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实验题(3)欧姆定律——2025年中考物理一轮复习题型
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、实验题
1.小阳做“伏安法测电阻”实验时,图甲是他未连接完成的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线完成图甲电路。要求滑动变阻器滑片P向左滑动时,电流表示数变大 ;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,原因可能是 ;
A.滑动变阻器发生断路
B.滑动变阻器发生短路
C.电阻R发生断路
D.电阻R发生短路
(3)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P到某位置时,两电表的示数如图乙、丙所示,电压表示数为 V,则电阻R为 Ω。
2.探究电流与电阻的关系:小明连接的实验电路如图所示:
实验次数
1
2
电阻R/Ω
5
10
电流 I/A
0.60
0.30
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最 端;
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,改变滑动变阻器滑片的位置,电流表示数不变,电压表指示电源电压。电路中有一处故障,可能是 ;
(3)排除电路故障后,小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中,通过移动滑动变阻器控制定值电阻两端的电压为 V,得到的实验数据如表。小明据此得出结论:电流与电阻成反比。请指出实验存在的问题或需要改进的地方 (写出一条即可);
(4)小明想利用现有的实验器材,继续研究电流与电压的关系,请你为该实验设计一个记录实验数据的表格。
3.小刚做测量未知电阻的阻值实验:
(1)该实验的原理是 。
(2)小刚准备利用甲图进行实验,该方案不完善的地方是 ,改进方法是 。
(3)改进方案后,某次实验中电压表示数为2.6V时,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为 A,本次测得Rx的阻值为 Ω。
4.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,用笔画线代替导线完成图乙的实物图连接 ;
(2)在实验过程中,滑动变阻器除了有保护电路的作用,还可以 ;
(3)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 ;
(4)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 (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;
(5)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 。
5.如图甲所示电路是“伏安法测量定值电阻”的实验电路图。
(1)根据图甲,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整 (要求滑片向右端移动电流表示数变小);
(2)按电路图连接电路后,闭合开关,发现电流表和电压表的示数都偏大,这说明在实验操作上是存在问题的,这个操作问题是 ;
(3)以上问题解决后,调节滑动变阻器,把测量的几组数据记录在下面的表格里,则该电阻的阻值R= Ω(小数点后保留1位小数);
实验序号
1
2
3
电流I/A
0.12
0.19
0.30
电压U/V
0.6
1.0
1.5
(4)利用这个电路和器材还可以完成的实验是 。
A.研究通过导体的电流与导体两端电压的关系 B.研究通过导体的电流与电阻的关系
6.小明想探究导体中的电流跟电阻的关系,他所选的电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω,滑动变阻器规格为“60Ω 1A”。
(1)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表、电压表指针均超过量程。操作中存在的问题是 。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R度化的图象:
①由图象可以得出结论:电压一定时, 。
②上述实验中,小明将5Ω电阻换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。
(3)本实验要保持电阻两端电压相同,他在学习欧姆定律之后,才知道本实验中电压表控制不变的电压值应不低于 V。
7.如图甲是小赵同学设计的“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,器材如下:电源(电压恒为6V),五个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω的定值电阻,标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R0、电压表、电流表、开关各1只,导线若干。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片Р移动到最左端,这样做的目的是 ;
(2)小赵把5Ω的电阻R接入电路后,闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数,若电路故障只出现在R或R0上,则电路故障是 。排除故障,调节滑动变阻器,完成第一组数据的采集;
(3)断开开关,保持滑片Р位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,再闭合开关,滑片P应向 (填“左”或“右”)滑动才能达到实验要求;
