参考答案
1. D 2. B 3. C 4. D 5. B
6. 横截面积 电阻
7. 2019 变小 变暗
8. 1∶1 1∶3 3∶5 1∶1
9. 25 2.5
10. (1)a c (2)导体长度 在导体材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大 (3)研究压力作用效果与压力、受力面积的关系(答案不唯一)
11. (1)如图所示。
(2)断开 A (3)10.4 灯丝的电阻与温度有关 (4)把电压表并联在滑动变阻器的两端
12. (1)断开 如图所示。
(2)B (3)电阻R断路 (4)0.1 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (5)没有保持定值电阻两端的电压一定
13. 解:(1)当S1、S2均断开时,R2和R3串联,电流表测串联电路中的电流,其示数为I=,电压表测R2两端电压,其示数为U2=IR2=。
(2)当S1、S2均闭合时,R3被短路,R1和R2并联,电压表测电源电压,其示数为U,电流表测干路中的电流,其示数为I′=+。
沪粤版物理九年级上册第十四章《探究欧姆定律》
复习巩固专讲专练
章 末 知 识 复 习
类型一 探究导体电阻的影响因素
要点简介:(1)电阻的认识;(2)影响导体电阻的因素。
经典例题1 如图所示为“探究影响导体电阻大小的因素”的实验电路图,A、B之间接电阻。
(1)本实验通过观察________比较电阻的大小。
(2)小明发现手边只有一根较长的电阻丝,他可以探究导体的电阻是否与导体的________和________有关。
解析:(1)在电源电压不变的情况下,A、B之间接入的电阻越大,电路中的总电阻越大,电流就越小。在灯泡电阻不变的情况下,电流越小,灯泡就越暗。所以可以根据电流表示数的大小或灯泡的亮暗程度来判断所接入导体电阻的大小。(2)导体的电阻是导体本身的一种性质,它跟导体的长度、横截面积和材料有关。只有一根电阻丝时,可以改变电阻丝的长度和横截面积,材料无法改变,故可探究导体的电阻是否与导体的长度和横截面积有关。
答案:(1)电流表示数(或灯泡亮度) (2)长度 横截面积
类型二 欧姆定律的应用
要点简介:(1)欧姆定律的认识;(2)欧姆定律的实际应用。
经典例题2 如图1所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表的读数之比U甲∶U乙为4∶1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比I甲∶I乙为( )
A. 4∶3 B. 3∶2 C. 3∶4 D. 3∶1
解析:当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,R1和R2串联,如图2所示:U=U甲,U2=U乙,由题知,U甲∶U乙=4∶1,即U∶U2=4∶1,串联电路各处的电流相等,且总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可得:===,解得=;若甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,如图3所示,并联电路各支路两端的电压相等,所以==。故C正确。
答案:C
点拨:解答此类问题首先要根据题意画出对应的电路图,确定电路的连接方式是串联还是并联,由此得出对应的电流和电压关系,再根据欧姆定律进行相关计算。
类型三 伏安法及特殊法测量电阻
要点简介:(1)伏安法测定值电阻;(2)伏安法测小灯泡电阻;(3)其他方法测电阻,如安安法、安滑法、安阻法、伏伏法、伏滑法、伏阻法等。
经典例题3 在测定正常发光时电压为2.5V小灯泡电阻的实验中:
(1)如图所示,荣荣同学所连接的电路存在错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线在图中画出正确的接法。
(2)电路正确连接后,闭合开关,小灯泡不发光,电流表有示数,电压表几乎没有示数,出现这一故障的原因可能是_____________________________。
(3)排除故障后,荣荣同学进行了四次测量,并将部分实验数据和现象记录在下面的表格中,请你帮他将表中未填的数据和现象填写完整。
实验序号
U/V
I/A
R/Ω
灯泡亮度
1
0.5
0.13
3.8
不亮
2
1.0
0.18
5.6
灯丝暗红
3
1.5
0.21
7.1
微弱发光
4
2.5
0.25
(4)荣荣同学分析以上实验数据,发现小灯泡的电阻值存在明显差异,原因可能是_________________________________。
解析:(1)从题图中可以看出,电压表串联在电路中,小灯泡被短路,正确的接法是电压表测量小灯泡两端的电压,即与小灯泡并联,由此可画出正确的接法;(2)电流表有示数,说明电路中有电流,而电压表没有示数,进而说明小灯泡短路;(3)第4次实验中小灯泡两端的电压为2.5V,因此小灯泡正常发光,此时小灯泡的电阻R==10Ω;(4)导体的电阻受温度的影响,在各次实验过程中,灯丝的温度不同,故小灯泡的电阻值存在差异。
答案:(1)如图所示。
(2)小灯泡短路 (3)10 正常发光 (4)灯丝的电阻受温度影响
类型四 欧姆定律的综合计算
要点简介:(1)欧姆定律公式的理解;(2)欧姆定律的综合计算。
经典例题4 为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的示数为6V。
(1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少?
