【物理】中考物理第一次模拟考试精选试卷达标检测卷(Word版 含解析)

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一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)
1.现有下列器材:学生电源,电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、定值电阻8(2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个)、开关、滑动变阻器(15Ω 1A)和导线若干,利用这些器材探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变。

(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电压表示数变小;______
(2)实验中,不能被选用的电阻为___Ω;判断的依据是______;
(3)保证所选电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在3V至______V之间;
(4)实验中依次接入其中三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,测得相应的电流值,如下表所示。

分析表中的数据可以得出结论______;
实验次数…234…
R/Ω…101520…
I/A…0.30.20.15…
(5)做完探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,把定制电阻换成小灯泡,测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

①闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,如要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向______(选填“A”或“B”)移动,使电压表的示数为______V。

②改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值。

根据记录的数据,绘制得如图丙所示的I﹣U图像。

由图像可知,小灯泡的额定功率是______W;同时发现小灯泡的电流与电压不成正比,原因可能是______。

【答案】 2.5 此时电流超过了电流表的量程 4.8
电压一定时,电流与电阻成反比 A 2.5 0.5 小灯泡电阻受到温度的影响
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知,当滑动变阻器滑片P 向B 端移动时,接入电路中的电阻变大,故滑片左侧的电阻丝应当连入电路中,电路连接图如图所示。

(2)[2][3]若选用2.5Ω的电阻,实验中电阻R 两端的电压始终保持3V 不变,由欧姆定律可得,此时电路中的电流为
3V = 1.2A>0.6A 2.5Ω
U I R =
= 超过了电流表的量程,故实验中不能被选用的电阻为2.5Ω。

(3)[4]保证可用电阻均能正常进行实验,设最大电源电压为'U ,根据串联电路电压的规律和分压原理
U R U R =滑滑
定定
当所用定值电阻的阻值为25Ω,变阻器接入阻值最大为15Ω时
'3V 15Ω
3V 25Ω
U -=
解得
' 4.8V U =
实验中需要控制电阻R 两端的电压始终保持3V 不变,所以电源电压最小为3V ,故电源电压只能在3V 到4.8V 之间。

(4)[5]由表格数据可知,对应的电流和电阻的乘积都等于3V ,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。

(5)[6][7]由图乙所示电压表可知,其量程为0~3V ,分度值为0.1V ,所示为2.2V ,灯泡两端电压小于额定电压,要测灯泡额定功率,应增大灯泡的电压,减小变阻器分得的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,即滑片向A 端移动,直到电压表示数为额定电压2.5V 。

[8]由图丙所示图像可知,灯泡的电压为1.5V 时,电流为0.15A ,由U
I R
=可得,此时灯泡的电阻值
1.5V =10Ω0.15A
U R I =
= 由图丙可知,灯泡额定电压对应的电流为0.2A ,灯泡额定功率
2.5 V 0.24A=0.5W P UI ==⨯
[9]小灯泡的电流与电压不成正比,原因可能是小灯泡电阻受到温度的影响,小灯泡电阻丝
会随着温度的变化而变化。

2.小华做测量电阻的实验,电源电压为6V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。

(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整。

_______
(2)闭合开关前应将滑动变用器的滑片移动到_______端。

(3)闭合开关后,电压表示数如图乙所示,为准确测量这一电压,接下来小华应进行的操作是________。

(4)实验中,滑片置于某位置时,电压表示数突然变为0,而电流表示数不变。

产生这一现象的原因是_________。

(5)下表五组数据中有一组数据不是本实验中测得的,它是第_______(填写表格中表示序号的数字)组,你判断的依据是_________。

序号12345
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
I/A0.100.190.300.400.51
【答案】最左换接电压表的小量程
电压表断路 1 定值电阻两端的电压最小为2V
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将电压表并联在定值电阻两端,将滑动变阻连入电路,如图所示
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器右边电阻丝连入电路,应将滑动变阻的滑片移动最左端。

(3)[3]由图乙知,电压表大量程分度值为0.5V ,示数为2V <3V ,为提高测量的准确程度,选用电压表的小量程。

(4)[4]实验中,滑片置于某位置时,电流表示数不变,说明电路是通路,电路中的总电阻不变,电压表示数突然变为0,说明电压表所在的支路断路。

(5)[5][6]由表中数据,根据欧姆定律,定值电阻
3.0V 10Ω0.30A
U R I ≈
== 根据分压原理,当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时,电压表示数最小,定值电阻两端的最小电压
10Ω
6V 2V 1V 10Ω20Ω
R U U R R =
⨯=⨯=>++最小滑
所以第1组数据不是本实验中测得的。

