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1、第 1 页 共 22 页初中物理电学经典题型汇编一、串、并联电路电流特点1某兴趣小组在研究“串联电路特点”的活动中，将一个阻值约为 10 欧的普通小灯泡 L 和一个 LED 灯串联后接入电路（如图甲） 。闭合开关 S1，发现 LED 灯亮而小灯泡L 不亮。针对这种现象，同学们提出了以下猜想：猜想一：小灯泡 L 处发生短路猜想二：LED 灯电阻很大导致电路电流很小为了验证猜想，小组同学进行如下实验：实验一：将一根导线并联在图甲电路中 LED 灯的两端，根据观察到的现象否定了猜想一。实验二：利用电流表和电压表，按图乙所示的电路对 LED 灯的电阻进行测量。闭合开关依次移动滑动变阻器的滑片，获得多组
2、数据如下表。经分析，结果支持猜想二。实验次数 电压（V） 电流（mA） 电阻（ ）1 1.4 12 116.72 1.6 14 114.33 1.8 16 112.5 （1）实验一中观察到的现象是 。（2）实验二中，某次测量时电压表示数如图丙所示，此时电压表读数为 伏。（3）在实验二测定 LED 灯电阻的过程中，滑动变阻器的滑片向 端移动。答案：（1）灯泡 L 发光 （2）2.3 （3）b（右）解析：（1）如果小灯泡没有短路，当在 LED 灯的两端并联上导线时，灯将会发光，所以小灯泡的发光就会否定猜测一；（2）由图示可知，电压表的量程为 03V，指针所指的位置是 2.3V；第 2 页 共 22
3、 页（3）由于猜想二是因为 LED 灯电阻很大导致电路电流很小，所以应让变阻器的电阻尽量减小，故把滑片向 b 端移动。考点：串联电路2（1）如图甲是小明“探究并联电路电流特点”的电路图实验中，他将一只电流表分别接在 A、 B、 C 三处，测得的数据如图甲中所示完成此实验至少需要 根导线；小明由此得出：并联电路中干路电流等于 ；请指出小明就此得出结论的不科学之处： ，你认为可做出的改进措施是 丙SIA=0.9AIC=0.5AIB=0.4AL2L1甲ABC乙（2）小华用如图乙所示电路测量小灯泡的额定功率，小灯泡上标有“3.8V”的字样，额定功率约 1W，滑动变阻器的规格是“20 1A”，电源电压恒
4、为 6V帮小华在图乙上补画导线，使其成为完整的实验电路要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡变亮在实验中，小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，则合上开关后看到的现象可能是 A只有电流表有示数，灯不亮 B两电表均有示数，灯亮C只有电压表有示数，灯不亮 D只有电流表有示数，灯亮排除故障后，小华闭合开关并调节滑动变阻器的滑片，当灯正常发光时，电流表的示数如图丙所示，该电流值为 A，测出的额定功率为 W小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节滑片使灯正常发光时，电压表的示数很难准确达到 3.8V，可能因此造成一定的测量误差她认为可以在小华第步实验的基础上，对电路稍作改动，能提高测量数据的
5、精确度请帮小红补全测量步骤（补全步骤时必须准确阐述接法和操作要点）：a断开开关， ；b闭合开关， ，并读出此时电流表的示数；c计算出灯的额定功率答案：（1）6；各支路电流之和；没有多次实验，寻找普遍规律；改变灯泡规格或改变电池个数或串联滑动变阻器进行多次实验；（2）如图；第 3 页 共 22 页C；0.3；1.14；a.电压表换用 “-”“3”两接线柱；并从灯泡两端换接到滑动变阻器两端；b.调节滑动变阻器至电压表的示数为 2.2V。解析：（1）以电流表接 A 点为例：根据电路图从正极开始数，正极到开关一根，开关分别接两灯泡，各用一根，两灯泡接电流表各用一根，电流表到电源负极一根，共 6根导线就
6、行；由图中数据可得 IA=IB+IC；故结论并联电路中干路电流等于各支路电流之和；物理实验中为了得到更普遍的结论实验通常都在三次以上，所以小明就此得出结论的不科学之处：没有多次实验，寻找普遍规律；改进措施是改变灯泡规格或改变电池个数或串联滑动变阻器进行多次实验；（2）要求：滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡变亮则滑动变阻器连入电路中的阻值变小，故接线柱应接右下；在实验中，小华不慎将电流表和电压表的位置接反了，电压表在电路中相当于开路，所以灯泡不亮，电流表无示数；此时电压表示数几乎等于电源电压，则合上开关后看到的现象是只有电压表有示数，灯不亮，答案选 C；排除故障后，小华闭合开关并调节滑动变阻器的
