内容正文:
中考得高分物理实验与探究
探究实验30探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
嗣知识回顾。
一、实验电路
A
R
白B
二、测量仪器
用
测电流,用
测电压.
三、实验方法
法
四、实验关键
1.探究电流与电压的关系。
思路:保持电阻
,改变电阻两端的
操作:选用同一个定值电阻,通过调节
,改变定值电阻两端的
电压,记录电压值与对应的电流值。
2.探究电流与电阻的关系,
思路:保持电阻两端的电压
,改变电阻的
操作:更换不同阻值的定值电阻,调节
,使定值电阻两端的电
压保持不变.
五、要点探究
1.实验中,滑动变阻器的作用是什么?
提示:探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路,改变定值电阻两端的电压;探
究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路,使定值电阻两端的电压保持不变
2.实验中,进行多次测量的目的是什么?
提示:便于总结规律,使规律具有普遍性
3.分析处理数据的方法有哪些?
提示:①计算表格中数据的比值或乘积,得出物理量间的定量关系;②在坐标系中描,点作出
图像,结合数学知识分析物理量间的关系
4.实验中为了保护电路应注意哪些事项?
提示:①连接电路时开关必须断开,滑动变阻器的滑片必须移至阻值最大处;②在调节滑动
变阻器时,要时刻观察电压表和电流表的示数,不能超过电表量程,
5.在探究电流与电阻的关系时,一般如何改变电阻值?
提示:通过“换”的方式改变电阻值,例如先在电路中接入一个52的电阻,测量完毕,把5的电
阻拆下来,换上一个102的电阻,测量完毕,再把102的电阻拆下来,换上一个152的电阻.
30
第一部分
教材实验
Q示例典范0
如图甲所示,在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,老师提供了3节新干电池,电流表,
电压表,开关,滑动变阻器,阻值为52、102、152、202、252、302的定值电阻各一个以及导
线若干
00
甲
乙
丙
(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整.(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应该
;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于
(选填
“A”或“B”)端,
(3)闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近4.5V,移动滑片P,两个电表示数均无变化,
则电路故障可能是
(4)若闭合开关后,发现电压表无示数,电流表有示数且未超出量程,则电路故障可能是
(5)排除电路故障后,移动滑片P到某一位置时,电流表示数如图丙所示,此时通过定值电阻的
电流为
A.
(6)探究电流与电压的关系时,实验中测得五组数据,如表1所示.
表1
实验序号
1
2
5
电压U1/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I1/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
由表1可知,实验中所用定值电阻的阻值为
Ω;实验结论是:导体的电阻一定时,通
过导体的电流与导体两端的电压成
比
(7)结合表1中数据分析,实验中所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于
0.
(8)某小组实验后,记录的数据如表2所示,分析数据发现,表2中的电流与电压不成正比,检查
两个电表均未发现故障,你认为原因可能是:
表2
实验序号
2
心
4
S
电压U2/V
0.5
2
1.5
2.5
电流I2/A
0.14
0.24
0.34
0.44
0.54
(9)探究电流与电阻的关系时,将52的电阻依次换成10Ω、152、202的电阻,闭合开关,滑片
P应向
(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数保持不变,记下相应的电流值.
1
中考得高分物理实验与探究
(10)更换不同的电阻进行实验,将测得的数据填入表3中.由表3可知,导体两端的电压一定
时,通过导体的电流与导体的电阻成
(选填“正比”或“反比”).
表3
实验序号
1
2
4
6
电阻R/2
10
15
20
25
30
电流I3/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
0.1
塑提分训练营0
1.用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系.电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“2021A”,有
42、62、82、102、122的定值电阻各一个.
↑I∥A
-
0.61
0.5
曲线A
0.4
0.3
0.2-¥f
0.1F
024681012R2
甲
丙
(1)用笔画线代替导线把图甲电路连接完整,要求:当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的
电阻变大
(2)连接电路时,开关应该
(选填“断开”或“闭合”)
(3)先接入122的定值电阻,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P至合适位置,电压表的示数
如图乙所示,为
V,记下电流表的示数.断开开关,将122的电阻换成102的电阻
后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P使
表的示数与前一次实验中的示数相同,记
录相关数据
(4)依次改变定值电阻R的阻值,测得五组实验数据,根据实验数据,在图丙所示的坐标系中描绘
出的IR图像为曲线A.
