【物理】扬州市中考第一次模拟考试精选试卷检测题

【物理】扬州市中考第一次模拟考试精选试卷检测题
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，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 15Ω
3V 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．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<R 额，灯的实际功率
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
1
2
3
4
V
U 3.0 4.0 5.0 6.0
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：
=0.60A10Ω=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
==10Ω
0.30A
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．现有如下器材: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、15Ω、20Ω、25Ω各一个、开关、滑动变阻器'R（200Ω 1A）和导线若干,进行实验:
（1）按图甲连接好电路,闭合开关之前,滑动变阻器滑片P应移到____________ （选填“A”或“B”）端．
（2）闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示数不变且读数较大,造成这种现象的原因可能是____________________________________（写一条即可）．
（3）小颖同学利用提供的实验器材探究“电流与电压的关系”:闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表示数,并记录在表中．分析表中数据发现,电流与电压不成正比,你认为造成这种现象的原因可能是：________________________．通过表中数据,可计算出她选用的定值电阻R的阻值是____________Ω．
U/V 5.55 4.54
I/A0.100.200.300.40
（4）正确连接好电路后,同组的超超同学继续探究“电流和电阻的关系”:每次接入定值电阻后,通过调节滑动变阻器滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数．
①实验中,当他用10Ω替代5Ω定值电阻时,如图甲滑动变阻器滑片应该向____________（选填“A”或“B”）端移动;
②实验中,当他接入5Ω和15Ω定值电阻时,两次滑动变阻器的电功率之比为_______
③完成五次实验后,记录所得电流和电阻的关系图像如图乙,超超同学检查数据时发现有一组数据是未移动滑片控制定值电阻两端电压测出的数据,根据乙图中的数据,阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片:这次实验前的那次实验,超超同学选择的是______Ω的定值电阻．
【答案】B 滑动变阻器短路 电流表正负接线柱接反了，并且在使用前没有调零 5 A 2:1 25 15 【解析】 【详解】
(1)[1]按图甲连接好电路，闭合开关之前，滑动变阻器接入电路的电阻应该最大，所以滑片P 应该移到B 端；
(2)[2]造成这种现象的原因可能是滑动变阻器短路，那么无论滑动变阻器如何调节，电流大小都不变，只有电阻R 接入电路，电流较大；
(3)[3]分析表中数据发现，电压数值在减小，电流数值在增大，这情况有可能是电流表正负接线柱接反了，并且在使用前没有调零；
[4]设这个电流表在使用前，指针的示数为I ，由题意可知
5.5V 5V 4.5V 4V
-0.1A -0.2A -0.3A -0.4A
R I I I I =
===
求得 1.2A I =，定值电阻5ΩR =
(4)[5]当他用10Ω替代5Ω定值电阻时，定值电阻R 阻值在减小，为了保持电压表示数不变，那么滑动变阻器的阻值大小应变小，滑片应该向A 端移动；
[6]实验中，当他接入5Ω和15Ω定值电阻时，两端的电压都是R U ，那么滑动变阻器两端的电压是
'R R 6V U U =-
设当他接入5Ω的定值电阻时，流过它的电流为1I ，滑动变阻器的电功率为
()1R 16V P U I =-⋅
当他接入15Ω定值电阻时，流过它的电流为2I ，滑动变阻器的电功率为
()2R 26V P U I =-⋅
那么可知
R 125Ω10ΩU I I =⋅=⋅ 12:10:52:1I I == 1212::2:1P P I I ==
[7]从图乙可知，左边四个点对应的电压大小都是3V ，而第五个点对应的电压为3.75V ，这组数据是未移动滑片控制定值电阻两端电压测出的数据，所以阻值为25Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片；
[8]阻值为25Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，那么此时电路中的电流大小为0.15A ，那么电路中的总电阻大小为
6V
40Ω0.15A
U R I =
==总 对应的滑动变阻器阻值大小为
'-40Ω-25Ω15ΩR R R ===总
这次实验前的那次实验滑动变阻器阻值大小也为'
15Ω
R=，由题意可知，此时定值电阻两端的电压是3V，滑动变阻器两端的电压是
6V3V3V
-=
电路中的电流大小为
' '
R
' R
3V
0.2A 15Ω
U
I
R
===此时定值电阻大小为
R R
3V
15Ω0.2A
U
R
I
===
所以这次实验前的那次实验，超超同学选择的是15Ω的定值电阻。

5．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：
6．小明探究铅笔芯的电阻大小与长度的关系时，找来一支铅笔芯，测量其长度并用两枚金属回形针夹住其两端进行实验。