3.小明用图甲所示的电路,做伏安法测定值电阻实验。

(1)按图甲连接电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片后,电流表示数为0.3A ,此时电压表的示数如图乙所示,则定值电阻x R 的阻值为_________Ω;
(2)为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的x R 的阻值,再求x R 的________;
(3)小明又设计了另一种测量电阻x R 的方案,电路图如图丙所示,电路中定值电阻0R 的阻
值已知,电源电压未知。

请你完善下列相关操作步骤,并写出电阻x R 的表达式; ①断开1S ,闭合S 、2S ,用电压表测______两端电压, 读出电压表示数为1U ; ②_____________(填各开关的状态),用电压表测x R 两端电压,读出电压表示数为2U ; ③电阻x R 的阻值表达式为x R =________(用1U 、2U 、0R 表示)。

(4)小明在完成实验后,利用图丁所示的电路,测出了额定电流为I 额的小灯泡L 的额定功率。

电路中定值电阻0R 的阻值已知,电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。

请你完善下列相关操作步骤,并写出小灯泡L 的额定功率的表达式。

①断开2S ,闭合S 、1S ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为_______,小灯泡L 正常发光;
②断开1S ,闭合S 、2S ,_______,读出电流表示数为1I ;
③断开1S ,闭合S 、2S ,调节滑片至最左端,读出电流表示数为2I ;
④小灯泡的额定功率的表达式为P =额
________(用I 额、1I 、2I 、0R 表示)。

【答案】15 平均值 电源 断开2S ,闭合S 、1S
2
012
U R U U - I 额 保持滑动变阻器的
滑片的位置不变
()12210
1
I I I I I I R I ⎡⎤--⎣⎦额额
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由图乙知,电压表的量程为0~15V ,分度值为0.5V ,示数为4.5V ,则x R 的阻值为
x x 4.5V
15Ω0.3A
R U R I
=
=
= (2)[2]为了使测量结果更准确,小明进行了多次测量,记录了每次测量中电压表和电流表的数值,计算出每次测量所对应的x R 的阻值,再求x R 的平均值,这样可以减小误差。

(3)①[3]断开1S ,闭合S 、2S ,用电压表测电源两端电压, 读出电压表示数为1U 。

②[4]断开2S ,闭合S 、1S ,用电压表测x R 两端电压,读出电压表示数为2U 。

③[5]由欧姆定律可得,电阻x R
x 0222
x 0R 121200
R U U U U R R U U U I
U U R R =
=
==--
(4)①[6]断开2S ,闭合S 、1S ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为I 额。

②[7]断开1S ,闭合S 、2S ,保持滑动变阻器的滑片的位置不变,读出电流表示数为1I 。

③[8]断开1S ,闭合S 、2S ,调节滑片至最左端时,电路中只有0R 接入电路,电源电压为
20U I R =
断开
1S ,闭合S 、2S ,保持滑动变阻器的滑片的位置不变时,此时变阻器与0R 串联,根据串联电路分压特点,则有
000R 2010R 21
0R R 101
U U I R I R U I I R R U U I R I ---==== 则此时滑动变阻器接入电路的阻值为
21
01
I I R R I -=
断开2S ,闭合S 、1S 时,此时小灯泡与变阻器串联,滑动变阻器两的电压为
()21R 01
I I I U I R R I -'==
额额
此时小灯泡的额定电压为
()21R 200L 1
I I I U U U I R R I -'=-=-
额额
则灯的额定功率为
()()12210
21200L 11I I I I I I R I I I P U I I R R I I I ⎡⎤---⎡⎤⎣⎦==-=⎢⎥⎣⎦
额额额额额额额
4.小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图,如图所示,他与同组同学对相关问题进行了探究。

(1)把油量信息转化为电信息,有利于信息的传递。

装置中,信息转化的关键环节为:油量变化→杠杆绕O 点转动→电路的______变化→电流变化;
(2)若圆弧形电阻丝最大阻值为100Ω,其他可供选择的器材有:恒压电源E 1(电压3V)和E 2(电压18V);电流表A 1(量程0~0.6A)和A 2(量程0~0.1A);定值电阻R 1=5Ω、R 2=30Ω和R 3=100Ω。

