辽宁省沈阳市回族初级中学2021-2022学年九年级上学期期中物理试卷（word版 含答案）

这是一份辽宁省沈阳市回族初级中学2021-2022学年九年级上学期期中物理试卷（word版 含答案），共37页。试卷主要包含了选择题，填空题，做图及实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年辽宁省沈阳市九年级（上）期中物理试卷
一、选择题（不区分单多选，每题2分，共20分）
1．（2分）如图所示电路中，当开关闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比；当开关断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比为　　

A． B． C． D．
2．（2分）科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量之间存在一定的关系，且可用图线表示。下列相关的量之间不符合如图所示关系的是　　

A．同一物体的质量与体积的关系
B．物体吸热时，物体的温度与时间的关系
C．同一导体中通过的电流与该导体两端的电压关系
D．物体浸入水中时，物体受到水的浮力与排开水的体积大小的关系
3．（2分）如图所示，、为电压表或电流表，下列判断正确的是　　

A．、均为电流表 B．、均为电压 表
C．为电流表，为电压表 D．为电压表，为电流表
4．（2分）如图，滑动变阻器滑片向右滑动，则小灯泡的亮度怎样变化　　

A．变亮 B．不变 C．变暗 D．无法确定
5．（2分）在某一温度下，连接在电路中的两段导体和中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知　　

A．导体的电阻为
B．导体的电阻为
C．导体两端电压为时，通过导体的电流为
D．导体两端电压为时，通过导体的电流为
6．（2分）如图所示，闭合开关，和两灯都不亮，电流表指针几乎没有偏转，电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是　　

A．电流表损坏 B．灯丝断了 C．灯丝断了 D．灯口处短路
7．（2分）某机要室大门控制电路的两把钥匙分别由两名工作人员保管，单把钥匙无法打开。如图电路中最为可行的是　　
A． B．
C． D．
8．（2分）在国际单位制中，电压的单位是　　
A．伏特 B．欧姆 C．库仑 D．瓦特
9．（2分）下列用品中，通常情况下属于导体的是　　
A．塑料直尺 B．铅笔芯 C．铁制铅笔盒 D．陶瓷菜刀
10．（2分）如图所示的电路中，电源两端电压为并保持不变，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合，滑动变阻器的滑片由端移到端的过程中，下列说法中正确的是　　

A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．电流表示数变大，电压表的示数变大
C．电流表的示数变化范围为
D．电压表的示数变化范围为
二、填空题（每空1分，共7分）
11．（2分）如图所示的是通过某两个电阻、的电流随电压变化的图象，从中可知电阻的阻值为　　，从图象可知，电阻　　（填“大于”、“等于”或“小于” 。

12．（1分）如图所示，电阻箱的示数是　　。

13．（1分）图中电流表的读数为：　　。

14．（3分）如图所示，电源电压保持不变，当开关闭合后，将滑动变阻器的滑片向右移动时，电压表的示数将　 　，电流表的示数将　 　，电流表和的示数差将　 　。（选填“变大”、“不变”或“变小”

三、做图及实验题（共39分）
15．（1分）小明同学为了定性比较水的流速大小，设计了一个实验装置。如图是他的部分设计图，小铜球系在电阻可忽略的细金属丝下，悬挂在点，为一固定在水平方向的电阻丝，它与金属丝接触良好（不计摩擦），端在点正下方。他设想：开始时小球沿竖直方向处于静止，当把小球放入水平流动的水中时，球受到水流冲击向左偏移一定角度，水流速度越大，偏角越大。测量者可以根据电压表数值大小判断水流速度大小。请你完成余下的电路连接，要求水流速大时，电压表示数大，水流速小时，电压表示数也小。

16．（9分）在测量某一定值电阻阻值的实验中，张楠同学选定了如图所示的器材进行实验。实验过程中，由于张楠同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流
　　
　　
　　
　　
　　

（1）请你帮助张楠同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入表格中，并写出你所依据的物理规律是 　　。
（2）根据测量数据计算该定值电阻的阻值为 　　（小数点后保留一位数字）。
（3）根据实验所需电路，在框中画出电路图并用笔画线代替导线完成图中的实物连接。
（4）滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是 　　。
（5）若电源电压恒定且未知，用电阻箱（电路符号代替滑动变阻器，同时撤去电流表，请利用余下器材（不要再添加其它任何器材），设计一个则量阻值的实验电路图画在方框中，并写出实验步骤及最终计算公式。
实验步骤：　　。
计算公式　　。

17．（7分）在“研究电流跟电压关系”的实验中，小亮设计了如图甲所示的电路图。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到 　　（左右）端。
（2）闭合开关试触时，发现电流表和电压表出现如图乙所示的情况，这是因为电流表 　　，电压表 　　。

