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2020年中考物理真题集锦——专题四十:欧姆定律实验探究
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2020年中考物理真题集锦——专题四十:欧姆定律实验探究
1.(2020西藏,16)在“伏安法测电阻”实验中,测得导体两端的电压为2V时,导体中的电流为0.2A,该导体的电阻是______Ω;改变滑动变阻器滑片的位置,使导体两端的电压增加到4V,导体的电阻是______Ω。
2.(2020青海,12)如图所示,是探究串联电路中小灯泡两端的电压与电源两端电压关系的电路图。已知电源电压为,、为两个不同规格的小灯泡,当闭合开关S后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为则下列判断中正确的是
A. 灯泡的灯丝断了 B. 开关接触不良
C. 灯泡的灯丝断了 D. 灯泡被短路
3.(2020益阳,23)用如图所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中电源电压恒定,定值电阻R0的阻值已知,S为单刀双掷开关。
(1)扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示):
a:__________________________________;
b:__________________________________。
(2)Rx的表达式Rx=______________。(用所测量的物理量及相应的符号表示)。
4.(2020天水,20)在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中电路连接完整(请勿更改原有导线,导线不得交叉),
要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大。连接电路时,开关必须 。
(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因是 。
(3)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A.将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为 V。
5.(2020聊城,23)小明做“测量小灯泡的电阻”实验时。使用的小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为3V.小明现已连接了部分电路,如图甲所示。
(1)在已连接的电路中,有一不当之处是______.
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流大小为______ A,小灯泡正常发光时的电阻为_____ Ω(电阻的计算结果保留一位小数)。
(4)小明的实验记录和有关计算如下表所示。从表格设计看,小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,他认为这样可以减小误差,你认为小明的做法是_____选填“正确"或"错误")的。从表中数据看,不同电压下小灯泡的电阻值不同,这是灯丝电阻______影响导致的。
6.(2020安顺,26)我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题:
实验次数
AB间电阻/Ω
CD间电阻/Ω
1
10
5
2
20
10
3
30
15
(1)连接电路时,应将开关处于 状态(选填:“断开”或“闭合”);
(2)如图甲所示,小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则AB间电压为 V.比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压 ;
(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出:“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信?
(选填:“可信”或“不可信”),你的理由是: 。
7.(2020宿迁,22)小红利用图所示装置探究“电流与电压的关系”。
序号
U/V
I/A
①
1.0
0.10
②
2.0
0.20
③
3.0
0.32
(1)请用笔画线代替导线,按要求将实物图连接完整(要求:当滑片P向右移动时变阻器接入电路的阻值变大)。
(2)在连接电路时,开关必须处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(3)实验中,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压,原因可能是 。
(4)排除故障后,经过多次实验测得数据如表所示,由此可得出结论为: 。
(5)请你根据表中数据,帮小红算一算,电路中所用电阻R的阻值为 Ω.(结果保留一位小数)
8.(2020无锡,28)小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验,器材有:干电池两节,开关、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 1.5A)、电阻箱(0~9999Ω 5A)各一个,待测电阻R1、R2,导线若干。
(1)连接电路前,小明发现电流表指针如图甲所示,于是他将电流表指针调至 。
(2)①图乙是他们连接的测量R1阻值的部分电路。请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 (选填“左”、“右”)端。
③在正确完成上述操作后,闭合开关移动滑片P,当电流表示数为0.2A时,电压表示数如图丙所示,则电阻两端的电压为 V.多次实验所测量的结果如表所示,则R1的阻值为 Ω.
实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
电阻R1/Ω
①
0.2
②
0.6
0.3
③
0.88
0.4
④测量R1阻值的过程中,老师提醒他们要尽量缩短通电时间,并用较小的电流来测量,这样做的理由是: 。
(3)为测量电阻R2的阻值,他们在已连接好的图乙的电路中,用R2替换R1接入电路。测量过程中,发现电流表示数始终小于分度值。于是,他们按照如图丁所示的电路图,重新连接了电路,闭合开关后,改变电阻箱接入的阻值进行多次测量。记录下电阻箱的阻值R及对应的电压表示数U,并根据记录的数据绘制出﹣图象,如图戊所示,则所测电阻R2的阻值为 Ω。
9.(2020山西,32)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10Ω),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有 作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是 。
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到 ,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω.继续向左移动滑片,则可能出现的现象有 (写出一条即可)。
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图象,分析图象可得出结论: 。
10.(2020徐州,22)如图所示,小明用新干电池、定值电阻R和规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器探究通过导体的电流与电压的关系。
(1)请用笔画线代替导线把电路连接完整______。
(2)连接电路时,开关应该______(填“断开”或“闭合”)。
(3)第3次实验时,电流表指针如图b所示,则电流表的示数为______A。
(4)小明一直用两节电池进行实验,记录的数据如表所示,老师认为其中一组数据有拼凑的嫌疑,请你指出该组实验序号______并说明判断理由:______。
实验序号
①
②
③
④
电压U/V
0.8
1.6
2.4
3.0
电流I/A
0.16
0.32
0.60
11.(2020青岛,22)探究电流与电阻的关系:
小明连接的实验电路如图甲所示。
实验次数
1
2
电阻R/Ω
5
10
电流I/A
0.40
0.20
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最______端。
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表的示数如图乙所示,为______V;改变滑动变阻器滑片的位置,两电表指针的位置不变电路中有一处故障,可能是______(选填序号)。
①电流表短路 ②电压表短路 ③导线a断路 ④导线b断路
(3)排除电路故障后,小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中,通过______控制定值电阻两端的电压不变,得到的实验数据如表。小明据此得出结论:电流与电阻成反比。请指出实验存在的问题或需要改进的地方______(写出一条即可)。
12.(2020齐齐哈尔,26)在“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器(规格为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”),阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,一个标记模糊、阻值未知的定值电阻,以及导线若干。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将实物图(图乙)连接完整。(要求导线不交叉;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大)
(2)将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,更换不同电阻进行实验,测得数据填入下面表格,第一次实验时,电流表的示数如图丙所示,为 A.当取下10Ω的定值电阻,换接上20Ω的定值电阻时,为控制定值电阻两端电压为
V不变,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
10
20
25
电流I/A
0.10
0.08
(4)由表中数据可知,导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”)。
(5)根据表格数据判断,实验中选用的滑动变阻器可能是 (选填“A”或“B”),
A.“10Ω 1A”
B.“20Ω 0.5A”
(6)小亭同学在完成实验后,想知道标记模糊的定值电阻的阻值Rx(老师告知其阻值大于25Ω)。此时电压表被另一组的同学借走,小亭经过思考,为减小测量误差,需要增大电源电压,于是找来一个能够使用的旧蓄电池组(其电压小于10V),巧妙的应用电流表和实验中选用的变阻器,以及其它现有的实验器材,设计了如图丁所示的电路,并计算出了该电阻的阻值。具体操作如下:
①按电路图连接电路,电流表选择合适的量程,将滑动变阻器滑片P调至A端,闭合开关S,读出电流
表的示数为0.18A。
②将滑动变阻器滑片P调至B端,读出电流表的示数为0.30A。
③则Rx= Ω。
13.(2020鄂尔多斯,22)小明同学用“伏安法”测额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验电路如图甲。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲完成实物电路连接(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变暗)______;
(2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片P,两表示数均无变化,则故障为______。小明排除故障后按要求完成实验,并根据实验数据绘制成U-I图象,如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω;
(3)細心的小明发现实验所得U-I图象不是条直线,其原因是______;
