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2024-2025学年人教版九年级物理全一册期末专题复习:第十六章 电压 电阻实验题
1.张同学和唐同学共同完成“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)闭合开关前,他们发现电压表指针如图乙所示,问题在于电压表 。
A.没有调零 B.正负接线柱接反了
(2)根据图甲接好导线后,闭合开关,灯泡都不亮,电压表有示数,原因可能是 。
A.断路 B.短路 C. 断路 D.短路
(3)排除故障后,完成了实验,并把数据记录在下表中。
1.4 1.4 2.8
分析实验数据得出两个实验结论:
①串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和;
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)两个同学对实验进行了探讨,为了节省时间,利用原来的电路图,在测两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出两端的电压。
(5)评估交流:实验结束后两个同学对实验非常满意,但老师说这样得出的结论2是错误的。请简要分析步骤3的实验过程中存在的问题和改进方法、目的 。
2.图甲是射阳县海都中学小强“探究串联电路的电压关系”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应处于 状态,为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;
(2)根据图甲连接好电路,闭合开关,发现L1、L2均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是L1发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,重新闭合开关,电压表指针偏转幅度较小,如图乙所示,为了使测量结果更准确,接下来应该 。
(4)测出L1两端的电压后,应该断开开关,拆下电压表,改装在B、C之间,测量L2两端的电压。但某同学认为这样操作太麻烦:只需将与A点相连的导线改接到C点即可。老师指出该同学的办法是错误的,原因是 。
(5)小强完成了“探究串联电路电压特点”的实验,他记录几组数据如表,分析表中数据得出结论: 。
实验次数 L1两端的电压/V L2两端的电压/V 串联总电压/V
1 1.4 1.4 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
(6)对实验进行分析交流:要让结论更具有普遍性,除了可以多次更换不同规格的灯泡,还有没有其他的方案?请你写一下 。
3.小汪、小张和小李在做“探究影响导体的电阻大小因素”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 长度/m 横截面积
A 镍铬合金 0.25 1.0
B 镍铬合金 0.50 1.0
C 镍铬合金 0.25 2.0
D 锰铜合金 0.25 1.0
(1)实验中,通过观察 可以判断导体电阻的大小,小灯泡在电路中的主要作用是 ;
(2)为了验证猜想三,可依次把M、N跟 (选填“A”、“B”、“C”或“D”)两根导线的两端相连,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。
4.小明同学进行探究“串联电路的电压规律”实验时,用到以下实验器材:不同规格的小灯泡若干、电压表、导线、开关、电源。按如下步骤进行实验:
①按下图所示的电路图连接电路;
②用电压表分别测出两端的电压及两端电压,并作好记录;
③更换不同规格的小灯泡进行多次实验,得到数据如下表。
次数 /V /V /V
1 1.4 3.6 5.0
2 2.5 2.5 5.0
3 2.0 3.0 5.0
(1)电路中通过的电流 (选填“大于”、“等于”或“小于”)的电流。电压表要与被测灯泡 (选填“串联”或“并联”);
(2)从表中实验数据可知,串联电路的电压规律为: ;(用文字描述)
(3)在某次实验中,小明同学将电压表并联在灯两端,发现电压表示数接近5V,两只小灯泡都不亮,可能的原因是灯 。
5.图示为小明和小华探究“电阻大小与哪些因素有关”的装置图,实验中分别把a、b、c、d四根电阻线接入电路,其中a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、c、d材料相同。
(1)该实验是通过观察 来间接比较电阻线的电阻大小,这种科学探究问题的方法叫 法。
(2)选用 (填写电阻线的代号)两根电阻线进行实验对比,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积的关系。
(3)小明选择a、c两根电阻线来探究导体电阻大小与导体材料的关系,则他这样选择存在的问题是 。
