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1、2019年中考物理实验专题复习 探究电流与电阻的关系的实验答案解析1(2018黔南州)在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计的电路如图甲所示。(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线,将图乙所示实物连接成完整电路(导线不允许交叉)。(2)连接好电路,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电阻断路。(3)排除电路故障后进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压示数保持不变。若电压表示数偏小,则应将滑动变阻器向右(选填“左”或“右”)滑动实验数据记录如表,其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为0.12A。实验次数12
2、345电阻R/510152025电流I/A0.60.30.20.15(4)分析实验数据可得实验结论是:电阻的电压一定时,通过定值电阻的电流与电阻值成反比。【分析】(1)根据图甲,将电压表与电阻并联;(2)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的电路断路了;(3)根据串联电路电压的规律和分压原理分析;根据电流表选用的量程确定分度值读数;(4)横向分析表中数据得出结论。【解答】解:(1)根据图甲,将电压表与电阻并联,如下所示:(2)经分析,连接好电路,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示
3、数始终接近电源电压,造成这一现象的原因可能是电阻断路;(3)若电压表示数偏小,根据串联电路电压的规律,即变阻器分得的电压过大,由分压原理,变阻器连入电路中的电阻过大,故应将滑动变阻器向右滑动,以减小变阻器连入电路中的电阻大小,从而增大电压表示数;其中第5次实验电流表示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,其读数为0.12A;(4)横向分析表中数据,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,故得出的结论是:电阻的电压一定时,通过定值电阻的电流与电阻值成反比。故答案为:(1)如上;(2)电阻断路;(3)右;0.12;(4)电阻的电压一定时,通过定值电阻的电流与电阻值成反比。【点评
4、】本题探究电压一定时,电流跟电阻的关系,考查电路的连接、故障分析、操作过程、电流表读数、数据分析和控制变量法的运用。2(2018长沙)小明用如图所示的电路做“探究一定电压下,电流与电阻的关系”实验时,保持定值电阻两端的电压为2V不变,多次更换定值电阻进行实验,实验室提供的实验器材有:电源(3节新干电池串联)、电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5,10,15,20,25),一个滑动变阻器(规格为“25 1.5A“),导线若干。(1)请你用笔画线代替导线将图中的实物图连接完整;(2)如图,电路连接完整后,小明应将滑动变阻器的滑片移至A端(选填“A”或“B“)后,再闭合开关进行实验。(3
5、)在接入25的电阻进行实验时,小明发现,不管怎样移动滑片,都不能使电压表的示数变为2V小明通过在原电路中增加或减少实验室提供的原有器材,解决了上述问题,并完成了实验,他采取的操作可能是:减小一节干电池(列举一种方法即可)【分析】(1)保持定值电阻两端的电压为2V不变,故电压表选用小量程与电阻并联;(2)为保护电路,电路连接完整后,小明应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;(3)根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,由分压原理求出在接入25的电阻进行实验时变阻器连入电路中的电阻与原变阻器的最大电阻比较,故可得出都不能使电压表的示数变为2V的原因,据此分析。【解答】解:(1)保持定值电阻两端的
6、电压为2V不变,故电压表选用小量程与电阻并联,如下所示:(2)如图,电路连接完整后,小明应将滑动变阻器的滑片移至 阻值最大处的A端,再闭合开关进行实验。(3)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为4.5V2V=2.5V,变阻器的电压是电压表法数的=1.25倍,由分压原理,在接入25的电阻进行实验时,变阻器连入电路中的电阻至少为:1.2525=31.2525,故不管怎样移动滑片,都不能使电压表的示数变为2V(大于2V),故可减小一节干电池完成实验。故答案为:(1)如上所示;(2)A;(3)减小一节干电池。【点评】本题探究一定电压下,电流与电阻的关系,考查电路的连接、注意事项、对器材的要求和控
7、制变量法的运用。3(2018陕西)甲、乙两个实验小组先后完成了如下实验:(1)甲小组根据图1所示电路图连接成图2的实物电路,探究“通过导体的电流与电阻的关系”。连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应置于B(选填“A”或“B”)端。检查连接无误后,闭合开关,发现电流表、电压表均无示数。他们将导线EF的E端取下,依次接在滑动变阻器的C、A接线柱上时,观察到两种情况下电流表均无示数、电压表示数均为电源电压,则电路故障可能为C。A滑动变阻器短路 B电阻R断路 CAE间导线断路排除故障后,开始实验,实验时始终保持电压表示数不变,记录数据如下,请根据表中数据,在图3中用描点法画出通过导体的电流I与电阻
