天津六力学校物理欧姆定律易错题(Word版 含答案)

天津六力学校物理欧姆定律易错题（Word版含答案）

一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）

1．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压小于24伏且保持不变）、待测电阻R x、电压表、电流表（只有0.6安量程可用）、滑动变阻器（标有“1安”字样）、阻值为10欧的定值电阻R1、阻值为30欧的定值电阻R2、开关及导线若干。实验器材均完好

．．．。

(1)小华经过思考，先进行一次实验测电源电压，实验电路图及闭合开关S后对应的电压表的示数如图所示。小华实验所用电源电压为_________伏；

(2)小华根据第一次实验结果进行思考后开始第二次实验，他正确串联电源、待测电阻、电流表、滑动变阻器和开关，然后把电压表并联接入电路。闭合开关后，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，发现电流表示数由0.20安增大到0.58安，此过程中电压表示数减小了4.0伏。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图（a）、（b）所示，电压表示数为_______V，电流表示数为_________A。

根据图（a）、（b）所示电压表、电流表示数，计算待测电阻R x=__________Ω。

（3）小明分析了小华的实验数据与计算结果，他认为是小华电压表所选量程不对。小明在小华电路基础上，将电压表换为另一量程并联在R x两端。为了使实验过程中电表指针能不低于刻度盘的

1

4

，他应串联电阻___________（选填R1或R2），滑动变阻器阻值接入范围为____________。

【答案】6 4.0 0.2 10 R10~20Ω

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]假设电压表的量程是0~15V，这时电压表的示数是7.5V，从电路图可以看到，这是一个串联电路，电压表并联在电阻R1两端，电路中的电流

1

1

7.5V

0.75A

10Ω

U

I

R

===

电阻R2两端的电压

22=0.75A 30Ω22.5V U IR =?=

电源电压

127.5V 22.5V 30V 24V U U U =+=+=>

这与题意不符合，所以电压表的量程不是0~15V ；那么电压表的量程是0~3V ，它的读数是1.5V ，电路中的电流

11 1.5V 0.15A 10Ω

U I R =

== 电阻R 2两端的电压

22=0.15A 30Ω 4.5V U IR =?=

电源电压

12 1.5V 4.5V 6V 24V U U U =+=+=<

这与题意相符合，所以小华实验所用电源电压为6V 。

(2)[2]由题意可知，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表示数减小了4.0V ，那么电压表的量程不可能是0~3V ，电压表的量程是0~15V ，从图（a ）可以看到，电压表示数是4V 。

[3]电流表的量程只能是0~0.6A ，从图（b ）可以看到，电流表的示数是0.2A 。 [4]由题意可知，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，电流表示数变大，根据U R I

=

可知，电路的总电阻变小，待测电阻R x 阻值不变，那么滑动变阻器接入电路的阻值在变小，待测电阻R x 的电压在变大，变阻器的电压在变小，由于此过程中电压表示数减小了4.0V ，那么电压表是并联在变阻器两端的，电源电压是6V ，那么待测电阻R x 的电压是

x 6V -4V 2V U ==

电路中的电流大小是0.2A ，那么待测电阻R x 的大小

x x x 2V

10Ω0.2A

U R I =

== 待测电阻R x 的大小是10Ω。

(3)[5][6]由题意可知，这时电压表的量程是0~3V ，假设串联电阻R 2，那么电路中的电流大小

6V 6V

0.15A 10Ω30Ω40Ω

I R =

≤=++滑

但是要求实验过程中电表指针能不低于刻度盘的1

4

，电流表的量程是0~0.6A ，指针不能低于0.15A ，所以不能串联电阻R 2；串联电阻R 1，那么电路中的电流大小要求

6V 6V

0.15A 0.3A 10Ω10Ω20Ω

I R ≤=≤=++滑

待测电阻R x 的电压

x x 0.75V 3V U IR ≤=≤

解得

R

≤≤

020Ω

滑

即他应串联电阻R1，滑动变阻器阻值接入范围为0~20Ω。

2．在复习电学知识时，小明在实验室做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。实验中，所用的电源电压为6V，小灯泡点的额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。

（1）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为____W。

（2）移动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的小灯泡的I-U图象。由图象可知：当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻______，如果小灯泡两端的电压为1.9V，则小灯泡的实际功率_______0.38W。

