内容正文:
2026年中考物理第二轮实验专题复习--探究电流与电阻的关系
1.如图所示, 小江为探究电流与电压和电阻的关系, 进行了如下实验(电源电压恒定为4.5V):
(1)加一根导线补全甲实物图,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数变小;
(2)正确连接电路后, 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最________(选填“左”或“右”) 端;
(3)闭合开关,改变滑片位置,记录实验数据如下表,第3次实验时, 电流表示数如图乙所示为________A;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.10
0.20
—
(4)由表可得实验结论:________;
(5)接着小江利用原有实验器材及阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻探究电流与电阻的关系, 根据测得的实验数据绘制了如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,此实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有________的作用;
(6)实验中,若将10Ω电阻接入电路完成实验之后, 断开开关且滑片位置不变;再换成15Ω电阻时, 闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片相对于上次的位置向________(选填“左”或“右”) 移动,直到电压表的示数为________V; 为了顺利完成全部实验, 则滑动变阻器的最大阻值至少是________Ω。
2.探究电流与电阻的关系实验:小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”实验,她们准备了电压为3V的电源,规格为“30Ω,1A”的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的3个定值电阻,电流表,电压表、开关各一个,导线若干。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变,请帮助小芳和同学们完成以下问题:
(1)请在图中将电路连接完整;___________
(2)小芳在闭合开关前,先将5Ω的电阻接入电路中,然后将滑动变阻器滑片调至___________(选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,电流表示数如图乙所示,为___________A。移动滑片,电压表示数如图丙,则需向___________移动滑片,使定值电阻两端电压表为2V;
(4)接下来,小芳和同学们将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路,移动滑片使电压表示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”)从而与之前的保持一致,并记录电流表示数填入表格;
(5)实验数据如下:
电阻/Ω
5
10
20
电流/A
0.4
0.2
0.1
分析表中数据,可以得结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成___________比;
(6)将10Ω定值电阻换成“2.5V 0.8W”的小灯泡,测小灯泡正常发光时电阻。移动滑片,使电压表示数为___________V时,小灯泡正常发光,电流表示数为0.3A,此时小灯泡电阻为___________Ω。小芳记录数据并计算小灯泡电阻后,发现灯持续发光一段时间电流表示数有所减小,这是因为小灯泡电阻受___________影响的缘故。
3.小红在实验课上,准备测量一个阻值约为10Ω的定值电阻R的阻值,设计并连接了如图甲所示部分电路,其中电源电压恒为3V,滑动变阻器铭牌标有“20Ω;1A”,她进行如下操作:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
1.3
1.5
1.7
1.9
2.4
3
电流I/A
0.14
0.16
0.18
0.20
0.24
电阻R/A
10.8
10.7
10.6
10.6
12.0
12.5
(1)请用笔画线代替导线将电路补充完整___________;
(2)将滑动变阻器的滑片调到最___________端,闭合开关,发现有一块电表的示数刚好满偏,另一块电表示数为0,若电路中只有一处故障,则故障可能是___________;
(3)改正电路后,闭合开关,调节滑动变阻器,当电压表示数为1.3V,电流表示数如图乙所示,其示数为___________A;
(4)继续调节滑动变阻器,测出多组电流值、电压值,根据欧姆定律计算出每次的电阻值,并将数据填入记录表格。分析数据可知,当电流小于0.18A时,定值电阻R的电阻保持不变,通过它的电流与其两端电压成___________;
(5)为了使测量结果更精确,通过对数据进一步分析可得出:应选第1至___________次的电阻值取平均值作为电阻R的阻值,请说明这样选取的理由___________;
(6)若利用该电路继续研究电流与电阻关系,拆除定值电阻R,另外选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻,每次只接入一个电阻,通过调节滑动变阻器,控制电阻两端电压不变,控制电压的最小值为___________V。当用最小控制电压进行实验时,定值电阻与滑动变阻器两端电压之比为___________。
4.探究“电流与电阻的关系”时,实验器材如图:其中滑动变阻器(标有“20Ω,2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整_________;
(2)连接好电路,闭合开关,将电源电压调至4.5V,移动滑片P,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是________(填序号);
A.滑动变阻器断路
B.定值电阻R断路
C.定值电阻R短路
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,使得电压表示数如图乙所示为_________V;
