2025年中考题分类汇编----欧姆定律实验题 (原卷版+解析版)

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2025年中考题分类汇编----欧姆定律实验题 (原卷版+解析版)

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2025年中考物理题分类汇编---欧姆定律实验
1、(2025青海)在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻______(选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为______A;
(3)请根据表3数据,在图丙中作出I-U图象;
表3
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
电压U/V 20 4.0 6.0 8.0 10.0
电流I/A 0.10
0.32 0.44 0.54
(4)分析得出实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比。
(5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻,想要测量其阻值。发现电压表坏了,但有两个电流表。经小组讨论,设计了如图的电路图,两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A,根据以上信息,可知通过的电流为______A,的电阻为______Ω。
2、(2025内蒙古)物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。(电源电压保持不变,定值电阻的阻值为)
(1)连接电路时,开关应处于______状态;
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线_______(导线不得交叉);
(3)正确连接后闭合开关,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______;
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 0.50 0.56
(4)①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像; ______;②分析图像可初步得出结论:在电阻一定的情况下,______;
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议:______。(写出一条即可)
3、 (2025辽宁)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“40;1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5、10、15、20、25),导线若干。
(1)图(a)为使用5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所要控制的电压U0时,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/ 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)利用本实验提供的器材____(填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
4、 (2025广东深圳)小虞同学利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”。
(1)在如图所示的虚线框内,小虞同学应填入_________(填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最_____(填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是___________。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1 1.6 2.4 2.8
电流I/A 0.2 0.32 0.48 0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值_______,小虞由此得出结论,“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)分析如图坐标图,小虞同学发现导致甲组数据与乙和丙不同的原因是________________。
5、(2025吉林)某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最___________端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是___________。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为___________A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过___________Ω。
6、 (2025黑龙江伊春市)
(1)小王同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是 ________ (选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察 __________ 来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案:__________________ 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
①根据图2甲,用笔画线代替导线将图2乙中的电路连接完整;_____
②根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为 _____ V不变;
③闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是:____________ (写出一个即可);
④用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向 _____ (填“左”或“右”)移动;
⑤当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个 _______ Ω的电阻才能完成实验。
7、 (2025广东)探究电流与电阻的关系实验如图,使用的器材如下:电压恒为6V的电源,规格为“50Ω;1.2A”的滑动变阻器,规格为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各1个等。
(1)连接电路时,开关应处于________状态;请用笔画线代替导线将如图所示实物图连接完整________。
(2)将如表所示的实验记录表①、②处补充完整:①________,②________。
U=2V
实验序号 ① /Ω ② /A
1 5
2 10
3 15
4 20
(3)将5Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关,________,直到电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图乙所示,为________A,记录数据。
(4)依次更换定值电阻,重复实验。
(5)若计划将定值电阻两端的电压U取1.5V,是否仍能依次用上述4个定值电阻完成实验?请判断并说明理由:________。
8、 (2025北京)某同学利用干电池、数字电流表A、数字电压表V、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)该同学分析下表实验数据,发现________,由此可得实验结论:________。
电阻 5 10 15 20 25 40
电流 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 0.05
9、(2025贵州)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,实验小组连接了如图甲所示的电路,小灯泡标有“2.5V”字样;
(1)连接电路时,开关应处于___________状态;
(2)如图甲所示,还有一根导线未连接滑动变阻器,为使滑动变阻器能起到调节作用,这根导线应连接在滑动变阻器的___________(选填“B”或“C”)接线柱上;
(3)移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为___________V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,为___________A,由此便可计算出小灯泡此时的电阻。
10、(2025广西壮族自治区)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,滑动变阻器最大阻值为,四个定值电阻的阻值分别为和。
(1)在连接电路前,开关应处于___________状态,滑动变阻器的滑片置于___________(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,则电路故障的原因可能是电流表___________(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,进行实验。每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流如图乙所示,则电流大小为___________A。分析表格数据可知:导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成___________。
实验序号 1 2 3 4 5
R/Ω 16 20 40 80
I/A 0.50 0.40 0.20
(4)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个的定值电阻和上述器材进行实验,你认为是否可行?请作出判断并说明理由。
答:___________(选填“可行”或“不可行”),理由:___________。
11、 (2025四川遂宁)某实验小组利用以下器材探究电流与电阻的关系。
器材:学生电源、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻;标有“30Ω;2A”的滑动变阻器;电压表、电流表;开关及导线。
方法:控制变量法,控制定值电阻R两端电压为2V。
步骤:(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图补充完整________。
(2)将学生电源电压调至6V,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数。若故障只出现在或R,则故障是______;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片直到电压表示数为2V,读出此时电流表的示数0.4A;
(4)断开开关,只将定值电阻由5Ω更换为10Ω。闭合开关,他们应该向______(选填“左”、“右”)端调节滑片,直至电压表示数仍为2V;
(5)当换用20Ω电阻后,发现无论怎样移动滑片,电压表示数始终无法达到2V。请你帮他们解决问题,从下面两种方法中任选一种作答。
方法一:更换一个最大阻值至少为______Ω的滑动变阻器。
方法二:调节电源电压,使其最大不超______V。
(6)根据实验数据得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(7)他们完成探究实验后,想利用电流表和阻值为的电阻,测量未知电阻的阻值。
他们设计的电路如图丙所示,并完成了下列实验步骤:
①闭合开关,,读出电流表示数为;
②断开开关,读出电流表示数为;
③未知电阻______(用和表示)。
12、(2025·泸州)小州与小腾利用如图甲所示电路来探究电流与电压、电阻的关系,电源电压恒为3V.
