内容正文:
2025年中考物理一轮复习专题:《欧姆定律实验探究题》
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材,并连接了如图所示的实验电路。请按要求帮助小阳完成下列实验步骤:
(1)闭合开关S1,断开开关S2,电压表的示数为U1;
(2) ,电压表的示数为U2;
(3)请用U1、U2和R0表示Rx,Rx= 。
2.某同学利用如图所示的电路测量一待测电阻Rx的阻值,图中电源电压恒为6伏,滑动变阻器的最大阻值为50欧。
(1)此实验测电阻的原理是 ;正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端(选填“A”或“B”);
(2)实验过程中向左移动滑片P,电压表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”);实验中测量多组电压和电流值的目的是 (选填“A”验证实验结果是否正确;“B”寻找普遍规律;“C”减小测量误差);
(3)若Rx为10Ω,在保证电路安全的情况下,滑动变阻器连入电路的阻值范围是 。
3.如图 1 所示,小红在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡正常工作电压为 2.5V。
(1) 在连接电路时,开关必须处于 状态;
(2) 闭合开关前,滑动变阻器的滑片必须调节在最 (选填“左”或“右”) 端;
(3) 同学们移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,根据这些 数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像 (如图2 所示) ,分析图像可知,小灯 泡两端电压为 2.5V 时的灯丝电阻为 Ω;当灯泡的电压为 1.5V 时,灯泡的功率为 W;
(4) 从图像还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐 (选填“变大”或“变小”),从物理学 角度分析,造成这一现象的原因是小灯泡电阻受 的影响;
4.小月做“测定小灯泡电阻”的实验中,电源电压恒为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)她连接了如图甲所示的电路,此时闭合开关,容易损坏 表。请你在甲图上只改动一根导线,在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 ;
(2)连接正确后,若闭合开关,电流表及电压表指针均发生偏转,而小灯泡不发光,其可能原因是 ;
(3)再次移动滑片,读取多组电压表的示数U、电流表示数I的值,在坐标纸上描点做出I﹣U关系图像,如图乙所示。则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(4)实验时,小月认为应移动滑动变阻器多测几组数据求平均值,她的想法是否正确 ,为什么 ;
(5)完成实验后,小月又参与另一个小组的实验,合作设计了如图丙所示的电路图,测出了小灯泡L的额定功率,已知小灯泡L的额定电流为0.3A,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,请你将实验步骤补充完整:
①变阻器滑片P移到最 (选填“上”或“下”)端,只闭合开关S和S1,电流表示数为0.25A;
②三个开关都断开,将变阻器滑片P移到最下端,只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表的示数为 A时,小灯泡L正常发光;
③使滑动变阻器的滑片位置不动,断开S2,闭合S和S1,读出电流表的示数为0.4A;
④小灯泡额定功率P= W。
5.小张在用“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的电路
(1)连接实际电路时,开关要处于 状态;
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则所测电流为 A。这时灯丝突然烧断,则电压表示数 (填“变大”“变小”或“不变”)。换相同规格的灯泡,重测的数据如表所示,并绘出图像;
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
平均电阻/
8.1
(3)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?说出你的理由: ;(作出判断并说出理由)
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的图像如图丙的图线B所示,说明 :
(5)电压表本身是一个较大的电阻(具有分流作用),如果考虑电压表分流对测量结果的影响,则测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)电阻的实际值
6.现有两节新的干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干,在利用“伏安法”测量定值电阻Rx阻值的实验中:
(1)请你按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整;
(2)实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于 (填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关,无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,电压表有示数,其原因可能是 ;
A.滑动变阻器断路 B.Rx断路 C. Rx短路
(4)排除故障后,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图丙所示,则通过Rx的电流大小为 A。它的阻值是 Ω;
(5)本实验要多次测量取平均值,是为了 ;
(6)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,发现几次实验测得小灯泡的电阻相差比较大,原因可能是 。
7.如图的电子体温计主要是利用了热敏电阻的电阻值随温度变化显著、反应快这些特性,实现温度的测量。小玲准备用电源、热敏电阻、电流表、开关和导线等自制电子体温计。下表为选用的热敏电阻阻值随温度t变化的数据。
温度
35
36
37
38
39
40
41
42
电阻
680
640
600
560
520
480
440
400
(1)分析比较上表中的数据,可得的初步结论是: ;
(2)小玲猜想电子体温计内部电路图如图(a)所示,当热敏电阻所处区域的温度升高,电路中的电流将 (选填“变大”或“变小”),若将图所示电流表的表盘上电流刻度线上标注相对应的温度变成图(b),则温度的刻度值从左至右 (选填“升高”或“降低”);
(3)小玲按照图(a)电路连接实物进行验证,其中电源电压保持。闭合S,发现热敏电阻所处区域的温度从升高到。小玲用接量程的电流表指针指示温度,这方案 (选填“可行”或“不可行”),依据是: 。
8.小强利用如图甲所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。已知电源电压保持不变,电流表、电压表、实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、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调节至最 (填“左”或“右”)端;
(2)电路连接完整闭合开关后,小强发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,造成这一现象的原因可能是 ;
(3)排除故障后闭合开关,小强用R=5Ω的电阻做完实验,接着把R换为10Ω的电阻接入电路后闭合开关,电压表示数为 V;为了完成实验,他接下来的操作是 ;
9.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)根据图甲电路图用笔画线将图乙电路连接完整(导线不能交叉);
(2)闭合开关, 发现电压表无示数, 电流表有示数, 其原因可能是定值电阻 ;
(3)图丙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; 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,使电压表示数保持不变, 此时滑动变阻器连入电路的阻值为 Ω;
(4)由图丙得到实验结论为: ;
(5)同组的珊珊同学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,电流表示数为0.3A,则未知电阻的阻值为 Ω,珊珊同学为减小误差, 具体做法是 。
10.某兴趣小组在研究“串联电路特点”的实验中,将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路(如图甲),闭合开关S1,发现LED灯亮而小灯泡L不亮,小红认为这是因为通过LED灯的电流大于小灯泡的电流引起的。
(1)其他同学反对小红的这种说法,他们反对的理由是 ;
(2)同学进行如下实验寻找原因:
实验一:将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端,观察到小灯泡L发光;
实验二:利用电流表和电压表,按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量,闭合开关,依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表
实验次数
电压(伏)
电流(毫安)
电阻(欧)
1
1.4
12
116.7
2
1.6
14
114.3
3
1.8
16
112.5
…
…
…
…
①实验一排除了哪种因素导致小灯泡不发光的可能性? ;
②在实验二测定LED灯电阻的过程中,滑动变阻器的滑片向 端移动;
③根据实验数据,他们分析“LED灯亮而小灯泡L不亮”的可能原因是 。
11.某同学制作了一个直接测量电阻阻值的仪器,称之为欧姆表连接的电路如图,制作步骤如下:
(1)在 A 与 B 之间连接导线,调节滑动变阻器 R1,使电流表示数为 0.6 A(即满量程), 把电流表的“0.6 A”刻度线标为“0 Ω”;
(2)保持滑动变阻器 R1 不变,当在 AB 之间 接一阻值为 80 Ω 电阻时,电流表示数为 0.3 A 此时滑动变阻器 R1 的有效阻值为 Ω, 把“80 Ω”数值标在电流表刻度“0.3 A”处;
(3)据此原理,通过计算可把电流表刻度 改为相应的电阻值,则在电流表刻度为“0.4 A”处应标的电阻值是 Ω;用此原理 做成的欧姆表其刻度是 (选填“均匀”或“不均匀”)的.
