陕西师范大学附属中学分校物理电压 电阻单元测试卷(含答案解析)

陕西师范大学附属中学分校物理电压电阻单元测试卷（含答案解析）

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．软硬程度不同的铅笔其用途不同例如6B软铅笔用来作画，软硬适中的HB铅笔用来写字，6H硬铅笔用来制图。已经知道铅笔芯的电阻大小与其长度、横截面积有关。小明有5cm和15cm的6H、HB、6B的铅笔芯若干，用如图所示的方案探究铅笔芯的电阻大小与其硬度是否有关。

(1)实验中小明通过______反映铅笔芯电阻的大小。

(2)应选用______cm的铅笔芯做实验更好一些

(3)实验中更换不同硬度的铅笔芯，发现灯泡亮度几乎不变可能是铅笔芯的电阻差别比较小；改进的措施是:在电路中串联一个______。

(4)实验中，______更换不同硬度的铅笔芯时，(选填“需要”或“不需要”）保持电源电压不变。

(5)根据改进后的方案，画出记录数据的装格，表格中要有必要的信息______

【答案】灯泡的亮度 15 电流表需要

实验次数铅笔芯硬度电流表示数

I/A

铅笔芯电阻

（选填“较小”、“较大”、“很大”）

16H

2HB

36B

铅笔芯横截面积相同，长度为15cm

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]当电压一定时，铅笔芯的电阻越大，电路中的电流越小，灯泡越暗，所以可以用灯泡的亮度来反映铅笔芯的电阻大小。

(2)[2]不同硬度的铅笔芯，选用较长的，它们的电阻差别较大，灯泡亮度变化明显，便于观察。

(3)[3]灯泡亮度几乎不变，说明电流变化不明显，串联一个电流表，可以更准确地反映电流的变化情况。

(4)[4]研究不同硬度铅笔芯的电阻与硬度的关系，应该控制其它因素相同，所以需要保持电源电压不变。

(5)[5]实验时，要控制铅笔芯长度和横截面积相同，进行多次实验，由于没有电压表，所以不能测出铅笔芯的电阻值，只能通过电流表示数来比较其电阻大小，所以设计表格如下：

3．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。

(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。

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．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。

6．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。

7．某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P．实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组（电压 3 V）、滑动变阻器（20 Ω 2 A）、刻度尺、开关和导线若干．

（1）为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，连接电路时，开关应_______．

（2）某次实验中测得电压表的读数为 2.1V，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的读数为I= _______A，此时金属丝的电阻R= _______Ω．

（3）实验中移动金属夹P，分别测出AP段的长度l和对应的电压电流值，并计算出电阻值R，其中l和R的数据如下表：

l/cm304050607080

R/Ω 2.1 2.8 3.5 4.2 4.9 5.6

（4）小军同学认为，由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置．你认为他的想法是_______（填“正确”或“错误”）的，理由是：_______．

【答案】（1）断开（2）0.42 5 （3）R与l成正比关系（4）错误电流表的测量值可能超过所选量程的最大值

【解析】

试题分析：（1）他们连接电路时，开关应断开；（2）由乙图知道，电流表的量程选的是0.6A，分度值是0.02A，所以电流表的读数是0.42A；根据欧姆定律知道R=U/I=2.1V/0.42A=5Ω；（3）由表格中数据知，电阻长度增大为原来的几倍，电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数，所以其它条件不变，导体的电阻与长度成正比；（4）若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大，超过电流表的量程，会烧坏电流表，所以在闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，所以他的想法是错误的。

考点：影响电阻的因素

8．九年四班的同学们在“谈及影响导体电阻大小的因素”的实验中，提出了如下猜想：

猜想一：导体电阻的大小跟导体的材料有关

猜想二：导体电阻的大小跟导体的横截面积有关

猜想三：导体电阻的大小跟导体长度有关

为了验证猜想是否正确，老师提供的器材如图所示，其中图甲所示的实验板上固定了 A、B、 C三根金属丝， D金属丝已损坏； A为锰铜合金丝， B、 C均为镍铬合金丝， S表示合金丝的横截面积， L表示合金丝的长度．实验时，将电阻丝分别接入电路中的M、N之间，记录每次实验电流表示数，分析数据得出结论．请你完成下列内容：

（1）为了验证猜想一，应选用金属丝________和________进行实验；（填写字母）（2）为了验证猜想二，沈仔细同学将 AC金属丝分别接入电路时，电流表的示数分别为

I a、 I c，且 I a> I c

，他得出“导体的电阻跟导体的横截面积有关”的结论，你认为他的操作________（选填“正确”或“不正确”）, 原因是________；

（3）若想通过实验板中 CD金属丝来验证第三个猜想，选用的金属丝 D的材料为

________，与 C金属丝的长度________（选填“相同”或“不同”），横截面积为________（填写字母）．

【答案】A B不正确没有控制A、C的材料相同镍铬合金丝不同C

【解析】

(1)研究电阻与导体材料的关系，要保持导线的长度和横截面积相同而材料不同，所以选

A. B两根导线进行该实验；(2)研究导体电阻的大小跟导体的横截面积有关，要控制材料和长度一定，而A. C电阻丝的材料和横截面积都不同，所以沈仔细得出结论是不正确的；(3)研究电阻和导体长度的关系，要控制材料和横截面积一定，所以选用的金属丝D的材料为镍铬合金丝，与C金属丝的长度不同，横截面积与C的横截面积相同．

点睛：影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积，多个因素都影响电阻的大小，实验时要采用控制变量法，本题就是考查控制变量法思想在选择实验器时的应用．

9．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. 10．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。