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2025年中考物理一轮复习题型实验题(三)欧姆定律
一、实验题
1.在探究电流与电阻关系的实验中,器材有:两节新干电池、开关、定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω)、电流表、电压表、规格“20Ω 1A”的滑动变阻器和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲连接完整,要求滑动变阻器的滑片向A端移动时,电流表示数变小;
(2)正确连接电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片时,发现电流表几乎无示数,电压表有示数,此时电路出现的故障可能是定值电阻 ;
(3)通过分析图乙中的图像可以得出的结论是: ;
(4)若想利用上述器材完成三次实验探究,应控制定值电阻两端电压不低于 V。
2.在用滑动变阻器改变电动机的转速实验中,如图所示,将接线M与C连接,N与 连接,将滑片P向右滑动时,电动机转速会 。
3.小明在“用电压表和电流表测量未知电阻Rx阻值”的实验时,所用电源电压恒为3V,连接的部分电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整 (要求:滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变小);
(2)连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表指针几乎不动,电压表示数接近3V,则电路故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,某次实验电压表、电流表示数如图乙、丙所示,则测得电阻Rx的阻值是 Ω;
(4)同桌小强提醒小明实验仍未完成,则接下来的操作应是 。
4.【探究名称】探究欧姆定律.
【猜想与假设】导体中的电流可能与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比.
【设计并进行实验】
(1)探究导体中的电流跟它两端电压的关系.
①如图甲所示,请用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接入电路中,要求:滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大 .
②此实验中,滑动变阻器的作用是 和 .
(2)小英同学探究“导体中的电流与电阻的关系”时,进行创新实验,除了与原有实验所必需的器材相同外,没领电压表,而是多领了一只电流表,并设计出如图乙所示的电路图,进行实验.
①连接电路,调节滑动变阻器,读出电流表与的示数分别记为I1和I2.
②把定值电阻R2换成R3,调节滑动变阻器使电流表的示数为 ,使R3两端的 不变,其大小为 (用题中所给的物理量表示),记录此时电流表的示数.
③把定值电阻R3换成R4,重复上一步骤进行实验.
④分析数据得出电流与电阻的关系.
5.许多用电器的电阻值往往会随着条件的变化而变化,例如小灯泡的电阻与其工作电压有关,热敏电阻对温度非常敏感。科创学习小组采用不同方法分别研究了一只额定电压为2.5V的小灯泡电阻和一只热敏电阻的变化情况,请结合他们的研究回答问题。
实验一:测定小灯泡在不同电压时的电阻,选用如图甲所示的器材,其中电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω左右)
(1)为了能测量小灯泡正常工作时的电阻,下列两种规格的滑动变阻器应选用
A.10Ω 1A B.50Ω 0.5A C.100Ω 0.2A
(2)用笔画线代替导线,将图甲所示的实物电路连接完整 ;
(3)检查电路连接无误后,闭合开关S,灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,产生这一现象的原因可能是 ;
(4)移动滑片,发现电压表的示数如图乙所示,其读数是 Ⅴ;
(5)通过小灯泡的电流随它两端电压变化的关系如图丙所示,分析图像可知该小灯泡正常发光时的电阻为
实验二:测量热敏电阻在某一温度下的阻值。选用如图丁所示的器材,将温控室的温度设置好,电阻箱R0调为某一阻值R01,闭合开关S,调节滑动变阻器R1,使电压表和电流表的指针偏转到某一位置,记录此时电压表和电流表的示数和电阻箱的阻值R01,断开开关S。
(6)将电压表和热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S,反复调节 (R0/R1/R0和R1),使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同,记录此时电阻箱的阻值R02,断开开关S;
(7)实验中记录的阻值R01 (大于/等于/小于)R02,热敏电阻的阻值RT= 。
6.小明利用如图所示的实验装置探究“电流与电压的关系”,电源电压恒为3V,电阻R阻值为10Ω。
(1)连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的滑片调到阻值最 处;
(2)解决问题后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,小明得到五组数据,如表格所示:
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.5
2
2.3
2.5
电流I/A
0.12
0.15
0.20
0.23
0.25
①获得第1组实验数据后,要想得到第2组数据,应将滑片P向变阻器 (选填“左”或“右”)端移动;
②经过分析可得实验结论:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 比;
(3)根据收集的数据,画出电流与电压的关系图线,以下选项中符合题意的应是 ;
