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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RT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RT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Rt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RT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Rt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RT的阻值，所以可以将其转化为RT
从而间接得到RT的阻值与温度的关系。
与U/I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 1 2 3 6H HB 6B 电流表示数 I/A 铅笔芯电阻 （选填“较小”、“较大”、“很大”） 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： 实验次数 铅笔芯硬度 1 2 3 6H HB 6B 电流表示数 I/A 铅笔芯电阻 （选填“较小”、“较大”、“很大”） 铅笔芯横截面积相同，长度为15cm
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。 金属丝代号 A B C D 材料 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜 长度/m 0.5 0.5 0.5 0.8 横截面积/mm2 0.1 0.2 0.1
(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I?UU，可求出电阻R?。按照RI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R?U，不能判断电阻大小的变化，从而达不到实验目的。 I
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_________． UAB/V 2.4 UBC/V 1.4 UAC/V 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；