内容正文:
第4讲 电压与电阻
考点1:电压
1.定义
电压是使电路中形成 的原因,电压由电源提供的。电压用符号“ ”表示,电压的单位是伏特,符号 。
电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
换算关系:1kV= V= mV= μV。
有电压 有电流,有电流 有电压。
2.常见的电压值
干电池
铅蓄电池
手机电池
对人体安全电压
家庭电路
V
2.0 V
V
V
V
3.电压的测量
电压表
作用
测量用电器两端的电压
使用规则
与被测用电器 联
电压表可以直接接在电源两端
a.实际测量前,如果电表指针未指在零刻度线位置,应先 再连接
b.必须正确选择合适的量程,选择时要
c.电流“ 进 出”,被测电压不能超过电压表的
表盘
读数
读数方法
看清所选量程及对应的分度值.电表示数=指针偏过的小格数×分度值
量程
V
V
分度值
V
V
示数
V
V
注意事项
①电压表的电阻很大,初中把电压表当做 。
②电压表指针位置相同时,选用0~15 V量程的读数是0~3 V量程读数的 倍。
③如果电压表所选量程太小,使用时指针偏转角度太大,容易损坏电压表;如果电压表所选量程太大,使用时指针偏转角度太小,读数不准确。指针偏转到该刻度的2/3左右时读数最准确。
【典例1】(25-26九年级上·河北石家庄·期中)物理与我们的实际生活密切相关,下列身边物理量估测结果符合实际的是( )
A.手机中的电流大约为1A B.笔记本电脑的电流约为0.4A
C.对人体的安全电压为36V D.一节干电池电压为2V
【典例2】(25-26九年级上·云南昭通·阶段检测)关于电压,下列说法中正确的是( )
A.电压是形成电流的原因,电路中有电流就一定有电压
B.只要电路中有电源,电路中就一定有电流
C.对人体的安全电压是36V
D.电路两端有电压,电路中就一定有电流
【典例3】(25-26九年级上·江西南昌·期中)小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关小灯泡发光,电压表指针右偏,下列说法正确的是( )
A.金属B是电源的负极 B.断开开关,A、B两金属间电压为0V
C.若小灯泡断路,电压表无示数 D.断开开关,开关两端电压等于电源电压
【典例4】(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,试触时电压表指针如图甲所示,原因是________________________________;改正后电压表盘如图乙所示,电池的正极是________(选填“锌片”或“铜片”)。
【典例5】(25-26九年级上·广东惠州·期中)如图所示,开关闭合时,通过两灯的电流I1______I2(选填“>”“<”或“=”),电压表V1测的是______两端电压,V2测的是______(后两空均选填“L1”“L2”或“电源”)两端电压。
考点2:串、并联电路电压的规律
1.探究串联电路中电压的规律
小明和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(L1和L2),两只相同电压表和(量程均为0-3V和0-15V),导线若干。
考点剖析
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时,开关应处于 状态。闭合开关,若灯L2断路,则L1两端无(选填“有”或“无”)电压.
(2)为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(3)具有创新精神的小明决定改进实验。他按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表 (选填“”或“”)的量程选大了,此时电压表和的示数分别为 V和 V;
(4)解决问题后,小明同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以 ;
A.保持B接线不动,将电压表连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表连线由A改接到B
(5)在测UBC时,一同学认为只需要将电压表接A点的导线换接到C点即可,该方法是
(选填“正确”或“错误”)的,原因是会 .接着更换 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡并多次实验,数据记录如表所示.
(6)分析AB、BC、AC间的电压关系,得出结论:在串联电路两端的总电压 各部分电路两端的电压 。
(7)为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验.此外,还可以 。
(8) 小明认为可将电路图甲中的一个小灯泡换为滑动变阻器,改进后的电路如图所示,其优点是 。
2.探究并联电路中电压的规律
在“探究并联电路中的电压关系”实验中,实验电路如图甲所示。
考点剖析
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)连接好电路后闭合开关,小欢发现L1亮L2不亮,她用手按一下L2,两灯都亮,松开手仍然是L1亮L2不亮,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,小欢将电压表接在L1两端,闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他应该 ;
(4)小欢闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转。则电压表连接存在的错误是 ;
(5)小欢按照正确步骤完成实验记录数据,通过这个实验,她得出的结论是 ;(请用给定的物理符号表示,小灯泡两端的电压及电源两端的电压分别为U1、U2、U)
(6)在该实验中,小刚测出了多组数据,其目的是 。
3.串并联电路电压规律的区别
连接方式
串联电路
并联电路
实物图及电路图
电压规律
各用电器两端电压之和 电源总电压,即电源电压(串联分压)U= +……
各支路用电器两端的电压 电源电压,即电源电压U= =……
特点
串联分压不分流,并联分流不分压
【典例6】(25-26九年级上·广东惠州·期中)如图所示的电路,电源电压保持不变,当开关闭合、断开时,电压表的示数是4V;当开关闭合、断开时,电压表的示数是6V,则灯泡和两端的电压分别是( )
A.4V和6V B.2V和6V
C.2V和4V D.4V和2V
【典例7】(25-26九年级上·云南玉溪·期中)如图甲电路正常工作时,两个电压表的指针偏转角度相同(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.和两灯并联 B.通过灯泡的电流大于通过灯泡的电流
C.两端电压为8V D.电源电压为10V
【典例8】(25-26九年级上·江西上饶·期中)(一)小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验,设计实验电路图如图甲所示。
(1)根据电路图,小明进行电路连接,当他连接好最后一根导线时两灯立即发光,小明在实验操作过程中出现的错误是____________。
(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,可以选择规格不相同的小灯泡、或者____________,进行多次实验。
(3)小明记录的几组数据如表,分析表中数据得出结论:____________。
实验次数
两端的电压/V
两端的电压/V
串联总电压/V
①
1.4
1.4
2.8
②
1.2
1.6
2.8
③
1.1
1.7
2.8
(4)评估过程中,小明提出本次实验连接电压表时,可以不进行大量程试触。你认为可行吗?请说明理由。________________________________。
(二)小明所在的兴趣小组的其他同学想继续探究并联电路中电流的规律。
(5)图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量D、E、F三处的电流,图丙是他们某次测量时连接的实物电路,此时电流表测量的是____________(选填“D”“E”或“F”)处的电流。
(6)要测量通过的电流,只需将图丙中导线____________(选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上。重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丁所示,则通过的电流为____________A。
【典例9】(25-26九年级上·福建厦门·期中)小明在“探究串联电路中电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路的过程中,小明发现电压表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是___________;
(2)连接好电路,闭合开关后,小明发现两灯不亮,且电压表示数为零,若只有灯L1或灯L2中的一处发生故障,则电路故障可能是___________;
(3)排除故障后,小明继续实验,测量灯L1两端的电压时,电压表指针偏转如图丙所示,为___________V;
(4)测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是______________________。改进方法______________________;
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.1
3.0
(5)为了节省时间,小敏设计了如图所示电路,单刀双掷开关接1时,电压表测L1两端的电压;单刀双掷开关接2时,电压表测L2两端的电压。这个方法能不能测出灯L2两端的电压?___________原因是_________________________________。
【典例10】(25-26九年级上·吉林长春·期中)小丽分别进行了探究“并联电路的电流和电压特点”实验。
测量次数
A点的电流/A
B点的电流/A
第1次测量
0.56
0.32
0.24
(1)小丽在连接电路时,开关应处于___________状态。
(2)图乙是小丽在实验时连接的实验电路,此时电流表测量的是甲图___________(选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)小丽接着测量另外两处电流并把数据记录在表中,如表所示。请你帮她补全第一行所缺内容___________,她根据第一次测量数据立即得出结论:在并联电路中,干路电流等于___________;同组的小红同学认为实验次数太少,应该___________。
(4)小丽连接如图丙所示电路,闭合开关后,会出现的情况是___________;
A.只有亮 B.只有亮
C.电压表示数接近电源电压 D.和都不亮
(5)小丽利用3个电压表设计如图戊所示电路,3个电压表都是如图丁所示,为___________V,经过多次实验,分析可得到并联电路电压特点是___________(用公式写出)。
考点3:电阻
1.定义
表示导体对电流的 作用。导体对电流的阻碍作用越大,电阻就越 ,而通过导体的电流就越 。
单位:国际单位是 (符号: )。常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ),1MΩ= kΩ= Ω。
2.电阻大小的影响因素
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的 、 、 和 等因素有关,与加在导体两端的电压和通过的电流 。
①同种材料、横截面积相同的导体,长度越 ,电阻越大;
②同种材料、长度相同的导体,横截面积越小,电阻越 ;
③大多数导体的电阻随温度的升高而 ,如灯泡等;少部分导体的电阻随温度的升高而 ,如热敏电阻等。
3.探究影响导体电阻大小的因素
小明所在的实验小组在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,提出了如下猜想:
猜想1:导体的电阻跟导体的材料有关;
猜想2:导体的电阻跟导体的横截面积有关;
猜想3:导体的电阻跟导体的长度有关.
