第十七章 欧姆定律 单元测试卷 2026-2027学年人教版(2024)物理九年级全一册(含答案)
2026-10-18
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参考答案
1.【答案】B
【详解】由图可知,灯泡和电阻串联,开关闭合后,电压表测电阻两端的电压,电压表测的是电源电压。电阻断路时,电压表与串联接在电源两端,示数接近电源电压,故电压表的示数增大,故A不符合题意。电阻短路时,则电压表也被短路,电压表示数变为0,即示数减小;仍测电源电压,示数不变,故B符合题意。电阻或灯泡故障不会影响电源电压,即电源电压不变,所以电压表的示数不会变,故不符合题意。故选B。
2.【答案】D
【详解】A.灯泡L与滑动变阻器并联,电压表V测电源电压,电流表测滑动变阻器的电流,电流表测干路电流。电源电压保持不变,因此电压表V的示数不变; 滑片P从中点向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据并联电路电压特点,滑动变阻器两端电压等于电源电压(不变),由可知,滑动变阻器的电流变小,即电流表的示数变小,故A错误;
B.灯泡电阻不变、两端电压不变,因此灯泡支路的电流不变;干路电流,滑动变阻器支路电流变小,所以干路电流变小,即的示数变小,故B错误;
C.电压表V的示数不变,电流表的示数变小,因此电压表V示数与电流表示数的比值变大,故C错误;
D.电压表V的示数不变,的示数变小,因此电压表V示数与电流表示数的比值变大,故D正确。
3.【答案】B
【详解】A.密度是物体的一种特性,密度不随质量和体积的变化而变化,所以密度属于比值定义法,A不符合题意;
B.功率的大小由功和时间共同决定,不符合“物理量A并不是由物理量B和C决定的”这一特征,B符合题意;
C.比热容是物体的一种特性,与质量、温度和热量无关,所以比热容属于比值定义法,C不符合题意;
D.电阻是导体的一种性质,与电压和电流无关,所以定值电阻属于比值定义法,D不符合题意。
4.【答案】A
【详解】灯泡L和电阻R串联,电流表测电路总电流,电压表测R两端电压。
A.电阻R被短路后,电路总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,灯泡更亮;电阻R被短路后,R两端电压为0,电压表示数变为零;A符合题意;
B.R开路后整个电路断路,电流表示数变为0,灯泡熄灭,B不符合题意;
C.灯泡L被短路后灯泡不发光,且电压表测电源电压,电压表示数不为零,C不符合题意;
D.电压表开路不改变电路总电阻,电路电流不变,灯泡亮度不变,D不符合题意。
5.【答案】D
【详解】A.由图像可知,当电压相等时,通过a导体的电流小于通过b导体的电流,则由欧姆定律可知a导体的电阻大于b导体的电阻,A错误;
B.由图像中数据及欧姆定律可知,b导体的电阻为,B错误;
C.电阻是导体自身的一种性质,其大小与导体的材料、横截面积、长度和温度有关,与导体两端的电压无关,根据图像可知,导体a的U-I图像是一条通过原点的直线,则可知导体a是定值电阻,C错误;
D.因为导体的电阻不变时,通过导体的电流与电压成正比,由图像可知,当b导体两端电压为2V时,通过b的电流为0.4A,当b导体两端电压为1V时,通过b的电流为0.2A,D正确。
6.【答案】C
【详解】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积有关,与通过导体的电流和导体两端的电压无关;同一导体的阻值不变,根据欧姆定律可知,同一电阻两端的电压越大,通过它的电流也越大。
7.【答案】D
【详解】A.电阻是导体的固有属性,忽略温度影响时,与电压无关,充电线电阻不会随电压增大而改变,A错误;
B.充电线电阻R不变,根据,充电电流变小则其两端电压会变小,B错误;
C.电阻是导体本身的性质,与是否通电无关,充电桩空闲时充电线电阻不为0,C错误;
D.根据欧姆定律,当导体中有电流通过时,其两端一定存在电压,D正确。
8.【答案】D
【详解】据图可知,电路是两电阻并联,电压表测电源电压,电流表A测干路电流,电流表A1测定值电阻R1支路的电流,将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,由可知,滑动变阻器支路的电流会变大;由于电源电压不变,则电压表的示数不变;并联电路各支路互不影响,因此电流表A1的示数不变;干路电流等于各支路电流之和,则电流表A的示数会变大,D正确,ABC错误。
