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实验题(5)欧姆定律——2025年中考物理二轮复习题型
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.小夏同学要使用如图甲所示电路来测量定值电阻的阻值。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实验电路补充完整,要求导线不交叉,且滑动变阻器的滑片P向B端滑动时电流表示数变大。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 端(选填“A”或“B”)。
(3)调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,电流表和电压表的示数如图乙所示,则电流表示数为 A,电阻的阻值为 。
(4)另一组同学发现他们的电流表损坏了,聪明的文杰找来了一个定值电阻,重新设计了一个测量未知电阻的实验电路如图丙所示,其中R为阻值已知的定值电阻。请你依照她连接的电路,进一步解答如下问题:
(a)补充实验步骤:闭合开关S,用电压表测出两端的电压为,拆下电压表,接到 为;
(b)写出待测电阻的数学表达式(用已知量R和测量量表示): 。
2.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,电压为6V的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整 (要求:滑片P向右移动时电路中电流变大);
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是_________;
A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后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;得到实验结论为:当 一定时,导体中的电流与导体的电阻成 ;
(4)当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 端(选填“左”或“右”)滑动;要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω;
(5)同组的珊珊同学继续用该电路进行“伏安法”测电阻实验,她用未知电阻替换电阻R,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为1.5V,如图丙所示电流表示数为 A,该电阻的阻值为 Ω。
3.如图甲所示为“伏安法”测小灯泡电阻的电路。小华同学想测量一只标有“2.5V”的小灯泡正常发光时的电阻值。
(1)请你帮助小华用笔画线替代导线将图甲中的电路连接完整,并且要求滑片P向左移动时,电压表的示数要变大;
(2)检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器。当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡正常发光时电阻的测量值为 Ω;
(3)若实验中电流表损坏,小华想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻的阻值。他和小组同学讨论后设计了另一个实验方案:利用图丙所示的电路,先闭合开关S和S1,记下电压表的示数U1,再断开开关S1,记下电压表的示数U2,则= (表达式用测得的量与已知量表示)。
4.小华利用如图甲所示的电路是测量未知电阻的阻值,电源选用两节新干电池。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 端(选填“左”或“右”);
(2)检查电路连接正确,闭合开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,你认为发生故障的原因可能是滑动变阻器短路或电阻 ;
(3)排除故障后,当滑片P滑到某一位置时,两电表读数如图乙所示,电流表的读数为 A,电压表的读数为 V,由此可知所测电阻的阻值为 Ω;
(4)小亮又设计了一种方案,也测出了的电阻值,电路图如图丙所示.为阻值已知的定值电阻,电源两端的电压恒定而大小未知,测量步骤如下:
①当开关、都闭合时,电流表示数为;
②当开关 时,电流表示数为;
③电阻 (用已知量和测出的物理量的符号表示)。
5.小明要探究“通过导体的电流与电阻的关系”,器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒定但未知)各一个,电流表、电压表各一只,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干:
电阻R/Ω
20
15
10
电流I/A
0.20
0.27
0.40
(1)如图是小明连接的部分实物图,请你用笔画线代替导线,将实物连接完整;要求滑片向右移时电流表示数变大;
( )
(2)小明先后用 20Ω、15Ω、10Ω三个定值电阻进行了实验,测得数据如表所示,分析实验数据可得结论: 。接着又选用了一个 5Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行。为完成此次实验,电路需做出的调整是 ;
(3)在使用定值电阻 20Ω 和 10Ω 进行实验过程中,读取数据时,滑动变阻器消耗的电功率之比为 ;
(4)若滑动变阻器规格为“15Ω 1A”,为完成实验,电源电压不能高于 V。
6.桃子同学利用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)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,数据拟合得到图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: ;
(2)在上述实验中,某同学利用5Ω的定值电阻做完实验后,断开开关,改换阻值为10Ω的电阻,将滑片重新滑到阻值最大处。在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:向 边移动滑片,使电压表示数为2.5V;
(3)为了使用所有定值电阻完成实验,小红应该选择的变阻器最大阻值不小于 Ω;
(4)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,同学小明认为她的实验方案不可行。理由是 。
7.小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:干电池(1.5V)两节,电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、滑动变阻器(20Ω、2A)、定值电阻(5Ω)、开关各一只、导线若干.根据图甲所示的电路图进行实验.
(1)连接电路.闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处于 (选填“A”或“B”)端.
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是 .
(3)实验过程中,电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流为 A.
(4)试验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示.老师看后说其中一次是错误的.帮小明分析出错的是第 次,原因是 .
