2026年中考物理一轮复习专题——欧姆定律实验题
2026-01-27
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内容正文:
2026年中考物理一轮复习专题——欧姆定律实验题
1.小明同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路。他在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源、电流表、电压表各一只,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω,1A”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整 。
闭合开关之前,滑动变阻器滑片需要滑至最 端(选填“左”或“右”),闭合开关后,小明发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,则可能存在的故障是 。
(2)故障排除后,小明同学先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V。读出电流表示数后,断开开关,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示。要完成这次实验,接下来他应将变阻器滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为 V;
(3)小明同学再用某定值电阻换接入电路中,探究“电流与电压的关系”。他通过调节滑动变阻器的滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值,根据表格中的数据,小明同学完成实验所用定值电阻的电阻是 Ω。得出的实验结论: 。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1
1.5
2
2.5
3
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)实验结束后,小明同学向老师提出为什么不可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压关系”的实验探究,原因是 。
2.小明用如图甲所示装置探究电流与电压的关系,实验器材:学生电源 (电压恒为3V),电流表、电压表各一只,一个开关,四个定值电阻(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器的规格“30Ω, 2A”, 导线若干。
(1)请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小。
(2)小明连接电路时,将滑动变阻器的滑片P移到最 (选填“左”或“右”) 端,此时滑动变阻器所起的作用是 ;
(3)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电流表无示数,电压表有示数,则出现该故障的原因可能是 ;
(4)表格中当电压为2.5V时,对应的电流是 A;
(5)根据表格的数据,小明选择的定值电阻是 Ω。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.40
0.60
3.为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小凤同学采用了如图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻R有5个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑动变阻器R的规格为“10Ω、1A”,电源电压恒为3V。
(1)请帮助小凤将电路连接完整(要求滑片向A滑动,电流表示数变大,导线不交叉);
(2)小凤连接好最后一根导线,电流表的指针就立刻发生了偏转,由此可知在连接电路时,她可能没有 ;
(3)在接线时,滑动变阻器的滑片应移到 端(选填“A”或“B”);连接好电路后,她检查电路时发现电压表、电流表位置互换了,若此时闭合开关, 表(选填“电流”或“电压”)的指针有明显的偏转;纠正错误后,开始第1次实验,并将数据记录在图乙中;由乙图可知,电压一定时,随着电阻的增加,电流在 (选填“增大”或“减小”);
(4)在第2次实验中,小凤将5Ω的电阻换成10Ω,此时滑片P仍然停留在第1次实验的位置,她应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,同时眼睛观察 (选填“电压表”或“电流表”)的示数变化,直到其示数为 时停止移动滑片,记下实验数据;
(5)依次换上15Ω、20Ω、25Ω的电阻重复上述实验;可是在换上25Ω的电阻后,无论怎样移动滑片都达不到所需电压,你认为其原因是 。
4.某小组同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为的电源,阻值为的滑动变阻器,、、、的定值电阻各一个,其他器材,回答下列问题。
(1)利用10Ω电阻完成实验时闭合开关后,发现电压表电流表几乎无示数,接下来的操作应该是 。
(2)接下来断开开关,取下的定值电阻,换成的定值电阻,闭合开关;应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 时,读出电流表的示数。记录实验数据,并绘制成图乙所示,分析图象可知:当导体两端的电压一定时, ;
(3)其他小组同学发现用以上的器材无法得出图像乙中的所有数据,请你推测用 的定值电阻无法完成实验:为了完成以上所有探究可以换用最大阻值至少为 的滑动变阻器。
