初中物理探究电路知识点与练习题.doc

T一电阻及变阻器

知识详解

一、电阻
定义
导体对电流阻碍作用的大小，用字母R表示
单位
欧姆，符号Ω；1 MΩ= 106Ω,1 kΩ= 103Ω
影响因素
导体材料、长度、横截面积和温度

规律
导体的材料一定时，长度越长，横截面积越小，电阻越大
大多数导体来说，温度越高，电阻越大
少数导体，电阻随着温度的升高而减小
一般情况下，不考虑温度对电阻的影响
【提示】导体电阻的大小由自身的材料、长度、横截面积和温度决定，与是否接入电路、外加电压及通过电流的大小等外界因素无关.
二、滑动变阻器
原理
通过改变连入电路中电阻线的长度来改变连入电路中的电阻
结构图示

电路
符号

接法
断路式：
右侧电阻线断路，左侧电阻线接入电路
短路式：
右侧电阻线短路，左侧电阻线接入电路
使用
串联在电路中
一上一下连接线
接入电路前应连入最大值
说明
当变阻器接入两上接线柱时，其连入电阻为零
当变阻器接入两下接线柱时，其连入的是最大阻值
三、电阻箱
电阻箱是一种可以调节电阻大小，并且能够显示电阻阻值的变阻器。

知识典例

1、通常情况下，关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻，下列说法中正确的是(　　)
A．合金丝的电阻跟该合金丝的长度有关
B．合金丝的电阻跟该合金丝的横截面积无关
C．合金丝两端的电压越大，合金丝的电阻越小
D．通过合金丝的电流越小，合金丝的电阻越大

2、下列有关电阻的说法正确的是(　　)
A．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越强
B．导体的电阻与导体两端的电压成正比
C．导体中的电流为零时电阻也为零
D．导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度和横截面积等因素有关

3、一根长1 m的导线，电阻为R，先把它剪去一半，再将剩下的一半拉长到1 m，此时它的电阻(　　)
A．大于R B．等于R
C．小于R D．因条件不足，无法判断其变化

4、小华想用滑动变阻器控制小灯泡的亮度，设计了如图所示四种电路，其中正确的是(　　)

A． ②③ 　　B．③④ 　　C．①③ 　　D．①②

5、要使一根镍铬合金线接入电路的电阻变大，可采用的方法是( )
A．增大导线两端的电压 B．减小导线中的电流
C．将导线拉长后接入电路 D．将导线对折后接入电路

6、为维护消费者权益，我市某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查，发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格，电线直径明显比说明书上标有的直径要小．这种电线不符合规格的主要原因是( )
A．电线的温度引起电阻偏大
B．电线的材料引起电阻偏大
C．电线的长度引起电阻偏大
D．电线的横截面积引起电阻偏大

7、小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中，发现实验器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，如果要他完成下面的实验探究活动，不可能完成的是( )
A．探究导体电阻与长度的关系
B．探究导体电阻与横截面积的关系
C．探究导体电阻与材料的关系
D．探究导体电阻与温度的关系

8、在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮，应选择下列哪种接法( )

A．M接A，N接B B．M接C，N接D
C．M接C，N接B D．M接A，N接D

9、如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是( )

10、如图所示的电阻箱的示数为________Ω.

11、如图是探究“影响电阻大小的因素”实验.1、2、3是三根镍铬合金丝，1和2横截面积相同、长度不同；2和3长度相同、横截面积不同．当1、2分别接入电路时，电流表示数分别为I1、I2，且I1＞I2，说明导体的电阻跟导体的________有关．再换将3接入该电路时，电流表示数为I3，且I3＞I2，说明导体的电阻跟导体的________有关．

12、如图所示，是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的________，从而减小了导线的________以达到减少输电线上电能损失的目的．

13、某同学利用如图电路，探究“导体电阻的大小与其横截面积的关系”，图中甲、乙、丙是镍铬合金丝，甲、乙长度相同，乙、丙粗细相同．实验中，根据________________判断接入M、N两点间电阻的大小，选用的电阻丝是________．

