2025-2026年九年级物理全册人教版期末《欧姆定律》实验题专项训练卷(含解析)

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2025-2026年九年级物理全册人教版期末《欧姆定律》实验题专项训练卷(含解析)

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2025-2026年九年级物理全册人教版期末《欧姆定律》实验题专项训练卷
一、实验探究题
1.某同学用电流表和电压表测量电阻的阻值,电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关应处于   (选填“断开”或“闭合”)状态;应将滑动变阻器的滑片P移动到最     端;(选填“左”或“右”)
(2)闭合开关时,发现无论怎么调节滑动变阻器,电流表都无示数,电压表有示数,且接近于电源电压,其原因可能是 ____ ;
A.电流表断路 B.待测电阻断路
C.滑动变阻器短路 D.电压表断路
(3)实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙所示,电压表的示数是     V,电流表的示数是     A,测得电阻的阻值     Ω。
2.物理社团活动时,小石同学利用下面的器材探究探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V。
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移动到最   (选填“左”或“右”)端,起保护电路的作用。
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,则故障是   。
(3)排除故障后,小石同学先用一个定值电阻R进行实验,调节滑动变阻器,使电压表示数为2V,记录此时R和电流I的值;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向    (选填“左”或“右”)端滑动;若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的阻值至少是   Ω;
(4)小石同学研究并绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像,如图乙,其中反映电流与总电阻关系的是   (选填“a”、“b”或“c”),
3.如图所示,甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图.
(1)请用笔画线代替导线连接实物图甲,要求变阻器滑片左移,电流表示数变小.
(2)连接电路时,开关应处于   状态.闭合开关后,小陈发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是   .
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数为   A,则未知电阻Rx=   Ω.
(4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值.实验电路如图丙所示(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,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到    端,记录电流表示数I2;
③写出待测电阻的表达式,Rx=   (用已知量R0和测量量符号表示)
4.当做“探究电流与电压、电阻关系”实验时,需准备以下器材:两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5、10、15、20)、开关、导线若干。
(1)根据电路图甲连接实物图乙,在闭合开关S之前,应将滑动变阻器的滑片移到   选填“最左端”或“最右端”);
(2)如图乙所示的实物图,导线连接有误,请你找出这根连错的导线,在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线   ;
(3)问题解决后,接入10的电阻进行实验,得到下表数据,进行分析后得出的实验结论是:   ;
电压U/V 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.25
(4)接下来分别接人其他电阻,再次对“电流与电阻关系”的实验进行探究,并作出了如图丙所示图像。请你通过图像中所给信息,计算出实验过程中滑动变阻器R两端的电压UR=   V。
5. 【探究名称】探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
【问题】图甲是某同学探究“电流与电压、电阻的关系”的实验电路。已知电源电压为,滑动变阻器规格为“”,可供选择的定值电阻阻值分别为,,,、。
(1)【证据】
请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整;(导线不允许交叉)   
(2)连接电路时开关应该   ,滑动变阻器的滑片应移动到最   (选填“左”或“右”)端;
(3)表一是做探究电流与电压关系时记录的实验数据,根据实验数据可知,实验时使用的电阻阻值为   。
表一 表二
实验次数 1 2 3   实验次数 1 2 3 4
电压 1.0 1.5 2.0   电压 5 10 15 20
电流 0.2 0.3 04   电流 0.6 0.3 0.2 0.15
(4)在探究电流与电阻关系的实验中,每次更换电阻都需要调节滑动变阻器,这是为了   。实验中得到的数据如表二。
【解释】分析实验数据,得出正确结论。
(5)【交流】
该实验中,每次探究都进行了多次测量,收集了多次数据,这是为了   。
(6)在探究电流与电阻关系的实验时,发现将的电阻替换的电阻后,实验进行不下去,原因是   。
6.实验小组测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻的实验电路如图甲所示,电源电压恒为4.5V。
(1)该实验的原理是   (用公式表示);
(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向   (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为   V;
