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上海市西初级中学物理欧姆定律单元培优测试卷

上海市西初级中学物理欧姆定律单元培优测试卷一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)1.在“伏安法测电阻”的实验中,小梦同学连接了如图甲所示的电路(电路元件完好,电源电压恒定,滑动变阻器最大阻值为R,接线柱接线牢固).(1)连接电路过程中开关应该_____,开关闭合前滑片滑到_____处.(2)检查电路,发现有一处连接错误,请指出连接错误的导线是_____(填“a”“b”“e”或“d”).(3)纠正错误后,闭合开关,测得几组数据如表.实验序号123电压U/V 1.5 2.1 2.8电流I/A 1.100.14电阻R/Ω15.015.0第3次实验时电流表示数如图乙所示,电流表的示数为_____A.第3次实验后,算出的电阻值是_____,待测电阻值为_____Ω.(4)实验结束后老师组织大家做延伸实验,他把A组的电流表给了B组,把B组的电压表给了A组,让A、B组利用现有器材完成测量电阻的实验设计.如果你在其中一个组,请把设计的电路图画在图丙的虚线框内.【答案】断开电阻最大 d 0.18 15.6Ω 15.2 答案见解析【解析】【分析】【详解】(1)连接电路时,为了防止电路元件损坏,开关应处于断开状态,为了保护电路,滑动变阻器滑到最大阻值处;(2)由实物图知,电压表测量的是电源电压,应该测量定值电阻两端电压,所以错误的是导线d,下端应该连接定值电阻左端的接线柱.(3)如图乙,电流表接在0~0.6A量程上,所以示数为0.18A,此时电压为2.8V,根据欧姆定律可算出此时的电阻为2.815.60.18R=≈Ω,将三次测量数据取平均值可知待测电阻阻值约为15.2Ω;(4) 根据题意可知,A组有两个电压表,B组有两个电流表;要测量电阻R x,要根据串并联电路特点设计电路A组上图B组下图,则其设计如图:【点睛】伏安法测电阻中,多次测量的目的是为了取平均值;探究电流与电压关系的实验中,多次测量的目的是为了实验更具普遍性.已知滑动变阻器最大阻值为R,在最后一问的设计中,可以以R为纽带,找到电源电压的表达式.2.电源电压为6伏、待测电阻R x、标有“20欧1安”字样的滑动变阻器、电压表、电流表各一个(其表盘如图所示),电键及导线若干,所有器材均完好.他先将除电压表以外的元件串联连接,再将电压表选择合适的量程并联接入电路中.他把变阻器滑片从一端移到另一端的过程中,读出电流表示数的变化范围为0.14安~0.26安.当他移动滑片至电流表指针位于如图(甲)所示位置时,观察到某电表的指针偏离零刻度线的角度为另一电表的两倍.(1)请画出小闵连接的电路图;(____)(2)请完成将表格填空.物理量实验序号U x(伏)I x(安)电阻R x(欧)1____0.14 2________ 3____0.26【答案】【解析】据题意,当电流表示数为0.14A时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,最大值为20欧,==⨯=,当他移动滑片至电流表指此时滑动变阻器两端的电压为:U IR0.14A20Ω 2.8V针位于如图(甲)所示位置时,观察到某电表的指针偏离零刻度线的角度为另一电表的两倍,此时电压表的示数为1.8V,因此电压表和滑动变阻器并联,故电路图如下:②当电流表的示数最小为时,此时滑动变阻器的阻值最大时,电压表的示数最大为2.8V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得:U1=U−U滑1=6V−2.8V=3.2V;由欧姆定律得:当移动变阻器滑片到某个位置时,由图甲知,电流表的量程为0∼0.6A,分度值为0.02A,示数为0.18A;电压表的量程为0∼3V,分度值为0.1V,示数为1.8V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得:U2=U−U滑2=6V−1.8V=4.2V;当电流表的示数最大为0.26A时,此时滑动变阻器连入电路的阻值为零时,电压表的示数最小为0V,则U3=U=6V;故答案为如下图:3.小华为了探究“电流与电阻的关系”设计了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为3V,R x的备选电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一个。

(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______(选填“a ”或“b ”)端;试触时,发现电流表指针偏转到如图乙所示位置,说明电流表正、负接线柱______;(2)排除故障后,小华将5Ω的电阻接入电路中,移动滑片P 到某一位置,此时电流表的示数如图丙所示,电路中的电流为_______A ;(3)小华将10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中,闭合开关后,若不调节滑动变阻器,电压表示数会______(选填“变大”、“不变”或“变小”);(4)小华依次把四个备选电阻接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V 不变,那么滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是______Ω。

【答案】b 相反 0.2 变大 2.5~10 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]闭合开关前,应将变阻器的滑片置于阻值最大的位置,即b 端。

[2]由图乙知,试触时,电流表的指针反向偏转了,这是电流表正负接线柱接反了。

(2)[3]由题意知,电源电压为3V ,则通过电路的最大电流3V 0.6A 5ΩU I R === 所以电流表的量程应选择0~0.6A ,所以由图丙知,电流表的示数为0.2A ,即此时电路中的电流为0.2A 。