12.小明进行实验操作练习,实验桌上摆放的实验器材有:电压为6V的电源、不同规格的滑动变阻器4个、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻若干,导线若干。小明先选择了适当的器材探究“电流与电阻的关系”,实验电路如图甲所示:
(1)开始实验时,小明闭合开关,他发现电流表、电压表示数不稳定,原因可能是___________(选填字母);
A.电压表的正负接线柱接反了
B.电流表选错了量程
C.电路某处接触不良
(2)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验测得数据并绘制出I﹣R图像如图乙所示,分析数据和图像得出结论:导体两端的电压一定时 比(选填“正”或“反”);
(3)实验过程中,先用5Ω的定值电阻进行实验,再换用10Ω的定值电阻时,闭合开关后,电压表的示数将 2V(选填“大于”、“小于”或“等于”),因此要向 (选填“右”或“左”)端调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数等于2V;
(4)根据乙图中的数据判断实验所选用的滑动变阻器可能是___________(选填字母)。
A.20Ω,1A B.30Ω,0.5A
C.50Ω,0.5A D.60Ω,0.3A
13.如图是“用伏安法测小灯泡电阻”的实验电路,电源电压为3V。
(1)在图甲中,请你用笔画线将电压表正确连入电路;( )
(2)某次实验时电压表的示数如图乙所示,读数为 V;
(3)小全同学在做实验时发现当电压值改变时,测得小灯泡的阻值也发生变化,这是由于灯丝的 变化造成的;
(4)小海在完成和小全同学一样的实验时发现,当他移动滑动变阻器滑片时,电压表示数增大,电流表示数却是减小的,他依据这个现象判断,可能是在连接电路时,他把电压表并联在了 的两端。
14.小亮做“探究通过导体的电流跟电压的关系”的实验中。他在实验桌上连接了如图所示的实验电路,正准备闭合开关进行实验,同组的小英检查电路后,告诉小亮在实验电路中有一根导线连接错误。
(1)请你检查小亮连接的实验电路,先在错接的那根导线上打上“×”,之后只修改这根错接的导线,用笔画线代替导线连接出正确的实验电路;
( )
(2)小亮改正电路连接后,进行实验探究。他的主要实验步骤如下,请你将他的实验步骤补充完整;
①将滑动变阻器的滑片 P 至于最大阻值,闭合开关 S,调节滑片的位置,使电压表有合适的示数 U,读出此时电流表的示数 I,并把 U、I 的数据记录在实验表格中;
② ;
③仿照步骤②,再做四次实验,并把数据记录在实验表格中;
(3)在实验中,某次两电表的示数如图甲、乙所示,则此时电阻R1的阻值为 Ω
(4)请你画出该实验的数据记录表 。
15.小明在探究通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系时,利用如图甲所示的电路图,其中电源电压为 6V,且保持不变。滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,定值电阻的阻值分别为 5Ω、10Ω、20Ω。小明经历了如下两个探究过程:
(一)探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,小明将阻值为10Ω的定值电阻连人电路。进行实验操作如下:
①连接电路时,开关应该处于断开状态,闭合电路前,滑动变阻器滑片应调到 (选填 A 或B)。开关闭合后,调节滑动变阻器的时候眼睛要看着 表,让其示数成倍数增长,再观察另一块电表的示数是否也成倍数改变;
②小明将记录的数据填入表格里,然后拿给老师审查时,老师指出第 次数据并不是通过测量得到的,请你说出这么判断的理由是 。
试验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1
2
3
4
5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(二)探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”时,小明使用了 5Ω、10Ω、20Ω的电阻, 进行实验操作如下:
①小明用 5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路。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;
②当R换成 20Ω电阻时发现,滑动变阻器连入最大阻值太小,无法完成实验,为了完成实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω;
③解决问题后,小明完成了三次实验,并将记录数据制成如图丙所示的图像,根据图像可以得出结论: 。
试卷第1页,共3页
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《2025年中考物理一轮复习专题:《欧姆定律实验探究题》》参考答案
1. 闭合开关S1和S2 (U2-U1)
【详解】(2)[1]闭合开关S1,断开开关S2,此时两电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,此时的电流为
而开关S1在干路上,必须闭合,再闭合S2,待测电阻被短路,电压表测量电源电压。
