深圳华胜实验学校物理第十四章 欧姆定律中考真题汇编解析版.docx
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深圳华胜实验学校物理第十四章欧姆定律中考真题汇编解析版
深圳华胜实验学校物理第十四章欧姆定律中考真题汇编[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.现有下列器材:
学生电源,电流表(0~0.6A0~3A)、电压表(0~3V0~15V)、定值电阻8(2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个)、开关、滑动变阻器(15Ω1A)和导线若干,利用这些器材探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电压表示数变小;______
(2)实验中,不能被选用的电阻为___Ω;判断的依据是______;
(3)保证所选电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在3V至______V之间;
(4)实验中依次接入其中三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,测得相应的电流值,如下表所示。
分析表中的数据可以得出结论______;
实验次数
…
2
3
4
…
R/Ω
…
10
15
20
…
I/A
…
0.3
0.2
0.15
…
(5)做完探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,把定制电阻换成小灯泡,测定小灯泡电功率的实验中,选用的电源电压为4.5V,小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
①闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,如要获得小灯泡额定功率的数据,滑片P应向______(选填“A”或“B”)移动,使电压表的示数为______V。
②改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值。
根据记录的数据,绘制得如图丙所示的I﹣U图像。
由图像可知,小灯泡的额定功率是______W;同时发现小灯泡的电流与电压不成正比,原因可能是______。
【答案】
2.5此时电流超过了电流表的量程4.8电压一定时,电流与电阻成反比A2.50.5小灯泡电阻受到温度的影响
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知,当滑动变阻器滑片P向B端移动时,接入电路中的电阻变大,故滑片左侧的电阻丝应当连入电路中,电路连接图如图所示。
(2)[2][3]若选用2.5Ω的电阻,实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,由欧姆定律可得,此时电路中的电流为
超过了电流表的量程,故实验中不能被选用的电阻为2.5Ω。
(3)[4]保证可用电阻均能正常进行实验,设最大电源电压为
,根据串联电路电压的规律和分压原理
当所用定值电阻的阻值为25Ω,变阻器接入阻值最大为15Ω时
解得
实验中需要控制电阻R两端的电压始终保持3V不变,所以电源电压最小为3V,故电源电压只能在3V到4.8V之间。
(4)[5]由表格数据可知,对应的电流和电阻的乘积都等于3V,由此得出结论:
电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
(5)[6][7]由图乙所示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,所示为2.2V,灯泡两端电压小于额定电压,要测灯泡额定功率,应增大灯泡的电压,减小变阻器分得的电压,由分压原理可知,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,即滑片向A端移动,直到电压表示数为额定电压2.5V。
[8]由图丙所示图像可知,灯泡的电压为1.5V时,电流为0.15A,由
可得,此时灯泡的电阻值
由图丙可知,灯泡额定电压对应的电流为0.2A,灯泡额定功率
[9]小灯泡的电流与电压不成正比,原因可能是小灯泡电阻受到温度的影响,小灯泡电阻丝会随着温度的变化而变化。
2.小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系.
(1)根据图甲,将图乙中的实物电路连接完整_______.(要求变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小)
(2)正确连接电路后,闭合开关.
①若发现电流表和电压表的示数都很大,这说明小华在实验操作上存在的问题是_________;
②若电压表示数约为3V,但无论怎样移动变阻器滑片,电流表示数始终为0,则电路中出现的故障可能是___________________;
(3)排除故障后,调节变阻器的滑片,测出通过电阻R的电流值和对应的电压值如下表,分析表中的数据可得出的结论是:
________________________________;
(4)为了使上述实验结论更具有普遍性,你认为还应进行下列的哪一项操作?
答:
_____________________.
A.换用电压不同的电源再做实验
B.换用阻值不同的电阻再做实验
【答案】
滑动变阻器的阻值没有在最大值处电阻断路电阻一定时,电流与电压成正比B
【解析】
【分析】
滑动变阻器与定值电阻串联,滑片向右移,电路中的电阻变大,电流减小,故滑动变阻器应将左半段接入电路中;电流表示数为零说明电路断路,电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常;物理实验中,使结论更具普遍性的方法是多做几次实验.
