资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
2024浙江新中考科学复习第二轮 电学探究题压轴专练
1． 小芳利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表各一个，一个开关，若干定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），一个滑动变阻器（60Ω 3A），导线若干。
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整。
（2）小芳在闭合开关S时，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因可能是：　 　。
（3）小芳在探究“电流与电压的关系”，连接电路时开关应 　 　，滑片应置于 　 　端（选填“A”或“B”），通过实验得到多组实验数据，由这些数据画出如图丙所示的图象，由图象可得结论：当电阻一定时，　 　。
（4）小芳在探究“电流与电阻的关系”时，现将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是 　 　；纠正错误后，为了保证所有定值电阻均能完成实验，实验过程中小芳应该保证电压表示数 　 　（选填“至多”、“至少”）为 　 　V不变。
（5）小芳找来一个小灯泡将定值电阻更换，测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁所示，若闭合开关S，小灯泡发光，滑动变阻器滑片P滑动过程中，小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1，滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2，则这两个量的大小关系是：ΔR1　 　ΔR2（选填“大于”、“小于”或“等于”）
2． 在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（3V不变），电流表、电压表、定值电阻四只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑动变阻器M（10Ω，1A），滑动变阻器N（20Ω，1A），开关、导线若干。
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电路中电流变大。
（2）实验过程中，使用不同定值电阻进行探究时，调节滑动变阻器的阻值，使电阻R两端电压保持不变，这种方法是 　 　（填字母编号）；
A．转换法 B．控制变量法 C．等效替代法
（3）某次实验中，连接好电路，闭合开关时，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约3V，调节滑动变阻器的阻值，两电表示数均无明显变化，电路故障原因可能是 　 　；
（4）排除故障后，更换不同定值电阻进行了实验，记录实验数据如表：
实验次数 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 20 25
电流/A 0.40 0.20 0.10 0.08
分析表中数据可得到的结论是：　 　；
（5）实验中选择的滑动变阻器应是 　 　（选填“M”或“N”）。
3． 在物理学中，磁感应强度（用字母B表示，国际单位是特斯拉，符号是T）表示磁场的强弱，磁感应强度越大，磁场越强；有一种电阻的阻值跟磁感应强度有关，我们把它叫做磁敏电阻，它的阻值大小随磁场的强弱变化而变化。小帆设计了一个可以测量该磁敏电阻R阻值的电路（如图1，其中磁敏电阻所处的磁场未画出）。
（1）磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图象如图2所示，图象中图线与纵坐标的交点P表示的物理意义是　 　。
（2）将该磁敏电阻R放置在磁场中的位置A点（图3）。正确测得的数据如表格所示，则该磁敏电阻的测量值为　 　Ω，A点的磁感应强度为　 　T。
（3）在实验过程中，仅将磁敏电阻从图3所示A处移至B处，其它条件不变，那么电压表的示数　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）就现有的实验器材和电路，请提出一个有意义的可供研究的物理问题？　 　。
4． 小华在探究“通过导体的电流与电压的关系”时，设计了图甲的电路。电源电压不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“50Ω　1A”的字样。
(1)按图甲连接好电路并闭合开关后，小华发现电流表指针如图乙所示，则应对电流表进行的操作是_____________________________________________________________________。
(2)纠正错误后，小华开始实验并记录了多组电流表A和电压表V1、V2的示数，并作出如图丙的A、B两条曲线，其中表示通过R1的电流和R1两端电压关系的曲线是__ _。
(3)由图丙数据可知，实验中所使用电源的电压为__ __。
(4)本实验和下列实验都需要经过多次测量，其目的与本实验不同的有__ __(填序号)。
① 用伏安法测定值电阻的阻值
② 研究导体的电阻与长度的关系
③ 用密度计测量未知液体的密度
5． 小刚同学利用图甲所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”，所选择的器材有新干电池两节，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只，“30Ω 1A”的滑动变阻器电压表、电流表、开关各一只，导线若干。
（1）图乙是按照图甲连接的实物图，其中有一根导线连接错了，请你在接错的那根导线上画“×”，并用笔画线代表导线将电路连接正确（要求导线不能交叉）；
（2）正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数。可能的故障是定值电阻R 　 　（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，小刚首先探究电流与电压的关系。以下实验步骤中正确且最合理的顺序是 　 　；
①立即闭合开关，开始实验；
②将滑片移到最右端，再闭合开关；
③缓慢移动滑片，调节电压表示数依次为1.5V、2V、3V，并记下电流表示数；
④缓慢移动滑片，调节电压表示数依次为3V、2V、1.5V，并记下电流表示数；
⑤断开开关，分析数据，得出结论；
⑥更换不同阻值的定值电阻，再次改变3次电压表示数，并记下电流表示数；
A．①③⑤ B．②③⑤ C．②③⑥⑤ D．②④⑥⑤
（4）小刚继续探究电流与电阻的关系。他首先把5Ω电阻接入电路，缓慢移动滑片，直到使电压表指针如图丙所示，则电压表示数为 　 　V；
（5）他又分别将10Ω、15Ω和20Ω的电阻接入电路进行实验，当 　 　Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到用5Ω的电阻进行实验时的控制电压值。为了用以上四个电阻都能完成实验，定值电阻两端所控制的电压应该不低于 　 　V；
（6）实验结束后，小刚进行了反思，如果把阻值为 　 　Ω的电阻最先接触电路进行实验，就可以避免实验中出现电压表示数无法达到控制电压的问题；他才发现，对于某定值电阻，当它两端的电压是电源电压的 　 　倍时，与之串联的滑动变阻器的功率会达到最大值。
6． 学习了电学知识后，科技兴趣小组在老师的点拨下，共同设计了一种用电学量的变化来反映物体移动方向及距离变化的装置。如图所示是他们最初设计的装置原理图。图中R0是定值电阻，ab是沿竖直方向固定放置的金属杆，其总电阻为15Ω，长24cm，粗细均匀，电阻随长度均匀变化。M是上下均有挂环、可沿竖直导轨上下移动的小物块，M上连有一根左端有滑片P、电阻不计的水平金属细杆，细杆、导线及P与ab均接触良好，P在ab的中点时，对应于既不上移也不下移的初始位置。除金属杆ab、小物块M、金属细杆和导轨，电源（三节新干电池串联，电压为4.5V）、开关S一个，导线（足够长）若干外，他们还准备了以下器材：电流表A（量程0﹣0.6A）、电压表V1（量程0﹣3V）、电压表V2（量程0﹣15V）、可替换R的定值电阻R1＝5Ω、R2＝7.5Ω和R3＝12.5Ω。
（1）认真研究该原理图后，小科认为图中有一只电表示数在M移动时不会变化，于是他将其去掉，则去掉的电表所在处应该 　 （填“让其断路”或“用一根导线替代”）
（2）小军希望该装置能尽量大地反映M移动的距离范围，同时还希望电表上的每根刻度线都能够表示出移动方向和距离。要达到此目的，电表和定值电阻选择的最佳组合为 　 　。
A.V1、R3 B.V1、R2 C.V2、R2 D.A1、R1
（3）在他们改进并初步完善的设计方案，合理选择器材后，他们决定进行测量。当电压表示数为1V，则M的移动情况是 　 　（需说明移动方向及距离）。
（4）科技兴趣小组完成表盘刻度更改和测量后对该器材进行了评估，下列说法正确的是 　 　。
A、移动滑片P时，电路的总电阻会发生变化
B、电压表的示数变化量跟移动距离不成正比
C、若Rab的总阻值不变，长度越长，该装置的精确程度越高
D、随着使用次数越来越多，电池电压会降低，可通过更换阻值更小的定值电阻进行重新校正
7． 小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。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）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，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得出结论：　 　。
