九年级上册物理 电压 电阻章末训练(Word版 含解析)

九年级上册物理电压电阻章末训练（Word版含解析）
一、初三物理电压电阻易错压轴题（难）
1．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。

小张同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻R T的阻值与温度的关系。

已知M为控温器，电源电压未知但恒定不变，R为电阻箱（一种可以改变并读出阻值的变阻器）。

因实验器材的限制，利用该电路无法直接测出热敏电阻的阻值，聪明的小张进行了如下操作：
①根据图甲连接电路，闭合开关前，将电阻箱的阻值调到足够大；
②控制控温器中液体温度为10℃，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数达到某数值，记录此时电阻箱的阻值为26Ω；
③依次改变控温器中的液体温度，同时……，得到相关数据记录如下表所示。

分析并回答下列问题：
（1）步骤③中“……”部分的操作是____。

（2）从表中可以得出结论：在一定温度范围，_____。

（3）在科技创新活动中，小张用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（电路图如图乙所示，电压表未接入），它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。

闭合开关后，小华发现电流表有示数，将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数，接ac、bc间有示数，此时电路中的故障是____。

小华重新正确连接电路后，若想要电压表的读数随温度的升高而增大，则应在原理图乙中_____两端接入电压表。

A．a、b B．b、c C．a、c
【答案】调节电阻箱的阻值，使电流表的示数保持不变热敏电阻的阻值随温度的升高而减小定值电阻短路A
【解析】
【详解】
（1）为了探究热敏电阻R T的阻值与温度的关系，应保持其他变量不变，即调节电阻箱阻值来保持电流表示数不变；（2）因为热敏电阻R t与电阻箱串联，而电路电流保持不变，所以电路总电阻保持不变，读表可知，那么随着温度升高，变阻箱电阻增大，即热敏电阻R T的减小。

（3）如图乙：闭合开关后，小华发现电流表有示数，说明电路没有断路，将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数，而接ac、bc间有示数，则ab间一定发生短路；想要电压表的读数随温度的升高而增大，电路总电压不变的情况下，根据串联分压原理，定值电阻ab两端电压随热敏电阻R t减小而增加，故应接在ab之间，选A。

【点睛】
电流表、电压表在判断电路故障中的应用。

本题考查了学生在实验操作中用电流表、电压表判断电路故障的方法；本题不仅体现了控制变量法思想，还考查了转换法思想，因为无法直接观测热敏电阻R T的阻值，所以可以将其转化为与U/I的关系：
R T从而间接得到R T的阻值与温度的关系。

2．某同学用下图所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”，电源电压恒为．
（1）闭合开关后，电流表无示数，但电压表有示数，原因可能是__________．
A．电流表断路B．电压表断路C．R1断路D．R2断路
（2）探究电流与电压的关系时，应保持________不变（选填“R1”或“R2”）．
（3）探究电流与电阻的关系时，当R1的阻值是2Ω，电流表示数是1.0A，要使电流表示数是0.5A，R1的阻值是________Ω；多次测量后，作出的I-R1图像是图乙中的________．【答案】CR14D
【解析】
【分析】
（1）闭合开关，电流表无示数，可能电路出现断路，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；
（2）探究电流和电压的关系，应保持电阻不变；
（3）探究电流和电阻的关系时，应保持电阻两端的电压不变，根据欧姆定律得到R1的阻值；根据电流和电阻的关系得到I-R1图像。

【详解】
（1）闭合开关，电流表没有示数，可能出现断路，电压表有示数，则与电压表并联的R1断路，故选C。

（2）该实验是探究R1的电流和电压、电阻的关系，探究电流与电压的关系时，应保持R1不变；
（3）R1两端的电压U=IR=1.0A×2Ω=2V，探究电流与电阻的关系时，应保持电阻两端的电
压不变，要使电流表示数是0.5A，R1的阻值；因为电压不变，通过导体的电流和电阻成反比，所以作出的I-R1图像是图乙中的D。

