期末重难点复习:欧姆定律实验题专练 ---2025-2026学年苏科版物理九年级上学期
2026-01-24
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内容正文:
2026年苏科版九年级上册物理期末重难点复习:欧姆定律实验题专练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验探究题:本大题共20小题,共120分。
1.学习了欧姆定律的知识后,老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务,三位同学的设计方案如下:
小明的设计方案如图甲所示,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,电压表、电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电压表的示数为______,未知电阻的阻值为______;
小林的设计方案如图丁所示,闭合开关,电流表和的示数分别为和。已知定值电阻的阻值为,则未知电阻 ______用、和表示;
小刚的设计方案如图戊所示,闭合开关后,先将开关拨至触点,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电压表的示数为;保持滑片的位置不变,再将开关拨至另一触点,调节电阻箱的阻值,使电压表示数为______,此时电阻箱的读数为,则未知电阻 ______。
2.【项目提出】
电灯给我们带来了光明、温暖和希望。当人们在台灯下看书时,如果感觉灯光太亮有点刺眼,可以通过调光装置改变台灯的亮度,实际的调光台灯电路是比较复杂的。我们可以制作一盏简易调光台灯,达到调节灯光亮度的目的。
知识回顾:电灯只有在有电流通过时才可以发光;通过改变电流的大小,可以改变灯光的亮度。
【项目分析】
要制作一个简易调光台灯,需要完成以下任务。
了解简易调光台灯的工作原理。
设计一台简易调光台灯。
选择元件,完成制作。
【项目实施】
设计台灯
核心思路:调光台灯亮度变化电流变化电阻变化变阻器电位器
初步思考:制作简易调光台灯的关键是改变台灯的亮度,可以通过改变灯泡两端的电压来实现。电源电压不变,为了改变灯泡的实际电压,可以将灯泡与一个滑动变阻器______选填“串”或“并”联。通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,从而改变灯泡两端的实际电压,实现调光的目的。
选择光源
实验室用的小灯泡、市面上容易买到的发光二极管等,均可以作为光源。
检验小灯泡是否完好:如图一是小灯泡的结构图,图二各种检验方法中不能让完好的小灯泡发光的是______填字母。
选择变阻器
某同学选择电源、开关、滑动变阻器、小灯泡、导线若干。按图三所示的电路连接实物。进行调试时,闭合开关,移动滑动变阻器滑片发现小灯泡忽明忽暗,出现这种现象的原因是______。由于滑动变阻器体积较大,于是同学们找来电位器来代替滑动变阻器,电位器的结构图如图四所示,、、为电位器的三个接线柱,转动旋钮可以改变接入电路的电阻。当顺时针旋转旋钮时电灯变亮,则应该连接的接线柱为______。
设计支架和灯罩
要求:美观、结实、便于移动。尽量选用方便易得的材料作为台灯支架,使做出的台灯能稳定地立在桌上。灯罩需要具有较好的反光性能,如图五所示。
【展示交流】
同学们展示了自己制作的调光台灯,闭合控制开关,旋转电位器的旋钮,小灯泡可以改变亮度,当旋钮旋转到一端时,发现小灯泡不发光。小组同学思考既然可以通过旋转旋钮调节小灯泡从发光到不发光,就可以去掉电路中的控制开关,不必断电。从节能的角度思考,他们这样做是______选填“正确”或“错误”的。
图六是某同学设计的台灯调光电路,老师认该方案相比图三更好一些,理由是______。
3.如图甲所示,是“探究电流与电压、电阻的关系”实验的实物连接图。
实验中为保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该滑动到 端选填“左”或“右”
在探究电流与电压的关系时,闭合开关,保持间电阻的电阻不变,调节滑动变阻器滑片位置,测出对应的电流和电压,根据实验数据画出电流随电压变化的图像,如图乙所示,分析图像可以得出结论: 。
在探究电流与电阻的关系时,实验操作过程中如果只是把间电阻有换成后,为保持 表的示数不变,应将滑动变阻器滑片向 选填“左”或“右”
4.小明正在做“探究电流与电压和电阻的关系”的实验,选用的实验器材有电源电压恒为、电流表、电压表、滑动变阻器规格为“”、阻值分别为的四个定值电阻、开关、导线若干。
探究电流与电压的关系:
实验电路如图所示;
连接好电路,闭合开关前,需将滑片移至阻值最 处;在此实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还起到的重要作用是 ;
闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是电阻 ;
排除故障后,再次闭合开关,移动滑片,记录了如表所示的数据。
实验次数
电压
电流
分析表中数据可得出:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
探究电流与电阻的关系:
在实验中,首先确定电阻两端保持不变的电压值为,断开开关,将电路图中的电阻由换成时,保持滑片位置不变,闭合开关后应将滑动变阻器的滑片向 选填“左”或“右”端移动,此时眼睛应该注意观察 选填“电流表”或“电压表”示数;
当换成的电阻时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表示数都无法达到。为了完成实验,的取值不能小于 。
5.爱动脑的小明想利用物理知识将电流表改装成电子拉力计,图甲是其电路原理图。弹簧右端和金属滑片固定在一起,弹簧的电阻不计,定值电阻,、是一根长为的均匀电阻其电阻大小与长度成正比,阻值为,电源电压,电流表的量程为;当不拉拉环时,金属滑片刚好处于端。已知该弹簧伸长的长度与所受拉力的关系如图乙所示。
将电流表的表盘改为拉力计的表盘,可以把拉力的大小信息转化为电流信息,更加方便简洁,信息转化的关键环节为:拉力大小变化滑片的位置变化电路的 变化电流的变化;
当不拉拉环时,电路中的电流是 ;
在电路中连入的目的是 ;
为了保证电路安全,还需要对电阻丝接入电路的范围进行限制,其允许接入的阻值范围是 ,该拉力计能够测量的最大拉力是 ;
在不改变电表的条件下,要增大电子拉力计测量范围,以下调整方案可行的是 ;
A.增大电源电压
B.减小电阻的阻值
C.在电路中再串联一个电阻
在图丙所示的电流表盘上标出拉力为时指针的位置 ;
小红同学设计了将电压表改装电子拉力计的电路,如图丁所示,弹簧伸长的长度与所受拉力的关系如图乙所示,已知电源电压为,定值电阻的阻值为,是长为的均匀电阻丝,阻值为,此方案中的电压表示数与被测拉力之间的关系式: 用、、、和表示。
