第十四章 欧姆定律专题练习(word版
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九年级上册第十四章欧姆定律单元练习(Word版含答案)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.小明对“篮球在空气中是否受受到浮力”进行探究,由此进行一系列的思考与实验,并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
(1)如图甲,将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上,阀门连接未充气的气球,且处于关闭状态。
加砝码使天平平衡。
打开阀门,气球变大(假设篮球体积不变),天平指针向______偏转。
指针偏转的原因是__________________________________________。
(2)为测量篮球受到浮力大小,小明设计了如图乙所示的电路。
电路中电源电压U为6V,R 是力敏电阻,其阻值与所受压力F压的关系如图丙所示。
当左盘中篮球未给气球充气时,电流表示数为0.2A,此时压敏电阻R大小为20Ω;当篮球给气球充气到体积为篮球2倍时(篮球体积不变),电流表示数为0.15A,力敏电阻R所受压力F B与篮球对左侧托盘的压力F A的关系如图丁所示,则定值电阻R0阻值为______Ω,篮球所受浮力为______N。
(3)图乙中篮球与气球内气体的总质量保持不变,并控制气球体积为篮球的2倍,在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值,就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。
若用此装置测量大于1.29kg/m3的空气密度,指针大概应在______(A/B)处。
【答案】右气球受到浮力变大 10 0.09A【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]打开阀门,气球变大,根据阿基米德原理,气球受到的浮力变大,蓝球对托盘的压力变小了,故天平指针向右偏转。
(2)[3]压敏电阻R 与定值电阻R 0串联,电流表测量电路的电流,电压表测定值电阻的电压,当左盘中篮球未给气球充气时,电流表示数为0.2A ,根据串联电路的规律及欧姆定律0116V 20100.2AU R R I =-=-Ω=Ω [4]由图丙知此时 F 1B =309N当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时(篮球体积不变),电流表示数为0.15A ,根据串联电路的规律及欧姆定律2026V 10300.15AU R R I =-=-Ω=Ω 由图丙知此时 F 2B =300N由图丁知F B =50F A故11A 309N 5050B F F == 22A 300N 5050B F F == 托盘A 所受压力的变化量 ∆F A =309N 50−300N 50=0.18N 篮球给气球充气到体积为篮球的2倍,由阿基米德原理,即篮球所受的浮力为 F 浮=12×0.18N=0.09N (3)[5]气球体积为篮球的2倍,即气球的体积不变,现用此装置测量大于1.29 kg/m 3的空气密度,根据阿基米德原理,气球受到的浮力变大,篮球对托盘的压力变小,力敏电阻R 所受压力F B 也变小,可知压敏电阻变大,根据串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律,电路的电流变小,根据U =IR ,定值电阻的电压变小,即电压表示数变小,故用此装置测量大于1.29 kg/m 3的空气密度,指针应在电压表盘1.29刻度线的左侧, 即A 处。
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。
九年级上册物理第十四章欧姆定律检测题(Word版含答案)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。
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。
九年级物理上册第十四章欧姆定律专题练习(word版一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中电源电压保持不变,选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω1.5A”。
(1)如果连完电路、闭合开关后,发现仅有一只电表有示数,则造成这一现象的原因可能是____________(选填下面的字母代号);A.电流表断路B.定值电阻短路C.滑动变阻器断路D.滑动变阻器短路E.定值电阻处接触不良(2)电路连接完好后,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,当电流表的示数如图乙所示时,记下电压表的示数,此时电路中的电流为______________A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时,滑动变阻器的滑片应向_______________(选填“左”或“右”)滑动直至电压表示数为______ V,并记录电流表的示数;(3)若实验中有电压为4V、6V、和8V的三种电源可选,为完成5组实验,该同学选用的电源电压可能是________________V;(4)小明想用本实验中的器材测定未知电阻的阻值,可是发现电流表损坏,所以他设计了如图丙所示的电路图来测量未知定值电阻R x的阻值,其中R0为已知电阻,步骤如下:a.闭合开关S、S1,断开S2时,测得电压表的示数U1;b._________________时,测得电压表示数为U2;c. 则被测电阻R x的阻值为:R x=_____________(写出表达式)。