(1)在探充电源与电压的关系时,应控制   不变。请你用笔画线代替导线将图乙补充完整,使滑动变阻器接入电路的阻值最大   。
(2)在探究电流与电阻的关系时,小州先将滑动变阻器调到最大阻值,再把5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,记下此时电压表的示数刚好为1V,电流表示数为 0.2A. 他由此计算出滑动变阻器的最大阻值为   Ω.接着他把定值电阻换成10Ω, 发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为 1V.小腾分析后指出,只需将清动变阻器接入电路的阻值调   (选填“大”或“小”),使定值电阻两端的控制电压由1V调为2V, 重做以上实验即可。
(3)小州将定值电阻由10Ω换成30Ω继读实验,又发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数回到2V。经过分析,他将滑动变阻器更换为0-   (选填“5”或“20")Ω的滑动变阻器后,可完成探究。
13. (2025天津)在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整;
(2)表一是探究电流与__________关系的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据:__________(写出一种方法即可);
表一
实验序号 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.20
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
... ... ...
(3)分析表二中的数据,可得结论:当电压一定时,__________。
表二
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.48
2 10 0.24
3 15 0.16
... ... ...
14、(2025山东)某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线在答题卡上将图乙中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表,电压表均无示数,将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0、0、3.0V,由此判断电路故障为_____。
(3)排除以上故障后,接入4Ω定值电阻,闭合开关。调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.0V,此时电流表的示数如图丙所示,为___。
(4)新开开关,用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是:__________________,并记录电流表的示数。
(5)更换不同定值电阻进行实验,得到如下数据:
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
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻或反比。为了验证他的猜想,请在答题卡坐标纸上描点并作出图像。
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与_____成正比,即电流与____成反比。
15、 (2025山西)如图是探究电流与电阻关系的实验装置,电源电压为,实验用到定值电阻的阻值分别为、、、、。
次数 1 2 3 4 5
电阻 5 10 15 20 25
电流 0.4 0.2 0.14 0.1 0.08
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应___________。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至___________(选填“A”或“B”)端。实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有___________的作用。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是___________。
(4)排除故障后,通过实验获得数据如上表,分析数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。第5次实验时,滑动变阻器接入电路的电阻应为___________。
16、 (2025四川乐山)某物理兴趣小组为探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路图,小组成员在实验室找到如下器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,开关一个,阻值分别为、、的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。
(1)连接电路前,开关应___________:
(2)电路连接如图乙所示,小聪发现一根导线连接错误,请找出接错的导线并打上“×”。再用笔重新画一根正确连接的导线;
(3)纠正错误后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至___________(选填“C”或“D”端);
(4)现电路中接入的是的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V。读电流表示数时发现电流表小量程标值模糊不清,如图丙所示,但可推断出电流表示数为___________A;
(5)断开开关,将的定值电阻更换为,不改变滑动变阻器滑片的位置,闭合开关后,电压表示数将___________2V(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(6)多次实验后,分析数据得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。
17、(2025江苏苏州)小明用电压为的电源、定值电阻、电压表、电流表、最大阻值为的滑动变阻器、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
(1)根据图甲所示电路图,将图乙的实物图连接完整;
(2)电路连接正确,规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为,电路中仅有一处故障,则故障可能是______;
(3)排除故障后继续实验,小明的实验数据如下表:
实验序号 1 2 3 4 5
电压/V 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5
电流/A 0.15 0.25 0.35 0.45 0.54
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,请你判断这组数据的实验序号是______;
(4)通过实验得出初步结论:______时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
18、(2025四川自贡)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,图甲为小董将学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5Ω、10Ω和15Ω)和开关连接成的电路。
(1)将电源电压调至4.5V,在a、b间接入的定值电阻,将滑动变阻器滑片P滑至______(选填“A”或“B”)端,闭合开关S,调节滑片P使电压表示数为3V,记录电流表读数;
(2)将定值电阻分别更换为和,重复上述操作。图乙为某次实验中电流表的示数,读数为______A;
(3)图丙为根据实验数据得到的图像,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______(选填“正”或“反”)比;
(4)小董还想测量标有“0.3A”字样的小灯泡L正常发光时的电阻。选用一个定值电阻,并添加一个电阻箱,设计了如图丁所示的电路。实验步骤如下:
①闭合开关,将滑动变阻器滑片P滑到B端,电阻箱调至某一阻值;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为______A,记录电压表读数;
