【物理】物理初三年级下册第一次模拟考试精选试卷达标训练题(Word版 含答案)

【物理】物理初三年级下册第一次模拟考试精选试卷达标训练题(Word版 含答案)
【物理】物理初三年级下册第一次模拟考试精选试卷达标训练题(Word版 含答案)

一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)

1.在“伏安法测电阻”的实验中,小梦同学连接了如图甲所示的电路(电路元件完好,电源电压恒定,滑动变阻器最大阻值为R,接线柱接线牢固).

(1)连接电路过程中开关应该_____,开关闭合前滑片滑到_____处.

(2)检查电路,发现有一处连接错误,请指出连接错误的导线是_____(填

“a”“b”“e”或“d”).

(3)纠正错误后,闭合开关,测得几组数据如表.

实验序号123

电压U/V 1.5 2.1 2.8

电流I/A 1.100.14

电阻R/Ω15.015.0

第3次实验时电流表示数如图乙所示,电流表的示数为_____A.第3次实验后,算出的电阻值是_____,待测电阻值为_____Ω.

(4)实验结束后老师组织大家做延伸实验,他把A组的电流表给了B组,把B组的电压表给了A组,让A、B组利用现有器材完成测量电阻的实验设计.如果你在其中一个组,请把设计的电路图画在图丙的虚线框内.

【答案】断开电阻最大 d 0.18 15.6Ω 15.2 答案见解析

【解析】

【分析】

【详解】

(1)连接电路时,为了防止电路元件损坏,开关应处于断开状态,为了保护电路,滑动变阻器滑到最大阻值处;

(2)由实物图知,电压表测量的是电源电压,应该测量定值电阻两端电压,所以错误的是导线d,下端应该连接定值电阻左端的接线柱.

(3)如图乙,电流表接在0~0.6A量程上,所以示数为0.18A,此时电压为2.8V,根据欧姆

定律可算出此时的电阻为

2.8

15.6

0.18

R=≈Ω,将三次测量数据取平均值可知待测电阻阻值

约为15.2Ω;

(4) 根据题意可知,A组有两个电压表,B组有两个电流表;要测量电阻R x,要根据串并联

电路特点设计电路A组上图B组下图,则其设计如图:

【点睛】

伏安法测电阻中,多次测量的目的是为了取平均值;探究电流与电压关系的实验中,多次测量的目的是为了实验更具普遍性.已知滑动变阻器最大阻值为R,在最后一问的设计中,可以以R为纽带,找到电源电压的表达式.

2.方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后,欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为“6V 3.6W”的小灯泡、规格为“2A 10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数始终较大,无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下,设计了如图乙所示的电路图,继续实验。

(1)当使用图甲电路进行实验,滑动变阻器阻值调到最大时,电压表示数为4伏,此时电流表示数为______;

(2)方方根据电路图乙,连接实物电路如图丙所示。老师说少连了一根导线,请你帮她在图中添上这根导线______;

(3)方方按图乙正确连接后进行实验,采集数据,绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图,如图丁所示。

①AB段是直线,可得出的探究结论是:在电压较小时,______;

②BC段明显发生弯曲,是因为______。

【答案】0.5A 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 灯丝的电阻变大

【解析】

【分析】

(1)根据串联电路的电压关系求出滑动变阻器两端的电压,由U I R

=

,求出电路中的电流。 (2)根据图乙确定图丙的连接。

(3)根据灯丝的电阻与温度的关系分析。

【详解】

(1)[1]由图甲知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯泡两端的电压,由题意知,灯泡两端的电压为4V ,所以滑动变阻器两端的电压为

U 滑=U -U 灯=9V-4V=5V

所以电路中的电流为 5V 0.5A 10Ω

U I R ===滑滑 (2)[2]由图乙知,滑动变阻器的左半部分与灯泡并联,所以连接如图所示:

(3)①[3]由图象知,AB 段是一段直的线段,可知,在电压较小时,通过灯泡的电流与它两端的电压成正比。

②[4]BC 段出现弯曲,是由于灯丝的电阻随温度的升高而增大,电压较高时,灯丝的温度也随之升高,因此灯丝的电阻也会增大,从而造成电流与电压不成正比的现象。

【点睛】

本题主要是测量小灯泡的电阻实验,考查了灯丝电阻与温度的关系,同时考查了实验中所遇问题及解决方法,很具有实用性。

3.小华做“用电流表、电压表测电阻”实验,现有电源(电压为1.5伏的整数倍保持不变)、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,以及导线若干。他正确串联电路后,将电压表并联在电路中。闭合开关,移动滑动变阻器滑片,将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表,将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值,完成实验。

表一

表二

①获得表一实验数据的过程中,小华将电压表并联在______的两端;

②实验中小华所用的电源电压为______伏;

③根据表一中实验序号1的数据,计算此次待测电阻的阻值为______欧;(精确到0.1欧)

④根据实验数据, 计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为“10欧 2安”。______(需写出计算过程)

【答案】滑动变阻器 4.5 10.6 不能;由实验序号1中数据可得,

2.6V 14.4 Ω10 Ω 0.18 A

U R I ===>滑滑滑 因此,所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安"。

【解析】

【分析】

【详解】 [1]待测电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,当电流变大时,根据U IR =

可知,待测电阻的电压变大,由串联电路分压定律可知,滑动变阻器电阻变小,根据表一中数据可知电压表并联在滑动变阻器两端了。

[2]由实验序号3可算出待测电阻为

333 2.2V =11Ω0.2A

U R I ==测 由实验序号2可算出此时滑动变阻器接入电阻为 222 2.3V =11.5Ω0.2A U R I =

=滑 此时电路总电阻为

3211Ω11.5Ω22.5ΩR R R =+=+=测滑总

根据欧姆定律U IR =可得电源电压约为

20.2A 22.5Ω 4.5V U I R ==?=总

[3]电源电压为4.5V ,滑动变阻器电压为2.6V ,因此待测电阻电压为

=4.5V 2.6V=1.9V U U U =--测滑总

待测电阻为

1.9V 10.6Ω0.18 A

U R I =

=≈测测测 [4]由实验序号1中数据可得 2.6V 14.4 Ω>10 Ω0.18 A

U R I ===滑滑滑 因此,所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安"。

4.小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图,如图所示,他与同组同学对相关问题进行了探究。

(1)把油量信息转化为电信息,有利于信息的传递。装置中,信息转化的关键环节为:油量变化→杠杆绕O 点转动→电路的______变化→电流变化;

(2)若圆弧形电阻丝最大阻值为100Ω,其他可供选择的器材有:恒压电源E 1(电压3V)和E 2(电压18V);电流表A 1(量程0~0.6A)和A 2(量程0~0.1A);定值电阻R 1=5Ω、R 2=30Ω和R 3=100Ω。为了节约能源,并且实现油量最大时,电流表示数最大,器材选择的最佳组合为______;

A .E 2、A 2、R 3

B .E 1、A 2、R 2

C .E 1、A 2、R 1

D .

E 2、A 1、R 3

(3)合理选择器材后,他们通过测量,得到了下表所示的结果(其中V 是油箱的容积,I g 是电流表的最大示数):

依据测量结果,可以将电流表的刻度改为油量体积。分析数据可知,当液体体积为V 2时,电流表示数______(选填“大于”、“等于”或“小于)

g 512

I ; (4)关于探究过程的反思,下列说法中不正确的是____。

A .调整圆弧形电阻丝的位置,要让圆心在O 点

B .为保证安全和方便,测量时用水来灌装油箱

C .为节约空间,应该使电路元件尽量靠近油箱

D .该装置还存在一些缺陷,应继续探究并改进

【答案】总电阻 B 小于 C

【解析】

【分析】

【详解】 (1)[1]杠杆绕O 点转动,电阻值接入电路的阻值变化,电路总电阻变化,电流变化。

(2)[2]为了节约能源,需要电压较小的,电流较小,则选择电源E 1和电流表A 2,当油量最大时,电流表示数最大,圆弧形电阻丝接入电路阻值为0,则需要定值电阻为

3V 300.1A

U R I =

==Ω 综上,故选B 。 (3)[3]如果液体体积和电流表示数成正比,则当液体体积为

V 2时,电流表示数等于g 512I ,分析电流表的示数可知,电流减小的变化量越来越小,所以当液体体积为

V 2时,电流表示数小于g 512

I 。 (4)[4] A .让圆心在O 点,则两边力臂大小相同,变化量相同,故A 正确,不符合题意;

B .水不可燃,容易获取,测量时用水来灌装油箱,故B 正确,不符合题意;

C .电路元件会由于电流热效应,温度较高,油是可燃物,电路元件尽量靠近油箱容易燃烧,故C 错误,不符合题意;

D .当油量最小时,电阻丝接入电路最大,电流最小,但是电流表示数不为0,所以需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量为0,故D 正确,不符合题意。

故选C 。

5.电流表的内阻很小,通常情况下可忽略不计,小明探究电流表的电阻值时,如图甲所示,他先将20Ω的定值电阻接入电源电压6V (电压保持不变)的电路中,电路中的电流为0.3A ;他将电流表接入电路中,如图乙所示,测得电流却是0.29A 。

(1)电流表的内阻为_________Ω.电流表接入电路后,R 两端的电压变化了_________(保留小数点后二位数字)

(2)当电流通过电流表时,电流表的指针发生偏转,其工作原理是_________。

【答案】0.69 0.20 通电导体在磁场中受力而运动

【解析】

【详解】

第一空.由U I R

=得,接入电流表后,电路的总电阻: 6V 600Ω0.29A 29

U R I 总===, 则电流表的内阻为:

600Ω20Ω0.69Ω29

A R R R --≈总==; 第二空.此时定值电阻R 两端的电压:

'0.29A 20Ω 5.8V R U I R ==?=,

则R 两端的电压变化了:

△U=U-U R =6V-5.8V=0.20V 。

第三空.当电流通过电流表时,电流表的指针发生偏转,这是因为电流表内部的通电导体在磁场中受力而运动,即其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。

6.利用图甲所示的电路测量未知电阻R x 的阻值,阻值大约为5Ω.

(])请你根据电路图用笔画线代导线,将图乙的实验电路连接完整.

(_______)

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于______端(选填“A”或“B”).

(3)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数.小芳利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数;接在a、c之间,电压表无示数.如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是______.

(4)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据.画出了待测电阻R x的I-U图象,如图丙所示.由图象可得R x=______Ω.

(5)如图丁所示的实验电路图,不能够得出定值电阻R x阻值的电路是______.

【答案】见解析所示 B 滑动变阻器断路 4 B

【解析】

【分析】

【详解】

第一空.由甲图可知电流表与电阻R x串联,由图丙可知电路最大电流为0.6A,因此应选择0~0.6A量程接线柱连接,则实物图如下:

第二空.闭合开关前为保证电路用电器安全应将滑动变阻器调至最大阻值,即应将滑动变阻器的滑片置于B端;

第三空.闭合开关,电压表和电流表均无示数,说明电路故障为断路,把电压表分别接在a、b之间,电压表与电源串联,有示数说明a、b之间无故障;接在a、c之间,电压表无示数,说明a、c段被断路,b、c之间,电压表有示数,说明不是a、c段断路,因此,故障出现在b、c之间的滑动变阻器上,即滑动变阻器断路;

第四空.由图丙可知电压为2V 时,电流为0.5A ,则R x 阻值为:

2V =4Ω0.5A

x U R I == ; 第五空.由欧姆定律U R I =

知要得到R x 阻值需要知道其两端的电压和电流,A 图R 与R x 串联,电压表测电源电压,电流表测电路电流,由电流表示数乘以R 阻值,即可得R 两端电压,由串联分压可得,电源电压减R 两端电压,即可得R x 两端电压,R x 两端电压除以电路电流即可得R x 阻值;B 图R 与R x 并联,电压表测电源电压,电流表测R 支路电流,由并联电路各支路电压等于总电压可得R x 两端电压,但不知道电流,因此不可得R x 阻值;C 图R 与R x 并联,电流表分测R 支路电流和干路电流,由并联分流可知用干路电流减R 支路电流可得R x 支路电流,用R 支路电流乘以R 电阻,即可得R 支路电压,因为并联电路各支路电压等于总电压,所以R x 支路电压等于R 支路电压,即可得R x 阻值;D 图滑动变阻器与R x 串联,电压表测滑动变阻器电压,电流表测电路电流,将变阻器滑片移动到任意位置此时记录电压表示数为U 1,电流表示数为I 1,由串联分压可知:

x 1R U U U +=

1x 1I R U U += ①

改变变阻器滑片位置,记录电压表示数为U 2,电流表示数为I 2,由串联分压可知: x

'2R U U U += 即

2x 2I R U U +=②

联立①②两式,即可得R x 阻值.

7.小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:干电池,标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻.

(1)小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线.

(___)

(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到_____(选

填a”或“b”)端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为_____A.

(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制_____(选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中:

实验次数123

电阻R/Ω51020

电流I/A0.20.1

(4)由数据可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____.(5)小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻R x的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:

①闭合S、S1,此时电流表的示数为I;

②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1;

③求未知电阻R x的表达式为:R x=_____.(用R0、I、I1表示)

【答案】(1)(2)b;0.4;(3)电压表;

(4)反比;(5)③()

11

1

I I R

I

-

【解析】

【分析】

(1)电压表与定值电阻并联且正进负出;

(2)为保护电路,变阻器连入电路中电阻最大;根据电流表小量程计读数;

(3)研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,由欧姆定律的变形公式,求出电压表示数;

连接电路过程中,应该断开开关,并且将滑动变阻器阻值调到最大;

(4)由表中数据得出结论;

(5)在没有电压表时,使定值电阻与待测电阻并联,根据电流表和定值电阻的示数计算出

电压,然后根据公式

U

R

I

=计算出其电阻.

【详解】

(1)如图的电路中,电压表与滑动变阻器并联了,是错误的,将电压表与定值电阻并联,即电压表的中间接线柱应连接到定值电阻的左端,如图:

(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,根据保户电路的原则,应将滑动变阻器的滑片移动到b 端,即阻值最大端,再闭合开关;

调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,由电路图知电流表使用小量程,分度值为0.02A,指针在第二大格处,所以示数为0.4A .

(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关; 因为研究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,所以调节滑动变阻器,控制电压表的示数不变.

(4)由数据可知,每一次的电流与电阻的乘积都相等,即

0.4A 5Ω0.2A 10Ω0.1A 20Ω?=?=?;

所以可得结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.

(5)①闭合S 、S 1,此时电流表的示数为I ,由图知,此电流为干路电流,即干路电流为I ; ②闭合S 、断开S 1,此时电流表的示数为I 1,即未知电阻的电流为I 1;

根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和知,R 0的电流为:1I I -;

则电源电压为:()0010U I R I I R ==-;

③根据U R I

=得未知电阻的表达式为: ()101

X X I I R U R I I -== 【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;在没有电压表测量未知电阻时,关键得出未知电阻两端的电压,所以要根据并联电路电压相等的特点设计并联电路.

8.小军利用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材规格已在图中标明。

请用笔画线代替导线将电路连接完整,使滑片P向左移动时,滑动图变阻器接入电路的阻值增大____;

完成连接后进行实验。闭合开关前,滑片P应置于最______选填“左”或“右”端;

实验中,若无论如何调节滑动变阻器,电流表的示数为零,电压表示数始终为经检查发现是某根导线出现了断路,该导线是______选填导线编号;

测量结束后,应先______,拆除______两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材;

将电流表示数记为I,电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为和小军根据实

验数据绘制的I与之间关系的图线如图所示。

根据如图可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______的实验结论;

在如图的选项中,能正确反映I与之间关系的是______,你的理由是:______。

【答案】左断开开关电源反比A滑动变阻器两端的电压保持不变

【解析】

【详解】

滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,故变阻器滑片以右的电阻丝连入电路中,如下所示:

为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,即最左端;

电流表无示数,电路断路。电压表示数为3V,则电压表与电源连通,所以电压表并联的那部分断路,则只能是导线断路。

为了保护电路,实验结束后,应先断开开关,先拆除电源两端导线后,再拆除其他导线并整理好器材;

根据图2描出的图象,电流与导体电阻的倒数成正比,则电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;

由图2知电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,即

根据串联电路电压的特点知,滑动变阻器两端的电压保持不变,为;

由以上分析可知,电流与滑动变阻器的阻值成反比关系,I与成正比关系,故BD错误;

A图所示图线,可得:,故A正确;

C图可得:,故C错误。

故能正确反映I与之间关系的是A图,你的理由是:滑动变阻器两端的电压保持不变。【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,最后一问要理解电压不变时,电流与电阻成反比,则电流与电阻的倒数成正比。

9.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中电源电压保持不变,选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω1.5A”。

(1)如果连完电路、闭合开关后,发现仅有一只电表有示数,则造成这一现象的原因可能是____________(选填下面的字母代号);

A .电流表断路

B .定值电阻短路

C .滑动变阻器断路

D .滑动变阻器短路

E.定值电阻处接触不良

(2)电路连接完好后,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,当电流表的示数如图乙所示时,记下电压表的示数,此时电路中的电流为

______________A ;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时,滑动变阻器的滑片应向_______________(选填“左”或“右”)滑动直至电压表示数为______ V , 并记录电流表的示数;

(3)若实验中有电压为4V 、6V 、和8V 的三种电源可选,为完成5组实验,该同学选用的电源电压可能是________________V ;

(4)小明想用本实验中的器材测定未知电阻的阻值,可是发现电流表损坏,所以他设计了如图丙所示的电路图来测量未知定值电阻R x 的阻值,其中R 0为已知电阻,步骤如下: a.闭合开关S 、S 1,断开S 2时,测得电压表的示数U 1;

b._________________时,测得电压表示数为U 2;

c. 则被测电阻R x 的阻值为: R x =_____________(写出表达式)。

【答案】BE 0.4 左 2 4 闭合开关S 、S 2,断开S 1

1021U R U U ?- 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1] A .电流表断路时,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故A 不符合题意; B .定值电阻短路电压表示数为0,只有滑动变阻器接入电路,所以电流表有示数,故B 符合题意;

C .滑动变阻器断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故C 不符合题意;

D .滑动变阻器短路,只有定值电阻工作,电压表测量的是定值电阻的电压,电流表测量的是定值电阻的电流,两表都有示数,故D 不符合题意;

E .定值电阻处接触不良相当于定值电阻断路,这样电压表示数为电源电压,由于电压表电

阻极大,电流表无示数,故E

符合题意。

故选B 和E 。

(2)[2]根据电流表的接线可知,电流表使用的是小量程,分度值是0.2A ,电流表示数为0.40A 。

(2)[3][4]将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时,由于定值电阻变大,根据串联分压,定值电阻两端电压变大,由于实验探究的是电流与电阻的关系,应该控制定值电阻两端的电压不变,这时增大滑动变阻器的电阻,使滑动变阻器两端电压增大,从而可以减小定值电阻两端的电压,直至电压表示数与原来相同为止,所以滑动变阻器滑片应向左滑动,电压表示数为原来电压的大小即

110.40A 5Ω2V U I R ==?=

(3)[5]实验选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,定值电阻与滑动变阻器串联,串联分压与电阻成正比,当用25Ω电阻实验时,为保证定值电阻两端电压2V 不变时,滑动变阻器两端电压与定值电阻两端电压之和就是电源电压,而滑动变阻器的最大电阻只有30Ω,当电源电压为4V 时,滑动变阻器能把定值电阻两端电压调整为2V ,当电源电压6V 和8V 时,滑动变阻器的的滑片就是滑到最大阻值处定值电阻两端电压也超过2V ,故该同学实验时选择的是4V 的电源。

(4)[6][7]闭合开关S 、S 1,断开S 2时,测得电压表的示数U 1,这时R x 和R 0是串联,电压表测量的是R x 两端电压,根据串联分压的原理,还需要测量出R 0两端电压或者是电源电压,根据电路图可知只能闭合S 、S 2,断开S 1,这时R X 和R 0还是串联,而这时电压表测量的是电源电源,这两种情况两电阻的工作情况没有改变,由串联分压原理故有

1210

x R U U U R =- R x 大小为

10x 21

U R R U U =-

10.有一只阻值未知的定值电阻R x 。图甲是用伏安法测R x 阻值的实物电路,电源电压恒为3V ,滑动变阻器最大阻值为10Ω:

U /V I /A R /Ω 1

0.8 0.2 2

1.6 0.4 3

2.0 0.5

(1)甲图中有一根导线连接错误,请在该导线上画“×”并在图上改正(所画的导线用实线且不能交叉);

(_____________)

(2)改正电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,两电表均无示数,其原因可能是______(填字母);

A .滑动变阻器断路

B .R x 断路

C .R x 短路

(3)故障排除后,正确操作实验器材,移动滑片,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)实验小组测了三组数据(如上表),进行多次实验的目的是____________;分析表中数据可知,不可能通过以上实验获得的数据是____________(填序号)。原因是

________________;

[拓展]小明认为,实际中电流表和电压表都有内阻,若考虑电表的内阻,利用甲图改正后的电路测量电阻时,如果电压表和电流表的读数分别为U 和I ,而它们自身电阻分别为R v 和R A ,则R x 更准确的表达式为__________。

【答案】 A 4 取平均值减小误差 1 电压表示数为0.8V 时,滑动变阻器连入的电阻大于滑动变阻器的最大阻值

V V -UR IR U

【解析】

【分析】

【详解】 (1)[1]用伏安法测R x 阻值的大小,需要知道R x 两端的电压大小,流过R x 的电流大小;从图甲可以看到,可以把电阻R x 左端与电流表的接线改成电阻R x 左端与开关S 右端相连,这时

电流从电源正极流出,流过电流表、滑动变阻器、电阻R x,再流过开关S,最后回负极,电压表并联在电阻R x的两端;根据上述修改实物图,如下图所示。

(2)[2]A.假设滑动变阻器断路,那么整个电路都没有电流,电流表没有示数,电压表也没有示数,这与题中的条件相符合,所以可能是滑动变阻器断路,选项A符合题意;

B.假设R x断路,那么电路中没有电流,电流表没有示数,电压表测的是电源电压,有示数,这与题中的条件不符合,所以不可能是R x断路,B项不合题意;

C.假设R x短路,那么电路中有电流流过,电流表会有示数,电压表没有示数,这与题中的条件不符合,所以不可能是R x短路,C项不合题意。

故选A。

(3)[3]从图乙可以看到,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,它的读数是0.3A,根据

U

R

I

=可知,待测电阻R x的大小是

x

x

x

1.2V

0.3A

U

R

I

===

待测电阻R x的大小是4Ω。

(4)[4]因为实验过程中会存在误差,进行多次实验的目的是取平均值减小误差。

[5][6]不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1;因为当电压表的示数是0.8V时,这时变阻器两端的电压是

3V-0.8V 2.2V

U==

流过变阻器的电流大小是0.2A

I=

,这时变阻器的电阻大小是

2.2V

11Ω

0.2A

U

R

I

===

而变阻器的最大阻值是10Ω,R变与实际不符合,所以电压表的示数不可能是0.8V,不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1。

[7]根据欧姆定律可知,流过电压表的电流是V

V

U

I

R

=,根据并联电路的电流规律可知,流过R x的电流大小是

x V V --

U I I I I R == 根据U R I

=可知,R x 的阻值是 V x x V -UR U R I IR U

== R x 的阻值是V V -UR IR U

11.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小张同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻R T 的阻值与温度的关系。已知M 为控温器,电源电压未知但恒定不变,R 为电阻箱(一种可以改变并读出阻值的变阻器)。因实验器材的限制,利用该电路无法直接测出热敏电阻的阻值,聪明的小张进行了如下操作:

①根据图甲连接电路,闭合开关前,将电阻箱的阻值调到足够大;

②控制控温器中液体温度为10℃,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数达到某数值,记录此时电阻箱的阻值为26Ω;

③依次改变控温器中的液体温度,同时……,得到相关数据记录如下表所示。

分析并回答下列问题:

(1)步骤③中“……”部分的操作是____。

(2)从表中可以得出结论:在一定温度范围,_____。

(3)在科技创新活动中,小张用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计(电路图如图乙所示,电压表未接入),它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。闭合开关后,小华发现电流表有示数,将电压表依次并在各接线柱之间发现ab 间无示数,接ac 、bc 间有示数,此时电路中的故障是____。小华重新正确连接电路后,若想要电压表的读数随温度的升高而增大,则应在原理图乙中_____两端接入电压表。

A .a 、b

B .b 、c

C .a 、c

【答案】调节电阻箱的阻值,使电流表的示数保持不变热敏电阻的阻值随温度的升高而减小定值电阻短路A

【解析】

【详解】

(1)为了探究热敏电阻R T的阻值与温度的关系,应保持其他变量不变,即调节电阻箱阻值来保持电流表示数不变;(2)因为热敏电阻R t与电阻箱串联,而电路电流保持不变,所以电路总电阻保持不变,读表可知,那么随着温度升高,变阻箱电阻增大,即热敏电阻R T的减小。(3)如图乙:闭合开关后,小华发现电流表有示数,说明电路没有断路,将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数,而接ac、bc间有示数,则ab间一定发生短路;想要电压表的读数随温度的升高而增大,电路总电压不变的情况下,根据串联分压原理,定值电阻ab两端电压随热敏电阻R t减小而增加,故应接在ab之间,选A。

【点睛】

电流表、电压表在判断电路故障中的应用。本题考查了学生在实验操作中用电流表、电压表判断电路故障的方法;本题不仅体现了控制变量法思想,还考查了转换法思想,因为无法直接观测热敏电阻R T的阻值,所以可以将其转化为与U/I的关系:

R T从而间接得到R T的阻值与温度的关系。

12.图甲是实验小组用伏安法测未知电阻R x的实物电路,电源电压未知但恒定,已知滑动变阻器的最大阻值为R.(电阻均不受温度影响)

甲乙

(1)在甲图中找出连接错误的一根导线,并在导线上画“×”,用笔画线代替导线将实物图连接正确______.(所画的导线要用实线,不可用虚线,导线不能交叉)

(2)连接电路时开关应_______,滑动变阻器的滑片应位于最_______(填“左”或“右”)端;

(3)该实验的原理是________.

(4)在实验操作中,发现电流表已损坏,电压表完好,于是小组的同学设计了如图乙所示的电路图也完成了实验.请你帮助他们把以下实验步骤填写完整:

①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U1;

②再________,读出此时电压表的示数,记为U2;

③则未知电阻R x=________.

【答案】断开右

R=U

I

将滑片移动到最右端2

12

U

U U

-R

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]如图电路,电压表串联、电流表并联在了电路中,是错误的,正确的电路,电流表应串联,电压表与未知电阻并联,所以将未知电阻右端的导线拆掉,将未知电阻右端连接到电源负极即可,如图:

(2)[2][3]根据保护电路的原则,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片应位于最最大,如图应置于右端;

(3)[4]该实验的原理是

U

R

I =.

(4)[5][6]只有电压表的实验步骤:

①闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,当滑片位于最左端时,读出此时电压表的示数,记为U1,即电源电压;

②再将滑片移动到最右端,读出此时电压表的示数,记为U2,则滑动变阻器两端的电压

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