【单元练】上海市北初级中学九年级物理第十六章【电压和电阻】经典习题(专题培优)

一、选择题
1．下列数据中最符合实际情况的是（）
A．家用电风扇的额定功率约为80W
B．正常工作的家用电冰箱的电流约为5A
C．对人体的安全电压是220V
D．人体的电阻约为10ΩA
解析：A
A．家用电风扇的额定功率约为80W，故A符合实际，符合题意；
B．正常工作的家用电冰箱的电流约为1A，故B不符合实际，不符合题意；
C．对人体的安全电压是不高于36V，故C不符合实际，不符合题意；
D．人体的电阻约为2kΩ，故D不符合实际，不符合题意。

故选A。

2．下列关于汽车的说法正确的是（）
A．汽车的两盏前大灯是串联的
B．LED车灯主要是由半导体材料制成的
C．油箱的汽油用去一半后，热值减少一半
D．内燃机使用的燃料热值越大，效率越高B
解析：B
A．汽车的两盏前大灯一盏灯坏了，另一盏灯还亮，所以互不影响，即两盏灯是并联的，故A错误；
B．常见的半导体材料有硅和锗，LED车灯主要是由半导体材料制成的，故B正确；C．燃料的热值是燃料的一种特性，与质量无关，所以油箱的汽油用去一半后，热值不变，故C错误；
D．内燃机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，与燃料的热值大小无关，故D错误。

故选B。

3．欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了决定电阻大小的因素。

如图有一个长方体的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且a＞b＞c电流沿箭头所指方向流过该金属时，其中电阻值最小的是（）
A．B．
C．D． A
解析：A
导体电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料有关，同种材料，长度越短，横截面积越大的电阻越小，由于a＞b＞c，则四个选项中，A选项的导体横截面积最大但长度最短，所以它的电阻最小。

故选A。

4．如图所示的电路，开关S闭合后，两灯均发光，下列说法中正确的是（）
A．电压表测的是灯L1两端的电压
B．开关断开时电流表无示数但电压表有示数
C．电压表测的是灯L2两端的电压
D．电压表测的是电源两端的电压A
解析：A
由电路图可知，开关闭合时电路为L1和L2的串联电路，电压表并联在L1两端，测量L1两端电压；开关在干路上，当断开时，电流表和电压表均无示数。

故选A。

5．如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S1闭合，S2断开时，电压表的数是5V，当开关S1断开，S2闭合时，电压表的示数是3V，则S1，S2都断开时，灯L1和L2两端的电压分别为（）
A．2V和3V B．3V和2V C．2V和8V D．2V和5V A
解析：A
当开关S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，此时电压表测量灯L1和L2两端的总电压，则灯L1和L2两端的总电压为5V，即电源电压为U=5V；当开关S1断开，S2闭合时，两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端的电压，灯L2两端的电压为3V，即U2=3V，故此时L1两端的电压
U1=U-U2=5V-3V=2V
当开关S1，S2都断开时，仍是两灯泡串联，灯L1和L2两端的电压分别为2V和3V。

故选A。

6．如图所示的电路，若闭合开关S，则（）
A．电流表会被烧坏
B．电压表会被烧坏
C．两表都不会被烧坏
D．两表都会被烧坏C
解析：C
由电路图知，电压表串联在电路中，电流表与灯泡并联。

当开关闭合时，电压表示数接近电源电压，又因为电压表电阻大，电路中电流很小，电流表与灯泡并联时也不会被烧坏，故两表都不会被烧坏。

故选C。

7．关于导体、半导体和超导体，下列说法正确的是（）
A．中考实行网上阅卷，条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料
B．超导材料可用来制作电饭锅的发热体，且发热效率更高
C．导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定
D．当导体被均匀拉长至原来的两倍时，它的电阻增大为原来的两倍A
解析：A
A．半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的材料，条形码扫描器中的光敏二极管使用的是半导体材料，故A正确；
B．超导材料是指降到一定温度时，电阻会变为0Ω，由于电阻是0Ω，所以电流流经超导体时不发热，故B错误；
C．导体的电阻是导体的一种属性，与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，故C错误；
D．当导体被均匀拉长至原来的两倍时，长度会变为原来的两倍，横截面积会变为原来的二分之一，所以它的电阻增大为原来的四倍，故D错误。

