九年级物理欧姆定律单元测试题(Word版 含解析)

九年级物理欧姆定律单元测试题（Word版含解析）

一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）

1．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 0.260.14

【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。

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．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

00

max0

U R

U R R

=

+

代入数据可得

max

2V20Ω

10Ω20Ω

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R2的最大阻值为R0，U额小于电源电压）

①闭合开关S、S1，断开S2，将R1的滑片滑到最右端，R2的滑片滑到最上端，此时只有电阻R2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、S2，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，此时灯泡与电阻R2串联，调节R2的滑片，电压表测量电阻R2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R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，R1与R2串联，电压表测量电阻R2接入电路的阻值，使电压表的示数为U﹣U额。

[11]保持R1的滑片不动，将R2的滑片滑到最上端，读出此时电压表的示数为U1；根据串联分压可知

1

L0

R

U

U R R

=

+

则小灯泡正常发光时的电阻为

1

L0

1

U U

R

U

R

-

=

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：

（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．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5伏的整数倍保持不变）、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，以及导线若干。他正确串联电路后，将电压表并联在电路中。闭合开关，移动滑动变阻器滑片，将测得的两组数据记录在表一中。小华观察数据思考后重新连接了电压表，将新测得的两组数据记录在表二中。小华通过数据处理求出了待测电阻的阻值，完成实验。

表一

表二

①获得表一实验数据的过程中，小华将电压表并联在______的两端；

②实验中小华所用的电源电压为______伏；

③根据表一中实验序号1的数据，计算此次待测电阻的阻值为______欧；（精确到0.1欧）

④根据实验数据， 计算并判断所用滑动变阻器的规格能否为“10欧 2安”。______（需写出计算过程）

【答案】滑动变阻器 4.5 10.6 不能；由实验序号1中数据可得，

2.6V 14.4 Ω10 Ω 0.18 A

U R I ===>滑滑滑 因此，所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安"。

【解析】

【分析】

【详解】

[1]待测电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，当电流变大时，根据U IR =可知，待测电阻的电压变大，由串联电路分压定律可知，滑动变阻器电阻变小，根据表一中数据可知电压表并联在滑动变阻器两端了。

[2]由实验序号3可算出待测电阻为

333 2.2V =11Ω0.2A

U R I ==测

由实验序号2可算出此时滑动变阻器接入电阻为

2

2

2

2.3V

=11.5Ω

0.2A

U

R

I

==

滑

此时电路总电阻为

32

11Ω11.5Ω22.5Ω

R R R

=+=+=

测滑

总

根据欧姆定律U IR

=可得电源电压约为

2

0.2A22.5Ω 4.5V

U I R

==?=

总

[3]电源电压为4.5V，滑动变阻器电压为2.6V，因此待测电阻电压为

=4.5V 2.6V=1.9V

U U U

=--

测滑

总

待测电阻为

1.9V

10.6Ω

0.18 A

U

R

I

==≈

测

测

测

[4]由实验序号1中数据可得

2.6V

14.4 Ω>10 Ω

0.18 A

U

R

I

===

滑

滑

滑

因此，所用滑动变阻器的规格不能为“10欧 2安"。

7．某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。

(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图1所示；

① 请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整______；

②接线完毕后，小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项需要检查的内容：______；

③ 检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据。测第6组数据时，电压表的示数为2.6V，电流表的示数如图3所示。请在图4 的坐标系中描绘出第6组数据对应的点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像______；

④ 分析画出的I-U图像可得出结论：在电阻一定时，______；

⑤ 为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是：______；

(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上，又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻，以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值，为使实验顺利进行，大家进行了分析与讨论，你认为应选这三个电压值中的______V。

【答案】滑动变阻器是否在最大阻值处

电流与电压成正比更换阻值不同的定值电阻进行多次

实验 2V

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]滑动变阻器遵循“一上一下”连接原则，并且根据电路图，滑片向左移动，滑变电阻变小，滑变右上已经连接，所以应该连接左下接线柱，导线另一端可以连接到定值电阻右侧，或者电压表3V接线柱上；如下图所示。

[2]电路闭合前要检查滑动变阻器是否在最大阻值处，防止电路中电流过大损坏电路元件。

[3]根据读数，电流为0.52A，图像如下图所示。

[4]根据图像可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。

[5]为了具有普遍性，我们应该更换阻值不同的定值电阻，多次实验。

(2)[6]根据串联分压原则，滑动变阻器最大阻值为20Ω，定值电阻最大阻值为20Ω，电源电压为3V，所以，当定值电阻为20Ω时，最小电压为1.5V，故定值电阻只能选择2V的电压保持不变。

8．利用图甲所示的电路测量未知电阻R x的阻值，阻值大约为5Ω．

（]）请你根据电路图用笔画线代导线，将图乙的实验电路连接完整．

（_______）

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端（选填“A”或“B”）．

（3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数．如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是______．

（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据．画出了待测电阻R x的I-U图象，如图丙所示．由图象可得R x=______Ω．