(3)[2]回到断开开关S2,两电阻串联,则待测电阻的电压为,待测电阻的阻值为
2. R= A 变大 C 10欧≤R≤50欧
【详解】(1)[1]该实验通过测量待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,再根据计算出电阻。
[2]为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至最大值处,即A端。
(2)[3]向左移动滑片P,滑动变阻器阻值变小,根据分压原理,滑动变阻器两端电压变小,由串联电路中电压的规律知,定值电阻两端的电压变大,即电压表示数变大。
[4]测量定值电阻时,需多次测量电流和电压,计算出多组电阻值,再求平均值,以减小误差,故应填C。
(3)[5]根据电压表的量程知待测电阻的最大电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压最小为
U滑=6V-3V=3V滑动变阻器的电压是电压表示数的1倍,若Rx为10Ω,由分压原理可知,滑动变阻器连入电路的阻值最小是10Ω;变阻器连入电路的电阻越大,变阻器的电压越大,电压表示数越小,故变阻器的最大电阻可连入电路中,所以滑动变阻器连入电路的阻值范围是10Ω~50Ω。
3. 断开 左 10 0.3 变大 温度
【详解】(1)[1]在连接电路时,为保护电路,开关必须处于断开状态。
(2)[2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片必须调节在阻值最大处,即最左端。
(3)[3] 根据绘制出的通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像可知,小灯泡两端电压为2.5V时的电流为0.25A,由欧姆定律知道,灯丝电阻为
[4]当灯泡的电压为1.5V时,对应的电流为0.2A,灯泡的功率为
P=U′I′=1.5V×0.2A=0.3W
(4)[5][6]由图2知道,当电压为0.5V时对应的电流大小为0.1A,由欧姆定律知道,对应的电阻大小
当灯泡的电压为1.5V时,对应的电流为0.2A时,同理,灯的电阻大小为7.5Ω;灯正常发光时(2.5V)的电阻大小为10Ω。所以,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐变大,从物理学角度分析,造成这一现象的原因是小灯泡电阻受温度的影响。
4. 电压 滑动变阻器连入阻值太大 5 不正确 灯丝电阻随温度升度而增大 上 0.3 0.825
【详解】(1)[1]由图甲可知,电压表串联在电路中,其示数近似等于电源电压,由于电源电压大于电压表接入的量程,电压表容易损坏。
[2]灯与变阻器串联,电压表串联在电路中是错误的。电流表与灯串联,变阻器串联在电路中,电压表与灯并联,电路改接如下图所示:
(2)[3]若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,说明电路为通路,而小灯泡不亮,则说明电路中的电流过小,由欧姆定律可知,其可能原因是:滑动变阻器接入电路的阻值太大。
(3)[4]由图乙可知,灯泡两端的电压为2.5V时,电流表的示数为0.5A,由欧姆定律可得此时灯丝的电阻为
(4)[5][6]由于灯丝电阻随温度的升高而变大,移动滑动变阻器多测几组数据后求平均值是没有意义的,小月的想法不正确。
(5)实验步骤:
①[7]变阻器滑片P移到最上端,只闭合开关S和S1,电流表示数为0.25A。
②[8]三个开关都断开,将变阻器滑片P移到最下端,只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器滑片P,当电流表的示数为0.3A时,小灯泡L正常发光。
③使滑动变阻器的滑片位置不动,断开S,闭合S和S1,读出电流表的示数为0.4A;
④[9]在①中,为变阻器最大电阻的简单电路,由欧姆定律,电源电压
U=I1R滑大=0.25A×20Ω=5V
在②中,灯与变阻器串联,灯正常发光;
在③中,为变阻器(P以下部分)的简单电路,由欧姆定律,变阻器连入电路的电阻
则
R滑上=20Ω-12.5Ω=7.5Ω
在②中,根据串联电路的规律和欧姆定律,灯的额定电压为
U额=U﹣I额R滑上=5V﹣0.3A×7.5Ω=2.75V
故灯的额定功率为
P额=U额I额=2.75V×0.3A=0.825W
5. 断开 0.26 变大 不同意,小灯泡的电阻不是定值,求平均值没有意义 电压表与滑动变阻器并联 小于
【详解】(1)[1]连接电路时,为了用电安全,开关要处于断开状态。
(2)[2]由图乙知, 电流表使用0 ~ 0.6A量程,分度值为0.02A,此时电流值为0.26A。
[3]由图知,灯泡与变阻器串联,电压表测灯泡两端电压,所以电压表示数小于电源电压,当灯泡丝烧断后,电压表串联在电路中,相当于电压表测量电源电压,所以电压表的示数变大。
(3)[4]因为灯丝的电阻与温度有关,而灯泡两端的电压越大,灯丝的温度越高,因此小灯泡在不同电压下工作时,小灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,所以不能求灯丝电阻的平均值。
(4)[5]当电流变大时,根据,灯的电压应变大,由串联电路电压的规律,变阻器的电压变小,随着电流的增大,根据丙图中的B图象,电压减小,则电压表接在了滑动变阻器两端。
