第十六章 探究电路 综合评价
一、选择题（本题共7个小题，每小题3分，共21分.第1～6题为单项选择题.第7题为多项选择题，在每小题给出的四个选项中，至少有两项是符合题目要求的，全选对的得3分，选对但不全的得1分，选错或不选得0分）
1.关于导体电阻，下列说法正确的是（ ）
A.铜导线电阻比铁导线电阻小
B.导体两端的电压为零时，导体的电阻为零
C.只增加导体的横截面积，导体的电阻增大
D.导体的电阻越小，表示导体对电流的阻碍作用越小
2.如图所示，当滑动变阻器滑片P向右移动时，接入电路中电阻值变小的是（ ）
A B C D
3.如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是（ ）
A.UAB＞UBC，IAB＝IBC
B.UAB＜UBC，IAB＝IBC
C.UAB＞UBC，IAB＜IBC
D.UAB＝UBC，IAB＜IBC
4.近年电动车在楼道内充电造成火灾事故频发.下列与电动车相关做法符合安全用电原则的是（ ）
A.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
B.电动车充电插口可以用湿布擦去表面尘土
C.电动车充电时着火应立即切断电源
D.为了方便可以将电动车放在室内进行充电
5.有“20 Ω 0.6 A”的定值电阻与“10 Ω 1 A”的定值电阻，若串联起来，电路两端允许加的最大电压为U.若并联起来，干路中允许通过的最大电流为I，则U和I分别为（ ）
A.18 V，1.5 A B.18 V，1.8 A
C.22 V，1 A D.22 V，1.6 A
6.如图是电子体温计的电路图，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，用甲表示数大小反映温度高低，R2是定值电阻.下列分析正确的是（ ）
第6题图
A.该电路中甲表是电流表
B.温度降低时R1的阻值变大
C.温度升高时R2两端电压变小
D.温度升高时电路中电流变大
7.（多项选择）如图所示，电源电压可调，定值电阻R1＝10 Ω，电流表的量程均为0～0.6 A，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”的字样.在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
第7题图
A.电源电压最大只允许调至4 V
B.滑片P向左移动过程中，电流表A的示数变大
C.当电源电压调至3 V，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为10 Ω
D.当电源电压调至3 V，电流表A的示数最小为0.3 A
二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共10分）8.在使用测电笔时，要用指尖抵住测电笔上端的金属帽，手指不能触碰笔尖的金属部分；当笔尖插入如图所示的插孔中时，氖管发光，说明此插孔中连接的是 （选填“火线”“零线”或“地线”）.
第8题图
9.如图所示的电路中，甲、乙两个导体长度相同，材料和横截面积不同.已知S甲＜S乙.闭合开关后，通过甲、乙的电流相同，则电阻R甲 （选填“大于”“小于”或“等于”）R乙.
第9题图
10.如图所示，当电源电压为4 V时，电压表的示数为1 V；当电源电压增加到12 V时，电流表的示数为1 A，则电阻R1＝ Ω.
第10题图
11.如图所示为灯泡L和定值电阻R的U－I图像，若将L和R并联在电源电压为6 V的电路中，则整个电路的总电流为 A；若将其串联在电源电压为4 V的电路中，则L与R的阻值之比为 .
第11题图
三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分）
12.现有三个定值电阻R1、R2和R3，它们之间的大小关系是R1＜R2＜R3.图中已经画出了通过定值电阻R2的电流随其两端电压变化的图像，请你在图中分别画出定值电阻R1与R3的电流随电压变化的大致图像，并标上对应的字母.
13.请用笔画线代替导线，按照安全用电的要求，将图中的电灯、控制电灯的开关及插座接入家庭电路中.
14.如图所示为一身高测量仪的电路图，请在“
”“A”或“V”中选两个填入虚线框中，要求：在保证电路安全的前提下，被测人身高越高时电表的示数越大.
四、简答题（本题共3个小题，每小题3分，共9分）
15.钦尧同学在学习了电阻的知识后，认为电阻是导体对电流的阻碍作用，导体中电流为零时，导体的电阻也为零，这种说法对吗？说出你认为的原因.
16.电给我们的生活带来了极大的便利，但用电不慎，也会造成很大的危害，甚至危及生命.
（1）家庭用电中，人发生触电的实质是什么？
（2）请你写出两条安全用电的措施.
17.如图甲所示，白炽灯用耐热玻璃制成灯泡壳，内装钨丝，工作时电流通过钨丝使钨丝发热从而发光.小明老家有一盏用了很久的白炽灯.他发现灯泡壳内壁出现黑色附着物，使得灯泡变黑（如图乙所示），并且白炽灯的亮度比新买时暗了许多.爱思考的小明用电流表测量通过白炽灯的电流，发现白炽灯的电流比新买时要小.请用所学的物理知识解释：
甲 乙
（1）灯泡壳内壁黑色附着物形成的原因；
（2）通过白炽灯的电流变小的原因.