③断开开关,如图中虚线所示,将电压表连接C点的导线改接到D点,闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器,使电流表和电压表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值,断开开关;
④小泡L正常发光时的电阻______。
19. (2025四川凉山) 为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小雨和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器(50Ω,1A)等。
(1)本实验主要应用的物理研究方法为______;连接电路前,应将开关______;
(2)小雨按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为______(选填答案序号);
A. 电流表处存在断路
B. 滑动变阻器短路
C. 定值电阻R断路
(3)小雨根据实验数据绘制的I-U图象,如图乙所示,分析图象初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比;
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的图象如丙图所示,发现图象并不是一条直线,原因是______;
(5)做完该实验后,小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻,用来做“探究电流与电阻的关系”的实验,该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,为了保证完成该实验,小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是______V~3V。
20、 (2025安徽)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,得到导体A和导体B的图像如图所示。则当导体A两端的电压为时,它的阻值______(选填“小于”“等于”或“大于”)导体B的阻值。
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2025年中考物理题分类汇编---欧姆定律实验
1、(2025青海)在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻______(选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为______A;
(3)请根据表3数据,在图丙中作出I-U图象;
表3
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
电压U/V 20 4.0 6.0 8.0 10.0
电流I/A 0.10
0.32 0.44 0.54
(4)分析得出实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比。
(5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻,想要测量其阻值。发现电压表坏了,但有两个电流表。经小组讨论,设计了如图的电路图,两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A,根据以上信息,可知通过的电流为______A,的电阻为______Ω。
【答案】(1) (2) ①. 短路 ②. 0.22
(3) (4)正
(5) ①. 0.6 ②. 10
【解析】
【小问1详解】
电压表和电阻并联,将电压表的负接线和电阻左端连接,如图所示:
【小问2详解】
[1]闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明电压表和电源两极是连接的,可能与电压表并联的电阻短路。
[2]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.22A。
【小问3详解】
根据表中数据,利用描点法画出电流和电压的关系图像,如图所示:
【小问4详解】
由图像可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问5详解】
[1]由图可知,两个电阻并联,电流表A2测量干路中的电流,电流表A1测量通过R的电流,由并联电路电流的规律可知电流表A2的示数是0.9A,电流表A1的示数是0.3A,通过的电流为Ix=I2-I1=0.9A-0.3A=0.6A
[2]由并联电路电压的规律和欧姆定律可知Rx两端的电压Ux=U=I1R=0.3A×20Ω=6V
Rx的阻值
2、(2025内蒙古)物理探究合作小组已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。(电源电压保持不变,定值电阻的阻值为)
(1)连接电路时,开关应处于______状态;
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线_______(导线不得交叉);
(3)正确连接后闭合开关,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______;
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 0.50 0.56
(4)①请你根据表中数据在图丙中描点作出图像; ______;②分析图像可初步得出结论:在电阻一定的情况下,______;
(5)进一步分析,发现上述探究方案有不足的地方。请你提出科学合理的建议:______。(写出一条即可)
【答案】(1)断开 (2)
(3)2.8 (4) ①. ②. 电流和电压成正比
(5)见解析
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,连接电路时,开关处于断开状态。
【小问2详解】
由图甲可知,电压表测量定值电阻和变阻器的总电压,即电压表测量电源电压,电压表应该测量定值电阻的电压,电压表和定值电阻并联,如图所示:
【小问3详解】
由图乙可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电压表的示数是2.8V。
【小问4详解】
①[1]根据表中数据,利用描点法画出电流和电压的关系图像,如图所示:
②[2]由图像可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到在电阻一定的情况下,电流和电压成正比。
【小问5详解】
当前实验仅使用5Ω电阻,结论可能具有局限性,为了使实验结论具有普遍性,需验证不同电阻下的电流和电压的关系。
3、 (2025辽宁)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“40;1.5A”、开关各一个,五个定值电阻(5、10、15、20、25),导线若干。
(1)图(a)为使用5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所要控制的电压U0时,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/ 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)利用本实验提供的器材____(填“能”或“不能”)探究电流与电压的关系。
【答案】(1)见详解 (2) ①. 右 ②. 0.48
(3) ①. 相等 ②. 反
(4)能
【解析】
【小问1详解】
探究“电流与电阻的关系”时,定值电阻与滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,正确的电路连接,如图所示:
【小问2详解】
[1]为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,所以将滑动变阻器的滑片置于最右端。
[2]图中电流表的量程是0~0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.48A。
【小问3详解】
[1]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相等。
[2]当导体两端电压一定时,电阻增大,电流减小,且两者乘积恒定,故通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问4详解】
