九年级物理上册 第十四章 欧姆定律单元测试卷附答案

九年级物理上册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．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。

2．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 =-

3．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 0.26

0.14

【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 -30ΩU R U ?≤ 化简可得 R 6V 30ΩR U R ?≥

+ 当电阻5ΩR =，可得到R 6V 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。

4．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“50Ω1A”，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R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0

在下表中。

实验次序1234

U 3.0 4.0 5.0 6.0

V

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U 0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：

=0.60A 10Ω=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 ==10Ω0.30A

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10

Ω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=10ΩR ，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 max 1I =1A 10Ω=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 。

5．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_____

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

2112

2R 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。

6．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．

7．如图甲是小华设计了一个“用电流表、电压表测x R 阻值”的实验电路，其中电源电压6V U ，滑动变阻器两个（A “10Ω2A ”、 B “20Ω1A ”）可供选择。

(1)连好电路后闭合开关，发现电流表示数为零，而电压表示数为6V ，若电路中只有一处发生故障，则故障的原因可能是______；

(2)排除故障后闭合开关，当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如乙图所示，此次测出的待测电阻的阻值为______Ω； (3)接着小华将滑片P 从滑动变阻器的一端滑到另一端，她发现电流表示数由最小值10.2A I =增大到最大值20.58A I =：此过程中电压表的示数减小了4V U ?=，则： ①小华所选用的滑动变阻器为______（选填序号“A ”或“B ”）；

②下列是小华给出的待测电阻x R 的表达式，其中错误的一项为______；

A ．1x U R I =

B ．21x U R I I =

- C ．2x U R I =

D ．1

x U U R I -= (4)根据小华在该实验得到的所有数据，可求得x R 阻值应该为______（结果保留一位小数）；

(5)利用以上器材，小华还可以探究通过导体的电流与______的关系。

【答案】滑动变阻器断路 10.0 B A 10.2 电压

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]甲图中，变阻器与待测电阻串联，电压表测变阻器的电压，连好电路后闭合开关，发现电流表示数为零，电路可能断路，而电压表示数为6V ，则电压表与电源连通，若电路中

只有一处发生故障，则故障的原因可能是滑动变阻器断路；

(2)[2]电压表、电流表的示数分别如乙图所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V ，电压为3V ，电流表选用小量程，分度值为0.02A ，电流为0.3A ，由欧姆定律，此次测出的待测电阻的阻值为

3V 10.0Ω0.3A

U R I === (3)[3][4]接着小华将滑片P 从滑动变阻器的一端（第1次操作）滑到另一端（第2次操作），她发现电流表示数由最小值0.2A 增大到最大值0.58A ，可知原来变阻器连入电路的电阻最大，对应的电流最小，为0.2A ，滑片P 移动到另一端时，变阻器连入电路的电阻为0，电流最大为0.58A ，此时电压表示数为0，为此过程中电压表的示数减小了

4V U ?=

故可知，原来电压表的示数为4V ，由欧姆定律，小华所选用的滑动变阻器的最大电阻

114V 20Ω0.2A

U R I ===滑滑 故变阻器选用的为B ；在第1次操作中，根据欧姆定律可得R X 为待测电阻与变阻器最大电阻的阻值之和，故A 错误，根据串联电路电压的规律，电压表示数变化等于待测电阻电压的变化，根据欧姆定律

1x x U I R =，

2x x U I R '=，

两式相减得

1212()x x x x x U U I R I R I I R -'=-=-，

X x U IR ?=?

故

21

x U R I I =- 故B 正确,在第2次操作中，由欧姆定律可得

2

x U R I = 故C 正确，在第1次操作中，根据串联电路的规律及欧姆定律，待测电阻为

1

x U U R I -?=

故D 正确，故选A 。

(4)[5]在第1次操作中，根据(3)D 选项可得 116V 4V 10.0Ω0.2A

x U U R I -?-=

== 在第2次操作中，根据C 选项

2

2

6V

10.3Ω

0.58A

x

U

R

I

==≈

由①②③，取平均值作为测量结果可得

10.0Ω10.0Ω10.3

10.1Ω

3

x

R

++Ω

==

(5)[6]因待测电阻大小不变，故利用以上器材，小华还可以探究通过导体的电流与电压的关系。

8．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

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

2

2

2

2.2V

10Ω

0.22A

U

R

I

===

3

3

3

2.4V

10Ω

0.24A

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 3V 10Ω15Ω

U U -= 解得

V 1.8V U =

电阻两端电压最小能控制到1.8V 。

9．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R 1的最大阻值为R 1，滑动变阻器R 2的最大阻值为R 2。请你帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S 、S 2，断开S 1，调节滑动变阻器R 1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R 2的滑片P 位置不动，将滑动变阻器R 1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、R 1、R 2、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 、S 1，断开S 2，调节滑动变阻器R 2的滑片P

21)(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 10Ω0.38A

L U R I === (4)①[5]根据实验步骤：闭合开关S 、S 2，断开S 1，L 与R 1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 、S 1，断开S 2，保持R 1的滑片不动，两滑动变阻器串联，调节R 2的滑片，使电压表的示数与步骤②相同，此时R 2连入阻值与②中灯泡正常发光时电阻相等， ④[7]为得到R 2连入电阻的阻值，可将R 1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

()1221

L U U R U U U R R U I U R --====右右右右

灯泡的额定功率

()22211()L U U U U P U U R R U U R U ===--右额

额额额右右右

10．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