成都黄田坝双语学校物理第十四章 欧姆定律综合测试卷(word含答案)
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第十四章欧姆定律单元检测卷(满分:100分时间:60分钟)一、选择题(每小题3分,共30分)1.小明同学准备有:①铅笔芯、②金属刀片、③塑料三角尺、④塑料笔袋、⑤橡皮等物品,以备考试之需,其中属于绝缘体的有( )A.①③⑤B.②④⑤C.③④⑤D.①②④2.把两条材料相同、长度相等、横截面积不等的电阻丝并联在电路中,下列说法中正确的是( )A.通过粗电阻丝的电流较大B.通过细电阻丝的电流较大C.加在粗电阻丝两端的电压较大D.加在细电阻丝两端的电压较大3.在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( ) A.改变电路中的电流B.改变被测电阻两端的电压C.改变被测电阻的阻值D.保护电路4.把阻值分别为4 Ω、6 Ω的两只电阻串联在一个电压不变的电源上,电路中的电流为1.2 A,若将它们并联在同一电源上,则干路中的电流为( )A.5A B.3A C.4A D.2A5.如图所示的电路,电阻R2=20 Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为0.6 A.下列说法中正确的是( )A.电阻R1的阻值为40 ΩB.电源电压为1VC.通过电阻R2的电流为0.6 A D.电路中的总电流为0.8 A6.如图所示,电源电压不变.当开关S闭合时,电流表的示数为0.8A开关S断开后,电流表的示数改变了0.5 A则R1与R2的阻值之比为( )A.13:5 B.3:5 C.5:3 D.5:137.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动,在此过程中( )A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数变小B.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小C.电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大D.电压表V1的示数不变,电压表V2的示数变大8.如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S由断开到闭合,电压表V1的示数始终等于电压表V2的示数.若电路中只有一处故障,且只发生在电阻R或灯泡L处,则可能是( )A.灯泡L发光,电阻R断路B.灯泡L不发光,电阻R断路C.灯泡L发光,电阻R短路D.灯泡L不发光,电阻R短路9.如图所示,MN间的电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω.当滑动变阻器的滑片P处于a端时,电流表的示数为0.25 A;当滑片P处于ab中点时,电流表的示数为0.40 A,则MN间的电压是( )A.6V B.5V C.4V D.3V10.在探究“一定电压下,电流与电阻的关系”时,电路图如图所示.电源电压恒为4.5 V,滑动变阻器上标有“10 Ω 1.5 A”字样,在a、b两点间先后接入不同阻值的定值电阻,闭合开关S,移动滑片P,使电压表的示数为2.5 V,读出电流表的示数.当20 Ω的电阻接入a、b间时,电压表的示数始终无法达到2.5 V,其原因可能是( )A.20 Ω的电阻阻值太大B.电源电压4.5 V太低C.滑动变阻器的最大阻值太大D.控制电压为2.5 V太高二、填空题(每空2分,共28分)11.一个电阻,在它两端加10 V的电压时,通过它的电流为0.5 A,则该电阻的阻值是_______Ω;如果电阻两端的电压为零,该电阻的阻值是_______Ω.12.已知R1=10 Ω,R2=30 Ω,把它们串联起来,通过它们的电流之比I1:I2=_______,若把它们并联起来,则通过它们的电流之比I1:I2=_______.13.把电阻R1=20 Ω和R2串联接入12 V的电路里,总电阻是30 Ω,则R2=_____Ω,若把它们并联起来接入原电路中,则干路上的电流是_______A.14.一个小灯泡的阻值为10 Ω,正常发光时的电流为0.4 A,现要将其接入12 V的电路中,要求仍能正常发光,则应_______联一个_______Ω的电阻.15.小江用如图所示的电路来探究串联电路的电压关系,已知电源电压为6V,当开关S 闭合后,发现两灯均不亮,他用电压表分别测a、c和a、b两点间的电压,发现两次电压表的示数均为6V,由此判定灯_______(L1/L2)断路,用电压表测b、c两点间的电压,示数为_______V.16.如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=10 Ω.当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数为0.3 A;当把滑片P移到最右端时,电流表的示数为0.2 A.则电源电压为_______V,滑动变阻器的最大阻值为_______Ω.17.两个定值电阻,一个标有“4V 2Ω”字样,另一个标有“3V 1Ω”字样.若把这两个电阻串联在电路中,两端允许加的最大电压为_______V;若把这两个电阻并联在电路中,干路中允许通过的最大电流为_______A.三、解答题(共42分)18.(8分)某物理兴趣小组的同学为探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系,设计了如图甲所示的电路.实验时他们将所选的两种金属丝接入电路中1和2的位置,通过比较电压表的示数来比较电阻丝的大小,现有几根康铜丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示.(1)在探究导体的电阻与导体长度之间的定量关系时,他们将编号为_______的两根金属丝对应接入电路中1和2的位置,当发现电压表的示数之比U1:U2接近________时,可以初步判定:在导体的材料和横截面积相同的条件下,导体的电阻与其长度成正比.(2)在探究过程中,若将编号为A和C的两根金属丝接入电路中1和2的位置,则他们想探究的是导体电阻与______之间的定量关系.(3)在“交流与合作”时,有位同学提出:用如图乙所示的电路,将所选的金属丝分别接入电路M、N之间,读出电流,然后利用电流跟电阻之间的反比关系,也能探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系,你认为他的实验方法合理吗?请说明理由:_______________________________________________________.19.(12分)在测量定值电阻的实验中:(1)连接电路时开关应_______.(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整.(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至______(A/B)端.小青闭合开关后,移动滑片P到某一点时,电流表的示数为0.2 A,电压表的示数如图乙所示,为______V,计算出的电阻值为______Ω.(4)小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果,你认为合适吗?______,理由是_____________________________________________________________.(5)如图丙所示是其他两组同学根据测得数据作出的I-U图像,分析图像可知Ra______(>/=/<)R b.(6)小珍连接好电路后闭合开关,发现无论怎样移动变阻器的滑片P,电压表、电流表均有示数,但都不改变,原因可能是__________________.(写出一种即可)20.(4分)小林想利用一块电压表和已知的电阻R0测量电阻R x的阻值.小龙选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图所示,小龙设计的实验电路的要求是:只闭合开关S和S1时,电压表测量的是电阻R0两端的电压U1;只闭合开关S和S2时,电压表测量的是电源两端的电压U2.(1)请你根据小龙的设计要求只添加一根导线完成图中所示实验电路的连接.(2)请你用U1、U2和R0表示出R x,R x=______.21.(8分)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置.R是滑动变阻器,它的金属片是杠杆的一端,R'是阻值为12Ω的定值电阻,电流表的量程为0~0.6A,电源电压为6V,由油量表(用电流表改装)的指针指示的刻度就可知油箱内油的多少.(1)说出定值电阻R'的主要作用.(2)当油量表的指针指在刻度盘中央时,求滑动变阻器两端的电压.(3)能否将电压表接入这个电路?为什么?22.(10分)学习了电学的相关知识后,学校举办了一次综合实践活动,活动的主题是利用电流表或电压表制作一个简易电子秤.图甲是小红设计的电子秤原理图,其中E为干电池(2节);A是电流表(电子秤示数表盘);R0是定值电阻(5 Ω);R是一根长为6 cm、阻值为15 Ω的均匀电阻丝.C是一根弹簧,其所受压力F与压缩量△L的关系如图乙所示.(塑料盘的重力不计,g取10 N/kg,制作时,调整弹簧的长度,使之不称重物时滑片P刚好在电阻丝的a端).(1)求该电子秤的最大称量是多大?应选用的电流表的最大量程是多少?(2)求当电流表的指针指在0.3 A处时,所称重物的质量是多少?(3)从理论上说明该方案的最大不足,画出你的设计原理图.参考答案一、1.C 2.A 3.C 4.A 5.A 6.C 7.A 8.C 9.D 10.A 二、11.20 20 12.1:1 3:1 13.10 1.8 14.串 20 15.L 1 0 16.6 20 17.6 4.5三、18. (1)A 、B(或B 、A) 1:2(或2:1) (2)横截面积 (3)不合理,要使通过导体的电流跟电阻成反比,则要使导体两端电压保持不变,将不同金属丝接入电路M 、N 之间,M 、N 两端的电压不能保持不变19.(1)断开 (2)如图所示 (3)B 1.8 9 (4)不合适 没有多次测量取平均值以减小误差(5)< (6)滑动变阻器接入的是C 、D 接线柱(或接入的是A 、B 接线柱)20.(1)如图所示 (2)()2101U U R U - 21.(1)避免短路 (2) 2.4V (3)能,把电压表与R (或R'并联)22.(1) 6 kg 0.6A (2)2kg (3)不足略 设计原理如图所示。
九年级上册物理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.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R 2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。
欧姆定律单元测试题 ( 含答案 )一、欧姆定律选择题1.当一导体两端的电压是6V,通过的电流是0.6A,则该导体的电阻是()A. 10ΩB3..6ΩC6..6ΩD5..4Ω【答案】A【解析】【解答】解:由I=可得,导体的电阻:R= ==10Ω.故选 A.【分析】已知导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻.2.如甲图所示的电路中,电源电压为 8V 恒定不变, R0为定值电阻, R 为滑动变阻器,闭合开关S 后,在滑片 P 滑动过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,根据图象信息可知,下列判断错误的是()A. R0的阻值是5ΩB. 电路的最大总功率12.8WC. R0的最小功率是 1.6WD. 滑动变阻器最大阻值是35Ω【答案】 C【解析】【解答】解:由电路图可知,R0与 R 串联,电压表测变阻器R 两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑动变阻器接入电路的电阻为0 时,电路为 R0的简单电路,电路中的电流最大,此时电路的总功率最大,由乙图可知,电路中的最大电流I 大=1.6A,由 I=可得, R0的阻值:R0===5Ω,A符合题意;电路的最大总功率:P 大= UI 大= 8V× 1.6A= 12.8W, B 符合题意;( 2)当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,由乙图可知,电路中的最小电流I 小=0.2A,变阻器R 两端的电压U R= 7V,则 R0的最小功率:P0小= I 小2R0=( 0.2A)2× 5Ω= 0.2W, C不符合题意;滑动变阻器的最大阻值:R 大===35Ω,D符合题意。
故答案为: C。
【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,当滑动变阻器接入电路的电阻为0 时,电路中的电流最大,此时电路的功率最大,根据图象读出电路中的最大电流,根据欧姆定律求出R0的阻值,利用P=UI 求出电路的最大功率;当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电压表的示数最大,电流表的示数最小,R0的功率最小,根据图象读出电路的最小电流和变阻器两端的电压,根据P=UI=I2R 求出 R0的最小功率,再利用欧姆定律求出滑动变阻器的最大阻值 .S,当滑动变阻器的滑片向右端移动3.如图所示电路(电源电压保持不变),闭合开关时,下列说法正确的是()A. 电压表示数不变,电流表示数变大B.电压表示数变大,电流表示数变小C. 电压表示数变小,电流表示数变小D.电压表示数变大,电阻R1的电功率变大【答案】D【解析】【解答】由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻减小,而电源电压一定,由知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;根据,电阻 R1的电流增大,两端的电压也增大,根据知,电阻 R1的电功率变大,可见ABC 不符合题意、 D 符合题意。
九年级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.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。
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。
第十四章《欧姆定律》章末测试卷(含答案)2023-2024学年苏科版九年级上册物理第十四章《欧姆定律》章末测试卷2023-2024学年物理苏科版九年级上册一、单选题1.如图所示电路,电源电压不变.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时()A.两表的示数都减小B.两表的示数都不变C.电压表的示数不变,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大2.如图所示,与并联在电源电压为3V的电路中,只闭合开关时,电流表的示数为0.3 A;同时闭合开关和,电流表的示数为0.5 A,则()A.R1的阻值为60 Ω B.R2的阻值为15ΩC.通过R1的电流是0.5 A D.通过R2的电流是0.3 A3.波音公司近日推出了一种世界最轻的金属材料微晶格金属.它的密度为0.9mg/cm3,尺寸只有头发的11000,质地坚硬,且可以在变形50%的情况下恢复原状.如图是将一块该材料放在蒲公英上的情景.下列说法不正确的是A.微晶格材料具有很好的弹性B.与同体积的铁相比,这种金属材料的质量更小C.这种微晶格材料可以制作成绝缘手套D.如果将这种微晶格材料制成钉子在石蜡上刻画,石蜡上会留下深深的刻痕4.小兰设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警。
开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时()A.光敏电阻R阻值增大B.电流表的示数增大,电压表的示数增大C.电流表的示数减小,电压表的示数减小D.电压表与电流表的示数之比减小5.下列说法正确的是()A.通过导体的电流为零,导体的电阻也为零B.通过导体的电流越大,导体的电阻一定越小C.导体的电阻是导体本身的一种性质D.导体两端的电压为零,导体的电阻也为零6.下列常见的物体通常情况下都属于导体的是A.人体和汽油B.大地和石墨C.铁和塑料D.食盐水溶液和陶瓷7.如图,滑动变阻器的滑片P向右移动时,能增大接入电路的电阻值的是()A.B.C.D.8.如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流大小有()A.RAB>RBC,IAB<IBC B.RAB<RBC,IAB=IBCC.RAB>RBC,IAB=IBC D.RAB=RBC,IAB<IBC9.对电阻的理解下列说法正确的是()A.电阻的大小与加在它两端的电压成正比,与通过它电流成反比B.电阻的大小与加在它两端的电压成反比,与通过它电流成正比C.电阻是导体本身的一种性质,与电流、电压没有关系D.电阻的大小和环境温度有关,温度越高,阻值一定越大10.甲图是反映身体柔韧水平的“坐位体前屈测量仪”,乙图是其内部电路图电源电压恒定,两个身形接近但柔韧性差异较大的同学先后推动挡板进行测量,“显示器”示数的大小能够反映柔韧性的好差。
九年级上册物理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.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 309N5050B F F == 22A 300N5050B 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。
第十四章《欧姆定律》单元检测(满分:100分 时间:60分钟))一、选择题(每小题2分,共24分)1.普通家用灯泡的电流最接近于 ()A. 0.2AB. 0.02AC. 2A D ・ 20A2. 串联在电路中的甲、乙两盏灯,如果甲灯比乙灯亮,则通过甲灯的电流I 甲与通过乙灯的电流I 乙的大小关系是()A. 1卬>1乙B. I 甲<1乙C. 1甲=I 乙D.无法比较3. 为维护消费者权益,某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查,发现有一个品牌的 铜芯电线不符合规格:电线直径明显比说明书上标有的直径要小.引起这种电线不符合规格 的主要原因是 ()电流变为 ()6. 如图所示,电源电压恒定,心为磁敏电阻,磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变 化,实验测得其变化关系如图甲所示,其中B 表示磁场的强弱,单位为特斯拉(T ),则在图 乙中当&所处的磁场逐渐减弱时 ()A. &的阻值变大B.电压表的示数变小C.电流表的示数变小D.电流表的示数变大7. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置.R2是滑动变阻器,它的金属滑片连在 杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高 度.当油A.电线的长度引起电阻偏大C.电线的材料引起电阻偏大 B 电线的横截而积引起电阻偏人D.电线的温度引起电阻偏大4.如图所示为滑动变阻器的示意图,为使变阻器的滑动触点P 向右滑动时,接入电路的电阻增大,下列连接止确的是(A. a 和b 接入电路 C. c 和b 接入电路B. a 和c 接入电路5.如图所示,电路中电流为0.2A.如杲给原来的电池再串联一节相同电池,那么电路屮的A. 0.8AB. 0.4AC. 0.2AD. 0.1AI'—乙第6题图第4题图D. c 和d 接入电路面上升时()A.电压表和油量表示数都变小B.电压表和油量表示数都变大C.电压表示数变大,油量表示数变小D.电压表示数变小,油量表示数变大8. 对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验,下列说法不正确的 是 ()A. 它们都是采用控制变量的研究方法B. 它们的实验电路在教科书中是相同的C. 前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系D. 后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差9. 如图所示,电阻R 】 = 10Q,电流表A 】的示数为0.5A,电源电压为10V.下列叙述不正 确的是()A. Ri 与R?并联B. R?的阻值为20Q10.在如图所示的电路中,电压U 不变,开关S 闭合后,下列说法正确的是 ()A.电压表的示数增大B.电流表的示数减小11. 如图所示,当开关S 闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U 甲:U 乙为4: 1; 当开关S 断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比I 甲:I 乙为 ()12. 如图所示,一同学做测量小灯泡的电阻实验时,把电压表与电流表的位置接错了•闭合 13. 现有:①花生油;②铅笔芯;③水银;④塑料盒;⑤铜钥匙等物品,其屮属于导体的是_______,常温常压下属于液体的有 _________ ・(填序号)14. 导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料、 _________ 、 ______ 、温度有关.15. 在如图所示的电路中,AB 和CD 均为银珞合金线,闭合开关后,通过观察 ________ ,可C. &两端电压为10VD.电流表A 的示数为1.0AC.电流表的示数增大D.电压表的示数减小 A. 4: 3开关后,电路可能发生的现象是 (A.电流表和电压表都烧坏 C.电流表B.先烧坏电流表,再烧坏电压表 D.电压表烧坏,电流表正常D. 3: 1 第11题图第10题图以比较出合金线电阻的大小,这种研究方法叫做_______ (填“等效替代法”或“转换法”).这个实验装置是研究电阻大小与导体的关系.16. 在某一温度下,两个电路元件A 和B 屮的电流与其两端电压的关系如图所示,则由图可知,元件A 的电阻为 _______ Q ;将A 和B 并联后接在电压为2.5V 的电源两端,则于路 屮的电流是 _______ A .17. 在如图所示的电路中,电阻Ri : R 2=l : 2,则通过它们的电流之比是 __________ ,加在它 们两端的电压之比是 _______ ・18. 科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神,德国物理学家 ________ 最先通过实验归纳 11!一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,BPI=-.为了纪念他作出的杰出贡献,R人们将他的名字命名为 _______ 的单位.19. 在探究“电流与电压的关系”的实验中,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调到 _______位置,分别采用5Q 、10Q 、15 Q 的电阻进行实验,目的是 _________ •20. 两只定值电阻,甲标有“10Q 1A”,乙标有“15Q 0.6A”,把它们串联在同一电路中,总电阻是Q ,电路中允许通过的最大电流为 ________ A ,电路两端允许加的最大电压为_____ V.三、简答题(第21题4分,第22-24题各12分,共40分)21. 如图所示为“探究彫响导体电阻大小因素”的实验电路, A 、B 之间接导体.(1) 本实验通过 _____ 比较导体电阻的大小.(2) 小明发现手边只有一根较长的金属丝,他可以探究导体的电阻是否与 _______ 和 ______ 有关.22. 在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:① 导体的电阻可能与导体的长度有关; ② 导体的电阻可能与导体的横截面枳有关; ③ 导体的电阻可能与导体的材料有关.实验室提供了 4根电阻丝,英规格、材料如下表所示.编号材料 长度/m横截面积/mm?A 镰铅合金 0.5 0.5B 镰借合金 1.0 0.5 C镰铅合金 0.5• 1.0 D猛铜合金0.5.0.5(1) 如图甲所示为“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在第17题图第21题图A - --------- U ------------ » BM、N之间分别接上不同的导体,则通过观察来比较导体电阻的大小.第22题图(2) 为了验证上述猜想①,应该选用编号为 _____ 的两根电阻丝分别接入电路进行实验. (3) 分别将A 和D 两根电阻丝接入图甲电路屮M 、N 两点间,电流表示数不相同,由此初步得到结论:当长度和横截面积相同吋,导体的电阻跟 ________ 有关.(4) 要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操 作过程均正确,两表的连接和示数如图乙所示,但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样 会导致实验误差 ______ ,解决这一问题的措施是 ________ •23. 谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻&的阻值(约9Q),电源选用两节干电池.(1) 按图甲昕示电路,将图乙中电流表正确连入电路.(2) 该同学检查电路连接正确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3V,你认为发生故障的原因可能是 _______ 或 _______ ・(3) 排除故障后,小明将滑片P 向左滑动时,电压表示数将 ________ (填“增大”、“减小”或“不变”),当滑片P 滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知1<= _______ Q .你 认为这个结果可靠吗? ______ ,理由是 ________ ・24. 在如图所示的电路中,电源电压为6V 且保持不变,滑动变阻器Ri 标有“50Q,2A”字样.(1) 将滑片P 移到最右端,闭合开关S 】,断开开关S2,求电流表的示数1】・ (2) 保持滑片P 在最右端,闭合开关S 】、S 2,电流表的示数1 = 51】,求R2的阻值. (3) 将滑片P 移至某一位置,闭合开关Si 、S 2,电流表的示数为0.68A,求此时滑动变阻 器接入电路的阻值.参考答案1.A2.C3.B4B5.B 6.D 7.D 8.A9.D 10.C ll.C 12.C 13. ②③⑤①③ 14. 长度横截面积15. 电流的大小 转换法 横截面积 16. 5 0.7517. 1: 1 1:2k第23题图O O O O O O-0.6 3 - 3 15 丙第24题图18.欧姆电阻19.阻值最大探究电流与电阻的关系20.25 0.6 1521.(1)观察电流表的示数或灯泡的亮暗(2)长度横截面积22.⑴电流的大小(2)A、B (3)材料(4)偏大换用0—0.6A量程23.(1)提示:将电流表串联在&和开关S之间(2)&处断路R2处短路(3)增大10不可靠没有多次测量求平均值24.(l)0.12A (2)12.50 (3)30Q。
【物理】成都市物理欧姆定律测试题(含答案)一、选择题1.如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化如图乙所示,则下列说法中正确的是()A. 的阻值是B. 当电流表的示数是时,接入电路的阻值是C. 电源电压是16VD. 该电路的最大电功率为【答案】 A【解析】【解答】解:A、C、由乙图知,当滑动变阻器接入电路电阻最大时,两端电压最大,为14V;此时电路电流最小,为0.2A,因为I= ,所以滑动变阻器的最大阻值为R2= = =70Ω。
根据题意得:解得.A符合题意,C不符合题意;B、当电路电流为I′=0.4A时,电路总电阻为R′= = =45Ω,所以滑动变阻器接入电路的电阻为R2′=R′-R1=45Ω-20Ω=25Ω.此选项错误;D、电路消耗的最大功率为P最大=UI最大=18V×0.9A=16.2W.此选项错误。
故答案为:A【分析】结合电路图,理清元件的连接方式及电表的测量对象,由U-I图像可知,当滑动变阻器接入电路电阻最大时,两端电压最大,为14V;此时电路电流最小,为0.2A;当滑动变阻器接入电路电阻最小时,两端电压为0;电路电流最大,为0.9A.根据欧姆定律和串联电路特点列方程组得到电源电压和定值电阻的阻值;利用公式P=UI得到电路最大功率.2.如图所示的电路中,当只闭合开关S1时,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,当开关S1、S2都闭合时,电流表、电压表的示数分别为I2、U2,则下列关系式正确的是()A. I2=I1、U2<U1B. I2>I1、U2=U1C. I2>I1、U2>U1D. I2<I1、U2<U1【答案】C【解析】【解答】解:当只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压U1,电流表测电路中的电流I1;当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压U2,电流表测电路中的电流I2;因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路中的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,则I2>I1,故AD错误;由U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表的示数变大,则U2>U1,故B错误、C正确.故选C.【分析】当只闭合开关S1时,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S1、S2都闭合时,电路为R2的简单电路,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联判断电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R2两端的电压变化,然后得出答案.3.如图所示,甲乙两个电路的电源电压相等且保持不变,两个灯泡的规格相同.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片都从中点向右滑动的过程中,关于灯泡亮度的说法,正确的是()A. 灯泡L1和L2都变亮B. 灯泡L1和L2都变暗C. L1始终比L2亮D. L1始终比L2暗【解析】【解答】解:(1)甲图中灯泡L1与滑动变阻器串联,当滑动变阻器的滑片P都从中点向左滑动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I= 可知,电路中的电流变小,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=I2R可知,灯泡L1的实际功率变小,灯泡变暗;(2)乙图中灯泡L2与滑动变阻器并联,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,灯泡L2的实际功率不变,亮暗不变;(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,L1两端的电压始终小于L2两端的电压,因两灯泡的规格相同,即电阻相等,所以,由P= 可知,L2的实际功率始终比L1大,则L2始终比L1亮.综上可知,ABC错误、D正确.故选D.【分析】(1)左图中灯泡与滑动变阻器串联,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,根据P=I2R可知灯泡实际功率的变化,由灯泡的亮暗取决于实际功率的大小可知其亮暗的变化;(2)右图中灯泡与滑动变阻器并联,根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时灯泡实际功率和亮暗的变化;(3)根据串联电路的电压特点和并联电路的电压特点判断两灯泡两端的电压关系,根据P=UI= 可知两灯泡实际功率的关系,然后判断亮暗关系.4.如图甲所示,粗细均匀的电阻丝AB通过滑片连入电路(电阻丝的阻值不随温度变化),小灯泡的额定电压为6V.闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I﹣U图象关系如图乙所示.则下列计算结果正确的是()A. 电源电压为9VB. 小灯泡的额定功率为3WC. 电阻丝AB的最大阻值为6ΩD. 滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之【答案】D【解析】【解答】解:(1)由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时电路中的电流最大,由图乙可知,通过灯泡的电流为1A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压U=6V,故A错误;灯泡的额定功率P L=U L I L=6V×1A=6W,故B错误;(2)当滑片P在最左端A时,电阻丝AB 完全接入电路中,电路中的电流最小,由图乙可知,通过小灯泡的电流为I=0.5A,灯泡两端电压U L′=1.5V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电阻丝AB两端电压:U AB=U﹣U L′=6V﹣1.5V=4.5V,因串联电路中各处的电流相等,所以,由I= 可得,电阻丝AB的阻值:R AB= = =9Ω,故C错误,灯泡的电功率:P L′=U L′I=1.5V×0.5A=0.75W,则滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比:P L′:P L=0.75W:6W=1:8,故D正确.故选D.【分析】(1)由图甲可知,当滑片位于B端时,电路为L的简单电路,此时电路中的电流最大,根据图乙可知通过灯泡的电流以及两端的电压即为电源的电压,根据P=UI求出灯泡的额定功率;(2)滑片P在最左端A时,电阻丝AB完全接入电路中,电路中的电流最小,根据图乙读出灯泡两端的电压和通过的电流,根据串联电路的电压特点求出AB两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电阻丝AB的阻值,根据P=UI求出灯泡的电功率,然后得出滑片P在A、B两端时小灯泡的电功率之比.5.如图所示,电源电压不变,当开关S1、S2同时闭合时,电流表的示数是0.3A,电压表示数是6V。
成都黄田坝双语学校物理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.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。
故选B 和E 。
(2)[2]根据电流表的接线可知,电流表使用的是小量程,分度值是0.2A ,电流表示数为0.40A 。
(2)[3][4]将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时,由于定值电阻变大,根据串联分压,定值电阻两端电压变大,由于实验探究的是电流与电阻的关系,应该控制定值电阻两端的电压不变,这时增大滑动变阻器的电阻,使滑动变阻器两端电压增大,从而可以减小定值电阻两端的电压,直至电压表示数与原来相同为止,所以滑动变阻器滑片应向左滑动,电压表示数为原来电压的大小即110.40A 5Ω2V U I R ==⨯=(3)[5]实验选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,定值电阻与滑动变阻器串联,串联分压与电阻成正比,当用25Ω电阻实验时,为保证定值电阻两端电压2V 不变时,滑动变阻器两端电压与定值电阻两端电压之和就是电源电压,而滑动变阻器的最大电阻只有30Ω,当电源电压为4V 时,滑动变阻器能把定值电阻两端电压调整为2V ,当电源电压6V 和8V 时,滑动变阻器的的滑片就是滑到最大阻值处定值电阻两端电压也超过2V ,故该同学实验时选择的是4V 的电源。
(4)[6][7]闭合开关S 、S 1,断开S 2时,测得电压表的示数U 1,这时R x 和R 0是串联,电压表测量的是R x 两端电压,根据串联分压的原理,还需要测量出R 0两端电压或者是电源电压,根据电路图可知只能闭合S 、S 2,断开S 1,这时R X 和R 0还是串联,而这时电压表测量的是电源电源,这两种情况两电阻的工作情况没有改变,由串联分压原理故有1210x R U U U R =-R x 大小为10x 21U R R U U =-2.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 VV -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。
(2)[2]A .假设滑动变阻器断路,那么整个电路都没有电流,电流表没有示数,电压表也没有示数,这与题中的条件相符合,所以可能是滑动变阻器断路,选项A 符合题意; B .假设R x 断路,那么电路中没有电流,电流表没有示数,电压表测的是电源电压,有示数,这与题中的条件不符合,所以不可能是R x 断路,B 项不合题意;C .假设R x 短路,那么电路中有电流流过,电流表会有示数,电压表没有示数,这与题中的条件不符合,所以不可能是R x 短路,C 项不合题意。
故选A 。
(3)[3]从图乙可以看到,电流表的量程是0~0.6A ,分度值是0.02A ,它的读数是0.3A ,根据UR I可知,待测电阻R x 的大小是x xx 1.2V4Ω0.3AURI===待测电阻R x的大小是4Ω。
(4)[4]因为实验过程中会存在误差,进行多次实验的目的是取平均值减小误差。
[5][6]不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1;因为当电压表的示数是0.8V时,这时变阻器两端的电压是3V-0.8V 2.2VU==变流过变阻器的电流大小是0.2AI=变,这时变阻器的电阻大小是2.2V11Ω0.2AURI===变变变而变阻器的最大阻值是10Ω,R变与实际不符合,所以电压表的示数不可能是0.8V,不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1。
[7]根据欧姆定律可知,流过电压表的电流是VVUIR=,根据并联电路的电流规律可知,流过R x的电流大小是x VV--UI I I IR==根据URI=可知,R x的阻值是Vxx V-URURI IR U==R x的阻值是VV-URIR U。
3.小明同学用如图甲所示的电路,探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω1A”,满足测量需求的电流表、电压表各一个,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻各1个。
(1)连接电路时开关应处于_____(填“断开”或“闭合”)状态。
(2)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物图连接完整,要求闭合S后,滑片P向左移动时电流表示数变大。
(________)(3)小明先探究“电阻R一定时,电流与电压的关系”,他将阻值为10Ω的定值电阻作为R接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端电压及对应电流,记录0在下表中。
①第3次实验时,电流表的读数如图丙所示,则此时流经电阻的电流为_____A。
②分析数据,可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成_____。
(4)小明再探究“电压U0一定,电流与电阻的关系”。
①他将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入下表中。
②断开开关S,小明用20Ω的电阻代替10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P使滑动变阻器接人电路的阻值_____(填“增大”或“减小”),他这样做的目的是:_____。
③老师指出上表的数据中有一组数据不符合实际,你认为这是实验次序_____的数据。
④若不更换实验器材和电路,在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻,顺利得到4组I、R数据、完成实验,所保持不变的电压U0的取值范围应满足_____。
【答案】断开; ; 0.5; 正比; 增大; 控制定值电阻两端的电压一定; 4; 6.67V~10V ; 【解析】 【详解】(1)[1]连接电路时开关应处于断开状态;(2)[2]滑片P 向左移动时电流表示数变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,由表中数据,电压表示数为:=0.60A 10Ω=6V U IR =⨯,故电压表选用大量程与电阻并联,连接如图所示:(3)[3]第3次实验时电流表的读数如图丙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A ,则此时流经电阻的电流为0.5A ;[4]分析数据,考虑到误差因素,电压与电流之比:3.0V ==10Ω0.30AU R I =, 故可以得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成正比; (4)[5][6]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻,电阻变大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律,移动滑片使滑动变阻器接入电路阻值变大,所以他这样操作的目的是控制定值电阻两端的电压一定;[7]因电源电压15V 保持不变,滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”,即变阻器的最大电阻为50Ω,在第4次实验中,根据电阻的串联和欧姆定律,电路的最小电流为:15V=0.167A40Ω+50ΩUIR R=≈+最小滑定大,大于0.15A故实验次序4的数据不符合实际;[8]滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”,表示变阻器允许的最大电流为1A,因电流表选用大量程0−3A,根据串联电路电流的规律,电路中允许通过的最大电流为1A,由欧姆定律的变形公式URI=,此时电路中的总电阻最小,所对应的定值电阻为最小电阻:1=10ΩR,此时变阻器连入电路中电阻最小,分得的电压最小,故电压表的最大示数为:max max1I=1A10Ω=10VU R=⨯;当变阻器的最大电阻连入电路中时,变阻器分得的电压最大,根据串联电路电压的规律,电压表示数最小为minU,根据串联电路电压的规律和分压原理:minminRU UU R-=滑定当变阻器的最大电阻为50Ω接入电路中时,对应的定值电阻最大为40Ω即minmin15V50Ω=40ΩUU-解得控制的最小电压min=6.67VU;所以U0的取值范围应满足6.67V~10V。