第二章 欧姆定律 电功率 大单元整合-第2节 探究电流与电压、电阻的关系 2025年中考物理一轮专题复习（河南）

第二章 欧姆定律 电功率 大单元整合 第2节 探究电流与电压、电阻的关系 1 实验1 探究电流与电压的关系（10年2考） 考法总结 精研考法，明考情 1.【实验器材】电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电 阻等。 2.【实验电路】如图所示。 2 3.【设计与进行实验】 （1）连接电路时，开关应断开，滑片应移到滑动变阻器的最大阻值处。 （2）闭合开关，调节滑片，使定值电阻 两端的电压成整数倍变化 （如、、 ）,目的是便于分析数据。 （3）记录数据：记录每次调节滑片后定值电阻两端的电压值和通过定值电 阻的电流值，并填入下表。 __________ 测量次数 1 2 3 4 5 电压 电流 . . . . . . . . . . 3 （4）分析数据:分析电流与电压存在怎样的定量关系。 方法1：求出与 的比值，观察是否为定值。 方法2：采用图像法，作出定值电阻的图像进行分析。 . . 4 4.【交流与反思】 （1）如图所示，图中阴影部分的面积表示的是当定值电阻两端 电压为 时电阻的电功率，图线的斜率表示定值电阻阻值的倒数。 （2）该实验不能用小灯泡代替定值电阻的原因是：小灯泡的阻值不是定值， 会随温度变化。 （3）闭合开关，若电流表、电压表均无示数，则可能是滑动变阻器断路。 （4）若滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻的阻值为，电源电压为 ， 则电路中的最小电流为 ，据此可在数据分析中排除拼凑的数据。 . . . . . . . . . . . . . . 5 （5）针对不同的实验,除保护电路外，滑动变阻器的其他作用具体表述也不同： ①在“探究电流与电压的关系”实验中，滑动变阻器的作用是：改变定值电阻 两端的电压，多测几组数据，寻找普遍规律。 ②在“探究电流与电阻的关系”实验中，滑动变阻器的作用是：控制定值电阻 两端的电压不变，多测几组数据，寻找普遍规律。 ③在“测小灯泡的电阻”实验中，滑动变阻器的作用是：改变小灯泡两端的电 压，多测几组数据，寻找普遍规律。（灯丝的电阻随温度变化的规律） ④在“测定值电阻的阻值”实验中，滑动变阻器的作用是：改变定值电阻两端 的电压，多测几组数据，求平均值减小误差。 . . . . . . . . . . . . . . . . 6 ⑤在“测小灯泡的电功率”实验中，滑动变阻器的作用是：改变小灯泡两端的 电压，多测几 组数据，寻找普遍规律。（小灯泡的电功率随电压变化的规律） ⑥在“测小灯泡的额定功率”和“测小灯泡正常发光时的电阻”实验中，滑动变 阻器的作用是：改变小灯泡两端的电压，使小灯泡正常发光。 . . . . . . . . 7 5.【实验结论】在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比。 .（1）④］ . . . . 8 一题通关 分层击破实验考点 例1 小薇和小亮两位同学在“探究电流 与电压的关系”实验中，使用两节新干 电池作电源，滑动变阻器 的规格是“ ”。 9 设计与进行实验 （1）如图甲所示是小薇画的电路图，根据电路图连接的实物图如图乙所示， 请你在虚线框内把电路图补画完整（要求所补画的元件与实物电路对应）。 [答案] （2）开关闭合前，小薇发现电流表的指针在零刻度线左侧，原因是___ （选填“A”或“B”）。 A A.电流表没调零 B.电流表正负接线柱接反了 10 （3）小薇确认电路无误后，应将滑动变阻器的滑片移到最____端，再闭合 开关。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和_______________________。 （4）小薇闭合开关进行实验，当电流表示数为 时，电压表示数如图丙 所示，为____ 。 左 改变定值电阻两端电压 2.5 11 分析与评价 （5）小薇记录的实验数据如下表所示，由实验数据可计算出本实验中使用 的定值电阻的阻值为___ ；老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为 是第___组（填写实验序号），理由是_________________________________ _______。 测量次数 1 2 3 4 5 电压/ 0.5 1.2 1.8 2.8 电流/A 0.1 0.24 0.34 0.5 0.56 5 1 电路中的最小电流为 12 （6）排除有拼凑嫌疑的数据后，请根据小薇的实验数据，在图丁中描出各 组数据对应的点并连线，作出定值电阻的 图像。 [答案] （7）分析数据可以得到的结论是：在______一定时，通过导体的电流与导 体两端的电压成____比。 电阻 正 13 （8）小亮做完实验，利用和小薇一样的方法作出了 图像，发现两条图 线的倾斜程度不一样，原因是：____________________________________。 小薇和小亮选用的定值电阻的阻值不同 （9）下列实验与本实验进行多次测量的目的不相同的是___。 C A.探究影响滑动摩擦力大小的因素 B.探究杠杆的平衡条件 C.用刻度尺测物体的长度 14 实验2 探究电流与电阻的关系（10年3考） 考法总结 精研考法，明考情 1.【实验器材】电源（电压为 ）、滑动变阻器、阻值不同的定值电阻、电 流表、电压表、导线、开关等。 2.【实验电路】如图所示。 15 3.【设计与进行实验】 （1）滑动变阻器的作用：①保护电路；②使定值电阻两端电压保持不变。 （2）实验步骤： ①连接电路时，开关应断开，滑片应移到滑动变阻器的最大阻值处； ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使<m></m>两端的电压为适当值，记为<m></m>,记录 此时定值电阻的阻值和电流表示数； . . . . . . . . 