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．要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx。实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0~0.6A、0~3A）、学生用电压表（量程为0~3V、0~15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0~9999Ω5A）各一个，开关、导线若干。
(1)小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路。接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V。请你判断：
电路中哪一个元件发生了什么故障？答：______；
(2)在排除故障换用新元件后，经检查电路完好。闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是______。所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值；
(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值；
(a)画出实验电路图______；
(b)实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，______；读出电阻箱的阻值R； (c)写出待测电阻Rx的表达式：______。
【答案】电流表短路 待测电阻阻值太大 保持滑片位置不
变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同 Rx=R 【解析】 【分析】
(1)常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因。
(2)根据欧姆定律，在电压不变的情况下，若电路的电阻增大，则电路中的电流减小，若电阻值很大，则电路中的电流会很小。若电流值小于电流表的分度值时，将无法准确地测出电流值。
(3)根据实验电路图可知，实验时有电压表，没有电流表，可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验，即：连接好电路图后，用电压表测出待测电阻两端电压，再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变，根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等；据此设计实验步骤。 【详解】
(1)[1]接通电路，电流表指针不偏转，示数为零，而电压表示数为2V，说明电流表被短路。
(2)[2]由于电源电压为3V，而电阻Rx的阻值大约为几百欧，根据欧姆定律电路中的电流太小。
(3)[3]可以应用等效法测待测电阻阻值，待测电阻与电阻箱并联，实验电路图如图所示：
[4]实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；读出电阻箱的阻值R。
[5]写出待测电阻Rx的表达式
Rx=R 【点评】
本题的难点较多，一是电流表量程的选取，二是故障原因的判断，三是没有电压表测电阻的方法：根据并联电路各支路两端的电压相等这一特点设计实验，着重体现了等效替代法
在实验中的具体应用。
3．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 U/V 0 0 30.0 0.4 60.0 0.8 90.0 1.2 120.0 1.6 150.0 2.0 180.0 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I?U得，当电流不变时，导体两端的电压与电R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
I?即是
UAPU? RAPR0.9VU? RAPR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
U′UI?AP?
RAPR??R′即是
1.2VU? RAPR??R
【物理】中考第一次模拟考试精选测试卷训练(Word版 含解析)
