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【期末满分冲刺】2022-2023学年人教版物理九年级上册期末综合复习:专题05《电流与电压和电阻的关系》必考题专练
展开【期末直通车】专题05:电流与电压和电阻的关系必考题专练(解析版)
一、单选题
1.(2021·湖北宜昌·中考真题)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.R1与R2的阻值之比为1:2
【标答】D
【分析】
A.电阻是导体的属性,与他两端是否加电压无关,当R1与R2两端的电压为0时,仍有电阻,故A错误;
B.导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的,故B错误;
C.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小,电压是由电源提供的,不由电流大小决定,故C错误;
D.R1与R2的阻值之比为
故D正确。
故选D。
2.(2021·湖北宜昌·一模)小张同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
C.导体乙的两端电压为1V时,通过它的电流为0.1A
D.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
【标答】A
【分析】
A.电压相同时甲电流大,根据,导体甲的电阻小于导体乙的电阻,故A错误,符合题意;
B.由图可知,通过导体甲的电流与其两端的电压图像是一条过原点直线,所以通过导体甲的电流与其两端的电压成正比,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,导体乙的两端电压为1V时,通过它的电流为0.1A,故C正确,不符合题意;
D.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为
I=0.6A+0.3A=0.9A
故D正确,不符合题意。
故选A。
3.(2021·四川成华·二模)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案。甲:改变接入MN的串联电池的个数;乙:将电池与滑动变阻器串联接入MN,改变滑动变阻器滑片的位置;丙:将电池与不同阻值的定值电阻串联接入MN。可行的方案是( )
A.仅有甲 B.仅有乙 C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
【标答】D
【分析】
研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压;
甲:改变接入MN的串联电池的个数,电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,故甲可行;
乙:将电池与滑动变阻器串联接入MN,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压, 故乙可行;
丙:将电池与不同阻值的定值电阻串联接入MN,定值电阻的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,故丙可行;
故选D。
4.(2021·福建泉州·模拟预测)利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象,则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持3V不变
B.当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2A
C.滑动变阻器连入电路的阻值范围为1~5Ω
D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向左移
【标答】C
【分析】
A.在图乙中找对应的I和R值,当电流为0.5A时,电阻为5Ω,利用欧姆定律
实验中电压表的示数保持2.5V不变,故A错误;
B.实验中电压表的示数保持2.5V不变,当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为
故B错误;
C.电源电压为3V,定值电阻两端电压为2.5V,则滑动变阻器两端电压为0.5V,根据串联分压
可求得滑动变阻器连入电路的阻值
当R1分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω接入电路时,R2的范围为1~5Ω,故C正确;
D.将R从5Ω换成10Ω后,根据串联分压,应将滑动变阻器阻值调大,滑片向右移,故D错误。
故选C。
5.(2021·广东深圳·一模)在探究“电流与电阻的关系”时,电源电压恒为,实验准备了阻值分别为、、的电阻,当将的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为,再分别用、20Ω的电阻替换的电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
B.更换定值电阻时,开关可以不断开
C.用的电阻替换电阻时,滑片位置不动,电压表的示数小于
D.用的电阻代替电阻实验时,为达到实验目的应调节滑片向右移动
【标答】D
【分析】
A.在探究“电流与电阻关系”时,要控制电阻的电压不变,故此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外,还有控制R两端的电压不变,故A错误;
B.更换定值电阻时,为保护电路,开关应处于断开状态,故B错误;
CD.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,即电压表的示数大于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,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V,故C错误,D正确。
故选D。
6.(2021·黑龙江铁锋·一模)小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω,闭合开关S后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动 D.适当增加电池的节数
【标答】C
【分析】
ABC.当A、B两点间的电阻由5Ω更换成10Ω后电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,滑片不动时,变阻器两端电压变小;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以定制电阻两端的电压变大;因探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,所以应调节滑动变阻器的滑片增大接入电路中的电阻,减小电路中的电流,即将变阻器滑片适当向右移动,故AB错误、C正确。
D.划片不动时,增加电池的节数,会使电阻两端的电压更大,故D错误。
故选C。
7.(2021·安徽·合肥市第四十八中学模拟预测)小明利用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。电源电压保持不变,更换阻值不同的电阻R2,通过调节滑动变阻器接入电路的电阻R1,正确完成实验,记录各次实验中电压表示数U和电流表示数I。描点画出下列四幅图,其中最接近实际的是()
