初中物理粤沪版九年级上册第十四章 探究欧姆定律综合与测试教学设计

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1．【中考·福建】在相同温度下，关于导体的电阻，下列说法正确的是(　　)A．铜线的电阻一定比铝线的小B．长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等C．长度相同的两根铜线，粗的那根电阻较大D．粗细相同的两根铜线，长的那根电阻较大
2．从图中的长方形金属薄板abcd中剪出一块，下列哪种剪法得到的金属板条电阻最大(　　)A．剪出abfeB．剪出efcdC．剪出阴影部分的细金属板条D．保留整块金属板
3．将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路，与未拉长前相比其电阻将__________(填“增大”“减小”或“不变”)。
【点拨】导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关，当温度和材料相同时，导体长度越长，横截面积越小，电阻越大；反之电阻越小。所以，将一根镍铬合金丝均匀拉长后，长度变长，横截面积变小，电阻增大。
4．电位器实质是滑动变阻器，如图是电位器的结构示意图。把电位器与灯串联来调节灯的亮暗，如把电位器的A、B两端接在电路中，把旋钮顺时针转时，灯的亮暗变化是__________(填“变亮”“不变”或“变暗”)，说明导体电阻大小与________有关。
5．某课外小组的同学用如图所示的电路做物理实验。接通电路后，在用酒精灯给金属丝加热的过程中发现小灯泡亮度变暗，电流表示数变小，请你根据这个现象提出一个可探究的科学问题：_________________。
【点拨】根据题意可知，用酒精灯给金属丝加热，在金属丝温度升高并发热的过程中，观察到电流表的示数变小了，灯泡变暗了；因此可以提出的问题：金属导体的电阻随温度如何变化。
【答案】金属导体的电阻随温度如何变化　
6．【中考·内江】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”，进行了如下实验操作：
(1)如图甲所示，是取一段新的电阻丝紧密绕制，用刻度尺测量出它的直径示意图。由此可知，电阻丝的直径为________mm，从而计算出电阻丝的横截面积S。(2)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____________(填“等效替代”或“控制变量”)法。
(3)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＝1.5 V)B．电流表A1(量程0～100 mA)C．电流表A2(量程0～0.6 A)D．电阻箱R0(阻值0～999.9 Ω)E．待测电阻丝R(阻值约为10 Ω)F．开关一个，导线若干
(4)为了提高实验的精确程度，在实验中电流表应选的是________(填器材前的字母代号)。(5)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，在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，把这些实验器材按乙图的电路连接起来。闭合开关S前，电阻箱的阻值应调整到________Ω。
(6)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，以电流的倒数为 纵坐标、电阻丝的长度L为横坐标，得出图象如图丙所示，根据实验图象说明，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 ________ 。(7)该电阻丝1cm长度的阻值为__________Ω。
7.某课外小组在做实验时，需要10 Ω的电阻一只。实验室里有1.2 m长的粗细均匀的电阻丝，经过测量，当电阻丝两端电压是6 V时，通过的电流是0.5 A，则这根电阻丝的电阻是多少？如果想获得10 Ω的电阻，应在该电阻丝上截取多长？
8.小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了 图象，如图乙，由图可知(　　)
A．定值电阻两端电压控制为2 V不变B．当电流为0.2 A时，电阻R为0.1 ΩC．当滑片向右移时，电压表示数变大D．当电流分别为0.25 A和0.5 A时，接入电路的导体的电阻之比为1∶2
9．【中考·安顺】小明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象。根据图象，当导体乙两端加上1 V的电压时，通过导体乙的电流为______A，若将甲、乙两导体并联后接在3 V的电源上，干路中电流为________A。
10．【中考·营口】小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验：小明选择了如下器材：电源(电压恒为4.5 V)、滑动变阻器“20 Ω　2 A”、电流表、电压表、开关、定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的各一个)、导线若干。
(1)小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应____________________；(2)请用笔画线代替导线帮助小明完成图中电路的连接；
(3)开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于________(填“A”或“B”)端；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零。经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是_________________。
(4)排除故障后，小明先将5 Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为2 V，再将5 Ω电阻换成10 Ω电阻后，小明接下来的操作是________________________________________；当把10 Ω的电阻换成20 Ω的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明________________________。
向右移动变阻器的滑片，使电压表示数为2 V
滑动变阻器最大阻值太小
(5)更换器材后重新实验，小明得出的结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________比。
11．【中考·福建】如图电路，电源电压恒定，R1＝12 Ω，R2＝6 Ω，R3是定值电阻。闭合开关S1，单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6 A，接b时电流表的示数可能为(　　)A．0.3 A B．0.6 A C．0.9 A D．1.2 A
12．12 V电动机正常工作时，其电流为0.3 A。若电动机转轴被卡住不动，其相当于在12 V电源下接的一只0.1 Ω电阻，此时其电流为________A ，远大于其正常工作时的电流，近似短路，所以容易出现烧毁现象。
13．如图所示，将R1、R2、R3并联接到电路中，已知R3＝30 Ω，干路电流是通过电阻R1电流的7倍，R2中的电流是R1中电流的4倍，求R1和R2的阻值。
