【物理】人教版九年级下册物理期中精选试卷训练(Word 版 含解析)
一、初三物理 欧姆定律 易错压轴题(难)
1.用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻实验中,电源电压恒为3V ,小灯泡L 标有“2.5V”字样,滑动变阻器标有“100.5A Ω”字样。
(1)请用笔面线代替导线,将图甲中实物电路正确连接完整。要求:滑动变阻器的滑片P 向左移。小灯泡的亮度变亮。
(___________)
(2)连接好电路,闭合开关,观察到小灯泡L 不发光,电压表示数为零,移动滑片仍如此。将电压表分别正确并联在AB 、BC 、CD 两端,发现AB CD BC 0,0U U U ==>.由此可知,发生故障的是_________断路(选填:“AB ”、“BC ”或“CD ”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P ,当电压表的示数为2.4V 时,应该向______(选填“左”或“右”)移动滑片P 。才能测得小灯泡正常工作时的电阻,小灯泡正常工作时电流表示数如图所示。为______A,则灯泡正常工作时的电阻为__________Ω,(除不尽则保留一位小数)。 实验次数
电压表示数U /A 电流表示数I /A 电阻R /Ω 1
1.00 0.14 2
1.70 0.22 3
2.50
(4)分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化,这是因为________在影响灯丝电阻。细心的小君发现灯泡内壁变黑,是因为高温的钨蒸气遇冷_______(填物态变化)形成的。 (5)小君同学只用电阻箱替换灯泡,其它不变,继续探究“电流与电阻的关系”,每次调节滑片P 使电压表示数均为2.5V.在保证电路安全的前提下,为了能完成实验,电阻箱接入电路的阻值范围为________Ω。
【答案】 BC 左 0.28 10.7 温度 凝华 5~50
【解析】
【详解】
(1)滑动变阻器的滑片P 向左移,小灯泡的亮度变亮,即滑动变阻器阻值要减小,同时小灯泡的额定电压为3V ,所以接入电压表量程为
0~3V ,连接如下:
(2)连接好电路,闭合开关,观察到小灯泡L 不发光,电压表示数为零,说明电路中存在断路现象或滑动变阻器接入阻值过大,移动滑片将电压表分别正确并联在AB 、BC 、CD 两端,发现AB CD BC 0,0U U U ==>,由此可知电路中BC 间断路
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P ,当电压表的示数为2.4V 时,为了继续增加其两端电压,应减小滑动变阻器两端电压,所以应该向左移动滑片P ,才能测得小灯泡正常工作时的电阻,小灯泡正常工作时电流表示数如图所示,其量程为0~0.6A ,最小分度值为0.02A,所以电流表读数为0.28A ,灯泡正常工作时的电阻为3V =10.70.28A
U R I =≈Ω. (4)分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化,这是因为灯泡工作时散发热量,使其灯丝温度升高,所以是温度在影响灯丝电阻。细心的小君发现灯泡内壁变黑,是因为高温的钨蒸气遇冷凝华形成的(先升华成钨蒸气再遇冷凝华)。
(5)滑动变阻器的最大允许通过电流为0.5A,此时对应电阻箱允许接入的最小电阻,根据欧姆定律可知,允许接入的最小电阻为:min max 2.5V ==50.5A
U R I =Ω;滑动变阻器最大阻值为10Ω,根据串联分压原理可知,此时电阻箱接入的最大电阻,根据串联分压原理可知:U 1:U 2=(3-2.5)V:2.5V=R 滑max :R max =1:5,当R 滑max =10Ω时,R max =50Ω,即电阻箱的接入阻值范围是5~50Ω.
