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课时16.5第十六章电压和电阻复习总结(教师版)_初物_八年级上下册+九年级全一册物理_九年级物理全一册_讲义_2025版

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第十六章 电压和电阻(解析版) 课时16.5 第十六章 电压和电阻复习总结 2022年课程标准 物理素养 物理观念:电压的单位及其换算关系;电阻是导体本身的一种性质;能画出 电阻在电路图中的符号;电阻大小的单位及其单位换算;正确使用滑动变阻 3.4.2知道电压、电流 器的方法;电压的作用和电源是提供电压的装置;生活中常见电源电压值; 和电阻。探究电流与电 变阻器的结构、电路符号; 压、电阻的关系,理解 科学思维:电压表的用途与符号,会使用电压表测量电压;用控制变量法探 欧姆定律 究影响电阻大小的因素;连接使用变阻器;理解:电压的概念;电阻的概 3.4.3 会使用电流表和 念;电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关;变阻器的工作 电压表。 原理; 3.4.4 探究并了解串联 科学探究:通过实验探究串联电路中的电压规律;提高连接电路的能力,分 电路和并联电路中电 析实验,掌握规律,并能运用规律解决问题;通过实验探究并联电路中的电 流、电压的特点。 压规律;提高连接电路的能力,分析实验,掌握规律,并能运用规律解决问 题。 思维导图问题一:判断电路中电表的类型 ※专题概述 判断电路中电表的类型是中学物理考试中常考的题型。解答此类问题,一般有四种方法: 方法 解读 直接观察法 根据电流表、电压表接入电路的方式来判断。电流表串联在电路中,电压表并联在电路中。 根据题中要求,画出电路中电流的路径,在路径中的电表是电流表,不在电流路径中的电表是电压 电流路径法 表 去表分析法 如果把电路中电表去掉,影响了某些用电器的工作,则去掉的是电流表;反之,去掉的是电压表 先假设电路中的电表是电流表或电压表,再分析电路对否出现故障,或是否符合要求。如无故障或 假设判断法 符合要求,则假设正确;若出现短路、断路等电路故障或不符合要求,则假设错误 【典例1】(2022秋·河南濮阳·九年级统考期末)在如图所示的电路中,灯泡L、L 均正常发光, 1 2 “〇”处连接的是电流表或电压表。以下说法中正确的是( )。 A.a为电流表,b为电压表,c为电流表 B.a为电压表,b为电压表,c为电流表 C.a为电流表,b为电流表,c为电压表 D.a为电压表,b为电流表,c为电流表 【答案】B。 【解析】电压表与用电器并联,电流表与用电器串联。由图可知a表跟灯泡L 并联,所以应为电压 1 表;b表与灯泡L 并联,应为电压表;c表跟灯泡L 串联,所以应为电流表,综上分析知, 故ACD错 2 1 误,B正确。 故选B。 【典例2】(17-18九年级上·北京·期中)某电路如图所示,灯 与 完全相同,圆圈内为电压表 或电流表: ( )若甲、乙两处均为电流表,其示数分别为 、 ,则电源输出的电流为 。( )若甲、乙两处均为电压表,其示数分别为 、 ,则电源输出的电压为 。 【答案】0.7;8。 【解析】(1)[1]若甲、乙都是电流表时,则三灯并联,甲测L 与L 的电流,乙测L 与L 的电流, 2 3 1 2 由并联电路的电流特点可知I+I=I =0.6A 1 2 乙 灯L 与L 完全相同,所以I=I=0.3A,I+I=I =0.4A 1 2 1 2 2 3 甲 所以I=I -I=0.4A-0.3A=0.1A 3 甲 2 所以干路电流I=I+1+I=I +I=0.6A+0.1A=0.7A 1 2 3 乙 3 (2)[2]若甲、乙两表均是电压表时,则三个灯泡串联,甲测L 与L 的电压,乙测L 与L 的电压, 1 2 2 3 由串联电路电压特点可知:U+U=U =4V 1 2 甲 甲灯L 与L 完全相同,所以U=U=2V,U+U=U =6V,U=U+U+U=U+U =2V+6V=8V。 1 2 1 2 2 3 乙 1 2 3 1 乙 【典例3】(2022秋·河南平顶山·九年级统考期末)如图所示,当开关 S闭合,下列说法正确的 是( )。 A.若L、L 串联,则②表为电流表,①③表为电压表 1 2 B.若L、L 串联,则①②表为电流表,③表为电压表 1 2 C.若L、L 并联,则①③表为电流表,②表为电压表 1 2 D.若①②表为电流表,开关S闭合,L、L 都能发光 1 2 【答案】AC。 【解析】A B.若L、L 串联,则除去电压表只有一条电流路径,电流从电池的正极发出经过开关, 1 2 经过②、两灯泡回到负极,故则②表为电流表,①③表为电压表,故A正确;B错误; C.若L、L 并联,则电流从电池的正极出发经过开关、③后再分流,一个经过灯泡L1、另外一个经 1 2 过灯泡L2、①汇合回到负极,故①③表为电流表,②表为电压表,故C正确; D.若①②表为电流表,开关S闭合,电流直接从正极出发经过开关、电流表②、①后回到负极,造 成了电源短路,故L、L 都不能发光,故D错误。 1 2 故选AC。 【典例4】(2022秋·河南驻马店·九年级统考期末)如图所示电路中,当开关S闭合后,要使电阻 R、R串联,甲、乙应该接入的是 、 。 1 2【答案】电压表;电压表。 【解析】[1][2]要使R、R串联,则电流从电源正极流出,依次经过R、R、开关回到电源负极,故 1 2 1 2 甲、乙都为电压表。 问题二:利用电流表、电压表判断电路故障 ※专题概述 初中阶段的电路故障一般可以概括为断路、短路两种。分析和判断电路故障的一般思路是先判断故 障原因是断路还是短路,然后再判断判断故障位置。