物理九年级上册 第十四章 欧姆定律单元测试卷(解析版)

物理九年级上册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．某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻及导线若干，图甲是他们连接的实验电路。

（1）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到B端这样操作的目的是为了_____

（2）闭合开关后，他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为0.7V，电流表示数如图乙所示，接着继续探究，把所测数据填在了下表中

实验次数12345

电压U/V0.71 1.1 1.5 1.7

电流I/A0.180.200.260.30

①图乙中电流的示数为_____A。

②图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I﹣U图象，并标标记为a。

（________）

（3）图丙中b、c、d三条I﹣U图象，是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，按图甲电路测量数据所画。

①单独分析图丙中每条I﹣U图象，可以得到的结论是_____。

②该小组同学发现，分析图丙中的I﹣U图象，还能得到：“当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。请写出分析方法：_____。

③验证②中的规律，该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，准备分别接入图甲电路，测量电流进行探究，有同学提议：既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路，闭合开关后，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，0.13A，发现无法验证②中的规律。于是他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U．为确保完成验证，则这个电压值U的范围为_____。

A．1.5V＜U≤3V B．1.3V＜U＜2.1V C．1.3V＜U≤2.6V D．2.1V＜U＜2.6V

【答案】保护电路；0.12电阻一定时，电流与电压

成正比见解析B

【解析】

【详解】

(1)[1]为保护电路，闭合开关前，滑片必须处于最大阻值处，即应将滑动变阻器的滑片P移到B端；

(2)①[2]图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.12A；

②[3]图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I?U图象，并标记为a，如下所示：

(3)①[4]单独分析图丙中每条I?U图象，因为过原点的直线，故可以得到的结论是电阻一定时，电流与电压成正比；

②[5]由上图知，当电压为0.8V时，对应的电流大小约为0.032A、0.066A、0.13A，结合电阻大小分别为20Ω、10Ω、5Ω，考虑到误差因素，电流与对应的电阻之积为一定值，故还能得到：当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律；分析方法采用了控制变量法；

③[6]根据欧姆定律I=U

R

有U=IR，3次实验中电阻的电压分别为2.1V、2.4V、2.6V，都小

于电源电压3V，是因为电源有内阻的原因；设电源本身的电压为E，对外（R与R'串联）提供的电压为U，根据电阻的串联和欧姆定律可得，电路中的电流：

I=

E

R R r +'+

，

由欧姆定律，R与R'获得的电压为：

U=I(R+R′)=

E

R R r

+'+

×(R+R′)，

故有:

1 U =()

R R r

E R R

+'

+

?+'=()

R R

E R R

+

?+

'

'+()

r

E R R

?+'=

1

E

+

r

E

×

1

R R

+'

，

由数学知识得，对外提供的电压U的倒数与串联电阻（电源内阻r之外的电阻）的倒数为一次函数的关系，即为：

1 U =k

1

R R

+'

+b，

根据该小组的同学选择了5Ω、10Ω的定值电阻，电源内阻r之外的电阻获得的电压分别为2.1V、2.4V，将已知量代入上式：

1 2.1V =k×

1

5Ω

+b，

1 2.4V =k×

1

10Ω

+b，

解方程组得：k=

10Ω

2.47V

?

，b=

12

2.1V 2.47V

-

?

，故这个一次函数关系式为：1

U

=

10Ω

2.47V

?

×

1

R R

+'

+

12

2.1V 2.47V

-

?

，

他们计划仍按图甲进行探究，因要控制当电阻的电压值U为一定值，根据串联电路电压的规律，变阻器分的电压也为一定值，由分压原理，定值电阻和变阻器分得的电压之比为一定值，故当电阻为20Ω时，变阻器连入电路中的电阻最大为20Ω，此时的总电阻为40Ω，代入这个关系式：

1 U =

10Ω

2.47V

?

×

1

40Ω

+

12

2.1V 2.47V

-

?

，

解得：U=2.6V。变阻器与电阻的电阻相等，根据分压原理，故电压表示数为1.3V；

当电阻最小为5Ω时，电路中的电流最大，变阻器连入电路中的电阻最小，此时电压表有最大值，当变阻器电阻连入电路中的电阻为0时，将5Ω代入这个关系式：

1 U =

10Ω

2.47V

?

