第14章 14.4 欧姆定律的应用(实验探究题)
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江苏省苏科版初三物理上学期第十四章欧姆定律本章实验之电阻因素实验1.在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,小明用实验室提供的4根不同规格下表的电阻丝分别接入电路图中ab处:验。
若选用编号、两根电阻丝进行实验,是为了研究导体电阻与导体______的关系。
如电路图所示,为粗略比较a、b两点间导体电阻的大小,可观察______的变化。
另有甲、乙两位同学分别对电路图所示电路作了如下改进:甲把灯泡更换为电流表:乙在原电路中串联接入电流表。
你认为______同学的改进更好一些,理由是______________________________2.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行了实验检验。
某实验小组准备实验时对每一个猜想都用三个实验数据进行对比,下表中给出了可供选择的几种导体,分别用A~G七个字母代表。
小红组用的是如图甲图电路,小明组用的是如图乙图电路.(1)小红组为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想,应选用_____________三种导体;(2)小明组是通过观察_________来判断电阻丝电阻的大小的,这种研究问题的方法与下面哪种探究活动中研究问题的方法相同___________。
A.在探究动能与速度的关系时,选择的是两个质量相同的铁球;B.在探究平面镜成像实验中,比较像和物的大小关系时,选择了另一根大小相同但没有点燃的蜡烛去与虚像进行比较;C.在探究压力的作用效果与什么因素有关时,用桌腿陷入海绵的深度来反映压力的作用效果的不同.(3)当只比较镍铬合金和铜的材料不同对电阻大小的影响时,选择乙图而不是甲图的原因是_________________________________________。
(4)实验完成后,小明听物理老师说,电阻大小还与温度有关,他利用C、F两根导体,分别连在甲图中,加热C导体,不加热F导体,比较两次电流表的示数,从而得出电阻大小与温度的关系。
14.4 欧姆定律的应用基础训练——动态电路(推理、计算类)1.如图是酒精气体浓度测试仪原理图,用于现场测试司机是否酒后驾车。
其中电源电压不变,R 为定值电阻,R′是二氧化锡半导体型酒精气体传感器,其阻值R′与酒精气体浓度 k 成反比,这样显示仪表(即电流表)的示数I 与 k 就有了对应关系,下列对I 是R′的关系判断正确的是 ( )A .k 越大,R'就越大B .R'越大,I 就越大C .k 越大,I 就越大D .k 越大,I 就越小2.如图所示,设电源电压保持不变,R 0=10。
当闭合开关S ,滑动变阻器的滑片P 在中点c 时,电流表的示数为0.3A ,移动滑片P 至b 端时,电流表的示数为0.2A .则电源电压U 与滑动变阻器的最大阻值R 分别为:A .U = 3V ,R = 5;B .U = 6V ,R=20;C .U = 6V ,R = 10;D .U = 3V ,R = 15。
3.如图所示电路中,当开关S 闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U 甲:U 乙为3:2;当开关S 断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I 甲:I 乙为A .2:lB .3:1C .3:2D .1:34.如图所示电路,电源两端的电压一定,当开关S 1闭合、S 2断开时,电流表和电压表示数分别为I 1、U 1;当再闭合S 2,且将滑片P 适当右移后,电流表和电压表示数分别为I 2、U 2,则下列叙述一定正确的是A .I 1﹥I 2 U 1﹥U 2B .I 1﹥I 2 U 1大于、小于或等于U 2都有可能C .U 1﹤U 2 I 1=I 2D .U 1﹤U 2 I 1大于、小于或等于I 2都有可能5. 在图所示的电路中,电源电压保持不变,R 1为定值电阻,在滑动变阻器的滑片P 从最右端移到中间某个位置时,电压表V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2,电流表A 的示数为I ,滑动变阻器连入电路中的电阻为R 2,三个电表的示数分别变化了ΔU 1、ΔU 2、ΔI 。
14.4欧姆定律的应用(填空题)1 •当一导体两端的电压为8V时,通过它的电流为0.5A,则这导体的电阻为Q,当两端电压为0V时,则导体的电阻为_____________ Q.2.小强在测量某定值电阻的阻值时,将电流表______________ 在电路中,将电压表并联在该电阻两端;电流表和电压表的示数如图所示,贝U该电阻两端的电压是V. 阻值是_________ Q3.在如图所示的电路中,R i=15Q, R^=10Q,闭合开关后电流表的示数为0.3A,则电源电压为___________________V,通过R i的电流是____________ A.4.图甲所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转角度相同,指针位5.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L i、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是2: 5,此时灯L i、L2的电阻之比是___________________________ ,电流之比是_______ .置如图乙所示.电阻为________ .R2两端的电压为__________ V,电阻R i、R2的阻值之比——16•如图是安装了漏电保护器的家庭电路•当漏电保护器检测到通过图中A、B 两处的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而起到保护作用•当家电维修人员在图中C处不慎触电时,漏电保护器______________________________填(会”或不会”切断电路•若人体电阻为10kQ,触电时通过人体的电流为__________________ [1A.7•如图所示的电路中,电源电压恒定,灯丝的电阻F L不随温度变化,开关Si 闭合,电流表的示数为l i,再闭合开关S2,小灯泡的亮度______________________________ (填变亮”变暗”或不变”,电流表的示数为12,若l i:12=2: 3,则R L: R __________ •8.如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,电压表V i的示数为4V,电压表V的示数为6V,电流表A的示数为1A,若将R2与R s互换位置后,发现三表示数均不变,则电源电压为__________ V,电阻R2的阻值是____________ Q.RI_9.在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每条输电线的电阻是100 Q.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为 2.0V时,电流表示数L, L3r-®—r-®-車處电■电锲护n为80mA,则短路位置距离甲10. 如图所示,是一种测定油箱内油量的装置.其中 R 是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴 O 转动,另一端固定一个浮子.当电流表示数越小时,滑动变阻器连入电路的阻值 _________________ (填 越大”或 越11.如图所示电路,电源电压恒定,R i =20Q, R 2=l0 Q 当S 闭合,S 2、Q 断开时, 电流表的示数为0.6A ,电源电压为 _______________________V ;当Q 闭合,S i 、S 3断开时,电流表示数为 ________ A ;当S 、S 3闭合,S 2断开时,电流表示数为 _______________ A .12.如图,电源电压5V ,R i =5Q, R 2=10Q,当闭合开关后,两电表有示数且保持 稳定,则甲电表的示数为 ______________________ ,乙电表的示数为 __________ .13 .如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,其中,油量表是用表改装的;当油箱中的油面下降时, R 的电阻值将 ___________ ,油量表的示数将 _______ .(选填增大”、减小”或不变”)”).14•如图,电源电压恒定不变,R=20Q,闭合开关S S i,电流表示数为0.3A, 则电源电压为V, 10s内电流通过R产生的热量为_______________________________________ J;再闭合开关S2,调节咼,使电流表示数为0.6A,则此时变阻器R2的阻值为__________________ Q.15.压力传感器的原理图如图所示,其中M、N均为绝缘材料,MN间有可收缩的导线,弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压10V, R i=8Q,Rb的阻值变化范围为0- 10Q,闭合开关S,压力F与R,的变化量成正比,F=1N 时,R,为2Q,此时电流表示数是_______________________ A;当电流表的示数为I时,F ___________ N (写出关于I的数学表达式)&16•在用伏安法测电阻的实验中,电压表的示数为4.8V,电流表的指针如图所示, 则电流表的读数为_____________________ A,被测电阻的阻值为 ____________ Q.17.如图所示,定值电阻R1=5Q,定值电阻R2=10Q,当开关S S均闭合时,两电压表示数之比U 仁U2= ________________________ 若将图中电压表V1、V2换成电流表A1、A2,开关S闭合,Si断开时,两电流表示数之比11:12= __________—_____ /v>.fl——A18 •近期,西宁市创城行动中,交警在检查酒驾时,首先通过嗅觉感知其是否饮酒,交警能闻到酒精味是因为___________ ,然后通过酒精检测仪定量检测•该仪器原理可以简化成如图所示电路,其中R o为定值电阻,R为气敏电阻,当酒精气体浓度增大时,R的阻值减小•若驾驶员饮酒,检测酒精检测仪上电压表的示数将(选填变大”或变小”.19•已知定值电阻R i:F2=2: 3,若把它们并联在同一电路中,通电后,它们的电流之比I i:I2= _________________ :若把它们串联在同一电路中,通电1分钟,R i、F2产生的热量之比Q i : Q= _________ .20•如图所示电路,电源电压不变•闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示.则可判断电源电压是______________________________ V,变阻器的最大阻值是__________ Q.21.一定值电阻两端电压为3V时,通过的电流为0.2A,则该定值电阻的阻值为Q,当两端电压为0时,该定值电阻的阻值为_______________ Q.22.如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比5: 3,则R与R2两端的电压之比U1:U2= ______ .电阻之比R1:R?= ________ .23•如图所示电路中,电源电压恒为6V, Ri=30Q,只闭合开关S时,电流表示数为A;同时闭合开关S、S,电流表示数为0.5 A,则通电1分钟电阻R2产生的热量为_________ J._&__ _______________ !-------- □□-------Ri-> ________24.导体A和B在同一温度时,通过两导体的电流与其两端电压的关系如图所示•则由图可知导体A的电阻为____________________________ Q;如果将A和B并联后接在电压为1.0V的电源两端,则通过A和B的总电流为______________ A.25.两个电阻甲和乙,规格分别为“6V 0.3A和’“4V 0.4A 将它们串联接入3V的电路中,则甲乙两电阻两端的电压之比为 _____________ ;将它们并联接入同样的电路中,通过甲乙两电阻的电流之比为 ____________ .26.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关,将变阻器滑片从一端移动到另一端的过程中,两只电压表与电流表示数的变化关系图线如图乙所示,则电源电压为_________ V,滑片移至最左端时10s内电流通过R i产生的热量为J.27.某同学为探究电流和电压的关系,设计了如图所示的电路,图中电流表量程为“L0.6A”,电压表量程为“03V',定值电阻规格为“ 10Q0.5A”,滑动变阻器规格为“20Q 1A”电源电压恒为4.5V.请回答:(1)闭合开关发现电流表有示数,电压表无示数,经检测发现电路中只有一处故障,该故障可能是___________ .(2)故障排除后,闭合开关重新进行实验,在保证电路安全的前提下,移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端电压,则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值28.如图所示是气体酒精浓度测试仪的原理图,它用于现场测试司机是否酒后驾车,其中电源电压保持不变,R为定值电阻,R为二氧化锡半导体型酒精气体传29.如图所示,闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动时,电流表的示数范围是1.0〜2.0A,电压表的示数范围是7.2〜2.4V,贝U电路中定值电阻R0为_________ Q,电源电压为___________ V.30.干电池本身有一定的电阻,因此,实际干电池可以等效为一个没有电阻的理想干电池和一个阻值一定的电阻相串联而成. 如图所示,电源感器,其阻值随气体酒精浓度的增大而减小. 若某次测试中电流表示数较大,则(选填是”或不是”)酒后驾车.