沪科版九年级物理 第15章 探究电路 难点解析练习题(精选含解析)

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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、关于安全用电，下列说法正确的是（　　）
A．使用试电笔时，手应触碰笔尾金属体
B．有人触电时，用手把触电人直接拉开
C．空气开关跳闸，说明电路中出现短路
D．在家庭电路中，冰箱和电视是串联的
2、如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向下滑动时，观察到的现象是（　　）
A．灯泡变暗，电压表示数变大
B．灯泡变亮，电压表示数不变
C．灯泡变暗，电压表示数不变
D．灯泡变亮，电压表示数变大
3、如图所示，电源电压保持不变。闭合开关，滑片P从最右端向最左端滑动过程中，下列说法正确的是 （　　）
A．电流表示数变小 B．电压表V2示数变小
C．电压表V1示数不变 D．电压表V2示数不变
4、如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右移动，电压表和电流表的变化情况是（　　）
A．电压表和电流表示数都变小 B．电压表示数变大，电流表示数变小
C．电压表和电流表示数都变大 D．电压表示数变小，电流表示数变大
5、超载是道路交通中的重要危害之一，高速公路入口都有测量超载的装置：地磅。地磅工作时，重物越重，电表的示数就越大。下列的四幅电路图中，R＇是滑动变阻器，R是定值电阻，其中符合地磅工作原理的是（　　）
A． B．
C． D．
6、下列事例中，不属于扩散现象的是（　　）
A．墙内开花，墙外可以闻到花香
B．长时间堆放煤的墙角，墙壁内部会变黑
C．一个人吸烟，满屋子都可以闻到烟味
D．扫地时，太阳光下能看到大量灰尘在空中飞舞
7、下列现象中，能说明分子不停地做无规则运动的是（　　）
A．细雨濛濛 B．雪花飞舞
C．桂花飘香 D．树叶飘落
8、下列说法正确的是（　　）
A．金属导电时，电流方向与电子定向移动的方向相同
B．验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
C．把一根铜丝均匀拉长后电阻变小
D．串联电路中电流从正极流向负极的过程中，电流越来越小
9、纯电动汽车因其环保节能的特点深受大家的喜爱，但它也有不便之处，今年国庆长假，出行人员众多，充电桩不足，导致很多电动车主遇到了充电难的问题，呼吁在高速服务区增加充电桩数量。如图，这是电动汽车的充电桩，下列有关说法符合安全用电的是（ ）
A．每个充电桩在安装时都要装保险装置
B．安装充电桩时，不连接地线也可以
C．万一有充电桩起火，应迅速浇水扑灭
D．充电线破损时，只要稍加注意便可安全使用
10、将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接，闭合开关S后，电流表示数为0.4A；保持电源电压不变，再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接，闭合开关S后，关于电流表的示数，下列说法中正确的是（　　）
A．一定大于1.6A B．一定小于0.4A
C．一定大于0.4A，但小于0.8A D．一定大于0.8A，但小于1.6A
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、因为R2两端电压很大，为了测量R2两端电压，某同学设计了如图所示的电路，已知该电压表接0～15V量程时，电压表自身电阻为15kΩ，电阻箱R1接入电路阻值为30kΩ，则当电压表示数为10V时，R2两端电压为______V。
3、 “新冠肺炎”疫情期间，同学们每天走进教学楼，都会闻到消毒液的气味，这是______现象；消毒液是液体，不容易被压缩，说明分子间存在着______力。
4、如图所示，为流过电阻R1和R2的电流与其两端电压的关系图像，现将电阻R1和R2串联在同一电路中，测得R1两端的电压为3V，则电源电压为______V。
5、图示电路中电源电压U恒定，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω。当S1断开、S2闭合时，电流表为1.5A，那么当S1闭合、S2断开时，电流表示数为______A。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、如图所示，小松利用标有“20 2A”的滑动变阻器设计了一个亮度可调节的小台灯，其中电源电压恒定，忽略灯丝电阻变化。
