内容正文:
2025-2026学年九年级全册物理章节检测卷
第十六章·基础通关
建议用时:60分钟,满分:100分
一、选择题(本大题共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.如图为我国“翼龙”多用途无人机,它利用传感器感知高度(高度越大越大)。若高度表(电表)示数随飞行高度的增大而增大,下列设计电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中,则下列说法正确的是( )
A.AB段电阻大, B.CD段电阻大,
C.AB段电阻大, D.CD段电阻大,
3.如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图,其中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,下列说法正确的是( )
A.光敏电阻R的阻值减小 B.电流表的示数增大
C.电压表的示数增大 D.电压表的示数不变
4.关于电阻,以下说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D.当导体没有接入电路时,导体的电阻为0
5.光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
6.如图所示,电源电压恒定,当只闭合S时,灯泡L1、L2均发光。当S、S1闭合,S2断开时,电压表的示数为1V,当S、S2闭合,S1断开时,电压表的示数为3V,则下列选项正确的是( )
A.电源电压为4V
B.L1两端电压为2V
C.L2两端电压为2V
D.电压表只能测量电源电压
7.下列情况中,等效电阻最大的是( )
A.20Ω,20Ω串联 B.30Ω,20Ω并联
C.30Ω,20Ω串联 D.30Ω,1000Ω并联
8.所谓比值法定义,就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。一般地,比值定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质或运动的最本质属性,它不随定义所用的物理量大小的改变而改变。下列公式中,不是用比值定义的( )
A.速度 B.密度 C.电流 D.功率
9.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是( )
A.R2连入电路的电阻增大 B.电流表示数减小
C.电流表示数增大 D.电流表示数不变
10.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为热敏电阻,闭合开关S,小灯泡L正常发光。某同学向R上擦一些常温的酒精并用扇子对着R扇风,在酒精蒸发过程中小灯泡明显变暗。下列说法正确的是( )
A.酒精蒸发使热敏电阻的温度升高
B.酒精蒸发过程中,热敏电阻的阻值减小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.热敏电阻两端的电压变化量大于小灯泡两端的电压变化量
11.小明利用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”,电源电压保持不变,更换阻值不同的电阻R2,通过调节滑动变阻器接入电路的电阻R1,正确完成实验,记录各次实验中电压表示数U和电流表示数I。描点画出下列四幅图,其中最接近实际的是( )
A. B.
C. D.
12.如图甲,电源电压恒定,R为定值电阻,滑动变阻器标有“20Ω、1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。只闭合开关S和,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光,只闭合开关S和,滑片从a点向某一方向移动,直到b点时,电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同,两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V B.定值电阻R的阻值为20Ω
C.灯泡正常发光时的电阻为6Ω D.b点在a点的左侧
二、填空题(共4题,每空2分,共18分)
13.如图所示电路,电源电压恒定不变,闭合开关,将滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡的亮度 ,电压表的示数 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
14.在电学实验中,常常遇到电路故障,判断并解决故障问题是电学学习过程中的重要技能,用图中所示的电路进行测小灯泡电阻的实验中,若小灯泡L断路,看到的现象是电流表 ,电压表 。(选填“有示数”或“无示数”)
15.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
16.图是小欢探究电流与电压关系的实验电路,实验中要保持 不变,闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是 。
三、实验题(共4题,每空2分,共28分)
17.物理社团活动时,小石同学利用下面的器材探究探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V。
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移动到最 (选填“左”或“右”)端,起保护电路的作用。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,则故障是 。
(3)排除故障后,小石同学先用一个定值电阻R进行实验,调节滑动变阻器,使电压表示数为2V,记录此时R和电流I的值;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω;
