【精品解析】教科版初中物理九年级上册单元测试-第五单元《欧姆定律》基础卷

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名称 【精品解析】教科版初中物理九年级上册单元测试-第五单元《欧姆定律》基础卷
格式 zip
文件大小 17.9MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-11-25 00:00:00

文档简介

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教科版初中物理九年级上册单元测试-第五单元《欧姆定律》基础卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
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阅卷人 一、选择题(本题共15小题;每小题2分,共30分)
得分
1.(2025·锦江) 如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图,电源电压为4V恒定不变,定值电阻有、、、、,通过实验绘制出了如图乙所示的图象,则下列说法中正确的是(  )
A.该实验过程中,R两端电压不断减小
B.R从换成后,应将滑片P向右移
C.本实验滑动变阻器的规格可以是“,”
D.实验结论:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A、探究电流与电阻关系,需要控制定值电阻两端电压不变,A错误;
B、根据串联分压,当定值电阻电阻增加,需要变阻器电阻变大增加分压,即 滑片P向右移 ,B正确;
C、电源电压为4V,根据欧姆定律计算可知灯的电压为2.5V,所以变阻器分压为1.5V,根据串联分压可知,电阻和变阻器的比值为:5:3,定值电阻最大阻值为25Ω,变阻器阻值为15Ω,C错误。
D、 实验结论:在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比 ,D错误
综上选B。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
2.(2024九上·威远期中)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是
A.电路两端有电压时,电路中一定有电流
B.电路中有电流时,电路两端一定有电压
C.导体的电阻由它两端电压和通过的电流决定,当电压、电流均为0时,电阻也为0
D.电压是形成电流的原因,能推动电荷定向自由移动,电荷定向自由移动的方向就是电流的方向
【答案】B
【知识点】电阻;影响电阻大小的因素;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A、电路两端有电压,但电路若不是通路(如开关断开),电路中就没有电流,所以电路两端有电压时,电路中不一定有电流,该选项错误。
B、电压是形成电流的原因,电路中有电流,说明电路两端一定有电压,该选项正确。
C、导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流无关,即使电压、电流均为0,电阻也不为0,该选项错误。
D、电压能推动电荷定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,而电荷包括正电荷和负电荷,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,该选项错误。
故答案为:B。
【分析】1、电流形成的条件:电路中有持续电流的条件是有电源(提供电压)且电路是通路。仅有电压,电路若断开,不会有电流。
2、电阻的特性:电阻是导体对电流的阻碍作用,其大小由导体自身的材料、长度、横截面积和温度决定,与外部的电压、电流无关。
3、电压与电流的关系:电压是形成电流的原因,有电流一定有电压,但有电压不一定有电流(电路需通路)。
4、电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
3.(2024九上·涪城期末)如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持不变,滑动变阻器的规格是“”。实验中,先在、两点间接入的电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换、间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻(  )
A.10Ω和20Ω B.20Ω和30Ω C.10Ω和40Ω D.30Ω和40Ω
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流和电阻关系时,需要保持电压一定,此时电压为2V,根据串联分压,利用滑动变阻器的最大电阻,,计算电压表处的电阻最大为R=20Ω,超过20Ω不能完成实验,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据串联电路分压规律,结合滑动变阻器的电阻,计算电压表处电阻的最大值。
4.(2024九上·湛江期末)在“探究电流跟电阻的关系”实验中,同学们绘制出的四条I﹣R图线如图所示,其中正确的图线是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:由欧姆定律可知,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,千万不能把顺序颠倒。
5.(2023九上·武汉期中)如图所示,在探究电流与电阻关系实验时。正确的操作是(  )
A.保持滑片的位置不动
B.保持电路中电流不变
C.保持不变,调节的滑片到不同的适当位置
D.更换,调节的滑片到不同的适当位置
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A、保持R2滑片位置不动,更换R1后,R1两端电压会改变,无法探究电流与电阻关系,A错误。
B、实验是要探究电流与电阻关系,需改变电阻,电流会随之改变,不是保持电流不变,B错误。
C、实验需要更换不同的R1来改变电阻,而不是保持R1不变,C错误。
D、更换R1(改变电阻),调节R2滑片使R1两端电压不变,符合实验操作,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、控制变量法:该实验运用控制变量法,控制电阻两端电压不变,改变电阻,探究电流与电阻的关系。
2、欧姆定律:实验依据欧姆定律,在电压U一定时,研究电流I与电阻R的关系,通过调节滑动变阻器保持电压U不变,改变电阻R,观察电流I的变化。
3、滑动变阻器的作用:在本实验中,滑动变阻器除了保护电路外,主要作用是通过改变自身接入电路的电阻,调节定值电阻两端的电压,使定值电阻两端电压保持不变,这体现了滑动变阻器在探究电流与电阻关系实验里的关键作用。
6.(2025·淄博)为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱检测装置,如图所示。电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)(  )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小
D.电压表与电流表示数的乘积变大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A、 当声音变强时 ,R电阻减小,根据欧姆定律,电源电压不变,所以电流增加,故电流表示数增加,电灯泡变亮,根据串联分压可知电灯泡的电压增加,电压表测量灯泡电压,所以电压表示数增加,所以电压表和电流表的乘积增加,电压表和电流表的比值为灯泡的电阻,灯泡电阻不变,所以比值不变,故D正确,ABC错误;
综上选D。
【分析】 本题考查动态电路分析,涉及串联电路特点和欧姆定律应用。需先分析电路连接,再根据声敏电阻阻值变化,结合串联电路特点和欧姆定律判断电表示数变化。
7.小刚同学用如图所示的电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”.在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是(  ).
A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动 D.将电池个数增加
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】探究“一段电路中电流跟电阻的关系”的实验中,要保持定值电阻的电压不变,所以 当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后, 需要增加变阻器的分压,即增加其电阻,向右移动滑片,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】要探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,需控制电压不变。当A、B间电阻由5Ω换为10Ω时,根据串联电路特点,需通过调整变阻器使A、B间电压保持不变,进而分析滑片移动方向。
8.如图所示,电源电压不变,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω.下列说法中错误的是(  )
A.只闭合S,电流表 的示数比为1:1
B.只闭合S,电压表 的示数比为1:3
C.闭合 电压表 的示数比为5:11
D.闭合S、S1、S2,电流表 的示数比为3:5
【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB、 只闭合S, R1和R3串联,A1和A2测量电路的电流,V1测量R1两端电压,V2测量电源两端电压,根据串联电路电流规律可知, 电流表 的示数比为1:1 ,根据串联分压可知,R1:(R1+R3)=U1:U=1:3,故AB正确;
C、 闭合 R1和R2并联之后与R3串联,电压表V1测量并联部分的电压,V2测量电源电压,根据电阻的并联计算可知并联的电阻R=,根据串联分压可知R并:(R并+R3)=U1‘:U’=3:11;故C错误;
D、 闭合S、S1、S2, R1和R2并联,A1测量R1支路电流,A2测量干路电流,并联电路的电阻为1.2Ω,根据并联分流可知,故D正确。
综上选C。
【分析】 本题需根据电路的不同连接状态,结合串并联电路的电流、电压规律及欧姆定律,逐一分析选项。
9.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15 V 1.0 A”字样,乙标有“10 V 0.5A”字样.现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度的影响)(  ).
A.25 V B.35 V C.17.5 V D.12.5 V
【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】串联电路电流处处相等,所以电路中最大电流为0.5A,根据欧姆定律计算可知甲灯泡的电阻为、,同理计算可知,甲两端电压为U甲=IR=0.5A×15Ω=7.5V,所以总电压U=U甲+U乙=7.5V+10V=17.5V,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】 要解决串联电路两端允许加的最高电压问题,需先明确串联电路中电流的特点(电流处处相等),再结合两灯泡的额定电流确定电路允许的最大电流,接着利用欧姆定律求出两灯泡的电阻,最后根据串联电路总电压等于各部分电压之和计算最高电压。
10.在如图所示的四个电路中,电源两端电压保持不变,若定值电阻R 的阻值已知,则在不拆卸元件的情况下不能测出电阻 Rx阻值的电路是(  ).