【详解】
(1)①滑动变阻器与定值电阻串联,当变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小,即滑片向右移动时电阻变大,又上面已接D,故下面接A;
②电源使用两节干电池,故电压表选用0∼3V量程,与定值电阻并联;
如图所示:
(2)①为保护电路,在连接电路时,开关应当处于断开状态;闭合开关前滑动变阻器应处于最大阻值状态,而本题中电流表和电压表的示数都很大,说明滑动变阻器的阻值没有在最大值处;
②电流表的示数为零说明电路中有断路,再根据电压表的示数判断出电路故障.电压表示数为3V等于电源电压,说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路,所以故障是电阻断路了;
(3)在表中:
导体的电阻一定,导体两端的电压从1V到2V再到3V,相对应的,导体中的电流从0.1A到0.2A再到0.3A.电压增加几倍,电流也增加几倍,故得结论:
在电阻一定时,电流与电压成正比;
(4)换用阻值不同的电阻,多进行几次实验可避免实验的偶然性,使结论更具普遍性,故选B.
故答案为
(1)如上图;
(2)①滑动变阻器的阻值没有在最大值处;②电阻断路;(3)电阻一定时,电流与电压成正比;(4)B.
【点睛】
电压表与定值电阻并联;为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于最大阻值处;探究电流与电压、电阻的关系时,要用到控制变量法.
3.小梦在测定额定电压为2.5V小灯泡电阻的实验中,连接的电路图如图所示.
(1)小梦在检查电路连接中,发现其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根导线_________________.
(2)小梦检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电压表示数很小,小梦立即认为灯泡烧坏了,要换小灯泡.小明告诉她这是不正确的,小梦下一步的操作应是:
__________.
(3)小梦同学闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若他想测量小灯泡的正常工作下的电阻,应将图中滑片P向____(选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数为__________V,灯丝I--U图像如图丙,则小灯泡正常工作的电阻是__________
.
(4)小明认为,仅通过一次测量就得出小灯泡的正常工作下的电阻是不对的,他觉得应测量出稍大于小灯泡正常工作电压下的电阻,和测量稍低于小灯泡正常工作电压下的电阻,将三次电阻求平均值.你认为小明的想法是否正确,请解释:
__________.
【答案】
调节滑动变阻器A2.5V8.33灯泡电阻会随温度升高而增大,求平均值没有意义.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)经分析,滑动变阻器与灯泡并联错误,如果电流从电流表出来,先经过灯泡,再滑动变阻器,到电源的负极.只移动一根导线的情况下,会造成电压表测滑动变阻器两端电压,如果电流从电流表出来,先经过滑动变阻器,再经灯泡到电源的负极,只改变一根导线,电压表测灯泡电压,符合题意.如图.
(2)小灯泡不亮,电流表指针几乎不动,说明电路断路或电路中的总电阻很大;电压表有示数,说明电压表与电源连通,所以,故障在与电压表并联的灯断路了而导致电压表串联在电路中;电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,灯泡不亮,则可能与电压表并联的灯泡被短路
(3)由图乙所示电压表可以知道,其量程为
分度值为
所示为
灯泡两端电压小于额定电压,要测灯泡额定功率,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,使灯泡两端电压增大,所以向A端移动滑片,直到电压表的示数为
小灯泡正常发光时的电流为
两端电压为2.5V,根据
可以知道灯泡的电阻为8.33Ω.