常见故障见下表: 现象 分析 故障 电流表有示数,表明电路是通路; 电压表损坏 电流表有示数而电压 电压表无示数,表明无电流通过电 电压表接触不良 表无示数 压表 与电压表并联的用电器短路 电流表短路 电压表有示数,表明电路中有电流 与电压表并联的用电器断路,此时电流表与电压表 电压表有示数,而电 流过电压表;电流表无示数,表明 串联(电压表内阻很大),电路中的电流太小,致 流表无示数 没有或几乎没有电流流过电流表 使电流表无明显示数,但电压表示数几乎等于电源 电压 两表同时短路 两表均无示数 无电流通过两电表 与电压表并联的用电器之外的部分断路 灯丝被烧断 灯泡不亮 无电流通过小灯泡 灯泡被短路 灯泡接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路 【典例1】(2024·安徽亳州·三模)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,开始电路没有 故障,过了一会儿突然有一个电表的示数减小,另外两个表的示数不变。下列关于电路故障的说法中不 可能的是( )。 A. 开路 B. 开路 C.电压表V开路 D.电流表 短路 【答案】B。 【解析】由题意可得,R与滑动变阻器串联,电压表测电源电压,电流表A测干路电流,电流表A 1 1 测滑动变阻器电流。 A.由题意可得,若R开路,干路电流减小,电流表A示数变小,电压表示数不变,电流表A 示数不 1 1 变,故A不符合题意; B.若R开路,干路电流减小,电流表A示数变小,电压表示数不变,电流表A 示数变为零,故B符 2 1 合题意; C.若电压表V开路,电压表示数变为零,干路电流不变,电流表A示数不变,电流表A 示数不变, 1 故C不符合题意;D.若电流表A 短路,电流表A 示数变为零,电压表示数不变,电流表A示数不变,故D不符合题 1 1 意。 故选B。 【典例2】(2024·四川达州·一模)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯L 和L 均发光。一 1 2 段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表示数变小,电压表的示数不变,出现这一现象的原因可能是( )。 A.灯L 开路 B.灯L 开路 C.灯L 短路 D.灯L 短路 1 2 1 2 【答案】A。 【解析】如图所示,闭合开关S,两灯泡并联,电流表测量的是灯L 中电流,电压表测量的是灯L 1 1 两端的电压,也就是灯L 两端的电压,即电源电压。根据电流表、电压表在电路中的特征逐一进行判 2 断。 A. 若灯L 开路,电流表测的是灯L 的电流,电流表示数为零,即示数变小,故A符合题意; 1 1 B. 灯L₂断路,电流表在另一支路不受影响,示数不变;电压表测最灯L 2 两端的电压示数不变。故B 不符合题意; C. 灯L₁短路,同时发生电源短路,灯L₂也不亮,电流表和电压表示数会都等于零,故C不符合题 意; D. 灯L₂短路。同时发生电源短路,灯L₁ 也不亮,电流表和电压表示数会等于零,故D不符合题 意。故选A。 【典例3】(23-24九年级下·湖北宜昌·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开 关S,电路正常工作,过一会儿发现电压表V 和电流表几乎无示数,电压表V 的示数明显变大,则故障 1 2 是( )。 A.L 短路 B.L 短路 C.L 断路 D.L 断路 1 2 1 2 【答案】D。 【解析】由图可知,两灯泡串联,V 测L 两端电压,V 测L 两端电压,电流表测串联电路中的电 1 1 2 2 流; A.若L短路,则电压表V 的示数为零,电压表V 测量电源电压示数变大,电流表有示数且变大,故 1 1 2 A不符合题意; B.若L短路,则电压表V示数变大,V的示数为0,电流表有示数且变大,故B不符合题意; 2 1 2C.若L断路,则电压表V 的示数为零,电压表V 测量电源电压示数变大,由于电路断路,则电流表 1 2 1 示数为零,故C不符合题意; D.若L 断路,则电压表V 的示数为零,电压表V 测量电源电压示数变大,由于电路断路,则电流表 2 1 2 示数为零,故D正确。 故选D。 【典例4】(2024·江苏南京·一模)如图所示,闭合开关电流表示数为零,在不拆开导线的情况 下,将M接电源“+”极,N依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且接近3V。若故障是 由两电阻引起的,则可能是( )。 A.R、R都短路 B.R、R都断路 1 2 1 2 C.R断路且R短路 D.R短路且R断路 1 2 1 2 【答案】C。 【解析】A.若R、R都短路,电压表N试触A、B时电压表示数都为0,故A不符合题意; 1 2 B.若R、R都断路,电压表N试触A时电压表示数为0,试触B时电压表示数为3V,故B不符合题 1 2 意; C.R断路且R短路,电压表N试触A、B时电压表示数都为3V,故C符合题意; 1 2 D.R短路且R断路,电压表N试触A时电压表示数为0,试触B时电压表示数为3V,故D不符合题 1 2 意。故选C。 问题三:串、并联电路电压规律的探究与应用 ※专题概述 串并联电路中电压规律的探究 (1)串联电路中电压规律的探究 取两个小灯泡L、L 串联在电路中,用电压表分别测量L、L 和电源两端电压。换用不同规格的小灯 1 2 1 2 泡重复实验,找出电压之间的规律,得出U+U=U。 1 2 (2)并联电路中电压规律的探究 取两个小灯泡L、L 并联在电路中,用电压表分别测量L、L 和电源两端电压。