第十七章 欧姆定律 实验题(专项训练)-2025-2026学年人教版九年级物理全一册
2025-12-16
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内容正文:
第十七章欧姆定律实验题(专项训练)
1.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻,电源电压恒为3V。
(1)按如图甲所示连接电路,闭合开关时,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片,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电阻R0 。
(2)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4Ω的电阻时,电流表示数如图乙所示,记为 A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V,同时记下对应的电流值。
(3)该电路图还能完成什么电学实验 (写一个即可)。
2.小明所在实验小组利用“伏安法”测量某电阻R的阻值:
(1)小明按图甲电路图正确连接电路,检查无误后,闭合开关,发现电流表没有示数,电压表的示数接近电源电压,则电路故障是 ;
(2)排除故障后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3V时,电流表的示数如图乙所示,则电阻R的阻值是 Ω;
(3)接下来要多次改变电阻R的两端电压,同时记录电流表示数,收集多组数据,这样做的目的是 。
3.用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 端;
(3)闭合开关,定向移动滑片P,发现电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大。经检查,故障只发生在滑动变阻器,故障的原因可能是______;
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
(4)排除故障,继续实验。实验小组设计如下表格并记录部分实验数据:
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.9
1.3
1.7
2.1
2.5
电流I/A
0.20
0.22
0.28
0.30
电阻R/Ω
4.5
5.9
7.5
电阻平均值/Ω
①电压表示数为1.7V时,电流表示数如图乙所示,读数为 A;
②小灯泡正常发光时电阻为 Ω;(保留一位小数)
③表格中设计不合理的一项是 ,原因是 。
4.如图(a)所示是“探究电流与电阻的关系”实验的电路图。
(1)实验中需保持图(a)中 两端的电压一定,通过改变 来改变导体的电阻,并记录对应的电流表示数。(均选填“R”或“R滑”)
(2)实验中滑动变阻器的作用是: 。
(3)观察图(b)可知,电压一定时,导体的I-图像是一条 ,说明当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
5.王丽利用下图的装置探究影响导体电阻大小的因素。所使用的电阻丝规格如表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
A
锰铜合金
0.5
0.8
亮
B
镍铬合金
0.5
0.8
较亮
C
镍铬合金
0.5
0.4
较暗
D
镍铬合金
1.0
0.4
暗
(1)本实验中用到的实验方法有 和 。
(2)分别将编号为 的电阻丝接入电路进行实验,可以得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可以得出结论: 。
(4)实验过程中某小组同学更换电阻丝后发现小灯泡亮度变化不明显,可以在电路中 (选填“串联”或“并联”)一只 表完成实验。
6.某同学为了测量未知电阻的阻值进行如下实验。实验中所用器材均完好。
(1)用图甲所示电路测量未知电阻的阻值。
①闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;
②闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,测出多组未知电阻两端电压U及通过它的电流I,并根据实验数据绘制I与U之间的关系图像如图乙所示,则此未知电阻的阻值为 ;
(2)该同学利用(1)中的电源、电流表,另一阻值已知的定值电阻R,设计了如图丙所示的电路,再次测量未知电阻的阻值。计划进行如下操作:①闭合开关、断开开关,读出电流表的示数,记为;②闭合开关,断开开关,读出电流表的示数,记为;③利用、和求得。已知电源电压恒定。有同学指出实验设计存在问题,无法完成实验。该实验存在的问题是 。
7.如图是某实验小组探究“电流与电压、电阻的关系”的实验,电源电压保持不变。
(1)如图甲,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到最 端。
(2)在“探究电流与电压的关系”时,根据实验数据绘制的图像,如图乙可知定值电阻R为 ,分析图像可得结论:当电阻一定时, 。
(3)在“探究电流与电阻的关系”时,选用、、、的电阻进行探究。当把电阻更换为时,为保持定值电阻两端 一定,滑动变阻器滑片P应向 (选填“A”或“B”)端滑动,同时记下对应的电流值。
(4)实验时小华向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压的关系”的实验探究,老师指出这个实验操作不可行,原因是 。
8.小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整;
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换 重复上述实验;
(4)第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时, 可能损坏;
(5)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题: 。
9.在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:导体的电阻可能与①导体的长度有关;②导体的横截面积有关;③导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)按照图甲所示的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察 来比较导体电阻的大小;
(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验;
(3)分别将A和D两电阻丝接入图甲电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:当长度和横截面积相同时,导体电阻跟 有关;
(4)小明借来一只电压表后,想进一步测量出每根电阻丝的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图乙所示。但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差 ,解决这一问题的措施是 。
10.图甲所示的是一款学校常用的应急照明灯。当外部电路有电时两个灯泡不亮,当外部电路停电时两个灯泡发光。
【提出问题】这两个灯泡的连接方式是怎样的?
【猜想与假设】林红同学提出了以下猜想:
猜想一:这两个灯泡是串联的;
猜想二:这两个灯泡是并联的。
【设计实验与进行实验】
(1)林红同学用如图乙所示的器材连接了一个串联电路。请用笔画线代替导线,把图乙中器材连接完整 (导线不能交叉)。
(2)连接好电路后闭合开关S,都不亮。林红同学用手按一下时,仍然都不亮;按一下时,两灯都亮,松开手后两灯又不亮,则故障可能是( )(填字母)。
A.灯丝断了 B.灯丝断了
C.短路 D.与灯座接触不良
(3)排除故障后,闭合开关,两灯同时亮。林红同学发现只拧下,则不亮,然后她只拧下,发现也不亮。这一现象说明在串联电路中,电流只有一条路径,各用电器 (选填“互不影响”或“互相影响”)。
【实验结论】
(4)林红同学看到工人师傅将学校应急灯中的任意一个灯泡拧下,而另一个灯泡仍然发光,则这两个灯泡是 (选填“串联”或“并联”)的。
【实验延伸】在连接好的串联电路中继续进行实验。
(5)闭合开关S,同时亮,断开开关S,同时熄灭。林红同学接着将开关S换接到和之间、和电池负极之间,观察到了同样的现象。这样操作的目的是探究在串联电路中, 与位置的关系。
(6)闭合开关,同时发光,但比暗些。林红同学认为这是因为比更远离电源的正极。在不增加其他器材的条件下,能判断这种观念是否正确的实验操作:断开开关, ,闭合开关后观察比较的亮度。
11.在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)将图甲的实物电路用笔画线连接完整,要求滑片往左移电流表示数变大 ;
(2)在连接电路时,开关应该处于 (选填“闭合”或“断开”)状态;
(3)移动滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙,其示数为 A,待测电阻 。为了使实验更为严谨,小红提出以下操作,你认为合理的是 ;
①更换不同规格电阻继续实验
②使用同一电阻多次实验求平均值
(4)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻,设计如图丙所示的电路,同样可以测出待测电阻的阻值。实验步骤如下:
①闭合S、断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
② ,用电压表测出电源的电压U;
③可得待测电阻 (用U、和表示)。
12.小明在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒定为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(、、、),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整,要求:滑动变阻器滑片P向左端滑动时,接入电路中的阻值变小 ;
(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况,存在的问题是: ;
(3)将的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为,记录相应的电流值;然后将的电阻换成、的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向 端移动,直至滑片调到“适当位置”,记下相应的电流值。判断滑片处于“适当位置”的依据是 ;
(4)小明根据实验数据得出I-R变化图像如图丙所示,根据图像可以得出的实验结论是 ,实验中小明所用的滑动变阻器最大阻值不能小于 。
13.小杰为了探究“导体的电阻大小与导体材料是否有关”,设计了下面的实验。她在木板上固定两根长度相同但粗细不同的锰铜合金丝AB和镍铬合金丝CD,先将AB接入如图所示的电路中,测得通过AB的电流为0.6A,再将CD接入如图所示的电路中,测得通过CD的电流为0.2A。于是小杰根据实验数据得出结论:“导体电阻的大小与导体材料有关”。
(1)小杰的探究过程中存在的问题是 。
(2)请你针对小杰探究过程中存在的问题进行改进,应选择哪两根金属丝进行实验 。(选择对应的两个编号)
编号
材料
长度/m
横截面积
镍铬合金丝
1.0
0.3
镍铬合金丝
1.0
0.1
锰铜合金丝
1.0
0.3
锰铜合金丝
0.5
0.3
(3)实验中根据电流表的示数大小来间接反映接入导体电阻的大小,以下研究过程采用了类似方法的是_____。
A.研究电流时,用水流比作电流
B.判断电路中是否有电流时,可通过电路中的灯泡是否发光去确定
C.测量导体的电阻时,需要测量多组数据并求出它们的平均值
D.研究导体中的电流跟导体两端电压的关系时,需保持导体的电阻不变
14.实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压恒定。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线 ;
(2)改正错误后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现该现象的原因可能是( )(填字母代号)
A.小灯泡短路 B.电流表短路 C.滑动变阻器断路
(3)移动滑片至某位置时,电压表的示数为2V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是 Ω(保留1位小数);
