第十四章 欧姆定律单元测试卷(解析版)

第十四章欧姆定律单元测试卷（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．有一只阻值未知的定值电阻R x。图甲是用伏安法测R x阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω：

U/V I/A R/Ω

10.80.2

2 1.60.4

3 2.00.5

(1)甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）；

（_____________）

(2)改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是______（填字母）；

A．滑动变阻器断路 B．R x断路 C．R x短路

(3)故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻R x=____________Ω；

(4)实验小组测了三组数据（如上表），进行多次实验的目的是____________；分析表中数据可知，不可能通过以上实验获得的数据是____________（填序号）。原因是

________________；

[拓展]小明认为，实际中电流表和电压表都有内阻，若考虑电表的内阻，利用甲图改正后的电路测量电阻时，如果电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为R v 和R A，则R x更准确的表达式为__________。

【答案】 A 4 取平均值减小误差

1 电压表示数为0.8V 时，滑动变阻器连入的电阻大于滑动变阻器的最大阻值 V V -UR IR U

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]用伏安法测R x 阻值的大小，需要知道R x 两端的电压大小，流过R x 的电流大小；从图甲可以看到，可以把电阻R x 左端与电流表的接线改成电阻R x 左端与开关S 右端相连，这时电流从电源正极流出，流过电流表、滑动变阻器、电阻R x ，再流过开关S ，最后回负极，电压表并联在电阻R x 的两端；根据上述修改实物图，如下图所示。

(2)[2]A ．假设滑动变阻器断路，那么整个电路都没有电流，电流表没有示数，电压表也没有示数，这与题中的条件相符合，所以可能是滑动变阻器断路，选项A 符合题意； B ．假设R x 断路，那么电路中没有电流，电流表没有示数，电压表测的是电源电压，有示数，这与题中的条件不符合，所以不可能是R x 断路，B 项不合题意；

C ．假设R x 短路，那么电路中有电流流过，电流表会有示数，电压表没有示数，这与题中的条件不符合，所以不可能是R x 短路，C 项不合题意。

故选A 。

(3)[3]从图乙可以看到，电流表的量程是0~0.6A ，分度值是0.02A ，它的读数是0.3A ，根据U R I

可知，待测电阻R x 的大小是

x x

x 1.2V

4Ω0.3A

U

R

I

===

待测电阻R x的大小是4Ω。

(4)[4]因为实验过程中会存在误差，进行多次实验的目的是取平均值减小误差。

[5][6]不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1；因为当电压表的示数是0.8V时，这时变阻器两端的电压是

3V-0.8V 2.2V

U==

变

流过变阻器的电流大小是0.2A

I=

变

，这时变阻器的电阻大小是

2.2V

11Ω

0.2A

U

R

I

===

变

变

变

而变阻器的最大阻值是10Ω，R变与实际不符合，所以电压表的示数不可能是0.8V，不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1。

[7]根据欧姆定律可知，流过电压表的电流是V

V

U

I

R

=，根据并联电路的电流规律可知，流过R x的电流大小是

x V

V

--

U

I I I I

R

==

根据

U

R

I

=可知，R x的阻值是

V

x

x V

-

UR

U

R

I IR U

==

R x的阻值是V

V

-

UR

IR U。

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“50Ω1A”，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。

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：_____。

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U0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

=10Ω

R，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 max1

I=1A10Ω=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

15V50Ω

=

40Ω

U

U

-

解得控制的最小电压min=6.67V

U；

所以U0的取值范围应满足6.67V~10V。

4．某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻及导线若干，图甲是他们连接的实验电路。

（1）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到B端这样操作的目的是为了_____

（2）闭合开关后，他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为0.7V，电流表示数如图乙所示，接着继续探究，把所测数据填在了下表中

实验次数12345

电压U/V0.71 1.1 1.5 1.7

电流I/A0.180.200.260.30

①图乙中电流的示数为_____A。

②图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I﹣U图象，并标标记为a。

（________）

（3）图丙中b、c、d三条I﹣U图象，是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，按图甲电路测量数据所画。

①单独分析图丙中每条I﹣U图象，可以得到的结论是_____。

②该小组同学发现，分析图丙中的I﹣U图象，还能得到：“当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。请写出分析方法：_____。

③验证②中的规律，该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，准备分别接入图甲电路，测量电流进行探究，有同学提议：既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路，闭合开关后，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，0.13A，发现无法验证②中的规律。于是他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U．为确保完成验证，则这个电压值U的范围为_____。

