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(福建专版)2020中考物理复习方案第01篇教材复习第四单元电磁学第17课时有关电阻、欧姆定律的实验试题
展开课时训练(十七) 有关电阻、欧姆定律的实验(限时:20分钟)1. 如图K17-1所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路,A、B之间接电阻丝。(不探究与温度的关系)图K17-1(1)本实验是通过比较 或 来比较导体电阻的大小。 (2)小明实验时发现手边只有一根较长的铁丝,用这根铁丝小明可以探究导体电阻的大小与导体 和 的关系。 (3)若想较完整地完成整个探究,至少还要准备一根什么样的金属丝? 。 2. [2019·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K17-2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。 图K17-2(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 (选填“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。①为了提高实验的精确程度,在实验中电流表应选用 (选填器材前的字母代号)。 ②把电阻丝拉直后,将其两端固定在接线柱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,把这些实验器材按图乙的电路连接起来。闭合开关S前,电阻箱的阻值应调整到 Ω。 ③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,得出图像如图K17-2丙所示,根据实验图像说明,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 。 ④该电阻丝1 cm长度的阻值为 Ω。 3. [2019·铜仁] 小李为了探究“电流与电压的关系”,请你与他合作并完成以下实验步骤。(1)请你在图K17-3甲的虚线框中设计出相应的电路图。图K17-3(2)小李在探究电流与电压的关系时,要控制 不变。通过实验探究,得到以下数据。在进行数据分析时,小李发现表格中有一组错误的数据,请你找出第 组数据是错误的。 序号12345电压U/V0.81.21.62.02.4电流I/A0.160.240.320.440.48(3)为了分析电流与电压的定量关系,请你利用正确的数据,在图乙坐标中绘制出电流与电压关系的图像。4. [2019·龙东地区] 某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小明连接了如图K17-4甲所示的电路(电源电压保持4.5 V不变)。 图K17-4(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉)(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R (选填“短路”或“断路”)。 (3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压 (选填“改变”或“不改变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。 5. 为了用“伏安法”测定盐水的电阻,小忠同学选取一段塑料管,将其充满某种浓度的盐水,两端用金属塞(焊有接线柱)堵住管口,接在如图K17-5甲所示的部分电路中。图K17-5(1)实验的原理是 。(用公式表示) (2)图甲中还有两处导线未画出,请在图中补画完整。已知电源电压为6 V;要求滑动变阻器的滑片P向右移动时其接入电路的电阻变大。(3)某次测量时电压表的示数为5.0 V,电流表的示数如图乙所示,其读数为 A,则测得盐水的电阻为 Ω。 6. [2018·荆州]小金在实验室做测量电阻实验时,设计了如图K17-6甲所示的电路,用来测量接入1、2两点间导体的电阻,已知电源电压为6 V,电流表所选量程如图乙所示。图K17-6(1) 用导线直接连接1、2两点,电流表示数刚好达到最大测量值,则电阻R为 Ω。 (2)把待测电阻Rx接入1、2两点之间,此时电流表示数为0.2 A,则Rx的阻值是 Ω。 (3)小金实验时,发现电流表损坏,于是找来另外一块表盘模糊不清但其他均完好的电流表做实验。 在实验过程中,先将电阻R1接在1、2两点之间,再将R2=30 Ω并联在R1两端,前后两次电流表指针偏转角度之比为20∶21,则R1= Ω。 7. [2019·福建]现要测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx(约5 Ω)、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。(1)用笔画线代替导线,将图K17-7甲中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向接线柱D端移动时其接入电路的阻值变小。图K17-7(2)正确连线后,闭合开关,移动滑片P,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障,则可判断该故障是 。 (3)排除故障继续实验,某次测量,电流表的示数为0.50 A,电压表的示数如图乙所示,该示数为 V,则Rx= Ω。 (4)某同学利用电源(电压未知)、电阻箱(0~999.9 Ω)和电流表(指针能正常偏转,但刻度盘示数模糊不清)等器材,测电阻Rx的阻值,设计的电路如图丙所示。完成下列实验步骤:①正确连接电路,断开开关S1、S2,将电阻箱R阻值调至最大;② ; ③ ; ④电阻Rx= (用测得量的符号表示)。 【参考答案】1. (1)电流表示数 灯泡的亮暗 (2)长度 横截面积(3)长度、横截面积与铁丝相同的其他金属丝2. (1)0.8 (2)控制变量 (3)①B ②999. 9 ③越大 ④0.3[解析](1)根据图甲刻度尺读出20匝电阻丝线圈的长度为L=1. 60 cm=16. 0 mm,则电阻丝的直径为d==0.8 mm。(2)影响导体电阻的因素有:导体材料、长度、横截面积等,探究影响导体电阻因素的实验应采用控制变量法。(3)①为了提高实验的精确程度,应选用分度值较小的电流表,故选B;②为了保证电路安全,闭合开关S前,应将电阻箱的电阻R调到最大,即999. 9 Ω;③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越大;④由图可知,电阻丝连入电路长度为0时电路中电流I1=0.1 A,变阻箱连入电路电阻R0==15 Ω,电阻丝连入电路长度为10 cm时电路中电流I2= A,电路总电阻R总==18 Ω,10 cm电阻丝的阻值为R3=R总-R0=18 Ω-15 Ω=3 Ω,1 cm长度的电阻丝的阻值R4=R3=×3 Ω=0.3 Ω。3. (1)如图所示(2)电阻 4(3)如图所示4. (1)如图所示(2)断路 (3)3 不改变 右 7. 5 [解析](3)由图乙中的实验数据可知,定值电阻两端的电压为3 V;由于定值电阻与滑动变阻器串联,当电阻由5 Ω更换为10 Ω时,定值电阻两端的电压增大,由串联电路电压的规律可知,要使定值电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑片应向右移动。由题意可知,实验中需要保持定值电阻两端的电压为3 V不变,而此时滑动变阻器两端的电压为1. 5 V,当定值电阻的阻值最大时,,解得:R min=7. 5 Ω,所以滑动变阻器的阻值至少为7. 5 Ω。5. (1)R=(2)如图所示(3)0.5 106. (1)10 (2)20 (3)57. (1)如图所示(2)Rx断路 (3)2. 6 5. 2(4)②闭合S1,断开S2,标记电流表指针所指的位置③断开S1,闭合S2,调节电阻箱,使电流表指针指在标记的位置,记下电阻箱阻值R0 ④R0[解析](2)电流表示数为零,说明电路故障为断路;电压表有示数,说明电压表的正、负接线柱能与电源两极相连,因此电路故障为Rx断路。(3)电压表使用0~3 V量程,分度值为0.1 V,则电压表示数为2. 6 V;根据欧姆定律可得Rx==5. 2 Ω。