(4)小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时,发现电压表损坏,于是设计了如图丙所示的电路,测出了的阻值。实验步骤如下:
①将滑片移到a端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
②将滑片移到b端,闭合开关S,读出电流表的示数,记为;
③读出滑动变阻器的最大阻值为R,则 (用、和R表示)
15.在探究影响导体电阻大小的因素时,甲、乙两位同学作出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关
②导体的电阻与导体的横截面积有关
③导体的电阻与导体的材料有关
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如表:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
为了验证上述猜想,他们设计了如图所示的实验电路。
(1)为了验证上述猜想②,应该选用编号为 两根电阻丝进行实验。
(2)分别将A和B两电阻丝接入电路中M、N两点间可验证猜想 ,分析实验数据,得出的结论是:
(3)下列实验中与本实验方法相同的是___________。
A.用伏安法测电阻 B.探究电流与电压、电阻的关系
16.为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小凤同学采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻R有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器R的规格为“10Ω、1A”,电源电压恒为3V。
(1)请帮助小凤将电路连接完整(要求滑片向A滑动,电流表示数变大,导线不交叉);
(2)小凤连接好最后一根导线,电流表的指针就立刻发生了偏转,由此可知在连接电路时,她可能没有 ;
(3)在接线时,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“A”或“B”);连接好电路后,她检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若此时闭合开关, 表(选填“电流”或“电压”)的指针有明显的偏转;纠正错误后,开始第1次实验,并将数据记录在图乙中;由乙图可知,电压一定时,随着电阻的增加,电流在 (选填“增大”或“减小”);
(4)在第2次实验中,小凤将5Ω的电阻换成10Ω,此时滑片P仍然停留在第1次实验的位置,她应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时眼睛观察 (选填“电压表”或“电流表”)的示数变化,直到其示数为 时停止移动滑片,记下实验数据;
(5)依次换上15Ω、20Ω、25Ω的电阻重复上述实验;可是在换上25Ω的电阻后,无论怎样移动滑片都达不到所需电压,你认为其原因是 。
17.某物理兴趣小组为探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路图,小组成员在实验室找到如下器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,开关一个,阻值分别为、、的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。
(1)连接电路前,开关应 :
(2)电路连接如图乙所示,小聪发现一根导线连接错误,请找出接错的导线并打上“×”。再用笔重新画一根正确连接的导线;
(3)纠正错误后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“C”或“D”端);
(4)现电路中接入的是的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V。读电流表示数时发现电流表小量程标值模糊不清,如图丙所示,但可推断出电流表示数为 A;
(5)断开开关,将的定值电阻更换为,不改变滑动变阻器滑片的位置,闭合开关后,电压表示数将 2V(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(6)多次实验后,分析数据得出结论: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 。
18.在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材如下:电压恒为4.5V的电源,5个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω)、R5(25Ω),标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R,电压表(可用量程有0~3V和0~15V、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。