（2）在上述实验中，某同学在读取完电流表示数后，直接拆下阻值为5Ω的电阻，改换成阻值为10Ω的电阻，请你指出他在操作中的错误：　 　；在读取电流表示数之前，他应进行的操作是：向 　 　移动滑片，使电压表示数为 　 　V。
（3）若在实验过程中出现电流表示数为0，电压表的示数为6V，则电路出现的故障可能是 　 　。
（4）小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为她的实验方案可行吗？　 　（选填“可行”或“不可行”），你的理由是 　 　。
8． （2023 石家庄模拟）小明为了测量额定电压为2.5V小灯泡的电功率情况，设计了如图甲所示的电路。
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接完整；
（2）改正电路连接后，闭合开关，小灯泡不发光，两表没有示数。将导线连接电压表“3”接线柱上，导线右端接到B接线柱上，情况没有改变；接在C接线柱时，灯泡发光，两表有示数。据此可知电路中出现故障的元件是 　 　；
（3）排除故障后，开始进行实验，并记录实验数据。进行第一次实验时，移动滑片到某一位置，电压表示数如图乙所示，此时小灯泡的实际功率为 　 　W；
（4）进行多次实验后，收集到的数据如表格所示，由表中数据可知，小灯泡的额定功率为 　 　W；
实验次数 电压U/V 电流I/A 实际功率
1 0.28
2 2.5 0.30
3 2.7 0.32
4 3.0 0.34
（5）由实验数据计算可得：当电压表示数为2.5V和3.0V时，滑动变阻器的功率之比为 　 　。
【拓展】完成上述实验后，某小组设计了如图丙所示的电路，用原来的电源和电压表测量原小灯泡的额定功率，请将实验步骤补充完整并回答问题：
①把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光；
②保持 　 　不变，将电压表改接在R0两端，读出电压表示数；
③算出小灯泡的额定功率。
现有阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻，为了能测出小灯泡的额定功率，结合题中的数据分析，定值电阻R0应选 　 　Ω的。
9． 在探究“电流与电压的关系”的实验中，器材有：滑动变阻器（30Ω，2A）、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一个，一个5Ω的定值电阻，导线若干。
（1）如图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“×”并用笔画出正确的连线；
（2）实验中调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电压和对应的电流如表所示。老师看后说其中一次实验数据不存在，有凑数的嫌疑，请分析出凑数的试验次数是 　 　，原因是 　 　。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
（3）排除错误数据后，小明根据表格中其它数据可得结论：　 。
（4）完成实验后，继续利用以上器材和电路探究“电流与电阻的关系”，选了三个定值电阻（10Ω、20Ω、30Ω），且使电压表的示数保持2.5V不变。为了完成实验，以下两种方案中，
A.当他用20Ω的电阻替换10Ω的电阻时，应将滑动变阻器的滑片向 　 　移动；
B.当他换成30Ω的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数为2.5V。
①如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于 　 　Ω
②如果降低电源电压，使电源电压在 　 　V至 　 　V范围之内，即可实验。
（1）如图是小明连接的实物电路，图中有导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并画出正确的连线；
10．物理兴趣小组在探究电流与电压、电阻关系的实验中：
（1）在“探究电流与电压的关系”时：
①如图甲中有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整；
②如图乙所示，电流表示数为 　 　A。
（2）在“探究电流与电阻的关系“时，将原来5Ω的电阻更换为10Ω后，应移动滑动变阻器的滑片，使变阻器接入电路的阻值 　 　（选填“增大”或“减小”），从而保持 　 　（选填“电流表”或“电压表”）示数不变。
（3）干电池内部其实是有电阻的，如图丙所示，可以等效为一个没有电阻的电池和一个定值电阻R串联而成。为测定干电池的阻值，小聪设计了如图丁所示的电路。已知滑动变阻器最大值为R0，请完成下列的实验步骤：
①闭合开关S，断开开关S1，记录电压表示数为U；
②接着闭合开关S和S1，将变阻器滑片移动到最右端，记录电压表示数为U1；
③干电池电阻的表达式：R＝_____________　（用已知量和测量的物理量符号表示）.
