欧姆定律专题练习(解析版)

欧姆定律专题练习（解析版）

一、初三物理欧姆定律易错压轴题（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．有一只阻值未知的定值电阻R x 。图甲是用伏安法测R x 阻值的实物电路，电源电压恒为3V ，滑动变阻器最大阻值为10Ω：

U /V I /A R /Ω 1

0.8 0.2 2

1.6 0.4 3

2.0 0.5

(1)甲图中有一根导线连接错误，请在该导线上画“×”并在图上改正（所画的导线用实线且不能交叉）；

（_____________） (2)改正电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，两电表均无示数，其原因可能是______（填字母）；

A ．滑动变阻器断路

B ．R x 断路

C ．R x 短路

(3)故障排除后，正确操作实验器材，移动滑片，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)实验小组测了三组数据（如上表），进行多次实验的目的是____________；分析表中数据可知，不可能通过以上实验获得的数据是____________（填序号）。原因是

________________；

[拓展]小明认为，实际中电流表和电压表都有内阻，若考虑电表的内阻，利用甲图改正后的电路测量电阻时，如果电压表和电流表的读数分别为U 和I ，而它们自身电阻分别为R v 和R A ，则R x 更准确的表达式为__________。

【答案】 A 4 取平均值减小误差

1 电压表示数为0.8V 时，滑动变阻器连入的电阻大于滑动变阻器的最大阻值 V V -UR IR U

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]用伏安法测R x 阻值的大小，需要知道R x 两端的电压大小，流过R x 的电流大小；从图甲可以看到，可以把电阻R x 左端与电流表的接线改成电阻R x 左端与开关S 右端相连，这时电流从电源正极流出，流过电流表、滑动变阻器、电阻R x ，再流过开关S ，最后回负极，电压表并联在电阻R x 的两端；根据上述修改实物图，如下图所示。

(2)[2]A ．假设滑动变阻器断路，那么整个电路都没有电流，电流表没有示数，电压表也没有示数，这与题中的条件相符合，所以可能是滑动变阻器断路，选项A 符合题意； B ．假设R x 断路，那么电路中没有电流，电流表没有示数，电压表测的是电源电压，有示数，这与题中的条件不符合，所以不可能是R x 断路，B 项不合题意；

C ．假设R x 短路，那么电路中有电流流过，电流表会有示数，电压表没有示数，这与题中的条件不符合，所以不可能是R x 短路，C 项不合题意。

故选A 。

(3)[3]从图乙可以看到，电流表的量程是0~0.6A ，分度值是0.02A ，它的读数是0.3A ，根据U R I

=可知，待测电阻R x 的大小是 x x x 1.2V 4Ω0.3A

U R I === 待测电阻R x 的大小是4Ω。

(4)[4]因为实验过程中会存在误差，进行多次实验的目的是取平均值减小误差。

[5][6]不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1；因为当电压表的示数是0.8V 时，这时变阻器两端的电压是

3V -0.8V 2.2V U ==变

流过变阻器的电流大小是0.2A I =变，这时变阻器的电阻大小是

2.2V 11Ω0.2A

U R I ===变变变 而变阻器的最大阻值是10Ω，R 变与实际不符合，所以电压表的示数不可能是0.8V ，不可能通过以上实验获得的数据是实验序号1。 [7]根据欧姆定律可知，流过电压表的电流是V V

U I R =

，根据并联电路的电流规律可知，流过R x 的电流大小是 x V V

--U I I I I R ==

根据U R I

=可知，R x 的阻值是 V x x V -UR U R I IR U

== R x 的阻值是V V -UR IR U

。

3．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P 2位置不变，向右移动铅笔芯上的滑片P 1，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： A P 1/mm

0 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0 U /V 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4

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 ==?=?

4．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12345

电压U/V0.71 1.1 1.5 1.7

电流I/A0.180.200.260.30

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：1

U

=

10Ω

2.47V

?

×

1

R R

+'

+

12

2.1V 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：

1 U =

10Ω

2.47V

?

×

1

40Ω

+

12

2.1V 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：

1 U =

10Ω

2.47V

?

×

1

5Ω

+

12

2.1V 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。

5．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 0,0U 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

1.00 0.14 2

1.70 0.22 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

0,0

U 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

=10.7

0.28A

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.

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．如图甲所示是一种常见的发光二极管，其电路符号如图乙所示.

二极管的导电能性很特殊，它只允许电流从它的正极流向负极，不允许从负极流向正极，这很像自行车气流从打气筒流向车胎.小丽和小明认真查阅资料后，决定一起验证二极管的这一特殊导电性.

（1）闭合开关前，滑片应位于________（选填“a”或“b”）端。

①当电源反接时（如图丙），无论怎么移动滑片，电流表都________（选填有或无）示数

②当电源正接时（如图丁），闭合开关，观察发现电流表无示数，二极管也不发光，于是他们找来一电压表，接在c、d两端，发现电压表有示数，为1.4 V，电路无断路情况，移动滑片，发现电压表示数变大，电流表也有示数，对此，他们猜想当电源正接时二极管导电性能与它两端的电压大小有关．他们认真完成实验，并将记录的部分数据填入下表中。电压/V 1.4 1.5 1.7 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5

电流/mA00 2.0 4.012.022.032.042.052.060.0

（2）分析以上实验可知发光二极管具有________（选填“单”或“双”）向导电的特性。（3）根据表中实验数据用描点法在所给的坐标纸上作出这个二极管的U－I图像

________。

（4）当二极管两端的正向电压达到1.9 V后，二极管正常工作，从表格中收集到的数据以及U－I图像可以看出该二极管正常工作前后的导电情况的区别是_____________。

（5）若电源电压为5 V，当电流表示数为12.0 mA时，滑动变阻器接入电路的阻值为

________Ω。

（6）使用发出两种色光的二极管，分别指示电动机正反两个转动方向，可以帮助操作人员及时发现电动机转动方向是否符合需要．为此小丽和小明设计了符合需要的模拟电路。

实验步骤：

①接通开关，二极管a导通，发红光，电动机正转。

②调换电池组正、负极，接通开关，二极管b导通，发绿光，电动机反转。

请你根据小丽和小明的设计思路，在图己虚线框内画出二极管a的连接方式________。【答案】b无单正常工作前电阻大，正常工作后电阻小250

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]滑动变阻器在电路中起保护电路的作用，所以在实验开始之前滑片要处于阻值最大处，故实验开始前，滑片要位于b端。

[2]电源反接时，电流从正极出发，经过滑动变阻器，再经过二极管负极，因为二极管不允许从负极流向正极，故此时电路处于短路状态，故无论怎么移动滑片，电流表都无示数。

(2)[3]二极管接正向电流时，电路通路，而接反向电流时，电路短路，故二极管具有单向导电的特性。

(3)[4]将表格中数据所对应的坐标描在坐标系中，再用线将点连起来如图所示：

(4)[5]由图可知，正常工作后，二极管的电阻减小，即正常工作后导电性良好，正常工作前导电性能差，故正常工作前电阻大，正常工作后电阻小。

(5)[6]当电流表的示数为12.0mA 时，由表格可知：发光二极管两端电压为2V

故滑动变阻器两端电压

=5V 2V 3V U -=滑

故滑动变阻器接入电路的阻值

3V =2500.012A

U R I ==Ω滑滑 (6)[7]当a 二极管导通时，b 二极管应该是断开的连接电路如图所示：

8．小谢同学利用三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）、规格为“10Ω 1A ”的滑动变阻器、电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行了“探究电流与电阻关系”的实验。

(1)如图甲是小谢连接的实验电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；

(2)改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，若电路只有一处故障，其故障是_____；

(3)排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，其示数为_____A ；

(4)滑片位置不动，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，应向_____（填“左”或“右”）调节滑片，使电压表的示数保持_____V 不变，读取电流表的示数为0.2A ；

(5)使三个电阻单独接入电路都能完成实验，选取电源电压最大值不能超过_____V 。三次实验后，可得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____；

(6)另一小组的小滕同学在只有一只电压表的情况下，连接了如图丙所示的电路，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R 2的最大阻值为R 0，U 额小于电源电压）

①闭合开关S 、S 1，断开S 2，将R 1的滑片滑到最右端，R 2的滑片滑到最_____（填“上”或“下”）端，读出此时电压表的示数U ，即为电源电压；

②闭合开关S 、S 2，断开S 1，将R 1的滑片滑到最右端，调节R 2的滑片，使电压表的示数为_____，此时小灯泡正常发光；

③同时闭合三个开关，保持R 2的滑片不动，然后调节R 1的滑片，使电压表的示数为_____。保持R 1的滑片不动，将R 2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U 1； ④小灯泡正常发光时的电阻R L ＝_____（用字母表示）。

【答案】见解析 定值电阻断路 0.4 左 2 3 反比 上 U ﹣U 额 U ﹣U 额 11

U U U -R 0 【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]如图甲是小谢连接的实验电路，电流表应与定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压，如图所示：

。

(2)[2]改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，若电路只有一处故障，其故障是定值电阻断路，电压表串联在电路中。

(3)[3]排除故障后，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，接入小量程，分度值为0.02A ，其示数为0.4A ，则定值电阻两端电压为

00.4A 5Ω2V U IR ==?=

(4)[5]滑片位置不动，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，根据串联分压特点，应向左调节滑片增大接入阻值，使电压表的示数保持2V 不变，读取电流表的示数为0.2A 。

(5)[6]使三个电阻单独接入电路都能完成实验，当电阻最大为20Ω且变阻器接入最大阻值时，电源电压为最大，即

00max

0U R U R R =+ 代入数据可得

max 2V 20Ω10Ω20Ω

U =+ 可解得

max 3V U =

[7]三次实验后，根据U IR =可得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

(6)[8]另一小组的小滕同学在只有一只电压表的情况下，连接了如图丙所示的电路，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R 2的最大阻值为R 0，U 额小于电源电压）

①闭合开关S 、S 1，断开S 2，将R 1的滑片滑到最右端，R 2的滑片滑到最上端，此时只有电阻R 2接入电路，读出此时电压表的示数U ，即为电源电压。

[9]闭合开关S 、S 2，断开S 1，将R 1的滑片滑到最右端，此时灯泡与电阻R 2串联，调节R 2的滑片，电压表测量电阻R 2接入电路的阻值，使电压表的示数为U ﹣U 额，此时小灯泡两端电压为U 额，正常发光。

[10]同时闭合三个开关，保持R 2的滑片不动，然后调节R 1的滑片，R 1与R 2串联，电压表测量电阻R 2接入电路的阻值，使电压表的示数为U ﹣U 额。

[11]保持R 1的滑片不动，将R 2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U 1；根据串联分压可知

01L 0

R U U R R =+ 则小灯泡正常发光时的电阻为

1L 01

U U R U R -=

9．如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5V ，小灯泡的额定电压为

2.5V 。

（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片P 向B 端移动时小灯泡变暗）。

（________）

（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。出现这一故障的原因可能是________。排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为_______W。

（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是______________。

（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是________（填标号）。

A．探究电流与电压的关系B．探究电流与电阻的关系

【答案】滑动变阻器的滑片未调到

最大阻值处A 0.8 灯泡电阻随温度发生变化 A

【解析】

【详解】

（1）滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗，小灯泡变暗即小灯泡的实际功率降

低，由

2

U

P

R

=可知电阻不变，电压减小，功率降低，即滑片P向B端移动时灯泡分得的

电压减小，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器阻值增大，即接入电路的电阻丝长度增加，因此应将开关与A位置相连；

（2）小灯泡发出明亮的光说明灯泡实际功率过大，由

2

U

P

R

=可知此时灯泡分得的电压

过大，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器电阻过小，即滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处；

（3）由图乙可知此时小灯泡电压为1.8V，小于额定电压，因此应增加小灯泡两端的电压，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器接入的电阻太大应当调小，即滑片P向A端移动，调整好后，由图丙知小灯泡的电流为0.32A，则额定功率为

2.5V?0.32A=0.8W

P UI

==；

（3）若将小灯泡换成定值电阻，移动滑动变阻器滑片，可改变定值电阻两端的电压和电流，探究电流与电压的关系，电阻阻值不变，不能探究电流与电阻的关系。