(3)[4]将10Ω的电阻替换5Ω的电阻,而滑片的位置保持不变,据串联电路的特点知,定值电阻的阻值变大,其两端的电压将变大。

(4)[5]在实验探究中,定值电阻两端的电压保持为2V ,则变阻器两端的电压U =3V-2V=1V当备选电阻接入的是5Ω时,变阻器接入电路的阻值最小,据串联电路的特点有5Ω∶R min =2V ∶1V那么变阻器接入电路的最小阻值R min =2.5Ω当备选电阻接入的是20Ω时,变阻器接入电路的阻值最大,据串联电路的特点有20Ω∶R max =2V ∶1V那么变阻器接入电路的最大阻值R max =10Ω所以变阻器接入电路的阻值变化范围是2.5Ω~10Ω4.小华做测量电阻的实验,电源电压为6V ,滑动变阻器标有“20Ω 1A ”字样。

(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整。

_______(2)闭合开关前应将滑动变用器的滑片移动到_______端。

(3)闭合开关后,电压表示数如图乙所示,为准确测量这一电压,接下来小华应进行的操作是________。

(4)实验中,滑片置于某位置时,电压表示数突然变为0,而电流表示数不变。

产生这一现象的原因是_________。

(5)下表五组数据中有一组数据不是本实验中测得的,它是第_______(填写表格中表示序号的数字)组,你判断的依据是_________。

序号12345U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0I/A0.100.190.300.400.51【答案】最左换接电压表的小量程电压表断路 1 定值电阻两端的电压最小为2V【解析】【分析】【详解】(1)[1]将电压表并联在定值电阻两端,将滑动变阻连入电路,如图所示(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器右边电阻丝连入电路,应将滑动变阻的滑片移动最左端。

(3)[3]由图乙知,电压表大量程分度值为0.5V ,示数为2V <3V ,为提高测量的准确程度,选用电压表的小量程。

(4)[4]实验中,滑片置于某位置时,电流表示数不变,说明电路是通路,电路中的总电阻不变,电压表示数突然变为0,说明电压表所在的支路断路。

(5)[5][6]由表中数据,根据欧姆定律,定值电阻3.0V 10Ω0.30AU R I ≈== 根据分压原理,当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时,电压表示数最小,定值电阻两端的最小电压10Ω6V 2V 1V 10Ω20ΩR U U R R =⨯=⨯=>++最小滑所以第1组数据不是本实验中测得的。

5.我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V 的电源、开关及导线。

请回答下列问题:实验次数 AB 间电阻/Ω CD 间电阻/Ω 1 10 5 2 20 10 33015(1)连接电路时,应将开关处于______状态(选填:“断开”或“闭合”); (2)如图甲所示,小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB 和CD 两位置,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则AB 间电压为______V 。

比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压______;(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。

分析实验数据发现AB 间和CD 间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出:“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。

根据这一实验过程得出的结论是否可信?______(选填:“可信”或“不可信”),你的理由是:______。

【答案】断开 2 越大 不可信 要得到普遍性规律,实验中每次实验的电阻比值应不同 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]连接电路时,开关处于断开状态。

(2)[2]电压表使用0~3V 量程,每一个大格代表1V ,每一个小格代表0.1V ,10Ω两端的电压是2V 。

[3] 通过阻值为10Ω电阻的电流为I =11U R =2V 10=0.2A 串联电路中电流处处相等,所以5Ω电阻两端的电压为U 2=IR 2=0.2A×5Ω=1V所以串联电路中,电阻值越大,其所分电压越大。

(3)[4][5]实验过程中,三次实验的电阻比都是2:1,具有偶然性,实验中每次实验的电阻比值不同,才能得到普遍性结论,所以这一实验过程得到的结论不可信。

6.小明同学做测量小灯泡电阻的实验,所用小灯泡的额定电压为2.5V 实验电路连接如图甲所示。

(1)正确连接电路后,闭合开关,发现小灯不亮,电流表、电压表均有示数。

接下来他应该进行的操作是_____(只填字母)。

A .检查电路是否通路B .更换小灯泡C .移动滑动变阻器的滑片(2)某次测量时,滑动变阻器的滑片移动到某一位置,电压表的示数为2.2V ,想得到小灯泡在额定电压下的电阻值,应将滑片向_____(填“左”或“右” )移动。

(3)小灯泡在额定电压下的电流,如图乙所示,此时小灯泡的灯丝电阻为_____Ω(结果保留一位小数)。

(4)他第一次测量时,电压等于2.5V ,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量数据及计算出每次的电阻如表。

由表格中的数据得出概括性的结论是:不同电压下,小灯泡的电阻值不同,灯丝的电阻随_____。

(5)整理器材时,小明发现滑动变阻器的滑片左侧部分比滑片右侧部分热,其原因是_____。

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