换用不同规格的小灯 1 2 1 2 泡重复实验,找出电压之间的规律,得出U=U=U。 1 2 (3)应注意的问题 连接电路时开关应断开;电压表应与被测部分并联;电流应从电压表正极流入,从负极流出;正确 选择电压表量程;应选用不同规格的小灯泡进行多次测量,使实验结论更具有普遍性。 【典例1】(2024·北京平谷·一模)某小组同学用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。在由 灯泡L、L 组成的串联电路中,L 两端的电压用U表示,L 两端的电压用U表示,L 和L 两端的总电压用 1 2 1 1 2 2 1 2 U表示。他猜想,在串联电路中,U=U+U,并用实验验证猜想。 1 2(1)实验中下列操作不正确的是 ; A.连接电路时,开关S处于断开状态 B.连接电压表时,试触后再选择合适量程 C.将电压表A接点连线转接至C接点,测量L 两端电压 2 (2)小华进行实验时,测得U为0.8V,U为2V,U为2.8V,于是得出结论:在串联电路中, 1 2 U=U+U,同组同学指出他的实验不能实现探究目的,请你写出小华的实验不能实现探究目的的原因: 1 2 ; (3)针对小华不能实现探究目的的原因,请你写出能够完成探究目的的操作方法(可以添加适当的 实验器材) ; (4)请你画出改进后的实验设计表格 。 【答案】C;实验次数太少,不具有普遍性(或没有改变自变量);串联一个滑动变阻器,通过移动 划片改变自变量(或更换不同规格的灯泡五次;或改变电源电压5次);如图。 【解析】(1)[1]A.为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,故A正确,不符合题意; B.若不能预先估计被测电压的大小,要先使用大量程进行试触,故B正确,不符合题意; C.将电压表A接点连线转至C接点,此时电流从电压表的负接线柱流入,会导致电压表指针反偏, 会损坏电压表,故C错误,符合题意。 故选C。 (2)[2]小华只测了一组实验数据就得出结论,这样得出的实验结论具有偶然性。 (3)[3]小华只测了一组实验数据就得到结论,该结论存在特殊性,得出的结论不具有普遍性,因 此应更换不同的灯泡,同时改变电源电压再做几次实验。 (4)[4]为探究串联电路中的电压规律,应测量L 两端的电压、L 两端的电压、L 和L 两端的总电 1 2 1 2 压和电源电压,故设计表格如下 U/V 1 U/V 2 U+U/ 1 2 V U/V 【典例2】(21-22九年级上·湖北武汉·期中)在如图所示的电路中电源电压U=12V不变。 ①若在a、c接线柱间接入电压表V,b、d接线柱间接入电压表V。闭合开关,电压表V、V 的示数 1 2 1 2 分别是6V、8V,则小等泡L 两端的电压U= ; 2 2 ②若在a、c接线柱间接入电流表A,b、d接线柱间接入电流表A。闭合开关.通过小灯泡L、L 和 1 2 1 2L 的电流分别为0.3A、0.6A和02A。则电流表A 示数是 A,A 的示数是 A。 3 1 2 【答案】2V;0.8;0.9。 【解析】①[1]由电路图知,a、c间接入的是电压表V,b、d间接入的是电压表V,再将d端与电源 1 2 负极相连,电源正极与开关的左端接线柱相连,闭合开关,三灯串联连接。V 测的是灯L、L 的总电压, 1 1 2 V 测的是灯L、L 的总电压。据串联电路的电压特点知,L 两端的电压U=U-Ubc=12V-8V=4V 2 2 3 1 1 L 两端的电压U=Uac-U=6V-4V=2V 2 2 1 ②[2]由电路图知,a、c间接入电流表A,b、d间接入电流表A,其它连接与第①题的相同,闭合开 1 2 关,三灯并联在电路中,A 测灯L、L 的电流,A 测灯L、L 的电流,那么A 的示数I=0.6A+0.2A=0.8A 1 2 3 2 1 2 1 1 [3]A 的示数I=0.3A+0.6A=0.9A。 2 2 【典例3】(21-22九年级上·湖北武汉·期中)在如图所示的电路中电源电压U=12V不变。 ①若在a、c接线柱间接入电压表V,b、d接线柱间接入电压表V。闭合开关,电压表V、V 的示数 1 2 1 2 分别是6V、8V,则小等泡L 两端的电压U= ; 2 2 ②若在a、c接线柱间接入电流表A,b、d接线柱间接入电流表A。闭合开关.通过小灯泡L、L 和 1 2 1 2 L 的电流分别为0.3A、0.6A和02A。则电流表A 示数是 A,A 的示数是 A。 3 1 2 【答案】2V;0.8;0.9。 【解析】①[1]由电路图知,a、c间接入的是电压表V,b、d间接入的是电压表V,再将d端与电源 1 2 负极相连,电源正极与开关的左端接线柱相连,闭合开关,三灯串联连接。V 测的是灯L、L 的总电压, 1 1 2 V 测的是灯L、L 的总电压。据串联电路的电压特点知,L 两端的电压U=U-Ubc=12V-8V=4V 2 2 3 1 1 L 两端的电压U=Uac-U=6V-4V=2V 2 2 1 ②[2]由电路图知,a、c间接入电流表A,b、d间接入电流表A,其它连接与第①题的相同,闭合开 1 2 关,三灯并联在电路中,A 测灯L、L 的电流,A 测灯L、L 的电流,那么A 的示数I=0.6A+0.2A=0.8A 1 2 3 2 1 2 1 1 [3]A 的示数I=0.3A+0.6A=0.9A。 2 2【典例4】(22-23九年级上·湖北武汉·阶段练习)某实验小组在做“探究串联电路电压的规律” 实验,设计了如图甲所示的电路,并在实验室找到了如下器材:电源、电压表、小灯泡若干、开关以及 导线若干。 (1)连接电路前,发现电压表的指针如图乙所示,接下来的操作是 ; (2)正确连接好电路后,闭合开关,将电压表连在A、B两点测量L 两端电压如图丙所示,为 1 V; (3)在测L 两端的电压时,为了节省实验时间,想让电压表所接的B接点不动,只断开A接点并改 2 接到C接点上测出BC间的电压,这种做法存在的问题是 ; (4)该实验小组完成三次实验,并记录数据如下表所示,分析数据,可得出的结论为: ; 实验次数 AB两端电压U/V BC两端电压U/V AC两端电压U/V 1 2 3 1 1.3 1.5 2.8 2 1.2 1.6 2.8 3 1.1 1.7 2.8 (5)在测L 两端电压的时候,若两灯都不亮,但是电压表有示数,对此现象,同学们有以下几种猜 1 想:①灯L 灯丝断了;②灯L 接触不良;③灯L 的灯座短路。以上猜想可能符合题意的是 。 1 2 1 (选填序号) 【答案】将电压表指针调零;1.5;电压表正负接线柱接反;串联电路中,电源两端电压等于各用电 器两端电压之和;①。 【解析】(1)[1]连接电路前,发现电压表的指针如图乙所示,指针没有指向零刻度线,接下来的 操作是将电压表指针调零。 (2)[2]将电压表连在A、B两点测量L 两端电压如图丙所示,分度值为0.1V,读数为1.5V。 1 (3)[3]将电压表连在A、B两点测量L 两端电压时,电压表从B流入,C流出,让电压表所接的B 1 接点不动,只断开A接点并改接到C接点上测出BC间的电压,则从C流入,B点流出,无法测量小灯泡两 端的电压,故电压表正负接线柱接反。 (4)[4]分析表格中的数据发现,AB端的电压与BC端的电压之和为AC端的电压,故结论为串联电 路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 (5)[5]在测L 两端电压的时候,若两灯都不亮,电路中存在断路,但是电压表有示数,说明电压 1 表所在的电路是通路,则电压表所测量的灯泡L 断路,故选①。 1 问题四:影响电阻大小的因素※专题概述 【典例1】(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的 因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为L=L= = ,横截面积关系为S=S=S= a b a b c ,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线 柱上,下列说法正确的是( )。 A.选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系 B.选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系 C.选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系 D.选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系 【答案】A。 【解析】a、b、c、d四根合金丝,a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝,长度关系为 横截面积关系为 A.选用a和b进行实验,a和b长度相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探 究导体电阻跟导体材料的关系,故A正确; B.选用c和d进行实验,c和d长度相同,横截面不相同,材料相同,因此根据控制变量法,可以 探究导体电阻跟导体横截面的关系,故B错误; C.选用a和c进行实验,a和c长度不相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以 探究导体电阻跟长度的关系,故C错误; D.选用b和d进行实验,b和d长度不相同,横截面不相同,材料不同,有多个变量,无法得出结果,故D错误。故选A。 【典例2】(21-22九年级上·北京房山·期中)关于如图所示的三个实验,请回答下列问题: (1)图甲所示,A、B两只灯泡串联后接在电路中,观察到A灯泡比B灯泡亮,则通过两只灯泡电流 的关系是:I I 。(选填“>”、“=”或“<”) 甲 乙 (2)图乙所示,是电子在电路中的移动方向,通过电子的移动可以判断出电源上端是 极,灯泡发光时电池将化学能转化为 能。 (3)图丙所示,为了探究影响电阻大小的因素,选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝,将它 们分别接入电路,通过观察电流表的示数可以比较电阻大小。实验时选用粗细相同的镍铬合金丝的目的 是 ,实验观察到通过长电阻丝的电流小,通过短电阻丝的电流大,由此可以得到的实验结 论是 。 【答案】=;负;电;控制材料和横截面积相同,探究电阻大小与导体长度的关系 当导体的材 料和横截面积相同时,导体越长电阻越大。 【解析】(1)[1]A、B两只灯泡串联在电路中,根据串联电路的电流规律知,通过两灯的电流相 等,即I =I 。 甲 乙 (2)[2][3]由图乙知,金属导线中电子定向移动方向是从电源上端流出,经灯泡、开关后回到电源 的下端,所以电源外部电流是从电源下端流出,经开关、灯泡后回到电源上端的,故电源上端为负极; 灯泡发光时,电池相当于电源,将化学能转化为电能。 (3)[4][5]影响电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积、温度,选用粗细相同、长度不同的两 根镍铬合金丝是为了控制材料和横截面积相同,探究电阻大小与导体长度的关系的;实验观察到通过长 电阻丝的电流小,通过短电阻丝的电流大,说明长的电阻丝电阻大,短的电阻丝电阻小,由此可得的实 验结论是:当导体的材料和横截面积相同时,导体越长电阻越大。 