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2025年中考題分類匯編----歐姆定律實驗題 (原卷版+解析版)

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2025年中考題分類匯編----歐姆定律實驗題 (原卷版+解析版)

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2025年中考物理題分類匯編---歐姆定律實驗
1、(2025青海)在“探究電流與電壓關系”的實驗中,“問天”興趣小組連接了如圖甲所示的電路,其中定值電阻R=20Ω。
(1)用筆畫線代替導線將圖甲電路連接完整。
(2)閉合開關后,發現電流表有示數,電壓表無示數,電路中出現的故障可能是電阻______(選填“短路”或“斷路”);排除故障后,測量并記錄了如下幾組電壓表和電流表的示數,第二次實驗中電流表的示數如圖乙所示,此時電流為______A;
(3)請根據表3數據,在圖丙中作出I-U圖象;
表3
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
電壓U/V 20 4.0 6.0 8.0 10.0
電流I/A 0.10
0.32 0.44 0.54
(4)分析得出實驗結論:當導體的電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成______比。
(5)“問天”興趣小組在實驗室發現一個未知電阻,想要測量其阻值。發現電壓表壞了,但有兩個電流表。經小組討論,設計了如圖的電路圖,兩個電流表的示數分別為0.3A和0.9A,根據以上信息,可知通過的電流為______A,的電阻為______Ω。
2、(2025內蒙古)物理探究合作小組已經知道“加在導體兩端的電壓越大,電流就越大。”他們為了進一步探究電流與電壓之間的定量關系,進行了如下實驗。(電源電壓保持不變,定值電阻的阻值為)
(1)連接電路時,開關應處于______狀態;
(2)連接的電路如圖甲所示,閉合開關,移動滑動變阻器滑片,發現電流表示數有變化,電壓表示數無變化。經檢查有一根導線連接錯誤,請你在該導線上打“×”,并用筆重新畫一根正確連接的導線_______(導線不得交叉);
(3)正確連接后閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,記錄實驗數據如下表,其中第5次測量時的電壓表示數如圖乙所示,示數為______;
實驗次數 1 2 3 4 5
電壓U/V 1.1 1.5 2.0 2.5
電流I/A 0.22 0.30 0.40 0.50 0.56
(4)①請你根據表中數據在圖丙中描點作出圖像; ______;②分析圖像可初步得出結論:在電阻一定的情況下,______;
(5)進一步分析,發現上述探究方案有不足的地方。請你提出科學合理的建議:______。(寫出一條即可)
3、 (2025遼寧)在探究電流與電阻的關系實驗中,實驗器材如下:學生電源、電流表、電壓表、滑動變阻器“40;1.5A”、開關各一個,五個定值電阻(5、10、15、20、25),導線若干。
(1)圖(a)為使用5定值電阻連接的實驗電路。某同學檢查電路時發現有一條導線連接錯誤。請在圖(a)中錯誤的導線上畫“×”,并用筆畫線代替導線將電路連接正確_______(導線不能交叉)。
(2)改正錯誤后,將滑動變阻器的滑片P移到最____端。閉合開關,移動滑片P使電壓表的示數達到所要控制的電壓U0時,電流表的示數如圖(b)所示,為____A。
(3)將不同阻值的定值電阻分別接入電路中,重復實驗,記錄的數據如下表。
數據序號 1 2 3 4 5
電阻R/ 5 10 15 20 25
電流I/A
0.24 0.16 0.12 0.10
分析表中數據,在誤差允許范圍內,電流值與其對應的電阻值的乘積近似____(填“相等”或“不相等”),從而得出結論:在導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成____比。
(4)利用本實驗提供的器材____(填“能”或“不能”)探究電流與電壓的關系。
4、 (2025廣東深圳)小虞同學利用如圖所示裝置探究“電流與電壓的關系”。
(1)在如圖所示的虛線框內,小虞同學應填入_________(填一種用電器)。
(2)在開關閉合前,俊俊同學指出應將滑動變阻器的滑片P移到最_____(填“左”或“右”)端。
(3)在閉合開關后,志誠同學發現電流表指針無偏轉,電壓表指針有較大偏轉,若電路中只有一處故障,則可能是___________。
實驗次數 1 2 3 4
電壓U/V 1 1.6 2.4 2.8
電流I/A 0.2 0.32 0.48 0.56
(4)由上面表格數據可知,電壓與電流的比值_______,小虞由此得出結論,“在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比”。
(5)分析如圖坐標圖,小虞同學發現導致甲組數據與乙和丙不同的原因是________________。
5、(2025吉林)某學習小組在“探究電流與電壓的關系”實驗中,所用的實驗器材有:電源(電壓恒為4.5V)、滑動變阻器(20Ω1A)、定值電阻、開關、電流表、電壓表各一個,導線若干。
(1)按照圖甲連接電路,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調至最___________端。
(2)經過多次實驗,將測得的數據繪制成圖像,如圖乙所示。由圖像可得:在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成___________比。
(3)實驗后,小組內同學提出兩個觀點并進行交流與討論:
觀點一:用小燈泡替換定值電阻也可以完成該實驗。討論后認為該觀點不可行,原因是___________。
觀點二:利用原實驗電路和器材,再增加幾個不同阻值的定值電阻,還可以進行“探究電流與電阻的關系”實驗。討論后認為該觀點可行,并進行實驗。小組同學將15Ω的定值電阻接入a、b間,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片到適當位置,電流表示數如圖丙所示,示數為___________A,記錄此時的電阻值和電流值。為了完成實驗,a、b間可更換的定值電阻阻值應不超過___________Ω。
6、 (2025黑龍江伊春市)
(1)小王同學用如圖1甲所示的電路探究影響導體電阻大小的因素。如圖1乙,導體A、B、D的橫截面積為S,C的橫截面積為2S,導體A、B、C的長度相同。
①為了探究導體的電阻與其橫截面積的關系,小王同學在MN之間接入的兩段導體應是 ________ (選填導體的字母名稱)。
②實驗中可以通過觀察 __________ 來粗略地比較導體電阻的大小。若接入MN之間的導體的阻值比較接近而無法判斷它們的阻值大小時,請你給小王同學提一條解決方案:__________________ 。
(2)在探究“電流與電阻的關系”的實驗中,設計了如圖2甲所示的電路,電源電壓恒為6V,滑動變阻器規格為“40Ω,1A”,阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻R。