（3）排除故障后，调节电路中滑动变阻器滑片的位置，改变定值电阻两端的电压，电压表、电流表的示数如表所示，对表格中的数据进行分析，可归纳的结论：电阻一定时，电流与电压的关系是 　　。
电压
2.0
4.0
6.0
电流
0.11
0.20
0.31
（4）如果利用这个电路探究电流跟电阻的关系，实验中应换用 　　，调节滑动变阻器滑片的位置，保持 　　不变，记下对应的电流值。
（5）探究问题的方法通常有控制变量法、等效替代法、类比法、建模法等，本探究实验所采用的主要方法是 　　。
18．（5分）如图1所示为电流表、电压表测电阻的实物连接图。

（1）在框内（图画出该实验的电路图
（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到　　端（根据实物图作答）
（3）在某次实验时，电流表和电压表示数如图3所示，其电流表示数为　　，电压表示数为　　，则该电阻的阻值为　　。
19．（2分）如图是某实验中的三个电路图，请仔细观察后回答。

（1）该实验探究的问题是 　　；
（2）你的结论是 　　。
20．（7分）某兴趣小组利用图所示电路进行如下的实验研究。

1
2
3
4

2.0
3.0
4.0
5.0

0.20
0.29
0.40
0.51
（1）断开，闭合、，调节滑动变阻器，得到上面表中四组数据。根据表中的数据。可计算电阻　　。
（2）断开，闭合、，调节滑动变阻器，测量灯泡两端的电压和电流，根据测量数据绘制成如图的关系图象。由图象分析，当电压表示数为时，灯泡的电阻　　。

（3）闭合、和，调节滑动变阻器，当电压表示数为时，电流表的示数是 　　。
（4）根据图完成本实验的实物线路的连接（图中还有4条未接）。
（5）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在 　　端（选填“左”或“右” 。
（6）实验过程中，滑动变阻器的滑片向右移动时灯丝将变 　　（选填“亮”或“暗” 。
（7）若实验过程中电流表的读数突然变大，而电压表的读数为0，经检测电压表没有损坏。可能发生的故障是 　　


21．（2分）在“用电压表和电流表测电阻”的实验中：小明同学连接完实验电路，闭合开关，此时的电压表指针位置如图所示，则电压表的示数是　 　．当调节滑动变阻器的滑片时，发现电压表和电流表的示数变化相反，已知实验中使用的电源是稳压电源，电源两端电压保持不变，则出现这一现象的原因是电压表接到了　 　的两端。

22．（2分）小林用如图所示的电路研究串联电路特点，闭合开关后，发现灯较亮，灯较暗。他对这一现象的解释是：电流从电源正极出发，经过灯、灯，电流逐渐变小，所以灯较亮，灯较暗。小欢认为小林的解释是错误的，她只利用图中的器材设计了一个实验，并根据实验现象说明小林的解释是错误的。请你完成下列问题：
（1）在下面虚线框中，画出小欢所设计的实验电路图。
（2）根据实验现象简要说明小林的解释是错误的。

23．（4分）小明同学想比较金属材料甲和金属材料乙哪个更容易导电。现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如下表所示：
金属丝代号
材料
长度
横截面积

金属甲
1
0.1

金属乙
0.5
0.1

金属乙
1
0.1

金属乙
1
0.2
请你帮助小明同学完成下面的实验方案。
（1）实验器材除上述金属丝、干电池、开关、导线外，还必须选用的器材有：　 　。
（2）实验中应选取的金属丝分别是：　 　（只需填字母代号）。
（3）请画出实验电路图（用“”表示金属丝）。
（4）在本实验中，你是如何判断哪种金属材料更容易导电的？
四、计算题（共19分）
24．（10分）为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图，硬质弹簧右端和金属滑片固定在一起（弹簧的电阻不计，和间的摩擦不计）。定值，、是一根长为的均匀电阻丝，阻值，电源电压，电流表的量程为。

（1）小明在电路中连入的目的是什么？
（2）当拉环不受拉力时，滑片处于端，闭合开关后电流表的读数为多少？
（3）已知该弹簧伸入的长度△与所受拉力间的关系如图乙所示。通过计算说明，开关闭合后，当电流表指针指在处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？
25．（9分）如图所示电路中定值电阻，为滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片在端时，电流表示数为，滑片在端时电压表示数为．求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值。


2021-2022学年辽宁省沈阳市回民中学九年级（上）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（不区分单多选，每题2分，共20分）
1．（2分）如图所示电路中，当开关闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比；当开关断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比为　　

A． B． C． D．
【分析】（1）甲、乙均为电压表时，闭合开关，和串联，电压表乙测串联电阻的总电压，电压表甲测量两端的电压，求出两个电阻两端的电压之比，再根据欧姆定律和串联电阻的分压关系，求出两电阻之比；
（2）甲、乙均为电流表时，断开开关，和并联，甲电流表测量和总电流，乙电流表测量的电流，根据欧姆定律和并联电阻的电流关系推出和的电流之比，再推导出两表示数之比。
【解答】解：（1）甲、乙均为电压表时，闭合开关，和串联，
电源电压，，
由题知，，即：，
，
，
；
（2）甲、乙均为电流表时，断开开关，和并联，
，
，
甲电流表测量和总电流，乙电流表测量的电流，
。
故选：。
【点评】本题通过改变开关的连接方法和电表的更换，改变了电路的连接方法，电路先串联后并联，通过电阻的不变量来沟通两个过程。
2．（2分）科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量之间存在一定的关系，且可用图线表示。下列相关的量之间不符合如图所示关系的是　　

