中考物理总复习第13讲欧姆定律第二节欧姆定律相关实验测试1.docx

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中考物理总复习第13讲欧姆定律第二节欧姆定律相关实验测试1

第13讲欧姆定律

第二节　欧姆定律相关实验

（建议答题时间：

50分钟）

类型1　探究电流与电压的关系

1.（2017玉林）如图所示，在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中，某小组选用两节新干电池为电源，规格为“20Ω　1A”的滑动变阻器等器材进行实验：

第1题图

（1）请根据图甲的实物图将图乙的电路图补充完整；

（2）连接电路时开关应该________．闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但没超出量程，则产生故障的原因可能是导体电阻________（选填“断路”或“短路”）；

（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数如图丙所示，其读数为________A；

（4）改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值，如下表所示．由测得数据可知，当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比，导体电阻为________Ω（结果保留一位小数）；

实验次数

1

2

3

4

5

6

电压U/V

0.6

1.0

1.5

2.0

2.4

2.8

电流I/A

0.12

0.20

0.32

0.38

0.48

0.56

（5）进行实验时，该小组发现：

调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V，为了解决这个问题，可采取的方法是______________________________________（写出一种即可）．

2.（2017泰州）小明探究电流与电压的关系，实验前他猜想：

通过导体的电流可能与其两端的电压成正比．为此，他利用电阻箱代替定值电阻设计了如图甲所示的电路，已知电源电压恒为6V，电阻箱R1规格“0～999.9Ω”，滑动变阻器R2规格“100Ω　1A”．

（1）图乙是小明连接的实物电路，请在图中补画一根导线，使之成为完整实验电路．要求：

滑片P向右移动时，R2接入电路的电阻变大．

第2题图

（2）正确连接电路后，调节两变阻器的阻值至最大并闭合开关，发现两电表示数均为零，则电路故障可能为________．

A.R1短路　　　　B.R1断路

C.R2短路D.R2断路

（3）排除故障后，他调节R1和R2的阻值，进行了第一次实验，两电表的示数如图丙所示，则对应的电压、电流值分别为：

________V、________A.

（4）接着他保持开关闭合及R2的滑片位置不动，调节R1的阻值，又测得了三组数据，如下表，他分析实验数据后发现，通过R1的电流与其两端的电压不成正比．请指出他在操作中存在的问题：

①_________________________________________________________________；

②_________________________________________________________________.

实验次数

电压U/V

电流I/A

1

2

4.0

0.20

3

4.5

0.15

4

5.0

0.10

（5）正在小明准备重新实验时，同组的小华巧妙处理了实验数据，作出了某个元件的I－U图像，顺利得出了正确结论．

①请你帮小华在图丁中画出该图像．

②根据图像得出的结论是：

__________________________．

第2题图丁

类型2　探究电流与电阻的关系

3.（2017河南）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻，电源电压恒为3V.

第3题图

（1）请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整．

（2）闭合开关试触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是______________．

（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，电流表示数如图丙所示，记为________A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数________，同时记下对应的电流值．

（4）根据实验数据，小强作出了如图丁所示的I－R图像，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图像中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系．你认为小强的改进方法是：

_______________________________________________________________．

4.某物理实验小组的同学用如图甲所示的器材“探究电流跟电阻的关系”，其中电源电压恒为6V，滑动变阻器上标有“35Ω　1A”字样．阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻四个．

第4题图

（1）甲同学连接的部分电路如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将实物电路补充完整．

（2）乙同学连接完电路后，闭合开关，发现阻值为5Ω的定值电阻很烫且发出焦臭味，电流表、电压表都有示数，且电压表示数近似为电源电压，则造成上述现象的原因可能是______________________．

（3）乙同学排除故障后，当定值电阻为10Ω时，测出电流表示数如图乙所示，则电流表示数为________A，将10Ω电阻换成15Ω后，应当移动滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为________V.