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、V1测量R两端电压,根据欧姆定律计算电路电流,V2测量Rx两端电压,同理计算其电阻,故A错误;
B、电压表测量Rx电压,电流表测量Rx电流,根据欧姆定律计算Rx,故B错误;
C、两电阻并联,电流表测量R的电流,进而结合欧姆定律计算电源电压,但是无法测量通过Rx的电流,所以不能测量Rx,故C正确;
D、两电阻并联,电流表A1测量R的电流,进而结合欧姆定律计算电源电压,即Rx的电压,A2测量通过Rx的电流,根据欧姆定律计算Rx,故D错误。
综上选C。
【分析】 本题核心是利用伏安法测电阻的原理,通过分析各电路中能否同时测量 Rx的电压和电流,判断能否求出Rx的阻值。关键在于理解串联、并联电路的电流和电压特点,以及伏安法的适用条件。
11.(2024九上·邯郸月考)关于伏安法测电阻实验,下列说法错误的是(  )
A.原理是公式
B.用到的测量工具是电压表和电流表
C.滑动变阻器与待测电阻串联,起到调节待测电阻两端电压及保护电路的作用
D.无论测量对象是定值电阻还是小灯泡电阻,都可以多次测量求平均值来减小误差
【答案】D
【知识点】误差及其减小方法;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、 伏安法测电阻的原理是欧姆定律变形公式,A正确。
B、 实验中用电压表测量电阻两端电压,电流表测量通过电阻的电流,因此用到的测量工具是电压表和电流表,B正确。
C、 滑动变阻器与待测电阻串联,既能通过调节阻值改变待测电阻两端电压(实现多次测量),又能在电路中起到保护作用,C正确。
D、 定值电阻的阻值基本不变,多次测量求平均值可减小误差;但小灯泡的电阻随温度升高而增大,多次测量的目的是探究电阻与温度的关系,不能通过求平均值减小误差,因此D错误。
故选D。
【分析】本题核心考查伏安法测电阻的实验原理、器材、滑动变阻器的作用及多次测量的目的:
实验原理:基于欧姆定律,通过测量电压和电流计算电阻;
器材作用:电压表测电压、电流表测电流,滑动变阻器串联在电路中调节电压和保护电路;
多次测量的区别:定值电阻阻值稳定,多次测量求平均值可减小误差;小灯泡电阻随温度变化,多次测量是为了探究电阻与温度的关系,而非求平均值减小误差。
常见易错点:
忽略小灯泡电阻的热敏特性,误将其与定值电阻的多次测量目的混淆;
对滑动变阻器在电路中的“调节电压”和“保护电路”双重作用理解不全面。
解题关键:明确定值电阻与小灯泡电阻的本质区别(是否随温度变化),准确判断多次测量的目的。
12.(2024九上·哈尔滨期中)同学们通过实验研究小灯泡的电阻,设计了如图所示的电路,下列说法错误的是(  )
A.测量小灯泡电阻的原理是欧姆定律
B.规范操作,闭合开关,若灯泡不发光,一定是有电路故障
C.电路完好,向左调节滑片,会观察到灯泡逐渐变亮
D.通过实验,可得出灯丝电阻跟温度的关系
【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.测量小灯泡电阻,需要测量其两端的电压和通过其的电流,根据欧姆定律公式,通测出小灯泡的电阻,故A正确,不符合题意;
B.闭合开关后,发现小灯泡不发光的原因很多,如小灯泡短路,灯座接触不良或者小灯泡的电流太小,无法正常发光等,故B错误,符合题意;
C.向左滑动滑片,变阻器电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律和串联电路电流的特点,总电流变大,所以小灯泡逐渐变亮,故C正确,不符合题意;
D.通过改变小灯泡的亮度改变灯丝的温度,进而探究灯泡的电阻与温度的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
13.(2024九上·石家庄期中)小文用等效思想测电阻Rx的阻值,电路如图,其中R2是可调节且可直接读数的电阻箱。测量步骤如下,其中有错误的步骤是(  )
A.闭合S1和S2前,为保护电路,把R1和R2的阻值都调到最大
B.闭合S1,将S2接到a点,适当调节滑片P的位置,记下电流表示数I
C.闭合S1,将S2接到b点,适当调节滑片P和电阻箱R2的阻值,使电流表示数仍为I
D.记录此时电阻箱连入电路的阻值R2,则未知电阻Rx的阻值Rx=R2
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】本题的核心为记录电流的数据,当电流表示数相同时,通过电阻箱的示数,来显示未知电阻,实验的主要步骤有:(1)为保护电路,闭合S1和S2前,把R1和R2的阻值都调到最大; (2)闭合S1,将S2接到a点,适当调节滑片P的位置,记下电流表示数I; (3)闭合S1,将S2接到b点,仅调节调节电阻箱R2的阻值,保持变阻器电阻不变,使电流表示数仍为I; (4)记录此时电阻箱连入电路的阻值R2,Rx=R2,故C错误,符合题意,ABD正确,不符合题意。
故选C。
【分析】1、使用电阻箱测量未知电阻的电阻,核心思想为等效代替法,即通过调节电阻箱电阻,使得电路的电流和接未知电阻的电路电流相同。
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出。
14.如图所示, ,则开关S断开和闭合时,M、N间的电阻分别为(  ).
A.9Ω,3Ω B.9Ω,0Ω C.1Ω,0Ω D.1Ω,9Ω
【答案】C
【知识点】电路的三种状态;电阻的串联
【解析】【解答】据图可知,开关S断开, 电阻 R1、R2、R3 并联连接 ,总电阻为,开关S闭合,电阻被短路,所以总电阻为0Ω,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】 要解决开关S断开和闭合时M、N间的电阻,需分别分析两种状态下电路的连接方式,再利用串并联电路的电阻计算公式求解。串联电阻总阻值为各电阻之和,短路时电流不经过短路部分,对应电阻视为0。
15.如图所示,将灯L1、L2分别按图甲、乙两种方式接在电压均为U 的两个电路中,在图甲中灯L1的功率为4 W,在图乙中灯L1的功率为9W.设灯丝电阻不变,下列说法中不正确的是(  ).
A.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2:3
B.L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1
C.甲图中灯L1、L2的功率之比是2:1
D.甲、乙两图中电路消耗的总功率之比是3:2
【答案】D
【知识点】功率的计算;并联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、甲乙图中灯泡L1的功率分别为4W和9W,根据P=计算可知,故A错误;
B、图乙电灯泡的电源为U,甲图灯泡的电压为,所以L2两端的电压为,根据串联分压可知 L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1 ,故B正确;
C、根据P=UI计算可知,电流相同,电压之比等于电功率之比,所以 甲图中灯L1、L2的功率之比是2:1 ,故C正确;
D、甲图中电阻较大,根据P=分析可知,甲图消耗的总功率较小,故D错误。
综上选D。
【分析】 本题需结合电功率公式、串联与并联电路的特点,通过设未知数建立方程来分析各选项。首先明确串联时电流相同、并联时电压相同,利用功率公式建立等式,求出电阻关系,再逐一分析选项。
阅卷人 二、填空题(本题共13小题;每空1分,共34分)
得分
16.(2025九上·澄海期末) 如图甲所示,在“探究电流与电压的关系”时,连接好电路后,闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,电路的故障可能是定值电阻   (选填“短路”或“断路”),实验中滑动变阻器可以起到改变   两端电压的作用,实验结束后根据数据画出如图乙图像,分析可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成   。
【答案】断路;定值电阻;正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 电压表有示数,电流表无示数 ,说明和电压表并联的定值电阻R断路,所以电压表串联在电路中,即定值电阻断路, 滑动变阻器改变滑片位置,可以改变定值电阻的电压,由电路图可知 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比;
综上 第1空、 断路; 第2空、定值电阻; 第3空、 正比;
【分析】1、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
2、欧姆定律:公式为U=IR,所以电阻一定时,导体中的电流与其电压成正比.
17.(2025九上·新都期末)如图所示是“探究通过导体电流与电压关系”的实验数据,该实验采用的研究方法是   ,根据实验数据可看出:在电阻一定时,通过导体的电流与电压成   。
U/V 3.0 2.0 1.0
I/A 0.60 0.40 0.20
【答案】控制变量法;正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 解:本实验研究电流与电压之间的关系,需要控制电阻的阻值不变,所采用的方法是控制变量法;由表格数据可知,每组电压与电流的比值为定值,所以可得结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
故答案为:控制变量法;正比。
【分析】 研究一个物理量与多个因素的关系时,一般要用到控制变量法;分析表格中数据,得出结论。
18.(2024九上·云浮期末)小明通过实验得到两个定值电阻、对应的关系图象,如图所示。由图象得出,当电阻一定时,通过导体电流与导体两端的电压成   关系;定值电阻   填“”“”或“”。
【答案】正比;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】根据图象,两电阻是正比例图像,可得出,当电阻一定时,通过导体电流与导体两端的电压成正关系;当电压相同时,通过R1的电流较大,根据,电阻较小,则定值电阻R1【分析】定值电阻的电流和电压成正比;电压一定时,电流越大,电阻越小。
19.(2025九上·南宁期中)如图所示,闭合开关后,滑动变阻器 R2的滑片在某两点间移动时,电流表的示数在 1A~2A 之间变化,电压表的示数在 6V~9V 之间变化,则定值电阻 R1的阻值为   Ω,电源电压为   V。
【答案】3;12
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】据图可知,电压表测量变阻器电压,定值电阻电压为电源电压和变阻器电压示数的差值,所以电压表变化和电流的变化的比值为定值电阻,所以,电压表示数为6V,此时变阻器电阻较小,根据欧姆定律和串联电压规律分析可知U=6V+2A×3Ω,解得电源电压为12V.
