【正文】 甲所示，小明將阻值為10Ω和5Ω的電阻分別接入電路中AB和CD兩位置，閉合開關(guān)，電壓表的示數(shù)如圖乙所示，則AB間電壓為______V。【答案】 20 4 【解析】【分析】【詳解】(1)[1]根據(jù)電路圖，將變阻器左下接線柱連入電路中，電阻與變阻器串聯(lián)，電壓表與電阻并聯(lián)，如下所示：(2)[2]取其中一個(gè)電阻接入電路，實(shí)驗(yàn)中正確連接電路，即變阻器的最大電阻連入電路中，剛閉合開關(guān)時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)分別為2V、由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，則實(shí)驗(yàn)選用的滑動(dòng)變阻器的最大阻值為(3)[3]當(dāng)定值電阻為30Ω時(shí)，由電阻的串聯(lián)規(guī)律，電路的最大電阻為30Ω+20Ω＝50Ω由歐姆定律，電路的最小電流為故第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是人為編造的；[4]根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律及分壓原理有方程左邊為一定值，故右邊也為一定值，當(dāng)變阻器最大電阻連入電路中時(shí)，對(duì)應(yīng)的定值電阻最大，電壓表示數(shù)最小，即解得UV＝ V，故要完成全部4次實(shí)驗(yàn)， V，并調(diào)整部分電表量程即可。電源電壓恒為6V，實(shí)驗(yàn)用到的定值電阻分別為10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一個(gè)?！敬鸢浮繑嚅_； ； ； 正比； 增大； 控制定值電阻兩端的電壓一定； 4； ~10V； 【解析】【詳解】(1)[1]連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；(2)[2]滑片P向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大，即電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中，由表中數(shù)據(jù)，電壓表示數(shù)為：，故電壓表選用大量程與電阻并聯(lián)，連接如圖所示：(3)[3]第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表的讀數(shù)如圖丙所示，電流表選用大量程，；[4]分析數(shù)據(jù)，考慮到誤差因素，電壓與電流之比：，故可以得出結(jié)論：在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比；(4)[5][6]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由改接成的電阻，電阻變大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，移動(dòng)滑片使滑動(dòng)變阻器接入電路阻值變大，所以他這樣操作的目的是控制定值電阻兩端的電壓一定；[7]因電源電壓15V保持不變，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“ ”，即變阻器的最大電阻為，在第4次實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律，電路的最小電流為：，大于故實(shí)驗(yàn)次序4的數(shù)據(jù)不符合實(shí)際；[8]滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“”，表示變阻器允許的最大電流為1A，因電流表選用大量程0?3A，根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，電路中允許通過的最大電流為1A，由歐姆定律的變形公式，此時(shí)電路中的總電阻最小，所對(duì)應(yīng)的定值電阻為最小電阻：，此時(shí)變阻器連入電路中電阻最小，分得的電壓最小，故電壓表的最大示數(shù)為：；當(dāng)變阻器的最大電阻連入電路中時(shí),變阻器分得的電壓最大,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,電壓表示數(shù)最小為，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和分壓原理：當(dāng)變阻器的最大電阻為接入電路中時(shí)，對(duì)應(yīng)的定值電阻最大為 即解得控制的最小電壓；所以U0的取值范圍應(yīng)滿足。實(shí)驗(yàn)次序1234R/Ω10203040I/A③老師指出上表的數(shù)據(jù)中有一組數(shù)據(jù)不符合實(shí)際，你認(rèn)為這是實(shí)驗(yàn)次序_____的數(shù)據(jù)。①他將10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P到適當(dāng)位置，讀出電流表示數(shù)記入下表中。②分析數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成_____。（________）(3)小明先探究“電阻一定時(shí)，電流與電壓的關(guān)系”，他將阻值為的定值電阻作為接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片，測(cè)出電阻兩端電壓及對(duì)應(yīng)電流，記錄在下表中。