①根據圖2甲,用筆畫線代替導線將圖2乙中的電路連接完整;_____
②根據圖2丙,該實驗保持定值電阻兩端的電壓為 _____ V不變;
③閉合開關后,無論如何移動滑動變阻器的滑片,電流表和電壓表均無示數,電路中可能出現的故障是:____________ (寫出一個即可);
④用5Ω的電阻進行實驗后,再換用10Ω的電阻繼續實驗,若想保持定值電阻兩端的電壓不變,滑片應該適當向 _____ (填“左”或“右”)移動;
⑤當接入25Ω的定值電阻時,無論如何移動滑動變阻器的滑片都無法完成實驗,需要在電路中串聯一個 _______ Ω的電阻才能完成實驗。
7、 (2025廣東)探究電流與電阻的關系實驗如圖,使用的器材如下:電壓恒為6V的電源,規格為“50Ω;1.2A”的滑動變阻器,規格為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各1個等。
(1)連接電路時,開關應處于________狀態;請用筆畫線代替導線將如圖所示實物圖連接完整________。
(2)將如表所示的實驗記錄表①、②處補充完整:①________,②________。
U=2V
實驗序號 ① /Ω ② /A
1 5
2 10
3 15
4 20
(3)將5Ω的定值電阻接入電路,并將滑動變阻器調到最大阻值處,閉合開關,________,直到電壓表的示數為2V,此時電流表的示數如圖乙所示,為________A,記錄數據。
(4)依次更換定值電阻,重復實驗。
(5)若計劃將定值電阻兩端的電壓U取1.5V,是否仍能依次用上述4個定值電阻完成實驗?請判斷并說明理由:________。
8、 (2025北京)某同學利用干電池、數字電流表A、數字電壓表V、多個阻值不同且已知的定值電阻、滑動變阻器、開關及導線,探究通過導體的電流與導體的電阻的關系。
(1)請畫出實驗電路圖。
(2)該同學分析下表實驗數據,發現________,由此可得實驗結論:________。
電阻 5 10 15 20 25 40
電流 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 0.05
9、(2025貴州)在“測量小燈泡正常發光時的電阻”的實驗中,實驗小組連接了如圖甲所示的電路,小燈泡標有“2.5V”字樣;
(1)連接電路時,開關應處于___________狀態;
(2)如圖甲所示,還有一根導線未連接滑動變阻器,為使滑動變阻器能起到調節作用,這根導線應連接在滑動變阻器的___________(選填“B”或“C”)接線柱上;
(3)移動滑動變阻器滑片,當電壓表示數為___________V時,小燈泡正常發光,此時電流表示數如圖乙所示,為___________A,由此便可計算出小燈泡此時的電阻。
10、(2025廣西壯族自治區)用圖甲所示的電路探究電流與電阻的關系。已知電源電壓為,滑動變阻器最大阻值為,四個定值電阻的阻值分別為和。
(1)在連接電路前,開關應處于___________狀態,滑動變阻器的滑片置于___________(選填“A”或“B”)端。
(2)連接好電路后,閉合開關,發現電壓表有示數、電流表無示數,則電路故障的原因可能是電流表___________(選填“短路”或“斷路”)。
(3)排除故障后,進行實驗。每當更換定值電阻,就調節滑動變阻器的滑片,使定值電阻兩端電壓保持不變,并記下電流表的示數。下表完整記錄了前3組數據,第4組的電流如圖乙所示,則電流大小為___________A。分析表格數據可知:導體兩端電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成___________。
實驗序號 1 2 3 4 5
R/Ω 16 20 40 80
I/A 0.50 0.40 0.20
(4)為了得到第5組數據,進一步驗證實驗結論,現用一個的定值電阻和上述器材進行實驗,你認為是否可行?請作出判斷并說明理由。
答:___________(選填“可行”或“不可行”),理由:___________。
11、 (2025四川遂寧)某實驗小組利用以下器材探究電流與電阻的關系。
器材:學生電源、阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻;標有“30Ω;2A”的滑動變阻器;電壓表、電流表;開關及導線。
方法:控制變量法,控制定值電阻R兩端電壓為2V。
步驟:(1)請根據圖甲所示電路圖,用筆畫線代替導線將圖乙中的實物電路圖補充完整________。
(2)將學生電源電壓調至6V,閉合開關后,發現電流表、電壓表均無示數。若故障只出現在或R,則故障是______;
(3)排除故障后,移動滑動變阻器滑片直到電壓表示數為2V,讀出此時電流表的示數0.4A;
(4)斷開開關,只將定值電阻由5Ω更換為10Ω。閉合開關,他們應該向______(選填“左”、“右”)端調節滑片,直至電壓表示數仍為2V;
(5)當換用20Ω電阻后,發現無論怎樣移動滑片,電壓表示數始終無法達到2V。請你幫他們解決問題,從下面兩種方法中任選一種作答。
方法一:更換一個最大阻值至少為______Ω的滑動變阻器。
方法二:調節電源電壓,使其最大不超______V。
(6)根據實驗數據得出結論:電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
(7)他們完成探究實驗后,想利用電流表和阻值為的電阻,測量未知電阻的阻值。
他們設計的電路如圖丙所示,并完成了下列實驗步驟:
①閉合開關,,讀出電流表示數為;
②斷開開關,讀出電流表示數為;
③未知電阻______(用和表示)。
12、(2025·瀘州)小州與小騰利用如圖甲所示電路來探究電流與電壓、電阻的關系,電源電壓恒為3V.
(1)在探充電源與電壓的關系時,應控制   不變。請你用筆畫線代替導線將圖乙補充完整,使滑動變阻器接入電路的阻值最大   。
(2)在探究電流與電阻的關系時,小州先將滑動變阻器調到最大阻值,再把5Ω的定值電阻接入電路,閉合開關,記下此時電壓表的示數剛好為1V,電流表示數為 0.2A. 他由此計算出滑動變阻器的最大阻值為   Ω.接著他把定值電阻換成10Ω, 發現無論怎樣調節滑動變阻器,都不能使電壓表示數為 1V.小騰分析后指出,只需將清動變阻器接入電路的阻值調   (選填“大”或“小”),使定值電阻兩端的控制電壓由1V調為2V, 重做以上實驗即可。
(3)小州將定值電阻由10Ω換成30Ω繼讀實驗,又發現無論怎樣調節滑動變阻器,都不能使電壓表示數回到2V。經過分析,他將滑動變阻器更換為0-   (選填“5”或“20")Ω的滑動變阻器后,可完成探究。
13. (2025天津)在探究“電流與電壓和電阻的關系”的實驗中:
(1)請用筆畫線代替導線,將圖中的電路連接完整;
(2)表一是探究電流與__________關系的實驗數據,為分析它們的定量關系,需要對表一中的數據進行處理,請簡要說明如何處理數據:__________(寫出一種方法即可);
表一
實驗序號 電壓U/V 電流I/A
1 1.0 0.20
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
... ... ...
(3)分析表二中的數據,可得結論:當電壓一定時,__________。
表二
實驗序號 電阻R/Ω 電流I/A
1 5 0.48
2 10 0.24
3 15 0.16
... ... ...