（1）闭合开关，当滑片P移至B端时，电压表的示数为6V，求电源电压；
（2）闭合开关，当滑片P移至A端时，电流表示数为0.24A，电压表示数为2V，利用当前所学知识求通过R的电流和R两端电压。
2、如图 所示，电源电压不变，只闭合开关 S1，电流表示数为 0.6A， S1、S2都闭合，电流表示数为 1.5A，已知 R1＝30Ω，求：
（1）电源电压 U 是多少
（2）R2的阻值是多少
3、如图所示的电路，电源电压恒定不变，灯泡L1、L2的电阻分别为15Ω、10Ω（灯丝电阻不变）。当开关S闭合后，灯泡L1、L2正常发光，电流表示数为0.2A。求：
（1）电源电压是多少？
（2）干路电流是多少？
（3）若灯泡L2的灯丝烧断，电流表示数是多少？
4、如图所示电路中，闭合开关S时，电流表A1的示数为0.8安，电阻R2为10欧，电阻R1为15欧，求：
（1）电源电压U。
（2）电流表A的示数I。
5、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，灯泡标有“6V 3W”字样，闭合开关S，当滑片P滑至a点时，灯泡正常发光，电压表V1的示数为9V；当滑片P滑至b点时，电压表V1的示数为9.6V，电压表V2的示数为7.2V。（灯丝电阻不变）求：
（1）小灯泡电阻；
（2）电源电压；
（3）R0的阻值。
四、实验探究（3小题，每小题5分，共计15分）
1、小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，设计了如图甲所示的电路图，电源由两节新干电池组成，R为定值电阻。
（1）在连接实验电路时，开关应处于 _____状态；
（2）某同学连接好电路后，闭合开关S，发现无论怎样滑动滑片P，电流表均无示数，电压表示数约为3V，则电路中出现的故障可能是 _____；
（3）排除故障后，小明正确实验，得到如图乙所示的I﹣U图象，根据此图象，可初步得到实验结论：导体的 _____一定时，导体中的电流与该导体两端的电压成 _____。
2、实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，Rx的阻值大约为5Ω。
（1）伏安法测电阻的实验原理是________；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于_______（选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关后，无论怎样移动滑片P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是________；
A．滑动变阻器断路 B． Rx短路 C． Rx断路
（4）排除故障后，当电压表示数为2.2V时，电流表示数如图乙所示，那么Rx的阻值是________Ω；
（5）本实验要多次测量取平均值是为了________。
3、在探究电流与电阻关系的实验中，所用实验器材均完好，如图所示，学生电源电压值可以调节。
（1）如图甲所示，导线a应与滑动变阻器的______接线柱相连，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至______端（两空均选填“A”“B”“C”或“D”）。
（2）实验时同学们把电压调到6V，并根据测得的实验数据绘制电流I随电阻R的变化图像如图乙，由图像可知电阻R两端的电压为______V，若实验中R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是______。
（3）某同学使用30Ω的电阻做实验，滑动变阻器只有规格为“25Ω 1A”，实验时无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同，为了继续完成第四次实验，如果只允许调节电源电压，则电源电压应不高于______V。
-参考答案-
一、单选题
1、A
【详解】
A．使用测电笔时，人手不能接触笔尖，但必须接触笔尾金属体，故A正确；
B．当发现有人触电时，应该立即采取的措施是：迅速切断电源或用绝缘体挑开电线，不能用手拉开电线和触电的人，这样自己也会触电，故B错误；
C．空气开关跳闸，说明电路中电流太大，可能是发生短路，也可能是用电器总功率过大，故C错误；
D．在家庭电路中，每个用电器都是并联在电路中，这样可以互不影响，故D错误。
故选A。
2、B
【详解】
