专项练习:第十七章欧姆定律实验题2024-2025学年人教版物理九年级全一册
2024-12-11
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内容正文:
专项练习:第十七章 欧姆定律实验题
1.在探究电流与电阻关系的实验中,所用实验器材均完好,如图所示,学生电源电压值可以调节。
(1)如图甲所示,导线a应与滑动变阻器的 接线柱相连,闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至 端(两空均选填“A”“B”“C”或“D”)。
(2)实验时同学们把电压调到6V,并根据测得的实验数据绘制电流I随电阻R的变化图像如图乙,由图像可知电阻R两端的电压为 V,若实验中R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少是 。
(3)某同学使用30Ω的电阻做实验,滑动变阻器只有规格为“25Ω 1A”,实验时无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同,为了继续完成第四次实验,如果只允许调节电源电压,则电源电压应不高于 V。
2.小明在探究“电流与电阻的关系”的实验中,选择了如下器材:学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱、开关和导线等,连接的部分实验电路如图甲所示。实验中,请按要求完成下列问题 :
(1)请按实验要求将电压表连接在电路中 ;
(2)在实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应调到最 端(选填:“左”或“右”)。改变电阻箱接入电路的阻值时,可移动滑动变阻器的滑片P使电阻箱两端的电压始终保持2V不变;
(3)下表是小明实验时记录的数据,分析数据可初步得出的结论 ;
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
10
20
25
电流I/A
0.2
0.10
0.08
(4)当电阻箱接入电路的阻值为如图乙所示的阻值时,则电阻箱的阻值为R = Ω。小亮发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数始终大于2V,则需要更换最大阻值更 的滑动变阻器(选填:“大”或“小”)。
3.在“探究电流与电压的关系”实验中,电路如图。
(1)连接电路时,开关应该 ,滑动变阻器的滑片应调到最 端(选填“左”或“右”)。
(2)实验中得到的电流表与电压表的示数如下表所示,请在下面坐标图上描点画出I﹣U图像 ,由此得出的实验结论是 。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(3)实验中用到的电阻R的阻值是 Ω。
4.小竹同学在做探究“电流与电阻、电压的关系”实验时,所用器材有:电压恒为4V的电源,阻值为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一只,“20Ω lA”的滑动变阻器一只,学生用电流表、电压表各一只,开关和导线若干,如图甲为小竹同学连的实验电路。
(1)在探究“电流与电压关系”的实验过程中:
①请你在乙图中用笔画线代替导线完成实验电路的连接;(要求滑片在最大阻值位置)( )
②调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表中所示,试分析:
U(V)
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
I(A)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
实验时所选用定值电阻R的阻值为 Ω,表格中所缺的数据如图丙所示,为 V,得出的结论是 ;
(2)在探究“电流与电阻关系”的实验过程中:
①小竹先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片使与电阻并联的电压表的示数为2V,并记下电流值;若滑片位置保持不变,他将10Ω的电阻替代5Ω的电阻接入电路,此时应向 (选填“左”或“右”)移动滑片才能使电压表示数为2V,此时电流表的示数为 A;
②当他将30Ω的定值电阻换上时,发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为2V,他应更换一个最大阻值至少为 Ω的电阻才能完成实验;
(3)聪明的小庆同学发现,不用更换滑动变阻器,也能完成所有定值电阻的探究,只需要改变定值电阻两端的控制电压,则在不改变电表量程的情况下,他控制的定值电阻两端电压的范围应是 。
5.某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻阻值,实验电路如图甲所示(电源电压);
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近,则电路故障原因可能是 ;
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片到某一位置时,电压表示数为,电流表示数如图乙所示,其读数为 A,则未知电阻 。接下来测量多组实验数据算出平均值,这是为了减小测量带来的 ;
(3)小组同学在完成了定值电阻阻值的多次测量之后,将图甲中的定值电阻换成了小灯泡,用同样的方法继续进行多次测量,并利用实验数据描绘出它们的关系图像,其中 (选填“丁”或“戊”)图是小灯泡的关系图像;
(4)实验中电流表突然损坏,小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出阻值。电路如图丙所示,电源电压未知且恒定不变,a、b为滑动变阻器左右两个端点,滑动变阻器最大阻值为R,请你把以下测量步骤补充完整;
