2022-2023学年度沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律专题测评试题(详解版)

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沪粤版九年级物理上册第十四章探究欧姆定律专题测评
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。

第I 卷(选择题 20分)
一、单选题(10小题,每小题2分,共计20分)
1、关于对欧姆定律的公式I =U R ,及变形式R =U I
的理解,下列说法正确的是( ) A .导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
B .导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C .通过导体的电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成正比
D .电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压无关
2、如图是利用数字化电压—电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的U I -图像。

由图可知,以下判断正确的是( )
A .123R R R <<
B .123R R R >>
C .123R R R ==
D .无法比较1R 、2R 、3R 大小
3、利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素,演示板上固定有a 、b 、c 、d 四根合金丝,长度关系为La =Lb =12c L =12d L ,横截面积关系为Sa =Sb =Sc =12
d S ,其中a 、c 、d 均为镍铬合金丝,b 为锰铜合金丝。

将导线P 、Q 分别接在同一根合金丝两端的接线柱上,下列说法正确的是( )
A .选用a 和b 进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B .选用c 和d 进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C .选用a 和c 进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D .选用b 和d 进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
4、如图所示电路,开关闭合,向右调节滑动变阻器的滑片。

下列判断正确的是(

A .电流表示数变大
B .电路的总功率变大
C .电压表V 2与电压表V 1示数之差变小
D .电压表V 1与电流表A 示数之比变小
5、如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S 、S 1后,再断开S 1时( )
A.灯L的亮度变暗B.电压表V的示数变小
C.电流表A1的示数变大D.电流表A的示数变小
6、将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在()。

A.P1放在最右端,P2放在最右端B.P1放在最左端,P2放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端D.P1放在最左端,P2放在最右端
7、对下列物理量数值的估计,最接近实际的是()
A.教室内一盏日光灯正常工作时的电流约为1A
B.电饭煲的发热电阻约为55Ω
C.电视机工作一小时消耗的电能约为1kW·h
D.对人体的安全电压为36V
8、如图所示,这是一种显示汽车油箱油量的装置图,其中滑杆P相当于滑动变阻器R的滑片,下列关于该装置的说法错误的是()
A.若电流表读数增大,R接入电路的电阻减小
B.若电流表读数增大,表明油量增多
C.若电流表读数减小,电阻0R的功率减小
D.若电流表读数减小,滑动变阻器R两端的电压减小
9、小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中,已知电源电压保持4.5V不变,滑动变阻器上标有“30Ω 1A”,有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V,阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后,发现阻值20Ω电阻时实验无法继续,为了不让前两组数据失效,并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据,下列可行的方案是()
A.换一个电压值较大的电源
B.增大定值电阻两端的电压预设值
C.将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中
D.换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器
10、在图所示的电路中,电源电压保持不变,若将电流表A1接入电路中,闭合开关S,移动滑片P,下列操作中能使电流表A1和A的示数的比值变大是()
①电流表A1接在a点,滑片P向右移动
②电流表A1接在a点,滑片P向左移动
③电流表A1接在b点,滑片P向右移动
④电流表A1接在b点,滑片P向左移动
A.①和③B.②和④C.②和③D.①和④
第Ⅱ卷(非选择题 80分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、如图所示,电源电压为12V保持不变,R1=10Ω。

只闭合开关S时,电流表的示数为0.3A,则R1两端的电压U1=___________V,R2=___________Ω;当断开开关S,闭合S1、S2时,则电流表的示数为_______A。

2、如图所示是汽车自动测定油箱内油面高度的装置原理图,图中的油量表实质是______表改装而成的,定值电阻R0的作用是______,在加油的过程中,油量表的示数______。

(选填“变大、变小、不变”).
3、在“探究物质质量与体积的关系”的实验中,用电子天平测量物体的_____;在“用弹簧测力计测力”的实验中,拉力不得超过弹簧测力计的_____;在“用电流表、电压表测电阻”实验中,实验原理是_____,电压表应与待测电阻_____(选填串联或并联)。

