九年级上册物理 电压 电阻达标检测(Word版 含解析)
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人教版九年级物理上册电压电阻达标检测卷(Word版含解析)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.软硬程度不同的铅笔其用途不同例如6B软铅笔用来作画,软硬适中的HB铅笔用来写字,6H硬铅笔用来制图。
已经知道铅笔芯的电阻大小与其长度、横截面积有关。
小明有5cm和15cm的6H、HB、6B的铅笔芯若干,用如图所示的方案探究铅笔芯的电阻大小与其硬度是否有关。
(1)实验中小明通过______反映铅笔芯电阻的大小。
(2)应选用______cm的铅笔芯做实验更好一些(3)实验中更换不同硬度的铅笔芯,发现灯泡亮度几乎不变可能是铅笔芯的电阻差别比较小;改进的措施是:在电路中串联一个______。
(4)实验中,______更换不同硬度的铅笔芯时,(选填“需要”或“不需要”)保持电源电压不变。
(5)根据改进后的方案,画出记录数据的装格,表格中要有必要的信息______【答案】灯泡的亮度 15 电流表需要实验次数铅笔芯硬度电流表示数I/A铅笔芯电阻(选填“较小”、“较大”、“很大”)16H2HB36B铅笔芯横截面积相同,长度为15cm【解析】【分析】【详解】(1)[1]当电压一定时,铅笔芯的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡越暗,所以可以用灯泡的亮度来反映铅笔芯的电阻大小。
(2)[2]不同硬度的铅笔芯,选用较长的,它们的电阻差别较大,灯泡亮度变化明显,便于观察。
(3)[3]灯泡亮度几乎不变,说明电流变化不明显,串联一个电流表,可以更准确地反映电流的变化情况。
(4)[4]研究不同硬度铅笔芯的电阻与硬度的关系,应该控制其它因素相同,所以需要保持电源电压不变。
(5)[5]实验时,要控制铅笔芯长度和横截面积相同,进行多次实验,由于没有电压表,所以不能测出铅笔芯的电阻值,只能通过电流表示数来比较其电阻大小,所以设计表格如下:实验次数铅笔芯硬度电流表示数I/A铅笔芯电阻(选填“较小”、“较大”、“很大”)16H2HB36B铅笔芯横截面积相同,长度为15cm2.某实验小组探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,实验室提供了下列器材:小灯泡、电压表、电流表、电池组、滑动变阻器、刻度尺、开关和导线若干。
九年级上册电压电阻达标检测卷(Word版含解析)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.“探究串联电路的电压关系”实验电路如图甲所示。
(1)在使用电压表之前,发现电压表的指针向没有刻度的那一边偏转,则应对电压表进行______;(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择______(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;(3)根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,读数为______V,为了使实验结果更准确,接下来的操作是:______;(4)测出L1两端电压后,小明同学断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间,小聪同学认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。
小聪的办法是否正确?请说明理由。
答:______;理由:______;(5)测出AB、BC、AC之间的电压,记录在图表格中。
根据实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
此结论存在的不足之处是:______。
U AB/V U BC/V U AC/V3.1 1.44.5【答案】机械调零不相同 2.0 电压表换用0~3V量程,重做实验不正确电压表正负接线柱接反实验存在偶然性,需多测几组数据【解析】【分析】【详解】(1)[1]使用电压表之前,发现电压表的指针偏向零刻度的左边,说明电压表没有调零,此时应对电压表进行机械调零。
(2)[2]在“探究串联电路的电压关系”实验中,为了使得到的结论具有普遍性,应该采用规格不相同的灯泡多做几次实验。
(3)[3]如图乙所示电压表选择的是0~15V大量程,其示数为2.0V。
[4]2.0V远小于15V,容易产生误差,为了读数更准确,电压表应该换用0~3V的小量程,重新完成实验。
(4)[5][6]不正确,理由是根据电流流向,电流从电压表正极进、负极出的原则可知,将与A 点相连的导线改接到C点后,电压表正负接线柱接反。
(5)[7]实验中只测出了一组AB、BC、AC之间的电压,便得到结论,一次实验数据得到的结论具有偶然性,为了使结论更具有普遍性,应该多测几组数据。
九年级上册物理电压电阻达标检测卷(Word版含解析)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.在“探究串联电路电压的特点”活动中:(1)如图所示,连接电路时,至少需要______根导线;实验中应选择规格______(相同/不同)的小灯泡;(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是________________(填出一种即可);(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。
