专题07 欧姆定律 基础实验题 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-08-17
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摘要:
**基本信息**
聚焦欧姆定律实验三大核心题型,通过递进式实验设计构建"操作-分析-结论"完整探究链,强化科学探究与科学思维素养。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|探究电流与电压关系|9题|电路连接/故障分析/数据处理|控制电阻不变,通过滑动变阻器改变电压,建立I-U正比关系|
|探究电流与电阻关系|11题|换阻调压/图像转换/误差分析|控制电压不变,研究I-R反比关系,渗透变量控制思想|
|欧姆定律应用|9题|综合实验/结论迁移/方案优化|整合前两题型方法,强化定律在复杂电路中的应用能力|
内容正文:
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专题07 欧姆定律 基础实验题
3大必考题型概览
题型01 探究电流与电压的实验(★重点)
题型02 探究电流与电阻的实验(★重点)
题型03欧姆定律(★难点)
地
题型01
探究电流与电压的实验
1.小明用如图甲所示装置探究电流与电压的关系,实验器材:两节干电池、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)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片P移到_________端,此时滑动变阻器所起的作用是_________;
(3)接好电路闭合开关,移动滑片P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)根据表格的数据,小明选择的定值电阻是_________Ω;
(5)表格中当电压为2.5V时,对应的电流是_________A。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.60
【答案】(1)
(2) 最右 保护电路
(3)定值电阻断路
(4)5
(5)0.5/0.50
【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。
(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)根据表格数据可知,小明选择的定值电阻是
(5)小明选择的是5Ω的定值电阻,当电压为2.5V时,对应的电流是
2.物理实验小组的同学用如图甲所示的电路进行“探究电流与电压的关系”实验:
(1)在本实验中导线E应该与电压表_____(选填“3”或“15”)的接线柱连接.
(2)连接好电路闭合开关前要将滑动变阻器的滑片移动到_____(选填“”或“”)端.
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,产生这一现象的原因可能是_____.(选填“定值电阻短路”“定值电阻断路”)
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表的示数如图乙,结合图丙可知此时通过定值电阻的电流为_____A;若将滑动变阻器滑片向端移动,电压表的示数将会_____(选填“增大”或“减小”),多次改变定值电阻两端的电压得到如图丙所示的图像,由图像可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成_____比.
(5)该小组同学在原有实验器材的基础上再添加多个阻值不同的定值电阻,还想要探究电流与电阻的关系,则在该实验中滑动变阻器的主要作用是_____,通过探究得出结论是:_____.
【答案】(1)3
(2)
(3)定值电阻断路
(4) 0.1 增大 正
(5) 保持定值电阻两端电压不变 当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)由图可知,电源为2节干电池,总电压最大为3V,因此电压表选择量程,导线E接电压表的“3”接线柱。
(2)闭合开关前,滑动变阻器需要调到最大阻值处保护电路,滑动变阻器下接线柱接A端,滑片移到B端时接入电路的电阻丝最长、电阻最大,因此滑片移到B端。
(3)电流表无示数说明电路发生断路,电压表有示数说明电压表两端能连通到电源两极,因此故障可能是定值电阻断路。
(4)电压表选量程,分度值,图乙读数为;由图丙可得此时电流。
滑片向A端移动时,滑动变阻器接入电阻减小,电路电流增大,由可知,定值电阻两端电压变大,因此电压表示数增大。
图丙是过原点的倾斜直线,则可得结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(5)探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,改变电阻研究电流的变化规律,因此滑动变阻器的主要作用是保持定值电阻两端电压不变。
电流与电阻的关系为:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
3.用图甲所示电路探究电阻一定时,电流与电压的关系,电源电压保持不变,定值电阻R的阻值为5Ω。
(1)图甲所示电路有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一根线代替导线将电路连接正确(导线不得交叉)。
(2)改正错误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为________V。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.1
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.22
0.30
0.40
0.45
0.56
(3)请根据表中数据在图丙中描点作出图像。
(4)分析图像可知:电阻一定时,通过导体的电流与电压成________比。
(5)该探究方案还有不足之处,请提出科学合理的建议。________(写出一条即可)。
【答案】(1)
(2)2.8
(3)
(4)正
(5)更换不同定值电阻后,多次改变电压进行实验
【详解】(1)由图甲可知,错误之处是:电压表并联在定值电阻和滑动变阻器的两端。在连接电压表“3”接线柱和滑动变阻器右下接线柱的导线上打“×”。改正:用导线把电压表“3”接线柱和定值电阻右侧接线柱连接起来,使电压表与定值电阻并联。
(2)电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针在2V后8小格处,示数为2.8V。
(3)根据表中数据,依次在丙图描出坐标点:(1.1,0.22)、(1.5,0.30)、(2.0,0.40)、(2.5,0.45)、(2.8,0.56),再过原点作一条直线,让大部分点落在直线上,偏离的点均匀分布在直线两侧即可。
(4)图像为过原点的倾斜直线,说明电阻一定时,电流与电压成正比。
(5)本实验只使用了一个定值电阻进行探究,结论不具有普遍性,换不同阻值的定值电阻多次实验才能得到普遍规律。
4.在探究“电流与电压的变化关系”的实验中,小方设计了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为3V,电阻为,滑动变阻器标有“,0.5A”字样。
(1)实验前开关断开时,如果发现电流表指针如图乙所示,则接下来的正确操作是__________;正确操作后,闭合开关S开始实验,图丙是某次实验中电流表的示数,应该记为__________A。
(2)小方在实验中应保持电路中的__________不变,通过移动变阻器的滑片P改变__________;下表是小方记录的实验数据。
实验次数
1
2
3
4
5
6
1.0
1.6
2.0
2.4
2.6
2.8
0.1
0.16
0.20
0.24
0.26
0.28
(3)根据记录的实验数据,在图丁坐标图中描点连线作出图像__________,由数据和图像可得出结论是:________________________________________。
(4)小方继续思考,若用该电路研究“电流与电阻的变化关系”,要选用不同的定值电阻接入电路,实验过程中也要移动变阻器的滑片P,其主要目的是______________________________。
【答案】(1) 将电流表指针调零 0.26
(2) 电阻 电阻两端的电压
(3) 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)保持定值电阻两端的电压不变
【详解】(1)实验前开关断开时,电流表指针如图乙所示未指在零刻度线处,应先将电流表指针调零。图丙电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指在0.26A处,所以示数为0.26A。
(2)探究“电流与电压的变化关系”时,应控制电路中的电阻不变;通过移动变阻器的滑片,可以改变定值电阻两端的电压,从而记录不同电压下对应的电流。
(3)根据表中数据描点,并将各点用平滑直线连接,图像为过原点的直线。由数据和图像可知,电压增大到原来的几倍,电流也增大到原来的几倍,所以在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)研究“电流与电阻的变化关系”时,需要改变定值电阻的阻值,同时控制定值电阻两端的电压不变;移动变阻器滑片的主要目的就是调节电路,使定值电阻两端的电压保持不变。
5.在“探究电流与电压的关系”实验中,实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,定值电阻R的阻值为5Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.1
0.3
0.4
0.5
(1)闭合开关前应将滑动变阻器滑片P调至________(选填“A”或“B”)端。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,此时电路的故障可能是定值电阻________。排除故障后,第2次实验中电流表的示数如图乙所示,为________A。
(3)将多次实验测得的数据记录在表格中,分析数据可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
(4)与此实验中进行多次测量的目的相同的是________。
A.用刻度尺测量长度 B.探究杠杆的平衡条件
【答案】(1)A
(2) 断路 0.2
(3)正比
(4)B
【详解】(1)闭合开关前应将滑动变阻器滑片P调至阻值最大的A端。
(2)[1]串联电路中电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数,说明电压表的正负接线柱和电源的正负极是通路,故电路故障可能是定值电阻断路。
[2]由图乙可得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A。
(3)分析数据可得,电阻一定时,电压与电流的比值为定值,由此可得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)此实验中进行多次测量的目的是避免偶然性,得到普遍规律。
A.用刻度尺测量长度多次实验的目的是求平均值,减小误差,故A不符合题意;
B.探究杠杆的平衡条件多次测量的目的是避免偶然性,得到普遍规律,故B符合题意。
故选B。
6.如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图。
(1)请按电路图将实物图连接完整(滑片P向左滑时接入电阻变大)。
(2)小华连接电路时,开关应________,滑动变阻器的滑片P应放在最________(左右)端。
(3)闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不变,原因可能是________。
(4)为探究“电流与电阻关系”,接着小华取来三只阻值分别、、的电阻,他将电阻换成时,移动滑动变阻器滑片P的目的是________。
【答案】(1)
(2) 断开 左
(3)电阻断路
(4)控制两端电压不变
