九年级上册物理电压电阻易错题(Word版含答案)一、初三物理电压电阻易错压轴题(难)1.热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。
小张同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻R T的阻值与温度的关系。
已知M为控温器,电源电压未知但恒定不变,R为电阻箱(一种可以改变并读出阻值的变阻器)。
因实验器材的限制,利用该电路无法直接测出热敏电阻的阻值,聪明的小张进行了如下操作:①根据图甲连接电路,闭合开关前,将电阻箱的阻值调到足够大;②控制控温器中液体温度为10℃,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数达到某数值,记录此时电阻箱的阻值为26Ω;③依次改变控温器中的液体温度,同时……,得到相关数据记录如下表所示。
分析并回答下列问题:(1)步骤③中“……”部分的操作是____。
(2)从表中可以得出结论:在一定温度范围,_____。
(3)在科技创新活动中,小张用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计(电路图如图乙所示,电压表未接入),它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。
闭合开关后,小华发现电流表有示数,将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数,接ac、bc间有示数,此时电路中的故障是____。
小华重新正确连接电路后,若想要电压表的读数随温度的升高而增大,则应在原理图乙中_____两端接入电压表。
A.a、b B.b、c C.a、c【答案】调节电阻箱的阻值,使电流表的示数保持不变热敏电阻的阻值随温度的升高而减小定值电阻短路A【解析】【详解】(1)为了探究热敏电阻R T的阻值与温度的关系,应保持其他变量不变,即调节电阻箱阻值来保持电流表示数不变;(2)因为热敏电阻R t与电阻箱串联,而电路电流保持不变,所以电路总电阻保持不变,读表可知,那么随着温度升高,变阻箱电阻增大,即热敏电阻R T的减小。
(3)如图乙:闭合开关后,小华发现电流表有示数,说明电路没有断路,将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数,而接ac、bc间有示数,则ab间一定发生短路;想要电压表的读数随温度的升高而增大,电路总电压不变的情况下,根据串联分压原理,定值电阻ab两端电压随热敏电阻R t减小而增加,故应接在ab之间,选A。
【点睛】电流表、电压表在判断电路故障中的应用。
本题考查了学生在实验操作中用电流表、电压表判断电路故障的方法;本题不仅体现了控制变量法思想,还考查了转换法思想,因为无法直接观测热敏电阻R T的阻值,所以可以将其转化为与U/I的关系:R T从而间接得到R T的阻值与温度的关系。
2.在探究决定电阻大小因素的实验中(温度不变):甲同学的猜想是:电阻可能与导体的材料有关;乙同学的猜想是:电阻可能与导体的长度有关;丙同学的猜想是:电阻可能与导体的横截面积有关。
金属丝代号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬0.50.1B镍铬0.50.2C锰铜0.50.1D锰铜0.8(1)现有两种金属材料制成的各种不同规格的金属丝,规格如上表。
选用导线A和C进行实验,可以探究______(选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想。
要想探究丙同学的猜想应该选用______(选上面表格中导线字母代号)两根导线进行实验。
要想探究电阻可能与导体的长度有关,则表格空白处应填______mm2;(2)小华设计了如图甲所示电路。
为判断a、b两点间导线电阻的大小,小华应注意观察______的变化,具体指明该方案存在的不足是:______,容易烧坏电流表和电源;(3)小刚设计了如图乙所示电路,该电路中灯泡的作用有哪些?①______,②______;(4)小刚想用图乙的电路进一步验证“在电压相同时,流过导体的电流跟电阻成反比”,于是选用了几个阻值不同的定值电阻分别先后接入a、b两点间。
你认为小刚的方案是否可行?请加以解释?______。
【答案】甲 A、B 0.1 电流表示数的变化若ab间导线电阻太小由灯泡亮度可直观比较阻值大小限流,防止烧毁电流表和电源不可行,ab间的电阻改变时,其两端的电压会改变,不能保证电压相同【解析】【分析】【详解】(1)[1]由表中所给条件知,导线A和C的长度、横截面积相同,导体的材料不同,故可以探究甲同学的猜想。
[2]要探究横截面积与导体电阻大小的关系,就要控制导体的材料、长度相同,横截面积不同,在表格中给的导线中,只有A、B符合条件。
[3]要探究长度与导体电阻大小的关系,就要控制导体的材料、横截面积相同,导体的长度不同,在表格中给的导线中,只有C、D符合条件,故表格空白处应填0.1mm2。
(2)[4][5]为判断a、b两点间导体电阻的大小,应知道流过电阻的电流大小,所以应注意观察电流表的示数变化。
该电路无保护电阻,当ab间电阻太小时,可导致电路中电流过大,烧坏电路中的元件。
(3)[6][7]图乙所示的电路,灯泡与电阻串联,一方面增大了电路电阻,对电路起限流,防止烧毁电流表和电源;另一方面,通过灯泡的亮暗变化,也可以可直观比较阻值大小。
(4)[8]图乙所示的电路,由电路中电流表可以读出流经电阻的电流大小,电阻与灯串联,当电路电阻一定时,电阻两端的电压也一定,由欧姆定律UIR=,可求出电阻URI=。
按照设计的电路,当ab间电阻长度变化时,ab间电阻也发生了变化,电路电流变了,从而ab间的电压U也变了,由URI=,不能判断电阻大小的变化,从而达不到实验目的。
3.某实验小组探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,实验室提供了下列器材:小灯泡、电压表、电流表、电池组、滑动变阻器、刻度尺、开关和导线若干。
