深圳市新安中学物理欧姆定律单元综合测试（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
14
，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 10Ω10Ω20ΩI 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．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 即 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 。
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0R 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=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
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．小宸利用如图甲所示的电路研究电流随电压变化的情况。其中电源电压为U，R t是热敏电阻，其阻值与温度有关，二者关系为R t＝kt+b（k＞0，b＞0）。
(1)本实验要保持R t阻值不变，也就是保持R t的______不变；
(2)使用电流表和电压表前，要检查其指针是否对准______刻度线；接入电路的电流表，应使电流从其______（选填“+”或“﹣”）接线柱流入；
(3)图乙是某次测量时电压表的示数，其读数为______V，如果要使电压表示数变大，应将滑动变阻器滑片P向______端（选填“a”或“b”）移动；图丙是小宸根据实验数据画出的I﹣U图，经分析可得出结论：在电阻不变时，通过电阻的电流与它两端的电压成______比；
(4)接下来，小宸按如下步骤操作，尝试把电流表改装成温度表。
①将滑动变阻器滑片P移到b端，用开关S2替换电压表（电路如图丁所示）。闭合S1、S2，调节滑片P使电流表满偏后，保持滑片P位置不再移动，设此时电路总电阻为R，断开S1、S2。
②往容器中倒入适量100℃的开水，观察温度计，温度计示数每下降5℃（水温不再降低时，加入冰块直到水温降到0℃），就闭合S1，并记录此时温度t和对应的电流I，然后断开S1．请用给定的字母写出电流与温度的关系式I＝______。
③根据记录的t和I，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表。请在图戊中大致画出此温度表表盘的刻度线。（要求画出0～100℃每间隔20℃对应的共6条刻度线）____
【答案】温度 0 + 9.0 a 正 U R kt b ++
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]根据
R t =kt +b
可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，故要保持R t 阻值不变，也就是保持R t 的温度不变。
(2)[2][3]使用电流表和电压表前，要检查其指针是否对准0刻度线；接入电路的电流表，应使电流从其“+”接线柱流入，“-”接线柱流出。
(3)[4]图乙中电压表选用大量程，分度值为0.5V ，其读数为9.0V 。
[5]甲图中，两电阻串联，电压表测热敏电阻的电压，如果要使电压表示数变大，根据U =IR 可知，应增大电路的电流，由欧姆定律，应减小电路的电阻，故将滑动变阻器滑片P 向a 移动。
[6]图丙是小宸画出的I -U 图为过原点的直线，故分析可得出结论：在电阻不变时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比。
(4)②[7]将滑动变阻器滑片P 移到b 端，用开关S 2替换电压表（电路如图丁所示），闭合S 1、S 2，热敏电阻被短路，调节滑片P 使电流表满偏后，保持滑片P 位置不再移动，设此时电路总电阻为R ，由欧姆定律，此时电路中的电流
I 满=
U R
=0.6A 断开S 1、S 2； 往容器中倒入适量100℃的开水，观察温度计，温度计示数每下降5℃（水温不再降低时，加入冰块直到水温降到0℃），就闭合S 1，并记录此时温度t 和对应的电流I ，然后断开S 1．根据串联电路电压的规律及欧姆定律，电流与温度的关系式 t U U I R R R kt b
==+++
电流与温度的关系式
t
U U
I
R R R kt b
==
+++
故温度越高（低），电流越小（大），根据
I满=
U
R
=0.6A
故温度为0℃时的电流
U
I
R b
=
+
＜0.6A
③[8]当电流为100°C时的电流最小，但电流仍大于0，据此大致画出此温度表表盘的刻度线，如下所示：
5．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/ΩCD间电阻/Ω
1105
22010
33015
（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=1
1
U
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
U2=IR2=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。
6．压力传感器是电子秤中的测力装置,可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器,探究其阻值与所受压力大小(不超过250N)的关系,如图所示是小刚设计的实验电路图。电源电压恒定,R0为定值电阻，R1为压力传感器。
(1)连接电路时开关应__________电路中R0的作用是_____________。
(2)闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电,电路出现的故障是_________；排除故障后,逐渐增大R1受到的压力,闭合开关,读出电流表和电压表的示数,计算出对应的R1的阻值,记录如下表所示,第5次测深时,电压表示数为4V。电流表示数为02A。此时R1的阻值为_______Ω。请根据表中的数据在图中画出R1随F变化的关系图像
（___________）
次数123456
F/N050100150200250
R1/Ω6050403010
(3)通过实验探究可归纳出, R1的阻值随压力F大小变化的关系式为_____________。当R1的阻值为32Ω时，R1上受到的压力是__________N，若此压力为压力传感器在电子称正常工作时受到的压力，则电子秤应显示_______________kg
【答案】断开保护电路R1断路 20 R1=60-0.2F 140
14
【解析】
【详解】
第一空．为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
第二空．因为串联电阻起分压作用，所以电路中串联电阻R0是为了保护电路；
第三空．电流表无示数，电路发生断路，电压表等于电源电压，则与电压表并联的电阻丝R1断路；
第四空．根据欧姆定律
U
I
R
=知，第5次电阻值为：
1
4V
==20Ω
0.2A
U
R
I
=
第五空．把压力大小作为横坐标，把电阻大小作为纵坐标，在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R1的阻值随压力F的大小变化的图象，如图：