14、 金属的导电性能一般比非金属______(选填“强”或“弱”)；有些物质如硅、锗等，其导电性能介于导体和绝缘体之间，称作__________；某些物质在温度极低时，电阻会变成零，这就是________现象。

15、如图所示是物理实验中经常用到的滑动变阻器。将它连入电路，移动滑片P，可以改变连入电路中的电阻值，此变阻器是通过改变连入电路电阻丝的________来改变电阻的大小的。如果将图示的变阻器连入电路，使滑片向右移动时连入电路的电阻值变小，应将________两点接入电路中。

T一欧姆定律及伏安法测电阻

知识详解

一、欧姆定律的探究
探究目的
电流与电压的关系
电流与电阻的关系
实验方法
控制变量法
实验设计
控制电阻不变，改变电阻两端电压
控制电阻两端电压不变，改变电阻

电路图

滑动变阻
器的作用
保护电路
改变电阻两端电压
控制电阻两端电压不变

实验图像

实验结论
电阻一定时，电流与电压成正比
电压一定时，电流与电阻成反比
评估交流
利用不同规格的器材多次进行实验，可避免实验的偶然性和特殊性，从而得出普遍性的结论

二、欧姆定律及其应用
内容
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
公式
I=
适用
纯电阻电路

理解
对应关系：定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的
因果关系：电流随电压和电阻的变化而变化，即电压、电阻是因，电流是果
变形关系：U=IR、R=U/I只表示数量关系，只适用于数学计算，不反映物理规律

【提示】“导体的电阻与导体中的电流成反比”这个说法是错误的.原因一：漏掉了“导体两端电压一定”这个前提条件；原因二：弄错了“物理量之间的因果关系”.

三、伏安法测电阻
测量工具
电压表和电流表
原理
R=U/I

电路图

电路
连接
接线过程中，开关处于断开状态
滑动变阻器连入最大阻值
先连接电路中串联部分，再将电压表并联在被测电阻两端

【提示】（1）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压和通过电阻的电流，从而实现多次测量.
（2）测量定值电阻时，应多次测量求平均值，以减小实验误差.测量小灯泡的电阻时，由于灯丝的电阻受温度影响明显，故不能将多次测量结果求平均值作为灯丝的电阻.
知识典例

1、研究电流跟电压、电阻的关系，用如图所示的电路，分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行，在“保持电阻不变”这一步，实验要求是( )

A．保持R′的滑片位置不动
B．保持R的电压不变
C．保持R不变，调节R′滑片到不同的适当位置
D．保持电路中的电流不变

2、如图所示，在探究“一段电路中的电流与电阻关系”的实验中，当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后，为了探究上述问题，应该采取的唯一操作是( )
A．保持变阻器滑片不动
B．增加电池个数
C．将变阻器滑片适当向左移动
D．将变阻器滑片适当向右移动

3、某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的I－R图像，下列结论与图像相符的是（ ）
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小

4、根据欧姆定律，下列说法中正确的是( )
A．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
B．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大
C．通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比
D．导体两端的电压为零时，电阻值也为零

5、一个阻值为20 Ω的电阻，测得通过它的电流为5 A，那么此时加在这个电阻两端的电压是( )
A．4 V　　B．10 V　　C．0.25 V　　D．100 V

6、如图所示，电源电压U＝10 V，定值电阻R＝20 Ω，闭合开关S，电压表的示数是6 V，通过小灯泡的电流是( )
A．0.8 A
B．0.5 A
C．0.3 A
D．0.2 A

7、根据欧姆定律可以得到公式R＝，关于这个公式的下列说法中，正确的是( )
A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
D．同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变

8、如图所示，R1与R2并联在电源电压为3 V的电路中．只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3 A；同时闭合开关S1和S2，电流表的示数为0.5 A．则( )
A．R1的阻值为60 Ω
B．R2的阻值为15 Ω
C．通过R1的电流是0.5 A
D．通过R2的电流是0.3 A

9、如图所示的电路中，电源电压6 V保持不变，定值电阻的阻值为10 Ω，滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是( )
A．电压表的示数减小
B．电压表示数与电流表示数的比值不变
C．当滑片移到中点时，电压表示数为2 V
D．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2 A

10、如图所示的电路，电源电压为6 V，R1＝4 Ω，闭合开关S后，电压表的读数为2 V，则电流表的示数为________A，电阻R2的阻值为________Ω.

