【物理】九年级上册物理全册全套精选试卷(Word版 含解析)
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【物理】九年级上册物理全册全套精选试卷(Word版含解析)
一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)
1.小敏和小英通过实验探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”.她们连接的电路如图所示.
(1)当小敏用开关“试触”时,发现电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏,两灯均不发光.由此可知,她们连接的电路发生了________故障;若闭合开关S,可能造成的后果是________.
(2)小英只改接了电路中的一根导线,电路便连接正确了,请你在图中画出她的改法.(在错接的导线上画×,然后画出正确的接线)
(___________)
(3)她们利用改正后的电路进行实验:闭合开关S后,读出两块电流表的示数,得出的初步结论是:________.
【答案】短路电流表A2被烧坏在并联电路中,
干路电流大于支路电流
【解析】
【分析】
【详解】
(1)电流表A1无示数、电流表A2的指针快速右偏,两灯均不发光,由此可知电路发生了短路故障,若闭合开关S,由于电路发生短路,电路中电流过大,可能造成的后果是电流表A2被烧坏.
(2)改正电路如图:
(3)利用改正后的电路进行实验,闭合开关S后,读出两块电流表的示数,得出的初步结论是:在并联电路中,干路电流大于支路电流.
【点睛】
电路中发生短路的危害,可能烧毁电流表或电源,为避免短路发生,可采用试触法.
2.演绎式探究﹣﹣﹣探究点电荷的电场强度
如果带电体间的距离比它们的大小大得多,这样的带电体可以看成是点电荷.
(1)实验发现,带电量分别为q1、q2的两个点电荷距离为r时,它们之间的作用力
F=k,其中k为常量,当q1和r一定时,F与q2之间的关系图象可以用他图甲中的图
线来表示.
(2)磁体周围存在磁场,同样,电荷周围也存在磁场.电场对放入其中的电荷产生电场力的作用.点电荷q1和q2之间的作用力实际是q1(或q2)的电场对q2(或q1)的电场力.物理学中规定:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值,叫做该点的电场强度,用E表示,则E= .
如图乙所示,在距离点电荷Q为r的A点放一个点电荷q,则点电荷q受到的电场力
F= ,点电荷Q在A点产生的电场强度E A= .
(3)如果两个点电荷同时存在,它们的电场会相互叠加,形成合电场.如图丙所示,两个互成角度的电场强度E1和E2,它们合成后的电场强度E用平行四边形的对角线表示.如图丁所示,两个点电荷Q分别放在A、B两点,它们在C点产生的合电场强度为E合.请推导
证明:E合=.
【答案】(1)c;(2);;;(3)证明过程如上所示
【解析】
试题分析:(1)作用力为F=k,k是常数,q1和r一定时,F与q2成正比,所以是一条过原点的直线,c符合题意;(2)根据题意,电场强度:E=;Q在A点对q的电场力:F=,所以点电荷Q在A点产生的电场强度:E A=/q=;(3)由题意知,AB在C点电场强度的大小相等,E A=E B=,且互相垂直,做出其合场强,如图所示:
所以E=,即得证.
【考点定位】电场强度;电荷间的相互作用
3.如图所示的电路中,电源电压为U,闭合电键S,发现两电表指针的位置均不变,已知故障只发生在电阻R1、R2上,请根据相关信息写出电压表的示数及相应的故障.
①如果电压表示数为_____;则可能存在的故障是_____.
②如果电压表示数为_____;则可能存在的故障是_____.
【答案】0 R1断路或R1、R2均断路或R1断路、R2短路 U R2断路或R2断路、R1短路【解析】
【分析】
【详解】
如图所示,R1和R2串联在电路中,如果电压表示数为0,则可能存在的故障是R1断路或R1、R2均断路或R1断路、R2短路,如果电压表示数为U,则可能存在的故障是R2断路或R2断路、R1短路.
【点睛】
电路故障问题是电学测试中经常考查的问题.解决的一般步骤是将每种情况代入题目,根据应该出现的现象和题目中描述的现象进行对比,符合题意的即为正确答案.
