142科学探究欧姆定律知能训练1沪科版九年级.docx

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142科学探究欧姆定律知能训练1沪科版九年级

沪科版《14.2科学探究：

欧姆定律》知能训练及答案（第二课时）

第二课时欧姆定律的应用

知识*能力练夯实基础培养能力

知识点一“伏安法”测电阻

　1、如图12—2—16电路所示，在测量电阻的实验中，R为镍铬丝，滑动变阻器R1的阻值范围为0~10欧姆。

请回答下列问题：

（1）用符号在电路图中把安培表和伏特表表示出来。

（2）移动滑动变阻器的滑片P，主要是改变______。

（选填下列选项代号）　　①电池的电压。

②R′两端的电压。

　　③R的阻值。

　④通过R的电流强度。

（3）R两端的电压，最大为______伏特。

（4）在这个实验中，最好选用量程为______的伏特表。

（选填下列选项代号）　　

①100毫伏。

②1伏特。

　　③3伏特。

　④15伏特。

（5）根据以上的结论（R约为3欧姆），用笔画线代替导线把图12—2—17的元件连成电路。

（画线不要交叉，元件位置不要移动）　

图12—2—16图12—2—17

2、如图12—2—18所示，是王燕同学连接的测电阻Rx的电路。

（1）电路中有一根导线连接错了，请你在接错的导线上打一个叉，并画出正确的连线。

（2）在方框中根据改正后的电路画出电路图。

图12—2—18

（3）实验中测出了如下表所示的数据，其中第3次测量时电流表的表盘如图12—2—19所示，请你读出电流值填在表格中。

电阻测量值Rx＝Ω。

次数

第1次

第2次

第3次

电压（V）

2．5

3．0

3．5

电流（A）

1．3

1．5

图12—2—19

3、下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。

⑴、在图12—2—20中的圆圈内填入电流表、电压表的符号；

⑵、某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：

U1=2.4V，I1=0.20A；U2=4.5V，I2=0.38A；U3=6.0V，I3=0.50A。

请你在虚线框内为他设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内。

图12—2—20

⑶、根据表格中数据，请你算出待测电阻Rx≈

。

⑷、分析表格中的数据，你能得出的一个结论是：

知识点二只用电流表或电压表测电阻

4、为了测定一个电阻的阻值，给你下列器材：

一只电流表、一个标有“2A、10Ω”的滑动变阻器、电池组、开关和导线。

⑴画出测试的电路图。

⑵说明测试步骤。

⑶列出必要的计算式子。

5、为了测定一个电阻的阻值，给你下列器材：

一只电压表、一个标有“2A、10Ω”的滑动变阻器、电池组、开关和导线。

⑴画出测试的电路图。

⑵说明测试步骤。

⑶列出必要的计算式子。

6、测未知电阻Rx的阻值：

赵健所在的学习小组，在测定未知电阻Rx的实验中，手边只有一个未知电压的电源、一个阻值已知的定值电阻R0、一块电流表、4个开关、一个待测电阻Rx和若干导线，缺少一块电压表。

学习小组研究决定：

“只用现有器材，在不拆卸电流表的条件下，设计实验电路图。

”经小组成员的共同努力，采取巧用开关的办法，设计出了能满足上述要求的实验电路图（图12—2—21）

图12—2—21

⑴请你根据这个电路图，写出实验步骤：

⑵被测电阻的表达式Rx=。

⑶你对这个实验电路图的改进建议是。

知识点三电流表和电压表的内阻

7、在如图12—2—22所示的电路中，R=3.0KΩ，电源两端的电压不变，S1闭合，S2断开时，电压表的示数为1.0V；当S1和S2都闭合时，电压表的示数为3.0V。

求电压表的电阻值。

图12—2—22

方法*技巧练巧练方法事半功倍

方法技巧一运用“伏安法”测电阻时要注意电表量程和其他电路元件的选择

8、某电阻器，当其两端加上4V的电压时，通过它的电流为200mA，当电压增大到9V时，其电阻就为Ω；若用0～0.6A，0～3A两种量程的电流表来测量这时通过电阻器的电流，应选用的量程是A。