A．同一物体的质量与体积的关系
B．物体吸热时，物体的温度与时间的关系
C．同一导体中通过的电流与该导体两端的电压关系
D．物体浸入水中时，物体受到水的浮力与排开水的体积大小的关系
【分析】观察分析图像，图中两个量之间成正比关系，看选项中哪两个量的关系与图像中的相符，找出两个量之间的关系不符合的选项即可。
【解答】解：、同一物体的质量与体积成正比关系，不合题意。
、物体吸热时，如果是晶体温度到达熔点时不变，符合题意。
、根据公式可知，同一导体电阻一定，故通过的电流与该导体两端电压是成正比的，不合题意。
、由公式可知，在同种液体中，物体受到的浮力与其排开液体体积是成正比的，不合题意。
故选：。
【点评】本题考查学生的观察能力和图像分析能力，涉及的知识点较多，解题时应熟记这些关系并加深理解。
3．（2分）如图所示，、为电压表或电流表，下列判断正确的是　　

A．、均为电流表 B．、均为电压 表
C．为电流表，为电压表 D．为电压表，为电流表
【分析】电流表相当于导线，与用电器串联测量电路电流；
电压表相当于断路，与用电器并联测量两端电压。
【解答】解：
由图知：表串联在电路中，表与小灯泡并联。
闭合开关，要使电流从表通过，经小灯泡、滑动变阻器回到负极，所以表是电流表；为避免小灯泡被短路，表应该是电压表。
故选：。
【点评】此题考查的是电流表和电压表的连接，属于基本技能，难度不大，熟悉电流表、电压表的使用方法就能正确解答。
4．（2分）如图，滑动变阻器滑片向右滑动，则小灯泡的亮度怎样变化　　

A．变亮 B．不变 C．变暗 D．无法确定
【分析】首先判定电路的连接方式，根据滑片移动时滑动变阻器接入电路电阻的变化判定通过灯泡电流的变化，从而判定灯泡亮度的变化。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，滑动变阻器滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，通过灯泡电流变小，灯泡变暗，故正确。
故选：。
【点评】本题考查了电路的动态分析，明确滑动变阻器阻值的变化是解题的关键。
5．（2分）在某一温度下，连接在电路中的两段导体和中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知　　

A．导体的电阻为
B．导体的电阻为
C．导体两端电压为时，通过导体的电流为
D．导体两端电压为时，通过导体的电流为
【分析】分别分析图象，求出、，再观察电压为时的电流即可
【解答】解：（1）由图可知：，
（2）当电压为时，通过导体的电流为，通过导体的电流为
故选：。
【点评】从图象可得到的信息：一是求导体电阻；二是通过比较同一电压下的电流值而得出两电阻大小关系
6．（2分）如图所示，闭合开关，和两灯都不亮，电流表指针几乎没有偏转，电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是　　

A．电流表损坏 B．灯丝断了 C．灯丝断了 D．灯口处短路
【分析】闭合开关灯泡不亮，原因有二：断路或短路。具体原因从电流表、电压表示数是否正常分析。
【解答】解：
、如果电流表损坏，整个电路断路，电流表示数为零，电压表示数为零。此选项不符合题意；
、如果灯丝断了，整个电路断路，电压表、电流表示数都为零。此选项不符合题意；
、如果灯丝断了，处断路，所以电流表示数接近为零，电压表测量电源电压，示数增大。此选项符合题意；
、如果处短路，电路电阻减小，电源电压不变，电流表示数增大，电压表示数为零。此选项不符合题意。
故选：。
【点评】电路故障是电学实验经常出现的问题，也是中考物理试题考查的热点，分析的一般方法是“排除法”。将每个选项逐一代入题目，检验此选项是否符合题意，最终确定正确答案。
7．（2分）某机要室大门控制电路的两把钥匙分别由两名工作人员保管，单把钥匙无法打开。如图电路中最为可行的是　　
A． B．
C． D．
【分析】由题意可知，控制电路的有两把钥匙，只有两把钥匙同时开启时，电子锁才能打开，电子锁由电动机控制，钥匙实质就是电路中的开关，即两个开关同时闭合时，电路才接通，才能使电动机工作，只闭合其中一个开关，电动机是不工作的，电路没有接通。开关之间不能独立工作，是串联关系。
【解答】解：因为电动机要两把钥匙同时控制，任何一把钥匙都无法打开，所以两把钥匙串联连接同时控制电动机，符合要求的电路只有选项。
故选：。
【点评】串联电路中某处断路，整个电路就没有电流通过了；并联电路中，只要有一条支路是接通的，电路中就有电流。
8．（2分）在国际单位制中，电压的单位是　　
A．伏特 B．欧姆 C．库仑 D．瓦特
【分析】在国际单位制中，电学中的单位都是为了纪念科学家们在物理学做出的突出贡献，以他们的名字命名的，如：电荷量库仑、电流安培、电压伏特、电阻欧姆、电功焦耳、电功率瓦特，据此分析。
【解答】解：在国际单位制中欧姆是电阻的单位、库仑是电荷量的单位、瓦特是电功率的单位，故错；
伏特是电压的单位，故正确。
故选：。
【点评】了解用科学家名字命名的原因（科学家们的贡献），努力学习，力争在物理学或其他方面做出突出贡献。
9．（2分）下列用品中，通常情况下属于导体的是　　
A．塑料直尺 B．铅笔芯 C．铁制铅笔盒 D．陶瓷菜刀
【分析】容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体；常见的导体包括：人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等。常见的绝缘体有陶瓷、塑料、玻璃、橡胶、油等；导体和绝缘体没有绝对的界限。
【解答】解：、塑料直尺的材料是塑料，属于绝缘体，故错误；
、铅笔芯的材料是石墨，属于导体，故正确；
、铁制铅笔盒的材料是金属，属于导体，故正确；
、陶瓷菜刀的材料是陶瓷，属于绝缘体，故错误。
故选：。
【点评】此题考查了导体与绝缘体的概念以及生活中常见的实例；生活中哪些物体为导体，哪些物体为绝缘体，属于识记的内容，比较简单。
10．（2分）如图所示的电路中，电源两端电压为并保持不变，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合，滑动变阻器的滑片由端移到端的过程中，下列说法中正确的是　　