(4)实验结束后,小华同学想利用此实验器材测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。但此时他发现电压表损坏了,于是用一个已知阻值为R0的定值电阻,利用图丙电路,也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑片,使电流表示数为______;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑片位置不变,读出电流表示数为I;
③灯泡的额定功率P额=______(用已知量和测量量表示)。
14.(2020西藏,30)在“探究电流与电阻的关系”实验中,
(1)某同学设计的实验电路图如图(甲),请你根据电路图用笔画线表示导线,把实物图补充完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大,且导线不能交叉______;
(2)实验步骤:
①检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表的示数为2.0V,记录此时电流表的示数I1;
②把电阻R由5Ω更换成10Ω,向_______(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为2.0V,记录此时电流表的示数I2=_______A,如图(丙);
③把电阻R依次更换为15Ω、20Ω、25Ω,重复实验步骤②,得到以下数据
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.14
0.10
0.08
(3)以上实验探究过程中,运用的物理探究方法是_______法;
(4)分析以上数据,你得到的结论是:______。
15.(2020苏州,29)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压3V,电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P移到最 (左/右)端;闭合开关后,小明发现电流表、电
压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是 。
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5Ω.闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为 A.接着将R阻值换成10Ω,向 (左/右)端移动滑动变阻器滑片,以保持电压表的示数不变。
(3)将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示,由此可得:电压一定时,电流与电阻成 。为提高结论的可靠性,换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验,是否可行? (可行/不可行)
(4)下列图象中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是
16.(2020北京,30)如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻R0=30Ω。请补充完成主要实验步骤,并进行数据处理。
(1)实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
②______读出并记录电流表示数I2(如图乙所示);
③计算Rx的阻值。
(2)数据记录与处理(请你补充完整表中①②位置的数据)
实验数据记录表(定值电阻R0=30Ω)
I1/A
I2/A
Rx/Ω
0.2
①______
②______
17.(2020鞍山,34)小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整______。(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮)
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数。若电路只有一处故障,则故障原因是______。
(3)排除故障后再次闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为______A,小灯泡的额定功率为______W。再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V,小灯泡强烈发光,此时小灯泡的实际功率______(填“大于”、“小于”或“等于”)1.08W。
(4)同组的小红同学还想探究“在电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为______V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时,为达到实验要求,滑动变阻器连入电路的阻值应______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
②实验结论是电压一定时,______。
③实验结束后,小红问老师保持该电压不变的情况下,能否更换50Ω的定值电阻继续进行此实验,老师指导小红分析了不能更换的原因。你认为原因是______。
18.(2020鸡西,13)小张同学在“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,下列说法错误的是 ( )
A.当导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A。
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
19.(2020呼和浩特,9)小芸同学想了解当滑动变阻器与定值电阻R并联时,调节滑片,定值电阻R两端电压及电路中的电流怎样改变。
(1)实验电路图如图甲所示,请在图乙中连接对应的实物图______;
(2)此电路不允许滑动变阻器滑片滑到最左端,原因是______。
20.(2020菏泽,23)课外活动小组的同学一起做“测量小灯泡电阻”的实验,实验器材有:电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线若干,待测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为8Ω。
(1)为使实验数据精确,电流表应选择 (选填“0~0.6A”或“0~3A”)的量程。
(2)甲图中的电路尚未连接完整,请用笔画线代替导线,将电流表和滑动变阻器正确接入电路,要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小。
(3)正确进行实验,根据记录的实验数据,画出小灯泡的U﹣I图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡电阻的变化情况是: 。
(4)由图像还可得,通过小灯泡的电流为0.2A时,小灯泡的实际功率为 W。
21.(2020广安,25)在探究“电流与电阻关系”的实验中,所用的器材有:电压恒定为6V的电源、开关、电流表、电压表、三个定值电阻(5Ω,10Ω,20Ω)、几个规格不同的滑动变阻器、寻线若干。
(1)如图所示是某同学连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并补画出正确的连线____;
(2)电路连接正确后,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A端”或“B端”);
(3)分别把5Ω和10Ω的定值电阻接入电路中,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V,记录下电流表的示数。可是当把20Ω的定值电阻接入电路中时,该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值,说明选择的滑动变阻器______;
(4)更换器材后,重新实验,将数据记录在表格中,分析实验数据可得结论:______。
22.(2020呼伦贝尔,23)某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。他们在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器“20Ω 1A”一个,导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。
(1)连接电路前,开关应______ (选填“断开”或“闭合”);
(2)实验中,改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压______;
(3)将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中,每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V;当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时,如果保持滑动变阻器滑片的位置不变,会发现电压表的示数______ (选填“大”或“小”)于2.5V,接下来应该移动滑片,使电压表示数回到2.5V,读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由数据和图象可以得到的结论是______;
(4)以上几次实验中记录电表示数时,当定值电阻消耗的电功率最小时,滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
23.(2020黔东南,20)某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(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向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉)(1分)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,电流表有示数,移动滑片,电表示数不变,则故障为滑动变阻 R’ 。
(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行,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5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压 (选填“改变”或“不变”),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5Ω、10Ω、15Ω、20Ω2、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
24.(2020常德,28) 某实验小组想要探究某热敏电阻的阻值和温度的关系,已接入电路中的器材有:电源、电压表V2、阻值为R0的定值电阻、滑动变阻器R1、单刀开关S1,如图甲所示:置于温控室(图中虚线区域,温度可调且自动显示)中的热敏电阻RT暂未接入电路,符号如图a所示。可供选择的器材有:电压表V2、电阻箱R2 (阻值可以直接读出的变阻器),符号如图b所示单刀开关2只,导线若干。
(1)小明同学选择电压表V2与热敏电阻RT按图乙所示接入MN之间。在闭合S1前,图乙中R1的滑片应移动到 (填“A”或“B")端;当温控室的温度为t1 时,两电压表示数分别为U1、U2,则此时热敏电阻的阻值RT=______ (用已知量和测量值表示)。
(2)小惠同学没有选择电压表V2,而是选择了电阻箱R2,请你在图甲中帮她完善电路图。
(3)在小惠设计的实验中,热敏电阻的阻值R,满足的关系式为_ 。
A. RT=R0 B. RT=R 1 C. RT=R2
(4)通过实验探究,小明和小惠都得出了热敏电阻的阻值随温度变化的规律,如图丙中的图象曲线所示,此规律是: 。
25.(2020南充,28)用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V ,定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最 (选填“左“或“右")端。
