中考物理必考实验 专题实验21探究电流与电阻规律

中考物理必考实验 专题实验21探究电流与电阻规律

实验21探究电流与电阻规律 探究课题：探究电流与电阻规律 实验装置 实验方法 控制变量法、图像法 探究过程 ‎1.按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处；‎ ‎2.分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路，检查电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数保持2V不变，分别记下电流表的示数；‎ ‎3.根据数据画出I-R图像；‎ 记录表格 描绘图像 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反比 满分归纳——考点方向 器材作用 1. 滑动变阻器的作用：①保护电路；②使电阻两端电压保持不变 22‎ 注意事项 ‎1.连接实验电路时，开关应断开；电压表应并联在被测电路中，电流表应串联在电路中，连接好电路后，要先用开关试触。‎ ‎2.如果发现电表的指针向左边偏转，说明电表的正负按线柱接反了。‎ ‎3.闭合开关前，发现其中一个电表指针没有指在零刻度上，出现这种现象的原因是没调零。‎ ‎4.闭合开关后，发现电表的指针偏转太大，或太小，那一定是电表的量程选择不合适。‎ ‎5.电表的量程选择得过小，会使指针偏转过大，损坏电表；选择得过大，会使指针偏转过小，测量不准确。一般来说，选择的量程，应使指针偏转到刻度盘的三分之一到三分之二之间。‎ ‎6.换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免实验的偶然性 ‎7.在闭合开关前滑动变阻器应将滑片置于阻值最大端。‎ ‎8.在移动滑片时，发现电压表和电流表的示数始终没有任何变化，其原因是：在连接滑动变阻器时没有按照一上一下的原则连接。‎ ‎9.更换小电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：应使滑动变阻器的阻值变小，滑动变阻器分担的电压变小，保证定值电阻上分的的电压不变。‎ ‎1．（2019•滨州）某实验小组用图甲所示电路进行“探究电流与电阻的关系”实验。‎ ‎（1）请将图甲连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。‎ ‎（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于　　端（选填“A”或“B”）。‎ ‎（3）闭合开关后，同学们发现，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表始终没有示数，电压表示数接近电源电压，原因可能是　　。‎ ‎（4）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙所示，为　　A。‎ ‎（5）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向　　（选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为　　V时，读出电流表的示数。再更换20Ω定值电阻继续实验，实验数据记录在表格中。由实验数据可知：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　　。‎ 22‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ R/Ω ‎5‎ ‎10‎ ‎20‎ I/A ‎0.2‎ ‎0.1‎ ‎（6）该小组想用一块电流表和一个定值电阻R0，测未知电阻Rx的阻值。于是他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：‎ ‎①闭合S和S1，此时电流表的示数为I1。‎ ‎②闭合S断开S1，此时电流表的示数为I2。‎ ‎③请用已知量R0和测出量I1、I2表示出未知电阻Rx的表达式，则Rx＝　　。‎ ‎【答案】（1）如上所示；（2）B；（3）定值电阻断路；（4）0.4；（5）B；2；反比；（6）③‎ ‎【解析】（1）滑动变阻器与电阻串联，要求滑片向右移动时，连入电路的电阻变大，所以应将滑动变阻器的A接线柱与开关的右接线柱相连，如下图所示：‎ ‎（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大即B端；‎ ‎（3）闭合开关，移动变阻器滑片P，发现电流表无示数，电路可有断路发生，而电压表有示数，说明电压表到电源两极间是通路，所以故障原因可能是定值电阻断路；‎ ‎（4）同学们首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到b端，再闭合开关，调节滑片P 22‎ ‎，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数0.4A；‎ ‎（5）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，电压表示数U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；‎ 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B端移动，使电压表的示数为2V，读出电流表的示数；‎ 由表格中数据发现：电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故在电压一定时，电流与电阻成反比。‎ ‎（6）①闭合S、S1，此时两电阻并联，电流表测量干路电流，示数为I1，‎ ‎②闭合S、断开S1，此时为只有Rx工作的电路，电流表测量Rx的电流，示数为I2，可测出电源电压U＝I2Rx，‎ 根据并联电路电流的规律知，R0的电流：I0＝I1﹣I2，则电源电压为U＝（I1﹣I2）R0‎ 根据电源电压相等知：U＝U＝I2Rx＝（I1﹣I2）R0‎ 未知电阻Rx的表达式为：Rx＝。‎ ‎【分析】（1）将滑动变阻器与用电器串联，根据滑片向右移动时，连入电路的电阻变大确定其接线柱； （2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大； （3）电流表无示数，可能是电流表断路或电流表之外的电路断路；再根据电压表有示数分析可知电路故障； （4）根据电流表小量程计读数； （5）研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，求出电压表示数； 根据串联电路的分压作用判断出滑动变阻器的移动方向； 由表中数据得出结论； （6）在没有电压表时，使定值电阻与待测电阻并联，根据电流表和定值电阻的示数计算出电压，然后根据公式计算出其电阻。