上海南汇第一中学物理欧姆定律检测题Word版 含答案.docx
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上海南汇第一中学物理欧姆定律检测题Word版含答案
上海南汇第一中学物理欧姆定律检测题（Word版含答案）
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
【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
[4]当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的电阻为
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
滑动变阻器的电阻为
则灯的电阻的变化量为
滑动变阻器阻值变化量为
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
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
电源电压为
滑动变阻器的最大阻值为
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
（200Ω1A）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零5A2:
12515
【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
，由题意可知
求得
，定值电阻
（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
，那么滑动变阻器两端的电压是
设当他接入5Ω的定值电阻时，流过它的电流为
，滑动变阻器的电功率为
当他接入15Ω定值电阻时，流过它的电流为
，滑动变阻器的电功率为
那么可知
[7]从图乙可知，左边四个点对应的电压大小都是3V，而第五个点对应的电压为3.75V，这组数据是未移动滑片控制定值电阻两端电压测出的数据，所以阻值为25Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片；
[8]阻值为25Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，那么此时电路中的电流大小为0.15A，那么电路中的总电阻大小为
对应的滑动变阻器阻值大小为
这次实验前的那次实验滑动变阻器阻值大小也为
，由题意可知，此时定值电阻两端的电压是3V，滑动变阻器两端的电压是
电路中的电流大小为
此时定值电阻大小为
所以这次实验前的那次实验，超超同学选择的是15Ω的定值电阻。
3．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
1
2
3
电压U/V
1.5
2.1
2.8
电流I/A
1.10
0.14
电阻R/Ω
15.0
15.0
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d0.1815.6Ω15.2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
，将三次测量数据取平均值可知待测电阻阻值约为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．
4．在探究“电流与电压、电阻的关系“实验中，实验室老师给小莉和小明同学分别准备了以下器材：
电源（电压恒为4.5V）、电压表、电流表。
滑动变阳器、开关。
“5Ω、10Ω、15Ω”的定值电阻各一个，导线若干。
（1）根据如图所示的实物图在虚线框内画出对应的电路图（______）；
（2）闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，电压表的示数始终为0，经检查后发现是电路中一根导线断路，则发生断路的导线是a、b、c、d中的______（填字母）；
（3）小莉同学在“探究电流与电压的关系”时，记录的电流表与电压表的示数如表一所示，请在坐标中描点画出U-I图像（______），由此得出的实验结论是______；
表一
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.2
2
1.5
0.3
3
2.0
0.4
4
2.5
0.5
表二
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.24
（4）小明同学在“探究电流与电阻的关系”时，测得的三组数据如表二所示。
由于操作不当，导致表二中第______次实验的数据存在情误，出错的原因是______。
小明及时纠正了错误，得出了正确的测量结果和实验结论。
接着小明又计算出本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是______。
【答案】
b
电阻一定时，电流与电压成正比3没有保持定值电阻两端电压一定，定值电阻两端电压为3.6V，大于3V2.5Ω~7.5Ω
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]根据电流从电源正极出发，经过依次经过各个电学元件后回到电源负极按照实物图连接，如图所示
（2）[2]闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表有示数，说明电路通路，电压表的示数始终为0，即电压表没有连接在电路中，则发生断路的导线是b。
（3）[3]根据表一中的数据利用描点法将这些数据在坐标图上描出来，然后用一条光滑的直线将这些点依次连接起来，如图所示
[4]从画出的U-I图像可知随着电阻两端电压增大，通过电阻的电流也在增大，由此得出的实验结论是：
电阻一定时，电流与电压成正比。
（5）[5][6]探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变，由表二数据可知，电阻两端电压
故第3次实验的数据存在错误，产生错误的原因是：
定值电阻两端电压为3.6V，大于3V。
[7]定值电阻两端电压为3V，则电阻为15Ω时，第三次实验通过的电流应为
根据串联分压可知滑动变阻器两端电压为
当电路电流为0.2A时，滑动变阻器接入的阻值
当电路电流为0.6A时，滑动变阻器接入的阻值