五、实验与科学探究题（本题共3个小题，共28分）
18.（8分）如图甲，在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为他的实验方案 （选填“可行”或“不可行”）；理由是 .
（2）实验中测得多组数据，绘制出电阻R的I－U图像如图乙所示，由图像可得电流与电压的关系是 ；本实验所用电阻的阻值为 Ω.
19.（10分）实验小组的三名同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时，猜想导体的电阻可能与下列因素有关：①材料；②长度；③横截面积.为了验证上述猜想，他们用如图所示的电路进行实验，实验中备用的导体如表所示：
编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2
A 镍铬合金 40 1
B 镍铬合金 80 1
C 镍铬合金 40 2
D 锰铜合金 40 1
（1）实验中，在M、N之间接上不同的导体，闭合开关后除了观察小灯泡亮度外，还可以通过观察 来比较导体电阻的大小.
（2）为了验证猜想③，应选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验；为了验证猜想①，应选用编号为 的两根电阻丝分别接入电路进行实验.
（3）将A、B两根电阻丝分别接入M、N两点间，通过观察比较可以发现，当导体的横截面积和材料一定时，导体的长度越长，导体的电阻越 （选填“大”或“小”）.
（4）另一小组的同学在做“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，则他们不能完成的实验探究是 .
20.（10分）图甲是小明测量标有2.5 V小灯泡电阻的实验电路.
（1）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，则电路可能存在的故障是 .
（2）排除故障后，移动滑片，经过多次实验，得到小灯泡的U－I图像如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω（结果保留一位小数）.U－I图像不是直线的主要原因是 .
（3）小明又想测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丙所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R0，a、b为滑动变阻器两端点，请把实验步骤补充完整.
①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至a端，读出电压表示数U1.
②闭合开关S， ，读出电压表示数U2.
则待测电阻的表达式Rx＝ .（用R0、U1、U2表示）
六、综合应用题（本题共2个小题，共16分.解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分）
21.（8分）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R1＝20 Ω.闭合开关S，电流表A1的示数为0.3 A，电流表A的示数为0.45 A.求：
（1）电源电压；
（2）通过电阻R2的电流；
（3）电阻R2的阻值.
22.（8分）如图所示电路，电源电压恒为6 V保持不变.小灯泡L标有“5 V 10 Ω”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌标有“20 Ω 1 A”，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V.
（1）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为2 V，求定值电阻R2的阻值；
（2）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围.第十六章 探究电路 综合评价
一、选择题（本题共7个小题，每小题3分，共21分.第1～6题为单项选择题.第7题为多项选择题，在每小题给出的四个选项中，至少有两项是符合题目要求的，全选对的得3分，选对但不全的得1分，选错或不选得0分）
1.关于导体电阻，下列说法正确的是（ D ）
A.铜导线电阻比铁导线电阻小
B.导体两端的电压为零时，导体的电阻为零
C.只增加导体的横截面积，导体的电阻增大
D.导体的电阻越小，表示导体对电流的阻碍作用越小
2.如图所示，当滑动变阻器滑片P向右移动时，接入电路中电阻值变小的是（ A ）
A B C D
3.如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是（ A ）
A.UAB＞UBC，IAB＝IBC
B.UAB＜UBC，IAB＝IBC
C.UAB＞UBC，IAB＜IBC
D.UAB＝UBC，IAB＜IBC
4.近年电动车在楼道内充电造成火灾事故频发.下列与电动车相关做法符合安全用电原则的是（ C ）
A.电动车充电线绝缘皮破损后仍可继续使用
B.电动车充电插口可以用湿布擦去表面尘土
C.电动车充电时着火应立即切断电源
D.为了方便可以将电动车放在室内进行充电
5.有“20 Ω 0.6 A”的定值电阻与“10 Ω 1 A”的定值电阻，若串联起来，电路两端允许加的最大电压为U.若并联起来，干路中允许通过的最大电流为I，则U和I分别为（ A ）
A.18 V，1.5 A B.18 V，1.8 A
C.22 V，1 A D.22 V，1.6 A
6.如图是电子体温计的电路图，热敏电阻R1的阻值随温度的升高而增大，用甲表示数大小反映温度高低，R2是定值电阻.下列分析正确的是（ C ）
第6题图
A.该电路中甲表是电流表
B.温度降低时R1的阻值变大
C.温度升高时R2两端电压变小
D.温度升高时电路中电流变大
7.（多项选择）如图所示，电源电压可调，定值电阻R1＝10 Ω，电流表的量程均为0～0.6 A，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”的字样.在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ABC ）
第7题图
A.电源电压最大只允许调至4 V
B.滑片P向左移动过程中，电流表A的示数变大
C.当电源电压调至3 V，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为10 Ω
D.当电源电压调至3 V，电流表A的示数最小为0.3 A
二、填空题（本题共4个小题，每空2分，共10分）8.在使用测电笔时，要用指尖抵住测电笔上端的金属帽，手指不能触碰笔尖的金属部分；当笔尖插入如图所示的插孔中时，氖管发光，说明此插孔中连接的是 火线 （选填“火线”“零线”或“地线”）.
