嘉兴物理第十四章 欧姆定律易错题Word版 含答案.docx
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嘉兴物理第十四章欧姆定律易错题Word版含答案
嘉兴物理第十四章欧姆定律易错题（Word版含答案）
一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优（难）
1．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
2．用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻实验中，电源电压恒为3V，小灯泡L标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“
”字样。
（1）请用笔面线代替导线，将图甲中实物电路正确连接完整。
要求：
滑动变阻器的滑片P向左移。
小灯泡的亮度变亮。
（___________）
（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，移动滑片仍如此。
将电压表分别正确并联在AB、BC、CD两端，发现
.由此可知，发生故障的是_________断路（选填：
“AB”、“BC”或“CD”）。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2.4V时，应该向______（选填“左”或“右”）移动滑片P。
才能测得小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡正常工作时电流表示数如图所示。
为______A,则灯泡正常工作时的电阻为__________Ω，（除不尽则保留一位小数）。
实验次数
电压表示数U/A
电流表示数I/A
电阻R/Ω
1
1.00
0.14
2
1.70
0.22
3
2.50
（4）分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化，这是因为________在影响灯丝电阻。
细心的小君发现灯泡内壁变黑，是因为高温的钨蒸气遇冷_______（填物态变化）形成的。
（5）小君同学只用电阻箱替换灯泡，其它不变，继续探究“电流与电阻的关系”，每次调节滑片P使电压表示数均为2.5V.在保证电路安全的前提下，为了能完成实验，电阻箱接入电路的阻值范围为________Ω。
【答案】
BC左0.2810.7温度凝华5~50
【解析】
【详解】
（1）滑动变阻器的滑片P向左移，小灯泡的亮度变亮，即滑动变阻器阻值要减小，同时小灯泡的额定电压为3V，所以接入电压表量程为0~3V，连接如下：
（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，说明电路中存在断路现象或滑动变阻器接入阻值过大，移动滑片将电压表分别正确并联在AB、BC、CD两端，发现
，由此可知电路中BC间断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2.4V时，为了继续增加其两端电压，应减小滑动变阻器两端电压，所以应该向左移动滑片P，才能测得小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡正常工作时电流表示数如图所示，其量程为0~0.6A，最小分度值为0.02A,所以电流表读数为0.28A，灯泡正常工作时的电阻为
.
（4）分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化，这是因为灯泡工作时散发热量，使其灯丝温度升高，所以是温度在影响灯丝电阻。
细心的小君发现灯泡内壁变黑，是因为高温的钨蒸气遇冷凝华形成的（先升华成钨蒸气再遇冷凝华）。
（5）滑动变阻器的最大允许通过电流为0.5A,此时对应电阻箱允许接入的最小电阻，根据欧姆定律可知，允许接入的最小电阻为：
；滑动变阻器最大阻值为10Ω，根据串联分压原理可知，此时电阻箱接入的最大电阻，根据串联分压原理可知：
U1:
U2=（3-2.5）V:
2.5V=R滑max：
Rmax=1:
5，当R滑max=10Ω时，Rmax=50Ω，即电阻箱的接入阻值范围是5~50Ω.
3．在“伏安法测电阻”的实验中，小梦同学连接了如图甲所示的电路（电路元件完好，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值为R，接线柱接线牢固）．
（1）连接电路过程中开关应该_____，开关闭合前滑片滑到_____处．
（2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是_____（填“a”“b”“e”或“d”）．
（3）纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如表．
实验序号
1
2
3
电压U/V
1.5
2.1
2.8
电流I/A
1.10
0.14
电阻R/Ω
15.0
15.0
第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为_____A．第3次实验后，算出的电阻值是_____，待测电阻值为_____Ω．
（4）实验结束后老师组织大家做延伸实验，他把A组的电流表给了B组，把B组的电压表给了A组，让A、B组利用现有器材完成测量电阻的实验设计．如果你在其中一个组，请把设计的电路图画在图丙的虚线框内．
【答案】断开电阻最大d0.1815.6Ω15.2答案见解析
【解析】
【分析】
【详解】
（1）连接电路时，为了防止电路元件损坏，开关应处于断开状态，为了保护电路，滑动变阻器滑到最大阻值处；
（2）由实物图知，电压表测量的是电源电压，应该测量定值电阻两端电压，所以错误的是导线d，下端应该连接定值电阻左端的接线柱．
（3）如图乙，电流表接在0~0.6A量程上，所以示数为0.18A，此时电压为2.8V，根据欧姆定律可算出此时的电阻为
，将三次测量数据取平均值可知待测电阻阻值约为15.2Ω；
（4）根据题意可知，A组有两个电压表，B组有两个电流表；要测量电阻Rx，要根据串并联电路特点设计电路A组上图B组下图，则其设计如图：
【点睛】
伏安法测电阻中，多次测量的目的是为了取平均值；探究电流与电压关系的实验中，多次测量的目的是为了实验更具普遍性．已知滑动变阻器最大阻值为R，在最后一问的设计中，可以以R为纽带，找到电源电压的表达式．
4．为了节能，正明中学为教室安装了光控照明系统，有效避免了“长明灯”的现象．光控系统用光敏电阻控制，光敏电阻是阻值随着光的照度改变而发生变化的元件（光越强，照度越大，照度的单位为1x）．某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：
（1）根据表中数据，请在如图坐标纸中描绘出光敏电阻随照度变化的图线_____．其阻值随照度变化的规律是______；
（2）如图所示，当1、2间电压上升至4V时，控制电路自动启动照明电路．请利用所给器材在如图虚线框内设计一个电路______，给1、2两端提供电压，并要求当天色渐暗照度降至1.0（lx）时，照明电路启动．（控制电路对你所设计电路无影响）
器材：
电源（电压为6V），开关S及导线若干，其他器材如下表．
在你所设计的电路中，电阻箱的阻值应调至______kΩ；
（3）某同学在对所设计的电路进行调试时，发现照明电路过早启动．请你提出一个可行的解决办法：
______．
【答案】
光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小
10增大电阻箱R的阻值
【解析】
（1）根据表格中的数据在图1中先描点，再用平滑的曲线连线，如图1所示：
从图1可知，光敏电阻的阻值随照度变化的规律是：
光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。
（2）电路如图2所示。
控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0（1x）时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20kΩ，其两端电压为4V，而电源电压为6V，所以应串联一个电阻分担一部分电压，则电阻箱两端的电压为6V−4V
2V，根据串联分压可知：
，所以电阻箱的阻值为10kΩ。
（3）照明电路过早启动，必须想办法让光敏电阻的阻值降低，则光敏电阻分担的电压减小，而电源电压不变，所以电阻箱分担的电压增大，则电阻箱的阻值应该增大。
点睛：
照明电路过早启动，必须想办法让光敏电阻的阻值降低，而电源电压不变，根据串联分压的关系判断出电阻箱阻值的变化即可。
5．在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：
电源（电压恒为3V），电流表、电压表和开关各一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，50Ω），滑动变阻器（规格是“20Ω，2A”），导线若干．
（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线_________．
（2）在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片滑至最_____（选填“左”或“右”）端．
（3）电路连接无误后，闭合开关，小明先后将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路，移动滑片P进行了二次实验，数据如图乙表格所示．小明紧接着再将20Ω的定值电阻替换10Ω的电阻后，直接读出电流表示数示为______A．
（4）小明为了使实验能继续顺利进行，还可以使用的定值电阻有_________．（写出具体的电阻值，多写少写都不给分）
（5）小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其不同电压下的电功率．
①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是_____；
②排除故障，继续实验,根据实验数据画出I﹣U图像（如图丙）．由此可求出小灯泡正常发光时的功率为__W；
（6）完成上述实验后，小明又利用上述器材重新设计了电路（增加了一个滑动变阻器）如图丁，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I1．请完成实验步骤．
①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；
②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，移动滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I1；再_____________________，读出电流表的示数为I2；
