2024-2025学年人教版九年级物理全一册期末专题复习:第十七章 欧姆定律实验题
1.如图所示是探究电流与电压。电阻关系的实验电路图。
(1)实验探究分两步进行:a、保持电阻不变,探究电流与电压的关系;b、保持电压不变,探究电流与电阻的关系。图是根据实验数据绘制的图像,其中正确表示电阻不变,电流随电压变化的图像是 图(选填“甲”或“乙”);
(2)在探究电流与电阻关系的实验过程中,使用滑动变阻器R主要目的是 ;在实验过程中当电阻R0为5Ω时电压表示数为2V,把电阻R0换成10Ω后,电压表的示数 2V(填“大于”、“等于”或“小于”),此时滑动变阻器的滑片应向 边滑(填“左”或“右”);
(3)图2甲、乙图像可得到的结论分别为:
甲: ;
乙: 。
2.在探究通过导体的电流与电压、电阻关系的实验中,提供的器材有:两节干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线将甲图的电路连接完整,要求滑片P向右调节时其接入阻值变小;
(2)小虎连完最后一根导线时,两电表均偏转,他的操作中存在的问题是 .同组同学提醒后,他们按规范继续实验,记录多组电压表和对应的电流表的示数,画出如图乙的图像,可得到的结论是 ;
(3)接着探究电流与电阻关系,首先将5Ω的定值电阻接入电路,调节变阻器,电流表示数如图丙,此时的电流为 A;完成这一次实验后,接下来他计划更换10Ω的定值电阻继续实验,请在下面流程图的①、②处写出他应该完成的操作。① ②
3.小红想利用一块电压表和阻值已知的定值电阻R0测量未知电阻Rx的阻值。小红选用满足实验要求的器材,连接了如图所示的实验电路。
(1)以下是小红设计的部分实验方案,请你帮她补充完整:
①只闭合S、S1两个开关,记录电压表示数为U1;
②只闭合 两个开关,记录电压表示数为U2。
(2)请你用电压表两次的示数U1、U2和R0表示出Rx,Rx= .
4.如图甲所示,是创新小组的同学们“探究电流与电阻的关系”的实验电路。已知电源电压恒为6V,滑动变阻器的规格为“40Ω 1A”,定值电阻有6个(阻值分别为5Ω、10Ω、12Ω、15Ω、20Ω、25Ω)。
(1)请将实验步骤补充完整:
①将电压表和电流表调零,断开开关S,按图甲所示的电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片P调至阻值最大处;
②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为U,同时读出电流表的示数I,断开开关S,将定值电阻的阻值、电压表和电流表的示数记录在表格中;
③ ,读出电流表的示数I,断开开关S,将实验数据记录在表格中;
④仿照步骤③再做4次实验。
(2)上述步骤中,依次将5Ω、10Ω、12Ω、15Ω和20Ω的定值电阻接入电路进行实验。根据测量数据作出了电流表示数I与定值电阻的关系图像,如图乙所示。则可知实验步骤②中的 V;
(3)当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为U。在电源电压不变的情况下,同学们想只通过提高定值电阻两端电压U的方式使所有的定值电阻都能完成实验,则U的值至少应该提高到 V;(结果保留1位小数)
(4)请画出实验数据记录表格。
5.小明在用伏安法测量电阻的阻值时,连接了如图所示的部分电路。
(1)请完成如图的电路连接,要求开关闭合、滑片P向右移动时,电流表示数变小;
(2)若闭合开关后,发现电流表有明显示数,电压表示数为零,则可能是______(选填选项前的字母);
A.电阻断路 B.电阻短路
C.电流表没调零 D.电压表正负接线柱接反了
(3)排除故障后,实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图所示,此时通过电阻的电流为 A,测得的 。
6.小亮利用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值。
(1)若要求滑动变阻器的滑片在B端时,其接入电路的阻值最大,请在图甲中以笔画线代替导线完成实验电路的连接 ;
(2)如图乙所示,闭合开关S,发现电压表和电流表示数均为0。小亮利用另一只完好的电压表进行检测,当把电压表接在两点之间时,电压表有示数、且示数接近电源两端的电压。如果导线完好且连接无误,且只有一个元件有故障,该元件是 (选填“电阻Rx”或“滑动变阻器”);
(3)排除电路故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器接入电路中的电阻值,当电压表示数为时,电流表的示数如图丙所示,此时电路中电流的测量值为 A,则未知电阻Rx的电阻测量值为 ;