8.学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在10~30℃之间,项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。利用图甲所示电路探究热敏电阻R1阻值随环境温度t变化的规律。
(1)根据图甲,用笔画线表示导线,将图乙中的实物电路连接完整;( )
(2)连接电路的过程中,应将开关 ,将电阻箱的阻值调至最大,起到 的作用;
(3)将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数I0,然后 (描述开关状态),调节电阻箱R0直至电流表示数为 ,此时R1=R0;
(4)将热敏电阻R1置于不同温度的环境中,重复步骤(3),测得的数据如下表:
温度t/℃
0
10
20
30
40
阻值R1/Ω
2800
1800
1200
800
600
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而 。
9.小宇同学在“探究电流与电阻的关系”的实验中,所用器材如图甲所示电源为两节新的干电池。滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个。
(1)请用笔画线代替导线把图甲所示的电路补充完整 (要求滑片P向右滑,电流表示数变大);
(2)小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路,将滑片P滑到 (A/B)端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图乙所示,该示数为 A;
(3)接下来,小宇同学应进行的操作是 ,并且将滑动变阻器阻值调到最大处,然后将5Ω的电阻替换为10Ω。闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为 V。将电流表示数记录在表格中;
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
(4)将定值电阻换成20Ω重复第(3)问的操作,由表格中数据得出的结论是 ;
(5)大宇同学用同样的器材探究“电流与电压的关系”,将每次读出的数据正确填入表格(如下);
实验序号
1
2
3
4
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
电压U/V
2.5
2
1.5
1
①请你根据大宇所测的数据在丙图中画出图像 ;
②你认为大宇实验中的错误是: ;
③请将大宇的数据正确处理后,在丙图中画出正确的图像 。
10.小明在实验室做“测量定值电阻Rx的阻值”实验,所使用的电源电压恒定不变,滑动变阻器的最大阻值为R,待测电阻Rx的阻值约为10Ω。
(1)如图甲所示,这是小明连接的实验电路。闭合开关,发现电流表无示数,其原因是电路中有一根导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的实物电路连接图 ;
(2)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.26A时,电压表的示数如图乙所示。
①此次测量的待测电阻Rx,的阻值为 Ω;
②为了使测量值更接近真实值,接下来应该 ;
(3)在实验过程中,电流表突然损坏而无法正常使用,小明用一根导线替代电流表,也测出了一组数据并计算出了待测电阻的阻值,操作如下:
①调节滑片P至滑动变阻器的阻值最大处,闭合开关,读出电压表示数为U1;
② ,读出电压表示数为U2。
③待测电阻Rx= (用已知量和测量量表示)。
11.为了探究“电流与电压的关系”,某同学设计了如图甲所示的电路。
电压V
1
2
3
电流A
0.1
0.3
(1)实验中,应保持 不变,调节滑片P,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为 A
(2)多次测量,将数据填在上表中,请根据实验记录的数据,在图丁中画出U-I图象 。分析图像为 ;可以得出的结论是 。
12.小涛在探究导体电阻与长度的关系实验时,器材有:6伏蓄电池、电压表(0﹣3V,0﹣15V)、滑动变阻器(50Ω 1.5A)、开关各一个,导电性能较差的镍铬合金线MN(电阻较大),刻度尺一把,导线若干。
实验次数
1
2
3
4
5
电压表两端间镍铬合金线的长度(厘米)
10
20
30
40
50
电压表的读数(伏特)
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
(1)如图是实验时没有连接完整的电路,请完成电路的连接 ;
(2)在实验中小涛同学记录了如表一组实验数据,请你分析表中实验数据,得出导体两端的电压与长度的关系是 ;
(3)而小涛认为由这些实验数据就可以得到导体电阻与导体长度成正比的结论。请你为他说明理由 。
13.在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,小北设计了如图甲所示的电路图,并选取了如下实验器材:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表各一只,一个开关,五个定值电阻(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器(20Ω,1A),一个小灯泡,导线若干。
(一)探究电流与电压的关系
(1)图乙是按甲电路图连接的实物电路,其中有一根导线连接与甲电路图不相符,请将此导线画“×”,并用笔画线代替导线将电路改正 。
(2)正确连接电路后在实验过程中,小北调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数,接着他向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3V,记录此时电流表的示数。小北分析所测数据,得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(3)小北将定值电阻换成了小灯泡,探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。小北根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的I-U图象应与图丙中图象 (选填“a”“b”或“c”)相似,原因是 。
