第16章 电压 电阻
一、单选题
1．关于常见的电压值，下列说法中错误的是（ ）
A．一节新干电池的电压为1.5V B．一节铅蓄电池的电压为2.0V
C．手机电池的电压为36V D．我国家庭电路的电压为220V
2．如图所示，电源电压为1.5V，开关S闭合后，下列判断正确的是（ ）
A．若只有L1的灯丝断了，电压表的示数为0
B．若只有L2的灯丝断了，电压表的示数为1.5V
C．若只有L1被短路，电压表的示数为1.5V
D．若只有L2被短路，电压表的示数为1.5V
3．如图所示电路中，电源电压恒定，若只将灯泡L、电流表A接入电路，闭合开关S，电路能正常工作。而现在的电路，正常工作一段时间后，灯泡L熄灭，电路中只有一个电表没有示数，而且是灯泡L或电阻R出现了故障，则故障可能是（ ）
A．可能是灯泡L短路
B．只能是灯泡L断路
C．只能是电阻R断路
D．灯泡L和电阻R同时短路
4．润泽同学连接了如图所示的电路，当闭合开关后，两个电压表指针偏转角度相同，则灯和灯两端的电压之比为（ ）
A．1∶4 B．1∶5 C．1∶1 D．4∶1
5．如图所示的电路中，电源为三节新干电池，滑动变阻器铭牌上的数字不清晰，滑片位于B端，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表几乎没有示数，下列操作正确的是（ ）
A．若电压表明显偏转，应立即断开开关，更换电池
B．若电压表明显偏转，应立即断开开关，更换电流表
C．若电压表偏转不明显，应立即断开开关，更换新滑动变阻器
D．若电压表偏转不明显，应先移动滑片，观察两表是否偏转
6．如图，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，下列说法中不正确的是（ ）
A．图中灯L1和灯L2为串联电路
B．灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C．通过灯L1的电流与通过灯L2的电流可能相等
D．通过灯L1的电流与通过L2的电流之和等于通过电源的电流
7．同学们用如图甲所示装置探究“影响导体电阻大小的因素”，所用“不同规格的电阻丝”如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．实验中小灯泡越亮，则连入电路的电阻越大
B．为了探究导体长度对电阻的影响，应该把电阻丝、分别接入电路
C．如果将电阻丝、分别接入电路，将会看到接入时灯泡更亮，说明导体的电阻与导体的横截面积有关
D．为了更方便、准确地比较电阻的大小，可以在电路中再并联一个电流表
8．如图，AO和OB是两段由同种材料制成的粗细不同的电阻线，这两段电阻线的长度相等。当把它们串联接入某一电路中时，则（ ）
A．R>R B．I＜I C．U>U D．P＜P
9．下列有关电阻、变阻器说法正确的是（ ）
A．电阻是导体对电流的阻碍作用，导体中没有电流流过时，导体就没有电阻
B．电阻是导体的一种性质，与电压成正比，与电流成反比
C．将一根金属丝缓慢拉长后，其电阻变大
D．滑动变阻器是通过改变电阻丝的横截面积来改变电阻的
10．如图是小明用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验电路。下列说法正确的是（ ）
A．小灯泡与滑动变阻器并联
B．滑动变阻通过改变接入电路中电阻丝的横截面积大小来改变接入电路中电阻的大小
C．闭合开关，滑动变阻器滑片P向右移动，电流表示数变大，小灯泡变亮
D．只将电压表与小灯泡左端连接的导线改接到滑动变阻器D接线柱可以测出滑动变阻器两端的电压
二、填空题
11．教室里的日光灯的连接方式是 联，日光灯开关与日光灯是 联，日光灯正常工作时电压为 V
12．如图所示的电路中，闭合开关S后，两灯均发光，则两电表情况为 （选填序号即可：①甲是电流表，乙是电压表；②甲是电压表，乙是电流表；③都是电流表；④都是电压表）。
13．如图，电源电压恒为4.5V。闭合开关，电压表的示数为2.5V，则灯L1两端的电压为 V。
14．如图所示，电源电压恒定，当闭合、断开，电压表示数为3V；当闭合、断开，电压表示数为，则和两端电压之比为 。
15．如图所示，电源电压为12V。闭合开关S后，电压表V1和V2的示数分别为6V和8V，则灯泡L2两端的电压为 V。
16．如图所示，电源电压恒定，当闭合、断开时，电压表示数为；当闭合、断开时，电压表示数为，则灯两端电压为 V。
17．发光二极管简称LED，是一种能够将电能转化为可见光的电子器件。随着LED发光效率的提高，其应用范围越来越广。制成LED的主要材料是 。