9、下面是你某次与另外两位同学合作完成的实验：

实验目的：

测定一段金属丝电阻（约100Ω左右）。

实验器材：

电源（3V）；定值电阻3个R01（0.1Ω）、R02（10Ω）、R03（1000Ω）；电流表1个（只有0～0.6A量程能使用）；单刀开关2个；导线若干。

⑴甲同学设计了如图12—2—23的实验电路图，得到一致认同。

乙同学按图12—4—34完成了实物连线如图12—2—24，但有一处连线错误，请你把错误的导线打上“×”。

图12—2—23图12—2—24

⑵在选用定值电阻R0时引起争议，甲认为选R01（0.1Ω），乙认为选R03（1000Ω），你认为应选用，其理由是：

①。

②。

方法技巧二应用欧姆定律处理问题时要注意U、I、R的一一的对应

10、如图12—2—25所示，有两个阻值分别为20欧、30欧的电阻串联在电路中。

请你任意补充一个条件，提出问题，然后解答。

（至少提出两个不同的问题，且要求每次补充不同类型的条件。

）

图12—2—25

方法技巧三在应用欧姆定律分析实际问题或设计实验时，必须想方设法找出U和I。

11、在物理实验中常用到等效替代法。

例如将一个7Ω的电阻替换某支路中2Ω和5Ω串联的电阻，在其他条件不变的情况下，该支路中电流不变，说明一个7Ω的电阻与阻值为2Ω和5Ω串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的，所以可以用7Ω的电阻替代2Ω和5Ω串联的电阻。

在用如图12—2—26所示电路测量未知电阻的实验中，用的就是替代法。

其中Rx是待测电阻（阻值大约几百欧），R是滑动变阻器，R0是电阻箱（电阻箱的最大阻值大于Rx）

图12—2—26

⑴请根据实验电路图把下列主要步骤中的空白填齐。

①按电路图连好电路，并将电阻箱R0的阻值调到最大。

②闭合开关S1前，滑片P置于端。

（选填“a”或“b”）

③闭合开关S1。

④闭合开关，调节滑片P，使电流表指针指在适当的位置，记下此时电流表的示数I。

⑤先断开开关，再闭合开关，保持的电阻不变，调节，使电流表的示数仍为I。

⑵在此实验中，若将电流表改为电压表，其他器材不变，画出用等效替代法测量RX电阻的实验电路图。

（要求所设计的电路在连接好后，只能通过开关改变电路的连接情况）

综合*创新练拓展思维提升素质

能力点一运用欧姆定律进行有关计算

12、如图12—2—27所示，当开关S闭合后，滑动变阻器滑片P在B端时，

电压表示数为9V，电流表示数为0.15A；滑片P在中点C时电压表的示数为6V．

求：

（1）滑动变阻器R,的最大阻值；

（2）电源电压和R2的阻值．、

图12—2—27

13、如图12—2—28所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，当变阻器滑片P在中点a处时，电压表读数为3V，电流表读数为0.6A；当滑片P在b端时，电压表读数为5V，电流表读数为0.5A。

请根据测得的数据计算出与电路有关的5个物理量。

图12—2—28图12—2—29

14、如图12—2—29所示电路中，R1=10Ω.当开关S闭合时，电流表示数为0.2A，电压表示数为4V.求：

（1）电源电压；

（2）R2的阻值.

15、小马将一个0—16的滑动变阻器和电流表如图12—2—30甲所示连接在6V的电源上，闭合开关．请你计算下列问题：

图12—2—30

（1）当滑片P置于变阻器中点时，此时等效电路如图12—2—30乙所示，电路中总电阻是多大?

（2）若电流表量程为2A，则当变阻器滑片P在ab间滑动时，Rap的阻值变化范围是多少?

能力点二进行电表量程的改装

16、如图12—2—31所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且由定位挡板限制只能在电阻上滑动。

从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度h。

已知电流增大时，电流表指针向右偏转，则（）

图12—2—31图12—2—32

A、油面下降时，电流表指针向右偏转

B、油量表的零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合

C、油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的

D、油箱内的油越少，流过电流表的电流越大

17、图12—2—32是一种自动测定油箱内油面高度的装置。

R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端。

从油量表（电流表）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度，说明它的原理。

答：

油箱内油量减少后，油面下降，浮标向______，由于杠杆的作用，滑动变阻器R的滑片______，接入电路中的电阻______，电路的总电阻______，根据______可知，电路中的电流强度______，油量表（实际是电流表）相应的示数______，显示油箱内的油量。

如果油量表的表盘上刻着对应的油面高度，就可以从油量表上知道油箱内油面的高度。

18、某校科技小组自制一台可以测量电阻阻值的欧姆表，如图12—2—33所示，欧姆表电路由一只灵敏电流表G、定值电阻R0、滑动变阻器和干电池（设电源电压不变）组成。