14、(2025山東)某小組在“探究電壓一定時,電流與電阻的關系”實驗中,設計的電路圖如圖甲所示。
(1)根據電路圖甲,用筆畫線代替導線在答題卡上將圖乙中的電路補充完整。
(2)正確連接電路,閉合開關后,發現電流表,電壓表均無示數,將另一電壓表的兩端依次連接圖乙中的M與N、N與O、O與P,分別顯示0、0、3.0V,由此判斷電路故障為_____。
(3)排除以上故障后,接入4Ω定值電阻,閉合開關。調節滑動變阻器,使電壓表的示數為2.0V,此時電流表的示數如圖丙所示,為___。
(4)新開開關,用5Ω的定值電阻替換4Ω的定值電阻后,閉合開關,接下來的操作是:__________________,并記錄電流表的示數。
(5)更換不同定值電阻進行實驗,得到如下數據:
R/Ω 4 5 8 10 20
0.25 0.2 0.125 0.1 0.05
1/A 0.40 0.32 0.21 0.16 0.08
分析數據,小華發現保持電壓不變時,通過導體的電流隨著電阻的增大而減小,猜想電流與電阻或反比。為了驗證他的猜想,請在答題卡坐標紙上描點并作出圖像。
(6)根據圖像得出結論:實驗誤差允許范圍內,在電壓一定的情況下,通過導體的電流與_____成正比,即電流與____成反比。
15、 (2025山西)如圖是探究電流與電阻關系的實驗裝置,電源電壓為,實驗用到定值電阻的阻值分別為、、、、。
次數 1 2 3 4 5
電阻 5 10 15 20 25
電流 0.4 0.2 0.14 0.1 0.08
(1)請你用筆畫線代替導線,把圖中實物電路連接完整(導線不得交叉)。
(2)連接電路時,開關應___________。連接好電路,實驗前,應將滑動變阻器的滑片移至___________(選填“A”或“B”)端。實驗中,滑動變阻器除保護電路外,還有___________的作用。
(3)閉合開關,發現電流表有示數,電壓表無示數,其原因可能是___________。
(4)排除故障后,通過實驗獲得數據如上表,分析數據可以得出結論:電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成___________。第5次實驗時,滑動變阻器接入電路的電阻應為___________。
16、 (2025四川樂山)某物理興趣小組為探究“電流與電阻的關系”,設計了如圖甲所示的電路圖,小組成員在實驗室找到如下器材:電壓恒為3V的電源,電流表、電壓表各一只,開關一個,阻值分別為、、的定值電阻各一個,滑動變阻器一個,導線若干。
(1)連接電路前,開關應___________:
(2)電路連接如圖乙所示,小聰發現一根導線連接錯誤,請找出接錯的導線并打上“×”。再用筆重新畫一根正確連接的導線;
(3)糾正錯誤后,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片移至___________(選填“C”或“D”端);
(4)現電路中接入的是的定值電阻,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片使電壓表示數為2V。讀電流表示數時發現電流表小量程標值模糊不清,如圖丙所示,但可推斷出電流表示數為___________A;
(5)斷開開關,將的定值電阻更換為,不改變滑動變阻器滑片的位置,閉合開關后,電壓表示數將___________2V(選填“大于”、“小于”或“等于”);
(6)多次實驗后,分析數據得出結論:當導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成___________。
17、(2025江蘇蘇州)小明用電壓為的電源、定值電阻、電壓表、電流表、最大阻值為的滑動變阻器、開關等器材,探究導體中的電流與導體兩端電壓的關系。
(1)根據圖甲所示電路圖,將圖乙的實物圖連接完整;
(2)電路連接正確,規范操作后,閉合開關,小明發現電流表無示數,電壓表示數為,電路中僅有一處故障,則故障可能是______;
(3)排除故障后繼續實驗,小明的實驗數據如下表:
實驗序號 1 2 3 4 5
電壓/V 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5
電流/A 0.15 0.25 0.35 0.45 0.54
老師指出表中有一組數據是無法從實驗中測得的,請你判斷這組數據的實驗序號是______;
(4)通過實驗得出初步結論:______時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比。
18、(2025四川自貢)在“探究電流與電阻的關系”的實驗中,圖甲為小董將學生電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、定值電阻(5Ω、10Ω和15Ω)和開關連接成的電路。
(1)將電源電壓調至4.5V,在a、b間接入的定值電阻,將滑動變阻器滑片P滑至______(選填“A”或“B”)端,閉合開關S,調節滑片P使電壓表示數為3V,記錄電流表讀數;
(2)將定值電阻分別更換為和,重復上述操作。圖乙為某次實驗中電流表的示數,讀數為______A;
(3)圖丙為根據實驗數據得到的圖像,可得出結論:在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成______(選填“正”或“反”)比;
(4)小董還想測量標有“0.3A”字樣的小燈泡L正常發光時的電阻。選用一個定值電阻,并添加一個電阻箱,設計了如圖丁所示的電路。實驗步驟如下:
①閉合開關,將滑動變阻器滑片P滑到B端,電阻箱調至某一阻值;
②閉合開關,調節滑動變阻器,使電流表示數為______A,記錄電壓表讀數;
③斷開開關,如圖中虛線所示,將電壓表連接C點的導線改接到D點,閉合開關,反復調節電阻箱和滑動變阻器,使電流表和電壓表的示數與②中相同,記錄此時電阻箱的阻值,斷開開關;
④小泡L正常發光時的電阻______。
19. (2025四川涼山) 為了完成“探究電流與導體兩端電壓的關系”的實驗,小雨和同學們準備了以下器材:電壓恒定的電源(6V)、定值電阻(10Ω)、電流表(0~0.6A)、電壓表(0~15V)、滑動變阻器(50Ω,1A)等。
(1)本實驗主要應用的物理研究方法為______;連接電路前,應將開關______;
(2)小雨按圖甲連接好電路后,閉合開關,發現電壓表示數接近電源電壓,電流表幾乎無示數,電路故障為______(選填答案序號);
A. 電流表處存在斷路
B. 滑動變阻器短路
C. 定值電阻R斷路
(3)小雨根據實驗數據繪制的I-U圖象,如圖乙所示,分析圖象初步得到結論:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成______比;
(4)另一同學在實驗過程中誤將定值電阻接成了小燈泡,所繪制的圖象如丙圖所示,發現圖象并不是一條直線,原因是______;
(5)做完該實驗后,小雨又找來阻值分別為5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四個定值電阻,用來做“探究電流與電阻的關系”的實驗,該實驗需要控制定值電阻兩端的電壓不變,為了保證完成該實驗,小雨能選取的定值電阻兩端的電壓范圍是______V~3V。
20、 (2025安徽)在“用電流表和電壓表測量電阻”的實驗中,得到導體A和導體B的圖像如圖所示。則當導體A兩端的電壓為時,它的阻值______(選填“小于”“等于”或“大于”)導體B的阻值。
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2025年中考物理題分類匯編---歐姆定律實驗
1、(2025青海)在“探究電流與電壓關系”的實驗中,“問天”興趣小組連接了如圖甲所示的電路,其中定值電阻R=20Ω。
(1)用筆畫線代替導線將圖甲電路連接完整。
(2)閉合開關后,發現電流表有示數,電壓表無示數,電路中出現的故障可能是電阻______(選填“短路”或“斷路”);排除故障后,測量并記錄了如下幾組電壓表和電流表的示數,第二次實驗中電流表的示數如圖乙所示,此時電流為______A;
(3)請根據表3數據,在圖丙中作出I-U圖象;
表3
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
電壓U/V 20 4.0 6.0 8.0 10.0
電流I/A 0.10
0.32 0.44 0.54
(4)分析得出實驗結論:當導體的電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成______比。