(二)探究电流与电阻的关系
(4)小北的实验数据记录如表,其中序号为 的实验数据有错误,造成该错误的可能原因为滑动变电阻器接入电路的阻值偏 (选填“大”或“小”)。
(5)为了完成序号为5的实验,需要在电路中串联一个定值电阻的阻值是 。
序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.2
0.12
A.5Ω B.10Ω C.20Ω D.以上都可以
14.在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,电路图如图所示,电源由三节新干电池串联组成.可选用的定值电阻有5Ω、10Ω、20Ω。
实验序号
电压/V
电流/A
1
1.0
0.18
2
2.0
0.36
3
3.0
0.54
(1)连接电路。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于图中, (选填“A"或"B")端;
(2)闭合开关前,若发现电流表的指针在零刻度线左侧。则原因是 (选填“A"或"B"),并及时修正;
A.电流表的正负接线柱接反了
B.电流表指针没有调零
(3)小明同学在探究“电流与电压的关系"时:
①滑动变阻器起到保护电路和 (选填"A"或"B")的作用
A.控制定值电阻R两端电压不变
B.改变定值电阻R两端的电压
②多次改变定值电阻R两端的电压,把对应的电流表示数填入表格中,分析表格中的数据可得出结论:在电阻不变时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成 ;
(4)小华同学在探究"电流与电阻的关系"时:
①他把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,电流表读数为0.4A
②将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左"或"右”)端移动.直到电压表的示数为 V,记录电流表的示数;
③为了确保所给的3个定值电阻接入电路后都能正常进行实验,应该选取滑动变阻器 (选填"A"、"B"或“C")。
A."10Ω 1A" B."20Ω 1A" C.“30Ω 1A"
15.在探究“电流与电阻的关系”实验中,同学们利用阻值分别为、、的定值电阻进行探究,电源电压为 并保持不变,实验装置如图甲所示。
(1)如图甲所示的电路中缺少两根导线,请用笔画线代替导线,将电路连接完整(要求:当滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大) ;
(2)实验中,先接入的电阻,调节滑片到适当的位置,并记下电流表示数如乙所示为 A,此时电压表的示数为 V; 保持滑片位置不变,断开开关,用电阻代替电阻接入电路,闭合开关,应将滑片向 端移动(选填“左”或“右”),观察电压表的示数,使电压表的示数为 V时,记录电流表的示数。再用电阻代替电阻接入电路,重复上面操作,记录数据后分析得出的规律是 ;
(3)利用上述实验装置还可以探究或完成的实验为 (写出一个即可)。
试卷第1页,共3页
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《实验题(5)欧姆定律——2025年中考物理二轮复习题型》参考答案
1.(1)
(2)A
(3) 0.5 4.8
(4) 定值电阻R两端,测出其电压
【详解】(1)闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向B端滑动时,电流表示数变大,根据欧姆定律可知,电路的总电阻减小,根据滑动变阻器的使用要“一上一下”,所以应将右接线柱与滑动变阻器右下接线柱相接,如图所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移动到阻值最大处,保护电路安全,故移动到A端。
(3)[1]如图电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表示数为0.5A。
[2]如图电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压表示数为2.4V,根据欧姆定律可知,电阻阻值为
(4)[1]利用电压表和定值电阻测量待测电阻的阻值,需要测出定值电阻两端的电压,所以拆下电压表,接到定值电阻R两端,测出其电压为。
[2]根据串联电路电流处处相等和欧姆定律可得,通过电阻的电流为
根据欧姆定律可知,电阻阻值为
2.(1)
(2)A
(3) 2 电压 反比
(4) 左 50
(5) 0.3 5
【详解】(1)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,滑片P向右移动时电路中电流变大,说明接入电路中的电阻变小,即右下方接线柱必须接入电路中,定值电阻与滑动变阻器串联连接,实物电路图如图所示:
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数,说明电路断路。将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,说明滑动变阻器之外断路,接在开关两端时有示数,说明电压表与电源之间是通路,故电路故障开关断路。故选A。
(3)[1]由图象可知,当R=5Ω时,电路中的电流I=0.4A,定值电阻两端的电压
[2]由图像可知
即电流与电阻的乘积是一个定值,则结论为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反比。
(4)[1]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,电阻变大,分压增多,电压表示数增大,根据控制变量法可知,在探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,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V。
[2]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