6.小明在探究通过导体的电流大小与哪些因素有关时,使用了以下实验器材:电源电压恒为,定值电阻六个、、、、、,滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干。
实验一:
探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,电路连接后,移动滑动变阻器的滑片,采用描点方式,绘制了图乙的图像,由到的过程中滑动变阻器向 选填“”或“”端移动。
分析图像乙可得出结论:
实验二:
探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,正确连接电路后,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,则其故障是
图丙是此实验中绘制的图像,由图可知,电压表的示数控制为 不变;
当接入电阻时,发现无论怎么移动滑片,电压表都无法达到实验中需要的电压值,为解决这一问题,可采取的办法有 写一种方法即可
7.小芳利用图甲所设计的电路图探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材:电源电压恒为,电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻、、、、,两个滑动变阻器、,导线若干。
小芳正准备闭合开关,突然发现电流表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是 。
小芳在探究“电流与电压的关系”时,用的定值电阻进行实验,通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图丙所示的图像。由图像可得结论:电阻一定时, 。
在中的实验能不能用小灯泡代替定值电阻? ,请结合如图丁所示的小灯泡的图像,说明理由: 。
小芳在探究“电流与电阻的关系”时,用的定值电阻进行实验,并将其两端的电压调为完成第一次实验。如果直接换上的定值电阻,需要将滑片向 选填“左”或“右”移动才能够完成实验。如果要让题干中个定值电阻都能够完成实验,应该选用滑动变阻器 选填“”或“”。
8.在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻分别为、、、、、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示。
连接电路时,开关应处于 状态。
闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线左端,接下来应进行的操作是 。
在“探究电流与电压的关系”的实验中:电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 填字母:“、控制电阻两端电压不变”或“、改变定值电阻两端电压”的作用。
在“探究电流与电阻的关系”实验中:
电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和 的作用填字母:“、控制电阻两端电压不变”或“、改变定值电阻两端电压”的作用;
如乙图,小明先将的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为 ;接着在滑动变阻器的滑片位置不变时,把换为的电阻,此时应向 填“”或“”方向移动滑动变阻器的滑片。
9.在探究电流与电压的关系实验中,小濮设计并连接了如图甲所示的电路。
实验序号
电压
电流
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 选填“左”或“右”端。
闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,已知导线、电表、滑动变阻器均完好,则故障原因可能是定值电阻 选填“断路”或“短路”。
排除故障后移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,记录实验数据如上表。分析表中数据可知:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
小阳分别用两个阻值未知的电阻和进行实验,得到两个电阻的关系如图乙所示。由图像可知 选填“;”、“;”或“”。
若将定值电阻换成小灯泡, 选填“能”或“不能”达到本实验的探究目的。
10.探究电流与电压、电阻的关系,器材有:电源恒为、电压表、电流表、电阻、、、滑动变阻器、开关、导线若干。
序号
电压
电流
闭合开关前,将滑动变阻器滑片移到最______端;
闭合开关,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,经检查电表完好,则电路故障可能是定值电阻______,排除故障,继续实验;
探究电流与电压的关系,实验数据如下表,其中第次实验的电流表示数如图乙所示,为______。分析数据可得:电阻不变时,电流跟电压成______;
探究电流与电阻的关系,将电阻接入电路,记录电流表示数为;将电阻更换为,移动滑片直至电压表示数为______,记录电流表示数;再将电阻更换为,发现无法完成实验。为了继续实验,可换用的滑动变阻器的规格为______填字母。
A.,
B.,
C.,
11.实验小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验,实验装置如图甲所示。
实验序号
电压
电流
用笔画线将图甲实物图连接完整,要求当滑动变阻器的滑片向右滑动时,连入的阻值增大;
闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 端;
闭合开关,移动滑片,记录电压表和电流表的示数,实验数据如表所示。请根据表中数据在图乙所示坐标系中描点,画出电流与电压的关系图像 ;分析图像可以看出,有一组数据是明显错误的,这组数据序号是 ,删去错误数据后,初步得到的结论是:电阻一定时, ;
进一步分析,发现上述探究方案有不足之处。请提出科学合理的建议: ;
小华同学提出可以用小灯泡代替定值电阻进行该实验。经过讨论,同学们认为该方案不可行,理由是 。
12.有两只阻值未知的定值电阻、。
图甲是用伏安法测阻值的实物电路,电源电压恒为,滑动变阻器最大阻值为。
图甲中有一根导线连接错误,请在该导线上画“”,并重新画一条所画的导线用实线且不能交叉。
改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,其原因可能是______填字母。
A.滑动变阻器断路
B.断路
C.短路
故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻 ______。
现有以下三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有______填序号。
实验序号
该同学又设计了如图丙所示的测量电路,同样可以测量未知电阻,其中是定值电阻。请在空格内把实验步骤补充完整。
