粤沪版物理九年级上册同步提优训练：第十四章 探究欧姆定律 本章复习（Word有答案）

章末复习
易错点一　不能正确理解欧姆定律公式
例1　由公式I=变形可得R=,则下列有关说法正确的是 (　　)
A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B.导体两端不加电压时,导体的电阻为零
C.导体中的电流为零时,导体的电阻为零
D.导体的电阻可由该公式计算得出,其大小与电压、电流无关
[易错总结] (1)加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值等于导体的电阻,但导体电阻的大小与电流和电压无关;(2)当加在导体两端的电压增大或减小时,对应的电流也会增大或减小,但电压与电流的比值不变;(3)无论加在导体两端的电压或流过导体的电流是否为零,导体的电阻不变。
易错点二　 不会合理变通欧姆定律公式
例2　如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器的滑片P在a、b两点(图上未标出)之间滑动时,电压表的示数改变了2 V,电流表的示数改变了0.1 A,则R0=　　　　Ω。
　
[易错总结] (1)当定值电阻两端的电压和流过它的电流改变时,其阻值的大小不变;(2)合理变通公式,可得定值电阻的阻值大小:R====。
易错点三　不能正确分析混联电路的动态变化
例3　如图所示的电路,当开关S闭合时,L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡都安全工作的前提下,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,下列说法正确的是(不考虑温度对灯丝电阻的影响) (　　)
　
A.L1与L2都变暗　　　B.L1与L2都变亮
C.L1变亮,L2变暗 D.L1变暗,L2变亮
[易错总结] (1)先分析电路的连接情况,可按先整体后部分,或先部分后整体进行分析;(2)找准滑动变阻器的位置,判断滑片移动时滑动变阻器所在部分电路电阻的变化情况;(3)从整体看,根据串联分压(或并联分流)确定各部分对应的电压(或电流)变化情况。
易错点四　对“探究电流与电阻关系”的理解有盲区
　　例4　利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3 V不变,分别将阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流绘制出如图图图乙所示的图像,则下列判断正确的是 (　　)
A.实验中电压表的示数保持1 V不变
B.当R为10 Ω时,通过R的电流为0.2 A
C.滑动变阻器连入电路的阻值范围为0~25 Ω
D.将R从5 Ω换成10 Ω后,应将滑片向右移动
[易错总结] (1)探究电流与电阻关系时,控制定值电阻R两端的电压不变;(2)替换定值电阻后,根据串联电路的分压规律=可知,定值电阻和滑动变阻器两端的电压不变,定值电阻R和滑动变阻器阻值的比值也不变,所以R的阻值变大,滑动变阻器的阻值也相应地变大。
易错点五　疏忽欧姆定律应用的“同一性”
例5　如图甲所示,电源电压U=4 V且保持不变,电阻R1=10 Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移至中点时,电流表A的示数如图图图乙所示。求:
(1)电流表A1的示数。
(2)滑动变阻器的最大阻值。
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,电路中电流表A的示数。
[易错总结] (1)应用欧姆定律时,I、U、R应是同一导体或同一段电路对应的电流、电压与电阻;(2)当开关的断开、闭合或滑动变阻器滑片的移动导致相应的物理量发生变化时,需要注意I、U、R对应的是同一时刻的电流、电压与电阻。
实验一:“探究电流与电压、电阻的关系”
例6　王刚同学想利用甲所给实验器材,探究电流与电压和电阻的关系。
(1)在电压表尚未接入电路之前,已存在两处明显的连接错误,请你指出:
①　 ;
②　 。
(2)假如图图错误已纠正,且原电流方向不变,请在图甲中用笔画线代替导线,将电压表接在R3两端。在图乙的虚线框内画出对应的实验电路图。
(3)错误纠正后,闭合开关,某时刻电压表和电流表的示数如图图图丙所示,则流过电阻的电流为　　　A,电阻两端的电压为　　　V。
(4)在本实验中,若探究电流与电压的关系,应控制　　　　不变,若探究电流跟电阻的关系,应控制　　　　　　　　　不变,这种研究问题的方法叫做　　　　　　　。
(5)下表是王刚同学探究电流与电压的关系时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到的初步结论是: 　 。