2.小明同学用如图器材探究探究通过导体的电流与电阻的关系。电源电压恒为6V ,实验用到的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);
(______)
(2)取10Ω的定值电阻接入电路,实验中正确连接电路,刚闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A,则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为_____Ω;
(3)按选定规格的滑动变阻器依次实验记录数据如表:
实验次数1234
电阻R/Ω10152030
电流I/A0.30.20.150.1
分析可知表中4次实验,有一组数据是人为编造的,这次实验是第_____次(填序号),就现有器材,要完成全部4次实验,可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于_____V,在此电压下,完成全部4次实验定值电阻消耗功率最大为_____W,并调整部分电表量程即可。
【答案】204 3.60.9
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据电路图,将变阻器左下接线柱连入电路中,电阻与变阻器串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)[2]取其中一个电阻接入电路,实验中正确连接电路,即变阻器的最大电阻连入电路中,刚闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A,由串联电路电压的规律,则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为
6V-2V
20
0.2A
V
U U
R
I
-
===Ω
滑大
(3)[3]当定值电阻为30Ω时,由电阻的串联规律,电路的最大电阻为
30Ω+20Ω=50Ω
由欧姆定律,电路的最小电流为
6V
=0.12A
50Ω
0.10A
U
I
R
'==>
故第4次实验数据是人为编造的;
[4]根据串联电路电压的规律及分压原理有
V
V
R
U U
U R
-
=滑
定
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻最大,电压表示数最小,即
V
V
6V20
30
U
U
-Ω
=
Ω
解得U V=3.6 V,故要完成全部4次实验,可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于3.6 V,并调整部分电表量程即可。
[5]定值电阻消耗功率最大功率
()
2
2
2
max2
4
U U R
P I R R
R R R R R R
??
?=
?
+-+
??
滑滑滑
==
当滑动变阻器的阻值等于定值电阻时,定值电阻电功率最大,由并调整部分电表量程可知,R滑=10Ω,故完成全部4次实验定值电阻消耗最大功率
()2
2
max
6V
==0.9W
4410
U
P
R
=
?Ω
滑
3.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E1(电压3V)和
E2(电压18V);电流表A1(量程0~0.6A)和A2(量程0~0.1A);定值电阻R1=5Ω、R2=30Ω和
R3=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.E2、A2、R3
B.E1、A2、R2
C.E1、A2、R1
D.E2、A1、R3
(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):
液体体积V
2V
3
V
3
电流表示数I g g
2
I
g
3
I
g
4
I
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 。
4.某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V 不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整;(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉)
(________)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,电流表有示数,移动滑片,电表示数不变,则故障为滑动变阻R'_________;
(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行,图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为________V;当R 的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压________ (选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向____(选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的阻值至少是________Ω。
【答案】被短路 3 不变右 12.5
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,如下所示
(2)[2]连接好电路,闭合开关,电流表有示数,即电路中有电流通过,则故障类型为短路,电压表示数等于电源电压,只能是滑动变阻R'被短路。
(3)[3]图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
[4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即保持电阻两端的电压不变。
[5]根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应右端移动,使电压表的示数仍为3V。
[6]电压表控制的电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=4.5V-3V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.5×25Ω=12.5Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少为12.5Ω的滑动变阻器。
5.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R 0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R 1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 、S 2,保持R 1滑片不动,调节R 0的滑片到最右端,电流表的示数为I 。 ③只闭合开关S 、S 2,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R 0、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==﹣(
