第16章 探究电路 知识体系构建&高频考点突破(章节拔尖攻略)-【通成学典】2026-2027学年九年级全一册物理拔尖特训(沪科版·新教材)

第十六章 探究电路 国知识体系构建 整合章节要点，搭建框架 个I/A 概念 单位 R/Q 影响因素 ↑I/A 内容 工作原理 电阻 接线方式 滑动变阻器 0 欧姆定律 铭牌意义 公式 电阻箱 可变电阻 I=U R 电位器 分类 应用：分析与计算 串联 电阻的 实验器材 R=R+R2 定值电阻 串并联 探究电路 电路图 并联 伏安法 实验步骤 基本组成 测电阻 数据处理 测电笔 家庭电路 用电安全 特殊法 ]高频考点突破 聚焦高频考点，各个击破 考点一电阻与变阻器 可应练习 典例1如图所示，小明用铅笔芯作滑动变阻器，设 1.[2026上海松江一模]在跨学科实践课 计并制作一个模拟的调光灯。器材有：电池（电压为 上，某小组同学开展了“探究光敏电阻阻 值大小与光照强度关系”的学习活动，实验 3V)、小灯泡（正常工作时电压为2.5V)、铅笔芯、金 电路如图甲所示，其中R。为光敏电阻。 属回形针、开关、导线、电压表。 铅笔芯 左 0右 回形针 □口入遇又 乙 (典例1图) (1)该小组同学用黑色罩子套住光敏电 (1)闭合开关，回形针向左移，小灯泡亮度变 阻，以模拟 (选填“强光”或“弱 (2)把电压表和小灯泡并联，调节回形针的位置，当 光”)照射。 电压表的示数为 V时，在铅笔芯上标记此 (2)二极管具有单向导电性，它是 时回形针的位置。为了安全使用调光灯，回形针向 (选填“导体“半导体”或“绝缘体”)。 左调节不能超过此位置。 (3)实验中发现：光照变弱时，二极管变 (3)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm,甲的电 暗；光照变强时，二极管变亮。由此可知： 19 物理（沪科版）九年级 阻为20，乙的电阻为102。调节效果可以从两个 光照变强时，光敏电阻RG的阻值 方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节的 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精 (4)该小组同学利用此光敏电阻设计了 度越高。则铅笔芯甲和乙相比， 调节范围 一个能自动测定光照强度的装置，如图乙 大， 调节精度高。 所示。R。是定值电阻，电源电压不变。 要求：当光照强度增强时，光照强度显示 解析：(1)回形针向左移，铅笔芯接入长度变短，接 器（由电压表改装而成）示数增大，反之示 入电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮。(2)当小 数减小，则光照强度显示器应接在 灯泡两端电压达到2.5V时正常发光，其两端电压 (选填“a、b”“b、c”或“a、c”)两 不能高于此电压，即电压表示数不能超过2.5V。 点间。 (3)两铅笔芯长度相同，由于甲电阻大，因此从一端 调到另一端时，电阻变化量大，因此电流变化量大， 调节范围更大。两铅笔芯长度相同，由于乙电阻小， 改变相同的电阻，乙移动的距离更大，因此乙的调节 精度高。 答案：(1)亮(2)2.5(3)甲 乙 小结 知道电阻是导体的一种物理属性以及电阻大小的影 响因素；对于滑动变阻器，需要知道滑动变阻器调节对电 流的影响，以及如何使用滑动变阻器。 考点二【 欧姆定律 四应练习 解读]欧姆定律为中考必考内容，主要考查欧姆定 2.小致了解到，经济舱乘客的免费托运 行李限重200N,而商务舱的乘客允许携 律的应用，能够灵活利用欧姆定律解决一些实际 带更重的免费托运行李。如图所示是小 问题。 