【物理】人教版九年级下册物理期中精选试卷训练(Word 版 含解析)一、初三物理 欧姆定律 易错压轴题(难)1.用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻实验中,电源电压恒为3V ,小灯泡L 标有“2.5V”字样,滑动变阻器标有“100.5A Ω”字样。
(1)请用笔面线代替导线,将图甲中实物电路正确连接完整。
要求:滑动变阻器的滑片P 向左移。
小灯泡的亮度变亮。
(___________)(2)连接好电路,闭合开关,观察到小灯泡L 不发光,电压表示数为零,移动滑片仍如此。
将电压表分别正确并联在AB 、BC 、CD 两端,发现AB CD BC 0,0U U U ==>.由此可知,发生故障的是_________断路(选填:“AB ”、“BC ”或“CD ”)。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P ,当电压表的示数为2.4V 时,应该向______(选填“左”或“右”)移动滑片P 。
才能测得小灯泡正常工作时的电阻,小灯泡正常工作时电流表示数如图所示。
为______A,则灯泡正常工作时的电阻为__________Ω,(除不尽则保留一位小数)。
实验次数 电压表示数U /A 电流表示数I /A 电阻R /Ω1 1.00 0.142 1.70 0.2232.50(4)分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化,这是因为________在影响灯丝电阻。
细心的小君发现灯泡内壁变黑,是因为高温的钨蒸气遇冷_______(填物态变化)形成的。
(5)小君同学只用电阻箱替换灯泡,其它不变,继续探究“电流与电阻的关系”,每次调节滑片P 使电压表示数均为2.5V.在保证电路安全的前提下,为了能完成实验,电阻箱接入电路的阻值范围为________Ω。
【答案】BC 左 0.28 10.7 温度 凝华 5~50【解析】 【详解】(1)滑动变阻器的滑片P 向左移,小灯泡的亮度变亮,即滑动变阻器阻值要减小,同时小灯泡的额定电压为3V ,所以接入电压表量程为0~3V ,连接如下:(2)连接好电路,闭合开关,观察到小灯泡L 不发光,电压表示数为零,说明电路中存在断路现象或滑动变阻器接入阻值过大,移动滑片将电压表分别正确并联在AB 、BC 、CD 两端,发现AB CD BC 0,0U U U ==>,由此可知电路中BC 间断路(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片P ,当电压表的示数为2.4V 时,为了继续增加其两端电压,应减小滑动变阻器两端电压,所以应该向左移动滑片P ,才能测得小灯泡正常工作时的电阻,小灯泡正常工作时电流表示数如图所示,其量程为0~0.6A ,最小分度值为0.02A,所以电流表读数为0.28A ,灯泡正常工作时的电阻为3V =10.70.28AU R I =≈Ω. (4)分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化,这是因为灯泡工作时散发热量,使其灯丝温度升高,所以是温度在影响灯丝电阻。
细心的小君发现灯泡内壁变黑,是因为高温的钨蒸气遇冷凝华形成的(先升华成钨蒸气再遇冷凝华)。
(5)滑动变阻器的最大允许通过电流为0.5A,此时对应电阻箱允许接入的最小电阻,根据欧姆定律可知,允许接入的最小电阻为:min max 2.5V ==50.5AU R I =Ω;滑动变阻器最大阻值为10Ω,根据串联分压原理可知,此时电阻箱接入的最大电阻,根据串联分压原理可知:U 1:U 2=(3-2.5)V:2.5V=R 滑max :R max =1:5,当R 滑max =10Ω时,R max =50Ω,即电阻箱的接入阻值范围是5~50Ω.2.小明同学用如图器材探究探究通过导体的电流与电阻的关系。
电源电压恒为6V ,实验用到的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉); (______)(2)取10Ω的定值电阻接入电路,实验中正确连接电路,刚闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A,则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为_____Ω;(3)按选定规格的滑动变阻器依次实验记录数据如表:实验次数1234电阻R/Ω10152030电流I/A0.30.20.150.1分析可知表中4次实验,有一组数据是人为编造的,这次实验是第_____次(填序号),就现有器材,要完成全部4次实验,可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于_____V,在此电压下,完成全部4次实验定值电阻消耗功率最大为_____W,并调整部分电表量程即可。
【答案】204 3.60.9【解析】【分析】【详解】(1)[1]根据电路图,将变阻器左下接线柱连入电路中,电阻与变阻器串联,电压表与电阻并联,如下所示:(2)[2]取其中一个电阻接入电路,实验中正确连接电路,即变阻器的最大电阻连入电路中,刚闭合开关时,电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A,由串联电路电压的规律,则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为6V-2V200.2AVU URI-===Ω滑大(3)[3]当定值电阻为30Ω时,由电阻的串联规律,电路的最大电阻为30Ω+20Ω=50Ω由欧姆定律,电路的最小电流为6V=0.12A50Ω0.10AUIR'==>故第4次实验数据是人为编造的;[4]根据串联电路电压的规律及分压原理有VVRU UU R-=滑定方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻最大,电压表示数最小,即VV6V2030UU-Ω=Ω解得U V=3.6 V,故要完成全部4次实验,可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于3.6 V,并调整部分电表量程即可。