8、R的关系图象。实验序号1234电阻R/5102025电流I/A0.40.20.10.08分析图象发现:在此实验中,当定值电阻阻值较大时,通过它的电流较小,进一步分析发现随着阻值的增大,电流的变化量越来越小,可见,若连入电路的定值电阻阻值均太大,不易发现通过导体的电流随电阻的变化规律。(2)甲小组实验后,乙小组用该实物电路测新买的电热毯(规格“220V 40W”)的电热丝阻值。在连接电路检查无误后,闭合开关,无论怎样移动滑片,发现电流表示数始终很小,电压表的指针始终接近最大测量值,说明:电热毯的阻值远比滑动变阻器的最大阻值大,不能较准确测量,更换合适电源并改变电压表所选量程后,较准确地测得电热毯
9、的阻值约为120,这个测量值与电热毯正常工作时的阻值相差10倍左右,这是因为导体的电阻与温度有关。【分析】(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处;逐一分析每个选项,找出符合题意的答案;通过导体的电流与电阻的关系,要始终保持电压表示数不变;根据表中数据,由描点法作图;由图分析;(2)无论怎样移动滑片,发现电流表示数始终很小,电压表的指针始终接近最大测量值,由欧姆定律,说明变阻器的最大电阻接入电路对电路的总电阻影响很小,据此分析;导体的电阻与温度有关。【解答】解:(1)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应置于 阻值最大的B端;A若滑动变阻器短路,电路为通路
10、,电流表有示数,电压表测电源电压,不符合题意; B若电阻R断路,电压表串联在电路中,测电源电压有示数,不符合题意CAE间导线断路,整个电路断路,两表都没有示数;将导线EF的E端取下,依次接在滑动变阻器的C、A接线柱上时,电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,电流表没有示数,电压表与电源连通测电源电压,有示数,符合题意;故选C;通过导体的电流与电阻的关系,要始终保持电压表示数不变;根据表中数据,在坐标系中找出对应的点连线,如下所示:进一步分析发现随着阻值的增大,曲线接近水平,故电流的变化量越来越小,可见,若连入电路的定值电阻阻值均太大,不易发现通过导体的电流随电阻的变化规律;(2)用该实物电路测
11、新买的电热毯(规格“220V 40W”)的电热丝阻值。在连接电路检查无误后,闭合开关,无论怎样移动滑片,发现电流表示数始终很小,电压表的指针始终接近最大测量值,由欧姆定律,说明变阻器的最大电阻接入电路对电路的总电阻影响很小,故知电热毯的阻值远比滑动变阻器的最大阻值 大,不能较准确测量,更换合适电源并改变电压表所选量程后,较准确地测得电热毯的阻值约为120,这个测量值与电热毯正常工作时的阻值相差10倍左右,这是因为导体的电阻与温度有关。故答案为:(1)断开;B;C;电压;如上图所示;小;(2)大;温度。【点评】本题探究“通过导体的电流与电阻的关系“,考查注意事项、故障分析、控制变量法、描点法作图
12、、欧姆定律的运用及影响电阻大小的因素等知识。4(2018重庆)在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中,所用电源电压恒为10V已有的5个定值电阻的阻值分别为20、30、40、50、60。(1)根据图(甲)所示电路,用笔画线代替导线将图(乙)所示的实物电路连接完整。(导线不交叉)(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最右(选填“左”或“右”)端。闭合开关后,发现电流表针指针无偏转,电压表指针有明显偏转,原因可能是电阻R断路(选填“短路”或“断路“)。(3)在实验中,先接入20的电阻,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时,观察到电流表、电压表指针位置如图(甲)、(乙)所示,则电流表示数为0.4
13、A,电压表示数为8V,接下来用30代替20的电阻做实验时,应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向右(选填“左”或”右”)滑动。(4)为了完成实验探究,依次将剩下的3个定值电阻分别接入图(乙)的电路中,替换前一次接入的定值电阻,调节滑动变器的滑片P至合适位置,再读出电流表的示数,计算出每次接入的定值电阻R的倒数,以电阻的倒数为横坐标,电流I为纵坐标,在坐标系中描点并作出I图线,如图(丙)所示。由I图线可初步得出结论:在电压一定时,导体中的电流跟导体电阻的倒数成正比;由此进一步得出结论:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。(5)上述实验中所选滑动变阻器的最大阻值至少为15。【分析】(1)电压
