专题07 《欧姆定律和电阻的测量》压轴培优题型训练（六大题型） （教师版）

专题07《\o"第17章欧姆定律"欧姆定律和\o"17.3电阻的测量"电阻的测量》压轴培优题型训练【六大题型】一．探究电流与电压的关系（共4小题）二．探究电流与电阻的关系（共12小题）三．伏安法测电阻（共10小题）四．用电压表和定值电阻测电阻（共2小题）五．用电流表和定值电阻测电阻（共2小题）六．伏安法测小灯泡的电阻（共7小题）一．探究电流与电压的关系（共4小题）1．张滨同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据整理后作出了如图所示的图象。根据图象，下列说法错误的是（）A．当在导体乙的两端加上2V的电压时，通过导体乙的电流为0.2A B．导体甲的电阻为5Ω C．通过导体甲的电流与导体乙两端的电压也成正比 D．导体甲的电阻小于导体乙的电阻【答案】C【解答】解：（1）由图象可知，当U＝2V时，I＝0.2A，故A正确；（2）当甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上，由图知I甲＝0.6A，R甲＝＝＝5Ω，故B正确；（3）通过甲的电流与导体乙两端的电压不一定是同一段电路上的物理量，所以不能说成正比，故C错误；（4）加同样电压时（3V），I甲＝0.6A，I乙＝0.3A，I甲＞I乙，所以R甲＜R乙，故D正确；故选：C。2．在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路如图所示。（1）请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）（2）在图乙中，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到A（选填“A”或“B”）（3）连接好电路，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是CA．电流表坏了B、滑动变阻器短路C．电阻处接触不良D．电阻短路（4）排除电路故障进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，若电压表示数偏小，则应将滑动变阻器向B（选填“A”或“B”）滑动。实验数据记录如表。其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为0.12A。实验次数12345电阻R/Ω510152025电流I/A0.60.30.20.15（5）分析实验数据可得实验结论是：电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比。（6）本实验采用的方法是控制变量法，在探究“焦耳定律”的实验时也采用了这个方法，即：在探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系时，就应该控制电阻和电流不变。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）电压表并联在电阻两端，滑动变阻器串联在电路中，接线要按照“一上一下”的原则，连接电路图如下：（2）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应该处于电阻最大位置，即将滑片滑到A端；（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是电压表所测量的电阻处接触不良，故选C；（4）若电压表示数偏小，要使电压表的示数不变，应减小滑动变阻器的阻值，将滑片向B端滑动，使电压表的示数变大；图丙中电流表用的是0.6A量程，分度值为0.02A，故其示数为0.12A；（5）由表格中数据值，电压不变，电阻越大，电流越小，且电阻增大为原来的几倍，电流变减小为原来的几分之一，可得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比。（6）由于为了研究电流通过导体产生的热量跟通电时间的关系，应控制电阻和电流不变，改变通电时间。故答案为：（1）如上图；（2）A；（3）C；（4）B；0.12；（5）电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比；（6）电阻。3．某小组同学在探究电流与电压、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，开关一个，六个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω），一个滑动变阻器（50Ω1A），导线若干。实验过程：（1）根据图示实物图在虚线框内画出电路图。（2）小明按图连接完电路最后一根导线后，电流表指针偏转很大角度。上述现象产生的原因是①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处。（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表。可以得出：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。实验中他选择的电阻是10Ω。电压U/V1.21.62.02.42.83.0电流I/A0.120.160.200.240.280.3（4）小红想探究“导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比”的实验。小红先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再分别改接10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的电阻，重复上述的实验。①实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是保持定值电阻两端的电压不变；②当把5Ω的电阻换为10Ω后，为了保持定值电阻两端的电压不变，应使变阻器连入的阻值变大（填“保持不变”、“变大”或“变小”）。③在1.5V的控制电压下实验，小红所选电阻中有一个完成不了实验，该电阻是30Ω。【答案】（1）电路图如图所示；（2）①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处；（3）正比；10；（4）①保持电阻两端电压不变；②变大；③30。【解答】解：（1）分析实物电路图，根据实物电路图作出实验电路图，如图所示。（2）连接电路时，开关应该是断开的，连接完最后一根导线后发现电流表指针偏转很大角度，说明电路中有较大的电流，造成上述现象的原因可能是：①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处。（3）由表格数据可知，电流变化的倍数与电压变化的倍数相等，故可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比；探究电流与电压之间的关系时，应控制定值电阻的阻值不变，由表格数据可知，当U＝1.2V，I＝0.12A，故R＝＝＝10Ω。（4）①实验过程中，更换电阻后，移动滑片保持电阻两端电压不变。②将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流减小，滑动变阻器分得的电压减小，电阻分得的电压变大，所以根据串联电路的分压特点需要调节滑动变阻器使接入电路的电阻变大；③由题意知，电阻两端电压UR＝1.5V，滑动变阻器两端电压U滑＝U﹣UR＝4.5V﹣1.5V＝3V，∵I＝，∴当滑动变阻器接入电路的阻值为最大时R滑＝50Ω，则电路电流I＝＝＝0.06A时，滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝＝＝＞20Ω，因此定值电阻的最大值R＝＝＝25Ω＜30Ω，所以所选的30Ω电阻中完成不了实验。故答案为：（1）电路图如图所示；（2）①连接电路时开关没有断开；②滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处；（3）正比；10；（4）①保持电阻两端电压不变；②变大；③30。4．图甲是探究电流一定时，电压与电阻关系的实验电路图。已知电源电压U＝15V，滑动变阻器上标有“20Ω3A，”（实际最大阻值略小于20Ω），实验中所用的四个定值电阻分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω。（1）电流表的量程应选0～3A。（2）ab间接入5Ω电阻时，调节滑动变阻器，使电路中的电流控制在图乙所示的数值。ab间换接10Ω电阻时，滑动变阻器的滑片应向左端移动，直到电流表的示数为0.8A。（3）当ab间接20Ω电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据。为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在0.7A最合理。