天津汇森中学物理第十四章 欧姆定律章末训练(Word版 含解析)
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高中物理闭合电路的欧姆定律的技巧及练习题及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1.如图所示电路,A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源,三个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为20μF ,电流表内阻不计,求: (1)闭合开关S 后,电容器所带电荷量; (2)断开开关S 后,通过R 2的电荷量。
【答案】(1)6.4×10-5C ;(2)53.210C -⨯ 【解析】 【分析】 【详解】(1)当电键S 闭合时,电阻1R 、2R 被短路,据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后,电容器相当于电源,外电路1R 、2R 并联后与3R 串联,由于各个电阻相等,则通过2R 的电荷量为513.210C 2Q Q -==⨯'2.如图所示,R 1=R 2=2.5Ω,滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω,电压表为理想电表。
闭合电键S ,移动滑动变阻器的滑片P ,当滑片P 分别滑到变阻器的两端a 和b 时,电源输出功率均为4.5W 。
求 (1)电源电动势;(2)滑片P 滑动到变阻器b 端时,电压表示数。
【答案】(1) 12V E = (2) 7.5V U = 【解析】 【详解】(1)当P 滑到a 端时,21124.5RR R R R R =+=Ω+外 电源输出功率:22111(E P I R R R r==+外外外) 当P 滑到b 端时,1212.5R R R =+=Ω外电源输出功率:22222(E P I R R R r==+'外外外) 得:7.5r =Ω 12V E =(2)当P 滑到b 端时,20.6A EI R r==+'外电压表示数:7.5V U E I r ='=-3.如图所示的电路中,电源电动势E =10V ,内阻r =0.5Ω,电阻R 1=1.5Ω,电动机的线圈电阻R 0=1.0Ω。
苏科版九年级上册物理第十四章欧姆定律章末训练(Word版含解析)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.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/Ω10.80.22 1.60.43 2.00.5(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。
可编辑修改精选全文完整版欧姆定律练习题(含答案)经典一、欧姆定律选择题1.如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。
闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是()A. 电压表示数变大,电流表示数也变大B. 电压表示数变小,电流表示数也变小C. 螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小D. 螺线管上端是S极,弹簧测力计示数变大【答案】C【解析】【解答】由图知道,定值电阻R0与滑动变阻器、螺线管串联,电压表测量的是R 两端的电压;当将滑动变阻器的滑片P向右滑动时,滑动变阻器R阻值变小,由串联电路电阻的特点可知,则电路中的总电阻变小,电路的电流变大,由串联电路分压特点得电压表示数变小,通电螺线管的磁性增强,由右手螺旋法则判断螺线管的上端为N极,和上面的磁极相互排斥,通电螺线管的磁性增强,排斥力变大,弹簧测力计示数变小。
故答案为:C。
【分析】(1)影响电磁铁磁性强弱的因素有:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯。
线圈的匝数一定,电流越大磁性越强;(2)运用安培定则(用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极)判断通电螺线管的极性;(3)磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
(4)当变阻器R的滑片缓慢向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧姆定律和串联电路电压的特点可知电路电流表和电压表示数的变化.2.如图所示,若电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中()A. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变大B. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变小C. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变小D. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变大【答案】 A【解析】【解答】解:由图知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量串联电路中的电流。
九年级上册物理第十四章欧姆定律章末训练(Word版含解析)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.有一只阻值未知的定值电阻R x和一只标有“2.5V”的小灯泡L:(1)图甲是用伏安法测定值电阻R x阻值的实物电路。
电源电压恒为3V,滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω:①请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整;(________)②电路正确连接闭合开关后,发现仅有一只电表指针明显偏转,造成该现象的原因可能是_____;A.R1断路 B.R x断路 C.开关短路 D.R x短路③故障排除后,移动滑动变阻器滑片P,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现有以下三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有_____(填序号);实验序号电压U/V电流I/A10.80.22 1.60.43 2.40.6(2)小华利用如图丙所示电路,巧测出小灯泡L的额定功率。