【详解】(1)探究“电流与电压关系”的实验中,电压表并联在定值电阻R两端,滑动变阻器与定值电阻R串联,图乙电源由两节干电池组成,因此电源电压为3V,电压表量程选择0~3V,所以用导线将电压表3V正接线柱与定值电阻R右端相连即可;题目要求滑片P左滑时,滑动变阻器接入电阻变大,因此用导线将滑动变阻器下端B接线柱与定值电阻R左端接线柱相连即可。故连接实物图如下所示:
(2)[1][2]连接电路时,为了保护电路元件,开关应断开,滑动变阻器滑片应位于最大阻值处,结合图甲,滑片P应放在最左端。
(3)电流表指针几乎不动,说明电路中几乎没有电流;电压表指针有示数且不变,说明电压表与电源两极连通,所以故障是定值电阻R断路,此时电压表串联在电路中,测量电源电压。
(4)探究“电流与电阻关系”时,需要控制定值电阻R两端的电压不变,改变电阻大小来观察电流的变化,将5Ω电阻换成10Ω后,根据串联电路分压原理,此时定值电阻R两端电压会升高,所以要移动滑动变阻器滑片,增大滑动变阻器接入的电阻,减小定值电阻R两端电压,使定值电阻R两端的电压保持不变。
7.在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压3V保持不变。
定值电阻
(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B端滑动时,电流表的示数变小___________;
(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)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___________;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示;
(5)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图像如图丙所示。由图像可得:
①实验中所用定值电阻 R 的阻值为___________Ω;
②实验结论:___________。
【答案】 断开 B 定值电阻R断路 5 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]滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路,滑片P向B端滑动时,电流表的示数变小,说明变阻器连入电路的阻值变大,所以应选择C接线柱接入电路中,如图所示:
[2][3]为了保护电路,连接电路时,应断开开关;在闭合电路开关前,将变阻器滑片置于最终最大端,需远离下面的接线柱,即滑片移至B端。
[4]闭合开关发现电流表几乎无示数,可能是电路出现断路,电压表示数接近3V,说明电压表与电源连通测电源电压,则电路故障可能是定值电阻R断路。
[5]由图像可知,当R两端电压为2V时,通过的电流为0.4A,R的阻值为
[6]由图丙可知,电阻R的I-U图像为过原点的直线,据此可得结论: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。
8.小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,连接的部分实验电路如图甲所示。
(1)请画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片向A端移动时,电流表示数变大。
(2)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,将电压表改接在滑动变阻器两端,发现电压表的示数为3V,由此判断电路的故障是 。(选序号)
A.定值电阻R断路; B.滑动变阻器短路; C.定值电阻R短路; D.滑动变阻器断路。
(3)排除故障后,多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如表一,测第5组数据时电流表示数如图乙所示,读数是 ________A。
(4)分析表一可得出结论:__________ 。
表一
实验序号
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
0.20
0.30
0.40
表二
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.05
0.10
0.15
0.2
0.25
(5)表二是小丽同学得到的实验数据。小明和小丽对比两组的数据,猜想出影响电流大小的因素可能还有 _______ , 理由是_________ 。
【答案】(1)
(2)D
(3)0.5
(4)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5) 导体的电阻 电压相同时,两组的电流不同,说明所用定值电阻阻值不同,因此电流大小还和导体电阻有关
【详解】(1)滑片向A端移动时,定值电阻的电压变大,根据欧姆定律知,电路中的电流变大,即滑片向A移动滑动变阻器接入电路的电阻变小,导线应接入C端,据此作图。
(2)A.若定值电阻断路,原电压表接在两端会测得电源电压,有示数,故A不符合题意;
BC.若滑动变阻器短路或定值电阻短路,电路为通路,电流表一定有示数,故BC不符合题意;
D.滑动变阻器断路时,整个电路断开,电流表、原电压表都无示数;将电压表改接在滑动变阻器两端后,电压表串联在电路中,测得电源电压3V,故D符合题意。
故选D。
(3)电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针读数为0.5A。
(4)实验数据知道,定值电阻一定时,电阻两端电压越大,流经电阻的电流越大,且比值不变,因此成正比,即在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[1][2]对比两组数据,相同电压下,小丽实验的电流小于小明的电流,根据可知,两人所用定值电阻的阻值不同,因此可猜想影响电流大小的因素还有导体的电阻。
9.小鹏在探究“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,为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙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“”或“端。滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了_______________________的作用。
(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________选填字母。
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电阻短路 D.电阻断路
(4)排除故障后,小鹏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、、,电源电压为,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: _______________________。
【答案】(1)
(2) 断开 B 改变定值电阻两端电压
(3)D
(4)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”实验中,电压表应并联在定值电阻两端;滑动变阻器上下各选一个接线柱与定值电阻串联在电路中,如图所示:
(2)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应该处于断开状态,实验前滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处,即B端。
[3]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。
(3)电压表测量电阻R两端的电压,电压表有示数,电流表无示数,即电阻两端有电压,与电源构成通路,没有电流,说明是电阻R断路,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(4)由图丙可知,电流与电阻的乘积为,为一定值,故由图像可以得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
地
题型02
探究电流与电阻的实验
10.小明利用图甲所示的电路,探究“电流跟电阻的关系”。实验选用的器材:电源(两节新干电池)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)各一个,若干个定值电阻(阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的),若干导线。
(1)在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图乙所示,为________V,记录此时电流表和电压表的示数;
(2)用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动;滑动变阻器在本实验中的主要作用是________。
(3)小明重复(2)的实验步骤得出多组数据,根据实验所得数据画出图丙所示的图像,小明认为根据该图像不能很直观地看出电流跟电阻的具体关系。对于这个实验的数据分析,你有什么比较好的建议:________。
【答案】(1)2
(2) 左 保持定值电阻两端电压不变
(3)根据实验数据画出图像进行分析
【详解】(1)由图乙可知,电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V。指针准确指在2刻度线上,故示数为2V。
(2)探究电流与电阻关系时需控制定值电阻两端电压不变,将5Ω电阻换为10Ω后,定值电阻分压变大。根据串联分压原理,需增大滑动变阻器接入电路的阻值以分担更多电压,由图甲知滑片向左移动时阻值变大。
本实验通过更换不同阻值的定值电阻来改变电路中的电阻,为了研究电流随电阻变化的规律,必须保持定值电阻两端的电压恒定。因此滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端的电压保持不变。
(3)图丙中的I-R图像是曲线,难以直接判断具体的函数关系。若作出电流I与电阻倒数 的图像,能得到一条过原点的直线,则能直观地说明电流与电阻成反比。
11.在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了、、、、五个电阻进行实验,电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大;(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于______________(填“断开”或“闭合”)状态;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,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______________(填字母);
A.电阻断路 B.电流表坏了 C.滑动变阻器短路 D.电阻短路
(4)排除电路故障进行实验。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到_________________________的作用。实验中,当把的电阻换成的电阻后,应把变阻器滑片向______________(填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住______________才可能达到这个目的;
(5)根据实验数据,作出图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______________。
【答案】(1)
(2)断开
(3)A
(4) 控制定值电阻的电压不变 左 电压表
(5)反比
【详解】(1)由图甲得,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。变阻器滑片向右移动时电流表示数变大,说明滑片向右移动时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,故滑动变阻器的右下接线柱接入电路中,如图所示:
(2)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,说明电路可能断路,且电压表与电源电压相连接,造成这一现象的原因可能是与电压表并联的电阻断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(4)[1]实验中要控制定值电阻的电压不变。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到控制定值电阻的电压不变的作用。
[2]为了控制定值电阻的电压不变,定值电阻的阻值变大时,滑动变阻器接入电路中的电阻应变大。实验中,当把的电阻换成的电阻后,应把变阻器滑片向左滑动,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,同时眼睛盯住电压表,使电压表的示数恢复原来的数值,才可能达到这个目的。
(5)由图像可得,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻的乘积为定值,由此可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
12.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);
(2)如图,连接电路时,开关要处于______________(选填“断开”或“闭合”)状态,实验前小明应将滑动变阻器的滑片移至______________端(选填“左”或“右”)后,再闭合开关进行实验;
(3)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑片电流表示数有变化,则故障原因可能是__________________________(导线及开关均连接完好);
(4)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,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像;
①由图像可以得出结论:______________________________________________;
②上述实验中,小明用的电阻做完实验后,然后将的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为______________V。
【答案】(1)
(2) 断开 左
(3)电阻R短路
(4) 电压一定时,导体中电流与导体电阻成反比 2.5
【详解】(1)探究电流跟电阻的关系实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端。
(2)连接电路时,为防止电路中电流过大损坏元件,开关要处于断开状态。
实验前,滑动变阻器应移到阻值最大处。由图乙可知,滑动变阻器右下接线柱接入电路,故将滑片移至左端时,接入电路的电阻最大。
(3)电流表有示数,说明电路是通路;移动滑片电流表示数有变化,说明滑动变阻器正常工作;电压表无示数,且导线及开关均连接完好,故障原因可能是定值电阻短路,此时电压表测量的是短路部分的电压,示数为0。
(4)由图丙可知,电阻增大时,电流减小,且电阻与电流的乘积始终为
故可得出结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
探究电流跟电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,用5Ω的电阻做完实验后,更换为10Ω的电阻后,需调节滑片使电压表示数仍保持原来的2.5V不变。
13.在“探究电流与电阻的关系”实验中,实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整________;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表、电压表均不偏转,原因可能是________;
(3)排除故障后,将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,当电压表示数为某一数值时,电流表的示数如图乙所示________A;更换10Ω的电阻接入电路,闭合开关,当电压表示数为________V时,记录电流表的示数;
(4)重复实验,图丙是根据数据描绘出的图像,由数据或图像可得出结论:当________一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
【答案】(1)
(2)滑动变阻器断路
(3) 0.4 2
(4) 电压 反
【详解】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验中,应将滑动变阻器、定值电阻和电流表串联接入电路中,电压表并联在定值电阻两端。因电源电压为3V,可判断电压表选用的量程0~3V;由于电源电压不是很大,电流表选择0~0.6A量程即可,同时保证滑动变阻器“一上一下”接入电路,据此完成电路连接如下图所示:
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表不偏转,说明电路可能存在断路故障,同时电压表也不偏转,说明电压表不能与电源形成通路,由此可判断可能存在的电路故障为滑动变阻器断路。
(3)电流表量程0~0.6A,分度值为0.2A,由图乙可知,将5Ω的电阻接入电路时,电流表示数为0.4A;电压表测量定值电阻两端电压,则电压表示数
因为本实验要控制定值电阻两端的电压不变,更换10Ω的电阻接入电路后,闭合开关,电压表示数也要保持大小为2V。
(4)由图丙可知I与成正比例函数,随着的增大,电流I也不断增大,即I与R成反比,I随R的增大而减小。可知当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
14.实验小组在“探究电流与电阻的关系”的实验中,实验器材:两节新干电池、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个)、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为)、开关和若干导线。
实验次数
1
2
3
4
电阻
5
10
15
20
电流
0.4
0.14
0.1
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整。(要求滑片P向右移动时,电流表的示数变大)
(2)连接电路过程中,开关应处于_________(选填“闭合”或“断开”)状态。
(3)连接好电路,试触时同学们发现电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是定值电阻R_________(选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,通过调节滑动变阻器的滑片,使_________保持不变,将实验数据记录在表格中;第2次实验时电流表的示数如图乙所示,为_________A;在存在测量误差的前提下,分析实验数据可知,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________(选填“正比”或“反比”)。
【答案】(1)
(2)断开
(3)断路
(4) 电压表的示数 0.2 反比
【详解】(1)由题意,滑片P向右移动电流变大,此时滑动变阻器接入电阻变小,因此应该接右下B接线柱。电压表并联在定值电阻两端,电源为两节新干电池,可知电源电压为,所以电压表选0~3V量程。
(2)为保护电路,连接电路时开关应断开。
(3)电流表无示数,说明断路存在,电压表示数接近电源电压,判断定值电阻断路。
(4)[1]探究电流与电阻的关系,要控制定值电阻两端电压保持不变,因此使电压表的示数不变。
[2]电流表的量程选择0~0.6A,分度值为0.02A,故电流表的读数是0.2A。
[3]电压一定时,导体的电阻越小,通过导体的电流越大,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
15.小明和小华在探究电流与电阻的关系时,实验电路如图1所示。
(1)请用笔画线代替导线将图1所示电路补充完整;
(2)正确连接电路,将5Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,观察到电压表示数,使其示数达到________V,停止移动滑片,读取电流表示数并记录;
(3)小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,将实验数据记录在表中,并作出图像,如图2。小华认为小明所绘图像不合理,其理由是:________;
(4)小明和小华发现,由图像不能确定电流与电阻的定量关系,于是他们进一步分析数据特点,作出了图像,如图3,分析其特点,可得出电流与电阻的关系为:___________。
【答案】(1)
(2)2
(3)由图2已有数据可知,电流与电阻不是线性关系,各相邻数据点之间不能简单地用直线相连,应该拟合为平滑的曲线
(4)当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)电压表需要并联在定值电阻两端,电源电压为3V,因此选用0~3V量程,将电压表的正接线柱连接到定值电阻的右端或滑动变阻器的左端接线柱即可,据此作图。
(2)根据图2的数据计算可得,实验中控制定值电阻两端电压为2V不变。
(3)由图2已有数据可知,电流与电阻不是线性关系,各相邻数据点之间不能简单地用直线相连,应该拟合为平滑的曲线。
(4)图像是过原点的倾斜直线,说明电流与成正比,即可得出结论:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
16.小明用图1所示电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。
(1)请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,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变,已知导线及各接线柱连接完好,则电路中定值电阻出现了_________故障,故障排除后,移动滑片,使电压表示数为,记录电流表示数,多次更换定值电阻重复实验,得到电流与定值电阻的倒数关系如图2中图线甲所示,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小华通过正确实验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,你认为他得到的电流与定值电阻的倒数关系应为图2中的图线_________(选填“甲”“乙”或“丙”)。
【答案】(1)
(2)右
(3)断路
(4) 电源 实验前对电压表调零 实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 乙
【详解】(1)电压表选量程,并联在定值电阻两端:将电压表负接线柱接定值电阻左端,3V接线柱接定值电阻右端,据此作图。
(2)开关闭合前,滑动变阻器需要调到接入电阻最大的位置;本电路滑动变阻器接左下接线柱,滑片在最右端时接入电阻丝最长、电阻最大,因此滑片置于右端。
(3)电流表无偏转说明电路断路,电压表有明显偏转说明电压表连通电源两极,因此故障是定值电阻断路。
(4)[1]拆除电路的规范操作:断开开关后,先拆除电源两端导线,避免短路。
[2]断开开关后电压表指针不在零刻度线,说明实验前遗漏了电压表调零的操作。
[3]电压表未调零只带来恒定的测量偏差,实验中每次都控制电压表示数不变,因此定值电阻两端实际电压始终保持不变,依然可以得到“电压一定时,电流与电阻成反比”的结论,不影响结果。
[4]图像的斜率等于定值电阻两端电压。电压表初始指针偏左,读数为2V时实际电压小于2V;正确调零后控制电压为准确的2V,斜率更大,因此对应斜率更大的图线乙。
17.小刚同学在探究“流过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中,利用如图所示实验器材进行实验,其中电源电压恒为4.5V