(4)小赵根据实验所得的五组数据描出如图乙所示I﹣R图像,由图像可知,滑动变阻器连入电路的最小阻值为 Ω,该实验的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
8.在“探究电流跟电压关系”实验中,小明按如图连接好电路。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.15
0.32
0.3
0.37
0.44
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于最 端(填“左”或“右”),目的是保护电路;
(2)闭合开关S,发现电流表有示数,电压表无示数,电路故障可能是 ;
A.R1断路
B.R1短路
C.变阻器断路
(3)排除故障后,调节滑片P,连续测量,得到实验数据如表所示;
(4)分析表中数据可知,实验序号为 的数据是错误的;删除错误数据后,进而分析得出结论:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 比。
9.如图,小郑指导某物理小组用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)小云先把滑动变阻器的滑片P移至图中 (选填“A”或“B”)处,然后再闭合开关,发现电流表示数为零,但电压表有示数,故障可能是待测电阻Rx (选填“短路”或“开路”);
(2)小云排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图乙所示,其示数为 A;另一次测量电压表的指针如图丙所示,其示数为 V。小云根据几组实验数据计算出Rx的值,为了进一步减小误差,绘制了Rx的U-I图象;
(3)另一组的小彬用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的U-I图象,小云发现小彬绘制的U-I图象和自己绘制的U-I图象不同,你认为其原因是小彬 ,小云根据小彬的U-I图象也可以计算出待测电阻Rx= Ω(实验过程中电源电压保持不变)。
10.小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻R1(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器R2(“50Ω1A”)、导线若干。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并画上正确的导线 ;
(2)根据实验数据,小明作出电流I与电阻倒数的图象如图乙所示,由图象可得结论: ;
(3)实验过程中,电源电压不变,更换阻值不同的定值电阻R1,并调节滑动变阻器R2接入电路的阻值,记录每次实验中电压表示数U和电流表示数I,下列关于I、U、R1和R2的关系图象正确的是 ;
(4)为了增加实验结论的可靠性,小明又拿来了一个30Ω的电阻接入电路,它发现无论如何调节滑片都无法使电压表达到预设值,小华建议可以串联一个阻值不低于 Ω的定值电阻即可完成实验。
11.【实验名称】测量定值电阻的阻值
【实验器材】电源(电压恒为3V),定值电阻R、滑动变阻器(最大阻值为20Ω)、电压表、电流表、开关、导线若干。
(1)如图甲是小聪连接好的实验电路图,电路中存在的不妥之处为 ;
【进行实验】
(2)改正电路后,闭合开关前,应将变阻器滑片放在其最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现两个电表中只有电压表有示数,检查确认:接线完好和两个电表无故障,则发生的故障可能是定值电阻R (选填“短路”或“断路”)。
【实验拓展】
(1)小明在实验时,发现电压表已损坏,他用新的电源设计了如图乙所示的电路进行实验,先把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,闭合开关S1、S2,电流表的读数如图丙所示,为 A;保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.3A,根据小明测得的数据计算出定值电阻R的阻值是 Ω;
(2)比较小聪和小明的实验,你认为 的更好,理由是 。
12.“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30Ω 1A”、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω)、开关、导线若干。
(1)“探究电流与电压的关系”实验
①某同学 开关,按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现:电流表指针向零刻度线左侧偏转,如图乙所示,则电路连接出现的错误是 。
②纠正错误后开始实验,滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动,使电阻R0两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V,读出所对应的电流值。读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丁所示为0.2A。实验数据如表所示。
实验次序
1
2
3
U/V
1.5
2
2.5
I/A
0.15
0.2
0.25
③分析数据,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成 比。
④小辉分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为 Ω。
(2)“探究电流与电阻的关系”实验
①将10Ω的定值电阻接入A、B两点间,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数。
②接下来用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)2V时,读出电流表示数。
