北京第六十一中学物理欧姆定律单元测试与练习word解析版.docx
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北京第六十一中学物理欧姆定律单元测试与练习word解析版
北京第六十一中学物理欧姆定律单元测试与练习（word解析版）
一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）
1．如图（a）是学校实验室型号相同的电子温度计，有几个已经损坏．小明想探究是否是“测温头”（“测温头”就是一个热敏电阻）损坏．
（一）他将损坏电子温度计的“测温头”拆下，用如图（b）所示的电路进行测量．
（1）请根据图（b）的电路图，将图（c）的实物电路连接完整．
（______）
（2）小明将一个“测温头”接入电路，闭合开关，发现电流表和电压表的示数如图（d）所示，此测温头内部可能___________（断路/短路）．
（3）将其余“测温头”接入电路时，电流表、电压表的示数均如图（e）所示．小明猜想：
①这些“测温头”内部__________（断路/短路）；
②这些“测温头”的阻值都很__________（大/小）．小明将一个好的电子温度的“测温头”拆下，接入图（b）的电路中进行测量．结果电流表、电压表的示数仍如图（e）所示．由此验证了猜想②也是正确的．
（二）小明调整了实验方案，利用微安表重新实验．
（1）如图（f）所示是小明重新设计的实验装置，他记录了各“测温头”的多组“温度—电流”数据．在加热过程中，电压表的示数始终为1.5V不变，某温度时微安表的示数如图（g）所示，此时电流大小为__________μA，热敏电阻的阻值为__________Ω．
（2）图（h）是小明根据实验数据绘制的三个“测温头”的“温度—电流”图像．由图像可知，灵敏度最高“测温头”是__________，其阻值随温度的升高而__________（增大减小）．
【答案】
短路断路大15010000A减小
【解析】
【详解】
（一）
（1）根据电路图连接实物图，电流从电源正极出发，依次流经开关、滑动变阻器、电流表、测温头回到电源负极，同时注意滑动变阻器应接在B处以满足滑片P向右滑时接入电路阻值变小，同时电流表选择0~0.6A、电压表选择0~3V的量程（并联在测温头两端），注意正极流入负极流出，具体连接情况如下：
（2）从图（d）中可以看出，电流表有示数，即代表电路中有电流经过，电路是通路，并且电压表示数为0，说明测温头没有断路而是处于短路状态；
（3）将其余“测温头”接入电路时，电流表、电压表的示数均如图（e）所示，电流表示数为0，说明电路中无电流通过，且电压表示数为3V，有两种可能：
①可能这些“测温头”内部处于断路，所以电路中无电流通过，且此时电压表测量电源电压；②可能这些“测温头”的阻值很大，电路中电流非常微弱，所以电流表示数几乎为0，“测温头”由于阻值过大，分压增多，其两端几乎等于电源电压3V。
（二）
（1）观察微安表（g）可知，其量程为400uA，分度值为10uA，表中示数为150uA，根据欧姆定律可知热敏电阻的阻值为：
；
（2）观察图像（h）可知，A、B、C三个“测温头”，大的趋势均是随温度升高电流增大，且A“测温头”随温度升高电流增大最为明显（C次之，B几乎无变化），所以灵敏度最高的“测温头”是A。
2．小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系．
（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整_______．（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小）
（2）正确连接电路后，闭合开关．
①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是_________；
②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是___________________；
（3）排除故障后，调节变阻器的滑片，测出通过电阻R的电流值和对应的电压值如下表，分析表中的数据可得出的结论是：
________________________________；
（4）为了使上述实验结论更具有普遍性，你认为还应进行下列的哪一项操作？
答：
_____________________．
A．换用电压不同的电源再做实验
B．换用阻值不同的电阻再做实验
【答案】
滑动变阻器的阻值没有在最大值处电阻断路电阻一定时，电流与电压成正比B
【解析】
【分析】
滑动变阻器与定值电阻串联，滑片向右移，电路中的电阻变大，电流减小，故滑动变阻器应将左半段接入电路中；电流表示数为零说明电路断路，电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常；物理实验中，使结论更具普遍性的方法是多做几次实验．
【详解】
（1）①滑动变阻器与定值电阻串联，当变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，即滑片向右移动时电阻变大，又上面已接D，故下面接A；
②电源使用两节干电池，故电压表选用0∼3V量程，与定值电阻并联；