(4)利用前四个定值电阻进行实验,图丙是根据实验数据得到的I﹣R图像,由图可得出结论:在电压一定时_________成________比;
(5)实验时,更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,下列措施可行的是________(填序号);
A.调高电源电压;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端;
C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻。
(6)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丁所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx=________(用R0、U1、U2表示)。
5.利用如图所示的电路进行“探究电流跟的电阻关系”实验,选用的电源电压为4.5V,滑动变阻器上标有“30Ω,1A”,定值电阻有10Ω、20Ω、30Ω,电表的量程可根据实际需求选择。
(1)该探究过程中滑动变阻器的作用是保护电路和 _____。闭合开关时观察到电压表指针偏向零刻度线左侧,这是由于 _____造成的;
(2)若闭合开关S时,发现电流表、电压表指针均不动。假设电路只有一处故障,出现这一现象的原因可能是 _____(选填字母);
A.定值电阻短路
B.定值电阻断路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
(3)排除故障后,将10Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,使电压表示数U0为2V时,记录下电流表的示数。若不改变滑片位置,将10Ω的定值电阻更换为20Ω,闭合开关,电压表的示数 _____(选填“大于”“等于”或“小于”)2V,为完成实验,接下来应将滑动变阻器阻值调 _____(选填“大”或“小”);
(4)继续实验,发现当定值电阻为30Ω时,无论怎样调节滑动变阻器都无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验,他设计了如下四个调整方案。其中有一个错误方案是 _____(选填字母)。
A.在电路中多串联一个10Ω的电阻,其余操作不变
B.控制U0为2V不变,改变电源电压U,U可调节范围是2V~4V之内
C.电源电压U不变,调整实验控制的U0,U0可取值范围是2.5V~4.5V之内
D.实验中,先将30Ω的定值电阻接入电路以确定恰当的U0大小,然后换其它定值电阻进行实验
6.小明用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源为电压可调的学生电源,滑动变阻器规格为“30Ω 1A”,现有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
(1)将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器滑片右移时,两电表示数均变大;
(2)电路正确连接后,闭合开关,发现电流表无示数,原因可能是电阻R_______ ;
(3)小红先将电源电压调到合适的值,然后分别换上多个电阻进行探究,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论____________________ ;
(4)在实验过程中,将10Ω的电阻接入电路,闭合开关调节滑片至适当位置1,此时滑动变阻器的阻值为R1,功率为P1,接着换成15Ω的电阻接入电路,闭合开关后,再调节滑片至适当位置2,此时滑动变阻器的阻值为R2,功率为P2,则R1:R2= ________ ,P1:P2= ________ ;
(5)小红想再测某电阻的阻值,发现电流表损坏,于是设计了如图丙的实验电路;
①开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片至适当位置,使电压表示数为U1,记下电阻箱示数R1;
②开关接b,保持滑动变阻器滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数仍为U1,记下电阻箱示数R2;则= __________ (用所测物理量符号表示);若开关接b时,滑动变阻器滑片不小心向右移动了少许,测出的待测电阻值将_______ (选填“偏大”或“偏小”)。
7.小泽在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,电路如图甲所示,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路按甲图连接完整(要求导线不交叉);____
(2)连接电路时,开关应该处于____状态,实验前滑动变阻器的滑片应位于____(选填“A”或“B”)端;
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数但电流表无示数,此时出现的故障可能是____;
A.滑动变阻器短路
B.电流表开路
C.电阻R短路
D.电阻R开路
(4)排除故障后,小泽又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”,实验中所用电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图象。由图象可以得出结论:____;
(5)上述实验中:
①小泽用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应该向____(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为____V时,读出电流表的示数;
②最后小泽在桌子上发现一个阻值未知的定值电阻,为了测量电阻阻值的大小,小泽用这个定值电阻换掉图乙中的R,电路中电表的示数如图丁所示,通过计算可得此定值电阻的阻值为____Ω。
8.小红设计的电路图如图甲所示,利用此电路可以完成很多电学实验。图乙是其实物电路,其中电源电压恒为4.5V,滑动变阻器上标有“30Ω,1A”字样,其他均为实验室常用器材。