（5）如图丁所示的实验电路图，不能够得出定值电阻R x阻值的电路是______．

【答案】见解析所示 B 滑动变阻器断路 4 B

【解析】

【分析】

【详解】

第一空．由甲图可知电流表与电阻R x 串联，由图丙可知电路最大电流为0.6A ，因此应选择0~0.6A 量程接线柱连接，则实物图如下：

；

第二空．闭合开关前为保证电路用电器安全应将滑动变阻器调至最大阻值，即应将滑动变阻器的滑片置于B 端；

第三空．闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路故障为断路，把电压表分别接在a 、b 之间，电压表与电源串联，有示数说明a 、b 之间无故障；接在a 、c 之间，电压表无示数，说明a 、c 段被断路，b 、c 之间，电压表有示数，说明不是a 、c 段断路，因此，故障出现在b 、c 之间的滑动变阻器上，即滑动变阻器断路；

第四空．由图丙可知电压为2V 时，电流为0.5A ，则R x 阻值为：

2V =4Ω0.5A

x U R I == ； 第五空．由欧姆定律U R I =

知要得到R x 阻值需要知道其两端的电压和电流，A 图R 与R x 串联，电压表测电源电压，电流表测电路电流，由电流表示数乘以R 阻值，即可得R 两端电压，由串联分压可得，电源电压减R 两端电压，即可得R x 两端电压，R x 两端电压除以电路电流即可得R x 阻值；B 图R 与R x 并联，电压表测电源电压，电流表测R 支路电流，由并联电路各支路电压等于总电压可得R x 两端电压，但不知道电流，因此不可得R x 阻值；C 图R 与R x 并联，电流表分测R 支路电流和干路电流，由并联分流可知用干路电流减R 支路电流可得R x 支路电流，用R 支路电流乘以R 电阻，即可得R 支路电压，因为并联电路各支路电压等于总电压，所以R x 支路电压等于R 支路电压，即可得R x 阻值；D 图滑动变阻器与R x 串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路电流，将变阻器滑片移动到任意位置此时记录电压表示数为U 1，电流表示数为I 1，由串联分压可知：

x 1R U U U +=

即

1x 1I R U U += ①

改变变阻器滑片位置，记录电压表示数为U 2，电流表示数为I 2，由串联分压可知： x

'2R U U U += 即

2x 2I R U U +=②

联立①②两式，即可得R x阻值．

9．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．

10．小明想测量标有“2.5V”小灯泡的电阻，请解答下列问题：

（1）请用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整__________．（导线不能交叉） （2）连好电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最_____端．（选填“左”或

“右”）

（3）团合开关后，发现电流表、电压表均有示数．但灯泡不亮，原因可能是_____．A．小灯泡断路 B．小灯泡短路

C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器接入电路的阻值过大

（4）调节滑动变阻器，测得实验数据如表所示：

在分析实验数据时，发现一个数据有明显的错误，这个数据是_____；若此错误是看错电表量程导致的，则该数据的正确值应是_____．

（5）根据实验数据可知，小灯泡正常发光时的电阻是_____Ω．

（6）实验完成后，分析数据发现，小灯泡电阻呈逐渐增大趋势，其原因可能是_____．

【答案】左 D 1.00 0.20 8.3 温度越高，小灯泡电阻越大

【解析】

(1)如图电路，将电压表并联在灯泡两端即可，根据灯泡的额定电压为2.5V，所以连接电压表的“3V”接线柱到灯泡的右端，再连接电压表的负接线柱到灯泡的左端，如图：

(2)根据保护电路的原则，连好电路后，闭合开关前，应滑动变阻器的滑片应置于阻值最大端，所以滑片应位于左端．

(3)团合开关后，发现电流表、电压表均有示数．但灯泡不亮，其原因：

A.小灯泡断路时，电流表不会有示数，不正确；

B.小灯泡短路时，电压表不会有示数，不正确；

C.滑动变阻器断路时，电压表、电流表都不会有示数，不正确；

D.滑动变阻器接入电路的阻值过大时，电流过小，灯泡的实际功率小，所以灯泡不发光，故D正确，选D．

(4)调节滑动变阻器，测得实验数据如表1所示:在分析实验数据时，电压从1V增大到2.5V 的过程中，电流从0.14A增大到0.30A，而第二次的电流为1.00A，所以这一个数据有明显的错误，即1.00A是错误的，明显不符合实际；

若此错误是看错电表量程导致的，因为电流表的两个量程为5倍的关系，即该数据的正确

值应是： 1.00A =0.20A 5

I =； （5）灯泡的额定电压为2.5V ，根据实验数据可知，此时电流为0.30A ，所以小灯泡正常发光时的电阻是：

2.5V =8.3Ω0.30A

U R I ==； （6）实验完成后，分析数据发现，小灯泡电阻呈逐渐增大趋势，原因是当电压增大时，灯泡的实际功率变大，灯丝温度升高，而通常的金属电阻随温度的升高电阻变大，即原因是：灯丝电阻随温度升高而增大．

点睛：重点是测量灯泡电阻的实验，注意牢记电流表两个量程的倍数关系，即大量程是小量程的5倍；另外也要清楚灯丝电阻随温度的升高而增大的特点．