11、如图是灯L和电阻R的电流随电压变化图像，电阻R的阻值为________Ω，若将他们串联接在电压为2.5 V的电源两端，则电路中灯L此时的电阻为________Ω.

12、在如图(a)所示的电路中，电源电压U＝4 V，电阻R1＝20 Ω.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P移至某处时，电路中电流表A的示数如图(b)所示．求：
(1)电流表A1的示数；
(2)滑动变阻器连入电路的阻值．

13、探究导体中的电流与导体两端电压的关系．

(1)如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大．
(2)闭合开关，向左移动滑动变阻器滑片P，电流表示数将________(填“变大”“不变”或“变小”)．
(3)调节滑动变阻器，把测得的数据填入下表，其中电流表示数为0.5 A时电压表示数如图乙所示，其值为________V.
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0

3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)根据表中数据，在丙图中描出电流与电压的关系图线．

14、用如图所示电路探究“电流与电压、电阻的关系”实验中：

(1)闭合开关前，滑动变阻器应处于________(填“A”或“B”)端；
(2)实验中，所测的数据如表一所示，由表一数据得：在__________一定时，导体中的电流与导体两端的电压成____________比；
表一
R＝10 Ω
电压/V
1.5
2
2.5
电流/A
0.15
0.2
0.25
(3)探究“电流与电阻的关系”，所测的数据如表二所示：① 依据表格和电路图分析，将电阻R由5 Ω换成10 Ω，闭合开关进行实验时，应向________(填“A”或“B”)端移动滑片P，使电压表的示数保持__________V不变；② 根据表二数据可得：在________一定时，导体中的电流与导体的电阻成________比．
表二
U＝2 V
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.4
0.2
0.1

T一电阻的串并联及家庭用电

知识详解

一、电阻的串联和并联
连接方式
电阻的串联
电阻的并联

图示

理解
相当于增加了电阻的长度
相当于增加了电阻的横截面积
总电阻比分电阻大
总电阻比分电阻小
公式
R＝R1＋R2
1/R＝1/R1＋1/R2
关系式
串联分压：U1∶U2=R1∶R2
并联分流：I1∶I2=R2∶R1

【提示】（1）并联电路的总电阻利用公式R=R1R2 /（R1+R2 ）计算较为方便.
（2）n个相同的电阻R1串联，总电阻R=n R1；n个相同的电阻R1并联，总电阻R=R1/n.

二、家庭电路的组成
1.家庭电路组成示意图：

2. 电路元件的作用与连接
组成
作用与连接
进户线
（零线和
火线）
电压值
火线与零线之间电压为220V，零线与大地之间电压为零
辨别
试电笔，能使氖管发光的是火线，否则是零线
电能表
用来计量电路所消耗的电能
闸刀开关
作用
控制电路通断

保险丝
作用
当电路中电流过大时，自动切断电路
材料
熔点低、电阻（率）大
特点
保险丝越粗，熔断电流越大
更换
不能用铜丝、铁丝代替保险丝;不能用更粗的保险丝代替原保险丝
用电器
用电器并联在电路中
控制用电器的开关与电器串联在电路中

插座
作用
给可移动的家用电器供电
种类
两孔插座、三孔插座
接法
左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线.概括为“左零右火上接地”
【提示】（1）现在家庭电路中，常用带有漏电保护器的总开关替代闸刀开关和保险丝.
（2）使用试电笔时，手一定要接触笔尾金属体，手一定不能接触笔尖金属体.
（3）将三脚插头插入三孔插座，把用电器接入火线与零线之间的同时，也将用电器的金属外壳与地线连接起来了，这样可以避免因用电器金属外壳带电而发生触电事故.
三、家庭电路中电流过大的原因
1.原因
（1）发生短路.由公式I=U/R可知，此时电路中的电流大.
（2）电路中同时使用的用电器总功率过大.由公式I=P/U可知，此时电路中的电流大.
2．危害：使保险丝熔断（或总开关断开），导致家庭电路供电中断.
四、触电
原因
人体直接或间接跟火线接触，并与零线或地线构成通路