(1)小红连接好图乙所示的实物电路后,发现存在连线错误,因为闭合开关S后,除了滑动变阻器无法改变其接入电路的阻值外,还会导致______,从而损坏该电路元件;
(2)改正图乙中滑动变阻器的接线错误后,小红将某定值电阻R接入M、N两接线柱间,通过调节滑动变阻器,测得电压表和电流表的示数并填入下表中。通过数据处理可知,该定值电阻的阻值为______Ω;(结果保留整数)
组别
1
2
3
4
电压U/V
2.7
2.4
2.1
1.6
电流I/A
0.14
0.12
0.10
0.08
(3)小红又将额定电压为2.5V的小灯泡接入M、N两接线柱间,调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图丙所示,则此时该小灯泡的电阻为______Ω;(结果保留一位小数)
(4)小红又将阻值为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的定值电阻分别接入M、N两接线柱间,探究电流与导体电阻的关系。在定值电阻由小到大依次接入电路的过程中,为了保证本实验过程中电压表的示数不变,滑动变阻器接入电路的阻值应______(选填“逐渐增大”“保持不变”或“逐渐减小”)。
9.小李在做实验时,发现有一个小灯泡的螺纹外壳上有“2.5V”的标志,为测量灯泡额定功率,小李设计了如图甲所示的电路图。其中电源电压为6V,电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”。
(1)请根据图甲的电路,用笔画线代替导线,帮小李将图乙中的电路补全。(要求,滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡亮度变暗)
(2)小李连接好电路后,闭合开关,发现灯泡不发光,此时,小李应先尝试_________。
A.更换新的灯泡 B.检查电路是否断开 C.调节滑动变阻器观察灯泡发光情况
(3)解决问题后,小李将电压表示数调为灯泡额定电压,并记录电流表示数,重复三次得到三组数据,如下表所示。
第一次实验
第二次实验
第三次实验
电压/V
2.5V
2.5V
2.5V
电流/A
0.48A
0.5A
0.52A
本次实验,小李多次测量的目的是_______;小灯泡的额定功率为_______W。
(4)小李改变滑片位置,作出电压表示数U与电流表示数I的关系图,如图丙所示。小李发现灯丝的电阻发生了改变,经过查阅资料可知,灯丝电阻与_______有关。
(5)为验证规律的普适性,小李选择了一个额定电压为3.8V的灯泡再次实验。小李发现,电压表选小量程时,灯泡无法正常发光;选大量程时,读数不准确。思考后,小李利用现有器材解决问题,成功完成了实验,他的方法是_______。
(6)小李将灯泡替换为定值电阻,想要用已有器材探究电流与电阻的关系。他添加了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω共五个定值电阻进行实验,通过调节滑动变阻器,将电压表示数控制为2.5V。小李发现上述五组实验,当定值电阻选为_______Ω时,无论怎么调节滑动变阻器,实验都无法完成。为了能够完成所有实验组,小李选择在电路中串联一个定值电阻,这个定值电阻的阻值范围是_______Ω。
10.李明和小亮利用如图(甲)所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验用到的电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1) 开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于图中最___________端(选填“左”或“右”);
(2) 正确连接好电路,闭合开关,发现电流表有示数,电压表没有示数,猜想以下3种故障,其中可能的是___________;
A.可能是电阻R断了 B.可能是开关接线处断路 C.可能是电阻R短路
(3)排除故障后,将电路改接正确后,闭合开关,调节变阻器的滑片到某位置,保持电压表的示数为2.5V,电流表的指示如图丙所示,则电流表的读数是________A,定值电阻R的阻值是________Ω;
(4)保持电压表的示数为2.5V不变,某次实验中,将定值电阻R的阻值由25Ω更换为15Ω,为了保持电压表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片向_________(选填“左”或“右”)移动;当定值电阻为10Ω,移动滑动变阻器,则变阻器接入电路的阻值应为________Ω;
(5) 小明在做此实验时,实验数据如下表,分析表中数据不能得出“电流与电阻成反比”的结论,原因是________;
实验次数
1
2
3
电阻/Ω
5
10
15
电流/A
0.3
0.2
0.14
(6)小明纠正错误后重新进行实验,并根据得到的新数据描绘出图像如图所示,由图像可知,他在实验中控制电压为_________V。
11.小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,电压为3V的电源以及规格为“10Ω,0.5A”的滑动变阻器等器材,来“探究电流与电阻的关系”。
(1)他首先将5Ω的电阻接入了图甲的电路中,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为___________V;
(2)当定值电阻由5Ω换为10Ω时,为达到实验要求,需向 _______(选填“左”或“右”) 调节滑动变阻器的滑片;
(3)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在___________V之间;
(4)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,得出结论:_________;
(5)完成上面实验后,小明又设计了图丙所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,已知电源电压为7V,R0的阻值为10Ω,请完成以下实验步骤:
①开关S和S1闭合、S2断开,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,将开关S和S2闭合、S1断开,此时电压表示数为3V; 再将滑动变阻器的滑片移到最左端,此时电压表示数为5V;