滑动变阻器与灯泡串联，电压表测电源的电压，故电压表示数不变；将滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路的电流变大，通过灯的电流变大，灯泡变亮，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3、C
【详解】
由电路图可知，电流从电源正极出来，经过电流表后，再经过滑动变阻器R2和定值电阻R1，回到电源负极，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量定值电阻R1两端电压，电流表A测量电路电流。闭合开关，滑片P从最右端向最左端滑动过程中，即滑动变阻器R2接入电路中的电阻变小，电路中总电阻变小，根据欧姆定律可知，在电源电压不变的情况下，电流变大，即电流表A示数变大，电压表V1示数不变，再根据欧姆定律的变形可得，定值电阻R1两端的电压变大，即电压表V2示数变大，故ABD错误，C正确。
故选C。
4、A
【详解】
CD．由电路图知道，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，将滑动变阻器的滑片向右移动，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由知道，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，故CD错误；
AB．由U＝IR知道，R1两端的电压变小，故电压表的示数变小，故A正确、B错误。
故选A。
5、B
【详解】
A．由图知，定值电阻R和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，重物越重时，滑片向下滑动，变阻器R接入电路的电阻变大，由可知，电路中电流变小，则电流表读数变小，故A不符合题意；
B．由图知，定值电阻R和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻R两端的电压；重物越重时，滑片向下滑动，变阻器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，则定值电阻R两端电压变大，即电压表示数变大，故B符合题意；
C．由图知，电流表把滑动变阻器短路，电流不经过，所以无论重物怎么变化，电流表的读数都不变，故C不符合题意；
D．由图知，电压表串联接入电路，电压表相当于测电源电压，所以无论重物怎么变化，电压表的读数都不变，故D不符合题意；
故选B。
6、D
【详解】
AC．墙内开花，墙外可以闻到花香，一个人吸烟，满屋子都可以闻到烟味，这两种现象是由于气体分子在空气中无规则的运动，属于扩散现象，故AC不符合题意；
B．长时间堆放煤的墙角，墙壁内部会变黑，这种现象是由于固体分子在做无规则的运动，属于扩散现象，故B不符合题意；
D．扫地时，太阳光下能看到大量灰尘在空中飞舞，这是固体大颗粒的机械运动，不属于扩散现象，故D符合题意。
故选D。
7、C
【详解】
不同的物质在相互接触时，彼此进入对方的现象叫做扩散，这一现象说明一切物体的分子都在不停地做无规则运动。分子的体积很小，分子的运动无法用肉眼直接看到，但可以通过气味、颜色的变化来体现。
A．细雨濛濛属于宏观物体的运动，是机械运动，故A不符合题意；
B．雪花飞舞属于宏观物体的运动，是机械运动，故B不符合题意；
C．桂花飘香是花香分子不停地做无规则运动，分子运动到空气中，人们就闻到了香味，故C符合题意；
D．树叶飘落属于宏观物体的运动，是机械运动，故D不符合题意。
故选C。
8、B
【详解】
A．物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向，金属导电时，靠的是自由电子，自由电子带负电荷，电流方向与电子定向移动的方向相反，故A错误；
B．带电体接触验电器时，两个金属箔片带同种电荷，同种电荷相互排斥使金属箔片分开，验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故B正确；
C．铜丝被均匀拉长之后，材料和温度不变，铜丝的横截面积变小、长度变长，铜丝的电阻变大，故C错误；
D．串联电路中电流处处相等，串联电路中电流从正极流向负极的过程中，电流不变，故D错误。
故选B。
9、A
【详解】
A．为了安全电路中必须要有保险丝或空气开关，每个充电桩在安装时都要装漏电保护器，故A符合题意；
B．安装充电桩时，为了安全，要接地线，故B不符合题意；
C．万一有充电桩起火，不能浇水扑灭，应先关闭电源再施救，故C不符合题意；
D．充电线破损时，容易引发电路和触电事故，为了安全使用应更换新导线，故D不符合题意。
