一、初三物理欧姆定律易错压轴题（难）1．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=0.75A 30Ω22.5V U IR =⨯=电源电压127.5V 22.5V 30V 24V U 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11 1.5V 0.15A 10ΩU I R === 电阻R 2两端的电压 22=0.15A 30Ω 4.5V U IR =⨯=电源电压12 1.5V 4.5V 6V 24V U 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≤≤R020Ω滑即他应串联电阻R1，滑动变阻器阻值接入范围为0~20Ω。

2．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 ='U R R +滑= 4.5V 15Ω10Ω+ =0.18A 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U R =U R R R ++滑最大串最小 ⨯R =2.5V即 4.5V 15Ω10ΩR ++串最小⨯15Ω=2.5V 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U R =U R R +串最大⨯R =2.5V 即 4.5V 15ΩR +串最大⨯15Ω=2.5V 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2U U 滑大=15ΩR 滑 则R 滑=2U U 滑大×15Ω=1.5V 3V×15Ω=7.5Ω 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 。

3．在复习电学知识时，小明在实验室做了“测量小灯泡的电功率”和“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。

实验中，所用的电源电压为6V ，小灯泡点的额定电压为3.8V ，滑动变阻器的规格为“30Ω 1A ”。

（1）在“测量小灯泡的电功率”的实验中，小明按图甲所示的电路图正确连接了电路。

闭合开关后，移动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8V 时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为____W 。

（2）移动变阻器的滑片P ，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图丙所示的小灯泡的I -U 图象。

由图象可知：当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻______，如果小灯泡两端的电压为1.9V ，则小灯泡的实际功率_______0.38W 。

（3）在做“探究电流与电阻的关系”实验时，小明所用的四个定值电阻的阻值行别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。

他直接利用测量小灯泡电功率时所连的电路进行实验，他把电路中的小灯泡取下，电路的其他元件连接方式不动，把四个定值电阻分别接入电路中进行探究。

如果要保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验，则定值电阻两端的电压应该在_______范围内选择。

【答案】1.52变大大于 2.4V~3V【解析】【详解】(1)[1]当电压为额定电压3.8V时，图乙中电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.4A，灯的额定功率P额=U额I=3.8V×0.4A=1.52W(2)[2][3]在图丙中，分别作出图象上a、b两点的电压及对应的电流大小，如下图所示由图可看出，电压的增加的量U b-U a大于对应的电流增加的值量I b-I a，即电压增加的量比电流增加的要大，根据欧姆定律a ba ba bU UR RI I=<=所以，当小灯泡两端的电压增大时，小灯泡的电阻也变大；因在实际电压1.9V下的电阻小于灯在额定电压3.8V下的电阻，R实<R额，灯的实际功率2222()()1 1.52W0.38W22444U U U PUP R RR R==>=⨯===额额额额实额实实额实即小灯泡的实际功率大于0.38W。

(3)[4]探究电流与电阻的关系实验时，应控制不同电阻的电压保持不变，根据把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω分别接入电路中进行探究，保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利地完成实验：因电流表的量程为0~0.6A，所以电路中的最大电流为0.6A，当接入最小的电阻5Ω时，电压表示数即为允许的最大电压U大=R小I大=5Ω×0.6A=3V因变阻器的最大阻值为30Ω，当变阻器电阻全部连入电路中时，若接入最大的电阻R大=20Ω，此时电路中的最小电流6V0.12A2030UIR R===+Ω+Ω小定大滑大定值电阻的最小电压U小=I小R定大=0.12A×20Ω=2.4V则定值电阻两端的电压应在2.4V~3V。