上海金山区教师进修学院附属中学物理欧姆定律单元综合测试Word版 含答案.docx
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上海金山区教师进修学院附属中学物理欧姆定律单元综合测试Word版含答案
上海金山区教师进修学院附属中学物理欧姆定律单元综合测试（Word版含答案）
一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）
1．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压小于24伏且保持不变）、待测电阻Rx、电压表、电流表（只有0.6安量程可用）、滑动变阻器（标有“1安”字样）、阻值为10欧的定值电阻R1、阻值为30欧的定值电阻R2、开关及导线若干。
实验器材均完好。
（1）小华经过思考，先进行一次实验测电源电压，实验电路图及闭合开关S后对应的电压表的示数如图所示。
小华实验所用电源电压为_________伏；
（2）小华根据第一次实验结果进行思考后开始第二次实验，他正确串联电源、待测电阻、电流表、滑动变阻器和开关，然后把电压表并联接入电路。
闭合开关后，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，发现电流表示数由0.20安增大到0.58安，此过程中电压表示数减小了4.0伏。
当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示，电压表示数为_______V，电流表示数为_________A。
根据图（a）、（b）所示电压表、电流表示数，计算待测电阻Rx=__________Ω。
（3）小明分析了小华的实验数据与计算结果，他认为是小华电压表所选量程不对。
小明在小华电路基础上，将电压表换为另一量程并联在Rx两端。
为了使实验过程中电表指针能不低于刻度盘的
，他应串联电阻___________（选填R1或R2），滑动变阻器阻值接入范围为____________。
【答案】64.00.210R10~20Ω
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]假设电压表的量程是0~15V，这时电压表的示数是7.5V，从电路图可以看到，这是一个串联电路，电压表并联在电阻R1两端，电路中的电流
电阻R2两端的电压
电源电压
这与题意不符合，所以电压表的量程不是0~15V；那么电压表的量程是0~3V，它的读数是1.5V，电路中的电流
电阻R2两端的电压
电源电压
这与题意相符合，所以小华实验所用电源电压为6V。
（2）[2]由题意可知，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表示数减小了4.0V，那么电压表的量程不可能是0~3V，电压表的量程是0~15V，从图（a）可以看到，电压表示数是4V。
[3]电流表的量程只能是0~0.6A，从图（b）可以看到，电流表的示数是0.2A。
[4]由题意可知，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，电流表示数变大，根据
可知，电路的总电阻变小，待测电阻Rx阻值不变，那么滑动变阻器接入电路的阻值在变小，待测电阻Rx的电压在变大，变阻器的电压在变小，由于此过程中电压表示数减小了4.0V，那么电压表是并联在变阻器两端的，电源电压是6V，那么待测电阻Rx的电压是
电路中的电流大小是0.2A，那么待测电阻Rx的大小
待测电阻Rx的大小是
。
（3）[5][6]由题意可知，这时电压表的量程是0~3V，假设串联电阻R2，那么电路中的电流大小
但是要求实验过程中电表指针能不低于刻度盘的
，电流表的量程是0~0.6A，指针不能低于0.15A，所以不能串联电阻R2；串联电阻R1，那么电路中的电流大小要求
待测电阻Rx的电压
解得
即他应串联电阻R1，滑动变阻器阻值接入范围为0~20Ω。
2．如图所示是“用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系”的电路图．
（1）闭合开关，保持滑片P2位置不变，向右移动铅笔芯上的滑片P1，电路中的电流________（选填：
“变大”“变小"或“不变”）．
（2）如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时，电压表示数很小，应该将滑动变阻器的滑片P2向________移动．
（3）移动铅笔芯上面的滑片P1，记录铅笔芯AP之间的距离和电压表的示数，数据如表所示：
AP1/mm
0
30.0
60.0
90.0
120.0
150.0
180.0
U/V
0
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
通过表中数据反映的规律和___________可以推出导体的电阻与导体的长度成________比的结论．
（4）保持滑片P1的位置不变，滑片P2在如图所示的位置时电压表示数为0.9V，滑片P2向右移动一段距离，电压表示数变为1.2V，滑片P2再向右移动相同的距离，电压表示数为________V．
【答案】不变右欧姆定律正1.8
【解析】
【分析】
本题考查影响导体电阻的因素，主要是长度因素。
【详解】
（1）[1]由电路图可知，当滑片P2不动时，不管P1怎么滑动滑动，铅笔芯的电阻都不变，那么电路的总电阻不变，唯有改变了电压表的示数，所以电路中的电流不变
（2）[2]电压表的示数变得很小，是滑动变阻器分去了太多电压，故要向右滑动滑片P2，让变阻器的电阻变小，分去的电压变小，那么电压表的示数就会变大
（3）[3][4]当AP之间的距离变大时，电压表所测的导体长变长，其示数随之变大。
而在这个过程中，电路中电流不变，根据欧姆定律
得，当电流不变时，导体两端的电压与电阻成正比。
处理表中的数据有：
电压与AP1的距离的比值是定值，即是两者也成正比，所以可知导体的电阻与导体的长度成正比。
（4）[5]当电压表的示数为UAP=0.9V时，设铅笔芯和滑动变阻器此时接入电路的总电阻为R，AP段的电阻为RAP，电源电压为U，根据欧姆定律有
即是
此为①式
当电压表示数为U´AP=1.2V时，设变阻器减小的电阻为△R，同理有
即是
此为②式
解①②两式得，
R=4△R
此为③式
将③式代入①式得，
当滑片P2再向右移动相同的距离，电压表的示数设为U´´AP，同理有
而将③式入上式，得
3．在“用伏安法测电阻”的实验中：
（1）实验原理是________________________．
（2）用电压表、电流表测量电阻有如图所示的两种接法，在高中教材中叫做电流表外接法和电流表内接法；若电压表的电阻不是非常大，电流表电阻也不是非常小，你认为图______中电阻的测量比真实值偏大，图____中电阻的测量比真实值偏小．
（3）如某次测量中，老师只提供了下列器材：
电压恒定的电源一个（电压未知）、电流表一只、定值电阻R0一个（电阻已知）、单刀开关两只、导线若干．测待测电阻Rx的值，请用给定的器材（可不用完）按下列要求完成实验：
①在下图的虚线框内画出你设计的电路图；
②扼要写出实验的主要步骤（指出物理量的名称并
用相应的符号表示）
a．_________________________________．
b．_________________________________．
③Rx的数学表达式为：
Rx=_______________（用所测量的物理量及相应的符号表示）．
【答案】欧姆定律（或
）baa、先用电流表A测出R0的电流I0；b、再用电流表A测出Rx的电流Ix）③I0R0/Ix
【解析】
（1）在“用伏安法测电阻”的实验中实验原理是欧姆定律．
（2）甲图用外接法，R真实值为，用总电压去除总电流减电压表的电流，比测量值偏大．乙图用内接法，R真实值为，用R的电压减去电流表的电压再除以电流，比测量值偏小．（3）R0与Rx并联，电流表在干路上，各支路上各有一个开关控制，首先闭合Rx支路开关，测电流Ix，断开Rx支路开关，再闭合R0支路开关，测电流I0．如图：
实验步骤：
a、闭合S1断开S2，读出电流表A的示数I0；b、闭合S2断开S1，读出电流表A的示数Ix．③
．故答案为
（1）
；
（2）甲乙；（3）①如电路图；②a、闭合S1断开S2，读出电流表A的示数I0；b、闭合S2断开S1，读出电流表A的示数Ix．③
