2026年中考物理二轮实验突破专项训练:欧姆定律
2026-04-11
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内容正文:
2026年中考物理二轮实验突破专项训练:欧姆定律
1.实验小组探究“电流与电压的关系”。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
—
0.14
0.16
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系。物理上把这种研究方法叫___________法。
(2)图乙中还有一根导线没连接,请将其补充完整(导线不要交叉)。
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录如表所示第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应将滑片逐渐向___________(选填“A”或“B”)端移动。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为___________A。
(4)分析实验数据可得出结论: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___________。
2.某实验小组利用图甲所示的电路来探究“通过导体的电流与电阻的关系”。
(1)连接电路时,开关应________,滑动变阻器的滑片应置于________(选填“A”或“B”)端。
(2)检查连接无误后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数。他们将导线EF的E端取下,依次接在滑动变阻器的C、A接线柱上时,观察到两种情况下电流表均无示数,电压表示数均等于电源电压,则电路故障可能为( )(填字母)。
A.滑动变阻器短路
B.电阻R断路
C.A、E间导线断路
(3)排除故障后,开始实验。实验时始终保持________表示数不变,记录数据如下表。请根据表中数据,在图乙中用描点法画出通过导体的电流I与电阻R的关系图像________。
实验次序
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
20
25
电流I/A
0.4
0.2
0.1
0.08
分析图像发现:在此实验中,当定值电阻阻值较大时,通过它的电流较小。进一步分析发现,随着阻值的增大,电流的变化量越来越________。可见,若连入电路的定值电阻阻值均太大,则不易发现通过导体的电流随电阻的变化规律。
3.如图所示是某物理实验小组利用“电流表和电压表测量定值电阻(约5Ω)阻值大小”的实验,电源电压保持不变。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表的示数变小。
(2)小组同学连接电路时,开关应处于___________状态。
(3)正确连接电路,小组同学闭合开关,在移动滑片的过程中,发现电压表示数较大且不变,电流表无示数,则故障原因可能是___________。(写出一种即可)
(4)解决问题后,同学们移动滑片多次实验,记录的实验数据如下表所示,其中第三次实验时,移动滑片使电压表的示数为1.5V,电流表的示数如图乙所示,其读数为___________A
实验次数
1
2
3
4
5
电压表U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流表I/A
0.1
0.2
0.4
0.5
(5)实验小组进行多次实验的目的是___________;请根据记录的实验数据在图丙的坐标中画出电阻的I-U图像_______,分析图像可知,的阻值为___________Ω;还可以得出的结论是___________。
4.现有下列器材:恒定电源(15V)、定值电阻(10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(100Ω,1A)和导线若干。小王设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电阻的关系”
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
10
20
25
电流I/A
0.3
0.15
0.12
(1)请用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整(要求:滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大);
(2)小王连上最后一根导线后,立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转。你认为他实验操作的错误之处是:__________。
(3)实验过程中,他先将10Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为3V,测得电流表示数为0.3A,断开开关,保持滑片位置不动,直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关后,发现电流表读数__________(选填“大于”或“小于”)0.15A,为了继续完成实验,他应将滑动变阻器的滑片向__________(选填“左”或“右”)移。
(4)他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器滑片,读出电流表的示数,数据如表所示,由此得出结论:__________。