7、滑片，当灯正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流表量程选用 0-0.6A；指针正对 0.3A；故该电流值为 0.3A，测出的额定功率为 P=UI=3.8V0.3A=1.14W；小华刚准备拆除电路结束实验时，同组的小红提出，在调节滑片使灯正常发光时，电压表的示数很难准确达到 3.8V，可能因此造成一定的测量误差她认为可以在小华第步实验的基础上，对电路稍作改动，能提高测量数据的精确度分析题目可知电压表的大量程分度值为 0.5V，要使电压表示数为 3.8V 的确在精确程度上有问题，所以可以用小量程来测量，但 3.8V 又大于小量程，所以根据串联电路电压关系，把电压表换成小量程后接在滑动变阻器两端，
8、当电压表示数为 2.2V 时，灯泡两端电压恰为3.8V，提高了测量的精确度；具体测量步骤：a断开开关，电压表换用“-”“3”两接线柱；并从灯泡两端换接到滑动变阻器两端；b闭合开关，调节滑动变阻器至电压表的示数为 2.2V，并读出此时电流表的示数；第 4 页 共 22 页c计算出灯的额定功率考点：探究并联电路电流特点实验；测量小灯泡的电功率二、串并联电路电压特点3小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点。（1）在拆接电路时，开关必须 。（2）实验中最好选择规格 （填“相同”或“ 不同”）的小灯泡。（3）用电压表分别测出 A 与 B、B 与 C、A 与 C 两点间的电压为 UAB、U BC、U
9、AC。经过多次实验，得到的数据记录在下表中。分析实验数据，你可得到串联电路的电压特点是 （用公式表示） 。（4）小希进行多次实验的主要目的是 （填序号） 寻找普遍规律 减小实验误差答案：（1）断开 （2）不同 （3）U AC=UAB+UBC解析：（1）连接电路过程中，开关必须断开。（2)为了使实验结论更具普遍性，实验中要选择规格不同的小灯泡；（3）分析实验数据可得出：U AC=UAB+UBC （4）小希进行多次试验，是为了减少实验的偶然性，寻找普遍性规律。考点：串联电路的电压特点4小明和小亮探究“并联电路电压的关系” ，小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）实验次数 UAB/
10、V UBC/V UAC/V1 0.8 2.2 3.02 1.0 2.0 3.03 1.2 1.8 3.0第 5 页 共 22 页（1）小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现 （选填“开路”或“短路” ）现象，小灯泡 L1、L 2 都不会亮，还可能造成变阻器或 损坏。（2）小亮只更改跟 L1、L 2 的四个接线柱 A、B、C、D 相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。他的做法可能是 （指出一种即可） 。接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表。实验过程中，通过调节滑动变阻器使电压表V1 的示数如图所示，则电压表 V 的示数是 V，若 L2 标有“2.5V，1W”字样
11、，此时通过 L2 的电流是 A。V005 10151 23 153（4）他们在电路中串联滑动变阻器除了保护电路之外的作用是 ，闭合开关前，变阻器的滑片 P 应置于 端（选填“左”或“右” ）答案：(1)短路、电源；（2）将导线的 A 接到 B；（3） 2.5、0.4；（4）改变灯泡两端的电压、左解析：（1）电路中导线 AC 把小灯泡 L1、L 2 短路，闭合开关小灯泡 L1、L 2 都不会亮，由于电路中的电流过大，还可能造成变阻器或电源损坏。（2）要想只更改跟 L1、L 2 的四个接线柱 A、B、C、D 相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。可以把导线的 A 接到 B；也可以导线的 C 接
12、到 D。(3)由图 14 可知，电压表的量程选择的是 03V，分度值为 0.1V，则电压表 V 的示数是 2.5V，由 P=UI 可知，若 L2 标有“2.5V ，1W”字样，此时通过 L2 的电流是I=P/U=1W/2.5V=0.4A。（4）探究“并联电路电压的关系”应多次测量得到普遍规律，所以，他们在电路中串联滑动变阻器除了保护电路之外的作用是改变灯泡两端的电压，为了保护电路，闭合开关前，变阻器的滑片 P 应置于最大阻值处，即放在左端。第 6 页 共 22 页考点：电路的连接；故障分析；电功率三、电流、电压与电阻的关系5学习了电流、电压和电阻知识后，同学们发现电流与水管中的水流相似、电压与