为了节约能源,并且实现油量最大时,电流表示数最大,器材选择的最佳组合为______; A .E 2、A 2、R 3 B .E 1、A 2、R 2 C .E 1、A 2、R 1 D .E 2、A 1、R 3
(3)合理选择器材后,他们通过测量,得到了下表所示的结果(其中V 是油箱的容积,I g 是电流表的最大示数):
依据测量结果,可以将电流表的刻度改为油量体积。

分析数据可知,当液体体积为
V
2
时,电流表示数______(选填“大于”、“等于”或“小于)
g 5
12
I ; (4)关于探究过程的反思,下列说法中不正确的是____。

A .调整圆弧形电阻丝的位置,要让圆心在O 点 B .为保证安全和方便,测量时用水来灌装油箱 C .为节约空间,应该使电路元件尽量靠近油箱 D .该装置还存在一些缺陷,应继续探究并改进 【答案】总电阻 B 小于 C 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]杠杆绕O 点转动,电阻值接入电路的阻值变化,电路总电阻变化,电流变化。

(2)[2]为了节约能源,需要电压较小的,电流较小,则选择电源E 1和电流表A 2,当油量最大时,电流表示数最大,圆弧形电阻丝接入电路阻值为0,则需要定值电阻为
3V 300.1A
U R I =
==Ω 综上,故选B 。

(3)[3]如果液体体积和电流表示数成正比,则当液体体积为
V
2
时,电流表示数等于g 512I ,分析电流表的示数可知,电流减小的变化量越来越小,所以当液体体积为V
2
时,电流表示数小于
g 5
12
I 。

(4)[4] A .让圆心在O 点,则两边力臂大小相同,变化量相同,故A 正确,不符合题意; B .水不可燃,容易获取,测量时用水来灌装油箱,故B 正确,不符合题意; C .电路元件会由于电流热效应,温度较高,油是可燃物,电路元件尽量靠近油箱容易燃烧,故C 错误,不符合题意;
D .当油量最小时,电阻丝接入电路最大,电流最小,但是电流表示数不为0,所以需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量为0,故D 正确,不符合题意。