③小灯泡正常发光时的电阻R1=___________Ω。(结果保留一位小数)
12.在探究“电流与电阻的关系”实验时,选取了如下器材:电源(电压恒为),定值电阻各一个、滑动变阻器上标有“”,电压表、电流表、开关和若干导线。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。要求:滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变大;
(2)正确连接好电路后,同学们都做了三组数据,图乙的图像①和②分别是小李和小王同学用实验数据描点画出的,两个图像不同的原因是控制不变的________(“电源”或“R两端”)电压不同,其中小李的图像①是保持这个电压为________V不变,其中小王得到图像②中的A点的数据时,滑动变阻器接入电路中的阻值为________;
(3)小张提出:小李的图像①中的实验数据有编造的嫌疑。而且小张还提出解决方案:只需要把一个阻值合适的定值电阻串联接在滑动变阻器与电流表之间,就可以做完小李图中三组数据。经过计算,小张发现:要做完小李图中三组数据,与滑动变阻器串联的定值电阻的取值范围应为________到________;(实验开始前就将所需的定值电阻接入电路,中间不拆除)
(4)实验结束,小李忘记断开开关,便立即将一电路元件拆下,却发现电压表突然变大,他拆下的这个元件是________。
13.某班同学为了“探究电流与电阻的关系”,设计了如图 1 所示的实验电路。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,一个开关,阻值分别为 10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器和导线若干。
(1)连接电路时,应让开关处于_____状态,滑动变阻器置于_____端(填“A”或“B”)。滑动变阻器的作用是:__________;
(2)小强连接好电路后,闭合开关,移动滑片时,电压表的示数增大,电流表的示数减小,可能出现的错误是:_____;
(3)排除故障后,小华先把 10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片 P,使电压表示数为______V,读出电流表的示数后,断开开关 S,她直接拆下 10Ω的电阻,改换成阻值为 20Ω的电阻继续做实验,接下来她应向 ______端(填“A”或“B”)移动滑动变阻器的滑片 P 继续做实验;
(4)小华完成了多组实验,利用收集到的数据,作出了如图 2 所示的电流 I 随电阻 R 变化的关系图象,分析图象得出结论:__________;
(5)为了能用所选的三只定值电阻完成实验,所选滑动变阻器的最大阻值应不小于_____Ω。
14.小明利用如图甲所示的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)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图乙中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线________;
(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,记录电流表示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论:____________________;
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,断开开关,接下来的操作是________________,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使得电压表的示数是________V时,读出电流表的示数。
15.小华想探究“通过导体的电流跟什么因素有关”,采用了如图甲、乙所示电路进行实验,电源电压保持不变,R为定值电阻。
(1)如图乙所示,闭合开关前,滑动变阻器滑片应调至 _____端(选填“A”或“B”);滑动变阻器的作用除了改变定值电阻两端的电压外,还起到了 _____的作用;
(2)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数,但电流表无示数,此时出现的故障可能是 _____(选填字母);
A.滑动变阻器短路
B.电流表断路
C.电阻R短路
D.电阻R断路
(3)排除故障后,小华又取了两个定值电阻,想利用这些器材继续探究“电压不变时,电流与电阻的关系”。实验中所用电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω,电源电压为6V,分别接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,记录数据,得到了如图丙所示的图像。由图像可以得出结论:_______;
(4)上述(3)的实验中:①当小华在图乙中用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,应向 _____(选填“A”或“B”)端移动滑片,直至电压表示数为 _____V时,读出电流表的示数;
②为完成整个实验,小华应选取的滑动变阻器的规格为 _____(选填字母)。
A.“20Ω,1.0A”
B.“50Ω,1.0A”
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理第二轮实验专题复习--探究电流与电阻的关系》参考答案
1.(1)
(2)左
(3)0.30
(4)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5)保持电阻两端电压不变
(6) 左 3 15
【详解】(1)要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数变小,即滑动杆变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)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,即最左端。
