2025年中考物理微专题练习:欧姆定律实验
2024-12-17
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内容正文:
2025年中考物理微专题练习:欧姆定律实验
一、实验题
1.在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中,电源电压保持3V不变,小明和小亮用图甲所示的器材进行实验。
(1)用笔画线代替导线完成图甲的实物电路连接 。
(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即都有较大示数,他在实验操作中的两处错误是 和 。
(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流,三次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω,R2=5.3Ω,R3=5.2Ω,则实验测得值应为Rx= Ω。
(4)在某次实验时,电压表因出现故障而不能使用,小亮用原有的电流表、滑动变阻器,增添一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关,设计了如图乙所示的电路。测量时,闭合S1,将S2拨到1,电流表的示数为I1;将S2拨到2,电流表的示数为I2,小亮说待测电阻Rx=,小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理,原因是:开关由1拨到2后, 。
(5)实验前,老师提醒同学们,加在电阻上的电压不宜过大而且时间不宜过长,这样做的目的是 。
2.用“伏安法”测2.5V小灯泡正常发光时的电阻。
(1)闭合开关,滑动变阻器的滑片P滑到如图甲所示的位置,电压表的示数如图乙所示,电压表的示数为 V。为使小灯泡正常发光,滑片P应向 端移动(选填“A”或“B”)。
(2)如果滑片P滑到端点位置时,电压表示数仍大于2.5V,应更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器的最大阻值应比原来的滑动变阻器的最大阻值要 些(选填“大”或“小”)。
3.小明做“测量小灯泡的电阻”实验时,使用的小灯泡正常发光时电压为2.5V,电源电压为3V,小明现已连接了部分电路,如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求滑片向右滑动时,电压表示数减小,导线不允许交叉);
(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 (填序号);
A.滑动变阻器断路
B.小灯泡短路
C.小灯泡断路
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则此时小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(电阻的计算结果保留一位小数);
(4)小明移动滑动变阻器的滑片进行多次测量,并把多次测量的电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,他认为这样可以减小误差。你认为小明的做法是 (填“正确”或“错误”)的,这是因为灯丝电阻受 影响。
4.晓彤和小雪在同学们用如图所示的电路进行电学实验探究(电源电压可调)。
位置
AC
BC
AB
电压/V
1.2
1.8
3.0
(1)晓彤想探究“串联电路中开关的作用跟它所在位置是否有关”。将电路连接完成后,闭合开关,发现两电表均有示数,再将开关分别接在A、B两处,现象与上述相同,由此可以得出的结论是: ;
(2)小雪用电压表分别测量电路在同一状态下的三处电压值,实验数据如上表所示,分析表中数据,得出的结论是: ;
(3)晓彤利用该电路探究。“电流与电压的定量关系”,绘制成如图所示的I-U图像,根据晓彤的实验图像可得出的实验结论是 。
5.小明用如图甲所示的电路来测量标有“2.5V”字样的小灯泡的电阻,电源电压为6V。小灯正常工作时的电阻大约为10Ω。现有规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”各一个。
(1)为完成实验,应该选取规格为“ ”的滑动变阻器;
(2)该实验原理为 ;
(3)请用笔画线代替导线,完成图甲中电路的连接 (要求滑片P向右移动时小灯泡变暗);
(4)电路连接完成后,闭合开关,移动滑片,发现电压表、电流表有较大示数且示数不发生变化,其故障可能是 (填字母);
A.小灯泡被短接
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器被短接
(5)排除故障后,移动滑动变阻器滑片改变小灯泡两端的电压,记录多组对应的电流,并在坐标上作出I﹣U关系图像,如图丙所示。图乙是电压表示数为2.5V时电流表的示数,为 A,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω(结果保留一位小数),小明发现I﹣U关系图像是一条曲线,原因是 ;
(6)小明在测量未知电阻Rx的阻值实验过程中,从实验室拿来一只最大阻值为R的滑动变阻器,设计了如图丁所示的实验电路,分别按如下步骤进行实验:
①闭合开关S,调节滑片位于最左端时,读出电流表的示数为I1;
②闭合开关S,调节滑片位于最右端时,读出电流表的示数为I2;
③未知电阻的阻值:Rx= (用已知量和测出的量表示)。
6.在探究电流跟电阻的关系的实验中,已知电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器(40Ω 1A)、以及符合实验要求的电表、开关和导线.如图甲是没有连接完整的电路.
