【物理】人教版九年级物理上册全册全套精选试卷练习卷(Word版 含解析)
更新时间:2023-05-01 18:16:01 阅读量: 实用文档 文档下载
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【物理】人教版九年级物理上册全册全套精选试卷练习卷(Word版含解析)
一、初三物理电流和电路易错压轴题(难)
1.现有两只小灯泡L1、L2,它们的额定电压分别为2.5V和3.8V.
(1)如图甲是小明测定灯泡L1额定功率的实物电路图(不完整).
①请用笔画线代替导线将实物电路图连接完整_____.
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到__端(选填“A”或“B”).闭合开关后发现:小灯泡不亮,电流表示数为零,而电压表示数接近电源电压。经检查,电流表是完好
的,仅滑动变阻器或小灯泡存在故障,则电路中的故障是__.排除故障后,闭合开关,仍发现小灯泡不亮,电流表指针偏转很小,要使该小灯泡发光只需__。
③当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则灯泡L1的额定功率为__W
.
(2)小华利用图丙所示的电路测出了灯泡L2的额定功率.图中R为阻值已知的定值电阻,还缺两个开关和一只电表(电流表或电压表),请在虚线框内补上这三个元件的符号,使电路完整,实验操作简单______.
【答案】A灯泡断路移动滑动变阻器0.8
【解析】
(1)①根据图中电表的正、负接线柱,从电源正极连接开关,滑动变阻器的接线柱要求一上一下的串联在电路中,所以将C或D连到电源负极即可,如下图所示:
②电压表有示数,说明电压表与电源连通;电流表示数几乎为零,灯泡不发光,说明电路断路或电路的总电阻很大,导致这一现象的原因可能是小灯泡断路而导致电压表串联在电路中;
③为了保护电路,闭合开关前,滑片P
应处在使电路中电阻最大位置A端;
由乙图,电流表使用0-0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.32A,所以灯泡L1的额定功率:;
(2)由上面的分析知,右上边的是电压表;左边两虚线框内是开关,如图所示:
①只闭合S和中间的开关,移动滑片使电压表示数为3.8V;
②保持滑片位置不动,断开中间开关,闭合左上边开关,测出灯与R 的总电压,根据串联电路的电压特点计算出R两端电压U R;
③由计算出R的电流,即灯泡此时的电流,由P=U额I额计算灯泡L2电功率即可.故答案为:(1). (2). A (3). 灯泡断路 (4). 移动滑动变阻器(5). 0.8 (6).
【点睛】本题是测灯泡额定功率的实验,考查了电路连接、变阻器的使用、电表读数和功率计算以及特殊方法测功率的电路设计.特殊方法测功率时,只给电流表通常会使用并联电路,只给电压表时通常使用并联电路,利用已知阻值的电阻与电表的组合间接测电压或电流达到实验目的。
2.小明利用铅笔芯和鳄鱼夹制作了简易调光灯,装置如图甲所示.
(1)甲图中有一处明显错误是;改正后,闭合开关,改变鳄鱼夹M、N之间距离,发现灯泡亮度会发生变化,这一现象说明导体的电阻与导体的有关.
(2)小明用一个LED灯替换铅笔芯,与小灯泡串联后接入电路(如图乙).闭合开关
S1,发现LED灯亮而小灯泡L不亮.针对这种现象,同学们提出了以下猜想:
猜想一:小灯泡L处发生短路
猜想二:LED灯电阻很大导致电路电流很小
为了验证猜想,小组同学进行如下实验:
实验一:将一根导线并联在图乙电路中LED灯的两端,此时LED灯,小灯泡L (填“亮”或“不亮”).根据观察到的现象说明猜想一是错误的.
实验二:利用电流表和电压表,按图丙所示的电路对LED灯的电阻进行测量.闭合开关依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表.