4.实验室备有下列器材:
A.待测定值电阻R x:阻值在49~52Ω之间
B.滑动变阻器:最大阻值如图甲
C.滑动变阻器:最大阻值如图乙
D.定值电阻R0:阻值20Ω
E.电压表V:测量范围0~3V
F.电源E:电源电压恒为4.5V
G.单刀双掷开关(双向开关)S及导线若干
为了较精确地测出待测电阻R x的电阻,小明设计了图丙所示的电路.
(1)在小明设计的电路中,滑动变阻器应选________(填器材前面的序号字母).(2)小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是:
Ⅰ.将开关S掷向1,由________(填“a至b”或“b至a”)移动滑动变阻器的滑片P 至某一位置,读出V表的示数为2.5V;
Ⅱ.保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2,读出V表的示数为1.5V.
根据小明的测量数据可以得到待测电阻的阻值R x=________Ω.
【答案】C b至a 50
【解析】
【分析】
【详解】
(1)根据串联电路的分压特点可知,若接最大阻值为20Ω的滑动变阻器时,根据串联电路电压与与电阻成正比的规律,电阻两端分得的电压最小为
49Ω
4.5 3.2
49Ω20Ω
X
X
R
U V V
R R
⨯≈
++
甲
=>3V,即此滑动变阻器的最大阻值过小,故应选择最大阻值较大的C规格的滑动变阻器.(2)将开关S掷向1时,因开关闭合前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的b,由b至a移动滑动变阻器的滑片P至某一位置,如下图所示:
则,X X
X
U U U
I
R R
-
==,即
2.5V 4.5V 2.5V
X
R R
-
=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①;保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2时,如下图所示:
则00
'
U U U
I
R R
==
-
,即
1.5V 4.5V 1.5V
20ΩR
=
-
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②,由①②两式
可得:50Ω
X
R=.
【点睛】
根据串联电路的分压特点求出待测电阻与滑动变阻器串联时分得的最小电压,再与电压表的量程相比较即可选择滑动变阻器的规格;闭合开关前,保护电路的滑动变阻器处于最大阻值处;当开关S掷向1时,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测待测电阻两端的电压;保持滑动变阻器滑片P的位置不变,将开关S掷向2时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律分别得出等式,解等式即可求出待测电阻的阻值.
5.如图所示在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表、开关各一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、
20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“10Ω 2A”、“20Ω 1A”),导线若干.
(1)请根据甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整_________ ;
(2)为了完成该实验探究,滑动变阻器应选择_________的规格.按图乙连接好电路,闭合开关前,变阻器的滑片P应调至最_________(选填“左”或“右”)端.
(3)连好电路闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则故障可能是
____________________.
(4)排除故障后,小明在a、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2.5 V,并记下相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向________(选填“E”或“F”)端移动,小明移动变阻器滑片P的目的是
_______________________________________.
(5)小明又将乙图中的定值电阻R换成标有“2.5V”的小灯泡,图丙是使该灯泡正常发光时的电流表的示数,则该灯泡的额定功率为___________W.
(6)若将电阻R换成电动机,则当滑片P向左滑动时,它的转速将变______(选填“快”或“慢”).
【答案】图略(电流表接0—0.6A的量程)“20Ω 1A”右R短路(或电压表断路)F控制定值电阻两端的电压为2.5V不变0.5快
【解析】(1)根据电路图,连接实物电路,如图右所示:
(2)当20Ω的电阻接入电路时,电路电流I=U R /R =2.5V/20Ω=0.125A ,此时滑动变阻器两端电压U 滑 =U-U R =4.5V-2.5V=2V ,滑动变阻器接入电路的阻值R=U 滑
