九年级物理上册电压 电阻(培优篇)(Word版 含解析)
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九年级物理上册电压电阻(培优篇)(Word版含解析)
一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)
1.探究性学习小组的同学们合作进行探究“串联电路的电压特点”,设计了如图Ⅰ所示电路,并连接了相应的实物电路,如图Ⅱ所示。
(1)在连接的实物电路中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是______(填a、b 或c)
(2)正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表V1都没示数,电压表V2有示数,电路故障可能是______,更换器材后继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。
①图Ⅲ中,甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线,其中图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是______(填“甲”或“乙”);
②已知电源电压恒为6V,根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线,得出的实验结论是______;
③由图Ⅲ可知,滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
(拓展)学习小组的同学还想由此电路探究电流与电阻的关系,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
①电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,读出了电流表的示数;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,向______移动滑片直至电压表示数为2V,并记录电流表的示数;
②该同学还想多测几组数据,但他不能选用的定值电阻阻值是______Ω。
【答案】b滑动变阻器断路甲串联电路中总电压等于各部分电压之和 40 右 25 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据图Ⅰ可以看出,电压表应该并联在滑动变阻器两端,而图Ⅱ中的滑动变阻器被短路,所以导线b应该接到滑动变阻器的左下端接线柱或接到定值电阻R1的右侧接线柱上。
(2)[2]正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表V1都没示数,说明电路断路,电压表V2有示数,则电路故障可能是与电压表V2并联的滑动变阻器断路。
[3]根据图Ⅰ可以看出,电路是一个串联电路,电流增大时,根据U=IR,电压表V1的示数也增大,对应图Ⅲ中的甲曲线。
[4]由图Ⅲ可以看出电流相等时,甲、乙曲线对应的电压之和相等为6V,得出的实验结论是:串联电路中总电压等于各部分电压之和。
[5]由图Ⅰ、Ⅲ可知,滑动变阻器滑片滑到最右端时,电压最大为4V,电流最小为0.1A,滑动变阻器的最大阻值为
max
P max
min
4V
==40Ω
0.1A
U
R
I
=
[6]电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,读出了电流表的示数;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,电阻增大,电路的电流减小,根据U=IR,则滑动变阻器两端的电压减小,定值电阻两端的电压增大,需要增大滑动变阻器接入电路的阻值,滑动变阻器滑片向右移动直至电压表示数为2V,并记录电流表的示数。
[7]滑动变阻器的最大阻值为40Ω,电源电压为6V,定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器两端电压为4V,根据
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Pmax max
U U
R R
=
代入数据
max
4V2V
=
40R
Ω
解得R max=20Ω,则选择的最大电阻为20Ω,不能选择25Ω
2.有一个低压电源的电压在 30 V~36 V 间,小明要测量出它的电压(设电源电压保持不变),除了待测电源,手边有一个量程为 0~15 V 的一块电压表,及四个阻值已知的电阻,分别为R1(0.01 Ω)、R2(20 Ω)、R3(30 Ω)和R4(30 kΩ)各一个,一个开关及若干导线,请合理选择以上器材,测出电源电压。要求:
(1)在虚线框中画出实验电路图;
(____)
(2)写出实验步骤及所需测量的物理量________;
(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)。U= ______。
【答案】 a.按照电路图连接电路,开关断开;b.闭合开关 S,读出电
压表的示数U1.U=2.5 U1
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知,电压表的最大量程小于电源的电压,故所用的实验电路应是串联电路,串联的两个电阻应选用20Ω和30Ω,用电压表测出其中一个电阻的电压,再根据串联电路的分压特点,可过求出另一个电阻的电压,则电源的电压亦可求出。故电路如图:
(2)[2]实验的操作过程是:a.按电路图连接电路,连接电路时开关应断开;b.闭合开关S,读出电压表的示数U1。
(3)[3]由实验操作可测出电阻R2的电压U1,而R2、R3的阻值分别为20Ω、30Ω,由串联电路的分压特点,有
U1:U2=R2:R3=20Ω:30Ω=2:3
即
U2=1.5U1
那么电源的电压
U=U1+U2=U1+1.5U1=2.5U1
3.图甲是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后,两灯都能正常发光。
(1)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法:用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯的连接方式是______________,否则是____________;
(2)小丽在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,可初步判断通过灯L1的电流可能是_________,也可能是_____________。
【答案】并联串联 0.3A 0.15A(顺序可调换)
【解析】
【分析】