(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路,电路连接完毕,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R1和R上,则电路故障是 ;
(2)排除电路故障后,闭合开关前将滑动变阻器的滑片P移到最右端。滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是 。调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的示数应为 A;
(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1,重复(2)中的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I—R图像,如图乙所示,由图像可得出的结论是:在 ;
(4)完成步骤(2)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,用R2替换R1,闭合开关,发现电压表示数 2.5V(选填“大于”或“小于”),应向 (选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(5)为完成该实验探究,滑动变阻器的最大阻值不得小于 Ω。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《第十七章欧姆定律实验题(专项训练)-2025-2026学年人教版九年级物理全一册》参考答案
1.(1)断路
(2) 0.5 2
(3)探究电流与电压的关系实验
【详解】(1)闭合开关时,发现电流表无示数,说明电路断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,说明与电压表并联的部分电路断路,即定值电阻R0断路;
(2)[1]由图丙可知,电流表选择的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.5A。
[2]由得,电阻R0两端的电压,即电压表示数保持2V不变,以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,同时记下对应的电流值。
(3)该实验装置中电压表测电阻两端电压,电流表测量通过电路的电流,所以还可以让电阻不变,通过移动滑片改变电路中的电流和电阻两端的电压,探究电流与电压的关系。
2.(1)定值电阻断路
(2)10
(3)求平均值,减小误差
【详解】(1)图甲串联电路中,电流表没有示数,电路中应该发生了断路。电压表接在定值电阻两端,示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,所以定值电阻R断路。
(2)如图乙所示,电流表选择量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时的示数为0.3A,电阻R的阻值是
(3)实验中多次改变电阻R的两端电压,同时记录电流表示数,收集多组数据,分别求出测量的电阻值,然后求平均值,所以多次测量是为了取平均值减小误差。
3.(1)
(2)右
(3)B
(4) 0.26 8.3 电阻平均值 小灯泡的电阻会随温度变化而变化
【详解】(1)由图可知,电压表未接入到电路中,应该将电压表并联在小灯泡两端,如下图所示:
(2)为了保证电路安全,应该将滑动变阻器调至阻值最大处,即将滑动变阻器的滑片P置于最右端。
(3)因为电表指针示数忽大忽小,且变化幅度较大,说明电路某处接触不良,故B符合题意。
(4)[1]由乙图可知,电压表所接量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,所以读数为0.26A。
[2]因为小灯泡的额定电压为2.5V,所以由第5次实验数据可知,小灯泡正常发光时电阻
[3][4]因为小灯泡发光时会发热,所以小灯泡的电阻会随温度变化而变化,故表格中设计不合理的一项是电阻平均值。
4.(1) R R
(2)保护电路、控制电阻R两端电压不变
(3) 过原点的倾斜直线 反比
【详解】(1)[1][2]要探究电流与电阻关系,需要控制定值电阻R两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,通过移动滑动变阻器来保持定值电阻两端的电压不变,并记录对应的电流表示数,故实验中需保持图(a)中定值电阻R两端的电压一定,通过改变定值电阻R来改变导体的电阻,并记录对应的电流表示数。
(2)结合(1)中分析可知,实验中滑动变阻器的作用是:保护电路、控制电阻R两端电压不变。
(3)[1][2]观察图(b)可知,电压一定时,导体的I-R-1图像是一条过原点的倾斜直线,说明当电压一定时,通过导体电流与导体的电阻的倒数成正比,即当电压一定时,通过导体电流与导体的电阻成反比。
5.(1) 控制变量法 转换法
(2)A、B
(3)当材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4) 串联 电流
【详解】(1)[1][2]影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积,在研究电阻与其中某个因素的关系时,要采用控制变量法的思想,所以本实验采用的研究方法有控制变量法;将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法。综上,实验中采用的实验方法是控制变量法和转换法。
