九年级欧姆定律易错题Word版 含答案.docx
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九年级欧姆定律易错题Word版含答案
九年级欧姆定律易错题(Word版含答案)
一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)
1.在复习电学知识时,小明在实验室做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。
实验中,所用的电源电压为6V,小灯泡点的额定电压为3.8V,滑动变阻器的规格为“30Ω1A”。
(1)在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。
闭合开关后,移动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为____W。
(2)移动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的小灯泡的I-U图象。
由图象可知:
当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻______,如果小灯泡两端的电压为1.9V,则小灯泡的实际功率_______0.38W。
(3)在做“探究电流与电阻的关系”实验时,小明所用的四个定值电阻的阻值行别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验,他把电路中的小灯泡取下,电路的其他元件连接方式不动,把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。
如果要保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验,则定值电阻两端的电压应该在_______范围内选择。
【答案】1.52变大大于2.4V~3V
【解析】
【详解】
(1)[1]当电压为额定电压3.8V时,图乙中电流表小量程分度值为0.02A,示数为0.4A,灯的额定功率
P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W
(2)[2][3]在图丙中,分别作出图象上a、b两点的电压及对应的电流大小,如下图所示
由图可看出,电压的增加的量Ub-Ua 大于对应的电流增加的值量Ib-Ia,即电压增加的量比电流增加的要大,根据欧姆定律
所以,当小灯泡两端的电压增大时,小灯泡的电阻也变大;因在实际电压1.9V下的电阻小于灯在额定电压3.8V下的电阻,R实 即小灯泡的实际功率大于0.38W。 (3)[4]探究电流与电阻的关系实验时,应控制不同电阻的电压保持不变,根据把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别接入电路中进行探究,保证电路中各元件的安全,且用四个电阻都能顺利地完成实验: 因电流表的量程为0~0.6A,所以电路中的最大电流为0.6A,当接入最小的电阻5Ω时,电压表示数即为允许的最大电压 U大=R小I大=5Ω×0.6A=3V 因变阻器的最大阻值为30Ω,当变阻器电阻全部连入电路中时,若接入最大的电阻R大=20Ω,此时电路中的最小电流 定值电阻的最小电压 U小=I小R定大=0.12A×20Ω=2.4V 则定值电阻两端的电压应在2.4V~3V。 2.如图所示是“用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系”的电路图. (1)闭合开关,保持滑片P2位置不变,向右移动铅笔芯上的滑片P1,电路中的电流________(选填: “变大”“变小"或“不变”). (2)如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时,电压表示数很小,应该将滑动变阻器的滑片P2向________移动. (3)移动铅笔芯上面的滑片P1,记录铅笔芯AP之间的距离和电压表的示数,数据如表所示: AP1/mm 0 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0 U/V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 通过表中数据反映的规律和___________可以推出导体的电阻与导体的长度成________比的结论. (4)保持滑片P1的位置不变,滑片P2在如图所示的位置时电压表示数为0.9V,滑片P2向右移动一段距离,电压表示数变为1.2V,滑片P2再向右移动相同的距离,电压表示数为________V. 【答案】不变右欧姆定律正1.8 【解析】 【分析】 本题考查影响导体电阻的因素,主要是长度因素。 【详解】 (1)[1]由电路图可知,当滑片P2不动时,不管P1怎么滑动滑动,铅笔芯的电阻都不变,那么电路的总电阻不变,唯有改变了电压表的示数,所以电路中的电流不变 (2)[2]电压表的示数变得很小,是滑动变阻器分去了太多电压,故要向右滑动滑片P2,让变阻器的电阻变小,分去的电压变小,那么电压表的示数就会变大 (3)[3][4]当AP之间的距离变大时,电压表所测的导体长变长,其示数随之变大。 而在这个过程中,电路中电流不变,根据欧姆定律 得,当电流不变时,导体两端的电压与电阻成正比。 处理表中的数据有: 电压与AP1的距离的比值是定值,即是两者也成正比,所以可知导体的电阻与导体的长度成正比。 (4)[5]当电压表的示数为UAP=0.9V时,设铅笔芯和滑动变阻器此时接入电路的总电阻为R,AP段的电阻为RAP,电源电压为U,根据欧姆定律有 即是 此为①式 当电压表示数为U´AP=1.2V时,设变阻器减小的电阻为△R,同理有 即是 此为②式 解①②两式得, R=4△R 此为③式 将③式代入①式得, 当滑片P2再向右移动相同的距离,电压表的示数设为U´´AP,同理有 而将③式入上式,得 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 5 4.5 4 I/A 0.10 0.20 0.30 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 【解析】 【详解】 (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,滑动变阻器两端的电压是 电路中的电流大小为 此时定值电阻大小为 所以这次实验前的那次实验,超超同学选择的是15Ω的定值电阻。 4.小致同学在做“用伏安法测量定值电阻R1的阻值”的实验中,按如图甲所示设计的电路进行实验,已知滑动变阻器的最大阻值为R2。 (1)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,改变R1两端电压及通过电流,实现多次测量,其目的是_______________; (2)当电压表示数为2.5V时,电流表示数为0.5A,利用此数据计算出R1的阻值是_____Ω; (3)小华在没有电流表的情况下也测量出了此电阻的阻值,其电路如图乙,他的操作如下: ①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,记录电压表示数为3V; ②将滑动变阻器的滑片调到最右端,记录电压表的示数为1V。 则R1的阻值为_____(用含有R2的代数式表示)。 (4)小峰同学在小华同学的电路基础上进行了调整,设计了如图丙所示的电路,他的操作如下: ①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为U1; ②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为U2。 