九上物理期末复习 第13-14章(电路初探和欧姆定律) 实验题23题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、探究串联电路和并联电路中电流的特点
1.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)在探究并联电路的电流特点时,某班各组同学从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上,组成如图1所示的电路;
组别 L1规格 L2规格 IA IC IB
1 甲 甲 0.12 0.12 0.22
2 乙 丙 0.16 0.20 0.34
3 甲 丁 0.14 0.14 0.26
4 甲 丁 0.16 0.18 0.32
(1)用电流表测出电路中三个位置的电流来寻找规律,以下取点不合适的是 ;
A.E、A、D B.E、B、C C.F、C、D D.F、A、D
(2)小王组在连接电路时,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是 ;
(3)小明组连接了如图2的实物连接图,此时,电流表测的是通过 (选填“L1”、“L2”、“干路”)的电流。若要测灯 L2 的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线);( )
(4)测量的数据如表:对于测量数据的相关分析,以下说法正确的是 ;
A.第 1 组数据没有测量误差
B.IA+IC总是略大于IB可能是电流表未调零引起的
C.选用多组实验数据,是为了减小误差
D.若测量E处电流,由于E处更接近电源负极,故会发现IE【答案】 C 电路连接时开关未断开 干路 见详解 B
【详解】(1)[1] ABD.电流表与待测电路串联,探究并联电路中电流的特点,要用电流表分别测量各支路的电流和干路电流,故ABD不符合题意;
C.取点F、C、D,即电流表测量干路的电流和通过L2的支路电流,没有测量通过L1的支路电流,故C符合题意。
故选C。
(2)[2]小王组在连接电路时,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,则电路中有电流通过,电路通路,说明在连接电路时没有断开开关。
(3)[3]由如图2的实物连接图可知,此时两灯泡并联,电流表测的是通过干路的电流。
[4]要测量通过灯L2的电流,电流表应与L2串联,如图所示
(4)[5] A.实验中测量误差时一直存在的,故A错误;
B.分析表格中数据可知,若电流表使用前指针在零刻度线偏右的位置,则每次测量值比真实值偏大,由并联电路电流的规律可知,IA+IC总是略大于IB,故B正确;
C.选用多组实验数据,是为了寻求普遍规律,避免偶然性,故C错误;
D.点E、F在干路上,串联,串联电路中电流处处相等,IE=IF,故D错误。
故选B。
2.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)为了探究并联电路的电流特点,小薇设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1) 根据小薇先画出的电路图,请你在图乙中用笔画线代替导线,分别将导线a、b正确地连接到相应的接线柱上;( )
(2) 小薇闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 ;
(3) 排除故障后,小薇测出了L1的电流I1之后想测量干路中的电流I,这时她思考一会儿后,就在原来已连接好的电路中[即在第(2)小题完成后的图中]对导线进行改动,请写出她具体的操作: 。干路中的电流如图丙所示,可读出I= A。接着,她又测出L2的电流I2,就想根据这组数据分析得出结论。但同组的小林认为该实验还没有结束,他在表格中记录数据后,接下来的具体操作是 。
【答案】 L 1 或电流表开路 将与电流表相联的b导线改接到电流表的负接线柱上 0.24 换用不同的灯泡,测出多组数据,然后得出结论
【详解】(1)[1] 灯泡L 1 与电流表串联,灯泡L 2 与灯泡L 1 和电流表并联,如图所示:
(2)[2] 灯L 2 发光,但灯L 1 不发光,电流表的示数为零,说明L 1 支路不可能短路,只能是断路,即电路可能存在的故障是L 1 或电流表开路。
(3)[3] 将与电流表相联的b导线改接到电流表的负接线柱上时,电流表测干路电流。
[4] 由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,干路电流为0.24A。
[5] 实验中只测量了一组数据,就得出结论,不具有普遍性,为了得出普遍结论,应换用不同的灯泡,测出多组数据,然后得出结论。
3.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)小李在“探究并联电路的电流规律”的实验中,设计了如图甲所示的电路。
IA/A IB/A IC/A
0.2 0.2 0.4
(1)连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关后,小李发现电流表的指针指向“0”刻度线左边,原因是 ;
(2)如图乙是小李准备测A点电流的实物图,图中还差一根线,请你用笔画线代替导线将它连接完整 ;然后再闭合开关,发现其中一盏灯不亮,但电流表有示数,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障是 ;
(3)排除故障后,小李完成了一次实验,并把数据记录在表中,他便得出结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和;同组的小王认为实验次数太少,应该更换 规格的小灯泡进行多次实验;
(4)他们按照上面的操作重复做了几次实验,得到了多组数据,其目的是 。
【答案】 电流表正负接线柱接反了 L2断路 不同 多次实验找普遍规律
【详解】(1)[1]闭合开关后,电流表的指针指向零刻度线左边,可能电流表的正负接线柱接反了。
(2)[2]两个灯泡并联在电路中,要测A点的电流,则电流表应与L1串联在的支路中,如图所示:
[3]闭合开关,发现一灯不亮,说明该支路可能断路;电流表有示数,说明电流表所在支路是通路,即L1是完好的,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障是L2断路。
(3)[4]实验中为了获得普遍的规律,避免偶然性的发生,应选用不同规格小灯泡进行多次实验。
(4)[5]为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,重复多做几次实验,得到了多组数据。
二、探究串联电路和并联电路中电压的特点
4.(23-24九年级上·江苏淮安·期末)在“探究串联电路的电压规律”的实验时,小明同学设计了如图所示的电路.
(1)连接电路时,开关应该处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)正确连接电路后闭合电路,小明发现电压表示数为零,且只有一只灯泡发光,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 ;
(3)为了测量BC两端间的电压,小明将接A点的线端改接到C点,闭合开关后,发现 ;
(4)实验结束后,先断开开关,再拆除 两端导线.
