难点解析沪科版九年级物理第十五章探究电路难点解析试题（含详细解析）

沪科版九年级物理第十五章探究电路难点解析
考试时间：90分钟；命题人：物理教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、以下做法符合安全用电原则的是（　　）
A．雷雨天在室外使用手机打电话
B．空气开关跳闸后，立刻合上继续使用
C．更换灯泡前先断开电源
D．家用电器起火时，先用泡沫灭火器灭火，再切断电源
2、如图是电阻甲和乙的U—I图象，下列说法正确的是（　　）
A．甲的电阻值保持10Ω不变
B．乙的电阻值保持不变
C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总电流为0.3A
D．甲，乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为8V
3、如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，用滑动变阻器调节灯泡亮度。则电流表示数I与电压表示数U的关系图像是（　　）
A． B．
C． D．
4、力的单位是为了纪念下列哪位物理学家而命名的（　　）
A．牛顿 B．欧姆
C．帕斯卡 D．安培
5、对一确定的导体，其电阻所表示的意思正确的是（　　）
A．导体的电阻与加在导体两端的电压成正比
B．导体的电阻与通过导体的电流成反比
C．导体的电阻与加在导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比
D．导体的电阻等于导体两端电压与通过导体的电流之比
6、抗击新型冠状病毒需要随时监测体温，小杰利用热敏电阻R和定值电阻R0设计了一个“温度计”的模拟电路。热敏电阻R的阻值随温度的升高而增大，他把电表的刻度值都改为相应的温度值，温度升高时电表的示数变大，如图所示的电路图中，符合要求的是（　　）
A． B．
C． D．
7、小明在没有电流表的情况下，利用电压表和已知电阻R0测量未知电阻Rx的阻值，如图中不能测量Rx阻值的电路是（　　）
A． B．C． D．
8、关于家庭电路接法和测电笔的使用，下列图示正确的是（　　）
A． B．
C． D．
9、电阻甲和乙的电流随电压变化规律如图所示。若将它们串联接入电源电压恒为 6 V 的电路中，则下列说法正确的是（　　）
A．电阻甲和乙两端的电压可能都等于 3 V
B．电阻甲和乙两端的电压之比可能等于 1∶2
C．电阻乙两端的电压 定大于甲两端的电压
D．电阻乙两端的电压 定小于甲两端的电压
10、如图甲是非接触式红外线测温枪，图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是（　　）
A．体温越高，R的阻值越大
B．体温越高，电压表示数越大
C．体温越高，电压表示数越小
D．体温越低，电路中电流越大
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题3分，共计15分）
1、阻值相等的三个电阻R和R1、R2、R3组成如图所示的电路，且R1＝R2＝R3，若电阻R1两端的电压为20V，电阻R3两端的电压为4V，则电阻R2两端的电压为_____。
2、如图所示的电路中，灯泡L1的电阻R1＝10Ω，灯泡L2的电阻R2＝20Ω，电压表的示数为2V，则电源电压为______V。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）
3、已知两电阻的大小为R1＝10Ω，R2＝5Ω，若将它们串联在电路中时，通过它们的电流之比为______；若将它们并联在电路中时，通过它们的电流之比为______。
4、如题图甲所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R的滑片P从a向b移动的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如图乙所示，则定值电阻R1阻值为___________Ω，电源电压为___________V。
5、小强家里正在使用的照明灯和电饭煲是______的（选填“串联”或“并联”）；小强养成随手关灯的良好习惯，当他关掉家中不用的电灯后，家中电路的总电阻______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，电阻丝R1的阻值为15Ω。当开关S闭合后，电压表的示数为2V，电流表的示数为0.2A。求：电源两端的电压。