【答案】BE 0.4 左 2 4 闭合开关S、S2,断开S11021URU U⋅-【解析】【分析】【详解】(1)[1] A.电流表断路时,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故A不符合题意;B .定值电阻短路电压表示数为0,只有滑动变阻器接入电路,所以电流表有示数,故B 符合题意;C .滑动变阻器断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故C 不符合题意;D .滑动变阻器短路,只有定值电阻工作,电压表测量的是定值电阻的电压,电流表测量的是定值电阻的电流,两表都有示数,故D 不符合题意;E .定值电阻处接触不良相当于定值电阻断路,这样电压表示数为电源电压,由于电压表电阻极大,电流表无示数,故E 符合题意。
苏科版九年级物理上册第十四章欧姆定律单元复习练习(Word版含答案)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.小红和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻,小灯泡额定电压为3.8V,电源电压保持9V不变,滑动变阻器规格为“40Ω、1A”,连接电路如图甲所示。
(1)如图甲是小红同学连接的实物电路图。
图中只有一处连接错误,请在错误处画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确_________________(注意不能与其它导线交叉);(2)改正错误后,闭合开关,过了一段时间,灯突然熄灭,电流表、电压表示数均变为0,则产生的故障可能是_________________(只有灯泡或滑动变阻器发生故障);(3)排除故障后,调节滑动变阻器滑片,并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻为____________________Ω(保留一位小数)。
向右调节滑动变阻器滑片的过程中,小灯泡变化的阻值∆R L滑动变阻器变化的阻值______________∆R滑(选填“大于”、“小于”或“等于”);(4)小红又找来10Ω、20Ω、40Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”,只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路,调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U0=4V。
接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻,保持滑动变阻器滑片P位置不变,则闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向_________________(选填“左”或“右”)移动。
在用40Ω的定值电阻替换20Ω的定值电阻时,他发现电压表示数始终不能调为U0。
为完成四次探究,小红设计了如下方案,你认为不可行的一项是_________;A.如果只更换电源,则更换的电源电压范围是4~8VB.如果只调整电压表的示数,则应该控制电压表示数U0的范围为4.5~9VC.如果只更换滑动变阻器,则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω,允许通过的最大电流至少为0.4AD.如果只更换定值电阻,则更换的定值电阻阻值范围是6.67~32Ω(5)实验结束后,小红还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致,但是发现电源意外损坏了,于是他找来另一个未知电压的电源(电压恒定不变),并设计了如图丙所示的电路,请你将他的实验步骤补充完整(已知定值电阻的阻值为R0)。
苏科版物理九年级上册第十四章欧姆定律检测题(WORD版含答案)一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优(难)1.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。
S12图金属片I££图 2图1r~k5、 图1所示电路中,断开开关 S i 时,电压表示数为 6V ,电流表示数为 0.5A ,已知电源电 压是9V ,则电阻R i = _6门_,合上开关S i 后,电流表的示数为 _0.75A ____________________ 。
6、 电阻R i : R 2= 1 : 2,它们串联起来,则电流之比I i : _______________ I 2 = _ 1:1 ;它们并联起来,则电流之比I i': I 2'= __ 2:1 ____ 。
7、 小华设计了如图1压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。
其中 R 是滑动变阻器,R 是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际是个电压表。
当金属片受到的 压力减小时,变阻器的阻值 _____________ 变小 ___________ ,压力表示数 —变小 _______________欧姆定律练习卷 &两个定值电阻,甲标有 20Q, 2A ,乙标有10Q, 1A 。
现把它们串联起来,则串联电路两 端允许加的最大电压为 __30V__,现把它们并联起来,则并联电路两端允许加的最大电 压为 10V__ .9、小辉同学用伏安法测导体的电阻,实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图2 所示.这个实验可以改进的地方是 __________电流表换用小量程 ________________________你这样改的理由是分度值越小准确度越高电阻 R 2=__10_Q 。
r^s I 1~&打——dO只1=10;.要使R 2、R3并 I i ;要使R i 、“闭合”),此OU = 10V ,开关S 闭合后,用电压表测 7V ,若已知电阻R i 20/3 R i = R 2 = R 3 = 10 Q 。
_Si 、S2 ,此时电流表的示数为S 2应 _____ 断开—(填“断开”或12;则 I i : I 2=_ 4:1 电源电压为5V ,测得b 、d 之间的电压为一、填空题1、如图,电源电压保持不变,电阻 联,应闭合开关_ R 2串联,开关S i > 时电流表的示数为2、如图所示电路中, 得ac 之间的电压为 =4 Q ,则三个电阻中阻值最大的那个电阻的阻值为3、 如图12所示,电源电压为6V ,并保持不变, 1 )当S i 、S 2闭合,S 3断开时,电流表示数为 0.5A ,则R ,的电阻值为 _12_ Q; 2)当S 、S 3断开,&闭合时,电压表示数为4V 。
九年级第十四章欧姆定律达标检测卷(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.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。
苏科版九年级上册物理第十四章欧姆定律单元复习练习(Word版含答案)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。
第十四章欧姆定律专题练习(word版一、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。
如图所示:②[2] A .若R 1断路,整个电路断路,两表都没有示数,故A 不符合题意;B .若R x 断路,电流表无示数,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,故B 符合题意;C .若开关短路,等同于开关闭合,两个电表均有示数,故C 不符合题意;D .若R x 短路,电流表有示数,电压表相当于接在导线两端,无示数,故D 符合题意。
故选BD 。
③[3]故障排除后,移动滑片P ,当电压表示数为1.2V 时,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A ,电流为0.3A ,由欧姆定律,则待测电阻x 1.2V 40.3AU R I ===Ω ④[4]根据电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为x 3V0.21A 0.2A 410U I R R ==≈ΩΩ小滑大>++即不可能通过以上实验获得的数据有1。
(2)①[5]要测出小灯泡额定电功率的原理是P=UI ,已经灯泡的额定电压是2.5V ,所以要测出小灯泡的额定电流,再通过计算可以得到小灯泡额定电功率。
因此闭合开关S 、S 2,断开S 1,滑动变阻器R 1滑片移至最左端,使R 1接入电路中电阻为0,调节滑动变阻器R 2的滑片P ,使电压表的示数为2.5V ,即达到小灯泡的额定电压。
②[6]断开开关S 2,闭合S 、S 1,调节滑动变阻器R 1的滑片P ,使电压表的示数仍为2.5V ,使得通过R 1、R x 的电流等于小灯泡的额定电流。
④[7]由③保持滑动变阻器R 1的滑片P 不动,将滑动变阻器R 2的滑片P 移到最左端,此时R 2接入电路中的电阻为0,R 1R x 串联,电压表测得路端电压为2.7V ;再将R 2的滑片P 移到最右端,此时R 2全部接入电路,R 1R x R 2串联,电压表测得R 1R x 两端电压0.9V ,所以R 2两端电压为21x 2.7V-0.9V=1.8V U U U =-=路根据串联电路的特点11x 22xU R R R U += 带入数据140.9V20 1.8VR +Ω=Ω 解得此时R 1接入电路中的电阻为16R =Ω所以当R 1R x 两端电压为2.5V 时,电路中的电流1 2.5V 0.25A 64x U I R R ===+Ω+Ω小灯泡额定电流也为0.25A ,所以小灯泡的额定电功率==2.5V 0.25A=0.625W P U I ⨯额额额2.如图所示是“用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系”的电路图.(1)闭合开关,保持滑片P 2位置不变,向右移动铅笔芯上的滑片P 1,电路中的电流________(选填:“变大”“变小"或“不变”).(2)如果滑片P 1滑动到铅笔芯最右端时,电压表示数很小,应该将滑动变阻器的滑片P 2向________移动.(3)移动铅笔芯上面的滑片P 1,记录铅笔芯A P 之间的距离和电压表的示数,数据如表所示:通过表中数据反映的规律和___________可以推出导体的电阻与导体的长度成________比的结论.(4)保持滑片P 1的位置不变,滑片P 2在如图所示的位置时电压表示数为0.9V ,滑片P 2向右移动一段距离,电压表示数变为1.2V ,滑片P 2再向右移动相同的距离,电压表示数为________V .【答案】不变 右 欧姆定律 正 1.8 【解析】 【分析】本题考查影响导体电阻的因素,主要是长度因素。