)
6.小李为了探究“电流与电压的关系”,请你与他合作并完成以下实验步骤。
(1)请你在虚线框中设计出相应的电路图。
(________)
(2)小李在探究电流与电压的关系时,要控制_________不变。通过实验探究,得到以下数据。在进行数据分析时,小李发现表格中有一组错误的数据,请你找出第____组数据是错误的。
序号
1 2 3 4 5 电压U /V
0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I /A 0.16 0.24 0.32 0.44 0.48
(3)为了分析电流与电压的定量关系,请你利用正确的数据,在坐标中绘制出电流与电压关系的图像。
(________)
【答案】电阻 4 见解析所示
【解析】
【详解】
第一空.用导线把电源、电流表、开关、定值电阻、滑动变阻器串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,如图。
第二空.电流跟电压和电阻有关,根据控制变量法的思路,探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变;
第三空.计算实验中,电压与电流之比,实质即为定值电阻的阻值,发现1、2、3、5电压和电流的比值都是5,而实验4中电压和电流的比值不是5,所以实验4数据错误。
第四空.运用描点连线的方法,在坐标系中描绘出(0.8,0.16)(1.2,0.24)(1.6,
0.32)(2.4,0.48)几个点,然后用线连接起来,如图:
7.热敏电阻用来测量温度的变化,灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计,实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有:电流表(量程为0.6A),学生电源(输出电压恒为24V),滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω),单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的热敏电阻R T,导线若干。已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为R T=2t-10Ω,实验步骤如下:
a.按照电路图连接好实验器材;
b.为不烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P调节到a端;然后将单刀双掷开关掷于c端,调节滑
片P ,使电流表指针指在满刻线位置,并在以后的操作中使滑片P 位置不变;
c.将单刀双掷开关掷于d 端,根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系,计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值,重新标注刻度盘,改装成温度计;
d.在容器中倒入适量的热水,随着热水温度的下降,读岀对应的温度值。
(1)根据实验要求,电路中的滑动变阻器应选___(选填“R 1”或“R 2”)。
(2)该温度计能够测量的温度不能低于___℃;当电流表示数为0.24A 时,对应的温度值为__℃;热水温度t 与电流I 之间的函数关系式为t =_____℃。
(3)改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的____(选填“左”或“右”)侧。
【答案】R 2 5 35
1215I - 右 【解析】
【详解】
(1)当接入滑动变阻器R 1时,电路中最小电流为124V =2.4A 10ΩU I =R =
,当接入滑动变阻器R 2时,电路中最小电流为224V =0.48A 50ΩU I =R =
为保证电流表不超量程,应选择的滑动变阻器为R 2;
(2)由热敏电阻的阻值与摄氏温度t 的关系R T =2t -10Ω与实际情况可知,R T 电阻不可能小于0Ω,因此该温度计能够测量的温度不能低于5℃,当开关接c 端时,电流示数为0.6A ,可知此时变阻器电阻为124V =40Ω0.6A U R =I =
,当开关接d 端时,电流表示数为0.24A ,此时电路总电阻为224V =100Ω0.24A
U R =I =总 ,由串联电路总电阻等于各电阻之和特点可知,此时100Ω-40Ω=60ΩT R R R =-=总 ,所以此时的温度为10Ω352
T R t==+℃ ,24V 40Ω-40ΩT U R R R I I =-=-=总,所以24V -40Ω10Ω21215I t=I =?+?- ???
℃; (3)热敏电阻阻值随温度升高而增大,温度越高热敏电阻阻值越大,电路总阻值越大,由公式U I R =总
可知,电路总阻值越大,电流越小,因此改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的右侧。
8.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
实
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.
9.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。
10.在测量额定电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中,实验电路图如图a所示.闭合开关,调节滑动变阻器,改变小灯泡两端的电压,相应地读取通过小灯泡灯丝的电流.下表中记录的是每次的测量值.
(1)以电压为横坐标、电流为纵坐标,将测量数据转换为坐标点,标记在坐标系中,如图b所示,请用平滑曲线将这些点连接起来_________
(2)通过计算或根据所画的实验图线都可以发现,小灯泡灯丝的电阻值是_______(选填“变化”或“不变”)的,且随着电压的升高,其阻值_______.(选填“变大”或“变小”)(3)按照电路图a,在图c
中将实物图连接起来_________
【答案】(1)如下图b所示(2)变化变大(3)如下图
c所示
【解析】
试题分析:(1)依据题意“用平滑曲线将这些点连接起来”即可.如下图b所示.(2)由数据记录表可见,当电压为0.5V时,电流为0.17A,此时灯泡电阻为
1 1
10.5
2.9 0.17
U V
R
I A
==≈Ω;当电压为1.5V时,电流为0.39A,此时灯泡电阻为
2 2
21.5
3.8 0.39
U V
R
I A
==≈Ω;当电压为2.5V时,电流为0.49A,此时灯泡电阻为
3 3
32.5
5.1 0.49
U V
R
I A
==≈Ω.可见小灯泡灯丝的电阻值是“变化”的,且随着电压的升高,灯丝温度升高,其阻值变大.(3)依据电路图按以下顺序连接电路:电源正极—开关左接线柱,开关右接线柱—滑动变阻器金属杆一端接线柱,滑动变阻器电阻丝右端接线柱—电流表中间接线柱,电流表“-”接线柱—灯泡右接线柱,灯泡左接线柱—电源负极,电压表中间
接线柱—灯泡右端,电压表“-”接线柱—灯泡左接线柱.如下图C所示.