为了验证上述猜想,小明设计了如图甲所示的实验电路,电源电压保持不变.
考点剖析
(1)该实验是通过观察 来比较接入M、N间的电阻大小.示数越 ,表示接入电阻丝的阻值越大.此实验方法为 。
(2)实验中选择了带鳄鱼夹的导线,主要是为了方便改变 ·
(3)分别将编号为A、B、C、D的4根电阻丝接入电路,闭合开关,记录数据如表所示.
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
A
锰铜合金
0.5
0.4
0.40
B
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
C
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
D
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
①选用A、D两根电阻丝接入电路,可以探究导体电阻的大小与 是否有关;根据表中数据可知电阻丝A的阻值 (选填“大于”“等于”或“小于”)电阻丝D的阻值;
②为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,应选用电阻丝 (填编号)进行实验,可初步得出结论:当导体的材料和横截面积相同时,导体的长度越长,导体的电阻越 ;
③为了探究导体电阻大小与横截面积的关系,应选用电阻丝 (填编号)进行实验,可初步得出结论:当导体材料和长度相同时,导体横截面积越大,导体的电阻越 .
(4)实验中小明将电阻丝A对折后再次接入电路中,发现电流表的示数变大,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小.请你判断这种做法是否正确? (选填“正确”或“错误”),理由是: 。
(5)实验小组对实验过程进行交流反思时,提出“是否可以用小灯泡代替电流表”的议题,经过讨论后,一致认为不能用小灯泡代替电流表,主要原因是电路中电阻变化不大时,小灯泡亮度变化 (选填“明显”或“不明显”).小灯泡还有另外一个作用: 。
(6)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,这样是为了 输电线的电阻,从而可以 输电线上的电能损失.(均选填“增大”或“减小”)
(7)实验完成后,小华利用如图丙所示电路进行实验,该同学探究的是导体的电阻大小与 的关系;闭合开关后,用酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度逐渐升高并发红的过程中,观察到电流表的示数变小,小灯泡的亮度 (选填“变亮”或“变暗”),说明:细铁丝的电阻大小随温度的升高而 (选填“变大”或“变小”).
【典例11】(24-25九年级上·福建泉州·阶段检测)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.当电压为0时,电阻也为0
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比
D.电压是产生电流的原因,所以电路中有电流一定有电压
【典例12】(多选)(25-26九年级上·山东青岛·期中)如图所示,甲、乙是用同种材料制成的均匀圆柱体形状的电阻,它们的长度相同,乙的横截面积比甲的大。将它们串联在电路中,测通过它们的电流分别为和,则下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
【典例13】(25-26九年级上·福建漳州·期中)将包装口香糖的长方形锡箔纸剪成如图的形状后,B处横截面积变小,锡箔纸的电阻会变________;让锡箔纸直接接在一干电池两端,会发现B处会燃烧起来,则比较通过A、B处的电流大小:IA________IB。
【典例14】(25-26九年级上·福建厦门·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,其材料规格如表所示。
实验次数
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
1
镍铬合金
1.0
0.4
最暗
2
镍铬合金
0.5
0.4
暗
3
镍铬合金
0.5
0.8
亮
4
锰钢合金
0.5
0.8
最亮
(1)实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小;
(2)分析比较1、2两次实验,可得出结论:其他条件相同时,______________________,电阻越大;
(3)分析比较 ___________两次实验,可直接得出导体的电阻大小与导体的横截面积的关系,实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,你的改进建议是______________________。
(4)某小组学习了电阻的知识后设计了如下实验装置:两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡各一个,导线若干,组装成如图所示的电路进行实验。闭合开关将适量盐水缓慢加入注水口,过程中观察到小灯的亮度将_________________________________。
【典例15】(25-26九年级上·山东青岛·期中)小明用如图所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,表中给出了可供选择的几种导体。请你回答以下问题:
导体
长度/m
横截面积/
材料
A
1.0
0.2
锰铜合金
B
1.0
0.4
锰铜合金
C
0.5
0.4
锰铜合金
D
1.0
0.4
镍铬合金
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过___________来判断导体的电阻大小;
(2)为了探究导体的电阻与导体横截面积的关系,M、N之间应接入表中的___________(选填导体的代表字母)。实验可得到的结论是:_________________________________;
(3)若在M、N之间接入导体B、C可探究导体的电阻与___________的关系;
(4)探究导体的电阻与材料的关系,M、N之间应接入表中的___________(选填导体的代表字母)。
(5)实验中,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是:_________________________________。
考点4:变阻器
1.滑动变阻器
原理
通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路的电阻
图示
电路符号:
实物图:
结构图示:
铭牌
某滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义“50Ω”表示 ;“2A”表示 。
使用方法
a. 连接;b.接线要“ ”;c.闭合开关前,滑片应处于
作用
a.保护电路;b.通过调节其阻值来改变电路中的
2.电阻箱
实物图
符号
在电路图中用符号“”表示
特点
能改变接入电路中电阻的大小,也能直接读出接入电路中电阻的阻值.
读数方法
各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后相加,就是接入电路的阻值,如图所示电阻箱的示数为 Ω.
缺点
不能连续地改变连入电路的电阻值。
【典例16】(25-26九年级上·天津北辰·阶段检测)如图所示为滑动变阻器的四种接线方法,当滑片P向右移动时,电路中的电阻变大的接法是( )
A. B.
C. D.
【典例17】如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则M、N分别应接( )
A.M接A,N接B B.M接B,N接D
C.M接B,N接C D.M接C,N接D
【典例18】(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)如图甲所示,把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路,闭合开关后,将适量浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时,发现注入的盐水越多,灯泡越亮,可以说明电阻大小和导体的__________有关;图乙是电阻箱,此时接入电路的阻值读数是__________Ω。
【典例19】如图为台灯上的“亮度”旋钮,它通过调节接入电路的________ 来控制电流,实质是一个__________ (选填“定值电阻”或“变阻器”)。若要使电灯变暗,应将滑片b沿__________ (选填“顺时针”或“逆时针”)滑动。
【典例20】(25-26九年级上·广东深圳·期中)如图1所示的是插入式电阻箱的结构示意图。图中、两个接线柱之间的电阻值是____________。如图2所示为旋转式变阻器的结构图,、、为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。该变阻器是通过改变接入电阻的____________来改变电阻的大小,将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯变亮,则应连接接线柱____________(选填“、”、“、”或“、”)和灯泡____________联后接入电路中。
一、单选题
1.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.有电流通过的小灯泡其两端一定有电压
C.横截面积相同的导线,长导线的电阻大
D.导体通过的电流为零时它的电阻也为零
2.(25-26九年级上·山东滨州·期中)如图所示的电路,电压表测量的电压是( )
A.灯两端的电压 B.灯两端的电压
C.灯和的总电压 D.电源的电压
3.(25-26九年级上·山东济南·期中)如果要测量灯泡两端的电压,下列电路图中电压表的接法正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26九年级上·天津滨海新区·期末)如图的电路中,当开关S闭合后,电压表测量的是( )
A.L1两端的电压 B.L2两端的电压
C.电源两端的电压 D.L1和电源两端的电压
5.(25-26九年级上·江苏淮安·期中)取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量其电压,如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁片是水果电池的正极
B.该水果电池的电压是3V
C.水果电池将电能转化为化学能
D.多个相同水果电池串联后可提供更高电压
6.(23-24九年级上·山东潍坊·阶段检测)如图所示的电路中,甲、乙是连接在电路中的两只电学仪表。闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光。则( )
A.甲是电流表,乙是电压表 B.甲、乙都是电流表
C.甲是电压表,乙是电流表 D.甲、乙都是电压表
7.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)铅笔芯的型号主要根据石墨和黏土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”的数字越大,则石墨含量越高。下列四种铅笔芯,它们长度相同,图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中,灯泡最亮时,连入电路中的铅笔芯是( )
