第十二章 欧姆定律 专项：实验探究题 2024-2025学年物理北师大版九年级全一册

第十二章 欧姆定律 专项：实验探究题 一、实验探究题 1．小致同学利用如图甲所示的电路，做“探究电流与电阻的关系”实验，电路中的电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V。 （1）实验过程中，移动滑动变阻器的滑片时，眼睛应观察 ； A．变阻器的滑片 B．电压表的示数 C．电流表的示数 （2）实验中小致多次改变定值电阻R的阻值，记下对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　。 （3）小致在探究时，定值电阻R两端的电压保持为　 　 V。 （4）小致同学又用另一组器材做实验，他错误的连接电路如图丙所示，电源电压保持不变。接入一个定值电阻R1，闭合开关，把滑片P分别移到三个位置滑位置，并分别记下电流表示数I和电压表示数U的三组数据，因为粗心记录时数据没有对应，如图丁中所示。则该电路中电源两端电压　 　 V。 2．小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系．已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω． （1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）． （2）同学们正确连接电路后，闭合开关发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，产生这一故障的原因可能是 A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路 （3）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象． ①由图象可以得出结论：　 　． ②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向　 　（左/右）移动滑片，使电压表示数为　 　 V时，读出电流表的示数，此时滑动变阻器连入电路的阻值为　 　Ω． （4）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于　 　Ω的滑动变阻器． 3．现用图甲所示电路测量小灯泡的电阻。 （l）连接好实验电路，开关S闭合前，应将滑动变阻器的滑片P移至　 　端（选填“A”或“B”）； （2）连接好电路，检查无误后，闭合开关S，发现小灯泡不亮，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表均有示数且接近电源电压，电流表始终无示数，产生这种现象的原因是　 　；选填选项前的字母） A.小灯泡短路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路 （3）排除故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，电压表示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为　 　Ω。 4．小明利用实验室提供的器材：学生电源、五个定值电阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝12.5Ω、R4＝20Ω、R5＝25Ω）、标有“20Ω 1A”的滑动变阻器R0等实验器材，探究“电流与电阻关系”的实验。 （1）图甲是连接的电路，其中有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线； （2）连线正确后闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，可能的原因是____。 A．电阻R1短路 B．滑动变阻器R0短路 C．电阻R1断路 D．滑动变阻器R0断路 （3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P到某一位置，记录数据时，电流表示数如图乙中所示为　 　A；再依次用剩下4个电阻替换5Ω的电阻，调节滑动变阻器滑片P，直到电压表示数为　 　V时，再记录另一只电表的读数。 （4）当接入R5时，无论如何调节滑动变阻器，均不能调到所需数值，为能完成实验，电源电压选取范围是　 　V。调整电源后，多次实验的结果如表所示。 实验序号 1 2 3 4 5 电阻阻值R/Ω 5 10 12.5 20 25 电流表示数I/A 　 0.2 0.16 0.1 0.08 电阻倒数 0.2 0.1 0.08 0.05 0.04 （5）处理数据描绘图像时，小明选取作图线，这样做的优点是　 　。 5．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、15Ω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）请用笔画线代替导线，完成图甲中实物电路的连接。 （2）连接电路时，滑动变阻器的滑片应该在 　 　端（选填“A”或“B”）。 （3）先将5Ω的电阻接入电路，当滑片向右移动时，电压表的示数 　 　（选填“变大”、“变小”或“不变”），本次实验当电压表示数为 　 　V时，记录电流表的示数。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乙所示的电流I随电阻R变化的图像。 （4）分析图像可以得出的结论 　 　。 [拓展]换成10Ω的电阻接入电路，为保持电压表示数不变，通过计算可知滑动变阻器连入电路的阻值为 　 　Ω。 6．如图甲是测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻的实验电路图，电源电压为3V。请完成以下问题： （1）请将图甲中的实物电路连接完整　 　；（要求滑动变阻器滑片P向右移动时接入电路的阻值变小） （2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，则产生故障的原因可能是　 　； （3）排除故障后，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流为　 　A，小灯泡的电阻为　 　（结果保留小数点后一位）Ω； （4）小明通过调节滑动变阻器得到多组数据，绘制出了小灯泡I-U关系图像，如图丙所示，小灯泡的I-U关系图线是一条曲线，原因是　 　； （5）实验过程中发现电流表坏了，小明又找了一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关，借助部分现有实验器材，设计了如图丁所示的实验电路测量小灯泡正常发光时的电阻。根据电路图，他连接好实验电路后，闭合开关S1，将开关S2接触触点2，移动滑片，欲使电压表的示数为2.5V。但是按此操作后，无论如何移动滑片，电压表的示数都达不到2.5V，你分析其中的原因可能是　 　，解决的办法是　 　。 7．小明用5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻的关系，实验所用电源电压为6V。 （1）请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大）　 　； （2）连接电路时，开关应处于　 　状态；闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，其目的是　 　； （3）先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关后，电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻　 　； （4）排除故障后进行实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电流表示数如图乙所示时记录数据，则本实验中控制的定值电阻两端的电压为　 　V； （5）断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不变，将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向　 　（填“左”或“右”）端移动； （6）根据实验数据描绘出电流与电阻倒数的关系图象如图丙所示。由图象可知，电压一定时，电流与电阻成　 　比； （7）分析实验数据可知，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于　 　Ω。 8．某实验小组用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。 （1）请将图乙连接完整，要求：滑动变阻器滑片向左移动时电阻变大。 （2）连接电路时，开关S应处于　 　状态，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于　 　端（选填“A”或“B”）。 （3）闭合开关后，同学们发现，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是　 　。 （4）排除故障后，先将5Ω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　 　A。 （5）他在实验过程中，将20Ω的定值电阻换成10Ω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。再继续实验，实验数据记录在表格中、由实验数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　。 （6）实验结束后，某同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压的关系”的实验探究，老师指出这个实验操作是不可行的，原因是　 　。 实验次数 1 2 3 R/Ω 5 10 20 I/A 　 0.2 0.1 答案解析部分 1．（1）B （2）反比 （3）2 （4）12 2．（1）解：电压表的负接线柱与定值电阻的右接线柱相连，滑动变阻器的任意上方接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示： （2）A （3）电压一定时，电流与电阻成反比；左；2.5；14 （4）35 3．B；B；6 4．（1） （2）C （3）0.4；2 （4）2~3.6 （5）能直观判断出I与R的关系 5．（1） （2）A （3）变大；2 （4）电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比；20 6．；小灯泡断路；0.28；8.9；灯丝电阻随温度变化而变化；R0的阻值太大；换用阻值更小的定值电阻 7．（1） （2）断开；保护电路 （3）短路 （4）2 （5）左 （6）反 （7）40 8．（1） （2）断开；A （3）电阻R断路 （4）0.4 （5）B；2；反比 （6）小灯泡的电阻不是恒定的 1 学科网（北京）股份有限公司 $$