2026年中考物理三轮冲刺实验精练:欧姆定律
2026-06-14
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摘要:
**基本信息**
聚焦欧姆定律实验全流程,以问题链驱动科学探究,系统整合电路操作、故障分析与结论推导方法。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础操作|4题|电路连接“一上一下”原则、滑片初始位置规范|从仪器使用到电路构建,形成实验操作闭环|
|故障分析|5题|“电流表示数+电压表示数”故障定位法|基于电路状态推理,培养科学论证能力|
|数据处理|6题|控制变量法(电压/电阻不变)、图像分析(I-U/I-R)|从数据到结论,体现科学推理与模型建构|
内容正文:
2026年中考物理三轮冲刺实验精练:欧姆定律
1.小江用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为,定值电阻阻值分别为、、、、。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉;
(2)连接好电路,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,经分析可能是定值电阻处发生了_____________(选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为。当R的电阻由更换为时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向_____________(选填“左”或“右”)端滑动,直至电压表示数为_____________V,记录电流表示数;图乙是根据实验数据得到的图像,由图像可得出结论:在电压一定时,_____________。要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少是_____________。
2.如图甲所示是“探究电流与电阻的关系”实验电路 (电源电压恒为 4.5 V)。
(1)闭合开关进行实验,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为___________A;电压表的指针位置如图丙所示,其示数为___________V;
(2)然后将接入电路的阻值由 10 Ω 换为 20 Ω,滑动变阻器的滑片向___________(选填“A”或“B”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察___________ 表示数的变化。直到其示数为___________为止;
(3)根据实验数据,作出 I-R 图像如图丁所示,分析图像得出的结论是:___________ 。
3.实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,电源电压为3V,小灯泡正常发光的电压为2.5V。
(1)用伏安法测电阻的实验原理是__________;
(2)请用笔画线代替导线完成如图甲的电路连接;(要求连线不要有交叉)
(3)连接电路时,开关应处于_________(选填“断开”或“闭合”)状态;
(4)检查电路连接无误后,闭合开关灯泡不亮,电压表有示数,电流表示数为0,导致这一现象的原因可能是________;
A.电压表断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路 D.电压表短路
(5)故障排除后,闭合开关当滑动变阻器滑片P移到某一位置时,电压表示数如图乙所示为_______V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片向_________移动(填“左”或“右”)。
4.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6V不变。
(1)实验时闭合开关前,滑动变阻器滑片P应位于____(选填“A”或“B”)端,闭合开关发现电流表没有示数,电压表示数等于电源电压,移动滑动变阻器滑片,两个表示数不变,电路故障可能是______。(某用电器故障)
(2)在“探究电流与电压的关系”时,根据实验数据绘制的I-U图像如图乙,分析图像可得结论:在电阻一定时,通过导体的电流与两端的电压成______;
(3)在“探究电流与电阻的关系”时,选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻R由小到大依次正确接入如图甲所示电路。实验时当把5Ω的电阻更换为10Ω电阻后,接下的操作是______,使电压表示数表示数保持不变,此时电流表示数如图丙所示是____A,接着更换不同的定值电阻,测得多组数值;根据实验数据绘制的I-R图像如图丁,分析图像可知:实验中保持定值电阻的电压____V不变,可得结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______。
5.在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,选用的器材如下:两节新干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、定值电阻、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的电路连接完整,要求:滑片P向B端滑动时,电流表的示数变小;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于_______(选填“A”或“B”)端;
(3)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是________________。排除故障后,移动滑片P到某一位置时,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为__________A;