(4)正确.由图像可知,灯泡电阻随温度的增大而增大,灯泡电阻受温度影响,在不同电压下灯泡电阻不同,不是定值,求灯泡在不同电压下的阻值作为灯泡正常发光时的电阻是无意义的。
4.实验课上,小明班的同学用图甲所示的实验器材探究“电流的大小与电压的关系”,并连接了部分实验电路。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲中的器材连接成完整的实验电路。
要求:
滑片向右端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
_________
(2)小明首先选用了阻值为10Ω的电阻进行实验。
检查电路连接无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1V时,观察电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是__________A,并将数据记录在表格中。
(3)接下来小明应保持____不变,不断改变____,并记录相应的实验数据。
(4)同学们陆续完成实验,分析数据都得出了同样的结论。
其中小明、小刚、小民的实验数据如表一、表二、表三所示。
表一
电阻R=10Ω
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.95
0.16
0.20
表二
电阻R=5Ω
电压U/V
0.5
1.0
1.5
电流I/A
0.10
0.20
0.30
表三
电阻R=15Ω
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.07
0.14
0.20
分析实验数据,得出的结论是:
____。
(5)在交流分享过程中,同学们对比各组的实验数据时有了新的发现,请你分析表一、表二、表三中的实验数据,会发现____。
【答案】
0.1A电阻滑动变阻器连入电路中的阻值电阻一定时,电压越大,通过电阻的电流越大电阻值越小,电压跟电流的比值越接近电阻值
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知,该实验探究的是电流大小与电压的关系,故电压表应当并联在电阻的两端,电流表测量干路电流;滑动变阻器滑片向右滑动的过程中,连入电路中的电阻变大,故应连接电路图如图所示。
(2)[2]由图中电流表读数可知,此时电流表的示数为0.1A。
(3)[3][4]该实验探究的是电流大小与电压的关系,故应该保持电阻不变,通过调节滑动变阻器连入电路中阻值,来调节电阻两端的电压,观察通过电阻的电流变化。
(4)[5]分析实验数据可以得出的结论是:
当电阻保持一定时,加在电阻上的电压越大,通过电阻的电流越大。
(5)[6]表一、表二、表三实验用的电阻大小不同,由表中数据可以得知当电阻为5Ω时,电压跟电流的比值最接近电阻值大小,所用电阻电阻值越大,电压跟电流的比值偏差越大。
5.小明利用如图甲电路“探究电流跟电阻”的关系,已知电源电压保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲的电路图将图乙实物图补充完整,要求向右移动滑片电流表的示数变大。
(导线不允许交叉)。
(______)
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙I-R图象。
①由实验图象可得出的结论:
______。
②上述实验中,小明利用5Ω的电阻完成实验后,接下来的操作是:
将10Ω的电阻接入电路中,闭合开关,向_________(选填“左”“右”)移动滑片,使电压表示数为______V,读出电流表的示数。
③图丙中阴影部分的面积表示____________。
(3)实验后为测量R2阻值,小明设计了如图所示的两个实验电路图,其中电源电压未知,定值电阻R1的阻值已知。
实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关S1,记录电流表示数I1,计算出电源电压U=I1R1;
②闭合开关S和S1,记录电流表示数I2;
通过分析,你认为小明所使用的实验电路是________(选填相应选项字母),求得R2=______(用R1、I1、I2表示)。
【答案】
电压一定,电流与电阻成反比左2.5定值电阻两端电压A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]向右移动滑片电流表的示数变大,即电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示
(2)①[2]由图丙知,电阻两端的电压始终保持
UV1=I1R1=0.1A×25Ω=2.5V
UV2=I2R2=0.25A×10Ω=2.5V
UV3=I3R3=0.5A×5Ω=2.5V
为一定值,故由实验图象可得出的结论:
电压一定,电流与电阻成反比。
②[3][4]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大。
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2.5V,读出电流表的示数。
③[5]图丙中阴影部分的面积S=IR,因U=IR,阴影部分的面积表示定值电阻两端电压。
(3)②[6][7]闭合开关S和S1,记录电流表示数I2。
闭合开关S,断开开关S1,A图中,为R1的简单电路,由欧姆定律可得出电源电压U=I1R1。
而B中,两电阻串联,不能得出电源电压大小,故小明所使用的实验电路是A;在②中,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路各支路互不影响,通过R2的电流为:
I2=I2-I1,由欧姆定律得
6.小言利用如图甲所示的电路,探究“电流与电压、电阻的关系”。
实验器材:
电源(电压恒为4.5V)、电流表、电压表各一个,一个开关,若干定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω),一个滑动变阻器(60Ω3A),导线若干:
(1)小言在探究“电流与电压的关系”时,通过实验得到多组实验数据,由这些数据画出如图乙所示的图像,由图像可得结论:
当电阻一定时,电流和电压成________;
(2)小言在探究“电流与电阻的关系”时,为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小言应该保证电压表的示数至少为________V不变;
(3)小言找来一个小灯泡将定值电阻更换,测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丙所示,若闭合开关S,小灯泡发光,滑动变阻器的滑片P滑动过程中,小灯泡阻值的变化量大小为
,滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为
,则这两个量的大小关系是:
________
(选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】正比1.5小于
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图乙所示的图像可知,同一个电阻的电流与电压的图像是一条过原点在直线,故在电阻一定时,电流和电压成正比。
(2)[2]由电路可知,R和滑动变阻器串联,根据串联分压的原理,为了保证所有定值电阻均能完成实验,实验过程中小言应该保证电压表的示数至少为
(3)[3]电源电压保持4.5V不变,R和滑动变阻器串联,由于串联分压电流相等,根据小灯泡两端电压与通过的电流关系图丙,可以画出滑动变阻器两端电压与通过的电流关系的图像如下图,由图像可知滑动变阻器的滑片P滑动过程中,小灯泡阻值的变化量大小
小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小
。
7.学校科技创新小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,待测小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为10Ω。
(1)如图甲所示是他们连接的实验电路图,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,正确连接实物图(______)。
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,滑动变阻器的滑片移动时,电压表无示数、电流表有示数且发生明显变化。
产生这种现象的可能原因是______。
(3)故障排除后,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向______移动(选填“左”或“右”);
(4)通过移动滑动变阻器的滑片P记录了多组数据,并作出了如图丙所示的I-U图像,由图可知小灯泡正常发光时的电阻为______Ω。
(5)完成测量后小明认为还可以用上述实验器材探究“电流与电压关系”,小李认为用上述器材不能完成此探究,你认为小李判断的理由是______。
(6)小金尝试用下面的方法将电流表改装成可直接测电阻的表,设计了如图所示电路,在M、N中可接待测电阻Rx。
已知电流表的量程为0~0.6A,电源电压为12
。
①闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移至B端;
②先将M、N直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表的0.6A刻度上标注的电阻值为0
,此时滑动变阻器的阻值为______
。
③电流表的0.2A刻度处,标注的电阻值为______
。
④请写出电流表的刻线I与待测电阻Rx的关系式:
______。
改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度______(选填“均匀”或“不均匀”)。
【答案】
小灯泡短路左12.5在探究电流与电压关系时,要控制电阻不变,灯丝的电阻随温度的升高而增大20Ω40Ω
不均匀
【解析】
【分析】
【详解】
(1)如图甲所示的实物图连接,滑动变阻器在电路中无法起到调节小灯泡两端的电压的作用,连接正确的实物图,如图所示:
。
(2)[2]小灯泡不亮,滑动变阻器的滑片移动时,电压表无示数、电流表有示数且发生明显变化,说明电路发生了短路,且小灯泡不亮,说明是小灯泡短路。
(3)[3]当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示,电压表的示数是2.1V,小于2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,因为小灯泡的额定电压是2.5V,所以应该向左移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V。
(4)[4]由图丙可知,电压为2.5V时,电流为0.2A,所以此时小灯泡的电阻为
(5)[5]在探究电流与电压关系时,要控制电阻不变,灯丝的电阻随温度的升高而增大,灯丝的电阻是在发生变化的,所以,小李认为用上述器材不能完成此探究。
