2020年中考物理 第17课时《欧姆定律的相关实验》课时训练

欧姆定律的相关实验(限时:35分钟)1.2019潍坊在“探究电流与电阻的关系”实验中，某小组利用电阻箱等连接了如图k20-1甲所示的实物电路(电源电压恒为6v)。图k20-1(1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向b端滑动时接入电路的阻值变大。(2)将第一次实验得到的数据填入表格，然后将电阻箱接入电路的阻值由10调至20，滑动变阻器的滑片需向(选填“a”或“b”)端移动，直到为止，此时电流表指针位置如图乙所示，其示数为a。序号电压/v电阻/电流/a14100.4220(3)小组同学根据以上实验数据得出结论：电流与电阻成反比。请对该小组的探究过程写出一条改进性建议：。(4)再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求，若电路无故障，则引起这种情况的原因可能是。2.2019连云港某实验小组利用如图k20-2所示电路探究“导体中电流和其两端电压的关系”，提供的实验器材有：电源(6v)、电流表、电压表、定值电阻(10)、滑动变阻器(“400.5a”)、开关和导线若干。图k20-2(1)请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整。(2)闭合开关前，应该将滑片p置于(选填“a”或“b”)端。(3)小明同学进行了正确的实验操作，某次电流表的示数为0.2a，此时定值电阻消耗的功率为w，滑动变阻器接入电路的阻值为。(4)同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”，她又找来了两个阻值分别为5和20的电阻，用图示电路，为完成三次实验，则定值电阻两端电压的最小预设值是v。3.2019内江某同学为了探究电阻丝的电阻r与长度l、横截面积s和材料的关系，进行了如下实验操作：(1)如图k20-3甲所示，是取一段新的电阻丝紧密绕制，用刻度尺测量出它的直径示意图。由此可知，电阻丝的直径为mm，从而计算出电阻丝的横截面积s。图k20-3(2)在实验中，先保持电阻丝的横截面积s和材料不变，探究电阻丝的电阻r与长度l的关系，这种方法叫(选填“等效替代”或“控制变量”)法。(3)为了探究电阻丝的电阻r与l的关系，实验室备有以下实验器材：a.电源e(电压u=1.5v)b.电流表a1(量程0100ma)c.电流表a2(量程00.6a)d.电阻箱r0(阻值0999.9)e.待测电阻丝r(阻值约为10)f.开关一个，导线若干。为了提高实验的精确程度，在实验中电流表应选用(选填器材前的字母代号)。把电阻丝拉直后，将其两端固定在接线柱a和b上，在电阻丝上夹一个金属夹p，移动金属夹p的位置，就可改变接入电路中金属丝的长度l，把这些实验器材按图乙的电路连接起来。闭合开关s前，电阻箱的阻值应调整到。闭合开关s后，将电阻箱调到适当位置不动，多次改变金属夹p的位置，得到多组i、l的数据。根据实验测量数据在坐标平面内，以电流的倒数1i为纵坐标、电阻丝的长度l为横坐标，得出图像如图丙所示，根据实验图像说明，横截面积s相同的同种材料的电阻丝，接入长度l越长，电流i越小，电阻r。该电阻丝1cm长度的阻值为。4.2019宁波小科利用仅有的一个规格为“101.0a”的滑动变阻器和其他器材来检验欧姆定律，该滑动变阻器的电阻丝上有一处断点。实验电路如图k20-4所示，电源电压恒为3v。实验步骤如下：用4的定值电阻进行实验，连接电路。闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为2v，读出电流表的示数并记录。断开开关，把滑片p移到a端。依次用阻值为6、8和10的定值电阻替换原来的电阻，重复步骤。图k20-4(1)小科设计上述实验步骤，是要探究通过导体的电流与之间的关系。(2)小科发现，滑片p向右移动过程中，每次实验开始时电压表都没有示数，移到某一点(该点记为c)时突然有了示数，但在完成8电阻的实验后，再做10电阻的实验时，当电压表有示数后，示数一直大于2v。分析可得，电阻丝bc段的阻值rbc段的范围是。(3)为了完成10电阻实验，将滑片p移到c点，只要在原来电路的接线柱上再接上一根导线，就能继续完成实验。请你在图中用笔画线代替导线补上这根导线。5.2019乐山小明利用如图k20-5甲所示电路图来测量电源电压u和电阻r1的阻值。图k20-5(1)请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片p向右移动时，电流表示数增大。(2)小明调节滑动变阻器的滑片p，当电流表如图丙所示时，其示数为a；并将在移动滑片p的过程中得到的多组电压表、电流表示数，绘成如图丁所示的图像。由图像得出电源电压u=v和电阻r1的阻值r1=。(3)小明继续探究，移动滑片p的过程中，电流表的最小示数为0.25a，则滑动变阻器的最大阻值为。6.2019岳阳利用图k20-6甲所示电路测小灯泡的电阻，小灯泡的额定电压为2.5v，电源电压恒定不变。