‎ 22‎ ‎2．（2019•营口）小明和同学们探究“电流与电阻的关系”的实验：‎ ‎（1）小明选择了如下器材：电源（电压恒为4.5V）、滑动变阻器“20Ω 2A“、电流表、电压表、开关、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个）、导线若干。‎ ‎①小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应　　；‎ ‎②请用笔画线代替导线帮助小明完成图甲电路的连接；‎ ‎③开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于　　（选填“A”或“B“）端；闭合开关后，发现电流表有示数，电压表示数为零。经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是　　。‎ ‎④排除故障后，小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为2V，再将5Ω电阻换成10Ω电阻后，小明接下来的操作是　　；当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明　　。‎ ‎⑤更换器材后重新实验，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　　比。‎ ‎（2）上述实验结束后，小明和同学们想要测量额定电流为0.3A小灯泡的额定功率，却发现电压表已经损坏，‎ 于是他们利用“20Ω 2A”的滑动变阻器以及原有器材，又设计了如图乙所示电路，测量过程如下：‎ ‎①　　（填开关通断情况），移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.3A时，小灯泡正常发光；‎ ‎②保持滑动变阻器的滑片位置不动，　　（填开关通断情况），记下电流表的示数为0.3A；‎ ‎③则小灯泡的额定电功率为　　W。‎ ‎【答案】（1）①将电流表指针调零；②如上所示；‎ 22‎ ‎③B；电阻短路；‎ ‎④向右移动变阻器的滑片，使电压表示数为2V；变阻器最大电阻太小；⑤反；（2）①只闭合开关S2；②闭合开关S1，断开开关S2；③0.9‎ ‎【解析】①小明在检查实验仪器时，发现电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，小明应将电流表指针调零；‎ ‎②由④电压表示数为2V，故电压表选用小量程与电阻并联，由欧姆定律，电流最大值为：‎ I大＝＝＝0.4A，故电流表选用小量程与电阻串联，如下所示：‎ ‎③开关闭合前，小明应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处的B端；闭合开关后，发现电流表有示数，则电路为通路，电压表示数为零，经检查，电流表、电压表正常且连接完好，则电路存在的故障可能是电阻短路；‎ ‎④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，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；‎ 电压表控制的电压为2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：‎ U滑＝4.5V﹣2V＝2.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1.25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：‎ R滑＝1.25×20Ω＝25Ω＞20Ω，故当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到控制值，说明变阻器的最大电阻太小；‎ ‎⑤更换器材后重新实验，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；‎ 22‎ ‎（2）①只闭合开关S2，移动滑动变阻器的滑片，当电流表的示数为0.3A时，小灯泡正常发光；‎ ‎②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合开关S1，断开开关S2，记下电流表的示数为0.3A；‎ ‎③在①中，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联后再与电流表串联，灯正常发光；‎ 在②中，只有变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，由欧姆定律，‎ R滑右＝＝＝15Ω，则R滑左5Ω，由欧姆定律，在①中，滑片以左电阻丝的电压为：‎ U滑左＝IR滑左＝0.3A×5Ω＝1.5V；‎ 根据串联电流电压的规律，灯的额定电压为：‎ U额定＝4.5V﹣1.5V＝3V，灯的额定功率为：‎ P额定＝U额定I＝3V×0.3A＝0.9W。‎ ‎3．（2019•镇江）小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明。‎ ‎（1）请用笔画线代替导线将电压表接入电路；‎ ‎（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最　　（选填“左”或“右”）端；‎ ‎（3）闭合开关，将电阻箱调至某阻值，调节滑动变阻器时，他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于某处被短路而造成的，被短路的是　　；‎ ‎（4）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与关系图线如图2所示，由此可知U0＝　　‎ V，实验结论是：在电压一定时，　　；‎ ‎（5）若由于电池电量不足，小兵换用4.5V电源后继续实验，进行了如下操作：‎ ‎①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验，实验完成后断开开关；‎ 22‎ ‎②再将电阻箱阻值调至15Ω后，闭合开关进行实验；‎ 则由于小兵在上述操作中的一个疏漏，将会导致　　。‎ ‎（6）小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究在5Ω～25Ω范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的与I与关系图线不可能是图3中的　　（选填“甲”或“乙”），理由是　　。