九年级上册第十四章 欧姆定律中考真题汇编[解析版]
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九年级上册第十四章欧姆定律中考真题汇编[解析版]
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 22
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.小致同学在做“用伏安法测量定值电阻R 1的阻值”的实验中,按如图甲所示设计的电路进行实验,已知滑动变阻器的最大阻值为R 2。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,改变R 1两端电压及通过电流,实现多次测量,其目的是_______________;
(2)当电压表示数为2.5V 时,电流表示数为0.5A ,利用此数据计算出R 1的阻值是_____Ω; (3)小华在没有电流表的情况下也测量出了此电阻的阻值,其电路如图乙,他的操作如下: ①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,记录电压表示数为3V ; ②将滑动变阻器的滑片调到最右端,记录电压表的示数为1V 。
则R 1的阻值为_____(用含有R 2的代数式表示)。
(4)小峰同学在小华同学的电路基础上进行了调整,设计了如图丙所示的电路,他的操作如下:
①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为U 1; ②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为U 2。
则U 1_____2
2
U (选填“>”、“<”或“=”),R 1的阻值为_____(用含有U 1、U 2、R 2的代数式表示)。
【答案】减小误差 5 20.5R >
21
212
2U U R U U -- 【解析】 【分析】
(1)定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差; (2)根据U
R I
=
算出电阻; (3)闭合开关S ,将滑动变阻器滑片调到最左端,电路中只有电阻1R ;将滑片滑到最右端,两电阻串联,根据串联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值; (4)要测量x R 的阻值,根据U
R I
=可知,需知道被测电阻两端电压和通过的电流,据此分析。
【详解】
(1)[1]为提高测量的准确程度,通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是为了减小误差;
(2)[2]当电压表示数为2.5V 时,电流表示数为0.5A ,则1R 的阻值为
1 2.5V 5Ω0.5A
U R I =
==; (3)[3]①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,电路中只有电阻1R ,记录电压表示数为3V ,即电源电压为3V ;
②将滑动变阻器的滑片调到最右端,两电阻串联,记录电压表的示数为1V ,即此时电阻1R 两端的电压为1V ,则滑动变阻器2R 两端的电压为3V -1V =2V ,根据串联电路的电流和电压特点有
121V 2V
R R =, 故120.5R R =;
(4)[4]①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为U 1,根据串联电路的电流和电压特点有
11
1
212
U U R U R -=电源
------① 则
2
112
2R U U R R =
+电源,
②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为U 2,根据串联电路的电流和电压特点有
2
122
U U R R U -=电源------② 则
22
12222U R U R R =+电源
, 故2
12
U U >
; [5]联立以上①②两式,解得
21
1212
2U U R R U U -=
-。
【点睛】
本题以伏安法测电阻的探究实验为基础,进行了多层次的拓展,既要掌握好重点实验伏安法测电阻,又要灵活运用欧姆定律进行深度探究,非常经典的一道探究实验综合题。
3.如图所示,晓松在做“探究电流与电压的关系”的实验。
(1)图甲是未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整______; (2)连接电路时开关应______。
闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,故障原因可能是:______;
(3)将滑片移至滑动变阻器的正中间时,此时电压表的示数为2V ,电流表的示数如图乙所示,请你将示数填写在下面的空格中。
通过多次实验记录,电流表、电压表的示数如表所示:
对表中数据进行分析,你认为错误的数据是实验序号______,排除错误数据,可归纳得出的结论是:______。
根据实验数据可以算出,晓松所用定值电阻的阻值为______Ω。
(4)晓松继续用这套器材(电源电压恒定3V 不变)和阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值
电阻继续探究“电流与电阻的关系”。
实验中要控制电阻两端的电压不变,那么电阻两端电压最小能控制到______V。
【答案】断开定值电阻断路
序号123456
电压U/V 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0
电流I/A0.20.220.240.26 1.400.30
【解析】
【分析】
(1)变阻器按一下一上连入电路中,根据电源电压大小确定电压表选用小量程与电阻并联;
(2)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数;根据表中数据进行分析,除第5组数据处,其它各组电压与电流之比为一定值,据此分析回答;
(4)因将滑片移至滑动变阻器的正中间时,此时电压表的示数为2V,根据表中第1组数据,由串联电路的规律及欧姆定律得出变阻器的最大电阻;
由串联电路的规律及分压原理得出电阻两端电压控制的最小值。
【详解】
(1)[1]变阻器按一下一上连入电路中,电源电源为3V,电压表选用小量程与电阻并联,如下图所示
(2)[2][3]为了保护电路,连接电路时开关应断开;闭合开关后,电流表无示数,电路可能断
路,发现电压表有示数,电压表与电源连通,故故障原因可能是:定值电阻断路。
(3)[4][5][6][7]将滑片移至滑动变阻器的正中间时,此时电压表的示数为2V ,电流表的示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A ,电流为0.2A ,如下表所示
对表中数据进行分析,除第5组数据处,其它各组电压与电流之比为
222 2.2V
10Ω0.22A
U R I =
== 333 2.4V 10Ω0.24A U R I === 444 2.6V
10Ω0.26A
U R I =
== 555 2.8V
2Ω1.4A
U R I === 666 3.0V
10Ω0.30A
U R I =
== 故错误的数据是实验序号5,排除错误数据,可归纳得出的结论是:电阻一定时,电流与电压成正比,根据实验数据可以算出,晓松所用定值电阻的阻值为10Ω。