(5)“問天”興趣小組在實驗室發現一個未知電阻,想要測量其阻值。發現電壓表壞了,但有兩個電流表。經小組討論,設計了如圖的電路圖,兩個電流表的示數分別為0.3A和0.9A,根據以上信息,可知通過的電流為______A,的電阻為______Ω。
【答案】(1) (2) ①. 短路 ②. 0.22
(3) (4)正
(5) ①. 0.6 ②. 10
【解析】
【小問1詳解】
電壓表和電阻并聯,將電壓表的負接線和電阻左端連接,如圖所示:
【小問2詳解】
[1]閉合開關后,發現電流表有示數,說明電路是通路,電壓表無示數,說明電壓表和電源兩極是連接的,可能與電壓表并聯的電阻短路。
[2]由圖乙可知,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數是0.22A。
【小問3詳解】
根據表中數據,利用描點法畫出電流和電壓的關系圖像,如圖所示:
【小問4詳解】
由圖像可知,電壓增大幾倍,對應的電流也增大幾倍,可以得到當導體的電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
【小問5詳解】
[1]由圖可知,兩個電阻并聯,電流表A2測量干路中的電流,電流表A1測量通過R的電流,由并聯電路電流的規律可知電流表A2的示數是0.9A,電流表A1的示數是0.3A,通過的電流為Ix=I2-I1=0.9A-0.3A=0.6A
[2]由并聯電路電壓的規律和歐姆定律可知Rx兩端的電壓Ux=U=I1R=0.3A×20Ω=6V
Rx的阻值
2、(2025內蒙古)物理探究合作小組已經知道“加在導體兩端的電壓越大,電流就越大。”他們為了進一步探究電流與電壓之間的定量關系,進行了如下實驗。(電源電壓保持不變,定值電阻的阻值為)
(1)連接電路時,開關應處于______狀態;
(2)連接的電路如圖甲所示,閉合開關,移動滑動變阻器滑片,發現電流表示數有變化,電壓表示數無變化。經檢查有一根導線連接錯誤,請你在該導線上打“×”,并用筆重新畫一根正確連接的導線_______(導線不得交叉);
(3)正確連接后閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,記錄實驗數據如下表,其中第5次測量時的電壓表示數如圖乙所示,示數為______;
實驗次數 1 2 3 4 5
電壓U/V 1.1 1.5 2.0 2.5
電流I/A 0.22 0.30 0.40 0.50 0.56
(4)①請你根據表中數據在圖丙中描點作出圖像; ______;②分析圖像可初步得出結論:在電阻一定的情況下,______;
(5)進一步分析,發現上述探究方案有不足的地方。請你提出科學合理的建議:______。(寫出一條即可)
【答案】(1)斷開 (2)
(3)2.8 (4) ①. ②. 電流和電壓成正比
(5)見解析
【解析】
【小問1詳解】
為了保護電路,連接電路時,開關處于斷開狀態。
【小問2詳解】
由圖甲可知,電壓表測量定值電阻和變阻器的總電壓,即電壓表測量電源電壓,電壓表應該測量定值電阻的電壓,電壓表和定值電阻并聯,如圖所示:
【小問3詳解】
由圖乙可知,電壓表的量程是0~3V,分度值是0.1V,電壓表的示數是2.8V。
【小問4詳解】
①[1]根據表中數據,利用描點法畫出電流和電壓的關系圖像,如圖所示:
②[2]由圖像可知,電壓增大幾倍,對應的電流也增大幾倍,可以得到在電阻一定的情況下,電流和電壓成正比。
【小問5詳解】
當前實驗僅使用5Ω電阻,結論可能具有局限性,為了使實驗結論具有普遍性,需驗證不同電阻下的電流和電壓的關系。
3、 (2025遼寧)在探究電流與電阻的關系實驗中,實驗器材如下:學生電源、電流表、電壓表、滑動變阻器“40;1.5A”、開關各一個,五個定值電阻(5、10、15、20、25),導線若干。
(1)圖(a)為使用5定值電阻連接的實驗電路。某同學檢查電路時發現有一條導線連接錯誤。請在圖(a)中錯誤的導線上畫“×”,并用筆畫線代替導線將電路連接正確_______(導線不能交叉)。
(2)改正錯誤后,將滑動變阻器的滑片P移到最____端。閉合開關,移動滑片P使電壓表的示數達到所要控制的電壓U0時,電流表的示數如圖(b)所示,為____A。
(3)將不同阻值的定值電阻分別接入電路中,重復實驗,記錄的數據如下表。
數據序號 1 2 3 4 5
電阻R/ 5 10 15 20 25
電流I/A
0.24 0.16 0.12 0.10
分析表中數據,在誤差允許范圍內,電流值與其對應的電阻值的乘積近似____(填“相等”或“不相等”),從而得出結論:在導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成____比。
(4)利用本實驗提供的器材____(填“能”或“不能”)探究電流與電壓的關系。
【答案】(1)見詳解 (2) ①. 右 ②. 0.48
(3) ①. 相等 ②. 反
(4)能
【解析】
【小問1詳解】
探究“電流與電阻的關系”時,定值電阻與滑動變阻器、電流表串聯,電壓表并聯在定值電阻兩端,正確的電路連接,如圖所示:
【小問2詳解】
[1]為了保護電路,閉合開關前,將滑動變阻器的滑片置于阻值最大處,所以將滑動變阻器的滑片置于最右端。
[2]圖中電流表的量程是0~0.6A,分度值為0.02A,則讀數為0.48A。
【小問3詳解】
[1]分析表中數據
在誤差允許范圍內,電流值與其對應的電阻值的乘積近似相等。
[2]當導體兩端電壓一定時,電阻增大,電流減小,且兩者乘積恒定,故通過導體的電流與導體的電阻成反比。
【小問4詳解】
阻值已知定值電阻,可利用滑動變阻器改變電路中的電流,記錄多組電壓、電流值,所以可以探究電阻一定時,電流與電壓的關系。
4、 (2025廣東深圳)小虞同學利用如圖所示裝置探究“電流與電壓的關系”。
(1)在如圖所示的虛線框內,小虞同學應填入_________(填一種用電器)。
(2)在開關閉合前,俊俊同學指出應將滑動變阻器的滑片P移到最_____(填“左”或“右”)端。
(3)在閉合開關后,志誠同學發現電流表指針無偏轉,電壓表指針有較大偏轉,若電路中只有一處故障,則可能是___________。
實驗次數 1 2 3 4
電壓U/V 1 1.6 2.4 2.8
電流I/A 0.2 0.32 0.48 0.56
(4)由上面表格數據可知,電壓與電流的比值_______,小虞由此得出結論,“在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比”。
(5)分析如圖坐標圖,小虞同學發現導致甲組數據與乙和丙不同的原因是________________。
【答案】(1)定值電阻
(2)右 (3)定值電阻斷路
(4)不變 (5)選用的定值電阻不同
【解析】
【小問1詳解】
探究電流與電壓的關系時,應控制電阻不變,通過改變電壓來測量電流,所以電路中需要接入定值電阻。
【小問2詳解】
閉合開關前,為保護電路,應將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。由圖可知,滑片在最右端時,滑動變阻器接入電路的電阻絲最長,阻值最大。
【小問3詳解】
電流表無示數,說明電路中有斷路故障;電壓表指針有較大偏轉,說明電壓表與電源連通,所以故障可能是與電壓表并聯的定值電阻斷路。
【小問4詳解】
根據表格數據,分別計算電壓與電流的比值為:
可知電壓與電流的比值不變。
【小問5詳解】
導致甲組數據與乙和丙不同的原因是選用的定值電阻阻值不同。根據歐姆定律可知,當定值電阻阻值不同時,在相同電壓下,通過導體的電流不同,所以會導致I﹣U圖象不同。
5、(2025吉林)某學習小組在“探究電流與電壓的關系”實驗中,所用的實驗器材有:電源(電壓恒為4.5V)、滑動變阻器(20Ω1A)、定值電阻、開關、電流表、電壓表各一個,導線若干。
(1)按照圖甲連接電路,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調至最___________端。
(2)經過多次實驗,將測得的數據繪制成圖像,如圖乙所示。由圖像可得:在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成___________比。
(3)實驗后,小組內同學提出兩個觀點并進行交流與討論:
觀點一:用小燈泡替換定值電阻也可以完成該實驗。討論后認為該觀點不可行,原因是___________。
觀點二:利用原實驗電路和器材,再增加幾個不同阻值的定值電阻,還可以進行“探究電流與電阻的關系”實驗。討論后認為該觀點可行,并進行實驗。小組同學將15Ω的定值電阻接入a、b間,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片到適當位置,電流表示數如圖丙所示,示數為___________A,記錄此時的電阻值和電流值。為了完成實驗,a、b間可更換的定值電阻阻值應不超過___________Ω。