致设计的一套模拟行李超重报警装置，杠 典例2[2025上海普陀三模]PM5对人体健康危 杆OP始终处于水平位置，电源电压恒为 害非常严重，如图甲所示是一款PM2.5检测仪，其电 12V,R。是定值电阻，R,是力敏电阻，它 路原理图如图乙所示。R1为“PM5传感器”，它的 的阻值随压力变化的规律如表所示，当电 压表的示数U。大于或等于3V时，电路 阻值与空气中PM25浓度的关系如图丙所示，R2为 外的检测装置会自动报警（杠杆、支架及 定值电阻，阻值为60Ω，电源电压恒为12V。若空 托盘的质量均忽略不计，g取 气中PM2.s浓度为0.2mg/m3时，则判定为空气质 托盘模拟行李 托盘 量严重污染。以下说法正确的是 支架 20 第十六章 探究电路 R/Q 压力F/N 50 100 150 200 60 阻值R/2 30 25 20 15 10 40 (1)经济舱乘客可以携带免费托运行李 20外-- 的最大质量为 kg。 00.20.40.60.81.0 PM2s浓度/(mg"m) (2)当托盘上放置的行李质量增大时，电 丙 流表的示数 (典例2图) (3)如图所示的杠杆上有两个托盘，O为 A.被检测的空气PM.浓度越高，电流表示数越小 支点，A、B是杠杆上的两个承重点，已知 B.电流表的示数为0.12A时，判定被检空气质量 AP=OB=0.2m,OP=0.5m。小致闭 严重污染 合开关，将重200N的经济舱的模拟行李 C.电压表的最小示数为4V 放在某一托盘上时，电路外的检测装置恰 D.若空气中PM2.s浓度为0.3mg/m3时，电压表的 好报警，取下模拟行李，当他将商务舱的 示数为9V 模拟行李放在另一托盘上时，检测装置也 解析：由图乙可知，传感器R1和定值电阻R2串联， 恰好报警。商务舱乘客的行李限重为 电压表测定值电阻R2两端的电压，电流表测电路中 No (4)商务舱免费托运行李的限重不变，仅 的电流；由图丙可知，当空气中PM5的浓度增大 将经济舱免费托运行李的限重增大为 时，传感器的电阻变小，电路中的总电阻变小，由 250N,在承重点A位置不变的情况下， U I一发可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变 需同时改变承重点B的位置及定值电阻 R。的阻值，实现自动报警。则与调整前 大，故A错误；当电流表的示数为0.12A时，由I= 相比，定值电阻R。的阻值变化量为多 {码电路中的总电阻R号。品-100，t时 :少？（写出必要的文字说明、表达式及最 后的结果) 传感器的阻值R1=R一R2=100-602=40,由 图丙可知，此时PM2,5的浓度为0.1mg/m3< 0.2mg/m3,所以此时被检测空气质量不是严重污 染，故B错误；由图丙知若空气中PM2.5浓度为 0mg/m时，传感器电阻最大为602，此时电路中的 U 12V 电流最小，最小电流1小=R大十R,一60十60Q 0.1A,电压表的最小示数U小=I小R2=0.1A× 60Ω=6V,故C错误：根据图丙可知，被检测空气中 PM25的浓度为0.3mg/m3时，传感器的阻值 R,'=200,根据欧姆定律可知此时电流1'= R总 U 12V R+R220n+60.0一20A,根据欧姆定律可得 21 物理（沪科版）九年级 定值电阻两端电压U2=IR2= A×900=9V, 归纳总结动态电路题目的解题思路 解决动态电路题目时，可以按这样的 即电压表示数为9V,故D正确。 顺序分析：局部电阻如何变化→总电阻如 答案：D 何变化→由于电源电压不变，导致电路中 小结 电流如何变化→依据U=R分析不变的 欧姆定律在实际生活类题目中应用时，需要准确判断 电阻两端的电压如何变化→依据 电路类型，能看懂图像，明确引起电路动态变化的原因，即 U变化的电阻=U益一U不变的电阻分析变化的电 是由热敏电阻、光敏电阻、滑动变阻器等引起的。 阻两端的电压如何变化。 