4、如图所示电路中,电源电压6V,定值电阻R1标有“10Ω”字样,定值电阻R2模糊不清。

当开关S 闭合后,电流表A2的示数为0.9A,则电压表的示数为___________V,R2的阻值为___________Ω。

5、物理学研究中经常用到一些科学方法.例如:研究电流时与水流进行对比,这属于运用了______法;研究串联、并联电路时,引入“总电阻”,这属于运用了______法;研究电路中电流与电压、电阻的关系所得出的规律时,需要运用______法。

三、计算题(5小题,每小题8分,共计40分)
1、如图所示,电阻R2=5Ω,电源电压保持6V不变,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)电阻R2的电功率。

2、如图所示,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻且R1=10Ω。

当开关S1、S2断开且S3闭合时,
电流表的示数为0.6A,当开关S1、S3断开且S2闭合时,电流表的示数为0.2A。

求:
(1)电源电压;
(2)当开关S1、S2闭合且S3断开时,通电10 min电路消耗的电能;
(3)该电路的最大电功率。

3、在图(a)所示的电路中,电源电压为6伏且不变。

①金同学将定值电阻1R为10欧姆的电阻接入M、N接线柱,闭合电键S后,求电流表A的示数为多少?
②小陈同学将标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器2R接入M、N接线柱,闭合电键S,移动变阻器2R滑片,电流表的示数如图(b)所示,求电阻2R的阻值。

4、如图所示,电源电压6V保持不变,R1=5Ω,闭合开关,电压表示数为2V。

求:
(1)通过R1的电流;
(2)R2的阻值。

5、体感器的可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接引用力的大小,测量压力大小的压力传感器,工作原理如图所示,其中M 、N 均为绝缘材料,M 、N 间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器2R 的滑片P 固定在一起,电源电压恒为18V ,已知压力F 的大小与2R 的阻值大小成正比例关系,闭合开关S ,压力00F =时,滑片P 在最上端;压力
11N F =时,电流表示数为2A ,电压表示数为6V ,当滑片P 滑至最下端时,电压表示数为12V 。

求:
(1)定值电阻1R 的大小;压力1F 与2R 阻值之比k ;
(2)当滑片P 滑至最下端时,压力2F 的大小;
(3)压力F 的大小与电压表示数之间的函数关系表达式。

四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻,电源电压恒为3V 。

(1)请按图甲所示的电路图,将实物图乙连接完整;( )
(2)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4Ω的电阻时,电流表示数如图丙所示,记为_______A;以后每更换一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 _______(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为2V,同时记下对应的电流值;
(3)利用收集到的多组数据,小强作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像,分析图像可得出电流与电阻的关系是 ___________。

2、在测量标有2.5V小灯泡电阻的实验中,下图是甲同学连接好的电路。

(1)乙同学发现电路连接错误,只需更改一根导线即可。

请你把接错的那一根导线找出来,并画上“×”,再用笔画线把它改接到正确的位置上_________。

(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最__________(选填“左”或“右”)端。

(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,则电路故障可能是
________。

(写出一种可能即可)
(4)排除故障后,甲同学先闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低,实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表:
当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图所示为__________A,则此时小灯泡的电阻约为
__________Ω。

(5)最后甲同学用表格中的电阻取平均值做小灯泡的电阻,乙同学认为这样处理不正确。

请你说明理由:______________。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A.根据欧姆定律的内容可知,电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故A错误;
BCD.电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故D正确,BC错误。

故选D。

2、B
【详解】
由图像可知,当电压一定时,通过R 1、R 2、R 3的电流关系大小为
I 1<I 2<I 3
根据欧姆定律可得
U R I
= 所以三个电阻的大小关系为
123R R R >>
故ACD 错误,B 正确。

故选B 。

3、A
【详解】
a 、
b 、
c 、
d 四根合金丝,a 、c 、d 均为镍铬合金丝,b 为锰铜合金丝,长度关系为
1122
a b c d L L L L === 横截面积关系为
12
a b c d S S S S === A .选用a 和b 进行实验,a 和b 长度相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体材料的关系,故A 正确;
B .选用c 和d 进行实验,c 和d 长度相同,横截面不相同,材料相同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟导体横截面的关系,故B 错误;
C .选用a 和c 进行实验,a 和c 长度不相同,横截面相同,材料不同,因此根据控制变量法,可以探究导体电阻跟长度的关系,故C 错误;
D .选用b 和d 进行实验,b 和d 长度不相同,横截面不相同,材料不同,有多个变量,无法得出结果,故D 错误。

