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题型:实验探究题 题类:常考题 难易度:普通

湖北省武汉市新洲区阳逻街2019届九年级上学期期中考试物理试题

某同学利用如图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,选用的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,滑动变阻器的规格为“25Ω 1.5 A”。

(1)、该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)、正确连接电路后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,当电流表的示数为0.4A时记下电压表的示数;接着将5Ω的电阻换成另外3个定值电阻进行实验,每次观察到电压表的示数为V时,记录电流表的示数。分析实验数据,得出的结论是:在电压一定时,
(3)、若实验中电源电压有4V、4.5V    、5V、5.5V和6V五种可选,为了完成该实验则该同学选用的电源电压最大只能是V。
举一反三
图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路,三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和两节干电池进行探究。

(1)请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲的电路连接完整{#blank#}1{#/blank#}(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大);

(2)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数。可能的故障是定值电阻R {#blank#}2{#/blank#}(选填“断路”或“短路”);排除故障,缓慢移动滑片P到某位置时。电压表的示数如图乙所示,为 {#blank#}3{#/blank#}V;

(3)将不同小组的数据汇总后,得到表的数据,分析可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成 {#blank#}4{#/blank#}比。

R1

R2

10Ω

R3

15Ω

U/V

0.8

1.0

1.5

2.0

U/V

1.2

1.8

2.2

2.6

U/V

1.5

1.8

2.1

2.4

I/A

0.16

0.20

0.30

0.40

I/A

0.12

0.18

0.22

0.26

I/A

0.10

0.12

0.14

0.16

(4)在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中:

①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变,在上表的数据中有 {#blank#}5{#/blank#}组可用于分析;

②为得到更多的实验数据,老师给每个小组再提供一个30Ω的定值电阻R0 , 某小组在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V,其原因是滑动变阻器的最大阻值太 {#blank#}6{#/blank#}(选填“大”或“小”)。该小组所使用的滑动变阻器的规格可能 {#blank#}7{#/blank#}(选填下列选项前的字母)。

A.10Ω 3A

B.20Ω 2A

C.50Ω 1A

小牟和小李利用实验室的器材进行“探究电流与电压、电阻关系”的实验,他们选用了三节新的干电池,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻,一个铭牌写着“40Ω,1A”的滑动变阻器,一个开关和若干导线等器材,设计了如图甲所示的实验电路:

(1)请帮助小牟将图甲的电路连接完整(要求滑片向A滑动,电流表示数变大,导线不交叉){#blank#}1{#/blank#}

(2)为了保护电路,在连接电路时,滑动变阻器的滑片应该位于{#blank#}2{#/blank#}端(选填“A”或“B”);

(3)闭合开关后,小牟发现电流表几乎没有示数,电压表指针偏转超过量程,问题可能是因为{#blank#}3{#/blank#}(填字母)

A.定值电阻R短路          B.定值电阻R开路     C.滑动变阻器开路

(4)排除问题后,小牟顺利进行实验,他将测得的数据绘制成I-U图像,如图乙a所示,则小牟选择的定值电阻阻值为{#blank#}4{#/blank#}Ω。分析图像得到实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成{#blank#}5{#/blank#}比。

(5)同组的小李也完成了该实验并绘制出了I-U图像,如图乙b所示,但是小李发现自己的结论和小牟的结论刚好相反,他出现这个问题可能是因为{#blank#}6{#/blank#}。

(6)小牟发现可以不拆卸电路继续探究电流与电阻的关系,他控制定值电阻两端电压为1.5V:

①滑动变阻器的阻值调到最大后闭合开关,小牟应该看着{#blank#}7{#/blank#}(选填“电压表”或“电流表”),移动滑片,直到定值电阻两端电压达到1.5V,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的示数为{#blank#}8{#/blank#}A;

②小牟继续实验,随机单独地将剩余的电阻接入电路,最终得到如表中所示的数据,小李指出定值电阻为5Ω时的电流“0.18A”这个数据存在明显错误,二人复盘后发现是因为小牟在完成了某一个定值电阻的实验后,只是换上了5Ω的电阻,而没有调节滑动变阻器的滑片,则小牟在5Ω之前接入电路的定值电阻阻值是{#blank#}9{#/blank#}Ω;

R (Ω)

5

10

15

20

I (A)

0.18

0.15

 

0.075

③在接入25Ω的定值电阻时,小牟发现无论如何移动滑片,电压表的示数都无法达到1.5V,想要顺利完成该组实验,小牟需要更换一个最大阻值至少为{#blank#}10{#/blank#}Ω的滑动变阻器。

小丽同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器(规格为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”),阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,一个标记模糊阻值未知的定值电阻Rx , 以及导线若干。

(1)如图甲、乙、丙所示的实验电路图中,正确的是图{#blank#}1{#/blank#},若按图丙所示电路图连接好电路后,闭合开关可观察到电流表的指针{#blank#}2{#/blank#}(选填“向右”、“向左”或“几乎不”)偏转;

(2)正确连接电路后,更换不同电阻进行实验,测得数据填入下面表格,第一次实验时,电流表的示数如图丁所示。当取下10Ω的定值电阻,换接上20Ω的定值电阻时,为控制定值电阻两端电压为{#blank#}3{#/blank#}V不变,闭合开关,应将滑动变阻器的阻值相对于上次的阻值调{#blank#}4{#/blank#}(选填“大”或“小”)。

实验序号

1

2

3

电阻R/Ω

10

20

25

电流I/A


0.10

0.08

(3)由表中数据可知,导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成{#blank#}5{#/blank#}(选填“正比”或“反比”)。

(4)根据表格数据判断,实验中选用的滑动变阻器可能是{#blank#}6{#/blank#}(选填“A”或“B”)。

A. “10Ω 1A”                    B. “20Ω 0.5A”

(5)小丽同学在完成实验后,想知道标记模糊的定值电阻Rx的阻值(老师告知其阻值大于20Ω)。小开经过思考,设计了如图戊的电路图,其中R0为电阻箱,电源改为电压为10V的旧干电池组,电流表和滑动变阻器没有变化。具体操作如下:

①按电路图连接电路,电流表选择合适的量程。闭合开关S和S1 , 移动滑片到某一适当位置,读出电流表示数为0.4A;

②断开S1 , 闭合S,S2 , 调节电阻箱R0的阻值,直到电流表示数为{#blank#}7{#/blank#}A,读出电阻箱的阻值为R1 , 则Rx={#blank#}8{#/blank#}。

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