①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为;
②闭合开关S, ,读出电压表示数为;
③待测电阻 (用已知和测量出的物理量符号表示)。
6.小明利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有:电压恒定的电源、电流表、电压表、标有20Ω 1A字样的滑动变阻器、开关各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将实验电路连接完整;(要求滑片向左移,电流表示数变小) ;
(2)在连接实验电路时,小明应将开关处于 状态:连接好电路并检查后,为了防止电路连接不当或错误,造成仪器损坏,在闭合开关实验前还要先进行 ;
(3)小明连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 ;
(4)故障排除后,小明先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其读数为 V,要完成这次实验,接下来他应将滑动变阻器滑片向 端(选填左或右)移动;
(5)小明完成了实验,利用收集到的多组数据,作出了如图丁所示的电流I随电阻R变的关系图像,分析图像得出了电流与电阻的关系是 ;
(6)为了完成所有的实验,小明应选电压不能大于 V的电源。
7.小亮做“测量小灯泡的电阻”的实验时,所用器材有电压6V的电源,额定电压为2.5V的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线。
实验次数
1
2
3
(1)如图甲,请将电路连接完整;( )
(2)测电阻的实验原理: ,闭合开关前,滑动变阻器如图甲所示,要移到 端(选填“A”或“B”);
(3)连好电路后,闭合开关,发现电流表指针如如图乙所示,造成这一现象的原因可能是 ;
(4)电路改正好后,小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值,小亮从如表数据中发现,小灯泡的电阻是变化的,你认为影响电阻变化的主要因素是 ;
(5)完成上述实验后,小亮设计了如图丙所示的电路。待测的定值电阻的阻值为Rx,图中R0的阻值已知。闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx= 。
8.如图所示,小明同学在“测未知电阻Rx”的实验中.
(1)请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整.
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 (填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数较大,故障的原因可能是 .
(4)排除故障后,小明通过实验得到数据如下表所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,该电流值为 A,则所测电阻Rx的值是 Ω.
实验序号
1
2
3
电阻Rx/Ω
电压U/V
1.00
1.53
2.60
电流I/A
0.15
0.25
(5)若在实验中,电压表不能使用,仍利用原有电路进行实验,已知滑动变阻器最大阻值为R0,当滑片置于最左端时,电流表示数为I1,滑片P置于最右端时,电流表示数为I2,则未知电阻的表达式Rx= .
9.在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(、、、),三个滑动变阻器(规格分别是“”、“”、“”),导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器应处于 ,目的是 。
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P发现,电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是 。
(3)实验时,先在ab间接入10Ω电阻,移动滑片P,使电压表示数为3V,并记录相应的电流值;再改接15Ω和20Ω的电阻,此时滑片P应向 (填“c”或“d”)端移动,这样移动滑片的目的是 。
(4)当把30Ω电阻接入电路时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表无法达到3V,原因是( )
A.所选滑动变阻器阻值太小
B电源电压4.5V太低
C.30Ω电阻太小
D.控制的电压3V太高
(5)为了完成用四个定值电阻进行实验,滑动变阻器应选择的规格是 。
(6)通过实验获取数据,得到如图乙所示导体的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论∶ 。
10.某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,实验器材如下:学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为 V;
(3)为了完成整个实验,应该选取的滑动变阻器规格是 。(选填字母)
A.50Ω、1.0A B.30Ω、1.0A C.20Ω、1.0A D.10Ω、1.0A
11.小艾用如图所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的阻值。