‎ ‎【答案】（1）见上图；（2）左；（3）电阻箱；（4）2；通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）电阻箱两端的电压超过电压表量程；（6）乙；当电阻箱阻值为25Ω时，滑动变阻器的最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V ‎【解析】（1）将电压表并联在电阻箱的两端，且保证正进负出，如下图所示：‎ ‎（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最左端；‎ ‎（3）电流表示数不为0，说明电路是短路，电压表示数为0，说明与电压表并联的部分短路，即电阻箱短路了；‎ ‎（4）由I与关系图线知，当电流为0.1A时，为0.05，则R＝20Ω，关图线可知U0＝IR＝0.1A×20Ω＝2V；‎ 根据图象知，电流与导体电阻的倒数成正比，则电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；‎ ‎（5）断开开关，当把电阻箱的电阻从4Ω换为15Ω时，必须把滑动变阻器调到阻值最大处的位置，如果没有调，使得电阻箱分得的电压过大，会超过电压表的量程；‎ ‎（6）对于图3乙图线，当电阻为5Ω是，倒数为0.2，对应的电流为0.15A，则电阻箱两端的电压U′0＝I′R′0＝0.15A×5Ω＝0.75V，此时滑动变阻器两端的电压为3V﹣0.75V＝2.25V，此时滑动变阻器两端的电压为电阻箱两端电压的3‎ 22‎ 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25Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻必须调到75Ω才能满足要求，而滑动变阻器的最大电阻只有50Ω，因此此图线不可能是实验测量的。‎ ‎4．（2019•山西）在“探究电流与电阻的关系”实验中：‎ ‎（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），‎ 要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大。连接电路时，开关必须　　。‎ ‎（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是　　。‎ ‎（3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为　　A．将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向　　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为　　V。‎ ‎【答案】（1）如上；断开；（2）电阻R断路；（3）0.3；右；1.5‎ ‎【解析】（1）当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：‎ 连接电路时，开关必须断开；‎ ‎（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是电阻R断路。‎ ‎（3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为0.3A；‎ 由定律定律，电压表示数：U＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V；‎ 22‎ 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，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1.5V。‎ ‎5．（2019•新疆）小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中，设计了如图甲的电路。‎ ‎（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整。‎ ‎（2）闭合开关后发现，电流表示数为零，电压表有明显偏转，则该电路故障是 ‎　　处断路。‎ ‎（3）小华排除电路故障后，先将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数如图丙，记下此时的电流值。取下5Ω的电阻，再分别接入10Ω、15Ω的电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数均为　　V，记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成　　。‎ ‎【答案】（1）如上所示；（2）定值电阻；（3）1.5；反比 ‎【解析】（1）根据电路图，变阻器左下接线柱连入电路中，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：‎ ‎（2‎ 22‎ ‎）经分析，闭合开关后发现，电流表示数为零，电压表有明显偏转，则该电路故障是定值电阻处断路；‎ ‎（3）小华排除电路故障后，先将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数如图丙，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.5V，记下此时的电流值；‎ 研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压一定，故取下5Ω的电阻，再分别接入10Ω、15Ω的电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数均为1.5V，记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成反比。‎ ‎6．（2019•荆州）小阳利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0～50Ω”。‎ ‎（1）如图乙的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上（导线不允许交叉）。‎ ‎（2）电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最　　端（选填“左”或“右”）。‎ ‎（3）连接好电路后，如果将电流表和电压表在电路中位置交换，则闭合开关后，会发现两表中只有　　表有示数（选填“电流”或“电压”）。‎ ‎（4）为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持　　V不变。