(4)小石同学研究并绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图乙,其中反映电流与总电阻关系的是 (选填“a”、“b”或“c”),
18.伏安法测量电阻
(1)实验原理: ;
(2)实验器材:学生电源、 、 、 、开关、导线、待测电阻;
(3)实验电路图如图所示。
19.小海在探究电流与电压、电阻的关系,器材有:电源(0~9V可调),电流表,电压表,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器(规格是“20Ω,2A”),开关和导线若干。
序号
电压
电流
1
1.0
0.10
2
1.6
0.16
3
0.20
(1)连接如图甲的电路时,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“”或“”)端。
(2)探究电流与电压的关系时,实验数据如上表,其中第3次实验的电压表示数如图乙所示,为 V。分析表中数据可得:保持电阻不变时,电流跟电压成 关系。
(3)接下来小海计划控制电压表示数为2V,把剩下的三个电阻逐个替换图甲电路的电阻接入电路中,探究电流与电阻的关系。为保证接下来的三次探究均能完成,应调节电源电压使之不大于 V。
20.在“探究电流与电压的关系”实验中,实物电路如图甲所示。
(1)为了保护电路,连接电路时,开关应该处于 状态,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“最左”或“最右”)端;
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因是______(填字母序号);
A.定值电阻短路
B.滑动变阻器开路
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为0.5V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A;
(4)继续实验,记录的实验数据如下表所示。请将表格的表头补充完整,然后根据表中数据在图丙中描点作出图像 ;
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0.2
0.3
0.38
0.5
0.6
(5)分析图像可以得知:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
四、计算题(共2题,第21题9分,第22题9分,共18分)
21.如图所示电路,电源电压不变,R1的阻值为10Ω,当只闭合开关S时,电流表示数为0.6A;当开关S、S1都闭合时,电流表示数为1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、S1都闭合时,通过R2的电流和R2的阻值。
22.随着网购的兴起,物流快递员根本忙不过来,于是就出现了快递小哥暴力卸货的现象,个别快递员将货物直接从物流车上扔下来。怪不得有些快递拆开就是坏的。于是李伟就设计了一个简易电子秤来测试从一米五左右的高度扔到地上时货物对地面的最大压力。其工作电路图如图甲所示,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R0=10Ω,压力传感器踏板(不计质量)受到压力后,其阻值R随所受压力F的变化而改变(如图丙所示)。闭合开关S,李伟将30kg的装沙子的纸箱从一定高度丢向踏板并最终静止在踏板上,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示。已知电源电压U=18V,g取10N/kg。求:
(1)没有受到压力时,压力传感器的电阻是多大?
(2)乙图中I0的值是多大?(结果保留两位小数)
(3)李伟此次在测试过程中,扔出的货物对踏板的最大压力是多大?
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$
2025-2026学年九年级全册物理章节检测卷
第十六章·基础通关
建议用时:60分钟,满分:100分
一、选择题(本大题共12题,每题3分,共36分。在每题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.如图为我国“翼龙”多用途无人机,它利用传感器感知高度(高度越大越大)。若高度表(电表)示数随飞行高度的增大而增大,下列设计电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.闭合开关,电阻R0、R串联接入电路,根据欧姆定律,随着传感器的阻值R的增大,电流表示数减小,故A不符合题意;
B.闭合开关,电阻R0、R串联,电压表测电源电压,电压表示数保持不变,故B不符合题意;
C.闭合开关,电阻R0、R串联,电压表测电阻R两端的电压,根据欧姆定律及串联分压规律可知,随着传感器的阻值R增大,电压表示数增大,故C符合题意;
D.闭合开关,电阻R0、R串联,电压表测电阻R0两端的电压,根据欧姆定律,随着传感器的阻值R增大,电压表示数减小,故D不符合题意。
故选C。
2.如图所示,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中,则下列说法正确的是( )
A.AB段电阻大, B.CD段电阻大,
C.AB段电阻大, D.CD段电阻大,
【答案】C
【详解】因为导体AB和CD由同种材料制成、长度相同,由图可知,导体AB横截面积比CD的小,所以;因为两段导体串联,所以通过两导体的电流相等,即。由欧姆定律得。故C正确,ABD错误。
故选C。
3.如图甲所示是高铁上烟雾报警器的简化原理图,其中电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值与光照强度的关系如图乙所示。射向光敏电阻的激光被烟雾遮挡时,下列说法正确的是( )
A.光敏电阻R的阻值减小 B.电流表的示数增大
C.电压表的示数增大 D.电压表的示数不变
【答案】C
