【沪科版】九年级物理 第十五章 探究电路 单元复习（课件+单元测试）

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单元复习第十五章 探究电路沪科版九年级物理复习内容CONTENTS第十五章 探究电路视频清单 ①动画讲解—《动态电路分析》②动画讲解—《探究影响电阻大小的因素》③动画讲解—《探究电流与电压、电阻的关系》④动画讲解—《伏阻法、安阻法测电阻》第十五章 探究电路考点一 电阻的概念对电阻的理解：（1）电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，电阻越大，对电流的阻碍作用越大，导电能力越弱。（2）电阻是导体本身的一种性质，大小为R=U/I，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与有无电流、电压及电流、电压的大小无关，与是否接入电路也无关。【例题1】电路中一段铜质金属线，下列做法中能使电阻增大的是（　　）A．增大金属线两端的电压 B．将金属线对折后接入电路C．剪断一部分 D．将金属线均匀拉长后接入电路A．导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，故A不符合题意；B．将金属线对折后接入电路，材料不变，长度变短、横截面积变大，电阻变小，故B不符合题意；D故选D。C．剪掉一段后接入电路，长度变小、横截面积不变，导体的电阻变小，故C不符合题意；D．将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故D符合题意。考点一 电阻的概念【例题2】由欧姆定律得到公式R=U/I，下列说法正确的是（　　）A．导体两端的电压越大，导体的电阻越大B．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零C．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体的电流成反比D．导体的电阻是导体本身的性质，与电流、电压大小无关导体的电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关；与导体两端的电压和通过导体的电流大小无关，导体两端电压为零时，导体的电阻不为零，故D正确，ABC错误。D故选D。考点一 电阻的概念滑动变阻器接入电路中时，其接线柱的选择要遵循“一上一下”的原则；判断滑片移动时接入电路的阻值变化情况时，一定要看清下方接线柱接的是左边还是右边，然后看滑片的移动方向，远离下方接线柱时滑动变阻器接入电路的阻值增大，靠近下方接线柱时滑动变阻器接入电路的阻值减小，与上方接哪个接线柱无关，简记为“近小远大”。考点二 滑动变阻器的原理与使用【例题3】如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线补上。要求：①闭合开关S后，向右移动滑动变阻器的滑片，小灯泡变暗；②电压表测量滑动变阻器两端的电压。经分析可知，灯泡的右接线柱与滑动变阻器左下方接线柱相连，电压表并联在变阻器两端；由电源的电压为3V可知，电压表的量程选0～3V，如图所示.考点二 滑动变阻器的原理与使用【例题4】如图所示，用滑动变阻器控制灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯变亮，则变阻器连入电路中正确的接法是（　　）A．C接M D接N B． A接M B接N C．B接M C接N D． B接M D接N根据题意知道，当滑动变阻器的滑片右移时，灯泡变亮，电路中电流变大。电源电压不变，电流变大，电阻变小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短。滑动变阻器接入电路时，任何情况下都只有接入“一上一下”两个接线柱才能起变阻的作用，所以，下面的接线柱一定接入D，则上面的接线柱接A或B，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。D考点二 滑动变阻器的原理与使用1. 对欧姆定律I=U/R及其变形式的理解电流与电压和电阻之间有明确的因果关系，电压是形成电流的原因；电阻是导体的一种性质，对电流有阻碍作用。明确三者的关系是理解欧姆定律的关键。学习物理公式时，要注意不能像对待数学公式一样，因为物理公式中的每个字母都代表一个特定的物理量，有其本身的物理意义。考点三 欧姆定律 考点三 欧姆定律 2. 欧姆定律公式的简单应用（1）明确电路结构可采用“去表法”判断电路的连接方式，将电压表去掉，将电流表看成是一段导线，画出等效电路图，然后进行判断。（2）明确“电表”的功能判断出电路的连接方式后，再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置，明确各是测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。（3）选规律求解运用欧姆定律和串、并联电路的电流和电压规律进行分析判断。【例题5】对欧姆定律公式I=U/R 的理解，哪一句话是错误的（　　）A．对某一段导体来说，导体中的电流跟它两端的电压成正比B．