她能否测出L2两端电压?______,理由是_____________________ ;(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
请对小明的做法进行评价:______________________ 。
U AB/V U BC/V U AC/V2.4 1.43.8【答案】6 不同 L2断路不能正负接线柱反接了一次实验具有偶然性;更换规格不同的灯泡进行多次实验【解析】【分析】【详解】(1)[1]由电路图可知,共需要导线6根导线。
[2]为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验。
(2)[3]电压表示数为零,可能电路中出现了断路;若L1断路,则电压表测量的电源电压,有示数;若L2断路,则电压表无示数。
(3)[4][5]小芳保持电压表的B连接点不动,只将与A点相连的导线改接到C点,则会造成电流从负接线柱流入,即正负接线接反了。
所以小芳的办法是错误的,不能测出L2两端电压。
(4)[6]本实验只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出正确规律,故应更换规格不同的灯泡进行多次实验。
2.某同学为了探究“电阻丝的电阻R 与长度L 、横截面积S 和材料的关系”,进行了如下操作:(1)在实验中,先保持电阻丝的横截面积S 和材料不变,探究电阻丝的电阻R 与长度L 的关系,这种方法叫做________法。
九年级上册物理电压电阻达标检测(Word版含解析)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.有一个低压电源的电压在 30 V~36 V 间,小明要测量出它的电压(设电源电压保持不变),除了待测电源,手边有一个量程为 0~15 V 的一块电压表,及四个阻值已知的电阻,分别为R1(0.01 Ω)、R2(20 Ω)、R3(30 Ω)和R4(30 kΩ)各一个,一个开关及若干导线,请合理选择以上器材,测出电源电压。
要求:(1)在虚线框中画出实验电路图;(____)(2)写出实验步骤及所需测量的物理量________;(3)写出电源电压的表达式(用已知量和测量量表示)。
U= ______。
【答案】 a.按照电路图连接电路,开关断开;b.闭合开关 S,读出电压表的示数U1.U=2.5 U1【解析】【分析】【详解】(1)[1]由题意可知,电压表的最大量程小于电源的电压,故所用的实验电路应是串联电路,串联的两个电阻应选用20Ω和30Ω,用电压表测出其中一个电阻的电压,再根据串联电路的分压特点,可过求出另一个电阻的电压,则电源的电压亦可求出。
故电路如图:(2)[2]实验的操作过程是:a.按电路图连接电路,连接电路时开关应断开;b.闭合开关S,读出电压表的示数U1。
(3)[3]由实验操作可测出电阻R2的电压U1,而R2、R3的阻值分别为20Ω、30Ω,由串联电路的分压特点,有U1:U2=R2:R3=20Ω:30Ω=2:3即U2=1.5U1那么电源的电压U=U1+U2=U1+1.5U1=2.5U12.图甲是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。
闭合开关通电后,两灯都能正常发光。
(1)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法:用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯的连接方式是______________,否则是____________;(2)小丽在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,可初步判断通过灯L1的电流可能是_________,也可能是_____________。
九年级上册物理电压电阻达标检测(Word版含解析)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.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、b B.b、c C.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。
九年级物理上册电压电阻检测题(WORD版含答案)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.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、b B.b、c C.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。
九年级物理上册 电压 电阻达标检测(Word 版 含解析)一、初三物理 电压 电阻 易错压轴题(难)1.某同学为了探究“电阻丝的电阻R 与长度L 、横截面积S 和材料的关系”,进行了如下操作:(1)在实验中,先保持电阻丝的横截面积S 和材料不变,探究电阻丝的电阻R 与长度L 的关系,这种方法叫做________法。