考点三测电阻 则应练习 [解读]用电流表和电压表测量电阻为新课标必做 3.[2025兰州期未]小明设计了如图甲所 实验，在电学实验考查中，属于热点考查内容。 示的电路测量定值电阻的阻值 典例3[2025郑州期中]某实验小组 利用如图所示的电路，测量正常工作 A 电压为2.5V的某小灯泡的电阻，电 源电压为6V,滑动变阻器R标有 R “2522A”字样。第一次测量时电 (典例3图) 压表的示数为2.5V,小灯泡正常发光，接下来调节滑 动变阻器，使电压表示数降低，小灯泡变暗直至完全 不发光，测量的数据如表。下列说法正确的是( 序 号 1 2 3 x 5 U/V 2.5 2.0 0 1.5 1.2 I/A 0.25 0.22 0.2 0.18 0.16 R/2 A.第3组实验中电压表示数为零，可能出现的电路 故障是小灯泡短路 (1)闭合开关前，小明发现电流表指针在 零刻度线右边，接下来小明应当进行的操 B.分析数据得出结论：小灯泡的电阻随电压的升高 作是 而增大 (2)排除电流表问题后，正确连接电路。 C.第5组实验数据不能通过实验得出 闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于 D.实验中多次测量是为了寻找普遍规律，避免偶 (选填“A”或“B”)端 然性 (3)闭合开关，将滑动变阻器的滑片P移 解析：如果小灯泡短路，那么电压表相当于测量导线 动到某一位置时，电压表的示数为2V,电 两端的电压，电压表示数为零，但此时电路可能的最 流表的示数如图乙所示，为 A,则 U6V R的阻值为 2 小电流1R大250=0.24A>0.2A,所以此时 (4)在实验过程中，小明所使用的电流表 22 第十六章探究电路 电路故障不可能是小灯泡短路，故A错误；分析数 突然坏了。在老师的指导下，小明增加了 据可知，随着小灯泡两端的电压降低，电路中电流减 一个已知阻值的电阻R。和一个开关，设 小，小灯泡变暗，灯丝温度降低，电阻减小，即小灯泡 计并连接了如图丙所示的电路测量未知 的电阻随温度的降低而减小，所以得出结论：小灯泡 定值电阻R,的阻值。主要操作步骤 的电阻随温度的升高而增大，本质是温度影响电阻， 如下： 而不能说小灯泡的电阻随电压的升高而增大，故B ①闭合开关S,和S2,电压表的示数 为U1; 错误；电源电压为6V,根据第5组实验数据可知，小 ②开关S,保持闭合，只断开开关S,电 灯泡两端电压为1.2V,根据串联电路的分压原理， 压表的示数为U2; 此时滑动变阻器两端的电压为4.8V。若滑动变阻 ③R,的阻值为 (用含U1、U2、 器接入电路的电阻最大为25Ω，此时电路最小电流 R。的式子表示)。 R-25D0,19脱A0,16A,则第5组数 据不能通过实验得出，故C正确；在测量小灯泡电阻 的实验中，由于小灯泡的电阻随灯丝温度的变化而 变化，多次测量是为了探究小灯泡的电阻随温度变 化的规律，而不是为了避免偶然性，故D错误。 答案：C 小结 提醒多次测量求平均值针对的是同一 对于测电阻实验，主要测定值电阻和小灯泡的电阻， 个数值不变的物理量（如物体的长度、物 在测小灯泡电阻时，不能求平均值，因为在不同电压下小 体的密度等)。 灯泡的温度不同，其电阻是不同的，求平均值没有意义。 对于测电阻实验，需要知道实验原理、实验电路图、实验步 骤等。 考点四家庭电路与安全用电 对应练习 解读]对于家庭电路连接规则和电路故障的分析， 4.以下四种情况符合安全用电原则的是 () 属于中考高频考点，通常以选择题、填空题的形式 L(火线) 出现。 N(零线) 典例4家庭电路的部分电甲 路图如图所示（电路连接正 确)。根据电路图可以判断 a 甲、乙两根进户线中 (典例4图) 是火线。