故选A。

8．关于电路的知识，下列说法中正确的是（）
A．只要电路闭合，即使电路中没有电源，电路中也一定有电流
B．连接电路时，开关一定要断开
C．马路两旁的路灯，晚上同时亮早晨同时灭，它们是串联的
D．电路两端有电压，电路中一定有电流B
解析：B
A．产生电流的必要条件是：有电源、闭合回路，故A错误；
B．为了保护电路，电路连接时开关要断开，故B正确；
C．马路两旁的路灯，晚上同时亮早晨同时灭，但是有一盏灯损坏后，其它灯正常发光，所以它们是并联的，故C错误；
D．电路两端有电压，且是闭合回路才能有电流，故D错误。

故选B。

9．如图所示，当开关S闭合后，下列说法正确的是（）
A．灯L1与灯L2是串联
B．电流表A1测的是灯L1的电流
C．电流表A2测的是灯L2的电流
D．电压表不能测出灯L1两端的电压C
解析：C
由图知道，电流有两条路径，即电流从电源正极出发，经过开关S、电流表A1后分成两支，一支经过灯泡L1回到负极；另一支经过A2、灯泡L2回到负极，故两灯是并联的，A1测量干路电流，A2测量L2的电流，电压表测量电源电压或L1或L2的电压，故AB错误，C正确，故D错误。

故选C。

10．下列材料的电阻值，按从小到大排列的是（）
A．超导体、绝缘体、半导体、导体
B．绝缘体、半导体、导体、超导体
C．超导体、导体、半导体、绝缘体
D．绝缘体、超导体、半导体、导体C
解析：C
超导体是指电阻为0的材料，绝缘体是几乎不能导电的，其电阻非常大，而半导体的导电能力处于导体与绝缘体之间，导体对电流的阻碍作用小，在以上材料中，电阻最小，故ABD不符合题意，C符合题意。

故选C。

二、填空题
11．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。

开关S闭合，电流表的示数为I0，电路正常工作。

一段时间后，观察到电流表的示数变大已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，则可判断电路中发生了______（选填“断路”或“短路”），若将一个完好的电压表V并联在电阻R1两端，请写出电压表V的示数及对应的故障______。

短路电压表示数为电源电压则是R2短路电压表示数为0则
是R1短路
解析：短路电压表示数为电源电压，则是R2短路，电压表示数为0，则是R1短路。

[1]电流表示数变大说明电路的总电阻变小，所以是某个电阻发生短路。

[2]如果R2短路，电源电压直接加在R1两端，电压表示数即是电源电压，如果R1短路，则两端无电压，示数为0。

12．通过A、B两个电路元件的电流与其两端电压的关系如下图所示。

将A、B串联后接入电路，当通过的电流为0.2A时，A和B两端的总电压是_________V。

将A、B并联后接入电路，当通过B的电流为0.2A时，A两端的电压是_________V。

2
解析：2
[1]串联电路中各处的电流相等，通过A的电流为0.2A时，通过B的电流也为0.2A，由图像可知，A、B两端的电压分别为
A 1V
U=，
B 2V
U=
串联电路中总电压等于各分电压之和， A和B两端的总电压为
AB A B 1V2V3V
U U U
=+=+=
[2]并联电路中各支路两端的电压相等，将A、B并联后接入电路中时，它们两端的电压相等，由图像可知，当通过B的电流为0.2A时，B两端的电压为2V，也是A两端的电压。

13．电阻是导体的一种性质。

导体的电阻决定于导体的________、________、________温度。

材料长度横截面积
解析：材料长度横截面积
[1][2][3]电阻是导体的一种特性，导体电阻大小决定于导体的材料、长度、横截面积，还跟温度有关。

对大多数导体来说，温度越高，电阻越大，但也有少数导体其电阻随温度的升高而减小。

14．如图为宾馆的“插卡取电器”。

它有两种类型：第一种，无论插入哪种房卡都能使房间通电；第二种，用专门的磁卡插入或靠近都能使房间通电。

为房间供电的照明电路电压为_______V，使房间通电的卡片，其作用相当于一个_______（填电路元件名称），“取电器”应接在房间照明电路的_______（选填“支路”或“干路”）中。

取专门磁卡插入“取电器”，若能通电，_______（选填“能”或“不能”）确定该房间为第二种类型。

开关干路不能
解析：开关干路不能
[1]由课本知，我国家庭电路的电压为220V；
[2][3]只有把房卡插入槽中或靠近时，房间内的灯和插座才能有电，这说明：房卡相当于开关，可以控制房间内的灯和插座，不插入插槽中，所有房间内的灯和插座都不工作；所以房卡相当于接在干路上的开关。