（3）在做“探究电流与电阻的关系”实验时，小明所用的四个定值电阻的阻值行别为

5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验，他把电路中的小灯泡取下，电路的其他元件连接方式不动，把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。如果要保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验，则定值电阻两端的电压应该在_______范围内选择。

【答案】1.52变大大于 2.4V~3V

【解析】

【详解】

(1)[1]当电压为额定电压3.8V时，图乙中电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.4A，灯的额定功率

P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W

(2)[2][3]在图丙中，分别作出图象上a、b两点的电压及对应的电流大小，如下图所示

由图可看出，电压的增加的量U b-U a大于对应的电流增加的值量I b-I a，即电压增加的量比电流增加的要大，根据欧姆定律

a b a b a b

U

U

R R I I =

<= 所以，当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻也变大；因在实际电压1.9V 下的电阻小于灯在额定电压3.8V 下的电阻，R 实

2

22

2()()1 1.52W

0.38W 22444

U U U P U P R R R R =

=>=?===额

额额额实额实实额实

即小灯泡的实际功率大于0.38W 。

(3)[4]探究电流与电阻的关系实验时，应控制不同电阻的电压保持不变，根据把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别接入电路中进行探究，保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验：因电流表的量程为0~0.6A ，所以电路中的最大电流为0.6A ，当接入最小的电阻5Ω时，电压表示数即为允许的最大电压

U 大=R 小I 大=5Ω×0.6A=3V

因变阻器的最大阻值为30Ω，当变阻器电阻全部连入电路中时，若接入最大的电阻R 大=20Ω，此时电路中的最小电流

6V

0.12A 2030U I R R =

==+Ω+Ω

小定大滑大

定值电阻的最小电压

U 小=I 小R 定大=0.12A ×20Ω=2.4V

则定值电阻两端的电压应在2.4V~3V 。

3．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

________

______

【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 =

≈

4．为了节能，正明中学为教室安装了光控照明系统，有效避免了“长明灯”的现象．光控系统用光敏电阻控制，光敏电阻是阻值随着光的照度改变而发生变化的元件（光越强，照度越大，照度的单位为1x）．某光敏电阻R P在不同照度下的阻值如下表：

（1）根据表中数据，请在如图坐标纸中描绘出光敏电阻随照度变化的图线_____．其阻值随照度变化的规律是______；

（2）如图所示，当1、2间电压上升至4V时，控制电路自动启动照明电路．请利用所给器材在如图虚线框内设计一个电路______，给1、2两端提供电压，并要求当天色渐暗照度降至1.0（lx）时，照明电路启动．（控制电路对你所设计电路无影响）

器材：电源（电压为6V），开关S及导线若干，其他器材如下表．

在你所设计的电路中，电阻箱的阻值应调至______kΩ；

（3）某同学在对所设计的电路进行调试时，发现照明电路过早启动．请你提出一个可行的解决办法：______．

【答案】光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小

10 增大电阻箱R的阻值

【解析】(1)根据表格中的数据在图1中先描点，再用平滑的曲线连线，如图1所示：

从图1可知，光敏电阻的阻值随照度变化的规律是：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。

(2)电路如图2所示。

控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至 1.0(1x)时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20kΩ，其两端电压为4V，而电源电压为6V，所以应串联一个电阻分担一部分电压，则电阻箱两端的电压为6V?4V=2V，根据串联分压可

知：

2042

21

U R V

U R R V

====

光光

箱箱箱

，所以电阻箱的阻值为10kΩ。(3)照明电路过早启动，必

须想办法让光敏电阻的阻值降低，则光敏电阻分担的电压减小，而电源电压不变，所以电阻箱分担的电压增大，则电阻箱的阻值应该增大。

点睛：照明电路过早启动，必须想办法让光敏电阻的阻值降低，而电源电压不变，根据串联分压的关系判断出电阻箱阻值的变化即可。

5．小谢同学利用三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）、规格为“10Ω 1A”的滑动变阻器、电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行了“探究电流与电阻关系”的实验。

(1)如图甲是小谢连接的实验电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；

(2)改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，若电路只有一处故障，其故障是_____；

(3)排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，其示数为_____A ；

(4)滑片位置不动，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，应向_____（填“左”或“右”）调节滑片，使电压表的示数保持_____V 不变，读取电流表的示数为0.2A ； (5)使三个电阻单独接入电路都能完成实验，选取电源电压最大值不能超过_____V 。三次实验后，可得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____；