茁是________可判断该司机由几个相同的干电池组成•合上开关S,变阻器的滑片从A端滑到B端的过程中,电路中的一些物理量的变化,如图甲、乙、丙所示,图甲为电压表示数与电流表示数关系,图乙为干电池输出功率跟电压表示数关系,图丙为干电池输出电能的效率n与变阻器接入电路电阻大小的关系,不计电表、导线对电路的影响,贝U:(1)串联的干电池数为________ 个.(2)变阻器的总电阻为_____________ Q. (3)乙图上b点的坐标为________ .31.如图所示,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,R i为定值电阻.当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时,电流表示数将__________________ (选填变大”不变”或变小”.此装置可作为压力计使用,当压力减小时,压力计的示数随指针向左摆动而减小,应把_____________ (填电流表”或电压表”改装为压力计.32. ____________ 电源电压不变,R i=10Q. R2=15Q.当S i、③都闭合时.甲、乙都是电压表,则U甲:U乙= ___ ;当S闭合,◎断开时,甲、乙都是电流表,则I甲:1乙= _________ .33.如甲图所示的电路中,电源电压不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器Q的滑片P从a向b移动的过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,贝皿源电压为___________ V, R1的阻值为___________ Q .当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的 _____________ 点(选填“A “B' “C“D或“ E”・甲34•如图是关于电阻A、B的I-U图象•由图可知,电阻值较大的是电阻________________ (填“A或“B'.若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路中的电流是_________ A,此时电路总电阻值是 __________ Q.35.如图甲所示的电路中,电源电压为6V, R i为定值电阻,开关S闭合后,将滑动变阻器R,的滑片移动时,电流表与电压表示数关系如图乙所示,则R i=36.如图所示电路,电源电压恒为4.5V,灯L标有“3V 0.9W'(灯泡阻值不变),滑动变阻器R上标有“50Q 1A”的字样,电压表量程为0〜3V,电流表量程为0〜0.6A,为了保证电路中各元件安全工作,电路中允许通过的最大电流为________________ A, 灯泡的最小电功率为_______ W,滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是______________ Q. Q, R2的最大阻值为Q.r®—乩(_^甲37•在图甲所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示•则电源电压为___________________________________ V; 电阻R i的阻值为_________ Q;当滑片P移到中点时,通过R的电流为________________ A.38.____________________________________________________ 某导体两端的电压为3V,通过它的电流为0.3A,其电阻为______________________________ Q;当通过该导体的电流为0.5A时,其电阻为 _____________ Q;当该导体两端电压为0V时,其电阻为_________ Q.39.如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,则定值电阻R阻值为40•小明利用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阴的关系”根据实验的图乙_____ Q.甲乙数据绘出了I - I图象,如图乙所示•分析图象可知,当导体的电阻为_________________ Q 时,通过它的电流为0.1A;实验过程中,小明控制导体两端的电压为 ______ V.参考答案与试题解析1. (2017?黔东南州)当一导体两端的电压为 8V 时,通过它的电流为0.5A ,贝U 这导体的电阻为 16 Q,当两端电压为0V 时,则导体的电阻为16 Q.【分析】(1)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)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有 关,与导体两端的电压和通过的电流无关.I 解答】解:由匸可得,这导体的电阻:=16Q;因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关, 所以,当导体两端的电压为0V 时,导体的电阻仍为16Q 不变. 故答案为:16; 16.【点评】本题是欧姆定律的简单应用,解题的关键是知道导体的电阻与两端的电 压和通过的电流无关,是一道基础题.2. (2017?营口)小强在测量某定值电阻的阻值时, 将电流表 串联 在电路中, 将电压表并联在该电阻两端;电流表和电压表的示数如图所示,则该电阻两端的【分析】(1)电流表的内阻很小,使用时应与被测电路元件串联;(2)根据电表的量程和分度值读出两电表的示数,根据欧姆定律求出定值电阻 的阻值. 【解答】解:(1)小强在测量某定值电阻的阻值时,将电流表串联在电路中,将电压表并联 在该电阻两端;(2)由图知,电压表使用的0〜3V 量程,分度值为0.1V ,电压表的示数为2.4V ; 第11页(共48页)Q5<电流表使用的0〜0.6A 量程,分度值为0.02A ,电流表的示数为0.32A , 由1=可得,定值电阻的阻值 R==八’=7.5 QRI 0. 32A故答案为:串联;2.4; 7.5.【点评】本题考查了电流表、电压表的正确使用和读数以及欧姆定律的应用, 是一道较为简单的应用题.3. (2017?临沂)在如图所示的电路中,R i =15Q, F 2=10Q,闭合开关后电流表的 示数为0.3A ,则电源电压为 3 V ,通过R i 的电流是 0.2 A .【分析】由电路图可知,R i 与F 2并联,电流表测R.支路的电流,根据并联电路 的电压特点和欧姆定律求出电源的电压,再根据欧姆定律求出通过 R i 的电流.【解答】解:由电路图可知,R i 与R 2并联,电流表测R 2支路的电流, 因并联电路中各支路两端的电压相等, 所以,由1=可得,电源的电压:RU=U 2=bR 2=0.3A X 10Q =3V通过R i 的电流:故答案为:3; 0.2. 【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道基础题目.4. (20i7?天津)图甲所示电路中,当闭合开关S 后,两个电压表指针偏转角度相同,指针位置如图乙所示.电阻 R 2两端的电压为 i.6 V ,电阻R i 、R,的阻值之比为 4: i .I i =3V 15Q =0.2A.