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）当定值电阻为5Ω，且滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，电路中的电流最大，根据欧姆定律可得，电路中的最大电流I＝＝＝3A，所以电流表的量程为0～3A；（2）由图乙可知，电流表的分度值为0.1A，示数为0.8A；当ab间换接10Ω电阻时，电路中的总电阻变大，电路中的电流变小，要使电路中的电流不变，滑片应向左移动减小接入电路中的电阻，直到电流表的示数为0.8A；（3）电流表的示数为0.8A时，电路中的总电阻R＝＝＝18.75Ω＜20Ω，所以，当ab间接20Ω电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据；当定值电阻为20Ω时，电路中的最大电流Imax＝＝＝0.75A，当定值电阻为5Ω时，电路中的最小电流Imin＝＝＝0.6A，因滑动变阻器的实际最大阻值略小于20Ω，且电流表的分度值为0.1A，所以，为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在0.7A最合理。故答案为：（1）0～3；（2）左；0.80；（3）20；0.70。二．探究电流与电阻的关系（共12小题）5．小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器”50Ω1A”。（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表的示数随滑片的移动而改变，电压表的始终保持为零，这种现象产生的原因是：电压表断路或定值电阻短路。（3）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。①由图象可以得出结论：电压一定时，电流和电阻成反比。②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，进行了如下操作，将5Ω换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动向左滑片（填“左”或“右”），使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数。（4）实验中，若电源电压为6V，则滑动变阻器连入电路最大阻值为35Ω。（5）实验完成后，老师叫小明利用图甲，并同时去掉电压表，来验证一下阻值为15Ω的电阻Rx其标示是否准确，于是他进行如下操作：①把阻值为15Ω的电阻接入电路。②调节滑动变阻器，使其连入的阻值为最大R0，并记下电流表的示数为I1。③调节滑动变阻器，使其连入电阻为0，记下电流表的示数为I2．表达式：Rx＝R0。。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）将电压表的负接线柱与定值电阻的右接线柱相连，将变阻器的上边的一个接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示：（2）电流表示数有变化，说明电路为通路，并且滑动变阻器接线柱正确；电压表无变化，说明电压表断路或被短路或电压表，即电压表断路或定值电阻短路；（3）①由图象知，电压一定时，电流与电阻成反比；②由图象知，当R＝5Ω时，电流表的示数为0.5A，所以电阻两端的电压U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，在整个过程中，R两端的电压保持2.5V不变；小明用5Ω的电阻做完实验后，需断开开关，将5Ω的电阻换为10Ω的电阻，并向左移动滑动变阻器滑片的位置，使电压表的示数保持2.5V不变，读出电流表的示数；（4）根据图象可知，电路中的最小电流为0.1A，此时滑动变阻器两端电压：U滑＝6V﹣2.5V＝3.5V；由I＝可知，滑动变阻器接入电路的最大阻值：R最大＝＝＝35Ω；所以实验中，滑动变阻器的最大阻值为35Ω；（5）实验完成后，老师叫小明利用图甲，并同时去掉电压表，来验证一下阻值为15Ω的电阻Rx其标示是否准确，于是他进行如下操作：①把阻值为15Ω的电阻Rx接入电路。②调节滑动变阻器，使其连入的阻值为最大R0，并记下电流表的示数为I1。则R0和Rx串联，根据欧姆定律可得：U＝I1（R0+Rx）﹣﹣﹣﹣﹣①③调节滑动变阻器，使其连入电阻为0，记下电流表的示数为I2。根据欧姆定律可得：U＝I2Rx﹣﹣﹣﹣②因为电源电压不变，由①②得：I2Rx＝I1（R0+Rx），解得：Rx＝R0。故答案为：（1）如上图；（2）电压表断路或定值电阻短路；（3）电流与电阻成反比；左；2.5；（4）35；（5）调节滑动变阻器，使其连入电阻为0；R0。6．在探究导体中的电流与电阻的关系的实验中分成甲、乙两组进行探究（1）甲组设计的电路如图1所示，并通过多次换用不同的电阻得到的实验数据如表：实验序号12345电阻（Ω）510152025电流（A）1.00.60.50.40.34该组同学根据表中数据得出结论：电阻越大电流越大。你认为甲组实验中严重失误是：没有控制定值电阻两端电压不变；由此分析可知滑动变阻器在此实验中除保护电路外，还有一个重要作用是：保证定值电阻两端电压不变；甲组同学发现错误后重做实验，保留了表中第一次实验数据，当且10Ω的电阻换下5Ω的电阻后，闭合S此时V的示数＞5V（填“＞”“＜”或“＝”）；为了保证实验正确的进行应将变阻器滑片P向右端移。（2）乙组因粗心领器材时没领电压表多领了一个电流表，同学们经一番思考后设计了如图2电路，并完成了实验，实验数据如表：接入电路中的电阻R1R2R3R4接入电阻中的值（Ω）5102025电流（A）1.00.5步骤：a：闭合S调节变阻器将两表示数填入表内；b：断开S用R3换下R2，再闭合S，调节滑动变阻器使电流表A1的示数保持1.0A不变（填下面的操作）。c：用R4换下R3重复上述实验，读出通过R4的电流为0.2A。d：分析数据得出结论：当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比。乙组实验中R1与A1的共同作用相当于电压表的作用。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由表中数据和欧姆定律的变形公式U＝IR可知，定值电阻两端电压一直在发生变化，因此甲同学实验中的错误：没有控制定值电阻两端电压不变；探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用：一是保护电路；二可以保持定值电阻两端电压不变；当滑片位置不变，并将10Ω的电阻换下5Ω的电阻，根据串联电路分压的规律可知，定值电阻两端电压变大，即大于5V；要使定值电阻两端电压保持5V不变，需增大滑动变阻器两端电压，故将滑片向右移动；（2）b、探究电阻中的电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变，因此调节滑动变阻器使电流表A1的示数保持1A不变；c、当把R3换成R4时，通过R4的电流：I4＝＝＝0.2A，d、分析表格中的数据可得出的结论：当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比。乙组的实验中，R1与电流表A1的共同作用相当于电压表的作用。故答案为：（1）没有控制定值电阻两端电压不变；保证定值电阻两端电压不变；＞；右；（2）b、调节滑动变阻器使电流表A1的示数保持1.0A不变；c、0.2；d、当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比；电压表。7．小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究，现提供如下器材：电压恒定为5V的电源；阻值分别为4.5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻；标有“15Ω，2A”的滑动变阻器R1和“30Ω，1A”的滑动变阻器R2；电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。（1）小明同学设计了如图甲所示的实验电路图，请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整。（2）若电路连接正确，小明在闭合开关前，发现电流表指针如图丙所示，那么他接下来的操作应该是将电流表指针调至零位。（3）排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移动到最右端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的指针如图丁所示，此时电路中电流为0.5A，他此时接入电路的定值电阻R的阻值为5Ω。（4）完成步骤（3）后，若保持滑片P位置不变，断开开关，将定值电阻替换成10Ω，闭合开关，向右（选填“左”或“右”）移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止，并读出此时电流表的示数。（5）多次改变接入电路的定值电阻R，并重复步骤（4）。最终得出电流与电阻的关系。（6）为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容，应选择滑动变阻器R2（选填“R1”或“R2”）接入电路。