触电形式

低压触电

高压触电
高压电弧触电、跨步电压触电
防雷措施
安装避雷针
触电救助
先切断电源，再行施救
用电原则
不接触低压带电体，不靠近高压带电体
【提示】为了防止触电，安装家庭电路时，开关应接在火线上，螺丝口灯泡的螺旋套接线柱应接零线.
知识典例

1、电阻R1＝10 Ω，电阻R2＝30 Ω，则R1和R2并联的总电阻是( )
A．40 Ω　　　　　　　　 　B．7.5 Ω
C．大于10 Ω小于30 Ω D．20 Ω

2、把n个阻值相等的定值电阻串联时，总阻值为R1；如果把它们并联时，总阻值为R2.则R1∶R2等于( )
A．n2　　　　B．n　　　　C.　　　　D.

3、一个滑动变阻器标有“1.5 A　50 Ω”的字样，当它与一个阻值为30 Ω的电阻串联接入电路时，整个电路总电阻的变化范围为( )
A．30～80 Ω B．0～80 Ω C．0～50 Ω D．0～30 Ω

4、如图所示，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，闭合开关，电流表示数为0.2 A，下列计算结果正确的是( )
A．R1两端电压为2 V
B．R2两端电压为1 V
C．电源两端电压为3 V
D．电路总电阻为20 Ω

5、如图所示，电源电压保持不变，只闭合开关S时，电流表的示数为0.2 A，若再闭合开关S1，发现电流表的示数为0.5 A，此时通过R1的电流为I1，通过R2的电流为I2，则( )
A．I1∶I2＝2∶5
B．I1∶I2＝3∶5
C．R1∶R2＝3∶2
D．R1∶R2＝2∶3

6、如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U＝4.5 V，且保持不变，电压表量程为0～3 V，R0是300欧的定值电阻，Rt是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图b所示．若闭合开关S( )
A．环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是150欧
B．电压表V示数越小，环境温度越高
C．电压表的最小示数是1.5 V
D．此电路允许的最高环境温度为60 ℃

7、下列说法中符合安全用电原则的是( )
A．家用电器的金属外壳一定要接地
B．发现有人触电时，立即用手将他拉开
C．家庭电路中，用电器的开关可以任意安装在火线或零线上
D．使用测电笔辨别火线和零线时，手与金属体笔尾接触会发生触电

8、下图为某同学设计的部分家庭电路示意图，其中电器元件连接错误的是( )

A． 空气开关 B．双孔插座 C．带开关的灯泡 D．三孔插座

9、在家庭电路中若发生以下三种情况：①灯座里的两个线头相碰，②开关里的两线头相碰，③两孔插座中的两线头相碰，其中会引起电路中熔丝熔断的是( )
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③

10、如图是一条刚装好的家庭电路，在未装保险丝之前，先把灯泡L0接在装保险盒的两个接线柱上，当只闭合S1时，L0和L1发光都偏暗；当只闭合S2时，L0正常发光；当只闭合S3时，L0不发光，则下列判断正确的是(四只灯泡的额定电压均为220 V)( )
A．灯泡L1所在支路正常
B．灯泡L2所在支路正常
C．灯泡L3所在支路正常
D．装好保险丝，合上所有开关后，灯泡都能正常发光

11、在家庭电路中，电冰箱、洗衣机等用电器的电源插座都用三孔插座．为了安全，三脚插头的接地脚应与用电器的________相连．如果电路出现故障，电工师傅一般会用试电笔进行检查，如图，甲、乙两种使用方法中，正确的是________．