(6)[6]因为电源电压为12
,将M、N直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏,电流表的0.6A刻度上标注的电阻值为0
,此时滑动变阻器的阻值为
[7]电流表的0.2A刻度处,标注的电阻值为
[8]已知电源电压为U,滑动变阻器的阻值为20Ω,滑动变阻器和Rx串联,根据欧姆定律的公式,可写出电流表的刻线I与待测电阻Rx的关系式为
。
[9]改装后可直接测电阻的表,其表盘刻度是不均匀的,因为电流和电压不是成正比关系。
8.电阻箱是能够直接读出电阻阻值的可变电阻,在电路图中符号是
,为探究在导体两端电压不变的条件下,通过导体的电流I跟一导体电阻倒数
的关系,小明设计了图甲所示的实验电路图和图乙所示实物连线图。
(1)如图乙是根据图甲连接的实物图,请在错误的导线上打“×”并连接正确__________;
(2)连接电路闭合开关后,小明发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是____________;
(3)排除故障后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和_______________;
(4)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,记录相应数据。
多次实验后,根据所得数
据描绘出的图象如图丙所示;
(5)实验时,当电阻箱接入电阻从10Ω变成15Ω时,电压表示数变大,此时,应该调节滑动变阻器的滑片向___________移动,直到电压表示数为_______________V;
(6)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(3)中的要求,引起这种情况的直接原因是_________________;
(7)分析实验数据和图象,可以得出的实验结论是______________________;
(8)实验结束后,小组间交流时,发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丁所示的一条虚线,你认为图象不同的原因是__________________________;
(9)另一小组的小滕同学在只有一只电压表的情况下,连接了如图所示的电路,测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻;(已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0,U额小于电源电压)
①闭合开关S、S1,断开S2,将R1的滑片滑到最右端,R2的滑片滑到最_________端(选填“上”或“下”),读出此时电压表的示数U,即为电源电压;
②闭合开关S、S2,断开S1,将R1的滑片滑到最右端,调节R2的滑片,使电压表的示数为____________,此时小灯泡正常发光;
③同时闭合三个开关,保持R2的滑片不动,然后调节R1的滑片,使电压表的示数为_________;保持R1的滑片不动,将R2的滑片滑到最上端,读出此时电压表的示数为U1;
④小灯泡正常发光时的电阻RL=____________(用字母表示)。
【答案】
电阻R断路电阻箱的阻值右10滑动变阻器最大阻值太小电压一定的情况下,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比两个小组电阻箱R两端电压设定数值不一样上U-U额U-U额
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]如图乙是根据图甲连接的实物图,电压表应并联在电阻箱两端,故错误的导线及连接正确后如图所示:
。
(2)[2]连接电路闭合开关后,小明发现电压表有示数,表明电阻箱有电流通过,电流表无示数,说明电流过小,则故障可能是电阻R断路,造成电压表串联在电路中。
(3)[3]排除故障后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和电阻箱的阻值。
(5)[4][5]根据图丙中
关系可知二者成正比变化,当
时,
,则由U=IR可知,电阻箱两端电压保持为10V;当电阻箱接入电阻从10Ω变成15Ω时,电压表示数变大,此时应根据串联电路电阻分压特点,调节滑动变阻器的滑片向右移动以增大滑动变阻器接入电阻,直到电压表示数为10V。
(6)[6]再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(3)中的要求,引起这种情况的直接原因是滑动变阻器最大阻值太小,造成电阻箱两端电箱分压过大。
(7)[7]分析实验数据和图象,可以得出:
电压一定的情况下,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比。
(8)[8]实验结束后,邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丁所示的一条虚线,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,图象不同的原因是两个小组在电阻箱R两端电压设定数值不一样。
(9)[9]闭合开关S、S1,断开S2,此时R1与R2串联在电路,电压表测量R2的两端电压,将R1的滑片滑到最右端时其接入电阻为零,R2的滑片滑到最上端接入阻值最大,读出此时电压表的示数U,即为电源电压。
[10]闭合开关S、S2,断开S1,将R1的滑片滑到最右端,此时小灯泡与R2接入电阻串联在电路,调节R2的滑片,电压表测量R2接入部分