(2)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是 (填选项)。
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器短路
(3)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向 (选填“左”或“右”)端滑动。
(4)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻倒数变化的图像乙,由图乙可知:电压一定时电流与电阻成 比。
为完成整个实验,应该选择 (填选项)种规格的滑动变阻器。
A. 50Ω 1.0A B. 100Ω 1.2A C. 200Ω 0.6A
26.(2020通辽,23)实验老师为测量小灯泡额定功率准备了如下器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(20Ω、1A)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动,小灯泡变亮)______;
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是______;
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又拿来了一个滑动变阻器(50Ω、0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的小灯泡,得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所选用的滑动变阻器是______(选填字母:A.“20Ω、1A” B.“50Ω、0.5A”)。若某次实验中滑动变阻器连入阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值为______Ω;
(5)下课前老师布置了课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关导线若干。小张同学设计如图戊所示的电路,用以下步骤测Rx的阻值;
①闭合开关S,移动滑片P到B端,记下电流表示数I1;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I2未超过电流表的量程);
③写出Rx的表达式:Rx=______(用字母R0、I1、I2表示)。
27.(2020泰安,23)现有如下实验器材:待测电源(电压大约在16V~18V之间)、一个实验室用的量程为0~15V的电压表、一个开关、三个定值电阻(分别为R1=1kΩ、R2=10Ω、R3=20Ω)、导线若干。
请你利用实验器材,并从三个电阻中选择两个电阻,设计实验测量出电源电压值,根据要求完成下列问题。
(1)选择的两个电阻是 和 。
(2)在虚线框中画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路)。
(3)测量步骤及所需测量的物理量(用字母表示) 。
(4)电源电压值的表达式(用已知物理量字母和测量物理量字母表示)U0= 。
28.(2020河南,19)某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图1所示;
① 请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整______;
② 接线完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容:______;
③ 检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4 的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像______;
④ 分析画出的I-U图像可得出结论:在电阻一定时,______;
⑤ 为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是:______;
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的______V。
29.(2020天门,20)为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到______端(选填“A”或“B”)。
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是_____。(填字母)
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积表示_____,其数值为_____。
(3)第2次实验中,他将5Ω电阻换成10Ω,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置小明应向____(选填“A”或“B”)端移动滑片,同时,眼睛应注视______(选填“滑片”“电流表示数”或“电压表示数”)
(4)只用30Ω的滑动变阻器_____(选填“能”或“不能”)直接完成5次实验。
(5)该实验电路还可以完成______实验。(写一个)
30.(2020安徽,20)一小灯泡额定电压为2.5V,图a是测量其电阻的实验电路图。
(1)请按照图a,将图b中的实物电路连接完整;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.50V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图c所示,则此时通过小灯泡的电流为________A;
(3)调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐减小,会发现灯泡变暗直至完全不发光。可以猜想此过程中灯丝的温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”);
(4)测量数据如下表所示。
分析表中数据,可以发现小灯泡两端的电压越低,其灯丝的电阻越________。
31.(2020临沂,17)如图是“伏安法”测电阻的电路图。闭合开关S,将滑片P向左滑动的过程中( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数不变
C.电路总功率变小 D.两表示数的比值不变
32.(2020凉山,29)“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的电路。
(1)该实验的原理是 ,实验在连接电路时开关应处于 状态。
(2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是
Ω。
(3)图丙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象,由图象可知:通过小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受 影响,并非一个定值。
33.(2020武汉,26)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小强和小红设计的电路如图甲所示,电源电压3V保持不变。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该置于 (填“a”或“b”)端。
(2)小强同学按图甲正确连接电路,闭合开关S,调节滑片P,得到的实验数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.15
0.32
0.30
0.38
0.45
分析数据可知,应将实验序号 的一组数据剔除,进而得出结论:电阻一定时, ,
为了能够顺利完成上述实验,所用滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
(3)小红同学连接的电路如图乙所示小强同学发现接错了一根导线,请在这根导线上打“x”,并补面出正确的那根导线。
34.(2020枣庄,16)在探究“电流与电压、电阻的关系“实验中,实验室老师给小莉和小明同学分别准备了以下器材:电源(电压恒为4.5 V)、电压表、电流表。滑动变阳器、开关。“5Ω、10Ω、15Ω”的定值电阻各一个,导线若干。
(1)根据如图所示的实物图在虚线框内画出对应的电路图( );
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表有示数,电压表的示数始终为0,经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的______(填字母);
(3)小莉同学在“探究电流与电压的关系”时,记录的电流表与电压表的示数如表一所示,请在坐标中描点画出U- I图像( ),由此得出的实验结论是______;
表一
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.2
2
1.5
0.3
3
2.0
0.4
4
2.5
0.5
表二
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.24
(4)小明同学在“探究电流与电阻的关系”时,测得的三组数据如表二所示。由于操作不当,导致表二中第______次实验的数据存在情误,出错的原因是______。小明及时纠正了错误,得出了正确的测量结果和实验结论。接着小明又计算出本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是______。
35.(2020黄石,21)课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6A的相同电流表A1,A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
(1)同学们设计出的测量电路图如图,请根据电路图把未完成的实物图连接线补充完整( );
(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到______(选填“a”“b”)端;
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图,两表A1、A2的读数分别为I1=______A,I2=______A;
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=______Ω;
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过______A;
(6)有同学认为,改用下面电路图也可以测出Rx的值,你认为是否可行?
答:______(选填“是”“否”)。
36.(2020南通,19)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。_____
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,移动滑片P,电流表示数为0.14A时,电压表示数如图乙,为____V,测出的电阻为____Ω。
(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_____(选填“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)。
(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∶______。
37.(2020聊城,18)小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”所用电源电压为4.5V,闭合开关S时,发现电压表无示数,但电流表有示数,电路故障可能是电阻R1______ ( 选填“断路”或“短接”)。排除故障后,他移动滑动变阻器的滑片,发现当电压表示数是1.2V时,电流表示数是0.30A,继续移动滑片,使电压表示数从12V增加到24V,那么该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了_____Ω.
