九年级物理上册人教版《欧姆定律》实验题期末专项练习
1.如图甲所示为“探究电流与电阻的关系”实验电路图。实验器材有:电压恒为4.5V的电源,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω和25Ω的4个定值电阻R,滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线若干。
(1)如图甲所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端,这样做的目的是为了 ;
(2)小刚分别用4个定值电阻进行实验,当电压表示数为 V时,读出电流表的示数,并根据实验数据绘制如图乙所示的I-R图像,分析图像可得到结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻 ;
(3)小刚用5Ω和25Ω的电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的阻值分别为R1和R2,则 。
2.如图甲所示,这是小明利用“伏安法”测量未知电阻阻值的实验电路图。(电源电压不变,滑动变阻器最大阻值为R)
闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,出现的故障可能是
;
(2)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则的阻值为 Ω;
(3)其他小组的同学提出:以上实验器材中不用电压表也可以测量出此电阻的阻值。电路设计如图丁,实验步骤:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,读出电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 端,读出电流表的示数为I2。则未知电阻阻值 。
3.在探究“电流与电阻的关系”实验中所选器材有:滑动变阻器、开关、电源各一个,电流表、电压表各一块,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示的实物电路。连接电路时,开关应处于 状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到 (选填“A”或“B”)端。
(2)小明将5Ω电阻连入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片在适当位置,记下此时电流表的示数;小明继续实验,将5Ω电阻换成10Ω电阻后,闭合开关,此时滑片应向 (选填“A”或“B”)端移动,眼睛同时观察 (选填“电流表”或“电压表”)示数直至达到实验目的。
(3)小明根据实验数据绘制了I-R的图像,如图丙所示。由图丙可知小明在“探究电流与电阻的关系”的过程中电压表示数为 V。由丙图像可以得到的实验结论是: 。
电阻R/Ω 10
电压U/V 2 3 4 5 6
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
【拓展】小明又利用上述器材探究“电流与电压的关系”,将滑片从一端移到另一端的过程中,收集的实验数据填入了上表中。分析可知,小明使用的变阻器的最大阻值为
Ω。
4.物理实验小组在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验。选用的器材有:小灯泡(额定电压为2.5V),两节新干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,若干导线。
(1)如图甲是亮亮连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上画“×”,并补画出正确的连线。
(2)正确处理后闭合开关发现小灯泡不亮,电压表的示数为0V,电流表有示数,产生这种现象的原因可能是 。
(3)排除故障后继续试验,调节滑动变阻器,此时电压表的示数为2.0V,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应向 (选填“左”或“右”)端移动滑片,直至电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为
Ω(结果保留一位小数)。
(4)亮亮测完小灯泡正常发光时的电阻后改变小灯泡电压又采集了三组数据如下表所示,他发现每次的电阻值大小不等,原因是
。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0
电流I/A
0.26 0.22 0.20
电阻R/Ω
7.7 6.8 5.0
【拓展】完成上述实验后,他们又找来了两个开关和已知最大阻值为R的滑动变阻器R1,设计了不用电流表测量这个小灯泡正常发光时电阻的电路,如图丙请你写出小灯泡正常发光时电阻的表达式。
①只闭合S和S1,调节R1使电压表示数为2.5V,此时小灯泡正常发光;
②只闭合S和S2,R1不动,调节R0,使电压表示数仍为2.5V:
③只闭合S和S2,将R1调至阻值最大,记录电压表的示数U'。
④电源电压用U表示,则小灯泡正常发光时的电阻RL= (用U、U'、R表示)。
5.小明探究“电流与电阻的关系”。实验器材为:6V蓄电池、开关S,电压表、电流表、滑动变阻器(40Ω 2A)、阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻。
(1)连接电路时,开关应 :滑动变阻器滑片应滑到 处(选填“A”或“B”);
(2)闭合开关S发现电流表有示数、电压表无示数,则电路故障不可能是___________
A.R0处发生短路; B.R0处发生断路; C.导线EG断路;
(3)排除故障后,小明先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V:再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验,此时应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动才能拿使电压表示数仍为2V;
(4)小红再分别将定值电阻15Ω、20Ω连入,根据实验所得的数据绘制出I-R图像,但她发现:当他接入阻值为25Ω的定值电阻时,无论怎么移动滑片都无法使电压表示数为2V了。为了完成5次实验,滑动变阻器的最大值应不小于 Ω。
6.小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线 ;
(2)闭合开关S,小明发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是
;
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表,由此得出的实验结论是:
。
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (填字母);