（4）此实验得到的结论是：

电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________（选填“正比”或“反比”）．

（5）若不添加器材，乙同学认为用上述器材还可以完成“探究电流与电压关系”的实验，你认为他的想法是________（选填“正确”或“错误”）的．

（6）丙同学用相同的器材完成实验并记录了数据，数据如下表所示，在与老师交流的过程中，老师发现表中第________组数据是编造的，不可能从实验中得到，其原因是：

______________________________________________________

________________________________________________________.

序号

定值电阻/Ω

电流表示数/A

1

5

0.40

2

10

0.20

3

15

0.13

4

20

0.10

类型3　探究电流与电压、电阻的关系

5.（2017深圳）小明探究“电流与电压”的关系．设计的实验电路图如图甲所示，已知电源电压为3V，定值电阻R1的阻值为5Ω，完成下列题目：

第5题图甲

（1）在记录数据时，小明由于粗心，忘记将第三组电压表示数填入表格，同学们可以帮忙算出这里的电压值应该为________V.

I/A

0.1

0.2

0.3

0.4

U/V

0.5

1.0

2.0

（2）接下来小明利用上述电路原理图来探究“电流与电阻”关系，闭合开关后移动滑动变阻器使得电压表的示数为2V，然后断开开关，将CD间的电阻R1，从5Ω换成10Ω，再闭合开关，此时电压表的示数________（选填“大于”、“小于”或“等于”）2V，接下来小明应将滑动变阻器的滑片向______端（选填“A”或“B”）移动．

（3）最后小明在桌子上发现一个阻值未知的定值电阻，为了测量电阻阻值的大小，小明用这个定值电阻换掉原电路中的R1，调节滑动变阻器，电路中电表的示数如图乙、丙所示，则电压表的示数为________V，电流表示数为________A，通过计算可得此定值电阻的阻值为________Ω.小明认为这样通过一组数据直接计算的定值电阻阻值不准确，为了使得结果更加准确，他接下来应该________________________________________________．

第5题图

6.（2017重庆一中一模）小芳利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”．实验器材：

电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表各一个，一个开关，若干定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），一个滑动变阻器（60Ω　3A），导线若干．

第6题图

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实验电路连接完整．

（2）小芳在闭合开关S时，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因可能是：

________________________________________.

（3）小芳在探究“电流与电压的关系”，连接电路时开关应________，滑片应置于________端（选填“A”或“B”）．通过实验得到多组实验数据，由这些数据画出如图丙所示的图像，由图像可得结论：

当电阻一定时，____________________________________________________.

（4）小芳在探究“电流与电阻的关系”时，先将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是__________；纠正错误后，为了保证所有定值电阻均能完成实验．实验过程中小芳应该保证电压表示数________（选填“至多”或“至少”）为______V不变．

（5）小芳找来一个小灯泡将定值电阻更换，测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁所示．若闭合开关S，小灯泡发光，滑动变阻器滑片P滑动过程中，小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1，滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2，则这两个量的大小关系是：

ΔR1________ΔR2（选填“大于”、“小于”或“等于”）．

类型4　测量定值电阻的阻值

7.（2017遂宁）小洋用“伏安法”测未知电阻R的电阻值，他设计的电路图如图甲所示．

第7题图

（1）请用笔画线代替导线，将图乙中未完成的电路补充完整．（要求变阻器滑片向左移动时电流表示数变大）

（2）连接电路时，开关应处于________（选填“断开”或“闭合”）状态．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最________（选填“左”或“右”）端的位置．

（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表和电压表都有较小的示数，且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变．造成这一现象的原因可能是________．（选填字母）

A.电阻R断路

B.电阻R短路

C.滑动变阻器短路

D.滑动变阻器接了下面的两个接线柱

（4）小洋排除故障后，重新连接好电路进行实验，下表是他记录的实验数据，第一次实验中电流表的示数如图丙所示，其示数是________A．通过计算，该定值电阻的阻值约是________Ω.（计算结果保留一位小数）

实验次数

1

2

3

电压/V

1.2

1.8

2.4

电流/A

0.36

0.5

8.（2018原创）如图甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图．

第8题图

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向右移动时电压表示数变大）．

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到________处；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是______．

（3）排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，其读数为______A，则未知电阻Rx＝______Ω.

