期末物理专题：欧姆定律在串、并联电路中的应用实验题（专项训练）2025-2026学年人教版物理九年级全一册

期末专题:欧姆定律在串、并联电路中的应用实验题(专项训练) 1.小燕用如图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。 电源电压为6V且恒定不变,滑动变阻器上标有“30 2A”字样,阻值分别为5 、10 、15 、20 、25 的定值电阻各一个。 (1)图甲中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“ ”,并用笔画线代替导线将电路连接正确 (导线不得交叉)。 (2)改正错误后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小雨将电压表接在定值电阻两端时无示数,接在滑动变阻器两端时有示数,电路的故障是_(选填字母)。 A.定值电阻短路 B.定值电阻断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路 (3)排除故障后,按如下步骤实验: ①接入5 的定值电阻,调节滑片使电压表的示数如图乙所示,示数为 V时,读出电流表的示数; ②断开开关,更换10 的定值电阻,再次闭合开关,为了保证 表的示数不变,需向 移动滑动变阻器的滑片,读出另一表的示数; ③将15 、20 、25 的定值电阻依次接入电路,收集数据。 (4)依据数据,绘制了如图丙所示的图象,由此得出结论: 。 (5)交流时,同学发现有一组数据不是从实验中得到的,请简述理由: 。 2.小明进行了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。选用的实验器材是:电源(4.5V)、电流表(0-0.6A)、电压表(0-3V),定值电阻,滑动变阻器(40 0.5A)、开关、导线若干。 (1)探究电流与电压关系: ①如图甲所示为小明连接的错误电路,请你在需要改动的导线上打“ ”,并用笔画线代替导线画出正确的接法; ②探究电流与电压的关系时,小明选用5 和10 的两只电阻分别进行实验后,由实验数据画出的图像如图乙所示,其中M图像对应的是 电阻,由M图像得到的实验结论是 。 (2)探究电流与电阻的关系: ①利用图丙电路完成所有定值电阻的实验,定值电阻两端电压的取值范围是 V到 V; ②实验中,如图丙所示,当间的电阻由10 换成5 时,闭合开关,电压表示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),将滑动变阻器的滑片向 (选填“”或“”)移动,目的是 。 3.某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验时,发现缺少电压表,只有一个电流表和一个已知阻值为R0的定值电阻,小鹭设计了如图所示的电路来测量未知电阻Rx的阻值,请将实验步骤补充完整: ①断开开关S2,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1; ② ,读出并记录电流表示数I2; ③写出未知电阻Rx的阻值表达式:Rx= (用I1、I2和R0表示)。 4.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,已知电源电压为4.5V且保持不变,滑动变阻器(40 1A)以及符合实验要求的电表、开关和导线,实验电路如图甲所示。 (1)小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是定值电阻 ; (2)小明同学排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,同时眼睛应注视_; A.电压表示数 B.电流表示数 C.滑动变阻器滑片 (3)该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有 的作用; (4)实验中小明多次改变R的阻值,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论: ; (5)为了能够完成实验,更换的电阻R阻值不能大于 。 5.某科技小组设计了一个雨刮器自动控制系统,其刮水的速度能够随着雨量的大小相应地发生变化,雨停后,雨刮器自动停止工作。该雨刮器自动控制系统的原理如图所示,一组手指状平行金属线组成的雨水检测网,通过a、b接线柱接入自动控制系统的模拟电路。 (1)①雨水检测网在电路中起到的作用更类似于 (选填“开关”或“滑动变阻器”)。 ②小华按照设计的电路图连接电路,检测网未放入雨水中时,电流表无示数,将检测网放入雨水中,电流表有示数。小华通过观察电路中 的变化来判断电动机转速的变化,从而判断雨刮器刮水速度的变化。 (2)将检测网竖立并缓慢浸入雨水中进行实验,发现检测网浸入雨水中的深度越大,电流表示数越大。这是因为检测网浸入雨水中的深度越大,相当于电阻的 越大,电阻越 。 6.有一种用半导体材料制成的热敏电阻,其电阻随温度变化的图像如图甲所示; (1)热敏电阻的电阻值随温度升高而 (选填“变大”“不变”或“变小”); (2)实验室现有两只外形完全相同的电阻,其中一只为热敏电阻,另一只为定值电阻(电阻值不随温度的变化而变化)。为了辨别它们,小明设计了如图乙的电路图。 操作:①按图连接电路;②闭合开关,点燃酒精灯加热R1; 分析:若电流表示数无变化,则电阻R1 (选填“是”或“不是”)热敏电阻;若 。 7.小彬用图甲所示的实验器材探究电流与电阻的关系,电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20 2A”字样,实验中还选用了阻值分别为5 、10 、20 的定值电阻各一个。 实验次序 定值电阻/ 电流表示数/A 1 5 2 10 0.18 3 20 0.09 (1)图甲中有一根导线连接错误,请你在接错的那根导线上打“ ”,再用笔画线代替导线把它改到正确的位置上 (导线不允许交叉)。 (2)电路改正以后,小彬实验时发现电流表有示数,电压表示数为零,经检查,导线均完好且接触良好,则电路发生的故障可能是 。 (3)滑动变阻器在此实验中的作用:一是保护电路,二是 。 (4)排除故障后,如果他用5 的电阻做实验时,滑动变阻器的滑片刚好在图甲所示的位置,此时电流表的示数如图乙所示。在把5 的电阻换成10 的电阻后,接下来应该将滑动变阻器的滑片向左移动,此时他的眼睛要观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数的变化。 (5)将10 的定值电阻换成20 的定值电阻,重复以上步骤。实验记录的多组数据如上表所示,分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。 8.小明用图甲所示的电路来探究并联电路的部分特点,电源电压恒为6V。 (1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线,将图乙所示实物图补充完整。( ) (2)连接好电路后,闭合开关S,小明观察到电压表无示数、电流表有示数,若电路中只存在一处故障,则故障可能是 (填选项)。 A.R1短路 B.R2断路 C. C处断路 D.电压表断路 (3)排除故障后正确进行实验,小明先后将电流表接在A(图甲中电流表所处位置)、B、C三个不同的位置,将电压表先后并联在AC、BC两点之间,测出的电流和电压的数据记录在表格中。 实验序号 1 2 3 电流 电压 (4)分析表中数据,可得出初步结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;各支路两端的电压相等,且等于电源电压。还可以发现,并联电路具有 (选填“分流”或“分压”)的作用,电阻R2的阻值为 。 (5)若实验过程中选用的两个定值电阻的阻值相同,则分析并联电路中各支路的 (选填“电压”或“电流”)关系时容易得出错误的结论。 (6)在探究并联电路电阻的规律时,小明分别按图甲、乙所示电路图连接电路,实验过程中两电路使用的电源电压均为U。闭合开关后,若甲、乙电路中两电流表的示数相同,则说明R1和R2并联后的总阻值等于R3的阻值。请你利用欧姆定律和并联电路的电流和电压规律,推导出并联电路的电阻规律: (用R1、R2和R3表示)。 9.在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压6V)、定值电阻(5 ,10 ,15 ,20 、25 )、滑动变阻器(0∼20 )、电流表、电压表、开关及导线若干。 (1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向左移动时,变阻器接入电路的阻值变大; (2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是 ; (3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将电阻换成,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器滑片在上一次实验滑片位置的 (选填“左侧”或“右侧”); (4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,其原因可能是 。 10.小明和小华合作探究串联电路总电阻与各小电阻的关系,他俩设计了如图1电路,电池电压恒定,电压表测量电阻R1、R2的总电压。 (1)请用笔画线代替导线将电压表接入电路,要求开关断开时两表均无示数; (2)连接电路时开关必须 ,电阻箱阻值调至最 (选填“大”或“小”)处; (3)接好电路后,小明闭合开关发现电流表示数为零,电压表有示数。经检查发现是某根导线出现了断路,该导线是 (选填导线编号); (4)纠正错误后,小华将电阻箱R1、R2的阻值分别调成和,小明闭合开关发现电流表示数如图2,则此时电路电流大小为 A; (5)小华发现电压表刻度模糊不能读数,于是想到用等效替代法探究,她断开开关,将R1的示数调为零,则接下来她的操作应该是:_。 A.闭合开关,调节R2的阻值,使电流表示数不变 B.闭合开关,调节R2的阻值,使电压表示数不变 C.闭合开关,调节R2的阻值,使其大小为 11.在学习“串联电阻的总电阻与各串联电阻之间关系”的时候,小强和小刚利用滑动变阻器(铭牌上标有20;1A)、两个定值电阻(5;10)、电压表、电源等器材对此进行了探究。他们设计了如图甲所示的电路图。 (1)根据电路图,请你在下图乙中用笔画线代替导线,将没有连接完的实物电路连接好 (导线不允许交叉且电流表的量程选取适当)。 (2)请你根据电路图分析:在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (填“A”或“B”)端。 (3)如表是小强和小刚在这次实验中所记录的数据。请你根据他们三次测量的数据进行分析,可以得出的结论是: 。 R1=5 R2=10 次数器材 1 2 3 电压U/V 1.5 2.4 3 电流I/A 0.1 0.16 0.2 (4)若闭合开关后发现电流表有示数而电压表无示数,则出现该现象的原因可能是 (只填字母序号即可)。 A.滑动变阻器某处断路 B.只有R1被短路 C.只有R2被短路 D.电压表的某一个接线柱接触不良 (5)在这次实验中,滑动变阻器的作用是: 和 。 12.图甲所示的是小明同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。为10 的定值电阻,是规格为“20 1A”的滑动变阻器,油量表是由测量范围为0~0.6A的电流表改装而成的,电源电压固定不变。 (1)图甲实验装置的工作原理是:当油箱内油面上升时,金属滑片 (选填“向上”或“向下”)移动,油量表示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)图乙所示的是同班同学小华利用同样的器材设计的测定油箱内油面高度的实验装置。你认为设计更合理的是 同学,原因是: 。 13.实验桌面上给你提供的器材有:10 、15 、20 、40 的定值电阻各2个;电阻箱一个(可以直接读出电阻值,阻值范围0~9999 );学生电源一个(输出电压为6V);开关一个;电压表和电流表各一只;导线若干。小华和小君同学想探究一下并联电阻的总电阻与各分电阻的关系,她们依据设计的电路图(如图所示),选择器材后共进行了四次实验,实验方法是:每一次实验首先选择两个电阻(例如选取两个10 的电阻)并联后接入a、b之间;检查无误后闭合开关,读取并记录电流表和电压表的示数;然后拆除这两个并联电阻,将电阻箱接入a、 b之间,调节电阻箱的阻值,直至电流表的示数、电压表的示数与前面的示数相同,读取并记录电阻箱的阻值。四次实验记录的数据见表格。 第一次 第二次 第三次 第四次 选取的电阻/ 10和10 40和40 40和10 15和10 连接方式 并联 并联 并联 并联 电压表示数/V 6 6 6 6 电流表示数/A 1.2 0.3 0.75 1.0 电阻箱阻值/ 5 20 8 ? 请解答下列问题: (1)每一次实验换接上电阻箱后,要调节电阻箱的阻值直至电流表和电压表的读数与开始用两个电阻并联时的读数相同的意义是 ,实验过程所体现的科学方法是: 。 (2)第四次实验电阻箱上显示的数据应该是 。 (3)综合分析实验数据,可以得到:两个电阻并联后的总电阻与这两个电阻的关系是 。 14.小红和小华设计一种能自动测定油箱内油面高度的装置。器材有:电源(电压可调)、电流表、电压表、阻值约为100 的电阻片、定值电阻R、细金属杆OABC、浮子(体积为20cm3)、开关、导线、油箱、汽油、汽油为绝缘体。(,g取10N/kg) (1)她们首先要从电阻片上截取一段阻值为40 的电阻,为此连接了如图甲所示的电路。将鳄鱼夹置于电阻片的B端,闭合开关S,电压表示数如图乙所示为 V。向A端缓慢移动鳄鱼夹,观察电流表示数,当示数为 A时,标记鳄鱼夹的位置,则该位置到A端的阻值即为40 。 (2)她们重新调节了电源电压,连接了如图丙所示的装置,电阻R′=40 ;它与金属杆OA接触良好(摩擦不计)、金属杆OABC可以绕固定点O自由转动,其重心在OC连线上。浮子可以绕CD轴自由转动。 ①在油箱内倒入汽油,当浮子处于图丙所示的位置时,浮子浮在汽油中静止,恰好一半体积浸入汽油,此时浮子所受浮力大小为 N,继续倒油,油面上升,浮子再次静止时,浸在汽油中的体积 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 ②为了在电流表的刻度盘上标出油箱内油面高度,闭合开关S,当OA处于M端的位置,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm,此时电流表示数为0.12A。继续向油箱内倒入汽油,记录油面高度h和对应的电流表示数I,当OA处于N端的位置时,电流表示数为0.6A,数据记录在下表中,则该装置中电源电压为 V,电阻R阻值为 ;当电流表示数为0.5A时,油面高度为 cm。 油面高度h/cm 0 2.5 5 7.5 10 电流表示数I/A 0.12 0.15 0.2 0.3 0.6 15.某校兴趣小组同学从实验室找来器材设计了一种测定值电阻的方案,如图所示。方案中已知电阻的阻值为,电源电压未知,步骤如下。 (1)闭合S、,断开,电压表的示数为; (2) ,电压表的示数为; (3)电阻的表达式为 (用、、表示)。 16.在“探究电流与电压关系”的实验中,小明使用电压恒为的电源、开关、导线若干、定值电阻、电流表、电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路。 (1)闭合开关后,电压表、电流表示数分别为、,移动滑动变阻器的滑片两电表示数均不变,则电路存在的问题可能是 。 (2)问题解决后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据并根据描点画出定值电阻的图象。如图乙所示,分析图象可得出结论: 。实验后不同小组之间进行交流时,发现有一组同学画出的图象如图丙所示,造成该现象的原因是 。 (3)接下来该小组想利用此装置探究“电流与电阻的关系”。他先断开开关,将的电阻接入电路中,闭合开关,移动滑片使电流表示数为;再断开开关,将的电阻换成的电阻后闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,使电压表示数为 V,读出电流表示数;接着用的电阻替换的电阻进行了第3次实验,发现实验无法进行下去,为完成第3次实验,小组的其他同学提出的解决方案是 (写出一种即可)。 17.小杜有一只小灯泡,如图甲所示,螺纹上面的参数有些模糊,只能看到“0.3A”的字样,且知道额定电压只可能是2.5V或3.8V.小杜计划测量该小灯泡在额定电压时的实际电阻.电源为3节新干电池. (1)小杜连接了如图乙所示的电路,闭合开关前,应该先将变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端,并选用电压表 (选填“0~3V”或“0~15V”)量程接入电路.闭合开关后,调节滑动变阻器的过程中,眼睛要注意观察 表的示数,以免灯泡被烧坏; (2)当电流表示数达到0.3A时,发现电压表示数不足3V,此时小杜应该先断开开关, ,然后闭合开关,再将滑动变阻器的滑片调到合适位置,使电压表示数达到灯泡额定电压值,最后测出小灯泡此时的实际电阻; (3)小芳设计了如图丙所示的电路,用来测量该小灯泡在额定电压时的实际电阻。实验方案如下:(电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为Rm,滑动变阻器R2的阻值未知) ①只闭合开关 ,移动 R1滑片,使电流表的示数为I额; ②只闭合开关 ,保持 R1滑片位置不动,移动 R2滑片,使电流表的示数为I额; ③保持滑动变阻器 (选填“R1”或“R2”)滑片位置不动,将另一个滑动变阻器滑片移到最左端,电流表的示数为I1,再将此滑动变阻器的滑片移到最右端,电流表的示数为I2; ④小灯泡在额定电流时的实际电阻R实= 。(用I1、I2、Rm表示) 18.用阻值分别为的三个定值电阻探究电流与电阻的关系,实验所用电源电压为且保持不变。 (1)请用笔画线代替导线将图甲所示的电路连接完整 (滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大)。 (2)先将的定值电阻接入电路,闭合开关后,电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻 路。 (3)排除故障后重新进行一次实验,然后断开开关,将的定值电阻换成的定值电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动;移动滑片的过程中,眼睛应观察 表的示数。 (4)根据实验数据绘制出的电流与电阻倒数的图像如图乙所示.由图像可知,电压一定时,电流与电阻成 比。 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案 1.