【分析】分析电路图可知,两电阻串联,电压表V2测R 2两端的电压,电压表V i 测的是总电压,因为指针偏转相同角度,所以两个电压表选择的量程不同, 所以 两个电压表示数之比是1: 5.【解答】解:因为电压表的大量程的分度值是小量程的 5倍,两个电压表示数之 比是1: 5. 又因为在串联电路中,总电压等于各用电器两端的电压之和,所以电阻R 两端的电压为电压表V i 的示数减去电压表 V 的示数,即电阻R i 和R 2两端的电压之 比为(5- 1):仁4: 1,根据公式U=IR 可知,电流相同,则电阻之比为 4: 1. 故答案为:1.6; 4: 1. 【点评】本题考查串联电路中电压的规律和电压表的读数,关键是欧姆定律的灵活运用,难点是知道当电压表偏转角度相同但量程不同时, 两个读数之间的关系.5. (2017?黑龙江)如图所示,电源电压保持不变,开关 S 闭合后,灯L 1、L 2都 能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是 2: 5,此时灯L 、L 2的电阻之比是3: 2 ,电流之比是 1: 1【分析】根据电压表并联在电路中、电流表串联在电路中确定甲乙仪表的种类, 然后根据串联电路的特点和欧姆定律求出两灯泡的电阻之比.【解答】解:如果乙为电流表将会造成电源短路,如果甲为电流表 L ?将被短路、不能工作,因此甲、乙都为电压表,此时灯L 1、L 2串联连接,电压表甲测量L 2两端电压,电 压表乙测量电源电压;——因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,两灯泡两端的电压之比:":t:==u3 U 甲因串联电路中各处的电流相等,所以,通过两灯泡的电流之比为1:1,由1=可得,两灯泡的电阻之比:R也_ I _山_3故答案为:3: 2; 1: 1.【点评】本题考查了电压表和电流表在电路中的作用、串联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是明确甲乙仪表的种类和测量对象.6 . (2017?攀枝花)如图是安装了漏电保护器的家庭电路.当漏电保护器检测到通过图中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路,从而起到保护作用.当家电维修人员在图中C处不慎触电时,漏电保护器会填(会” 或不会”)切断电路.若人体电阻为10k Q,触电时通过人体的电流为 2.2X104 (1A車JS 电护b【分析】(1)判断漏电保护器会不会切断电路,就是分析A、B两处的电流是否相等,如果相等就不会切断电路,如果不相等就会切断电路;(2)根据家庭电路的电压和人体的电阻,利用欧姆定律就可以求出通过人体的电流.【解答】解:(1)当家电维修人员在图中C处不慎触电时,电流就会从C处通过人体流向大地,导致通过B处的电流比A处的小,因此漏电保护器会切断电路.第14页(共48页)(2)家庭电路的电压U=220V,人体电阻R=10k Q =10Q, 因此通过人体的电流:1」= ' =0.022A=2.2X 104讥.R loxi O3Q故答案为:会;2.2X 104.【点评】本题关键有两点:一是抓住漏电保护器的工作条件:通过虚线框内火线与零线的电流不相等;二是会利用欧姆定律进行简单的计算.7.(2017?沈阳)如图所示的电路中,电源电压恒定,灯丝的电阻F L不随温度变化,开关S 闭合,电流表的示数为I i,再闭合开关S2,小灯泡的亮度不变(填变亮” 变暗”或不变”,电流表的示数为12,若I i: 12=2: 3,则R_:.二——cm ----- 1R爲1—L----- ®---------- 1【分析】(1)并联电路中,每条支路的用电器的工作状况互不影响,据此判断;(2)并联电路中,干路上的电流等于各支路上的电流之和,据此解题.【解答】解:(1)由图可知,电阻R与灯泡L并联,并联电路各支路用电器的工作状况互不影响,因此再闭合开关S2,小灯泡的亮度不变;(2)由图可知,电阻R与灯泡L并联,开关S闭合,电流表测灯泡L电流为I i, 再闭合开关S2时,电流表测干路电流l2=l i + l R,I i:12=2: 3 可得:h = " =「,即h =,L211J 1并联电路中,U I=U L,由欧姆定律可得:故答案为:不变;1.【点评】本题考查了并联电路的特点,要熟悉欧姆定律,正确运用其变形公式.8.(2017?咸宁)如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,电压表V i的示数为4V,电压表V2的示数为6V,电流表A的示数为1A,若将R2与R3互换位置后,发现三表示数均不变,则电源电压为7 V,电阻F2的阻值是3 Q.r—r-© r- ' 1叩乩nMII_y【分析】由电路图可知,R与R2、R3串联,电压表V i测R i与R z两端的电压之和,电压表V z 测R.与R3两端的电压之和,将R z和R3对换位置后,电流表、电压表示数均不变,说明:F b=F3,依据已知条件,利用欧姆定律进行解答.【解答】解:由电路图可知,三电阻串联,电压表V i测R i和R z两端的电压之和,V z测R z 和R3两端的电压之和,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由1=可得:RUl 4V UnR i+R2〒一=t=4Q, R2+R3十^〒7=6QI1A I 1A将R z和R3对换位置后,电流表、电压表示数均不变,则R z=Rs, R?=Rs=3Q, R i=i Q,电源的电压:U=|R=| (R i+R^+RO =IA X(I Q+3Q+3Q)=7V.故答案为:7; 3.【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是学生学会灵活分析电路的连接并根据题意得出R2=R B .9.(z0I7?泰安)在相距I0km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每条输电线的电阻是I00Q.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为z.0V时, 电流表示数为80mA,则短路位置距离甲i.z5 km .【分析】知道电压表和电流表的示数,利用欧姆定律求出连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值;又知道10km导线的电阻为100Q,据此求出导线的长度, 从而确定出短路的地点离甲地的距离.【解答】解:由欧姆定律可得,连接短路位置到甲地的两段输电线的总电阻:R卫 _ =25 Q,18OXio_J A因10km导线的电阻为100Q,且电阻和长度成正比,所以,短路处距甲地的导线总长度:L= x 10km=2.5km,则短路位置距离甲的距离:s== x L== x 2.5km=1.25km.22故答案为:1.25.【点评】本题考查了学生对欧姆定律的掌握和运用,知道短路的地点离甲地的距离为导线总长度的一半是本题的关键.10.(2017?益阳)如图所示,是一种测定油箱内油量的装置.其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴0转动,另一端固定一个浮子.