/I =2V/0.125A=16Ω,则应选规格为“20Ω
1A”的滑动变阻器,连接滑动变阻器时,在闭合开关前,使滑动变阻器处于阻值最大处,根据乙图可知滑片应该移动到右端;
(3)连好电路闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则故障可能是电阻发生短路或电压表断路;
(4)改接10Ω的电阻后,电压表的示数变大,则应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向右端即F 端滑动,使电压表的示数保持2.5V 不变;
(5)电流表的读数为:I =0.2A ,则P=UI =2.5V×0.2A=0.5W ;
(6)由电路图分析可知当滑片向左移动时,电路电阻减小,电流变大,当将R 换为电动机,则当滑片P 向左滑动时,它的转速将变快
6.在真空中两个点电荷间存在相互作用力,探究其影响因素的实验数据如表: 序号 甲电荷的电
荷量1/C q 乙电荷的电 荷量2/C q 甲、乙两电
荷之 间的距离
/m r 甲乙两电荷之间的 相互作用力/N F
1 8110-⨯ 8210-⨯ 0.3 5210-⨯
2
8110-⨯ 8110-⨯ 0.3 5110-⨯ 3
8310-⨯ 8210-⨯ 0.1 55410-⨯ 4
8310-⨯ 8210-⨯ 0.2 513.510-⨯ 5
8210-⨯ 8110-⨯ 0.2 54.510-⨯ 6 8410-⨯
8310-⨯ 0.3
(1)分析表中数据可知,若要使两个点电荷之间的作用力增大,可以采用_____的方法。
将表格填写完整______ 。
(2)如图,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,甲球带正电荷,电荷量为
1q ,乙球带负电荷,电荷量为2q 。
为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷量为3q 的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止,则丙球应该带_____(选填“正”或“负”)电荷。
【答案】减小两点电荷间的距离 51210-⨯ 正
【解析】
【详解】
(1)[1]分析表格数据可知,真空中两个点电荷间的相互作用力,跟它们所带的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,既得:
122q q F k r
=; 所以若要使两个点电荷之间的作用力增大,应减小两点电荷间的距离。
[2]对比表格中序号2和序号6的数据可知,甲电荷量变为原来的4倍,乙电荷量变为原来的3倍,电荷间的距离不变,根据122q q F k
r
=知,两电荷之间的相互作用力为原来的12倍,即: 51210N F -=⨯。
(2)甲球带正电荷,乙球带负电荷,所以甲受到乙的引力向右,甲要静止,应受到丙向左的力,所以丙应带正电。
7.探究“并联电路中电流的关系”,电路图如图甲。
要求闭合开关后,灯泡L 1、L 2并联,开关S 控制所有用电器,电流表A 1测流过干路的电流,A 2测流过灯L 1的电流,A 3测流过灯L 2的电流。
(1)已知各电路元件、连接情况均完好,闭合开关前,我们发现电流表A 1的指针在如乙所示的位置处,可能的原因是_____________;
(2)更正上述问题后,闭合开关S ,观察到电灯L 1亮、L 2不亮:随即断开开关,仔细检查,发现电路有不当之处。
请在图甲中只改动一根导线(提醒:在需要删除的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉);
(________)
干路电流/A灯L1的电流/A灯L2的电流/A
0.60.3
(3)随后,闭合开关。
从电流表中读取数据填入上表中,其中流过灯L1的电流大小如图丙,于是得出结论:并联电路电流相等,且干路电流等于它们电流之和。
小非同学认为该结论不科学,应多次更换规格________(选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验,以便________。
A.寻找普遍规律 B.求平均值,减小实验误差
【答案】电流表没有调零不同 A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1] 闭合开关前,电路未接通,电流表 A1的指针在如图乙所示的位置处,即指针反向偏转,说明电流表没有调零;
(2)[2]更正上述问题后,闭合开关 S,因电流表A1、A2之间的连线与灯L2并联,即灯L2短路;因要求灯泡 L1、L2并联,开关S控制所有用电器,电流表 A1测流过干路的电流,根据电流表与待测电路串联,开关与控制的电路串联,故将连接电流表A1与灯L2的连线去掉,将灯L1的右接柱与灯L2的左接线柱连接起来,如下所示;