①由图像可得出的结论是
②根据所测的五组实验数据,把每次实验中记录的电流值和对应的滑动变阻器R接人电路
的阻值在图丙所示的坐标系中描点,并将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A
(选填“有交点”或“没有交点”),原因是
③本实验的主要研究方法是“控制变量法”,下列物理教材中的实验,没有用到“控制变量法”
的有
A.探究二力平衡的条件
B.探究液体内部压强的影响因素
C.用电流表和电压表测量定值电阻的阻值
x32
第一部分教材实验
2.(2025·苏州)小明用电压为6V的电源、定值电阻R1、电压表、电流表、最大阻值为202的滑动
变阻器R2、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系」
甲
(1)根据图甲所示的电路图,将图乙的实物图连接完整.
(2)电路连接正确,规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为6V,电路中仅
有一处故障,则故障可能是
(3)排除故障后继续实验,小明的实验数据如下表所示.老师指出表中有一组数据是无法从实验
中测得的,请你判断这组数据的实验序号是
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
电流/A
0.15
0.25
0.35
0.45
0.54
(4)通过实验得出初步结论:
时,导体中的电流与导体两端的电压成正比.
3.(2024·南通)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压为6V)、开关、定值
电阻(52、102、152、202、252)、滑动变阻器(0~202)、电流表、电压表及导线若干.
510152025R/0
丙
(1)用笔画线代替导线将如图甲所示电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电
路的阻值变大。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V,请在图乙中标出此时电压表指针的位置,记录
数据;将52的电阻换成102的电阻,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此
时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次
(4)将测得的数据在图丙的坐标系中描点连线,发现有一组数据错误,其错误原因是
;进一步分析数据得出结论,
133
中考得高分物理实验与探究
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器
材能否完成实验探究?简述你的判断依据:
4.(2025·盐城)小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若千)、滑动变阻器(2022A)、电流
表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系,
o.)
D.S
乙
今
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验.用笔画线代替导线将电路连接完整
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端.闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如
图乙所示,为
A.
(3)小明测得多组数据,分析得出结论: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.为验证结论是否具有普遍性,小明应更换
重复上述实验
(4)第(2)问中,若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时,
可能损坏,
(5)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示.请指出小华操作中存在的问题:
5.(2024·镇江)小明用图1电路探究电压一定时,电流与电阻的关系.
甲
10
丙
/2
图1
图2
图3
(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最
(选填“左”或“右”)端
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,电流表指针均不偏转,电压表指针有明
&34
第一部分教材实验
显偏转且保持不变已知导线与各接线柱连接完好,则电路中的
出现了
故障
排除故障后,移动滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数.多次更换不同阻值的定值电阻
并重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数的关系图线如图2中甲所示,从而得出结论。
(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除
两端的导线.在整理器材时,他突然发现电
压表指针位置如图3所示。
①小明遗漏的实验操作是
②小华通过正确的操作也进行了上述实验,小明发现他与小华的实验结论一致,遗漏的实验
操作并未影响结论,你认为其原因是
③小明按正确操作重新进行实验,此时他得到的电流Ⅰ与定值电阻R的倒数的关系图线应为
图2中的
(选填“甲”“乙”或“丙”).
6.(2024·扬州)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示.
IA↑
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
A
06
0
510152025R/2
图1
图2
图3
(1)小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入如图1所示
的电路中.实验时,先将电阻箱的阻值调为52,然后将滑动变阻器的滑片P调至
(选
填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图2所示,为
A.断开开关,将电阻箱的阻值调为102,再闭合开关,
(选填“能”或“不
能”)立即记录电流表的示数,
(2)小华在实验过程中保持滑动变阻器的滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流
表的示数I,根据多组数据描点,画出I-R图像,如图3所示.根据小华的实验数据,
(选填“能”或“不能”)得出通过导体的电流与电阻成反比的结论
(3)小明发现利用小华所画的IR图像可以测量未知电阻的阻值,在小华的实验电路中,保持滑
动变阻器的滑片P位置不变,用未知电阻替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为
0.32A,该未知电阻的阻值为
Ω.若不慎将滑片P向右移动了少许,则电阻测量值
(选填“大于”“小于”或“等于”)真实值.
135
中考得高分物理实验与探究
@中考新考法。
(创新实验)小宏用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒为4.5V,滑动变阻器
的规格为“2021A”,阻值分别为42、62、82、102的定值电阻各有一个,电流表量程为
“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”
R/2
甲
乙
丙
(1)连接电路时,开关应该
(选填“断开”或“闭合”).
