苏科版九年级上册物理 第十四章 欧姆定律章末训练(Word版 含解析)
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苏科版九年级上册物理第十四章欧姆定律章末训练(Word版含解析)
一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(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 15Ω3V 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R0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/m3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
故
11A 309N 5050B 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=
12×0.18N=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/m 3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/m 3的空气密度,指针应在电压表盘1.29刻度线的左侧, 即A 处。
3.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中电源电压保持不变,选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω
1.5A ”。
(1)如果连完电路、闭合开关后,发现仅有一只电表有示数,则造成这一现象的原因可能是____________(选填下面的字母代号);
A .电流表断路
B .定值电阻短路
C .滑动变阻器断路
D .滑动变阻器短路
E.定值电阻处接触不良
(2)电路连接完好后,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,当电流表的示数如图乙所示时,记下电压表的示数,此时电路中的电流为
______________A ;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时,滑动变阻器的滑片应向_______________(选填“左”或“右”)滑动直至电压表示数为______ V , 并记录电流表的示数;
(3)若实验中有电压为4V 、6V 、和8V 的三种电源可选,为完成5组实验,该同学选用的电源电压可能是________________V ;
(4)小明想用本实验中的器材测定未知电阻的阻值,可是发现电流表损坏,所以他设计了如图丙所示的电路图来测量未知定值电阻R x 的阻值,其中R 0为已知电阻,步骤如下: a.闭合开关S 、S 1,断开S 2时,测得电压表的示数U 1;
b._________________时,测得电压表示数为U 2;
c. 则被测电阻R x 的阻值为: R x =_____________(写出表达式)。
【答案】BE 0.4 左 2 4 闭合开关S 、S 2,断开S 1
1021U R U U ⋅- 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] A .电流表断路时,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故A 不符合题意; B .定值电阻短路电压表示数为0,只有滑动变阻器接入电路,所以电流表有示数,故B 符合题意;
C .滑动变阻器断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故C 不符合题意;
D .滑动变阻器短路,只有定值电阻工作,电压表测量的是定值电阻的电压,电流表测量的是定值电阻的电流,两表都有示数,故D 不符合题意;
E .定值电阻处接触不良相当于定值电阻断路,这样电压表示数为电源电压,由于电压表电
阻极大,电流表无示数,故E
符合题意。
故选B 和E 。
(2)[2]根据电流表的接线可知,电流表使用的是小量程,分度值是0.2A ,电流表示数为0.40A 。
(2)[3][4]将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时,由于定值电阻变大,根据串联分压,定值电阻两端电压变大,由于实验探究的是电流与电阻的关系,应该控制定值电阻两端的电压不变,这时增大滑动变阻器的电阻,使滑动变阻器两端电压增大,从而可以减小定值电阻两端的电压,直至电压表示数与原来相同为止,所以滑动变阻器滑片应向左滑动,电压表示数为原来电压的大小即
110.40A 5Ω2V U I R ==⨯=
(3)[5]实验选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,定值电阻与滑动变阻器串联,串联分压与电阻成正比,当用25Ω电阻实验时,为保证定值电阻两端电压2V 不变时,滑动变阻器两端电压与定值电阻两端电压之和就是电源电压,而滑动变阻器的最大电阻只有30Ω,当电源电压为4V 时,滑动变阻器能把定值电阻两端电压调整为2V ,当电源电压6V 和8V 时,滑动变阻器的的滑片就是滑到最大阻值处定值电阻两端电压也超过2V ,故该同学实验时选择的是4V 的电源。
(4)[6][7]闭合开关S 、S 1,断开S 2时,测得电压表的示数U 1,这时R x 和R 0是串联,电压表测量的是R x 两端电压,根据串联分压的原理,还需要测量出R 0两端电压或者是电源电压,根据电路图可知只能闭合S 、S 2,断开S 1,这时R X 和R 0还是串联,而这时电压表测量的是电源电源,这两种情况两电阻的工作情况没有改变,由串联分压原理故有
1210
x R U U U R =- R x 大小为
10x 21
U R R U U =-
4.电源电压为6伏、待测电阻R x 、标有“20欧1安”字样的滑动变阻器、电压表、电流表各一个(其表盘如图所示),电键及导线若干,所有器材均完好.他先将除电压表以外的元件串联连接,再将电压表选择合适的量程并联接入电路中.他把变阻器滑片从一端移到另一端的过程中,读出电流表示数的变化范围为0.14安~0.26安.当他移动滑片至电流表指针位于如图(甲)所示位置时,观察到某电表的指针偏离零刻度线的角度为另一电表的两倍.
(1)请画出小闵连接的电路图;
(____)
(2)请完成将表格填空.