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
20.(2025九上·南海月考) 如图所示,当开关闭合、断开时,灯泡和灯泡的连接方式是   ,若电流表的示数为,则通过灯泡的电流是   ;当和都闭合时,灯泡   (选填“发光”或“不发光”)。
【答案】串联;0.2;不发光
【知识点】串、并联电路的设计;电路的动态分析
【解析】【解答】电路连接方式判断
第1空:当开关闭合、断开时,电流从电源正极流出,依次经过、电流表A、、后回到电源负极,电流路径唯一,因此和的连接方式为串联。
第2空:串联电路的核心规律是电流处处相等,已知电流表测量的是串联电路的电流,示数为,因此通过的电流与电流表示数相同,为。
第3空:当和都闭合时,的闭合使两端被导线直接连通,发生局部短路,电流不再经过,因此不发光。
综上,(1)第1空答案:串联;第2空答案:;第3空答案:不发光。
【分析】本题考查串联电路的特点与短路的判断:
电路连接方式:判断串联的关键是电流路径是否唯一,电流依次通过各用电器则为串联,这是解答第1空的核心依据。
串联电路电流规律:“电流处处相等”是串联电路的基本性质,需明确电流表测量的是整个串联电路的电流,进而推导通过单个用电器的电流,对应第2空的解答。
短路的影响:局部短路的本质是用电器两端被导线短路,导致无电流通过该用电器,因此用电器不工作,这是第3空的判断逻辑。
解题关键:通过分析电流路径明确电路连接方式,熟练运用串联电路电流规律,准确判断短路对用电器工作状态的影响。常见易错点是对短路的定义理解模糊,误将“短路”等同于“电路断路”,需明确短路时电路仍导通,但被短路的用电器无电流通过。
21.(2025九下·衡阳竞赛)图甲是某校物理学习小组利用压敏电阻发明的一种称重装置的电路,压敏电阻. 与所受压力F 的关系如图乙所示。 在测量中起到微调作用,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15 V。若在某次测量时,先将 调至最右端,当 上空载时,压敏电阻的阻值为   Ω;再把物体甲放在压敏电阻上时,甲对压敏电阻的压力为400 N,先后电压表示数变化了6 V,电流表示数变化了0.2A,则电源电压为   V。 在测量微调过程中,在保证电路安全的前提下,将 调至最左端,可使称量的最大重量值为 1000 N,则 的最大阻值为   Ω。
【答案】60;18;5
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】据图可知,当F=0N,Rx=60Ω, 甲对压敏电阻的压力为400 N ,此时Rx'=15Ω,根据欧姆定律计算可知,根据欧姆定律以及串联电路电压规律可知U=I×90Ω;U=(I+0.2A)×45Ω。解得U=18V; 将 调至最左端, 称量的最大重量值为 1000 N ,此时Rx''=5N,此时电流为06A,总电阻R=,所以R1=30Ω-5Ω=25Ω,所以R2=30Ω-25Ω=5Ω。
【分析】 首先,根据图乙获取压敏电阻空载时的阻值。然后,通过设未知数,利用欧姆定律和电压、电流变化关系列出方程求解电源电压。最后,根据最大称量值确定压敏电阻阻值,再结合电路安全条件和欧姆定律求出R2的最大阻值。
22.(2024·青羊模拟)在“伏安法测电阻”的实验中,常采用如图所示的电路图,实验中用滑动变阻器来改变   以便多次测量,这样做的目的是通过求电阻的平均值以   。
【答案】待测电阻两端电压和电路中电流;减小误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻中,调节变阻器接入电路的阻值,改变定值电阻两端电压和电流,实现多次测量,计算平均值来减小误差。
【分析】测量电阻时,调节滑片位置, 改变电流和电压,实现多次测量,计算平均值,减小误差。
23.(2024九上·临洮期末)实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻的阻值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能较大。为了减小误差,需要多次测量,应该在电路中串联一个   。他们利用改进后的电路进行实验,并绘制出的电压—电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中,   是他们绘制出的图线。
【答案】滑动变阻器;A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】利用伏安法测量电阻时,为了减小误差,需要多次测量,电路中需要串联滑动变阻器;定值电阻的电流和电压成正比,是过原点的直线,A是定值电阻的图像。
【分析】电路中串联滑动变阻器,可以调节滑片实现多次测量减小误差。
24.(2024·青羊模拟)小南在“伏安法测电阻”的实验中,使用了两节新的干电池,被测电阻约为10Ω左右,则在实验中电流表的量程选用   。实验中小南多次改变了滑动变阻器滑片的位置,其目的是为了    。
【答案】0~0.6A;测量电阻时取平均值,以减小误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】由实验中使用了两节新的干电池,可知电源电压U=3V;
根据欧姆定律得,电路最大电流: ,由此确定电流表选择小量程,即0~0.6A;
实验中多次改变了滑动变阻器滑片的位置,获得多组电压和电流数据,其目的是为了测量电阻时取平均值,以减小误差。
故答案为:0~0.6A;测量电阻时取平均值,以减小误差。
【分析】由实验中使用了两节新的干电池,可知电源电压;根据欧姆定律可求出电路电流,由此确定电流表选择的量程;
多次测量取平均值可减小误差。
25.(2025九上·南宁期中)两个定值电阻分别标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”字样,将它们串联起来等效总电阻为   Ω;若将它们并联,干路最大电流允许是   A。
【答案】15;1.5
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电阻的串联可知,总电阻R=5Ω+10Ω=15Ω,并联电路电压相同,最大电压为两个电阻的电压最小值,U1=I1R1=5Ω×1A=5V,U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V,所以并联电路电源电压为5V,此时I1=1A,I2=,所以总电流I=I1+I2=1.5A。
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
26.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.开关S闭合后,滑片 P 在滑动变阻器. 的某两点之间滑动的过程中,电流表的示数变化范围是1 A~2A,电压表的示数变化范围是 4 V~8V.则定值电阻. =   Ω,电源电压    。
【答案】4;12
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】据图可知,电阻和变阻器串联,电压表测量变阻器两端电压,变阻器电阻变大,电流减小,根据串联分压可知,电压表示数增加,所以电压表示数为8V,对应最小电流为2A,根据欧姆定律可列式,当变阻器最小时,电压表示数最小,电流表示数最大,同理可列,解得U=12V;R1=4V。
【分析】 本题关键是利用**串联电路电压关系**和**欧姆定律**,通过“滑片移动时电流与电压的变化范围”建立方程组求解。解题核心在于明确串联电路中各部分电压的和等于电源电压,以及电流与电压、电阻的定量关系。
27.(2025·潮阳模拟)班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=15Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如题乙所示,电流表量程为0~0.6A,不计踏板所受重力。闭合开关,当体重计空载时,电路中的电流为0.2A,此时R的阻值为   Ω,电源电压为   V.当测量质量为60kg的同学时,电流表示数为   A.(g取10N/kg)
【答案】45;12;0.4
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】体重为0N,根据图乙分析可知R=45Ω,根据电阻的串联以及欧姆定律分析可知,电源电压; 当测量质量为60kg的同学时 ,R=15Ω,根据电阻的串联和欧姆定律分析可知 电流表示数为
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
28.(2025九上·珠海期中)在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻 R1的阻值为 20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为   V. 通过定值电阻 R2的电流为   A,R2的阻值为   Ω
【答案】4;0.8;5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 根据图片可知,闭合开关后,R1与R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路电流。
根据并联电路I总=I1+I2可知,电流表A2的示数肯定大于A1的示数,
所以电流表A2选用量程为0~3A,分度值为0.1A,则示数为1A;
电流表A1选用量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.2A。
此时电源电压U=U1=I1R1=0.2A×20Ω=4V;
通过定值电阻R2的电流为I2=I总-I1=1A-0.2A=0.8A;
R2的阻值为。
【分析】 首先根据并联电路的电流特点比较两个电流表的示数大小,然后根据指针位置分别读出它们的示数。根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据欧姆定律可知定值电阻R2的阻值。
阅卷人 三、实验探究题(本题共4小题;每空1分,共18分)
得分
29.(2025·宿迁)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
乙:
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完整,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是   。
(3)闭合开关,电流表无示数、电压表有示数,则发生的故障是   。
(4)某小组实验数据如图乙所示,则该电阻值是   Ω(结果保留1位小数);接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I—U图像如图丙,则其中   (选填“a”或“b”)阻值更大。
【答案】(1)
(2)
(3)电阻 R 断路
(4)10.1;a
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)变阻器阻值最大接入电路,所以右下角接入电路,据此作图:
(2) 测量定值电阻阻值的实验原理是;
(3) 闭合开关后,电流表无示数说明电路存在断路;电压表有示数说明电压表能与电源正负极连通,即电压表和电源之间的电路正常, 因此故障为电阻R断路;
(4)根据表格数据以及欧姆定律,计算可知 第1次 电阻的阻值,第2次 电阻的阻值,第3次 电阻的阻值,所以平均值R=10.1Ω。a图像的斜率大,所以a的阻值大。
【分析】伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律U=IR计算待测电阻的阻值。
电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
30.(2025九下·衡阳竞赛)用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。电源电压为6 V不变,滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“10 Ω,3 A”“20Ω,0.5 A”“36Ω,1 A”字样),电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移至   (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,电流表和电压表都无示数,移动滑片P,两表指针不偏转。将与电压表“一”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则故障可能为   。
(3)分别接入五个不同阻值的电阻,保持电源电压6 V不变,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,绘制了如图乙所示图像;实验中选取的滑动变阻器是   (填“10 Ω 3A”“20 Ω 0.5 A”或“36 Ω 1 A”),结合所选的滑动变阻器,把五个定值电阻分别接入电路完成实验,定值电阻两端控制不变的电压最小是   V。
【答案】(1)B
(2)导线 BC间断路
(3)“36Ω 1 A”;1.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至接入电路电阻最大的一端。由图甲可知,滑片移至B端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(2) 导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转, 所以BC之间断路,导致电压表串联接入电路;
(3)电流最小为0.2A,电阻为12Ω,此时定值电阻两端电压为2.4V,所以变阻器两端电压为6V-2.4V=3.6V,此时变阻器电阻,据乙可知,最大电流为0.6A,所以选择36Ω 1A的变阻器;变阻器最大电阻为36Ω,定值电阻最大电阻为12Ω,根据串联分压可知,U变:U定=3:1,所以U定=6V×0.25=1.5V.