9.【答案】8
【详解】由图甲可知,小灯泡与滑动变阻器串联,电压表测小灯泡电压,电流表测电路电流。小灯泡正常发光时,电压等于额定电压,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,可得滑动变阻器两端电压 ,从图乙的图像可知,小灯泡电压为时,电路电流;串联电路电流处处相等,滑动变阻器的电流等于电路电流,滑动变阻器阻值 。
10.【答案】10
【详解】当滑片位于端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,此时电路中只有电阻,电压表的示数即为电源电压。从图乙中可以看出,当电流为时,电压为,因此电源电压为。
当滑片位于端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路中的电流最小。从图乙中可以看出,当电流为时,电压为,利用欧姆定律计算滑动变阻器的最大阻值:
11.【答案】5
【详解】由图乙可知,当两端电压时,通过的电流,由欧姆定律可得的阻值,由电路图可知,当只闭合、时,与L串联,电压表测灯泡两端电压,由图乙可知,电压表示数时,流过灯泡的电流,因串联电路中电流处处相等,则流过的电流也为0.6A,由欧姆定律可得,此时两端电压,因串联电路中总电压等于各串联部分两端电压之和,则电源电压,当只闭合、时,与L串联,电压表仍测灯泡两端电压,由图乙可知,电压表示数时,此时通过灯泡L的电流,由串联电路的电压特点可知,此时两端电压,由欧姆定律可得,的阻值。
12.【答案】40
【详解】由图可知,当滑动变阻器滑动到最左端时,滑动变阻器接入阻值为0,小灯泡正常发光,此时小灯泡两端电压等于电源电压,即,由图乙可知,当小灯泡的实际功率为3.6W时,电压为12V,电流为0.3A,由图可知,滑动变阻器与小灯泡串联,则滑动变阻器两端的电压为,则根据欧姆定律得,滑动变阻器的阻值为。
13.【答案】6;5
【详解】由图甲可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为0,由图乙可知I1=1.2A,由欧姆定律可得,电源的电压U=I1R1=1.2A×R1,当滑动变阻器滑片P在b端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,由图乙可知,I2=0.4A,U2=4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以U=0.4A×R1+4V,解得R1=5Ω,电源的电压U=I2R1=1.2A×5Ω=6V
14.【答案】
【详解】把 AC 两个接线柱接到 MN 之间,只闭合开关 S,将 的滑片移至最左端时,电压表示数为电流表示数为。滑片在最左端则。只闭合S,断开外部电路只有与黑盒子的一部分串联。电压表测量的是黑盒子上 AC 之间的电压。电流表测量的是干路电流 。所以两端电压:,黑盒子 AC 之间的电压 。外电路总电压:,并且,所以黑盒子从 A 到 C 的等效电阻是 。用导线把BC连接起来,可认为BC短路,再将AB接线柱接入MN之间,闭合开关和,此时电流表的示数为。闭合 S、S1,此时外电路 R0和R1被短路,电路中只有。 已知电流 ,电源电压,,盒子内有两个定值电阻可能串联、并联或混合,但只有三个接线柱。AC之间的阻值为,当B、C短接时,AB之间的阻值为。则黑盒子内两个电阻串联,BC的阻值为
15.【答案】 或或或
【详解】情况一:开关闭合时电路中有一个电阻,断开开关又串联了一个电阻。开关闭合时,电路中的电流,开关断开时,电路中的电流,则,即,解得。电路如下图所示
情况二:开关闭合时电路中两个电阻并联,断开开关,去掉了一个电阻。断开开关时,电流表减小的电流值就是通过该电阻的电流大小,则有,电路如下图所示
情况三:开关闭合时,两电阻串联,断开时,整个电路断开,则有,解得。电路如下图所示
情况四,两电阻并联,断开时,整个电路断开,则有,解得。电路如下图所示
16.【答案】(1)定值电阻
(2)右
(3)正比
(4)实验前电流表或电压表没有调零
(5)4.5
【详解】(1)实验是为了探究“电流与电压的关系”,根据控制变量法,要控制阻值不变,小灯泡电阻受温度影响是变化的,所以图1所示的虚线框内应填入定值电阻。
