一、初三物理 欧姆定律 易错压轴题（难）
1．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
U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
U4.5V =0.18A '=
R?R滑15Ω?10ΩUR?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
U滑21.5VR滑=×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。
2．用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻实验中，电源电压恒为3V，小灯泡L标有“2.5V”字样，滑动变阻器标有“10?0.5A”字样。
（1）请用笔面线代替导线，将图甲中实物电路正确连接完整。要求：滑动变阻器的滑片P向左移。小灯泡的亮度变亮。 （___________）
（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，移动滑片仍如此。将电压表分别正确并联在AB、BC、CD两端，发现UAB?UCD?0,UBC?0.由此可知，发生故障的是_________断路（选填：“AB”、“BC”或“CD”）。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2.4V时，应该向______（选填“左”或“右”）移动滑片P。才能测得小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡正常工作时电流表示数如图所示。为______A,则灯泡正常工作时的电阻为__________Ω，（除不尽则保留一位小数）。 实验次数 电压表示数U/A 电流表示数I/A 电阻R/Ω
1 2 3 1.00 1.70 2.50 0.14 0.22
（4）分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化，这是因为________在影响灯丝电阻。细心的小君发现灯泡内壁变黑，是因为高温的钨蒸气遇冷_______（填物态变化）形成的。 （5）小君同学只用电阻箱替换灯泡，其它不变，继续探究“电流与电阻的关系”，每次调节滑片P使电压表示数均为2.5V.在保证电路安全的前提下，为了能完成实验，电阻箱接入电路的阻值范围为________Ω。
【答案】
BC 左 0.28 10.7 温度 凝华 5~50
【解析】 【详解】
（1）滑动变阻器的滑片P向左移，小灯泡的亮度变亮，即滑动变阻器阻值要减小，同时小灯泡的额定电压为3V，所以接入电压表量程为0~3V，连接如下：
（2）连接好电路，闭合开关，观察到小灯泡L不发光，电压表示数为零，说明电路中存在断路现象或滑动变阻器接入阻值过大，移动滑片将电压表分别正确并联在AB、BC、CD两端，发现UAB?UCD?0,UBC?0，由此可知电路中BC间断路
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表的示数为2.4V时，为了继续增加其两端电压，应减小滑动变阻器两端电压，所以应该向左移动滑片P，才能测得小灯泡正常工作时的电阻，小灯泡正常工作时电流表示数如图所示，其量程为0~0.6A，最小分度值为
0.02A,所以电流表读数为0.28A，灯泡正常工作时的电阻为R?U3V=?10.7?. I0.28A（4）分析表格中的实验故据发现灯泡的电阻在变化，这是因为灯泡工作时散发热量，使其灯丝温度升高，所以是温度在影响灯丝电阻。细心的小君发现灯泡内壁变黑，是因为高温的钨蒸气遇冷凝华形成的（先升华成钨蒸气再遇冷凝华）。
（5）滑动变阻器的最大允许通过电流为0.5A,此时对应电阻箱允许接入的最小电阻，根据欧姆定律可知，允许接入的最小电阻为：Rmin?U2.5V==5?；滑动变阻器最大阻值Imax0.5A为10Ω，根据串联分压原理可知，此时电阻箱接入的最大电阻，根据串联分压原理可知：U1:U2=(3-2.5)V:2.5V=R滑max：Rmax=1:5，当R滑max=10Ω时，Rmax=50Ω，即电阻箱的接入阻值范围是5~50Ω.
3．小宸利用如图甲所示的电路研究电流随电压变化的情况。其中电源电压为U，Rt是热敏电阻，其阻值与温度有关，二者关系为Rt＝kt+b（k＞0，b＞0）。
(1)本实验要保持Rt阻值不变，也就是保持Rt的______不变；
(2)使用电流表和电压表前，要检查其指针是否对准______刻度线；接入电路的电流表，应使电流从其______（选填“+”或“﹣”）接线柱流入；
(3)图乙是某次测量时电压表的示数，其读数为______V，如果要使电压表示数变大，应将滑动变阻器滑片P向______端（选填“a”或“b”）移动；图丙是小宸根据实验数据画出的I﹣U图，经分析可得出结论：在电阻不变时，通过电阻的电流与它两端的电压成______比；
(4)接下来，小宸按如下步骤操作，尝试把电流表改装成温度表。
①将滑动变阻器滑片P移到b端，用开关S2替换电压表（电路如图丁所示）。闭合S1、S2，调节滑片P使电流表满偏后，保持滑片P位置不再移动，设此时电路总电阻为R，断开S1、S2。
②往容器中倒入适量100℃的开水，观察温度计，温度计示数每下降5℃（水温不再降低时，加入冰块直到水温降到0℃），就闭合S1，并记录此时温度t和对应的电流I，然后断开S1．请用给定的字母写出电流与温度的关系式I＝______。
③根据记录的t和I，重新刻制电流表的表盘，改装成温度表。请在图戊中大致画出此温度表表盘的刻度线。（要求画出0～100℃每间隔20℃对应的共6条刻度线）____
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