内容正文:
2026年中考物理二轮实验专题突破:欧姆定律
1.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R若干、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线将图中电路连接完整,要求滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,故障可能是R________(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障,调节滑片P使电压表示数为4V,记录电流表示数和电阻R阻值;更换电阻后,闭合开关,发现电压表示数是3.5V,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“左”或“右”)移动;
(4)本实验中定值电阻R的阻值不得超过________Ω。
2.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(要求:向右移动电流表示数变小,导线不允许交叉);
(2)连接电路时开关要________,闭合开关前滑动变阻器的滑片要置于________端;连接好电路后,他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,电流表________示数,电压表________示数,(选填“有”或“没有”)。纠正错误后,开始实验。
(3)第2次实验中,他将R为电阻换成,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置,小明应向________(选填“A”或“B”)端移动滑片,同时眼睛观察________表使其示数达到________,记下电流表的示数。
(4)更换其它电阻完成所有实验,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像;
①由图像可以得出结论:________________________________。
②上述实验中,小明用的电阻做完实验后,然后将的电阻接入电路,保持滑片P不动,闭合开关发现电压表的示数________2.5V(选填“大于”、“等于”或“小于”);
(5)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于________Ω的滑动变阻器。
3.小明小组利用如图甲所示的实验器材进行“测量小灯泡电阻”的实验,已知小灯泡额定电压为,电源电压为且保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实物电路连接完整,要求电压表测量小灯泡两端的电压。
(2)闭合开关,电压表示数为0.3V,电流表有示数,小灯泡不发光,这是因为___________。
(3)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。当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻为___________(保留一位小数)。
(4)此后调节滑动变阻器,让小灯泡两端电压逐渐降低,使小灯泡逐渐变暗,测量的数据如下表所示。
序号
1
2
3
4
5
6
发光情况
明亮
不很亮
不亮
较暗
微光
不发光
U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.3
0.28
0.26
0.24
0.22
0.18
由表格中的信息可以看出小灯泡的亮度越暗,其电阻越___________;你认为这可以看出影响灯丝电阻的因素是___________。
(5)另一小组在实验过程中发现电流表坏了,找了一个定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,想测量小灯泡正常发光时的电阻。根据电路图,他们连接好电路后,闭合开关,将开关接下触点,移动滑片,欲使电压表的示数为2.5V,但是无论如何移动滑片,电压表的示数都达不到。你分析其中的原因可能是___________,解决的办法是___________。
4.小明在测额定电压为2.5V的小灯泡的电阻实验中,设计了如图甲所示的电路图。
(1)请根据图甲电路图将图乙实物电路连接完整______。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置于最______(填“左”或“右”)端。闭合开关后发现小灯泡不亮,接下来的操作是______
(3)将电路连接正确后,测量过程中灯丝突然烧断,则电压表的示数______(填“变大”“变小”或“不变”)。更换一只同规格小灯泡后,进行实验并记录数据如下表,第5次实验的电压表示数如图丙所示,为______V,则小灯泡正常发光时的电阻约为______Ω。此过程中,随着电路中电流的增大,小灯泡的电阻______,整个电路中的总电阻______。这个表格设计存在的问题是______;
次数
1
2
3
4
5
电压(U/V)
0.5
1.0
1.5
2.0
电流(I/A)
0.18
0.30
0.38
0.44
0.50
电阻(R/Ω)
2.78
3.33
3.95
4.55
电阻的平均值/Ω
(4)用图甲所示的电路______(选填“能”或“不能”)用来探究电流与电压的关系;
(5)小华用如图丁所示的电路测电阻的阻值,已知电源电压为6V,且保持不变,实验步骤如下,请用测得的量和已知量推导出待测电阻的阻值。
①在虚线框内接入,闭合开关移动滑片到合适位置读出电压表的示数为3V,
②取下,接入一个已知阻值为5Ω的定值电阻,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2V,则电阻______。
5.为了测量一只标有“”字样的小灯泡发光时的电阻,小海同学连接了如图甲所示的实物电路,图中小灯泡和各器件均完好。试完成下列问题:
(1)请你用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整,要求电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压,当滑动变阻器滑片向右移动时,电路中电流变大;