(1)連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)處于_____（填“斷開”或“閉合”）狀態(tài)。[5]寫出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式Rx=R【點(diǎn)評(píng)】本題的難點(diǎn)較多，一是電流表量程的選取，二是故障原因的判斷，三是沒有電壓表測(cè)電阻的方法：根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等這一特點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，著重體現(xiàn)了等效替代法在實(shí)驗(yàn)中的具體應(yīng)用。(2)[2]由于電源電壓為3V，而電阻Rx的阻值大約為幾百歐，根據(jù)歐姆定律電路中的電流太小。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)有電壓表，沒有電流表，可根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓特點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即：連接好電路圖后，用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻兩端電壓，再將開關(guān)與電阻箱連接并調(diào)節(jié)電阻箱的阻值使電壓表的示數(shù)不變，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓相等和歐姆定律可知待測(cè)電阻的阻值與電阻箱的阻值相等；據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟。(2)根據(jù)歐姆定律，在電壓不變的情況下，若電路的電阻增大，則電路中的電流減小，若電阻值很大，則電路中的電流會(huì)很小。所以按小明所選的器材不能用伏安法測(cè)出該電阻的值；(3)請(qǐng)你幫助小明在實(shí)驗(yàn)室所提供的器材中選擇合適的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案測(cè)出該電阻的值；(a)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖______；(b)實(shí)驗(yàn)步驟：按圖連接好電路；閉合S1調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表顯示合適的值；斷開S1閉合S2，______；讀出電阻箱的阻值R；(c)寫出待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式：______。請(qǐng)你判斷：電路中哪一個(gè)元件發(fā)生了什么故障？答：______；(2)在排除故障換用新元件后，經(jīng)檢查電路完好。(1)小明用伏安法測(cè)量該電阻，如圖是小明連接的電路?！疚锢怼恐锌嘉锢淼诙文M考試精選試卷測(cè)試卷 （word版，含解析）一、初三物理 歐姆定律 易錯(cuò)壓軸題（難）1．要測(cè)量一個(gè)阻值約為幾百歐的電阻Rx。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有：電源（電壓為3V）、學(xué)生用電流表（量程為0~、0~3A）、學(xué)生用電壓表（量程為0~3V、0~15V）、滑動(dòng)變阻器R1和電阻箱R2（0~9999Ω5A）各一個(gè)，開關(guān)、導(dǎo)線若干。接通電路后，觀察到電流表指針不偏轉(zhuǎn)，示數(shù)為零，電壓表示數(shù)為2V。閉合開關(guān)，逐漸減小滑動(dòng)變阻器的接入電阻至最小，電壓表有示數(shù)，但電流表的指針幾乎不偏轉(zhuǎn)，電流太小的原因是______。【答案】電流表短路 待測(cè)電阻阻值太大 保持滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表示數(shù)與閉合S1時(shí)相同 Rx=R 【解析】【分析】(1)常見電路故障有斷路與短路，根據(jù)電路故障現(xiàn)象分析電路故障原因。若電流值小于電流表的分度值時(shí)，將無(wú)法準(zhǔn)確地測(cè)出電流值?！驹斀狻?1)[1]接通電路，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，示數(shù)為零，而電壓表示數(shù)為2V，說明電流表被短路。(3)[3]可以應(yīng)用等效法測(cè)待測(cè)電阻阻值，待測(cè)電阻與電阻箱并聯(lián)，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：[4]實(shí)驗(yàn)步驟：按圖連接好電路；閉合S1調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表顯示合適的值；斷開S1閉合S2，保持滑片位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表示數(shù)與閉合S1時(shí)相同；讀出電阻箱的阻值R。2．小明同學(xué)用如圖甲所示的電路，探究“電流與電壓和電阻的關(guān)系”，電源電壓15V保持不變，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“ 1A”，滿足測(cè)量需求的電流表、電壓表各一個(gè)，阻值為、 、 、 的定值電阻各1個(gè)。