14、表与电阻并联,电流表、滑动变阻器与电阻串联,滑动变阻器要接一上一下;(2)开关闭合前,滑动变阻器应连入最大电阻,保护电路;根据电流表无示数和电压表有示数进行分析具体原因;(3)根据电流表、电压表量程、分度值以及指针的位置读出电流表和电压表示数;根据串联电路的分压特点,换接电阻后,应保持电压表的示数不变,根据串分压的知识判断滑片的移动方向;(4)根据图象分析得出电流与电阻的反比例关系;(5)根据串分压的知识,当电阻的阻值最大时,所需滑动变阻器的阻值最大。【解答】解:(1)滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器要“一上一下”连接,如图所示:(2)为了保护电路,开关闭合前,应将滑片P移到阻值最大处;由
15、图知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大端即右端;闭合开关后,电流表指针无偏转,说明电路中可能存在断路故障;而电压表指针有明显偏转,则电压表与电源两极相连通,则说明与电压表并联部分发生断路,原因可能是电阻R断路;(3)根据图示可知,电流表的量程为00.6A,其分度值为0.02A,则电流表示数为0.4A;电压表的量程为015V,其分度值为0.5V,由图知,电压表示数为8V;在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中,应保持电压表的示数不变;将20电阻换成30后,根据串联电路的分压特点,则电压表的示数会变大,要保持电压表的示数不变(即电压表示数减小为原来的值),所以应该增大变阻器两端
16、的电压,增大变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向右端移动;(4)根据描绘出的I图线,可以看出通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,由此进一步得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(5)根据串联分压的知识,当电阻的阻值最大为60时,所需滑动变阻器的阻值最大,此时电路中电流:I=A;所以滑动变阻器的最大阻值至少为:R滑=15;故答案为:(1)见上图;(2)右;断路;(3)0.4;8;右;(4)正;反;(5)15。【点评】题是探究通过电阻的电流与电阻大小的关系实验,涉及到电路图的连接、电路故障的分析、滑动变阻器的使用、电流表电压表的读数、串联电路的特点、欧姆定律的应用和控制变量
17、法的应用,涉及的知识点较多,要深入理解和熟练掌握。5(2018沈阳)在探究电流与电阻关系的实验中,使用的电源为两节新干电池。(1)如图所示,甲图为实验电路,请在接错的一根导线上打“X”,再用笔画线代替导线将电路改正(导线不允许交叉);(2)电路改正后,进行了三次实验,在第二次实验中电流示数如乙图所示,请将电流表示数填入表格空白处;实验序号电阻R/电流I/A150.402103200.10(3)通过上表中的数据,可以得出结论: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;(4)根据上表数据及相关已知条件计算,三次实验中,滑动变阻器连入电路的最大阻值为10【分析】(1)要掌握电压表、电流表
18、和滑动变阻器的接法,注意电压表要并联在电路中;(2)在研究电阻对电流的影响时,更换电阻后电阻两端的电压会随之变化,为了控制变量,要调节滑动变阻器的滑片保持电阻两端的电压不变,根据欧姆定律求出电流;(3)由表中的数据分析可以得出结论;(4)根据串联分压分析解答。【解答】解:(1)由图知,电压表在电阻R与滑动变阻器两端,应将电压表与电阻R并联,电路如图:(2)分别将5、20的电阻接入电路,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表的示数不变,使定值电阻两端的电压不发生变化,由I=可得,定值电阻两端的电压:U=IR=0.4A5,=2V,2V=I10,解得I=0.2A;(3)通过上表中的数据,可以得出结论:导体
19、两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(4)定值电阻两端的电压保持2V不变,当定值电阻最大时,滑动变阻器滑动变阻器连入电路的阻值最大:=,=,解得R滑=10;故答案为:(1)如上图;(2)0.2;(3)通过导体的电流与导体的电阻成反比;(4)10。【点评】根据实物连接图中找错误之处,主要从电压表、电流表、滑动变阻器的正确使用上考虑:从电流表、电压表的量程、连接方式、正负接线柱的接入方法上考虑;从滑动变阻器接线柱的接入和滑片的位置考虑。6(2018连云港)小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系“时,他用如图所示的电路进行实险,可供选择的定值电阻分别为2.5、5、10、15、20、
20、25实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变,滑动变阻器的规格为“151A”。(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大。(2)闭合开关后,小明发现电流表示数为0,电压表示数很大,故障原因可能是R断路。(3)实验中,不能被选用的电阻为2.5。(4)保证可用电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在3V至4.8V之间。【分析】(1)根据滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大,确定变阻器的连接;(2)电压表有示数,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路,短路不对(这样电压表示数为0),只能是开路:R处开路;(3)当电压表示数最大且R1的阻值最小时