(5)接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表示数都不能为3V。为顺利完成以上所有探究,他设计如果只更换定值电阻电压,则定值电阻两端电压不小于__________V。
5.在测量未知电阻Rx阻值的实验中,小明连接了部分实验电路,如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线将图甲实验电路连接完整。(要求:闭合开关,滑动变阻器的滑片向A端移动时,电流表示数变大,且电流表接小量程)
(2)排除故障后,闭合开关,通过改变滑动变阻器滑片的位置,小明获得下表所示的实验数据。在第2次实验中,电压表的示数如图乙所示,根据表格中的数据,小明计算出的阻值为___________Ω(计算结果保留1位小数)。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.2
2.6
电流I/A
0.24
0.30
0.50
6.小明探究电流与电压、电阻的关系。
(1)根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙的实物图补充完整。要求滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大;
(2)闭合开关前要将滑动变阻器的滑片调到_____端(选填“A”或“B”);闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,且接近电源电压,则故障原因可能是定值电阻R_____;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片至某一位置,电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丙所示为_____A,可算出电阻R的阻值为_____Ω;
(4)他接着移动滑动变阻器的滑片测出多组电压和电流的值,如表一所示
表一
实验序号
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.4
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.24
可得结论:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体的电压成_____;
(5)测出电阻R的阻值后,小明还用阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个进行了测量,他测量了多组数据,小明根据上图所示的图像,分析图像得出的结论是:当电压一定时,电流与电阻成_____;
(6)测未知电阻方案和测小灯泡电阻两个实验中,均需要多次实验,其目的是_____(选填“相同”或者“不同”)。
7.小华在实验室做“探究电流与电压关系”实验,图甲是他设计的电路,电源电压3V保持不变。
(1)图甲是小华连接的实验电路,实验中滑动变阻器的作用:①______;②______;
(2)在开关S闭合前,需将滑片P移动至最______(填“左”或“右”)端;
(3)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的图像,如图乙所示。由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比。
(4)此次探究实验中,在保持电阻不变的前提下,研究通过电阻的电流与电阻两端电压的关系,该研究采用了______方法。
8.小明利用如图甲所示的电路测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,小灯泡的额定电流为0.25A,滑动变阻器的规格为“”。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。要求:将滑动变阻器的滑片P向A端移动时,电路中电流变大,且导线不能交叉。
(2)闭合开关后,小明发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数接近3V,则电路故障可能是_______。
(3)排除故障后,缓慢移动滑片P,当电流表示数为0.25A时,小灯泡正常发光,电压表示数如图乙所示,为_______V,此时小灯泡的电阻是_______.
(4)多次改变小灯泡两端的电压,测出其对应的电流后,小明描绘了如图丙所示的I-U图像,分析图像可知小灯泡的电阻不是定值,这是因为灯丝的电阻受_______的影响。
(5)完成上述实验后,小明找来一个最大阻值未知的滑动变阻器a,设计了如图丁所示的电路,设想不用电流表也能测量出上述小灯泡正常发光时的电阻。已知电源电压为U,滑动变阻器b的最大阻值为,实验步骤如下:
①只闭合S和,调节滑动变阻器b的滑片,使小灯泡正常发光;
②只闭合S和,保持滑动变阻器b的滑片位置不动,调节滑动变阻器a的滑片,使电压表的示数与第①步时_______(选填“相同”或“不同”);
③只闭合S和,保持滑动变阻器a的滑片位置不动,将滑动变阻器b的滑片调至最右端,记录电压表的示数;
④小灯泡正常发光时的电阻_______。(用U、、表示)
9.为测定标有“2.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻,小明设计了如图甲所示电路,电源电压3V保持不变。
(1)闭合开关前,小明观察到电流表指针如图乙所示,应该对电流表______。他发现电路中有一根导线连接错误,请在该导线上画上“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线______;
