内容正文:
第16章 电压 电阻 章末素养试题 2026-2027学年上学期初中物理人教版(新教材)九年级全一册
一、单选题
1.结合图甲(水路模型)与图乙(电路模型),常将电路元件与水路部件类比。下列关于电路与水路的类比说法,不正确的是( )
A.图乙中的开关与图甲中的阀门功能相似,均可控制“通路”的通断
B.图乙中的干电池提供电压,与图甲中水泵维持水压的作用相似,均能形成驱动“流动”的动力
C.电流类似于水流,但电路中电流的方向并非“总是从电池正极流向负极”
D.电源提供电流,电流产生电压
2.如图所示,下列判断中正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联 B.电流表测通过L1的电流
C.电压表测电源电压 D.电压表测L2两端的电压
3.如图所示,开关S闭合,L1、L2均正常发光,电流表、电压表分别连接在电路中的“〇”处测量电路中的电流、电压,下列说法中正确的是( )
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表
B.a为电压表,b为电压表,c为电流表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表
D.a为电流表,b为电流表,c为电流表
4.如图所示,闭合开关后,两盏灯均不亮,电压表示数接近电源电压,产生这一现象的原因可能是( )
A.短路 B.断路 C.短路 D.断路
5.小明用如图所示的器材“探究影响电阻大小的因素”。、为长度一样的镍铬合金丝,的横截面积比的大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.在电路中把灯泡换为电流表,可以更好地完成实验
B.小灯泡越亮,表示所接入的镍铬合金丝的电阻越大
C.比较小灯泡的亮暗程度来间接比较电阻的大小应用了转换法
D.利用此装置只能探究导体电阻的大小和横截面积的关系
6.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的。闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光;向钨丝吹冷气时,小灯泡L变亮;用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭。由实验可知( )
A.钨丝不发光是因为此时没有电流通过
B.向钨丝吹冷气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大
D.加热时通过钨丝的电流大于通过灯泡L的电流
7.小乔同学设计了一个灯泡亮度可以调节的电路,如图所示,为了使滑动变阻器的滑片P从C向D移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,正确的连接方式是( )
A.M接D,N接B B.M接A,N接D C.M接C,N接B D.M接A,N接B
8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作一段时间后灯熄灭,且只有一只电表的示数变大。若电路中只发生一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。如果将灯L和电阻R的位置对换后,下列判断正确的是( )
A.若R短路,则两电表的指针均无偏转
B.若R断路,则两电表的指针均无偏转
C.若L短路,则两电表的指针均无偏转
D.若L断路,则两电表的指针均无偏转
二、填空题
9.如图所示,在把电压表接入电路时,开关应处于_______状态。电压表与待测灯泡_______联,右手拿的导线的一端应与小灯泡的_______(选填“左接线柱”或“右接线柱”)连接。根据图中的电池节数,为了测量电压的数据准确,需要进行的改进措施是____________________________。
10.某同学在用电压表测电压前,已将指针调到“0”刻度线上,第一次将电压表接入电路时,指针偏转情况如图甲,这是因为___________;纠正后第二次把电压表接入电路时,指针偏转情况如图乙,这是因为___________,应该___________。
11.太阳能作为清洁环保的可再生能源,其发电形式主要分为光热发电和光伏发电两类。如图光伏发电系统中,多个太阳能电池板通常采用_________(选填“串联”或“并联”)方式连接,以提高供电电压。
12.在图甲所示的电路中,闭合开关后电压表V1的示数为2.5 V,V2的示数应为___________,的示数应为___________。在图乙所示的电路中,闭合开关后电压表V1测的是___________两端的电压,其示数为V2测的是___________两端的电压,其示数为。的示数应为___________。
13.如图所示的是一个电表的表盘.也许你没有学过这种电表的用法,但根据所学的其他电表的读数方法可知,该电表测量的物理量是____________,它的示数是____________。
