上海华东师范大学附属枫泾中学物理欧姆定律达标检测（Word版 含解析）
一、初三物理 欧姆定律 易错压轴题（难）
1．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
R滑?因为R滑?30Ω，即
U滑6V-UR?6V-UR??R?? UIURRR?6V-UR??R?30ΩUR化简可得
UR?当电阻R?5Ω，可得到UR?6V?R
R?30Ω6V；当电阻R?10Ω，可得到UR?1.5V；当电阻7R?15Ω，可得到UR?2V；当电阻R?20Ω，可得到UR?2.4V；由于电压表的量程
是0~3V，所以UR?3V；综上所述，实验中，定值电阻两端的控制电压值的合理范围是
2.4V?UR?3V
(3)[4]从表中数据可以看到，三次实验，电流与电阻的乘积是不相同的，即电阻两端的电压是不相同的，这是因为电流表也有内阻，当电阻R阻值变大时，根据串联电路的分压原理可知，电流表的内阻不变，电阻R两端的电压也在变大，而探究电流与电阻的关系实验，要求电压不变，所以无法得出相应的实验结论。
2．在“伏安法测电阻”的实验中，小梦同学连接了如图甲所示的电路（电路元件完好，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值为R，接线柱接线牢固）．
（1）连接电路过程中开关应该_____，开关闭合前滑片滑到_____处． （2）检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是_____（填“a”“b”“e”或“d”）．
（3）纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如表．
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.5 1.10 15.0 2 2.1 0.14 15.0 3 2.8 第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为_____A． 第3次实验后，算出的电阻值是_____，待测电阻值为_____Ω．
（4）实验结束后老师组织大家做延伸实验，他把A组的电流表给了B组，把B组的电压表给了A组，让A、B组利用现有器材完成测量电阻的实验设计．如果你在其中一个组，请把设计的电路图画在图丙的虚线框内．
【答案】断开 电阻最大 d 0.18 15.6Ω 15.2 答案见解析 【解析】 【分析】 【详解】
（1）连接电路时，为了防止电路元件损坏，开关应处于断开状态，为了保护电路，滑动变阻器滑到最大阻值处；
（2）由实物图知，电压表测量的是电源电压，应该测量定值电阻两端电压，所以错误的是导线d，下端应该连接定值电阻左端的接线柱．
（3）如图乙，电流表接在0~0.6A量程上，所以示数为0.18A，此时电压为2.8V，根据欧姆定律可算出此时的电阻为R?约为15.2Ω；
(4) 根据题意可知，A组有两个电压表，B组有两个电流表；要测量电阻Rx，要根据串并联
2.8?15.6? ，将三次测量数据取平均值可知待测电阻阻值0.18电路特点设计电路A组上图B组下图，则其设计如图 ：
【点睛】
伏安法测电阻中，多次测量的目的是为了取平均值；探究电流与电压关系的实验中，多次测量的目的是为了实验更具普遍性．已知滑动变阻器最大阻值为R，在最后一问的设计中，可以以R为纽带，找到电源电压的表达式．
3．小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系．
（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整_______．（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小）
（2）正确连接电路后，闭合开关．
①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小华在实验操作上存在的问题是_________；
②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是___________________；
（3）排除故障后，调节变阻器的滑片，测出通过电阻R的电流值和对应的电压值如下表，分析表中的数据可得出的结论是：________________________________；
（4）为了使上述实验结论更具有普遍性，你认为还应进行下列的哪一项操作？答：_____________________． A．换用电压不同的电源再做实验 B．换用阻值不同的电阻再做实验
【答案】 滑动变阻器的阻值没有在最大值
处 电阻断路 电阻一定时，电流与电压成正比 B 【解析】 【分析】
滑动变阻器与定值电阻串联，滑片向右移，电路中的电阻变大，电流减小，故滑动变阻器应将左半段接入电路中；电流表示数为零说明电路断路，电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常；物理实验中，使结论更具普遍性的方法是多做几次实验． 【详解】
(1)①滑动变阻器与定值电阻串联，当变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，即滑片向右移动时电阻变大，又上面已接D，故下面接A；
②电源使用两节干电池，故电压表选用0～3V量程，与定值电阻并联； 如图所示：
上海华东师范大学附属枫泾中学物理欧姆定律达标检测(Word版 含解析)