(2)要探究导体的电阻与导体材料的关系,应控制长度和横截面积相同,而材料不同,因此应将编号为A、B的电阻丝接入电路进行实验。
(3)B、C两根电阻丝,材料都是镍铬合金,长度都是0.5m,横截面积不同,B的横截面积是 ,C 的是 ,接入电路后灯泡亮度不同(B较亮,C较暗,说明C的电阻较大)。所以可以得出结论:在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4)[1][2]更换电阻丝后小灯泡亮度变化不明显,是因为通过灯泡的电流变化不明显,而电流表可以更精确地显示电流的变化。根据串联电路的特点,电流表要串联在电路中才能准确测量电流。
6.(1) A 10
(2)步骤①、②中,总有一次电流表的正负接线柱接反了
【详解】(1)[1]电路接通前,为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即A端。
[2]由图乙可知,当未知电阻两端电压时,通过它的电流,故未知电阻的阻值为
(2)由图可知,当闭合开关、断开开关时,电流从电流表的上端流入、下端流出,而闭合开关,断开开关时,电流从电流表的下端流入、上端流出,故步骤①、②中,总有一次电流表的正负接线柱接反了。
7.(1)左
(2) 10 通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3) 电压 A
(4)小灯泡的电阻会变化
【详解】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处。实物图中滑动变阻器滑片P与B之间的电阻丝接入电路,当滑片移到最左端(A端)时接入电路中的电阻丝长度最大,电阻最大。所以闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到最左端。
(2)[1]图乙是定值电阻的电流与电压关系图像。由图像中任取一组电压、电流值可求出定值电阻的阻值为
[2]由图像可知,当导体两端的电压增大时,通过导体的电流增大,且导体两端的电压与通过导体的电流的比值保持不变,故可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1][2]研究电流与电阻关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,实验中,当把10Ω的电阻换成15Ω电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,为控制定值电阻两端电压不变,在电源电压不变时,要增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器接入电路中的阻值,故应把滑动变阻器滑片向A端滑动,使电压表示数保持不变,同时记下对应的电流表的数值。
(4)探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻会随温度的变化而变化,所以不能用小灯泡做此实验。
8.(1)
(2)0.2
(3)阻值不同的定值电阻
(4)电压表
(5)没有记录数据单位
【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,如图所示:
(2)图乙中电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A。
(3)为验证结论是否具有普遍性,小明应更换阻值不同的定值电阻重复上述实验,避免实验结论的偶然性。
(4)电源电压由3节干电池串联组成,电源电压为4.5V,定值电阻的阻值为10Ω,电路最大电流为
小于电流表的最大测量值,则电流表不会损坏;电压表的最大示数为电源电压的电压值,为4.5V,超过电压表的最大测量值3V,则第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时,电压表可能会损坏。
(5)物理量的大小由数值与单位组成,由图丙得,小华没有记录数据单位。
9.(1)电流表示数
(2)AB
(3)材料
(4) 偏大 电流表换用小量程
【详解】(1)电流表串联在电路中,电源电压一定,导体电阻越大,电路电流越小,导体电阻越小,电路电流越大,可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小。
(2)要验证猜想①:导体的电阻可能与导体的长度有关,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验。
(3)分别将A和D两电阻丝接入如图电路中M、N两点间,电流表示数不相同,对比发现电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,因此可得出的结论为:导体的电阻与导体的材料有关。
(4)[1]电流表指针偏转过小,说明选用的量程过大。量程过大时,电流表的分度值较大,读数的误差会增大,从而导致实验误差偏大。
[2]解决措施是换用电流表的小量程,这样分度值变小,读数更精确,能减小实验误差。
10.(1)
(2)D
(3)互相影响
(4)并联
(5)开关的作用
