第十七章《欧姆定律》期末专题复习:实验题B卷2024-2025学年人教版物理九年级(全一册)
2024-12-17
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内容正文:
第十七章《欧姆定律》期末专题复习:实验题B卷
一、实验题
1.小明用如图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,电源电压是6V;
(1)连接好电路后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电压表示数为1.5V,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;
(2)小明根据实验数据绘制的小灯泡I﹣U图像如图乙所示,请结合图像分析,小明选用的滑动变阻器的规格是 (选填序号)。
A.“10Ω 0.5A”
B.“50Ω 0.3A”
C.“100Ω 0.2A”
(3)由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
2.用伏安法测小灯泡的电阻,选用小灯泡标有“2.5V”,电源电压4.5V。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,导线不交叉,电压表选择合适的量程 ;
(2)连接完电路后,闭合开关S,发现电流表、电压表有示数均很小,但无论怎样移动滑片都不能改变两只电表的示数,出现这个问题的原因是 ;
(3)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为 V。要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将图甲中滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端适当移动;
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时I-U的关系图像如图丙所示,由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 ;不同电压下,小灯泡的电阻值不同,小灯泡的电阻值会随温度的升高而变
(5)为保证实验顺利进行,应选用 (选填序号)滑动变阻器。
A.“;0.5A” B.“;0.3A” C.“;0.2A”
3.在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路。
(1)有一根线接错了,请把那根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上 ;
(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端;
(3)按正确的电路实验得到数据如表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
为分析电流与电压的定量关系,小凯把表中数据在图乙坐标系中描点并将所描点用线连起来了,但他漏掉了一个,请你帮他补描上 ;
(4)补描漏掉的一个后,从图中可以看出: (选填字母);
A.第5组数据明显是错误的,将此数据改为跟其他数据的规律相同后,再作出图像
B.第5组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉后,再作出图像
C.第4组数据明显是错误的,将此数据改为跟其他数据的规律相同后,再作出图像
D.第4组数据明显是错误的,分析时需要把它剔除掉后,再作出图像
(5)分析图像可得实验结论: 。
4.现有学生电源(6V),电流表、电压表、定值电阻若干、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材“探定值电阻的电流与它两端电压的关系”:
(1)实验电路图如图所示,连接电路时开关应处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于最 端(选填“左”或“右”)
实验序号
1
2
3
……
电压U/V
0.8
1.5
2.5
……
电流I/A
0.16
0.30
0.5
……
(2)分析实验数据,可得出实验结论:
(3)分析表格数据,判断实验选取滑动变阻器的规格为
A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A D.10Ω 0.5A
5.小洋用以下实验器材测家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻:电源(电压)、开关、电压表、电流表各一个,导线若干,额定电压为的待测手电筒灯泡,滑动变阻器规格为“ ”。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,小灯泡的亮度变暗,导线不交叉);( )
(2)连接好电路,试触时发现电流表的指针向左偏转,如图乙所示,其原因是 ;
(3)排除故障正确连接电路后,闭合开关,小洋发现小灯泡不亮,电流表、电压表都有示数,接下来的操作是 ;
(4)移动滑片至某一位置,电压表的示数如图丙所示,此时小灯泡两端电压为 V;为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向 移动;
(5)图丁是根据实验数据画出的小灯泡的关系图象,图象是弯曲的,主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而 。小灯泡正常工作时的电阻是 Ω;
(6)取下小灯泡,将阻值为10Ω、20Ω、30Ω三个定值电阻分别接入电路中原灯泡位置,可利用该电路探究电流与电阻的关系,每次更换电阻后,调节滑动变阻器的滑片时,眼睛观察 表,调整好后,记录电流表的示数。为了保证这三个电阻接入电路后都能完成探究实验。不可以选取的控制电压是 。
