2024年中考物理压轴题训练——《欧姆定律的实验题》(答案)

2024年九年级中考物理压轴题训练
《欧姆定律的实验题》
1.小华做测量定值电阻阻值的实验,现有器材:待测电阻、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请按图甲所示的电路图,以笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整,并且滑片左移时电流表示数变大 ;
(2)图乙中,两节干电池 联,电压为 V;
(3)当电压表示数为时,电流表示数如图丙所示,则通过的电流大小为 A,它的阻值是 ;
(4)小华对实验进行进一步拓展,利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为的定值电阻、电流表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路也能测出的阻值,请你完成下列实验步骤:
①按电路图正确连接电路,闭合开关S,断开开关,读出电流表示数;
② ,读出电流表示数;
③根据实验数据,计算出待测电阻 。(用、、表示;本空2分)
2.小明与物理小组的同学在实验室用两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线,对电阻R的阻值进行了测量。
(1)图甲是连接的部分电路,缺少一根导线,请你用笔画线代替导线将电路补充完整;(图中是即将闭合开关前的电路)( )
(2)闭合开关,适当调节滑动变阻器的滑片,小明观察电压表的示数如图乙所示,电流表的示数为0.36A,经计算R的阻值是 Ω。小组同学认为这个测量并没有完成,应该再多测量几次,目的是 ;
(3)同学们发现实验台上还有一只标有“2.2V”字样的小灯泡,想测一下它的电阻和额定功率。设计了如图丙所示的电路,将滑动变阻器的滑片移到最左端,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表和电压表均有示数,接下来的操作是 ;
(4)实验中多次调节滑动变阻器的滑片,将电压表和电流表的示数,以及观察到灯泡的亮度填入表格中。完成这4次实验后,继续调节滑动变阻器,使电压表的示数为3V时,小灯泡闪亮了一下就灭了,这时 表的示数变为0;
实验次数 电压UL/V 电流/A 电功率P/W 灯泡亮度 电阻RL/Ω 电阻的平均值R/Ω
1 1 0.18 很暗 5.56 7.09
2 1.5 0.24 较亮 6.25
3 2.2 0.28 很亮 7.86
4 2.6 0.3 特别亮 8.67
(5)根据表格中的数据,可知小灯泡的额定功率为 W;
(6)小明计算出每次实验中小灯泡电阻,同时计算出小灯泡电阻的平均值,填入表格中。小组同学们对实验的结果进行了交流讨论:
①灯泡的亮度与实际功率有关,实际功率越 ,灯泡越亮;
②表格的设计有一处不妥之处是 。
3.在探究“电流与电压的关系”实验中,实验小组连接了如图甲所示的部分电路。
(1)观察图甲,请指出电路连接过程中的不妥之处: ;
(2)改正后,请用笔画线代替导线,在图甲上完成剩余电路的连接(要求:向右移动滑片P,滑动变阻器接入电路中的阻值增大);
(3)闭合开关后,观察到电压表示数接近电源电压,电流表无示数,出现该故障的原因是 ;
(4)排除故障后,开始测量并将实验数据记录在下表中,当电压表示数为2. 0V时,电流表示数如图乙所示,为 A;
电压U/V 1. 0 1. 5 2. 0 2. 5
电流I/A 0. 10 0. 15 0. 25
(5)根据表中实验数据,得出的实验结论是: ;
(6)若要继续完成“探究电流与电阻的关系”的实验,除了现有的实验器材之外,还需增加 。
4.小楠用“伏安法”测量额定电压为的小灯泡的电阻和电功率,连接了如图甲所示的电路。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接导线不能交叉,且满足滑片P向B端移动时电流表示数减小;( )
(2)小楠检查电路连接无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,导致这一现象的原因可能是 ;
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)移动,同时眼睛观察 示数直至此表示数为 时停止移动,记录数据;
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组实验数据,并作出了如图丙所示的图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为 ,小灯泡的额定功率 W;
(5)小楠同学们在完成上述实验后,还想探究电流与电压的关系,她应把小灯泡换成 。这样更换的原因是小楠通过计算发现 。
5.图甲是小明测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻所连接的电路。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线 ;
(2)连好电路开始实验,小明发现小灯泡没有发光,观察电压表、电流表均有读数,你认为灯泡没有发光的原因是: ;
(3)实验中,第一次测量时让电压表示数为2.5V,使小灯泡正常发光,此后调节滑动变阻器,让灯泡两端电压逐渐降低,使灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电压表示数为0.5V,电流表示数如图乙所示,此时电路中的电流为 ,灯丝电阻为 Ω;
(4)请你根据表中数据在图丙中画出小灯泡的U﹣I图象, 由表格中的信息和图像可以得出的结论: 。
序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 明亮 不很亮 不亮 较暗 微光 不发光 不发光