14.图为电动汽车“油门”模拟图。脚往下踩踏板时,无电阻滑片绕点在电阻圈上逆时针转动,此时接入电路的电阻________,电路的电流________,(均选填“变大”“变小”或“不变”);插入式电阻箱,当连接接线柱时,接入电路的电阻值是________。
15.如图是某汽车油量表的简化示意图。该油量表是由____________(选填“电压表”或“电流表”)改装而成,当油箱内油量增加时,油量表的示数____________(选填“增大”或“减小”)。若汽油机飞轮的转速为1800r/min,那么该内燃机1s对外做功____________次。
三、作图题
16.为使如图所示的电路能正常工作,且L1亮度可调,请你在a、b、c三处填上合适的电流表、电压表和滑动变阻器符号。
17.如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
要求:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向右端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。
四、实验题
18.小明同学设计了如图所示的电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
实验次序
1
2.9
2.9
2.9
2
2.9
2.9
2.9
3
2.9
2.9
14.5
(1)连接电路前,开关必须_____。
(2)正确连接电路,闭合开关,实验的过程中,观察到灯突然不发光,灯发光,电压表有示数,电路可能存在的故障是_____。
(3)排除故障后,小明进行正确实验后得到了上表实验数据,其中明显错误的数据是_____;出现这种错误的原因是_____。
19.探究串联电路中电压的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整____;
(2)正确连接电路后,闭合开关,若灯开路,则两端______(选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压、和。其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为______V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序
电压
电压
电压
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压______;
②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____________。
20.小明在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关:
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三;导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格材料如下表所示:
编号
材料
横截面积S(mm2)
长度L(m)
A
镍铬合金
1.0
0.25
B
镍铬合金
1.0
0.50
C
镍铬合金
2.0
0.25
D
镍铬合金
1.0
0.25
(1)如图电路,实验前最好在导线a、b间连接______(选填“导线”或“电阻”),在M、N之间分别接上不同导体,闭合开关,通过观察______来比较导体电阻大小;
(2)为了验证猜想一,可依次把M、N跟______(选填“A”“B”“C”“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小;
(3)依次把M、N跟电阻丝A、C的两端连接,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究猜想______;
(4)小明在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,发现实验器材中电阻丝只有一根,其他器材足够,不能完成的实验探究是______(选填字母符号);
A.导体电阻与长度的关系
B.导体电阻与材料的关系
C.导体电阻与横截面积的关系
(5)本实验采用的物理研究方法是______法和______法。
五、计算题
21.如图所示的电路,电源电压为3V,闭合开关,电压表示数为1V,求:
(1)灯泡L1两端的电压;
(2)灯泡L2两端的电压;
(3)流过灯泡L1与L2的电流之比。
22.如图甲所示的电路中,电源由3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。求:
(1)电源电压;
(2)灯和的电流;
(3)和两端的电压。
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
B
A
D
C
B
B
D
1.D
A.图乙中的开关用于控制电路的通断,图甲中的阀门用于控制水路的通断,两者功能相似,都是控制“通路”的通断,故A正确,不符合题意;