【点睛】
本题考查电流电压和电阻的关系，当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

3．小明想探究某电阻的阻值R，与温度t的关系，设计了如下图所示的电路，其中，定值电阻R o＝20 Ω，电源电压U＝3 V。

他把该电阻放在不同的温度下做实验，得到了不同温度下该电阻的阻值（如下表）。

(1)由表中数据得出，该电阻的阻值R t与温度t的数学关系式为_____；
(2)通过计算说明，当温度为0℃时，小明观察到实验中电压表的示数为多少？_____
(3)在实验过程中，小明发现：温度较高时，随温度的上升，电压表示数变化不明显。

经检查，电路连接正常，各元件没有损坏。

你认为小明发现的情况可能是什么原因造成的？_____
【答案】R t=0.5t+20； 1.5V；当温度较高时，该电阻阻值较大，定值电阻阻值相对于该电阻过小，导致电压表示数变化不明显。

【解析】
【详解】
(1)[1]从表中数据可以看出，电阻阻值R t与温度的关系为
t
200.5
R t
=+；
(2)[2]当t=0℃时，R t =20欧，根据欧姆定律得：
0t
3V
0.075A
20Ω20Ω
U U
I
R R R
=
++
＝＝＝，
定值电阻R0上的电压
00
0.075A20Ω 1.5V
U IR
==⨯=；
(3)[3]当温度较高时，该电阻阻值较大，定值电阻阻值相对于该电阻过小，分压作用小，导致电压表示数变化不明显。

4．在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中．
（1）小明为上述探究活动准备了四条电阻丝，电源电压恒定，并按图电路图进行连接，A、B间接入电阻丝．取得数据填入下表：
编号材料长度横截面积电流（A）
1镍铬合金2L S0.22
2锰铜合金2L S0.62
3镍铬合金L S0.44
4镍铬合金2L2S0.44
（2）该实验通过比较________大小来判断接入A、B间的电阻丝的阻值大小；
（3）这个实验的操作一定要小心谨慎，每次要用开关进行________，防止损坏电流表．（4）为了探究“电阻与长度的关系”，应该选用两条电阻丝________（填写所需要材料编号）分别接入A、B进行对比；如果将电阻丝1、2分别接入A、B间，可以探究电阻与________的关系；
（5）在实验中发现在接入锰铜合金时，一开始电流到达了0.64A，过一会儿才变为
0.62A，这说明导体的电阻与________有关．这个实验中，如果用小灯泡代替电流表，是否可行?答：________ （选填“可行”或“不可行”）
【答案】电流试触 1和3 材料温度可行
【解析】
【分析】
【详解】
(2) 电源电压恒定，由
U
R
I
可知，该实验通过比较电流大小来判断接入A、B间的电
阻丝的阻值大小；
(3)这个实验的操作一定要小心谨慎，每次要用开关进行试触，防止损坏电流表．
(4)为了探究“电阻与长度的关系”，应该选用材料相同、横截面积相同的两条电阻丝，分别接入A、B进行对比，1和3就可以满足要求；
电阻丝1和2材料不同，长度和横截面积相同，如果将电阻丝1、2分别接入A、B间，可以探究电阻与材料的关系；
(5)在实验中发现在接入锰铜合金时，一开始电流到达了0.64A，过一会儿才变为
0.62A，这说明导体的电阻与温度有关，温度升高电阻变大，电流变小．这个实验中，如果用小灯泡代替电流表，可行，可以通过观察小灯泡的亮暗比较电流大小，进而比较电阻的大小．
5．小刚同学在探究串联电路电压规律的实验中，提出了猜想：串联电路中各用电器两端的电压相等，总电压等于各部分电压之和。

