天津海河中学物理欧姆定律单元测试卷附答案

天津海河中学物理欧姆定律单元测试卷附答案

一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）

1．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 各一个）、滑动变阻器（100Ω 0.5A），开关和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”，如图所示：

(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求滑片向右滑时，电流表示数变大）；

（______）

(2)小敏同学探究电流跟电压的关系，他连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是__；

(3)小敏同学排除故障后闭合开关，他调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示，分析数据后发现表格中电流与电压不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是___。通过数据可知电阻R的阻值是___Ω；

U/V0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

I/A0.140.240.340.440.54

(4)小敏同学接着探究电流跟电阻的关系，他依次接入5Ω、10Ω、20Ω 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，记下电流表的示数。实验中他接入5Ω、10Ω 定值电阻时，两次电路的电流之比为___。在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，电压表示数设置的范围为___V 至___V；

(5)某小组同学用图乙电路图探究欧姆定律，研究电流与电阻的关系。现有器材如下：四个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），标有“60Ω 1A”的滑动变阻器，电压表（可用量程 0~3V、0~15V），电流表（可用量程 0~0.6A），导线，开关，电源电压未知。把20Ω的电阻接入电路中，刚闭合开关时，电流为 0.05A。为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全，如果控制电压表两端的电压在 1V~ 2V范围内，滑动变阻

器的取值范围为___。

【答案】定值电阻短路使用前电流表指针

未调零 5 2∶1 1 2.5 5Ω～60Ω

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]要求滑片向右滑时，电流表示数变大，即电路总电阻变小因此应将电源负极与滑动变阻器右下接线柱连接，电压表负接线柱与定值电阻的右接线柱相连；如下图：

(2)[2]电流表有示数，说明电路为通路；电压表没示数，说明电压表被短路，因此故障为R 短路。

(3)[3][4]检查两电表均无故障，说明测量过程正确，分析表格中数据可知：电流值都去掉0.04A时，电流值与电压值成正比，所以可能的原因是使用前电流表指针未调零。因此电阻R的阻值是

0.5V1V 1.5V2V 2.5V

=====5

0.1A0.2A0.3A0.4A0.5A

U

R

I

==Ω

(4)[5] 探究电流跟电阻的关系时滑动变阻器与定值电阻串联，定值电阻两端电压始终保持不变，因此接入5Ω、10Ω 定值电阻时，两次电路的电流之比为

R

112

R

21

2

102

===

51

U

I R R

U

I R

R

Ω

=

Ω

[6][7]电路中最大电流为0.5A，因此最小总电阻为

min

max

6V

=12

0.5A

U

R

I

==Ω

当定值电阻最小为5Ω时，滑动变阻器阻值为

12Ω-5Ω=7Ω

结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得

R 5=7

U R U R =滑滑 R =6V U U +滑

可解得R =2.5V U ，因为在实验过程中要保证定值电阻两端电压不变，因此分压相同，当接如最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值为28Ω＜100Ω，符合题意。

当接入电路电阻最大时，此时定值电阻阻值为20Ω，变阻器阻值为100Ω，则结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得

''R ''1=5

U R U R =滑滑 '

'

R =6V U U +滑

可解得'R =1V U ，综上所述电压表的取值范围为1V~2.5V 之间。

(5)[8]把20Ω的电阻接入电路中，刚闭合开关时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电源的电压

440.05A 20Ω+60Ω=4V U I R R =+=?滑（）

（） 设电压表的示数为U R ，则滑动变阻器两端的电压

U 滑=U -U R

由串联电路的电流特点可得，电路中的电流

R R U U U I R R -=

='滑

则 R R U U R R U -=

滑 当U R =1V 时

4V -1V 31V

R R R ==滑 四个定值电阻对于滑动变阻器接入电路中的电阻为15Ω、30Ω、45Ω、60Ω，即滑动变阻器接入电路中电阻的范围为15Ω~60Ω，当U R =2V 时

4V -2V 2V

R R R ==滑 四个定值电阻对于滑动变阻器接入电路中的电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，即滑动变阻器接入电路中电阻的范围为5Ω~20Ω，综上可知，滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~60Ω。

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

222

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 。

3．热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小张同学用如图甲所示的电路来探究热敏电阻R T 的阻值与温度的关系。已知M 为控温器，电源电压未知但恒定不变，R 为电阻箱（一种可以改变并读出阻值的变阻器）。因实验器材的限制，利用该电路无法直接测出热敏电阻的阻值，聪明的小张进行了如下操作：

①根据图甲连接电路，闭合开关前，将电阻箱的阻值调到足够大；

②控制控温器中液体温度为10℃，闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数达到某数值，记录此时电阻箱的阻值为26Ω；

