九年级下册欧姆定律中考真题汇编解析版Word文件下载.docx
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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.某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有:
干电池2节,滑动变阻器(20Ω,1A)、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干,图甲是他们连接的实验电路。
(1)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P移到B端这样操作的目的是为了_____
(2)闭合开关后,他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表示数为0.7V,电流表示数如图乙所示,接着继续探究,把所测数据填在了下表中
1
5
电压U/V
0.7
1.1
1.5
1.7
电流I/A
0.18
0.20
0.26
0.30
①图乙中电流的示数为_____A。
②图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,请根据他们所测数据、在坐标系中描点,画出I﹣U图象,并标标记为a。
(________)
(3)图丙中b、c、d三条I﹣U图象,是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻,按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图象,可以得到的结论是_____。
②该小组同学发现,分析图丙中的I﹣U图象,还能得到:
“当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。
请写出分析方法:
_____。
③验证②中的规律,该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,准备分别接入图甲电路,测量电流进行探究,有同学提议:
既然探究时需要保持电阻两端电压不变,图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。
他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路,闭合开关后,读出电流表示数分别为0.42A,0.24A,0.13A,发现无法验证②中的规律。
于是他们计划仍按图甲进行探究,分析测量数据后,选定准备加在电阻两端的电压值U.为确保完成验证,则这个电压值U的范围为_____。
A.1.5V<U≤3VB.1.3V<U<2.1VC.1.3V<U≤2.6VD.2.1V<U<2.6V
【答案】保护电路;
0.12电阻一定时,电流与电压成正比见解析B
(1)[1]为保护电路,闭合开关前,滑片必须处于最大阻值处,即应将滑动变阻器的滑片P移到B端;
(2)①[2]图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.12A;
②[3]图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,根据他们所测数据、在坐标系中描点,画出I−U图象,并标记为a,如下所示:
(3)①[4]单独分析图丙中每条I−U图象,因为过原点的直线,故可以得到的结论是电阻一定时,电流与电压成正比;
②[5]由上图知,当电压为0.8V时,对应的电流大小约为0.032A、0.066A、0.13A,结合电阻大小分别为20Ω、10Ω、5Ω,考虑到误差因素,电流与对应的电阻之积为一定值,故还能得到:
当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律;
分析方法采用了控制变量法;
③[6]根据欧姆定律I=有U=IR,3次实验中电阻的电压分别为2.1V、2.4V、2.6V,都小于电源电压3V,是因为电源有内阻的原因;
设电源本身的电压为E,对外(R与R'
串联)提供的电压为U,根据电阻的串联和欧姆定律可得,电路中的电流:
I=,
由欧姆定律,R与R'
获得的电压为:
U=I(R+R′)=×
(R+R′),
故有:
==+=+×
,
由数学知识得,对外提供的电压U的倒数与串联电阻(电源内阻r之外的电阻)的倒数为一次函数的关系,即为:
=k+b,
根据该小组的同学选择了5Ω、10Ω的定值电阻,电源内阻r之外的电阻获得的电压分别为2.1V、2.4V,将已知量代入上式:
=k×
+b,
解方程组得:
k=,b=,故这个一次函数关系式为:
=×
+,
他们计划仍按图甲进行探究,因要控制当电阻的电压值U为一定值,根据串联电路电压的规律,变阻器分的电压也为一定值,由分压原理,定值电阻和变阻器分得的电压之比为一定值,故当电阻为20Ω时,变阻器连入电路中的电阻最大为20Ω,此时的总电阻为40Ω,代入这个关系式:
+,
解得:
U=2.6V。
变阻器与电阻的电阻相等,根据分压原理,故电压表示数为1.3V;
当电阻最小为5Ω时,电路中的电流最大,变阻器连入电路中的电阻最小,此时电压表有最大值,当变阻器电阻连入电路中的电阻为0时,将5Ω代入这个关系式:
故:
U=2.1V。
综上,他们计划仍按图甲进行探究,分析测量数据后,选定准备加在电阻两端的电压值U,为确保完成验证,则这个电压值U的范围为:
1.3V<
U<
2.1V.
故选B。
3.现有如下器材:
学生电源(6V),电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个、开关、滑动变阻器(200Ω1A)和导线若干,进行实验:
(1)按图甲连接好电路,闭合开关之前,滑动变阻器滑片P应移到____________(选填“A”或“B”)端.
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示数不变且读数较大,造成这种现象的原因可能是____________________________________(写一条即可).
(3)小颖同学利用提供的实验器材探究“电流与电压的关系”:
闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表示数,并记录在表中.分析表中数据发现,电流与电压不成正比,你认为造成这种现象的原因可能是:
________________________.通过表中数据,可计算出她选用的定值电阻R的阻值是____________Ω.
U/V
5.5
4.5
0.10
0.40
(4)正确连接好电路后,同组的超超同学继续探究“电流和电阻的关系”:
每次接入定值电阻后,通过调节滑动变阻器滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数.
①实验中,当他用10Ω替代5Ω定值电阻时,如图甲滑动变阻器滑片应该向____________(选填“A”或“B”)端移动;
②实验中,当他接入5Ω和15Ω定值电阻时,两次滑动变阻器的电功率之比为_______
③完成五次实验后,记录所得电流和电阻的关系图像如图乙,超超同学检查数据时发现有一组数据是未移动滑片控制定值电阻两端电压测出的数据,根据乙图中的数据,阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片:
这次实验前的那次实验,超超同学选择的是______Ω的定值电阻.
【答案】B滑动变阻器短路电流表正负接线柱接反了,并且在使用前没有调零5A2:
12515
(1)[1]按图甲连接好电路,闭合开关之前,滑动变阻器接入电路的电阻应该最大,所以滑片P应该移到B端;
(2)[2]造成这种现象的原因可能是滑动变阻器短路,那么无论滑动变阻器如何调节,电流大小都不变,只有电阻R接入电路,电流较大;
(3)[3]分析表中数据发现,电压数值在减小,电流数值在增大,这情况有可能是电流表正负接线柱接反了,并且在使用前没有调零;
[4]设这个电流表在使用前,指针的示数为,由题意可知
求得,定值电阻
(4)[5]当他用10Ω替代5Ω定值电阻时,定值电阻R阻值在减小,为了保持电压表示数不变,那么滑动变阻器的阻值大小应变小,滑片应该向A端移动;
[6]实验中,当他接入5Ω和15Ω定值电阻时,两端的电压都是,那么滑动变阻器两端的电压是
设当他接入5Ω的定值电阻时,流过它的电流为,滑动变阻器的电功率为
当他接入15Ω定值电阻时,流过它的电流为,滑动变阻器的电功率为
那么可知
[7]从图乙可知,左边四个点对应的电压大小都是3V,而第五个点对应的电压为3.75V,这组数据是未移动滑片控制定值电阻两端电压测出的数据,所以阻值为25Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片;
[8]阻值为25Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片,那么此时电路中的电流大小为0.15A,那么电路中的总电阻大小为
对应的滑动变阻器阻值大小为
这次实验前的那次实验滑动变阻器阻值大小也为,由题意可知,此时定值电阻两端的电压是3V,滑动变
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