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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.实验小组在做“探究通过导体的电流跟电压、电阻的关系”实验中,实验器材有:两节干电池、电流表、电压表、定值电阻四只(、、、),滑动变阻器R2(20Ω 1A)、开关、导线若干,电路如图。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片移动到最 端,保护电路安全;在“探究电流跟电压关系”实验过程中,滑动变阻器的作用是 。
(2)实验开始时,用开关试触,发现电压表指针偏转到表盘右侧满刻度处,电流表指针几乎不动,故障原因可能是定值电阻发生了 (选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,组内小雪探究“电流跟电压的关系”实验时,将的电阻连入电路,测得的数据如表所示,老师检查数据时指出有一组数据不是实际测得的,你认为应该是第 组,理由是 。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)小明在探究“电流跟电阻的关系”实验过程中,先将的电阻连入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,并记下电流值。接着断开开关,将电阻更换成电阻,闭合开关后,发现电压表示数变 ,应向 移动滑动变阻器的滑片才能达到实验要求。得出的结论是:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
2.在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);
(2)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表有示数且接近3V,电流表无示数,移动滑片P两表示数均无变化,则故障原因是 ;
(3)实验中测得多组数据,绘制出电阻R的I-U图像如图乙所示,由图像可得电流与电压的关系是: ;
(4)若将本实验中所用的电阻换成小灯泡,则不能完成本实验,理由是 。
3.“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30Ω 1 A”、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω)、开关、导线若干。
实验次序
1
2
3
U/V
1.5
2
2.5
I/A
0.15
0.2
0.25
(1)“探究电流与电压的关系”实验。
①某同学按如图甲所示电路图连接实物,在试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 ;
②纠正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动,使电阻两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V,读出所对应的电流值。实验数据如上表所示:
③分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成 比;
④善于预习的小辉,分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为 Ω。
(2)“探究电流与电阻的关系”实验:
①将10Ω的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数;
②接下来用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)2V时,读出电流表示数;
③将实验器材中 (选填“5Ω”“10Ω”“20Ω”或“30Ω”)定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法完成实验。
④实验中如果不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端, (“能”或“不能”)得到电流与电阻的关系。
4.小华在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源电压为4.5V且保持不变,电流表(0-0.6A)、电压表(0-3V)、滑动变阻器(15Ω,1A)、五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、开关3个、导线若干,图甲是小华在“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
3
电流
(1)经检查发现有一根导线连接错了,请在甲图错误处画“×”,并在图上改正;( )
(2)探究电流与电压的关系时,调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应电压填入表格,其中一组数据本次实验无法得出,不合理的数据是第 次,去掉不合理的实验数据,分析可得到的结论是: ;
(3)探究电流与电阻的关系时,只更换定值电阻,其余连接均不变,收集数据并作出了乙图所示图像,
