青海师范大学附属中学物理第十四章 欧姆定律达标检测(Word版 含解析)
青海师范大学附属中学物理第十四章 欧姆定律达标检测（Word 版 含解析）
一、初三物理第十四章 欧姆定律 易错压轴题提优（难）
1．用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻实验中，电源电压恒为3V ，小灯泡L 标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“100.5A Ω”字样。
（1）请用笔面线代替导线，将图甲中实物电路正确连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P 向左移。小灯泡的亮度变亮。
（___________）
（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L 不发光，电压表示数为零，移动滑片仍如此。将电压表分别正确并联在AB 、BC 、CD 两端，发现AB CD BC 0,0U U U ==>.由此可知，发生故障的是_________断路（选填：“AB ”、“BC ”或“CD ”）。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P ，当电压表的示数为2.4V 时，应该向______（选填“左”或“右”）移动滑片P 。才能测得小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡正常工作时电流表示数如图所示。为______A,则灯泡正常工作时的电阻为__________Ω，（除不尽则保留一位小数）。 实验次数
电压表示数U /A 电流表示数I /A 电阻R /Ω 1
1.00 0.14 2
1.70 0.22 3
2.50
（4）分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化，这是因为________在影响灯丝电阻。细心的小君发现灯泡内壁变黑，是因为高温的钨蒸气遇冷_______（填物态变化）形成的。 （5）小君同学只用电阻箱替换灯泡，其它不变，继续探究“电流与电阻的关系”，每次调节滑片P 使电压表示数均为2.5V.在保证电路安全的前提下，为了能完成实验，电阻箱接入电路的阻值范围为________Ω。
【答案】 BC 左 0.28 10.7 温度 凝华 5~50
【解析】
【详解】
（1）滑动变阻器的滑片P 向左移，小灯泡的亮度变亮，即滑动变阻器阻值要减小，同时小灯泡的额定电压为3V ，所以接入电压表量程为
0~3V ，连接如下：
（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L 不发光，电压表示数为零，说明电路中存在断路现象或滑动变阻器接入阻值过大，移动滑片将电压表分别正确并联在AB 、BC 、CD 两端，发现AB CD BC 0,0U U U ==>，由此可知电路中BC 间断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P ，当电压表的示数为2.4V 时，为了继续增加其两端电压，应减小滑动变阻器两端电压，所以应该向左移动滑片P ，才能测得小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡正常工作时电流表示数如图所示，其量程为0~0.6A ，最小分度值为0.02A,所以电流表读数为0.28A ，灯泡正常工作时的电阻为3V =10.70.28A
U R I =≈Ω. （4）分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化，这是因为灯泡工作时散发热量，使其灯丝温度升高，所以是温度在影响灯丝电阻。细心的小君发现灯泡内壁变黑，是因为高温的钨蒸气遇冷凝华形成的（先升华成钨蒸气再遇冷凝华）。
（5）滑动变阻器的最大允许通过电流为0.5A,此时对应电阻箱允许接入的最小电阻，根据欧姆定律可知，允许接入的最小电阻为：min max 2.5V ==50.5A
U R I =Ω；滑动变阻器最大阻值为10Ω，根据串联分压原理可知，此时电阻箱接入的最大电阻，根据串联分压原理可知：U 1:U 2=(3-2.5)V:2.5V=R 滑max ：R max =1:5，当R 滑max =10Ω时，R max =50Ω，即电阻箱的接入阻值范围是5~50Ω.