12、家里某用电器发生短路，熔丝立即熔断，用下列方法进行检测．如图所示，断开所有用电器的开关，用一个普通的白炽灯L作为“校验灯”，与熔断的熔丝并联，然后只闭合S、S1，若L正常发光，说明L1________；只闭合S、S2，若L发出暗红色的光(发光不正常)，说明L2________(填“正常”“短路”或“断路”)．通常人体安全电压不高于________V，生活中要注意用电安全．
13、将下图连成符合安全用电原则的照明电路．

14、图甲的电路中，电源电压恒为12 V，滑动变阻器的铭牌上标有“100 Ω　0.5 A”字样，图乙为R1的I－U图像，R1的阻值为________Ω.当电路中的电流为0.2 A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为________Ω.为了不损坏滑动变阻器，R2接入电路的阻值应不小于________Ω.

课后作业

1、将两只滑动变阻器按图所示的方法连接，如果把a、b两根导线接入电路里，要使两只变阻器接入电路中的总电阻最大，应把滑片P1、P2放在( )

A．P1放在最右端，P2放在最右端
B．P1放在最左端，P2放在最左端
C．P1放在最右端，P2放在最左端
D．P1放在最左端，P2放在最右端

2、如图所示的两个电路中，电源电压相等，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P都向右滑动时，灯泡L1、L2的亮度变化正确的是( )

A． L1变亮，L2不变 B．L1不变，L2变亮 C．L1变暗，L2不变 D．L1不变，L2变暗

3、如图所示，是一种测定油箱内油量的装置，其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片和滑杆相连，滑杆可绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子．下列说法正确的是( )
A．油量变少，电流表示数不变
B．油量越少，电流表示数越大
C．油量越多，电流表示数越小
D．油量越多，电流表示数越大

4、如图所示的电路，将AB两端接入10 V电源，电压表示数为3 V，拆去AB两端电源，再将CD两端接入10 V电源，电压表示数为7 V，则R1∶R3的值为(　　)
A．1∶1 B．7∶3 C．49∶9 D．100∶21

5、如图所示，电源电压恒定，当S接a时，电流表A1与A2的
示数之比为3∶5；当S接b时，电流表A1与A2的示数之比为2∶3，
则R2与R3的电阻之比为(　　)
A．9∶10 B．4∶3 C．3∶4 D.5∶2

6、 在家庭电路中，电热水器正常工作的电压为 伏，它与家中的空调器是 (填“串联”或“并联”)连接的，家庭中每月的耗电量用 表计量．

7、 洗衣机、电冰箱等用电器需要使用三线插头，其中一条接 (常标有L)，一条接 (常标有N)．第三条标有E，标有E的导线和用电器的 相连．

8、如图某家庭用的壁灯上有两盏白炽灯，用一只开关控制其通断；二孔插座，准备接大功率用电器的三孔插座（加保险丝），请正确连接家庭电路．

9、如图1所示，是小明同学连接的测电阻R的电路．

(1)电路中有一根导线连接错了，请你在接错的导线上打一个叉，并画出正确的连线．
(2)画出对应的电路图．

(3)你知道他的电路图是根据什么原理设计的吗？答：________________________．
(4)当滑片P在某点时，电压表的示数是3.4 V，电流表示数如图2所示，则被测电阻R的阻值是________Ω.
(5)若闭合开关后发现电流表指针偏转，电压表指针没有偏转，该故障的原因是________(填下列故障原因的字母代号)．
A．电阻R接线短路
B．电阻R接线断路
C．电源接触不良
D．电流表接线短路

10、小明、小红和小亮在做“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、材料如表所示：
编号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点：

小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小．
小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小．
小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表．
你赞同________(填“小明”“小红”或“小亮”)的观点．
(2)为了验证猜想二，可依次把M、N跟________(填“A、B、C、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、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟________的关系，其结论是________________________________________．
(4)小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想________(填“一”“二”或“三”)的实验验证．
(5)以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法．下列4个实验中没有用到此方法的是________．
A．探究动能的大小与什么因素有关
B．探究影响压力作用效果的因素实验
C．探究平面镜成像的特点实验
D．探究影响摩擦力大小的因素实验