______,用电流表测出和串联时电流;
______,用电流表测出电流;
请用测量值和、已知量来表达 ______。
13.小明和小华一起进行测定值电阻阻值和小灯泡电功率的实验活动。
测定值电阻阻值时,他们连接完电路经检查发现,图甲所示的电路连线中有一根导线连接有误,这根导线上打“并补画出正确的那根导线;
闭合开关,小明发现两电表均无示数,为了查找故障,他将电压表拆下,保持电路其他部分连接完好,再将电压表分别接在电源、待测电阻,滑动变阻器两端,然后闭合开关,发现只有接在待测电阻两端时,电压表无示数,则故障可能是______;
排除故障后,小明和小华配合进行实验,并根据数据画出如图乙所示的图像,由图像可知,该待测电阻的阻值为______;
利用电压表可以直接测量电压的大小,能否把电压表改装为间接测量电阻大小的仪表呢?小明和小华经过思考,设计了如图丙所示的方案电源电压恒定不变,并进行了以下操作和分析:在电路的、两点之间接入一个电阻箱,调节旋钮使它接入电路的阻值分别为、、,闭合开关,发现电压表指针分别指向、、的刻度线,于是他们在表盘相应位置标出了电阻的数值,如图丁所示。以此类推再标出其他刻度线,电压表就可以用来间接测量阻值了,由以上数据可知:电源电压为______,定值电阻的阻值为______;
在测小灯泡额定功率实验时,小华断开开关,把电阻换成一个额定电压为的小灯泡,闭合开关,发现电压表指针不偏转。经检查是电压表损坏,于是他找来一个阻值已知的定值电阻和两个开关,重新设计了如图戊所示的电路;
实验步骤如下:
第步:闭合开关、,断开,再调节滑动变阻器直至电流表示数为______时,小灯泡正常发光;
第步:保持滑动变阻器滑片位置不变,断开,闭合、,读出电流表的示数为;小灯泡的额定功率______用、、表示。
14.在“探究影响导体电阻大小的因素”中,小杨猜想导体电阻大小可能与下列因素有关:
A.导体的材料导体的长度导体的横截面积
为了验证上述猜想,他用如图甲所示的器材进行实验,编号是镍铬合金导体,是锰铜导体。
此实验除了用到控制变量法,还用到了 法;
选用两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想 选填猜想因素选项“”“”或“”;
选用两根导体分别接入图中、两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的 有关;
用导体接在、两点间后,用电压表测出其两端电压如图乙所示,读数为 ,此时电路中电流表的示数为,则导体的电阻为 ;
15.小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”,图乙是备用的几种导体、、、代表导体,代表导体的横截面积。请你回答以下问题:
在图甲中、之间接入不同导体时,可通过 来判断导体的电阻大小;
为了探究导体的电阻与导体长度的关系,、之间应接入图乙中的 选填导体的代表字母两个导体。这种研究方法叫____ ;
若在、之间接入导体、可探究导体的电阻与 的关系;
完成上述实验后,小明进一步进行了如图丙所示的实验,他把、与废白炽灯中的钨丝连接,闭合开关后,用酒精灯给钨丝加热,可以观察到电流表示数变小,这表明:温度升高,钨丝的电阻 。
16.学校“水培种植小屋”的蔬菜适宜生长的温度在之间,项目式学习小组利用热敏电阻和电阻箱设计温度报警电路,电阻箱是可以调节并显示阻值的变阻器。
任务一:探究热敏电阻阻值变化规律
利用图甲所示电路探究热敏电阻阻值随环境温度变化的规律:
连接电路的过程中,应将开关______,将电阻箱的阻值调至最大,起到______的作用;
将热敏电阻置于的环境中,闭合、断开,记录电流表示数;
然后______描述开关状态,调节电阻箱直至电流表示数为______,此时;
将热敏电阻置于不同温度的环境中,重复步骤,测得的数据如表:
温度
阻值
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而______;
任务二:设计报警电路
根据上述探究结果,按照图乙设计一个电压表在电压大于一定数值时会报警的电路,在不改变情况下,增加一个电压表,使电路能在温度低于时报警,请在图乙中画出电压表的位置。
17.在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中,使用的器材如下:
电压恒为的电源,规格为“”的滑动变阻器,规格为、、、的定值电阻各个等。
探究电流与电阻的关系实验如下图:
连接电路时,开关应处于 状态。请用笔画线代替导线将实物图连接完整 。要求变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变大
将如表所示的实验记录表、处补充完整: , 。
实验序号
将的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关, 直到电压表的示数为,此时电流表的示数如图乙所示,为 ,记录数据。
依次更换定值电阻,重复实验。
实验小组记录的数据表格如上表所示,有同学分析了数据后,指出有一组数据不符合实际,请判断是哪组数据并说明理由: 。
在“探究电流与电压的关系”实验中:电路连接好,某同学闭合开关,发现电压表的指针反向偏转如图所示,这是由于 引起的。此实验中,滑动变阻器起到保护电路元件安全和 的作用。
18.学习了电学知识后,某科学兴趣小组探究“通过导体的电流与电压和电阻的关系”,现有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、学生电源可调节电压、定值电阻分别为、、、、、导线若干。
实验次数
电压
电流
用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整;要求:滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中电流变小
电路连接完整后,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到 选填“左”或“右”端;
在探究“电流与电压的关系”的实验中,多次改变滑动变阻器滑片的位置,记录的实验数据如表所示,根据实验数据分析,可初步得出结论:保持导体的电阻不变时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 比;
在探究“电流与电阻的关系”实验时,调节电源电压恒定为,选用规格为“”的滑动变阻器;
实验中多次改变的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使 示数不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流随电阻变化的图像。
同学间进行实验的评估交流,有同学指出图丙中描绘出的五个点有一个数据是捏造的,理由是当选取图中该点对应的定值电阻进行该实验时,要求滑动变阻器接入的阻值为 ;
在不改变滑动变阻器的前提下,为了使得五个定值电阻均能完成该实验电表测量范围可根据需要灵活选择:
方法一:调节电源电压,使电源电压不高于 ;