他准备了两只相同的灯泡L1、L2和其它实验器材。

（进行实验）
（1）按如图所示的电路图连接电路；
（2）闭合开关，用电压表分别测出AB 、BC 、AC 间的电压，并记录在表格中。

（分析与论证）
（1）在物理学中，串联电路电压的规律是：_____。

（2）分析小刚的实验数据得出的结论与他的猜想_____（填“相符”或“不相符”） （评估）
这个实验的不足之处是：
（1）_____；
（2）_____。

【答案】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 相符 使用两个相同的灯泡 没有多次测量数据
【解析】
【分析】
（1）根据教材知识和表格中AB 、BC 、AC 间的电压值分析可得出结论；
（2）本实验使用相同的灯泡，只进行了一次实验就得出结论，不具有普遍性；为了使实验结论具有普遍性，应换用规格不同的灯泡进行多次测量．
【详解】
(1)在物理学中，串联电路电压的规律是总电压等于各部分电压之和；
(2)由表中数据可知,两灯泡两端的电压相等,且AB BC AC U U U += ，所以，根据小刚的实验数据得出的结论与他的猜想是相符的；
【评估】
由于实验中两灯泡两端的电压相等，说明他在实验时使用了两个相同的灯泡；他只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性，不能得出普遍规律；
因此实验的不足之处是：①使用了两个相同的灯泡；②没有进行多次测量。

故答案为：(1). 串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 (2). 相符 (3). 使用两个相同的灯泡 (4). 没有多次测量数据。

6．一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”。

用三节干电池串联供电，他们选择了两只规格不同的小灯泡L 1、L 2。

(1)请用笔画线代替导线，连接实验电路。

要求：电压表测量两灯串联后的总电压，并在右
边方框画出电路图。

（________）
(2)为了保证电路的安全，连接器材时，开关应____________。

(3)小明用电压表测量L1两端电压时，直接选用0∼3V的量程，小悦说这样不行，规范的操作方法应该是：_________。

(4)他们实验中得出一组实验数据如下表。

为了得出串联电路电压关系的普遍规律，他们还应________。

L1两端电压（V）L2两端电压（V）电路两端总电压（V）
1.5
2.8 4.3
(5)在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示电路测得V的示数是3.8V，V1的示数是2.3V，V2的示数应为____V。

(6)在测量L2两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数为0，用电压表检测L1两端电压为电源电压，则出现故障的原因可能是（__________）
A．灯L1短路 B．灯L2短路
C．灯L1断路 D．灯L2断路
【答案】断
开先选用0∼15V的量程试触，若读数小于3V，再换用0∼3V的量程换用不同规格的灯泡，多次实验 1.5 C
【解析】
【分析】
(1)两灯泡、开关、电源组成串联电路，电压表并联在两灯泡两端，连线时注意电压表正负接线柱不要接反；
(2)为保证安全，连接电路时，开关应断开；
(3)因为电源电压大于3V，在测量电压前，应先用0∼15V量程，测一下L1两端电压，若电压小于3V，再用0∼3V量程；
(4)分析表中实验数据，得出结论；为了得出普遍规律，应更换不同的实验器材，进行多次测量；
(5)串联电路两端电压等于各部分电路电压之和；
(6)两灯突然熄灭说明电路发生断路；电压表测L2两端电压时，电压表示数为零，可能是L2短路或L2之外的电路存在断路；电压表测L1电压时，电压表有示数且等于电源电压，说明此时电压表与电源两极相连接，L1之外电路不存在端路；综合分析可知：电路故障是灯泡L1断路；
【详解】
(1)[1]两灯泡、开关、电源组成串联电路，电压表并联在两灯泡两端，实物图及电路图如图所示：
(2)[2]为保证电路安全，连接电路时，开关应断开；
(3)[3]电流表和电压表在使用时，如不能估计测量值的大小，应采用试触法选择合适量程，即先选用0∼15V的量程试测，如果示数小于3V，再改用0∼3V量程测量。

(4)[4]测出一组实验数据后，为了得出普遍规律，应换用不同规格的灯泡，多次测量；
(5)[5]根据电路图可知，电压表V1测的是灯L1两端电压，电压表V2测的是灯L2两端电压，电压表V测电源两端电压，由于串联电路两端电压等于各部分电路电压之和，因此电压表V2的示数为：3.8V-2.3V=1.5V；
(6)[6]在测量L2两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数变为0，用电压表检测L1两端电压，电压表示数为电源电压，出现此故障的原因可能是：灯泡L1断路；故选C。