(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右移动,电流表示数变大.
( )
(2)小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是 (写出一种即可).
(3)该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有 的作用.
(4)实验中小明多次改变R的阻值,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像.由图像可以得出结论: .
(5)在第(4)问中,小亮同学多次改变R的阻值,并记录各次电流表的示数,为了能够完成实验,更换的电阻R阻值不能够大于 Ω.
(6)另一组的小红同学探究电流跟电压的关系,他调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是 ;
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.14
0.24
0.34
0.44
0.54
0.64
7.如图所示是某实验小组探究电流、电阻和电压之间关系的实验图,请回答:
(1)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑至 处;
(2)按电路图所连接的实物图中,有两个元件连接错误,分别是 和 ;
(3)重新连接电路,用开关进行试触,若电流表指针向左偏转,说明电流表的 ;若电流表指针向右偏转且超过刻度盘,电流表应换用 量程;(选填“大”或“小”)
(4)正确连接电路后,测出R1为5Ω、电压为3V时的电流,然后换用10Ω的电阻,若仍要保持R1端电压为3V,则滑动变阻器滑片应当向 滑动(选填“左”或“右”)。
8.小明所在的实验小组利用图甲的电路测量未知电阻Rx的阻值(阻值大约为5Ω)。电源电压保持3V不变,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)请根据电路图甲用笔画线代替导线,将图乙的实物电路连接完整;
(2)当小明连接好电路时,闭合开关,发现电流表和电压表都有较小示数,电流表和电压表的示数都不变,造成这一现象的原因是 ;
(3)排除故障,向左移动滑片时,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)小明将实验中相关数据记录在表中,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图丙为 A。老师看了后发现有一组数据不是本实验中测得的,它是第 组(选填实验序号);
实验序号
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
(5)排除不符合实际的数据,通过计算得出定值电阻Rx的阻值为 Ω;
(6)如图丁所示是另一小组同学小亮设计的测量未知电阻的实验电路图,和同学讨论,它有哪些不完备的地方 ,应怎样改进 。
9.小杨同学所在的实验小组在“探究电流与电阻的关系”时,用到如下器材:电源、电流表、电压表、定值电阻若干个、滑动变阻器、开关、导线若干,设计的电路如下图所示。
电阻R1/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
1
0.5
0.35
0.25
0.2
(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至 端,实验过程中应通过调整滑动变阻器,使电压保持不变;
(2)上表是他们获取的部分实验数据,分析这些数据,可以得出结论:导体两端电压一定时, ;
(3)在实验过程,若电流表示数变为0,电压表示数突然增大,则产生的故障原因可能是 。
10.小明设计了如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,所用实验器材:电压4.5V的电源,电流表、电压表、开关,阻值分别为5Ω,10Ω, 20Ω的定值电阻各一个,标有“30Ω, 1A”字样的滑动变阻器一只,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整;
( )
(2)小明先将5Ω电阻接入电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P滑至最 (左/右)端。闭合开关后,移动滑片至某一位置,并记下此时电流表示数0.4A;
(3)换上10Ω的电阻后,闭合开关,电压表示数将 (变大/变小),此时应将滑片P向 (左/右)端移动,使电阻两端电压为 V,记下此时电流表示数;
(4)改用20Ω重复(3)中实验后,小明还想再换一只电阻进行上述探究实验,在不改变电路其它接线方法时,他可选用的电阻阻值范围是 。(小数保留2位)
11.利用“伏安法”测量未知电阻的阻值。
(1)选择了满足实验要求的器材,连接的实验电路如图甲所示,开关S闭合前,滑动变阻器滑片P应置于 (选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关S,移动滑片至适当位置,电流表的示数为0.2A,电压表的示数如图乙所示,则两端的电压为 V,电阻的阻值为 Ω。
12.小明同学利用四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电源(电压为4.5V)、电压表、电流表、开关和导线等器材,进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
(1)小明选择10Ω的定值电阻,连接了如图甲所示的电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电流表示数 ,电压表示数 (改变/不变)。经检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在连接错误的一条导线上断“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)排除故障后,闭合开关,调节滑片到适当位置,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A,又读得电压表示数为2V,此时小明 (能/不能)得出“电阻一定时,电流与电压成正比”的结论;