第六空．根据R1的阻值随压力F的大小变化的图象可知，压敏电阻R1的阻值与压力F成一次函数关系，设它们的关系式为：
R1=kF+b-------①。
把F=50N，R1=50Ω和F=100N，R1′=40Ω代入①式可得：
50=50k+b-------②
40=100k+b--------③
联立方程②③可得：k=-0.2，b=60，
所以它们的关系式为R1=60-0.2F；
第七空．把R=32Ω代入R1=60-0.2F：
即32=60-0.2F
解得F=140N
第八空．因为压力等于重力，所以G=F=140N
物体的质量：
140N
=14kg
10N/kg
G
m
g
==
7．在探究“电流与电阻关系”的实验中，实验器材：两节新干电池，3个定值电阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω），规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。实验步骤如下：
（1）连接电路时，开关应处于_____（填“闭合”或“断开”）状态。
（2）小明连接了图甲所示的部分电路，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，要求滑片向左移动时电流变小。
（______）
（3）连好电路后，按下列步骤进行实验。
①将R1接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，记下电流表的示数I1。
②用R2替换R1接入电路闭合开关后，接下来的操作是_____，记下电流表的示数I2。
③用R3替换R2接入电路，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数始终大于1.5V，请写出一种使电压表示数能达到1.5V的办法：_____。
④问题解决后，小明绘制如图乙所示的I﹣R图象，得出结论：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成_____比。
（4）探究完电流与电阻的关系后，小明利用如图丙所示的电路图测小灯泡的额定功率，选取的小灯泡上标有“0.3A”字样，估计它的额定功率为1.5W，电流表的“0～0.6A”和“0～3A”量程完好，电压表的“0～3V”量程完好，“0～15V”量程已损坏，滑动变阻器的铭牌标有“50Ω 1A”字样。连接电路时，小明实验操作正确，闭合开关时，电流表和电压表的示数分别为0.2A和2V；接着他边思考边实验，改进电路后，当将滑动变阻器的滑片P移至中点（连入电路中的电阻为25Ω）时，灯泡正常发光。小明根据测量的数据算出了灯泡的额定功率。
根据以上的叙述回答下列问题。
①该同学判断小灯泡正常发光的依据是_____。
②请在虚线框内画出小明改进后的电路图。
（______）
③小灯泡的额定功率是_____W。
【答案】断开移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为
1.5V 详见解析反电流表的示数为0.3A 1.35
【解析】
【详解】
(1)[1]为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
(2)[2]滑片向左移动时电流变小，说明变阻器连入电路的电阻增大，滑动变阻器接右下接线柱，与定值电阻串联；因为电源电压为2节新电池，电源电压为3V，电路的最小电阻为
5Ω，电路的最大电流为：
I=
3V
5Ω
U
R
=0.6A，
所以电流表选用0﹣0.6A的量程，且电流表串联在电路中，如下图所示：
(3)①当电路中接入的电阻为R1时，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为1.5V，
读出电流表的示数I1；
②[3]用R2替换R1接入电路，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数I2；
③[4]用R3替换R2接入电路时，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1.5V，可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使电阻R两端的电压过大造成的；或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的；或是电源电压太大。解决的办法：换用最大阻值更大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）；
④[5]由图乙可知：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；
(4)①[6]当电流表示数等于灯泡额定电流0.3A时，灯泡正常发光；
②[7]灯泡额定电压约为
U L=
1.5W
0.3A
P
I
=5V＞3V，
而电压表0～15V量程已经损坏，因此不能用电压表测灯泡电压，可以把电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，实验电路图如图所示：
③[8]闭合开关时滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值50Ω，电源电压
U＝U V+IR滑最大＝2V+0.2A×50Ω＝12V；
灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值是25Ω，灯泡两端电压
U L′＝U﹣I′R＝12V﹣0.3A×25Ω＝4.5V，
灯泡额定功率
P L＝U L′I′＝4.5V×0.3A＝1.35W。
8．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U0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U0=_____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
1R 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 25Ω3V -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 25Ω3V -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
1R
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 ．
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R0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S1，开关S2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S1，开关S2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U1；再将开关S2接c接线柱，读出电压表的示数为U2；
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．小梅测量额定电压为2.5V 的小灯泡在不同电压下工作时的电阻，所用电源电压恒为
4.5V ，她设计的电路如图甲所示．