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端;
(2)小刚的主要实验步骤如下,请你将其补充完整:
①调节电阻箱的阻值R为5Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数U为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中。
②断开开关S,调节电阻箱R的阻值为10Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端滑动,使电压表的示数U仍为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中。
③改变________的阻值,仿照步骤②再进行四次实验,并将相应的R、I记录在表格中。
(3)请你帮小刚设计实验数据记录表。
【答案】(1)B
(2) B 电阻箱
(3)
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
电流I/A
【详解】(1)闭合开关S前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的B端。
(2)[1]将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,根据串联分压原理可知,其分得的电压增大。探究电流与电阻的实验应保持定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律,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B端移动,使电压表的示数为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中。
[2]改变电阻箱的阻值R,仿照步骤②再进行四次实验,并将相应的R、I记录在表格中。
(3)本实验要记录不同电阻对应的电流大小,根据实验步骤,设计的记录数据的表格如图:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
电流I/A
18.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。电源电压恒为3V,滑动变阻器标有“,2A”的字样。
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并画出正确的连线。
(2)在正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到_______(选填“A”或“B”)端。
(3)小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,与上次实验相比,应适当的_______(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入的阻值。
(4)小华也利用图甲实验器材探究了电流与电阻的关系,他将定值电阻换成了电阻箱,将电阻箱阻值在5Ω到25Ω范围内调至5个不同的阻值,他根据实验数据描点所绘制的I与关系图像不可能是图中的_______(选填“甲”或“乙”)。根据图像可以得出:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成_______。
【答案】(1)
(2)B
(3)增大
(4) 乙 反比
【详解】(1)在本实验中电压表应并联在定值电阻两端,而图甲中电压表和定值电阻均被导线短路了,据此完成电路改接,如下图所示:
(2)为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大端,即B端。
(3)实验中,当把的电阻换成的电阻后,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,要增大变阻器两端的电压,由分压原理,要增大变阻器电阻阻值,使电压表的示数保持不变。
(4)[1]图乙中乙图线,当电阻为时,倒数为,对应的电流为,则电阻箱两端的电压
此时滑动变阻器两端的电压为
此时滑动变阻器两端的电压为电阻箱两端电压的3倍,滑动变阻器接入电路的电阻也为电阻箱接入电路的3倍,当电阻箱接入电路的电阻是时,滑动变阻器接入电路的电阻必须调到才能满足要求,而滑动变阻器的最大电阻只有,因此乙图线不可能是实验测量的。
[2]分析甲图线可知I与关系为一条经过原点的直线,由此可得出结论为导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
19.史史同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路,用到的实验器材: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、、、的定值电阻各一个,标有“,1A”字样的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时滑动变阻器连入电路的电阻变小;
(2)连完电路,闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,可能是定值电阻发生了______;(选填“短路”或“断路”)
(3)史史先把的电阻接入电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,记录电流表和电压表的示数,并在丙图中描出相应的点,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成的电阻继续实验,电压表示数如图乙所示,其示数是______V,为了完成这次实验,接下来的操作是向______(选填“左”或者“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V;
(4)多次实验后,画出了如图丙所示的图像,可得结论:______;
(5)当史史改用的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,为顺利完成实验,你认为下列操作可行的是( )
A.换用最大阻值更大的滑动变阻器
B.换用最大阻值更小的滑动变阻器
C.增大电源电压
D.减小电源电压
【答案】(1)
(2)短路
(3) 2.4 左 2
(4)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
(5)AD
【详解】(1)滑片向右滑动时滑动变阻器连入电路的电阻变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中,据此作图。
(2)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电路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
(3)[1]由图甲电压表选用小量程,由图乙可知,分度值为0.1V,示数为2.4V。
[2][3]由图丙可知,电阻两端的电压
根据串联电路的分压原理可知,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,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应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,因此为了完成这次实验,接下来的操作是将滑动变阻器的滑片向左端移动,使电压表的示数为2V。
(4)由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论: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。
(5)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
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50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
因此换用最大阻值更大的滑动变阻器。当电阻最大为50Ω且变阻器接入最大阻值时,电源电压为最大,由分压原理可得所以电源电压最大值
因此应减小电源电压,故AD符合题意,BC不符合题意。
故选AD。
20.小强利用如图甲所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。已知电源电压6V保持不变,电流表、电压表、实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请结合电路图,用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整。( )
(2)电路连接完整闭合开关后,小强发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,电压表有示数且不变,造成这一现象的原因可能是 ___________。
(3)排除故障后闭合开关,小强用的电阻做完实验,接着把R换为10Ω的电阻接入电路后闭合开关,向______(选填“左”或“右”)端移动滑片,使电压表示数为______V时,读出电流表的示数。
(4)实验过程中,依次接入四个定值电阻,正确操作,导体中的电流跟电阻成 ___________比。
(5)为更好的完成整个实验,选取哪种规格的滑动变阻器最合适______(填字母)。
A.100Ω 0.1A B.50Ω 1.0A C.20Ω 1.0A
【答案】(1)
(2)定值电阻R断路
(3) 左 2
(4)反
(5)B
【详解】(1)由图甲可知,滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故应将滑动变阻器右下接线柱与定值电阻串联,并将电流表的负接线柱与定值电阻串联。据此作图。
(2)闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,则电路可能断路,电压表有示数且不变,则电压表与电源接通,造成这一现象的原因可能是定值电阻断路。
(3)[1][2]由图丙可知,定值电阻两端电压为
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,使电压表的示数为2V,读出电流表的示数。
(4)由图丙可知,定值电阻两端电压为不变,可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟电阻成反比。
(5)电阻两端的电压始终保持不变,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的2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
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器,滑动变阻器“100Ω 0.1A”的最大电流是0.1A,电路中的电流超过0.1A,不符合题意,故选B。
地
题型03
欧姆定律
21.小明利用以下器材探究“电流与电阻的关系”:学生电源、电流表、电压表、定值电阻(、、各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)电路如图甲所示,闭合开关电压表有示数,电流表无示数,故障原因可能是定值电阻R______________(开路或短路);
(2)排除故障后,小明先后将定值电阻依次接入电路,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,得到图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成______________(选填“正比”或“反比”)。
【答案】(1)开路
(2)反比
【详解】(1)闭合开关,电流表无示数,说明电路断路,电压表有示数,说明电压表两端到电源是通路,因此故障可能是定值电阻开路。
(2)由图像可知,电流与电阻的乘积为
即电流和电阻的乘积为定值,所以可得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