(1)图甲是测铅笔芯电阻的电路，请用笔画线代替导线将其连接完整。

_____
①闭合开关，发现两电表均无示数，为排查故障他将电压表改接在变阻器两端，发现电压表有示数，则电路故障可能是____｡
②排除故障，移动滑片P ，电流表示数为0.14A 时，电压表示数如图乙，为____V ，测出的电阻为____Ω｡
(2)移动回形针，改变并测量铅笔芯接入电路的长度，实验时发现电流表损坏，他又设计了图丙电路测量电阻。

①正确连好电路，闭合开关S ，将开关S 1先拨至b ，移动滑动变阻器滑片P ，使电压表示数为U 。

②再将S 1拨至a ，调节电阻箱旋钮至图丁位置，观察到电压表示数略大于U ，他把“×1”挡的旋钮又旋了一格，发现电压表示数略小于U ，此时他_____（选填“应”或“不应”）再调节滑动变阻器，以使电压表的示数恰好为U 。

③推断铅笔芯接入电路的阻值_____（填写范围）。

(3)小明由上述两次实验，得出铅笔芯电阻与长度的关系，请评价他在探究过程中的不足之处∶______｡
【答案】 滑动变阻器断路 2.8V 20 不应 14Ω~15Ω 见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电源为2节干电池，电压小于3V ，所以电压表量程应选0~3V 的量程，电压表与铅笔芯并联，铅笔芯串联接入电路。

连接电路如图所示：
①[2]闭合开关，电流表无示数说明电路断路，电压表接在铅笔芯两端无示数，而接在滑动变阻器两端有示数，说明滑动变阻器断路。

②[3]电压表的量程为0~3V ，分度值为0.1V ，所以图乙中电压表的示数为2.8V 。

[4]由欧姆定律可知电阻为
2.8V ==20Ω0.14A
U R I (2) ②[5]应用等效法测电阻时，滑动变阻器的电阻应该保持不变，使S 1接b 时铅笔芯两端电压与S 1接a 时电阻箱两端电压相等，即分压效果相等，电阻箱的电阻等于铅笔芯电阻。

所以实验时不应该移动滑动变阻器。

[6]图丙中电阻箱的阻值为15Ω，观察到电压表示数略大于U ，他把“×1”挡的旋钮又旋了
一格，发现电压表示数略小于U ，则由串联分压规律可知此时电阻箱阻值变小，即电阻箱的阻值调为14Ω，所以铅笔芯接入电路的阻值为14Ω~15Ω。

(3)[7]实验次数太少，具有偶然性。

7．某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中，按如图甲所示的电路图正确连接电路，逐次将不同阻值的电阻R 接在a 、b 间，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。

(1)当接入的电阻R 为5Ω时，闭合开关，电流表无示数，电压表示数如图乙所示，移动滑片，两表指针保持不动。

若电路中只有一处故障，则故障是______；电源两端的电压为______V ；
(2)排除故障后进行如下操作：
①闭合开关，记录电流表示数；
②移动滑片使电压表示数为U 0时，记录电流表示数；
③当接入的电阻R 分别为10Ω、15Ω时，闭合开关，重复步骤2；
④当接入的电阻R 为R x 时，闭合开关，电压表示数大于U 0，记录电流表示数；
⑤利用测得的数据绘制出如图丙所示的图像；
(3)实验中，滑动变阻器消耗的最大功率为______W ；
(4)仍使用原有器材，若使以上四个电阻都能为实验所用，应控制a 、b 之间的电压至少为______V 。

【答案】R 断路 6 1.8 4.5 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，移动滑片，两表指针保持不动，说明电路发生断路，且在电压表连接的两个接线柱之内，即电阻R 断路。

[2]由图乙可知，电压表量程的选则是0~15V ，分度值为0.5V ，电压表的示数为6V 。

(3)[3]由题意知，当刚闭合开关时，滑动变阻器滑片处于最大阻值处，根据图乙可知此时电路中的电流为0.3A ，可得到滑动变阻器的最大阻值为
6V-0.3A 5Ω==15Ω0.3A
ab U U R I -⨯=滑 当接入的电阻R 为R x 时，闭合开关，此时滑动变阻器的阻值最大，电压表示数大于U 0，由图知，电流表的示数为0.1A ；此时电路的总电阻为
1
6V
==60Ω
0.1A
U
R
I
=
总
R x=R总-R滑=60Ω-15Ω=45Ω
由图知，电阻两端的控制电压为
U R=I1R1=0.6A×5Ω=3V
根据传亮电路电压的规律可知
U滑=U-U R=6V-3V=3V
由图知，电路中的最大电流为0.6A，所以滑动变阻器的最大功率为
P滑=U滑I大=3V×0.6A=1.8W
(4)[4]由题意知，定值电阻的阻值不同，但两端的电压相同，当阻值为45Ω的定值电阻与整个滑动变阻器串联时，电路中的电流为
x
6V
==0.1A
45Ω+15Ω
U
I
R R
=
+
滑
定值电阻两端的电压为
U R=IR=0.1A×45Ω=4.5V
所以，为保证在滑动变阻器范围内完成本实验，定值电阻两端电压不能低于4.5V。