(4)小亮又设计了一种方案,也测出了Rx的电阻值,电路图如图丁所示。为阻值已知的定值电阻,电源两端的电压恒定但大小未知。测量步骤如下:
①当开关都闭合时,电流表示数为;
②当开关断开、闭合时,电流表示数为;
③待测电阻 。(用已知量和测出的物理量的符号表示)
7.在探究“通过导体的电流I与导体两端的电压关系”时,老师为同学们准备了如下器材:学生电源、电流表、电压表、不同阻值的定值电阻、开关、滑动变阻器和导线若干。甲、乙小组选用不同阻值的电阻利用如图所示的电路进行实验、各自测量了六组数据。
(1)滑动变阻器在此实验中除了有保护电路的作用之外,还有 的作用;
(2)设计实验数据记录表格 ;
(3)甲、乙小组同学设计完成实验,接下来他们进行小组合作学习。他们将实验数据整合后,在同一坐标系中绘制出了两个电阻的图象,如图所示。甲、乙图象均为过原点的倾斜直线,但倾斜程度不同。根据该图象可分析判断:
①当电阻一定时,通过导体的电流I与导体两端的电压成 (选填“正比”或“反比”)关系;
② (选填“<”、“=”或“>”)。
8.用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)实物连接图中,滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数变小。请用笔画线表示导线,将图甲所示的实物连接成完整电路 。(请勿更改原有导线,导线不能交叉)
(2)连接电路前,开关必须。电路接通前,滑动变器的滑片P应该移至图中 处(选填“A”或“B”)。
(3)小林闭合开关后,发现电流表有示数,但电压表无示数,此时电路中的一处故障是待测电阻 (选填“短路”或“断路”,)
(4)小林排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值。有一次测量电流表的指针如图乙所示,其示数为 A另一次测量电压表的指针如图丙所示,其示数为 V。
(5)第二小组的小军同学,误将电压表接在了滑动变阻器两端,根据几组实验数据绘制了R的图像丁,根据图像丁可计算出待测电阻 (实验过程中电源电压保持不变)
(6)第三小组的同学们利用已知电阻设计并连接了如图所示的电路来测量未知定值电阻R的阻值。主要步骤如下:
①闭合开关和,电压表的示数为;
②只断开开关,电压表的示数为;
由此可得的阻值为 (用字母、、表示)。
9.探究“电流与电压的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源4.5V、电流表、电压表、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器R、定值电阻、开关、导线若干。
实验次序 1 2 3
1.5 2 2.5
0.15 0.25
(1)某同学闭合开关,按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 ;
(2)改正错误后开始实验,应将滑动变阻器滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动,使电阻R两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V,读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示;
(3)分析数据,得出结论: ;
(4)滑动变阻器的作用除了保护电路外在此实验中还发挥的作用是: 。
10.在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中,小明和小亮用如图所示的器材进行实验。
(1)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小;
(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即有较大示数。小亮认为在实验操作中有两处错误,其中一处是 ,还有一处是 ;
(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为R1=10.1Ω,R2=10.2Ω,第三次测量时,电流表的示数为0.26A,电压表的示数如图乙所示。根据以上三次实验数据,最后得出Rx= Ω;
(4)小瑞同学设计了不同的方案,经讨论后同学们达成共识,设计的电路如图(R0为阻值已知的定值电阻),以下是他们的实验操作步骤:
①按电路图连接电路。
②闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I1.
③闭合开关S2,断开开关S1,读出此时电流表的示数I2.