①本实验控制定值电阻两端电压为 V;
②小华断开开关,用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后,直接闭合开关并将滑片向右移,老师指出其操作会导致电路元件不安全,不安全的原因是 ;
③为使5个电阻均能完成实验,若只更换滑动变阻器,更换的滑动变阻器规格为 ;
(4)接着小华又在原有器材中选择了电源、电流表、定值电阻、开关、导线测量一标有“3.8V”,额定电流约为0.3A的小灯泡的额定电功率,请在虚线框内画出实验电路图(要求电路只连接一次)。( )
5.探究电流与电阻关系的电路图如图甲所示,
可供使用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器(10Ω 2A、20Ω 1A两个),定值电阻三个(5Ω、10Ω、15Ω),导线若干。
(1)连接好电路,闭合开关前变阻器的滑片P应该移至 (选填“a端”或“b端”)。
(2)排除故障后,小明通过实验测得多组数据,由这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得到的结论是: 。
(3)在上述实验中,小明先把5Ω的电阻接入电路中进行测量,接着又改用10Ω的电阻继续做实验,当把10Ω的电阻接入电路后,小明应将滑片P向 (选填“a”或“b”)端移动至适当的位置,目的是 。
(4)小明实验所选用的滑动变阻器应该是 。(选填“10Ω 2A”或“20Ω 1A”)
6.用定值电阻做实验,探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(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)合上开关进行实验时发现,无论怎样移动滑片P,电压表和电流表的示数都不为零,但始终没有变化。则原因可能是 ;
(3)正确连接后,调节滑动变阻器,把测量的数据填入上表,其中电流表示数为0.5 A时电压表示数如图乙所示,其值为 V;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
-
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)在丙图中作出通过导体的电流与导体两端电压的关系图线 。
7.小亮在探究“导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中,已经备有的实验器材有:学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器、已知阻值的定值电阻若干、小灯泡若干(灯泡电阻随温度变化),开关和导线若干。小亮利用实验器材设计了如图所示电路图。
(1)小亮所设计的电路图存在的问题是: ;
(2)请你针对小亮设计的实验存在的问题,写出改进措施: 。
8.实验小组的同学们用图甲所示电路进行“伏安法测电阻”的实验。
实验次数
1
2
3
电压
1.0
2.4
2.6
电流
0.2
0.5
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整 ;
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至最 (选填“左”或“右”)端;
(3)小明正确进行实验,并将实验数据记录在表格中,第2次测量时电流表的示数如图乙所示,根据三次实验所测数据可得,定值电阻 Ω;(结果保留两位小数)
(4)现有另一个未知电阻(阻值约为500Ω),若仅将图甲中的替换为,其他器材和电路连接不变,能否测出的阻值,并说明理由: 。
9.如图所示,小明在进行“伏安法测量电阻”的实验:
(1)实验原理 ,画出实验电路图。
(2)将图a实物图补充完整, 连接电路时,开关要 (选填“断开”或“闭合”);滑动变阻器滑片应该移到连入电路阻值 位置;
(3)小明更正后,闭合开关、调节滑动变阻器,发现电流表、电压表都没有示数且电表和电源都完好,为了尽快查出故障原因,小明将连接在开关 A 端的导线拆下,把它改接在 B 端,结果电压表和电流表都有示数,则电路故障是 。
(4)排除故障后,调节滑动变阻器,当电压表读数为 2.5V 时,电流表的示数如图(b)所示, 其示数为值是 A,该定值电阻的阻值是 Ω。
(5)同学们把定值电阻换成了小灯泡,测量后发现小灯泡在不同电压下的电阻不同,原因是 。
(6)将定值电阻换成了额定电压为 2.5V 的小灯泡,测量小灯泡额定电功率。移动滑片 P 到某位置时,电压表的示数为 2V 时,小明若想测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片 P向 (选填“左”或“右”)调节,直到观察到电压表的示数为 V;此时电流表的示数如图 b 所示,小灯泡正常发光,则小灯泡的额定功率为 W。
10.物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V,定值电阻R1约为4Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
I/A
0.08
0.15
0.23
0.38