22.在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中。实验器材有:电源(恒为4.5 V)、电流表(0∼0.6 A)、电压表(0∼3 V)、滑动变阻器“20 Ω 2 A”、定值电阻R(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)、开关、导线若干。
(1)连接好电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到___________(选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表、电压表示数为0,电路故障可能是_____________________。
(2)排除故障后,第一次实验取定值电阻为5Ω,闭合开关后,使电压表示数为2.5 V,电流表示数如图乙所示,为___________A。当电阻由5 Ω更换为10 Ω再接入电路时,应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“A”或“B”)端适当移动,使电压表示数为2.5 V。
(3)分析根据实验数据作出的I−R图像(图丙)可得:在电压一定时,_____________________。
(4)若电源电压为6 V,要完成此实验滑动变阻器的规格为( )
A.“20 Ω 2 A” B.“30 Ω 2 A” C.“50 Ω 2 A”
【答案】(1) A 滑动变阻器断路
(2) 0.5 A
(3)通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)C
【详解】(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片要移到最大阻值处。由图甲可知,滑片移到A端时,接入电阻最大;
电流表、电压表示数都为0,说明整个电路断路,且电压表与电源两级无法接通,故障可能是滑动变阻器断路(或开关断路,合理即可)。
(2)电流表用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.5A;
把5Ω换成10Ω,定值电阻分压变大,要保持定值电阻两端电压为2.5V不变,需要增大滑动变阻器接入的电阻,滑片向A端移动。
(3)由I-R图像可知,电流与电阻的乘积为定值,结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)定值电阻两端电压保持,电源电压,滑动变阻器两端电压
当定值电阻最大时,电路电流
此时滑动变阻器需要的阻值最大
所以要选 “50Ω 2A”规格的滑动变阻器,故选C。
23.现有下列器材:学生电源,电流表,电压表,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω各1个),开关,滑动变阻器和导线若干,小战同学利用这些器材“探究电流与电阻的关系”。
(1)根据图甲连接实物电路图乙时,开关应______;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到______(选填“最左端”或“最右端”)
(2)如图乙所示,检查电路时发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确连线;
(3)实验中依次接入5个定值电阻,正确操作后,记下电流表的示数,绘制出如图丙所示的关系图像,则控制定值电阻两端的电压为______V。分析图中数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成______。
(4)用15Ω的定值电阻做完实验后,保持滑片P位置不动,换用25Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,应向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片P,才能继续实验。
【答案】(1) 断开 最右端
(2)
(3) 3 反
(4)右
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关必须断开。
[2]闭合开关前,滑动变阻器要调到最大阻值处,滑动变阻器接左下接线柱,滑片在最右端时接入电阻最大,因此滑片移到最右端。
(2)图乙中电流表并联在了定值电阻两端,而电压表串联在了电路中。实验要求定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测定值电阻电压,修改电路满足该连接要求即可。
(3)[1]根据公式,取丙图任意一组数据计算,如,
可得控制的定值电阻两端电压为3V。
[2]分析图中数据,发现电流随着电阻的增大而减小,且每组对应的电流与电阻的乘积一定,故可得实验结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)换用更大电阻后,根据串联分压规律,定值电阻分得电压会升高,要保持定值电阻电压不变,需要增大滑动变阻器接入的电阻;本题滑动变阻器接左下接线柱,滑片向右移动时接入电阻变大,因此向右移动滑片。
24.现有下列器材: 学生电源(6V),电流表(0-0.6A,0-3A)、电压表(0-3V, 0-15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路;(要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法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:_______;
(3)上述实验中,小强用10Ω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5Ω的电阻接入电路,闭合开关,向_______(选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为_______V 时,读出电流表的示数;
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器_______。
A.20Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.50Ω 1.0A
【答案】(1)
(2)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) B 2
(4)C
【详解】(1)电压表与定值电阻R并联,滑动变阻器向右滑动阻值变小。故滑动变阻器应接入B接线柱,据此作图。
(2)由图像丙可知,定值电阻两端电压一定时,电流与电阻乘积为一个定值,故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)由丙图可知,电压表的示数保持原来的数值为
定值电阻由10Ω换为5Ω,定值电阻两端分得电压小于2V,为保持电压不变,需要将滑动变阻器的阻值调小。
(4)当定值电阻换为20Ω时,电路中电流为0.1A,滑动变阻器的阻值至少为
因此选规格为“50Ω 1.0A”的。故选C。
25.小建用阻值为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻探究电流与电阻的关系,电源电压为且保持不变。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;
(2)将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是 __________;
(3)根据实验数据描绘电流与电阻关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为______V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成______比;
(4)本实验中滑动变阻器的作用是 ___________。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。
【答案】(1)断开
(2)5Ω的定值电阻断路
(3) 2.5 反
(4) 保持R两端电压不变 5
【详解】(1)连接电路时,保护电路,开关必须处于断开状态。
(2)电流表无示数说明电路可能发生断路,电压表有示数说明电压表能连通到电源两极,因此故障是和电压表并联的5Ω的定值电阻断路。
(3)[1]根据欧姆定律,取图乙中任意点计算,如时,得定值电阻两端电压为
[2]由图乙可知,任意点均满足,所以实验结论为:电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[1]本实验中滑动变阻器有两个作用:一是保护电路,二是更换定值电阻后,调节滑片使定值电阻两端电压保持不变。
[2] 电源总电压为,滑动变阻器需要分担的电压为
当接入最大的定值电阻时,电路中的电流,因此根据欧姆定律可知
所以滑动变阻器最大阻值不小于。
26.探究“电流与电阻的关系”时,帽帽用如图甲所示的电路进行实验:电源电压为4.5V,电流表、电压表、开关各一个,定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器,导线若干。
(1)在闭合开关前,滑动变阻器滑片需要调到______(选填“左”或“右”)端;
(2)如图乙,经检查发现帽帽闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是定值电阻______(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,帽帽先将5Ω的电阻连入电路中,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,电流表的示数如图乙所示,为______A;将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向______(填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)由图丙的数据可得到实验结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成______。
【答案】(1)右
(2)短路
(3) 0.4 右
(4)反比
【详解】(1)闭合开关前,需将滑动变阻器滑片移至阻值最大处,即远离下端接线柱的位置,故滑片需要调到右端。
(2)电流表指针正常偏转,说明一定不是断路;电压表示数为零,说明电压表的测量对象短路,即定值电阻短路。
(3)如图乙所示,电流表的示数为0.4A;探究“电流与电阻的关系”时,需控制定值电阻两端电压不变,所以根据欧姆定律,当电阻增大时,为保持电压不变,需增大滑动变阻器阻值,即向右调节滑动变阻器滑片。
(4)由图丙的数据可知,在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻之积为定值,即在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
27.小龙同学利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”:4V电源、电压表(0~3V)、电流表、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干连接成图甲电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最_______(选填“左”或“右”)端;若闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙(a)所示,你认为小龙应该怎么办?________;
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表指针不动,故障可能是定值电阻R发生_______(选填“断路”或“短路”);
(3)若电流表正常,闭合开关,改变滑片的位置,电流表示数如图乙(b)所示,则表格中 ? 处应该填写的数值是___________;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
?