A. B. C. D.
8.(25-26九年级上·广东茂名·期中)如图所示,两个电压表指针偏转幅度完全相同,则电阻、两端的电压比( )
A.1∶5 B.4∶1 C.1∶4 D.5∶1
9.(25-26九年级上·河北石家庄·期末)小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。闭合开关S后,电流表A1和A2的指针均指在图乙所示的位置。下列说法错误的是( )
A.电流表A2的示数为0.2A
B.通过灯泡L1的电流为0.8A
C.电压表V1、V2的示数均为3V
D.电压表V1、V2的示数均为6V
10.(2026·江苏常州·二模)在调音台(图甲)上有一些上下滑动的推拉杆,它其实是一种拉杆式变阻器,其结构如图乙所示,A、B、C、D是它的四个接线柱。闭合开关后,下列接线中,滑片向上移动声音变大的是( )
A. B.
C. D.
11.(25-26九年级下·河南郑州·阶段检测)如图所示,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。下列分析不正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变亮
D.若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡亮度不变
二、非选择题
12.(25-26九年级上·湖北十堰·阶段检测)如图是小颜自制的简易调光灯,当B夹子向左移动时,灯泡亮度_________(选填“变亮”或“变暗”);小颜接着加热铅笔芯,发现灯泡亮度逐渐变亮,铅笔芯温度越高,电阻越__________。
13.(25-26九年级上·四川南充·期中)图1所示是一种插入式电阻箱,则其连入电路电阻大小是_____ Ω;图2中电阻箱的示数是_________ Ω。
14.(24-25九年级上·宁夏固原·期末)小红在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,所用“不同规格的电阻丝”是一些可比较的电阻丝。在一个木板上有四根电阻丝,其中A、B、C、D的材料、横截面积和长度情况如下表所示(温度相同)。
编号
材料
长度/m
横截面积/
电流大小/A
A
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
B
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
C
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
D
锰铜合金
0.5
0.4
0.24
(1)实验通过观察图中的________________来准确比较电阻的大小;
(2)为了探究电阻跟横截面积的关系,应该把表格中的________(填电阻丝的字母编号)依次接入图中,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较表格中实验数据可得结论__________________________________;
(3)小红依次把电阻丝A、D接入图中所示电路,闭合开关,记下电流表的示数,可以探究电阻跟导体____________________关系;
(4)由实验她想到,自己的家乡进行了输电线路的改造,将原来较细的铝质输电线换成较粗的,这样就_______(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻;
(5)分别将编号为A、B的电阻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(填字母)
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器 D.定值电阻
15.(25-26九年级上·北京·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)。
16.(25-26九年级上·江西抚州·期中)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(和),两只相同电压表和(量程均为(0~3V和0~15V),导线若干。
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时,开关应处于________状态;
(2)为测量两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)具有创新精神的小雅决定改进实验。她按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表________(选填“”或“”)选择了更大的量程,此时电压表和的示数分别为________V和________V;
(4)解决问题后,小雅同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以________;
A.保持B接线不动,将电压表连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表连线由A改接到B
(5)为了得到更普遍的规律,下列操作最合理的是________。
A.将灯泡和互换位置进行多次测量 B.换用不同规格的灯泡进行多次测量
17.(2026·重庆·一模)为探究盐水的电阻与哪些因素有关,某物理兴趣小组利用玻璃管(管中带有接线柱的活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡等器材,组装成如图所示的装置进行实验。他们提出了如下猜想:
猜想一:盐水的电阻可能与盐水的浓度有关。猜想二:盐水的电阻可能与盐水柱的横截面积有关。猜想三:盐水的电阻可能与盐水柱的长度有关。
(1)玻璃管中的活塞应该选用_________(选填“金属”或“塑料”)活塞。
(2)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后,灯泡发光。探究猜想一时,为了改变盐水的浓度,向玻璃管中添加_________(选填“盐”或“清水”)并搅拌均匀更好一些。
(3)用注射器缓慢地从注水口处抽出部分盐水,同时调节活塞,使玻璃管中仍充满盐水,此过程中发现灯泡逐渐变亮,说明盐水的电阻逐渐变_________,由此可以验证猜想_________。
(4)同学们在实验中发现:当盐水的电阻变化很小时,灯泡的亮度变化不明显。小红建议将灯泡更换为电流表,小亮建议在原电路中串联接入电流表。交流讨论后,同学们一致认为_________的改进方案更好,理由是_________。
(5)同学们还发现,使用相同浓度的热盐水和冷盐水进行实验时,电流表的示数不同。据此他们认为盐水的电阻与盐水的_________有关。
三、计算题
18.(25-26九年级上·广东深圳·期中)在如图电路中,电源电压保持3V不变。只闭合开关S,电流表示数为0.3A;同时闭合开关S、,流过的电流为0.5A。求:
(1)只闭合开关S时,电流表A的示数;
(2)同时闭合开关S、时,两端的电压;
(3)同时闭合开关S、时,流过干路的电流;
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第4讲 电压与电阻
考点1:电压
1.定义
电压是使电路中形成电流的原因,电压由电源提供的。电压用符号“U”表示,电压的单位是伏特,符号V。
电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
换算关系:1kV=103V=106mV=109μV。
有电压不一定有电流,有电流一定有电压。
2.常见的电压值
干电池
铅蓄电池
手机电池
对人体安全电压
家庭电路
1.5 V
2.0 V
3.7 V
不高于36 V
220 V
3.电压的测量
电压表
作用
测量用电器两端的电压
使用规则
与被测用电器并联
电压表可以直接接在电源两端
a.实际测量前,如果电表指针未指在零刻度线位置,应先调零再连接
b.必须正确选择合适的量程,选择时要试触
c.电流“正进负出”,被测电压不能超过电压表的量程
表盘
读数
读数方法
看清所选量程及对应的分度值.电表示数=指针偏过的小格数×分度值
量程
0~3V
0~15V
分度值
0.1V
0.5V
示数
1.2V
6.0V
注意事项
①电压表的电阻很大,初中把电压表当做断路。
②电压表指针位置相同时,选用0~15 V量程的读数是0~3 V量程读数的5倍。
③如果电压表所选量程太小,使用时指针偏转角度太大,容易损坏电压表;如果电压表所选量程太大,使用时指针偏转角度太小,读数不准确。指针偏转到该刻度的2/3左右时读数最准确。
【典例1】(25-26九年级上·河北石家庄·期中)物理与我们的实际生活密切相关,下列身边物理量估测结果符合实际的是( )
A.手机中的电流大约为1A B.笔记本电脑的电流约为0.4A
C.对人体的安全电压为36V D.一节干电池电压为2V
【答案】B
【详解】A. 手机正常工作电流约,故A不符合题意;
B. 笔记本电脑功率约为90W,笔记本电脑的电流约为
接近0.4A,故B符合题意;
C. 对人体的安全电压为不高于36V,并非固定为36V,故C不符合题意;
D. 一节干电池电压为1.5V,故D不符合题意。
故选B。
【典例2】(25-26九年级上·云南昭通·阶段检测)关于电压,下列说法中正确的是( )
A.电压是形成电流的原因,电路中有电流就一定有电压
B.只要电路中有电源,电路中就一定有电流
C.对人体的安全电压是36V
D.电路两端有电压,电路中就一定有电流
【答案】A
【详解】A.电压是电路中形成电流的原因,电路中有电流就一定有电压,故A正确;
B.电路中有电源且电路是通路,电路中才能形成电流,故B错误;
C.对人体的安全电压是不高于36V,故C错误;
D.电路两端有电压且电路是通路,电路中才能形成电流,故D错误。
故选A。
【典例3】(25-26九年级上·江西南昌·期中)小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关小灯泡发光,电压表指针右偏,下列说法正确的是( )
A.金属B是电源的负极 B.断开开关,A、B两金属间电压为0V
C.若小灯泡断路,电压表无示数 D.断开开关,开关两端电压等于电源电压
【答案】D
【详解】A.电压表指针右偏,说明电流从正接线柱流入。由图可知金属B与电压表正接线柱相连,故金属B是电源正极,故A错误;
B.电源是提供电压的装置,断开开关,A、B两金属间电压等于电源电压,故B错误;
C.若小灯泡断路,电压表通过导线与电源两极连通,测量电源电压有示数,故C错误;
D.断开开关后,开关的两个接线柱分别通过导线连接到电源的正、负极,此时开关两端相当于直接接在电源两极上,电压等于电源电压,故D正确。
故选D。
【典例4】(26-27九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,试触时电压表指针如图甲所示,原因是________________________________;改正后电压表盘如图乙所示,电池的正极是________(选填“锌片”或“铜片”)。
【答案】
电压表正负接线柱接反了
铜片
【详解】由电压表的使用规则可知,试触时指针反向偏转,原因是电压表正负接线柱接反了。
因电压表正向偏转时电流从正接线柱流入,图乙中电压表正接线柱与铜片相连,故电池的正极是铜片。
【典例5】(25-26九年级上·广东惠州·期中)如图所示,开关闭合时,通过两灯的电流I1______I2(选填“>”“<”或“=”),电压表V1测的是______两端电压,V2测的是______(后两空均选填“L1”“L2”或“电源”)两端电压。
【答案】 = 电源 L2
【详解】由电路图可知L1与L2串联,根据串联电路电流处处相等的特点可知。
电压表V1并联在电源两端,因此测电源两端电压。电压表V2并联在L2两端,因此测L2两端电压。
考点2:串、并联电路电压的规律
1.探究串联电路中电压的规律
小明和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(L1和L2),两只相同电压表和(量程均为0-3V和0-15V),导线若干。
考点剖析
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时,开关应处于断开状态。闭合开关,若灯L2断路,则L1两端无(选填“有”或“无”)电压.
