北京爱迪(国际)学校物理欧姆定律单元达标训练题(Word版 含答案)

北京爱迪(国际)学校物理欧姆定律单元达标训练题（Word版含答案）

一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）

1．欣欣利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为 4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、

15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”），导线若干。

(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接；

（_____________）

(2)实验中欣欣发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是_______；

(3)排除故障后，多次改变 R的阻值，根据实验数据画出如图丙所示的I-R图像，得到的结论是_______ ；

(4)在上述实验中，欣欣用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑动变阻器的滑片向 ______ 端移动（选填“A”或“B”），使电压表示数为______________V；(5)当欣欣改用15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值，则欣欣选用的滑动变阻器的规格是______（选填“甲”或“乙”），如果串一个定值电阻就能完成实验，那么这个定值电阻的范围是________；(6)除了更换滑动变阻器的方案以外，欣欣想到原有器材不变，调整定值电阻两端的电压也可以完成实验，他应控制定值电阻两端的电压范围是________。

【答案】定值电阻断路在电压不变

时，通过导体的电流与电阻成反比A 2.5 甲2~12Ω 2.7V～3V

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]将电压表并联在定值电阻的两端，如图所示；

(2)[2]乙图中，左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示为0，说明电路断路或总电阻很大，由此可知，与电压表并联的定值电阻断路了。

(3)[3]由图丙所示图象可知：通过电阻的电流与电阻值的乘积为2.5保持不变，是一个定值，这说明：在电压不变时，电流与电阻成反比。

(4)[4][5]根据图丙所示的I?R 图象知，电阻两端的电压

U =IR=5V ×0.5A=2.5V

闭合开关发现电压表的示数变大，为保持电阻的电压不变，应增加变阻器分得的电压，根据分压原理可知，应增大变阻器连入电路中的电阻，他应该将滑动变阻器的滑片向A 端移动，使电压表示数为2.5V 。

(5)[6]当用15Ω的电阻继续实验时，即使将“10Ω2A ”的变阻器变阻器的全部电阻10Ω连入电路，由欧姆定律，此时电路中的电流

I ='U R R +滑= 4.5V 15Ω10Ω+ =0.18A 电压表的最小示数

U 小=IR =0.18A ×15Ω=2.7V>2.5V

所以，他发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值，则小明选用的滑动变阻器的规格是甲“10Ω2A ”。

[7]如果串一个定值电阻就能完成实验，则滑动变阻器取最大值10Ω时，R 串最小，即满足

U R =

U R R R ++滑最大串最小 ?R =2.5V

即 4.5V 15Ω10ΩR ++串最小

?15Ω=2.5V 解得R 串最小=2Ω；

滑动变阻器取最小值0时，R 串最大，即满足

U R =U R R +串最大

?R =2.5V

4.5V 15ΩR +串最大

?15Ω=2.5V 解得R 串最大=12Ω，故这个定值电阻的范围是2~12Ω。

(6)[8]由(5)知，使用“10Ω2A ”的滑动变阻器时，电压表能达到的最小示数为2.7V ；电压表量程为0～3V ，当电压表示数U 大=3V 时， 滑动变阻器分得的电压

U 滑2=4.5V?3V=1.5V

当定值电阻为15Ω时，根据分压原理有

2U U 滑大=15Ω

R 滑 则

R 滑=2U U 滑大×15Ω=1.5V 3V

×15Ω=7.5Ω 该滑动变阻器能满足要求，所以，电压表的最大示数可以为3V ；

综上，除了更换滑动变阻器的方案以外，小明想到原有器材不变，调整定值电阻两端的电压也可以完成实验，他应控制定值电阻两端的电压范围是2.7V ～3V 。

2．小燕同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，电源电压保持不变，实验器材齐全且完好。她按图（a ）所示电路连接器材，实验步骤正确，闭合开关后，观察到电压表恰好满刻度。经过思考后，她断开开关，决定不更换电表量程，仅适当调整电路来完成实验。将滑片移至某一端后闭合开关，此时电流表示数为0.46A ；移动滑片至某位置时，观察到电压表、电流表示数如图（b ）、（c ）所示；将滑片移至另一端时，电压表、电流表示数与图（b ）、（c ）相比均偏转了2小格。

