2025新教科版九年级物理上册第四章电流电压和电阻复习讲义(含答案)

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名称 2025新教科版九年级物理上册第四章电流电压和电阻复习讲义(含答案)
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资源类型 试卷
版本资源 教科版
科目 物理
更新时间 2025-09-10 06:33:46

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第3章 简单电路(复习讲义)
学习目标
考点要求 新课标要求 命题预测
电流和电压 知道电压、电流,会使用电流表和电压表,探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点,用电流表测量电流,用电压表测量电压,探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点。 本专题是电学的基本物理量,是学习电学理论的基础,虽然电学内容的考题主要集中在电路分析与计算、电学理论在人类活动中的应用;但作为电学的基础知识,也是中考的必考内容,在复习本专题内容仍然要引起考生的重视。对此考点的考查题型主要有选择题、填空题、作图题和实验探究题。本考点的命题点有:电流与电压的测量、电流电压与电阻的概念、串并联电路中电流与电压的规律、影响导体电阻大小的因素、变阻器及其应用等。
电阻 知道电阻。知道变阻器的原理和作用,知道滑动变阻器的使用。
思维导图
知识点
一、电流和电压
电流(I) 电压(U)
形成 电荷的_______移动形成电流,规定______电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向_______;电路中形成持续电流的条件:_______________。 电压由_______提供,电压是形成_______的原因
概念 在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母_____表示。 物理学中,电压常用U表示
单位 基本单位:________,其他常用单位:毫安(mA),微安(μA) 基本单位:伏特(V),其他常用单位:千伏(kV),毫伏(mV)
换算关系 1A=1000 mA;1A=106uA; 1mA =10-3A;1μA =10-6A 1kV =1000V;1V=1000mV
常考估测值 手电筒中的电流约为200mA 教室内一盏日光灯的电流约为0.2A 家用电冰箱的电流约为1A; 家用电视机的电流约为0.5A; 家用空调的电流约为5A 一节新干电池的电压为1.5V; 一只铅蓄电池的电压为2V; 我国家庭电路的电压为220V; 对人体安全的电压不高于36V; 手机电池的电压约为3.7V
2.电流和电压的测量
电流表
结构图
表盘
读数 量程 0~0.6A 0~3A 0~3V 0~15VA
分度值 0.02A 0.1A 0.1V 0.5V
读数 0.24A 1.2A 1.5V 7.5V
使用规则 (1)使用前先________。 (2)与被测用电器_______联。 (3)电流从正接线柱流进,负接线柱流出,否则指针会_______。由此可判断电路中电流的_______和电源______极。 (4)用_______法选择合适的量程,否则会出现指针偏转角度_______或_______,使读数不准确; (5)电流表______直接接在电源的正负极,避免损坏电流表。 (1)使用前_______。 (2)电压表与被测电路______联。 (3)电流从正接线柱进,负接线柱流出。否则指针会_______。由此可判断电路中电流的_______和电源_______极。 (4)用_______法选择合适的量程,量程太大指针偏转角度______,量程太小指针偏转角度_______,影响读数。 (5)电压表_______直接接在电源的正负极,此时测量电源两端电压。
特点 认为电阻为0,电流表相当于导线 认为电阻无穷大,电压表处相当于断路
3.串、并联电路中电流和电压的规律
(1)串、并联电路中电流的规律
实验目的 探究串、并联电路的电流规律
电路图
实验器材 电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析 (1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路; (2)进行实验(连接好电路前开关要断开); (3)分析电流表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作; (4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性; (5)改进实验
实验结论 (1)串联电路:电流处处_______,即________。 (2)并联电路:干路电流等于各支路电流之_______,即___________。
交流与反思 (1)记录数据要真实,_______随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论;
(2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这_______说明各处电流不相等,因为各小灯泡的规格_______。 (3)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流________相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流_______;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流________。
(2)探究串、并联电路中电压的规律
实验目的 探究串、并联电路的电压规律
电路图
实验器材 电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析 (1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路; (2)进行实验(连接好电路前开关要断开); (3)分析电压表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作; (4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性; (5)改进实验
实验结论 (1)串联电路:电源两端电压等于各个用电器两端电压之______,即__________。 (2)并联电路:各支路两端电压_______,且_______电源电压,即___________。
易错易混点:根据电流和电压特点判断串、并联
(1)流过两个用电器的电流相等,_______判断两用电器是串联还是并联;但是流过两个用电器的电流不相等,则_______是并联电路;
(2)用电器两端电压相等用电器________是并联,也可能是_______,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器_______为串联。
二、电阻
1.电阻
电阻 导体对电流的_______作用的大小叫做电阻。
符号 通常用字母R表示
单位及换算关系 在国际单位制中,电阻的单位是“欧姆”,简称“欧”,符号是“Ω”。常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。 换算关系:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
对电阻的理解 导体的电阻越大,表示导体对电流阻碍作用越强,在电压相同的情况下,通过导体的电流越______。
电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的_______、_______和__________有关,与导体中是否有电流流过,以及导体两端是否有电压均_______。导体的电阻还与______有关,对于大多数导体(如金属导体)来说,电阻随温度的升高而________;有些导体的电阻,如铅笔芯的电阻会随温度的升高而_______。
2.影响导体电阻大小的因素
实验目的 探究影响电阻大小的因素
电路图
实验器材 电源、导线、开关、电流表、小灯泡、电阻丝
实验设计与分析 (1)转换法:通过比较____________________判断电阻丝电阻的大小。电流表示数越______(灯泡越______),表明电阻越大。 (2)控制变量法:(影响电阻大小的因素:长度、横截面积、材料、温度)①探究电阻大小和长度的关系时,选择____________相同,长度_______的电阻丝;②探究电阻大小和横截面积的关系时,选择____________相同,粗细_______的电阻丝;③探究电阻大小和材料的关系时,选择____________相同,材料________的电阻丝。 (3)灯泡的作用:①________________________;②___________。 (4)电流表的作用:更方便判断电阻丝的______________关系。 (5)只用灯泡反映电阻大小的缺点:当电流变化不大时,_______比较出电阻的大小。 (6)只用电流表反映电阻大小的缺点:当电阻较小时容易_______电流表。 (7)只有一根电阻丝:________,可探究电阻与横截面积的关系;改变接入电路中的导体_______,可探究电阻与长度的关系;_______探究电阻与材料的关系。 拓展: (8)金属导体的电阻还受温度的影响:温度越高,电阻越_______。
实验结论 (1)材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大。 (2)材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。 (3)长度和横截面积相同时,材料不同,电阻不同。
3.变阻器
能改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变电阻大小的元件叫做变阻器。学生实验中常用的变阻器有两种,一种是______________,另一个是__________。
(1)滑动变阻器
原理 通过改变接入电路中电阻丝的_______来改变电阻的大小。
作用 改变________、________和_________电路。
符号
铭牌 标注了它的________阻值和允许通过的是最大________,如“50Ω 2A”表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω,允许通过滑动变阻器的最大电流为2A。
使用 (1)通过滑动变阻器的电流________超过它允许通过的最大电流; (2)滑动变阻器要______联在被控制的电路中; (3)连接时要遵循“__________”的原则; (4)闭合开关前,滑片应移到_____________处
规律 下接线柱接右,滑片右移电阻变______;下接线柱接左,左移电阻变______。也可以理解为滑片 离下接线柱越近,电阻越小;离下接线柱越远,电阻越大 。 记忆口诀“下接右,右移小”或“离下近时小,离下远时大”。
应用 电位器:如图是电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。将a和b接线柱接入电路中时,顺时针旋转旋钮时,电阻丝阻值变______,逆时针旋转旋钮时,电阻丝阻值变______。将b和c接线柱接入电路中时,顺时针旋转旋钮时,电阻丝阻值变______,逆时针旋转旋钮时,电阻丝阻值变_______。
(2)电阻箱
原理 旋钮式电阻箱 插入式电阻箱
作用
示意图
量程 最大阻值为_________Ω 最大阻值为_______Ω
使用方法 将电阻箱的两个接线柱接入电路中,调节4个旋钮,就能得到0~9999Ω之间的电阻值。 插入式电阻箱有两个接线柱,接线柱之间有几段电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。_______铜塞时,对应那段电阻丝就接入了电路;插入铜塞时,对应的那段电阻丝就会被_______,相当于没有接入电路。
读数方法 各旋钮所对应的示数乘以相应的倍数再相加,如图所示读数为_________Ω。 插片放下时把对应的电阻丝短路,读数为其他_________对应的电阻值之和,如图所示读数为_______Ω。
优缺点 优点:__________;缺点:_____________________。
典型例题
题型一 常见的电流、电压值
【例1】(23-24九年级上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)下列物理量最接近实际的是(  )
A.一节干电池的电压是1.5V B.水分子的直径约为10mm
C.我国家庭电路的电压约为36V D.一台家用电视机正常工作的电流约为10A
【变式1-1】(24-25九年级上·河北保定·期中)下列数据最接近实际的是(  )
A.电子手表的电流为0.11A B.家用空调的电流约为0.5A
C.我国家庭电路电压为 220V D.一节新干电池的电压约12V
【变式1-2】(24-25九年级上·河北石家庄·期中)下列关于电流和电压的估测正确的是(  )
A.家用空调工作时的电流约为5A B.看电视时,电视机中的电流为10A
C.我国家庭电路的电压为110V D.一节普通干电池的电压为2V
题型二 电表测量对象的识别
【例2】(24-25九年级上·江苏南京·期中)如图所示电路S1,S2闭合开关,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表均有示数,下列说法正确的是( )
A.电流表A1只测量L2的电流 B.L1被短路时,L2正常发光
C.L2断路时,两电表示数相等 D.仅断开S1,电流表A2示数不变