当定值电阻的阻值为25Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流
此时滑动变阻器接入电路中的阻值
即滑动变阻器的阻值至少为50Ω。
(5)[1]由丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[2]该电阻的阻值为
3.(1)
(2)5
(3)
【详解】(1)电压表要与灯泡并联,要求滑片P向左移动时,电压表的示数要变大,根据可知电路中电流变大,则变阻器阻值变小,所以变阻器应选择左下接线柱与灯泡串联,作图如下:
(2)闭合开关,调节滑动变阻器。当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A,则小灯泡正常发光时电阻的测量值为
(3)利用图丙所示的电路,先闭合开关S和S1,单独工作,电压表测电源电压,记下电压表的示数U1,即电源电压为;再断开开关S1,、串联,电压表测电压,记下电压表的示数U2,则电压为。根据串联分压原理则有
解得未知电阻的阻值为
4. 右 断路 0.2 2.4 12 闭合断开
【详解】(1)[1]为保护电路,连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,即最右端。
(2)[2]检查电路连接正确,闭合开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V不变,如果发生故障的原因是滑动变阻器短路,电压表既是测电阻两端电压,也是测电源电压;如果是电阻Rx断路,则电压表仍能连通电源的两极,测电源电压。所以发生故障的原因可能是滑动变阻器短路或电阻Rx断路。
(3)[3][4][5]由图乙可知,电流表使用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,读数为0.2A,电压表使用的是0~3V的量程,分度值为0.1V,读数为2.4V,则Rx的阻值是
(4)②③[6][7]由电路图丙可知,当开关S1、S2都闭合时,Rx与R0并联,电流表在干路上测量干路电流I1;当开关S1闭合S2断开时,电路为Rx的简单电路,电流表示数为通过Rx的电流I2,则电源电压为
则待测电阻阻值为
5. 电压一定时,电流和电阻成反比 电流表换用大量程 1∶2 7
【详解】(1)[1]滑动变阻器一上一下接入电路,滑片向右移时电流表示数变大,即滑片向右移时阻值减小,故接右下接线柱;如图所示:
(2)[2]由表格中数据知,导体两端的电压
UR =I1R1=I2R2=I3R3=4V
导体的电阻改变,而电压不变,由数据可知,电流与电阻的乘积为定值,可得电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[3]电阻两端的电压为4V,若选用5Ω多的电阻,则通过电阻的电流应为
I== =0.8A
超过了电流表的量程,所以实验不能正常进行,应将电流表换用大量程。
(3)[4]根据图乙可知,当20Ω的电阻接入电路时,电路电流为0.2A;当10Ω电阻接入电路时,电路电流为0.4A;因为定值电阻两端电压相等,电源电压不变,因此滑动变阻器两端电压也相等;由P=UI可得,滑动变阻器消耗的电功率之比
P1∶P4=I1∶I4=0.2A∶0.4A=1∶2
滑动变阻器消耗的电功率之比为1∶2。
(4)[5]当电阻为20Ω, 滑动变阻器的最大值为15Ω时,变阻器两端的电压应为
U滑∶ UR=R滑∶R=15Ω∶20Ω=3∶4
即
U滑∶4V=3∶4
解得U滑=3V,则电源电压最大为
U= U滑 UR=3V4V=7V
为完成实验,电源电压不能高于7V。
6. 当电阻R两端的电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比 右 35 灯泡的电阻会随温度的升高而增大
【详解】(1)[1]根据如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,可知电流与电阻之积
为一定值,由图像可得出结论:当电阻R两端的电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比。
(2)[2]拆接电路时,开关要断开;根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,注意此时滑片重新滑到阻值最大处,由串联电路电压的规律结合分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2.5V。
(3)[3]因实验中电压表示数保持2.5V不变,根据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=3.5V,即变阻器分得的电压与定值电阻电压的比值为
根据分压原理,变阻器连入电路中的阻值大小与定值电阻大小的比值为
也就是变阻器的最小阻值为35Ω。
(4)[4]研究电流与电压有关系时,要控制电阻不变,因灯泡的电阻会随温度的升高而增大,不是一个定值,她的实验方案不可行。
7. B 定值电阻R断路 0.3 1 电压最小应是0.6V,电流为0.12A
【详解】(1)在连接电路的各元件时,开关应处于断开状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于B端,这样可以起到保护电路的作用. (2)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,电流表无示数,说明电路存在断路;电压表的指针有明显的偏转,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R断路. (3)图中电流表选择的是0∼0.6A量程,对应的分度值都是0.02A;则这时的电流为0.3A. (4)已知滑动变阻器(20Ω、2A)、定值电阻(5Ω)、干电池(1.5V)两节,即电源电压为3V,由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,在第一次实验时,滑动变阻器调到阻值最大处,即20Ω,因为定值电阻为5Ω,其电阻之比为,根据串联分压的特点可知,定值电阻两端电压为×3V=0.6V,即出错的是第1次,原因是定值电阻两端电压最小为0.6V,电流为0.12A.