如图所示：
（2）①为保护电路，在连接电路时，开关应当处于断开状态；闭合开关前滑动变阻器应处于最大阻值状态，而本题中电流表和电压表的示数都很大，说明滑动变阻器的阻值没有在最大值处；
②电流表的示数为零说明电路中有断路，再根据电压表的示数判断出电路故障．电压表示数为3V等于电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，所以故障是电阻断路了；
（3）在表中：
导体的电阻一定，导体两端的电压从1V到2V再到3V，相对应的，导体中的电流从0.1A到0.2A再到0.3A.电压增加几倍，电流也增加几倍，故得结论：
在电阻一定时，电流与电压成正比；
（4）换用阻值不同的电阻，多进行几次实验可避免实验的偶然性，使结论更具普遍性，故选B．
故答案为
（1）如上图；
（2）①滑动变阻器的阻值没有在最大值处；②电阻断路；（3）电阻一定时，电流与电压成正比；（4）B．
【点睛】
电压表与定值电阻并联；为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处；探究电流与电压、电阻的关系时，要用到控制变量法．
3．在“测定小灯泡的电阻”实验中，
（1）甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后，发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
①________________________________；②_________________________________．
（2）乙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应进行的操作是（）
A．更换小灯泡
B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）右表中是按正确的操作测得的数据，某同学通过计算发现三次小灯泡的阻值不相等，其原因是____________________________．
【答案】
（1）连接电路时没断开开关；滑动变阻器没调到最大阻值（或灯泡规格太小、或滑动变阻器最大值太小、或电源电压过高等）；
（2）C（3）小灯泡的电阻受温度的影响．
【解析】
试题分析：
（1）为保护电路，连接实物图时应：
①断开开关，②滑动变阻器的滑片要调到使连入电路的电阻为最大的位置；该组同学连接好最后一根导线后，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明连完最后一根线，电路立即接通且电路电流较大，电路阻值太小，
因此原因是：
①连接电路时没断开开关；②滑动变阻器没调到最大阻值；
（2）乙组同学闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：
移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行C项操作．
（3）灯泡在不同电压下，灯泡的明暗程度不同，灯丝的温度也就不同，说明灯丝的电阻与温度有关，即灯丝的电阻随温度升高而增大．
考点：
伏安法测电阻的探究实验
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．小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图，如图所示，他与同组同学对相关问题进行了探究。
（1）把油量信息转化为电信息，有利于信息的传递。
装置中，信息转化的关键环节为：
油量变化→杠杆绕O点转动→电路的______变化→电流变化；
（2）若圆弧形电阻丝最大阻值为100Ω，其他可供选择的器材有：
恒压电源E1（电压3V）和E2（电压18V）；电流表A1（量程0~0.6A）和A2（量程0~0.1A）；定值电阻R1=5Ω、R2=30Ω和R3=100Ω。
为了节约能源，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为______；
A．E2、A2、R3
B．E1、A2、R2
C．E1、A2、R1
D．E2、A1、R3
（3）合理选择器材后，他们通过测量，得到了下表所示的结果（其中V是油箱的容积，Ig是电流表的最大示数）：
液体体积
V
0
电流表示数
Ig
依据测量结果，可以将电流表的刻度改为油量体积。
分析数据可知，当液体体积为
时，电流表示数______（选填“大于”、“等于”或“小于）
；
（4）关于探究过程的反思，下列说法中不正确的是____。
A．调整圆弧形电阻丝的位置，要让圆心在O点
B．为保证安全和方便，测量时用水来灌装油箱
C．为节约空间，应该使电路元件尽量靠近油箱
D．该装置还存在一些缺陷，应继续探究并改进
【答案】总电阻B小于C
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]杠杆绕O点转动，电阻值接入电路的阻值变化，电路总电阻变化，电流变化。
（2）[2]为了节约能源，需要电压较小的，电流较小，则选择电源E1和电流表A2，当油量最大时，电流表示数最大，圆弧形电阻丝接入电路阻值为0，则需要定值电阻为