【答案】 断开 不同 L1被短接 电压表指针向零刻度线左侧偏转 电源
【详解】(1)[1]连接电路过程中,开关要处于断开状态,以免误连导线时有电流通过损坏元件。
[2]实验中,应该选择规格不同的灯泡,使实验具有普遍性。
(2)[3]有一个灯泡发光,说明电路是连通的。电压表示数为0,根据欧姆定律U=IR可以知道,与其并联的部分电阻为0,即与电压表并联部分的小灯L1被短接了。
(3)[4]这样做,当开关闭合时,电流从电压表负接线柱流入电压表,其指针会向0刻度线左侧偏转。
(4)[5]实验结束后,断开开关,先将电源两端导线拆除,避免拆除过程中误操作致使元件中有电流通过损坏元件。
5.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 ;
(2)小明根据图甲连接好电路,用电压表正确测出了L1两端的电压。在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,保持电压表所接的B接点不动,只拆下A接点,并改接到C接点上,此操作会导致闭合开关后出现什么现象? ;
(3)正确操作后,小明完成了实验并把数据记录在如表中。分析实验数据时发现;
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
①串联电路中,各部分电路两端的电压相等。该结论 (选填“适合”或“不适合”)所有的串联电路;
②为进一步得到“串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和”的结论,小明在原电路中再串联一个不同规格的灯泡,按同样的方法进行实验。此方案是否可行? 。
【答案】 调零 电压表的指针反偏 不适合 可行
【详解】(1)[1]由图知,连接电路前,在检查实验器材时发现电压表指针没有指在零刻度线上,则应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上。
(2)[2]测出L1两端电压时,电压表所接的B接点与电压表正接线柱相连,A与负接线柱相连;若B不动,只断开A接点,并改接到C接点上,则电压表正负接线柱接反,电压表指针反向偏转。
(3)[3]从表格中的数据发现
这是由于L1和L2的规格相同导致的,而且小明只做了一次实验,所以实验结论不可靠。
[4]为了使结论更具有普遍性,应该换用不同规格的灯泡多次实验,寻找普遍规律;故小明在原电路中再串联一个不同规格的灯泡,按同样的方法进行实验,即此方案是可行的。
三、用电压表检测电路故障
6.(23-24九年级上·江苏南京·期末)小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 或 (填“L1断路”、“L1短路”、“L2断路”或“L2短路”)
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在表格中。分析实验数据得出两个结论:
①串联电路中电源两端的电压等于 ;
②串联电路中各电器两端的电压相等;
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是: 。另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是: 。
【答案】 对电压表调零 L1短路 L2断路 各部分电路两端电压之和 使用了相同规格的灯泡进行实验 见解析
【详解】(1)[1]使用电压表前应对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上,如图乙所示,电压表的指针指在了“0”刻度的左侧,这说明电压表没有调零,接下来他要对电压表进行的操作是对电压表调零。
(2)[2][3]由电路图知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压,闭合开关S后,电压表示数为零,且只有L1或L2中的一处发生故障;若灯L1、L2均不亮,说明电路发生断路,而电压表没有示数,说明电压表的两端不能与电源连通,则是L2断路;若L2亮、L1不亮,而电压表没有示数,则可能是灯L1短路。
(3)[4]分析表中实验数据知,
由此可得出结论,串联电路中电源两端的电压等于各部分电路两端电压之和。
(4)[5]分析表中实验数据知
说明使用了相同规格的灯泡进行实验,因此结论②是错误的。
[6]为得出普遍结论,应使用不同规格的实验器材进行多次实验,测出多组实验数据,而本实验只进行了一次实验,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性。
7.(23-24九年级上·江苏盐城·期末)在“探究串、并联电路电流特点”的实验中, 小明同学选用两个不同的小灯泡 组成了如图甲所示的串联电路, 然后用一个电流表分别接在 a、b 、c 三处去测量电流。
(1)小明在连接电路时,开关必须 。实验中,他把电流表接在 a 处,闭合开关后,电流表出现乙图情况,原因是 ;处理好后,电流表的指针如图丙所示,则所测的电流值为 A;
(2)在测量中,突然两盏灯全部熄灭,若仅是其中某一只灯泡出现了故障, 则可能是该灯泡 了 (选填“断路”或“短路”)。于是,他用电压表来检查故障, 下表是他测量的相关数据, 由此可判断灯泡 出现故障;
ac 间电压/V ab 间电压/V bc 间电压V
3 3 0
(3)接着,小明准备拆接电路测量“并联电路电流特点”,你认为首先应该拆下 两端的导线。如图是小明连接好的实物电路,若要测量通过灯 L2 的电流, 可将 (选填“a”、“b”或“c”)导线从电流表接线柱拆下,改接到电流表的 接线柱(选填“—”、“0.6”或“3”)。
【答案】(1) 断开 电流表正负接线柱接反了 0.22
(2) 断路 L1
(3) 电源 a 0.6
【详解】(1)[1]为了保护电路元件的安全,连接电路时,开关必须断开。
[2]把电流表接在 a 处,闭合开关后,电流表出现乙图情况,电流表的指针反向偏转,说明电流表的正负接线柱接反了。
[3]由图丙可知,电流表选择0~0.6A的测量范围,分度值为0.02A,示数为0.22A。
(2)[1]由甲图可知,两灯泡串联,突然两盏灯全部熄灭,若仅是其中某一只灯泡出现了故障, 则可能是该灯泡发生了断路现象。
[2]由表中数据可知,ab间电压为3V,说明a与电源正极之间,b与电源负极之间都是连通的,因此发生断路的部分为ab之间,即L1断路。
(3)[1]为了防止短路现象的发生,应该首先拆下电源两端的导线。
[2][3]由图可知,要想测量通过灯 L2 的电流,需要使电流表与L2 在同一支路上,因此可将a导线从电流表接线柱拆下,改接到电流表的“0.6”接线柱上。
8.(23-24九年级上·江苏南通·期末)如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上。现通过接入一个电表来判断故障。
(1)应选择如下方案______;
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
(2)请写出选择方案后,闭合开关S后的操作是: ,电表的示数变化情况及其对应的故障是:若观察到电表示数不变,对应的故障是 。不能选择将电流表接入到MN之间,因为会发生 。
【答案】(1)A
(2) 移动滑动变阻器的滑片 断路 电源短路
【详解】(1)A.将一个电流表接入到Q点,测量干路电流,移动滑动变阻器的滑片,若电流表示数发生改变,说明滑动变阻器连入电路的阻值发生变化,则故障是定值电阻断路;若电流表示数不变,说明阻值不变,则故障是滑动变阻器断路,故A符合题意;
B.将一个电压表接入到QM之间,电压表测量导线QM之间的电压,示数为0,不能判断电路存在故障的位置,故B不符合题意;
C.将一个电压表接入到MN之间,电压表测量的是电源电压,无论是哪个电阻断路,电压表的示数均相同,故C不符合题意。
故选A。
(2)[1][2]闭合开关后,移动滑片,若电表示数不变,说明电路中阻值不变,即故障原因是滑动变阻器断路。
[3]将电流表接入到MN之间,电流从正极流出后,直接经过电流表和开关流回负极,没有经过用电器,会造成电源短路。
四、探究电阻大小与导线长度、横截面积、材料的关系
9.(23-24九年级上·江苏无锡·期末)用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。在M、N之间分别接上不同的电阻丝,闭合开关,通过观察 来精确比较导体电阻的大小。为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,应该选用编号为 的两根电阻丝,利用器材还可以探究导体电阻的大小与导体的 的关系。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 锰铜合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 镍铬合金 0.5 0.5
【答案】 电流表示数 BD 材料(或横截面积)
【详解】[1]闭合开关,根据电流的流法可知,电阻丝、电流表、灯泡串联接入电路,电阻丝的阻值越大,电路的电流越小,所以可通过观察电流表示数,来精确比较导体电阻的大小。
[2]为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,需要控制导体电阻的横截面积和材料相同,观察表格中的数据,只有B、D合适,都是镍铬合金、横截面积都是0.5mm2,长度不同,一个是1.0m,另一个是0.5m,故应该选用编号为B、D的两根电阻丝。
[3]观察表格中的数据,从A、D数据可知,它们的材料不同,分别是锰铜合金、镍铬合金,长度相同,都是0.5m,横截面积相同,都是0.5mm2,故可探究导体电阻的大小与导体的材料的关系;从C、D数据可知,它们的材料相同,都是镍铬合金,长度相同,都是0.5m,横截面积不同,分别是1.0mm2、0.5mm2,故可探究导体电阻的大小与导体的横截面积的关系。
10.(23-24九年级上·江苏南京·期末)在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在、两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示:
编号 材料 长度/m 横截面积/
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 1.0
C 镍铬合金
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)实验中应通过观察 来比较电阻的大小;
(2)为完成实验,电阻丝C的规格应选择 m, ;
(3)选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,可探究导体电阻大小与 的关系;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,能探究电阻的哪些影响因素?