(4)[3][4]流过灯 L1的电流大小如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,该示数为0.3A;由表中数据知通过两灯的电流相等,是因为选用的灯泡规格相同,选用的灯泡太特殊,没有代表性,得出的结论:“并联电路电流相等,且干路电流等于它们电流之和”,有偶然性,为得出普遍性的结论,我们应多次更换规格不同的灯泡进行实验,以便寻找普遍规律,故A正确。
8.莉莉利用如图所示的实验电路测量小灯泡的额定功率,已知待测小灯泡额定电压为4.5
V;小灯泡额定功率约为1 W,电源电压恒为6 V,
①闭合开关前,应将滑滑动变阻器的滑片移至___(选填“A”或“B”)端。
②若有三个滑动变阻器,规格分别为R1(5Ω 2 A)、R2(20Ω 1 A)、R3(100Ω 0.1 A),则应选择___(选填“R1”“R2”或“R3”)。
③将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,经检查灯泡是完好的,则故障可能是导线______(选填“a”“b”“c”“d”“e”“f”或“g”)。
④排除故障后,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为4.5V时。
电流表示数如图所示,则小灯泡额定功率的测量值________W。
【答案】B R2 f 0.99
【解析】
【分析】
【详解】
①[1]在做物理实验时规定,闭合开关前,应将滑动变阻器的阻值调到最大,所以滑动变阻器的滑片移至B端;
②[2]由题意可知,小灯泡的额定电流为0.22A,当小灯泡正常发光时,滑动变阻器需要分
1.5V的电压,此时滑动变阻器的电阻最小值为6.8Ω,所以可知应选R2(20Ω 1 A);
③[3]发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,说明电路中有断路,经检查灯泡是完好的,则故障可能是导线f;
④[4]当电压表示数为4.5V时,小灯泡正常发光,电流表示数0.22A,则小灯泡额定功率的测量值0.99W。
9.小明利用空易拉罐做了几个物理小实验:
(1)如图甲所示,在易拉罐中注人少量的水,用酒精灯对易拉罐加热,待罐口出现白雾时,
将罐口堵住,撤去酒精灯,让易拉罐冷却,观察到易拉罐变瘪了,这一现象说明了_____的存在;
(2)如图乙所示,用易拉罐制作一个简易针孔照相机:在易拉罐底部中央戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明的塑料薄膜,用它观察窗外景物时,在塑料薄膜上能看到窗外的景物成倒立的_____(选填“实像”或“虚像”),形成的原理是光的_____;
(3)如图丙所示,将两个易拉罐平行放置在水平桌面上,为了能让两易拉罐间距离增大,可以吸管按图中箭头_____(选填“A”或“B”)所示的方向用力吹气;
(4)如图丁所示,用塑料薄膜擦过的塑料管靠近易拉罐,易拉罐_____(选填“可能”或“不可能”)被吸引。
【答案】大气压实像直线传播 B 不可能
【解析】
【详解】
(1)[1]水吸热汽化生成水蒸气,水蒸气把易拉罐内的空气排出,封住罐口,停止加热,罐内气体温度降低,气体压强减小,小于大气压,大气压将易拉罐压瘪,易拉罐被压瘪了,可以表明大气压的存在。
(2)[2][3]由题意可知,用易拉罐制成的针孔照相机的原理就是小孔成像,由光的直线传播可知小孔成的像是倒立的实像。
(3)[4]为了能让两易拉罐间距离增大,可以用吸管按图中箭头B所示的方向用力吹气使得易拉罐的右侧空气流动加快,气压减小易拉罐向右运动,从而使两易拉罐间距离增大。
(4)[5]塑料薄膜与塑料管摩擦不会使塑料管带电,因为他们是同种物质,原子核对电子的束缚能力相同,不会有电子转移;因此塑料模和塑料管都不会带电,故塑料膜擦过的塑料管不可能吸引易拉罐。
10.在“测定标有‘2.5V’字样的小灯泡额定功率”的实验中,老师给同学们准备了如图甲所示的实验器材,其中电源电压恒为6V,滑动变阻器的型号为“20Ω 1A”.
(1)请你用笔画线代替导线,在答题卡上将如图甲中的电路连接完整,要求:图中的滑片此刻在最大阻值处.____
(2)小明同学连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数基本不变.则发生故障的原因可能是滑动变阻器________或者灯泡________.
(3)小明排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某处时,电压表的示数如图乙所示,接下来小明应将滑片向________(选填“左”或“右”)端移动使灯泡正常发光;当灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为________W;小灯泡正常发
光时的电阻为________Ω.
(4)在完成上述实验后,小明又将图中的小灯泡依次换成“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测量结果如下表:
在接下来的小组交流过程中,另一个同学认为小明同学的实验过程中有一次实验是错误的,请你找出错误的一次实验是________(填写实验次数对应的番号),你的判断依据是________.