18．华为公司已设计出3nm的“麒麟9010芯片”，但目前却没有代工厂有能力制造。芯片的集成电路是由 （选填“超导体”“半导体”或“导体”）材料制成的。
19．材料的导电性是物理学研究的一个重要方面，给半导体“掺杂”可以改变半导体的电学性能，常用的方法是将纯净的半导体材料（如单晶硅片）置于高温的杂质气体中，杂质就会逐渐扩散到半导体材料内部。“掺杂”要在高温条件下完成的原理是 。
20．如图所示，甲为亮度可调的台灯，电位器是调节其亮度的装置。乙为电位器的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱，旋钮带动滑片转动。若逆时针旋转旋钮时灯泡变亮，则需将 （选填“a和b”、“a和c”或"b和c"）接线柱接入电路。
三、作图题
21．在烧杯中加入盐水，然后将铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。用调零好的电压表测量盐水电池电压的情景如图所示，请在图中标出盐水电池的“﹣”“+”极。
四、实验题
22．在探究“电阻的大小与哪些因素有关”的实验中，采用如图所示的实验装置，a、b、c是镍铬合金制成的三根导线，a、b长度相同但粗细不同，a、c粗细相同而长短不同，导线d由锰铜合金制成，长短、粗细与导线b相同。
（1）实验中电流表的示数越大，表示对应的导线电阻越 （选填“大”或“小”）；
（2）在此实验的过程中，用到的物理研究方法有： （正确写出一种方法即可）；
（3）如果想探究导线电阻的大小与其横截面积的关系，则应该选择导线 （选填“a、b”“b、c或“c、d”）比较。
23．小明设计了如图甲所示的电路“探究串联电路中电压的关系”。
（1）小明根据图甲电路图连接了图乙实物电路，在连接实物电路的过程中，开关必须 （选填“闭合”或“断开”）；
（2）检查电路时，小明发现连接错误，思考后发现只需要改动一根导线即可，请你在连错的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
（3）改正后，正确测量灯泡L1两端的电压，电压表示数如图丙所示，为 V；
（4）小明正确实验记录数据如下表所示：
实验次数 L1两端的电压 L2两端的电压 总电压
1 1.2 1.6 2.8
2 1.0 1.8 2.8
3 1.4 1.4 2.7
分析表中实验数据，在误差允许范围内，可得出的结论是 （选填序号）。
A．串联电路中各处电流相等
B．串联电路各部分电路两端的电压相等
C．串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
24．在“探究并联电路中电压的特点”实验中，实验电路如图甲所示：
（1）连接电路时开关应处于 状态；
（2）要用电压表测量小灯泡两端的电压，请用笔画线代替导线在答题卡上将实物电路连接完整 ；
（3）闭合开关，观察到小灯泡发光、不发光，故障可能是 ；
（4）排除故障后，用电压表分别测量小灯泡、及电源两端的电压，电压表示数均如图乙所示。更换不同规格的小灯泡多次测量，发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 。
25．同学们在“探究串联电路电压规律”的实验中，设计了如图甲所示的电路。
1.5 1.5 3
（1）连接电路开关闭合前，小丽发现电压表指针如图乙所示，分析出现这种现象的原因是 ；
（2）小丽检查电路无误后闭合开关，用电压表分别测出与、与、与两点间的电压分别为、、，得到的数据记录在表格中、分析实验数据得出两个实验结论：
①串联电路两端的总电压 （选填“大于”“小于”或“等于”）各部分元件两端电压之和；
②串联电路中，各部分元件两端的电压相等；
（3）实验结束后小丽和小华互相交流，小华指出结论②是错误的，造成结论错误的原因是选用了 做实验，改进后还应进行多次实验。
五、综合题
26．如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关，电压表的指针所指的位置如图乙所示。若将图甲中电压表拆下，替换开关接入电路，更换合适量程后，闭合开关，电压表的指针所指的位置仍如图乙所示，此时电流表的示数如图丙所示。用电压表替换开关后，请通过分析或计算解答下列问题：
（1）电源电压是多少？
（2）通过灯泡和的电流分别是多少？
（3）灯泡和两端的电压分别是多少？
27．小韩同学准备利用实验室的电学器材设计一个可调节亮度的简单电路（滑片向左移动时灯泡变亮），并用电压表测量小灯泡两端的电压。
（1）请你用笔画线代替导线帮他把图甲的实物图连接完整；
（2）连接电路时，开关应该 ，滑动变阻器滑片在 位置；
（3）某一时刻，电压表表盘如图乙所示，则电压表读数为 。
28．如图所示电路，请问：
