【物理】人教版物理初三年级下册第一次模拟考试精选试卷测试卷(word
版,含解析)
一、初三物理欧姆定律易错压轴题(难)
1.要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x。实验室提供的器材有:电源(电压为3V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1和电阻箱R2(0~9999Ω5A)各一个,开关、导线若干。
(1)小明用伏安法测量该电阻,如图是小明连接的电路。接通电路后,观察到电流表指针不偏转,示数为零,电压表示数为2V。请你判断:
电路中哪一个元件发生了什么故障?答:______;
(2)在排除故障换用新元件后,经检查电路完好。闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,电流太小的原因是______。所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值;
(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值;
(a)画出实验电路图______;
(b)实验步骤:按图连接好电路;闭合S1调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开S1闭合S2,______;读出电阻箱的阻值R;
(c)写出待测电阻R x的表达式:______。
【答案】电流表短路待测电阻阻值太大保持滑片位置不
变,调节电阻箱阻值,使电压表示数与闭合S1时相同R x=R
【解析】
【分析】
(1)常见电路故障有断路与短路,根据电路故障现象分析电路故障原因。
(2)根据欧姆定律,在电压不变的情况下,若电路的电阻增大,则电路中的电流减小,若电阻值很大,则电路中的电流会很小。若电流值小于电流表的分度值时,将无法准确地测出
电流值。
(3)根据实验电路图可知,实验时有电压表,没有电流表,可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验,即:连接好电路图后,用电压表测出待测电阻两端电压,再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变,根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等;据此设计实验步骤。
【详解】
(1)[1]接通电路,电流表指针不偏转,示数为零,而电压表示数为2V,说明电流表被短路。
(2)[2]由于电源电压为3V,而电阻R x的阻值大约为几百欧,根据欧姆定律电路中的电流太小。
(3)[3]可以应用等效法测待测电阻阻值,待测电阻与电阻箱并联,实验电路图如图所示:
[4]实验步骤:按图连接好电路;闭合S1调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;断开S1闭合S2,保持滑片位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表示数与闭合S
1时相同;读出电阻箱的阻值R。
[5]写出待测电阻R x的表达式
R x=R
【点评】
本题的难点较多,一是电流表量程的选取,二是故障原因的判断,三是没有电压表测电阻的方法:根据并联电路各支路两端的电压相等这一特点设计实验,着重体现了等效替代法
在实验中的具体应用。
2.王小军同学用如图所示实物电路研究小灯泡的电阻,已知小灯泡上标有“3 V”字样。(1)图中部分导线已连好,请用笔画线代替导线将电路连接完整。 ___
(2)根据实物图在虚线方框内画出实验电路图。____
(3)将滑动变阻器的滑片移到某位置时,电路中电流表示数为0.2 A,电压表的示数如图所示,则电压表示数为________V,此时灯丝的电阻为________Ω。
(4)改变滑动变阻器的电阻,经多次实验,测得多组电压、电流值如表所示,请根据表中数据,在如图中作出小灯泡的U-I图象。
_____
【答案】 2.512.5
【解析】
【详解】
(1)滑动变阻器按“一上一下”的原则串联在电路中,如下图所示:
(2)先画出电源,从电源的正极出发,依次画出开关、滑动变阻器、灯泡、电流表回到负极,然后把电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
(3)由图3可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,灯泡两端的电压为2.5V,
由I=可知,此时灯丝的电阻R===12.5Ω
3.在“测定小灯泡的电阻”实验中,(1)甲组同学连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭.检查后,发现连线正确,请你找出实验中两个操作不当之处:
①________________________________;②_________________________________.(2)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数.接下来应进行的操作是()
A.更换小灯泡
B.检查电路是否断路
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(3)右表中是按正确的操作测得的数据,某同学通过计算发现三次小灯泡的阻值不相等,其原因是____________________________.
【答案】(1)连接电路时没断开开关;滑动变阻器没调到最大阻值(或灯泡规格太小、或滑动变阻器最大值太小、或电源电压过高等);(2)C(3)小灯泡的电阻受温度的影响.【解析】
试题分析:(1)为保护电路,连接实物图时应:①断开开关,②滑动变阻器的滑片要调到使连入电路的电阻为最大的位置;该组同学连接好最后一根导线后,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明连完最后一根线,电路立即接通且电路电流较大,电路阻值太小,
因此原因是:①连接电路时没断开开关;②滑动变阻器没调到最大阻值;
(2)乙组同学闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,也不是断路,可能是连入电阻太大,电路中电流太小所致,下一步操作:移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光,即应进行C项操作.