(4)小华在做实验时,就电阻线的选用,他只选用了其中一根,其它器材任意选用,则他无法探究电阻大小跟导体的 的关系。
6.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。小明提出以下猜想:①电阻可能与导体的材料有关;②电阻可能与导体的长度有关;选用实验装置如图甲。
(1)此装置通过观察并比较 来判断导体电阻的大小的;
(2)为了完成猜想②应该选用合金丝 (填代号字母)进行对比实验;
(3)由于a和b粗细相近,老师将a和b分别连入电路,闭合开关,通过调节滑片P,使两次电流表示数相同,记录两次滑片P的位置如图乙,据此老师判断 (填序号)横截面积更大;
(4)小明查阅资料,发现在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积,其对应的单位分别是Ω、m、。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率;
①根据材料信息,分析出电阻率ρ在国际单位制中的单位是 ;
②由于图甲中c和d电阻未知,但要想比较c和d的电阻率,请写出你需要进行的操作及获取的证据 。
7.在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,、应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的灯泡。
(2)小明根据如图甲所示的电路图连接实物时,连接好最后一根导线,灯泡立即发光,请你指出小明操作的不当之处: 。
(3)改正实验错误后,当小明闭合开关时,电压表的示数如图乙所示,为了使实验结果更精确,接下来他应该断开开关, 。
(4)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量两端电压。她能否测出两端电压? ,理由是 。
(5)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:用公式表示串联电路的电压特点是 (用、、表示)。
8.小聪在做“探究串联电路的电压特点”的实验时,按照如图甲所示电路图连接了电路。为了测量电压,他按照实验操作规范将一个电压表先后并联在ab,bc,ac两端。
(1)小聪连接好电路后闭合开关,发现电压表的示数如图乙所示,为了测量准确,他应该 ,重新进行实验;
(2)正确调整电路后,小聪为了防止偶然因素带来的影响,决定采用以下两种方案,进行多次实验:
方案一:改变电源电压;
方案二:改变小灯泡的规格;
序号 Uab/V Ubc/V Uac/V
1 3 3 6
2 1.5 1.5 3
3 2 4 6
小聪将自己所测的三组数据记录在表中,分析表中的数据可知,与第一次实验对比,第三次实验是采用方案 (选填“一”或“二”)进行的;
(3)同学小超分析了图甲的实验设计后认为:用一个电压表分别测ab以及bc之间的电压时,需要将电压表进行改接,为了不反复拆接电压表,可以优化实验电路。于是,他设计了如图丙所示的电路。他的思路是:只闭合开关S和,电压表测的电压,只闭合开关S和,电压表就可以测的电压。但小聪认为这种设计思路是有问题的,因为 。
9.兴全在探究串联电路电压规律的实验中,如图是实验的电路图。
(1)电压表在使用时,应该和待测用电器 (选填:串联、并联);
(2)他实验时发现两个小灯泡都不发光,但电压表接在AB两点没有示数、电压表接在BC两点有示数,则电路中出现的故障是
(3)经过实验探究可以得出串联电路中的电压U、U1、U2的关系为 ;
10.社团活动中,科创学习小组的同学们从实验室借来了2节干电池、小灯泡、电流表、电压表等实验器材自主探究串、并联电路的规律。
(1)如图甲所示是小组同学连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路连接完整;(要求:电流表测量通过小灯泡的电流)
(2)连接好电路后,小晋闭合开关,电流表的示数如图乙所示,通过小灯泡的电流为 A。小晋又分别测量了小灯泡和干路的电流,小晋发现各支路的电流相等,为了得出普遍规律,下一步操作是 ;
(3)实验结束后,他们找来电压表,按照如图丙所示的电路图连接电路探究串联电路的电压规律,以下是小梦同学的设想:
①用电压表测出小灯泡两端的电压;②在测量小灯泡两端的电压时,电压表所接的点B不动,只断开点A,并改接到点C上;③再用电压表测出间的电压。小梦的设想是 (选填“可行”或“不可行”)的,原因是 ;
(4)根据第(3)小题,请你帮助他们设计一个记录实验数据的表格。
11.在“探究并联电路中的电压关系”实验中,实验电路如图甲所示。
(1)灯泡L1、L2规格不同,是为了使探究得出的结论具有 ;
(2)如果将电压表接在L1两端,闭合开关,电压表示数如图乙所示,那么接下来的操作是:断开开关, ;
(3)完成实验并在表格中记录数据,小灯泡两端的电压及电源两端的电压分别为U1、U2、U,实验结论是 。