当电流表示数越小时,滑动变阻器连入电路的阻值越大(填越大”或越小”,油箱内油量越少(填越多”或越少”.【分析】由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻R0串联,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可知电流表示数越小时电路中总电阻的变化,根据电阻的串联可知滑动变阻器连入电路中电阻的变化,然后判断滑片移动的方向,进一步可知浮子移动的方向,从而得出邮箱内油量的变化.【解答】解:由电路图可知,滑动变阻器R与定值电阻F0串联,电流表测电路中的电流,由1=的变形式R』可知,当电流表示数越小时,电路中的总电阻越大,R I因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,滑动变阻器连入电路的电阻越大,由图可知,滑片上移时接入电路中的电阻越大,浮子下移,油箱内油量越少.故答案为:越大;越少.【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用,分析好油面变化时变阻器接入电路中电阻的变化是关键.11. (2017?淮安)如图所示电路,电源电压恒定,R i=20Q, R2=l0 Q当S闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,电源电压为6 V;当S2闭合,S、S3 断开时,电流表示数为0.2 A;当S、S3闭合,S2断开时,电流表示数为0.9 A.£HiR:【分析】(1)当3闭合,S2 S3断开时,只有R2连入电路中,由欧姆定律计算电源电压;(2)当S2闭合,S、S3断开时,R1与咼串联,由串联电路特点和欧姆定律计算电流表示数;(3)当0、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,电流表测干路电流,由并联电路特点和欧姆定律计算电流表示数.【解答】解:(1)由电路图知,当3闭合,S2、S3断开时,只有R,连入电路中,电流表测R, 的电流,由I=可得电源电压:RU=U 2=bR 2=0.6A X =6V ;(2)由电路图知,当S 2闭合,S 、S 3断开时,R i 与R 2串联,电流表电路的电流,由串联电路电阻特点知:R=F 1+R 2=20Q +10Q =30約 则电流表示数:(3)由电路图知,当S 、S 3闭合,S 断开时,R i 与F 2并联,电流表测干路电流,由并联电路电压特点知:U_U i _U 2_6V , 由并联电路的电流特点和 匸…可得,电流表示数:RI ' i +l 2半+12_ 叫 +0.6A_0.9A.X 口故答案为:6; 0.2; 0.9.【点评】本题考查了串联和并联电路特点、 欧姆定律的应用,正确分析电路结构 是解题的关键.12. (2017?襄阳)如图,电源电压5V , R i _5Q, R 2_10Q,当闭合开关后,两电表 有示数且保持稳定,则甲电表的示数为iA ,乙电表的示数为 5V .【分析】假设两电阻是串联,分析出现的现象,确定是否符合题意,从而确定电 路的连接; 分析电路的连接,根据并联电路的规律和欧姆定律求电流大小. 【解答】解:由于电压表内阻很大,在电路中可看作断路;电流表内阻很小,在电路中可看作 一根导线; 若两电阻串联,根据电流的流向可知,乙应为电流表,甲应为电压表,贝则闭合开 关后,则R i 短路,电流表无示数,不符合题意;则两电阻只能是并联,乙只能为电压表,乙测电源电压,示数为5V ;O _ 6V厂L- 0.2A ;甲只能为电流表,甲测通过 R1的电流,根据并联电路电压的规律和欧姆定律,甲电流表的示数匸…一;=1A .R1 5。
欧姆定律的实验探究(精选5篇)欧姆定律的试验探究范文第1篇一、重视试验探究过程,发觉新问题欧姆定律的探究过程把科学探究的七个环节表现得淋漓尽致,从最初了解基本电路中电流、电压和导体电阻的定性关系,从而提出“导体两端的电压和导体的电阻是怎样影响导体中电流大小的,电流与电压和电阻毕竟存在什么关系”的问题,到最终处理试验数据和争论沟通,得出电流、电压和导体电阻的定量关系,即欧姆定律,其数学表达式为I=U/R.探究的过程还是一个发觉问题并解决问题的过程,使同学们加深了对欧姆定律的理解.例1某同学按如图1所示的电路,讨论通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻间的关系,若保持电源电压的大小和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的金属滑片P,可测得不同的电流、电压值,如表1;然后,他又转变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2.请回答:(1)分析表1中数据可知:_____________________________;(2)分析表2中数据可知:电流与电阻_____.(填“成”或“不成”)反比,这与欧姆定律_______(填“相符”或“不符”),其缘由是________.解析这是一个典型的欧姆定律试验探究题,重点考查的是欧姆定律的结论.一个要留意的细节问题是,欧姆定律的整个探究过程运用了掌握变量的思想.因此,在处理试验数据得出正确结论时,肯定要体现这种思想.所以分析表1中数据可知:在电阻不变条件下,导体中的电流与导体两端的电压成正比(由于导体两端的电压成倍增加时,流过导体的电流也随着成倍增加).但分析表2中数据却发觉,电流和导体电阻的乘积不是一个定值,即电流与导体的电阻不成反比,这个结论明显不符合欧姆定律.那么,为什么得不出正确结论呢?这是我们在探究过程中常常遇到的一个问题,这个问题的解决,本身与这个试验的设计思想连接在一起,由于在探究电流与电阻关系时,应保持电压不变.因此当电阻箱R1的阻值转变时,肯定要调整滑动变阻器滑片P,使R1两端的电压保持不变,再读出相应的电流值,然后分析数据.那么,当R1的阻值成倍增加时,如何调整滑片P才能使它两端的电压保持不变呢?如上图,应将滑片P向右调整到适当的位置,想想看,为什么呢?二、创设新情景,解决新问题近年来,从中考试题来看,在欧姆定律试验题方面,不仅仅考查了欧姆定律的试验探究过程和伏安法测电阻,也消失了一些创设新情景,运用欧姆定律去解决一些新问题的试验题.这类试题的解答肯定要抓住“欧姆定律是电路中的交通规章”这一点,运用公式I=U/R和电路的特点来解答.例2“曹冲称象”的故事流传至今,最为人称道的是曹冲采纳的方法,他把船上的大象换成石头,而其他条件保持不变,使两次的效果(船体浸入水中的深度)相同,于是得出大象的重就等于石头的重.人们把这种方法叫“等效替代法”.请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题.【探究目的】粗略测量待测电阻Rx的值【探究器材】待测电阻Rx、一个标准的电阻箱(元件符号_______),一个单刀双掷开关、干电池、导线和一个刻度不精确但灵敏度良好的电流表(电流表量程足够大).【设计试验和进行试验】(1)在右边的方框内画出你设计的试验电路图;(2)将下面的试验步骤补充完整,并用字母表示需要测出的物理量.