A. B. C. D.
【标答】B
【分析】
A.由图知,R1、R2、电流表串联在电路中,电流表测电路中的电流,电压表测R2两端电压,因R2两端电压不变时,导体中电流跟电阻的关系成反比,故错误;
B.探究导体中电流跟电阻的关系时应控制R2两端电压保持不变,根据串联电路电压的规律,变阻器的电压也不变,由分压原理,两电阻之比为一定值,故图象为过原点的直线,故正确。
C.由B知,R1随R2的增大而变大,由电阻的串联和欧姆定律,当R1增大时,电路中的电流变小,故错误;
D.由控制变量法知,探究导体中电流跟电阻的关系时应控制R2两端电压保持不变,故错误。
故选B。
8.(2021·山东东明·九年级期末)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持0.5V不变
C.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
D.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
【标答】D
【分析】
A.根据图乙可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,A错误;
B.由图乙知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.1A×25Ω=……=0.5A×5Ω=2.5V
故B错误;
CD.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,使电压表的示数为2.5V,故C错误,D正确。
故选D。
9.(2021·福建三明·九年级期末)在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中,同学们绘制的四条图线如图,正确的是( )
A. B. C. D.
【标答】A
【分析】
AC.电流跟电压、电阻有关,研究电流与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。在电阻不变时,通过导体的电流与导体的电压成正比,故电流随电压的变化关系为一过原点的直线,故A正确,C错误;
BD.在电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比,故电流随电阻的变化关系为反比例函数曲线;因通过导体的电流跟电阻的倒数成正比,故通过导体的电流跟电阻的倒数的变化关系为一过原点的直线,故BD错误。
故选A。
10.(2021·全国·九年级期末)如图所示,在“探究影响导体电阻大小的因素”的实验中,分别将四根横截面积相同的金属丝接入电路。下列说法错误的是( )
A.电流表示数越大,表明接入电路中的金属丝的电阻越小
B.该电路可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关
C.该电路可以探究导体的电阻大小是否跟导体的长度有关
D.仅将电路中的电流表换成电压表也能完成本实验
【标答】D
【分析】
A.根据欧姆定律可知电流表示数越大,表明接入电路中的金属丝的电阻越小,故A正确,不符合题意;
B.该电路选第1根和第3根金属丝作比较可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关,故B正确,不符合题意;
C.该电路选第2根和第3根金属丝作比较可以探究导体的电阻大小是否跟导体的长度有关,故C正确,不符合题意;
D.将电路中的电流表换成电压表,电压表示数为电源电压,因此仅将电路中的电流表换成电压表不能完成本实验,故D错误,符合题意。
二、多选题
11.(2021·广东宝安·九年级期末)用如图所示电路探究电流与电压的关系。为了改变定值电阻 R 两端电压,下列方案可行的是( )
A.多节电池并联接入MN
B.电池与滑动变阻器串联接入MN
C.电池与滑动变阻器并联接入MN
D.电池先后与不同定值电阻R0串联接入MN
【标答】BD
【分析】
A.多节电池并联接入MN时,电路两端的电压不变,定值电阻 R 两端电压也不变,故A不符合题意;
B.电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动変阻器滑片P改変接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,故B符合题意;
C.电池与滑动变阻器并联接入MN ,滑动变阻器和定值电阻R并联,不能改变定值电阻 R 两端电压,故C不符合题意;
D.电池先后与不同定值电阻R0串联接入MN,定值电阻R0的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,故D符合题意。
故选BD。
12.(2021·辽宁大连·九年级期末)某同学在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了、、、、、个电阻进行实验,实验电路图如图所示。关于实验下列说法正确的是( )
A.实验前,需将六个电阻分别连入电路寻找合适的电压值
B.实验中,用滑动变阻器来保持电阻两端电压一定
C.将电阻换成电阻时,需将滑片向左适当移动
D.为使结论具有普遍性,需改变电压值重复进行两次实验
【标答】ABD
【分析】
A.实验前,需将六个电阻分别连入电路寻找合适的电压值,并保持每次定值电阻两端的电压不变,故A正确;
B.实验中,用滑动变阻器来改变电路中的电流,从而保持电阻两端电压一定,故B正确;
