15.2科学探究：欧姆定律实验专题练习卷 2021-2022学年沪科版九年级全一册物理（含答案）

15.2《科学探究：欧姆定律》实验专题卷
1．如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V），定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干。
（1）探究电流与电压关系：
①探究电流与电压的关系时，要保持　 　不变，采用的科学方法是　 　。
②小明在实验中进行多组数据测量的目的是什么？　 　
③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，其中M图象对应的是哪只电阻？　 　由M图象得到的实验结论是什么？　 　
（2）探究电流与电阻的关系：
①小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向　 　（选填“a”或“b”）移动，才能使电压表示数变为U。
②当AB间换接20Ω的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法达到U．请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是　 　。
2．现有下列器材：学生电源（恒为6V），电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各1个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
（1）连接电路时，开关应该　 　（选填“断开”或“闭合”）；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于　 　端（选填“左”或“右”）；
（3）该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有　 　；
（4）实验中依次接入三个定值电阻，正确操作后，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可以得出结论：　 　；
（5）上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接着把R换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向　 　（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为　 　时，读出电流表的示数；
（6）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器　 　。
A.20Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.50Ω 1.0A
3．小玉同学在“探究电流与电压和电阻的关系”实验中，选用器材如下：电压为4.5V的电源、阻值为0～50Ω的滑动变阻器、电流表、电压表、开关、5Ω，10Ω，15Ω，30Ω的定值电阻各一个、导线若干。
（1）连接电路时，开关应　 　，实验前，调节滑动变阻器的滑片使其阻值　 　。
（2）请用笔画线代替导线，将甲图的实验电路连接完整。
（3）试触时，小玉同学发现电流表无示数，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”）。
（4）在探究电流与电压的关系时：
①多次改变滑片的位置，测出了多组实验数据，记录表格如下。当电压表示数为2.8V时，电流表的示数如图乙所示为　 　A。
②分析表格中的实验数据得出结论：当电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成　 　比。
电压U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8
电流I/A 0.1 0.14 0.20 0.24
③不能用小灯泡代替定值电阻做上述实验，原因是小灯泡灯丝的电阻是随　 　的变化而改变的。
（5）在探究电流与电阻的关系时：
①保持定值电阻两端电压1.5V不变，将5Ω电阻换成10Ω电阻，需要将滑动变阻器滑片向　 　（选填“A”或“B”）端滑动。
②将15Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，原因是滑动变阻器的最大阻值　 　（选填“过大”或“过小”）。
（6）完成上述实验后，小明想设计如图丙所示的电路图，测出电阻Rx的阻值，他找来一个小灯泡，已知它的额定电压为U额，额定功率为P额，并设计出如图所示的电路，其中电源电压未知，请你帮她补全下面的实验内容：
①闭合S、S2，断开S1，移动滑动变阻器的滑片直至　 　。
②闭合S、S1，断开S2，滑动变阻器滑片不动，调节电阻箱R，使电流表示数与上一步相同，记下电阻箱示数为R0。
③未知电阻Rx＝　 　。
4．如图甲所示的电路“研究电流和电阻的关系”，电源电压为3V，定值电阻有5Ω，10Ω，15Ω，滑动变阻器有（20Ω 1A），（10Ω 1A）两种规格。请解答下列各问题：
（1）用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整。（导线不能交叉）
（2）小明接入5Ω的电阻，移动变阻器的滑片，使电压表示数达到某值时，电流表示数如图乙所示，则此时电路中的电流为　 　A。
（3）换成10Ω电阻，保持电压表的示数不变，滑动变阻器的滑片应该向　 　（选填“A”或“B”）端移动。
（4）实验中保持　 　V的电压不变，为了完成实验应该选择　 　滑动变阻器。
（5）小红在做此实验时，测得数据如下表所示，分析表中数据不能得出“电流和电阻成反比”的结论。原因是　 　。
实验次数 1 2 3
电阻/Ω 5 10 15
电流/A 0.3 0.2 0.14
（6）小红改进实验后，通过实验得出的正确结论是：　 　。
5．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象乙，由图乙可知：电压一定时电流与电阻成　 　比。
（5）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
6．在“探究电流与电阻的关系”实验中，小敏选择了如下器材：电源（电压恒为4.4V）、滑动变阻器“25Ω 2A”、电流表、电压表、开关、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）各一个、导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线帮助小敏完成如图甲电路的连接；
（2）开关闭合前，小敏应把变阻器的滑片置于　 　（选填“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　 　。
（3）排除故障后，多次改变R的阻值，根据实验数据画出如图乙所示的I﹣R图象，可得到的结论是　 　。
（4）在上述实验中，小敏用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，为了完成实验，她应该将滑动变阻器的滑片向
　 　端移动（选填“A”或“B”），使电压表示数为　 　V。
（5）上述实验完成后，小敏又找来一个阻值为25Ω的定值电阻，想继续做上述实验。当她在原电路中用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表的示数达到原来控制的电压值，原因是　 　，此时，若要让电压表示数达到原来控制的电压值，滑动变阻器接入电路的阻值应为　 　Ω。
7．在探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，所用的实验器材有：电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个，1.5V的干电池两节，导线若干。
（1）用笔画线，将图1所示的电路补充完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到　 　端（选填“a”或“b”）。
（3）用开关“试触”时，电压表和电流表均无示数，这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路，则发生断路的元件可能是　 　（只有一个选项正确，请将正确选项的字母填在横线上）。
A．开关或定值电阻 B．定值电阻或电流表
C．开关、滑动变阻器或电流表 D．滑动变阻器、电压表或电流表
（4）排除故障后，继续进行实验，并将实验数据记录在下表。请在图2画出电流I与电压U的关系图像。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 10
电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
（5）根据图像，可得出的探究结论是：　 　。
参考答案
1．（1）①电阻；控制变量法；②得出普遍性的结论；③5Ω；电阻一定时，电流与电压成正比
；（2）①b；②1V～3V。
2．（1）断开；（2）左；（3）控制电阻两端的电压不变；（4）电压一定时，电流与电阻成反比；（5）左；2V；（6）C。
3．
（1）断开；最大；（2）如上所示；（3）断路；（4）①0.28；②正；③温度；（5）①B；②过小；（6）电流表示数为I＝；②﹣R0。
4．
（1）如上所示；（2）0.28；（3）B；（4）1.4；（20Ω 1A）；（5）没有移动变阻器的滑片使电压表示数不变；（6）电压一定时，电流和电阻成反比。
5．（1）左；（2）B；（3）左；（4）反；（5）B。
6．
（1）如上所示；（2）B；电阻R短路；（3）电压一定时，电流与电阻成反比；（4）B；2；（5）变阻器的最大电阻太小；30。
7．
图2
（5）分析数据可知，在电阻一定时，电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，得出的结论是：在电阻一定，电流与电压成正比。
故答案为：（1）见图1；（2）a；（3）C；（4）见图2；（5）在电阻一定，电流与电压成正比。
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