【答案】短路断路右 1.25 5 4 由第4次实验数据计算
得出滑动变阻器的电阻需30Ω,大于题中所给滑动变阻器的最大电阻
【解析】
【分析】
【详解】
(1)测量小灯泡电功率的实验时,滑动变阻器应与灯泡串联,图中的滑片P此刻在最大阻值处所以应将其右下角接线柱接入电路.如图所示:
;
(2)如果滑动变阻器同时接上面两个接线柱,形成短路,或者灯泡断路,闭合开关,电压表压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数基本不变;(3)由乙图电压表使用0−3V量程,分度值0.1V,电压表的示数为1.8V,低于灯泡的额定电压,要提高灯泡两端的电压,根据串联电路的分压原理,需要减小电路电阻,即应将滑片P向右端移动;由图丙可知,电流选择的量程是0∼0.6A,分度值是0.02A,此时电流表示数是0.5A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W;小灯泡正常发光时的电阻为
R=
2.5
0.5
U V
I A
==5Ω.(4) 由第4次实验数据可得,电路中的总电阻为
R=
6
0.1
U V
I A
==60Ω,则滑动变阻器的阻值为:60Ω-30Ω=30Ω,滑动变阻器的型号为
“20Ω lA”,故错误的是4.【点睛】
(1)将变阻器的右下接柱连入电路中,电压表与灯并联;(2)发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数基本不变,则可能变阻器接入电路的电阻为0;电压表示数接近电源电压,说明电路可能断路,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,则与电压表并联的电路断路了;(3)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向;(4)由第4次实验数据可求出滑动变阻器的阻值,大于滑动变阻器的最大阻值,由此判断该组数据错误.
11.在探究“并联电路各支路中的电流与干路电流的关系”时,小明同学在实验室选取:电流表3只,灯泡2只,开关1个,干电池,导线若干.
(1)请你帮助小明设计一个能够同时测量出支路和干路电流的电路,把你设计的实验电路图画在方框内.
(______)
(2)小明同学按照电路图连接实物,把最后一根导线连接完毕后,看到灯泡立即发光,一个电流表指针向零刻度的左边偏转.小亮认为在实验操作中有两处错误,其中一处是
_____,还有一处是_____.
(3)小明排除故障后开始实验,正确得出电流表示数如表
实验次数I1/A I2/A I3/A
1 0.100.20 0.30
分析表格中的数据,小明发现并联电路干路中的电流和支路中的电流关系是_____(可用字母表达式表示).但为了使实验结论更具科学性,请你提出一条合理化建议:_____.
【答案】连接电路的过程中,开关没有断开电流表的接线柱接
反了 I3=I1+I2更换不同的灯泡进行多次实验
【解析】
【分析】
(1)连接电路时,开关应断开;(2)电流表串联在电路中,电流要正进负出;(3)多次实验找出普遍性规律;
【详解】
(1)从电源正极依次串联开关、灯泡L1、电流表A1、电流表A回到电源负极,然后将灯泡L2和电流表A2串联后并联在灯泡L1和电流表A1两端,如下图所示:
(2)把最后一根导线连接完毕后,看到灯泡立即发光,说明连接电路的过程中,开关没有断开;一个电流表指针向零刻度的左边偏转,说明电流表的接线柱接反了.
(3)由表中数据分析可以知道,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I3=I1+I2
一组实验数据具有偶然性,要得到普遍规律,需多次实验得到多组实验数据,因此需更换不同的灯泡进行多次实验.
12.有一阻值恒定的电阻元件,额定功率P额=6W,额定电压在10V~19V之间.若要正确使用该元件,应先知道其额定电压.实验室里有如下器材:一个蓄电池(电压约为6V)、一个电流表(量程:0~0.6A和0~3A)、一个定值电阻R0=10Ω,两个单刀开关、导线若干.请你用上述器材测出该元件的额定电压.
(1)猜想与假设:根据欧姆定律I=U/R,电功率P=UI,只要我们测出元件电阻的阻值,进而就可计算出其额定电压.
(2)设计实验:
a.该元件的额定电流不超过___A.为提高测量的精确度,电流表应选量程_____A.b.根据实验器材请把你设计的电路图画在方框中.___________
(3)进行实验:请按照你设计的电路图补全以下实验步骤,并写出测量的物理量及其对应的符号.
a .连接电路;b._______________________;c._______________________________;d.断开开关,整理器材.
(4)用测量的物理量和已知物理量的符号表示出额定电压:U额=_________________.