实验次数电压(伏)电流(毫安)电阻(欧)11.412116.7 21.614114.3 31.816112.5
…………
实验二中,某次测量时电压表示数如图丁所示,此时电压表读数为 V,实验时滑动变阻器的滑片逐渐向端移动(填“a”或“b”).经分析,结果支持猜想二,从而导致小灯泡的
实际功率太(填“大”或“小”),不足以支持发光.
【答案】(1)电流表正负接线柱接反了、长度(2)不亮、亮(3)2.3 b 、小
【解析】试题分析:(1)电流表要示正进负出,可以看出电流表正负接线柱接反了;导体的电阻与导体的长度有关,长度越长,电阻越大,长度越短,电阻越小;(2)LED灯亮,说明电路是通路,将导线并在LED两端时,LED被短路,则灯LED不发光,此时灯泡会发光,说明小灯泡没有被短路,猜想1是错误的;(3)由图丁可知,电压表的示数为
2.3V,由表格的电流越来越大可知,电路中的总电阻是越来越小的,所以滑动变阻器的滑片是向b端移动的,由于LED灯电阻很大导致电路电流很小,从而导致小灯泡的实际功率太小,不足以支持发光。
【考点定位】欧姆定律;电功率
3.小明有一个电路盒,面板上有L1、L2灯各一只,两个开关S1、S2,一个电流表。在不打开盒子的情况下,他探究盒内的电路结构。做了如下实验:
只闭合开关S1S2S1和S2
灯的发光情况
L1亮不亮亮
L2不亮不亮亮
电流表示数I1=0.2A I2=0I3=0.5A
(1)据实验情况,请你在方框内画出盒内电路的电路图______;
(2)若所设计电路开关都闭合时电流表示数与只闭合S1时示数相同,且L2不发光,电路出现的故障可能是_____。
【答案】 L2断路
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由实验现象可知:①两灯泡的亮暗互不影响,两灯泡是并联;②S2断开时,L1亮,L2不亮,说明S2只控制L2;③S1断开时,L1和L2都不亮,说明S1能控制两个灯泡,是干路开关;④由S1和S2闭合后电流表示数变大,可知电流表测干路电流;根据以上分析画出电路图,电路图如图所示:
。
(2)[2]由电路图可知,若所设计电路开关都闭合时电流表示数与只闭合S 1时示数相同,且L 2不发光,说明L 2断路,开关S 2闭合与否不影响电路电流。
4.
为了验证并联电路的电流特点,小薇设计了如图丁所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于__状态;
(2)小薇先将电流表接在1L 所在的支路,闭合开关后,观察到灯2L 发光,但灯1L 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,她测出了1L 、2L 支路和干路上的电流分别为1I 、2I 和I ,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:10.5I A =,2I =__A ,I =__A ;根据测量结果,在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是:__;(写出关系式即可)
(4)为了验证结论的普遍性,小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是:__。
【答案】断开 1L 或电流表断路 0.52 1 12I I I =+ 用改变电源电压继续实验的方法进行验证
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了保护电路,连接电路之前,开关应该是断开的。
(2)[2] 灯2L 发光,但灯1L 不发光,电流表的示数为零,说明1L 支路不可能短路,只能是断路,即电路可能存在的故障是1L 或电流表断路。
(3)[3][4][5]由图可知,乙电流表的量程为0~0.6A ,分度值为0.02A ,则20.52I A =;丙电流表的量程为0~3A ,分度值0.1A ,则1I A =;根据测量结果可知,在误差范围内12I I I =+。
(4) [6]为了验证结论的普遍性,改变电路中的电流还可以采用的方法是用改变电源电压继续实验的方法进行验证。
5.小明用如图甲所示的电路图来探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系.
(1)请根据电路图,用笔画线代替导线把图乙的电路连接完整. (____)
(2)连接电路后,小明把电流表接入图甲的A 处,闭合开关S 后,发现小灯泡1L 不亮,
2L 亮,电流表无示数,产生这种现象的原因可能是______.排除电路故障再做实验,电流
表在A 处的示数如图丙所示,请你帮小明把该示数填入下表空格处.然后小明把电流表分别接入电路中的B 、C 两处测电流,并把电流表的示数记录在下表中.
