九年级上册物理 第十四章 欧姆定律单元练习(Word版 含答案)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
九年级上册物理第十四章欧姆定律单元练习(Word版含答案)
一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)
1.有一只阻值未知的定值电阻R x和一只标有“2.5V”的小灯泡L:
(1)图甲是用伏安法测定值电阻R x阻值的实物电路。
电源电压恒为3V,滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω:
①请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整;
(________)
②电路正确连接闭合开关后,发现仅有一只电表指针明显偏转,造成该现象的原因可能是_____;
A.R1断路 B.R x断路 C.开关短路 D.R x短路
③故障排除后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻R x=_____Ω;
④现有以下三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有_____(填序号);实验序号电压U/V电流I/A
10.80.2
2 1.60.4
3 2.40.6
(2)小华利用如图丙所示电路,巧测出小灯泡L的额定功率。
两只滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和20Ω,电源电压恒定。
请完成实验步骤:
①闭合开关S 、S 2,断开S 1,______,调节滑动变阻器R 2的滑片P ,使电压表的示数为2.5V ;
②断开开关S 2,闭合S 、S 1,调节________的滑片P ,使电压表的示数仍为2.5V ; ③保持滑动变阻器R 1的滑片P 不动,将滑动变阻器R 2的滑片P 移到最左端,读出电压表的示数为2.7V ,再将R 2的滑片P 移到最右端,读出电压表的示数0.9V ; ④小灯泡的额定功率为_____W 。
【答案】
BD 4 1 滑动变阻器R 1滑片移至最左端
滑动变阻器R 1 0.625 【解析】 【分析】 【详解】
(1)①[1]滑动变阻器R 1与R x 串联接入电路中,因为已经将右端的上接线柱接入了电路中,要使滑动变阻器能保护电路,必须将一个下接线柱接入电路中,比如左下接线柱;因为电源电压恒为3V ,电压表测R x 两端电压,要与R x 并联,并选择0~3V 的小量程。
如图所示:
②[2] A .若R 1断路,整个电路断路,两表都没有示数,故A 不符合题意;
B .若R x 断路,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,故B 符合题意;
C .若开关短路,等同于开关闭合,两个电表均有示数,故C 不符合题意;
D .若R x 短路,电流表有示数,电压表相当于接在导线两端,无示数,故D 符合题意。
故选BD 。
③[3]故障排除后,移动滑片P ,当电压表示数为1.2V 时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A ,电流为0.3A ,由欧姆定律,则待测电阻
x 1.2V 40.3A
U R I =
==Ω ④[4]根据电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为
x 3V
0.21A 0.2A 410U I R R ==≈ΩΩ
小滑大>++
即不可能通过以上实验获得的数据有1。
(2)①[5]要测出小灯泡额定电功率的原理是P =UI ,已经灯泡的额定电压是2.5V ,所以要测出小灯泡的额定电流,再通过计算可以得到小灯泡额定电功率。
因此闭合开关S 、S 2,断开S 1,滑动变阻器R 1滑片移至最左端,使R 1接入电路中电阻为0,调节滑动变阻器R 2的滑片P ,使电压表的示数为2.5V ,即达到小灯泡的额定电压。
②[6]断开开关S 2,闭合S 、S 1,调节滑动变阻器R 1的滑片P ,使电压表的示数仍为2.5V ,使得通过R 1、R x 的电流等于小灯泡的额定电流。
④[7]由③保持滑动变阻器R 1的滑片P 不动,将滑动变阻器R 2的滑片P 移到最左端,此时R 2接入电路中的电阻为0,R 1R x 串联,电压表测得路端电压为2.7V ;再将R 2的滑片P 移到最右端,此时R 2全部接入电路,R 1R x R 2串联,电压表测得R 1R x 两端电压0.9V ,所以R 2两端电压为
21x 2.7V-0.9V=1.8V U U U =-=路
根据串联电路的特点
11x 2
2
x
U R R R U += 带入数据
140.9V
20 1.8V
R +Ω=Ω 解得此时R 1接入电路中的电阻为
16R =Ω
所以当R 1R x 两端电压为2.5V 时,电路中的电流
1 2.5V 0.25A 64x U I R R =
==+Ω+Ω
小灯泡额定电流也为0.25A ,所以小灯泡的额定电功率
==2.5V 0.25A=0.625W P U I ⨯额额额
2.在“伏安法测电阻”的实验中,小梦同学连接了如图甲所示的电路(电路元件完好,电源电压恒定,滑动变阻器最大阻值为R ,接线柱接线牢固).
