初中物理 九年级全册 第十七章 欧姆定律(人教版)(A卷)含解析


2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷(人教版)
第十七章 欧姆定律 (A卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级上册第17章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共33分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1、(2024年黑龙江大庆) 如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V读数与电流表读数的比值变大
B. 电流表读数与电流表读数的差值变大
C. 电流表读数变小,电压表V读数变大
D. 电压表V读数与电流表读数的比值变小
2、(2024年广东广州)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时(  )
A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小
C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小
3、(2024年云南)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是(  )
A. 电流表A2测通过灯L2的电流 B. 电流表A1和A2示数相等
C. 断开S2,电流表A2示数变小 D. 断开S2,灯L1变暗
4、(2024年四川达州)如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为(  )
A. 短路 B. 短路 C. 开路 D. 开路
5、(2023年山东临沂)如图所示电路的电源电压为1.5V,电阻R1的阻值为2Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A,则(  )
A. 通过R1的电流大于0.3A B. 电阻R1和R2是并联的
C. 电压表的示数为0.9V D. 电阻R2的阻值为3Ω
6、将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I—U图象。闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压和电阻R的大小分别是( )
A. 8V 6.67Ω B. 12V 20Ω
C. 8V 20Ω D. 12V 10Ω
7、如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路
① ② ③ ④
A.只有① B.只有② C.只有②③ D.只有②③④
8、如图所示,A1、A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则(  )
A.R1∶R2=4∶1 B.R1∶R2=1∶4 C.R1∶R2=1∶5 D.R1∶R2=5∶1
9、在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。下列说法错误的是(  )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左侧
B.将5Ω的电阻换成10 Ω,应将滑片向右移
C.实验过程中移动滑片的主要目的是控制定值电阻两端的电压一定
D.该实验结论为:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
10、有“ 0.6A”的定值电阻与“ 1A”的定值电阻,若串联起来,电路两端允许加的最大电压为U;若并联起来,干路中允许通过的最大电流为I,则U和I分别为(  )
A.18V,1.5A B.18V,1.8A
C.22V,1A D.22V,1.6A
第Ⅱ卷 非选择题
填空题(本题共5小题,每空1分,共13分)
11、(2024年新疆维吾尔自治区 新疆生产建设兵团)体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。体脂秤通过测量人体的电阻并结合人体的身高、体重、年龄等因素,经综合分析得出人的体脂率。
(1)人运动时,存储在脂肪中的能量的一部分转化为人体的______(选填“内能”或“化学能”),导致人体温度升高。肌肉密度比脂肪密度大,肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降,体重不变,则人体的密度______(选填“增大”或“减小”),人体的电阻______(选填“增大”或“减小”)。
(2)若小强的父亲在医院测体脂率时,加在两手之间的电压为5V,通过的电流为2.5mA,则小强的父亲两手之间的电阻为______Ω。小强的父亲两手之间的电阻______(选填“可能”或“不可能”)大于两脚之间的电阻。小强的父亲经锻炼后质量从80kg降为78kg,体脂率从25%降为20%,若肌肉的密度为,则小强的父亲增加的肌肉的体积为______(结果保留整数)。
12、(2024年成都)小张用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,电流表和电压表选用小量程。闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是________。闭合开关,她发现灯泡不亮,两电表的示数均很小,经过检查,确认电路连接正确,两电表均完好,小张的下一步操作应该是________。
13、(2023年四川内江)有一只小灯泡上标有“3.6V 0.3A”字样,灯泡正常发光时的电流是________A。如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常发光,需要串联一个________Ω的电阻。
14、如图所示电路,R1=10Ω,R2为未知电阻,电源电压不变。只闭合S1,电流表示数为0.3A;S1、S2均闭合,电流表示数为0.5A,此时通过R_1的电流为______ A,R_2的阻值为______ Ω。