③依次改变控温器中的液体温度，同时……，得到相关数据记录如下表所示。

分析并回答下列问题：

（1）步骤③中“……”部分的操作是____。

（2）从表中可以得出结论：在一定温度范围，_____。

（3）在科技创新活动中，小张用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（电路图如图乙所示，电压表未接入），它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。闭合开关后，小华发现电流表有示数，将电压表依次并在各接线柱之间发现ab 间无示数，接ac 、bc 间有示数，此时电路中的故障是____。小华重新正确连接电路后，若想要电压表的读数随温度的升高而增大，则应在原理图乙中_____两端接入电压表。

A ．a 、b

B ．b 、c

C ．a 、c

【答案】调节电阻箱的阻值，使电流表的示数保持不变热敏电阻的阻值随温度的升高而减小定值电阻短路A

【解析】

【详解】

（1）为了探究热敏电阻R T的阻值与温度的关系，应保持其他变量不变，即调节电阻箱阻值来保持电流表示数不变；（2）因为热敏电阻R t与电阻箱串联，而电路电流保持不变，所以电路总电阻保持不变，读表可知，那么随着温度升高，变阻箱电阻增大，即热敏电阻R T的减小。（3）如图乙：闭合开关后，小华发现电流表有示数，说明电路没有断路，将电压表依次并在各接线柱之间发现ab间无示数，而接ac、bc间有示数，则ab间一定发生短路；想要电压表的读数随温度的升高而增大，电路总电压不变的情况下，根据串联分压原理，定值电阻ab两端电压随热敏电阻R t减小而增加，故应接在ab之间，选A。

【点睛】

电流表、电压表在判断电路故障中的应用。本题考查了学生在实验操作中用电流表、电压表判断电路故障的方法；本题不仅体现了控制变量法思想，还考查了转换法思想，因为无法直接观测热敏电阻R T的阻值，所以可以将其转化为与U/I的关系：

R T从而间接得到R T的阻值与温度的关系。

4．在“用伏安法测电阻”的实验中：

（1）实验原理是________________________．

（2）用电压表、电流表测量电阻有如图所示的两种接法，在高中教材中叫做电流表外接法和电流表内接法；若电压表的电阻不是非常大，电流表电阻也不是非常小，你认为图_____ _中电阻的测量比真实值偏大，图____中电阻的测量比真实值偏小．

（3）如某次测量中，老师只提供了下列器材：电压恒定的电源一个（电压未知）、电流表一只、定值电阻R0一个（电阻已知）、单刀开关两只、导线若干．测待测电阻R x的值，请用给定的器材（可不用完）按下列要求完成实验：

①在下图的虚线框内画出你设计的电路图；

②扼要写出实验的主要步骤（指出物理量的名称并

用相应的符号表示）

a．_________________________________．

b．_________________________________．

③R x的数学表达式为：R x=_______________（用所测量的物理量及相应的符号表示）．【答案】欧姆定律（或

U

R

I

=） b a a、先用电流表A测出R0的电流I0；

b、再用电流表A测出R x的电流I x）③I0R0/I x

【解析】

（1）在“用伏安法测电阻”的实验中实验原理是欧姆定律．（2）甲图用外接法，R真实值为，用总电压去除总电流减电压表的电流，比测量值偏大．乙图用内接法，R真实值为，用R的电压减去电流表的电压再除以电流，比测量值偏小．（3）R0与R x并联，电流表在干路上，各支路上各有一个开关控制，首先闭合R x支路开关，测电流I x，断开R x支路开关，再闭合R0支路开关，测电流I0．如图：

实验步骤：a、闭合S1断开S2，读出电流表A的示数I0；b、闭合S2断开S1，读出电流表A 的示数I x．③000

x

x

x x x

U U I R

R

I I I

===．故答案为（1）U

R

I

=；（2）甲乙；（3）①如电路图；②a、闭合S1断开S2，读出电流表A的示数I0；b、闭合S2断开S1，读出电流表A

的示数I x．③00

x

I R

I．

5．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 0U 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：

6．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R2的最大阻值为R0，U额小于电源电压）

①闭合开关S、S1，断开S2，将R1的滑片滑到最右端，R2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、S2，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，调节R2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R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数为