③将实验器材中 (选填“5Ω”或“30Ω”)定值电阻接入A、B两点间,无论怎样移动滑片P都无法完成实验。
13.小红和同学在做“探究导体中电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有:4节干电池、电流表、电压表、四个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、30Ω各一只),滑动变阻器M(30Ω 2A)(60Ω 1A)以及开关、导线若干:
(1)图甲的电路中,甲为 、乙为 (选填“电压表”或“电流表”);
(2)电路连接完成后,滑动变阻器滑片应移到 (选填“A”或“B”)端,目的是 ,本次实验过程中,滑动变阻器的另一个作用是 ;
(3)闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,若电路中只有一处故障,可能是 ;
(4)排除故障后,小红先将5Ω的电阻连入电路中,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A。她接下来用10Ω的电阻替换5Ω电阻后,移动滑动变阻器的滑片,眼睛应注意观察 (选填“电流表”或“电压表”),直至其示数为 。
14.甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”。实验室提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω 2A”和“50Ω 1A”),小灯泡一只(正常发光时电压为2.5V),导线若干。
(1)甲小组探究“电流与电压的关系”;
①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整 。
②他们将50的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,造成这一现象的原因可能是 (写出一条即可)。
③排除故障后进行实验,应调节滑动变阻器滑片P,使电阻R两端电压由1.0V逐渐增大到1.5V、2V、3V,读出所对应的电流值。实验数据如小表所示,得到的图像如图丙所示。由此可得到的实验结论是 。此时滑动变阻器所起的作用除了保护电路外,还能 。
电压U/V
1.0
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.6
(2)乙小组探究“电流与电阻的关系”:
①将5Ω的电阻接入电路,检查无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值。当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关,此时电压表示数 1.5V(选填“大于”、“小于”或者“等于”),滑片应向 (填“左”或“右”)端移动,此时眼睛应该主要观察 表的示数,直至电压表示仍为1.5V。
②为了完成用四个定值电阻进行的实验,应选择滑动变阻器的规格是 。
③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,滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为,则这两个量的大小关系是: (选填“大于”、“小于”或“等于”)
15.小芳利用图甲所设计的电路图,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),两个滑动变阻器R1(50Ω 2A)、R2(30Ω 1A),导线若干。
(1)小芳正准备闭合开关,突然发现电流表指针如图乙所示,出现这种现象的原因是: ;
(2)小芳在探究“电流与电压的关系”时,用5Ω的定值电阻进行实验,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像,由图像可得结论: 。如果想让实验结论更具有普遍性,你认为可以怎么做? ;
(3)该实验能不能用小灯泡代替定值电阻? 理由是: ;
(4)小芳在探究“电流与电阻的关系”时,用5Ω的电阻,电压调为2V完成第一次实验,如果直接换上10Ω的电阻,需要将滑片向 (选填“左”或“右”)移动才能够完成实验;如果要让这5个电阻都能够完成实验,应该选用的滑动变阻器是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《实验题(3)欧姆定律——2025年中考物理一轮复习题型》参考答案
1. C 2 4
【详解】(1)[1]变阻器滑片向左滑动时,电流表示数变大,说明此时变阻器连入电路的电阻减小,因此要使用电阻丝左端的接线柱将变阻器连入电路,答案如图所示
(2)[2]电表表无示数,说明电路中有断路;电压表有示数,说明电压表与电源之间是连通的。因此是与电压表并联的元件出现了断路。定值电阻断路。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[3]电表使用0~3V量程,其示数为2V。
[4]电流表使用0~0.6A量程,其示数为0.5A。则定值电阻阻值为
2.(1)左
(2)定值电阻断路
(3) 3 见解析
(4)
实验次数
1
2
3
电压 U/V
电流 I/A
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最左端。
(2)发现电流表示数为零,说明电路中存在断路,改变滑动变阻器滑片的位置,电流表示数不变,电压表指示电源电压,电压表所在的电路是通路,故定值电阻断路。
(3)[1]探究电流与电阻的关系,需要控制电压不变,故电路中的电压为
故实验中,通过移动滑动变阻器控制定值电阻两端的电压为3V。
[2]实验中存在的问题为实验次数太少了,实验结论不具有普遍性。
(4)探究电流与电压的关系,需要控制电阻不变,改变电压,记录电压、电流的值,且需要多做几次,寻找普遍规律。故实验数据记录表格如下图所示:
实验次数
1
2
3
电压 U/V
电流 I/A
3. 见解析 见解析