2．如图（a ）是学校实验室型号相同的电子温度计，有几个已经损坏．小明想探究是否是“测温 头”（“测温头”就是一个热敏电阻）损坏．
（一）他将损坏电子温度计的“测温头”拆下，用如图（b）所示的电路进行测量．
（1）请根据图（b）的电路图，将图（c）的实物电路连接完整．
（______）
（2）小明将一个“测温头”接入电路，闭合开关，发现电流表和电压表的示数如图（d）所示，此测温头内部可能___________（断路/短路）．
（3）将其余“测温头”接入电路时，电流表、电压表的示数均如图（e）所示．小明猜想：
①这些“测温头”内部__________（断路/短路）；
②这些“测温头”的阻值都很__________（大/小）．小明将一个好的电子温度的“测温头”拆下，接入图（b）的电路中进行测量．结果电流表、电压表的示数仍如图（e）所示．由此验证了猜想②也是正确的．
（二）小明调整了实验方案，利用微安表重新实验．
（1）如图（f）所示是小明重新设计的实验装置，他记录了各“测温头”的多组“温度—电流”数据．在加热过程中，电压表的示数始终为1.5V不变，某温度时微安表的示数如图（g）所示，此时电流大小为__________μA，热敏电阻的阻值为__________Ω．
（2）图（h）是小明根据实验数据绘制的三个“测温头”的“温度—电流”图像．由图像可知，灵敏度最高“测温头”是__________，其阻值随温度的升高而__________（增大减小）．
【答案】 短路 断路 大 150 10000 A 减小
【解析】
【详解】
（一）（1）根据电路图连接实物图，电流从电源正极出发，依次流经开关、滑动变阻器、电流表、测温头回到电源负极，同时注意滑动变阻器应接在B 处以满足滑片P 向右滑时接入电路阻值变小，同时电流表选择0~0.6A 、电压表选择0~3V 的量程（并联在测温头两端），注意正极流入负极流出，具体连接情况如下：
（2）从图（d ）中可以看出，电流表有示数，即代表电路中有电流经过，电路是通路，并且电压表示数为0，说明测温头没有断路而是处于短路状态；
（3）将其余“测温头”接入电路时，电流表、电压表的示数均如图（e ）所示，电流表示数为0，说明电路中无电流通过，且电压表示数为3V ，有两种可能：①可能这些“测温头”内部处于断路，所以电路中无电流通过，且此时电压表测量电源电压；②可能这些“测温头”的阻值很大，电路中电流非常微弱，所以电流表示数几乎为0，“测温头”由于阻值过大，分压增多，其两端几乎等于电源电压3V 。
（二）（1）观察微安表（g ）可知，其量程为400uA ，分度值为10uA ，表中示数为150uA ，根据欧姆定律可知热敏电阻的阻值为：
-41.5V 1.5V ===10000150uA 1.510A
U R I =Ω?热热热； （2）观察图像（h ）可知，A 、B 、C 三个“测温头”，大的趋势均是随温度升高电流增大，且A“测温头”随温度升高电流增大最为明显（C 次之，B 几乎无变化），所以灵敏度最高的“测温头”是A 。
3．探究电流与电压的关系。用到的实验器材有：电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器（A ：“10Ω 1.5A ”、 B ：“20Ω 1A ”、 C ：“50Ω 1A ”）、开关、新干电池三节、定值电阻的阻值是10Ω、导线若干。
(1)小明连接成的电路如图甲所示，他连接的电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法______；
(2)排除故障后实验时，闭合开关前，小红发现电压表示数如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是：______；
(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如表所示：要测出表格中的实验数据，实验时所用的滑动变阻器规格为______（选填规格的编号即可），通过上表中的数据，我们可以得出的结论是：______；
U/V 1.0 2.0 3.0
I/A0.10.20.3
(4)实验小组的张同学只用了其中的电源、电压表和定值电阻（可用R0表示）及导线和开关测出了实验室中的一个标牌糢糊的的滑动变阻器的最大值R x，
①请你画出他测量时的电路图，并请把你设计的电路图在虚线框内______；
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示：()i______；()ii______；
③R x=______（用已知量和测量量的字母表示表示）。
【答案】对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上 C 导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比
当滑片滑到左端时，电压表测量电源电压U当滑动变阻器的滑片滑到右端时，电压表测量0R两端的电压0
U00
()
U U R
U
-
。
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由实物图可知，电流表与定值电阻并联了，电压表却串联在电路中，所以应该让电流表与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，修改的电路连接如图所示：
(2)[2]闭合开关前，发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。
(3)[3]由题可知，电源是新干电池三节，则电源电压为
1.5V3 4.5V
U=?=
定值电阻的阻值是10Ω；电路中电流最小为0.1A时，由表格数据可知，定值电阻两端的电压：U R=1V；滑动变阻器两端的电压为
R
4.5V-1V=3.5V
U U U
=-=
滑
滑动变阻器接入电路中的阻值为
3.5V
=35Ω>20Ω
0.1A
U
R
I
==
滑
滑
即规格应为“50Ω 1A”，故选C。