A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．电流表示数变大，电压表的示数变大
C．电流表的示数变化范围为
D．电压表的示数变化范围为
【分析】由电路图可知，当开关闭合，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
（1）滑动变阻器的滑片由端移到端的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变化和电阻两端的电压变化；
（2）当滑片位于端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电阻两端的电压最小，根据欧姆定律求出电路中电流表的最小示数和电压表的最小示数；当滑片位于端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电阻两端的电压最大，根据电源的电压可知电压表的最大示数，根据欧姆定律求出电路中电流表的最大示数，然后得出电压表和电流表的示数变化范围。
【解答】解：由电路图可知，当开关闭合，与串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流。
．滑动变阻器的滑片由端移到端的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，
由可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大，故错误；
由可知，电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大，故正确；
．当滑片位于端时，变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电阻两端的电压最小，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中电流表的最小示数：，
电压表的最小示数：；
当滑片位于端时，变阻器接入电路中的电阻为零，此时电路中的电流最大，电阻两端的电压最大，
由电源的电压可知，电压表的最大示数为，
所以，电压表的示数变化范围为，故正确；
电路中电流表的最大示数：，
所以，电流表的示数变化范围为，故错误。
故选：。
【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用以及电路的动态分析，是一道较为简单的应用题。
二、填空题（每空1分，共7分）
11．（2分）如图所示的是通过某两个电阻、的电流随电压变化的图象，从中可知电阻的阻值为　20　，从图象可知，电阻　　（填“大于”、“等于”或“小于” 。

【分析】图中横轴表示电流，纵轴表示电压，找出一组对应值，根据欧姆定律可计算并比较电阻的大小。
【解答】解：读取图中数据可知电压为时，通过的电流为，通过的电流为，则：


故答案为：20，大于。
【点评】本题考查学生的读图能力并运用欧姆定律计算电阻的大小。
12．（1分）如图所示，电阻箱的示数是　2008　。

【分析】用各指针所指的示数乘以下面的倍数，然后将所有的数值相加，即为该电阻箱的读数。
【解答】解：图中电阻箱示数是：。
故答案为：2008。
【点评】在计算电阻箱的读数时不要忘记乘以各指针所对应的倍数。
13．（1分）图中电流表的读数为：　0.2　。

【分析】电流表的读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少。
【解答】解：电流表使用的量程，每一个大格代表，每一个小格代表，电流为。
故答案为：0.2；
【点评】掌握电流表的正确使用和正确读数。电流表在电学中是最基本的测量工具，一定要熟练掌握。
14．（3分）如图所示，电源电压保持不变，当开关闭合后，将滑动变阻器的滑片向右移动时，电压表的示数将　不变　，电流表的示数将　 　，电流表和的示数差将　 　。（选填“变大”、“不变”或“变小”