(2)为测量L1两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(3)具有创新精神的小明决定改进实验。他按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表V2(选填“”或“”)的量程选大了,此时电压表和的示数分别为0.6V和3V;
(4)解决问题后,小明同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以B;
A.保持B接线不动,将电压表连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表连线由A改接到B
(5)在测UBC时,一同学认为只需要将电压表接A点的导线换接到C点即可,该方法是错误(选填“正确”或“错误”)的,原因是会导致电压表正负接线柱接反.接着更换不同(选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡并多次实验,数据记录如表所示.
(6)分析AB、BC、AC间的电压关系,得出结论:在串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
(7)为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验.此外,还可以更换不同电压的电源进行多次实验。
(8) 小明认为可将电路图甲中的一个小灯泡换为滑动变阻器,改进后的电路如图所示,其优点是电压可连续变化,操作方便。
2.探究并联电路中电压的规律
在“探究并联电路中的电压关系”实验中,实验电路如图甲所示。
考点剖析
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择规格不相同(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)连接好电路后闭合开关,小欢发现L1亮L2不亮,她用手按一下L2,两灯都亮,松开手仍然是L1亮L2不亮,则故障可能是L2与灯座接触不良导致断路;
(3)排除故障后,小欢将电压表接在L1两端,闭合开关,电压表示数如图乙所示,接下来他应该断开开关,电压表换用0~3V的量程;
(4)小欢闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转。则电压表连接存在的错误是电压表的正负接线柱接反了;
(5)小欢按照正确步骤完成实验记录数据,通过这个实验,她得出的结论是U=U1=U2;(请用给定的物理符号表示,小灯泡两端的电压及电源两端的电压分别为U1、U2、U)
(6)在该实验中,小刚测出了多组数据,其目的是排除偶然性,得出普遍规律。
3.串并联电路电压规律的区别
连接方式
串联电路
并联电路
实物图及电路图
电压规律
各用电器两端电压之和等于电源总电压,即电源电压(串联分压)U=U1+U2+……
各支路用电器两端的电压等于电源电压,即电源电压U=U1=U2=……
特点
串联分压不分流,并联分流不分压
【典例6】(25-26九年级上·广东惠州·期中)如图所示的电路,电源电压保持不变,当开关闭合、断开时,电压表的示数是4V;当开关闭合、断开时,电压表的示数是6V,则灯泡和两端的电压分别是( )
A.4V和6V B.2V和6V
C.2V和4V D.4V和2V
【答案】D
【详解】当闭合、断开时,与串联,电压表测两端电压,即两端的电压;当闭合、断开时,与串联,电压表测电源电压,即电源电压;根据串联电路的电压规律,即串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和可得两端电压
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【典例7】(25-26九年级上·云南玉溪·期中)如图甲电路正常工作时,两个电压表的指针偏转角度相同(如图乙)。下列说法正确的是( )
A.和两灯并联 B.通过灯泡的电流大于通过灯泡的电流
C.两端电压为8V D.电源电压为10V
【答案】D
【详解】AB.由图甲可知,电流依次经过L1和L2,两灯串联,通过L1和L2的电流相等,故AB错误;
CD.因串联电路总电压等于各部分电压之和,即,故,且两表指针偏转角度相同;V1测电源电压,量程为,示数为电源电压,V2量程为,测两端电压,示数为两端电压为,故C错误,D正确。
故选D。
【典例8】(25-26九年级上·江西上饶·期中)(一)小明用两节干电池做“探究串联电路的电压关系”实验,设计实验电路图如图甲所示。
(1)根据电路图,小明进行电路连接,当他连接好最后一根导线时两灯立即发光,小明在实验操作过程中出现的错误是____________。
(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,可以选择规格不相同的小灯泡、或者____________,进行多次实验。
(3)小明记录的几组数据如表,分析表中数据得出结论:____________。
实验次数
两端的电压/V
两端的电压/V
串联总电压/V
①
1.4
1.4
2.8
②
1.2
1.6
2.8
③
1.1
1.7
2.8
(4)评估过程中,小明提出本次实验连接电压表时,可以不进行大量程试触。你认为可行吗?请说明理由。________________________________。
(二)小明所在的兴趣小组的其他同学想继续探究并联电路中电流的规律。
(5)图乙是他们设计的电路图,实验时需要测量D、E、F三处的电流,图丙是他们某次测量时连接的实物电路,此时电流表测量的是____________(选填“D”“E”或“F”)处的电流。
(6)要测量通过的电流,只需将图丙中导线____________(选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上。重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丁所示,则通过的电流为____________A。
【答案】(1)连接电路时,开关没有断开
(2)改变电源电压
(3)串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和
(4)可行,两节干电池的电压不超过3V
(5)F
(6) a 0.3
【详解】(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应断开,小明在接好最后一根导线时,两灯立即发光,说明在连接电路时,开关没有断开。
(2)为了测出多组不同的数据,使探究得出的结论具有普遍意义,更具有科学性,应该选择规格不相同的小灯泡、或者改变电源电压进行多次实验。
(3)由表格中的数据可知
所以得出的结论是串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
(4)两节干电池,电源总电压最大为,电压表选量程即可,不会超过量程,所以可以不用大量程试触。
(5)由丙图可知,电流表接在干路上,所以测的是干路电流,即F处的电流。
(6)要测量灯泡的电流,需要将电流表串联在灯泡所在的支路上,所以可以将图丙中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上;
如图丁所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.3A,所以通过的电流为0.3A。
【典例9】(25-26九年级上·福建厦门·期中)小明在“探究串联电路中电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路的过程中,小明发现电压表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是___________;
(2)连接好电路,闭合开关后,小明发现两灯不亮,且电压表示数为零,若只有灯L1或灯L2中的一处发生故障,则电路故障可能是___________;
(3)排除故障后,小明继续实验,测量灯L1两端的电压时,电压表指针偏转如图丙所示,为___________V;