A. B.
C. D.
(4)根据表格中的数据分析可知,要完成上述实验,滑动变阻器接入电路的阻值至少为 Ω。
7.如图甲是小琪实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图,电源电压恒定不变。电压表(量程为0~3V)、电流表(量程为0~0.6A)无损坏,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
(1)连接好电路,闭合开关后,电压表指针迅速偏转到最右端,电流表无示数,其原因可能是 ;
(2)排除故障后,小琪进行了5次实验。在老师的引导下,他们将5次实验数据描绘在图乙中,观察图像可以得出实验结论: ;
(3)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 ;
(4)实验过程中,每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察 (填字母);
A.滑动变阻器的滑片 B.电压表 C.电流表
(5)实验结束后,小明将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,你 (选填“同意”或“不同意”)小明的做法,原因是: 。
(6)实验后,小琪想通过甲电路测滑动变阻器的最大阻值,他选用了25Ω的定值电阻R0,考虑到电压表的量程较小,小琪去掉电压表,进行如下的测量:
①闭合开关,将滑片移到最左端,读出电流表的示数记作I1;
②闭合开关,将滑片移到最右端,读出电流表的示数记作I2;
③滑动变阻器的最大阻值的表达式R'= (用字母I1、I2、R0表示)。
8.【探究名称】探究电流与电阻的关系
【问题】小明在探究完通过导体的电流与电压的关系后,还想探究通过导体的电流与导体电阻的关系,于是在原有器材的基础上再添加几个定值电阻,实验电路图如图甲所示。
【证据】(1)根据图甲所示的电路图,完成图乙所示的实物图连线,要求:滑片右移,电流表示数变大。( )
(2)小明将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,此时电流表示数(如图丙所示)为 A。
(3)滑片先保持不动,断开开关,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后再闭合开关,接下来需将滑片往 (选填“左”或“右”)适当移动,使电压表示数达到 ,再读取电流表示数。
(4)小明再先后换接20Ω、25Ω、50Ω的定值电阻进行3次测量,数据都填入下面的表格中。
电阻R/Ω
5
10
20
25
50
电流I/A
0.2
0.1
0.08
0.04
【解释】分析表格中的数据,可得出实验结论是 。
【交流】(5)本实验中,滑动变阻器的主要作用是 。
(6)在物理实验中,经常对物理量进行多组数据的测量,本实验进行多组数据测量的目的是 。
9.在学习完电表的使用知识后,小亮想尝试测量未知电阻的阻值Rx,但是手头没有电压表,于是他选择了电阻大小为10Ω的定值电阻R0,结合串并联电路的知识,设计了如图所示实验电路。
(1)请根据小亮设计的电路图添加一根导线完成实验电路的连接;
(2)小亮首先只闭合开关S2,电流表的示数如上图所示I1= ,为了测出未知电阻的大小接下来操作是 ,电流表稳定后示数为I2=0.45A;
(3)根据以上数据可计算得到电源电压为 ,未知电阻Rx大小为 ;
(4)小亮想用同样的方法测量小灯泡电阻,发现测量时灯泡电阻存在波动,原因可能是 。
10.某实验小组学习了电学知识以后,选用三节新的干电池作为电源,并设计了如下的电学实验。该小组同学首先探究导体中电流与导体电阻的关系。选用的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)如图乙的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以,请你把接错的那根导线打上“×”,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉) 。
(2)闭合开关后,移动滑片,发现电流表几乎没有示数,电压表接近电源电压,电路中出现的故障可能是 。
(3)排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所示,其示数为 A。
(4)断开开关S,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,再次闭合开关后,滑片应向 端移动(选填“左”或“右”)。
(5)在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是 。
11.某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系实验”先将定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙所示,为 ,接下来断开开关,取下的定值电阻,换成的定值电阻,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
12.物理兴趣小组的同学们发现,有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生变化,那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢?为此他们从实验室找来图甲所示热敏电阻进行探究。