③则小灯泡的额定功率表达式为P额=_____．
【答案】略：
右0.1215，30灯泡断路0.625再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端3I12/I2
【解析】
【分析】
【详解】
（1）电压表应并联在定值电阻两端，而不是电键的两端，如下图所示
（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，即滑动变阻器处于右的位置；
（3）由表格数据知道，通过移动滑片P进行了二次实验，都保证了定值电阻两端的电压为2V，根据串联电路中总电压等于各分电阻两端电压之和可知：
滑动变阻器两端的电压为U滑=U-U1=3V-2V=1V，所以滑动变阻器连入的阻值R滑=U滑/I=1V/0.2A=5Ω；当将20Ω的定值电阻替换10Ω的电阻后，由于没有移动滑动变阻器的滑片；则此时总阻值为R总=R′+R滑=20Ω+5Ω=25Ω；所以电流表示数为：
I′=U/R总=3V/25Ω=0.12A；
（4）在定值电阻两端电压保持2V的情况下，探究导体的电流跟电阻的关系，小明为了使实验能继续顺利进行，还可以使用的定值电阻有15Ω和30Ω，此时滑动变阻器都可以起到调节作用，当使用50Ω的定值电阻时，需要滑动变阻器接入电路的电阻为25Ω，已经超出滑动变阻器的最大值，故不可以选用；
（5）小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是灯泡断路；
②排除故障，继续实验,根据实验数据画出I﹣U图像（如图丙）知道小灯泡正常发光时的电流是0.1A，故小灯泡正常发光时的功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W
（6）②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，移动滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I1；再再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；
③则小灯泡的额定功率表达式为P额=3I12/I2
6．小明同学用如图器材探究探究通过导体的电流与电阻的关系。
电源电压恒为6V，实验用到的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个。
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；
（______）
（2）取10Ω的定值电阻接入电路，实验中正确连接电路，刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为_____Ω；
（3）按选定规格的滑动变阻器依次实验记录数据如表：
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
10
15
20
30
电流I/A
0.3
0.2
0.15
0.1
分析可知表中4次实验，有一组数据是人为编造的，这次实验是第_____次（填序号），就现有器材，要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于_____V，在此电压下，完成全部4次实验定值电阻消耗功率最大为_____W，并调整部分电表量程即可。
【答案】
2043.60.9
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]根据电路图，将变阻器左下接线柱连入电路中，电阻与变阻器串联，电压表与电阻并联，如下所示：
（2）[2]取其中一个电阻接入电路，实验中正确连接电路，即变阻器的最大电阻连入电路中，刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A，由串联电路电压的规律，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为
（3）[3]当定值电阻为30Ω时，由电阻的串联规律，电路的最大电阻为
30Ω+20Ω＝50Ω
由欧姆定律，电路的最小电流为
故第4次实验数据是人为编造的；
[4]根据串联电路电压的规律及分压原理有
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻最大，电压表示数最小，即
解得UV＝3.6V，故要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于3.6V，并调整部分电表量程即可。
[5]定值电阻消耗功率最大功率
当滑动变阻器的阻值等于定值电阻时，定值电阻电功率最大，由并调整部分电表量程可知，R滑＝10Ω，故完成全部4次实验定值电阻消耗最大功率
7．探究电流与电压的关系。
用到的实验器材有：
电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器（A：
“10Ω1.5A”、B：
“20Ω1A”、C：
“50Ω1A”）、开关、新干电池三节、定值电阻的阻值是10Ω、导线若干。
（1）小明连接成的电路如图甲所示，他连接的电路中存在连线错误，只需改动一根导线，即可使连线正确。
请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法______；
（2）排除故障后实验时，闭合开关前，小红发现电压表示数如图乙所示，接下来他要对电压表进行的操作是：
______；
（3）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如表所示：
要测出表格中的实验数据，实验时所用的滑动变阻器规格为______（选填规格的编号即可），通过上表中的数据，我们可以得出的结论是：
______；
U/V
1.0
2.0
3.0
I/A
0.1
0.2
0.3
（4）实验小组的张同学只用了其中的电源、电压表和定值电阻（可用R0表示）及导线和开关测出了实验室中的一个标牌糢糊的的滑动变阻器的最大值Rx，
①请你画出他测量时的电路图，并请把你设计的电路图在虚线框内______；
②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示：
______；
______；
③Rx=______（用已知量和测量量的字母表示表示）。
【答案】
对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上C导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比
当滑片滑到左端时，电压表测量电源电压
当滑动变阻器的滑片滑到右端时，电压表测量