【点睛】为保护电路,连接电路时,要断开开关,闭合开关前,滑片要移到阻值最大处.常见的电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因.电流表读数时要看清选择的量程和对应的分度值,根据指针的位置读数.根据串联分压的特点分析.
8. 断开 保护电路 断开S1、闭合S2 I0 减小
【详解】(1)[1] 由图甲可知,电流表测干路电流,据此连接电路如下:
(2)[2][3] 为了保护电路,连接电路的过程中,应将开关断开,将电阻箱的阻值调至最大。
(3)[4][5] 将热敏电阻置于0℃的环境中,闭合S1、断开S2,记录电流表示数I0,此时电路中只有热敏电阻R1;然后断开S1、闭合S2,调节电阻箱R0直至电流表示数为I0,此时电路中只有电阻箱R0。两次电流相同,电源电压不变,根据可知此时电阻箱接入电路的电阻与热敏电阻的阻值相等,即R1=R0。
(4)[6] 由表中数据可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
9. 见解析 A 0.4 断开开关 2 电压一定时,电流与电阻成反比 如丙图的图1所示 电压表测量了滑动变阻器两端的电压 如丙图的图2所示
【详解】(1)[1]滑片P向右滑时,电流表示数变大,即电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下图所示
(2)[2][3]小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路,将滑片P滑到阻值最大处A端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,该示数为0.4A。
(3)[4][5]由欧姆定律,在(2)中,电阻的电压为
接下来,小宇同学应进行的操作是断开开关,并且将滑动变阻器阻值调到最大处,然后将5Ω的电阻替换为10Ω,研究电流与电电阻关系时,要控制电阻的电压不变,故闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为2V。
(4)[6]将定值电阻换成20Ω重复第(3)问的操作,由表格中数据知,电阻增大为原来的几倍,通过的电流减小为原来的几分之一,即得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[7]根据描点法作图,如丙图的图1所示。
[8]电阻与变阻器串联,当电路的电阻变大时,由U=IR,电阻的电压变大,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压变小,故大宇同学将电压表测量了滑动变阻器两端。
[9]根据描点法作图,如丙图的图2所示。
10. 10 进行多次测量并计算电阻阻值的平均值 再调节滑片,当滑片位于最小阻值处时
【详解】(1)[1]由图可知,闭合开关,电压表与电流表串联后并联在待测电阻Rx的两端,电压表测量待测电阻Rx两端的电压,有示数,因电压表内阻很大,可视为断路,故电流表无示数,该实验中,电压表应与Rx并联,故Rx与滑动变阻器之间的导线接错,应与电压表的正接线柱相连,正确的电路连接如图
(2)①[2]如图乙所示,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,电压表的示数为2.6V,此时通过的电流为026A,待测电阻Rx的阻值为
②[3]为了使测量值更接近真实值并保护电路安全,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,故滑片向C端移动,进行多次测量并计算电阻阻值的平均值,以减小实验误差。
(3)[4]用一根导线替代电流表,Rx与滑动变阻器串联,电压表测量Rx两端的电压,实验时,应先将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,闭合开关,滑动变阻器以最大阻值R接入电路,Rx两端电压为U1;再调节滑片,当滑片位于最小阻值处时,变阻器接入电路的电为0,Rx两端电压为U2,U2为电源电压。
[5]当滑动变阻器的滑片调到阻值最大处时,通过Rx的电流为
则待测电阻为
11. 电阻 0.2 过原点的倾斜直线 见解析
【详解】(1)[1]该实验要探究“电流与电压的关系”,应保持电阻不变。
[2]由图乙可知,电流表选择的量程为0~0.6A,则电路中的电流为0.2A。
(2)[3]根据实验记录可得,U-I图,利用描点法可得图像,如下图所示:
[4]分析图丁的图像可知,该图为一条过原点的倾斜的直线。
