上海华东师范大学附属枫泾中学物理欧姆定律达标检测(Word版 含解析)

上海华东师范大学附属枫泾中学物理欧姆定律达标检测（Word版含解析）

一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）

1．小明同学在探究电流与电阻的关系实验时，选择的实验器材有：电源（电压恒为

6V），电流表（0~0.6A）､电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω､10Ω､15Ω､

20Ω），滑动变阻器“30Ω 1A”，导线若干。

(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画出导线完成图乙的电路连接；

（__________）

(2)同学们先将5Ω的电阻接入电路R所在位置，闭合开关移动滑片，使电压表的示数为2.5V，记录此时电压表､电流表的示数；接下来断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω电阻，

_____，将对应的电压表、电流表的示数记入表格。实验中，定值电阻两端的控制电压值的合理范围是______；

(3)小聪同学认为小明的实验操作太麻烦，决定将滑动变阻器和电压表去掉，用两节新的干电池做电源。电路简化为如图丙所示，进行实验，实验中在A､B之间接入阻值不同的定值电阻，在实验器材完好，操作过程无误的情況下，获得的实验数据如表格所示。小聪分析数据发现无法得出相应的实验结论。请你通过分析数据及实验器材，说明小聪无法得出实验结论的原因_____。

实验次数1 2 3

电阻R/Ω 5 10 20

电流I/A 0.5 0.260.14

【答案】 调节滑动变阻器的滑片P 使

其处于最大阻值处，再闭合开关，移动滑片P 使其电压表的示数还是2.5V

R 2.4V 3V U ≤≤ 见解析

【解析】 【分析】 【详解】

(1)[1]从图甲可以看到，变阻器与电阻R 串联接在电路中，电压表测的是电阻R 两端的电压，在图乙中，电源的正极与滑动变阻器的左下端相连，滑动变阻器的电阻最大是30Ω，而四个定值电阻中最大的电阻是20Ω，所以定值电阻中的电压不会超过3V ，电压表的量程选择0~3V 即可，电压表的3V 接线柱与定值电阻的右端相连；根据上述连接实物图，如下图所示。

(2)[2]探究电流与电阻的关系，就要保持电阻两端的电压不变，所以接下来断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω电阻，调节滑动变阻器的滑片P 使其处于最大阻值处，再闭合开关，

移动滑片P 使其电压表的示数还是2.5V ，再将对应的电压表、电流表的示数记入表格。 [3]

由题意可知，设电阻R 两端的电压是R U ，电路中的电流是I ，根据欧姆定律可得

R

U I R

=

，滑动变阻器两端的电压是 R 6V -U U =滑

滑动变阻器接入电路的阻值大小是

()R R R

R 6V -6V -U R

U U R U I U R

⋅=

==

滑滑 因为30ΩR ≤滑，即

()R R

6V -30Ω

U R U ⋅≤

化简可得

R 6V 30Ω

R

U R ⨯≥

+

当电阻5ΩR =，可得到R 6

V 7

U ≥

；当电阻10ΩR =，可得到R 1.5V U ≥；当电阻15ΩR =，可得到R 2V U ≥；当电阻20ΩR =，可得到R 2.4V U ≥；由于电压表的量程

是0~3V ，所以R 3V U ≤；综上所述，实验中，定值电阻两端的控制电压值的合理范围是

R 2.4V 3V U ≤≤

(3)[4]从表中数据可以看到，三次实验，电流与电阻的乘积是不相同的，即电阻两端的电压是不相同的，这是因为电流表也有内阻，当电阻R 阻值变大时，根据串联电路的分压原理可知，电流表的内阻不变，电阻R 两端的电压也在变大，而探究电流与电阻的关系实验，要求电压不变，所以无法得出相应的实验结论。

2．在“伏安法测电阻”的实验中，小梦同学连接了如图甲所示的电路（电路元件完好，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值为R ，接线柱接线牢固）．

（1）连接电路过程中开关应该_____，开关闭合前滑片滑到_____处． （2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是_____（填“a ”“b ”“e ”或“d ”）．

（3）纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如表．

实验序号123

电压U/V 1.5 2.1 2.8

电流I/A 1.100.14

电阻R/Ω15.015.0

第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为_____A．第3次实验后，算出的电阻值是_____，待测电阻值为_____Ω．

（4）实验结束后老师组织大家做延伸实验，他把A组的电流表给了B组，把B组的电压表给了A组，让A、B组利用现有器材完成测量电阻的实验设计．如果你在其中一个组，请把设计的电路图画在图丙的虚线框内．

【答案】断开电阻最大 d 0.18 15.6Ω 15.2 答案见解析

【解析】

【分析】

【详解】

（1）连接电路时，为了防止电路元件损坏，开关应处于断开状态，为了保护电路，滑动变阻器滑到最大阻值处；

（2）由实物图知，电压表测量的是电源电压，应该测量定值电阻两端电压，所以错误的是导线d，下端应该连接定值电阻左端的接线柱．

（3）如图乙，电流表接在0~0.6A量程上，所以示数为0.18A，此时电压为2.8V，根据欧姆

定律可算出此时的电阻为

2.8

15.6

0.18

R=≈Ω，将三次测量数据取平均值可知待测电阻阻值

约为15.2Ω；

(4) 根据题意可知，A组有两个电压表，B组有两个电流表；要测量电阻R x，要根据串并联电路特点设计电路A组上图B组下图，则其设计如图：

【点睛】

伏安法测电阻中，多次测量的目的是为了取平均值；探究电流与电压关系的实验中，多次测量的目的是为了实验更具普遍性．已知滑动变阻器最大阻值为R，在最后一问的设计中，可以以R为纽带，找到电源电压的表达式．

3．小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系．