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 (选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是 ;(写出一种即可)
(3)排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时,电流表如图乙所示为 A;
(4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图像;
(5)分析所绘制的图像得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是 。
11.利用如图甲电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为且保持不变,实验用到阻值分别为的定值电阻。
(1)根据图甲的电路图将图乙实物图连接完整(要求将滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大);
(2)小明把的电阻接入电路后,闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数,若电路故障只出现在和上,则电路故障是 。排除电路故障后,小明利用的电阻完成实验后,接下来的操作是:断开开关,将的电阻替换成的电阻,再闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为 V,记下电流表的示数.当小明把换为的电阻接入电路时,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,是因为 ;
(3)完成全部实验后,根据数据得到如图丙图象,由实验图象可得出结论: 。
12.物理兴趣小组利用“伏安法”测量一个阻值较小的定值电阻Rx的阻值,电路如图甲所示,已知电源电压为12V,R0=20Ω,滑动变阻器规格为“100Ω,0.6A”。
(1)连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,若导线和器材均完好,则故障可能是 ;
(2)排除故障后,闭合开关调节滑片,测出多组数据,如图乙所示。则Rx阻值为 Ω:
(3)利用该电路继续验证:电压一定,导体中电流与电阻成反比,断开开关,将R0单独接入CD间,闭合开关调节滑片,电压表示数为4V;用16Ω的电阻替换R0,调节滑片,使电压表示数为4V,再次记录电流值,此时滑片位置与上次实验相比 (选填“偏左”或“偏右”)。实验室还有12Ω、10Ω、8Ω、6Ω、4Ω的定值电阻各一个,按上述步骤继续实验(每次CD间仅接入一个电阻),最多还可得出 组数据来验证该结论。
13.在“测量定值电阻Rx的阻值”实验中,小明设计好电路并进行连接。
(1)图甲是小明连接好的实物电路,其中有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”(导线用实线画出,连线时不能交叉);
(2)实验前应将滑动变阻器的滑片P移动到最 (选填“左”或“右”)端,实验过程中,使用滑动变阻器的目的是 ;
(3)电路连接正确后,闭合开关S,发现电流表没有示数,则电路故障可能是 ;(写出一种即可)
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电流表示数为0.3A,电压表示数如图乙所示为 V,则未知电阻Rx= Ω;
(5)实验结束后,小明与同学们讨论,有同学认为“把定值电阻Rx换成小灯泡,该实验能用来研究导体中的电流与电压的关系”,你认为这种说法 (选填“正确”或“错误”)。
14.在“测量定值电阻阻值”的实验中,小明所用电源的电压保持不变,滑动变阻器标有“10Ω 2A”的字样。
(1)粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示,请你指出其中存在的问题。一是 ;二是 ;
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
①
5.0
②
6.5
0.4
③
8.0
0.5
(2)小明解决上述问题后,闭合开关发现:电压表指针有明显偏转,而电流表指针几乎不动经检查;电路中电表完好且只有一处故障,他初步判断可能是导线 (选导线编号)断路或 断路;
(3)排除上述电路故障后,小明开始实验:
①闭合开关,读出电表示数后立即断开开关,并将读数填在表中其中电流表指针位置如图乙所示,则电流表读数为 A,利用该组数据算出的Rx阻值为 Ω(保留一位小数);
②闭合开关,将滑动变阻器的滑片向 移至适当位置,读出两电表示数后立即断开开关,并将读数填在表中;
③闭合开关,继续移动滑片,直至移到了滑动变阻器的一端,读出两电表示数,断开开关,并将读数填在表中;
(4)分析表中数据,小明发现:随着待测电阻两端电压的增大,计算得出的待测电阻阻值变化情况是 ,他感到困惑:为何会出现这样的结果呢?
小华帮他检查后指出:小明所测出的电压数据是错误的,于是小明想重新实验,小华提醒他:无需重新实验,利用已知信息和电流表的读数,不但可计算出待测电阻的阻值,还能求出电源电压。小明经过认真思考后,计算得出:待测电阻Rx= Ω,电源电压U总= V