A 处的电流/A A I
B 处的电流/A B I
C 处的电流/A C I
______
0.15
0.25
小明分析表格中的数据认为:并联电路中干路电流等于______.
(3)小明想,要使上述结论更具普通性,还要用不同的方法进行多次实验,于是小明和同学们讨论了以下三种方案:
方案一:在图甲的基础上,反复断开、闭合开关,测出A 、B 、C 三处的电流. 方案二:在图甲的基础上,只改变电源电压,测出A 、B 、C 三处的电流.
方案三:在图甲的基础上,在其中一条支路换上规格不同的灯泡,测出A 、B 、C 三处的电流.
以上三种方案,你认为不可行的方案______(填“一”“二”或“三”). 小明选择上述可行方案之一,做了三次实验,并把实验数据填入下表中. 实验次序 A 处的电流/A A I
B 处的电流/A B I
C 处的电流/A C I
1 0.1
2 0.18 0.30 2 0.14 0.21 0.35 3
0.20
0.30
0.50
请你根据小明的实验步骤和有关数据回答下列问题: ①在拆电路改装时,开关必须______;
②小明选择的方案是方案______(填“一”“二”或“三”).
L支路有断路 0.10 各支路电流之和一断【答案】1
开二
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由电路图可知,两灯泡并联,因此可得实物图如下:
;
(2)[2]电流表无示数说明电路不通,即1L支路有断路;
[3]由图丙可知,A处电流为0.1A;
[4]由表格数据可知,干路C处电流,等于A支路,B支路电流之和,因此可得并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
(3)[5] 方案二和方案三:换用不同的规格的小灯泡,或者增加电池的节数改变电源电压,测出三处的电流,可以得出多组不同的实验数据,故可以得出普遍规律;而方案一中反复断开,闭合开关,测得到的实验数据都是相同的,故不可行;
[6]为了保护电路,在拆电路改装时,开关必须断开;
[7] 分析A、B两处的电流的变化关系可知,通过A处电流的变化倍数和通过B电流的变化倍数相等,说明选择的实验方案是二.
.为了验证并联电路电流关系,小明设计了如图甲电路进行实验。
6
(1)小明要测量干路电流,他将电流表串联在甲图中的_____(选填“A”、“B”或
“C“)处,接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示现象,原因是_____。
(2)改正错误后小明依次测出A、B、C三点处的电流为I A、I B、I C.接着又将开关S与C 处电流表互换位置,测出电流I D,则与I D相等的是_____
【答案】C 电流表正负接线柱接反了 I C
【解析】
【详解】
(1)电流表与待测电路串联,小明要测量干路电流,则他应将电流表串联在甲图中的C 处;
接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图乙所示现象(即电流表指针反向偏转),原因是:电流表正负接线柱接反了。
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I C=I A+I B,
小明依次测出A、B、C三点处的电流为I A、I B、I C;接着又将开关S与C处电流表互换位置,测出电流I D,此时电流表仍然测干路电流,所以与I D相等的是I C。
7.在“连接串联电路”实验中,实验电路如图所示
(1)在连接电路时,开关应该处于_____状态
(2)连接好电路后闭合开关S,小慧发现L1、L2两只灯泡都不亮,她用手按一下灯泡
L1,L1、L2仍然都不亮,按一下灯泡L2,两灯都亮,松开手两灯又不亮,则故障可能是
_____ (选填“L1灯丝断了”、“L2灯丝断了”、“L1短路”或“L2与灯座接触不良”)
(3)排除故障后,闭合开关两灯同时亮,断开开关两灯同时灭;将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池负极之间,观察到同样的现象这样操作的目的是探究_____
【答案】断开 L2与灯座接触不良串联电路中开关的作用
【解析】
【分析】
【详解】
(1)为了保护电路,在连接电路时,开关应该处于断开状态;
(2)因为闭合开关S,L1、L2两只灯泡都不亮,说明电路可能为断路或短路;当用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮时,说明故障可能没有在L1处;当按一下灯泡L2,两灯都亮,则说明故障在L2处;当松开手两灯又不亮时,说明故障是:L2与灯座接触不良造成断路;
(3)根据题意知道,闭合开关两灯同时亮,断开开关两灯同时灭;将开关S换接到L1和L2之间、L1和电池负极之间,观察到同样的现象,说明各用电器不能独立工作、相互影响,开关控制所有用电器,开关的位置变化时,控制作用不变.所以,这样操作的目的是:探究串联电路中开关的作用.