【点睛】
本题综合考察串联电路的电压关系实验的实物电路图、实验步骤和操作方法、数据收集和分析以及电路故障的检测，很有代表性的一道实验题。

7．在某次综合实践活动中，晓益利用蓄电池（电压为 24V）、电压表（量程为 0～
15V）、校准电阻 R0、滑动变阻器R（最大阻值为100Ω）等器材，设计了一种测定油箱内油量的方案（图甲），选配合适的校准电阻值，能够使油箱装满汽油，滑动变阻器的触片在某一端时，油量表示数为最大值（即电压表示数达到最大值）油箱中的汽油用完，滑动变阻器的触片在另一端时，油量表示数为零（即电压表示数为零）
（1
）校准电阻除了可以校准表盘，还有什么作用？
_________
（2）校准电阻的阻值为多少？ _________
（3）另一个小组的大中同学设计了如图乙所示的电路，请你从能耗的角度分析这种方案的优点．___
【答案】见解析 见解析 见解析
【解析】
【详解】
（1）由题知，电源电压U=24V ，电路中若没有校准电阻R 0，则R 两端电压等于电源电压24V ，超过了电压表量程0-15V ，会被烧坏，所以校准电阻R 0串联在电路中，除了可以校准表盘，还起到分压的作用，能避免电压超过电压表量程而损坏；
（2）当油箱装满汽油，由图甲知，滑片在下端，此时变阻器连入阻值最大，电压表示数达到最大值15V ，
所以电路中电流：I=I 0=I R =150.15100R U V A R ==Ω
=0.15A ， 所以R 0的阻值：R 0=0002415600.15R U U U V V I I A
--===Ω （3）由图乙知，滑动变阻器始终以最大值串联入电路中，电压表示数U V =IR 滑，能反映测
量的变化情况，且电路中电阻始终处于最大值，由P=2
U R
可知电路中功率最小，由W=Pt 可知，同样时间内电路消耗的电能最少，所以乙图的电路设计可以节能．
8．如图所示是小明“探究串联电路中电压的关系”的实验电路图．
（1）实验步骤
A ．按图甲所示接好电路，在连接电路的过程中，开关应________．检查电路无误后，闭合开关前，滑片P 应置于最________端．
B．滑片P移到适当位置，用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1．
C．________．
D．保持滑片P不动，用电压表测出a、b两点之间的电压U．
E．移动滑片P的位置，重复步骤B、C、D两次．
（2）讨论交流
小明得出的结论：串联电路中各个电阻两端的电压相等，总电压等于各个电阻两端电压之和．而另一小组的小芳得出的结论是：串联电路中各个电阻两端的电压不相等，总电压等于各个电阻两端电压之和．请你帮她们分析原因是________．这样得出的结论具有
________性，是不科学的．
（3）小明测电阻R0两端的电压时，电压表示数如图乙所示，则此时R0两端的电压为
________．
（4）小明按图甲所示接好电路，闭合开关S，无论怎样移动滑片P，灯泡都不亮，但电压表有读数，经检查：除灯L和定值电阻R0外，其余都没有问题，则电路中存在的故障可能是________．为进一步确定故障，应将电压表接在________两端，并观察电压表有无示数．
（5）小明在测灯L两端的电压时，直接将接线b改接在a上，你觉得是否妥当，并说明原因________．
【答案】断开右端保持滑片P不动，用电压表测出灯L两端的电压U2小明选的灯L 和R0的阻值相同，而小芳选的灯L和R0的阻值不同偶然 1.2灯L短路或R0断路滑动变阻器不妥，这样电压表的正、负接线柱接反了
【解析】
试题分析：（1）在连接电路时开关必须是断开的，为防止接错时损坏电路元件，在闭合开关前，要将滑动变阻器的阻值调到最大端，为了探究串联电路的电压关系，还得测量灯两端电压．
（2）串联电路中电压的分配和电阻成正比，小明测的电压相等说明，小明选的灯L和R0的阻值相同，而小芳选的灯L和R0的阻值不同．实验次数少，实验具有偶然性．
（3）电压表读数注意所接的接线柱．
（4）电压表有示数说明是灯L短路或R0断路．把电压表并接在滑动变阻器两端，如果有示数说明是L短路，无示数是R0断路．
（5）连接电路时注意电压表的正负接线柱．
9．小明在探究“影响导体电阻大小的因素”的实验中，原先设计的实验电路如图。