(4)测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是______________________。改进方法______________________;
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.1
3.0
(5)为了节省时间,小敏设计了如图所示电路,单刀双掷开关接1时,电压表测L1两端的电压;单刀双掷开关接2时,电压表测L2两端的电压。这个方法能不能测出灯L2两端的电压?___________原因是_________________________________。
【答案】(1)电压表未调零
(2)断路
(3)1.9
(4) 实验次数太少 换用不同规格的灯泡多次实验
(5) 不能 电压表的正负接线柱接反了
【详解】(1)连接电路的过程中,电压表中没有电流通过,电压表指针如图乙所示,电压表指针不在零刻度上,说明电压表没有调零。
(2)由图甲可知,电压表并联在L1两端,测量L1的两端电压;闭合开关S后,灯L1、L2均不亮,说明电路发生断路,而电压表没有示数,说明电压表的两端不能与电源连通,由于只有L1或L2中的一处发生故障,所以故障可能是L2断路。
(3)如图丙所示,电压表选用量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表示数为1.9V,则L1两端电压为1.9V。
(4)在探究串联电路中的电压规律时,为了使实验结论具有普遍性,要进行多次测量,此实验的不足之处是只做了一次实验就得出结论,结论不具有普遍性,应该更换不同规格的灯泡进行多次实验,得出多组数据,再总结出串联电路中的电压规律。
(5)测灯L1两端的电压时,由电压表的使用方法可知,电压表上端为负接线柱,下端为正接线柱;单刀双掷开关接2时,此时电压表的正负接线柱接反,所以闭合开关后,会发现电压表指针反偏,故这个方法不能测出灯L2两端的电压。
【典例10】(25-26九年级上·吉林长春·期中)小丽分别进行了探究“并联电路的电流和电压特点”实验。
测量次数
A点的电流/A
B点的电流/A
第1次测量
0.56
0.32
0.24
(1)小丽在连接电路时,开关应处于___________状态。
(2)图乙是小丽在实验时连接的实验电路,此时电流表测量的是甲图___________(选填“A”“B”或“C”)处的电流。
(3)小丽接着测量另外两处电流并把数据记录在表中,如表所示。请你帮她补全第一行所缺内容___________,她根据第一次测量数据立即得出结论:在并联电路中,干路电流等于___________;同组的小红同学认为实验次数太少,应该___________。
(4)小丽连接如图丙所示电路,闭合开关后,会出现的情况是___________;
A.只有亮 B.只有亮
C.电压表示数接近电源电压 D.和都不亮
(5)小丽利用3个电压表设计如图戊所示电路,3个电压表都是如图丁所示,为___________V,经过多次实验,分析可得到并联电路电压特点是___________(用公式写出)。
【答案】(1)断开
(2)A
(3) C点的电流/A 各支路电流之和 更换不同规格的小灯泡,进行多次实验,避免实验结论的偶然性
(4)BC
(5) 1.5
【详解】(1)连接电路时开关必须断开,目的是防止接线过程中误接通电路,造成元件损坏。
(2)分析如图乙所示的电路,电流表接在干路上,闭合开关后,此时电流表测的是干路电流,即图甲中A点的电流。
(3)表格中,得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和;因此缺表头的第四列是C点的电流/A;仅一次实验得到的结论具有偶然性,换用不同规格灯泡多次测量,才能得到普遍规律。
(4)图丙中电压表串联在支路中,由于电压表内阻极大,则电压接近电源电压,电路总电流极小,因此灯泡不亮,只有亮。故选BC。
(5)图丁电压表选用的是0~3V量程,分度值0.1V,指针指向1.5V;戊图中两个灯泡并联,三个电压表分别测、和电源的总电压,多次实验可得到并联电路的电压特点:并联电路各支路两端电压相等,等于电源总电压,即。
考点3:电阻
1.定义
表示导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍作用越大,电阻就越大,而通过导体的电流就越小。
单位:国际单位是欧姆(符号:Ω)。常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(kΩ),1MΩ=103kΩ=106Ω。
2.电阻大小的影响因素
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度等因素有关,与加在导体两端的电压和通过的电流无关。
①同种材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大;
②同种材料、长度相同的导体,横截面积越小,电阻越大;
③大多数导体的电阻随温度的升高而增大,如灯泡等;少部分导体的电阻随温度的升高而减小,如热敏电阻等。
3.探究影响导体电阻大小的因素
小明所在的实验小组在“探究电阻的大小与哪些因素有关”的实验中,提出了如下猜想:
猜想1:导体的电阻跟导体的材料有关;
猜想2:导体的电阻跟导体的横截面积有关;
猜想3:导体的电阻跟导体的长度有关.
为了验证上述猜想,小明设计了如图甲所示的实验电路,电源电压保持不变.
考点剖析
(1)该实验是通过观察电流表的示数大小来比较接入M、N间的电阻大小.示数越小,表示接入电阻丝的阻值越大.此实验方法为转换法。
(2)实验中选择了带鳄鱼夹的导线,主要是为了方便改变接入电路中的电阻丝·
(3)分别将编号为A、B、C、D的4根电阻丝接入电路,闭合开关,记录数据如表所示.
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
电流大小/A
A
锰铜合金
0.5
0.4
0.40
B
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
C
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
D
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
①选用A、D两根电阻丝接入电路,可以探究导体电阻的大小与材料是否有关;根据表中数据可知电阻丝A的阻值小于(选填“大于”“等于”或“小于”)电阻丝D的阻值;
②为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,应选用电阻丝BD(填编号)进行实验,可初步得出结论:当导体的材料和横截面积相同时,导体的长度越长,导体的电阻越大;
③为了探究导体电阻大小与横截面积的关系,应选用电阻丝CD(填编号)进行实验,可初步得出结论:当导体材料和长度相同时,导体横截面积越大,导体的电阻越小.
(4)实验中小明将电阻丝A对折后再次接入电路中,发现电流表的示数变大,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小.请你判断这种做法是否正确?错误(选填“正确”或“错误”),理由是:没有控制导体的长度不变。
(5)实验小组对实验过程进行交流反思时,提出“是否可以用小灯泡代替电流表”的议题,经过讨论后,一致认为不能用小灯泡代替电流表,主要原因是电路中电阻变化不大时,小灯泡亮度变化不明显(选填“明显”或“不明显”).小灯泡还有另外一个作用:保护电路。
(6)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,这样是为了减小输电线的电阻,从而可以减小输电线上的电能损失.(均选填“增大”或“减小”)
(7)实验完成后,小华利用如图丙所示电路进行实验,该同学探究的是导体的电阻大小与温度的关系;闭合开关后,用酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度逐渐升高并发红的过程中,观察到电流表的示数变小,小灯泡的亮度变暗(选填“变亮”或“变暗”),说明:细铁丝的电阻大小随温度的升高而变大(选填“变大”或“变小”).