综上，故选B。
（3）[3]如果液体体积和电流表示数成正比，则当液体体积为
时，电流表示数等于
，分析电流表的示数可知，电流减小的变化量越来越小，所以当液体体积为
时，电流表示数小于
。
（4）[4]A．让圆心在O点,则两边力臂大小相同，变化量相同，故A正确，不符合题意；
B．水不可燃，容易获取，测量时用水来灌装油箱，故B正确，不符合题意；
C．电路元件会由于电流热效应，温度较高，油是可燃物，电路元件尽量靠近油箱容易燃烧，故C错误，不符合题意；
D．当油量最小时，电阻丝接入电路最大，电流最小，但是电流表示数不为0，所以需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量为0，故D正确，不符合题意。
故选C。
6．压力传感器是电子秤中的测力装置,可视为阻值随压力而变化的压敏电阻。
小刚从某废旧电子秤上拆下一个压力传感器,探究其阻值与所受压力大小（不超过250N）的关系,如图所示是小刚设计的实验电路图。
电源电压恒定,R0为定值电阻，R1为压力传感器。
（1）连接电路时开关应__________电路中R0的作用是_____________。
（2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电,电路出现的故障是_________；排除故障后,逐渐增大R1受到的压力,闭合开关,读出电流表和电压表的示数,计算出对应的R1的阻值,记录如下表所示,第5次测深时,电压表示数为4V。
电流表示数为02A。
此时R1的阻值为_______
。
请根据表中的数据在图中画出R1随F变化的关系图像
（___________）
次数
1
2
3
4
5
6
F/N
0
50
100
150
200
250
R1/Ω
60
50
40
30
10
（3）通过实验探究可归纳出,R1的阻值随压力F大小变化的关系式为_____________。
当R1的阻值为32
时，R1上受到的压力是__________N，若此压力为压力传感器在电子称正常工作时受到的压力，则电子秤应显示_______________kg
【答案】断开保护电路R1断路20
R1=60-0.2F14014
【解析】
【详解】
第一空．为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
第二空．因为串联电阻起分压作用，所以电路中串联电阻R0是为了保护电路；
第三空．电流表无示数，电路发生断路，电压表等于电源电压，则与电压表并联的电阻丝R1断路；
第四空．根据欧姆定律
知，第5次电阻值为：
第五空．把压力大小作为横坐标，把电阻大小作为纵坐标，在坐标系中描点连线即可得压敏电阻R1的阻值随压力F的大小变化的图象，如图：
第六空．根据R1的阻值随压力F的大小变化的图象可知，压敏电阻R1的阻值与压力F成一次函数关系，设它们的关系式为：
R1=kF+b-------①。
把F=50N，R1=50Ω和F=100N，R1′=40Ω代入①式可得：
50=50k+b-------②
40=100k+b--------③
联立方程②③可得：
k=-0.2，b=60，
所以它们的关系式为R1=60-0.2F；
第七空．把R=32Ω代入R1=60-0.2F：
即32=60-0.2F
解得F=140N
第八空．因为压力等于重力，所以G=F=140N
物体的质量：
7．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。
8．如图所示，在“测量小灯泡的电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请你用笔画线代替导线，将甲图中的实物图连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗）。
（________）
（2）某小组连接好电路后，检查连线正确，但闭合开关后发现小灯泡发出明亮的光且很快熄灭。
出现这一故障的原因可能是________。
排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到某处，电压表的示数如乙图所示。
若要测量小灯泡的额定功率，应将图中的滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数为2.5V，此时电流表的示数如丙图所示，则小灯泡的额定功率为_______W。
（3）测出小灯泡的额定功率后，某同学又把小灯泡两端电压调为额定电压的一半，发现测得的功率并不等于其额定功率的四分之一，其原因是______________。
（4）若将小灯泡换成定值电阻，且电路连接完好，还可以完成的实验是________（填标号）。
A．探究电流与电压的关系B．探究电流与电阻的关系
【答案】
滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处A0.8灯泡电阻随温度发生变化A
【解析】
【详解】
（1）滑动变阻器的滑片P向B端移动时小灯泡变暗，小灯泡变暗即小灯泡的实际功率降低，由
可知电阻不变，电压减小，功率降低，即滑片P向B端移动时灯泡分得的电压减小，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器阻值增大，即接入电路的电阻丝长度增加，因此应将开关与A位置相连；