④根据所测数据计算得出Rx的阻值。
请用所测物理量写出未知电阻Rx的数学表达式:
Rx= 。
11.实验小组的同学们利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V,滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只,电压表、电流表、开关各一只,导线若干。
(1)连接完电路后闭合开关,发现电压表示数有明显变化,但电流表无示数,则此电路中的故障可能是: ;
(2)排除故障后,接入5Ω定值电阻,移动滑片使电压表示数为时读出电流表的示数。断开开关,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,如果直接闭合开关,电压表示数会 (选填“大于”、“等于”或“小于”)接下来的操作应为 ;
(3)根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像,如图丁所示,根据图像中的数据总结实验结论: ;
(4)拓展:利用上述器材,若实验中保持电压表示数U1不变,可以改变电表的量程,定值电阻阻值的可选择范围是 。
12.小明在“探究导体的电流跟电压、电阻的关系”实验中,准备的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,六个定值电阻(、、、、、),滑动变阻器(规格是“,2A”),导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将滑动变阻器连入电路,要求使滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变大 ;
(2)正确连接电路后,闭合开关,两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时有示数接在开关两端时无示数,则电路故障是______(填字母);
A.电阻断路 B.电流表断路
C.滑动变阻器断路 D.开关短路
(3)在“探究电流与电压的关系”的过程中:
①滑动变阻器的作用是:保护电路、 ;
②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 ;
③此实验 (选填“能”或“不能”)用小灯泡代替定值电阻完成实验;
(4)在“探究电流与电阻的关系”的过程中:
①断开开关,将换成的定值电阻接入电路,闭合开关,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;
②当小明把其中一电阻接入电路中时,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能使电阻两端电压达到控制电压U。为保证六个电阻单独接入电路中都能完成实验,在电源电压不变的情况下,应更换一个最大阻值不小于 的滑动变阻器;
(5)小明用此装置还完成了“伏安法”测量未知电阻的实验:
①当滑片移动到某位置时,电压表、电流表示数如图丙所示,则未知电阻为 ;
②小明认为只测量一次数据便结束实验的做法不对,应进行多次实验,目的是: 。(选填“寻求普遍规律”或“求平均值,减小误差”)
13.小丽在探究电流与电阻的关系,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)图甲是小丽未连接好的实物电路,请用笔画线代替导线将其补充完整。要求:闭合开关后,滑片P向c端移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,导线不得交叉;
(2)实验开始后,小丽先将5Ω的定值电阻接入a、b之间,闭合开关,移动滑片P使电压表的示数为,记下对应的电流值;她又将5Ω的定值电阻换成10Ω的接入a、b之间,闭合开关,将滑片P向 (选填“c”或“d”)端移动,直至电压表的示数也为,记下对应的电流值;
(3)小丽根据实验数据作出了I-1/R图像,如图乙所示。根据图像可知,在小丽的实验中,定值电阻两端的电压为 V;
(4)通过对数据的分析得出结论: ;
(5)完成上述实验后,小丽想继续探究电流与电压的关系,她 (选填“可以”或“不可以”)继续使用图甲的电路图。
14.如图甲所示,是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是:电源(电压恒为3V)、电流表、电压表,电阻R有4个阻值(5Ω,10Ω,20Ω,30Ω)供选用,滑动变阻器(20Ω,1A)、开关、导线若干。
(1)实验过程中,当把10Ω电阻换成20Ω电阻后,保持 (选填“电流表”或“电压表”)示数不变,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动;
(2)根据实验数据绘制了如图乙所示的图象,得出的结论是: ;
(3)小组内的其他成员仍想继续实验,多测几组数据,为保证都能实验,选取的定值电阻的阻值不能超过 Ω。
