沪科版九年级物理 第十五章 章末复习练习

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第十五章 章末复习知识框架探究电路电阻与滑动变阻器1.导体对电流的 阻碍 作用叫电阻，用字母R表示。电阻的国际单位是 欧（Ω） 。2.电阻的大小与导体的材料、长度、 横截面积 、温度等因素有关。3.滑动变阻器的工作原理：改变接入电路中电阻丝的 长度 从而改变电阻的大小。4.滑动变阻器的正确接法： “一上一下” 。闭合开关前，应将滑片移动到 最大阻值 处。欧姆定律1.欧姆定律：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成 正 比，跟这段导体的电阻成 反 比。2.欧姆定律的公式：。变形公式： U=IR ， 。“伏安法”测电阻的实验原理： 。电阻的串联和并联1.串联电路的总电阻等于 各分电阻 之和。2.串联分压的公式：= 。3.并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的 倒数 之和。4.并联分流的公式：= 。家庭用电1.三孔插座接线：左 零 右火上接 地 。2.测电笔：用测电笔可以辨别火线和 零线 ，使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触 笔尾 的金属体。3.开关和用电器 串 联，且与 火 线相接。4.处理触电事故时，先 切断 电源，必要时应对触电者进行急救。5.安全用电原则：不接触 低压 带电体，不靠近 高压 带电体。串联电路和并联电路比较要点突破一、U-I图像的分析例1 如图所示是定值电阻R和灯泡L的U-I图像。由图可知，电阻R的阻值为 10 Ω。若将定值电阻R和灯泡L串联在电源电压为7V的电路中，电路中的电流为 0.5 A；若将定值电阻R与灯泡L并联在6V电路中，则电路中的总电流为 1.4 A。【解析】（1）由图像可知，当电阻R两端的电压U=4V时，通过它的电流I=0.4A，电阻R的阻值：；（2）若将定值电阻R和灯泡L串联在电源电压为7V的电路中，根据图像可知，当电流为0.5A时，灯泡L和定值电阻R两端的电压之和为7V；（3）将定值电阻R和灯泡L并联在电路中，当电源电压为6V时，由图像可知对应的电流：IL=0.8A，IR=0.6A，电路中的总电流：I′=IL+IR=0.8A+0.6A=1.4A。二、动态电路分析例2 （2022牡丹江中考）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，下列判断正确的是（ B ）A.电压表V的示数变大B.电流表A1的示数不变C.电流表A2的示数变大D.电压表V的示数变小【解析】由电路图可知，定值电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A2测量干路的电流，电压表测量电源的电压。AD.由于电源电压不变，滑片移动时，电压表V的示数不变，故AD错误；B.并联电路中各支路互不影响，移动滑片时，通过定值电阻的电流不变，所以电流表A1的示数不变，故B正确；C.闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，根据并联电路的电流规律可知，通过干路中的电流变小，所以电流表A2的示数变小，故C错误。故选B。三、欧姆定律有关的计算例3 如图所示的电路，电源电压恒定，电阻R1=100Ω、R2=20Ω，当S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.6A，电源电压为 12 V；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为 0.1 A；当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为 0.72 A。【解析】由电路图知，当S1闭合，S2、S3断开时，只有R2连入电路中，电流表测R2的电流，电源电压：U=U2=I2R2=0.6A×20Ω=12V。当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，则电路总电阻：R=R1+R2=100Ω+20Ω=120Ω，电流表示数：==0.1A。当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，电流表测干路电流，电流表的示数：I′=I1+I2=+I2=+0.6A=0.72A。四、家庭电路故障例4 如图所示是某居民家中的部分电路，开始时各部分工作正常。将电饭煲的插头插入三孔插座后，正在烧水的电热壶突然不能工作，但电灯仍正常工作。拔出电饭煲的插头，电热壶仍不能工作。把测电笔分别插入插座的左、右插孔，氖管均能发光。