第十四章 欧姆定律单元测试与练习(word解析版)

第十四章欧姆定律单元测试与练习（word解析版）

一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优（难）

1．现有下列器材：学生电源，电流表（0~0.6A 0~3A）、电压表（0~3V 0~15V）、定值电阻8（2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）、开关、滑动变阻器（15Ω 1A）和导线若干，利用这些器材探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变。

(1)请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电压表示数变小；______

(2)实验中，不能被选用的电阻为___Ω；判断的依据是______；

(3)保证所选电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在3V至______V之间；

(4)实验中依次接入其中三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，测得相应的电流值，如下表所示。分析表中的数据可以得出结论______；

实验次数…234…

R/Ω…101520…

I/A…0.30.20.15…

(5)做完探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，把定制电阻换成小灯泡，测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

①闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，如要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向______（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为______V。

②改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值。根据记录的数据，绘制得如图丙所示的I﹣U图像。由图像可知，小灯泡的额定功率是______W；同时发现小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是______。

【答案】 2.5 此时电流超过了电流表的量程 4.8

电压一定时，电流与电阻成反比 A 2.5 0.5 小灯泡电阻受到温度的影响

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由题意可知，当滑动变阻器滑片P 向B 端移动时，接入电路中的电阻变大，故滑片左侧的电阻丝应当连入电路中，电路连接图如图所示。

(2)[2][3]若选用2.5Ω的电阻，实验中电阻R 两端的电压始终保持3V 不变，由欧姆定律可得，此时电路中的电流为

3V = 1.2A>0.6A 2.5Ω

U I R == 超过了电流表的量程，故实验中不能被选用的电阻为2.5Ω。

(3)[4]保证可用电阻均能正常进行实验，设最大电源电压为'U ，根据串联电路电压的规律和分压原理

U R U R =滑滑定定

当所用定值电阻的阻值为25Ω，变阻器接入阻值最大为15Ω时

'3V 15Ω3V 25Ω

U -= 解得

' 4.8V U =

实验中需要控制电阻R 两端的电压始终保持3V 不变，所以电源电压最小为3V ，故电源电压只能在3V 到4.8V 之间。

(4)[5]由表格数据可知，对应的电流和电阻的乘积都等于3V ，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。

(5)[6][7]由图乙所示电压表可知，其量程为0~3V ，分度值为0.1V ，所示为2.2V ，灯泡两端电压小于额定电压，要测灯泡额定功率，应增大灯泡的电压，减小变阻器分得的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即滑片向A 端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V 。

[8]由图丙所示图像可知，灯泡的电压为1.5V 时，电流为0.15A ，由U I R

=

可得，此时灯泡的电阻值 1.5V =10Ω0.15A

U R I == 由图丙可知，灯泡额定电压对应的电流为0.2A ，灯泡额定功率

2.5 V 0.24A=0.5W P UI ==?

[9]小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是小灯泡电阻受到温度的影响，小灯泡电阻丝

会随着温度的变化而变化。

2．某同学利用如图甲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5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω1.5A”。

(1)如果连完电路、闭合开关后，发现仅有一只电表有示数，则造成这一现象的原因可能是____________（选填下面的字母代号）；

A．电流表断路

B．定值电阻短路

C．滑动变阻器断路

D．滑动变阻器短路

E.定值电阻处接触不良

(2)电路连接完好后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数如图乙所示时，记下电压表的示数，此时电路中的电流为

______________A；再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时，滑动变阻器的滑片应向_______________（选填“左”或“右”）滑动直至电压表示数为______ V，并记录电流表的示数；

(3)若实验中有电压为4V、6V、和8V的三种电源可选，为完成5组实验，该同学选用的电源电压可能是________________V；

(4)小明想用本实验中的器材测定未知电阻的阻值，可是发现电流表损坏，所以他设计了如图丙所示的电路图来测量未知定值电阻R x的阻值，其中R0为已知电阻，步骤如下：

a.闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1；

b._________________时，测得电压表示数为U2；

c. 则被测电阻R x的阻值为：R x=_____________（写出表达式）。

【答案】BE 0.4 左 2 4 闭合开关S、S2，断开S110

21

U

R

U U

?