（1）实验中的电源电压为_____伏，滑动变阻器的最大电阻值为_______欧。

（2）请将下表填写完整（计算电阻时，精确到0.1欧）。 物理量

序号

电压U X （伏） 电流I X （安） 电阻R X (欧) 电阻R X 平均值(欧) 1

________ ______

2

________ _______ 3 ________ 0.46 _________

【答案】4.5 5 3.0 0.3 3.2 0.34 4.5 9.8

【解析】

【详解】

(1)[1]由题意可知，实验步骤正确，即滑动变阻器在闭合开关前就位于最右端，闭合开关后，电压表恰好满刻度，那么由题意可知，电压表此时的量程应该是0到3V ，电压表的示数是3V ，即R X 两端的电压是3V ；移动滑片至某位置时，观察到电压表、电流表示数如图(b)、(c)所示，这两个读数分别是1.3V 、0.34A ；将滑片移至另一端时，电压表、电流表示数与图(b)、(c)相比均偏转了2小格，即读数分别是1.5V 、0.38A ，而这个滑片所在的位置是最右端，不能是最左端，否则电压表的示数是零或者大于3V ，由于滑片在最右端，而电压表的示数不再是3V ，是1.5V ，这说明电压表不再是测量R X 的电压，应该是测量滑动变阻器接入电路电阻的电压，那么可知当滑片在最右端时，R X 两端的电压是3V ，滑动变阻器两端电压是1.5V ，那么电源电压是

3V 1.5V 4.5V U =+=电

[2]将滑片移至某一端后闭合开关，此时电流表示数为0.46A ，可知R X 的大小是

x 4.5V 9.8Ω0.46A

R =≈ 那么当滑片在最右端时，电路中的电流大小是 3V 0.3A 9.8ΩI =

≈ 滑动变阻器的最大电阻值是

1.5V 5Ω0.3A

R ==滑 (2)[3][4]当R X 两端的电压是3V 时，电流I X 是

x 3V 0.3A 9.8Ω

I =≈ [5][6]当滑动变阻器的电压是1.3V 时，R X 两端的电压是

x 4.5V -1.3V 3.2V U ==

流过R X 的电流是0.34A ；

[7][8]从表中可以看到，当电流是0.46A 时，滑片在最左端，R X 两端的电压等于电源电压的大小，即x 4.5V U =，此时R X 的电阻大小是

x 4.5V 9.8Ω0.46A

R =≈

3．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15V 保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”，满足测量需求的电流表、电压表各一个，阻值为10Ω、20Ω 、30Ω 、40Ω 的定值电阻各1个。

(1)连接电路时开关应处于_____（填“断开”或“闭合”）状态。

(2)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向左移动时电流表示数变大。

（________）

(3)小明先探究“电阻R一定时，电流与电压的关系”，他将阻值为10Ω的定值电阻作为R接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端电压及对应电流，记录0

在下表中。

实验次序1234

U 3.0 4.0 5.0 6.0

V

I0.300.410.59

A

①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。

②分析数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成

_____。

(4)小明再探究“电压U0一定，电流与电阻的关系”。

①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下表中。

②断开开关S，小明用20Ω的电阻代替10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接人电路的阻值_____（填“增大”或“减小”），他这样做的目的是：_____。

实验次序1234

R/Ω10203040

I/A0.600.300.200.15

③老师指出上表的数据中有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序_____的数据。 ④若不更换实验器材和电路，在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I 、R 数据、完成实验，所保持不变的电压U 0的取值范围应满足_____。

【答案】断开； ； 0.5； 正比； 增大； 控制定值电阻两端的电压一定； 4； 6.67V~10V ；

【解析】

【详解】

(1)[1]连接电路时开关应处于断开状态；

(2)[2]滑片P 向左移动时电流表示数变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，由表中数据，电压表示数为：

=0.60A 10Ω=6V U IR =?，

故电压表选用大量程与电阻并联，连接如图所示：

(3)[3]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 ；

[4]分析数据，考虑到误差因素，电压与电流之比：

3.0V ==10Ω0.30A

U R I =， 故可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；

(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，电阻变大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压