16 ③然后换用不同阻值的定值电阻（成整数倍变化），调节滑动变阻器的滑片， 使电压表示数仍为 ,分别记下每次定值电阻的阻值与电流表示数，记录在 下表中； ____________ 测量次数 1 2 3 4 5 电阻 电流 . . . . 17 ④分析数据:分析电流与电阻存在怎样的定量关系。 方法1：图像法。作出定值电阻的 图像或 图像进行分析 （如图）。 方法2：求出与 的乘积，观察是否为 定值。 18 4.【交流与反思】 （1）进行实验时，换接阻值较大的定值电阻后，应调节滑片使滑动变阻器 连入电路的阻值增大，使电压表示数仍为<m></m>。 （2）实验中，若将电压表并联在了滑动变阻器两端，仍能得到正确的实验结论。 （3）实验改进： 不断更换定值电阻比较麻烦，可将定值电阻换为阻值可调 的电阻箱。 （4） 滑动变阻器的选取： 滑动变阻器的最大阻值应大于或等于 <m>。</m><m></m>是接入电路的定值电阻的最大阻值<m></m> （5） 定值电阻最大阻值的确定： <m></m>。<m></m>是滑动变阻 器的最大阻值<m></m> . . 19 5.【实验结论】在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 . . 20 一题通关 分层击破实验考点 例2 小华为了探究“电流与电阻的关系”，设计 了如图甲所示的实验电路。实验室中可选用的 器材有：两节新干电池，电流表、电压表各一 只，开关一个，阻值分别为 、 、 、 的定值电阻各一个，滑动变阻器 一个，导线若干。 21 设计与进行实验 （1）请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整。 [答案] （2）在连接实验电路时，开关应处于______状态。闭合开关前，应将滑动 变阻器的滑片滑到最____（选填“左”或“右”）端。此实验中滑动变阻器的作 用是保护电路和__________________________。 断开 右 保持定值电阻两端电压不变 22 （3）小华先把 的电阻接入电路，连接好电路，闭合开关后，移动滑动 变阻器的滑片时，发现电流表有示数，电压表示数为零，则发生这种现象的 原因可能是___________________。 短路（合理即可） （4）故障排除后，小华移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ，读出 电流表示数后，断开开关，她直接拆下 的定值电阻，改换成 的定 值电阻继续做实验，闭合开关后，电压表示数如图丙所示，其示数是____ ， 要完成这次实验，接下来她应将滑动变阻器的滑片向____（选填“左”或“右”） 端移动，并观察________（选填“电流表”或“电压表”），使其示数为____。 2.4 右 电压表 23 分析与评价 （5）当小华改用 的定值电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻 器的滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为原因可能是___。 （填字母） C A.滑动变阻器的最大阻值太大 B.电压表量程选小了 C.滑动变阻器的最大阻值太小 （6）小华解决了上述问题后，完成了实验，利用收集到的多组数据，作出 了如图丁所示的电流随电阻 变化的关系图像，分析图像得出的实验结论是： ____________________________________________小华选用的滑动变阻器的 最大阻值至少为______。 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 24 实验拓展 （7）若小华在进行实验时，将电压表并联在了滑动变阻器两端，则____ （选填“能”或“不能”）得到电流与电阻的关系，理由是___________________ ___________________________________________________。 能 更换定值电阻后，可通过调节滑片使电压表示数保持不变来实现探究目的 （8）小明建议小华再在保持电压表示数为 不变的条件下重复进行上述 实验，其目的是____________________________________。 多次实验，使得出的结论更具有普遍性 25 考法串 探寻考法，明考情 26 考法1 探究电流与电压的关系 1.[2024河南，19] 小华用如图1所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。 电源电压恒为,滑动变阻器最大阻值为 。 图1 27 （1）她先用阻值为 的定值电阻探究电流与电压的关系。 ①图1是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图。 [答案] ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端，否则，闭合开关时 ________（选填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。 电压表 28 ③闭合开关，移动滑片，记录了如下数据。第5次的电压表和电流表的示数 如图2、3所示，请将示数填入表中。 测量次数 1 2 3 4 5 电压 1.6 2.0 2.2 2.4 .____ 电流 0.16 0.20 0.22 0.24 ._____ 2.8 0.28 29 ④请在图4中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出 图像。 图4 [答案] ⑤分析表中数据或图像的特点，可得出：电阻一定时，电流与电压成正比。 得出此结论的理由是________________________________________________ ___________________。 