上海梅山第一中学物理欧姆定律单元测试与练习（word解析版）
一、初三物理 欧姆定律 易错压轴题（难）
1．在复习电学知识时，小明在实验室做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。实验中，所用的电源电压为6V，小灯泡点的额定电压为3.8V，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
（1）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为____W。
（2）移动变阻器的滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的小灯泡的I-U图象。由图象可知：当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻______，如果小灯泡两端的电压为1.9V，则小灯泡的实际功率_______0.38W。
（3）在做“探究电流与电阻的关系”实验时，小明所用的四个定值电阻的阻值行别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验，他把电路中的小灯泡取下，电路的其他元件连接方式不动，把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。如果要保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验，则定值电阻两端的电压应该在_______范围内选择。 【答案】1.52 变大 大于 2.4V~3V 【解析】 【详解】
(1)[1]当电压为额定电压3.8V时，图乙中电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.4A，灯的额定功率
P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W
(2)[2][3]在图丙中，分别作出图象上a、b两点的电压及对应的电流大小，如下图所示
由图可看出，电压的增加的量Ub-Ua 大于对应的电流增加的值量Ib-Ia，即电压增加的量比电流增加的要大，根据欧姆定律
Ra?UaU?Rb?b IaIb
所以，当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻也变大；因在实际电压1.9V下的电阻小于灯在额定电压3.8V下的电阻，R实 P实?U实2R实2U额21U额P额1.52W?()R实? ()R额?? ???0.38W 224R额44U额2即小灯泡的实际功率大于0.38W。 (3)[4]探究电流与电阻的关系实验时，应控制不同电阻的电压保持不变，根据把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别接入电路中进行探究，保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验：因电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，当接入最小的电阻5Ω时，电压表示数即为允许的最大电压 U大=R小I大=5Ω×0.6A=3V 因变阻器的最大阻值为30Ω，当变阻器电阻全部连入电路中时，若接入最大的电阻R大=20Ω，此时电路中的最小电流 I小?定值电阻的最小电压 U6V??0.12A R定大?R滑大20??30?U小=I小R定大=0.12A×20Ω=2.4V 则定值电阻两端的电压应在2.4V~3V。 2．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
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