在相同电压的条件下，不同导体中的电流跟电阻成反比C．导体中的电流既与导体两端的电压有关，也与导体的电阻有关D．导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流决定   DA．对某一导体来说，电阻一定，根据欧姆定律可知，导体中的电流跟它两端的电压成正比，故A正确，不符题意；B．不同导体的电阻一般不同，由I=U/R 可知，在相同电压的条件下，不同导体中的电流跟电阻成反比，故B正确，不符合题意；故选D。C．电压是形成电流的原因，电阻对电流有阻碍作用，因此导体中的电流既与导体两端的电压有关，也与导体电阻有关，故C正确，不符合题意；D．导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积以及温度决定，与导体两端的电压和流过导体的电流无关，故D错误，符合题意。考点三 欧姆定律 【例题6】如图，电源电压恒定，定值电阻R1与R2的比值为1：2，闭合S1和S2，断开S3，电流表示数为I1，此时R1与R2是 联的；断开S1和S2，闭合S3电流表示数为I2，则I1：I2＝ 。9∶2并考点三 欧姆定律 （1）闭合S1和S2，断开S3，由图可知R1与R2并联，电流表测量干路的电流，若电源电压为U，根据欧姆定律可得，通过R1的电流I01=U/R1 ，定值电阻R1与R2的比值为1：2，所以R2＝2R1，通过R2的电流I02=U/R2=U/2R1由并联电路规律可得电路总电流为（2）断开S1和S2，闭合S3，由图可知R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路电阻规律可得，电路的总电阻R总＝R1+R2＝R1+2R1＝3R1根据欧姆定律可得电路中电流为I2=U/3R1，则考点三 欧姆定律 考点四 电路的动态分析所谓动态电路，指的是电路中存在可变电阻（如滑动变阻器、热敏电阻、光敏电阻等）的电路或开关断开、闭合等条件的变化引起整个电路电阻的阻值发生改变，从而引起电路中各物理量的变化。（1）明确引起电路动态变化的原因，即是由热敏电阻、光敏电阻还是滑动变阻器引起的；明确电源的电压是否保持不变。（2）从串联电路或并联电路的电流、电压的规律及欧姆定律中选择一条判断电路中电流或某一元件两端的电压的变化情况。【例题7】如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，向右移动滑动变阻器R1的滑片，电流表A的示数_____，电压表V2的示数_____ ，电压表V1的示数与电流表A的示数的比值_____ 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）     变小由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当向右移动滑动变阻器R1滑片的过程中，整个电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，电流表的示数增大，由欧姆定律得，定值电阻R2的电压增大，即电压表V2示数变大。电压表V1示数与电流表A示数的比值等于滑动变阻器R1接入电路的阻值，当向右移动滑片的过程中，其接入电路的电阻变小，即该比值变小。变大变大考点四 电路的动态分析【例题8】为了减少食物浪费，某自助餐厅开展了“吃多少，拿多少”的活动，在平台上放了一个电子秤。图是电子秤的原理图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片P与弹簧顶端固定在一起，下列说法正确的是（ ）A．电路中R0起到保护电路的作用，R与R0是并联的B．电子秤仪表是由电压表改装而成的C．食品质量越大，通过R的电流越大D．食品质量越大，仪表示数越小理由： 。    C A．如图，电路中R0起到保护电路的作用，防止滑动变阻器接入电路阻值过小时，电路中电流过大损坏电路，R与R0是串联的，故A错误；B．如图，电表串联在电路中，电子秤仪表是由电流表改装而成的，故B错误；CD．食品质量越大，滑动变阻器接入电路阻值越小，通过R的电流越大，仪表示数越大，故C正确，D错误。故选C。    见解析考点四 电路的动态分析（1）命题热点电路中含有油量表、压力计、电子秤、风力计、电控调光玻璃等，主要考查学生处理实际问题的能力。（2）分析方法首先要明确电路的连接方式；分析是如何导致电路中的电阻变化的；电路中的电阻发生变化后又引起哪些变化；与题目中的已知（或隐舍）条件是否符合，最后做出判断。考点五 应用欧姆定律设计电路 【例题9】如图为小明设计的电子秤简易电路图，RX是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻。测量时，要求电压表的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而减小。请根据以上信息，在虚线框内将电路图补充完整。