(1)用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右移动时,灯泡变亮(或用文字说明导线具体连接方式) ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端;正确连接电路后,闭合开关S,发现电压表无示数,电流表有示数,灯泡不亮,原因可能是 。
(3)排除故障后,移动滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,示数为 A,则小灯泡的正常发光时的电阻为 (结果保留1位小数);
(4)某同学利用如图丙所示的电路测量电阻Rx的阻值,滑动变阻器的最大阻值为R0,完成下列实验步骤:
①将滑动变阻器的滑片P滑到最左端,闭合开关S,读出电压表的示数,记为U1;
② 。
③则Rx= 。(用已知量和测量量表示)
12.小明“测量小灯泡(额定电压为2.5V)正常发光时灯丝的电阻”的实验电路如图甲所示,根据实验数据绘制的小灯泡的图像如图丙所示。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路补充完整(要求:滑片向右移动灯泡变亮) ;
(2)电路连接完整后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路”);排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)由图丙可知,小灯泡正常发光时的电阻为 ;且小灯泡的电阻不是一个定值,其随两端电压的增大而 ;
(4)本实验进行多次测量的目的是 。
13.现有下列器材:学生电源(6V),电流表(0﹣0.6A,0﹣3A)、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路 。(要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论: 。
(3)上述实验中,小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为 V 时,读出电流表的示数。
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A。
14.小明在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中:
(1)请你按照如图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙小明未连接好的电路图连接完整;
( )
(2)实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表始终无示数,电流表有示数,其原因可能是 (填符号);
A.滑动变阻器断路 B.R断路 C.R短路
(4)排除故障后,当电压表的示数如图丙所示时,电流表的示数如图丁所示,它的阻值是 Ω。
15.探究“电流与电压的关系”实验中,小明连接的电路如图所示,已知电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电压表示数变大,且导线不允许交叉 ;
(2)实验前,小明发现电流表指针如图乙偏转,其原因可能是 ;
(3)排除故障后,小明通过调节滑动变阻器的滑片P,测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值。绘制出I﹣U图象(图丙a):实验完成后,将电阻换成小灯泡,重复上述实验过程,绘制出I﹣U图象(图丙b),则图像中A、B、C三点电阻RA、RB、RC大小关系由大到小排列为 ;
(4)实验完成后,小明又用该装置探究电流与电阻的关系,控制电压表的示数为2.5V保持不变,可供选择的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω;
①小明将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,再闭合开关,适当调节滑动变阻器的滑片,读出电流表的示数为I1=0.5A。记录数据;
②断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,拆下5Ω电阻,将10Ω电阻接入电路。正确操作后,读出电流表示数I2为 A,记录数据。此时变阻器接入电路中的电阻是 Ω;
③分别将15Ω和20Ω电阻接入电路,正确完成实验;
④根据实验数据,得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像。由此可得出结论:电压一定时, ;
⑤本实验中,分别将四个电阻单独换入电路都能完成实验,控制不变的电压值应该不低于 V,不高于 V。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. C或D均可 A 3 20 5.5
【详解】(1)[1][2]滑动变阻器在接入电路中时应该“一上一下”连接,由图可知,滑动变阻器已经连接了下面的接线柱,所以另一端应连接上面的接线柱,即C或D均可,闭合开关前,滑动变阻器应将阻值最大接入电路,若连接了C接线柱,则此时应将滑片移到左端,若连接了D接线柱,也应将滑片移到左端,即把滑片移到A端。
(2)[3]探究电流与电阻关系,应该保持定值电阻两端电压不变,由图可知,当电路中的电阻为10Ω时,电路中的电流为0.3A,根据欧姆定律,电阻两端的电压
UR=IR=0.3A×10Ω=3V
[4]电源电压为6V,滑动变阻器与定值电阻串联,则滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UR=6V-3V
根据欧姆定律可知,当电压一定时,电路中的电流最小时,电阻最大;定值电阻与滑动变阻器串联,串联电路中电流处处相等,则电路中的最小电流
滑动变阻器两端的电压为3V,流过滑动变阻器的最小电流为0.15A,所以滑动变阻器的最大电阻