(4)当使用定值电阻Rx进行实验时,刚一闭合开关,就发现电压表的示数恰好为,则Rx的阻值为 ;为了用以上4个定值电阻都能进行实验并确保电路安全,应控制定值电阻两端的电压不小于 。
5.如图乙所示在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,已知电源电压恒为4V,小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验。
(1)如图甲所示闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于最 端;
(2)在该实验中滑动变阻器除可以保护电路外,还有 的作用;
(3)电路正确连接后,闭合开关,发现电流表几乎没有示数,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R ;
(4)实验中,当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后,应把变阻器的滑片向 滑动,同时眼睛盯住 ,由图像可知实验过程中实验定值电阻两端电压始终保持 V不变。
(5)根据实验数据,作出I-R图像如图乙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
6.小明和小华一起进行实验,测量两只阻值未知的定值电阻Rx1和Rx2的电阻。
(1)①用笔画线将电路补充完整,要求滑片P在B端时,滑动变阻器接入电路阻值最大 ;
②正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P,进行三次实验,测得的电流、电压的部分数据如表格所示。
实验序号
U/V
I/A
1
1.2
0.12
2
2.0
0.20
3
2.5
第3次实验的电流大小如图乙所示为 A;
③Rx1的阻值为 。(精确到0.1)
(2)用图丙所示电路可以测出Rx2的阻值,图中有两只阻值已知分别为R1和R2的定值电阻,R0为电阻箱,电源电压恒定。
①只闭合S1,记录电压表V1的示数U0;
②只闭合S2,调整电阻箱的阻值,使电压表V2的示数也为U0,记录此时电阻箱的阻值为R;
③则Rx2= (用所给符号表示)
7.在“探究影响电阻大小的因素”的实验中,某同学连接了如图甲所示的电路,在A、B之间接入不同的电阻丝,记录了四组现象如表格乙所示。
实验序号
材料
长度/m
横截面积/
灯泡亮度
电流表示数
①
锰铜
0.5
0.2
较亮
较大
②
锰铜
0.5
0.4
较亮
较小
③
锰铜
1.0
0.2
较暗
更小
④
镍铬
1.0
0.2
更暗
最小
(1)实验中通过比较电流表示数的大小比较电阻的大小。电流表示数越大,对应电阻丝的电阻越 ;
(2)比较 (选填实验序号)两次实验,说明导体的电阻大小与导体的材料有关;
(3)比较①③两次实验得到的实验结论,被应用到了 的工作原理中(填电学元件名称);
(4)根据实验数据,初步得出影响电阻大小的因素有 。
8.为测量某待测电阻Rₓ的阻值,实验探究小组使用图甲电路进行实验。
(1)连接图甲电路时,开关S应处于 状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;
(2)在图甲电路中,闭合开关移动滑片过程中,发现电压表示数为零、电流表有示数,经分析原因是电路少接一根导线,请在图甲中用笔画线代替导线将电路补充完整;
(3)正确连接电路后,某次测量时,电压表的示数为1.5V,电流表的示数为0.3A,则待测电阻Rₓ的阻值为 Ω;实验时应多测几组数据,求电阻的平均值,目的是 ;
(4)实验时发现电压表已损坏,为测量Rₓ的阻值,经过讨论设计了如图乙的电路图。已知电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关S₁、断开S2时电流表读数为I1;同时闭合开关S1和S2时电流表读数为I2,则Rₓ= (用R、I1、I2表示);
(5)实验小组完成实验后,他们经过讨论,认为用图甲的电路图还可以完成 实验(填写一个实验名称)。
9.某物理兴趣小组为探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路图,小组成员在实验室找到如下器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,开关一个,阻值分别为5、10、20的定值电阻各一个,标有“15 2A”滑动变阻器一个,导线若干。
(1)连接电路前,开关应 ;
(2)电路连接如图乙所示,小聪发现一根导线连接错误,请找出接错的导线并打上“×”。再用笔重新画一根正确连接的导线;
(3)纠正错误后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“C”或“D”端);
(4)现电路中接入的是5的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为设定数值,电流表示数如图丙所示,则电压表示数为 V;
(5)断开开关,将5的定值电阻更换为10,不改变滑动变阻器滑片的位置,闭合开关后,电压表示数将 设定的控制电压(选填“大于”“小于”或“等于”);
(6)多次实验后,分析数据得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
10.如图是某实验小组探究“电流与电压和电阻的关系”的实验,电源电压保持不变。
(1)在“探究电流与电压的关系”时,根据实验数据绘制的图像如图乙,分析图像可得结论: ;
(2)在“探究电流与电阻的关系”时,选用、、、的电阻由小到大依次正确接入如图甲所示电路。当把电阻接入电路时,移动滑片,电流表示数如图丙所示是 A。则后面的实验每更换一个阻值,为保持定值电阻两端电压一定,滑动变阻器滑片P应向 (选填“A”或“B”)端滑动,使电压表示数为 V,同时记下对应的电流值;