阻值已知定值电阻,可利用滑动变阻器改变电路中的电流,记录多组电压、电流值,所以可以探究电阻一定时,电流与电压的关系。
4、 (2025广东深圳)小虞同学利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”。
(1)在如图所示的虚线框内,小虞同学应填入_________(填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最_____(填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是___________。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1 1.6 2.4 2.8
电流I/A 0.2 0.32 0.48 0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值_______,小虞由此得出结论,“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)分析如图坐标图,小虞同学发现导致甲组数据与乙和丙不同的原因是________________。
【答案】(1)定值电阻
(2)右 (3)定值电阻断路
(4)不变 (5)选用的定值电阻不同
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,通过改变电压来测量电流,所以电路中需要接入定值电阻。
【小问2详解】
闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。由图可知,滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
【小问3详解】
电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表指针有较大偏转,说明电压表与电源连通,所以故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。
【小问4详解】
根据表格数据,分别计算电压与电流的比值为:
可知电压与电流的比值不变。
【小问5详解】
导致甲组数据与乙和丙不同的原因是选用的定值电阻阻值不同。根据欧姆定律可知,当定值电阻阻值不同时,在相同电压下,通过导体的电流不同,所以会导致I﹣U图象不同。
5、(2025吉林)某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最___________端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成___________比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是___________。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为___________A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过___________Ω。
【答案】(1)右 (2)正
(3) ①. 灯丝电阻随温度的变化而变化 ②. 0.2 ③. 40
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的位置,由图甲可知为最右端。
【小问2详解】
由图乙可知电流与电压的图像为一条过原点的直线,它们的比值不变,则可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
[1]探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,而灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故该实验方案不可行。
[2]由图丙可知电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[3]将15Ω的定值电阻接入a、b间,电流表的示数为0.2A,则定值电阻两端电压为
由于保持定值电阻两端电压不变,则滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电阻最大时,根据串联分压原理可知定值电阻阻值最大,滑动变阻器最大电阻为,此时电路中电流为
定值电阻最大阻值为
6、 (2025黑龙江伊春市)
(1)小王同学用如图1甲所示的电路探究影响导体电阻大小的因素。如图1乙,导体A、B、D的横截面积为S,C的横截面积为2S,导体A、B、C的长度相同。
①为了探究导体的电阻与其横截面积的关系,小王同学在MN之间接入的两段导体应是 ________ (选填导体的字母名称)。
②实验中可以通过观察 __________ 来粗略地比较导体电阻的大小。若接入MN之间的导体的阻值比较接近而无法判断它们的阻值大小时,请你给小王同学提一条解决方案:__________________ 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计了如图2甲所示的电路,电源电压恒为6V,滑动变阻器规格为“40Ω,1A”,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R。
①根据图2甲,用笔画线代替导线将图2乙中的电路连接完整;_____
②根据图2丙,该实验保持定值电阻两端的电压为 _____ V不变;
③闭合开关后,无论如何移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表均无示数,电路中可能出现的故障是:____________ (写出一个即可);
④用5Ω的电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压不变,滑片应该适当向 _____ (填“左”或“右”)移动;
⑤当接入25Ω的定值电阻时,无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验,需要在电路中串联一个 _______ Ω的电阻才能完成实验。
【答案】(1) ①. B、C ②. 灯泡亮度 ③. 在原电路中再串联一个电流表
(2) ①. ②. 2 ③. 滑动变阻器断路 ④. 左 ⑤. 10
【解析】
【小问1详解】
[1]探究导体的电阻与其横截面积的关系,应改变横截面积,保证其它条件相同,接入的两段导体应是B、C。
[2]实验中可以通过观察灯泡的亮度来粗略地比较导体电阻的大小,灯泡越亮,电阻越小,灯泡越暗,电阻越大。
[3]若接入MN之间的导体的阻值比较接近,灯泡亮度接近而无法判断它们的阻值大小,则在原电路中再串联一个电流表。
【小问2详解】
[1]应该将滑动变阻器一上一下串联在电路中,如图所示:
[2]由图2丙可知,定值电阻两端的电压为
应控制电压保持2V不变。
[3]电流表和电压表均无示数,说明电路断路,若电阻断路,电压表会测量电源电压,有示数,不合题意,当滑动变阻器断路或者开关断路,电路无电流,电压表和电流表均无示数。
[4]用5Ω电阻进行实验后,再换用10Ω的电阻继续实验,若滑片不动,则电路中的电流变小,定值电阻两端的电压减小,滑动变阻器两端的电压增大,为了控制定值电阻两端的电压不变,应该将滑动变阻器的阻值调大,滑片向左移动。
[5]当接入25Ω的定值电阻时,根据串联电路的特点有
此时滑动变阻器接入电路的最大阻值为
而原来滑动变阻器的规格为“40Ω,1A”,所以需要串联一个电阻的阻值为
7、 (2025广东)探究电流与电阻的关系实验如图,使用的器材如下:电压恒为6V的电源,规格为“50Ω;1.2A”的滑动变阻器,规格为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各1个等。
(1)连接电路时,开关应处于________状态;请用笔画线代替导线将如图所示实物图连接完整________。
(2)将如表所示的实验记录表①、②处补充完整:①________,②________。
U=2V
实验序号 ① /Ω ② /A
1 5
2 10
3 15
4 20
(3)将5Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关,________,直到电压表的示数为2V,此时电流表的示数如图乙所示,为________A,记录数据。
(4)依次更换定值电阻,重复实验。
(5)若计划将定值电阻两端的电压U取1.5V,是否仍能依次用上述4个定值电阻完成实验?请判断并说明理由:________。
