专项07 探究电路相关实验(重难点训练)物理新教材沪科版九年级全一册
2025-10-09
|
2份
|
55页
|
899人阅读
|
52人下载
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 本章总结 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 34.63 MB |
| 发布时间 | 2025-10-09 |
| 更新时间 | 2026-01-09 |
| 作者 | 追梦者试卷达人✰ |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54261921.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专项07 探究电路相关实验
1. 探究电流与电压的关系(共 6小题)
2. 探究电流与电阻的关系(共 6小题)
三.用电压表和电流表测电阻(共6小题)
四.特殊方法测电阻(共6小题)
五.家庭电路设计(共2小题)
1. 探究电流与电压的关系(共 6小题)
R=5Ω
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1.(24-25九年级上·辽宁阜新·期末)在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的器材有:定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、干电池、开关、导线等。
(1)实验前应先检查电流表、电压表的指针是否 ,某小组同学连接的电路如图所示,请补充一根线,将电路连接完整(导线不要交叉) ;
(2)若试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线 ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C 接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则故障原因是 ;
(3)排除故障后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片放在最 (选填“左”或“右”)端,然后通过改变滑片的位置来改变 两端的电压,测得多组数据如表所示。分析表格中数据,可以得出的实验结论是 。
2.(2025·四川凉山·中考真题)为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小雨和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器(50Ω,1A)等。
(1)本实验主要应用的物理研究方法为 ;连接电路前,应将开关 ;
(2)小雨按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为______(选填答案序号);
A.电流表处存在断路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R断路
(3)小雨根据实验数据绘制的I-U图象,如图乙所示,分析图象初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比;
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的图象如丙图所示,发现图象并不是一条直线,原因是 ;
(5)做完该实验后,小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻,用来做“探究电流与电阻的关系”的实验,该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,为了保证完成该实验,小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是 V~3V。
3.(24-25九年级上·河南许昌·期末)在探究“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”时,小明连接成如图甲所示的实验电路。
(1)实验电路中有一个仪器连接错误,请在实物图中只改变一根导线,使该仪器正常工作(用“×”标出需要改动的导线,并画出改接的导线,要求滑片在最左端时连入电路中的电阻最大);
(2)实验过程中,电流表指针偏转角度很小,如图乙所示,这时小明应该选择 ;
(3)小明通过实验得到定值电阻R1、R2对应的I—U关系图像,如图丙所示;由图像得出:
①当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正比”或“反比”)关系;
②定值电阻R1 R2(选填“>”、“<”或“=”);
(4)小明还想利用这个电路进一步探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”。在实验过程中,小明应该先后用阻值不同的电阻替换原来的定值电阻R,并调节 ,使 保持不变,然后再记录电流表的示数,总结出结论。
4.(24-25九年级上·广西桂林·期末)小桂同学利用图乙中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)实验前如图甲所示,应先将电流表 ;按照图乙连接好电路,闭合开关,发现排除故障后,电流表没有示数,电压表的示数接近电源电压,原因可能是导体A发生 ,闭合开关,多次改变电源电压,并记录电压表与电流表的示数。
(2)换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是 的。
(3)由图丙可知,RA RB。在工程技术中常用不同颜色的环对电阻数值进行标记,两位数以内的阻值,可以根据对应的前两环的颜色来判断,例如图丙中导体A、B的阻值对应的色环及含义如图丁所示。若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中的 (选填“d”“e”或“f”)。
实验次数
①
②
③
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.6
(4)小桂同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,为了精确控制导体两端的电压,于是串联一个滑动变阻器进行实验。
①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;
②将15Ω的电阻替换为B,使B两端电压达到上述固定值,此时电流为 A;
③将电阻B替换为A,再次进行实验;
④分析表格数据可得:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
5.(24-25九年级上·江西赣州·期末)【实验名称】探究电流与电压、电阻的关系
【问题】电压是形成电流的原因,电阻是描述导体对电流阻碍作用的大小,那么电流与电压、电阻有什么关系呢?
【实验器材】恒定电压4.5V的学生电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、3个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω)、导线若干。
【证据】
(1)根据如图甲所示电路图,连接如图乙所示实物电路,要求滑片向右端移动时,连入电路中的电阻变大 ;
(2)连接电路时开关必须 ,闭合开关前滑片应移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)在“探究电流与电阻的关系”时,需要保持定值电阻 不变,更换10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行多次实验;
(4)林红同学在完成实验探究后,把实验数据记录在表一、表二中,由于疏忽忘记写课题名称,请你补写表一的课题名称 。
【解释】分析表二的实验数据,可得到结论: 。
【交流】实验过程中是分成两个课题进行探究,两个探究中都移动了滑动变阻器从而进行多次实验,这两个课题中移动滑动变阻器的目的 (选填“相同”或“不同”)。
6.(24-25九年级上·宁夏中卫·期末)某实验小组想了解电流与电压有怎样的关系,进行了如下探究。
(1)他们依据电压是形成电流的原因,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而 ;
(2)于是他们设计了如图甲所示的实验电路图。 请判断虚线框内的电表,其中甲是 表,乙是 表;
(3)按照电路图连接电路,闭合开关,移动滑片时,发现电流表和电压表的示数都很小且不发生变化,连接时可能出现的错误是 ;
(4)电流表指针位置如图乙所示,此时电流表的示数为 A,纠正错误后,正确连接电路,闭合开关,保持电阻R=5Ω不变,移动滑片,测得的几组数据如下表所示。
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
①请在图丙的坐标轴上制定标度,把上表中的实验数据在坐标系中描点并绘出图像;
②通过分析数据和图像可知,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 。
2. 探究电流与电阻的关系(共 6小题)
7.(24-25九年级上·四川资阳·期末)探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有20Ω;2A字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是( )(填序号)
A.滑动变阻器断路
B.定值电阻R断路
C.定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是电压,其值为 ;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时, 。
(4)实验时更换为50的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,下列措施可行的是( )(填序号)。
A.调高电源电压
B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.在电源和开关之间串联一个15的电阻
8.(24-25九年级上·云南昭通·期末)在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,已知电源电压恒为4V,小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验。
(1)请在图乙中连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)连接电路时开关应 ,闭合开关前,如图甲所示滑动变阻器的滑片应置于 (选填“最左”或“最右”)端;
(3)在该实验中滑动变阻器除可以保护电路外,还有 的作用;
(4)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表几乎没有示数,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是 ;
(5)实验中,当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后,应把变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住 ;
(6)根据实验数据,作出I﹣R图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
9.(24-25九年级上·福建泉州·期末)小敏利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为4.5V,定值电阻R分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;闭合开关S后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则故障原因可能是定值电阻R ;
(3)小敏用5Ω的定值电阻做完实验后,接着换10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P应向 (选填“A”或“B”)端适当调节,使电压表示数保持不变;
(4)图乙是根据实验数据绘制的关系图像,分析图像可知:实验时电压表示数保持 V不变;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(5)用5Ω和20Ω的定值电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的阻值分别为R1和R2,则R1:R2= 。
10.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V的电源,标有“50Ω,1A”的滑动变阻器,阻值不同的定值电阻若干,其他器材,回答下列问题。
(1)电路连接时,开关应 ;
(2)甲图是小茗同学连接的实验电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上 ;
(3)先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关后,在移动滑片的过程中,眼睛应注意观察 (选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”);
(4)断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应移动滑片,直至电压表示数为 Ⅴ时,读出电流表的示数。记录实验数据,并绘制成图乙所示,分析图像可知: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 ;
(5)当将20Ω定值电阻换成30Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保证电压不变,原因是滑动变阻器的最大阻值 (选填“过大”或“过小”)。为了完成本实验,接入的定值电阻最大不超过 Ω。
11.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电阻之间的关系”。实验器材如下:电源电压恒为4.5V,电流表、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器三个:R1(30Ω,1A)、R2(30Ω,0.3A)、R3(20Ω,0.5A),开关一个,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于 端(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数变化,而电压表示数始终为零,则可能存在的故障是 (选填序号);
A.定值电阻短路
B.定值电阻断路
C.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,小明依次接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,并根据实验数据画出电流随电阻变化的I﹣R图像,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,由此可以得出a、b两点间电压为 V;
(4)小明为顺利完成4次实验并得出结论,可知他选用的滑动变阻器是 (选填“R1”、“R2”或“R3”);
(5)当小明改用30Ω的电阻做第5次实验时,仍用(4)的滑动变阻器继续实验,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,若想顺利完成这5次实验,a、b两点间设定的电压范围为 。
