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(测试时间:30分钟,满分:60分)
一.选择题(每题3分,共21分)
1. 某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R ,测量未知电阻R 阻值,下图中不能
0 x
测出R 阻值的电路图是( )
x
【答案】 B
【解析】 只用电压表和阻值已知的定值电阻R 测未知阻值的电阻R ,需要将R 和R 串联,用电压表分别测
0 x 0 x
两者两端的电压,借助R 求出电路中的电流,再利用欧姆定律求出R 。由于只有一只电压表,两者的电压不
0 x
能同时测,需要借助一个隐含条件:电源电压不变,以及串联电路的电压特点来计算不能直接测量的电压。B
电路不满足条件,不管S断开还是闭合,电压表总是测电路两端的总电压。
2. 现有两个阻值不等的未知电阻R 和R ,为了分辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图5所示的四
1 2
种电路,其中不可行的是 ( )
【答案】D
【解析】A、两电阻并联在电路中,根据欧姆定律可知电阻越大,通过电阻的电流越小.故A可行.B、两电阻串
联在电路中,根据欧姆定律可知电阻越大,电阻两端的电压越大.故B可行.C、两电阻并联,当只闭合S 时,
1
电流表测量R 中的电流,再闭合开关S 时,电流表测量R 和R 中的总电流,从而计算出R 电流,根据并联
1 2 1 2 2
电路电阻与电流的关系可以判断电阻大小,故C可行;D、将开关拨到位置1或位置2时,有种情况电压表的
接线柱接反了,无法测量电压,故D不行.故选D.
3.下面是某同学“物理复习笔记”中的摘录,其中错误的是( )
A.研究串、并联电路的电阻规律时,引入“总电阻”,是等效替代法B.“研究串、并联电路的电流特点”进行多次实验的目的相同
C.“伏安法测电阻”和“研究电流与电压的关系”进行多次测量的目的相同
D.“研究影响电阻大小的因素”和“研究电流与电压的关系”都用了控制变量法
【答案】C
【解析】等效替代法是在保证某种效果(特性和关系)相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程
转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法。A选项正确,不符合题意;
“研究串、并联电路的电流特点”进行多次实验的目的都是为了避免偶然性,使得出的结论具有普遍意义。B
选项正确,不符合题意;“伏安法测电阻”和“研究电流与电压的关系”进行多次测量的目的分别为多次测
量求平均值,减小误差和避免偶然性,使得出的结论具有普遍意义。故目的不同,符合题意,选填C;“研究影
响电阻大小的因素”时由于影响因素包括导体材料、长度、横截面积,要用控制变量法;“研究电流与电压的
关系”时要保持导体电阻不变,要用控制变量法,D选项正确,不符合题意。
4. 在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验。
①“测量九年级下科学课本的长度”时,多次测量
② “探究反射角和入射角大小关系”时,改变入射角,多次测量
③“研究杠杆的平衡”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量
④“研究串、并联电路的电流特点”时。换用不同定值电阻,多次测量
⑤“用电压表和电流表测导体的电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值
上述实验中寻找普遍规律的是( )
A.①②⑤ B.①③④ C.②③④ D.②④⑤
【答案】 C
【解析】“测量九年级下科学课本的长度”时,多次测量.目的是多次测量求平均值减少误差。“用电压表和
电流表测导体的电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值,目的是多次测量求平均值减少误差。
②③④寻找普遍规律。选项C 正确。
5. 如图所示的四个电路中,R0为已知阻值的电阻,不可以测出未知电阻Rx的电路是( )
【答案】D
【解析】利用电压表或电流表测未知电阻的阻值,就是利用阻值已知的电阻R0再根据串联电路的电流特点或
并联电路的电压特点想方设法得出未知电阻两端的电压和电流,然后根据欧姆定律求出未知电阻的阻值。分析时还要分析电表的正负板会不会接反。
A、开关S闭合时,电压表测量电源电压;开关S断开时,电压表测量R 两端的电压;根据串联电路总电压等
x
于各分电压之和,求出定值电阻两端的电压,根据I=U/R求出通过定值电阻的电流,根据串联电路电流处处
相等,通过R 电流等于通过定值电阻电流I=I ,根据R =U/I 求出电阻,故A可测出电阻;
x x 0 x x x