【典例3】(2022秋·河南许昌·九年级统考期末)科技落后,就要受制于人。美国对中国科技公 司进行封锁制裁,限制华为等中国公司获取芯片。制造芯片的主要材料是( )。 A.超导体 B.绝缘体 C.半导体 D.导体 【答案】C。 【解析】常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,制造芯片 的主要材料是半导体硅制成的,综上分析知,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。【典例4】(2022秋·河南濮阳·九年级统考期末)学校实验室里的电阻丝规格如表,为了探究电 阻大小与材料、长度、横截面积三个因素的关系,几位同学挑选了不同的电阻丝进行实验,其中选择合 理的一组是( )。 横截面积 横截面积 材料 编号 长度(m) 材料 编号 长度(m) (mm2) (mm2) ① 1 0.5 ⑤ 1 0.5 ② 1 1 ⑥ 1 1 镍铬合金 锰铜 ③ 1.5 0.5 ⑦ 1.5 0.5 ④ 1.5 1 ⑧ 1.5 1 A.③④⑤⑥ B.⑤⑥⑦⑧ C.②③⑥⑦ D.①⑤⑥⑦ 【答案】D。 【解析】探究电阻的大小与导体的长度的关系时,需要控制导体的材料、横截面积相同,长度不 同,实验中需要对比②和④或⑤和⑦导体; 探究电阻的大小与导体的横截面积的关系时,需要控制导体的材料、长度相同,横截面积不同,实 验中需要对比①和②或⑤和⑥导体; 探究电阻的大小与导体的材料的关系时,需要控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,实验中 需要对比①和⑤或②和⑥或③和⑦或④和⑧导体; 综上所述,要想探究电阻大小与材料、长度、横截面积三个因素的关系,需要选择①⑤⑥⑦。 故选D。 问题五:滑动变阻器 ※专题概述 (1)滑动变阻器接线原则:“一上一下”,一端接上接线柱,一端接下接线柱; (2)滑动变阻器阻值变化原则:“远大近小”,滑片与下接线柱的距离越远阻值越大,越近阻值越 小; (3)滑动变阻器在电路中的作用:保护电路—连接好电路,开关闭合前,应调节变阻器在阻值最大 处;通过改变接入电路中阻值的变化,来改变电路中电流大小,从而改变与之串联的导体两端电压。 【典例1】(2022秋·河南开封·九年级统考期末)如图所示,是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几 种方案,你认为可能达到目的方案是( )。 A. B. C. D. 【答案】C。 【解析】A.图中,灯泡被导线短路,灯泡不亮,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度,故A不符合题 意;B.滑动变阻器接入下半段,灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的,滑动变阻器不能改变灯泡的亮 度,故B不符合题意; C.滑动变阻器和灯泡是串联的,移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电阻,改变电路中的电流, 改变灯泡的亮度,故C符合题意; D.灯泡和滑动变阻器都被导线短路,灯泡不能发光,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度,故D不符 合题意。 故选C。 【典例2】(2022秋·河南郑州·九年级期末)如图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其 用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属 滑片相连,转动旋钮,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速,下列分析正确的是 ( )。 A.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇风速加快 B.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速减弱 C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快 D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快 【答案】D。 【解析】AB.若将a、c接入电路中,等于是把电阻片最大阻值接入,旋转旋钮无法改变其阻值,故 无法改变风扇速度,故错误。 C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变大,阻值变大,电路中电流变 小,风扇风速减慢,故错误。 D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,接入的电阻片长度变小,阻值变小,电路中电流变 大,风扇风速加快,故正确。 故选D。 【典例3】(2022秋·河南信阳·九年级期末)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用 笔画线代替导线补上。补上后要求:滑动变阻器能改变灯泡L的亮度,闭合开关S,向左移动滑动变阻器 的滑片,电流表的示数变大。【解析】经分析可知,灯L与滑动变阻器串联,滑动变阻器的左下接线柱与电流表0.6接线柱相连、 灯泡右接线柱与电流表的负接线柱相连,向左移动 滑动变阻器的滑片时电流表的示数变大,如下图所 示: 【典例4】(2022秋·河南郑州·九年级期末)小欣用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作 原理,并连接了部分实验电路。 (1)小欣在连接实验电路前,应该首先将开关 ; (2)请你用笔画线代替导线,帮小欣连接成完整的实验电路,并让开关闭合时滑动变阻器连入电路 的电阻最大; ( ) (3)小欣连接完成上述实验电路,检查无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮。小欣想:是不是电路 中某处发生了断路?小欣为了判断电路是否发生断路接下来最简单的操作是: ,观察小灯泡 是否发光。 (4)你还有哪些判断电路是否发生断路的方法?请写出一种: 。 【答案】断开;如图;向左移动滑动变阻器的滑片;在电路中串联一个电流表。 【解析】(1)[1]小欣在连接实验电路前,为了连接电路时保护电路,应该首先将开关断开。 (2)[2]滑动变阻器要调整灯泡的亮暗,应采用串联,电路连接完后,让开关闭合时滑动变阻器连 入电路的电阻最大,则变阻器的左下端接线柱连入电路中。 (3)[3]灯泡不亮的原因可能是通过灯泡的电流过小、断路、短路等原因,则检查无误后,闭合开关小欣应向左移动滑动变阻器的滑片,减小变阻器接入电路中的电阻,增大通过灯泡的电流,观察小灯 泡是否发光,若灯泡发光,则说明电路不存在断路。 (4)[4]若电路出现断路现象,则电路中没有电流,故可以在电路中串联一个电流表,若电流表没 有示数,则可能是断路导致。 【【过过关关检检测测】】 一、选择题 1.(2022·河南开封·九年级期末)取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电 池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )。 A.橙子是绝缘体 B.铜片是水果电池的负极 C.该水果电池的电压是3V D.两个相同水果电池串联后可提供更高的电压 【答案】D。 【解析】A.橙子相当于是电源,内部有电流通过,是导体,故A错误; B.电压表使用时,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,即电压表的正接线柱与电源的正 极相连接,因此铜电极为正极,故B错误; C.由图知电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,水果电池的电压为0.6V,故C错误; D.电池串联时,总电压等于每个电池的电压之和,两个相同水果电池串联后可提供更高电压,故D 正确。故选D。 2.(2024·江苏宿迁·模拟预测)小明探究串联电路的电压规律,连接了如图所示的电路,下列做 法不正确的是( )。 A.闭合开关S,电压表测量L 两端的电压 2 B.只将导线①的下端改接到L 右端,闭合开关S,电压表测量L 两端的电压 1 2 C.只将导线①的下端改接到L 左端,闭合开关S,电压表测量L 和L 的总电压 1 1 2 D.只将导线②的下端改接到L 左端,闭合开关S,电压表测量L 两端的电压 1 1【答案】D。 【解析】A.如图所示,电压表直接并联在灯泡L 两端,故电压表测量灯泡L 的电压,故A正确,不 2 2 符合题意; B.只将导线①的下端改接到L 右端,此时电压表仍然直接并联在L 两端,测量灯泡L 的电压,故B 1 2 2 正确,不符合题意; C.只将导线①的下端改接到L 左端,闭合开关S,此时电压表直接并联在L、L 两端,故电压表测 1 1 2 量L 和L 的总电压,故C正确,不符合题意; 1 2 D.只将导线②的下端改接到L 左端,闭合开关S,电压表的正负接线柱接反了,不能够测量灯泡L 1 1 的电压,故D错误,符合题意。 故选D。 3.(2024·山东枣庄·三模)善于动手的小乔做了一个小实验:将一张口香糖包装锡纸剪开,形成 中间狭窄的条形,并将锡纸接在5号电池的正负极(如图所示),随后,锡纸中间部分竟然快速燃烧起 来。下列说法错误的是( )。 A.锡纸连在电池两极,利用了锡纸的导电性 B.锡纸能燃烧的原因是将热能转化为电能 C.锡纸两端的电压为 D.锡纸中间狭窄的部分横截面积小,电阻大 【答案】B。 【解析】A.锡纸连在电池两极,锡纸能导电,利用了锡纸的导电性,故A正确,不符合题意; B.锡纸能燃烧的原因是将电能转化为内能,故B错误,符合题意; C.锡纸接在5号电池的正负极,锡纸两端的电压为1.5V,故C正确,不符合题意; D.锡纸中间狭窄的部分横截面积小,在材料、长度相同时,电阻大,故D正确,不符合题意。 故选B。 4.(2024·陕西商洛·一模)如图所示电路,闭合开关 、 ,小灯泡 和 均正常发光,两电 表都有示数,下列判断不正确的是( )。A.用电压表测 、 两端电压示数相等 B.电流表 的示数比 的小 C.灯 被短路时, 不发光 D.仅断开 只有一个表有示数 【答案】D。 【解析】A. 、 是并联的,并联电路电压相等,所以用电压表测 、 两端电压示数相等,故 A正确,不符合题意; B.电流表 在干路上,测量干路中的电流,即小灯泡 和 的总电流,电流表 测量的是 的 电流,所以电流表 的示数比 的小,故B正确,不符合题意; C.灯 被短路时, 同时短路,所以 不能发光,故C正确,不符合题意; D. 在干路上,仅断开 ,整个电路断路,电流表 和 都无示数,故D错误,符合题意。 故选D。 5.(2024·四川内江·一模)在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,过一会儿,灯L 突然变亮,电流表、电压表示数都变大。则电路的故障是( )。 A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R短路 D.电阻R断路 【答案】C。 