【物理】物理初三年级下册第一次模拟考试精选试卷(提升篇)(Word版 含解析)

【物理】物理初三年级下册第一次模拟考试精选试卷(提升篇)(Word版 含解析)
【物理】物理初三年级下册第一次模拟考试精选试卷(提升篇)(Word版 含解析)

一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)

1.如图(a)是学校实验室型号相同的电子温度计,有几个已经损坏.小明想探究是否是“测温头”(“测温头”就是一个热敏电阻)损坏.

(一)他将损坏电子温度计的“测温头”拆下,用如图(b)所示的电路进行测量.

(1)请根据图(b)的电路图,将图(c)的实物电路连接完整.

(______)

(2)小明将一个“测温头”接入电路,闭合开关,发现电流表和电压表的示数如图(d)所示,此测温头内部可能___________(断路/短路).

(3)将其余“测温头”接入电路时,电流表、电压表的示数均如图(e)所示.小明猜想:

①这些“测温头”内部__________(断路/短路);

②这些“测温头”的阻值都很__________(大/小).小明将一个好的电子温度的“测温头”拆下,接入图(b)的电路中进行测量.结果电流表、电压表的示数仍如图(e)所示.由此验证了猜想②也是正确的.

(二)小明调整了实验方案,利用微安表重新实验.

(1)如图(f)所示是小明重新设计的实验装置,他记录了各“测温头”的多组“温度—电流”数据.在加热过程中,电压表的示数始终为1.5V不变,某温度时微安表的示数如图(g)所示,此时电流大小为__________μA,热敏电阻的阻值为__________Ω.

(2)图(h)是小明根据实验数据绘制的三个“测温头”的“温度—电流”图像.由图像可

知,灵敏度最高“测温头”是__________,其阻值随温度的升高而__________(增大减小).

【答案】 短路 断路 大 150 10000 A 减小

【解析】

【详解】

(一)(1)根据电路图连接实物图,电流从电源正极出发,依次流经开关、滑动变阻器、电流表、测温头回到电源负极,同时注意滑动变阻器应接在B 处以满足滑片P 向右滑时接入电路阻值变小,同时电流表选择0~0.6A 、电压表选择0~3V 的量程(并联在测温头两端),注意正极流入负极流出,具体连接情况如下:

(2)从图(d )中可以看出,电流表有示数,即代表电路中有电流经过,电路是通路,并且电压表示数为0,说明测温头没有断路而是处于短路状态;

(3)将其余“测温头”接入电路时,电流表、电压表的示数均如图(e )所示,电流表示数为0,说明电路中无电流通过,且电压表示数为3V ,有两种可能:①可能这些“测温头”内部处于断路,所以电路中无电流通过,且此时电压表测量电源电压;②可能这些“测温头”的阻值很大,电路中电流非常微弱,所以电流表示数几乎为0,“测温头”由于阻值过大,分压增多,其两端几乎等于电源电压3V 。

(二)(1)观察微安表(g )可知,其量程为400uA ,分度值为10uA ,表中示数为150uA ,根据欧姆定律可知热敏电阻的阻值为:

-41.5V 1.5V ===10000150uA 1.510A

U R I =Ω?热热热; (2)观察图像(h )可知,A 、B 、C 三个“测温头”,大的趋势均是随温度升高电流增大,且A“测温头”随温度升高电流增大最为明显(C 次之,B 几乎无变化),所以灵敏度最高的“测温头”是A 。

2.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.

3.小华为了探究“电流与电阻的关系”设计了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为3V ,R x 的备选电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一个。

(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______(选填“a ”或“b ”)端;试触时,发现电流表指针偏转到如图乙所示位置,说明电流表正、负接线柱______;

(2)排除故障后,小华将5Ω的电阻接入电路中,移动滑片P 到某一位置,此时电流表的示数如图丙所示,电路中的电流为_______A ;

(3)小华将10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中,闭合开关后,若不调节滑动变阻器,电压表示数会______(选填“变大”、“不变”或“变小”);

(4)小华依次把四个备选电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V 不变,那么滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是______Ω。

【答案】b 相反 0.2 变大 2.5~10

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]闭合开关前,应将变阻器的滑片置于阻值最大的位置,即b 端。

[2]由图乙知,试触时,电流表的指针反向偏转了,这是电流表正负接线柱接反了。

(2)[3]由题意知,电源电压为3V ,则通过电路的最大电流

3V 0.6A 5Ω

U I R === 所以电流表的量程应选择0~0.6A ,所以由图丙知,电流表的示数为0.2A ,即此时电路中的电流为0.2A 。

(3)[4]将10Ω的电阻替换5Ω的电阻,而滑片的位置保持不变,据串联电路的特点知,定值

电阻的阻值变大,其两端的电压将变大。

(4)[5]在实验探究中,定值电阻两端的电压保持为2V,则变阻器两端的电压

U=3V-2V=1V

当备选电阻接入的是5Ω时,变阻器接入电路的阻值最小,据串联电路的特点有

5Ω∶R min=2V∶1V

那么变阻器接入电路的最小阻值

R min=2.5Ω

当备选电阻接入的是20Ω时,变阻器接入电路的阻值最大,据串联电路的特点有

20Ω∶R max=2V∶1V

那么变阻器接入电路的最大阻值

R max=10Ω

所以变阻器接入电路的阻值变化范围是

2.5Ω~10Ω

4.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。

5.在“伏安法测电阻的实验”中。电路如图甲所示。电源电压保持不变,闭合S,调节滑动变阻器,两电压表示数随电路中电流表示数变化的图象如图乙所示。

(1)为保证电路安全,在未闭合S之前滑动变阻器的滑片应处于__(选填“a”或“b”)端。

(2)根据U I-图像信息可知,图线__(选填“①”或“②”)是电压表1V的变化图像。

(3)电源电压U=__V,电阻1R=__Ω,滑动变阻器连入电路的最大阻值为__Ω。

(4)当图线①和②相交时,滑动变阻器消耗的功率为__W。

(5)为了测量未知电阻x R的阻值,小明又设计了如图丙所示的电路。电源电压保持不变,

R为定值电阻。实验步骤如下:闭合S、

1

S,断开

2

S,电压表读数为

1

U,闭合S、

2

S,断开1S,电压表读数为2U,则x R=__(用U、2U、0R来表示)。

【答案】a① 8 20 60 0.8 10

21

U R

U U

-

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为保证电路安全,在未闭合S之前滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处的a端。

(2)[2]两电阻串联,电压表1V测1R的电压,电压表2V测2R的电压,电流表测电路的电流,当变阻器的滑片P移动到最右端时,变阻器连入电路的电阻为0,电压表2V示数为0,故

②是电压表2V的变化图像,①是电压表2V的变化图像。

(3)[3]当变阻器的滑片P移动到最右端时,变阻器连入电路的电阻为0,电路为1R的简单电路,电压表1V示数即电源电压,8V

U=。

[4]由图乙知,此时电路的电流为10.4A

I=,由欧姆定律得

1

1

8V

=20Ω

0.4A

U

R

I

==

[5]当电路的电阻最大时,电路的电流最小为:20.1A

I=,根据串联电阻的规律及欧姆定律,滑动变阻器连入电路的最大阻值为

1

2

8V

-20Ω=60Ω

0.1A

U

R R

I

=-=

(4)[6]因串联电路各处的都相等,故当图线①和②相交时,两电阻的电压也相等,由欧姆定律,两电阻相等,即滑动变阻器连入电路的电阻为 120ΩR R ==滑

根据串联电路电压的规律和分压原理,变阻器的电压为

8V =4V 2

,滑动变阻器消耗的功率为 22

(4V)=0.8W 20Ω

U P R ==滑滑滑 (5)[7]闭合S 、1S ,断开2S ,两电阻串联,电压表测待测电阻的电压,电压表读数为1U ;闭合S 、2S ,断开1S ,电压表测电源电压,电压表读数为2U ,根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压为

02U U U =-1

由分压原理

1210

x R U U U R =- 得出

1021

x U R R U U =-

6.我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V 的电源、开关及导线。请回答下列问题:

实验次数

AB 间电阻/Ω CD 间电阻/Ω 1

10 5 2

20 10 3 30 15

(1)连接电路时,应将开关处于______状态(选填:“断开”或“闭合”);

(2)如图甲所示,小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB 和CD 两位置,闭

合开关,电压表的示数如图乙所示,则

AB 间电压为______V 。比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压______;

(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB 间和CD 间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出:“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信?______(选填:“可信”或“不可信”),你的理由是:______。

【答案】断开 2 越大 不可信 要得到普遍性规律,实验中每次实验的电阻比值应不同

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]连接电路时,开关处于断开状态。

(2)[2]电压表使用0~3V 量程,每一个大格代表1V ,每一个小格代表0.1V ,10Ω两端的电压是2V 。

[3] 通过阻值为10Ω电阻的电流为

I =11U R =2V 10

=0.2A 串联电路中电流处处相等,所以5Ω电阻两端的电压为

U 2=IR 2=0.2A×5Ω=1V

所以串联电路中,电阻值越大,其所分电压越大。

(3)[4][5]实验过程中,三次实验的电阻比都是2:1,具有偶然性,实验中每次实验的电阻比值不同,才能得到普遍性结论,所以这一实验过程得到的结论不可信。

7.如图所示,在“测量小灯泡的电功率”的实验中,电源电压为4.5V ,小灯泡的额定电压为

2.5V 。

(1)请你用笔画线代替导线,将甲图中的实物图连接完整(要求滑动变阻器的滑片P 向B 端移动时小灯泡变暗)。

(________)

(2)某小组连接好电路后,检查连线正确,但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是________。排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P 到某处,电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率,应将图中的滑片P 向________(选填“A ”或“B ”)端移动,直到电压表的示数为2.5V ,此时电流表的示数如

丙图所示,则小灯泡的额定功率为_______W。

(3)测出小灯泡的额定功率后,某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半,发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一,其原因是______________。

(4)若将小灯泡换成定值电阻,且电路连接完好,还可以完成的实验是________(填标号)。

A.探究电流与电压的关系B.探究电流与电阻的关系

【答案】滑动变阻器的滑片未调到

最大阻值处A 0.8 灯泡电阻随温度发生变化 A

【解析】

【详解】

(1)滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗,小灯泡变暗即小灯泡的实际功率降

低,由

2

U

P

R

=可知电阻不变,电压减小,功率降低,即滑片P向B端移动时灯泡分得的

电压减小,由串联电路电压比等于电阻比可知,此时滑动变阻器阻值增大,即接入电路的电阻丝长度增加,因此应将开关与A位置相连;

(2)小灯泡发出明亮的光说明灯泡实际功率过大,由

2

U

P

R

=可知此时灯泡分得的电压

过大,由串联电路电压比等于电阻比可知,此时滑动变阻器电阻过小,即滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处;

(3)由图乙可知此时小灯泡电压为1.8V,小于额定电压,因此应增加小灯泡两端的电压,由串联电路电压比等于电阻比可知,此时滑动变阻器接入的电阻太大应当调小,即滑片P向A端移动,调整好后,由图丙知小灯泡的电流为0.32A,则额定功率为

2.5V?0.32A=0.8W

P UI

==;

(3)若将小灯泡换成定值电阻,移动滑动变阻器滑片,可改变定值电阻两端的电压和电流,探究电流与电压的关系,电阻阻值不变,不能探究电流与电阻的关系。

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.某物理兴趣小组利用图甲所示实验电路图同时测量电源电压U0的大小和电阻R x的阻值,电源电压U0约为2V~3V,R x的阻值约为6Ω~7Ω.实验室提供如下器材:导线若干、开关、电流表(量程0~0.6A,0~3A)、电压表(量程0~3V,0~15V)、滑动变阻器R (最大阻值为30Ω).请你思考完成下列问题:

(1)按照图甲用笔画线代替导线,连接好图乙中的实物图_________.

(2)用物理量U 0、R x 、电流表的示数I 写出表示电压表示数U 大小的关系式:U=_____.

(3)①正确连接电路后,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的阻值为_____(选填“最大”或“零”);

②移动滑动变阻器的滑片,读出4组电流表和电压表示数,分别以电流表的示数I 和电压表的示数U 为横坐标和纵坐标,在坐标纸上描点,把这4个点连接起来大致为一条直线(并虚线延长到纵轴),如图丙所示.从图丙中信息可求得:电源电压U 0=_____V ,电阻R x =_____Ω.

【答案】 U 0﹣IR x 最大 3 6

【解析】

(1)根据题中条件知,电压表和电流表都使用小量程,如电路图所示,除了电压表,其余元件全部串联起来,最后将电压表并联在滑动变阻器与电流表两端,两表连接时注意电流方向,如图:

(2)用物理量U 0、R x 、电流表的示数I 写出表示电压表示数U 大小的关系式:

根据U IR =得,R x 两端的电压为:X X U IR =,根据串联电路总电压等于各部分电压之和得电压表的示数为:00X X U U U U IR =-=-;

(3)①正确连接电路后,根据保护电路的原则,闭合开关前应使滑动变阻器连入电路的

阻值为最大,则闭合开关后,电流最小,对电路起到保护作用.

②根据0X U U IR =-,将坐标中任意两组数据代入式子可得:

0 2.4V 0.1A x U R =+?;

0 1.8V 0.2A x U R =+?;

联合两式解得:6Ωx R =,03V U =.

点睛:关键是欧姆定律的应用,有一定难度,最后一问根据坐标图任意找出两个标点的数据,列出电源电压的关系式,即可解出答案.

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

右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

8.3Ω

0.3A

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.

11.阅读下列材料,并回答问题。

在伏安法测电阻的实验中,可以有以下两种测量方法,分别叫内接法和外接法。如图所示,分别为实验电路的一部分。电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫内阻,电流表的内阻非常小,约为R A =0.05Ω,所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为R V =10kΩ,连入电路中通过的电流很小,所以在电学实验中通过它的电流常常忽略不计。但在实际测量中这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差。

博涵同学带领创新实验小组,仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为R 1=5Ω,R 2=20kΩ,小组同学们为了减小实验误差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值。 若你也做为博涵创新实验小组的一员,在测量R 1=5Ω的阻值时,请你回答:

(1)此实验中你们选择的恰当方法是_____(选填字母)

A .内接法

B .外接法

(2)用你们选择的方法测得的电阻值比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”)

(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因。

【答案】B 偏小 若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的真实电流和通过电压表的电流,故电流表示数比通过定值电阻的电流偏大,由欧姆定律,R =

U I ,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小。 【解析】

【分析】

(1)根据已知条件讨论:

若采用内接法,电流表测的通过定值电阻的电流是准确的,根据分压原理,得出电流表分去的电压为电压表示数大小关系;

若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据分流原理,得出通过电压表的电流与电流表示数的大小关系;

从而比较采用内、外接法对测量的影响的大小,据此分析;

(2)(3)若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,由欧姆定律分析用这种方法测得的电阻值与真实值偏差。

【详解】

(1)电流表的内阻非常小,约为R A =0.05Ω;电压表的内阻非常大,约为R V =10kΩ,在测量R 1=5Ω的阻值时,若采用内接法,如上左图,电流表测的通过定值电阻的电流是准确的,定值电阻为电流表内阻的5

1000.05Ω=Ω倍,由分压原理,电流表分去的电压为电压表示数的1 1100

V U ---+,①;若采用外接法,电压表测的电压是准确的,定值电阻是电压表内阻的445 51010-Ω=?Ω

倍,根据分流原理,假设通过定值电阻的电流为I′,由分流原理,则通过电压表的电流为31

210I '---?②;比较①②得,采用外接法对测量的影响较小,选B ;

(2)(3)若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的真实电流和通过电压表的电流,故电流表示数比通过定值电阻的电流偏大,由欧姆定律,U R I

=,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小。 故答案为:(1)B ;(2)偏小;(3)若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的真实电流和通过电压表的电流,故电流表示数比通过定值电阻的电流偏大,由欧姆定律,U R I

=

,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小。

【点睛】

本题考查串联、并联电路的规律及欧姆定律的运用。要明确电学实验中,当满足待测电阻阻值远小于电压表内阻时,电流表应用外接法,当电流表内阻远小于待测电阻阻值时,电流表应用内接法。体现了与高中知识的衔接。

12.小瑛用如图甲所示的电路测量正常工作时电压为2.5 V的小灯泡的电阻.图乙是未完成连接的实验电路.

(1)请你按要求用笔画线代替导线完成图乙中实验电路的连接.要求:滑动变阻器滑片向左移动时,电流表的示数增大.___________

(2)小瑛按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置,其原因可能是______________________(写出一个).

(3)电路正常后,小瑛闭合开关,调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是________A,小灯泡的阻值是________(保留一位小数)Ω.

(4)小瑛又想测量某未知电阻R x的阻值,设计了如图丁所示的电路(R为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,请帮助她把缺少的步骤补全,并写出R x的表达式.

实验步骤:

A.按照设计的电路图连接电路;

B.开关S断开时,读出电流表的示数,记为I1;

C.______________________________________.

表达式:R x=______________(用已知物理量和测量出的物理量符号表示).

【答案】灯泡断路 0.3 8.3 开关S闭合时,读出电流表的示

数,记为I2

【解析】

试题分析: (1)如图电源由两节干电池串联而成,电源电压为3V,所以电压表选择0-3V的量程,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,滑动变阻器电阻减小,说明滑动变阻器将划片左边电阻丝接入电路,应将滑动变阻器左边的下接线柱接入电路。

(2)闭合开关,如图丙,电压表的示数为3V,为电源电压,说明可能小灯泡断路了,或滑动变阻器短路了

(3)实验步骤:A.按照设计的电路图连接电路;

B.S断开时,读出电流表示数记录为I1,R与R X串联,电源电压U=I1(R+R X);

C. S闭合时,读出电流表示数记录为I2,R被短路,电源电压U=I2R X;

由于电源电压不变,则 I2R X = I1(R+R x),(I2- I1)R x= I1R,R x=

考点:电阻的测量

二、初三物理电功率易错压轴题(难)

13.本题考查的是“测量小灯泡的电功率”实验,涉及了实物电路的连接、实验操作和注意事项、电表的读数、功率的计算等,最后一问要结合图象和串并联电路的性质进行分析,由于灯丝电阻会随电压的变化发生变化,所以不能先求电阻,再进行计算.将几十个小彩灯串联后接在照明电路上,形成一串五光十色的彩灯带,当其中一个小彩灯灯丝烧断后,彩灯带却不会熄灭,其原因是:小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并联.当灯丝正常发光时,金属丝与灯丝支架不导通;当灯丝烧断时,金属丝与灯丝支架瞬间导通,其他小彩灯仍能发光.为探究小彩灯的这一结构,小明找来额定电压为5V的小彩灯进行实验.

(1)请用笔画线代替导线,在甲图中将实物电路连接完整.

(_______)

(2)正确连接电路,闭合开关,发现灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障的原因是_________.

(3)排除故障,正确操作测得实验数据及现象记录如下表.

①小彩灯的额定功率为_________W;

②在图乙中,作出灯丝烧断前的I-U关系图像;

(________)

③分析图像可知;小彩灯的电阻随着其两端电压的增大而________.

(4)实验中发现,灯丝烧断后,小彩灯并没有导通,其原因可能是___________.

【答案】 灯泡短路 1

增大 没有达到一定的电压,金属丝上的绝

缘材料仍没有被击穿

【解析】

【详解】

第一空.滑动变阻器采取“一上一下”的连接方式,电压表与小彩灯并联,根据题意应接0—15V 的量程,电路图如下:

第二空.正确连接电路,闭合开关,发现灯不亮,电流表有示数,电压表无示数,说明电路是通路,电压表被短路,电路故障是灯泡短路;

第三空.小彩灯额定电压是5V ,查表知此时电流是0.20A ,小彩灯的额定功率: P =UI =5V ×0.2A=1W ;

第四空.根据表中数据在图乙中描点连线,得丝烧断前的I-U 关系图像如下:

第五空.由图像可知I-U 图像不是一条直线,而是一条曲线,故可知灯泡电阻随其两端电压的增大而增大; 14.13V -1V ==10Ω0.2A

U U U R I I -==滑滑.在“测量小灯泡的电功率”实验中,小丹设计了如图甲所示的电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5V ,滑动变阻器规格为

“20Ω1A ”,电源是由2节新干电池串联组成。

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