(3)在探究“电流与电阻的关系”时,小明将控制电压设为2.5V,依次将阻值为5Ω、10Ω、15Ω,20Ω的定值电阻接入电路。在换上10Ω的电阻后,后续操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是 。他用20Ω的电阻替换15Ω的电阻进行实验,发现无法使电压表读数调到2.5V。他可以在电路中与滑动变阻器 (串联/并联)一个阻值大于 Ω的电阻,才能使实验进行到底。
13.在“测量小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为6V的电源、“2.5V 0.3A”的小灯泡、标有R1“20Ω 1.5A”和R2“10Ω 1A”的滑动变阻器,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙的实物电路连接完整(要求连线不得交叉;电流表的量程选择要恰当;滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡变暗) ;
(2)为了顺利完成实验,应该选择变阻器 (填R1或R2);
(3)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
① ;
② ;
(4)乙同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是 ;
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(5)下表是按正确的操作测得的数据,经分析发现,有一组数据有编造嫌疑,是第 组;
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.2
0.23
0.25
0.3
电阻R/Ω
5
6.5
8.0
8.3
(6)利用此电路 (填“可以”或“不可以”)来探究“电流与电压”的关系。
14.用电流表、电压表测量未知电阻的阻值。请你完成下列步骤。
(1)如图甲所示,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,使滑动变阻器接入电路的阻值最大 ;
(2)电路连接无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表指针不发生偏转,电压表指针有偏转,发生故障的原因可能是 ;
(3)当电压表的示数为2.4V时,电流表的示数如图乙所示,这时电路中的电流是 A,未知电阻的阻值是 Ω。这位同学通过改变被测电阻两端的电压,共测得三组实验数据,最后计算出电阻的平均值,这样做的目的是: ;
(4)不改变上面连好的电路,还可以利用这个实验装置完成的探究实验是 ;
(5)若将上面实验中的定值电阻换成小灯泡,后来这位同学在多次测量电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表示数与电流表示数的比值将增大,造成这一现象的原因是 。
15.小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源电压恒为4.5V、电流表、电压表、“30Ω,1A”的滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,导线若干。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;(选填“断开”或“闭合”)
(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是: (选填“A”或“B”);
A.电流表没有调零
B.电流表的正负接线柱接反了
(3)将5Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片应向 (选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值;
(4)小丽根据实验数据得I﹣R变化的图像,如图丙所示,由此得出结论:导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比;(选填“正”或“反”)
(5)小花“探究电流与电阻的关系”时,滑动变阻器的规格为“15Ω,1A”,其它器材与小丽相同,小花将导体两端的电压控制为2.5V不变,分析发现无法完成探究。他们组要使四个电阻分别接入电路都能完成实验,如果在电路中串联一个定值电阻来解决,则串联的电阻阻值大小的范围应为 。
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. 连接电路时开关没有断开 没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置 5.2 Rx与R0阻值并不相等,故其两端电压也发生了改变 减小温度对电阻大小的影响/省电/防止超过电阻的额定电压/防止电阻烧坏
【详解】(1)[1]把电流表、待测电阻应与滑动变阻器应串联在电路中,电压表并联在待测电阻两端,滑动变阻器解右下接线柱,如图所示:
(2)[2][3]小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即都有较大示数,说明电路电阻小,他在实验操作中的两处错误是:①连接电路时开关没有断开,②没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置。
(3)[4]实验测得值应为
(4)[5]在该实验设计中,由于滑动变阻器串联在电路中,当S2由l拨到2时,Rx与R0阻值并不相等,电阻两端的电压发生变化,而实验中认为电压不变,导致实验计算结果错误,该实验存在缺陷,设计不合理。
(5)[6]加在电阻上的电压过大或时间过长,会导致电阻温度升高,阻值变大,导致影响实验数据(合理即可)。
2. 2.7 A 大
【详解】(1)[1]电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.7V。
[2]灯在额定电压下正常发光,示数为2.7V大于灯的额定电压2.5V,应减小灯的电压,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,故滑片向A移动,直到电压表示数为额定电压。
(2)[3]如果滑片P滑到端点位置时(即A端时,变阻器连入电路的电阻最大),电压表示数仍大于2.5V,说明变阻器分得的电压过小,则滑动变阻器的最大电阻过小,则更换的滑动变阻器的最大阻值应比原来的滑动变阻器的最大阻值应大一些。
3. B 8.9 错误 温度
【详解】
(1)[1]要求滑片向右滑动时,电压表示数减小,根据串联电路电压规律可知此时滑动变阻器两端的电压增大,根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻变大,所以滑动变阻器选择左下接线柱串联接入电路,电压表遵循“正进负出”的原则与灯并联,如下所示:
(2)[2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P发现:电流表有示数,说明电路通路,电压表始终无示数,说明电压表与导线并联接入电路,所以电路故障为灯泡短路,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3]由图乙可知,电流表选用小量程,分度值,其示数为,由欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻为
(3)[4][5]小明计算电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,他认为这样可以减小误差,小明的做法是错误的。从表中数据看,不同电压下小灯泡的电阻值不同,求平均值没有意义,灯泡阻值不同是因为灯丝电阻受温度影响导致的。
4. 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1]开关分别接在A、B两处,现象与开关在图甲位置时相同,说明串联电路中开关作用跟它所处位置无关。
(2)[2]由实验数据可知
UAB=UAC+UBC
可得出串联电路两端电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和。
(3)[3]由图像可知,图像是一条过原点的斜直线,可以得到在导体电阻相同时,通过导体电流与导体两端电压成正比。
5. 20Ω 0.5A D 0.22 11.4 小灯泡的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V,电阻大约为10Ω,由欧姆定律知道,灯的额定电流约为
根据串联电路电压的规律,灯正常发光时,变阻器分得的电压为
U'=6V﹣2.5V=3.5V
由欧姆定律知道,此时变阻器连入的阻值
故“10Ω 1A”的不符合题意,故选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器。
(2)[2]该实验原理为。
(3)[3]电源、开关、滑动变阻器和定值电阻串联,滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱使用,要求滑片P向右移动时小灯泡变暗,则电路中的电流变小,根据欧姆定律知道,电路中的总电阻变大,故滑动变阻器接入电路的电阻值变大,应选择滑动变阻器左下接线柱与使用,如下图
(4)[4]电路连接正确后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片,发现电压表、电流表有较大示数且示数不发生变化,说明电路是通路,电路中的电阻较小,说明故障可能是滑动变阻器短路,故选D。
(5)[5]由图乙知道,电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A。
[6]小灯泡的电阻为
[7]小灯泡的I﹣U关系图像是一条曲线,是因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
(6)[8]当滑片在最左端时滑动变阻器R与待测电阻Rx并联,此时并联电路的总电阻
故电源电压
┅┅①
当滑片在最右端时,Rx被短接,电路中只有滑动变阻器以最大阻值工作,则电源电压
U=I2R┅┅②
由①②解得
6. 见解析所示 定值电阻短路 使定值电阻两端的电压保持不变 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 50 电流表没有调零
【详解】(1)为了探究电流跟电阻的关系,实验中电压表与电阻并联;又因为滑片向右移动是,电流表示数变大,即电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
(2)小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,说明电路无断路,电压表无示数,说明故障可能是与电压表并联的部分,即电阻短路;
(3)探究电流跟电阻的关系的实验,要控制电阻两端的电压保持不变,所以,该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有控制电阻两端的电压一定的作用;
(4)根据图乙所示的电流I随电阻R变化的图象知道,电流与电阻的乘积是一定值,故由此得出结论是:电压一定时,电流与电阻成反比;
(5)由图乙知道,电阻两端的电压始终保持U=2.5V,由串联电路电压的规律知道,变阻器分得的电压是:U滑=4.5V-2.5V=2V,电压表示数为变阻器分得的电压的倍,根据分压原理知道,当变阻器最大电阻40Ω连入电路中时,定值电阻有最大值:R定=1.25×40Ω=50Ω,所以,为了完成整个实验,更换的电阻R阻值不能够大于50Ω.
(6)由于两电表均无故障,说明测量过程正确,分析表格中数据发现,若电流值都去掉0.04A,则电流值与电压值成正比,由此可知,可能的原因是使用前电流表指针未调零.