(4)小园用上述实验器材探究“电压U一定,电流与电阻的关系”:
①他先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出此时电流表示数为0.3A,并记入表中;
②保持滑片位置不变,小园用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,再闭合开关S,他需要将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动。滑动变阻器除了保护电路,还有一个重要作用________________;
(5)接着小园探究了“电阻一定,电流与电压的关系”。根据实验数据绘制出定值电阻的I-U图像,如图丙中a所示,由图像a可以得出当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________;实验完成后,将电阻换成小灯泡重复实验,绘制出I-U图像,如图丙中b所示,小灯泡电阻是变化的,主要是因为灯丝的________发生了变化。
6.小硕同学使用可调电压的电源、四个定值电阻(阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω)电压表、电流表、标有“50Ω 1A”的滑动变阻器、开关、导线等器材探究“电流和电阻的关系”。
(1)小硕连接如图甲所示电路,检查电路发现有一条导线连接错误,请在图甲中错误导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确________。
(2)闭合开关前应将滑动变阻器滑片滑至最________(填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,可能是定值电阻发生了________(填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,当接入5Ω定值电阻时,调节滑动变阻器的滑片到某位置,电流表的示数如图乙所示为________A,依次更换定值电阻进行实验,当接入20Ω电阻时,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持_______V不变。
(4)将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻时,调节了电源电压,闭合开关后,发现不需要调滑动变阻器的滑片,电压表正好为控制电压。为完成实验,应该将电源电压调________(填“大”或“小”)。通过分析实验数据得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_______比。
7.如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图。实验器材有:电源(输出电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)和导线若干。
(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边如图乙,原因是________;
(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图像如图丙所示,实验中定值电阻两端的电压保持______V,滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω;
(3)在实验时,如果仅用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中,闭合开关,电压表的示数会______(选填“变大”或“变小”);为了保持定值电阻R两端的电压不变,应将图甲中的滑动变阻器的滑片P向______滑动(选填“左”或“右”)。
(4)分析图像丙,可得出结论:______。
8.利用如图甲所示器材进行“探究电流与电阻的关系”的实验。其中电源电压保持6V不变,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)
用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,使滑片P向右移动时,电压表示数变大;
(2)滑片P移到阻值最大处,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,若故障只发生在定值电阻或滑动变阻器上,则故障原因是__________;
(3)第一次实验取5Ω的定值电阻接入电路,移动滑片,使电压表示数为U₁时,电流表示数如图乙所示为_______A;将定值电阻由5Ω更换为10Ω,如果拆装电路时开关未断开,会损坏_______;为使电压表示数仍为U₁,应向_______(选填“左”或“右”)端适当移动滑片P;
(4)分析实验数据作出的I-R图像(图丙),可得:当电压一定时,____________;
(5)要顺利完成此实验,滑动变阻器的最大阻值至少应为_______Ω。
9.实验课上,小明与小雨用如图甲所示的电路测量未知电阻的阻值:
(1)小雨刚接上最后一根导线,就发现电流表指针立即向左偏转,其操作不当之处可能为:______、______;
(2)故障排除后,闭合开关S电表示数如图乙,据此计算出定值电阻______;
(3)接下来移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值,这样做的目的是:______;
(4)实验中,去掉电流表,小明设想用如图丙所示的电路对的阻值进行测量,已知滑动变阻器的最大阻值为R,实验步骤如下:
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的读数为;
②______,读出电压表示数为;
③待测电阻的阻值表达式为______(用已知量和测量量表示);