(2)用笔画线代替导线把如图甲所示的实物电路连接完整,要求:当滑片P向左滑动时,电流表
示数变小
(3)先接入10Ω的定值电阻,闭合开关,将滑动变阻器的滑片P移动至合适的位置,电压表的
示数如图乙所示,为
V,记下电流表的示数.断开开关,将102的电阻换成82的
电阻后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P使
表的示数与前一次相同,记录相关
数据,
(4)小宏绘制了实验过程中电流与定值电阻、电流与滑动变阻器接入电路的电阻、电流与总电
阻之间的关系图像,如图丙所示,其中反映电流与定值电阻之间关系的是图线
(选
填“a”“b”或“c”),图中阴影部分的面积表示的物理含义是
(5)为使实验结论更加可靠,小帆同学将定值电阻两端的电压设置为U。,再将4个定值电阻依次
接入之前的电路中,重复实验并记录数据,最后得出了和小宏一样的实验结论.在小帆同学的
实验中,当电压表示数调至U。时,滑动变阻器消耗的最大功率与最小功率之比是
为完成这四次实验探究,应控制电压表示数U,的范围为
0的电流变化不明显,灯泡的亮度变化不明显,无法准确比较
接入电路中的导体的电阻大小关系.(4)导体的横截面积越
大,导体的电阻越小,所以将原来细的铝质输电线换成较粗
的铝质输电线,这样可以减小输电线的电阻,从而减少输电
线中的电能损失.(5)小杰同学探究导体的电阻大小与横截面
积的关系时,分别将电阻丝B、C接入电路中,导体的横截面
积发生变化的同时长度也发生了变化,即设有控制电阻丝的
长度相等,不符合控制变量法的要求,故这种方法是错误的.
3.(1)电流表示数(2)材料b、c(3)能(4)③小于④2
减少电能损失解析:(1)实验中运用了转换法,通过观察电
流表示数来比较电阻丝电阻的大小.(2)a、b是材料不同,长
度和横截面积都相同的两根电阻丝,所以M分别接a、b时,
是探究电阻大小与导体材料的关系:电阻丝b、c的长度和材
料相同,横截面积不同,故可以用来探究电阻大小与导体横
截面积的关系.(3)可以通过改变同一根电阻丝接入电路中的
长度来探究电阻大小与导体长度的关系.(4)③只断开开关
S?,他发现灯泡亮度比正常发光时暗,说明此时电路中的电
流小于灯泡的额定电流,即此时电流表示数小于0.3A.④只
断开开关S,用打结法2制作的电阻丝接入电路时,电流表
示数最大,说明用打结法2制作的电阻丝的阻值最小:由
Q=IRt可知,当通过电阻丝的电流和通电时间相同时,电
阻丝的阻值越小,产生的热量越少,电能损耗越少.
4.(1)断开(2)1、2液体导电性能和两个碳棒间距离的关系
(3)电路中的电流有可能超过电流表的量程,从而损坏电
流表(4)换用不同的液体进行多次实验解析:(1)为了保
护电路,连接电路时,开关必须处于断开状态.(2)由题图乙可
知,液体导电性能的影响因素可能有液体浓度、液体体积、两
个碳棒间的距离;要想探究液体导电性能和液体浓度的关
系,应控制液体体积和两个碳棒间的距离相同,只改变液体
浓度,所以应将碳棒按题图乙中1、2两种方式插入盐水中;
若将碳棒按题图乙中2、4两种方式插入盐水中,液体浓度和
液体体积均相同,两个碳棒间的距离不同,所以探究的是液
体导电性能和两个碳棒间距离的关系.(3)当电路中液体电阻
过小时,会导致电路中的电流过大,有可能超过电流表量程,
从而损坏电流表.(4)为了保证实验结论的普遍性,需要换用
不同液体进行多次实验,得出普遍规律
5.(1)保护电路(2)电流表示数(3)m长度和材料(4)增
大解析:(1)电路中定值电阻R。的作用是保护电路.(2)实
验中,小明将F分别接到、n和B点,通过改变镍铬合金丝
接入电路的长度来改变电阻,从而导致电路中的电流不同,