(4)[8]因将滑片移至滑动变阻器的正中间时,此时电压表的示数为2V ,根据表中第1组数据,由串联电路的规律及欧姆定律,变阻器的最大电阻为
113V 2V
2210Ω0.2A
U U R I --=⨯
=⨯=滑大 由串联电路的规律及分压原理有
V V R U U U R -=滑
定
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,电阻控制的电压最小,即
V V 3V 10Ω
15Ω
U U -= 解得
V 1.8V U =
电阻两端电压最小能控制到1.8V 。
4.朵朵和同学们在做电学实验过程中:
(1)朵朵和同学们经过讨论,依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。
由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变;由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压_____(选填“改变”或“保持不变”)。
(2)请用笔画线代替导线,帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整
__________ 。
(3)朵朵连完电路,闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。
请分析造成这一现象的原因:电路存在_____。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,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。
(5)朵朵和同学们完成上述探究活动后,想测量一只额定电压为2V小灯泡的额定功率,但发现电压表被别的同学拿走了,于是她借助一个10Ω的电阻,设计了如图戊所示的电路,也测出了小灯泡的额定功率。
具体操作如下:
①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为_____A时,小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,读出电流表示数为I。
③P灯=_____(用已知量和测量值表示,数值要求带单位)。
【答案】电阻改变接触不良 B 0.2 2V(I﹣0.2A)
【解析】(1)如图甲连接的是小灯泡,由于灯丝电阻随温度而变化,所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变;
研究电流与电压的关系应保证电阻不变,改变电阻两端的电压,所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节使电阻R两端的电压改变。
(2)如图电路大部分已经完成,只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可,如图:
(3)闭合开关后,发现两只电表的指针总在晃动。
即电流和电压不稳定,应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。
(4)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时,朵朵先将5Ω电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,记下电流值;
再将5Ω电阻换成10Ω电阻,根据串联电路分压的规律,即电压与电阻成正比,那么定值电阻增大一倍时,滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍,所以她下一步操作是:将滑动变阻器的滑片向B端移动,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,使电压表的示数不变。
(5)缺少电压表时,借助一个10Ω的电阻,利用如图戊所示的电路,测出了小灯泡的额定功率。
①只闭合开关S1、S2,调节滑动变阻器,使电流表的示数为0.2A时,此时电阻两端的电压为:,因为灯与电阻是并联的,电压相等,所以小灯泡恰好正常发光;
②只闭合开关S1、S3,保持滑动变阻器滑片的位置不变,即灯两端的电压是不变的,此时电流表测量的干路电流,读出电流表示数为I;
③由第一步实验确定灯的额定电压,即;通过电阻的电流为0.2A;
由第二步实验可知,灯与电阻的总电流为I,所以灯的电流为:;
由灯的额定功率可表示为:。
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,最后一问要理解单安法测量功率的原理,即根据图知,灯与电阻并联,两端的电压相等,利用定值电阻和电流可确定灯的额定电压,再结合电流即可求功率,当然也可以求灯的电阻。
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
18V70
R
R
=
+Ω
则可替换的最大电阻为
max
=35
RΩ
所以第4次实验数据不符合实际。
6.在“探究通电导体中电流与电阻关系”的实验中,使用的电源电压保持4.5V不变。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大)______。
(2)当R的电阻由5Ω更换为
10Ω时,闭合开关后,为保证R两端的电压______(选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向______(选填“左”或“右”)端滑动,图乙是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为
______V,若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少为
______Ω。
(3)该同学设计图电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定电功率,实验步骤如下:
①闭合开关S,单刀双掷开关拨至______(选填“1”或“2”),调节电阻箱R使电压表示数为2.5 V,记下此时_______;
②将单刀双掷开关拨至______(选填“1”或“2”),记下此时电压表示数;
③从而计算出小灯泡的额定电功率。
【答案】不变右 3 7.5 2 电阻箱R的阻值 1
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,如下图所示
(2)[2][3][4]探究电流与电阻的实验中,应保持电阻两端的电压不变,当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,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,所以滑片应右端移动,由图象可知R两端的电压为
U=0.3A×10Ω=3V
[5]电压表控制的电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=4.5V-3V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.5×15Ω=7.5Ω
故为了完成整个实验,应该选取阻值至少为7.5Ω的滑动变阻器。
