北京玉渊潭中学物理欧姆定律专题练习(解析版)
北京玉渊潭中学物理欧姆定律专题练习（解析版）
一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）
1．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．欣欣利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为 4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、
15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”），导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接；
（_____________）
(2)实验中欣欣发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是_______；
(3)排除故障后，多次改变 R的阻值，根据实验数据画出如图丙所示的I-R图像，得到的结论是_______ ；
(4)在上述实验中，欣欣用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑动变阻器的滑片向 ______ 端移动（选填“A”或“B”），使电压表示数为______________V；(5)当欣欣改用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，则欣欣选用的滑动变阻器的规格是______（选填“甲”或“乙”），如果串一个定值电阻就能完成实验，那么这个定值电阻的范围是________；(6)除了更换滑动变阻器的方案以外，欣欣想到原有器材不变，调整定值电阻两端的电压也可以完成实验，他应控制定值电阻两端的电压范围是________。
【答案】定值电阻断路在电压不变
时，通过导体的电流与电阻成反比A 2.5 甲2~12Ω 2.7V～3V
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]将电压表并联在定值电阻的两端，如图所示；
(2)[2]乙图中，左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示为0，说明电路断路或总电阻很大，由此可知，与电压表并联的定值电阻断路了。
(3)[3]由图丙所示图象可知：通过电阻的电流与电阻值的乘积为2.5保持不变，是一个定值，这说明：在电压不变时，电流与电阻成反比。
(4)[4][5]根据图丙所示的I?R 图象知，电阻两端的电压
U =IR=5V ×0.5A=2.5V
闭合开关发现电压表的示数变大，为保持电阻的电压不变，应增加变阻器分得的电压，根据分压原理可知，应增大变阻器连入电路中的电阻，他应该将滑动变阻器的滑片向A 端移动，使电压表示数为2.5V 。
(5)[6]当用15Ω的电阻继续实验时，即使将“10Ω2A ”的变阻器变阻器的全部电阻10Ω连入电路，由欧姆定律，此时电路中的电流
I ='U R R +滑= 4.5V 15Ω10Ω
+ =0.18A 电压表的最小示数
U 小=IR =0.18A ×15Ω=2.7V>2.5V
所以，他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，则小明选用的滑动变阻器的规格是甲“10Ω2A ”。
[7]如果串一个定值电阻就能完成实验，则滑动变阻器取最大值10Ω时，R 串最小，即满足
U R =
U R R R ++滑最大串最小 ?R =2.5V
即 4.5V 15Ω10ΩR ++串最小
?15Ω=2.5V 解得R 串最小=2Ω；
滑动变阻器取最小值0时，R 串最大，即满足
U R =U R R +串最大
?R =2.5V 即
4.5V 15ΩR +串最大
?15Ω=2.5V 解得R 串最大=12Ω，故这个定值电阻的范围是2~12Ω。
(6)[8]由(5)知，使用“10Ω2A ”的滑动变阻器时，电压表能达到的最小示数为2.7V ；电压表量程为0～3V ，当电压表示数U 大=3V 时， 滑动变阻器分得的电压
U 滑2=4.5V?3V=1.5V
当定值电阻为15Ω时，根据分压原理有
2U U 滑大=15Ω
R 滑 则
R 滑=2U U 滑大×15Ω=1.5V 3V
×15Ω=7.5Ω 该滑动变阻器能满足要求，所以，电压表的最大示数可以为3V ；
综上，除了更换滑动变阻器的方案以外，小明想到原有器材不变，调整定值电阻两端的电
压也可以完成实验，他应控制定值电阻两端的电压范围是2.7V～3V。
3．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．
4．方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后，欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为9V的电源、规格为“6V 3.6W”的小灯泡、规格为“2A 10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数始终较大，无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下，设计了如图乙所示的电路图，继续实验。
(1)当使用图甲电路进行实验，滑动变阻器阻值调到最大时，电压表示数为4伏，此时电流表示数为______；
(2)方方根据电路图乙，连接实物电路如图丙所示。老师说少连了一根导线，请你帮她在图中添上这根导线______；
(3)方方按图乙正确连接后进行实验，采集数据，绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图，如图丁所示。
①AB 段是直线，可得出的探究结论是：在电压较小时，______；
②BC 段明显发生弯曲，是因为______。
【答案】0.5A 通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比 灯丝的电阻变大
【解析】
【分析】
(1)根据串联电路的电压关系求出滑动变阻器两端的电压，由U I R
=
，求出电路中的电流。 (2)根据图乙确定图丙的连接。
(3)根据灯丝的电阻与温度的关系分析。
【详解】
(1)[1]由图甲知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量灯泡两端的电压，由题意知，灯泡两端的电压为4V ，所以滑动变阻器两端的电压为
U 滑=U -U 灯=9V-4V=5V
所以电路中的电流为 5V 0.5A 10Ω
U I R ===滑滑 (2)[2]由图乙知，滑动变阻器的左半部分与灯泡并联，所以连接如图所示：
(3)①[3]由图象知，AB 段是一段直的线段，可知，在电压较小时，通过灯泡的电流与它两
端的电压成正比。
②[4]BC段出现弯曲，是由于灯丝的电阻随温度的升高而增大，电压较高时，灯丝的温度也随之升高，因此灯丝的电阻也会增大，从而造成电流与电压不成正比的现象。
【点睛】
本题主要是测量小灯泡的电阻实验，考查了灯丝电阻与温度的关系，同时考查了实验中所遇问题及解决方法，很具有实用性。
5．我们已经学习了串联电路电压的规律，那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢？小明利用以下实验器材进行实验：阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题：
实验次数AB间电阻/ΩCD间电阻/Ω
1105
22010
33015
（1）连接电路时，应将开关处于______状态（选填：“断开”或“闭合”）；
（2）如图甲所示，小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，则AB间电压为______V。比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论：串联电路中，电阻值越大，其所分电压______；
（3）为了进一步探究电压的分配规律，小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验，观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等，于是得出：“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信？______（选填：“可信”或“不可信”），你的理由是：______。
【答案】断开 2 越大不可信要得到普遍性规律，实验中每次实验的电阻比值应不同【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]连接电路时，开关处于断开状态。
(2)[2]电压表使用0~3V量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，10Ω两端的电压
是
2V 。
[3] 通过阻值为10Ω电阻的电流为
I =11U R =2V 10
=0.2A 串联电路中电流处处相等，所以5Ω电阻两端的电压为
U 2=IR 2=0.2A×5Ω=1V
所以串联电路中，电阻值越大，其所分电压越大。
(3)[4][5]实验过程中，三次实验的电阻比都是2:1，具有偶然性，实验中每次实验的电阻比值不同，才能得到普遍性结论，所以这一实验过程得到的结论不可信。
6．某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小明连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V 不变）。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P 向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）。
（________）
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R __（填“短路”或“断路”）
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I 随电阻R 变化的图象，由图象可知R 两端的电压为_____V ；当R 的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R 两端的电压_____（填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向_____（填““左”或“右”）端滑动；若实验中R 的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是_____Ω。
【答案】 断路 3 不变 右 7.5
【解析】
【详解】
第一空．滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：
第二空．若定值电阻短路，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；若定值电阻断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，符合题意，所以故障为定值电阻R断路；
第三空．图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R两端的电压为：
U=IR=0.6A×5Ω=……=0.2A×15Ω=3V；
第四空．探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即保持电阻两端的电压不变；
第五空．根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应右端移动，使电压表的示数仍为3V。
第六空．电压表控制的电压为3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑=4.5V﹣3V=1.5V，
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5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：
R滑=0.5×15Ω=7.5Ω，
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少7.5Ω的滑动变阻器。
7．小军利用如图电路探究电流与电阻的关系，所用器材规格已在图中标明。
请用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向左移动时，滑动图变阻器接入电路的
阻值增大____；
完成连接后进行实验。闭合开关前，滑片P应置于最______选填“左”或“右”端；
实验中，若无论如何调节滑动变阻器，电流表的示数为零，电压表示数始终为经检查发现是某根导线出现了断路，该导线是______选填导线编号；
测量结束后，应先______，拆除______两端导线后，再拆除其他导线并整理好器材；
将电流表示数记为I，电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为和小军根据实
验数据绘制的I与之间关系的图线如图所示。
根据如图可得出“在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______的实验结论；
在如图的选项中，能正确反映I与之间关系的是______，你的理由是：______。
【答案】左断开开关电源反比A滑动变阻器两端的电压保持不变
【解析】
【详解】
滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，故变阻器滑片以右的电阻丝连入电路中，如下所示：
为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最左端；
电流表无示数，电路断路。电压表示数为3V，则电压表与电源连通，所以电压表并联的那部分断路，则只能是导线断路。
为了保护电路，实验结束后，应先断开开关，先拆除电源两端导线后，再拆除其他导线并整理好器材；
根据图2描出的图象，电流与导体电阻的倒数成正比，则电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
由图2知电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即
，
根据串联电路电压的特点知，滑动变阻器两端的电压保持不变，为；
由以上分析可知，电流与滑动变阻器的阻值成反比关系，I与成正比关系，故BD错误；
A图所示图线，可得：，故A正确；
C图可得：，故C错误。
故能正确反映I与之间关系的是A图，你的理由是：滑动变阻器两端的电压保持不变。【点睛】
研究欧姆定律的实验中注意控制变量法的应用，即分别控制电阻不变和电压不变，据此分析滑动变阻器滑片的调整方向，最后一问要理解电压不变时，电流与电阻成反比，则电流与电阻的倒数成正比。
8．如图甲是阳阳同学设计的根据欧姆定律测电阻的实验电路．
（1）检查无误后，闭合开关．他将滑片P向左滑动时，电压表示数将_____（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当P滑到某一位置时，两表读数如图乙所示，由此可知电阻R＝_____Ω．你认为这个结果可靠吗？_____，理由是_____．
（2）做完测电阻实验后，阳阳发现桌上还有一个标有额定电流I额的小灯泡和两个开关，一个已知阻值为R0的定值电阻，他想：能否在不用电流表的情况下测定小灯泡的额定功率呢？通过与同学讨论，他设计出了如图丙所示的电路图，并完成了小灯泡额定功率的测量．具体操作是：
①闭合开关_____，断开开关_____，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为_____；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关_____，闭合开关_____，读出此时电压表示数为U；
③小灯泡的额定功率P额＝_____（用已知量和所测物理量符号表示结果）．
【答案】增大10不可靠只测了一组数据数据，误差较大 S、S1 S2 I额R0 S1 S、S2（U﹣I额R0）I额
【解析】
【分析】
（1）判断将滑片P向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻变化，由分压原理，确定变阻器的电压变化，由串联电路电压的规律，判断电压表示数的变化；根据电表小量程读数，由
欧姆定律
U
I
R
=，求电阻大小：为提高测量的准确度，要多次测量取平均值．
（2）当通过灯的电流为I额时，灯正常发光，根据串联电路电流的规律和欧姆定律，定值电阻的电压为I额R0，故应闭合开关S、S1，断开S2，使电压表测定值电阻的电压，移动变阻器的滑片，当电压表示数为I额R0，灯正常发光；保持滑片的位置不变，通过开关的转换，使电压表测定值电阻与灯串联的总电压U，因电路的连接关系没有变化，各电阻的大小和电压保持不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，可求出灯的额定电压，根据P额＝U L I额求灯的额定功率．
【详解】
（1）将滑片P向左滑动时，变阻器接入电路中的电阻变小，根据串联电路分压原理，变阻器的电压变小，由串联电路电压的规律，电压表示数将增大；
当P滑到某一位置时，两表读数如图乙所示，图中电压表选用小量程，分度值为0.1V，示
数为2V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，由欧姆定律
U
I
R
=，得电阻
大小：
2.0V
10Ω
0.2A
U
R
I
==
'
=，因只测了一组数据，误差较大，这个结果不可靠；
（2）当通过灯的电流为I额时，灯正常发光，在图丙中，闭合S、S1，断开S2时，根据串联电路电流的规律，由欧姆定律，移动变阻器的滑片，当电压表示数为I额R0，灯正常发光；
保持滑片的位置不变，断开开关S1，闭合开关S2，此时电路的连接关系没有变化，各电阻的大小和电压保持不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，此时灯的电压为U L＝U ﹣I额R0，则小灯泡的额定功率：P额定＝U L I额＝（U﹣I额R0）I额．
9．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，应将滑动变阻器的滑片P移到____（选填“A”或“B”）端
（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】（1）B；（2）①0.12；②；（3）①电阻一
定时，电流与电压成正比：②控制变量法；③B
【解析】
【分析】
（1）闭合开关前，滑片必须处于最大阻值处；
（2）根据图乙中电流表选用小量程确定分度值读数；在坐标系中描点，画出I-U图象；（3）①单独分析图丙中每条I-U图象为过原点的直线，据此得出结论；
②由上图知，当电压为0.8V时，找出对应的电流大小，结合电阻大小，考虑到误差因素，得出结论；
③根据U=IR得出3次实验中电阻的电压分别为2.1V、2.4V、2.6V分析小于电源电压的原因；
设电源本身的电压为E，对外提供的电压为U，根据欧姆定律，得出R获得的电压为表达式，将此式变形，由数学知识得出关系式，根据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，得出故这个一次函数关系式；
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，代入这个关系式得出电压表最小值，根据分压原理，确定电压表示数大于的电压值；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，同理求出小于的电压值。【详解】
（1）根据题意可知，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，如下图所示：
（3）①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、0.16A，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根据U=IR可知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：E I R r =+， 由欧姆定律，R 获得的电压为：E U IR R R r ==?+，111R r R r r U ER ER ER E E 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11k b U R
=+，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：112.15k b V =?+Ω，112.410k b V =?+Ω
，解方程组得：58.4k V Ω=，38.4b V =，这个一次函数关系式为：15138.48.4U V R V
Ω=?+，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：
15138.4408.4U V V
Ω=?+Ω，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：
15138.458.4U V V
Ω=?+Ω，解得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 ＜U ＜
2.1V ，故选B 。
10．小瑛用如图甲所示的电路测量正常工作时电压为2.5 V 的小灯泡的电阻.图乙是未完成连接的实验电路.
(1)请你按要求用笔画线代替导线完成图乙中实验电路的连接.要求：滑动变阻器滑片向左移动时，电流表的示数增大.___________
(2)小瑛按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置，其原因可能是______________________(写出一个).
(3)电路正常后，小瑛闭合开关，调节变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是________A ，小灯泡的阻值是________(保留一位小数)Ω.
(4)小瑛又想测量某未知电阻R x的阻值，设计了如图丁所示的电路(R为已知阻值的定值电阻)，并设计了如下实验步骤，请帮助她把缺少的步骤补全，并写出R x的表达式.
实验步骤：
A．按照设计的电路图连接电路；
B．开关S断开时，读出电流表的示数，记为I1；
C．______________________________________.
表达式：R x＝______________(用已知物理量和测量出的物理量符号表示).
【答案】灯泡断路 0.3 8.3 开关S闭合时，读出电流表的示
数，记为I2
【解析】
试题分析： (1)如图电源由两节干电池串联而成，电源电压为3V，所以电压表选择0-3V的量程，要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，滑动变阻器电阻减小，说明滑动变阻器将划片左边电阻丝接入电路，应将滑动变阻器左边的下接线柱接入电路。
（2）闭合开关，如图丙，电压表的示数为3V，为电源电压，说明可能小灯泡断路了，或滑动变阻器短路了
（3）实验步骤：A.按照设计的电路图连接电路；
B.S断开时，读出电流表示数记录为I1，R与R X串联，电源电压U=I1(R+R X);
C. S闭合时，读出电流表示数记录为I2，R被短路，电源电压U=I2R X;
由于电源电压不变，则 I2R X = I1(R+R x)，（I2- I1）R x= I1R，R x=
考点：电阻的测量