2024年人教版物理中考复习 探究电流与电阻关系实验专题

中考复习探究电流与电阻关系实验专题 一、实验题 1.冬冬在做“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,采用了图甲所示的电路图。 (1)请按照电路图,用笔画线表示导线,将图乙中的实物图连接完整。(电压表选小量程) ( ) (2)闭合开关,发现电路中的电流表出现如图所示现象,导致这种现象的原因是 。 (3)排除故障后继续实验,把电阻R由5 分别换成了10 和20 ,每次闭合开关后,首先应调节滑动变阻器,使 保持不变,然后再记录电流表的示数。 2.小熊用如图所示的电路做“探究一定电压下,电流与电阻的关系”实验时,保持定值电阻两端的电压为2.5V不变,多次更换定值电阻进行实验。实验室提供的实验器材有:电源(3节新干电池串联),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5 ,10 ,15 ,20 ,25 ),一个滑动变阻器,导线若干。 (1)连接电路时,开关必须处于 状态; (2)如图,电路连接完整后,小熊应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“A”或“B”)端后,再闭合开关进行实验; (3)小熊做完5 电阻后,把定值电阻更换为10 ,并且严格按操作规程连接好电路,以确保实验中的电路安全。闭合开关后,小熊应将滑动变阻器的滑片向 (填“A”或“B”)端移,直到电压表重新变成2.5V。 3.某同学利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压保持6V不变,实验用到的电阻分别为5 、10 、15 、20 、25 ,滑动变阻器的规格为“50 ;1A”。 (1)连接电路时,开关应该 ,将5的定值电阻接入电路,正确连接后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,故障原因可能是 ; (2)该同学依次用5 、10 、15 、20 和25 的电阻进行实验,记录的实验数据如下表所示。分析发现,这5次实验数据中,第 次实验数据明显是错误的。如果这位同学当时读数是准确的,说明他在上一次实验完成后,只更换了电阻,但没有调节变阻器的滑片,即变阻器接入电路的阻值依然是 时就开始读数。该同学重做了这次实验,他正确记录的电流应该是 A。 实验次数 1 2 3 4 5 电阻R/ 5 10 15 20 25 电流I/A 0.6 0.3 0.24 0.15 0.12 4.小潭同学用图所示电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压恒为10 V。已有的5个定值电阻的阻值分别为20 、30 、40 、50 、60 。 (1)连接电路开关要 (选填“闭合”或“断开”) (2)实验中,先接入20 的电阻,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时,观察到电流表、电压表指针位置如图所示,则电流表示数为 A,电压表示数为 V。接下来用30 的电阻代替20 的电阻做实验时,应调节滑动变阻器的滑片P,直到电压表示数为 V,再读出此时电流表示数。 (3)为了完成实验探究,依次将剩下的3个定值电阻分别接入电路中,替换前一次接入的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片P至合适位置,再读出电流表的示数,计算出每次接入的定值电阻R的倒数,以电阻的倒数为横坐标,电流I为纵坐标,在坐标系中描点并作出图像,如图所示。由图线可初步得出结论:在电压一定时,导体中的电流跟导体电阻的倒数成 比;由此进一步得出结论:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 比。 5.小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20 2A”字样,阻值分别为5 、10 、20 、50 的定值电阻各一个 实验次数 定值电阻( ) 电流表示数(A) 1 5 0.36 2 10 0.18 3 20 0.09 (1)小彬将5 电阻接入电路后,闭合开关,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 ; (2)将5 电阻换成10 电阻,闭合开关,为了保持 表的示数不变,应将变阻器的滑片P向 移动,使电压表示数为 V,并记录此时各表的示数; (3)将10 电阻换成20 电阻,重复步骤(2);实验记录的多组数据如表2所示,分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成 比; (4)本实验采用 法来探究“电流与电阻的关系”; (5)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50 的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因,你认为其原因是 。 6.小兵和同学利用图甲电路来探究电流与电阻的关系,他在实验中控制电压表示数为U0不变,相关器材规格已在图中标明。 (1)请将电路连接完整,使滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大; (2)完成连接后进行实验。实验中,若无论如何调节滑动变阻器,电流表的示数几乎为零,电压表示数始终为3V。经检查发现是某根导线出现了断路,该导线是 (选填导线编号); (3)将电流表示数记为I,电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1和R2。当R1由10 更换成20 时,滑动变阻器的滑片应向 移动,直到电压表的示数为U0,此时电阻箱两端电压与滑动变阻器两端电压之比 (“变大”、“不变”或“变小”)。小兵根据实验数据所绘制的I与关系图像如图乙所示,由此可知:U0= V; ①若滑动变阻器的最大阻值为20 ,则实验时电阻箱接入电路的阻值不得超过 ; ②根据图乙可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ”的实验结论。 (4)由于电池电量不足,同学小华换用4.5V电源也做了探究电流与电阻的关系的实验,根据实验数据绘制的图像如图丙所示,与图乙相比,小兵发现造成两个图像不同的原因除了横轴表示的物理量不同外,还有一个主要原因是 。 7.