[4]由题知，专门磁卡插入，第一种取电器会通电，第二种也会通电，所以不能判断是哪种类型。

15．家庭照明电路的电压为___________V.一批小彩灯正常工作的电压是4V，应将_______只小彩灯_______联在家庭电路中，小彩灯才能正常发光.55串
解析：55串
[1]据课本知识可知，家庭电路电压是220V；
[2][3]串联电路起分压作用，因此需要将小彩灯串联在家庭电路中；又因为家庭电路电压为220V，小彩灯正常工作的电压为4V，所以需要串联彩灯的数目为
1220V
=55 4V
U
n
U
==个。

16．金属导体，如铁、铜等,当温度升高时，导体中自由电子运动的阻力会增大，电阻就会不断变大；半导体，如硅、锗等元素，它们原子核的最外层有4个电子，既不容易挣脱束缚，也没有被原子核紧紧束缚，所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间，但温度升高，半导体原子最外层的电子获得能量，挣脱原子核的束缚成为自由电子,所以电阻减小；还有一些体，如锰铜合金和镍铬合金，其电阻随温度变化极小。

请你根据上述信息回答下列问题：
（1）一般情况下，随着温度的降低，金属导体的电阻__________ .
（2）比较在10℃和30℃时的温度，在温度是___________时导体的导电能力会较弱.（3）常温下绝缘体不容易导电的原因是：其最外层电子_______________ .
（4）根据上述信息可以判断，适宜制作定值电阻的材料是______ (选填A、B、C).
A .铁、铜
B .硅、锗
C .镍铬合金减小30℃不容易挣脱原子核的束缚成为自由电子C
解析：减小30℃不容易挣脱原子核的束缚成为自由电子C
(1)[1]根据题中信息，一般情况下，随着温度的升高，导体的电阻增大，随着温度的降低，金属导体的电阻减小；
(2)[2]当温度升高时，导体中自由电子运动的阻力会增大，电阻就会不断变大，导电能力减小，故导体在温度是30℃时导体的导电能力会较弱；
(3)[3]常温下绝缘体的原子核对最外层电子的束缚能力强，电子不容易挣脱原子核的束缚成
为自由电子，所以电阻越大，不容易导电；
(4)[4]根据上述信息可以判断，适宜作定值电阻的材料是电阻较大的材料，合金的电阻较大，故选C。

17．如图所示电路中，电电压为3V，R1和R2阻值相等.若断开S2闭合S1、S3，两电阻的连接方式为______(选填“串联或并联”)，若断开S1、S3，闭合S2，此时电压表示数为_______V
并联15
解析：并联 1.5
若断开S2闭合S1、S3，则R1和R2并列连接在电源两端，即为并联；若断开S1、S3，闭合S2 ，R1和R2依次连接即为串联，电压表测R1两端的电压；由于R1和R2阻值相等，根据串
联电路的分压特点知道，电压表示数是：
111
3V=1.5V 22
U U
==⨯ .
18．如图所示，是四根高压输电线上的一个装置，根据你的思考该装置应该属于_____（填“导体”或“绝缘体”），利用这个装置把四根导线固定起来，相当于增大输电导线的
_____，减小输电导线的_____，从而可以减少输电线上电能的损失。

导体横截面积电阻【解析】
解析：导体横截面积电阻
【解析】
由题可知，该装置属于导体，将四根导线并联在一起，等效成一根导线，相对于其中的任何一根导线，其横截面积变大了；导体的电阻大小与导体的横截面积有关，在其他因素不变的情况下，其电阻的大小与导体的横截面积成反比，所以横截面积增大，导体的电阻减小，损失的电能减小。

19．在用实验探究“电阻的大小与哪些因素有关”时，如图是某实验小组进行探究的实验装置，演示板上固定了四条合金电阻线，a、b、c的长度均是1m，d的长度是0.5m；a、b、d的横截面积相同，c的横截面积比a、b的小，a、c是镍铬合金线，b、d是锰铜合金线，当依次把M、N跟a、c的两端连接时，探究的是导体电阻的大小与导体_________的关系．想要探究导体电阻的大小与导体材料的关系，应选______（填字母）两根电阻线进行实验．实验中采用的方法叫__________．
横截面积ab控制变量法
解析：横截面积a、b控制变量法
合金电阻线a、c的材料、长度相同，横截面积不同，所以分析比较a、c两根金属丝的电阻大小，可探究电阻跟导体的横截面积的关系；
研究导体电阻与材料的关系，保持合金线的长度、横截面积不变，材料不同，由题中信息可知应选a、b两根电阻线进行实验；
电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关，所以实验采用控制变量法．
20．如图甲所示电阻箱的示数为______Ω，某同学连接的电路如图乙所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,当他闭合开关后,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.
4V2V【解析】
解析：4V2V
【解析】
(1)由图可知，该电阻箱的示数为：2×1000Ω+1×100Ω+0×10Ω+5×1Ω=2105Ω。