[4]根据表中数据可得出的结论是：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(4)[5][6][7]实验中只能使用电压表测量电压，使滑动变阻器R x与R0串联，电压表并联在R0两端，当滑片滑到左端，电压表测量电源电压U；滑动变阻器的滑片滑到右端，电压表测量R0两端的电压U0，如下图所示：
[8]根据电流相等得
x
00
U U U
R R
-
=
所以
x
00
()
U U R
R
U
-
=
4．小明同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电源（电压为4.5V）、电压表、电流表、开关和导线等器材，进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
(1)小明选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表示数________，电压表示数________（改变/不变）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在连接错误的一条导线上断“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；
(2)排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为________A，又读得电压表示数为2V，此时小明________（能/不能）得出“电阻一定时，电流与电压成正比”的结论；
(3)在探究“电流与电阻的关系”时，小明将控制电压设为2.5V，依次将阻值为5Ω、
10Ω、15Ω，20Ω的定值电阻接入电路。在换上10Ω的电阻后，后续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是________。他用20Ω的电阻替换15Ω的电阻进行实验，发现无法使电压表读数调到2.5V。他可以在电路中与滑动变阻器________（串联/并联）一个阻值大于________Ω的电阻，才能使实验进行到底。
【答案】改变不变 0.2 不能
②①④③串联1Ω
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]如图甲所示的电路，则电阻与电压表被短路了，电流表与变阻器串联，故闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表示数改变，电压表示数不变（为0）。
[3]电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，同时电流表电压表都要正进负出，改正后如图（见答案）所示。
(2)[4]电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A。
[5]仅一组数据不能得出结论，不具有普遍性意义。
(3)[6]连接电路时，为了防止短路应断开开关且滑动变阻器调到阻值最大处，然后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表达到要求电压，记录电流表示数。
[7][8]为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，根据串联电路电压的规律，变
阻器分得的电压为4.5V-2.5V=2V，变阻器分得的电压为定值电阻电压的
2V
=0.8
2.5V
倍，当
接入20Ω的电阻时，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻
R＇滑=0.8×20Ω=16Ω
而变阻器的最大电阻为15Ω，故滑动变阻器不能将20Ω的电阻两端电压调到2.5V，此时应该串联一个电阻R′，故R′的最小值
R′最小=R＇滑?R滑=16Ω?15Ω=1Ω
即需要串联一个阻值大于1Ω的电阻，才能使实验进行到底。
5．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）、阻值不同的定值电阻若干、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
(1)按图甲所示连接好电路，滑片P移到阻值最大处，将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关后无论怎样移动滑片P都发现：电压表有示数并保持不变，电流表始终无示数，其原因可能是______。
(2)排除故障后，多次换用定值电阻的阻值R1，调节滑动变阻器R2的阻值，保持电压表示数
不变，记下电流表示数I，利用描点法得到I随
1
1
R变化的图象如图乙所示。该实验中应当
选择的滑动变阻器的规格可能是______。
A．50Ω1.0A B．30Ω1.0A C．20Ω1.0A
(3)请在图丙中选择正确的图象来反映本实验中滑动变阻器的电流I随其倒数
2
1
R变化的关
系______，并说明理由______。
【答案】电阻断路 A C I与
2
1
R成正比，且U2＝IR2＝4V
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关后无论怎样移动滑片P都发现：电流表始终无示数，电路可能断路，电压表有示数并保持不变，则电压表与电源连通，故其原因可能是电阻断路；
(2)[2]排除故障后，多次换用定值电阻的阻值R1，调节滑动变阻器R2的阻值，保持电压表
示数不变，记下电流表示数I，利用描点法得到根据如图乙I随
1
1
R变化的图象知，
当
1
1
R＝0.05Ω
﹣1，即R1＝20Ω，对应的电流为0.1A，电阻的电压为
V
0.1A202V
U IR
==?Ω=
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
6V2V4V
V
U U U
滑
＝﹣＝﹣＝
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
22040
R?ΩΩ
滑
＝＝
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，该实验中应当选择的滑动变阻器的规格可能是A。
(3)[3][4]变阻器分得的电压为4V，为一定值，故通过变阻器的电流与变阻器连入电路电阻