如下图所示,在“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了3节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器(规格为“15 ,1A”和“20 ,0.5A”),阻值为5 、10 、15 、20 、25 、30 的定值电阻各一个,以及导线若干。 (1)请根据电路图,用笔画线代替导线将实物图连接完整 ; (2)电路连接完成后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最右端,目的是 ,此之外,该实验中滑动变阻器还有一个作用是 ; (3)当闭合开关试触时,发现电压表指针摆动出现了下图所示的情况,存在的问题是: ; (4)用电阻接入电路,闭合开关之后发现,无论怎么移动滑动变阻器的滑片,电流表的指针都不发生偏转,电压表的指针偏转超过了最大测量值,则电路中的故障可能是: ; (5)将的电阻换成、、的电阻后,闭合开关,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动,直到电压表的示数保持不变,记下相应的电流值; (6)小丽在用的电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题,请写出小丽的做法: ; (7)排除故障后,更换不同电阻进行实验,测得数据填入下面表格.第3次实验时,电流表的示数如下图所示,为 A; 实验序号 1 2 3 4 5 6 电阻 5 10 15 20 25 30 电流I/A 0.6 0.3 0.15 0.12 0.1 (8)请根据表的实验数据在下图中作出I-R图像 ; (9)由I-R图像可知,导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”); (10)另一小组在进行“探究电流与电阻的关系”实验时,使用阻值不同的定值电阻进行多次测量,测量的数据如表所示; 电阻 6 10 15 20 电流I/A 0.5 0.34 0.26 0.2 分析实验数据,发现电流跟电阻不成反比,经检查发现实验电路的连接和仪器的读数都没有问题,请分析造成该现象的原因是 ; (11)实验中若用电阻箱“”(可在0~999.9 范围内调节电阻值大小,且能读数的变阻箱)来代替电阻R,将电路改进为如下图的电路,你认为该方案是否可行 (如果可行,请说出改进后的优点)? 试卷第1页,共3页 试卷第1页,共3页 学科网(北京)股份有限公司 参考答案: 1. 电流表正负接线柱接反了 电压表示数 【详解】(1)[1]将滑动变阻器右下角的接线柱、定值电阻和电流表的“-”接线柱用导线串联,电压表和电阻并联,电压表和电流表选择小量程,如图所示: (2)[2]闭合开关,电路中的电流表指针向左偏,说明电流表的正负接线柱接反了。 (3)[3]探究电流和电阻的关系时,把电阻R由5 分别换成了10 和20 ,每次闭合开关后,应调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记录电流表的示数。 2. 断开 A A 【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时应该让开关处于断开状态。 (2)[2]为了保护电路中的用电器,电笔等,应该让滑动变阻器的最大阻值接入电路,故此时应将滑动变阻器的滑片移至最左端A处。 (3)[3]本实验的目的是“探究一定电压下,电流与电阻的关系”,故实验时电阻两端的电压应该保持不变,定制电阻由5 更换为10 ,根据串联电路分压原理可知,如果此时滑动变阻器的位置不变,那么定值电阻两端的电压会变大,为了保持定值电阻两端电压为2.5V,此时应该增大滑动变阻器的两端电压,故此时应该调节滑动变阻器滑片将滑片滑至A端。 3. 断开 定值电阻R断路 3 10 0.2 4. 断开 0.4 8 8 正 反 【详解】(1)[1]在连接电路时为了保护电路要断开开关。 (2)[2]由图可知,电流表选择的量程是0到0.6A的量程,分度值是0.02A,电流表的示数为0.40A。 [3]由图可知,电压表选择的量程是0到15V,分度值是0.5V,电压表示数为8V。 [4]研究电流与电阻的关系时应该保证电压不变,所以用30 的电阻代替20 的电阻做实验时,应调节滑动变阻器的滑片P,直到电压表示数和上次实验相同,即为8V。 (3)[5]由图像可知,电流跟导体电阻的倒数关系的图像是经过原点的一条倾斜的直线,说明电流和电阻的倒数成正比。 [6]由图像可知,在电压一定时,电流和电阻的乘积为常数,说明在电压一定时,电流和电阻成反比。 5. 电阻R断路 电压 左 1.8 反 控制变量 滑动变阻器最大阻值太小了 6. ② 右 不变 2 40 反比 定值电阻两端电压不同 7. 保护电路 是保持定值电阻两端的电压不变 正负接线柱接反了 电压表并联的定值电阻断路 B 将和1的两个电阻串联起来使用 0.2 反比 没有控制导体两端的电压不变 可行,优点:实验时不用更换定值电阻 【详解】(1)[1]根据电路图可知,滑动变阻器左半部分连入电路,故实物图连接如下: (2)[2][3]闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移至最右端滑动变阻器连入电路的阻值最大,目的是保护电路,此外,该实验中滑动变阻器还有一个作用是保持定值电阻两端的电压不变。 (3)[4]图中电压表指针反向偏转,故存在的问题是电压表的正负接线柱接反了。 (4)[5]电流表的指针都不发生偏转则电路中电流为0,说明电路断路,电压表的指针偏转超过了最大测量值,则电路中的故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。 (5)[6]将5的电阻换成10、15、20的电阻后电阻变大,根据串联分压规律:电压之比等于电阻之比,滑动变阻器的阻值应该变大,故滑片P应向B端移动,直到电压表的示数保持不变,记下相应的电流值。 (6)[7]根据电阻串联的知识可知,将和15的两个电阻串联起来使用。 (7)[8]由图知电流表选择的是小量程,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.2A。 (8)[9]根据表格数据,在坐标图上描点连线,作 I-R图像如下: (9)[10]由I-R图像可知,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。 (10)[11]电流与电压和电阻有关,在探究电流与电阻的关系实验中,应控制导体两端的电压不变。由表中数据可知,前四次实验中,电流与电阻的乘积变大,即电流与电阻不成反比,原因是没有控制导体两端的电压不变,所以不能得出正确的结论。 (11)[12]实验中若用电阻箱“”来代替电阻R可行,这样的好处:实验中不用多次更换定值电阻。 答案第1页,共2页 答案第1页,共2页 学科网(北京)股份有限公司 $$