【分析】由电路图可知，和并联，电压表测量并联支路（电源电压）电压，电流表测干路电流，测滑动变阻器支路的电流；
（1）当滑动变阻器的滑片向右移动时，电源电压保持不变，电压表的示数不变；
（2）滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知通过电流的变化；
（3）根据并联电路独立工作、互不影响可知通过的电流不变，根据并联电路的电流特点判断电流表和示数差的变化。
【解答】解：如图，和并联，电压表测量并联支路电压（电源电压），电流表测干路电流，测滑动变阻器支路的电流；
（1）电源电压保持不变，
电压表的示数不变；
（2）当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，
，
通过的电流变小，即电流表的示数变小；
（3）并联电路独立工作、互不影响，
通过的电流不变，
并联电路干路电流等于各支路电流之和，
电流表和的示数差等于通过支路的电流，故不变。
故答案为：不变；变小；不变。
【点评】本题考查了学生对欧姆定律及其变形公式的掌握和运用，分析电路图得出电路的连接方式和三表的测量对象是本题的突破口，灵活运用欧姆定律是关键。
三、做图及实验题（共39分）
15．（1分）小明同学为了定性比较水的流速大小，设计了一个实验装置。如图是他的部分设计图，小铜球系在电阻可忽略的细金属丝下，悬挂在点，为一固定在水平方向的电阻丝，它与金属丝接触良好（不计摩擦），端在点正下方。他设想：开始时小球沿竖直方向处于静止，当把小球放入水平流动的水中时，球受到水流冲击向左偏移一定角度，水流速度越大，偏角越大。测量者可以根据电压表数值大小判断水流速度大小。请你完成余下的电路连接，要求水流速大时，电压表示数大，水流速小时，电压表示数也小。

【分析】此题要根据设计要求来逐步分析电路的组成；
当水的流速变化时，滑动变阻器连入电路的电阻也在发生变化，而此时电压表的示数改变，说明了此电路是串联电路（若是并联电路，则各支路两端的电压始终等于电源电压），确定电路的连接方式后，再判断电压表测谁的电压；
在电路中串联入一定值电阻后，当水的流速变大时，偏角变大，滑阻连入电路的阻值变小，由串联分压的原理知：滑阻的阻值变小，分得的电压也变小，相应的定值电阻分得的电压在变大，因此电压表应该测的是定值电阻两端的电压；
根据上面的思路来完成电路图。
【解答】解：电压表示数随阻值的改变而改变，所以为串联电路，而串联电路起分压作用，电阻越小，分得的电压越小；当流速增大时，滑动变阻器接入电路的电阻减小；所以电压表测量定值电阻的电压。如图所示：

【点评】在此题中，首先判断出电路的组成和连接方式是解题的关键；在分析电路时，要熟练掌握串联分压原理和电压表的使用方法，综合性较强，难度稍大。
16．（9分）在测量某一定值电阻阻值的实验中，张楠同学选定了如图所示的器材进行实验。实验过程中，由于张楠同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流
　0.10　
　　
　　
　　
　　

（1）请你帮助张楠同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入表格中，并写出你所依据的物理规律是 　　。
（2）根据测量数据计算该定值电阻的阻值为 　　（小数点后保留一位数字）。
（3）根据实验所需电路，在框中画出电路图并用笔画线代替导线完成图中的实物连接。
（4）滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是 　　。
（5）若电源电压恒定且未知，用电阻箱（电路符号代替滑动变阻器，同时撤去电流表，请利用余下器材（不要再添加其它任何器材），设计一个则量阻值的实验电路图画在方框中，并写出实验步骤及最终计算公式。
实验步骤：　　。
计算公式　　。

【分析】（1）根据电流与电压的关系（电阻不变，电流与电压成正比），将电流值按照示数从小到大的顺序填入表格中；
（2）根据表格中数据，由公式计算出电阻值，求平均值；
（3）电压表与未知电阻并联，电流表与未知电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，据此设计电路图，并根据电路图连接实物电路；
（4）滑动变阻器在测量定值电阻阻值的实验中的作用是保护电路和改变连入电路的电阻，从而得到改变定值电阻两端的电压和电流，能完成多次实验；
（5）若电源电压恒定，用电阻箱代替滑动变阻器，同时撤去电流表，可以使用电压与电阻箱的阻值的比值表示电流，然后解题。
【解答】解：（1）电阻一定时，电流与电压成正比，由表格中数据知，电压依次增大，所以电流值也会依次增大，因此数据依次为0.10、0.18、0.30、0.42、0.50，如表所示：
实验次数
1
2
3
4
5
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流
0.10
0.18
0.30
0.42
0.50
（2）根据欧定律及表格中数据可知，，
，
，
，
；
所以该定值电阻的阻值：；
（3）根据表格数据可知，电流表选择的量程，电压表选择量程；
先画出电源，从电源正极依次串联开关、滑动变阻器、被测电阻以及电流表回到电源负极，电压表并联在被测电阻两端，据此画出电路图；然后根据电路图连接实物电路。如图所示：


（4）连接完电路后，闭合开关前，需将滑片移至阻值最大处，起保护电路的作用；
为了完成多次测量，需移动滑片的位置，从而起到改变电路电流的作用；
故滑动变阻器在该电路中除了有保护电路的作用外，还有改变电路中电流的作用；
（5）电路图如图所示：