(2)为了探究电阻丝的电阻R 与L 的关系,实验室备有以下实验器材:A .电源E (电压U =1.5V)B .电流表A 1 (量程 0-100mA)C .电流表A 2 (量程 0-0.6A)D .电阻箱R 0(阻值 0~999.9Ω)E.待测电阻丝R (阻值约为10Ω)F.开关一个,导线若干,则:① 为了提高实验的精确程度,在实验中电流表应选的是_______ (选填器材前的字母代号) ② 把电阻丝拉直后,将其两端固定在刻度尺的接线柱a 和b 上,电阻丝上夹一个金属夹 P ,移动金属夹 P 的位置,就可改变接入电路中金属丝的长度 L ,把这些实验器材按图甲连接起来。
闭合开关 S 前,电阻箱的阻值应调整到________Ω。
③ 闭合开关 S 后,将电阻箱调到适当位置不动,多次改变金属夹 P 的位置,得到多组 I 、L 的数据。
根据实验测量数据在坐标平面内,以电流的倒数1I为纵坐标、电阻丝的长度 L 为横坐标,得出图像如图乙所示,根据实验图像说明,横截面积S 相同的同种材料的电阻丝,接入长度L 越长,电流I 越小,电阻R _____________。
④ 该电阻丝 lcm 长度的阻值为 _____Ω【答案】控制变量 B 999.9 越大 0.3【解析】【详解】(1)[1]在实验中,先保持电阻丝的横截面积S 和材料不变,探究电阻丝的电阻R 与长度L 的关系,这种方法叫做控制变量法;(2)[2]由题意可知,当只有待测电阻丝R 接入电路时,电路中的电流最大,大小是1.5V 0.15A 10ΩU I R ===为了提高实验的精确程度,电流表A 2的量程是0到0.6A ,这个精确程度不够好,应该选择电流表A 1,量程是0到100mA ;[3]为了保护电路,闭合开关S 前,电阻箱的电阻值应该调到最大,即调到999.9Ω;[4]从图乙可以看到,接入长度L 越长,1I越大,即电流I 越小,电路中的总电阻越大,而电阻箱阻值大小不变,那么电阻R 越大;[5]当电阻丝0L =时,电流1A 10I =,此时电阻丝接入电路中的阻值大小为0,根据欧姆定律可求得电阻箱大小是00 1.5V 15Ω1A 10U R I === 当电阻丝10cm L =时,电流1A 12I =,此时设电阻丝接入电路中的阻值大小为R ,根据欧姆定律可得 0 1.5V 1A 15Ω12U I R R R ===++ 可求得电阻3ΩR =,即电阻丝10cm L =时,对应电阻3ΩR =;当电阻丝1cm L =时,电阻R 大小符合关系式10cm 1cm 3ΩR= 可求得0.3ΩR =。
物理九年级上册电压电阻达标检测(Word版含解析)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.图甲是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。
闭合开关通电后,两灯都能正常发光。
(1)小明说出了判断两灯是串联还是并联的正确方法:用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯的连接方式是______________,否则是____________;(2)小丽在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,可初步判断通过灯L1的电流可能是_________,也可能是_____________。
【答案】并联串联 0.3A 0.15A(顺序可调换)【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,说明两灯泡互不影响,能独立工作,两灯泡是并联关系,否则是串联。
(2)[3][4]电流表示数如图乙所示,电流表的量程是0.6A,每一个小格的示数是0.02A,电流表的读数为0.3A;如果两灯串联,则可判断出通过灯L1的电流是0.3A;如果两灯并联,则通过每一只灯泡的电流为总电流的一半,所以通过灯泡L1的电流也可能是0.15A。
2.小明想探究某电阻的阻值R,与温度t的关系,设计了如下图所示的电路,其中,定值电阻R o=20 Ω,电源电压U=3 V。
他把该电阻放在不同的温度下做实验,得到了不同温度下该电阻的阻值(如下表)。
(1)由表中数据得出,该电阻的阻值R t与温度t的数学关系式为_____;(2)通过计算说明,当温度为0℃时,小明观察到实验中电压表的示数为多少?_____(3)在实验过程中,小明发现:温度较高时,随温度的上升,电压表示数变化不明显。
经检查,电路连接正常,各元件没有损坏。
九年级物理电压电阻达标检测(Word版含解析)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.阅读下列一段文字,回答问题:我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为LRSρ=,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。
而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。
材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:猜想1:电阻率与材料的长度有关;猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:(1)写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是_________________。
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是________(正确/错误)的,这种探究问题的方法叫_________________。
