第16章 探究电路 学情监测-【高效课堂】2026-2027学年九年级上册物理同步导学案(沪科版·新教材)
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内容正文:
班级_______ 姓名_______
九年级物理沪科版(上册)学情监测(四)
一、填空题
【1题答案】
【答案】 ①. 长度 ②. 电流
【解析】
【详解】[1]在不考虑温度变化时,影响电阻大小的因素有材料、粗细和长度,而滑动变阻器的原理就是靠改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的;
[2]由欧姆定律知,在电压一定时,电阻改变,则电路中的电流会改变,所以改变电阻的大小,可以改变电路中的电流.
【2题答案】
【答案】 ①. 火线 ②. 地线
【解析】
【详解】家庭电路中,人体触电原因是人体直接或间接接触火线.带有金属外壳的用电器的外壳一定要接地,避免用电器漏电时发生触电事故.
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【3题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】由小灯泡变亮可知,电位器接入电路的电阻变小。因顺时针旋转时灯泡变亮,故接入电路的电阻丝长度需随顺时针旋转变短。接a端与滑片时,顺时针旋转滑片向a端靠近,接入电阻丝长度变短,电阻减小,电流变大,灯泡变亮,符合要求,故选C。
【4题答案】
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]当将电压表接在、两端时,电压表的示数为,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流:,
当电压表接在、两端时,电压表的示数为,则未知电阻的阻值:
,
[2]因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:.
(2024·上海)
【5题答案】
【答案】 ①. ②. 0.9
【解析】
【详解】[1][2]从图像中取电压,可得此时: 通过电阻A的电流
根据欧姆定律得,
通过电阻B的电流,
因此电阻值较大的电阻是。
并联电路中各支路电压等于电源电压,因此A、B接在3V电源上时,两端电压均为3V,对应电流分别为和;并联电路干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流
【6题答案】
【答案】 ①. 、、 ②. 、 ③. 4∶1
【解析】
【详解】[1]如图所示,要使电阻R1、R2并联,且两端电压等于电源电压,则R1、R2中必须有电流通过,短路,所以此时应闭合开关、、,此时电流表测干路电流。
[2]要使R1、R3串联,R2应断路无电流流过,所以应断开开关、,此时电流表测干路电流。
[3]由分析可知
所以
代入数据可知
二、选择题
【7题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.由欧姆定律公式I=可知,导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关,故A错误;
B.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比,故B错误;
C.在电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比,故C正确;
D.电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,R=只是计算导体电阻的一种方法,故D错误。
故选C。
【8题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A.发生触电事故,用手拉不安全,报警时间来不及,切断电源是首先要做的,正确.
B.雷容易击中地面上尖端的突起物体,所以雷雨天打伞是极危险的,正确.
C.使用测电笔时,人不能碰到笔尖金属体,但必须接触笔尾金属体,正确.
D.使用三脚插头和三孔插座,可以把用电器金属外壳与大地相连,如果去掉接地脚,一旦漏电,人碰到用电器外壳,会触电,不正确.
【9题答案】
【答案】A
【解析】
【详解】解答:(1)由图可见,当导体两端的电压U=3.0V时,通过的电流I=0.5A,根据欧姆定律的公式变形得:导体的电阻R=U/I=3.0V/0.5A=6Ω,故A正确B错误;(2)由图像可以得出通过导体的电流与导体两端的电压成正比,电压与电流的比值为一定值,这个比值就是电阻;电阻是导体本身的一种性质,与其自身的材料、长度、横截面积有关,与电压值和电流值的大小无关,故CD错误.故选A.