[5]根据表格中的数据分析,可以得出的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
12. 导体两端的电压与导体的长度成正比 见解析
【详解】(1)[1]要探究镍铬合金线MN的电阻与长度的关系,就要改变其接入电路的长度。为了能够比较镍铬合金线MN接入电路中的长度不同时,其电阻不同,分压不同,所以还要将电压表与镍铬合金线MN并联。故连接电路图如下图所示
(2)[2]由表中的数据可知,当导体的长度由10厘米增加到20厘米时,长度变为原来的二倍,同时发现其对应的电压由0.2V变为0.4V,也变为原来的二倍。同理,长度变为原来的三倍时,电压也变为原来的三倍。由此可得结论:导体两端的电压与导体的长度成正比。
(3)[3]根据欧姆定律可知,电流一定时,导体的两端的电压与导体的电阻成正比;由表中的数据可知,导体两端的电压与导体的长度成正比,由此可知导体的电阻与导体的长度成正比。
13. 右 正比 c 灯泡电阻随温度的升高而增大 4 小 D
【详解】(1)[1]滑片左移电阻应变大,所以应接右下接线柱。
(2)[2]使电压表的示数增大为2V,根据串联分压规律可知,要减小变阻器电阻,所以滑片右移。
[3]随着电压增大电流也增大,所以结论为在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[4][5]灯的电阻随温度的变化而变化,温度越高电阻越大,所以斜率应该减小,故选c。
(4)[6][7]第4组电压为4V,其他均为3V,所以第4组错误,根据串联分压规律可知,可能是变阻器阻值偏小,所以定值电阻分压偏大。
(5)[8]使用25Ω定值电阻时,定值电阻分压3V,另外3V由变阻器和另一电阻分,根据串联分压规律,变阻器和另一电阻阻值之和为25Ω,因为变阻器阻值最大20Ω,所以最少需要串5Ω电阻,故大于5欧姆即可,故选D。
14. B B B 正比 右 2 C
【详解】(1)[1]连接电路,闭合开关前,滑动变阻器应该调到最大阻值处,所以滑动变阻器的滑片P应处于图中B端;
(2)[2]闭合开关前,电路中没有电流通过,若发现电流表的指针在零刻度线左侧,说明电流表指针没有调零,故选B;
(3)①[3]小明同学在探究“电流与电压的关系"时,控制定值电阻一定,改变电阻两端电压,探究电流与电压关系。所以滑动变阻器的作用除了保护电路还起到了改变定值电阻R两端电压的作用;
②[4]分析表格中的数据可得出结论:在电阻不变时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比;
(4)②[5][6]在探究电流与电阻关系时,需要控制定值电阻两端电压一定,小华先用5进行实验,得到电路中电流大小是0.4A,因此定值电阻两端电压为
U=IR=0.4A5=2V
当更换10的电阻进行实验时,为了控制电阻两端电压一定,需要把滑动变阻器往右调节电流变小,直到电压表示数为2V时,记下电流表示数;
③[7]电源是由三节干电池串联而成的,所以电源电压为4.5V,定值电阻两端控制电压为2V,所以滑动变阻器两端电压为
4.5V-2V=2.5V
因此定值电阻与滑动变阻器两端电压之比为
U定:U滑=4:5
为了确保所给的3个定值电阻接入电路后都能正常进行实验,应该选取滑动变阻器
,
,
解得R滑=25,故选C。
15. 0.1 1.5 右 1.5 当电压不变时,流过导体的电流与其电阻成反比 电流与电压的关系(或伏安法测电阻或伏安法测电功率,其它答案合理即可给分)
【详解】(1)[1]由于电源电压为3V,整个电路的最大电压是3V,所以电压表的量程选择0~3V即可;要求当滑片向左移动时,滑动变阻器连入电路的阻值变大,那么应该将滑动变阻器的B端与电阻R的左端相连;根据上述,连接电路图,如下图所示。
(2)[2]从图甲可以看到,电流表的量程是0~0.6A,再从图乙可以看到,电流表的读数是0.1A。
[3]电阻大小是15Ω,那么电压表的示数为
[4]用电阻代替电阻接入电路,这时电阻R的阻值在变小,为了保持电压表的示数不变,根据分压原理可知,滑动变阻器的阻值也应该变小,所以滑片应该向右端移动。
[5]实验中电压表的示数应该保持不变,所以向右移动滑片的同时,要观察电压表的示数,使电压表的示数为1.5V。
[6]记录数据后分析得出的规律是当电压不变时,流过导体的电流与其电阻成反比。
(3)[7]从实物图可以看到,有电流表、电压表,定值电阻R阻值大小不变,所以可以移动滑片P,探究电流与电压的关系;也可以根据,用伏安法测电阻;还可以根据,用伏安法测电功率。
答案第1页,共2页
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