故选C。

5.小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:干电池,标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻.
(1)小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线.
(___)
(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到_____(选填a”或“b”)端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为_____A.
(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制_____(选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中:
实验次数123
电阻R/Ω51020
电流I/A0.20.1
(4)由数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____.(5)小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻R x的阻值,于是他和同组同学设
计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、S1,此时电流表的示数为I;
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1;
③求未知电阻R x的表达式为:R x=_____.(用R0、I、I1表示)
【答案】(1)(2)b;0.4;(3)电压表;(4)反比;(5)③
()
11
1
I I R
I
-
【解析】
【分析】
(1)电压表与定值电阻并联且正进负出;
(2)为保护电路,变阻器连入电路中电阻最大;根据电流表小量程计读数;
(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,由欧姆定律的变形公式,求出电压表示数;
连接电路过程中,应该断开开关,并且将滑动变阻器阻值调到最大;
(4)由表中数据得出结论;
(5)在没有电压表时,使定值电阻与待测电阻并联,根据电流表和定值电阻的示数计算出电压,然后根据公式
U
R
I
=计算出其电阻.
【详解】
(1)如图的电路中,电压表与滑动变阻器并联了,是错误的,将电压表与定值电阻并联,即电压表的中间接线柱应连接到定值电阻的左端,如图:
(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,根据保户电路的原则,应将滑动变阻器的滑片移动到b端,即阻值最大端,再闭合开关;
调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,由电路图知电流表使用小量程,分度值为0.02A,指针在第二大格处,所以示数为0.4A.
(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关;因为研究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,所以调节滑动变阻器,控制电压表的示数不变.
(4)由数据可知,每一次的电流与电阻的乘积都相等,即
0.4A5Ω0.2A10Ω0.1A20Ω
⨯=⨯=⨯;
所以可得结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
(5)①闭合S、S1,此时电流表的示数为I,由图知,此电流为干路电流,即干路电流为I;
②闭合S
、断开S
1,此时电流表的示数为I 1,即未知电阻的电流为I 1; 根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和知,R 0的电流为:1I I -; 则电源电压为:()0010U I R I I R ==-; ③根据U
R I
=
得未知电阻的表达式为: ()10
1
X X I I R U R I I -==
【点睛】
研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用,即分别控制电阻不变和电压不变,据此分析滑动变阻器滑片的调整方向;在没有电压表测量未知电阻时,关键得出未知电阻两端的电压,所以要根据并联电路电压相等的特点设计并联电路.
6.在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,所用电源电压恒为10 V .已有的5个定值电阻的阻值分别为20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω、60 Ω.
(1)根据图甲所示电路,用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整_________ .(导线不交叉)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最_______(填“左”或“右”)端.闭合开关后,发现电流表指针无偏转,电压表指针有明显偏转,原因可能是电阻R ________(填“短路”或“断路”).
(3)在实验中,先接入电阻值为20 Ω的电阻,调节滑动变阻器的滑片P 至某一位置时,观察到电流表、电压表指针位置如图丙所示,则电流表示数为_______A ,电压表示数为_______V ,接下来用30 Ω的电阻代替20 Ω的电阻做实验时,应将滑动变阻器的滑片P 从上一位置向_______(填“左”或“右”)滑动.
(4)为了完成实验探究,依次将剩下的3个定值电阻分别接入图乙的电路中,替换前一次接入的定值电阻,调节滑动变器的滑片P 至合适位置,再读出电流表的示数,计算出每次接
入的定值电阻R的倒数,以电阻的倒数为横坐标,电流I为纵坐标,在坐标系中描点并作出I-图线,如图丁所示.由I-图线可初步得出结论:在电压一定时,导体中的电流跟导体电阻的倒数成______比;由此进一步得出结论:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成_______比.
(5)上述实验中所选滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω.