(5)[6]图甲中,电压表与灯并联,电流表测通过灯与电压表的总电流,由并联电路电流的规律,电流表示数大于灯的实际电流,由欧姆定律可得,测量值小于电阻的实际值。
6. B B 0.3 9 减小误差 灯丝的电阻随温度变化
【详解】(1)[1]由图甲可知,滑动变阻器滑片左移时,接入电路的电阻变小,滑动变阻器连接时,按照一上一下的原则,如图所示:
(2)[2]实验前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即B端。
(3)[3]无论怎样移动滑片P,发现电流表始终无示数,则电路中存在断路,电压表有示数,说明与电压表并联之外的电路是通路,与电压表并联的电阻Rx断路了,故选B。
(4)[4][5]图丙中,电流表使用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.3A,串联电路中电流处处相等,因此通过Rx的电流为0.3A。电压表测Rx两端电压,根据欧姆定律可得
(5)[6]为了减小误差,本实验需要多次测量求平均值。
(6)[7]由于灯泡的电阻受温度影响,当灯泡两端电压升高时,灯泡变亮,灯丝温度升高,电阻增大,因此几次实验测得小灯泡的电阻相差比较大。
7.(1)随着温度升高,热敏电阻的阻值在逐步变小
(2) 变大 升高
(3) 不可行 见解析
【详解】(1)通过分析表格数据发现,随着温度升高,热敏电阻的阻值在变小。
(2)[1]当热敏电阻所处区域的温度升高,热敏电阻的阻值减小,根据欧姆定律可知,电路中的电阻变小,电源电压不变,根据可知电路中的电流变大。
[2]温度越高,电流越大,电流表示数越大,电流表刻度值从左至右变大,所以温度的刻度值从左至右也升高。
(3)[1][2]电源电压为6V,37℃对应表格中的电阻为600Ω,电流记为;42℃对应电阻为400Ω,电流记为;根据欧姆定律得电流分别为
用接0~0.6A量程的电流表指针指示温度,分度值为0.02A,电流变化范围为0.01~0.015A,电流表指针几乎不偏转,所以此方案不可行。
8. 左 定值电阻断路 2.2 应向左调节滑动变阻器,直到电压表示数为
【详解】(1)[1]闭合开关前,滑片应处于阻值最大处,由图可知,滑片应处于最左端。
(2)[2]闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表没有示数,则电路可能断路,电压表有示数,则电压表与电源接通,所以,故障是定值电阻断路。
(3)[3]电压表为小量程,分度值0.1V,故读数为2.2V。
[4]将5Ω换成10Ω,由串联电路分压特点可知,电压表示数增大,探究电流跟电阻的关系,应保持电压不变,由图可知,电压恒为
故应向左移动滑片,使电压表示数为2V。
9.(1)
(2)短路
(3) 2 右 20
(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5) 5 移动滑动变阻器滑片,多测几次对应的电压值和电流值,求电阻的平均值
【详解】(1)由甲图可知定值电阻、滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器滑片向右移动阻值变大,电源电压6V,则电压表接入大量程,定值电阻最小5Ω,根据可知电路中电流最大1.2A,则电流表接入大量程,如下图:
(2)闭合开关, 发现电压表无示数, 电流表有示数, 说明电路中有电流,但是定值电阻两端无电压,因此故障可能是定值电阻短路。
(3)[1]由图像可知R为5Ω时,电流为0.4A,R两端电压为
[2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时, 根据串联电路分压特点,要想电压表示数不变,滑动变阻器的接入阻值需要变大,故滑片向右移动。
[3] 此时滑动变阻器连入电路的阻值为
(4)如图丙的图像所示,导体两端电压一定时,此时导体中的电流与导体的电阻的乘积是一个定值,故当导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(5)[1]此时电压表示数为1.5V,电流表示数为0.3A,则未知电阻的阻值为
[2]为了得出普遍规律,避免偶然性,应该移动滑动变阻器滑片,多测几次对应的电压值和电流值,求电阻的平均值。
10. 串联电路电流处处相等 小灯泡L短路 b LED灯的电阻大于小灯泡的电阻
【详解】(1)[1]由电路图知,小灯泡与LED灯串联,串联电路电流处处相等,所以小红说法错误。
(2)①实验中LED灯亮而小灯泡L不亮,小灯泡L不亮一定不是断路引起的,可能是短路,当将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端时,观察到小灯泡L发光,可以排除小灯泡L处短路。
②要测定LED灯的电阻,需要测出LED灯两端电压和流经LED灯的电流;由表中数据知,电路中电流逐渐增大,由欧姆定律可知,变阻器连入电路的阻值逐渐减小,即滑动变阻器的滑片向b端移动。
③由题知LED灯的电阻大于小灯泡的电阻,而通过的电流相同,根据知LED灯的实际功率大于小灯泡的实际功率小,所以LED灯亮而小灯泡L不亮。
11. 80 40 不均匀
【详解】(1)由欧姆定律得:
(2)由欧姆定律得:
由等式(1)(2)可以解得:R1=80Ω,U=48V
(3)电流表刻度为“0.4 A”处时,由欧姆定律得:;
由可知电阻与电流不成正比例,因此做成的欧姆表其刻度是不均匀的.