(3)若每次实验时电阻两端的电压均为,为完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少应是 ;
(4)实验结束后,某同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压的关系”的实验探究,老师指出这个实验操作是不可行的,原因是 。
11.小明正在做“探究电流与电压和电阻的关系”的实验,选用的实验器材有电源(电压恒为3V)、电流表、电压表、滑动变阻器(规格为“20Ω,2A”)、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压的关系:
①实验电路如图所示:
②连接好电路,闭合开关前,需将滑片P移至最 端;在此实验中,滑动变阻器除了保护电路外,还起到的重要作用是 ;
③闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是定值电阻R ;
④排除故障后,再次闭合开关,移动滑片,记录了如表所示的数据:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.4
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.14
0.18
0.20
0.24
⑤分析表中数据可得出: 一定时, ;
(2)探究电流与电阻的关系:
①在实验中,首先定值电阻R两端保持不变的电压值为U,断开开关,将电路图中的电阻R由5Ω换成10Ω时,保持滑片位置不变,闭合开关后应将滑动变阻器的滑片向 端移动,这一操作的目的是 ;
②当R换成20Ω的电阻时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表示数都无法达到U。为了完成实验,U的取值不能小于 V。
12.同学们用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,其中定值电阻为,电流表量程为“”,电压表量程为“”,滑动变阻器上标有“50Ω,1 A”字样。
(一)“探究电流与电压的关系”。
(1)电路图如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测得了三组数据(如表一所示)。其中第③次实验中电压表的指针如图乙所示,其示数为 V。分析数据可得结论: 。
表一:
实验序号
电压U/V
电流
①
1.2
0.24
②
1.8
0.36
③
0.48
表二:
实验序号
电阻
电流I/A
①
5
0.40
②
10
0.20
③
20
0.10
(2)实验结束后,某同学又将定值电阻换成小灯泡,重复多次测量,由测得的数据做出了小灯泡的I-U图像应是图丙中的 (选填“A” “B”或“C”)。
(二)接着“探究电流与电阻的关系”,分别将阻值为、、的定值电阻、、接入电路完成实验,记录的数据见表二。
(1)完成第①次实验后,断开开关,拆下的电阻,改接的电阻。继续的操作有以下四步,从安全和规范角度考虑,正确的操作顺序是 (填字母序号);
A.闭合开关; B.将滑动变阻器的滑片移到最左端;
C.记录电流表示数; D.将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
(2)根据表二中的数据,电压表保持的示数为 。
13.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小津同学使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,电压为6V的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整 (要求:滑片P向右移动时电路中电流变大):
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小津同学将电压表接在滑动变阻器两端时有示数,接在开关两端时无示数,则故障可能是( )
A.开关开路 B.滑动变阻器开路 C.定值电阻开路 D.开关短路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片P向左滑动;当接入定值电阻25Ω时,该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω;由图像得到实验结论为:当电压一定时, 。
14.小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线 ;
(2)闭合开关S,小明发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是 。
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表,由此得出的实验结论是: 。
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (填字母);
A.变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
②小明选择了电压恒为6V的电源,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。实验中,滑动变阻器除保护电路之外的作用 。当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,应选用 (填字母)规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。
A.“20Ω 1Α” B.“100Ω 0.1A” C.“50Ω 1A”
【拓展】完成探究实验后,电流表发生故障不能使用,同学小红设计了如图丁所示的电路测出了某一电阻的阻值,请你帮助她将实验步骤补充完整。(滑动变阻器的最大阻值为)