【答案】 ①. 断开 ②. ③. 电阻R ④. 电流I ⑤. 见解析 ⑥. 0.4 ⑦. 见解析
【解析】
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关要断开。
[2]滑动变阻器一上一下串联接入电路中,如图所示:
(2)[3][4]探究电流和电阻的关系,保持电压不变,改变电阻的阻值,记录对应的电流,①处是电阻R,②处是电流I。
(3)[5][6]将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为2V,由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.4A。
(5)[7]若计划将定值电阻两端的电压取1.5V,变阻器两端的电压U滑=U-UV=6V-1.5V=4.5V
由串联分压可知
电阻为20Ω时,
变阻器的阻值R滑=60Ω>50Ω
所以不能依次用上述4个定值电阻完成实验。
8、 (2025北京)某同学利用干电池、数字电流表A、数字电压表V、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)该同学分析下表实验数据,发现________,由此可得实验结论:________。
电阻 5 10 15 20 25 40
电流 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 0.05
【答案】(1) (2) ①. 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 ②. 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
在探究通过导体的电流与导体的电阻的关系的实验中,电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
【小问2详解】
[1][2]分析表中实验数据U=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=……=0.05A×40Ω=2V
且电流随电阻的增大而减小,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。
9、(2025贵州)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,实验小组连接了如图甲所示的电路,小灯泡标有“2.5V”字样;
(1)连接电路时,开关应处于___________状态;
(2)如图甲所示,还有一根导线未连接滑动变阻器,为使滑动变阻器能起到调节作用,这根导线应连接在滑动变阻器的___________(选填“B”或“C”)接线柱上;
(3)移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为___________V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,为___________A,由此便可计算出小灯泡此时的电阻。
【答案】(1)断开 (2)C
(3) ①. 2.5 ②. 0.3
【解析】
【小问1详解】
连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
【小问2详解】
为使滑动变阻器能起到调节作用,滑动变阻器需要串联在电路中,滑动变阻器需要一上一下接入电路中,这根导线应连接在滑动变阻器的C接线柱。
【小问3详解】
[1]小灯泡标有“2.5V”字样,电压表测量小灯泡两端的电压,当电压表的示数为2.5V时,小灯泡正常发光。
[2]电流表示数如图乙所示,分度值为0.02A,故读数为0.3A。
10、(2025广西壮族自治区)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,滑动变阻器最大阻值为,四个定值电阻的阻值分别为和。
(1)在连接电路前,开关应处于___________状态,滑动变阻器的滑片置于___________(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,则电路故障的原因可能是电流表___________(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除故障后,进行实验。每当更换定值电阻,就调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,并记下电流表的示数。下表完整记录了前3组数据,第4组的电流如图乙所示,则电流大小为___________A。分析表格数据可知:导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成___________。
实验序号 1 2 3 4 5
R/Ω 16 20 40 80
I/A 0.50 0.40 0.20
(4)为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个的定值电阻和上述器材进行实验,你认为是否可行?请作出判断并说明理由。
答:___________(选填“可行”或“不可行”),理由:___________。
【答案】(1) ①. 断开 ②. B
(2)短路 (3) ①. 0.1 ②. 反比
(4) ①. 可行 ②. 见解析
【解析】
【分析】
【小问1详解】
[1]在连接电路前,为保护电路,开关应处于断开状态。
[2]电路连接完整后,闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的阻值调到最大,即滑动变阻器的滑片置于B端。
【小问2详解】
连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数,说明电压表两端与电源两端是通路,电流表串联在电源负极,电流表无示数,电流表不可能是断路,则电路故障的原因可能是电流表短路。
【小问3详解】
[1]如图乙所示,电流表用的小量程,分度值为0.02A,读数是0.1A。
[2]分析表格数据:导体两端电压一定时,电流随电阻的变大而变小,电流与电阻的乘积U=0.50A×16Ω=0.40A×20Ω=0.20A×40Ω=8V不变。可以得出结论:导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
【小问4详解】
[1][2]为了得到第5组数据,进一步验证实验结论,现用一个8Ω 的定值电阻和上述器材进行实验,是可行。理由如下:
为保持U= 8V,当 R=8Ω 时,通过R的电流
定值电阻和滑动变阻器串联,则需滑动变阻器阻值
此时滑动变阻器阻值小于滑动变阻器的最大阻值,说明滑动变阻器能够通过调节使定值电阻两端的电压保持设定值不变,满足实验要求。
11、 (2025四川遂宁)某实验小组利用以下器材探究电流与电阻的关系。
器材:学生电源、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻;标有“30Ω;2A”的滑动变阻器;电压表、电流表;开关及导线。
方法:控制变量法,控制定值电阻R两端电压为2V。
步骤:(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路图补充完整________。
(2)将学生电源电压调至6V,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数。若故障只出现在或R,则故障是______;
(3)排除故障后,移动滑动变阻器滑片直到电压表示数为2V,读出此时电流表的示数0.4A;
(4)断开开关,只将定值电阻由5Ω更换为10Ω。闭合开关,他们应该向______(选填“左”、“右”)端调节滑片,直至电压表示数仍为2V;
(5)当换用20Ω电阻后,发现无论怎样移动滑片,电压表示数始终无法达到2V。请你帮他们解决问题,从下面两种方法中任选一种作答。
方法一:更换一个最大阻值至少为______Ω的滑动变阻器。
方法二:调节电源电压,使其最大不超______V。
(6)根据实验数据得出结论:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(7)他们完成探究实验后,想利用电流表和阻值为的电阻,测量未知电阻的阻值。
他们设计的电路如图丙所示,并完成了下列实验步骤:
①闭合开关,,读出电流表示数为;
②断开开关,读出电流表示数为;
③未知电阻______(用和表示)。
【答案】 ①. ②. 滑动变阻器断路 ③. 右 ④. 40 ⑤. 5 ⑥.