(6)另一小组的小滕同学在只有一只电压表的情况下，连接了如图丙所示的电路，测出了额定电压为U 额的小灯泡正常发光时的电阻。（已知滑动变阻器R 2的最大阻值为R 0，U 额小于电源电压）

①闭合开关S 、S 1，断开S 2，将R 1的滑片滑到最右端，R 2的滑片滑到最_____（填“上”或“下”）端，读出此时电压表的示数U ，即为电源电压；

②闭合开关S 、S 2，断开S 1，将R 1的滑片滑到最右端，调节R 2的滑片，使电压表的示数为_____，此时小灯泡正常发光；

③同时闭合三个开关，保持R 2的滑片不动，然后调节R 1的滑片，使电压表的示数为_____。保持R 1的滑片不动，将R 2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U 1； ④小灯泡正常发光时的电阻R L ＝_____（用字母表示）。

【答案】见解析 定值电阻断路 0.4 左 2 3 反比 上 U ﹣U 额 U ﹣U 额

1

1

U U U R 0 【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]如图甲是小谢连接的实验电路，电流表应与定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压，如图所示：

。

(2)[2]改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，若电路只有一处故障，其故障是定值电阻断路，电压表串联在电路中。

(3)[3]排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，接入小量程，分度值为0.02A ，其示数为0.4A ，则定值电阻两端电压为

00.4A 5Ω2V U IR ==?=

(4)[5]滑片位置不动，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，根据串联分压特点，应向左调节滑片增大接入阻值，使电压表的示数保持2V 不变，读取电流表的示数为0.2A 。 (5)[6]使三个电阻单独接入电路都能完成实验，当电阻最大为20Ω且变阻器接入最大阻值时，电源电压为最大，即

00

max 0

U R U R R =+ 代入数据可得

max 2V 20Ω

10Ω20Ω

U =+ 可解得

max 3V U =

[7]三次实验后，根据U IR =可得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

(6)[8]另一小组的小滕同学在只有一只电压表的情况下，连接了如图丙所示的电路，测出了额定电压为U 额的小灯泡正常发光时的电阻。（已知滑动变阻器R 2的最大阻值为R 0，U 额小于电源电压）

①闭合开关S 、S 1，断开S 2，将R 1的滑片滑到最右端，R 2的滑片滑到最上端，此时只有电阻R 2接入电路，读出此时电压表的示数U ，即为电源电压。

[9]闭合开关S 、S 2，断开S 1，将R 1的滑片滑到最右端，此时灯泡与电阻R 2串联，调节R 2的滑片，电压表测量电阻R 2接入电路的阻值，使电压表的示数为U ﹣U 额，此时小灯泡两端电压为U 额，正常发光。

[10]同时闭合三个开关，保持R 2的滑片不动，然后调节R 1的滑片，R 1与R 2串联，电压表测量电阻R 2接入电路的阻值，使电压表的示数为U ﹣U 额。

[11]保持R 1的滑片不动，将R 2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U 1；根据串联分压可知

01

L 0

R U U R R =+ 则小灯泡正常发光时的电阻为

1

L 01

U U R U R -=

6．在探究“电流与电压、电阻的关系“实验中，实验室老师给小莉和小明同学分别准备了以下器材：电源（电压恒为4.5 V ）、电压表、电流表。滑动变阳器、开关。“5Ω、10Ω、15Ω”的定值电阻各一个，导线若干。

(1)根据如图所示的实物图在虚线框内画出对应的电路图（______）；

(2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，电压表的示数始终为0，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）；

(3)小莉同学在“探究电流与电压的关系”时，记录的电流表与电压表的示数如表一所示，请在坐标中描点画出U- I图像（______），由此得出的实验结论是______；

表一

实验次数电压U/V电流I/A

1 1.00.2

2 1.50.3

3 2.00.4

4 2.50.5

表二

实验次数电阻R/Ω电流I/A

150.6

2100.3

3150.24

(4)小明同学在“探究电流与电阻的关系”时，测得的三组数据如表二所示。由于操作不当，导致表二中第______次实验的数据存在情误，出错的原因是______。小明及时纠正了错误，得出了正确的测量结果和实验结论。接着小明又计算出本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是______。

【答案】 b 电阻一

定时，电流与电压成正比 3 没有保持定值电阻两端电压一定，定值电阻两端电压为

3.6V，大于3V 2.5Ω~7.5Ω

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]根据电流从电源正极出发，经过依次经过各个电学元件后回到电源负极按照实物图连接，如图所示