(2)闭合开关前,滑动变阻器应该移到阻值最大处,即将滑动变阻器的滑片P移到最右端,起到保护电路的作用。
(3)根据表格数据可知,电压与电流的比值为
电压与电流的比值为定值,可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)根据图2可知,分析甲和丙数据,当电压为0时,电流也为0,分析乙组数据,当电压为0时,电流不为0,可能是电路未接通时,电流表未调零,电流表指针偏右;也可能是电压表未调零,电路未接通时,电压表指指针偏左。
(5)在探究“电流与电阻的关系”时,要保持电阻的电压不变,由图4可知,电阻两端的电压恒为
根据串联分压原理,当更换的定值电阻的阻值变大,要使电阻两端的电压仍为2.5V,需增大滑动变阻器的阻值。因此当定值电阻为25Ω,电流0.1A,滑动变阻器调到阻值最大为20Ω时,电源电压最大为
所以,实验中,若滑动变阻器的最大阻值是20Ω,为了得到图4中A、B、C、D、E五点的数据,则所用电源电压不能高于4.5V。
17.【答案】;左;1.8V;A
【详解】(1)本实验需要电流表串联、电压表并联在定值电阻两端,原电路中电流表短路了定值电阻,电压表连接错误,改接电压表到定值电阻两端即可。据此作图。
(3)探究电压一定时电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端电压不变,本题要和序号6的数据对比,因此需要保持定值电阻电压等于序号6的电压1.8 V。更换更大的定值电阻后,根据串联分压规律,定值电阻两端电压(电压表示数)变大,要增大滑动变阻器的分压、让定值电阻电压回到1.8 V,需要增大滑动变阻器接入的电阻,即向左移动滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为1.8V为止。
(4)当定值电阻两端电压最小为0.3 V时,滑动变阻器分压,此时电流,可算出滑动变阻器需要的最大阻值,只有A选项的50Ω满足阻值要求。
18.【答案】(1)10
(2)B;将横坐标R变为
【详解】(1)根据欧姆定律可知,实验中所用的定值电阻的阻值为
(2)由图乙可知,该实验的控制电压为
实验中定值电阻最大为25Ω,此时电流最小为
电源电压为6V,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器接入电路的阻值为
因为,所以必须选择最大阻值为50Ω的滑动变阻器。
电压一定时,电流I与电阻R成反比,函数表达式为,这是反比例函数,直接描点作图难以直观确认反比关系。
若将横坐标改为,则公式变形为,此时与成正比。
正比函数的图像是一条过原点的直线,通过调整坐标轴,图像将变成直线,能更直观地看出电压一定时,电流与电阻成反比的规律。
19.【答案】(1)托盘天平
(2)降低
(3)闭合;25;1.5;逐渐减小;100
(4)增加加热装置防止雨水结冰(合理即可)
【详解】(1)初中物理实验中,动力臂等于阻力臂的等臂杠杆常见为托盘天平、定滑轮等。
(2)倒入的水量总是大于10mL时翻斗才发生翻转,说明配重的力臂过大,需要减小配重的阻力臂,降低配重位置会让配重更靠近支点O,减小阻力臂,使10mL水即可让翻斗翻转,因此选降低。
(3)由电路图,开关闭合后R1被短路,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律电流变大,对应图乙的脉冲大电流,因此磁铁经过时开关为闭合状态,由图乙可知此时电流大小为25mA。
数图乙脉冲可得30min内翻斗共翻转15次,总雨水体积
降水量为水层深度
由图乙可知相邻翻转的间隔逐渐变大,说明单位时间降水量减少,因此变化趋势为逐渐减小。
开关断开时电流为
R1与R2串联,电源电压为
开关闭合时电流
只有R2接入电路,电源电压为
代入
联立得
解得。
(4)我国北方气温低,雨水易凝固结冰影响装置工作,因此可增加加热保温装置防止雨水结冰,也可根据北方降水量调整配重重新校准,合理即可。
20.【答案】(1)20Ω
(2)20;;4Ω
【详解】(1)图中只有滑动变阻器接入电路,电流表测量电路中的电流。
已知电流表仅0~0.6A量程完好,分度值为0.02A,则电流表示数为0.6A。
根据可知,滑动变阻器最大为