（7）在完成上述探究内容后，小明将电路中的定值电阻替换成未知电阻Rx，并利用伏安法成功测量出了Rx的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后，老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值，如图戊电路不能成功测出未知电阻Rx阻值的是B（R0阻值已知，电源电压不变）。【答案】（1）；（2）将电流表指针调至零位；（3）0.5；5；（4）右（6）R2；（7）B。【解答】解：（1）根据电路图甲可知，滑动变阻器与R串联，电压表测R两端电压，所以要并联在R的两端，实物图连接如下图：（2）在闭合开关前，发现电流表如丙图所示左偏，说明电流表指针没有指零，所以他接下来的操作应是将电流表指针调至零位；（3）由题意可知电流表量程是“0～0.6A”，分度值为0.02A，如丁图所示，电流表读数为0.5A，此时电路中的电流为0.5A，由欧姆定律I＝可得此时接入电路的定值电阻R的阻值为：R＝＝＝5Ω；（4）由题意得，若保持滑片P位置不变，断开开关，将定值电阻替换成10Ω，根据串联电路分压可知定值电阻两端电压增大，要想电压表保持原来的2.5V，就要使滑动变阻器两端的电压增大，即增大滑动变阻器的阻值，所以要向右移动滑片直到电压表示数再次变为2.5V为止；（6）为确保后续所有定值电阻接入电路都能完成该探究，由题意得，定值电阻两端电压始终保持2.5V，当定值电阻取最大值时，滑动变阻器要移到最大阻值，当R＝25Ω，电路中的电流为：I＝＝＝0.1A，由电源电压为U电源＝5V可知，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U电源﹣2.5V＝2.5V，所以此时滑动变阻器的阻值为：R滑＝＝＝25Ω＞15Ω，所以选择滑动变阻器R2；（7）A、先闭合S1，Rx与R0串联，读出电压表示数Ux为Rx两端电压，再闭合S2，R0被短路，读出电压表示数U，即是电源电压，则R0两端的电压为U0＝U﹣Ux，可以得到Rx与R0串联时电路的电流为：I＝＝，所以Rx的阻值为：Rx＝＝＝，故A图可以测出Rx的阻值；B、闭合S1，断开S2，电压表示数为电源电压示数，再闭合S1和S2，R0被短路，电压表示数仍然为电源电压，故无法得到电路中的电流与Rx两端的电压，故B图不能测出Rx的阻值；C、闭合S1，将S2先与R0相连，读出电流表示数为I0，此时电路的总电压为U总＝I0R0，再将S2与Rx相连，读出电流表的示数为Ix，所以Rx的阻值为：Rx＝，故C图可以测出Rx的阻值；D、先闭合S1，Rx与R0串联，读出电流表示为I1，所以电源电压为U＝I1（Rx+R0）①，在闭合S2，R0被短路，读出此时电流表示数为I2，此时电路的电源电压为U＝I2Rx②，由①②可得：I1（Rx+R0）＝I2Rx，所以Rx＝，故D图可以测出Rx的阻值。故选：B。故答案为：（1）；（2）将电流表指针调至零位；（3）0.5；5；（4）右（6）R2；（7）B。8．小芳利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表各一个，一个开关，若干定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），一个滑动变阻器（60Ω3A），导线若干。（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整。（2）小芳在闭合开关S时，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因可能是：电压表正负接线柱接反了。（3）小芳在探究“电流与电压的关系”，连接电路时开关应断开，滑片应置于B端（选填“A”或“B”），通过实验得到多组实验数据，由这些数据画出如图丙所示的图象，由图象可得结论：当电阻一定时，电流和电压成正比。（4）小芳在探究“电流与电阻的关系”时，现将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是电阻断路；纠正错误后，为了保证所有定值电阻均能完成实验，实验过程中小芳应该保证电压表示数至少（选填“至多”、“至少”）为1.5V不变。（5）小芳找来一个小灯泡将定值电阻更换，测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁所示，若闭合开关S，小灯泡发光，滑动变阻器滑片P滑动过程中，小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1，滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2，则这两个量的大小关系是：ΔR1小于ΔR2（选填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）根据甲图知，变阻器滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联，根据电路图连接实物图，如下所示：（2）小芳在闭合开关S时，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因可能是：电压表正负接线接反了；（3）小芳在探究“电流与电压的关系”，为保护电路，连接电路时开关应断开，滑片应置于阻值最大处，即B端；如图丙所示的图象，电流随电压的变化图象为一过原点的直线，由图象可得结论：当电阻一定时，电流与电压成正比；（4）将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是电阻断路；设电压表示数为UV不变，由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：U﹣UV，由分压原理：＝，即﹣1＝﹣﹣﹣﹣﹣①，因电压表示数UV不变，故①左边为一定值，故右边也为一定值，当定值电阻最大30Ω连入电路时，对应的变阻器连入最大电阻60Ω，将已知量代入①有：﹣1＝，解之：UV＝1.5V，因变阻器的最大电阻连入电路中，根据分压原理，变阻器分得电压为最大，根据串联电路电压的规律，故电压表UV＝1.5V为最小值，即保证所有定值电阻均能完成实验，实验过程中小芳应该保证电压表示数至少为1.5V不变；（5）原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯电流），根据分压原理，变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，通过灯的电流也增大，所以I1＜I2，所以＜（U为电源总电压），根据欧姆定律，即R总2＜R总1；滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔR1小于变阻器连入电路中减小的值ΔR2，即小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2。故答案为：（1）如上所示：（2）电压表正负接线柱接反了；（3）断开；B；电流与电压成正比；（4）电阻断路；至少；1.5；（5）小于。9．在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小王同学连接了如图甲所示的电路，电源电压保持4.5V不变，图乙为小王同学根据实验数据绘制了如图乙所示的I﹣R图像。【设计实验并进行实验】（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整；（要求滑动变阻器的滑片P向右移动，电路中电流变大，导线不得交叉）（2）小王首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到阻值最大处，再闭合开关，调节滑片P、使电压表示数为2V；（3）小王将定值电阻R的电阻由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，为使R两端的电压不变，滑动变阻器的滑片应向左（选填“左”或“右”）端滑动；（4）【实验结论】在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。【答案】（1）见解析中的图；（2）2；（3）左；（4）通过导体的电流与导体的电阻成反比。【解答】解：（1）要求滑动变阻器的滑片P向右移动，电路中电流变大，即变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：（2）根据图乙知，电阻的电压为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝0.1A×20Ω＝2V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①；研究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，故小王首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到阻值最大处，再闭合开关，调节滑片P、使电压表示数为2V；（3）将定值电阻R的电阻由5Ω更换为10Ω，电阻变大，由分压原理可知，电阻的电压变大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V；（4）根据①，因电流与电阻之积为一定值，故得出的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。