上海格致初级中学物理第十四章 欧姆定律中考真题汇编解析版.docx

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上海格致初级中学物理第十四章欧姆定律中考真题汇编解析版

上海格致初级中学物理第十四章欧姆定律中考真题汇编[解析版]

一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优（难）

1．要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx。

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Rx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Rx=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Rx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Rx的表达式

Rx=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．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RL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

【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

[4]当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电阻为

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

滑动变阻器的电阻为

则灯的电阻的变化量为

滑动变阻器阻值变化量为

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

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

电源电压为

滑动变阻器的最大阻值为

3．有一只阻值未知的定值电阻Rx。

图甲是用伏安法测Rx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．Rx断路C．Rx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Rx=____________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Rv和RA，则Rx更准确的表达式为__________。

【答案】A4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

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]用伏安法测Rx阻值的大小，需要知道Rx两端的电压大小，流过Rx的电流大小；从图甲可以看到，可以把电阻Rx左端与电流表的接线改成电阻Rx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Rx，再流过开关S，最后回负极，电压表并联在电阻Rx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Rx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Rx断路，B项不合题意；

C．假设Rx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Rx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，根据可知，待测电阻Rx的大小是

待测电阻Rx的大小是。

（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

流过变阻器的电流大小是，这时变阻器的电阻大小是

而变阻器的最大阻值是10Ω，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，根据并联电路的电流规律可知，流过Rx的电流大小是

根据可知，Rx的阻值是

Rx的阻值是。

4．现有如下器材:

学生电源（6V）,电流表（0~0.6A,0~3A）、电压表（0~3V,0~15V）、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个、开关、滑动变阻器（200Ω1A）和导线若干,进行实验:

（1）按图甲连接好电路,闭合开关之前,滑动变阻器滑片P应移到____________（选填“A”或“B”）端．

（2）闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示数不变且读数较大,造成这种现象的原因可能是____________________________________（写一条即可）．

（3）小颖同学利用提供的实验器材探究“电流与电压的关系”:

闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表示数,并记录在表中．分析表中数据发现,电流与电压不成正比,你认为造成这种现象的原因可能是：

________________________．通过表中数据,可计算出她选用的定值电阻R的阻值是____________Ω．

U/V

5.5

5

4.5

4

I/A

0.10

0.20

0.30

0.40

（4）正确连接好电路后,同组的超超同学继续探究“电流和电阻的关系”:

每次接入定值电阻后,通过调节滑动变阻器滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数．

①实验中,当他用10Ω替代5Ω定值电阻时,如图甲滑动变阻器滑片应该向____________（选填“A”或“B”）端移动;

②实验中,当他接入5Ω和15Ω定值电阻时,两次滑动变阻器的电功率之比为_______

③完成五次实验后,记录所得电流和电阻的关系图像如图乙,超超同学检查