成都双语实验学校物理欧姆定律章末练习卷(Word版 含解析)
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成都双语实验学校物理欧姆定律章末练习卷(Word版含解析)
一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)
1.有一只阻值未知的定值电阻R x。图甲是用伏安法测R x阻值的实物电路,电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为10Ω:
U/V I/A R/Ω
10.80.2
2 1.60.4
3 2.00.5
(1)甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉);
(_____________)
(2)改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,其原因可能是______(填字母);
A.滑动变阻器断路 B.R x断路 C.R x短路
(3)故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,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)实验小组测了三组数据(如上表),进行多次实验的目的是____________;分析表中数据可知,不可能通过以上实验获得的数据是____________(填序号)。原因是
________________;
[拓展]小明认为,实际中电流表和电压表都有内阻,若考虑电表的内阻,利用甲图改正后的电路测量电阻时,如果电压表和电流表的读数分别为U和I,而它们自身电阻分别为R v 和R A,则R x更准确的表达式为__________。
【答案】 A 4 取平均值减小误差
1 电压表示数为0.8V 时,滑动变阻器连入的电阻大于滑动变阻器的最大阻值 V
V -UR IR U
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]用伏安法测R x 阻值的大小,需要知道R x 两端的电压大小,流过R x 的电流大小;从图甲可以看到,可以把电阻R x 左端与电流表的接线改成电阻R x 左端与开关S 右端相连,这时电流从电源正极流出,流过电流表、滑动变阻器、电阻R x ,再流过开关S ,最后回负极,电压表并联在电阻R x 的两端;根据上述修改实物图,如下图所示。
(2)[2]A .假设滑动变阻器断路,那么整个电路都没有电流,电流表没有示数,电压表也没有示数,这与题中的条件相符合,所以可能是滑动变阻器断路,选项A 符合题意; B .假设R x 断路,那么电路中没有电流,电流表没有示数,电压表测的是电源电压,有示数,这与题中的条件不符合,所以不可能是R x 断路,B 项不合题意;
C .假设R x 短路,那么电路中有电流流过,电流表会有示数,电压表没有示数,这与题中的条件不符合,所以不可能是R x 短路,C 项不合题意。 故选A 。
(3)[3]从图乙可以看到,电流表的量程是0~0.6A ,分度值是0.02A ,它的读数是0.3A ,根据
U
R I
可知,待测电阻R x 的大小是
x x
x 1.2V
4Ω0.3A
U
R
I
===
待测电阻R x的大小是4Ω。
(4)[4]因为实验过程中会存在误差,进行多次实验的目的是取平均值减小误差。
[5][6]不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1;因为当电压表的示数是0.8V时,这时变阻器两端的电压是
3V-0.8V 2.2V
U==
变
流过变阻器的电流大小是0.2A
I=
变
,这时变阻器的电阻大小是
2.2V
11Ω
0.2A
U
R
I
===
变
变
变
而变阻器的最大阻值是10Ω,R变与实际不符合,所以电压表的示数不可能是0.8V,不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1。
[7]根据欧姆定律可知,流过电压表的电流是V
V
U
I
R
=,根据并联电路的电流规律可知,流过R x的电流大小是
x V
V
--
U
I I I I
R
==
根据
U
R
I
=可知,R x的阻值是
V
x
x V
-
UR
U
R
I IR U
==
R x的阻值是V
V
-
UR
IR U。
2.在复习电学知识时,小明在实验室做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡点的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
(1)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。闭合开关后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____W。
(2)移动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的小灯泡的I-U图象。由图象可知:当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻______,如果小灯泡两端的电压为1.9V,则小灯泡的实际功率_______0.38W。
(3)在做“探究电流与电阻的关系”实验时,小明所用的四个定值电阻的阻值行别为
5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验,他把电路中的小灯泡取下,电路的其他元件连接方式不动,把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。如果要保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验,则定值电阻两端的电压应该在_______范围内选择。
【答案】1.52变大大于 2.4V~3V
【解析】
【详解】
(1)[1]当电压为额定电压3.8V时,图乙中电流表小量程分度值为0.02A,示数为0.4A,灯的额定功率
P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W
(2)[2][3]在图丙中,分别作出图象上a、b两点的电压及对应的电流大小,如下图所示
由图可看出,电压的增加的量U b-U a大于对应的电流增加的值量I b-I a,即电压增加的量比电流增加的要大,根据欧姆定律
a b
a b
a b
U U
R R
I I
=<=
所以,当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻也变大;因在实际电压1.9V下的电阻小于灯在额定电压3.8V下的电阻,R实 2 2 22 ()() 1 1.52W 0.38W 22444 U U U P U P R R R R ==>=⨯=== 额额额额 实 额 实实 额 实 即小灯泡的实际功率大于0.38W。 (3)[4]探究电流与电阻的关系实验时,应控制不同电阻的电压保持不变,根据把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别接入电路中进行探究,保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验:因电流表的量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流为0.6A,当接入最小的电阻5Ω时,电压表示数即为允许的最大电压 U大=R小I大=5Ω×0.6A=3V 因变阻器的最大阻值为30Ω,当变阻器电阻全部连入电路中时,若接入最大的电阻R大 =20Ω,此时电路中的最小电流 6V 0.12A 2030 U I R R === +Ω+Ω 小 定大滑大 定值电阻的最小电压