12.(1)C
(2)反
(3) 大于 右
(4)C
【详解】(1)闭合开关,电流表、电压表示数不稳定,原因是电路某处接触不良。
故选C。
(2)根据绘制出I-R图像可知电阻的电压为
UV=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
即电流与电阻之积为一定值,得出结论: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。
(3)[1]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,即电压表的示数将大于2V;
[2]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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V。
(4)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U-UV=6V-2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
考虑到电阻为5Ω时,电流为0.4A,实验所选用的滑动变阻器可能是50Ω,0.5A。
故选C。
13. 2.4 温度 滑动变阻器
【详解】(1)[1]根据电压表要与被测电路并联,电流要从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,电源电压为3伏,可确定电压表的量程要选0~3V量程,如下图所示:
(2)[2]电压表接0~3V量程,分度值是0.1V,根据指针位置得到电压表示数为2.4V。
(3)[3]当电压值改变时,灯泡亮度也会改变,说明灯丝温度在变化,且测得小灯泡的阻值也发生变化,所以说明灯丝的电阻随温度的变化而变化。
(4)[4]当移动滑动变阻器滑片,电流表示数减小,说明电路电阻增大,即滑动变阻器的阻值增大,电流减小,由欧姆定律知灯泡两端电压减小,根据串联分压可知,滑动变阻器两端的电压增大,又因为电压表示数增大,所以可知电压表并联在了滑动变阻器两端。
14. 调节滑动变阻器的滑片,改变R1两端的电压,并把U、I记录在数据表格中 4 见解析
【详解】(1)[1]图中电流表与定值电阻并联,电阻被短路,电压表串联在电路中了,故错误的导线及正确的连线如图所示:
。
(2)[2]调节滑动变阻器的滑片,改变R1两端的电压,并把U、I记录在数据表格中。
(3)[3]由图可知,电压表接入的最大量程为3V,读数为1.2V;电流表接入的最大量程为0.6A,读数为0.3A;根据欧姆定律可知此时电阻R1的阻值为
(4)[4]该实验共做了5次实验,另四组数据合理设计,记录表如下所示:
实验次序
电压U/V
电流I/A
1
2
3
4
5
15. A 电压 1 定值电阻两端的电压最小值为2V A 2 40 电压一定时,导体的电流与导体电阻成反比
【详解】(一)①[1]为了保护电路,连接电路时,应把滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处,由图可知,闭合电路前,滑动变阻器滑片应调到A,此时滑动变阻器的阻值最大。
[2]该实验探究的是导体的电流与导体两端电压的关系,所以应不断改变导体两端的电压,再观察电流的变化情况,所以调节滑动变阻器的时候眼睛要看着电压表,让其示数成倍数增长,再观察另一块电表的示数是否也成倍数改变。
②[3][4]由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联在电路中,滑动变阻器阻值越大,电路中的电流越小,定值电阻两端的电压越小,当滑动变阻器接入电路中电阻最大时,即电阻为20Ω时,电路中电流为
此时定值电阻两端电压最小,最小电压为
所以定值电阻两端的电压不会小于2V,所以第1次数据并不是通过测量得到的,判断的理由是:定值电阻两端的电压最小值为2V。
(二)①[5]把R换为10Ω的电阻接入电路,定值电阻的阻值变大,根据串联分压原理可知,此时定值电阻分担电压变大,因为要探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”,应保证定值电阻两端电压不变,所以接下来应调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端电压变小,需增大滑动变阻器接入电路的电阻,闭合开关,应向A端移动滑片。
[6]由图丙可知,用5Ω的电阻进行实验时,定值电阻的电流为0.4A,此时定值电阻的电压为
所以把R换为10Ω的电阻接入电路,保持定值电阻两端电压不变,闭合开关,移动滑片,直至电压表示数为2V时,读出电流表的示数。
②[7]当R换成 20Ω电阻时,滑动变阻器两端的电压为
此时电路中的电流为
此时滑动变阻器的电阻
所以为了完成实验,滑动变阻器的最大阻值不得小于40Ω。
③[8]由图丙可知,电阻值与对应电流值的乘积相同,所以根据图像可以得出结论:电压一定时,导体的电流与导体电阻成反比。
答案第1页,共2页
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