①将滑动变阻器滑片移至A端,闭合开关,记录此时电压表的示数为;
②将滑动变阻器滑片移至B端,记录此时电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式 (用已知和测出的物理量符号表示)。
15.小亮用图甲所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”,所用器材如下:电压表(0~3V,0~15V);电流表(0~0.6A,0~3A);滑动变阻器A(0~10Ω);滑动变阻器B(0~200Ω);阻值为5Ω、10Ω的定值电阻各一个:两节干电池、开关和导线若干。
(1)请你在图甲中用一根导线(用笔画线代替)完成实验电路的连接;(要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大)
(2)为方便调节电流,应选用滑动变阻器 (选填“A”或“B”);接通电路前,应把滑片P移到滑动变阻器的 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都发现电流表无示数,电压表有示数。其原因可能是电阻R (选填“开路”或“短路”);
(4)排除故障后,小明在实验中通过调节滑动变阻器的滑片,测出电阻R在不同电压下对应的电流值,如下表所示
U/V
0.5
1.0
1.6
1.9
2.5
3.0
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
①小明在实验中所用电阻R的阻值为 Ω;
②分析表中的数据得到:电阻一定时,电流跟电压成 ;
(5)为使结论具有普遍性,还应该 ,重复上述实验。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理一轮复习专题——欧姆定律实验题》参考答案
1.(1)
(2) 右 定值电阻R断路
(3) 右 2V
(4) 5 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5)灯丝的电阻随温度的变化而变化(或灯丝电阻不是定值)
【详解】(1)由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器滑片向右移动,接入电路阻值变大,且电源电压为为3V,电压表选择0~3V量程,实物图连接如下图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前应使滑动变阻器接入电阻最大,所以如图甲,滑动变阻器滑片需要滑至最右端。
[2]电流表无示数,电路断路,电压表有明显偏转,说明电压表两接线柱到电源之间是通的,且电压表测到了电压,由于电压表并联在定值电阻两端,所以说明很可能是定值电阻R断路。
(3)[1][2]如图丙,由于电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,读数为2.4V,大于控制电压2V,因此为了要让定值电阻电压降回2V,需增大滑动变阻器分压,根据串联分压规律可知,即需增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向右移动,使电压表示数变为2V。
(4)[1][2]由表可知,使用的定值电阻
同时发现电压增大,电流也增大,且比值一定,因此可得出结论,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)小灯泡的灯丝是金属(钨丝),其电阻随温度变化而变化,但探究电流与电压关系的实验时需要控制定值电阻阻值一定,所以不可以用小灯泡来代替定值电阻。
2.(1)
(2) 右 保护电路
(3)定值电阻断路
(4)0.5
(5)5
【详解】(1)在“探究电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器应与电阻R、开关串联,由于滑动变阻器应“一上一下”接入电路,且滑片P向右端滑动时,电流表的示数变小,则说明滑动变阻器接入电路的阻值变大,所以滑动变阻器左下接线柱接入电路。如图所示:
(2)[1][2]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最右端,此时滑动变阻器的作用是保护电路。
(3)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电流表无示数,说明电路中可能存在断路,电压表有示数,说明电压表两端与电源接通,故出现该故障的原因可能是与电压表并联的元件断路,即定值电阻断路。
(4)如图乙所示,电流表接入的测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。分析表格可知,电压在数值上等于电流的5倍,所以表格中电压为2.5V时,对应的电流是0.5A。
(5)根据表格数据可知,小明选择的定值电阻是
3.(1)
(2)断开开关
(3) B 电压表 减小
(4) B 电压表 2V
(5)滑动变阻器的最大阻值不足,无法分担足够的电压以保持定值电阻两端电压不变
【详解】(1)滑片向A滑动,电流表示数变大,即滑动变阻器接入电路中的电阻变小,所以滑动变阻器应该接A端。如下图所示:
(2)连接最后一根导线时电流表指针偏转,说明连接电路时没有断开开关(规范操作要求连接电路时开关必须断开)。
(3)[1]接线时,为了保护电路,滑动变阻器应移至阻值最大处,即移到B端。
[2]电压表、电流表位置互换后,电压表串联在电路中(电阻极大),电路中电流极小,因此电压表指针有明显偏转(测量电源电压)。
[3]由图乙图像可知,电压一定时,电阻增大,电流减小。
(4)[1]将5Ω换为10Ω后,由串联分压原理可知,定值电阻分压变大,而探究电流与电阻关系时需要保持电压不变,需增大滑动变阻器两端电压,增大滑动变阻器接入电路中的阻值,因此滑片应向B端移动。