使用时可把待测电阻接在A、B两端。

为了能直接从灵敏电流表表盘上读出A、B端接入的电阻的阻值，需在表盘上重新标注A、B间所测的电阻的阻值数。

当将A、B两端直接接在一起时，调节滑动变阻器使灵敏电流表指针偏转到最大位置处（滿偏），已知此时灵敏电流表内阻、滑动变阻器的有效值和定值电阻R0的总电阻为15Ω。

问：

图12—2—33

⑴在该欧姆表指针滿偏的位置处，盘面应标注的示数是多少？

⑵当A、B间断开时，该欧姆表指针所指的位置处，盘面应标注的示数是多少？

⑶该欧姆表表盘正中间位置处应标注的示数是多少？

简要说明为什么。

⑷该欧姆表表盘上的刻度是否均匀？

请从电路原理上说明理由。

能力点三综合应用学科内知识解决实际问题

19、如图12—2—34所示的电路中，电源电压不变．当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（）

A．电流表示数变大，电压表示数变小

B．电流表示数变小，电压表示数不变

C．电流表示数变小，电压表示数变大

D．电流表示数变大，电压表示数不变

图12—2—34

20、小明设计了如图12—2—35所示的压力测量仪，可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。

其中R′是滑动变阻器，R是定值电阻，电源电压恒定不变，压力表实际是个电压表。

当金属片受到的压力增大时，变阻器的阻值，压力表示数（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

图12—2—35图12—2—36

21、如图12—2—36所示的电路中，各个元件均为实验室常用器材，当开关闭合后，下列说法中正确的是[]

A、两表指针均有明显偏转

B、两表指针均几乎不动

C、电流表指针有明显偏转、电压表指针几乎不动

D、电压表指针有明显偏转、电流表指针几乎不动

22、在图12—2—37所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表、电流表示数的变化情况是（）

A、电压表、电流表示数均变大

B、电压表、电流表示数均变小

C、电压表示数变大、电流表示数变小

D、电流表示数变大、电压表示数变小

图12—2—37图12—2—38

23、在图12—2—38所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变,当滑动变阻器R的滑片P由中点向右移动时,下列判断中正确的是

A.电流表和电压表的示数都增大B.电流表和电压表的示数都减小

C.电流表的示数减小,电压表的示数增大D.电流表的示数减小,电压表的示数不变

能力点四通过实验探究电阻解决实际问题的能力

24、下面是一个测未知电阻R的阻值的实验，完成以下要求：

（1）请你用笔画线把图12—2—39中的器材正确地连接成实验电路。

图12—2—39图12—2—40

（2）做第一次实验时，电流表电压表的指示数如图12—2—40所示，请把读数记在下表中。

（3）处理表中所记录的各次实验数据，得出待测电阻R的阻值。

25、在科技小组活动中，亮亮同学受图12—2—41所示的电子秤的启发，自行设计了一个电子秤。

其原理如图12—2—41所示，他试图用电压表（图中暂未画出）的读数来反映物体质量的大小。

设电源的电压恒为U，定值电阻的阻值为R0，滑动变阻器为R，总长度为L，滑动触头固定在安放托盘的轻弹簧上，并能随轻弹簧一起自由滑动，已知对托盘每施加1N的压力，弹簧的长度就会缩短a。

当托盘中不放物体时，滑动触头指在最上端，此时电压表的示数为零；当在托盘中放一物体时，滑动触头随弹簧向下移动到某一位置，于是电压表就指示出相应的示数。

⑴若在托盘上放一质量为m的物体，则滑动触头向下移动多大的距离？

⑵请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表。

⑶求出电压表的示数U与待测物体质量m之间的关系式（用已知量的符号表示）

图12—2—41

26、在某一温度下，两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图12—4—25所示。

⑴由图12—2—42可知，元件中的电流与它两端的电压之间的关系遵循欧姆定律。

⑵将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端，求通过A和B的总电流。

图12—2—42

27、图12—2—43是小明自制电子秤的原理示意图。

托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定一起（弹簧的电阻不计）。

图12—2—43

（1）电路设计：

要使电子秤能正常工作。

下列电路连接正确的是。

A．点"1"与点。

"2"连接

B．点"1"与点"3"连接

C．点"2"与点"3"连接

（2）故障排除：

小明在正确完成电路连接后。

闭合电键S，改变托盘中物体的质量，发现电压表有示数．但始终不变，发生故障的原因可能是。

A．R0断路B．R1短路

C．电压表短路D．金属滑片P处断路

（3）刻度调试：

①调零。

在托盘中无物体时，使金属滑片P处于Rl最上端．此时电压表的示数为零．②标度。

每次向托盘中增加100克的砝码，在电压表指针所指位置的刻度盘上标出相应的质量值。

当将1千克的物体放在托盘中。

金属滑片P刚好指在距Rl上端l／3处（如图），请计算回答"l千克"应标在电压表多少伏的位置上?