(2)正确连接电路后闭合开关,小明连好电路,一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光。他在操作中的问题是______;
(3)问题解决后,继续实验。为了测量小灯泡正常工作时的电阻,小明在调节滑动变阻器时,应该通过观察( )(选填序号)来判断小灯泡是否正常工作;
A.灯泡亮度 B.电压表示数 C.电流表示数
(4)移动滑动变阻器的滑片P,观察小灯泡的亮度,多次测量并记录数据(如下表所示)。小灯泡正常发光时的阻值为______(精确到0.1);
实验次数
1
2
3
4
5
发光情况
不亮
微光
暗
明亮
耀眼
电压U/V
0.5
0.9
1.5
2.5
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.28
0.30
电阻R/
(5)对比小灯泡在不同亮度下的电阻发现:小灯泡的电阻值不同,原因是:导体的电阻跟______有关。实际生活中,在闭合开关的瞬间白炽灯灯丝容易烧坏,是因为此时灯丝的电阻______,实际电功率较大,灯丝容易熔断;
(6)小明想用本实验器材探究电流和电压的关系,你认为是否可行?______。
10.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为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图甲电路连接完整(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,小明将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是___________(选填“A”、”B”或“C”);
A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路
(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,应该将滑动变阻器的滑片P向___________端(选填“左”或“右”)滑动;要完成该实验,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___________一定时,导体中的电流与导体的电阻成___________。
11.小美利用如图甲电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)请根据图甲的电路图将图乙实物图补充完整____;(导线不允许交叉)
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙I-R图像。
①由实验图像可得出的结论:______;
②上述实验中,小明利用的电阻完成实验后,接下来的操作是:将10Ω的电阻接入电路中,闭合开关,向______(选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为______V,读出电流表的示数。
(3)为完成整个实验,根据上述定值电阻,应选择最大阻值至少为______Ω的滑动变阻器。
12.同学们在进行测量未知电阻的阻值的实验,电路电源由3节新干电池串联组成。
(1)如图甲所示的实物电路中,有一根导线连接错误,请在这根导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化。若只有一个元件有故障,则故障可能是_________。
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,经多次实验,测得多组电压值、电流值如下表所示。
实验次数
电压
电流
1
1.5
0.15
2
2.0
0.20
3
2.4
__________
①在进行第3次实验时,要使电阻两端的电压由2.0V变为2.4V,滑动变阻器的滑片应向_________(选填“A”或“B”)端移动。
②第3次实验时,观察到电流表表盘如图乙所示,将此时测得的电流值填在表格中的横线上________。
③由实验数据可算出:电阻_________Ω。
13.在“探究电流与电压的关系”的实验中,夏麟同学设计了图甲所示的实验电路。电源电压为6V不变,R为电阻器,AD间粗细均匀的电阻丝和夹子(M和N)一起组成变阻器,A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点,E、F两点未标出。
(1)闭合开关前,将变阻器的全部电阻接入电路是为了__________。
(2)在实验中调节滑动变阻器是为了__________。
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表示数为6V,电路的故障(仅有一处)是__________。
(4)排除故障后,闭合开关,保持夹子N位置不动,夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点,每次电表均选用合适的测量范围,进行实验,收集数据并记录在表格中。
接线位置
A
B
E
C
F
D
电压U/V
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
6.0
电流I/A
0.3
①
0.5
0.6
0.8
1.2
表格中①处的数据如图乙所示,为__________ A。
(5)分析数据,可以得出实验结论:在电阻一定的情况下,__________。
(6)在上面的实验电路中,电流表接0~0.6A测量范围,把另一电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动,夹子N可在电阻丝上连续改变位置,在保证电路安全的情况下,夹子N在任意位置时,用电阻R0替换R,使电压表V1和图中的电压表示数之比总是2:3。则满足上述条件的R0的取值范围是__________Ω。