(3)实验中还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像,如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻为   ;
(4)分析如乙所示的图像,在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材   (选填“能”或“不能”)探究电流跟电压的关系;
(5)实验小组还设计了一个测量未知电阻阻值的实验电路,如图丙所示,已知滑动变阻器的最大阻值为,电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移至a端,读出电压表的示数为;
②再将滑动变阻器的滑片P移至端,读出电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式:   (用、、表示)。
7.如图甲所示为“探究电流与电阻的关系”实验电路图。实验器材有:电压恒为4.5V的电源,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω和25Ω的4个定值电阻R,滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线若干。
(1)如图甲所示,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到   (选填“a”或“b”)端,这样做的目的是为了   ;
(2)小刚分别用4个定值电阻进行实验,当电压表示数为   V时,读出电流表的示数,并根据实验数据绘制如图乙所示的I-R图像,则经分析可得到结论:   ;
(3)用5Ω和25Ω的电阻进行实验时,滑动变阻器连入电路中的阻值分别为R1和R2,则R1∶R2=   。
8.为了探究电流与电阻的关系,小明采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有4个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)根据图甲所示的电路图连接电路,小明根据实验数据在乙图中描点并连线,则小明在实验中保持不变的电压是   V;
(2)断开开关,保持滑片P位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,应向   (选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(3)为了使4个定值电阻都为实验所用,滑动变阻器的阻值至少是   Ω。
9.利用图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”。实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)实验中,用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是    ,取下5Ω的电阻,再将滑动变阻器滑片移至最    端,然后用10Ω的电阻代替5Ω的电阻接入电路。
(2)闭合开关,移动滑片使电压表示数为    V时,读出电流表的示数;多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,目的是    ,记下对应电流表的示数,得到图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。小明根据图象得出该实验的结论是    。
(3)实验中,进行了多组数据的测量,其目的是    。
10.下图为小红同学设计的“探究电流与电阻关系”的电路图
(1)连接电路 时开关应   ,并将滑动变阻器的滑片P移至最   (选填“左”或“右”)端。
(2)当小红同学闭合开关后,发现电流表无示数,而电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是   ,若电流表有示数而电压表无示数,则电路中出现的故障可能是   (假设除定值电阻Rx可能发生故障外,其他元件完好)。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2V时,记下电流表示数。当将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电压表示数如图乙所示.要使电压表示数保持   V不变,应将滑动变阻器的滑片P向   (选填“左”或“右”)端移动。
11.小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
(1)该实验的原理是   。
(2)闭合开关S前,滑动变阻器滑片P应置于   端(选填“a”或“b”)。
(3)假如小聪同学用完好的器材按如题18图甲所示实验电路图正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:
①   ;②    。
(4)小聪同学重新按如图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如题18图丙所示,被测电阻Rx=   Ω。
(5)若滑动变阻器的最大阻值为R,被测电阻的阻值为Rx,实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,他想出一个方法,应用现有的器材,也能测出电阻Rx的阻值。
实验步骤如下:
①滑动变阻器滑到a端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U1;
②   ;
③读出滑动变阻器的最大值R;
④被测电阻Rx的阻值为:Rx=   (写出表达式)。
12.探究“电流与电阻关系”的实验中,提供的器材有:电源(电压9V)、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干。
(1)小明连接的图甲电路中存在连线错误,只需改动一根导线,即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2)正确连接电路后闭合开关,在移动变阻器滑片P时,两电表示数突然都变为零,则电路故障可能为___.
A.R短路 B.滑片P接触不良
C.R0短路 D.R0断路
(3)排除故障后实验时,改变R0的阻值,测出对应的I。当R0变大时,为完成探究,应将滑片P向   (选填“左”或“右”)端移动,同时眼睛盯着   (选填“电压表”或“电流表”)
(4)将R0阻值换为50Ω,电流表示数如图乙,请在图丙中补描该点并作出I-- 关系图线.