15.在测量阻值约为的定值电阻的实验中,小明用如图甲所示的器材进行实验,所使用的电源电压恒为3V保持不变,变阻器的最大阻值为。
(1)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,他在实验操作中的错误是 (写出一处错误即可);
(2)在实验中出现:电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是 ;
A.电流表的正、负接线柱接反
B.电压表的量程选小了
C.电阻发生了短路
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)改正错误后,小明改变两端的电压和电流。两次测得的电阻值分别为,。第三次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数如图乙所示,实验测得值应为 ;(结果保留一位小数)
(4)若将图甲中的电阻换为小灯泡,当滑动变阻器接入电路的电阻变小时,电压表与电流表示数的比值将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(5)在测定值电阻实验过程中,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,利用现有器材也测出了一组数据并计算出了待测电阻的阻值操作步如下:
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;
②调节滑片P至滑动变阻器的阻值最小处,读出电压表示数为。
③待测电阻 (用已知量和测量量、表示)。
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. 左 改变电阻R两端电压 断路 1 电路中最小电流为0.12A 大 左 反比
【详解】(1)[1]滑动变阻器在电路中的作用是改变定值电阻两端的电压,闭合开关前应置于最大阻值处,即滑动变阻器的滑片移动到最左端。
[2]在“探究电流跟电压关系”实验过程中,滑动变阻器的作用是保护电路与改变电阻的电压与电流。
(2)[3]实验开始时,用开关试触,发现电压表指针偏转到表盘右侧满刻度处,电流表指针几乎不动,说明电路中没有电流,而电压表与电源电压相连接,故障原因可能是与电压表并联的定值电阻发生了断路。
(3)[4][5]根据分析可知:此时接入电路的定值电阻是,滑动变阻器的最大阻值为,此时电路中的电流最小应该为
故第1组的数据不是实际测得的。
(4)[6][7][8]探究“电流跟电阻的关系”要控制电阻的电压不变,接着断开开关,将5Ω电阻更换成10Ω电阻,闭合开关后,电路中电阻变大,电流变小,变阻器的电压变小,定值电阻的电压变大,则会发现电压表的示数会变大,此时应向左移动滑动变阻器的滑片,增大变阻器接入电路中电阻,以增大变阻器两端的电压,从而使定值电阻的电压降低到原来数值。通过实验得到的结论是:在导体两端的电压一定时,通过该导体的电流与该导体的电阻是成反比的。
2.(1)
(2)定值电阻断路
(3)见解析
(4)见解析
【详解】(1)滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大即远离下接线柱,故接右下接线柱,如下图所示:
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,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,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的定值电阻断路了,此时电压表串联在电路中测电源电压。
(3)根据图象可知,电流随电压变化的图像是一条通过原点的直线,则可得出“电流与电压关系”的结论是:电阻一定时,导体中的电流与其两端的电压成正比。
(4)若将定值电阻换成小灯泡,不能达到本实验的探究目的,是因为实验中应控制电阻的阻值不变,而灯泡的电阻会随温度的变化而变化。
3. 电流表正负接线柱接反了 左 正 10 等于 30Ω 能
【详解】(1)①[1]某同学按如图甲所示电路图连接实物,在试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,即电流表指针反向偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是电流表正负接线柱接反了。
②[2]为保护电路,闭合开关前,变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最右端,此时电压表示数最小,故应将滑动变阻器滑片P向左滑动,使电阻两端电压由1.5 V逐渐增大到2 V、2.5 V,读出所对应的电流值。
③[3]分析数据,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
④[4]由欧姆定律可知该同学所用的定值电阻阻值为
(2)②[5]“探究电流与电阻的关系”实验要控制电阻的电压不变,接下来用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数等于2 V时,读出电流表示数。