由题意可知，Rx是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，要组成电路需要与电源、开关串联，当所称量物体对压敏电阻的压力增大时，因压敏电阻Rx的阻值随所受压力的增大而减小，所以电路的总电阻减小，由I=U/R可知，电路中的电流增大，R0两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压减小，由电压表的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而减小可知，电压表应并联在Rx两端，如图所示：考点五 应用欧姆定律设计电路 【例题10】如图所示是模拟呼吸式酒精测试仪的简化电路图，图中○处用电表测量驾驶员的酒精气体浓度值， R1是阻值保持不变的必备工作元件，R2是气敏电阻，其阻值随呼出酒精气体浓度的增大而减小。请在答题卡的“○”内填入适合的电表符号，并在坐标中画出该电表示数随酒精气体浓度变化关系的大致图像。根据图示可知，两个电阻串联，电表并联到定值电阻R1的两端，所以电表为电压表；酒精气体浓度的增大时，R2的阻值减小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U=IR可知，R1两端电压变大，电压表示数变大；如图所示。考点五 应用欧姆定律设计电路 1. 实验基础 考点六 “伏安法”测电阻考点六 “伏安法”测电阻2. 注意事项（1）开关：连接电路的过程中，开关要断开；（2）电表 ①事先无法确定电压表、电流表的量程，可用“试触法”来确定；②电流都应从电表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出；③在不超过量程的前提下，应尽可能使电表的指针偏转在满刻度的一半以上。（3）滑动变阻器 ①接法：一上一下的方式连入电路阻器；②闭合开关前，其滑片要移动到最大阻值的位置。3. 实验中常见的故障及其产生的原因 考点六 “伏安法”测电阻4. 伏安法测小灯泡电阻和伏安法测电阻的比较R=U/I多次测量分别计算出每次测量的电阻，然后求出平均值分别计算出每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律平均值为所求的电阻值当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。考点六 “伏安法”测电阻【例题11】老师带领芳芳所在的班到实验室进行分组实验，利用两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器（最大阻值为RP）等器材测量未知电阻Rx的阻值，实验所用的电路如甲图。（1）根据甲图，用笔画线代替导线，在乙图中完成实物电路的连接（要求滑片P向右移动时，滑动变阻器阻值变小）； （2）芳移动滑片P到最大阻值处，闭合开关后发现电压表无示数，电流表有示数，电路故障可能是Rx出现了_______（选填“开路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，直到电压表、电流表示数如丙图所示，则Rx的阻值为______ Ω；（4）改变待测电阻两端电压进行多次测量，目的是_____（选填序号）；A．避免偶然性，寻找普遍规律 B．求平均值减少误差短路10B考点六 “伏安法”测电阻（1）滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器阻值变小，所以，滑动变阻器接右下接线柱，电压表并联在Rx两端，如图.（2）闭合开关S后，滑片P到最大阻值处时，电流表有示数，则电路为通路，发现电压表无示数，则说明电路故障可能是定值电阻Rx发生了短路。（3）由图丙知道，电压表的量程应为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.0V，电流表的量程应为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.20A，由欧姆定律知道，Rx的阻值为（4）在测电阻的实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，所以本实验中多次测量的目的是求平均值减小误差，故B符合题意，A不符合题意。故选B。考点六 “伏安法”测电阻【例题12】在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V。（1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）________；（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，可能是因为________；（3）根据I-U图像，如图乙所示，分析图像可知，小灯泡正常工作时电阻为_____Ω；（4）分析图像，小灯泡灯丝两端的电压增大时，其电阻_____（变化/不变）。解析见下页灯泡断路10变化考点六 “伏安法”测电阻见解析（1）用伏安法测小灯泡电阻时，电流表要串联在电路中，电压表要并联在灯泡两端测灯泡两端的电压，依题意可知，待测小灯泡额定电压为2.5V，没有超过3V，所以电压表接0~3V的量程，由乙图可知，通过小灯泡的电流没有超过0.6A，所以电流表接0~0.6A的量程，实物图连接如图所示： 考点六 “伏安法”测电阻 考点七 其他方法测电阻特殊法测量电阻的思路（1）当实验器材中没有电压表时，我们可以根据公式U=IR，用电流表和已知电阻串联来替代电压表，如图所示。