【物理】人教版九年级物理下册期中精选试卷测试卷附答案一、初三物理 欧姆定律 易错压轴题(难)1.小致同学在做“用伏安法测量定值电阻R 1的阻值”的实验中,按如图甲所示设计的电路进行实验,已知滑动变阻器的最大阻值为R 2。
(1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,改变R 1两端电压及通过电流,实现多次测量,其目的是_______________;(2)当电压表示数为2.5V 时,电流表示数为0.5A ,利用此数据计算出R 1的阻值是_____Ω;(3)小华在没有电流表的情况下也测量出了此电阻的阻值,其电路如图乙,他的操作如下: ①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,记录电压表示数为3V ;②将滑动变阻器的滑片调到最右端,记录电压表的示数为1V 。
则R 1的阻值为_____(用含有R 2的代数式表示)。
(4)小峰同学在小华同学的电路基础上进行了调整,设计了如图丙所示的电路,他的操作如下:①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为U 1;②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为U 2。
则U 1_____22U (选填“>”、“<”或“=”),R 1的阻值为_____(用含有U 1、U 2、R 2的代数式表示)。
【答案】减小误差 5 20.5R >212122U U R U U -- 【解析】【分析】(1)定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差;(2)根据U R I=算出电阻; (3)闭合开关S ,将滑动变阻器滑片调到最左端,电路中只有电阻1R ;将滑片滑到最右端,两电阻串联,根据串联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值;(4)要测量x R 的阻值,根据U R I=可知,需知道被测电阻两端电压和通过的电流,据此分析。
【详解】(1)[1]为提高测量的准确程度,通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是为了减小误差;(2)[2]当电压表示数为2.5V 时,电流表示数为0.5A ,则1R 的阻值为1 2.5V 5Ω0.5AU R I ===; (3)[3]①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,电路中只有电阻1R ,记录电压表示数为3V ,即电源电压为3V ;②将滑动变阻器的滑片调到最右端,两电阻串联,记录电压表的示数为1V ,即此时电阻1R 两端的电压为1V ,则滑动变阻器2R 两端的电压为3V -1V =2V ,根据串联电路的电流和电压特点有121V 2VR R =, 故120.5R R =;(4)[4]①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为U 1,根据串联电路的电流和电压特点有111212U U R U R -=电源------① 则21122R U U R R =+电源, ②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为U 2,根据串联电路的电流和电压特点有2122U U R R U -=电源------② 则2212222U R U R R =+电源, 故212U U >; [5]联立以上①②两式,解得2112122U U R R U U -=-。
【点睛】 本题以伏安法测电阻的探究实验为基础,进行了多层次的拓展,既要掌握好重点实验伏安法测电阻,又要灵活运用欧姆定律进行深度探究,非常经典的一道探究实验综合题。
2.如图(a )是学校实验室型号相同的电子温度计,有几个已经损坏.小明想探究是否是“测温 头”(“测温头”就是一个热敏电阻)损坏.(一)他将损坏电子温度计的“测温头”拆下,用如图(b)所示的电路进行测量.(1)请根据图(b)的电路图,将图(c)的实物电路连接完整.(______)(2)小明将一个“测温头”接入电路,闭合开关,发现电流表和电压表的示数如图(d)所示,此测温头内部可能___________(断路/短路).(3)将其余“测温头”接入电路时,电流表、电压表的示数均如图(e)所示.小明猜想:①这些“测温头”内部__________(断路/短路);②这些“测温头”的阻值都很__________(大/小).