[2]移动滑片时需观察电压表的示数,直到其回到原来的电压值。
[3]探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,需要控制电阻两端电压一定,由图乙,5Ω电阻对应的电流是0.4A,因此定值电阻两端电压
所以换成10Ω后,仍需使电压表示数为2V。
(5)根据串联分压原理可得
解得,即为了完成实验,滑动变阻器的阻值最小需要50Ω,而当前滑动变阻器的规格过小,无法分担足够的电压以保持定值电阻两端电压不变,就会出现无论怎样移动滑片都达不到所需电压。所以原因是滑动变阻器的最大阻值不足,无法分担足够的电压以保持定值电阻两端电压不变。
4.(1)向左移动滑动变阻器的滑片
(2) B 通过导体的电流和导体的电阻成反比
(3) 50 100
(4) 37.5 2.4
【详解】(1)闭合开关电压表电流表几乎无示数,说明滑动变阻器阻值过大,应该向左调节滑片,减小滑动变阻器阻值。
(2)[1]在探究电流与电阻的关系实验中,要控制电阻两端电压不变。当把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻时,根据串联分压原理,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,即向B端移动滑片,直至电压表示数与原来10Ω电阻接入时的电压相同。
[2]由图乙可知,定值电阻的阻值为10Ω时,通过定值电阻的电流为0.2A,定值电阻的阻值为50Ω时,通过定值电阻的电流为0.04A,所以定值电阻保持不变的电压为
所以移动滑动变阻器的滑片,保持电压表的示数为2V。
[3]由图乙可知,电流随电阻增大而减小,电流与电阻的乘积不变,所以可得结论是:当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。
(3)[1]换上某定值电阻无法完成实验的原因为,滑动变阻器的最大阻值也无法承担分压压力,导致此定值电阻两端的电压大于,为此先计算出可完成此实验的最大定值电阻的阻值,当滑动变阻器全部接入且定值电阻两端电压为时的电阻为
因此的定值电阻无法完成此实验。
[2]若要的定值电阻也能完成此实验,此时电路中的电流为
此时需要阻值为
的电阻分压,因此滑动变阻器的最大阻值至少为。
(4)[1]刚闭合开关滑动变阻器滑片在阻值最大处,此时电压表示数正好为,所以
[2]滑动变阻器全部都接入时,电阻分得的电压即为定值电阻两端应控制的最小电压值
5.(1)右
(2)控制R两端的电压不变
(3)断路
(4) 左 电压表 2.5
(5)反比
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即最右端。
(2)探究电流与电阻的关系,应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变,所以滑动变阻器除可以保护电路外,其主要作用是控制电阻两端电压不变。
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表几乎没有示数,说明是断路,电压表示数始终接近电源电压,则电压表的两端与电源相通,则造成这一现象的原因可能是电阻R断路。
(4)[1][2]探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端电压不变。根据串联电路的分压原理,当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后,电压表示数变小,为控制电阻两端电压不变,应减小变阻器两端的电压,则应减小变阻器接入电路的阻值,所以应向左移动滑片,同时眼睛盯住电压表,直至电压表示数等于控制的电压值。
[3]由乙图数据结合欧姆定律可知
即实验过程中实验定值电阻两端电压始终保持2.5V不变。
(5)由乙图数据结合欧姆定律可知
即电流与电阻的乘积为乘积为定值,可得:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
6.(1) 0.24 10.1
(2)
【详解】(1)[1]根据题意可知,滑动变阻器滑片P在B端时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,故滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联在电路中,电压表与定值电阻并联,如下图所示:
[2]由图甲可知,电流表选用小量程,电流表分度值0.02A,乙图中的示数为0.24A。
[3]由第1次数据可知
由第2次数据可知
由第3次数据可知
Rx1的阻值为
(2)在步骤①中,只闭合S1,Rx2与R1串联,电压表V1测Rx2两端电压为U0,则电源电压为①
在步骤②中,电阻箱与R2串联,电压表V2测电阻箱两端电压为U0,此时电阻箱的阻值为R,则电源电压为②
由①和②得到。
7.(1)小
(2)③④
(3)滑动变阻器
(4)材料、长度、横截面积
【详解】(1)根据转换法,实验中通过比较电流表示数的大小比较电阻的大小。电源电压不变,电流表示数越大,根据可知电路总电阻越小,则对应电阻丝的电阻越小。
(2)根据控制变量法,探究导体的电阻大小与导体的材料的关系,应比较只有材料不同的③④两次实验。电流表示数不同,说明导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)比较①③两次实验,材料和横截面积相同,③中长度较长,电流表示数较小,可得:其它条件相同时,长度越长,导体电阻越大。此结论的应用是滑动变阻器。
(4)比较①②两次实验,只有横截面积不同,电流表示数不同,说明导体的电阻大小与导体的横截面积有关。结合前面的分析可知,影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积。
8.(1) 断开 B