0.4
(4)为了研究电压一定时电流与电阻的关系,将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,分别记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中把定值电阻从10Ω换成20Ω时,图甲中滑动变阻器滑片应该向___________(选填“左”或“右”)移动;
(5)由丙图可得出结论:电阻两端电压一定时流过电阻的电流大小与电阻的阻值成___________比;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器___________(填序号)。
A.20Ω、0.6A B.60Ω、0.5A C.80Ω、0.3A
【答案】(1) 右 将电流表调零
(2)断路
(3)0.3
(4)右
(5)反
(6)A
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。
[2]闭合开关前,发现电流表指针向左偏转至图乙所示位置,即电流表指针没有与零刻度线对齐,说明电流表使用前没有调零,小龙应该对电流表调零。
(2)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,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,即故障可能是定值电阻R发生断路。
(3)电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值,其示数为。
(4)实验中,当把的电阻换成的电阻后,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,应该将滑片向右移动。
(5)由图丙可知,电流随着电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积为定值,故可得出结论:当电阻两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)由丙图得,实验控制定值电阻两端电压不变,电源电压,实验中使用的定值电阻阻值最大为,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
滑动变阻器分得的电压与定值电阻分得电压相同,根据分压原理,当接入电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为,即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于;当接入定值电阻时,电路最大电流
则滑动变阻器允许的最大电流需不小于。故A符合题意,B最大阻值太大,使用起来不方便,不好调,不符合题意,C不符合题意。
故选A。
28.某实验小组的同学们利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,所用器材有电源(电压恒为)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向d端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)将5Ω的电阻接入a、b间,连接完整电路后闭合开关,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,闭合开关,移动滑片P到某位置,此时电流表示数如图乙所示,为_____A
(4)保持滑动变阻器的位置不变,将5Ω的电阻换成10Ω,闭合开关,接下来应该将滑片P向_____(选填“c”或“d”)端移动,同时眼睛观察_____表的示数。
(5)依次将15Ω、20Ω的电阻接入电路,并记下相应的电流值,图丙是根据实验得到的数据画出的I-R图像。分析实验数据,可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____关系。
(6)小丽找来25Ω的电阻继续实验,但她发现无论怎样移动滑片,都得不到想要的数据,原因可能是实验时所用滑动变阻器的最大阻值小于_____Ω.
【答案】(1)
(2)定值电阻短路
(3)0.48
(4) c 电压
(5)反比
(6)37.5
【详解】(1)由图丙可知,定值电阻两端的电压
因此电压表量程选用0~3V,电压表并联在定值电阻两端。要使滑动变阻器滑片向d端滑动时电路中的阻值变小,需将滑动变阻器的d接线柱与定值电阻的右接线柱相连。电路图见答案。
(2)电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,可能是与电压表并联的支路发生短路,因此电路故障可能是定值电阻短路了。
(3)由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,因此示数为0.48A。
(4)[1][2]保持滑动变阻器的位置不变,将5Ω的电阻换成10Ω,电阻增大,根据串联分压原理可知,定值电阻两端的电压变大。而该实验是探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端的电压不变。为达到实验目的,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑片应向c端移动,同时观察电压表的示数。
(5)图像为反比例函数图像,因此,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)实验控制定值电阻两端的电压为2.4V,则滑动变阻器两端的电压为
假设换上25Ω电阻后满足实验要求,此时电路中的电流为
则滑动变阻器的阻值应为
由此可知,换上25Ω电阻后无法完成实验的原因可能是所用滑动变阻器的最大阻值小于37.5Ω。
29.如图甲是坤坤“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,可供选择的定值电阻的阻值为2Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和30Ω。
(1)坤坤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)电路连接正确后,坤坤先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻两端电压为________V;断开开关,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,闭合开关,电压表示数________(选填“变大”“变小”或“不变”),此时应该向________(选填“左”或“右”)移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同。但同组同学认为他在实验操作上不规范,正确的操作是:先将滑动变阻器的滑片移至________处,再________,进行实验;
(3)如果将所测得的数据描成图像来反映实验结论,最可能是图中的________。
A. B.
C. D.
【答案】(1)
(2) 2 变大 右 阻值最大 闭合开关
(3)C
【详解】(1)由图可知,滑动变阻器与定值电阻并联,且电压表串联在电路中了,应将滑动变阻器与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,可将定值电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上,如图所示:
(2)[1]由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.4A。根据欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为
[2][3]因探究电流与电阻的关系的实验时,保持电阻两端的电压为2V不变,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,根据串联分压规律可知,定值电阻分得的电压将变大,即电压表示数变大;此时应增大滑动变阻器两端的电压,由串联分压原理,需要增大滑动变阻器连入电路中的阻值,所以应向右移动滑片直至电压表示数为2V。
[4][5]同组同学认为他在实验操作上不规范,为保护电路,正确的操作是先将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,再闭合开关进行实验。
(3)当定值电阻两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比,在图像中应是反比例图像,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
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专题07 欧姆定律 基础实验题
3大必考题型概览
题型01 探究电流与电压的实验(★重点)
题型02 探究电流与电阻的实验(★重点)
题型03欧姆定律(★难点)
地
题型01
探究电流与电压的实验
1.小明用如图甲所示装置探究电流与电压的关系,实验器材:两节干电池、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)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片P移到_________端,此时滑动变阻器所起的作用是_________;
(3)接好电路闭合开关,移动滑片P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)根据表格的数据,小明选择的定值电阻是_________Ω;
(5)表格中当电压为2.5V时,对应的电流是_________A。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.60
2.物理实验小组的同学用如图甲所示的电路进行“探究电流与电压的关系”实验:
(1)在本实验中导线E应该与电压表_____(选填“3”或“15”)的接线柱连接.
(2)连接好电路闭合开关前要将滑动变阻器的滑片移动到_____(选填“”或“”)端.
(3)电路连接正确后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,产生这一现象的原因可能是_____.(选填“定值电阻短路”“定值电阻断路”)
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表的示数如图乙,结合图丙可知此时通过定值电阻的电流为_____A;若将滑动变阻器滑片向端移动,电压表的示数将会_____(选填“增大”或“减小”),多次改变定值电阻两端的电压得到如图丙所示的图像,由图像可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成_____比.
(5)该小组同学在原有实验器材的基础上再添加多个阻值不同的定值电阻,还想要探究电流与电阻的关系,则在该实验中滑动变阻器的主要作用是_____,通过探究得出结论是:_____.