两只滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和20Ω,电源电压恒定。
请完成实验步骤:①闭合开关S 、S 2,断开S 1,______,调节滑动变阻器R 2的滑片P ,使电压表的示数为2.5V ;②断开开关S 2,闭合S 、S 1,调节________的滑片P ,使电压表的示数仍为2.5V ; ③保持滑动变阻器R 1的滑片P 不动,将滑动变阻器R2的滑片P 移到最左端,读出电压表的示数为2.7V ,再将R 2的滑片P 移到最右端,读出电压表的示数0.9V ; ④小灯泡的额定功率为_____W 。
【答案】BD 4 1 滑动变阻器R 1滑片移至最左端滑动变阻器R 1 0.625 【解析】 【分析】 【详解】(1)①[1]滑动变阻器R 1与R x 串联接入电路中,因为已经将右端的上接线柱接入了电路中,要使滑动变阻器能保护电路,必须将一个下接线柱接入电路中,比如左下接线柱;因为电源电压恒为3V ,电压表测R x 两端电压,要与R x 并联,并选择0~3V 的小量程。
九年级物理上册第十四章欧姆定律(培优篇)(Word版含解析)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(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2.815.60.18R=≈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.电源电压为6伏、待测电阻R x、标有“20欧1安”字样的滑动变阻器、电压表、电流表各一个(其表盘如图所示),电键及导线若干,所有器材均完好.他先将除电压表以外的元件串联连接,再将电压表选择合适的量程并联接入电路中.他把变阻器滑片从一端移到另一端的过程中,读出电流表示数的变化范围为0.14安~0.26安.当他移动滑片至电流表指针位于如图(甲)所示位置时,观察到某电表的指针偏离零刻度线的角度为另一电表的两倍.(1)请画出小闵连接的电路图;(____)(2)请完成将表格填空.物理量实验序号U x(伏)I x(安)电阻R x(欧)1____0.14 2________ 3____0.26【答案】【解析】据题意,当电流表示数为0.14A时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,最大值为20欧,==⨯=,当他移动滑片至电流表指此时滑动变阻器两端的电压为:U IR0.14A20Ω 2.8V针位于如图(甲)所示位置时,观察到某电表的指针偏离零刻度线的角度为另一电表的两倍,此时电压表的示数为1.8V,因此电压表和滑动变阻器并联,故电路图如下:②当电流表的示数最小为时,此时滑动变阻器的阻值最大时,电压表的示数最大为2.8V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得:U1=U−U滑1=6V−2.8V=3.2V;由欧姆定律得:当移动变阻器滑片到某个位置时,由图甲知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.18A;电压表的量程为0∼3V,分度值为0.1V,示数为1.8V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得:U2=U−U滑2=6V−1.8V=4.2V;当电流表的示数最大为0.26A时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为零时,电压表的示数最小为0V,则U3=U=6V;故答案为如下图:3.在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路如图甲所示.(1)连接电路前,开关必须______.(2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路__(导线不允许交叉).(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______A.电流表坏了 B.滑动变阻器短路 C.电阻处接触不良 D.电阻短路(4)排除故障进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压示数保持不变,实验数据记录如下表.其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为______A.(5)实验结果是:______.【答案】断开 C 0.12 电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比【解析】(1)连接电路前,为保护电路,开关必须断开;(2)电压表与电阻并联接入电路,滑动变阻器与电阻串联,采取“一上一下”的连接方式,如下图所示;(3)图丙中电流表用的是0.6A量程,分度值为0.02A,故其示数为0.12A;(4)分析表格数据可知,电压一定时,通过电阻电流的变化倍数和电阻阻值变化倍数的倒数相等,故可得结论:电压不变,导体中的电流与其电阻成反比.点睛:根据电流表选用的量程和其分度值,读出电流表示数;分析表中电流的变化倍数和电阻的变化倍数之间的关系,利用控制变量法得出结论.4.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。
九年级上册物理第十四章欧姆定律章末练习卷(Word版含解析)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.小军用如图所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。
(1)小军连接的电路有一处错误,请只改动一根导线,使电路连接正确(在应改动的导线上打“×”,用笔画线代替导线画出正确的接法)_______。
(2)图乙时他改正错误后某次实验的电流表和电压表示数,则小军选择的定值电阻是____Ω(保留一位小数)。
(3)小军进行了多次实验后,绘制了定值电阻的电流随电压变化的图象(如图丙所示)。
正确的图象是__(选填“A”或“B”)。
(4)小军看到实验桌上有一个额定电压为U的小灯泡,他想挑战只用一只电表测量该小灯泡的额定功率.小军又找来一个已知阻值的定值电阻R0和两个开关S1,S2,设计了如图丁所示的电路图,请补全小军的实验步骤。