‎ ‎（5）实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向　　（选填“左”或“右”）适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值。‎ ‎（6）小阳同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为　　Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为　　Ω的定值电阻。‎ 22‎ ‎【答案】（1）如上所示；（2）右；（3）电压；（4）1.5；（5）右；（6）20；10‎ ‎【解析】（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，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示：‎ ‎（2）电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处，即最右端；‎ ‎（3）连接好电路后，如果将电流表和电压表在电路中位置交换，电压表串联在电路中测电源电压，因电压表内阻很大，电流表没有示数，则闭合开关后，会发现两表中只有电压表有示数；‎ ‎（4）设控制定值电阻两端的电压至少保持UV，由串联电路的规律和分压原理有：‎ ‎＝，当定值电阻最大时，对应的变阻器连入电路最大，电压表示数最小，‎ 即＝，故UV＝1.5V；‎ ‎（5）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，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，使电压表示数恢复到原来的值；‎ ‎（6）根据如图丙画出的电流与电阻关系的图象知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为：‎ UV＝IR＝0.6A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣0.12×25Ω＝3V，故阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，‎ 由串联电路的规律及欧姆定律，这时，变阻器的电阻为：‎ R滑＝＝﹣20Ω＝5Ω，因定值电阻的电压为变阻器的＝2倍，由分压原理，定值电阻为2×5Ω＝10Ω，‎ 这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为10Ω的定值电阻。‎ ‎7．（2019•黑龙江）某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”‎ 22‎ 的实验中，小明连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。‎ ‎（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）。‎ ‎（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R　　（填“短路”或“断路”）‎ ‎（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R两端的电压为　　V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压　　（填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向　　（填““左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是　　Ω。‎ ‎【答案】（1）如上所示；（2）断路；（3）3；不变；右；7.5‎ ‎【解析】（1）滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：‎ ‎（2）若定值电阻短路，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；‎ 若定值电阻R断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，符合题意，故闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R断路；‎ ‎（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R 22‎ 两端的电压为：‎ U＝IR＝0.6A×5Ω＝﹣﹣﹣＝0.2A×15Ω＝3V；‎ 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，所以滑片应右端移动，使电压表的示数为3V。‎ 电压表控制的电压为3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：‎ U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：‎ R滑＝0.5×15Ω＝7.5Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少7.5Ω的滑动变阻器。‎ ‎8．（2019•吉林）在探究电流与电压和电阻的关系实验中，电路图如图所示，电源电压为4.5V保持不变，三个定值电阻分别为Rx、10Ω、20Ω（忽略温度对电阻的影响）‎ ‎（1）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在　　端 ‎（2）将电阻Rx连入电路，调节滑片位置进行三次实验，数据如表所示，分析数据可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　　；‎ ‎（3）做完第三次实验后，保持滑片位置不变，断开开关，将电阻Rx换成10Ω的电阻，‎ 再闭合开关，此时电压表的示数　　3V．调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R1；‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 电压U/V ‎1.0‎ ‎2.0‎ ‎3.0‎ 电流I/A ‎0.2‎ ‎0.4‎ ‎0.6‎ ‎（4）再断开开关，将10Ω的电阻换成20Ω的电阻，闭合开关，调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R2，则R1　　R2。