方法二:改变定值电阻两端控制的电压,使定值电阻两端的电压不低于 。保留一位小数
19.为探究“电流与电阻的关系”,实验小组的同学设计了如图所示的电路。提供的电源电压恒为,有阻值分别为、、、、五个定值电阻,四个规格分别为“;“”;“”;“”的滑动变阻器。
请你用笔画线代替导线,把图中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的电流变小。
检查电路无误后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,出现这种故障的原因可能是定值电阻 填“断路”或“短路”。
将定值电阻重新换成一个的定值电阻接入电路进行实验,闭合开关并调节滑动变阻器滑片到适当位置,记下此时的电流为,将数据记录表格;把的电阻换成的电阻后,为了使电压保持 ,应把变阻器滑片向 填“”或“”端滑动,同时要观察 填“电流表”或“电压表”的示数才可能达到实验目的。
要用个定值电阻完成完整的实验,实验小组的同学所选用的滑动变阻器规格应是 填写选项字母,当使用电阻进行实验记录正确数据时,通电一段时间定值电阻与滑动变阻器消耗的电能之比为 。
根据实验数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
20.电贯穿生活的每个角落。电是科技运转的脉搏,也是生活舒适便捷的基石,无可替代。
在图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求 :
灯与滑动变阻器串联;
闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变小。
如图所示电路,电源电压保持不变,两只规格相同的滑动变阻器和的滑片均位于中点处,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将的滑片向左移动,将的滑片向右移动,则电流表的示数
A.一定不变 可能不变 一定增大 一定减小
如图所示电路,电源电压保持不变,电阻的阻值为欧。断开开关,电流表的示数为安;闭合开关,电流表的示数为安。求:
电源电压 ;
电阻的阻值 。
在图所示的电路中,电源电压为,电阻阻值为,的阻值为。
闭合开关,电压表示数 ,电流表示数 ;均选填“增大”“不变”或“减小”
若闭合开关,发现只有一个电表的示数发生变化,若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻或上。请写出开关闭合后电流表和电压表的示数及对应的故障。
在图所示的电路中,电源电压为伏,滑动变阻器标有“”字样,闭合开关,移动变阻器的滑片,发现电压表的指针始终能指到如图的位置。
计算说明图中电压表的示数 。
求在电路元件安全的前提下的取值范围 。
小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,实验器材齐全并完好,滑动变阻器上标有“”的字样,待测电阻。小华连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,观察到电压表、电流表的示数不变,电压表的示数为伏,电流表的示数为安。小华思考后,重新连接了电路进行实验,闭合开关,当滑动变阻器滑片从某点开始移动过程中,发现电压表的示数从伏变化到伏,对应的电流表示数从安变化到安。
计算说明实验中电源的电压 。
请根据相关信息,求待测电阻的平均值。精确到欧本小题的解答过程应有必要的说明和计算
答案和解析
1.【答案】 电压表示数为
【解析】解:由图甲得,定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻电压,电流表测量电路电流。由图乙得,电压表的分度值为,示数为,电流表分度值为,示数为,由欧姆定律得,未知电阻的阻值为:。
由图丁得,定值电阻与未知电阻并联,电流表测量干路电流,电流表测量定值电阻的电流,由并联电路电压特点得,未知电阻的电压为:
由欧姆定律得:
。
小刚的设计方案如图戊所示,闭合开关后,先将开关拨至触点,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,使未知电阻、变阻器串联,电压表测量未知电阻电压,此时电压表的示数为;保持滑片的位置不变,再将开关拨至另一触点,使电阻箱、变阻器串联,电压表测量电阻箱电压,调节电阻箱的阻值,使电压表示数为,此时电阻箱的读数为,由等效电路得,未知电阻为:
。
故答案为:;;;电压表示数为;。
根据电压表的使用规则来读数;根据欧姆定律进行计算。
并联电路各个支路两端的电压相等;根据欧姆定律进行计算。
串联电路的电流处处相等;根据等效替代法进行计算。
本题考查的是伏安法测电阻和欧姆定律的应用;知道等效替代法的应用。
2.【答案】串联; ; 滑动变阻器滑片与电阻丝接触不良;、;【展示交流】 错误; 串联一个定值,防止滑动变阻器移动到最左端时,电路中电流过大,对灯泡起到保护作用
【解析】【项目实施】
根据串联分压特点可知,变阻器两端的电压逐渐变小,灯泡两端电压逐渐变大,反着变小,故可以将灯泡与一个滑动变阻器串联。通过改变滑动变阻器接入电路的电阻,从而改变灯泡的实际功率,实现调光的目的;
小灯泡发光需要形成完整的电流回路,电流从电源正极流出,经过小灯泡的灯丝,再回到电源负极。
A.电流从电源正极流出,经过小灯泡的金属点、灯丝,再通过螺旋套回到电源负极,形成了完整的回路,能让小灯泡发光,故A不符合题意;
B.电流从电源正极流出,经过导线直接回到电源负极,电源短路,电流不能经过灯丝,不能让小灯泡发光,故B符合题意;
C.电流从电源正极流出,经过导线、小灯泡的螺旋套、灯丝,再通过另一条导线回到电源负极,形成了完整的回路,能让小灯泡发光,故C不符合题意;
D.在这个电路中,电流从电源正极流出,经过螺旋套、灯丝回到了电源负极,形成完整的电流回路,能让小灯泡发光,故D不符合题意。
故选:。
进行调试时,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现小灯泡忽明忽暗,出现这种现象的原因是滑动变阻器滑片与电阻丝接触不良;
当顺时针旋转旋钮时电灯变亮,说明电路中电流变大,电位器接入电路的电阻变小,应连接的接线柱为、。
【展示交流】
从节能角度看,不能因为能通过旋转旋钮调节小灯泡从发光到不发光就去掉电路中的控制开关。因为旋钮旋转到使灯泡不发光时,电路中仍有电流通过电位器等元件,会消耗电能,而控制开关可在不需要使用台灯时彻底切断电源,达到节能目的,所以,从节能的角度思考,他们这样做是错误的。
图六设计的台灯调光电路,串联一个定值,防止滑动变阻器移动到最左端时,电路中电流过大,对灯泡起到保护作用。
故答案为:【项目实施】串联;;滑动变阻器滑片与电阻丝接触不良;、;【展示交流】错误;串联一个定值,防止滑动变阻器移动到最左端时,电路中电流过大,对灯泡起到保护作用。
【项目实施】
根据串并联电路的特点,分析判断滑动变阻器和灯泡的连接方式。
小灯泡发光需要形成完整的电流回路,电流从电源正极流出,经过小灯泡的灯丝,再回到电源负极。
