电压 电阻单元测试卷(解析版)

电压电阻单元测试卷（解析版）

一、初三物理电压电阻易错压轴题（难）

1．某实验小组探究金属丝电阻大小与横截面积的关系，实验室提供了下列器材：小灯泡、电压表、电流表、电池组、滑动变阻器、刻度尺、开关和导线若干。

（1）为了完成实验，还需要选择什么规格的金属丝。

（2）请你选择合适的器材，设计一个实验方案（电路图配合文字叙述）

（3）分析可能出现的实验现象并得出结论

【答案】（1）选择材料相同、长度相等，横截面积不同的金属丝若干（2）见解析（3）见解析

【解析】

【详解】

（1）在不考虑温度变化的情况下，影响电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积。要探究金属丝电阻大小与横截面积的关系，根据控制变量法的原则，需要选择材料相同、长度相等，横截面积不同的金属丝若干，为了实验现象明显可选择电阻率较大的镍铬合金丝。

（2）实验方案：

选择电池组、电流表、小灯泡、开关和若干导线连接串联电路，图中AB两点间接入材料相同、长度相等，横截面积不同的金属丝，从小灯泡的亮度可以粗略比较电阻的大小，还可以防止出现短路，通过电流表示数可以准确比较电阻的大小，电路图如下：

（3）实验现象：接入AB两点间的导体横截面积越大时，闭合开关后，小灯泡越亮，电流表示数越大；

实验结论：在导体的材料和长度相同时，横截面积越大，导体电阻越小。

2．小东和小文利用如图所示的电路探究串联电路中用电器两端电压的关系。

(1)小东操作的主要实验过程如下：① 断开开关，将滑动变阻器的滑片P放在阻值最大处，根据电路图连接实验电路；② 检查电路无误后，闭合开关，调整滑动变阻器的滑片P 到适当位置，正确读出电压表V1与V2的示数，记录在实验数据记录表中；③ 仿照上述步骤又进行了五次实验。实验数据如下表。

U1/V0.8 1.2 1.5 1.8 2.2 2.5

U2/V0.8 1.2 1.5 1.8 2.2 2.5

小东通过分析实验数据，得出结论：串联电路中各用电器两端电压相等。小文不同意小东的观点，提出了实验改进建议。请简述小文的实验改进措施：① ________；

② _________。

(2)请你帮助小文画出他所需要的实验数据记录表_____。

【答案】应该使用不同规格的电阻R1和R2应该把电压表V并联在滑动变阻器的两端

U/V

U1/V

U2/V

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]从表中数据可知，电压表V1与V2的示数相同，而串联电路电流相等，根据

U

R

I

可

知，R1和R2的阻值大小相等，应该让R1和R2的阻值大小不等，这样就不会得出串联电路中各用电器两端电压相等这种结论；

[2]应该把电压表V并联在滑动变阻器的两端，这样可以通过探究三个电压表的示数关系，从而探究串联电路中用电器两端电压的关系；

(2)[3]三个电压表，那么每次实验要记录三组数据，实验数据记录表如下表所示。

U/V

U1/V

U2/V

3．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小军设计了如图所示电路．a、b间接导体．

（1）在连接电路时发现，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是________．连

接电路时应将其处在________状态．

（2）为了粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察________．这种方法叫

________．

（3）实验时小军发现手边有一根较长的金属丝，他可以探究导体是否与________和

________有关．

（4）另有甲、乙两位同学分别对小军的电路做了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表，你认为________同学的改进更好一些，理由是________．【答案】开关断开灯泡的亮度转换法长度横截面积乙灯泡可以保护电路

【解析】

【分析】

【详解】

（1）缺少电路的基本组成元件开关；在连接电路时开关应处于断开状态，这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器；

（2）因为通过灯泡的电流越大，灯泡越亮，因此a、b间的电阻越大，电路中的电流越小，灯泡的越暗；反之，灯泡越亮；故根据灯泡的亮度反映a、b间电阻的大小；

物理学中的这种研究问题的方法叫做转换法；

（3）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，因为只有一个金属丝，所以无法改变材料，不能够完成；

所以他可以探究导体是否与导体的长度和导体的横截面积有关．

（4）将灯泡换为电流表，a、b间的电阻决定电路中的电流，因此，当a、b间电阻过小时，电流会过大，电路可能会被烧坏；

在原电路中串联一个电流表，因为有灯泡的存在，可以起到保护电路的作用．因此乙同学的方案更好．

4．小红在做“探究影响导体电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想

猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关

猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关:

猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关

实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示:

编号材料横截面积S/（mm2）长度L/（m）

A镍铬合金 1.00.25

B镍铬合金 1.00.50

C镍铬合金 2.00.25

D锰铜合金 1.00.25

（1）如图电路,实验前最好在导线a、b间连接___________（选填“导线”或“电阻”）,在M、N之间分别接上不同导体,闭合开关,通过观察___________来比较导体电阻大小

（2）为了验证猜想一,可依次把M、N跟___________（填“A”、“B”、“C”或“D”）的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小．

（3）依次把M、N跟电阻丝A、C的两端连接,闭合开关,发现接电阻丝C时电流表的示数较大,分析比较A、C两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟___________的关系,其结论是:导体的长度和材料一定时,横截面积越大,其阻值________________．

（4）若将电阻丝C均匀拉伸,使其横截面积变为原来的一半,则此时该电阻的阻值_________（选填“等于”或“不等于”）原来的2倍．小超在做“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,不能完成的实验探究是（______________）A．导体电阻与长度的关系 B．导体电阻与材料的关系

C．导体电阻与温度的关系 D．导体电阻与横截面积的关系

【答案】电阻电流表的示数 A、B 横截面积越小不等于 B

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]为了避免电路中电流过大，实验前最好在导线a、b间连接电阻；从图中可以看到连接好电路后，电流表测的是电路中的电流，接入电路的电阻丝电阻越大、电流越小，电阻越小、电流越大，所以可以通过观察电流表的示数来比较电阻丝电阻大小；

(2)[3]为了验证猜想一，应该保持电阻横截面积和材料一样，从表中可以看到，编号为A、B的导体合适，可依次把M、N跟A、B的两端相连；

(3)[4][5] A、C两根电阻丝材料一样，长度也一样，横截面积不同，所以说分析比较A、C

两根电阻丝电阻的大小,可探究电阻跟横截面积的关系；接电阻丝C时电流表的示数较大，那么电阻丝C的电阻较小，但是电阻丝C的横截面积较大，可推测其结论是，导体的长度和材料一定时，横截面积越大，其阻值越小；

(4)[6]若将电阻丝C均匀拉伸，使其横截面积变为原来的一半，那么长度会变大，横截面积会变小，电阻丝C阻值会变大，此时该电阻的阻值不等于原来的2倍；

[7]A．同一根电阻丝，其材料是相同的，横截面积也不变，可以通过改变其接入电路的长度，探究导体电阻与长度的关系，A项不合题意；

B．同一根电阻丝，其材料是相同的，没有第二种材料，不能探究导体电阻与材料的关系，选项B符合题意；

C．只是一根电阻丝，可以拿酒精灯加热它，让它温度发生变化，可以探究导体电阻与温度的关系，C项不合题意；

D．同一根电阻丝，其材料是相同的，只要控制它的长度一样，通过对折等方法让它的横截面积变化，是可以探究导体电阻与横截面积的关系，D项不合题意．

5．某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压U0的大小和电阻R x的阻值，电源电压U0约为2V～3V，R x的阻值约为6Ω～7Ω．实验室提供如下器材：导线若干、开关、电流表（量程0～0.6A，0～3A）、电压表（量程0～3V，0～15V）、滑动变阻器R （最大阻值为30Ω）．请你思考完成下列问题：

（1）按照图甲用笔画线代替导线，连接好图乙中的实物图_________．

（2）用物理量U0、R x、电流表的示数I写出表示电压表示数U大小的关系式：U=_____．（3）①正确连接电路后，闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为_____（选填“最大”或“零”）；

②移动滑动变阻器的滑片，读出4组电流表和电压表示数，分别以电流表的示数I和电压表的示数U为横坐标和纵坐标，在坐标纸上描点，把这4个点连接起来大致为一条直线

（并虚线延长到纵轴），如图丙所示．从图丙中信息可求得：电源电压U 0=_____V ，电阻R x =_____Ω．

【答案】

U 0﹣IR x 最大 3 6

【解析】

（1）根据题中条件知，电压表和电流表都使用小量程，如电路图所示，除了电压表，其余元件全部串联起来，最后将电压表并联在滑动变阻器与电流表两端，两表连接时注意电流方向，如图：