的规律，移动滑片使滑动变阻器接入电路阻值变大，所以他这样操作的目的是控制定值电阻两端的电压一定； [7]因电源电压15V

保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”，即变阻器的最大电阻为50Ω，在第4次实验中，根据电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为： 15V =0.167A 40Ω+50Ω

U I R R =≈+最小滑定大， 大于0.15A 故实验次序4的数据不符合实际；

[8]滑动变阻器的规格是“50Ω 1A ”，表示变阻器允许的最大电流为1A ，因电流表选用大量程0?3A ，根据串联电路电流的规律，电路中允许通过的最大电流为1A ，由欧姆定律的变形公式U R I

=，此时电路中的总电阻最小，所对应的定值电阻为最小电阻：1=10ΩR ，此时变阻器连入电路中电阻最小，分得的电压最小，故电压表的最大示数为：

max max 1I =1A 10Ω=10V U R =?； 当变阻器的最大电阻连入电路中时,变阻器分得的电压最大,根据串联电路电压的规律,电压表示数最小为min U ，根据串联电路电压的规律和分压原理：

min min R U U U R -=滑定

当变阻器的最大电阻为50Ω接入电路中时，对应的定值电阻最大为40Ω 即

min min 15V 50Ω=40Ω

U U - 解得控制的最小电压min =6.67V U ；

所以U 0的取值范围应满足6.67V ~10V 。

4．在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为6V ），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻

（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”） ，导线若干．

（1）请根据如图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整（要求滑动变阻器向右移动时，电路中的电流变小）_______．导线不能交叉

（2）连线时，开关必须____，滑动变阻器必须移到最____端．（此空选填：“左或者

右”）．

（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是_________________填字母．

A.电阻断路电流表坏了滑动变阻器短路电阻短路

（4）排除电路故障后进行实验．实验中，当把的电阻换成的电阻后，应把变阻器滑片向___填“左”或“右”滑动，同时眼睛盯住_______．这样做的的目的是：

________ ．

（5）为完成了五个定值电阻进行实验，并根据实验数据如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．他应选择的滑动变阻器规格是_______由此得到的结论__________

【答案】断开右A右伏特表保证电压表的

示数不变“50Ω 1A”电压一定时，电流跟电阻成反比

【解析】

【详解】

(1)因为当5Ω的电阻接入电路时，电压表的量程是0-3V，所以电路电流最大为

U

=0.6A，故电流表量程选0.6A,则根据电路图,连接实物电路,如图所示:

I

R

(2)连线时，开关必须断开，滑动变阻器必须移到最右端，以保护电路；

（3））连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，说明电路中没有电流，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．说明电路中有断路现象，造成这一现象的原因可能是电阻断路了；

（4）除电路故障后进行实验．实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，接入电路的电阻变大，电流变小，滑动变阻器两端的电压变小，固定电阻两端电压变大，为了保持固定电阻两端的电压不变，应把变阻器滑片向右滑动，增大滑动变阻器两端电压，同时眼睛盯住电压表，以保持电压表示数不变；

（5）应选择的滑动变阻器规格是“50Ω 1A”，电压一定时，电流跟电阻成反比．

【点睛】

(1)根据电路图连接实物，注意导线不要交叉和电表量程选择适当；

(2)电路连接时都要断开开关；

(3)连好电路闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数则故障可能是电阻发生断路；

(4)根据串分压的知识，先判断出改接后电压表的示数变化，然后判断滑片的移动方向；5．在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路如图甲所示．

（1）连接电路前，开关必须______．

（2）请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路__（导线不允许交叉）．

（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是______

A．电流表坏了 B．滑动变阻器短路 C．电阻处接触不良 D．电阻短路

（4）排除故障进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压示数保持不变，实验数据记录如下表．其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为______A．

（5）实验结果是：______．

【答案】断开 C 0.12 电压不变，导体中的电流与导

体的电阻成反比

【解析】

(1)连接电路前，为保护电路，开关必须断开；(2)电压表与电阻并联接入电路，滑动变阻器与电阻串联，采取“一上一下”的连接方式，如下图所示；

(3)图丙中电流表用的是0.6A量程，分度值为0.02A，故其示数为0.12A；(4)分析表格数据可知，电压一定时，通过电阻电流的变化倍数和电阻阻值变化倍数的倒数相等，故可得结论：电压不变，导体中的电流与其电阻成反比．