则U1_____ (选填“>”、“<”或“=”),R1的阻值为_____(用含有U1、U2、R2的代数式表示)。 【答案】减小误差5 > 【解析】 【分析】 (1)定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差; (2)根据 算出电阻; (3)闭合开关S,将滑动变阻器滑片调到最左端,电路中只有电阻 ;将滑片滑到最右端,两电阻串联,根据串联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值; (4)要测量 的阻值,根据 可知,需知道被测电阻两端电压和通过的电流,据此分析。 【详解】 (1)[1]为提高测量的准确程度,通常情况下要进行多次测量并取平均值,其目的是为了减小误差; (2)[2]当电压表示数为2.5V时,电流表示数为0.5A,则 的阻值为 ; (3)[3]①开关闭合,将滑动变阻器滑片调到最左端,电路中只有电阻 ,记录电压表示数为3V,即电源电压为3V; ②将滑动变阻器的滑片调到最右端,两电阻串联,记录电压表的示数为1V,即此时电阻 两端的电压为1V,则滑动变阻器 两端的电压为3V-1V=2V,根据串联电路的电流和电压特点有 故 ; (4)[4]①将滑动变阻器滑片调到中央位置,记录电压表示数为U1,根据串联电路的电流和电压特点有 ------① 则 , ②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处,记录电压表示数为U2,根据串联电路的电流和电压特点有 ------② 则 , 故 ; [5]联立以上①②两式,解得 。 【点睛】 本题以伏安法测电阻的探究实验为基础,进行了多层次的拓展,既要掌握好重点实验伏安法测电阻,又要灵活运用欧姆定律进行深度探究,非常经典的一道探究实验综合题。 5.在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路如图甲所示. (1)连接电路前,开关必须______. (2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路__(导线不允许交叉). (3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压.造成这一现象的原因可能是______ A.电流表坏了B.滑动变阻器短路C.电阻处接触不良D.电阻短路 (4)排除故障进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压示数保持不变,实验数据记录如下表.其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为______A. (5)实验结果是: ______. 【答案】断开 C0.12电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比 【解析】 (1)连接电路前,为保护电路,开关必须断开; (2)电压表与电阻并联接入电路,滑动变阻器与电阻串联,采取“一上一下”的连接方式,如下图所示; (3)图丙中电流表用的是0.6A量程,分度值为0.02A,故其示数为0.12A;(4)分析表格数据可知,电压一定时,通过电阻电流的变化倍数和电阻阻值变化倍数的倒数相等,故可得结论: 电压不变,导体中的电流与其电阻成反比. 点睛: 根据电流表选用的量程和其分度值,读出电流表示数;分析表中电流的变化倍数和电阻的变化倍数之间的关系,利用控制变量法得出结论. 6.小谢同学利用三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)、规格为“10Ω1A”的滑动变阻器、电源、电压表、电流表、导线和开关等器材,进行了“探究电流与电阻关系”的实验。 (1)如图甲是小谢连接的实验电路,检查发现电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确______; (2)改正后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近于电源电压,若电路只有一处故障,其故障是_____; (3)排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片到适当位置,电流表示数如图乙所示,其示数为_____A; (4)滑片位置不动,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关,应向_____(填“左”或“右”)调节滑片,使电压表的示数保持_____V不变,读取电流表的示数为0.2A; (5)使三个电阻单独接入电路都能完成实验,选取电源电压最大值不能超过_____V。 三次实验后,可得结论: 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____; (6)另一小组的小滕同学在只有一只电压表的情况下,连接了如图丙所示的电路,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_____(填“上”或“下”)端,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】见解析定值电阻断路0.4左23反比上U﹣U额U﹣U额 R0 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]如图甲是小谢连接的实验电路,电流表应与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压,如图所示: 。 (2)[2]改正后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近于电源电压,若电路只有一处故障,其故障是定值电阻断路,电压表串联在电路中。 (3)[3]排除故障后,把5Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑片到适当位置,电流表示数如图乙所示,接入小量程,分度值为0.02A,其示数为0.4A,则定值电阻两端电压为 (4)[5]滑片位置不动,把5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关,根据串联分压特点,应向左调节滑片增大接入阻值,使电压表的示数保持2V不变,读取电流表的示数为0.2A。 (5)[6]使三个电阻单独接入电路都能完成实验,当电阻最大为20Ω且变阻器接入最大阻值时,电源电压为最大,即 代入数据可得 可解得 [7]三次实验后,根据 可得结论: 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 (6)[8]另一小组的小滕同学在只有一只电压表的情况下,连接了如图丙所示的电路,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的滑片滑到最上端,此时只有电阻R2接入电路,读出此时电压表的示数U,即为电源电压。 [9]闭合开关S、S2,断开S1,将R1的滑片滑到最右端,此时灯泡与电阻R2串联,调节R2的滑片,电压表测量电阻R2接入电路的阻值,使电压表的示数为U﹣U额,此时小灯泡两端电压为U额,正常发光。 [10]同时闭合三个开关,保持R2的滑片不动,然后调节R1的滑片,R1与R2串联,电压表测量电阻R2接入电路的阻值,使电压表的示数为U﹣U额。 [11]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;根据串联分压可知 则小灯泡正常发光时的电阻为 7.