





初中物理人教版(2024)九年级全册(2024)第2节 欧姆定律达标测试
展开 这是一份初中物理人教版(2024)九年级全册(2024)第2节 欧姆定律达标测试,文件包含专项05欧姆定律实验和计算专题重难点训练原卷版docx、专项05欧姆定律实验和计算专题重难点训练解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共87页, 欢迎下载使用。
二.探究电流与电阻的关系(共6小题)
三.伏安法测定值电阻的实验(共6小题)
四.伏安法测小灯泡的电阻的实验(共6小题)
五.欧姆定律的简单计算(共7小题)
六.动态电路的分析(共8小题)
七.欧姆定律的应用(共9小题)
八.欧姆定律在图像中的应用(共5小题)
一.探究电流与电压的关系(共6小题)
1.在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了如图所示的电路图。
(1)实验过程中,小明用手在调节滑动变阻器的滑片的同时,眼睛必须先观察 (选填“电流表”或“电压表”),使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数;接着他向 (选填“A”或“B”)端继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3V,记录此时电流表的示数。
(2)小明分析所测数据,得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;本实验滑动变阻器的作用是 。
(3)此实验中多次测量的目的与下面的 (选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究串联电路的电压规律
B.测量定值电阻的阻值
2.在“探究电流与电压的关系”的实验中,用到如下实验器材:电源(两节干电池)、开关、导线若干、定值电阻R、电流表、电压表和滑动变阻器。实验中连接了如图甲所示的电路。
【证据】
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。连接电路时,滑动变阻器滑片应该调到 (选填“a”或“b”)端。
(2)检查电路连接无误后开始进行实验。闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表几乎无示数,电压表有示数且不变,若只有一处故障,原因可能是 。
(3)排除上述故障,闭合开关后,小明调节滑片使电压表示数为0.5V,记录电流表读数,再将滑片向着靠近
(选填“a”或“b”)端的方向移动,使电压表示数为1.0V,继续记录电流表读数。
【解释】
完成实验并整理器材后,小明将所得数据描点连线画出R的I﹣U图象如图乙所示,并根据图象得出结论:
。
【交流】
为了得到更具有普遍性的结论,小红利用小明的实验器材,仅将R更换为不同阻值的定值电阻R1重新连接电路并进行相同操作,结果画出的I﹣U图象却如图丙所示:小明帮助小红进行分析,确认是电路连接错误,则该错误为 。
3.兴趣小组在“探究电流与电压的关系”的实验中,选择的器材有:两节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻、开关和若干导线。实验中连接的实验电路如图1所示。
(1)将图1中的电路连接完整,要求滑片P向右移动时,电压表示数变小;
(2)连接好电路闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,则电路故障可能是 (选填“定值电阻短路”“定值电阻断路”或“滑动变阻器断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为0.5V时,电流表示数如图2所示,则电流表示数为 A;重复实验,得到实验数据如下表所示。
分析实验数据或由数据画图像可知:
当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(4)小组交流时为了使结论具有普遍性,提出两个方案。方案A:用现有的实验器材增加实验次数。方案B:换用不同阻值的定值电阻重复上述实验。科学合理的是方案 (选填“A”或“B”);
(5)另一组同学完成了几组数据,描给出了如图3所示的U﹣I图象。请问:该组同学能否根据图3得出,“在电阻一定时,流过导体的电流与导体两端的电压成正比例”的结论?若能请说明理由?若不能,请说明实验操作中可论存在什么疏漏?