点睛：根据电流表选用的量程和其分度值，读出电流表示数；分析表中电流的变化倍数和电阻的变化倍数之间的关系，利用控制变量法得出结论．

6．小明探究铅笔芯的电阻大小与长度的关系时，找来一支铅笔芯，测量其长度并用两枚金属回形针夹住其两端进行实验。

(1)图甲是测铅笔芯电阻的电路，请用笔画线代替导线将其连接完整。_____

①闭合开关，发现两电表均无示数，为排查故障他将电压表改接在变阻器两端，发现电压表有示数，则电路故障可能是____?

②排除故障，移动滑片P，电流表示数为0.14A时，电压表示数如图乙，为____V，测出的电阻为____Ω?

(2)移动回形针，改变并测量铅笔芯接入电路的长度，实验时发现电流表损坏，他又设计了图丙电路测量电阻。

①正确连好电路，闭合开关S，将开关S1先拨至b，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为U。

②再将S1拨至a，调节电阻箱旋钮至图丁位置，观察到电压表示数略大于U，他把“×1”挡的旋钮又旋了一格，发现电压表示数略小于U，此时他_____（选填“应”或“不应”）再调节滑动变阻器，以使电压表的示数恰好为U。

③推断铅笔芯接入电路的阻值_____（填写范围）。

(3)小明由上述两次实验，得出铅笔芯电阻与长度的关系，请评价他在探究过程中的不足之处∶______?

【答案】 滑动变阻器断路 2.8V 20 不应 14Ω~15Ω 见解析

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]电源为2节干电池，电压小于3V ，所以电压表量程应选0~3V 的量程，电压表与铅笔芯并联，铅笔芯串联接入电路。连接电路如图所示：

①[2]闭合开关，电流表无示数说明电路断路，电压表接在铅笔芯两端无示数，而接在滑动变阻器两端有示数，说明滑动变阻器断路。

②[3]电压表的量程为0~3V ，分度值为0.1V ，所以图乙中电压表的示数为2.8V 。 [4]由欧姆定律可知电阻为

2.8V ==20Ω0.14A

U R I (2) ②[5]应用等效法测电阻时，滑动变阻器的电阻应该保持不变，使S 1接b 时铅笔芯两端电压与S 1接a 时电阻箱两端电压相等，即分压效果相等，电阻箱的电阻等于铅笔芯电阻。所以实验时不应该移动滑动变阻器。

[6]图丙中电阻箱的阻值为15Ω，观察到电压表示数略大于U ，他把“×1”挡的旋钮又旋了一格，发现电压表示数略小于U ，则由串联分压规律可知此时电阻箱阻值变小，即电阻箱的阻值调为14Ω，所以铅笔芯接入电路的阻值为14Ω~15Ω。

(3)[7]实验次数太少，具有偶然性。

7．我们已经学习了串联电路电压的规律，那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢？小明利用以下实验器材进行实验：阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V 的电源、开关及导线。请回答下列问题：

实验次数

AB 间电阻/Ω CD 间电阻/Ω 1

10 5 2

20 10 3 30 15

（1）连接电路时，应将开关处于______状态（选填：“断开”或“闭合”）；

（2）如图甲所示，小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB 和CD 两位置，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，则AB 间电压为______V 。比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论：串联电路中，电阻值越大，其所分电压______；

（3）为了进一步探究电压的分配规律，小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验，观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB 间和CD 间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等，于是得出：“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信？______（选填：“可信”或“不可信”），你的理由是：______。

【答案】断开 2 越大 不可信 要得到普遍性规律，实验中每次实验的电阻比值应不同

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]连接电路时，开关处于断开状态。

(2)[2]电压表使用0~3V 量程，每一个大格代表1V ，每一个小格代表0.1V ，10Ω两端的电压是2V 。

[3] 通过阻值为10Ω电阻的电流为

I =11U R =2V 10

=0.2A 串联电路中电流处处相等，所以5Ω电阻两端的电压为

U 2=IR 2=0.2A×5Ω=1V

所以串联电路中，电阻值越大，其所分电压越大。

(3)[4][5]实验过程中，三次实验的电阻比都是2:1，具有偶然性，实验中每次实验的电阻比值不同，才能得到普遍性结论，所以这一实验过程得到的结论不可信。

8．小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻．

（1）小明连接了下面的电路，其中有一条导线连接有误，请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线．