所以本次实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是2.5Ω~7.5Ω。
5．小明在探究“电流与电阻的关系”实验时，选取了如下器材：
电源（电压恒为6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个）、滑动变阻器标有“30Ω2A"、电流表、电压表、开关、导线若干。
（1）要探究“电流与电阻的关系”，必须改变接入电路的定值电阻阻值大小，通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来控制定值电阻两端的_____不变，测量并记录不同电阻所对应的电流。
（2）按电路图正确连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到____（选填“阻值最小”或“阻值最大”）端；闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数。
经检查，电流表、电压表连接无误，则电路存在故障可能是_____（选填“开关断路”、“定值电阻断路”或“滑动变阻器断路”）。
（3）排除故障后，小明首先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压控制值为2V，再将定值电阻由5Ω换成10Ω后，接下来应将滑动变阻器的滑片向____（选填“靠近”或“远离”）滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动，使电压表示数仍为2V；当把15Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻进行第四次实验时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表示数都超过2V。
若仍想成功完成第四次实验，在不更换现有电源和滑动变阻器的前提下，应重新设置定值电阻两端的控制电压的最小值为_______V。
（4）小明完成实验，分析记录的实验数据后，得出的结论是_________。
【答案】电压阻值最大定值电阻断路远离2.4当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比
【解析】
【分析】
（1）探究电流与电阻关系时，需控制电阻两端电压不变；
（2）为保护电路，闭合开关前滑片要置于阻值最大处；常见电路故障有断路与短路两种，根据电路故障现象分析电路故障原因；
（3）根据串联电路的分压特点，换接电阻后，应保持电压表的示数不变，根据串联分压的知识判断滑片的移动方向；根据滑动变阻器分压和串联电路电流相等特点分析解答；
（4）电流与电阻的关系：
电压一定，电流与电阻成反比。
【详解】
（1）[1]要探究“电流与电阻的关系”时，需要通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来控制定值电阻两端的电压不变。
（2）[2]为保护电路安全，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端。
[3]闭合开关，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路。
（3）[4]将5Ω电阻换成10Ω后，电压表的示数会变大，所以应该增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片P向远离滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动，使电压表仍为原来的示数不变。
[5]当把15Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻，滑动变阻器的滑片移到最大阻值30Ω时，根据串联分压原理可知，此时电压表的示数
则应重新设置定值电阻两端的控制电压的最小值为2.4V。
（4）[6]分析记录的实验数据后，得出的结论是当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比。
6．小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图，如图所示，他与同组同学对相关问题进行了探究。
（1）把油量信息转化为电信息，有利于信息的传递。
装置中，信息转化的关键环节为：
油量变化→杠杆绕O点转动→电路的______变化→电流变化；
（2）若圆弧形电阻丝最大阻值为100Ω，其他可供选择的器材有：
恒压电源E1（电压3V）和E2（电压18V）；电流表A1（量程0~0.6A）和A2（量程0~0.1A）；定值电阻R1=5Ω、R2=30Ω和R3=100Ω。
为了节约能源，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为______；
A．E2、A2、R3
B．E1、A2、R2
C．E1、A2、R1
D．E2、A1、R3
（3）合理选择器材后，他们通过测量，得到了下表所示的结果（其中V是油箱的容积，Ig是电流表的最大示数）：
液体体积
V
0
电流表示数
Ig
依据测量结果，可以将电流表的刻度改为油量体积。
分析数据可知，当液体体积为
时，电流表示数______（选填“大于”、“等于”或“小于）
；
（4）关于探究过程的反思，下列说法中不正确的是____。
A．调整圆弧形电阻丝的位置，要让圆心在O点
B．为保证安全和方便，测量时用水来灌装油箱
C．为节约空间，应该使电路元件尽量靠近油箱
D．该装置还存在一些缺陷，应继续探究并改进
【答案】总电阻B小于C
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]杠杆绕O点转动，电阻值接入电路的阻值变化，电路总电阻变化，电流变化。
（2）[2]为了节约能源，需要电压较小的，电流较小，则选择电源E1和电流表A2，当油量最大时，电流表示数最大，圆弧形电阻丝接入电路阻值为0，则需要定值电阻为
综上，故选B。
（3）[3]如果液体体积和电流表示数成正比，则当液体体积为
时，电流表示数等于
，分析电流表的示数可知，电流减小的变化量越来越小，所以当液体体积为
时，电流表示数小于
。
（4）[4]A．让圆心在O点,则两边力臂大小相同，变化量相同，故A正确，不符合题意；
B．水不可燃，容易获取，测量时用水来灌装油箱，故B正确，不符合题意；