(3)由图乙可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,示数为0.30A。
(4)由表数据可得:电阻一定时,导体两端的电压增大几倍,通过导体的电流就增大几倍,因此可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)在探究电流与电阻的关系时,需要控制导体的两端电压不变,通过改变电阻的阻值来观察电流的变化。滑动变阻器通过调节其接入电路的电阻值,从而改变电路中的电流,确保电阻两端的电压保持不变,以满足实验条件。
(6)[1][2]根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω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,由图丙可知,定值电阻两端电压为
为使R两端的电压保持不变,根据串联电路电压的规律可知,应减小R两端的电压,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,使电压表的示数为3V。
[3]电阻两端的电压始终保持U0=3V,根据串联电路电压规律可得,滑动变阻器分得的电压为
U滑=U-U0=4.5V-3V=1.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,则滑动变阻器的阻值至少是15Ω。
2. 左 0.06 左 变小 反 2.5 8.3 温度
【详解】(1)[1]探究电流与电阻的关系时,开关、电源、电阻、电流表、滑动变阻器串联在电路中,电压表并联在电阻两端,由图可知,电流表、电压表均选择小量程,滑动变阻器“一上一下”接入电路,如图所示:
(2)[2]由题意可知,闭合开关前,滑动变阻器应以最大阻值接入电路,所以滑动变阻器的滑片在最左端。
(3)[3]电流表选用小量程,分度值是0.02A,此时电流表的示数是0.06A。
[4]电压表选用小量程,分度值是0.1V,此时电压表的示数是2.2V,根据串联电路分压原理可知,要减小定值电阻两端的电压,应该增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器接入电路中的阻值,将滑动变阻器的滑片向左移动。
(4)[5]将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路,则定值电阻两端的电压增大,应该减小定值电阻两端的电压,增大滑动变阻器两端的电压,即使电压表的示数变小,从而保持与之前一样。
(5)[6]由表中数据可知,当电压一定时,电流与电阻的乘积
0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2
电流与电阻的乘积是定值,所以可以得出结论当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)[7]测小灯泡正常发光时的电阻时,电压表并联在小灯泡两端,所以要移动滑片使电压表的示数等于小灯泡的额定电压,即2.5V。
[8]小灯泡正常发光时电流表示数为0.3A,则小灯泡的电阻
[9]小灯泡电阻与温度有关,所以发光一段时间后,电阻增大,电流表示数减小。
3. 右 定值电阻R断路 0.12 正比 4 第5、6次定值电阻R的阻值随温度增大而明显增大,取平均值没有意义 1∶1
【详解】(1)[1]该实验中,滑动变阻器、定值电阻和电流表应串联,电压表测量定值电阻两端的电压,即电压表应与定值电阻并联,如下图所示:
。
(2)[2][3]为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,即滑片调到最右端;当定值电阻R断路时,电压表测量电源电压为3V满偏,电流表示数为0,符合题意。
(3)[4]由图可知,电流表连接的是0~0.6A的量程,其分度值为0.02A,读数为0.12A。
(4)[5]分析表中数据可知,当电流小于0.18A时,定值电阻R的阻值保持不变,故通过它的电流与其两端电压成正比。
(5)[6][7]应选第1次至第4次的电阻值取平均值作为电阻R的阻值,因为第5、6次定值电阻R的阻值随温度增大而明显增大,取平均值没有意义。
(6)[8][9]当定值电阻接入20Ω时,滑动变阻器接入最大为20Ω,根据分压原理可知,此时控制的定值电阻两端的电压最小,因此时定值电阻与滑动变阻器的阻值相等,故定值电阻与滑动变阻器两端的电压相等,即定值电阻与滑动变阻器两端电压之比为1∶1,且控制的最小电压为。
4.(1)
(2)B
(3)3
(4) 电流与电阻 反
(5)C
(6)
【详解】(1)由图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测电阻R两端电压;滑动变阻器接入电路时,应注意一上一下的原则,如下图所示:
(2)闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表与电源连通,电压表被串联在电路中,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,即导致这一现象的原因可能是定值电阻R断路。故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)由图乙可知,电压表接入电路的是大量程,此时分度值为0.5V,此时电压的示数为3V。
(4)[1][2]由图乙可知,当电压一定时,电流与电阻的乘积为一定值,故可得出结论:在电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)A.设电源电压为U,定值电阻两端的电压为UV,当接入50Ω的定值电阻时,则
即
解得电源电压为:U=4.2V<4.5V
所以降低电源电压可以完成这次实验,故A不符合题意;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,并不能改变滑动变阻器最大阻值,所以不能完成这次实验,故B不符合题意;
C.为了能完成这次实验,滑动变阻器最大电阻满足关系式
即
解得滑动变阻器的最大电阻为R滑大=25Ω,再串联一个15Ω的电阻,滑动变阻器最大阻值与该电阻之和为20Ω+15Ω=35Ω>25Ω,可以完成这次实验,故C符合题意。
故选C。
(6)在步骤②中,电路为只有Rx的简单电路,电压表测电源电压为U2;
在步骤①中,Rx与滑动变阻器最大阻值串联,电压表测Rx两端电压为U1,根据串联电路电压规律,R0两端电压为U0=U2﹣U1,由串联分压原理可知,,即
