第十四章 欧姆定律单元测试卷(含答案解析)

第十四章欧姆定律单元测试卷（含答案解析）

一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优（难）

1．小红和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡额定电压为3.8V，电源电压保持9V不变，滑动变阻器规格为“40Ω、1A”，连接电路如图甲所示。

(1)如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误，请在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确_________________(注意不能与其它导线交叉)；(2)改正错误后，闭合开关，过了一段时间，灯突然熄灭，电流表、电压表示数均变为0，则产生的故障可能是_________________(只有灯泡或滑动变阻器发生故障)；

(3)排除故障后，调节滑动变阻器滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻为____________________Ω(保留一位小数)。向右调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡变化的阻值?R L滑动变阻器变化的阻值______________?R滑(选填“大于”、“小于”或“等于”)；

(4)小红又找来10Ω、20Ω、40Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U0=4V。接下来断开开关，取下10Ω的定值电阻，换成20Ω的定值电阻，保持滑动变阻器滑片P位置不变，则闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向_________________(选填“左”或“右”)移动。在用40Ω的定值电阻替换20Ω的定值电阻时，他发现电压表示数始终不能调为U0。为完成四次探究，小红设计了如下方案，你认为不可行的一项是_________；

A．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是4～8V

B．如果只调整电压表的示数，则应该控制电压表示数U0的范围为4.5～9V

C．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω，允许通过的最大电流至少为0.4A

D．如果只更换定值电阻，则更换的定值电阻阻值范围是6.67～32Ω

(5)实验结束后，小红还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源(电压恒定不变)，并设计了如图丙所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整(已知定值电阻的阻值为R0)。

①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为I1；

②再将滑动变阻器滑片P移到__________，记录此时电流表示数为I2；

③滑动变阻器的最大阻值R滑动=__________(用测出的物理量和已知量的字母表示)。

【答案】滑动变阻器断路 12.7 小于左 C 最左端

()

210

1

-

I I R

I

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]电压表测小灯泡两端的电压，所以电压表应该和小灯泡并联，如下图：

(2)[2]若灯短路，电流表有示数，若灯断路，电压表有示数，但题意中电流表和电压表均无示数，故假设不成立；若滑动变阻器短路，则电流表和电压表均有示数不符合题意，则电路故障为滑动变阻器断路。

(3)[3]由图可知，当小灯泡正常发光时，电流是0.3A，小灯泡正常发光时的电阻为

3.8V

12.7Ω

0.3A

U

R

I

==≈

[4]当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电阻为

9V-3.8V

17.3Ω

0.3A

U

R

I

==≈

滑

滑

由图可知，当小灯泡的电压为3V时，电流约为0.25A，此时小灯泡的电阻约为

1

1

1

3V

12Ω

0.25A

U

R

I

===

滑动变阻器的电阻为

2

9V-3V

24Ω

0.25A

U

R

I

===

滑2

滑2

则灯的电阻的变化量为

1

-12.7Ω-12Ω0.7Ω

L

R R R

?===

滑动变阻器阻值变化量为

2-24

Ω-17.3Ω 6.7ΩR R R ?===滑滑滑

所以滑动变阻器阻值变化量大于小灯泡电阻的阻值变化量。

(4)[5]将定值电阻从10Ω换成20Ω，定值电阻阻值变大，为了保证定值电阻两端电压不变，滑动变阻器电阻也要变大，所以滑片应该向左移动。

[6]当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器的阻值最大，此时电路中的电流为

4V 0.1A 40Ω

U I R === 所以可以小于0.4A ，故C 错误，C 符合题意。

(4)[7]第二步，应该让定值电阻和滑动变阻器的全部并联并保证电压还等于电源电压，故应该将滑片移动到最左端。

[8]流过定值电阻的电流为

021-I I I =

电源电压为

()00210-U I R I I R ==

滑动变阻器的最大阻值为

()21011

-I I R U R I I =

= 2．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 15V 50Ω=40Ω

U U 解得控制的最小电压min =6.67V U ；

所以U 0的取值范围应满足6.67V ~10V 。

3．为了节能，正明中学为教室安装了光控照明系统，有效避免了“长明灯

”的现象．光控系统用光敏电阻控制，光敏电阻是阻值随着光的照度改变而发生变化的元件（光越强，照度越大，照度的单位为1x ）．某光敏电阻R P 在不同照度下的阻值如下表：

（1）根据表中数据，请在如图坐标纸中描绘出光敏电阻随照度变化的图线_____．其阻值随照度变化的规律是______；

（2）如图所示，当1、2间电压上升至4V 时，控制电路自动启动照明电路．请利用所给器材在如图虚线框内设计一个电路______，给1、2两端提供电压，并要求当天色渐暗照度降至1.0（lx ）时，照明电路启动．（控制电路对你所设计电路无影响）