(1)热敏电阻是由 (选填“导体”“超导体”或“半导体”)材料制成的。经过讨论,同学们组装了如图乙所示的装置进行实验,实验中应保证电源电压 。
(2)该实验中通过 来反映电阻的大小,下列实验中没有用到这种研究方法的是 (填序号)。
A.探究动能大小与哪些因素有关B.探究光的反射定律C.探究液体压强与哪些因素有关
(3)点燃酒精灯,闭合开关进行实验,记录的数据如下表所示,分析实验数据可知该热敏电阻的阻值随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
温度/℃
10
20
30
40
50
60
电流
0.13
0.16
0.21
0.27
0.34
0.43
(4)为了得到这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值,实验还需要增加的器材是 。
13.物理课上,同学们分成若干小组完成“伏安法测电阻”实验,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、“3.8V”的小灯泡若干、未知阻值的定值电阻若干、标有“20Ω;1.5A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整 ;
(2)1组同学用按照甲图进行连接。当他们接好电路闭合开关,灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭,则在连接电路时他将导线接到了 ;
(3)排除问题、更换灯泡后继续实验,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻为 。小灯泡在断电很长一段时间后的电阻可能是 (填“0Ω”、“1Ω”、“9.5Ω”或“15Ω”);
(4)2组同学按照如图丙所示电路正确连接电路,进行多次实验,实验数据记录在表格中,根据实验数据判断他们选择的待测导体是 (选填“定值电阻”或“小灯泡”)。
实验次数
1
2
3
4
电压/V
0.5
1
1.5
2
电流/A
0.5
0.18
0.28
0.4
电阻/Ω
5
5.6
5.4
5
14.在“伏安法测电阻”的实验中,电源电压U恒为4.5V,滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1A”的字样,小亮连成如题图所示电路,他检查时发现电路连接有误。
(1)在错误电路中,闭合开关,电压表的指针 (选填“正向偏转”“反向偏转”或“不动”)。请你将接错的那根导线打“×”,并画出正确连线 ;
(2)电路连接正确后,要使定值电阻两端的电压变大,滑动变阻器的滑片应该向 (选填“左”或“右”)滑动。实验中记录的数据如下表,表中空格处应填写 Ω,进行多次测量求平均值目的是 ;
(3)若换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,那么不能完成的实验是下表中的第 次;
实验次数
1
2
3
4
5
6
U/V
1
2
3
1
2
3
I/A
0.2
0.4
0.6
0.1
0.2
0.3
R平均/Ω
5
(4)同班的小军实验时不小心将电压表与滑动变阻器并联了,其它无误,他读取电压表、电流表的示数分别为U1、I1,则定值电阻R= (写出表达式)。
15.小新同学根据以下电路进行“伏安法测电阻”的实验。
(1)根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整(连线不能交叉);
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端(选填“A”或“B”);
(3)闭合开关S后,发现电流表无示数,电压表的指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则该故障可能是 (选填下列序号);
A.电阻发生了断路 B.滑动变阻器出现短路
(4)某次实验中,移动滑片使电压表示数为1.6V,此时电流表的指针位置如图丙,则电流表的示数为 A,本次测得R的阻值为 Ω;
(5)实验后,小新同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丁。为待测电阻,电源电压恒定,已知定值电阻,实验步骤如下:
①闭合开关S、,断开开关,读出并记录电流表示数;
② ,读出并记录电流表示数;
③处理实验数据,可求得 。(用、、表示)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1. 断路 见解析 1.5
【详解】(1)[1]要求滑动变阻器的滑片向A端移动时,电流表示数变小,滑动变阻器连入电路中的阻值变大,确定滑动变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联,将滑动变阻器的一上一下接线柱串联接入电路,如下图
(2)[2]闭合开关,在移动滑动变阻器滑片时,发现电流表几乎无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明与电压表并联的定值电阻断路了。
(3)[3]通过分析图乙中的图像知道;电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,由此得出结论,导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[4]控制定值电阻两端的电压至少保持UV,由串联电路的规律和分压原理知道
当定值电阻最大时,对应的变阻器连入电路最大,电压表示数最小,即
解得
UV=1.5V
2. A(或B) 慢(或快)