B.图乙中的干电池提供电压,使电荷定向移动形成电流;图甲中的水泵提供水压,在水路两端形成压强差,使水流动形成水流。两者作用相似,都是驱动“流动”的动力,故B正确,不符合题意;
C.电流是电荷的定向移动,类似于水路中水的流动形成水流。在电源外部,电流的方向规定为从正极流向负极;在电源内部,电流的方向是从负极流向正极,故C正确,不符合题意;
D.在电路中,电源的作用是提供电压,电压是形成电流的原因,故D错误,符合题意。
故选D。
2.B
ACD.由实物图可知,电流从电源正极出发,依次经过开关、电流表、灯泡、回负极,电压表并联在两端,所以该电路中,灯与灯串联,电压表测灯两端的电压,故ACD错误;
B.电流表串联在电路中,由串联电路电流规律可知,电流表测量的是串联电路中的电流,也是通过的电流,故B正确。
故选B。
3.A
由电路图可知,电表c与L1串联,所以c为电流表;电表b并联在L2两端,所以为电压表;电表a串联在干路中,所以为电流表。故选A。
4.D
A.若短路,L2有电流通过,L2可发光,电压表测L2两端电压,示数接近电源电压,故A不符合题意;
B.若断路,整个电路断路,,L2不亮,电压表与电源断开,电压表无示数,故B不符合题意;
C.若短路,L1有电流通过,可发光,电压表测短路部分电压,电压表无示数,故C不符合题意;
D.若断路,电压表串联在电路中,电压表有示数接近于电源电压,两灯不亮,故D符合题意。
故选D。
5.C
A.灯泡在电路中起保护电路作用,若把灯泡换为电流表,电路总电阻减小,由可知,电路中电流可能过大而烧坏电流表或电源,故A错误;
B.接入的镍铬合金丝电阻越大,电路中电流越小,灯泡的亮度越暗,故B错误;
C.电阻大小无法直接观察,通过比较小灯泡的亮暗程度来间接比较电阻的大小,应用了转换法,故C正确;
D.利用此装置,通过改变夹子夹在合金丝上的位置,可以改变接入电路的长度,从而探究导体电阻的大小和长度的关系,故D错误。
故选C。
6.B
AD.闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,因钨丝和小灯泡串联接入电路中,则通过它们的电流大小相等;由于灯丝电阻较大,钨丝电阻较小,灯丝产生的热量较多而发热发光,故AD不符合题意;
B.向钨丝吹冷气时,小灯泡L变亮,说明通过小灯泡的电流变大,则钨丝的电阻减小,故B符合题意;
C.用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,电路中的电流变小,故C不符合题意。
故选B。
7.B
AC.M接D,N接B时和M接C,N接B时,接入电阻丝都为PB段,滑片P从C向D移动的过程中,PB段长度变短,接入电路的电阻变小,故AC不正确;
B.M接A,N接D时,接入电阻丝为AP段,滑片P从C向D移动的过程中,AP段长度变长,接入电路的电阻变大,故B正确;
D.M接A,N接B时,接入电阻丝为AB段,滑片P从C向D移动的过程中,AB段长度不变,接入电路的电阻不变,故D不正确。
故选B。
8.D
A.灯泡L与R串联,电压表测灯泡两端的电压,电流表测电路中的电流;闭合开关S,若电阻R短路,电流表和电压表的示数均变大,两电表的指针均有偏转,故A不符合题意;
B.如果电阻R断路,电路断路,两表均无示数,故B不符合题意;
C.如果灯泡L短路,灯泡熄灭,电路电阻减小,电流增大,电流表示数增大,电压表相当于与导线并联,示数为零,将电阻和灯泡对换后,电路电流不变,电流表指针位置不变,电压表测量电源电压,示数增大,则两电表的指针均发生偏转,故C不符合题意;
D.如果灯泡L断路,灯泡熄灭,电流表示数减小为零,电压表测量电源电压示数增大,将电阻和灯泡对换后,整个电路断路,灯泡熄灭,电流表、电压表指针示数都为0,都无偏转,故D符合题意。
故选D。
9. 断开 并 右接线柱 将电压表的量程换为0~3V
连接电路时,为了防止电路短路等故障损坏元件,保护电路安全,开关必须处于断开状态;
电压表使用时须并联在待测用电器两端;
电压表需要满足“正进负出”的接线规则,图中灯泡右接线柱接电源正极,因此右手所持的电压表正接线柱的导线,需要接小灯泡的右接线柱;
图中电池有2节,每节干电池为1.5V,所以电源电压为3V,所以为了测量准确,应该选用0~3V的测量范围。
10. 电压表的正负接线柱接反了 选用的量程偏小了 换用较大的量程
[1]甲图中的指针向左端偏,是由于电压表的正负接线柱接反了。
[2][3]乙图中是由于量程选择偏小,指针偏转过了最大刻度,应用较大的量程。
11.串联
由串联电路电压规律可知,为了输出更高的电压,多个太阳能电池板应串联,输出的总电压等于各太阳能电池板输出电压之和。
12. 2.5 2.5 L1 L2 6.3
甲图中、并联,V1、V2分别测L1、L2两端电压,由并联电路电压规律可知,各支路电压与电源电压相等,故示数为,示数为。
乙图中、串联,并联在L1两端,测两端电压;并联在L2两端,测两端电压;V并联在电源两端,测电源电压。由串联电路电压规律得电源电压,即的示数为。
13. 电阻
[1]电表表盘上有Ω符号,欧姆是电阻的单位;
[2]表盘指针指向15,所以示数是15Ω。
14.