移动滑动变阻器滑片,小灯泡忽明忽暗,原因是滑动变阻器滑片接触不良,电路接触不实,导致电流时断时续;顺时针旋转旋钮时电灯变亮,说明电路中电流变大,电位器接入电路的电阻变小,由此确定连接的接线柱。
【展示交流】
从节能角度看,不能因为能通过旋转旋钮调节小灯泡从发光到不发光就去掉电路中的控制开关,因为旋钮旋转到灯泡不发光时,电路中仍有电流通过电位器等元件,消耗电能。
图六设计的台灯调光电路,串联一个定值,防止滑动变阻器移动到最左端时,电路中电流过大,对灯泡起到保护作用。
本题考查了串并联电路的辨析、电路的连接、滑动变阻器的使用、电路的分析,综合性较强,具有一定难度。
3.【答案】右
在电阻一定时,电流与电压成正比
电压
右
【解析】【详解】据图可知,此时滑片左边电阻丝接入电路,故闭合开关前,滑片应该处于最大阻值处,即处于最右端;
据乙图中的图像可知;在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比;
把定值电阻换成,闭合开关后,根据串联分压的知识,电阻两端的电压变小,则需减小滑动变阻器的阻值,由图知,滑动变阻器的下面接的是左边的接线柱,所以下一步的操作是:将滑动变阻器的滑片向右移动,使得变阻器的电阻变大,分担的电压变大,目的是保持电阻两端的电压不变。
4.【答案】大
改变定值电阻两端的电压
短路
正比
右
电压表
【解析】【详解】为了保护电路,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处。在探究电流与电压的关系实验中,滑动变阻器除了保护电路外,通过滑片改变自身电阻,根据串联电路电压的特点,可以达到改变定值电阻两端的电压的目的,即滑动变阻器还起到改变定值电阻两端电压的作用。
闭合开关后,电流表有示数,说明电路没有断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的电路短路,即故障可能是电阻短路。
分析表中数据可知,控制电阻不变,定值电阻两端的电压越大,通过的电流越大,电压与电流的比值恒定。由此可得出结论: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。
根据串联电路的分压规律可知,将定值电阻由换成时,电阻增大,其分得的电压增大,而该实验应控制定值电阻两端的电压不变,为确保定值电阻两端的电压不变,根据串联电路的电压规律,应增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器连入电路的阻值,因此滑动变阻器的滑片应向右移动,同时观察电压表的示数,使其与原来的电压相等。
当定值电阻换成,滑动变阻器接入电路的阻值最大为,电路中最小电流为
为了完成实验,定值电阻两端的电压最小为
5.【答案】总电阻
保护电路
【解析】【详解】由图甲知,电阻丝与定值电阻和弹簧串联在电路中,弹簧受到的拉力变化时,滑片移动,接入电路的阻值变化,电路的总阻值变化,而电源电压不变,据欧姆定律知,电路中的电流也随着变化。
由图甲可知,两电阻串联,当不拉拉环时,接入电路的阻值最大,为,此时电路中电流为
电路中的目的是保护电路,当滑片向移动时,接入电路的阻值变小,可避免电路的阻值过小,电流过大而损坏电路。
电流表的量程为,所以电路中的最大电流为,此时电路的总阻值最小为
接入电路的最小阻值
小总小
所以接入电路的范围为。
接入电路的阻值最小时,弹簧所受的拉力最大。而的电阻大小与长度成正比,所以有
解得 ,接入电路的阻值最小时,弹簧的伸长量 。由图乙可得
解得。
由图乙可知,弹簧伸长的长度 与所受拉力 成正比,即 。要增大电子拉力计测量范围,即增大值,保证电路安全前提下,应增大 的值,则需减小电阻丝连入电路的阻值,电路的最大电流一定,电路的总电阻 ,则
A.大和一定,若增大电源电压,则电阻丝连入电路的电阻增大,故A不符合题意;
B.大和电源电压一定,若减小电阻的阻值,则电阻丝连入电路的电阻增大,故B不符合题意;
C.大和电源电压一定,电路的总电阻一定,若在电路中再串联一个电阻,则可减小电阻丝连入电路的阻值,故C符合题意。
故选C。
由图象知,当拉力为时, ,连入电路的长度
连入电路的阻值
电路中的总电阻
电路中的电流
图丙中,电流表选用小量程,分度值为,指针处于处,如图所示:
由图丁知,两个电阻仍串联在电路中,接入电路的阻值不变,电压表测间的电压,电路中的电流
当弹簧受到的拉力为时,其伸长量
间的电阻
电压表的示数
6.【答案】
当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
电流表短路
换用最大阻值更大的滑动变阻器
【解析】【详解】探究导体的电流与电压的关系电阻不变,移动滑动变阻器的滑片,由 图像可知,由到的过程中,电流变大,由欧姆定律 可知,电路中的总电阻变小,故滑动变阻器的滑片向端移动。
从图乙可知,电阻一定时,电阻的 图像是过原点的一条直线,是正比例函数的图线,故可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
正确连接电路后,闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,故障是电流表短路,没有电流流过电流表,此时电路仍是通路,定值电阻两端有电压。
由丙图的数据可得
探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻两端的电压不变,从图像丙可知,电压表的示数控制不变。
当接入电阻时,保持定值电阻两端电压不变,由串联电路中电压的分配规律得滑动变阻器两端的电压
故滑动变阻器的最大阻值
当接入 电阻时,发现无论怎么移动滑片,电压表都无法达到实验中需要的电压值,可能是滑动变阻器的阻值太小,为解决这一问题,可采取的办法有换用最大阻值更大的滑动变阻器。
7.【答案】电流表未调零
通过导体的电流与导体两端的电压成正比
不能
灯丝的电阻不为定值
右
【解析】分析图乙,闭合开关前,电流表指针反转,未指向零刻度线,因此出现这种现象的原因是电流表未调零。
图丙的图像是一条过原点的直线,由此可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
由图丁可知,灯丝两端的电压与通过灯丝的电流不成正比,即灯丝的电阻不为定值,而探究“电流与电压的关系”时必须控制电阻不变,故用灯泡代替定值电阻探究电路与电压的关系不能满足实验要求。
用的电阻实验后,换的电阻进行实验,根据串联电路分压的原理,此时定值电阻两端电压会变大,要使电压仍为,需增大滑动变阻器接入电路中的电阻,结合甲图,此时应将滑片向右移动。
定值电阻最大为,实验中控制定值电阻两端电压为,电源电压未,根据串联电路电压的特点,可得滑动变阻器两端电压
根据串联电路电流相等,可得
代入数据,解得
的最大阻值大于, 最大阻值小于,因此应选滑动变阻器 。
8.【答案】断开
将电流表指针调零
【解析】为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