12.(24-25九年级上·江苏南通·期末)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,电源电压调为,滑动变阻器上标有“”,定值电阻、、。
(1)小明连接的电路如图甲,电路中还差一根导线没有连接,小华指出电路连接之前,必须进行的一步操作是 。请用笔画线代替导线,将电路补充完整,要求滑片向左移,电流表示数变大 ;
(2)正确连接电路,闭合开关后发现,无论怎样移动滑片P,电流表的指针几乎不动,电压表指针明显偏转,若仅是导线连接点发生故障,则可能是导线 与的连接点接触不良;(选填“①”“②”或“③”)
(3)故障排除后,为完成本实验小明应控制 表的示数不变,实验操作如下:
①将接入电路,闭合开关调节滑片P,使电流表的示数如图乙所示,电流表示数为 A,记录两电表示数;
②用替换,调节滑片P使电压表示数为 V,并记录电流表示数;
③用替换,闭合开关后发现无论怎样调节滑片P,都无法完成实验,调节滑片P过程中,小明观察发现此过程中电压表示数的最小值为 V;
(4)小明为完成上述(3)③步骤的实验,可将电源电压最大调为 V。
3. 用电压表和电流表测电阻(共6小题)
13.(24-25九年级上·广东惠州·阶段练习)为测量小灯泡正常发光时的电阻,“飞天”兴趣小组利用图甲所示的实验器材进行了如下实验(小灯泡正常发光时电压为2.5V):
(1)该实验原理为 ;
(2)请用笔画线代替导线,将甲图补充完整;
(3)该实验中滑动变阻器的作用,除 以外,还可以改变灯泡两端电压;
(4)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,发现电压表的示数如图乙所示,其读数为 V;要使得灯泡正常发光,应将滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(5)根据实验数据绘制的图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(6)由图丙可知小灯泡灯丝的电阻随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
14.(2025·河南安阳·模拟预测)在“伏安法测电阻”实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω,1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)请用笔画线代替导线把电路连接完整,使滑片向右滑动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前,电流表指针如图乙所示,接下来的操作是将电流表指针 ;闭合开关后,电流表指针为零,电压表指针明显偏转,电路故障可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片到不同的位置,其中第1次电流表示数如图丙,请把下表填写完整:
实验次数
电压
电流
电阻平均值
1
保留一位小数
2
2
3
(4)实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 ;利用该实验器材还能完成的实验有 (写出一个即可)。
(5)实验中电流表突然损坏不能使用,小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出,不用电流表,利用现有器材也能进行测量。操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至右端,电压表示数为U1;
②再 ,电压表示数为U2;
③则Rx= (用U1、U2、滑动变阻器最大阻值RP表示)。
15.(24-25九年级上·甘肃张掖·阶段练习)在测定“小灯泡电阻”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡正常工作电压为2.5V。
(1)实验原理是 ;
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(3)连接电路时开关应 。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(4)小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 ;(写出一种即可)
(5)小明闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为 V;则此时应将滑片向 (选填“A”或“B”)端滑动,才能使灯泡正常发光;
(6)小明继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图像(图丙),根据图像,可计算出小灯泡的正常发光时的电阻为 Ω;
(7)进一步分析图像可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐 (选填“增大”、“减小”或“不变”),造成这一现象的原因可能是 。
16.(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)小真同学用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电阻,他选用的电源电压为3V,小灯泡铭牌上标有“2.5V”字样,图乙是实验电路。
(1)闭合开关S后,发现小灯泡不亮,接下来首先应该的操作是( )(填序号);
A.更换小灯泡
B.检查导线连接是否良好
C.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
(2)某时刻电压表的示数如图丙所示,为 V;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,如下表格所示:当小灯泡正常发光时,电阻为 Ω;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
熄灭
微光
较暗
较亮
亮
明亮
更明亮
电压U/V
0.4
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
2.7
电流I/A
0.1
0.11
0.14
0.17
0.19
0.20
0.21
(4)通过上述表格,该同学发现,灯泡的电阻不是一个定值,这是因为温度对小灯泡电阻的影响;由此他猜测在做实验开始前,该小灯泡的电阻值可能是( )(选填序号);
A.0Ω B.2Ω C.4Ω D.12.9Ω
17.(2025·福建福州·模拟预测)紫藤同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。要求滑片P向左移动时,电流表的示数变大;
(2)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,移动滑片P电压表示数无明显变化,电流表示数为零。造成该故障的原因是 (选填“定值电阻短路”、“定值电阻开路”或“滑动变阻器开路”);
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,待测电阻的阻值为 Ω;
(4)从实验方案选取的角度看误差,根据下表方案一的分析,写出方案二误差分析:
方案
方案一
方案二
误差分析
电压表与Rx并联,电流表测量电压表(可视为一个很大的电阻)和Rx的总电流,根据I总=I电压表+Ix,电流表的测量结果偏大,又由于,U准确,测量的结果将偏小。
电流表与Rx串联,电压表测量电流表(可视为一个很小的电阻)和Rx两端的总电压,根据 ,电压表的测量结果偏大,又由于,I准确,使测量结果 。
(5)如下表是某小组进行的三次实验,实验中教师提供的待测电阻是10Ω,第1次实验数据与待测电阻相差较大,电流表的指针位置如图丙所示,根据指针情况分析,产生较大偏差的原因是 。
次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
1.5
0.16
9.375
9.79
2
2
0.2
10
3
2.5
0.25
10
18.(2025·山东临沂·二模)小明在做“测量小灯泡的电阻”实验时,电源电压3V,待测小灯泡的额定电压为,他连接的部分电路如图甲所示,有3个滑动变阻器(铭牌上分别标有“,”、“,2A”、“,2A”字样)可供选择。
(1)如图甲所示,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 (选填“A”或“B”)端;闭合开关后发现电压表的指针刚好满偏。小明仔细检查后,发现只有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“”,并补上一条正确的导线;
(2)纠正错误后闭合开关,小明发现灯泡还是不发光,电流表无示数,电压表有示数。产生此故障的原因可能是下列情况中的______;
A.电灯座内部开路 B.小电灯的灯丝断了
C.电压表的正、负接线柱接反 D.电流表开路
(3)排除故障后,闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据,小明根据实验数据绘制了小灯泡的图像,如图丙中的图线a所示,观察图像,发现AB部分近似为线段,BC部分为曲线,为便于分析,将线段AB延长作出图像,如图丙中的图线b所示。
①某次实验中,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常工作时的电阻,他应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片P,直至小灯泡正常工作;
②小灯泡正常工作时的电阻为 ;实验中小灯泡两端电压最低可以调至,则他实验时所选用的滑动变阻器是 (选填“,”、“,2A”、“,2A”);
③通过实验发现,当小灯泡两端电压逐渐增大时,灯泡亮度会逐渐变亮,说明小灯泡的亮度与 功率(选填“额定”或“实际”)有关;比较a、b两图线,发现两图线间的距离随着电压的增大而增大,你认为造成这种结果的原因是 。
(4)细心的同学在实验过程中发现,灯丝呈螺旋状,于是提出新的问题;为什么将灯丝设计成螺旋状?你认为这样设计的目的是通过:① ;② ,从而增大灯丝的阻值。
四.特殊方法测电阻(共6小题)
19.(2025·河南鹤壁·二模)某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是 。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整。
(3)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,出现这种现象的原因是 。
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,正确连接电路后,闭合开关S,滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动时,小灯泡L变亮。
(5)在移动滑片P的过程中,应该观察 表的示数,使小灯泡正常发光。
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.2A,则小灯泡正常发光时的电阻是 。
(7)完成实验后,小组又设计了如图乙所示的电路图,测量该小灯泡正常发光时的电阻,阻值为的定值电阻,为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关,将开关拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数 V;
②保持滑片的位置不变,再将开关拨到触点1,读出电压表的示数并记为;
③该小灯泡正常发光时的电阻 (用、、表示)。
20.(24-25九年级上·广东·期中)实验小组利用图(甲)所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)用图甲的电路测量Rx的阻值,该实验的原理是 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端;
(3)当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图(乙)所示,则通过Rx的电流为 A,此次测得Rx的阻值为 Ω;
(4)实验小组改变滑动变阻器滑片P的位置,多次测量了电压及电流的值,根据每次电压及电流的值算出电阻,最后求出Rx的平均值,目的是为了 ;
(5)若实验中电压表损坏,小亮添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整;
①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
②断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2;
③处理实验数据,则得Rx= (用I1、I2和R0表示)。
21.(24-25九年级上·黑龙江绥化·阶段练习)在用“伏安法”测量电阻的实验中,小明用如图甲所示的器材进行实验,电源电压保持不变。
(1)如图甲所示,在图中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小;
(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,且灯泡发光较亮,他在实验操作中的两处错误是 和 ;
(3)改正错误后,小明改变两端电压和电流.两次测得的电阻分别为,,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,则 Ω,实验测得值应为 ;
(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)某同学在缺少电流表的情况下,设计了如图丙所示的电路(阻值已知)来测量未知电阻的阻值;
①闭合开关S、,断开开关,适当调节滑片的位置,电压表示数为;
②闭合开关S、,断开,滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为;
③未知电阻的阻值 (用字母表示)。
22.(2025·山东日照·二模)科技兴趣小组测量额定电压为的灯泡正常发光时的电阻,实验装置如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整。闭合开关前,需要将滑动变阻器滑片移到最 端;
(2)正确连接电路后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中实验过程中曾改变电压表的量程,测得了如表所示的实验数据,根据第 次数据可知,电路出现故障,故障原因是 ,由此也可知电源电压是 V;
实验次数
电压表示数
电流表示数
灯泡亮度
较暗
正常发光
强烈发光
不发光
(3)实验中滑动变阻器的作用: 、 。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻约为 (结果保留一位小数);
(4)兴趣小组的其中一位同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为应将所测电阻取平均值以减小实验误差,你同意该同学的看法吗? ;说说自己的理由: ;
(5)实验装置中有“”“”两种规格的滑动变阻器,此实验中选用的滑动变阻器规格应为 。
(6)其中组员小红还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定大于且未知,滑动变阻器最大阻值未知,定值电阻阻值为);请将实验步骤补充完整:
①闭合、,断开,移动滑片,使电流表示数为 时,小灯泡正常发光;
②闭合、,断开,保持滑片位置不变,读出电流表的示数为;
③小灯泡正常发光时的电阻 。(用、Ⅰ、表示)。
23.(2025·河南信阳·三模)小华用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。