8.在“用电流表测电流”的实验中,某同学连接的电路如图所示:
(1)闭合开关,观察到灯泡L1和L2的发光情况是:________;
(2)针对上述现象,该电路存在的问题是:________;
(3)请在原图上只改动一根导线,使两只电流表分别测干路和支路的电流.(要求:在需改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
(_______)
(4)在虚线框中画出改正后的电路图.
(________)
【答案】L2发光L1不发光 L1被短路
【解析】
【分析】
【详解】
(1)从实物图可知:导线直接接到了灯泡L1的两端,则导致L1短路,所以,灯泡L2发光,L1不发光;
(2)该电路存在的问题是:①L1被短路,②电流表A2的正负接线柱接反.使L1不亮的原因是L1被短路;
(3)根据一个电流表在干路,一个在支路,将A2的“3”接线柱改到开关的右侧接线柱即可,如下图所示:
(4)从电源正极开始,经过开关后进行分支,一支经过灯泡L2,另一支经过电流表A2和
回到电源负极,如下图所示:
灯泡L1,然后两支汇合共同经电流表A1
9.在“测定标有‘2.5V’字样的小灯泡额定功率”的实验中,老师给同学们准备了如图甲所示的实验器材,其中电源电压恒为6V,滑动变阻器的型号为“20Ω 1A”.
(1)请你用笔画线代替导线,在答题卡上将如图甲中的电路连接完整,要求:图中的滑片此刻在最大阻值处.____
(2)小明同学连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数基本不变.则发生故障的原因可能是滑动变阻器________或者灯泡________.
(3)小明排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某处时,电压表的示数如图乙所示,接下来小明应将滑片向________(选填“左”或“右”)端移动使灯泡正常发光;当灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示,则小灯泡的额定功率为________W;小灯泡正常发光时的电阻为________Ω.
(4)在完成上述实验后,小明又将图中的小灯泡依次换成“5Ω、10Ω、15Ω、30Ω”的
定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测量结果如下表:
在接下来的小组交流过程中,另一个同学认为小明同学的实验过程中有一次实验是错误的,请你找出错误的一次实验是________(填写实验次数对应的番号),你的判断依据是________.
【答案】短路断路右 1.25 5 4 由第4次实验数据计算
得出滑动变阻器的电阻需30Ω,大于题中所给滑动变阻器的最大电阻
【解析】
【分析】
【详解】
(1)测量小灯泡电功率的实验时,滑动变阻器应与灯泡串联,图中的滑片P此刻在最大阻值处所以应将其右下角接线柱接入电路.如图所示:
;
(2)如果滑动变阻器同时接上面两个接线柱,形成短路,或者灯泡断路,闭合开关,电压表压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数基本不变;(3)由乙图电压表使用0?3V量程,分度值0.1V,电压表的示数为1.8V,低于灯泡的额定电压,要提高灯泡两端的电压,根据串联电路的分压原理,需要减小电路电阻,即应将滑片P向右端移动;由图丙可知,电流选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,此时电流表示数是0.5A,灯泡额定功率P=UI=2.5V×0.5A=1.25W;小灯泡正常发光时的电阻为
R=
2.5
0.5
U V
I A
==5Ω.(4) 由第4次实验数据可得,电路中的总电阻为
R=
6
0.1
U V
I A
==60Ω,则滑动变阻器的阻值为:60Ω-30Ω=30Ω,滑动变阻器的型号为
“20Ω lA”,故错误的是4.