闭合开关前,发现电流表指针在零刻度线左端,接下来应进行的操作是将电流表指针调零。
在“探究电流与电压的关系”实验中,滑动变阻器的作用是保护电路元件安全和改变定值电阻两端电压,故选B。
在“探究电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器的作用是保护电路元件安全和控制电阻两端电压不变,故选A。
根据图乙可知,接入 的电阻时,对应的电流为,所以电压表示数为
滑动变阻器的滑片位置不变,根据串联分压原理可知,将定值电阻换为,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,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,由分压原理可知,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,故滑片应向方向移动,使电压表的示数为不变。
9.【答案】右
短路
正比
不能
【解析】【详解】为了保护电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大端,即最右端。
图中电流表测电路中的电流,电压表测定值电阻两端的电压;闭合开关,发现电流表有示数,则电路是通路,电压表无示数,可能是电压表所测量的元件短路,即定值电阻短路。
由表中每次实验数据知,每次实验的电压与电流的比值是一个定值,因此得出结论: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。
由图像可知,在电流相同时, 两端电压小于 两端电压,根据 可知, 。
在“探究电流与电压的关系”实验中应控制电阻的阻值不变,而小灯泡的电阻随温度的变化而变化,因此将定值电阻换成小灯泡,不能达到本实验的探究目的。
10.【答案】左 断路 正比
【解析】解:开关闭合前,滑动变阻器的滑片移至左端,起到保护电路的作用;
由题干知电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,说明电压表和电源之间构成闭合回路,其余部分是断路,所以定值电阻断路;
如图所示,电流表接入量程为,分度值为,示数为。
根据表格数据可知,当电阻一定时,当电压增加到原来几倍,电流也是原来的几倍,即电压与电流的比为一个定值,可得出结论为电阻不变时,电流跟电压成正比。
将电阻接入电路,记录电流表示数为,说明电压表示数控制为,
在探究电流与电阻的关系的实验中,应控制定值电阻两端的电压即电压表示数不变,故将电阻更换为,移动滑片直至电压表示数为;
电源电压为,滑动变阻器两端的电压,
根据串联分压可知,当滑动变阻器接入时,滑动变阻器接入电阻滑满足,代入数值可知,解得,
故选:。
故答案为:左;断路;;正比;;。
开关闭合前,滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,起到保护电路的作用;
电路中的电表现象是电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,可以确定电压表和电源构成闭合回路,回路之外是断路;
根据电流表的量程和分度值读数;
根据表格数据可知电流与电压的关系;
探究电流与电阻关系,应控制电压不变,由计算电压;
定值电阻和滑动变阻器组成串联电路,根据串联分压的原理,电阻越大,滑动变阻器的阻值越大,由此求出接入定值电阻最大阻值时,滑动变阻器的最大阻值。
本题是常考的实验题,不仅考到电流与电压的关系,还考到了电压与电阻的关系,同时考到电路故障的分析和电压表、电流表变化的分析。
11.【答案】
右
电流与电压成正比
建议更换不同阻值的定值电阻,多次实验
小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大
【解析】【详解】滑动变阻器需满足“滑片向右滑动时,连入阻值增大”,因此将滑动变阻器左下端接线柱与开关右侧接线柱用导线连接。如下图所示:
为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应移到阻值最大处。由于滑片向右滑动时阻值增大,因此滑片应移到最右端。
根据表格中电压和电流的对应数据如、、、等,在图乙坐标系中描点,并用平滑曲线或直线连接。如下图所示:
分析图像,序号的数据对应的点与图像有明显偏差。因此实验序号数据明显错误。
删去错误数据,电流与电压的图像近似为过原点的直线,说明电阻一定时,电流与电压成正比。
实验中仅用一个定值电阻探究,结论具有偶然性。建议更换不同阻值的定值电阻,多次实验,使结论更具普遍性。
小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大不是定值,而探究“电流与电压的定量关系”需控制电阻不变,因此该方案不可行。
12.【答案】;;;; 仅闭合开关;同时闭合开关、;
【解析】电阻与变阻器并联,电压表串联在电路是错误的,电阻与电流表串联,电压表与电阻并联,如下所示:
;
若滑动变阻器断路,整个电路断路,两表都没有示数,故A符合题意;
B.若断路,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,故B不符合题意;
C.若短路,电流表有示数,故C不符合题意。
故选:;
故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,当电压表示数为时,电流表示数如图乙所示,电流表选用的量程,分度值为,电流为,由欧姆定律,则待测电阻:
;
根据电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为:
,
即不可能通过以上实验获得的数据有;
仅闭合开关,用电流表测出和串联时电流,则电源电压为:Ⅰ同时闭合开关、,用电流表测出电流,则电源电压为:Ⅱ
根据上面两式可得。
故答案为:;;;;仅闭合开关;同时闭合开关、;。
原电路中,电流表与变阻器串联后再与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联;
逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;
电流表读数需注意量程和分度值,由欧姆定律求出待测电阻;
根据电阻的串联和欧姆定律求出电路的最小电流分析;
由电路图可知,当仅闭合开关时电路为、串联,电流表测量电路电流;当同时闭合开关、时,电路为的简单电路,电流表测量此时电路电流;根据两种情况下电源电压相等可求出的阻值。
本题考查了伏安法测电阻的实验,涉及了电路的改接、电流表的读数、数据分析、电路故障分析、在电表不全的情况下设计测电阻的方案等,考查较综合,有一定难度。
13.【答案】 滑动变阻器断路
【解析】解:由图甲可知,电压表串联在电路中,电流表与待测电阻并联,这是错误的;正确的连接是电压表与待测电阻并联,电流表与待测电阻串联,由此电路连接如图所示:
;