成反比，即滑动变阻器的电流I随其倒数
2
1
R成正比，故其变化关系为过原点的直线；且
U2＝IR2＝4V
故图丙中选择正确的图象来反映本实验中滑动变阻器的电流I随其倒数
2
1
R变化的关系为C。
6．小罗同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，图乙为滑动变阻器的实物图。电源电压为U，电流表、电压表完好：
(1)连接电路时电压表的量程应该选择____________的量程（选填“0—3V”或“0—
15V”）；
(2)小罗连接电路后闭合开关，发现无论怎么移动滑动变阻器滑片，电压表示数始终小于额定电压且保持不变，造成该现象的原因可能是___________；
(3)故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的指针如图丙所示，电流表的读数为________A，小灯泡正常工作时的电阻是________Ω；
(4)完成上述实验后，小罗还要测量另一只小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他设计了如图丁所示的电路图测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2。请你帮他将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R1的滑片P，使电压表的示数为________；
②接着，__________，使电压表的示数与①步骤相同；
③保持滑动变阻器R2的滑片P位置不动，将滑动变阻器R1的滑片P移到最右端，电压表的示数为U右；
④小灯泡的额定功率的表达式为P 额=_____（用U 、U 额、R 1、R 2、U 右表示）。
【答案】0~15V 滑动变阻器接A 、B 接线柱（滑动变阻器同时接下接线柱） 0.38 10 U -U 额 闭合S 、S 1，断开S 2，调节滑动变阻器R 2的滑片P
21)(U U U U R -右额右 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]因为小灯泡的额定电压为3.8V ，故接电路时电压表的量程应该选择0—15V 。
(2)[2]无论怎么移动滑动变阻器滑片，电压表示数始终小于额定电压且保持不变，说明电路的电流过小，电路的总电阻偏大且不变，原因可能是滑动变阻器都接下面两个接线柱。
(3)[3][4]图中电流表选用小量程，分度值为0.02A ，示数为0.38A ，由U I R
=
可得，小灯泡正常工作时的电阻 3.8V 10Ω0.38A
L U R I === (4)①[5]根据实验步骤：闭合开关S 、S 2，断开S 1，L 与R 1串联，灯泡正常发光时电压等于其额定电压U 额，由串联电路的电压特点可知，此时电压表示数等于U -U 额；
②[6]闭合开关S 、S 1，断开S 2，保持R 1的滑片不动，两滑动变阻器串联，调节R 2的滑片，使电压表的示数与步骤②相同，此时R 2连入阻值与②中灯泡正常发光时电阻相等， ④[7]为得到R 2连入电阻的阻值，可将R 1的滑片滑到最大值处，此时电压表的示数为U 右，此时电路中电流1
U I R =
右，由串联电路特点和欧姆定律计算出R 2连入电路中的电阻，即灯正常发光时的电阻 ()1221
L U U R U U U R R U I U R --====右右右
右 灯泡的额定功率
()22211()L U U U U P U U R R U U R U ===--右额
额额额右右右
7．小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压18V 保持不变，滑动变阻器的规格是“70Ω1.5A ”，阻值为10Ω、20Ω，30Ω、50Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表，电压表各一个。
(1)根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电压表示数变大。
（__________）
(2)小明先探究“电阻R一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻作为R接入电路，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应电流值，并记录（如表所示）。第3次实验时电流表的读数如图丙所示，则此时流经电阻的电流为
_____A．分析数据，可得出结论：_____。
实验次序1234
U/V 3.0 4.0 5.0 6.0
I/A0.300.410.62
(3)接着小明根据表1数据绘制出I—U图像，如图丁中a所示，实验完成后，将电阻换成小灯泡。重复上述实验过程，绘制出I—U图像，如图丁中b所示，试分析图像中A、B、C 三电阻R A、R B、R C从小到大排列依次为（用不等式表示）：_____。
(4)小明在探究“电压U一定，电流与电阻的关系”：
a、他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表中断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值_____（选填“增大”或“减小”）他这样操作的目的是_____。
实验次序1234
R/Ω10203050
I/A0.600.300.200.12
b、上表是小明提交的实验数据，老师指出有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序
_____的数据，选出的理由是_____。
【答案】 0.5 电阻一定时，电流与电压成正比