考点:描绘图像,分析数据或分析图像得出结论,依据电路图连接实物示意图.
11.在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为6V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻
(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω
1A”),导线若干.
(1)请根据如图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整(要求滑动变阻器向右移动时,电路中的电流变小)_______.导线不能交叉
(2)连线时,开关必须____,滑动变阻器必须移到最____端.(此空选填:“左或者右”).
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是_________________填字母.
A.电阻断路电流表坏了滑动变阻器短路电阻短路
(4)排除电路故障后进行实验.实验中,当把的电阻换成的电阻后,应把变阻器滑片向___填“左”或“右”滑动,同时眼睛盯住_______.这样做的的目的是:
________ .
(5)为完成了五个定值电阻进行实验,并根据实验数据如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象.他应选择的滑动变阻器规格是_______由此得到的结论__________
【答案】断开右A右伏特表保证电压表的
示数不变“50Ω 1A”电压一定时,电流跟电阻成反比
【解析】
【详解】
(1)因为当5Ω的电阻接入电路时,电压表的量程是0-3V,所以电路电流最大为
U
=0.6A,故电流表量程选0.6A,则根据电路图,连接实物电路,如图所示:
I
R
(2)连线时,开关必须断开,滑动变阻器必须移到最右端,以保护电路;
(3))连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,说明电路中没有电流,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.说明电路中有断路现象,造成这一现象的原因可能是电阻断路了;
(4)除电路故障后进行实验.实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,接入电路的电阻变大,电流变小,滑动变阻器两端的电压变小,固定电阻两端电压变大,为了保持固定电阻两端的电压不变,应把变阻器滑片向右滑动,增大滑动变阻器两端电压,同时眼睛盯住电压表,以保持电压表示数不变;
(5)应选择的滑动变阻器规格是“50Ω 1A”,电压一定时,电流跟电阻成反比.
【点睛】
(1)根据电路图连接实物,注意导线不要交叉和电表量程选择适当;
(2)电路连接时都要断开开关;
(3)连好电路闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数则故障可能是电阻发生断路;
(4)根据串分压的知识,先判断出改接后电压表的示数变化,然后判断滑片的移动方向;
12.某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有:干电池2节,滑动变阻器(20Ω,1A)、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干,图甲是他们连接的实验电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到____(选填“A”或“B”)端
(2)闭合开关后,他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为0.7V,电流表示数如图乙所示,接着继续探究,把所测数据填在了下表中
实验次数12345
电压U/V0.71 1.1 1.5 1.7
电流I/A0.180.200.260.30
①图乙中电流的示数为____A。
②图丙是以电流Ⅰ为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,请根据他们所测数据、在坐标系中描点,画出I﹣U图象,并标标记为a。
(___)
(3)图丙中b、c、d三条I﹣U图象,是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻,按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图象,可以得到的结论是_____。
②该小组同学发现,分析图丙中的I﹣U图象,还能得到:“当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。请写出分析方法:_____。
③验证②中的规律,该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,准备分别接入图甲电路,测量电流进行探究,有同学提议:既然探究时需要保持电阻两端电压不变,图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路,闭合开关后,读出电流表示数分别为0.42A,0.24A,0.13A,发现无法验证②中的规律。于是他们计划仍按图甲进行探究,分析测量数据后,选定准备加在电阻两端的电压值U.为确保完成验证,则这个电压值U的范围为____。
A.1.5V<U≤3V
B.1.3V<U<2.1V
C.1.3V<U≤2.6V
D.2.1V<U<2.6V