(5)由图像得出的实验结论为   
13.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,已知电源电压,可供选用的滑动变阻器有和。
(1)请将图甲连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变小;
(2)实验中,需要将的电阻接入电路,且电阻两端的电压要保持不变,为了完成实验,“应该选用的滑动变阻器是   ;(选填“”或“”)
(3)实验时将的电阻接入电路,调节滑片使其两端的电压为.当用的电阻实验并读取数据时,与上一次相比滑片的位置更靠近.   端;(选填“”或“”)
(4)取下定值电阻,换成标有“”字样的小灯泡,灯泡的“”图像如图乙所示,灯丝电阻的变化规律是:灯丝阻值随温度的升高而   (选填“变大”或“变小”),小灯泡的额定功率是   W,此时小灯泡与滑动变阻器的电功率之比是
14.小明学习欧姆定律后,利用一块电压表和阻值为R0的已知电阻,测量未知电阻Rx的阻值。池选择丁满足实验要求的器材,并连接了部分实验电图路(如图所示)。小明的实验要求是:只闭合开关S和S1时,电压表测量R0两的电压U1;只闭合开关S和S2时,电压表测量电源两淪的电压U2。
(1)请你用笔线代替导线完善实验电路(只添加一根导线)。
(2)请用已知量和测出的量表示出Rx,则Rx=   。
答案解析部分
1.【答案】(1)断开;左
(2)B
(3)2;0.4;5
【解析】【解答】(1) 连接电路时,开关应处于断开状态,变阻器调节最大阻值处,计最左端。
综上 第1空、 断开; 第2空、左
(2) 电流表都无示数,电压表有示数 ,且接近电源电压,所以和电压表并联的用电器断路,即待测电阻断路,B正确,ACD错误。
综上选B。
(3)据图可知,电压表示数为2V,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律可知电阻为5Ω。
综上 第1空、2, 第2空、0.4; 第3空、5.
【分析】
1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路
3、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
2.【答案】(1)左
(2)定值电阻断路
(3)左;12.5
(4)c
【解析】【解答】(1)为了保护电路,闭合开关时,要将滑片移动到最大阻值处,即最左端;
(2) 电压表有示数,电流表无示数 ,说明电压表串联进电路,即定值电阻断路;
(3)探究 电流与电阻的关系 ,需要保持定值电阻两端电压不变, 当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,变阻器电阻也需要跟着增加,即向左移动,电压表示数为2V,根据串联电路电压规律可知,变阻器两端电压为1V,根据串联分压可知,变阻器电阻至少为定值电阻的一半,定值电阻最大阻值为25Ω,所以变阻器电阻至少为12.5Ω;
(4)电流和总电阻的乘积为电压,包含的面积最大,所以c 反映电流与总电阻关系 。
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电路的故障分析: 题目中电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ,表明电压表接入电路,所以和电压表并联的用电器断路;
3、串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻的电压无法降低,表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
3.【答案】(1)
(2)断开;定值电阻Rx断路了
(3)0.24;10
(4)b;
【解析】【解答】(1)滑动变阻器应串联在电路中,根据题目中的要求:变阻器滑片左移,电流表示数变小,可知应连接变阻器下右接线柱:如下图所示:
;(2)在做电学实验时,为了保护电路,在连接电路过程中,开关应是断开的;电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,这样的故障应是与电压表并联的部分出现了断路,电压表串联到了电路中,由图示可知,与电压表并联的只有待测电阻Rx,故应是电阻Rx断路;(3)由图示可知,电流表的示数为0.24A,则可得待测电阻的阻值Rx=U/I=2.4V/0.24A=10Ω;(4)②根据题意可知,应将滑片移到b端,记录电流表示数I2;Rx表达式的推导:
步骤②,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到b端,Rx被短路,只有R0工作,电流表示数为I2;所以电源电压:U=I2R0,步骤①,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,两电阻并联,总电流为I1;两次实验中,R0两端电压均等于电源电压,R0阻值不变,所以通过R0的电流均为I2,根据并联电路的电流特点可得,通过待测电阻的电流Ix=I1﹣I2,并联电路电压相等,则待测电阻两端的电压:Ux=U=I2R0,所以待测电阻Rx= .