(5)小明用一个小灯泡替换了电路中的在实验过程中还发现:闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度。紧接着指针再偏回一定角度后,示数才稳定下来;同组的小雨同学同时注意到,闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下来,造成这种现象的原因可能是______。
10.小明用图甲所示电路探究“通过导体的电流与电压的关系”,电源电压恒为,滑动变阻器上标有“50Ω 0.5A”
(1)小明连接的电路中还差一根导线没有连接,小华指出电路连接之前,必须进行的一步操作是_____。请用笔画线代替导线,将电路补充完整,要求滑片向左移,电流表示数变大_____;
(2)正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表的指针几乎不动,电压表指针明显偏转,若仅是导线连接点发生故障,则可能是导线_____(选填“①”“②”或“③”)与的连接点接触不良。
(3)故障排除后,为完成本实验小明应调节_____来改变定值电阻两端电压,实验中某次电流表示数如图乙所示,则此时电路中电流为_____。
【拓展】
(4)下表为某同学记录的通过定值电阻电流与对应电压值,其中有一次实验数据是错误的,请帮他分析,出错的是第_____次实验,原因是:_____。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
11.在探究电流与电阻的关系实验中,实验器材如下:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40Ω;1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)图(a)为使用5Ω定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图(a)中错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确(导线不能交叉)。
(2)改正错误后,将滑动变阻器的滑片P移到最______端。闭合开关,移动滑片P使电压表的示数达到要控制的电压值为______V,电流表的示数如图(b)所示,为______A。
(3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中,重复实验,记录的数据如下表。
数据序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.24
0.16
0.12
0.10
分析表中数据,在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似______(填“相等”或“不相等”),从而得出结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______比。
(4)该实验使用的科学探究方法:______。(写一个即可)
12.小明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6V,阻值为5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻各有一个。
(1)小明首先按照图甲中电路图将图乙中的实物电路连接完整_______;
(2)接着他将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是:_______;
(3)故障排除后,进行实验,实验中依次更换定值电阻,调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表的示数,绘出电流I与电阻倒数的关系图像如图丙所示。
①由图像可以得出结论:导体两端的电压一定时,_______;
②上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,为_______V,滑片P应向_______端滑动;
(4)为完成整个实验,应该选择( )种规格的滑动变阻器;(选填字母)
A.100Ω 1.2A B.50Ω 1.0A C.20Ω 0.6A
(5)实验结束后小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,你认为他的实验方案可行吗?_______,你的理由是_______。
13.如图甲是小明“测量小灯泡电阻”的实验电路。电源电压不变,已知小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器的规格为“20,1A”。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并画出正确连接的导线。(导线不能交叉)
(2)正确连接后闭合开关S,若小灯泡断路,小明观察到的现象是___________(选填“电流表”或“电压表”)有示数。
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,将测量数据记录在表格中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压UL/V
1.2
1.6
2.0
2.2
2.5
电流I/A
0.20
0.24
0.26
1.4
0.30
小组交流时,有同学提出某次实验中电流值读数错误,正确的读数为___________A。小灯泡正常发光时的电阻为___________(保留一位小数)。
(4)完成测量后,小明发现小灯泡灯丝电阻不是定值,原因是小灯泡灯丝电阻随___________变化。
(5)完成上述实验后,小明添加了一个已知阻值为R0的定值电阻,设计了如图乙所示的电路,测出了另一个小灯泡正常发光时的电阻。电源电压恒定不变,小灯泡的额定电压为U额。实验方案如下:
①按电路图连接电路;
②闭合开关S和S1、断开S2,移动滑动变阻器的滑片,使___________;
③保持滑片位置不变,断开S1、闭合S和S2,记下电压表的示数为U;
④则此小灯泡正常发光时的电阻表达式为___________。(用U、U额、R0表示)