③[6]根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=U-UV=4.5V-2V=2.5V
电阻的电压为变阻器分得的电压的倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻为30Ω时,对应的定值电阻最大值为
R定=0.8×30Ω=24Ω
故将实验器材中30Ω定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法完成实验。
④[7]若实验中不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端,电压表测变阻器的电压,因电源电压已知,由串联电路电压的规律可得出R的电压,根据串联电路各处的电流相等,故他能得到电流与电阻的关系。
4. 当电阻一定时,通电导体的电流与导体两端的电压成正比 见解析 ,1A
【详解】(1)[1]由甲图可知,电压表应并联在电阻两端,应将电阻左端的导线与电压表“-”接线柱相连,正确的电路图如图所示
(2)[2][3]由第1次数据,电阻R两端的电压为,则滑动变阻器两端的电压
则接入电路的滑动变阻器阻值
故第一组数据不合理。由表中数据可知,当电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
(3)①[4]由图乙可得,任选一组电流和电阻值,可得电压
②[5]由①可知电阻两端的电压为2.5V,由图可知此时电路中电流为0.5A,则滑动变阻器两端的电压为
则接入电路的滑动变阻器阻值
用的定值电阻替换的定值电阻后,电路中的总电阻为
此时电路中的电流为
则10Ω电阻两端分到的电压为
即10Ω电阻两端的电压大于电压表的量程电压表(0-3V),所以直接闭合开关,会超过电压表的量程,导致电路不安全。
③[6]由于电阻R两端的电压,则滑动变阻器的两端的电压
当电流最小为时,此时滑动变阻器接入的阻值为
故滑动变阻器的规格至少为“,1A”。
(4)[7]用电流表和定值电阻测小灯泡的额定功率,故应将定值电阻与小灯泡并联,再与电流表串联,调节滑动变阻器使通过定值电阻的电流与定值电阻的阻值乘积等于小灯泡的额定电压;不改变滑动变阻器的阻值,将小灯泡与滑动变阻器串联,读出此时电流表的示数,即为小灯泡的额定电流,根据求额定功率,故电路图为
5.(1)b端
(2)电压一定时,电流与电阻成反比
(3) b 使定值电阻两端电压保持不变
(4)“20Ω 1A”
【详解】(1)连接好电路,闭合开关前变阻器的滑片P应该移至阻值最大处,即b端。
(2)由图乙中电流I随电阻R变化的图象可以得到的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(3)[1][2]先把5Ω的电阻接入电路中进行测量,接着又改用10Ω的电阻继续做实验,当把10Ω的电阻接入电路后,电路中的总电阻变大,电流变小,滑动变阻器两端电压变小,定值电阻两端电压变大,为了使定值电阻两端电压保持不变,根据串联电路电压规律,应增大滑动变阻器两端电压,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,故小明应将滑片P向b端移动,使滑动变阻器分得的电压多一些,才能使定值电阻两端的电压保持不变。
(4)由图乙可知,实验时定值电阻两端的电压保持在
当15Ω的定值电阻接入电路,为了使定值电阻两端电压为2.5V,根据串联电路电压比等于电阻比得到
此时,滑动变阻器接入电路的电阻为12Ω,故选用的滑动变阻器应该是“20Ω 1A”。
6. 同时将滑动变阻器的上面两个接线柱或下面两个接线柱接入了电路 2.5
【详解】试题分析:(1)要使滑动变阻器此时连入电路的电阻最大应使下面的接线柱,远离滑片,故应把下面左端的接线柱接入电路.
(2)闭合开关后发现无论怎样移动滑片P,电压表和电流表的示数都不为零,但始终没有变化,说明滑动变阻器接入电路的电阻没有发生变化,原因可能是将滑动变阻器的上面两个接线柱或下面两个接线柱接入了电路.
(3)电压表接的是小量程,所以示数为2.5V.
(4)
考点:欧姆定律
7. 没有控制电阻不变 用定值电阻替换小灯泡进行多次实验
【详解】(1)[1]实验中,要控制电阻的不变。实验中采用的实验器材是灯泡,灯泡电阻随温度变化,无法进行实验探究。
(2)[2]为了得到普遍规律,应用定值电阻替换小灯泡进行多次实验。
8. 右 5.07 不能,电阻阻值过大,电流表将无法读数
【详解】(1)[1]由图甲可知,电源为两节干电池,总电压约为3V,所以电压表选择0~3V量程,具体如图所示;
(2)[2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应最大,由图甲可知,滑动变阻器接左下接线柱,因此滑片应移至最右端。
(3)[3]根据表格数据计算可知,第1组数据测得定值电阻的阻值为
由图乙可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.48A,则第2组数据测得定值电阻的阻值为
第3组数据测得定值电阻阻值为
故定值电阻的阻值为
(4)[4]电源电压约为3V,电阻阻值约为500Ω,由欧姆定律可知,电路的最大电流为
小于电流表的分度值0.02A,则实验时电流表无法读数,故不能测出的阻值。