(2)在电路中接入电阻,将滑片移至某一位置时,电流表指针又回到了如图(b)所示位置,由于电流不变,所以电路中的总电阻为,即等效电阻为20Ω。
如果电阻并联接入电路,会使得电路中的总电阻减小,而滑动变阻器不可能增大,所以电阻不是并联在电路中,而是串联在电路中,如图所示:
在确保电路中各元件正常工作的情况下,将滑片移向另一位置时,电流表示数变化了0.1A,由于原来电流表示数最大,则只能是减小了,因而此时的电流为
根据可知,此时电路中的总电阻为
所以电路中的总电阻增大了
因为定值电阻的阻值不变,所以只能是滑动变阻器增大了4Ω,即。
21.【答案】(1) 12;0.3
(2) ① 0.075;不变
② 6;10;9.5
【详解】
(1) 图乙中电压表的量程为,分度值为,示数为,即电源电压为;电阻片接入电路的电阻 时电路中的电流。
(2) ① 浮子的体积为,浮子浮在汽油中,排开液体的体积为,此时浮子所受浮力大小为;继续倒油,油面上升,浮子再次静止时,仍是漂浮,所受浮力等于重力,因重力不变,故所受浮力不变,因此浸入汽油的体积不变。
② 闭合开关,与串联,当处于端的位置时,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为,此时电流表示数为,根据串联电路的特点和欧姆定律知,电源电压;当处于端时,电流表示数为,电源电压;联立①②解得 ,。当电流表示数为时,根据串联电路的特点和欧姆定律知,,解得 ;根据表格数据可知,当时,电流为,根据串联电路的特点和欧姆定律知,,解得 ;当时,电流为,根据串联电路的特点和欧姆定律知,,解得;当时,电流为,根据串联电路的特点和欧姆定律知,,解得 ;由电阻与高度的变化规律知,高度增大,电阻减小 ,故高度增大,电阻减小 。可得电阻 ,因此当电阻时,有 ,解得。
22.【答案】(1)见解析
(2)属于“不影响驾驶机动车”等级。
(3)应将定值电阻的阻值由更换为,电源电压由调整为
【详解】(1)该实验的目的是验证气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小的特征。
根据图丙装置,向下按压活塞,会使密闭容器内酒精蒸气的体积减小,从而导致酒精气体浓度增大。
在电路中,定值电阻与气敏电阻串联,电压表测量两端的电压。
操作步骤:闭合开关,向下按压活塞,观察电压表示数的变化。
推理验证:向下按压活塞,容器内酒精蒸气被压缩,浓度增大。若观察到电压表示数增大,根据串联电路分压原理,说明气敏电阻的阻值减小。因此,可以验证气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。
(2)由图甲可知,和串联,电压表测两端的电压。
当电压表示数时,电路中的电流为
根据串联电路电压特点,气敏电阻两端的电压为
此时,气敏电阻R₁的阻值为
由图乙可知,当时,对应的酒精气体浓度约为
根据表格中的等级标准,,属于“不影响驾驶机动车”等级。
(3)设调整后电源电压为,定值电阻的阻值为。
根据题意和表格、图像信息可知:当达到“饮酒驾驶”标准时,酒精气体浓度,此时气敏电阻,电压表示数。
根据串联电路电流特点和欧姆定律可得:
即
当达到“醉酒驾驶”标准时,酒精气体浓度,此时气敏电阻,电压表示数。
根据串联电路电流特点和欧姆定律可得:
即
联立①②两式,可得
解得:,
因此,需要将定值电阻的阻值由更换为,电源电压由调整为。
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第十七章 欧姆定律 单元测试卷 2026-2027学年人教版
物理九年级全一册
一、单选题(本大题共8小题)
1.如图所示电路,电源电压保持不变,开关闭合后,电压表均有示数。某时刻该电路发生故障,其中一个电压表的示数减小,若故障只发生在电阻或灯泡处,则可能是( )
A. 电压表的示数减小,电阻断路
B. 电压表的示数减小,电阻短路
C. 电压表的示数减小,灯泡断路
D. 电压表的示数减小,灯泡短路
2.如图所示,电源电压和灯泡电阻保持不变,开关闭合,将滑片自中点向右移动,关于电流表和电压表示数变化情况,以下说法正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变大,电压表示数不变
C.电压表示数与电流表示数的比值不变
D.电压表示数与电流表示数的比值变大