故选A。
10、A
【详解】
由图甲可知，该电路为串联电路，此时电路中的电流为0.4A，电路的总电阻为
R串=R1+R2
电路中的电流
①
由图乙可知，该电路为并联电路，根据并联电路的电阻关系可知，总电阻为
由于电源电压相同，干路中的电流
②
②和①之比为
即
则电流
进一步化简
因为
所以
I并>1.6A
电流表示数会大于1.6A。故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
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、30
【详解】
由图可知，电压表和R1串联再和R2并联，由串联电路电流的规律可知
I表=I1
由欧姆定律可得
即
可得
U1=20V
由串并联电路电压的规律可知R2两端电压为
U2=U表+U1=10V+20V=30V
3、扩散 斥
【详解】
[1]走进教学楼能闻到消毒液的气味，是由于消毒液分子在永不停息地做无规则运动，扩散到人的鼻子中，因此能闻到消毒液的气味。
[2]消毒液是液体，不容易被压缩，说明分子间存在相互作用的斥力，阻碍消毒液分子被进一步压缩。
4、9
【详解】
由图像可知，当电阻两端电压为6V时，流过电阻的电流分别为
，
电阻分别为
，
现将电阻R1和R2串联在同一电路中，测得R1两端的电压为3V，则电流为
电源电压为
5、1.05
【详解】
由电路图可知，当S1断开、S2闭合时，电阻R2、R3串联，电流表测量电路电流；因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以由可得，电源电压
U=IR=I(R2+R3)=1.5A×(3Ω+4Ω)=10.5V
当S1闭合、S2断开时，电阻R1、R3串联，电流表测量电路电流，电流表的示数
三、计算题
1、（1）6V；（2）0.24A，4 V
【详解】
解：（1）由图可知，小台灯L与滑动变阻器串联，电压表测量的是小台灯L两端的电压，电流表测量电路中的电流，当滑片P移到B端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电压表测量电源电压，所以电源电压
U＝UL＝6V
（2）当滑片P移到A端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，由已知条件，根据串联电路电流的规律，通过滑动变阻器R的电流
I滑＝I＝0.24A
根据串联电路电压的规律，滑动变阻器R两端的电压
U滑＝U﹣U灯＝6V﹣2V＝4V
答：（1）电源电压是6V；
（2）通过滑动变阻器R的电流是0.24A，滑动变阻器R两端的电压是4V。
2、（1）18V；（2）20Ω
【详解】
解：（1）只闭合开关 S1，电路为R1的简单电路，电流表测电路的电流，根据电流表示数为 0.6A，由欧姆定律，电源电压
U=I1R1=0.6A×30Ω=18V
（2）S1、S2 都闭合，两电阻并联，电流表测干路的电流，电流表示数为 1.5A，由并联电路各支路可独立工作、互不影响，通过R1的电流保持不变，根据并联电路电流的规律，通过R2 的电流
I2=I-I1=1.5A-0.6A=0.9A
根据欧姆定律，R2的阻值为
答：（1）电源电压 U 是18V；
（2）R2 的阻值是20Ω。
3、（1）3V；（2）0.5A；（3）仍为0.2A
【详解】
解：（1）由电路图可知，灯泡L1、L2并联，电流表测量通过L1支路的电流，根据欧姆定律，L1两端的电压
U1=I1R1=0.2A×15Ω=3V
电路为并联电路，所以电源电压为
U=U2=U1=3V
（2）通过L2的电流
根据并联电路电流规律，通过干路电流
I＝I1+I2＝0.2A+0.3A＝0.5A
（3）因灯泡L1与L2并联，用电器之间互不影响。所以即使灯泡L2的灯丝烧断，通过L1的电流不变，仍为0.2A。
答：（1）电源电压是3V。
（2）干路电流是0.5A。
（3）若灯泡L2的灯丝烧断，电流表示数仍是0.2A。
4、（1）12V；（2）2A。
【详解】
解：（1）由图可知，两个电阻并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A测量干路中的电流，电源电压
U=U1=I1R1=0.8×15Ω=12V
（2）由并联电路电压的规律可知R2两端的电压
U2=U=12V
通过R2的电流
电流表A的示数
I=I1+I2=0.8A+1.2A=2A
答：（1）电源电压是12V；
（2）电流表A的示数是2A。
5、（1）12Ω；（2）10.2V或12V；（3）2.4Ω或6Ω
【详解】