2024浙江新中考科学复习 第二轮 电学探究题压轴专练（参考答案）
一、探究题
1． 【答案】（1）（2）电压表正负接线柱接反了；
（3）断开；B；电流与电压成正比；（4）电阻断路；至少；1.5；（5）小于。
【解析】【解答】解：（1）根据甲图知，变阻器滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联，根据电路图连接实物图，如下所示：
（2）小芳在闭合开关S时，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因可能是：电压表正负接线接反了；
（3）小芳在探究“电流与电压的关系”，为保护电路，连接电路时开关应断开，滑片应置于阻值最大处，即B端；
如图丙所示的图象，电流随电压的变化图象为一过原点的直线，由图象可得结论：当电阻一定时，电流与电压成正比；
（4）将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是电阻断路；
设电压表示数为UV不变，由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：U﹣UV，
由分压原理：＝，即﹣1＝﹣﹣﹣﹣﹣①，
因电压表示数UV不变，故①左边为一定值，故右边也为一定值，当定值电阻最大30Ω连入电路时，对应的变阻器连入最大电阻60Ω，将已知量代入①有：﹣1＝，解之：UV＝1.5V，
因变阻器的最大电阻连入电路中，根据分压原理，变阻器分得电压为最大，根据串联电路电压的规律，故电压表UV＝1.5V为最小值，即保证所有定值电阻均能完成实验，实验过程中小芳应该保证电压表示数至少为1.5V不变；
（5）原来电路中的电流为I1（即通过灯的电流），设滑片往左滑一段距离后电路中的电流为I2（即通过灯电流），根据分压原理，变阻器分得电压变小，由串联电路电压的规律，此时灯的电压增大，通过灯的电流也增大，所以I1＜I2，所以＜（U为电源总电压），根据欧姆定律，即R总2＜R总1；
滑片向左移动后电路的总电阻小于原来的电路总电阻，根据P＝UI灯功率增大，灯丝的温度升高，小灯泡阻值随温度的升高而变大，由电阻的串联规律可知：小灯泡阻值增大的值ΔR1小于变阻器连入电路中减小的值ΔR2，即小灯泡阻值的变化量大小为ΔR1小于滑动变阻器连入电路阻值的变化量大小为ΔR2。
故答案为：（1）如上所示：（2）电压表正负接线柱接反了；（3）断开；B；电流与电压成正比；（4）电阻断路；至少；1.5；（5）小于。
2． 【答案】故答案为：（1）见上图；
（2）B；（3）R断路；（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）N。
【解析】【分析】（1）使滑动变阻器与定值电阻串联，滑片P向B端移动时电路中电流变大，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故将B接线柱接入电路；
（2）要探究电流与电阻的关系，运用控制变量法；
（3）无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数为零，说明电路出现断路，并且断路在电压表两接线柱之间；
由表格数据可知电流表使用的量程，由电流表量程和分度值读出其示数；
（4）研究电流跟电阻关系时，控制电压不变，分析电流和电阻的变化关系得出结论；
（5）根据表格中数据，用公式U＝IR计算出导体两端的电压；
根据串分压的知识，当定值电阻的阻值最大时，所需的滑动变阻器的阻值也最大，结合欧姆定律的知识计算得出。
【解答】解：（1）将滑动变阻器的B接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示：
（2）导体中电流跟电阻和电阻两端电压有关，所以实验中要使用控制变量法，故B正确，AC错误；
（3）闭合开关，无论怎样移动滑片，且电压表始终为3V，电流表示数为零，说明电压表串联在了电路中，电流太小电流表显示不出来，则故障的原因可能是R断路；
（4）研究电流跟电阻之间的关系，电流的变化倍数与电阻变化倍数的倒数相等，故可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（5）电压表的示数保持不变，由表格中数据知，UR＝I1R1＝5Ω×0.4A＝2V；
根据串分压的知识，当定值电阻的阻值最大为25Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，此时电路中电流为0.08A，
所以R滑＝＝＝12.5Ω，因此选择滑动变阻器N。