14.小刘和小邓同学进行“探究串联电路电压规律”的实验,所用器材有:电压恒为3V的电源,一个开关,两只灯泡(L1和L2),两只相同的电压表和(量程均为0-3V和0-15V),导线若干。
(1)小刘按照图甲的电路图,使用电压表测量灯泡两端的电压,连接好实物图如图乙所示,闭合开关后,发现_____,_____;(均选填“亮”或“不亮”)
(2)经检查发现图乙中一根导线连接有误,请在该导线上打“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路_____;
(3)具有创新精神的小刘改进了实验,他按照图丙所示电路图连接好电路,闭合开关,发现电压表和的指针偏转角度相同,可能的原因是电压表_____(选填“”或“”)选大量程了;
(4)解决问题后,小刘同学测出了间和间的电压,为了测量间的电压,断开开关,接下来可以( )
A.保持不动,将电压表连线由改接到
B.保持不动,将电压表连线由改接到
C.以上两种操作均可
(5)小刘同学分别测出间的电压并记录在表格。在第1次实验过程中,他发现两灯都不亮,根据表格中记录的数据,他分析故障在于_____。
A.灯短路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯断路
(6)调整电路后,小刘根据表格数据得出结果。本实验进行了多次测量,其目的与下列实验中多次测量目的相同的是_____。(多选,选填序号)
实验次数
1
0
3.0
3.0
2
1.8
1.2
3.0
3
1.5
1.5
3.0
4
2.7
0.3
3.0
A.用刻度尺测量物理教科书的长和宽
B.探究光的反射定律
C.探究杠杆的平衡条件
D.用电流表和电压表测量定值电阻的阻值
15.如图是探究电流与电阻关系的电路图,电源电压恒为4.5V,实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)在连接电路的过程中,开关S应_________;闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至_________(选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关S,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,原因可能是__________。
(3)排除故障后,更换阻值不同的定值电阻R,进行多次实验,实验数据记录如表。
实验次数
电阻R/Ω
电流表示数I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
0.15
分析表中数据可知:
①实验时,保持定值电阻R两端的电压为________V;
②电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成_________;
③滑动变阻器的最大阻值至少为________Ω,才能完成上述实验。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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《2026年中考物理三轮冲刺实验精练:欧姆定律》参考答案
1.(1)
(2)断路
(3) 左 2.0 通过导体的电流与导体电阻成反比 50
【详解】(1)
滑片P向右移动时电压表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻减小,所以应将滑动变阻器右下接线柱与定值电阻右接线柱相连。如图所示:
(2)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,说明电压表与电源两极连通,所以可能是定值电阻处发生了断路。
(3)[1]将R的电阻由10Ω更换为15Ω时,电阻增大,其分得的电压增大,要保持电压表示数为2.0V不变,根据串联分压原理,应增大滑动变阻器分得的电压,即增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片P应向左端滑动。
[2]实验中要保持定值电阻两端电压为2.0V不变,所以直至电压表示数为2.0V
[3]观察图乙I-R图像,可知在电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
[4]当定值电阻为25Ω时,定值电阻两端电压为2.0V,根据串联电路电流处处相等,此时电路中的电流
电源电压为6V,则滑动变阻器两端电压
那么滑动变阻器的阻值,所以要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少是50Ω。
2.(1) 0.2 2
(2) A 电压 2V
(3)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)[1][2]由图乙可知,电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.2A;电压表接0~3V量程,分度值为0.1V,读数为2V。
(2)[1]本实验需要控制定值电阻两端电压不变。当定值电阻由10Ω换为20Ω,根据串联分压规律,定值电阻两端电压会升高,需要增大滑动变阻器接入电阻来分压,因此滑片向A端移动。
[2][3]由图丁可知,本实验需要控制定值电阻两端电压值为
故调节过程中眼睛要观察电压表示数,直到其示数为2V为止。
(3)由图丁可知,电流随着电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积为定值,因此得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
3.(1)
(2)
(3)断开
(4)B
(5) 2.1 左
【详解】(1)实验用伏安法测电阻,根据欧姆定律可知,实验原理为。
(2)滑动变阻器选择一上一下接线柱串联接入电路,因此可将滑动变阻器的左上接线柱与灯泡右端连接。据此作图。
(3)连接电路时,为了保护电路,防止短路烧坏元件,开关必须处于断开状态。