【10题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】A.如果是L2短路,则电路变为只有L1的电路,电路中电流会增大,则电流表示数增大,电压表测量电源电压,则电压表示数增大,故A不符合题意;
B.如果是L2断路,则电路短路,电流表、电压表均无示数,故B不符合题意;
CD.如果是L1短路,则电压表也被短路,示数减小,电路变为只有L2的电路,电路中电流会增大,则电流表示数增大,符合题意,所以L1将不亮,L2会更亮,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
【11题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流,因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故ABD错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过R1的电流不变,滑动变阻器滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大,由I= 可得,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表的示数变小。
故选C。
【12题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AB.由电路图可知,气敏电阻R与保护电阻R0串联,根据气敏电阻阻值随PM2.5浓度增大而减小,根据欧姆定律可知电路中电流的变大,R0两端的电压变大,根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变小,故A不符合题意,B符合题意;
C.由电路图可知,气敏电阻R与保护电阻R0串联,电压表测电源的电压,所以电压表示数不变,故C不符合题意;
D.由电路图可知,气敏电阻R与电流表并联,电阻R被短路,电路为R0的简单电路,据此可知PM2.5浓度变化时电流表的示数不变,故D不符合题意。
故选B。
【13题答案】
【答案】BD
【解析】
【详解】A.要想测量,需要知道其电压和电流,由于电流表只测量支路电流,所以电流不可获得,不能测出,故A不符合题意;
B.当闭合、断开时,与串联,电压表测两端电压。当、都闭合时,被短路,电路中只有,电压表测电源电压。两端电压,电路电流,因此,能测出 Rx,故B符合题意;
C.电压表始终测电源电压,无论滑动变阻器 R1 如何调节,电压表示数不变,无法得到 Rx 两端的电压或电路电流,不能测出 ,故C不符合题意;
D.将滑动变阻器调至阻值为时,电路中只有,电流表测电流,电源电压。将滑动变阻器调至最大阻值时,与串联,电流表测电流,电源电压 。联立两式可求出,能测出,故D符合题意。
故选BD。
【14题答案】
【答案】BC
【解析】
【详解】由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流,逐一分析选项:
A.当滑片滑到端时,滑动变阻器接入电阻为0,电压表直接测电源电压,由图乙得此时电压为,即电源电压是,故A正确,不符合题意;
B.根据欧姆定律,定值电阻,不是,故B错误,符合题意;
C.滑片在端时滑动变阻器接入阻值最大,电流最小,由图乙得最小电流,两端电压,滑动变阻器两端电压,可得滑动变阻器最大阻值,因此滑动变阻器阻值范围是,不是,故C错误,符合题意;
D.若定值电阻断路,电压表会串联接入电路,电压表近似测电源电压,因此电压表仍有示数,故D正确,不符合题意。
故选BC。
三、作图题
【15题答案】
【答案】
【解析】
【详解】根据题意可知,S为旋钮开关,控制台灯的通断和亮度,这说明滑动变阻器与灯泡是串联的,为了电路的安全,开关应接在灯泡与火线之间;三孔插座的接法:上孔接地线、左孔接零线、右孔接火线,如下图所示:
【16题答案】
【答案】
【解析】
【详解】电源电压不变,根据欧姆定律,电流表示数增大,说明开关闭合后电路总电阻减小。题目要求电路不是并联、只有两个电阻,因此符合要求的连接是两个电阻串联,开关闭合后短路其中一个电阻,总电阻减小,电流增大,满足条件。虚线框内电阻连接方式:将两个电阻、串联,左上端接线柱接一端,另一端接右上端接线柱;右上端接线柱再接一端,另一端接虚线框下端接线柱。 如图所示:
四、实验探究题
【17题答案】
【答案】 ①. 电流表示数 ②. 灯泡 ③. 材料 ④. 长度 ⑤. 当材料、横截面积相同,长度越长,导体的电阻就越大。 ⑥. b、d
【解析】
【详解】(1)[1]电阻越大,电源电压一定,电流表的示数越小,故可以通过观察电流表的示数可以间接比较电阻的大小。
(2)[2]如果实验时发现电流表有故障可以选用灯泡来间接比较电阻大小,电阻越大,电流越小,灯泡越暗。
(3)[3]选用导线a、b分别接入电路中,长度相同,横截面积相同,材料不同,故探究的是电阻的大小与材料有关。
(4)[4][5]选用导线b、c分别接入电路中,材料相同,横截面积相同,长度不同,故探究的是电阻的大小与材长度的关系;当材料、横截面积相同,长度越长,导体的电阻就越大。