【答案】0.6 0~0.6A 闭合S1,断开S2,记下电流表示数I1闭合
S1和S2,记下电流表示数I210
21
P I R
I I
额
【解析】
试题分析:(2)①由题意知电阻元件的额定功率为P额=6W,假设额定电压最小为
U min=10V,则额定电流最大为I=P额/U min=6W/10V=0.6A,所以电流表的量程选0~0.6A;②将电阻元件与R0并联,两个开关一个连在干路上、一个连在其中的一条支路上,电流表测量干路电流,如图所示.
(3)实验步骤:b、闭合S1,断开S2,记下电流表示数I1;则电源电压为U=I1R0.c、闭合S1和S2,记下电流表示数I2;即为干路电流.
(4)只闭合S1时,仅R0接入电路,通过R0的电流为I1,则电源电压为U=I1R0①;当开关都闭合时,R0与R1并联接在同一电源上,通过R0的电流不变为I1,则通过R1的电流I R1=I2
﹣I1,U= I R1R1=(I2﹣I1)R1②;由①②得,则.
考点:额定电压测量实验探究过程
二、初三物理电压电阻易错压轴题(难)
13.探究性学习小组的同学们合作进行探究“串联电路的电压特点”,设计了如图Ⅰ所示电路,并连接了相应的实物电路,如图Ⅱ所示。
(1)在连接的实物电路中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是______(填a、b 或c)
(2)正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表V1都没示数,电压表V2有示数,电路故障可能是______,更换器材后继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。
①图Ⅲ中,甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线,其中图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是______(填“甲”或“乙”);
②已知电源电压恒为6V,根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线,得出的实验结论是______;
③由图Ⅲ可知,滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
(拓展)学习小组的同学还想由此电路探究电流与电阻的关系,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
①电路连接正确后,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,使电压表示数为2V,读出了电流表的示数;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,向______移动滑片直至电压表示数为2V,并记录电流表的示数;
②该同学还想多测几组数据,但他不能选用的定值电阻阻值是______Ω。
【答案】b 滑动变阻器断路 甲 串联电路中总电压等于各部分电压之和 40 右 25
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据图Ⅰ可以看出,电压表应该并联在滑动变阻器两端,而图Ⅱ中的滑动变阻器被短路,所以导线b 应该接到滑动变阻器的左下端接线柱或接到定值电阻R 1的右侧接线柱上。
(2)[2]正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表V 1都没示数,说明电路断路,电压表V 2有示数,则电路故障可能是与电压表V 2并联的滑动变阻器断路。
[3]根据图Ⅰ可以看出,电路是一个串联电路,电流增大时,根据U=IR ,电压表V1的示数也增大,对应图Ⅲ中的甲曲线。
[4]由图Ⅲ可以看出电流相等时,甲、乙曲线对应的电压之和相等为6V ,得出的实验结论是:串联电路中总电压等于各部分电压之和。
[5]由图Ⅰ、Ⅲ可知,滑动变阻器滑片滑到最右端时,电压最大为4V ,电流最小为0.1A ,滑动变阻器的最大阻值为
max P max min 4V ==40Ω0.1A
U R I = [6]电路连接正确后,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,使电压表示数为2V ,读出了电流表的示数;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,电阻增大,电路的电流减小,根据U=IR ,则滑动变阻器两端的电压减小,定值电阻两端的电压增大,需要增大滑动变阻器接入电路的阻值,滑动变阻器滑片向右移动直至电压表示数为2V ,并记录电流表的示数。
[7]滑动变阻器的最大阻值为40Ω,电源电压为6V ,定值电阻两端的电压为2V ,滑动变阻器两端电压为4V ,根据
21Pmax max
U U R R = 代入数据
max
4V 2V =40R Ω 解得R max =20Ω,则选择的最大电阻为20Ω,不能选择25Ω
14.有一个低压电源的电压在 30 V~36 V 间,小明要测量出它的电压(设电源电压保持不变),除了待测电源,手边有一个量程为 0~15 V 的一块电压表,及四个阻值已知的电阻,分别为 R 1(0.01 Ω)、R 2(20 Ω)、R 3(30 Ω)和 R 4(30 kΩ)各一个,一个开关及若干导线,请合理选择以上器材,测出电源电压。
要求:。