(3)①[6][7]闭合开关S,单刀双掷开关拨至2,此时小灯泡与电阻箱R串联,电压表测小灯泡两端的电压,调节电阻箱R使电压表示数为2.5 V,即使小灯泡两端的电压为2.5 V,记下此时电阻箱R的阻值;
②[8]将单刀双掷开关拨至1,记下此时电压表示数;根据
U
I
R
可求出通过小灯泡的额定
电流,由P=UI得到小灯泡的额定电功率。
7.小言利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”。
实验器材:电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、
25Ω、30Ω),一个滑动变阻器(60Ω 3A),导线若干:
(1)小言在探究“电流与电压的关系”时,通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图乙所示的图像,由图像可得结论:当电阻一定时,电流和电压成________;
(2)小言在探究“电流与电阻的关系”时,为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小言应该保证电压表的示数至少为________V不变;
(3)小言找来一个小灯泡将定值电阻更换,测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关
系如图丙所示,若闭合开关S ,小灯泡发光,滑动变阻器的滑片P 滑动过程中,小灯泡阻值的变化量大小为1ΔR ,滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为2ΔR ,则这两个量的大小关系是:1ΔR ________2ΔR (选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】正比 1.5 小于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图乙所示的图像可知,同一个电阻的电流与电压的图像是一条过原点在直线,故在电阻一定时,电流和电压成正比。
(2)[2]由电路可知,R 和滑动变阻器串联,根据串联分压的原理,为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小言应该保证电压表的示数至少为
' 4.5V 30Ω=1.5V 30Ω60Ω
U U R R R =⨯=⨯++小大大 (3)[3]电源电压保持4.5V 不变,R 和滑动变阻器串联,由于串联分压电流相等,根据小灯泡两端电压与通过的电流关系图丙,可以画出滑动变阻器两端电压与通过的电流关系的图像如下图,由图像可知滑动变阻器的滑片P 滑动过程中,小灯泡阻值的变化量大小1ΔR 小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小2ΔR 。
8.学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V ,待测小灯泡的额定电压为2.5V ,电阻约为10Ω。
(1)如图甲所示是他们连接的实验电路图,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,正确连接实物图(______)。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,滑动变阻器的滑片移动时,电压表无示数、电流表有示数且发生明显变化。
产生这种现象的可能原因是______。
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向______移动(选填“左”或“右”);
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I-U图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
(5)完成测量后小明认为还可以用上述实验器材探究“电流与电压关系”,小李认为用上述器材不能完成此探究,你认为小李判断的理由是______。
(6)小金尝试用下面的方法将电流表改装成可直接测电阻的表,设计了如图所示电路,在M、N中可接待测电阻R x。
已知电流表的量程为0~0.6A,电源电压为12V。
①闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移至B端;
②先将M、N直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表的0.6A刻度上标注的电阻值为0Ω,此时滑动变阻器的阻值为______Ω。
③电流表的0.2A刻度处,标注的电阻值为______。
④请写出电流表的刻线I与待测电阻R x的关系式:______。
改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度______(选填“均匀”或“不均匀”)。
【答案】小灯泡短路左 12.5 在探究电流与电压关
系时,要控制电阻不变,灯丝的电阻随温度的升高而增大 20Ω 40Ω 20x
U I R =
Ω+ 不均匀
【解析】
【分析】
【详解】 (1)如图甲所示的实物图连接,滑动变阻器在电路中无法起到调节小灯泡两端的电压的作用,连接正确的实物图,如图所示:。
(2)[2]小灯泡不亮,滑动变阻器的滑片移动时,电压表无示数、电流表有示数且发生明显变化,说明电路发生了短路,且小灯泡不亮,说明是小灯泡短路。
(3)[3]当滑动变阻器的滑片P 移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,电压表的示数是
2.1V ,小于2.5V ,要测量小灯泡正常发光时的电阻,因为小灯泡的额定电压是2.5V ,所以应该向左移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V 。
(4)[4]由图丙可知,电压为2.5V 时,电流为0.2A ,所以此时小灯泡的电阻为
V L L 2.5V =12.5Ω0.2A
U R I == (5)[5]在探究电流与电压关系时,要控制电阻不变,灯丝的电阻随温度的升高而增大,灯丝的电阻是在发生变化的,所以,小李认为用上述器材不能完成此探究。
(6)[6]因为电源电压为12V ,将M 、N 直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表的0.6A 刻度上标注的电阻值为0Ω,此时滑动变阻器的阻值为
P 112V ===20Ω0.6A
U R I [7] 电流表的0.2A 刻度处,标注的电阻值为
P 212V =-=-20Ω=40Ω0.2A
U R R I 标 [8]已知电源电压为U ,滑动变阻器的阻值为20Ω,滑动变阻器和R x 串联,根据欧姆定律的公式,可写出电流表的刻线I 与待测电阻R x 的关系式为20x
U I R =Ω+。
[9]改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度是不均匀的,因为电流和电压不是成正比关系。
9.某小组同学准备探究“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”,实验器材有:干电池2节、滑动变阻器(5Ω,1A )、电流表、电压表,开关各一个,不同阻值的定值电阻。