3.用图甲所示电路探究电阻一定时,电流与电压的关系,电源电压保持不变,定值电阻R的阻值为5Ω。
(1)图甲所示电路有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一根线代替导线将电路连接正确(导线不得交叉)。
(2)改正错误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为________V。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.1
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.22
0.30
0.40
0.45
0.56
(3)请根据表中数据在图丙中描点作出图像。
(4)分析图像可知:电阻一定时,通过导体的电流与电压成________比。
(5)该探究方案还有不足之处,请提出科学合理的建议。________(写出一条即可)。
4.在探究“电流与电压的变化关系”的实验中,小方设计了如图甲所示的电路,其中电源电压恒为3V,电阻为,滑动变阻器标有“,0.5A”字样。
(1)实验前开关断开时,如果发现电流表指针如图乙所示,则接下来的正确操作是__________;正确操作后,闭合开关S开始实验,图丙是某次实验中电流表的示数,应该记为__________A。
(2)小方在实验中应保持电路中的__________不变,通过移动变阻器的滑片P改变__________;下表是小方记录的实验数据。
实验次数
1
2
3
4
5
6
1.0
1.6
2.0
2.4
2.6
2.8
0.1
0.16
0.20
0.24
0.26
0.28
(3)根据记录的实验数据,在图丁坐标图中描点连线作出图像__________,由数据和图像可得出结论是:________________________________________。
(4)小方继续思考,若用该电路研究“电流与电阻的变化关系”,要选用不同的定值电阻接入电路,实验过程中也要移动变阻器的滑片P,其主要目的是______________________________。
5.在“探究电流与电压的关系”实验中,实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V,定值电阻R的阻值为5Ω。
实验序号
1
2
3
4
5
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.1
0.3
0.4
0.5
(1)闭合开关前应将滑动变阻器滑片P调至________(选填“A”或“B”)端。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,此时电路的故障可能是定值电阻________。排除故障后,第2次实验中电流表的示数如图乙所示,为________A。
(3)将多次实验测得的数据记录在表格中,分析数据可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
(4)与此实验中进行多次测量的目的相同的是________。
A.用刻度尺测量长度 B.探究杠杆的平衡条件
6.如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图。
(1)请按电路图将实物图连接完整(滑片P向左滑时接入电阻变大)。
(2)小华连接电路时,开关应________,滑动变阻器的滑片P应放在最________(左右)端。
(3)闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不变,原因可能是________。
(4)为探究“电流与电阻关系”,接着小华取来三只阻值分别、、的电阻,他将电阻换成时,移动滑动变阻器滑片P的目的是________。
7.在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压3V保持不变。
定值电阻
(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B端滑动时,电流表的示数变小___________;
(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)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___________;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示;
(5)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I-U图像如图丙所示。由图像可得:
①实验中所用定值电阻 R 的阻值为___________Ω;
②实验结论:___________。
8.小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,连接的部分实验电路如图甲所示。
(1)请画线代替导线,将图甲中的电路连接完整,要求滑片向A端移动时,电流表示数变大。
(2)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,将电压表改接在滑动变阻器两端,发现电压表的示数为3V,由此判断电路的故障是 。(选序号)
A.定值电阻R断路; B.滑动变阻器短路; C.定值电阻R短路; D.滑动变阻器断路。
(3)排除故障后,多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如表一,测第5组数据时电流表示数如图乙所示,读数是 ________A。
(4)分析表一可得出结论:__________ 。
表一
实验序号
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
0.20
0.30
0.40
表二
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.05
0.10
0.15
0.2
0.25
(5)表二是小丽同学得到的实验数据。小明和小丽对比两组的数据,猜想出影响电流大小的因素可能还有 _______ , 理由是_________ 。
9.小鹏在探究“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,为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线,将图乙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“”或“端。滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了_______________________的作用。
(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________选填字母。
A.滑动变阻器短路 B.电流表断路 C.电阻短路 D.电阻断路
(4)排除故障后,小鹏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、、,电源电压为,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: _______________________。
地
题型02
探究电流与电阻的实验
10.小明利用图甲所示的电路,探究“电流跟电阻的关系”。实验选用的器材:电源(两节新干电池)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)各一个,若干个定值电阻(阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的),若干导线。
(1)在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图乙所示,为________V,记录此时电流表和电压表的示数;
(2)用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动;滑动变阻器在本实验中的主要作用是________。
(3)小明重复(2)的实验步骤得出多组数据,根据实验所得数据画出图丙所示的图像,小明认为根据该图像不能很直观地看出电流跟电阻的具体关系。对于这个实验的数据分析,你有什么比较好的建议:________。
11.在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了、、、、五个电阻进行实验,电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大;(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于______________(填“断开”或“闭合”)状态;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,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______________(填字母);
A.电阻断路 B.电流表坏了 C.滑动变阻器短路 D.电阻短路
(4)排除电路故障进行实验。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到_________________________的作用。实验中,当把的电阻换成的电阻后,应把变阻器滑片向______________(填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住______________才可能达到这个目的;
(5)根据实验数据,作出图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______________。
12.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉);
(2)如图,连接电路时,开关要处于______________(选填“断开”或“闭合”)状态,实验前小明应将滑动变阻器的滑片移至______________端(选填“左”或“右”)后,再闭合开关进行实验;
(3)正确连接好电路后,闭合开关发现电压表无示数,电流表有示数,移动滑片电流表示数有变化,则故障原因可能是__________________________(导线及开关均连接完好);
(4)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,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像;
①由图像可以得出结论:______________________________________________;
②上述实验中,小明用的电阻做完实验后,然后将的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为______________V。
13.在“探究电流与电阻的关系”实验中,实验电路如图甲所示,电源电压恒为3V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整________;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表、电压表均不偏转,原因可能是________;
(3)排除故障后,将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,当电压表示数为某一数值时,电流表的示数如图乙所示________A;更换10Ω的电阻接入电路,闭合开关,当电压表示数为________V时,记录电流表的示数;
(4)重复实验,图丙是根据数据描绘出的图像,由数据或图像可得出结论:当________一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________比。
14.实验小组在“探究电流与电阻的关系”的实验中,实验器材:两节新干电池、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个)、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为)、开关和若干导线。
实验次数
1
2
3
4
电阻
5
10
15
20
电流
0.4
0.14
0.1
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整。(要求滑片P向右移动时,电流表的示数变大)
(2)连接电路过程中,开关应处于_________(选填“闭合”或“断开”)状态。
(3)连接好电路,试触时同学们发现电流表无示数,电压表示数接近3V,则电路故障可能是定值电阻R_________(选填“断路”或“短路”)。
(4)排除故障后,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路,通过调节滑动变阻器的滑片,使_________保持不变,将实验数据记录在表格中;第2次实验时电流表的示数如图乙所示,为_________A;在存在测量误差的前提下,分析实验数据可知,在导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_________(选填“正比”或“反比”)。
15.小明和小华在探究电流与电阻的关系时,实验电路如图1所示。
(1)请用笔画线代替导线将图1所示电路补充完整;
(2)正确连接电路,将5Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,观察到电压表示数,使其示数达到________V,停止移动滑片,读取电流表示数并记录;
(3)小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,将实验数据记录在表中,并作出图像,如图2。小华认为小明所绘图像不合理,其理由是:________;
(4)小明和小华发现,由图像不能确定电流与电阻的定量关系,于是他们进一步分析数据特点,作出了图像,如图3,分析其特点,可得出电流与电阻的关系为:___________。
16.小明用图1所示电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。
(1)请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,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变,已知导线及各接线柱连接完好,则电路中定值电阻出现了_________故障,故障排除后,移动滑片,使电压表示数为,记录电流表示数,多次更换定值电阻重复实验,得到电流与定值电阻的倒数关系如图2中图线甲所示,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小华通过正确实验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,你认为他得到的电流与定值电阻的倒数关系应为图2中的图线_________(选填“甲”“乙”或“丙”)。
17.小刚同学在探究“流过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中,利用如图所示实验器材进行实验,其中电源电压恒为4.5V
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应置于________(选填“A”或“B”)端;
(2)小刚的主要实验步骤如下,请你将其补充完整:
①调节电阻箱的阻值R为5Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数U为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中。