【分析】(1)为了保证电路安全,拆装电路时,开关应处于断开状态,滑动变阻器应处在阻值最大端,结合滑动变阻器的接法求解即可;
(2)分析电路结构,为串联电路,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可;
(3)(4)结合电阻丝两端的电压好电流,利用欧姆定律求解灯泡的电阻即可。
4.【答案】最左端;;电阻一定时,电流与电压成正比;1
【解析】【解答】(1)为了保护电路,滑动变阻器的滑片需要位于最左端,即阻值最大处。
(2)据图可知,电压表应该并联在定值电阻两端,定值电阻与滑动变阻器串联,故作图如下:
(3)如表格所示,电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)如图丙,电阻与电流乘积是一个定值,从图丙可知,当电阻为20Ω时,电流为0.1A,故控制的电压为,电源由两节干电池组成,电压为3V,那么滑动变阻器的电压为

综上 第1空、最左端; 第3空、电阻一定时,电流与电压成正比; 第4空、1.
【分析】1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、串联电路的电路规律:串联电路,电流处处相等,电源的电压为用电器电压之和,总电阻为用电器电阻之和。
5.【答案】(1)
(2)断开;左
(3)5
(4)保持电阻两端的电压不变
(5)得到普遍规律
(6)滑动变阻器的最大阻值太小
【解析】【解答】1)电压表连接为并联,据此作图
2) 连接电路时开关应该 断开, 滑动变阻器的滑片应移动到最 大阻值处,即左端
综上第1空为断开;第2空为左
3)根据欧姆定律U=IR可知,U=1.0v,电流为0.5A,所以电阻为1.0V/0.2A=5Ω
综上 第1空为5
4) 在探究电流与电阻关系的实验中,每次更换电阻都需要调节滑动变阻器 ,目的为 保持电阻两端的电压 不变
综上 第1空为保持电阻两端的电压不变
5)多次测量是为了得到普遍数据
综上 第1空为得到普遍规律
6) 将的电阻替换的电阻后,所以分压变大,而变阻器最大阻值较小,分压过小,使得电压表示数超过量程
综上 第1空为滑动变阻器的最大阻值太小
【分析】根据电压表的连接、电路连接的基本操作、 探究电流与电阻关系试验填空
1、电路连接的基本操作:连接电路时,为保护电路开关应断开,变阻器调节至最大阻值处,对电表进行试触,根据电表偏转角度选择合适的电表量程;同时电表的正负极接线柱要符合电流的正进负出;
2、电流表、电压表的连接:电流表与待测原件串联;电压表的与待测原件并联,连接过程需要电流正极流入负极流出,同时选择合适的量程。
3、探究电流与电阻,遵循控制变量法,所以要保持电压不变
4、串联分压:串联分压:用电器串联时,其两端的电压和电阻成正比,待测电阻电阻过大,电压无法降低,表明变阻器电阻较小分压过少
6.【答案】(1)
(2)左;2.5
(3)10
(4)不能
(5)
【解析】【解答】解:(1)测量小灯泡电阻的原理是;(2)实验中某时刻电压表示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,为使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片P向左端移动,直到电压表示数为2.5V;
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光的电阻为:;
(4)在探究电流跟电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝电阻随温度的变化而变化,故仅利用本实验的器材不能探究电流跟电压的关系;
(5)由图丙可知,Rx与滑动变阻器串联,电压表测量Rx两端的电压;实验时,闭合开关S,移动滑片P至a端,滑动变阻器以最大阻值R0接入电路,Rx两端电压为U1;移动滑片P至b端,电压表测电源电压为U2;
根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U2-U1,则通过R0的电流为:,
根据串联电路电流特点,则待测电阻为:。
故答案为:(1);(2)左;2.5;(3)10;(4)不能;(5)。
【分析】 (1)测量小灯泡电阻的原理是;
(2)灯泡两端电压为额定电压时正常发光;比较电压表示数与灯泡额定电压大小,根据串联电路电压规律和分压原理确定滑动变阻器滑片移动方向;
(3)根据图乙确定灯泡额定电压对应的额定电流,利用求出小灯泡正常发光的电阻;
(4)在探究电流跟电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝电阻随温度的变化而变化;
(5)根据串联电路中电流和电压的规律以及欧姆定律进行分析回答。
(1)在测量小灯泡电阻的实验中,用电压表测灯泡两端电压,用电流表测通过灯泡的电流,根据求出灯泡的电阻,故测量小灯泡电阻的原理是。