【分析】(1)根据滑动变阻器的使用规则,闭合开关前应使其接入电路的电阻最大,从而确定滑片位置。
(2)通过电流表和电压表的示数情况以及电压表试触结果来判断电路故障。
(3)根据图像数据和串联电路特点计算滑动变阻器最大阻值,再结合滑动变阻器规格确定所选变阻器,最后根据变阻器规格计算定值电阻两端最小控制电压。
31.阅读下列材料,并回答问题.
在伏安法测电阻的实验中,可以有以下两种测量方法,分别叫内接法和外接法.如图所示,分别为实验电路的一部分.电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫作内阻,电流表的内阻非常小,约为 所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为 ,连入电路中通过的电流很小 ,所以在电学实验中,通过它的电流常常忽略不计.但在实际测量中,这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差.
博涵同学带领创新实验小组的同学在仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为 小组同学们为了减小实验误差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值.
若你也作为博涵创新实验小组的一员,在测量R1=5Ω的阻值时,请你回答:
(1)此实验中你们选择的恰当方法是____(填序号).
A.内接法 B.外接法
(2)用你们选择的方法测得的电阻值比真实值   (填“偏大”或“偏小”).
(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因.
   
【答案】(1)B
(2)偏小
(3)若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的真实电流和通过电压表的电流之和,故电流表示数比通过定值电阻的电流偏大,由欧姆定律可知,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】 (1)在伏安法测电阻中,当被测电阻远小于电压表内阻 时,应采用外接法(将电压表并联在被测电阻两端)。已知 R1 = 5Ω,远小于电压表内阻,所以选择外接法,对应选项B。
(2)(3)外接法中,电压表与被测电阻并联,电流表测的是流过被测电阻和电压表的总电流 ,所以电流表示数偏大,电压测量正确,结合欧姆定律计算可知,电阻测量偏小;
【分析】(1)需依据被测电阻与电压表、电流表内阻的大小关系选择测量方法;
(2)要结合所选方法分析测量值与真实值的大小关系;
(3)需利用欧姆定律,通过分析电压和电流的测量误差来解释结果偏差。
32.在测定一个未知电阻 Rx的阻值时,小明和小亮设计了如图甲所示的电路,其中R1 是电阻箱,S1 为单刀双掷开关.
(1)闭合开关S后,把开关S1 接到触点1,调节滑动变阻器R,使电流表到一个合适的示数I;把开关 S1 接到触点2后,小明和小亮采取了不同的实验操作.
小明的操作:保持滑片 P 的位置不变,只调节电阻箱R1,直到电流表示数为I;
小亮的操作:同时调节滑片 P 和电阻箱R1,直到电流表示数为I。
你认为两人的操作中,   的操作是正确的.
(2)选择正确的操作后,电阻箱 R1示数如图乙所示,其读数为   Ω,待测电阻R 的阻值应为   Ω
【答案】(1)小明
(2)108;108
【知识点】欧姆定律及其应用;电阻箱的使用
【解析】【解答】(1) 小明操作保持滑片 P位置不变,仅调节电阻箱R1,此时电路中电流由电源电压和总电阻决定,因滑片位置不变,总电阻变化仅由R1改变引起,能保证电流为I时R1与Rx等效;小亮操作同时调节滑片P和R1,无法确保电流为I时 R1与 RX等效,故小明的操作正确。
(2) 电阻箱读数规则为各旋钮指针所指数字乘以对应倍数后相加。观察图乙, 电阻箱读数为108Ω,所以待测电阻的阻值为108Ω。
【分析】 (1)依据等效替代法原理,分析操作中是否保证电路中电流由相同因素决定以确定正确操作;
(2)要掌握电阻箱读数方法,再利用等效替代得出待测电阻阻值。
阅卷人 四、计算题(本题共3小题;每小题6分,共33分)
得分
33.(2025九上·南宁期中)图甲为测定水箱内水量的电路原理图,水箱位于压力传感器 R 上,R 阻值随水量变化的关系如图乙所示:将电流表改装成水量表,水箱内水量的变化可通过电流表示数的变化显示出来如图丙所示:定值电阻 R0阻值为 5Ω,电源电压恒为 9V;电流表的测量范围为 0~0.6A,当该水箱加满水时,电流表指针恰好指示最大刻度。求:
(1)水箱水量为0L 时电流表的示数;
(2)小明认为当电流表示数为最大刻度示数的一半时,实际水量也恰好为满水时水量的一半;小亮认为当电流表示数为最大刻度示数的一半时,实际水量低于满水时水量的一半;请通过计算说明哪位同学的观点是正确的;
(3)电流表被另借他用,若在电路中换一个测量范围为 0~3V 电压表作为水量表,该水箱加满水时电压表指针恰好指示最大刻度。为实现该要求,电压表应该并联在哪个元件两端,请列出关系式并进行解释。
【答案】(1)解:据图乙可知,水量为 0 时 ,R=40Ω,此时的电流 I0=。
(2)解:电流 0.3A 时,总电阻 R 总=,根据电阻的串联可知R=30Ω-5Ω=25Ω,对应水量小于 45L,小亮观点正确。
(3)解:电压表最大示数为3V,此时水箱水量最大,电阻最小,根据串联分压可知,此时R分压小,所以电压表并联在R0两端,满水时R0=5Ω,R=10Ω,此时串联分压可知,U0=9V×=3V。符合量程 。
【知识点】并联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图乙分析可知水量为 0 时 的R,根据欧姆定律计算电路的电流;
(2)电流 0.3A 时,根据欧姆定律计算总电阻R 总,根据电阻的串联可知R,根据图乙计算对应水量分析谁的观点正确;
(3)电压表最大示数为3V,此时水箱水量最大,电阻最小,根据串联分压可知,此时R分压小,所以电压表并联在R0两端,满水时R0=5Ω,R=10Ω,此时串联分压可知计算R0两端的电压U0是否符和题意。
34.(2025·盐城)图甲为科技小组设计的模拟电路,用手测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
【答案】(1)解:由图乙可知,在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程,说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐,因此每次所用时间为1.2 s;则1 min 内可完成的个数为
(2)解:触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1A,此时光敏电阻R2的阻值为
(3)解:触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1 A,由图甲可知两个电阻串联,则电源电压为①
未触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 3.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.3 A,则电源电压为②
解①②得,
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由图乙可知,在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程,说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐,据此计算完成1次的时间,进而分析1 min 内可完成的个数;
(2)触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 ,由图丙可知此时电路中电流I ,根据欧姆定律计算R2的阻值;
(3)触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2,由图丙可知此时电路中电流I ,根据串联电路规律以及欧姆定律可列;未触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2' ,由图丙可知此时电路中电流I',根据串联电路规律以及欧姆定律可列 ,据此计算电源电压。
35.如图甲所示,额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压为24V.灯泡L的I-U图象如图乙所示.当灯泡正常发光时,求:
(1)通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率.
(2)滑动变阻器接入电路的阻值.
【答案】(1)解:灯泡的电压为20V,电流为0.4A,所以灯泡的电功率P=UI=20V×0.4A=8W.
(2)解:变阻器电压为24V-20V=4V,电流为0.4A,所以变阻器电阻R=10Ω
【知识点】功率的计算;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)灯泡正常发光时的电压等于其额定电压,从灯I-U图象中找到该电压对应的电流,再利用电功率公式计算电功率;
(2)先根据串联电路特点求出滑动变阻器两端的电压,再结合第1小问得到的电流,利用欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的阻值。
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教科版初中物理九年级上册单元测试-第五单元《欧姆定律》基础卷
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 三 四 总分
评分
阅卷人 一、选择题(本题共15小题;每小题2分,共30分)
得分
1.(2025·锦江) 如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图,电源电压为4V恒定不变,定值电阻有、、、、,通过实验绘制出了如图乙所示的图象,则下列说法中正确的是(  )
A.该实验过程中,R两端电压不断减小
B.R从换成后,应将滑片P向右移
C.本实验滑动变阻器的规格可以是“,”
D.实验结论:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
2.(2024九上·威远期中)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是
A.电路两端有电压时,电路中一定有电流
B.电路中有电流时,电路两端一定有电压
C.导体的电阻由它两端电压和通过的电流决定,当电压、电流均为0时,电阻也为0
D.电压是形成电流的原因,能推动电荷定向自由移动,电荷定向自由移动的方向就是电流的方向
3.(2024九上·涪城期末)如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持不变,滑动变阻器的规格是“”。实验中,先在、两点间接入的电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换、间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻(  )
A.10Ω和20Ω B.20Ω和30Ω C.10Ω和40Ω D.30Ω和40Ω
4.(2024九上·湛江期末)在“探究电流跟电阻的关系”实验中,同学们绘制出的四条I﹣R图线如图所示,其中正确的图线是(  )
A. B.
C. D.
5.(2023九上·武汉期中)如图所示,在探究电流与电阻关系实验时。正确的操作是(  )
A.保持滑片的位置不动
B.保持电路中电流不变
C.保持不变,调节的滑片到不同的适当位置
D.更换,调节的滑片到不同的适当位置
6.(2025·淄博)为保持教室安静的学习环境,小明设计了噪声强弱检测装置,如图所示。电源电压不变,声敏电阻R的阻值随声音的增强而减小。闭合开关,当声音变强时(灯丝电阻不变)(  )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变小
C.电压表与电流表示数的比值变小
D.电压表与电流表示数的乘积变大
7.小刚同学用如图所示的电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”.在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是(  ).