(2)根據(jù)圖甲所示的電路圖，將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整，要求閉合S后，滑片P向左移動(dòng)時(shí)電流表示數(shù)變大。實(shí)驗(yàn)次序1234 ①第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，電流表的讀數(shù)如圖丙所示，則此時(shí)流經(jīng)電阻的電流為_____A。(4)小明再探究“電壓U0一定，電流與電阻的關(guān)系”。②斷開開關(guān)，小明用20Ω的電阻代替10Ω的電阻，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P使滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值_____（填“增大”或“減小”），他這樣做的目的是：_____。④若不更換實(shí)驗(yàn)器材和電路，在實(shí)驗(yàn)過程中小明為了能夠利用上述4個(gè)定值電阻，順利得到4組I、R數(shù)據(jù)、完成實(shí)驗(yàn)，所保持不變的電壓U0的取值范圍應(yīng)滿足_____。3．小明同學(xué)用如圖器材探究探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系。(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整（導(dǎo)線不允許交叉）；（______）(2)取10Ω的定值電阻接入電路，實(shí)驗(yàn)中正確連接電路，剛閉合開關(guān)時(shí)，電壓表、電流表的示數(shù)分別為2V、則實(shí)驗(yàn)選用的滑動(dòng)變阻器的最大阻值為_____Ω；(3)按選定規(guī)格的滑動(dòng)變阻器依次實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如表：實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電阻R/Ω10152030電流I/A分析可知表中4次實(shí)驗(yàn)，有一組數(shù)據(jù)是人為編造的，這次實(shí)驗(yàn)是第_____次（填序號(hào)），就現(xiàn)有器材，要完成全部4次實(shí)驗(yàn)，可將定值電阻兩端控制不變的電壓調(diào)至不少于_____V，在此電壓下，完成全部4次實(shí)驗(yàn)定值電阻消耗功率最大為_____W，并調(diào)整部分電表量程即可。[5]定值電阻消耗功率最大功率當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值等于定值電阻時(shí)，定值電阻電功率最大，由并調(diào)整部分電表量程可知，R滑＝10Ω，故完成全部4次實(shí)驗(yàn)定值電阻消耗最大功率4．我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，那么串聯(lián)的各部分電路如何分配電源電壓呢？小明利用以下實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：阻值不同的定值電阻若干、電壓表、電壓為3V的電源、開關(guān)及導(dǎo)線。比較兩電阻阻值和所分電壓值可得初步結(jié)論：串聯(lián)電路中，電阻值越大，其所分電壓______；（3）為了進(jìn)一步探究電壓的分配規(guī)律，小明更換電阻完成了上表中3兩次實(shí)驗(yàn)，觀察到每次實(shí)驗(yàn)電壓表示數(shù)幾乎不變。根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)過程得出的結(jié)論是否可信？______（選填：“可信”或“不可信”），你的理由是：______。(2)[2]電壓表使用0~3V量程，每一個(gè)大格代表1V，10Ω兩端的電壓是2V。(3)[4][5]實(shí)驗(yàn)過程中，三次實(shí)驗(yàn)的電阻比都是2:1，具有偶然性，實(shí)驗(yàn)中每次實(shí)驗(yàn)的電阻比值不同，才能得到普遍性結(jié)論，所以這一實(shí)驗(yàn)過程得到的結(jié)論不可信。(1)請(qǐng)你在虛線框中設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電路圖。通過實(shí)驗(yàn)探究，得到以下數(shù)據(jù)。序號(hào)12345電壓U/V電流I/A(3)為了分析電流與電壓的定量關(guān)系，請(qǐng)你利用正確的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)中繪制出電流與電壓關(guān)系的圖像。第二空．電流跟電壓和電阻有關(guān)，根據(jù)控制變量法的思路，探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要控制電阻不變；第三空．計(jì)算實(shí)驗(yàn)中，電壓與電流之比，實(shí)質(zhì)即為定值電阻的阻值，發(fā)現(xiàn)5電壓和電流的比值都是5，而實(shí)驗(yàn)4中電壓和電流的比值不是5，所以實(shí)驗(yàn)4數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，可以有以下兩種測(cè)量方法，分別叫內(nèi)接法和外接法。