A．1.5V＜U≤3V B．1.3V＜U＜2.1V C．1.3V＜U≤2.6V D．2.1V＜U＜2.6V

【答案】保护电路；0.12电阻一定时，电流与电压

成正比见解析B

【解析】

【详解】

(1)[1]为保护电路，闭合开关前，滑片必须处于最大阻值处，即应将滑动变阻器的滑片P移到B端；

(2)①[2]图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.12A；

②[3]图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I?U图象，并标记为a，如下所示：

(3)①[4]单独分析图丙中每条I?U图象，因为过原点的直线，故可以得到的结论是电阻一定时，电流与电压成正比；

②[5]由上图知，当电压为0.8V时，对应的电流大小约为0.032A、0.066A、0.13A，结合电阻大小分别为20Ω、10Ω、5Ω，考虑到误差因素，电流与对应的电阻之积为一定值，故还能得到：当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律；分析方法采用了控制变量法；

③[6]根据欧姆定律I=U

R

有U=IR，3次实验中电阻的电压分别为2.1V、2.4V、2.6V，都小

于电源电压3V，是因为电源有内阻的原因；设电源本身的电压为E，对外（R与R'串联）提供的电压为U，根据电阻的串联和欧姆定律可得，电路中的电流：

I=

E

R R r +'+

，

由欧姆定律，R与R'获得的电压为：

U=I(R+R′)=

E

R R r

+'+

×(R+R′)，

故有:

1 U =()

R R r

E R R

+'

+

?+'=()

R R

E R R

+

?+

'

'+()

r

E R R

?+'=

1

E

+

r

E

×

1

R R

+'

，

由数学知识得，对外提供的电压U的倒数与串联电阻（电源内阻r之外的电阻）的倒数为一次函数的关系，即为：

1 U =k

1

R R

+'

+b，

根据该小组的同学选择了5Ω、10Ω的定值电阻，电源内阻r之外的电阻获得的电压分别为2.1V、2.4V，将已知量代入上式：

1 2.1V =k×

1

5Ω

+b，

1 2.4V =k×

1

10Ω

+b，

解方程组得：k=

10Ω

2.47V

?

，b=

12

2.1V 2.47V

-

?

，故这个一次函数关系式为：

1 U =

10Ω

2.47V

?

×

1

R R

+'

+

12

2.1V 2.47V

-

?

，

他们计划仍按图甲进行探究，因要控制当电阻的电压值U为一定值，根据串联电路电压的规律，变阻器分的电压也为一定值，由分压原理，定值电阻和变阻器分得的电压之比为一定值，故当电阻为20Ω时，变阻器连入电路中的电阻最大为20Ω，此时的总电阻为40Ω，代入这个关系式：

1 U =

10Ω

2.47V

?

×

1

40Ω

+

12

2.1V 2.47V

-

?

，

解得：U=2.6V。变阻器与电阻的电阻相等，根据分压原理，故电压表示数为1.3V；

当电阻最小为5Ω时，电路中的电流最大，变阻器连入电路中的电阻最小，此时电压表有最大值，当变阻器电阻连入电路中的电阻为0时，将5Ω代入这个关系式：

1 U =

10Ω

2.47V

?

×

1

5Ω

+

12

2.1V 2.47V

-

?

，

故：U=2.1V。

综上，他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U，为确保完成验证，则这个电压值U的范围为：

1.3V

2.1V．

故选B。

5．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 。

6．如图甲所示是一种常见的发光二极管，其电路符号如图乙所示.

二极管的导电能性很特殊，它只允许电流从它的正极流向负极，不允许从负极流向正极，这很像自行车气流从打气筒流向车胎.小丽和小明认真查阅资料后，决定一起验证二极管的这一特殊导电性.

（1）闭合开关前，滑片应位于________（选填“a ” 或“b ”）端。

①当电源反接时（如图丙），无论怎么移动滑片，电流表都________（选填有或无）示数 ②当电源正接时（如图丁），闭合开关，观察发现电流表无示数，二极管也不发光，于是他们找来一电压表，接在c 、d 两端，发现电压表有示数，为1.4 V ，电路无断路情况，移动滑片，发现电压表示数变大，电流表也有示数，对此，他们猜想当电源正接时二极管导电性能与它两端的电压大小有关．他们认真完成实验，并将记录的部分数据填入下表中。

电压/V 1.4 1.5 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

电流/mA00 2.0 4.012.022.032.042.052.060.0

（2）分析以上实验可知发光二极管具有________（选填“单”或“双”）向导电的特性。（3）根据表中实验数据用描点法在所给的坐标纸上作出这个二极管的U－I图像

________。

（4）当二极管两端的正向电压达到1.9 V后，二极管正常工作，从表格中收集到的数据以及U－I图像可以看出该二极管正常工作前后的导电情况的区别是_____________。