（1）为判断a、b两点间导体电阻的大小，小明应注意观察电流表的示数，若电流表示数较大，表明接入a、b两点间导体电阻较_____（填“大”或“小”）。

老师指出该方案存在不足，你认为不足之处是：_____。

（2）老师指出不足后，小明立即将图中的电流表改成了一个小灯泡，想通过观察小灯泡亮度的变化，判断a、b两点间导体电阻的大小。

老师指出此方案仍存在不足，你认为不足之处是：_____。

（3）小明认真思考了一会，对原先设计的实验电路图重新作了改进，他改进后的电路得到了老师的肯定。

他是如何改进电路的？答：_____。

（4）小明实验时发现手边只有一根较长的镍镉合金丝，他利用后来改进的电路只可以探究导体的电阻与导体的_____和_____有关。

【答案】小 ab间电阻过小时，可导致电路中电流过大从而烧坏电流表接入ab间电阻相差不大时，小灯泡亮度变化不明显在图中串联一个小灯泡长度横截面积
【解析】
解答：(1)为判断a、b两点间导体电阻的大小，应注意观察电流表的示数变化。

若电流表示数较大说明接入电路的电阻较小；该电路无保护电阻，当ab间电阻太小时，可导致电路中电流过大，烧坏电流表；(2)灯泡与电阻串联，通过观察小灯泡亮度的变化，判断a、b
两点间导体电阻的大小，此方案存在不足为：接入ab间电阻相差不大时，小灯泡亮度变化不明显；（3）对原先设计的实验电路图重新作了改进，根据保护电路的思路，在原电路中串联一个小灯泡，可以起到保护电路的作用；（4）导体的电阻是本身的属性，它跟导体的长度、横截面积和材料有关：当探究导体电阻与长度的关系时，可控制横截面积和材料不变，改变导体的长度，能够完成；当探究导体电阻与横截面积的关系时，可控制长度和材料不变，改变导体的横截面积，能够完成；当探究导体电阻与材料的关系时，可控制长度和横截面积不变，因为只有一根较长的镍镉合金丝，所以无法改变材料，不能够完成，所以他利用后来改进的电路只可以探究导体的电阻与导体的长度和横截面积的关系。

10．光敏电阻对光照强度十分敏感，它在强光照射下的电阻称为亮电阻，在黑暗环境下的电阻称为暗电阻，两种阻值差异可达1000倍以上，某兴趣小组为了研究光照强度对光敏电阻阻值的影响，他们把一光敏电阻R1与定值电阻R2（R2=1千欧）串联后接在6伏的电源上，电路如图（a）所示，闭合电键，当该光敏电阻处于不同环境下，电压表指针分别位于如图（b）、（c）所示的位置．请根据上述内容，回答下列问题．
（1）根据图（a）、（b）、（c）所示信息及相关条件，可得出初步结论：光照强度越强，光敏电阻的阻值越________（选填“大”或“小”），依据是________．
（2）关于对光敏电阻的讨论，下列说法中正确的是_____．
A．亮电阻与暗电阻的差异越大，光敏电阻的性能越好
B．如果暗电阻接近于零，说明该光敏电阻已损坏
C．将光敏电阻与灯串联后接入照明电路可实现白天熄灭、夜间发光
D．将光敏电阻与灯并联后接入照明电路可实现白天熄灭、夜间发光．
【答案】小串联电路中，一个电阻不变，另一个电阻越小，电阻两端电压越小 A,B
【解析】
（1）根据如图（a）、（b）、（c）所示信息及相关条件，根据串联电路的电压特点，可
得出初步结论：光照强度越强，光敏电阻的阻值越小，依据是串联电路中，一个电阻不
变，另一个电阻越小，电阻两端电压越小．（2）关于对光敏电阻的讨论，下列说法中：A. 亮电阻与暗电阻的差异越大，光敏电阻的性能越好，该说法正确；B. 光照越暗，光敏电阻的阻值越大，如果暗电阻接近于零，说明该光敏电阻已损坏，该说法正确；C. 将光敏电阻与灯串联后接入照明电路，白天光照强度大，光敏电阻阻值小，则灯白天发光、夜间熄
灭，故C说法错误；D. 将光敏电阻与灯并联接入照明电路后，灯白天、夜间都发光，故D
错误．。