【详解】图甲中,闭合开关,R、R0串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量光敏电阻R两端的电压;当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时,光照强度减小,由图乙可知,光敏电阻R的阻值变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小;根据串联分压原理可知R两端的电压变大,即电压表的示数变大,故ABD错误,C正确。故选C。
4.关于电阻,以下说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D.当导体没有接入电路时,导体的电阻为0
【答案】C
【详解】A.绝缘体与导体都有电阻,绝缘体的电阻非常大,导体的电阻比较小,故A错误;
B.导体的电阻大小与通过的电流和施加在两端的电压没有关系,通过导体的电流越大,导体的电阻不一定越小,故B错误;
C.电阻表示导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小,故C正确;
D.电阻是导体本身的一种特性,当导体没有接入电路时,导体的电阻仍不变,故D错误。
故选C。
5.光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
【答案】B
【详解】由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R并联,电流表测干路电路的电流
A.题目提到R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示,可以看出光照强度增大时阻值减小,故A错误;
B.警戒光照强度是电流达到I0时的光照强度。增大R0阻值会导致通过R0支路的电流减小,因此光敏电阻阻值需减小才能让电流重新达到I0。此时需要更强的光照,所以警戒光照强度增大,故B正确;
C.定值电阻R0和光敏电阻R并联,互不影响,R0一定时,电压不变则通过R0的电流不变,故C错误;
D.R0一定时,电压不变,通过R0的电流不变。光照强度越大,光敏电阻R的阻值减小,根据可知通过光敏电阻R这条支路的电流增大,电流表测干路电流,等于各支路电流之和,一条支路电流不变,另一条支路电流增大,故电流表示数增大,故D错误。
故选B。
6.如图所示,电源电压恒定,当只闭合S时,灯泡L1、L2均发光。当S、S1闭合,S2断开时,电压表的示数为1V,当S、S2闭合,S1断开时,电压表的示数为3V,则下列选项正确的是( )
A.电源电压为4V
B.L1两端电压为2V
C.L2两端电压为2V
D.电压表只能测量电源电压
【答案】C
【详解】A.当S、S2闭合,S1断开时,电压表测量电源电压,电压表的示数为3V,则电源电压为3V,故A错误;
BC.当S、S1闭合,S2断开时,两个灯泡串联,电压表测量L1两端的电压,电压表的示数为1V,故电压表测量L1两端电压为1V;当S、S2闭合,S1断开时,电压表测量电源电压,电源电压为3V,由串联电路电压的规律得到L2两端的电压为
故B错误,C正确;
D.当S和S1闭合、S2断开时,电压表测L1两端的电压,故D错误。
故选C。
7.下列情况中,等效电阻最大的是( )
A.20Ω,20Ω串联 B.30Ω,20Ω并联
C.30Ω,20Ω串联 D.30Ω,1000Ω并联
【答案】C
【详解】根据串联电路电阻的特点,20Ω与20Ω串联,总电阻
RA=20Ω+20Ω=40Ω
30Ω,20Ω串联,总电阻
RC=30Ω+20Ω=50Ω
根据并联电路电阻的特点,30Ω,20Ω并联,总电阻RB<20Ω;30Ω,1000Ω并联,总电阻RD<30Ω;比较ABCD阻值大小最大的为C选项50Ω,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
8.所谓比值法定义,就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。一般地,比值定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质或运动的最本质属性,它不随定义所用的物理量大小的改变而改变。下列公式中,不是用比值定义的( )
A.速度 B.密度 C.电流 D.功率
【答案】C
【详解】A.速度等于物体运动的路程与所用时间之比,采用了比值定义法,故A不符合题意;
B.密度等于物体的质量与体积之比,采用了比值定义法,故B不符合题意;
C.电流、电压、电阻之间的关系是通过实验得出的,电流会随电压、电阻而改变,而不是利用比值定义法来定义的,故C符合题意;
D.功率等于力做的功与所用时间之比,采用了比值定义法,故D不符合题意;
故选 C。
9.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是( )
A.R2连入电路的电阻增大 B.电流表示数减小
C.电流表示数增大 D.电流表示数不变
【答案】C
【详解】由图可知电路为定值电阻和滑动变阻器并联,电流表A测电路中的电流,电压表V测R1的电压,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,根据串联电阻规律,电路的总电阻减小,根据可知,电源电压不变,电路的总电流会增大,即A的示数会变大,故C正确,ABD错误。
故选C。
10.如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,R为热敏电阻,闭合开关S,小灯泡L正常发光。某同学向R上擦一些常温的酒精并用扇子对着R扇风,在酒精蒸发过程中小灯泡明显变暗。下列说法正确的是( )
A.酒精蒸发使热敏电阻的温度升高
B.酒精蒸发过程中,热敏电阻的阻值减小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.热敏电阻两端的电压变化量大于小灯泡两端的电压变化量
【答案】C
【详解】A.蒸发是汽化现象,需要吸热,所以酒精蒸发时将会从热敏电阻吸收热量,热敏电阻内能减少,温度降低,故A错误;