A变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
②小明选择了电压恒为6V的电源,5、10、15、20的定值电阻各一个。实验中,滑动变阻器的作用 。当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,应选用 (填字母)规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。
A“20 1A” B.“100 0.1A” C.“50 1A”
7.实验小组探究“电流与电压的关系”的实验
(1)连接电路时,开关应该 ;如图甲所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“A”或“B”)端;
(2)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉;
(3)分析实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(4)接着实验小组继续“探究电流与电阻的关系”的实验,如图丙所示,部分器材选用如下:电压为3V的电源,阻值为0~50Ω的滑动变阻器,10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个和其他器材,通过实验得到了如图丁所示的图像。
①实验时,先将10Ω定值电阻接入电路,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注意观察 (选填“电流表”或“电压表”)的示数;
②断开开关,在只取下10Ω的定值电阻,换成20Ω的定值电阻后,再闭合开关,此时应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
8.在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中,小潘利用稳压电源(恒为4.8V)、电阻箱(阻值可调节)、滑动变阻器(“60Ω 0.6A”)、电压表、电流表、导线若干做了如下实验。
(1)如图甲,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻 (选填“变大”或“变小”);
(2)为了电路安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端(选填“A”或“B”);
(3)小潘控制电阻箱接入电路的阻值一定,调节滑动变阻器接入电路的阻值,进行了5次实验,测得表1中的数据,其中第4次实验时,电压表指针如图乙所示,其示数为 V,通过实验数据的分析可得出: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 ;
表1
实验次数 1 2 3 4 5
0.5 1 1.5
3
0.1 0.2 0.3 0.5 0.6
表2
实验次数 1 2 3 4 5
5 10 15 20 30
0.6 0.3 0.2 0.15 0.1
(4)小潘实验时控制电压表的示数一定,通过移动变阻器滑片P和改变电阻箱R接入电路的阻值,进行了5次实验,测得表2中的数据,通过实验数据的分析可得出这个实验的操作是为了探究通过导体的电流与 的关系,本实验研究物理问题所用到的方法是 ;
(5)小潘按照(4)问的实验操作进行更多的数据探究,电阻箱接入电路的阻值不能超过 Ω。
9.小海同学用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片P向右移动时电流表示数变小,导线不交叉 ;
(2)连接电路时,开关应该 。闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于最
端;
(3)本实验中滑动变阻器的作用是 ;
(4)实验开始后,移动滑片P到某一位置时电压表示数如图乙所示,此时定值电阻两端的电压为 V;根据实验数据绘制出定值电阻R的图象如图丙所示。由图象可得:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)连接完电路后,小海发现电流表和电压表的位置互换了,如果闭合开关,则
(选填“电压表”或“电流表”)的指针可能有明显偏转;
(6)根据上面的电路图,还可以探究的实验是 。
10.某实验小组用图甲所示的电路进行“探究电流与电压的关系”实验;
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,导线不允许交叉;
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。为了找出故障,把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱b和c上,发现两表指针位置均和之前一样,进一步检查发现电流表完好,则电路的故障是
;
(3)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为 A。根据实验数据绘制出定值电阻R的图像如图丙中所示。由图像可得结论:导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比;
【拓展】①实验小组同学接下来将电压表改接在滑动变阻器两端,滑片P从一端移动到一端得出滑动变阻器的图像如图丙中b所示,请你根据该图像写出滑动变阻器两端电压U2和R两端电压U1的关系式:U2= ;
②实验小组同学接下来将定值电阻R换成R0,去掉电压表,电源电压不变,其他元素电流表量程均不变,进行改装做成一个可用电流表示数显示拉力大小的测力计模型如图甲所示,电流表示数随拉力的增大而增大。R0阻值为4Ω,滑动变阻器的电阻线为16cm,其阻值与长度成正比,滑片P左端固定在拉杆上,弹簧处于原长时,滑片于a端,弹簧电阻恒为1Ω,其余部分电阻不计,忽略弹簧、拉杆和拉环的重力及滑片与电阻丝的摩擦;
(1)虚线框内接线柱“1”应与 (选填“2”或“3”)连接;
(2)弹簧的伸长量与所受拉力F之间的关系如图乙所示,则测力计所能测得最大拉力是 ;
(3)由电流表改装的测力计,其刻度线分布 (选填“均匀”或“不均匀”)。
答案
1.(1)b;保护电路
(2)2;成反比
(3)1∶5
2.(1)定值电阻短路
(2)4
(3)a;
3.断开;A;A;电压表;2;电压一定时,电流与电阻成反比;20
4.;小灯泡短路;右;8.3;灯丝电阻随温度升高而增大;
5.(1)断开;B
(2)B
(3)B
(4) 50
6.(1)
(2)定值电阻短路
(3)电阻一定时,通过的电流与电压成正比
(4)B;控制定值电阻两端电压不变;C
7.(1)断开;A
(2)
(3)正比
(4)电压表;B;2
8.(1)变大
(2)B
(3)2.5;正比
(4)电阻;控制变量法
(5)100
9.(1)
(2)断开;右
(3)改变定值电阻两端电压
(4)2.2;正比
(5)电压表
(6)电流和电阻的关系
10.;cd间导线断路;0.2;;3;350 N;不均匀