(2)当小海连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电流表示数为时,电压表指针指在如图乙所示的位置时,小灯泡正常发光时的电阻值为______;(保留1位小数)
(3)小海根据实验所测的小灯泡在不同亮度时的电流值和电压值,计算小灯泡的电阻值,发现小灯泡越亮时,电阻值越大,这是因为____________。
6.如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路,器材可以满足实验要求。
(1)请完成图甲中的电路连接,要求:闭合开关前,滑片P要置于滑动变阻器最右端;
(2)某同学正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数为0,电压表有示数,则出现故障的原因可能是______;
A.电压表短路
B.电压表断路
C.待测电阻短路
D.待测电阻断路
(3)实验过程中获得的数据如表:
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
1.5
0.4
0.5
表格中出现错误的数据是______,出现这一错误最可能的原因是______;进行了多次实验,测出了Rx的阻值为______Ω;
(4)若表中第1组和第5组数据分别对应滑片位于滑动变阻器的两个端点时,则根据这两组数据可以求得滑动变阻器的最大阻值为______Ω;
(5)根据表格中记录的数据绘制得如图乙所示的图像。由图像可知利用本实验的器材______(选填“可以”或“不可以”)完成“探究电流与电压的关系”实验。
7.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)。
8.如图甲所示,是小花同学探究“电流与电阻的关系”时设计的电路图。三个定值电阻的阻值分别为,电源电压为恒定不变,为单刀三掷开关:
(1)闭合开关S,接1时,此时电流表示数如图乙所示为_______A;
(2)当开关接2时,需要将滑动变阻器的滑片P向_______(选填“左”或“右”)移动,直到电压表的示数为_______V时,再记录电流表的示数;
(3)小花根据实验测得数据在坐标纸描绘出电流I与电阻的倒数的图像,发现图像是一条过原点的直线,说明在电压一定时,电流与电阻成_______。
9.有一个阻值未知的定值电阻,小兰用伏安法测量其阻值,过程如下。
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
2
1.5
0.30
3
1.9
0.28
4
2.3
0.45
5
2.5
0.50
(1)用笔画出导线,将图甲中的电路连接完整_____(要求滑片右移电流表的示数变大)。
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至阻值 _______处,再闭合开关,小兰发现移动滑动变阻器滑片P的过程中电流表无示数,电压表示数无明显变化且接近电源电压,则电路中存在的故障可能是:两个接线柱 ________(选填“a与b”或“c与d”)间发生了断路。
(3)解决故障后,通过调节滑动变阻器滑片P的位置,进行多次实验,其中第一组数据如图戊所示,则电压为 ________V,电流为 _________A;另外,有一组数据是错误的。小兰和小海根据实验数据分别画出了电阻的I﹣U图象,其中图象 _____是正确的。
(4)所测电阻的阻值为 _____Ω。
10.图甲所示的是“伏安法”测电阻的电路,实验过程中电源电压保持不变。
(1)将图甲所示的实物连接成完整电路,闭合开关,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数将________。
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,但电压表有示数,查明电路中的故障只有一处,则是待测电阻________。
(3)排除故障后,调节滑动变阻器接入电路中的阻值,记录每次对应的电流值和电压值,其中一次电流表和电压表的指针如图乙所示。请计算出电阻为________。
(4)另一小组用相同的器材连接电路并进行实验,并根据所记录的实验数据绘制了图丙所示的图像。根据图像发现实验操作中出现的问题是电压表测量的是___________(选填“待测电阻”或“滑动变阻器”)两端的电压。根据该图像计算出被测电阻为________。
(5)图丁是另一种测阻值的实验电路,图中R为电阻箱。请在空白处填上适当内容:
①将开关接b,调节电阻箱和滑动变阻器的滑片P至适当位置,记下电流表的示数I和电阻箱R的阻值;
②将开关接a,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,记下电阻箱R的阻值;
③则_______(用已知量和测量量表示)。
11.某小组用图甲中的器材测量小灯泡的电阻,所用电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线表示导线,将图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于________(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,造成这一现象的原因可能是________________________________。
(3)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片移至某一位置时,电压表的示数为2.1V,电流表的示数如图乙所示,为________A,此时小灯泡的电阻为________Ω(计算结果保留一位小数)。
(4)经过多次实验,测量并记录多组数据,得到小灯泡的I-U图像如图丙所示,该图像不是一条直线,其原因是________。接下来,小组成员又对实验过程中通过滑动变阻器的电流与其两端的电压的关系进行了思考,根据图丙大致画出了滑动变阻器的I-U图像。图为三位同学画出的图像,其中正确的是________(选填“A”“B”或“C”)。
A.B.C.