C.定值电阻由5增大为10Ω后,根据串联分压关系 ,定值电阻所分电压就会变大,为保持定值电阻两端电压不变,需将滑动变阻器的阻值也增大,根据图示,滑动变阻器滑片向右移动阻值增大,故C错误;
D.为使结论具有普遍性,需改变电压值,重复进行多次实验,故D正确。
故选ABD。
13.(2021·山东·九年级期末)利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
A.该同学研究的是电流和电压的关系
B.实验中电压表的示数保持V不变
C.将从10换成15后,应将滑片P向左移
D.当时,滑动变阻器阻值5
【标答】BD
【分析】
A.实验中更换了5个不同的电阻,该同学研究的是电流和电阻的关系,故A错误;
B.由电路图可知电压表测量定值电阻两端电压。由乙图可知实验中电压表的示数保持为
故B正确;
C.当定制电阻从10换成15后,根据串联电路分压的原理,电阻两端的电压会变大,电压表的示数会变大。为了使电阻两端的电压保持在2.5V,则应将滑动变阻器的滑片P向右移增大滑动变阻器的阻值。故C错误;
D. 当时,电路中的电流I2=0.1A,滑动变阻器两端电压
滑动变阻器接入电路中的阻值
故D正确。
故选BD。
14.(2021·重庆·九年级期末)如图,在探究“电流与电阻关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将5Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用10Ω、20Ω的电阻替换的5Ω电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.连接电路时,开关应处于断开状态
B.此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
C.用10Ω的电阻替换5Ω电阻实验时,保持滑片位置不动直接闭合开关,发现电压表的示数大于2V
D.用10Ω的电阻代替5Ω电阻实验时,为达到实验目的应调节滑片向左移动
【标答】AC
【分析】
A.为了电路的安全,连接电路时,开关应处于断开状态,故A正确;
B.实验探究:电流与电阻关系。此实验中滑动变阻器的作用是保证R两端的电压不变,故B错误;
C.用10Ω的电阻替换5Ω电阻实验时,保持滑片位置不动直接闭合开关,电路中的总电阻减小,总电流增大,电压表测量的是电阻R两端的电压,电压表的示数会大于2V,故C正确;
D.用10Ω的电阻代替5Ω电阻实验时,保证电阻R两端的电压不变,为达到实验目的应调节滑片向右移动,故D错误。
故选AC。
三、填空题
15.(2021·吉林东辽·九年级期末)在“探究电流与电阻关系”的实验中:连接电路时,开关必须__________,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____________。实验过程中,将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻时,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__________。
【标答】断开 R断路 右 保持不变
【分析】
[1]为了保护电路,连接电路时,开关必须断开。
[2]闭合开关后,电流表无示数,说明了电路中出现了断路,发现电压表有示数且接近电源电压,说明电压表所在的电路是通,只能说明电压表所测量的R断路。
[3]将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻时,根据串联分压,电阻变大,电压表的示数变大,而探究电流与电阻的关系,需要控制电压不变,故需要增大滑动变阻器的阻值,从而降低了电压表的示数,故将滑动变阻器的滑片向右滑动。
[4]探究电流与电阻关系,电阻是变量,电阻两端的电压应该保持不变。
16.(2021·安徽滁州·九年级期末)在“探究电流与电压的关系”实验中,某实验小组经过相互讨论,将实验方案由甲图改为乙图,这样改进的好处是______。
【标答】可方便改变定值电阻的电压,从而进行多次实验数据的测量
【分析】
由图示知,甲实验只测出一组对应的电流与电压值,通过一组数据得出的实验结论说服力不强,而乙实验中可通过调节变阻器的滑片的位置,从而改变定值电阻两端的电压,可测量多组实验数据,可得出具有普遍性的实验结论。
17.(2021·云南·九年级期末)如图所示的电路图是用来研究通过导体的电流跟导体电阻关系的,其中R1与R2为阻值不同的定值电阻,第一次实验用的定值电阻为R1,闭合开关后,记下电流表的示数是;第二次实验将定值电阻换为 R2(R2=2 R1),闭合开关后,记下电流表的示数是I2。结果发现,但 ,他认为电流跟电阻不成反比,他的结论 ________ (选填“正确”或“错误”),原因是 ________ 。
【标答】错误 没有保持定值电阻两端的电压不变
【分析】
[1][2]他第一次实验用的是定值电阻的阻值为R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1;他第二次实验仅将定值电阻的阻值换为2R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I2,此时定值电阻的阻值换为2R1,因滑动变阻器连入电路的阻值不变,定值电阻变大,定值电阻分担的电压变大,由于没有控制定值电阻两端的电压不变,故
故他的结论是错误的。