所以可以通过观察对比电流表示数来判断电阻的大小.(3)将
F接m点时,控制长度相同,而横截面积不相同,F接B点时
镍铬合金丝的横截面积大于F接点时镍铬合金丝的横截
面积,由于>I:,可得出结论:导体的长度和材料相同时,
导体的横截面积越大,导体的电阻越小.(4)加热时间变长,电
阻丝的温度升高,由题表数据可知,电路中的电流减小,说明
电阻丝的阻值增大,即电阻丝的阻值随温度的升高而增大:
【中考新考法】
1.(1)电流表示数(2)25反比(3)不等于长度(4)浓
度不同的盐水(5)变小解析:(1)探究导体的电阻与长度
的关系时,通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,运
用了转换法.(2)由题图乙可知,电压表选择的量程是“0~
15V”,分度值是0.5V,此时电压表的示数为5V,电流表选
择的量程是“0~0.6A”,分度值是0.02A,此时电流表的示数
为0.2A,由欧姆定律可知,此时导电液体的电阻R=
5V
0.2A=25Ω:分析题表数据可知,横截面积与电阻的乘积是
一个定值,所以当导体的材料和长度一定时,导体的电阻与
其横截面积成反比.(3)均匀拉伸乳胶管,使其横截面积变为
原来的一半,此时乳胶管的长度也变长了,所以导电液体的
电阻远大于原来的2倍.(4)探究导体的电阻与导体材料的关
系时,要控制导体的长度和横截面积相同,改变导体的材料,
所以应该用同一根玻璃管,更换浓度不同的盐水进行实验
(5)纯净水的电阻比矿泉水的大,将单刀双掷开关S从1拨
到2时,若Q内是纯净水,则电路的总电阻变大,电流变小,
根据U。=IR。可知,定值电阻两端的电压将变小,即电压表
示数会变小.
2.(1)电流表示数转换法(2)二(3)C(4)不是(5)a、b
(6)热敏电阻升温过快,不能准确测量温度和电流解析:
(1)本实验中通过观察电流表示数的大小来反映电阻的大
小,用到了转换法.(2)由题表数据可知,温度越高,电流表示
数越大,则热敏电阻的阻值越小,说明热敏电阻的阻值随温
度的升高而减小,验证了猜想二是正确的.(3)金属导体的电
阻一般随温度的升高而增大,绝缘体的电阻很大,导电性很
差,超导体的电阻为零,所以热敏电阻可能是由半导体制成
C符合题意.(4)由题表中数据可知,在电源电压不变的情况
下,升高相同的温度,电流的变化量越来越大,因此将电流表
的刻度盘改画为指示温度的刻度盘时,所改表盘的刻度不是
均匀的.(5)由题图乙可知,热敏电阻与定值电阻串联,当温度
升高时,热敏电阻的阻值减小,电路中的电流增大,则定值电
阻两端的电压变大,热敏电阻两端的电压变小;要使接入的
电压表的示数增大,应该将电压表并联在定值电阻两端,即
接在a、b之间.(6)用酒精灯直接加热这个热敏电阻,热敏电
阻升温过快,不能准确测量温度和电流
探究实验30探究通过导体的电流与
电压、电阻的关系
【知识回顾】
电流表电压表控制变量不变电压滑动变阻器滑片P
的位置不变大小滑动变阻器滑片P的位置
【示例典范】
(1)如图所示(2)断开B(3)定值电阻断路(4)定值电阻
短路(5)0.48(6)5正(7)40(8)电流表未调零(9)B
(10)反比
t
解析:(1)由题图甲可知,滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入
电路的电阻变大,所以应将滑动变阻器左下接线柱接入电路
(2)为保证电路安全,连接电路时,开关应该断开:闭合开关前,
滑动变阻器的滑片P应置于B端,使接入电路的阻值最大
(3)闭合开关,电流表无示数,电压表示数接近4.5V,说明与电
压表并联的电路部分发生断路,所以电路故障是定值电阻断路.