第一步:开关断开,并按设计的电路图连接电路;其次步:____________________________;第三步:____________________________.(3)写出Rx的表达式:Rx=____________.解析这是测未知电阻的另一种方法――“等效替代法”.这种试验题对同学们的要求比较高,它创设了一个新的情景(“曹冲称象”),让你从这个新情景中受到启发,来解决一个新问题.它不是欧姆定律探究过程的简洁重现,而是要求同学们真正理解欧姆定律中电流、电压、电阻的关系,即电压肯定时,电流相等,则电阻相等.因此,我们可以按图3的试验电路来完成待测电阻Rx的粗略测量.连接好电路后,将开关S与a相接,使电流表的示数指示在某一刻度(由于电流表的刻度不精确,因此不能精确读数);接着将开关S与b相接,这个时候需要调整电阻箱,使电流表的示数指示在同一刻度处,读出电阻箱上电阻值为R,这一步充分利用了欧姆定律的结论,当电压相等时,电流相同,则电阻相等.即Rx=R.同学们想想看,本题为什么说只是粗略测量呢?S接a和接b的挨次能颠倒吗?假如电流表的刻度精确且灵敏度良好,那么可不行以较精确地进行测量呢?(这个时候,我们可以直接依据欧姆定律来解决这个问题,即分别读出S接a和b时,电流表的示数为I1和I2,则通过计算我们可以得到待测电阻Rx=RI2/I1,且这个时候与S先接a还是先接b没有关系.)三、查找试验规律,渗透数理思想欧姆定律的试验探究过程本身就体现了一种数理思想,要求从定性的结论,运用数学方法得出定量的关系式.因此,在以后的中考命题上,这种思想的体现可能是命题者关注的一个焦点.例4某同学想探究导电溶液的电阻是否与金属一样,也与长度和横截面积有关.于是他设计了试验方案:首先他找来几根粗细不同的乳胶管,按要求剪下长短不同的几段.并在其中灌满质量分数相同的盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.将盐水柱分别接入电路中的A、B之间.闭合开关,调整滑动变阻器滑片P,读出电流表和电压表的示数,并记录在表格中,如下表:依据试验数据,请解答下列问题.(1)通过对试验序号_______或_______的数据处理,我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样,电阻的大小与导电溶液柱的横截面积成_______.(填“正比”或“反比”)(2)通过对试验序号1、4的数据处理,我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样,电阻的大小与导电溶液柱的长度成_______.(填“正比”、“反比”)(3)请填写表格中未记录的两个数据.(4)对于试验序号6,开关闭合,若保持滑动变阻器滑片P不动,将乳胶管拉长,则电流表的示数将_______;电压表示数将_______.(填“变大”、“变小”或“不变”)解析这是典型运用自己探究得到的结论解答相关问题的一类题型,要求同学们对整个学问点有肯定的驾御力量.试验中测得的是电流和电压,而问题是与电阻有关,因此我们先应运用欧姆定律求出相应的电阻值,再进行分析(这是试题的一种创新).我们对1、3、4、5组数据的处理得出R1=3Ω,R3=1.5Ω,R4=6Ω,R5=4Ω.运用掌握变量的思想,由试验1和3,或4和5,很简单得出导电溶液的电阻与导电溶液柱的横截面积成反比;由试验1和4可以看出,导电溶液的电阻与导电溶液柱的长度成正比.欧姆定律的试验探究范文第2篇高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题绽开的。
九年级物理上册《欧姆定律的应用》练习题(附带答案)一、单选题1.将阻值不同的电阻R1、R2按甲图所示电路连接,闭合开关S后,电流表示数为0.4A;保持电源电压不变,再将电阻R1、R2按乙图所示电路进行改接,闭合开关S后,关于电流表的示数,下列说法中正确的是()A.一定大于1.6A B.一定小于0.4AC.一定大于0.4A,但小于0.8A D.一定大于0.8A,但小于1.6A2.如图所示,电源电压恒定。
当开关S1、S2闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲:U乙=5:1;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的示数之比为()A.5:4B.3:5C.4:5D.4:13.图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,R0是定值电阻,传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小。
当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变大C.电压表示数变大,电流表示数变大D.电压表示数变小,电流表示数变小4.关于电学知识,下列法正确的()A.B.C.D.5.在如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片移动时,关于灯泡亮度变化和电压表示数变化情况说法正确的是()A.当开关S、S1闭合,滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮、电压表示数不变B.当开关S、S1闭合,滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮、电压表示数变大C.当只闭合开关S,滑动变阻器滑片向右移动时灯泡变亮、电压表示数变大D.当只闭合开关S,滑动变阻器滑片向右移动时灯泡亮度、电压表示数均不变6.如图所示电路,电源电压保持不变。
当开关S1、S3闭合,S2断开时,电路的功率为15W;若此时把开关S2也闭合时,电路的功率增加了50W,电流表A1、A2的示数之比是3︰2。
则下列说法不正确的是()A .电阻R 1与R 2阻值之比为2︰3B .电阻R 1与R 3的电功率之比为1︰2C .电路中的开关都闭合与只闭合S 3时,电流表A 两次的示数之比为39︰4D .开关都闭合时电流表A 1、A 3的示数之比是3︰57.如图所示,将滑动变阻器R 1与定值电阻R 2接入电源电压不变的电路中,闭合开关S ,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置,电压表V 1、V 2示数的变化量分别为∆U 1、∆U 2,下列说法正确的是( )A .V 1示数变大,V 2示数变小B .V 1示数变大,∆U 1>∆U 2C .V 1示数变小,V 2示数和电流表示数之比变小D .V 1示数变大,V 2示数和电流表示数之比变小8.如图所示的电路中电源电压恒定,闭合开关S ,电流表A 示数为I ,电压表V 1示数为1U ,电压表V 2示数为2U ;将滑动变阻器R 的滑片向右移动少许,电流表A 示数为I ',电压表V 1示数为1U ',电压表V 2示数为2U ',则( )A . I I '>B . 22U U '>C .1212U U U U I I '-->'D .1212U U U U I I'--<' 9.小明和小亮同学如图甲所示的电路,测定某一环境的温度变化,电源电压恒为16V 不变,定值电阻R 0=100Ω,电流表的量程0-100mA ,半导体电阻R 的阻值随温度变化的关系图像如图乙所示,下列说法正确的是A .当环境温度升高时,电流表的示数减小B .当环境温度降低时,电压表的示数减小C .当电流表的示数为0.04A 时,当时的环境温度是20℃D .当环境温度为100℃时,定值电阻R 0的电功率是0.64W10.如图所示,电源电压不变,闭合开关S ,当滑动变阻器滑片P 向左移动时,下列说法正确的是( )A .电流表A 1示数变小,电压表V 示数变小B .电流表A 2示数变大,电压表V 示数变大C .电压表V 示数与电流表A 1示数比值不变D .电压表V 示数与电流表A 2示数比值增大二、填空题11.如图所示电路中,三个电表A 、B 、C 连接正确,开关闭合后,两个灯泡M 、N 均正常发光,但A 、B 、C 是电压表还是电流表未知,只知道读数依次为1.5、1.2、2.4(单位是“V”或“A”)。