A.长度 B.材料 C.横截面积
【答案】 电流表示数 0.5 1.0 材料 AC
【详解】(1)[1]实验中应通过观察电流表示数来比较电阻的大小,电流表的示数越大,导体电阻越小,这种实验方法叫转换法。
(2)[2][3]探究导体的电阻与导体的长度的关系,应控制导体材料与横截面积相同而长度不同,由表中数据可知,选择BC进行实验,电阻丝C的长度为0.5m,横截面积为1.0mm2。
(3)[4]选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,长度和横截面积相同,材料不同,探究导体电阻大小与材料的关系。
(4)[5]如果手边只有一根电阻丝,电阻丝的材料和横截面积不变,可以改变连入电路电阻丝的长度来探究导体的电阻与导体长度的关系;还可以把电阻丝对折,改变电阻丝的横截面积,来探究导体的电阻与导体横截面积的关系;由于不能改变导体的材料,所以不能探究导体的电阻与导体材料的关系,故选AC。
11.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了知下器材:导线a、b、c粗细相同,a、b、d长度相同,但导线d比b粗。
(1)该实验是通过观察 间接地比较导线电阻的大小,这种方法叫 ;
(2)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;
(3)选用导线 分别接入电路中,是为探究电阻大小跟导体的横截面积有关;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
【答案】 电流表示数的大小 转换法 长度 b、d 三
【详解】(1)[1][2]实验中是通过观察电流表示数的大小间接比较导线电阻大小的,电流表的示数越大,说明导体的电阻越小,这种实验探究方法是转换法。
(2)[3]选用导线b、c分别接入电路中,由图中信息可知,两导线的材料和横截面积相同,而导线的长度不同,故探究的是电阻跟导体长度的关系。
(3)[4]为了验证“导体电阻大小与导体的横截面积有关”,应控制导体的材料和长度不变,改变横截面积,可将导体b、d分别接入电路中进行实验。
(4)[5]要探究电阻大小与导体材料的关系时,需保证电阻丝的长度、横截面积相同,材料不同,小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。
五、探究电流与电阻的关系
12.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)如图所示,电源电压为3V保持不变,滑动变阻器规格“20Ω;1A”,定值电阻的阻值5Ω、15Ω、20Ω,利用上述的实验器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)先将5Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,记录电流表的示数;
(2)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,向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,移动过程中眼睛注视 (选填“电压表”或“电流表”)的示数;
(3)换接不同的定值电阻,重复上述的实验步骤,绘出电流I与电阻倒数1/R变化的图像如图乙,由图乙可知:电压一定时,电流与电阻成 比;
(4)对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图丙,其中反映电流与定值电阻关系的是 (选填“a”、“b”或“c”),图中阴影部分面积表示的物理含义是 。
【答案】 右 电压表 反 b 滑动变阻器两端的电压
【详解】(2)[1][2]根据控制变量法可知,探究“电流与电阻的关系”应控制电阻两端电压不变,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,根据串联电路分压原理可知,滑动变阻器接入电路的电阻需变大,所以需向右移动滑片,移动过程中眼睛注视电压表的示数,直到电压表的示数为2V,然后读出电流表的示数。
(3)[3]换接不同的定值电阻,重复上述的实验步骤,绘出电流I与电阻倒数变化的图像如图乙,由图乙可知,是一条过原点的直线,说明I与成正比,故可得:电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[4]实验中定值电阻两端的电压为2V,滑动变阻器两端的电压为1V,由串联电路电压规律知,滑动变阻器接入电路的阻值小于定值电阻。根据欧姆定律可知,电流与电阻的乘积为电压,三线中乘积最大的c线为电流与总电阻的图像,三线中乘积最小的a线为电流与滑动变阻器的图像,三线中乘积中间的b线为电流与定值电阻的图像。
[5]由图可知,阴影部分的面积等于c线的乘积与b线的乘积之差,根据串联电路电压规律可知,阴影部分的面积表示滑动变阻器两端的电压。
13.(23-24九年级上·江苏苏州·期末)小明为探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,他找来了如下实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表、开关各一只,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,导线若干。
(1)闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 ;
(2)故障排除后,小明先把20Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,然后拆下20Ω的电阻,改换电阻继续实验。重新闭合开关后,电压表示数如图乙,此时阻值为 (10Ω/30Ω),要完成这次实验,接下来她应将滑片P向 (左/右)端移动,使电压表的示数为 V;
(3)小明改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,原因可能是 ;
A.电压表量程选小了
B.滑动变阻器的最大阻值太小
C.电源电压值太小
(4)解决上述问题后,利用收集到的多组数据,作出了如图丙所示的I-R关系图像,可分析得出结论 。
【答案】 R断路 10Ω 左 2 B 电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]闭合开关后,小明发现,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电路可能断路,电压表示数接近电源电压,电压表与电源连通,故原因可能是R断路。
(2)[2]故障排除后,小华先把20Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下20Ω的电阻,改换电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V其示数是1.5V,由分压原理,电阻应小于20Ω,此时阻值为10Ω。
[3][4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V。
(3)[5]AB.电阻两端的电压始终保持2V,电压表小量程为0~3V,因此与电压表无关。根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U=3V-2V=1V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为25Ω,故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器,而现有变阻器的最大电阻太小,故A错误,B正确;
C.控制的电阻电压不变,变阻器分得的电压过小,即电源电压太大了,故C错误。
故选B。
(4)[6]根据如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象知,电流与电阻之积为
U'=IR=0.24×10Ω=……=0.04A×50Ω=2V
故分析图象可得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
14.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)小明用如图的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。电源电压保持不变,实验数据如下表。
实验序号 1 2 3
电阻R/ 5 10 15
电流 0.90 0.45 0.30
(1)本实验进行多次实验的目的是 (选填“减小误差”或“寻找规律”);
(2)第2次实验时,只将定值电阻R从更换为后闭合开关,电压表示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”),为了使电压表示数保持在 V不变,则此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)分析表中数据,可得到的结论是:在 一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比;