R A 【解析】 【分析】 本探究“电流与电压和电阻的关系”，考查电路连接、电流表读数、数据分析、影响电阻大小的因素、操作过程、控制变量法和对实验的要求，认真分析题意，根据欧姆定律等知识分析求解，难度较大。 【详解】 (1)[1]滑片P向左移动时电压表示数变大，则滑动变阻器分压减少，滑动变阻器的电阻变小，故应将变阻器A接线柱接入电路，如下图所示： (2)[2]第3次实验时电流表的读数如图丙所示，电流表选用大量程，分度值为0.1A，则此时流经电阻的电流为0.5A。 [3]分析这些数据可知电压与电流的比值为定值，故可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 (3)[4]分析A、B两点，由图可知A、B两点电流相同，而B点电压大于A点电压，则R A＜R B；分析B、C两点，由图可知B、C两点电压相同，而C点电流大于B点电流，则R C＜ R B，由图线b可知，灯泡两端的电压变大时，电流变大，灯丝温度升高，灯泡的电阻增大，所以R A＜R C，所以有R A＜R C＜R B。 (4)[5][6]根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，使电压表的示数控制不变。 [7][8]由题可知电流与电阻的关系实验时，控制电阻两端的电压为 0.6A10=6V R U IR ==?Ω 当滑动变阻器接入最大值70Ω时，电源电压不变，保持定值电阻两端电压为6V不变，可 替换的最大电阻为 max R，则由串联分压规律可知， max max R R U U R R = + 滑 即 max max 6V 18V70 R R = +Ω 则可替换的最大电阻为 max =35 RΩ 所以第4次实验数据不符合实际。 8．在“探究通电导体中电流与电阻关系”的实验中，使用的电源电压保持4.5V不变。 (1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大）______。 (2)当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为保证R两端的电压______（选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向______（选填“左”或“右”）端滑动，图乙是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 ______V，若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少为 ______Ω。 (3)该同学设计图电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡的额定电功率，实验步骤如下： ①闭合开关S，单刀双掷开关拨至______（选填“1”或“2”），调节电阻箱R使电压表示数为2.5 V，记下此时_______； ②将单刀双掷开关拨至______（选填“1”或“2”），记下此时电压表示数； ③从而计算出小灯泡的额定电功率。 【答案】不变右 3 7.5 2 电阻箱R的阻值 1 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，如下图所示 (2)[2][3][4]探究电流与电阻的实验中，应保持电阻两端的电压不变，当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应右端移动，由图象可知R两端的电压为 U=0.3A×10Ω=3V [5]电压表控制的电压为3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 U滑=4.5V-3V=1.5V 变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R滑=0.5×15Ω=7.5Ω 故为了完成整个实验，应该选取阻值至少为7.5Ω的滑动变阻器。 (3)①[6][7]闭合开关S，单刀双掷开关拨至2，此时小灯泡与电阻箱R串联，电压表测小灯泡两端的电压，调节电阻箱R使电压表示数为2.5 V，即使小灯泡两端的电压为2.5 V，记下此时电阻箱R的阻值； ②[8]将单刀双掷开关拨至1，记下此时电压表示数；根据 U I R 可求出通过小灯泡的额定 电流，由P=UI得到小灯泡的额定电功率。 9．如图甲，是小明实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压恒为6V。电压表、电流表无损坏，有阻值为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω定值电阻5个。 （1）根据图甲，用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。 （_______） （2）实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察_________（选填序号）。 A．变阻器滑片 B．电压表 C．电流表 D．电源 （3）某次实验，更换电阻R，合上开关后，电压表示数为0，电流表示数正常，其原因可能是______。 （4）在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图丙中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是_______（选填序号）。 A．电流 B．电压 C．电阻 D．电功率 （5）实验中，他们选择下列哪个滑动变阻器最合适______（选填序号）。 A．10Ω 0.5A B．50Ω 0.5A C．50Ω 1A D．200Ω 1A 【答案】 B 电阻短路 B C 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]将滑动变阻器一上一下串联接入电路，根据甲图知，滑动变阻器接右下接线柱，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表与定值电阻并联如下图所示 (2)[2]探究电压一定时，电流与电阻的关系时，在不断的改变定值电阻的同时，必须不断的移动滑动变阻器，使得电压表的示数是一个定值，即控制变量，故在移动滑片的同时，眼睛观察电压表的示数，故选B。 (3)[3]更换电阻R，合上开关后，电流表示数正常，说明电路是通路，不是断路，电压表示数为零，说明电阻短路。 (4)[4]阴影部分为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为 0.4A 10Ω4V S U IR ===?= 即阴影面积表示电压，故选B 。 (5)[5]由图丙可知，实验中电阻最大为40Ω时，电流最小为0.1A ，电压表的示数为4V ，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压 6V 4V 2V R U U U =-=-=滑 根据U I R =可得，滑动变阻器接入电路中的电阻 2V 20Ω0.1A U R I ===滑滑 由图丙知，电流的最大为0.8A ，所以，选C 滑动变阻器最合适。 10．小明同学用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压和电阻的关系”： (1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系： ①在连接实验电路时，开关应________； ②实验过程中，小明保持电源电压和电阻箱R 的阻值不变，移动滑动变阻器R 2的滑片P ，测得的电流、电压如表1所示，分析表1中的数据可得到的结论是：______________； 表1 次数 U 1/V I /A ① 1.0 0.20 ② 1.5 0.30 ③ 2.0 0.40 表2 次数 R 1/Ω I /A ① 3.0 0.50 ② 6.0 0.33 ③ 9.0 0.25 (2)小明接着想探究电流与电阻的关系，他不再移动滑动变阻器R2的滑片P，仅改变电阻箱R的阻值，测得相应的电流值，如表2所示，分析表2中的数据，________（填“能”或“不能”）得出电流与电阻的关系，原因是 ________________________________________________。 (3)小明将电阻箱R1换成额定电压为2.5V的小灯泡，如图乙所示，测小灯泡发光时的实际功率。 ①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，但是电压表的示数始终为 0V。经检查后发现是电路中一根导线断路，则发生断路的导线是a、b、c、d中的________（填字母） ②更换导线后，小明完成了三次实验测量，并把数据填写在表3中。其中第一次测量时，电流表的示数如图丙所示，此时的电流为________A； 表3 次数U1/V I/A ① 1.5 ② 2.00.28 ③ 2.50.30 ③小明在该实验中进行多次测量，其测量目的是________（填下面的字母）。 A．求出灯泡在不同电压下功率的平均值，这样可以减小误差 B．找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系 【答案】断开电阻一定时，电流与电压成正比不能没有控制定值电阻两端的电压不变c 0.24 B 【解析】 【分析】 【详解】 (1)①[1]为保护电路，在连接实验电路时，开关应断开。 ②[2]分析表1中的数据可以看出，导体中的电流随电压的增大而增大，并且成倍数的增大，故得出的结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。 (2)[3][4]由表2可知，当R1=3Ω时，I=0.50A，则定值电阻两端的电压 U1=IR1=0.50A×3Ω=1.5V 当R1′=6.0Ω时，I′=0.33A，则定值电阻两端的电压 U1′=I′R1′=0.33A×6.0Ω=1.98V 显然定值电阻两端的电压发生了变化，而本实验需要控制定值电阻两端的电压不变，故不能得出电流与电阻的关系。 (3)①[5]小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，说明电路为通路，电压表的示数始终为0V，说明与灯泡并联的电压表出有断路，故只能是c导线断路了。 ②[6]图丙中电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A。 ③[7]灯泡在不同电压下的功率不同，求功率的平均值无意义；小明在实验中进行了多次测量，其测量目的是找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系。 故选B。 11．小明在实验室做“探究电流与电压、电阻的关系”实验，器材有：滑动变阻器、开关、电源(电压恒定)、电流表、电压表各一个，四个定值电阻(5Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω) ，导线若干。 (1)正准备闭合开关时，同组的成员小兰拦住他，说导线接错了。请你检查一下电路，把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上； （______） (2)连好电路后，闭合开关，发现电流表的示数为零，电压表有示数，则故障可能为 _____________； (3)排除故障后，闭合开关，将滑片从一端移到另一端的过程中，小明记录的实验数据如下表 电阻R/Ω10 电压U/V23456 电流I/A0.20.30.40.50.6 ①分析表中数据可得结论：___________________； ②分析可知，小明使用的电源电压为______________V，滑动变阻器的最大阻值为 ________Ω； (4)美美利用其中一个定值电阻R，设计了如图乙的电路，测量出额定电流为I额的小灯泡的额定功率。请帮她补全她的实验内容： ①闭合S和S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为_____________； ②闭合S和S2，断开S1，滑片位置不动，读出电压表的示数U1； ③小灯泡额定功率的表达式P额=____________。(以上两空用已知物理量和测得的物理量表示) 【答案】定值电阻断路或电 流表短路电阻一定时，通过电阻的电流与其两端电压成正比 6 20 I额R (U1-I额R) I额【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]由图可知，电流表与电阻并联接入电路，电压表串联接入电路，故接入到电流表中的一根导线应接到电压表上，调整后的接线如图所示： 。