上海世界外国语中学物理欧姆定律检测题（Word版含答案）
一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）
1．小明对“篮球在空气中是否受受到浮力”进行探究，由此进行一系列的思考与实验，并最终设计出可直接测量空气密度的简易“空气密度仪”。
(1)如图甲，将一个带阀门的篮球放在天平的托盘上，阀门连接未充气的气球，且处于关闭状态。加砝码使天平平衡。打开阀门，气球变大（假设篮球体积不变），天平指针向
______偏转。指针偏转的原因是__________________________________________。
(2)为测量篮球受到浮力大小，小明设计了如图乙所示的电路。电路中电源电压U为6V，R 是力敏电阻，其阻值与所受压力F压的关系如图丙所示。当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0.2A，此时压敏电阻R大小为20Ω；当篮球给气球充气到体积为篮球2倍时（篮球体积不变），电流表示数为0.15A，力敏电阻R所受压力F B与篮球对左侧托盘的压力F A的关系如图丁所示，则定值电阻R0阻值为______Ω，篮球所受浮力为______N。(3)图乙中篮球与气球内气体的总质量保持不变，并控制气球体积为篮球的2倍，在电压表指针所指的刻度盘上标上对应的空气密度值，就制成了一台测量当地空气密度的“空气密度仪”。若用此装置测量大于1.29kg/m3的空气密度，指针大概应在______（A/B）处。【答案】右气球受到浮力变大 10 0.09
A
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]打开阀门，气球变大，根据阿基米德原理，气球受到的浮力变大，蓝球对托盘的压力变小了，故天平指针向右偏转。
(2)[3]压敏电阻R 与定值电阻R 0串联，电流表测量电路的电流，电压表测定值电阻的电压，当左盘中篮球未给气球充气时，电流表示数为0.2A ，根据串联电路的规律及欧姆定律
0116V 20100.2A
U R R I =
-=-Ω=Ω [4]由图丙知此时 F 1B ＝309N
当篮球给气球充气到体积为篮球的2倍时（篮球体积不变），电流表示数为0.15A ，根据串联电路的规律及欧姆定律
2026V 10300.15A
U R R I =
-=-Ω=Ω 由图丙知此时 F 2B =300N
由图丁知
F B =50F A
故
11A 309N 5050B F F =
= 22A 300N 5050
B F F =
= 托盘A 所受压力的变化量 ?F A ＝309N 50?300N 50
＝0.18N 篮球给气球充气到体积为篮球的2倍，由阿基米德原理，即篮球所受的浮力为 F 浮=
12×0.18N=0.09N (3)[5]气球体积为篮球的2倍，即气球的体积不变，现用此装置测量大于1.29 kg/m 3的空气密度，根据阿基米德原理，气球受到的浮力变大，篮球对托盘的压力变小，力敏电阻R 所受压力F B 也变小，可知压敏电阻变大，根据串联电阻的规律，电路的总电阻变大，由欧姆定律，电路的电流变小，根据U ＝IR ，定值电阻的电压变小，即电压表示数变小，故用此装置测量大于1.29 kg/m 3的空气密度，指针应在电压表盘1.29刻度线的左侧， 即A 处。
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“30Ω
1.5A ”。
(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
1021U 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．小燕同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，电源电压保持不变，实验器材齐全且完好。她按图（a ）所示电路连接器材，实验步骤正确，闭合开关后，观察到电压表恰好满刻度。经过思考后，她断开开关，决定不更换电表量程，仅适当调整电路来完成实验。将滑片移至某一端后闭合开关，此时电流表示数为0.46A ；移动滑片至某位置时，观察到电压表、电流表示数如图（b ）、（c ）所示；将滑片移至另一端时，电压表、电流表示数与图（b ）、（c ）相比均偏转了2小格。
（1）实验中的电源电压为_____伏，滑动变阻器的最大电阻值为_______欧。
（2）请将下表填写完整（计算电阻时，精确到0.1欧）。
【答案】4.5 5 3.0 0.3 3.2 0.34 4.5 9.8
【解析】
【详解】
(1)[1]由题意可知，实验步骤正确，即滑动变阻器在闭合开关前就位于最右端，闭合开关后，电压表恰好满刻度，那么由题意可知，电压表此时的量程应该是0到3V ，电压表的示数是3V ，即R X 两端的电压是3V ；移动滑片至某位置时，观察到电压表、电流表示数如图(b)、(c)所示，这两个读数分别是1.3V 、0.34A ；将滑片移至另一端时，电压表、电流表示数与图(b)、(c)相比均偏转了2小格，即读数分别是1.5V 、0.38A ，而这个滑片所在的位置是最右端，不能是最左端，否则电压表的示数是零或者大于3V ，由于滑片在最右端，而电压表的示数不再是3V ，是1.5V ，这说明电压表不再是测量R X 的电压，应该是测量滑动变阻器接入电路电阻的电压，那么可知当滑片在最右端时，R X 两端的电压是3V ，滑动变阻器两端电压是1.5V ，那么电源电压是
3V 1.5V 4.5V U =+=电
[2]将滑片移至某一端后闭合开关，此时电流表示数为0.46A ，可知R X 的大小是
x 4.5V 9.8Ω0.46A
R =≈ 那么当滑片在最右端时，电路中的电流大小是 3V 0.3A 9.8ΩI =
≈ 滑动变阻器的最大电阻值是
1.5V 5Ω0.3A