15、 有一定值电阻R与一小灯泡L,通过它们的电流I与它们两端的电压U的规律如图所示,现将R和L并联接在电压为4V的电源两端,此时干路中的电流是________A。
实验题(本题共4小题,共23分)
16、(2024年山西)实验室里有一个标识不清的定值电阻,小亮设计实验进行测量(电源为两节干电池)。
(1)根据公式___________可知,通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(导线不得交叉);___________
(2)连接电路时,开关应___________,滑动变阻器的滑片P应放在___________(选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是___________;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示为___________A,则电阻为___________Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果,请你做出评价或建议:___________。
17、(2024山东临沂)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(50Ω 0.2A)滑动变阻器(20Ω 1A),开关和导线若干。
(1)请在答题卡的相应位置画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)____
(2)为了完成实验,电流表应选择______量程,电压表应选择______量程,滑动变阻器应选择______(选填“”或“”)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
(4)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻,仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,闭合,电流表示数为,则小灯泡正常发光时的电阻______(用,、表示)。
18、(2024江苏连云港)小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变,电路中仪表均完好无损。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,他应先___________。
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是___________。
(3)排除故障后,小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图丙所示,此时电阻R的阻值为___________Ω。
(4)在实验过程中,当把电阻R由20Ω更换为10Ω时,滑动变阻器接入电路中电阻应___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
19、(2024湖南)在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行________;
(2)连接电路时,开关S应处于________状态;
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至________端;
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为________A;
(5)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据?________(列举一种方法即可)。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
计算题(本题共2小题,共6分)
20、如图甲所示,是L1、L2两个灯泡的图像,请根据图像所给信息进行计算:
(1)若两灯泡串联在电路中(如图乙所示),此时电流表的示数为0.3A。求此时两灯泡的电阻;
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图丙所示),求此时电流表的示数。
科学阅读题与简答题(共2小题,共8分)
21、如图是油箱内油量表的装置图,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着浮子,油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随油面落下,把电流表改为相应的油量体积数,就可以显示油箱中油量的多少。请分析说明当油箱中油量增多时,油量表示数如何变化。
22、阅读短文,回答问题。
热敏电阻温度表
导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称做半导体,除了导电能力外,半导体还有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速的增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。
(1)如果将热敏电阻与电源、电流表连成一个电路(如图甲所示),其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,热敏电阻阻值变 ,电路中电流将变 (填“大”或“小”)。
(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘,就能直接显示出热敏电阻附近的温度值。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃,如图乙所示,则15℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”)。
