一、初三物理 欧姆定律 易错压轴题（难）
1．小红和同学们用“伏安法”测小灯泡正常发光时的电阻，小灯泡额定电压为3.8V，电源电压保持9V不变，滑动变阻器规格为“40Ω、1A”，连接电路如图甲所示。 (1)如图甲是小红同学连接的实物电路图。图中只有一处连接错误，请在错误处画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确_________________(注意不能与其它导线交叉)； (2)改正错误后，闭合开关，过了一段时间，灯突然熄灭，电流表、电压表示数均变为0，则产生的故障可能是_________________(只有灯泡或滑动变阻器发生故障)；
(3)排除故障后，调节滑动变阻器滑片，并绘制出了小灯泡的电流随电压变化的图像如图乙所示，则灯泡正常发光时的电阻为____________________Ω(保留一位小数)。向右调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡变化的阻值?RL滑动变阻器变化的阻值______________?R滑(选填“大于”、“小于”或“等于”)；
(4)小红又找来10Ω、20Ω、40Ω定值电阻想要继续探究“电流与电阻的关系”，只将10Ω的定值电阻代替小灯泡连入电路，调节滑动变阻器使定值电阻两端电压为U0=4V。接下来断开开关，取下10Ω的定值电阻，换成20Ω的定值电阻，保持滑动变阻器滑片P位置不变，则闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向_________________(选填“左”或“右”)移动。在用40Ω的定值电阻替换20Ω的定值电阻时，他发现电压表示数始终不能调为U0。为完成四次探究，小红设计了如下方案，你认为不可行的一项是_________； A．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是4～8V
B．如果只调整电压表的示数，则应该控制电压表示数U0的范围为4.5～9V
C．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω，允许通过的最大电流至少为0.4A
D．如果只更换定值电阻，则更换的定值电阻阻值范围是6.67～32Ω
(5)实验结束后，小红还想知道所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源(电压恒定不变)，并设计了如图丙所示的电路，请你将他的实验步骤补充完整(已知定值电阻的阻值为R0)。 ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为I1； ②再将滑动变阻器滑片P移到__________，记录此时电流表示数为I2；
③滑动变阻器的最大阻值R滑动=__________(用测出的物理量和已知量的字母表示)。
【答案】 滑动变阻器断路 12.7 小于 左 C
最左端
?I2-I1?R0I1
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]电压表测小灯泡两端的电压，所以电压表应该和小灯泡并联，如下图：
(2)[2]若灯短路，电流表有示数，若灯断路，电压表有示数，但题意中电流表和电压表均无示数，故假设不成立；若滑动变阻器短路，则电流表和电压表均有示数不符合题意，则电路故障为滑动变阻器断路。
(3)[3]由图可知，当小灯泡正常发光时，电流是0.3A，小灯泡正常发光时的电阻为
R?U3.8V??12.7Ω I0.3A[4]当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电阻为
R滑?U滑9V-3.8V??17.3Ω I0.3AU13V??12Ω I10.25A由图可知，当小灯泡的电压为3V时，电流约为0.25A，此时小灯泡的电阻约为
R1?滑动变阻器的电阻为
R滑2?则灯的电阻的变化量为
U滑29V-3V??24Ω I20.25A?RL?R-R1?12.7Ω-12Ω?0.7Ω
滑动变阻器阻值变化量为
?R滑?R滑2-R滑?24Ω-17.3Ω?6.7Ω
所以滑动变阻器阻值变化量大于小灯泡电阻的阻值变化量。
(4)[5]将定值电阻从10Ω换成20Ω，定值电阻阻值变大，为了保证定值电阻两端电压不变，滑动变阻器电阻也要变大，所以滑片应该向左移动。
[6]当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器的阻值最大，此时电路中的电流为
I?U4V??0.1A R40Ω所以可以小于0.4A，故C错误，C符合题意。
(4)[7]第二步，应该让定值电阻和滑动变阻器的全部并联并保证电压还等于电源电压，故应该将滑片移动到最左端。 [8]流过定值电阻的电流为
I0?I2-I1
电源电压为
U?I0R0??I2-I1?R0
滑动变阻器的最大阻值为
R?
