第十四章 欧姆定律单元测试卷(解析版)

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和一只标有“2.5V”的小灯泡L：

(1)图甲是用伏安法测定值电阻R x阻值的实物电路。电源电压恒为3V，滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω：

①请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整；

（________）

②电路正确连接闭合开关后，发现仅有一只电表指针明显偏转，造成该现象的原因可能是_____；

A．R1断路 B．R x断路 C．开关短路 D．R x短路

③故障排除后，移动滑动变阻器滑片P，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现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有_____（填序号）；实验序号电压U/V电流I/A

10.80.2

2 1.60.4

3 2.40.6

(2)小华利用如图丙所示电路，巧测出小灯泡L的额定功率。两只滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和20Ω，电源电压恒定。请完成实验步骤：

①闭合开关S 、S 2，断开S 1，______，调节滑动变阻器R 2的滑片P ，使电压表的示数为2.5V ；

②断开开关S 2，闭合S 、S 1，调节________的滑片P ，使电压表的示数仍为2.5V ； ③保持滑动变阻器R 1的滑片P 不动，将滑动变阻器R

2的滑片P 移到最左端，读出电压表的示数为2.7V ，再将R 2的滑片P 移到最右端，读出电压表的示数0.9V ； ④小灯泡的额定功率为_____W 。

【答案】

BD 4 1 滑动变阻器R 1滑片移至最左端

滑动变阻器R 1 0.625 【解析】 【分析】 【详解】

(1)①[1]滑动变阻器R 1与R x 串联接入电路中，因为已经将右端的上接线柱接入了电路中，要使滑动变阻器能保护电路，必须将一个下接线柱接入电路中，比如左下接线柱；因为电源电压恒为3V ，电压表测R x 两端电压，要与R x 并联，并选择0～3V 的小量程。如图所示：

②[2] A ．若R 1断路，整个电路断路，两表都没有示数，故A 不符合题意；

B ．若R x 断路，电流表无示数，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，故B 符合题意；

C ．若开关短路，等同于开关闭合，两个电表均有示数，故C 不符合题意；

D ．若R x 短路，电流表有示数，电压表相当于接在导线两端，无示数，故D 符合题意。 故选BD 。

③[3]故障排除后，移动滑片P ，当电压表示数为1.2V 时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A ，电流为0.3A ，由欧姆定律，则待测电阻

x 1.2V 40.3A

U R I =

==Ω ④[4]根据电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为

x 3V

0.21A 0.2A 410U I R R ==≈ΩΩ

小滑大＞＋＋

即不可能通过以上实验获得的数据有1。

(2)①[5]要测出小灯泡额定电功率的原理是

P =UI ，已经灯泡的额定电压是2.5V ，所以要测出小灯泡的额定电流，再通过计算可以得到小灯泡额定电功率。因此闭合开关S 、S 2，断开S 1，滑动变阻器R 1滑片移至最左端，使R 1接入电路中电阻为0，调节滑动变阻器R 2的滑片P ，使电压表的示数为2.5V ，即达到小灯泡的额定电压。

②[6]断开开关S 2，闭合S 、S 1，调节滑动变阻器R 1的滑片P ，使电压表的示数仍为2.5V ，使得通过R 1、R x 的电流等于小灯泡的额定电流。

④[7]由③保持滑动变阻器R 1的滑片P 不动，将滑动变阻器R 2的滑片P 移到最左端，此时R 2接入电路中的电阻为0，R 1R x 串联，电压表测得路端电压为2.7V ；再将R 2的滑片P 移到最右端，此时R 2全部接入电路，R 1R x R 2串联，电压表测得R 1R x 两端电压0.9V ，所以R 2两端电压为

21x 2.7V-0.9V=1.8V U U U =-=路

根据串联电路的特点

11x 22

x

U R R R U += 带入数据

140.9V

20 1.8V

R +Ω=Ω 解得此时R 1接入电路中的电阻为

16R =Ω

所以当R 1R x 两端电压为2.5V 时，电路中的电流

1 2.5V 0.25A 64x U I R R =

==+Ω+Ω

小灯泡额定电流也为0.25A ，所以小灯泡的额定电功率

==2.5V 0.25A=0.625W P U I ?额额额

2．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 12.7Ω0.3A

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

17.3Ω0.3A

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

1113V

12Ω0.25A

U R I =

== 滑动变阻器的电阻为

29V -3V

24Ω0.25A

U R I =

==滑2滑2 则灯的电阻的变化量为

1-12.7Ω-12Ω0.7ΩL R R R ?===

滑动变阻器阻值变化量为

2-24Ω-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

()210

11

-I I R U R I I =

=

3．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 A I 0.30

0.41

0.59

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U 0一定，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

15V50Ω

=

40Ω

U

U

-

解得控制的最小电压min=6.67V

U；

所以U0的取值范围应满足6.67V~10V。

4．如图所示是“用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系”的电路图．

（1）闭合开关，保持滑片P2位置不变，向右移动铅笔芯上的滑片P1，电路中的电流

________（选填：“变大”“变小"或“不变”）．

（2）如果滑片P 1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片P 2向________移动．

（3）移动铅笔芯上面的滑片P 1，记录铅笔芯A P 之间的距离和电压表的示数，数据如表所示：

通过表中数据反映的规律和___________可以推出导体的电阻与导体的长度成________比的结论．

（4）保持滑片P 1的位置不变，滑片P 2在如图所示的位置时电压表示数为0.9V ，滑片P 2向右移动一段距离，电压表示数变为1.2V ，滑片P 2再向右移动相同的距离，电压表示数为________V ．

【答案】不变 右 欧姆定律 正 1.8 【解析】 【分析】

本题考查影响导体电阻的因素，主要是长度因素。 【详解】

(1)[1]由电路图可知，当滑片P 2不动时，不管P 1怎么滑动滑动，铅笔芯的电阻都不变，那么电路的总电阻不变，唯有改变了电压表的示数，所以电路中的电流不变

(2)[2]电压表的示数变得很小，是滑动变阻器分去了太多电压，故要向右滑动滑片P 2，让变阻器的电阻变小，分去的电压变小，那么电压表的示数就会变大

(3)[3][4]当A P 之间的距离变大时，电压表所测的导体长变长，其示数随之变大。而在这个过程中，电路中电流不变，根据欧姆定律U

I R

=

得，当电流不变时，导体两端的电压与电阻成正比。处理表中的数据有：电压与A P 1的距离的比值是定值，即是两者也成正比，所以可知导体的电阻与导体的长度成正比。

(4)[5]当电压表的示数为U AP =0.9V 时，设铅笔芯和滑动变阻器此时接入电路的总电阻为R ，A P 段的电阻为R AP ，电源电压为U ，根据欧姆定律有

AP AP U U

I R R

=

= 即是

AP 0.9V U

R R

= 此为①式

当电压表示数为U ′AP =1.2V 时，设变阻器减小的电阻为△R ，同理有

′′

AP AP U U I

R R R

==-?

即是

1.2V AP U

R R R

=-? 此为②式 解①②两式得，

R =4△R

此为③式

将③式代入①式得，

3.6V AP

UR R

=? 当滑片P 2再向右移动相同的距离，电压表的示数设为U ′′AP ，同理有

′′

′

2AP AP U U I R R R ==-?

而将③式入上式，得

′′11

3.6V 1.8V 22

AP AP UR U R =

=?=?

5．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 1 2 3 4 5 电压U /V 0.7

1 1.1 1.5 1.7 电流I /A

0.18

0.20

0.26

0.30

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：

1U =10Ω2.47V ?×1R R +'+122.1V 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：

1U =10Ω2.47V ?×140Ω +122.1V 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：

1U =10Ω2.47V ?×15Ω +122.1V 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 。

6．小致同学在做“用伏安法测量定值电阻R 1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R 2。

(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_____

2

2

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 >

21

212

2U 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

11

1

212

U U R U R -=电源

------① 则

2

1122R 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

2 1

22

U U

R

R U

-

=电源------②

则

22

12

222

U R

U

R R

=

+电源，

故2

12

U

U>；

[5]联立以上①②两式，解得

21

12

12

2

U 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。

7．用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻实验中，电源电压恒为3V，小灯泡L标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“100.5A

Ω”字样。

（1）请用笔面线代替导线，将图甲中实物电路正确连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P 向左移。小灯泡的亮度变亮。

（___________）

（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，移动滑片仍如此。将电压表分别正确并联在AB、BC、CD两端，发现AB CD BC

0,0

U U U

==>.由此可知，发生故障的是_________断路（选填：“AB”、“BC”或“CD”）。

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2.4V时，应该向______（选填“左”或“右”）移动滑片P。才能测得小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡正常工作时电流表示数如图所示。为______A,则灯泡正常工作时的电阻为__________Ω，（除不尽则保留一位小数）。

实验次数电压表示数U/A电流表示数I/A电阻R/Ω

1 1.000.14

2 1.700.22

3 2.50

（4）分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化，这是因为________在影响灯丝电阻。细心的小君发现灯泡内壁变黑，是因为高温的钨蒸气遇冷_______（填物态变化）形成的。 （5）小君同学只用电阻箱替换灯泡，其它不变，继续探究“电流与电阻的关系”，每次调节滑片P 使电压表示数均为2.5V.在保证电路安全的前提下，为了能完成实验，电阻箱接入电路的阻值范围为________Ω。

【答案】

BC 左 0.28 10.7 温度 凝华 5~50

【解析】 【详解】

（1）滑动变阻器的滑片P 向左移，小灯泡的亮度变亮，即滑动变阻器阻值要减小，同时小灯泡的额定电压为3V ，所以接入电压表量程为0~3V ，连接如下：

（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L 不发光，电压表示数为零，说明电路中存在断路现象或滑动变阻器接入阻值过大，移动滑片将电压表分别正确并联在AB 、BC 、CD 两端，发现AB CD BC 0,0U U U ==>，由此可知电路中BC 间断路

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P ，当电压表的示数为2.4V 时，为了继续增加其两端电压，应减小滑动变阻器两端电压，所以应该向左移动滑片P ，才能测得小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡正常工作时电流表示数如图所示，其量程为0~0.6A ，最小分度值为0.02A,所以电流表读数为0.28A ，灯泡正常工作时的电阻为3V =10.70.28A

U R I =

≈Ω. （4）分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化，这是因为灯泡工作时散发热量，使其灯丝温度升高，所以是温度在影响灯丝电阻。细心的小君发现灯泡内壁变黑，是因为高温的钨蒸气遇冷凝华形成的（先升华成钨蒸气再遇冷凝华）。

（5）滑动变阻器的最大允许通过电流为0.5A,此时对应电阻箱允许接入的最小电阻，根据

欧姆定律可知，允许接入的最小电阻为：min

max

2.5V

==5

0.5A

U

R

I

=Ω；滑动变阻器最大阻值为10Ω，根据串联分压原理可知，此时电阻箱接入的最大电阻，根据串联分压原理可知：U1:U2=(3-2.5)V:2.5V=R滑max：R max=1:5，当R滑max=10Ω时，R max=50Ω，即电阻箱的接入阻值范围是5~50Ω.

8．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】 20 4 3.6 0.9

【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

200.2A

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 50

Ω

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 6V 2030U 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

22

max 2

4U 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

2max

6V ==0.9W 4410U P R =?Ω

滑

9．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

电阻R=10Ω

电压U/V 1.0 1.5 2.0

电流I/A0.950.160.20

表二

电阻R=5Ω

电压U/V0.5 1.0 1.5

电流I/A0.100.200.30

表三

电阻R=15Ω

电压

1.0

2.0

3.0

U/V

电流I/A0.070.140.20