．
4．小谢同学利用三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）、规格为“10Ω1A”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_____（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、S2，断开S1，将R1的滑片滑到最右端，调节R2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R2的滑片不动，然后调节R1的滑片，使电压表的示数为_____。
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；
④小灯泡正常发光时的电阻RL＝_____（用字母表示）。
【答案】见解析定值电阻断路0.4左23反比上U﹣U额U﹣U额
R0
【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
（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
代入数据可得
可解得
[7]三次实验后，根据
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
则小灯泡正常发光时的电阻为
5．某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整；（要求：
滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）
（________）
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变，则故障为滑动变阻
_________；
（3）探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。
由图像可知R两端的电压为________V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压________（选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向____（选填“左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完成实验，则滑动变阻器的阻值至少是________Ω。
【答案】
被短路3不变右12.5
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示
（2）[2]连接好电路，闭合开关，电流表有示数，即电路中有电流通过，则故障类型为短路，电压表示数等于电源电压，只能是滑动变阻
被短路。
（3）[3]图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R两端的电压为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
[4]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即保持电阻两端的电压不变。
[5]根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应右端移动，使电压表的示数仍为3V。
[6]电压表控制的电压为3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑=4.5V-3V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.5×25Ω=12.5Ω
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少为12.5Ω的滑动变阻器。
6．电流表的内阻很小，通常情况下可忽略不计，小明探究电流表的电阻值时，如图甲所示，他先将20Ω的定值电阻接入电源电压6V（电压保持不变）的电路中，电路中的电流为0.3A；他将电流表接入电路中，如图乙所示，测得电流却是0.29A。
（1）电流表的内阻为_________Ω．电流表接入电路后，R两端的电压变化了_________（保留小数点后二位数字）
（2）当电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转，其工作原理是_________。
【答案】0.690.20通电导体在磁场中受力而运动
【解析】
【详解】
第一空．由
得，接入电流表后，电路的总电阻：
，
则电流表的内阻为：
；
第二空．此时定值电阻R两端的电压：
，
则R两端的电压变化了：
△U=U-UR=6V-5.8V=0.20V。
第三空．当电流通过电流表时，电流表的指针发生偏转，这是因为电流表内部的通电导体在磁场中受力而运动，即其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。
7．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“15Ω1A”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
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
（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Rx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Rx的表达式为：
Rx＝_____．（用R0、I、I1表示）
【答案】
（1）
（2）b；0.4；（3）电压表；（4）反比；（5）③
【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
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
；
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：
；
则电源电压为：
；
③根据
得未知电阻的表达式为：
【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．
8．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RT,导线若干。
已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT=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“R1”或“R2”）。
（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】R2535
右
【解析】
【详解】
（1）当接入滑动变阻器R1时，电路中最小电流为
，当接入滑动变阻器R2时，电路中最小电流为
为保证电流表不超量程，应选择的滑动变阻器为R2；
（2）由热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系RT=2t-10Ω与实际情况可知，RT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
，当开关接d端时，电流表示数为0.24A，此时电路总电阻为
，由串联电路总电阻等于各电阻之和特点可知，此时
，所以此时的温度为
，
，所以
；
（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
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。
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×
【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
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