(3)[5]定值电阻的阻值为30Ω,定值电阻两端的电压为3V.则流过定值电阻的电流
当滑动变阻器最大阻值接入电路时,滑动变阻器两端的电压
U'=I'R滑'=0.1A×25Ω=2.5V
滑动变阻器与定值电阻串联,则电源电压
U''=U+U'=3V+2.5V=5.5V
2. 右 当电阻两端电压相等时,通过电阻的电流与电阻成反比(电阻越大时,电流越小) 30 大
【详解】(1)[1]伏安法探究“电流与电阻的关系”,电压表用于测量探究电阻的电压,与研究电阻并联。电流表用于测量研究电阻的电流,与研究电阻串联,如下图所示:
(2)[2] 在实验时,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应调到阻值最大处,从图中可以看出滑动变阻器的滑片P应调到最右端。
(3)[3]从表中数据可以看出,电阻R的电压保持2V不变,电阻R阻值变大,电流变小,且电阻R增大的倍数与电流减小的倍数相同。故可得结论:当电压相同时,电流与电阻成反比。
(4)[4]电阻箱上各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电阻箱的阻值。从图中可以看出,该电阻箱的示数为30Ω。
[5]串联电路中,阻值越大,分到的电压越大。小亮发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数始终大于2V,说明所用滑动变阻器的最大阻值偏小,则需要更换最大阻值更大的滑动变阻器。
3. 断开 左 电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比 5
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应该断开,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处,即最左端。
(2)[3]根据表中数据,在坐标系中找出对应的点连线,I﹣U图像如下所示:
[4]因电流随电压的变化关系图像为过原点的直线,故得出的结论是:电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
(3)[5]由欧姆定律 得,实验中用到的电阻R的阻值是
4. 5 1.5 定值电阻的电流和两端的电压成正比 右 0.2 30 2.4V~3V
【详解】(1)[1]由图甲可知,定值电阻R和滑动变阻器串联,电压表测量电阻R两端电压,由题中的表格数据可知,电压表的示数在3V及以内,所以用一根导线连接定值电阻的右接线柱和电压表的“3V”接线柱;当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,故在图乙中可用一根导线连接开关和滑动变阻器的左下接线柱,如下图所示:
[2][3][4]由表格数据可知,当电阻R的电流为0.1A时,其两端的电压为0.5V,则电阻R的阻值
依次计算其他几组实验中电阻R两端的电压和电流的比值,发现均为5Ω,故实验时所选用定值电阻R的阻值为5Ω,且可得出结论:定值电阻的电流和两端的电压成正比。由欧姆定律可知,表格中所缺的数据
(2)[5][6]将定值电阻从5Ω换成10Ω,为了使电压表的示数依旧为2V,此时应减小电路电流,增大滑动变阻器接入电路的阻值,故应向右移动滑动变阻器的滑片。由欧姆定律可知,此时电流表的示数
[7]当他将30Ω的定值电阻换上时,为了使电压表的示数为2V,则应使滑动变阻器两端的电压为
定值电阻的阻值为30Ω,其两端的电压为2V,滑动变阻器两端的电压也为2V,根据串联分压的原理可知,滑动变阻器接入电路的阻值为30Ω,故选用的滑动变阻器的最大阻值至少为30Ω。
(3)[8]由题意可知,选用的滑动变阻器的最大阻值为20Ω,当定值电阻为30Ω,滑动变阻器接入最大阻值时,电路电流
此时电阻R两端的电压最小,为
电压表选择的量程是“0~3V”,电压表测量定值电阻两端,所以为了保护电压表的安全,定值电阻两端的电压不应超过3V,故在不改变电表量程的情况下,他控制的定值电阻两端电压的范围应是2.4V~3V。
5. 定值电阻Rx断路 0.16 10 误差 戊 滑片P移到b端时
【详解】(1)[1]闭合开关后,发现电流表无示数,则电路断路,电压表示数接近3V,则电压表与电源连通,所以故障为定值电阻Rx断路。
(2)[2]由图乙知道,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流为0.16A。
[3]由图知道,电压表测量电阻Rx两端的电压,由欧姆定律知道,电阻Rx的阻值
[4]实验中,多次测量求平均值可以减小误差
(3)[5]将图甲中的定值电阻换成了小灯泡,由于小灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以小灯泡的电阻不是定值,其图像不是过原点的直线,所以图戊是小灯泡的U-I关系图像。
(4)[6]①闭合开关S,滑片P移到a端时,读出电压表示数为U1;②闭合开关S,滑片P移到b端时,读出电压表示数为U2。
[7]③在①中,电压表测电源电压U1;在②中,变阻器的最大电阻与定值电阻串联,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为
由欧姆定律知道,电路中的电流
根据串联电路的规律和欧姆定律得待测电阻
6. 断开 试触 见解析 2.6 左 见解析 4.5
【详解】(1)[1]要求滑片向左移,电流表示数变小,说明变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)[2][3]连接电路时,为保护电路,开关应断开。连接好电路并检查后,为了防止电路连接不当或错误,造成仪器损坏,闭合开关前要先选用电表的大量程进行试触。
