成都市金牛中学物理电压 电阻单元综合测试(Word版 含答案)

成都市金牛中学物理电压电阻单元综合测试（Word版含答案）
一、初三物理电压电阻易错压轴题（难）
1．在探究决定电阻大小因素的实验中（温度不变）：
甲同学的猜想是：电阻可能与导体的材料有关；
乙同学的猜想是：电阻可能与导体的长度有关；
丙同学的猜想是：电阻可能与导体的横截面积有关。

金属丝代号材料长度/m横截面积/mm2
A镍铬0.50.1
B镍铬0.50.2
C锰铜0.50.1
D锰铜0.8
(1)现有两种金属材料制成的各种不同规格的金属丝，规格如上表。

选用导线A和C进行实验，可以探究______（选填“甲”“乙”或“丙”）同学的猜想。

要想探究丙同学的猜想应该选用______（选上面表格中导线字母代号）两根导线进行实验。

要想探究电阻可能与导体的长度有关，则表格空白处应填______mm2；
(2)小华设计了如图甲所示电路。

为判断a、b两点间导线电阻的大小，小华应注意观察
______的变化，具体指明该方案存在的不足是：______，容易烧坏电流表和电源；
(3)小刚设计了如图乙所示电路，该电路中灯泡的作用有哪些？
①______，②______；
(4)小刚想用图乙的电路进一步验证“在电压相同时，流过导体的电流跟电阻成反比”，于是选用了几个阻值不同的定值电阻分别先后接入a、b两点间。

你认为小刚的方案是否可行？请加以解释？______。

【答案】甲 A、B 0.1 电流表示数的变化若ab间导线电阻太小由灯泡亮度可直观比较阻值大小限流，防止烧毁电流表和电源不可行，ab间的电阻改变时，其两端的电压会改变，不能保证电压相同
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由表中所给条件知，导线A和C的长度、横截面积相同，导体的材料不同，故可以探究甲同学的猜想。

[2]要探究横截面积与导体电阻大小的关系，就要控制导体的材料、长度相同，横截面积不同，在表格中给的导线中，只有A、B符合条件。

[3]要探究长度与导体电阻大小的关系，就要控制导体的材料、横截面积相同，导体的长度不同，在表格中给的导线中，只有C、D符合条件，故表格空白处应填0.1mm2。

(2)[4][5]为判断a、b两点间导体电阻的大小，应知道流过电阻的电流大小，所以应注意观察电流表的示数变化。

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，烧坏电路中的元件。

(3)[6][7]图乙所示的电路，灯泡与电阻串联，一方面增大了电路电阻，对电路起限流，防止烧毁电流表和电源；另一方面，通过灯泡的亮暗变化，也可以可直观比较阻值大小。

(4)[8]图乙所示的电路，由电路中电流表可以读出流经电阻的电流大小，电阻与灯串联，当
电路电阻一定时，电阻两端的电压也一定，由欧姆定律
U
I
R
=，可求出电阻
U
R
I
=。

按照
设计的电路，当ab间电阻长度变化时，ab间电阻也发生了变化，电路电流变了，从而ab
间的电压U也变了，由
U
R
I
=，不能判断电阻大小的变化，从而达不到实验目的。

2．阅读下列一段文字，回答问题：
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关，进一步研究表明，在温度不变时，导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横
截面积成反比，这个规律叫做电阻定律，用公式表示为
L
R
S
ρ
=，其中R、L、S分别表示
导体的电阻、导体的长度和横截面积。

而ρ是反映材料导电性能的物理量，我们把它叫做材料的电阻率。

材料电阻率的大小与什么有关？小红提出如下猜想：
猜想1：电阻率与材料的长度有关；
猜想2：电阻率与材料的横截面积有关；
猜想3：电阻率与材料的种类有关。

于是小红找来不同规格的导线进行测量，实验数据见下表：
5镍铬合金 1.0 1.0×10-711.0 1.1×10-6
（1）写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是_________________。