②断开开关S,调节电阻箱R的阻值为10Ω,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端滑动,使电压表的示数U仍为3V,读取电流表的示数I,并将R、I记录在表格中。
③改变________的阻值,仿照步骤②再进行四次实验,并将相应的R、I记录在表格中。
(3)请你帮小刚设计实验数据记录表。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
电流I/A
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
电流I/A
18.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。电源电压恒为3V,滑动变阻器标有“,2A”的字样。
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并画出正确的连线。
(2)在正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到_______(选填“A”或“B”)端。
(3)小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,与上次实验相比,应适当的_______(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器接入的阻值。
(4)小华也利用图甲实验器材探究了电流与电阻的关系,他将定值电阻换成了电阻箱,将电阻箱阻值在5Ω到25Ω范围内调至5个不同的阻值,他根据实验数据描点所绘制的I与关系图像不可能是图中的_______(选填“甲”或“乙”)。根据图像可以得出:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成_______。
19.史史同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路,用到的实验器材: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、、、的定值电阻各一个,标有“,1A”字样的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路的连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时滑动变阻器连入电路的电阻变小;
(2)连完电路,闭合开关,电压表无示数,电流表有示数,可能是定值电阻发生了______;(选填“短路”或“断路”)
(3)史史先把的电阻接入电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,记录电流表和电压表的示数,并在丙图中描出相应的点,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成的电阻继续实验,电压表示数如图乙所示,其示数是______V,为了完成这次实验,接下来的操作是向______(选填“左”或者“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为______V;
(4)多次实验后,画出了如图丙所示的图像,可得结论:______;
(5)当史史改用的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,为顺利完成实验,你认为下列操作可行的是( )
A.换用最大阻值更大的滑动变阻器
B.换用最大阻值更小的滑动变阻器
C.增大电源电压
D.减小电源电压
20.小强利用如图甲所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。已知电源电压6V保持不变,电流表、电压表、实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)请结合电路图,用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整。( )
(2)电路连接完整闭合开关后,小强发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表始终无示数,电压表有示数且不变,造成这一现象的原因可能是 ___________。
(3)排除故障后闭合开关,小强用的电阻做完实验,接着把R换为10Ω的电阻接入电路后闭合开关,向______(选填“左”或“右”)端移动滑片,使电压表示数为______V时,读出电流表的示数。
(4)实验过程中,依次接入四个定值电阻,正确操作,导体中的电流跟电阻成 ___________比。
(5)为更好的完成整个实验,选取哪种规格的滑动变阻器最合适______(填字母)。
A.100Ω 0.1A B.50Ω 1.0A C.20Ω 1.0A
地
题型03
欧姆定律
21.小明利用以下器材探究“电流与电阻的关系”:学生电源、电流表、电压表、定值电阻(、、各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)电路如图甲所示,闭合开关电压表有示数,电流表无示数,故障原因可能是定值电阻R______________(开路或短路);
(2)排除故障后,小明先后将定值电阻依次接入电路,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,得到图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成______________(选填“正比”或“反比”)。
22.在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中。实验器材有:电源(恒为4.5 V)、电流表(0∼0.6 A)、电压表(0∼3 V)、滑动变阻器“20 Ω 2 A”、定值电阻R(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)、开关、导线若干。
(1)连接好电路,在闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到___________(选填“A”或“B”)端;闭合开关后,发现电流表、电压表示数为0,电路故障可能是_____________________。
(2)排除故障后,第一次实验取定值电阻为5Ω,闭合开关后,使电压表示数为2.5 V,电流表示数如图乙所示,为___________A。当电阻由5 Ω更换为10 Ω再接入电路时,应将滑动变阻器的滑片向___________(选填“A”或“B”)端适当移动,使电压表示数为2.5 V。
(3)分析根据实验数据作出的I−R图像(图丙)可得:在电压一定时,_____________________。
(4)若电源电压为6 V,要完成此实验滑动变阻器的规格为( )
A.“20 Ω 2 A” B.“30 Ω 2 A” C.“50 Ω 2 A”
23.现有下列器材:学生电源,电流表,电压表,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω各1个),开关,滑动变阻器和导线若干,小战同学利用这些器材“探究电流与电阻的关系”。
(1)根据图甲连接实物电路图乙时,开关应______;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到______(选填“最左端”或“最右端”)
(2)如图乙所示,检查电路时发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确连线;
(3)实验中依次接入5个定值电阻,正确操作后,记下电流表的示数,绘制出如图丙所示的关系图像,则控制定值电阻两端的电压为______V。分析图中数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成______。
(4)用15Ω的定值电阻做完实验后,保持滑片P位置不动,换用25Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,应向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片P,才能继续实验。
24.现有下列器材: 学生电源(6V),电流表(0-0.6A,0-3A)、电压表(0-3V, 0-15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干,利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路;(要求连线不得交叉)
(2)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法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:_______;
(3)上述实验中,小强用10Ω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5Ω的电阻接入电路,闭合开关,向_______(选填“A”或“B”)端移动滑片,使电压表示数为_______V 时,读出电流表的示数;
(4)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器_______。
A.20Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.50Ω 1.0A
25.小建用阻值为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻探究电流与电阻的关系,电源电压为且保持不变。
(1)连接电路时,开关应处于______状态;
(2)将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是 __________;
(3)根据实验数据描绘电流与电阻关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为______V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成______比;
(4)本实验中滑动变阻器的作用是 ___________。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。
26.探究“电流与电阻的关系”时,帽帽用如图甲所示的电路进行实验:电源电压为4.5V,电流表、电压表、开关各一个,定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器,导线若干。
(1)在闭合开关前,滑动变阻器滑片需要调到______(选填“左”或“右”)端;
(2)如图乙,经检查发现帽帽闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是定值电阻______(选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,帽帽先将5Ω的电阻连入电路中,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,电流表的示数如图乙所示,为______A;将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向______(填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)由图丙的数据可得到实验结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成______。
27.小龙同学利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”:4V电源、电压表(0~3V)、电流表、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干连接成图甲电路。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最_______(选填“左”或“右”)端;若闭合开关前,发现电流表指针位置如图乙(a)所示,你认为小龙应该怎么办?________;
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表指针不动,故障可能是定值电阻R发生_______(选填“断路”或“短路”);
(3)若电流表正常,闭合开关,改变滑片的位置,电流表示数如图乙(b)所示,则表格中 ? 处应该填写的数值是___________;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
?
0.4
(4)为了研究电压一定时电流与电阻的关系,将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,分别记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中把定值电阻从10Ω换成20Ω时,图甲中滑动变阻器滑片应该向___________(选填“左”或“右”)移动;
(5)由丙图可得出结论:电阻两端电压一定时流过电阻的电流大小与电阻的阻值成___________比;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器___________(填序号)。
A.20Ω、0.6A B.60Ω、0.5A C.80Ω、0.3A
28.某实验小组的同学们利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,所用器材有电源(电压恒为)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向d端滑动时接入电路中的阻值变小。
(2)将5Ω的电阻接入a、b间,连接完整电路后闭合开关,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,闭合开关,移动滑片P到某位置,此时电流表示数如图乙所示,为_____A
(4)保持滑动变阻器的位置不变,将5Ω的电阻换成10Ω,闭合开关,接下来应该将滑片P向_____(选填“c”或“d”)端移动,同时眼睛观察_____表的示数。
(5)依次将15Ω、20Ω的电阻接入电路,并记下相应的电流值,图丙是根据实验得到的数据画出的I-R图像。分析实验数据,可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____关系。
(6)小丽找来25Ω的电阻继续实验,但她发现无论怎样移动滑片,都得不到想要的数据,原因可能是实验时所用滑动变阻器的最大阻值小于_____Ω.
29.如图甲是坤坤“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”,可供选择的定值电阻的阻值为2Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和30Ω。
(1)坤坤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)电路连接正确后,坤坤先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图丙所示,则定值电阻两端电压为________V;断开开关,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,闭合开关,电压表示数________(选填“变大”“变小”或“不变”),此时应该向________(选填“左”或“右”)移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同。但同组同学认为他在实验操作上不规范,正确的操作是:先将滑动变阻器的滑片移至________处,再________,进行实验;
(3)如果将所测得的数据描成图像来反映实验结论,最可能是图中的________。
A. B.
C. D.
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