(4)闭合开关后,电压表无示数,电流表有示数,说明与电压表并
联的定值电阻发生了短路.(5)由题图丙可知,电流表选用的量
程为“0~0.6A”,分度值为0.02A,则通过定值电阻的电流为
0.48A(6)根据欧姆定律可得,实验中所用定值电阻的阻值
R=--5y=5Q:分析题表1中的数据可知,电阻两端的电
110.1A
压与通过电阻的电流的比值为定值,即导体的电阻一定时,通
过导体的电流与导体两端的电压成正比.(7)电源由3节干电池
串联组成,则电源电压为4.5V;根据串联电路的分压规律可
知,当定值电阻两端的电压最小时,滑动变阻器接入电路的电
阻最大,此时其两端的电压为4.5V一0.5V=4V,滑动变阻器
Up 4 V
接人电路的阻值R,=一0.1A=40,所以滑动变阻器的最
大阻值不小于402.(8)分析题表2数据可知,每次测得的电流
值都比理论电流值大0.04A,所以原因可能是在使用电流表前
没有调零,指针指在0.04A刻度线处.(9)将52的电阻依次换
成102、152、202的电阻后,定值电阻的阻值变大,根据串联
电路的分压规律可知,为保持电压表示数不变,滑动变阻器接
入电路的电阻也应变大,故滑片P应向B端移动.(10)由题表3
中的数据可知,导体的电阻与通过导体的电流的乘积为定值,
即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
【提分训练营】
1.(1)如图所示(答案不唯一)(2)断开(3)2.4电压
(4)①导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电
阻成反比②没有交点Rp与R两端的电压不相等③C
0GG60
解析:(1)要求滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电
阻变大,则应将滑动变阻器右下接线柱接入电路:电压表应
并联在定值电阻的两端.(2)连接电路时,为保护电路,开关应
该断开.(3)电压表的量程为“0~3V”,分度值为0.1V,示数
为2.4V;根据实验要求,应控制定值电阻两端的电压不变,
33
更换定值电阻后需要调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的
示数保持不变.(4)①根据题图丙可知,导体两端的电压一定
时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比.②曲线A上的点的
横坐标与纵坐标的乘积为R两端的电压,即RI=UR=2.4V,
曲线B上的点的横坐标与纵坐标的乘积为Rp两端的电压,
即RpI=Up=U-UR=4.5V-2.4V=2.1V,故Rp与R两
端的电压不相等,曲线B和曲线A没有交点.③用电流表和
电压表测量定值电阻的阻值时没有用到控制变量法,
C符合题意.
2.(1)如图所示(答案不唯一)(2)R,断路(3)1(4)导体的
电阻一定
解析:(1)由题图甲可知,电流表应与定值电阻串联,电压表
应并联在定值电阻的两端(2)电流表没有示数,说明电路处
于断路状态,电压表示数等于电源电压,则电压表到电源两
极之间是通路,故障可能是定值电阻R1断路.(3)第1组数据
中,R1两端的电压为1.5V,则R:两端的电压U=6V
1.6V=45V,R:接人电路的阻值R,二号-45X300
而R,的最大阻值为202,则第1组数据无法从实验中获得
(4)由题表数据可知,导体的电阻一定时,通过导体的电流跟
导体两端的电压成正比.
3.(1)如图甲所示(答案不唯一)(2)定值电阻R短路(答案不
唯一)(3)如图乙所示大(4)电流表选用了小量程,但
以大量程读数(5)不能,电阻箱的最小倍率过大,不能像滑
动变阻器一样连续地、平滑地改变电阻值(合理即可)
甲
解析:(1)探究电流与电阻的关系时,应使定值电阻与滑动变
阻器串联,与电压表并联;滑片P向右移动时,滑动变阻器接
入电路的阻值变大,则滑动变阻器的左下接线柱接入电路中
(2)闭合开关,移动滑片,电流表有示数,说明电路处于通路
状态,电压表无示数,则故障可能是定值电阻R短路或电压
表短路或电压表断路.(3)电压表选择大量程,分度值为
0.5V,指针位置如答图乙所示:将52的电阻换成102的电
阻,定值电阻两端的电压不变,则电路中的电流减小,滑动变
阻器两端的电压也不变,则滑动电阻器接人电路的阻值比上
一次大.(4)当定值电阻的阻值为20Ω时,电路中的电流应为
I==4v
R=200=0.2A,而错误数据是1A,为正确数据的
5倍,说明电流表选用了小量程,但以大量程读数.(5)由题图
丙可知,当选用阻值为5的定值电阻时,电路中的电流
I1=0.8A,此时滑动变阻器接入电路的阻值应为R精1=
U-Uy=6V-4Y=2.5n,而电阻箱的最小倍率是×1,不
0.8A
能像滑动变阻器一样连续地、平滑地改变电阻值,故用电阻
箱不能完成实验探究.