(4)小明又探究电路元件A和B中的电流与两端电压关系如图,由图可知,A的电阻是 若将A、B并联后接在电压为的电源两端,干路中的电流是 A。
【答案】 寻找规律 增大 4.5 右 电压 反 5 0.6
【详解】(1)[1]探究两个量之间的关系,多次进行实验的目的是通过实验现象或者数据总结规律。
(2)[2]更换阻值更大的定值电阻,根据串联电路的分压原理可知,电阻两端电压变大。
[3][4]根据第一次实验数据可知,在实验中定值两端电压为
现在电阻两端电压高于4.5V,需要通过变阻器调低电阻两端电压。将通过电阻电流调小,电阻两端电压就要变小。变阻器滑片向右移动,电路中的电流会减小,此时电阻两端电压也要变小。
(3)[5][6]分析表中数据,发现
即电流与相应电阻的乘积为定值,说明:在电压一定时,电流与导体的电阻成反比。
(4)[7]A的电阻为
[8]读图像可知,当两端电压为2V时,通过A、B的电流分别为0.4A、0.2A,干路中的电流为
六、探究电流与电压的关系
15.(23-24九年级上·江苏常州·期末)为“探究电流与电压的关系”,小明设计并连接了如图甲所示的电路。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.28
(1)闭合开关,滑动变阻器的滑片应移到最 (左/右) 端;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为 1.0V 时,电流表示数如图乙所示为 A;
(3)继续移动滑片,进行多次测量,记录实验数据如表格所示,分析表中数据可得结论: 。
【答案】 左 0.1 在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)[1]在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,远离下面的接线柱,即最左端。
(2)[2]由乙图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.1A。
(3)[3]分析表中数据,由欧姆定律可知,电流随电压的增大而增大,且电压与电流的比值是个定值,即
因此可得出的结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
16.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)小明同学在利用图甲所示的电路探究电流与电压关系。已知电源电压是3V,其中滑动变阻器有R1(20Ω 2A)、R2(30Ω 1A)两种规格可选。
(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)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 ;
(3)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图像如图乙所示。由图像可得:
①实验中所用定值电阻R的阻值为 Ω;
②实验结论: ;
(4)结合乙图中所测五次数据分析,本实验所选用的滑动变阻器是: (选填R1或R2)
【答案】 A 定值电阻R断路 5 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 R2
【详解】(1)[1]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即A端。
(2)[2]闭合开关发现电流表几乎无示数,电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,则电路故障可能是定值电阻R断路。
(3)①[3]由图像可知,定值电阻R的I-U图像为一过原点的直线,当电压为2V时,电流为0.4A,根据欧姆定律,实验中所用定值电阻R的阻值为
②[4]定值电阻R的I-U图像为一过原点的直线,可以得到电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
(4)[5]根据图象可知,五次实验中,R两端电压最小为0.5V,根据串联电路的特点可知此时变阻器两端电压为
U滑=U-U1=3V-0.5V=2.5V
通过变阻器的电流为0.1A,此时变阻器连入电路的阻值为
实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω,故选R2。
17.(23-24九年级上·江苏苏州·期末)小华在探究“电流与电压关系”的实验中,选用器材有:干电池两节,电流表、电压表、定值电阻R、开关、“50Ω 0.5A”的滑动变阻器和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成电路连接,要求滑片向左移动时电流表示数变大;
(2)连接电路时,开关必须 ,闭合开关前滑片应移至 端(左/右);
(3)闭合开关后,移动滑片P时,发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻发生了 (断路/短路)故障;
(4)排除故障后,小华移动滑片P,记录实验数据,第2次实验时的电流表示数如图乙所示,请将表格数据补充完整 ;根据实验数据,可得出结论: 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.4 2.0
电流I/A 0.10 ▲ 0.20
【答案】 断开 右 短路 0.14A 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)[1]要求滑片向左移动时电流表示数变大,则滑动变阻器接入电路的阻值减小,因此应该将左下方接线柱接入电路,电源是两节干电池,因此电压表量程选择0~3V,如图所示:
(2)[2][3]连接电路时,为了保护电路,开关必须断开。滑片位于阻值最大处,即最右端。
(3)[4]闭合开关后,移动滑片P时,电流表有示数且不断变化,说明电路不可能断路,发现电压表无示数,则可能是与电压表并联的定值电阻短路了。
(4)[5]由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.14A。
[6]分析表格中的数据知,在电阻阻值不变时,每组对应的电压值与电流值之比是一个定值,所以得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
七、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
18.(23-24九年级上·江苏南通·期末)小华做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω),电源电压为3V。
(1)如图甲所示,小华所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,并用笔画线代替导线画出正确的接法 ;
(2)实验过程中,移动滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)小华添加刻度尺、鳄鱼夹等器材,探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系,实验电路如图丙所示:
①根据实验数据,可求得1cm该电阻丝的电阻为 Ω;
②小明在小华实验的基础上,利用该电阻丝测量未知电阻Rx的阻值(约10Ω);
序号 长度L/cm 电流I/A
1 30.0 0.20
2 20.0 0.30
3 10.0 0.60
a.按图丙连好电路,闭合开关,移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.50A;
b.保持M位置不变,把Rx接入电路,如图丁所示。闭合开关,电流表的示数为0.20A,Rx= Ω。
c.小明实验时电源的实际电压比3V略低,则他测算出的电阻值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
d.为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响,小明用原实验电路,改变测量方法就可以消除影响。其做法是:
i.连接图丙电路,闭合开关,移动M使电流表的示数为0.20A,记下M的位置A;
ii.把Rx接入电路,闭合开关,移动M使电流表示数为 A,记下M的位置B;
iii.用刻度尺量出AB间距离为Lcm,则Rx= Ω。
【答案】 0.6 0.5 9 偏大 0.20 0.5L
【详解】(1)[1]原电路图中,电流表与灯泡并联后与电压表串联是错误的,电流表应与灯泡串联,电压表并联在灯泡两端,如图所示:
;
(2)[2]实验过程中,移动滑动变阻器使小灯泡正常发光,电流表选用小量程,其示数为0.24A,则电功率为
PL=ULIL=2.5V×0.24A=0.6W
(3)①[3]由题意可知,电源电压恒为3V,电阻丝对应的长度为30.0cm时,电流为0.2A,则此时的电阻为
则1cm该电阻丝的电阻为
即1cm该电阻丝的电阻为0.5Ω。
②a[4]按图甲连好电路,在电阻丝上移动鳄鱼夹M,电阻丝的电阻
由图丁知,保持M位置不变,把Rx接入电路;闭合开关,电路的总电阻为
由串联电路特点和欧姆定律可得Rx的电阻为
Rx=R总-R丝=15Ω﹣6Ω=9Ω
c[5]电源的实际电压比3V略低,即计算时电压偏大,电流表测得的电流是准确的,根据可知,算出的电阻值偏大。