(3)分析比较实验序号_________的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是__________________________。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 _________材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较________(大/小)。
【答案】Ω·m错误控制变量法 1、3 电阻率与导体的材料有关镍铬合金大【解析】【分析】【详解】(1)[1]已知R的单位是Ω、L的单位是m、S的单位是2m,由电阻定律公式LRSρ=。
根据等式两边的单位相等可以知道电阻率ρ在国际单位制中的单位是Ω·m ;(2)[2][3]分析比较实验序号1、2的数据长度不同时电阻率相同,故猜想1是错误的;只允许一个量发生改变,控制其他量不变的实验方法叫控制变量法;(3)[4]分析比较实验序号1、3的数据横截面积不同时,电阻率相同可以确定猜想2是错误的;(4)[5]分析比较实验序号1、4、5的数据,它们的长度、横截面积相同,而材料不同时电阻率不同,可得到的初步结论是电阻率大小与材料的种类有关;(5)[6][7]根据表格可知镍铬合金的电阻率比较大,所以如果要制作一个滑动变阻器,应选用镍铬合金材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较大。
人教版九年级上册物理电压电阻达标检测(Word版含解析)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.阅读下列一段文字,回答问题:我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为LRSρ=,其中R、L、S分别表示导体的电阻、导体的长度和横截面积。
而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。
材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:猜想1:电阻率与材料的长度有关;猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:(1)写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是_________________。
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是________(正确/错误)的,这种探究问题的方法叫_________________。
(3)分析比较实验序号_________的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是__________________________。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 _________材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较________(大/小)。
【答案】Ω·m错误控制变量法 1、3 电阻率与导体的材料有关镍铬合金大【解析】【分析】【详解】(1)[1]已知R的单位是Ω、L的单位是m、S的单位是2m,由电阻定律公式LRSρ=。
根据等式两边的单位相等可以知道电阻率ρ在国际单位制中的单位是Ω·m ;(2)[2][3]分析比较实验序号1、2的数据长度不同时电阻率相同,故猜想1是错误的;只允许一个量发生改变,控制其他量不变的实验方法叫控制变量法;(3)[4]分析比较实验序号1、3的数据横截面积不同时,电阻率相同可以确定猜想2是错误的;(4)[5]分析比较实验序号1、4、5的数据,它们的长度、横截面积相同,而材料不同时电阻率不同,可得到的初步结论是电阻率大小与材料的种类有关;(5)[6][7]根据表格可知镍铬合金的电阻率比较大,所以如果要制作一个滑动变阻器,应选用镍铬合金材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较大。
九年级上册物理电压电阻达标检测(Word版含解析)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.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、b B.b、c C.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。
2.“探究串联电路的电压关系”实验电路如图甲所示。
(1)在使用电压表之前,发现电压表的指针向没有刻度的那一边偏转,则应对电压表进行______;(2)为了使探究得出的结论具有普遍意义,L1、L2应该选择______(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡;(3)根据图甲连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,读数为______V,为了使实验结果更准确,接下来的操作是:______;(4)测出L1两端电压后,小明同学断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间,小聪同学认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。