15.若在做伏安法测电阻实验中电流表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻RX的阻值,实验电路如图所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整:
(1)闭合开关S, ,用电压表测出电源电压为U;
(2)闭合开关S, ,用电压表测出待测电阻RX电压为U1;
(3)待测电阻的表达式:RX= (用R0、U、U1表示)。
16.在做“伏安法测电阻”的实验中,小明同学设计了如图甲所示的电路,请你完成下列问题。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2 2.5 0.24
3 3.0 0.28
(1)闭合开关S,两电表的示数如图乙所示,则电流表的示数为0.2A,电压表的示数为 V,此时电阻R的阻值为 。
(2)小红同学除了记录上面第一次数据外,另外还记录了两组电压和电流的数据,三组数据如表所示(自己把第一次数据填入表格中),待测电阻的阻值为 (保留一位小数)。
(3)接着小红同学用图甲所示电路测量额定电压为2.5V的小灯泡的电阻,根据实验数据绘制的小灯泡的I﹣U图像如图乙所示。(额定电压:正常工作时的电压)
a.小亮连接电路时,刚接好最后一根线,就发现小灯泡发光了,产生这一现象的原因是 。
b.当滑动变阻器的滑片位于某一位置时,电流表示数如图丙所示,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片往 (选填“左”或“右”)移动;
c.由图像可知,小灯泡正常发光时的电阻为 ;
d.另一同学分别测出小灯泡在不同亮度下的电阻,然后求出平均值作为小灯泡的电阻,他的做法对吗?答: ,其原因是: 。
17.在“探究电流与电压的关系”实验中:
(1)请用笔画代替导线,将图甲中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大 。
(2)小明排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示,此时通过电阻的电流为 A,若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于 端(选填“A”或“B”),为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到 的作用。
(4)实验中若用小灯泡代替定值电阻进行探究,分析数据发现通过小灯泡的电流值与电压值不成正比,原因可能是 。
18.在探究“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”时,小明连接了如图甲所示的实验电路。
(1)实验电路中有一个仪器连接错误,请在实物图中只改变一根导线,使该仪器正常工作;(用“×”标出需要改动的导线,并画出改接的导线,要求滑片在最右端时连入电路中的电阻最大)
(2)实验过程中,电流表指针偏转角度很小,如图乙所示,造成这种现象的原因是 ;
(3)小明通过实验得到定值电阻、对应的关系图像,如图丙所示,由图像得出:定值电阻 (选填“>”“<”或“=”);
(4)小明还想利用这个电路进一步探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,在实验过程中,小明先后用5、10、15的电阻替换原来的定值电阻,当小明将5电阻调换为10的电阻后,接下来的操作是 ,使 示数保持不变,然后记录另一电表的示数。小明通过这次实验总结出了结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 关系。
19.在水果中平行插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池,如图所示。物理兴趣小组的同学在课外实践活动中探究影响水果电池电压大小的因素,实验前,他们的部分实验猜想如下:
猜想一:水果电池电压可能与水果的种类有关;
猜想二:水果电池电压可能与极板的材料有关。
(1)为了验证猜想一和猜想二,在不同水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板间的距离、极板插入水果的深度不变,分别测出电压,实验记录如下表所示:
实验序号 水果种类 两极板间电压 U/V
铁一锌 铁一铜 铜一锌
1 苹果 0.6 0.7 1.0
2 菠萝 0.5 0.6 0.9
3 梨 0.4 0.5 0.8
4 橙 0.7 0.8 1.1
①为了验证猜想一,应保持 不变,改变水果种类,多次实验后,得出结论:猜想一是 (选填“正确”或“错误”) 的; 分析表中数据可知,水果电池电压与极板材料有关,其中效果最好的两极板材料是 ;
②如图所示,电压表标有“3”字样的接线柱相连的极板是水果电池的 极,若要使电压表指针偏转角度更大,可将多个水果电池 。