物理量实验序号U x(伏)I x(安)
电阻R x
(欧)
1____0.14
2________
3____0.26
【答案】
【解析】
据题意,当电流表示数为0.14A时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,最大值为20欧,此时滑动变阻器两端的电压为:U IR0.14A20Ω 2.8V
==⨯=,当他移动滑片至电流表指针位于如图(甲)所示位置时,观察到某电表的指针偏离零刻度线的角度为另一电表的两倍,此时电压表的示数为1.8V,因此电压表和滑动变阻器并联,故电路图如下:
②当电流表的示数最小为时,此时滑动变阻器的阻值最大时,电压表的示数最大为2.8V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得:U1=U−U滑1=6V−2.8V=3.2V;由欧姆定律得:当移动变阻器滑片到某个位置时,由图甲知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.18A;电压表的量程为0∼3V,分度值为0.1V,示数为1.8V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得:U2=U−U滑2=6V−1.8V=4.2V;当电流表的示数最大为0.26A时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为零时,电压表的示数最小为
0V,则U3=U=6V;故答案为如下图:
5.在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为
3V),电流表、电压表和开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,50Ω),滑动变阻器(规格是“20Ω,2A”),导线若干.
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线_________.
(2)在开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片滑至最_____(选填“左”或“右”)端.(3)电路连接无误后,闭合开关,小明先后将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路,移动滑片P进行了二次实验,数据如图乙表格所示.小明紧接着再将20Ω的定值电阻替换10Ω的电阻后,直接读出电流表示数示为______A.
(4)小明为了使实验能继续顺利进行,还可以使用的定值电阻有_________.(写出具体的电阻值,多写少写都不给分)
(5)小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡,测量其不同电压下的电功率.
①正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这种现象的原因是_____;
②排除故障,继续实验,根据实验数据画出I﹣U图像(如图丙).由此可求出小灯泡正常发光时的功率为__W;
(6)完成上述实验后,小明又利用上述器材重新设计了电路(增加了一个滑动变阻器)如图丁,测量另一个小灯泡的额定功率,这个小灯泡正常工作的电流为I1.请完成实验步骤.
①只闭合开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为I1;
②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,移动滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为I1;再_____________________,读出电流表的示数为I2;
③则小灯泡的额定功率表达式为P额=_____.
【答案】略:右0.1215,30灯泡断路0.625再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端3I12 /I2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)电压表应并联在定值电阻两端,而不是电键的两端,如下图所示
(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,即滑动变阻器处于右的位置;
(3)由表格数据知道,通过移动滑片P进行了二次实验,都保证了定值电阻两端的电压为2V,根据串联电路中总电压等于各分电阻两端电压之和可知:滑动变阻器两端的电压为U =U-U1 =3V-2V=1V,所以滑动变阻器连入的阻值R滑 =U滑/I=1V/0.2A=5Ω;当将20Ω的定值滑
电阻替换10Ω的电阻后,由于没有移动滑动变阻器的滑片;则此时总阻值为R总 =R′+R滑
=20Ω+5Ω=25Ω;所以电流表示数为:I′=U/R总=3V/25Ω=0.12A;
(4)在定值电阻两端电压保持2V的情况下,探究导体的电流跟电阻的关系,小明为了使实验能继续顺利进行,还可以使用的定值电阻有15Ω和30Ω,此时滑动变阻器都可以起到调节作用,当使用50Ω的定值电阻时,需要滑动变阻器接入电路的电阻为25Ω,已经超出滑动变阻器的最大值,故不可以选用;
(5)小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡,①正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这种现象的原因是灯泡断路;
②排除故障,继续实验,根据实验数据画出I﹣U图像(如图丙)知道小灯泡正常发光时的电流是0.1A,故小灯泡正常发光时的功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
(6)②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,移动滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为I1;再再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I2;
③则小灯泡的额定功率表达式为P额=3I12 /I2
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)、阻值不同的定值电阻若干、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)按图甲所示连接好电路,滑片P移到阻值最大处,将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后无论怎样移动滑片P都发现:电压表有示数并保持不变,电流表始终无示数,其原因可能是______。