【答案】右断路 0.4 8 右正反 15
【解析】
【分析】
【详解】
(1)滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器要“一上一下”连接,故只要将滑动变阻器的右上端连接到定值电阻的左端即可,如图所示:
(2)为了保护电路,开关闭合前,应将滑片P移到阻值最大处;由图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大端即右端;
闭合开关后,电流表指针无偏转,说明电路中可能存在断路故障;而电压表指针有明显偏转,则电压表与电源两极相连通,则说明与电压表并联部分发生断路,原因可能是电阻R 断路;
(3)根据图示可知,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则电流表示数为
0.4A;
电压表的量程为0~15V,其分度值为0.5V,电压表示数为8V;
在探究电流与电阻的关系时,应保持电压表的示数不变;
将20Ω电阻换成30Ω后,根据串联电路的分压特点,则电压表的示数会变大,要保持电压表的示数不变,所以应该增大增大变阻器的阻值,则变阻器两端的电压增大,所以应将滑动变阻器的滑片P向右端移动;
(4)根据描绘出的I﹣1
图线是一倾斜在线,可以看出通过导体的电流与电阻的倒数成正
R
比,由此进一步得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
(5)根据串联分压的知识,当电阻的阻值最大为60Ω时,所需滑动变阻器的阻值最大;
此时电路中电流:
8V 2A 60Ω15
U I R ===; 电源电压为10V ,则滑动变阻器的最大阻值至少为:
10V 8V 15Ω2A 15
U R I -=
==滑滑. 【点睛】 重点是测量小灯泡电功率的实验,注意滑动变阻器使用应一上一下接入电路,要能根据要求选择合适的接线柱,且闭合开关前应调整到阻值最大端,电流表读数时,看清楚所用量程,搞清楚分度值,再进行读数.最后一问注意灵活运用串联电路的电压和电流特点,利用欧姆定律可求滑动变阻器的最小阻值.
7.某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压U 0的大小和电阻R x 的阻值,电源电压U 0约为2V ~3V ,R x 的阻值约为6Ω~7Ω.实验室提供如下器材:导线若干、开关、电流表(量程0~0.6A ,0~3A )、电压表(量程0~3V ,0~15V )、滑动变阻器R (最大阻值为30Ω).请你思考完成下列问题:
(1)按照图甲用笔画线代替导线,连接好图乙中的实物图_________.
(2)用物理量U 0、R x 、电流表的示数I 写出表示电压表示数U 大小的关系式:U=_____.
(3)①正确连接电路后,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为_____(选填“最大”或“零”);
②移动滑动变阻器的滑片,读出4组电流表和电压表示数,分别以电流表的示数I 和电压表的示数U 为横坐标和纵坐标,在坐标纸上描点,把这4个点连接起来大致为一条直线(并虚线延长到纵轴),如图丙所示.从图丙中信息可求得:电源电压U 0=_____V ,电阻R x =_____Ω.
【答案】 U 0﹣IR x 最大 3 6
【解析】
(1)根据题中条件知,电压表和电流表都使用小量程,如电路图所示,除了电压表,其余元件全部串联起来,最后将电压表并联在滑动变阻器与电流表两端,两表连接时注意电流方向,如图:
(2)用物理量U 0、R x 、电流表的示数I 写出表示电压表示数U 大小的关系式:
根据U IR =得,R x 两端的电压为:X X U IR =,根据串联电路总电压等于各部分电压之和得电压表的示数为:00X X U U U U IR =-=-;
(3)①正确连接电路后,根据保护电路的原则,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为最大,则闭合开关后,电流最小,对电路起到保护作用.
②根据0X U U IR =-,将坐标中任意两组数据代入式子可得:
0 2.4V 0.1A x U R =+⨯;
0 1.8V 0.2A x U R =+⨯;
联合两式解得:6Ωx R =,03V U =.
点睛:关键是欧姆定律的应用,有一定难度,最后一问根据坐标图任意找出两个标点的数据,列出电源电压的关系式,即可解出答案.
8.在测量额定电压为2.5V 的某小灯泡电阻的实验中,实验电路图如图a 所示.闭合开关,调节滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,相应地读取通过小灯泡灯丝的电流.下表中记录的是每次的测量值.
(1)以电压为横坐标、电流为纵坐标,将测量数据转换为坐标点,标记在坐标系中,如图b 所示,请用平滑曲线将这些点连接起来_________
(2)通过计算或根据所画的实验图线都可以发现,小灯泡灯丝的电阻值是_______(选填“变化”或“不变”)的,且随着电压的升高,其阻值_______.(选填“变大”或“变小”)(3)按照电路图a,在图c
中将实物图连接起来_________
【答案】(1)如下图b所示(2)变化变大(3)如下图
c所示
【解析】
试题分析:(1)依据题意“用平滑曲线将这些点连接起来”即可.如下图b所示.(2)由数据记录表可见,当电压为0.5V时,电流为0.17A,此时灯泡电阻为
1 1
10.5
2.9 0.17
U V
R
I A
==≈Ω;当电压为1.5V时,电流为0.39A,此时灯泡电阻为
2 2
21.5
3.8 0.39
U V
R
I A
==≈Ω;当电压为2.5V时,电流为0.49A,此时灯泡电阻为
3 3
32.5
5.1 0.49
U V
R
I A
==≈Ω.可见小灯泡灯丝的电阻值是“变化”的,且随着电压的升高,灯丝温度升高,其阻值变大.(3)依据电路图按以下顺序连接电路:电源正极—开关左接线柱,开关右接线柱—滑动变阻器金属杆一端接线柱,滑动变阻器电阻丝右端接线柱—电流表中间接线柱,电流表“-”接线柱—灯泡右接线柱,灯泡左接线柱—电源负极,电压表中间
接线柱—灯泡右端,电压表“-”接线柱—灯泡左接线柱.如下图C所示.
考点:描绘图像,分析数据或分析图像得出结论,依据电路图连接实物示意图.
9.小明对“篮球在空气中是否受受到浮力”进行探究,由此进行一系列的思考与实验,并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。