A. B. C.
6.小明在“测量未知电阻的阻值”实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数增大 ;
(2)小明连接完电路后,闭合开关S,发现电流表和电压表的示数都很小,两只电表的示数都不改变。检查电路后发现元件都没有故障,电路连接的各接触点接触良好,则电路中的故障是 ;
(3)小明把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图乙是根据实验数据绘制的I—U图像,由图像可知通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比的原因是 ;
(4)小明查阅资料获知,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻,且阻值较大,已知定值电阻R0的阻值为2×103Ω,设计了如图丙所示的电路再次测量某待测电阻Rx的阻值,电源电压恒为3V。闭合开关S,并进行了如下操作:
①开关S1接1时,记录电压表示数为2V;
②开关S1接2时,记录电压表示数为2.5V;
③计算待测电阻Rx= Ω。
7.小希用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
(1)小希设计了如图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大 ;
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中;
①每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是 ,并记下对应的电流表示数;
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.6
0.3
0.2
0.12
②在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,记下电流表的示数填入表格中。若没移滑片,就直接记录电流表示数,这个示数可能是 。
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
8.小轩同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为、、、的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样,导线若干;
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关,小轩同学发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是 ;
(4)故障排除后,小轩首先进行探究“电流与电阻的关系”实验:
①小轩同学先把5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数;
②断开开关,拆下5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为 V;
③断开开关,继续更换定值电阻进行实验,发现更换为阻值是 Ω的定值电阻时,无论怎样调整滑动变阻器,电压表的示数总是大于2V;
(5)接下来,小轩同学选择阻值为10Ω的定值电阻进行“电流与电压关系”的实验探究:
①闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,依次将电流表与电压表的示数记录到下表中;
次数
1
2
3
4
5
U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.15
0.2
0.25
0.2
②根据上面的表格画出图丁I-U图像。
9.小松做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为2伏的整数倍且保持不变)、待测电阻Rx、电流表、电压表、标有“20欧2安”字样的滑动变阻器、开关以及导线若干。他正确连接电路,实验步骤正确,刚闭合开关时,电流表示数为0.22安,电压表示数如图(a)所示。移动滑动变阻器的滑片后,电流表指针偏转了4小格,电压表示数如图(b)所示。移动滑动变阻器的滑片至另一端后,电流表示数如图(c)所示。
(1)求实验中所用电源的电压U。 (需写出主要计算过程)。
(2)请根据相关信息将下表填写完整。(计算电阻时,精确到0.1欧) 。
电压Ux(伏)
电流Ix(安)
电阻Rx(欧)
待测电阻Rx阻值(欧)
1
0.22
2
3
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 端;(选填:“左”或“右”)
(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变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压不变,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端滑动;
(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.在“测量未知定值电阻Rx的阻值”实验中,请回答如下问题:
⑴请将图a连接的实物图在方框内画出对应的电路图.
⑵某同学连完电路后,用开关试触发现电流表、电压表分别出现了如图b、图c所示情况,则电流表产生此现象的原因是_______;电压表产生此现象的原因是___________.
⑶某同学将电路错误地连接成了如下电路所示情形,实验得到了多组U、I值,如下表格所示,请根据题中所给数据描点作图.
1
2
3
4
5
U/V
5
4
3
2
1
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
12.物理小组成员正在进行“探究电流与电压、电阻的关系”的实验,器材有:电压恒为5V的学生电源、电流表、电压表、规格为“”的滑动变阻器、开关、电阻箱各一个,导线若干。
(1)连接好电路后,他们开始测量并记录数据,完成第3次实验之后,需要将滑片P向 端移动才能得到第4次的数据,第4次实验的电流表示数如图乙所示,读数为 A。由如表数据可得出实验结论 ;
实验次数
1
2
3
4
电压表示数U/V
2
电流表示数I/A
(2)实验小组继续探究“电流与电阻的关系”,实验过程中保持电压表示数为2.5V不变,电路连接正确后闭合开关,发现电压表有示数,电流表没有示数,故障可能是 。排除故障后继续实验,在这个实验过程中,电阻箱的阻值不能超过 。
13.用如图甲所示的电路研究“电流和电阻的关系”,请解答下列各问题:
用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整.(导线不能交叉)
(2)小明接入5Ω的电阻,移动变阻器的滑片,使电压表示数达到某值时,电流表示数如图乙所示,则此时电路中的电流为 A,
(3)换成10Ω电阻,保持电压表的示数不变,滑动变阻器的滑片应该向 端(选填“A”、“B”)移动
(4)小红在做此实验时,测得数据如下表所示,分析表中数据不能得出“电流和电阻成反比”的结论.原因是
实验次数
1
2
3
电阻/Ω
5
10
15
电流/A
0.3
0.2
0.14
14.在“测量小灯泡电阻”的实验中,实验小组的同学选用的是2.5V的小灯泡.