【详解】[1][2]用滑动变阻器改变电动机的转速实验中,滑动变阻器采用一上一下的接法,将接线M与C连接:当N接B,将滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,电动机转速会变快;当N接A,将滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电动机转速会变慢。
3. Rx断路 6 多次改变Rx两端的电压重复实验
【详解】(1)[1]电源电压恒为3V,故电压表选用小量程并联在未知电阻两端;滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变小,说明滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器选用左下接线柱与未知电阻串联在电路中,如图所示:
(2)[2]连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表指针几乎不动,说明电路可能断路;电压表示数接近3V,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,即电路故障可能是Rx断路。
(3)[3]排除故障后,闭合开关,某次实验电压表、电流表示数如图乙、丙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.2V;电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.2A,则电阻Rx的阻值为
(4)[4]为了减小误差,应多次测量取平均值,故接下来的操作应是:改变Rx两端的电压多次重复实验。
4. 保护电路 改变定值电阻两端电压 I1 电压 I2R2
【详解】(1)滑动变阻器滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大,则滑动变阻器的阻值变小,所以滑动变阻器下面应接右边的接线柱,上面可接任意一个接线柱,如图所示:
②滑动变阻器的基本作用是保护电路,此外还可以改变定值电阻两端的电压;
(2)②把定值电阻R2换成R3,需保持电阻两端的电压不变即仍为I2R2,所以应调节滑动变阻器使电流表A1的示数仍为I1. (用题中所给的物理量表示),记录此时电流表 的示数.
点睛:(1)①掌握滑动变阻器的接法;②滑动变阻器在电学实验的基本作用;(2)要探究电流和电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,此题中电流表与R1串联代替了电压表,所以在换接电阻时,应保持R1的电流不变,即电压不变.
5. B 灯泡断路 2.2 12.5Ω R0和R1 大于 R01-R02
【详解】(1)[1] 电源电压为6V,小灯泡额定电压为2.5V(灯丝电阻约为12Ω),灯正常工作时的电流大小约为
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=6V-2.5V=3.5V
故变阻器的电阻
故选用“50Ω 0.5A”的滑动变阻器,故选B。
(2)[2]把电流表串联在电路中,灯泡正常工作时电流约为0.21A,则电流表量程为0~0.6A,电路图如图所示;
(3)[3]闭合开关S,灯泡不亮,电流表无示数,可能电路断路,电压表有示数,可能灯泡断路。
(4)[4]由图乙可知,电压表接的是0~3V量程,分度值为0.1V,此时示数为2.2V。
(5)[5]分析图像可知:小灯泡正常发光时电压为2.5V时,电流为0.2A,小灯泡正常发光时的电阻为
(6)[6]由图可知,电阻箱、热敏电阻和变阻器串联,原来电压表测量R0两端的电压,电流表测量电路中的电流,电压表和热敏电阻C端间的导线改接到D端,闭合开关S,电压表测量R0和热敏电阻两端的总电压,反复调节R0和R1,使电压表和电流表的示数与上述记录的示数相同。记录此时电阻箱的阻值R02,断开开关S。
(7)[7][8]两次电压表和电流表的示数相同,由欧姆定律可知
R01=R02+RT
即
RT=R01-R02
可知R01大于R02。
6.(1) 断开 大
(2) 左 正
(3)A
(4)2
【详解】(1)[1][2] 为保护电路,连接电路时开关要断开,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处。
(2)[1] 获得第1组实验数据后,要想得到第2组数据,由表格数据可知,电流表的示数由0.12A增大为0.15A,即电流变大,则电路中电阻变小,故滑片P应向左端移动,使得变阻器阻值变小。
[2] 由表中数据可知,导体两端电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,即电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
(3)电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,所以I-U关系图线为正比例函数图线,是一条过原点的倾斜直线,故选A。
(4)根据表格中的数据可知,最大电流为,此时电压表示数为2.5V,根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可得滑动变阻器两端的电压为
根据可得滑动变阻器最小电阻为
7. 定值电阻断路 电压一定时,电流与电阻成反比 电压 B 不同意 灯丝电阻随温度增大而增大
【详解】(1)[1]闭合开关后,电流表无示数,则电路中出现断路,电压表指针迅速偏转到最右端,则电压表示数最大,则电压表与电源两端相连部分完好,所以可能是定值电阻断路。