電流表與電壓表都有電阻，它們的電阻叫內(nèi)阻，電流表的內(nèi)阻非常小，約為RA＝，所以在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中，它的內(nèi)阻常常忽略不計(jì)；電壓表的內(nèi)阻非常大，約為RV＝10kΩ，連入電路中通過的電流很小，所以在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中通過它的電流常常忽略不計(jì)。博涵同學(xué)帶領(lǐng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組，仔細(xì)閱讀上述材料后，購(gòu)買了兩個(gè)定值電阻并向物理老師借來所需器材進(jìn)行了測(cè)量，兩個(gè)定值電阻的阻值分別為R1＝5Ω，R2＝20kΩ，小組同學(xué)們?yōu)榱藴p小實(shí)驗(yàn)誤差，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行了合作探究，分別測(cè)出了兩個(gè)電阻的阻值?！敬鸢浮緽 偏小 若采用外接法，電壓表測(cè)的電壓是準(zhǔn)確的，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表的示數(shù)等于通過定值電阻的真實(shí)電流和通過電壓表的電流，故電流表示數(shù)比通過定值電阻的電流偏大，由歐姆定律，R＝，用這種方法測(cè)得的電阻值比真實(shí)值偏小?！驹斀狻浚?）電流表的內(nèi)阻非常小，約為RA=；電壓表的內(nèi)阻非常大，約為RV=10kΩ，在測(cè)量R1=5Ω的阻值時(shí)，若采用內(nèi)接法，如上左圖，電流表測(cè)的通過定值電阻的電流是準(zhǔn)確的，定值電阻為電流表內(nèi)阻的，由分壓原理，電流表分去的電壓為電壓表示數(shù)的；若采用外接法，電壓表測(cè)的電壓是準(zhǔn)確的，定值電阻是電壓表內(nèi)阻的，根據(jù)分流原理，假設(shè)通過定值電阻的電流為I′，由分流原理，則通過電壓表的電流為；比較①②得，采用外接法對(duì)測(cè)量的影響較小，選B；（2）（3）若采用外接法，電壓表測(cè)的電壓是準(zhǔn)確的，根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表的示數(shù)等于通過定值電阻的真實(shí)電流和通過電壓表的電流，故電流表示數(shù)比通過定值電阻的電流偏大，由歐姆定律，用這種方法測(cè)得的電阻值比真實(shí)值偏小。【點(diǎn)睛】本題考查串聯(lián)、并聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律的運(yùn)用。體現(xiàn)了與高中知識(shí)的銜接。（1）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到____（選填“A”或“B”）端（2）閉合開關(guān)后，他們移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片至某一位置，電流表示數(shù)如圖乙所示，接著繼續(xù)探究，把所測(cè)數(shù)據(jù)填在了下表中實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電壓U/V1電流I/A①圖乙中電流的示數(shù)為____A。（___）（3）圖丙中b、c、d三條I﹣U圖象，是其他組同學(xué)選擇5Ω、10Ω和20Ω的定值電阻，按圖甲電路測(cè)量數(shù)據(jù)所畫。②該小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)，分析圖丙中的I﹣U圖象，還能得到：“當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比”這一規(guī)律。③驗(yàn)證②中的規(guī)律，該小組的同學(xué)選擇了5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻，準(zhǔn)備分別接入圖甲電路，測(cè)量電流進(jìn)行探究，有同學(xué)提議：既然探究時(shí)需要保持電阻兩端電壓不變，圖甲中可以不用連接滑動(dòng)變阻器和電壓表。于是他們計(jì)劃仍按圖甲進(jìn)行探究，分析測(cè)量數(shù)據(jù)后，選定準(zhǔn)備加在電阻兩端的電壓值U．為確保完成驗(yàn)證，則這個(gè)電壓值U的范圍為____?！驹斀狻浚?）根據(jù)題意可知，閉合開關(guān)前，滑片必須處于最大阻值處，即應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端；（2）①圖乙中電流表選用小量程，；②圖丙是以電流Ⅰ為縱坐標(biāo)、電壓U為橫坐標(biāo)建立的平面直角坐標(biāo)系，根據(jù)他們所測(cè)數(shù)據(jù)、在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，畫出IU圖象，并標(biāo)記為a，如下圖所示：（3）①單獨(dú)分析圖丙中每條IU圖象，因?yàn)檫^原點(diǎn)的直線，故可以得到的結(jié)論是電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比；②由上圖知，、結(jié)合電阻大小分別為20Ω、10Ω、5Ω，考慮到誤差因素，電流與對(duì)應(yīng)的電阻之積為一定值，故還能得到：當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比”這一規(guī)律；分析方法采用了控制變量法；③根據(jù)U=、都小于電源電壓3V，是因?yàn)殡娫从袃?nèi)阻的原因；設(shè)電源本身的電壓為E，對(duì)外提供的電壓為U