13、水压差相似。李明和同学们提出：导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流的阻碍作用相似，所以影响导体电阻大小的因素，他们提出了以下猜想：猜想一：（类比管道长短）导体电阻大小可能与导体的长度有关；猜想二：（类比管道粗细）导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关。于是他们从实验室老师那儿借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝，并设计了如图所示的电路。连接电路时，开关 S 应处于 状态（选填“断开”或“闭合” ） ，闭合开关前滑动变阻器的滑片 P 应置于 （选填“a”或“b” ）位置；闭合开关后，他们发现电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，你判断他们的电路出现的故障可能是 。电路连接正确后，他
14、们经过认真测量，得到了下表所示的数据：物理量序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 .长度 L/m 2.0 4.0 6.0 2.0 4.0 6.0 2.0 4.0 6.0 .横截面 S/mm2 1.0 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 4.0 4.0 4.0 .电阻 R/ 2.0 4.0 6.0 1.0 2.0 3.0 0.5 1.0 1.5 .比较表中数据，要验证他们的猜想一，可选哪三组数据做比较？ ；比较表中数据，要验证他们的猜想二，可选哪三组数据做比较？ ；本实验采用的研究方法是 ；实验结束后，细辛的同学发现还有一个影响电阻的因素没有研究，这个因素是 ；答案：断开 b 电阻丝处断路
15、 1、2、3（或 4、5、6 或 7、8、9、 ） 1、4、7（或 2、5、8、或 3、6、9、 ） 控制变量法材料第 7 页 共 22 页解析：（1）在做物理实验，连接电路时，开关都应是断开的；为了保电路，闭合开关前，滑片都应处于最大值位置，这样可以保证电流是最小的，所以滑片应处于 b 位置；（2）电流表无示数，但电压表示数接近电源电压，这样的故障只能是与电压表关联的部分发生了断路，与电压表并联的是电阻丝，所以应是电阻丝断了；（3）验证导体电阻大小可能与导体的长度有关时，需要让横截面积相同，所以可选1、2、3（或 4、5、6 或 7、8、9、 ） ；验证导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关
16、时，需要让导体的长度相等，所以可选 1、4、7（或 2、5、8、或 3、6、9、 ） ；（4）本实验用的方法是控制变量法，由于有多个物理量存在时，必须要作出限制条件；（5）影响导体电阻的因素，除了长度、横截面积和温度外，还有导体的材料也会影响电阻的大小的。考点：影响导体电阻大小的因素四、影响导体的电阻大小因素6小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”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、材料如下表所示第 8 页 共 22 页（1）如图所示电
17、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_(选填“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_（选填“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
18、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_（选填“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.探究电流与电压、电阻的关系实验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答案：（ 1） 小 亮 ； （ 2） A、 C ； （ 3） 导 体 的 长 度 ， 在 导 体 的 材 料