只闭合开关S,灯 L1正常发光，此时用测电笔接触a点，测电笔的氖 管 (选填“发光”或“不发光”)；再闭合开关 S2,灯L马上熄灭，则故障原因可能是灯L 23 物理（沪科版）九年级 (选填“短路”或“开路”)。 A.甲图中，电灯的开关接在零线上 解析：根据图可知，S与L串联，根据家庭电路的要 B.乙图中，电冰箱用这样的插头和插座 求，开关应接在对应用电器与火线之间，故甲是火线； 连接 C.丙图中，人体不接触掉落在地面上的 只闭合开关S,灯L1正常发光（灯泡两端的电压等于 “高压线头”就是安全的 家庭电路的电压)，此时用测电笔接触a点，因α点与 D.丁图中，使用测电笔时，手应接触笔后 零线相连，α点与大地间的电压为0V,所以此时测电 端的金属部分 笔的氖管不发光；根据图可知灯L、L并联，灯L正 常发光，再闭合开关S2,灯L马上熄灭，则故障原因 可能是灯L2短路，L2开路对L没有影响。 答案：甲不发光短路 小结 家庭电路中用电器的开关应该接到用电器和火线之 间，避免触电；当测电笔接触火线时氖管会发光、接触零线 时氖管不发光。 食閏综合素养提升 强化综合运用，融会贯通 1.新超势跨学科实践图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为图乙，其中 的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决定，当电阻R变化时，通过R 的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示，通过数字电压表 的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃，电压表的示数变化了 8V。当温度的变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。 下列说法正确的是 () A每升高1℃，R的阻值增大1.652 B.通过R的电流为20mA C.环境温度为20℃时，电压表的示数为216mV D.若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 R/Q 132 124 116 恒流源 R 数字电压表 108 100 测温装置 0 204060 80t/℃ 甲 丙 (第1题图) (第2题图) 2.将阻值不同的电阻R、R2按如图甲所示的电路连接，闭合开关S后，电流表示数为 0.6A;保持电源电压不变，再将电阻R1、R2按如图乙所示的电路进行改接，闭合开关S 2410V:电压表V,测量I1、L3两端的总电压，示数为8V,故 可得U1+U2+U=12V,U2+U3=10V,U,+U3=8V, 解得U,=2V,U2=4V,U=6V,则U,：U2:U3=1: 2:3。将两个电压表V1、V2分别换成两个电流表A、A, 则当开关S、S闭合，S断开时，L、L2、Lg三盏灯并联在 电源两端，因此三盏灯两端的电压相等，则U,′：U2′： UU3'=1:1:1。 ⑩如图所示 35 (第10题图) 〔解析)由题意知，S,和S,分别为支路开关，S为总开关， 即S在干路中；当S置于1时，无论门开还是关，灯都不 亮；当S置于2时，打开两道门中的任意一道或两道时，灯 都亮，两道门都关闭时，灯不亮；当S置于3时，无论门开 还是关，灯都亮。 1①(1)如图甲所示(2)如图乙所示 ① 0 A 甲 (第11题图) 〔解析)(1)由题意可知，小灯泡与小电动机并联，电流表 与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联，开关位于干路，然后 与电源组成电路，如图甲所示。(2)从电源的正极出发，经 开关后分支，一支经小电动机，另一支经小灯泡、电流表后 汇合回到电源的负极，电压表并联在小灯泡两端，由于小 灯泡正常工作时电压为3V,电流为0.5A,则电压表的量 程为0~3V,电流表的量程为00.6A,如图乙所示。 ②解：(1)由图甲知，两灯并联，电流表A测干路电流， A,测L2所在支路电流，由并联电路中干路电流等于各支 路电流之和知，A示数应大于A,的示数，而两电流表指 针指在同一位置，所以A2使用大量程，由图乙知，示数为 1.5A,即干路电流I=1.5A,A,使用小量程，示数为 0.3A,即通过L。的电流I2=0.3A,则通过L,的电流 I,=1-I2=1.5A-0.3A=1.2A(2)由图甲知，电压表 测L,两端电压，因并联电路中各支路两端电压相等，等于电 源电压，电压表使用大量程，且指针指在满刻度的三分之一 附：答案与解析 处，所以电压表示数为号×15V=5V.L1、两端的电压和 电源的电压均为5V 第十六章 探究电路 高频考点突破 ①(1)弱光(2)半导体(3)变小(4)a、b 〔解析)(1)因黑色物体吸收所有的色光，因此该小组同学 用黑色罩子套住光敏电阻，可以模拟弱光照射。(2)二极 管的主要材料是半导体。(3)光照变弱时，二极管变暗，说 明电路中电阻变大，电流变小：光照变强时，二极管变亮，说 明电路中电阻变小，电流变大，由此可知，光照变强时，光敏 电阻Rc的阻值变小。(4)由图乙可知，光敏电阻R与定 值电阻R,串联连接；由(3)知，光照增强，光敏电阻R。阻 值变小，根据串联电路的分压原理可知，阻值变小，其分得 的电压也变小，所以光敏电阻R。两端的电压减小，根据串 联电路的电压规律可知，定值电阻R,两端的电压增大；结 合要求，应将电压表并联在定值电阻的两端，即光照强度 显示器应接在a、b两点间。 2(1)20(2)变大(3)300(4)解：由表中数据可知， R,与F满足关系R.=F+30:当F,=12DN时，R 182,因检测装置恰好报警，即电压表的示数U,=3V,由 申联电特电压规本和分压原塑可知，"一尽，即 2Y3V-180,解得R,=6:将经济舱免费托运行李 3V 的限重增大为250N,承重点A位置不变，由杠杆平衡条件 可得Fp'·OP=GA′·(OP-AP),即Fp'×0.5m= 250N×(0.5m-0.2m),解得Fp'=150N,由表中数据可 知，R,'=15Ω：因检测装置恰好报警，即电压表的示数 U-Uo U。=3V,由串联电路电压规律和分压原理可知， ，即23Y-2棉得R'=50:故与离弦前相比。 R 3V 定值电阻R,的阻值变化量△R=R,一R,'=62-52=12 〔解析)(1)经济舱乘客的免费托运行李限重200N,则经 济舱乘客行李的最大质量m=G-200N g10N/kg=20kg。 (2)闭合开关，两电阻串联接人电路，电压表测定值电阻两 端的电压，电流表测通过电路的电流，由表格数据可知力 敏电阻的阻值随压力的增大而减小，当检测装置所放物体 的质量增大时，力敏电阻的阻值减小，电路的总电阻变小， 49 物理（沪护科版）九年级 由欧姆定律可知电路中电流变大。(3)由题知，两种情况 下检测装置都恰好报警，即电压表示数U。都等于3V,则 两种情况下R。的阻值相同，其受到的压力相同，则杠杆P 端受到的支持力F。相同；行李对水平托盘的压力等于行 李的重力大小，由杠杆平衡条件可得：Flp=Gl行，在 Fp、lp一定时，G行越大，l行就要越小；由装置图示可知， A托盘离支点远，应为经济舱乘客的行李托盘，B托盘离 支点近，为商务舱乘客的行李托盘：将重200N的经济舱的 模拟行李放在A托盘上时，由杠杆平衡条件可得F。· OP=GA·OA=GA·(OP-AP),即FpX0.5m= 200NX(0.5m-0.2m),解得Fp=120N;当他将商务舱 的模拟行李放在B托盘时，由杠杆平衡条件可得F。· OP=GB·OB,即120NX0.5m=GB×0.2m,解得GB= 300N。 