(1)如图甲,将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上,阀门连接未充气的气球,且处于关闭状态。

加砝码使天平平衡。

打开阀门,气球变大(假设篮球体积不变),天平指针向______偏转。

指针偏转的原因是__________________________________________。

(2)为测量篮球受到浮力大小,小明设计了如图乙所示的电路。

电路中电源电压U 为6V , R 是力敏电阻,其阻值与所受压力F 压的关系如图丙所示。

当左盘中篮球未给气球充气时,电流表示数为0.2A ,此时压敏电阻R 大小为20Ω;当篮球给气球充气到体积为篮球2倍时(篮球体积不变),电流表示数为0.15A ,力敏电阻R 所受压力F B 与篮球对左侧托盘的压力F A 的关系如图丁所示,则定值电阻R 0阻值为______Ω,篮球所受浮力为______N 。

(3)图乙中篮球与气球内气体的总质量保持不变,并控制气球体积为篮球的2倍,在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值,就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。

若用此装置测量大于1.29kg/m 3的空气密度,指针大概应在______(A /B )处。

【答案】右 气球受到浮力变大 10 0.09
A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]打开阀门,气球变大,根据阿基米德原理,气球受到的浮力变大,蓝球对托盘的压力变小了,故天平指针向右偏转。

(2)[3]压敏电阻R 与定值电阻R 0串联,电流表测量电路的电流,电压表测定值电阻的电压,当左盘中篮球未给气球充气时,电流表示数为0.2A ,根据串联电路的规律及欧姆定律
0116V 20100.2A
U R R I =
-=-Ω=Ω [4]由图丙知此时 F 1B =309N
当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变),电流表示数为0.15A ,根据串联电路的规律及欧姆定律
2026V 10300.15A
U R R I =
-=-Ω=Ω 由图丙知此时 F 2B =300N
由图丁知
F B =50F A

11A 309N 5050
B F F == 22A 300N 5050
B F F =
= 托盘A 所受压力的变化量
F A=309N
50

300N
50
=0.18N
篮球给气球充气到体积为篮球的2倍,由阿基米德原理,即篮球所受的浮力为
F浮=1
2
×0.18N=0.09N
(3)[5]气球体积为篮球的2倍,即气球的体积不变,现用此装置测量大于1.29 kg/m3的空气密度,根据阿基米德原理,气球受到的浮力变大,篮球对托盘的压力变小,力敏电阻R所受压力F B也变小,可知压敏电阻变大,根据串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变小,根据U=IR,定值电阻的电压变小,即电压表示数变小,故用此装置测量大于1.29 kg/m3的空气密度,指针应在电压表盘1.29刻度线的左侧,即A处。

10.小桃在做“探究电流与电阻的关系”实验时,连接实物电路如图,电源电压为3V。

数据序号123456
电流I/A0.400.190.130.140.080.07
电阻R/Ω51015202530
(1)连接实物电路前,开关应_________;电路接通前,滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的______端(填“A”或“B”);电路中滑动变阻器起到了保护电路元件安全和_______的作用;
(2)闭合开关后无论怎样移动滑动受用器的滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为3V,小桃猜想这可能是由电路中的元件________(填元件的字母代号)发生________故障引起的;
(3)故障排除后,小桃得到的实验数据如表所示,这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的。

分析时需要把它别除。

错误数据是第_______组;(填数据序号)
(4)剔除错误数据后,小桃得到的结论是:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成
________比;
(5)小桃和其他组的小田交流时发现,两细同学收集数据的方案不同:
小桃的方案:收集电压为3V时,电流与电阻的关系的几组数据,比较电流与电阻的关系了;
小田的方案:收集电压分别为1V、2V、3V的三个小组电流与电阻的关系的多组数据,比较电流与电阻的关系;
你认为_____________的方案更合理。

【答案】断开A改变电路电流和电压R2断路 4 反小田
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了保证电路安全,连接实物电路前,开关必须断开。

[2]电路接通前,滑动变阻器的滑片P应远离下接线柱,置于滑动变阻器的最大阻值处,即图中的A端。

[3]滑动变阻器因为可以通过改变电阻丝的接入长度来改变接入阻值,所以可以起到保护电路元件安全和改变电路中电流和电路两端电压的作用。

(2)[4][5]电流表示数几乎为零,说明电路故障为断路,电压表示数接近3V,说明电压表与电源在电路中,则故障为R2断路。

(3)[6]在“探究电流与电阻的关系”实验时,需要保持定值电阻R2两端电压一定,更换定值电阻,分析表中数据发现,第4次实验定值电阻的阻值大于前面三次,但是通过的电流大
于第三次通过的电流,根据
U
I
R
可知,当电阻两端电压一定时,导体的电阻越大,通过
的电流应该越小才对,所以第4次实验的数据是错误的。

(4)[7]剔除错误数据后,分析表中数据发现,随着电阻的增大,通过的电流越小,可得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。

(5)[8]分别收集不同定值电阻两端的电压分别为1V、2V、3V的三个小组电流与电阻的关系的多组数据,比较电流与电阻的关系,这样得出的结论更具有普遍性,所以小田的方案更合理。

11.图甲是实验小组用伏安法测未知电阻R x的实物电路,电源电压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R.(电阻均不受温度影响)
甲乙
(1)在甲图中找出连接错误的一根导线,并在导线上画“×”,用笔画线代替导线将实物图连接正确______.(所画的导线要用实线,不可用虚线,导线不能交叉)
(2)连接电路时开关应_______,滑动变阻器的滑片应位于最_______(填“左”或“右”)端;
(3)该实验的原理是________.。

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