19、、 横 截 面 积 相 同 时 ，导 体 的 长 度 越 长 ， 电 阻 越 大 。（ 在 导 体 的 材 料 、 横 截 面 积 相 同 时 ， 导 体 的 长 度 和 电 阻 有 关也 给 分 ； 只 答 导 体 的 长 度 越 长 ， 电 阻 越 大 不 给 分 ） ； （ 4） 三 ； （ 5） C。解析：（ 1） 灯泡和电流表都不是多余的，因为只用灯泡时，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小，但是当电阻变化不大时灯泡的亮度变化不明显，不好判断；只用电流表时，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小，但是当电阻太小时就第 9 页 共 22 页可能烧坏电流表；所以灯泡和电流表同时使
20、用更好，灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表；电流表可以更好判断导体电阻的大小。故赞同小亮的观点。（ 2） 根 据 控 制 变 量 法 可 知 ， 要 探 究 导体的电阻与导体的横截面积的关系，就要控制材料和长度，改变横截面积，故选 A、 C 两根电阻丝。（ 3） 比 较 电阻丝 A、B，你会发现他们材料和 横截面积相同，长度不同，所以是探究电阻跟导体长度的关系，得出的结论是：在 导 体 的 材 料 、 横 截 面 积 相 同 时 ， 导 体 的 长 度越 长 ， 电 阻 越 大 。（ 4） 只 有 一 根 电 阻 丝 ， 可 以 改 变 长 度 ， 也 可 以 通 过 对 折 来 改 变 横
21、截面积，但不能改变电阻的材料。故不能探究导体的电阻与导体的材料关系。故不能够完成猜想三。（ 5） 探究电流与电压、电阻的关系实验、探究影响压力作用效果的因素实验和探究影响摩擦力大小的因素实验都是用的控制变量法；探究平面镜成像的特点实验是用的等效替代法，不是控制变量法。故选 C。考点：影响导体的电阻大小因素、控制变量法五、电阻的测量7在测量电阻 Rx 的实验中，连接了如图所示的电路，测量步骤如下：（1）只闭合开关 S1，适当调节滑动变阻器 R0，读出电压表示数，测量出 两端的电压，记录为 U1。（2）断开开关 S1，闭合开关 S2，调节 的阻值，使电压表示数达到 U1。（3）读出电阻箱的阻值，记
22、录为 R2，则 Rx= 。答案：（1）R x；（2）电阻箱；（3）R 2解析：（1）只闭合开关 S1 时，电阻 RX 与电阻 R0 是串联关系，此时电压测电阻 RX 两端的电压；（2）断开开关 S1，闭合开关 S2，此时 R2 与 R0 串联，电压表测 R2 两端的电压，改变R2 的阻值，使电压表的示数等于上步中电阻 RX 两端的电压；（3）由于电阻箱的效果与电阻 RX 的效果相同，所以它们的电阻相等，所以 RX=R2。考点：电阻的测量第 10 页 共 22 页8某兴趣小组在进行“伏安法测电阻”实验时，设计了如图甲所示的原理图，实验中提供的器材有：电压为 6V 的蓄电池、电流表（ 00.6A、
23、03A） 、电压表（03V、015V） 、滑动变阻器（50 1.5A） 、额定电压为 2.5V 的小灯泡（正常发光时电阻约 5） 、开关一个、导线若干。实验次数 1 2 3 4 5 6电压 U/V 0.3 0.7 1.0 1.5 2.0 2.5电流 I/A 0.19 0.30 0.41 0.44 0.48（1）实验中电流表应选择 的量程，电压表应选择 的量程，闭合开关前，滑动变阻器应调到 （选择“a”或“ b”）端。（2）闭合开关后，通过改变滑动变阻器的阻值，测得如图乙所示的六组数据，根据实验数据描绘出如图丙所示的 UI 图象。由于数据记录失误，第三次操作中电流没有记录，通过 UI 图象估测该
24、数据可能为 A（小数点后保留两位） 。通过此图象可发现小灯泡的阻值随着电压增大而 （选填“增大”“减小”或“不变”） 。（3）若将这个小灯泡与阻值为 10 的定值电阻串联接在电压为 3V 的电源两端，则这个小灯泡的实际功率为 W（小数点后保留三位） 。答案：（1）00.6A；03V ；b；（2）0.34；增大；（3）0.125解析：（1）小灯泡的额定电流为 I=U/R=2.5V/5=0.5A，所以电流表应选择 00.6A；小灯泡的额定电电压为 2.5V，所以电压表应选择 03V ；闭合开头前，变阻器应处于最大值位置，所以滑片调到 b 端；（2）由图示可知，随着电压的增加，电流是增大的，但是电流的增加率却是变小的，所以小灯泡的电阻是增大的；所以中间所缺数据应在 0.30A-0.41A 之间；(3)把 10 欧电阻的 U-I 图像作在原图上，当灯 L 与电阻 R 串联时，根据图像可知，电流为 0.25A 时，灯泡的电压为 0.5V，电阻 R 两端电压为 2.5V，满足电源电压为 3V，所以 P 实 =ULI=0.5V0.25A=0.125W。