【答案】(1)右 (2)正
(3) ①. 燈絲電阻隨溫度的變化而變化 ②. 0.2 ③. 40
【解析】
【小問1詳解】
為了保護電路,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調至阻值最大的位置,由圖甲可知為最右端。
【小問2詳解】
由圖乙可知電流與電壓的圖像為一條過原點的直線,它們的比值不變,則可得出結論:在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
【小問3詳解】
[1]探究電流與電壓的關系,要控制電阻不變,而燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,不是一個定值,故該實驗方案不可行。
[2]由圖丙可知電流表接小量程,分度值為0.02A,示數為0.2A。
[3]將15Ω的定值電阻接入a、b間,電流表的示數為0.2A,則定值電阻兩端電壓為
由于保持定值電阻兩端電壓不變,則滑動變阻器兩端電壓為
滑動變阻器接入電阻最大時,根據串聯分壓原理可知定值電阻阻值最大,滑動變阻器最大電阻為,此時電路中電流為
定值電阻最大阻值為
6、 (2025黑龍江伊春市)
(1)小王同學用如圖1甲所示的電路探究影響導體電阻大小的因素。如圖1乙,導體A、B、D的橫截面積為S,C的橫截面積為2S,導體A、B、C的長度相同。
①為了探究導體的電阻與其橫截面積的關系,小王同學在MN之間接入的兩段導體應是 ________ (選填導體的字母名稱)。
②實驗中可以通過觀察 __________ 來粗略地比較導體電阻的大小。若接入MN之間的導體的阻值比較接近而無法判斷它們的阻值大小時,請你給小王同學提一條解決方案:__________________ 。
(2)在探究“電流與電阻的關系”的實驗中,設計了如圖2甲所示的電路,電源電壓恒為6V,滑動變阻器規格為“40Ω,1A”,阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻R。
①根據圖2甲,用筆畫線代替導線將圖2乙中的電路連接完整;_____
②根據圖2丙,該實驗保持定值電阻兩端的電壓為 _____ V不變;
③閉合開關后,無論如何移動滑動變阻器的滑片,電流表和電壓表均無示數,電路中可能出現的故障是:____________ (寫出一個即可);
④用5Ω的電阻進行實驗后,再換用10Ω的電阻繼續實驗,若想保持定值電阻兩端的電壓不變,滑片應該適當向 _____ (填“左”或“右”)移動;
⑤當接入25Ω的定值電阻時,無論如何移動滑動變阻器的滑片都無法完成實驗,需要在電路中串聯一個 _______ Ω的電阻才能完成實驗。
【答案】(1) ①. B、C ②. 燈泡亮度 ③. 在原電路中再串聯一個電流表
(2) ①. ②. 2 ③. 滑動變阻器斷路 ④. 左 ⑤. 10
【解析】
【小問1詳解】
[1]探究導體的電阻與其橫截面積的關系,應改變橫截面積,保證其它條件相同,接入的兩段導體應是B、C。
[2]實驗中可以通過觀察燈泡的亮度來粗略地比較導體電阻的大小,燈泡越亮,電阻越小,燈泡越暗,電阻越大。
[3]若接入MN之間的導體的阻值比較接近,燈泡亮度接近而無法判斷它們的阻值大小,則在原電路中再串聯一個電流表。
【小問2詳解】
[1]應該將滑動變阻器一上一下串聯在電路中,如圖所示:
[2]由圖2丙可知,定值電阻兩端的電壓為
應控制電壓保持2V不變。
[3]電流表和電壓表均無示數,說明電路斷路,若電阻斷路,電壓表會測量電源電壓,有示數,不合題意,當滑動變阻器斷路或者開關斷路,電路無電流,電壓表和電流表均無示數。
[4]用5Ω電阻進行實驗后,再換用10Ω的電阻繼續實驗,若滑片不動,則電路中的電流變小,定值電阻兩端的電壓減小,滑動變阻器兩端的電壓增大,為了控制定值電阻兩端的電壓不變,應該將滑動變阻器的阻值調大,滑片向左移動。
[5]當接入25Ω的定值電阻時,根據串聯電路的特點有
此時滑動變阻器接入電路的最大阻值為
而原來滑動變阻器的規格為“40Ω,1A”,所以需要串聯一個電阻的阻值為
7、 (2025廣東)探究電流與電阻的關系實驗如圖,使用的器材如下:電壓恒為6V的電源,規格為“50Ω;1.2A”的滑動變阻器,規格為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻各1個等。
(1)連接電路時,開關應處于________狀態;請用筆畫線代替導線將如圖所示實物圖連接完整________。
(2)將如表所示的實驗記錄表①、②處補充完整:①________,②________。
U=2V
實驗序號 ① /Ω ② /A
1 5
2 10
3 15
4 20
(3)將5Ω的定值電阻接入電路,并將滑動變阻器調到最大阻值處,閉合開關,________,直到電壓表的示數為2V,此時電流表的示數如圖乙所示,為________A,記錄數據。
(4)依次更換定值電阻,重復實驗。
(5)若計劃將定值電阻兩端的電壓U取1.5V,是否仍能依次用上述4個定值電阻完成實驗?請判斷并說明理由:________。
【答案】 ①. 斷開 ②. ③. 電阻R ④. 電流I ⑤. 見解析 ⑥. 0.4 ⑦. 見解析
【解析】
【詳解】(1)[1]為了保護電路,連接電路時,開關要斷開。
[2]滑動變阻器一上一下串聯接入電路中,如圖所示:
(2)[3][4]探究電流和電阻的關系,保持電壓不變,改變電阻的阻值,記錄對應的電流,①處是電阻R,②處是電流I。
(3)[5][6]將5Ω的定值電阻接入電路,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數為2V,由圖乙可知,電流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,電流表的示數是0.4A。
(5)[7]若計劃將定值電阻兩端的電壓取1.5V,變阻器兩端的電壓U滑=U-UV=6V-1.5V=4.5V
由串聯分壓可知
電阻為20Ω時,
變阻器的阻值R滑=60Ω>50Ω
所以不能依次用上述4個定值電阻完成實驗。
8、 (2025北京)某同學利用干電池、數字電流表A、數字電壓表V、多個阻值不同且已知的定值電阻、滑動變阻器、開關及導線,探究通過導體的電流與導體的電阻的關系。
(1)請畫出實驗電路圖。
(2)該同學分析下表實驗數據,發現________,由此可得實驗結論:________。
電阻 5 10 15 20 25 40
電流 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 0.05
【答案】(1) (2) ①. 導體的電阻增大,通過導體的電流減小,通過導體的電流與導體的電阻的乘積保持不變 ②. 在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比
【解析】
【小問1詳解】
在探究通過導體的電流與導體的電阻的關系的實驗中,電源、開關、滑動變阻器、定值電阻、電流表串聯,電壓表并聯在定值電阻兩端,如圖所示:
【小問2詳解】
[1][2]分析表中實驗數據U=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=……=0.05A×40Ω=2V
且電流隨電阻的增大而減小,故可得結論:在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
9、(2025貴州)在“測量小燈泡正常發光時的電阻”的實驗中,實驗小組連接了如圖甲所示的電路,小燈泡標有“2.5V”字樣;
(1)連接電路時,開關應處于___________狀態;
(2)如圖甲所示,還有一根導線未連接滑動變阻器,為使滑動變阻器能起到調節作用,這根導線應連接在滑動變阻器的___________(選填“B”或“C”)接線柱上;
(3)移動滑動變阻器滑片,當電壓表示數為___________V時,小燈泡正常發光,此時電流表示數如圖乙所示,為___________A,由此便可計算出小燈泡此時的電阻。
【答案】(1)斷開 (2)C
(3) ①. 2.5 ②. 0.3
【解析】
【小問1詳解】
連接電路時,為了保護電路,開關應處于斷開狀態。
【小問2詳解】
為使滑動變阻器能起到調節作用,滑動變阻器需要串聯在電路中,滑動變阻器需要一上一下接入電路中,這根導線應連接在滑動變阻器的C接線柱。
【小問3詳解】
[1]小燈泡標有“2.5V”字樣,電壓表測量小燈泡兩端的電壓,當電壓表的示數為2.5V時,小燈泡正常發光。
[2]電流表示數如圖乙所示,分度值為0.02A,故讀數為0.3A。