图k20-6(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片p置于(选填“a”或“b”)端，目的是保护电路。(2)闭合开关后，发现小灯泡不亮，则接下来合理的操作是(填字母代号)。a.断开开关，更换小灯泡b.移动滑动变阻器的滑片，观察小灯泡是否发光(3)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流为a，小灯泡正常发光时的电阻为。(计算结果保留一位小数)(4)某同学根据记录的部分实验数据，计算出小灯泡的电阻，发现有一组数据存在错误，请指出错误数据的序号并说明判断依据：。序号1234u/v0.11.32.13.0i/a0.050.110.260.3r/211.88.1107.2019南京有两只阻值未知的定值电阻r1、r2。(1)图k20-7甲是用伏安法测r1阻值的实物电路，电源电压恒为3v，滑动变阻器最大阻值为10。图k20-7图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上画“”并在图上改正。(所画的导线用实线且不能交叉)改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是(填字母)。a.滑动变阻器断路b.r1断路c.r1短路故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2v时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻r1=。现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有(填序号)。实验序号u/vi/ar1/10.80.221.60.431.90.475(2)图丙是能巧测r2阻值的实验电路图。图中r为电阻箱，r0为定值电阻(阻值未知)。要求仅利用电阻箱示数表示r2的阻值。请在空白处填上适当内容。将开关接a，调节电阻箱和滑动变阻器滑片p至适当位置，记下；将开关接b，调节，保持不变，记下；则r2=。8.2019潍坊程新同学设计了如图k20-8甲所示的电路来测量电源电压u和未知电阻rx的阻值。已知定值电阻的阻值为r0、电源电压保持不变。请完成下列问题：图k20-8(1)根据图甲所示电路图，用笔画线代替导线，将图乙中的实物图补充完整。(2)正确连接电路后，当开关s、s1闭合，s2断开时，电流表示数为i1，则电源电压u=。(3)当开关s、s2闭合，s1断开时，电流表示数为i2，则待测电阻rx=。(4)不改变图甲所示的电路，若开关s1始终处于断开状态，仅对开关s、s2进行操作(选填“仍能”或“不能”)测量电源电压和未知电阻rx的阻值。【参考答案】1.（1）如图所示（2）b电压表的示数为4v0.2（3）进行多次实验（或结论中添加“电压一定”的前提）（4）电阻箱阻值调得太大（或滑动变阻器最大阻值太小）2.（1）如图所示（2）a（3）0.420（4）2解析（3）电流表的示数为0.2a时，定值电阻消耗的功率为p=i12r=（0.2a）210=0.4w，滑动变阻器接入电路的阻值r滑=u总i1-r=6v0.2a-10=20。（4）探究电流与电阻关系时，要控制电阻两端的电压不变，当用20的电阻时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，电压表示数最小，根据串联电路电流规律和分压原理有：u总-uvuv=r滑r大，即6v-uvuv=4020，则定值电阻两端电压的最小预设值uv=2v。3.（1）0.8（2）控制变量（3）b999.9越大0.3解析（1）根据图甲刻度尺读出20匝电阻丝线圈的长度为l=1.60cm=16.0mm，则电阻丝的直径为d=ln=16.0mm20=0.8mm。（2）影响导体电阻的因素有：导体材料、长度、横截面积等，探究影响导体电阻因素的实验应采用控制变量法。（3）为了提高实验的精确程度，应选用分度值较小的电流表，故选b；为了保证电路安全，闭合开关s前，应将电阻箱的电阻r调到最大，即999.9；横截面积s相同的同种材料的电阻丝，接入长度l越长，电流i越小，电阻r越大；由图可知，电阻丝连入电路长度为0时电路中电流i1=0.1a，变阻箱连入电路电阻r0=ui1=1.5v0.1a=15，电阻丝连入电路长度为10cm时电路中电流i2=112a，电路总电阻r总=ui2=1.5v112a=18，10cm电阻丝的阻值为r3=r总-r0=18-15=3，1cm长度的电阻丝的阻值r4=110r3=1103=0.3。4.（1）导体电阻（2）4rbc5（3）如图所示或解析（2）当电压表的示数为2v时，滑动变阻器两端的电压u变=u总-u=3v-2v=1v，当换成8的电阻时，由串联电路电压规律可知，2v1v=8r变，解得：r变=4，同理，当换成10电阻时，2v1v=10r变，解得：r变=5，由于换成10电阻后电压表示数始终大于2v，则r变5，因此rbc