被测电阻和电阻箱串联，电阻箱连入电阻为时，电压表示数为，根据欧姆定律得出电路中的电流为，电源电压为；
电阻箱连入电阻为时，电压表的示数为，
根据欧姆定律得出电路中的电流为，
电源电压为，
根据电源电压相等，，求出。
故答案为：（1）如上表；电阻一定时，电流与电压成正比；（2）5.1；（3）如解答（3）图；（4）改变电路中的电流；（5）如解答（5）图；①被测电阻和电阻箱串联，电阻箱连入电阻为时，读出电压表示数为，根据欧姆定律得出电路中的电流和电源电压的表达式；②电阻箱连入电阻为时，得出电压表的示数为，根据欧姆定律得出电路中的电流和电源电压的表达式；。
【点评】本题为测量定值电阻阻值的实验，考查数据分析、电阻计算、电路图设计、实验步骤设计等。
17．（7分）在“研究电流跟电压关系”的实验中，小亮设计了如图甲所示的电路图。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到 　左　（左右）端。
（2）闭合开关试触时，发现电流表和电压表出现如图乙所示的情况，这是因为电流表 　　，电压表 　　。

（3）排除故障后，调节电路中滑动变阻器滑片的位置，改变定值电阻两端的电压，电压表、电流表的示数如表所示，对表格中的数据进行分析，可归纳的结论：电阻一定时，电流与电压的关系是 　　。
电压
2.0
4.0
6.0
电流
0.11
0.20
0.31
（4）如果利用这个电路探究电流跟电阻的关系，实验中应换用 　　，调节滑动变阻器滑片的位置，保持 　　不变，记下对应的电流值。
（5）探究问题的方法通常有控制变量法、等效替代法、类比法、建模法等，本探究实验所采用的主要方法是 　　。
【分析】（1）滑动变阻器在电路中的作用之一是保护电路，所以闭合开关之前，滑片应位于最大阻值处；
（2）电流表要串联在电路中，电压表要并联在导体两端，根据电源电压或用电器的规格选择量程，并且都要使电流从“”接线柱流入，从“”接线柱流出；
（3）根据实验数据总结实验结论时，要明确控制的物理量和变化的物理量，以及变化的物理量之间的对应规律；
（4）要探究电流与电阻的关系，必须保持定值电阻两端的电压一定，改变导体的阻值；
（5）探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处，即最左端；
（2）正常情况下，电流表指针向右偏转，此题电流表指针向左偏，原因是电流从“”接线柱流入，从“”接线柱流出，即电流表的正负接线柱接反了；电压表的指针直接偏转到最右端，说明两端电压太大，原因是选择的量程较小；
（3）分析表格中数据发现，电压增大为原来的几倍，电流基本上也增大为原来的几倍，考虑到实验误差不可避免，可以认为电压与电流的比值是一个定值，从而可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）探究电流与电阻的关系，必须保持定值电阻两端的电压一定，改变接入电路的电阻值，总结电阻变化引起电流变化的规律；
（5）探究电流与电压、电阻的关系，采用的是控制变量法。
故答案为：（1）左；（2）正负接线柱接反了；所选量程较小；（3）成正比；（4）不同阻值的定值电阻；定值电阻两端的电压；（5）控制变量法。
【点评】本题探究电流与电压的关系，考查了实验注意事项、数据分析、反常现象分析，同时考查了控制变量法在实验中的应用。
18．（5分）如图1所示为电流表、电压表测电阻的实物连接图。

（1）在框内（图画出该实验的电路图
（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到　　端（根据实物图作答）
（3）在某次实验时，电流表和电压表示数如图3所示，其电流表示数为　　，电压表示数为　　，则该电阻的阻值为　　。
【分析】（1）画出电源符号，从电源正极出发，按照电流方向，依次串联各元件符号，电压表并联在定值电阻两端，注意电路图和实物图接入电路部分相对应。
（2）闭合开关前，滑片处于最大阻值处。
（3）电压表和电流表读数：确定使用的量程，确定每一个大格和每一个小格各代表多少。
知道电压和电流，根据计算电阻。
【解答】解：（1）画出电源符号，从电源正极开始，依次串联开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表的符号，电压表并联在定值电阻的两端。
电路图和实物图，滑动变阻器都接入左半段，如图。

（2）滑动变阻器接入左半段，滑片处于接线柱，滑动变阻器连入电路的阻值最大。
（3）电流表选择量程，每一个大格代表，每一个小格代表，电流为，
电压表选择量程，每一个大格代表，每一个小格代表，电压为，
。
故答案为：（1）如图；（2）；0.5；2.5；5。
【点评】无论是实物图画电路图，还是电路图连接实物图，都从电源正极出发，按照电流方向，先连接一条支路，依次串联各元件的符号到电源负极，再连接其它支路，最后把电压表并联到合适的位置。
19．（2分）如图是某实验中的三个电路图，请仔细观察后回答。

（1）该实验探究的问题是 　串联电路的总电压和各用电器两端电压间的关系　；
（2）你的结论是 　　。
【分析】探究串联电路的电压关系，重点是通过实验比较串联电路的总电压和各用电器两端电压间的关系。第一个电路中的电压表测串联电路总电压；第二个电路中的电压表测其中一个灯泡的电压；第三个电路中的电压表测另一灯泡的电压。根据串联电路的电压特点得出它们间的关系。
【解答】解：（1）第一个电路中的电压表测串联电路总电压；
第二个电路中的电压表测其中一个灯泡的电压；
第三个电路中的电压表测另一灯泡的电压；
因此该实验可探究串联电路的总电压和各用电器两端电压间的关系；
（2）根据实验结果可知，串联电路两端电压等于各部分电压之和，即。
故答案为：（1）串联电路的总电压和各用电器两端电压间的关系；（2）串联电路两端电压等于各部分电压之和，即。
【点评】探究串联电路电压的关系，要重视探究过程的理解，并对过程和结论中产生的问题会进行简单的评估。
20．（7分）某兴趣小组利用图所示电路进行如下的实验研究。