(1)连接电路过程中开关应该_____,开关闭合前滑片滑到_____处. (2)检查电路,发现有一处连接错误,请指出连接错误的导线是_____(填“a ”“b ”“e ”或“d ”).
(3)纠正错误后,闭合开关,测得几组数据如表.
实验序号123
电压U/V 1.5 2.1 2.8
电流I/A 1.100.14
电阻R/Ω15.015.0
第3次实验时电流表示数如图乙所示,电流表的示数为_____A.第3次实验后,算出的电阻值是_____,待测电阻值为_____Ω.
(4)实验结束后老师组织大家做延伸实验,他把A组的电流表给了B组,把B组的电压表给了A组,让A、B组利用现有器材完成测量电阻的实验设计.如果你在其中一个组,请把设计的电路图画在图丙的虚线框内.
【答案】断开电阻最大 d 0.18 15.6Ω 15.2 答案见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)连接电路时,为了防止电路元件损坏,开关应处于断开状态,为了保护电路,滑动变阻器滑到最大阻值处;
(2)由实物图知,电压表测量的是电源电压,应该测量定值电阻两端电压,所以错误的是导线d,下端应该连接定值电阻左端的接线柱.
(3)如图乙,电流表接在0~0.6A量程上,所以示数为0.18A,此时电压为2.8V,根据欧姆
定律可算出此时的电阻为
2.8
15.6
0.18
R=≈Ω,将三次测量数据取平均值可知待测电阻阻值
约为15.2Ω;
(4) 根据题意可知,A组有两个电压表,B组有两个电流表;要测量电阻R x,要根据串并联电路特点设计电路A组上图B组下图,则其设计如图:
【点睛】
伏安法测电阻中,多次测量的目的是为了取平均值;探究电流与电压关系的实验中,多次测量的目的是为了实验更具普遍性.已知滑动变阻器最大阻值为R,在最后一问的设计中,可以以R为纽带,找到电源电压的表达式.
3.为了节能,正明中学为教室安装了光控照明系统,有效避免了“长明灯”的现象.光控系统用光敏电阻控制,光敏电阻是阻值随着光的照度改变而发生变化的元件(光越强,照度
越大,照度的单位为1x).某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表:
(1)根据表中数据,请在如图坐标纸中描绘出光敏电阻随照度变化的图线_____.其阻值随照度变化的规律是______;
(2)如图所示,当1、2间电压上升至4V时,控制电路自动启动照明电路.请利用所给器材在如图虚线框内设计一个电路______,给1、2两端提供电压,并要求当天色渐暗照度降至1.0(lx)时,照明电路启动.(控制电路对你所设计电路无影响)
器材:电源(电压为6V),开关S及导线若干,其他器材如下表.
在你所设计的电路中,电阻箱的阻值应调至______kΩ;
(3)某同学在对所设计的电路进行调试时,发现照明电路过早启动.请你提出一个可行的解决办法:______.
