成都石室佳兴外国语学校物理第十四章欧姆定律单元测试卷（word版，含解析）一、初三物理第十四章欧姆定律易错压轴题提优（难）1．现有下列器材：学生电源，电流表（0~0.6A 0~3A）、电压表（0~3V 0~15V）、定值电阻8（2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω各一个）、开关、滑动变阻器（15Ω 1A）和导线若干，利用这些器材探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变。
(1)请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时电压表示数变小；______(2)实验中，不能被选用的电阻为___Ω；判断的依据是______；(3)保证所选电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在3V至______V之间；(4)实验中依次接入其中三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，测得相应的电流值，如下表所示。
分析表中的数据可以得出结论______；实验次数…234…R/Ω…101520…I/A…0.30.20.15…(5)做完探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，把定制电阻换成小灯泡，测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。
①闭合开关、移动滑片P至电压表的示数如图乙所示，如要获得小灯泡额定功率的数据，滑片P应向______（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数为______V。
②改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值。
根据记录的数据，绘制得如图丙所示的I﹣U图像。
由图像可知，小灯泡的额定功率是______W；同时发现小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是______。
【答案】 2.5 此时电流超过了电流表的量程 4.8电压一定时，电流与电阻成反比 A 2.5 0.5 小灯泡电阻受到温度的影响【解析】【分析】【详解】(1)[1]由题意可知，当滑动变阻器滑片P 向B 端移动时，接入电路中的电阻变大，故滑片左侧的电阻丝应当连入电路中，电路连接图如图所示。
(2)[2][3]若选用2.5Ω的电阻，实验中电阻R 两端的电压始终保持3V 不变，由欧姆定律可得，此时电路中的电流为3V = 1.2A>0.6A 2.5ΩU I R == 超过了电流表的量程，故实验中不能被选用的电阻为2.5Ω。
(3)[4]保证可用电阻均能正常进行实验，设最大电源电压为'U ，根据串联电路电压的规律和分压原理U R U R =滑滑定定当所用定值电阻的阻值为25Ω，变阻器接入阻值最大为15Ω时'3V 15Ω3V 25ΩU -= 解得' 4.8V U =实验中需要控制电阻R 两端的电压始终保持3V 不变，所以电源电压最小为3V ，故电源电压只能在3V 到4.8V 之间。
(4)[5]由表格数据可知，对应的电流和电阻的乘积都等于3V ，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
(5)[6][7]由图乙所示电压表可知，其量程为0~3V ，分度值为0.1V ，所示为2.2V ，灯泡两端电压小于额定电压，要测灯泡额定功率，应增大灯泡的电压，减小变阻器分得的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，即滑片向A 端移动，直到电压表示数为额定电压2.5V 。
[8]由图丙所示图像可知，灯泡的电压为1.5V 时，电流为0.15A ，由U I R=可得，此时灯泡的电阻值 1.5V =10Ω0.15AU R I == 由图丙可知，灯泡额定电压对应的电流为0.2A ，灯泡额定功率2.5 V 0.24A=0.5W P UI ==⨯[9]小灯泡的电流与电压不成正比，原因可能是小灯泡电阻受到温度的影响，小灯泡电阻丝会随着温度的变化而变化。
2．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 1.52W 0.38W 22444U U U P U P R R R 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6V 0.12A 2030U I R 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 。
3．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“100.5A Ω”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AB CD BC 0,0U U U ==>.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 /Ω11.00 0.14 21.70 0.22 32.50（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AB CD BC 0,0U U U ==>，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3V=10.70.28AURI=≈Ω.（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：minmax2.5V ==50.5AURI=Ω；滑动变阻器最大阻值为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：R max=1:5，当R滑max=10Ω时，R max=50Ω，即电阻箱的接入阻值范围是5~50Ω.4．在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源（电压恒为3V），电流表、电压表和开关各一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，50Ω），滑动变阻器（规格是“20Ω，2A”），导线若干．（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线_________．（2）在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片滑至最_____（选填“左”或“右”）端．（3）电路连接无误后，闭合开关，小明先后将5Ω和10Ω的电阻分别接入电路，移动滑片P进行了二次实验，数据如图乙表格所示．小明紧接着再将20Ω的定值电阻替换10Ω的电阻后，直接读出电流表示数示为______A．（4）小明为了使实验能继续顺利进行，还可以使用的定值电阻有_________．（写出具体的电阻值，多写少写都不给分）（5）小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其不同电压下的电功率．①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是_____；②排除故障，继续实验,根据实验数据画出I﹣U图像（如图丙）．由此可求出小灯泡正常发光时的功率为__W；（6）完成上述实验后，小明又利用上述器材重新设计了电路（增加了一个滑动变阻器）如图丁，测量另一个小灯泡的额定功率，这个小灯泡正常工作的电流为I1．请完成实验步骤．①只闭合开关S1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I1；②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，移动滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I1；再_____________________，读出电流表的示数为I2；③则小灯泡的额定功率表达式为P额=_____．【答案】略：右0.1215，30灯泡断路0.625再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端3I12 /I2【解析】【分析】【详解】（1）电压表应并联在定值电阻两端，而不是电键的两端，如下图所示（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，即滑动变阻器处于右的位置；（3）由表格数据知道，通过移动滑片P进行了二次实验，都保证了定值电阻两端的电压为2V，根据串联电路中总电压等于各分电阻两端电压之和可知：滑动变阻器两端的电压为U 滑=U-U1 =3V-2V=1V，所以滑动变阻器连入的阻值R滑 =U滑/I=1V/0.2A=5Ω；当将20Ω的定值电阻替换10Ω的电阻后，由于没有移动滑动变阻器的滑片；则此时总阻值为R总 =R′+R滑=20Ω+5Ω=25Ω；所以电流表示数为：I′=U/R总=3V/25Ω=0.12A；（4）在定值电阻两端电压保持2V的情况下，探究导体的电流跟电阻的关系，小明为了使实验能继续顺利进行，还可以使用的定值电阻有15Ω和30Ω，此时滑动变阻器都可以起到调节作用，当使用50Ω的定值电阻时，需要滑动变阻器接入电路的电阻为25Ω，已经超出滑动变阻器的最大值，故不可以选用；（5）小明将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有示数，电流表指针几乎不动，产生这种现象的原因是灯泡断路；②排除故障，继续实验,根据实验数据画出I﹣U图像（如图丙）知道小灯泡正常发光时的电流是0.1A，故小灯泡正常发光时的功率为P=UI=2.5V×0.25A=0.625W（6）②只闭合开关S2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，移动滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I1；再再将滑动变阻器R2的滑片调到最左端，读出电流表的示数为I2；③则小灯泡的额定功率表达式为P额=3I12 /I25．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）、阻值不同的定值电阻若干、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。