(3)热敏电阻受热时电阻迅速减小,当温度接近一个标准大气压下水的沸点时,可能减小为1Ω以下,在用电源电压为3V,电流表所接量程0-0.6A,利用如图甲所示的温度表测量供暖系统中的锅炉水温时,在充分保证电路安全的前提下请你对电路提出一个有效的改善措施:
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷(人教版)
第十七章 欧姆定律 (A卷)
(考试时间:80分钟 试卷满分:80分)
注意事项:
1.测试范围:人教版九年级上册第17章。
第Ⅰ卷 选择题
选择题(本题共10小题,每小题3分,共33分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1、(2024年黑龙江大庆) 如图所示的电路中,电源电压恒定。闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电压表V读数与电流表读数的比值变大
B. 电流表读数与电流表读数的差值变大
C. 电流表读数变小,电压表V读数变大
D. 电压表V读数与电流表读数的比值变小
【答案】A
【解析】
【详解】A.电压表V读数与电流表A1读数的比值为R2电阻,R2电阻变大,故A正确;
B.电流表A1读数与电流表A2读数的差为R1电流,R1电阻、电压不变,电流也不变,B错误;
CD.电阻R1与R2并联,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中电阻R2变大,电流表A2变小,电压表V示数不变;电压表V读数与电流表A2读数的比值变大,故CD错误。
故选A。
2、(2024年广东广州)如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时(  )
A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小
C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可知,两电阻串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是变阻器滑片P上部分的两端电压。闭合开关S,车辆总质量越大时,滑片P向下滑动,变阻器连入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,根据欧姆定律,电路电流不变,因此电流表示数不变;跟电压表并联的那部分电阻变大,根据欧姆定律,跟电压表并联的那部分电阻的两端电压变大,电压表示数变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3、(2024年云南)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是(  )
A. 电流表A2测通过灯L2的电流 B. 电流表A1和A2示数相等
C. 断开S2,电流表A2示数变小 D. 断开S2,灯L1变暗
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电路为并联电路,电流表A1与L1串联,所以测量L1所在支路的电流,电流表A2接在干路上,测量总电流,并联电路总电流等于支路电流之和,所以电流表A1的示数小于A2的示数,故AB错误;
CD.断开S2,电路为只有L1的简单电路,并联电路各支路互不影响,所以灯L1所在支路电流不变,灯亮度不变,电流表A2示数等于电流表A1的示数,所以电流表A2示数变小,故C正确,D错误。
故选C。
4、(2024年四川达州)如图所示电路,闭合开关后,整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为(  )
A. 短路 B. 短路 C. 开路 D. 开路
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知,两灯串联,电压表测L2两端电压,电流表测串联电路电流;
A.如果L1短路,则串联电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,则电流表示数变大。由于L1短路,电路中只有L2,L2两端电压等于电源电压,电压表示数变大。此时灯泡L2发光。则A符合题意;
B.如果L2短路,电路中电流变大,电流表的示数变大,由于电压表测L2两端电压,则电压表的示数为0,即电压表的示数变小,故B不符合题意;
C.如果L1开路,两个电表与电源不通,则两个电表的示数都变为0,即示数都变小。故C不符合题意;
D.如果L2开路,电路断路,电流表的示数变小。此时电压表串联在电路中测电源电压,则电压表的示数变大。故D不符合题意。
故选A。
5、(2023年山东临沂)如图所示电路的电源电压为1.5V,电阻R1的阻值为2Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A,则(  )
A. 通过R1的电流大于0.3A B. 电阻R1和R2是并联的
C. 电压表的示数为0.9V D. 电阻R2的阻值为3Ω
答案:D
解析:由实物图可知,电流从电源正极流出,依次流过开关、电阻R1、电流表、电阻R2、最后流回电源负极,所以电阻R1和R2是串联的,电压表并联在R1两端测R1两端的电压;
A.已知电流表的示数为0.3A,由串联电路各处电流相等可知,通过R1的电流等于0.3A,故A不符合题意;
B.电阻R1和R2是串联的,故B不符合题意;
C.由可知,电阻R1两端的电压为
电压表测R1两端的电压,所以电压表的示数为0.6V,故C不符合题意;
D.电阻R2的阻值为
故D符合题意。
故选D。
6、将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中,电源电压保持不变。图乙为电阻R和灯泡L的I—U图象。闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压和电阻R的大小分别是( )
A. 8V 6.67Ω B. 12V 20Ω
C. 8V 20Ω D. 12V 10Ω
答案:C
7、如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路
① ② ③ ④