【变式2-1】(24-25九年级上·山西朔州·期中)如图所示的四个图中,闭合开关S后,用电压表测灯电压连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(2024·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关和都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是(  )
A.灯L1和L2是串联连接的 B.电压表不能测量灯L2的电压
C.断开S2后电流表的示数不变 D.两灯的额定电压一定相同
题型三 判断电流表、电压表
【例3】(2024·重庆·中考真题)小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值。闭合开关S,将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A。下列说法正确的是(  )
A.图中的甲是电压表、乙是电流表 B.将滑片P向左移时R的功率增大
C.一次实验就能精确测出R的阻值 D.电流0.4A时,R一分钟发热0.8J
【变式3-1】(24-25九年级上·河北保定·期中)如图的电路,L1、L2、L3是三个规格相同的小灯泡,闭合开关S,下列说法不正确的是(  )
A.若a是电流表,b是电压表,则L1、L2和L3都亮
B.若a、b都是电流表,L1、L2和L3并联
C.若a是电压表,b是电流表,则只有L1亮,L2和L3被短路
D.若a、b都是电压表,L1、L2和L3串联
【变式3-2】(23-24九年级上 江苏镇江 期末)在如图的电表符号空白圆圈内分别填上“A”或者“V”,使开关闭合后两灯均发光。
题型四 用电表判断电路故障
【例4】(24-25九年级上·安徽安庆·期中)如图所示,电源电压不变,闭合开关,两灯正常发光,电压表和电流表都有示数,一段时间之后,一个电表示数变小,另一个电表示数不变,则故障可能是_________。
【变式4-1】(2024·江苏盐城·中考真题)在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是(  )
A.L1短路        B.L1断路        C.L2短路        D.L2断路
【变式4-2】(2024·四川达州·中考真题)如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为(  )
A.L1短路        B.L2短路        C.L1开路        D.L2开路
题型五 并联电路电流和电压规律
【例5】(24-25九年级上·山东潍坊·期中)如图所示,开关S闭合时,电压表V1的读数为2.4V,电压表V2的读数为3.6V。如果将电压表V1换成电流表A1,电压表V2换成电流表A2,电流表A换成电压表V,则电压表的读数为(  )
A.2.4V         B.3.6V         C.6.0V         D.2.5V
【变式5-1】(2024·四川内江·中考真题)长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2,且R1A.I1=I2         B.I1>I2         C.U1>U2        D.U1【变式5-2】(2024·四川南充·中考真题)(多选)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A.I1=I2         B.U1>U2        C.U1+U2=U3       D.U1=U2=U3
题型六 探究串、并联电路电流和电压规律
【例6-1】(2024·吉林长春·中考真题)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.18 0.24 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应________开关;
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB=_______A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是_____________;
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是____________________。
【例6-2】(2024·陕西·中考真题)在“探究串联电路电压的特点”实验中。
实验次数 U1/V U2/V U3/V
1 1.6 1.0 2.6
2 1.3 1.3 2.6
3 1.4 1.2 2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是_________________;
(2)实验电路如图2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡L1两端的电压;
(3)用电压表分别测出小灯泡L1两端的电压U1,L2两端的电压U2,L1和L2两端的总电压。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为_____________(用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是__________________________________________。
【变式6-1】(23-24九年级上·广西钦州·期末)如图,用电流表和电压表分别探究并联电路中电流、电压的特点。
(1)用图甲探究并联电路中电流的特点,为了测量L1的电流,应在A处接入表。换用规格不同的小灯泡进行多次实验,得出A、B、C三处的电流关系为___________(用IA、IB、IC表示)。
(2)用图乙探究并联电路中电压的特点,电源选用两节干电池,电压表V应选择的量程为_________,电压表V的“-”接线柱应接在电源的_______极,通过实验得出的结论是___________(用U、、表示)。
【变式6-2】小宁在做探究并联电路电流规律的实验,如图甲所示是实验的电路图。
(1)在连接电路时发现,电流表的指针在图乙的位置,是因为没有_________________________。纠正后继续接好电路,闭合开关,指针又偏转到图乙的位置,是因为__________________________。
(2)小宁在解决了以上问题后,先将电流表接到A处,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。再将电流表分别接到B、C两处,测出了一组完整的电流值并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出小宁实验应改进的方法是____________________________________。
(3)实验结束后,小宁又利用原有器材换了一个电源后按如图丁所示的电路图连接了电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数________(填“变大”“变小”或“不变”)。小宁惊奇地发现闭合开关后两个灯都亮,并且两个表都偏转了22个小格,请帮小宁推算出流过灯L2的电流是_______A。
题型七 导体、绝缘体、半导体和超导现象
【例7】(2024·山东青岛·中考真题)下列材料中,适合做试电笔笔尖的是(  )
A.塑料         B.陶瓷         C.玻璃         D.金属
【变式7-1】(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)关于材料的应用,下列说法正确的是(  )
A.电饭锅中的电热丝是用超导材料制成的
B.用半导体材料制作输电线能够减少电能的损失
C.激光在光导纤维内多次折射将信息传到远方
D.拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成
【变式7-2】(24-25九年级上·广东深圳·期中)2023年8月,华为手机mate60系列正式上市,该手机搭载的麒麟9000s芯片处理器是我国自主研发和生产的国产芯片。该芯片的主要材料是 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。该手机还有其他多项“黑科技”,如“反向充电”技术,当它给其它手机充电时,mate60手机相当于电路中的 。在充电过程中,不考虑手机温度的变化,另一部手机的电池的 能将增加。
题型八 影响电阻大小的因素
【例8】(24-25九年级上·广西南宁·期末)如图所示,将a和b两段导体连入电路中,这两段导体的材料、长度相同,横截面积不同。下列关于这两段导体说法正确的是(  )
A.a的电阻较大 B.a、b的电阻相等
C.通过a的电流较小 D.通过a、b的电流相等
【变式8-1】(2024·天津·中考真题)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的(  )
A.铝芯更细       B.铝芯更粗       C.绝缘皮更薄       D.绝缘皮更厚
【变式8-2】(24-25九年级上·河北唐山·期中)某兴趣小组要探究导体电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图所示的实验电路,电源电压不变。实验中使用的合金丝规格、材料、及实验数据如下表所示。
编号 材料 长度l/m 横截面积S/mm2 电流I/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.4
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
(1)该实验是通过____________________来间接比较导体电阻的大小;
(2)分别将导体A、B接入电路,这是为了探究导体电阻大小与导体__________的关系;
(3)为了探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,应选择导体_________(填导体编号)进行实验,得出的结论是:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越________;
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被应用到了________的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(5)为了探究电阻大小与温度的关系,实验小组取下小灯泡中的灯丝设计了如图所示的电路,用酒精灯加热灯丝,发现随着小灯泡灯丝温度升高,电流表示数逐渐变小,由此可推断:小灯泡正常发光时灯丝的电阻________(选填“大于”“等于”“小于”)常温下灯丝电阻。
题型九 滑动变阻器的使用
【例9】(24-25九年级上·四川自贡·期中)如图所示,滑动变阻器与一灯泡串联接入电路,已知接线柱A接入电路,要使滑片向左滑动时灯泡变亮,则电路的另一端( )
A.只能接C点 B.只能接D点 C.只能接B点 D.接C或D都一样
【变式9-1】(24-25九年级上·四川乐山·期中)如图所示,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则M、N分别应接(  )
A.A、D B.B、C C.A、B D.C、D
【变式9-2】(24-25九年级上·河南商丘·期中)如图所示,是某未连接完整的电路,当连接滑动变阻器不同的接线柱时,下列分析正确的是(  )
A.M接A,N接D,闭合开关前,滑片应置于最左端
B.M接C,N接B,闭合开关前,滑片应置于最右端
C.M接A,N接D,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
D.M接C,N接B,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
题型十 电阻箱与电位器
【例10】(24-25九年级上·江苏扬州·期中)如图所示为旋转式变阻器,若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是_______段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关,当轴沿顺时针方向旋转时,收音机的音量将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。图中电阻箱的示数为________Ω 。
【变式10-1】(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)(1)如图,若要使图中阻值变大,滑片P应该_________旋转(顺时针/逆时针);
(2)如图乙电阻箱的示数是________Ω,如图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是_________Ω,最大可以调到_________Ω。
【变式10-2】(22-23九年级上·天津·期中)电阻箱也是变阻器的一种。如图(a)是插孔式电阻箱的结构示意图,它可以组合产生从1~10Ω,10种不同阻值的电阻。图片上a、b、c、d是铜塞,接线柱间为金属铜条,铜塞下是电阻丝),若插上a、b、d时连入的电阻为_________Ω。图b是旋钮式电阻箱的结构示意图,此时连入电路的电阻值是_________Ω。
基础练习
一、单选题
1.下列关于电压的叙述正确的是(  )
A.手机电池的电压是220V
B.在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
C.电压只能使自由电子发生定向移动
D.电压是使导体中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因
2.学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用均正确的是(  )