①只闭合开关S和________(选填“S1”或“S2”),调节滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为_________;②只闭合开关S和__________(选填“S1”或“S2”),保持滑动变阻器的滑片位置不变,读出此时电流表的示数为I;③则小灯泡的额定功率的表达式为:P额=_________(用字母U, I, R0,表示)。
【答案】 9.2 A S2 S1 UI﹣【解析】1)电压表应与电阻并联,如图所示:(2)由图乙知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A;电压表的量程为0∼3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;所以定值电阻的阻值为R=9.2Ω; (3)由于是定值电阻,所以电流与电压成正比例,A正确,B错误;(4)首先只闭合S和S2,此时定值电阻与灯泡并联,灯泡正常发光时,定值电阻两端电压为U,所以此时电流表测量通过定值电阻的电流表示数应为I0,所以当电流表的示数为时灯泡正常发光;只闭合S和S1,此时电流表测量干路电流,则可知灯泡的额定电流I额I−I0I−;灯泡的额定功率P额U额I额U×(I−)UI−.2.在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为3V),电流表、电压表和开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,50Ω),滑动变阻器(规格是“20Ω,2A”),导线若干.(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线_________.(2)在开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片滑至最_____(选填“左”或“右”)端.(3)电路连接无误后,闭合开关,小明先后将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路,移动滑片P进行了二次实验,数据如图乙表格所示.小明紧接着再将20Ω的定值电阻替换10Ω的电阻后,直接读出电流表示数示为______A.(4)小明为了使实验能继续顺利进行,还可以使用的定值电阻有_________.(写出具体的电阻值,多写少写都不给分)(5)小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡,测量其不同电压下的电功率.①正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这种现象的原因是_____;②排除故障,继续实验,根据实验数据画出I﹣U图像(如图丙).由此可求出小灯泡正常发光时的功率为__W;(6)完成上述实验后,小明又利用上述器材重新设计了电路(增加了一个滑动变阻器)如图丁,测量另一个小灯泡的额定功率,这个小灯泡正常工作的电流为I1.请完成实验步骤.①只闭合开关S1,移动滑动变阻器R2的滑片,使电流表示数为I1;②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,移动滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为I1;再_____________________,读出电流表的示数为I2;③则小灯泡的额定功率表达式为P额=_____.【答案】略:右0.1215,30灯泡断路0.625再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端3I12 /I2【解析】【分析】【详解】(1)电压表应并联在定值电阻两端,而不是电键的两端,如下图所示(2)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,即滑动变阻器处于右的位置;(3)由表格数据知道,通过移动滑片P进行了二次实验,都保证了定值电阻两端的电压为2V,根据串联电路中总电压等于各分电阻两端电压之和可知:滑动变阻器两端的电压为U =U-U1 =3V-2V=1V,所以滑动变阻器连入的阻值R滑 =U滑/I=1V/0.2A=5Ω;当将20Ω的定值滑电阻替换10Ω的电阻后,由于没有移动滑动变阻器的滑片;则此时总阻值为R总 =R′+R滑=20Ω+5Ω=25Ω;所以电流表示数为:I′=U/R总=3V/25Ω=0.12A;(4)在定值电阻两端电压保持2V的情况下,探究导体的电流跟电阻的关系,小明为了使实验能继续顺利进行,还可以使用的定值电阻有15Ω和30Ω,此时滑动变阻器都可以起到调节作用,当使用50Ω的定值电阻时,需要滑动变阻器接入电路的电阻为25Ω,已经超出滑动变阻器的最大值,故不可以选用;(5)小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡,①正确连接电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这种现象的原因是灯泡断路;②排除故障,继续实验,根据实验数据画出I﹣U图像(如图丙)知道小灯泡正常发光时的电流是0.1A,故小灯泡正常发光时的功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W(6)②只闭合开关S2,保持滑动变阻器R2的滑片位置不变,移动滑动变阻器R1的滑片,使电流表示数为I1;再再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端,读出电流表的示数为I2;③则小灯泡的额定功率表达式为P额=3I12 /I23.探究电流与电压的关系。
九年级物理第十四章欧姆定律单元测试与练习(word解析版)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(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。
九年级上册物理第十四章欧姆定律(篇)(Word版含解析)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(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。
九年级物理上册第十四章欧姆定律综合测试卷(word含答案)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(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。