(2)[1][2]实验中某时刻电压表示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,为使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片P向左端移动,直到电压表示数为2.5V。
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,则小灯泡正常发光的电阻为
(4)在探究电流跟电压的关系实验中,需控制电阻阻值不变,而灯丝电阻随温度的变化而变化,故仅利用本实验的器材不能探究电流跟电压的关系。
(5)由图丙可知,Rx与滑动变阻器串联;实验时,闭合开关S,移动滑片P至a端,滑动变阻器以最大阻值R0接入电路,Rx两端电压为U1;移动滑片P至b端,电压表测电源电压为U2;根据串联电路电压规律,R0两端电压为
U0=U2-U1
则通过R0的电流为
根据串联电路电流特点,则待测电阻为
7.【答案】(1)b;保护电路
(2)2;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
(3)1∶5
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系时,
(1)闭合开关前,将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处,即最右端b端,可保护电路;
(2)探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻的两端电压不变;图乙中,定值电阻的两端电压即电压表示数为:;是一个定值,可得: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;
(3)根据串联电路的电压和分压原理,两次实验滑动变阻器接入电路的电阻分别为:


则。
【分析】(1)闭合开关前,滑片在电阻最大处;
(2)根据U=IR,计算电阻的分压,即电压表的示数;当电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比;
(3)根据串联电路中各电阻分压,结合定值电阻的阻值大小,计算滑动变阻器的电阻,并计算比值。
(1)[1][2]闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器滑片P移到阻值最大处,即最右端b端。
(2)[1][2]在“探究电流与电阻的关系”实验中,根据控制变量法可知,应控制定值电阻的两端电压不变;由图乙可知,定值电阻的两端电压即电压表示数为
是一个定值,由此可得: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。
(3)根据串联电路的电压特点和分压原理可知,两次实验中滑动变阻器接入电路的电阻分别为

8.【答案】2;左;25
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系时,(1)实验中,保持电阻两端的电压不变。根据图乙,图像中阴影部分面积U=IR=0.2A×10Ω=2V,即为保持不变的电压;
(2)当换用阻值更大的定值电阻时,定值电阻两端的电压会增大,要使定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器的电压,增加滑动变阻器接入电路中的阻值,应向左端移动滑片。
(3)当换用阻值最大20Ω的定值电阻时,要保持电压2V不变,由串联电路电阻等比例分压可知
,得。故滑动变阻器的阻值至少是25Ω。
【分析】(1)根据U=IR,可以计算电压的大小;
(2)探究电流与电阻的关系时,更换电阻后,通过调节滑片位置,控制定值电阻两端电压不变;
(3)根据串联电路分压规律,结合电压和得知电阻,计算滑动变阻器的电阻取值。
9.【答案】(1)断开开关;左
(2)2.5;控制电阻两端电压一定;电压一定时,通过定值电阻的电流和电阻成反比
(3)使实验结论具有普遍性
【解析】【解答】(1)实验中,用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是断开开关。取下5Ω的电阻,再将滑动变阻器滑片移至最阻值最大的左端,然后用10Ω的电阻代替5Ω的电阻接入电路。
(2)根据乙图可知,当电阻为5Ω时,电流为0.5A,则电压表保持不变的示数为:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V;
多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,目的是控制电阻两端电压一定;
电流随电阻变化的图像为一条双曲线,那么得到:电压一定时,通过定值电阻的电流和电阻成反比。
(3)验中,进行了多组数据的测量,其目的是使实验结论具有普遍性。
【分析】(1)探究电流与电阻的关系时,为了避免电路连接时时通时断造成用电器损坏,因此更换电阻时需要断开开关。为了避免电流过大而烧毁用电器,要求变阻器的阻值要调到最大。