实验次数 1 2 3 4 5
电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
电流/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.28
(6)在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器除能起保护电路的作用外,另一个主要作用是 　。
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
某班同学做“探究电流与电阻的关系”实验,某小组连接了如图甲所示的实物电路。
(1)请在图乙虚线框内画出对应的电路图(电阻箱符号为)。
(2)连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和　 。
(3)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使　　　　　　　　　　　　,并记录相应数据。
(4)再次改变电阻箱的阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(3)中的要求,引起这种情况的直接原因是　 。
(5)重复步骤(3),多次实验,根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图图图丙所示。你认为该小组实验时的U0=　　　　V。
(6)进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等,由此可以得出的实验结论是　 。
(7)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图图图丁所示,你认为图像不同的原因是　 。
实验二:“伏安法测电阻”
例7　小明同学用“伏安法”测量一只阻值约为5 Ω的定值电阻Rx,实验室有如图图下器材供选用:
①两节新干电池;
②开关一个和导线若干;
③电压表(0~3 V,0~15 V);
④电流表(0~0.6 A,0~3 A);
⑤滑动变阻器(0~10 Ω);
⑥滑动变阻器(0~100 Ω)。
(1)小明同学完成实验电路设计后,除了选用①、②、③和④四种器材外,他还需选用的器材是　　　　(选填“⑤”或“⑥”)。
(2)根据实验电路设计,小明连接了如图甲所示的部分电路,请用笔画线代替导线将图中最后两根导线连接上(要求滑片向右移动时,电阻变小)。
(3)连接好电路。在闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑至　　　　(选填“A”或“B”)端。
(4)小明在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P时,发现电流表的示数始终为零,而电压表有示数但不发生变化,若电路中只有一处故障,则可能是　　　　。(填序号)
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.定值电阻Rx断路 D.定值电阻Rx短路
(5)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验,其中某次实验时电流表的示数为0.4 A,电压表的示数如图图图乙所示,则测得的定值电阻Rx的阻值是　　　　　Ω。
【变式延伸】结合上例探究以下问题:
某同学利用如图甲所示的电路图测量电阻Rx的阻值,已知R0=10 Ω。
　　(1)请你根据电路图用笔画线代替导线,将图乙中的实物装置图连接完整。
(2)实验过程中发现两个电流表的指针偏转角度过小,应将滑动变阻器的滑片向　 (选填“左”或“右”)移动。
(3)实验中的电流表A1和定值电阻R0串联,其作用是　 。
(4)当滑动变阻器滑片置于某一位置时,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为0.45 A,可得未知电阻Rx= 　　　　Ω。
(5)若电源电压为U,则Rx两端的电压变化范围是　　　　。
(6)如图图果考虑到电流表A1有内阻,则Rx的测量值　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)实际值。
　　　　　　　　　　 　　　　 　　
答案
[思维导图建构]
1.(1)阻碍　R　(2)越大　(3)越小　(4)不同　(5)温度
2.(1)接入电路的电阻丝长度　(2)一上一下
3.(1)控制变量法　(2)电流　电压　电流　电阻
(3)正　反　(4)I=
4. (1)R=　(2)伏安法　(3)电流表　电压表