4.如图是“探究电流和电压的关系”的实验装置。
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉;
(2)接通电路后,移动滑片发现电流表示数变化明显,电压表始终无示数,则电路故障可能是定值电阻 ;
(3)排除故障后,进行实验,将测得的数据绘制成I﹣U图像如图乙所示,若电源电压恒为4.5V,为能完成图乙中的数据收集滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
5.在“探究电流与电压的关系”实验中,用2节新干电池做电源,其他器材如图1所示。
(1)请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整(导线不得交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关S,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是 (假设电路只有一处故障);
A.定值电阻短路; B.定值电阻断路; C.滑动变阻器短路; D.滑动变阻器断路。
(3)电路中滑动变阻器的作用除了保护电路之外另一个作用是:通过调节其 值,改变电路中的 ,从而改变定值电阻两端的电压;
(4)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于图中 (选填“A”或“B”)端;
(5)某实验小组根据实验数据,作出甲、乙两个电阻的图像。分析图像可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 比;
(6)由图2可知甲的电阻为 ,乙的电阻比甲的电阻 (选填“大”或者“小”)。
6.电压是产生电流的原因,电压越高,电流就越大吗?电流与电压有关吗?为此小丽进行了实验探究。
实验思路:
(1)为了探究通过电阻的电流与其两端电压的关系,需要改变定值电阻R两端的电压,观测通过定值电阻R的电流是否随之变化。
(2)为了方便操作,且能够连续的改变R两端电压值,电路中还应串联一个 。
实验步骤:
(3)小丽连接的电路如甲图所示,检查后发现电路中有一根导线连接错误,请在图甲中用“×”将错误的导线标出,并用笔画线将电路连接正确(导线不得交叉)。
数据记录表
(4)连接好电路闭合开关,发现电压表有示数,而电流表无示数,经检查电流表及各接线处均完好,则电路故障的原因可能是 。
(5)小丽记录的实验数据如图表,请你根据图表数据在图乙中的坐标轴上画出图像。
实验结论:
(6)通过分析图像可得到结论: 。
二.探究电流与电阻的关系(共6小题)
7.实验小组用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V。实验中选择了5个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整(要求:实验过程中,当滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大)。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数。用手按住开关,发现电流表指针来回摆动,出现这种现象的原因可能是 ;排除故障后,实验小组进行了5次实验,每次更换电阻后,都要移动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察 。
(3)根据实验数据,绘制了图乙所示的图象。观察图象可以得出:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成 ,图乙中阴影部分的面积表示的物理量是 。
(4)上述实验中,利用5Ω的电阻做完实验后,用10Ω的电阻替换,保持滑片P不动,闭合开关,发现电流表的示数 0.25A(选填“大于”“小于”“等于”)。此时变阻器的滑片应该向 移动,直到电压表示数为 V时,记录电流表的示数。
8.在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V的电源,阻值为0~50Ω的滑动变阻器,10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,其他器材,回答下列问题。
(1)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则电路的故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察 (选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”);
(3)接下来断开开关,取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数。记录实验数据,并绘制成图乙所示,分析图像可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
9.在“探究电流与电阻关系”的实验中,所用器材:电源,电流表,电压表,滑动变阻器(50Ω,1A)1只,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻各1只,开关导线若干。
(1)闭合开关后,发现电压表有示数而电流表无示数,若电路中仅有一处故障,该故障可能是 。
(2)修正故障后,小明进行实验,他将预设电压定为3V,记录数据如下表。
①对实验数据进行分析,可知小明在进行实验时可能存在两个错误:
错误1: ;
错误2: 。
②采用正确方法进行实验,可得到的结论是当导体两端的电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成 。
10.如图1是小福同学探究“保持电压不变时,通过导体的电流与电阻的关系”的电路图.所用实验器材是:电源(6V)、电流表(0﹣0.6A)、电压表 (0﹣3V)、电阻箱 (0﹣999.9Ω )、滑动变阻器(50Ω 1A)、开关、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线将如图2的实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向右移动时电流表的示数变大;