(5)[6]为了探究电阻大小跟导体的横截面积之间的关系,故需要选择横截面积不同,长度和材料相同,故选择b、d接入电路。
【18题答案】
【答案】 ①. ②. 电压一定时,导体中的电流与电阻成反比 ③. A ④. 2 ⑤. A
【解析】
【详解】(1)将电压表与电阻并联,滑动变阻器与电阻串联,已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示;
(2)分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
(3)将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,定值电阻两端的电压增大,要使电压表的示数不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻即滑片向A移动,直到电压的示数达到2V为止;
(4)由图丙知,电路的最小电流I=0.1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压
U滑=U﹣UR=6V﹣2V=4V
由I=U/R可得,滑动变阻器接入电路的阻值
R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω
则选用变阻器的规格为“50Ω 1.0A”。
【19题答案】
【答案】 ①. ②. A ③. 滑动变阻器断路 ④. 10 ⑤.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1] 滑片P向左移动的过程中电流表示数变小,即向左滑动时,滑动变阻器接入的阻值变大,故接B端,故用一根导线将滑动变阻器的下端B和待测电阻的右端相连,故如下图所示:
。
(2)[2]为保护电路,滑片需要位于阻值最大处,故位于A端。
(3)[3]连接接线柱E与D时,电压表和电流表指针明显偏转,说明ED之间存在断路,故是滑动变阻器的断路。
(4)[4]小量程,故电流表的示数为0.2A,则电阻的阻值为
故待测电阻的阻值为10Ω。
(5)[5] 闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,滑动变阻器全部接入,电流表示数为I2,此时可以列等式
当滑片在最右端时,滑动变阻器的阻值为零,故可以列等式
联立两式,则电阻的大小为
故待测电阻的阻值为。
五、综合应用题
【20题答案】
【答案】()6V.()20Ω.
【解析】
【详解】(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,由I=可得,电源的电压:
U=I0R0=0.6A×10Ω=6V;
(2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过Rx的电流:
Ix=I−I0=0.9A−0.6A=0.3A,
因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,Rx的阻值:
Rx==20Ω.
【点睛】(1)只闭合S时,电路为R0的简单电路,电流表测通过R0的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)同时闭合S、S1时,R0与Rx并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点求出通过Rx的电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出Rx的阻值.
【21题答案】
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据乙图像,横坐标是拉力,纵坐标是伸长量ΔL。当,对应的拉力。
【小问2详解】
不拉拉环,滑片在b端,电阻线全部接入,,,二者串联,电流。总电阻,由欧姆定律:。
【小问3详解】
电压表测定值电阻两端电压。电路电流,电阻线两端电压:,此时电阻线接入电阻:,
电阻线总长,总阻值,阻值与长度成正比。滑片从b端向上移动,
减少的电阻,对应的弹簧伸长量
根据乙图可知,对应的拉力。
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班级_______ 姓名_______
九年级物理沪科版(上册)学情监测(四)
一、填空题
1. 滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的___________来改变电阻的大小,从而改变流过电路中的_____________.
2. 家庭电路触电事故都是人体直接成间接接触____线造成的.带有金属外壳的家用电器.都要使用三孔插座,这样做的目的是为了让金属外壳与__相连.
3. 小羽把家中带来的电位器连入检测电路、两点,且顺时针旋转,小灯泡逐渐变亮。请你说出它们的连接方法是如图所示的_______(填“A”“B”“C”)图。
4. 如电路图.已知电源电压恒定,定值电阻的阻值,当将电压表接在、两端时其示数为,当电压表接在、两端时其示数为,则可求出电阻的阻值__,电源电压为__.
(2024·上海)
5. 如图是关于电阻、的图像。由图可知,电阻、电阻值较大的电阻是_______;若将、两电阻并联后接在电压为的电源上,并联电路干路中的电流是________。
6. 如图所示,电源电压不变,R1=R2=R3=15Ω,要使R1、R2并联,且两端电压等于电源电压,应闭合开关___________,此时电流表的示数为I1;要使R1、R3串联,应断开开关________,此时电流表示数为I2,则I1∶I2=___________。
二、选择题
7. 对于欧姆定律公式I=的理解,以下说法中正确的是( )
A. 导体中的电流与导体电阻及其两端电压无关
B. 同一导体,两端的电压与通过它的电流成正比
C. 在电压相同的条件下,导体中的电流与导体的电阻成反比
D. R=,说明R与U成正比,与I成反比
8. “珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识,下列有关安全的说法,错误的是( )
A. 如果发生触电事故,应立即切断电源,然后施救
B. 雷雨天,人不能在高处打伞行走,否则可能会被雷击中
C. 使用验电笔时,手必须接触笔尾金属部分
D. 洗衣机、电冰箱、电脑等许多家用电器均使用三脚插头与三孔插座连接,如图所示,在没有三孔插座的情况下,可以把三脚插头上最长的插头去掉,插入二孔插座中使用用电器
9. 如图所示表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系.由图中信息可知( )
A. 导体的电阻为6 Ω
B. 导体的电阻为1.5 Ω
C. 导体的电阻随导体两端电压的增大而增大
D. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
10. 如图所示,开关闭合,两个灯泡都发光,突然两个电表一个示数变大,一个变小,则该电路中( )
A. 可能是L2短路 B. 可能是L2断路
C. L1可能更亮 D. L2可能更亮
11. 在右图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表和电压表示数的变化分别为( )
A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
C. 电流表的示数变小,电压表的示数不变
D. 电流表的示数变小,电压表的示数变小
12. 为治理雾霾天气,环保部门加强了对PM2.5的监控。图是某兴趣小组设计的监测PM2.5的四个电路图,其中R是气敏电阻,阻值随PM2.5浓度增大而减小,R0是保护电阻。现要求PM2.5浓度越大,电表的示数就越大,则符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
13. 物理科代表为全班同学设计了如图四个电路图,图中电源电压未知但不变,为阻值已知的定值电阻,为最大阻值已知的滑动变阻器,通过断开、闭合开关或调节接入电路阻值能测出未知电阻阻值的电路是( )
A. B.
C. D.
14. 如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片由端滑到端,电流表示数与电压表示数的变化关系如图乙所示,则下列说法不正确的是( )
A. 电源电压是
B. 定值电阻的阻值是
C. 滑动变阻器的阻值范围是
D. 若定值电阻出现断路时电压表还会有示数
三、作图题
15. 用笔画线表示导线,将如图的电灯、开关和插座接入家庭电路中,其中S为旋钮开关,控制台灯的通断和亮度,三孔插座能单独使用。
16. 如图所示,开关闭合后,电流表示数增大,如果电路中只有两个电阻,且电路不是并联电路,请画出电阻的连接方式。
四、实验探究题
17. 如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同;a、b、d长度相同。根据实验回答下列问题:
(1)该实验是通过观察______间接比较导线电阻的大小;
(2)如果实验时发现电流表有故障可以选用______来代替,粗略地比较电阻大小。从而来完成实验。
(3)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体______的关系;
(4)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的______有关;其具体关系是:______;
(5)选用导线______分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体横截面积之间的关系。
18. 现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路________。(要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:______________。
(3)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向_____(选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为_______V 时,读出电流表的示数。
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器______________。
A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A。
19. 用如图甲所示的电路测量定值电阻Rx的阻值。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整_______(要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填“A”或“B”)端:
(3)实验时,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为0。用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时,电压表和电流表示数仍为0,连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是_______。
(4)排除故障后继续实验,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻Rx=_______。
(5)如果没有电压表,电源电压未知,可以用最大阻值为R的滑动变阻器,和如图丙所示电路,来测量电阻Rx的阻值。闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时。电流表示数为I1:滑动变阻器滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=_______。(用题中所给物理量的符号表示)
五、综合应用题
20. 小林用一个电流表和一个阻值为10Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示的电路,在只闭合S的情况下,电流表的示数为0.6A;再同时闭合S、S1时,电流表的示数为0.9A,电源电压不变,求:
(1)电源电压;
(2)电阻Rx的阻值.
21. 在青少年科技创新活动中,小明同学利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图甲所示是其原理图,硬质弹簧上端和金属滑片固定在一起(弹簧的电阻不计,与接触良好且摩擦不计),是一根长为的均匀电阻线(阻值跟长度成正比),其最大阻值为,定值电阻,电压表的量程为~3V,当不拉拉环时,金属滑片刚好处于端,此时电流表的示数为。已知该弹簧伸长的长度与所受拉力的关系如图乙所示,闭合开关,求:
(1)当拉环将滑片拉到端时,弹簧的伸长量为,由图乙可知拉环所受拉力是多少?
(2)电源电压是多少伏特?
(3)当电压表的示数为时,拉环所受拉力是多少?
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