（2）用物理量U 0、R x 、电流表的示数I 写出表示电压表示数U 大小的关系式： 根据U IR =得，R x 两端的电压为：X X U IR =，根据串联电路总电压等于各部分电压之和得电压表的示数为：00X X U U U U IR =-=-；

（3）①正确连接电路后，根据保护电路的原则，闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大，则闭合开关后，电流最小，对电路起到保护作用． ②根据0X U U IR =-，将坐标中任意两组数据代入式子可得：

0 2.4V 0.1A x U R =+?； 0 1.8V 0.2A x U R =+?；

联合两式解得：6Ωx R =，03V U =．

点睛：关键是欧姆定律的应用，有一定难度，最后一问根据坐标图任意找出两个标点的数据，列出电源电压的关系式，即可解出答案．

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．如图所示，小刚在探究“串联电路的电压特点”时，将两盏标有“2.5V 0.3A”的小灯泡串联起来到电源两端．突然，原来正常发光的两盏灯同时熄灭．

（1）关于这两盏灯的故障判断，小刚给出了四种猜测：

A ．一盏灯断路，另一盏灯完好

B ．一盏灯短路，另一盏灯完好

C ．一盏灯断路，另一盏灯短路

D ．两盏灯同时被烧断

四个猜想中，可能性最大的是________

（2）如果这两盏灯熄灭的原因是其中的一盏灯有故障．现有①规格相同的灯泡；②符合要求的电压表；③符合要求的电流表；④一根导线．

从它们中间选择一种器材来检测故障，你认为不适用的是？________和________（填序

号）．

你的理由是________．

（3）故障排除后，小刚测出的数据如下表．

得出结论：

①串联电路中的总电压等于各部分电路两端的电压总和．

②串联电路中各部分电压两端的电压相等．

请你对上述结论分别进行评估：

根据串联电路的电压特点结论________（①/②）是错误的．请你分析说明形成错误结论的原因？________．

【答案】A ③④用它们检测故障容易（会）烧坏另一个灯泡②采用同样规格的灯泡进行实验

【解析】

（1）把两盏灯串联起来接入电路中，原来正常发光的两盏灯同时熄灭突然熄灭，造成此现象的原因是电路中的电流过大，把其中某盏灯的灯丝烧断了；

（2）当检查电路故障时，不能断开电路，因此只能把检验器材并联在电路里；电流表和导线的电阻很小，它并联在用电器两端时，会造成该用电器短路，电路中的电流过大而烧坏另一盏灯．

（3）由测量的数据发现，电路中两盏灯的电压相同，这是由于实验中选用了相同规格的灯泡导致的，这只是个特殊情况，不能作为普遍规律；因此应该换用不同规格的灯泡重新进行实验．

故答案为（1）A；（2）③；④；用它们检测电路故障容易烧坏另一个灯泡；

（3）②；采用同样规格的灯泡进行实验（或没有换用不同规格的灯泡进行实验）．

8．在“测定小灯泡的功率”的实验

（1）请在如图中的圆圈内正确填入电表符号，使实验电路图完整__________．

（2）如图中的实物连接有一处错误，请在错误连线上打“×”，并用笔画线替代导线画上正确的连线______．

（3）在纠正电路连接错误后，闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到最________端（选填“左”或“右”）．

（4）实验中，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图所示．请将读数填入表格并把表格补充完整__________．

（5）从上表实验记录中，可以发现灯泡亮暗不同时其实际功率大小________；还可以计算的另一个物理量是________．

（6）闭合开关后，灯泡不亮，电流表没有示数，电压表示数几乎为电源电压，则电路故障是________.

【答案】右0.3

0.75不同电阻灯断路

【解析】

（1）由电路图可知，上边电表与灯泡并联，应该是电压表，如果是电流表，

则灯泡被短路；右边的电表与灯泡串联，是电流表，如果是电压表，则电路断路，

电路图如图甲所示：

（2）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，且滑片向左移动接入电路的电阻变小，故A接线柱应与开关连接，正确的连线如下图：

（3）闭合开关前，保护电路的滑动变阻器的滑片位于最大阻值处的右端；

（4）电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，灯泡的电功率P=UI=2.5V×0.3 A=0.75W，表格如下：

（5）从表格实验记录中，可以发现灯泡亮暗不同时其实际功率大小不同；测得电压和电流，根据欧姆定律可计算电阻

（6）闭合开关后，灯不亮，电流表没有示数，电压表示数几乎为电源电压，则电路故障是灯断路．

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。