郑州外国语中学物理电压 电阻单元培优测试卷

郑州外国语中学物理电压电阻单元培优测试卷

一、初三物理电压电阻易错压轴题（难）

1．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：

（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。

2．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．

3．在“探究串联电路电压的特点”活动中：

(1)如图所示，连接电路时，至少需要______根导线；实验中应选择规格______（相同/不同）的小灯泡；

(2)在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是________________（填出一种即可）；

(3)小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压？______，理由是_____________________ ；

(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：

______________________ 。

U AB/V U BC/V U AC/V

2.4 1.4

3.8

【答案】6 不同 L2断路不能正负接线柱反接了一次实验具有偶然性；更换规格不同的灯泡进行多次实验

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由电路图可知，共需要导线6根导线。

[2]为了避免实验的偶然性，使探究得出的结论具有普遍意义，应该选取不同的小灯泡进行实验。

(2)[3]电压表示数为零，可能电路中出现了断路；若L1断路，则电压表测量的电源电压，有示数；若L2断路，则电压表无示数。

(3)[4][5]小芳保持电压表的B连接点不动，只将与A点相连的导线改接到C点，则会造成电流从负接线柱流入，即正负接线接反了。所以小芳的办法是错误的，不能测出L2两端电压。

(4)[6]本实验只做了一次实验，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，不能得出正确规律，故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。

4．雨天乘车时，小华发现小车前挡风玻璃上的刮水器随着雨的大小，刮动的速度相应地发生变化．雨停后，刮水器自动停止工作．小华查阅相关资料后，发现它的工作电路中安装有“雨水检测金属网”装置．小华想，该装置究竟在刮水器工作中起到了什么作用，于是他自制了如图-1所示的雨水检测金属网（以下简称检测网），并设计了如图-2所示模拟电路进行探究．

（1）小华按照所设计的电路图连接电路，实验时，检测网未放入雨水中，电路处于断开状态，再将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是______（选填“导体”或“绝缘体”）．小华通过观察电路中____________的变化，来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化．

（2）将检测网竖立并浸入雨水中不同深度处进行实验，记录如下数据：

检测网浸入雨水中部

分

未浸入1/3浸入2/3浸入全部浸入

电流表的示数/A________0.160.200.32

①结合上述实验将表格中的数据补充完整．

②分析数据可知，检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大．这说明a、b间接入电路的电阻在__________(选填“变大”或“变小”)．根据影响导体电阻大小的因素可知：a、b间

接入电路的电阻变化是由导体的_____________变化引起的．

（3）小华设计的电路在无雨水时，电动机不能转动，无法实现车窗的清洗．请你在不拆卸原电路的基础上，在该电路中加装一个电路元件，以解决此问题．

加装的元件是：_____________

简述你的做法：____________________________________________________________

_________________________________________________________

【答案】（1）导体；电流表示数的；（2）0；变小；横截面积；（3）开关；开关与检测网并联

【解析】

试题分析：（1）将检测网放入雨水中，电路接通，表明雨水是导体；小华通过观察电路中电流表示数的变化，来判断电动机转速的变化，从而反映刮水器刮水速度的变化；

（2）①检测网未浸入雨水时，电路断路，电流表的示数为0；

②检测网浸入雨水中深度越深，电流表示数越大．这说明a、b间接入电路的电阻在减小；检测网浸入水中的深度不同，其接入电路的横截面积不同，所以a、b间接入电路的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的；

（3）无雨水时，电路断路，所以电动机不能转动，如果要实现无雨水时车窗的清洗，需添加一个开关与检测网并联，无雨水时只需闭合开关，电路也会接通．

【考点定位】电路与电阻

5．小王做探究导体电阻大小与那些因素有关的实验，下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录：

（1）要探究导体电阻大小与材料是否有关，应选用________、________两根导体. （2）要探究导体电阻大小与横截面积是否有关，应选用________、________两根导体. （3）如选用了A、D两根导线进行实验,则要探究导体电阻大小与________是否有关，（4）通过表格中数据的分析,可以得出的结论是导体的电阻与导体的________、

________、________有关.

（5）这个实验中涉及到的主要研究方法，和下列哪个实验的研究方法是一样的

（_______）

A．用水流的形成来类比电流的形成

B．用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向

C．研究压力作用效果与压力、受力面积的关系

D．用刻度尺直接测量一张纸的厚度测不出来，可以测出100张纸的厚度，然后除以100求出.