故答案为：（1）见解析中的图；（2）2；（3）左；（4）通过导体的电流与导体的电阻成反比。10．如图所示，在探究“电流与电阻关系”的实验中，提供的器材有：A.电源电压可调；B.电流表A（量程0～0.6A，0～3A）；C.电压表V（量程0～3V，0～15V）；D.滑动变阻器R（规格“50Ω，0.5A”）；E.电阻箱R0；F.开关S一个，导线若干。（1）请用铅笔画线代替导线在图中将实验器材连接起来，使之成为符合实验要求的电路（电流表选用0～0.6A的量程，电压表选用0～3V的量程；部分导线已连接好）。（2）小杜电源电压调到某一值，当电阻箱R0接入阻值为10Ω时闭合开关，电流表示数为0.15A，移动滑片，电流表示数为0.3A时，记录第一组数据。继续调节电阻箱接入的阻值，当电阻箱的阻值变大时，为了完成该实验研究，应该将滑动变阻器R的滑片P向A端滑动（选填“A”或“B”），使电压表的示数为3V。（3）在实验中，为了获得多组不同的数据，改变电阻箱R0的阻值，移动滑动变阻器的滑片，测出相应的电流值I，并记录。在平面直角坐标系中，若以电流I为纵坐标，以为横坐标，可使图象完全在经过坐标原点的直线上（电压、电流、电阻采用的单位分别为V、A、Ω）（4）第（3）问中，小亮多次改变电阻箱R0的阻值，并记录各次电流表的示数，为了能够完成实验，电阻箱R0的阻值接入的范围是6～25Ω。（5）测出多组数据后，按（3）问的方法用描点法作图，在连线时发现只有一个点（0.05，0.20）使图象明显不能成为一条直线，经实验小组同学回忆，是由于将电阻箱R0的阻值由12.5Ω变换为该数据点对应的阻值时，没有调节滑动变阻器的滑片就读取了电流值而造成的。【答案】（1）如上所示；（2）A；（3）；（4）6～25；（5）12.5。【解答】解：（1）电流表选用0～0.6A的量程串联在电路中，电压表选用0～3V的量程与电阻箱并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：（2）当电阻箱R0的阻值变大时，根据分压原理，电压表示数变大，探究“电流与电阻关系”的实验中，要控制电压表示数不变，为了完成该实验研究，应减小电压表示数，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，由分压原理知，应增大变阻器连入电路中的电阻，则应该将滑动变阻器R的滑片P向A端滑动；由第一次数据可知：当电阻箱R0接入阻值为10Ω时，电流表示数为0.3A，则电压表示数为：U0＝I0R0＝0.3A×10Ω＝3V；（3）在电压不变时，电流与电阻成反比，即电流与电阻的倒数成正比；故在平面直角坐标系中，若以电流I为纵坐标，以为横坐标，使图象完全在经过坐标原点的直线上；（4）根据题意知，当电阻箱R0接入阻值为10Ω时闭合开关，电流表示数为0.15A，此时变阻器接入电路的阻值为最大值50Ω，则电源电压为U＝I1R总＝0.15A×（10Ω+50Ω）＝9V，电阻两端的电压始终保持U0＝3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣U0＝9V﹣3V＝6V，定值电阻电压为变阻器分得的电压的＝倍，根据分压原理知，当变阻器接入电路中电阻最大时，定值电阻最大，则有＝＝＝2，所以R0最大＝R滑＝×50Ω＝25Ω，故为了能够完成实验，电阻箱R0的阻值不能大于25Ω，又因为滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，即电路的最大电流为0.5A，所以变阻箱的最小值为：R0最小＝＝＝6Ω，故电阻箱R0的阻值接入的范围是6～25Ω；（5）坐标点是（0.05，0.20），表示I′＝0.20A，＝0.05Ω﹣1，故此时R0＝20Ω，由欧姆定律I＝得，电阻箱R0两端的电压U0′＝IR0＝0.20A×20Ω＝4V，则滑动变阻器两端的电压U滑′＝U﹣U0′＝9V﹣4V＝5V，此时滑动变阻器接入电路中的阻值R滑′＝＝＝25Ω，由题意可知，变换错误数据点之前，滑动变阻器两端的电压U滑＝6V，定值电阻电压为变阻器分得的电压的＝倍，根据分压原理，定值电阻的阻值大小为变阻器连入电路中电阻的倍，即R0′＝R滑′＝×25Ω＝12.5Ω，故是将R0的阻值由12.5Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的。故答案为：（1）如上所示；（2）A；（3）；（4）6～25；（5）12.5。11．某实验小组探究“电流与电压、电阻的关系”，使用的实验器材有：电压为6V的电源，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器一个，导线若干。（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。（要求：向右移动滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉）（2）电路连接正确后，将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大端，用开关进行“试触”时，发现电流表指针没有偏转，电压表示数如图乙所示。接下来小明应该做的是C。（只有一个选项正确，将正确选项的字母填在横线上）A.将电压表由大量程换成小量程B.检查电流表的接线柱是否接反C.检查电阻两个接线柱是否接触良好D.检查滑动变阻器的接线柱是否松动（3）在探究电流与电压的关系时，该小组所测得的几组电流、电压值如表1所示。在第2次实验中，电流表的示数如图丙所示，则通过电阻的电流为0.4A。根据表1数据可得到结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。表1：实验次数123电压U/V1.52.02.5电流I/A0.30.5表2：实验次数123电阻R/Ω51015电流I/A0.60.30.24（4）探究电流与电阻的关系时，所测得的几组电流、电阻值如表2所示。①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断产生实验数据错误的原因是没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变。②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是D。A.将电压表的量程换为0～15VB.将定值电阻两端的电压调为1.5VC.换成电压为12V的电源D.换用规格为“50Ω，1A”的滑动变阻器（5）小明同学只把实验电路中的定值电阻换成了一只标有“5V，？W”的小灯泡，来测量小灯泡的电功率。通过多次实验，绘制出了小灯泡的I﹣U关系图象如图丁所示，在确保电路安全的条件下所采集的有效实验数据中，小灯泡的最小电阻是4Ω；滑动变阻器消耗的电功率最合理的范围可能是D。（选填序号）A.1.25～2.75WB.1.25～1.6WC.0.55～2.75WD.0.55～1.6W【答案】（1）如解答图所示；（2）C；（3）0.4；成正比；（4）没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变；D；（5）4；D。【解答】解：（1）如解答图所示：（2）开关进行“试触”时，发现电流表指针没有偏转，说明电路断路，电压表示数有示数，说明定值电阻处断路，故选：C；（3）在第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A；根据表1数据可知，电压为原来的几倍，通过的电流也为原来的几倍，故可得到结论：电阻一定时，电流与电压成正比；（4）①探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，由表2数据知，U＝IR＝0.6A×5Ω＝0.3A×10Ω≠0.24A×15Ω第3次实验的数据存在错误；产生实验数据错误的原因是没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变；②由图知，电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1×30Ω＝30Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为20Ω小于30Ω：A、将电压表的量程换为0～15V，不可行；B、将定值电阻两端的电压调为1.5V，不可行；C、换成电压为12V的电源，不可行；D、换用规格为“50Ω，1A”的滑动变阻器，可行。故选：D。（5）在确保电路安全的条件下所采集的有效实验数据中，的值为电阻R，即斜率的倒数的值为电阻R，最小的电阻对应最大的斜率，由图知此点为（1.0，0.25），电阻为4Ω。小灯泡电压为5V时功率最大，由图知此时电流I＝0.55A，滑动变阻器的功率最小为Pmin＝UminI＝1V×0.55A＝0.55W观察丁图可知当电流为0.4A时，电压为2V，滑动变阻器两端的电压为4V，滑动变阻器的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大功率为Pmax＝4V×0.4A＝1.6W在丁图找不到合适的点，使滑动变阻器的功率为2.75W，故D符合题意，ABC不符合题意，故选：D。