2、如图所示的电路，R2为24Ω。求：
（1）当只闭合开关S时，电流表的示数为0.5A，电源电压的值；
（2）两开关都闭合时，电流表的示数为1.1A，则通过R1的电流是多少？
（3）R1的阻值是多大？
3、如甲图所示电路，电源电压恒定。闭合开关，当滑动变阻器R1的滑片P从最右端滑到最左端的过程中，电流表A和电压表V2的示数的变化关系如图乙所示，求：
（1）电源电压为多少？
（2）R1的最大阻值；
（3）滑动变阻器的滑片位于中点时，电压表V1的示数。
4、如图所示：电源电压保持不变，R1＝30Ω，R2＝15Ω。当开关S1、S2都断开时，电流表的示数为0.2A；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1A。（说明：计算结果若有除不尽的数值，请保留一位小数）求：
（1）电源电压；
（2）R3的阻值。
5、在图所示的电路中，电源电压为6伏，且不变，R1的阻值为20欧，闭合开关S，电压表的示数为2伏。求：
（1）通过电阻R1的电流
（2）电阻R2的阻值。
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、在探究电流跟电压和电阻关系的实验中，某同学按如图连好实验电路，测得的数据如下表：
实验 序号 电阻(Ω) 电压(V) 电流(A)
1 10 2 0.2
2 10 4 0.4
3 10 6 0.6
表一： 表二：
实验 序号 电压(V)) 电阻(Ω 电流(A)
1 3 5 0.6
2 3 10 0.3
3 3 15 0.2
由表一可得到的结论是：电阻一定时，_____________________________；
（2）由表二可得到的结论是：电压一定时，_____________________________；
（3）在探究电流跟电阻实验关系的实验时，他第1次接入的定值电阻为10Ω，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为某一电压值，记下电压表和电流表的示数。当他将10Ω的电阻换成5Ω的电阻时，在完成第1次实验后未移动滑片的情况下，闭合开关，要完成第2次实验，应将滑动变阻器接的滑片P________。（向左调/向右调/位置保持不变）
2、在“伏安法测电阻”的实验中：
（1）某一小组同学正确连接电路，开关闭合前需要将滑动变阻器R的滑片调至______（选填“A”或“B”）端；
（2）某次实验中，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，则定值电阻R的阻值是______Ω；
（3）小明计划测量当Rx两端电压分别为1V、2V、3V时对应的电流，但发现无论怎样调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V，原因可能是______；本实验多次测量是为了______。
3、小红为探究通过导体的电流与电阻的关系，设计如图甲所示的电路，其中电源电压恒为6V，定值电阻R的规格有10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个。
（1）如图甲所示是小红连接的实验电路，闭合开关前检查发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确_______。
（2）取其中一个电阻，连入已修改正确并按规范操作的甲电路。刚闭合开关时，电压表和电流表的示数分别为2V、0.2A，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为_______Ω；
（3）小红根据记录的数据标出A、B、C、D四个点，并描绘出I-R的图像（如图乙所示），经分析可知：
①图像所标四个点中，有一个点数据是编造的，这是_______点，判断依据是_______；
②就现有器材，要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于_______V，并调整部分电表量程即可。
-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A．雷雨天在室外使用手机打电话，容易造成雷击，故A不符合题意；
B．空气开关跳闸后，应该先检查电路，检查没问题再合上使用，故B不符合题意；
C．更换灯泡前先断开电源，避免触电现象发生，故C符合题意；