U?I2-I1?R0? I1I12．现有如下器材:学生电源（6V）,电流表（0~0.6A,0~3A）、电压表（0~3V,0~15V）、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个、开关、滑动变阻器R'（200Ω 1A）和导线若干,进行实验:
（1）按图甲连接好电路,闭合开关之前,滑动变阻器滑片P应移到____________ （选填“A”或“B”）端．
（2）闭合开关后,移动滑动变阻器滑片P,发现电流表示数不变且读数较大,造成这种现象的原因可能是____________________________________（写一条即可）．
（3）小颖同学利用提供的实验器材探究“电流与电压的关系”:闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表和电压表示数,并记录在表中．分析表中数据发现,电流与电压不成正比,你认为造成这种现象的原因可能是：________________________．通过表中数据,可计算出她选用的定值电阻R的阻值是____________Ω． U/V 5.5 5 4.5 4
I/A 0.10 0.20 0.30 0.40
（4）正确连接好电路后,同组的超超同学继续探究“电流和电阻的关系”:每次接入定值电阻后,通过调节滑动变阻器滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数．
①实验中,当他用10Ω替代5Ω定值电阻时,如图甲滑动变阻器滑片应该向____________（选填“A”或“B”）端移动;
②实验中,当他接入5Ω和15Ω定值电阻时,两次滑动变阻器的电功率之比为_______ ③完成五次实验后,记录所得电流和电阻的关系图像如图乙,超超同学检查数据时发现有一组数据是未移动滑片控制定值电阻两端电压测出的数据,根据乙图中的数据,阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片:这次实验前的那次实验,超超同学选择的是______Ω的定值电阻．
【答案】B 滑动变阻器短路 电流表正负接线柱接反了，并且在使用前没有调零 5 A 2:1 25 15 【解析】 【详解】
(1)[1]按图甲连接好电路，闭合开关之前，滑动变阻器接入电路的电阻应该最大，所以滑片P应该移到B端；
(2)[2]造成这种现象的原因可能是滑动变阻器短路，那么无论滑动变阻器如何调节，电流大小都不变，只有电阻R接入电路，电流较大；
(3)[3]分析表中数据发现，电压数值在减小，电流数值在增大，这情况有可能是电流表正负接线柱接反了，并且在使用前没有调零；
[4]设这个电流表在使用前，指针的示数为I，由题意可知
5.5V5V4.5V4V???
I-0.1AI-0.2AI-0.3AI-0.4A求得I?1.2A，定值电阻R?5Ω
R?(4)[5]当他用10Ω替代5Ω定值电阻时，定值电阻R阻值在减小，为了保持电压表示数不变，那么滑动变阻器的阻值大小应变小，滑片应该向A端移动；
[6]实验中，当他接入5Ω和15Ω定值电阻时，两端的电压都是UR，那么滑动变阻器两端的电压是
UR'?6V?UR
设当他接入5Ω的定值电阻时，流过它的电流为I1，滑动变阻器的电功率为
P1??6V?UR??I1
当他接入15Ω定值电阻时，流过它的电流为I2，滑动变阻器的电功率为
P2??6V?UR??I2
那么可知
UR?I1?5Ω?I2?10Ω
I1:I2?10:5?2:1 P1:P2?I1:I2?2:1
[7]从图乙可知，左边四个点对应的电压大小都是3V，而第五个点对应的电压为3.75V，这组数据是未移动滑片控制定值电阻两端电压测出的数据，所以阻值为25Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片；
[8]阻值为25Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，那么此时电路中的电流大小为0.15A，那么电路中的总电阻大小为
R总?对应的滑动变阻器阻值大小为
U6V??40Ω I0.15AR'?R总-R?40Ω-25Ω?15Ω
这次实验前的那次实验滑动变阻器阻值大小也为R'?15Ω，由题意可知，此时定值电阻两端的电压是3V，滑动变阻器两端的电压是
6V?3V?3V
电路中的电流大小为
IR'?此时定值电阻大小为
UR'R'?3V?0.2A 15ΩR?UR3V??15Ω IR0.2A所以这次实验前的那次实验，超超同学选择的是15Ω的定值电阻。
3．小军用如图所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。
（1）小军连接的电路有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确（在应改动的导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的接法）_______。
（2）图乙时他改正错误后某次实验的电流表和电压表示数，则小军选择的定值电阻是____Ω（保留一位小数）。
（3）小军进行了多次实验后，绘制了定值电阻的电流随电压变化的图象（如图丙所示）。正确的图象是__（选填“A”或“B”）。
（4）小军看到实验桌上有一个额定电压为U的小灯泡，他想挑战只用一只电表测量该小灯泡的额定功率．小军又找来一个已知阻值的定值电阻R0和两个开关S1，S2，设计了如图
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