（1）电灯L1、L2的连接方式；
（2）电流表的示数是0.3A，则灯泡L1的电流是多少？
（3）已知电源电压是6V，电压表V的示数是2.5V，则L2的电压是多少？
参考答案：
1．C
【详解】A．一节新干电池的电压是1.5V，故A正确，不符合题意；
B．一节铅蓄电池的电压是2V，故B正确，不符合题意。
C．现在的手机都普遍使用锂电池，锂离子电池的电压约为3.7V，故C错误，符合题意；
D．我国家庭照明电路的电压约为220V，故D正确，不符合题意；
故选C。
2．D
【详解】根据电路图可知，L1和L2是串联的，电压表测量L1的两端的电压；
A．若只有L1的灯丝断了，电压表串联在电路中，测量的是电源电压，所以电压表的示数为1.5V，故A错误；
B．若只有L2的灯丝断了，整个电路断路，电压表的示数为0V，故B错误；
C．若只有L1被短路，电压表测量的是一段导线两端的电压，则电压表的示数为0V，故C错误；
D．若只有L2被短路，则电压表测量的是电源电压，电压表示数为1.5V，故D正确。
故选D。
3．A
【详解】若只将灯泡L、电流表A接入电路，闭合开关S，电路能正常工作，说明电流表、灯泡完好；如图，电路正常工作时R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表V测电源两端的电压，电压表V1测L两端的电压；
AB．若灯泡L短路，电路是通路，电路中有电流，电流表有示数；电压表V1被短路、没有示数，电压表V测电源两端的电压有示数，若灯泡L断路，电路中无电流，电流表示数变为0，此时两个电压表测量的都是电源电压，有示数，故A符合题意，B不符合题意；
C．若电阻R断路，电路中无电流，电流表示数变为0，电压表V1与电源两极之间是断开的，无示数，电压表V测电源两端的电压，有示数，故C不符合题意；
D．若灯泡L和电阻R短路，相当于电源短路，电流表有示数，且示数很大，此时两个电压表都被短路，没有示数，故D不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】由题图可知，两个灯泡是串朕的，电压表测的是灯泡两端的电压，电压表测的是总电压。因为电压表的大量程的分度值是小量程的5倍，两个电压表指针偏转角度相同，则与两个电压表示数之比是1∶5。又因为在串联电路中，总电压等于各用电器两端的电压之和，所以灯泡L1两端的电压和两端的电压之比为4∶1。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
5．D
【详解】AB．电源为三节新干电池，滑动变阻器铭牌上的数字不清晰，滑片位于B端，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表几乎没有示数，说明电路可能断路，若电压表明显偏转，是小灯泡断路，电压表串到电路中，测电源电压，应断开开关，更换小灯泡，故AB错误；
CD．滑片位于B端，闭合开关，发现灯泡不发光，电流表几乎没有示数，也可能是滑动变阻器阻值过大，若电压表偏转不明显，应先移动滑片，观察两表是否偏转，故C错误，D正确。
故选D。
6．A
【详解】A．开关闭合后，电路中有两条并列的电流路径，所以灯L1和灯L2并联，故A错误，符合题意；
B．两灯并联，由并联电路的电压特点可知，两灯两端的电压一定相等，故B正确，不符合题意；
C．当两灯泡的规格不相同时，通过灯L1和灯L2的电流一定不相等，当两灯泡的规格相同时，通过灯L1和灯L2的电流一定相等，故C正确，不符合题意；
D．通过电源的电流是干路电流，由于干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯L1的电流与通过L2的电流之和等于通过电源的电流，故D正确，不符合题意。
故选A。
7．C
【详解】A．实验中，小灯泡越亮，则连入电路的电阻越小，故A错误；
B．为了探究导体长度对电阻的影响，需要控制材料、横截面积相同，长度不同，应该把电阻丝、分别接入电路，故B错误；
C．如果将电阻丝、分别接人电路，和的材料、长度相同，横截面积不同，将会看到接入时灯泡更亮，说明导体的电阻与导体的横截面积有关，故C正确；
D．为了更方便、准确地比较电阻的大小，可以在电路中再串联一个电流表，电流表能精确反映电路中电流的变化，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】A．导体AO与OB的材料、长度相同，OB的横截面积小于AO的横截面积，所以RAO＜ROB，故A不符合题意；
B．导体AO与OB串联接入电路，由串联电路的电流特点知，流过串联电路的电流处处相等，所以IAO=IOB，故B不符合题意；