14.【中考·江西】如图1所示，电源电压不变，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，当S1、S2均断开时，电压表的示数为6 V，电流表的示数为0.2 A，求：
(1)请在图2中标出此时电流表指针的位置。
解：由图2可知，电流表的量程为0～0.6 A，一个大格表示0.2 A，分度值为0.02 A，指针位于第一个大格处，如下图所示。
解：当S1、S2均断开时，R1、R3串联，电压表测R3两端的电压，电源的电压：U＝U3＋IR1＝6 V＋0.2 A×5 Ω＝7 V；
(3)将电流表改接为0～3 A量程，闭合开关S1、S2时，电流表和电压表的示数。 
15．【中考·武汉】为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12 V，某一时段AB间的电压随时间变化的图象如图乙所示，则下列说法正确的是(　　)
A．AB两端电压为6 V时，跳绳自动计数器会计数一次B．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值相等C．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的3倍D．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍
16．【2020·达州】如图所示的是“伏安法测电阻”的实验电路图，R为待测电阻，阻值约为5 Ω。实验器材有：滑动变阻器(规格为10 Ω2A)、电压表(量程分别为0～3 V、0～15 V)、电流表(量程分别为0～0.6 A、0～3 A)、电源(3节新
干电池串联)。为使测量时能较准确地读数(指针最好偏过中间刻度线)，则电压表应选________的量程，电流表应选________的量程；为了保证两电表安全，应控制滑动变阻器的阻值大约在______________的范围内移动。
【点拨】由图知，待测电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R的电压，电流表测电路中的电流；电源是3节新干电池串联，则电源电压为4.5 V，若电压表用
【答案】0～3 V；0～0.6 A；2.5～10 Ω
因滑动变阻器的最大阻值为10 Ω，所以为了保证两电表安全，应控制滑动变阻器的阻值大约在2.5～10 Ω的范围内移动。
17.【中考·兰州】如图甲所示，电阻R1的阻值为20 Ω，滑动变阻器R2上标有“50 Ω　2 A”的字样，当滑动变阻器的滑片P移至a端时，闭合开关S，电流表的示数为0.3 A。
解：当滑动变阻器的滑片P移至a端时，滑动变阻器连入电路的电阻为0 Ω，电路中只有R1，闭合开关S后，电流表的示数为 0.3 A，即通过R1的电流I1＝0.3 A，由欧姆定律得，R1两端的电压(即电源电压)：U＝I1R1＝0.3 A×20 Ω＝6 V。
(2)若将一只电压表并联接入该电路(A和B)、(B和C)或(A和C)中的某一部分电路两端，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的指针指在图乙所示的位置，请指出电压表所有可能连接的位置，并求出滑动变阻器R2对应的电阻值。
解：由图知，若电压表选用大量程，其示数为10 V，而电源电压为6 V，根据串联电路的电压规律可知，电压表示数不可能大于电源电压，所以不存在这种情况。
18.如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1＝10 Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω，灯泡电阻不随温度变化。闭合开关S，当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P滑动到中点时，电流表的读数为0.4 A；当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P滑动到最右端时，电流表的示数为0.9 A，求：
(1)电源电压为多少？
(2)小灯泡的电阻是多少？
19．实际中的电压表和电流表都是存在内阻的，如图所示的是用“伏安法”测量定值电阻R的电路图。图中由于________表内阻的存在，将导致另一个电表的测量值并非待测电阻的实际值，使得最终测出的定值电阻R的阻值偏________(填“大”或“小”)。
20.小希在测额定电压为2.5 V的小灯泡电阻时，设计了如图甲所示的电路图。(1)实验前在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是________________。
(2)排除故障后，小希通过实验测量了多组实验数据并画出了I­-U图象，如图丙所示，小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。(3)选取图象中的三组数据，通过计算后发现电阻值相差较大，原因是__________________________________。
灯丝的电阻随温度的升高而增大
21．【2020•南通】小明探究铅笔芯的电阻大小与长度的关系时，找来一支铅笔芯，测量其长度，并用两枚金属回形针夹住其两端进行实验。
(1)图甲是测铅笔芯电阻的电路，请用笔画线代替导线将其连接完整。
【点拨】根据测量电阻的要求，铅笔芯应串联接入电路，由题图甲，开关的右接线柱连接铅笔芯的右边的金属回形针。根据电源电压为2节干电池(3 V)，则
电压表的“3”接线柱连接铅笔芯的右边金属回形针。
①闭合开关，发现两电表均无示数，为排查故障他将电压表改接在变阻器两端，发现电压表有示数，则电路故障可能是______________。②排除故障，移动变阻器滑片，电流表示数为0.14 A时，电压表示数如图乙，为______V，测出的电阻为______Ω。
【答案】①变阻器断路　②2.8; 20
(2)移动回形针，改变并测量铅笔芯接入电路的长度，实验时发现电流表损坏，他又设计了图丙电路测量电阻。①正确连好电路，闭合开关S，将开关S1先拨至b，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为U。②再将S1拨至a，调节电阻箱旋钮至图丁位置，观察到电压表示数略大于U，他把“×1”挡的旋钮又旋了一格，发现电压表示数略小于U，此时他______(填“应”或“不应”)再调节滑动变阻器，以使电压表的示数恰好为U。
③推断铅笔芯接入电路的阻值________________(填写范围)。
【点拨】如题图丙，当S闭合，S1拨至b时，R铅与滑动变阻器R串联，电压表测R铅两端的电压。再将S1拨至a，电阻箱R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压。如题图丁，电阻箱读数为15 Ω，电压表的示数大于U，根据串联电路的分压原理可得：R铅＜15 Ω；当把“×1”挡旋转一格，即
电阻箱接入的阻值为14 Ω或16 Ω，电压表的示数小于U，则电阻箱接入的阻值为14 Ω，得R铅＞14 Ω，此时不能调节滑动变阻器，故铅笔芯接入的阻值是14 Ω＜R铅＜15Ω。
【答案】②不应　③14 Ω＜R铅＜15 Ω
(3)小明由上述两次实验，得出铅笔芯电阻与长度的关系。请评价他在探究过程中的不足之处：_____________________________________________________________________________________________________。
【点拨】第一次实验，只测了一组数据，就测出铅笔芯的阻值，误差太大，应多测出几组数据，分别计算出铅笔芯的阻值，最后计算平均值；第二次实验，电阻箱接