12.小明用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为3V且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整_______(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)连接电路时,开关应处于________状态;
(3)将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是________;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图象,如图乙所示。由图象可知,电阻R两端的电压为________V。得出的结论是:__________
(5)本实验中滑动变阻器的作用是___________。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于________Ω。
13.物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V,定值电阻约为4Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
I/A
0.08
0.15
0.23
0.38
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至___________(选填“a”或“b”)端;
(2)小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示为___________A;
(3)分析数据得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________;
(4)本实验中,滑动变阻器的作用是让定值电阻两端电压___________(选填“改变”“不变”)。
14.小张在“探究电流与电阻的关系”实验中,所用的器材有:电压恒定为6V的电源、开关、电流表、电压表、五个定值电阻(5Ω,10Ω,15Ω,20Ω,25Ω)、标为“40Ω 1A”字样的滑动变阻器和若干导线。
(1)滑动变阻器是一个重要的电学元件,它通过改变接入电路中电阻丝的________来实现自身电阻的改变,滑动变阻器上标有“40Ω,1A”的字样。“1A”表示______。
(2)将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,电压表示数接近电源电压,原因是定值电阻发生了________(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2V,记录下电流表示数。该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还有______。
(4)断开开关,将10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻,闭合开关,将滑片向_________端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数仍为2V,再次记下电流表的示数,如此重复上述步骤。根据实验所得的三组数据绘制出图像,如图所示,由图像可得出的结论是_________。
(5)为了能够完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω。
15.小明用“伏安法”测量标有“2.5V”字样的小灯泡电阻,连接了如图甲所示电路。
(1)请你帮助小明用笔画线替代导线将图甲中的电路连接完整_______(要求滑片向左移,小灯泡变暗);
(2)小明将实验数据记录在下表中,在做第3次实验时,电流表的指针位置如图乙所示,此时小灯泡的电阻为________Ω;(保留一位小数)
(3)实验表格中无意义的一项是_______。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.12
0.16
0.18
灯丝电阻R/Ω
10.0
12.5
15.6
16.7
灯丝电阻的平均值
小灯泡亮度
微弱
暗
较亮
亮
耀眼
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理二轮实验专题突破:欧姆定律》参考答案
1.(1)
(2)断路
(3)左
(4)40
【详解】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验中,应将定值电阻和滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大,故应将滑动变阻器的左下接线柱接入,如图所示:
(2)闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路中有断路,电压表有示数,说明电压表直接并联在了电源两端,测量电源电压,故故障可能是R断路。
(3)调节滑片P使电压表示数为4V,更换电阻后,发现电压表示数是3.5V,即定值电阻两端的电压变小了,在“探究电流与电阻的关系”实验中,应控制定值电阻两端的电压不变,故应增大定值电阻两端的电压,减小滑动变阻器两端电压,根据串联分压可知,应减小滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑片向左移。
(4)实验中控制定值电阻两端电压为4V不变,根据串联分压可得,当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时,定值电阻的阻值最大,即,解得R=40Ω。
2.(1)
(2) 断开 B 没有 有
(3) B 电压 2.5V
(4) 电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比 大于
(5)28
【详解】(1)由图甲得,定值电阻R与滑动变阻器R′串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电路电流;由图丙与欧姆定律得,定值电阻R的电压控制为
则电压表的量程 0~3V;滑动变阻器R′的滑片向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,则其A接线柱接入电路中,如图所示:
(2)[1][2]连接电路时,为了保护电路,开关要断开。闭合开关前滑动变阻器的滑片要置于阻值最大的B端。
[3][4]连接好电路后,他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,电压表串联在电路中,电流表与R并联,由于电压表的电阻非常大,电压表两端的电压接近电源电压,电路电流几乎为0,则电流表几乎没有示数。
(3)[1][2][3]实验中要控制定值电阻的电压不变,第2次实验中,他将R为电阻换成,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置,为了控制定值电阻的电压不变,小明应向B端移动滑片,增大滑动变阻器接入电路中的电阻;同时眼睛观察电压表,使其示数达到2.5V,记下电流表的示数。
(4)[1]根据图像可得,当电压一定时,电阻的电流与电阻阻值的乘积为定值,由此可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
[2]上述实验中,小明用的电阻做完实验后,然后将的电阻接入电路,保持滑片P不动;由串联电路中电阻越大,分得的电压越大得,此时电阻的电压变大,则闭合开关发现电压表的示数大于2.5V。
(5)电源电压为6V,由串联电路电压特点得,滑动变阻器的电压为
串联电路电流处处相等,由欧姆定律得
则定值电阻的阻值越大,滑动变阻器接入电路中的电阻越大;当接入20Ω定值电阻时,滑动变阻器接入电路中的电阻为
为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于28Ω的滑动变阻器。
3.(1)
(2)滑动变阻器接入阻值过大
(3) 电压
(4) 小 温度
(5) 定值电阻的阻值太大 换用阻值更小的定值电阻
【详解】(1)测量小灯泡的电阻实验中,灯泡、电流表、滑动变阻器、开关串联,电压表测小灯泡两端的电压,即电压表与小灯泡并联,因此将滑动变阻器右下接线柱与灯泡右端接线柱相连,如图所示:
(2)闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,小灯泡不发光,电压表有示数为,说明不是小灯泡短路,小灯泡两端电压非常小,小灯泡的实际功率非常小,说明通过小灯泡的电流非常小,因此这是因为滑动变阻器接入阻值过大。
(3)[1]由于小灯泡的额定电压为,当小灯泡的实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光,因此移动滑片的过程中,眼睛应观察电压表的示数。
[2]当小灯泡正常发光时,小灯泡两端的电压为,电流表示数如图所示,电流表的测量范围为,分度值为,电流表的示数为,灯泡正常发光时的电阻
(4)[1]由数据表格可知,发光明亮时,灯泡的电阻
发光不很亮时,灯泡的电阻
发光不亮时,灯泡的电阻
发光较暗时,灯泡的电阻
发微光时,灯泡的电阻
可以看出小灯泡的亮度越暗,其电阻越小。
[2]小灯泡两端的电压越小,温度越低,因此影响灯丝电阻的因素是温度。
(5)[1][2]换上某一定值电阻后,要使电压表的示数为,无论怎样移动滑片,电压表的示数都达不到,根据串联分压的规律可知,原因可能是电阻的阻值太大了,解决的办法是换用阻值更小的定值电阻。
4.(1)
(2) 断开 右 移动滑动变阻器滑片
(3) 变大 2.5 5 变大 6 不需要求灯泡电阻的平均值
(4)不能
(5)10