D．当家用电器设备失火时，若先用泡沫灭火器，易造成触电事故，故应选用干粉灭火器，并且先切断电源、再灭火，故D不符合题意。
故选C。
2、C
【详解】
A．根据U—I图象，甲的电阻值保持不变，由欧姆定律，甲的电阻值为
故A错误；
B．由U—I图象可知，乙的电阻值图像是一条曲线，所以乙的电阻值是变化的，故B错误；
C．当甲、乙并联在电源电压为2V的电路中时，甲、乙两端电压均为2V，根据U—I图象，此时甲的电流是0.1A，乙的电流是0.2A，根据并联电路电流特点：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。所以电路总电流为0.3A，故C正确；
D．甲，乙串联且电路电流为0.2A时，根据U—I图象，甲两端电压是4V，乙两端电压是2V，根据串联电路电压特点：在串联电路中，各用电器两端电压之和等于电源电压。所以此时电源电压为6V，故D错误。
故选C。
3、C
【详解】
根据题意，R与L串联，根据串联电路电压的规律及欧姆定律可得电流为
即电路中电流表的示数I与电压表示数U是一次项系数为负的一次函数关系，如图所示，ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
4、A
【详解】
力的单位是N，是为了纪念英国伟大的物理学家牛顿。
A．牛顿是力的单位，故A符合题意；
B．欧姆是电阻的单位，故B不符合题意；
C．帕斯卡是压强的单位，故C不符合题意；
D．安培是电流的单位，故D不符合题意。
故选A。
5、D
【详解】
ABC．电阻是导体本身的一种性质，电阻大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，故ABC错误；
D．根据欧姆定律有
故导体的电阻等于加在它两端电压跟通过它的电流的比值，故D正确。
故选D。
6、C
【详解】
A．图中热敏电阻R与R0串联，电流表测量电路的电流，当温度升高时，R的阻值增大，电路的总电阻增大，电源电压不变，由欧姆定律可知电路中电流变小，电流表示数减小，故A不符合题意；
B．图中热敏电阻R与R0并联，电流表测R0支路的电流，因为并联电路中各支路间互不影响，所以温度升高时，通过R0的电流不变，电流表示数不变，故B不符合题意；
C．图中热敏电阻R与R0串联，电压表测R两端电压，温度升高时，R的阻值增大，根据分压原理可知电压表示数变大，故C符合题意；
D．图中热敏电阻R与R0串联，电压表测R0两端电压，电压表测定值电阻两端的电压，温度升高时，由分压原理可知，热敏电阻的电压变大，由串联电路电压的规律，电压表示数变小，故D不符合题意。
故选C。
7、B
【详解】
A．当开关闭合时，R0短路，电压表测电源电压，设此时示数为U1，当开关断开时，R0与Rx串联，电压表测Rx的电压，设此时示数为U2，则此时R0两端的电压为U1﹣U2。根据串联分压可列出等式
推导得出
此电路可以测出Rx阻值，故A不符合题意；
B．当开关闭合时，Rx被短路，电压表测电源电压，当开关断开时，Rx与R0串联，电压表仍测电源电压，无法推导出通过Rx的电流，故此电路不能测出Rx阻值，故B符合题意；
C．当开关掷到1挡时，只有Rx接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关掷到2挡时，Rx与R0串联，电压表测Rx的电压，设此时示数为U2，测量电阻的原理与选项A相同，此电路可以测出Rx阻值，故C不符合题意；
D．当开关掷到1挡时，只有R0接入电路，电压表示数等于电源电压，设此时示数为U1，当开关掷到2挡时，Rx与R0串联，电压表测R0的电压，设此时示数为U2，则此时Rx两端电压为U1﹣U2。测量电阻的原理与选项A相同，此电路可以测出Rx阻值，故D不符合题意。
故选B。
8、D
【详解】
A．使用测电笔时，手指不能碰到金属笔杆，同时手要接触笔尾的金属体，才不会造成误判，故A不符合题意；
B．三孔插座的接线原则为“左零右火上接地”，故B不符合题意；
CD．处于安全用电的考虑，开关应与用电器串联，同时开关应控制火线，故C不符合题意，D符合题意。
故选D。
9、D
【详解】
A．因串联电路中电流处处相等，而由图中可知，当电阻甲、乙两端电压均为3V时，流过两电阻的电流不相等，故可知电阻甲和乙两端的电压不可能都等于3V，故A错误；
B．由题意可知，甲、乙两端电压小于6V，由图中可知，当流过两电阻的电流相同时，电阻甲两端电压始终大于电阻乙两端电压，可知电阻甲两端电压和电阻乙两端电压不可能等于1∶2，故B错误；
CD．因甲、乙两端电压小于6V，由图中可知，当流过两电阻的电流相同时，电阻乙两端电压始终小于电阻甲两端电压，故C错误，D正确。