A. B. C. D.
3.如图所示,把铜片、铁片插入橙子中,制成一个水果电池,用电压表测量它的电压。则(  )
A.橙子是用电器 B.电压表能提供电压
C.水果电池的电压为0.5V D.铜片是水果电池的正极
4.如图所示,闭合开关,灯L1、L2均不亮,小华用电压表去判断电路故障,当他将电压表接在L1两端时,电压表无示数;当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,由此可以判断(  )
A.灯L1断路      B.灯L2断路      C.灯L1短路      D.灯L2短路
5.在如图所示电路的“O”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,电路连接正确。
6.如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.通过灯L1的电流为1.5A B.通过灯L1的电流为0.3A
C.通过灯L2的电流为1.2A D.通过灯L2的电流为0.3A
7.用如图所示电路(图中a、b、d的长度相同,a、b、c的粗细相同),探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是(  )
A.选用c、d两导线能探究电阻大小与导体长度的关系
B.选用a、b两导线能探究电阻大小与导体材料的关系
C.该实验只运用了转换法
D.该电路不可以用小灯泡代替电流表来判断电流强弱
二、填空题
8.如图所示,电流表的示数是________A,电压表的示数是________V。
9.小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表_________________;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关,________________继续进行实验。再次调整后电流表指针如图丙所示,则电流表读数为_______A。
10.如图所示电路,灯泡L1、L2的连接方式是________。在闭合开关后,如果电流表A1示数为0.5A,电流表A2示数为0.3A,则通过小灯泡L1的电流是_______A。
11.如图所示电路中,已知电源电压为6V,闭合开关S,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为_______V,L2两端的电压为________V。若断开开关S,电压表示数为________V。
12.如图所示,将插进式电阻箱的AB两端接入电路,可接进电路的最大电阻值为________Ω,最小电阻值为________Ω;将两个2Ω电阻丝上端的铜塞拔出,接进电路的电阻值为________Ω。
三、作图题
13.根据如图甲所示的电路图,在乙图中用笔画线代替导线,把实物图连接起来(注意导线不得交叉)。
四、实验探究题
14.小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导线;
(2)在实验过程中,L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是L2_______路;
(3)排除故障后,用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,记录如下表,第三次实验时电流表指针指在如图丙的位置,其读数应为_______A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格________(选填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。
实验次数 1 2 3
电流表A1的示数/A 0.18 0.2
电流表A2的示数/A 0.18 0.2
电流表A的示数/A 0.36 0.4
(4)本实验要进行多次实验的目的是______________________。
15.小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及_______电压,就可以分析并联电路的电压规律;
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表_________________;
(3)正确连接电路后,若测得L1两端电压为2.5V,则测L2两端电压是_______V。
五、计算题
16.当闭合图所示的电路开关时,电流表A1的示数为1.6A,电流表A2的示数为0.9A,求:
(1)流过灯泡L2的电流I2;
(2)流过灯泡L1的电流I1。
提升练习
一、填空题
1.如图所示电路,两灯泡的连接方式为_______联。闭合开关后,两灯均不发光,先检查导线连接情况,发现完好,再把电压表接在L1两端时有示数,接在L2两端时无示数,则电路故障原因是___________。
2.一位同学使用有0.6A和3A两个量程的电流表测电路中的电流,经过试触选用0~0.6A为宜,但这个量程刻度盘已经模糊不清,无法读数了,另一位同学从0~3A的刻度盘上看到指针正好指在2.3A处,从而判断出,实际电流值是________A。
3.为了保护孩子的视力,教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯,每个教室里的9盏LED护眼灯的连接方式是________联的。LED灯发光效率高,其发光部分主要由________材料制成。
4.图甲所示电路,闭合开关S,滑片P从a向b移动的过程中,小灯泡的亮度________;当P移动到b端时,电压表的指针位置如图乙所示,则此时灯泡两端的电压为_______V。
二、选择题
5.某次实验时,电表的接线和指针的位置如图所示,其示数为(  )
A.2.50伏        B.12.5伏        C.2.50安        D.12.5安
6.如图所示电路,闭合开关S,灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数,用电压表检测电路,当电压表分别接a、b两点和b、d两点时,电压表均无示数,接c、d两点时电压表有示数,则可判定(  )
A.变阻器短路      B.灯泡短路      C.开关断路      D.电流表断路
7.小明按图连接实物电路,闭合开关,小灯泡不亮,经老师研判,告诉小明电路在a、b之间发生了断路。小明设计了如下三种方法进一步判断:①断开开关,将电压表接在a、b两点,闭合开关,电压表有示数说明a、b之间断路。②断开开关,将电流表接在a、b两点,闭合开关,电流表有示数说明a、b之间断路。③断开开关,将与L相同的完好小灯泡接在a、b两点,闭合开关,小灯泡发光说明a、b之间断路。其中可行的方法是(  )
A.①②③        B.①②         C.①③         D.②③
8.如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A,则通过小灯泡L1、L2的电流分别是(  )
A.0.3A,0.2A B.0.2A,0.3A C.0.5A,0.3A D.0.5A,0.2A
9.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6V,电压表V2的示数为2V。下列说法中正确的是(  )
A.L1两端电压为2V
B.电源两端电压为4V
C.断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
D.断开开关,将两个电压表都换成电流表,则L1与L2并联
三、作图题
10.请按图甲所示的电路图,将图乙中的实物电路,用笔画线代替导线完成电路连接。(连接时导线不交叉)
11.在探究“串联电路电压的规律”实验中,要用电压表测灯L2两端的电压,连接的电路如图所示。图中只有一根导线连错了,请在连错的导线上画“×”,并画出正确的连线。
四、实验探究题
12.在“探究并联电路中的电流规律”实验中:
(1)小罗同学设计的实验电路如图甲所示,她选用的电源电压是3V。关于小灯泡规格的选择,下列说法正确的是______;
A.没有限制,可以任意选取 B.小灯泡的额定电压必须为3V
C.小灯泡的规格应该不同 D.必须保证小灯泡的额定电流相同
(2)小罗同学将电流表接在A处,闭合开关,电流表指针位置如图乙所示。她的电流表量程选择正确吗?答:____________________;
(3)在得出实验结论时,我们将图甲中A、B处的电流称为支路中的电流,C处的电流称为________电流。
13.在“探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”实验中。
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图甲所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是_____________________;
(2)如图乙所示测量UAB,连接电路时,开关应处于________状态。闭合开关后,若灯泡L2发光,电压表示数为零,则灯泡L1的故障可能是_____________;
(3)排除故障后,用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC,接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见下表。
实验次序 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V
1 1.2 1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为______________(用本题中给出的字母写出关系式);
②实验中更换不同规格的灯泡多次实验,其目的是 。
答案解析
知识点
一、电流和电压
电流(I) 电压(U)
形成 电荷的 定向 移动形成电流,规定 正 电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向 相反 ;电路中形成持续电流的条件:有电压+电路闭合。 电压由电源提供,电压是形成电流的原因
概念 在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母 I表示。 物理学中,电压常用U表示
单位 基本单位:安培(A),其他常用单位:毫安(mA),微安(μA) 基本单位:伏特(V),其他常用单位:千伏(kV),毫伏(mV)
换算关系 1A=1000 mA;1A=106uA; 1mA =10-3A;1μA =10-6A 1kV =1000V;1V=1000mV
常考估测值 手电筒中的电流约为200mA 教室内一盏日光灯的电流约为0.2A 家用电冰箱的电流约为1A; 家用电视机的电流约为0.5A; 家用空调的电流约为5A 一节新干电池的电压为1.5V; 一只铅蓄电池的电压为2V; 我国家庭电路的电压为220V; 对人体安全的电压不高于36V; 手机电池的电压约为3.7V
2.电流和电压的测量
电流表
结构图
表盘
读数 量程 0~0.6A 0~3A 0~3V 0~15VA
分度值 0.02A 0.1A 0.1V 0.5V
读数 0.24A 1.2A 1.5V 7.5V