(1)连接电路时,开关应 ,并将滑动变阻器滑片置于阻值 处。
(2)闭合开关后,发现电流表的指针指向“0”刻度的左侧,造成这一现象的原因可能 是 。
(3)排除故障后进行实验,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,则通过的电流为 A,的阻值为 Ω。
(4)本实验需要改变滑动变阻器的阻值,多次测量取平均值,目的是为了 。
(5)小华对实验进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为 的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也能测出 R 的阻值,请完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数;
② 读出电流表示数;
③根据实验数据,计算出待测电阻 (用R0、、表示)。
24.(2025·海南·二模)现要测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx(约5Ω)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小;
(2)该实验中,若电流表没有示数,电压表示数为电源电压,那么故障可能是: ;
(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50A,电压表的示数如图乙,则本次的Rx= Ω;
(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0-999.9Ω)和电流表等器材,测电阻Rx的阻值,设计的电路如图丙。完成下列实验步骤:
①正确连接电路,闭合S1、S2,断开S3,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1;
②闭合S1、S3,断开S2,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱阻值使电流表示数为I1,此时电阻箱读数为R0;
③电阻Rx= 。(用测得量的符号表示)
五.家庭电路设计(共2小题)
25.(24-25九年级上·江西宜春·期中)【探究名称】探究电路短路的危害
【问题】小明在学习短路对家庭电路的危害后,想探究保险丝的工作原理及作用,于是和小华一起讨论并完成下列实验;
【证据】
(1)在图中,C、D间接上一段保险丝,A、B间接入电流表,其他部分按如图所示连接好电路;
(2)当开关闭合时,灯泡 (选填“发光”或“不发光”);
(3)断开开关,C、D间保留保险丝,只在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,小明观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断;
(4)小明找来一根细铜丝代替保险丝接在C、D之间,同时在B、D间接入一根较短的粗铜丝;闭合开关,发现电流表的示数超过量程,灯泡 (选填“发光”或“不发光”),细铜丝发热明显,粗铜丝发热不明显,电流表损坏;
【解释】分析以上实验现象可知,保险丝在电路中的作用是 ,在没有保险丝的情况下, (选填“能”或“不能”)用铜丝代替保险丝;
【交流】B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,闭合开关的瞬间,线路中的电流很 (选填“大”或“小”),但是保险丝的电阻比导线大很多,在电流大小和通电时间相同时,产生的热量 ,温度升高达到熔点而熔断。
3.(24-25九年级上·河南信阳·期末)小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因,做了如下实验。他用若干“12V,6W”的灯泡作为用电器,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)小明实验时用12V电池代替家庭照明电路的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全;
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0,该实验可以 验证电路中电流过大的原因是 ;
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上 ,该实验可以验证电路中电流过大的原因是 。
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
专项07 探究电路相关实验
1. 探究电流与电压的关系(共 6小题)
2. 探究电流与电阻的关系(共 6小题)
三.用电压表和电流表测电阻(共6小题)
四.特殊方法测电阻(共6小题)
五.家庭电路设计(共2小题)
1. 探究电流与电压的关系(共 6小题)
R=5Ω
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1.(24-25九年级上·辽宁阜新·期末)在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的器材有:定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、干电池、开关、导线等。
(1)实验前应先检查电流表、电压表的指针是否 ,某小组同学连接的电路如图所示,请补充一根线,将电路连接完整(导线不要交叉) ;
(2)若试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线 ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C 接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则故障原因是 ;
(3)排除故障后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片放在最 (选填“左”或“右”)端,然后通过改变滑片的位置来改变 两端的电压,测得多组数据如表所示。分析表格中数据,可以得出的实验结论是 。
【答案】(1) 指在零刻度线 (2)滑动变阻器断路
(3) 左 定值电阻 电阻一定时,电流与电压成正比
【详解】(1)[1]实验前应先检查电流表、电压表的指针是否指在零刻度线,若不是,需要调零。
[2]实验中,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联。如图所示:
(2)试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转,说明发生断路。保持导线 ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针均偏转,说明电压表的两端与电源相通,电流表指针均不偏转,说明断路位置不在ABC之间,则故障原因是滑动变阻器断路。
(3)[1]为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片放在阻值最大处,即最左端。
[2]在“探究电流与电压的关系”实验中,要保持电阻不变,为寻求普遍规律,要通过改变滑片的位置来改变定值电阻两端的电压,测得多组数据。
[3]分析表格中数据可知,电压扩大几倍,电流也扩大几倍,据此可以得出的实验结论是:电阻一定时,电流与电压成正比。
2.(2025·四川凉山·中考真题)为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小雨和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器(50Ω,1A)等。
(1)本实验主要应用的物理研究方法为 ;连接电路前,应将开关 ;
(2)小雨按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为______(选填答案序号);
A.电流表处存在断路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R断路
(3)小雨根据实验数据绘制的I-U图象,如图乙所示,分析图象初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比;
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的图象如丙图所示,发现图象并不是一条直线,原因是 ;
(5)做完该实验后,小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻,用来做“探究电流与电阻的关系”的实验,该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,为了保证完成该实验,小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是 V~3V。
【答案】(1) 控制变量法 断开 (2)C (3)正 (4)灯泡电阻随温度升高而变大 (5)2
【详解】(1)[1]探究电流与导体两端电压的关系时,要控制电阻不变,这主要是依据了控制变量法。
[2]为保护电路,连接电路前,应将开关断开。
(2)闭合开关,发现电流表几乎无示数,说明发生断路,电压表示数接近电源电压,则电压表两端与电源相通,则电路故障为定值电阻R断路,故C符合题意,AB不符合题意。故选C。
(3)如图乙所示,绘制的I-U图象为正比例函数图象,可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)小灯泡的图象并不是一条直线,原因是灯泡电阻随温度升高而变大,是变化的,所以其电流与电压不成正比。
(5)将25Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器(50Ω,1A)的滑片移到阻值最大处,根据串联分压原理则有
解得
所以小雨能选取的定值电阻两端的电压至少为2V,选取的定值电阻两端的电压范围是2~3V。
3.(24-25九年级上·河南许昌·期末)在探究“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”时,小明连接成如图甲所示的实验电路。
(1)实验电路中有一个仪器连接错误,请在实物图中只改变一根导线,使该仪器正常工作(用“×”标出需要改动的导线,并画出改接的导线,要求滑片在最左端时连入电路中的电阻最大) ;
(2)实验过程中,电流表指针偏转角度很小,如图乙所示,这时小明应该选择 ;
(3)小明通过实验得到定值电阻R1、R2对应的I—U关系图像,如图丙所示;由图像得出:
①当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正比”或“反比”)关系;
②定值电阻R1 R2(选填“>”、“<”或“=”);
(4)小明还想利用这个电路进一步探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”。在实验过程中,小明应该先后用阻值不同的电阻替换原来的定值电阻R,并调节 ,使 保持不变,然后再记录电流表的示数,总结出结论。
【答案】(1) (2)换用0~0.2A量程 (3) 正比 <
(4) 滑动变阻器的滑片 电压表的示数
【解析】【小题1】图甲中,滑动变阻器上面的两个接线柱接入电路,起不到保护电路和调节电压的作用,滑动变阻器连接时按照“一上一下”连接,滑片在最左端时连入电路中的电阻最大,则滑动变阻器右下接线柱接入电路中,如下图所示:
【小题2】由图乙可知,实验过程中,电流表指针偏转角度很小,则电流表选择的量程过大,所以电流表应换用0~0.6A的量程。
【小题3】[1]分析图丙可知,定值电阻R1、R2对应的I—U关系图像是正比例图像,通过定值电阻的电流随定值电阻两端电压增大而增大,电压与电流的比值不变,所以当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]由图丙可知,当定值电阻R1、R2的电流相同时,R2两端的电压较大,由可知,R1<R2。
【小题4】[1][2]探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时,由控制变量法可知,电阻的阻值不同,电阻两端电压不变,所以先后用阻值不同的电阻替换原来的定值电阻R,并保持定值电阻两端的电压不变,故滑动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变。
4.(24-25九年级上·广西桂林·期末)小桂同学利用图乙中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)实验前如图甲所示,应先将电流表 ;按照图乙连接好电路,闭合开关,发现排除故障后,电流表没有示数,电压表的示数接近电源电压,原因可能是导体A发生 ,闭合开关,多次改变电源电压,并记录电压表与电流表的示数。
(2)换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是 的。
(3)由图丙可知,RA RB。在工程技术中常用不同颜色的环对电阻数值进行标记,两位数以内的阻值,可以根据对应的前两环的颜色来判断,例如图丙中导体A、B的阻值对应的色环及含义如图丁所示。若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中的 (选填“d”“e”或“f”)。
实验次数
①
②
③
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.6
(4)小桂同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,为了精确控制导体两端的电压,于是串联一个滑动变阻器进行实验。
①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;
②将15Ω的电阻替换为B,使B两端电压达到上述固定值,此时电流为 A;
③将电阻B替换为A,再次进行实验;
④分析表格数据可得:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1) 调零 断路 (2)不变 (3) 小于 e (4) 0.3 反比
【详解】(1)[1]实验前如图甲所示,即电流表的指针不在0刻度线处,则应先将电流表调零。
[2]由图乙得,导体A连接在电源的两端,电压表测量导体A的电压,电流表测量电路电流。连接好电路,闭合开关,发现排除故障后,电流表没有示数,电压表的示数接近电源电压,原因可能是与电压表并联的导体A发生断路。
(2)由图丙得,导体A、B的I-U图像均为过原点的倾斜直线,说明同一导体两端的电压与通过电流的比值是一定的。
(3)[1]由图丙可知,A、B的电压一定时,B的电流较小,由欧姆定律得。
[2]由图丙中数据与欧姆定律得,A的电阻为
B的电阻为
导体A、B的阻值对应的色环及含义如图丁所示,说明黑表示的数字为0,绿表示的数字为5,棕表示的数字为1,若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中的e。
(4)[1]由表格中数据得,电路中接入15Ω的电阻,电路电流为0.2A,由欧姆定律得,电阻的电压控制为
将15Ω的电阻替换为B,使B两端电压达到上述固定值,此时电流为
[2]由表格数据可得:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻的乘积不变,说明当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
5.(24-25九年级上·江西赣州·期末)【实验名称】探究电流与电压、电阻的关系
【问题】电压是形成电流的原因,电阻是描述导体对电流阻碍作用的大小,那么电流与电压、电阻有什么关系呢?