闭合开关,电流表无示数,说明电路中有断路;电压表并联在电源两端时,电压表有示数,说明电源正常;并联在滑动变阻器两端时,电压表有示数,说明滑动变阻器以外电路是通路;电压表并联在定值电阻两端,电压表无示数,说明定值电阻以外电路有断路,归纳以上判断可知故障可能是滑动变阻器断路;
由图乙可知,的电压为时,通过它的电流为,根据欧姆定律可知待测电阻的阻值:
;
由题意和图丙可知,定值电阻与电阻箱串联,电压表测电阻箱两端的电压;
当时,,当时,,
根据欧姆定律和串联电路的电压特点可得测量电阻时电源电压为:
------
当测量电阻时,电源电压为:
------
联立解得:,;
根据如图戊所示的电路测量额定电压为的小灯泡的额定功率,实验步骤如下:
闭合开关、,断开,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数与电阻的乘积等于小灯泡额定电压,即电流表示数为,此时灯泡正常发光;
保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关,闭合开关、,记下电流表的读数为;
根据并联电路电流的规律可知灯泡的额定电流为:;
则小灯泡额定功率的表达式为:。
故答案为:
;
滑动变阻器断路;;;;;。
图甲中,电压表串联在电路中,电流表与待测电阻并联,由此可知电路连接错误;正确的连接是电压表与待测电阻并联,电流表与待测电阻串联,由此可以连接正确的电路;
闭合开关,电流表无示数,说明电路中有断路;电压表并联在电源两端时,有示数,说明电源正常,并联在滑动变阻器两端时,电压表有示数,说明滑动变阻器以外电路是通路,并联在定值电阻两端,电压表无示数,说明定值电阻以外电路有断路,据此分析;
根据欧姆定律结合图乙信息求出待测电阻;
由图丙可知定值电阻与电阻箱串联,由欧姆定律和串联电路的特点利用电源电压不变的特点列出等式可以求出电源电压和定值电阻;
闭合开关、,断开,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数与电阻的乘积等于小灯泡额定电压,此时灯泡正常发光;保持滑动变阻器滑片位置不变,断开开关,闭合开关、,记下电流表的读数为;由并联电路电流的规律可知灯泡的额定电流,根据推出小灯泡额定功率的表达式。
此题是伏安法测电阻实验,考查了电路连接、注意事项、故障分析、图象分析、串联电路的规律及欧姆定律和设计实验方案的能力,难度较大。
14.【答案】转换
材料
【解析】本实验通过观察小灯泡的亮度或电流表的示数大小反映导体电阻的大小,这种方法为转换法。
选用两根导体分别接入电路进行实验,根据题意可知,两根导体材料、横截面积相同,而长度不同,所以是验证,即电阻与导体长度的关系。
选用两根导体,长度、横截面积相同,材料不同,而电流表的示数不同,说明两导体的电阻不同,所以导体电阻大小跟导体的材料有关。
用导体接在、两点间后,用电压表测出其两端电压如图乙所示,电压表选用小量程,分度值,其示数为;此时电路中电流表的示数为,则导体的电阻为
15.【答案】小灯泡的亮暗程度
B、
控制变量法
材料
变大
【解析】导体的电阻大小无法直接得出,运用转换法,可通过小灯泡的亮暗程度来判断导体电阻的大小。
为了探究导体的电阻与导体长度的关系,根据控制变量法,控制其他变量即材料、横截面积都相同,改变导体的长度,所以、之间应接入图乙中的、两个导体。
由图乙可知,导体、的长度、横截面积相同,材料不同,根据控制变量法,可探究导体的电阻与材料的关系。
闭合开关后,用酒精灯给钨丝加热,温度升高,可以观察到电流表示数变小,这说明电路中的总电阻变大,故表明:温度升高,钨丝的电阻变大。
16.【答案】断开保护电路断开、闭合减小
【解析】解:连接电路的过程中,将电阻箱的阻值调到最大,可以减小电流,保护电路;
采用等效替代法测电阻,将热敏电阻置于的环境中,闭合、断开,记录电流表示数,然后断开、闭合,调节电阻箱直至电流表示数为,此时;
分析数据可得:热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
温度低时,热敏电阻阻值变大,根据串联电路分压规律可知,热敏电阻的电压变大,则电阻箱电压变小,电压表在电压大于一定数值时会报警,所以要使电路能在温度低于时报警,应将电压表并联在两端,故作图如下:
故答案为:断开;保护电路;断开、闭合;;减小;
。
连接电路的过程中,开关断开,将电阻箱的阻值调到最大,可以减小电流,可以保护电路;
采用等效替代法测电阻,根据欧姆定律可知,电源电压一定时,两次电路中的电流相等时,两次电路中的电阻相等;
根据表格数据分析得出规律;
由可知,温度时热敏电阻阻值的变化,根据欧姆定律和串联电路的分压原理可知,电路中电流的变化和热敏电阻两端电压的变化,当其电压大于等于一定数值时会报警,据此设计电路。
本题考查欧姆定律的应用以及等效替代法测量电阻,属于难题。
17.【答案】断开
电阻
电流
移动滑动变阻器的滑片
第组数据不符合实际,在电压一定时,根据欧姆定律计算,当电阻为 时,电流约为,而实际是
电压表的正负接线柱接反了
改变定值电阻两端的电压
【解析】在连接电路时,为了避免因连接错误而烧坏电路,应将开关处于断开状态。
滑动变阻器应按照“一上一下”的原则接入电路,为了使滑动变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变大,则应使滑动变阻器接入电路的电阻变小,由图可知,用导线把滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱连接起来,如图所示:
探究电流与电阻的关系,需要记录不同的电阻值和对应的电流值,所以处应填“电阻”,处应填“电流”。
在探究电流与电阻的关系时,应通过移动滑动变阻器,使定值电阻两端的电压不变。将 的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为。
由图乙可知,电流表连接的量程是“”,分度值为,其示数为。
由题意可知,在实验过程中,每次应控制定值电阻两端的电压为不变,由表格数据可以发现,根据欧姆定律计算可知,在第次实验中,通过 的定值电阻的电流应为 ,并不是。
闭合开关后,电压表的指针偏向零刻度线左侧,说明电压表的正负接线柱接反了。
在“探究电流与电压的关系”实验中,应保持定值电阻的阻值不变,通过移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,并记录对应的电流,因此滑动变阻器的作用除了保护电路外,还能改变定值电阻两端的电压,从而获得多组数据,寻找普遍规律。
18.【答案】
右
正
电压表
【解析】根据题意,电路是串联电路,根据要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中电流变小,即滑动变阻器接入电路中的电阻变大,即连接的是滑动变阻器的左下接线柱,如图所示:
闭合开关前,为了保持电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处,即最右端。
根据 可得,电阻 ,分析表格数据:
由此可知,电阻保持不变,根据表格数据分析可知,导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
