天津市武清区雍阳中学物理欧姆定律单元测试卷附答案
一、初三物理 欧姆定律 易错压轴题（难）
1．现有下列器材：学生电源，电流表（0~0.6A 0~3A）、电压表（0~3V 0~15V）、定值电阻8（2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）、开关、滑动变阻器（15Ω 1A）和导线若干，利用这些器材探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变。
(1)请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电压表示数变小；______
(2)实验中，不能被选用的电阻为___Ω；判断的依据是______；
(3)保证所选电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在3V至______V之间； (4)实验中依次接入其中三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，测得相应的电流值，如下表所示。分析表中的数据可以得出结论______； 实验次数 R/Ω I/A … … … 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 0.15 … … …
(5)做完探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，把定制电阻换成小灯泡，测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。 ①闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，如要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向______（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为______V。
②改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值。根据记录的数据，绘制得如图丙所示的I﹣U图像。由图像可知，小灯泡的额定功率是______W；同时发现小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是______。
【答案】 2.5 此时电流超过了电流表的量程 4.8
电压一定时，电流与电阻成反比 A 2.5 0.5 小灯泡电阻受到温度的影响 【解析】 【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知，当滑动变阻器滑片P向B端移动时，接入电路中的电阻变大，故滑片左侧的电阻丝应当连入电路中，电路连接图如图所示。
(2)[2][3]若选用2.5Ω的电阻，实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变，由欧姆定律可得，此时电路中的电流为
I?U3V=?1.2A>0.6A R2.5Ω超过了电流表的量程，故实验中不能被选用的电阻为2.5Ω。
(3)[4]保证可用电阻均能正常进行实验，设最大电源电压为U'，根据串联电路电压的规律和分压原理
U滑R滑? U定R定当所用定值电阻的阻值为25Ω，变阻器接入阻值最大为15Ω时
U'?3V15Ω ?3V25Ω解得
U'?4.8V
实验中需要控制电阻R两端的电压始终保持3V不变，所以电源电压最小为3V，故电源电压只能在3V到4.8V之间。
(4)[5]由表格数据可知，对应的电流和电阻的乘积都等于3V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
(5)[6][7]由图乙所示电压表可知，其量程为0~3V，分度值为0.1V，所示为2.2V，灯泡两端电压小于额定电压，要测灯泡额定功率，应增大灯泡的电压，减小变阻器分得的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即滑片向A端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V。
[8]由图丙所示图像可知，灯泡的电压为1.5V时，电流为0.15A，由I?泡的电阻值
U可得，此时灯RR?U1.5V?=10Ω I0.15A由图丙可知，灯泡额定电压对应的电流为0.2A，灯泡额定功率
P?UI?2.5 V?0.24A=0.5W
[9]小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是小灯泡电阻受到温度的影响，小灯泡电阻丝
会随着温度的变化而变化。
2．小燕同学做“用电流表、电压表测电阻”的实验，电源电压保持不变，实验器材齐全且完好。她按图（a）所示电路连接器材，实验步骤正确，闭合开关后，观察到电压表恰好满刻度。经过思考后，她断开开关，决定不更换电表量程，仅适当调整电路来完成实验。将滑片移至某一端后闭合开关，此时电流表示数为0.46A；移动滑片至某位置时，观察到电压表、电流表示数如图（b）、（c）所示；将滑片移至另一端时，电压表、电流表示数与图（b）、（c）相比均偏转了2小格。
（1）实验中的电源电压为_____伏，滑动变阻器的最大电阻值为_______欧。 （2）请将下表填写完整（计算电阻时，精确到0.1欧）。 物理量 序号 1 2 3 电压UX（伏） 电流IX（安） 电阻RX(欧) ________ ________ ________ ______ _______ 0.46 电阻RX平均值(欧) _________
【答案】4.5 5 3.0 0.3 3.2 0.34 4.5 9.8 【解析】 【详解】
(1)[1]由题意可知，实验步骤正确，即滑动变阻器在闭合开关前就位于最右端，闭合开关后，电压表恰好满刻度，那么由题意可知，电压表此时的量程应该是0到3V，电压表的示数是3V，即RX两端的电压是3V；移动滑片至某位置时，观察到电压表、电流表示数如图(b)、(c)所示，这两个读数分别是1.3V、0.34A；将滑片移至另一端时，电压表、电流表示数与图(b)、(c)相比均偏转了2小格，即读数分别是1.5V、0.38A，而这个滑片所在的位置是最右端，不能是最左端，否则电压表的示数是零或者大于3V，由于滑片在最右端，而电压表的示数不再是3V，是1.5V，这说明电压表不再是测量RX的电压，应该是测量滑动变阻器接入电路电阻的电压，那么可知当滑片在最右端时，RX两端的电压是3V，滑动变阻器两端电压是1.5V，那么电源电压是
U电?3V?1.5V?4.5V
[2]将滑片移至某一端后闭合开关，此时电流表示数为0.46A，可知RX的大小是
Rx?4.5V?9.8Ω 0.46A3V?0.3A 9.8Ω那么当滑片在最右端时，电路中的电流大小是
I?滑动变阻器的最大电阻值是
R滑?1.5V?5Ω 0.3A(2)[3][4]当RX两端的电压是3V时，电流IX是
Ix?3V?0.3A 9.8Ω[5][6]当滑动变阻器的电压是1.3V时，RX两端的电压是
Ux?4.5V-1.3V?3.2V
流过RX的电流是0.34A；
[7][8]从表中可以看到，当电流是0.46A时，滑片在最左端，RX两端的电压等于电源电压的大小，即Ux?4.5V，此时RX的电阻大小是
Rx?4.5V?9.8Ω 0.46A
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 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.5 1.10 15.0 2 2.1 0.14 15.0 3 2.8 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 d 0.18 15.6Ω 15.2 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R?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
2.8?15.6? ，将三次测量数据取平均值可知待测电阻阻值0.18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．王小军同学用如图所示实物电路研究小灯泡的电阻，已知小灯泡上标有“3 V”字样。
天津市武清区雍阳中学物理欧姆定律单元测试卷附答案