故选A 。

4、C
【详解】
如图所示电路,定值电阻R 2和滑动变阻器R 1串联,电流表测电流,电压表V 1测滑动变阻器两端电压U 1,电压表V 2测电源电压U ;
A .向右调节滑片时,滑动变阻器接入电路阻值增大,总电阻增大,总电流为
U I R
= 因此电流表示数变小,故A 错误;
B .电路的总功率
P UI =
向右调节滑片时,电流表示数变小,因此总功率变小,故B 错误;
C .电路电流变小,R 2值不变,电压表V 2示数U 与电压表V 1示数U 1之差为定值电阻两端电压U 2 22U IR =
U 2变小,故C 正确;
D .电压表V 1测滑动变阻器两端电压,电流表A 测滑动变阻器电流,其示数之比即滑动变阻器电阻值,向右调节滑片,滑动变阻器电阻值增大,故D 错误。

故选C 。

5、C
【详解】
由电路图可知,开关S 、S 1闭合时,灯泡与定值电阻R 并联,电流表A 测干路电流,电流表A 1被短路无示数,电压表测电源两端的电压。

再断开S 1时,灯泡与定值电阻仍并联,电流表A 、A 1均测干路电流,电压表测电源两端的电压。

由电源电压保持不变可知,电路中的总电流不变,则电压表V 和电流表A 的示数均不变。

由灯泡两端的电压不变可知,灯泡的电流不变,则灯泡的亮暗不变。

因电流表A 1从无示数变为有示数,可知电流表A 1的示数变大。

故ABD 不符合题意,C 符合题意。

故选C 。

6、D
【详解】
根据题意要求,图中的两个滑动变阻器是串联接入电路的,要使接入电路的总电阻最大,必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路。

对于左边的变阻器来说,电阻丝的右端接入电路,所以应该把滑片P 1移到最左端;对于右边的变阻器来说,电阻丝的左端接入电路,所以应该把滑片P 2移到最右端。

故选D 。

7、B
【详解】
A .教室内一盏日光灯正常工作时的电流约为0.1A ,故A 不符合题意;
B .电饭煲的加热功率约为880W ,发热电阻为
22
(220V)880W
U R P ===55Ω 故B 符合题意;
C .电视机正常工作的功率约为150W ,正常工作一小时消耗的电能约为
W=Pt =0.15kW×1h=0.15kW·h
故C 不符合题意;
D .对人体的安全电压是不高于36V ,故D 不符合题意。

故选B 。

8、D
【详解】
A .分析电路,R 0和R 的下半部分串联接入电路,电流表测该电路电流。

当R 接入电路的电阻减小,电路的总电阻也变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故A 正确,不符合题意;
B .油量增多,浮子上浮,滑片向下移动,R 接入电路的电阻减小,电路的总电阻也变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流变大,电流表示数变大,故B 正确,不符合题意;
C .R 0的功率200=P I R ,R 0电阻不变,电流表读数减小,流过它的电流变小,其功率变小,故C 正确,
不符合题意;
D .R 0两端电压00=U IR ,电流表读数减小,流过R 0的电流变小,R 0电阻不变,它两端电压变小。

电源电压不变,由串联电路的分压规律可知R 两端电压变大,故D 错误,符合题意。

故选D 。

9、C
【详解】
A .已知电源电压保持4.5V 不变,实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V 。

由串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压为
0 4.5V 1.5V 3V U U U =-=-=定
根据串联电路的电压与电阻的比例关系可知
U R U R =定定滑滑
接入阻值为20Ω的定值电阻时,实验无法完成,是因为滑动变阻器不能分担足够多的电压,导致定值电阻两端电压不能减小到1.5V 而造成的;由题可知滑动变阻器的最大阻值为30Ω,设定值电阻两端电压为1.5V 时,滑动变阻器以最大阻值接入电路,其两端电压为U 滑 ,则有
1.5V 20Ω30Ω
U =滑 解得,当滑动变阻器以最大阻值接入电路时,其两端电压应为
此时定值电阻和滑动变阻器两端的的总电压为
U 总=U 定+U 滑=1.5V+2.25V=3.75V
因此,可以换一个电压值为3.75V 的电源,比之前的电源电压值小,但不能换用电压值更大的电源,故A 不符合题意;
B .因为探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端电压不变,所以若在此时增大定值电阻两端的电压预设值,将使得前两次测量的数据失效,故B 不符合题意;
C .由题意知,更换为20Ω的定值电阻后,其两端的电压仍为1.5V 。