使用规则 (1)使用前先 调零 。 (2)与被测用电器 串 联。 (3)电流从正接线柱流进,负接线柱流出,否则指针会 反偏 。由此可判断电路中电流的 方向 和电源 正负 极。 (4)用 试触 法选择合适的量程,否则会出现指针偏转角度 太大 或 过小 ,使读数不准确; (5)电流表 不能 直接接在电源的正负极,避免损坏电流表。 (1)使用前 调零 。 (2)电压表与被测电路 并 联。 (3)电流从正接线柱进,负接线柱流出。否则指针会 反偏 。由此可判断电路中电流的 方向 和电源 正负 极。 (4)用 试触 法选择合适的量程,量程太大指针偏转角度 小 ,量程太小指针偏转角度 太大 ,影响读数。 (5)电压表 可以 直接接在电源的正负极,此时测量电源两端电压。
特点 认为电阻为0,电流表相当于导线 认为电阻无穷大,电压表处相当于断路
3.串、并联电路中电流和电压的规律
(1)串、并联电路中电流的规律
实验目的 探究串、并联电路的电流规律
电路图
实验器材 电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析 (1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路; (2)进行实验(连接好电路前开关要断开); (3)分析电流表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作; (4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性; (5)改进实验
实验结论 (1)串联电路:电流处处 相等 ,即 I=I1=I2 。 (2)并联电路:干路电流等于各支路电流之 和 ,即 I=I1+I2 。
交流与反思 (1)记录数据要真实, 不得 随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论;
(2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这 不能 说明各处电流不相等,因为各小灯泡的规格 不同 。 (3)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流 不一定 相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流 相等 ;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流 不相等 。
(2)探究串、并联电路中电压的规律
实验目的 探究串、并联电路的电压规律
电路图
实验器材 电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析 (1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路; (2)进行实验(连接好电路前开关要断开); (3)分析电压表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作; (4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性; (5)改进实验
实验结论 (1)串联电路:电源两端电压等于各个用电器两端电压之 和 ,即 U=U1+U2 。 (2)并联电路:各支路两端电压 相等 ,且 等于 电源电压,即 U=U1=U2 。
易错易混点:根据电流和电压特点判断串、并联
(1)流过两个用电器的电流相等, 不能 判断两用电器是串联还是并联;但是流过两个用电器的电流不相等,则 一定 是并联电路;
(2)用电器两端电压相等用电器 不一定 是并联,也可能是 串联 ,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器 一定 为串联。
二、电阻
1.电阻
电阻 导体对电流的 阻碍 作用的大小叫做电阻。
符号 通常用字母R表示
单位及换算关系 在国际单位制中,电阻的单位是“欧姆”,简称“欧”,符号是“Ω”。常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。 换算关系:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
对电阻的理解 导体的电阻越大,表示导体对电流阻碍作用越强,在电压相同的情况下,通过导体的电流越 小 。
电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的 材料 、 长度 和 横截面积 有关,与导体中是否有电流流过,以及导体两端是否有电压均 无关 。导体的电阻还与 温度 有关,对于大多数导体(如金属导体)来说,电阻随温度的升高而 增大 ;有些导体的电阻,如铅笔芯的电阻会随温度的升高而 减小 。
2.影响导体电阻大小的因素
实验目的 探究影响电阻大小的因素
电路图
实验器材 电源、导线、开关、电流表、小灯泡、电阻丝
实验设计与分析 (1)转换法:通过比较 电流表示数(或灯泡亮度) 判断电阻丝电阻的大小。电流表示数越 小 (灯泡越 暗 ),表明电阻越大。 (2)控制变量法:(影响电阻大小的因素:长度、横截面积、材料、温度)①探究电阻大小和长度的关系时,选择 材料、粗细 相同,长度 不同 的电阻丝;②探究电阻大小和横截面积的关系时,选择 材料、长度 相同,粗细 不同 的电阻丝;③探究电阻大小和材料的关系时,选择 长度、粗细 相同,材料 不同 的电阻丝。 (3)灯泡的作用:①反映电阻丝的电阻大小;②保护电路 。 (4)电流表的作用:更方便判断电阻丝的 电阻大小 关系。 (5)只用灯泡反映电阻大小的缺点:当电流变化不大时, 无法 比较出电阻的大小。 (6)只用电流表反映电阻大小的缺点:当电阻较小时容易 烧坏 电流表。 (7)只有一根电阻丝: 对折 ,可探究电阻与横截面积的关系;改变接入电路中的导体长度 ,可探究电阻与长度的关系; 无法 探究电阻与材料的关系。 拓展: (8)金属导体的电阻还受温度的影响:温度越高,电阻越 大 。
实验结论 (1)材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大。 (2)材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。 (3)长度和横截面积相同时,材料不同,电阻不同。
3.变阻器
能改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变电阻大小的元件叫做变阻器。学生实验中常用的变阻器有两种,一种是 滑动变阻器 ,另一个是 电阻箱 。
(1)滑动变阻器
原理 通过改变接入电路中电阻丝的 长度 来改变电阻的大小。
作用 改变 电流 、 电压 和 保护 电路。
符号
铭牌 标注了它的 最大 阻值和允许通过的是最大 电流 ,如“50Ω 2A”表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω,允许通过滑动变阻器的最大电流为2A。
使用 (1)通过滑动变阻器的电流 不能 超过它允许通过的最大电流; (2)滑动变阻器要 串 联在被控制的电路中; (3)连接时要遵循“ 一上一下 ”的原则; (4)闭合开关前,滑片应移到 阻值最大 处
规律 下接线柱接右,滑片右移电阻变 小 ;下接线柱接左,左移电阻变 小 。也可以理解为滑片 离下接线柱越近,电阻越小;离下接线柱越远,电阻越大 。 记忆口诀“下接右,右移小”或“离下近时小,离下远时大”。
应用 电位器:如图是电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。将a和b接线柱接入电路中时,顺时针旋转旋钮时,电阻丝阻值变 大 ,逆时针旋转旋钮时,电阻丝阻值变 小 。将b和c接线柱接入电路中时,顺时针旋转旋钮时,电阻丝阻值变 小 ,逆时针旋转旋钮时,电阻丝阻值变 大 。
(2)电阻箱
原理 旋钮式电阻箱 插入式电阻箱
作用
示意图
量程 最大阻值为 9999 Ω 最大阻值为 15 Ω
使用方法 将电阻箱的两个接线柱接入电路中,调节4个旋钮,就能得到0~9999Ω之间的电阻值。 插入式电阻箱有两个接线柱,接线柱之间有几段电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时,对应那段电阻丝就接入了电路;插入铜塞时,对应的那段电阻丝就会被 短路 ,相当于没有接入电路。
读数方法 各旋钮所对应的示数乘以相应的倍数再相加,如图所示读数为 2035 Ω。 插片放下时把对应的电阻丝短路,读数为其他未放下插片对应的电阻值之和,如图所示读数为 7 Ω。
优缺点 优点: 方便读数 ;缺点: 不能连续改变电阻值 。
典型例题
题型一 常见的电流、电压值
【例1】(23-24九年级上·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)下列物理量最接近实际的是(  )
A.一节干电池的电压是1.5V B.水分子的直径约为10mm
C.我国家庭电路的电压约为36V D.一台家用电视机正常工作的电流约为10A
【答案】A
【解析】A.一节干电池的电压约为1.5V,一节蓄电池电压约为2V,故A符合题意;
B.水分子的直径约为0.1nm,故B不符合题意;
C.我国家庭电路的电压约为220V,故C不符合题意;
D.一台家用电视机的电流约为0.3~0.7A,故D不符合题意。
故选A。
【变式1-1】(24-25九年级上·河北保定·期中)下列数据最接近实际的是(  )
A.电子手表的电流为0.11A B.家用空调的电流约为0.5A
C.我国家庭电路电压为 220V D.一节新干电池的电压约12V
【答案】C
【解析】A.电子手表的电流很小,约为0.11mA=1.1×10-4A,故A错误;
B.家用空调的电流约为5A,故B错误;
C.我国家庭电路电压为220V,故C正确;
D.一节新干电池的电压约1.5V,故D错误。
故选:C。
【变式1-2】(24-25九年级上·河北石家庄·期中)下列关于电流和电压的估测正确的是(  )
A.家用空调工作时的电流约为5A B.看电视时,电视机中的电流为10A
C.我国家庭电路的电压为110V D.一节普通干电池的电压为2V
【答案】A
【解析】A.根据常见的电流可知,家用空调工作时的电流较大,应在5A左右,故A正确;
B.根据常见的电流可知,看电视时,电视机中的电流约0.7A,故B错误;
C.根据常识可知,我国家庭电路的电压为220V,故C错误;
D.一节普通干电池的电压为1.5V,故D错误。
故选A。
题型二 电表测量对象的识别
【例2】(24-25九年级上·江苏南京·期中)如图所示电路S1,S2闭合开关,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表均有示数,下列说法正确的是( )
A.电流表A1只测量L2的电流 B.L1被短路时,L2正常发光
C.L2断路时,两电表示数相等 D.仅断开S1,电流表A2示数不变
【答案】C
【解析】L2断路时,两电表均测量通过L1的电流,示数相等。
由图可知,L1、L2并联;电流表A1与开关S2在干路上;开关S1、L1和电流表A2在一条支路,L2独自在一条支路。
A.电流表A1在干路上,测量干路中的电流,故A错误;
B.L1、L2并联,并联电路一短全短,则如果L1被短路,L2也不能正常发光,故B错误;
C.灯L2断路,电路中L1工作,电流表A1与电流表A2均测量通过L1的电流,示数相等,故C正确;
D.开关S1、L1和电流表A2在一条支路,电流表A2测量通过L1的电流,如果断开S1,电流表A2示数变为零,故D错误。
故选:C。