每次电压与电流的比值相等（或图像是过坐标原点的一条倾斜直线） 30 （2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的关系。先调节滑 片，使电压表示数为,记录电流表示数；然后断开开关，将 电阻依次 换成 、 电阻，闭合开关，移动滑片，使电压表示数仍为 ,记录电 流表示数。当换成 电阻后，发现电压表示数始终不能为 ,为了完成实 验，下列方案可行的是___（填字母代号）。 C A.换用电压为 的电源 B.把电压表改接为 量程 C.在开关与滑动变阻器之间串联一个 的电阻 31 2.[2020河南，19] 某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电 压恒为，滑动变阻器的最大阻值为 。 （1）他们先用 的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图1所示。 ①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整。 [答案] 32 ②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项 需要检查的内容: __________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ ________ 。 ③检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据。测第6组数据 时，电压表的示数为 ,电流表的示数如图3所示。 电流表、电压表的正、负接线柱是否接反（或电流表、 电压表选用的量程是否恰当；或所有元件的接线柱是否有松动；或滑动变阻 器是否“一上一下”接入电路；或滑动变阻器的滑片是否位于最大阻值处。合 理即可） 33 请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出 定值电阻的 图像。 [答案] 34 ④分析画出的 图像可得出结论：在电阻一定时，___________________ _________________。 ⑤为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是：________________________ ______________。 通过导体的电流与导体两端电压成正比 更换阻值不同的定值电阻，进行多次实验 （2）接着他们在原有的 的定值电阻的基础上，又准备了阻值为 、 、 的三个定值电阻，以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了 控制电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端 的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提 出了、和 三个电压值，为使实验顺利进行，大家进行了分析与讨 论，你认为应选这三个电压值中的___ 。 2 35 考法2 探究电流与电阻的关系 3.[2014河南，20] 在探究“电流与电 阻的关系”实验中，所选定值电阻的阻 值分别为 ， ， 。滑动变阻器的规格为“ ”。 36 （1）请在图甲中的虚线框内画出滑动变阻器的电路符号，并用笔画线代替 导线，将图乙所示的实物电路连接完整。 [答案] 37 （2）连接好电路后，按下列步骤进行实验： ①将接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为，记下 。 ②用替换 接入电路，接下来的操作是：____________________________ _________________。 ③用替换 接入电路，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示 数也大于 ，实验无法进行下去。请写出一种解决问题的方法使实验继续 进行下去：________________________________________________________ _______________________________________________。 调节滑动变阻器，使电压表示数为，记下 换用阻值更大的滑动变阻器（或在电路中串联一个电阻；或减小电源电压；或把换为阻值为 的定值电阻） （3）本实验的结论是：________________________________。 当电压一定时，电流与电阻成反比 38 4.[2017河南，19] 在“探究电流与电阻的关系”实验中，小强选用了 、 、 、 四个定值电阻，电源电压恒为 。 39 （1）请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整。 [答案] （2）闭合开关试触时，发现电流表无示数，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______________。 定值电阻断路 40 （3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用 的电阻时，电流 表示数如图丙所示，记为_____A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合 开关，应将滑动变阻器的滑片向___（选填“”或“ ”）端移动，使电压表的 示数__________，同时记下对应的电流值。 0.50 保持不变 （4）根据实验数据，小强作出了如图丁所示的 图像，由于此图线为曲 线，小强认为不便直观判断与 的定量关系，于是对图像中的坐标进行了巧 妙变换，从而直观判断出了与 的关系。你认为小强的改进方法是：______ _________。 作出图像 41 $$