【答案】A B A C 长度材料长度横截面积 C

【解析】

(1)要探究电阻的大小与材料的关系，根据控制变量法的思路，要选取这样两根导线具有以下特征：横截面积、长度都相同，只有材料不同．由此结合表中给出的四根导线的特点，只有A. B合要求．(2)要探究电阻的大小与横截面积的关系，根据控制变量法的思路，要选取这样两根导线具有以下特征：材料、长度都相同，只有横截面积不同．由此结合表中给出的四根导线的特点，只有A. C合要求．(3)如选用了A. D两根导线进行实验，这样两根导线具有以下特征：材料、横截面积都相同，只有长度不同，根据控制变量法的思路，探究电阻的大小与长度的关系．(4)通过实验可以得出的结论是导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关；(5)探究导体电阻大小与那些因素有关的实验时，运用了控制变量法．A. 用水流的形成来类比电流的形成，运用了类比法；B. 用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向，运用了模型法；C. 探究压力作用效果与压力、受力面积的关系时，运用了控制变量法；D. 用刻度尺直接测量一张纸的厚度测不出来，可以测出100张纸的厚度，然后除以100求出，运用了累积法．因此与本实验方法一致的是C.

点睛：（1）电阻的大小在不考虑温度的前提下，有三个决定因素：材料、长度、横截面积；（2）因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时，要用到控制变量法．即研究电阻的大小与哪个因素有关，就要让这个因素变化，其余的因素都相同，去做对比实验．

6．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”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材料、横截面积、______、______有关．

（2）实验时，同学们用图甲所示的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路中A、B两点之间，探究情况如下表：

选用__________________两根金属丝，可探究导体电阻跟导体横截面积的关系，得到的结论是：______________________________________________________．

（3）如图乙所示的实验，可探究导体电阻与_________________的关系．

【答案】长度温度a和c当导体的长度、材料、温度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大温度

【解析】

【详解】

本题考查电阻的影响因素探究实验．

（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）探究导体电阻跟导体横截面积的关系，必须控制导体的材料、长度相等，横截面积不相等，因此符合条件的有a和c两根电阻丝；比较灯泡的亮度不同，可以得出的结论是：当导体长度、材料、温度相同时，导体横截面积越小，电阻越大．

（3）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．

7．在探究“串联电路电压的规律”实验中.

(1)小珊想电压表测灯L1的两端电压,连接电路如图所示,分析小灯泡的发光情况：______电压表实际测哪两端电压_______

(2)图中只有一根导线连错,请在连错的导线上画“X”,并用笔画线表示导线将电路连接正确. ________________

(3)改正电路后,闭合开关,如图所示,电压表示数为________________,若电源电压为3V, 则L2两端的电压为______．

【答案】L1亮，L2不亮L1两端电压 1.9V 1.1V

【解析】

【详解】

解:(1)电压表并联在L1两端，但是和L2是串联的，电压表的电阻很大，影响了的工作，所以不亮，电压表测L1两端电压，

(2)先把两个灯泡串联在电路中，开关串联在电路中，然后再把电压表并联在L1两端。如图：

(3)电压表使用的0~3V量程，每一个小格代表0.1V，L1两端的电压为U1=1.9V，根据串联电路中各串联导体电压之和等于总电压,所以L2的电压为：U2=1.1V，

因此，本题正确答案是： (1)L1亮；L2不亮，L1两端电压(2)如上图；(3)1.9V；1.1V

【点睛】

在电压表使用过程中不但要考虑电压表的正确使用,还要考虑不影响其它用电器的工作.

8．瑞瑞同学在探究串联电路电压的规律时连接了如图所示的电路，按要求完成下面各题：（1）连接电路时，开关必须_________．

（2）瑞瑞同学正确连接电路后，闭合开关测出了L1两端电压．在测量L2两端电压时，为节省时间，他采用以下方法：电压表所接的b点不动，只断开a接点，并改接到c接点上．则他________（能/不能）测出L2两端的电压，原因是________．

（3）方法改进后，所测ab、bc、ac间的电压记录在下面的表格中．在测量误差允许的范围内，分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是：串联电路两端的总电压________（等于/不等于）各用电器两端电压之和．

（4）这个实验在设计方案上还存在的不足之处是________．

（5）瑞瑞同学在实验时还发现闭合开关后灯L2较亮，灯L1较暗，他认为是“电流从电源的正极出发，依次经过L2、L1，电流逐渐变小，所以L2较亮”．请你利用图中的L1、

L2、电源、开关、导线在虚线框内设计一个电路，探究说明瑞瑞的说法是否正确

_________．

【答案】（1）断开；（2）不能；电压表指针会反向偏转；（3）等于；（4）实验次数太少，结论不具有普遍性（5）如图所示

【解析】

试题分析：（1）为了防止短路的发生，在连接和拆除电路时，开关应是断开的．

（2）用电压表测电压时，电压表要与被测电路并联且电压表正负接线柱不要接反．

（3）将ab间电压与bc间电压相加，即可判断出是否与ac间电压相等．

（4）通过实验获得结论，一般都要多做几次实验，多做几次实验，就可以多获几组数据，从而可以对数据进行归纳分析，以此获得结论．

（5）决定灯泡亮暗程度的是灯泡的实际功率，实际功率大则灯亮，实际功率小则灯暗，此题可用串联电路的电流处处相等的结论来反驳瑞瑞同学的结论．

解：（1）为了保护电路，在连接电路过程中，开关必须断开；在拆除电路时，一般应先断开开关，然后拆除电源两极的导线以及其他导线．

（2）当电压表b点不动，只断开a点，并改接到c点上时，虽然电压表此时与L2并联，但电压表的正负接线柱却是反的，闭合开关后，指针会反向偏转，所以不能测出L2两端的电压．