_____。保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1；

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

R0【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

00max 0

U R U R R =+ 代入数据可得

max 2V 20Ω10Ω20Ω

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

01L 0

R U U R R =+ 则小灯泡正常发光时的电阻为

1L 01

U U R U R -=

7．小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图，如图所示，他与同组同学对相关问题进行了探究。

(1)把油量信息转化为电信息，有利于信息的传递。装置中，信息转化的关键环节为：油量变化→杠杆绕O 点转动→电路的______变化→电流变化；

(2)若圆弧形电阻丝最大阻值为100Ω，其他可供选择的器材有：恒压电源E 1(电压3V)和E 2(电压18V)；电流表A 1(量程0~0.6A)和A 2(量程0~0.1A)；定值电阻R 1=5Ω、R 2=30Ω和R 3=100Ω。为了节约能源，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为______；

A ．E 2、A 2、R 3

B ．E 1、A 2、R 2

C ．E 1、A 2、R 1

D ．

E 2、A 1、R 3

(3)合理选择器材后，他们通过测量，得到了下表所示的结果(其中V 是油箱的容积，I g 是电流表的最大示数)： 液体体积 V 2V 3

V 3 0 电流表示数 I g g

2I g

3I g

4I

依据测量结果，可以将电流表的刻度改为油量体积。分析数据可知，当液体体积为V 2时，电流表示数______(选填“大于”、“等于”或“小于)g 512

I ； (4)关于探究过程的反思，下列说法中不正确的是____。

A ．调整圆弧形电阻丝的位置，要让圆心在O 点

B ．为保证安全和方便，测量时用水来灌装油箱

C ．为节约空间，应该使电路元件尽量靠近油箱

D ．该装置还存在一些缺陷，应继续探究并改进

【答案】总电阻 B 小于 C

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]杠杆绕O 点转动，电阻值接入电路的阻值变化，电路总电阻变化，电流变化。

(2)[2]为了节约能源，需要电压较小的，电流较小，则选择电源E 1和电流表A 2，当油量最大时，电流表示数最大，圆弧形电阻丝接入电路阻值为0，则需要定值电阻为

3V 300.1A

U R I =

==Ω 综上，故选B 。 (3)[3]如果液体体积和电流表示数成正比，则当液体体积为

V 2时，电流表示数等于g 512I ，分析电流表的示数可知，电流减小的变化量越来越小，所以当液体体积为

V 2时，电流表示数小于g 512

I 。 (4)[4] A ．让圆心在O 点,则两边力臂大小相同，变化量相同，故A 正确，不符合题意； B ．水不可燃，容易获取，测量时用水来灌装油箱，故B 正确，不符合题意；

C ．电路元件会由于电流热效应，温度较高，油是可燃物，电路元件尽量靠近油箱容易燃烧，故C 错误，不符合题意；

D ．当油量最小时，电阻丝接入电路最大，电流最小，但是电流表示数不为0，所以需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量为0，故D 正确，不符合题意。

故选C 。

8．某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小明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，

电路中电流变大，导线不得交叉）。

（________）

（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R__（填“短路”或“断路”）

（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_____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

_____（填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向_____（填““左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是_____Ω。

【答案】断路 3 不变右 7.5

【解析】

【详解】

第一空．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：

第二空．若定值电阻短路，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；若定值电阻断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，符合题意，所以故障为定值电阻R断路；

第三空．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=……=0.2A×15Ω=3V；

第四空．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；

第五空．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。

第六空．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15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：

R滑=0.5×15Ω=7.5Ω，

故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少7.5Ω的滑动变阻器。

9．如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B 端移动时小灯泡变暗）。

（________）

（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是________。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为_______W。

（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是______________。

（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是________（填标号）。

A．探究电流与电压的关系B．探究电流与电阻的关系

【答案】滑动变阻器的滑片未调到

最大阻值处A 0.8 灯泡电阻随温度发生变化 A

【解析】

【详解】

（1）滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗，小灯泡变暗即小灯泡的实际功率降

低，由

2

U

P

R

=可知电阻不变，电压减小，功率降低，即滑片P向B端移动时灯泡分得的

电压减小，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器阻值增大，即接入电路的电阻丝长度增加，因此应将开关与A位置相连；

（2）小灯泡发出明亮的光说明灯泡实际功率过大，由

2

U

P

R

=可知此时灯泡分得的电压

过大，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器电阻过小，即滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处；

（3）由图乙可知此时小灯泡电压为1.8V，小于额定电压，因此应增加小灯泡两端的电压，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器接入的电阻太大应当调小，即滑片P向A端移动，调整好后，由图丙知小灯泡的电流为0.32A，则额定功率为

2.5V?0.32A=0.8W

P UI

==；

（3）若将小灯泡换成定值电阻，移动滑动变阻器滑片，可改变定值电阻两端的电压和电流，探究电流与电压的关系，电阻阻值不变，不能探究电流与电阻的关系。

10．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：