-

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1] A．电流表断路时，整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故A不符合题意；B．定值电阻短路电压表示数为0，只有滑动变阻器接入电路，所以电流表有示数，故B符

合题意；

C ．滑动变阻器断路，整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故C 不符合题意；

D ．滑动变阻器短路，只有定值电阻工作，电压表测量的是定值电阻的电压，电流表测量的是定值电阻的电流，两表都有示数，故D 不符合题意；

E ．定值电阻处接触不良相当于定值电阻断路，这样电压表示数为电源电压，由于电压表电阻极大，电流表无示数，故E 符合题意。

故选B 和E 。

(2)[2]根据电流表的接线可知，电流表使用的是小量程，分度值是0.2A ，电流表示数为0.40A 。

(2)[3][4]将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时，由于定值电阻变大，根据串联分压，定值电阻两端电压变大，由于实验探究的是电流与电阻的关系，应该控制定值电阻两端的电压不变，这时增大滑动变阻器的电阻，使滑动变阻器两端电压增大，从而可以减小定值电阻两端的电压，直至电压表示数与原来相同为止，所以滑动变阻器滑片应向左滑动，电压表示数为原来电压的大小即

110.40A 5Ω2V U I R ==?=

(3)[5]实验选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，定值电阻与滑动变阻器串联，串联分压与电阻成正比，当用25Ω电阻实验时，为保证定值电阻两端电压2V 不变时，滑动变阻器两端电压与定值电阻两端电压之和就是电源电压，而滑动变阻器的最大电阻只有30Ω，当电源电压为4V 时，滑动变阻器能把定值电阻两端电压调整为2V ，当电源电压6V 和8V 时，滑动变阻器的的滑片就是滑到最大阻值处定值电阻两端电压也超过2V ，故该同学实验时选择的是4V 的电源。

(4)[6][7]闭合开关S 、S 1，断开S 2时，测得电压表的示数U 1，这时R x 和R 0是串联，电压表测量的是R x 两端电压，根据串联分压的原理，还需要测量出R 0两端电压或者是电源电压，根据电路图可知只能闭合S 、S 2，断开S 1，这时R X 和R 0还是串联，而这时电压表测量的是电源电源，这两种情况两电阻的工作情况没有改变，由串联分压原理故有

1210

x R U U U R =- R x 大小为

10x 21

U R R U U =-

3．小红和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡额定电压为3.8V ，电源电压保持9V 不变，滑动变阻器规格为“40Ω、1A ”，连接电路如图甲所示。

(1)如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误，请在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确_________________(注意不能与其它导线交叉)；

(2)改正错误后，闭合开关，过了一段时间，灯突然熄灭，电流表、电压表示数均变为0，则产生的故障可能是_________________(只有灯泡或滑动变阻器发生故障)；

(3)排除故障后，调节滑动变阻器滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻为____________________Ω(保留一位小数)。向右调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡变化的阻值?R L滑动变阻器变化的阻值______________?R滑(选填“大于”、“小于”或“等于”)；

(4)小红又找来10Ω、20Ω、40Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U0=4V。接下来断开开关，取下10Ω的定值电阻，换成20Ω的定值电阻，保持滑动变阻器滑片P位置不变，则闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向_________________(选填“左”或“右”)移动。在用40Ω的定值电阻替换20Ω的定值电阻时，他发现电压表示数始终不能调为U0。为完成四次探究，小红设计了如下方案，你认为不可行的一项是_________；

A．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是4～8V

B．如果只调整电压表的示数，则应该控制电压表示数U0的范围为4.5～9V

C．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω，允许通过的最大电流至少为0.4A

D．如果只更换定值电阻，则更换的定值电阻阻值范围是6.67～32Ω

(5)实验结束后，小红还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源(电压恒定不变)，并设计了如图丙所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整(已知定值电阻的阻值为R0)。