【实验器材】恒定电压4.5V的学生电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、3个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω)、导线若干。
【证据】
(1)根据如图甲所示电路图,连接如图乙所示实物电路,要求滑片向右端移动时,连入电路中的电阻变大 ;
(2)连接电路时开关必须 ,闭合开关前滑片应移到最 (选填“左”或“右”)端;
(3)在“探究电流与电阻的关系”时,需要保持定值电阻 不变,更换10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行多次实验;
(4)林红同学在完成实验探究后,把实验数据记录在表一、表二中,由于疏忽忘记写课题名称,请你补写表一的课题名称 。
【解释】分析表二的实验数据,可得到结论: 。
【交流】实验过程中是分成两个课题进行探究,两个探究中都移动了滑动变阻器从而进行多次实验,这两个课题中移动滑动变阻器的目的 (选填“相同”或“不同”)。
【答案】 断开 右 两端电压大小 探究电流与电压的关系 当电压一定时,电流与电阻成反比 不同
【详解】(1)[1]要求滑片向右端移动时,连入电路中的电阻变大,则滑动变阻器左下接线柱接入电路,滑动变阻器与定值电阻串联,如图所示:
(2)[2]为了保护电路在连接电路时开关应处于断开状态。
[3]为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处的最右端。
(3)[4]根据控制变量法,在“探究电流与电阻的关系”时,需要保持定值电阻两端电压不变。
(4)[5]根据表一数据可知,定值电阻阻值不变,改变电阻两端电压,则在探究电流与电压的关系。
[6]分析表二的实验数据,电流与电阻成反比,可得到结论:当电压一定时,电流与电阻成反比。
[7]在探究电流与电压关系时,移动滑动变阻器的目的是改变定值电阻两端电压,进行多次实验。而在探究电流与电阻关系时,移动滑动变阻器的目的是使定值电阻两端电压不变。则这两个课题中移动滑动变阻器的目的不同。
6.(24-25九年级上·宁夏中卫·期末)某实验小组想了解电流与电压有怎样的关系,进行了如下探究。
(1)他们依据电压是形成电流的原因,猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而 ;
(2)于是他们设计了如图甲所示的实验电路图。 请判断虚线框内的电表,其中甲是 表,乙是 表;
(3)按照电路图连接电路,闭合开关,移动滑片时,发现电流表和电压表的示数都很小且不发生变化,连接时可能出现的错误是 ;
(4)电流表指针位置如图乙所示,此时电流表的示数为 A,纠正错误后,正确连接电路,闭合开关,保持电阻R=5Ω不变,移动滑片,测得的几组数据如下表所示。
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
①请在图丙的坐标轴上制定标度,把上表中的实验数据在坐标系中描点并绘出图像;
②通过分析数据和图像可知,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 。
【答案】(1)增大
(2) 电流 电压 (3)见详解 (4) 0.06 正
【详解】(1)电压是形成电流的原因,在电阻一定时,电压越大,电流越大,故可以猜想通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大。
(2)[1][2]根据实验的要求及电压表、电流表的使用方法,甲表串联在电路中,应为电流表,乙表与R并联,应为电压表。
(3)闭合开关,移动滑片时,发现电流表和电压表的示数都很小且不发生变化,表明电路中电阻很大,且滑动变阻器不能改变连接电路中电阻大小,故连接时可能出现的错误是滑动变阻器接入了下端两个接线柱。
(4)[1]如图乙所示,电流表接入量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.06A。
[2]根据表格数据,在横纵轴上标注电流、电压的大小及单位,并依次描出电压、电流的对应点,用直线连接即可,如图所示:
[3]根据表格数据及图像可知,在电阻一定时,电压与电流的比为一定值,图像为过原点的直线,故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。
2. 探究电流与电阻的关系(共 6小题)
7.(24-25九年级上·四川资阳·期末)探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有20Ω;2A字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉 。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是( )(填序号)
A.滑动变阻器断路
B.定值电阻R断路
C.定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是电压,其值为 ;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时, 。
(4)实验时更换为50的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,下列措施可行的是( )(填序号)。
A.调高电源电压
B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.在电源和开关之间串联一个15的电阻
【答案】(1)(2)B(3) 3V 通过导体的电流与导体的电阻成反比(4)C
【详解】(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。滑片P向右移动时电压表示数变大,由欧姆定律得,此时通过定值电阻的电流变大,串联电路中电流处处相等,则此时电路的电流变大,电源电压不变,由欧姆定律得,此时电路中的电阻变小,由串联电路电阻特点得,此时变阻器接入电路中的电阻变小,则变阻器的右接线柱接入电路中,如图所示:
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,电路中可能出现断路现象,且电压表与电源相连通,导致这一现象的原因可能是与电压表并联的定值电阻R断路,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
[1]图中阴影部分面积是定值电阻的电流与电阻的乘积,表示的物理量是电压,其值为
[2]由实验图像可得:在电压一定时,定值电阻的电流与电阻的乘积为定值,由此可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)依题意得,定值电阻的电压控制为3V,滑动变阻器的电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得
当接入50Ω定值电阻时,滑动变阻器接入电路中电阻为
即此时变阻器接入电路中的电阻大于变阻器的最大电阻,故实验时更换为50的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值。
A.调高电源电压,定值电阻的电压不变时,由串联电路的电压特点得,变阻器分到的电压变大,则变阻器的电压与定值电阻的电压的比值变大,由串联电路电流特点与欧姆定律得
则变阻器接入电路中电阻与定值电阻的阻值的比值变大,定值电阻的阻值不变,则变阻器接入电路中电阻变大,故A不符合题意;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,电源电压不变,定值电阻的电压控制不变,变阻器的电压不变,则变阻器的电压与定值电阻的电压的比值不变,由串联电路电流特点与欧姆定律得
则变阻器接入电路中电阻与定值电阻的阻值的比值不变,定值电阻的阻值不变,则变阻器接入电路中电阻不变,故B不符合题意;
C.在电源和开关之间串联一个15的电阻,定值电阻的电压控制为3V,由串联电路电压规律得,此时变阻器与电阻的总电压为
由串联电路电流特点与欧姆定律得,此时变阻器与电阻的总电阻与定值电阻的比值为
当接入50Ω定值电阻时,滑动变阻器接入电路中电阻与电阻的总电阻为
由串联电路电阻特点得,此时滑动变阻器接入电路中电阻
故C方案可行,故C符合题意。
故选C。
8.(24-25九年级上·云南昭通·期末)在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,已知电源电压恒为4V,小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验。
(1)请在图乙中连接错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)连接电路时开关应 ,闭合开关前,如图甲所示滑动变阻器的滑片应置于 (选填“最左”或“最右”)端;
(3)在该实验中滑动变阻器除可以保护电路外,还有 的作用;
(4)电路连接正确后,闭合开关,发现电流表几乎没有示数,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是 ;
(5)实验中,当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后,应把变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住 ;
(6)根据实验数据,作出I﹣R图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1)(2) 断开 最左(3)控制R两端的电压不变(4)电阻R断路
(5) 右 电压表(6)反比
【详解】(1)滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱串联使用,所以应把变阻器右下角接线柱与电源负极相连,故改错如下:
(2)[1][2]为了保护电路,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即最左端。
(3)探究电流与电阻的关系,应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变,所以滑动变阻器除可以保护电路外,其主要作用是控制电阻两端电压不变。
(4)连接好电路,闭合开关,发现电流表几乎没有示数,说明是断路,电压表示数始终接近电源电压,则电压表的两端与电源相通,则造成这一现象的原因可能是电阻R断路。
(5)[1][2]探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端电压不变。根据串联电路的分压原理,当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后,电压表示数变小,为控制电阻两端电压不变,应减小变阻器的电压,则应减小变阻器的阻值,所以应向右移动滑片,同时眼睛盯住电压表,直至电压表示数等于控制的电压值。
(6)由丙图可知,电流与电阻的乘积为
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。
9.(24-25九年级上·福建泉州·期末)小敏利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为4.5V,定值电阻R分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整 ;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;闭合开关S后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则故障原因可能是定值电阻R ;
(3)小敏用5Ω的定值电阻做完实验后,接着换10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P应向 (选填“A”或“B”)端适当调节,使电压表示数保持不变;
(4)图乙是根据实验数据绘制的关系图像,分析图像可知:实验时电压表示数保持 V不变;当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(5)用5Ω和20Ω的定值电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的阻值分别为R1和R2,则R1:R2= 。