(2)因为串联电池组的总电压等于各节电池电压之和，且一节干电池的电压为1.5V，所以，四节新干电池组成电源的电压U=4×1.5V=6V；由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L2两端的电压,即U2=2V；因为串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和，所以L1两端的电压为：U1=U−U2=6V−2V=4V。

三、解答题
21．如图所示的电路中，R1、R2、R3为三个定值电阻，V1、V2为两个电压表，电源是由四节干电池串联组成的电池组。

V1的示数为3V，V2的示数为5V，则R1、R2、R3两端的电压U1、U2、U3分别是多大？
解析：1V；2V；3V。

在电路中，电压表相当于断路，故由电路图可知，三电阻串联，电压表V1测R1与R2两端的电压之和，电压表V2测R2与R3两端的电压之和。

一节干电池的电压为1.5V，且电源由4节干电池串联组成，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，故总电压为：
U总=4×1.5V=6V；
电压表V1的示数为：
U V1= U1+U2=3V，
电压表V2的示数为：
U V2 =U2+U3=5V，
把两个方程左边相加右边相加即可得：
U1+U2+U2+U3= U1+U2 +U3+U2=U+U2=3V+5V=8V，
故电阻R2两端的电压为：
U2=8V- U=8V-6V=2V；
所以电阻R1两端的电压为：
U1=U V1-U2=3V-2V=1V；
所以电阻R3两端的电压为：
U3=U V2-U2=5V-2V=3V。

答：R1、R2、R3两端的电压U1、U2、U3分别是1V、2V、3V。

22．如图所示，闭合开关S，电压表V1、V2的示数分别为6V、2V，电流表的示数为1A。

求：
(1)电源电压；
(2)电阻R1的阻值。

解析：(1)6V；(2)4Ω
(1)闭合开关S后两电阻串联，等效电路图如下所示：
可知电源电压即电压表V1的示数
U=6V
(2)根据串联分压可知，电阻R1的两端电压为
126V2V4V
U U U
=-=-=则电阻R1的阻值为
1 14V
4Ω1A
U
R
I
===
答：(1)电源电压为6V；
(2)电阻R1的阻值为4Ω。

23．在如图所示电路中，闭合开关S后，电流表A1、A2的示数分别为0.38A和0.7A，电压表的示数为4.5V。

求：
(1)灯L1、L2中的电流I1和I2；
(2)电源电压U。

解析：(1) 0.38A，0.32A；(2)4.5V
解：(1)由电路图可知，灯泡L1与L2并联，电流表A1测流过灯L1的电流，电流表测A2干路电流，电压表测灯L1与L2两端的电压，即电源电压。

电流表A1的示数，就是流过灯L1的电流，由题意可知I1=0.38A。

由并联电路的特点知，流过灯L2的电流
I2=I A2-I1=0.7A-0.38A=0.32A
(2)电压表的示数就是灯L1两端的电压，也是电源电压，由题意知电源电压U=4.5V。

答：(1)灯L1、L2中的电流分别为0.38A和0.32A；
(2)电源电压是4.5V。

24．如图所示的电路中，电压表所用的量程不明，当电路闭合后，V1和V2的示数分别如图所示，求灯泡L1两端的电压U1为多少？
解析：5V
由图示电路图知道，两灯泡串联，电压表V1测串联总电压，电流表V2测灯L2两端电压；电压表V1示数应大于V2示数，由图乙所示电压表知道，电压表V1指针偏角小于V2指针偏角，所以，V1量程为0～15V，其分度值为0.5V，示数为5V，V2量程为0～3V，其分度值为0.1V，示数为2.5V，所以，灯泡L1两端电压是：
U1＝U V1﹣U V2＝5V﹣2.5V＝2.5V。

