人教版物理九年级下册 欧姆定律单元测试卷(含答案解析)

人教版物理九年级下册欧姆定律单元测试卷（含答案解析）

一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）

1．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()()1 1.52W 0.38W 22444U 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 。

2．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；

3．小明同学用如图器材探究探究通过导体的电流与电阻的关系。电源电压恒为6V，实验用到的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个。

(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；

(2)取10Ω的定值电阻接入电路，实验中正确连接电路，刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为_____Ω；

(3)按选定规格的滑动变阻器依次实验记录数据如表：

实验次数1234

电阻R/Ω10152030

电流I/A0.30.20.150.1

分析可知表中4次实验，有一组数据是人为编造的，这次实验是第_____次（填序号），就现有器材，要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于_____V，在此电压下，完成全部4次实验定值电阻消耗功率最大为_____W，并调整部分电表量程即可。

【答案】204 3.60.9

【分析】

【详解】

(1)[1]根据电路图，将变阻器左下接线柱连入电路中，电阻与变阻器串联，电压表与电阻并联，如下所示：

(2)[2]取其中一个电阻接入电路，实验中正确连接电路，即变阻器的最大电阻连入电路中，刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A，由串联电路电压的规律，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为

6V-2V

20

0.2A

V

U U

R

I

-

===Ω

滑大

(3)[3]当定值电阻为30Ω时，由电阻的串联规律，电路的最大电阻为

30Ω+20Ω＝50Ω

由欧姆定律，电路的最小电流为

6V

=0.12A

50Ω

0.10A

U

I

R

'==＞

故第4次实验数据是人为编造的；

[4]根据串联电路电压的规律及分压原理有

V

V

R

U U

U R

-

=滑

定

方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻最大，电压表示数最小，即

V

V

6V20

30

U

U

-Ω

=

Ω

解得U V＝3.6 V，故要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于

3.6 V，并调整部分电表量程即可。

[5]定值电阻消耗功率最大功率

()

2

2

2

max2

4

U U R

P I R R

R R R R R R

??

?=

?

+-+

??

滑滑滑

＝＝

当滑动变阻器的阻值等于定值电阻时，定值电阻电功率最大，由并调整部分电表量程可知，R滑＝10Ω，故完成全部4次实验定值电阻消耗最大功率

()2

2

max

6V

==0.9W

4410

U

P

R

=

?Ω

滑

4．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

3

3

3

3V

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

4.5V3V 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

7.5Ω

0.2A

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

2.5Ω

0.6A

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。

5．某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路（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向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）

（________）

(2)连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变，则故障为滑动变阻R'_________；

(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图乙是小组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；当R 的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使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；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完成实验，则滑动变阻器的阻值至少是________Ω。

【答案】被短路 3 不变右 12.5

【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，如下所示

(2)[2]连接好电路，闭合开关，电流表有示数，即电路中有电流通过，则故障类型为短路，电压表示数等于电源电压，只能是滑动变阻R'被短路。

(3)[3]图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R两端的电压为

U=IR=0.6A×5Ω=3V

[4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即保持电阻两端的电压不变。

[5]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，使电压表的示数仍为3V。

[6]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25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为

R滑=0.5×25Ω=12.5Ω

故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少为12.5Ω的滑动变阻器。

6．利用图甲所示的电路测量未知电阻R x的阻值，阻值大约为5Ω．

（]）请你根据电路图用笔画线代导线，将图乙的实验电路连接完整．

（_______）

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端（选填“A”或“B”）．

（3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数．如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是______．

（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据．画出了待测电阻R x的I-U图象，如图丙所示．由图象可得R x=______Ω．