天津汇森中学物理电功率章末训练(Word版含解析)一、初三物理电功率易错压轴题(难)1.小伟在做探究“电流与电阻的关系”实验时,准备了以下器材:电源(4.5V),定值电阻四个(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω),电流表、电压表、滑动变阻器“20Ω1A”和开关各一个、导线若干。
(1)小伟连接的电路如图甲所示,闭合开关后,发现______(填“电流表”或“电压表”)无示数,经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图中错误的那根导线上画“×”,并画出正确的连线;______(2)解决问题后,小伟先将5Ω的定值电阻接入电路。
调节滑动变阻器的滑片在某位置时,电流表的示数如图乙所示;将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,他应将滑动变阻器的滑片P 向______(填左”或“右”)端移动,使电压表的示数保持______V不变,再次读取电流表的示数;(3)把20Ω的电阻接入电路时,小伟发现无论怎样调节滑动变阻器都不能完成实验。
为了使四个电阻单独接入电路都能完成实验,他应控制电压表的示数不低于______V。
由实验得出的结论是:当电压一定时,______;(4)小伟将定值电阻换成小灯泡L1,测出了几组电流值和电压值。
并绘制了L1的U﹣I图象如图丙所示,该图象不是直线的原因是______;(5)同组的小同学还想测量额定电流为I额的小灯泡L2的额定功率,利用小伟用过的小灯泡L1和绘制的图象,设计了如图丁所示的电路(电源电压为U),测出了小灯泡L2的额定功率。
请将她的实验步骤补充完整:①闭合开关S.将开关S0接1、调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为______,此时L2正常发光。
②将开关S0由1改接到2,滑动变阻器的滑片P______(填“移到最左端”“移到最右端”或“保持不动”)此时电流表的示数为I1,根据L1的U-I图象可知,当电流为I1时,对应的电压为U1;,则滑动变阻器接入电路的阻值R=______;③小灯泡L2的额定功率P额=______(用U、I额、R表示)【答案】电压表右 2 2.5 电流与电阻成反比灯的电阻随温度的变化而变化I额保持不动11U UI-(U﹣I额×R )×I额【解析】【分析】【详解】(1)[1]原电路中,电压表与电阻短路了,只有电流表与变阻器连入电路中,故电压表没有示数。
天津汇森中学物理第十四章欧姆定律章末训练(Word版含解析)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(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.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=15ΩR 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 。
3.小致同学在做“用伏安法测量定值电阻R 1的阻值”的实验中,按如图甲所示设计的电路进行实验,已知滑动变阻器的最大阻值为R 2。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,改变R 1两端电压及通过电流,实现多次测量,其目的是_______________;(2)当电压表示数为2.5V 时,电流表示数为0.5A ,利用此数据计算出R 1的阻值是_____Ω;(3)小华在没有电流表的情况下也测量出了此电阻的阻值,其电路如图乙,他的操作如下: ①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,记录电压表示数为3V ;②将滑动变阻器的滑片调到最右端,记录电压表的示数为1V 。
则R 1的阻值为_____(用含有R 2的代数式表示)。
(4)小峰同学在小华同学的电路基础上进行了调整,设计了如图丙所示的电路,他的操作如下:①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为U 1;②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为U 2。
则U 1_____22U (选填“>”、“<”或“=”),R 1的阻值为_____(用含有U 1、U 2、R 2的代数式表示)。
【答案】减小误差 5 20.5R >212122U U R U U -- 【解析】【分析】 (1)定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差;(2)根据U R I=算出电阻; (3)闭合开关S ,将滑动变阻器滑片调到最左端,电路中只有电阻1R ;将滑片滑到最右端,两电阻串联,根据串联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值;(4)要测量x R 的阻值,根据U R I=可知,需知道被测电阻两端电压和通过的电流,据此分析。
【详解】(1)[1]为提高测量的准确程度,通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是为了减小误差;(2)[2]当电压表示数为2.5V 时,电流表示数为0.5A ,则1R 的阻值为 1 2.5V 5Ω0.5AU R I ===; (3)[3]①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,电路中只有电阻1R ,记录电压表示数为3V ,即电源电压为3V ;②将滑动变阻器的滑片调到最右端,两电阻串联,记录电压表的示数为1V ,即此时电阻1R 两端的电压为1V ,则滑动变阻器2R 两端的电压为3V -1V =2V ,根据串联电路的电流和电压特点有121V 2VR R =, 故120.5R R =;(4)[4]①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为U 1,根据串联电路的电流和电压特点有111212U U R U R -=电源------① 则21122R U U R R =+电源, ②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为U 2,根据串联电路的电流和电压特点有2 122U URR U-=电源------②则2212222U RUR R=+电源,故212UU>;[5]联立以上①②两式,解得2112122U UR RU U-=-。
【点睛】本题以伏安法测电阻的探究实验为基础,进行了多层次的拓展,既要掌握好重点实验伏安法测电阻,又要灵活运用欧姆定律进行深度探究,非常经典的一道探究实验综合题。