器材：电源（电压为6V ），开关S 及导线若干，其他器材如下表．

在你所设计的电路中，电阻箱的阻值应调至______kΩ；

（3）某同学在对所设计的电路进行调试时，发现照明电路过早启动．请你提出一个可行的解决办法：______．

【答案】光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小

10 增大电阻箱R的阻值

【解析】(1)根据表格中的数据在图1中先描点，再用平滑的曲线连线，如图1所示：

从图1可知，光敏电阻的阻值随照度变化的规律是：光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。

(2)电路如图2所示。

控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至 1.0(1x)时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20kΩ，其两端电压为4V，而电源电压为6V，所以应串联一个电阻分担一部分电压，则电阻箱两端的电压为6V?4V=2V，根据串联分压可

知：

2042

21

U R V

U R R V

====

光光

箱箱箱

，所以电阻箱的阻值为10kΩ。(3)照明电路过早启动，必

须想办法让光敏电阻的阻值降低，则光敏电阻分担的电压减小，而电源电压不变，所以电阻箱分担的电压增大，则电阻箱的阻值应该增大。

点睛：照明电路过早启动，必须想办法让光敏电阻的阻值降低，而电源电压不变，根据串联分压的关系判断出电阻箱阻值的变化即可。

4．小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系．

（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整_______．（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小）

（2）正确连接电路后，闭合开关．

①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是

_________；

②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是___________________；

（3）排除故障后，调节变阻器的滑片，测出通过电阻R的电流值和对应的电压值如下表，分析表中的数据可得出的结论是：________________________________；

（4）为了使上述实验结论更具有普遍性，你认为还应进行下列的哪一项操作？答：

_____________________．

A．换用电压不同的电源再做实验

B．换用阻值不同的电阻再做实验

【答案】滑动变阻器的阻值没有在最大值

处电阻断路电阻一定时，电流与电压成正比 B

【解析】

【分析】

滑动变阻器与定值电阻串联，滑片向右移，电路中的电阻变大，电流减小，故滑动变阻器应将左半段接入电路中；电流表示数为零说明电路断路，电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常；物理实验中，使结论更具普遍性的方法是多做几次实验．

【详解】

(1)①滑动变阻器与定值电阻串联，当变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，即滑片向右移动时电阻变大，又上面已接D，故下面接A；

②电源使用两节干电池，故电压表选用0～3V量程，与定值电阻并联；

如图所示：

(2)①为保护电路，在连接电路时，开关应当处于断开状态；闭合开关前滑动变阻器应处于最大阻值状态，而本题中电流表和电压表的示数都很大，说明滑动变阻器的阻值没有在最

大值处；

②电流表的示数为零说明电路中有断路，再根据电压表的示数判断出电路故障．电压表示数为3V等于电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，所以故障是电阻断路了；

(3)在表中：导体的电阻一定，导体两端的电压从1V到2V再到3V，相对应的，导体中的电流从0.1A到0.2A再到0.3A.电压增加几倍，电流也增加几倍，故得结论：在电阻一定时，电流与电压成正比；

(4)换用阻值不同的电阻，多进行几次实验可避免实验的偶然性，使结论更具普遍性，故选B．

故答案为(1)如上图；(2)①滑动变阻器的阻值没有在最大值处；②电阻断路；(3)电阻一定时，电流与电压成正比；(4)B．

【点睛】

电压表与定值电阻并联；为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处；探究电流与电压、电阻的关系时，要用到控制变量法．

5．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?.

6．小明同学用如图器材探究探究通过导体的电流与电阻的关系。电源电压恒为6V，实验用到的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个。

(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；

（______）

(2)取10Ω的定值电阻接入电路，实验中正确连接电路，刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为_____Ω；

(3)按选定规格的滑动变阻器依次实验记录数据如表：

实验次数1234

电阻R/Ω10152030

电流I/A0.30.20.150.1

分析可知表中4次实验，有一组数据是人为编造的，这次实验是第_____次（填序号），就现有器材，要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于_____V，在此电压下，完成全部4次实验定值电阻消耗功率最大为_____W，并调整部分电表量程即可。

【答案】204 3.60.9

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]根据电路图，将变阻器左下接线柱连入电路中，电阻与变阻器串联，电压表与电阻并联，如下所示：

(2)[2]取其中一个电阻接入电路，实验中正确连接电路，即变阻器的最大电阻连入电路中，刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A，由串联电路电压的规律，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为

6V-2V

20

0.2A

V

U U

R

I

-

===Ω

滑大

(3)[3]当定值电阻为30Ω时，由电阻的串联规律，电路的最大电阻为

30Ω+20Ω＝50Ω

由欧姆定律，电路的最小电流为

6V

=0.12A

50Ω

0.10A

U

I

R

'==＞

故第4次实验数据是人为编造的；

[4]根据串联电路电压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，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻最大，电压表示数最小，即

V

V

6V20

30

U

U

-Ω

=

Ω

解得U V＝3.6 V，故要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于3.6 V，并调整部分电表量程即可。

[5]定值电阻消耗功率最大功率

()

2

2

2

max2

4

U U R

P I R R

R

R R R R R

??

?=

?

+-+

??

滑滑滑

＝＝

当滑动变阻器的阻值等于定值电阻时，定值电阻电功率最大，由并调整部分电表量程可知，R滑＝10Ω，故完成全部4次实验定值电阻消耗最大功率

()2

2

max

6V

==0.9W

4410

U

P

R

=

?Ω

滑

7．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。

(1)请你用笔画线代替导线，把图甲中的器材连接成完整的实验电路。要求：滑片向右端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大。_________

(2)小明首先选用了阻值为10Ω的电阻进行实验。检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1V时，观察电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是__________A，并将数据记录在表格中。

(3)接下来小明应保持____不变，不断改变____，并记录相应的实验数据。

(4)同学们陆续完成实验，分析数据都得出了同样的结论。其中小明、小刚、小民的实验数

据如表一、表二、表三所示。

表一

表二

表三

分析实验数据，得出的结论是：____。

(5)在交流分享过程中，同学们对比各组的实验数据时有了新的发现，请你分析表一、表

二、表三中的实验数据，会发现____。

【答案】 0.1A 电阻滑动变阻器

连入电路中的阻值电阻一定时，电压越大，通过电阻的电流越大电阻值越小，电压跟电流的比值越接近电阻值

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由题意可知，该实验探究的是电流大小与电压的关系，故电压表应当并联在电阻的两端，电流表测量干路电流；滑动变阻器滑片向右滑动的过程中，连入电路中的电阻变大，故应连接电路图如图所示。

(2)[2]由图中电流表读数可知，此时电流表的示数为0.1A。

(3)[3][4]该实验探究的是电流大小与电压的关系，故应该保持电阻不变，通过调节滑动变阻器连入电路中阻值，来调节电阻两端的电压，观察通过电阻的电流变化。

(4)[5]分析实验数据可以得出的结论是：当电阻保持一定时，加在电阻上的电压越大，通过电阻的电流越大。

(5)[6]表一、表二、表三实验用的电阻大小不同，由表中数据可以得知当电阻为5Ω时，电压跟电流的比值最接近电阻值大小，所用电阻电阻值越大，电压跟电流的比值偏差越大。

8．探究电流与电压的关系。用到的实验器材有：电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器（A：“10Ω 1.5A”、 B：“20Ω 1A”、 C：“50Ω 1A”）、开关、新干电池三节、定

值电阻的阻值是10Ω、导线若干。

(1)小明连接成的电路如图甲所示，他连接的电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确。请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法______；

(2)排除故障后实验时，闭合开关前，小红发现电压表示数如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是：______；

(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如表所示：要测出表格中的实验数据，实验时所用的滑动变阻器规格为______（选填规格的编号即可），通过上表中的数据，我们可以得出的结论是：______；

U/V 1.0 2.0 3.0

I/A0.10.20.3

(4)实验小组的张同学只用了其中的电源、电压表和定值电阻（可用R0表示）及导线和开关测出了实验室中的一个标牌糢糊的的滑动变阻器的最大值R x，

①请你画出他测量时的电路图，并请把你设计的电路图在虚线框内______；

②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示：()i______；()ii______；

③R x=______（用已知量和测量量的字母表示表示）。

【答案】对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上 C 导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比

当滑片滑到左端时，电压表测量电源电压U当滑动变阻器的滑片滑到右端时，电压表测量0R两端的电压0

U00

()

U U R

U

-

。

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由实物图可知，电流表与定值电阻并联了，电压表却串联在电路中，所以应该让电流表与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，修改的电路连接如图所示：

(2)[2]闭合开关前，发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。

(3)[3]由题可知，电源是新干电池三节，则电源电压为

1.5V3 4.5V

U=?=

定值电阻的阻值是10Ω；电路中电流最小为0.1A时，由表格数据可知，定值电阻两端的电压：U R=1V；滑动变阻器两端的电压为

R

4.5V-1V=3.5V

U U U

=-=

滑

滑动变阻器接入电路中的阻值为

3.5V

=35Ω>20Ω

0.1A

U

R

I

==

滑

滑

即规格应为“50Ω 1A”，故选C。

[4]根据表中数据可得出的结论是：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。

(4)[5][6][7]实验中只能使用电压表测量电压，使滑动变阻器R x与R0串联，电压表并联在R0两端，当滑片滑到左端，电压表测量电源电压U；滑动变阻器的滑片滑到右端，电压表测量R0两端的电压U0，如下图所示：

[8]根据电流相等得

x

00

U U U

R R

-

=

所以

x

00

()

U U R

R

U

-

=

9．小亮利用如图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”，电源电压4.5V，五个定值电阻的阻值分别是5、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器标有“50Ω1A”字样。

(1)请你找出接错的那一根导线，在这根导线上打“×”，并画出正确的连接位置。

（________）

(2)正确连接电路后闭合开关，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_____（写出一种即可）。

(3)小亮排除故障后再次闭合开关，移动滑动变阻器滑片P的同时，眼睛应注视_____。A．电压表示数 B．电流表示数 C．滑动变阻器滑片

(4)实验中小亮多次改变R的阻值，调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的图象。由图象可以得出结论：_____。

(5)结合图象乙，小亮同学在五次实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是_____Ω。

(6)由于实验器材中有多组电源可以选择，小亮想如果五个定值电阻不变，控制电压表示数与刚才一样，为了能够顺利完成这五次实验，那么小亮应选择最大电压值不超过_____V的电源。

【答案】 电阻（或电压表）短路 A 电压一定时，电流与电阻成反比 4~20 7.5

【解析】

【分析】

本题考查探究电流跟电阻的关系，应用控制变量法，欧姆定律和串联分压规律分析求解。

【详解】

(1)[1]由图甲可知该电路中电阻R 被短路，电流不经过电阻R ，电阻

R 要串联接入电路，并让电压表测量电阻两端电压，修改电路图如下：

(2)[2]电流表有示数，说明有电流经过，不可能是断路，电压表无示数，说明没有电流经过电压表，所以故障可能是电压表短路或电阻短路。

(3)[3]在“探究电流跟电阻的关系”实验中要控制电压不变，所以在移动滑动变阻器滑片P 的同时，眼睛应注视电压表示数，使电压表示数不变。

(4)[4]由图像可知电压一定时电流与电阻的乘积是定值，所绘函数图像为反比例函数图像，故由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。

(5)[5]由图像乙可知实验过程中控制电阻两端电压为

U =IR =0.5A×5Ω=2.5V

2.5V 不变，则滑动变阻器两端电压为

=4.5V 2.5V=2V R U U U =--滑 串联分压规律可知，当接入电阻最小时，滑动变阻器接入电阻也最小，此时，

R U R U R

滑滑＝ 则

2V 2.5V 5R Ω

滑＝ 可知滑动变阻器接入最小电阻为

4R =Ω滑

当接入电阻最大时，滑动变阻器接入电阻也最大，则 2V 2.5V 25R 'Ω

滑＝ 可知滑动变阻器最大电阻为

20R =Ω滑

所以，滑动变阻器接入电路的阻值范围是4~20Ω。

[6]由题可知，要五个定值电阻不变，控制电压表示数为2.5V 不变，要能够顺利完成这五次实验，当接入25Ω电阻，滑动变阻器电阻接入电阻最大50Ω，由串联分压规律可知，最大的电源电压需满足关系为

max 2V 50Ω2.5V 25U -Ω

＝ 可知

max =7.5V U

电源电压为7.5V 时，接入5Ω电阻，则滑动变阻器接入电阻为10Ω，通过电路中的最大电流为

7.5V =0.5A 510U I R ==Ω+Ω

小于电流表的量程，所以小亮应选择电压值不超过7.5V 的电源。

10．小明利用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”，可供选择的器材有：电源（两节新干电池），电流表、电压表、开关，阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个，“10Ω 2A ”“20Ω 1.5A ”两种规格的滑动变阻器，导线若干。

(1)请你用笔画线代替导线，只添加一根导线将图乙中的实物图连接完整；________

(2)闭合开关前，应将变阻器滑片P 移到_____端（选填“A ”或“B ”）。连接无误后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是_____；

(3)故障排除后，依次将阻值为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻接入电路中，完成实验，获得数据如表。

实验组别 1 2

3 电阻R （Ω） 5 10

25 电流I （A ） 0.4

0.2 0.08