北京师范大学常州附属中学物理第十四章 欧姆定律单元达标训练题（Word版
含答案）
一、初三物理第十四章 欧姆定律 易错压轴题提优（难）
1．现有下列器材：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、20Ω 各一个）、滑动变阻器（100Ω 0.5A），开关和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”，如图所示：
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求滑片向右滑时，电流表示数变大）； （______）
(2)小敏同学探究电流跟电压的关系，他连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是__；
(3)小敏同学排除故障后闭合开关，他调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示，分析数据后发现表格中电流与电压不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是___。通过数据可知电阻 R的阻值是___Ω； U/V I/A 0.5 0.14 1.0 0.24 1.5 0.34 2.0 0.44 2.5 0.54
(4)小敏同学接着探究电流跟电阻的关系，他依次接入 5Ω、10Ω、20Ω 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，记下电流表的示数。实验中他接入 5Ω、10Ω 定值电阻时，两次电路的电流之比为___。在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，电压表示数设置的范围为___V 至___V；
(5)某小组同学用图乙电路图探究欧姆定律，研究电流与电阻的关系。现有器材如下：四个定值电阻 R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），标有“60Ω 1A”的滑动变阻器，电压表（可用量程 0~3V、0~15V），电流表（可用量程 0~0.6A），导线， 开关，电源电压未知。把20Ω的电阻接入电路中，刚闭合开关时，电流为 0.05A。为了用以上四个定
值电阻完成实验且确保电路安全，如果控制电压表两端的电压在 1V~ 2V范围内，滑动变阻器的取值范围为___。
【答案】 定值电阻短路 使用前电流表指针
未调零 5 2∶1 1 2.5 5Ω～60Ω 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]要求滑片向右滑时，电流表示数变大，即电路总电阻变小因此应将电源负极与滑动变阻器右下接线柱连接，电压表负接线柱与定值电阻的右接线柱相连；如下图：
(2)[2]电流表有示数，说明电路为通路；电压表没示数，说明电压表被短路，因此故障为R短路。
(3)[3][4]检查两电表均无故障，说明测量过程正确，分析表格中数据可知：电流值都去掉0.04A时，电流值与电压值成正比，所以可能的原因是使用前电流表指针未调零。因此电阻 R的阻值是
R?U0.5V1V1.5V2V2.5V=====?5? I0.1A0.2A0.3A0.4A0.5A(4)[5] 探究电流跟电阻的关系时滑动变阻器与定值电阻串联，定值电阻两端电压始终保持不变，因此接入5Ω、10Ω 定值电阻时，两次电路的电流之比为
URI1RR10?2?1=2== UI2R15?1RR2[6][7]电路中最大电流为0.5A，因此最小总电阻为
Rmin?U6V=?12? Imax0.5A12Ω-5Ω=7Ω
当定值电阻最小为5Ω时，滑动变阻器阻值为
结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得
URR5?= U滑R滑7UR?U滑=6V
可解得UR=2.5V，因为在实验过程中要保证定值电阻两端电压不变，因此分压相同，当接如最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值为28Ω＜100Ω，符合题意。
当接入电路电阻最大时，此时定值电阻阻值为20Ω，变阻器阻值为100Ω，则结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得
'URR'1?'= 'U滑R滑5U'R?U'滑=6V
'可解得UR=1V，综上所述电压表的取值范围为1V~2.5V之间。
(5)[8]把20Ω的电阻接入电路中，刚闭合开关时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电源的电压
U?I（?0.05A?（20Ω+60Ω）=4V 4R4?R滑）设电压表的示数为UR，则滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UR
由串联电路的电流特点可得，电路中的电流
I??则
URU?UR? RR滑U?URR URR滑?当UR=1V时
R滑?4V-1VR?3R 1V四个定值电阻对于滑动变阻器接入电路中的电阻为15Ω、30Ω、45Ω、60Ω，即滑动变阻器接入电路中电阻的范围为15Ω~60Ω，当UR=2V时
R滑?4V-2VR?R 2V四个定值电阻对于滑动变阻器接入电路中的电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，即滑动变阻器接入电路中电阻的范围为5Ω~20Ω，综上可知，滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~60Ω。
2．小明同学在探究电流与电阻的关系实验时，选择的实验器材有：电源（电压恒为6V），电流表（0~0.6A）?电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω?10Ω?15Ω?20Ω），滑动变阻器“30Ω 1A”，导线若干。
(1)请根据图甲所示的电路图，用笔画出导线完成图乙的电路连接； （__________）
(2)同学们先将5Ω的电阻接入电路R所在位置，闭合开关移动滑片，使电压表的示数为2.5V，记录此时电压表?电流表的示数；接下来断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω电阻，_____，将对应的电压表、电流表的示数记入表格。实验中，定值电阻两端的控制电压值的合理范围是______；
(3)小聪同学认为小明的实验操作太麻烦，决定将滑动变阻器和电压表去掉，用两节新的干电池做电源。电路简化为如图丙所示，进行实验，实验中在A?B之间接入阻值不同的定值电阻，在实验器材完好，操作过程无误的情況下，获得的实验数据如表格所示。小聪分析数据发现无法得出相应的实验结论。请你通过分析数据及实验器材，说明小聪无法得出实验结论的原因_____。 实验次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 2 3 20 0.14 5 10 0.5 0.26
【答案】 调节滑动变阻器的滑片P使
其处于最大阻值处，再闭合开关，移动滑片P使其电压表的示数还是2.5V
2.4V?UR?3V 见解析
【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]从图甲可以看到，变阻器与电阻R串联接在电路中，电压表测的是电阻R两端的电压，在图乙中，电源的正极与滑动变阻器的左下端相连，滑动变阻器的电阻最大是30Ω，而四个定值电阻中最大的电阻是20Ω，所以定值电阻中的电压不会超过3V，电压表的量程选择0~3V即可，电压表的3V接线柱与定值电阻的右端相连；根据上述连接实物图，如下图所示。
(2)[2]探究电流与电阻的关系，就要保持电阻两端的电压不变，所以接下来断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω电阻，调节滑动变阻器的滑片P使其处于最大阻值处，再闭合开关，移动滑片P使其电压表的示数还是2.5V，再将对应的电压表、电流表的示数记入表格。 [3]由题意可知，设电阻R两端的电压是UR，电路中的电流是I，根据欧姆定律可得
I?UR，滑动变阻器两端的电压是 RU滑?6V-UR
滑动变阻器接入电路的阻值大小是
北京师范大学常州附属中学物理第十四章 欧姆定律单元达标训练题(Word版 含答案)