C．因为IAO=IOB，RAO＜ROB，由U=IR知，UAO＜UOB，故C不符合题意；
D．因为IAO=IOB，UAO＜UOB，由P=UI可知，PAO＜POB，故D符合题意。
故选D。
9．C
【详解】AB．电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种属性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关，故AB错误；
C．金属丝被均匀拉长后，长度变长，横截面积变小，因此电阻变大，故C正确；
D．滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来改变电阻值的，不是改变电阻丝的粗细，故D错误。
故选C。
10．C
【详解】A．由图可知，电路的电流只有一条路径，小灯泡与滑动变阻器串联，故A错误；
B．根据滑动变阻器的原理可知，滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变接入电路中电阻的大小，故B错误；
C．闭合开关，滑动变阻器向右移动，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，则电路的电流变大，电流表示数变大，小灯泡变亮，故C正确；
D．只将电压表与小灯泡左端连接的导线改接到滑动变阻器D接线柱，电压表与滑动变阻器并联，但电流从电压表的负接线柱流入，正接线柱流出，不符合电压表的使用方法，电压表会反偏，不能测出滑动变阻器两端的电压，故D错误。
故选C。
11． 并 串 220
【详解】[1]教室里的日光灯可以单独工作，互不影响，因此它们是并联连接的。
[2]开关和被控制的用电器之间是串联的，故日光灯的开关与日光灯串联连接。
[3]我国家庭电路电压为220V，故日光灯正常工作时电压为220V。
12．④
【详解】由题知，闭合开关S后，两个灯泡都能发光； 若乙是电流表，因电流表在电路中相当于导线，则由图可知此时两盏灯都会被短路（同时会造成电源短路）而不能发光， 所以乙只能是电压表；甲表与灯泡L1并联，则甲为电压表，即两电表都是电压表，此时两灯泡串联，甲电压表测L1两端的 电压，乙电压表测电源电压。故选④。
13．2.5
【详解】开关闭合，因为电压表测L1两端的电压，所以L1两端的电压U1=2.5V。
14．2︰1
【详解】如图，当闭合、断开时，两灯串联，电压表测L1两端电压，L1两端电压为3V；当闭合、断开时，两灯串联，电压表测L1、L2两端总电压，也是电源电压，电压表示数为，故电源电压为4.5V，所以L2两端电压为
则和两端电压之比为
U1︰U2=3V︰1.5︰=2︰1
15．2
【详解】如图所示，三个灯泡串联，V1测量L1、L2电压，V2测量L2、L3电压，根据串联电路电压的规律可得
综合上述三式，可得L2两端的电压为。
16．1.5
【详解】当闭合、断开时，两灯串联，电压表测L1电压，示数为；当闭合、断开时，两灯仍然串联，电压表测电源电压。根据串联电路的分压作用，灯两端电压为
17．半导体
【详解】根据LED的性质可知，灯中的发光二极管是由半导体材料制成的，具有单向导电性。故LED的主要材料是半导体材料。
18．半导体
【详解】导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体，芯片所用的材料主要是硅、锗等半导体材料制成的。
19．温度越高，扩散越快
【详解】根据题意和半导体的知识可知，“掺杂”要在高温条件下完成的原理是：温度越高，扩散越快。
20．a和b
【详解】逆时针旋转旋钮时灯泡变亮，说明电位器接入电阻变小，由图可知当电位器接入a和b时，逆时针旋转接入电阻变小。
21．
【详解】由图知，电压表的指针正向偏转，且锌片接电压表的负接线柱，根据电压表的使用规则可知，锌片为盐水电池的负极，铜片为正极，如图所示
22． 小 控制变量法 a、b
【详解】（1）[1]实验中通过电流表示数大小反映电阻大小，电压一定时，电流表示数越大，说明导线的电阻越小，这是转换法的应用。
（2）[2]影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度、横截面积和温度，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变。所以在实验过程中需要用到控制变量法。
（3）[3]导线a、b的材料、长度都相同但粗细（横截面积）不同，因此选用导线a、b分别接入电路中，电流不同，电阻不同，是为了探究导线电阻的大小与横截面积的关系。
23． 断开 1.2 C
【详解】（1）[1]为了保护电路，连接电路时应将开关断开。