14.如图所示,同学们在实验室测两个阻值未知的定值电阻、的阻值,使用的电源为两节新干电池。
(1)图甲是小明测量阻值的部分实物图。
①请用笔画线代替导线(1根)将电路连接完整_________,要求滑动变阻器的滑片P向右移时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,连线不能交叉。
②闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P滑到B端。
③闭合开关,移动滑片P,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是导线_____(选填“a”、“b”或“c”)断路。
④排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则_____Ω。
(2)小华设计了如图丙所示的电路测的阻值,其中是电阻箱(阻值可调、可读)。
①只闭合开关、,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为1V;
②只闭合开关_____,保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数为________V,读出电阻箱的示数为6Ω,则______Ω。
【拓展】
(3)若(2)的步骤②中,不小心将滑片向左移动了少许,使滑动变阻器接入电路的电阻增加了2Ω,其他操作不变,则小华测得的阻值变为________Ω。
15.小明用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,电源电压为3V保持不变,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移到________(选填“A”或者“B”)端;闭合开关S后,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是定值电阻R________。
(2)排除故障后,接入5Ω的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数如图乙所示,读数为________V,记录此时电流表示数。断开开关,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻,闭合开关,移动滑片直到________为止,再次记录电流表示数。更换20Ω的定值电阻继续实验。
(3)图丙是另一同学利用自己的实验数据绘制的图像。该同学________(选填“能”或“不能”)得出正确结论,说明理由_________。
16.几组同学在测灯泡电阻实验中,连接了图甲所示的实物图。
(1)测小灯泡的电阻的实验原理是___________,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于___________端(选填“A”或“B”)。
(2)某组同学实验时,开关闭合,发现灯泡不亮,电流表示数为零,电压表示数如图乙所示,则电压值为___________V, 经检查电表完好,则电路故障可能是___________。排除故障后,测量数据,绘出I-U图像如图丙中的A所示,图像为曲线的原因是___________。
(3)另一组同学用相同的器材也做这个实验,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I-U图像如图丙中的B所示。错误的原因可能是___________。
(4)实验中使用的小灯泡正常发光时的电流为0.2A,则小灯泡正常发光时的电阻为___________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理二轮实验突破专项训练:欧姆定律》参考答案
1.(1)控制变量
(2)
(3) B 0.12
(4)正比
【详解】(1)在研究某个因素的影响时,只改变这个量的大小,而保持其他量不变,从而确定这个因素的影响,这种研究方法叫控制变量法。该实验保持电阻不变,探究电流与电压的关系,用的就是控制变量法。
(2)图乙中电阻应与电流表串联,与电压表并联,如下图所示:
(3)[1]记录第一组电压表和电流表示数后,由表格可知,电流表的示数在增大,根据欧姆定律,电路的总电阻在减小,所以滑动变阻器的滑片应往B端移动。
[2]图丙中电流表接入的是0.6A的量程,所以分度值是0.02A,读出示数为0.12A。
(4)分析表格发现电压U与电流I的比值是定值,可得出结论: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。
2.(1) 断开 B
(2)C
(3) 电压 小
【详解】(1)为了保护电路,连接电路前,开关应断开,滑动变阻器阻值调到最大值,故是B端;
(2)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数。将导线EF的E端取下,依次接在滑动变阻器的C、A接线柱上时,观察到两种情况下电流表均无示数,电压表示数均等于电源电压,说明A、E间导线断路,故选C;
(3)[1][2]为了研究电流与电阻关系,利用控制变量法,控制电压不变,保持电压表示数不变,电流I与电阻R的关系图像,如图。
[3]由图可知,随着阻值的增大,电流的变化量越来越小。
3.(1)
(2)断开
(3)断路
(4)0.3
(5) 求平均值,减小测量误差 5 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