38.(2020宜昌,23)小明利用如下图所示实验装置探究“电流与电阻的关系”,相关器材规格已在图中标明。其中电阻箱是一个可调电阻,可以实现电阻从0Ω到9999Ω整数调节并显示阻值。
(1)小明认为,要研究电流与电阻的关系,应该改变电阻的大小,再观察电流的变化。小明的想法里“改变电阻的大小”是指( )
A.拨动电阻箱到不同的电阻值
B.调节滑动变阻器
(2)小明尚未将电压表连入电路,你认为电压表应该并联在____两端。(选填“电阻箱”“滑动变阻器”或“电源”)
(3)下表是小明设计用于记录数据的表格,请在表格第二、三排的最左侧格子里写出要记录的物理量名称。
实验次数
1
2
3
4
物理量名称∶_____
物理量名称∶_____
39.(2020荆门,18)学习了“电阻的测量”后,小华同学设想将电流表改装成可直接测量电阻的仪表,并设计了如图甲所示的电路,M、N是连接待测电阻的接线柱。电流表选定量程为0.6A,电源电压为6V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端;
(2)将M、N直接用导线相连,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表满偏(示数为0.6A),此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω, 此后保持滑片P的位置不变;
(3)在M、N之间接入一个电阻,电流表的指针位置如图乙所示,则电流的大小为______A,接入电阻的阻值为______Ω;
(4) 综上可知,若通过电流表的电流为I,M、N之间接入电阻的阻值表达式为R=______(用题目给定量、计算已得量表示,不标注单位)。依据R与I的对应关系,将电流表表盘上的刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值,从而完成将电流表改装成直接测量电阻的仪表。将电流表改装成直接测量电阻的仪表后,仪表盘上的刻度是______(选填 “均匀”或“不均匀”)的。
40.(2020本溪,32)探究电流与电压、电阻关系。
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.1
2
2.0
0.2
3
3.0
0.3
(1)小霞连接了如图甲所示的部分实验电路,请用笔画线代替导线,将电源正确接入电路______;
(2)连接好电路,用开关试触,发现电压表指针偏转到表盘右侧无刻度处,电流表指针几乎不动,故障原因可能是定值电阻发生了______(填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,正确进行实验,测得三组实验数据,如上表所示。分析表中数据,可得出结论:在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成______;
(4)小霞继续用图甲电路探究电流与电阻的关系。分别接入三个不同阻值的电阻,保持电源电压6V不变,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表示数,绘制了如图乙所示图象并得出结论。
①实验中小霞选取的滑动变阻器是______(填“60Ω 0.5A”“30Ω1.0A”或“20Ω 1.2A”)。结合所选的滑动变阻器,把三个定值电阻分别接入电路完成实验,电阻两端控制不变的电压最大是______V;
②把5Ω和20Ω的电阻分别接入电路,控制电阻两端的电压不变,先后两次滑动变阻器的电功率之比是______。
2020年中考物理真题集锦——专题四十:欧姆定律实验探究参考答案
1.(2020西藏,16)在“伏安法测电阻”实验中,测得导体两端的电压为2V时,导体中的电流为0.2A,该导体的电阻是______Ω;改变滑动变阻器滑片的位置,使导体两端的电压增加到4V,导体的电阻是______Ω。
【答案】 (1). 10 (2). 10
2.(2020青海,12)如图所示,是探究串联电路中小灯泡两端的电压与电源两端电压关系的电路图。已知电源电压为,、为两个不同规格的小灯泡,当闭合开关S后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为则下列判断中正确的是
A. 灯泡的灯丝断了 B. 开关接触不良
C. 灯泡的灯丝断了 D. 灯泡被短路
【答案】C
3.(2020益阳,23)用如图所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中电源电压恒定,定值电阻R0的阻值已知,S为单刀双掷开关。
(1)扼要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示):
a:__________________________________;
b:__________________________________。
(2)Rx的表达式Rx=______________。(用所测量的物理量及相应的符号表示)。
【答案】(1)a.开关S接a时,记录电流表的示数即R0的电流I0
b.开关S接b时,记录电流表的示数即Rx的电流Ix
(2)
4.(2020天水,20)在“探究电流与电阻的关系”实验中:
(1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中电路连接完整(请勿更改原有导线,导线不得交叉),
要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大。连接电路时,开关必须 。
(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因是 。
(3)实验过程中,将5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为 A.将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为 V。
【答案】(1);断开;(2)电阻R断路;(3)0.3;右;1.5。
5.(2020聊城,23)小明做“测量小灯泡的电阻”实验时。使用的小灯泡额定电压为2.5V,电源电压为3V.小明现已连接了部分电路,如图甲所示。
(1)在已连接的电路中,有一不当之处是______.
(2)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。
(3)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流大小为______ A,小灯泡正常发光时的电阻为_____ Ω(电阻的计算结果保留一位小数)。
(4)小明的实验记录和有关计算如下表所示。从表格设计看,小明计划把四次电阻的平均值作为小灯泡的电阻值,他认为这样可以减小误差,你认为小明的做法是_____选填“正确"或"错误")的。从表中数据看,不同电压下小灯泡的电阻值不同,这是灯丝电阻______影响导致的。
【答案】开关闭合 见下图 0.28 8.9 错误 温度
6.(2020安顺,26)我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题:
实验次数
AB间电阻/Ω
CD间电阻/Ω
1
10
5
2
20
10
3
30
15
(1)连接电路时,应将开关处于 状态(选填:“断开”或“闭合”);
(2)如图甲所示,小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则AB间电压为 V.比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压 ;
(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出:“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信?
(选填:“可信”或“不可信”),你的理由是: 。
【答案】(1)断开;(2)2;越大;(3)不可信;要得到普遍性规律,实验中每次实验的电阻比值应不同。
7.(2020宿迁,22)小红利用图所示装置探究“电流与电压的关系”。
序号
U/V
I/A
①
1.0
0.10
②
2.0
0.20
③
3.0
0.32
(1)请用笔画线代替导线,按要求将实物图连接完整(要求:当滑片P向右移动时变阻器接入电路的阻值变大)。
(2)在连接电路时,开关必须处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(3)实验中,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压,原因可能是 。
(4)排除故障后,经过多次实验测得数据如表所示,由此可得出结论为: 。
(5)请你根据表中数据,帮小红算一算,电路中所用电阻R的阻值为 Ω.(结果保留一位小数)
【答案】
(1)如上图所示;(2)断开; (3)R断路; (4)电阻一定时,电流与电压成正比;(5)9.8。
8.(2020无锡,28)小明和小华在进行“测量定值电阻的阻值”实验,器材有:干电池两节,开关、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 1.5A)、电阻箱(0~9999Ω 5A)各一个,待测电阻R1、R2,导线若干。
(1)连接电路前,小明发现电流表指针如图甲所示,于是他将电流表指针调至 。
(2)①图乙是他们连接的测量R1阻值的部分电路。请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 (选填“左”、“右”)端。
③在正确完成上述操作后,闭合开关移动滑片P,当电流表示数为0.2A时,电压表示数如图丙所示,则电阻两端的电压为 V.多次实验所测量的结果如表所示,则R1的阻值为 Ω.