解得Rx•R0
5. 控制电阻两端电压不变 电压表正负接线柱接反 C 大于 大 C
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,滑动变阻器接入电路的阻值应该保持最大;因本实验是为了“探究电流跟电阻关系”,实验过程中应保持电阻两端的电压不变,故滑动变阻器的另一个作用是保持电阻两端的电压不变。
[2]如果实验时观察到电压表指针在零刻度线左侧,说明电压表的正负接线柱接反。
(2)[3] A.定值电阻短路,此时电流表有示数,故A不符合题意;
B.若定值电阻断路,此时电压表有示数,故B不符合题意;
C.滑动变阻器断路,整个电路处于开路状态,电流表和电压表都无示数,故C符合题意;
D.滑动变阻器短路,此时电流表和电压表都有示数,故D不符合题意。
故选C。
(3)[4][5]根据串联分压原理可知,将10Ω的定值电阻更换为20Ω,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;由题意知,定值电阻两端的电压应该控制为Uv=2V,如果此时滑片未动的情况下,定值电阻分得的电压将会大于原来的2V;为了使增大阻值的定值电阻两端电压保持依然为2V,此时应该增大滑动变阻器的阻值来分担电压。
(4)[6]A.30Ω的电阻接入电路时,根据串联电路的分压原理可得
所以R滑=37.5Ω,实际的滑动变阻器的电阻为30Ω,所以可以串联一个10Ω的电阻来完成实验,故A不符合题意;
B.由于定值电阻的阻值较大,换用30Ω的电阻时,定值电阻两端的电压会大于2V;试验中为了控制定值电阻两端的电压为2V,故电源电压最小为2V,滑动变阻器两端的电压最大为
则电源的最大电压为
U=2V+2V=4V
故B不符合题意;
C.滑动变阻器阻值调至最大时,则最小电压为
电源电压为4.5V,即U0的取值范围为2.25V~4.5V,故C符合题意;
D.实验中,根据分压原理,滑动变阻器接入电路的电阻最大,可以将30Ω阻值的定值电阻接入电路确定恰当的U0大小,然后换其它定值电阻进行实验,故D不符合题意。
故选C。
6.(1)
(2)断路
(3)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
(4) 3:2
(5) 偏大
【详解】(1)探究电流与电阻的关系实验中,电压表需测定值电阻两端电压,按照电压表接入电路的方法,电压表与定值电阻并联,应连接电压表负接线柱与定值电阻左端;滑动变阻器需“一上一下”接入电路。要求滑片右移时,两电表示数均变大,由欧姆定律可知,在电源电压不变时,串联电路的电流变大,说明电路中的总电阻变小,所以应连接定值电阻右端与滑动变阻器右下接线柱。电路连接图如下:
(2)电流表无示数说明电路断路。若电阻R断路,整个电路断开,电流无法通过,电流表无示数;此时电压表串联在电路中,可能有示数。故原因是电阻R断路。
(3)图丙中电流I随电阻R变化的图像为反比例曲线,故得结论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。
(4)[1]由题意可知,滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值之比一定,所以,
[2]在实验过程中,要保持定值电阻两端电压不变,所以更换电阻前后,电压U相等;根据功率的计算公式可知,更换电阻前后的电功率分别为,,可得
(5)[1]开关接a时,与电阻箱串联,总电阻为,电压表示数为;开关接b时,保持滑动变阻器电阻不变,调节电阻箱至时电压表示数仍为,说明总电阻相等,即,可得
[2]若开关接b时滑片右移,滑动变阻器电阻变大,需增大电阻箱阻值才能保持电压,导致测量值偏大,因此测量值偏大。
7. 断开 B D 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 B 2 4
【详解】(1)[1]由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,滑动变阻器采用“一上一下”的原则选择接线柱,如图所示:
(2)[2][3]为了保护电路,开关应该处于断开状态;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,即B端。
(3)[4]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,与电压表并联的定值电阻R断路(开路)了,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(4)[5]由图象可知,导体的电阻增大,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)①[6][7]由图象可知,电阻两端的电压
UV=IR=0.1A×20Ω=2V
根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻5Ω换成10Ω,定值电阻增大,其分得的电压变大;探究电流与电阻的实验中,应控制电压不变,为了保持定值电阻两端电压不变,应减小定值电阻两端的电压,增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动, 直至电压表示数为2V时,读出电流表的示数。
②[8]由图丁可知,电压表选用的量程为0~3V,分度值是0.1V,示数为2V,电流表选择小量程,分度值为0.02A,读数是0.5A,由欧姆定律可知,定值电阻的阻值为
8.(1)电压表的示数超出量程
(2)20
(3)8.3
(4)逐渐增大
【详解】(1)滑动变阻器接线柱接了两个上接线柱,相当于把变阻器的金属杆接入电路,电阻几乎为0,无法改变阻值。此时电压表接入电路,测量电源电压4.5V,超过电压表量程0~3V,从而损坏该电路元件。
(2)第1组
第2组
第3组
第4组
定值电阻
(3)丙图中电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,读数为0.3A,此时该小灯泡的电阻
(4)定值电阻由 5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω,电阻变大, 由串联分压原理可知,电压表的示数会变大,为保持电压表示数不变,需逐渐增大滑动变阻器接入电阻,以分担更多电压。 因此滑片应向右移动。