(2)连接电路时,开关应处于 状态;
(3)小福正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表有示数,电流表没有示数,则故障可能是 ;
(4)完成第一组实验后,为了获得第二组数据.请将以下步骤按正确顺序排列 ;
A、调节滑动变阻器,使电压表示数保持某值不变。
B、调节电阻箱,改变其接入电路的阻值,记入下表。
C、将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的阻值最大位置,闭合开关。
D、读出电流表示数,记入下表。
(5)分析表中数据可知:电阻箱两端的电压保持为 V不变;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 关系,理由是 ;
(6)保持上述电压表示数不变,要测量更多组数据,为保证实验顺利完成,电阻箱接入电路的阻值不得小于
Ω,不得超过 Ω。
11.小明用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源为电压可调的学生电源,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”,现有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
(1)将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片右移时,两电表示数均变大;
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,原因可能是电阻R ;
(3)小红先将电源电压调到合适的值,然后分别换上多个电阻进行探究,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论: ;
(4)小红想再测某电阻Rx的阻值,发现电流表损坏,于是设计了如图丙的实验电路,图中R为电阻箱;
①开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片至适当位置,使电压表示数为U1,记下电阻箱示数R1;
②开关接b,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数仍为U1,记下电阻箱示数R2;则Rx= (用所测物理量符号表示);若开关接b时,滑动变阻器滑片不小心向右移动了少许,测出的待测电阻值将 (选填“偏大”或“偏小”)。
12.探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小。
(2)滑片P位于滑动变阻器阻值最大处,闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障原因是电阻R 。
(3)排除故障后,进行实验,图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象,由此可知,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向 (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持 V不变。
(4)根据图丙的I﹣R图象,可得,当电压一定时, 。
(5)小静同学继续探究,再次换接50Ω的定值电阻后,发现无论怎样移动滑片P,都不能使电压表示数达到原来的3V,为了完成这次实验,她采取的措施可行的是 。
A.调高电源电压
B.再串联一个10Ω的电阻
C.将电压表改接到滑动变阻器两端
(6)小刚学习了伏安法测电阻后,用刻度尺、电流表和已知最大阻值为R1的滑动变阻器来测量未知电阻R,的阻值。他设计了如图丁所示电路,请你帮他完成下列步骤:
①用刻度尺找出滑动变阻器电阻丝中点,并标记;
②连接电路并将滑片P移到最大阻值处,检查无误后,闭合开关,读出电流表示数I1;
③再将滑片P移到标记处,读出电流表示数I2;
④则未知电阻Rx= (用R1、I1、I2表示)。
三.伏安法测定值电阻的实验(共6小题)
13.在“伏安法测电阻”实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω,1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)小夏按照实验操作要求,在检查实验器材时,发现电流表指针的位置如图1所示,出现这一现象的原因是: 。
(2)解决问题后,小夏设计并连接了如图2所示的部分电路,请用笔画线代替导线将图2的电路连接完整(要求:导线不可交叉)。
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是: 。
(4)检查电路连接无误,闭合开关。在实验的过程中,电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻R 。
(5)排除故障后,小夏继续进行实验,当电压表示数为1.2V时,读出如图3所示的电流表示数,并计算定值电阻的阻值R= Ω。小夏认为实验已经完成,小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠,原因是: 。
14.如图所示,实验小组用“伏安法”测量定值电阻的阻值,已知电源电压为5V恒定不变,滑动变阻器规格为“25Ω 1A”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求滑片向左移时电流表示数变大);
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片至电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,则电阻R= Ω;
(3)同组的小钟用额定电压为2.5V的小灯泡替换电阻接入电路,继续测量小灯泡电阻闭合开关,调节滑动变阻器滑片,记录实验数据如表:
表:实验数据
(4)小钟在实验中多次测量的目的是 (选填序号);
A.寻找普遍规律 B.减小误差
(5)上述实验结束后,小钟发现电流表已损坏,他在实验室找到一个阻值为10Ω的定值电阻R0,利用原有部分器材设计了图丙所示电路。
实验步骤如下:
①闭合开关 ,断开开关 ,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光;
②滑动变阻器滑片 (选填“向左移动”“向右移动”或“保持不动”),断开开关S1,闭合开关S、S2,电压表示数为4.5V;
③小灯泡正常发光时电阻为 Ω。
15.如图1是测量定值电阻R0阻值的电路图。
(1)如图2,在连接电路时,部分电路没有连接,请你用笔画线代替导线,按照图1的电路补齐实物连接;
(2)闭合开关前,滑片P应该移动到滑动变阻器的最 端(选填“左”或“右”);
(3)如图3,是某次测量时,电压表、电流表的指针位置,电流表读数为 ,电压表读数为 ,根据测量结果可得R0= ;
(4)请设计该实验的数据记录表格 。
16.如图甲所示是伏安法测电阻的电路图,图乙为连接不完整的实物图。(电源电压为6V)
(1)请你用笔画线代替导线将图乙电路连接完整(要求:P向右移动,电流表示数变小);
(2)正确连接电路后,闭合开关S,小北发现电压表指针未偏转,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,电流表指针发生转动,但电压表依旧无示数,则故障原因可能是 ;
(3)排除故障后继续实验,滑片P在某位置时,电流表和电压表的示数如图丙所示,此时测得Rx= Ω,此实验要多次测量,目的是 ;
(4)根据实验数据绘制出Rx的I﹣U图象,如图丁中a所示。根据图象a可得通过Rx的电流与其两端电压的关系是: ;
(5)实验完成后,将定值电阻换成小灯泡,重复上述实验,绘制出小灯泡的I﹣U图象,如图丁中b所示。分析图象中A、B、C三点电阻RA、RB、RC大小关系为 。
17.某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图1所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是 。
(2)请用笔画线代替导线,将图1中的电路补充完整。
(3)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,出现这种现象的原因是 。
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,正确连接电路后,闭合开关S,滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动时,小灯泡L变亮。
(5)在移动滑片P的过程中,应该观察 表的示数,使小灯泡L正常发光。
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。
(7)完成实验后,小组又设计了如图2所示的电路图,测量该小灯泡L正常发光时的电阻,R0为定值电阻,S2为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关S1,将开关S2拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数U1= V。
②保持滑片P的位置不变,再将开关S2拨到触点1,读出电压表的示数并记为U2。
③该小灯泡正常发光时的电阻RL= (用U1、U2、R0表示)。
18.某物理实验小组测量未知电阻Rx的阻值,电路实物图如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最 端。
(3)闭合开关后,观察到电流表没有示数,电压表指针有偏转,则电路故障原因可能是:Rx发生 或者电流表发生 。
(4)排除故障后,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数为0.8V,电流表示数如图乙所示,计算未如电阻Rx= Ω。
(5)若缺少电压表,只有最大阻值为R0的滑动变阻器和电流表,也能测出定值电阻Rx的阻值。电路图如图丙所示,请将实验步骤补充完整。
①闭合开关S,当滑动变阻器滑片P位于A端时,记下电流表示数Ia;
②再把滑片P移到B端时,记下电流表示数Ib;
③电阻Rx= 。(用Ia、Ib和R0表示)
四.伏安法测小灯泡的电阻的实验(共6小题)
19.某学习小组按照如图甲所示电路“测量小灯泡的电阻”。
(1)实验原理: ;
(2)开关闭合后,电压表的指针如图乙所示,可能的原因是 ;
(3)正确连接电路后,进行实验,电流表的示数如图丙所示,为 A;
(4)完成所有实验数据记录,得到小灯泡I﹣U图像如图丁所示,当灯泡两端电压为2.5V时灯泡的电阻为 Ω;
(5)根据图丁所示,图像不是一条直线原因: 。
20.小辉用如下器材测量小灯泡的电阻:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、稳压电源3V、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。实验电路如图甲所示,根据实验数据描点连线绘制小灯泡的I﹣U图象如图乙所示。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成实验电路的连接(要求滑片向左滑动时,电压表示数变小,导线不交叉);
(2)连接电路时,开关处于 状态;
(3)若电路连接完整后闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有较大的示数,可能是小灯泡
(选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后进行实验,当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电压表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片向 (选填“左”或“右”)移动,当小灯泡正常发光时,它的电阻是 Ω。
(5)本实验进行多次测量的目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 (填选项字母);
A.测量定值电阻的阻值; B.用刻度尺测量铅笔的长度; C.探究电流与电压和电阻之间关系;
21.小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,小灯泡的额定电压为2V。