4.(1)如图所示(2)0.2(3)阻值不同的定值电阻(4)电压
表(5)设有记录数据的单位
解析:(1)探究电流与电压的关系时,电压表与定值电阻并
联,滑动变阻器、电流表和定值电阻串联,故电源负极应与定
值电阻左端接线柱相连.(2)由题图乙可知,电流表的量程为
0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A.(3)为验证结论是
否具有普遍性,应更换阻值不同的定值电阻重复实验.(4)若
未将滑动变阻器的滑片移至最右端,假设滑片在最左端,则
U4.5V
此时电路中的电流最大,为1=R=100
=0.45A
0.6A,电流表不会损坏;此时定值电阻两端的电压Umx=
U=4.5V,因为电压表的量程为0~3V,则可能会损坏电压
表.(5)由题图丙可知,小华记录的数据没有单位,无法区分电
压表和电流表的示数
5.(1)如图所示(答案不唯一)(2)右(3)定值电阻断路
(4)电源①在使用前将电压表调零②实验时定值电阻两
端的电压为定值③乙
3
解析:(1)电压表应并联在定值电阻的两端,电源由两节干电
池组成,则电压表选用“0~3V”量程.(2)为了保护电路,开关
闭合前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即最右端
(3)电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变,
说明与电压表并联的电路断路,则故障可能是定值电阻断路
(4)实验结束后,为了安全起见,应先断开开关,再拆除电源
两端的导线①由题图3可知,电压表指针不在“0”刻度线处,
则小明遗漏的实验操作是使用前将电压表调零②实验时应
保持定值电阻两端的电压为定值,则电压表没有调零不影响
实验结论.③在电压表没有调零时(指针位于“0.1V”刻度线
处),控制电压表示数为2V,则定值电阻两端的实际电压为
2V-0.1V=1.9V,按正确操作重新进行实验,使定值电阻
两端的实际电压为2V,根据欧姆定律可知,1尽图线的斜率
变大,则图线乙符合题意
,(1)如图所示B0.48不能(2)不能(3)9大于
S
A
解析:(1)探究通过导体的电流与电阻的关系时,需要控制导
体两端的电压不变,改变通过导体的电流和导体的电阻,所
以缺少的器材为电压表,需要把电压表并联在电阻箱两端:
闭合开关前,滑动变阻器的滑片要置于阻值最大的位置,即
B端;由题图2可知,电流表选用“0一0.6A”量程,则电流表
示数为0.48A;断开开关,将电阻箱的阻值调为102,再闭合
开关,根据串联分压原理可知,电阻箱两端的电压会改变,所
以需要移动滑动变阻器的滑片,从而控制电阻箱两端的电压
不变,故不能立即记录电流表的示数.(2)小华在实验过程中
保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,实验中没
有控制电阻箱两端的电压一定,根据小华的实验数据不能得
出通过导体的电流与电阻成反比的结论.(3)由题图3可知,
当电路中的电流为0.32A时,对应的未知电阻的阻值为92:
若不慎将滑片P向右移动了少许,则滑动变阻器接入电路的
阻值变大,电路的总电阻变大,电路中电流变小,由题图3可
知,电路中电流越小,对应的电阻值越大,所以电阻测量值大
于真实值
中考新考法】
(1)断开(2)如图所示(3)2.4电压(4)b滑动变阻器两
端的电压(5)5:21.5~2.4V
解析:(1)为了保护电路,连接电路时,开关应该断开.(2)当滑片
P向左滑动时,电流表示数变小,说明滑动变阻器接入电路的电
阻变大,故选用滑动变阻器的右下接线柱接入电路中,如答图
所示.(3)由题图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示
数为2.4V:研究电流与电阻的关系时要控制定值电阻两端的
电压不变,故将102的电阻换成82的电阻后,应使电压表的
示数与前一次相同.(4)定值电阻两端的电压Uv=2.4V,则滑
动变阻器两端的电压U播=4.5V一2.4V=2.1V,根据欧姆定
律可知,U=IR,因为U>Uv>U潘,所以c是电流与总电阻的关
系图线,b是电流与定值电阻的关系图线,a是电流与滑动变阻
器接入电路的电阻的关系图线,阴影部分的面积S=IR。
R定=U一Uv=U清,即阴影部分的面积表示滑动变阻器两端的
电压.(5)当电压表示数调至U。时,根据串联电路分压规律可
知,滑动变阻器两端的电压U=4.5V一U。,电路中的最大电流
和量小电流分别为1人=会1=n根器户=1可知滑
U。
动变阻器消耗的最大功率和最小功率之比太=大三】
U。
1大_425
I小U。
=之;由题图甲可知,电流表选用小量程,滑动变阻
102
器允许通过的最大电流为1A,则电路中最大电流为0.6A,当
选用的定值电阻阻值最小,且电路中电流最大时,定值电阻两
端的电压最大,故定值电阻两端电压最大为Uv大=I大R定小=
0.6A×42=2.4V;当选用的定值电阻阻值最大,且滑动变阻
器接入电路的电阻最大时,定值电阻两端的电压最小,根据欧
姆定律及串联电路电流规律可得,0在=)。。小,解得
U小=1.5V;故为顺利完成四次实验,定值电阻两端的电压需
要控制在1.5一2.4V范围内.