9.(1)
(2)C
(3) 求平均值,减小误差 1.25
(4)温度
(5)将电压表并联在滑动变阻器两端
(6) 25 5~7
【详解】(1)滑动变阻器滑片向右移动时,灯泡亮度变暗,根据欧姆定律可知,滑动变阻器向右移动时,电路中电流变小,电阻变大,则应将滑动变阻器的左下接线柱与灯泡左侧连接,据此作图。
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器处于阻值最大端。连接好电路后,闭合开关,发现灯泡不发光。可能是因为滑动变阻器阻值太大,导致电路中电流太小,所以灯泡不发光,因此,应先调节滑动变阻器观察灯泡发光情况,故C符合题意。
(3)[1][2]实验是为了测量小灯泡的额定功率,为了减小误差,应多次测量求平均值。
三次实验中小灯泡的额定功率分别为
则小灯泡的额定功率为
(4)灯泡的电阻与温度有关,灯泡两端电压越大时,通过灯泡的电流越大,灯泡的温度升高,电阻会增大。
(5)根据串联分压知识可知,电源电压为6V,灯泡额定电压为3.8V,则滑动变阻器分得的电压为
小于3V,因此为了读数准确和让灯泡正常发光,可以将电压表并联在滑动变阻器两端。
(6)[1]实验中需要控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压规律可知,滑动变阻器两端的分压也不变。电压表示数控制为2.5V,则滑动变阻器的分压为
根据串联电路电压与电阻的关系,实验中电压与电阻的关系为
由于电压一定,则电阻的比值也一定,即定值电阻阻值增大时,滑动变阻器的阻值也要变大,当定值电阻阻值为时,
解得,大于滑动变阻器的最大阻值,因此当定值电阻选为25Ω时无论怎么调节滑动变阻器,实验都无法完成。
[2]若要串联一个定值电阻完成实验,根据上述分析可知,当滑动变阻器阻值最大时,阻值仍差
则定值电阻最小为。
根据串联电路电压与电阻的关系,当定值电阻选为时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,而当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时,串联的定值电阻接入的阻值最大。滑动变阻器接入电路的最小阻值可以为0,即分压完全由串联的定值电阻承担,则此时
解得,则这个定值电阻的阻值范围是。
10. 右 C 0.5 5 左 8 见解析 2.5
【详解】(1)[1]开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即图甲或乙中变阻器的最右端。
(2)[2]实验电路是串联电路,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路的电流。闭合开关,电流表有示数,则电路无断路,电压表没示数,可能是电压表并联部分短路了,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(3)[3]由图丙知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A。
[4]定值电阻的阻值
(4)[5]将定值电阻的阻值由25Ω更换为15Ω,R的阻值变小,若滑片位置不变,据串联电路的分压特点知,定值电阻两端的电压变小,所以需要让变阻器接入电路的阻值变小,分得的电压变小,从而保持定值电阻两端的电压不变。所以变阻器的滑片应向左移动。
[6]实验过程中,定值电阻两端的电压保持为2.5V不变,则变阻器两端的电压
据串联电路的分压特点有
10Ω:R滑=2.5V:2.0V
解得R滑=8Ω。
(5)[7]由表格中各组数据中电流与电阻相乘得1.5V、2V、2.1V,各次实验中,电阻两端的电压不相同,即实验中没有保持定值电阻两端的电压不变,所以不能得出电流与电阻成反比的结论。
(6)[8]由图示知,每组对应的电流与电阻的乘积有
0.5A×5Ω=2.5V,0.25A×10Ω=2.5V,0.1A×25Ω=2.5V
所以实验中控制电压为2.5V。
11.(1)2
(2)右
(3)2~2.5
(4)见解析
(5)8.3
【详解】(1)电流表示数如图乙所示,电流表选用量程0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.4A,则定值电阻两端电压为UR=I1R1=0.4A×5Ω=2V
即电压表示数为2V。
(2)将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,定值电阻两端的电压变大,要保持其两端电压不变,由串联电路电压的规律可知,需增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压可知,需增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向右移动。
(3)由图乙可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A,即电路中最大电流为0.5A,当电路中电流最大,定值电阻阻值最小时,定值电阻两端电压最大,故定值电阻两端最大电压为UV大=I大R定小=0.5A×5Ω=2.5V
根据串联分压可知,当定值电阻的阻值为20Ω,滑动变阻器最大阻值接入电路时,根据串联分压可知
代入数值可得
解得UV=2V,即为完成实验,电压表的最小示数为2V。定值电阻两端的电压应控制在2V~2.5V之间。
(4)因电流与电阻的乘积为一定值,即电压表的示数不变,故可得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(5)①开关S、S1闭合、S2断开,此时灯泡和滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当灯泡正常发光时,灯泡两端的电压为2.5V;由串联电路的电压规律可知,电压表的示数为UP=U-UL=7V-2.5V=4.5V
②保持滑动变阻器滑片位置不动,开关S、S2闭合、S1断开,此时滑动变阻器的最大电阻和R0串联,电压表测滑片右侧电阻丝的电压,已知此时电压表示数为3V;再将滑动变阻器滑片调到最左端,滑动变阻器的最大电阻仍然和R0串联,电压表测整个滑动变阻器两端的电压,此时电压表示数为5V,根据串联电路电压的规律,定值电阻两端的电压为U0=U-UP1=7V-5V=2V
由欧姆定律可知,电路中的电流为