B.蒸发过程小灯泡明显变暗,则电路中电流变小,根据欧姆定律可知,在电源电压不变时,电路中总电阻变大,因为小灯泡L的电阻基本不变,所以蒸发过程热敏电阻的阻值变大,故B错误;
C.蒸发过程小灯泡明显变暗,则电路中电流变小,则电流表的示数变小,根据可知,小灯泡两端的电压变小,根据串联电路中电压的规律可知,热敏电阻两端的电压变大,则电压表示数变大,故C正确;
D.因为电源电压不变,根据串联电路中电压的规律可知,热敏电阻两端的电压与小灯泡两端的电压的和不变,所以热敏电阻两端的电压变化量等于小灯泡两端的电压变化量,故D错误。
故选C。
11.小明利用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”,电源电压保持不变,更换阻值不同的电阻R2,通过调节滑动变阻器接入电路的电阻R1,正确完成实验,记录各次实验中电压表示数U和电流表示数I。描点画出下列四幅图,其中最接近实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.由图知,R1、R2、电流表串联在电路中,电流表测电路中的电流;电压表测R2两端电压,因电压不变时,导体中电流跟电阻的关系成反比,故A不符合题意;
B.探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R2两端电压保持不变,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压也不变,由分压原理,两电阻之比为一定值,故图像为过原点的直线(或延长线过原点),故B符合题意;
C.由B知,R1随R2的增大而变大,由电阻的串联和欧姆定律可知,当R1增大时,电路中的电流变小,故C不符合题意;
D.由控制变量法知,探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R2两端电压保持不变,故D不符合题意。
故选B。
12.如图甲,电源电压恒定,R为定值电阻,滑动变阻器标有“20Ω、1A”,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V。只闭合开关S和,滑片从最右端滑动到a点时,灯泡L恰好正常发光,只闭合开关S和,滑片从a点向某一方向移动,直到b点时,电压表示数与灯泡L正常发光时的电压相同,两次调节过程中两电表示数关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V B.定值电阻R的阻值为20Ω
C.灯泡正常发光时的电阻为6Ω D.b点在a点的左侧
【答案】C
【详解】A.由图可知,只闭合开关S和S1,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测的是灯泡两端的电压,当滑动变阻器的滑片在最右端时,接入的有效电阻最大为20Ω,则电路中总电阻最大,根据欧姆定律可知,此时电路中电流最小,由图乙中可知,最小电流为I小=0.25A,此时灯泡两端的电压为UL=1V,根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知,变阻器两端的电压为
再根据串联电路电压的特点可知,电源电压为,故A错误;
B.只闭合开关S和S2,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测的是定值电阻两端的电压,由图乙可知,两条图像中电压相等时(灯泡正常发光),电路中的电流为I1=0.3A,此时滑动变阻器的滑片在b点,所以变阻器滑片在a点时,电路中的电流为I2=0.375A,定值电阻两端的电压为UR=3.75V,此时滑动变阻器的接入有效电阻为
则根据欧姆定律可知,定值电阻的电阻为,故B错误;
C.由B选项分析可知,只闭合开关S和S2,电路中的电流为I1=0.3A,此时定值电阻为10Ω,根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为
即灯泡正常发光的电压为3V,根据串联电路电压的特点,滑动变阻器分到的电压为
由题意可知,只闭合开关S和S1,滑片到a点时,灯泡L恰好正常发光,在滑片到a点时,滑动变阻器此时的有效电阻为6Ω,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流为
再根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知,灯泡正常发光时的电阻为,故C正确;
D.只闭合开关S和S2,滑动变阻器的滑片在b点时,滑动变阻器两端的电压为3V,电路中的电流为I1=0.3A,根据欧姆定律可知,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
变阻器滑片在a点时,滑动变阻器的接入有效电阻为6Ω,所以b点在a点的右侧,故D错误。
故选C。
二、填空题(共4题,每空2分,共18分)
13.如图所示电路,电源电压恒定不变,闭合开关,将滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡的亮度 ,电压表的示数 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变小
【详解】[1]闭合开关,将滑动变阻器滑片向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路中的阻值不变,则电路中的总电阻不变,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,所以灯泡的亮度不变。
[2]将滑动变阻器滑片向右移动的过程中,滑动变阻器与电压表并联部分的电阻丝变短,阻值减小,由可知,电压表示数减小。
14.在电学实验中,常常遇到电路故障,判断并解决故障问题是电学学习过程中的重要技能,用图中所示的电路进行测小灯泡电阻的实验中,若小灯泡L断路,看到的现象是电流表 ,电压表 。(选填“有示数”或“无示数”)
