九年级下册物理欧姆定律单元练习（Word版含答案）一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）1．要测量一个阻值约为几百欧的电阻R x。
实验室提供的器材有：电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0~0.6A、0~3A）、学生用电压表（量程为0~3V、0~15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0~9999Ω5A）各一个，开关、导线若干。
(1)小明用伏安法测量该电阻，如图是小明连接的电路。
接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V。
请你判断：电路中哪一个元件发生了什么故障？答：______；(2)在排除故障换用新元件后，经检查电路完好。
闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是______。
所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值；(3)请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值；(a)画出实验电路图______；(b)实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，______；读出电阻箱的阻值R；(c)写出待测电阻R x的表达式：______。
【答案】电流表短路待测电阻阻值太大保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同R x=R【解析】【分析】(1)常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因。
(2)根据欧姆定律，在电压不变的情况下，若电路的电阻增大，则电路中的电流减小，若电阻值很大，则电路中的电流会很小。
若电流值小于电流表的分度值时，将无法准确地测出电流值。
(3)根据实验电路图可知，实验时有电压表，没有电流表，可根据并联电路各支路两端的电压特点进行实验，即：连接好电路图后，用电压表测出待测电阻两端电压，再将开关与电阻箱连接并调节电阻箱的阻值使电压表的示数不变，根据并联电路的电压相等和欧姆定律可知待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相等；据此设计实验步骤。
【详解】(1)[1]接通电路，电流表指针不偏转，示数为零，而电压表示数为2V，说明电流表被短路。
(2)[2]由于电源电压为3V，而电阻R x的阻值大约为几百欧，根据欧姆定律电路中的电流太小。
(3)[3]可以应用等效法测待测电阻阻值，待测电阻与电阻箱并联，实验电路图如图所示：[4]实验步骤：按图连接好电路；闭合S1调节滑动变阻器，使电压表显示合适的值；断开S1闭合S2，保持滑片位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表示数与闭合S1时相同；读出电阻箱的阻值R。
[5]写出待测电阻R x的表达式R x=R【点评】本题的难点较多，一是电流表量程的选取，二是故障原因的判断，三是没有电压表测电阻的方法：根据并联电路各支路两端的电压相等这一特点设计实验，着重体现了等效替代法在实验中的具体应用。
2．小华做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压小于24伏且保持不变）、待测电阻R x、电压表、电流表（只有0.6安量程可用）、滑动变阻器（标有“1安”字样）、阻值为10欧的定值电阻R1、阻值为30欧的定值电阻R2、开关及导线若干。
实验器材均完好．．．。
(1)小华经过思考，先进行一次实验测电源电压，实验电路图及闭合开关S后对应的电压表的示数如图所示。
小华实验所用电源电压为_________伏；(2)小华根据第一次实验结果进行思考后开始第二次实验，他正确串联电源、待测电阻、电流表、滑动变阻器和开关，然后把电压表并联接入电路。
闭合开关后，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，发现电流表示数由0.20安增大到0.58安，此过程中电压表示数减小了4.0伏。
当移动变阻器滑片到某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图（a）、（b）所示，电压表示数为_______V，电流表示数为_________A。
根据图（a）、（b）所示电压表、电流表示数，计算待测电阻R x=__________Ω。
（3）小明分析了小华的实验数据与计算结果，他认为是小华电压表所选量程不对。
小明在小华电路基础上，将电压表换为另一量程并联在R x两端。
为了使实验过程中电表指针能不低于刻度盘的14，他应串联电阻___________（选填R1或R2），滑动变阻器阻值接入范围为____________。
【答案】6 4.0 0.2 10 R10~20Ω【解析】【分析】【详解】(1)[1]假设电压表的量程是0~15V，这时电压表的示数是7.5V，从电路图可以看到，这是一个串联电路，电压表并联在电阻R1两端，电路中的电流117.5V0.75A10ΩUIR===电阻R2两端的电压22=0.75A30Ω22.5VU IR=⨯=电源电压127.5V22.5V30V24VU U U=+=+=>这与题意不符合，所以电压表的量程不是0~15V；那么电压表的量程是0~3V，它的读数是1.5V，电路中的电流111.5V0.15A10ΩUIR===电阻R2两端的电压22=0.15A30Ω 4.5VU IR=⨯=电源电压121.5V 4.5V6V24VU U U=+=+=<这与题意相符合，所以小华实验所用电源电压为6V。
(2)[2]由题意可知，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，电压表示数减小了4.0V，那么电压表的量程不可能是0~3V，电压表的量程是0~15V，从图（a）可以看到，电压表示数是4V 。
[3]电流表的量程只能是0~0.6A，从图（b ）可以看到，电流表的示数是0.2A 。