（2）分析比较实验序号1、2的数据，可以初步确定猜想1是________（正确/错误）的，这种探究问题的方法叫_________________。

（3）分析比较实验序号_________的数据，可以初步确定猜想2是错误的。

（4）分析比较实验序号1、4、5的数据，可得到的初步结论是
__________________________。

（5）根据表中的数据，如果要制作一个滑动变阻器，应选用 _________材料作为电阻线圈，这是因为相同规格的这种材料电阻较________（大/小）。

【答案】Ω·m错误控制变量法 1、3 电阻率与导体的材料有关镍铬合金大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]已知R的单位是Ω、L的单位是m、S的单位是2
m，由电阻定律公式
L
R
S
ρ
=。

根
据等式两边的单位相等可以知道电阻率ρ在国际单位制中的单位是Ω·m ；
(2)[2][3]分析比较实验序号1、2的数据长度不同时电阻率相同，故猜想1是错误的；只允许一个量发生改变，控制其他量不变的实验方法叫控制变量法；
(3)[4]分析比较实验序号1、3的数据横截面积不同时，电阻率相同可以确定猜想2是错误的；
(4)[5]分析比较实验序号1、4、5的数据，它们的长度、横截面积相同，而材料不同时电阻率不同，可得到的初步结论是电阻率大小与材料的种类有关；
(5)[6][7]根据表格可知镍铬合金的电阻率比较大，所以如果要制作一个滑动变阻器，应选用镍铬合金材料作为电阻线圈，这是因为相同规格的这种材料电阻较大。

3．小宇同学在“探究串联电路电压规律”的实验时，得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论，这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。

小宇用图甲所示的电路继续进行探究：
(1)测量电源及灯泡两端电压，电压表接在AB两点，是为了测量灯___两端的电压，闭合开关，电压表的示数（如图乙所示）是____V；
(2)接着小宇直接将电压表接A点的接线改接到D点，闭合开关后，发现电压表_______；
(3)纠正错误后，小宇测出导线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。

为了能更明显地观察到导线分压的现象，应选择较__（选填“粗”或“细”）的导线，原因是在长度和材料相同时，__________电阻越大。

【答案】L1 1.7 指针反偏（或指针偏向0刻度线的左边）细橫截面积越小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电压表要和被测用电器并联，当电压表接在AB两点时，和灯L1并联，所以测的是L1两端的电压。

[2]根据乙图，电压表选择的是0—3V的量程，分度值为0.1V，所以电压表的示数为1.7V。

(2)[3]将电压表接A点的接线改接到D点，闭合开关后，电流从电压表的负接线柱流入正接线柱流出，此时电压表接反了，所以指针会反向偏转。

(3)[4][5]为了让分压更加明显就是要增大导线的电阻，所以要选择更细的导线，因为在材料和长度一定是，导体的横截面积越小电阻越大。

4．小红同学对串联电路的电压规律进行了探究．
（猜想与假设）串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和．
（设计与进行实验）
（1）按如图所示的电路图连接电路．
（2）闭合开关，排除故障，用电压表在AB间测出L1两端的电压．
（3）在测L2两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上．
（4）测出AC间的电压，得出结论．
（交流与评估）
（1）在拆接电路时，开关必须_________．
（2）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是L1______或
L2_______．（填“短路”或“断路”）
（3）小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压？_________，为什么？
___________________________．
（4）方法改进后，测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，小明分析实验数据得出结论：_________________．此实验在设计方案上存在的不足之处是_________．
U AB/V U BC/V U AC/V
2.4 1.4
3.8
【答案】断开短路断路不能电压表的正负接线柱接反了串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和只做一次实验，一组实验数据得出的实验结论不具普遍性
【解析】
【分析】
【详解】
（1）在做电学实验连接电路的过程中，开关应是断开的；
（2）由图示可知，当灯泡L1短路时，电压表短路，示数为0；当灯泡L2断路时，整个电路断开，电压表的示数为0；
（3）当采用步骤3的操作时，会使电压表正负接线柱反接，不能测出灯泡L2两端的电压；
（4）得出的结论为：串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和；由于只做了一次实验，就得出结论，这样的结论不具有普遍性．
5．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
000.075A20Ω 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。

6．张峰有一个标准的电压表，它有0~3 V和0~15 V两个量程。

用它测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时，接线正确，但他读出的读数是10 V，这显然是错误的。