C．电路元件会由于电流热效应，温度较高，油是可燃物，电路元件尽量靠近油箱容易燃烧，故C错误，不符合题意；
D．当油量最小时，电阻丝接入电路最大，电流最小，但是电流表示数不为0，所以需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量为0，故D正确，不符合题意。
故选C。
7．利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，阻值大约为5Ω．
（]）请你根据电路图用笔画线代导线，将图乙的实验电路连接完整．
（_______）
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端（选填“A”或“B”）．
（3）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数．小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数．如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是______．
（4）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据．画出了待测电阻Rx的I-U图象，如图丙所示．由图象可得Rx=______Ω．
（5）如图丁所示的实验电路图，不能够得出定值电阻Rx阻值的电路是______．
【答案】见解析所示B滑动变阻器断路4B
【解析】
【分析】
【详解】
第一空．由甲图可知电流表与电阻Rx串联，由图丙可知电路最大电流为0.6A，因此应选择0~0.6A量程接线柱连接，则实物图如下：
；
第二空．闭合开关前为保证电路用电器安全应将滑动变阻器调至最大阻值，即应将滑动变阻器的滑片置于B端；
第三空．闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路故障为断路，把电压表分别接在a、b之间，电压表与电源串联，有示数说明a、b之间无故障；接在a、c之间，电压表无示数，说明a、c段被断路，b、c之间，电压表有示数，说明不是a、c段断路，因此，故障出现在b、c之间的滑动变阻器上，即滑动变阻器断路；
第四空．由图丙可知电压为2V时，电流为0.5A，则Rx阻值为：
；
第五空．由欧姆定律
知要得到Rx阻值需要知道其两端的电压和电流，A图R与Rx串联，电压表测电源电压，电流表测电路电流，由电流表示数乘以R阻值，即可得R两端电压，由串联分压可得，电源电压减R两端电压，即可得Rx两端电压，Rx两端电压除以电路电流即可得Rx阻值；B图R与Rx并联，电压表测电源电压，电流表测R支路电流，由并联电路各支路电压等于总电压可得Rx两端电压，但不知道电流，因此不可得Rx阻值；C图R与Rx并联，电流表分测R支路电流和干路电流，由并联分流可知用干路电流减R支路电流可得Rx支路电流，用R支路电流乘以R电阻，即可得R支路电压，因为并联电路各支路电压等于总电压，所以Rx支路电压等于R支路电压，即可得Rx阻值；D图滑动变阻器与Rx串联，电压表测滑动变阻器电压，电流表测电路电流，将变阻器滑片移动到任意位置此时记录电压表示数为U1，电流表示数为I1，由串联分压可知：
即
①
改变变阻器滑片位置，记录电压表示数为U2，电流表示数为I2，由串联分压可知：
即
②
联立①②两式，即可得Rx阻值．
8．某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：
干电池2节，滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻及导线若干，图甲是他们连接的实验电路。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到____（选填“A”或“B”）端
（2）闭合开关后，他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为0.7V，电流表示数如图乙所示，接着继续探究，把所测数据填在了下表中
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1
1.1
1.5
1.7
电流I/A
0.18
0.20
0.26
0.30
①图乙中电流的示数为____A。
②图丙是以电流Ⅰ为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I﹣U图象，并标标记为a。
（___）
（3）图丙中b、c、d三条I﹣U图象，是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图象，可以得到的结论是_____。
②该小组同学发现，分析图丙中的I﹣U图象，还能得到：
“当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。
请写出分析方法：
_____。
③验证②中的规律，该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，准备分别接入图甲电路，测量电流进行探究，有同学提议：
既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。
他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路，闭合开关后，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，0.13A，发现无法验证②中的规律。
于是他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U．为确保完成验证，则这个电压值U的范围为____。
A．1.5V＜U≤3V
B．1.3V＜U＜2.1V
C．1.3V＜U≤2.6V
D．2.1V＜U＜2.6V
【答案】
（1）B；
（2）①0.12；②
；（3）①电阻一定时，电流与电压成正比：
②控制变量法；③B
【解析】
【分析】
（1）闭合开关前，滑片必须处于最大阻值处；
（2）根据图乙中电流表选用小量程确定分度值读数；在坐标系中描点，画出I-U图象；
（3）①单独分析图丙中每条I-U图象为过原点的直线，据此得出结论；
②由上图知
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