变小
变大
由滑片逆时针转动可知,接入电路的电阻丝长度变短,故接入电路的电阻变小。
电源电压不变,电路的电阻变小,电路的电流变大。
插入式电阻箱接入电阻为拔出铜塞对应电阻之和,接入电路的电阻值为
15. 电流表 增大 15
油量表串联在电路中,因此油量表是由电流表改装而成。
当油箱内油量增加时,浮子上升带动滑杆下移,滑动变阻器R接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,电流增大,故油量表的示数增大。
飞轮1s转动的转数为
1s内对外做功的次数为
16.或
L1亮度可调,表明滑动变阻器与L1是串联的,如果滑动变阻器串联在b处,则电流表无论是在a还是c都会导致部分电路短路,两灯不能同时发光,则滑动变阻器只能串联在c。
若a是电压表,b是电流表,则L2与滑动变阻器并联后再与L1串联,L1、L2都能发光,移动滑片L1亮度变化;
若a是电流表,b是电压表,则电流表测通过L2的电流,滑动变阻器与L1串联,移动滑片L1亮度变化,故作图如下:
或
17.
滑动变阻器需要串联接入电路,且一上一下,要求向右端移动滑动变阻器的滑片P,灯变亮,说明滑片向右移动时,接入的阻值变小,总电阻变小,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮,故用一根导线将滑动变阻器的右下端接线柱与灯泡的右端接线柱相连即可;电压表测量灯泡的电压,由于电源电压是两节干电池,电源电压为3 V,故电压表选择小量程即可,电压表并联在小灯泡两端,如图所示:
18.(1)断开
(2)断路
(3) 14.5 电压表用的是小量程,误用大量程读数
(1)为了保护电路,在连接电路前,开关必须断开。
(2)闭合开关后,观察到灯L2发光,则干路和L2支路为通路,但灯L1不发光,电路可能存在的故障是L1断路。
(3)[1]根据并联电路电压特点可知,并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压,所以明显错误的数据是14.5V。
[2]由于14.5V是2.9V的5倍,所以出现这种错误的原因是电压表接的是小量程,误用大量程读数了。
19.(1)
(2)无
(3) 1.2 之和 更换不同的电源电压进行多次实验
(1)根据如图甲所示的电路图,两灯泡串联,电压表测L1的电压,连接完整电路如下图:
(2)正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,此时电路为断路,电路无电流, L1一端与电源断开,两端无电压。
(3)[1]由图丙所示知道,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.2V。
[2][3]分析表中数据,,
即AC两端电压UAC等于AB两端电压UAB与BC两端电压UBC之和,因此可得结论为:串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和。此外,还可以改变电源电压并多次实验,得到更具普遍性的结论。
20. 电阻 电流表的示数 A、B 二 B 控制变量 转换
(1)[1][2]为了保护电路,实验前最好在导线a、b间连接电阻,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察电流表的示数来比较导体电阻的大小,这里用到了转换法。
(2)[3]验证猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)[4]分别将A和C两电阻丝接入电路中M、N两点间,导体A、C的材料与长度相同而横截面积不同,可以探究导体的电阻可能与导体的横截面积有关,即可以探究猜想二。
(4)[5]实验时,通过改变连入电阻丝长度,此时横截面积和材料不变,可以探究导体电阻与长度的关系,可完成A的探究;实验时,可以将电阻丝对折起来使用,改变连入电阻丝横截面积,控制长度和材料不变,可以探究导体电阻与横截面积的关系,可完成C的探究;探究导体电阻与材料的关系时,应控制长度和横截面积不变,因为只有一根金属丝,所以无法改变材料,不能够完成B的探究,故选B。
(5)[6][7]实验中采用的方法时控制变量法和转换法。
21.(1)1V;(2)2V;(3)1∶1
解:(1)由电路图知道,两灯泡串联,电压表V测量灯泡L1两端电压,所以灯L1两端的电压
U1=1V
(2)由于L1、L2串联,由串联电路电压的规律知道,灯L2两端的电压
U2=U﹣U1=3V﹣1V=2V
(3)由于串联电路各处电流相等,流过L1、L2中的电流之比
I1∶I2=1∶1
答:(1)灯泡L1两端的电压为1V;
(2)灯泡L2两端的电压为2V;
(3)流过灯泡L1与L2的电流之比1∶1。
22.(1)4.5V
(2)0.24A,0.24A
(3)3.3V,1.2V
(1)电源由3节新干电池串联组成,所以电源电压为
U=3×1.5V=4.5V
(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0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A,所以流过灯L1和L2的电流都是0.24A。
(3)电压表V1测电源电压,电压表V2测灯泡L2两端的电压,则电压表V2接入电路的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为1.2V,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端的电压为
U1=U-U2=4.5V-1.2V=3.3V
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