【解析】
【详解】[1]根据图甲电路图,电压表应与定值电阻并联,实验中控制定值电阻R两端电压为2V,故电压表选择0~3V量程,如图所示
[2]闭合开关后,电流表、电压表均无示数,电路可能出现断路。若故障只出现在或R,则可能是滑动变阻器断路,因为如果R断路,电压表会有示数(测电源电压),而现在两表均无示数,所以是滑动变阻器断路导致整个电路不通。
[3]将定值电阻由5Ω更换为10Ω,根据串联分压原理,定值电阻增大,其两端电压会增大。要使定值电阻两端电压仍为2V,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,即向右端调节滑片(因为滑动变阻器左下接线柱接入电路,向右滑电阻变大)。
[4]根据串联分压原理,当,滑动变阻器接入阻值最大,
解得,所以需要更换一个最大阻值至少为40Ω的滑动变阻器。
[5]根据串联分压原理,当,滑动变阻器接入阻值最大,滑动变阻器最大阻值为30Ω,故
解得,所以调节电源电压,使其最大不超5V。
[6]①闭合开关,,此时被短路,只有接入电路,读出电流表示数为,则电源电压
②断开开关与串联,读出电流表示数为,则电源电压

解得。
12、(2025·泸州)小州与小腾利用如图甲所示电路来探究电流与电压、电阻的关系,电源电压恒为3V.
(1)在探充电源与电压的关系时,应控制   不变。请你用笔画线代替导线将图乙补充完整,使滑动变阻器接入电路的阻值最大   。
(2)在探究电流与电阻的关系时,小州先将滑动变阻器调到最大阻值,再把5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,记下此时电压表的示数刚好为1V,电流表示数为 0.2A. 他由此计算出滑动变阻器的最大阻值为   Ω.接着他把定值电阻换成10Ω, 发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为 1V.小腾分析后指出,只需将清动变阻器接入电路的阻值调   (选填“大”或“小”),使定值电阻两端的控制电压由1V调为2V, 重做以上实验即可。
(3)小州将定值电阻由10Ω换成30Ω继读实验,又发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数回到2V。经过分析,他将滑动变阻器更换为0-   (选填“5”或“20")Ω的滑动变阻器后,可完成探究。
【答案】(1)电阻;
(2)10;小
(3)20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)在探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,使滑动变阻器接入电路的阻值最大,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
(2)在探究电流与电阻的关系时,小州先将滑动变阻器调到最大阻值,再把5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,记下此时电压表的示数刚好为1V,电流表示数为0.2A,
则滑动变阻器的最大阻值为;
接着他把定值电阻换成10Ω,发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为1V,要使定值电阻两端的控制电压由1V调为2V,
由串联电路电压规律,变阻器的电压为U滑=3V-2V=1V;
变阻器的电压为电压表示数的0.5倍,
由分压原理,故变阻器连入电路的电阻为R滑=0.5×10Ω=5Ω;
分析后指出,只需将滑动变阻器接入电路的阻值调小,重做以上实验即可。
(3)小州将定值电阻由10Ω换成30Ω继续实验,又发现无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数回到2V,要使电压表示数为2V,由分压原理,变阻器连入电路的电阻为
R'滑=0.5×30Ω=15Ω
他将滑动变阻器更换为0 20Ω的滑动变阻器后,可完成探究。
【分析】 (1)在探究电流与电压的关系时,根据变量法,应控制 电阻不变,要求滑动变阻器接入电路的阻值最大,据此确定变阻器右下接线柱连入电路中;
(2)根据已知条件,由串联电阻的规律及欧姆定律得出滑动变阻器的最大阻值;
要使定值电阻两端的控制电压由1V调为2V,由串联电路电压规律得出此时变阻器的电压,由分压原理得出变阻器连入电路的电阻,据此分析;
(3)要使电压表示数为2V,由分压原理得出变阻器连入电路的电阻,据此分析。
13. (2025天津)在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整;
(2)表一是探究电流与__________关系的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表一中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据:__________(写出一种方法即可);
表一
实验序号 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.20
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
... ... ...
(3)分析表二中的数据,可得结论:当电压一定时,__________。
表二
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.48
2 10 0.24
3 15 0.16
... ... ...