×

1

5Ω

+

12

2.1V 2.47V

-

?

，

故：U=2.1V。

综上，他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U，为确保完成验证，则这个电压值U的范围为：

1.3V

2.1V．

故选B。

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R 1两端电压及通过电流，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R 1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R 1的阻值为_____（用含有R 2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U 1；

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。

则U 1_____

22

U （选填“＞”、“＜”或“＝”），R 1的阻值为_____（用含有U 1、U 2、R 2的代数式表示）。

【答案】减小误差 5 20.5R > 212122U U R U 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U R I

=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U R 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 5Ω0.5A

U 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 2V

R 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

111212

U 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

2122

U U R R U -=电源------② 则

2212222U R U R R =+电源

， 故212

U U >； [5]联立以上①②两式，解得

211212

2U 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．如图（a ）是学校实验室型号相同的电子温度计，有几个已经损坏．小明想探究是否是“测温 头”（“测温头”就是一个热敏电阻）损坏．

（一）他将损坏电子温度计的“测温头”拆下，用如图（b）所示的电路进行测量．

（1）请根据图（b）的电路图，将图（c）的实物电路连接完整．

（______）

（2）小明将一个“测温头”接入电路，闭合开关，发现电流表和电压表的示数如图（d）所示，此测温头内部可能___________（断路/短路）．

（3）将其余“测温头”接入电路时，电流表、电压表的示数均如图（e）所示．小明猜想：

①这些“测温头”内部__________（断路/短路）；

②这些“测温头”的阻值都很__________（大/小）．小明将一个好的电子温度的“测温头”拆下，接入图（b）的电路中进行测量．结果电流表、电压表的示数仍如图（e）所示．由此验证了猜想②也是正确的．

（二）小明调整了实验方案，利用微安表重新实验．

（1）如图（f）所示是小明重新设计的实验装置，他记录了各“测温头”的多组“温度—电流”数据．在加热过程中，电压表的示数始终为1.5V不变，某温度时微安表的示数如图（g）所示，此时电流大小为__________μA，热敏电阻的阻值为__________Ω．

（2）图（h）是小明根据实验数据绘制的三个“测温头”的“温度—电流”图像．由图像可知，灵敏度最高“测温头”是__________，其阻值随温度的升高而__________（增大减小）．

【答案】 短路 断路 大 150 10000 A 减小

【解析】

【详解】

（一）（1）根据电路图连接实物图，电流从电源正极出发，依次流经开关、滑动变阻器、电流表、测温头回到电源负极，同时注意滑动变阻器应接在B 处以满足滑片P 向右滑时接入电路阻值变小，同时电流表选择0~0.6A 、电压表选择0~3V 的量程（并联在测温头两端），注意正极流入负极流出，具体连接情况如下：

（2）从图（d ）中可以看出，电流表有示数，即代表电路中有电流经过，电路是通路，并且电压表示数为0，说明测温头没有断路而是处于短路状态；

（3）将其余“测温头”接入电路时，电流表、电压表的示数均如图（e ）所示，电流表示数为0，说明电路中无电流通过，且电压表示数为3V ，有两种可能：①可能这些“测温头”内部处于断路，所以电路中无电流通过，且此时电压表测量电源电压；②可能这些“测温头”的阻值很大，电路中电流非常微弱，所以电流表示数几乎为0，“测温头”由于阻值过大，分压增多，其两端几乎等于电源电压3V 。

（二）（1）观察微安表（g ）可知，其量程为400uA ，分度值为10uA ，表中示数为150uA ，根据欧姆定律可知热敏电阻的阻值为：

-41.5V 1.5V ===10000150uA 1.510A

U R I =Ω?热热热； （2）观察图像（h ）可知，A 、B 、C 三个“测温头”，大的趋势均是随温度升高电流增大，且A“测温头”随温度升高电流增大最为明显（C 次之，B 几乎无变化），所以灵敏度最高的“测温头”是A 。

4．小军用如图所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。

（1）小军连接的电路有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确（在应改动的导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的接法）_______。