U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
I/A 0.28 0.26 0.24 0.22 0.18 0.04
6.在探究电流与电压、电阻的关系实验中,小明利用的电源电压恒定为4.5V,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(A.“20Ω;2A”、B.“60Ω;1A”)、电压表和电流表,连接了如图甲所示电路图进行实验。
(1)实验时小明设计了右边的表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与 的关系。图乙是实验过程中某次电压表的示数,示数为 V,实验过程中滑动变阻器滑片不能移到阻值最小处,请说明理由 。
数据序号 1 2 3 4 5
电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流
(2)小明用某个定值电阻进行实验,利用表格数据在坐标系中画出了一条直线,如图丙所示,交流评估后得出结论: 。小明此次实验选择的变阻器规格是 (选填序号:A.“20Ω;2A”、B.“60Ω;1A”)。
7.物理兴趣小组的同学正在进行“探究电流与电压和电阻的关系”实验。
(1)在探究电流与电压的关系时,小明同学连接的电路如甲图所示,小红指出电路连接存在错误,并说明只要改接一根导线就可以,请在接错的那根导线上打上“×”,再画出正确的连接线 ;
(2)将上述错误改正后,闭合开关,发现滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动时,电流表示数变大;
(3)兴趣小组的同学先探究了电流与电压的关系,将测得的数据记录在下面表格中,第3次实验时,电流表的示数如乙图所示,则此次电流大小为 A。分析表格中的数据可以得出的结论是 ;
实验次数 1 2 3 4 5
电压表示数/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流表示数/A 0.12 0.18 0.30 0.36
(4)兴趣小组的同学换用5Ω、10Ω、15Ω等不同的定值电阻后,又探究了电流与电阻的关系,在这次实验中,调节滑动变阻器的滑片,控制电阻的 不变。
8.在进行“使用电阻箱间接测量小灯泡的电阻”活动中,小明同学打算进行如下操作:
(1)将待测的小灯泡接入如图所示电路的M、N两点间,闭合开关,读出电流表的示数I。
(2)取下该小灯泡,将电阻箱接在M、N两点间,调整并记录电阻箱的阻值和对应的电流表的示数,如下表所示:
次序 1 2 3 4
MN间电阻 待测灯泡 10Ω 9Ω 7Ω
电流I/A 0.14 0.13 0.14 0.15
小灯泡的电阻值是 Ω。你判断的理由是 。
9.某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因是 ;
(2)排除故障后,先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙所示,为 A;
(3)接下来断开开关,取下的定值电阻,换成的定值电阻,闭合开关,应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为定值时,读出电流表的示数。再更换的定值电阻继续实验,实验数据记录在下面表格中:
实验次数 1 2 3
5 10 20
0.2 0.1
(4)由实验数据可知: 。
10.图甲是“探究电流与电阻的关系”的电路图,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为25Ω。
(1)连接好电路后,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到最 端。实验过程中,应通过调整滑动变阻器,使 示数保持不变;
(2)在实验过程中,电压表的示数突然变为0,而电流表示数不变,则发生的电路故障可能是 ;
(3)排除故障后,依次将三个阻值不同的定值电阻接入电路,并记录对应的数据,根据数据绘制出如图乙所示的图象。分析图象可得出:
①保持电压不变时,电流与电阻成 ;
②实验时,电压表示数为 V;
(4)将30Ω的定值电阻接入电路,发现无法完成上述探究,请你提出一个解决方案: 。
11.为测量某待测电阻R的阻值,实验探究小组设计了如图甲所示的电路图,并进行了实验。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物图连接完整,使滑片向右滑动时电流表的示数变大 ;
(2)连接电路时,开关应 ;
(3)若定值电阻R开路,闭合开关后 (选填“电流表”成“电压表”)几乎无示数;
(4)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为2V时,电流表的示数如图乙所示为 A,则待测电阻R的阻值为 ;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是 ;
(5)该实验小组 (选填“能”成“不能”)用此电路探究电流与电压的关系。
12.如图是小明同学探究电流与电阻关系的实验电路,选用的器材有:新干电池两节。5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只,“30Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)请你检查一下甲图中的电路,把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上;( )
(2)排除故障后,将5Ω的定值电阻接入电路开始实验,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表示数如图乙所示,则实验设定的定值电阻两端电压为 V;