【详解】(1)滑动变阻器要一上一下串联在电路中,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表的示数变小,则滑动变阻器接入电路阻值变大,所以应该将滑动变阻器的左下接线柱接入电路,如图所示:
(2)连接电路时,为保证安全,开关应处于断开状态。
(3)闭合开关后,在移动滑片的过程中,电流表无示数,说明电路中发生了断路,电压表示数较大,说明电压表两个接线柱与电源两极没有发生断路,即待测电阻断路。
(4)由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,根据指针位置可知,电流表的示数为0.3A。
(5)[1]用电流表、电压表测量电流、电压时,会有误差,多次测量求电阻的平均值可以减小误差。
[2]将对应电压、电流值在坐标系中标出,最后连成一条过原点的直线,如图所示:
[3]根据图像以及欧姆定律,则未知电阻
[4]通过观察电阻的I-U图像是一条过原点的直线,符合正比例函数的特点,可以得出结论: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。
4.(1)
(2)连接电路时开关没有断开
(3) 大于 左
(4)当定值电阻两端电压一定时,电流与电阻成反比
(5)3.5
【详解】(1)因为滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器右下接线柱与定值电阻R串联连入电路,如图所示:
(2)小王连上最后一根导线后,立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转,说明连接电路时开关没有断开。
(3)[1]先将10Ω的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为3V,测得电流表示数为0.3A,根据串联电路电压的规律及欧姆定律,则滑动变阻器连入电路的阻值为
断开开关,保持滑片位置不动,直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关后,根据串联电阻的规律及欧姆定律,则电流表读数为
所以电流表的示数大于0.15A。
[2]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成20Ω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压不变,即应保持电阻两端的电压不变,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。
(4)由表中数据,根据欧姆定律可知,
即电阻与电流的乘积为定值,所以可得出结论:当定值电阻两端电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)已知电源电压为15V,滑动变阻器最大阻值为100Ω。当,时,根据串联分压原理,即
解得,则定值电阻两端电压不小于3.5V。
5.(1)
(2)5.1
【详解】(1)用伏安法测量待测电阻的阻值时,待测电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流。要求滑动变阻器的滑片向A端移动时,电流表示数变大,说明变阻器接入电路中的阻值变小,应连接变阻器的左下接线柱A,电流表接小量程,如图所示:
(2)在第2次实验中,电压表的示数如图乙所示,乙图中电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,读数为1.5V。结合实验数据可求得三次实验中电阻依次为
多次测量求平均值可以减小误差,则待测电阻Rx的阻值为
6.(1)
(2) B 断路
(3) 0.3 5
(4)正比
(5)反比
(6)不同
【详解】(1)滑动变阻器滑片向右滑动时它的电阻增大,所以滑动变阻器左下接线柱接入电路,电路连接如图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即B端。
[2]闭合开关,发现电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表有示数,且接近电源电压,说明电压表和电源两极之间是通路,故障原因可能是定值电阻R断路。
(3)[1][2]由图乙可知,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.3A,定值电阻的阻值为
(4)由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,所以当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体的电压成正比。
(5)由图可知,电流和电阻的乘积为UV=IR=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=0.04A×50Ω=2V
保持不变,可以得到当电压一定时,电流与电阻成反比。
(6)在测未知电阻方案和测小灯泡电阻两个实验中,测未知电阻的多次测量的目的是减小误差,而测灯泡电阻是为了找出普遍规律,所以其目的是不同的。
7.(1) 保护电路 改变定值电阻两端的电压
(2)左
(3)正
(4)控制变量
【详解】(1)[1][2]电路中的滑动变阻器的作用有两个:第一个作用是保护电路,防止电路其它部分出现短路而损坏电路元件;第二个作用是改变定值电阻两端的电压,以便于多次实验,探究普遍规律。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,对于本电路,闭合开关前,需将变阻器的滑片移到左端。
(3)由图乙的I-U图像是一条过原点的直线,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。