[6][7]连接图丙电路,移动M使电流表的示数为0.20A,设此时电阻丝连入电路的阻值为RA;接着把Rx接入电路,闭合开关,移动M使电流表的示数为0.20A,设此时电阻丝连入电路的阻值为RB;用刻度尺量出AB间距离为Lcm;根据欧姆定律,由步骤i可得
根据串联电路特点和欧姆定律,由步骤ii可得
所以
RB+Rx=RA
1cm该电阻丝的电阻为0.5Ω,AB间距离为Lcm,则
Rx=RA﹣RB=Lcm×0.5Ω/cm=0.5LΩ
19.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)实验课上,小明与小雨用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值;
(1)小雨刚接上最后一根导线,就发现电流表指针立即向左偏转,其操作不当之处可能为: 、 ;
(2)故障排除后,闭合开关S,电表示数如图乙,据此数据计算出定值电阻Rx= Ω;
(3)接下来移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值,这样做的目的是: ;
(4)实验中,去掉电流表,小明设想用如图丙所示的电路对Rx的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
② ,读出电压表示数为U1;
③待测电阻的阻值表达式为Rx= (用已知量和测量量表示)。
(5)小明用一个小灯泡替换了电路中的Rx在实验过程中还发现:闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度,紧接着指针再偏回一定角度后,示数才稳定下来;同组的小雨同学同时注意到,闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下来,造成这种现象的原因可能是 。
【答案】(1) 电流表的正负接线柱接反 连接电路时开关没有断开
(2)5
(3)求平均值减小实验误差
(4) 将滑动变阻器的滑片移至最右端
(5)灯丝的电阻随着温度的升高而增大
【详解】(1)[1][2]小雨刚接上最后一根导线,就发现电流表指针立即向左偏转,其操作不当之处可能为:电流表的正负接线柱接反、连接电路时开关没有断开。
(2)如图乙所示,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表示数为2V,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律可得Rx的阻值为
(3)为了减小实验误差,应移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值,然后求电阻的平均值。
(4)[1] ①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U,此时电压表的读数U为未知电阻两端电压,也是电源电压;
②将滑动变阻器的滑片移至最右端,读出电压表示数为U1,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大为R,滑动变阻器和待测电阻串联,电压表测量待测电阻两端电压;滑动变阻器两端的电压为
通过电流中的电流为
[2]待测电阻的阻值为
(5)灯丝的电阻随着温度的升高而增大,刚闭合开关时,灯丝的温度较低,电阻较小,电流较大,电流表指针偏角较大;当灯泡发光后灯丝温度升高,电阻增大,电路电流减小,电流表示数减小,最后达到稳定;灯的亮度取决于灯的实际功率,根据,闭合开关瞬间,灯的电阻小,实际功率大,灯泡亮度较大,紧接温度升高后,电阻变大,实际功率变小,变暗一点后,亮度才稳定下来。
20.(23-24九年级上·江苏南京·期末)测量同一未知电阻阻值的实验:
(1)小明用伏安法测量阻值的实验电路如图甲所示,电源电压恒为。
①电路中有一处连接错误,请在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线 ;
②改正错误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两电表均无示数,初步检查确认,电路接线完好,导线和两电表均无故障,若电路只有一处故障则发生故障的元件一定不是 (填字母):
A.滑动变阻器 B.定值电阻 C.开关
③排除故障后,正确操作,当闭合开关时,电压表的示数为1V,电流表的示数如图乙所示,则 Ω;小明选用的滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
(2)小华利用电阻箱设计了如图丙所的电路,也测出了的阻值,请补全实验步骤:
①仅闭合开关S、,调节电阻箱和滑动变阻器的滑片P至合适位置,读出电阻箱的示数为,电压表的示数为;
②断开,闭合开关S、,保持 不变,读出电压表示数为;
③则待测电阻 (用所测的物理量的符号表示)。
(3)小刚也用丙图所示电路测出了阻值,请补全实验步骤:
①闭合开关S、,调节电阻箱和滑动变阻器至合适位置,读出电阻箱的示数为,电压表的示数为;
②闭合开关,仅调节电阻箱,使 ,读出电阻箱的示数为;
③则待测电阻 (用所测的物理量的符号表示)。
(4)小兰将丙图中的换成了灯泡L,测量出了灯泡L正常发光时的电阻(每个开关只闭合或断开一次)。分析可知,该灯泡L的额定 是已知的。
【答案】 B 5 10 变阻器滑片位置不动 电压表示数为 电流
【详解】(1)[1]此时电压表测量是电阻与变阻器两端的总电压,改正如下:
[2]电压表无示数有两种情况:一是它与电源之间是断开的;二是与它并联部分被短接了;电流表无示数说明电路有断开之处。综合考虑,是电路有断开的地方,即两个电表与电源之间是断开的,故电路的故障可能是变阻器或者开关断路。定值电阻肯定是没有问题的。故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[3][4]电流表使用0~0.6A,分度值为0.02A,此时示数为0.2A,故定值电阻阻值为
此时变阻器连入电路的阻值为
即变阻器的最大阻值至少是10Ω。
(2)[5][6]这个实验的思路是:电阻箱、待测电阻、变阻器串联,通过开关的通断,改变电压表的测量对象,根据串联电路电压关系,计算出待测电阻两端电压;根据测量的电压值结合电阻箱示数,计算出电路中电流,从而计算出待测电阻阻值。因为在改变电压表测量对象时,要保持电路中电流不变,故在实验是中要保持变阻器滑片位置不变的。待测电阻阻值为
(3)[7][8]这个实验的思路是:在串联电路中,电压按电阻成正比分配。变阻器电阻不变,如果电阻箱自己分担的电压与原来电阻箱与待测电阻共同分担的电压相等,则电阻箱变化的电阻值就等于待测电阻阻值。故通过控制开关将待测电阻短路后,要调节电阻箱,使电压表示数与原来相等。待测电阻阻值为
(4)[9]图丙中电压表的测量对象是电阻箱R0,不是小灯泡,给了额定电压也无法使用。 相反应该是提供I额,调好R0,只闭合S1时,电压表示数为I额R0,此时达到额定工作状态。
八、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析
21.(23-24九年级上·江苏淮安·期末)如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻实验电路图的一部分。
(1) 请根据题意将甲图中的电路图补充完整;( )
(2) 根据电路图连接实验器材时开关应该 。 在实验过程中, 调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡此时的电阻是 Ω(结果保留一位小数);
(3) 小明认为,应该多次测量不同电压下小灯泡的电阻,求出平均值才更精确。 他的观点 (选填“合理”或“不合理”);
(4) 小明要测某未知电阻 Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路,R0为已知阻值的定值电阻,请帮小明完善如下实验步骤:
A.按照丙图连接电路。
B.闭合 S、 S1, 记录电流表示数为 I1;
C. , 记录电流表示数为 I2;
D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式
【答案】 断开 8.3 不合理 闭合开关S,断开S1
【详解】(1)[1]测量小灯泡电阻的实验中,灯泡与滑动变阻器、电流表串联,电压表接在灯泡两端,补充完整的电路图如图
(2)[2]为保护电路,连接电路时,开关应断开。
[3]如图乙所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,则小灯泡此时的电阻为
(3)[4]由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,取平均值没有意义,故多次测量不同电压下灯泡的电阻求出平均值是不合理的。
(4) A.按照丙图连接电路
B.闭合S、S1,此时电阻R0被短路,电路中只有Rx,记录电流表示数为I1,电源电压
C.[5]闭合开关S,断开S1,两个电阻串联,读出此时电流表的示数为I2,电源电压
D.[6]联立以上两式解得
22.(23-24九年级上·江苏淮安·期末)为了探究“电流与导体两端电压的关系”,小华连接了如图甲所示的电路,电源电压恒为3V。
(1) 用笔画线将甲图中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片 P 向左端滑动时,接入电路的电阻变小;( )