(3)[4]闭合开关后,移动滑动变阻器时,发现电流表指针正常偏转,说明电路是通路,电压表示数为零,可能定值电阻R短路或电压表损坏。
(4)[5]由图甲可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,由图乙可知电压表的示数是2.6V。
[6]直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,由串联分压可知电压表的示数变大,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不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,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,使电压表的示数为2.5V。
(5)[7]由图丁可知导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(6)[8]当定值电阻最大值为25Ω时,滑动变阻器的最大值也为20Ω,控制的定值电阻两端的电压不变,为2.5V,由串联分压可知
即
解得
U滑=2V
电源电压最大值为
U大=U滑+UV=2V+2.5V=4.5V
7. A 电流表正负接线柱接反 温度
【详解】(1)[1] 测量小灯泡的电阻的实验中,滑动变阻器、电流表和小灯泡串联,电压表并在小灯泡两端,由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表接0~3V,故作图如下:
(2)[2]测量小灯泡的电阻的实验中,用电压表测出小灯泡两端的电压,用电流表测出通过小灯泡此时电流,然后用公式计算出小灯泡的电阻。故测电阻的实验原理为。
[3]闭合开关前,滑动变阻器应移到阻值最大处,需远离下面的接线柱,故要移到A端。
(3)[4]连好电路后,闭合开关,发现电流表指针如如图乙所示,乙图中指针反偏,造成这一现象的原因可能是电流表正负接线柱接反了。
(4)[5]随着小灯泡两端的电压的升高,通过的电流增大,电阻变大,是由于小灯泡的温度升高造成的,所以影响电阻变化的主要因素是温度。
(5)[6]由丙图可知,两电阻串联,根据串联电路电压特点可得:,解得。
8. B Rx断路 0.1 10.2
【详解】试题分析:(1)滑动变阻器两个接线柱“一上一下”接入电路中,连线见上图.(2)闭合开关前,滑片应置于阻值最大位置,即B端.(3)闭合开关后,发现电流表指针几乎不动,电压表示数较大,电路故障为断路,故障位置是Rx断路.(4)由图丙可知,电流表示数为0.1A.三次实验中所求电阻分别为R1=10Ω, R2= 10.2Ω, R3=10.4Ω,多次测量求平均值,所以.(5)因为电源电压恒定,所以I1=(Rx+R0)I2 .
考点:电阻的测量
9. c端; 开关闭合时回路中电流最小,从而保护用电器不被损坏; 定值电阻被短路; C; 为了保证定值电阻两端电压不变; A; ; 电压一定时,电流和电阻成反比。
【详解】闭合开关前,滑动变阻器有效阻值应最大,所以应处于c端;
目的是开关闭合时回路中电流最小,从而保护用电器不被损坏;
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P发现,电流表有示数,说明电流可以形成回路,电压表始终无示数,说明定值电阻被短路;
定值电阻阻值增大,为保证定值电阻两端电压不变,根据串联电路分压原理可知滑动变阻器的有效电阻应增大,故滑片P应向C端移动;
由前面分析可知这样移动滑片的目的是为了保证定值电阻两端电压不变;
当把30Ω电阻接入电路时,定值电阻增大,根据串联电路分压原理滑动变阻器的有效电阻应增大,若选滑动变阻器阻值太小,可知定值电阻两端电压会大于原来的电压值,故A正确,BCD错误;
故选A;
实验中当定值电阻为时,回路中的电流为
设滑动变阻的最大电阻为,电源电压为,则有
解得,说明滑动变阻器的最大阻值至少为,比较三个滑动变阻器(“”、“”、“”),可知应选择“”;
分析图乙中的数据,电流I与电阻R乘积一定,说明电压一定时,电流和电阻成反比。
10. 左 2 A
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器滑片P调到阻值最大处,即左端。
(2)[2]由图像乙可知,电阻两端的电压
UV=IR=0.4A×5Ω=2V
(3)[3]实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值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=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2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=2×20Ω=40Ω
故选A。
11. A 灯泡短路 0.3 8.3 见解析
【详解】(1)[1]滑动变阻器滑片P向右移动时,灯泡变亮,说明电路中的电流变大,变阻器连入电路的电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中与灯串联,灯的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
(2)[2][3]闭合开关前,为滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即A端;闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,发现电压表无示数,灯泡不亮,故原因可能是小灯泡短路;
(3)[4][5]电流表接0~0.6A,分度值为0.02A,故电流表示数为0.3A;由欧姆定律可得灯泡的电阻
