上海清流中学物理欧姆定律单元达标训练题Word版 含答案.docx

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上海清流中学物理欧姆定律单元达标训练题Word版含答案

上海清流中学物理欧姆定律单元达标训练题（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．小宸利用如图甲所示的电路研究电流随电压变化的情况。

其中电源电压为U，Rt是热敏电阻，其阻值与温度有关，二者关系为Rt＝kt+b（k＞0，b＞0）。

（1）本实验要保持Rt阻值不变，也就是保持Rt的______不变；

（2）使用电流表和电压表前，要检查其指针是否对准______刻度线；接入电路的电流表，应使电流从其______（选填“+”或“﹣”）接线柱流入；

（3）图乙是某次测量时电压表的示数，其读数为______V，如果要使电压表示数变大，应将滑动变阻器滑片P向______端（选填“a”或“b”）移动；图丙是小宸根据实验数据画出的I﹣U图，经分析可得出结论：

在电阻不变时，通过电阻的电流与它两端的电压成______比；

（4）接下来，小宸按如下步骤操作，尝试把电流表改装成温度表。

①将滑动变阻器滑片P移到b端，用开关S2替换电压表（电路如图丁所示）。

闭合S1、S2，调节滑片P使电流表满偏后，保持滑片P位置不再移动，设此时电路总电阻为R，断开S1、S2。

②往容器中倒入适量100℃的开水，观察温度计，温度计示数每下降5℃（水温不再降低时，加入冰块直到水温降到0℃），就闭合S1，并记录此时温度t和对应的电流I，然后断开S1．请用给定的字母写出电流与温度的关系式I＝______。

③根据记录的t和I，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表。

请在图戊中大致画出此温度表表盘的刻度线。

（要求画出0～100℃每间隔20℃对应的共6条刻度线）____

【答案】温度0+9.0a正

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]根据

Rt=kt+b

可知，热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，故要保持Rt阻值不变，也就是保持Rt的温度不变。

（2）[2][3]使用电流表和电压表前，要检查其指针是否对准0刻度线；接入电路的电流表，应使电流从其“+”接线柱流入，“-”接线柱流出。

（3）[4]图乙中电压表选用大量程，分度值为0.5V，其读数为9.0V。

[5]甲图中，两电阻串联，电压表测热敏电阻的电压，如果要使电压表示数变大，根据U=IR可知，应增大电路的电流，由欧姆定律，应减小电路的电阻，故将滑动变阻器滑片P向a移动。

[6]图丙是小宸画出的I-U图为过原点的直线，故分析可得出结论：

在电阻不变时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比。

（4）②[7]将滑动变阻器滑片P移到b端，用开关S2替换电压表（电路如图丁所示），闭合S1、S2，热敏电阻被短路，调节滑片P使电流表满偏后，保持滑片P位置不再移动，设此时电路总电阻为R，由欧姆定律，此时电路中的电流

I满=

=0.6A

断开S1、S2；

往容器中倒入适量100℃的开水，观察温度计，温度计示数每下降5℃（水温不再降低时，加入冰块直到水温降到0℃），就闭合S1，并记录此时温度t和对应的电流I，然后断开S1．根据串联电路电压的规律及欧姆定律，电流与温度的关系式

电流与温度的关系式

故温度越高（低），电流越小（大），根据

I满=

=0.6A

故温度为0℃时的电流

＜0.6A

③[8]当电流为100°C时的电流最小，但电流仍大于0，据此大致画出此温度表表盘的刻度线，如下所示：

3．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．

4．小华做测量电阻的实验，电源电压为6V，滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。

（1）在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整。

_______

（2）闭合开关前应将滑动变用器的滑片移动到_______端。

（3）闭合开关后，电压表示数如图乙所示，为准确测量这一电压，接下来小华应进行的操作是________。

（4）实验中，滑片置于某位置时，电压表示数突然变为0，而电流表示数不变。

产生这一现象的原因是_________。

（5）下表五组数据中有一组数据不是本实验中测得的，它是第_______（填写表格中表示序号的数字）组，你判断的依据是_________。

序号

1

2

3

4

5

U/V

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

I/A

0.10

0.19

0.30

0.40

0.51

【答案】

最左换接电压表的小量程电压表断路1定值电阻两端的电压最小为2V

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]将电压表并联在定值电阻两端，将滑动变阻连入电路，如图所示

（2）[2]闭合开关前，滑动变阻器右边电阻丝连入电路，应将滑动变阻的滑片移动最左端。

（3）[3]由图乙知，电压表大量程分度值为0.5V，示数为2V＜3V，为提高测量的准确程度，选用电压表的小量程。

（4）[4]实验中，滑片置于某位置时，电流表示数不变，说明电路是通路，电路中的总电阻不变，电压表示数突然变为0，说明电压表所在的支路断路。

（5）[5][6]由表中数据，根据欧姆定律，定值电阻

根据分压原理，当滑动变阻器的最大电阻连入电路中时，电压表示数最小，定值电阻两端的最小电压

所以第1组数据不是本实验中测得的。

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．利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω．