【答案】光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
10 增大电阻箱R的阻值
【解析】(1)根据表格中的数据在图1中先描点,再用平滑的曲线连线,如图1所示:
从图1可知,光敏电阻的阻值随照度变化的规律是:光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。
(2)电路如图2所示。
控制开关自动启动照明系统,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至 1.0(1x)时启动照明系统,即此时光敏电阻阻值为20kΩ,其两端电压为4V,而电源电压为6V,所以应串联一个电阻分担一部分电压,则电阻箱两端的电压为6V−4V=2V,根据串联分压可
知:
2042
21
U R V
U R R V
====
光光
箱箱箱
,所以电阻箱的阻值为10kΩ。
(3)照明电路过早启动,必
须想办法让光敏电阻的阻值降低,则光敏电阻分担的电压减小,而电源电压不变,所以电阻箱分担的电压增大,则电阻箱的阻值应该增大。
点睛:照明电路过早启动,必须想办法让光敏电阻的阻值降低,而电源电压不变,根据串联分压的关系判断出电阻箱阻值的变化即可。
4.某班进行“探究电流与电压的关系”的电学实验。
(1)小洁所在的小组,先设计出如图甲的电路,经过讨论又设计出乙和丙电路。
请分析由甲电路改进为乙电路的好处是______。
由乙电路改进为丙电路的目的是______;
(2)图丁中实物电路没有连接完整。
请用笔代替导线帮助小洁连接;______
(3)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,小洁选取四个定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,滑动变阻器“20Ω 2A ”。
先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为1V ,记下电流值;再将5Ω电阻换成10Ω电阻,她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向______(选填“A ”或“B ”)端移动;
(4)若电源电压恒为3V ,要用上述四个定值电阻进行实验,必须控制定值电阻两端电压不能超过______V ;
(5)小洁和同组同学完成上述实验后,想测一只标有“2.5V ”字样小灯泡的额定功率,却发现电压表损坏不能用了,本组同学为了完成测量,利用一个5Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路。
操作步骤如下:
①断开开关S 2,闭合开关S 、S 1,调节滑动变阻器,使小灯泡恰好正常发光,此时电流表的示数为______A ;
②断开开关S 1,闭合开关S 、S 2,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I ; ③小灯泡的额定功率的表达式P l 额______。
(用已知量和直接测出量表示) 【答案】R 的阻值不随温度的变化而变化 可多次测量得出普遍性的结论
B 1.5
2.5 0.5 ()2.5V 0.5A I ⨯-
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]灯的电阻随温度的变化而变化,研究探究电流与电压的关系时,要控制电阻的大小不变,由甲电路改进为乙电路的好处是R 的阻值不随温度的变化而变化。
[2]研究探究电流与电压的关系时,为得出普遍性的结论要多次测量,故由乙电路改进为丙电路的目的是可多次测量得出普遍性的结论。
(2)[3]电压表与灯并联,如下所示
(3)[4]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B 端移动,使电压表的示数不变。
(4)[5]由题意知,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,定值电阻的最大电阻为20Ω;根据串联电路电压规律和分压原理
U R U R =滑滑
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻应最大,此时,电阻的电压最小,即
20Ω3V 30Ω
U = 解得
1.5V U =
即电压表控制不变的最小电压为1.5V ,因滑动变阻器R 标有“20Ω 0.5A ”字样,即电路中的最大电流为0.5A ,故电路中的最小电阻
3V 6Ω0.5A
U R I =
==最小大 此时对应的阻值为5Ω,变阻器连入电路中的电阻为1Ω,根据分压原理,电压表控制不变的电大电压
5Ω
3V 2.5V 1Ω5Ω
U =
⨯=+大
两端的电压只能在1.5V 到2.5V 之间;故若电源电压恒为3V ,为了使所给的4个定值电阻都进行实验,定值电阻两端的电压应控制在1.5V 和2.5V 之间。
(5)①[6]断开开关2S ,闭合开关S 、1S ,调节滑动变阻器,使小灯泡恰好正常发光,此时电流表的示数为0.5A 。
③[7]在②中,电流表测灯与R 并联的总电流,因电路的连接关系没有改变,各电阻的大小和通过的电流不变,灯仍正常发光,根据并联电路电流的规律,灯的额定电流
