10.欧姆定律探究实验-2021年新九年级物理暑假专项基础习题演练（沪科版）

10.欧姆定律探究实验--专项基础习题演练 一．实验探究题（共9小题） 1．在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明选用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、20Ω，电源由两节新的干电池组成。 （1）图甲是实验的实物连线图，其中有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”并画出正确连线（导线不交叉）。 （2）连接无误后，闭合开关前，应将滑片P滑到　 　（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，原因可能是电阻R　开路　（填“短路”或“开路”）。 （3）排除故障后，先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2V，此时电流表的示数如图乙所示，为　0.4　A。 （4）将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后，闭合开关，电压表的示数　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）2V；此时应将滑动变阻器的滑片P向　 　（选填“左”或“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察　电压　表示数的变化。 （5）再更换20Ω的定值电阻继续实验，为完成实验，滑动变阻器的阻值至少应为　10　Ω。 【解答】解：（1）原电路中，电阻与电压表短路了，R与变阻器串联，电压表与R并联，如下所示： （2）连接无误后，闭合开关前，为了保护电路，应将滑片P滑到阻值最大处B端；闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电路可能断路，电压表指针有明显偏转，电压表与电源连通，则原因可能是电阻R开路； （3）排除故障后，先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2V，此时电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A； （4）根据串联分压原理可知，将定值电阻R由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，即电压表示数大于2V； 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数为2V，这一过程中眼睛要一直观察电压表示数的变化； （5）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为： R滑＝0.5×20Ω＝10Ω，故再更换20Ω的定值电阻继续实验，为完成实验，滑动变阻器的阻值至少应为10Ω。 故答案为：（1）如上所示；（2）B；开路；（3）0.4；（4）大于；B；电压；（5）10。 2．小赵同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R分别为：5Ω，10Ω，15Ω，20Ω及25Ω，标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R′、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。 （1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整（要求：导线不允许交叉）。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到最　左　端，目的是　保护电路　。 （3）小赵把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是　R断路　，排除电路故障后，适当调整滑动变阻器，当电压表示数为2.5V时，读出了对应的电流值。 （4）断开开关，保持滑片P位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω，闭合开关，发现电压表示数　大于　2.5V（选填“大于”或“小于”），应向　左　（选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求。 （5）小赵再分别将定值电阻15Ω，20Ω，25Ω连入，根据实验所得的五组数据绘制出I﹣R图象，如图丙所示，由图象可得出的结论是：　电压一定时，电流与电阻成反比　。 （6）完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为　4　Ω。 【解答】解：（1）变阻器按一上一下连入电路中，电压表与电阻并联，如下所示： （2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移到最左端，目的是保护电路。 （3）小赵把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是R断路； （4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，发现电压表示数大于2.5V； 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变； （5）由图知，电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.5A×5Ω＝2.5V，故得出电压