解析:本题综合考查串联电路的特点和欧姆定律。电路为传感器电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表示数为6V时,电流表的示数可以利用欧姆定律I=求出;根据串联电路电压的关系可求滑动变阻器R1两端的电压U1,然后利用欧姆定律的变形式R=求出滑动变阻器接入电路的电阻值R1;利用U=IR可求出R1两端的电压U′1,再根据串联电路中电压的关系可求出此时电压表的示数U′2。
解:(1)因为R2与滑动变阻器串联,当R2=60Ω时,R2两端的电压U2是6V,所以电流表的示数I===0.1A。
(2)滑动变阻器两端的电压U1=U-U2=8V-6V=2V,所以R1===20Ω。
(3)当R1的电阻保持不变,电流表的示数I′=0.2A时,滑动变阻器两端的电压U′1=I′R1=0.2A×20Ω=4V,所以电压表的示数U′2=U-U′1=8V-4V=4V。
综 合 测 评
一、选择题
1. 导体的电阻与下列哪个因素无关( )
A. 导体的材料 B. 导体的粗细
C. 导体的长度 D. 导体两端的电压
2. 如图所示,各电路中都使用了滑动变阻器。闭合开关后,当滑片P向左滑动时,电流表示数变大的电路是( )
A B
C D
3. 在如图所示电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了ΔU和ΔI。下列分析正确的是( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变小后变大
第3题 第4题
4. 在如图所示的电路中,将电流表A1、A2正确接入电路,闭合电键S,电路正常工作,各电表的示数均不为零,移动滑动变阻器R2的滑片P,电压表V与电流表A1示数的比值不发生变化,电压表V与电流表A2示数的比值发生变化,则( )
A. 电流表A1一定测量通过R2的电流
B. 电流表A1可能测量通过R1和R2的电流
C. 电流表A2一定测量通过R2的电流
D. 电流表A2可能测量通过R1和R2的电流
5. 光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变。“光强”是表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd)。实验测得光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如图所示,由图可知( )
A. 光敏电阻的阻值随光强的增强而变大
B. 光敏电阻的阻值随光强的增强而变小
C. 光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小
D. 光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大
二、填空题
6. 如图是四根高压输电线上的一个装置,利用这个装置将四根导线并联起来,相当于增大了导线的 ,从而减小了导线的 ,以达到减少输电线上电能损失的目的。
7. 如图甲所示的电路图中电源电压恒定,乙图为旋盘式电阻箱R的面板,其示数为 Ω,当电阻箱上“×100”的旋盘顺时针旋转2格后,电流表示数 ,灯L会 (选填“变亮”“变暗”或“亮度不变”)。
8. 如图所示,电源电压不变,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω。只闭合S,电流表A1、A2示数之比为 ,电压表V1、V2示数之比为 。再闭合S1、S2,电流表A1、A2示数之比为 ,电压表V1、V2示数之比为 。
9. 在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为1.5V时,电流表示数为30mA。则短路处与甲地间一条输电线的电阻为 Ω,短路位置距甲地的距离为 km。
三、实验题
10. 探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,同学们作了如下的猜想:
猜想1:导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
猜想2:导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想3:导体的电阻可能跟导体的材料有关。
如图所示是他们进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属电阻丝,a、b、c三条长度均为1m,d的长度为0.5m;a、b的横截面积相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的横截面积大于a;a、d的材料和横截面积都相同。
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟 和 的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小。
(2)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表示数,分析比较a、d两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟 的关系,其具体结论是 。
(3)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。根据学过的物理知识再举一例用这种方法研究的问题: 。
11. 小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻,小灯泡正常发光时的电压为2.5V,电源电压为4.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图所示的实物电路连接完整。
(2)在连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P当电压表的示数为2.5V时,电流表示数如乙图所示,此时小灯泡的电阻约为 Ω(保留一位小数);他把多次测量的电流值和电压值绘制成I—U图像,发现I—U图线是一条曲线,原因是 。
(4)如果还想测量额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻,但是电压表的15V量程已经损坏,在不改变原器材的情况下,你的办法是 。
12. 某实验小组在探究“电流大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)连接电路时,开关应 ,请用笔画线代替导线,根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,图乙中滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后,发现电压表有示数,电流表无示数,则故障原因可能是 。
(4)排除故障后,通过实验得到数据如表一所示,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为
A,根据表一中的数据,可得出结论: 。
表一
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
10
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.15
0.20
表二
实验序号
3
4
5
电阻R/Ω
10
5
15
电压U/V
2.0
1.5
2.3
电流I/A
0.20
0.30
0.15
(5)实验小组继续探究电流与电阻的关系,将电阻R先后更换为5Ω和15Ω的电阻进行实验,得到的数据如表二所示,通过分析表二的数据可知,实验小组在操作过程中存在的错误是 。
四、计算题
13. 如图所示,已知电源电压为U,三个电阻的阻值分别为R1、R2和R3,求:
(1)当S1、S2均断开时,电流表和电压表的示数;
(2)当S1、S2均闭合时,电压表和电流表的示数。