①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为I1；

②再将滑动变阻器滑片P移到__________，记录此时电流表示数为I2；

③滑动变阻器的最大阻值R滑动=__________(用测出的物理量和已知量的字母表示)。

【答案】滑动变阻器断路 12.7 小于左 C

最左端()

210

1

-

I I R

I

【解析】【分析】【详解】

(1)[1]电压表测小灯泡两端的电压，所以电压表应该和小灯泡并联，如下图：

(2)[2]若灯短路，电流表有示数，若灯断路，电压表有示数，但题意中电流表和电压表均无示数，故假设不成立；若滑动变阻器短路，则电流表和电压表均有示数不符合题意，则电路故障为滑动变阻器断路。 (3)[3]由图可知，当小灯泡正常发光时，电流是0.3A ，小灯泡正常发光时的电阻为

3.8V 12.7Ω0.3A

U R I ==≈ [4]当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电阻为

9V -3.8V 17.3Ω0.3A

U R I ==≈滑滑 由图可知，当小灯泡的电压为3V 时，电流约为0.25A ，此时小灯泡的电阻约为

1113V 12Ω0.25A

U R I === 滑动变阻器的电阻为 29V -3V 24Ω0.25A

U R I =

==滑2滑2 则灯的电阻的变化量为 1-12.7Ω-12Ω0.7ΩL R R R ?===

滑动变阻器阻值变化量为

2-24Ω-17.3Ω 6.7ΩR R R ?===滑滑滑

所以滑动变阻器阻值变化量大于小灯泡电阻的阻值变化量。

(4)[5]将定值电阻从10Ω换成20Ω，定值电阻阻值变大，为了保证定值电阻两端电压不变，滑动变阻器电阻也要变大，所以滑片应该向左移动。

[6]当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器的阻值最大，此时电路中的电流为

4V 0.1A 40Ω

U I R === 所以可以小于0.4A ，故C 错误，C 符合题意。

(4)[7]第二步，应该让定值电阻和滑动变阻器的全部并联并保证电压还等于电源电压，故应该将滑片移动到最左端。

[8]流过定值电阻的电流为

021-I I I =

电源电压为

()

00210

-

U I R I I R

==

滑动变阻器的最大阻值为

()

210

11

-

I I R

U

R

I I

==

4．如图甲是小华设计了一个“用电流表、电压表测x R阻值”的实验电路，其中电源电压6V

U，滑动变阻器两个（A“10Ω2A”、B“20Ω1A”）可供选择。

(1)连好电路后闭合开关，发现电流表示数为零，而电压表示数为6V，若电路中只有一处发生故障，则故障的原因可能是______；

(2)排除故障后闭合开关，当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如乙图所示，此次测出的待测电阻的阻值为______Ω；

(3)接着小华将滑片P从滑动变阻器的一端滑到另一端，她发现电流表示数由最小值

1

0.2A

I=增大到最大值

2

0.58A

I=：此过程中电压表的示数减小了4V

U

?=，则：

①小华所选用的滑动变阻器为______（选填序号“A”或“B”）；

②下列是小华给出的待测电阻x R的表达式，其中错误的一项为______；

A．

1

x

U

R

I

=

B．

21

x

U

R

I I

=

-

C．

2

x

U

R

I

=

D．

1

x

U U

R

I

-

=

(4)根据小华在该实验得到的所有数据，可求得x R阻值应该为______（结果保留一位小数）；

(5)利用以上器材，小华还可以探究通过导体的电流与______的关系。

【答案】滑动变阻器断路 10.0 B A 10.2 电压

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]甲图中，变阻器与待测电阻串联，电压表测变阻器的电压，连好电路后闭合开关，发现电流表示数为零，电路可能断路，而电压表示数为6V ，则电压表与电源连通，若电路中只有一处发生故障，则故障的原因可能是滑动变阻器断路；