故选D。
10、B
【详解】
A．由图丙知，随着温度升高，热敏电阻R的阻值变小，故A错误；
BC．由图乙知，热敏电阻R与定值电阻R0串联在电路中，电压表测R0两端的电压。体温升高时，R的阻值变小，据串联电路的分压特点知，R分去的电压变小，则R0分得的电压变大，即电压表的示数变大，故B正确，C错误；
D．体温变低时，R的电阻变大，电路中的总电阻变大，而电源电压不变，据知，电路中的电流变小，故D错误。
故选B。
二、填空题
1、8V
【详解】
如下图所示：
设R2两端的电压为U2，则有
由图1可知：BCD中R与R3串联，通过R3的电流，因最右边R3与R串联后在与R2并联，所以，通过R的电流为，则
﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
如图2可知：BE与BCD并联，通过中间电阻R的电流为
中间R两端的电压为
由图3可得：ABE与AF并联，因电阻R1两端的电压为20伏，所以
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①②两式可得
解得：，（舍掉）。
故电阻R2两端的电压为。
2、6
【详解】
由电路图可知，灯泡L1、L2串联，电压表测量L1两端电压；因串联电路处处电流相等，所以电路电流
因串联电路中的总电阻等于各分电阻之和，所以电源电压
3、1:1 1:2
【详解】
[1]因为串联电路各处电流都相等，所以R1、R2串联在电路中时，通过它们的电流之比1:1。
[2]并联电路各并联支路两端电压相等，若将它们并联在电路中时，根据欧姆定律可得通过它们的电流之比
4、10 6
【详解】
[1][2]由图甲知，定值电阻R1与滑动变阻器串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路的电流。滑片P由a向b移动的过程中，变阻器接入电路的阻值变大。由图乙知，当电路中的电流为0.6A时，电压表的示数为0，此时滑片置于a端，变阻器接入电路的阻值为0，电路中只能R1工作，则有
U=0.6A×R1
当电路中的电流为0.2A时，电压表的示数为4V，据串联电路的特点有
U=0.2A×R1+4V
解以上两式得
U=6V，R1=10Ω
5、并联 变大
【详解】
[1]家里正在使用的照明灯和电饭煲是各自独立工作，互不影响，所以是并联的。
[2]家庭电路中各用电器是并联的，当小强关掉家中不用的电灯后，家中开启的用电器减少，相当于横截面积变小，故家中电路的总电阻变大。
三、计算题
1、5V
【详解】
解：由电路图可知，闭合开关，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压为2V，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.2A，电阻丝R1的阻值为15Ω，由欧姆定律可得R1两端的电压
U1＝IR1＝0.2A×15Ω＝3V
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压为
U＝U1+U2＝3V+2V＝5V
答：电源两端的电压为5V。
2、（1）12V；（2）0.6A；（3）20Ω
【详解】
解：（1）当只闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电流表测通过R2的电流，由知道，电源的电压
U＝I2R2＝0.5A×24Ω＝12V
（2）两开关都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R2的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
I1＝I﹣I2＝1.1A﹣0.5A＝0.6A
（3）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1的阻值
答：（1）电源电压的值为12V；
（2）两开关都闭合时，通过R1的电流是0.6A；
（3）R1的阻值是20Ω。
3、（1）18V；（2）40Ω；（3）9V
【详解】
（1）当滑片在最左端时，电路为R2的基本电路，电路电流最大，滑动变阻器接入电路的阻值为0，并且其两端电压为0，根据图乙可知
Imax=0.9A，U2=18V
所以电源电压
U=U2=18V
（2）当滑片在最右端时，R1、R2串联，并且R1接入电路的阻值最大，此时电路中的电流最小；由图乙可得
Imin=0.3A，U2min=6V