(4)研究通过电阻的电流与电阻两端电压的关系,是在保持电阻不变的前提下,改变导体两端的电压,探究通过电阻的电流与其两端电压的关系,用到的探究方法是:控制变量法。
8.(1)
(2)小灯泡断路
(3) 2.5 10
(4)温度
(5) 相同
【详解】(1)向左移动滑动变阻器滑片P时,电路中电流变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
(2)闭合开关后,小明发现小灯泡不发光,电流表示数几乎为零,则串联电路可能断路,电压表示数接近3V,说明电压表接在电源两端,则电路的故障可能是与电压表并联的小灯泡断路。
(3)[1]由图甲可知电压表选用小量程,由图乙可知电压表的分度值为0.1V,示数为2.5V。
[2]由欧姆定律可知,小灯泡正常发光时的阻值
(4)由图丙可知,小灯泡的电阻不是定值,是因为灯丝的电阻随着温度的升高而增大。
(5)[1][2]只闭合S和,调节滑动变阻器b的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时小灯泡两端的电压为额定电压,小灯泡正常发光。只闭合S和,保持滑动变阻器b的滑片位置不动,调节滑动变阻器a的滑片,使电压表的示数与第①步时相同,此时滑动变阻器a两端的电压就是小灯泡两端的电压,滑动变阻器a连入电路的电阻就是小灯泡的电阻,这里用到了等效替代法。只闭合S和,保持滑动变阻器a的滑片位置不动,将滑动变阻器b的滑片调至最右端,此时滑动变阻器b的电阻最大,记录电压表的示数。电源电压用U表示,将滑动变阻器b的滑片调至最右端时,滑动变阻器b两端的电压为,电路的电流为,此时滑动变阻器a接入电路的电阻为
所以小灯泡正常发光时的电阻为
9.(1) 调零
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处
(3)B
(4)8.9Ω
(5) 温度 较小
(6)不可行
【详解】(1)[1]图乙中,电流表的指针没有在零刻度线处,偏向了零刻度线左侧,所以在使用前,电流表要调零。
[2]实验中的电路应该是小灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测小灯泡两端的电压,连接好的电路中小灯泡与滑动变阻器并联了,所以小灯泡左接线柱与滑动变阻器左下端接线柱之间的导线连接错了,应该改成小灯泡左接线柱与电源负极相连,如图所示:
(2)一闭合开关,小灯泡就发出耀眼的光,说明通过灯泡的电流太大,即电路中的总电阻太小,是因为闭合开关前滑动变阻器的滑片没有调到最大阻值处。
(3)为了测量小灯泡正常工作时的电阻,应该将小灯泡两端的电压调到2.5V,电压表测小灯泡电压,所以应该观察电压表的示数,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(4)灯泡正常发光时的电压为2.5V,由表可知,此时的电流
则小灯泡在正常工作时的电阻
(5)[1]由表中数据可知,小灯泡发光不同时,小灯泡的电阻分别为
小灯泡亮度不同,小灯泡两端的电压不同,小灯泡的温度不同,由数据可知,小灯泡在不同亮度下的电阻不同,这是因为导体的电阻跟温度有关。
[2]因为开灯的瞬间灯丝的温度较低,电阻较小,家庭电路电压220V不变时,通过灯泡的电流较大,实际电功率较大,所以开灯的瞬间很容易烧坏灯泡。
(6)探究电流与电压关系,必须控制电阻不变,而小灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是定值,所以小明想用本实验器材探究电流和电压关系的方案是不可行的。
10.(1)
(2)A
(3) 2 左 50 电压 反比
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,要求滑片P向右移动时电路中电流变大,变阻器接入电路中的电阻变小,变阻器的右下接线柱接入电路,连接实物图如下图所示
(2)串联电路中,闭合开关,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表接在定值电阻和变阻器两端均无示数,则可能是开关发生断路,此时电压表无法和电源构成通路,因此无示数,故A符合题意。故选A。
(3)[1]据乙图可知,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。
[3]定值电阻的最大阻值是25Ω,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。
[4][5]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,电流与电阻成反比。
11.(1)
(2) 在电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比 左 2.5
(3)35
【详解】(1)由图甲的电路图可知,滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻变小,滑动变阻器的右下接线柱已接入电路,按照“一上一下”接线原则,应连接滑动变阻器的任意一个上接线柱;电压表与电阻并联,电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,如图所示
(2)[1]由图丙知,电压表示数保持不变时,随着电阻的变大,电路中的电流变小,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比。
[2][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,使电压表的示数不变,为
(3)根据串联电路电压的规律,滑动变阻器两端的电压为