【答案】(1)(2) A 短路 (3)A (4) 2.4 反比 (5)1∶4
【详解】(1)滑动变阻器应串联接入电路,注意接线柱一上一下串联接入电路中,据此完成电路连接,如下图所示:
(2)[1][2]为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至阻值最大处,即A端;闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,说明电路是通路,电压表被短路了,故原因可能是R短路。
(3)实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向A端滑动,使电压表的示数不变。
(4)[1][2]根据图丙分析:
试验时,保持定值电阻两端的电压为2.4V;由此可得出结论: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。
(5)定值电阻两端的电压不变,根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压为固定值,故定值电阻两端的电压和滑动变阻器两端的电压值固定,根据串联分压特点可知定值电阻的阻值和滑动变阻器的阻值比值不变,用5Ω和20Ω的电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的阻值之比等于定值电阻的阻值之比,则R1∶R2=5∶20=1∶4。
10.(24-25九年级上·河北石家庄·期末)在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V的电源,标有“50Ω,1A”的滑动变阻器,阻值不同的定值电阻若干,其他器材,回答下列问题。
(1)电路连接时,开关应 ;
(2)甲图是小茗同学连接的实验电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上 ;
(3)先将5Ω定值电阻接入电路,闭合开关后,在移动滑片的过程中,眼睛应注意观察 (选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”);
(4)断开开关,取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,应移动滑片,直至电压表示数为 Ⅴ时,读出电流表的示数。记录实验数据,并绘制成图乙所示,分析图像可知: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 ;
(5)当将20Ω定值电阻换成30Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保证电压不变,原因是滑动变阻器的最大阻值 (选填“过大”或“过小”)。为了完成本实验,接入的定值电阻最大不超过 Ω。
【答案】(1)断开(2)(3)电压表(4) 2.5 反比(5) 过小 25
【详解】(1)为保护电路,连接电路前,应将开关断开。
(2)由图可知,此时的电流表与电阻并联在电路中,所以电流表的连接是错误的;电压表应并联到定值电阻的两端,修改后实物电路如下图
(3)在探究导体的电流与电阻关系的实验中,应控制电压不变,眼睛观察电压表。
(4)[1]由图乙数据和欧姆定律可知定值电阻两端电压
取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,闭合开关,根据串联分压原理知定值电阻两端电压增大,为保持定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压规律知要增大变阻器两端电压,根据串联分压原理知要增大变阻器接入电路的电阻,由图知变阻器的A端接入电路,故应将滑片向左端移动,直至电压表示数2V保持不变。
[2]根据数据分析知道,在电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,符合反比例的特点,故可得到结论: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。
(5)[1]定值电阻换成30Ω后,要保持定值电阻两端电压UR=2V,则此时电路的电流
变阻器两端的电压
变阻器需要接入电路的电阻
已知变阻器的最大阻值为50Ω,故将20Ω电阻换成30Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到2V,原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
[2]由于UR=2V,UP=4V,根据分压原理知滑动变阻器的最大电阻为定值电阻的2倍,当滑动变阻器接入最大阻值50Ω时,定值电阻的阻值应为
11.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电阻之间的关系”。实验器材如下:电源电压恒为4.5V,电流表、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器三个:R1(30Ω,1A)、R2(30Ω,0.3A)、R3(20Ω,0.5A),开关一个,导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应置于 端(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数变化,而电压表示数始终为零,则可能存在的故障是 (选填序号);
A.定值电阻短路
B.定值电阻断路
C.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,小明依次接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻,并根据实验数据画出电流随电阻变化的I﹣R图像,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,由此可以得出a、b两点间电压为 V;
(4)小明为顺利完成4次实验并得出结论,可知他选用的滑动变阻器是 (选填“R1”、“R2”或“R3”);
(5)当小明改用30Ω的电阻做第5次实验时,仍用(4)的滑动变阻器继续实验,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,若想顺利完成这5次实验,a、b两点间设定的电压范围为 。
【答案】(1)B (2)A (3)2 (4)R1 (5)2.25~3V
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,即B端。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电流表示数变化,说明电路是通路,而电压表示数始终为零,说明定值电阻两端的电压为零,则可能存在的故障是定值电阻短路。
故选A。
(3)由图乙可知,定值电阻两端所控制的电压UV=IR=0.1A×20Ω=0.2A×10Ω=0.4A×5Ω=2V
即a、b两点间电压为2V。
(4)实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,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=4.5V-2V=2.5V
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑=1.25×20Ω=25Ω>20Ω
由图乙可知,实验中电路中的最大电流为0.4A>0.3A,因此小明选用的滑动变阻器是R1。
(5)改用30Ω的电阻做第5次实验时,将滑动变阻器的电阻调到最大,根据串联分压原理则有
解得,则定值电阻两端的电压最小为2.25V;由于滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”,电流表的量程为0~0.6A,所以电路的最大电流为0.6A,由欧姆定律,定值电阻两端允许的最大电压U最大=I最大R1=0.6A×5Ω=3V
故a、b两点间设定的电压范围为2.25V~3V。
12.(24-25九年级上·江苏南通·期末)在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,电源电压调为,滑动变阻器上标有“”,定值电阻、、。
(1)小明连接的电路如图甲,电路中还差一根导线没有连接,小华指出电路连接之前,必须进行的一步操作是 。请用笔画线代替导线,将电路补充完整,要求滑片向左移,电流表示数变大 ;
(2)正确连接电路,闭合开关后发现,无论怎样移动滑片P,电流表的指针几乎不动,电压表指针明显偏转,若仅是导线连接点发生故障,则可能是导线 与的连接点接触不良;(选填“①”“②”或“③”)
(3)故障排除后,为完成本实验小明应控制 表的示数不变,实验操作如下:
①将接入电路,闭合开关调节滑片P,使电流表的示数如图乙所示,电流表示数为 A,记录两电表示数;
②用替换,调节滑片P使电压表示数为 V,并记录电流表示数;
③用替换,闭合开关后发现无论怎样调节滑片P,都无法完成实验,调节滑片P过程中,小明观察发现此过程中电压表示数的最小值为 V;
(4)小明为完成上述(3)③步骤的实验,可将电源电压最大调为 V。
【答案】(1) 断开开关 (2)①(3) 电压 0.3 1.5 2.5(4)2.7
【详解】(1)[1]为了电路安全,连接电路时要断开开关。
[2]滑片向左移,电流表示数变大,电路中的总电流变大,根据欧姆定律可知,电路中的总电阻变小,可将滑动变阻器的左下接线柱和开关串联,如图所示:
(2)由题意可知,电路连接正确,闭合开关后发现,无论怎样移动滑片P,电流表的指针几乎不动,则电路可能断路,电压表指针明显偏转,则电压表和电源接通,若仅是导线连接点发生故障,则可能是导线①与的连接点接触不良。
(3)[1]探究“导体中的电流与电阻关系”的实验,应控制定值电阻两端的电压不变,由图甲可知,电压表并联在定值电阻两端,所以实验时,应控制电压表的示数不变。
[2]由图乙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.3A。
[3]通过R1的电流是0.3A,,根据欧姆定律可知,R1两端的电压,即电压表示数
实验时,要控制定值电阻两端电压不变,所以用替换后,应调节滑片P使电压表示数为,并记录两电表示数。
[4]用替换,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,根据欧姆定律可知,电路中的电流最小,定值电阻两端的电压最小,则电路中的最小电流
电压表示数的最小值
(4)小明为完成上述(3)③步骤的实验,即控制定值电阻两端电压为1.5V,根据欧姆定律可知,电路中的电流
电源电压
3. 用电压表和电流表测电阻(共6小题)
13.(24-25九年级上·广东惠州·阶段练习)为测量小灯泡正常发光时的电阻,“飞天”兴趣小组利用图甲所示的实验器材进行了如下实验(小灯泡正常发光时电压为2.5V):
(1)该实验原理为 ;
(2)请用笔画线代替导线,将甲图补充完整;
(3)该实验中滑动变阻器的作用,除 以外,还可以改变灯泡两端电压;
(4)实验过程中,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时,发现电压表的示数如图乙所示,其读数为 V;要使得灯泡正常发光,应将滑动变阻器滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(5)根据实验数据绘制的图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(6)由图丙可知小灯泡灯丝的电阻随温度升高而 (选填“增大”或“减小”)。
【答案】(1) (2) (3)保护电路 (4) 1.7 A (5)10 (6)增大
【详解】(1)实验中需测量小灯泡两端的电压U和通过小灯泡的电流I,通过来计算小灯泡的电阻R,所以,该实验原理为。
(2)将电流表串联在电路中,由于小灯泡正常发光时电流较小,可选择0~0.6A量程,如图所示:
(3)滑动变阻器在该实验中有两个作用:一是通过改变自身阻值调节灯泡的两端电压;二是通过限制电流保护电路元件,即保护电路。