（5）如图丁所示的实验电路图，不能够得出定值电阻R x阻值的电路是______．

【答案】见解析所示 B 滑动变阻器断路 4 B

【解析】

【分析】

【详解】

第一空．由甲图可知电流表与电阻R x串联，由图丙可知电路最大电流为0.6A，因此应选择0~0.6A量程接线柱连接，则实物图如下：

；

第二空．闭合开关前为保证电路用电器安全应将滑动变阻器调至最大阻值，即应将滑动变阻器的滑片置于B端；

第三空．闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路故障为断路，把电压表分别接在a 、b 之间，电压表与电源串联，有示数说明a 、b 之间无故障；接在a 、c 之间，电压表无示数，说明a 、c 段被断路，b 、c 之间，电压表有示数，说明不是a 、c 段断路，因此，故障出现在b 、c 之间的滑动变阻器上，即滑动变阻器断路；

第四空．由图丙可知电压为2V 时，电流为0.5A ，则R x 阻值为：

2V =4Ω0.5A

x U R I == ； 第五空．由欧姆定律U R I =

知要得到R x 阻值需要知道其两端的电压和电流，A 图R 与R x 串联，电压表测电源电压，电流表测电路电流，由电流表示数乘以R 阻值，即可得R 两端电压，由串联分压可得，电源电压减R 两端电压，即可得R x 两端电压，R x 两端电压除以电路电流即可得R x 阻值；B 图R 与R x 并联，电压表测电源电压，电流表测R 支路电流，由并联电路各支路电压等于总电压可得R x 两端电压，但不知道电流，因此不可得R x 阻值；C 图R 与R x 并联，电流表分测R 支路电流和干路电流，由并联分流可知用干路电流减R 支路电流可得R x 支路电流，用R 支路电流乘以R 电阻，即可得R 支路电压，因为并联电路各支路电压等于总电压，所以R x 支路电压等于R 支路电压，即可得R x 阻值；D 图滑动变阻器与R x 串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路电流，将变阻器滑片移动到任意位置此时记录电压表示数为U 1，电流表示数为I 1，由串联分压可知：

x 1R U U U +=

即

1x 1I R U U += ①

改变变阻器滑片位置，记录电压表示数为U 2，电流表示数为I 2，由串联分压可知： x

'2R U U U += 即

2x 2I R U U +=②

联立①②两式，即可得R x 阻值．

7．探究“电流与电压和电阻的关系”：

实验步骤（2）探究“电流与电压的关系”时，某小组在ab间接入电阻R1，移动滑片P，将测量数据记录在表一中，当电压表示数为2.0V时，对应的电流值如图（丙）所示，为_____A．另一小组使用其它阻值的电阻R2，测量数据如表二所示，根据两组数据描绘出相应的I﹣U图象．

表一（R1）

U/V 1.0 2.0 3.0

I/V0.200.60

实

验结论（3）根据描绘出的I-U图象可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_____；其中图线_____表示的是R1的I﹣U图象．

问题讨论（4）探究“电流与电压的关系”时，进行了多组数据的测量，其目的是为了_____（填字母序号）．

A．寻找普遍规律 B．取平均值减小误差

（5）某同学继续探究“电流与电阻的关系”时，先测出了5Ω电阻在2.0V电压下的电流，然后断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关，直接读出电流值，这种做法_____（选填“正确”或“错误”），理由是_____．

表二（R2）

U/V0.8 1.6 2.6 I/V0.080.160.26

【答案】 0.4 正比 a A 错误没有控制

电阻的电压不变

【解析】

【详解】

（1）使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入

电路中，如下图所示：

（2）当电压表示数为2.0V时，对应的电流值如图（丙）所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为 0.4 A；

（3）根据描绘出的I- U图象为过原点的直线，故可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；

由欧姆定律，R11

11.0V 0.20A

U

I

===5Ω；

R22

20.8V 0.08A

U

I

===10Ω＞5Ω；

故电压相等时，通过R1的电流大，

其中图线a表示的是R1的I-U图象；

（4）探究“电流与电压的关系”时，进行了多组数据的测量，其目的是为了寻找普遍规律，选A；

（5）探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻的电压不变，先测出了5Ω电阻在2.0V电压下的电流，然后断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关，直接读出电流值，由分压原理，电阻的电压大于2V，故这种做法错误，理由是没有控制电阻的电压不变．