【变式2-1】(24-25九年级上·山西朔州·期中)如图所示的四个图中,闭合开关S后,用电压表测灯电压连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.电压表与L1、L2串联,故A错误;
B.L1与L2串联,电压表与L2并联,测的是L2两端的电压,电压表的正负接线柱连接正确,故B错误;
C.开关S闭合时,L1与L2串联,电压表与L1并联,测的是L1两端电压,故C正确;
D.开关S闭合时,L1与L2串联,电压表与L1并联,电压表的正负接线柱连接错误,故D错误。
故选C。
【变式2-2】(2024·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关和都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是(  )
A.灯L1和L2是串联连接的 B.电压表不能测量灯L2的电压
C.断开S2后电流表的示数不变 D.两灯的额定电压一定相同
【答案】D
【解析】A.由图得,电流分别经过两灯泡,说明灯L1和L2是并联的,故A错误;
B.电压表并联在支路的两端,则电压表能测量灯L2的电压,故B错误;
C.断开S2后电路由灯L1和L2并联变为L1的简单电路,电路电阻变大,由欧姆定律得,电路电流变小,即电流表的示数变小,故C错误;
D.将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光,说明此时两灯的电压均为额定电压,并联电路中各支路两端电压相同,则两灯的额定电压一定相同,故D正确。
故选D。
题型三 判断电流表、电压表
【例3】(2024·重庆·中考真题)小刘同学利用如图所示的电路测量电阻R的阻值。闭合开关S,将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A。下列说法正确的是(  )
A.图中的甲是电压表、乙是电流表 B.将滑片P向左移时R的功率增大
C.一次实验就能精确测出R的阻值 D.电流0.4A时,R一分钟发热0.8J
【答案】B
【解析】A.由于使用电流表时,电流表应与被测电路串联,所以甲表为电流表;使用电压表时,电压表应与被测电路并联,所以乙表为电压表,故A错误;
B.分析电路图可知,滑动变阻器与电阻R串联,将滑片P向左移时,滑动变阻器接入电路中阻值减小,由可知,电路中电流增大,由P=I2R可知,R的功率增大,故B正确;
C.为了减小测量误差,应多次测量R的电阻,求平均值,故C错误;
D.将滑片P移至某一位置时,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A,R一分钟发热:
Q=W=UIt=2V×0.4A×60s=48J
故D错误。
故选B。
【变式3-1】(24-25九年级上·河北保定·期中)如图的电路,L1、L2、L3是三个规格相同的小灯泡,闭合开关S,下列说法不正确的是(  )
A.若a是电流表,b是电压表,则L1、L2和L3都亮
B.若a、b都是电流表,L1、L2和L3并联
C.若a是电压表,b是电流表,则只有L1亮,L2和L3被短路
D.若a、b都是电压表,L1、L2和L3串联
【答案】A
【解析】A.若a是电流表,b是电压表,L1、L3被短路,只有L2接通发光,故A错误,符合题意;
B.由图知,若a、b都是电流表,则L1、L2、L3并联,电流表a测量L2和L3的电流之和,电流表b测量L1和L3的电流之和,故B正确,不符合题意;
C.若a是电压表,b是电流表,电流通过L1后,灯泡L2、L3被短路,只有L1发光,故C正确,不符合题意;
D.若a、b都是电压表,电流依次通过L1、L3、L2,L1、L2和L3串联,故D正确,不符合题意。
故选A。
【变式3-2】(23-24九年级上 江苏镇江 期末)在如图的电表符号空白圆圈内分别填上“A”或者“V”,使开关闭合后两灯均发光。
【答案】见解析
【解析】由图可知,如果两圆圈中同时是电流表,电路会发生短路;如果两圆圈中同时是电压表,则闭合开关后,左侧的灯因串联电压表不能发光;如果上面圆圈中是电压表,下面圆圈中是电流表,则闭合开关后,左侧的灯会被电流表短路;如果上面圆圈中是电流表,下面圆圈中是电压表,则闭合开关后,两灯并联,均能发光,如图所示:
题型四 用电表判断电路故障
【例4】(24-25九年级上·安徽安庆·期中)如图所示,电源电压不变,闭合开关,两灯正常发光,电压表和电流表都有示数,一段时间之后,一个电表示数变小,另一个电表示数不变,则故障可能是_________。
【答案】L1处断路或电压表断路
【解析】根据电路图可知,该电路为并联电路,电压表V测量的是电源电压,电流表A测量的是通过L1的电流。
若L1开路,则该支路中的电流为0,即电流表的示数为0,由于电源电压不变,则电压表示数不变,符合一个电表示数变小,另一个电表示数不变。
若电流表示数不变,电压表示数变小,可能原因是电压表断路,此时电流表示数不变,电压表示数变为0,满足题意。
综上,答案为L1处断路或电压表断路。
【变式4-1】(2024·江苏盐城·中考真题)在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是(  )
A.L1短路        B.L1断路        C.L2短路        D.L2断路
【答案】B
【解析】由图可知,该电路为串联电路,电压表测量灯泡L2两端的电压,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。
两个小灯泡都不发光,不可能是L1短路或L2短路,如果L1短路,L2会发光;如果L2短路,L1会发光。
可能出现了断路,电压表无示数,说明是灯L1断路;如果灯L2断路,电压表会有示数。
故选:B。
【变式4-2】(2024·四川达州·中考真题)如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为(  )
A.L1短路        B.L2短路        C.L1开路        D.L2开路
【答案】A
【解析】串联电路中,“一盏灯突然熄灭”是短路现象,电路中电流变大;被短路的灯熄灭,分压变为0;另一盏灯依然发光且亮度大于之前,分压会变大。
电压表测量的是L2的电压,根据题目描述电压示数变大,即L2的电压变大,因此L2无故障,是L1短路导致。
综上分析,答案选择为A。
题型五 并联电路电流和电压规律
【例5】(24-25九年级上·山东潍坊·期中)如图所示,开关S闭合时,电压表V1的读数为2.4V,电压表V2的读数为3.6V。如果将电压表V1换成电流表A1,电压表V2换成电流表A2,电流表A换成电压表V,则电压表的读数为(  )
A.2.4V         B.3.6V         C.6.0V         D.2.5V
【答案】C
【解析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源的电压:
U=U1+U2=2.4V+3.6V=6V
若把电压表V1换成电流表A1,电压表换成V2电流表A2,电流表A换成电压表V,则两灯泡并联,电流表A1测L2支路的电流,A2测L1支路的电流,电压表测电源的电压,由于电源电压不变,则此时电压表的示数为6V,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式5-1】(2024·四川内江·中考真题)长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2,且R1A.I1=I2         B.I1>I2         C.U1>U2        D.U1【答案】A
【解析】AB.将电阻R1和R2串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2,因为串联电路的电流处处相等,所以I1=I2,故A正确,B错误;
CD.将R1和R2并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2,由并联电路电压规律可得U1=U2,故CD错误。
故选:A。
【变式5-2】(2024·四川南充·中考真题)(多选)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A.I1=I2         B.U1>U2        C.U1+U2=U3       D.U1=U2=U3
【答案】AC
【解析】串联电路的电压规律+串联电路的电流规律,采用“去表法”对电路简化。由题图可知,灯L1和灯L2串联,根据串联电路中各处的电流都相等,可知I1=I2,A正确;
电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电压表V3测电源电压,L1的电阻小于L2的电阻,根据串联电路的分压关系,可知U1根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,可知U1+U2=U3,C正确。
综上分析,答案应选AC。
题型六 探究串、并联电路电流和电压规律
【例6-1】(2024·吉林长春·中考真题)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.18 0.24 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应________开关;
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB=_______A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是_____________;
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是____________________。
【答案】(1)如图所示;断开;(2)0.28;IC=IA+IB;(3)选用规格相同的灯泡
【解析】(1)由图甲电路图可知,L1 与L2 并联,要使电流表测量流过小灯泡L1 的电流,根据电流表的使用规则,电流表需与L1 串联。所以应将电流表的 “0.6” 接线柱与小灯泡L2 的右接线柱连接,小灯泡L2 的左接线柱与小灯泡L1 的左接线柱连接,连接好后的实物图如参考答案所示。同时,为了保护电路,在连接电路过程中,开关应处于断开状态,避免连接过程中因短路等问题损坏电路元件。
(2)观察图丙,电流表使用的量程为 “0 ~0.6A”,该量程下其分度值为 0.02A。我们读取电流表的示数时,需要看指针所指的位置,此时指针在0.2A刻度线向右再数4小格处,所以读数为0.2A 4×0.02A=0.28A,即IB =0.28A。
分析表格中的实验数据:
实验次数1:0.18A+0.24A=0.42A;
实验次数2:0.22A+0.22A=0.44A;
实验次数3:0.20A+0.26A=0.46A。
可以发现,每次实验中干路电流(A点电流)都等于各支路电流(B点和C点电流)之和,所以得出并联电路中电流的特点是干路电流等于各支路电流之和。
【例6-2】(2024·陕西·中考真题)在“探究串联电路电压的特点”实验中。
实验次数 U1/V U2/V U3/V
1 1.6 1.0 2.6
2 1.3 1.3 2.6
3 1.4 1.2 2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是_________________;
