【物理】人教版九年级物理下册期中精选试卷培优测试卷

【物理】人教版九年级物理下册期中精选试卷培优测试卷一、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。

[3]由题意可知，设电阻R 两端的电压是R U ，电路中的电流是I ，根据欧姆定律可得R U I R=，滑动变阻器两端的电压是 R 6V -U U =滑滑动变阻器接入电路的阻值大小是()R R R R 6V -6V -U R U U R U I U R⋅===滑滑 因为30ΩR ≤滑，即 ()R R6V -30ΩU R U ⋅≤化简可得 R 6V 30ΩR U R ⨯≥+ 当电阻5ΩR =，可得到R 6V 7U ≥；当电阻10ΩR =，可得到R 1.5V U ≥；当电阻15ΩR =，可得到R 2V U ≥；当电阻20ΩR =，可得到R 2.4V U ≥；由于电压表的量程是0~3V ，所以R 3V U ≤；综上所述，实验中，定值电阻两端的控制电压值的合理范围是R 2.4V 3V U ≤≤(3)[4]从表中数据可以看到，三次实验，电流与电阻的乘积是不相同的，即电阻两端的电压是不相同的，这是因为电流表也有内阻，当电阻R 阻值变大时，根据串联电路的分压原理可知，电流表的内阻不变，电阻R 两端的电压也在变大，而探究电流与电阻的关系实验，要求电压不变，所以无法得出相应的实验结论。

2．现有如下器材:学生电源（6V ）,电流表（0~0.6A,0~3A ）、电压表（0~3V,0~15V ）、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个、开关、滑动变阻器'R （200Ω 1A ）和导线若干,进行实验:（1）按图甲连接好电路,闭合开关之前,滑动变阻器滑片P 应移到____________ （选填“A ”或“B ”）端．（2）闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P ,发现电流表示数不变且读数较大,造成这种现象的原因可能是____________________________________（写一条即可）．（3）小颖同学利用提供的实验器材探究“电流与电压的关系”:闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表示数,并记录在表中．分析表中数据发现,电流与电压不成正比,你认为造成这种现象的原因可能是：________________________．通过表中数据,可计算出她选用的定值电阻R 的阻值是____________Ω．（4）正确连接好电路后,同组的超超同学继续探究“电流和电阻的关系”:每次接入定值电阻后,通过调节滑动变阻器滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数．①实验中,当他用10Ω替代5Ω定值电阻时,如图甲滑动变阻器滑片应该向____________（选填“A ”或“B ”）端移动; ②实验中,当他接入5Ω和15Ω定值电阻时,两次滑动变阻器的电功率之比为_______ ③完成五次实验后,记录所得电流和电阻的关系图像如图乙,超超同学检查数据时发现有一组数据是未移动滑片控制定值电阻两端电压测出的数据,根据乙图中的数据,阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片:这次实验前的那次实验,超超同学选择的是______Ω的定值电阻．【答案】B 滑动变阻器短路 电流表正负接线柱接反了，并且在使用前没有调零 5 A 2:1 25 15【解析】【详解】(1)[1]按图甲连接好电路，闭合开关之前，滑动变阻器接入电路的电阻应该最大，所以滑片P 应该移到B 端；(2)[2]造成这种现象的原因可能是滑动变阻器短路，那么无论滑动变阻器如何调节，电流大小都不变，只有电阻R 接入电路，电流较大；(3)[3]分析表中数据发现，电压数值在减小，电流数值在增大，这情况有可能是电流表正负接线柱接反了，并且在使用前没有调零；[4]设这个电流表在使用前，指针的示数为I ，由题意可知5.5V 5V 4.5V 4V -0.1A -0.2A -0.3A -0.4AR I I I I ==== 求得 1.2A I =，定值电阻5ΩR = (4)[5]当他用10Ω替代5Ω定值电阻时，定值电阻R 阻值在减小，为了保持电压表示数不变，那么滑动变阻器的阻值大小应变小，滑片应该向A 端移动；[6]实验中，当他接入5Ω和15Ω定值电阻时，两端的电压都是R U ，那么滑动变阻器两端的电压是'R R 6V U U =-设当他接入5Ω的定值电阻时，流过它的电流为1I，滑动变阻器的电功率为()1R 16V P U I =-⋅当他接入15Ω定值电阻时，流过它的电流为2I ，滑动变阻器的电功率为()2R 26V P U I =-⋅那么可知R 125Ω10ΩU I I =⋅=⋅12:10:52:1I I ==1212::2:1P P I I ==[7]从图乙可知，左边四个点对应的电压大小都是3V ，而第五个点对应的电压为3.75V ，这组数据是未移动滑片控制定值电阻两端电压测出的数据，所以阻值为25Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片；[8]阻值为25Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，那么此时电路中的电流大小为0.15A ，那么电路中的总电阻大小为6V 40Ω0.15AU R I ===总 对应的滑动变阻器阻值大小为 '-40Ω-25Ω15ΩR R R ===总这次实验前的那次实验滑动变阻器阻值大小也为'15ΩR =，由题意可知，此时定值电阻两端的电压是3V ，滑动变阻器两端的电压是6V 3V 3V -=电路中的电流大小为''R 'R 3V 0.2A 15ΩU I R === 此时定值电阻大小为 R R 3V 15Ω0.2AU R I === 所以这次实验前的那次实验，超超同学选择的是15Ω的定值电阻。