8．在探究电流与电阻关系的实验中，所用器材如下：蓄电池（6V）、电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各一只）、开关、滑动变阻器（1.5A 20Ω）、导线若干．

（1）请你帮助小军按图甲所示的电路图连接图乙的实物电路，要求滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大．

（___）

（2）补接后小军先将5Ω电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，电流表示数如图丙．请读出示数：_____A．

（3）当小军将10Ω电阻换接成15Ω电阻后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使电压表示数仍为2V，分析其原因可能是_____（答出一种情况即可）．

（4）小军完成此实验后，想利用原有器材进行”伏安法测电阻“的实验．电路连接正确后闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数为6V，你认为发生故障的原因是_____．

（5）排除故障后，将滑片P移到某一位置时，两表读数如图丁所示，小军计算得出所测电阻的阻值R＝_____Ω．你认为这个结果可靠吗？_____，理由是_____．

【答案】0.4 定值电阻两端的电压保持太低定值电阻断路

5不可靠没有多次测量求出平均值以减小误差

【解析】

【分析】

（1）滑动变阻器与电阻串联接入电路中，根据滑动变阻器的接法连接滑动变阻器；

（2）根据电流表的量程和分度值读数；

（3）换接15Ω电阻时，根据串分压的知识，电压表的示数变大，为使电压表的示数不变，所需滑动变阻器的阻值更大，电压表的示数无法达到2V，可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成；

（4）定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，当定值电阻断路时，电压表与电路串联，分担电源电压．

（5）在测量电阻的实验中，应通过滑动变阻器改变电路中的电流，多次测量求平均值，以减小实验的误差．

【详解】

（1）滑动变阻器与电阻串联接入电路中，滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大，则应连接左下接线柱；如图：

；

（2）电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.4A；

（3）换接15Ω电阻时，根据串分压的知识，电压表的示数变大，为使电压表的示数不变，所需滑动变阻器的阻值更大，电压表的示数无法达到2V，可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成；

（4）被测电阻断路时，电压表与电路串联，分担电源电压，示数为电源电压，电流表无示数；

（5）由图丙知：电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为U＝1V，电流表量程为0～

0.6A，分度值为0.02A，示数为I＝0.2A，所以

1V

5Ω

0.2A

U

R

I

===；

这个结果不可靠，应多次测量求平均值，以减小实验的误差．

9．小玉在探究“电流与电阻的关系”的实验中，利用电压恒为6V的电源设计如图甲所示的电路．

（1）小玉将滑动变阻器的滑片移到最右端后，闭合开关S ，电压表的指针_____（选填“几乎不动”或“偏转很大”）．电流表的示数如图乙所示为_____A ，则滑动变阻器最大电阻为_____Ω．请你在连接错误的一条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确．

（___）

（2）小玉分别把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻接入电路进行实验，为了完成这四次实验，应控制定值电阻两端电压至少为_____V ．

（3）小玉用额定电压为2.5V 的小灯泡替换定值电阻R ，利用原有电路，测量小灯泡的电阻．实验时，她调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为2V ，为使小灯泡正常发光，她应该向_____（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片．依据测量的数据，小玉绘制出如图丙所示的图象，她发现电流与电压不成正比，说明小灯泡灯丝的电阻随_____的变化而改变．根据丙图还可以求出小灯泡的额定功率_____W ．

（4）完成上面实验后，小玉又想测量额定电压为U 额的小灯泡的额定功率，利用一个电压未知的电源和阻值为R 0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路．请完成下列实验步骤． ①闭合开关S 1，开关S 2接a 接线柱，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为_____； ②闭合开关S 1，开关S 2接b 接线柱，滑动变阻器的滑片_____（选填“向左移动”、“向右移动或“保持不动”），读出电压表示数为U 1；再将开关S 2接c 接线柱，读出电压表的示数为U 2；