(1)为了完成实验,还需要选择什么规格的金属丝。
(2)请你选择合适的器材,设计一个实验方案(电路图配合文字叙述)(3)分析可能出现的实验现象并得出结论【答案】(1)选择材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝若干(2)见解析(3)见解析【解析】【详解】(1)在不考虑温度变化的情况下,影响电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积。
要探究金属丝电阻大小与横截面积的关系,根据控制变量法的原则,需要选择材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝若干,为了实验现象明显可选择电阻率较大的镍铬合金丝。
(2)实验方案:选择电池组、电流表、小灯泡、开关和若干导线连接串联电路,图中AB两点间接入材料相同、长度相等,横截面积不同的金属丝,从小灯泡的亮度可以粗略比较电阻的大小,还可以防止出现短路,通过电流表示数可以准确比较电阻的大小,电路图如下:(3)实验现象:接入AB两点间的导体横截面积越大时,闭合开关后,小灯泡越亮,电流表示数越大;实验结论:在导体的材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越小。
4.张峰有一个标准的电压表,它有0~3 V和0~15 V两个量程。
用它测量由两节干电池串联组成的电池组的电压时,接线正确,但他读出的读数是10 V,这显然是错误的。
请你说出他出现错误的原因:_________________。
实际电压应是_____V。
他接着按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路如图所示。
把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入下表:实验次数A处的电流I A B处的电流I B C处的电流I C10.100.120.2220.200.240.4430.400.480.88(1)表格设计存在一个不足之处,是________,通过对上面数据的分析,可以得出是______。
(2)测量三次的目的是_____,在这次实验中他是通过采用_____(填“改变电源电压”或“更换不同规格的小灯泡”)的方法改变电流的大小从而进行三次实验。
(3)结合你用一个电流表做实验时的体会,提出一条对本实验的改进意见: _____。
【答案】看错了电压表量程2电流没有单位并联电路干路中的电流等于各支路电流之和避免偶然性,使结论更具有普遍性改变电源电压使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流【解析】【详解】出错的原因是接的小量程却按大量程读数,电源由两节干电池组成,电源电压最高是3 V,电压表示数不可能超过3 V,电压表大量程分度值是0.5 V,小量程分度值是0.1 V,大量程是小量程的5倍,电压表读数10 V是弄错了量程造成的,把小量程当做大量程了,因此正确读数是2 V;(1)分析表格中的数据可知,此表格设计中电流没有单位;由表中实验数据可知,支路电流之和等于干路电流,可以得出的实验结论是:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和;(2)多次测量的目的是获得多组实验数据,避免偶然性,使实验结论具有普遍性与可靠性;据表格中的数据可知,小灯泡的电流是成倍数的增加,所以是通过改变电源电压的方式进行的实验;(3)一个电流表在不同位置测量时,读数误差较大,且要多次拆、接电路,稍显麻烦,为了减小误差、方便测量,可以使用三个电流表同时接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流。
5.徐宁同学设计了如图所示的电路图,进行“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B间接入下表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(电阻丝用电阻符号表示):序号材料长度横截面积1锰铜合金丝L S2镍铬合金丝L S3镍铬合金丝L2S4镍铬合金丝2L S(1)徐宁应选择序号为_________的两根电阻丝来进行实验探究.(2)她正确选择后,将电阻丝分别接入A、B间,闭合开关,通过观察电流表示数大小来比较电阻丝电阻的大小,这种研究方法叫__________.实验中,两次电流表指针均有偏转,但第一次的示数大于第二次的示数,说明第一次接入的电阻丝阻值__________(选填“较大”或“较小”);(3)若实验过程中只有一根粗细均匀的锰铜合金丝可供选择,那么她能否利用上述电路研究电阻大小与导体横截面积的关系?____________(选填“能”或“不能”).【答案】2、4 转换法较小能【解析】【详解】(1)[1]为了探究导体电阻大小与导体长度的关系,要保持材料和横截面积相同,观察表中数据可知,序号为2和4的,材料一样,都是镍铬合金丝,横截面积一样,大小都是S,长度不一样,这两跟电阻丝符合要求;(2)[2]闭合开关后,电流表示数越大,电路中的总电阻越小,电阻丝电阻越小,电流表示数越小,电路中的总电阻越大,电阻丝电阻越大,通过观察电流表示数大小来比较电阻丝电阻的大小,这种研究方法叫转换法;[3]第一次的电流表示数大于第二次的电流表示数,根据欧姆定律的变换式可知,第一次的电路总电阻较小,即第一次接入的电阻丝阻值较小;(3)[4]实验过程中只有一根粗细均匀的锰铜合金丝可供选择,要探究电阻大小与导体横截面积的关系,可以把这根锰铜合金丝剪取一半,接入电路做实验,然后再把两根锰铜合金丝缠绕在一起,再接入电路做实验,这样两次实验,电阻丝的材料一样,长度一样,只是横截面积不同;这样是可以探究电阻大小与导体横截面积的关系.6.一实验小组用如图所示的器材探究“串联电路的电压关系”。