实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
电阻R1/Ω
①
0.2
②
0.6
0.3
③
0.88
0.4
④测量R1阻值的过程中,老师提醒他们要尽量缩短通电时间,并用较小的电流来测量,这样做的理由是: 。
(3)为测量电阻R2的阻值,他们在已连接好的图乙的电路中,用R2替换R1接入电路。测量过程中,发现电流表示数始终小于分度值。于是,他们按照如图丁所示的电路图,重新连接了电路,闭合开关后,改变电阻箱接入的阻值进行多次测量。记录下电阻箱的阻值R及对应的电压表示数U,并根据记录的数据绘制出﹣图象,如图戊所示,则所测电阻R2的阻值为 Ω。
【答案】
(1)零刻度线处;(2)①如上所示;②右;③0.4;2.1;④电阻随温度的升高而变大,根据Q=I2Rt,在电阻一定时,电流越小,通过时间越小,电流产生的热量越小,对电阻的阻值影响较小;
(3)176。
9.(2020山西,32)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为10Ω),滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有 作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是 。
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片P,观察到 ,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为 Ω.继续向左移动滑片,则可能出现的现象有 (写出一条即可)。
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图象,分析图象可得出结论: 。
【答案】(1);(2)改变小灯泡两端的电压;电路连接过程中开关没有断开;(3)电压表示数为2.5V;8.3;小灯泡变亮;(4)小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
10.(2020徐州,22)如图所示,小明用新干电池、定值电阻R和规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器探究通过导体的电流与电压的关系。
(1)请用笔画线代替导线把电路连接完整______。
(2)连接电路时,开关应该______(填“断开”或“闭合”)。
(3)第3次实验时,电流表指针如图b所示,则电流表的示数为______A。
(4)小明一直用两节电池进行实验,记录的数据如表所示,老师认为其中一组数据有拼凑的嫌疑,请你指出该组实验序号______并说明判断理由:______。
实验序号
①
②
③
④
电压U/V
0.8
1.6
2.4
3.0
电流I/A
0.16
0.32
0.60
【答案】 (1). (2). 断开 (3). 0.48 (4). ① (5). 因为此时滑动变阻器的电阻超过了滑动变阻器的最大值
11.(2020青岛,22)探究电流与电阻的关系:
小明连接的实验电路如图甲所示。
实验次数
1
2
电阻R/Ω
5
10
电流I/A
0.40
0.20
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最______端。
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表的示数如图乙所示,为______V;改变滑动变阻器滑片的位置,两电表指针的位置不变电路中有一处故障,可能是______(选填序号)。
①电流表短路 ②电压表短路 ③导线a断路 ④导线b断路
(3)排除电路故障后,小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中,通过______控制定值电阻两端的电压不变,得到的实验数据如表。小明据此得出结论:电流与电阻成反比。请指出实验存在的问题或需要改进的地方______(写出一条即可)。
【答案】 (1). 右 (2). 2.9 (3). ③ (4). 调节滑动变阻器 (5). 换不同的定值电阻多次实验
12.(2020齐齐哈尔,26)在“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器(规格为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”),阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,一个标记模糊、阻值未知的定值电阻,以及导线若干。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将实物图(图乙)连接完整。(要求导线不交叉;当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大)
(2)将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是定值电阻 (选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,更换不同电阻进行实验,测得数据填入下面表格,第一次实验时,电流表的示数如图丙所示,为 A.当取下10Ω的定值电阻,换接上20Ω的定值电阻时,为控制定值电阻两端电压为
V不变,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
10
20
25
电流I/A
0.10
0.08
(4)由表中数据可知,导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”)。
(5)根据表格数据判断,实验中选用的滑动变阻器可能是 (选填“A”或“B”),
A.“10Ω 1A”
B.“20Ω 0.5A”
(6)小亭同学在完成实验后,想知道标记模糊的定值电阻的阻值Rx(老师告知其阻值大于25Ω)。此时电压表被另一组的同学借走,小亭经过思考,为减小测量误差,需要增大电源电压,于是找来一个能够使用的旧蓄电池组(其电压小于10V),巧妙的应用电流表和实验中选用的变阻器,以及其它现有的实验器材,设计了如图丁所示的电路,并计算出了该电阻的阻值。具体操作如下:
①按电路图连接电路,电流表选择合适的量程,将滑动变阻器滑片P调至A端,闭合开关S,读出电流
表的示数为0.18A。
②将滑动变阻器滑片P调至B端,读出电流表的示数为0.30A。
③则Rx= Ω。
【答案】(1)如图所示;(2)断路;(3)0.2;2;右;(4)反比;(5)B;(6)30。
13.(2020鄂尔多斯,22)小明同学用“伏安法”测额定电压为2.5V小灯泡的电阻,实验电路如图甲。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲完成实物电路连接(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变暗)______;
(2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片P,两表示数均无变化,则故障为______。小明排除故障后按要求完成实验,并根据实验数据绘制成U-I图象,如图乙,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω;
(3)細心的小明发现实验所得U-I图象不是条直线,其原因是______;
(4)实验结束后,小华同学想利用此实验器材测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率。但此时他发现电压表损坏了,于是用一个已知阻值为R0的定值电阻,利用图丙电路,也测出了小灯泡的额定功率。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S、S1,断开开关S2,移动滑片,使电流表示数为______;
②闭合开关S、S2,断开开关S1,保持滑片位置不变,读出电流表示数为I;
③灯泡的额定功率P额=______(用已知量和测量量表示)。
【答案】 (1). (①②两种接法均可) (2). 小灯泡断路(或小灯泡烧坏了 小灯泡接触不良 小灯泡灯丝断了均可) (3). 10 (4). 灯丝电阻随温度的升高而增大(或灯丝电阻是变化的 灯丝电阻受温度影响均可) (5). (6).