答：灯泡L1两端的电压U1为2.5V；
25．如图所示,电流表A l的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A，电压表V的示数为3V.
求： (1)电源电压U ；
(2)灯泡L 2的电流．
解析：(1) 3V (2) 0.2A
由电路图可知，两灯泡并联，电流表A 1测L 1支路的电流，电流表A 测干路电流，电压表测电源的电压．
(1)电源电压
U =U 1=3V ；
(2)由并联电路电流的规律得到通过灯泡L 2的电流
I 2=I -I 1=0.5A-0.3A=0.2A ．
答：(1)电源电压是3V ；
(2)通过灯泡L 2的电流是0.2A ．
26．如图所示，电源电压不变，当开关S 闭合时，电压表V 1的示数为12V ，电压表V 2的示数为4V ，当开关S 断开时，电压表V 1的示数为6V ，电压表V 2的示数为8V ．（请写出必要的文字说明）
（1）当开关S 闭合时，灯L 1两端电压及电源电压各是多少？
（2）当开关S 断开时，每盏灯两端的电压各是多少？
解析：（1）4V ；（2）2V
(1)由电路图可知，当开关S 闭合时，L 1与L 3串联，L 2被短路，电压表V 1测电源电压，则电源电压12V U =；V 2测量L 1两端的电压，所以L 1两端的电压14V =U ．
(2)当S 断开时，三盏灯串联，V 1测量L 1、L 3两端的总电压，所以L 2两端的电压：
2V1''12V 6V 6V U U U =-=-=；
V 2测量L 1、L 2两端的总电压，所以L 3两端的电压：
3V2''12V 8V 4V U U U =-=-=；
则L 1两端的电压：
123'''12V 6V 4V 2V U U U U =--=--=．
答：(1)当开关S 闭合时，L 1两端的电压为4V ；电源电压为12V ．
(2)当S 断开时，L 1两端的电压为2V ；L 2两端的电压为6V ；L 3两端的电压为4V ．
27．如图所示电路，电源电压不变，R 1的阻值为40Ω．只闭合开关S 1时，电流表的示数为0.2A ；S 1、S 2都闭合时，电流表的示数为0.6A ．求：
（1）R 2的阻值。

（2）S 1、S 2都闭合时电路消耗的总功率。

解析：（1）20Ω （2）4.8W
【解析】
（1）由图知，只闭合S 1时只有R 1连入电路，根据I =U R 可得，电源电压：U ＝I 1R 1＝0.2A×40Ω＝8V ；同时闭合S 1、S 2时，R 1、R 2并联，电流表测干路电流，因R 1的电压不变，根据欧姆定律可知，通过R 1的电流保持不变，则通过R 2的电流：I 2＝I ﹣I 1＝0.6A ﹣0.2A ＝0.4A ，根据I =U R 可得R 2的阻值：R 2=U
I 2=20Ω； （2）S 1、S 2都闭合时电路消耗的总功率：P ＝UI ＝8V×
0.6A ＝4.8W 。

28．如图所示，已知电源电压为9 V ，电压表V 1、V 2的规格相同，闭合开关S ，电压表V 1的示数为6 V ，通过灯泡L 2的电流为0.5 A ，回答下列问题：
(1)灯泡L 1和L 2两端的电压各是多少？
(2)通过灯泡L 1的电流是多少？电流表示数为多少？
(3)若灯泡L 1灯丝烧断，则电压表V 1和电压表V 2的示数分别为多少？
解析：（1）6V ； 3V ；（2）0.5A ， 0.5A ；（3）9V ， 0V ．
【解析】
试题分析
（1）由电路图可知，两灯泡串联，电压表V 1测灯泡L 1两端的电压，电压表V 2测灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点和电压表的示数求出灯泡L 1和L 2两端的电压； （2）串联电路中电流处处相等；
（3）若灯泡L 1灯丝烧断，此时V 2与L 2并联后再与V 1串联，由并联电路的电阻规律和串联分压规律，可知两电压表的示数．
试题解析
（1）由电路图可知，此为串联电路，电压表V 1并联在L 1两端，所以测量的是L 1两端电
压，则灯泡L1两端的电压：16?V
U=.
根据串联电路的电压特点可知，L2两端的电压：
219?V6?V3?V
U U U
=-=-=.
（2）L1、L2是串联的，已知通过灯泡L2电流为0.5 A，串联电路中电流处处相等，则通过灯泡L1的电流是0.5 A，电流表示数为0.5 A.
（3）若灯泡L1灯丝烧断，此时电压表V1串联接入电路中，由于电压表的内阻非常的大，根据串联电路分压关系可知，电压表V1将分得绝大部分电压，即接近于电源电压9 V，这时电压表V2的示数为0 V．
点睛：本题考查了并联电路的电压特点的应用，关键是电路串并联的不变和电压表所测电路元件的判断.。