故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）R断路；（4）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）N。
【点评】本题是探究“导体中电流跟电阻的关系”的实验，考查了电路连接、实验方法、电表读数、数据分析等，考查全面，难度不大，这个实验是常考题，能灵活运用控制变量是关键。
3． 【答案】故答案为：（1）磁场强度为0时，磁敏电阻R的阻值是100Ω；（2）300；0.6；（3）减小；
（4）磁敏电阻的阻值与磁场方向有关吗？
【解析】【考点】磁场．
【分析】（1）通过图象可得，磁场强度为0时。磁敏电阻阻值也不为0；
（2）由欧姆定律可知电阻的阻值，由这个阻值可以图象出找到对应的坐标点，即可求得对应的磁感应强度；
（3）由位置的变化可得出电阻的变化，由电路的特点可知电流的变化及电压的变化；
（4）可以考虑磁场方向及磁场的分布对磁敏电阻的影响；
【解答】解：
（1）由图2可以看出，磁场增强时，磁敏电阻的阻值增大；没有磁场时，磁敏电阻的阻值也不为零，图象中P表示的物理意义是：磁场强度为0时，磁敏电阻R的阻值是100Ω；
（2）由表格数据和I＝可知，该磁敏电阻的测量值：R＝＝＝300Ω，由图象可知，此时磁感应强度为0.6T；
（3）将磁敏电阻由A移到B时，磁感线变得稀疏，说明磁感应强度变小，则由图象可知磁敏电阻的阻值变小，电路中总电阻变小，电路中电流增大，其它条件不变（变阻器的电阻不变），则变阻器分得的电压增大，电源电压不变，故加在磁敏电阻上的电压减小，即电压表的示数减小；
（4）可以考虑磁场的一些性质：如磁敏电阻的阻值与磁场方向有关吗？（或磁场分布是否具有空间对称性？或磁极受撞击后磁场强弱是否改变？）
故答案为：（1）磁场强度为0时，磁敏电阻R的阻值是100Ω；（2）300；0.6；（3）减小；（4）磁敏电阻的阻值与磁场方向有关吗？
4． 【答案】（1）交换电流表正负接线的连接 （2）A （3）6V （4）①③
【解析】【解析】 (1)电流表指针反向偏转，说明电流表正负接线柱接反了。(2)图甲中，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压。当滑片向右移动时，变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，电阻R1的电压变小，R2的电压变大，表示通过R1的电流和R1两端电压关系的曲线是A。(3)由图丙可知，当电路电流为0.1A时，U1＝1V，U2＝5V，电源电压U＝U1＋U2＝1V＋5V＝6V。(4)本实验中多次测量的目的是避免实验的偶然性，得出普遍性的结论。① 用伏安法测定值电阻的阻值时，多次测量是为了取平均值减小误差；②研究导体的电阻与长度的关系时，多次测量是为了得出普遍性的结论；③ 用密度计测量未知液体的密度时，多次测量是为了取平均值减小误差。
答案：（1）交换电流表正负接线的连接 （2）A （3）6V （4）①③
5． 【答案】故答案为：（1）如上图所示；（2）短路；（3）C；（4）1；（5）20；1.2；（6）20；0.5。
【解析】【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．
【分析】（1）原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联；
（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支路短路，或电压表断路了，据此分析；
（3）为了保护电路，且使实验结论具有普遍性，设计正确且最合理的顺序；
（4）根据电压表选用量程确定分度值读数；
（5）研究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，根据串联电路电压和分压原理得出变阻器的最大电阻连入电路中时对应的最大的电阻值；
由串联电路电压的规律及分压原理得出电压值应该不低于多少；
（6）研究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，根据分压，当定值电阻连入电路的电阻越大时，变阻器连入电路的电阻越大，电阻的电压越小，据此分析；
根据P＝I2R分析滑动变阻器何时具有最大功率，根据串联分压原理得到它两端的电压是电源电压的几倍。
【解答】解：（1）原电路中，电流表与电阻串联，电压表串联在电路中是错误的，电阻应与电流表串联，电压表与电阻并联，如下图所示：
；
（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支路短路，或电压表断路了，结合题意可知，故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了；