A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动 D.将电池个数增加
8.如图所示,电源电压不变,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω.下列说法中错误的是(  )
A.只闭合S,电流表 的示数比为1:1
B.只闭合S,电压表 的示数比为1:3
C.闭合 电压表 的示数比为5:11
D.闭合S、S1、S2,电流表 的示数比为3:5
9.实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15 V 1.0 A”字样,乙标有“10 V 0.5A”字样.现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度的影响)(  ).
A.25 V B.35 V C.17.5 V D.12.5 V
10.在如图所示的四个电路中,电源两端电压保持不变,若定值电阻R 的阻值已知,则在不拆卸元件的情况下不能测出电阻 Rx阻值的电路是(  ).
A. B.
C. D.
11.(2024九上·邯郸月考)关于伏安法测电阻实验,下列说法错误的是(  )
A.原理是公式
B.用到的测量工具是电压表和电流表
C.滑动变阻器与待测电阻串联,起到调节待测电阻两端电压及保护电路的作用
D.无论测量对象是定值电阻还是小灯泡电阻,都可以多次测量求平均值来减小误差
12.(2024九上·哈尔滨期中)同学们通过实验研究小灯泡的电阻,设计了如图所示的电路,下列说法错误的是(  )
A.测量小灯泡电阻的原理是欧姆定律
B.规范操作,闭合开关,若灯泡不发光,一定是有电路故障
C.电路完好,向左调节滑片,会观察到灯泡逐渐变亮
D.通过实验,可得出灯丝电阻跟温度的关系
13.(2024九上·石家庄期中)小文用等效思想测电阻Rx的阻值,电路如图,其中R2是可调节且可直接读数的电阻箱。测量步骤如下,其中有错误的步骤是(  )
A.闭合S1和S2前,为保护电路,把R1和R2的阻值都调到最大
B.闭合S1,将S2接到a点,适当调节滑片P的位置,记下电流表示数I
C.闭合S1,将S2接到b点,适当调节滑片P和电阻箱R2的阻值,使电流表示数仍为I
D.记录此时电阻箱连入电路的阻值R2,则未知电阻Rx的阻值Rx=R2
14.如图所示, ,则开关S断开和闭合时,M、N间的电阻分别为(  ).
A.9Ω,3Ω B.9Ω,0Ω C.1Ω,0Ω D.1Ω,9Ω
15.如图所示,将灯L1、L2分别按图甲、乙两种方式接在电压均为U 的两个电路中,在图甲中灯L1的功率为4 W,在图乙中灯L1的功率为9W.设灯丝电阻不变,下列说法中不正确的是(  ).
A.甲、乙两图中灯L1两端的电压之比是2:3
B.L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1
C.甲图中灯L1、L2的功率之比是2:1
D.甲、乙两图中电路消耗的总功率之比是3:2
阅卷人 二、填空题(本题共13小题;每空1分,共34分)
得分
16.(2025九上·澄海期末) 如图甲所示,在“探究电流与电压的关系”时,连接好电路后,闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,电路的故障可能是定值电阻   (选填“短路”或“断路”),实验中滑动变阻器可以起到改变   两端电压的作用,实验结束后根据数据画出如图乙图像,分析可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成   。
17.(2025九上·新都期末)如图所示是“探究通过导体电流与电压关系”的实验数据,该实验采用的研究方法是   ,根据实验数据可看出:在电阻一定时,通过导体的电流与电压成   。
U/V 3.0 2.0 1.0
I/A 0.60 0.40 0.20
18.(2024九上·云浮期末)小明通过实验得到两个定值电阻、对应的关系图象,如图所示。由图象得出,当电阻一定时,通过导体电流与导体两端的电压成   关系;定值电阻   填“”“”或“”。
19.(2025九上·南宁期中)如图所示,闭合开关后,滑动变阻器 R2的滑片在某两点间移动时,电流表的示数在 1A~2A 之间变化,电压表的示数在 6V~9V 之间变化,则定值电阻 R1的阻值为   Ω,电源电压为   V。
20.(2025九上·南海月考) 如图所示,当开关闭合、断开时,灯泡和灯泡的连接方式是   ,若电流表的示数为,则通过灯泡的电流是   ;当和都闭合时,灯泡   (选填“发光”或“不发光”)。
21.(2025九下·衡阳竞赛)图甲是某校物理学习小组利用压敏电阻发明的一种称重装置的电路,压敏电阻. 与所受压力F 的关系如图乙所示。 在测量中起到微调作用,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15 V。若在某次测量时,先将 调至最右端,当 上空载时,压敏电阻的阻值为   Ω;再把物体甲放在压敏电阻上时,甲对压敏电阻的压力为400 N,先后电压表示数变化了6 V,电流表示数变化了0.2A,则电源电压为   V。 在测量微调过程中,在保证电路安全的前提下,将 调至最左端,可使称量的最大重量值为 1000 N,则 的最大阻值为   Ω。
22.(2024·青羊模拟)在“伏安法测电阻”的实验中,常采用如图所示的电路图,实验中用滑动变阻器来改变   以便多次测量,这样做的目的是通过求电阻的平均值以   。
23.(2024九上·临洮期末)实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻的阻值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能较大。为了减小误差,需要多次测量,应该在电路中串联一个   。他们利用改进后的电路进行实验,并绘制出的电压—电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中,   是他们绘制出的图线。
24.(2024·青羊模拟)小南在“伏安法测电阻”的实验中,使用了两节新的干电池,被测电阻约为10Ω左右,则在实验中电流表的量程选用   。实验中小南多次改变了滑动变阻器滑片的位置,其目的是为了    。
25.(2025九上·南宁期中)两个定值电阻分别标有“5Ω 1A“和“10Ω 0.6A”字样,将它们串联起来等效总电阻为   Ω;若将它们并联,干路最大电流允许是   A。
26.在如图所示的电路中,电源电压保持不变.开关S闭合后,滑片 P 在滑动变阻器. 的某两点之间滑动的过程中,电流表的示数变化范围是1 A~2A,电压表的示数变化范围是 4 V~8V.则定值电阻. =   Ω,电源电压    。
27.(2025·潮阳模拟)班级科技创新小组设计了一台由电流表改装而成的简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻R0=15Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如题乙所示,电流表量程为0~0.6A,不计踏板所受重力。闭合开关,当体重计空载时,电路中的电流为0.2A,此时R的阻值为   Ω,电源电压为   V.当测量质量为60kg的同学时,电流表示数为   A.(g取10N/kg)
28.(2025九上·珠海期中)在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻 R1的阻值为 20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为   V. 通过定值电阻 R2的电流为   A,R2的阻值为   Ω
阅卷人 三、实验探究题(本题共4小题;每空1分,共18分)
得分
29.(2025·宿迁)在“测量定值电阻的阻值”实验中,某学习小组用如图甲所示的器材进行实验。
乙:
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.10
2 2.0 0.20
3 2.5 0.24
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线将电路补充完整,要求滑动变阻器接入电路阻值最大。
(2)该实验的原理是   。
(3)闭合开关,电流表无示数、电压表有示数,则发生的故障是   。
(4)某小组实验数据如图乙所示,则该电阻值是   Ω(结果保留1位小数);接着,换用不同阻值的电阻继续实验,画出a、b电阻的I—U图像如图丙,则其中   (选填“a”或“b”)阻值更大。
30.(2025九下·衡阳竞赛)用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。电源电压为6 V不变,滑动变阻器3个(铭牌上分别标有“10 Ω,3 A”“20Ω,0.5 A”“36Ω,1 A”字样),电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移至   (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关后,电流表和电压表都无示数,移动滑片P,两表指针不偏转。将与电压表“一”接线柱相连的导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转,若电路中只有一处故障,则故障可能为   。
(3)分别接入五个不同阻值的电阻,保持电源电压6 V不变,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表示数,绘制了如图乙所示图像;实验中选取的滑动变阻器是   (填“10 Ω 3A”“20 Ω 0.5 A”或“36 Ω 1 A”),结合所选的滑动变阻器,把五个定值电阻分别接入电路完成实验,定值电阻两端控制不变的电压最小是   V。
31.阅读下列材料,并回答问题.
在伏安法测电阻的实验中,可以有以下两种测量方法,分别叫内接法和外接法.如图所示,分别为实验电路的一部分.电流表与电压表都有电阻,它们的电阻叫作内阻,电流表的内阻非常小,约为 所以在电学实验中,它的内阻常常忽略不计;电压表的内阻非常大,约为 ,连入电路中通过的电流很小 ,所以在电学实验中,通过它的电流常常忽略不计.但在实际测量中,这些忽略不计的物理量却使测量结果产生误差.