(1)请用笔画线代替导线将甲图的实验电路中未连接部分补充完整 ;(要求:闭合开关前,将滑动变阻器的滑片置于A端)
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,若 (写出电流表和电压表指针偏转情况),则说明小灯泡开路;
(3)若小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω;
(4)某同学没有使用电压表,而是用了两个电流表和一个5Ω的电阻R设计了如图丙所示的电路,同样测出了小灯泡正常发光时的电阻,具体操作是:闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使 ,小灯泡正常发光,若此时电流表A2的示数为』,则该小灯泡正常发光时电阻的表达式为 .
15.在“测量小灯泡电功率”的实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω,所用滑动变阻器的最大阻值10Ω.
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接 (要求滑片P向左移时,灯泡变亮);
(2)同学们进行试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表有示数,则电路中发生的故障可能 ;
(3)某次实验中,同学们看到电压表示数为2.0V,要使灯泡L正常发光应向 (填“A”或“B”)端移动滑片,同时视线应注意观察电压表示数,当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是 ;
(4)某同学还探究电流与电阻的关系,于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R,同时将电压表改接“0-15V”并使电压表的示数始终保持4V不变,可更换阻值不同的定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),记录各次电流表的示数.在不重新改接电路的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能为 .
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. 右 B 10
【详解】(1)[1]连接好电路后,闭合开关,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测量灯泡两端电压,当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电压表示数为1.5V,由于小灯泡的额定电压为2.5V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向右移动,变阻器接入电阻减小,其两端分压减小,灯泡两端分压增大。
(2)[2]A.根据实验数据绘制的小灯泡I﹣U图像如图乙所示,当电压表示数为1.5V时,电路中电流为0.2A,此时滑动变阻器两端电压为
UR=U0-U=6V-1.5V=4.5V
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
即变阻器的最大阻值不应低于22.5Ω,故A不符合题意;
BC.根据实验数据绘制的小灯泡I﹣U图像如图乙所示,当电压表示数为2.5V时,电路中电流为0.25A,则滑动变阻器的允许通过电流不应低于0.25A;由A选项分析可知,滑动变阻器的最大阻值不应低于22.5Ω,故B符合题意,C不符合题意。
故选B。
(3)[3]由图像可知,当电压表示数为2.5V时,电路中电流为0.25A,小灯泡正常发光时的电阻为
2. 下排两个接线柱同时接入电路 1.8 右 10 大 B
【详解】(1)[1]根据题意电路为串联电路,电压表测量灯泡两端电压,因为灯泡额定电压为2.5V,电压表选用大量程,实验要求滑动变阻器的滑片向左滑动时它的电阻增大,则使用的是滑动变阻器右下接线柱,作图如下:
(2)[2]闭合开关后电流表与电压表有很小的示数,说明电路未发生短路或断路故障,此时无论怎样移动滑片都不能改变两只电表的示数说明滑动变阻器将下接线柱同时接在了电路中。
(3)[3][4]乙图中电压表的分度值为0.1V,示数为1.8V,灯泡正常发光需要的电压为2.5V,则需要增加灯泡两端电压,滑动变阻器两端电压变小,根据串联分压原理,滑动变阻器的阻值需要变小,即滑片向右调节。
(4)[5]丙图中当灯泡电压为2.5V时,电流为0.25A,则灯泡电阻为
[6]随实验过程中灯泡的电压变大,且温度会升高,灯泡电阻会变大。
(5)[7]由丙图可知,当灯泡电压为0.5V,电路中的电流为0.1A,此时滑动变阻器的电压为
此时滑动变阻器的电阻为
又因为小灯泡的额定电流是0.25A。故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
3.(1)
(2)A
(3)
(4)D