(2)[2]观察图乙中数据发现,电流随电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积始终不变,所以可以得出实验结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
(3)[3]图乙中阴影部分为长方形,面积为长乘宽,即电流乘电阻,由U=IR可知,电流与电阻的乘积为电压,所以阴影部分的面积表示的物理量是电压。
(4)[4]探究“电流与电阻的关系”时,应控制电阻两端电压保持不变,所以移动滑动变阻器的滑片时,眼睛应注意观察电压表,控制电压表的示数保持不变,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(5)[5][6]探究电流与电压的关系时,应控制电阻保持不变,由于灯丝的电阻随温度的变化而变化,不是固定阻值,所以不能用来探究电流与电压的关系,故不同意小明的做法。
(6)③[7]闭合开关,将滑片移到最左端,滑动变阻器接入电路的阻值为0,则电源电压
U=I1R0
闭合开关,将滑片移到最右端,滑动变阻器接入电路的阻值最大,则最大阻值
8. 0.4 左 2V 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 保护电路和控制定值电阻两端的电压相同,进行多次测量 避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律
【详解】(1)[1]滑动变阻器要一上一下接入电路,滑片右移,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,即滑片右移时,接入电路的电阻丝变短,故将滑动变阻器的右下接线柱与定值电阻的左接线柱相连,实物图连接如下:
(2)[2]电流表接的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
(3)[3][4]将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时,电路中的总电阻变大,电流变小,滑动变阻器分得的电压变小,电阻分得的电压变大,大于2V,要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变,所以应移动滑动变阻器滑片向左移动,使电压表的示数为2V。
(4)[5]分析表格中的数据,电阻成倍增大,电流成倍减小,故可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[6]滑动变阻器在电路中的作用:保护电路和控制定值电阻两端的电压相同,进行多次测量。
(6)[7]在物理实验中,经常对物理量进行多组数据的测量,本实验进行多组数据测量的目的是避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律。
9. 0.3A 闭合S1 3V 20Ω 灯泡的电阻随温度的变化而改变
【详解】(1)[1]由电路图可知,两电阻并联,电流表测干路电流,连接在干路上,S2在干路上,S1控制Rx,与Rx串联,实物图连接如图所示:
(2)[2]由图可知,电流表选的小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[3]此时已测出通过R0的电流,需要闭合S1,测出电路的总电流,然后根据并联电路电流的特点求得通过Rx的电流。
(3)[4][5]根据所测数据可计算得到电源电压为
U=U0=I1R0=0.3A×10Ω=3V
通过Rx的电流是
Ix=I2-I1=0.45A-0.3A=0.15A
未知电阻Rx大小为
(4)[6]灯泡发光时,温度会升高,而电阻受温度影响会发生变化,因此测量时灯泡电阻存在波动。
10. 定值电阻断路 0.4 右 6.25~25Ω
【详解】(1)[1]原电路图中电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,如下图所示:
(2)[2]闭合开关后,移动滑片,发现电流表几乎没有示数,说明电路可能断路;电压表接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,与电压表并联的支路内断路了,即电路中出现的故障可能是定值电阻断路。
(3)[3]排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,适当调节滑片的位置,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.4A。
(4)[4]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器电阻阻值,故滑片应向右端移动。
(5)[5]当电阻5Ω的电阻接入电路,电流为0.4A,由串联电阻的规律和欧姆定律,变阻器连入电路的最小电阻为
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变;定值电阻两端电压为
UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V
根据串联电路电压规律及分压原理可知
即
解得Rmax=25Ω,在此实验中,滑动变阻器接入电路的阻值范围是6.25~25Ω。
11. 0.4 2
【详解】[1]由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.4A。
[2][3]将定值电阻接入电路时,电路的电流为0.4A,根据欧姆定律得到电压表示数为