(2)
(3) 5 减小实验误差
(4)
(5)探究电流与电压的关系
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关S应处于断开状态,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,由图可知,应将滑动变阻器的滑片置于B端。
(2)电压表示数为零、电流表有示数,原因是电压表没有接入电路,应并联在定值电阻的两端。如图所示:
(3)[1]由欧姆定律,待测电阻
[2]进行多次测量,多测几组数据,目的是计算电阻的平均值从而减小实验误差。
(4)由图乙可知,电源电压不变,定值电阻的阻值为R,闭合开关S₁、断开S2时为Rₓ与R的串联电路,电流表读数为I1,所以电源电压……①
闭合开关S₁、S2时为Rₓ的简单电路,电流表读数为I2,所以……②
由①②式子联立解得,
(5)在“伏安法测电阻”的实验电路中,若控制电阻的阻值不变,通过调节滑动变阻器改变Rₓ两端的电压和通过的电流,可以探究电流与电压的关系,所以该电路能完成“探究电流与电压的关系”实验。
9.(1)断开
(2)
(3)D
(4)2
(5)大于
(6)反比
【详解】(1)为了保护电路,在连接电路前,开关应断开。
(2)由图乙可知,开关的左接线柱没有接,导致开关没有接入电路中,应将电源与开关右端的导线改接到开关左端,如下图所示:
(3)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大端,即D端。
(4)由图丙可知,电流表的测量范围为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表的示数为0.4A。则定值电阻两端的电压为
电压表测量定值电阻两端电压,故电压表示数为2V。
(5)更换大电阻后,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会增大,即电压表示数将大于设定的控制电压。
(6)实验数据表明,在电压恒定时,电流与电阻的乘积保持不变,即二者成反比关系,故结论为:当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.(1)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(2) A
(3)50
(4)灯丝电阻随温度的变化而变化
【详解】(1)由图像可知,当导体两端的电压增大时,通过导体的电流增大,且通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变,故可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[1][2][3]如图甲,电流表选用小量程,电流表分度值0.02A,电流表示数为0.2A,则定值电阻两端电压为
实验中,当把10Ω的电阻换成后面的大电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,电源电压不变,要增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向A端滑动,使电压表示数为2V,同时记下对应的电流表的数值。
(3)在探究电流与电阻的关系实验中,应控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为
定值电阻的最大电阻为25Ω,当定值电阻阻值最大时,滑动变阻器的电阻也最大,滑动变阻器最小阻值为
滑动变阻器的最小阻值至少应是50Ω。
(4)探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不能用小灯泡做此实验。
11.(1) 右 改变定值电阻两端的电压,实现多次测量 短路 电阻 电流与电压成正比
(2) 右 保持定值电阻两端电压为U 1.5
【详解】(1)[1]闭合开关前,滑动变阻器滑片移至最大阻值处可保护电路,对于此电路,滑片需要移到最右端。
[2]实验中通过调节滑片改变自身电阻,从而改变定值电阻两端的电压,实现多次测量。
[3]电流表有示数说明电路通路,电压表无示数说明定值电阻两端无电压,故障为定值电阻短路。
[4][5]由数据可知电压与电流的比值恒定,控制电阻不变,定值电阻两端电压越大,通过它的电流越大,得出结论:电阻一定,电流与电压成正比。
(2)[1][2]更换电阻后,调节滑片是为了保持定值电阻两端电压为U;将5Ω电阻换为10Ω时,根据串联大电阻分大电压,定值电阻两端电压会变大,需增大滑动变阻器电阻(滑片右移)以降低定值电阻两端电压至U。
[3]根据串联电路分压原理,
当,滑动变阻器阻值最大时,所以,已知电源电压,串联电路,所以此时,为了完成实验,U的取值不能小于1.5V。
12. 2.4 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 C B、A、D、C 2
【详解】(1)[1]如图乙,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V。
分析数据可得
[2]表格中电压与电流的比值为定值,可得结论: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。
(2)[3]实验结束后,又将定值电阻换成小灯泡,重复多次测量,由测得的数据做出了小灯泡的I-U图像,由于灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大,因此灯丝电流的变化率随电压的增大而减小,图像应是图丙中的C。
(1)[4]探究电流与电阻的关系的实验中,应保持电阻两端的电压不变;完成第①次实验后,断开开关,拆下的电阻,改接的电阻后,应将滑动变阻器滑到最大值,即滑片滑到最左端,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到适当位置,使电压表的示数与接5Ω电阻时的读数相同,记录电流表示数;因此从安全和规范角度考虑,正确的操作顺序是B、A、D、C。