某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。 实验中电源电压恒为3V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。 (1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图1所示; ①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整______; ②接线完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容: ______; ③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。 测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。 请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像______; ④分析画出的I-U图像可得出结论: 在电阻一定时,______; ⑤为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是: ______; (2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。 为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。 这个电压控制在多少合适呢? 实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的______V。 【答案】 滑动变阻器是否在最大阻值处 电流与电压成正比更换阻值不同的定值电阻进行多次实验2V 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]滑动变阻器遵循“一上一下”连接原则,并且根据电路图,滑片向左移动,滑变电阻变小,滑变右上已经连接,所以应该连接左下接线柱,导线另一端可以连接到定值电阻右侧,或者电压表3V接线柱上;如下图所示。 [2]电路闭合前要检查滑动变阻器是否在最大阻值处,防止电路中电流过大损坏电路元件。 [3]根据读数,电流为0.52A,图像如下图所示。 [4]根据图像可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。 [5]为了具有普遍性,我们应该更换阻值不同的定值电阻,多次实验。 (2)[6]根据串联分压原则,滑动变阻器最大阻值为20Ω,定值电阻最大阻值为20Ω,电源电压为3V,所以,当定值电阻为20Ω时,最小电压为1.5V,故定值电阻只能选择2V的电压保持不变。 8.电流表的内阻很小,通常情况下可忽略不计,小明探究电流表的电阻值时,如图甲所示,他先将20Ω的定值电阻接入电源电压6V(电压保持不变)的电路中,电路中的电流为0.3A;他将电流表接入电路中,如图乙所示,测得电流却是0.29A。 (1)电流表的内阻为_________Ω.电流表接入电路后,R两端的电压变化了_________(保留小数点后二位数字) (2)当电流通过电流表时,电流表的指针发生偏转,其工作原理是_________。 【答案】0.690.20通电导体在磁场中受力而运动 【解析】 【详解】 第一空.由 得,接入电流表后,电路的总电阻: , 则电流表的内阻为: ; 第二空.此时定值电阻R两端的电压: , 则R两端的电压变化了: △U=U-UR=6V-5.8V=0.20V。 第三空.当电流通过电流表时,电流表的指针发生偏转,这是因为电流表内部的通电导体在磁场中受力而运动,即其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。 9.温州地区常受台风侵袭,为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示.装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连.挡风板的挡风面积为0.2m2,均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10 ,电源电压U0恒为6V,保护电阻R0为14 ,电压表量程0~3V.弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示.无风时,滑片P在A处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级. 风级 一级 二级 三级 四级 五级 六级 风速v(m/s) 0.3~1.5 1.6~3.3 3.4~5.4 5.5~7.9 8.0~10.7 10.8~13.8 风压p(pa) 0.055~1.4 1.6~6.8 7.2~18 18.9~39 40~72 72.9~119 表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力).测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力. (1)在滑片P左移的过程中,电路的总电阻______.(选填“变大”、“不变”或“变小”) (2)当电压表示数U为2V时,风速仪所测的风为几级______? (写出计算过程) (3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比.经计算,他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线,如图丙所示.后因保护电阻R0损坏,他将其换成了阻值为5 的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q. (___________) 【答案】不变五级 【解析】 【分析】 【详解】 (1)因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路,所以,电流要流经全部电阻丝,在滑片P左移的过程中,始终是全部电阻丝与电阻R0串联,所以电路的总电阻不变; (2)由图知,电压表测滑片以右电阻丝的电压, 根据串联电阻的规律和欧姆定律可得,电路中的电流为: 当电压表示数U为2V时,由欧姆定律可得,AP段电阻丝的阻值: 因均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10Ω, 故AP段电阻丝的长度: , 由图乙知,此时弹簧的弹力F=14N, 此时风对挡风板的压强(风压)为: ; 由表知,此时风力为五级; (3)由图丙可知,风速最大时,原来电压表最大示数为2.5V, 由欧姆定律可得,AP段电阻丝的最大电阻为: , 因均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10Ω,故弹簧的压缩长度为20cm, 由图乙知,此时弹力 ; 若换成了阻值为5 的电阻,电路中的电流: 因电压表量程为0-3V,故电压表最大示数为3V,由欧姆定律可得,AP的最大电阻为: 此时AP段电阻丝的长度: , 弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系为过原点的直线,由图乙可知F与x的关系为 , 则当L′AP=15cm,弹簧的弹力 ; 因该挡风板所
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