博涵同学带领创新实验小组的同学在仔细阅读上述材料后,购买了两个定值电阻并向物理老师借来所需器材进行了测量,两个定值电阻的阻值分别为 小组同学们为了减小实验误差,选择恰当的方法进行了合作探究,分别测出了两个电阻的阻值.
若你也作为博涵创新实验小组的一员,在测量R1=5Ω的阻值时,请你回答:
(1)此实验中你们选择的恰当方法是____(填序号).
A.内接法 B.外接法
(2)用你们选择的方法测得的电阻值比真实值   (填“偏大”或“偏小”).
(3)请根据欧姆定律解释测量结果偏大或偏小的原因.
   
32.在测定一个未知电阻 Rx的阻值时,小明和小亮设计了如图甲所示的电路,其中R1 是电阻箱,S1 为单刀双掷开关.
(1)闭合开关S后,把开关S1 接到触点1,调节滑动变阻器R,使电流表到一个合适的示数I;把开关 S1 接到触点2后,小明和小亮采取了不同的实验操作.
小明的操作:保持滑片 P 的位置不变,只调节电阻箱R1,直到电流表示数为I;
小亮的操作:同时调节滑片 P 和电阻箱R1,直到电流表示数为I。
你认为两人的操作中,   的操作是正确的.
(2)选择正确的操作后,电阻箱 R1示数如图乙所示,其读数为   Ω,待测电阻R 的阻值应为   Ω
阅卷人 四、计算题(本题共3小题;每小题6分,共33分)
得分
33.(2025九上·南宁期中)图甲为测定水箱内水量的电路原理图,水箱位于压力传感器 R 上,R 阻值随水量变化的关系如图乙所示:将电流表改装成水量表,水箱内水量的变化可通过电流表示数的变化显示出来如图丙所示:定值电阻 R0阻值为 5Ω,电源电压恒为 9V;电流表的测量范围为 0~0.6A,当该水箱加满水时,电流表指针恰好指示最大刻度。求:
(1)水箱水量为0L 时电流表的示数;
(2)小明认为当电流表示数为最大刻度示数的一半时,实际水量也恰好为满水时水量的一半;小亮认为当电流表示数为最大刻度示数的一半时,实际水量低于满水时水量的一半;请通过计算说明哪位同学的观点是正确的;
(3)电流表被另借他用,若在电路中换一个测量范围为 0~3V 电压表作为水量表,该水箱加满水时电压表指针恰好指示最大刻度。为实现该要求,电压表应该并联在哪个元件两端,请列出关系式并进行解释。
34.(2025·盐城)图甲为科技小组设计的模拟电路,用手测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
35.如图甲所示,额定电压为20V的灯泡L与滑动变阻器R串联接入电路,电源电压为24V.灯泡L的I-U图象如图乙所示.当灯泡正常发光时,求:
(1)通过灯泡的电流和灯泡所消耗的电功率.
(2)滑动变阻器接入电路的阻值.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A、探究电流与电阻关系,需要控制定值电阻两端电压不变,A错误;
B、根据串联分压,当定值电阻电阻增加,需要变阻器电阻变大增加分压,即 滑片P向右移 ,B正确;
C、电源电压为4V,根据欧姆定律计算可知灯的电压为2.5V,所以变阻器分压为1.5V,根据串联分压可知,电阻和变阻器的比值为:5:3,定值电阻最大阻值为25Ω,变阻器阻值为15Ω,C错误。
D、 实验结论:在电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比 ,D错误
综上选B。
【分析】1、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
2.【答案】B
【知识点】电阻;影响电阻大小的因素;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A、电路两端有电压,但电路若不是通路(如开关断开),电路中就没有电流,所以电路两端有电压时,电路中不一定有电流,该选项错误。
B、电压是形成电流的原因,电路中有电流,说明电路两端一定有电压,该选项正确。
C、导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度,与导体两端的电压和通过的电流无关,即使电压、电流均为0,电阻也不为0,该选项错误。
D、电压能推动电荷定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,而电荷包括正电荷和负电荷,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,该选项错误。
故答案为:B。
【分析】1、电流形成的条件:电路中有持续电流的条件是有电源(提供电压)且电路是通路。仅有电压,电路若断开,不会有电流。
2、电阻的特性:电阻是导体对电流的阻碍作用,其大小由导体自身的材料、长度、横截面积和温度决定,与外部的电压、电流无关。
3、电压与电流的关系:电压是形成电流的原因,有电流一定有电压,但有电压不一定有电流(电路需通路)。
4、电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
3.【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流和电阻关系时,需要保持电压一定,此时电压为2V,根据串联分压,利用滑动变阻器的最大电阻,,计算电压表处的电阻最大为R=20Ω,超过20Ω不能完成实验,A符合题意。
故答案为:A.
【分析】根据串联电路分压规律,结合滑动变阻器的电阻,计算电压表处电阻的最大值。
4.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:由欧姆定律可知,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故C正确,ABD错误。
故答案为:C。
【分析】在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,千万不能把顺序颠倒。
5.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A、保持R2滑片位置不动,更换R1后,R1两端电压会改变,无法探究电流与电阻关系,A错误。
B、实验是要探究电流与电阻关系,需改变电阻,电流会随之改变,不是保持电流不变,B错误。
C、实验需要更换不同的R1来改变电阻,而不是保持R1不变,C错误。
D、更换R1(改变电阻),调节R2滑片使R1两端电压不变,符合实验操作,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、控制变量法:该实验运用控制变量法,控制电阻两端电压不变,改变电阻,探究电流与电阻的关系。
2、欧姆定律:实验依据欧姆定律,在电压U一定时,研究电流I与电阻R的关系,通过调节滑动变阻器保持电压U不变,改变电阻R,观察电流I的变化。
3、滑动变阻器的作用:在本实验中,滑动变阻器除了保护电路外,主要作用是通过改变自身接入电路的电阻,调节定值电阻两端的电压,使定值电阻两端电压保持不变,这体现了滑动变阻器在探究电流与电阻关系实验里的关键作用。
6.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】A、 当声音变强时 ,R电阻减小,根据欧姆定律,电源电压不变,所以电流增加,故电流表示数增加,电灯泡变亮,根据串联分压可知电灯泡的电压增加,电压表测量灯泡电压,所以电压表示数增加,所以电压表和电流表的乘积增加,电压表和电流表的比值为灯泡的电阻,灯泡电阻不变,所以比值不变,故D正确,ABC错误;
综上选D。
【分析】 本题考查动态电路分析,涉及串联电路特点和欧姆定律应用。需先分析电路连接,再根据声敏电阻阻值变化,结合串联电路特点和欧姆定律判断电表示数变化。
7.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】探究“一段电路中电流跟电阻的关系”的实验中,要保持定值电阻的电压不变,所以 当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后, 需要增加变阻器的分压,即增加其电阻,向右移动滑片,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】要探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,需控制电压不变。当A、B间电阻由5Ω换为10Ω时,根据串联电路特点,需通过调整变阻器使A、B间电压保持不变,进而分析滑片移动方向。
8.【答案】C
【知识点】串联电路的电压规律;并联电路的电压规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】AB、 只闭合S, R1和R3串联,A1和A2测量电路的电流,V1测量R1两端电压,V2测量电源两端电压,根据串联电路电流规律可知, 电流表 的示数比为1:1 ,根据串联分压可知,R1:(R1+R3)=U1:U=1:3,故AB正确;
C、 闭合 R1和R2并联之后与R3串联,电压表V1测量并联部分的电压,V2测量电源电压,根据电阻的并联计算可知并联的电阻R=,根据串联分压可知R并:(R并+R3)=U1‘:U’=3:11;故C错误;
D、 闭合S、S1、S2, R1和R2并联,A1测量R1支路电流,A2测量干路电流,并联电路的电阻为1.2Ω,根据并联分流可知,故D正确。
综上选C。
【分析】 本题需根据电路的不同连接状态,结合串并联电路的电流、电压规律及欧姆定律,逐一分析选项。
9.【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】串联电路电流处处相等,所以电路中最大电流为0.5A,根据欧姆定律计算可知甲灯泡的电阻为、,同理计算可知,甲两端电压为U甲=IR=0.5A×15Ω=7.5V,所以总电压U=U甲+U乙=7.5V+10V=17.5V,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】 要解决串联电路两端允许加的最高电压问题,需先明确串联电路中电流的特点(电流处处相等),再结合两灯泡的额定电流确定电路允许的最大电流,接着利用欧姆定律求出两灯泡的电阻,最后根据串联电路总电压等于各部分电压之和计算最高电压。
10.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、V1测量R两端电压,根据欧姆定律计算电路电流,V2测量Rx两端电压,同理计算其电阻,故A错误;
B、电压表测量Rx电压,电流表测量Rx电流,根据欧姆定律计算Rx,故B错误;
C、两电阻并联,电流表测量R的电流,进而结合欧姆定律计算电源电压,但是无法测量通过Rx的电流,所以不能测量Rx,故C正确;
D、两电阻并联,电流表A1测量R的电流,进而结合欧姆定律计算电源电压,即Rx的电压,A2测量通过Rx的电流,根据欧姆定律计算Rx,故D错误。
综上选C。
【分析】 本题核心是利用伏安法测电阻的原理,通过分析各电路中能否同时测量 Rx的电压和电流,判断能否求出Rx的阻值。关键在于理解串联、并联电路的电流和电压特点,以及伏安法的适用条件。
11.【答案】D
【知识点】误差及其减小方法;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A、 伏安法测电阻的原理是欧姆定律变形公式,A正确。