(2)[2]电压表、电流表的示数分别如乙图所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V ，电压为3V ，电流表选用小量程，分度值为0.02A ，电流为0.3A ，由欧姆定律，此次测出的待测电阻的阻值为

3V 10.0Ω0.3A

U R I === (3)[3][4]接着小华将滑片P 从滑动变阻器的一端（第1次操作）滑到另一端（第2次操作），她发现电流表示数由最小值0.2A 增大到最大值0.58A ，可知原来变阻器连入电路的电阻最大，对应的电流最小，为0.2A ，滑片P 移动到另一端时，变阻器连入电路的电阻为0，电流最大为0.58A ，此时电压表示数为0，为此过程中电压表的示数减小了

4V U ?=

故可知，原来电压表的示数为4V ，由欧姆定律，小华所选用的滑动变阻器的最大电阻

114V 20Ω0.2A

U R I ===滑滑 故变阻器选用的为B ；在第1次操作中，根据欧姆定律可得R X 为待测电阻与变阻器最大电阻的阻值之和，故A 错误，根据串联电路电压的规律，电压表示数变化等于待测电阻电压的变化，根据欧姆定律

1x x U I R =，

2x x U I R '=，

两式相减得

1212()x x x x x U U I R I R I I R -'=-=-，

X x U IR ?=?

故

21

x U R I I =- 故B 正确,在第2次操作中，由欧姆定律可得

2

x U R I = 故C 正确，在第1次操作中，根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻为

1

x U U R I -?=

故D 正确，故选A 。

(4)[5]在第1次操作中，根据(3)D 选项可得 116V 4V 10.0Ω0.2A

x U U R I -?-===

在第2

次操作中，根据C 选项

226V 10.3Ω0.58A

x U R I ==≈ 由①②③，取平均值作为测量结果可得

10.0Ω10.0Ω10.310.1Ω3

x R ++Ω== (5)[6]因待测电阻大小不变，故利用以上器材，小华还可以探究通过导体的电流与电压的关系。

5．朵朵和同学们在做电学实验过程中：

（1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中_____这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R 两端的电压_____（选填“改变”或“保持不变”）。

（2）请用笔画线代替导线，帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整

__________ 。

（3）朵朵连完电路，闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。请分析造成这一现象的原因：电路存在_____。

（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V ，记下电流值；再将5Ω电阻换成10Ω电阻，她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动。

（5）朵朵和同学们完成上述探究活动后，想测量一只额定电压为2V 小灯泡的额定功率，但发现电压表被别的同学拿走了，于是她借助一个10Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率。具体操作如下：

①只闭合开关S 1、S 2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为_____A 时，小灯泡恰好正常发光；

②只闭合开关S 1、S 3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I 。

③P 灯=_____（用已知量和测量值表示，数值要求带单位）。

【答案】电阻改变接触不良 B 0.2 2V（I﹣0.2A）

【解析】（1）如图甲连接的是小灯泡，由于灯丝电阻随温度而变化，所以改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变；

研究电流与电压的关系应保证电阻不变，改变电阻两端的电压，所以由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻R两端的电压改变。

（2）如图电路大部分已经完成，只要将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左端即可，如图：

（3）闭合开关后，发现两只电表的指针总在晃动。即电流和电压不稳定，应该是开关或滑动变阻器等元件存在接触不良的故障。

（4）在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，朵朵先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下电流值；

再将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据串联电路分压的规律，即电压与电阻成正比，那么定值电阻增大一倍时，滑动变阻器接入电路的电阻也应增大一倍，所以她下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向B端移动，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数不变。（5）缺少电压表时，借助一个10Ω的电阻，利用如图戊所示的电路，测出了小灯泡的额定功率。

①只闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器，使电流表的示数为0.2A时，此时电阻两端的电压为：，因为灯与电阻是并联的，电压相等，所以小灯泡恰好正常发光；