【答案】(1) (2) ①. 电压 ②. 绘制I-U图像
(3)通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中,滑动变阻器要与定值电阻串联,且接入电路时需要做到“一上一下”,电压表测量定值电阻两端的电压,在下面“表一”数据中,电压表电压小于3V,则电压表选0~3V量程。完整实物图如图所示:
【小问2详解】
[1]“表一”数据中,电压的大小发生了改变,根据控制变量法的使用方法,该实验探究的是“电流与电压的关系”。
[2]记录了数据以后,为了能够更好的判断数据之间的关系、得出正确的结论,一般利用数学上的函数关系,即先建立以电流为纵轴、电压为横轴的平面直角坐标系,然后先描点,再连线,采用图像法分析数据。
【小问3详解】
由“表二”数据可知,电流与电阻的乘积是一个定值,并且电阻越大,电流越小,故在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
14、(2025山东)某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线在答题卡上将图乙中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表,电压表均无示数,将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0、0、3.0V,由此判断电路故障为_____。
(3)排除以上故障后,接入4Ω定值电阻,闭合开关。调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.0V,此时电流表的示数如图丙所示,为___。
(4)新开开关,用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是:__________________,并记录电流表的示数。
(5)更换不同定值电阻进行实验,得到如下数据:
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
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻或反比。为了验证他的猜想,请在答题卡坐标纸上描点并作出图像。
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与_____成正比,即电流与____成反比。
【答案】(1) (2)导线PM断路
(3)0.52A (4)向左调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0V
(5) (6) ①. ②. 电阻
【解析】
【小问1详解】
根据电路图甲,滑动变阻器应与定值电阻串联,且采用 “一上一下” 的接法(电路图中滑动变阻器右下接线柱接入电路,故选右下接线柱)。电压表并联在定值电阻两端(电源为2节电池,故电压表选用0~3V量程),如图所示:
【小问2详解】
电流表、电压表均无示数,说明电路存在断路。将电压表两端依次连接图乙中的M与N、N与O显示0V,说明MN、NO之间没有断路;而连接O与P时显示3.0V,等于电源电压,说明OP之间存在断路,即导线PM断路。
【小问3详解】
由图可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.52A。
【小问4详解】
用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会变大。要探究电压一定时电流与电阻的关系,需保持定值电阻两端电压不变,所以接下来应向左调节滑动变阻器的滑片,调大滑动变阻器电阻,使电压表的示数为2.0V。
【小问5详解】
据表格中的数据,在坐标纸上描出对应的点,然后将这些点连接起来,作出图像,如图所示:
【小问6详解】
[1][2]从作出的图像可以看出,在实验误差允许范围内,图像是一条过原点的直线,说明在电压一定的情况下,通过导体的电流与成正比,即电流与电阻成反比。
15、 (2025山西)如图是探究电流与电阻关系的实验装置,电源电压为,实验用到定值电阻的阻值分别为、、、、。
次数 1 2 3 4 5
电阻 5 10 15 20 25
电流 0.4 0.2 0.14 0.1 0.08
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(2)连接电路时,开关应___________。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至___________(选填“A”或“B”)端。实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有___________的作用。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是___________。
(4)排除故障后,通过实验获得数据如上表,分析数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。第5次实验时,滑动变阻器接入电路的电阻应为___________。
【答案】(1) (2) ①. 断开 ②. ③. 更换电阻后控制电阻两端电压不变的作用
(3)电阻短路
(4) ①. 反比 ②.
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电阻关系的实验中,电压表应测量定值电阻两端电压,且因为电源电压为3V,故电压表选择小量程即可,如图所示:
【小问2详解】
[1][2]为了安全,连接电路前,开关应保持断开,且实验前滑动变阻器应移到最大阻值,由图可知滑动变阻器移至B端时接入电路中的电阻最大。
[3]在探究电流与电阻关系实验中,应通过调节滑动变阻器滑片时电阻两端电压保持不变。
【小问3详解】
电路中有电流则电路可能是短路,因为电压表无示数,说明电压表并联的位置可能短路,即电阻R可能短路。
【小问4详解】
[1]由表中数据可知,电流随电阻增大而减小,电流与电阻的乘积不变,所以可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2]由表中数据可知该实验中,定值电阻两端保持不变的电压为
故滑动变阻器两端电压为
根据分压关系可知滑动变阻器电阻
即滑动变阻器接入电路的电阻
16、 (2025四川乐山)某物理兴趣小组为探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的电路图,小组成员在实验室找到如下器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,开关一个,阻值分别为、、的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。
(1)连接电路前,开关应___________:
(2)电路连接如图乙所示,小聪发现一根导线连接错误,请找出接错的导线并打上“×”。再用笔重新画一根正确连接的导线;
(3)纠正错误后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至___________(选填“C”或“D”端);
(4)现电路中接入的是的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V。读电流表示数时发现电流表小量程标值模糊不清,如图丙所示,但可推断出电流表示数为___________A;
(5)断开开关,将的定值电阻更换为,不改变滑动变阻器滑片的位置,闭合开关后,电压表示数将___________2V(选填“大于”、“小于”或“等于”);
(6)多次实验后,分析数据得出结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成___________。
【答案】(1)断开 (2)
(3)D (4)0.4
(5)大于 (6)反比
【解析】
【小问1详解】
保护电路元件,防止短路损坏,连接电路前必须确保开关处于断开状态。
【小问2详解】
图乙中导线接到了开关的同一端,起不到控制电路的作用,应该分别接到开关的两个接线柱上,如图所示:
【小问3详解】
闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大端(D端),以起到保护电路的作用。
【小问4详解】
根据欧姆定律,电流表指针位置应该对应0.4A。
【小问5详解】
更换大电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会增大,故示数大于2V。