R灯=≈8.3Ω
(4) ②[6]将滑动变阻器的滑片P滑到最右端,闭合开关S,读出电压表的示数,记为U2。
③[7]在②中,为待测电阻的简单电路,电压表测电源电压U2;在①中,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压,根据串联电路电压的规律,在①中滑动变阻器两端电压为
U滑=U2﹣U1
由分压原理得到
Rx=
12.(1)
(2) 短路 右
(3) 10Ω 增大
(4)寻找普遍规律
【详解】(1)实验中,灯泡与变阻器串联,电压表测量灯泡的电压,电流表测量电路电流。滑片向右移动灯泡变亮,说明滑片向右移动灯泡接入电路中电阻变小,则变阻器的右下接线柱接入电路中,如图所示:
(2)[1]电路连接完整后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,可能是y与电压表并联的小灯泡短路。
[2]由图乙得,电压表的分度值为0.1V,示数为2.2V,则为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向右移动,减小变阻器接入电路中电阻,减小变阻器分到的电压,增大灯泡的电压,使灯泡的电压为2.5V。
(3)[1]由图丙可知,小灯泡的电压为2.5V时,电流为0.25A,由欧姆定律得,灯泡正常发光时的电阻为
[2]灯泡的电阻随温度增大而增大,当其两端电压的增大,电流液增大,电功率增大,灯丝温度升高,灯泡电阻增大。
(4)本实验进行多次测量的目的是避免偶然性,寻找灯丝电阻与温度的普遍规律。
13. 电压一定时,导体中的电流与电阻成反比 A 2 A
【详解】(1)将电压表与电阻并联,滑动变阻器与电阻串联,已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示;
(2)分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
(3)将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后,定值电阻两端的电压增大,要使电压表的示数不变,应减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻即滑片向A移动,直到电压的示数达到2V为止;
(4)由图丙知,电路的最小电流I=0.1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压
U滑=U﹣UR=6V﹣2V=4V
由I=U/R可得,滑动变阻器接入电路的阻值
R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω
则选用变阻器的规格为“50Ω 1.0A”。
14. B C 9
【详解】(1)[1]变阻器按一下一上接入电路中与电阻串联,如图所示:
(2)[2]实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即B端;
(3)[3]A.若滑动变阻器断路,整个电路断路,两表没有示数,故A不符合题意;
B.若R断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中,测电源电压有示数,故B不符合题意;
C.若R短路,电路为通路,电流表有示数,电压表没有示数,故C符合题意;
选C;
(4)[4]排除故障后,电压表的示数如图丙所示时,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为2.7V,电流表的示数如图丁所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.3A,由欧姆定律,它的阻值是:
R===9Ω。
15. 电流表没有调零 RB、RC、RA 0.25 14 电流和电阻成反比 2.4 3
【详解】(1)[1]探究“电流与电压的关系”实验中,电压表测定值电阻两端的电压,故电压表应与电阻并联,滑动变阻器的滑片向左滑动时电压表示数变大,由可知,电路中的电流变大,因此变阻器下面的接线柱是左边接线柱接入电路,且与电阻串联,如下图所示:
(2)[2]闭合开关前,发现电流表指针如图甲,原因是电流表没有调零。
(3)[3]由图丙可知,a图线是正比例图线,表示定值电阻的I - U图象,所以B点电阻与a、b相交处电阻相等,由b图线可知,灯泡两端的电压变大时,电流变大,但电压增大比电流增大得更快,根据欧姆定律可知,灯泡的电阻增大,所以RA<Rc<R交点,即:RA<RC<RB,所以电阻RA、RB、RC大小关系由大到小排列为RB、RC、RA。
(4)②[4]探究电流与电阻的关系的实验中,要控制定值电阻两端的电压不变,由题意可知,定值电阻两端的电压为2.5V,此时电路中的电流
[5]变阻器两端的电压
变阻器接入电路的电阻
④[6]由图丁可知,电流与电阻的乘积保持不变,因此可得结论:电压一定时,电流和电阻成反比。
⑤[7][8]由电流表量程为0~0.6A可知,电路中的最大电流为0.6A,定值电阻接5Ω时,其两端的电压
所控制的电压不能超过3V,若控制电压超过3V,当接5Ω的定值电阻时,会损坏损坏电流表;当滑动变阻器移到最大阻值,定值电阻接20Ω时,此时电路中的电流最小,最小电流
此时定值电阻两端的电压
此时所控制的电压为2.4V,当控制电压小于2.4V时,接20Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片无法使电压表的示数达到所控制的电压。所以所控制的电压最小不能小于2.4V,最大不能超过3V。
答案第1页,共2页
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