L 0.5A I I =-
小灯泡的额定功率的表达式
()L 1L 2.5V 0.5A P U I I =⨯=⨯-额额
5.小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压18V 保持不变,滑动变阻器的规格是“70Ω1.5A ”,阻值为10Ω、20Ω,30Ω、50Ω的电阻各一个,满足测量需求的电流表,电压表各一个。
(1)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物图连接完整,要求闭合S后,滑片P向左移动时电压表示数变大。
(__________)
(2)小明先探究“电阻R一定,电流与电压的关系”,他将10Ω的电阻作为R接入电路,闭合开关S,通过调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端施加不同电压时对应电流值,并记录(如表所示)。
第3次实验时电流表的读数如图丙所示,则此时流经电阻的电流为
_____A.分析数据,可得出结论:_____。
实验次序1234
U/V 3.0 4.0 5.0 6.0
I/A0.300.410.62
(3)接着小明根据表1数据绘制出I—U图像,如图丁中a所示,实验完成后,将电阻换成小灯泡。
重复上述实验过程,绘制出I—U图像,如图丁中b所示,试分析图像中A、B、C 三电阻R A、R B、R C从小到大排列依次为(用不等式表示):_____。
(4)小明在探究“电压U一定,电流与电阻的关系”:
a、他将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入表中断开开关S,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值_____(选填“增大”或“减小”)他这样操作的目的是_____。
实验次序1234
R/Ω10203050
I/A0.600.300.200.12
b、上表是小明提交的实验数据,老师指出有一组数据不符合实际,你认为这是实验次序
_____的数据,选出的理由是_____。
【答案】 0.5 电阻一定时,电流与电压成正比
R A<R C<R B减小控制电压不变 4 当滑动变阻器接入最大值70Ω时,保持定值电阻电压不变,可替换的最大电阻为35Ω
【解析】
【分析】
本探究“电流与电压和电阻的关系”,考查电路连接、电流表读数、数据分析、影响电阻大小的因素、操作过程、控制变量法和对实验的要求,认真分析题意,根据欧姆定律等知识分析求解,难度较大。
【详解】
(1)[1]滑片P向左移动时电压表示数变大,则滑动变阻器分压减少,滑动变阻器的电阻变小,故应将变阻器A接线柱接入电路,如下图所示:
(2)[2]第3次实验时电流表的读数如图丙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,则此时流经电阻的电流为0.5A。
[3]分析这些数据可知电压与电流的比值为定值,故可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
(3)[4]分析A、B两点,由图可知A、B两点电流相同,而B点电压大于A点电压,则R A<R B;分析B、C两点,由图可知B、C两点电压相同,而C点电流大于B点电流,则R C<
R B,由图线b可知,灯泡两端的电压变大时,电流变大,灯丝温度升高,灯泡的电阻增大,所以R A<R C,所以有R A<R C<R B。
(4)[5][6]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω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,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,使电压表的示数控制不变。
[7][8]由题可知电流与电阻的关系实验时,控制电阻两端的电压为
0.6A 10=6V R U IR ==⨯Ω
当滑动变阻器接入最大值70Ω时,电源电压不变,保持定值电阻两端电压为6V 不变,可替换的最大电阻为max R ,则由串联分压规律可知, max max
R R U U R R =+滑
即
max max 6V 18V 70R R =+Ω
则可替换的最大电阻为
max =35R Ω
所以第4次实验数据不符合实际。
6.现有下列器材:学生电源(6V ),电流表(0~0.6A ,0~3A )、电压表(0~3V ,0~15V )、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。
(1)如图所示,有一组同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线______;
(2)正确连接电路后进行实验,依次接入四个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数。
利用描点法,得到如图所示的电流随电阻R 变化的图像,由图像可以得出结论:______;