教案:苏科版九年级物理教案 14.4 欧姆定律应用之“伏安法”测电阻一、教学内容本节课的教学内容选自苏科版九年级物理教材,第14章第4节“伏安法”测电阻。
本节课主要介绍伏安法测电阻的原理、实验仪器、实验步骤以及数据的处理方法。
二、教学目标1. 让学生理解伏安法测电阻的原理,知道实验仪器、实验步骤以及数据的处理方法。
2. 培养学生的实验操作能力,提高学生的实验技能。
3. 通过对实验现象的观察和分析,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
三、教学难点与重点1. 教学难点:伏安法测电阻实验的操作步骤,数据的处理方法。
2. 教学重点:伏安法测电阻的原理,实验仪器的使用。
四、教具与学具准备1. 教具:电脑、投影仪、实验仪器(电压表、电流表、电阻器、滑动变阻器、电源等)。
2. 学具:实验报告册、笔、计算器。
五、教学过程1. 引入:通过一个生活中的实例,如照明电路中的电阻故障,引出伏安法测电阻的重要性。
2. 讲解:讲解伏安法测电阻的原理,介绍实验仪器、实验步骤以及数据的处理方法。
3. 演示:进行一次伏安法测电阻的实验,让学生直观地了解实验过程。
4. 练习:学生分组进行实验,教师巡回指导,及时解答学生的问题。
5. 讲解:讲解实验中遇到的问题,如数据的处理方法,如何减小误差等。
六、板书设计1. 板书伏安法测电阻2. 板书内容:原理:U = IR实验步骤:连接电路、调节仪器、进行测量、记录数据、处理数据数据处理:计算电阻值、分析误差七、作业设计1. 作业题目:请简述伏安法测电阻的原理。
请列出进行伏安法测电阻实验所需的仪器。
2. 答案:伏安法测电阻的原理:U = IR实验仪器:电压表、电流表、电阻器、滑动变阻器、电源计算电阻值:R = (U / I) (R1 + R2) = (6V / 0.5A) (20Ω + 30Ω) = 80Ω分析误差:由于测量中存在各种因素的影响,如仪器的精度、环境的温度等,所以测量值与真实值之间存在一定的误差。
14.4欧姆定律的应用学习目标:1. 正确使用电压表和电流表测量导体电阻.重点:1. 会用伏安法测量电阻难点:1. 实验电路的连接;学法:分组实验交流总结器材:每组器材:学生电源1个开关1个电流表1只电压表1只滑动变阻器1个 10Ω电阻器一个(阻值已密封)导线7根过程:复习检查1.写出欧姆定律的公式及变形公式.从公式变形引入新课伏安法测量电阻1. 制定实验方案(1)测量原理:。
(2)实验器材:。
(3)实验电路图,讨论形成小组意见,对预习中画的电路图作适当的修改(教师用多媒体展展示,集体评议讨论给出建议,形成更合理的方案).集中讨论以下问题:A.如何减小实验误差?B.本实验电路与上节中的电路基本相同,都要测量几组物理量,他们的目的是否相同?C.本实验中改变电压和电流的方法有哪些?哪种更好?(4)实验步骤:(5)设计实验记录表(在表格中填入需要测量和计算的有关项目)。
2.进行实验操作按照设计的实验步骤进行测量,注意:(1)连接电路时,开关应该打开;(2)闭合开关前应把滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置;(3)闭合开关前一定要检查电路是否有错误。
3.数据处理把设计的记录表格完成,求出电阻的平均值为。
巩固练习1.所示电路中,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片p由b端向a端缓慢移动的过程中,电压表的示数将_______,电流表的示数将________。
(本题均选填“变大”、“不变”或“变小”)2.根据“伏安法”测电阻的实验,完成下列要求:(1)根据实验要求,在右边的方框内画出实验电路图;(2)若已有的器材是:导线、开关、待测电阻、电流表、电源,则还应当补充的器材是和;(3)本实验的实验原理是;(4)根据电路图,用笔线代替导线把下图的实验器材组成实验电路;(5)在连接电路时,开关应处在状态,在闭合开关前,滑动变阻器滑片P应处在端(根据连接的电路选填“A”或“B”);(6)若实验中两表的指针位置如图所示,则电流表的示数为安,电压表的示数为V,所测电阻的阻值大小为Ω(7)本实验中滑动变阻器的作用是:(a);(b)。
第1页(共111页) 14.4 欧姆定律的应用(实验探究题) 1.小柯在拓展课上,设计了图甲电路,用来直接测出接入1、2两点间导体的电阻.
(1)用导线连接1、2两点,电流表的示数如图乙,则通过变阻器的电流为 A.此时1、2两点间的电阻为0Ω,则在电流表指针所指的刻度上标0Ω. (2)保持变阻器滑片不动,把待测电阻Rx接入1、2两点之间,此时电流表读数为0.1A,则Rx的阻值是 Ω,然后在电流表的0.1A刻度处标上相应的阻值.依此方法,在电流表的刻度上一一标上相应的阻值,这样就可以用此电流表测出接入1、2两点间导体的电阻. (3)干电池用久了电压会变小,此时再用导线连接1、2两点,电流表的指针就不能对准0Ω刻度线.要使指针重新对准0Ω刻度线,变阻器的滑片应向 (填字母)端移动. 2.如图所示,现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻(其阻值随温度的升高而减小,在60℃时阻值为650.0Ω),报警器(内阻很小,通过的电流Ig超过10mA时就会报警,超过20mA时可能被损坏),电阻箱(最大阻值为999.9Ω),在此范围内可调节出阻值准确可读的电阻值),电源(输出电压U约为18V,内阻不计),滑动变阻器R(最大阻值为2000Ω),单刀双掷开关S,导线若干. (1)根据系统工作要求,电路接通前,应先将滑动变阻器滑片置于 (选填“a”或“b”)端,再将电阻箱调到一定的阻值,这一阻值为 Ω. (2)将开关S向 (选填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至 ; (3)保持滑动变阻器的滑片位置不变,将开关S向另一端闭合,报警系统即可正常使用. 第2页(共111页)
3.为了探究不同情形下小灯泡的灯丝电阻,某课外小组设计了如图甲电路图.小灯泡上标有“2.5V,0.25A”,没有找到滑动变阻器而用三个定值电阻代替,开关是旋转式单刀三掷开关. (1)按图甲的设计在图乙中加画一根导线; (2)当图乙连线完毕后,将开关旋转至某个接触点时,电表盘面出现了图丙指示,则此时读数为 V; (3)同学们发现,随着小灯泡两端电压下降,灯丝电阻减小,这是因为 .