【点睛】
(1)将变阻器的右下接柱连入电路中,电压表与灯并联;(2)发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数基本不变,则可能变阻器接入电路的电阻为0;电压表示数接近电源电压,说明电路可能断路,电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;(3)灯在额定电压下正常发光,根据图中电压表小量程读数,比较电压表示数与额定电压的大小,根据串联电路电压的规律及分压原理确定滑片移动的方向;(4)由第4次实验数据可求出滑动变阻器的阻值,大于滑动变阻器的最大阻值,由此判断该组数据错误.
10.在探究并联电路电流规律的实验中:
(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行_____,以正确选择电流表或电流表的量程;
(2)小方连接的部分电路如图所示,请你将电路连接完整;
(_________)
(3)小方将以上电路连接完后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是_____;
(4)排除故障,进行实验,小方记录了如下数据:
实验次数L1电流I1/A L2电流I2/A干路电流I/A
10.10.10.2
20.30.30.6
30.40.40.8
分析以上实验数据,小方发现通过两条支路的电流总是相等。为了探究这个发现是否具有普遍性,可以_____,再进行实验。
【答案】试触电流表A短路更换不同规
格的灯泡
【解析】
【分析】
本题考查了探究并联电路电流特点的实验的操作。注意电流表的量程的选择和正负接线柱
要接正确,结果要有代表性,就要用不同的规格的电灯,多做几次实验。
【详解】
(1)[1]不能估测被测电流情况下,可先用大量程进行试触。
(2)[2]电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,如图:
(3)[3]闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数,这说明支路中没有故障,电流表A示数为零,则故障是电流表A短路。
(4)[4]为了使实验结论更具科学性,普遍性,可以更换不同规格的灯泡进行实验。
11.为了防止电路中电流过大,发生危险,电路中常常需要安装保险丝.
保险丝安装在玻璃管中,称为保险管.实验室有熔断电流分别为1A和2A的两种保险管,保险管上印刷的文字已经模糊不清,但小星知道:熔断电流较大的保险丝,其电阻较小,因此,小星设计了如图甲所示实验电路图,想通过比较它们的电阻大小来区别这两种保险管.
(1)根据图甲电路图,在图乙的实物图中,用笔代善导线把电路连接完整。
(________)
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移至最_______(选填“左”或“右”端)。
(3)在图甲中,若电压表V2的读数为2.1V,电压表V1读数如图丙所示,则保险管B两端的电压为_______V.
(4)保险管A的熔断电流为_______A
(5)将这两个保险管并联接入某一电路中,当电路中的电流达到_______A时,保险管将熔断.