(1) (2)D (3) 2.5 电压 左 (4)电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比 (5)当定值电阻的阻值为25 时,由于滑动变阻器的最大阻值太小,不能完成实验 【详解】(1)本实验中,电压表应与定值电阻并联,电流表串联在电路中,电路实物图连接如下所示: ; (2)改正错误后,闭合开关,两电表均无示数,说明电路断路,将电压表接在定值电阻两端时无示数,说明定值电阻两端到电源断路,接在滑动变阻器两端时有示数,说明滑动变阻器两端到电源通路,由此可知电路的故障原因是滑动变阻器断路,故ABC不符合题意,D符合题意。 故选D。 (3)[1]图乙中电压表量程是,分度值是,电压表示数是; [2][3]探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端电压不变,所以电压表的示数保持不变;将电阻更换的定值电阻,由串联电路中电压的分配规律可知,滑动变阻器接入的电阻变大,即滑片应左移动; (4)由图丙可知,每组数据电流与电阻的乘积保持不变,即电压一定时,电流与电阻成反比。 (5)当把接入电路中时由串联电路电压的分配规律得:,即 解得此时滑动变阻器接入电阻,所以电流为,接入电阻为数据不是从实验得到的。 2.(1) 5 见解析 (2) 1.5 2.5 变小 a 控制电阻的电压不变 【详解】(1)[1]探究电流与电压关系原电路中,电流经变阻器直接回到电源负极,两电表和电阻没有连入电路中,应将电流表、滑动变阻器、定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,如图所示: [2]由图知道,当电压相等时,M对应的电流大,由可知,M图像对应的电阻小,故M图像对应的是5 电阻。 [3]由图知道,M图线为过原点的倾斜直线,故由M图像得到的实验结论是:电阻一定时,电流与电压成正比。 (2)[1][2]由串联电路电压的规律和分压原理知道 方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大,此时电压表的示数最小,即 解得,即控制的最小电压为1.5V。 因为滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,控制的最大电压为 故定值电阻两端电压的取值范围是。 [3]根据串联分压原理知道,将定值电阻由10 改接成5 的电阻,电阻变小,其分得的电压变小,即电压表示数变小。 [4][5]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,应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向a端移动,目的是控制电阻的电压不变。 3. 断开开关S1,闭合开关S、S2 【详解】[1][2]由图可知,①断开开关S2,闭合开关S、S1,此时R0、Rx并联,电流表测R0电流,读出并记录电流表示数I1; ②断开开关S1,闭合开关S、S2,此时R0、Rx仍然并联,电流表测干路电流,读出并记录电流表示数I2; 根据并联电路电流规律,则Rx电流为 根据并联电路电压规律,则有,即 解得未知电阻Rx的阻值表达式为 4.(1)短路 (2)A (3)控制定值电阻两端的电压不变 (4)电压一定时,电流与电阻成反比 (5)50 【详解】(1)小明同学连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,说明电压表被短路,则故障可能是定值电阻短路。 (2)在“探究电流跟电阻的关系”实验中,要控制定值电阻两端的电压不变,故移动滑动变阻器滑片P时,眼睛应注视电压表,保证电压表示数不变,故A符合题意,BC不符合题意。 故选A。 (3)在“探究电流跟电阻的关系”实验中,要控制定值电阻两端的电压不变,故该实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有控制定值电阻两端的电压不变的作用。 (4)根据如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像知,电压不变时,随着电阻的增大,电路中的电流变小,故由图像可以得出结论:电压不变时,电流与电阻成反比。 (5)定值电阻两端的电压为 根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压为 当滑动变阻器连入电路的电阻最大时,电路中的电流为 则更换的电阻的最大阻值为故为了能够完成实验,更换的电阻阻值不能大于50 。 5.(1) 滑动变阻器 电流表示数 (2) 横截面积 小 【详解】(1)[1]根据题意可知,雨刮器刮水的速度能够随着雨量的大小相应地发生变化,雨停后,雨刮器自动停止工作。雨水检测网可以改变电路中的电流,其作用类似于滑动变阻器。 [2]从图中可以看出,电动机与雨水检测网串联,电流表测量电路电流,没有雨水时,检测网开路,小华按照设计的电路图连接电路,检测网未放入水中,电流表无示数,再将检测网放入雨水中,电流表有示数,说明雨水能将电路接通,表明雨水是导体。小华通过观察电路中电流表示数的变化来判断电动机转速的变化,从而反映出刮水器刮水速度的变化。电流表的示数越大,电动机的转数越大,雨刮器刮水的速度越大。 (2)[1][2]导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关。从图中可以看出,雨水检测网浸入雨水中的深度越深,雨水检测网的材料不变、长度不变、接入电路中的横截面积变大,横截面积越大,电阻越小。 6.(1)变小 (2) 不是 电流表示数有变化,则电阻R1是热敏电阻 【详解】(1)由图可知,横坐标为温度,纵坐标为电阻阻值,随着温度的增加,热敏电阻的电阻值在逐渐变小。 (2)[1][2]由题意可知,用酒精灯加热电阻,若电流表示数无变化,说明加热的是定值电阻,即R1不是热敏电阻;若电流表示数有变化,说明加热的是热敏电阻,电阻变化,引起了电路中的电流变化,即电阻R1是热敏电阻。 7.(1) (2)定值电阻R短路 (3)保持定值电阻R两端电压不变 (4)电压表 (5)反比 【详解】(1)如图甲所示,定值电阻被电流表短路,改正后的电路图如图所示 (2)小彬实验时发现电流表有示数,则串联电路部分没有断路,电压表示数为零,经检查,导线均完好且接触良好,说明可能是定值电阻R短路,定值电阻R相当于一条导线,将电压表短路使示数为零。 (3)“探究电流与电阻的关系”,实验前需要断开开关,滑动变阻器第一个作用是为了保护电路,滑动变阻器滑片位于阻值最大处;实验中更换定值电阻R时,滑动变阻器的第二个作用是调节滑片,保持定值电阻R两端电压不变。 (4)本实验需要在更换定值电阻时,保持电压表示数不变,所以在调节滑动变阻器时,眼睛要观察电压表示数不变。 (5)分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 8. D 分流 6 电流 【详解】[1]根据图甲电路图可知, R1与R2并联,电流表测R2支路电流,电压表测电源电压。 在图乙实物图中, R1与R2已经并联,电流表和R2已经串联在一起,只需将电流表的“0.6A”和 R1的右接线柱相连即可,作图如下 [2]A.若R1短路,电源和R2也会被短路,电流表无示数,电压表测量的是导线两端电压,示数为0,故A不符合题意; B.若R2断路,电路为R1的简单电路,电流表无示数(R2支路断路),电压表测量R1两端电压即电源电压,会有示数,故B不符合题意; C.若C处断路,整个电路断路,电流表和电压表都无示数,故C不符合题意; D.若电压表断路,对电路中电流没有影响,电流表有示数,而电压表无法测量电压,所以无示数,故D符合题意。 故选D。 [3]从表格数据可知,,即干路电流分成了不同支路的电流,所以并联电路具有分流作用。 [4]由表格知R2的U=6V,IA=0.10A,可得 [5]若两个定值电阻阻值相同,根据欧姆定律,在并联电路各支路电压相等的情况下,各支路电流也相等,这样就无法体现出并联电路中电流的普遍规律,所以分析并联电路中各支路的电流关系时容易得出错误的结论。 [6]分析图甲电路: 在并联电路中,各支路两端电压相等且等于电源电压,所以R1与R2两端电压均为电源电压U。 根据欧姆定律和并联电路电流规律,干路电流 分析图乙电路: R3两端电压U,根据欧姆定律,R3的电流 已知甲、乙电路中两电流表的示数相同,即 因为电源电压相同,即得到。 9.(1) (2)定值电阻R短路 (3)左侧 (4)见解析 【详解】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验中,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中测通过定值电阻的电流,电压表测定值电阻两端的电压,所以电压表与定值电阻并联,题目要求滑片P向左移动时,变阻器接入电路的阻值变大,所以把滑动变阻器右下接线柱接入,如图所示: (2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明电路没有用电器断路,电压表没有示数,说明可能是与电压表并联的定值电阻R短路。 (3)在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要采用控制变量法使定值电阻两端的电压保持不变,若将电阻换成,根据串联电路分压规律可知,更换较大的定值电阻后,定值电阻两端的电压会增大,为了使定值电阻两端的电压保持在4V不变,就需要适当增大滑动变阻器两端的电压,此时滑动变阻器滑片在上一次实验滑片位置的左侧。 (4)由图丙可知,开始实验时电流表选用大量程,随着电阻的变化,从接入进行实验时,电流表已改用小量程,当接入的电阻时电路中的电流应该是 但图中是,图中的读数是的5倍,所以读数时误读大量程,因此出现这种情况的原因可能是电流表选用小量程,但按大量程读数,造成读数错误。 