R ==滑 (2)[3][4]当R X 两端的电压是3V 时，电流I X 是
x 3V 0.3A 9.8Ω
I =≈ [5][6]当滑动变阻器的电压是1.3V 时，R X 两端的电压是
x 4.5V -1.3V 3.2V U ==
流过R X 的电流是0.34A ；
[7][8]从表中可以看到，当电流是0.46A 时，滑片在最左端，R X 两端的电压等于电源电压的
大小，即x 4.5V
U=，此时R X的电阻大小是
x 4.5V
9.8Ω0.46A
R=≈
4．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．
5．小明同学做测量小灯泡电阻的实验，所用小灯泡的额定电压为2.5V 实验电路连接如图甲所示。
(1)正确连接电路后，闭合开关，发现小灯不亮，电流表、电压表均有示数。接下来他应该进行的操作是_____(只填字母)。
A ．检查电路是否通路
B ．更换小灯泡
C ．移动滑动变阻器的滑片
(2)某次测量时，滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表的示数为2.2V ，想得到小灯泡在额定电压下的电阻值，应将滑片向_____(填“左”或“右” )移动。
(3)小灯泡在额定电压下的电流，如图乙所示，此时小灯泡的灯丝电阻为_____Ω(结果保留一位小数)。
(4)他第一次测量时，电压等于2.5V ，小灯泡正常发光，以后调节滑动变阻器，让电压逐次下调，使灯丝温度不断降低，灯泡变暗直至完全不发光，测量数据及计算出每次的电阻如表。
由表格中的数据得出概括性的结论是：不同电压下，小灯泡的电阻值不同，灯丝的电阻随_____。
(5)整理器材时，小明发现滑动变阻器的滑片左侧部分比滑片右侧部分热，其原因是_____。
(6)小明做完实验后，又设计了一个利用已知最大阻值为R 0的滑动变阻器，来测额定电流为I 额的小灯泡(灯丝电阻随温度变化)额定功率的方案，电路图如图丙所示。
①只闭合开关_____，调节R 1滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数为I 额。
②只闭合开关S 、S 2，保持R 1滑片不动，调节R 0的滑片到最右端，电流表的示数为I 。 ③只闭合开关S 、S 2，将_____的滑片滑到最右端，将_____的滑片滑到最左端，电流表的示数为I ′。
④小灯泡额定功率的表达式为P 额＝_____(用R 0、I 额、I 、I ′表示)。
【答案】C 左 8.3 温度的降低而变小 滑片左侧部分连入电路中，有电流通过，电流的
热效应使这部分电阻丝的温度升高 S 、S 1 R 0 R 1 200
0I R I I R I R I
''?-额额﹣（） 【解析】
【详解】 (1)[1]正确连接电路后，闭合开关，电流表、电压表均有示数，则电路为通路，发现小灯不亮，说明电路的电流过小，故接下来他应该进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，C 符合题意；
(2)[2]某次测量时，滑动变阻器的滑片移动到某一位置，电压表的示数为2.2V ，想得到小灯
泡在额定电压下的电阻值，即电压为2.5V ，应增大灯的电压减小变阻器的电压，由分压原理，应将滑片向左移动；
(3)[3]小灯泡在额定电压下的电流，如图乙所示，电流表分度值为0.02A ，电流为0.3A ，由欧姆定律，此时小灯泡的灯丝电阻为：
2.5V 8.3Ω0.3A
U R I ==≈ (4)[4]由表格中的数据得出概括性的结论是：不同电压下，小灯泡的电阻值不同；由P UI ＝知，灯的电压越低，通过的电流越小，灯的功率越小（由表中数据知灯的电阻越小），灯的温度越低，即灯丝的电阻随温度的降低而变小；
(5)[5]整理器材时，小明发现滑动变阻器的滑片左侧部分比滑片右侧部分热，其原因是：滑片左侧部分连入电路中，有电流通过，电流的热效应使这部分电阻丝的温度升高；
(6)①[6]只闭合开关S 、S 1，调节R 1滑片，使小灯泡正常发光，电流表示数为I 额。 ③[7][8]只闭合开关S ，S 2，将R 0的滑片滑到最右端，将R 1的滑片滑到最左端，电流表的示数为I ′。
④[9]在①中，灯与变阻器串联，灯正常发光；在②中，R 0的最大电阻与变阻器R 1串联，在③中，为R 0的简单电路，由欧姆定律，电源电压为：0U I R '＝；在②中，由电阻的串联和欧姆定律，变阻器R 1串连入电路的电阻：
001I R R R I
'=-滑 在①中，由欧姆定律和串联电路的规律，灯的额定电压为：
000I R U I R I R I
''?-额额＝﹣（
） 小灯泡额定功率的表达式为： 2000I R P U I I I R I R I ''?-额额额额额＝＝﹣（
）
6．小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻．
（1）小明连接了下面的电路，其中有一条导线连接有误，请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线．
（___）
（2）排除故障后，小明将5Ω定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到_____（选填a”或“b”）端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为_____A．
（3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，控制_____（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中：
实验次数123
电阻R/Ω51020
电流I/A0.20.1