14.(2020西藏,30)在“探究电流与电阻的关系”实验中,
(1)某同学设计的实验电路图如图(甲),请你根据电路图用笔画线表示导线,把实物图补充完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大,且导线不能交叉______;
(2)实验步骤:
①检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表的示数为2.0V,记录此时电流表的示数I1;
②把电阻R由5Ω更换成10Ω,向_______(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为2.0V,记录此时电流表的示数I2=_______A,如图(丙);
③把电阻R依次更换为15Ω、20Ω、25Ω,重复实验步骤②,得到以下数据
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.14
0.10
0.08
(3)以上实验探究过程中,运用的物理探究方法是_______法;
(4)分析以上数据,你得到的结论是:______。
【答案】 (1). (2). 右 (3). 0.2 (4). 控制变量 (5). 当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比
15.(2020苏州,29)小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压3V,电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。
(1)开关闭合前,应将滑动变阻器滑片P移到最 (左/右)端;闭合开关后,小明发现电流表、电
压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电压表开始有示数且为3V,电流表示数仍为0,经进一步检查,电流表及各接线处均完好,则电路中所有可确定的故障是 。
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5Ω.闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,此时电流表示数如图乙所示,该示数为 A.接着将R阻值换成10Ω,向 (左/右)端移动滑动变阻器滑片,以保持电压表的示数不变。
(3)将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示,由此可得:电压一定时,电流与电阻成 。为提高结论的可靠性,换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验,是否可行? (可行/不可行)
(4)下列图象中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是
【答案】(1)右;滑动变阻器RP(cd间)断路;电阻R断路;(2)0.4;右;(3)反比;不可行;(4)C。
16.(2020北京,30)如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,定值电阻R0=30Ω。请补充完成主要实验步骤,并进行数据处理。
(1)实验步骤
①只闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1;
②______读出并记录电流表示数I2(如图乙所示);
③计算Rx的阻值。
(2)数据记录与处理(请你补充完整表中①②位置的数据)
实验数据记录表(定值电阻R0=30Ω)
I1/A
I2/A
Rx/Ω
0.2
①______
②______
【答案】 (1). 只闭合开关S、S2 (2). 0.5 (3). 20
17.(2020鞍山,34)小刚同学在做“测量小灯泡额定功率”的实验中,选用如图甲所示的器材和电路。其中电源电压为6V,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω 1A”字样。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整______。(要求:滑动变阻器的滑片向右移动时小灯泡变亮)
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数。若电路只有一处故障,则故障原因是______。
(3)排除故障后再次闭合开关,移动滑片直到电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,为______A,小灯泡的额定功率为______W。再调节滑动变阻器使电压表的示数达到3V,小灯泡强烈发光,此时小灯泡的实际功率______(填“大于”、“小于”或“等于”)1.08W。
(4)同组的小红同学还想探究“在电压一定时,电流与电阻的关系”,于是将图甲中的小灯泡换成三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻,其余连接均不改变。图丙是小红根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可知小红将定值电阻R两端的电压控制为______V不变。当定值电阻由5Ω换为10Ω时,为达到实验要求,滑动变阻器连入电路的阻值应______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
②实验结论是电压一定时,______。
③实验结束后,小红问老师保持该电压不变的情况下,能否更换50Ω的定值电阻继续进行此实验,老师指导小红分析了不能更换的原因。你认为原因是______。
【答案】 (1). (2). 小灯泡断路 (3). 0.3 (4). 0.75 (5). 小于 (6). 3 (7). 变大 (8). 通过导体的电流与导体的电阻成反比 (9). 滑动变阻器量程过小
18.(2020鸡西,13)小张同学在“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,下列说法错误的是 ( )
A.当导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A。
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
【答案】D
19.(2020呼和浩特,9)小芸同学想了解当滑动变阻器与定值电阻R并联时,调节滑片,定值电阻R两端电压及电路中的电流怎样改变。
(1)实验电路图如图甲所示,请在图乙中连接对应的实物图______;
(2)此电路不允许滑动变阻器滑片滑到最左端,原因是______。
【答案】 (1). (2). 电流表内阻很小,相当于导线,直接接触到电源的两极,一面短路,损坏电源和电流表
20.(2020菏泽,23)课外活动小组的同学一起做“测量小灯泡电阻”的实验,实验器材有:电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、导线若干,待测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时电阻约为8Ω。
(1)为使实验数据精确,电流表应选择 (选填“0~0.6A”或“0~3A”)的量程。
(2)甲图中的电路尚未连接完整,请用笔画线代替导线,将电流表和滑动变阻器正确接入电路,要求滑动触头向左移动时接入电路的电阻逐渐减小。
(3)正确进行实验,根据记录的实验数据,画出小灯泡的U﹣I图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡电阻的变化情况是: 。
(4)由图像还可得,通过小灯泡的电流为0.2A时,小灯泡的实际功率为 W。
【答案】(1)0~0.6A;(2)见图;(3)灯丝温度越高,电阻越大;(4)0.2。
21.(2020广安,25)在探究“电流与电阻关系”的实验中,所用的器材有:电压恒定为6V的电源、开关、电流表、电压表、三个定值电阻(5Ω,10Ω,20Ω)、几个规格不同的滑动变阻器、寻线若干。
(1)如图所示是某同学连接的电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,并补画出正确的连线____;
(2)电路连接正确后,闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A端”或“B端”);
(3)分别把5Ω和10Ω的定值电阻接入电路中,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V,记录下电流表的示数。可是当把20Ω的定值电阻接入电路中时,该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值,说明选择的滑动变阻器______;
(4)更换器材后,重新实验,将数据记录在表格中,分析实验数据可得结论:______。
【答案】 (1). (2). A端 (3). 最大阻值偏小 (4). 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
22.(2020呼伦贝尔,23)某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路。他们在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器“20Ω 1A”一个,导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。
(1)连接电路前,开关应______ (选填“断开”或“闭合”);
(2)实验中,改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压______;
(3)将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中,每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V;当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时,如果保持滑动变阻器滑片的位置不变,会发现电压表的示数______ (选填“大”或“小”)于2.5V,接下来应该移动滑片,使电压表示数回到2.5V,读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象,由数据和图象可以得到的结论是______;
(4)以上几次实验中记录电表示数时,当定值电阻消耗的电功率最小时,滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
【答案】 (1). 断开 (2). 保持不变 (3). 大 (4). 当导体两端电压一定时,流过导体电流与导体电阻成反比 (5). 4
23.(2020黔东南,20)某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(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向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉)(1分)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,电流表有示数,移动滑片,电表示数不变,则故障为滑动变阻 R’ 。
(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行,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5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压 (选填“改变”或“不变”),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5Ω、10Ω、15Ω、20Ω2、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
【答案】(1)
(2)被短路
(3)3;不变;右;12.5