②只闭合开关S1、S3，保持滑动变阻器滑片的位置不变，即灯两端的电压是不变的，此时电流表测量的干路电流，读出电流表示数为I；

③由第一步实验确定灯的额定电压，即；通过电阻的电流为0.2A；

由第二步实验可知，灯与电阻的总电流为I，所以灯的电流为：；

由灯的额定功率可表示为：。

点睛：研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用，即分别控制电阻不变和电压不变，据此分析滑动变阻器滑片的调整方向，最后一问要理解单安法测量功率的原理，即根据图知，灯与电阻并联，两端的电压相等，利用定值电阻和电流可确定灯的额定电压，再结合电流即可求功率，当然也可以求灯的电阻。

6．初三实验小组同学发现实验室有一只温敏电阻R t，其阻值与温度关系如图甲。该小组想利用此电阻和电表制作一个体温计，设想是温度越高，电表示数越大。可用器材有：电源（电压恒为 6V）、电压表（量程 0~3V）、电流表（量程 0~0.6A）、定值电阻R

（200Ω）、开关、导线若干。

(1)小组同学首先对使用电流表还是电压表作为温度显示仪进行了讨论，小楷同学指出使用电流表无法显示温度的变化，其主要原因是______；

(2)小楷设计了如图乙的电路，并对该电路进行了说明，你认为下列说法中正确的是

______；

A．电压表示数随温度的升高而增大

B．电压表示数随温度的变化是不均匀的

C． R 的主要作用是避免电流过大

D．无论温度如何变化，电压表始终不超量程

(3)小睿将图乙中的电压表的接在R 两端，来测量温度。为了在电压表上标出人体正常体温值的位置，小睿查看了正常人腋窝温度为 37℃，如果将R t用绝缘布包好后置于正常人腋窝中央，保持腋窝合拢，闭合S，当电压表示数稳定后，电压表示数应为______V；

(4)如果想要电压表更加明显地显示温度的变化，即在可测温度范围内，电压表指针偏转角度更大，以下可行的方案有______。

A．将电源电压适当调大

B．使用量程更大的电压表

C．将R换成阻值更大且适当的定值电阻

D．保持其他部分不变，在电路中再串联一个阻值适当的定值电阻

E.保持其他部分不变，在R t两端并联一个阻值适当的定值电阻

【答案】电流很小，0~0.6A量程的电流表不能明显显示电流的变化 B 1.5V ACE

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由电路图可知，温敏电阻值很大，且与温度呈线性变化关系，电源电压恒为6V，电路中的电流很小，故使用0~0.6A量程的电流表不能明显显示电流的变化。

(2)[2]小楷设计了如图乙的电路，两个电阻串联，电压表测量温敏电阻两端电压，温度升高时温敏电阻阻值变小，电路电流变大，温敏电阻两端电压变小，则其表达示为

1

1

t

t

t

t

R

U U U

R

R R

R

==

++

故电压表示数随温度的升高而减小，且电压表示数随温度的变化是不均匀的；R的主要作

用是分压实现电压表示数变化；根据串联电阻分压特点 t t t U R

U R R

=+ 则当t R R >时，电压表超量程；故选B 。

(3)[3]由图可推导出与的关系

402080t R t =-+

当正常人腋窝温度为37℃时，R t 阻值为

40372080600Ωt R =-?+=

闭合S ，当电压表示数稳定后，电压表示数应为

200Ω6V 1.5V 600Ω200Ω

t R U U R R '=

=?=++ (4)[4]电压表示数表达示为 11R t U U R R =

+ 电压变化量为

11(

)11R t t U U R R R R R

?=-+++? 如果想要电压表更加明显地显示温度的变化，即在可测温度范围内，将电源电压适当调大，或将R 换成阻值更大且适当的定值电阻，或保持其他部分不变，在R t 两端并联一个阻值适当的定值电阻（增大定值电阻分压比例），则电压表指针偏转角度会更大；故A 、C 、E 符合题意。

7．现有下列器材：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、20Ω、25Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。

(1)如图所示，有一组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)正确连接电路后进行实验，依次接入四个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数。利用描点法，得到如图所示的电流随电阻R 变化的图像，由图像可以得出结论：______；