(4)[1]由图乙可知,电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指在“2”刻度线左侧第三格,其读数为1.7V。
[2]在该实验中,小灯泡和变阻器串联在电路中,电流表测的是电路中的电流,电压表测的是小灯泡的两端电压。小灯泡正常发光时电压为2.5V,此时电压表示数为1.7V,要使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端的电压,减小变阻器两端的电压。根据串联电路分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,所以应将滑动变阻器滑片P向A端移动。
(5)由图丙可知,当小灯泡两端电压U=2.5V时,通过小灯泡的电流I=0.25A。根据可得,则小灯泡正常发光时的电阻为
(6)由图丙可知,当灯泡两端电压增大,通过灯泡的电流也增大,电压增加的幅度比电流快,由欧姆定律可知,灯泡的电阻增大,由P=UI可知,灯泡功率变大,温度升高,所以灯丝电阻随温度的升高而增大。
14.(2025·河南安阳·模拟预测)在“伏安法测电阻”实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω,1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)请用笔画线代替导线把电路连接完整,使滑片向右滑动时电流表示数变小。
(2)闭合开关前,电流表指针如图乙所示,接下来的操作是将电流表指针 ;闭合开关后,电流表指针为零,电压表指针明显偏转,电路故障可能是 。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片到不同的位置,其中第1次电流表示数如图丙,请把下表填写完整:
实验次数
电压
电流
电阻平均值
1
保留一位小数
2
2
3
(4)实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 ;利用该实验器材还能完成的实验有 (写出一个即可)。
(5)实验中电流表突然损坏不能使用,小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出,不用电流表,利用现有器材也能进行测量。操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至右端,电压表示数为U1;
②再 ,电压表示数为U2;
③则Rx= (用U1、U2、滑动变阻器最大阻值RP表示)。
【答案】(1)
(2) 校零 电阻R断路
(3) 0.12 10.3
(4) 改变电阻两端的电压 测量电阻的电功率
(5) 将滑片P移至B端
【详解】(1)要求滑片向右滑动时,电流表示数变小,故变阻器连入电路的变大,故变阻器左下接线柱连入电路中。如图所示:
(2)[1]闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线左侧,说明电流表指针没有与零刻度线对齐,故接下来应该进行的操作是调零。
[2]闭合开关后,电流表指针为零,说明电路存在断路故障,而电压表有示数,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电阻断路了。
(3)[1]在第1次测量时,电流表示数如图丙所示,量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表示数为0.12A。
[2]根据欧姆定律可知,第1、2、3次测量的电阻值分别为,,
为了减小误差,取平均值作为测量结果
(4)[1]在“伏安法测电阻”实验中,需要减小误差,多次几次数据,所以此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和改变电阻两端的电压进行多次测量。
[2]实验中测量出电阻两端电压和通过电阻的电流,根据可知,利用此装置可以测量出电阻的电功率。
(5)[1]闭合开关,滑片P移至右端,与滑动变阻器串联,电压表示数为,为两端的电压;再将滑片P移至左端,只有接入,此时电压表示数为,即为电源电压。
[2]根据串联电路电压和电流规律,则满足
解得
15.(24-25九年级上·甘肃张掖·阶段练习)在测定“小灯泡电阻”的实验中,电源电压为4.5V,小灯泡正常工作电压为2.5V。
(1)实验原理是 ;
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(3)连接电路时开关应 。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(4)小明连接好电路后,闭合开关,移动滑片,发现小灯泡始终不亮,且电压表有示数,电流表无示数,则故障的原因可能是 ;(写出一种即可)
(5)小明闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数(如图乙所示)为 V;则此时应将滑片向 (选填“A”或“B”)端滑动,才能使灯泡正常发光;
(6)小明继续移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图像(图丙),根据图像,可计算出小灯泡的正常发光时的电阻为 Ω;
(7)进一步分析图像可知,随着灯泡两端电压的增大,灯丝电阻逐渐 (选填“增大”、“减小”或“不变”),造成这一现象的原因可能是 。
【答案】(1) (2) (3) 断开 A (4)小灯泡断路
(5) 2.2 B (6)12.5 (7) 增大 见解析
【详解】(1)在测定“小灯泡电阻”的实验中,通过测量小灯泡两端的电压U和通过它的电流I,再根据欧姆定律的推导式计算出电阻R,则实验原理是。
(2)从电源正极出发,依次连接开关、滑动变阻器、小灯泡、电流表,最后回到电源负极。将电压表并联在小灯泡两端,让电流从 “+” 接线柱流入,从 “-” 接线柱流出。小灯泡额定电压2.5V,电压表选0~3V量程。通常小灯泡额定电流约 0.2A~0.3A,则电流表选 0~0.6A 量程。如图所示:
(3)[1]连接电路时开关应断开。目的是防止连接过程中电路短路,避免损坏电源、电流表或小灯泡。
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应位于阻值最大的A处,目的是让电路初始电流最小,保护电路元件。
(4)串联电路中,电流表无示数,说明电路是断路。电压表有示数,说明电压表正负接线柱与电源两极连通,因此断路位置可能是与电压表并联的小灯泡断路。
(5)[1]图乙中,电压表选 0~3V 量程,分度值为 0.1V,示数为 2.2V。
[2]电压表示数小于灯泡的额定电压2.5V,为使灯泡正常发光,需增大小灯泡两端电压。根据串联电路分压规律,需减小滑动变阻器接入电路的电阻。则将滑动变阻器的滑片向B端滑动。
(6)小灯泡正常发光时,电压U=2.5V,从图丙中找到对应的电流I=0.2A。则电阻
(7)[1][2]进一步分析图像可知,随着灯泡两端电压的增大,电流的增加变缓。由可知,其电阻值在增大。小灯泡两端电压越大,灯丝发热越多,温度越高。因此灯丝电阻增大可能是灯丝温度升高造成的。
16.(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)小真同学用如图甲所示的电路图测量小灯泡的电阻,他选用的电源电压为3V,小灯泡铭牌上标有“2.5V”字样,图乙是实验电路。
(1)闭合开关S后,发现小灯泡不亮,接下来首先应该的操作是( )(填序号);
A.更换小灯泡
B.检查导线连接是否良好
C.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光
(2)某时刻电压表的示数如图丙所示,为 V;
(3)通过移动滑动变阻器的滑片,多次测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,如下表格所示:当小灯泡正常发光时,电阻为 Ω;
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
发光情况
熄灭
微光
较暗
较亮
亮
明亮
更明亮
电压U/V
0.4
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
2.7
电流I/A
0.1
0.11
0.14
0.17
0.19
0.20
0.21
(4)通过上述表格,该同学发现,灯泡的电阻不是一个定值,这是因为温度对小灯泡电阻的影响;由此他猜测在做实验开始前,该小灯泡的电阻值可能是( )(选填序号);
A.0Ω B.2Ω C.4Ω D.12.9Ω
【答案】(1)C (2)1.5 (3)12.5 (4)B
【详解】(1)闭合开关后,发现灯泡始终不发光,有可能是因为变阻器阻值过大,电路中电流过小导致的,所以接下来应先缓慢移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否发光,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)由图丙可知电压表接小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V。
(3)小灯泡铭牌上标有“2.5V”字样,由表格数据可知当小灯泡两端电压为2.5V时,电流为0.20A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)根据表格数据可得,当小灯泡两端电压为2.7V时,电流为0.21A,灯泡电阻大小为
当小灯泡两端电压为2.1V时,电流为0.19A,灯泡电阻大小为
根据上述分析可知小灯泡的电阻随温度的升高而增大,随温度的降低而减小;由表格数据可知,当小灯泡两端电压为0.4V时,电流为0.1A,灯泡电阻大小为
灯泡的电阻不可能为0,则做实验开始前,该小灯泡的电阻应小于,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
17.(2025·福建福州·模拟预测)紫藤同学用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。要求滑片P向左移动时,电流表的示数变大;
(2)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,移动滑片P电压表示数无明显变化,电流表示数为零。造成该故障的原因是 (选填“定值电阻短路”、“定值电阻开路”或“滑动变阻器开路”);
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,待测电阻的阻值为 Ω;
(4)从实验方案选取的角度看误差,根据下表方案一的分析,写出方案二误差分析:
方案
方案一
方案二
误差分析
电压表与Rx并联,电流表测量电压表(可视为一个很大的电阻)和Rx的总电流,根据I总=I电压表+Ix,电流表的测量结果偏大,又由于,U准确,测量的结果将偏小。
电流表与Rx串联,电压表测量电流表(可视为一个很小的电阻)和Rx两端的总电压,根据 ,电压表的测量结果偏大,又由于,I准确,使测量结果 。
(5)如下表是某小组进行的三次实验,实验中教师提供的待测电阻是10Ω,第1次实验数据与待测电阻相差较大,电流表的指针位置如图丙所示,根据指针情况分析,产生较大偏差的原因是 。
次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
电阻平均值/Ω
1
1.5
0.16
9.375
9.79
2
2
0.2
10
3
2.5
0.25
10
【答案】(1) (2)定值电阻开路 (3)5 (4) U=Ux+U电流表 偏大
(5)电流表示数读错数
【详解】(1)实验中,变阻器与定值电阻串联,电流表测量电路电流。滑片P向左移动时,电流表的示数变大,则此时变阻器接入电路中的电阻变小,故变阻器的左下接线柱接入电路中,如图所示:
(2)实验中,变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,移动滑片P电压表示数无明显变化,电流表示数为零,说明电路可能出现断路现象,且电压表与电源相连接,则造成该故障的原因是与电压表并联的定值电阻开路。
(3)由图乙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.24A,由欧姆定律得,待测电阻的阻值为
(4)[1]由串联电路电压规律得,电压表的示数