24.(2020常德,28) 某实验小组想要探究某热敏电阻的阻值和温度的关系,已接入电路中的器材有:电源、电压表V2、阻值为R0的定值电阻、滑动变阻器R1、单刀开关S1,如图甲所示:置于温控室(图中虚线区域,温度可调且自动显示)中的热敏电阻RT暂未接入电路,符号如图a所示。可供选择的器材有:电压表V2、电阻箱R2 (阻值可以直接读出的变阻器),符号如图b所示单刀开关2只,导线若干。
(1)小明同学选择电压表V2与热敏电阻RT按图乙所示接入MN之间。在闭合S1前,图乙中R1的滑片应移动到 (填“A”或“B")端;当温控室的温度为t1 时,两电压表示数分别为U1、U2,则此时热敏电阻的阻值RT=______ (用已知量和测量值表示)。
(2)小惠同学没有选择电压表V2,而是选择了电阻箱R2,请你在图甲中帮她完善电路图。
(3)在小惠设计的实验中,热敏电阻的阻值R,满足的关系式为_ 。
A. RT=R0 B. RT=R 1 C. RT=R2
(4)通过实验探究,小明和小惠都得出了热敏电阻的阻值随温度变化的规律,如图丙中的图象曲线所示,此规律是: 。
【答案】
25.(2020南充,28)用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V ,定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最 (选填“左“或“右")端。
(2)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片P发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是 (填选项)。
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器短路
(3)不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向 (选填“左”或“右”)端滑动。
(4)实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流I与电阻倒数变化的图像乙,由图乙可知:电压一定时电流与电阻成 比。
为完成整个实验,应该选择 (填选项)种规格的滑动变阻器。
A. 50Ω 1.0A B. 100Ω 1.2A C. 200Ω 0.6A
【答案】(1)左 (2)B (3)左 (4)反比 (5)B
26.(2020通辽,23)实验老师为测量小灯泡额定功率准备了如下器材:电源(电压恒为6V)、开关、电压表和电流表各一只、额定电压为2.5V待测小灯泡(电阻约为10Ω)、滑动变阻器(20Ω、1A)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物图连接完整(要求:滑片向右移动,小灯泡变亮)______;
(2)闭合开关前电流表的指针如图乙所示,其原因是______;
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,并绘制了小灯泡的电流随其两端电压变化的关系如图丙所示,则小灯泡的额定功率为______W;
(4)小陈同学为了验证电流跟电阻的关系,他又拿来了一个滑动变阻器(50Ω、0.5A)和五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),其余器材不变。用定值电阻更换甲图中的小灯泡,得到如图丁所示的电流随定值电阻变化的图象,则实验中他所选用的滑动变阻器是______(选填字母:A.“20Ω、1A” B.“50Ω、0.5A”)。若某次实验中滑动变阻器连入阻值为14Ω,则所用定值电阻的阻值为______Ω;
(5)下课前老师布置了课后作业。要求:在只有下列实验器材的前提下测出未知定值电阻Rx的阻值。实验器材:电阻Rx、电源(电压恒定但未知)、滑动变阻器(已知最大阻值为R0)、电流表、开关导线若干。小张同学设计如图戊所示的电路,用以下步骤测Rx的阻值;
①闭合开关S,移动滑片P到B端,记下电流表示数I1;
②移动滑片P至A端,记下电流表示数I2(I2未超过电流表的量程);
③写出Rx的表达式:Rx=______(用字母R0、I1、I2表示)。
【答案】 (1). (2). 电流表指针没有调零 (3). 0.625 (4). B (5). 10 (6).
27.(2020泰安,23)现有如下实验器材:待测电源(电压大约在16V~18V之间)、一个实验室用的量程为0~15V的电压表、一个开关、三个定值电阻(分别为R1=1kΩ、R2=10Ω、R3=20Ω)、导线若干。
请你利用实验器材,并从三个电阻中选择两个电阻,设计实验测量出电源电压值,根据要求完成下列问题。
(1)选择的两个电阻是 和 。
(2)在虚线框中画出实验电路图(实验测量过程中不拆接电路)。
(3)测量步骤及所需测量的物理量(用字母表示) 。
(4)电源电压值的表达式(用已知物理量字母和测量物理量字母表示)U0= 。
【答案】(1)R2 R3
参考答案(一) (2)如图所示 (3)闭合开关S,读出电压表的示数U1 (4)或U1+
R3
R2
V
S
参考答案(二) (2)如图所示 (3)闭合开关S,读出电压表的示数U1 (4)或U1+
R3
R2
V
S
28.(2020河南,19)某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图1所示;
① 请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整______;
② 接线完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容:______;
③ 检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4 的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像______;
④ 分析画出的I-U图像可得出结论:在电阻一定时,______;
⑤ 为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是:______;
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的______V。
【答案】 (1). (2). 滑动变阻器是否在最大阻值处 (3). (4). 电流与电压成正比 (5). 更换阻值不同的定值电阻进行多次实验 (6). 2V
29.(2020天门,20)为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
(1)实验前,滑动变阻器的滑片应移到______端(选填“A”或“B”)。
(2)小明首先用5Ω电阻实验,闭合开关后发现,无论怎么移动滑片,电流表指针无偏转,电压表指针迅速满偏,则电路中的故障可能是_____。(填字母)
A.开关断路 B.滑片接触不良 C.电阻断路 D.电流表短路
排除故障后,小明根据实验数据在乙图中描点,则阴影部分的面积表示_____,其数值为_____。
(3)第2次实验中,他将5Ω电阻换成10Ω,如果滑片仍然停留在第1次实验的位置小明应向____(选填“A”或“B”)端移动滑片,同时,眼睛应注视______(选填“滑片”“电流表示数”或“电压表示数”)
(4)只用30Ω的滑动变阻器_____(选填“能”或“不能”)直接完成5次实验。
(5)该实验电路还可以完成______实验。(写一个)
【答案】 (1). B (2). C (3). 电阻两端的电压(或“电压”) (4). 2V (5). B (6). 电压表示数 (7). 不能 (8). 探究电流与电压的关系(或“伏安法测电阻”“测电阻的电功率”)
30.(2020安徽,20)一小灯泡额定电压为2.5V,图a是测量其电阻的实验电路图。
(1)请按照图a,将图b中的实物电路连接完整;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为2.50V时,小灯泡正常发光,电流表示数如图c所示,则此时通过小灯泡的电流为________A;
(3)调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐渐减小,会发现灯泡变暗直至完全不发光。可以猜想此过程中灯丝的温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”);
(4)测量数据如下表所示。
分析表中数据,可以发现小灯泡两端的电压越低,其灯丝的电阻越________。
【答案】(1)如图所示(电流表“0.6”接线柱接“B”,开关接“C”)
(2)0.28
(3)降低
(4)小
31.(2020临沂,17)如图是“伏安法”测电阻的电路图。闭合开关S,将滑片P向左滑动的过程中( )
A.电流表示数变小 B.电压表示数不变
C.电路总功率变小 D.两表示数的比值不变
【答案】D。
32.(2020凉山,29)“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的电路。
(1)该实验的原理是 ,实验在连接电路时开关应处于 状态。
(2)若实验中当小灯泡正常发光时,电流表和电压表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻是
Ω。
(3)图丙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图象,由图象可知:通过小灯泡的电流I与它两端电压U不成正比,其原因是小灯泡灯丝的电阻受 影响,并非一个定值。
【答案】(1)R=;断开;(2)12.5;(3)温度。
33.(2020武汉,26)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小强和小红设计的电路如图甲所示,电源电压3V保持不变。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该置于 (填“a”或“b”)端。
(2)小强同学按图甲正确连接电路,闭合开关S,调节滑片P,得到的实验数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.15
0.32
0.30
0.38
0.45
分析数据可知,应将实验序号 的一组数据剔除,进而得出结论:电阻一定时, ,
为了能够顺利完成上述实验,所用滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
(3)小红同学连接的电路如图乙所示小强同学发现接错了一根导线,请在这根导线上打“x”,并补面出正确的那根导线。
【答案】(1)a;(2)2;电流跟电压成正比;16 (3)
34.(2020枣庄,16)在探究“电流与电压、电阻的关系“实验中,实验室老师给小莉和小明同学分别准备了以下器材:电源(电压恒为4.5 V)、电压表、电流表。滑动变阳器、开关。“5Ω、10Ω、15Ω”的定值电阻各一个,导线若干。
(1)根据如图所示的实物图在虚线框内画出对应的电路图( );
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表有示数,电压表的示数始终为0,经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的______(填字母);
(3)小莉同学在“探究电流与电压的关系”时,记录的电流表与电压表的示数如表一所示,请在坐标中描点画出U- I图像( ),由此得出的实验结论是______;
表一
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.2
2
1.5
0.3
3
2.0
0.4
4
2.5
0.5
表二
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.24
(4)小明同学在“探究电流与电阻的关系”时,测得的三组数据如表二所示。由于操作不当,导致表二中第______次实验的数据存在情误,出错的原因是______。小明及时纠正了错误,得出了正确的测量结果和实验结论。接着小明又计算出本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是______。
【答案】(1). (2). b
(3).