(2)实验电路如图2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡L1两端的电压;
(3)用电压表分别测出小灯泡L1两端的电压U1,L2两端的电压U2,L1和L2两端的总电压。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为_____________(用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是__________________________________________。
【答案】(1)对电压表进行调零;(2)作图见解;(3)U=U1+U2;寻找普遍规律
【解析(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,即电压表指针没有与零刻度线对齐,故为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是对电压表进行调零;
(2)由实物图可知,电源电压为3V,故电压表选用小量程并联在小灯泡L1两端,如下图所示:
(3)由表格中数据可知,2.6V=1.6V+1.0V=1.3V+1.3V=1.4V+1.2V,即U=U1+U2
为了寻找普遍规律,应换用不同规格的小灯泡多次实验。
故答案为:(1)对电压表进行调零;(2)见解答图;(3)U=U1+U2;寻找普遍规律。
【变式6-1】(23-24九年级上·广西钦州·期末)如图,用电流表和电压表分别探究并联电路中电流、电压的特点。
(1)用图甲探究并联电路中电流的特点,为了测量L1的电流,应在A处接入表。换用规格不同的小灯泡进行多次实验,得出A、B、C三处的电流关系为___________(用IA、IB、IC表示)。
(2)用图乙探究并联电路中电压的特点,电源选用两节干电池,电压表V应选择的量程为_________,电压表V的“-”接线柱应接在电源的_______极,通过实验得出的结论是___________(用U、、表示)。
【答案】(1)电流 IC=IA+IB;(2)0~3V;负 ;U=U1=U2
【解析】(1)用图甲探究并联电路中电流的特点时,为了测量L1的电流,应用电流表与L1串联,即应在A处接入电流表。
并联电路的电流特点是:在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。即IC=IA+IB
(2)一节干电池的电压是1.5V,两节干电池串联的电压是3V,则电压表V应选择的量程为0~3V。
使用电压表时,电压表的正接线柱应靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极。
通过实验得出并联电路中电压特点是:并联电路的总电压与各支路的电压相等。即U=U1=U2
【变式6-2】小宁在做探究并联电路电流规律的实验,如图甲所示是实验的电路图。
(1)在连接电路时发现,电流表的指针在图乙的位置,是因为没有_________________________。纠正后继续接好电路,闭合开关,指针又偏转到图乙的位置,是因为__________________________。
(2)小宁在解决了以上问题后,先将电流表接到A处,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。再将电流表分别接到B、C两处,测出了一组完整的电流值并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出小宁实验应改进的方法是____________________________________。
(3)实验结束后,小宁又利用原有器材换了一个电源后按如图丁所示的电路图连接了电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数________(填“变大”“变小”或“不变”)。小宁惊奇地发现闭合开关后两个灯都亮,并且两个表都偏转了22个小格,请帮小宁推算出流过灯L2的电流是_______A。
【答案】(1)调零;电流表的正负接线柱接反了;(2)0.24;换用不同规格的灯泡进行多次实验;(3)不变;1.76
【解析】(1)在连接电路时电路中没有电流,发现电流表的指针不在“0”刻度线位置,是因为电流表没有调零。
接好电路,闭合开关,指针又偏到图乙的位置,即电流表反向偏转,原因则是电流表的正负接线柱接反,电流从电流表的负接线柱流进。
(2)图丙所示电流表选择的是小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.24A。
实验只测了一组数据,根据一组数据总结的实验结论可能存在偶然性,他们应该换用不同规格的小灯泡多次实验。
(3)图丁所示的电路图,开关S断开时,电路中只有灯泡L1,两电流表示数相等,S闭合时,两灯并联,电流表A2测干路电流,A1测灯L1的电流,因灯L1的电压不变,根据欧姆定律,通过L1的电流大小即电流表A1的示数不变。
由图可知,该电路为并联电路,A1电流表测量的是通过灯泡L1的电流,A2电流表测量是干路中的电流,A1和A2电流表指针的位置相同,由于并联电路中,干路中的电流要大于任何一个支路的电流,所以A2电流表选用的是大量程,分度值为0.1A,示数为2.2A,A1电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.44A,根据并联电路的电流关系可知,通过L2的电流为:
I2=I-I1=2.2A-0.44A=1.76A
题型七 导体、绝缘体、半导体和超导现象
【例7】(2024·山东青岛·中考真题)下列材料中,适合做试电笔笔尖的是(  )
A.塑料         B.陶瓷         C.玻璃         D.金属
【答案】D
【解析】试电笔的笔尖需要与导线接触来导电,从而来检测是否带电,即笔尖应选用导体,金属为导体,塑料、陶瓷、玻璃都是绝缘体,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式7-1】(2024·黑龙江牡丹江·中考真题)关于材料的应用,下列说法正确的是(  )
A.电饭锅中的电热丝是用超导材料制成的
B.用半导体材料制作输电线能够减少电能的损失
C.激光在光导纤维内多次折射将信息传到远方
D.拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成
【答案】D
【解析】A.电饭锅是通过电热丝电流流过时电阻丝发热将电能转化为内能,电阻为零的超导体无法将电能转化为内能,故A错误;
B.半导体材料的导电性能在导体和绝燃体之间,且具有单向导电性,不适合做输电线,其物理性能使其不能够减少电能损失,故B错误;
C.激光在光导纤维内是经过多次反射而将信息传到远方,故C错误;
D.拍电影时的石头道具使用密度小的材料制成,相同体积下质量较小,可避免演员受伤,故D正确。
故选D。
【变式7-2】(24-25九年级上·广东深圳·期中)2023年8月,华为手机mate60系列正式上市,该手机搭载的麒麟9000s芯片处理器是我国自主研发和生产的国产芯片。该芯片的主要材料是 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。该手机还有其他多项“黑科技”,如“反向充电”技术,当它给其它手机充电时,mate60手机相当于电路中的 。在充电过程中,不考虑手机温度的变化,另一部手机的电池的 能将增加。
【答案】半导体;电源;化学
【解析】芯片是指内含集成电路的硅片,硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,属于半导体材料。
当它给其它手机充电时,mate60手机提供电能,相当于电路中的电源。
在充电过程中,将电能转化为化学能,另一部手机的电池获得化学能。
题型八 影响电阻大小的因素
【例8】(24-25九年级上·广西南宁·期末)如图所示,将a和b两段导体连入电路中,这两段导体的材料、长度相同,横截面积不同。下列关于这两段导体说法正确的是(  )
A.a的电阻较大 B.a、b的电阻相等
C.通过a的电流较小 D.通过a、b的电流相等
【答案】AD
【解析】a和b两段导体的材料、长度相同,a比b的横截面积小,在材料、长度、温度等相同时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小,所以导体a的电阻较大,根据串联电路电流的规律,在串联电路中电流强度处处相等,所以两段电阻的电流是相同的,故BC错误,AD正确。
故选AD。
【变式8-1】(2024·天津·中考真题)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的(  )
A.铝芯更细       B.铝芯更粗       C.绝缘皮更薄       D.绝缘皮更厚
【答案】B
【解析】本题考查影响导体电阻的因素。影响导体电阻的因素为材料、长度、横截面积和温度,更换的铝芯电缆与旧铝芯电缆相比,材料和长度不变,新电缆电阻更小,主要是因为新电缆的横截面积大,即铝芯更粗。
故选B。
【变式8-2】(24-25九年级上·河北唐山·期中)某兴趣小组要探究导体电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图所示的实验电路,电源电压不变。实验中使用的合金丝规格、材料、及实验数据如下表所示。
编号 材料 长度l/m 横截面积S/mm2 电流I/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.4
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
(1)该实验是通过____________________来间接比较导体电阻的大小;
(2)分别将导体A、B接入电路,这是为了探究导体电阻大小与导体__________的关系;
(3)为了探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,应选择导体_________(填导体编号)进行实验,得出的结论是:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越________;
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被应用到了________的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(5)为了探究电阻大小与温度的关系,实验小组取下小灯泡中的灯丝设计了如图所示的电路,用酒精灯加热灯丝,发现随着小灯泡灯丝温度升高,电流表示数逐渐变小,由此可推断:小灯泡正常发光时灯丝的电阻________(选填“大于”“等于”“小于”)常温下灯丝电阻。
【答案】(1)电流表示数;(2)材料;(3)B、C;小;(4)C;(5)大于
【解析】(1)实验中利用了转换法,通过观察电流表的示数大小间接比较导体电阻的大小。电流表的示数越大,说明导体电阻越小。
(2)导体A、B只有材料不同,分别将导体A、B接入电路,这是为了探究导体电阻大小与导体材料的关系。
(3)为了探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,应选择只有横截面积不同的B、C导体进行实验,B导体横截面积较大,对应的电流较大,说明电阻较小,可得:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