8．小明用图甲所示的电路，做伏安法测定值电阻实验。

(1)按图甲连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片后，电流表示数为0.3A，此时电压表的示数如图乙所示，则定值电阻x R的阻值为_________Ω；
(2)为了使测量结果更准确，小明进行了多次测量，记录了每次测量中电压表和电流表的数值，计算出每次测量所对应的x R的阻值，再求x R的________；
(3)小明又设计了另一种测量电阻x R的方案，电路图如图丙所示，电路中定值电阻0R的阻值已知，电源电压未知。

请你完善下列相关操作步骤，并写出电阻x R的表达式；
①断开1S，闭合S、2S，用电压表测______两端电压，读出电压表示数为1U；
②_____________（填各开关的状态），用电压表测x R两端电压，读出电压表示数为2U；
③电阻x R的阻值表达式为x R=________（用1U、2U、0R表示）。

(4)小明在完成实验后，利用图丁所示的电路，测出了额定电流为I额的小灯泡L的额定功率。

电路中定值电阻0R的阻值已知，电源电压和滑动变阻器的最大阻值未知。

请你完善下列相关操作步骤，并写出小灯泡L的额定功率的表达式。

①断开2S ，闭合S 、1S ，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_______，小灯泡L 正常发光；
②断开1S ，闭合S 、2S ，_______，读出电流表示数为1I ；
③断开1S ，闭合S 、2S ，调节滑片至最左端，读出电流表示数为2I ；
④小灯泡的额定功率的表达式为P =额
________（用I 额、1I 、2I 、0R 表示）。

【答案】15 平均值 电源 断开2S ，闭合S 、1S 2012
U R U U - I 额 保持滑动变阻器的滑片的位置不变 ()122101
I I I I I I R I ⎡⎤--⎣⎦额额 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图乙知，电压表的量程为0～15V ，分度值为0.5V ，示数为4.5V ，则x R 的阻值为
x
x 4.5V 15Ω0.3A
R U R I === (2)[2]为了使测量结果更准确，小明进行了多次测量，记录了每次测量中电压表和电流表的数值，计算出每次测量所对应的x R 的阻值，再求x R 的平均值，这样可以减小误差。

(3)①[3]断开1S ，闭合S 、2S ，用电压表测电源两端电压， 读出电压表示数为1U 。

②[4]断开2S ，闭合S 、1S ，用电压表测x R 两端电压，读出电压表示数为2U 。

③[5]由欧姆定律可得，电阻x R
x
0222x 0R 121200
R U U U U R R U U U I U U R R ====--
(4)①[6]断开2S ，闭合S 、1S ，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为I 额。

②[7]断开1S ，闭合S 、2S ，保持滑动变阻器的滑片的位置不变，读出电流表示数为1I 。

③[8]断开1S ，闭合S 、2S ，调节滑片至最左端时，电路中只有0R 接入电路，电源电压为
20U I R =
断开1S ，闭合S 、2S ，保持滑动变阻器的滑片的位置不变时，此时变阻器与0R 串联，根据串联电路分压特点，则有
000R 2010R 210R R 101
U U I R I R U I I R R U U I R I ---==== 则此时滑动变阻器接入电路的阻值为
2101
I I R R I -=
断开2S
，闭合S 、1S 时，此时小灯泡与变阻器串联，滑动变阻器两的电压为
()21R 01I I I U I R R I -'==
额额
此时小灯泡的额定电压为 ()21R 200L 1I I I U U U I R R I -'=-=-额额
则灯的额定功率为 ()()1221021200L 11I I I I I I R I I I P U I I R R I I I ⎡⎤---⎡⎤⎣⎦==-=⎢⎥⎣⎦
额额额额额额额
9．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（R 1＝5Ω、R 2＝10Ω、R 3＝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R 1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I 1。

②用R 2替换R 1接入电路闭合开关后，接下来的操作是_____，记下电流表的示数I 2。

③用R 3替换R 2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。