第十四章 欧姆定律单元测试卷附答案

第十四章欧姆定律单元测试卷附答案

一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优（难）

1．现有下列器材：学生电源，电流表（0~0.6A 0~3A）、电压表（0~3V 0~15V）、定值电阻8（2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）、开关、滑动变阻器（15Ω 1A）和导线若干，利用这些器材探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变。

(1)请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电压表示数变小；______

(2)实验中，不能被选用的电阻为___Ω；判断的依据是______；

(3)保证所选电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在3V至______V之间；

(4)实验中依次接入其中三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，测得相应的电流值，如下表所示。分析表中的数据可以得出结论______；

实验次数…234…

R/Ω…101520…

I/A…0.30.20.15…

(5)做完探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，把定制电阻换成小灯泡，测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。

①闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，如要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向______（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为______V。

②改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值。根据记录的数据，绘制得如图丙所示的I﹣U图像。由图像可知，小灯泡的额定功率是______W；同时发现小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是______。

【答案】 2.5 此时电流超过了电流表的量程 4.8

电压一定时，电流与电阻成反比 A 2.5 0.5 小灯泡电阻受到温度的影响

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]由题意可知，当滑动变阻器滑片P 向B 端移动时，接入电路中的电阻变大，故滑片左侧的电阻丝应当连入电路中，电路连接图如图所示。

(2)[2][3]若选用2.5Ω的电阻，实验中电阻R 两端的电压始终保持3V 不变，由欧姆定律可得，此时电路中的电流为

3V = 1.2A>0.6A 2.5Ω

U I R == 超过了电流表的量程，故实验中不能被选用的电阻为2.5Ω。

(3)[4]保证可用电阻均能正常进行实验，设最大电源电压为'U ，根据串联电路电压的规律和分压原理

U R U R =滑滑定定

当所用定值电阻的阻值为25Ω，变阻器接入阻值最大为15Ω时

'3V 15Ω3V 25Ω

U -= 解得

' 4.8V U =

实验中需要控制电阻R 两端的电压始终保持3V 不变，所以电源电压最小为3V ，故电源电压只能在3V 到4.8V 之间。

(4)[5]由表格数据可知，对应的电流和电阻的乘积都等于3V ，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。

(5)[6][7]由图乙所示电压表可知，其量程为0~3V ，分度值为0.1V ，所示为2.2V ，灯泡两端电压小于额定电压，要测灯泡额定功率，应增大灯泡的电压，减小变阻器分得的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即滑片向A 端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V 。

[8]由图丙所示图像可知，灯泡的电压为1.5V 时，电流为0.15A ，由U I R

=

可得，此时灯泡的电阻值 1.5V =10Ω0.15A

U R I == 由图丙可知，灯泡额定电压对应的电流为0.2A ，灯泡额定功率

2.5 V 0.24A=0.5W P UI ==?

[9]小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是小灯泡电阻受到温度的影响，小灯泡电阻丝

会随着温度的变化而变化。

2．要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x。实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0~0.6A、0~3A）、学生用电压表（量程为0~3V、0~15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0~9999Ω5A）各一个，开关、导线若干。

(1)小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路。接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V。请你判断：

电路中哪一个元件发生了什么故障？答：______；

(2)在排除故障换用新元件后，经检查电路完好。闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是______。所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值；

(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值；

(a)画出实验电路图______；

(b)实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，______；读出电阻箱的阻值R；

(c)写出待测电阻R x的表达式：______。

【答案】电流表短路待测电阻阻值太大保持滑片位置不

变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同R x=R

【解析】

【分析】

(1)常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因。

(2)根据欧姆定律，在电压不变的情况下，若电路的电阻增大，则电路中的电流减小，若电阻值很大，则电路中的电流会很小。若电流值小于电流表的分度值时，将无法准确地测出电流值。

(3)根据实验电路图可知，实验时有电压表，没有电流表，可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验，即：连接好电路图后，用电压表测出待测电阻两端电压，再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变，根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等；据此设计实验步骤。