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．某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中，按如图甲所示的电路图正确连接电路，逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。

(1)当接入的电阻R 为5Ω时，闭合开关，电流表无示数，电压表示数如图乙所示，移动滑片，两表指针保持不动。

若电路中只有一处故障，则故障是______；电源两端的电压为______V ；(2)排除故障后进行如下操作：①闭合开关，记录电流表示数；②移动滑片使电压表示数为U 0时，记录电流表示数；③当接入的电阻R 分别为10Ω、15Ω时，闭合开关，重复步骤2；④当接入的电阻R 为R x 时，闭合开关，电压表示数大于U 0，记录电流表示数；⑤利用测得的数据绘制出如图丙所示的图像；(3)实验中，滑动变阻器消耗的最大功率为______W ；(4)仍使用原有器材，若使以上四个电阻都能为实验所用，应控制a 、b 之间的电压至少为______V 。

【答案】R 断路 6 1.8 4.5【解析】【分析】【详解】(1)[1]闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，移动滑片，两表指针保持不动，说明电路发生断路，且在电压表连接的两个接线柱之内，即电阻R 断路。

[2]由图乙可知，电压表量程的选则是0~15V ，分度值为0.5V ，电压表的示数为6V 。

(3)[3]由题意知，当刚闭合开关时，滑动变阻器滑片处于最大阻值处，根据图乙可知此时电路中的电流为0.3A ，可得到滑动变阻器的最大阻值为6V-0.3A 5Ω==15Ω0.3Aab U U R I -⨯=滑 当接入的电阻R 为R x 时，闭合开关，此时滑动变阻器的阻值最大，电压表示数大于U 0，由图知，电流表的示数为0.1A ；此时电路的总电阻为16V ==60Ω0.1AU R I =总 R x =R 总-R 滑=60Ω-15Ω=45Ω由图知，电阻两端的控制电压为U R =I 1R 1=0.6A×5Ω=3V根据传亮电路电压的规律可知U 滑=U -U R =6V-3V=3V由图知，电路中的最大电流为0.6A ，所以滑动变阻器的最大功率为P 滑=U 滑I 大=3V×0.6A=1.8W(4)[4]由题意知，定值电阻的阻值不同，但两端的电压相同，当阻值为45Ω的定值电阻与整个滑动变阻器串联时，电路中的电流为x 6V ==0.1A 45Ω+15ΩU I R R =+滑 定值电阻两端的电压为 U R =IR =0.1A×45Ω=4.5V所以，为保证在滑动变阻器范围内完成本实验，定值电阻两端电压不能低于4.5V 。