（2）当实验器材中没有电流表时，我们可以根据公式I=U/R，用电压表和已知电阻并联来替代电流表，如图所示。（3）等效替代法：当电路中的电阻被另一个电阻替换时，若电路中的电流或电阻两端的电压没有变化，则替换电阻和被替换的电阻的阻值相等。（4）测量型实验多次测量的目的一般是取平均值减小误差；探究型实验多次实验是为了避免偶然性，寻找普遍规律。1. 双伏法（1）主要器材：阻值已知的定值电阻R0、待测电阻RX、两只电压表、电源、开关、滑动变阻器等。（2）操作要点：①连接电路，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处；②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，读出电压表的示数分別为U0、Ux。（3）待测电阻的表示式：Rx=UxR0/U0 考点七 其他方法测电阻2. 伏阻法（1）主要器材：阻值已知的定值电阻R0、待测电阻RX、一只电压表、电源、两只开关等。（2）操作要点：①将开关S、S0闭合，读出电压表的示数U；②断开开关S0，读出电压表的示数为Ux。（3）待测电阻的表示式：Rx=UxR0/（ U - Ux ）考点七 其他方法测电阻3. 伏滑法（1）主要器材：已知最大阻值的滑动变阻器、待测电阻RX、一只电压表、电源、一只开关等。（2）操作要点：①闭合开关，将变阻器的滑片P移到a端，电压表测出电源电压U ；②再将滑片P移到b端，电压表测出Rx两端的电压Ux。 （3）待测电阻的表示式：Rx=UxRmax/（ U - Ux ） （Rmax为滑动变阻器的最大阻值）考点七 其他方法测电阻4. 安滑法（1）主要器材：已知最大阻值的滑动变阻器、待测电阻RX、一只电流表、电源、一只开关等。（2）操作要点：①变阻器滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电流表示数为Ix ；②滑片置于阻值最大的位置，记下电流表示数为I。（3）待测电阻的表示式：Rx=IRmax/（Ix - I ） （Rmax为滑动变阻器的最大阻值）考点七 其他方法测电阻5. 双安法（1）主要器材：阻值已知的定值电阻R0、待测电阻RX、两只电流表、电源、开关等。 （2）操作要点：闭合开关，记下电流表A1、A2的示数分别为I1、I2。 （3）待测电阻的表示式：Rx=I2R0/（I1 - I2 ） 考点七 其他方法测电阻【例题13】小靖想利用如图所示器材测量未知电阻Rx的阻值，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，接下来应进行的实验操作是 ，则Rx= （用测得的量与已知量表示）。断开S1，记下电压表示数U2 （U1-U2）R0/U2考点七 其他方法测电阻先闭合开关S、S1，记下电压表示数U1。此时电阻Rx短路，电压表示数即电源电压；再断开S1，记下电压表示数U2，此时两电阻串联，电压表测R0的电压，根据串联电路电压的规律，待测电阻的电压为Ux=U1-U2根据串联电路分压规律可得所以考点七 其他方法测电阻【例题14】学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下：（1）小林的设计方案如图甲所示，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分为I1和I2。已知定值电阻的阻值为R0，则未知电阻RX= （用I1、I2和R0表示）；（2）小刚的设计方案如图乙所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点b，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱R1的阻值，使 ，此时电阻箱的读数为R0，则未知电阻Rx= 。电压表示数为U R0考点七 其他方法测电阻（1）由图甲得，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表A1测量干路电流，电流表A0测量定值电阻R0的电流，由并联电路电压特点得，未知电阻Rx的电压为 由欧姆定律得（2）小刚的设计方案如图乙所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点b，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，使未知电阻Rx、变阻器R串联，电压表测量未知电阻Rx电压，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，使电阻箱R1、变阻器R串联，电压表测量电阻箱R1电压，调节电阻箱R1的阻值，使电压表示数为U，此时电阻箱的读数为R0，由等效电路得，未知电阻Rx= R0考点七 其他方法测电阻6.等效替代法（1）主要器材：电源、单刀双掷开关、电流表、电阻箱、待测电阻等。（2）操作要点：①将S拨至a，读出电流表的示数I。②将S拨至b，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，读出电阻箱的示数R。（3）待测电阻的表示式：Rx=R考点七 其他方法测电阻考点八 探究电流与电压、电阻的关系1. 