(3)灯泡在不同电压下,灯泡的明暗程度不同,灯丝的温度也就不同,说明灯丝的电阻与温度有关,即灯丝的电阻随温度升高而增大.
考点:伏安法测电阻的探究实验
4.小华做测量电阻的实验,电源电压为6V,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整。_______
(2)闭合开关前应将滑动变用器的滑片移动到_______端。
(3)闭合开关后,电压表示数如图乙所示,为准确测量这一电压,接下来小华应进行的操作是________。
(4)实验中,滑片置于某位置时,电压表示数突然变为0,而电流表示数不变。产生这一现象的原因是_________。
(5)下表五组数据中有一组数据不是本实验中测得的,它是第_______(填写表格中表示序号的数字)组,你判断的依据是_________。
序号12345
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
I/A0.100.190.300.400.51
【答案】最左换接电压表的小量程
电压表断路 1 定值电阻两端的电压最小为2V
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将电压表并联在定值电阻两端,将滑动变阻连入电路,如图所示
(2)[2]闭合开关前,滑动变阻器右边电阻丝连入电路,应将滑动变阻的滑片移动最左端。
(3)[3]由图乙知,电压表大量程分度值为0.5V,示数为2V<3V,为提高测量的准确程度,选用电压表的小量程。
(4)[4]实验中,滑片置于某位置时,电流表示数不变,说明电路是通路,电路中的总电阻不变,电压表示数突然变为0,说明电压表所在的支路断路。
(5)[5][6]由表中数据,根据欧姆定律,定值电阻
3.0V
10Ω
0.30A
U
R
I
≈==
根据分压原理,当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时,电压表示数最小,定值电阻两端的最小电压
10Ω
6V2V1V
10Ω20Ω
R
U U
R R
=?=?=>
++
最小
滑
所以第1组数据不是本实验中测得的。
5.小刚同学在做“用伏安法测量某定值电阻R阻值”的实验中将电路图连接成如图甲所示电路.
(1)连接电路时,开关必须是_____,滑动变阻器滑片置于___端(选填“C”或“D”).(2)实验中,移动滑片,电流表无示数,电压表有较大示数且无明显变化,经检查是导线连接问题,请你用笔面线代替导线将图甲电路连接完整_________.
(3)电路连接正确后,当电压表的示数如图乙所示,电流表的示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流大小为_____A,它的阻值是_________Ω.通常情况下要进行多次测量,其目的是为了_______.
(4)另一位同学选择了一个标准的电阻箱(元件符号),若干开关、干电池及导线和一个电流表(电流表量程足够大)来测量定值电阻R的阻值,请你帮他在方框内设计完整的电路图______(画出一种即可).
【答案】断开 C 定值电阻R右端连线到电压表3V接线柱 0.39 9 减小误差见解析【解析】
【分析】
【详解】
(1)为了保护电路,连接电路时,开关必须是断开的,滑动变阻器滑片置于阻值最大处端的C处;
(2)由原电路图知道,电阻没有接入电路中,电压表、电流表、变阻器串联在电路中,所以实验中,移动滑片,电流表无示数,电压表有较大示数且无明显变化;实验中,电阻应与变阻器串联在电路中,电压表与电阻并联,定值电阻R右端连线到电压表3V接线柱,故电路正确连接如下:
(3)电路连接正确后,当电压表的示数如图乙所示,即电压表选用小量程,分度值是
0.1V,所以电压是2.7V,电流表的示数如图丙所示,则电流表选用小量程,分度值是
0.02A,则通过定值电阻的电流大小是0.3A,由欧姆定律知道,它的阻值是:
R=
U
I
=
2.7V
0.3A
=9Ω;
通常情况下要进行多次测量,其目的是为了取平均值减小误差;
(4)将两电阻并联,每个支路一个开关,电流表接在干路上,首先只接通定值电阻,记下电流表示数;将电阻箱阻值调到最大,再只接通电阻箱,将电阻箱阻值逐渐调小,使电流表示数与第一次相同,此时电阻箱示数即为定值电阻的阻值.故电路连接如图所示:
6.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。