请你说出他出现错误的原因：_________________。

实际电压应是_____V。

他接着按照课本要求探究并联电路中电流的关系，他们设计的电路如图所示。

把电流表分别接入到电路中的
A、B、C处，测出它们的电流，填入下表：
实验次数A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C
10.100.120.22
20.200.240.44
30.400.480.88
（1）表格设计存在一个不足之处，是________，通过对上面数据的分析，可以得出是
______。

（2）测量三次的目的是_____，在这次实验中他是通过采用_____（填“改变电源电压”或“更换不同规格的小灯泡”）的方法改变电流的大小从而进行三次实验。

（3）结合你用一个电流表做实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见： _____。

【答案】看错了电压表量程2电流没有单位并联电路干路中的电流等于各支路电流之和避免偶然性，使结论更具有普遍性改变电源电压使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流
【解析】
【详解】
出错的原因是接的小量程却按大量程读数，电源由两节干电池组成，电源电压最高是3 V，电压表示数不可能超过3 V，电压表大量程分度值是0.5 V，小量程分度值是0.1 V，大量程是小量程的5倍，电压表读数10 V是弄错了量程造成的，把小量程当做大量程了，因此正确读数是2 V；
（1）分析表格中的数据可知，此表格设计中电流没有单位；
由表中实验数据可知，支路电流之和等于干路电流，可以得出的实验结论是：并联电路干路中的电流等于各支路电流之和；
（2）多次测量的目的是获得多组实验数据，避免偶然性，使实验结论具有普遍性与可靠
性；
据表格中的数据可知，小灯泡的电流是成倍数的增加，所以是通过改变电源电压的方式进行的实验；
（3）一个电流表在不同位置测量时，读数误差较大，且要多次拆、接电路，稍显麻烦，为了减小误差、方便测量，可以使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处，测出它们的电流。

7．在探究“导体的电阻跟哪些因索有关”的问题时，老师引导同学们做了如下实验：（1）猜想：导体电阻可能与导体长度、横截面积、______、______有关．
（2）由于猜想有多个因素影响电阻大小，应当运用________法去研究每一个因素对电阻大小的影响．
（3）实验时，同学们用下图甲的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之问，
探究情况如下表：
当选用______两根金属丝，可探究导体电阻跟导体长度的关系，得到的结论是：
_____________．
（4）小明小组还做了如图乙所示的实验，这是为了探究导体电阻与______的关系．
（5）实验中同学们发现：在电源电压一定时，由于所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显．
对这种现象你认为可采取什么措施：_____________________________．
（6）同学们想继续探究导体电阻与导体横截面积之间的定量关系，为此他们将a、b两根金属丝串联接入电路（如图丙所示），则当发现电压表示数U1：U2接近______时，可以初步判定：在导体的材料和长度相同的条件下，导体的电阻与其横截面积成反比．
【答案】材料温度控制变量法 bc 在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大温度在电路中串联接入一个电流表 1：2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）影响电阻大小的因素可以猜想有：材料、长度、横截面积、温度；
（2）由于有多个因素影响电阻大小，所以探究时应改变一个因素，控制其它因素相同，所以应当运用控制变量法去研究每一个因素对电阻大小的影响．
（3）探究导体电阻跟导体长度的关系，必须控制导体的材料、横截面积相等，长度不相等，因此符合条件的有b和c两根电阻丝；比较灯泡的亮度不同，可以得出的结论是：在材料和横截面积相同时，导体越长电阻越大；
（4）在图乙的实验中，对电阻丝加热，观察灯泡亮度的变化，因此探究的是电阻与温度的关系；
（5）若通过灯泡的亮度不能比较出电流的大小，可以通过在电路中添加电流表进行检测，则能更准确的进行比较；
（6）据串联电路中电阻之比等于电压之比的特点知，若此时U1：U0=1：2，即a和b的电阻之比是1：2；由于a、b两根金属丝的材料和长度相同，且a的横截面积是b的2倍，所以b的电阻应是a电阻的2倍，即在导体的材料和长度相同的条件下，导体的电阻与其横截面积成反比．
【点睛】
关键是实验中控制变量法的应用，当一个结果受多个因素的影响时都使用此方法进行实验，实验时让一个因素变化，而其它因素都控制相等或相同即控制变量．
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．按如图所示接好电路，闭合开关前，滑片P应调至最_____端.(填“左”或“右”) B．滑片P移至适当位置，用电压表测出定值电阻R0两端的电压U1.
C．保持_________
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：
小明通过对实验数据分析，得到结论：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.另一小组的小芳通过实验得到结论：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.你认为______的结论更合理，理由是
_______
（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
_______V.
（4）小明按图甲接好电路，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_______
【答案】右滑片P位置不动。