‎ ‎【答案】（1）最左；（2）正比；（3）大于；（4）小于 ‎【解析】（1）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处，即最左端；‎ ‎（2）将电阻Rx 22‎ 连入电路，调节滑片位置进行三次实验，数据如表所示，横向分析表中数据，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，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；‎ ‎（3）由表中数据，电阻：‎ R＝＝＝5Ω，做完第三次实验后，保持滑片位置不变，断开开关，将电阻Rx换成10Ω的电阻，根据分压原理，此时电压表的示数大于3V；‎ 调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R1；‎ ‎（4）因电压表示数不变，由串联电路电压的规律，变阻器的电压也不变，由分压原理，定值电阻与变阻器连入的电阻比值也不变，故再断开开关，将10Ω的电阻换成20Ω的电阻，闭合开关，调节滑片位置，使电压表的示数仍为3V，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为R1小于R2。‎ ‎9．（2019•武威）小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。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）请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；‎ ‎（2）小欣把5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，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　　。‎ A．电阻R处短路 B．电阻R处断路 C．滑动变阻器处断路 ‎（3）排除故障后进行实验。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变化的图象。‎ 由图象可以得出结论：电压一定时，　　；‎ ‎（4）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻后，闭合开关，为了保持电压表的示数为　　V不变，应将滑动变阻器的滑片P向　　（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数。‎ ‎【答案】（1）如上所示；（2）B；（3）导体的电流与导体的电阻成反比；（4）2.5；A ‎【解析】（1）变阻器按一上一下接入电路中，由图知，电阻两端的电压始终保持：‎ 22‎ UV＝IR＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣﹣＝0.5A×5Ω＝2.5V﹣﹣﹣﹣﹣①，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：‎ ‎（2）小欣把5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，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R处断路，选B；‎ ‎（3）由①知，电流与电阻之积为一定值，由图象可以得出结论：电压一定时，导体的电流与导体的电阻成反比；‎ ‎（4）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，应保持电阻两端的电压为2.5V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A端移动，记录此时各表的示数。‎ ‎10．（2019•临沂）在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明依次选用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验。‎ ‎（1）图甲是实验的实物连线图，其中有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”并画出正确连线。‎ ‎（2）改正错误后闭合开关，电流表有示数而电压表无示数，电路故障可能是　　。‎ ‎（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为　　A。‎ ‎（4）断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的并闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向　　（选填“左”或“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察　　表示数的变化。‎ ‎（5）下表是实验中记录的数据，分析数据可知：‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 定值电阻R/Ω ‎5‎ ‎10‎ ‎20‎ 电流/A ‎0.2‎ ‎0.1‎ 22‎ ‎①10Ω定值电阻的功率为　　W。‎ ‎②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　　比。‎ ‎【答案】（1）如上；（2）电阻短路；（3）0.4；（4）右；电压；（5）①0.4；②反 ‎【解析】（1）原电路中，电阻和电压表短路了，电阻串联在电路中，电压表与电阻并联，如下所示：‎ ‎（2）改正错误后闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，电路故障可能是电阻短路；‎ ‎（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为此0.02A，电流为0.4A；‎ ‎（4）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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变，故这一过程中，眼睛要一直观察电压表示数的变化；‎ 22‎ ‎（5）①由表第2次数据知，10Ω定值电阻的功率为：‎ P＝I2R＝（0.2A）2×10Ω＝0.4W；‎ ‎②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，好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。‎ ‎11．（2020•武汉模拟）小明同学用如图器材探究探究通过导体的电流与电阻的关系。电源电压恒为6V，实验用到的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个。