（2）图乙时他改正错误后某次实验的电流表和电压表示数，则小军选择的定值电阻是

____Ω（保留一位小数）。

（3）小军进行了多次实验后，绘制了定值电阻的电流随电压变化的图象（如图丙所示）。正确的图象是__（选填“A”或“B”）。

（4）小军看到实验桌上有一个额定电压为U的小灯泡，他想挑战只用一只电表测量该小灯泡的额定功率．小军又找来一个已知阻值的定值电阻R0和两个开关S1，S2，设计了如图丁所示的电路图，请补全小军的实验步骤。

①只闭合开关S和________（选填“S1”或“S2”），调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为_________；

②只闭合开关S和__________（选填“S1”或“S2”），保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出此时电流表的示数为I；

③则小灯泡的额定功率的表达式为：P额=_________（用字母U, I, R0,表示）。

【答案】 9.2 A S2 S1 UI﹣

【解析】

1)电压表应与电阻并联，如图所示：

(2)由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.26A；电压表的量程为

0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；所以定值电阻的阻值为R=9.2Ω； (3)由于是定值电阻，所以电流与电压成正比例，A正确，B错误；(4)首先只闭合S和S2，此时定值电阻与灯泡并联，灯泡正常发光时，定值电阻两端电压为U，所以此时电流表测量通

过定值电阻的电流表示数应为I0，所以当电流表的示数为时灯泡正常发光；只闭合S和S1，此时电流表测量干路电流，则可知灯泡的额定电流I额I?I0I?；灯泡的额定功率P额U额I额U×(I?)UI?.

5．在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源（电压恒为

3V），电流表、电压表和开关各一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，50Ω），滑动变阻器（规格是“20Ω，2A”），导线若干．

（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线_________．

（2）在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片滑至最_____（选填“左”或“右”）端．（3）电路连接无误后，闭合开关，小明先后将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路，移动滑片P进行了二次实验，数据如图乙表格所示．小明紧接着再将20Ω的定值电阻替换10Ω的电阻后，直接读出电流表示数示为______A．

（4）小明为了使实验能继续顺利进行，还可以使用的定值电阻有_________．（写出具体的电阻值，多写少写都不给分）

（5）小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其不同电压下的电功率．

①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是_____；

②排除故障，继续实验,根据实验数据画出I﹣U图像（如图丙）．由此可求出小灯泡正常发光时的功率为__W；

（6）完成上述实验后，小明又利用上述器材重新设计了电路（增加了一个滑动变阻器）如图丁，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I1．请完成实验步骤．

①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；

②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，移动滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I1；再_____________________，读出电流表的示数为I2；

③则小灯泡的额定功率表达式为P额=_____．

【答案】略：右0.1215，30灯泡断路0.625再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端3I12 /I2

【解析】

【分析】

【详解】

（1）电压表应并联在定值电阻两端，而不是电键的两端，如下图所示

（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，即滑动变阻器处于右的位置；

（3）由表格数据知道，通过移动滑片P进行了二次实验，都保证了定值电阻两端的电压为2V，根据串联电路中总电压等于各分电阻两端电压之和可知：滑动变阻器两端的电压为U =U-U1 =3V-2V=1V，所以滑动变阻器连入的阻值R滑 =U滑/I=1V/0.2A=5Ω；当将20Ω的定值滑

电阻替换10Ω的电阻后，由于没有移动滑动变阻器的滑片；则此时总阻值为R总 =R′+R滑

=20Ω+5Ω=25Ω；所以电流表示数为：I′=U/R总=3V/25Ω=0.12A；

（4）在定值电阻两端电压保持2V的情况下，探究导体的电流跟电阻的关系，小明为了使实验能继续顺利进行，还可以使用的定值电阻有15Ω和30Ω，此时滑动变阻器都可以起到调节作用，当使用50Ω的定值电阻时，需要滑动变阻器接入电路的电阻为25Ω，已经超出滑动变阻器的最大值，故不可以选用；

（5）小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是灯泡断路；

②排除故障，继续实验,根据实验数据画出I﹣U图像（如图丙）知道小灯泡正常发光时的

电流是0.1A，故小灯泡正常发光时的功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W

（6）②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，移动滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I1；再再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；

③则小灯泡的额定功率表达式为P额=3I12 /I2

6．如图所示，晓松在做“探究电流与电压的关系”的实验。

(1)图甲是未连接好的电路，请你用笔画线代替导线，将实物图补充完整______；

(2)连接电路时开关应______。闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，故障原因可能是：______；