18.(2021·四川广元·中考真题)某同学利用如图电路,探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6V,实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验中电阻R由小到大进行更换,并且保持电压表示数为2.5V不变,则需要调节变阻器的滑片P应该__________ (选填“向左端移动”、“向右端移动”或“不动”)。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于_____ Ω。
【标答】右端移动 35
【分析】
[1]定值电阻与滑动变阻器串联,定值电阻两端的电压保持2.5V不变,定值电阻逐渐换为大阻值电阻,根据串联电路分压原理可知,定值电阻分得的电压变多,会大于2.5V,所以需要向右调节滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值增大,增加其分得的电压,直到电压表示数为2.5V。
[2]为了完成实验,即所有定值电阻都能连入电路完成实验。当定值电阻阻值为25Ω时,要使其两端的电压为2.5V不变,则滑动变阻器的电压为
串联电路用电器电压之比等于其电阻之比,所以
代入数据得
解得滑动变阻器的阻值为。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于35Ω。
19.(2021·四川成都·一模)图甲是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路(电源电压保持不变),图乙是他依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10Ω更换为15Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压不变,滑动变阻器的滑片应向______(选填“a”或“b”)端滑动。
【标答】3 b
【分析】
[1]由图像可知定值电阻R两端的电压是
[2]当更换较大阻值的定值电阻时,为保持定值电阻两端的电压不变,应增大滑动变阻器的阻值来增大滑动变阻器的分压,故滑动变阻器的滑片应向b端滑动。
20.(2021·河北保定·二模)如图所示是自动测定油箱内油量的原理图,O为杠杆支点,油量表是由量程为0~0.6 A的电流表改装而成的,R0阻值为10 Ω,电源电压为3 V,Rx是规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器。当Rx的滑片处于最上端时,电路中的电流是 ______ A,此时油量表标示为0;当油面上升时,电路中的电阻将 ______ ,电流将 _______(以上两空选填“增大”或“减小”)。
【标答】0.1 减小 增大
【分析】
[1][2][3]当油面上升时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,使电路中总电阻减小,电流增大,即电流表(油量表)示数增大;当RX的滑片处于最上端时,滑动变阻器接入电路的阻值为零,故电路中的电流为
I=+R0=+10Ω=0.1A
【点睛】
四、实验题
21.(2021·内蒙古兴安盟·中考真题)某同学在“探究电流与电压的关系”的实验中。
(1)请用笔画线表示导线,将甲图中的实物图连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大;(________)
(2)闭合开关前,发现电流表指针在零刻线左端,接下来应进行的操作是___________;
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为___________ A; 若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动。
电压/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)实验中测得多组数据如表。分析表中数据可得:电流与电压的关系是___________。
【标答】 电流表指针调零 0.12 A 在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【分析】
(1)[1]滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器的A接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)[2]闭合开关前,发现电流表指针在零刻线左端,需要对电流表进行调零,把指针调到0刻度线上。
(3)[3]图乙中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.12A。
[4]要增大电阻两端的电压,由串联电路电压的规律可知需要减小变阻器两端的电压,根据串联电路的分压作用,应减小滑动变阻器连入电路的电阻,从而减小滑动变阻器分得的电压,滑片P向A端移动。
(4)[5]由表中数据可知,电压增大为原来的几倍,相应的电流增大为原来的几倍,可以得到在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【点睛】
。
22.(2021·山东滨州·中考真题)在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压3V保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向B端滑动时,电流表的示数变小;______
(2)连接电路时,开关应该______。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“A”或“B”)端;