用电压表测出灯泡L两端的电压U2小芳小明所用的定值电阻的阻值与灯泡的阻值相同名具有偶然性 1.2灯泡将电压表接到变阻器两端，若电压表有示数，是灯泡短路，若没示数，是_R0断路
【解析】
【详解】
（1）A．实验中，开关闭合之前，要移动滑动变阻器的滑片，将滑动变阻器调到最大阻值处，即将滑片P置于右端；
C．用电压表测出了定值电阻R0两端的电压U1之后，应该保持滑片P不动，用电压表测出灯泡L两端的电压U2。

（2）小明的结论中“串联电路中各个电阻两端的电压相等”是不合理的，只有串联两个电阻的阻值相等时，才会得出这个结论，因此只是个特殊情况，不是普遍规律；应该像小芳那样，采用不同阻值的电阻进行实验，这样得出的结论才具有普遍性。

（3）电压表选用的是0～3V量程，分度值为0.1V，指针指在1V后面第2个小格上，因此读数为1.2V。

（4）由图可见，电压表与定值电阻R0并联，灯泡不亮，电压表有读数，说明灯泡L短路或R0断路；
为进一步确定故障，应将电压表接在滑动变阻器R两端并观察电压表有无示数，如电压表有示数说明是灯泡L短路，如电压表无示数说明是电阻R0断路。

9．孙慧同学对串联电路电压规律进行了探究
（猜想与假设）串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和．
（设计与进行实验）
①按下图所示的电路图连接电路．
②闭合开关，用电压表测出L1两端的电压．
③闭合开关，用电压表测出L2两端的电压．
④测出AC间的电压，得出结论．
（交流与评估）
（1）闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是________或________．（2）测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中，孙慧分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各用电器两端电压之和．此实验在设计方案上存在的不足之处是
________．改进方法________．
【答案】 L1短路 L2断路只测量了一次改用不同规格的灯泡多测几组数据进行分析．【解析】（1）因为闭合开关，发现电压表示数为零，可能是电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连，或电压表短路，若故障出现在灯泡处，则可能是L1短路或L2发生断路；（2）由表格知，只测量了一次就得出了结论，所以此实验在设计方案上存在的不足之处是只测量了一次，应当改用不同规格的灯泡再测几次，然后再得出结论，使结论更具普遍性，更有说服力。

点睛：重点是研究并联电路电流的实验，注意多次实验时，应选择不同的实验器材，避免实验的偶然性，使结果更有说服力、更具普遍性。

10．某兴趣小组同学查阅资料时，发现不同金属导电板的导电性能是不同的．为了研究底面为正方形的金属导电板电阻大小和哪些因素有关，他们选取了由同一金属材料制成但底面积和质量不同的导电板，利用如图所示电路测出其阻值，所得实验数据如表所示．
（1）从序号_____的数据可知，正方形金属导电板的电阻大小与_____有关．
（2）分析表一、表二、表三的数据可得出的初步结论是：_____．
【答案】1、4、7或3、6、8 质量由同一材料制成的正方形金属导电板，m与S的比值相同，电阻R相同；m与S的比值越小，电阻R越大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]分析数据可知，当底面积相同时，电阻与质量有关；当质量相同时，电阻与底面积有关，即从序号1、4、7或3、6、8（2、4或3、7）的数据可知，正方形金属导电板的电阻大小与质量m（底面积S）有关．
(2)[3]分析表一、表二、表三的数据可得：同种材料的金属板，质量与面积的比值相同时，电阻R相同；当质量与面积的比越小时，电阻越大，即由同一材料制成的正方形金属导电板，m相同时，R与S成正比；由同一材料制成的正方形金属导电板，S相同时，R与m
成反比。