(5)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,电路为串联电路,电压表应该测定值电阻两端的电压与定值电阻并联,所以错误的导线是连接定值电阻和电流表0.6A接线柱的导线,将错误导线去除后,再用导线将定值电阻的右接线柱与电压表的负接线柱相连,如图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即A端。
(3)描点漏掉的数据为0.3V,0.08A,如图所示:
(4)补描漏掉的一个数据后,从图中可以看出:第4组数据与图像偏离较远,明显是错误的,分析时需要把它剔除掉后,再作出图像。
故选D。
(5)由图可知,图像是通过原点的一条直线,说明电流与电压成正比,即可得实验结论:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
4. 右 电阻一定时,流经导体的电流和导体两端的电压成反比 A
【详解】(1)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片滑到最大阻值处,应位于最右端。
(2)[2]由表格数据可知,电阻一定时,随着电压的增大,电流减小,故可得出实验结论是:电阻一定时,流经导体的电流和导体两端的电压成反比。
(3)[3]由表格第一组数据,根据串联电路的规律及欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路的阻值为
因此选取的滑动变阻器的规格为“50Ω 1.0A”,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
5. 电流表“+”“-”接线柱接反 向左调节滑动变阻器(调节滑动变阻器) 2.3 左 增大 10 电压 A
【详解】(1)[1]要探究灯泡正常工作时的电阻,灯泡与变阻器应串联在电路中,用变阻器来调节灯泡两端的电压。滑片向右移动时,灯泡亮度变暗,说明电路中的电流变小,电路的总阻值变大,变阻器接入电路的阻值变大,其左下接线柱接入电路中,作图如下:
(2)[2]试触时,电流表指针向左偏转,是正负接线柱接反了。
(3)[3]闭合开关,电流表有示数,说明电路无断路,电压表有示数,说明小灯泡无短路,可能是变阻器接入电路的阻值太大,电路中的电流太小,所以应向左移动滑片,让变阻器接入电路的阻值变小。
(4)[4]由图丙知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.3V。
[5]小灯泡的额定电压为2.5V,应向左移动滑片,让变阻器接入电路的阻值变小,分得的电压变小,直到小灯泡两端的电压为2.5V。
(5)[6]小灯泡两端的电压不同,灯丝的温度不同,其阻值也不同,且电压越大,温度越高,I-U图像的倾斜度越小,所以灯丝的电阻随温度升高而变大。
[7]由图丁知,电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.25A,正常工作时的电阻
(6)[8]要探究电流与电阻的关系,应保持定值电阻两端的电压不变,所以更换电阻后,调节滑片时,眼睛要观察电压表,以保证电压表的示数不变。
[9]当定值电阻的阻值为30Ω,控制的电压最低时,变阻器分得的电压最大,设控制的电压最低为U低,据串联电路的分压特点知
30Ω:20Ω=U低:(4.5V-U低)
解得,控制的最低电压U低=2.7V。所以不可选的控制电压为1.5V,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
6. 滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱 灯丝的电阻随温度变化而变化 800
【详解】(1)[1]滑动变阻器和电阻串联接入电路,滑动变阻器应接一个上接线柱和一个下接线接入电路,滑片P向右移动时,电流表示数变大,则滑动变阻器的阻值减小,所以滑动变阻器接右下接线柱,如下图所示:
(2)[2]闭合开关S,发现电流表示数和电压表示数很小,说明电路为通路,无论怎样移动滑片P两只电表的示数几乎都不改变,则滑动变阻器起不到变阻的作用,所以是滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱引起的。
(3)[3]小灯泡的电阻受温度的影响很大,随着温度的升高而增大,由于灯泡的阻值不固定,所以灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比。
(4)[4]电源电压恒为3V,S1接1时,定值电阻R0与电压表串联,电压表示数为2V,定值电阻的电压
UR=3V-2V=1V
由串联分压分压原理可知,电压表的阻值
S闭合,S1接2时,待测电阻与电压表串联,由串联电路电压的规律可得,待测电阻两端电压
UR=3V-2.5V=0.5V
由串联分压原理可得,待测电阻的阻值
7. 移动滑片使定值电阻电压保持3V不变 0.15 B
【详解】(1)[1]在探究通过导体电流与电压、电阻关系的实验中,所用电路为串联连接,滑动变阻器的接线柱应一上一下接在电路中,滑片向左滑动时,电路中的电流变大,则变阻器接入电路的阻值变小,所以变阻器的接线柱应接左下端。电路连接如下:
(2)[2][3][4]在探究电流与电阻的关系时,需要保持定值电阻两端的电压不变,所以每次更换电阻R的阻值后,需要移动滑片,让R两端的电压不变,同时记下电流表的示数。由表格数据知,实验中电阻R两端的电压
U=I3R3=0.2A×15Ω=3V