【详解】(1)[1]根据图甲电路图,电压表应与小灯泡并联,且小灯泡额定电压为2.5V,所以电压表量程选0−3V,电流表应串联进电路,如图所示
[2]实验原理:伏安法测电阻的原理是(欧姆定律的变形式)。
(2)[1]在连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
[2]为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,由图知道应是最右端。
[3]电路连接完整后,闭合开关,发现小灯泡不发光,则可能是电路中的电流过小,接下来的操作应该是移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光。
(3)[1]灯丝突然烧断,相当于电压表直接与电池连接,电压表示数将变成电源电压,故应增大。
[2][3]丙图中电压表分度值为0.1V,读数为2.5V。此时小灯泡正常发光,电流为0.5A,故
[4]由表格数据知道,此过程中,随着电路中电流的增大,小灯泡的电阻变大。
[5]电源是两节干电池,所以,电源电压是3V,由欧姆定律知道,电路的总电阻是
[6]因灯丝电阻受温度影响,所以表格设计存在的问题是:不需要求灯泡电阻的平均值
(4)在探究电流与电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝的电阻随温度的升高而增大,故用图甲所示的电路不能用来探究电流与电压的关系。
(5)在虚线框内接入Rx,闭合开关移动滑片到合适位置读出电压表的示数为3V,此时Rx与滑动变阻器串联,此时滑动变阻器两端的电压为3V,根据串联分压原理,Rx阻值与滑动变阻器阻值相等。
取下Rx,接入一个已知阻值为5Ω的定值电阻,保持滑片P不动,读出电压表的示数为2V,根据串联分压原理,有
解得。
5.(1)
(2)8.3
(3)灯丝电阻随温度的升高而变大
【详解】(1)测量小灯泡发光时的电阻实验时,灯泡与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中测量电路中的电流,电压表并联在灯泡两端测量灯泡两端的电压,当滑动变阻器滑片向右移动时,电路中电流变大,说明滑片向右移动时滑动变阻器连入电路的阻值变小,所以滑动变阻器连接右下接线柱,如图所示:
(2)由乙图可知,电压表量程0~3V,分度值为0.1V,电压表示数为2.5V,根据可知,小灯泡正常发光时的电阻值为
(3)小灯泡的灯丝是导体,其电阻随温度升高而增大;灯泡越亮,灯丝温度越高,因此电阻越大。
6.(1)
(2)D
(3) 1.5A 电流表量程读错 5
(4)20
(5)可以
【详解】(1)测量定值电阻的实验中,滑动变阻器需与待测电阻串联,且闭合开关前滑片应置于阻值最大处(最右端),则应把滑动变阻器的左下接线柱接入电路。电流表、电压表正接线柱接电源正极方向,负接线柱接电源负极方向,如图所示:
(2)闭合开关后,电流表示数为0,可能是电路断路,但电压表有示数,说明电压表两端能与电源连通,只能是待测电阻Rx 断路,电压表会串联在电路中,由于电压表内阻极大,电路中电流几乎为0,此时电压表测量电源电压。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[1][2]序号3中电压为1.5V时,电流记录为1.5A,明显与其他数据规律不符。如序号2中 1.0V对应0.2A,序号4中2.0V对应0.4A,根据欧姆定律,当电压为1.5V时,电流应约为0.3A,故错误数据为1.5A.错误原因:最可能是电流表量程读错,误将0~0.6A量程按0~3A量程读数,1.5A对应0~0.6A量程下的 0.3A。
[3]剔除错误数据后,取有效数据计算电阻:
序号1:
序号2:
序号4:
序号5:
则Rx的阻值为
(4)第5组:滑片在0阻值处,电源电压U=2.5V,此时Rx两端电压等于电源电压。
第1组:滑片在最大阻值处,Rx两端电压Ux=0.5V,电流I1=0.1A,则滑动变阻器两端电压UR=U﹣Ux=2.5V﹣0.5V=2V
最大阻值
(5)探究电流与电压的关系时,需控制电阻不变,改变电压并测量电流。本实验中:待测电阻Rx为定值电阻(5Ω),符合“控制变量法”要求,可以完成该实验。因为表格数据中电压从 0.5V到2.5V均匀变化,电流与电压成正比,图像为过原点的直线,说明可以通过调节滑动变阻器改变Rx两端电压,满足实验条件。
7.(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
8.(1)0.4
(2) 右 2
(3)反比
【详解】(1)由图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.4A。