若电路中仅有一处故障，则（ D ）A.电热壶所在电路的B、D两点间断路B.插座的接地线断路C.插座左、右插孔短路D.电路的C、D两点间导线断路【解析】A.电路的B、D两点间出现断路，测电笔插入插座的左孔时氖管不会发光，故A错误；B.插座的接地线断路，不会影响电路中各个用电器的正常工作，故B错误；C.三孔插座左、右插孔短路，保险丝就会烧毁，电灯不会正常工作，故C错误；D.电路的C、D两点间出现断路，电灯正常发光，零线断路，氖管在两个插孔中都发光，故D正确。故选D。微专题五 用测电笔检测家庭电路故障【规律】谁与火线相连，谁就变成火线，直到断开的地方为止；谁与零线相连，谁就变成零线，直到断开的地方为止。一、进户火线断路（测电笔检测各个点氖管都不发光）1.如图所示的电路，闭合开关S后，发现电灯L不亮，用测电笔分别检测图中所示的a、b、c、d四处时，氖管都不发光，则电路故障是 火线（保险丝）断路 。二、中间某个位置断路（断路点在氖管发光和不发光两点之间）2.周末晚上，小明来到卧室准备复习功课，闭合开关后，发现自己卧室内的电灯不亮了，换上新电灯，还是不能发光。于是他闭合开关，用测电笔分别在图中a、b、c、d四个位置进行测量，测电笔在a、b、c三点能发光，在d点不能发光。则电路故障是 c点与d点之间断路 。三、进户线零线断路（测电笔检测各个点氖管都发光）3.如图所示，闭合开关，电灯不亮，用测电笔接触b点时氖管发光，接触c点时氖管不发光，则电路故障是 bc间断路 。若接触a至e各点都发光，说明 进户零线断路 。微专题六 含滑动变阻器电路的作图1.如图甲所示是电位器的示意图，转动旋钮可改变滑片P在碳膜上的位置，从而改变接入电路中电阻的大小。请将该电位器连入如图乙所示的电路，要求逆时针旋转滑片P时灯泡变暗。 答案 2.如图所示，请将滑动变阻器接入电路，要求：滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗。 答案 3.滑动变阻器的使用（1）滑动变阻器接入电路时，两个接线柱要“一上一下”。（2）与需要调节的用电器 串 （选填“串”或“并”）联。（3）闭合开关前，滑片要移到阻值 最大 （选填“最大”或“最小”）的位置。（4）用滑动变阻器控制灯泡的亮度。如图所示，请在方框中画出实物图所对应的电路图。 答案 实验总结实验一：探究影响导体电阻大小因素的实验1.转换法：通过比较 电流表示数 的大小来判断导体电阻的大小。2.控制变量法A.探究导体电阻与导体材料的关系，应选取长度和横截面积均相同的不同 材料 制成的导体；B.探究导体电阻与导体长度的关系，选取同种材料制成的横截面积相同， 长度 不同的导体；C.探究导体电阻与导体横截面积的关系，选取同种材料制成的长度相同， 横截面积 不同的导体。3.多次测量的目的： 使实验结论具有普遍性 。【针对训练】（2022南华期末）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下表所示：（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的亮度外，还可以通过观察 电流表的示数 来比较导体的电阻的大小。（2）为了验证猜想③，应选用编号为 A、C 的两根金属丝分别接入电路进行实验；为了验证猜想①，应选用编号为 A、D 的两根金属丝分别接入电路进行实验。（3）将编号为A、B的两根金属丝分别接入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）在最近几年，我国城乡许多地区进行输电线路的改造，将原来细的铝制输电线换成较粗的铝制输电线，这样是为了 减小 （选填“增大”或“减小”）输电线的电阻。（5）下列4个实验中与本实验所用到的实验方法不同的是 C 。A.探究电流与电压、电阻的关系实验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D.探究影响摩擦力大小的因素实验（6）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 导体电阻大小与材料的关系 。【拓展】（7）将金属丝D对折后接入电路中，发现电流表的示数与将金属丝D全部接入电路时对比变大了，由此得出结论：导体的横截面积越大，电阻越小。这种做法是 错误 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 没有控制电阻丝的长度相同 。（8）若把M、N分别接在金属丝A的两个接线柱上，闭合开关，用酒精灯对金属丝A进行加热，这种是想探究 温度 对电阻大小的影响。实验二：探究导体中电流大小与电压、电阻的关系1.连接电路前开关要 断开 ；滑动变阻器的滑片要移到阻值最 大 处。2.滑动变阻器的作用：（1） 保护电路 。（2） 改变定值电阻两端的电压 。3.