(3)上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把

R 换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应该向______（选填“A ”或“B ”）端移动滑片，使电压表示数为______V 时，读出电流表的示数；

(4)小明同学在实验室借了甲：“10Ω；1.5A ”、乙：“20Ω；1.2A ”、丙：“50Ω；1A ”三个滑动变阻器，你认为他完成上述实验所使用的滑动变阻器是：______（选填“甲”或“乙”、“丙”）理由是______；

(5)实验完毕，小明又用一节干电池和已知电阻R 0，设计了如图所示的电路测出了未知电阻R x 的阻值。请你补全如下步骤：

①先闭合开关S 1，读出电压表的示数为U 1；

②再闭合开关S 2，读出电压表的示数为U 2；

③R x 的表达式是______。

【答案】 当电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 A 2 丙 实验中滑动变阻器所需接入最大电阻为50Ω 1021

x U R R U U =

- 【解析】

【分析】

【详解】 (1)[1] 探究“电压不变时，电流与电阻的关系”，电流表用来测量电阻的电流；滑动变阻器与电阻串联，用来控制电阻的电压不变。图中明显可以看出电阻这样连与电流表并联，开关闭合时，会发生短路。只需将电阻左端的导线改接在滑动变阻器的A 端，电路就满足要求。如图

(2)[2]由图像可以看出，电阻的电压恒为2V 不变，电阻的电流随电阻的增大而减小，且电

阻扩大2倍时，电流缩小2

倍。所以可以得到结论：当电压不变时，电流与电阻成反比。

(3)[3][4]电源电压为6V ，电阻的电压恒为2V ，滑动变阻器的电压恒为4V 。串联电路中，电流相等

:=1:2x x R R U U =滑滑：

电阻由5Ω变为10Ω，电阻增大，要使R x 、R 滑的比值不变，滑动变阻器应该向A 端移动，使接入的电阻增大，同时要注意观察电压表的示数，移动到电压表示数为2V ，保持电阻电压不变。

(4)[5][6]当接入阻值为25Ω的定值电阻时，由

:=1:2x x R R U U =滑滑：

得，此时的

50ΩR =滑

所以要选用滑动变阻器丙。

(5)[7]先闭合开关S 1，R 0、R x 串联，此时电压表测R x 的电压，即R x 的电压为U 1；再闭合开关S 2，此时只有R x 在工作，电压表测电源电压，即电源电压为U 2。在串联电路中

021000

==

x U U U I I R R -= 未知电阻的电阻 10

1121210

==x x U R U U R U U I U U R =--

8．在测量定值电阻的实验中：

(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；（______）

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应移至________(选填“左”或“右”)端。小青闭合开关后，移动滑片P 到某一点时，电流表示数为0.2 A ，电压表示数如图乙所示，计算出定值电阻的阻值为_________Ω；

(3)小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗?

答：______，理由是______；

(4)如图丙所示是其他两组同学根据测得数据作出的I -U 图象，分析图象可知：

R a ______R b (选填“>”、“=”或“<”)；

(5)小珍连接好电路后，闭合开关，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片P ，电压表、电流表均有较小的示数，但都不改变，原因可能是______。(写出一种即可)

【答案】 右 9 不合适 未多次测量取平均值作为结果，误差较大 < 滑动变阻器接了电阻丝两端的接线柱

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]在测量定值电阻的实验中，定值电阻串联在电路中，所以将定值电阻的右接线柱与电流表的负接线柱，如图所示

(2)[2]闭合开关前，滑动变阻器应该移动到阻值最大处，即滑动变阻器的滑片P 应移至右端。 [3]由图乙知，电压表选择的是分度值为0.1V 的小量程，电压表读数为1.8V 。由U I R