两端的电压
。
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]由实物图可知，电流表与定值电阻并联了，电压表却串联在电路中，所以应该让电流表与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，修改的电路连接如图所示：
（2）[2]闭合开关前，发现电压表指针没有指在零刻度线上，则应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。
（3）[3]由题可知，电源是新干电池三节，则电源电压为
定值电阻的阻值是10Ω；电路中电流最小为0.1A时，由表格数据可知，定值电阻两端的电压：
UR=1V；滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器接入电路中的阻值为
即规格应为“50Ω1A”，故选C。
[4]根据表中数据可得出的结论是：
导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
（4）[5][6][7]实验中只能使用电压表测量电压，使滑动变阻器Rx与R0串联，电压表并联在R0两端，当滑片滑到左端，电压表测量电源电压U；滑动变阻器的滑片滑到右端，电压表测量R0两端的电压U0，如下图所示：
[8]根据电流相等得
所以
8．小明利用如图甲电路“探究电流跟电阻”的关系，已知电源电压保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）请根据图甲的电路图将图乙实物图补充完整，要求向右移动滑片电流表的示数变大。
（导线不允许交叉）。
（______）
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙I-R图象。
①由实验图象可得出的结论：
______。
②上述实验中，小明利用5Ω的电阻完成实验后，接下来的操作是：
将10Ω的电阻接入电路中，闭合开关，向_________（选填“左”“右”）移动滑片，使电压表示数为______V，读出电流表的示数。
③图丙中阴影部分的面积表示____________。
（3）实验后为测量R2阻值，小明设计了如图所示的两个实验电路图，其中电源电压未知，定值电阻R1的阻值已知。
实验步骤如下：
①闭合开关S，断开开关S1，记录电流表示数I1，计算出电源电压U=I1R1；
②闭合开关S和S1，记录电流表示数I2；
通过分析，你认为小明所使用的实验电路是________（选填相应选项字母），求得R2=______（用R1、I1、I2表示）。
【答案】
电压一定，电流与电阻成反比左2.5定值电阻两端电压A
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]向右移动滑片电流表的示数变大，即电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示
（2）①[2]由图丙知，电阻两端的电压始终保持
UV1=I1R1=0.1A×25Ω=2.5V
UV2=I2R2=0.25A×10Ω=2.5V
UV3=I3R3=0.5A×5Ω=2.5V
为一定值，故由实验图象可得出的结论：
电压一定，电流与电阻成反比。
②[3][4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，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压不变，即应保持电阻两端的电压不变，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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2.5V，读出电流表的示数。
③[5]图丙中阴影部分的面积S=IR，因U=IR，阴影部分的面积表示定值电阻两端电压。
（3）②[6][7]闭合开关S和S1，记录电流表示数I2。
闭合开关S，断开开关S1，A图中，为R1的简单电路，由欧姆定律可得出电源电压U=I1R1。
而B中，两电阻串联，不能得出电源电压大小，故小明所使用的实验电路是A；在②中，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路各支路互不影响，通过R2的电流为：
I2=I2-I1，由欧姆定律得
9．图甲是实验小组用伏安法测未知电阻Rx的实物电路，电源电压未知但恒定，已知滑动变阻器的最大阻值为R.（电阻均不受温度影响）
甲 乙
（1）在甲图中找出连接错误的一根导线，并在导线上画“×”，用笔画线代替导线将实物图连接正确______．（所画的导线要用实线，不可用虚线，导线不能交叉）
（2）连接电路时开关应_______，滑动变阻器的滑片应位于最_______（填“左”或“右”）端；
（3）该实验的原理是________．
（4）在实验操作中，发现电流表已损坏，电压表完好，于是小组的同学设计了如图乙所示的电路图也完成了实验．请你帮助他们把以下实验步骤填写完整：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为U1；
②再________，读出此时电压表的示数，记为U2；
③则未知电阻Rx＝________．
【答案】
断开右R＝
将滑片移动到最右端
R
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]如图电路，电压表串联、电流表并联在了电路中，是错误的，正确的电路，电流表应串联，电压表与未知电阻并联，所以将未知电阻右端的导线拆掉，将未知电阻右端连接到电源负极即可，如图：
（2）[2][3]根据保护电路的原则，连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片应位于最最大，如图应置于右端；
（3）[4]该实验的原理是
．
（4）[5][6]只有电压表的实验步骤：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为U1，即电源电压；
②再将滑片移动到最右端，读出此时电压表的示数，记为U2，则滑动变阻器两端的电压为：
③滑片移动到最右端，电路中的电流为：
所以未知电阻为：
．
【点睛】
重点是测量未知电阻的实验，难点是缺少电流表时，结合滑动变阻器的最大阻值，根据两次电压表的示数差可知滑动变阻器的的电压，再结合欧姆定律可得未知电阻的表达式．
10．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。
（1）连接电路，闭合开关
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