【答案】
左 1.5 2 2.8A
【解析】
【详解】
(1)根据图甲电路图可知,电压表V1测保险管A的电压,电压表V2测两保险管总电压。再由第(3)小题中“电压表V2的读数为2.1V”可知,两电压表都接小量程。连接电压表
V1“-”接线柱到保险管A左端接线柱、“3”接线柱到保险管A右端接线柱;再连接电压表V2“-”接线柱到保险管B左端接线柱、“3”接线柱到滑动变阻器右下端(或保险管A右端)接线柱。如图:
(2)为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移至阻值最大端。因滑动变阻器接右下端接线柱,所以滑片移至最左端阻值最大。
(3)电压表V1测保险管A的电压,其分度值为0.1V,则U A=0.6V。电压表V2测两保险管总电压,即U A+B=2.1V。则保险管B两端的电压为U B=U A+B-U A=2.1V-0.6V=1.5V。
(4)因U A=0.6V、U B= 1.5V,即U A
(5)由上题可知,R A:R B= U A:U B=0.6V: 1.5V=2:5。将这两个保险管并联接入某一电路中,电流之比为I A:I B= R B:R A=5:2。若当保险管A电流达到熔断电流2A时,保险管B电流为
I B=2
5
I A=
2
5
×2A=0.8A,此时电路总电流达到I=2A+0.8A=2.8A,保险管A刚熔断,保险管B不
能熔断;若当保险管B电流达到熔断电流1A时,保险管A电流为
I A=5
2
I B=
5
2
×1A=2.5A>2A,说明A早已熔断。综合以上分析可知,将这两个保险管并联接入
某一电路中,当电路中的电流达到2.8A时,保险管将熔断。
12.小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了_________。
(2)他先将电流表接入A点处,闭合开关后,观察到灯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)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是_________;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们的实验改进方法是_____________。
【答案】断开开关 L1所在支路断路电流表正、负接线柱接反了 0.24 换用不同的灯泡测量多组数据
【解析】
【详解】
(1)在连接电路时,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;
(2)将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明L1所在支路断路,因为是并联电路,不可能是L1所在支路短路;
(3)电流表的指针偏转如图乙所示,发生反向偏转,说明:电流表正负接线柱接反了;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A;
(4)实验中,只测量了一组数据得出的结论具有偶然性;
改进方法:为了使结论更有说明说服力,更具普遍性,应换用不同的灯泡测量多组数据。
二、初三物理电压电阻易错压轴题(难)
13.阅读下列一段文字,回答问题:
我们已经知道导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的长度、横截面积和材料有关,进一步研究表明,在温度不变时,导体的电阻跟导体的长度成正比,跟导体的横
截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,用公式表示为
L
R
S
ρ
=,其中R、L、S分别表示
导体的电阻、导体的长度和横截面积。而ρ是反映材料导电性能的物理量,我们把它叫做材料的电阻率。材料电阻率的大小与什么有关?小红提出如下猜想:
猜想1:电阻率与材料的长度有关;
猜想2:电阻率与材料的横截面积有关;
猜想3:电阻率与材料的种类有关。
于是小红找来不同规格的导线进行测量,实验数据见下表:
(1)写出电阻率ρ在国际单位制中的单位是_________________。
(2)分析比较实验序号1、2的数据,可以初步确定猜想1是________(正确/错误)的,这种探究问题的方法叫_________________。
(3)分析比较实验序号_________的数据,可以初步确定猜想2是错误的。
(4)分析比较实验序号1、4、5的数据,可得到的初步结论是
__________________________。
(5)根据表中的数据,如果要制作一个滑动变阻器,应选用 _________材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较________(大/小)。
【答案】Ω·m错误控制变量法 1、3 电阻率与导体的材料有关镍铬合金大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]已知R的单位是Ω、L的单位是m、S的单位是2
m,由电阻定律公式
L
R
S
ρ
=。根
据等式两边的单位相等可以知道电阻率ρ在国际单位制中的单位是Ω·m ;
(2)[2][3]分析比较实验序号1、2的数据长度不同时电阻率相同,故猜想1是错误的;只允许一个量发生改变,控制其他量不变的实验方法叫控制变量法;
(3)[4]分析比较实验序号1、3的数据横截面积不同时,电阻率相同可以确定猜想2是错误的;
(4)[5]分析比较实验序号1、4、5的数据,它们的长度、横截面积相同,而材料不同时电阻率不同,可得到的初步结论是电阻率大小与材料的种类有关;
(5)[6][7]根据表格可知镍铬合金的电阻率比较大,所以如果要制作一个滑动变阻器,应选用镍铬合金材料作为电阻线圈,这是因为相同规格的这种材料电阻较大。
14.小宇同学在“探究串联电路电压规律”的实验时,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。小宇用图甲所示的电路继续进行探究:
(1)测量电源及灯泡两端电压,电压表接在AB两点,是为了测量灯___两端的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是____V;
(2)接着小宇直接将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,发现电压表_______;
(3)纠正错误后,小宇测出导线BC间的电压大约为0.05V。由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较__(选填“粗”或“细”)的导线,原因是在长度和材料相同时,__________电阻越大。
【答案】L1 1.7 指针反偏(或指针偏向0刻度线的左边)细橫截面积越小
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电压表要和被测用电器并联,当电压表接在AB两点时,和灯L1并联,所以测的是L1两端的电压。
[2]根据乙图,电压表选择的是0—3V的量程,分度值为0.1V,所以电压表的示数为1.7V。
(2)[3]将电压表接A点的接线改接到D点,闭合开关后,电流从电压表的负接线柱流入正接线柱流出,此时电压表接反了,所以指针会反向偏转。
(3)[4][5]为了让分压更加明显就是要增大导线的电阻,所以要选择更细的导线,因为在材料和长度一定是,导体的横截面积越小电阻越大。
15.某同学用下图所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压恒.