小聪的办法是否正确?请说明理由。
答:______;理由:______;(5)测出AB、BC、AC之间的电压,记录在图表格中。
根据实验数据得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
此结论存在的不足之处是:______。
U AB/V U BC/V U AC/V3.1 1.44.5【答案】机械调零不相同 2.0 电压表换用0~3V量程,重做实验不正确电压表正负接线柱接反实验存在偶然性,需多测几组数据【解析】【分析】【详解】(1)[1]使用电压表之前,发现电压表的指针偏向零刻度的左边,说明电压表没有调零,此时应对电压表进行机械调零。
(2)[2]在“探究串联电路的电压关系”实验中,为了使得到的结论具有普遍性,应该采用规格不相同的灯泡多做几次实验。
(3)[3]如图乙所示电压表选择的是0~15V大量程,其示数为2.0V。
[4]2.0V远小于15V,容易产生误差,为了读数更准确,电压表应该换用0~3V的小量程,重新完成实验。
(4)[5][6]不正确,理由是根据电流流向,电流从电压表正极进、负极出的原则可知,将与A 点相连的导线改接到C点后,电压表正负接线柱接反。
(5)[7]实验中只测出了一组AB、BC、AC之间的电压,便得到结论,一次实验数据得到的结论具有偶然性,为了使结论更具有普遍性,应该多测几组数据。
3.探究性学习小组的同学们合作进行探究“串联电路的电压特点”,设计了如图Ⅰ所示电路,并连接了相应的实物电路,如图Ⅱ所示。
(1)在连接的实物电路中有一处错误,无法完成实验,连接错误的导线是______(填a、b 或c)(2)正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表V1都没示数,电压表V2有示数,电路故障可能是______,更换器材后继续实验,根据测得的实验数据,绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。
①图Ⅲ中,甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线,其中图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是______(填“甲”或“乙”);②已知电源电压恒为6V,根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线,得出的实验结论是______;③由图Ⅲ可知,滑动变阻器的最大阻值为______Ω。
(拓展)学习小组的同学还想由此电路探究电流与电阻的关系,可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
①电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,读出了电流表的示数;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,向______移动滑片直至电压表示数为2V,并记录电流表的示数;②该同学还想多测几组数据,但他不能选用的定值电阻阻值是______Ω。
【答案】b滑动变阻器断路甲串联电路中总电压等于各部分电压之和 40 右 25 【解析】【分析】【详解】(1)[1]根据图Ⅰ可以看出,电压表应该并联在滑动变阻器两端,而图Ⅱ中的滑动变阻器被短路,所以导线b应该接到滑动变阻器的左下端接线柱或接到定值电阻R1的右侧接线柱上。
(2)[2]正确连接后,闭合开关,发现电流表和电压表V 1都没示数,说明电路断路,电压表V 2有示数,则电路故障可能是与电压表V 2并联的滑动变阻器断路。
[3]根据图Ⅰ可以看出,电路是一个串联电路,电流增大时,根据U=IR ,电压表V1的示数也增大,对应图Ⅲ中的甲曲线。
[4]由图Ⅲ可以看出电流相等时,甲、乙曲线对应的电压之和相等为6V ,得出的实验结论是:串联电路中总电压等于各部分电压之和。
[5]由图Ⅰ、Ⅲ可知,滑动变阻器滑片滑到最右端时,电压最大为4V ,电流最小为0.1A ,滑动变阻器的最大阻值为max P max min 4V ==40Ω0.1AU R I = [6]电路连接正确后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V ,读出了电流表的示数;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,电阻增大,电路的电流减小,根据U=IR ,则滑动变阻器两端的电压减小,定值电阻两端的电压增大,需要增大滑动变阻器接入电路的阻值,滑动变阻器滑片向右移动直至电压表示数为2V ,并记录电流表的示数。
[7]滑动变阻器的最大阻值为40Ω,电源电压为6V ,定值电阻两端的电压为2V ,滑动变阻器两端电压为4V ,根据21Pmax maxU U R R = 代入数据max4V 2V =40R Ω 解得R max =20Ω,则选择的最大电阻为20Ω,不能选择25Ω4.某实验小组探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,实验室提供了下列器材:小灯泡、电压表、电流表、电池组、滑动变阻器、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了完成实验,还需要选择什么规格的金属丝。