小明将一个好的电子温度的“测温头”拆下,接入图(b)的电路中进行测量.结果电流表、电压表的示数仍如图(e)所示.由此验证了猜想②也是正确的.(二)小明调整了实验方案,利用微安表重新实验.(1)如图(f)所示是小明重新设计的实验装置,他记录了各“测温头”的多组“温度—电流”数据.在加热过程中,电压表的示数始终为1.5V不变,某温度时微安表的示数如图(g)所示,此时电流大小为__________μA,热敏电阻的阻值为__________Ω.(2)图(h)是小明根据实验数据绘制的三个“测温头”的“温度—电流”图像.由图像可知,灵敏度最高“测温头”是__________,其阻值随温度的升高而__________(增大减小).【答案】 短路 断路 大 150 10000 A 减小【解析】【详解】(一)(1)根据电路图连接实物图,电流从电源正极出发,依次流经开关、滑动变阻器、电流表、测温头回到电源负极,同时注意滑动变阻器应接在B 处以满足滑片P 向右滑时接入电路阻值变小,同时电流表选择0~0.6A 、电压表选择0~3V 的量程(并联在测温头两端),注意正极流入负极流出,具体连接情况如下:(2)从图(d )中可以看出,电流表有示数,即代表电路中有电流经过,电路是通路,并且电压表示数为0,说明测温头没有断路而是处于短路状态;(3)将其余“测温头”接入电路时,电流表、电压表的示数均如图(e )所示,电流表示数为0,说明电路中无电流通过,且电压表示数为3V ,有两种可能:①可能这些“测温头”内部处于断路,所以电路中无电流通过,且此时电压表测量电源电压;②可能这些“测温头”的阻值很大,电路中电流非常微弱,所以电流表示数几乎为0,“测温头”由于阻值过大,分压增多,其两端几乎等于电源电压3V 。
(二)(1)观察微安表(g )可知,其量程为400uA ,分度值为10uA ,表中示数为150uA ,根据欧姆定律可知热敏电阻的阻值为:-41.5V 1.5V ===10000150uA 1.510AU R I =Ω⨯热热热; (2)观察图像(h )可知,A 、B 、C 三个“测温头”,大的趋势均是随温度升高电流增大,且A“测温头”随温度升高电流增大最为明显(C 次之,B 几乎无变化),所以灵敏度最高的“测温头”是A 。
3.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【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 RRR 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4.如图甲所示是一种常见的发光二极管,其电路符号如图乙所示.二极管的导电能性很特殊,它只允许电流从它的正极流向负极,不允许从负极流向正极,这很像自行车气流从打气筒流向车胎.小丽和小明认真查阅资料后,决定一起验证二极管的这一特殊导电性.(1)闭合开关前,滑片应位于________(选填“a”或“b”)端。
①当电源反接时(如图丙),无论怎么移动滑片,电流表都________(选填有或无)示数②当电源正接时(如图丁),闭合开关,观察发现电流表无示数,二极管也不发光,于是他们找来一电压表,接在c、d两端,发现电压表有示数,为1.4 V,电路无断路情况,移动滑片,发现电压表示数变大,电流表也有示数,对此,他们猜想当电源正接时二极管导电性能与它两端的电压大小有关.他们认真完成实验,并将记录的部分数据填入下表中。
电压/V 1.4 1.5 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5电流/mA00 2.0 4.012.022.032.042.052.060.0(2)分析以上实验可知发光二极管具有________(选填“单”或“双”)向导电的特性。
(3)根据表中实验数据用描点法在所给的坐标纸上作出这个二极管的U-I图像________。
(4)当二极管两端的正向电压达到1.9 V后,二极管正常工作,从表格中收集到的数据以及U-I图像可以看出该二极管正常工作前后的导电情况的区别是_____________。
(5)若电源电压为5 V,当电流表示数为12.0 mA时,滑动变阻器接入电路的阻值为________Ω。
(6)使用发出两种色光的二极管,分别指示电动机正反两个转动方向,可以帮助操作人员及时发现电动机转动方向是否符合需要.为此小丽和小明设计了符合需要的模拟电路。
实验步骤:①接通开关,二极管a导通,发红光,电动机正转。
②调换电池组正、负极,接通开关,二极管b导通,发绿光,电动机反转。
请你根据小丽和小明的设计思路,在图己虚线框内画出二极管a的连接方式________。