(4)分别将只有长度不同的编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,比较电流大小可知,导体的材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大。此结论被应用到滑动变阻器。
故选C。
(5)用酒精灯加热灯丝,发现随着小灯泡灯丝温度升高,电流表示数逐渐变小,说明灯丝电阻变大。所以小灯泡正常发光时灯丝的电阻大于常温下灯丝电阻。
题型九 滑动变阻器的使用
【例9】(24-25九年级上·四川自贡·期中)如图所示,滑动变阻器与一灯泡串联接入电路,已知接线柱A接入电路,要使滑片向左滑动时灯泡变亮,则电路的另一端( )
A.只能接C点 B.只能接D点 C.只能接B点 D.接C或D都一样
【答案】A
【解析】先根据灯泡亮度的变化,推知电流变化,从而知道电阻的变化,就可知道滑动变阻器接入电路的电阻丝的长度的变化,从而确定接法。
由题可知,滑片P向左滑动时灯泡变亮,则电阻要变小,电阻丝的长度变短,所以,电路的另一端只能接C。
故选A。
【变式9-1】(24-25九年级上·四川乐山·期中)如图所示,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则M、N分别应接(  )
A.A、D B.B、C C.A、B D.C、D
【答案】B
【解析】滑动变阻器的滑片右移,灯泡变暗,则电路中电流变小;电源电压不变,根据欧姆定律,电流变小,电阻变大,则滑动变阻器接入电路的电阻丝变长。所以M、N分别应接B、C。
故答案为B。
【变式9-2】(24-25九年级上·河南商丘·期中)如图所示,是某未连接完整的电路,当连接滑动变阻器不同的接线柱时,下列分析正确的是(  )
A.M接A,N接D,闭合开关前,滑片应置于最左端
B.M接C,N接B,闭合开关前,滑片应置于最右端
C.M接A,N接D,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
D.M接C,N接B,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
【答案】D
【解析】AC.由图可知,当M接A,N接D,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处,即最右端,向右滑动滑片,接入电路的电阻增大,电路中电流减小,灯泡发光变暗,故AC错误;
BD.当M接C,N接B,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处,即最左端,向右滑动滑片,接入电路的阻值减小,电路中电流变大,灯泡发光变亮,故B错误,D正确。
故选D。
题型十 电阻箱与电位器
【例10】(24-25九年级上·江苏扬州·期中)如图所示为旋转式变阻器,若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是_______段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关,当轴沿顺时针方向旋转时,收音机的音量将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。图中电阻箱的示数为________Ω 。
【答案】PB;变大;2035
【解析】如图所示,旋转式变阻器通过改变接入电路的电阻片的长度来改变接入电路的电阻值,当把B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是PB段。
当轴沿顺时针方向旋转时,接入电路的电阻片变短,电阻值变小,电路中电流变大,所以收音机的音量将变大。
图中电阻箱表示的电阻是:
2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=2035Ω
【变式10-1】(24-25九年级上·江苏扬州·阶段练习)(1)如图,若要使图中阻值变大,滑片P应该_________旋转(顺时针/逆时针);
(2)如图乙电阻箱的示数是________Ω,如图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是_________Ω,最大可以调到_________Ω。
【答案】(1)顺时针;(2)3608;10;22
【解析】(1)由图可知,当滑片P顺时针旋转时,接入电路中电阻丝变长,电阻变大,故若要使图中阻值变大,滑片P应该顺时针旋转。
(2)如图乙电阻箱的示数是:
3× 1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω=3608Ω
如图丙所示的是插入式电阻箱的结构示意图,则A、B两个接线柱之间的电阻值是:
6Ω+4Ω=10Ω
最大可以调到:
6Ω+6Ω+4Ω+4Ω+2Ω=22Ω
【变式10-2】(22-23九年级上·天津·期中)电阻箱也是变阻器的一种。如图(a)是插孔式电阻箱的结构示意图,它可以组合产生从1~10Ω,10种不同阻值的电阻。图片上a、b、c、d是铜塞,接线柱间为金属铜条,铜塞下是电阻丝),若插上a、b、d时连入的电阻为_________Ω。图b是旋钮式电阻箱的结构示意图,此时连入电路的电阻值是_________Ω。
【答案】2;4705
【解析】[1]插孔式电阻箱的原理:是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,即当铜塞插入时,电阻被短路,当铜塞被拨出时,电阻接入电路。若插上a、b、d时连入的电阻为2Ω。
根据变阻器内部结构得出,各圆盘连入电路电阻个数即为各指针所指的示数,所以变阻箱的示数:
4×1000Ω+7×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=4705Ω
基础练习
一、单选题
1.下列关于电压的叙述正确的是(  )
A.手机电池的电压是220V
B.在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
C.电压只能使自由电子发生定向移动
D.电压是使导体中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因
【答案】D
【解析】A.我国家庭电路的电压是220V。手机电池的电压约为3.7V,故A错误;
B.一节新干电池的电压为1.5V,电池用久之后电压会下降。故B错误;
CD.电压能使自由电荷发生定向运动,而不仅仅是自由电子发生定向移动,如:酸、碱、盐水溶液中的正负离子。故C错误,D正确。
故选D。
2.学会正确使用电压表和电流表是学好电学的基础。下列各电路图,电表使用均正确的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】电压表应与被测用电器并联,电流表应与被测用电器串联,且都要使电流“正进负出”。
A.电流表、电压表的正负接线柱都接反了,故A错误;
B.电压表与灯泡串联、电流表与灯泡并联了,此时电源短路,故B错误;
C.电压表和电流表都符合接线原则,故C正确;
D.电流表与灯泡并联、电压表串联在电路中了,故D错误。
故选C。
3.如图所示,把铜片、铁片插入橙子中,制成一个水果电池,用电压表测量它的电压。则(  )
A.橙子是用电器 B.电压表能提供电压
C.水果电池的电压为0.5V D.铜片是水果电池的正极
【答案】D
【解析】A.橙子是提供电压的装置,是电源,故A不符合题意;
B.电源是提供电压的装置,电压表是测量电压的仪表,故B不符合题意;
C.如图,选择接在0~3V的量程,分度值是0.1V读数为0.6V,故C不符合题意;
D.电池正极是接在电压表正接线柱上的,铜片接在正接线柱上,所以铜片是正极,故D符合题意。
故选D。
4.如图所示,闭合开关,灯L1、L2均不亮,小华用电压表去判断电路故障,当他将电压表接在L1两端时,电压表无示数;当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,由此可以判断(  )
A.灯L1断路      B.灯L2断路      C.灯L1短路      D.灯L2短路
【答案】B
【解析】若灯L1或灯L2发生短路,则闭合开关,没有短路的灯仍然能发光,因此不是短路;闭合开关,灯L1、L2均不亮,说明电路发生断路,小华将电压表接在L1两端时,电压表无示数,说明电压表不能与电源形成通路,因此故障可能是灯L2断路,当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,说明电压表与电源形成通路,说明灯L1没有断路,所以是灯L2断路。故ACD不符合题意,B符合题意,。
故选B。
5.在如图所示电路的“O”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,电路连接正确。
【答案】见解析
【解析】电流从正极出发,经过开关后,分流,分别经过两电阻后,经过电阻R1直接回到负极,经过电阻R2经过下方圆圈后回到负极,故此圆圈是电流表,若上面的圆圈是电流表,则发生了电源短路,故上面的圆圈是电压表,两电阻并联,故如图所示:
6.如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.通过灯L1的电流为1.5A B.通过灯L1的电流为0.3A
C.通过灯L2的电流为1.2A D.通过灯L2的电流为0.3A
【答案】D
【解析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以,干路电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数I=1.5A,L2支路电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,通过L2中的电流示数I2=0.3A,则灯L1中的电流
I1=I—I2=1.5A-0.3A=1.2A
故ABC错误,D正确。
故选D。
7.用如图所示电路(图中a、b、d的长度相同,a、b、c的粗细相同),探究“影响电阻大小的因素”实验时,下列说法正确的是(  )
A.选用c、d两导线能探究电阻大小与导体长度的关系
B.选用a、b两导线能探究电阻大小与导体材料的关系
C.该实验只运用了转换法
D.该电路不可以用小灯泡代替电流表来判断电流强弱
【答案】B
【解析】A.c、d两导线长度、横截面积都不同,不符合控制变量思想,不能探究电阻大小与导体长度的关系,故A错误;
B.a、b两导线长度和横截面积都相同,改变了材料,可探究电阻大小与导体材料的关系,故B正确;
C.该实验除了运用控制变量法外,还通过电流表示数大小来反映导体电阻的大小,还用到了转换法,故C错误;
D.该电路可以通过观察小灯泡的亮度来粗略判断电流大小,故D错误。
故选B。
二、填空题
8.如图所示,电流表的示数是________A,电压表的示数是________V。
【答案】0.24;2.5
【解析】如图,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.24A。
电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为2.5V。
9.小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表_________________;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关,________________继续进行实验。再次调整后电流表指针如图丙所示,则电流表读数为_______A。