3.物理中有一种“用两个物理量的比值定义新的物理量”的方法,叫作比值定义法,其公式形如,其中有些物理量有如下特征:物理量A可以通过物理量B和C的比值求出,但物理量A并不是由物理量B和C决定的。下列物理量中不符合这一特征的是( )
A.密度 B.功率
C.比热容 D.定值电阻
4.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,可是过了一会儿,灯泡L突然变得更亮,电流表示数变大,电压表示数变为零,则该电路障可能是( )
A.电阻R被短路 B.电阻R开路 C.灯泡L被短路 D.电压表开路
5.小明在探究通过导体的电流跟导体两端电压的关系时,用记录的实验数据作出了如图所示的U-I图像。根据图像,下列说法中正确的是( )
A.a导体的电阻比b导体的电阻小
B.b导体的电阻为0.2Ω
C.a导体的电阻随两端电压的升高而变大
D.当b导体两端电压为1V时,通过b的电流为0.2A
6.由欧姆定律公式可得,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过导体的电流成反比
C.同一导体,它两端的电压越大,通过它的电流也越大
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
7.如图为华为全液冷超充技术,能实现“一秒一公里”的极速充电,技术引领行业发展。充电线可看作有一定阻值的定值电阻(忽略充电过程中温度的变化)。关于其中蕴含的物理知识,下列说法正确的是( )
A.连接汽车充电时,充电线两端的电压增大,其电阻也随着变
B.充电后期充电电流会变小,此时充电线两端的电压变大
C.充电桩空闲时,充电线的电阻变为0
D.当充电线中有电流通过时,其两端一定有电压
8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表A1示数变小,电流表A示数变大
B.电流表A1示数和电流表A示数同时变大
C.电压表示数变大,电流表A1示数变小
D.电压表示数不变,电流表A示数变大
二、填空题(本大题共5小题)
9.小张同学用图甲所示电路测量小灯泡的电阻。电源电压为4.5V且恒定不变,小灯泡L的额定电压为2.5V,闭合开关S后,移动滑片,绘制出小灯泡L的图像如图乙所示。当小灯泡正常发光时,滑动变阻器的阻值为________。
10.如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端移到a端的过程中,电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
11.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻的电流与电压关系的图像,当只闭合、时,电压表示数为2V,当只闭合、时,电压表示数为4V。由题目中信息可知电阻。______。
12.如图甲所示的电路中电源电压不变,小灯泡L的额定电压为24V,当把滑片P滑到最左端时,小灯泡恰好正常发光。图乙为通过灯泡L的电流与其两端电压的关系,调节滑动变阻器R,当其连入电路的阻值是__________时,小灯泡的实际功率为3.6W。
13.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变,闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,则电源电压为 V,R1的阻值为 Ω。
三、作图题(本大题共2小题)
14.在某次科技活动中,老师给同学们展示一个如图甲所示的黑盒子,绝缘外壳上有A、B、C三个接线柱。老师告诉同学们,盒内电路由两个定值电阻连接而成。小海同学设计了如图乙所示的电路来研究盒内电阻的连接情况。已知电源电压恒定不变,是阻值为5 Ω的定值电阻,是滑动变阻器。小海同学进行了如下的实验操作:
①把AC两个接线柱接到MN之间,只闭合开关S,将的滑片移至最左端时,电压表示数为3 V,电流表示数为0.6 A;
②用导线把BC连接起来,再将AB接线柱接入MN之间,闭合开关S和,此时电流表的示数为1.5 A;请根据操作画出黑盒子内的电路图,并标明各电阻的阻值。
15.如图所示,电源电压为保持不变,虚线框内的电路中接有两个阻值均为的电阻,当开关由闭合到断开时,电流表的示数减小了。画出虚线框内可能的连接电路图,并标出相应的电阻的值。
四、实验题(本大题共3小题)