根据欧姆定律,此时通过该电路的电流为
1.5V 0.075A 20ΩU I R =
==定定 由A 选项分析可知,若控制定值电阻两端电压为1.5V ,则电源电压大于定值电阻和滑动变阻器两端的总电压。

由串联电路分压特点可知,此时可以串联一个电阻,串联的电阻需要分担的电压为 U 串=U 0-U 总=4.5V-3.75V=0.75V
由欧姆定律可知,串联的电阻的阻值应为
0.75V =10Ω0.075A
U R I ==串串 所以,可以在将滑动变阻器调至最大阻值30Ω的情况下,在a 、b 之外的电路中串联阻值为10Ω的电阻使实验得以完成,故C 符合题意;
D .由以上分析可知,若更换滑动变阻器,则滑动变阻器的阻值至少应为
'301040R R R =+=Ω+Ω=Ω滑滑串
故D 不符合题意。

故选C 。

10、D
由电路图可知,电路中定值电阻和滑动变阻器并联在电路中,电压均等于电源电压,两个电阻的电压保持不变,电流表A 测量干路中的电流,若①电流表A 1接在a 点,电流表A 1测定值电阻的电流,滑片P 向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则电路中总电阻变大,由欧姆定律可知,电流表A 的示数变小,由于定值电阻阻值不变,所以电流表A 1的示数不变,电流表A 1和A 的示数的比值变大;若②电流表A 1接在a 点,电流表A 1测定值电阻的电流,滑片P 向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则电路中总电阻变小,由欧姆定律可知,电流表A 的示数变大,由于定值电阻阻值不变,所以电流表A 1的示数不变,电流表A 1和A 的示数的比值变小;若③电流表A 1接在b 点,电流表A 1测滑动变阻器的电流,滑片P 向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变大,则电路中总电阻变大,由欧姆定律可知,电流表A 的示数变小,电流表A 1的示数变小,且两个电流表示数减小量相同,设减小量为I 0,由数学知识可得
1010I I I I I I
--< 即电流表A 1和A 的示数的比值变小;若④电流表A 1接在b 点,电流表A 1测滑动变阻器的电流,滑片P 向左移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则电路中总电阻变小,由欧姆定律可知,电流表A 的示数变大,电流表A 1的示数变大,且两个电流表示数增大量相同,设减小量为I 2,由数学知识可得
1212++I I I I I I
> 即电流表A 1和A 的示数的比值变大;综上可知,操作中能使电流表A 1和A 的示数的比值变大是①和④。

故选D 。

二、填空题
1、 3 30 1.6
【详解】
[1]如图,只闭合开关S 时,两个电阻串联,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.3A ,则R 1两端的电压
110.3A 103V U IR ==⨯Ω=
[2]R 2两端的电压
2112V 3V 9V U U U =-=-=
R 2的电阻值
229V 3003A
U R I ===Ω [3]当断开开关S ,闭合S 1、S 2时,两个电阻并联,电流表测干路中的电流,则电流表的示数为 1212V 12V 1.6A 1030U U I R R =+=+=ΩΩ
2、 电流 保护电路 变大
【详解】
[1]电流表与待测电路串联中,由图可知,油量表是串联在电路中的,因此油量表的实质是电流表改装而成的。

[2]当滑动变阻器连入电路的阻值为零时,若没有定值电阻R 0,电源会短路,因此定值电阻R 0的作用是保护电路。

[3]在加油的过程中,油液面上升,浮标上升,杠杆顺时针转动,滑动变阻器连入电路的阻值会变小,由串联电阻的规律,电路的总电阻会变小,根据U I R =
可知,电路中的电流会变大,即油量表示数变大。