21、电路中的电流最大,根据欧姆定律求出电路中的最大电流然后确定定值电阻是否可行;根据串联电路的电流特点和欧姆定律得出等式即可得出R1阻值的表达式,然后根据电压表的量程和滑动变阻器的最大阻值确定电路中可以使用的最大定值电阻,然后得出答案;(4)定值电阻的阻值越大,所需变阻器的阻值越大,根据滑动变阻器的最大阻值及定值电阻的最大阻值判断出电阻两端能够达到的最小电压。【解答】解:(1)因要求滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:;(2)小明发现电流表示数为0,电压表示数很大,说明问题出在电压表两接线柱之间的电路,短路不对(这样电压表示数为0),只能是开路:R断路;(3
22、)当电压表示数最大U1=3V且R1=2.5时,电路中的电流最大,则I大=1.2A,滑动变阻器的规格为“151A”,滑动变阻器的最大电流不能超过1A,故2.5不能用;(3)由题意知,滑动变阻器的最大阻值为25,定值电阻的最大电阻为15;根据串联电路的电压关系:=,=解得:U=4.8V,所以电阻两端的电压只能在3V到4.8V之间。故答案为:(1)如上图;(2)R断路;(3)2.5;(4)3;4.8。【点评】探究电流与电压和电阻的关系实验,是欧姆定律的得出,主要考查控制变量法的应用,并要掌握滑动变阻器在实验中改变电压和控制电压不变的作用,同时要会应用欧姆定律来分析滑动变阻器的变化。7(2018岳阳)
23、用图甲电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“50 2A”。(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电压表连入电路,测R两端的电压(2)滑片P移至阻值最大处,将5电阻接入电路,闭合开关。移动滑片P发现,电压表有示数,电流表始终无示数,其原因可能是B(只填序号)AR短路 BR断路 C滑动变阻器短路(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数如图乙所示,记下电压表和电流表示数(4)将5电阻换成10电阻,为保持电压表示数不变,滑片P应向A(选填“A”或“B”)端移动;(5)若每次实验均选用单个定值电阻连入电路,实验室还有“15,20,30,35,50”5个电阻,你认为能供继续本实验的
24、电阻最多还有2个(6)利用可选电阻继续实验,得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体电阻成反比【分析】(1)根据电源电压判断电压表的量程,电压表测R两端的电压,电压表与R并联;(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P发现,电流表没有示数,说明电路是断路;电压表有示数,说明与电源两端相连,是电压表并联的部分断路;(4)换成10的电阻,定值电阻分得的电压变大,为保持电压后表示数不变,根据分压原理,确定滑动变阻器的滑片的移动方向;(5)电压表选用小量程,判断出电压表的示数;根据串联电路的分压作用和欧姆定律判断电阻的阻值;(6)分析表中数据得出结论。【解答】解:(1)电源电压恒为3V,故电压表的量程为0
25、3V,电压表与电阻R并联,如图所示:(2)A若R短路,则电压表与导线并联,电压表无示数,而电路连通,电流表有示数,故A不符合题意;B若R断路将导致电压表串联在电路中,因电压表内阻很大,所以电流表无示数,电压表与电源连通,有示数,故B符合题意;C、滑动变阻器断路,将导致整个电路为断路,两表均无示数,故C不符合题意;故选B;(4)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,要保持不同定值电阻的电压不变;换成10的电阻,若滑片位置不动,根据分压原理可知,定值电阻两端的电压将变大,为保持电压表示数不变,则应减小定值电阻两端的电压,增加滑动变阻器两端的电压,增加变阻器接入电路的阻值,故滑片应向A端移动;(5
26、)图乙中电压表小量程分度值为0.1V,示数为1V;控制电压为1V,因为电源电压为3V,故滑动变阻器的电压为3V1V=2V,根据分压原理知=,解得R=25,故定值电阻的阻值最大为25,故15好和20的还可用,故还有2个可以用;(6)分析表中数据有,当电阻为原来的几倍时,通过导体的电流为原来的几分之一,所以得出的结论是:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。故答案为:(1)见上图;(2)B;(4)A;(5)2;(6)反。【点评】本题 探究“电流与电阻的关系”,考查电路连接、常见故障的分析、控制变量法的应用、分析数据归纳结论的能力及改进实验方案的能力,属于中等难度的题目。8(2018绥化
27、)如甲图所示是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,乙图是连接的实物电路。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20 1A”,可供选择的定值电阻有5、10、15和20各一个。(1)首先使用5的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表的示数如丙图所示,通过定值电阻R的电流为0.4A。(2)断开开关,将5的定值电阻更换成10的定值电阻进行实验,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向右(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数保持不变,此时电压表的示数为2V。(3)接下来他们发现不能选用20的定值电阻进行实验,请分析原因:变阻器的最大阻值太小。【分析】(1)根