【答案】正负接线柱接反了;换接0~0.6A量程;0.26
【解析】连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,即电流表指针反向偏转,说明电流表正负接线柱接反。
断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至图乙所示位置,指针偏转角度太小,说明所选的量程太大,接下来的操作是:断开开关,换接0~0.6A的量程,继续进行实验。
使用0~0.6A量程时,电流表分度值为0.02A,指针在0.2A右边第3个格,示数为0.26A。
10.如图所示电路,灯泡L1、L2的连接方式是________。在闭合开关后,如果电流表A1示数为0.5A,电流表A2示数为0.3A,则通过小灯泡L1的电流是_______A。
【答案】并联;0.2
【解析】由电路图可看出,电路中电流从正极流出经过开关和电流表A1后分成两条支路,一条是L1,另一条L2和A2,最终一起流回负极,所以灯泡L1、L2的连接方式是并联。
由图,电流表A1测干路电流,即I=0.5A;电流表A2测支路L2中的电流,即通过灯L2的电流I2=0.3A;由并联电路的电流规律得,通过支路L1的电流为
I1=I- I2=0.5A-0.3A=0.2A
11.如图所示电路中,已知电源电压为6V,闭合开关S,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为_______V,L2两端的电压为________V。若断开开关S,电压表示数为________V。
【答案】4;2;6
【解析】如图所示电路中,当开关闭合后,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,电压表的示数为2V,即L2两端的电压为2V。
由串联电路电压特点可知L1两端电压为U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V
若断开开关S,该电路是断路,电压表还与电源的正负极相连,所以电压表示数为电源电压,即为6V。
12.如图所示,将插进式电阻箱的AB两端接入电路,可接进电路的最大电阻值为________Ω,最小电阻值为________Ω;将两个2Ω电阻丝上端的铜塞拔出,接进电路的电阻值为________Ω。
【答案】10;0;4
【解析】由图可知,将插进式电阻箱的AB两端接入电路,将所有铜塞拔出,电阻全部接入电路,最大阻值为:
Rmax=1Ω+2Ω+2Ω+5Ω=10Ω
将所有铜塞全部插入,电阻丝没有接入电路,接入电路的电阻值最小,为0Ω。
将两个2Ω电阻丝上端的铜塞拔出,两个2Ω电阻丝接进电路,电路的电阻值为:
R=2Ω+2Ω=4Ω
三、作图题
13.根据如图甲所示的电路图,在乙图中用笔画线代替导线,把实物图连接起来(注意导线不得交叉)。
【答案】见解析
【解析】甲图中,两灯串联,测量电路中电流,电流表可选用小量程串联在电路中,如下图所示:
四、实验探究题
14.小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导线;
(2)在实验过程中,L2突然熄灭,L1亮度不变,电路可能出现的故障是L2_______路;
(3)排除故障后,用电流表测出通过L1、L2和干路的电流,记录如下表,第三次实验时电流表指针指在如图丙的位置,其读数应为_______A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格________(选填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。
实验次数 1 2 3
电流表A1的示数/A 0.18 0.2
电流表A2的示数/A 0.18 0.2
电流表A的示数/A 0.36 0.4
(4)本实验要进行多次实验的目的是______________________。
【答案】(1)见解析;(2)断;(3)0.24;不同;(4)寻找普遍规律
【解析】(1)如图甲所示,灯L1、L2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测灯L1的电流,电流A2测灯L2的电流,差的一根线如图所示:
(2)灯L1、L2并联,互不干扰,在实验过程中,L2突然熄灭,L1亮度不变,若L2短路,则L1也熄灭,故原因是L2断路,。
(3)如图丙所示,电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.24A。
为使结论具有普遍性,应更换不同规格的灯泡进行实验。
(4)本实验是找规律类实验,多次实验的目的是寻找普遍规律。
15.小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及_______电压,就可以分析并联电路的电压规律;
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表_________________;
(3)正确连接电路后,若测得L1两端电压为2.5V,则测L2两端电压是_______V。
【答案】(1)电源;(2)正负接线柱接反了;(3)2.5
【解析】(1)实验要探究并联电路的电压规律,应分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及电源电压的大小,比较三者的数值大小关系,得出并联电路的电压规律。
(2)根据乙图中电压表指针出现反偏情况,说明电压表正负接线柱被接反了。
(3)因为两灯泡并联接在电路中,故电压表测出L1两端电压的同时也是L2两端的电压,即L2两端电压也是2.5V。
五、计算题
16.当闭合图所示的电路开关时,电流表A1的示数为1.6A,电流表A2的示数为0.9A,求:
(1)流过灯泡L2的电流I2;
(2)流过灯泡L1的电流I1。
【答案】(1)0.9A;(2)0.7A
【解析】(1)如图所示,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测支路灯泡L2电流,故流过灯泡L2的电流I2为0.9A。
(2)根据并联电路的电流特点可得,流过灯泡L1的电流I1为:
I1=I-I2=1.6A-0.9A=0.7A
答:(1)流过灯泡L2的电流为0.9A;
(2)流过灯泡L1的电流为0.7A。
提升练习
一、填空题
1.如图所示电路,两灯泡的连接方式为_______联。闭合开关后,两灯均不发光,先检查导线连接情况,发现完好,再把电压表接在L1两端时有示数,接在L2两端时无示数,则电路故障原因是___________。
【答案】串;灯泡L1断路了
【解析】开关闭合后,电流只有一条路径,因此两灯泡的连接方式是串联。
电压表接在L1两端时电压表有示数,说明有微弱的电流通过电压表,说明L2一定是通路,这样电流经过电压表再经过L2和开关形成一个闭合回路。因为L1是断路的,所以电压表并联在L2两端也不会有电流通过电压表,因为现在电路不是一个闭合回路。
2.一位同学使用有0.6A和3A两个量程的电流表测电路中的电流,经过试触选用0~0.6A为宜,但这个量程刻度盘已经模糊不清,无法读数了,另一位同学从0~3A的刻度盘上看到指针正好指在2.3A处,从而判断出,实际电流值是________A。
【答案】0.46
【解析】电流表的两个量程使用同一个表盘,指针在大量程的示数是小量程的5倍;选用0~3A这一量程的示数是2.3A;所以准确的数值是
3.为了保护孩子的视力,教室里日光灯更换成如图所示的LED护眼灯,每个教室里的9盏LED护眼灯的连接方式是________联的。LED灯发光效率高,其发光部分主要由________材料制成。
【答案】并;半导体
【解析】如图所示的LED护眼灯,每个教室里的这9盏LED护眼灯是互不影响的,所以它们之间一定是并联的。
LED是发光二极管做成的,发光二极管是半导体材料。
4.图甲所示电路,闭合开关S,滑片P从a向b移动的过程中,小灯泡的亮度________;当P移动到b端时,电压表的指针位置如图乙所示,则此时灯泡两端的电压为_______V。
【答案】变暗;1.7
【解析】此电路为串联电路,滑动变阻器滑片P从a向b移动的过程中,阻值变大,电流变小,所以灯泡变暗。
电压表连接0~3V量程,分度值为0.1V,电压表读数为1.7V。
二、选择题
5.某次实验时,电表的接线和指针的位置如图所示,其示数为(  )
A.2.50伏        B.12.5伏        C.2.50安        D.12.5安
【答案】A
【解析】由图知道,电表表盘标有“V”,所以是电压表;该电压表选择的量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为2.50V,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.如图所示电路,闭合开关S,灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数,用电压表检测电路,当电压表分别接a、b两点和b、d两点时,电压表均无示数,接c、d两点时电压表有示数,则可判定(  )
A.变阻器短路      B.灯泡短路      C.开关断路      D.电流表断路
【答案】C
【解析】A.如果变阻器短路,灯泡发光,电流表、电压表有示数,故A不符合题意;
B.如果灯泡短路,那么灯泡不能发光,电流表有示数,故B 不符合题意;
C.如果开关断路,电压表接a、b两点和b、d两点时,没有电流通过电压表,电压表均无示数,接c、d两点时有示数,故C符合题意;
D.如果电流表断路,电压表接c、d两点时,电压表无示数,故D不符合题意。
故选B。
7.小明按图连接实物电路,闭合开关,小灯泡不亮,经老师研判,告诉小明电路在a、b之间发生了断路。小明设计了如下三种方法进一步判断:①断开开关,将电压表接在a、b两点,闭合开关,电压表有示数说明a、b之间断路。②断开开关,将电流表接在a、b两点,闭合开关,电流表有示数说明a、b之间断路。③断开开关,将与L相同的完好小灯泡接在a、b两点,闭合开关,小灯泡发光说明a、b之间断路。其中可行的方法是(  )
A.①②③        B.①②         C.①③         D.②③
【答案】C
【解析】①断开开关,将电压表接在a、b两点,闭合开关,电压表有示数,说明有电流经过电池、电压表、开关回到负极,说明ab间断路,若ab间发生短路,则电压表无示数,故①可行;
②断开开关,将电流表接在a、b两点,闭合开关,电流表有示数,但此时发生电源短路,造成危险,故②不可行;
③断开开关,将与L相同的完好小灯泡接在a、b两点,闭合开关,小灯泡发光,说明加入的电灯泡所在的电路是通路,a、b存在问题,若ab间短路,则加入的灯泡被短路,不发光,若ab间断路,则加入的灯泡发光,符合题意,故③可行;
故综上所述,①③可行,C符合题意;ABD不符合题意。
故选C。
8.如图所示的实验电路,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A,则通过小灯泡L1、L2的电流分别是(  )
A.0.3A,0.2A B.0.2A,0.3A C.0.5A,0.3A D.0.5A,0.2A
【答案】A
【解析】由图中可知,小灯
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