(2)[1][2]由欧姆定律可知,电阻的电压U′=IR1=0.4A×5Ω=2V; 当开关S1接2时,即10Ω电阻连入电路中,根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,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,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,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V时,再记录电流表的示数。
(3)因为的图像是一条过原点的直线,所以I与成正比,因此I与R成反比,由此得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
9.(1)
(2) 最大 c与d
(3) 1.1 0.22 乙
(4)5
【详解】(1)伏安法测量电阻的实验,需要滑动变阻器与待测电阻串联,电压表测待测电阻电压,电流表测电流,滑片右移,电流变大,即变阻器接入电阻变小,如图甲应连接滑动变阻器右侧下端点,电路图连接如下图所示:
(2)[1]闭合开关前,为了保护电路,滑片应置于阻值最大处。
[2]移动滑动变阻器滑片P的过程中发现电流表无示数,电压表示数无明显变化且接近电源电压,则电路中存在的故障,可能是c与d间发生了断路,导致电压表串联接入电路了。
(3)[1][2]如图戊,电压表量程为0-3V,分度值为0.1V,读数为1.1V,电流表量程为0-0.6A,分度值为0.02A,读数为0.22A。
[3]由表可知
故第三次测量数据是错误的,应排除,所以乙图是正确的。
(4)由(3)可得所测电阻
10.(1)变小
(2)断路
(3)10
(4) 滑动变阻器 10
(5)
【详解】(1)电流表测电路中的电流,滑动变阻器与电阻串联,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,电流表示数变小。
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电路可能断路,但电压表有示数,则电压表与电源连通,此时电路中的一处故障是待测电阻断路。
(3)根据图甲可知,电流表和电压表都接小量程,电压表和电流表的示数分别为2.6V和0.26A,因此电阻的阻值。
(4)[1][2]通过定值电阻的电流和电压成正比,由图像可知,电路中的电流越大,电压表的示数越小,据此可知电压表测量的是滑动变阻器两端的电压;由图像可知,当电压表的示数为0时,电路中的电流为0.3A,根据欧姆定律可知,电源电压①;当电压表的示数为2V时,根据欧姆定律和串联电路的电压特点可知,电源电压②。联立①②可得,。
(5)按照设计的电路图连接电路。①将开关接b,调节电阻箱和滑动变阻器的滑片P至适当位置,记下电流表的示数I和电阻箱R的阻值;②将开关接a,保持滑动变阻器的滑片P位置不变,调节电阻箱,使电流表的示数仍为I,记下电阻箱R的阻值;③根据欧姆定律可知,电源电压一定,两次电路中的电流相等,则两次电路中的总电阻相等,则的阻值。
11.(1)
(2) B 灯泡断路
(3) 0.26 8.1
(4) 灯泡电阻随温度升高而增大 C
【详解】(1)图甲中电源电压为3V,电压表量程选择0~3V,电压表测量小灯泡两端电压,与小灯泡并联。滑动变阻器与小灯泡串联,且接线柱应“一上一下”的接,故电路连接如下图所示:
(2)[1]连接电路时为保护电路,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,由图可知,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于B端。
[2]电压表有示数,说明电压表并联的两端至电源正负极的电路均无故障,且并联部分无短路。小灯泡不发光、电流表无示数,则故障为小灯泡断路。
(3)[1]电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故电流表示数为0.26A。
[2]此时小灯泡的电阻为
(4)[1]小灯泡在发光时将一部分电能转化为内能,灯泡的灯丝温度升高,灯泡电阻随温度的升高而增大,故小灯泡的I-U图像不是一条直线。
[2]滑动变阻器与小灯泡串联,故流过滑动变阻器的电流与流过小灯泡的电流相等,当小灯泡的电压增大时,流过小灯泡的电流变化量减小,滑动变阻器两端的电压,小灯泡电压增大,滑动变阻器电压减小,流过滑动变阻器的电流变化量减小,故当滑动变阻器电压增大时流过小灯泡的电流变化量增大,故选C。
12.(1)
(2)断开
(3)定值电阻断路
(4) 2 在电压一定时,电流和电阻成反比
(5) 保护电路,保持定值电阻两端电压不变 10
【详解】(1)滑动变阻器上下接线柱各选一个接入电路中,题目要求当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,即当滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变小,接入电路的电阻丝长度变小,所以滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数,说明电压表的两端与电源相通,则电路出现的故障是定值电阻断路。