电路的连接：连接电路时，开关应断开；滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；注意根据已知条件判断电压表、电流表量程的选择。2. 电路故障的判断：根据两电表的示数变化情况，判断是开路还是短路，在什么位置开路或短路。3. 控制变量法的应用：探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，选择定值电阻接入电路，通过调节滑动变阻器的滑片来改变其两端的电压，多次实验；探究电流与电阻的关系时，要控制电压不变。将不同阻值的定值电阻接入电路后，调节滑片使电阻两端的电压保持不变。4. 实验结论：通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 【例题16】在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小； （2）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是____________ ；（1）滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小，变阻器接入电路电阻变大，下端接线柱应接C点，如图所示。 （2）闭合开关发现电流表几乎无示数，说明电路是开路；电压表示数接近3V，测电源电压，移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是定值电阻R开路。定值电阻R开路考点八 探究电流与电压、电阻的关系（3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过定值电阻R的电流为______A；（4）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I-U图像如图丙所示。由图像可得：①实验中所用定值电阻R的阻值为_____ Ω；②实验结论：____________________________；（5）结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于____Ω。（3）图乙中，电流表示数为0.30A。（4）定值电阻R的阻值为R=U1/I1=0.5V/0.1A=5Ω由图丙图像可得出：电阻不变，导体中的电流与导体两端电压成正比。（5）当电路中电流最小时总电阻最大，为R总=U/I1=3V/0.1A=30Ω此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R′=R总-R=30Ω-5Ω=25Ω故本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。0.305电阻不变，导体中的电流与导体两端电压成正比25考点八 探究电流与电压、电阻的关系考点九 欧姆定律在串、并联电路中的应用本章计算题主要围绕欧姆定律在串、并联电路中的应用出题，这是电学部分的重点和难点，也是中考的热点。要掌握解题的规律和方法，加强训练、加深对物理概念和规律的理解，提高分析问题、解决问题的能力。在计算较复杂的电路题目时，一般步骤是：（1）画出电路图，分析电路中各个元件的连接方式（不考虑电压表和电流表）。（2）电路中若有电压表和电流表，要分析电流表和电压表的测量对象，根据题意明确电流表和电压表的测量值。（3）在电路图中注明已知物理量的符号、数值，未知物理量的符号。（4）找出各物理量间的关系，依照各物理量的关系、电路特点，利用欧姆定律及串、并联电路的特点列出关系式，列式时要注意公式成立的条件。（5）列出关系式，代入数值前统一单位，然后进行计算。【例题17】如图甲所示的电路中，闭合开关S后，两个灯泡都能发光，电流表A1和A2的指针均在如图乙所示的位置，则灯L1、L2的电压之比为 ；通过灯泡L1的电流是 A；灯L1、L2的电阻之比为 。1∶4 1∶1 1.2 考点九 欧姆定律在串、并联电路中的应用由图甲可知，灯L1和L2并联，则两灯两端的电压相等，电流表A1在干路上，电流表A2在灯L2支路上，根据并联电路电流特点可知电流表A1的示数大于A2，结合图乙可知，电流表A1是大量程，分度值是0.1A，示数是1.5A，电流表A2是小量程，分度值是0.02A，示数是0.3A，则通过L1的电流为根据并联电路支路电压相等可知电阻之比等于电流反比，即考点九 欧姆定律在串、并联电路中的应用【例题18】某兴趣小组设计了一个用电表示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，阻值为20Ω。电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。R0是热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系图象如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，此时电压表的示数为2V。求：（1）此时通过R0的电流；（2）电源电压；（3）为保证电路安全，此电路能反映环境的最低温度是多少℃。考点九 欧姆定律在串、并联电路中的应用 考点九 欧姆定律在串、并联电路中的应用