故答案为：（1）如解答图所示；（2）C；（3）0.4；成正比；（4）没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变；D；（5）4；D。12．图甲是小致实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压恒为6V。电压表、电流表无损坏，有阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻5个。（1）根据图甲，用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。（2）某次实验，更换电阻R，合上开关后，电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是定值电阻R短路。（3）在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图丙中。图中A点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积等于（选填“大于”、“小于”或“等于”）B点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积。（4）观察图象可以得出实验结论是电压一定时，导体中电流与导体的电阻成反比。（5）实验中，小致选择的滑动变阻器的阻值至少是35Ω。【答案】（1）如上图；（2）定值电阻R短路；（3）等于；（4）反比；（5）35。【解答】解：（1）由电路图知，滑动变阻器接入左半段，所以电路要接入A接线柱，滑动变阻器串联在电路中。根据电流从电压表的正接线柱流出，从负接线柱流出，可以判断电流从定值电阻R的左端进入，从右端流出，所以滑动变阻器的接线柱A和定值电阻R的左端连接，定值电阻R的右端和电流表串联，正确电路连接如图。（2）合上开关后，电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的部分是短路，所以定值电阻R短路。（3）如图丙，横坐标是电阻，纵坐标是电流，由于在电压一定时，电流跟电阻成反比，所以IR的乘积是定值，所以图中A点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积等于B点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积。（4）实验结论：电压一定时，导体中电流与导体的电阻成反比。（5）由图丙知当定值电阻R＝5Ω时，电流是I＝0.5A，则定值电阻R两端的电压：U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，电源电压是U总＝6V，则滑动变阻器两端的电压是U'＝U总﹣U＝6V﹣2.5V＝3.5V，由于U：U'＝2.5V：3.5V＝5：7，在串联电路中，电阻起分担电压的作用，根据电阻分担电压之比等于电阻之比，即，U：U'＝R：R'，当定值电阻R最大时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，5：7＝25Ω：R'，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值为：R'＝35Ω，所以滑动变阻器的阻值至少为35Ω。故答案为：（1）如上图；（2）定值电阻R短路；（3）等于；（4）反比；（5）35。13．某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中，按如图甲所示的电路图正确连接电路，逐次将不同阻值的电阻R接在a、b间，每次闭合开关前，滑动变阻器的滑片均移到阻值最大端。（1）当接入的电阻R为5Ω时，闭合开关，电流表无示数，电压表示数如图乙所示，移动滑片，两表指针保持不动。若电路中只有一处故障，则故障是R断路；电源两端的电压为6V。（2）排除故障后进行如下操作：①闭合开关，记录电流表示数；②移动滑片使电压表示数为U0时，记录电流表示数；③当接入的电阻R分别为10Ω、15Ω时，闭合开关，重复步骤②；④当接入的电阻R为Rx时，闭合开关，电压表示数大于U0，记录电流表示数：⑤利用测得的数据绘制出如图丙所示的图象。（3）实验中，滑动变阻器消耗的最大功率为1.8W。（4）仍使用原有器材，若使以上四个电阻都能为实验所用，应控制a、b之间的电压至少为4.5V。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表有较大示数，且导线及相关连接处均完好说明电压表并联的部分断路即定值电阻R断路；此时电压表与变阻器串联，电压表内阻非常大，根据串联电路的分压特点可知，此时电压表示数即为电源电压，由图乙可知，电压表示数即电源电压为6V；（2）由图知，当电阻为5欧姆时，电流分别为0.3A和0.6A，刚闭合开关时，滑动变阻器的电阻最大，电流小所以当刚闭合开关，滑片处于最大值时，电路中的电流：I＝0.3A，可得变阻器的最大阻值：R滑＝＝＝15Ω；当接入的电阻R为Rx时，闭合开关，此时滑动变阻器的阻值最大，电压表示数大于U0，由图知电流表示数为0.1A；此时电路的总电阻为：R总＝＝＝60Ω；Rx＝R总﹣R滑＝60Ω﹣15Ω＝45Ω；（3）由图知，电阻两端的控制电压为：UR＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V，根据串联电路电压的规律知U滑＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V，由图知电路中的电流最大为0.6A，所以滑动变阻器的最大功率为P滑＝U滑•I大＝3V×0.6A＝1.8W；（4）由题意可知，定值电阻的阻值不同，但两端的电压相同，当阻值为45Ω的定值电阻与整个滑动变阻器串联时，电路中的电流：I＝＝＝0.1A，定值电阻两端电压：UR＝IR＝0.1A×45Ω＝4.5V，所以为保证在滑动变阻器变阻范围内完成本实验，定值电阻两端电压不能低于4.5V。故答案为：（1）R断路；6；（3）1.8；（4）4.5。14．某小组利用如图甲的电路图探究“电流与电压和电阻的关系”“的实验中。（1）实验中所用电压表在未接入电路时表盘如图乙所示，在使用它测量前首先应进行的操作是对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。（2）以下是该小组的实验数据的记录，请将数据不全部分补充完整。表1：R＝5Ω恒定不变。电压U（V）1.534.5电流I（A）0.30.60.9表2：U＝4V恒定不变。（实验中更换电阻Rx）电阻R（Ω）51020电流I（A）0.80.40.2（3）该小组探究实验“电流与电阻关系”的实验中，调节滑动变阻器进行多次测量，在该实验过程中滑动变阻器的作用除了保护电路外还有一个重要的作用是控制定值电阻两端电压不变。（4）某同学分析表二数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（5）测量结束后，应断开开关，先拆除电源两端的导线，再拆除其他导线。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由图乙所示可知，电压表指针没有指在零刻度线上，在使用前应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上。（2）根据表2中的数据可知，当电阻为5Ω时，通过的电流为0.8A，由I＝得：电阻两端的电压U＝IR＝0.8A×5Ω＝4V；所以实验中更换电阻Rx时电阻两端的电压为4V恒定不变。（3）表2探究电压一定时，电流与电阻的关系，因此需控制定值电阻两端电压不变，故滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变。（4）根据表2的数据可知，电阻变为原来几倍时，通过导体的电流变为原来的几分之一，因此可得出：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（5）测量结束后，应断开开关，先拆除电源两端的导线，再拆除其他导线。故答案为：（1）；（2）4；（3）控制定值电阻两端电压不变；（4）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）电源。15．小敏用如图所示的实物电路图，研究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，电源电压恒为3V，5个定值电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器最大阻值为10Ω。（1）请在甲图中将滑动变阻器正确连入电路（滑片向右移电流表示数变小）。（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应处在右（填“左”或“右”）端；实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应主要注视电压表示数（选填“变阻器滑片”、“电压表示数”或“电流表示数”）。