12.实验小组在做“探究影响导体的电阻大小因素”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、材料如表所示:
导体编号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流大小/A
A 0.5 0.4 锰铜合金 0.20
B 0.5 0.4 镍铬合金 0.16
C 0.5 0.2 镍铬合金 0.08
D 1.0 0.2 镍铬合金 0.04
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同导体,通过观察 可以更加准确地判断导体的电阻大小。
(3)为了验证猜想三,可依次把M、N跟 (选填“A”“B”“C”或“D”)的两端相连,闭合开关,记下相关数据,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(4)实验中依次把M、N跟电阻丝C、D两端连接,闭合开关,电流表的示数如表中所示,分析比较C、D两根电阻丝电阻的大小,得到的结论是: 。
(5)如图所示家庭装修连接电路时,连接处的电线芯要紧密缠绕几圈,这一现象可以通过将电阻丝 (选填“A”“B”“C”或“D”)连入电路所得结论来解释。
(6)将电阻丝A接入电路,闭合开关,用酒精灯对电阻丝A加热,发现电流表示数变小,此现象说明导体电阻的大小与导体的 有关。
(7)除转换法外,该实验主要用到的物理研究方法是控制变量法。下列4个实验中没有用到控制变量法的是_________。
A.探究浮力大小与哪些因素有关实验
B.探究影响压力作用效果的因素实验
C.探究平面镜成像的特点实验
D.探究影响摩擦力大小的因素实验
13.在“探究串联电路的电压规律”时,小明设计了如图甲所示的电路。
(1)若要测量灯泡L1两端的电压,请在图甲中补充完整小明的实验电路图 ;
(2)小明连接好电路,闭合开关前,发现电压表指针如图乙所示、接下来他要对电压表进行的操作是 。闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 (写出一种即可);
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在如表中。分析实验数据得出结论: ;
UAB/V UCD/V UAD/V
1.5 1.5 3
(4)小明这个实验中存在不足之处有: ,改进方法是: 。
14.在“探究串联电路中电压的特点”实验中,小伟设计了图甲所示的电路图。
(1)连接电路时,开关应 。
(2)请你根据图甲电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整。
(3)电路连接正确后,闭合开关S,发现两灯均不发光,电压表示数接近电源电压,故障原因可能是 。
(4)小伟只测出一组实验数据就得出串联电路中电压的特点,他的做法是 (选填“合理”或“不合理”)的,理由是 。
15.丽丽在课上学习到水果电池后,想详细的了解产生的电压与哪些因素有关,进行了如下的实验,和其他同学合作,提出了以下猜想:
猜想一:水果电池电压与水果大小有关;
猜想二:水果电池电压与两个电极的材料有关;
猜想三:水果电池电压与两电极间的距离有关。
为了验证猜想是否正确,丽丽找来了大小相同的柠檬,切成不同的大小,进行如图所示的电路。请回答下列问题。
序号 大小 电极材料 电极间距/cm 电压/N
1 大 铜-铁 2 2.0
2 大 铜-铁 2.5 1.7
3 大 铜-铝 2 2.3
4 小 铜-铁 2.5 1.7
(1)闭合开关后,发现电压表指针反偏,则 A 金属片相当于电源的 极;(选填“正”或“负”)
(2)由 2、4 两组实验对比可知,水果电池电压与 ;
(3)由 两组实验对比可知,水果电池电压与电极材料有关;于是向霞霞寻求帮助,了解到两个电极的金属活动性相差越大,和水果内的酸的反应就越快,产生的电压就越高,然后在图书馆查阅文献,发现常见的金属活动性顺序为:钾钙钠镁铝,锌铁锡铅氢,铜汞银铂金,则使用铜制电极和 制电极产生的电压最大(选填“锡”、“银”、“镁”);
(4)由 1、2 两组实验对比可知, ,水果电池电压越大。
16.学习了电学知识后,小明对电阻的特性产生了极大的兴趣。
(1)在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入长度和横截面积相同的:钢线、铅笔芯、镍铬合金丝,通电后观察到灯泡的亮度分别为:亮、较亮、较暗。该实验现象说明:导体的电阻与 有关;
(2)小明选取器材进一步探究,找到四段电阻线abcd,将它们安装到实验板上,并连接好实验电路如图乙,用夹子AB夹住电阻线的两端,将电阻线接入电路,为了能够更好地反映出电阻的变化,可以在如图电路中接入 ;
(3)将电阻线b、c分别接入电路,当b接入电路中时,小灯泡更亮,说明在 和横截面积相同时, ,电阻越大;
(4)将一根长为L粗细均匀的横格合金丝对折后,它的电阻将 (选填“变大”“变小”);