【答案】 无示数 有示数
【详解】[1][2]根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压;若小灯泡L断路,则电路中无电流,电流表无示数,电压表串联在电路中,电压表测量的是电源电压,电压表有示数。
15.如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图所示,则电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】 6 20
【详解】[1]由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片位于左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零(电路为灯泡的简单电路),此时电路中的电流最大,由图像可知,此时电路中的电流I=0.4A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压U=6V
[2]当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图像可知,此时灯泡两端的电压
电路中的电流
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
滑动变阻器的最大阻值为
16.图是小欢探究电流与电压关系的实验电路,实验中要保持 不变,闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是 。
【答案】 电阻 定值电阻断路
【详解】[1]在探究电流与电压关系的实验中,根据控制变量法,要保持电阻不变,改变电阻两端的电压,进而观察电流的变化情况。
[2]据图可知,电路是串联的,闭合开关后,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表示数接近电源电压,则可能是定值电阻发生断路,电压表串联接入电路,测电源电压。
三、实验题(共4题,每空2分,共28分)
17.物理社团活动时,小石同学利用下面的器材探究探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V。
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移动到最 (选填“左”或“右”)端,起保护电路的作用。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,则故障是 。
(3)排除故障后,小石同学先用一个定值电阻R进行实验,调节滑动变阻器,使电压表示数为2V,记录此时R和电流I的值;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω;
(4)小石同学研究并绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图乙,其中反映电流与总电阻关系的是 (选填“a”、“b”或“c”),
【答案】(1)左
(2)定值电阻断路
(3) 左 12.5Ω
(4)c
【详解】(1)为了保护电路,在闭合开关前,应该将变阻器的阻值调节到最大,即最左端。
(2)电流表无示数,表明电路发生断路,电压表有示数,表明电压表串联进电路中,即和电压表并联的定值电阻断路。
(3)[1]探究“电流与电阻的关系”,要控制定值电阻两端电压不变,所以当增加定值电阻的阻值时,为了保证其两端电压不变,根据串联分压原理可知,需要增加变阻器的阻值,即向左端滑动。
[2]当定值电阻最大为25Ω时,需要的变阻器阻值最大,电源电压为3V,定值电阻的电压为2V,此时电路的电流
变阻器两端电压为U=3V-2V=1V
根据欧姆定律计算变阻器阻值
(4)总电阻和电流的乘积为电源电压,即阴影部分的面积最大,所以c符合题意,ab不符合题意。
故选c。
18.伏安法测量电阻
(1)实验原理: ;
(2)实验器材:学生电源、 、 、 、开关、导线、待测电阻;
(3)实验电路图如图所示。
【答案】(1)
(2) 电压表 电流表 滑动变阻器
(3)
【详解】(1)测量电阻时需要利用电压表测量待测电阻两端电压,电流表测量待测电阻的电流,结合计算得出待测电阻的阻值,因此测量电阻的实验原理是。
(2)[1][2][3]由于实验中需要测量电流和电压,因此需要用到电流表和电压表,且实验需要进行多次,需要改变待测电阻两端电压,能够起到改变电压和电流作用的是滑动变阻器,实验中还需要滑动变阻器,因此该实验中还需要的电学元件有电流表、电压表、滑动变阻器。
(3)(2)问中的实验器材中,电压表需要并联,剩余其他元件串联,且电压表测待测电阻两端电压,设计的实验电路如下图所示:
19.小海在探究电流与电压、电阻的关系,器材有:电源(0~9V可调),电流表,电压表,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器(规格是“20Ω,2A”),开关和导线若干。
序号
电压
电流
1
1.0
0.10
2
1.6
0.16
3
0.20
(1)连接如图甲的电路时,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“”或“”)端。
(2)探究电流与电压的关系时,实验数据如上表,其中第3次实验的电压表示数如图乙所示,为 V。分析表中数据可得:保持电阻不变时,电流跟电压成 关系。
(3)接下来小海计划控制电压表示数为2V,把剩下的三个电阻逐个替换图甲电路的电阻接入电路中,探究电流与电阻的关系。为保证接下来的三次探究均能完成,应调节电源电压使之不大于 V。
【答案】(1)B
(2) 2 正比
(3)4
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,即图中的B端。
(2)[1]如图乙所示,电压表接入电路的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表的示数为2V。