A.只有① B.只有② C.只有②③ D.只有②③④
答案:D
8、如图所示,A1、A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则(  )
A.R1∶R2=4∶1 B.R1∶R2=1∶4 C.R1∶R2=1∶5 D.R1∶R2=5∶1
【答案】A
【详解】分析电路图可知,A1测量R1的电流,A2测量干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,指针偏转角度相同,则两个电流表使用的量程一定不同,由于干路电流大于之路电流,所以A2是使用0~3A的量程,A1是使用的0~0.6A的量程,故A2的示数是A1示数的5倍,即
I=5I1
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和得
I2=4I1
根据得
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
9、在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。下列说法错误的是(  )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左侧
B.将5Ω的电阻换成10 Ω,应将滑片向右移
C.实验过程中移动滑片的主要目的是控制定值电阻两端的电压一定
D.该实验结论为:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
【答案】B
【详解】A.闭合开关前,滑片应移到阻值最大处,离下接线柱最远,为左侧。故A正确,不符合题意。
B.探究电流与电阻的关系,电压应不变,电阻换成10Ω的,变大了,滑动变阻器阻值也应变大,才能保持电压不变,向左侧滑,故B错误,符合题意。
C.探究电流与电阻的关系,定值电阻电压应不变,故C正确,不符合题意。
D.电流与电压的关系,在电压一定时,电流与电阻成反比,故D正确,不符合题意。
故选B。
10、有“ 0.6A”的定值电阻与“ 1A”的定值电阻,若串联起来,电路两端允许加的最大电压为U;若并联起来,干路中允许通过的最大电流为I,则U和I分别为(  )
A.18V,1.5A B.18V,1.8A
C.22V,1A D.22V,1.6A
【答案】A
【详解】由题知,两个电阻允许通过的最大电流分别为,,因串联电路中各处的电流相等,且,所以,将它们串联时,电路中的最大电流为
因串联电路总电阻等于各部分电阻之和,
则根据欧姆定律可得电路两端允许加的最大电压
根据可得两电阻两端允许加的最大电压分别为
因并联电路中各支路两端的电压相等,且,
所以,将两电阻并联时,该电路两端的最大电压为
此时通过R2的电流为1A,此时通过R1的电流为
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
则干路中允许通过的最大电流为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
第Ⅱ卷 非选择题
填空题(本题共5小题,每空1分,共13分)
11、(2024年新疆维吾尔自治区 新疆生产建设兵团)体脂率是指人体内脂肪的质量占人体总质量的百分比。体脂秤通过测量人体的电阻并结合人体的身高、体重、年龄等因素,经综合分析得出人的体脂率。
(1)人运动时,存储在脂肪中的能量的一部分转化为人体的______(选填“内能”或“化学能”),导致人体温度升高。肌肉密度比脂肪密度大,肌肉比脂肪更容易导电。若人的体脂率下降,体重不变,则人体的密度______(选填“增大”或“减小”),人体的电阻______(选填“增大”或“减小”)。
(2)若小强的父亲在医院测体脂率时,加在两手之间的电压为5V,通过的电流为2.5mA,则小强的父亲两手之间的电阻为______Ω。小强的父亲两手之间的电阻______(选填“可能”或“不可能”)大于两脚之间的电阻。小强的父亲经锻炼后质量从80kg降为78kg,体脂率从25%降为20%,若肌肉的密度为,则小强的父亲增加的肌肉的体积为______(结果保留整数)。
【答案】 ①. 内能 ②. 增大 ③. 减小 ④. 2000 ⑤. 可能 ⑥. 2
【解析】
【详解】(1)[1]人运动时,消耗脂肪中的能量,转化为人体的内能,导致人体内能增大,温度升高。
[2][3]人的体重不变,若体脂率下降,肌肉占比变大,且肌肉密度比脂肪密度大,人体的密度会变大;由于肌肉比脂肪更容易导电,人体的电阻会减小。
(2)[4][5]根据欧姆定律可得,小强的父亲两手之间的电阻为
由于肌肉比脂肪更容易导电,人体腿部肌肉一般比手臂肌肉多,所以小强的父亲两手之间的电阻可能大于两脚之间的电阻。
[6]增加的肌肉质量
则小强的父亲增加的肌肉的体积为
12、(2024年成都)小张用如图所示的电路测量小灯泡的电阻,电流表和电压表选用小量程。闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是________。闭合开关,她发现灯泡不亮,两电表的示数均很小,经过检查,确认电路连接正确,两电表均完好,小张的下一步操作应该是________。
【答案】 ①. 保护电路 ②. 移动滑动变阻器滑片
【解析】
【详解】[1]为了保护电路中各元件安全,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,所以将滑动变阻器的滑片移到最右端的目的是保护电路。
[2]连接好电路,闭合开关后,灯泡不亮,两电表的示数均很小,说明电路是通的,只是电流比较小,导致灯泡不亮,故下一步的操作应该是移动滑动变阻器的滑片,减小滑动变阻器连入电路的阻值。
13、(2023年四川内江)有一只小灯泡上标有“3.6V 0.3A”字样,灯泡正常发光时的电流是________A。如果我们只有电压为6V的电源,要使小灯泡正常发光,需要串联一个________Ω的电阻。
答案: ①. 0.3 ②. 8
解析:[1] 小灯泡上标有“3.6V 0.3A”字样,灯泡正常发光时的电流为0.3A。
[2]电源电压为6V,要使小灯泡正常发光,则要使小灯泡两端的电压为3.6V,此时通过小灯泡的电流为0.3A,根据串联电路电压、电流关系,串联电阻两端的电压