（电阻R0=5欧，电阻R1=15欧，电源电压U=3．0伏，电压表的量程为0～3．0伏）

（4）继续改进：

小明在标示电子秤刻度时，发现电子秤的刻度与电压表的刻度有不同特点。

请说出不同之处。

于是，他又开始了新的研究。

答案

知识*能力练夯实基础培养能力

1、

（1）并在电阻R两端的是伏特表：

和电阻R串联的是安培表。

（2）④（3）1.5（4）③（5）如图125所示。

2、

（1）电压表负接线柱和待测电阻左接线柱相连

（2）图略（3）1.7，2.0

3、⑴图略（2分）⑵略（2分）⑶12（1分）⑷导体中的电流与导体两端电压成正比（导体两端电压与导体中的电流的比值不变）（1分）

说明：

⑴正确填入电流表得1分，正确填入电压表得1分；

⑵正确设计表格并标明相应的物理量得1分；

⑶数据填写符合规律得1分；

⑷正确写出一个结论得1分；

⑸如正确写出一个结论，同时又写出一个或多个错误“结论”不得分。

4、

（1）

（2）按照电路图连接好实验器材，当滑片P在最右端时，记下此时电流表的示数为I1；当滑片P在最左端时，记下此时电流表的示数为I2。

（3）R=10I1/（I2-I1）

5、

（1）

（2）按照电路图连接好实验器材，当滑片P在最右端时，记下此时电流表的示数为U1；当滑片P在最左端时，记下此时电流表的示数为U2。

（3）R=10U1/（U2-U1）

6、⑴①断开S1、S2、S4，闭合S3，测出R0中的电流I0②断开S1、S2、S3，闭合S4，测出Rx中的电流Ix⑵I0R0/Ix⑶去掉S1、S2。

7、1.5KΩ

方法*技巧练巧练方法事半功倍

8、200～0.6A

9、⑴电流表负极与S2的连线错误⑵R02，理由是：

①当选R01时，如开关S1闭合，开关S2无论闭合与断开，整个电路的电阻非常小，电路中电流很大，烧坏电流表。

②当选R03时，闭合开关S1，开关S2断开，整个电路的电阻非常大，电路中电流很小，电流表无法读数。

10、补充条件：

电源电压为5V，求：

电路中的电流。

I=0.1A；补充条件：

通过电路中的电流为1A，求：

电源电压。

U=50V。

11、⑴②a④S3⑤S3,S2,R,R0⑵将电压表并联在电路两端。

12、

13、P在a点时，R2=5Ω，总电阻R=25Ω，U=15V，R1=10Ω，P在b点时，电路的总电阻R=30Ω

14、

（1）U1=I1R1=0.2A×10Ω=2V

U=U1+U2=2V+4V=6V

（2）R2=——=——=20Ω

（本题求解U与R2的顺序可以颠倒,求解方法不止一种）

15、

16、C

17、下降上移增大变大欧姆定律变小变小减小

18、⑴满偏位置时盘面上应标注的示数是零。

⑵当A、B间断开时电表指针位置应标注的示数为无穷大。

⑶表盘正中间位置应标注的示数是15Ω。

因为指针指在表盘中间位置时，电路中的电流强度是指针满偏时的一半，说明此时电路中的总电阻是指针满偏时的2倍。

而指针满偏时电路中的电阻是15Ω，所以指针在中间位置时A、B间连入的电阻为15Ω。

⑷表盘上的刻度是不均匀的。

理由：

设电流表内阻、滑动变阻器的有效值和定值电阻R0+Rx），可见：

I与Rx不成正比，所以欧姆表刻度不均匀。

19、B20、变大变大

21、D22、C23、D

24、

（1）如图所示。

（2）1.60.3　　　　（3）R1=5.33（欧）R2=5.29（欧）R3=5/10（欧）

25、⑴加1N的压力，弹簧缩短a；放质量为m的物体，压力为mg，则弹簧缩短mga，即滑动变阻器的触头向下移动的距离；x=mga.⑵图略⑶电路中的电流为I=U/（R0+R），当在托盘中放质量为m的物体时，滑动头下移mga，变阻器滑动触头上端的电阻为：

mgaR/ι，此时，电压表示数U表mgaRU/ι（R0+R）.

26、⑴A⑵0.7A

27、