（2）小灯泡发出明亮的光说明灯泡实际功率过大，由
可知此时灯泡分得的电压过大，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器电阻过小，即滑动变阻器的滑片未调到最大阻值处；
（3）由图乙可知此时小灯泡电压为1.8V，小于额定电压，因此应增加小灯泡两端的电压，由串联电路电压比等于电阻比可知，此时滑动变阻器接入的电阻太大应当调小，即滑片P向A端移动，调整好后，由图丙知小灯泡的电流为0.32A，则额定功率为
；
（3）若将小灯泡换成定值电阻，移动滑动变阻器滑片，可改变定值电阻两端的电压和电流，探究电流与电压的关系，电阻阻值不变，不能探究电流与电阻的关系。
9．在探究“电流与电阻关系”的实验中，实验器材：
两节新干电池，3个定值电阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω），规格为“15Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个，导线若干。
实验步骤如下：
（1）连接电路时，开关应处于_____（填“闭合”或“断开”）状态。
（2）小明连接了图甲所示的部分电路，请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，要求滑片向左移动时电流变小。
（______）
（3）连好电路后，按下列步骤进行实验。
①将R1接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，记下电流表的示数I1。
②用R2替换R1接入电路闭合开关后，接下来的操作是_____，记下电流表的示数I2。
③用R3替换R2接入电路，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数始终大于1.5V，请写出一种使电压表示数能达到1.5V的办法：
_____。
④问题解决后，小明绘制如图乙所示的I﹣R图象，得出结论：
电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成_____比。
（4）探究完电流与电阻的关系后，小明利用如图丙所示的电路图测小灯泡的额定功率，选取的小灯泡上标有“0.3A”字样，估计它的额定功率为1.5W，电流表的“0～0.6A”和“0～3A”量程完好，电压表的“0～3V”量程完好，“0～15V”量程已损坏，滑动变阻器的铭牌标有“50Ω1A”字样。
连接电路时，小明实验操作正确，闭合开关时，电流表和电压表的示数分别为0.2A和2V；接着他边思考边实验，改进电路后，当将滑动变阻器的滑片P移至中点（连入电路中的电阻为25Ω）时，灯泡正常发光。
小明根据测量的数据算出了灯泡的额定功率。
根据以上的叙述回答下列问题。
①该同学判断小灯泡正常发光的依据是_____。
②请在虚线框内画出小明改进后的电路图。
（______）
③小灯泡的额定功率是_____W。
【答案】断开
移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为1.5V详见解析反电流表的示数为0.3A
1.35
【解析】
【详解】
（1）[1]为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
（2）[2]滑片向左移动时电流变小，说明变阻器连入电路的电阻增大，滑动变阻器接右下接线柱，与定值电阻串联；因为电源电压为2节新电池，电源电压为3V，电路的最小电阻为5Ω，电路的最大电流为：
I=
=0.6A，
所以电流表选用0﹣0.6A的量程，且电流表串联在电路中，如下图所示：
（3）①当电路中接入的电阻为R1时，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数I1；
②[3]用R2替换R1接入电路，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为1.5V，读出电流表的示数I2；
③[4]用R3替换R2接入电路时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，可能是滑动变阻器最大阻值太小，滑动变阻器分压太小，使电阻R两端的电压过大造成的；或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的；或是电源电压太大。
解决的办法：
换用最大阻值更大的滑动变阻器（或换用电压较低的电源）；
④[5]由图乙可知：
电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；
（4）①[6]当电流表示数等于灯泡额定电流0.3A时，灯泡正常发光；
②[7]灯泡额定电压约为
UL=
=5V＞3V，
而电压表0～15V量程已经损坏，因此不能用电压表测灯泡电压，可以把电源、开关、滑动变阻器、灯泡、电流表组成串联电路，实验电路图如图所示：
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