苏州苏州外国语学校物理第十四章 欧姆定律单元测试卷(解析版)

苏州苏州外国语学校物理第十四章欧姆定律单元测试卷（解析版）一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优（难）1．有一只阻值未知的定值电阻R x。

图甲是用伏安法测R x阻值的实物电路，电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω：U/V I/A R/Ω10.80.22 1.60.43 2.00.5(1)甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）；（_____________）(2)改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是______（填字母）；A．滑动变阻器断路 B．R x断路 C．R x短路(3)故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻R x=____________Ω；(4)实验小组测了三组数据（如上表），进行多次实验的目的是____________；分析表中数据可知，不可能通过以上实验获得的数据是____________（填序号）。

原因是________________；[拓展]小明认为，实际中电流表和电压表都有内阻，若考虑电表的内阻，利用甲图改正后的电路测量电阻时，如果电压表和电流表的读数分别为U和I，而它们自身电阻分别为R v 和R A，则R x更准确的表达式为__________。

【答案】 A 4 取平均值减小误差1 电压表示数为0.8V 时，滑动变阻器连入的电阻大于滑动变阻器的最大阻值 VV -UR IR U【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]用伏安法测R x 阻值的大小，需要知道R x 两端的电压大小，流过R x 的电流大小；从图甲可以看到，可以把电阻R x 左端与电流表的接线改成电阻R x 左端与开关S 右端相连，这时电流从电源正极流出，流过电流表、滑动变阻器、电阻R x ，再流过开关S ，最后回负极，电压表并联在电阻R x 的两端；根据上述修改实物图，如下图所示。

(2)[2]A ．假设滑动变阻器断路，那么整个电路都没有电流，电流表没有示数，电压表也没有示数，这与题中的条件相符合，所以可能是滑动变阻器断路，选项A 符合题意； B ．假设R x 断路，那么电路中没有电流，电流表没有示数，电压表测的是电源电压，有示数，这与题中的条件不符合，所以不可能是R x 断路，B 项不合题意；C ．假设R x 短路，那么电路中有电流流过，电流表会有示数，电压表没有示数，这与题中的条件不符合，所以不可能是R x 短路，C 项不合题意。

故选A 。

(3)[3]从图乙可以看到，电流表的量程是0~0.6A ，分度值是0.02A ，它的读数是0.3A ，根据UR I可知，待测电阻R x 的大小是x xx 1.2V4Ω0.3AURI===待测电阻R x的大小是4Ω。

(4)[4]因为实验过程中会存在误差，进行多次实验的目的是取平均值减小误差。

[5][6]不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1；因为当电压表的示数是0.8V时，这时变阻器两端的电压是3V-0.8V 2.2VU==变流过变阻器的电流大小是0.2AI=变，这时变阻器的电阻大小是2.2V11Ω0.2AURI===变变变而变阻器的最大阻值是10Ω，R变与实际不符合，所以电压表的示数不可能是0.8V，不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1。

[7]根据欧姆定律可知，流过电压表的电流是VVUIR=，根据并联电路的电流规律可知，流过R x的电流大小是x VV--UI I I IR==根据URI=可知，R x的阻值是Vxx V-URURI IR U==R x的阻值是VV-URIR U。

2．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 2.5I/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0.5V 1V 1.5V 2V 2.5V =====50.1A 0.2A 0.3A 0.4A 0.5AU 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R112R 212102===51U 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 =120.5AU 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=7U 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=5U 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 RU U U I R R -=='滑则RRU U R R U -=滑 当U R =1V 时4V -1V31VR 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 -2V2VR 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。

3．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 ba ba bU UR RI 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2222()()1 1.52W0.38W22444U U U PUP R RR R==>=⨯===额额额额实额实实额实即小灯泡的实际功率大于0.38W。