(6)互换和的位置
【详解】(1)串联电路是将用电器依次连接,用导线将的左接线柱与的左接线柱连接起来,如图所示:
(2)按时两灯亮,松开后不亮,说明与灯座接触不良,故D正确。
(3)串联电路中,一个用电器不工作,其他用电器也不工作,各用电器互相影响。
(4)任意拧下一个灯泡,另一个仍发光,说明两灯互不影响,是并联的。
(5)改变开关位置,观察灯的亮灭,目的是探究串联电路中开关的控制作用与位置的关系。
(6)将和位置互换,若仍比暗,说明不是因为离电源正极远近。
11.(1)
(2)断开
(3) 10 ②
(4) 再闭合
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,滑片往左移电流表示数变大,说明滑动变阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联,如图所示:
(2)为了保护电路,在连接电路中,开关应该处于断开状态
(3)[1][2]移动滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙,电流表选用小量程,分度值,其示数为,待测电阻的阻值为
[3]为了减小误差,应多次实验取平均值,因此合理的是使用同一电阻多次实验求平均值,故选②。
(4)[1][2]实验步骤如下:
①闭合S、断开,用电压表测出待测电阻两端的电压为;
②再闭合,用电压表测出电源的电压U;
③在步骤①中,两电阻串联,测得电阻两端的电压为;
在步骤②中,定值电阻短路,电路为电阻的简单电路,电源电压为U;
根据串联电路电压规律,两电阻串联时,定值电阻两端电压为
由欧姆定律可得,电路中的电流为
则待测电阻的表达式
12.(1)
(2)电流表的正负接线柱接反了
(3) 右 电压表示数为
(4) 两端电压一定时,通过导体电流与导体电阻成反比 30
【详解】(1)要使滑动变阻器滑片P向左端滑动时,接入电路中的阻值变小,则滑动变阻器应接左下的接线柱,注意电压表并联在定值电阻两端,电流方向正极进负极出,如图所示:
(2)当闭合开关试触时,发现电流表的指针出现了图乙所示的情况,即电流表反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了。
(3)[1][2]将的电阻换成、的电阻,根据串联电路分压的规律,定值电阻两端分压将会变大,大于,为保持电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分压,则要使滑动变阻器接入电路的阻值增大,相应的要向右移动滑片,直到电压表示数为。
(4)[1]由图丙所示图像可知,I-R为反比例函数,故根据图像可以得出的实验结论是:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2]由图丙所示图像可知,小明实验时定值电阻两端控制的电压为
此时滑动变阻器的电压为
根据图丙,滑动变阻器接入电路中最大电阻至少应能保证当电路中接入定值电阻最大阻值时,仍然能控制定值电阻两端电压不变,故根据串联电路分压规律,滑动变阻器最大阻值至少为
13.(1)见解析
(2)ac
(3)B
【详解】(1)由控制变量法可得,在探究“导体的电阻大小与导体材料是否有关”实验中,应控制导线的长度、横截面积相同,让导体的材料不同。小杰在探究过程中没有控制导体的横截面积一定。
(2)由表中a和c两根金属丝信息可知,导体的材料不同,长度与横截面积相同,可以满足小杰探究过程中的要求。
(3)实验中根据电流表示数的大小来间接反应接入导体电阻的大小,运用了转换法。
A.在研究电流时,将它比作水流时利用了类比法,故A不符合题意;
B.在判断电路中是否有电流时,可通过电路中的灯泡是否发光去确定,运用了转化法,故B符合题意;
C.测量导体的电阻时,直接测量多组数据并求出它们的平均值,是为了减小误差,故C不符合题意;
D.研究导体中的电流跟导体两端电压的关系时,需保持导体的电阻不变,利用了控制变量法,故D不符合题意。
故选B。
14.(1)
(2)A
(3) B 9.6
(4)
【详解】(1)伏安法测量小灯泡的电阻,电压表应测小灯泡两端电压,所以原电路中电压表测电源电压错误;将电压表“”接线柱与滑动变阻器左上接线柱连接的导线打“×”,再将电压表“”接线柱与小灯泡左侧接线柱用导线连接。如图所示:
(2)A.由题意,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明可能是电压表被短路或电压表测量的对象被短路或电压表断路等。电路改正后,电压表测量小灯泡两端的电压,所以小灯泡短路,电压表被短路无示数。故A符合题意;
B.若电流表短路,电流表无示数,电压表有示数,故B不符合题意;
C.若滑动变阻器断路,电路中无电流,电流表无示数,电压表无示数,故C不符合题意。
故选A。
(3)[1]闭合开关,移动滑片至某位置电压表示数为2V,小于小灯泡额定电压2.5V,为测量小灯泡正常发光时电阻,应增大小灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,由电路图知,滑动变阻器接入右下接线柱,故应将滑片向B端移动。
[2]当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.26A,则此时小灯泡的电阻