16.小虞同学利用如图1所示装置探究“电流与电压的关系”。
(1)在如图1所示的虚线框内,小虞同学应填入______(选填“定值电阻”或“小灯泡”);
(2)在开关闭合前,小虞同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最______(填“左”或“右”)端;
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.6
2.4
2.8
电流I/A
0.2
0.32
0.48
0.56
(3)由上面表格数据,小虞由此得出结论,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______;
(4)分析如图2坐标图,小虞同学发现导致乙组数据与甲和丙不同的原因是______;
(5)小虞实验小组在探究“电流与电阻的关系”时如图3的电路图,电源电压恒定不变,电压表、电流表无损坏,有阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻5个。实验中,若滑动变阻器的最大阻值是20Ω,为了得到图4中A、B、C、D、E五点的数据,则所用电源电压不能高于______V。
17.为探究电流与电压、电阻的关系,小明连接的电路如图甲所示,R为定值电阻,电源电压为3V保持不变。
(1)小明发现电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上画上“×”,再用笔画线表示导线,改接到正确的位置上_______;
(2)电路连接正确后,闭合开关,探究电阻一定时电流与电压的关系,得到下表所示的实验数据。
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.06
0.12
0.18
0.24
0.26
0.36
(3)小明继续使用图甲电路探究电压一定时电流与电阻的关系,并计划与上表中序号为6的数据进行比较。他用一只10的定值电阻替换原电阻,闭合开关后发现电压表示数变大,接下来向__________移动滑动变阻器的滑片,直到电压表读数是__________为止,读取电流表示数,记录数据。再次更换电阻进行实验,比较分析后得出结论;
(4)整个实验中使用的滑动变阻器规格可能是以下哪一种?__________(填字母)。
A.50,1A B.30,1A C.30,2A
18.小玲同学在做“探究电流与电压和电阻的关系”实验,使用的器材有:学生电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器、开关和导线,并采用了如图甲所示的电路图。
(1)在做“探究电流与电压的关系”实验中,测量并记录的数据如下表:
电压U/V
2
3
4
5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
分析实验数据可知,实验中所用的定值电阻的阻值为_____Ω;
(2)在做“探究电流与电阻的关系”实验中,多次更换阻值不同的定值电阻R,记下对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像:
①为完成整个实验,下面提供的两个备选滑动变阻器应该选用______(A“20Ω1A”B“50Ω1A”);(选填“A”或“B”)
②在进行数据描点作图时,实验小组的同学们研讨后意识到仅仅通过五个坐标点很难确定图像就是平滑的曲线,研讨后得知,通过改变坐标轴就能通过图像很好发现在电压一定时,电流与电阻成反比的关系,你推测他们做出的坐标轴改变是________。
五、综合题(本大题共3小题)
19.地下管网的设计需要参考区域降水量,降水量是指一定时间内,雨水(或熔化后的固体降水)未经蒸发、渗透和流失所积聚起来的水层深度。为了监测降水量,科创小组制作了“翻斗式雨量计”,装置外观为上端开口的圆柱体,如图1甲。内部结构示意图如图1乙。装置核心部件如图1丙,它是用中间隔板分开的两个完全对称的三角形容器,可绕O点处的水平轴转动,从而使两侧容器轮流接水:当一侧容器接满10mL雨水时会发生翻转,将水倒出,随着降雨持续,翻斗左右翻转,过程如图1丁。磁铁与配重通过连杆安装在翻斗上并随翻斗左右摆动,当磁铁经过磁感应开关(两者相互作用力忽略不计)时,磁感应开关通过电流传感器将翻斗翻转信息变成电信号,从而推算降水量。