(3)将滑片移至滑动变阻器的正中间时，此时电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，请你将示数填写在下面的空格中。通过多次实验记录，电流表、电压表的示数如表所示：

实验序号123456

电压U/V 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0

电流I/A______0.220.240.26 1.400.30

对表中数据进行分析，你认为错误的数据是实验序号______，排除错误数据，可归纳得出的结论是：______。根据实验数据可以算出，晓松所用定值电阻的阻值为______Ω。(4)晓松继续用这套器材（电源电压恒定3V不变）和阻值为5Ω、10Ω、15Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到______V。

【答案】断开定值电阻断路

序号123456

电压U/V 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0

电流I/A0.20.220.240.26 1.400.30

【解析】

【分析】

(1)变阻器按一下一上连入电路中，根据电源电压大小确定电压表选用小量程与电阻并联；

(2)若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数；根据表中数据进行分析，除第5组数据处，其它各组电压与电流之比为一定值，据此分析回答；

(4)因将滑片移至滑动变阻器的正中间时，此时电压表的示数为2V，根据表中第1组数据，由串联电路的规律及欧姆定律得出变阻器的最大电阻；

由串联电路的规律及分压原理得出电阻两端电压控制的最小值。

【详解】

(1)[1]变阻器按一下一上连入电路中，电源电源为3V，电压表选用小量程与电阻并联，如下图所示

(2)[2][3]为了保护电路，连接电路时开关应断开；闭合开关后，电流表无示数，电路可能断路，发现电压表有示数，电压表与电源连通，故故障原因可能是：定值电阻断路。

(3)[4][5][6][7]将滑片移至滑动变阻器的正中间时，此时电压表的示数为2V ，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A ，电流为0.2A ，如下表所示 序号

1 2 3 4 5 6 电压U /V

2.0 2.2 2.4 2.6 2.8

3.0 电流I /A 0.2 0.22 0.24 0.26 1.40 0.30 对表中数据进行分析，除第5组数据处，其它各组电压与电流之比为

222 2.2V 10Ω0.22A U R I =

== 333 2.4V 10Ω0.24A U R I =

== 444 2.6V 10Ω0.26A

U R I === 555 2.8V 2Ω1.4A U R I =

== 666 3.0V 10Ω0.30A

U R I === 故错误的数据是实验序号5，排除错误数据，可归纳得出的结论是：电阻一定时，电流与电压成正比，根据实验数据可以算出，晓松所用定值电阻的阻值为10Ω。

(4)[8]因将滑片移至滑动变阻器的正中间时，此时电压表的示数为2V ，根据表中第1组数据，由串联电路的规律及欧姆定律，变阻器的最大电阻为

113V 2V 2210Ω0.2A

U U R I --=?

=?=滑大 由串联电路的规律及分压原理有 V V R U U U R -=滑定

方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻控制的电压最小，即

V

V

3V10Ω

15Ω

U

U

-

=

解得

V

1.8V

U=

电阻两端电压最小能控制到1.8V。

7．小罗同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，他想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实验电路，图乙为滑动变阻器的实物图。电源电压为U，电流表、电压表完好：

(1)连接电路时电压表的量程应该选择____________的量程（选填“0—3V”或“0—

15V”）；

(2)小罗连接电路后闭合开关，发现无论怎么移动滑动变阻器滑片，电压表示数始终小于额定电压且保持不变，造成该现象的原因可能是___________；

(3)故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的指针如图丙所示，电流表的读数为________A，小灯泡正常工作时的电阻是________Ω；

(4)完成上述实验后，小罗还要测量另一只小灯泡的额定功率，但发现电流表已经损坏，于是他设计了如图丁所示的电路图测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率。已知滑动变阻器R1的最大阻值为R1，滑动变阻器R2的最大阻值为R2。请你帮他将实验步骤补充完整：

①闭合开关S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R1的滑片P，使电压表的示数为________；

②接着，__________，使电压表的示数与①步骤相同；

③保持滑动变阻器R2的滑片P位置不动，将滑动变阻器R1的滑片P移到最右端，电压表的示数为U右；

④小灯泡的额定功率的表达式为P额=_____（用U、U额、R1、R2、U右表示）。

【答案】0~15V 滑动变阻器接A、B接线柱（滑动变阻器同时接下接线柱） 0.38 10 U-U额闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R2的滑片P

2

1

)

(

U U

U U R

-

右

额

右

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]因为小灯泡的额定电压为3.8V，故接电路时电压表的量程应该选择0—15V。

(2)[2]无论怎么移动滑动变阻器滑片，电压表示数始终小于额定电压且保持不变，说明电路的电流过小，电路的总电阻偏大且不变，原因可能是滑动变阻器都接下面两个接线柱。

(3)[3][4]图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.38A，由

U I

R =

可得，小灯泡

正常工作时的电阻

3.8V

10Ω

0.38A

L

U

R

I

===

(4)①[5]根据实验步骤：闭合开关S、S2，断开S1，L与R1串联，灯泡正常发光时电压等于其额定电压U额，由串联电路的电压特点可知，此时电压表示数等于U-U额；

②[6]闭合开关S、S1，断开S2，保持R1的滑片不动，两滑动变阻器串联，调节R2的滑片，使电压表的示数与步骤②相同，此时R2连入阻值与②中灯泡正常发光时电阻相等，

④[7]为得到R2连入电阻的阻值，可将R1的滑片滑到最大值处，此时电压表的示数为U右，

此时电路中电流

1

U

I

R

=右，由串联电路特点和欧姆定律计算出R

2连入电路中的电阻，即灯

正常发光时的电阻

()1

2

2

1

L

U U R

U U

U

R R

U

I U

R

-

-

====右

右

右右

灯泡的额定功率

()

222

11

()

L

U U U U

P

U U R

R U U R

U

===

--

右

额额额

额

右右

右

8．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18V保持不变，滑动变阻器的规格是“70Ω1.5A”，阻值为10Ω、20Ω，30Ω、50Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表，电压表各一个。

(1)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向左移动时电压表示数变大。

（__________）

(2)小明先探究“电阻R一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻作为R接入电路，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应电流值，并记录（如表所示）。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．分析数据，可得出结论：_____。

实验次序1234

U/V 3.0 4.0 5.0 6.0

I/A0.300.410.62

(3)接着小明根据表1数据绘制出I—U图像，如图丁中a所示，实验完成后，将电阻换成小灯泡。重复上述实验过程，绘制出I—U图像，如图丁中b所示，试分析图像中A、B、C 三电阻R A、R B、R C从小到大排列依次为（用不等式表示）：_____。

(4)小明在探究“电压U一定，电流与电阻的关系”：

a、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表中断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值_____（选填“增大”或“减小”）他这样操作的目的是_____。

实验次序1234

R/Ω10203050

I/A0.600.300.200.12

b、上表是小明提交的实验数据，老师指出有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序_____的数据，选出的理由是_____。

【答案】 0.5 电阻一定时，电流与电压成正比

R A

【解析】

【分析】

本探究“电流与电压和电阻的关系”，考查电路连接、电流表读数、数据分析、影响电阻

大小的因素、操作过程、控制变量法和对实验的要求，认真分析题意，根据欧姆定律等知识分析求解，难度较大。

【详解】

(1)[1]滑片P向左移动时电压表示数变大，则滑动变阻器分压减少，滑动变阻器的电阻变小，故应将变阻器A接线柱接入电路，如下图所示：

(2)[2]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。

[3]分析这些数据可知电压与电流的比值为定值，故可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。

(3)[4]分析A、B两点，由图可知A、B两点电流相同，而B点电压大于A点电压，则R A＜R B；分析B、C两点，由图可知B、C两点电压相同，而C点电流大于B点电流，则R C＜R B，由图线b可知，灯泡两端的电压变大时，电流变大，灯丝温度升高，灯泡的电阻增大，所以R A＜R C，所以有R A＜R C＜R B。

(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，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，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，使电压表的示数控制不变。

[7][8]由题可知电流与电阻的关系实验时，控制电阻两端的电压为

0.6A10=6V

R

U IR

==?Ω

当滑动变阻器接入最大值70Ω时，电源电压不变，保持定值电阻两端电压为6V不变，可替换的最大电阻为max

R，则由串联分压规律可知，

max

max

R

R

U

U R R

=

+

滑

即

max

max

6V

18V70

R

R

=

+Ω

则可替换的最大电阻为

max

=35

RΩ

所以第4次实验数据不符合实际。

9

．图甲是实验小组用伏安法测未知电阻R x的实物电路，电源电压未知但恒定，已知滑动变阻器的最大阻值为R.(电阻均不受温度影响)

甲乙

(1)在甲图中找出连接错误的一根导线，并在导线上画“×”，用笔画线代替导线将实物图连接正确______．(所画的导线要用实线，不可用虚线，导线不能交叉)

(2)连接电路时开关应_______，滑动变阻器的滑片应位于最_______(填“左”或“右”)端；

(3)该实验的原理是________．

(4)在实验操作中，发现电流表已损坏，电压表完好，于是小组的同学设计了如图乙所示的电路图也完成了实验．请你帮助他们把以下实验步骤填写完整：

①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为U1；

②再________，读出此时电压表的示数，记为U2；

③则未知电阻R x＝________．

【答案】断开右

R＝

U

I

将滑片移动到最右端2

12

U

U U

R

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]如图电路，电压表串联、电流表并联在了电路中，是错误的，正确的电路，电流表应串联，电压表与未知电阻并联，所以将未知电阻右端的导线拆掉，将未知电阻右端连接到电源负极即可，如图：

(2)[2][3]根据保护电路的原则，连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片应位于最最大，如图应置于右端

；

(3)[4]该实验的原理是U R I

=． (4)[5][6]只有电压表的实验步骤：

①闭合开关S ，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为U 1，即电源电压；

②再将滑片移动到最右端，读出此时电压表的示数，记为U 2，则滑动变阻器两端的电压为：

12U U U =-滑

③滑片移动到最右端，电路中的电流为：

12U U U I R R

-=

=滑滑 所以未知电阻为： 22212

12x U U U R R U U I U U R

===--． 【点睛】

重点是测量未知电阻的实验，难点是缺少电流表时，结合滑动变阻器的最大阻值，根据两次电压表的示数差可知滑动变阻器的的电压，再结合欧姆定律可得未知电阻的表达式．

10．在实验复习课上，同学们做“探究电流与电阻的关系”实验。

(1)小明按图示电路图连接好电路，闭合开关S，移动滑片P，发现电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是_________；

(2)排除故障后，闭合开关s进行实验，记录实验数据如表所示，分析实验数据可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成___________；

(3)若在第3次实验时，将定值电阻R由20 ?换为30 ?的接入电路中后，没有调节滑片P 的位置就直接读取电流表的示数，则此时电流表的示数可能为______（选填

“0.14”“0.22”或“0.36”）A；

(4)实验中，若小明所选用的定值电阻阻值分别为10?、20?、30?和50?，滑动变阻器的规格为“25? 1.5A”，则电路中的电源电压不能大于_____V。

【答案】电阻R断路反比 0.22 9

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]电流表指针几乎未偏转，说明电路故障类型为断路，电压表材测量电阻R两端电压有示数，说明电压表与电源在电路中是连通的，则故障原因可能是电阻R断路。

(2)[2]分析表中数据发现，在电阻越来越大时，通过导体的电流越来越小，可得到结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

(3)[3]在探究电流与电阻的关系的实验中需要控制定值电阻两端电压一定，由表中第1、2次实验数据可知电阻R两端电压为

R11226V

U I R I R

===

将定值电阻R由20 ?换为30 ?的接入电路中后，为了保证电阻R两端电压一定，需要增大滑动变阻器的电阻；但是在第3次实验时，没有调节滑片P的位置就直接读取电流表的示数，此时电路中总电阻相比第二实验数据的总电阻增大，通过电流减小，所以此时电流小于第二次实验数据通过的电流0.30A；电路中总电阻相比第三次实验数据的总电阻减小，则通过电流增大大于第三次实验数据通过的电流0.20A；故此时电流表的示数可能为0.22A。

(4)[4]由(3)[3]知电阻R两端电压一定为6V，为了保证在滑动变阻器的最大电阻的规格下小明所选用的定值电阻都能够探究，此时电路中的总电阻最大为

550Ω25Ω75Ω

R R R

=+=+=

滑

由表可知此时电路电流为0.12A，则由可得

U

I

R

=电源电压为

50.12A75Ω9V

U I R

==?=