欧姆定律单元复习练习(Word版 含答案)

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欧姆定律单元复习练习(Word版含答案)

一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)

1.小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压小于24伏且保持不变)、待测电阻R x、电压表、电流表(只有0.6安量程可用)、滑动变阻器(标有“1安”字样)、阻值为10欧的定值电阻R1、阻值为30欧的定值电阻R2、开关及导线若干。实验器材均完好

...。

(1)小华经过思考,先进行一次实验测电源电压,实验电路图及闭合开关S后对应的电压表的示数如图所示。小华实验所用电源电压为_________伏;

(2)小华根据第一次实验结果进行思考后开始第二次实验,他正确串联电源、待测电阻、电流表、滑动变阻器和开关,然后把电压表并联接入电路。闭合开关后,将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中,发现电流表示数由0.20安增大到0.58安,此过程中电压表示数减小了4.0伏。当移动变阻器滑片到某个位置时,电压表、电流表的示数分别如图(a)、(b)所示,电压表示数为_______V,电流表示数为_________A。

根据图(a)、(b)所示电压表、电流表示数,计算待测电阻R x=__________Ω。

(3)小明分析了小华的实验数据与计算结果,他认为是小华电压表所选量程不对。小明在小华电路基础上,将电压表换为另一量程并联在R x两端。为了使实验过程中电表指针能不低于刻度盘的

1

4

,他应串联电阻___________(选填R1或R2),滑动变阻器阻值接入范围为____________。

【答案】6 4.0 0.2 10 R10~20Ω

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]假设电压表的量程是0~15V,这时电压表的示数是7.5V,从电路图可以看到,这是一个串联电路,电压表并联在电阻R1两端,电路中的电流

1

1

7.5V

0.75A

10Ω

U

I

R

===

电阻R2两端的电压

22=0.75A 30Ω22.5V U IR =?=

电源电压

127.5V 22.5V 30V 24V U U U =+=+=>

这与题意不符合,所以电压表的量程不是0~15V ;那么电压表的量程是0~3V ,它的读数是

1.5V ,电路中的电流

11 1.5V 0.15A 10Ω

U I R =

== 电阻R 2两端的电压 22=0.15A 30Ω 4.5V U IR =?=

电源电压

12 1.5V 4.5V 6V 24V U U U =+=+=<

这与题意相符合,所以小华实验所用电源电压为6V 。

(2)[2]由题意可知,将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中,电压表示数减小了4.0V ,那么电压表的量程不可能是0~3V ,电压表的量程是0~15V ,从图(a )可以看到,电压表示数是4V 。

[3]电流表的量程只能是0~0.6A ,从图(b )可以看到,电流表的示数是0.2A 。

[4]由题意可知,将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中,电流表示数变大,根据U

R I

=可知,电路的总电阻变小,待测电阻R x 阻值不变,那么滑动变阻器接入电路的阻值在变小,待测电阻R x 的电压在变大,变阻器的电压在变小,由于此过程中电压表示数减小了4.0V ,那么电压表是并联在变阻器两端的,电源电压是6V ,那么待测电阻R x 的电压是

x 6V -4V 2V U ==

电路中的电流大小是0.2A ,那么待测电阻R x 的大小

x x x 2V 10Ω0.2A

U R I =

== 待测电阻R x 的大小是10Ω。 (3)[5][6]由题意可知,这时电压表的量程是0~3V ,假设串联电阻R 2,那么电路中的电流大小

6V 6V 0.15A 10Ω30Ω40Ω

I R =≤=++滑 但是要求实验过程中电表指针能不低于刻度盘的

14

,电流表的量程是0~0.6A ,指针不能低于0.15A ,所以不能串联电阻R 2;串联电阻R 1,那么电路中的电流大小要求

6V 6V 0.15A 0.3A 10Ω10Ω20ΩI R ≤=≤=++滑 待测电阻R x 的电压

x x 0.75V 3V U IR ≤=≤

解得

≤≤

R

020Ω

即他应串联电阻R1,滑动变阻器阻值接入范围为0~20Ω。

2.现有下列器材:学生电源(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~

15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω 各一个)、滑动变阻器(100Ω 0.5A),开关和导线若干,利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”,如图所示:

(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(要求滑片向右滑时,电流表示数变大);

(______)

(2)小敏同学探究电流跟电压的关系,他连好电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片 P,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是__;

(3)小敏同学排除故障后闭合开关,他调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流与电压不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是___。通过数据可知电阻R的阻值是___Ω;

U/V0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

I/A0.140.240.340.440.54

(4)小敏同学接着探究电流跟电阻的关系,他依次接入5Ω、10Ω、20Ω 三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数。实验中他接入5Ω、10Ω 定值电阻时,两次电路的电流之比为___。在不改变电路连接的情况下,为完成整个实验,电压表示数设置的范围为___V 至___V;

(5)某小组同学用图乙电路图探究欧姆定律,研究电流与电阻的关系。现有器材如下:四个定值电阻R1(5Ω)、R2(10Ω)、R3(15Ω)、R4(20Ω),标有“60Ω 1A”的滑动变阻器,电压表(可用量程 0~3V、0~15V),电流表(可用量程 0~0.6A),导线,开关,电源

电压未知。把20Ω的电阻接入电路中,刚闭合开关时,电流为 0.05A 。为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全,如果控制电压表两端的电压在 1V~ 2V 范围内,滑动变阻器的取值范围为___。

【答案】 定值电阻短路 使用前电流表指针未调零 5 2∶

1 1 2.5 5Ω~60Ω

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]要求滑片向右滑时,电流表示数变大,即电路总电阻变小因此应将电源负极与滑动变阻器右下接线柱连接,电压表负接线柱与定值电阻的右接线柱相连;如下图: (2)[2]电流表有示数,说明电路为通路;电压表没示数,说明电压表被短路,因此故障为R 短路。

(3)[3][4]检查两电表均无故障,说明测量过程正确,分析表格中数据可知:电流值都去掉0.04A 时,电流值与电压值成正比,所以可能的原因是使用前电流表指针未调零。因此电阻 R 的阻值是

0.5V 1V 1.5V 2V 2.5V =====50.1A 0.2A 0.3A 0.4A 0.5A U R I ==Ω (4)[5] 探究电流跟电阻的关系时滑动变阻器与定值电阻串联,定值电阻两端电压始终保持不变,因此接入5Ω、10Ω 定值电阻时,两次电路的电流之比为

R

112R 212

102===51

U I R R U I R R Ω=Ω [6][7]电路中最大电流为0.5A ,因此最小总电阻为

min max 6V =120.5A

U R I ==Ω 当定值电阻最小为5Ω时,滑动变阻器阻值为

12Ω-5Ω=7Ω 结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得

R 5=7

U R U R =滑滑 R =6V U U +滑

可解得R =2.5V U ,因为在实验过程中要保证定值电阻两端电压不变,因此分压相同,当接如最大电阻20Ω时,滑动变阻器阻值为28Ω<100Ω,符合题意。

当接入电路电阻最大时,此时定值电阻阻值为20Ω,变阻器阻值为100Ω,则结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得

''R ''1=5

U R U R =滑滑 '

'

R =6V U U +滑

可解得'R =1V U ,综上所述电压表的取值范围为1V~2.5V 之间。

(5)[8]把20Ω的电阻接入电路中,刚闭合开关时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,则电源的电压

440.05A 20Ω+60Ω=4V U I R R =+=?滑()

() 设电压表的示数为U R ,则滑动变阻器两端的电压

U 滑=U -U R

由串联电路的电流特点可得,电路中的电流

R R U U U I R R -=

='滑

则 R R U U R R U -=

滑 当U R =1V 时

4V -1V 31V

R R R ==滑 四个定值电阻对于滑动变阻器接入电路中的电阻为15Ω、30Ω、45Ω、60Ω,即滑动变阻器接入电路中电阻的范围为15Ω~60Ω,当U R =2V 时

4V -2V 2V

R R R ==滑 四个定值电阻对于滑动变阻器接入电路中的电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,即滑动变阻器接入电路中电阻的范围为5Ω~20Ω,综上可知,滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~60Ω。

3.欣欣利用如图甲所示的电路,探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为 4.5V),电流表、电压表各一只,开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、

15Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”),导线若干。

(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接;

(_____________)

(2)实验中欣欣发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是_______;

(3)排除故障后,多次改变 R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的I-R图像,得到的结论是_______ ;

(4)在上述实验中,欣欣用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向 ______ 端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数为______________V;(5)当欣欣改用15Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则欣欣选用的滑动变阻器的规格是______(选填“甲”或“乙”),如果串一个定值电阻就能完成实验,那么这个定值电阻的范围是________;(6)除了更换滑动变阻器的方案以外,欣欣想到原有器材不变,调整定值电阻两端的电压也可以完成实验,他应控制定值电阻两端的电压范围是________。

【答案】定值电阻断路在电压不变

时,通过导体的电流与电阻成反比A 2.5 甲2~12Ω 2.7V~3V

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]将电压表并联在定值电阻的两端,如图所示;

(2)[2]乙图中,左表为电压表,示数满偏,说明电压表与电源连通;右边为电流表示为0,说明电路断路或总电阻很大,由此可知,与电压表并联的定值电阻断路了。

(3)[3]由图丙所示图象可知:通过电阻的电流与电阻值的乘积为2.5保持不变,是一个定值,这说明:在电压不变时,电流与电阻成反比。

(4)[4][5]根据图丙所示的I?R 图象知,电阻两端的电压

U =IR=5V ×0.5A=2.5V

闭合开关发现电压表的示数变大,为保持电阻的电压不变,应增加变阻器分得的电压,根据分压原理可知,应增大变阻器连入电路中的电阻,他应该将滑动变阻器的滑片向A 端移动,使电压表示数为2.5V 。

(5)[6]当用15Ω的电阻继续实验时,即使将“10Ω2A ”的变阻器变阻器的全部电阻10Ω连入电路,由欧姆定律,此时电路中的电流 I ='U R R +滑= 4.5V 15Ω10Ω

+ =0.18A 电压表的最小示数

U 小=IR =0.18A ×15Ω=2.7V>2.5V

所以,他发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则小明选用的滑动变阻器的规格是甲“10Ω2A ”。

[7]如果串一个定值电阻就能完成实验,则滑动变阻器取最大值10Ω时,R 串最小,即满足

U R =

U R R R ++滑最大串最小 ?R =2.5V 即 4.5V 15Ω10ΩR ++串最小

?15Ω=2.5V 解得R 串最小=2Ω;

滑动变阻器取最小值0时,R 串最大,即满足

U R =

U R R +串最大

?R =2.5V 即

4.5V 15ΩR +串最大

?15Ω=2.5V 解得R 串最大=12Ω,故这个定值电阻的范围是2~12Ω。

(6)[8]由(5)知,使用“10Ω2A ”的滑动变阻器时,电压表能达到的最小示数为2.7V ;电压表量程为0~3V ,当电压表示数U 大=3V 时, 滑动变阻器分得的电压

U 滑2=4.5V?3V=1.5V

当定值电阻为15Ω时,根据分压原理有

2U U 滑大=15Ω

R 滑 则

R 滑=2U U 滑大×15Ω=1.5V 3V

×15Ω=7.5Ω 该滑动变阻器能满足要求,所以,电压表的最大示数可以为3V ;

综上,除了更换滑动变阻器的方案以外,小明想到原有器材不变,调整定值电阻两端的电压也可以完成实验,他应控制定值电阻两端的电压范围是2.7V ~3V 。

4.王小军同学用如图所示实物电路研究小灯泡的电阻,已知小灯泡上标有“3 V”字样。

(1)图中部分导线已连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整。 ___

(2)根据实物图在虚线方框内画出实验电路图。____

(3)将滑动变阻器的滑片移到某位置时,电路中电流表示数为0.2 A ,电压表的示数如图所示,则电压表示数为________V ,此时灯丝的电阻为________Ω。

(4)改变滑动变阻器的电阻,经多次实验,测得多组电压、电流值如表所示,请根据表中数据,在如图中作出小灯泡的U -I 图象。_____

【答案】 2.512.5

【解析】

【详解】

(1)滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中,如下图所示:

(2)先画出电源,从电源的正极出发,依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到负极,然后把电压表并联在灯泡两端,如下图所示:

(3)由图3可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡两端的电压为2.5V,

由I=可知,此时灯丝的电阻R===12.5Ω

5.小明在探究“电流与电阻的关系”实验时,选取了如下器材:电源(电压恒为6V )、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个)、滑动变阻器标有“30Ω 2A"、电流表、电压表、开关、导线若干。

(1)要探究“电流与电阻的关系”,必须改变接入电路的定值电阻阻值大小,通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来控制定值电阻两端的_____不变,测量并记录不同电阻所对应的电流。

(2)按电路图正确连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到____(选填“阻值最小”或“阻值最大”)端;闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数。经检查,电流表、电压表连接无误,则电路存在故障可能是_____(选填“开关断路”、“定值电阻断路”或“滑动变阻器断路”)。

(3)排除故障后,小明首先将5Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压控制值为2V,再将定值电阻由5Ω换成10Ω后,接下来应将滑动变阻器的滑

片向____( 选填“靠近”或“远离”)滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动,使电压表示数仍为2V ;当把15Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻进行第四次实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电压表示数都超过2V 。若仍想成功完成第四次实验,在不更换现有电源和滑动变阻器的前提下,应重新设置定值电阻两端的控制电压的最小值为

_______V 。

(4)小明完成实验,分析记录的实验数据后,得出的结论是_________。

【答案】电压 阻值最大 定值电阻断路 远离 2.4 当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比

【解析】

【分析】

(1)探究电流与电阻关系时,需控制电阻两端电压不变;

(2)为保护电路,闭合开关前滑片要置于阻值最大处;常见电路故障有断路与短路两种,根据电路故障现象分析电路故障原因;

(3)根据串联电路的分压特点,换接电阻后,应保持电压表的示数不变,根据串联分压的知识判断滑片的移动方向;根据滑动变阻器分压和串联电路电流相等特点分析解答;

(4)电流与电阻的关系:电压一定,电流与电阻成反比。

【详解】

(1)[1]要探究“电流与电阻的关系”时,需要通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来控制定值电阻两端的电压不变。

(2)[2]为保护电路安全,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端。

[3]闭合开关,电流表无示数,说明电路存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的定值电阻断路。

(3)[4]将5Ω电阻换成10Ω后,电压表的示数会变大,所以应该增大滑动变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P 向远离滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动,使电压表仍为原来的示数不变。

[5]当把15Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻,滑动变阻器的滑片移到最大阻值30Ω时,根据串联分压原理可知,此时电压表的示数

4V 420Ω6V 2.4V 30Ω20Ω

R U U R R ==?='++ 则应重新设置定值电阻两端的控制电压的最小值为2.4V 。

(4)[6]分析记录的实验数据后,得出的结论是当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比。

6.小明同学做测量小灯泡电阻的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V 实验电路连接如图甲所示。

(1)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯不亮,电流表、电压表均有示数。接下来他应该进行的操作是_____(只填字母)。

A.检查电路是否通路 B.更换小灯泡 C.移动滑动变阻器的滑片

(2)某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数为2.2V,想得到小灯泡在额定电压下的电阻值,应将滑片向_____(填“左”或“右” )移动。

(3)小灯泡在额定电压下的电流,如图乙所示,此时小灯泡的灯丝电阻为_____Ω(结果保留一位小数)。

(4)他第一次测量时,电压等于2.5V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量数据及计算出每次的电阻如表。

数据序号1234567

电压U/N 2.5 2.1 3.7 2.30.90.50.1

电流I/A/0.260.240.210.150.160.05

电阻R/Ω/8.17.1 6.2 4.7 3.1 2.0

由表格中的数据得出概括性的结论是:不同电压下,小灯泡的电阻值不同,灯丝的电阻随_____。

(5)整理器材时,小明发现滑动变阻器的滑片左侧部分比滑片右侧部分热,其原因是

_____。

(6)小明做完实验后,又设计了一个利用已知最大阻值为R0的滑动变阻器,来测额定电流为I额的小灯泡(灯丝电阻随温度变化)额定功率的方案,电路图如图丙所示。

①只闭合开关_____,调节R1滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数为I额。

②只闭合开关S、S2,保持R1滑片不动,调节R0的滑片到最右端,电流表的示数为I。

③只闭合开关S、S2,将_____的滑片滑到最右端,将_____的滑片滑到最左端,电流表的示数为I′。

④小灯泡额定功率的表达式为P额=_____(用R0、I额、I、I′表示)。

【答案】C 左 8.3 温度的降低而变小滑片左侧部分连入电路中,有电流通过,电流的

热效应使这部分电阻丝的温度升高 S 、S 1 R 0 R 1 200

0I R I I R I R I

''?-额额﹣() 【解析】

【详解】 (1)[1]正确连接电路后,闭合开关,电流表、电压表均有示数,则电路为通路,发现小灯不亮,说明电路的电流过小,故接下来他应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片,C 符合题意;

(2)[2]某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数为2.2V ,想得到小灯泡在额定电压下的电阻值,即电压为2.5V ,应增大灯的电压减小变阻器的电压,由分压原理,应将滑片向左移动;

(3)[3]小灯泡在额定电压下的电流,如图乙所示,电流表分度值为0.02A ,电流为0.3A ,由欧姆定律,此时小灯泡的灯丝电阻为:

2.5V 8.3Ω0.3A

U R I ==≈ (4)[4]由表格中的数据得出概括性的结论是:不同电压下,小灯泡的电阻值不同;由P UI =知,灯的电压越低,通过的电流越小,灯的功率越小(由表中数据知灯的电阻越小),灯的温度越低,即灯丝的电阻随温度的降低而变小;

(5)[5]整理器材时,小明发现滑动变阻器的滑片左侧部分比滑片右侧部分热,其原因是:滑片左侧部分连入电路中,有电流通过,电流的热效应使这部分电阻丝的温度升高;

(6)①[6]只闭合开关S 、S 1,调节R 1滑片,使小灯泡正常发光,电流表示数为I 额。 ③[7][8]只闭合开关S ,S 2,将R 0的滑片滑到最右端,将R 1的滑片滑到最左端,电流表的示数为I ′。

④[9]在①中,灯与变阻器串联,灯正常发光;在②中,R 0的最大电阻与变阻器R 1串联,在③中,为R 0的简单电路,由欧姆定律,电源电压为:0U I R '=;在②中,由电阻的串联和欧姆定律,变阻器R 1串连入电路的电阻:

001I R R R I

'=-滑 在①中,由欧姆定律和串联电路的规律,灯的额定电压为: 000I R U I R I R I

''?-额额=﹣() 小灯泡额定功率的表达式为: 2000I R P U I I I R I R I ''?-额额额额额==﹣(

7.探究“电流与电压和电阻的关系”:

实验步骤(2)探究“电流与电压的关系”时,某小组在ab间接入电阻R1,移动滑片P,将测量数据记录在表一中,当电压表示数为2.0V时,对应的电流值如图(丙)所示,为_____A.另一小组使用其它阻值的电阻R2,测量数据如表二所示,根据两组数据描绘出相应的I﹣U图象.

表一(R1)

U/V 1.0 2.0 3.0

I/V0.200.60

验结论(3)根据描绘出的I-U图象可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_____;其中图线_____表示的是R1的I﹣U图象.

问题讨论(4)探究“电流与电压的关系”时,进行了多组数据的测量,其目的是为了_____(填字母序号).

A.寻找普遍规律 B.取平均值减小误差

(5)某同学继续探究“电流与电阻的关系”时,先测出了5Ω电阻在2.0V电压下的电流,然后断开开关,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,直接读出电流值,这种做法_____(选填“正确”或“错误”),理由是_____.

表二(R2)

U/V0.8 1.6 2.6 I/V0.080.160.26

【答案】 0.4 正比 a A 错误没有控制

电阻的电压不变

【解析】

【详解】

(1)使滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入

电路中,如下图所示:

(2)当电压表示数为2.0V时,对应的电流值如图(丙)所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为 0.4 A;

(3)根据描绘出的I- U图象为过原点的直线,故可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;

由欧姆定律,R11

11.0V 0.20A

U

I

===5Ω;

R22

20.8V 0.08A

U

I

===10Ω>5Ω;

故电压相等时,通过R1的电流大,

其中图线a表示的是R1的I-U图象;

(4)探究“电流与电压的关系”时,进行了多组数据的测量,其目的是为了寻找普遍规律,选A;

(5)探究“电流与电阻的关系”时,要控制电阻的电压不变,先测出了5Ω电阻在2.0V电压下的电流,然后断开开关,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,直接读出电流值,由分压原理,电阻的电压大于2V,故这种做法错误,理由是没有控制电阻的电压不变.

8.如图所示,电源电压为6V,图甲为伏安法测电阻的电路图;图乙为连接不完整的实物图.

(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中未连接部分连接起来.____.

(2)如果实验操作中出现:电流表有示数,电压表示数为0的现象,其故障可能是

(_________)

A.电流表的正、负接线柱接反

B.电压表的量程选小了

C.电阻R发生了短路

D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路

(3)电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,电压表示数____(选填“变大”、“变小”或“不变”).

(4)实验过程中,电流表和电压表的示数如图所示,此时测得的R x=____Ω.

(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是____.

【答案】 C 变大 5 减小实验误差

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]伏安法测电阻的实物连接图的连接方法,先将电压表外出来,把其它元件串联连接起来,最后将电压表并在待测电阻两端即可,注意滑动变阻器连接要一上一下两接线柱

才有变阻作用,注意电流表和电压表的量程及接线柱的正负.

(2)[2]实验操作中,电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为0说明待测电阻短路,所以其故障可能是电阻R发生了短路,故选C.

(3)[3]电路连接正确后,闭合开关,若将滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路电阻变小,根据串联电路分压特点,滑动变阻器分得电压降低,待测电阻分得电压升高,所以电压表示数变大.

(4)[4]电流表和电压表的示数如图所示分别是0.5A和2.5V,根据欧姆定律得,此时测得

的电阻

2.5V

=5

0.5A

x

U

R

I

==Ω.

(5)[5]此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,这是为了测量一个物理量的值,其目的是减小实验误差.

9.用甲图测小灯泡电阻.灯泡正常发光的电压为2.5V.

(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为_______A,小灯泡的电阻为_______Ω;

(2)若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,而小灯泡不亮.其可能原因是

_______(说出一种即可);

(3)若一个电表发生故障,但有已知的定值电阻R0可提供的情况下,下列电路中不能测出小灯泡电阻的是_______.

【答案】0.2 12.5 滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低 D

【解析】

【分析】

【详解】

(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.2A,由欧姆定律,小灯泡的电阻为:

2.5V 12.50.2A U R

I ===Ω; (2)若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,说明电路是连通的,小灯泡不亮,可能原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低,灯泡实际功率太小所致;

(3)A .由电路图可知,S 断开时,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压U x ;S 闭合时,R 0短路,电压表测电源电压U ,根据串联电路电压的规律,可得出S 断开时定值电阻的电压U 0=U –U x ,由欧姆定律可求电路中的电流0

x U U I R -=,从而得出待测电阻的大小 00

x x x U U R R I U U =

=-, 故A 不符合题意. B .S 断开时,电流表测通过定值电阻的电流I 0,由欧姆定律可求出电源电压U=I 0R 0; S 闭合时,电流表测并联电路干路的电流I ,根据并联电路各支路互不影响,两电阻并联时,通过定值电阻的电流大小不变,故根据并联电路电流的规律可知,通过待则电阻的电流I x =I-I 0,由欧姆定律可求待测电阻大小

000

x x I R U R I I I =

=-, 故B 不符合题意. C .S 断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流I ,根据电阻的串联和欧姆定律可得电源电压的表达式U =(R x +R 0)I ;S 闭合时,为R 0的简单电路,电流表测通过R 0的电流I 0,由欧姆定律可得电源电压的表达式U =I 0R 0,根据电源电压不变,则

(R x +R 0)I =I 0R 0,

可求待测电阻大小为

00(x I I R R I

-=

), 故C 不符合题意. D .无论开关断开与闭合,电压表都测电源电压,故不能测量待测电阻的大小.故答案为D .

10.小梅测量额定电压为2.5V 的小灯泡在不同电压下工作时的电阻,所用电源电压恒为

4.5V ,她设计的电路如图甲所示.

(1)小梅记录了小灯泡在不同电压下工作时的电流,当小灯泡两端电压为_____V 时,小

灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,读出电流为_____A,此时小灯泡电阻为

_____Ω(结果保留一位小数).

(2)实验中小梅发现,不管怎么样移动滑动变阻器的滑片,都无法使小灯泡两端电压足够小.于是她向老师请教,老师告诉她在原来的电路图上增加一条导线即可,如图丙中a所示.请你用笔在图丁中将增加的导线a补画上去.

(________)

(3)小梅发现用图丙的电路可以使小灯泡两端电压的变化范围为_____V到4.5V,为保证电路安全,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于_____端(选填“左”或“右”).(4)小梅用丙的电路测出了不同电压下小灯泡的工作电流,并作出小灯泡的U﹣I图线如图戊所示,由图可知小灯泡的电阻是_____(选填“变化”或“不变化”).小刚注意到电压在0.5V﹣2.5V变化时,U﹣I图线几乎是一条直线,他认为在这个电压范围内小灯泡的

电阻是不变的.你赞同谁的观点?(请回答并说明理由)_____.

【答案】2.5 0.3 8.3 0

变化的 同意小灯泡的电阻是变化的观点,因为通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,根据P =UI ,灯的功率变大,灯的温度升高,因灯的电阻随温度的升高而变大,故灯的电阻随电压的增大而变大

【解析】

【分析】

小灯泡正常发光时,利用欧姆定律U R I

=可以计算小灯泡的电阻;滑动变阻器的分压式接法,可以使电流表和电压表的读数从0开始,但要注意接法的正确性,接线柱两下一上;小灯泡的电阻是变化的,电阻随温度的升高而变大.

【详解】

(1)小灯泡的额定电压为2.5V ,所以当小灯泡两端电压为2.5V 时,小灯泡正常发光,由图可知,此时电流表示数为0.3A ,此时小灯泡的电阻为 2.5V 8.3Ω0.3A

U R I ≈==; (2)实验中小梅发现,不管怎么样移动滑动变阻器的滑片,都无法使小灯泡两端电压足够小,图中滑动变阻器采用的是限流式接法,可以改成分压式接法,使电流表和电压表的读数从0开始,如图所示:

(3)图丙的电路采用的是滑动变阻器的分压式接法,可以使小灯泡两端电压的变化范围为0V 到4.5V ,为保证电路安全,闭合开关前要将滑动变阻器的滑片置于右端,使电流表和电压表的读数从0开始,保护电流表和电压表的安全使用.

(4)小灯泡的U ﹣I 图线是曲线,可知小灯泡的电阻是变化的,电流是0.2A 时,电阻是:1111V =5Ω0.2A U R I ==;电流是0.25A 时,电阻是:2222V =8Ω0.25A

U R I ==,而且电阻随温度的升高而变大.因此同意小灯泡的电阻是变化的观点,因为通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,根据P =UI ,灯的功率变大,灯的温度升高,因灯的电阻随温度的升高而变大,故灯的电阻随电压的增大而变大.

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