(1)正确连接后,应将滑片P由最大电阻处缓慢向 端移动(选填“A”或“B”),使灯逐渐变亮,并在表中记录数据。当电压表示数为1V时,电流表示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为 A。
(2)小明根据表格丙中数据算出了不同电压下的小灯泡的电阻值,认为需求出小灯泡电阻的平均值。你
(选填“同意”或“不同意”)这种做法,理由是灯丝电阻随 (选填“电流”、“电压”或“温度”)的升高而 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)实验结束后,某同学设计了如图丙所示的电路来测量额定电压为Ul的小灯泡正常发光时的电阻。已知滑动变阻器最大阻值为R0,定值电阻阻值R未知,实验步骤如下:
①断开S2,闭合S、S1,移动滑片P,使电压表的示数为 ;
②保持滑片P位置不变,断开S1,闭合S、S2,读出电压表示数为U2;
③移动滑片P至最左端,读出电压表示数为U3;
④移动滑片P至最右端,读出电压表示数为U4;
⑤小灯泡正常发光时的电阻RL= (用测量量和已知量的符号表示)。
22.测量电阻的实验中,电源电压约3V且不变,滑动变阻器R1的规格为“10Ω 1A”,待测电阻Rx的阻值约几欧,小灯泡L的额定电流为0.3A。
(1)测量待测电阻Rx的阻值。
①图甲所示电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”并在图中改正;
②改正后闭合开关,调节R1,得出的实验数据如下表,第三次实验的电压表示数如图乙,为 V;
③根据表中数据得出Rx为 Ω(保留一位小数)。
(2)测量小灯泡L正常发光时的阻值。
用滑动变阻器R2(最大阻值未知)、滑动变阻器R1和电流表等器材,设计电路如图丙,虚线框内分别为R1或R2(未填出),步骤如下:
①将R1、R2的滑片移至最右端,闭合S、S1,断开S2,再将R2的滑片移至最左端,电流表的示数为0.28A;
②将R2的滑片移至最右端,断开S1,闭合S、S2,向左移动 的滑片,直至电流表的示数为 A;
③ ,断开S2,闭合S、S1,电流表的示数恰好为0.2A;
④则小灯泡正常发光时的电阻RL= Ω(保留一位小数)。
23.在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的小灯泡L标有“3.8V”字样,电源电压恒为6V,规格分别为“20Ω;0.2A”和“30Ω;1A”的两只滑动变阻器。
(1)设计电路如图甲所示,图乙是根据电路图连接的实物图,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡不亮,经检查是由于一根导线的一端连接错误,请在图乙中连接错误的导线上打“×”,并用笔将改动后的导线画出将实物图连接正确,导线不许交叉。
(2)正确连接电路后,开始实验。闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表、电流表有示数,出现这个现象的原因是 。
(3)调节滑片,使电压表的示数为3.8V,小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,示数为 A,小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。(保留到小数点后一位)
(4)让小灯泡两端电压逐次下调,使灯丝的温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,计算每次的电阻,发现小灯泡电阻相差很大,求平均值没有意义,这是因为
。为了完成这一实验,应选用规格为 的滑动变阻器。
24.小明在拆装手电筒时,发现手电筒的小灯泡上标有“2.5V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻,图甲为他所连的实验电路。
(1)同组的小李同学在检查线路时,发现有一根导线连接错误。请你在图甲中用“×”标出这根错接的导线,并画出改接后的导线(不能与其他导线交叉)。
(2)电路错误改正后,闭合开关前,滑片P应移到 端(填A或B)。
(3)小明闭合开关后,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近3V。发生这种现象的原因可能是 。
(4)小明经过实验,得到数据如表所示,则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。小明仔细分析实验数据,对比得出的几个电阻值,发现每次测量结果都有较大差异,你认为产生这种差异的主要原因是
。
(5)小明同学又想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值,但实验过程中电流表突然损坏了,小明利用现有器材仍然完成了实验,实验电路如图乙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整;
①按照图乙所示的电路图连接好电路;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到最左端,读出电压表示数U1。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 时,读出电压表示数U2。
④根据已知条件和测量结果,写出定值电阻的表达式Rx= (用符号表示)。
五.欧姆定律的简单计算(共7小题)
25.如图所示,是定值电阻R和小灯泡L电流随电压变化的图象,由图象可知( )
A.乙是小灯泡的I﹣U图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.R和L并联接在4V的电源上,干路中的电流是0.8A
D.R和L串联接在5V的电源上,电路中的电流是0.4A
26.如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图像,下列说法正确的是( )
A.当电阻甲两端电压为2V时,R甲=0.4Ω
B.电阻乙不是定值电阻,不适用于欧姆定律
C.如图2所示,当开关S闭合,电路电流为0.2A时,电路总电阻是15Ω
D.如图3所示,当开关S闭合,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