[2]由表中数据可知,当电压增大为原来的几倍,通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍,故可得出结论:保持电阻不变时,电流跟电压成正比关系。
(3)实验时若控制定值电阻两端电压保持2V不变,由串联电路的分压原理可知
当R定=20Ω时,滑动变阻器连入电路阻值为最大值时,电源电压最大,即有
解得电源电压最大为4V。
20.在“探究电流与电压的关系”实验中,实物电路如图甲所示。
(1)为了保护电路,连接电路时,开关应该处于 状态,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“最左”或“最右”)端;
(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因是______(填字母序号);
A.定值电阻短路
B.滑动变阻器开路
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为0.5V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A;
(4)继续实验,记录的实验数据如下表所示。请将表格的表头补充完整,然后根据表中数据在图丙中描点作出图像 ;
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0.2
0.3
0.38
0.5
0.6
(5)分析图像可以得知:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
【答案】(1) 断开 最左
(2)A
(3)0.1
(4) 电压U/V 电流I/A
(5)正比
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,防止因为发生短路导致电路中电流过大而烧坏电路元件;且实验前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,由图可知,应滑至最左端。
(2)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路没有发生断路,有可能发生了短路的故障,电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻可能发生了短路,故选A。
(3)由图乙可知,电流表选择0~0.6A的测量范围,分度值为0.02A,指针指在经过0刻度的第五个小格上,因此示数为0.1A。
(4)[1][2][3]探究电流与电压的关系时,要记录电流和电压,因为电压表选择0~3V的测量范围,电流表选择0~0.6A的测量范围,所以由表格中数据可知,表格第一行属于电压数据,表头是“电压U/V”,第二行属于电流数据,表头是“电流I/A”。根据表中数据描点,然后将点依次连接,即可得到图像,如图所示:
(5)分析图像可知,电压成倍增加时,电流也成相同倍数增加,电压与电流的比值固定不变,且图像是一条过原点的倾斜的射线,所以在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
四、计算题(共2题,第21题9分,第22题9分,共18分)
21.如图所示电路,电源电压不变,R1的阻值为10Ω,当只闭合开关S时,电流表示数为0.6A;当开关S、S1都闭合时,电流表示数为1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、S1都闭合时,通过R2的电流和R2的阻值。
【答案】(1)6V
(2)0.4A,15Ω
【详解】(1)由电路图可知,当只闭合开关S时,电路中只有R1工作,电源电压等于R1两端电压U源=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V
(2)由电路图可知,当开关S、S1都闭合时,R1和R2并联,电流表测干路总电流,根据并联电路电流的特点可知,通过R2的电流为I2=I总-I1=1A-0.6A=0.4A
根据并联电路电压的特点和欧姆定律可得,R2的阻值
22.随着网购的兴起,物流快递员根本忙不过来,于是就出现了快递小哥暴力卸货的现象,个别快递员将货物直接从物流车上扔下来。怪不得有些快递拆开就是坏的。于是李伟就设计了一个简易电子秤来测试从一米五左右的高度扔到地上时货物对地面的最大压力。其工作电路图如图甲所示,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R0=10Ω,压力传感器踏板(不计质量)受到压力后,其阻值R随所受压力F的变化而改变(如图丙所示)。闭合开关S,李伟将30kg的装沙子的纸箱从一定高度丢向踏板并最终静止在踏板上,电流表的示数I随时间t变化的图像如图乙所示。已知电源电压U=18V,g取10N/kg。求:
(1)没有受到压力时,压力传感器的电阻是多大?
(2)乙图中I0的值是多大?(结果保留两位小数)
(3)李伟此次在测试过程中,扔出的货物对踏板的最大压力是多大?
【答案】(1)170Ω
(2)0.13A
(3)1200N
【详解】(1)由图丙可知,压力越大,压力传感器的阻值越小,所以没有受到压力时,压力传感器的电阻最大,由可知,此时电路中电流最小,由图乙可知,最小电流为0.1A,则根据欧姆定律和串联电路的电阻特点可得此时压力传感器的电阻为
(2)电流最终为I0并保持不变,说明此时货物处于静止状态,压力等于重力G=mg=30kg×10N/kg=300N
由图丙可知,此时压敏传感器的阻值为130Ω,由串联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻为R总=R+R0=130Ω+10Ω=140Ω
此时电路中的电流为
(3)由图乙可知,电路中最大电流为0.6A,此时压力传感器的阻值为
由图丙可知,此时压力传感器受到的压力为1200N。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
$