B、由电路图可知,当S断开时,电路为R 的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律可求电源的电
0
压;当开关S闭合时R 、R 并联,电流表测干路电流,因通过R 的电流不变,根据并联电路的电流特点可求通
0 x 0
过R 的电流,再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出R 阻值,故B可测出电阻;
x x
C、由电路图可知,当开关S闭合时,电路为R 的简单电路,电流表测电路中的电流,根据欧姆定律求出电源
0
的电压;当开关S断开时两电阻串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律求出电路的总电阻,再根据电
阻的串联求出R 阻值,故C可测出电阻;
x
D、由电路图可知,无论开关闭合还是断开,电压表始终测电源的电压,即无法测出或间接得出R 两端的电压,
x
故此电路图不能测出R 阻值,故D不能测出电阻,合题意。
x
6. 在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻两端的电压
C.改变被测电阻的阻值
D.保护电路
【答案】C
【解析】电阻大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关,跟电阻中的电流、电阻两端的电压无关.“伏安法测电
阻”的实验中,滑动变阻器和被测电阻串联在电路中,滑片处于最大阻值处,电源电压不变,电流中的电流最
小,起到保护作用.移动变阻器的滑片,改变了连入电路的总电阻,电源电压不变,电路中的电流变化,根据
U=IR知,定值电阻两端的电压也随之变化.故A、B、D不符合题意.实验过程中被测电阻的长度、材料、横截
面积没有发生变化,电阻的阻值不变,故C符合题意.故选C.
7. 如图所示的是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是( )
【答案】C
【解析】伏安法测电阻的原理是 ,只要测出待测电阻两端的电压和流过它的电流就可以算出其电阻。电阻两端电压可以利用电压与待测电阻并联,电阻中的电流可以利用电流表与其串联即可。A中电流表和电
压的使用方法错误;B选项中电压表没有与电阻R并联,它测的是电源电压;D选项中电流表测的是干路电
流,即是电阻R与滑动变阻器的电流。
二.填空题(每空2分,共27分)
8. “伏安法”测定值电阻的阻值实验中,它的实验原理是 ;实验前把滑动变阻器的滑片调
到 ;实验时要通过调节滑动变阻器进行至少三次测量,这样做的目的
是 。
【答案】欧姆定律;阻值最大;使测量结果更准确
【解析】(1)伏安法测电阻的原理:电压表测出电阻两端的电压,电流表测出通过电阻的电流,根据欧姆定律
求出其大小,再通过滑动变阻器滑片的移动改变电阻两端的电压和通过的电流达到多次测量求平均值减小
误差;(2)在连接电路时开关应处于断开状态,滑动变阻器的滑片应处于最大值,以免接错,电流过大烧坏用
电器.
9.在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示.则由图可知,电阻值较大的
电阻为 Ω,将A和B并联后接在电压为3V的电源两端,则通过A和B的总电流是 A.此时
电路总电阻值是 Ω。
【答案】10;0.9;3.33
【解析】由图可知,当电压为3.0V时,通过A的电流为0.6A,通过B的电流为0.3A,则电阻值较大的电阻为
B,其阻值为R=U/I =3.0V/0.3A=10Ω;将A和B并联后接在电压为3V的电源两端,则通过A和B的总电流
B
是I=I +I =0.6A+0.3A=0.9A;此时电路总电阻值是R=U/I=3.0V/0.9A=3.33Ω。
A B
10. 如图所示的电路中,电源电压不变,R 为定值电阻,开关S闭合后,滑动变阻器滑片向左移动时,电流表的
1
示数 ,电压表示数与电流表示数之比 .(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)【答案】变大;不变
【解析】(1)当P向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路总电阻R变小,电源电压U不变,由I=
可知电路电流变大,电流表示数变大.(2)由电路图知,电流表测电路电流,电压表测电阻R 两端电压U,由
1 1
欧姆定律可知R = ,由于电阻R 不变,则电压表与电流表示数的比值不变.
1 1
故答案为:变大;不变.
11. 在图(甲)所示的电路中,若电源电压为3V,电流表A A 的示数如图6(乙)所示,则通过R 的电流是
1 、 2 1
A,R 的阻值是 Ω。
2
【答案】0.6 15
【解析】根据电流表示数可以得出:干路电流A 的示数为0.8A,R 中的电流为0.2A;因为并联电路干路中的
1 2
电流等于各支路电流之和,所以通过R 的电流为0.8A-0.2A=0.6A;R = =15Ω
1 2
故答案为:0.6,15.