(4)闭合开关,灯泡不亮,电流表示数为0,说明电路可能断路,电压表有示数,说明原因可能是与电压表并联的灯泡断路了,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
(5)[1]如图乙所示,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为2.1V。
[2]小灯泡正常发光的电压为2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律,应减小滑动变阻器的两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,因此,应将滑动变阻器的滑片向左移动。
4.(1) A R断路
(2)正比
(3) 向左移动滑动变阻器的滑片P 0.2 2 反比
【详解】(1)[1]为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即远离下端接线柱的一端。图中滑动变阻器接入右下接线柱,滑片应远离右下接线柱置于A端。
[2]闭合开关后,电流表无示数,电压表示数等于电源电压,且移动滑片两表示数不变,说明电压表串联接入电路,即定值电阻R断路。
(2)[1]由图乙可知,电流随电压变化的图像是一条过原点的直线,故结论为:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1]探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变。将5Ω电阻更换为10Ω电阻后,其两端电压会增大,为保持电压表示数不变,应增大滑动变阻器接入电路的阻值以增大分压,所以接下来的操作是:向左移动滑动变阻器的滑片P,直到电压表示数恢复为原来的值。
[2]由图丙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,其示数为0.2A。
[3]根据实验数据绘制的I-R图像(图丁)可知,当电阻为10Ω时,电流为0.2A,根据U=IR可得,实验中保持定值电阻两端的电压为U=IR=10Ω×0.2A=2V
[4]分析图像可知,电流与电阻的乘积为定值,故可得结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
5.(1)
(2)B
(3) 定值电阻R断路 0.3
(4) B 控制定值电阻两端的电压不变
(5) 正比 温度
【详解】(1)要求滑片P向B端滑动时,电流表的示数变小,则变阻器阻值变大,所以变阻器应选择A接线柱串联到电路中,作图如下:
(2)为保护电路,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。
(3)[1]闭合开关发现电流表几乎无示数,说明发生断路,电压表示数接近,则电压表两端与电源相通,所以可能是定值电阻R断路。
[2]如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,则通过定值电阻R的电流为0.3A。
(4)[1][2]探究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,小园用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,根据串联电路分压原理可知,更换后的电阻两端的电压会变大,为了保持电阻两端电压不变,就需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,从而增大变阻器两端的电压,直到定值电阻两端的电压减小到和原来保持不变的电压值,所以需要将滑片P向B端移动。所以滑动变阻器除了保护电路,还有一个重要作用就是使定值电阻两端电压保持不变。
(5)[1]图像a是过原点的一条直线,是正比例函数图像,所以可得:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[2]如图丙中b所示,随着电压的增大,电流增加的越来越慢,说明小灯泡电阻是变化的,由可知,灯泡的实际功率变大,温度升高,导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积、温度等有关,故是因为灯丝的温度发生了变化。
6.(1)
(2) 右 短路
(3) 0.4 2
(4) 小 反
【详解】(1)探究电流和电阻的关系的实验时,电路为定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻电压,电流表串联在电路中,所以正确电路如下图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应接入最大阻值。如图,应将滑动变阻器滑片滑至最右端。
[2]电流表有示数,说明电路是通路,没有断路。电压表无示数,可能是电压表本身坏了,或被测元件短路,即可能是定值电阻短路。
(3)[1]如图乙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.4A。
[2]当接入5Ω电阻时,电流为0.4A,根据欧姆定律可得
所以实验中要保持定值电阻两端电压为2V不变。
(4)[1]由题可知,当将20Ω的电阻更换成25Ω的电阻后,若不调节电源电压,且没有调节滑动变阻器,根据串联电路的分压规律可知,定值电阻两端电压将增大,即需调节电源电压使定值电阻两端电压降低到2V,所以需要调小电源电压。
[2]通过实验数据可发现,电流与电阻的乘积始终为一个定值,即在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
7.(1)电流表正负接线柱反接
(2) 2 50
(3) 变大 右
(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)电流表指针偏到零刻度线左边,原因是电流表正负接线柱接反了,正常情况下,电流应从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,若接反,指针就会反向偏转。