0.3 8.67
【详解】(1)[1]根据题意知道,伏安法测电阻的原理是欧姆定律,即用电压表测出未知电阻两端的电压U,用电流表测出电流I,由可以求出电阻阻值。
(2)[2]不足:无法改变电路中的电压和电流,只能做一次实验获得一组电压和电流值,测得的电阻误差较大,不准确;
[3]改进:在电路中串联一个滑动变阻器,改变滑片P多次获取电压和对应的电流值,算出每次对应的电阻,取平均值,减小误差。
(3)[4][5]由图知道,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,故Rx的阻值为
4.(1)
(2)控制定值电阻两端电压保持不变
(3)电阻R短路
(4)等于
(5)反比
【详解】(1)根据电路图,滑片P向右移动,变阻器连入电路的电阻变大,变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
(2)探究电流与电阻的关系时要控制电阻的电压不变,所以滑动变阻器可以使定值电阻两端的电压保持不变。
(3)更换电阻R,合上开关后,电流表有示数,说明电路中有电流,可能是短路;电压表没有示数,可能与电压表并联的电阻R短路。
(4)由图丙可知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.5A×5Ω=2.5V
为一定值,图中A、B点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积等于电流与电阻之积,由U=IR可知A、B点对应横坐标与纵坐标围成矩形的面积等于电阻两端的电压,所以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。
(5)由图丙可知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.5A×5Ω=2.5V
为一定值,可以得到电压一定时,导体中电流与导体的电阻成反比。
5. 开关闭合前没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端 5.1 A
【详解】(1)[1]根据电路图可知,电流表串联在电路中测电路中的电流,电压表并联在定值电阻两端测定值电阻两端的电压,要使滑片向右移动时,电流表的示数变小,则就要使滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,由图可知滑动变阻器接A接线柱。故根据电路图连接实物图如下图所示
(2)[2]闭合开关,发现电流表和电压表的示数都偏大,表明电路中电流较大,这个操作问题是开关闭合前没有将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的一端。
(3)[3]由表中数据可知,第一次测量计算得电阻的阻值为
第二次测量计算得电阻的阻值为
第三次测量计算得电阻的阻值为
则电阻的阻值为
(4)[4]A.利用这个电路和器材可以控制在电阻阻值不变的情况下,通过移动滑片多次改变电阻(定值电阻)两端的电压,故可以完成研究通过导体的电流与导体两端电压的关系的实验,故A符合题意;
B.要研究通过导体的电流与电阻的关系,就控制电阻两端的电压,多次更换不同阻值的定值电阻,而本实验中只有一个定值电阻,故不能完成研究通过导体的电流与电阻的关系的实验,故B不符合题意。
故选A。
6. 见解析 通过导体的电流与其电阻成反比 3 2
【详解】(1)[1]电流表、电压表指针均超过量程,说明电路中的总电阻过小,滑动变阻器的最大阻值为60Ω,则原因可能是开关闭合前,滑动变阻器的滑片没有调至最大阻值处。
(2)[2]①由图象可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
[3]②探究电流和电阻的关系,需保持电阻两端的电压不变,小明将5Ω电阻换成10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,由
可得,电压表的示数为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
使其为3V不变。
(3)[4]根据串联分压的知识,当电阻的阻值为30Ω时,滑动变阻器的阻值需要的最大,当滑动变阻器的阻值为60Ω时,便是电阻两端的最小电压,根据串分压可知
代入数据
解得
UV=2V
7. 保护电路 R断路 左 4 反比
【详解】(1)[1]闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P移到最左端,目的是:使接入电路的电阻最大,以免电路电流过大烧毁元器件,即保护电路。
(2)[2]小赵把5Ω的电阻接入电路后,闭合开关S,发现电流表无示数,电路可能存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,若电路故障只出现在R或R0上,若R断路,则整个电路断路,电流表、电压表都无示数,不符合题意;则电路故障是R断路。
(3)[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,探究电流与电阻的实验中应控制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,即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。
(4)[4]由图知,电阻两端的电压始终保持
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的0.8倍,根据分压原理,当接入5Ω电阻时,变阻器连
入电路中的电阻最小,最小值为
故为了完成整个实验,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为Ω。故得出电压一定时,电流与电阻成反比;
[5] 由图知,电阻两端的电压始终保持
故电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