9. 断开 最大 开关断路 0.5 5Ω 小灯泡的电阻受温度影响 左 2.5 1.25
【详解】(1)[1]本实验根据欧姆定律,用电压表和电流表测量电阻的大小,原理为
[2]在本实验中,电流表与待测电阻串联,电压表与待测电阻并联,滑动变阻器串联接入电路中,故电路图如下所示:
(2)[3]电压表应并联在定值电阻两端,由题意选择小量程。如图所示
[4]连接电路时,开关要断开,防止触电,保护电路。
[5]连接电路时,滑动变阻器应移至阻值最大处,使通过电路的电流最小,防止因电流过大烧坏电路,从而起到保护电路的作用。
(3)[6]连接A处时,电流表和电压表均无示数,说明电路中无电流,某处发生了断路;接到B处,电流表和电压表有示数,说明开关断路。
(4)[7]由图b可知,电流表连接的量程是00.6A,图中示数为0.5A。
[8]定值电阻电压U=2.5V,电流I=0.5A,则电阻为
(5)[9]小灯泡两端电压变化时,电流随之变化,电流越大,灯丝温度越高,电阻就越大,因此不同电压下小灯泡电阻不同。
(6)[10]小灯泡电压达到额定电压时,功率为额定功率。现在灯泡电压为2V,要使电压达到2.5V,需将划片P向左移动,使整个电路电阻变小,电流增大,从而使电压表示数到额定电压2.5V,由图知,此时电流I=0.5A,此时小灯泡额定功率
10. b 滑动变阻器断路 0.3 正比 多次实验,找普遍规律
【详解】(1)[1]正确连接好电路,为了保护电路,闭合开关S前,需将滑片P移动到电阻最大位置,即至b端。
(2)[2]闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表无示数,说明电路是断路,而电压表均无示数,说明电压表并联支路以外的电路出现断路,在检查电源和导线均正常的前提下,可能是滑动变阻器断路。
(3)[3]电流表示数如图乙所示,量程为0-0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A。
(4)[4]根据表格数据,描点连线,如图所示:
(5)[5]分析所绘制的图像是一条过原点的直线,可得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)[6]该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,他们这么做的目的是排除偶然性,得出普遍规律。
11. 定值电阻R短路 左 2.5V 滑动变阻器的最大阻值太小 电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]将电压表与电阻并联,滑动变阻器与电阻串联,如甲图所示,要使滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路,如图所示:
(2)[2]小明把5Ω的电阻R接入电路后,闭合开关S,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的地方出现短路,则电路故障是定值电阻R短路。
[3][4]由图丙可知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.5A×5Ω=……=0.1A×25Ω=2.5V
为一定值,根据串联分压原理可知,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2.5V。
[5]电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的
当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑1=1.4×20Ω=28Ω
故把R换为20Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑片,电压表都不能达到所控制的电压值,可能是滑动变阻器的最大电阻太小。
(3)[6]分析图丙图象,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
12. 导线A或B处断路 4 偏左 3
【详解】(1)[1]连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的部分断路了,则故障可能是导线A或B处断路。
(2)[2]由图甲知,电压表测R0和Rx的总电压,电流表测串联电路中电流,I−U图象是正比例图象,电流表示数为0.5A,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可得
所以
(3)[3]电压一定,导体中电流与电阻成反比时,将R0(20Ω)单独接入CD间,闭合开关调节滑片,电压表示数为4V;用16Ω的电阻替换R0,若不移动滑片,根据串联电路的分压原理可知,定值电阻两端分得电压变小,要保持电压不变,根据串联分压原理,应减小变阻器连入电路的阻值,以减小变阻器分得电压,从而使定值电阻两端分得电压不变,即滑片向左滑动。
[4]定值电阻两端的电压始终保持UV=4V,根据串联电路电压的规律可知,变阻器分得的电压
U滑=U−UV=12V−4V=8V