（5）若电源电压为5 V，当电流表示数为12.0 mA时，滑动变阻器接入电路的阻值为

________Ω。

（6）使用发出两种色光的二极管，分别指示电动机正反两个转动方向，可以帮助操作人员及时发现电动机转动方向是否符合需要．为此小丽和小明设计了符合需要的模拟电路。

实验步骤：

①接通开关，二极管a导通，发红光，电动机正转。

②调换电池组正、负极，接通开关，二极管b导通，发绿光，电动机反转。

请你根据小丽和小明的设计思路，在图己虚线框内画出二极管a的连接方式________。【答案】b无单正常工作前电阻大，正常工作后电阻小250

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]滑动变阻器在电路中起保护电路的作用，所以在实验开始之前滑片要处于阻值最大处，故实验开始前，滑片要位于b端。

[2]电源反接时，电流从正极出发，经过滑动变阻器，再经过二极管负极，因为二极管不允

许从负极流向正极，故此时电路处于短路状态，故无论怎么移动滑片，电流表都无示数。

(2)[3]二极管接正向电流时，电路通路，而接反向电流时，电路短路，故二极管具有单向导电的特性。

(3)[4]将表格中数据所对应的坐标描在坐标系中，再用线将点连起来如图所示：

(4)[5]由图可知，正常工作后，二极管的电阻减小，即正常工作后导电性良好，正常工作前导电性能差，故正常工作前电阻大，正常工作后电阻小。

(5)[6]当电流表的示数为12.0mA 时，由表格可知：发光二极管两端电压为2V

故滑动变阻器两端电压 =5V 2V 3V U -=滑

故滑动变阻器接入电路的阻值

3V =2500.012A

U R I ==Ω滑滑 (6)[7]当a 二极管导通时，b 二极管应该是断开的连接电路如图所示：

7．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

-

=

8．某班进行“探究电流与电压的关系”的电学实验。

(1)小洁所在的小组，先设计出如图甲的电路，经过讨论又设计出乙和丙电路。请分析由甲电路改进为乙电路的好处是______。由乙电路改进为丙电路的目的是______；

(2)图丁中实物电路没有连接完整。请用笔代替导线帮助小洁连接；______

(3)在继续用图丁的实物电路探究“电流与电阻的关系”时，小洁选取四个定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器“20Ω 2A ”。先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1V ，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；

(4)若电源电压恒为3V ，要用上述四个定值电阻进行实验，必须控制定值电阻两端电压不能超过______V ；

(5)小洁和同组同学完成上述实验后，想测一只标有“2.5V ”字样小灯泡的额定功率，却发现电压表损坏不能用了，本组同学为了完成测量，利用一个5Ω的电阻，设计了如图戊所示的电路。操作步骤如下：

①断开开关S 2，闭合开关S 、S 1，调节滑动变阻器，使小灯泡恰好正常发光，此时电流表的示数为______A ；

②断开开关S 1，闭合开关S 、S 2，保持滑动变阻器滑片的位置不变，读出电流表示数为I ； ③小灯泡的额定功率的表达式P l 额______。（用已知量和直接测出量表示）

【答案】R 的阻值不随温度的变化而变化 可多次测量得出普遍性的结论

B 1.5 2.5 0.5 ()2.5V 0.5A I ?-

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]灯的电阻随温度的变化而变化，研究探究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，由甲电路改进为乙电路的好处是R 的阻值不随温度的变化而变化。

[2]研究探究电流与电压的关系时，为得出普遍性的结论要多次测量，故由乙电路改进为丙电路的目的是可多次测量得出普遍性的结论。

(2)[3]电压表与灯并联，如下所示

(3)[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω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，即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，所以滑片应向B 端移动，使电压表的示数不变。

(4)[5]由题意知，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻的最大电阻为20Ω；根据串联电路电压规律和分压原理

U R U R =滑滑

方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小，即

20Ω3V 30Ω

U = 解得

1.5V U =

即电压表控制不变的最小电压为1.5V ，因滑动变阻器R 标有“20Ω 0.5A ”字样，即电路中的最大电流为0.5A ，故电路中的最小电阻

3V 6Ω0.5A

U R I ===最小大 此时对应的阻值为5Ω，变阻器连入电路中的电阻为1Ω，根据分压原理，电压表控制不变的电大电压

5Ω3V 2.5V 1Ω5Ω

U =?=+大 两端的电压只能在1.5V 到2.5V 之间；故若电源电压恒为3V ，为了使所给的4个定值电阻都进行实验，定值电阻两端的电压应控制在1.5V 和2.5V 之间。

(5)①[6]断开开关2S ，闭合开关S 、1S ，调节滑动变阻器，使小灯泡恰好正常发光，此时

电流表的示数为0.5A 。

③[7]在②中，电流表测灯与R 并联的总电流，因电路的连接关系没有改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，根据并联电路电流的规律，灯的额定电流

L 0.5A I I =-

小灯泡的额定功率的表达式

()L 1L 2.5V 0.5A P U I I =?=?-额额

9．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______。