=得，电阻阻值是 1.890.2V ΩA

U R I === (3)[4][5]仅把一次实验测量所得的阻值作为最后的结果，不合适；因为一次测量误差较大，应进行多次测量求平均值，以减小测量误差。

(4)[6]由图丙知，电压U 相同时

I a >I b

由欧姆定律可知

R a

(5)[7]无论如何移动变阻器的滑片P ，电压表、电流表均有示数，但都不改变，可能是电路接入电阻过大，即原因可能是滑动变阻器同时接下面两个接线柱。

9．用图甲所示器材和装置探究通过导体的电流与电阻关系，电源电压恒为4.5V ，定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω 和 45Ω，滑动变阻器 R ’上标有“15Ω 1A ”。

(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整______；

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最______（选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，原因可能是______；

(3)实验的部分数据如图乙所示，其中一次数据由于操作不当出现了错误，错误的电流值为______A。出现该错误是由于忘记调节滑动变阻器保持电压不变造成的，则在该步错误操作之前，接入电路的定值电阻为______Ω；

(4)继续实验，当接入电路中的电阻为45Ω 时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片 P，都无法使电压表的示数保持不变。利用现有器材，下列操作可继续完成实验的有______；

①将5Ω 电阻串联接入电路②将10Ω 电阻串联接入电路

③将15Ω 电阻串联接入电路④将20Ω 电阻串联接入电路

⑤将25Ω 电阻串联接入电路

(5)顺利完成上述实验后，小明想利用以上器材测一未知电阻R X的阻值（大小约为

250Ω），以下图丙四种方案中，可以较准确地测出R X阻值的是______。（填字母序号）A．B．C．D．

【答案】右电阻R断路 0.18 10 ②③④ C

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]实验探究通过导体的电流与电阻关系，定值电阻应与滑动变阻器串联，实物电路连接完整后如图所示：

。

(2)[2]闭合开关前，滑动变阻器接入阻值应最大，故其滑片应移至最右端。

[3]闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，说明电流表、滑动变被阻器未断路，原因可能是电阻R 断路，造成电压表串联在电路中，电路电流极小。

(3)[4]实验的部分数据如图乙所示，实验应控制定值电阻两端电压不变，但当选用20Ω定值电阻时，电路电流记录值为0.18A ，其两端电压为

0.18A 20Ω 3.6V U IR ==?=

明显大于其他条件时的3V ，故应为错误的电流值；此时滑动变阻器接入阻值为

4.5V 3.6V 5Ω0.18A

R U U R I --===滑 [5]出现该错误是由于忘记调节滑动变阻器保持电压不变造成的，则在该步错误操作之前，电路电流为

0 4.5V 3V 0.3A 5Ω

U U I R --'=

==滑 则接入电路的定值电阻为 03V 10Ω0.3A

U R I ===' (4)[6]继续实验，当接入电路中的电阻为45Ω时，根据串联电路电阻分压特点，由于滑动变阻器接入的最大阻值为15Ω，所以无论怎样移动滑动变阻器的滑片P ，都无法使电压表的示数保持在3V ；为继续完成实验，应串联一个电阻，其阻值至少应满足

0min

U R U R R R =++滑 0max

U R U R R =+ 代入数据，则

min

3V 45Ω4.5V 45Ω15ΩR =++ max

3V 45Ω4.5V 45ΩR =+ 即

min 7.5ΩR =，max 22.5ΩR =

故接入的阻值至少为7.5Ω，最大为22.5Ω，故②③④符合题意。

(5)[7]顺利完成上述实验后，小明想利用以上器材测一未知电阻R X 的阻值（大小约为 250Ω），由于滑动变阻器的最大量程为15Ω，根据串联电路特点，A 、B 中滑动滑片P 过程中，电流表、电压表的变化范围很小，不能准确没出R X 的阻值；在C 、D 中可将滑动变阻器接入最大阻值，首先闭合开关S 、S 2，断开S 1，此时电压表示数为U 1，即