10.(1) (2) 断开 大 (3)② (4) (5)A 【详解】(1)根据题目要求电压表测两个电阻的总电压,则电压表需并联在两个电阻箱的两端,而开关断开时两表均无示数,说明开关在电压表并联部分以外,所以电路图如图所示 (2)[1][2]为了保护电路,连接电路时开关必须断开,为防止电流过大而损坏电路,同时电阻箱阻值应调至最大处。 (3)接好电路后,小明闭合开关发现电流表示数为零,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表与电源相通,则电压表并联部分断路。经检查发现是某根导线出现了断路,该导线是②。 (4)如图2,则电流表此时用的是小量程0~0.6A,分度值为,所以电流表读数为。 (5)因为电压表刻度模糊不能读数,无法计算电阻,可用等效替代法探究,她断开开关,将R1的示数调为零,调节R2的阻值,使电路中的电流不变,则总电阻不变,就可以得到串联电路中总电阻和各小电阻的关系,故A符合题意,BC不符合题意。 故选A。 11. A 串联电阻的总电阻等于各电阻之和 D 保护电路 改变电路中的电流和电压 【详解】(1)[1]由电路图知,电源电压为3V,电阻R1、R2和滑动变阻器串联,电压表测量R1和R2两端电压,电流表测量电路电流,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大;当电路中电阻最小为5时,电流最大为0.6A,所以电流表和电压表都选小量程,如下图所示: (2)[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在阻值最大处,由图可知,滑片应移动到到A端。 (3)[3]由可得,三次数据R均为,为R1和R2的阻值之和,则可以得出的结论是:串联电阻的总电阻等于各电阻之和。 (4)[4]A.若变阻器断路,则电流表电压表都无示数,故A不符合题意; BC.若两个电阻只有一个被短路,电流表和电压表都有示数,故BC不符合题意; D.若电压表的某一个接线柱接触不良,则电流表正常,电压表无示数,故D符合题意。 故选D。 (5)[5][6]滑动变阻器接在电路中一是保护电路,二是为了改变电路中的电流和电压,进行多次测量,得到普遍规律。 12.(1) 向下 变小 (2) 小华 小华的设计中,油面上升,油量表的示数变大 【详解】(1)[1][2]题图甲所示的实验装置中,油面上升时,油箱中的球向上运动,由于杠杆的作用,金属滑片向下运动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中油量表的示数变小。 (2)[1][2]小华同学的设计更合理,因为在该同学设计的电路中,当油量增加时,滑动变阻器连入电路的电阻减小,油量表的示数变大,与人们的生活习惯相符。 13. 用一个总电阻代替两个分电阻,其在电路中的作用与两个分电阻相同 等效替代 6 两个电阻并联后,总电阻的倒数等于这两个电阻的倒数之和 【详解】(1)[1][2]本实验主要体现的是等效替代法;每一次实验换接上电阻箱后,要调节电阻箱的阻值直至电流表和电压表的读数与开始用两个电阻并联时的读数相同,目的是用一个总电阻代替两个分电阻,其在电路中的作用与两个分电阻相同; (2)[3] 第四次实验电阻箱上显示的数据应该是 ; (3)[4] 通过分析四次实验数据,都满足 所以可以得出两个电阻并联后的总电阻与这两个电阻的关系是:两个电阻并联后,总电阻的倒数等于这两个电阻的倒数之和。 14.(1) 12 0.3 (2) 0.075 不变 6 10 9.5 【详解】(1)[1]由图可知,电压表量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表示数为12V。 [2]电阻两端的电压为12V,当连入电路中的电阻为时,电路中的电流为 (2)[1]浮子体积为20cm3,浮子浮在汽油中静止,恰好一半体积浸入汽油,排开液体的体积为10cm3,此时浮子所受浮力大小为 [2]继续倒油,油面上升,浮子再次静止时,仍是漂浮,浮力等于重力,因重力不变,所以浮力不变,则浸入汽油中的体积不变。 [3][4]闭合开关S,当OA处于M端的位置,R与串联,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为0cm,此时电流表示数为0.12A,根据串联电路的特点和欧姆定律知,电源电压为 当OA处于N端的位置时,只有R连入电路,电流表示数为0.6A,电源电压为 解得, [5]当电流表示数为0.5A时,根据串联电路的特点和欧姆定律知 解得 根据表中数据,当h=2.5cm时,电流为0.15A,根据串联电路的特点和欧姆定律知 解得 当h=5cm时,电流为0.2 A,根据串联电路的特点和欧姆定律知 解得 当h=7.5cm时,电流为0.3A,根据串联电路的特点和欧姆定律知 解得 根据电阻和高度变化规律可知,高度增大2.5cm,电阻减小,故高度增大0.5cm,电阻减小,电阻的表达式 因此当电阻时,有 解得 15. 