(2)小明同学将两极板插入水果更深些,他发现电压表示数发生了变化。请你尝试再提出一个关于影响水果电池电压并可探究的科学问题 ;
(3)兴趣小组的同学又将两极板都换成铜片,发现两铜极板间无电压,于是提出一个新的探究问题:水果的电阻是多大 为此,他们利用一个电源(未知电压)、已知阻值的定值电阻 R0、导线、三个开关(S1、S2和S3)及原有的电压表进行电路设计,测出此时水果的电阻,请在虚线框内画出可行的电路图 。(水果的电阻用“—水果—”这样的符号表示)
20.实验小组的小新和小明同学研究一款低压暖手器,该暖手器有两种工作模式,铭牌上标记有“”和“”的字样,通过查阅资料他们了解到,该暖手器电路中核心部件是两根定值电阻丝,两根电阻丝工作时相互不影响(电阻丝之外部分电路的电阻可以忽略不计)。
(1)他们认为电阻丝的连接方式可能有以下两种,你认为正确的是: (选填“甲”或“乙”);
(2)暖手器在“”挡位下正常工作时,电阻丝的阻值为 ;
(3)他们进一步查阅资料了解到,两根电阻丝可能不标准,暖手器中任一电阻丝的实际阻值相对于标准值变化达到,该电器就会失效。小新设计了如图丙所示的检测电路对暖手器进行检测。实际检测时他将一个电压恒定的未知电源加在图中a、b之间,闭合开关S。具体操作步骤如下:
第一步,将电阻丝单独检测,调节滑动变阻器,记录电路中的电流为,电压为;
第二步,将电阻丝单独检测,调节滑动变阻器,记录电路中的电流为,电压为;
第三部,由所测得的数据,可计算出电阻丝阻值为,再将其与标准值对比,即可完成检测。
你认为小新的设计方案是否正确?如果你认为正确,请写出的推导过程;如果不正确,请指出他的错误之处
(4)小明也设计了测量电阻丝阻值的方案,他将电流表(电阻为)、电源、变阻器等构成一个欧姆表用来测电阻,如图丁所示,在a、b间接入一个电阻R,电路中就有一个对应电流I,即电阻R与电流表的读数I有一一对应关系,所以,由电流表的指针位置可以知道电阻R大小。为了方便,事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧姆值,欧姆表在测量电阻前都需要调零,即把a、b两接线柱短接,调节变阻器的滑片位置,使电流表满偏(指在最大刻度处)。若电源电压为,满偏电流为。他将一根电阻丝接入a、b间,电流表示数为,则对应的电阻值为 Ω。
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参考答案:
1.(1)乙
(2) 控制定值电阻两端电压不变 大于 右
(3) 当电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比 当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
2.(1)
(2) 开关没有断开 见解析
(3) 0.4 见解析 见解析
3.(1)S、S2
(2)
4.(1)更换另一定值电阻,调节滑动变阻器使电压表的示数为U
(2)2
(3)2.5
(4)见解析
5.(1)
(2)B
(3) 0.5 5
6.(1)
(2)滑动变阻器
(3) 0.5 5
(4)
7.(1)见解析
(2)见解析
(3) 正比 <
8.(1)
(2)A
(3)短路
(4) 0.28 2.6
(5)10
(6)
9.(1)电流表正负接线柱接反
(2)左
(3)电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比
(4)改变定值电阻两端电压
10.(1)
(2) 连接电路时,开关未断开 闭合开关前,滑动变阻器滑片未移至最大阻值处
(3)10.1
(4)
11.(1)定值电阻R断路
(2) 大于 向左移动滑片使电压表示数仍为
(3)电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
(4)1~25Ω
12.(1)
(2)C
(3) 改变定值电阻两端电压 正比 不能
(4) A 3 25
(5) 7.5 求平均值,减小误差
13.(1)
(2)d
(3)2.4
(4)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)可以
14.(1) 电压表 A
(2)见详解
(3)40
15.(1)把滑动变阻器的滑片移到最右端
(2)把滑动变阻器的滑片移到最左端
(3)
16.(1) 2 10
(2)10.4
(3) 开关没有断开 右 10 不对 小灯泡灯丝的电阻受温度影响
17.(1)
(2) 0.12 A
(3) B 改变定值电阻两端电压
(4)小灯泡的电阻受温度的影响
18.(1)
(2)选择的量程过大
(3)<
(4) 调节滑动变阻器的滑片 电压表 反比
19.(1) 极板的材料 正确 铜-锌 正 串联
(2)水果电池电压可能与两极板插入水果的深度有关
(3)
20.(1)乙
(2)16
(3)见解析
(4)45
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