电流表与Rx串联,串联电路电流处处相等,则电流表的示数与Rx的电流相等,即I准确,由得,Rx的测量结果偏大。
(5)由图丙得,电流表的分度值为0.02A或者0.1A,示数为0.14A或者0.7A,而表格中记录的电流为0.16A,说明电流表示数读错数。
18.(2025·山东临沂·二模)小明在做“测量小灯泡的电阻”实验时,电源电压3V,待测小灯泡的额定电压为,他连接的部分电路如图甲所示,有3个滑动变阻器(铭牌上分别标有“,”、“,2A”、“,2A”字样)可供选择。
(1)如图甲所示,闭合开关前应把滑动变阻器滑片的位置调到 (选填“A”或“B”)端;闭合开关后发现电压表的指针刚好满偏。小明仔细检查后,发现只有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“”,并补上一条正确的导线;
(2)纠正错误后闭合开关,小明发现灯泡还是不发光,电流表无示数,电压表有示数。产生此故障的原因可能是下列情况中的______;
A.电灯座内部开路 B.小电灯的灯丝断了
C.电压表的正、负接线柱接反 D.电流表开路
(3)排除故障后,闭合开关后通过调节滑动变阻器获得了多组数据,小明根据实验数据绘制了小灯泡的图像,如图丙中的图线a所示,观察图像,发现AB部分近似为线段,BC部分为曲线,为便于分析,将线段AB延长作出图像,如图丙中的图线b所示。
①某次实验中,电压表的示数如图乙所示,为了测量小灯泡正常工作时的电阻,他应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片P,直至小灯泡正常工作;
②小灯泡正常工作时的电阻为 ;实验中小灯泡两端电压最低可以调至,则他实验时所选用的滑动变阻器是 (选填“,”、“,2A”、“,2A”);
③通过实验发现,当小灯泡两端电压逐渐增大时,灯泡亮度会逐渐变亮,说明小灯泡的亮度与 功率(选填“额定”或“实际”)有关;比较a、b两图线,发现两图线间的距离随着电压的增大而增大,你认为造成这种结果的原因是 。
(4)细心的同学在实验过程中发现,灯丝呈螺旋状,于是提出新的问题;为什么将灯丝设计成螺旋状?你认为这样设计的目的是通过:① ;② ,从而增大灯丝的阻值。
【答案】(1) A (2)AB(3) B 10 ,2A 实际 见解析 (4) 减少散热 增大导体的长度
【详解】(1)[1][2]闭合开关前,应使滑动变阻器滑片处于A端时,接入电路的阻值最大,目的是防止电路中电流过大,烧坏电路元件;电流表应串联在电路中,电压表应与小灯泡并联,正确的连接如图所示:
(2)闭合开关后,小明发现小灯泡不发光,电流表的示数为零,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以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,所以产生此故障的原因可能是小灯泡的灯丝断了或小灯泡和灯座接触不良。
故选AB。
(3)①[1]某次实验中,电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为,则此时灯泡两端的电压为2V,低于其额定电压,为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应增大灯泡的电压,减小滑动变阻器分得的电压,由串联分压的规律可知应减小变阻器接入电路的阻值,所以,根据改正后的实物图可知他应向B端移动滑动变阻器的滑片P,直至小灯泡正常工作。
②[2][3]由图丙可知,小灯泡两端电压为时,通过它的电流为,则小灯泡正常工作时的电阻
实验中小灯泡两端电压最低可以调至,此时滑动变阻器分得的电压最大,变阻器接入电路的电阻最大,由图丙可知,小灯泡两端电压为时,通过它的电流为,此时滑动变阻器分得的电压为
串联电路中电流处处相等,则由欧姆定律可得变阻器的最大阻值
故所选用的滑动变阻器为,2A。
③[4][5]电压增大时,实际功率变大,小灯泡亮度增大,故小灯泡的亮度与实际功率有关;因电压增大时,温度升高,小灯泡的电阻变大,所以两图线间的距离随着电压的增大而增大。
(4)[1][2]导体的电阻与自身的长度、材料、横截面积、温度等因素有关,将灯丝设计成螺旋状的目的是:①减少散热、②增大导体的长度。
四.特殊方法测电阻(共6小题)
19.(2025·河南鹤壁·二模)某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是 。
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路补充完整。
(3)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,出现这种现象的原因是 。
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,正确连接电路后,闭合开关S,滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动时,小灯泡L变亮。
(5)在移动滑片P的过程中,应该观察 表的示数,使小灯泡正常发光。
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.2A,则小灯泡正常发光时的电阻是 。
(7)完成实验后,小组又设计了如图乙所示的电路图,测量该小灯泡正常发光时的电阻,阻值为的定值电阻,为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关,将开关拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数 V;
②保持滑片的位置不变,再将开关拨到触点1,读出电压表的示数并记为;
③该小灯泡正常发光时的电阻 (用、、表示)。
【答案】(1)
(2)(3)错将滑动变阻器下方两个接线柱接入电路(4)右(5)电压(6)12.5 (7) 2.5
【详解】(1)测电阻的原理是依据欧姆定律的变形公式。
(2)根据实验,电路是串联的,电压表测灯泡两端电压,已知灯泡的额定电压是2.5V,将电压表的小量程并联在灯泡两端,如图所示:
(3)串联电路中,闭合开关S,电流表有示数,说明电路是通路,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,则可能是滑动变阻器下面两个接线柱接入电路,滑动变阻器相当于定值电阻。
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,为使灯泡变亮,电路中的电流变大,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,因此滑片P向右端移动。
(5)已知灯泡正常发光时的电压,因此实验中应该观察电压表的示数,使小灯泡L正常发光。
(6)小灯泡正常发光时的电阻是
(7)[1]闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,电路为变阻器、灯泡、定值电阻串联,电压表测灯泡两端电压,为了测量灯泡正常发光时的电阻,因此移动滑片P,使电压表的示数U1为2.5V。
[2]保持滑片P的位置不变,再将开关S2拨到触点1,电路连接方式不变,电压表测灯泡和定值电阻两端电压,可得定值电阻两端电压为
电路中的电流为
该小灯泡正常发光时的电阻为
20.(24-25九年级上·广东·期中)实验小组利用图(甲)所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。
(1)用图甲的电路测量Rx的阻值,该实验的原理是 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端;
(3)当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图(乙)所示,则通过Rx的电流为 A,此次测得Rx的阻值为 Ω;
(4)实验小组改变滑动变阻器滑片P的位置,多次测量了电压及电流的值,根据每次电压及电流的值算出电阻,最后求出Rx的平均值,目的是为了 ;
(5)若实验中电压表损坏,小亮添加一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图丙所示的电路,同样测出了未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整;
①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
②断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2;
③处理实验数据,则得Rx= (用I1、I2和R0表示)。
【答案】(1) (2) 断开 B (3) 0.24 10 (4)减小测量误差 (5)
【详解】(1)根据欧姆定律,可得,用电压表测量出电阻两端的电压,用电流表测量出通过电阻的电流,利用可以计算出未知电阻的阻值,因此测量电阻的实验原理是。
(2)[1]为了保护电路,连接电路时,开关处于断开状态。
[2]为了保护电路,在闭合开关之前,应将滑动变阻器滑片移到阻值最大处,需远离下面的接线柱,故滑片应移动B端。
(3)[1]乙图中,电流表接入的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数0.24A。
[2]电压表示数为2.4V时,电流表示数为0.24A,故此次测得Rx的阻值为
(4)实验中多次测量电压与电流的值,求电阻的平均值,其目的是为了减少测量误差。
(5)开关S2断开,闭合开关S、S1,此时电路为两电阻并联,电流表测R0支路电流为I1,根据并联电路中电压规律可得,电源电压为U源=U1=I1R0
断开开关S1,闭合开关S、S2,两电阻仍并联,电流表测干路电流为I2,则Rx支路中电流为
未知电阻的阻值为
21.(24-25九年级上·黑龙江绥化·阶段练习)在用“伏安法”测量电阻的实验中,小明用如图甲所示的器材进行实验,电源电压保持不变。
(1)如图甲所示,在图中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小;
(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,且灯泡发光较亮,他在实验操作中的两处错误是 和 ;
(3)改正错误后,小明改变两端电压和电流.两次测得的电阻分别为,,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,则 Ω,实验测得值应为 ;
(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)某同学在缺少电流表的情况下,设计了如图丙所示的电路(阻值已知)来测量未知电阻的阻值;
①闭合开关S、,断开开关,适当调节滑片的位置,电压表示数为;
②闭合开关S、,断开,滑动变阻器滑片的位置不变,电压表示数为;
③未知电阻的阻值 (用字母表示)。
【答案】(1)(2) 连接电路时开关未断开 滑动变阻器的滑片未移至阻值最大处
(3) 5 5.1 (4)变大 (5)
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电源是由两节干电池组成,电源电压为3V,电压表测待测电阻两端电压,使用小量程并联在待测电阻两端,电流表测电路中的电流,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小,说明滑动变阻器使用的是右下接线柱,连接实物如下图所示:
(2)[1][2]正常电路闭合开关后,电路才会接通,而当把最后一根导线连接完毕后,电路接通,说明连接电路时,开关未断开;且带有滑动变阻器的电路,闭合开关前应将滑片移至阻值最大处,电路中的电流应最小,而题目中电压表和电流表立即都有较大示数,说明滑动变阻器的滑片未移至阻值最大处,因此他在实验操作中的两处错误是:连接电路时开关未断开、滑动变阻器的滑片未移至阻值最大处。
(3)[1]据甲图可知,电流表选择的是小量程,分度值是0.02A,第三次测量时,电流表的示数如乙图所示,读数为0.3A,该次实验中待测电阻的阻值为
[2]根据三次实验可得待测电阻的阻值为
(4)变阻器与灯串联,当滑动变阻器接入电路的电阻变小时,根据分压原理,变阻器的电压变小,由串联电路电压的规律,灯的电压变大,通过灯的电流也变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻变大,电压表与电流表示数的比值即灯丝电阻变大。