变阻器分得的电压为电压表示数(定值电阻分得电压)的2倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻100Ω连入电路中时,对应的定值电阻最大值
变阻器允许通过最大电流为0.6A,所以定值电阻的最小值
若每次CD间仅接入一个电阻连入电路,能够继续完成实验的电阻为12Ω、10Ω、8Ω的定值电阻。
13. 右 见解析 待测电阻断路 2.4 8 错误
【详解】(1)[1]原电路图中,电压表串联在电路中是错误的,电阻丝Rx、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在电阻丝Rx两端。如图所示:
(2)[2]为了保护电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移动阻值最大处,即最右端。
[3]实验过程中,使用滑动变阻器的目的是改变待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,从而实现多次测量。
(3)[4]发现电流表没有示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路断路了,即Rx断路。
(4)[5]电压表量程为0~3V,电压表分度值为 0.1V,电压表示数为2.4V。
[6]则未知电阻的阻值为
未知电阻的阻值为8Ω。
(5)[7]研究导体中的电流与电压的关系需保持定值电阻的阻值不变,而灯泡的电阻随温度的升高而增大,则该说法错误。
14. 开关没有断开 滑片没有位于阻值最大处 ③ 待测电阻 0.3 16.7 左 变小 15 7.5
【详解】(1)[1][2]粗心的小明连好最后一根导线时的电路如图甲所示,从图甲可以看出,开关没有断开就连接电路,实验中,为了电路安全,需要断开开关,连接器材;第二个问题是滑片没有位于阻值最大处,实验中为了保护电路,滑片需要位于最大阻值处。
(2)[3][4]电流表指针几乎不动,说明存在断路,电压表指针有明显偏转,则说明电压表所在的电路是通的,说明导线①②是好的,那么导线③断路;或者电压表所测量的待测电阻断路。
(3)①[5][6]如图乙所示,为电流表,选择小量程,分度值为0.02A,故读数为0.3A;该组数据,待测电阻的电压为5V,则Rx阻值为
②[7]从表格中的数据可知,定值电阻两端的电压变大,说明电流变大,那么滑动变阻器的阻值需要变小,故需要将滑片变阻器向左滑动。
③[8]第二次实验的待测电阻的阻值为
第三次实验,待测电阻的阻值为
发现待测电阻越变越小。
(4)[9][10]设电源电压为U,第一次实验时,没有移动滑片,所以滑动变阻器以最大阻值接入电路,故可以列等式
第三次实验,滑片移到了另一端,则滑动变阻器接入的电阻为零,此时电源电压为
解得,待测电阻和电源电压分别为
,
15. 连接电路时开关没有断开 C 5.1 变大
【详解】(1)[1]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,说明在连接电路时开关没有断开,且闭合开关前,没有把滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置。
(2)[2]A.如果电流表的正、负接线柱接反,电流表的指针会向左偏转,电路是通路,电压表有示数,故A不符合题意;
B.如果电压表的量程选小了,电压表有示数,指针偏转角度过大,故B不符合题意;
C.电阻发生了短路,电路为通路,电流表有示数,电压表被短路,电压表没有示数,故C符合题意;
D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路,变阻器连入电路的电阻较大,电路的总电阻较大,由可知通过电路的电流较小,电流表的示数较小,两表示数较小,由U=IR可知电压表的示数较小,故D不符合题意。
故选C。
(3)[3]第三次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A的量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则第三次的电阻值为
故实验测得值应为
(4)[4]图甲中滑动变阻器与灯串联,当滑动变阻器接入电路的电阻变小时,根据串联电路分压原理可知滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知灯两端的电压变大,由通过灯的电流也变大,根据可知灯的实际功率变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻变大,由欧姆定律可知电压表与电流表示数的比值等于灯丝的电阻,所以电压表与电流表示数的比值将变大。
(5)[5]用一根导线替代电流表,与滑动变阻器串联,电压表测量两端的电压;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接入电路,两端电压为;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阻为0,两端电压为,即电源电压为;当滑动变阻器的滑片调到阻值最大处时,通过的电流为
则待测电阻为
答案第1页,共2页
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