（___）

（2）排除故障后，小明将5Ω定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到_____（选填a”或“b”）端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为_____A．

（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，控制_____（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中：

实验次数123

电阻R/Ω51020

电流I/A0.20.1

（4）由数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____．（5）小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻R x的阻值，于是他和同组同学设

计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：

①闭合S、S1，此时电流表的示数为I；

②闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I1；

③求未知电阻R x的表达式为：R x＝_____．（用R0、I、I1表示）

【答案】（1）（2）b；0.4；（3）电压表；

（

4）反比； （5）③

()111I I R I -

【解析】

【分析】 （1）电压表与定值电阻并联且正进负出；

（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大；根据电流表小量程计读数；

（3）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，求出电压表示数；

连接电路过程中，应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大；

（4）由表中数据得出结论；

（5）在没有电压表时，使定值电阻与待测电阻并联，根据电流表和定值电阻的示数计算出电压，然后根据公式U R I

=

计算出其电阻． 【详解】

(1)如图的电路中，电压表与滑动变阻器并联了，是错误的， 将电压表与定值电阻并联，即电压表的中间接线柱应连接到定值电阻的左端，如图：

(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,根据保户电路的原则，应将滑动变阻器的滑片移动到b 端，即阻值最大端,再闭合开关；

调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙，由电路图知电流表使用小量程，分度值为0.02A,指针在第二大格处，所以示数为0.4A ．

(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关； 因为研究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，所以调节滑动变阻器,控制电压表的示数不变．

(4)由数据可知，每一次的电流与电阻的乘积都相等，即

0.4A 5Ω0.2A 10Ω0.1A 20Ω?=?=?；

所以可得结论：当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比．

(5)①闭合S 、S 1，此时电流表的示数为I ，由图知，此电流为干路电流，即干路电流为I ； ②闭合S 、断开S 1,此时电流表的示数为I 1，即未知电阻的电流为I 1；

根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和知，R 0的电流为：1I I -；

则电源电压为：()0010U I R I I R ==-；

③根据U R I

=得未知电阻的表达式为：

(

)101

X X I I R U R I I -== 【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；在没有电压表测量未知电阻时，关键得出未知电阻两端的电压，所以要根据并联电路电压相等的特点设计并联电路．

9．温州地区常受台风侵袭，为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲所示．装有挡风板和滑片P 的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN 上，弹簧左端固定，右端与滑块相连．挡风板的挡风面积为0.2m 2，均匀电阻丝AB 长为20cm ，阻值为10Ω，电源电压U 0恒为6V ，保护电阻R 0为14Ω，电压表量程0～3V ．弹簧弹力F 与弹簧长度改变量x 的关系如图乙所示．无风时，滑片P 在A 处，有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级．

风级

一级 二级 三级 四级 五级 六级 风速v

（m /s ）

0.3～1.5 1.6～3.3 3.4～5.4 5.5～7.9 8.0～10.7 10.8～13.8 风压p

（pa ） 0.055～1.4 1.6～6.8 7.2～18 18.9～39 40～72

72.9～119

表中风压p 是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力（即单位面积受到的风力）．测量时保证风垂直吹在挡风板上，不计一切摩擦阻力．

（1）在滑片P 左移的过程中，电路的总电阻______．（选填“变大”、“不变”或“变小”） （2）当电压表示数U 为2V 时，风速仪所测的风为几级______？（写出计算过程）

（3）小明想在风速仪的电压表上直接标出风速，查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比．经计算，他画出了风速v 与电压表示数U 的关系曲线，如图丙所示．后因保护电阻R 0损坏，他将其换成了阻值为5Ω的电阻，请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v 与电压表示数U 的关系曲线，并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q ．

（___________）

【答案】不变 五级

【解析】

【分析】

【详解】

（1）因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路，所以，电流要流经全部电阻丝，在滑片P 左移的过程中，始终是全部电阻丝与电阻R 0串联，所以电路的总电阻不变； （2）由图知，电压表测滑片以右电阻丝的电压，