（3）由表中数据可知：U ab+U bc=3.8V，这与U ac间电压不相等，但在测量误差允许的范围内，可以说串联电路两端的总电压各用电器两端电压之和．

（4）不足之处是：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，不能得出正确规律．

（5）瑞瑞同学认为“电流从电源正极出发，经过灯L2、灯L1，电流逐渐变小，所以灯L2较亮，灯L1较暗”，我们可以交换一下这两个灯的位置，让电流先经过灯L1，后经过灯L2，观察两个灯泡的亮度情况；所设计的实验电路图如下：

故答案为（1）断开；

（2）不能；电压表指针会反向偏转；

（3）等于；

（4）实验次数太少，结论不具有普遍性

（5）如图．

考点：探究串、并联电路中的电压规律实验．

点评：本题是对串联电路中电压规律的实验进行探究，对实验的评估常从两方面考虑，一是只做一次实验具有偶然性；二是选择相同的器材料实验具有特殊性．

9．在“探究影响电流做功多少的因素”的活动中，同学们设计了图甲、乙、丙所示的三个电路．

（1）经过讨论，认为不应该选择图甲所示的电路，原因是：

_________________________．

（2）为研究电流做功与电压的关系，应该选择图______所示的电路．

（3）利用图丙所示的电路研究某问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，电压表V 1 有示数，电压表V 2 无示数，则电路发生的故障是______．

（4）学习了电功率的知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12 V 6W”的灯泡L 1 和标有“6V 4W”的灯泡L 2 按图丙所示电路电路连接，再接入电流表，经分析，能测出灯泡_____的额定功率．

【答案】无法使用控制变量法丙 L 1 断路 L 1

【解析】（1）根据控制变量法的思路，应控制电流或电压相等，但甲图的电路，电流与电压是同时改变的，所以不应该选择图甲所示的电路，即原因是：无法使用控制变量法．（2）根据控制变量法的思路，要研究电流做功与电压的关系，应控制电流相等，而电压不同，图丙中两灯串联，电流相等，所以应该选择图丙所示的电路．

（3）利用图丙所示的电路研究问题，当闭合开关后，发现两灯都不亮，说明电路存在断路性故障，电压表V1有示数，说明电压表V1的两端到电源两端是通的，所以电路发生的故障是：L 1 断路。

（4）学习了电功率的知识后，小明想测灯泡的额定功率，将标有“12 V 6W”的灯泡L 1 和标有“6V 4W”的灯泡L 2 按图丙所示电路电路连接，再接入电流表。

L1额定电流为：；

L2额定电流为：；

因为丙图两灯串联，电流相等，所以只能测出电流较小的灯泡L1的额定功率。

点睛：注意根据欧姆定律判断电路故障，要理解当灯泡断路时，电压表实际串联在电路中，由于电压表的电阻很大，所以电流表无示数或其它灯不亮，而电压表有示数且接近电源电压。

10．在探究影响导体电阻大小的因素时，小兵、小红两位同学作出了如下猜想：

①导体的电阻与导体的长度有关

②导体的电阻与导体的横截面积有关。

③导体的电阻与导体的材料有关。

实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表

（1）为了验证上述猜想①，应该选用编号为_______两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想________（填序号）；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想_______（填序号）。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，____________________________。

（2）有同学认为,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化___________（选填“明显”或“不明显”）。

（3）在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就__________了输电线的电阻,从而可以________输电线上的电能损失（选填“增大”或“减小”）。

【答案】A、B②③导体的电阻与导体的材料有关不明显减小减小

【解析】（1）要验证猜想①，即导体的电阻与导体的长度有关时，应控制材料和横截面积相同，长度不同，应该选用编号为A、B两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，即选择了两根材料和长度相同的电阻丝，只是横截面积不同，可以用来研究猜想②，即导体的电阻与导体的横截面积的关系；将A和D两电阻丝接入电路中

M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时，材料不同，导体的电阻不同。

（2）有同学认为，可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显；

（3）因为影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积，当材料和长度都一定时，导线的横截面积越大，导线的电阻值就会越小；故细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导线的横截面积增大了，电阻值减小了，导线上消耗损失的电能也就减小了，从而起到节能的效果。