【详解】(1)[1]由电路图可知,当滑片P 2不动时,不管P 1怎么滑动滑动,铅笔芯的电阻都不变,那么电路的总电阻不变,唯有改变了电压表的示数,所以电路中的电流不变(2)[2]电压表的示数变得很小,是滑动变阻器分去了太多电压,故要向右滑动滑片P 2,让变阻器的电阻变小,分去的电压变小,那么电压表的示数就会变大(3)[3][4]当A P 之间的距离变大时,电压表所测的导体长变长,其示数随之变大。
而在这个过程中,电路中电流不变,根据欧姆定律UI R=得,当电流不变时,导体两端的电压与电阻成正比。
处理表中的数据有:电压与A P 1的距离的比值是定值,即是两者也成正比,所以可知导体的电阻与导体的长度成正比。
(4)[5]当电压表的示数为U AP =0.9V 时,设铅笔芯和滑动变阻器此时接入电路的总电阻为R ,A P 段的电阻为R AP ,电源电压为U ,根据欧姆定律有AP AP U UI R R== 即是AP 0.9V UR R= 此为①式当电压表示数为U ´AP =1.2V 时,设变阻器减小的电阻为△R ,同理有´´AP AP U U I R R R==-∆即是1.2V AP UR R R=-∆此为②式 解①②两式得,R=4△R此为③式将③式代入①式得,3.6V APUR R=∆ 当滑片P 2再向右移动相同的距离,电压表的示数设为U ´´AP ,同理有´´´2AP AP U U I R R R ==-∆而将③式入上式,得´´113.6V 1.8V 22AP AP UR U R ==⨯=∆3.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,将滑动变阻器的滑片P 移到B 端这样操作的目的是为了_____ (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 1 2 3 4 5 电压U /V 0.71 1.1 1.5 1.7 电流I /A0.180.200.260.30①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【答案】保护电路;0.12电阻一定时,电流与电压成正比见解析B【解析】【详解】(1)[1]为保护电路,闭合开关前,滑片必须处于最大阻值处,即应将滑动变阻器的滑片P移到B端;(2)①[2]图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.12A;②[3]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,根据他们所测数据、在坐标系中描点,画出I−U图象,并标记为a,如下所示:(3)①[4]单独分析图丙中每条I−U图象,因为过原点的直线,故可以得到的结论是电阻一定时,电流与电压成正比;②[5]由上图知,当电压为0.8V时,对应的电流大小约为0.032A、0.066A、0.13A,结合电阻大小分别为20Ω、10Ω、5Ω,考虑到误差因素,电流与对应的电阻之积为一定值,故还能得到: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;分析方法采用了控制变量法;③[6]根据欧姆定律I=UR有U=IR,3次实验中电阻的电压分别为2.1V、2.4V、2.6V,都小于电源电压3V,是因为电源有内阻的原因;设电源本身的电压为E,对外(R与R'串联)提供的电压为U,根据电阻的串联和欧姆定律可得,电路中的电流:I=ER R r +'+,由欧姆定律,R与R'获得的电压为:U=I(R+R′)=ER R r+'+×(R+R′),故有:1 U =()R R rE R R+'+⨯+'=()R RE R R+⨯+''+()rE R R⨯+'=1E+rE×1R R+',由数学知识得,对外提供的电压U的倒数与串联电阻(电源内阻r之外的电阻)的倒数为一次函数的关系,即为:1 U =k1R R+'+b,根据该小组的同学选择了5Ω、10Ω的定值电阻,电源内阻r之外的电阻获得的电压分别为2.1V、2.4V,将已知量代入上式:1 2.1V =k×15Ω+b,1 2.4V =k×110Ω+b,解方程组得:k=10Ω2.47V⨯,b=122.1V 2.47V-⨯,故这个一次函数关系式为:1U=10Ω2.47V⨯×1R R+'+122.1V 2.47V-⨯,他们计划仍按图甲进行探究,因要控制当电阻的电压值U为一定值,根据串联电路电压的规律,变阻器分的电压也为一定值,由分压原理,定值电阻和变阻器分得的电压之比为一定值,故当电阻为20Ω时,变阻器连入电路中的电阻最大为20Ω,此时的总电阻为40Ω,代入这个关系式:1 U =10Ω2.47V⨯×140Ω+122.1V 2.47V-⨯,解得:U=2.6V。