（]）请你根据电路图用笔画线代导线，将图乙的实验电路连接完整．

（_______）

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端（选填“A”或“B”）．

（3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数．如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是______．

（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据．画出了待测电阻Rx的I-U图象，如图丙所示．由图象可得Rx=______Ω．

（5）如图丁所示的实验电路图，不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是______．

【答案】见解析所示B滑动变阻器断路4B

【解析】

【分析】

【详解】

第一空．由甲图可知电流表与电阻Rx串联，由图丙可知电路最大电流为0.6A，因此应选择0~0.6A量程接线柱连接，则实物图如下：

；

第二空．闭合开关前为保证电路用电器安全应将滑动变阻器调至最大阻值，即应将滑动变阻器的滑片置于B端；

第三空．闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路故障为断路，把电压表分别接在a、b之间，电压表与电源串联，有示数说明a、b之间无故障；接在a、c之间，电压表无示数，说明a、c段被断路，b、c之间，电压表有示数，说明不是a、c段断路，因此，故障出现在b、c之间的滑动变阻器上，即滑动变阻器断路；

第四空．由图丙可知电压为2V时，电流为0.5A，则Rx阻值为：

；

第五空．由欧姆定律

知要得到Rx阻值需要知道其两端的电压和电流，A图R与Rx串联，电压表测电源电压，电流表测电路电流，由电流表示数乘以R阻值，即可得R两端电压，由串联分压可得，电源电压减R两端电压，即可得Rx两端电压，Rx两端电压除以电路电流即可得Rx阻值；B图R与Rx并联，电压表测电源电压，电流表测R支路电流，由并联电路各支路电压等于总电压可得Rx两端电压，但不知道电流，因此不可得Rx阻值；C图R与Rx并联，电流表分测R支路电流和干路电流，由并联分流可知用干路电流减R支路电流可得Rx支路电流，用R支路电流乘以R电阻，即可得R支路电压，因为并联电路各支路电压等于总电压，所以Rx支路电压等于R支路电压，即可得Rx阻值；D图滑动变阻器与Rx串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路电流，将变阻器滑片移动到任意位置此时记录电压表示数为U1，电流表示数为I1，由串联分压可知：

即

①

改变变阻器滑片位置，记录电压表示数为U2，电流表示数为I2，由串联分压可知：

即

②

联立①②两式，即可得Rx阻值．

7．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。

8．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U额，灯正常发光，保持滑片的位置不动；通过开关的转换，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压为U1，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压、定值电阻两端的电压为U2，因在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，根据串联电路电压的规律，求出定值电阻的电压，由欧姆定律，求出通过定值电阻的电流，即灯泡正常发光时的电流，根据P=UI写出灯泡的额定电功率的表达式．

【详解】

（1）由图甲知道，定值电阻只接了一边，电压表没有被接入电路，所以，闭合开关S，电压表的指针几乎不动，示数为零；由图乙知道，电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，所以，电流表示数是0.2A；此时滑动变阻器的滑片移到最右端，接入的电阻最大，由欧姆定律知道，滑动变阻器的最大电阻是：

；根据题意将电阻串联在电路中，电压表并联在电阻的两端，电路改正如下：

（2）根据题意知道，变阻器与定值电阻串联，电压表测量定值电阻的电压，设电压表示数为UV，由串联分压规律知道，

，因为要探究电流与电阻的关系，所以UV要保持不变，即

的比值保持不变；所以，当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻也最大，此时满足

，解得UV=2.4V，即应控制定值电阻两端电压至少为2.4V；

（3）用小灯泡替换定值电阻后，由于电压表的示数为2V，小于灯的额定电压2.5V，所以应增大灯的电压，由串联电路电压的规律知道，应减小变阻器的电压，即应减小变阻器连入电路中的电阻大小，所以，滑片向左移动，直到电压表示数为额定电压；

由图乙知道，随灯泡电压增大，通过灯泡的电流增大，由欧姆定律

知道灯泡的电阻变大；由P=UI知道灯泡实际功率增大，灯泡温度升高，由此说明灯泡电阻随灯泡温度升高而增大；

由图丙知道，灯泡正常发光时的电压是2.5V，此时电流是0.5A，所以灯泡的额定功率是：

PL=ULIL=2.5V×0.5A=1.25W；

（4）根据题意结合电路图，设计实验步骤如下：

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U额；

②闭合开关S1，开关S2接b接线柱，滑动变阻器的滑片保持不动，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在开关的转换过程中，电路的连接没有改变，滑动变阻器滑片位置不变，各用电器的电阻、电压不变，灯仍正常发光，在第2次操作中，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压为U1，用电压表测出灯与滑动变阻器的电压、定值电阻两端的电压为U2，由串联电路电压的规律知道，R0的电压是：

UR0=U2-U1，由欧姆定律知道，通过定值电阻的电流是：

，由串联电路电流的规律即为灯正常发光时的电流大小，所以灯泡额定功率是

．

9．在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，所用电源电压恒为10V．已有的5个定值电阻的阻值分别为20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω.

（1）根据图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整_________．（导线不交叉）

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最_______（填“左”或“右”）端．闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，