(2)[2]闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，说明电路通路，电压表的示数始终为0，即电压表没有连接在电路中，则发生断路的导线是b。

(3)[3]根据表一中的数据利用描点法将这些数据在坐标图上描出来，然后用一条光滑的直线将这些点依次连接起来，如图所示

[4]从画出的U- I图像可知随着电阻两端电压增大，通过电阻的电流也在增大，由此得出的实验结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。

(5)[5][6]探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变，由表二数据可知，电阻两端电压

V 0.6A5Ω0.3A10Ω3V0.24A15Ω 3.6V

U IR

==?=?=≠?=

故第3次实验的数据存在错误，产生错误的原因是：定值电阻两端电压为3.6V

，大于3V 。 [7]定值电阻两端电压为3V ，则电阻为15Ω时，第三次实验通过的电流应为

3333V 0.2A 15Ω

U I R =

== 根据串联分压可知滑动变阻器两端电压为

V 4.5V 3V 1.5V U U U =-=-=滑

当电路电流为0.2A 时，滑动变阻器接入的阻值

3 1.5V

7.5Ω0.2A U R I =

==滑滑 当电路电流为0.6A 时，滑动变阻器接入的阻值

1 1.5V 2.5Ω0.6A

U R I '=

==滑滑 所以本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是2.5Ω~7.5Ω。

7．小兵利用图甲电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U 0不变，相关器材规格已在图中标明．

（1）请用笔画线代替导线将电压表接入电路； （________）

（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最______（选填“左”或“右”）端； （3）闭合开关，将电阻箱调至某阻值，调节滑动变阻器时，他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于某处短路而造成的，被短路的是______； （4）小兵调节电阻箱阻值R ，进行多次实验，所绘制的I 与1

R

关系图线如图乙所示，由此可知U 0=_____V ，实验结论是：在电压一定时，_______；

（5）若由于电池电量不足，小兵换用4.5V 电源后继续实验，进行了如下操作： ①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验，实验完成后断开开关； ②再将电阻箱阻值调至15Ω后，闭合开关进行实验； 则由于小兵在上述操作中的一个疏漏，将会导致________；

（6）小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究，在5Ω~25Ω范围内，他将电阻箱阻值R 调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的I 与

1

R

关系图线不可能是图丙中的______（选填“甲”或“乙”），理由是_______． 【答案】 左 电阻箱（或电压表） 2 通过导

体的电流与导体的电阻成反比 电阻箱两端电压超过电压表量程 乙 当电阻箱阻值为25Ω时，滑动变阻器最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V 【解析】 【详解】

电压表应与待测电阻箱并联，因此实物图如下：

；

为保证开关接通时用电器安全，滑动变阻器应调至最大阻值，即将滑片移动至最左端； 第三空．电压表示数始终为零说明电阻箱没有分压，或电压表短路将电阻箱短接，因此故障为电阻箱或电压表短路； 由图乙可知，I =0.4A 时，

11

=0.2R

-Ω，因此R =5Ω，由公式U IR =可得： 00.4A?5Ω=2V U IR==；

由图像可知在电压一定时，电流I 与电阻的倒数1

R

成正比，即在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；

在探究电流与电阻的关系，要保证电压相同因此①②两次操作之间要再次调节滑动变阻器分压，使电阻箱两端电压相同，如果未进行该操作，由串联电路分压，且串联电路电压比等于电阻比，可知会导致电阻箱两端电压超过电压表量程； 由图丙可知，甲I =0.35A 时，

11

=0.2R

-Ω，因此R =5Ω，由公式U IR =可得： 0.35A?5Ω=1.75V U I R ==甲甲甲

因为串联电路电压比等于电阻比，且变阻箱两端电压不变为1.75V ，可得当变阻箱电阻为25Ω时：

U R =U R 甲甲

滑滑

即

1.75V 25Ω

3V -1.75V =R 滑

可得：20ΩR =滑，滑动变阻器可满足分压需求． 乙I =0.15A 时，

11

=0.2R

-Ω，因此R =5Ω，由公式U IR =可得： 0.15A?5Ω=0.75V U I R ==乙乙乙

因为串联电路电压比等于电阻比，且变阻箱两端电压不变为0.75V ，可得当变阻箱电阻为25Ω时：

U R =U R 甲甲

滑滑

即

0.75V 25Ω

3V -0.75V =R 滑

可得：75ΩR =滑，滑动变阻器最大阻值为50Ω不能满足分压需求．

综上他根据实验数据描点所绘制的I 与

1

R

关系图线不可能是图丙中的乙，理由是当电阻箱阻值为25Ω时，滑动变阻器最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V ．

