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．欣欣利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。 实验器材：电源（电压恒为 4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”），导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接； （_____________）
(2)实验中欣欣发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是_______；
(3)排除故障后，多次改变 R 的阻值，根据实验数据画出如图丙所示的 I-R 图像，得 到的结论是_______ ；
(4)在上述实验中，欣欣用 10Ω的电阻替换5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑 动变阻器的滑片向 ______ 端移动（选填“A”或“B”），使电压表示数为______________V； (5)当欣欣改用 15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电
压表的示数达到实验要求的值，则欣欣选用的滑动变阻器的规格是______（选填“甲”或“乙”），如果串一个定值电阻就能完成实验，那么这个定值电阻的范围是________； (6)除了更换滑动变阻器的方案以外，欣欣想到原有器材不变，调整定值电阻两端的 电压也可以完成实验，他应控制定值电阻两端的电压范围是________。
【答案】 定值电阻断路 在电压不变
时，通过导体的电流与电阻成反比 A 2.5 甲 2~12Ω 2.7V～3V 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]将电压表并联在定值电阻的两端，如图所示；
(2)[2]乙图中，左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示为0，说明电路断路或总电阻很大，由此可知，与电压表并联的定值电阻断路了。 (3)[3]由图丙所示图象可知：通过电阻的电流与电阻值的乘积为2.5保持不变，是一个定值，这说明：在电压不变时，电流与电阻成反比。 (4)[4][5]根据图丙所示的I?R图象知，电阻两端的电压
U=IR=5V×0.5A=2.5V
闭合开关发现电压表的示数变大，为保持电阻的电压不变，应增加变阻器分得的电压，根据分压原理可知，应增大变阻器连入电路中的电阻，他应该将滑动变阻器的滑片向A端移动，使电压表示数为2.5V。
(5)[6]当用15Ω的电阻继续实验时，即使将“10Ω2A”的变阻器变阻器的全部电阻10Ω连入电路，由欧姆定律，此时电路中的电流
I=
电压表的最小示数
U4.5V =0.18A '=
R?R滑15Ω?10ΩU小=IR=0.18A×15Ω=2.7V>2.5V
所以，他发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值，则小明选用的滑动变阻器的规格是甲“10Ω2A”。
[7]如果串一个定值电阻就能完成实验，则滑动变阻器取最大值10Ω时，R串最小，即满足
UR=
即
UR?R滑最大?R串最小 ?R=2.5V
4.5V ?15Ω=2.5V
15Ω?10Ω?R串最小解得R串最小=2Ω；
滑动变阻器取最小值0时，R串最大，即满足
UUR= ?R=2.5V
R?R串最大即
4.5V ?15Ω=2.5V
15Ω?R串最大解得R串最大=12Ω，故这个定值电阻的范围是2~12Ω。
(6)[8]由(5)知，使用“10Ω2A”的滑动变阻器时，电压表能达到的最小示数为2.7V；电压表量程为0～3V，当电压表示数U大=3V时， 滑动变阻器分得的电压
U滑2=4.5V?3V=1.5V
当定值电阻为15Ω时，根据分压原理有
U滑2R滑= U大15Ω则
R滑=
U滑21.5V×15Ω=×15Ω=7.5Ω U大3V该滑动变阻器能满足要求，所以，电压表的最大示数可以为3V；
综上，除了更换滑动变阻器的方案以外，小明想到原有器材不变，调整定值电阻两端的电压也可以完成实验，他应控制定值电阻两端的电压范围是2.7V～3V。
3．小明同学用如图甲所示的电路，探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”，满足测量需求的电流表、电压表各一个，阻值为10Ω、20Ω 、30Ω 、40Ω 的定值电阻各1个。
【物理】人教版九年级物理下册第一次模拟考试精选试卷专题练习(word版