电阻R调为20Ω后,若保持电压不变,则电路中的电流
而此过程中,滑片的位置不变,电阻R的阻值变大,据串联电路的分压特点知,R两端的电压变大,则实际通过的电流大于应大于0.15A。且此时电路中的总电阻比R=15Ω时的大,所以通过的电流比0.2A小,那么直接记录下的电流表的示数大约为0.18A。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
8. 见解析 右 电阻R断路 2.4 右 2 50 见解析
【详解】(1)[1]电压表与电阻并联接入电路,电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,电源电压为3V,所以电压表接入电路的量程为0-3V,如图:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器滑片P应移到阻值最大处,即最右端。
(3)[3]闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,说明电压表串联接入电路,即与电压表并联部分电路断路,所以电路故障为电阻断路。
(4)②[4]由图丙知电压表选用0-3V的量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.4V。
[5][6]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数恢复到2V。
③[7]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=3V-2V=1V
电压表示数为变阻器分得电压的倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻为20Ω时,定值电阻的阻值
R大=2×20Ω=40Ω<50Ω
因此当接入50Ω的电阻时,无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V。
(5)[8]根据表格数据描点画出图像,见下图:
9. 见解析 见解析
【详解】(1)[1]刚闭合开关时,若电压表量程为0~3V,则Ux=1.6V,电源的电压
符合题意;
若电压表量程为0~15V,则Ux=8V,电源的电压
不是2伏的整数倍,不符合题意。
(2)[2]根据第一次实验电流值为0.22A可知,电流表所接量程为0~0.6A,每小格为0.02A,第2次实验中电流表指针在原来基础上又偏转了4小格,故此时电流为
根据(1)可知,电压表量程为0~3V,所以对应电压表示数如(b)为2.2V。对应电阻为
移动滑动变阻器的滑片至另一端后,此时滑动变阻器短路,电路中只有待测电阻Rx接入,电路中电流最大,电流表如图(c)所示,应该按大量程读数,其示数为0.8A,电压表示数为电源电压6.0V,对应电阻为
为了减小测量误差,求三次电阻的平均值,故待测电阻Rx阻值
将数据填入下表:
物理量实验序号
电压Ux
(伏)
电流Ix
(安)
电阻Rx
(欧)
待测电阻Rx阻值(欧)
1
1.6
0.22
7.3
7.4
2
2.2
0.30
7.3
3
6.0
0.8
7.5
10. 左 2 左 A
【详解】(1)[1]闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,由图甲可知,滑动变阻器的滑片应滑到最左端。
(2)[2][3]由图乙可知,当电阻R=10Ω时,电流I=0.2A,则电压
U=IR=0.2A×10Ω=2V
当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,R两端的电压会变大,为使电压变小为2V,由可知,电流应变小,故滑动变阻器要向阻值大的地方调节,即滑动变阻器的滑片要向左移。
(3)[4]由题意可知,电源电压为6V,电阻R两端电压为2V,根据串联电路总电压等于各用电器电压之和可知,滑动变阻器两端的电压为
6V-2V=4V
根据串联分压的原理,当电阻接入20Ω时,滑动变阻器要接入40Ω,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.(1)电路图如图所示.
(2)测量电流超过电流表量程;电压表“+,—”接线柱接反了;
(3)通过描点作图得出如图所示的图像.
【详解】试题分析:(1)由实物连接知,待测电阻、电流表、滑动变阻器、开关与电源使用导线串联在电路中,电压表与待测电阻并联,据此画出电路图;
(2)电表正负接线柱接反了电表指针会反向偏转,如果电表量程太小,指针会超出电表最大刻度线;
(3)根据实验数据设计图象时,首先确定横轴、纵轴代表的物理量和合适的标度,然后描点连线.
解:
(1)电路图设计如下:
;
(2)由图b所示电流表可知,电流表指针超出了最大刻度线,原因是电流表所选量程太小;由图c所示电压表可知,电压表指针反向偏转,电压表正负接线柱接反了.
(3)由图象知,横轴、纵轴代表的物理量即标度已经确定,只要描点连线即可.图象如下:
故答案为
(1)电路图如图;
(2)电流表选择的量程太小;正负接线柱接反了;
(3)如图.
【点评】本题考查了电流表与电压表的使用方法、电路图的设计及根据实验数据设计图象等问题,涉及的问题较多,但难度不大,熟练掌握基础知识即可正确解题.