(2) 正确连好电路后,闭合开关S,电流表无示数,电压表示数为3V,发生该故障的原因是 ;
(3)排除故障后闭合开关S,移动滑片 P,小华同学进行多次实验,根据数据绘制了电阻R的图像,如乙图中的图线a,根据图像可得出的结论是 ;
(4)小华又将实验中的电阻R 拆下,其它条件都不变的情况下,换用一个额定电压为2.5V的小灯泡,继续多次实验得到小灯泡的图像,如乙图中的图线b,小灯泡正常发光时的功率为 W。请你描述灯泡在内电阻的变化特点有: 。
【答案】 电阻R断路 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。 0.625 灯丝的电阻随温度升高而增大
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片P向左端移动时接入电路的电阻变小,则应把滑动变阻器的左下接线柱接入电路,实物电路图如图
(2)[2]闭合开关,电流表无示数,说明电路中有断路,电压表有示数,说明电压表与电源接通,则电路中的故障可能定值电阻R断路。
(3)[3]由图象a可知,电流与电压的图像为过原点的直线,是正比例函数图像,电压与电流的比值为一定值,故得结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(4)[4]由图象b可知,当时,,则小灯泡正常发光时的功率为
[5]由图丙知,灯泡两端的电压为0.5V、1V、1.5V、2.5V时,电流分别为 0.1A、0.15A、0.2A、0.25A,对应的电组分别为
灯泡在内灯泡两端的电压越大,通过灯丝的电流越大,功率越大,灯丝温度越高;灯泡的电阻也打,电阻的变化特点:灯丝的电阻随温度升高而增大。
23.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)小丽同学手里有一个标有“”字样小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材想进行实验,电源电压恒定不变。
(1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是 ;闭合开关前滑片位于最 (选填“左”或“右”)端;滑动变阻器上标有“”字样,表示 ,表示 .
(2)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 。
A.电流表坏了 B.滑动变阻器短路
C.灯泡处断路 D.灯泡处短路
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡正常工作时的电阻是 。
(4)用此电路 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
【答案】 右 滑动变阻器的最大电阻是10Ω 允许通过的最大电流是2A C 0.38 10 不能
【详解】(1)[1]由欧姆定律知,测量小灯泡电阻的实验原理是
[2]在电学实验中,为了保护电路,在闭合开关前滑动变阻器的滑片要处在阻值最大处,结合电路图,应该在最右端。
[3][4]滑动变阻器上一般都有铭牌显示滑动变阻器的相应参数,变阻器铭牌的“”,表示此变阻器的最大电阻为,允许通过的最大电流是。
(2)[5]连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电流表没有示数,说明电路断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表两接线柱和电源两极是通路,电压表测量电源电压,综合分析,是灯泡处断路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[6]由乙图知,电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.38A。
[7]由知,此时小灯泡的电阻为
(4)[8]根据控制变量法,要探究电流与电压的关系需保持电阻不变,而此电路中,小灯泡的电阻会随电压的变化而变化,故不能探究电流与电压的关系。要想探究电流与电压的关系,应将小灯泡换成定值电阻。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页九上物理期末复习 第13-14章(电路初探和欧姆定律) 实验题23题
(八大考点)
考点一、探究串联电路和并联电路中电流的特点(3小题)
考点二、探究串联电路和并联电路中电压的特点(2小题)
考点三、用电压表检测电路故障(3小题)
考点四、探究电阻大小与导线长度、横截面积、材料的关系(3小题)
考点五、探究电流与电阻的关系(3小题)
考点六、探究电流与电压的关系(3小题)
考点七、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理(3小题)
考点八、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析(3小题)
考点一、探究串联电路和并联电路中电流的特点
1.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)在探究并联电路的电流特点时,某班各组同学从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上,组成如图1所示的电路;
组别 L1规格 L2规格 IA IC IB
1 甲 甲 0.12 0.12 0.22
2 乙 丙 0.16 0.20 0.34
3 甲 丁 0.14 0.14 0.26
4 甲 丁 0.16 0.18 0.32
(1)用电流表测出电路中三个位置的电流来寻找规律,以下取点不合适的是 ;
A.E、A、D B.E、B、C C.F、C、D D.F、A、D
(2)小王组在连接电路时,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是 ;
(3)小明组连接了如图2的实物连接图,此时,电流表测的是通过 (选填“L1”、“L2”、“干路”)的电流。若要测灯 L2 的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线);( )
(4)测量的数据如表:对于测量数据的相关分析,以下说法正确的是 ;
A.第 1 组数据没有测量误差
B.IA+IC总是略大于IB可能是电流表未调零引起的
C.选用多组实验数据,是为了减小误差
D.若测量E处电流,由于E处更接近电源负极,故会发现IE2.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)为了探究并联电路的电流特点,小薇设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1) 根据小薇先画出的电路图,请你在图乙中用笔画线代替导线,分别将导线a、b正确地连接到相应的接线柱上;( )
(2) 小薇闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 ;
(3) 排除故障后,小薇测出了L1的电流I1之后想测量干路中的电流I,这时她思考一会儿后,就在原来已连接好的电路中[即在第(2)小题完成后的图中]对导线进行改动,请写出她具体的操作: 。干路中的电流如图丙所示,可读出I= A。接着,她又测出L2的电流I2,就想根据这组数据分析得出结论。但同组的小林认为该实验还没有结束,他在表格中记录数据后,接下来的具体操作是 。
3.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)小李在“探究并联电路的电流规律”的实验中,设计了如图甲所示的电路。
IA/A IB/A IC/A
0.2 0.2 0.4
(1)连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关后,小李发现电流表的指针指向“0”刻度线左边,原因是 ;
(2)如图乙是小李准备测A点电流的实物图,图中还差一根线,请你用笔画线代替导线将它连接完整 ;然后再闭合开关,发现其中一盏灯不亮,但电流表有示数,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障是 ;
(3)排除故障后,小李完成了一次实验,并把数据记录在表中,他便得出结论:并联电路中干路电流等于各支路电流之和;同组的小王认为实验次数太少,应该更换 规格的小灯泡进行多次实验;
(4)他们按照上面的操作重复做了几次实验,得到了多组数据,其目的是 。
考点二、探究串联电路和并联电路中电压的特点
4.(23-24九年级上·江苏淮安·期末)在“探究串联电路的电压规律”的实验时,小明同学设计了如图所示的电路.
(1)连接电路时,开关应该处于 (选填“断开”或“闭合”)状态,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)正确连接电路后闭合电路,小明发现电压表示数为零,且只有一只灯泡发光,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 ;
(3)为了测量BC两端间的电压,小明将接A点的线端改接到C点,闭合开关后,发现 ;
(4)实验结束后,先断开开关,再拆除 两端导线.