28、据电流表选用小量程确定分度值读数;(2)由欧姆定律,求出电压表示数;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;(3)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;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,求出当变阻器的最大电阻接入电路时对应的定值电阻的最大电阻。【解答】解:(1)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表的示数如丙图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,通过定值电阻R的电流为0.4A;(2)由欧姆定律,电压表示数:U=
29、IR=0.4A5=2V;根据串联分压原理可知,将定值电阻由5改接成10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,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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V。(3)电源电压恒为4.5V,由图知,电阻两端的电压始终保持U=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:U滑=4.5V2V=2.5V,电压表示数为变阻器分得的电压=0.8倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻连入电路中时,定值电阻的最大值为:0.820=1620,因变阻器的最大阻值
30、太小,故不能选用20的定值电阻进行实验。故答案为:(1)0.4;(2)右;2;(3)变阻器的最大阻值太小。【点评】本题探究电流与电阻的关系,考查电流表读数、操作过程、控制变量法的运用和对器材的要求。9(2018广元)如图甲,是张勇实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图,电源电压恒为6V电压表、电流表无损坏,有阻值为5、10、20、30、40定值电阻5个。(1)根据图甲,用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图。(2)实验过程中,需要改变定值电阻,观察电流的变化,为了科学地得出实验结论,当每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察B(选填序号)。 A变阻器滑片 B电压表 C电
31、流表 D电源(3)某次实验,更换电阻R,合上开关后,电压表示数为0,电流表示数正常,其原因可能是电阻短路。(4)在老师的引导下,他们将5次实验数据描绘在图丙中。图中阴影部分“面积”表示的物理量是B(选填序号)。A电流B电压C电阻D电功率(5)实验中,他们选择下列哪个滑动变阻器最合适C(选填序号)。A10 0.5A B50 0.5A C50 1A D200 1A(6)请你用平滑曲线将图丙中5个点连接起来,观察图象你可以得出实验结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。【分析】(1)将滑动变阻器一上一下串联接入电路,根据甲图知,滑动变阻器接右下接线柱,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表与定
32、值电阻并联;(2)实验研究的是电流与电阻的关系,因此必须控制电阻两端的电压值一定,所以眼睛应注视电压表的示数,移动滑片保持电压表示数不变;(3)电流表示数正常,说明电路是通路,电压表示数为零,说明电阻短路;(4)阴影部分为电流和电阻的乘积,应该为定值电阻两端的电压值;(5)根据图丙可知实验中的最小电流,根据串联电路的电压特点求出滑动变阻器两端的电压,根据欧姆定律求出滑动变阻器的阻值即可确定滑动变阻器的规格;(6)根据描点法作图,横向分析表中数据得出结论。【解答】解:(1)将滑动变阻器一上一下串联接入电路,根据甲图知,滑动变阻器接右下接线柱,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表与定值电阻并联如下图所
33、示:(2)探究电压一定时,电流与电阻的关系时,在不断的改变定值电阻的同时,必须不断的移动滑动变阻器,使得电压表的示数是一个定值,故在移动滑片的同时,眼睛观察电压表的示数,故B正确;故选B;(3)更换电阻R,合上开关后,电流表示数正常,说明电路是通路,不是断路,电压表示数为零,说明电阻短路;(4)阴影部分为横、纵坐标的乘积,即阴影部分的面积为:S=U=IR=0.4A10=4V,故B正确;故选B;(5)由图丙可知,实验中的最小电流I=0.1A,电压表的示数UR=4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=UUR=6V4V=2V,由I=可得,滑动变阻器接入电路中的电阻