3、 质量 量程 R =
U I
并联 【详解】
[1]天平的作用是用于测量物体的质量。

[2]使用弹簧测力计的注意事项:零刻度线、最大量程、分度值,使用时不可超过最大量程。

[3]用电流表、电压表测未知电阻,是根据欧姆定律U R I =
计算得出。

[4]电压表的使用:是与被测用电器并联。

4、 6 20
【详解】
[1]由电路图可知,这是一个并联电路,A 1测R 2的电流I 2,A 2测干路电流I ,电压表测各支路及电源电压,故电压表示数即电源电压为6V 。

[2]开关S 闭合时,R 1中通过的电流
116V 10U I R ==Ω
=0.6A 则电阻R 2中通过的电流
I2=I -I2=0.9A-0.6A=0.3A
根据欧姆定律可知,电阻R 2的阻值
226V 20Ω0.3A
U R I === 5、 类比 等效替代 控制变量
【详解】
[1] 类比法,是一种最古老的认知思维与推测的方法,是对未知或不确定的对象与已知的对象进行归类比较,进而对未知或不确定对象提出猜测。

水流学生很熟悉,但电流不直观,学生很难理解,利用水流来帮助学生理解电流,称为类比法。

[2] 等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。

在研究串并联电路时,由于电阻较多,难以分析理解,可以用一个电阻来替代多个电阻在电路中的效果来研究,故称为等效替代法。

[3]控制变量法是指当有多个因素可能影响实验结果时,每次只选择一个因素进行研究,其它因素相同。

电流的大小与电压和电阻均有关,研究与电压关系时,电压一定,改变电阻,反之研究与电压关系时,电阻一定,改变电压。

故称为控制变量法。

三、计算题
1、(1)15Ω;(2)0.45W
【详解】
解:(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测R 2两端的电压,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流
22 1.5V 0.3A 5U I R ===Ω
串联电路中总电压等于各分电压之和,R 1两端的电压 126V 1.5V 4.5V U U U =﹣=﹣=
则电阻R 1的阻值
11 4.515Ω0.3U V R I A
=== (2)电阻R 2的电功率
22 1.5V 0.3A 0.45W P U I ⨯===
答:(1)电阻R 1的阻值是15Ω;
(2)电阻R 2的电功率是0.45W 。

2、(1)6V ;(2)1080J ;(3)5.4W
【详解】
(1)只闭合开关3S 时,电路中只有1R ,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.6 A ,根据欧姆定律,电源电压
10.6A 106V U IR ==⨯Ω=
(2)当开关1S 、3S 断开且2S 闭合时,1R 和2R 并联,此时电路电流为0.2A ,根据欧姆定律
126V 300.2A U R R I +=
==Ω' 所以
2130301020R R =Ω-=Ω-Ω=Ω
开关3S 断开,1S 、2S 闭合时,1R 短路,为只有2R 的简单电路,通电10 min 电路消耗的电能
226V 6V 10min 60s=1080J 20U W t R ⨯==⨯⨯Ω
(3)开关2S 断开,1S 、3S 闭合时,两电阻并联时,电路功率最大,根据电阻的并联
121220020303R R R R R Ω=
==Ω+Ω并 电路的总功率
26V 6V 5.4W 203
U P R ⨯===Ω并 答:(1)电源电压为6V 。

(2)开关3S 断开,1S 、2S 闭合时,通电10 min 电路消耗的电能为1080J 。

(3)该电路的最大功率为5.4W 。

3、(1)0.6A ;(2)6Ω
【详解】
解:(1)将定值电阻1R 接入M 、N 接线柱时,电路为1R 的简单电路,电流表的示数为
6V =0.6A 10ΩU I R =
= (2)将标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器2R 接入M 、N 接线柱时,根据电流表示数分情况讨论可知,当电流为
=1A I
26V ===6Ω1A
U I R 当电流为
=0.2A I
26V ===30Ω0.2A
U I R 根据题意可知,滑动变阻器阻值最大为20Ω,因此电阻2R 的阻值为6Ω。