（3）排除故障后，小刚首先探究电流与电压的关系，将滑动变阻器滑片移到阻值最大处，再闭合开关，根据串联分压，在减小变阻器接入阻值时其两端电压减小，定值电阻电压变大，缓慢移动滑片，调节电压表示数依次为1.5V、2V、3V，并记下电流表示数；为了避免实验结果的偶然性，更换不同阻值的定值电阻，再次改变3次电压表示数，并记下电流表示数；最后断开开关，分析数据，得出结论；故实验步骤中正确且最合理的顺序是②③⑥⑤，故选C；
（4）根据图乙可知，电压表选用小量程，分度值0.1V，电压表指针如图丙所示，电压表示数为 1V；
（5）电源为干电池两节，电压3V，若电压表示数为1V，根据串联电路电压的特点，变阻器分得的电压为：
U滑1＝3V﹣1V＝2V，定值电阻的电压为变阻器分得的电压的0.5倍，将变阻器的最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻的最大值为：R大＝0.5×30Ω＝15Ω，当20Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到1V，故当20Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到用5Ω的电阻进行实验时的控制电压值；
由串联电路电压的规律及分压原理有：
＝，
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小，
即：＝，
UV＝1.2V，所以调节后的电压值应该不低于1.2V；
（6）研究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，由分压原理，当定值电阻连入电路的电阻越大时，变阻器连入电路的电阻越大，故为避免实验中存在的问题（因定值电阻的电压过小，导致用较大的定值电阻时，因变阻器的最大电阻过小而无法完成实验）：
合理的顺序是：先将20Ω电阻连入电路，变阻器的滑片从阻值最大处向阻值较小处滑动，控制定值电阻两端的电压不变，进行实验，可以避免实验中存在的问题；
对于某定值电阻，滑动变阻器的功率表达式为：
P＝I2R＝R滑＝，
当变阻器接入电阻与定值电阻相同时有最大功率，此时根据串联分压原理可知，变阻器两端电压是电源电压的0.5倍。
故答案为：（1）如上图所示；（2）短路；（3）C；（4）1；（5）20；1.2；（6）20；0.5。
6． 【答案】（1）用一根导线替代；（2）B；（3）向上移动4cm；（4）CD。
【解析】【解答】解：（1）由图可知，定值电阻R0和滑动变阻器串联接入电路，电压表测量Pa段两端的电压，电流表测量电路中的电流，电压表相当于断路，所以电流只有一条回路，电流通过金属杆ab整个电阻，所以不管M如何移动，电路中总电阻不变，电源电压不变，根据欧姆定律，电流也不会变，电流表示数不变，可以去掉，用一根导线替换；
（2）电表上的每根刻度线都能够表示出移动方向和距离，当电压表在a端时，电压为0，电压表在b端时，电压满偏，电源是三节新干电池串联，电压为4.5V，所以电压表选用电压表V1（量程0﹣3V）；
当电压表在b端时，电压满偏，即3V；根据串联分压原理：＝，＝，解得R0＝7.5Ω；
（3）当电压表示数为1V时，占满偏电压3V的，所以距离a的长度为24cm×＝8cm；M在中点时属于平衡位置，距离a的长度为12cm，故M向上平移4cm；
（4）A、移动滑片P时，电路的总电阻不会发生变化，故A错误；
B、图中电路中的电流不变，当电压表移动距离时，由于电阻随长度均匀变化，电压表测的电阻也均匀变化，根据欧姆定律，电流不变，电压表的示数变化量跟移动距离成正比，故B错误；
C、若Rab的总阻值不变，长度越长，电压表移动相同长度，阻值变化更小，电压表变化量更小，所以该装置的精确程度越高，故C正确；
D、随着使用次数越来越多，电池电压会降低，根据串联分压原理：＝，U减小，R0随之减小，故D正确。
故答案为：（1）用一根导线替代；（2）B；（3）向上移动4cm；（4）CD。
7． 【答案】故答案为：（1）电压一定时，电流与电阻成反比； （2）没有断开开关；左；2.5V；
（3）电阻R断路； （4）不可行；灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【解析】【分析】（1）根据图象分析电流和电阻的关系：电压一定，电流和电阻成反比；
分析图丙中图象，曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等，据此得出结论；
（2）在连接电路时，必须断开开关；