测量实验31测量定值电阻的阻值
【知识回顾】
电压表电流表滑动变阻器平均值
【示例典范】
1.(1)如图所示(2)开关是闭合的(3)断路(4)电压表的
正、负接线柱接反了(5)电阻R,断路(6)0.48(7)没有
设计“电阻的平均值”一栏5.0(8)R:(9)电压表并联在
滑动变阻器两端10
S
解析:(1)滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路,要使滑动
变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,
应将左下接线柱接入电路,如答图所示.(2)为保护电路,连接
35
电路前,开关应断开,题图甲中开关是闭合的,是错误的操作,
(3)将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到阻值最小处的过
程中,发现电流表示数逐渐变大,但未超过量程,则电路通
路,电压表始终无示数,说明电压表断路,若电压表短路,会
导致滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到阻值最小处的过
程中,电流超过电流表量程,(4)闭合开关后,发现电压表指针
向左偏转,原因是电压表的正、负接线柱接反了,(5)闭合开
关,发现电流表没有示数,电压表示数始终接近电源电压,则
故障可能是与电压表并联的电阻R,断路.(6)由题图乙可知,
电流表的量程是“0~0.6A”,分度值是0.02A,示数是0.48A.
(7)实验中要多次测量取平均值来减小误差,题表中没有设计
“电阻的平均值”一栏;根据欧姆定律可以计算出,第3次实验
时电阻的阻值R二号-5X5,20,则定值电阻的阻值
R,=Rn+Re+R=4,70+5n+5.20≈5.0n(8)-节干
3
3
电池的电压为1.5V,电源由三节干电池组成,则电源电压是
4.5V,由题表数据可知,当电路中电流是0.32A时,定值电
阻两端的电压是1.5V,滑动变阻器两端的电压U潘1=U
U1=4.5V-1.5V=3V,滑动变阻器接入电路的阻值R潘1=
U1=3V
1=0.32A≈9.40>50,所以应选用滑动变阻器R.
(9)定值电阻与滑动变阻器串联,当电路电流变小时,定值电
阻两端的电压变小,由串联电路电压的规律可知,滑动变阻
器两端的电压变大,由题图丙所示的U工I图像可知,电流越
小,电压表示数越大,所以原因是将电压表并联在滑动变阻器
两端了;由题图丙可知,I=0.05A时,电压表示数U清=2.5V,
电源电压U=IR+U清=0.05A×R+2.5V①,当I'=0.3A
时,电压表示数为零,电源电压J=I'R=0.3AXR②,联
立①②,解得R=10.
2.(1)如图所示(答案不唯一)(2)B(3)短路(4)1.9左
10(5)电流表的示数变大,电压表的示数变大(6)小灯泡
的电阻随小灯泡两端电压的增大而增大(7)错误小灯泡
的电阻不是定值,求平均值没有意义
沁
解析:(1)小灯泡的额定电压为2.5V,则电压表应选用“0
3V”量程,并联在小灯泡两端.(2)闭合开关后,发现小灯泡不
发光,可能是因为滑动变阻器接入电路的电阻太大,所以接
下来合理的操作是移动滑动变阻器的滑片,观察小灯泡是否
发光,B符合题意.(3)若在上述操作后小灯泡仍不发光,电流
表有示数,说明电路故障可能是小灯泡发生了短路.(4)由题
图乙可知,电压表量程为“0~3V”,分度值为0.1V,示数为