(2)根据图乙找到一组对应的电阻和电流,根据U=IR计算电压表保持不变的示数。探究电流与电阻的关系时,需要控制电阻两端的电压相等,只改变电阻的阻值。根据图像的形状分析电流与电阻的数量关系;
(3)根据多测测量的实验目的解答。
10.【答案】(1)断开;右
(2)Rx断路;Rx短路
(3)2;右
【解析】【解答】(1)为了防止电路错误,所以实验要求电路连接完成后,还在检查无误后才能闭合开关,所以连接电路时开关应断开;根据保护电路的原则,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端,即右端;(2)当小红同学闭合开关后,当小灯泡断路时,电压表串联在电路中,所以电压表有示数且大小接近电源电压,又因为电压表电阻很大,所以发现电流表无示数;若电流表有示数,说明电路是通的,而电压表无示数,说明电压表被短路,即定值电阻短路;(3)研究电流与电阻的关系,应保证电阻两端的电压不变,即保持2V不变。将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据串联电路的分压原理,滑动变阻器的电阻也应变大,所以滑片应右移动。答案:(1). 断开 (2). 右 (3). Rx断路 (4). Rx (5). 短路 (6). 2 (7). 右
【分析】研究电流与电压、电阻的变化关系,涉及到电路的连接(连接电路前,开关必须断开;变阻器按一下一上接入电路中,电压表与电阻并联)、对反常现象的处理、实验中注意事项、控制变量法(电流与电压的变化关系时,应控制电阻大小不变;研究电流与电阻的变化关系时,应控制电压大小不变)的运用及滑动变阻在不同实验中的不同作用(a。保护电路;b.控制定值电阻两端的电压或电流大小)和分析数据归纳结论的能力.
11.【答案】(1)R=U/I
(2)b
(3)电源电压过大;选用电流表的量程太小(或:滑动变阻器的最大阻值偏小)
(4)8
(5)将滑动变阻器滑片移到b端,闭合开关S,读出电压表的读数,记为U2;U2R/(U1-U2)
【解析】【解答】(1)测量电阻的实验原理是R=U/I;(2)连接电路时,闭合开关前,滑片在b端;(3)当电路中电流过大时,可能是电源电压过大,或电路中电阻过小,或是电流表选择的量程太小了;(4)根据乙图,读取电压为2.4V,根据丙图,电流为0.3A,电阻为;(5)当滑动变阻器取值最小时,电压表测量电源电压,示数为U1,滑片在阻值最大处,电压表测量未知电阻Rx的分压U2,则未知电阻为。
【分析】(1)测量电阻的实验原理是R=U/I;(2)闭合开关前,滑片在阻值最大处;(3)当电路中电流表到最大刻度时,可能是电源电压过大,或电路中电阻过小,或是电流表选择的量程太小了;(4)根据电压表、电流表指针位置测量电压、电流,利用电压和电流的比值计算电阻;(5)利用滑动变阻器的分压和电阻测量电流,利用测量的电压和电流的比值计算电阻大小。
12.【答案】(1)
(2)B
(3)左;电压表
(4)
(5)电压一定时,电流与电阻成反比
【解析】【解答】(1)由图知,电压表串联在了电路中,电流表与电阻并联了,正确的接法应将电压表与电阻箱R0并联。电路如图:
;(2)A、如果滑动变阻器R短路,整个电路仍然是通路,电流表、电压表示数都不为零,A不符合题意;
B、如果滑片P接触不良,整个电路断路,电流表、电压表示数都为零,B符合题意;
C、如果电阻箱R0短路,电压表示数为零,电流表示数不为零,C不符合题意;
D、如果电阻箱R0断路,电流表示数为零;电压表测量电源电压,示数不为零,D不符合题意。
故答案为:B。(3)当R0的阻值变大时,电阻箱R0分压变大,电压表示数变大,为保持电阻箱R0两端电压不变,应移动滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,从而减小电阻箱R0两端电压,保持电压不变,所以滑片P应向左端移动。
同时眼睛盯着电压表,使电压表示数与上次示数相同。(4)由图乙可知,电流表使用小量程,分度值为0.02A,电流表的示数I=0.12A。
电阻箱的阻值R0=50Ω,则 ,
在坐标系中补描对应的坐标点(0.02,0.12),然后用平滑的曲线把各点连接起来,作出I-- 图象如图所示:
;(5)由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,则电流与电阻成反比,所以得出的实验结论为:电压一定时,电流与电阻成反比。
【分析】(1)结合电压表、电流表和滑动变阻器的接法判断电路错误之处;
(2)分析清楚电路结构,根据电流表和电压表的示数判断电路中出现的故障原因(断路或短路);
(3)要探究电流与电阻的关系,为了保持电阻箱两端的电压不变,根据串联电路的特点和欧姆定律得出电阻箱R0与滑动变阻器连入电路的电阻阻值关系;
(4)先算出,读出电流表的示数,在图丙I-坐标中补描该点,然后用平滑的曲线把各点连接起来;
(5)根据图象得出正确结论.