4.小华同学用“伏安法”来测量一只阻值约为5Ω的定值电阻Rx,实验室有如下器材供选用: A.两节干电池 B.开关一个和导线若干 C.电压表(0﹣3~15V) D.电流表(0~0.6﹣3A) E.滑动变阻器(0~10Ω) F.滑动变阻器(0~100Ω) (1)小华同学完成实验电路设计后,为了操作顺利和方便,除了A、B、C和D外,小华同学还需选用 器材(选填“E“或“F”); (2)根据设计的实验电路要求,请用笔划线代替导线连接图甲中最后的两根导线; 第3页(共111页)
(3)如图甲所示,连接好电路.在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑至 端(选填“G”或“H”); (4)小华在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发生变化,此时电路中的一处故障是 (选填A、B、C或D); A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.定值电阻Rx断路 D.定值电阻Rx短路 (5)排除故障后,电流表示数为0.40A,电压表示数如乙图所示,则本次实验测得的定值电阻Rx是 Ω. 5.如图甲所示,是探究小组设计的测量额定电压为“3.8V”小灯泡电阻的部分实验电路.若电源电压为6V,小灯泡的电阻大约是10Ω,探究小组在连接实验电路的过程中发现电压表0~15V量程损坏,只有0~3V的量程可以使用:
(1)若探究小组想测小灯泡正常发光时的电阻,请用笔画线代替导线把电路连接完整. (2)实验中有两个可供选择的滑动变阻器规格分别为“5Ω 1A”“10Ω 1A”,为了顺利完成实验,探究小组应选择 的变阻器最为合适. (3)探究小组在实验的过程中,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,电流表的读数为 A,小灯泡正常发光时的电阻为 Ω(结果保留一位小数) (4)探究小组还想探究“导体中的电流与导体电阻”的关系,他们设计的电路图如图丙所示: ①若探究小组闭合开关后,发现电流表无示数,用电压表分别测R1、R2(R1≠R2)两端的电压,电压表并联在R1两端时有示数,并联在R2两端时无示数,则此电路发生故障的原因是 . ②排除故障后,探究小组分别用电压表测出了R1、R2两端的电压,请你判断: 第4页(共111页)
通过以上操作,他们能探究出“导体中的电流与导体电阻”的关系吗? (填“能”或“不能”),你判断的依据是 . 6.某次旅游,密闭大巴内坐满了游客,司机忘了打开换气设备,时间一久,车内二氧化碳浓度上升,令人头晕脑胀.为此,小明设计了车载自动换气设备 (一)小明找来二氧化碳气敏电阻Rx,其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示,其中二氧化碳浓度为0时,Rx阻值模糊不清,他对该电阻阻值进行测量 氧气浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 Rx/Ω 28 22 17 13 10 8 小明把空气通过氢氧化钠溶液,得到二氧化碳浓度为0的空气,并收集于集气瓶中,再将Rx置于其中
(1)图甲电源电压恒为6V,请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接.要求,滑片P向B端移动时,电压表、电流表的示数都变大 (2)开关S闭合前,滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端. (3)闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数.电路某一故障可能为 . A、S断路 B、R'断路 C、Rx短路 D、Rx断路 (4)排除故障后,移动滑片P,电压表、电流表示数如图乙所示,二氧化碳为0时,Rx的阻值为 Ω (5)请在丙图中画出Rx阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象 (二)小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备,如图丁所示,控制电路,恒为6V的蓄电池,开关S,定值电阻R0,二氧化碳气敏电阻Rx,电磁继电器的线圈电阻不计,线圈电流大0.1A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.1A衔铁被弹回,受控电路包括,恒为24V的蓄电池,额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇. (6)请以笔画线完成电路连接,要求:闭合开关S,周围空气中二氧化碳浓度 第5页(共111页)
小于8%时,绿灯亮;大于8%时,红灯亮且换气扇正常工作. (7)定值电阻R0的阻值应为 Ω.
7.图甲是利用电流表、电压表测量电阻的实验原理图.图乙是小红连接的实物实验电路图.
(1)依照小红连接的电路,闭合开关,滑动变阻器的滑片向左端移动,请写出你观察到的实验现象. (2)请你在图乙中只改动一根导线连接,使电路正常工作(用“×”标出改动导线,以笔划线代替导线,画出改接导线). (3)电路改接正确后,调节滑动变阻器的滑片到某位置时,电压表和电流表的示数如图丙、丁所示,此时被测出Rx的阻值为多少? 8.小天同学在做“用伏安法测电阻”的实验时,除了滑动变阻器的名牌不清楚之外其他实验器材齐全且完好,电源电压不变,电流表和电压表对电路的影响均忽略不计.以下是他的实验过程,请回答下列问题: 第6页(共111页)
(1)小天连接了如果图甲所示的电路测量待测电阻Rx的阻值,请指出电路连接的错误之处: (写出一种即可) (2)更正电路之前,小天发现可以利用甲图所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值;他闭合开关,读出电压表的示数为10V,电流表的示数为0.2A,则可计算出滑动变阻器的最大阻值为 Ω (3)小天按照图乙所示电路图正确连接好电路后,为了减小实验误差,他选用了合适的量程进行了多次测量,以下是他的实验记录.第一次:当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电压表的指针位置如图丙所示;第二次:当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表的示数为0.58A,电压表的指针位置如图丁所示;第三次:当滑动变阻器的滑片位于最右端时,电流表的示数为1.1A,则Rx的平均阻值为 Ω(精确到0.1Ω) 9.小华同学想用“伏安法”来测量定值电阻RX的阻值,于是他在学校实验室借了一些器材,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒定不变. (1)连接电路时,开关应处于 状态.闭合开关,向 (选填“A”或“B”)端移动变阻器的滑片能使电流表的示数变大.滑动变阻器除了保护电路外,还有一个重要作用是 .操作中,小华发现两个电表只有一个示数,初步检查确认,电路接线完好,两个电表均无故障,刚发生故障的元件应是 A、电源 B、电阻RX C、滑动变阻器 (2)排出故障后,闭合开关,当电压表示数为2.6V时,电流表示数如图乙所示,计算RX的阻值为 Ω. (3)按照上面的操作步骤,小华又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻,并描绘了其电流随电压变化的图象(即I﹣U图象),小华发现他所描绘的定值电阻的图象是一条直线,而小灯泡的I﹣U图象如图丙所示,原因可能是小灯泡的 第7页(共111页)
电阻与 有关.由图象可知小灯泡的额定功率为 W. 10.小明利用“伏安法”测额定电压为2.5V的小灯泡的灯丝电阻,他设计的实验电路图如图甲所示.
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整(滑片P向B端滑动时灯泡变亮) (2)闭合开关后,小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是 ; (3)排除电路故障后,小明实验过程中记录的数据如表所示,其中第2次实验时的电流表如图丙所示,则通过小灯泡的电流为 A; 实验次数 1 2 3 4 U/V 1.4 2.0 2.5 2.8 I/A 0.20 0.26 0.27 R/Ω (4)小明分别求出不同电压下小灯泡的电阻,然后求出电阻的平均值,他的这种做法 (填“合理”或“不合理”) (5)通过实验数据可知,该小灯泡的额定功率为 W; (6)小明 (填“能”或“不能”)用本实验器材探究电流与电压的关系.