5.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)小明同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 ;
(2)小明根据图甲连接好电路,用电压表正确测出了L1两端的电压。在测L2两端的电压时,小明为了节省时间,保持电压表所接的B接点不动,只拆下A接点,并改接到C接点上,此操作会导致闭合开关后出现什么现象? ;
(3)正确操作后,小明完成了实验并把数据记录在如表中。分析实验数据时发现;
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
①串联电路中,各部分电路两端的电压相等。该结论 (选填“适合”或“不适合”)所有的串联电路;
②为进一步得到“串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和”的结论,小明在原电路中再串联一个不同规格的灯泡,按同样的方法进行实验。此方案是否可行? 。
考点三、用电压表检测电路故障
6.(23-24九年级上·江苏南京·期末)小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
UAB/V UBC/V UAC/V
1.4 1.4 2.8
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是 或 (填“L1断路”、“L1短路”、“L2断路”或“L2短路”)
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在表格中。分析实验数据得出两个结论:
①串联电路中电源两端的电压等于 ;
②串联电路中各电器两端的电压相等;
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是: 。另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是: 。
7.(23-24九年级上·江苏盐城·期末)在“探究串、并联电路电流特点”的实验中, 小明同学选用两个不同的小灯泡 组成了如图甲所示的串联电路, 然后用一个电流表分别接在 a、b 、c 三处去测量电流。
(1)小明在连接电路时,开关必须 。实验中,他把电流表接在 a 处,闭合开关后,电流表出现乙图情况,原因是 ;处理好后,电流表的指针如图丙所示,则所测的电流值为 A;
(2)在测量中,突然两盏灯全部熄灭,若仅是其中某一只灯泡出现了故障, 则可能是该灯泡 了 (选填“断路”或“短路”)。于是,他用电压表来检查故障, 下表是他测量的相关数据, 由此可判断灯泡 出现故障;
ac 间电压/V ab 间电压/V bc 间电压V
3 3 0
(3)接着,小明准备拆接电路测量“并联电路电流特点”,你认为首先应该拆下 两端的导线。如图是小明连接好的实物电路,若要测量通过灯 L2 的电流, 可将 (选填“a”、“b”或“c”)导线从电流表接线柱拆下,改接到电流表的 接线柱(选填“—”、“0.6”或“3”)。
8.(23-24九年级上·江苏南通·期末)如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻、上。现通过接入一个电表来判断故障。
(1)应选择如下方案______;
A.将一个电流表接入到Q点
B.将一个电压表接入到QM之间
C.将一个电压表接入到MN之间
(2)请写出选择方案后,闭合开关S后的操作是: ,电表的示数变化情况及其对应的故障是:若观察到电表示数不变,对应的故障是 。不能选择将电流表接入到MN之间,因为会发生 。
考点四、探究电阻大小与导线长度、横截面积、材料的关系
9.(23-24九年级上·江苏无锡·期末)用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。在M、N之间分别接上不同的电阻丝,闭合开关,通过观察 来精确比较导体电阻的大小。为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,应该选用编号为 的两根电阻丝,利用器材还可以探究导体电阻的大小与导体的 的关系。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 锰铜合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 镍铬合金 0.5 0.5
10.(23-24九年级上·江苏南京·期末)在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图所示,在、两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如下表所示:
编号 材料 长度/m 横截面积/
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 1.0
C 镍铬合金
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)实验中应通过观察 来比较电阻的大小;
(2)为完成实验,电阻丝C的规格应选择 m, ;
(3)选用编号为A、D的两根电阻丝进行实验,可探究导体电阻大小与 的关系;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,能探究电阻的哪些影响因素?
A.长度 B.材料 C.横截面积
11.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时,做出了如下猜想。
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了知下器材:导线a、b、c粗细相同,a、b、d长度相同,但导线d比b粗。
(1)该实验是通过观察 间接地比较导线电阻的大小,这种方法叫 ;
(2)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;
(3)选用导线 分别接入电路中,是为探究电阻大小跟导体的横截面积有关;
(4)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么,她利用这根电阻丝和上述电路,不能够完成猜想 (选填“一”“二”或“三”)的实验验证。
考点五、探究电流与电阻的关系
12.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)如图所示,电源电压为3V保持不变,滑动变阻器规格“20Ω;1A”,定值电阻的阻值5Ω、15Ω、20Ω,利用上述的实验器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)先将5Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为2V时,记录电流表的示数;
(2)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,向 (选填“左”或“右”)移动滑动变阻器滑片,移动过程中眼睛注视 (选填“电压表”或“电流表”)的示数;
(3)换接不同的定值电阻,重复上述的实验步骤,绘出电流I与电阻倒数1/R变化的图像如图乙,由图乙可知:电压一定时,电流与电阻成 比;
(4)对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图丙,其中反映电流与定值电阻关系的是 (选填“a”、“b”或“c”),图中阴影部分面积表示的物理含义是 。
13.(23-24九年级上·江苏苏州·期末)小明为探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,他找来了如下实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表、开关各一只,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个,标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器,导线若干。
(1)闭合开关后,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表始终没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 ;
(2)故障排除后,小明先把20Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,然后拆下20Ω的电阻,改换电阻继续实验。重新闭合开关后,电压表示数如图乙,此时阻值为 (10Ω/30Ω),要完成这次实验,接下来她应将滑片P向 (左/右)端移动,使电压表的示数为 V;
(3)小明改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,原因可能是 ;
A.电压表量程选小了
B.滑动变阻器的最大阻值太小
C.电源电压值太小
(4)解决上述问题后,利用收集到的多组数据,作出了如图丙所示的I-R关系图像,可分析得出结论 。
14.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)小明用如图的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。电源电压保持不变,实验数据如下表。
实验序号 1 2 3
电阻R/ 5 10 15
电流 0.90 0.45 0.30
(1)本实验进行多次实验的目的是 (选填“减小误差”或“寻找规律”);
(2)第2次实验时,只将定值电阻R从更换为后闭合开关,电压表示数 (选填“增大”、“减小”或“不变”),为了使电压表示数保持在 V不变,则此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动;
(3)分析表中数据,可得到的结论是:在 一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比;
(4)小明又探究电路元件A和B中的电流与两端电压关系如图,由图可知,A的电阻是 若将A、B并联后接在电压为的电源两端,干路中的电流是 A。
考点六、探究电流与电压的关系