(1)翻斗在水平位置时是等臂杠杆,平时我们实验室常用的实验器材中属于等臂杠杆的有______。(写出一种即可)
(2)连杆上装有可调高度的配重。校准过程中,若倒入的水量超过10mL后翻斗仍然不翻转,可通过______(选填“降低”或“升高”)配重在连杆上的位置进行调整。
(3)图2甲是翻斗翻转信息变为电信号的工作电路,电源电压保持不变,、为定值电阻,。某次降雨过程中,通过电流传感器(电阻不计)测得电流随时间变化的关系图像如图2乙。
①当磁铁每次经过磁感应开关时,磁感应开关的状态是______,此时流过电流传感器的电流大小为_____mA;
②该“翻斗式雨量计”顶端开口的面积为,若测量前翻斗内无水,结合图2乙的数据,可推算出该地区内降水量约为______mm,这段时间内的降水量变化趋势是______。
③由图2可知,定值电阻______。
(4)若该装置在我国北方地区使用,可改进的措施是______。(写出一种即可)
20.在图(a)所示的电路中,电源两端电压为12伏不变,电流表仅0~0.6A量程完好,滑动变阻器的滑片置于最大阻值处,闭合开关S,电流表示数如图(b)所示。
(1)求滑动变阻器的最大阻值。
(2)在电路中接入电阻。
a.将滑片移至某一位置时,电流表指针又回到了如图(b)所示位置,则此时电路中的等效电阻为__________。请画出该情况对应的电路图__________。
b.在确保电路中各元件正常工作的情况下,将滑片移向另一位置时,电流表示数变化了0.1A,求滑动变阻器的阻值改变量为__________。
21.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 的电阻片、定值电阻、细金属杆、浮子体积为、开关、导线、油箱、汽油,汽油为绝缘体。,取
(1) 她们首先要从电阻片上截取一段阻值为 的电阻,为此连接了如图甲所示的电路。
甲 乙
将鳄鱼夹置于电阻片的端,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为____。向端缓慢移动鳄鱼夹,观察电流表示数,当示数为____A时,标记鳄鱼夹的位置,则该位置到端的阻值即为 。
(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 ,它与金属杆接触良好(摩擦不计)、金属杆可以绕固定点自由转动,其重心在连线上。浮子可以绕轴自由转动。
丙
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____,继续倒油,油面上升,浮子再次静止时,没在汽油中的体积____(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,当处于端的位置,在电流表的刻度盘上标定此时油面高度为,此时电流表示数为。继续向油箱内倒入汽油,记录油面高度和对应的电流表示数,当处于端的位置时,电流表示数为,数据记录在下表中,则该装置中电源电压为____,电阻阻值为____ ;当电流表示数为时,油面高度为____。
油面高度
0
2.5
5
7.5
10
电流表示数
0.12
0.15
0.2
0.3
0.6
六、计算题(本大题共1小题)
22.多个城市在营运车辆上试点安装“车载酒精呼气闭锁系统”(简称酒精锁)。司机在启动车辆前必须对着方向盘附近的内置吹嘴进行呼气测试,如果检测结果超过标准,车辆发动机将无法启动。科技小组设计的酒精锁简化电路如图甲,电源电压4V不变,定值电阻为,为气敏电阻,其阻值随酒精气体浓度的变化关系图像如图乙,酒精气体浓度对应的等级标准如下表:
酒精气体浓度
等级
不影响驾驶机动车
饮酒驾驶
醉酒驾驶
(1)为了验证图乙中气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小的特征,设计了如图丙的装置。请描述操作步骤并根据电压表示数的变化推理验证该特征。
(2)如图甲,当电压表示数为时,属于哪一类等级?
(3)科技小组想用图甲电路模拟某城市要求:当电压表示数达到时,车辆发出“饮酒驾驶”的示警;当电压表示数达到时,车辆发出“醉酒驾驶”的示警。为满足该要求,图甲电路中的参数需如何调整,请通过计算说明。
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