调节滑动变阻器不能使电压表达到指定示数的原因： 滑动变阻器的最大阻值过小 。4.探究电流与电阻的关系时，更换大阻值电阻后，滑片移动方向的判断：移动方向应使滑动变阻器接入电路中的阻值变 大 （选填“大”或“小”），使电压表的示数保持不变。【针对训练】实验小组做“探究电流与电阻关系”的实验，实验器材如图甲所示有：电源（电压约为3V）、电流表、电压表、电阻箱R（0～9999.9Ω）、滑动变阻器R1，开关及导线若干。（1）请用笔画线代替导线把图甲所示的电路连接完整。 答案 （2）在连接电路时，开关必须 断开 （选填“闭合”或“断开”）；实验前，滑动变阻器的滑片应移到 B （选填“A”或“B”）端。（3）闭合开关，发现电流表、电压表均无示数，将电压表改接到滑动变阻器R1两端，发现电压表的示数接近电源电压，由此判断电路的故障是 D 。A.电阻箱R短路B.电阻箱R断路C.滑动变阻器R1短路D.滑动变阻器R1断路（4）排除故障后，继续进行实验，将多次测得的实验数据描绘成图乙所示的I-图像，结合图像可知：①当R的阻值为5Ω时，电流表的示数是 0.40 A，此时R两端电压为 2 V；②将R的阻值调大时，滑动变阻器R1的滑片应向 右 （选填“左”或“右”）移动，以使电压表示数不变；③由实验数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。（5）实验小组要继续用现有器材测量一个数百欧的电阻Rx的阻值，他们设计了如图所示的A、B两种实验方案，其中更能准确测量Rx阻值的是 B （选填“A”或“B”）。【拓展】（6）小明在探究“电流与电阻的关系”时，记录的实验数据如下表所示。他在分析实验数据时发现，不能得出教科书上“通过导体的电流与电阻的大小成反比”的结论，出现这一问题的原因是 未控制三次实验中电阻R两端的电压不变 。实验三：“伏安法”测电阻1.滑动变阻器在电路中的作用： 改变待测电阻两端的电压 。2.将电阻换为小灯泡后，测得不同电压下小灯泡电阻不同，其阻值变化的原因： 小灯泡灯丝的电阻与温度有关 。3.实验中多次测量的目的（1）测量定值电阻的阻值是为了 求平均值，减小误差 。（2）测量小灯泡的电阻是为了 寻找普遍规律 。【针对训练】（2022昆明市五华区期末）小明用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，实验电路如图甲所示。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 右 （选填“左”或“右”）端。 答案 （2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路故障可能是 Rx断路 。（3）利用图甲的实验器材还能完成 A （选填“A”或“B”）的实验。A.探究电流与电压的关系B.探究电流与电阻的关系（4）实验中电流表突然损坏，小明设计了如图乙所示的电路，也可测出Rx的阻值。已知滑动变阻器的最大阻值为R1，请你把以下测量步骤补充完整：①闭合开关S，将滑片P移到右端时，读出电压表示数为U1；②再次将滑片P移到 左 端时，读出电压表示数为U2；③电阻Rx= 。（用已知和测量的物理量符号表示）【拓展】（5）另一组的小宇用相同的器材进行实验，并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丙所示的U-I图像。小林发现小宇绘制的U-I图像和自己绘制的U-I图像不同，你认为其原因是小宇 将电压表并联在滑动变阻器两端 。（6）若闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片；电流表和电压表都只有较小示数且不变，造成这一现象的原因可能是 滑动变阻器同时接了下面两个接线柱 。（7）若在测小灯泡的电阻时，计算多组阻值后取平均值，你认为这样处理是 错误 （选填“正确”或“错误”）的。请你说明理由： 灯丝的电阻会随温度的变化而变化 。串联电路并联电路电流特点串联电路中各处电流相等。I=I1=I2=…=In并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。I=I1+I2+…+In电压特点串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U2+…+Un并联电路中，各并联支路两端的电压相等。U=U1=U2=…=Un电阻特点串联电路的总电阻，等于各分电阻之和。R=R1+R2+…+Rn并联电阻中总电阻的倒数，等于各分电阻的倒数之和。分配特点串联电路中，电压的分配与电阻成正比并联电路中，电流的分配与电阻成反比编号材料长度/cm横截面积/mm2A镍铬合金丝401B镍铬合金丝801C镍铬合金丝402D锰铜合金丝401实验次数电阻R/Ω电流I/A1100.302200.503300.20