1x x R U U R R R

=++滑 然后闭合开关S 、S 1，断开S 2，此时电压表示数为U 2，即

2

x

x

R R

U U

R R R

+

=

++

滑

联立可得

1

2

x

x

R

U

U R R

=

+

即可求解出R X阻值，且为使结果更加准备，接入的定值电阻应较大，以使电压表示数发生较明显变化，故图丙四种方案中C方案最合适。

10．小明在实验室做“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验。实验桌上提供了器材：标有“2.5V”的小灯泡（不发光时灯泡电阻约为5Ω），电源，电流表，电压表，滑动变阻器，开关，导线若干。

（1）请用笔画线将图中甲的电路连接完整；

（__________）

（2）闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于最__________（选填“左”或“右”）端；（3）闭合开关后发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显示数，则判定可能的故障是_________；

（4）改正电路后，小明闭合开关，发现电压表示数如图乙所示，应向__________（选填“左”或“右”）移动变阻器滑片，直至电压表示数达到________V，此时电流表示数如图

丙所示，故灯泡正常发光时的电阻为__________Ω（结果保留一位小数）；

（拓展）小红尝试将电流表改装成可直接测量未知电阻阻值的电表，并设计了如下图所示电路，因为电流表示数随待测电阻的变化而变化，并且它们是一一对应关系，因此将电流表表盘刻度改为与之对应的电阻值，即可直接读出被测电阻阻值，已知电源电压为U ，定值电阻的阻值为R 0，在M 、N 处接上待测电阻R x ，此时，电流表示数为I ，请写出待测电阻R x 的表达式R x =_____________（请用字母表达）。

【答案】 左 小灯泡断路（或灯泡接线柱接触不良） 右

2.5 7.4

U I

-R 0 【解析】

【分析】

【详解】 (1)[1]用伏安法测小灯泡的电阻，应将电压表并联在小灯泡两端，电流表测电路的电流，滑动变阻器的两个接线柱要“一上一下”的接法。而小灯泡的额定电压为2.5V ，那么电压表的量程应选用“0~3V ”，小灯泡的电阻约为5Ω，则通过小灯泡的电流约为

2.5V 0.5A 5Ω

U I R ===额额 那么电流表的量程应选用“0~0.6A ”的，所以电路连接如下：

(2)[2]闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片置于阻值最大的位置，所以应置于最左端。

(3)[3]闭合开关后，电流表无示数则电路出现断路，而电压表有明显示数，即电压表与电源是接通的，所以是小灯泡处出现断路。

(4)[4][5]由图乙知，电压表的示数为1.5V，此电压小于小灯泡的额定电压，要让小灯泡的电压变大，须让电路中的电流变大，那么电路中的总电阻应变小，所以滑动变阻器的电阻应变小，那么应向右移动滑片，直到电压表的示数为2.5V。

[6]由图丙知，电流表的示数为0.34A，则此时灯泡的电阻

1

2.5V

7.4Ω

0.34A

U

R

I

===

额

＇

[7]由图知，定值电阻与被测电阻串联连接，电路中的总电阻为

U

R

I

=

总

，据串联电路电阻的特点知，则待测电阻

X00

U

R R R R

I

=-=-

总

11．学习小组同学利用图所给的实验器材测量未知电阻R x的阻值。

（1）请用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整__________；

（2）连接电路时开关应____，闭合开关前，滑片P应滑至_____（选填“A”或“B”）端；

（3）当电压表的示数为2.7V时，电流表示数如图丙所示，则通过R x的电流大小为

____A，R x的阻值为_____Ω；

（4）另一小组测同一规格电阻的同学接通电路后发现，无论怎样移动滑动变阻器，电压表示数接近于电源电压，而电流表始终无示数，若电流表和电压表均完好，则故障可能是

_____；

（5）小华又开动脑筋，仅用一个电压表和一个已知最大阻值的滑动变阻器R0也测出了待测电阻R x的阻值，如下图所示，他是这样操作的：先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1；再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2，则U1?U2就是此时滑动变阻器两端的电压，根据相关数据便计算出了R x的阻值。实验中滑片P所在的b位置是滑动变阻器的_____位置。