(3)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R 换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应该向______(选填“A ”或“B ”)端移动滑片,使电压表示数为______V 时,读出电流表的示数;
(4)小明同学在实验室借了甲:“10Ω;1.5A ”、乙:“20Ω;1.2A ”、丙:“50Ω;1A ”三个滑动变阻器,你认为他完成上述实验所使用的滑动变阻器是:______(选填“甲”或“乙”、“丙”)理由是______;
(5)实验完毕,小明又用一节干电池和已知电阻R 0,设计了如图所示的电路测出了未知电阻R x 的阻值。
请你补全如下步骤:
①先闭合开关S 1,读出电压表的示数为U 1;
②再闭合开关S 2,读出电压表的示数为U 2;
③R x 的表达式是______。
【答案】 当电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 A 2 丙 实验中滑动变阻器所需接入最大电阻为50Ω 1021
x U R R U U =
- 【解析】
【分析】
【详解】 (1)[1] 探究“电压不变时,电流与电阻的关系”,电流表用来测量电阻的电流;滑动变阻器与电阻串联,用来控制电阻的电压不变。
图中明显可以看出电阻这样连与电流表并联,开关闭合时,会发生短路。
只需将电阻左端的导线改接在滑动变阻器的A 端,电路就满足要求。
如图
(2)[2]由图像可以看出,电阻的电压恒为2V 不变,电阻的电流随电阻的增大而减小,且电阻扩大2倍时,电流缩小2倍。
所以可以得到结论:当电压不变时,电流与电阻成反比。
(3)[3][4]电源电压为6V ,电阻的电压恒为2V ,滑动变阻器的电压恒为4V 。
串联电路中,电流相等
:=1:2x x R R U U =滑滑:
电阻由5Ω变为10Ω,电阻增大,要使R x 、R 滑的比值不变,滑动变阻器应该向A 端移动,使接入的电阻增大,同时要注意观察电压表的示数,移动到电压表示数为2V ,保持电阻电
压不变。
(4)[5][6]当接入阻值为25Ω的定值电阻时,由
:=1:2x x R R U U =滑滑:
得,此时的
50ΩR =滑
所以要选用滑动变阻器丙。
(5)[7]先闭合开关S 1,R 0、R x 串联,此时电压表测R x 的电压,即R x 的电压为U 1;再闭合开关S 2,此时只有R x 在工作,电压表测电源电压,即电源电压为U 2。
在串联电路中 02100
0==
x
U U U I I R R -= 未知电阻的电阻 10
1121210
==x x U R U U R U U I U U R =--
7.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________.
(4)在实验操作中,发现电流表已损坏,电压表完好,于是小组的同学设计了如图乙所示的电路图也完成了实验.请你帮助他们把以下实验步骤填写完整:
①闭合开关S ,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U 1;
②再________,读出此时电压表的示数,记为U 2;
③则未知电阻R x =________.
【答案】断开右
R=
U
I 将滑片移动到最右端2
12
U
U U
-R
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]如图电路,电压表串联、电流表并联在了电路中,是错误的,正确的电路,电流表应串联,电压表与未知电阻并联,所以将未知电阻右端的导线拆掉,将未知电阻右端连接到电源负极即可,如图:
(2)[2][3]根据保护电路的原则,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于最最大,如图应置于右端;
(3)[4]该实验的原理是
U
R
I =.
(4)[5][6]只有电压表的实验步骤:
①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U1,即电源电压;
②再将滑片移动到最右端,读出此时电压表的示数,记为U2,则滑动变阻器两端的电压
为:
12U U U =-滑
③滑片移动到最右端,电路中的电流为: 12U U
U I R R
-=
=滑滑 所以未知电阻为: 22212
12x U U U R R U U I U U R
===--. 【点睛】
重点是测量未知电阻的实验,难点是缺少电流表时,结合滑动变阻器的最大阻值,根据两次电压表的示数差可知滑动变阻器的的电压,再结合欧姆定律可得未知电阻的表达式.
8.在测量定值电阻的实验中:
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;(______)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P 应移至________(选填“左”或“右”)端。
小青闭合开关后,移动滑片P 到某一点时,电流表示数为0.2 A ,电压表示数如图乙所示,计算出定值电阻的阻值为_________Ω;
(3)小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果,你认为合适吗?