【小问6详解】
实验数据表明,在电压恒定时,电流与电阻的乘积保持不变,故二者成反比关系。故结论为当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。
17、(2025江苏苏州)小明用电压为的电源、定值电阻、电压表、电流表、最大阻值为的滑动变阻器、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
(1)根据图甲所示电路图,将图乙的实物图连接完整;
(2)电路连接正确,规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为,电路中仅有一处故障,则故障可能是______;
(3)排除故障后继续实验,小明的实验数据如下表:
实验序号 1 2 3 4 5
电压/V 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5
电流/A 0.15 0.25 0.35 0.45 0.54
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,请你判断这组数据的实验序号是______;
(4)通过实验得出初步结论:______时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【答案】(1) (2)定值电阻断路
(3)1 (4)电阻一定
【解析】
【小问1详解】
由图甲可知,电压表应与定值电阻并联,作图如下:
【小问2详解】
闭合开关,小明发现电流表无示数,说明发生断路,电压表示数为,则电压表两端与电源相通,电路中仅有一处故障,则故障可能是定值电阻断路。
【小问3详解】
第1组数据中,电流为0.15A,电压表示数为1.5V,滑动变阻器阻值为
而滑动变阻器最大阻值为,所以第1组数据是无法从实验中测得的。
【小问4详解】
由表可知,电压与电流的比值为
电压与电流的比值为定值,可得:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
18、(2025四川自贡)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,图甲为小董将学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5Ω、10Ω和15Ω)和开关连接成的电路。
(1)将电源电压调至4.5V,在a、b间接入的定值电阻,将滑动变阻器滑片P滑至______(选填“A”或“B”)端,闭合开关S,调节滑片P使电压表示数为3V,记录电流表读数;
(2)将定值电阻分别更换为和,重复上述操作。图乙为某次实验中电流表的示数,读数为______A;
(3)图丙为根据实验数据得到的图像,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______(选填“正”或“反”)比;
(4)小董还想测量标有“0.3A”字样的小灯泡L正常发光时的电阻。选用一个定值电阻,并添加一个电阻箱,设计了如图丁所示的电路。实验步骤如下:
①闭合开关,将滑动变阻器滑片P滑到B端,电阻箱调至某一阻值;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为______A,记录电压表读数;
③断开开关,如图中虚线所示,将电压表连接C点的导线改接到D点,闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器,使电流表和电压表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值,断开开关;
④小泡L正常发光时的电阻______。
【答案】(1)B (2)0.2
(3)反 (4) ①. 0.3 ②.
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P滑至阻值最大处,即B端。
【小问2详解】
如图乙,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
【小问3详解】
由图丙可知,电流与电阻的乘积为
电流与电阻的乘积为定值,可得:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问4详解】
[1][2]①闭合开关,将滑动变阻器滑片P滑到B端,电阻箱调至某一阻值,此时电阻箱、、灯泡和变阻器串联,电压表测电阻箱、的总电压;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表示数为0.3A,则灯泡正常发光,记录电压表读数;
③断开开关,如图中虚线所示,将电压表连接C点的导线改接到D点,连接方式不变,电压表改测电阻箱、、灯泡的总电压,闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器,使电流表和电压表的示数与②中相同,记录此时电阻箱的阻值,断开开关;
④根据,则有
解得小泡L正常发光时电阻。
19. (2025四川凉山) 为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小雨和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6V)、定值电阻(10Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)、滑动变阻器(50Ω,1A)等。
(1)本实验主要应用的物理研究方法为______;连接电路前,应将开关______;
(2)小雨按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为______(选填答案序号);
A. 电流表处存在断路
B. 滑动变阻器短路
C. 定值电阻R断路
(3)小雨根据实验数据绘制的I-U图象,如图乙所示,分析图象初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比;
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的图象如丙图所示,发现图象并不是一条直线,原因是______;
(5)做完该实验后,小雨又找来阻值分别为5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的四个定值电阻,用来做“探究电流与电阻的关系”的实验,该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,为了保证完成该实验,小雨能选取的定值电阻两端的电压范围是______V~3V。
【答案】(1) ①. 控制变量法 ②. 断开
(2)C (3)正
(4)灯泡电阻随温度升高而变大
(5)2
【解析】
【小问1详解】
[1]探究电流与导体两端电压关系时,要控制电阻不变,这主要是依据了控制变量法。
[2]为保护电路,连接电路前,应将开关断开。
【小问2详解】
闭合开关,发现电流表几乎无示数,说明发生断路,电压表示数接近电源电压,则电压表两端与电源相通,则电路故障为定值电阻R断路,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
【小问3详解】
如图乙所示,绘制的I-U图象为正比例函数图象,可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问4详解】
小灯泡的图象并不是一条直线,原因是灯泡电阻随温度升高而变大,是变化的,所以其电流与电压不成正比。
【小问5详解】
将25Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器(50Ω,1A)的滑片移到阻值最大处,根据串联分压原理则有
解得
所以小雨能选取的定值电阻两端的电压至少为2V,选取的定值电阻两端的电压范围是2~3V。
20、 (2025安徽)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,得到导体A和导体B的图像如图所示。则当导体A两端的电压为时,它的阻值______(选填“小于”“等于”或“大于”)导体B的阻值。
【答案】小于
【解析】
【详解】由图可知,导体B的电流与电压成正比,所以导体B是定值电阻。当导体A、B两端的电压均为时,A的电流大于B的电流,根据,A的阻值小于导体B的阻值。
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