B、 实验中用电压表测量电阻两端电压,电流表测量通过电阻的电流,因此用到的测量工具是电压表和电流表,B正确。
C、 滑动变阻器与待测电阻串联,既能通过调节阻值改变待测电阻两端电压(实现多次测量),又能在电路中起到保护作用,C正确。
D、 定值电阻的阻值基本不变,多次测量求平均值可减小误差;但小灯泡的电阻随温度升高而增大,多次测量的目的是探究电阻与温度的关系,不能通过求平均值减小误差,因此D错误。
故选D。
【分析】本题核心考查伏安法测电阻的实验原理、器材、滑动变阻器的作用及多次测量的目的:
实验原理:基于欧姆定律,通过测量电压和电流计算电阻;
器材作用:电压表测电压、电流表测电流,滑动变阻器串联在电路中调节电压和保护电路;
多次测量的区别:定值电阻阻值稳定,多次测量求平均值可减小误差;小灯泡电阻随温度变化,多次测量是为了探究电阻与温度的关系,而非求平均值减小误差。
常见易错点:
忽略小灯泡电阻的热敏特性,误将其与定值电阻的多次测量目的混淆;
对滑动变阻器在电路中的“调节电压”和“保护电路”双重作用理解不全面。
解题关键:明确定值电阻与小灯泡电阻的本质区别(是否随温度变化),准确判断多次测量的目的。
12.【答案】B
【知识点】影响电阻大小的因素;滑动变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.测量小灯泡电阻,需要测量其两端的电压和通过其的电流,根据欧姆定律公式,通测出小灯泡的电阻,故A正确,不符合题意;
B.闭合开关后,发现小灯泡不发光的原因很多,如小灯泡短路,灯座接触不良或者小灯泡的电流太小,无法正常发光等,故B错误,符合题意;
C.向左滑动滑片,变阻器电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律和串联电路电流的特点,总电流变大,所以小灯泡逐渐变亮,故C正确,不符合题意;
D.通过改变小灯泡的亮度改变灯丝的温度,进而探究灯泡的电阻与温度的关系,故D正确,不符合题意。
故选B。
【分析】1、伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律R=U/I计算待测电阻的阻值。
2、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
3、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
13.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】本题的核心为记录电流的数据,当电流表示数相同时,通过电阻箱的示数,来显示未知电阻,实验的主要步骤有:(1)为保护电路,闭合S1和S2前,把R1和R2的阻值都调到最大; (2)闭合S1,将S2接到a点,适当调节滑片P的位置,记下电流表示数I; (3)闭合S1,将S2接到b点,仅调节调节电阻箱R2的阻值,保持变阻器电阻不变,使电流表示数仍为I; (4)记录此时电阻箱连入电路的阻值R2,Rx=R2,故C错误,符合题意,ABD正确,不符合题意。
故选C。
【分析】1、使用电阻箱测量未知电阻的电阻,核心思想为等效代替法,即通过调节电阻箱电阻,使得电路的电流和接未知电阻的电路电流相同。
2、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出。
14.【答案】C
【知识点】电路的三种状态;电阻的串联
【解析】【解答】据图可知,开关S断开, 电阻 R1、R2、R3 并联连接 ,总电阻为,开关S闭合,电阻被短路,所以总电阻为0Ω,故C正确,ABD错误;
综上选C。
【分析】 要解决开关S断开和闭合时M、N间的电阻,需分别分析两种状态下电路的连接方式,再利用串并联电路的电阻计算公式求解。串联电阻总阻值为各电阻之和,短路时电流不经过短路部分,对应电阻视为0。
15.【答案】D
【知识点】功率的计算;并联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】A、甲乙图中灯泡L1的功率分别为4W和9W,根据P=计算可知,故A错误;
B、图乙电灯泡的电源为U,甲图灯泡的电压为,所以L2两端的电压为,根据串联分压可知 L1、L2两灯灯丝电阻之比是2:1 ,故B正确;
C、根据P=UI计算可知,电流相同,电压之比等于电功率之比,所以 甲图中灯L1、L2的功率之比是2:1 ,故C正确;
D、甲图中电阻较大,根据P=分析可知,甲图消耗的总功率较小,故D错误。
综上选D。
【分析】 本题需结合电功率公式、串联与并联电路的特点,通过设未知数建立方程来分析各选项。首先明确串联时电流相同、并联时电压相同,利用功率公式建立等式,求出电阻关系,再逐一分析选项。
16.【答案】断路;定值电阻;正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 电压表有示数,电流表无示数 ,说明和电压表并联的定值电阻R断路,所以电压表串联在电路中,即定值电阻断路, 滑动变阻器改变滑片位置,可以改变定值电阻的电压,由电路图可知 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比;
综上 第1空、 断路; 第2空、定值电阻; 第3空、 正比;
【分析】1、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
2、欧姆定律:公式为U=IR,所以电阻一定时,导体中的电流与其电压成正比.
17.【答案】控制变量法;正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 解:本实验研究电流与电压之间的关系,需要控制电阻的阻值不变,所采用的方法是控制变量法;由表格数据可知,每组电压与电流的比值为定值,所以可得结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
故答案为:控制变量法;正比。
【分析】 研究一个物理量与多个因素的关系时,一般要用到控制变量法;分析表格中数据,得出结论。
18.【答案】正比;
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】根据图象,两电阻是正比例图像,可得出,当电阻一定时,通过导体电流与导体两端的电压成正关系;当电压相同时,通过R1的电流较大,根据,电阻较小,则定值电阻R1【分析】定值电阻的电流和电压成正比;电压一定时,电流越大,电阻越小。
19.【答案】3;12
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】据图可知,电压表测量变阻器电压,定值电阻电压为电源电压和变阻器电压示数的差值,所以电压表变化和电流的变化的比值为定值电阻,所以,电压表示数为6V,此时变阻器电阻较小,根据欧姆定律和串联电压规律分析可知U=6V+2A×3Ω,解得电源电压为12V.
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
20.【答案】串联;0.2;不发光
【知识点】串、并联电路的设计;电路的动态分析
【解析】【解答】电路连接方式判断
第1空:当开关闭合、断开时,电流从电源正极流出,依次经过、电流表A、、后回到电源负极,电流路径唯一,因此和的连接方式为串联。
第2空:串联电路的核心规律是电流处处相等,已知电流表测量的是串联电路的电流,示数为,因此通过的电流与电流表示数相同,为。
第3空:当和都闭合时,的闭合使两端被导线直接连通,发生局部短路,电流不再经过,因此不发光。
综上,(1)第1空答案:串联;第2空答案:;第3空答案:不发光。
【分析】本题考查串联电路的特点与短路的判断:
电路连接方式:判断串联的关键是电流路径是否唯一,电流依次通过各用电器则为串联,这是解答第1空的核心依据。
串联电路电流规律:“电流处处相等”是串联电路的基本性质,需明确电流表测量的是整个串联电路的电流,进而推导通过单个用电器的电流,对应第2空的解答。
短路的影响:局部短路的本质是用电器两端被导线短路,导致无电流通过该用电器,因此用电器不工作,这是第3空的判断逻辑。
解题关键:通过分析电流路径明确电路连接方式,熟练运用串联电路电流规律,准确判断短路对用电器工作状态的影响。常见易错点是对短路的定义理解模糊,误将“短路”等同于“电路断路”,需明确短路时电路仍导通,但被短路的用电器无电流通过。
21.【答案】60;18;5
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【解答】据图可知,当F=0N,Rx=60Ω, 甲对压敏电阻的压力为400 N ,此时Rx'=15Ω,根据欧姆定律计算可知,根据欧姆定律以及串联电路电压规律可知U=I×90Ω;U=(I+0.2A)×45Ω。解得U=18V; 将 调至最左端, 称量的最大重量值为 1000 N ,此时Rx''=5N,此时电流为06A,总电阻R=,所以R1=30Ω-5Ω=25Ω,所以R2=30Ω-25Ω=5Ω。
【分析】 首先,根据图乙获取压敏电阻空载时的阻值。然后,通过设未知数,利用欧姆定律和电压、电流变化关系列出方程求解电源电压。最后,根据最大称量值确定压敏电阻阻值,再结合电路安全条件和欧姆定律求出R2的最大阻值。
22.【答案】待测电阻两端电压和电路中电流;减小误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】伏安法测电阻中,调节变阻器接入电路的阻值,改变定值电阻两端电压和电流,实现多次测量,计算平均值来减小误差。
【分析】测量电阻时,调节滑片位置, 改变电流和电压,实现多次测量,计算平均值,减小误差。
23.【答案】滑动变阻器;A
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】利用伏安法测量电阻时,为了减小误差,需要多次测量,电路中需要串联滑动变阻器;定值电阻的电流和电压成正比,是过原点的直线,A是定值电阻的图像。
【分析】电路中串联滑动变阻器,可以调节滑片实现多次测量减小误差。
24.【答案】0~0.6A;测量电阻时取平均值,以减小误差
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】由实验中使用了两节新的干电池,可知电源电压U=3V;
根据欧姆定律得,电路最大电流: ,由此确定电流表选择小量程,即0~0.6A;
实验中多次改变了滑动变阻器滑片的位置,获得多组电压和电流数据,其目的是为了测量电阻时取平均值,以减小误差。
故答案为:0~0.6A;测量电阻时取平均值,以减小误差。
【分析】由实验中使用了两节新的干电池,可知电源电压;根据欧姆定律可求出电路电流,由此确定电流表选择的量程;
多次测量取平均值可减小误差。
25.【答案】15;1.5
【知识点】并联电路的电流规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】根据电阻的串联可知,总电阻R=5Ω+10Ω=15Ω,并联电路电压相同,最大电压为两个电阻的电压最小值,U1=I1R1=5Ω×1A=5V,U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V,所以并联电路电源电压为5V,此时I1=1A,I2=,所以总电流I=I1+I2=1.5A。