15.(23-24九年级上·江苏常州·期末)为“探究电流与电压的关系”,小明设计并连接了如图甲所示的电路。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.28
(1)闭合开关,滑动变阻器的滑片应移到最 (左/右) 端;
(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为 1.0V 时,电流表示数如图乙所示为 A;
(3)继续移动滑片,进行多次测量,记录实验数据如表格所示,分析表中数据可得结论: 。
16.(23-24九年级上·江苏泰州·期末)小明同学在利用图甲所示的电路探究电流与电压关系。已知电源电压是3V,其中滑动变阻器有R1(20Ω 2A)、R2(30Ω 1A)两种规格可选。
(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)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 ;
(3)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图像如图乙所示。由图像可得:
①实验中所用定值电阻R的阻值为 Ω;
②实验结论: ;
(4)结合乙图中所测五次数据分析,本实验所选用的滑动变阻器是: (选填R1或R2)
17.(23-24九年级上·江苏苏州·期末)小华在探究“电流与电压关系”的实验中,选用器材有:干电池两节,电流表、电压表、定值电阻R、开关、“50Ω 0.5A”的滑动变阻器和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成电路连接,要求滑片向左移动时电流表示数变大;
(2)连接电路时,开关必须 ,闭合开关前滑片应移至 端(左/右);
(3)闭合开关后,移动滑片P时,发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻发生了 (断路/短路)故障;
(4)排除故障后,小华移动滑片P,记录实验数据,第2次实验时的电流表示数如图乙所示,请将表格数据补充完整 ;根据实验数据,可得出结论: 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.4 2.0
电流I/A 0.10 ▲ 0.20
考点七、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理
18.(23-24九年级上·江苏南通·期末)小华做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω),电源电压为3V。
(1)如图甲所示,小华所接的实验电路存在连接错误,但只需改动一根导线,并用笔画线代替导线画出正确的接法 ;
(2)实验过程中,移动滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
(3)小华添加刻度尺、鳄鱼夹等器材,探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系,实验电路如图丙所示:
①根据实验数据,可求得1cm该电阻丝的电阻为 Ω;
②小明在小华实验的基础上,利用该电阻丝测量未知电阻Rx的阻值(约10Ω);
序号 长度L/cm 电流I/A
1 30.0 0.20
2 20.0 0.30
3 10.0 0.60
a.按图丙连好电路,闭合开关,移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.50A;
b.保持M位置不变,把Rx接入电路,如图丁所示。闭合开关,电流表的示数为0.20A,Rx= Ω。
c.小明实验时电源的实际电压比3V略低,则他测算出的电阻值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
d.为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响,小明用原实验电路,改变测量方法就可以消除影响。其做法是:
i.连接图丙电路,闭合开关,移动M使电流表的示数为0.20A,记下M的位置A;
ii.把Rx接入电路,闭合开关,移动M使电流表示数为 A,记下M的位置B;
iii.用刻度尺量出AB间距离为Lcm,则Rx= Ω。
19.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)实验课上,小明与小雨用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值;
(1)小雨刚接上最后一根导线,就发现电流表指针立即向左偏转,其操作不当之处可能为: 、 ;
(2)故障排除后,闭合开关S,电表示数如图乙,据此数据计算出定值电阻Rx= Ω;
(3)接下来移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值,这样做的目的是: ;
(4)实验中,去掉电流表,小明设想用如图丙所示的电路对Rx的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为U;
② ,读出电压表示数为U1;
③待测电阻的阻值表达式为Rx= (用已知量和测量量表示)。
(5)小明用一个小灯泡替换了电路中的Rx在实验过程中还发现:闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度,紧接着指针再偏回一定角度后,示数才稳定下来;同组的小雨同学同时注意到,闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下来,造成这种现象的原因可能是 。
20.(23-24九年级上·江苏南京·期末)测量同一未知电阻阻值的实验:
(1)小明用伏安法测量阻值的实验电路如图甲所示,电源电压恒为。
①电路中有一处连接错误,请在需要改动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线 ;
②改正错误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P时,发现两电表均无示数,初步检查确认,电路接线完好,导线和两电表均无故障,若电路只有一处故障则发生故障的元件一定不是 (填字母):
A.滑动变阻器 B.定值电阻 C.开关
③排除故障后,正确操作,当闭合开关时,电压表的示数为1V,电流表的示数如图乙所示,则 Ω;小明选用的滑动变阻器的最大阻值是 Ω。
(2)小华利用电阻箱设计了如图丙所的电路,也测出了的阻值,请补全实验步骤:
①仅闭合开关S、,调节电阻箱和滑动变阻器的滑片P至合适位置,读出电阻箱的示数为,电压表的示数为;
②断开,闭合开关S、,保持 不变,读出电压表示数为;
③则待测电阻 (用所测的物理量的符号表示)。
(3)小刚也用丙图所示电路测出了阻值,请补全实验步骤:
①闭合开关S、,调节电阻箱和滑动变阻器至合适位置,读出电阻箱的示数为,电压表的示数为;
②闭合开关,仅调节电阻箱,使 ,读出电阻箱的示数为;
③则待测电阻 (用所测的物理量的符号表示)。
(4)小兰将丙图中的换成了灯泡L,测量出了灯泡L正常发光时的电阻(每个开关只闭合或断开一次)。分析可知,该灯泡L的额定 是已知的。
考点八、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析
21.(23-24九年级上·江苏淮安·期末)如图甲是小明测量标有“2.5V”的小灯泡电阻实验电路图的一部分。
(1) 请根据题意将甲图中的电路图补充完整;( )
(2) 根据电路图连接实验器材时开关应该 。 在实验过程中, 调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,此时电流表的示数如图乙,则小灯泡此时的电阻是 Ω(结果保留一位小数);
(3) 小明认为,应该多次测量不同电压下小灯泡的电阻,求出平均值才更精确。 他的观点 (选填“合理”或“不合理”);
(4) 小明要测某未知电阻 Rx的阻值,设计了如图丙所示的电路,R0为已知阻值的定值电阻,请帮小明完善如下实验步骤:
A.按照丙图连接电路。
B.闭合 S、 S1, 记录电流表示数为 I1;
C. , 记录电流表示数为 I2;
D.利用测得数据写出待测电阻Rx的表达式
22.(23-24九年级上·江苏淮安·期末)为了探究“电流与导体两端电压的关系”,小华连接了如图甲所示的电路,电源电压恒为3V。
(1) 用笔画线将甲图中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片 P 向左端滑动时,接入电路的电阻变小;( )
(2) 正确连好电路后,闭合开关S,电流表无示数,电压表示数为3V,发生该故障的原因是 ;
(3)排除故障后闭合开关S,移动滑片 P,小华同学进行多次实验,根据数据绘制了电阻R的图像,如乙图中的图线a,根据图像可得出的结论是 ;
(4)小华又将实验中的电阻R 拆下,其它条件都不变的情况下,换用一个额定电压为2.5V的小灯泡,继续多次实验得到小灯泡的图像,如乙图中的图线b,小灯泡正常发光时的功率为 W。请你描述灯泡在内电阻的变化特点有: 。
23.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)小丽同学手里有一个标有“”字样小灯泡,她想知道小灯泡正常工作时的电阻,于是在学校实验室找来一些器材想进行实验,电源电压恒定不变。
(1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是 ;闭合开关前滑片位于最 (选填“左”或“右”)端;滑动变阻器上标有“”字样,表示 ,表示 .
(2)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现灯泡不亮,电流表没有示数,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 。
A.电流表坏了 B.滑动变阻器短路
C.灯泡处断路 D.灯泡处短路
(3)排除故障后,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,示数为 A,小灯泡正常工作时的电阻是 。
(4)用此电路 (选填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
试卷第1页,共3页
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