取下的定值电阻,换成的定值电阻,由分压原理,电阻的电压变大,研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,所以滑片应向端移动,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数。
12.(1) 半导体 不变
(2) 电流表示数 B
(3)减小
(4)电压表
【详解】(1)[1]热敏电阻是由半导体材料制成的。
[2]由欧姆定律可知,电压一定时,电流与电阻成反比,所以实验通过电流的大小反映电阻变化时,要保持电源电压不变。
(2)[1]本实验中是通过观察电流表的示数反映电阻大小的变化,用到了转换法。
[2] A.在探究动能大小与哪些因素有关的实验中,通过观察木块被碰撞后移动距离的大小,可以比较物体动能的大小,属于转换法;
B.在探究光的反射定律的实验中,测量多组数据数据,总结并归纳出实验结论,用到了归纳法;
C.在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,通过压强计U形管两侧的液面高度差来反映液体压强的大小,用到了转换法。
所以没有用到转换法的是实验B。
(3)根据表格中的数据可知,温度升高时,通过热敏电阻的电流变大,说明热敏电阻的阻值变小,所以热敏电阻的阻值随温度升高而减小。
(4)因为电路中已经有一个电流表,想知道这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值,由欧姆定律可知,需要测量电阻两端的电压,需要增加一个电压表。
13. 滑动变阻器左上接线柱 9.5 1 小灯泡
【详解】(1)[2]伏安法测电阻实验,电压为6V的电源,小灯泡的额定电压为3.8V,电压表应选大量程,滑动变阻器按以上以下接入电路,电路如图
(2)[2]小组1的同学接好最后一根导线,闭合开关,灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭,说明电流超过了小灯泡额定电流,滑动变阻器接入阻值很小,即滑动变阻器接在左上接线柱,此时滑动变阻器接入电路的电阻为0。
(3)[3]由图可知,电流表接入电路的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,
根据欧姆定律可得此次测量被测电阻为
[4]定值电阻的阻值不变,灯泡的电阻随温度的升高而增大,当灯泡断电很长时间后,灯丝的温度降低,电阻减小,小于9.5Ω,可能是1Ω。
(4)[5]由表中数据可知,通过待测导体的电流与待测电阻两端的电压不成正比,待测导体肯定不是定值电阻;待测导体两端的电压变化时电阻也随着变化可知,此待测导体可能是小灯泡。
14. 不动 左 10 减小误差 4
【详解】(1)[1]根据电压表的使用规则可知,电流应从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;图中电压表接在电流表两端,被电流表短路,此时电压表示数为0,故电压表指针不动。
[2]原电路中,电压表测电流表两端的电压是错误的,电压表应测电阻两端的电压,如图所示:
(2)[3]电路连接正确后,要使定值电阻两端的电压变大,根据串联电路的分压原理知,滑动变阻器的电阻应该减小,分压才能减少,故滑片应该向左滑动。
[4]由4、5、6次实验知,电阻
所以表中空格处应填写
[5]物理实验中,多次测量的目的是得出普遍规律或减小误差,此实验中进行多次测量求平均值目的是减小误差。
(3)[6]换用规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器,当定值电阻为5Ω时,由串联电阻的规律和欧姆定律,此时电路中的最小电流
故前三组数据都能完成;当定值电阻为10Ω时,同理,此时电路中的最小电流为0.15A,而第四组的电流为0.1A,故第4次不能完成。
(4)[7]由题意可知,电源电压为4.5V,将电压表与滑动变阻器并联,测得电压表的示数为U1,根据串联电路电压的规律,电阻R两端的电压为
UR=U-U1
由欧姆定律可得,其表达式
15. B A 0.16 10 闭合开关S和,断开开关
【详解】(1)[1]由电路图可知,电流表与电阻串联,电压表与电阻并联,滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,如下图所示:
(2)[2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即B端。
(3)[3]电流表无示数,说明电路中有断路;电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的电阻断路,即电阻Rx发生了断路。
故A符合题意,B不符合同意。
故选A。
(4)[4][5]由丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.16A,由可得,电阻的阻值
(5)①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
②[6]闭合开关S和S2,断开开关S1,读出并记录电流表示数I2;
③[7]处理实验数据,在①中,两电阻并联,电流表测R0的电流,由欧姆定律,电源电压为
U=I1R0
在②中,电路连接关系没有改变,电流表测干路电流,因通过待测电阻的电流不变,由并联电路电流的规律,通过待测电阻的电流为
Ix=I2-I1
由欧姆定律,待测电阻阻值的表达式为
答案第1页,共2页
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