(5)如图丙所示,将热敏电阻与电源、电流表连成一个电路,热敏电阻的阻值随温度降低而增大,其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,电路中电流将变 (填“大”或“小”);
(6)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘,就能直接显示出热敏电阻附近的温度值,如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃(如图丁所示),则15℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”)。
17.小铭在做电学实验时,将灯泡、串联在电路中,如图所示,闭合开关S,他发现灯泡比更亮。他猜想可能有以下两个原因:猜想一:是由于更靠近电源正极。猜想二:是由于通过的电流比通过的电流大。
为验证猜想,小铭做了以下实验。
(1)为验证猜想一,他断开开关S;对调灯泡和的位置,闭合开关S,观察到的现象是 。由此说明:猜想一错误;
(2)为验证猜想二,他用电流表分别测量图中A、B、C三点的电流,电流表的示数均相同。小铭又对比了其他组的数据,发现其他小组三点的电流也都相等,于是他发现了串联电路的电流规律: 。由此说明,猜想二错误;
(3)他与其他同学讨论后,猜想两灯泡亮度不同的原因可能是两灯泡的 不同;
(4)小铭在实验将要结束时,在原电路中添加了一根导线,想连接一个并联电路,如图乙所示,在检查电路时,发现电路连接有问题,若只改动一根导线使电路正确,可以改动导线 或 。(选填“a”“b”“c”“d”或“e”)
18.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图所示,请完成下列问题。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;
(2)在连接电路时,开关必须 。小明根据电路图连接电路,闭合开关前,发现电压表的指针指在零刻度线的左侧,造成这种现象的原因是 ;
(3)正确连接后闭合开关,发现电压表示数为零,则故障可能是L1 或L2 ;
(4)在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表B的连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上。小明用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么?答: ;
(5)排除故障后,小明用电压表分别测量了灯L1两端的电压UAB、灯L2两端的电压UBC和灯L1、L2两端的总电压UAC,并将三次的实验数据填入表格中,如下表所示。分析表格中的数据,得出的实验结论是 (用公式表示)。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.8 1.2 3.0
19.小婷和小倩在“探究串联电路电压的规律”的实验中,设计了如图所示的电路。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.5 1.5 3.1
(1)小婷根据设计的电路连接好实物电路,闭合开关后,发现灯 L1 不亮,灯 L2 亮,电压表示数为零, 若只有 L1 或 L2 中的一处发生故障,则故障可能是 ;
(2)测出 L1 两端的电压后,小婷断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小倩认为这样操作 太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。小婷认为这个办法是错误的,原因是 ;
(3)小婷完成了实验,并把数据记录在表格中。分析表中数据发现:串联电路中,各用电器两端电压相等。小倩指出该结论是错误的,造成结论错误的原因是 ,正确的操作是 ;
(4)在实验中她们还发现:电源两端电压总大于各用电器两端电压之和,询问老师后知道是导线分压造成的。小婷想更明显地观察到导线分压的现象,应该选择 的导线进行实验。
20.小金和小明在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示。请你完成下列内容。
(1)灯L1和灯L2应选用 (选填“相同”或“不同”)的规格;
(2)小金先按图甲所示电路图连接图乙所示的实物图(电压表尚未连接),如果直接闭合开关,将 会出现___________的情况;(选填字母)
A.仅灯L1亮 B.仅灯L2亮 C.两灯都不亮 D.两灯都亮
(3)①解决上述问题后,小金将电压表和小灯泡L1 联,当闭合开关后,电压表出现了如图丙 所示的情况,其原因可能是 ;
②重新调整电压表,正确测出小灯泡L1的电压,电压表的示数如图丁所示,为 V;
③小金又分别用电压表测出L2两端和电源两端的电压,发现电压表示数都相等。由此他得到结论: 并联电路中,各支路两端的电压相等。小明认为该探究过程不够科学严谨,他们下一步的操作最合理的是 。(选填字母)
A.更换不同规格的小灯泡,多次实验