（4）实验中所测的未知电阻的阻值可能有误，造成这一现象的原因是___________________________________________________________________．

（5）若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变）．请将下列相关实验步骤补充完整：

①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数I1；

②将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2；

③写出待测电阻的表达式：

Rx＝________（用已知量和测量量符号表示）．

类型5　测量小灯泡的电阻

9.（2017育才二诊改编）育才中学课外实验小组的同学想测出家用手电筒的灯泡正常工作时的电阻，实验器材有：

电源（电压4.5V）、开关、电压表、电流表各一个，导线若干，额定电压为2.5V的待测手电筒灯泡（电阻约为7Ω），滑动变阻器两个（A：

“5Ω　2A”；B：

“20Ω　0.5A”）．

　第9题图

（1）该实验的实验原理是________；实验中，应选用的滑动变阻器是________（选填“A”或“B”）；

（2）如图甲所示是实验电路图，请用笔画线代替导线，将实验电路连接完整（要求：

滑动变阻器的滑片向右移动时，小灯泡亮度变暗）．

（3）该组同学连接完电路后，闭合开关，发现灯泡不亮，电流表、电压表示数均很小，怎样移动滑片都不起作用，你认为导致该故障的原因是________________________________．

（4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，若某时刻电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为________V；为了测定小灯泡正常工作时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）移动．

（5）如图丙所示是根据记录的实验数据画出的小灯泡两端的电压与通过其电流的关系图像．从图像可知，小灯泡正常工作时的电阻是______Ω.

（6）同组的小林同学对图丙中的图像进行了深入分析，发现了生活中手电筒灯泡总是在开灯的一瞬间容易烧坏的原因，结合小林的分析，你认为该原因是______________________________________________________________．

（7）该组同学完成实验后，又想测量一个额定电压为3.8V的小灯泡正常发光时的电阻，在检查器材时发现电压表0～15V量程已经损坏，0～3V量程还可以正常使用，在不添加器材的情况下，请帮该组同学提供一个合理的解决方案：

___________________________________________________________．

10.（2017广元）小琳想知道一只标明“220V　40W”白炽灯不发光时的灯丝电阻有多大，她设计了图甲所示电路原理图，并找来器材动手实验．

第10题图

（1）按图甲连接电路，检查无误后闭合开关S，调节滑动变阻器R，电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，此时灯丝电阻为________Ω.

（2）小琳设想如果没有电压表，能否再找一只电流表和一个定值电阻来代替电压表，于是她设计了如图丁所示电路原理图（R0为阻值已知的定值电阻），连接电路并检查无误后闭合开关S，调节滑动变阻器R，当电流表

、

示数分别为I1、I2时，灯丝电阻RL＝________（用R0、I1、I2表示测量结果）．

（3）小琳用公式R＝

计算出灯泡正常发光时的电阻为1210Ω，比

（1）中测量的电阻大得多，请你帮助小琳给出合理解释：

____________________________．

（4）小琳根据图乙和丙的示数，计算了此时灯泡实际消耗的电功率与灯泡额定功率相差____W．

答案

1.