通过串联电路的电流为0.3A,由欧姆定律得,需要串联的电阻
14、如图所示电路,R1=10Ω,R2为未知电阻,电源电压不变。只闭合S1,电流表示数为0.3A;S1、S2均闭合,电流表示数为0.5A,此时通过R_1的电流为______ A,R_2的阻值为______ Ω。
答案:0.3 15
15、 有一定值电阻R与一小灯泡L,通过它们的电流I与它们两端的电压U的规律如图所示,现将R和L并联接在电压为4V的电源两端,此时干路中的电流是________A。
答案:1.1
实验题(本题共4小题,共23分)
16、(2024年山西)实验室里有一个标识不清的定值电阻,小亮设计实验进行测量(电源为两节干电池)。
(1)根据公式___________可知,通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(导线不得交叉);___________
(2)连接电路时,开关应___________,滑动变阻器的滑片P应放在___________(选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是___________;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示为___________A,则电阻为___________Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果,请你做出评价或建议:___________。
【答案】 ①. ②. ③. 断开 ④. B ⑤. 定值电阻断路 ⑥. 0.3 ⑦. 8 ⑧. 只测量一次数据就得出了未知电阻的阻值,误差较大,应该多次测量求平均值减小误差。
【解析】
【详解】(1)[1]测量未知电阻的阻值,需要测量未知电阻两端的电压和通过的电流,然后通过公式计算电阻的阻值。
[2]测量电阻的阻值时,电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表串联,电压表与待测电阻并联,如图所示:
(2)[3][4]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,由图可知,滑片应置于B端。
[5]闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联的定值电阻断路。
(3)[6]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A;分度值为0.02A,因此示数为0.3A。
[7]因此定值电阻的阻值为
[8]只测量一次数据就得出了未知电阻的阻值,误差较大,因此应改变电阻两端的电压,测量多组数据,对测得的阻值求平均值,减小误差。
17、(2024山东临沂)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(50Ω 0.2A)滑动变阻器(20Ω 1A),开关和导线若干。
(1)请在答题卡的相应位置画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)____
(2)为了完成实验,电流表应选择______量程,电压表应选择______量程,滑动变阻器应选择______(选填“”或“”)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
(4)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻,仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,闭合,电流表示数为,则小灯泡正常发光时的电阻______(用,、表示)。
【答案】 ①. ②. 0~0.6A ③. 0~15V ④. R2 ⑤. 9.5 ⑥.
【解析】
【详解】(1)[1] 实验电路图如图所示:
(2)[2] [3] [4] 小灯泡额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω,额定电流约为0.38A,故电流表应选择0~0.6A量程,电压表应选择0~15V量程,因额定电流约为0.38A,超过R1允许通过的最大电流,故滑动变阻器应选择R2。
(3)[5] 闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示为0.4A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(4)[6]开关变化前后均是R0与灯泡并联,电压相等,则有
解得
18、(2024江苏连云港)小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变,电路中仪表均完好无损。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,他应先___________。
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是___________。
(3)排除故障后,小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图丙所示,此时电阻R的阻值为___________Ω。
(4)在实验过程中,当把电阻R由20Ω更换为10Ω时,滑动变阻器接入电路中电阻应___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 ①. 将电压表指针调至零位 ②. 电阻R断路 ③. 20 ④. 变小
【解析】
【详解】(1)[1]连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,此时电压表的指针没有调零,所以他应先将电压表指针调至零位。
(2)[2]由图甲得,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量电阻R的电压,电流表测量电路电流,连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表无示数,说明电路电路,且电压表与电源相连接,故故障是与电压表并联的电阻R断路。
