人教版九年级物理上册 电压 电阻达标检测卷(Word版 含解析)
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人教版九年级物理上册电压电阻达标检测卷(Word版含解析)
一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)
1.软硬程度不同的铅笔其用途不同例如6B软铅笔用来作画,软硬适中的HB铅笔用来写字,6H硬铅笔用来制图。
已经知道铅笔芯的电阻大小与其长度、横截面积有关。
小明有5cm和15cm的6H、HB、6B的铅笔芯若干,用如图所示的方案探究铅笔芯的电阻大小与其硬度是否有关。
(1)实验中小明通过______反映铅笔芯电阻的大小。
(2)应选用______cm的铅笔芯做实验更好一些
(3)实验中更换不同硬度的铅笔芯,发现灯泡亮度几乎不变可能是铅笔芯的电阻差别比较小;改进的措施是:在电路中串联一个______。
(4)实验中,______更换不同硬度的铅笔芯时,(选填“需要”或“不需要”)保持电源电压不变。
(5)根据改进后的方案,画出记录数据的装格,表格中要有必要的信息______
【答案】灯泡的亮度 15 电流表需要
实验次数铅笔芯硬度电流表示数
I/A
铅笔芯电阻
(选填“较小”、“较大”、“很大”)
16H
2HB
36B
铅笔芯横截面积相同,长度为15cm
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]当电压一定时,铅笔芯的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡越暗,所以可以用灯泡的亮度来反映铅笔芯的电阻大小。
(2)[2]不同硬度的铅笔芯,选用较长的,它们的电阻差别较大,灯泡亮度变化明显,便于观察。
(3)[3]灯泡亮度几乎不变,说明电流变化不明显,串联一个电流表,可以更准确地反映电流
的变化情况。
(4)[4]研究不同硬度铅笔芯的电阻与硬度的关系,应该控制其它因素相同,所以需要保持电源电压不变。
(5)[5]实验时,要控制铅笔芯长度和横截面积相同,进行多次实验,由于没有电压表,所以不能测出铅笔芯的电阻值,只能通过电流表示数来比较其电阻大小,所以设计表格如下:
实验次数铅笔芯硬度电流表示数
I/A
铅笔芯电阻
(选填“较小”、“较大”、“很大”)
16H
2HB
36B
铅笔芯横截面积相同,长度为15cm
2.某实验小组探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,实验室提供了下列器材:小灯泡、电压表、电流表、电池组、滑动变阻器、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了完成实验,还需要选择什么规格的金属丝。
(2)请你选择合适的器材,设计一个实验方案(电路图配合文字叙述)
(3)分析可能出现的实验现象并得出结论
【答案】(1)选择材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝若干(2)见解析(3)见解析
【解析】
【详解】
(1)在不考虑温度变化的情况下,影响电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积。
要探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,根据控制变量法的原则,需要选择材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝若干,为了实验现象明显可选择电阻率较大的镍铬合金丝。
(2)实验方案:
选择电池组、电流表、小灯泡、开关和若干导线连接串联电路,图中AB两点间接入材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝,从小灯泡的亮度可以粗略比较电阻的大小,还可以防止出现短路,通过电流表示数可以准确比较电阻的大小,电路图如下:
(3)实验现象:接入AB两点间的导体横截面积越大时,闭合开关后,小灯泡越亮,电流
表示数越大;
实验结论:在导体的材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越小。
3.小明想探究某电阻的阻值R ,与温度t 的关系,设计了如下图所示的电路,其中,定值电阻R o =20 Ω,电源电压U =3 V 。
他把该电阻放在不同的温度下做实验,得到了不同温度下该电阻的阻值(如下表)。
(1)由表中数据得出,该电阻的阻值R t 与温度t 的数学关系式为_____;
(2)通过计算说明,当温度为0℃时,小明观察到实验中电压表的示数为多少?_____
(3)在实验过程中,小明发现:温度较高时,随温度的上升,电压表示数变化不明显。
经检查,电路连接正常,各元件没有损坏。
你认为小明发现的情况可能是什么原因造成的?_____
【答案】R t =0.5t +20; 1.5V ; 当温度较高时,该电阻阻值较大,定值电阻阻值相对于该电阻过小,导致电压表示数变化不明显。
【解析】
【详解】
(1)[1]从表中数据可以看出,电阻阻值R t 与温度的关系为
t 200.5R t =+;
(2)[2]当t =0℃时,R t =20欧,根据欧姆定律得:
0t 3V 0.075A 20Ω20Ω
U U I R R R =
++===, 定值电阻R 0上的电压 000.075A 20Ω 1.5V U IR ==⨯=;
(3)[3]当温度较高时,该电阻阻值较大,定值电阻阻值相对于该电阻过小,分压作用小,导致电压表示数变化不明显。
4.“探究串联电路的电压关系”的实验电路如图甲所示.