8. 右 B 2 正
【详解】(1)[1]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即最右端,目的是保护电路。
(2)[2]闭合开关S,发现电流表有示数,说明电路为通路,电压表无示数,则电路故障可能是R1短路,故选B。
(4)[3][4]由表中数据可知,电压增大几倍,对于电流也增大几倍,第5次电压值是第2次电压值的2倍,第5次电流应该是第2次电流的2倍,第2次电流应该是
提供的数据中第2次电流是0.32A,不符合这个规律,实验序号为2的数据是错误的;删除错误数据后,考虑到误差因素,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,即电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
9. B 开路 0.28 2.6 把电压表并在滑动变阻器两端 10
【详解】(1)[1]连接电路前,开关必须断开,电路接通前,滑动变阻器的滑片P应该移至图中阻值最大处,即移至图中的B端。
[2]若待测电阻短路,电压表示数为0,不符合题意;若待测电阻断路,电流表示数为零,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故电路中的一处故障是待测电阻Rx开路。
(2)[3]电流表的指针如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.28A。[4]电压表的指针如图丙所示,电压表接小量程,分度值为0.1V,其示数为2.6V。
(3)[5]待测电阻与变阻器串联,当变阻器连入电路的电阻变小时,电路的电流变大,根据U=IR,待测电阻的电压变大,由串联电路电压的规律,变阻器的电压变小,绘制的如图丁所示U-I图像的原因是:电压表并联在滑动变阻器的两端了。
[6]设电源电压为U根据串联电路的规律和欧姆定律,因待测电阻不变,待测电阻的值
代入数据
解得
10. 电压一定时,电流与电阻成反比 D 10
【详解】(1)[1]图中电流表并联在定值电阻两端,而电压表串联在电路中,这是错误的,而在本实验中应将滑动变阻器、定值电阻和电流表串联接入电路,电压表应与定值电阻并联,据此改接电路如下图所示:
(2)[2]根据图乙可知,电流与电阻倒数的关系为一过原点的直线,即电流与电阻倒数成正比,得出电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)[3]A.由串联电路特点和欧姆定律知,电路中电流
I与R2之间不是一次函数关系,故A错误;
B.由电路图可知,电压表测R1两端电压,电流表测电路中电流,在探究电流与电阻关系时,应保持定值电阻两端电压一定,改变定值电阻的阻值大小,得到结论为导体两端电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故B错误;
C.由控制变量法知,探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R1两端电压保持不变,由于电源电压不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器R2两端电压也不变,故C错误;
D.探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R1两端电压保持不变,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器R2两端的电压也不变,由分压原理,两电阻之比为一定值,故图像为过原点的直线(或延长线过原点),故D正确。
故选D。
(4)[4]在图乙图线上取一点,当电阻倒数
时,电阻R=20Ω,此时通过电阻的电流为I=0.1A,则定值电阻两端的电压
UV=IR=0.1A×20Ω=2V
且保持此电压不变,则当电路中接入的定值电阻R=30Ω时,电路中的电流
电路的总电阻
根据串联电路的电阻特点可知,需要串联的总电阻
R'=R总-R=90Ω-30Ω=60Ω
由于滑动变阻器接入电路电阻的范围为0~50Ω,因此为了完成实验还需要串联一个阻值不低于10Ω的定值电阻即可完成实验。
11. 电压表选用了大量程 左 断路 0.9 10 小聪 见解析
【详解】(1)[1]由电源电压恒为3V知道,电压表应选0~3V的量程,而图中电压表选用的是0~15V量程。
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,应将变阻器滑片放在阻值最大处,即最左端。
[3]闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了,若接线完好和两个电表无故障,则发生的故障可能是R断路。
【实验拓展】(1)[4]小明在实验时,发现电压表已损坏,他设计了如图乙所示的电路进行实验,先把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,闭合开关S1、S2,电流表的读数如图丙所示,电流表选用大量程,分度值0.1A,其示数为0.9A,即总电流为0.9A。
[5]保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关S1,断开开关S2时,电流表的示数为0.3A,此时只有变阻器接入电路,则电源电压
由并联电路的特点和欧姆定律知道,R的阻值为
(2)[6][7]小聪可通过调节滑动变阻器,多次测量取平均值来减小误差,而小明只能测量一次,误差较大,所以小聪的测量结果更准确。
12. 断开 电流表正负接线柱接反 左 正 10 等于 30
【详解】(1)[1][2]在连接电路时,为了保护电路,开关必须要断开;开关闭合后,发现电流表指针在零刻度线左端,其原因是电流表正负接线柱接反了。
[3]R和R0串联,电阻R0两端电压由1.5V逐渐增大,R的阻值要变小,滑片要向左滑动。