(4). 电阻一定时,电流与电压成正比 (5). 3 (6). 没有保持定值电阻两端电压一定,定值电阻两端电压为3.6V,大于3V (7). 2.5Ω~7.5Ω
35.(2020黄石,21)课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源、两个量程均为0~0.6A的相同电流表A1,A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
(1)同学们设计出的测量电路图如图,请根据电路图把未完成的实物图连接线补充完整( );
(2)连接好电路,闭合S之前,滑动变阻器的滑片P应滑到______(选填“a”“b”)端;
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图,两表A1、A2的读数分别为I1=______A,I2=______A;
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=______Ω;
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读数不能超过______A;
(6)有同学认为,改用下面电路图也可以测出Rx的值,你认为是否可行?
答:______(选填“是”“否”)。
【答案】 (1). (2). b (3). 0.32 (4). 0.48 (5). 4.5 (6). 0.4 (7). 是
36.(2020南通,19)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。_____
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,移动滑片P,电流表示数为0.14A时,电压表示数如图乙,为____V,测出的电阻为____Ω。
(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_____(选填“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)。
(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∶______。
【答案】 (1) (2)滑动变阻器断路 (3)2.8V (4)20 (5)不应 (6)14Ω~15Ω (7)实验次数太少,具有偶然性。
37.(2020聊城,18)小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”所用电源电压为4.5V,闭合开关S时,发现电压表无示数,但电流表有示数,电路故障可能是电阻R1______ ( 选填“断路”或“短接”)。排除故障后,他移动滑动变阻器的滑片,发现当电压表示数是1.2V时,电流表示数是0.30A,继续移动滑片,使电压表示数从12V增加到24V,那么该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了_____Ω.
【答案】短接 7.5
38.(2020宜昌,23)小明利用如下图所示实验装置探究“电流与电阻的关系”,相关器材规格已在图中标明。其中电阻箱是一个可调电阻,可以实现电阻从0Ω到9999Ω整数调节并显示阻值。
(1)小明认为,要研究电流与电阻的关系,应该改变电阻的大小,再观察电流的变化。小明的想法里“改变电阻的大小”是指( )
A.拨动电阻箱到不同的电阻值
B.调节滑动变阻器
(2)小明尚未将电压表连入电路,你认为电压表应该并联在____两端。(选填“电阻箱”“滑动变阻器”或“电源”)
(3)下表是小明设计用于记录数据的表格,请在表格第二、三排的最左侧格子里写出要记录的物理量名称。
实验次数
1
2
3
4
物理量名称∶_____
物理量名称∶_____
【答案】 (1)A (2)电阻箱 (3)电阻 (4)电流
39.(2020荆门,18)学习了“电阻的测量”后,小华同学设想将电流表改装成可直接测量电阻的仪表,并设计了如图甲所示的电路,M、N是连接待测电阻的接线柱。电流表选定量程为0.6A,电源电压为6V。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端;
(2)将M、N直接用导线相连,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表满偏(示数为0.6A),此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω, 此后保持滑片P的位置不变;
(3)在M、N之间接入一个电阻,电流表的指针位置如图乙所示,则电流的大小为______A,接入电阻的阻值为______Ω;
(4) 综上可知,若通过电流表的电流为I,M、N之间接入电阻的阻值表达式为R=______(用题目给定量、计算已得量表示,不标注单位)。依据R与I的对应关系,将电流表表盘上的刻度对应改为M、N之间所接电阻的阻值,从而完成将电流表改装成直接测量电阻的仪表。将电流表改装成直接测量电阻的仪表后,仪表盘上的刻度是______(选填 “均匀”或“不均匀”)的。
【答案】 (1). B (2). 10 (3). 0.1 (4). 50 (5). (6). 不均匀
40.(2020本溪,32)探究电流与电压、电阻关系。
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.1
2
2.0
0.2
3
3.0
0.3
(1)小霞连接了如图甲所示的部分实验电路,请用笔画线代替导线,将电源正确接入电路______;
(2)连接好电路,用开关试触,发现电压表指针偏转到表盘右侧无刻度处,电流表指针几乎不动,故障原因可能是定值电阻发生了______(填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,正确进行实验,测得三组实验数据,如上表所示。分析表中数据,可得出结论:在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成______;
(4)小霞继续用图甲电路探究电流与电阻的关系。分别接入三个不同阻值的电阻,保持电源电压6V不变,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表示数,绘制了如图乙所示图象并得出结论。
①实验中小霞选取的滑动变阻器是______(填“60Ω 0.5A”“30Ω1.0A”或“20Ω 1.2A”)。结合所选的滑动变阻器,把三个定值电阻分别接入电路完成实验,电阻两端控制不变的电压最大是______V;
②把5Ω和20Ω的电阻分别接入电路,控制电阻两端的电压不变,先后两次滑动变阻器的电功率之比是______。
【答案】 (1) (2)断路 (3)正比 (4)“60Ω 0.5A” (5)2.5 (6)4∶1