【解析】由图可知,电阻R、电灯L和电流表串联,电压表测量灯泡两端的电压,电流表测量电路电 流。 A.如果灯L发生了短路,电压表示数变为零,故A不符合题意; B.如果灯L发生了断路,电流表示数变为零,故B不符合题意; C.如果电阻R短路,电压表测量电源电压,示数变大;电路总电阻减小,电路电流增大,电流表示 数增大,故C符合题意; D.如果电阻R断路,电流表示数变为零,故D不符合题意。故选C。 6.(23-24九年级上·贵州贵阳·期中)如图所示是测量电压的电路图。连接实物电路并闭合开 关,实验中可能出现的现象与小灯泡故障相对应的是( )。 A.若仅有L 发光,则可能是L 开路 1 2 B.若仅有L 发光,则可能是L 短路 2 1 C.若电压表示数为零,则可能是L 开路 1 D.若电压表示数等于电源电压,则可能是L 短路 2 【答案】BD。 【解析】A.两灯泡串联接入电路,电压表测灯泡L 两端的电压,若仅有L 发光,说明电路通路,灯 1 1 泡L 短路,故A不符合题意; 2 B.两灯泡串联接入电路,电压表测灯泡L 两端的电压,若仅有L 发光,说明电路通路,灯泡L 短 1 2 1 路,故B符合题意; C.两灯泡串联接入电路,电压表测灯泡L 两端的电压,电压表示数为零,则灯泡L 相当于导线或电 1 1 路断路,故电路故障为灯泡L 短路或灯泡L 开路,故C不符合题意; 1 2 D.两灯泡串联接入电路,电压表测灯泡L 两端的电压,电压表示数等于电源电压,则电路为灯泡L 1 1 的简单电路或电压表串联接入电路,故电路故障为灯泡L 短路或灯泡L 开路,故D符合题意。 2 1 故选BD。 二、填空题 7.(2022·河南洛阳·九年级期末)如图甲所示的电路中, 两端的电压为 , 两端的 电压如图乙所示,则 两端的电压 ________V,电源电压 _________V。 【答案】2.3;6.0。 【解析】[1]如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V,即L 两端的电压为 2 2.3V。 [2]由图甲电路可知,L 与L 串联,由串联电路的电压规律可得电源电压 1 2 U=U+U=3,7V+2.3V=6.0V 1 2即电源电压为6.0V。 8.(2022·河南驻马店·九年级期末)如图所示电源电压保持不变,当开关S断开,甲、乙为电流 表时,若两表指针位置相同,则通过灯泡L、L 的电流I∶I=___________;当开关S闭合,甲、乙两表 1 2 1 2 为电压表时,两表的示数之比U ∶U =1∶3,则灯泡L、L 的电压比U∶U=___________。 甲 乙 1 2 1 2 【答案】1∶4;1∶2。 【解析】[1]当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两灯泡并联,电流表甲测干路电流,电流表乙 测量通过L 支路的电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两表指针偏转角度相同,所 1 以,两电流表的示数比 通过灯泡L、L 的电流之比 1 2 [2]当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两灯泡串联,甲电压表测L 两端电压,乙电压表测电源 1 电压;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两电阻两端的电压之比 9.(23-24九年级下·广东广州·开学考试)①请在图1中画出图2对应的电路图: ; ②若实验过程中,A 的示数如图3,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,通过滑动变阻器的电流为 2 0.5A,则A 的示数为 A,滑动变阻器10s内产生的热量为 J; 1 ③若实验过程中,连接完图2电路,闭合开关后,发现A 有示数,电压表无示数,A 无示数,则原 1 2 因可能是: 。(选填字母) A.滑动变阻器断路 B.R断路 C.A 断路 D.电压表断路 2 【答案】如图;0.7;25;C。 【解析】①[1]由图2得,定值电阻R与滑动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A 测 2 量定值电阻R的电流,电流表A 测量干路电流,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中 1 的电阻变大,电路图如图所示②[2]如图3,A 的接线柱是“0.6”和“-”,分度值为0.02A,其示数为:0.2A。定值电阻R与滑 2 动变阻器并联,电压表测量定值电阻的电压,电流表A 测量定值电阻R的电流,电流表A 测量干路电 2 1 流,通过滑动变阻器的电流为0.5A,根据并联电路的电流规律,A 的示数是 1 [3]滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,通过滑动变阻器的电流为0.5A,根据焦耳定律Q=I2Rt,滑动 变阻器10s内产生的热量为 ③[4]A.如果仅仅是滑动变阻器断路,A 有示数,电压表有示数,A 有示数,故A不符合题意; 1 2 B.如果仅仅是R断路,A 有示数,电压表有示数,A 无示数,故B不符合题意; 1 2 C.如果仅仅是A 断路,A 有示数,电压表无示数,A 无示数,故C符合题意; 2 1 2 D.如果仅仅是电压表断路,A 有示数,电压表无示数,A 有示数,故D不符合题意。 1 2 故选C。 三、实验题 10.