7. B 电压表串联在电路中 电流表并联在电路中 正负接线柱接反了 大 右
【详解】(1)[1]闭合开关前,保护电路的滑动变阻器的滑片要处于最大阻值处,即B端。
(2)[2][3]电路中电压变与被测用电器并联,电流表与用电器串联。由实物连接知,错误是电流表和电压表的连接方法:电压表串联在电路中,电流表并联在电路中。
(3)[4][5]闭合开关,电流表指针向左偏转,说明电流表正负接线柱接反了;试触时,如果发现电流表指针向右偏转超过刻度盘,说明电路电流太大,需要选择大量程。
(4)[6]当电阻R1由5Ω换成10Ω后,根据串分压的知识可知,电阻两端的电压变大,此时应将滑动变阻器的滑片向右端移动,增大滑动变阻器的阻值,直到R1两端的电压值为3V。
8. 滑动变阻器接了下面的两个接线柱 变大 0.5 1 5 只能测一组数据 在电路中串联一个滑动变阻器
【详解】(1)[1]电源电压保持3V不变,Rx的阻值大约为5Ω,则电路中最大电流约为
滑动变阻器上下各选一个接线柱与Rx串联在电路中,由图甲可知,故滑动变阻器选用左下接线柱,如图所示:
(2)[2]闭合开关,发现电流表和电压表都有较小的示数,说明电路中电阻较大,电流表和电压表的示数都不变,可能是滑动变阻器接了下面的两个接线柱,使得移动滑片时接入电路的电阻不变,从而电流表和电压表的示数都不变。
(3)[3]当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小,滑动变阻器两端的电压减小,根据串联电路电压特点可知,电压表的示数变大。
(4)[4]由(1)可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表示数如图丙,其示数为0.5A。
[5]由表格可知,当电压表示数为0.5V时,根据串联电路电压规律
则滑动变阻器接入电路在阻值为
而滑动变阻器的最大阻值为20Ω,故第1组数据不是本实验中测得的。
(5)[6]由表中数据可知,定值电阻Rx的阻值为
(6)[7]由图丁可知,该实验电路只能测一组数据,为了减小误差,故应在电路中串联一个滑动变阻器,通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压,进行多次测量。
9. b 通过导体的电流与导体的电阻成反比 R1断路
【详解】(1)[1]闭合开关前应该将滑动变阻器的滑片移动到接入电路中电阻最大的位置,以保护电路,根据题意应该将滑片移动到b端。
(2)[2]根据表中数据,当电压一定时,电阻增大,电路中的电流减小,即通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)[3]电流表串联接入电路,电压表测定值电阻的两端的电压,电流表示数为0,说明电路出现断路,电压表示数增大的说明断路可能出现在R1处。
10. 右 变大 右 2 3.33Ω~24Ω
【详解】(1)[1]由图甲所示电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,变阻器采用“一上一下”的接法,电压表与定值电阻并联,电流表串联在电路中,根据电路图连接实物电路图,如图所示:
(2)[2]防止电路中电流过大而烧坏用电器,通常在闭合开关前将滑动变阻器的滑片达到最大阻值处,由图可知,应滑至右端;
(3)[3][4][5]当电阻为5Ω时,通过它的电流为0.4A,电压表的示数
U=IR=0.4A×5Ω=2V,
换上10Ω的电阻后,闭合开关,由串联分压可知电压表示数将变大,为了使电压表的示数为2V,由串联分压可知增大变阻器连入电路的电阻,应将滑片P向右移动;
(4)[6]保持电压表的示数为2V不变,电流表的量程是0~0.6A,电路中的最大电流是0.6A,电阻的最小值
R最小=≈3.33Ω,
变阻器的最大阻值是30Ω,变阻器连入的阻值最大时,电阻的阻值最大,由串联分压可知
,
R最大=24Ω,
电阻阻值范围是3.33Ω~24Ω。
11. A 2 10
【详解】(1)[1]为了保护电路,开关S闭合前,滑动变阻器滑片P应置于阻值最大处,即A端。
(2)[2][3]由图乙可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2V。电阻的阻值为
12. 改变 不变 0.2 不能 ②①④③ 串联 1Ω
【详解】(1)[1][2]如图甲所示的电路,则电阻与电压表被短路了,电流表与变阻器串联,故闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,电流表示数改变,电压表示数不变(为0)。
[3]电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,同时电流表电压表都要正进负出,改正后如图(见答案)所示。
(2)[4]电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.2A。
[5]仅一组数据不能得出结论,不具有普遍性意义。
(3)[6]连接电路时,为了防止短路应断开开关且滑动变阻器调到阻值最大处,然后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表达到要求电压,记录电流表示数。
[7][8]为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为4.5V-2.5V=2V,变阻器分得的电压为定值电阻电压的倍,当接入20Ω的电阻时,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻
R'滑=0.8×20Ω=16Ω
而变阻器的最大电阻为15Ω,故滑动变阻器不能将20Ω的电阻两端电压调到2.5V,此时应该串联一个电阻R′,故R′的最小值
R′最小=R'滑−R滑=16Ω−15Ω=1Ω
即需要串联一个阻值大于1Ω的电阻,才能使实验进行到底。
13. 如图所示:
R1 连接电路时开关没有断开 滑动变阻器的阻值没有调到最大 C 1 不可以
【详解】(1)[1]小灯泡的额定电流为0.3A,所以电流量程选0~0.6A,滑动变阻器的滑片向右移动,小灯泡变暗,即滑动变阻器阻值变大,所以应接左下接线柱,电路连接如图:
(2)[2]滑动变阻器作用是调节灯泡两端的电压,灯泡正常发光时,电路电流为0.3A,此时灯泡电压为2.5V,则滑动变阻器电压为
6V-2.5V=3.5V
滑动变阻器的电阻约为
而R2的最大阻值为10Ω,小于11.7Ω,所以应选择R1。
(3)[3]甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发光,电路形成了通路,是因为在连接电路时,开关没断开。
[4]电路接通灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,是因为通过灯泡的电路过大,导致电路断路,是因为滑动变阻器的最值没有调到最大,没起到保护电路的作用。
(4)[5] 乙同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。此时电路没有断路,有电流灯泡不亮,可能是电流太小,不要先换灯泡,可以先调节滑动变阻器使阻值变小,观察灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[6]第1次实验,灯泡电压为1V,电路电流为0.2A,则滑动变阻器电压为
U=6V-1V=5V
那么滑动变阻去连入电路的阻值为
而滑动变阻器R2的最大值才20Ω,所以证明第1次实验数据有编造嫌疑。
(6)[7] 探究“电流与电压”的关系,应保持电阻不变,但是灯泡电阻随温度的变化而变化,故不可以探究“电流与电压”的关系。
14.(1)
(2)定值电阻断路
(3) 0.24 10 多次测量求平均值,以减小误差
(4)通过导体的电流与导体两端电压的关系或测电阻的电功率
(5)小灯泡灯丝的温度升高,电阻增大
【详解】(1)如图甲所示,滑动变阻器的滑片在最右端,要使滑动变阻器接入电路的阻值最大,根据滑动变阻器“一上一下”的接线原则可知,应该把变阻器左下端的接线柱和接到开关的右端接线柱上,如下图所示:
(2)电路连接无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表指针有偏转,说明电压表和电源之间形成通路,电流表指针不发生偏转,说明通过电流表的电流小到可以忽略不计,则发生故障的原因可能是与电压表并联的定值电阻断路。
(3)[1]如乙图所示,电流表选择的量程是,分度值是0.02A,此时电流表读数为0.24A;这时通过电路中的电流是0.24A。
[2]当电压表的示数为2.4V,电流表的示数为0.24A时,未知电阻的阻值是
[3]多次测量求平均值,使测量值更接近于真实值,可以减小误差;所以测量三组电压与电流值,其目的是:多次测量求平均值,以减小误差。
(4)伏安法既可以测量电阻的阻值,又可以探究电流与电阻、电压的关系或测量电阻的功率,所以不改变上面连好的电路,用它还可以完成的实验有:通过导体的电流与导体两端电压的关系或测电阻的电功率。
(5)若将上面实验中的定值电阻换成小灯泡,随着实验的进行,小灯泡灯丝的温度会逐渐升高,灯丝的电阻变大;电压表与电流表示数的比值等于灯泡的电阻,所以当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值增大。
15. 断开 B d 反 1~4Ω
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时开关应断开。
(2)[2]当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况,即电流表指针反向偏转,则存在的问题是:电流表正负接线柱接反了,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)[3]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d端移动,使电压表的示数不变。
(4)[4]由图像可知,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。
(5)[5]为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
变阻器分得的电压为定值电阻电压的倍,当接入20Ω的电阻时,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为
而变阻器的最大电阻为15Ω,将变阻器与视为一个整体,故的最小值为
当接入5Ω的定值电阻时,同理,变阻器连入电路中的电阻为
将变阻器与视为一个整体,当变阻器连入电路中的电阻为0时,即可;故为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V,串联的电阻阻值大小的范围应为1~4Ω。
答案第1页,共2页
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