（1）如答图所示　

（2）断开　短路　（3）0.3　（4）5.0（5）换阻值更大的滑动变阻器接入电路（或在电路中再串联一个定值电阻）

第1题答图

【解析】

（1）根据图甲可知，电压表与定值电阻并联，测量定值电阻两端的电压，故在电路图中，电压表应与定值电阻并联，如答图所示；

（2）为防止电路连接有误损坏电路元件，连接电路时开关应断开；电流表有示数说明电路通路，电压表无示数可能是电压表接触不良或被短路，因为题目已确定电路故障位置为电阻，则说明电阻短路；（3）读数步骤：

首先根据所接接线柱确定电流表的量程和分度值：

量程为0～0.6A，每大格0.2A，每小格0.02A；然后确定指针所对应的大格数和小格数；电流表读数为0.2A＋0.02A×5＝0.3A；（4）电阻的计算公式R＝

，多次测量求出电阻的平均值：

R1＝

＝

＝5.0Ω，R2＝

＝

＝5.0Ω，R3＝

＝

≈4.69Ω，R4＝

＝

≈5.26Ω，R5＝

＝

＝5.0Ω，R6＝

＝

＝5.0Ω，导体的电阻：

R＝

＝

≈5.0Ω；（5）电压表测量定值电阻两端电压，根据串联电路分压规律：

电阻越大，分得的电压越多，电压表示数无法调到0.5V，说明定值电阻所分电压较大，可以调换阻值更大的滑动变阻器接入电路或者在电路中再串联一个定值电阻，分去部分电压．

2.

（1）如答图甲所示　

（2）D　（3）3　0.3　（4）不应该通过调节电阻箱改变电压，应该通过移动滑动变阻器滑片来改变电阻箱两端的电压　调节电阻箱过程中应该断开开关　（5）①如答图乙所示　②电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比

甲　　　　　　　　　　　　乙

第2题答图

【解析】

（1）滑片向右移动，R2接入电路的阻值变大，说明滑动变阻器下接线柱接的是左端，连接如答题所示；

（2）闭合开关两表都无示数，说明电路中没有电流，R2断路会出现这样的结果，故选D；（3）根据题图可知，电压表用的是大量程，电流表用的是小量程，电压表读数为3V，电流表读数为0.3A；（4）探究电流与电压的关系，应该保持测量电阻不变，通过移动滑动变阻器滑片改变电阻箱两端的电压；因为电阻箱调节过程中需断开电路，因此为了电路安全，调节电阻箱改变电路中的电阻时，必须断开开关；（5）①此过程中滑动变阻器的阻值一直不变，所以可以将滑动变阻器当作定值电阻来探究电流与电压的关系．当电阻箱的电压为U1＝3V、U2＝4V、U3＝5V、U4＝3V时，滑动变阻器对应的电压分别为U1′＝3V、U2′＝2V、U3′＝1.5V、U4′＝1V；对应的电流分别为I1′＝0.3A、I2′＝0.2A、I3′＝0.15A、I4′＝0.1A，据此描点，并用直线连接，如答图所示；②由图像可知：

电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比．

3.

（1）如答图所示　

（2）定值电阻断路　（3）0.5　B　保持不变　（4）作出I－

图像

第3题答图

【解析】

（1）电源电压为3V，因此电压表应接0～3V量程，并联在定值电阻两端；滑动变阻器按照“一上一下”串联在电路中，如答图所示；

（2）闭合开关，发现电流表没有示数，说明电路存在断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，原因可能是与电压表并联的定值电阻断路；（3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A；根据串联分压原理可知，将阻值较小的电阻换成阻值较大的电阻时，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电压规律可知应增大滑动变阻器两端的电压，即应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数保持不变；（4）根据图像丁可知电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比；由于曲线不便直观判断两个物理量之间的定量关系，根据I＝

＝

×U我们可以推出，电流与

成正比，因此可以作出I－

的图像，则I与

的关系图像是过原点的一条直线，便于直观判断电流与电阻的定量关系．

4.