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择_____(相同/不同)的小灯泡.
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该_____.
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间.小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可.小聪的办法是否正确?答:_____(正确/不正确).
(4)测量完成后,进行小组交流讨论.下表选录了四个小组的数据,你认为这些数据是否合理?答:_____(合理/不合理).请说明理由:_____.
实验小组L1两端电压/V L2两端电压/V串联总电压/V
1 1.6 2.9 4.5
2 2.1 2.4 4.4
3 2.5 2.0 4.4
4 1.8 2.7 4.5
【答案】不同断开开关,更换电压表的量程不正确合理因为在测量过程中,会有一些误差,总体上串联总电压约等于L1两端电压和L2两端电压之和
【解析】
【详解】
(1)[1]为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择不同的灯泡,避免两灯泡的电压相同,得出串联电路中各用电器电压相同的结论;
(2)[2]从图乙可以看到,电压表的量程是0到15V,读数是2V,为了使实验结果更准确,接下来他应该断开开关,更换电压表的量程,改为0到3V;
(3)[3]小聪的办法不正确,因为电压表与B点接触那端是正接线柱,当将与A点相连的导线改接到C点时,电流将会从电压表的负接线柱流入,所以小聪的办法不正确;
(4)[4][5]这些数据是合理的,因为在测量过程中,会有一些误差,总体上串联总电压约等于L1两端电压和L2两端电压之和。
5.吴丽同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,其过程如下:
(1)她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图1所示,接下来她要对电压表进行的操作是________________。
(2)问题解决后,她按图2连接好电路,用开关试触时发现电压表的指针还是偏转到零刻度线的左侧,产生此现象的原因是_____________________。
(3)改正错误后,她用电压表分别测量L1两端的电压U AB、L2两端的电压U BC和两灯泡两端的总电压U AC,更换不同灯泡,再做两次实验,将三次实验数据填入下表。
该表格中存在的不足之处是________________。
(4)分析表格中的数据,得出实验结论是____________________________________。
【答案】将电压表指针调零电压表正负接线柱接反了电压没有单位串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和
【解析】
【详解】
(1)由图知,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)根据题意可知,电压表的指针发生了反向偏转,说明电压表的正负接线柱接反了;
(3)①分析表格内容可知,表中测量的物理量没有单位,因此该表格的不足之处为:物理量没有单位;
②A B两点间的电压为L1两端的电压,BC两点间的电压为L2两端的电压,AC两点间的电压为电路两端的总电压。
由表中的数据可以看出:
第一次实验时,U AC=3V,U AB+U BC=0.8V+2.2V=3V;
第二次实验时,U AC=3V,U AB+UBC=1.0V+2.0V=3V;
第三次实验时,U AC=3V,U AB+U BC=1.2V+1.8V=3V;
因此可以得出:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和,即U AC=U AB+U BC;
故答案为:(1). 将电压表指针调零 (2). 电压表正负接线柱接反了 (3). 电压没有单位 (4). 串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和
【点睛】
(1)使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上;
(2)从电压表的正确使用方法上找到指针不正常偏转的原因;
(3)被测物理量包括数字和单位;
6.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积、______、______有关.
(2)实验时,同学们用图甲所示的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路中A、B两点之间,探究情况如下表:
选用__________________两根金属丝,可探究导体电阻跟导体横截面积的关系,得到的结论是:______________________________________________________.
(3)如图乙所示的实验,可探究导体电阻与_________________的关系.
【答案】长度温度a和c当导体的长度、材料、温度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大温度
【解析】
【详解】
本题考查电阻的影响因素探究实验.
(1)影响电阻大小的因素可以猜想有:材料、长度、横截面积、温度.
(2)探究导体电阻跟导体横截面积的关系,必须控制导体的材料、长度相等,横截面积不相等,因此符合条件的有a和c两根电阻丝;比较灯泡的亮度不同,可以得出的结论是:当导体长度、材料、温度相同时,导体横截面积越小,电阻越大.
(3)在图乙的实验中,对电阻丝加热,观察灯泡亮度的变化,因此探究的是电阻与温度的关系.
7.小希用如图所示电路来探究串联电路的电压特点.
(1)在拆接电路时,开关必须________.
(2)实验中最好选择规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡.
(3)用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为U AB、U BC、U AC.经过多次实验,得到的数据记录在下表中.分析实验数据,你可得到串联电路的电压特点是________
(用公式表示)
(4)小希进行多次实验的主要目的是________(填序号)
①寻找普遍规律②减小实验误差
【答案】断开不同 U AC= U AB+U BC①
【解析】
(1)在拆接电路的过程中,为了保护电路,开关必须处于断开状态;(2)实验中最好选择规格不相同的小灯泡,便于发现规律;(3)比较AB间、BC间、AC间的电压值可得:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,即U AC U AB+U BC;(4)进行多次实验的主要目的是发现串联电路中总电压和各部分电路电压之间的关系,从而寻找普遍规律.