1
2
3
4

2.0
3.0
4.0
5.0

0.20
0.29
0.40
0.51
（1）断开，闭合、，调节滑动变阻器，得到上面表中四组数据。根据表中的数据。可计算电阻　10　。
（2）断开，闭合、，调节滑动变阻器，测量灯泡两端的电压和电流，根据测量数据绘制成如图的关系图象。由图象分析，当电压表示数为时，灯泡的电阻　　。

（3）闭合、和，调节滑动变阻器，当电压表示数为时，电流表的示数是 　　。
（4）根据图完成本实验的实物线路的连接（图中还有4条未接）。
（5）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应放在 　　端（选填“左”或“右” 。
（6）实验过程中，滑动变阻器的滑片向右移动时灯丝将变 　　（选填“亮”或“暗” 。
（7）若实验过程中电流表的读数突然变大，而电压表的读数为0，经检测电压表没有损坏。可能发生的故障是 　　


【分析】（1）由欧姆定律求得各次实验的电阻，求出平均值即为电阻值；
（2）由图象找出电压时的电流，由欧姆定律求得电阻；
（3）电压不变电阻和灯泡中的电流不变，由并联电路的规律可求得电流表的示数；
（4）由原理图完成实物图，注意滑动变阻器及并联部分的连接；
（5）为了电路的安全开始时滑动变阻器应让接入电阻最大；
（6）滑动变阻器向右移动时，电阻增大，由欧姆定律可知电流减小，则可求得灯泡的亮度变化；
（7）电流表示数变大，说明电路中电阻减小，电压表没有示数则与电压表并联部分电路应短路。
【解答】解：（1）断开，闭合、，电路中只的电阻，由欧姆定律得：
，，
，，
则，
故电阻阻值为；
（2）由图象知，当电压为时，电流为，则由欧姆定律得：
灯泡的电阻为；
（3）开关全闭合后，电阻与灯泡并联，电阻中电流，
灯泡中电流，则由串联电路的规律可得，总电流；
（4）根据原理图连接实物图，注意滑动变阻器的连接和电表的接线柱，答案如图：
（5）接通电路前应让滑动变阻器接入电阻最大，即应滑到最右侧；
（6）将滑片向右滑动时，接入电阻变大，则电路中电流减小，故灯泡的亮度变暗；
（7）电路中读数变大，说明电阻减小，并且电压表无示数，说明与电压并联部分发生了短路，即或短路。
故答案为：（1）10；（2）5；（3）0.6；（4）如图所示；（5）右；（6）暗；（7）或短路。
【点评】本题问题较多，但每小题均为常见题型，故做此类题目时应注意将题目分解为若干小题进行分析。
21．（2分）在“用电压表和电流表测电阻”的实验中：小明同学连接完实验电路，闭合开关，此时的电压表指针位置如图所示，则电压表的示数是　2.5　．当调节滑动变阻器的滑片时，发现电压表和电流表的示数变化相反，已知实验中使用的电源是稳压电源，电源两端电压保持不变，则出现这一现象的原因是电压表接到了　 　的两端。

【分析】根据电压表的量程和分度值读数，由串联电路的电压特点分析电压表和电流表的示数的变化关系。
【解答】解：由图示电压表可知，电压表的量程是，分度值是，故示数为，由于电阻与滑动变阻器是串联，当滑动变阻器的电阻变大时，电路中的电流是变小的，由知，定值电阻两端的电压是变小，而串联电路中的总电压等于各个用电器的电压之和，故滑动变阻器上的电压变大，当电压表和电流表示数变化相反时，说明电压表并联到了滑动变阻器的两端了。
故本题答案为：2.5；滑动变阻器。
【点评】要解决此题，首先要明确伏安法测电阻的电路的连接方式，在此基础上进行分析电流表与电压表示数的变化趋势，从而确定出现两者变化趋势不同的原因。
22．（2分）小林用如图所示的电路研究串联电路特点，闭合开关后，发现灯较亮，灯较暗。他对这一现象的解释是：电流从电源正极出发，经过灯、灯，电流逐渐变小，所以灯较亮，灯较暗。小欢认为小林的解释是错误的，她只利用图中的器材设计了一个实验，并根据实验现象说明小林的解释是错误的。请你完成下列问题：
（1）在下面虚线框中，画出小欢所设计的实验电路图。
（2）根据实验现象简要说明小林的解释是错误的。