【典例11】(24-25九年级上·福建泉州·阶段检测)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.当电压为0时,电阻也为0
B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比
D.电压是产生电流的原因,所以电路中有电流一定有电压
【答案】D
【详解】ABC.导体电阻是导体本身的固有性质,与两端电压、通过的电流均无关,故ABC错误;
D.电压是电流产生的原因,电路中有电流则一定有电压,故D正确。
故选D。
【典例12】(多选)(25-26九年级上·山东青岛·期中)如图所示,甲、乙是用同种材料制成的均匀圆柱体形状的电阻,它们的长度相同,乙的横截面积比甲的大。将它们串联在电路中,测通过它们的电流分别为和,则下列判断中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【详解】AB.甲、乙材料相同、长度相同,乙的横截面积比甲的大,由电阻大小的因素可知,故A正确,B错误;
CD.甲、乙串联在电路中,由串联电路电流规律可知,串联电路中电流处处相等,故,故C错误,D正确。
故选AD。
【典例13】(25-26九年级上·福建漳州·期中)将包装口香糖的长方形锡箔纸剪成如图的形状后,B处横截面积变小,锡箔纸的电阻会变________;让锡箔纸直接接在一干电池两端,会发现B处会燃烧起来,则比较通过A、B处的电流大小:IA________IB。
【答案】 大 =
【详解】当材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大,B处横截面积变小,所以电阻变大;
A和B是串联在同一电路中的,串联电路的电流特点是串联电路中各处电流相等。
【典例14】(25-26九年级上·福建厦门·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,其材料规格如表所示。
实验次数
材料
长度/m
横截面积/mm2
灯泡亮度
1
镍铬合金
1.0
0.4
最暗
2
镍铬合金
0.5
0.4
暗
3
镍铬合金
0.5
0.8
亮
4
锰钢合金
0.5
0.8
最亮
(1)实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小;
(2)分析比较1、2两次实验,可得出结论:其他条件相同时,______________________,电阻越大;
(3)分析比较 ___________两次实验,可直接得出导体的电阻大小与导体的横截面积的关系,实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,你的改进建议是______________________。
(4)某小组学习了电阻的知识后设计了如下实验装置:两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡各一个,导线若干,组装成如图所示的电路进行实验。闭合开关将适量盐水缓慢加入注水口,过程中观察到小灯的亮度将_________________________________。
【答案】(1)小灯泡的亮度
(2)导体的长度越长
(3) 2、3 在电路中串联电流表,通过电流表示数比较电阻大小
(4)变亮
【详解】(1)电阻的大小无法直接观察,实验中电阻丝和灯泡串联,电阻越大,电路电流越小,灯泡越暗,因此通过灯泡亮度间接反映电阻丝的电阻大小。
(2)1、2两次实验中,导体的材料、横截面积完全相同,只有长度不同,长度越长的电阻丝对应灯泡更暗、电阻更大,因此可得结论:其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越大。
(3)要探究电阻和横截面积的关系,需要控制材料、长度完全相同,仅横截面积不同,表格中2、3两次实验符合该控制变量要求;
当电阻阻值差异较小时,灯泡亮度变化不明显,串联电流表可以通过电流示数判断电阻的微小差异,让实验结果更准确。
(4)向塑料管中缓慢加盐水时,两金属接线柱之间盐水的横截面积随盐水增多而变大,盐水的长度、材料不变,因此盐水的电阻逐渐变小,电流逐渐变大,小灯泡的亮度就会逐渐变亮。
【典例15】(25-26九年级上·山东青岛·期中)小明用如图所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,表中给出了可供选择的几种导体。请你回答以下问题:
导体
长度/m
横截面积/
材料
A
1.0
0.2
锰铜合金
B
1.0
0.4
锰铜合金
C
0.5
0.4
锰铜合金
D
1.0
0.4
镍铬合金
(1)在图甲中M、N之间接入不同导体时,可通过___________来判断导体的电阻大小;
(2)为了探究导体的电阻与导体横截面积的关系,M、N之间应接入表中的___________(选填导体的代表字母)。实验可得到的结论是:_________________________________;
(3)若在M、N之间接入导体B、C可探究导体的电阻与___________的关系;
(4)探究导体的电阻与材料的关系,M、N之间应接入表中的___________(选填导体的代表字母)。
(5)实验中,如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小,你的解决办法是:_________________________________。
【答案】(1)灯泡的亮度
(2) A、B 在导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小
(3)长度
(4)B、D
(5)在电路中串联一个电流表,观察电流表示数来比较电阻大小
【详解】(1)在电路中,电源电压一定,当M、N之间接入不同导体时,导体电阻越小,电路中电流越大,灯泡越亮,所以可通过灯泡的亮暗来判断导体的电阻大小。
(2)探究导体的电阻与导体横截面积的关系时,要控制导体的材料和长度相同,横截面积不同。A、B导体材料都是锰铜合金,长度都是1.0m,横截面积不同,所以M、N之间应接入表中的A、B。
A的横截面积小于B的横截面积,接入A时灯泡较暗,说明电阻较大,接入B时灯泡较亮,说明电阻较小,所以可得到的结论是:在导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
(3)导体B、C材料都是锰铜合金,横截面积都是,而长度不同,所以在M、N之间接入导体B、C可探究导体的电阻与长度的关系。
(4)探究导体的电阻与材料的关系时,要控制导体的长度和横截面积相同,材料不同。B、D长度都是1.0m,横截面积都是,只有材料不同,所以M、N之间应接入表中的B、D。
(5)电阻接近时灯泡亮度差别很小看不出,在电路中串联接入电流表,通过电流表示数大小比较电阻大小。
考点4:变阻器
1.滑动变阻器
原理
通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路的电阻
图示
电路符号:
实物图:
结构图示:
铭牌
某滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义“50Ω”表示该滑动变阻器的最大阻值是50Ω;“2A”表示该滑动变阻器允许通过的最大电流是2A。
使用方法
a.串联连接;b.接线要“一上一下”;c.闭合开关前,滑片应处于阻值最大处
作用
a.保护电路;b.通过调节其阻值来改变电路中的电流
2.电阻箱
实物图
符号
在电路图中用符号“”表示
特点
能改变接入电路中电阻的大小,也能直接读出接入电路中电阻的阻值.
读数方法
各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后相加,就是接入电路的阻值,如图所示电阻箱的示数为2035Ω.
缺点
不能连续地改变连入电路的电阻值。
【典例16】(25-26九年级上·天津北辰·阶段检测)如图所示为滑动变阻器的四种接线方法,当滑片P向右移动时,电路中的电阻变大的接法是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AD.都接右下接线柱B,接入PB段电阻丝。当滑片P向右移动时,PB段长度变短,电路中的电阻变小,故AD不符合题意;
B.接左下接线柱A,接入AP段电阻丝。当滑片P向右移动时,AP段长度变长,电路中的电阻变大,故B符合题意;
C. 同时接下面两个接线柱A、B,接入全部电阻丝。当滑片P向右移动时,接入长度不变,电阻不变,故C不符合题意。
故选B。
【典例17】如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则M、N分别应接( )
A.M接A,N接B B.M接B,N接D
C.M接B,N接C D.M接C,N接D
【答案】B
【详解】若要使滑动变阻器在电路中起到连续改变电阻的作用,连接时要遵循“一上一下”原则,滑片位置离下接线柱越近,则滑动变阻器接入电路中的电阻越小。
滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,即电阻越小,所以下接线柱应连接D点,上接线柱连接A或B均可,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【典例18】(25-26九年级上·陕西西安·阶段检测)如图甲所示,把两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡用导线组装成电路,闭合开关后,将适量浓度均匀的盐水从注水口慢慢倒入塑料管中时,发现注入的盐水越多,灯泡越亮,可以说明电阻大小和导体的__________有关;图乙是电阻箱,此时接入电路的阻值读数是__________Ω。
【答案】
横截面积
2057
【详解】因导体材料、长度不变时,横截面积越大电阻越小,注入盐水后灯泡变亮说明电阻减小,故电阻大小与导体的横截面积有关。
电阻箱接入电路的阻值为
【典例19】如图为台灯上的“亮度”旋钮,它通过调节接入电路的________ 来控制电流,实质是一个__________ (选填“定值电阻”或“变阻器”)。若要使电灯变暗,应将滑片b沿__________ (选填“顺时针”或“逆时针”)滑动。
【答案】 电阻 变阻器 顺时针