12. 左 0.24 电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比 电阻箱断路 25
【详解】(1)[1]如图,滑动变阻器和变阻箱串联,电压表测变阻箱两端电压,根据分析表中数据可得,电压表示数不断增大,滑动变阻器两端电压不断减小,完成第3次实验之后,需要减小滑动变阻器接入电路的电阻才能减小其两端电压,从而得到第4次的实验数据,故应该把滑片向左滑动。
[2]如乙图所示,电流表选择的量程是0-0.6A,分度值是0.02A,所以示数是0.24A。
[3] 分析上表中数据可知,电压与电流的比值是一个定值,可得出实验结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[4]因为电流表没有示数,说明电路中有一处断路了;电压表有示数,说明除了与电压表并联的电阻箱以外,电路其他地方没有出现断路,所以故障可能是电阻箱断路。
[5] 在实验中,当电阻箱的电阻最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电源电压恒为5V,若保持电压表示数为2.5V不变,即电阻箱的电压为:,则滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器的最大电阻为:,由串联电路分压公式得,电阻箱的最大阻值为
13. 0.28 B 没有控制电压表的示数不变
【详解】试题分析:(1)滑动变阻器按一上一下接入,串联接入电路,所以电路图如图所示:
(2)图乙中电流表用的0~0.6A量程,故分度值为0.02A,所以读数为0.28A;(3)换成10Ω电阻,要保持电压表的示数不变,电路中电流要减小,故滑动变阻器的滑片应该向B滑动;(4)电路中电流与电压和电阻都有关,所以在研究电流和电阻关系时,应该控制电压不变,根据小红测的数据可知小红没有控制电压表的示数不变,所以不能得出电流和电阻成反比的结论.
【考点定位】研究电流和电阻的关系
14. 电压表示数接近电源电压,电流表示数为零 8.33 电流表A1示数为05A
【详解】(1)滑片处于A边时,接入电路的电阻最大,将滑动变阻器的右下接线柱与开关右接线柱相连;因为灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选择0~3V量程,所以将3V的接线柱与灯泡右接线柱相连,如下图所示:
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,若电压表示数接近电源电压,电流表示数为零,则说明小灯泡开路;
(3)此电流表选择的是小量程,其分度值是0.02A,故电流表的示数是0.30A,故此时灯泡的电阻是:;
(4)由电路图知:定值电阻与灯泡并联,它们两端的电压相等,灯泡的额定电压UL=2.5V时,灯泡正常发光,此时电流表A1的示数;此时干路电流等于电流表A2的示数为I,则灯泡正常发光时的电流;故灯泡的电阻.
15. 小灯泡断路 A 0.6W 5Ω和25Ω
【详解】解:(1)在“测量小灯泡电功率”的实验中,电压表应并联在小灯泡两端,因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以选择0~3V的量程,注意电流“+”进“-”出;要求滑片P向左移时,灯泡变亮,即电路中电流变大,滑动变阻器连入电路的阻值变小,故将滑动变阻器A接线柱与灯泡连接,如图所示:
(2)试触时,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电路可能断路.电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联支路之外的电路是连通的,与电压表并联的灯泡断路了.
(3)灯泡在额定电压下正常工作,电压表示数为2.0V小于2.5V,所以应增大灯的电压,减小滑动变阻器分得的电压,根据串联分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,将滑片向A端移动,同时视线应注意观察电压表示数,直至电压表为2.5V时;
当灯正常发光时,电流表示数如图乙所示,因为电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,故示数为0.24A,所以小灯泡的额定功率是P=UI=2.5V×0.24A=0.6W;
(4)已知电源电压恒为6V,电压表的示数始终保持4V不变,即电阻两端电压为4V,滑动变阻器分压为2V,是定值电阻两端电压的,滑动变阻器接入电路的阻值为定值电阻阻值的,滑动变阻器最大阻值为10Ω,因此定值电阻最大阻值为20Ω;
由电流表量程可知,电路中电流最大为0.6A,此时电路电阻最小.此时定值电阻的阻值为:,
即更换的定值电阻R的阻值范围是6.7~20Ω,所以在不重新改接电路的情况下,为了能够完成实验,他更换的定值电阻R的阻值不能为5Ω和25Ω;
答案第1页,共2页
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