(5)闭合开关S、,断开开关,电路是串联的,电压表测Rx和R0两端的总电压;闭合开关S、,断开,滑动变阻器滑片的位置不变,电路连接方式不变,电压表测R0两端电压,可得电路中的电流为
根据串联电压规律可得Rx两端电压为
则未知电阻的阻值为
22.(2025·山东日照·二模)科技兴趣小组测量额定电压为的灯泡正常发光时的电阻,实验装置如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整。闭合开关前,需要将滑动变阻器滑片移到最 端;
(2)正确连接电路后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中实验过程中曾改变电压表的量程,测得了如表所示的实验数据,根据第 次数据可知,电路出现故障,故障原因是 ,由此也可知电源电压是 V;
实验次数
电压表示数
电流表示数
灯泡亮度
较暗
正常发光
强烈发光
不发光
(3)实验中滑动变阻器的作用: 、 。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻约为 (结果保留一位小数);
(4)兴趣小组的其中一位同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为应将所测电阻取平均值以减小实验误差,你同意该同学的看法吗? ;说说自己的理由: ;
(5)实验装置中有“”“”两种规格的滑动变阻器,此实验中选用的滑动变阻器规格应为 。
(6)其中组员小红还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丙所示的电路(电源电压恒定大于且未知,滑动变阻器最大阻值未知,定值电阻阻值为);请将实验步骤补充完整:
①闭合、,断开,移动滑片,使电流表示数为 时,小灯泡正常发光;
②闭合、,断开,保持滑片位置不变,读出电流表的示数为;
③小灯泡正常发光时的电阻 。(用、Ⅰ、表示)。
【答案】(1) 左 (2) 4 灯泡断路 6
(3) 保护电路 调节灯泡两端的电压,使其达到额定电压 8.3
(4) 不同意 见详解 (5)“50;2.0A” (6)
【详解】(1)[1][2]本实验中灯泡与电流表串联接入电路中,电压表测灯泡两端电压,灯泡额定电压为,所以电压表使用量程,小灯泡电流一般小于,所以电流表使用量程。滑动变阻器采用“一上一下”的接法串联在电路中。闭合开关前,需要将滑动变阻器滑片移到阻值最大端,即最左端,实物连接如下:
(2)[1][2][3]根据第次数据可知,电路出现故障。此时电压表示数为,电流表示数为,灯泡不发光,故障原因是灯泡断路。因为灯泡断路后,电压表串联在电路中,测的是电源电压,所以电源电压是。
(3)[1][2][3]实验中滑动变阻器的作用是保护电路和调节灯泡两端的电压,使其达到额定电压。由图乙可知,电流表使用量程,分度值为,示数为。由可知,小灯泡正常发光时的电阻
(4)[1][2]不同意该同学的看法。理由是灯泡的电阻随温度的变化而变化,不同电压下灯泡的实际功率不同,灯丝温度不同,电阻也不同,所以不能通过取平均值的方法来减小误差。
(5)当灯泡两端电压为时,电流为,根据串联电路电压特点可知,滑动变阻器两端电压
由欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的电阻
所以此实验中应选用“”规格的滑动变阻器。
(6)①[1]闭合、,断开,此时小灯泡与定值电阻并联,电流表测通过的电流,移动滑片,使电流表示数为,小灯泡两端电压也为,小灯泡正常发光。
③[2]闭合、,断开,保持滑片位置不变,此时定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路电流。通过小灯泡的电流
根据欧姆定律,小灯泡正常发光时的电阻
23.(2025·河南信阳·三模)小华用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。
(1)连接电路时,开关应 ,并将滑动变阻器滑片置于阻值 处。
(2)闭合开关后,发现电流表的指针指向“0”刻度的左侧,造成这一现象的原因可能 是 。
(3)排除故障后进行实验,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,则通过的电流为 A,的阻值为 Ω。
(4)本实验需要改变滑动变阻器的阻值,多次测量取平均值,目的是为了 。
(5)小华对实验进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为 的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图丙所示的电路,也能测出 R 的阻值,请完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,读出电流表示数;
② 读出电流表示数;
③根据实验数据,计算出待测电阻 (用R0、、表示)。
【答案】(1) 断开 最大
(2)电流表正负接线柱接反了
(3) 0.26 10
(4)减小误差
(5) 闭合开关
【详解】(1)[1]连接电路时,为了防止连接过程中出现短路等故障损坏电路元件,开关应断开。
[2]将滑动变阻器滑片置于阻值最大处,这样在闭合开关时,电路中的电流最小,能防止电流过大损坏元件。
(2)闭合开关后,电流表指针指向“0”刻度左侧,这是因为电流表的正负接线柱接反了,导致电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出。
(3)[1]由图乙可知,电流表选择的是0−0.6A量程,其分度值为0.02A,指针所指位置对应的电流为0.26A,即通过的电流为 0.26A。
[2]电压表测两端的电压,所以此时两端的电压为2.6V,故的阻值为
(4)在测量定值电阻阻值的实验中,由于测量工具、测量方法等因素的影响,每次测量的结果可能会存在一定的差异,即存在误差。多次测量取平均值,可以减小这种误差,使测量结果更接近真实值。
(5)[1][2]按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关S1,此时电路中只有R0接入电路,读出电流表示数I1,根据欧姆定律可得电源电压
再闭合开关S1,此时R0和Rx并联,用电器两端的电压等于电源电压,电流表测量干路电流,读出电流表示数I2,通过Rx的电流
待测电阻
24.(2025·海南·二模)现要测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx(约5Ω)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D移动时接入电路的阻值变小;
(2)该实验中,若电流表没有示数,电压表示数为电源电压,那么故障可能是: ;
(3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50A,电压表的示数如图乙,则本次的Rx= Ω;
(4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0-999.9Ω)和电流表等器材,测电阻Rx的阻值,设计的电路如图丙。完成下列实验步骤:
①正确连接电路,闭合S1、S2,断开S3,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I1;
②闭合S1、S3,断开S2,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱阻值使电流表示数为I1,此时电阻箱读数为R0;
③电阻Rx= 。(用测得量的符号表示)
【答案】(1) (2)待测电阻Rx断路 (3)5.2 (4)R0
【详解】(1)电流表与待测电阻Rx串联,电压表并联在待测电阻Rx两端,滑动变阻器要连接“一上一下”两个接线柱,且当滑片P向D接线柱滑动时接入阻值变小,则需接B接线柱,电源由两节干电池组成,电压约为3V,电阻阻值约为5Ω,则在滑动变阻器接入阻值为零时,电路电流约为
则电流表应选择0~0.6A的量程,电路连接如下:
(2)电流表没有示数,说明电路可能为断路,电压表示数为电源电压,则电压表与电源连通,则故障为待测电阻Rx断路。
(3)由图乙可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.6V,则待测电阻阻值
(4)闭合S1、S2,断开S3时,滑动变阻器与Rx串联,闭合S1、S3,断开S2时,滑动变阻器与R0串联,两次电流表示数相同,即两次电流相等,根据可知,两次电路的电阻相等,由于滑动变阻器的电阻不变,则待测电阻Rx的电阻与电阻箱的阻值相等,即。
五.家庭电路设计(共2小题)
25.(24-25九年级上·江西宜春·期中)【探究名称】探究电路短路的危害
【问题】小明在学习短路对家庭电路的危害后,想探究保险丝的工作原理及作用,于是和小华一起讨论并完成下列实验;
【证据】
(1)在图中,C、D间接上一段保险丝,A、B间接入电流表,其他部分按如图所示连接好电路;
(2)当开关闭合时,灯泡 (选填“发光”或“不发光”);
(3)断开开关,C、D间保留保险丝,只在B、D间接一根粗铜丝,当闭合开关的瞬间,小明观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度,保险丝也随即熔断;
(4)小明找来一根细铜丝代替保险丝接在C、D之间,同时在B、D间接入一根较短的粗铜丝;闭合开关,发现电流表的示数超过量程,灯泡 (选填“发光”或“不发光”),细铜丝发热明显,粗铜丝发热不明显,电流表损坏;
【解释】分析以上实验现象可知,保险丝在电路中的作用是 ,在没有保险丝的情况下, (选填“能”或“不能”)用铜丝代替保险丝;
【交流】B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,闭合开关的瞬间,线路中的电流很 (选填“大”或“小”),但是保险丝的电阻比导线大很多,在电流大小和通电时间相同时,产生的热量 ,温度升高达到熔点而熔断。
【答案】 发光 不发光 保护电路 不能 大 多
【详解】(2)[1]当开关闭合时,电流从电池的正极出发,经过电流表、灯泡、保险丝,回到负极,有电流经过灯泡,故灯泡正常发光。
(4)[2]小明找来一根细铜丝代替保险丝接在C、D之间,同时在B、D间接入一根较短的粗铜丝;灯泡被粗铜丝短路,闭合开关后,灯泡没有发光。
(解释)[3][4]若没有保险丝断开电路,此时电路中的电流过大,会烧坏电源和导线,故保险丝的作用是保护电路;在没有保险丝的情况下,不能用铜丝代替保险丝,因为铜丝电阻比较小,无法烧断,保护电路。
(交流)[5][6] B、D间接入铜丝时,灯泡被短路,闭合开关的瞬间,电路中的总电阻特别小,线路中的电流很大;根据可知,保险丝的电阻比导线大很多,在电流大小和通电时间相同时,产生的热量多,温度升高达到熔点而熔断。
3.(24-25九年级上·河南信阳·期末)小明同学为了探究家庭电路中电流过大的原因,做了如下实验。他用若干“12V,6W”的灯泡作为用电器,电源的正极代替火线。在正极与用电器之间接入一段保险丝,在负极与用电器之间接入一块电流表(如图所示)。
(1)小明实验时用12V电池代替家庭照明电路的好处是12V小于36V,是对人体安全的电压,它比用照明电路的电源更安全;
(2)小明依次在电路中接入几个小灯泡,当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为 A。当他再接入一个小灯泡时,发现保险丝熔断,此时电路中的电流变成0,该实验可以 验证电路中电流过大的原因是 ;
(3)小明只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,他发现保险丝会马上 ,该实验可以验证电路中电流过大的原因是 。
【答案】 1 用电器总功率过大 熔断 发生短路
【详解】(2)[1]当接入两个小灯泡时,电路可以平稳地工作,此时电流表的示数为
[2]当再接入一只灯泡时,电路中的电流变为
根据题目条件可知,此时保险丝熔断,说明电流过大,原因是用电器总功率过大。
(3)[3][4]只让一个小灯泡工作,在C、D两点间接入一段导线,则会发生短路现象,保险丝会熔断,该实验可以验证电路中电流过大的原因是发生短路。
2 / 2
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。