10、(2025廣西壯族自治區)用圖甲所示的電路探究電流與電阻的關系。已知電源電壓為,滑動變阻器最大阻值為,四個定值電阻的阻值分別為和。
(1)在連接電路前,開關應處于___________狀態,滑動變阻器的滑片置于___________(選填“A”或“B”)端。
(2)連接好電路后,閉合開關,發現電壓表有示數、電流表無示數,則電路故障的原因可能是電流表___________(選填“短路”或“斷路”)。
(3)排除故障后,進行實驗。每當更換定值電阻,就調節滑動變阻器的滑片,使定值電阻兩端電壓保持不變,并記下電流表的示數。下表完整記錄了前3組數據,第4組的電流如圖乙所示,則電流大小為___________A。分析表格數據可知:導體兩端電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成___________。
實驗序號 1 2 3 4 5
R/Ω 16 20 40 80
I/A 0.50 0.40 0.20
(4)為了得到第5組數據,進一步驗證實驗結論,現用一個的定值電阻和上述器材進行實驗,你認為是否可行?請作出判斷并說明理由。
答:___________(選填“可行”或“不可行”),理由:___________。
【答案】(1) ①. 斷開 ②. B
(2)短路 (3) ①. 0.1 ②. 反比
(4) ①. 可行 ②. 見解析
【解析】
【分析】
【小問1詳解】
[1]在連接電路前,為保護電路,開關應處于斷開狀態。
[2]電路連接完整后,閉合開關前,為保護電路,應將滑動變阻器的阻值調到最大,即滑動變阻器的滑片置于B端。
【小問2詳解】
連接好電路后,閉合開關,發現電壓表有示數,說明電壓表兩端與電源兩端是通路,電流表串聯在電源負極,電流表無示數,電流表不可能是斷路,則電路故障的原因可能是電流表短路。
【小問3詳解】
[1]如圖乙所示,電流表用的小量程,分度值為0.02A,讀數是0.1A。
[2]分析表格數據:導體兩端電壓一定時,電流隨電阻的變大而變小,電流與電阻的乘積U=0.50A×16Ω=0.40A×20Ω=0.20A×40Ω=8V不變。可以得出結論:導體兩端電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
【小問4詳解】
[1][2]為了得到第5組數據,進一步驗證實驗結論,現用一個8Ω 的定值電阻和上述器材進行實驗,是可行。理由如下:
為保持U= 8V,當 R=8Ω 時,通過R的電流
定值電阻和滑動變阻器串聯,則需滑動變阻器阻值
此時滑動變阻器阻值小于滑動變阻器的最大阻值,說明滑動變阻器能夠通過調節使定值電阻兩端的電壓保持設定值不變,滿足實驗要求。
11、 (2025四川遂寧)某實驗小組利用以下器材探究電流與電阻的關系。
器材:學生電源、阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻;標有“30Ω;2A”的滑動變阻器;電壓表、電流表;開關及導線。
方法:控制變量法,控制定值電阻R兩端電壓為2V。
步驟:(1)請根據圖甲所示電路圖,用筆畫線代替導線將圖乙中的實物電路圖補充完整________。
(2)將學生電源電壓調至6V,閉合開關后,發現電流表、電壓表均無示數。若故障只出現在或R,則故障是______;
(3)排除故障后,移動滑動變阻器滑片直到電壓表示數為2V,讀出此時電流表的示數0.4A;
(4)斷開開關,只將定值電阻由5Ω更換為10Ω。閉合開關,他們應該向______(選填“左”、“右”)端調節滑片,直至電壓表示數仍為2V;
(5)當換用20Ω電阻后,發現無論怎樣移動滑片,電壓表示數始終無法達到2V。請你幫他們解決問題,從下面兩種方法中任選一種作答。
方法一:更換一個最大阻值至少為______Ω的滑動變阻器。
方法二:調節電源電壓,使其最大不超______V。
(6)根據實驗數據得出結論:電壓一定時,導體中的電流跟導體的電阻成反比。
(7)他們完成探究實驗后,想利用電流表和阻值為的電阻,測量未知電阻的阻值。
他們設計的電路如圖丙所示,并完成了下列實驗步驟:
①閉合開關,,讀出電流表示數為;
②斷開開關,讀出電流表示數為;
③未知電阻______(用和表示)。
【答案】 ①. ②. 滑動變阻器斷路 ③. 右 ④. 40 ⑤. 5 ⑥.
【解析】
【詳解】[1]根據圖甲電路圖,電壓表應與定值電阻并聯,實驗中控制定值電阻R兩端電壓為2V,故電壓表選擇0~3V量程,如圖所示
[2]閉合開關后,電流表、電壓表均無示數,電路可能出現斷路。若故障只出現在或R,則可能是滑動變阻器斷路,因為如果R斷路,電壓表會有示數(測電源電壓),而現在兩表均無示數,所以是滑動變阻器斷路導致整個電路不通。
[3]將定值電阻由5Ω更換為10Ω,根據串聯分壓原理,定值電阻增大,其兩端電壓會增大。要使定值電阻兩端電壓仍為2V,應增大滑動變阻器接入電路的電阻,即向右端調節滑片(因為滑動變阻器左下接線柱接入電路,向右滑電阻變大)。
[4]根據串聯分壓原理,當,滑動變阻器接入阻值最大,
解得,所以需要更換一個最大阻值至少為40Ω的滑動變阻器。
[5]根據串聯分壓原理,當,滑動變阻器接入阻值最大,滑動變阻器最大阻值為30Ω,故
解得,所以調節電源電壓,使其最大不超5V。
[6]①閉合開關,,此時被短路,只有接入電路,讀出電流表示數為,則電源電壓
②斷開開關與串聯,讀出電流表示數為,則電源電壓

解得。
12、(2025·瀘州)小州與小騰利用如圖甲所示電路來探究電流與電壓、電阻的關系,電源電壓恒為3V.
(1)在探充電源與電壓的關系時,應控制   不變。請你用筆畫線代替導線將圖乙補充完整,使滑動變阻器接入電路的阻值最大   。
(2)在探究電流與電阻的關系時,小州先將滑動變阻器調到最大阻值,再把5Ω的定值電阻接入電路,閉合開關,記下此時電壓表的示數剛好為1V,電流表示數為 0.2A. 他由此計算出滑動變阻器的最大阻值為   Ω.接著他把定值電阻換成10Ω, 發現無論怎樣調節滑動變阻器,都不能使電壓表示數為 1V.小騰分析后指出,只需將清動變阻器接入電路的阻值調   (選填“大”或“小”),使定值電阻兩端的控制電壓由1V調為2V, 重做以上實驗即可。
(3)小州將定值電阻由10Ω換成30Ω繼讀實驗,又發現無論怎樣調節滑動變阻器,都不能使電壓表示數回到2V。經過分析,他將滑動變阻器更換為0-   (選填“5”或“20")Ω的滑動變阻器后,可完成探究。
【答案】(1)電阻;
(2)10;小
(3)20
【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗
【解析】【解答】 (1)在探究電流與電壓的關系時,應控制電阻不變,使滑動變阻器接入電路的阻值最大,故變阻器右下接線柱連入電路中,如下所示:
(2)在探究電流與電阻的關系時,小州先將滑動變阻器調到最大阻值,再把5Ω的定值電阻接入電路,閉合開關,記下此時電壓表的示數剛好為1V,電流表示數為0.2A,
則滑動變阻器的最大阻值為;
接著他把定值電阻換成10Ω,發現無論怎樣調節滑動變阻器,都不能使電壓表示數為1V,要使定值電阻兩端的控制電壓由1V調為2V,
由串聯電路電壓規律,變阻器的電壓為U滑=3V-2V=1V;
變阻器的電壓為電壓表示數的0.5倍,
由分壓原理,故變阻器連入電路的電阻為R滑=0.5×10Ω=5Ω;
分析后指出,只需將滑動變阻器接入電路的阻值調小,重做以上實驗即可。
(3)小州將定值電阻由10Ω換成30Ω繼續實驗,又發現無論怎樣調節滑動變阻器,都不能使電壓表示數回到2V,要使電壓表示數為2V,由分壓原理,變阻器連入電路的電阻為
R'滑=0.5×30Ω=15Ω
他將滑動變阻器更換為0 20Ω的滑動變阻器后,可完成探究。
【分析】 (1)在探究電流與電壓的關系時,根據變量法,應控制 電阻不變,要求滑動變阻器接入電路的阻值最大,據此確定變阻器右下接線柱連入電路中;
(2)根據已知條件,由串聯電阻的規律及歐姆定律得出滑動變阻器的最大阻值;
要使定值電阻兩端的控制電壓由1V調為2V,由串聯電路電壓規律得出此時變阻器的電壓,由分壓原理得出變阻器連入電路的電阻,據此分析;
(3)要使電壓表示數為2V,由分壓原理得出變阻器連入電路的電阻,據此分析。
13. (2025天津)在探究“電流與電壓和電阻的關系”的實驗中:
(1)請用筆畫線代替導線,將圖中的電路連接完整;
(2)表一是探究電流與__________關系的實驗數據,為分析它們的定量關系,需要對表一中的數據進行處理,請簡要說明如何處理數據:__________(寫出一種方法即可);
表一
實驗序號 電壓U/V 電流I/A
1 1.0 0.20
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
... ... ...