【详解】电位器实质上是滑动变阻器,通过调节接入电路的电阻来改变电路中的电流大小,以达到控制灯泡亮度的目的;如图所示,电位器接入电路的是ab段,若要使灯变暗,就需要减小电路中的电流,即增大电位器接入电路的电阻,应将滑片b沿顺时针滑动。
【典例20】(25-26九年级上·广东深圳·期中)如图1所示的是插入式电阻箱的结构示意图。图中、两个接线柱之间的电阻值是____________。如图2所示为旋转式变阻器的结构图,、、为变阻器的三个接线柱,P为旋钮触片。该变阻器是通过改变接入电阻的____________来改变电阻的大小,将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当顺时针旋转旋钮触片时,灯变亮,则应连接接线柱____________(选填“、”、“、”或“、”)和灯泡____________联后接入电路中。
【答案】 7 长度 A、B 串
【详解】插入式电阻箱的铜塞拔出时,对应的电阻丝接入电路,铜塞插入时电阻丝被短路、不接入电路。图1中拔出的铜塞对应的电阻是和,总电阻为
变阻器的工作本质是通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变接入电阻的大小。
顺时针旋转旋钮触片时灯变亮,说明电路中电流变大,变阻器接入的电阻需要变小,此时接入电路的电阻丝长度要随顺时针旋转变短,因此应连接接线柱A、B。若接B、C,顺时针旋转时接入电阻丝变长、电阻变大,灯会变暗;若接A、C,会把全部电阻丝接入电路,旋转旋钮无法改变电阻。
变阻器调节灯泡亮度时,必须和灯泡串联,才能通过改变自身电阻改变电路电流,从而调节灯泡亮度。
一、单选题
1.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.有电流通过的小灯泡其两端一定有电压
C.横截面积相同的导线,长导线的电阻大
D.导体通过的电流为零时它的电阻也为零
【答案】B
【详解】A.电路中有电流需要同时满足两个条件:有电源提供电压、电路是闭合通路。仅把导体连入电路,若电路断开、或没有电源,都不会有电流,故A错误;
B.电压是形成电流的原因,小灯泡中有电流通过时,它的两端必然存在电压,故B正确;
C.导体电阻大小与材料、长度、横截面积、温度均有关,选项未控制材料、温度相同,无法比较电阻大小,故C错误;
D.电阻是导体本身的固有性质,与通过的电流、两端电压无关,电流为零时电阻不变,故D错误。
故选B。
2.(25-26九年级上·山东滨州·期中)如图所示的电路,电压表测量的电压是( )
A.灯两端的电压 B.灯两端的电压
C.灯和的总电压 D.电源的电压
【答案】B
【详解】由图可知,电流的路径只有一条,该电路为串联电路,电压表并联到了灯泡的两端,测量的是两端的电压。
故选B。
3.(25-26九年级上·山东济南·期中)如果要测量灯泡两端的电压,下列电路图中电压表的接法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】电压表的正确使用规则:①并联在被测用电器两端;②电流从正接线柱流入,负接线柱流出(正进负出),逐一分析选项:
A.电压表虽然并联在两端,但正负接线柱接反(电流从负接线柱流入),故A错误;
B.电压表串联在干路中,不符合“并联在被测用电器两端”的要求,故B错误;
C.与并联,电压表并联在两端,且满足“正进负出”,可以正确测量两端电压,故C正确;
D.电压表和串联在同一支路,不符合电压表并联的使用要求,故D错误。
故选C。
4.(25-26九年级上·天津滨海新区·期末)如图的电路中,当开关S闭合后,电压表测量的是( )
A.L1两端的电压 B.L2两端的电压
C.电源两端的电压 D.L1和电源两端的电压
【答案】A
【详解】开关S闭合后,两灯串联,电压表并联在两端,因此电压表测量两端的电压。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.(25-26九年级上·江苏淮安·期中)取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制成了一个水果电池。用电压表测量其电压,如图所示。下列说法正确的是( )
A.铁片是水果电池的正极
B.该水果电池的电压是3V
C.水果电池将电能转化为化学能
D.多个相同水果电池串联后可提供更高电压
【答案】D
【详解】A.电压表指针正向偏转,电流从正接线柱流入,图中铜片接电压表正接线柱、铁片接电压表负接线柱,故铜片为正极、铁片为负极,故A错误;
B.电压表选用量程,分度值为0.1V,读数为0.6V,即该水果电池的电压为0.6V,故B错误;
C.水果电池工作时将化学能转化为电能,故C错误;
D.电池串联总电压等于各电池电压之和,多个相同水果电池串联后可提供更高电压,故D正确。
故选D。
6.(23-24九年级上·山东潍坊·阶段检测)如图所示的电路中,甲、乙是连接在电路中的两只电学仪表。闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光。则( )
A.甲是电流表,乙是电压表 B.甲、乙都是电流表
C.甲是电压表,乙是电流表 D.甲、乙都是电压表
【答案】A
【详解】灯L2正常发光,说明有电流通过且两端有电压。甲与L2串联,若甲为电压表(相当于开路),L2不亮,故甲应为电流表;乙与L2及甲串联支路并联,若乙为电流表(相当于导线),L2被短路不亮,故乙应为电压表。
故选A。
7.(25-26九年级上·河南洛阳·期中)铅笔芯的型号主要根据石墨和黏土的比例来划分,如“B”型号笔芯,“B”的数字越大,则石墨含量越高。下列四种铅笔芯,它们长度相同,图中标注了各自的直径和型号。现将这些铅笔芯分别连入如图所示的电路中,灯泡最亮时,连入电路中的铅笔芯是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】电源电压不变时,铅笔芯的电阻越小,通过灯泡的电流越大,灯泡越亮; 题干说明B的数字越大,石墨含量越高,石墨是导体,因此在其他条件相同时,石墨含量越高的铅笔芯导电性能越好,电阻越小;本题中四根铅笔芯长度完全相同,D选项的铅笔芯石墨含量最高,同时直径最大,即横截面积最大,在四个铅笔芯中电阻最小, 所以将它接入电路时灯泡最亮,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
8.(25-26九年级上·广东茂名·期中)如图所示,两个电压表指针偏转幅度完全相同,则电阻、两端的电压比( )
A.1∶5 B.4∶1 C.1∶4 D.5∶1
【答案】B
【详解】由图可知,与串联,测电源总电压(即和的总电压),测两端电压。根据串联电路电压规律
因此总电压。电压表有和两个测量范围,指针偏转幅度相同时,大量程的读数是小量程读数的5倍。因为,所以使用大量程,使用小量程,可得
两端电压
因此与两端电压比,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.(25-26九年级上·河北石家庄·期末)小明同学按图甲所示的电路进行实验,已知电源由四节新干电池组成。闭合开关S后,电流表A1和A2的指针均指在图乙所示的位置。下列说法错误的是( )
A.电流表A2的示数为0.2A
B.通过灯泡L1的电流为0.8A
C.电压表V1、V2的示数均为3V
D.电压表V1、V2的示数均为6V
【答案】C
【详解】CD.由图甲可知,与并联,电流表测干路总电流,测支路电流,电压表、都测电源电压,一节新干电池电压为,四节新干电池总电压
并联电路各支路电压等于电源电压,因此、示数均为,故C错误,D正确。
A. 干路电流大于支路电流,两块电流表指针位置相同,因此量程不同:(干路)用量程,读数,(支路)用量程,读数,故A选项正确;
B.根据并联电路电流规律,通过的电流,故B选项正确。
本题选错误的,故选 C。
10.(2026·江苏常州·二模)在调音台(图甲)上有一些上下滑动的推拉杆,它其实是一种拉杆式变阻器,其结构如图乙所示,A、B、C、D是它的四个接线柱。闭合开关后,下列接线中,滑片向上移动声音变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】声音变大说明电路中电流变大,电源电压不变,因此要求滑片向上移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小。
A.接金属杆的两个接线柱C、D,接入电阻始终为0,滑片移动不改变电阻,声音不变,故A不符合题意;
B.接电阻下端A和金属杆接线柱C,接入的是A到滑片之间的电阻丝,滑片向上移动时,接入电阻丝长度变长,电阻变大,电流变小,声音变小,故B不符合题意;
C.接电阻上端B和金属杆接线柱D,接入的是B到滑片之间的电阻丝,滑片向上移动时,接入电阻丝长度变短,电阻变小,电流变大,声音变大,符合要求,故C符合题意;
D.接电阻的两个接线柱A、B,接入全部电阻丝,滑片移动不改变接入电阻,声音不变,故D不符合题意。
故选C。
11.(25-26九年级下·河南郑州·阶段检测)如图所示,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。下列分析不正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B.电位器和滑动变阻器的工作原理是相同的
C.若只将A、B接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡将变亮
D.若只将A、C接入电路,逆时针旋转滑片,灯泡亮度不变
【答案】C
【详解】A.电位器的作用是通过改变接入电路的电阻来改变电路中的电流,从而调节灯泡亮度。串联在电路中才能起到改变电流的作用,所以电位器应该与调光台灯的灯泡串联,故A正确;
B.电位器和滑动变阻器都是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻,工作原理是相同的,故B正确;
C.若只将A、B接入电路,此时滑片左边的电阻丝接入电路。当顺时针旋转滑片时,接入电路的电阻丝长度变长,根据电阻的决定因素,电阻变大。根据欧姆定律,在电源电压不变的情况下,电阻变大,电路中的电流变小,灯泡将变暗,而不是变亮,故C错误;
D.若只将A、C接入电路,电位器的全部电阻丝都接入电路,无论逆时针还是顺时针旋转滑片,接入电路的电阻都不会改变。由欧姆定律可知,电路中的电流不变,灯泡亮度不变,故D正确。