(2)排除故障后,多次换用定值电阻的阻值R1,调节滑动变阻器R2的阻值,保持电压表示数
不变,记下电流表示数I,利用描点法得到I随
1
1
R变化的图象如图乙所示。
该实验中应当选择的滑动变阻器的规格可能是______。
A.50Ω1.0A B.30Ω1.0A C.20Ω1.0A
(3)请在图丙中选择正确的图象来反映本实验中滑动变阻器的电流I随其倒数
2
1
R变化的关系______,并说明理由______。
【答案】电阻断路 A C I 与2
1R 成正比,且U 2=IR 2=4V 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后无论怎样移动滑片P 都发现:电流表始终无示数,电路可能断路,电压表有示数并保持不变,则电压表与电源连通,故其原因可能是电阻断路;
(2)[2]排除故障后,多次换用定值电阻的阻值R 1,调节滑动变阻器R 2的阻值,保持电压表示数不变,记下电流表示数I ,利用描点法得到根据如图乙I 随1
1R 变化的图象知, 当1
1R =0.05Ω﹣1,即R 1=20Ω,对应的电流为0.1A ,电阻的电压为 V 0.1A 202V U IR ==⨯Ω=
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
6V 2V 4V V U U U 滑=﹣=﹣=
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
22040R ⨯ΩΩ滑==
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,该实验中应当选择的滑动变阻器的规格可能是A 。
(3)[3][4]变阻器分得的电压为4V ,为一定值,故通过变阻器的电流与变阻器连入电路电阻
成反比,即滑动变阻器的电流I 随其倒数2
1R 成正比,故其变化关系为过原点的直线;且 U 2=IR 2=4V
故图丙中选择正确的图象来反映本实验中滑动变阻器的电流I 随其倒数
2
1R 变化的关系为C 。
7.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
5Ω3V 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
8.在实验复习课上,同学们做“探究电流与电阻的关系”实验。
实验序号
1 2 3 4 R / Ω
10 20 30 50 I /A 0.60 0.30 0.20 0.12
(1)小明按图示电路图连接好电路,闭合开关S ,移动滑片P ,发现电流表指针几乎未偏转,电压表有示数,则故障原因可能是_________;
(2)排除故障后,闭合开关s 进行实验,记录实验数据如表所示,分析实验数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________;
(3)若在第3次实验时,将定值电阻R 由20 Ω换为30 Ω的接入电路中后,没有调节滑片P 的位置就直接读取电流表的示数,则此时电流表的示数可能为______(选填
“0.14”“0.22”或“0.36”)A ;
(4)实验中,若小明所选用的定值电阻阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω和50Ω,滑动变阻器的规格为“25Ω 1.5A ”,则电路中的电源电压不能大于_____V 。
【答案】电阻R 断路 反比 0.22 9
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电流表指针几乎未偏转,说明电路故障类型为断路,电压表材测量电阻R 两端电压有示数,说明电压表与电源在电路中是连通的,则故障原因可能是电阻R 断路。
(2)[2]分析表中数据发现,在电阻越来越大时,通过导体的电流越来越小,可得到结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)[3]在探究电流与电阻的关系的实验中需要控制定值电阻两端电压一定,由表中第1、2次实验数据可知电阻R 两端电压为
R 11226V U I R I R ===
将定值电阻R 由20 Ω换为30 Ω的接入电路中后,为了保证电阻R 两端电压一定,需要增
大滑动变阻器的电阻;但是在第3次实验时,没有调节滑片P的位置就直接读取电流表的示数,此时电路中总电阻相比第二实验数据的总电阻增大,通过电流减小,所以此时电流小于第二次实验数据通过的电流0.30A;电路中总电阻相比第三次实验数据的总电阻减小,则通过电流增大大于第三次实验数据通过的电流0.20A;故此时电流表的示数可能为0.22A。
(4)[4]由(3)[3]知电阻R两端电压一定为6V,为了保证在滑动变阻器的最大电阻的规格下小明所选用的定值电阻都能够探究,此时电路中的总电阻最大为
550Ω25Ω75Ω
R R R
=+=+=
滑
由表可知此时电路电流为0.12A,则由可得
U
I
R
=电源电压为
50.12A75Ω9V
U I R
==⨯=
9.用图甲所示器材和装置探究通过导体的电流与电阻关系,电源电压恒为4.5V,定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω 和45Ω,滑动变阻器R’上标有“15Ω 1A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整______;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最______(选填“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______;
(3)实验的部分数据如图乙所示,其中一次数据由于操作不当出现了错误,错误的电流值为______A。
出现该错误是由于忘记调节滑动变阻器保持电压不变造成的,则在该步错误操作之前,接入电路的定值电阻为______Ω;
(4)继续实验,当接入电路中的电阻为45Ω 时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片 P,都无法使电压表的示数保持不变。
利用现有器材,下列操作可继续完成实验的有______;
①将5Ω 电阻串联接入电路②将10Ω 电阻串联接入电路
③将15Ω 电阻串联接入电路④将20Ω 电阻串联接入电路
⑤将25Ω 电阻串联接入电路
(5)顺利完成上述实验后,小明想利用以上器材测一未知电阻R X的阻值(大小约为
250Ω),以下图丙四种方案中,可以较准确地测出R X阻值的是______。
(填字母序号)A.B.C.D.。