(2)[1]由图丙可知,当电阻时,电流I=0.4A,根据U=IR,可得定值电阻两端的电压;当时,I=0.2A,,以此类推,实验中定值电阻两端的电压保持2V不变。
[2]电源电压为6V,定值电阻两端电压为2V,则滑动变阻器两端的电压U滑=6V-2V=4V,当定值电阻最大为时,电路中的电流,根据,滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑动变阻器的最大阻值应不小于。
(3)[1]根据串联电路的分压原理U=IR(I为电路中的电流,R为电阻),当用10Ω的电阻替换5Ω的电阻的电阻时,定值电阻的阻值增大,在电路中电流还未调整时,定值电阻两端分担的电压会增大,所以电压表的示数会变大。
[2]为了保持定值电阻R两端的电压不变,需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,从而分担更多的电压,使定值电阻两端电压降回到原来的值,由图甲可知,滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻增大,所以应将滑片P向右滑动。
(4)由图象丙可知,电流I与电阻R的乘积是一个定值,这表明在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
8.(1)滑动变阻器断路
(2) 0.4 电压表 左
(3)导体中的电流与导体的电阻成反比
(4)40
【详解】(1)滑片右移时电压表示数变大,说明电路电流变大,滑动变阻器接入电阻需变小,因此接右下接线柱;
(2)若定值电阻断路,电压表会串联接入电路,电压表有示数(接近电源电压),不符合题意;
滑动变阻器断路时整个电路断开,电流表、电压表均无电流,符合题意。
(3)[1]电流表选,分度值,读数为;
[2]拆装电路时开关未断开,拆下定值电阻后,电压表串联在电路中,电流很小,电流表不会损坏,电压表测电源电压,超过电压表量程,所以会损坏的是电压表;
[3]定值电阻由换为后,定值电阻分压变大,要保持电压不变,需要增大滑动变阻器的分压(增大接入电阻),滑动变阻器接右下接线柱,因此向左移动滑片,接入电阻变大。
(4)由图丙可知,电压一定时,电流随电阻的增大而减小,电流与电阻的乘积为定值,因此可得此结论。
(5)由图丙得,定值电阻两端控制电压
滑动变阻器分压
当接入最大定值电阻时,电路电流
因此滑动变阻器最大阻值
9.(1) 连接电路时开关未断开 电流表的正负接线柱接反了
(2)5
(3)求平均值以减小误差
(4) 将滑动变阻器的滑片移至最右端
(5)灯丝的电阻随着温度的升高而增大
【详解】(1)[1][2]小雨刚接上最后一根导线,就发现电流表指针偏转,说明连接电路时开关未断开;电流表指针向左偏转说明电流表的正负接线柱接反了。
(2)由图乙可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2V。电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。则定值电阻阻值为
(3)本实验是测量类实验,接下来移动滑动变阻器的滑片得出多组电压、电流数值,这样做的目的是求平均值以减小误差。
(4)[1][2]①将滑动变阻器的滑片移至最左端时,单独接入电路,电压表测电源电压,电压表的读数为,则电源电压为;
②将滑动变阻器的滑片移至最右端时,和滑动变阻器的最大阻值R串联,电压表测电压,读出电压表示数为;
③根据串联电压规律,②中滑动变阻器的电压为,根据串联分压原理则有,解得。
(5)灯丝的电阻随着温度的升高而增大,刚闭合开关时,灯丝的温度较低,电阻较小,电流较大,电流表指针偏转角度较大;当灯泡发光后灯丝温度升高,电阻增大,电路电流减小,电流表示数减小,最后达到稳定;灯的亮度取决于灯的实际功率,根据,闭合开关瞬间,灯的电阻小,实际功率大,灯泡亮度较大,紧接着温度升高后,电阻变大,实际功率变小,所以灯泡变暗一点后,亮度才稳定下来。
10.(1) 断开开关
(2)①
(3) 滑动变阻器 0.3
(4) 1 当定值电阻两端电压为时,滑动变阻器接入电路中电阻为,大于滑动变阻器最大阻值
【详解】(1)[1]为了电路安全,连接电路时要断开开关。
[2]滑片向左移,电流表示数变大,电路中的总电流变大,电路中的总电阻变小,可将滑动变阻器的左下接线柱和开关串联,如图所示:
(2)电路连接正确,闭合开关后发现,无论怎样移动滑片,电流表的指针几乎不动,则电路可能断路,电压表指针明显偏转,则电压表和电源接通,若仅是导线连接点发生故障,则可能是导线与的连接点接触不良。
(3)[1]滑动变阻器与定值电阻串联,通过调节滑动变阻器,改变滑动变阻器连入电路的阻值,改变滑动变阻器两端的电压,根据串联电路的分压规律可知,从而来改变定值电阻两端电压。
[2]由乙图可知,电流表选择的测量范围,分度值为,此时电路中电流为。
(4)[1][2]滑动变阻器与定值电阻串联,当定值电阻两端电压为时,根据串联电路分压规律可知,滑动变阻器两端的电压为
滑动变阻器的电流等于定值电阻的电流,滑动变阻器接入电路中电阻为
大于滑动变阻器的最大阻值,因此出错的是第次实验,原因是当定值电阻两端电压为时,滑动变阻器接入电路中电阻为,大于滑动变阻器最大阻值。
11.(1)
(2) 右 2.4 0.48
(3) 相等 反
(4)控制变量法
【详解】(1)原电路中,电压表并联在电流表两端且正负接线柱连接错误,应让电压表与定值电阻并联。在电流表0.6A接线柱和电压表负接线柱之间的导线上画“×”,然后将电压表负接线柱与定值电阻左接线柱相连,据此连接电路,如图所示:
(2)[1]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,即最右端。
[2][3]电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.48A。定值电阻两端的电压为
即要控制的电压值为2.4V。
(3)[1][2]由表中数据可得:第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