（1）如答图所示　

（2）闭合开关前没有将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大　（3）0.4　4　（4）反比　（5）正确（6）4　因为通过20Ω电阻的电流为0.1A时，滑动变阻器接入电路中的电阻为40Ω，超过了滑动变阻器的最大阻值35Ω

第4题答图

【解析】

（1）本实验是“探究电流跟电阻的关系”，因此电流表应与电源、开关、电阻、滑动变阻器串联，电压表应与电阻并联；当滑动变阻器接入电路的电阻为零时，定值电阻两端的电压为电源电压，即6V，故电压表的量程应选0～15V；电路中的最大电流I＝

＝

＝1.2A，故电流表的量程应选0～3A，如答图所示；

（2）由于阻值为5Ω的定值电阻很烫且发出焦臭味，电流表、电压表都有示数，且电压表示数近似为电源电压，可能是由于电路中电流太大，将5Ω的定值电阻烧坏．造成此现象的原因可能是闭合开关前没有把滑动变阻器接入电路的阻值调到最大；（3）由图乙可知，电流表所选的量程为0～0.6A，故此时电流表的示数为0.4A．由于本实验是“探究电流跟电阻的关系”，电压：

U′＝I′R′＝0.4A×10Ω＝4V；（4）由欧姆定律可知，此实验的结论是：

电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）要完成“探究电流与电压关系”的实验，只需保持电阻不变，通过调节滑动变阻器滑片的位置，改变定值电阻两端的电压及电路中的电流，所以可以用本实验的器材完成“探究电流与电压关系”的实验；（6）观察丙同学的数据可以发现：

第4组数据中定值电阻为20Ω时，通过它的电流为0.1A，此时，滑动变阻器接入电路中的电阻为R滑＝

＝

＝

＝40Ω，超过了滑动变阻器的最大阻值35Ω，故该组数据是编造的．

5.

（1）1.5　

（2）大于　B　（3）2　0.5　4　移动滑片，改变电流和电压，算出多个电阻值，然后取平均值

【解析】

（1）探究电流与电压的关系实验中，应保持电阻不变，四组电压与电流的比值相同，所以

＝

，所以U3＝1.5V；

（2）探究电流与电阻的关系实验中，应控制电压不变，当R1由5Ω换成10Ω时，闭合开关，电路中的总电阻变大，总电流变小，根据U＝IR可知：

滑动变阻器分得的电压变小，电压表示数增大，大于2V，为了使电压表示数恢复为2V，应使电流减小，所以将滑动变阻器接入电路的阻值变大，即向B端移动；（3）电压表接的是0～3V的量程，分度值为0.1V，指针指在第20小格处，所以电压U＝0.1V×20＝2V，电流表接的是0～0.6A的量程，分度值为0.02A，指针指在第25小格处，所以电流I＝0.02A×25＝0.5A，所以电阻R＝

＝

＝4Ω；为了测量结果更准确，应多次测量电压值及对应的电流值，计算多个电阻值，然后取平均值．所以接下来的操作是：

移动滑片，改变电流和电压，算出多个电阻值，然后取平均值．

6.

（1）如答图所示　

（2）电压表正负接线柱接反　（3）断开　B　通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比　（4）电阻断路　至多　3　（5）小于

第6题答图

【解析】

（1）探究电流与电压、电阻的关系时，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压，滑动变阻器“一上一下”连接，如答图所示；

（2）闭合开关，电压表指针反偏，说明电压表正负接线柱接反了；（3）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大端，应为B端．由图像可知：

U－I图像是一条过原点的直线，说明电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比；（4）电流表无示数，说明电路出现断路，而电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源两极间的电路是通路，故电路故障是电阻断路．电压表最大量程为3V，所以定值电阻两端的电压最大不能超过3V．故为保证顺利完成实验，电压表示数至多为3V不变；（5）设图示位置时电路中的电流为I1，往左滑一段距离后电路中的电流为I2，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，由I＝

可知：

R滑＋RL＝

①，（R滑－ΔR2）＋（RL＋ΔR1）＝

②，由②－①得：

ΔR1－ΔR2＝

－

，因滑动变阻器从图示位置向左滑动时，电流变大，即I2>I1，所以ΔR1－ΔR2＝

－

<0，所以ΔR1<ΔR2.

7.

（1）如答图所示　

（2）断开　右　（3）D　（4）0.24　4.9

第7题答图

【解析】（