[4]由题意可知，将变阻器滑片从一端滑到另一端的过程中，电流表示数变大，根据UR I=可知，电路的总电阻变小，待测电阻R x 阻值不变，那么滑动变阻器接入电路的阻值在变小，待测电阻R x 的电压在变大，变阻器的电压在变小，由于此过程中电压表示数减小了4.0V ，那么电压表是并联在变阻器两端的，电源电压是6V ，那么待测电阻R x 的电压是x 6V -4V 2V U ==电路中的电流大小是0.2A ，那么待测电阻R x 的大小x x x 2V 10Ω0.2AU R I === 待测电阻R x 的大小是10Ω。
(3)[5][6]由题意可知，这时电压表的量程是0~3V ，假设串联电阻R 2，那么电路中的电流大小6V 6V 0.15A 10Ω30Ω40ΩI R =≤=++滑 但是要求实验过程中电表指针能不低于刻度盘的14，电流表的量程是0~0.6A ，指针不能低于0.15A ，所以不能串联电阻R 2；串联电阻R 1，那么电路中的电流大小要求 6V 6V 0.15A 0.3A 10Ω10Ω20ΩI R ≤=≤=++滑 待测电阻R x 的电压 x x 0.75V 3V U IR ≤=≤解得020ΩR ≤≤滑即他应串联电阻R 1，滑动变阻器阻值接入范围为0~20Ω。
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：(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求滑片向右滑时，电流表示数变大）；（______）(2)小敏同学探究电流跟电压的关系，他连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是__；(3)小敏同学排除故障后闭合开关，他调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示，分析数据后发现表格中电流与电压不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是___。
通过数据可知电阻R的阻值是___Ω；U/V0.5 1.0 1.5 2.0 2.5I/A0.140.240.340.440.54(4)小敏同学接着探究电流跟电阻的关系，他依次接入5Ω、10Ω、20Ω 三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数。
实验中他接入5Ω、10Ω 定值电阻时，两次电路的电流之比为___。
在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，电压表示数设置的范围为___V 至___V；(5)某小组同学用图乙电路图探究欧姆定律，研究电流与电阻的关系。
现有器材如下：四个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），标有“60Ω 1A”的滑动变阻器，电压表（可用量程 0~3V、0~15V），电流表（可用量程 0~0.6A），导线，开关，电源电压未知。
把20Ω的电阻接入电路中，刚闭合开关时，电流为 0.05A。
为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全，如果控制电压表两端的电压在 1V~ 2V范围内，滑动变阻器的取值范围为___。
【答案】定值电阻短路使用前电流表指针未调零 5 2∶1 1 2.5 5Ω～60Ω【解析】【分析】【详解】(1)[1]要求滑片向右滑时，电流表示数变大，即电路总电阻变小因此应将电源负极与滑动变阻器右下接线柱连接，电压表负接线柱与定值电阻的右接线柱相连；如下图：(2)[2]电流表有示数，说明电路为通路；电压表没示数，说明电压表被短路，因此故障为R 短路。
(3)[3][4]检查两电表均无故障，说明测量过程正确，分析表格中数据可知：电流值都去掉0.04A时，电流值与电压值成正比，所以可能的原因是使用前电流表指针未调零。
因此电阻R的阻值是0.5V1V 1.5V2V 2.5V=====50.1A0.2A0.3A0.4A0.5AURI==Ω(4)[5] 探究电流跟电阻的关系时滑动变阻器与定值电阻串联，定值电阻两端电压始终保持不变，因此接入5Ω、10Ω 定值电阻时，两次电路的电流之比为R112R212102===51UI R RUI RRΩ=Ω[6][7]电路中最大电流为0.5A，因此最小总电阻为minmax6V=120.5AURI==Ω当定值电阻最小为5Ω时，滑动变阻器阻值为12Ω-5Ω=7Ω结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得R5=7U RU R=滑滑R=6VU U+滑可解得R=2.5VU，因为在实验过程中要保证定值电阻两端电压不变，因此分压相同，当接如最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值为28Ω＜100Ω，符合题意。
当接入电路电阻最大时，此时定值电阻阻值为20Ω，变阻器阻值为100Ω，则结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得''R''1=5U RU R=滑滑''R=6V U U +滑可解得'R =1V U ，综上所述电压表的取值范围为1V~2.5V 之间。
(5)[8]把20Ω的电阻接入电路中，刚闭合开关时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电源的电压440.05A 20Ω+60Ω=4V U I R R =+=⨯滑（）（） 设电压表的示数为U R ，则滑动变阻器两端的电压U 滑=U -U R由串联电路的电流特点可得，电路中的电流R R U U U I R R -=='滑则 R R U U R R U -=滑 当U R =1V 时4V -1V 31VR R R ==滑 四个定值电阻对于滑动变阻器接入电路中的电阻为15Ω、30Ω、45Ω、60Ω，即滑动变阻器接入电路中电阻的范围为15Ω~60Ω，当U R =2V 时4V -2V 2VR R R ==滑 四个定值电阻对于滑动变阻器接入电路中的电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，即滑动变阻器接入电路中电阻的范围为5Ω~20Ω，综上可知，滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~60Ω。