九年级物理上册 第十四章 欧姆定律专题练习(解析版)
一、初三物理第十四章 欧姆定律 易错压轴题提优(难)
1.某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中电源电压保持不变,选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,滑动变阻器的规格为“30Ω 1.5A”。
(1)如果连完电路、闭合开关后,发现仅有一只电表有示数,则造成这一现象的原因可能是____________(选填下面的字母代号); A.电流表断路 B.定值电阻短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路 E.定值电阻处接触不良
(2)电路连接完好后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数如图乙所示时,记下电压表的示数,此时电路中的电流为
______________A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时,滑动变阻器的滑片应向_______________(选填“左”或“右”)滑动直至电压表示数为______ V, 并记录电流表的示数;
(3)若实验中有电压为4V、6V、和8V的三种电源可选,为完成5组实验,该同学选用的电源电压可能是________________V;
(4)小明想用本实验中的器材测定未知电阻的阻值,可是发现电流表损坏,所以他设计了如图丙所示的电路图来测量未知定值电阻Rx的阻值,其中R0为已知电阻,步骤如下: a.闭合开关S、S1,断开S2时,测得电压表的示数U1; b._________________时,测得电压表示数为U2;
c. 则被测电阻Rx的阻值为: Rx=_____________(写出表达式)。 【答案】BE 0.4 左 2 4 闭合开关S、S2,断开S1 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1] A.电流表断路时,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故A不符合题意;
U1?R0
U2?U1
B.定值电阻短路电压表示数为0,只有滑动变阻器接入电路,所以电流表有示数,故B符合题意;
C.滑动变阻器断路,整个电路断路,电流表和电压表都没有示数,故C不符合题意; D.滑动变阻器短路,只有定值电阻工作,电压表测量的是定值电阻的电压,电流表测量的是定值电阻的电流,两表都有示数,故D不符合题意;
E.定值电阻处接触不良相当于定值电阻断路,这样电压表示数为电源电压,由于电压表电阻极大,电流表无示数,故E符合题意。 故选B和E。
(2)[2]根据电流表的接线可知,电流表使用的是小量程,分度值是0.2A,电流表示数为0.40A。
(2)[3][4]将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时,由于定值电阻变大,根据串联分压,定值电阻两端电压变大,由于实验探究的是电流与电阻的关系,应该控制定值电阻两端的电压不变,这时增大滑动变阻器的电阻,使滑动变阻器两端电压增大,从而可以减小定值电阻两端的电压,直至电压表示数与原来相同为止,所以滑动变阻器滑片应向左滑动,电压表示数为原来电压的大小即
U?I1R1?0.40A?5Ω?2V
(3)[5]实验选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω,定值电阻与滑动变阻器串联,串联分压与电阻成正比,当用25Ω电阻实验时,为保证定值电阻两端电压2V不变时,滑动变阻器两端电压与定值电阻两端电压之和就是电源电压,而滑动变阻器的最大电阻只有30Ω,当电源电压为4V时,滑动变阻器能把定值电阻两端电压调整为2V,当电源电压6V和8V时,滑动变阻器的的滑片就是滑到最大阻值处定值电阻两端电压也超过2V,故该同学实验时选择的是4V的电源。
(4)[6][7]闭合开关S、S1,断开S2时,测得电压表的示数U1,这时Rx和R0是串联,电压表测量的是Rx两端电压,根据串联分压的原理,还需要测量出R0两端电压或者是电源电压,根据电路图可知只能闭合S、S2,断开S1,这时RX和R0还是串联,而这时电压表测量的是电源电源,这两种情况两电阻的工作情况没有改变,由串联分压原理故有
RU1?x
U2?U1R0Rx大小为
Rx?U1R0
U2?U1
2.有一只阻值未知的定值电阻Rx和一只标有“2.5V”的小灯泡L:
(1)图甲是用伏安法测定值电阻Rx阻值的实物电路。电源电压恒为3V,滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω:
①请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整; (________)
②电路正确连接闭合开关后,发现仅有一只电表指针明显偏转,造成该现象的原因可能是_____;
A.R1断路 B.Rx断路 C.开关短路 D.Rx短路
③故障排除后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则待测电阻Rx=_____Ω;
④现有以下三组数据,分析可知,不可能通过以上实验获得的数据有_____(填序号); 实验序号 1 2 3 电压U/V 0.8 1.6 2.4 电流I/A 0.2 0.4 0.6
(2)小华利用如图丙所示电路,巧测出小灯泡L的额定功率。两只滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和20Ω,电源电压恒定。请完成实验步骤:
①闭合开关S、S2,断开S1,______,调节滑动变阻器R2的滑片P,使电压表的示数为2.5V;
②断开开关S2,闭合S、S1,调节________的滑片P,使电压表的示数仍为2.5V; ③保持滑动变阻器R1的滑片P不动,将滑动变阻器R2的滑片P移到最左端,读出电压表
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