③在②中,因电压表接在滑片上,电流经定值电阻后经滑动变阻器的全部电阻丝回到电源负极,因此在移动滑片过程中,电路中的电流不变,电压表测滑片右侧部分电阻丝的电压;故当电压表示数为3V时,由欧姆定律可知,滑片右侧电阻丝的电阻
由串联电路电流特点和欧姆定律可知,在①中,灯正常发光时灯的电流为
小灯泡正常发光时的电阻为
12.(1)
(2) R两端 1 15
(3) 5 10
(4)定值电阻R
【详解】(1)滑动变阻器的滑片P向左滑动时,电流表示数变大,表明接入电阻变小,故应接入滑动变阻器下端左边的接线柱,如下图所示:
(2)[1][2]如图所示,图像①中当电阻为10Ω时,电流为0.1A,故定值电阻两端保持不变的电压为
图像②A点中当电阻为15Ω时,电流为0.1A,故定值电阻两端保持不变的电压为
故图像不同的原因是控制不变的R两端电压不同。
[3]图像②中的A点的数据时,总电阻为
滑动变阻器的阻值为
(3)[1][2]图像①中当电阻为15Ω时,根据串联电路电阻与电压的规律可得
解得,滑动变阻器的阻值最大为25Ω,则此时串联的电阻至少为
当图像①中当电阻为5Ω时,根据串联电路电阻与电压的规律可得
解得,当滑动变阻器的接入电路的阻值最小,串联的电阻阻值最大,为
故滑动变阻器串联的定值电阻的取值范围应为5Ω到10Ω。
(4)将一电路元件拆下,电路中发生了断路,发现电压表突然变大,表明电压表与电源之间仍为通路,故他拆下的这个元件是与电压表并联的定值电阻R。
13. 断开 A 护电路并使定值电阻的电压保持不变 电压表并联在滑动变阻器两端 2.5 A 当电压一定时,电流与电阻成反比 5
【详解】(1)[1][2]为了避免连线错误而烧坏电路元件,连接电路时,应让开关处于断开状态;为了保护电路,滑动变阻器置于阻值最大处,即置于A端。
[3]滑动变阻器的作用是:保护电路并使定值电阻的电压保持不变。
(2)[4]电阻与变阻器串联,当电流变大时,由欧姆定律可知,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,故可能出现的错误是:电压表并联在滑动变阻器两端。
(3)[5][6]由图2知,电阻两端的电压始终保持
研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,故排除故障后,小华把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2.5V,读出电流表的示数后,断开开关S,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,由串联电路分压原理可知,电阻的电压变大,故要减小电阻的电压,根据串联电路电压的规律,应增大变阻器的电压,故应增大滑动变阻器接入阻值,因此接下来她应向A端移动滑动变阻器的滑片P继续做实验。
(4)[7]小华完成了多组实验,利用收集到的数据,作出了如图所示的电流I随电阻R变化的关系图象,分析图象可知,电流与电阻的乘积是一个定值,得出结论:当电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[8]当电路接入25Ω的电阻时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,此时电路的电流为
滑动变阻器的接入电阻为
故小华所选滑动变阻器的最大阻值应不小于5Ω。
14. 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 将滑动变阻器调至最大值 2.5
【详解】(1)[1]电阻与变阻器串联,电压表与电阻并联,修改后的电路图如下:
(2)①[2]分析丙图可以得出:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
②[3]连接电路时,开关要断开,将变阻器最大电阻连入电路。
[4]分析图丙数据可知,当电阻为5Ω时,电流为0.5A,根据欧姆定律,电阻两端的电压
故实验需使导体两端的电压保持2.5V不变。
15. A 保护电路 D 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 A 2 B
【详解】(1)[1]为了保护电路,实验前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即A端。
[2]探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压,因此本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了改变定值电阻两端电压的作用。
(2)[3]电路连接正确后,闭合开关,发现电流表无示数,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,即出现的故障可能是定值电阻R断路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[4]由图丙可知,电流与电阻的乘积为
UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V
为一定值,故由图像可以得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)①[5]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,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A端移动滑片,直至电压表示数为2V时,读出电流表的示数,
[6]由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动,使电压表的示数为2V不变。
②[7]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,变阻器分得的电压
U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×20Ω=40Ω
即所选择的变阻器的最大阻值不能小于40Ω,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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