（2）[2]图中电压表串联在电路中，因而把灯泡左侧接线柱改接到电压表的负接线柱上，如图所示
（3）[3]改正后，正确测量灯泡L1两端的电压，电压表示数如图丙所示，使用的是0-3V量程，分度值为0.1V，示数为1.2V。
（4）[4]分析表格数据有
1.2V+1.6V=2.8V
1.0V+1.8V=2.8V
1.4V+1.4V=2.8V
在误差范围内与2.7V相等，故得出的结论是：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，故AB不符合题意，C符合题意。
故选C。
24． 断开 断路 相等
【详解】（1）[1]为保护电路安全，连接电路时开关应处于断开状态。
（2）[2]要用电压表测量小灯泡L1两端的电压，将电压表并联在该灯泡的两端，使用0~3V接线柱。开关控制整个电路，从电源正极接一根导线到开关，如图所示：
（3）[3]闭合开关，观察到小灯泡L1发光、L2不发光，因电路并联，各支路工作互不影响，则故障可能是L2断路。
（4）[4]电压表示数均如图乙所示，为3V。更换不同规格的小灯泡多次测量，发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
25． 电压表没有调零 等于 相同规格的灯泡
【详解】（1）[1]由图知，连接电路前，在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上，出现这种现象的原因是电压表没有调零，应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。
（2）[2]由表中实验数据可知，串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
（3）[3]由实验数据可知，各部分电路两端电压相等，该结论是错误的，造成结论错误的原因是选用了规格相同的灯泡做实验；应换用不同规格的灯泡，进行多次实验，寻找普遍规律。
26．（1）6V；（2）0.24A、0.24A；（3）4.8V、1.2V。
【详解】解：（1）闭合开关S1、S2，灯L2被短路，电路为L1的简单电路，电压表测电源电压；若将图甲中电压表拆下，替换开关S2接入电路，更换合适量程后，闭合开关S1，灯L1与L2串联，电压表测L2的电压，指针所指的位置仍如图乙所示，根据串联电路总电压等于各部分电路电压之和，电源电压大于L2两端的电压，且指针指在同一位置， 则测电源电压时，电压表是大量程，分度值为0.5V，示数为6V，即
U=6V
（2）根据串联电路中的电流处处相等，通过灯L1和L2的电流都等于电流表的示数，电流表量程是0-0.6A，分度值为0. 02A，示数为0.24A，通过两个灯泡的电流为
I1=I2=0.24A
（3）测量L2的电压时，电压表是小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V；即
U2=1.2V
根据串联电路的电压特点，灯泡L1两端的电压为
U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V
答：（1）电源电压是6V；
（2）通过灯泡L1和L2的电流分别是0.24A、0.24A；
（3）灯泡L1和L2两端的电压分别是4.8V、1.2V。
27． 断开 最右端 1.4V
【详解】（1）[1]因为要求滑动变阻器的滑片向左滑动时，小灯泡的亮度变亮，所以滑动变阻器应该与小灯泡串联，且滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，按照“一上一下”的连接原则，需要将滑动变阻器的左下接入电路，因为电源电压为两节干电池3V，所以量程选取0~3V，用电压表测小灯泡两端的电压，所以电压表并联在小灯泡两端。如图所示
（2）[2][3]为了保护电路，在连接电路时，应将开关断开，滑动变阻器接入最大阻值，即滑片在最右端。
（3）[4]因为电源电压为两节干电池3V，所以电压表量程选取0~3V，分度值为0.1V，此时示数为1.4V。
28．（1）串联；（2）0.3A；（3）
【详解】解：（1）如图所示，闭合开关后，电流从正极出发，经电流表、L1、L2、开关回到负极，故电灯L1、L2的连接方式是串联。
（2）在串联电路中，电流强度处处相等，电流表的示数是0.3A，则灯泡L1的电流是0.3A。
（3）电源电压是6V，电压表V测量L1两端电压，则U1=2.5V，根据串联电路电压的规律，L2的电压是
答：（1）电灯L1、L2的连接方式串联；
（2）电流表的示数是0.3A，则灯泡L1的电流是0.3A；
（3）电源电压是6V，电压表V的示数是2.5V，则L2的电压是3.5V。