将25Ω的电阻接入电路时,电路中的电流最小,最小电流为
则滑动变阻器的最大阻值至少应为
12.(1)
(2)电阻短路(或电压表短路或电压表断路)
(3) A 0.24 10
【详解】(1)原电路中电压表没有并联在两端,错误导线是连接右端接线柱到滑动变阻器左下A端的导线,在该导线上画;将的右端接线柱连接到电压表的“3”接线柱(正接线柱),使电压表并联在两端即可,如图所示:
(2)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路短路,电压表无示数,说明电压表的测量对象短路,即与电压表并联的待测电阻短路。
(3)[1][2][3]两端电压从增大到,根据,电路电流需要增大,总电阻减小,因此滑动变阻器接入电阻需要减小;滑动变阻器下接线柱接端,滑片向端移动时接入电阻变小,因此滑片向端移动。电流表选用量程,分度值为,指针读数为。
根据,三次测量电阻分别为:,,,因此未知电阻。
13.(1)保护电路
(2)改变电阻器两端的电压
(3)电阻器R断路
(4)0.4
(5)电流与电压成正比
(6)6~22.5
【详解】(1)闭合开关前,将变阻器全部电阻接入电路,可使电路中电流最小,保护电路,避免电流过大损坏电路元件。
(2)“探究电流与电压的关系”需控制电阻不变,通过调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,从而得到多组电压、电流数据。
(3)电流表无示数,说明电路断路;电压表示数为6V(电源电压),说明电压表两端与电源连通,因此故障是电阻器断路。
(4)图乙中电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
(5)表格数据显示,电阻(保持不变),电压增大时电流增大,故得出在电阻一定的情况下,电流与电压成正比
(6)根据表中第1次实验的数据,结合串联电路的电压规律和欧姆定律可得,变阻器的最大值:
当电压表接在点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上时, 变阻器与定值电阻串联, 电压表测变阻器两端的电压,原电压表测定值电阻两端的电压。
根据串联电路的分压原理可得的最大值∶Ω;
根据电流表的量程可知电路中的最大电流为,根据串联电路的电压规律可得两端的电压∶,根据欧姆定律可得的最小值:,故的取值范围是。
14.(1) b 5
(2) 、 1 6
(3)7
【详解】(1)[1]将滑动变阻器的A接线柱 与的右端(或电压表负接线柱)相连,这样滑片P 右移时接入电阻增大,如图所示:
[2]电压表有示数、电流表无示数,说明支路断路,故障可能是导线b断路;
[3]电流表示数为0.24 A,。
(2)[1][2][3]只闭合、,使两端电压为1V;只闭合开关 、,保持滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数为 1V,此时,故。
(3)设原滑动变阻器接入电阻为R,电源电压 ,,得。滑片左移,R′ 变为 ,仍使电压表示数为,则,解得,即测得。
15.(1) B 短路
(2) 1 电压表示数为1V
(3) 不能 没有控制定值电阻两端电压不变
【详解】(1)[1][2]闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移至最大值处,即B端。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定值电阻短路。
(2)[1]由乙图可知,电压表选择0~3V量程,分度值为0.1V,则电压表示数为1V。
[2]探究电流与电阻的关系时,应保持定值电阻两端的电压不变;将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻,再闭合开关,由串联分压规律可知,10Ω的定值电阻两端电压增大,为了保持定值电阻两端电压不变,即电压表的示数保持不变,应增大滑动变阻器两端电压,所以增大滑动变阻器的阻值,故应该将滑动变阻器的阻值调大,直至定值电阻两端电压为1V,即电压表示数为1V。
(3)[1][2]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,图丙中,并没有控制定值电阻两端电压不变,不能得出正确结论。
16.(1) A
(2) 2.8 灯泡断路 灯丝电阻随温度的升高而升高
(3)电压表并联在滑动变阻器两端了
(4)7
【详解】(1)[1]测量小灯泡电阻的实验原理是利用欧姆定律,通过测量小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流来计算电阻。
[2]为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即图中的A端。
(2)[1]图乙中电压表选的是“0~3V”量程,分度值0.1V,示数为2.8V。
[2]灯泡不亮、电流表示数为0,电路断路,但电压表示数接近电源电压,说明灯泡断路。
[3]I-U图像为曲线的原因是:灯丝电阻随温度升高而升高,灯泡电压、电流变化时,灯丝温度变化,电阻改变。
(3)图像B中,电压增大时电流减小,说明电压表、电流表接线错误:电压表并联在了滑动变阻器两端。当滑动变阻器阻值增大时,其两端电压增大,而灯泡两端电压减小,电流减小。
(4)由图丙知,A曲线,灯泡的I-U图像,小灯泡电阻一定,电流越大,电压越大,当电流为0.2A时,由(2)中的现象,电压表示数为2.8V可知,电源电压即为2.8V,结合图像丙,当电流为0.2A时,小灯泡与滑动变阻器电压相等,则小灯泡此时电压为1.4V。根据,得小灯泡正常发光时的电阻为
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