B. 将小灯泡L1、L2的位置交换,再次实验
C.将电源两极对调,再次实验
(4)根据正确的实验结论,小明发现教室的灯比楼梯的灯亮,两灯分别对应的电压U1和U2的大小 关系是U1 U2(填“>”“=”或“<”)。
21.小希用如下图所示电路来探究串联电路的电压特点。
实验次数 /V /V /V
1 0.8 2.2 3.0
2 1.0 2.0 3.0
3 1.2 1.8 3.0
(1)在拆接电路时,开关必须 ;
(2)实验中发现两个小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是______;
A.通过两个灯泡的电流大小不同 B.发光微弱的灯泡的灯丝断了
C.灯泡的规格不同 D.发光微弱的灯泡被短路
(3)在测量两端电压时,保持电压表B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,闭合开关后,会出现电压表______;
A.超过电压表量程 B.指针反偏 C.正确测出灯泡两端的电压
(4)用电压表分别测出AB、BC、AC两点间的电压为.经过多次实验,数据在表中。分析数据,可得串联电路的电压特点是 ,表达式为 ;
(5)实验过程中,若发现两盏灯都不亮,两端的电压接近电源电压,则故障原因可能是 。
22.在探究“串联电路电压的特点”实验中,电源为两节干电池且电压恒定。
(1)电路如图甲所示,请用笔画线代替导线将电路补充完整,使电压表测L2两端电压;
(2)正确连接电路后闭合开关,两灯均发光。一段时间后,一盏灯熄灭,同时电压表示数几乎为0,则故障可能是 。
(3)改变电压表的位置又测量另外两个电压值。接下来换用不同规格的灯泡多次实验,通过本实验得出的结论为: 。
(4)如图所示的四个电路图中,只通过开关的断开或闭合得到灯L1和L2两端电压的是 (选填序号)。
(5)小明在原有实验器材的基础上又增加了一只电流表,组成了并联电路,请在图乙的虚线框中填入电源、电压表和电流表的符号将电路补充完整。
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参考答案:
1. A A 不能 见解析
2.(1) 断开 不相同
(2)断路
(3)断开开关,电压表换用0~3V的量程
(4)电压表正负接线柱接反,所以不能测出L2两端的电压
(5)在串联电路中,电源电压等于各部分电压之和
(6)改变电源电压进行多次实验
3.(1) 电流表示数 保护电路
(2)A、D
4.(1) 等于 并联
(2)串联电路中各用电器两端的电压之和等于总电压
(3)断路
5.(1) 电流表的示数 转换
(2)b、d
(3)没有控制长度相同(或长度不同)
(4)材料
6.(1)电流表的示数
(2)a、c
(3)b
(4) Ω m 见解析
7.(1)不同
(2)连接电路时开关没有断开
(3)把15V接线柱改接到3V接线柱上
(4) 不能 电压表的正负接线柱接反了
(5)
8.(1)断开开关,电压表换用的量程
(2)二
(3)见解析
9.(1)并联
(2)L2断路
(3)
10.(1)
(2) 0.24 换用不同规格的小灯泡,重复实验,多次测量
(3) 不可行 见解析
(4)
实验序号 小灯泡两端的电压 小灯泡两端的电压 电路的总电压
1
2
3
11.(1)普遍性
(2)电压表换用的量程
(3)U=U1=U2
12.(1)断开
(2)电流表示数
(3)A、B
(4)导体的材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大
(5)B、C
(6)温度
(7)C
13.(1)
(2) 调零 L1短路或L2断路
(3)见解析
(4) 使用规格相同的灯泡且只做了一次实验 见解析
14.(1)断开
(2)
(3)灯L1断路
(4) 不合理 只根据一组实验数据得出的结论不具有普遍性
15.(1)正
(2)水果/柠檬的大小无关
(3) 1、3 镁
(4)当电极大小、材料相同,电极间距越小
16.(1)材料
(2)电流表
(3) 材料 长度越长
(4)变小
(5)小
(6)左
17.(1)比更亮
(2)串联电路各处电流都相等
(3)电压
(4) b c
18.(1)不同
(2) 断开 电压表未调零
(3) 短路 断路
(4)不能,电压表正负接线柱接反
(5)
19.(1)灯泡 L1短路
(2)电压表的正负接线柱接反了
(3) 选择规格相同的灯泡 换用规格不同的灯泡,进行多次实验
(4)更细
20.(1)不同
(2)C
(3) 并 电压表正负接线柱接反了 2.8 A
(4)=
21.(1)断开
(2)C
(3)B
(4) 串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和
(5)L1断路
22.(1)
(2)短路
(3)串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和
(4)②④
(5)
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