（3）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还有保持电阻R两端电压不变的作用，（4）根据前4次实验所测的电流和电阻值，在乙图中描出了4个点，则阴影部分面积表示的物理量是电压，它的值为2V。（5）第5次实验中，将定值电阻由20Ω换为30Ω时，应将滑动变阻器的滑片向右（选填“左”或“右”）端移动。（6）小敏发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，始终无法达到实验要求，此时小敏可采取的措施是C（选填序号）。A、更换一块新的电压表B、增加一节干电池C、用最大阻值为20Ω的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）实物图连接如下：（2）①闭合开关之前，滑片要滑到滑动变阻器的最大阻值处，故应滑到最右端；②探究电压一定时，电流与电阻的关系时，在不断的改变定值电阻的同时，必须不断的移动滑动变阻器，使得电压表的示数是一个定值，故在移动滑片的同时，眼睛观察电压表的示数；（3）探究导体中的电流与导体的电阻的关系时，滑动变阻器的作用一是保护电流，二是保持电阻两端的电压不变；（4）阴影部分为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为：S＝IR＝U，即测量的是电压；电压的值为：U＝IR＝0.2A×10Ω＝2V；（5）将定值电阻由20Ω换为30Ω时，闭合开关，电路总电阻变大，根据串联电路具有分压作用可知电流表示数减小，电压表的示数增大；为保持电阻两端电压不变，要移动滑片使电阻间的电压减小：当滑动变阻器连入电路的电阻增大时，即滑片向右移动，电路中电流变小，则电阻两端电压变小；（6）由前面解答可知，定值电阻两端的电压控制为2V，电源电压为3V，则变阻器两端的电压为1V；由串联分压的规律可得：＝，将定值电阻由20Ω换为30Ω时，则有＝，解得R滑＝15Ω，而滑动变阻器最大阻值为10Ω，所以，无论怎样调节滑动变阻器，始终无法达到实验要求，原因是滑动变阻器的最大阻值太小，需要用最大阻值更大的变阻器来替换原来的变阻器，故选C。故答案为：（1）如图所示；（2）右；电压表示数；（3）保持电阻R两端电压不变；（4）电压；2V；（5）右；（6）C。16．探究通过导体的电流与电压、电阻的关系实验（1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大；实验次数12345电压U/V1.01.52.03.0电流I/A0.20.30.40.50.6（2）伟伟正确、规范完成连接后，闭合开关，将滑动变阻器滑片从一端调节到另一端，并得到多组电流、电压值（如表格），当电流表示数为0.5A时电压表示数如图乙所示，其值为2.5V．根据表格数据分析可得出结论：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（3）伟伟进一步分析表格中数据很快求出了电源电压为3V，滑动变阻器最大阻值为10Ω；（4）伟伟将原电路中滑动变阻器换成标有“20Ω2A”另一滑动变阻器，继续探究电流与电阻关系，实验中始终保持电压表示数为2V，则所选用的定值电阻阻值不能超过40Ω；（5）将图甲电路中定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，进行多次实验后画出了灯泡的U﹣I图象如图丙所示，则该灯泡的额定功率为0.625W。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由图甲所示电路图可知，滑动变阻器接左下接线柱时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，电路图如下图所示。（2）由图乙所示电压表可知，电压表量程是0～3V，分度值是0.1V，电压表示数是2.5V。由表格数据可知：电压增大为原来的几倍，则电流液随之增大为原来的几倍，所以可以得出的结论是：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（3）因为当滑片在左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为零，电路总电阻最小，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流最大，则电流表和电压表示数都为最大。电阻两端的电压即为电源电压，所以电源电压为表格中最大的电压值，即为3V；当滑片在右端时，滑动变阻器和电阻串联电路，电路总电阻最大，因电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流最小，则电流表和电压表示数都为最小。由表格数据可知：Imin＝0.2A，Umin＝1V，由串联电路电压特点可得：U滑＝U﹣Umin＝3V﹣1V＝2V，∴由欧姆定律可得：R滑＝＝＝10Ω；（4）由题意可知，电阻R的最大阻值，此时电阻与滑动变阻器串联，则电路中最小电流为Imin＝＝＝0.05A，那么，此时的电阻R最大值为Rmax＝＝＝40Ω：故要求电阻的最大值不能大于40Ω。（5）由图象可知电压为2.5V时，通过灯泡的电流为0.25A，额定功率P＝UI＝2.5V×0.25A＝0.625W。故答案为：（1）图略；（2）2.5；在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（3）3；10；（4）40；（5）0.625。三．伏安法测电阻（共10小题）17．在测量未知电阻Rx（阻值约为300Ω）的实验中，提供的实验器材有：电源（电压3V）、滑动变阻器R（0～50Ω）、电阻箱R0（0～9999Ω）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、开关及导线若干。（1）小华同学设计了如图甲所示的电路，你认为小华不能（选填“能”或“不能”）准确测出Rx阻值，理由是电路中的电流太小，电流表无法测出。（2）小明同学设计了如图乙所示的电路进行测量，正确连接电路后，小明先将开关S拨至1，调节变阻器的滑片至某一位置，记下此时电压表的示数U1；再将开关S拨至另一位置，调节电阻箱，使电压表的示数恰好为U1，记下电阻箱的示数为R′，即为未知电阻Rx的测量值。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由图示电路图可知，两电阻串联，当滑动变阻器接入电路阻值为零时，电路电流最大，Imax＝＝＝0.01A，滑动变阻器阻值全部接入电路时，电路电流最小，Imin＝＝≈0.0086A，因电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，电流最大电流为0.01A，所以，用该电路无法准确测出电路电流，无法准确测出电阻阻值。（2）如图乙所示的电路进行测量，正确连接电路后，先将开关S拨至1，调节变阻器的滑片至某一位置，记下此时电压表的示数U1，再将开关S拨至另一位置，调节电阻箱阻值，使电压表的示数恰好为U1，记下电阻箱的示数为R′，则未知电阻R1的测量值为R′。故答案为：（1）不能；电路中的电流太小，电流表无法测出；（2）1；电阻箱。18．用如图所示的电路来测量未知电阻Rx阻值，R0阻值已知：（1）将实验报告补充完整：A.对照电路图连好电路，并将滑动变阻器的滑片滑至最大处；B.闭合开关，调节滑动变阻器，读出电压表V1、V2的示数分别为U0、UX；C.断开开关，整理器材。（2）用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻Rx＝。（3）写出实验中滑动变阻器的作用：保护电路。（只填写出一条即可）【答案】（1）调节滑动变阻器，读出电压表V1、V2的示数分别为U0、UX；（2）。（3）保护电路。【解答】解：（1）连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，测出定值电阻和被测电阻两端的电压U0，UX。（2）串联电路电流相等，所以：＝。所以RX＝。（3）闭合开关前，滑片处于最大阻值处，电路电阻最大，电流最小，对电路起保护作用。定值电阻的阻值不变，不同电压下，阻值不变，为了减小误差，需要移动滑片，多次测量求平均值。故答案为：（1）调节滑动变阻器，读出电压表V1、V2的示数分别为U0、UX；（2）。（3）保护电路。19．实验室备有下列器材：A．待测定值电阻Rx：阻值在49﹣﹣52Ω之间B．滑动变阻器甲：最大阻值20ΩC．滑动变阻器乙：最大阻值50ΩD．定值电阻R0：阻值20ΩE．电压表V：测量范围0﹣3VF．电源E：电源电压恒为4.5VG．单刀双掷开关（双向开关）S及导线若干（1）为了较精确地测出待测电阻Rx的电阻，小明设计了图所示的电路。在小明设计的电路中，滑动变阻器应选C（填器材前面的序号字母）。（2）小明在实验中的主要操作步骤及记录的数据是：Ⅰ．将开关S掷向1，由b至a（填“a至b”或“b至a”）移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，读出V表的示数为2.5V；Ⅱ．保持滑动变阻器滑片P的位置不变，将开关S掷向2，读出V表的示数为1.5V．根据小明的测量数据可以得到待测电阻的阻值Rx＝50Ω。