8．小李为了探究“电流与电压的关系”，请你与他合作并完成以下实验步骤。 (1)请你在虚线框中设计出相应的电路图。 （________）

(2)小李在探究电流与电压的关系时，要控制_________不变。通过实验探究，得到以下数据。在进行数据分析时，小李发现表格中有一组错误的数据，请你找出第____组数据是错误的。

序号12345

电压U/V0.8 1.2 1.6 2.0 2.4

电流I/A0.160.240.320.440.48

(3)为了分析电流与电压的定量关系，请你利用正确的数据，在坐标中绘制出电流与电压关系的图像。

（________）

【答案】电阻 4 见解析所示

【解析】

【详解】

第一空．用导线把电源、电流表、开关、定值电阻、滑动变阻器串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，如图。

第二空．电流跟电压和电阻有关，根据控制变量法的思路，探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变；

第三空．计算实验中，电压与电流之比，实质即为定值电阻的阻值，发现1、2、3、5电压和电流的比值都是5，而实验4中电压和电流的比值不是5，所以实验4数据错误。

第四空．运用描点连线的方法，在坐标系中描绘出（0.8，0.16）（1.2，0.24）（1.6，

0.32）（2.4，0.48）几个点，然后用线连接起来，如图：

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0.2m2，均匀电阻丝AB长为20cm，阻值为10Ω，电源电压U0恒为6V，保护电阻R0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 5.5～7.98.0～10.7

10.8～

13.8

风压p

（pa）

0.055～1.4 1.6～6.87.2～1818.9～3940～7272.9～119

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：8Ω

20cm=16cm 10Ω

AP 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：

006V

=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

=7.5Ω0.4A

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/cm 15cm=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

217.5N 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．在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，所用电源电压恒为10 V．已有的5个定值电阻的阻值分别为20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω、60 Ω.

(1)根据图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整_________ ．(导线不交叉)

(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最_______(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，原因可能是电阻R________(填“短路”或“断路”)．

(3)在实验中，先接入电阻值为20 Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时，观察到电流表、电压表指针位置如图丙所示，则电流表示数为_______A，电压表示数为

_______V，接下来用30 Ω的电阻代替20 Ω的电阻做实验时，应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向_______(填“左”或“右”)滑动．

(4)为了完成实验探究，依次将剩下的3个定值电阻分别接入图乙的电路中，替换前一次接入的定值电阻，调节滑动变器的滑片P至合适位置，再读出电流表的示数，计算出每次接入的定值电阻R的倒数，以电阻的倒数为横坐标，电流I为纵坐标，在坐标系中描点并作出I-图线，如图丁所示．由I-图线可初步得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟

导体电阻的倒数成______比；由此进一步得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成_______比．

(5)上述实验中所选滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω.

【答案】右断路 0.4 8 右正反 15

【解析】

【分析】

【详解】

（1）滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器要“一上一下”连接，故只要将滑动变阻器的右上端连接到定值电阻的左端即可，如图所示：

（2）为了保护电路，开关闭合前，应将滑片P移到阻值最大处；由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大端即右端；

闭合开关后，电流表指针无偏转，说明电路中可能存在断路故障；而电压表指针有明显偏转，则电压表与电源两极相连通，则说明与电压表并联部分发生断路，原因可能是电阻R 断路；

（3）根据图示可知，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，则电流表示数为

0.4A；

电压表的量程为0～15V，其分度值为0.5V，电压表示数为8V；

在探究电流与电阻的关系时，应保持电压表的示数不变；

将20Ω电阻换成30Ω后，根据串联电路的分压特点，则电压表的示数会变大，要保持电压表的示数不变，所以应该增大增大变阻器的阻值，则变阻器两端的电压增大，所以应将滑动变阻器的滑片P向右端移动；

（4）根据描绘出的I﹣1

R

图线是一倾斜在线，可以看出通过导体的电流与电阻的倒数成正比，由此进一步得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

（5）根据串联分压的知识，当电阻的阻值最大为60Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大；

此时电路中电流：

8V2

A

60Ω15

U

I

R

===；

电源电压为10V，则滑动变阻器的最大阻值至少为：