[5]定值电阻消耗功率最大功率()222max24U U RP I R RR R R R R R⎛⎫⨯=⎪+-+⎝⎭滑滑滑==当滑动变阻器的阻值等于定值电阻时,定值电阻电功率最大,由并调整部分电表量程可知,R滑=10Ω,故完成全部4次实验定值电阻消耗最大功率()22max6V==0.9W4410UPR=⨯Ω滑3.小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图,如图所示,他与同组同学对相关问题进行了探究。
(1)把油量信息转化为电信息,有利于信息的传递。
装置中,信息转化的关键环节为:油量变化→杠杆绕O点转动→电路的______变化→电流变化;(2)若圆弧形电阻丝最大阻值为100Ω,其他可供选择的器材有:恒压电源E1(电压3V)和E2(电压18V);电流表A1(量程0~0.6A)和A2(量程0~0.1A);定值电阻R1=5Ω、R2=30Ω和R3=100Ω。
为了节约能源,并且实现油量最大时,电流表示数最大,器材选择的最佳组合为______;A.E2、A2、R3B.E1、A2、R2C.E1、A2、R1D.E2、A1、R3(3)合理选择器材后,他们通过测量,得到了下表所示的结果(其中V是油箱的容积,I g是电流表的最大示数):液体体积V2V3V3电流表示数I g g2Ig3Ig4I依据测量结果,可以将电流表的刻度改为油量体积。
分析数据可知,当液体体积为V2时,电流表示数______(选填“大于”、“等于”或“小于)g 512I ; (4)关于探究过程的反思,下列说法中不正确的是____。
A .调整圆弧形电阻丝的位置,要让圆心在O 点 B .为保证安全和方便,测量时用水来灌装油箱 C .为节约空间,应该使电路元件尽量靠近油箱 D .该装置还存在一些缺陷,应继续探究并改进 【答案】总电阻 B 小于 C 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]杠杆绕O 点转动,电阻值接入电路的阻值变化,电路总电阻变化,电流变化。
(2)[2]为了节约能源,需要电压较小的,电流较小,则选择电源E 1和电流表A 2,当油量最大时,电流表示数最大,圆弧形电阻丝接入电路阻值为0,则需要定值电阻为3V 300.1AU R I ===Ω 综上,故选B 。
(3)[3]如果液体体积和电流表示数成正比,则当液体体积为V2时,电流表示数等于g 512I ,分析电流表的示数可知,电流减小的变化量越来越小,所以当液体体积为V2时,电流表示数小于g 512I 。
(4)[4] A .让圆心在O 点,则两边力臂大小相同,变化量相同,故A 正确,不符合题意; B .水不可燃,容易获取,测量时用水来灌装油箱,故B 正确,不符合题意; C .电路元件会由于电流热效应,温度较高,油是可燃物,电路元件尽量靠近油箱容易燃烧,故C 错误,不符合题意;D .当油量最小时,电阻丝接入电路最大,电流最小,但是电流表示数不为0,所以需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量为0,故D 正确,不符合题意。
故选C 。
4.某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V 不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整;(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉)(________)(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,电流表有示数,移动滑片,电表示数不变,则故障为滑动变阻R'_________;(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行,图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。
由图像可知R两端的电压为________V;当R 的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压________ (选填“改变”或“不变”),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。
【答案】被短路 3 不变右 12.5【解析】【分析】【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,即电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,如下所示(2)[2]连接好电路,闭合开关,电流表有示数,即电路中有电流通过,则故障类型为短路,电压表示数等于电源电压,只能是滑动变阻R'被短路。
(3)[3]图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为U=IR=0.6A×5Ω=3V[4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即保持电阻两端的电压不变。
[5]根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应右端移动,使电压表的示数仍为3V。
[6]电压表控制的电压为3V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=4.5V-3V=1.5V变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×25Ω=12.5Ω故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少为12.5Ω的滑动变阻器。