(3)分析表二中的數據,可得結論:當電壓一定時,__________。
表二
實驗序號 電阻R/Ω 電流I/A
1 5 0.48
2 10 0.24
3 15 0.16
... ... ...
【答案】(1) (2) ①. 電壓 ②. 繪制I-U圖像
(3)通過導體的電流與導體的電阻成反比
【解析】
【小問1詳解】
探究“電流與電壓和電阻的關系”的實驗中,滑動變阻器要與定值電阻串聯,且接入電路時需要做到“一上一下”,電壓表測量定值電阻兩端的電壓,在下面“表一”數據中,電壓表電壓小于3V,則電壓表選0~3V量程。完整實物圖如圖所示:
【小問2詳解】
[1]“表一”數據中,電壓的大小發生了改變,根據控制變量法的使用方法,該實驗探究的是“電流與電壓的關系”。
[2]記錄了數據以后,為了能夠更好的判斷數據之間的關系、得出正確的結論,一般利用數學上的函數關系,即先建立以電流為縱軸、電壓為橫軸的平面直角坐標系,然后先描點,再連線,采用圖像法分析數據。
【小問3詳解】
由“表二”數據可知,電流與電阻的乘積是一個定值,并且電阻越大,電流越小,故在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
14、(2025山東)某小組在“探究電壓一定時,電流與電阻的關系”實驗中,設計的電路圖如圖甲所示。
(1)根據電路圖甲,用筆畫線代替導線在答題卡上將圖乙中的電路補充完整。
(2)正確連接電路,閉合開關后,發現電流表,電壓表均無示數,將另一電壓表的兩端依次連接圖乙中的M與N、N與O、O與P,分別顯示0、0、3.0V,由此判斷電路故障為_____。
(3)排除以上故障后,接入4Ω定值電阻,閉合開關。調節滑動變阻器,使電壓表的示數為2.0V,此時電流表的示數如圖丙所示,為___。
(4)新開開關,用5Ω的定值電阻替換4Ω的定值電阻后,閉合開關,接下來的操作是:__________________,并記錄電流表的示數。
(5)更換不同定值電阻進行實驗,得到如下數據:
R/Ω 4 5 8 10 20
0.25 0.2 0.125 0.1 0.05
1/A 0.40 0.32 0.21 0.16 0.08
分析數據,小華發現保持電壓不變時,通過導體的電流隨著電阻的增大而減小,猜想電流與電阻或反比。為了驗證他的猜想,請在答題卡坐標紙上描點并作出圖像。
(6)根據圖像得出結論:實驗誤差允許范圍內,在電壓一定的情況下,通過導體的電流與_____成正比,即電流與____成反比。
【答案】(1) (2)導線PM斷路
(3)0.52A (4)向左調節滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數為2.0V
(5) (6) ①. ②. 電阻
【解析】
【小問1詳解】
根據電路圖甲,滑動變阻器應與定值電阻串聯,且采用 “一上一下” 的接法(電路圖中滑動變阻器右下接線柱接入電路,故選右下接線柱)。電壓表并聯在定值電阻兩端(電源為2節電池,故電壓表選用0~3V量程),如圖所示:
【小問2詳解】
電流表、電壓表均無示數,說明電路存在斷路。將電壓表兩端依次連接圖乙中的M與N、N與O顯示0V,說明MN、NO之間沒有斷路;而連接O與P時顯示3.0V,等于電源電壓,說明OP之間存在斷路,即導線PM斷路。
【小問3詳解】
由圖可知,電流表選用0~0.6A量程,分度值為0.02A,示數為0.52A。
【小問4詳解】
用5Ω的定值電阻替換4Ω的定值電阻后,根據串聯分壓原理,定值電阻兩端電壓會變大。要探究電壓一定時電流與電阻的關系,需保持定值電阻兩端電壓不變,所以接下來應向左調節滑動變阻器的滑片,調大滑動變阻器電阻,使電壓表的示數為2.0V。
【小問5詳解】
據表格中的數據,在坐標紙上描出對應的點,然后將這些點連接起來,作出圖像,如圖所示:
【小問6詳解】
[1][2]從作出的圖像可以看出,在實驗誤差允許范圍內,圖像是一條過原點的直線,說明在電壓一定的情況下,通過導體的電流與成正比,即電流與電阻成反比。
15、 (2025山西)如圖是探究電流與電阻關系的實驗裝置,電源電壓為,實驗用到定值電阻的阻值分別為、、、、。
次數 1 2 3 4 5
電阻 5 10 15 20 25
電流 0.4 0.2 0.14 0.1 0.08
(1)請你用筆畫線代替導線,把圖中實物電路連接完整(導線不得交叉)。
(2)連接電路時,開關應___________。連接好電路,實驗前,應將滑動變阻器的滑片移至___________(選填“A”或“B”)端。實驗中,滑動變阻器除保護電路外,還有___________的作用。
(3)閉合開關,發現電流表有示數,電壓表無示數,其原因可能是___________。
(4)排除故障后,通過實驗獲得數據如上表,分析數據可以得出結論:電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成___________。第5次實驗時,滑動變阻器接入電路的電阻應為___________。
【答案】(1) (2) ①. 斷開 ②. ③. 更換電阻后控制電阻兩端電壓不變的作用
(3)電阻短路
(4) ①. 反比 ②.