【详解】

(1)[1]接通电路，电流表指针不偏转，示数为零，而电压表示数为2V，说明电流表被短路。

(2)[2]由于电源电压为3V，而电阻R x的阻值大约为几百欧，根据欧姆定律电路中的电流太小。

(3)[3]可以应用等效法测待测电阻阻值，待测电阻与电阻箱并联，实验电路图如图所示：

[4]实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；读出电阻箱的阻值R。

[5]写出待测电阻R x的表达式

R x=R

【点评】

本题的难点较多，一是电流表量程的选取，二是故障原因的判断，三是没有电压表测电阻的方法：根据并联电路各支路两端的电压相等这一特点设计实验，着重体现了等效替代法

在实验中的具体应用。

3．某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，实验中电源电压保持不变，选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω1.5A”。

(1)如果连完电路、闭合开关后，发现仅有一只电表有示数，则造成这一现象的原因可能是____________（选填下面的字母代号）；

A ．电流表断路

B ．定值电阻短路

C ．滑动变阻器断路

D ．滑动变阻器短路

E.定值电阻处接触不良

(2)电路连接完好后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数如图乙所示时，记下电压表的示数，此时电路中的电流为

______________A ；再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时，滑动变阻器的滑片应向_______________（选填“左”或“右”）滑动直至电压表示数为______ V ， 并记录电流表的示数；

(3)若实验中有电压为4V 、6V 、和8V 的三种电源可选，为完成5组实验，该同学选用的电源电压可能是________________V ；

(4)小明想用本实验中的器材测定未知电阻的阻值，可是发现电流表损坏，所以他设计了如图丙所示的电路图来测量未知定值电阻R x 的阻值，其中R 0为已知电阻，步骤如下： a.闭合开关S 、S 1，断开S 2时，测得电压表的示数U 1；

b._________________时，测得电压表示数为U 2；

c. 则被测电阻R x 的阻值为： R x =_____________（写出表达式）。

【答案】BE 0.4 左 2 4 闭合开关S 、S 2，断开S 1

1021

U R U U ?- 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1] A ．电流表断路时，整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故A 不符合题意； B ．定值电阻短路电压表示数为0，只有滑动变阻器接入电路，所以电流表有示数，故B 符合题意；

C ．滑动变阻器断路，整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故C 不符合题意；

D ．滑动变阻器短路，只有定值电阻工作，电压表测量的是定值电阻的电压，电流表测量的是定值电阻的电流，两表都有示数，故D 不符合题意；

E ．定值电阻处接触不良相当于定值电阻断路，这样电压表示数为电源电压，由于电压表电阻极大，电流表无示数，故E 符合题意。

故选B 和E 。

(2)[2]根据电流表的接线可知，电流表使用的是小量程，分度值是0.2A ，电流表示数为0.40A 。

(2)[3][4]将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时，由于定值电阻变大，根据串联分压，定值电阻两端电压变大，由于实验探究的是电流与电阻的关系，应该控制定值电阻两端的电压不变，这时增大滑动变阻器的电阻，使滑动变阻器两端电压增大，从而可以减小定值电阻两端的电压，直至电压表示数与原来相同为止，所以滑动变阻器滑片应向左滑动，电压表示数为原来电压的大小即 110.40A 5Ω2V U I R ==?=

(3)[5]实验选用的

5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，定值电阻与滑动变阻器串联，串联分压与电阻成正比，当用25Ω电阻实验时，为保证定值电阻两端电压2V 不变时，滑动变阻器两端电压与定值电阻两端电压之和就是电源电压，而滑动变阻器的最大电阻只有30Ω，当电源电压为4V 时，滑动变阻器能把定值电阻两端电压调整为2V ，当电源电压6V 和8V 时，滑动变阻器的的滑片就是滑到最大阻值处定值电阻两端电压也超过2V ，故该同学实验时选择的是4V 的电源。

(4)[6][7]闭合开关S 、S 1，断开S 2时，测得电压表的示数U 1，这时R x 和R 0是串联，电压表测量的是R x 两端电压，根据串联分压的原理，还需要测量出R 0两端电压或者是电源电压，根据电路图可知只能闭合S 、S 2，断开S 1，这时R X 和R 0还是串联，而这时电压表测量的是电源电源，这两种情况两电阻的工作情况没有改变，由串联分压原理故有

1210

x R U U U R =- R x 大小为

10x 21

U R R U U =-

4．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U 0=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U 0。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 17.3Ω0.3A

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

()21011

-I I R U R I I =

= 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．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 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 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

()222max 24U 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 4410U P R =?Ω滑

7．在测量电阻的实验中，用两节干电池作为电源，待测电阻的阻值约为6Ω。

（1）在实验中，电流表应该选择的合适量程是______。

（2）在实物电路图中，用“”打在错误连线上，并用笔画线代替导线改正错误连线。 （__________）

（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到______（填“左”或“右”）端。

（4）线路正确后，闭合开关时，若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终为电源电压，电流表的示数几乎为零，你认为电路故障的原因可能是______。

（5）排除故障后继续实验，某次测量的电压表和电流表的示数如图所示，此时测量的待测电阻R =______Ω。

（6）通常在使用电压表时认为其电阻无穷大，不考虑电压表中流过的电流：在使用电流表

时认为其电阻为零，不考虑电流表两端分得的电压，在用电压表、电流表测量电阻有如下图所示的两种测量电阻的连接方式，

若电压表的电阻不是很大，电流表电阻不是很小，你认为图______中测量出的电阻值比真实值偏大，图中测量出______的电阻值比真实值偏小。

【答案】0-0.6A 右 电阻断路 5 甲 乙 【解析】

【详解】

（1）电源电压为3V ，待测电阻的阻值约为6Ω，由欧姆定律，电路中的最大电流约为：3V 6ΩU I R ===0.5A ，在实验中，电流表应该选择的合适量程是0-0.6A ； （2）变阻器按一上一下接入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，如下图所示：

（3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处的右端；

（4）线路正确后，闭合开关时，若发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终为电源电压，电流表的示数几乎为零，电路故障的原因可能是电阻断路；

（5）排除故障后继续实验，某次测量的电压表和电流表的示数如图所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V ，电压为1.5V ，电流表选用小量程，分度值为0.02A ，电流为0.3A ，由欧姆定律，此时测量的待测电阻R = 1.5V 0.3A

U I ==5Ω； （6）甲图中电流表测量是准确的，电压表测电阻与电流表的电压，根据并联电路电压的规律，电压表测量的电压偏大，由欧姆定律R =

U I 可知，测量的电阻偏大；

乙图中，电压表测量的电压是准确的，电阻与电压表并联，根据并联电路电流的规律，电

流表示数大于R的实际电流，由欧姆定律R=U

I

可知，测量的电阻偏小。

8．探究“保持电压不变时，电流跟电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），一只滑动变阻器，导线若干。

(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整___；

(2)在上述实验中，小科先用5Ω的电阻做完实验后，接着要改用10Ω的电阻继续做实验，应如何具体操作？______；

(3)当小科用10Ω的电阻按要求完成实验后改15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值。请你分析所选用的滑动变阻器最大阻值的范围：______。

【答案】断开开关，把10Ω的电阻连入电路

中，将变阻器的最大电阻连入电路中，闭合开关，移动变阻器的滑片，使电压表示数不变小于12Ω

【解析】

【分析】

(1)根据图甲变阻器左下接线柱连入电路中。

(2)探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，连接电路时，开关要断路，将变阻器的最大电阻连入电路中。

(3)探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入15Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。

【详解】

(1)[1]根据图甲变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：

(2)[2]先用5Ω的电阻做完实验后，接着要改用10Ω的电阻继续做实验，下一步：断开开关，把10Ω的电阻连入电路中，将变阻器的最大电阻连入电路中，闭合开关，移动变阻器的滑片，使电压表示数不变。

(3)[3]由图丙知，电阻两端的电压为

1110.5A 5Ω 2.5V U I R ==?=

2220.21A 10Ω 2.5V U I R ==?=

根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压

V 4.5V 2.5V 2V U U U =-=-=滑

变阻器分得的电压为电压表示数的0.8倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为

0.815Ω12ΩR =?=滑

故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少12Ω的滑动变阻器。故当小科用10Ω的电阻按要求完成实验后改15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值，所选用的滑动变阻器最大阻值小于12Ω。

【点睛】

本题探究“保持电压不变时，电流跟电阻的关系”，考查电路连接、控制变量法、操作过程和对器材的要求。

9．物理学习小组的同学们在进行“测量小灯泡的电阻”实验，实验室有如下器材：电源（电压恒为6V ）、小灯泡（额定电压为2.5V ，灯丝电阻约为12Ω）、电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器R 1“10Ω 1A ”和R 2“50Ω 0.5A ”各一个，导线若干。

(1)请在图甲虚线框内画出实验电路图。_________

(2)小组同学应选用滑动变阻器_________（填“R 1”或“R 2”）进行实验。

(3)正确连接电路后，闭合开关，若小灯泡处发生断路，则电流表和电压表示数的情况分别是__________（填字母）。

A ．电流表有示数，电压表无示数

B ．电流表无示数，电压表有示数

C ．电流表无示数，电压表无示数

D ．电流表有示数，电压表有示数

(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到不同位置，得到小灯泡的U -I 图像如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω。

(5)在没有电压表，只有电流表的情况下，小红增加了一个10Ω的定值电阻R ，并利用原有器材也测出了额定电压为2.5V 的小灯泡正常发光时的电阻。步骤如下：

①按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路；闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表示数为_________A 时，小灯泡正常发光。

②断开开关，保持_________不变，将电流表改接在小灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数为I 2。

③小灯泡正常发光时的电阻R L ＝______________（用已知量和测量量表示）。

【答案】 R 2 B 10Ω 0.25 滑片P 的位置 2

2.5V I 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]实验电路图如图所示：

。

(2)[2]由电路图可知，小灯泡与变阻器串联，小灯泡达到额定状态时，电路电流约为

000 2.5V 5A 12Ω24

U I R =

== 则滑动变阻器接入电阻为 006V 2.5V 16.8Ω5A 24

U U R I --=== 故小组同学应选用滑动变阻器R 2进行实验。

(3)[3]正确连接电路后，闭合开关，若小灯泡处发生断路，电压表串联在电路中，则电压表有示数，而电流表无示数，故选B 。

(4)[4]排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到不同位置，得到小灯泡的U -I 图像如图乙所示，则小灯泡正常发光时通过的电流为0.25A ，此时的电阻为

L L L 2.5V 10Ω0.25A

U R I ===

(5)[5]按照如图丙所示的电路图正确连接实物电路，灯泡与定值电阻并联，再与变阻器串联，电流表测量定值电阻所在支路的电流；闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.25A时，小灯泡正常发光。

[6]断开开关，保持滑片P的位置不变，将电流表改接在小灯泡所在支路中，再闭合开关，读出电流表示数为I2。

[7]小灯泡正常发光时有

L2

2.5V

R I=

即

L

2

2.5V

R

I

=

10．在实验复习课上，同学们做“探究电流与电阻的关系”实验。

实验序号1234

R/ ?10203050

I/A0.600.300.200.12

(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

==?=

11．电阻箱是能够直接读出电阻阻值的可变电阻，在电路图中符号是，为探究在导体

两端电压不变的条件下，通过导体的电流I跟一导体电阻倒数1

R

的关系，小明设计了图甲

所示的实验电路图和图乙所示实物连线图。

(1)如图乙是根据图甲连接的实物图，请在错误的导线上打“×”并连接正确__________；

(2)连接电路闭合开关后，小明发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是

____________；

(3)排除故障后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值U0，记录电流表的示数和_______________；

(4)改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，记录相应数据。多次实验后，根据所得数

1

据描绘出的图象如图丙所示；

I

R

(5)实验时，当电阻箱接入电阻从10Ω变成15Ω时，电压表示数变大，此时，应该调节滑动变阻器的滑片向___________移动，直到电压表示数为_______________V；

(6)再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到(3)中的要求，引起这种情况的直接原因是_________________；

(7)分析实验数据和图象，可以得出的实验结论是______________________；

(8)实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丁所示的一条虚线，你认为图象不同的原因是__________________________；

(9)另一小组的小滕同学在只有一只电压表的情况下，连接了如图所示的电路，测出了额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻；(已知滑动变阻器R2的最大阻值为R0，U额小于电源电压)