在探究“电流与电阻的关系”实验中,要控制定值电阻两端的电压不变,所以调节滑动变阻器的滑片,使电压表测量定值电阻两端电压示数不变。
由图丙可知,当电阻 时,电流 ,根据 ,此时定值电阻两端电压
因为电源电压 ,根据串联电路电压的规律可知,所以滑动变阻器两端电压
根据 ,可得滑动变阻器接入的阻值
而滑动变阻器的最大阻值为,所以该数据是捏造的。
设电源电压为,当接入最大电阻 ,且滑动变阻器接入最大阻值 时,因为串联电路电流处处相等, ,即
解得 ,所以电源电压不高于。
设定值电阻两端电压为 ,当接入最大电阻 ,且滑动变阻器接入最大阻值 时,根据串联电路电压分配规律,
则
所以定值电阻两端的电压不低于。
19.【答案】
短路
电压表
反比
【解析】【详解】滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的电流变小,根据欧姆定律 可知,电路总电阻应变大,所以滑动变阻器应接左下接线柱,即端接线柱,将滑动变阻器的端接线柱与定值电阻的右端接线柱相连,使电路连接完整。如图所示:
电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表并联的部分短路,所以出现这种故障的原因可能是定值电阻短路。
当定值电阻为 ,电流为时,根据 ,定值电阻两端电压
探究“电流与电阻的关系”时,要控制定值电阻两端电压不变,所以把 的电阻换成 的电阻后,需要使电压保持不变。
根据串联电路分压原理,电阻变大,其两端电压变大,要使定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以应把变阻器滑片向端滑动,同时要观察电压表的示数,使电压表的示数保持不变,才可能达到实验目的。
定值电阻两端电压 ,电源电压 ,则滑动变阻器两端电压
当定值电阻为 时,电路中的电流
滑动变阻器接入电路的电阻
所以滑动变阻器的最大阻值应不小于 ,且电路中的最大电流为
所以应选择规格为“ ”的滑动变阻器,即。
定值电阻与滑动变阻器串联,电流相同,通电时间相同,根据 可知,电能之比等于电压之比,
所以定值电阻与滑动变阻器消耗的电能之比为。
根据实验数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
20.【答案】
减小
增大
短路,电流表示数 ,电压表示数不变为,
【解析】根据电流表的使用方法,电流表应串联在电路中,且要求灯与滑动变阻器串联,且闭合开关,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变小,则滑动变阻器接入电路中的电阻变大,因此滑动变阻器的右下接线柱接入电路,因电源为两节干电池,电压为,通过的灯泡的电流在左右,因此电流表选用量程,如图所示:
根据电路图可知,两个滑动变阻器并联接入电路中,电流表测量干路中的电流;闭合开关,在保证电路安全的情况下,将的滑片向左移动,变阻器接入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,通过的电流变大;将的滑片向右移动,变阻器接入电路中的电阻变大,根据欧姆定律可知,通过的电流变小;干路中的电流为
由于不知道每个支路电流的数值变化的大小,所以干路中的电流可能变大,可能变小,也可能不变,故B符合题意,不符合题意。
故选B。
由图知,断开开关时只有连入电路中,电流表的示数为安,则电源的电压为
闭合开关,两电阻并联,电流表测干路电流,因为此时两端的电压不变,其阻值不变,根据 可知,通过的电流不变,即 ,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,干路电流为 ,则通过的电流为
则电阻的阻值
由图可知,开关断开时,电压表测量电源电压,电流表无示数;当开关闭合时,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量两端的电压,所以电压表示数减小,电流表示数增大。
若断路,开关断开时,电压表测量电源电压,电流表示数为;开关闭合后,电流表示数为,电压表测量的是电源电压,没有电表示数会发生变化;若断路,开关断开时,两表都没有示数,开关闭合后,电路中无电流,电流表示数为,电压表示数为,电流表和电压表示数都不变;若短路,开关断开时,电压表测量电源电压,电流表示数为;开关闭合后,电流表示数变大,电压表示数为,电流表和电压表示数都变;若短路,开关断开时,电压表测量电源电压,电流表示数为;开关闭合后,电路中只有,电流表示数 ,电压表测量电源电压,电压表示数不变为,电流表和电压表只有一个示数变化。
由电路图知,与串联,电压表测两端电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,根据串联电路电压规律可知电压表示数最大时滑动变阻器两端的电压最小,根据串联分压原理可知此时滑动变阻器接入电路的阻值最小,根据欧姆定律可知此时通过电路的电流最大,根据串联电路电流特点可知通过电路的最大电流为,若电压表接入电路小量程,分度值为,由图可知电压表示数为,根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值 舍去
若电压表接入电路大量程,分度值为,由图可知电压表示数为,根据欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路的阻值
电路安全,所以电压表的示数为;当电路中电流最小时,有最大值,且电压表的最大示数为,变阻器两端的最小电压
电路中的最小电流
则
当电路中电流最大为,且电压表的最大示数为时,有最小值,则
所以,在电路元件安全的前提下的取值范围为。
小华同学做“用电流表、电压表测电阻”实验,电源电压保持不变,实验器材齐全并完好,滑动变阻器上标有“”的字样,待测电阻。小华连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,观察到电压表、电流表的示数不变,电压表的示数为伏,电流表的示数为安。小华思考后,重新连接了电路进行实验,闭合开关,当滑动变阻器滑片从某点开始移动过程中,发现电压表的示数从伏变化到伏,对应的电流表示数从安变化到安。
计算说明实验中电源的电压。
请根据相关信息,求待测电阻的平均值。精确到欧本小题的解答过程应有必要的说明和计算
连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片时,电压表示数为,电流表示数不变,可知滑动变阻器接到下面两个接线柱了,所以电源电压
当滑动变阻器电阻全部接入时,待测电阻
当滑动变阻器滑片从某点开始移动过程中,电压表示数从变化到,对应的电流表示数从变化到,由此可知,电压表现在测的是滑动变阻器的电压;当电压表示数为时,待测电阻两端电压
待测电阻的阻值
当电压表示数为时,待测电阻两端电压
待测电阻的阻值
所以待测电阻的阻值
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