丝
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过观察 间接比较导体电阻的大小。
(2)为了验证猜想一,应选用合金丝 和 进行实验。(填写字母)
(3)选用编号为B、C的合金丝分别接入电路,是为了验证猜想 (选填“一”“二”或“三”)。分析实验数据,可得出的结论是: ,电阻越大。
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了_________的工作原理中。(选填字母)
A. 电压表
B. 电流表
C. 滑动变阻器
5.(2025-2026九上·北京第八中学·期中)如图所示,实验桌上备有实验器材:电池组、电流表、横截面积相同的电阻丝和带有金属夹的导线,其中1、2号电阻丝的长度相同。
请回答下列问题:
(1)本实验是通过 来比较不同的电阻丝的电阻大小。
(2)探究导体电阻大小跟导体材料是否有关,应选用1号和 号电阻丝。
(3)若选用3、4号电阻丝,闭合开关,发现电流表示数不同。可得到的结论是 。
6.(2025-2026九上·广东中山中山纪念中学教育集团·期中)按要求完成下列实验内容;
(1)如图-1图所示,探究导体电阻的大小是否跟导线的长度有关,选取的两根金属丝的材料和 应相同;当接入较短金属丝电流表示数变大,表明该金属丝的电阻随长度的减小而 (选填“增大、减小或不变”);
(2)如图﹣2所示,迅速下压活塞,硝化棉立即燃烧,表明 可以改变物体的内能;
(3)如图﹣3所示,当两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时,二者相互 ;
(4)如图﹣4甲中S是单刀双掷开关,当S接在a时测R1两端电压如图﹣4乙,读数为 ,当S接在b时为什么不能测出R2两端电压,理由是 。
7.(2025-2026九上·湖南长沙雅礼教育集团·期中)阅读下列一段文字,回答问题:
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料等有关。进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为,其中R、L、S分别表示导体的电阻、长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。
材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想一:电阻率与材料的长度有关
猜想二:电阻率与材料的横截面积有关
猜想三:电阻率与材料的种类有关
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
实验序号
材料
长度L/m
横截面积S/m2
电阻R/Ω
电阻率ρ
1
铜
1.0
1.0×10-7
0.17
1.7×10-8
2
铜
2.0
1.0×10-7
0.34
1.7×10-8
3
铜
1.0
0.5×10-7
0.34
1.7×10-8
4
铁
1.0
1.0×10-7
1.0
1.0×10-7
5
镍铬合金
1.0
1.0×10-7
11.0
1.1×10-6
(1)电阻率ρ在国际单位制中的单位是 ;
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)分析比较实验序号 的数据,可以初步确定猜想二是错误的;
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是 ;
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻率较 (选填“大”或“小”);
(6)根据表中的数据求出一段长10m,横截面积2mm2的铁导线的电阻是 Ω;
(7)我们知道导体的电阻还与温度有关,有的导体温度升高电阻增大,有的导体温度升高电阻反而减小。你认为,导体的电阻随温度变化,是因为______。
A. 不成立
B. ρ发生变化
C. L发生变化
D. S发生变化
8.(2025-2026九上·湖北武汉部分学校·期中)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”)。
9.(2025-2026九上·天津外国语大学附属外国语学校·期中)在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红两位同学作出了如下猜想:
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;
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表:
编号
材料
长度/m
横截面积/
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
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)按照图所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小;
(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)如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号);
(4)如果选用编号为A、B两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想 (填序号)。分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电阻丝A接入时电流表示数较大,由此,得到的结论是: ;
(5)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 了输电线的电阻(选填“增大”或“减小”)。
10.(2025-2026九上·湖南娄底-11月·期中)“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示,在实验中使用四根电阻丝,其中A是锰铜合金丝,B、C和D是镍铬合金丝,A、B电阻丝横截面积一样且比C大。
(1)实验中通过观察 比较电阻丝电阻的大小。
(2)将编号为A、B的电阻丝分别接入电路进行实验,发现接B电阻丝时,灯泡明显变暗,可得出结论:导体的电阻大小与导体的 有关。
(3)将编号为 的电阻丝分别接入电路进行实验,可探究导体的电阻大小与横截面积的关系。
(4)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被应用到了 的工作原理中(填电学元件名称)。