（4）由数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____．（5）小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻R x的阻值，于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S、S1，此时电流表的示数为I；
②闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I1；
③求未知电阻R x的表达式为：R x＝_____．（用R0、I、I1表示）
【答案】（1）（2）b；0.4；（3）电压表；
（4）反比；（5）③()
11
1
I I R
I
-
【解析】
【分析】
（1）电压表与定值电阻并联且正进负出；
（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大；根据电流表小量程计读数；
（3）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，求出电压表示数；
连接电路过程中，应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大；
（4）由表中数据得出结论；
（5）在没有电压表时，使定值电阻与待测电阻并联，根据电流表和定值电阻的示数计算出电压，然后根据公式
U
R
I
=计算出其电阻．
【详解】
(1)如图的电路中，电压表与滑动变阻器并联了，是错误的，将电压表与定值电阻并联，即电压表的中间接线柱应连接到定值电阻的左端，如图：
(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,根据保户电路的原则，应将滑动变阻器的滑片移动到b端，即阻值最大端,再闭合开关；
调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙，由电路图知电流表使用小量程，分度值为0.02A,指针在第二大格处，所以示数为0.4A．
(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关；因为研究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，所以调节滑动变阻器,控制电压表的示数不变．
(4)由数据可知，每一次的电流与电阻的乘积都相等，即
0.4A5Ω0.2A10Ω0.1A20Ω
?=?=?；
所以可得结论：当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比．
(5)①闭合S、S1，此时电流表的示数为I，由图知，此电流为干路电流，即干路电流为I；
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1，即未知电阻的电流为I1；
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和知，R0的电流为：1
I I
-；
则电源电压为：()
0010
U I R I I R
==-；
③根据
U
R
I
=得未知电阻的表达式为：
()
10
1
X
X
I I R
U
R
I I
-
==
【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；在没有电压表测量未知电阻时，关键得出未知电阻两端的电压，所以要根据并联电路电压相等的特点设计并联电路．
7．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。
8．在探究电流与电阻关系的实验中，所用器材如下：蓄电池（6V）、电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各一只）、开关、滑动变阻器（1.5A 20Ω）、导线若干．
（1）请你帮助小军按图甲所示的电路图连接图乙的实物电路，要求滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大．
（___）
（2）补接后小军先将5Ω电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，电流表示数如图丙．请读出示数：_____A．
（3）当小军将10Ω电阻换接成15Ω电阻后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不
能使电压表示数仍为2V，分析其原因可能是_____（答出一种情况即可）．
（4）小军完成此实验后，想利用原有器材进行”伏安法测电阻“的实验．电路连接正确后闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数为6V，你认为发生故障的原因是_____．
（5）排除故障后，将滑片P移到某一位置时，两表读数如图丁所示，小军计算得出所测电阻的阻值R＝_____Ω．你认为这个结果可靠吗？_____，理由是_____．
【答案】0.4 定值电阻两端的电压保持太低定值电阻断路
5不可靠没有多次测量求出平均值以减小误差
【解析】
【分析】
（1）滑动变阻器与电阻串联接入电路中，根据滑动变阻器的接法连接滑动变阻器；
（2）根据电流表的量程和分度值读数；
（3）换接15Ω电阻时，根据串分压的知识，电压表的示数变大，为使电压表的示数不变，所需滑动变阻器的阻值更大，电压表的示数无法达到2V，可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成；
（4）定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，当定值电阻断路时，电压表与电路串联，分担电源电压．