第8题图
9.如图所示的电路中，甲、乙两个导体长度相同，材料和横截面积不同.已知S甲＜S乙.闭合开关后，通过甲、乙的电流相同，则电阻R甲 等于 （选填“大于”“小于”或“等于”）R乙.
第9题图
10.如图所示，当电源电压为4 V时，电压表的示数为1 V；当电源电压增加到12 V时，电流表的示数为1 A，则电阻R1＝ 9 Ω.
第10题图
11.如图所示为灯泡L和定值电阻R的U－I图像，若将L和R并联在电源电压为6 V的电路中，则整个电路的总电流为 0.9 A；若将其串联在电源电压为4 V的电路中，则L与R的阻值之比为 1∶3 .
第11题图
三、作图题（本题共3个小题，每小题2分，共6分）
12.现有三个定值电阻R1、R2和R3，它们之间的大小关系是R1＜R2＜R3.图中已经画出了通过定值电阻R2的电流随其两端电压变化的图像，请你在图中分别画出定值电阻R1与R3的电流随电压变化的大致图像，并标上对应的字母.
答案：如图所示.
13.请用笔画线代替导线，按照安全用电的要求，将图中的电灯、控制电灯的开关及插座接入家庭电路中.
答案：如图所示.
14.如图所示为一身高测量仪的电路图，请在“
”“A”或“V”中选两个填入虚线框中，要求：在保证电路安全的前提下，被测人身高越高时电表的示数越大.
答案：如图所示.
四、简答题（本题共3个小题，每小题3分，共9分）
15.钦尧同学在学习了电阻的知识后，认为电阻是导体对电流的阻碍作用，导体中电流为零时，导体的电阻也为零，这种说法对吗？说出你认为的原因.
答：这种说法不对；导体的电阻是导体本身的一种性质，导体对电流的阻碍作用是由导体本身性质决定的.不管导体中是否有电流通过，导体的这种性质（电阻）都是存在的，故上述说法是错误的.
16.电给我们的生活带来了极大的便利，但用电不慎，也会造成很大的危害，甚至危及生命.
（1）家庭用电中，人发生触电的实质是什么？
（2）请你写出两条安全用电的措施.
答：（1）在家庭电路中，人发生触电的实质是人体直接或间接与火线连通，有电流通过人体，并形成通路.
（2）有金属外壳的用电器要用三孔插座，外壳要接地；不得在高压线下放风筝；禁止用湿抹布擦拭正在工作的用电器（合理即可）.
17.如图甲所示，白炽灯用耐热玻璃制成灯泡壳，内装钨丝，工作时电流通过钨丝使钨丝发热从而发光.小明老家有一盏用了很久的白炽灯.他发现灯泡壳内壁出现黑色附着物，使得灯泡变黑（如图乙所示），并且白炽灯的亮度比新买时暗了许多.爱思考的小明用电流表测量通过白炽灯的电流，发现白炽灯的电流比新买时要小.请用所学的物理知识解释：
甲 乙
（1）灯泡壳内壁黑色附着物形成的原因；
（2）通过白炽灯的电流变小的原因.
答：（1）灯泡的钨丝在温度较高时会升华，直接变成气体；当关闭灯泡时，这种气体遇到冷的玻璃，又会直接凝华变成固体附着在灯泡内壁上，使得灯泡变黑；
（2）灯泡长时间使用钨丝会变细，钨丝的电阻变大，在电压一定时，根据I＝可知通过灯泡的电流变小.
五、实验与科学探究题（本题共3个小题，共28分）
18.（8分）如图甲，在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为他的实验方案 不可行 （选填“可行”或“不可行”）；理由是 灯丝电阻受温度的影响 .
（2）实验中测得多组数据，绘制出电阻R的I－U图像如图乙所示，由图像可得电流与电压的关系是 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 ；本实验所用电阻的阻值为 5 Ω.