根据串联电阻的规律和欧姆定律可得，电路中的电流为：

006V =0.25A 10Ω+14Ω

U I R R ==+ 当电压表示数U 为2V 时，由欧姆定律可得，AP 段电阻丝的阻值： 2V =8Ω0.25A

AP U R I == 因均匀电阻丝AB 长为20cm ，阻值为10Ω， 故AP 段电阻丝的长度：8Ω20cm=16cm 10ΩAP L =?， 由图乙知，此时弹簧的弹力F =14N ，

此时风对挡风板的压强（风压）为：214N =70Pa 0.2m F p S =

=； 由表知，此时风力为五级； （3）由图丙可知，风速最大时，原来电压表最大示数为2.5V ，

由欧姆定律可得，AP 段电阻丝的最大电阻为：

2.5V =10Ω0.25A

AP U R P I ''==， 因均匀电阻丝AB 长为20cm ，阻值为10Ω，故弹簧的压缩长度为20cm ， 由图乙知，此时弹力7N 14N+=17.5N 2

F '=； 若换成了阻值为5Ω的电阻，电路中的电流：

0 0

6V

=0.4A 5Ω

+10Ω

U

I

R R

'

'

==

+

因电压表量程为

0-3V，故电压表最大示数为3V，由欧姆定律可得，AP的最大电阻为：

3V

=7.5Ω

0.4A

V

AP

U

R

I

''

'

==

此时AP段电阻丝的长度：

7.5Ω

20cm=15cm

10Ω

AP

L'=?，

弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系为过原点的直线，由图乙可知F与x的关系为

7

N/cm

8

F x

=?，

则当L′AP=15cm，弹簧的弹力

7

N/cm15cm=13.12N

8

F'=?；

因该挡风板所受的风力与风速的平方成正比，

故有

2

2

17.5N

13.12N

v

v

=大，

解得此时的最大风速：v=0.86v大，

即：U=3V时，v=0.86v大，可在图象中描出Q点，

此时风速v与电压表示数U的大致关系曲线，如下面过Q点的曲线所示：

10．在测量额定电压为2.5V的某小灯泡电阻的实验中，实验电路图如图a所示．闭合开关，调节滑动变阻器，改变小灯泡两端的电压，相应地读取通过小灯泡灯丝的电流．下表中记录的是每次的测量值．

（1）以电压为横坐标、电流为纵坐标，将测量数据转换为坐标点，标记在坐标系中，如图b所示，请用平滑曲线将这些点连接起来_________

（2）通过计算或根据所画的实验图线都可以发现，小灯泡灯丝的电阻值是_______（选填“变化”或“不变”）的，且随着电压的升高，其阻值_______．（选填“变大”或“变小”）（3）按照电路图a，在图c

中将实物图连接起来_________

【答案】（1）如下图b所示（2）变化变大（3）如下图

c所示

【解析】

试题分析：（1）依据题意“用平滑曲线将这些点连接起来”即可．如下图b所示．（2）由数据记录表可见，当电压为0.5V时，电流为0.17A，此时灯泡电阻为

1 1

10.5

2.9 0.17

U V

R

I A

==≈Ω;当电压为1.5V时，电流为0.39A，此时灯泡电阻为

2 2

21.5

3.8 0.39

U V

R

I A

==≈Ω;当电压为2.5V时，电流为0.49A，此时灯泡电阻为

3 3

32.5

5.1 0.49

U V

R

I A

==≈Ω.可见小灯泡灯丝的电阻值是“变化”的，且随着电压的升高，灯丝温度升高，其阻值变大．（3）依据电路图按以下顺序连接电路：电源正极—开关左接线柱，开关右接线柱—滑动变阻器金属杆一端接线柱，滑动变阻器电阻丝右端接线柱—电流表中间接线柱，电流表“-”接线柱—灯泡右接线柱，灯泡左接线柱—电源负极，电压表中间

接线柱—灯泡右端，电压表“-”接线柱—灯泡左接线柱．如下图C所示．

考点：描绘图像，分析数据或分析图像得出结论，依据电路图连接实物示意图．