③小灯泡额定功率的表达式P 额＝_____．

【答案】（1）几乎不动； 0.2； 30； ；

（2）2.4； （3）左； 温度； 1.25； （4）①U 额； ②保持不动； ③U 额

×210

U U R 【解析】

【分析】

（1）根据电流表的量程和分度值读出示数；根据欧姆定律算出电阻；实物连接图中找错误之处，主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑：从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑．从滑动变阻器接线柱的选择考虑；

（2）根据串联电路电压的规律和分压原理求解；

（3）灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；由图象找出灯泡电流随电压变化的关系，然后由欧姆定律判断灯泡电阻随电压增大如何变化，从温度对电阻的影响分析原因．根据图丙电流表小量程读数，根据P=UI 求灯的额定功率；

（

4）要测量小灯泡的额定功率，首先移动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压等于U 额，灯正常发光，保持滑片的位置不动；通过开关的转换，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压为U 1，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压、定值电阻两端的电压为U 2，因在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，求出定值电阻的电压，由欧姆定律，求出通过定值电阻的电流，即灯泡正常发光时的电流，根据P=UI 写出灯泡的额定电功率的表达式．

【详解】

（1）由图甲知道，定值电阻只接了一边，电压表没有被接入电路，所以，闭合开关S ，电压表的指针几乎不动，示数为零；由图乙知道，电流表的量程为0-0.6A ，分度值为0.02A ，所以，电流表示数是0.2A ；此时滑动变阻器的滑片移到最右端，接入的电阻最大，由欧姆定律知道，滑动变阻器的最大电阻是：6300.2U V R I A

=

==Ω滑；根据题意将电阻串联在电路中，电压表并联在电阻的两端，电路改正如下：

（2）根据题意知道，变阻器与定值电阻串联，电压表测量定值电阻的电压，设电压表示数

为U V ，由串联分压规律知道，V V R U U U R -=滑定值

，因为要探究电流与电阻的关系，所以U V 要保持不变，即R R 滑定值

的比值保持不变；所以，当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻也最大，此时满足630Ω20Ω

V V V U U -=，解得U V =2.4V ，即应控制定值电阻两端电压至少为2.4V ；

（3）用小灯泡替换定值电阻后，由于电压表的示数为2V ，小于灯的额定电压2.5V ，所以应增大灯的电压，由串联电路电压的规律知道，应减小变阻器的电压，即应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以，滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；

由图乙知道，随灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，由欧姆定律U R I

=知道灯泡的电阻变大；由P=UI 知道灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，由此说明灯泡电阻随灯泡温度升高而增大；

由图丙知道，灯泡正常发光时的电压是2.5V ，此时电流是0.5A ，所以灯泡的额定功率是：P L =U L I L =2.5V×0.5A=1.25W ；

（4）根据题意结合电路图，设计实验步骤如下：

①闭合开关S 1 ，开关S 2 接a 接线柱，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U 额 ；

②闭合开关S 1 ，开关S 2 接b 接线柱，滑动变阻器的滑片保持不动，读出电压表示数为U 1 ；再将开关S 2 接c 接线柱，读出电压表的示数为U 2；

③在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，在第2次操作中，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压为U 1，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压、定值电阻两端的电压为U 2，由串联电路电压的规律知道，R 0 的电压是：U R0 =U 2 -U 1，由欧姆定律知道，通过定值电阻的电流是：2100

R U U I R -=，由串联电路电流的规律即为灯正常发光时的电流大小，所以灯泡额定功率是2100R U U P U I U R -==?

额额．

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：

10V 8V 15Ω2A 15

U R I -=

==滑滑． 【点睛】 重点是测量小灯泡电功率的实验，注意滑动变阻器使用应一上一下接入电路，要能根据要求选择合适的接线柱，且闭合开关前应调整到阻值最大端，电流表读数时，看清楚所用量程，搞清楚分度值，再进行读数．最后一问注意灵活运用串联电路的电压和电流特点，利用欧姆定律可求滑动变阻器的最小阻值．