考点6 跨学科实践:制作简易调光台灯
1.(2025-2026九上·北京陈经纶中学·期中)如图,甲为某调光台灯,乙为该调光台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A. 电位器应该与调光台灯的灯泡并联
B. 若只将A、C接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C. 若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D. 将B、C接入电路,若只将电阻丝做得更细些,以相同速度顺时针旋转滑片,灯泡亮度变化更明显
试卷第1页,共3页
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专题04电压电阻
考点1电压
1.【答案】D
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】电压表的正负接线柱接反了
5.【答案】①220
②1.5
6.【答案】①220
②并联
7.【答案】①改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电流表A1、A的示数,将数据填入表中。
②
I/A
I/A
I/A
I/A
8.【答案】(1)
(2)0.36(3)换用不同规格的小灯泡
进行多次实验
9.【答案】①化学
②正
③有
考点2串、并联电路中电压的规律
116
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1.【答案】B
2.【答案】A
3.【答案】BD
4.【答案】B
5.【答案】①2
②1:2
6.【答案】(1)4.5V
(2)0.24A
(3)3.3V
7.【答案】①1.6
②6.4
8.【答案】①5
②变大
9.【答案】(1)电路图如图所示:
R
(2)2.5V;0.5V
R1 R2
R1
R
(2)由电路图可知,电阻和是串联,电压表测量的是两端的电压。电压表的
示数为2.5V,所以电阻R1两端的电压U1=2.5V。串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和。电
源电压U=3V,电阻R2两端的电压为U2=U-U1=3V-2.5V=0.5V
10.【答案】(1)0.1A;(2)均为6V;(3)4.8V
216
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考点3变阻器
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】A
5.【答案】A
6.【答案】A
7.【答案】C
8.【答案】①滑动变阻器
②绝缘体
9.【答案】①大
②2035
》
考点4探究串联电路和并联电路中电压的特点
1.【答案】ABD
2.【答案】将R1、R2改为阻值不等的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,读取电压表V1、V2的示数
3.【答案】(1)①熄灭
②更亮
③变大
(2)
U=U,=U,
(3)
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4.【答案】(1)
(2)
(3)①1.4②换用
不同规格的灯泡多次实验
实验次数
UAB/V
UBcNV
UAc/V
1
2
3
(2)实验中需要记录AB、BC、AC三处的电压值,物理量要标注单位,
为得到普遍规律,要多次进行实验,记录实验数据的表格如下:
实验次数
UAB/V
UBc/V
UAc/V
1
2
3
(3)[1]电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则指针所指示数为1.4V。[2UAB=UBc说明实验中选用的
两个小灯泡规格相同,为了使结论更有普遍性,应换用规格不同的小灯泡多次实验。
R
5.【答案】(1)
(2)
R/2
U/V
R/Q
U/八V
6.【答案】(1)L1和L2
(2)电压表应与所测用电器并联
(3)C
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7.【答案】(1)调零
(2)不相同
(3)
00
L2
(4)断路
(5)电压表正负接线
柱接反
(6)串联电路两端总电压等于各用电器两端电压之和
⑦L2
☑
(④)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,L1、L2都不
亮,串联电路中,两灯泡不亮,说明电路发生断路,且电压表示数为零,则L1以外的电路发生断路,若只
有L1或L2中的一处发生故障,故障可能是L断路。
(⑤)小明想保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,这样做会使电压表的正
负接线柱接反,所以测不出L2两端电压。
(6)由表格中的数据可知,每组数据几乎都满足UAc=UaB+Uc,由此在误差允许的范围内,可以得出初步
结论:串联电路两端总电压等于各用电器两端电压之和。
8.【答案】(1)1.2V,4.8V
(2)0.2A,6V
》
考点5探究影响导体电阻大小的因素
1.【答案】D
2.【答案】AD
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3.【答案】D
4.【答案】(1)电流表的示数大小
(2)①A
②B
(3)①三
②
当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越小
(4)C
5.【答案】(1)电流表示数的大小
(2)2
(3)导体电阻大小跟导体长度有关
6.【答案】(1)①横截面积
②减小
(2)做功
(3)排
斥
(4)①2.4V
②电压表的正负接线柱接反了
7.【答案】(1)2m
(2)错误
(3)1、3
(4)电阻率与材料的种类有
关
(5)①镍铬合金
②大
(6)0.5
(7)B
8.【答案】(1)电流表示数的大小
(2)①A
②C、D
③不可
以
(3)变大
9.【答案】(1)电流表示数
(2)A、D
(3)②
(4)①①
②
在材料和横截面积相同时,导体的长度越长,电阻越大
(5)减小
10.【答案】(1)小灯泡的亮度,
(2)材料
(3)B、C
(4)滑动变阻
器
考点6跨学科实践:制作简易调光台灯
1.【答案】D
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