在误差允许范围内,电流值与其对应的电阻值的乘积近似相等。可得出结论:在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)实验中通过控制定值电阻两端电压不变来探究电流与电阻的关系,采用了控制变量法。
12.(1)
(2)R断路
(3) 电流与电阻成反比 2 左
(4)A
(5) 不可行 灯丝电阻随温度升高而变大
【详解】(1)由图甲可知,滑动变阻器的滑片P向左移动时接入电路中电阻变大,因此图乙中,用导线将变阻器的B接线柱与电压表的负接线柱相连,如图所示:
(2)闭合开关,电流表示数始终为零,可能电路中出现断路,电压表示数不为零,说明电压表两端通路,可能定值电阻R断路。
(3)[1]由图像丙可知,图像是一条过原点的直线,说明电流I与成正比,可以得到导体两端的电压一定时,电流与电阻成反比。
[2][3]由图像丙可知,电阻两端的电压为
小明用5Ω的电阻做完实验后,不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,闭合开关后,根据串联分压原理可知,电压表的示数变大,为了保证电压表的示数不变,即2V,需要增大变阻器两端的电压,由串联分压可知,需增大变阻器连入电路的阻值,滑片P向左端滑动。
(4)当接入最大电阻R4=40Ω时,由串联分压可得
即
解得R滑大=80Ω,故应该选择100Ω 1.2A的变阻器。故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(5)[1][2]将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,需要保持电阻的阻值不变,小灯泡灯丝电阻随温度升高而变大,小灯泡的灯丝电阻不是定值,所以实验方案不可行。
13.(1)
(2)电压表
(3) 0.28 8.3
(4)温度
(5) 使电压表的示数为U额
【详解】(1)测量小灯泡电阻的实验中,电压表要并联在灯泡两端测灯泡的电压,所以连接错误的导线,是电压表负接线柱与滑动变阻器右上端的,改正后的电路如下所示:
(2)正确连接后闭合开关S,若小灯泡断路,则电压表通过其他元件串联在电源两端,观察到的现象是电压表有示数,且示数接近电源的电压。
(3)[1]由电路图可知,电流表选择的是量程,示数不会超过,由此可知错误的数据是第4次实验中的1.4A,是按大量程读数的,正确读数应该是。
[2]由欧姆定律可得,小灯泡正常发光时的电阻为
(4)小灯泡灯丝电阻不是定值,原因是通过小灯泡的电流,随电压升高而增大,则灯泡的功率增大,灯丝的温度升高,导致灯丝的电阻发生变化。
(5)[1]闭合开关S和S1、断开S2,电压表测小灯泡的电压,要测小灯泡正常发光时的电压,需要移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为U额。
[2]断开S1、闭合S和S2,电压表测灯泡和电阻R的总电压,保持滑片位置不变,则电路中总电阻不变,电流也不变,此时电压表的示数为U,根据串联电路电流特点可得,即,则
14.(1) 不亮 亮
(2)
(3)V2
(4)B
(5)D
(6)BC
【详解】(1)[1][2]根据乙图可知,电压表和灯泡L1被短路,电路为灯泡L2单独接入的简单电路,此时灯泡L1不发光,L2发光。
(2)根据“探究串联电路电压规律”的实验可知,电路是串联的,电压表并联在灯泡L1两端,改接电路如下图所示:
(3)据丙图可知,电压表V2测电源电压,电压表V1测灯泡L1两端电压,由串联电路中电压规律可知,电源电压大于各用电器两端电压,发现电压表和的指针偏转角度相同,则电压表V2选择大量程,电压表V1选择小量程。
(4)测量AC间电压时,电压表并联在两灯泡两端,为了测量BC间的电压,断开开关,保持C不动,将电压表V2连线由A改接到B,可以测出BC间的电压;若保持B不动,将电压表V1连线由A改接到C,导致电压表的正负接线柱接反,无法测出BC间的电压,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(5)在第1次实验过程中,两灯都不亮,间的电压为0,即灯泡L1两端电压为0,则电路中出现断路,间的电压为3V,即灯泡L2两端电压为3V,接近电源电压,所以是灯断路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(6)“探究串联电路电压规律”的实验中,多次测量目的是寻找普遍规律;
A.用刻度尺测量物理教科书的长和宽,多次测量目的是求平均值减小误差,故A不符合题意;
B.探究光的反射定律,多次测量目的是寻找普遍规律,故B符合题意;
C.探究杠杆的平衡条件,多次测量目的是寻找普遍规律,故C符合题意;
D.用电流表和电压表测量定值电阻的阻值,多次测量目的是求平均值减小误差,故D不符合题意。
故选BC。
15.(1) 断开 B
(2)定值电阻R断路
(3) 3 反比 10
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,在连接电路的过程中,开关S应断开,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大端,即移到B端。
(2)电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表与电源两极连通,则与电压表并联的支路以外的电路是通路,所以原因可能是定值电阻R断路。
(3)①[1]由表中数据可得
由此可知定值电阻两端的电压为3V。
②[2]由表中数据可知,电阻越大,电流越小,电阻与电流的乘积为一定值,所以电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
③[3]因为定值电阻两端电压为,结合电源电压为,根据串联电路电压规律可得出滑动变阻器两端的分压为
由此可知,滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半,根据串联分压原理可知,当定值电阻最大为20Ω时,滑动变阻器此时接入电路的电阻为
由此可知滑动变阻器的最大阻值至少,才能完成上述实验。
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