(3)[3]由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A,由欧姆定律得,此时电阻的阻值为
(4)[4]串联电路中,电阻越小,分到的电压越小。在实验过程中,当把电阻由由20Ω更换为10Ω时,电阻的电压变小,应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小,减小滑动变阻器分到的电压,使电阻的电压增大为2V。
19、(2024湖南)在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行________;
(2)连接电路时,开关S应处于________状态;
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至________端;
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为________A;
(5)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据?________(列举一种方法即可)。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
【答案】 ①. 调零 ②. 断开 ③. B ④. 0.1 ⑤. 做出U-I图像
【解析】
【详解】(1)[1]连接电路前,电流表有示数,因此应该对电流表进行调零,使指针对准零刻度线。
(2)[2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)[3]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处,由图可知,滑片应处于B端。
(4)[4]由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此电流表的示数为0.1A。
(5)[5]实验中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,可以根据测出的五组数据做出U-I图像,从而得出电流与电压的关系。
计算题(本题共2小题,共6分)
20、如图甲所示,是L1、L2两个灯泡的图像,请根据图像所给信息进行计算:
(1)若两灯泡串联在电路中(如图乙所示),此时电流表的示数为0.3A。求此时两灯泡的电阻;
(2)保持电源电压不变,将两灯泡的连接方式改为并联(如图丙所示),求此时电流表的示数。
【答案】(1)6,14
(2)0.85A
【详解】(1)若两灯泡串联在电路中,电路中电流为0.3A,由图甲可知,此时L1两端的电压为1.8V,则L1的阻值为
L2两端的电压为4.2V,则L2的阻值为
(2)串联电路电源电压等于各用电器电压之和,所以电源电压为
并联电路支路电压等于电源电压,由图可知,当电压为6V时,L1的电流为0.5A,经过L2的电流为0.35A,电流表测量干路电路,故电流表的示数为
科学阅读题与简答题(共2小题,共8分)
21、如图是油箱内油量表的装置图,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着浮子,油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随油面落下,把电流表改为相应的油量体积数,就可以显示油箱中油量的多少。请分析说明当油箱中油量增多时,油量表示数如何变化。
【答案】见详解
【详解】由题图可知,定值电阻和滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,当油箱中油量增多时,由题意和图示可知滑动变阻器的滑片下移,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,电路中的总电阻减小,根据欧姆定律可知电路中电流变大,则电流表的示数变大,即油量表示数变大。
22、阅读短文,回答问题。
热敏电阻温度表
导体容易导电,绝缘体不容易导电。有一些材料,导电能力介于导体和绝缘体之间,称做半导体,除了导电能力外,半导体还有许多特殊的电学性能,使它获得了多方面的重要应用。有的半导体,在受热后电阻迅速减小;反之,电阻随温度的降低而迅速的增大。利用这种半导体可以做成体积很小的热敏电阻。热敏电阻可以用来测量很小范围内的温度变化,反应快,而且精度高。
(1)如果将热敏电阻与电源、电流表连成一个电路(如图甲所示),其它因素不变,只要热敏电阻所在区域的温度降低,热敏电阻阻值变 ,电路中电流将变 (填“大”或“小”)。
(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度盘换成相应的温度刻度盘,就能直接显示出热敏电阻附近的温度值。如果刻度盘正中的温度刻度值为20℃,如图乙所示,则15℃的刻度应在20℃的 边(填“左”或“右”)。
(3)热敏电阻受热时电阻迅速减小,当温度接近一个标准大气压下水的沸点时,可能减小为1Ω以下,在用电源电压为3V,电流表所接量程0-0.6A,利用如图甲所示的温度表测量供暖系统中的锅炉水温时,在充分保证电路安全的前提下请你对电路提出一个有效的改善措施:
【答案】(1) 大 小
(2)左
(3)在电路中串联一个定值电阻
【详解】(1)[1][2]由题意可知,半导体在受热后电阻迅速减小,反之电阻随温度的降低而迅速的增大,所以,热敏电阻所在区域的温度降低时,其阻值增大,由可知电路中的电流变小。
(2)由(1)可知,热敏电阻所在区域的温度降低时,其阻值增大,电路中的电流变小,因15℃低于20℃,所以,此时电路中的电流较小,故15℃的刻度应在20℃的左边。
(3)由题意可知,当温度接近一个标准大气压下水的沸点时,其阻值可能减小为1Ω以下,会造成电路中的电流过大,甚至烧坏电源,为保护电路,可以在电路中串联一个定值电阻。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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