27.如图甲所示的电路,电源电压恒定不变,定值电阻R1=5Ω,闭合开关后,两电流表指针均指在图乙同一位置,则下列选项正确的是( )
A.电流表A1的示数为0.3A B.电流表A2的示数为0.6A
C.定值电阻R2的阻值为20Ω D.电压表的示数为7.5V
28.一个电阻为20Ω的导体,若它两端的电压由1V变为3V,则它的电阻为 Ω;若将它均匀地拉长至原来的2倍,则它的电阻将 ;若将它对折起来使用,则它的电阻将 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
29.如图电源电压保持不变,S1闭合、S2断开,电流表的示数为0.2A。接着断开S1,先将电压表、电流表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合,电流表的示数为0.6A,则R1与R2的电阻之比是 。若R2为20Ω,则电源电压是 V。
30.如图所示的电路,电源电压不变,电流表A的示数为0.4A,电流表A1的示数为0.3A,电阻R1的阻值为10Ω。求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
31.如图所示电路,电源电压保持不变,R1=8Ω,R2=4Ω,当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为1.5A,求:
(1)开关S1、S2都断开时,求电流表的示数;
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表示数为2A,求R3的阻值。
六.动态电路的分析(共8小题)
32.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R是定值电阻,Rt是一个由半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化曲线如图乙所示,则正确的是( )
A.温度升高时,电流表示数减小 B.当Rt断路时,电压表的示数变小
C.电流表可以改装成温度计 D.温度升高时,电压表的示数变大
33.“风力测试仪”的原理如图所示。电源电压恒定不变,L为小灯泡,AB为阻值均匀电阻丝。闭合开关S,有风时,重物受风力的作用而发生偏转。则下面说法中正确的是( )
A.风力越大,灯泡越亮 B.风力越大,灯泡越暗
C.风力越大,AB连入电路的电阻值越大 D.AB连入电路的电阻值与风力大小无关
34.水分在植物生命活动中起着重大的作用,满足植物对水分的需要是植物体正常生存十分重要的条件。那如何从外部检测植物含水量的变化呢?科学家设计了如图所示的检测电路,将电路中用条状石墨烯制成的湿敏电阻Rx附着在叶片上。当植物含水量变低时Rx变小;植物含水量变高时Rx变大。电源电压恒定,R0为定值电阻。下列描述正确的是( )
A.当植物叶片含水量变低时,电压表示数不变
B.当植物叶片含水量变低时,电压表示数变大
C.当植物叶片含水量变低时,电压表示数变小
D.当植物叶片含水量变高时,电压表示数变大
35.如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2的滑片P向右滑动时,电压表示数 ,电流表A1示数与A2示数之差 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
36.如图所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S,当热敏电阻Rt的温度降低时,电压表V1的示数 ,电压表V2的示数与电流表A的示数之比 。(均填变化情况)
37.如图所示,电源电压恒定,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表与电流表的示数之比 ,灯泡的电流 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
38.如图所示的电路,电源电压不变,R1和R3为定值电阻,R2为滑动变阻器(滑片P的位置如图所示)。
(1)请画出当开关S、S1闭合,S2断开时,该电路的等效电路图。
(2)开关S、S1、S2均闭合,当滑片P向右移动时,电压表V示数 ;(选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)开关S、S1、S2均闭合,当滑片P向右移动到某一位置时,电流表A2的示数为I,已知电源电压为U且定值电阻R1、R3的阻值均为R,求此时电流表A1的示数。(用U、I、R表示)
39.如图所示是某实验小组设计的电路图,各元件都正常工作,滑片P在b端。
(1)当S1闭合,S2、S3断开,电压表V1的示数为2V,表V2示数为4V,表V3示数为3V,求电源电压。(请用文字说明过程)
(2)当S1、S2、S3都闭合时,表A1示数为0.5A,表A2示数为0.4A,表A3示数为0.6A,求L1,L2的电流各为多少?(请用文字说明过程)
(3)当S1、S2、S3都闭合时,滑片P向左移一小段距离时,A1示数 ,A2示数 ,V3示数 (请选填“变大”、“变小”或“不变”)。
七.欧姆定律的应用(共9小题)
40.如图甲所示电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压和定值电阻R1的阻值分别为( )
A.6V 10ΩB.4V 10ΩC.6V 20ΩD.4V 20Ω
41.在如图1所示的电路中,R1的阻值为10Ω,R2的阻值为30Ω,甲、乙、丙为实验室常见电流表或者电压表,其表盘如图2所示。下列各种情况正确的是( )
A.若甲、乙、丙都是电压表,当开关S、S1闭合后,U丙=U甲=U乙
B.电路中,甲表和乙表可以同时是电流表
C.若甲、乙、丙都是电压表,当开关S、S1闭合后,丙的读数是乙的4倍
D.若甲是电压表,乙、丙是电流表,当开关S闭合、S1断开时,乙、丙的指针偏转角度相同
42.如图甲所示的电路图,L1和L2是 连接的。开关闭合时,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断A2表的读数是 ;流过灯L2的电流大小是 。如果灯L2的电阻是12Ω,那么电源电压是 V。
43.如图为某电路的一部分,B和C把电阻R分成三等分,若MM′间接上电压恒定的电源,NN′间接上电压表,滑片P在B点,电压表示数为20V。