答:(1)电流表A 的示数为0.6A ;
(2)电阻2R 的阻值为6Ω。

4、(1)0.4A ;(2)10Ω
【详解】
解:(1)闭合开关,R 1与R 2串联,电压表测R 1的电压,通过R 1的电流
1112V =0.4A 5Ω
U I R == (2)根据串联电路电压的规律,R 2两端的电压
U 2=U -U 1=6V -2V =4V
根据串联电路中各处的电流相等
I 2= I 1=0.4A.
R 2的阻值为
2224V =10Ω0.4A
I R U == 答:(1)通过R 1的电流为0.4A ;
(2)R 2的阻值为10Ω。

5、(1)6Ω;13
N/Ω;(2)4N ;(3)V V 218U F U =- 【详解】
解:(1)由图可知,R 1、R 2串联,电压表测R 2两端电压,电流表测电路中电流,当F 1=1N 时,电流表示数为2A ,电压表示数为6V ,由串联电路特点可知,此时R 1两端的电压
U 1=U -U 2=18V-6V=12V
通过R 1的电流
I 1=I 2=2A
由欧姆定律可得R 1的阻值
R 1=1112V =6Ω2A
U I = 此时R 2连入电路的阻值
2226V =3Ω2A
U R I == 压力F 1与R 2阻值之比
121N 1=N/Ω3Ω3
F k R == (2)当滑片P 滑至最下端时,变阻器连入阻值最大,电压表示数为12V ,此时电路中电流
I '=I 2′=I 1′=121118V 12V 1A 6Ω
U U U R R ''--=== R 2的最大值
R 2最大='2212V =12Ω'1A
U I = 因为压力F 的大小与R 2的阻值大小成正比例关系,即F=kR 2,所以压力
2211N/ΩN/Ω12Ω=4N 33
F R =⨯=⨯最大
(3)由F=kR 2有
R 2=1N/Ω3
F F k =
串联电路特点和欧姆定律表示电压表示数
U V =IR 2=2212218V 1N/Ω18V 3=6Ω6Ω+1N/Ω3F
R U R F
R R R ⨯
⋅⋅=++ 化简可得
V V
218U F U =- 答:(1)定值电阻R 1为6Ω;压力F 1与R 2阻值之比k 为1
3N/Ω;
(2)当滑片P 滑至最下端时,压力F 2为4N ;
(3)压力F 的大小与电压表示数之间的函数关系表达式为V V
218U F U =
-。

四、实验探究 1、 0.5 B 当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
【详解】
(1)[1]由图甲所示的电路图知,滑动变阻器和定值电阻串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,电源电压为3V ,故电压表用0~3V 量程接入电路,滑动变阻器要采用“一上一下”的接法,故连接电路如图所示:
(2)[2]如图丙所示电流表用0~0.6A量程接入电路,其指针指在0.4A和0.6A的正中间,此时电流表示数应记为0.5A。

[3]每更换一个阻值更大的电阻后,定值电阻两端电压变大;探究电流与电阻关系时,要保持电阻两端电压不变,所以要使滑动变阻器分走多余的电压,根据串联分压原理可知,应增大滑动变阻器接入电路阻值,所以将滑动变阻器的滑片向B端移动,使电压表的示数为2V,同时记下对应的电流值。

(3)[4]如图丁所示,分析图像可知,通过定值电阻的电流与定值电阻的阻值的乘积不变,所以电流与电阻的关系是,当电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。

2、左灯泡灯丝断
了 0.18 8.3 小灯泡的电阻随温度的变化而变化
【详解】
(1)[1]用伏安法测小灯泡的电阻,需要用电压表与小灯泡并联测其两端电压,用电流表与之串联测其电流,所以原图需要改正,如图所示:
(2)[2]闭合开关前,应将滑片P 移到滑动变阻器的最大阻值处,图中滑动变阻器连接的是右下接线柱,则需将滑片置于最左端。

(3)[3]闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,说明与电压表并联的小灯泡断路导致电压表与电流表串联接入电路,所以故障原因可能是灯泡灯丝断了。

(4)[4]由图可知,电流表选用的是0~0.6A 量程,分度值为0.02A ,读出其示数为0.18A 。

[5]此时小灯泡电阻
1.5V 8.3Ω0.18A
U R I ==≈ (5)[6]由表中数据可知,小灯泡的电阻随温度的变化而变化,所以取平均值做小灯泡的电阻时毫无意义的。

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