为
A.电流表断路B.电压表断路C.R1断路D.R2断路
(2)探究电流与电压的关系时,应保持________不变(选填“R1”或“R2”).
(3)探究电流与电阻的关系时,当R1的阻值是2Ω,电流表示数是1.0A,要使电流表示数是0.5A,R1的阻值是________Ω;多次测量后,作出的I-R1图像是图乙中的________.【答案】CR14D
【解析】
【分析】
(1)闭合开关,电流表无示数,可能电路出现断路,电压表有示数,则与电压表并联的电路断路;
(2)探究电流和电压的关系,应保持电阻不变;
(3)探究电流和电阻的关系时,应保持电阻两端的电压不变,根据欧姆定律得到R1的阻值;根据电流和电阻的关系得到I-R1图像。
【详解】
(1
)闭合开关,电流表没有示数,可能出现断路,电压表有示数,则与电压表并联的R1断路,故选C。
(2)该实验是探究R1的电流和电压、电阻的关系,探究电流与电压的关系时,应保持R1不变;
(3)R1两端的电压U=IR=1.0A×2Ω=2V,探究电流与电阻的关系时,应保持电阻两端的电
压不变,要使电流表示数是0.5A,R1的阻值;因为电压不变,通过导体的电流和电阻成反比,所以作出的I-R1图像是图乙中的D。
【点睛】
本题考查电流电压和电阻的关系,当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
16.小东和小文利用如图所示的电路探究串联电路中用电器两端电压的关系。
(1)小东操作的主要实验过程如下:① 断开开关,将滑动变阻器的滑片P放在阻值最大处,根据电路图连接实验电路;② 检查电路无误后,闭合开关,调整滑动变阻器的滑片P 到适当位置,正确读出电压表V1与V2的示数,记录在实验数据记录表中;③ 仿照上述步骤又进行了五次实验。实验数据如下表。
U1/V0.8 1.2 1.5 1.8 2.2 2.5
U2/V0.8 1.2 1.5 1.8 2.2 2.5
小东通过分析实验数据,得出结论:串联电路中各用电器两端电压相等。小文不同意小东的观点,提出了实验改进建议。请简述小文的实验改进措施:① ________;
② _________。
(2)请你帮助小文画出他所需要的实验数据记录表_____。
【答案】应该使用不同规格的电阻R1和R2应该把电压表V并联在滑动变阻器的两端
U/V
U1/V
U
2
/V
【解析】【分析】【详解】
(1)[1]从表中数据可知,电压表V1与V2的示数相同,而串联电路电流相等,根据
U
R
I
可
知,R1和R2的阻值大小相等,应该让R1和R2的阻值大小不等,这样就不会得出串联电路中各用电器两端电压相等这种结论;
[2]应该把电压表V并联在滑动变阻器的两端,这样可以通过探究三个电压表的示数关系,从而探究串联电路中用电器两端电压的关系;
(2)[3]三个电压表,那么每次实验要记录三组数据,实验数据记录表如下表所示。
U/V
U1/V
U2/V
17.小刚同学在探究串联电路电压规律的实验中,提出了猜想:串联电路中各用电器两端的电压相等,总电压等于各部分电压之和。他准备了两只相同的灯泡L1、L2和其它实验器材。
(进行实验)
(1)按如图所示的电路图连接电路;
(2)闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压,并记录在表格中。
(分析与论证)
(1)在物理学中,串联电路电压的规律是:_____。
(2)分析小刚的实验数据得出的结论与他的猜想_____(填“相符”或“不相符”)
(评估)
这个实验的不足之处是:
(1)_____;
(2)_____。
【答案】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和相符使用两个相同的灯泡没有多次测量数据
【解析】
【分析】
(1)根据教材知识和表格中AB、BC、AC间的电压值分析可得出结论;
(2)本实验使用相同的灯泡,只进行了一次实验就得出结论,不具有普遍性;为了使实验结论具有普遍性,应换用规格不同的灯泡进行多次测量.