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）根据串联电路的分压特点可知，若接最大阻值为20Ω的电阻时，电阻两端分得的电压最小为U＝×4.5V≈3.2V＞3V，即此滑动变阻器的最大阻值过小，故应选择最大阻值较大的C规格的滑动变阻器。（2）将开关S掷向1时，因开关闭合前，保护电路的滑动变阻器处于最大阻值的b，由b至a移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，如下图所示：则，I＝＝，即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①保持滑动变阻器滑片P的位置不变，将开关S掷向2时，如下图所示：则，I′＝＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得：Rx＝50Ω。故答案为：（1）C；（2）b至a；50。20．在一次测量电阻Rx的实验中，小茗同学可以使用的实验器材为：A．待测定值电阻Rx：（Rx阻值在20～25Ω之间）；B．电流表A1（量程0～300mA）；C．电流表A2（量程0～0.6A）；D．电压表V1（量程0～3V）；E．电压表V2（量程0～15V）；F．定值电阻Ro1＝5Ω；G．定值电阻Ro2＝30Ω；H．电源（电压U＝15V恒定）；I．滑动变阻器R（0～100Ω）；J．开关一个，导线若干。为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值，需要使两电表的读数均不得小于其量程的，而且两电表的测量值范围要尽可能大一些。为此，小茗同学设计了如图甲所示电路（其中部分电路未画出）。滑片P开始置于滑动变阻器右端B，闭合开关S，电压表示数为UB，电流表示数为IB．然后移动滑片P，小茗测量了多组数据，当P移到左端A位置时，电流表指针刚好指到满偏刻度的位置，此时电压表示数为UA，电流表示数为IA．处理实验数据后，得到了如图乙所示的U﹣I关系图象。（1）根据实验要求，电流表选用B。（填器材前面的序号字母）。（2）请在虚线方框内画出小茗设计的电路图（其中部分电路已画出）。（3）对实验数据及图象经过分析论证，以下说法合理的是C。A．该实验不需要定值电阻。B．该实验应选用规格为R01＝5Ω的定值电阻C．该实验应选用规格为R02＝30Ω的定值电阻（4）根据小茗的实验可以得到待测电阻的阻值Rx＝20Ω。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）为了较精确地测出待测电阻Rx的阻值，需要使两电表的读数均不得小于其量程的，若使用0﹣0.6A的电流表时，电路中的电流不能小于×0.6A＝0.2A，滑片P置于滑动变阻器右端B，电流表示数为IB≥0.2A，滑动变阻器两端的电压最少为：U滑＝IBR滑最大＝0.2A×100Ω＝20V＞15V，不符合题意；所以电流表只能选用0～300mA＝0.3A的量程，即电流表选用B；（2）电源电压为15V，故电压表选用0～15V量程，若将电压表并联在待测电阻两端，滑片P开始置于滑动变阻器右端B，待测电阻的最大电压：Ux大＝IR大Rx＝×0.3A×25Ω＝2.5V＜15V×＝5V，由于电压表的读数小于电压表量程的，不满足实验要求，故电压表不能并联在待测电阻的两端；而定值电阻和待测电阻两端的最大电压：Ux0＝Ix大×（Rx+R02）＝×0.3A×（25Ω+30Ω）＝5.5V＞15V×＝5V，所以应将电压表并联在定值电阻和待测电阻两端，才能满足两电表的读数均大于其量程的；将定值电阻、待测电阻、滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻和待测电阻两端，如下图所示；；（3）当P移到左端A位置时，滑动变阻器的电阻为0，此时电流表指针刚好指到满偏刻度的位置，根据欧姆定律I＝知，此时电路的总电阻为：R总＝＝＝50Ω＞25Ω，所以该实验需要串联定值电阻来分压，来保护电路，故A错误；因为电路的总电阻最小为50Ω，所以需要将定值电阻R02＝30Ω串联，故C正确，B错误；（4）因为串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以待测电阻的阻值为：Rx＝R总﹣R02＝50Ω﹣30Ω＝20Ω。故答案为：（1）B；（2）见上图；（3）C；（4）20。21．小萱想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。她选择了满足实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图所示。（1）请你添加一根导线完成图所示的实验电路的连接。（2）只闭合开关S，电流表的示数为I1；闭合开关S和S1时，电流表的示数为I2．请你用I1、I2和R0表示未知电阻Rx．Rx＝。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）电阻R0和Rx并联，开关S控制整个电路，开关S1控制Rx支路，实物电路连接如图：（2）只闭合开关S时，电路为R0的简单电路，电流表的示数为I1，则由I＝可知：电源的电压为U＝I1R0；闭合开关S和S1时，电路为R0、Rx并联，电流表的示数为I2。因电源的电压不变，所以并联时通过R0的电流不变，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得：通过Rx的电流为Ix＝I2﹣I1，由I＝可知：Rx的阻值为Rx＝＝。故答案为：（1）实物电路连接如图所示；（2）。22．物理实验课上，老师让同学们测一只未知电阻Rx的阻值，Rx的阻值约为5Ω．除待测电阻外，老师提供的器材有：两节干电池（电压约为3V）、一块电压表（量程0～3V，分度值0.1V）、一个阻值为200Ω的定值电阻、一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器、若干开关和导线。请你合理选用器材设计一个实验，测出未知电阻Rx的阻值。要求：（1）在虚线框内画出你所设计的实验电路图；（电路不可重组）（2）根据你所设计的电路，写出主要实验步骤；（3）写出Rx的数学表达式（用已知量和测得量表示）。【答案】：（1）如上所示；（2）①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处（最右端）。闭合开关，记下电压表的示数为U1；②断开开关，将滑动变阻器滑片P移至最左端，闭合开关，记下电压表的示数为U0；③Rx＝×20Ω。【解答】解：（1）Rx的阻值约为5Ω，电源电压为3V，一个最大阻值为20Ω的滑动变阻器，电压表的量程0～3V，分度值0.1V，考虑到测量的电压的准确程度，故只能用待测电阻与滑动变阻器串联，将电压表与待测电路串联，如下所示：（2）①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处（最右端）。闭合开关，记下电压表的示数为U1；②断开开关，将滑动变阻器滑片P移至最左端，闭合开关，记下电压表的示数为U0。（3）在①中，变阻器的最大电阻与待测电阻串联，在②中，电路中只有待测电阻，电压表测电源电压U0，在①中，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压：U变＝U0﹣U1，由欧姆定律，电路中的电流为：I＝＝，待测电阻的大小：Rx＝＝＝×20Ω。故答案为：（1）如上所示；（2）①按照电路图连好电路，将滑动变阻器滑片调到阻值最大处（最右端）。闭合开关，记下电压表的示数为U1；②断开开关，将滑动变阻器滑片P移至最左端，闭合开关，记下电压表的示数为U0；③Rx＝×20Ω。23．某实验小组的同学用如图所示的电路测大约几十欧的电阻的阻值。实验室提供的器材：待测电阻RX，电压约3V的电源，电压表V（量程为3V），开关S，导线若干。供选择的器材：滑动变阻器R1（500Ω，0.5A），滑动变阻器R2（30Ω，0.5A），电流表A1（量程0.6A），电流表A2（量程60mA）。实验过程：（i）选择合适的器材，断开开关，按电路图连接电路；（ii）调节滑动变阻器滑片，让接入电路的阻值最大，闭合开关；（iii）缓慢调节滑动变阻器滑片到不同位置，稳定后，读取电流表和电压表示数I和U，下表是该组同学按正确操作测得的六组数据：数据序号123456电压U/V2.402.001.601.200.800.40电流I/mA71421283542（iv）断开开关，拆除电路，复原实验器材。回答下列问题：①电流表应该选A2，滑动变阻器应该选R1。②滑动变阻器接入电路的阻值减小，电压表的示数减小（选填“减小”、“不变”或“增大”）。③利用表中数据，可算得待测电阻RX＝57Ω．（结果保留整数）【答案】①A2，R1；②减小；③57。【解答】解：①由表中数据可知，电路中最大电流为42mA，故电流表应该选用A2（量程60mA）；由电路图可知，电压表测变阻器两端的电压，电流表测电路的电流，由第1次实验数据，变阻器连入电路中的电阻：R滑＝≈342.9Ω，故滑动变阻器应该选R1（500Ω，0.5A）；②滑动变阻器接入电路的阻值减小，根据串联分压原理可知，电压表的示数减小；③设电源电压为U，根据串联电路电压的规律，待测电阻的电压UX＝U﹣U表，因待测电阻大小不变，根据串联电路的特点和欧姆定律，由实验1、2次数据可得：＝，即＝，解得电源电压U＝2.8V；根据待测电阻的电压UX＝U﹣U表，由上表中可知，待测电阻的电压分别为0.40V、0.80、1.20V、1.60V、2.00V、2.40V，根据RX＝分别求出待测电阻的大小约为57Ω，为提高测量的准确程度，取平均值作为最后的结果，可得待测电阻RX≈57Ω。