34、:R滑=20,由图丙知,电流的最大为0.8A,所以,滑动变阻器的规格为C;(6)将图丙中5个点连接起来,如图所示:根据图象得出的结论是:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。故答案为:(1)见上图;(2)B;(3)电阻短路;(4)B;(5)C;(6)见上图;成反比。【点评】本题从实验的操作、实物图的连接、滑动变阻器的选择、欧姆定律的应用、电路故障的判断等方面较为综合的考查了学生对实验的了解情况,从中加强了学生综合能力的培养,是一道不错的实验题。10(2018深圳)“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了2节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为10、20和40的定值电阻各一
35、个以及导线若干:(1)请根据图甲,用笔画线将实物图(图乙)连接完整(要求导线不交叉,当滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大);(2)将滑动变阻器阻值调到最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表示数为0,其原因可能是定值电阻断路。(3)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入下面表格。第一次电流表的示数如图丙所示,读数为0.2A实验过程中应保持电压表示数为2V不变。实验序号123电阻()102040电流(A)0.20.100.05(4)由表中数据得出结论: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(选填“正比”或“反比”)。(5)根据表格中的数据判断所选用
36、的滑动变阻器可能是A(选填“A”或“B”)。A“50 0.5A”B“10 1A”【分析】(1)根据滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值变大确定变阻器的连接;(2)若电流表示数为0,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;(3)根据电流表选用小量程确定分度值读数,由欧姆定律求电压表示数,研究电流与电阻关系实验中,要控制电压表示数不变;(4)横向分析表中数据得出结论;(5)由表中第3次数据结合欧姆定律求电路的总电阻,根据电阻的串联求出变阻器连入电路中的电阻确定选用的变阻器。【解答】解:(1)当滑片向右移动时,滑
37、动变阻器的阻值变大,故滑片以左电阻丝连入电路中,如下所示:(2)经分析,将滑动变阻器阻值调到最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表示数,其原因可能是定值电阻断路;(3)第一次电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,读数为0.2A由欧姆定律,电压表示数:UV=I1R1=0.2A10=2V,根据电流与电阻关系实验中,要控制电压表示数不变,实验过程中应保持电压表示数为2V不变;(4)横向分析表中数据,电阻为原来的几倍,通过的电流原为原来的几分之一,故得出的结论是: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)由表中第3次数据结合欧姆定律,电路
38、的总电阻为:R串联=60,根据电阻的串联,变阻器连入电路中的电阻:R滑=R串联R=6040=2010,故选用“50 0.5A”的变阻器,选A。故答案为:(1)如上;(2)定值电阻断路;(3)0.2;2;(4)反比;(5)A。【点评】本题探究电流与电阻的关系,考查电路的连接、故障分析、电流表读数、数据分析及器材的选择和控制变量法的运用。11(2018泸州)图甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压恒为3V,用电阻箱来选用不同的电阻,按下述步骤进行实验,回答下列问题(1)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到适当位置,调节电阻箱使接入电路的电阻为4时,电流表示数如图乙所示,为0.5A;电压
39、表示数应为2V。(2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向b端移动(选填“a”或“b“),使电压表的示数保持不变,同时记下对应的电流值。(3)多次改变电阻箱的阻值,重复上述操作,得到了下表中所示的数据,通过观察表中的数据,分析得出:当电阻两端的电压一定时,接入电路的电阻越大,通过它的电流越小。物理量次数12345R ()45102025I(A)乙图的示数0.400.200.100.08(4)为了进一步确定电流与电阻的定量关系,老师提出将表中各组电阻值的倒数算出,请你在丙图中描点作出I的图象,根据画出的图象可知:电压一定时,电流跟电阻R成反比。【分析】(1)弄清电流