【解析】
【小問1詳解】
探究電流與電阻關系的實驗中,電壓表應測量定值電阻兩端電壓,且因為電源電壓為3V,故電壓表選擇小量程即可,如圖所示:
【小問2詳解】
[1][2]為了安全,連接電路前,開關應保持斷開,且實驗前滑動變阻器應移到最大阻值,由圖可知滑動變阻器移至B端時接入電路中的電阻最大。
[3]在探究電流與電阻關系實驗中,應通過調節滑動變阻器滑片時電阻兩端電壓保持不變。
【小問3詳解】
電路中有電流則電路可能是短路,因為電壓表無示數,說明電壓表并聯的位置可能短路,即電阻R可能短路。
【小問4詳解】
[1]由表中數據可知,電流隨電阻增大而減小,電流與電阻的乘積不變,所以可以得出結論:電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
[2]由表中數據可知該實驗中,定值電阻兩端保持不變的電壓為
故滑動變阻器兩端電壓為
根據分壓關系可知滑動變阻器電阻
即滑動變阻器接入電路的電阻
16、 (2025四川樂山)某物理興趣小組為探究“電流與電阻的關系”,設計了如圖甲所示的電路圖,小組成員在實驗室找到如下器材:電壓恒為3V的電源,電流表、電壓表各一只,開關一個,阻值分別為、、的定值電阻各一個,滑動變阻器一個,導線若干。
(1)連接電路前,開關應___________:
(2)電路連接如圖乙所示,小聰發現一根導線連接錯誤,請找出接錯的導線并打上“×”。再用筆重新畫一根正確連接的導線;
(3)糾正錯誤后,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片移至___________(選填“C”或“D”端);
(4)現電路中接入的是的定值電阻,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片使電壓表示數為2V。讀電流表示數時發現電流表小量程標值模糊不清,如圖丙所示,但可推斷出電流表示數為___________A;
(5)斷開開關,將的定值電阻更換為,不改變滑動變阻器滑片的位置,閉合開關后,電壓表示數將___________2V(選填“大于”、“小于”或“等于”);
(6)多次實驗后,分析數據得出結論:當導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成___________。
【答案】(1)斷開 (2)
(3)D (4)0.4
(5)大于 (6)反比
【解析】
【小問1詳解】
保護電路元件,防止短路損壞,連接電路前必須確保開關處于斷開狀態。
【小問2詳解】
圖乙中導線接到了開關的同一端,起不到控制電路的作用,應該分別接到開關的兩個接線柱上,如圖所示:
【小問3詳解】
閉合開關前,滑動變阻器滑片應置于阻值最大端(D端),以起到保護電路的作用。
【小問4詳解】
根據歐姆定律,電流表指針位置應該對應0.4A。
【小問5詳解】
更換大電阻后,根據串聯分壓原理,定值電阻兩端電壓會增大,故示數大于2V。
【小問6詳解】
實驗數據表明,在電壓恒定時,電流與電阻的乘積保持不變,故二者成反比關系。故結論為當導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
17、(2025江蘇蘇州)小明用電壓為的電源、定值電阻、電壓表、電流表、最大阻值為的滑動變阻器、開關等器材,探究導體中的電流與導體兩端電壓的關系。
(1)根據圖甲所示電路圖,將圖乙的實物圖連接完整;
(2)電路連接正確,規范操作后,閉合開關,小明發現電流表無示數,電壓表示數為,電路中僅有一處故障,則故障可能是______;
(3)排除故障后繼續實驗,小明的實驗數據如下表:
實驗序號 1 2 3 4 5
電壓/V 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5
電流/A 0.15 0.25 0.35 0.45 0.54
老師指出表中有一組數據是無法從實驗中測得的,請你判斷這組數據的實驗序號是______;
(4)通過實驗得出初步結論:______時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比。
【答案】(1) (2)定值電阻斷路
(3)1 (4)電阻一定
【解析】
【小問1詳解】
由圖甲可知,電壓表應與定值電阻并聯,作圖如下:
【小問2詳解】
閉合開關,小明發現電流表無示數,說明發生斷路,電壓表示數為,則電壓表兩端與電源相通,電路中僅有一處故障,則故障可能是定值電阻斷路。
【小問3詳解】
第1組數據中,電流為0.15A,電壓表示數為1.5V,滑動變阻器阻值為
而滑動變阻器最大阻值為,所以第1組數據是無法從實驗中測得的。
【小問4詳解】
由表可知,電壓與電流的比值為
電壓與電流的比值為定值,可得:電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比。
18、(2025四川自貢)在“探究電流與電阻的關系”的實驗中,圖甲為小董將學生電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、定值電阻(5Ω、10Ω和15Ω)和開關連接成的電路。
(1)將電源電壓調至4.5V,在a、b間接入的定值電阻,將滑動變阻器滑片P滑至______(選填“A”或“B”)端,閉合開關S,調節滑片P使電壓表示數為3V,記錄電流表讀數;
(2)將定值電阻分別更換為和,重復上述操作。圖乙為某次實驗中電流表的示數,讀數為______A;
(3)圖丙為根據實驗數據得到的圖像,可得出結論:在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成______(選填“正”或“反”)比;
(4)小董還想測量標有“0.3A”字樣的小燈泡L正常發光時的電阻。選用一個定值電阻,并添加一個電阻箱,設計了如圖丁所示的電路。實驗步驟如下:
①閉合開關,將滑動變阻器滑片P滑到B端,電阻箱調至某一阻值;
②閉合開關,調節滑動變阻器,使電流表示數為______A,記錄電壓表讀數;
③斷開開關,如圖中虛線所示,將電壓表連接C點的導線改接到D點,閉合開關,反復調節電阻箱和滑動變阻器,使電流表和電壓表的示數與②中相同,記錄此時電阻箱的阻值,斷開開關;
④小泡L正常發光時的電阻______。
【答案】(1)B (2)0.2
(3)反 (4) ①. 0.3 ②.
【解析】
【小問1詳解】
為保護電路,閉合開關前,應將滑動變阻器滑片P滑至阻值最大處,即B端。
【小問2詳解】
如圖乙,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.2A。
【小問3詳解】
由圖丙可知,電流與電阻的乘積為
電流與電阻的乘積為定值,可得:在電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
【小問4詳解】
[1][2]①閉合開關,將滑動變阻器滑片P滑到B端,電阻箱調至某一阻值,此時電阻箱、、燈泡和變阻器串聯,電壓表測電阻箱、的總電壓;
②閉合開關,調節滑動變阻器,使電流表示數為0.3A,則燈泡正常發光,記錄電壓表讀數;
③斷開開關,如圖中虛線所示,將電壓表連接C點的導線改接到D點,連接方式不變,電壓表改測電阻箱、、燈泡的總電壓,閉合開關,反復調節電阻箱和滑動變阻器,使電流表和電壓表的示數與②中相同,記錄此時電阻箱的阻值,斷開開關;
④根據,則有
解得小泡L正常發光時電阻。
19. (2025四川涼山) 為了完成“探究電流與導體兩端電壓的關系”的實驗,小雨和同學們準備了以下器材:電壓恒定的電源(6V)、定值電阻(10Ω)、電流表(0~0.6A)、電壓表(0~15V)、滑動變阻器(50Ω,1A)等。
(1)本實驗主要應用的物理研究方法為______;連接電路前,應將開關______;
(2)小雨按圖甲連接好電路后,閉合開關,發現電壓表示數接近電源電壓,電流表幾乎無示數,電路故障為______(選填答案序號);
A. 電流表處存在斷路
B. 滑動變阻器短路
C. 定值電阻R斷路
(3)小雨根據實驗數據繪制的I-U圖象,如圖乙所示,分析圖象初步得到結論:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成______比;
(4)另一同學在實驗過程中誤將定值電阻接成了小燈泡,所繪制的圖象如丙圖所示,發現圖象并不是一條直線,原因是______;
(5)做完該實驗后,小雨又找來阻值分別為5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四個定值電阻,用來做“探究電流與電阻的關系”的實驗,該實驗需要控制定值電阻兩端的電壓不變,為了保證完成該實驗,小雨能選取的定值電阻兩端的電壓范圍是______V~3V。
【答案】(1) ①. 控制變量法 ②. 斷開
(2)C (3)正
(4)燈泡電阻隨溫度升高而變大
(5)2
【解析】
【小問1詳解】
[1]探究電流與導體兩端電壓關系時,要控制電阻不變,這主要是依據了控制變量法。
[2]為保護電路,連接電路前,應將開關斷開。
【小問2詳解】
閉合開關,發現電流表幾乎無示數,說明發生斷路,電壓表示數接近電源電壓,則電壓表兩端與電源相通,則電路故障為定值電阻R斷路,故C符合題意,AB不符合題意。
故選C。
【小問3詳解】
如圖乙所示,繪制的I-U圖象為正比例函數圖象,可得:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
【小問4詳解】
小燈泡的圖象并不是一條直線,原因是燈泡電阻隨溫度升高而變大,是變化的,所以其電流與電壓不成正比。
【小問5詳解】
將25Ω的定值電阻接入電路,并將滑動變阻器(50Ω,1A)的滑片移到阻值最大處,根據串聯分壓原理則有
解得
所以小雨能選取的定值電阻兩端的電壓至少為2V,選取的定值電阻兩端的電壓范圍是2~3V。
20、 (2025安徽)在“用電流表和電壓表測量電阻”的實驗中,得到導體A和導體B的圖像如圖所示。則當導體A兩端的電壓為時,它的阻值______(選填“小于”“等于”或“大于”)導體B的阻值。
【答案】小于
【解析】
【詳解】由圖可知,導體B的電流與電壓成正比,所以導體B是定值電阻。當導體A、B兩端的電壓均為時,A的電流大于B的電流,根據,A的阻值小于導體B的阻值。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
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