解：（1）由P=UI可得灯泡正常工作时的电流
由 可得灯泡的电阻
（2）当滑片P置于a点时，灯泡电阻RL与滑动变阻器接入电路的电阻Ra、定值电阻R0串联，电压表V1测RL和Ra两端的电压之和，由于灯泡正常发光，则电路中电流
I=I额=0.5A
根据串联电路中总电压等于各分电阻两端的电压之和可知电源的电压
U=UV1+IR0=9V+0.5A×R0
当滑片P置于b点时，灯泡电阻RL与滑动变阻器接入电路的电阻Rb、定值电阻R0串联，
电压表V1测RL与Rb两端的电压之和，电压表V2测R0与Rb两端的电压之和，
因串联电路中各处的电流相等，且因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，此时电路中的电流
所以有
带入数据得
解得
R0=2.4Ω或R0=6Ω
当R0=2.4Ω时，电源的电压
U=UV1+IR0=9V+0.5A×2.4Ω=10.2V
当R0＝6Ω时，电源的电压
U=UV1+IR0=9V+0.5A×6Ω=12V
因都大于滑片P置于b点时两电压表的示数，故都符合题意。
答：（1）小灯泡的电阻为12Ω；
（2）电源电压为10.2V或12V；
（3）R0的阻值为2.4Ω或6Ω。
四、实验探究
1、断开 定值电阻断路 电阻 正比
【详解】
（1）[1]在连接实验电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。
（2）[2]某同学连接好电路后，闭合开关S，发现无论怎样滑动滑片P，电流表均无示数，则电路可能断路，电压表示数约为3V，则电压表与电源接通，则电路中出现的故障可能是定值电阻断路。
（3）[3][4]排除故障后，小明正确实验，得到如图乙所示的I﹣U图象，根据此图象，导体两端的电压增大时，通过导体的电流也增大，通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变，可知为一倾斜直线，可初步得到实验结论：导体的电阻一定时，导体中的电流与该导体两端的电压成正比。
2、 A C 5.5 减小实验误差
【详解】
（1）[1]伏安法测电阻的实验通过测量电压及电流来计算电阻，其原理是。
（2）[2]闭合开关前，应将变阻器的滑片置于阻值最大处，即图甲中的A端，这样才能起到保护电路的作用。
（3）[3]本探究所用电路为串联连接，闭合开关，无论怎么滑动滑片，电流表无示数，而电压表有示数，则电路中出现了断路，且电压表与电源是接通的，那么是电阻Rx出现了断路。如果滑动变阻器断路，则电压表无示数；如果Rx短路，则电流表有示数且示数随着滑片位置变化而变化，而电压表无示数。故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
（4）[4]由图乙知，电流表所选的是小量程，对应的分度值为0.02A，示数为0.4A，那么通过Rx的电流大小为0.4A。
Rx的阻值
（5）[5]本实验中，通过多次测量求得多个阻值，然后取平均值是为了减小实验误差。
3、C或D均可 A 3 20 5.5
【详解】
（1）[1][2]滑动变阻器在接入电路中时应该“一上一下”连接，由图可知，滑动变阻器已经连接了下面的接线柱，所以另一端应连接上面的接线柱，即C或D均可，闭合开关前，滑动变阻器应将阻值最大接入电路，若连接了C接线柱，则此时应将滑片移到左端，若连接了D接线柱，也应将滑片移到左端，即把滑片移到A端。
（2）[3]探究电流与电阻关系，应该保持定值电阻两端电压不变，由图可知，当电路中的电阻为10Ω时，电路中的电流为0.3A，根据欧姆定律，电阻两端的电压
UR=IR=0.3A×10Ω=3V
[4]电源电压为6V，滑动变阻器与定值电阻串联，则滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UR=6V-3V
根据欧姆定律可知，当电压一定时，电路中的电流最小时，电阻最大；定值电阻与滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，则电路中的最小电流
滑动变阻器两端的电压为3V，流过滑动变阻器的最小电流为0.15A，所以滑动变阻器的最大电阻
（3）[5]定值电阻的阻值为30Ω，定值电阻两端的电压为3V.则流过定值电阻的电流
当滑动变阻器最大阻值接入电路时，滑动变阻器两端的电压
U'=I'R滑'=0.1A×25Ω=2.5V
滑动变阻器与定值电阻串联，则电源电压
U''=U+U'=3V+2.5V=5.5V
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