U2Ro 目(1)将电流表调零(2)B3)0.54（④一 〔解析)(1)闭合开关前电流表指针不在零刻度线，说明电 流表未调零，所以接下来应当进行的操作是将电流表调 零。(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于阻值最 大处，由图甲可知滑动变阻器用了左下接线柱(A端)，所 以滑片应位于B端，这样可以起到保护电路的作用。 (3)电流表选用的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电 流表的示数为0.5A,此时电压表的示数为2V,所以R 了一0.5A40。(④D闭合开关S和S,电阻R,短路，电 U 2V 路中只有电阻R正常工作，R两端的电压即为电源电压， 电压表的示数为U,即电源电压为U1;断开开关S,电阻 R,和电阻R。串联，电压表的示数为U,,电阻R,两端的电 压为U2,根据串联电路各用电器两端的电压之和等于电源 电压可知，R两端电压U。=U,一U2;由于两电阻串联，则通 过两电阻的电流相等，所以通过R的电流1，=1。一R U 一U:由此可得R的阻值R,1:-UU-U U2U2 U.Ro R。 R。 ④D为了用电安全，电灯的开关应接在火线上，断开开 关时可以切断火线，避免触电，故A不符合题意；电冰箱应 使用三脚插头和三孔插座，使得金属外壳接地，避免触电， 故B不符合题意；丙图中，人向落在地面上的“高压线头” 靠近，会出现高压触电现象，故C不符合题意。 [综合素养提升 ①C由题图丙可知，电阻R的阻值随温度的变化是均匀 50 的，当温度由0℃升高到20℃时，其阻值由100升高到 10sn.则98二090=04n℃.所以每升高1℃，R的 阻值增大0.4Ω，A错误；环境温度由20℃上升到30℃时， 电阻变化了0.42/℃×(30℃一20℃)=42，通过R的电 -8X10Y=2X103A=2mA.B错误：因为 流IR=AR=4D 通过R的电流不变，当环境温度为20℃时，R的阻值为 108,所以此时电压表的示数U=IR=2×103A× 1082=0.216V=216mV,C正确；因为电压表的示数变化 值越大，该测温装置的灵敏度越高，由△U=I△R可知，在 电阻阻值变化量一定的情况下，换一个电流值更大的恒流 源可提高电压表示数的变化值，即可提高灵敏度，D错误。 ②B设电源电压为U,题图乙所示电路中的开关S闭合 后，电流表的示数为I,则U=0.6A×(R十R2)①，U= IR R2 R,+R2 ②，由①②可得1=06AX(R,+R,) RR2 0.6AX(+R+2),因为R,≠R2所以(R,-R,)> R R2 0,即R2+R22-2R1R2>0,则R2+R22>2R,R2,I> 0.6A×4=2.4A ③R增大 〔解析)由图知，R,与定值电阻R串联，当相对湿度为40% 时，R,=1×1032,电路的总电阻R急=R,+R=1× 100+2×100=3×100,所以电路中的电流1=及。 3X001X10A:根据1-是可得，湿度传感器R与 3V 定值电阻R两端的电压分别为U,=IR=1×103A× 1×1032=1V,UR=IR=1×103A×2×102=2V,已 知电压表示数为2V,则电压表并联在定值电阻R的两端； 当电压表示数变大时，根据1一只可知，电路中的电流变 大，电路中的总电阻变小，根据串联电路的电阻规律可知， 电阻R的阻值变小；由于电阻R的阻值随相对湿度的增 大而减小，所以教室里的相对湿度在增大。 ④3.00电阻R1开路 〔解析)在如图所示的电路中，当开关S、S断开，S闭合 时电流表R,与R,串联电压表与R,并联，R号 0,50A50:当开关S、S闭合，S断开时，R,与R2并 2.50V 联，电流表接在干路中，电压表测电源电压，电源电压为