8.如图所示的实验器材,现用电流表、电压表分别测出通过灯泡的电流和灯泡两端的电压,电路中电流约为0.5A,并用变阻器改变小灯泡的电流,要求滑片向右滑动时灯泡变亮。
①按要求连接实物图__________________
②画出相应的电路图 ___________________
③连接电路时开在应处于___________状态,变阻器的滑片应处于_________端(A或B)。
④滑片P向左移动时,电流表示数变______,灯泡亮度_____(填“变亮”、“变暗”或“不变”)
⑤如发现电流表、电压表的指针均反偏,最简单的解决方法是____________________;如移动滑片P发现两表示数均比较小且不变,则原因为
__________________________________。
【答案】见解析所示见解析所示断开B小变暗调换电源正负极滑动变阻器接线均接了下面两个接线柱
【解析】
【详解】
(1)根据题意可知,电源由两节干电池组成,电压为3V,所以电压表的量程选用0~
3V,与灯泡并联;
电路中电流约为0.5A,所以电流表的量程选0~0.6A,与灯泡串联;
滑片向右滑动时灯泡变亮,即电路中的电流变大、滑动变阻器接入电路的电阻变小,则滑动变阻器的右下方接线柱必须接入电路中,与开关、电源串联组成电路,如图:
(2)从正极开始依次画出开关、灯泡、电流表、滑动变阻器回到负极,最后电压表并联在灯泡的两端,电路图如下:
(3)为了保护电路,在连接电路时开关应处于断开状态;
滑动变阻器的滑片应处于最大阻值端,根据连接的实物图知,在A端电阻最大;
(4)滑片P向左移动时,接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,则电流变小,即电流表示数变小,灯泡亮度会变暗。
(5)如发现电流表、电压表的指针均反偏,说明两表的电流方向都反了,最简单的解决方法是调换电源正负极;
如移动滑片P发现两表示数均比较小且不变,说明电路中电阻较大,调节滑片也不起作用,是因为滑动变阻器连接了下面两个接线柱,最大阻值接入电路,故出现此现象。
9.在探究影响导体电阻大小的因素时,小兵、小红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、材料如下表
(1)为了验证上述猜想①,应该选用编号为_______两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想________(填序号);如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_______(填序号)。
分别将A和D两电阻丝接入
电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,____________________________。
(2)有同学认为,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。
老师指出:此实验中这种方法不可取。
这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化___________(选填“明显”或“不明显”)。
(3)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样就__________了输电线的电阻,从而可以________输电线上的电能损失(选填“增大”或“减小”)。
【答案】A、B②③导体的电阻与导体的材料有关不明显减小减小
【解析】(1)要验证猜想①,即导体的电阻与导体的长度有关时,应控制材料和横截面积相同,长度不同,应该选用编号为A、B两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验,即选择了两根材料和长度相同的电阻丝,只是横截面积不同,可以用来研究猜想②,即导体的电阻与导体的横截面积的关系;将A和D两电阻丝接入电路中
M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是:长度和横截面积相同时,材料不同,导体的电阻不同。
(2)有同学认为,可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。
老师指出:此实验中这种方法不可取。
这是因为电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显;
(3)因为影响电阻大小的因素有材料、长度和横截面积,当材料和长度都一定时,导线的横截面积越大,导线的电阻值就会越小;故细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,导线的横截面积增大了,电阻值减小了,导线上消耗损失的电能也就减小了,从而起到节能的效果。
10.某兴趣小组同学查阅资料时,发现不同金属导电板的导电性能是不同的.为了研究底面为正方形的金属导电板电阻大小和哪些因素有关,他们选取了由同一金属材料制成但底面积和质量不同的导电板,利用如图所示电路测出其阻值,所得实验数据如表所示.
(1)从序号_____的数据可知,正方形金属导电板的电阻大小与_____有关.
(2)分析表一、表二、表三的数据可得出的初步结论是:_____.
【答案】1、4、7或3、6、8 质量由同一材料制成的正方形金属导电板,m与S的比值相同,电阻R相同;m与S的比值越小,电阻R越大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]分析数据可知,当底面积相同时,电阻与质量有关;当质量相同时,电阻与底面积有关,即从序号1、4、7或3、6、8(2、4或3、7)的数据可知,正方形金属导电板的电阻大小与质量m(底面积S)有关.
(2)[3]分析表一、表二、表三的数据可得:同种材料的金属板,质量与面积的比值相同时,电阻R相同;当质量与面积的比越小时,电阻越大,即由同一材料制成的正方形金属导电板,m相同时,R与S成正比;由同一材料制成的正方形金属导电板,S相同时,R与m 成反比。