答:______,理由是______;
(4)如图丙所示是其他两组同学根据测得数据作出的I -U 图象,分析图象可知:
R a ______R b (选填“>”、“=”或“<”);
(5)小珍连接好电路后,闭合开关,发现无论如何移动滑动变阻器的滑片P ,电压表、电流表均有较小的示数,但都不改变,原因可能是______。
(写出一种即可)
【答案】 右 9 不合适 未多次测量取平均值作为结果,误差较大 < 滑动变阻器接了电阻丝两端的接线柱
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在测量定值电阻的实验中,定值电阻串联在电路中,所以将定值电阻的右接线柱与电流表的负接线柱,如图所示
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器应该移动到阻值最大处,即滑动变阻器的滑片P 应移至右端。
[3]由图乙知,电压表选择的是分度值为0.1V 的小量程,电压表读数为1.8V 。
由U I R =得,电阻阻值是 1.890.2V ΩA
U R I === (3)[4][5]仅把一次实验测量所得的阻值作为最后的结果,不合适;因为一次测量误差较大,应进行多次测量求平均值,以减小测量误差。
(4)[6]由图丙知,电压U 相同时
I a >I b
由欧姆定律可知
R a <R b
(5)[7]无论如何移动变阻器的滑片P ,电压表、电流表均有示数,但都不改变,可能是电路接入电阻过大,即原因可能是滑动变阻器同时接下面两个接线柱。
9.小明利用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”,可供选择的器材有:电源(两节新干电池),电流表、电压表、开关,阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,“10Ω 2A ”“20Ω 1.5A ”两种规格的滑动变阻器,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,只添加一根导线将图乙中的实物图连接完整;________
(2)闭合开关前,应将变阻器滑片P 移到_____端(选填“A ”或“B ”)。
连接无误后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是_____;
(3)故障排除后,依次将阻值为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻接入电路中,完成实验,获得数据如表。
实验组别123
电阻R(Ω)51025
电流I(A)0.40.20.08
完成第一组实验,断开开关,拆下5Ω的电阻,改接10Ω的电阻。
继续操作有以下四步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
从安全和规范角度考虑,正确的顺序是_____;
(4)上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是_____;本次实验中选择较合适的滑动变阻器的规格为_____。
分析表中数据得到的结论是_____;
(5)依据表中数据作出了下列图象,其中正确的是_____;
【答案】B电阻R出现了断路②①④③
使电压表指针指在2V的位置上“20Ω 1.5A”当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体电阻成反比 B
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在探究电流与电阻的关系探究中,电压表应测定值电阻的电压,所以应并联在定值电阻两端,故电路连接如图:
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应是最大,所以滑片应置于B端。
[3]闭合开关后,电流表无示数则电路出现断路,而电压表的指针有明显偏转,则断路的应是定值电阻R。
(3)[4]将定值电阻改接后,应先将变阻器的滑片移动到最大位置处,再闭合开关,才能避免由于短路而造成电源受损。
接着应滑动滑片,让电压表的示数与未改接定值电阻之前的电压相等,再记下对应的电流,因为在这个实验探究中要保持定值电阻两端的电压不变。
所以正确的操作顺序是②①④③。
(4)[5]由表格知,探究中定值电阻两端的电压
U=IR=0.4A×5Ω=2V
那么要判断滑片是否已处于适当位置,要看改换电阻前后电压表的示数是否保持不变,而且要使电压表指针指在2V的位置上。
[6]根据电阻的串联和欧姆定律,第3次实验变阻器连入电路的电阻
R滑=33
3
3V 0.08A
U
R
I
-=-25Ω=12.5Ω
所以应选“20Ω 1.5A”的变阻器。
[7]分析表中数据得到的结论是:当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
(4)[8]据“当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体电阻成反比”得,选A和D错误。
而当导体两端的电压不变时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,所以B选项正确。
10.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,使用的实验器材有∶电压恒为6V的电源,电流表、电压表名一个,开关一个,10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω1A”的滑动变阻器一个,导线若干:。