(4)[1]由图像可知,当,即时,电流为0.4A,则电阻R两端的电压为
[2]由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,则得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[1]探究电流与电阻关系,应该控制电阻两端的电压不变,所以本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻的电压不变。
[2]将20Ω的电阻接入电路,根据串联分压原理则有
解得,所以本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于10Ω。
13.(1)b
(2)0.3
(3)正比
(4)改变
【详解】(1)正确连接好电路,为了保护电路,闭合开关S前,需将滑片P移动到阻值最大位置,即移动至b端。
(2)电流表示数如图乙所示,量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A。
(3)根据表格数据,电压增大时,电流也随之增大,当电压增大为原来的几倍时,对应的电流也增大约为原来的几倍,说明当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)“探究电流与电压的关系”实验中,需要改变定值电阻两端的电压,观察电流变化,因此滑动变阻器的作用是让定值电阻两端电压改变。
14.(1) 长度 允许通过的最大电流为“1A”
(2)断路
(3)控制定值电阻两端电压一定
(4) B 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)50
【详解】(1)[1]滑动变阻器之所以能改变电阻,靠的是通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流。
[2]滑动变阻器上标有“40Ω,1A”的字样。“1A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。
(2)闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,说明电路中没有电流,是电路发生了断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两个接线柱与电源两极是连通的,故出现这种现象的原因是定值电阻发生了断路。
(3)根据控制变量法,在“探究电流与电阻关系”实验中,需要控制电压一定,滑动变阻器在此实验中的作用一是保护电路,还有一个主要作用是控制定值电阻两端的电压一定。
(4)[1]接5Ω的定值电阻,电压表示数为2V,将10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻,由串联分压原理可知,定值电阻两端的电压变大,大于2V,为了使电压表示数仍为2V,应增大滑动变阻器的电压,即增大滑动变阻器接入电路中的阻值,所以将滑片向B端移动。
[2]分析图乙发现每次实验得到的数据中电流与电阻的乘积均相等,即
可得到结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)在“探究电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器与定值电阻串联,每次实验中定值电阻两端的电压均控制为2V不变,则有
电源电压为6V保持不变。定值电阻越大,要完成实验,滑动变阻器接入电路的电阻越大。当定值电阻最大为25Ω时,要完成实验,滑动变阻器接入电路中的电阻为
所以为了能够完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω。
15.(1)
(2)14.3
(3)灯丝电阻的平均值
【详解】(1)
小灯泡额定电压为2.5V,故电压表选用小量程并联在灯泡两端;由图乙可知,电流表选用小量程,将电流表串联在电路中;滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中,滑片向左移,小灯泡变暗,电阻变大,如下图所示。
(2)小明同学在做实验序号为3的实验时,灯泡两端的电压为2.0V,电流表的指针位置如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.14A。由欧姆定律知,此时小灯泡的电阻约为
(3)在实验时,灯丝长度、横截面积、材料不变,电压增大,亮度增大,温度升高,电阻增大。灯丝在不同电压下的电阻不同,求平均值的没有物理意义,实验表格中无意义的一项是灯丝电阻的平均值。
答案第1页,共2页
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