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以R1两端电压
U1=U-U2=18V-6V=12V
由可得，R1的最大阻值
（3）由可得，R2的阻值
当滑片在中点时，电路中的电流
由可得，电压表V1的示数
答：（1）电源电压为18V；
（2）R1的最大阻值为40Ω；
（3）滑动变阻器的滑片位于中点时，电压表V1的示数为9V。
4、（1）9V；（2）12.9Ω
【详解】
解：（1）当开关S1、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由可得，电源的电压为
（2）当开关S1、S2都闭合时，R1、R3并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1支路的电流为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R3的电流为
则R3的阻值为
答：（1）电源电压为9V。
（2）R3的阻值为12.9Ω。
5、（1）0.1A；（2）
【详解】
解：（1）由电路图可知，电压表测量电阻R1两端的电压，根据欧姆定律可知，通过电阻R1的电流
（2）由电路图可知，电阻R1和R2串联，串联电路总电压等于各部分电压之和，故电阻R2两端的电压
串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可知，电阻R2的阻值
答：（1）通过电阻R1的电流是0.1A；
（2）电阻R2的阻值为。
四、实验探究
1、通过导体的电流与其两端电压成正比 通过导体的电流与其电阻成反比 向左调
【详解】
（1）[1]表一，三次实验中电阻都是10Ω，但电压和电流的比值不变，所以可得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（2）[2]表二，三次实验中导体两端的电压都是3V，通过导体的电流与导体的电阻的乘积不变，所以可得出：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（3）[3]在探究电流跟电阻实验关系的实验时，要控制电阻两端电压不变，因此滑动变阻器两端电压也是一定的，根据串联电路的分压原理可知，定值电阻和滑动变阻器的阻值之比在整个实验中也不变，当定值电阻阻值由10Ω换为5Ω时，滑动变阻器的电阻也要变小，因此，滑片要向左调。
2、B 10 滑动变阻器阻值太小 减小误差
【详解】
（1）[1]为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，即需要将滑动变阻器R的滑片调至B处。
（2）[2]电流表使用的0～0.6A量程，分度值是0.02A，电流为0.2A，定值电阻两端的电压是2V，通过的电流是0.2A，则定值电阻的阻值
（3）[3][4]一节干电池的电压是1.5V，电源由两节干电池组成，电源电压为3V，电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路电压的特点，当电阻电压为1V时，滑动变阻器两端的电压应为2V，根据分压原理，则滑动变阻器的阻值为待测电阻的2倍，才能达到要求，所以电阻两端电压达不到1V，可能是因为滑动变阻器R的阻值小造成的；实验中需要多次测量定值电阻的阻值，然后求平均值，是为了减小误差。
3、
20 D 见解析 3.6
【详解】
（1）[1]电压表应该并联在定值电阻两端，电流表应与定值电阻串联；但是图中电压表串联在电路中，电流表并联在了定值电阻两端，故修改如下图所示：
（2）[2] 刚闭合开关时，电路中的总电阻为
定值电阻的阻值为
开关刚闭合时，滑动变阻器的阻值最大，最大阻值为
（3）[3][4]根据图乙可知，当电阻为10Ω时，电流为0.3A，则定值电阻的两端的电压控制为
由图乙可知，当定值电阻为30Ω时，电路中电流为0.1A，此时，滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电路的阻值应为
由上可知，滑动变阻器最大阻值为20Ω，所以D点的数据是编造的。
（4）[5] 当接入的定值电阻为30Ω时，如果滑动变阻器接入电路的阻值最大，为20Ω，此时定值电阻两端电压为最低控制电压。此时，电路总电阻为
电路中的电流为
此时定值电阻两端的电压为
故需要将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于3.6V。