‎ ‎（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）取10Ω的定值电阻接入电路，实验中正确连接电路，刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为　　Ω。‎ ‎（3）按选定规格的滑动变阻器依次实验记录数据如表：‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ 电阻R/Ω ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎30‎ 电流I/A ‎0.3‎ ‎0.2‎ ‎0.15‎ ‎0.1‎ 分析可知表中4次实验，有一组数据是人为编造的，这次实验是第　　次（填序号），就现有器材，要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于　　V，在此电压下，完成全部4次实验定值电阻消耗功率最大为　　W，并调整部分电表量程即可。‎ ‎【答案】（1）如上所示；（2）20；（3）4；3.6；0.9‎ ‎【解析】（1）根据电路图，变阻器左下接线柱连入电路中，电阻与变阻器串联，电压表与电阻并联，如下所示：‎ 22‎ ‎（2）取其中一个电阻接入电路，实验中正确连接电路，即变阻器的最大电阻连入电路中，刚闭合开关时，电压表、电流表的示数分别为2V、0.2A，由串联电路电压的规律，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为：‎ R滑大＝＝＝20Ω；‎ ‎（3）当定值电阻为30Ω时，由电阻的串联规律，电路的最大电阻为：30Ω+20Ω＝50Ω，由欧姆定律，电路的最小电流为：I′＝＝＝0.12A＞0.10A，故第4次实验数据是人为编造的；‎ 根据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，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻最大，电压表示数最小，‎ 即＝，‎ UV＝3.6 V；‎ 故要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于3.6 V，并调整部分电表量程即可。‎ 定值电阻消耗功率最大功率：‎ Pmax＝I2R＝（）2×R＝×R＝，‎ 当滑动变阻器的阻值等于定值电阻时，定值电阻电功率最大，由并调整部分电表量程可知，R滑＝10Ω，‎ Pmax＝＝＝0.9W。‎ ‎12．（2020•重庆模拟）在学习了电阻的相关知识后，小明想要探究导体中电流与电阻的关系，他找来阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω和25Ω 22‎ 的定值电阻各一个，并设计了如图所示的电路进行实验，电源电压恒为6V．‎ ‎（1）连好电路后还应检查电路连接是否正确，图中小明连接的电路存在一处错误，请将错误的连线打“×”，并将正确连线改在图中；‎ ‎（2）将电路改接正确后，小明便开始进行实验，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到　　端（选填“A”或“B”）。闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为2V时，小明记录下此时电流表的示数，然后断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的，再闭合开关，如果不移动滑片，则电压表示数会　　2V（选填“大于”、“等于”或“小于”），接下来小明应向　　端（选填“A”或“B”）移动滑片，使电压表示数仍为2V，然后记录此时电流表示数。‎ ‎（3）小明按照上述方法，更换不同阻值电阻分别进行了实验并记录下相应数据如表：分析表中的数据你所得到的结论是：　　。‎ ‎（4）实验室有以下规格的滑动变阻器，要完成以上实验，小明所选用的滑动变阻器应是　　。‎ 定值电阻阻值（Ω）‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎25‎ 电流表示数（A）‎ ‎0.40‎ ‎0.20‎ ‎0.10‎ ‎0.08‎ A.20Ω 0.3A B.20Ω 0.5A C.50Ω 0.3A D.50Ω 0.5A ‎（5）小王认为要得到科学的结论，还应多次进行实验，除定值电阻外，实验室并没有额外的器材，在保证实验测量更精确且不损坏实验器材的前提下，以下方案可行的是哪一个　　。‎ A．将电压表的示数保持2.4V不变，再次记录不同电阻对应的电流 B．将电压表的示数保持1.5V不变，再次记录不同电阻对应的电流 C．将电压表的示数保持2V不变，依次更换阻值为30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻并记录对应的电流 22‎ ‎【答案】（1）见上图；（3）A；大于；A；（3）在电压不变的情况下，电流与电阻成反比；（4）D；（5）A ‎【解析】（1）上图中，电压表测电源电压是错误的，应测电阻的电阻，改正后如下所示：‎ ‎（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的A端；‎ 闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为2V时，小明记录下此时电流表的示数，然后断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的，根据串联分压原理可知，电阻增大，其分得的电压增大，则电压表示数会大于2V，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A端移动，使电压表的示数为2V，然后记录此时电流表示数；‎ ‎（3）横向分析表中的数据可知，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，得到的结论是：在电压不变的情况下，电流与电阻成反比；‎ ‎（4）根据表中表中最后一组数据，由欧姆定律和串联电路电阻的规律，变阻器连入电路的电阻：‎ R滑＝﹣R4＝﹣25Ω＝50Ω；考虑到表中电流大小为0.40A，要完成以上实验，小明所选用的滑动变阻器应是D；‎ AB、由串联电路的规律及分压原理有：‎ ‎＝﹣﹣﹣﹣﹣①，‎ ‎①式左边为一定值，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，‎ ‎＝，‎ 即控制的定值电阻的最小电压为：‎ U′＝2V，‎ 22‎ 故A符合要求，B不符合要求；‎ C、当定值电阻为50Ω时，滑动变阻器最大阻值为50Ω，此时电阻相同，分压相同，因为电源电压为6V，故每一个电阻分得的电压为3V，与此时电压表的示数为2V矛盾，所以C不符合要求。‎ 故选A。‎ 22‎