(2)请你选择合适的器材,设计一个实验方案(电路图配合文字叙述)(3)分析可能出现的实验现象并得出结论【答案】(1)选择材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝若干(2)见解析(3)见解析【解析】【详解】(1)在不考虑温度变化的情况下,影响电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积。
要探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,根据控制变量法的原则,需要选择材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝若干,为了实验现象明显可选择电阻率较大的镍铬合金丝。
(2)实验方案:选择电池组、电流表、小灯泡、开关和若干导线连接串联电路,图中AB 两点间接入材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝,从小灯泡的亮度可以粗略比较电阻的大小,还可以防止出现短路,通过电流表示数可以准确比较电阻的大小,电路图如下:(3)实验现象:接入AB两点间的导体横截面积越大时,闭合开关后,小灯泡越亮,电流表示数越大;实验结论:在导体的材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越小。
5.在某次综合实践活动中,晓益利用蓄电池(电压为 24V)、电压表(量程为 0~15V)、校准电阻 R0、滑动变阻器R(最大阻值为100Ω)等器材,设计了一种测定油箱内油量的方案(图甲),选配合适的校准电阻值,能够使油箱装满汽油,滑动变阻器的触片在某一端时,油量表示数为最大值(即电压表示数达到最大值)油箱中的汽油用完,滑动变阻器的触片在另一端时,油量表示数为零(即电压表示数为零)(1)校准电阻除了可以校准表盘,还有什么作用? _________(2)校准电阻的阻值为多少? _________(3)另一个小组的大中同学设计了如图乙所示的电路,请你从能耗的角度分析这种方案的优点.___【答案】见解析见解析见解析【解析】【详解】(1)由题知,电源电压U=24V,电路中若没有校准电阻R0,则R两端电压等于电源电压24V,超过了电压表量程0-15V,会被烧坏,所以校准电阻R0串联在电路中,除了可以校准表盘,还起到分压的作用,能避免电压超过电压表量程而损坏;(2)当油箱装满汽油,由图甲知,滑片在下端,此时变阻器连入阻值最大,电压表示数达到最大值15V,所以电路中电流:I=I0=I R=150.15100RU VAR==Ω=0.15A,所以R0的阻值:R0=002415600.15RU U U V VI I A--===Ω(3)由图乙知,滑动变阻器始终以最大值串联入电路中,电压表示数U V=IR滑,能反映测量的变化情况,且电路中电阻始终处于最大值,由P=2UR可知电路中功率最小,由W=Pt可知,同样时间内电路消耗的电能最少,所以乙图的电路设计可以节能.6.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系,他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上,在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材:电压表、电流表、电池组(电压 3 V)、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、刻度尺、开关和导线若干.(1)为了测量AP段的电阻R,他们连接了如图甲所示的电路,连接电路时,开关应_______.(2)某次实验中测得电压表的读数为 2.1V,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的读数为I= _______A,此时金属丝的电阻R= _______Ω.(3)实验中移动金属夹P,分别测出AP段的长度l和对应的电压电流值,并计算出电阻值R,其中l和R的数据如下表:l/cm304050607080R/Ω 2.1 2.8 3.5 4.2 4.9 5.6(4)小军同学认为,由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值,因此在闭合开关前,可以将变阻器的滑片置于任意位置.你认为他的想法是_______(填“正确”或“错误”)的,理由是:_______.【答案】(1)断开(2)0.42 5 (3)R与l成正比关系(4)错误电流表的测量值可能超过所选量程的最大值【解析】试题分析:(1)他们连接电路时,开关应断开;(2)由乙图知道,电流表的量程选的是0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的读数是0.42A;根据欧姆定律知道R=U/I=2.1V/0.42A=5Ω;(3)由表格中数据知,电阻长度增大为原来的几倍,电阻值便增大为原来的几倍或电阻值与长度的比值是一个常数,所以其它条件不变,导体的电阻与长度成正比;(4)若电路中由于电路连接问题使电路中的电流过大,超过电流表的量程,会烧坏电流表,所以在闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,所以他的想法是错误的。