【分析】串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
并联电路规律:并联电路电压相等、支路电流之和为干路电流。
26.【答案】4;12
【知识点】串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】据图可知,电阻和变阻器串联,电压表测量变阻器两端电压,变阻器电阻变大,电流减小,根据串联分压可知,电压表示数增加,所以电压表示数为8V,对应最小电流为2A,根据欧姆定律可列式,当变阻器最小时,电压表示数最小,电流表示数最大,同理可列,解得U=12V;R1=4V。
【分析】 本题关键是利用**串联电路电压关系**和**欧姆定律**,通过“滑片移动时电流与电压的变化范围”建立方程组求解。解题核心在于明确串联电路中各部分电压的和等于电源电压,以及电流与电压、电阻的定量关系。
27.【答案】45;12;0.4
【知识点】电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】体重为0N,根据图乙分析可知R=45Ω,根据电阻的串联以及欧姆定律分析可知,电源电压; 当测量质量为60kg的同学时 ,R=15Ω,根据电阻的串联和欧姆定律分析可知 电流表示数为
【分析】1、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和;
2、电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
28.【答案】4;0.8;5
【知识点】电流的测量及电流表的使用;并联电路的电流规律;欧姆定律及其应用
【解析】【解答】 根据图片可知,闭合开关后,R1与R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A2测量干路电流。
根据并联电路I总=I1+I2可知,电流表A2的示数肯定大于A1的示数,
所以电流表A2选用量程为0~3A,分度值为0.1A,则示数为1A;
电流表A1选用量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.2A。
此时电源电压U=U1=I1R1=0.2A×20Ω=4V;
通过定值电阻R2的电流为I2=I总-I1=1A-0.2A=0.8A;
R2的阻值为。
【分析】 首先根据并联电路的电流特点比较两个电流表的示数大小,然后根据指针位置分别读出它们的示数。根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压;根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流,根据欧姆定律可知定值电阻R2的阻值。
29.【答案】(1)
(2)
(3)电阻 R 断路
(4)10.1;a
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)变阻器阻值最大接入电路,所以右下角接入电路,据此作图:
(2) 测量定值电阻阻值的实验原理是;
(3) 闭合开关后,电流表无示数说明电路存在断路;电压表有示数说明电压表能与电源正负极连通,即电压表和电源之间的电路正常, 因此故障为电阻R断路;
(4)根据表格数据以及欧姆定律,计算可知 第1次 电阻的阻值,第2次 电阻的阻值,第3次 电阻的阻值,所以平均值R=10.1Ω。a图像的斜率大,所以a的阻值大。
【分析】伏安法测电阻:电压表并联待测电阻两侧测量待测电阻的电压U,电流表串联在电路中测量待测电阻的电流I,根据欧姆定律U=IR计算待测电阻的阻值。
电压表与待测用电器并联测量电压,电流表串联测量用电器电流,根据欧姆定律U=IR计算用电器的电流和电阻以及电压。
电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路。
30.【答案】(1)B
(2)导线 BC间断路
(3)“36Ω 1 A”;1.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1) 为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至接入电路电阻最大的一端。由图甲可知,滑片移至B端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大。
(2) 导线从D端拆下,试触C点,电压表指针不偏转,试触B点,电压表指针偏转, 所以BC之间断路,导致电压表串联接入电路;
(3)电流最小为0.2A,电阻为12Ω,此时定值电阻两端电压为2.4V,所以变阻器两端电压为6V-2.4V=3.6V,此时变阻器电阻,据乙可知,最大电流为0.6A,所以选择36Ω 1A的变阻器;变阻器最大电阻为36Ω,定值电阻最大电阻为12Ω,根据串联分压可知,U变:U定=3:1,所以U定=6V×0.25=1.5V.
【分析】(1)根据滑动变阻器的使用规则,闭合开关前应使其接入电路的电阻最大,从而确定滑片位置。
(2)通过电流表和电压表的示数情况以及电压表试触结果来判断电路故障。
(3)根据图像数据和串联电路特点计算滑动变阻器最大阻值,再结合滑动变阻器规格确定所选变阻器,最后根据变阻器规格计算定值电阻两端最小控制电压。
31.【答案】(1)B
(2)偏小
(3)若采用外接法,电压表测的电压是准确的,根据并联电路电流的规律,电流表的示数等于通过定值电阻的真实电流和通过电压表的电流之和,故电流表示数比通过定值电阻的电流偏大,由欧姆定律可知,用这种方法测得的电阻值比真实值偏小
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】 (1)在伏安法测电阻中,当被测电阻远小于电压表内阻 时,应采用外接法(将电压表并联在被测电阻两端)。已知 R1 = 5Ω,远小于电压表内阻,所以选择外接法,对应选项B。
(2)(3)外接法中,电压表与被测电阻并联,电流表测的是流过被测电阻和电压表的总电流 ,所以电流表示数偏大,电压测量正确,结合欧姆定律计算可知,电阻测量偏小;
【分析】(1)需依据被测电阻与电压表、电流表内阻的大小关系选择测量方法;
(2)要结合所选方法分析测量值与真实值的大小关系;
(3)需利用欧姆定律,通过分析电压和电流的测量误差来解释结果偏差。
32.【答案】(1)小明
(2)108;108
【知识点】欧姆定律及其应用;电阻箱的使用
【解析】【解答】(1) 小明操作保持滑片 P位置不变,仅调节电阻箱R1,此时电路中电流由电源电压和总电阻决定,因滑片位置不变,总电阻变化仅由R1改变引起,能保证电流为I时R1与Rx等效;小亮操作同时调节滑片P和R1,无法确保电流为I时 R1与 RX等效,故小明的操作正确。
(2) 电阻箱读数规则为各旋钮指针所指数字乘以对应倍数后相加。观察图乙, 电阻箱读数为108Ω,所以待测电阻的阻值为108Ω。
【分析】 (1)依据等效替代法原理,分析操作中是否保证电路中电流由相同因素决定以确定正确操作;
(2)要掌握电阻箱读数方法,再利用等效替代得出待测电阻阻值。
33.【答案】(1)解:据图乙可知,水量为 0 时 ,R=40Ω,此时的电流 I0=。
(2)解:电流 0.3A 时,总电阻 R 总=,根据电阻的串联可知R=30Ω-5Ω=25Ω,对应水量小于 45L,小亮观点正确。
(3)解:电压表最大示数为3V,此时水箱水量最大,电阻最小,根据串联分压可知,此时R分压小,所以电压表并联在R0两端,满水时R0=5Ω,R=10Ω,此时串联分压可知,U0=9V×=3V。符合量程 。
【知识点】并联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据图乙分析可知水量为 0 时 的R,根据欧姆定律计算电路的电流;
(2)电流 0.3A 时,根据欧姆定律计算总电阻R 总,根据电阻的串联可知R,根据图乙计算对应水量分析谁的观点正确;
(3)电压表最大示数为3V,此时水箱水量最大,电阻最小,根据串联分压可知,此时R分压小,所以电压表并联在R0两端,满水时R0=5Ω,R=10Ω,此时串联分压可知计算R0两端的电压U0是否符和题意。
34.【答案】(1)解:由图乙可知,在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程,说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐,因此每次所用时间为1.2 s;则1 min 内可完成的个数为
(2)解:触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1A,此时光敏电阻R2的阻值为
(3)解:触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1 A,由图甲可知两个电阻串联,则电源电压为①
未触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 3.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.3 A,则电源电压为②
解①②得,
【知识点】串联电路的电压规律;电阻的串联;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由图乙可知,在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程,说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐,据此计算完成1次的时间,进而分析1 min 内可完成的个数;
(2)触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 ,由图丙可知此时电路中电流I ,根据欧姆定律计算R2的阻值;
(3)触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2,由图丙可知此时电路中电流I ,根据串联电路规律以及欧姆定律可列;未触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2' ,由图丙可知此时电路中电流I',根据串联电路规律以及欧姆定律可列 ,据此计算电源电压。
35.【答案】(1)解:灯泡的电压为20V,电流为0.4A,所以灯泡的电功率P=UI=20V×0.4A=8W.
(2)解:变阻器电压为24V-20V=4V,电流为0.4A,所以变阻器电阻R=10Ω
【知识点】功率的计算;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】 (1)灯泡正常发光时的电压等于其额定电压,从灯I-U图象中找到该电压对应的电流,再利用电功率公式计算电功率;
(2)先根据串联电路特点求出滑动变阻器两端的电压,再结合第1小问得到的电流,利用欧姆定律计算滑动变阻器接入电路的阻值。
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