故答案为：①A2，R1；②减小；③57。24．某课外科技小组设计了如图所示的电路来测量电源U和待测电阻Rx的值，已知滑动变阻器的最大阻值为20Ω，其实验步骤如下：（1）这个小组的同学按电路图连接好电路后，将滑动变阻器滑片P滑到最右端b点，闭合开关S1，断开开关S2，无论怎样移动滑片P发现电压表有示数但始终保持不变。电路故障的原因可能是滑动变阻器同时接了下面两个接线柱（写出一种原因即可）（2）排除故障后，将滑动变阻器的滑片P滑到最右端的b点，闭合开关S1和S2．电压表的示数为3V；再断开开关S2，此时电压表的示数为2.4V，则电源电压U＝3V，待测电阻Rx＝5Ω（3）保持S1闭合，S2断开，当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时，电压表的示数应为2V，待测电阻Rx的电功率为0.2W。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）闭合开关S1，断开开关S2，滑动变阻器与Rx串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P的位置，电压表有示数但始终保持不变，说明滑动变阻器同时接了下面两个接线柱，或处于开路Rx短路，电压表测电源电压；（2）将滑动变阻器的滑片P滑到最右端的b点，闭合开关S1和S2，电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测量电源电压，所以电源电压U＝3V；再断开开关S2，滑动变阻器与电阻Rx串联，则电路中的电流为I＝＝＝0.12A，根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可得：Ux＝U﹣U滑＝3V﹣2.4V＝0.6V，由I＝得：Rx＝＝＝5Ω；（3）保持S1闭合，S2断开，当滑片P恰好滑到滑动变阻器的中点时，则根据串联电路的总电阻等于各电阻之和可得：R总＝Rb+Rx＝×20Ω+5Ω＝15Ω，则电流I′＝＝＝0.2A，所以，由I＝得：电压表的示数U滑′＝I′×Rb＝0.2A××20Ω＝2V；Rx的电功率Px＝I′2Rx＝（0.2A）2×5Ω＝0.2W。故答案为：（1）滑动变阻器同时接了下面两个接线柱；（2）3；5；（3）2；0.2。25．小龙想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小龙选择了满足实验要求的器材，并连接了部分实验电路，如图所示。小龙设计的实验电路的要求是：闭合开关S1断开开关S2，电流表测量RX的电流为I1；闭合开关S1、S2，电流表测量R0和RX的电流为I2。（1）请你根据小龙的设计要求完成如图所示的实验电路的连接；（2）请你用I1、I2和R0表示出Rx，Rx＝。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）根据串联电路的分压特点可知，结合电路图可知，只要开关S2与电流表串联即可，电路图如下图所示：（2）闭合开关S1，断开开关S2时，电路为Rx的简单电路，电流表测电路中的电流，示数为I1，则电源的电压U＝I1Rx；闭合开关S1、S2，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联串联电路的电流特点可知，通过R0的电流I0＝I2﹣I1，则电源的电压U＝I0R0＝（I2﹣I1）R0；因电源电压不变，所以（I2﹣I1）R0＝I1Rx，解得：RX＝。故答案为：（1）如上图所示；（2）26．用伏安法测定一只电阻的阻值，仪器如下：电压表、电流表、两节干电池、滑动变阻器和开关，未知阻值的电阻一只（阻值约为6欧姆）、导线若干，电路图如甲所示。（1）实验原理是欧姆定律。（2）电压表量程应选择0～3V（0～3V或0～15V），电流表的量程应选择0～0.6A（0～0.6A或0～3A）（3）开关闭合前，滑动变阻器应该调到最右端（最左端或最右端），这样做的目的是：保护电路。（4）连好电路后，发现无论怎么样移动滑片，电压表、电流表的示数不变，可能的原因是滑动变阻器都接到上面两个接线柱（写出一种即可）（5）电路连接正确后，电流表、电压表示数如图乙所示，电压表的示数为1V，电流表的示数为0.3A，被测电阻的阻值为3.33Ω（保留两位小数），某同学认为实验还没有结束，又移动滑动变阻器得到多组电压值、电流值，他这样做的目的是多次测量求平均值，减小误差。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律。（2）电源的电压为U＝2×1.5V＝3V，所以电压表选0～3V的量程；通过通过未知阻值电阻的最大电流为＝0.5A＜0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A。（3）开关闭合前，滑动变阻器应该调到最右端，使连入电路的阻值最大，电路电流最小，对电路起保护作用。（4）移动滑片，电压表和电流表示数都不变，说明滑动变阻器都接上面或都接下面两个接线柱或滑动变阻器短路等。（5）电压表的量程是0～3V，分度值是0.1V，所以电压表的示数为1V；电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，所以电流表的示数为0.3A；未知电阻的阻值：R＝＝≈3.33Ω；定值电阻的阻值不变，只有一次测量得出电阻，误差较大，所以要进行多次测量求平均值来减小误差。故答案为：（1）欧姆定律；（2）0～3V；0～0.6A；（3）最右端；保护电路；（4）滑动变阻器都接到上面两个接线柱；（答案不唯一）（5）1；0.3；3.33；多次测量求平均值，减小误差。四．用电压表和定值电阻测电阻（共2小题）27．拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图Ⅰ电路，并连接了图Ⅱ电路。（1）图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误，无法完成试验，连接错误的导线是b（填“a”、“b”或“c”）。（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图Ⅰ电路中电压表V1对应的曲线是甲（填“甲”或“乙”）。②已知电源电压恒为6V，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是串联电路中总电压等于各分电压之和。（3）拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图Ⅳ电路（电源电压未知），利用电压表和定值电阻R0（已知阻值）测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1（或同时闭合S1、S2）时，测得电压表的示数U2。（只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式）。【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）由图I可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，由图Ⅱ可知，电压表V2被短路，连接错误的导线是b，b导线应与滑动变阻器的左下方接线柱相连；（2）①当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流最大，电压表V2的示数最小，据此可知乙是V2对应的图线，则甲是V1对应的图线；②由图象可知，两电压表的示数之和均为6V即电源的电压，故可得结论：串联电路中总电压等于各分电压之和；（3）根据欧姆定律可知，要测未知电阻的阻值，就是想法设法测出电阻两端的电压和通过的电流；由Ⅳ电路图可知，闭合开关S后，再闭合开关S1，断开S2时，Rx和R0串联，电压表测Rx两端的电压，电压表示数为U1；闭合开关S2、断开开关S1时，Rx和R0串联，电压表测电源的电压，电压表示数为U2（或同时闭合S1、S2，电路为Rx的简单电路，电压表也测电源的电压U2），因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压U0＝U2﹣U1，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流I＝＝，即＝，解得：Rx＝。故实验步骤为：闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1（或同时闭合S1、S2）时，测得电压表的示数U2。故答案为：（1）b；（2）①甲；②串联电路中总电压等于各分电压之和；（3）闭合开关S、S1，断开S2时，测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1（或同时闭合S1、S2）时，测得电压表的示数U2。28．物理课上老师请同学们设计一个测量未知电阻Rx的实验，各组同学都提出了自己的设计方案，下列是两组同学的设计情况。（1）甲组同学决定采用伏安法，请你在虚线方框内帮他画出实验电路图。并说明所需测量的物理量：