将滑动变阻器的滑片移到最左端时接入电路中的电阻最大，将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻接入电路后，应减小滑动变阻器接入电路中的电阻，使电压表的示数达到原来的示数不变。
（3）电流表示数为零说明电路断路，电压表有示数说明电压表和电源连接的部分电路正常；
（4）知道灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变。
【解答】解：（1）分析图乙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
（2）上述实验中这位同学没有断开开关就更换电阻，是错误的；
在用10Ω电阻替换5Ω电阻时，应先断开开关，拆下5Ω的电阻，然后换上10Ω的电阻，闭合开关，由于10Ω电阻两端的电压变大，所以应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，将即滑动变阻器的滑片向左移动，减小电路中的电流，使电压的示数达到2.5V。
（3）电流表的示数为零说明电路中有断路，再根据电压表的示数判断出电路故障。电压表示数为3V等于电源电压，说明电压表的两个接线柱和电源连接的部分没有断路，所以故障是电阻断路了；
（4）由于灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，所以不能用小灯泡做此实验。
故答案为：（1）电压一定时，电流与电阻成反比； （2）没有断开开关；左；2.5V；
（3）电阻断路； （4）不可行；灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【点评】本题考查了电路故障的判断、控制变量法在实验结论中的应用等，关键：一是会根据电源的电压和电路中的最大电流确定电表的量程；二是会根据控制变量法分析实验数据得出结论，特别是会分析表中的示数得出电流与电阻的关系。
8． 【答案】（1）（2）开关；（3）0.616；（4）0.75；（5）20：17；【拓展】滑动变阻器滑片的位置；5
【解析】【解答】解：（1）在探究小灯泡额定功率的实验中，电压表应测量小灯泡两端的电压，而图中电压表测小灯泡与滑动变阻器滑片左侧的电压之和，故将导线从A接线柱，移至灯泡右侧。如图所示：
（2）闭合开关，小灯泡不发光，两表没有示数，说明电路存在断路且是与电压表并联电路部分之外的电路存在断路。将导线连接电压表“3”接线柱上，导线右端接到B接线柱上，情况没有改变，说明此段电路为通路；接在C接线柱时，灯泡发光，两表有示数，说明BC之间存在断路。则据此可知电路中出现故障的元件是开关。
（3）电压表选择的是小量程，分度值为0.1V，由图可知，电压表的示数为2.2V，电流为0.28A，则实际功率为P实＝U实I实＝2.2V×0.28A＝0.616W；
（4）小灯泡的额定电压为2.5V，额定电流为0.3A，则小灯泡的额定功率为P额＝U额I额＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）由实物图可知，实验共用三节干电池，则电源电压为U＝1.5V×3＝4.5V，
当电压表为2.5V时，电流为0.3A，根据串联电路电压电流特点和P＝UI可得，滑动变阻器的功率为P滑1＝（U﹣U额）I额＝（4.5V﹣2.5V）×0.3A＝0.6W，当电压表为3V时，电流为0.34A，根据串联电路电压电流特点和P＝UI可得，滑动变阻器的功率为P滑2＝（U﹣U1）I1＝（4.5V﹣3V）×0.34A＝0.51W，滑动变阻器功率之比为；
【拓展】把定值电阻R0接入电路，调节滑动变阻器使小灯泡两端电压为2.5V，则小灯泡正常发光，此时电路中的电流为额定电流；因此要保持滑动变阻器滑片的位置不变，测R0两端的电压，然后根据欧姆定律，求出电流，从而利用P＝UI求出小灯泡的额定功率。
电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。由串联电路电压特点可知，定值电阻与滑动变阻器共分担的电压为U总＝4.5V﹣2.5V＝2V，且此时电路中的电流为0.3A。则定值电阻与滑动变阻器总阻值为，由此可知，定值电阻R0应选5Ω的。
故答案为：（1）见解析；（2）开关；（3）0.616；（4）0.75；（5）20：17；【拓展】滑动变阻器滑片的位置；5。
9． 【答案】故答案为：（1）如上所示；（2）1；电路的最小电流为0.17A；
（3）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）左；①42；②2.5；5。
【解析】【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．