【详解】
(1)在物理学中,串联电路电压的规律是总电压等于各部分电压之和;
(2)由表中数据可知,两灯泡两端的电压相等,且AB BC AC
U U U
+=,所以,根据小刚的实验数据得出的结论与他的猜想是相符的;
【评估】
由于实验中两灯泡两端的电压相等,说明他在实验时使用了两个相同的灯泡;他只做了一次实验,而没有进行多次测量,只凭一组实验数据得出结论带有偶然性,不能得出普遍规律;
因此实验的不足之处是:①使用了两个相同的灯泡;②没有进行多次测量。
故答案为:(1). 串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 (2). 相符 (3). 使用两个相同的灯泡 (4). 没有多次测量数据。
18.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小军设计了如图所示电路.a、b间接导体.
(1)在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是________.连接电路时应将其处在________状态.
(2)为了粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察________.这种方法叫
________.
(3)实验时小军发现手边有一根较长的金属丝,他可以探究导体是否与________和
________有关.
(4)另有甲、乙两位同学分别对小军的电路做了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表,你认为________同学的改进更好一些,理由是________.【答案】开关断开灯泡的亮度转换法长度横截面积乙灯泡可以保护电路
【解析】
【分析】
【详解】
(1)缺少电路的基本组成元件开关;在连接电路时开关应处于断开状态,这是为了防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器;
(2)因为通过灯泡的电流越大,灯泡越亮,因此a、b间的电阻越大,电路中的电流越小,灯泡的越暗;反之,灯泡越亮;故根据灯泡的亮度反映a、b间电阻的大小;
物理学中的这种研究问题的方法叫做转换法;
(3)导体的电阻是本身的属性,它跟导体的长度、横截面积和材料有关:
当探究导体电阻与长度的关系时,可控制横截面积和材料不变,改变导体的长度,能够完成;
当探究导体电阻与横截面积的关系时,可控制长度和材料不变,改变导体的横截面积,能够完成;
当探究导体电阻与材料的关系时,可控制长度和横截面积不变,因为只有一个金属丝,所以无法改变材料,不能够完成;
所以他可以探究导体是否与导体的长度和导体的横截面积有关.
(4)将灯泡换为电流表,a、b间的电阻决定电路中的电流,因此,当a、b间电阻过小时,电流会过大,电路可能会被烧坏;
在原电路中串联一个电流表,因为有灯泡的存在,可以起到保护电路的作用.因此乙同学的方案更好.
19.用甲图测小灯泡电阻.灯泡正常发光的电压为2.5V.
(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时电流表的示数为_______A,小灯泡的电阻为_______Ω;
(2)若闭合开关,电流表和电压表的指针都发生偏转,而小灯泡不亮.其可能原因是
_______(说出一种即可);
(3)若一个电表发生故障,但有已知的定值电阻R0可提供的情况下,下列电路中不能测出小灯泡电阻的是_______.
【答案】0.2 12.5 滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低 D
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.2A,由欧姆定律,小灯泡的电阻为:
2.5V
12.5
0.2A
U
R
I
===Ω;
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