【物理】九年级物理下册期中精选测试卷综合测试卷(word含答案)
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【物理】九年级物理下册期中精选测试卷综合测试卷(word含答案)
一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)
1.小明同学在探究电流与电阻的关系实验时,选择的实验器材有:电源(电压恒为
6V),电流表(0~0.6A)、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、
20Ω),滑动变阻器“30Ω 1A”,导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画出导线完成图乙的电路连接;
(__________)
(2)同学们先将5Ω的电阻接入电路R所在位置,闭合开关移动滑片,使电压表的示数为2.5V,记录此时电压表、电流表的示数;接下来断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω电阻,
_____,将对应的电压表、电流表的示数记入表格。实验中,定值电阻两端的控制电压值的合理范围是______;
(3)小聪同学认为小明的实验操作太麻烦,决定将滑动变阻器和电压表去掉,用两节新的干电池做电源。电路简化为如图丙所示,进行实验,实验中在A、B之间接入阻值不同的定值电阻,在实验器材完好,操作过程无误的情況下,获得的实验数据如表格所示。小聪分析数据发现无法得出相应的实验结论。请你通过分析数据及实验器材,说明小聪无法得出实验结论的原因_____。
实验次数1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.5 0.260.14
【答案】 调节滑动变阻器的滑片P 使
其处于最大阻值处,再闭合开关,移动滑片P 使其电压表的示数还是2.5V
R 2.4V 3V U ≤≤ 见解析
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]从图甲可以看到,变阻器与电阻R 串联接在电路中,电压表测的是电阻R 两端的电压,在图乙中,电源的正极与滑动变阻器的左下端相连,滑动变阻器的电阻最大是30Ω,而四个定值电阻中最大的电阻是20Ω,所以定值电阻中的电压不会超过3V ,电压表的量程选择0~3V 即可,电压表的3V 接线柱与定值电阻的右端相连;根据上述连接实物图,如下图所示。
(2)[2]探究电流与电阻的关系,就要保持电阻两端的电压不变,所以接下来断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω电阻,调节滑动变阻器的滑片P 使其处于最大阻值处,再闭合开关,
移动滑片P使其电压表的示数还是2.5V,再将对应的电压表、电流表的示数记入表格。
[3]由题意可知,设电阻R两端的电压是R
U,电路中的电流是I,根据欧姆定律可得R
U
I
R
=,滑动变阻器两端的电压是
R
6V-
U U
=
滑
滑动变阻器接入电路的阻值大小是
()
R
R
R R
6V-
6V-U R
U U
R
U
I U
R
⋅
===
滑
滑
因为30Ω
R≤
滑
,即
()
R
R
6V-
30Ω
U R
U
⋅
≤
化简可得
R
6V
30Ω
R
U
R
⨯
≥
+
当电阻5Ω
R=,可得到
R
6
V
7
U≥;当电阻10Ω
R=,可得到R 1.5V
U≥;当电阻15Ω
R=,可得到R2V
U≥;当电阻20Ω
R=,可得到R 2.4V
U≥;由于电压表的量程是0~3V,所以R3V
U≤;综上所述,实验中,定值电阻两端的控制电压值的合理范围是
R
2.4V3V
U
≤≤
(3)[4]从表中数据可以看到,三次实验,电流与电阻的乘积是不相同的,即电阻两端的电压是不相同的,这是因为电流表也有内阻,当电阻R阻值变大时,根据串联电路的分压原理可知,电流表的内阻不变,电阻R两端的电压也在变大,而探究电流与电阻的关系实验,要求电压不变,所以无法得出相应的实验结论。
2.压力传感器是电子秤中的测力装置,可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器,探究其阻值与所受压力大小(不超过250N)的关系,如图所示是小刚设计的实验电路图。电源电压恒定,R0为定值电阻,R1为压力传感器。
(1)连接电路时开关应__________电路中R0的作用是_____________。
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电,电路出现的故障是_________;排除故障后,逐渐增大R1受到的压力,闭合开关,读出电流表和电压表的示数,计算出对应的R1的阻值,记录如下表所示,第5次测深时,电压表示数为4V。电流表示数为02A。此时R1的阻
值为_______Ω。请根据表中的数据在图中画出R1随F变化的关系图像
(___________)
次数123456
F/N050100150200250
R1/Ω6050403010
(3)通过实验探究可归纳出, R1的阻值随压力F大小变化的关系式为_____________。当R1的阻值为32Ω时,R1上受到的压力是__________N,若此压力为压力传感器在电子称正常工作时受到的压力,则电子秤应显示_______________kg
【答案】断开保护电路R1断路 20 R1=60-0.2F 140
14
【解析】
【详解】
第一空.为了保护电路,连接电路时,开关应断开;
第二空.因为串联电阻起分压作用,所以电路中串联电阻R0是为了保护电路;
第三空.电流表无示数,电路发生断路,电压表等于电源电压,则与电压表并联的电阻丝R1断路;
第四空.根据欧姆定律
U
I
R
知,第5次电阻值为: