【物理】九年级下册物理期中精选试卷培优测试卷

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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．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。

字样，滑动变阻器标有“100.5A

（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 0,0U 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 ==50.5A

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：U 1:U 2=(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.

3．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 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

4．在“测定小灯泡的电阻”实验中，（1）甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后，发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：①________________________________；②_________________________________． （2）乙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是（ ）

A ．更换小灯泡

B ．检查电路是否断路

C ．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光

（3）右表中是按正确的操作测得的数据，某同学通过计算发现三次小灯泡的阻值不相等，其原因是____________________________．

【答案】（1）连接电路时没断开开关；滑动变阻器没调到最大阻值（或灯泡规格太小、或滑动变阻器最大值太小、或电源电压过高等）；（2）C （3）小灯泡的电阻受温度的影响．

【解析】

试题分析：（1）为保护电路，连接实物图时应：①断开开关，②滑动变阻器的滑片要调到使连入电路的电阻为最大的位置； 该组同学连接好最后一根导线后，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明连完最后一根线，电路立即接通且电路电流较大，电路阻值太小，

因此原因是：①连接电路时没断开开关；②滑动变阻器没调到最大阻值；

（2）乙组同学闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C 项操作．

（3）灯泡在不同电压下，灯泡的明暗程度不同，灯丝的温度也就不同，说明灯丝的电阻与温度有关，即灯丝的电阻随温度升高而增大．

考点：伏安法测电阻的探究实验

5．小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图，如图所示，他与同组同学对相关问题进行了探究。

(1)把油量信息转化为电信息，有利于信息的传递。装置中，信息转化的关键环节为：油量变化→杠杆绕O 点转动→电路的______变化→电流变化；

(2)若圆弧形电阻丝最大阻值为100Ω，其他可供选择的器材有：恒压电源E 1(电压3V)和E 2(电压18V)；电流表A 1(量程0~0.6A)和A 2(量程0~0.1A)；定值电阻R 1=5Ω、R 2=30Ω和R 3=100Ω。为了节约能源，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为______；

A ．E 2、A 2、R 3

B ．E 1、A 2、R 2

C ．E 1、A 2、R 1

D ．

E 2、A 1、R 3

(3)合理选择器材后，他们通过测量，得到了下表所示的结果(其中V 是油箱的容积，I g 是电流表的最大示数)： 液体体积 V 2V 3

V 3 0 电流表示数 I g g

2I g

3I g

4I

依据测量结果，可以将电流表的刻度改为油量体积。分析数据可知，当液体体积为V 2时，电流表示数______(选填“大于”、“等于”或“小于)g 512

I ； (4)关于探究过程的反思，下列说法中不正确的是____。

A ．调整圆弧形电阻丝的位置，要让圆心在O 点

B ．为保证安全和方便，测量时用水来灌装油箱

C ．为节约空间，应该使电路元件尽量靠近油箱

D ．该装置还存在一些缺陷，应继续探究并改进

【答案】总电阻 B 小于 C

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]杠杆绕O 点转动，电阻值接入电路的阻值变化，电路总电阻变化，电流变化。

(2)[2]为了节约能源，需要电压较小的，电流较小，则选择电源E 1和电流表A 2，当油量最大时，电流表示数最大，圆弧形电阻丝接入电路阻值为0，则需要定值电阻为

3V 300.1A U R I =

==Ω 综上，故选B 。 (3)[3]如果液体体积和电流表示数成正比，则当液体体积为

V 2时，电流表示数等于g 512I ，分析电流表的示数可知，电流减小的变化量越来越小，所以当液体体积为

V 2时，电流表示数小于g 512

I 。 (4)[4] A ．让圆心在O 点,则两边力臂大小相同，变化量相同，故A 正确，不符合题意； B ．水不可燃，容易获取，测量时用水来灌装油箱，故B 正确，不符合题意；

C ．电路元件会由于电流热效应，温度较高，油是可燃物，电路元件尽量靠近油箱容易燃烧，故C 错误，不符合题意；

D ．当油量最小时，电阻丝接入电路最大，电流最小，但是电流表示数不为0，所以需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量为0，故D 正确，不符合题意。

故选C 。

6．压力传感器是电子秤中的测力装置,可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器,探究其阻值与所受压力大小(不超过250N)的关系,如图所示是小刚设计的实验电路图。电源电压恒定,R 0为定值电阻，R 1为压力传感器。

(1)连接电路时开关应__________电路中R 0的作用是_____________。

(2)闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电,电路出现的故障是_________；排除故障后,逐渐增大R 1受到的压力,闭合开关,读出电流表和电压表的示数,计算出对应的R 1的阻值,记录如下表所示,第5次测深时,电压表示数为4V 。电流表示数为02A 。此时R 1的阻值为_______Ω。请根据表中的数据在图中画出R 1随F 变化的关系图像

（___________） 次数

1 2 3 4 5 6 F /N

0 50 100 150 200 250 R 1/Ω 60 50 40 30

10

(3)通过实验探究可归纳出, R1的阻值随压力F大小变化的关系式为_____________。当R1的阻值为32Ω时，R1上受到的压力是__________N，若此压力为压力传感器在电子称正常工作时受到的压力，则电子秤应显示_______________kg

【答案】断开保护电路R1断路 20 R1=60-0.2F 140

14

【解析】

【详解】

第一空．为了保护电路，连接电路时，开关应断开；

第二空．因为串联电阻起分压作用，所以电路中串联电阻R0是为了保护电路；

第三空．电流表无示数，电路发生断路，电压表等于电源电压，则与电压表并联的电阻丝R1断路；

第四空．根据欧姆定律

U

I

R

=知，第5次电阻值为：

1

4V

==20Ω

0.2A

U

R

I

=

第五空．把压力大小作为横坐标，把电阻大小作为纵坐标，在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R1的阻值随压力F的大小变化的图象，如图：

第六空．根据R1的阻值随压力F的大小变化的图象可知，压敏电阻R1的阻值与压力F成一

次函数关系，设它们的关系式为：

R1=kF+b-------①。

把F=50N，R1=50Ω和F=100N，R1′=40Ω代入①式可得：50=50k+b-------②

40=100k+b--------③

联立方程②③可得：k=-0.2，b=60，

所以它们的关系式为R1=60-0.2F；

第七空．把R=32Ω代入R1=60-0.2F：

即32=60-0.2F

解得F=140N

第八空．因为压力等于重力，所以G=F=140N

物体的质量：

140N

=14kg

10N/kg

G

m

g

==

7．同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压的关系”

(1)小明同学通过学习知道了______是形成电流的原因，因此做出了如下三种情想:

A．电流跟电压成反比 B．电流跟电压成正比 C．电流跟电压无关

(2)为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的电路图，其中电源为三节新干电池，电阻R为10Ω,滑动变阻器R标有“50Ω 1A”字样，电压表电流表均完好。

①根据甲电路图将乙图实物电路连接完整;

（______）

②闭合开关前，小明应将滑动变阻器滑片移到______阻值处( 选填“最大”或“最小”)；

③他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若闭合开关电流表______(选填“会”或“不会”）被烧坏；

④排除故障后小明进行了实验，得到表格中的实验数据。分析数据，可得出的正确结论是：电阻一定时，_____。

(3)小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率，于是他是他将电阻R换成一只额定电压是4V的小灯泡(阻值约为13Ω)，并将电压表更换为15V量程，闭合开关S后，调节滑片至电压表示数为4.0V时，电流表示数如图丙所示为_______A，小灯泡的额定功率为

_______W。

【答案】电压最大不会电流与电压成正比 0.3

1.2

【解析】

【详解】

第一空．电压是形成电流的原因；

第二空．滑动变阻器一上一下接入电路，故根据甲连接实物图如下：

第三空．为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最大阻值处；

第四空．电压表、电流表位置互换了，则电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，电路中的电流很小，此时闭合开关电流表不会被烧坏；

第五空．分析实验数据，每一次电压与电流的比都为一定值，故可得出的正确结论是：电阻一定时，电流与电压成正比；

第六空．电流表示数如图丙所示，分度值为0.02A，电流为0.3A；

第七空．小灯泡额定电压为4.0V，电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为：

P=UI=4V×0.3A=1.2W。

8．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。

9．热敏电阻用来测量温度的变化,灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计,实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有:电流表(量程为0.6A),学生电源(输出电压恒为24V),滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为50Ω),单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的热敏电阻R T,导线若干。已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为R T=2t-10Ω,实验步骤如下:

a.按照电路图连接好实验器材;

b.为不烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P 调节到a 端;然后将单刀双掷开关掷于c 端,调节滑片P ,使电流表指针指在满刻线位置,并在以后的操作中使滑片P 位置不变;

c.将单刀双掷开关掷于d 端,根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系,计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值,重新标注刻度盘,改装成温度计;

d.在容器中倒入适量的热水,随着热水温度的下降,读岀对应的温度值。

(1)根据实验要求,电路中的滑动变阻器应选___(选填“R 1”或“R 2”)。

(2)该温度计能够测量的温度不能低于___℃;当电流表示数为0.24A 时,对应的温度值为__℃;热水温度t 与电流I 之间的函数关系式为t =_____℃。

(3)改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的____(选填“左”或“右”)侧。

【答案】R 2 5 35

1215I - 右 【解析】

【详解】

（1）当接入滑动变阻器R 1时，电路中最小电流为124V =2.4A 10ΩU I =R =

，当接入滑动变阻器R 2时，电路中最小电流为224V =0.48A 50ΩU I =R =

为保证电流表不超量程，应选择的滑动变阻器为R 2；

（2）由热敏电阻的阻值与摄氏温度t 的关系R T =2t -10Ω与实际情况可知，R T 电阻不可能小于0Ω，因此该温度计能够测量的温度不能低于5℃，当开关接c 端时，电流示数为0.6A ，可知此时变阻器电阻为124V =40Ω0.6A U R =I =

，当开关接d 端时，电流表示数为0.24A ，此时电路总电阻为224V =100Ω0.24A

U R =I =总 ，由串联电路总电阻等于各电阻之和特点可知，此时100Ω-40Ω=60ΩT R R R =-=总 ，所以此时的温度为10Ω352

T R t==+℃ ，24V 40Ω-40ΩT U R R R I I =-=-=总，所以24V -40Ω10Ω21215I t=I =?+?- ???

℃； （3）热敏电阻阻值随温度升高而增大，温度越高热敏电阻阻值越大，电路总阻值越大，由公式U I R =总

可知，电路总阻值越大，电流越小，因此改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的右侧。

10．如图甲，是张勇实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压恒为

6V．电压表、电流表无损坏，有阻值为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω定值电阻5个。（1）根据图甲，用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。______

（2）实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察_______（选填序号）。 A．变阻器滑片 B．电压表 C．电流表 D．电源

（3）某次实验，更换电阻R，合上开关后，电压表示数为0，电流表示数正常，其原因可能是_______。

（4）在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图丙中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是_______（选填序号）。

A．电流B．电压C．电阻D．电功率

（5）实验中，他们选择下列哪个滑动变阻器最合适_______（选填序号）。

A．10Ω 0.5A B．50Ω 0.5A C．50Ω 1A D．200Ω 1A

（6）请你用平滑曲线将图丙中5个点连接起来，观察图象你可以得出实验结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻_______。

【答案】 B 电阻短路 B C 成反比

【解析】

【详解】

（1）将滑动变阻器一上一下串联接入电路，根据甲图知，滑动变阻器接右下接线柱，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表与定值电阻并联如下图所示：

（2）探究电压一定时，电流与电阻的关系时，在不断的改变定值电阻的同时，必须不断的移动滑动变阻器，使得电压表的示数是一个定值，即控制变量，故在移动滑片的同时，眼

睛观察电压表的示数，故选B；

（3）更换电阻R，合上开关后，电流表示数正常，说明电路是通路，不是断路，电压表示数为零，说明电阻短路；

（4）阴影部分为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为：

，即阴影面积表示电压，故选B；

（5）由图丙可知，实验中电阻最大为40Ω时，电流最小为0.1A，电压表的示数为4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压：

根据可得，滑动变阻器接入电路中的电阻：

；

由图丙知，电流的最大为0.8A，所以，选C滑动变阻器最合适；

（6）将图丙中5个点用平滑曲线连接起来，如图所示：

根据图象得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

【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，要能分析判断实验中滑动变阻器滑片的调整方向，注意理解图中阴影部分的面积为电流与电阻的乘积，所以阴影部分表示电压。

11．小玉在探究“电流与电阻的关系”的实验中，利用电压恒为6V的电源设计如图甲所示的电路．

（1）小玉将滑动变阻器的滑片移到最右端后，闭合开关S，电压表的指针_____（选填“几乎不动”或“偏转很大”）．电流表的示数如图乙所示为_____A，则滑动变阻器最大电阻为_____Ω．请你在连接错误的一条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确．

（___）

（2）小玉分别把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻接入电路进行实验，为了完成这四次实验，应控制定值电阻两端电压至少为_____V．

（3）小玉用额定电压为2.5V的小灯泡替换定值电阻R，利用原有电路，测量小灯泡的电阻．实验时，她调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为2V，为使小灯泡正常发光，她应该向_____（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片．依据测量的数据，小玉绘制出如图丙所示的图象，她发现电流与电压不成正比，说明小灯泡灯丝的电阻随_____的变化而改变．根据丙图还可以求出小灯泡的额定功率_____W．

（4）完成上面实验后，小玉又想测量额定电压为U额的小灯泡的额定功率，利用一个电压未知的电源和阻值为R0的定值电阻，设计了如图丁所示的电路．请完成下列实验步骤．

①闭合开关S1，开关S2接a接线柱，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为_____；

②闭合开关S1，开关S2接b接线柱，滑动变阻器的滑片_____（选填“向左移动”、“向右移动或“保持不动”），读出电压表示数为U1；再将开关S2接c接线柱，读出电压表的示数为U2；

③小灯泡额定功率的表达式P额＝_____．

【答案】（1

）几乎不动； 0.2； 30； ；

（2）2.4； （3）左； 温度； 1.25； （4）①U 额； ②保持不动； ③U 额

×210

U U R - 【解析】

【分析】

（1）根据电流表的量程和分度值读出示数；根据欧姆定律算出电阻；实物连接图中找错误之处，主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑：从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑．从滑动变阻器接线柱的选择考虑；

（2）根据串联电路电压的规律和分压原理求解；

（3）灯在额定电压下正常发光，比较电压表示数与额定电压的大小，根据串联电路电压的规律及分压原理确滑片移动的方向；由图象找出灯泡电流随电压变化的关系，然后由欧姆定律判断灯泡电阻随电压增大如何变化，从温度对电阻的影响分析原因．根据图丙电流表小量程读数，根据P=UI 求灯的额定功率；

（4）要测量小灯泡的额定功率，首先移动变阻器的滑片，使灯泡两端的电压等于U 额，灯正常发光，保持滑片的位置不动；通过开关的转换，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压为U 1，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压、定值电阻两端的电压为U 2，因在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，求出定值电阻的电压，由欧姆定律，求出通过定值电阻的电流，即灯泡正常发光时的电流，根据P=UI 写出灯泡的额定电功率的表达式．

【详解】

（1）由图甲知道，定值电阻只接了一边，电压表没有被接入电路，所以，闭合开关S ，电压表的指针几乎不动，示数为零；由图乙知道，电流表的量程为0-0.6A ，分度值为0.02A ，所以，电流表示数是0.2A ；此时滑动变阻器的滑片移到最右端，接入的电阻最大，由欧姆定律知道，滑动变阻器的最大电阻是：6300.2U V R I A

===Ω滑；根据题意将电阻串联在电路中，电压表并联在电阻的两端，电路改正如下：

（2）根据题意知道，变阻器与定值电阻串联，电压表测量定值电阻的电压，设电压表示数为U V

，由串联分压规律知道，V V R U U U R -=滑定值

，因为要探究电流与电阻的关系，所以U V 要保持不变，即R R 滑定值

的比值保持不变；所以，当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻也最大，此时满足630Ω20Ω

V V V U U -=，解得U V =2.4V ，即应控制定值电阻两端电压至少为2.4V ；

（3）用小灯泡替换定值电阻后，由于电压表的示数为2V ，小于灯的额定电压2.5V ，所以应增大灯的电压，由串联电路电压的规律知道，应减小变阻器的电压，即应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以，滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；

由图乙知道，随灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，由欧姆定律U R I

=知道灯泡的电阻变大；由P=UI 知道灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，由此说明灯泡电阻随灯泡温度升高而增大；

由图丙知道，灯泡正常发光时的电压是2.5V ，此时电流是0.5A ，所以灯泡的额定功率是：P L =U L I L =2.5V×0.5A=1.25W ；

（4）根据题意结合电路图，设计实验步骤如下：

①闭合开关S 1 ，开关S 2 接a 接线柱，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U 额 ； ②闭合开关S 1 ，开关S 2 接b 接线柱，滑动变阻器的滑片保持不动，读出电压表示数为U 1 ；再将开关S 2 接c 接线柱，读出电压表的示数为U 2；

③在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，在第2次操作中，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压为U 1，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压、定值电阻两端的电压为U 2，由串联电路电压的规律知道，R 0 的电压是：U R0 =U 2 -U 1，由欧姆定律知道，通过定值电阻的电流是：2100

R U U I R -=，由串联电路电流的规律即为灯正常发光时的电流大小，所以灯泡额定功率是2100R U U P U I U R -==?

额额．

12．用甲图测小灯泡电阻．灯泡正常发光的电压为2.5V ．

（1）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时电流表的示数为_______A，小灯泡的电阻为_______Ω；

（2）若闭合开关，电流表和电压表的指针都发生偏转，而小灯泡不亮．其可能原因是

_______（说出一种即可）；

（3）若一个电表发生故障，但有已知的定值电阻R0可提供的情况下，下列电路中不能测出小灯泡电阻的是_______．

【答案】0.2 12.5 滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低 D

【解析】

【分析】

【详解】

（1）当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.2A，由欧姆定律，小灯泡的电阻为：

2.5V

12.5

0.2A

U

R

I

===Ω；

（2）若闭合开关，电流表和电压表的指针都发生偏转，说明电路是连通的，小灯泡不亮，可能原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大或电源电压太低，灯泡实际功率太小所致；（3）A．由电路图可知，S断开时，两电阻串联，电压表测待测电阻的电压U x；S闭合时，R0短路，电压表测电源电压U，根据串联电路电压的规律，可得出S断开时定值电阻的电压U0=U–U x，由欧姆定律可求电路中的电流

x

U U

I

R

-

=，从而得出待测电阻的大小

x x

x

U U

R R

I U U

==

-

，

故A不符合题意．

B．S断开时，电流表测通过定值电阻的电流I0，由欧姆定律可求出电源电压U=I0R0；

S闭合时，电流表测并联电路干路的电流I，根据并联电路各支路互不影响，两电阻并联时，通过定值电阻的电流大小不变，故根据并联电路电流的规律可知，通过待则电阻的电流I x=I-I0，由欧姆定律可求待测电阻大小

00

x

x

I R

U

R

I I I

==

-，

故B不符合题意．

C．S断开时，两电阻串联，电流表测电路中的电流I，根据电阻的串联和欧姆定律可得电源电压的表达式U=（R x+R0）I；S闭合时，为R0的简单电路，电流表测通过R0的电流I0，由欧姆定律可得电源电压的表达式U=I0R0，根据电源电压不变，则

（R x+R0）I=I0R0，