19.（10分）实验小组的三名同学在“探究影响导体电阻大小的因素”时，猜想导体的电阻可能与下列因素有关：①材料；②长度；③横截面积.为了验证上述猜想，他们用如图所示的电路进行实验，实验中备用的导体如表所示：
编号 材料 长度/cm 横截面积/mm2
A 镍铬合金 40 1
B 镍铬合金 80 1
C 镍铬合金 40 2
D 锰铜合金 40 1
（1）实验中，在M、N之间接上不同的导体，闭合开关后除了观察小灯泡亮度外，还可以通过观察 电流表示数 来比较导体电阻的大小.
（2）为了验证猜想③，应选用编号为 AC 的两根电阻丝分别接入电路进行实验；为了验证猜想①，应选用编号为 AD 的两根电阻丝分别接入电路进行实验.
（3）将A、B两根电阻丝分别接入M、N两点间，通过观察比较可以发现，当导体的横截面积和材料一定时，导体的长度越长，导体的电阻越 大 （选填“大”或“小”）.
（4）另一小组的同学在做“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，则他们不能完成的实验探究是 导体电阻大小与导体材料的关系 .
20.（10分）图甲是小明测量标有2.5 V小灯泡电阻的实验电路.
（1）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，则电路可能存在的故障是 小灯泡断路 .
（2）排除故障后，移动滑片，经过多次实验，得到小灯泡的U－I图像如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 8.3 Ω（结果保留一位小数）.U－I图像不是直线的主要原因是 小灯泡的电阻受温度的影响 .
（3）小明又想测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图丙所示的电路，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为R0，a、b为滑动变阻器两端点，请把实验步骤补充完整.
①闭合开关S，移动滑动变阻器滑片P至a端，读出电压表示数U1.
②闭合开关S， 移动滑动变阻器滑片P至b端 ，读出电压表示数U2.
则待测电阻的表达式Rx＝ ·R0 .（用R0、U1、U2表示）
六、综合应用题（本题共2个小题，共16分.解答时需写出必要的文字说明、计算公式及过程，若只写出计算结果将不得分）
21.（8分）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R1＝20 Ω.闭合开关S，电流表A1的示数为0.3 A，电流表A的示数为0.45 A.求：
（1）电源电压；
（2）通过电阻R2的电流；
（3）电阻R2的阻值.
解：（1）闭合开关S，两电阻并联，电流表A测干路的电流，电流表A1测量通过定值电阻R1的电流；
由I＝和并联电路电压的规律知电源电压：
U＝I1R1＝0.3 A×20 Ω＝6 V；
（2）由并联电路电流的规律知，通过R2的电流：
I2＝I－I1＝0.45 A－0.3 A＝0.15 A；
（3）由I＝得R2的阻值：R2＝＝＝40 Ω.
22.（8分）如图所示电路，电源电压恒为6 V保持不变.小灯泡L标有“5 V 10 Ω”字样（灯丝电阻不随温度变化），滑动变阻器R1的铭牌标有“20 Ω 1 A”，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～3 V.
（1）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，电压表的示数为2 V，求定值电阻R2的阻值；
（2）只闭合开关S和S2，移动滑动变阻器的滑片P，在保证各元件安全工作的情况下，求滑动变阻器R1允许的取值范围.
解：（1）只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片P置于最右端时，R1的最大电阻与定值电阻R2串联，电压表测R1两端的电压.
串联电路中各处的电流相等，由欧姆定律可得，通过R2的电流：
I2＝I1＝I＝＝＝0.1 A，
根据串联电路电压的规律知，定值电阻R2两端的电压：
U2＝U－U1＝6 V－2 V＝4 V，
定值电阻R2的阻值：R2＝＝＝40 Ω；
（2）只闭合开关S和S2时，R1和灯L串联，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压.
灯泡L允许通过的最大电流：IL＝＝＝0.5 A；
为了保证各元件安全工作，电流表通过的电流不能超过0.6 A，小灯泡的电流不能超过0.5 A，滑动变阻器通过的电流不能超过1 A，
所以电路中最大的电流：Imax＝IL＝0.5 A，
电路中的总电阻最小为R总小＝＝＝12 Ω，
由串联电路的电阻特点可知，滑动变阻器连入电路中的最小阻值：
R1最小＝R总小－RL＝12 Ω－10 Ω＝2 Ω；
当滑动变阻器R1连入电路中的阻值最大时，由串联电路的分压特点可知，此时R1两端的电压最大，
由于电压表的最大测量值为3 V，即U1最大＝3 V，根据串联电路的电压特点可知，灯L两端的电压：UL'＝U－U1最大＝6 V－3 V＝3 V，
此时电路中的电流：I'＝＝＝0.3 A，
则滑动变阻器连入电路的最大阻值：R1最大＝＝＝10 Ω，
综上可知，滑动变阻器R1允许的取值范围为2～10 Ω.