(3)实验中,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,为使电压表示数不变,滑动变阻器的滑片与上一次相比往 (选填“左”或“右”)端移动了;
(4)小明逐一将15Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当 Ω的电阻接入电路后,无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变定值电阻两端电压,重新依次进行实验,改变后的电压值应该不低于 V。
13.小丽等同学连接并联电路时,发现“两个小灯泡并联的电路中再并联一个小灯泡,原来两个小灯泡都变暗了”。他们认为再并联一个小灯泡后,原来的灯泡因两端的电压变低而变暗,但不知道实际电压变小的原因,于是几名同学提出了三种猜想。
猜想一:并联的灯越多,导线损失的电压越大;
猜想二:并联的灯越多,电池两端的电压越小;
猜想三:并联的灯越多,干路中的电流越小。
(1)他们经过讨论,断定猜想三是错误的,你认为他们判断的依据是 ;
(2)为了验证其他猜想,他们设计了如图甲所示的电路进行实验(电压表V1并联在电池组两端),先将1只电阻连接在A、B两点之间,读出开关闭合前电压表V1的示数,以及开关闭合后电压表V1和V2的示数,然后分别将2只、3只、4只相同的电阻并联在A、B两点之间,进行多次实验,记录的实验数据如表所示。
电阻只数 开关断开,电压表V1示数U/V 开关闭合,电压表V1示数U1/V 电压表V2示数U2/V
1 6.00 5.85 5.84
2 6.00 5.71 5.69
3 6.00 5.58 5.55
4 6.00 5.45 5.41
根据表中数据回答:
①这说明猜想一是 (正确/错误)的,猜想二是 (正确/错误)的;
②分析数据可知,电池输出的实际电压和电路中所接的电阻大小有关,电路中所接的电阻越小,电池两端输出的实际电压越 ;
③设U和U1的变化为,U1和U2的示数差为,则 (大于/小于),查阅资料可知,电池内部是有电阻的,导线也是有一定电阻的。分析数据可知: (电池内部/导线)电阻是导致AB两端实际电压变小的主要原因。
(3)小兰同学设计了如图乙所示的电路,运用一个电流表和一个已知电阻R0,测出未知电阻Rx的阻值。请你根据前面探究的结论对该测量方案进行评估。采用该方案的测量结果将 (偏大/偏小),简单说明理由: 。
14.某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,小丽连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻 (选填“断路”或“短路”);
(2)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻变化的图像,由图像可知两端的电压为 V;当的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“A”或“B”)端滑动从而达到控制两端的 不变的目的;
(3)若实验中的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω,25Ω,则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
15.小华要测量小灯泡L的电功率,连接了如图甲所示的电路。已知小灯泡的额定电压是2.5V,电源电压恒为6V。
(1)连接电路之前应先断开 ,正确连接电路后接通电路,电流表无示数,电压表示数接近于电源电压,则故障原因可能是小灯泡 ;
(2)排除实验故障后,闭合开关S,移动滑片,电压表示数如图乙所示,要使小灯泡正常发光,则滑动变阻器的滑片P应向 端移动(选填“A”或“B”);
(3)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,小灯泡的额定电功率为 W;
(4)小华接着用图甲实验装置探究“电流与电阻的关系”。她分别用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻替代小灯泡。正确操作,将测得的数据描绘出电流与电阻倒数的图像,如图丁所示;
①当每次更换定值电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察 表的示数;
②由图像可知,电压一定时,电流与电阻成 ;实验中,滑动变阻器的最大电阻应不小于 Ω;
参考答案:
1. 串 3 0.26 5 再闭合开关
2. 5 求平均值减小误差 (向右)调节滑动变阻器的滑片 电流 0.616 大 不应求灯泡电阻平均值
3. 连接电路时开关未断开 见解析 定值电阻断路 0.2A 当电阻一定时,电流与电压成正比 阻值不同的定值电阻个数
4. 小灯泡断路 A 电压表 2.5V 12.5 0.5 定值电阻 灯丝电阻是变化的
5. 灯泡实际功率太小 0.16A 3.125 见解析
6. 电压 2.4 电压表示数会超过3V(合理即可) 电阻一定时,电流与电压成正比 B
7. 左 0.24 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 电压
8. 9 9Ω的电阻等效替代了小灯泡的电阻
9. 定值电阻R断路 0.4 B 导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
10. 右 电压表 电压表断路 反比 2 换最大阻值更大的滑动变阻器 (或适当减小电源电压)
11. 断开 电流表 0.4 5 减小误差 能
12. 1 左 20 1.2
13. 并联的灯越多,总电阻越小,干路中电流越大 正确 正确 小 大于 电池内部 偏小 S1闭合以后,电阻两端的实际电压变小
14. 断路 3 B 电压 12.5
15. 开关 断路 B 0.5 电压 反比 40

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