上海长青学校物理第十四章 欧姆定律单元培优测试卷

上海长青学校物理第十四章欧姆定律单元培优测试卷一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优（难）1．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 4.54I/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 -0.4AR 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6V40Ω0.15AU 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'15ΩR =，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6V 3V 3V -=电路中的电流大小为''R'R3V0.2A15ΩUIR===此时定值电阻大小为RR3V15Ω0.2AURI===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。

2．小致同学在做“用伏安法测量定值电阻R1的阻值”的实验中，按如图甲所示设计的电路进行实验，已知滑动变阻器的最大阻值为R2。

(1)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，改变R1两端电压及通过电流，实现多次测量，其目的是_______________；(2)当电压表示数为2.5V时，电流表示数为0.5A，利用此数据计算出R1的阻值是_____Ω；(3)小华在没有电流表的情况下也测量出了此电阻的阻值，其电路如图乙，他的操作如下：①开关闭合，将滑动变阻器滑片调到最左端，记录电压表示数为3V；②将滑动变阻器的滑片调到最右端，记录电压表的示数为1V。

则R1的阻值为_____（用含有R2的代数式表示）。

(4)小峰同学在小华同学的电路基础上进行了调整，设计了如图丙所示的电路，他的操作如下：①将滑动变阻器滑片调到中央位置，记录电压表示数为U1；②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处，记录电压表示数为U2。

则U1_____22U（选填“＞”、“＜”或“＝”），R1的阻值为_____（用含有U1、U2、R2的代数式表示）。

【答案】减小误差 5 20.5R > 212122U URU U--【解析】【分析】(1)定值电阻多次测量求平均值是为了减小误差；(2)根据URI=算出电阻；(3)闭合开关S，将滑动变阻器滑片调到最左端，电路中只有电阻1R；将滑片滑到最右端，两电阻串联，根据串联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值；(4)要测量x R 的阻值，根据UR I=可知，需知道被测电阻两端电压和通过的电流，据此分析。

【详解】(1)[1]为提高测量的准确程度，通常情况下要进行多次测量并取平均值，其目的是为了减小误差；(2)[2]当电压表示数为2.5V 时，电流表示数为0.5A ，则1R 的阻值为1 2.5V 5Ω0.5AU R I ===； (3)[3]①开关闭合，将滑动变阻器滑片调到最左端，电路中只有电阻1R ，记录电压表示数为3V ，即电源电压为3V ；②将滑动变阻器的滑片调到最右端，两电阻串联，记录电压表的示数为1V ，即此时电阻1R 两端的电压为1V ，则滑动变阻器2R 两端的电压为3V -1V =2V ，根据串联电路的电流和电压特点有121V 2VR R =, 故120.5R R =；(4)[4]①将滑动变阻器滑片调到中央位置，记录电压表示数为U 1，根据串联电路的电流和电压特点有111212U U R U R -=电源------① 则21122R U U R R =+电源，②将滑动变阻器滑片调到阻值最大处，记录电压表示数为U 2，根据串联电路的电流和电压特点有2122U U R R U -=电源------② 则2212222U R U R R =+电源， 故212U U >； [5]联立以上①②两式，解得2112122U U R R U U -=-。

【点睛】本题以伏安法测电阻的探究实验为基础，进行了多层次的拓展，既要掌握好重点实验伏安法测电阻，又要灵活运用欧姆定律进行深度探究，非常经典的一道探究实验综合题。

3．电源电压为6伏、待测电阻R x、标有“20欧1安”字样的滑动变阻器、电压表、电流表各一个（其表盘如图所示），电键及导线若干，所有器材均完好．他先将除电压表以外的元件串联连接，再将电压表选择合适的量程并联接入电路中．他把变阻器滑片从一端移到另一端的过程中，读出电流表示数的变化范围为0.14安～0.26安．当他移动滑片至电流表指针位于如图（甲）所示位置时，观察到某电表的指针偏离零刻度线的角度为另一电表的两倍．（1）请画出小闵连接的电路图；（____）（2）请完成将表格填空．物理量实验序号U x（伏）I x（安）电阻R x（欧）1____0.142________3____0.26【答案】【解析】据题意，当电流表示数为0.14A时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，最大值为20欧，==⨯=,当他移动滑片至电流表指此时滑动变阻器两端的电压为：U IR0.14A20Ω 2.8V针位于如图（甲）所示位置时，观察到某电表的指针偏离零刻度线的角度为另一电表的两倍，此时电压表的示数为1.8V,因此电压表和滑动变阻器并联，故电路图如下：②当电流表的示数最小为时，此时滑动变阻器的阻值最大时，电压表的示数最大为2.8V，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：U1=U−U滑1=6V−2.8V=3.2V；由欧姆定律得：当移动变阻器滑片到某个位置时，由图甲知，电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，示数为0.18A；电压表的量程为0∼3V，分度值为0.1V，示数为1.8V，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：U2=U−U滑2=6V−1.8V=4.2V；当电流表的示数最大为0.26A时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为零时，电压表的示数最小为0V，则U3=U=6V；故答案为如下图：4．在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路如图甲所示．（1）连接电路前，开关必须______．（2）请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路__（导线不允许交叉）．（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______A．电流表坏了 B．滑动变阻器短路 C．电阻处接触不良 D．电阻短路（4）排除故障进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压示数保持不变，实验数据记录如下表．其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为______A．（5）实验结果是：______．【答案】断开 C 0.12 电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比【解析】(1)连接电路前，为保护电路，开关必须断开；(2)电压表与电阻并联接入电路，滑动变阻器与电阻串联，采取“一上一下”的连接方式，如下图所示；(3)图丙中电流表用的是0.6A量程，分度值为0.02A，故其示数为0.12A；(4)分析表格数据可知，电压一定时，通过电阻电流的变化倍数和电阻阻值变化倍数的倒数相等，故可得结论：电压不变，导体中的电流与其电阻成反比．点睛：根据电流表选用的量程和其分度值，读出电流表示数；分析表中电流的变化倍数和电阻的变化倍数之间的关系，利用控制变量法得出结论．5．实验课上，小明班的同学用图甲所示的实验器材探究“电流的大小与电压的关系”，并连接了部分实验电路。