[4]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,需控制电阻不变,结论是:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[5]根据欧姆定律可得,定值电阻的阻值
(2)[6]探究电流与电阻的实验中应控制电阻的电压不变,使电压表的示数为2V。
[7]图中电源电压为4.5V,当AB间换成30Ω的电阻时,电路的电流为
根据串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-Uv=4.5V-2V=2.5V
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
即滑动变阻器的最大阻值至少为37.5Ω,所以当AB间换成30Ω的电阻时,无论怎样移动滑片P,都无法完成实验是因为滑动变阻器的电阻太小了。
13. 电流表 电压表 B 为了保护电路 保持电阻R两端的电压不变 电阻R短路 0.48 电压表 2.4V
【详解】(1)[1] [2] 由图甲可知,甲电表串联在电路中,因此甲表应为电流表,则乙电表为电压表,测电阻R两端电压。
(2)[3] [4] [5] 为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最大阻值处,即滑片应移到B端。
探究导体中电流与电阻的关系实验中,应保持电阻两端的电压不变,滑动变阻器的另一个作用是保持电阻R两端的电压不变。
(3)[6] 闭合开关,电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的电阻R短路了。
(4)[7] [8] [9] 由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.48A,则电阻R两端的电压为
将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,根据串联电路分压特点可知,其分得的电压增大,探究电流与电阻的关系实验中,应控制电阻两端电压不变,根据串联分压特点可知,应增大滑动变阻器分得的电压,故应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,眼睛观察电压表,使电压表示数为2.4V不变。
14.(1) 定值电阻短路 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比 改变定值电阻两端电压
(2) 大于 右 电压 50Ω 1A 小于
【详解】(1)[1]把定值电阻、滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在电阻两端,注意滑动变阻器已接了左下角的接线柱,所以应将其上面的一个接线柱接入电路中,如图所示:
[2]电流表有示数,表明电路接通;电压表无示数表明定值电阻短路,电压表相当与和一段导线并联,故无示数;或者电压表断路(或电压表短路)。
[3]分析得,电阻不变,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,可得当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[4]滑动变阻器所起的作用除了保护电路外,还能改变定值电阻两端电压。
(2)[1][2][3]用10Ω的电阻替代5Ω的电阻,定值电阻分压变大,大于原来的电压,为保持定值电阻两端电压不变,由电路图可知,应向右移动滑动变阻器滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,注意观察电压表,使定值电阻两端电压减小到原来的1.5V,保持定值电阻两端电压一定。
[4]根据串联电路分压特点,用20Ω的定值电阻时,所需滑动变阻器的阻值最大,此时电路中电流为
所需滑动变阻器的阻值最大为
由于,为了完成用四个定值电阻进行实验,应选择滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”。
[5]由图可知电流在0.3A到0.6A变化过程中,电灯阻值变化量为
由图可知电流在0.3A到0.6A变化过程中,滑动变阻器阻值变化量为
可知
15.(1)电流表使用前没有调零
(2) 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 换用不同的定值电阻多次实验
(3) 不能 小灯泡的电阻不是定值
(4) 右
【详解】(1)正准备闭合开关,突然发现电流表指针如图乙所示,即电流表指针没有与零刻度线对齐,说明电流表使用前没有调零。
(2)[1][2]由图丙可知,电流随电压的变化图象为一过原点的直线,故可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;为了让实验结论更具有普遍性,应换用不同的定值电阻多次实验。
(3)[1][2]该实验不能用小灯泡代替定值电阻;当灯泡两端的电压变大时,电路中的电流变大,小灯泡灯丝温度升高,小灯泡的电阻变大,小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,探究“电流与电压的关系”时,要保持电阻阻值不变。
(4)[1]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由串联分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向右移动才能够完成实验。
[2]实验中使用的定值电阻阻值最大为30Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
根据分压原理,当接入30Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻
R滑=1.25×30Ω=37.5Ω>30Ω
故选滑动变阻器R1。
答案第1页,共2页
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