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第14章-欧姆定律(选择提升题)-【期末题汇编】2022-2023苏科版九年级物理上学期期末复习专题精炼
一.探究电流与电压、电阻的关系
1.(2021秋•启东市期末)某同学利用如图1所示的电路进行探究“电流与电阻关系”的实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图2所示的图象.以下叙述正确的是( )
A.该实验过程,Rx两端电压不断减小
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
D.滑动变阻器阻值变化范围为5Ω~25Ω
【答案】C。
【解析】解:A、由图可知,当Rx的电阻增大时,根据串联电路的分压规律可知,其两端的电压增大,当Rx的电阻减小时,其两端的电压减小,故A错误;
B、由题意和图象可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,实验中要控制Rx两端的电压不变(即电压表示数不变);
由图乙知,电流与电阻之积(即Rx两端的电压):U=IRx=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V,即电压表保持2.5V不变,故B错误;
C、根据串联分压原理可知,将Rx从5Ω换成10Ω后,Rx电阻增大,其分得的电压增大(大于2.5V);
探究电流与电阻的实验中应控制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使电压表的示数减小为2.5V,
由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,故C正确;
D、由图乙知,电流最大为0.5A时,对应的电阻为5Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻:R滑1=R总﹣R1=﹣R1=﹣5Ω=1Ω;
由图乙知,电流最小为0.1A时,对应的电阻为25Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻:
R滑2=R总′﹣R2=﹣R2=﹣25Ω=5Ω;所以,滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω,故D错误。
2.(2021秋•高邮市期末)小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中,已知电源电压保持4.5V不变,滑动变阻器上标有“30Ω,1A”,有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V,阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后,发现阻值20Ω电阻时实验无法继续,为了不让前两组数据失效,并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据,下列可行的方案是( )
A.换一个电压值较大的电源
B.增大定值电阻两端的电压预设值
C.将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中
D.换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器
【答案】C。
【解析】解:A、将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时,根据串联电路的分压作用知=,即=,解得换用的电源电压为:U′=3.75V,所以换一个电压值较小的电源,故A错误;
B、将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时,根据串联电路的分压作用知=,即=,解得换用的定值电阻两端的电压预设值为:UV′=1.8V,故增大定值电阻两端的电压预设值,但重新设定所控制电压,前面两次实验数据就会失效,故B错误;
CD、将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时,根据串联电路的分压作用知=,即=,解得换用的滑动变阻器的在的电阻值:R=40Ω,所以串联的电阻为R串=R﹣R滑大=40Ω﹣30Ω=10Ω,所以将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中或换一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器,故C正确,D错误。
3.(2021秋•吴江区期末)如图1所示,是同学在探究“电流与电阻关系”实验中设计的电路图、以及绘制的图像(图2),对此提出了以下的见解,其中说法不正确的是( )
A.该实验中滑动变阻器的作用:保护了电路和控制定值电阻的电压不变
B.实验中滑动变阻器最大阻值过小可能会导致部分电阻的电压达不到预设电压值
C.由图2图像中的阴影部分面积对应的物理量是电压
D.用10Ω的电阻代替5Ω电阻实验时,为达到实验目的应调节滑片向右移动
【答案】D。
【解析】解:A、探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有控制电阻电压不变的作用;故A正确。
B、研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,假设电源电压一定,根据串联电路电压的规律,定值电阻与滑动变阻器分得的电压均为定值,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻与定值电阻的比值为一定值,接入电路中的定值电阻越大,变阻器连入电路中的电阻越大,滑动变阻器的最大阻值太小可能会导致部分电阻的电压达不到预设电压值,故B正确。
C、图2图像中的阴影部分面积等于电阻R乘以电流I,即U=IR,故C正确。
D、根据串联电路的分压原理可知,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;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压