(4)电源电压恒定,当滑片在端,此时为只有定值电阻的简单电路,电流表测电路电流为,则电源电压
当滑片在端,定值电阻和滑动变阻器的最大阻值串联,电流表测此时电路电流为,则电源电压
则
则定值电阻
15.(1)AC
(2) ① 在导体材料和横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻越大
(3)B
【详解】(1)要验证猜想②“导体的电阻与导体的横截面积有关”,根据控制变量法可知,需要控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,由表格中数据可知,A和C两根电阻丝满足要求。
(2)[1]比较A和B两电阻丝,它们材料相同、横截面积相同,长度不同,根据控制变量法可知,探究的是“导体的电阻与导体的长度有关”,可验证猜想①。
[2]在材料和横截面积相同时,B的长度比A长,接入B时电流小,则B的电阻大,可得出结论:在导体材料和横截面积一定时,导体的长度越长,电阻越大。
(3)本实验采用的是控制变量法。
A.“用伏安法测电阻”是通过测量电压和电流来计算电阻,没有用到控制变量法,故A不符合题意;
B.“探究电流与电压、电阻的关系”,在探究电流与电压的关系时控制电阻不变,探究电流与电阻的关系时控制电压不变,用到了控制变量法,故B符合题意。
故选B。
16.(1)
(2)断开开关
(3) B 电压表 减小
(4) B 电压表 2V
(5)滑动变阻器的最大阻值不足,无法分担足够的电压以保持定值电阻两端电压不变
【详解】(1)滑片向A滑动,电流表示数变大,即滑动变阻器接入电路中的电阻变小,所以滑动变阻器应该接A端。如下图所示:
(2)连接最后一根导线时电流表指针偏转,说明连接电路时没有断开开关(规范操作要求连接电路时开关必须断开)。
(3)[1]接线时,为了保护电路,滑动变阻器应移至阻值最大处,即移到B端。
[2]电压表、电流表位置互换后,电压表串联在电路中(电阻极大),电路中电流极小,因此电压表指针有明显偏转(测量电源电压)。
[3]由图乙图像可知,电压一定时,电阻增大,电流减小。
(4)[1]将5Ω换为10Ω后,由串联分压原理可知,定值电阻分压变大,而探究电流与电阻关系时需要保持电压不变,需增大滑动变阻器两端电压,增大滑动变阻器接入电路中的阻值,因此滑片应向B端移动。
[2]移动滑片时需观察电压表的示数,直到其回到原来的电压值。
[3]探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,需要控制电阻两端电压一定,由图乙,5Ω电阻对应的电流是0.4A,因此定值电阻两端电压
所以换成10Ω后,仍需使电压表示数为2V。
(5)根据串联分压原理可得
解得,即为了完成实验,滑动变阻器的阻值最小需要50Ω,而当前滑动变阻器的规格过小,无法分担足够的电压以保持定值电阻两端电压不变,就会出现无论怎样移动滑片都达不到所需电压。所以原因是滑动变阻器的最大阻值不足,无法分担足够的电压以保持定值电阻两端电压不变。
17.(1)断开
(2)
(3)D
(4)0.4
(5)大于
(6)反比
【详解】(1)为保护电路元件,防止短路损坏,连接电路前必须确保开关处于断开状态。
(2)图乙中导线接到了开关的同一端,起不到控制电路的作用,应该分别接到开关的两个接线柱上,如图所示:
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大端(D端),以起到保护电路的作用。
(4)根据欧姆定律,电流表指针位置应该对应0.4A。
(5)更换大电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会增大,故示数大于2V。
(6)实验数据表明,在电压恒定时,电流与电阻的乘积保持不变,故二者成反比关系。故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。
18.(1)R1短路
(2) 控制定值电阻两端的电压不变 0.5
(3)在电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
(4) 大于 右
(5)20
【详解】(1)电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,若电路故障只出现在R1和R上,说明电压表被短路,则电路故障是R1短路。
(2)[1]滑动变阻器除了保护电路,其主要作用是控制定值电阻两端的电压不变。
[2]当电压表的示数为2.5V时,定值电阻R1=5Ω,则电流表的示数。
(3)由图像可知电流与电阻的乘积是定值,可得出的结论是:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[1]用R2=10Ω替换R1=5Ω,根据串联分压原理,电阻增大,其两端电压增大,所以电压表示数大于2.5V。
[2]要使电压表示数回到2.5V,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,即应向右移动滑片P。
(5)电源电压U=4.5V,定值电阻两端电压UR=2.5V,则滑动变阻器两端电压。当定值电阻R5=25Ω时,电路中的电流。可得滑动变阻器的最大阻值。
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