【分析】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小林的结论。
【解答】解：（1）小林认为“电流从电源正极出发，经过灯、灯，电流逐渐变小，所以灯较亮，灯较暗”，我们可以交换一下这两个灯的位置，让电流先经过灯，后经过灯，观察两个灯泡的亮度情况；
答：小欢所设计的实验电路图如下：

（2）如上图连接后，仍然会出现灯较亮，灯较暗的现象，因为在串联电路中，电流从电源正极出发，经过灯、灯，但电流处处相等，所以小林的解释是错误的。
答：按照小林的解释，闭合开关后，电流从电源正极出发经过灯、灯，电流逐渐变小，应该是灯较亮，灯较暗。但实验现象仍然是灯较亮，灯较暗，这说明小林的解释是错误的。
【点评】（1）亮度指的是灯泡的实际功率，不是额定功率，额定功率大的灯实际功率不一定大；
（2）串联电路中，电流处处相等，根据电功率的计算公式，灯较亮，灯较暗，是因为灯的电阻比的电阻大的缘故。
23．（4分）小明同学想比较金属材料甲和金属材料乙哪个更容易导电。现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如下表所示：
金属丝代号
材料
长度
横截面积

金属甲
1
0.1

金属乙
0.5
0.1

金属乙
1
0.1

金属乙
1
0.2
请你帮助小明同学完成下面的实验方案。
（1）实验器材除上述金属丝、干电池、开关、导线外，还必须选用的器材有：　电流表　。
（2）实验中应选取的金属丝分别是：　 　（只需填字母代号）。
（3）请画出实验电路图（用“”表示金属丝）。
（4）在本实验中，你是如何判断哪种金属材料更容易导电的？
【分析】在研究电阻与材料的关系时，需要控制材料的长度和横截面积相同，实验时需要将电阻的大小转化为电流的大小。
【解答】解：（1）实验时需要测电流的大小，所以需要电流表；
故答案为：电流表。
（2）在研究电阻与材料的关系时，需要控制材料的长度和横截面积相同，所以可以选择、进行实验；
故选：。
（3）实验时，要求电阻两端电压要相同，所以可以将它们并联在一起，电路图如图所示：
（4）只闭合，读出电流表的示数；只闭合，读出电流表的示数；
将和的电流大小进行比较，电流大的导电性能好。
【点评】此实验考查学生对控制变量法和转换法的理解与掌握。
四、计算题（共19分）
24．（10分）为锻炼身体，小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，图甲是原理图，硬质弹簧右端和金属滑片固定在一起（弹簧的电阻不计，和间的摩擦不计）。定值，、是一根长为的均匀电阻丝，阻值，电源电压，电流表的量程为。

（1）小明在电路中连入的目的是什么？
（2）当拉环不受拉力时，滑片处于端，闭合开关后电流表的读数为多少？
（3）已知该弹簧伸入的长度△与所受拉力间的关系如图乙所示。通过计算说明，开关闭合后，当电流表指针指在处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大？
【分析】（1）根据串联电路的特点可分析的作用。
（2）当滑片处于端时，与串联，由欧姆定律求出电流表的读数。
（3）当电流表指针指在处，利用欧姆定律求出变阻器接入电路的电阻值，进而求出电阻丝接入电路的长度，即可得到弹簧的伸长量，可由胡克定律求出拉力。
【解答】解：（1）小明在电路中连入的目的是防止电流过大而烧坏电流表。
（2）当滑片处于端时，与串联，
由串联电路的总阻值等于各电阻之和可得：
；
则电流；
（3）当电流表指针指在处时，由欧姆定律得：
电路中总阻值；
可得：变阻器接入电路中的电阻为：；
接入电路中电阻丝的长度为：，
则弹簧的伸长量为：△
由乙图知拉力为：；
答：（1）小明在电路中连入的目的是防止电流过大而烧坏电流表（或答保护电路）；
（2）当拉环不受拉力时，滑片处于端，闭合开关后电流表的读数为；
（3）当电流表指针指在处，作用在拉环上水平向右的拉力为。
【点评】本题考查串联电路特点与欧姆定律、拉力与拉力器问题，分析清楚电路结构、应用串联电路特点与欧姆定律即可正确解题，解题时要注意分析图乙所示图像。
25．（9分）如图所示电路中定值电阻，为滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片在端时，电流表示数为，滑片在端时电压表示数为．求：
（1）电源电压；
（2）滑动变阻器的最大阻值。

【分析】（1）当滑片在端时，电路中只有电阻；根据公式可求电阻两端的电压；即为电源电压；
（2）滑片在端时，滑动变阻器接入电路电阻最大；电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量总电流；根据串联电压的规律可求电阻两端的电压，根据欧姆定律求出电路电流，进一步求出滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解：（1）当滑片在端时，滑动变阻器被短路，电阻两端的电压；所以电源电压也为；
答：电源电压为。
（2）电阻两端的电压；电路电流；
滑动变阻器的最大阻值；
答：滑动变阻器的最大阻值为。
【点评】本题考查电压、电流、电阻的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要明白电路中各个用电器的连接情况；要知道串联电路电流和电压的规律。

2021/12/9 14:12:03