故选C。
二、非选择题
12.(25-26九年级上·湖北十堰·阶段检测)如图是小颜自制的简易调光灯,当B夹子向左移动时,灯泡亮度_________(选填“变亮”或“变暗”);小颜接着加热铅笔芯,发现灯泡亮度逐渐变亮,铅笔芯温度越高,电阻越__________。
【答案】 变亮 小
【详解】[1]当B夹子向左移动时,铅笔芯接入电路的长度变短,其接入电路的电阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,灯泡变亮。
[2]加热铅笔芯,会发现灯泡逐渐亮起来,即电流增大,铅笔芯的电阻减小,这一现象说明铅笔芯的电阻随温度升高而减小,即铅笔芯温度越高,电阻越小。
13.(25-26九年级上·四川南充·期中)图1所示是一种插入式电阻箱,则其连入电路电阻大小是_____ Ω;图2中电阻箱的示数是_________ Ω。
【答案】 7 1035
【详解】图1为插入式电阻箱,其示数等于拔出铜塞下面电阻丝的电阻之和,AB间的电阻为
图2为旋钮式电阻箱,其示数为
14.(24-25九年级上·宁夏固原·期末)小红在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中,所用“不同规格的电阻丝”是一些可比较的电阻丝。在一个木板上有四根电阻丝,其中A、B、C、D的材料、横截面积和长度情况如下表所示(温度相同)。
编号
材料
长度/m
横截面积/
电流大小/A
A
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
B
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
C
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
D
锰铜合金
0.5
0.4
0.24
(1)实验通过观察图中的________________来准确比较电阻的大小;
(2)为了探究电阻跟横截面积的关系,应该把表格中的________(填电阻丝的字母编号)依次接入图中,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较表格中实验数据可得结论__________________________________;
(3)小红依次把电阻丝A、D接入图中所示电路,闭合开关,记下电流表的示数,可以探究电阻跟导体____________________关系;
(4)由实验她想到,自己的家乡进行了输电线路的改造,将原来较细的铝质输电线换成较粗的,这样就_______(选填“增大”或“减小”)了输电线的电阻;
(5)分别将编号为A、B的电阻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(填字母)
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器 D.定值电阻
【答案】(1)电流表的示数
(2) A、C 当导体的材料、长度、温度都相同时,导体的横截面积越大,电阻越小
(3)材料
(4)减小
(5)C
【详解】(1)本实验采用转换法,电源电压不变时,导体电阻越大,电路电流越小,因此可以通过电流表的示数大小准确比较电阻的大小。
(2)探究电阻跟横截面积的关系时,要使用控制变量法,控制导体的材料、长度、温度相同,仅横截面积不同,因此选A、C电阻丝;对比数据可知:材料、长度、温度都相同时,导体横截面积越大,电阻越小。
(3)A、D电阻丝的长度、横截面积、温度都相同,只有材料不同,因此是探究电阻和导体材料的关系。
(4)将细输电线换成较粗的,在材料、长度不变时,横截面积变大,因此输电线的电阻减小。
(5)A、B电阻丝的材料、横截面积相同,长度不同,探究的是电阻和长度的关系,滑动变阻器正是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,对应原理应用是滑动变阻器,故选C。
15.(25-26九年级上·北京·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) 熄灭 更亮 变大
(2)
(3)
【详解】(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。
16.(25-26九年级上·江西抚州·期中)小雅和同学进行“探究串联电路电压规律”的实验。所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(和),两只相同电压表和(量程均为(0~3V和0~15V),导线若干。
(1)他们按图甲所示的电路图连接电路,用一只电压表分别测AB、BC、AC间的电压。每次拆接电压表时,开关应处于________状态;
(2)为测量两端电压,请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整;
(3)具有创新精神的小雅决定改进实验。她按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,则可能的原因是电压表________(选填“”或“”)选择了更大的量程,此时电压表和的示数分别为________V和________V;
(4)解决问题后,小雅同学测出了AB间和AC间的电压,为了测量BC间的电压,断开开关,接下来可以________;
A.保持B接线不动,将电压表连线由A改接到C
B.保持C接线不动,将电压表连线由A改接到B
(5)为了得到更普遍的规律,下列操作最合理的是________。
A.将灯泡和互换位置进行多次测量 B.换用不同规格的灯泡进行多次测量
【答案】(1)断开
(2)
(3) 0.6 3
(4)B
(5)B
【详解】(1)拆装电路、改接电表时,开关必须断开,防止短路烧坏元件,保护电路。
(2)电压表已并联在两端,将与串联,即右接线柱与右接线柱连接。
(3)测电压(UAB),用 0~3V 小量程;测电源总电压(UAC),选 0~15V 大量程,两表指针偏角相同,电压表大量程读数是小量程的 5 倍,电源总电压 3V,因此示数为 3V,示数为
(4)A. 保持 B 不动,电压表 A 改接 C,会造成电压表正负接线柱接反,指针反向偏转,故A错误;
B .保持 C 不动,A 改接到 B,电压表并联在两端,正负接线柱接法正确,故B正确。
故选B。
(5)A 仅互换灯泡位置,灯泡规格不变,实验数据单一,结论不具备普遍性;B 换用不同规格灯泡多次测量,能避免实验偶然性,得出串联电路电压普遍规律。故选B。
17.(2026·重庆·一模)为探究盐水的电阻与哪些因素有关,某物理兴趣小组利用玻璃管(管中带有接线柱的活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡等器材,组装成如图所示的装置进行实验。他们提出了如下猜想:
猜想一:盐水的电阻可能与盐水的浓度有关。猜想二:盐水的电阻可能与盐水柱的横截面积有关。猜想三:盐水的电阻可能与盐水柱的长度有关。
(1)玻璃管中的活塞应该选用_________(选填“金属”或“塑料”)活塞。
(2)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后,灯泡发光。探究猜想一时,为了改变盐水的浓度,向玻璃管中添加_________(选填“盐”或“清水”)并搅拌均匀更好一些。
(3)用注射器缓慢地从注水口处抽出部分盐水,同时调节活塞,使玻璃管中仍充满盐水,此过程中发现灯泡逐渐变亮,说明盐水的电阻逐渐变_________,由此可以验证猜想_________。
(4)同学们在实验中发现:当盐水的电阻变化很小时,灯泡的亮度变化不明显。小红建议将灯泡更换为电流表,小亮建议在原电路中串联接入电流表。交流讨论后,同学们一致认为_________的改进方案更好,理由是_________。
(5)同学们还发现,使用相同浓度的热盐水和冷盐水进行实验时,电流表的示数不同。据此他们认为盐水的电阻与盐水的_________有关。
【答案】(1)金属
(2)盐
(3) 小 三
(4) 小亮 灯泡能起到保护电路的作用
(5)温度
【详解】(1)由图可知,当开关闭合后,为了能使电流流经玻璃管内的盐水使电路处于通路,活塞应该导电,故应选用金属活塞。
(2)由题意可知,玻璃管内已经注满盐水,为了改变盐水的浓度,只能向玻璃管中添加盐,并搅拌均匀,此时玻璃管内的盐水还是满的,可以通过观察灯泡的亮度变化,来判断盐水电阻与盐水浓度的关系。
(3)[1][2]用注射器缓慢地从注水口处抽出部分盐水,同时调节活塞,使玻璃管中仍充满盐水,此时盐水柱的横截面积不变,玻璃管内盐水柱的长度变小,灯泡变亮,说明电路中的电流变大,盐水的电阻变小,所以盐水的浓度和盐水柱的横截面积一定时,盐水的电阻与盐水柱的长度有关,故可以验证猜想三。
(4)[1][2]将灯泡换成电流表后,若盐水的电阻太小,由欧姆定律可知,电路中的电流会过大,可能会损坏电源和电流表;在原电路中串联一个电流表,既能知道电路中电流的变化,灯泡还能起到保护电路的作用,故小亮的改进方案更好。
(5)当使用相同浓度的热盐水和冷盐水进行实验时,盐水的温度不同,电流表的示数不同,据此还可以探究的问题是:盐水的电阻与盐水的温度有什么关系。
三、计算题
18.(25-26九年级上·广东深圳·期中)在如图电路中,电源电压保持3V不变。只闭合开关S,电流表示数为0.3A;同时闭合开关S、,流过的电流为0.5A。求:
(1)只闭合开关S时,电流表A的示数;
(2)同时闭合开关S、时,两端的电压;
(3)同时闭合开关S、时,流过干路的电流;
【答案】(1)0.3A
(2)3V
(3)0.8A
【分析】只闭合开关S时,电路为的简单电路,同时闭合开关S、时,与并联,根据并联电路的电流规律和电压规律解题。
【详解】(1)只闭合开关S时,电路为的简单电路,电流表A与串联都测电路中电流,串联电路电流处处相等,故电流表A的示数
(2)同时闭合开关S、时,与并联,并联电路各支路两端电压等于电源电压,故两端的电压
(3)同时闭合开关S、时,与并联,各支路独立工作,电流不变,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
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