(1)若滑片P从B点移动到C点,电流表A1示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),电压表的示数变为 V;
(2)在(1)的基础上,交换电源与电压表的位置,电压表示数为 V。
44.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端,电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图(b)所示。根据图线可以知道,滑动变阻器R的最大阻值为 欧,定值电阻R2的阻值为 欧。
45.如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40Ω,小灯泡的铭牌为“12V 0.6A”。当开关S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的读数为0.3A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表的示数;
(3)若电流表的量程为0~3A,当开关S、S1、S2都闭合时,为保护所有元件安全,滑动变阻器的取值范围。
46.如图所示电路,电源电压为3V且保持不变,定值电阻R1的阻值为30Ω。当开关S闭合时,电流表A的示数为0.4A。求:
(1)电流表A1的示数。
(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值。
(3)适当改变滑片P的位置,使电流表A示数的变化量恰好等于A1的示数时,求此时R2连入电路可能的阻值。
47.神舟飞船控制组为了检验飞船的密封性能,科研人员将待检验的飞船舱体M置于一个集气空腔N中。如图甲所示,先向舱体M中充入压强为1.0×105Pa的空气,再把空腔N抽成真空(气压为零),若舱体M漏气,一段时间后会有空气从舱体M进入集气空腔N中。其中RM、RN是两个完全相同的压敏电阻,其阻值随气体压强变化的关系如图乙所示,可分别用来测量舱体M和集气空腔N中的压强。图甲电路中电源电压恒为12V,定值电阻R0的阻值为20Ω。求:
(1)当开关S接b处时,若舱体M不漏气,则电流表A的示数是多少;
(2)若空气从舱体M中逸出,舱体M压强降为0.2×105Pa,当开关S接a处时,电压表V的示数;
(3)在检验过程中的某时刻,开关S接a处时压敏电阻RM两端电压为UM;开关S接b处时压敏电阻RN两端电压为UN。若UM:UN=1:2,且RM:RN=1:5,则此时舱体M内外的压强差是多少Pa。
48.如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图像如图丙所示。则在电路安全工作的前提下,请计算出:
(1)当电流表的示数为150mA时,此时环境的湿度为多少?
(2)湿度RH为20%时,求电压表示数。
(3)装置能监测湿度RH的最大值是多少?
八.欧姆定律在图像中的应用(共5小题)
49.如图甲所示电路,电源电压恒定。闭合开关S,滑片P从图甲中位置由右向左滑动的过程中,分别记录了灯泡两端电压、滑动变阻器两端电压和电流表的示数。依据实验数据,绘出灯泡和滑动变阻器的I﹣U图像,如图乙所示。请结合图像信息,判断下列说法正确的是( )
A.图线b描述的是通过灯泡L的电流随其两端电压的变化
B.电源两端输出的电压大小是3V
C.通过灯泡L的电流与其两端电压的比值逐渐变大
D.滑动变阻器的铭牌可能是“20Ω,1A“
50.灯泡的I﹣U图像如图甲所示,电阻R2=5Ω。在图乙所示电路中,若只闭合S1和S2时,电压表的示数为4V,电源电压为 V;若只闭合S1和S3时,电压表示数为2V,R1的阻值为 Ω。
51.如图所示电路中,电源电压为6V不变,滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端的过程中,其“U﹣I”关系图线如图乙所示。则定值电阻R1的阻值是 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值是 Ω。
52.在探究“电流与电压关系”时,小华同学设计电路图如图甲,闭合开关,滑动变阻器的滑片从最右端移动到最左端的整个过程中,定值电阻的U﹣I关系图像如图乙所示。其中U0、Um、I0均为已知量,电源电压不变。请解答如下问题:
(1)写出电源电压值和定值电阻的阻值;
(2)请你帮小华求出滑动变阻器的最大阻值和电路中的最大电流。
53.在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U﹣I坐标系中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,求:
(1)电源电压。
(2)电阻R1的阻值。
(3)电阻R2的阻值。
电压U/V
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
电流I/A
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
实验次序
1
2
3
4
5
U/V
1
1.5
2
2.5
2.8
I/A
0.1
0.14
0.2
0.26
0.28
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
10
20
30
40
50
电流I/A
0.32
0.17
0.12
0.10
0.40
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
10
0.30
2
20
0.15
3
30
0.10
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.6
2.0
2.8
电流I/A
0.16
0.17
0.18
0.22
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻Rx/Ω
1
1.2
0.24
2
1.5
0.30
3
0.46
实验次数
电压/V
电流/A
1
3.5
0.28
2
2.5
0.25
3
1.5
0.18
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