12. 甲、乙两根粗细相同的镍铬合金线串联在电路中,甲比乙长,则 _____ ;通过它们的电流 _____
;它们两端的电压 ______ 。(填“>”“<”或“=”)
【答案】> = >
【解析】因为两根粗细相同的镍铬合金导线,长度的关系是L >L ,所以两根镍铬合金的电阻关系:R >R
甲 乙 甲
,因为两电阻串联,并且串联电路中处处电流相等,以及串联电路中电阻越大,电阻两端的电压越高.所以
乙通过两电阻的电流和电压关系是:I =I ,U >U .
甲 乙 甲 乙
故答案为:>;=;>.
三.实验探究题(每空1分,共12分)
13. 小明在拆装手电筒时,发现率手电筒的小灯泡上标有“3.8V”的字样,但上面的电流值已经模糊不清,他
想通过实验测量该灯泡正常发光时的电阻,图甲为他所连的实验电路。
(1)经检查发现电路接线有错误,小明只做了一处改动后闭合开关进行了实验.请在他接错的导线上打上
“×”,并改正。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,则产生此故
障的原因可能是 .
(3)排除故障后继续实验时,小明移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙
所示.则该小灯泡的额定电流为 A,正常发光时的电阻为 Ω.
(4)在此实验的基础上,老师又出示了数百欧的电阻R ,问能否用上述方法进行测量。同学们分析后得出上
x
述方案不行,原因是: .接着,小明与同学们经过讨论,通过增加一电阻箱R (0~9999Ω 5A)、定值电阻
0
(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种不同方案,其电路图如下:
①A方案所涉及的思想方法是 ,
②在A、B两种不同的方案中,你认为方案 的设计可以让测量结果更准确,理由是:
【答案】( 1 )如下图小灯泡断路 (3) 0.3A 12.7Ω (4)阻值太大,电流太小, ①等效替换法 ②方案B
理由是:可以多次测量求平均值,可以减小误差
【解析】(1)因为滑动变阻器接入电路的原则是“一上一下”,所以应按上图连接。(2)电路连接正确后,闭合
开关,发现灯泡不发光,电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,说明电压表串联到了电路中,则产生此
故障的原因可能是小灯泡断路.(3)当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示.则该小灯泡的额
定电流为0.3A ,正常发光时的电阻为R=U/I=3.8V/0.3A=12.7Ω.(4)上述方案不行,原因是:I=U/R可知,阻
值太大,电流太小,无法读出电流表的示数,也就无法测出电阻。方案A中,只能测出一组数据,而方案B中,
能测出多组数据,多次测量求平均值,可以减小误差。
14.如图甲是测量灯泡(U =2.5V)电阻的电路,电源电压为4V.
额
实验次数 1 2 3 4 5
电压 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流 0.2 4 0.22 0.19 0.16 0.10
(1)请将图甲电路连接完整(导线不能交叉).连接电路时开关应处于 状态.
(2)实验中滑动变阻器除了保护电路外,还可以 .
(3)下表是记录部分实验数据 图乙是第一次实验中电流表示数,该示数为 A,这5次实验中灯泡电阻
的最大值大约为 Ω(结果保留2位小数).
【答案】(1)断开;电路连接如图所示:(2)改变灯泡两端电压;(3)0.24;(4)10.42.
【解析】1)根据实验要求,电压表应与小灯泡并联,滑动变阻器应串联在电路中,采用“一上一下”连接法,
电路连接如图所示。同时为了在电路连接过程中避免发生短路,开关应处于断开状态。(2)串联在电路中的滑
动变阻器,起到分压限流、保护电路的作用外,其主要作用是通过改变通过电路中的电流来调节小灯泡两端
电压。(3)由实物电路可知电流表选的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故此时示数为I=0.24A;再运用欧姆
定律求得:第一次电阻R ≈10.42Ω;第二次电阻R ≈9.09Ω;第三次电阻R ≈7.89Ω;第四次电阻R =6.25Ω;第五
1 2 3 4
次电阻R =5Ω。所以灯泡电阻的最大值大约为10.42Ω
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