(2)[5]根据表二中的数据可得
电压表保持的示数为2V。
13.(1)
(2)B
(3) 2 50 通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,而滑动变阻器采用一上一下的连接方式,串联在电路中,滑动变阻器的滑片P向右滑动时电路中的电流变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻减小,故选择右下接线柱,连接电路如图所示:
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数,说明电路中某一处断路,为了检查电路故障,小津同学将电压表接在滑动变阻器两端时有示数,说明与电压表并联的变阻器之外的电路是通路,而接在开关两端时无示数,说明与电压表并联的开关之外的电路是断路,所以故障可能是滑动变阻器开路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
(3)[1]由乙图可知,当定值电阻阻值是5Ω时,电路中的电流为0.4A,则定值电阻两端电压为
[2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,由串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,而探究电流与电阻的关系实验中需要保持定值电阻两端电压不变,则需要增大变阻器两端电压,增大变阻器的阻值,滑片向左移动至电压表的示数仍是2V;当定值电阻的最大阻值是25Ω时,定值电阻两端电压为2V,电源电压为6V,由串联分压原理可得
解得
即要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少是50Ω。
[3]分析图像可知,实验中保持电压不变,电流与电阻的乘积是定值,当电阻变大时,电流会变小,因此可得结论为:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
14.
定值电阻短路 电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比 B 控制定值电阻两端电压不变 C
【详解】[1]根据图乙的实物图连接可知,滑动变阻器被短路,电压表串联在电路中,则正确的连接如下图所示:
[2]闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻短路。
[3]由表格中的数据可知,每组对应的电流与电压的比值是一个定值,可得:电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
[4]在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时,需要保持电阻两端的电压不变,所以移动滑片时,眼睛应注视电压表,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[5]每次实验中更换定值电阻后电压表示数会发生变化,所以实验中更换定值电阻后要调节滑动变阻器,控制定值电阻两端电压不变。
[6]由于电压恒为6V的电源,当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,根据欧姆定律可知,电流表选择小量程接入电路,分度值为0.02A,图丙的示数为0.4A,则定值电阻两端的电压为
定值电阻两端的电压为2V,则变阻器两端的电压保持为
定值电阻的阻值为20Ω时,据串联电路的分压特点,则有
解得:
当定值电阻的阻值为20Ω时,电路中的最小电流为
所以滑动变阻器应选“50Ω 1A”,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
[7]将滑动变阻器滑片移至A端,闭合开关,记录此时电压表的示数为U;
将滑动变阻器滑片移至B端,记录此时电压表的示数为,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压
由于串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律,可得电路中的电流
再根据欧姆定律,可得未知电阻的阻值
15.(1)
(2) A 右
(3)开路
(4) 5 正比
(5)见解析
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,要求滑动变阻器滑片向左移动时,电流表示数增大,则滑动变阻器连入电路的阻值变小,因此滑动变阻器A下接线柱连入电路中,实物图如下:
(2)[1]滑动变阻器的阻值范围太大,不便于调节电流,所以应选用滑动变阻器A。
[2]按通电路前,应把滑片P置于阻值最大位置,即移到滑动变阻器的右端。
(3)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都发现电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明和电压表并联之外的电路是连通的,所以原因可能是电阻R断路,即开路。
(4)[1]由表格中数据知,当U=0.5V时,I=0.1A,则电阻R的阻值为
所以,实验用的电阻R的阻值为5Ω。
[2]由表格中数据知,电阻不变,电压增大几倍,电流也增大几倍,可得电阻一定时,电流跟电压成正比。
(5)为使结论具有普遍性,还应该换用不同电阻的阻值(或换接10Ω的电阻),重复上述实验。
答案第1页,共2页
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