[易错考点专训]
例1　D　解： 电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过它的电流无关,即使导体两端不加电压或导体中的电流为零时,导体的电阻也不为零;导体的电阻可由公式R=计算得出,但其大小与电压、电流无关。
例2　20　解： 电压表测量滑动变阻器两端的电压,由于R0与滑动变阻器串联,电源电压不变,故定值电阻R0两端电压的变化量与滑动变阻器两端电压的变化量相同,即ΔU=2 V;串联电路中各处电流相等,故流过R0的电流变化量ΔI=0.1 A,则定值电阻R0===20 Ω。
例3　D　解： 由图可知,灯L1与定值电阻R2串联再与滑动变阻器R1并联,然后再与L2串联;当开关S闭合时,L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡都安全工作的前提下,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器R1接入电路的电阻减小,则并联部分的总电阻减小,根据串联电路的分压原理,并联电路两端的电压减小,即L1与R2两端的总电压减小,所以L1两端的电压减小,故L1变暗;由串联电路的电压规律可知,L2两端的电压增大,故L2变亮。
例4　D　解： 根据图乙可知,当电阻为5 Ω时,电路中的电流为0.5 A;电压表的示数:U=IR=0.5 A×5 Ω=2.5 V,A错误。当R=10 Ω时,通过R的电流为0.25 A,B错误。由图知R两端电压保持2.5 V不变,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压:U滑=U-UR=3 V-2.5 V=0.5 V,根据图乙可知,当R=25 Ω时,电路中的电流为0.1 A,滑动变阻器两端电压仍为0.5 V,R滑min===1 Ω;R滑max===5 Ω;所以滑动变阻器连入电路的阻值范围为1~5 Ω,C错误;将R从5 Ω换成10 Ω后,电阻分得的电压会变大,为了保证定值电阻R两端的电压不变,所以需增大滑动变阻器两端电压,即增大滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑片向右移动,D正确。
例5　(1)由电路图知,R1、R2并联,电流表A1测R1所在支路的电流I1,
由并联电路中各支路两端电压相等可得,U1=U2=U=4 V,
电流表A1的示数:I1===0.4 A。
(2)由电路图可知,电流表A测干路电流I,其示数应大于电流表A1的示数,即I>0.4 A。
结合图乙可知,电流表A使用的是0~3 A量程,由图可读出其示数为I=2 A,
则滑动变阻器中的电流:I2=I-I1=2 A-0.4 A=1.6 A,
此时变阻器接入电路的阻值:R中===2.5 Ω,
则滑动变阻器的最大阻值:R滑=2R中=5 Ω。
(3)当滑动变阻器的滑片P移到最左端时,变阻器全部阻值接入电路且与R1并联,此时电路总电阻:R并=== Ω,
干路中的电流:I'===1.2 A,即电流表A的示数为1.2 A。
[重点实验突破]
例6　(1)①电流表正、负接线柱接反了
②滑动变阻器连接了上面的两个接线柱
(2)如图图图所示
(3)0.24　2.4
(4)电阻　电阻两端的电压　控制变量法
(5)保持电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(6)改变定值电阻两端的电压
【变式延伸】
(1)如图图图所示
(2)电阻箱的阻值　(3)电压表的示数仍为U0
(4)电阻箱的电阻调得太大了　(5)6
(6)当电压一定时,电流与电阻成反比
(7)这两个小组所控制的电阻箱两端电压不相同
例7　(1)⑤　(2)如图图图所示
(3)A　(4)C　(5)5.5
【变式延伸】
(1)如图图图所示
(2)右　(3)计算Rx两端电压　(4)8　
(5)0~U　(6)小于
解： (2)由电路图知,R0、Rx与滑动变阻器滑片左端部分并联后再与滑动变阻器滑片右端部分串联,当电流表示数较小时,说明滑动变阻器滑片右端的电阻大,需要将滑动变阻器的滑片向右调节。
(3)定值电阻R0与电流表A1串联,根据U=IR可算出R0两端的电压,由于R0与Rx并联,故可以计算出未知电阻Rx两端的电压。
(4)定值电阻R0两端的电压为U0=I0R0=0.2 A×10 Ω=2 V,
因为并联电路各支路两端电压相等,即Ux=U0=2 V,
根据并联电路电流的规律知:Ix=I-I0=0.45 A-0.2 A=0.25 A,则Rx===8 Ω。
(5)当滑动变阻器滑片置于最左端时,只有滑动变阻器接入电路,Rx两端的电压为0 V,当滑动变阻器滑片置于最右端时,Rx两端的电压等于电源电压U,故Rx两端电压变化范围是0~U。