（5）在测量电阻的实验中，应通过滑动变阻器改变电路中的电流，多次测量求平均值，以减小实验的误差．
【详解】
（1）滑动变阻器与电阻串联接入电路中，滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大，则应连接左下接线柱；如图：
；
（2）电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.4A；
（3）换接15Ω电阻时，根据串分压的知识，电压表的示数变大，为使电压表的示数不变，所需滑动变阻器的阻值更大，电压表的示数无法达到2V，可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成；
（4）被测电阻断路时，电压表与电路串联，分担电源电压，示数为电源电压，电流表无示数；
（5）由图丙知：电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为U＝1V，电流表量程为0～
0.6A，分度值为0.02A，示数为I＝0.2A，所以
1V
5Ω
0.2A
U
R
I
===；
这个结果不可靠，应多次测量求平均值，以减小实验的误差．
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．在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，所用电源电压恒为10 V ．已有的5个定值电阻的阻值分别为20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω、60 Ω.
(1)根据图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整_________ ．(导线不交叉)
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最_______(填“左”或“右”)端．闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，原因可能是电阻R________(填“短路”或“断路”)．
(3)在实验中，先接入电阻值为20 Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时，观察到电流表、电压表指针位置如图丙所示，则电流表示数为_______A，电压表示数为
_______V，接下来用30 Ω的电阻代替20 Ω的电阻做实验时，应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向_______(填“左”或“右”)滑动．
(4)为了完成实验探究，依次将剩下的3个定值电阻分别接入图乙的电路中，替换前一次接入的定值电阻，调节滑动变器的滑片P至合适位置，再读出电流表的示数，计算出每次接入的定值电阻R的倒数，以电阻的倒数为横坐标，电流I为纵坐标，在坐标系中描点并作出I-图线，如图丁所示．由I-图线可初步得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体电阻的倒数成______比；由此进一步得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成_______比．
(5)上述实验中所选滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω.
【答案】右断路 0.4 8 右正反 15
【解析】
【分析】
【详解】
（1）滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器要“一上一下”连接，故只要将滑动变阻器的右上端连接到定值电阻的左端即可，如图所示：
（2）为了保护电路，开关闭合前，应将滑片P 移到阻值最大处；由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大端即右端；
闭合开关后，电流表指针无偏转，说明电路中可能存在断路故障；而电压表指针有明显偏转，则电压表与电源两极相连通，则说明与电压表并联部分发生断路，原因可能是电阻R 断路；
（3）根据图示可知，电流表的量程为0～0.6A ，其分度值为0.02A ，则电流表示数为0.4A ；
电压表的量程为0～15V ，其分度值为0.5V ，电压表示数为8V ；
在探究电流与电阻的关系时，应保持电压表的示数不变；
将20Ω电阻换成30Ω后，根据串联电路的分压特点，则电压表的示数会变大，要保持电压表的示数不变，所以应该增大增大变阻器的阻值，则变阻器两端的电压增大，所以应将滑动变阻器的滑片P 向右端移动；
（4）根据描绘出的I ﹣1R
图线是一倾斜在线，可以看出通过导体的电流与电阻的倒数成正比，由此进一步得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比． （5）根据串联分压的知识，当电阻的阻值最大为60Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大； 此时电路中电流：8V 2A 60Ω15
U I R ===； 电源电压为10V ，则滑动变阻器的最大阻值至少为：
10V 8V 15Ω2A 15
U R I -=
==滑滑． 【点睛】 重点是测量小灯泡电功率的实验，注意滑动变阻器使用应一上一下接入电路，要能根据要求选择合适的接线柱，且闭合开关前应调整到阻值最大端，电流表读数时，看清楚所用量程，搞清楚分度值，再进行读数．最后一问注意灵活运用串联电路的电压和电流特点，利用欧姆定律可求滑动变阻器的最小阻值．