河南科技大学附属高级中学物理第十四章欧姆定律单元培优测试卷

由天下分享时间：2024/12/3 1:12:45 加入收藏我要投稿点赞

一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优（难）

1．某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，实验中电源电压保持不变，选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器的规格为“30Ω 1.5A”。

(1)如果连完电路、闭合开关后，发现仅有一只电表有示数，则造成这一现象的原因可能是____________（选填下面的字母代号）； A．电流表断路 B．定值电阻短路 C．滑动变阻器断路 D．滑动变阻器短路 E.定值电阻处接触不良

(2)电路连接完好后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数如图乙所示时，记下电压表的示数，此时电路中的电流为

______________A；再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时，滑动变阻器的滑片应向_______________（选填“左”或“右”）滑动直至电压表示数为______ V，并记录电流表的示数；

(3)若实验中有电压为4V、6V、和8V的三种电源可选，为完成5组实验，该同学选用的电源电压可能是________________V；

(4)小明想用本实验中的器材测定未知电阻的阻值，可是发现电流表损坏，所以他设计了如图丙所示的电路图来测量未知定值电阻Rx的阻值，其中R0为已知电阻，步骤如下： a.闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1； b._________________时，测得电压表示数为U2；

c. 则被测电阻Rx的阻值为： Rx=_____________（写出表达式）。【答案】BE 0.4 左 2 4 闭合开关S、S2，断开S1 【解析】【分析】【详解】

(1)[1] A．电流表断路时，整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故A不符合题意；

U1?R0

U2?U1

B．定值电阻短路电压表示数为0，只有滑动变阻器接入电路，所以电流表有示数，故B符合题意；

C．滑动变阻器断路，整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故C不符合题意； D．滑动变阻器短路，只有定值电阻工作，电压表测量的是定值电阻的电压，电流表测量的是定值电阻的电流，两表都有示数，故D不符合题意；

E．定值电阻处接触不良相当于定值电阻断路，这样电压表示数为电源电压，由于电压表电阻极大，电流表无示数，故E符合题意。故选B和E。

(2)[2]根据电流表的接线可知，电流表使用的是小量程，分度值是0.2A，电流表示数为0.40A。

(2)[3][4]将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验时，由于定值电阻变大，根据串联分压，定值电阻两端电压变大，由于实验探究的是电流与电阻的关系，应该控制定值电阻两端的电压不变，这时增大滑动变阻器的电阻，使滑动变阻器两端电压增大，从而可以减小定值电阻两端的电压，直至电压表示数与原来相同为止，所以滑动变阻器滑片应向左滑动，电压表示数为原来电压的大小即

U?I1R1?0.40A?5Ω?2V

(3)[5]实验选用的5个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，定值电阻与滑动变阻器串联，串联分压与电阻成正比，当用25Ω电阻实验时，为保证定值电阻两端电压2V不变时，滑动变阻器两端电压与定值电阻两端电压之和就是电源电压，而滑动变阻器的最大电阻只有30Ω，当电源电压为4V时，滑动变阻器能把定值电阻两端电压调整为2V，当电源电压6V和8V时，滑动变阻器的的滑片就是滑到最大阻值处定值电阻两端电压也超过2V，故该同学实验时选择的是4V的电源。

(4)[6][7]闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1，这时Rx和R0是串联，电压表测量的是Rx两端电压，根据串联分压的原理，还需要测量出R0两端电压或者是电源电压，根据电路图可知只能闭合S、S2，断开S1，这时RX和R0还是串联，而这时电压表测量的是电源电源，这两种情况两电阻的工作情况没有改变，由串联分压原理故有

RU1?x

U2?U1R0Rx大小为

Rx?U1R0

U2?U1

2．有一只阻值未知的定值电阻Rx和一只标有“2.5V”的小灯泡L：

(1)图甲是用伏安法测定值电阻Rx阻值的实物电路。电源电压恒为3V，滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω：

①请用笔画线代替导线将图甲的实验电路补充完整；（________）

②电路正确连接闭合开关后，发现仅有一只电表指针明显偏转，造成该现象的原因可能是_____；

A．R1断路 B．Rx断路 C．开关短路 D．Rx短路

③故障排除后，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则待测电阻Rx=_____Ω；

④现有以下三组数据，分析可知，不可能通过以上实验获得的数据有_____（填序号）；实验序号 1 2 3 电压U/V 0.8 1.6 2.4 电流I/A 0.2 0.4 0.6

(2)小华利用如图丙所示电路，巧测出小灯泡L的额定功率。两只滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为10Ω和20Ω，电源电压恒定。请完成实验步骤：

①闭合开关S、S2，断开S1，______，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的示数为2.5V；

②断开开关S2，闭合S、S1，调节________的滑片P，使电压表的示数仍为2.5V； ③保持滑动变阻器R1的滑片P不动，将滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，读出电压表

的示数为2.7V，再将R2的滑片P移到最右端，读出电压表的示数0.9V； ④小灯泡的额定功率为_____W。

【答案】

BD 4 1 滑动变阻器R1滑片移至最左端

滑动变阻器R1 0.625 【解析】【分析】【详解】

(1)①[1]滑动变阻器R1与Rx串联接入电路中，因为已经将右端的上接线柱接入了电路中，要使滑动变阻器能保护电路，必须将一个下接线柱接入电路中，比如左下接线柱；因为电源电压恒为3V，电压表测Rx两端电压，要与Rx并联，并选择0～3V的小量程。如图所示：

②[2] A．若R1断路，整个电路断路，两表都没有示数，故A不符合题意；

B．若Rx断路，电流表无示数，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，故B符合题意；

C．若开关短路，等同于开关闭合，两个电表均有示数，故C不符合题意；

D．若Rx短路，电流表有示数，电压表相当于接在导线两端，无示数，故D符合题意。故选BD。

③[3]故障排除后，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，则待测电阻

U1.2V??4? I0.3A④[4]根据电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为

U3VI小???0.21A＞0.2A

Rx＋R滑大4?＋10?Rx?即不可能通过以上实验获得的数据有1。

(2)①[5]要测出小灯泡额定电功率的原理是P=UI，已经灯泡的额定电压是2.5V，所以要测出小灯泡的额定电流，再通过计算可以得到小灯泡额定电功率。因此闭合开关S、S2，断开S1，滑动变阻器R1滑片移至最左端，使R1接入电路中电阻为0，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的示数为2.5V，即达到小灯泡的额定电压。

②[6]断开开关S2，闭合S、S1，调节滑动变阻器R1的滑片P，使电压表的示数仍为2.5V，使得通过R1、Rx的电流等于小灯泡的额定电流。

④[7]由③保持滑动变阻器R1的滑片P不动，将滑动变阻器R2的滑片P移到最左端，此时R2接入电路中的电阻为0，R1Rx串联，电压表测得路端电压为2.7V；再将R2的滑片P移到最右端，此时R2全部接入电路，R1Rx R2串联，电压表测得R1Rx两端电压0.9V，所以R2两端电压为

U2?U路?U1x?2.7V-0.9V=1.8V

根据串联电路的特点

R1?RxU1x? R2U2带入数据

R1?4?0.9V? 20?1.8V解得此时R1接入电路中的电阻为

R1?6?

所以当R1Rx两端电压为2.5V时，电路中的电流

I?U2.5V??0.25A

R1?Rx6??4?小灯泡额定电流也为0.25A，所以小灯泡的额定电功率

P额=U额I额=2.5V?0.25A=0.625W

3．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：