闭合S、,断开 【详解】[1]闭合S、,断开,电路为两电阻串联,电压表测Rx两端电压;接下来闭合S、,断开,电路连接方式不变,此时电压表直接并联在电源两端,示数即为电源总电压。 [2]根据串联电路的电压规律,两端的电压 由于串联电路中电流处处相等,通过的电流等于通过的电流。根据欧姆定律,可得, 因为,所以 整理得的表达式 16.(1)滑动变阻器的两个下接线柱接入电路中 (2) 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压表并联在滑动变阻器两端了 (3) 右 1 换用最大阻值更大的滑动变阻器 【详解】(1)闭合开关后,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路的电流,因电压表、电流表示数分别为0.4V、0.08A,即示数都较小,说明电路的电阻较大,移动滑动变阻器的滑片两表示数均不变,变阻器没有了变阻的作用,则电路存在的问题可能是将滑动变阻器的下面两个接线柱连入电路中了。 (2)[1]分析图乙的I-U图象,是一条过原点的直线,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。 [2]如图丙,电阻两端的电压越大,通过导体的电流越小,说明导体的电阻变大,造成该现象的原因是:电压表并联在滑动变阻器两端了。 (3)[1][2]将5 的电阻接入电路中,闭合开关,移动滑片P使电流表示数为0.2A,则定值电阻两端的电压UV=I1R1=0.2A 5 =1V 将5 的电阻换成10 的电阻接入电路中,若滑动变阻器的滑片不变,据串联电路的分压特点知,定值电阻两端的电压变大,应向右端调节滑片,让变阻器接入电路的阻值变大,分得的电压变大,直至电压表示数为1V。 [3]用30 的电阻替换10 的电阻进行第3次实验,电压表控制的电压为1V,当R=30 时,由于保持电阻两端电压UV=1V不变,则滑动变阻器两端分得的电压U′=U-UV=3V-1V=2V 变阻器的电压为定值电阻电压的2倍,根据分压原理,滑动变阻器需要接入的阻值R′滑=2 R=60 所以可能是滑动变阻器的阻值不能满足要求,故应换用一个最大阻值更大的滑动变阻器或者串联一个合适的定值电阻。 17.(1) 左 0~15V 电流 (2)电压表换用 (3) 【详解】(1)[1]闭合开关前,为了保护电路,应该将变阻器的滑片移到阻值最大处。观察图乙,滑动变阻器下面接的是右边的接线柱,所以滑片移到最左端时阻值最大。 [2]电源为 3 节新干电池,电源电压 小灯泡的额定电压只可能是或,为了能准确测量且不超过电压表量程,应选用量程。 [3]因为小灯泡的额定电流为,在调节滑动变阻器过程中,要防止通过灯泡的电流过大被烧坏,所以眼睛要注意观察电流表的示数。 (2)当电流表示数达到时,电压表示数不足,说明小灯泡的额定电压是,此时应先断开开关,换用的电压表量程 ,然后闭合开关,再将滑动变阻器的滑片调到合适位置,使电压表示数达到灯泡额定电压值,最后测出小灯泡此时的实际电阻。 (3)[1]要使小灯泡正常发光,需要通过小灯泡的电流为额定电流。在图丙所示电路中,只闭合开关时,小灯泡与滑动变阻器串联,移动滑片,可使电流表的示数为。 [2]只闭合开关时,滑动变阻器与滑动变阻器串联,保持滑片位置不动,移动滑片,使电流表的示数为,此时接入电路的电阻与小灯泡正常发光时的电阻相等。 [3]保持滑动变阻器滑片位置不动,将滑动变阻器滑片移到最左端和最右端来测量相关电流。 [4]当滑片移到最左端时,电路中只有接入电路,此时电流为,则电源电压;当滑片移到最右端时,的最大阻值与串联,此时电流为,则电源电压。因为电源电压不变,所以,则。因为小灯泡正常发光时电阻,所以。 18.(1) (2)短 (3) 左 电压 (4)反 【详解】(1)电路图如图所示: (2)闭合开关后,电流表有示数,说明串联电路部分没有断路但可能存在短路情况,又因为电压表没有示数,则电压表可能测一根导线的电压,即定值电阻短路。 (3)[1][2]探究“电流与电阻的关系”时,要控制定值电阻两端电压不变,更换电阻后,要移动滑动变阻器滑片使电压表示数保持不变,因此移动滑片的过程中,眼睛应观察电压表的示数。根据串联分压原理可知,将的定值电阻换成的定值电阻,定值电阻阻值变大,分得的电压变大,要控制定值电阻电压保持不变,则需要增大滑动变阻器分得的电压,需将滑动变阻器阻值变大,即应将滑片向左移。 (4)由乙图像可知,,则可得出结论电压一定时,电流与电阻成反比。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $