物理九年级下册 欧姆定律单元复习练习(Word版 含答案)
九年级物理欧姆定律专题练习(附标准答案)

九年级物理欧姆定律专题练习(附标准答案)一、串联电路1.根据题意,电阻R1=12Ω,电流I1=0.3A,I2=0.5A。
根据欧姆定律,I=U/R,故可列出方程组:0.3=U/(12+R2),0.5=U/R2.解得U=15V,R2=10Ω。
2.根据题意,滑动变阻器为20Ω,滑片在中点时,R1=10Ω,I=0.24A,U=7.2V。
根据欧姆定律,可列出方程组:U=I1(R1+R2),I1=I2(R1+R2)/R2.解得R1=15Ω,电源电压为12V。
当滑片移到右端时,R2=0Ω,I2=I1=0.6A,U=I1(R1+R2)=9V。
3.根据题意,电源电压为6V,R1=10Ω,I=0.2A。
根据欧姆定律,可列出方程组:U=I(R1+R2),R2=U/I-R1.解得U=12V,R2=40Ω。
当滑片移到某一位置时,电压表和电流表中有一个已达满刻度,说明该电表的量程不够,需要更换合适的电表。
二、并联电路1.根据题意,电源电压为12V,总电阻为7.5Ω,L1的电阻为10Ω。
根据并联电路公式,可列出方程组:1/L2=1/7.5-1/10,I=12/7.5=1.6A,IL1=12/10=1.2A。
解得L2的电阻为15Ω,IL2=0.4A。
2.根据题意,R1=5Ω,滑动变阻器为“1A、20Ω”,电源电压为4.5V,K断开时I=1A,K闭合时I=1.5A。
根据欧姆定律,可列出方程组:4.5=I1(R1+R2),1.5=I2R2,I1=I2+1A。
解得L1的电阻为3Ω,L2的电阻为6Ω。
三、取值范围1.根据题意,电流表量程为0.6A,电压表量程为15V,电源电压为36V,R2的阻值为24Ω,I=0.5A。
根据欧姆定律,可列出方程组:U=I1(R1+24),I1=I2(R1+24)/R1.解得R1的阻值为48Ω,R2的阻值最小不能小于12Ω,电压表的读数为9V。
2.根据题意,R1=5Ω,滑动变阻器为“1A、20Ω”,电源电压为4.5V,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。
九年级物理下册欧姆定律单元综合测试(Word版 含答案)

九年级物理下册欧姆定律单元综合测试(Word版含答案)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2.5VR 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。
九年级物理下册 欧姆定律单元练习(Word版 含答案)

九年级物理下册欧姆定律单元练习(Word版含答案)一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)1.要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x。
实验室提供的器材有:电源(电压为3V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω5A)各一个,开关、导线若干。
(1)小明用伏安法测量该电阻,如图是小明连接的电路。
接通电路后,观察到电流表指针不偏转,示数为零,电压表示数为2V。
请你判断:电路中哪一个元件发生了什么故障?答:______;(2)在排除故障换用新元件后,经检查电路完好。
闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,电流太小的原因是______。
所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值;(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值;(a)画出实验电路图______;(b)实验步骤:按图连接好电路;闭合S1调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开S1闭合S2,______;读出电阻箱的阻值R;(c)写出待测电阻R x的表达式:______。
【答案】电流表短路待测电阻阻值太大保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表示数与闭合S1时相同R x=R【解析】【分析】(1)常见电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。
(2)根据欧姆定律,在电压不变的情况下,若电路的电阻增大,则电路中的电流减小,若电阻值很大,则电路中的电流会很小。
若电流值小于电流表的分度值时,将无法准确地测出电流值。
(3)根据实验电路图可知,实验时有电压表,没有电流表,可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验,即:连接好电路图后,用电压表测出待测电阻两端电压,再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变,根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等;据此设计实验步骤。
人教版九年级下册物理 欧姆定律单元测试卷 (word版,含解析)

人教版九年级下册物理欧姆定律单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)1.要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x。
实验室提供的器材有:电源(电压为3V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω5A)各一个,开关、导线若干。
(1)小明用伏安法测量该电阻,如图是小明连接的电路。
接通电路后,观察到电流表指针不偏转,示数为零,电压表示数为2V。
请你判断:电路中哪一个元件发生了什么故障?答:______;(2)在排除故障换用新元件后,经检查电路完好。
闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,电流太小的原因是______。
所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值;(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值;(a)画出实验电路图______;(b)实验步骤:按图连接好电路;闭合S1调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开S1闭合S2,______;读出电阻箱的阻值R;(c)写出待测电阻R x的表达式:______。
【答案】电流表短路待测电阻阻值太大保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表示数与闭合S1时相同R x=R【解析】【分析】(1)常见电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。
(2)根据欧姆定律,在电压不变的情况下,若电路的电阻增大,则电路中的电流减小,若电阻值很大,则电路中的电流会很小。
若电流值小于电流表的分度值时,将无法准确地测出电流值。
(3)根据实验电路图可知,实验时有电压表,没有电流表,可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验,即:连接好电路图后,用电压表测出待测电阻两端电压,再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变,根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等;据此设计实验步骤。
九年级物理下册 欧姆定律单元复习练习(Word版 含答案)

九年级物理下册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.现有下列器材:学生电源,电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、定值电阻8(2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个)、开关、滑动变阻器(15Ω 1A)和导线若干,利用这些器材探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电压表示数变小;______(2)实验中,不能被选用的电阻为___Ω;判断的依据是______;(3)保证所选电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在3V至______V之间;(4)实验中依次接入其中三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,测得相应的电流值,如下表所示。
分析表中的数据可以得出结论______;实验次数…234…R/Ω…101520…I/A…0.30.20.15…(5)做完探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,把定制电阻换成小灯泡,测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
①闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,如要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向______(选填“A”或“B”)移动,使电压表的示数为______V。
②改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值。
根据记录的数据,绘制得如图丙所示的I﹣U图像。
由图像可知,小灯泡的额定功率是______W;同时发现小灯泡的电流与电压不成正比,原因可能是______。
【答案】 2.5 此时电流超过了电流表的量程 4.8电压一定时,电流与电阻成反比 A 2.5 0.5 小灯泡电阻受到温度的影响【解析】【分析】【详解】(1)[1]由题意可知,当滑动变阻器滑片P 向B 端移动时,接入电路中的电阻变大,故滑片左侧的电阻丝应当连入电路中,电路连接图如图所示。
九年级下册欧姆定律单元测试卷(含答案解析)

九年级下册欧姆定律单元测试卷(含答案解析)一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)1.为了节能,正明中学为教室安装了光控照明系统,有效避免了“长明灯”的现象.光控系统用光敏电阻控制,光敏电阻是阻值随着光的照度改变而发生变化的元件(光越强,照度越大,照度的单位为1x).某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表:(1)根据表中数据,请在如图坐标纸中描绘出光敏电阻随照度变化的图线_____.其阻值随照度变化的规律是______;(2)如图所示,当1、2间电压上升至4V时,控制电路自动启动照明电路.请利用所给器材在如图虚线框内设计一个电路______,给1、2两端提供电压,并要求当天色渐暗照度降至1.0(lx)时,照明电路启动.(控制电路对你所设计电路无影响)器材:电源(电压为6V),开关S及导线若干,其他器材如下表.在你所设计的电路中,电阻箱的阻值应调至______kΩ;(3)某同学在对所设计的电路进行调试时,发现照明电路过早启动.请你提出一个可行的解决办法:______.【答案】光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小10 增大电阻箱R的阻值【解析】(1)根据表格中的数据在图1中先描点,再用平滑的曲线连线,如图1所示:从图1可知,光敏电阻的阻值随照度变化的规律是:光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。
(2)电路如图2所示。
控制开关自动启动照明系统,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至 1.0(1x)时启动照明系统,即此时光敏电阻阻值为20kΩ,其两端电压为4V,而电源电压为6V,所以应串联一个电阻分担一部分电压,则电阻箱两端的电压为6V−4V=2V,根据串联分压可知:204221U R VU R R V====光光箱箱箱,所以电阻箱的阻值为10kΩ。
(3)照明电路过早启动,必须想办法让光敏电阻的阻值降低,则光敏电阻分担的电压减小,而电源电压不变,所以电阻箱分担的电压增大,则电阻箱的阻值应该增大。
点睛:照明电路过早启动,必须想办法让光敏电阻的阻值降低,而电源电压不变,根据串联分压的关系判断出电阻箱阻值的变化即可。
九年级物理下册 欧姆定律单元测试卷 (word版,含解析)

九年级物理下册欧姆定律单元测试卷(word版,含解析)一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)1.在复习电学知识时,小明在实验室做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。
实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡点的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
(1)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。
闭合开关后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____W。
(2)移动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的小灯泡的I-U图象。
由图象可知:当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻______,如果小灯泡两端的电压为1.9V,则小灯泡的实际功率_______0.38W。
(3)在做“探究电流与电阻的关系”实验时,小明所用的四个定值电阻的阻值行别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验,他把电路中的小灯泡取下,电路的其他元件连接方式不动,把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。
如果要保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验,则定值电阻两端的电压应该在_______范围内选择。
【答案】1.52变大大于 2.4V~3V【解析】【详解】(1)[1]当电压为额定电压3.8V时,图乙中电流表小量程分度值为0.02A,示数为0.4A,灯的额定功率P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W(2)[2][3]在图丙中,分别作出图象上a、b两点的电压及对应的电流大小,如下图所示由图可看出,电压的增加的量U b-U a大于对应的电流增加的值量I b-I a,即电压增加的量比电流增加的要大,根据欧姆定律a ba ba bU UR RI I=<=所以,当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻也变大;因在实际电压1.9V 下的电阻小于灯在额定电压3.8V 下的电阻,R 实<R 额,灯的实际功率2222()()1 1.52W 0.38W 22444U U U P U P R R R R ==>=⨯===额额额额实额实实额实 即小灯泡的实际功率大于0.38W 。
九年级物理欧姆定律专题练习(附答案)

九年级物理欧姆定律专题练习(附答案)一、串联电路1.根据欧姆定律,电流I=U/R,其中U为电源电压,R为电路总电阻。
当电键SA断开时,通过电路的电流为0.3A,因此U=0.3*12=3.6V。
当电键SA闭合时,通过电路的电流为0.5A,此时电路总电阻为R1+R2,即12+R2.根据欧姆定律可得0.5=U/(12+R2),解得U=6V,R2=12欧。
2.根据欧姆定律,电流I=U/R,其中U为电源电压,R为电路总电阻。
当滑片P在中点时,电路总电阻为20/2=10欧,电流为0.24A,因此U=10*0.24=2.4V。
根据电路中的电压分配定律,滑动变阻器两端的电压等于电源电压,即20I+2.4=4.5,解得I=0.105A,U=4.2V。
当滑动变阻器移到右端时,滑动变阻器两端的电压等于电源电压,即20I+U=4.5,解得I=0.225A,U=1.5V。
3.当电键S闭合时,电路总电阻为10+(20-10)*P=10+10P,根据欧姆定律可得0.2=6/(10+10P),解得P=0.4.此时电压表两端的电压为6*0.4=2.4V。
当滑片P移到某一位置时,假设电压表已达满刻度,则电路中的电阻为10+(20-10)*P=10+10P,根据欧姆定律可得电流I=6/(10+10P),此时电流表的示数为0.8A。
二、并联电路1.根据并联电路的公式,1/Rt=1/R1+1/R2,其中Rt为总电阻。
由此可得R2=22.5欧姆。
由于两个灯泡并联,所以它们的电压相同,根据欧姆定律可得L1和L2中通过的电流均为1.2A。
干路电流为I=U/Rt=12/7.5=1.6A。
2.当K断开时,电路中只有R1和电流表,根据欧姆定律可得L1的电阻为6欧姆。
当K闭合时,电路中有R1、R2和电流表,根据欧姆定律可得L2的电阻为2欧姆。
三、取值范围1.当R2为24欧姆时,电路总电阻为R1+R2=36/0.5=72欧姆,因此R1=72-24=48欧姆。
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物理九年级下册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.现有下列器材:学生电源,电流表(0~0.6A 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、定值电阻8(2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个)、开关、滑动变阻器(15Ω 1A)和导线若干,利用这些器材探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电压表示数变小;______(2)实验中,不能被选用的电阻为___Ω;判断的依据是______;(3)保证所选电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在3V至______V之间;(4)实验中依次接入其中三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,测得相应的电流值,如下表所示。
分析表中的数据可以得出结论______;实验次数…234…R/Ω…101520…I/A…0.30.20.15…(5)做完探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,把定制电阻换成小灯泡,测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
①闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,如要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向______(选填“A”或“B”)移动,使电压表的示数为______V。
②改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值。
根据记录的数据,绘制得如图丙所示的I﹣U图像。
由图像可知,小灯泡的额定功率是______W;同时发现小灯泡的电流与电压不成正比,原因可能是______。
【答案】 2.5 此时电流超过了电流表的量程 4.8电压一定时,电流与电阻成反比 A 2.5 0.5 小灯泡电阻受到温度的影响【解析】【分析】【详解】(1)[1]由题意可知,当滑动变阻器滑片P 向B 端移动时,接入电路中的电阻变大,故滑片左侧的电阻丝应当连入电路中,电路连接图如图所示。
(2)[2][3]若选用2.5Ω的电阻,实验中电阻R 两端的电压始终保持3V 不变,由欧姆定律可得,此时电路中的电流为3V = 1.2A>0.6A 2.5ΩU I R == 超过了电流表的量程,故实验中不能被选用的电阻为2.5Ω。
(3)[4]保证可用电阻均能正常进行实验,设最大电源电压为'U ,根据串联电路电压的规律和分压原理U R U R =滑滑定定当所用定值电阻的阻值为25Ω,变阻器接入阻值最大为15Ω时'3V 15Ω3V 25ΩU -= 解得' 4.8V U =实验中需要控制电阻R 两端的电压始终保持3V 不变,所以电源电压最小为3V ,故电源电压只能在3V 到4.8V 之间。
(4)[5]由表格数据可知,对应的电流和电阻的乘积都等于3V ,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
(5)[6][7]由图乙所示电压表可知,其量程为0~3V ,分度值为0.1V ,所示为2.2V ,灯泡两端电压小于额定电压,要测灯泡额定功率,应增大灯泡的电压,减小变阻器分得的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,即滑片向A 端移动,直到电压表示数为额定电压2.5V 。
[8]由图丙所示图像可知,灯泡的电压为1.5V 时,电流为0.15A ,由U I R=可得,此时灯泡的电阻值 1.5V =10Ω0.15AU R I == 由图丙可知,灯泡额定电压对应的电流为0.2A ,灯泡额定功率2.5 V 0.24A=0.5W P UI ==⨯[9]小灯泡的电流与电压不成正比,原因可能是小灯泡电阻受到温度的影响,小灯泡电阻丝会随着温度的变化而变化。
2.在复习电学知识时,小明在实验室做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。
实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡点的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
(1)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。
闭合开关后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____W。
(2)移动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的小灯泡的I-U图象。
由图象可知:当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻______,如果小灯泡两端的电压为1.9V,则小灯泡的实际功率_______0.38W。
(3)在做“探究电流与电阻的关系”实验时,小明所用的四个定值电阻的阻值行别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验,他把电路中的小灯泡取下,电路的其他元件连接方式不动,把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。
如果要保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验,则定值电阻两端的电压应该在_______范围内选择。
【答案】1.52变大大于 2.4V~3V【解析】【详解】(1)[1]当电压为额定电压3.8V时,图乙中电流表小量程分度值为0.02A,示数为0.4A,灯的额定功率P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W(2)[2][3]在图丙中,分别作出图象上a、b两点的电压及对应的电流大小,如下图所示由图可看出,电压的增加的量U b-U a大于对应的电流增加的值量I b-I a,即电压增加的量比电流增加的要大,根据欧姆定律a ba ba bU UR RI I=<=所以,当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻也变大;因在实际电压1.9V下的电阻小于灯在额定电压3.8V 下的电阻,R 实<R 额,灯的实际功率2222()()1 1.52W 0.38W 22444U U U P U P R R R R ==>=⨯===额额额额实额实实额实 即小灯泡的实际功率大于0.38W 。
(3)[4]探究电流与电阻的关系实验时,应控制不同电阻的电压保持不变,根据把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别接入电路中进行探究,保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验:因电流表的量程为0~0.6A ,所以电路中的最大电流为0.6A ,当接入最小的电阻5Ω时,电压表示数即为允许的最大电压U 大=R 小I 大=5Ω×0.6A=3V因变阻器的最大阻值为30Ω,当变阻器电阻全部连入电路中时,若接入最大的电阻R 大=20Ω,此时电路中的最小电流6V 0.12A 2030U I R R ===+Ω+Ω小定大滑大 定值电阻的最小电压 U 小=I 小R 定大=0.12A ×20Ω=2.4V则定值电阻两端的电压应在2.4V~3V 。
3.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 、bB .b 、cC .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。
4.小刚同学在做“用伏安法测量某定值电阻R阻值”的实验中将电路图连接成如图甲所示电路.(1)连接电路时,开关必须是_____,滑动变阻器滑片置于___端(选填“C”或“D”).(2)实验中,移动滑片,电流表无示数,电压表有较大示数且无明显变化,经检查是导线连接问题,请你用笔面线代替导线将图甲电路连接完整_________.(3)电路连接正确后,当电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流大小为_____A,它的阻值是_________Ω.通常情况下要进行多次测量,其目的是为了_______.(4)另一位同学选择了一个标准的电阻箱(元件符号),若干开关、干电池及导线和一个电流表(电流表量程足够大)来测量定值电阻R的阻值,请你帮他在方框内设计完整的电路图______(画出一种即可).【答案】断开 C 定值电阻R右端连线到电压表3V接线柱 0.39 9 减小误差见解析【解析】【分析】【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须是断开的,滑动变阻器滑片置于阻值最大处端的C处;(2)由原电路图知道,电阻没有接入电路中,电压表、电流表、变阻器串联在电路中,所以实验中,移动滑片,电流表无示数,电压表有较大示数且无明显变化;实验中,电阻应与变阻器串联在电路中,电压表与电阻并联,定值电阻R右端连线到电压表3V接线柱,故电路正确连接如下:(3)电路连接正确后,当电压表的示数如图乙所示,即电压表选用小量程,分度值是0.1V,所以电压是2.7V,电流表的示数如图丙所示,则电流表选用小量程,分度值是0.02A,则通过定值电阻的电流大小是0.3A,由欧姆定律知道,它的阻值是:R=UI=2.7V0.3A=9Ω;通常情况下要进行多次测量,其目的是为了取平均值减小误差;(4)将两电阻并联,每个支路一个开关,电流表接在干路上,首先只接通定值电阻,记下电流表示数;将电阻箱阻值调到最大,再只接通电阻箱,将电阻箱阻值逐渐调小,使电流表示数与第一次相同,此时电阻箱示数即为定值电阻的阻值.故电路连接如图所示:5.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 =4Ω0.5Ax 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 +=即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.6.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()111I I RI-【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URI=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: ()101X 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.7.小兵利用图甲电路来探究电流与电阻的关系,他在实验中控制电压表示数为U 0不变,相关器材规格已在图中标明.(1)请用笔画线代替导线将电压表接入电路;(________)(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最______(选填“左”或“右”)端;(3)闭合开关,将电阻箱调至某阻值,调节滑动变阻器时,他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化,经检查是由于某处短路而造成的,被短路的是______;(4)小兵调节电阻箱阻值R,进行多次实验,所绘制的I与1R关系图线如图乙所示,由此可知U0=_____V,实验结论是:在电压一定时,_______;(5)若由于电池电量不足,小兵换用4.5V电源后继续实验,进行了如下操作:①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验,实验完成后断开开关;②再将电阻箱阻值调至15Ω后,闭合开关进行实验;则由于小兵在上述操作中的一个疏漏,将会导致________;(6)小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究,在5Ω~25Ω范围内,他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验,则他根据实验数据描点所绘制的I与1R关系图线不可能是图丙中的______(选填“甲”或“乙”),理由是_______.【答案】左电阻箱(或电压表) 2 通过导体的电流与导体的电阻成反比电阻箱两端电压超过电压表量程乙当电阻箱阻值为25Ω时,滑动变阻器最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V【解析】【详解】电压表应与待测电阻箱并联,因此实物图如下:;为保证开关接通时用电器安全,滑动变阻器应调至最大阻值,即将滑片移动至最左端; 第三空.电压表示数始终为零说明电阻箱没有分压,或电压表短路将电阻箱短接,因此故障为电阻箱或电压表短路;由图乙可知,I =0.4A 时,11=0.2R-Ω,因此R =5Ω,由公式U IR =可得: 00.4A?5Ω=2V U IR==; 由图像可知在电压一定时,电流I 与电阻的倒数1R 成正比,即在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;在探究电流与电阻的关系,要保证电压相同因此①②两次操作之间要再次调节滑动变阻器分压,使电阻箱两端电压相同,如果未进行该操作,由串联电路分压,且串联电路电压比等于电阻比,可知会导致电阻箱两端电压超过电压表量程;由图丙可知,甲I =0.35A 时,11=0.2R-Ω,因此R =5Ω,由公式U IR =可得: 0.35A?5Ω=1.75V U I R ==甲甲甲 因为串联电路电压比等于电阻比,且变阻箱两端电压不变为1.75V ,可得当变阻箱电阻为25Ω时:U R =U R 甲甲滑滑即1.75V 25Ω3V -1.75V =R 滑可得:20ΩR =滑,滑动变阻器可满足分压需求.乙I =0.15A 时,11=0.2R-Ω,因此R =5Ω,由公式U IR =可得:0.15A?5Ω=0.75V U I R = 乙乙乙因为串联电路电压比等于电阻比,且变阻箱两端电压不变为0.75V ,可得当变阻箱电阻为25Ω时:U R =U R 甲甲滑滑即0.75V 25Ω3V -0.75V =R 滑可得:75ΩR =滑,滑动变阻器最大阻值为50Ω不能满足分压需求.综上他根据实验数据描点所绘制的I 与1R关系图线不可能是图丙中的乙,理由是当电阻箱阻值为25Ω时,滑动变阻器最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V . 8.在探究电流与电阻关系的实验中,所用器材如下:蓄电池(6V )、电流表、电压表、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各一只)、开关、滑动变阻器(1.5A 20Ω)、导线若干.(1)请你帮助小军按图甲所示的电路图连接图乙的实物电路,要求滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大.(___)(2)补接后小军先将5Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V ,电流表示数如图丙.请读出示数:_____A .(3)当小军将10Ω电阻换接成15Ω电阻后,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都不能使电压表示数仍为2V ,分析其原因可能是_____(答出一种情况即可).(4)小军完成此实验后,想利用原有器材进行”伏安法测电阻“的实验.电路连接正确后闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数为6V ,你认为发生故障的原因是_____.(5)排除故障后,将滑片P 移到某一位置时,两表读数如图丁所示,小军计算得出所测电阻的阻值R =_____Ω.你认为这个结果可靠吗?_____,理由是_____.【答案】 0.4 定值电阻两端的电压保持太低 定值电阻断路5不可靠没有多次测量求出平均值以减小误差【解析】【分析】(1)滑动变阻器与电阻串联接入电路中,根据滑动变阻器的接法连接滑动变阻器;(2)根据电流表的量程和分度值读数;(3)换接15Ω电阻时,根据串分压的知识,电压表的示数变大,为使电压表的示数不变,所需滑动变阻器的阻值更大,电压表的示数无法达到2V,可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成;(4)定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,当定值电阻断路时,电压表与电路串联,分担电源电压.(5)在测量电阻的实验中,应通过滑动变阻器改变电路中的电流,多次测量求平均值,以减小实验的误差.【详解】(1)滑动变阻器与电阻串联接入电路中,滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大,则应连接左下接线柱;如图:;(2)电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.4A;(3)换接15Ω电阻时,根据串分压的知识,电压表的示数变大,为使电压表的示数不变,所需滑动变阻器的阻值更大,电压表的示数无法达到2V,可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成;(4)被测电阻断路时,电压表与电路串联,分担电源电压,示数为电源电压,电流表无示数;(5)由图丙知:电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为U=1V,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为I=0.2A,所以1V5Ω0.2AURI===;这个结果不可靠,应多次测量求平均值,以减小实验的误差.9.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.。