【分析】（1）原电路中，滑动变阻器连接错误，滑动变阻器应接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中；
（2）已知变阻器的最大电阻，由串联电阻的规律及欧姆定律得出电路的最小电流分析；
（3）分析表中数据得出结论；
（4）保持滑动变阻器滑片位置不变，用20Ω的电阻替换10Ω的电阻时，闭合开关后，由分压原理分析电压表的示数变化；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
①根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入30Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻；
②根据串联电路电压的规律及分压原理得出电源电压最大值，从而确定控制电源电压的范围。
【解答】解：（1）原电路中，滑动变阻器连接错误，滑动变阻器应接一个上接线柱和一个下接线柱串联在电路中，改正后如下所示：
（2）变阻器的最大电阻为30Ω，由串联电阻的规律及欧姆定律，电路的最小电流：
I小＝＝≈0.17A＞0.1A；
故第1组数据存在问题，原因是电路的最小电流为0.17A；
（3）排除问题数据，由表中数据知，因电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，可以得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）保持滑动变阻器滑片位置不变，用20Ω的电阻替换10Ω的电阻时，闭合开关后，由分压原理，发现电压表的示数将变大；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，使电压表的示数保持不变，读出电流表的示数；
①电阻两端的电压始终保持UV＝2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的1.4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：
R滑＝1.4×30Ω＝42Ω，故为了完成整个实验，更换的滑动变阻器最大阻值不小于42Ω；
②根据串联电路电压的规律及分压原理：＝，
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电源的电压最大：＝，故U′＝5V，故如果只降低电源电压，控制电源电压的范围是2.5～5V。
故答案为：（1）如上所示；（2）1；电路的最小电流为0.17A；（3）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）左；①42；②2.5；5。
10．【答案】故答案为：（1）①如上图所示；②0.3；（2）增大；电压表；（3）③×R0。
【解析】【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验．
【分析】（1）根据电源电压确定电压表量程，将电压表并联在电阻两端；
②电流表选用小量程确定分度值读数；
（2）在“探究电流与电阻的关系”时，将原来5Ω的电阻更换为10Ω后，由分压原理，电压表示数变大，因要控制电阻的电压不变，由串联电路电压的规律和分压原理回答；
（3）小聪设计了如图丁所示的电路，已知滑动变阻器最大值为R0；
在①中测量出电源电压，可将变阻器最大电阻R0作为一个定值电阻与电池内阻串联，用电压表测R0电阻的电压，由串联电路电压的规律和欧姆定律可得出电路中的电流，从而根据串联电路的规律及欧姆定律得出干电池电阻的表达式。
【解答】解：（1）①根据甲图可知，电源为两节干电池串联，电压为3V，故电压表选用小量程并联在电阻两端，如下图所示：
；
②如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，电流表示数为0.3A；
（2）在“探究电流与电阻的关系”时，将原来5Ω的电阻更换为10Ω后，电压表示数变大，因要控制电阻的电压不变，故应增大变阻器的电压，由分压原理使变阻器接入电路的阻值增大，从而保持电压表示数不变；
（3）实验步骤：
①只闭合开关S，断开开关S1，记录电压表示数为U；
②接着闭合开关S和S1，将变阻器滑片移动到最右端，记录电压表示数为U1；
③在①中，电压表与电源连通测电源电压U；
在②中，电压表测R0的电压，由欧姆定律，电路中的电流：
I＝，根据串联电路的规律及欧姆定律，干电池电阻的表达式：
R＝＝＝×R0。
故答案为：（1）①如上图所示；②0.3；（2）增大；电压表；（3）③×R0。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