(2024九年级下·全国·专题练习)滑动变阻器: 原理 通过改变连入电路中电阻线的 来改变连入电路中的电阻 电路 结构图示 符号 断路式: 右侧电阻线断路,左侧电阻线接入电路 短路式: 右侧电阻线短路,左侧电阻线接入电路 接法 定值电阻式: 电阻线全部接入电路 (1)说明: 当变阻器接入两上接线柱时,其连入电阻为零; 当变阻器接入两下接线柱时,其连入的是最大阻值; (2)使用: 联在电路中; 接线方式: ,接入电路前,滑动变阻器滑片应滑到最大阻值处; (3)应用:调节音量的电位器 【提示】电阻变化的判断:取决于所接下接线柱,滑片远离变阻变大,靠近则变小。 【答案】长度;串;一上一下。 【解析】[1]导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关,在材料、横截面积一定时,导体的长度越长,电阻越大,滑动变阻器就是根据这一原理制成的,通过改变接入电路中电阻线的长度来改变接 入电路中的电阻。 (2)[2][3]根据滑动变阻器的使用规则可知:滑动变阻器应一上一下串联在电路中,闭合开关前应 将滑片调到阻值最大处;当变阻器接两个上接线柱时,其连入电路的阻值为零;当变阻器接两个下接线 柱时,其连入电路的阻值是其最大阻值。 11.(23-24九年级上·广东河源·期末)如图所示是探究导体电阻与导体长度的关系的实验电路, 器材有:电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,干电池两节,粗细相同的镍铬合金丝6根,导线 若干。 实验次数 1 2 3 4 5 6 长度L/cm 10 20 30 40 50 60 电压U/V 2.4 0. 0.2 电流I/A 1.2 0.6 0.3 0.2 4 4 电阻R/Ω 2 4 6 10 12 (1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 (选填“a”或“b”)端; (2)依次将镍铬合金丝接入电路进行实验,调节滑动变阻器,使电压表示数保持为2.4V,记录电流 表示数到表格中,分析表中数据可知,第4根镍铬合金丝的电阻为 Ω;可得出的结论是:导体材 料和 相同时,导体的电阻与导体长度成 ; (3)如图所示是一种测定油箱内油量的装置图,其中R是滑动变阻器的电阻片,金属杆AP可以绕O 点转动,P为金属滑片,油箱内油量越多,油量表的示数越大,请将电路图补充完整 。【答案】a;8;横截面积;正;见解析。 【解析】(1)[1]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大的a端。 (2)[2]由欧姆定律得,第4根镍铬合金丝的电阻为 [3][4]由表格中数据得,导体材料和横截面积相同时,导体的电阻与导体长度扩大的倍数相同,说 明导体材料和横截面积相同时,导体的电阻与导体长度成正比。 (3)[5]R为保护电阻,与变阻器串联,油箱内油量越多,滑片向下移动,油量表的示数越大,说 0 明此时变阻器接入电路中电阻变小,则变阻器的下端接入电路中,如图所示: 12.(2022·河南新乡·九年级期末)学校物理小组的同学分组进行“探究串联电路电压规律”的 实验活动: (一)第一组进行了以下实验 (1)如图1所示,连接电路时,开关应该处断开状态,为了让实验结论可靠,实验中应选择规格 ________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡; (2)排除故障后第一组的小田分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,发现:串联电路总 电压等于各部分电路两端电压之和。 由下表中实验数据可知:小田同学主要通过________方式来多次实验; UAB/ UAB/ UAB/V V V 1 1.0 2.0 3.0 2 1.5 3.0 4.5 3 2.0 4.0 6.0 A.更换不同规格的小灯泡 B.更换不同的电源 C.同时更换了电源和小灯泡 同组的小名同学在电路中串联了________也实现了多次实验的目的; (二)第二小组也完成了“探究串联电路电压规律”的实验,但是他们得到“电源两端电压大于各 用电器两端电压之和”的结论,物理老师引导第二组的同学们用如图2甲所示的电路继续进行了深人探 究,他们的步骤如下: (3)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点,是为了测量灯泡________的电压:闭合开 关,电压表的示数(如图2乙所示)是________V; (4)用精密的电压表测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V,由此得知导线分 压可能是造成结论与猜想不符的原因。完成以上步骤后,他们觉得有必要侧量开关两端的电压,他们这 么认为的理由是________。 【答案】不同;B;滑动变阻器;L;1.7;开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多。 2 【解析】(1)[1]为了让实验结论可靠,可以进行多次实验,实验中应该选择规格不同的小灯泡。 (2)[2]由表中数据可知,总电压发生改变,这是换用电压不同的电源进行多次实验,故选B。 [3]本实验探究串联电路电压规律,只要可以改变电路中灯泡两端电压就可以,所以在电路中串联一 个滑动变阻器也可以实现多次实验。 (3)[4]电压表接在CD两点,并联在灯泡L两端,是为了测量灯泡L的电压。 2 2 [5]由图乙可知,电压表的量程为 ,分度值为0.1V,则电压表的示数为1.7V。 ((44))[[66]]开开关关容容易易接接触触不不良良,,造造成成电电阻阻变变大大,,分分压压增增多多,,故故有有必必要要测测量量开开关关两两端端的的电电压压。。