13.【答案】(1)
(2)N
(3)A
(4)变大;0.75
【解析】【解答】
(1)如图所示,定值电阻和滑动变阻器串联,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变小,即通过电路的电流变小。根据欧姆定律可知,电源电压不变,电流变小则总电阻变大,所以滑片向左移动时变阻器接入电路的电阻变大,应该把变阻器右下端接线柱和开关右端接线柱连接起来,如图:
故答案为:
.
(2)电源电压是4.5V,定值电阻两端的电压要保持1.5V不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端的电压为:;
选择15Ω的电阻接入电路时,滑动变阻器需要的最大电阻为:;
所以只能选择滑动变阻器N(40Ω,1A)。
故答案为:N.
(3)实验时将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,根据串联电路分压规律可知,定值电阻两端的电压会变大;探究“电流与电阻的关系”实验中定值电阻两端的电压要保持不变,所以更换电阻后,需要适当增大变阻器两端的电压,直到定值电阻两端电压恢复到原来的1.5V,所以变阻器接入电路的电阻需要适当增大,变阻器的滑片需要适当向左边的A端移动。
故答案为:A.
(4)如图乙中图像所示,随着电压增大,斜率变小,所以电阻变大,可得灯丝的电阻随温度的升高而变大。
由题可知小灯泡的额定电压是2.5V,由图乙可知通过小灯泡的电流是0.3A,则小灯泡的额定功率是:;
由题可知,小灯泡正常发光时两端的电压为2.5V,则变阻器两端的电压为:;
小灯泡与滑动变阻器的电功率之比是:;
故答案为:变大;0.75;5︰4.
【分析】(1)根据欧姆定律可知,电源电压不变,电流变小则总电阻变大,所以滑片向左移动时变阻器接入电路的电阻变大,应该把变阻器右下端接线柱和开关右端接线柱连接起来。
(2)电源电压是4.5V,定值电阻两端的电压要保持1.5V不变,根据串联电路电压规律计算滑动变阻器两端的电压,根据串联分压原理计算选择15Ω的电阻接入电路时,滑动变阻器需要的最大电阻,确定选择滑动变阻器为N(40Ω,1A)。
(3)根据串联电路分压规律可知,定值电阻两端的电压会变大;探究“电流与电阻的关系”实验中定值电阻两端的电压要保持不变,所以更换电阻后,需要适当增大变阻器两端的电压,变阻器接入电路的电阻需要适当增大,变阻器的滑片需要适当向左边的A端移动。
(4)如图乙中图像所示,随着电压增大,斜率变小,所以电阻变大,可得灯丝的电阻随温度的升高而变大。由题可知小灯泡的额定电压,由图乙可知通过小灯泡的电流,利用公式计算小灯泡的额定功率。根据串联电路电压特点计算则变阻器两端的电压。进而计算出小灯泡与滑动变阻器的电功率之比。
14.【答案】(1)
(2)
【解析】【解答】(1)根据题意,使电压表负接线柱与S1左端接线柱相连(或S2右端接线柱相连),实验电路如图所示:
;(2)由图可知,只闭合开关S和S1时,电压表测量电阻R0两端的电压,其示数为U1;
则通过Rx中的电流: ;;
只闭合开关S和S1时,电压表测量电源电压,其示数为U2,
则Rx两端的电压: ,
根据 得,测量电阻Rx的表达式为:

【分析】缺少电流表测电阻的问题,要用到数学的推理思维,常以电流处处相等为突破口,利用已知阻值的R0和开关的控制,推导出通过RX中的电流;如果缺少电压表测电阻,也常以各支路电压相等为突破口.
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