40、的量程和分度值,再读数;根据欧姆定律求出电压值;(2)探究电流与电阻的关系,应保持电压不变,根据串联分压规律即可确定滑动变阻器的滑片移动方向;(3)利用控制变量法对保持电阻两端的电压不变、电流变化的数据进行分析,初步得出电流与电阻的关系;(4)根据描点法做出图象,分析图象得出电压一定时,电流跟电阻R成正比。【解答】解:(1)如图乙所示,电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,读数为0.5A;由I=得电压表示数应为:U1=IR1=0.5A4=2V;(2)由于电源电压恒为U=3V,电压表示数保持U0=2V,电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,闭合开关,滑动变阻器接入电路的阻值也应增大,故应将滑动
41、变阻器的滑片向b端移动,使电压表的示数2V,同时记下对应的电流值;(3)根据表中数据中电流随电阻变化的关系可得出的初步结论是:在导体两端的电压一定时,导体的电阻越大,通过的电流越小;(4)根据描点法做出图象,如下图:根据描绘出的I图线,可以看出通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,由此进一步得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。故答案为:(1)0.5;2;(2)b;(3)小;(4)如上图;反。【点评】本题主要考查了学生根据实验数据归纳得出结论的能力,解决本题的关键是利用控制变量法分析变量和不变量。12(2018温州)为了探究“电流与电阻的关系”,小明用阻值不同的定值电阻、电压
42、为6伏的电源、滑动变阻器(20 2.5A)等器材按图甲方式连接电路,进行如下实验。将4欧的R1接入电路,当电压表示数为4伏时,记录电流表的示数。用R2替换R1,发现无论如何左右移动滑片P,电压表指针在4伏的刻度左右摆动,但无法准确指在4伏的刻度线上。老师告知小明:滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,因此无法连续改变接入电路的有效阻值,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,会导致步骤现象发生。用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器,并按图丙方式接入电路,继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏,此时电流表示数如图丁所示。(1)图丁中电流表的示数为2安。(2
43、)步骤中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4伏,则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4伏?将滑片P向右移,使电压表示数略小于4V,再将触片Q沿逆时针转动,直到电压表示数为4V。(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验,仍保持定值电阻两端的电压为4伏,则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有ABC(可多选)。A.15欧 B.25欧 C.35欧 D.45欧【分析】(1)根据图丁中电流表选用大量程确定分度值读数;(2)明确电压表指针在4伏的刻度左右摆动,但无法准确指在4伏的刻度线上的原因,故题中旋钮式变阻器起到电压微调的作用。图丙中旋钮式变阻器与滑动变阻器串联,且图
44、丙中旋钮式变阻器的最大电阻连入了电路中,故其只能将触片Q沿逆时针转动,减小旋钮式变阻器连入电路中的电阻大小,根据电阻的串联,总电阻变小,由欧姆定律,此时电路的电流变大,根据U=IR定值电阻的电压将变大,据此分析;(3)根据串联电路电压的规律和分压原理求出定值电阻的最大电阻分析。【解答】解:(1)图丁中电流表选用大量程,分度值为0.1A,电流大小为2安。(2)由知,当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时,因滑动变阻器的线圈结构如图乙所示,无法连续改变接入电路的有效阻值,故导致电压表指针在4伏的刻度左右摆动,图丙中,用一根阻值为0.5欧的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器与滑动变阻器串联
45、,且此时将其最大电阻连入了电路中,故只能将触片Q沿逆时针转动,减小旋钮式变阻器连入电路中的电阻,因步骤中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时,电压表示数略超过4伏,为使电压表示数略小于4V,即应减小电路中的电流大小,由欧姆定律,要增大电路的电阻大小,故将滑片P向右移,使电压表示数略小于4V,再将触片Q沿逆时针转动(电路中总电阻变小,总电流变大),根据U=IR,电压表示数变大,直到电压表示数为4V。(3)根据串联电路电压的规律和分压原理:=,式左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器取最大值时,对应的定值电阻最大,即=,即定值电阻的最大电阻为40,故用来替换R1进行实验的有15欧、25欧、35欧的电阻,即选ABC;故答案为:(1)2;(2)将滑片P向右移,使电压表示数略小于4V,再将触片Q沿逆时针转动,直到电压表示数为4V;(3)ABC。【点评】本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用及电流表读数及对器材的要求和控制变量法的运用,关键是从题中获取有效的信息,运用已有知识解决,难度较大。