(3)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是______;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流为______A;
(5)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I﹣U图像如图丙所示。由图像可得:
①实验中所用定值电阻R的阻值为______Ω;
②实验结论:______;
(6)结合所测数据分析,本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。
【标答】 断开 B 定值电阻R开路 0.30 5 保持电阻不变,导体中的电流与导体两端电压成正比 25
【分析】
(1)[1]滑片P向B端滑动时,电流表的示数变小,滑动变阻器接入电路电阻变大,下端接线柱应接C点,如下图所示:
(2)[2][3]连接电路时,开关应该处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即B端。
(3)[4]闭合开关发现电流表几乎无示数,说明电路是开路;电压表示数接近3V,测电源电压,移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是定值电阻R开路。
(4)[5]图乙中,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.30A。
(5)[6]定值电阻R的阻值为
[7]由图丙图像可得出:保持电阻不变,导体中的电流与导体两端电压成正比。
(6)[8]当电路中电流最小时总电阻最大,为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
故本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
23.(2021·四川德阳·中考真题)小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干。
(1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔划线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。___________
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是 ___________。
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.0V,记下相应电流表示数(见下表),分析表中数据,得出的结论是:___________。
物理量
实验次数
电压/V
电阻/Ω
电流/I
1
2.0
5
0.40
2
2.0
10
0.20
3
2.0
20
0.10
(4)本实验探究采用的研究方法是 ___________。
【标答】 A 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。 控制变量法
【分析】
(1)[1]按电路图连接定值电阻与滑动变阻器的左上接线柱,使定值电阻与滑动变阻器串联,把电压表并联在定值电阻两端,如图
(2)[2] A.若电阻R短路,则电压表无示数,电流表有示数,移动滑片,电流表示数发生变化,故A符合题意;
B.若电阻R断路,则电压表串联在电路中,电压表有示数,电流表无示数,移动滑片,电流表、电压表的示数不发生变化,故B不符合题意;
C.若滑动变阻器短路,则电压表有示数,电流表有示数,移动滑片,电流表、电压表的示数都不发生变化,故C不符合题意。
故选A。
(3)[3]分析表中的数据
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。
(4)[4]本实验探究电流与电阻的关系时,控制导体两端的电压不变,采用的研究方法是控制变量法。
24.(2021·辽宁大连·中考真题)某同学探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系”,实验器材有:两节干电池,滑动变阻器、电流表、电压表、的定值电阻及开关各一个,导线若干。
(1)图甲是该同学连接的部分电路,请用笔画线,将图中的实验电路连接完整;______
(2)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从b端向a端滑动,观察到电流表示数逐渐变大。当滑片滑到a端时,电流表示数如图乙所示,接下来的操作是:______。
(3)进行实验,记录的实验数据如下表:
电阻
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
电流I/A
0.06
0.10
0.14
0.18
0.22
0.26
①请在方格纸上画出电流与电压的关系图象。______
②分析图象得出的探究结论是:______。
【标答】 电流表的量程改用0-0.6A 当电阻一定时,电流与电压成正比
【分析】
(1)[1] 探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻电压。从图甲中可以看出,电压表的正接线柱未与定值电阻右端连接,其他导线连接完好,电源由两节干电池组成,因此电源电压为3V,所以电压表量程选用0-3V,如下图所示:
(2)[2]从图甲中可以看出,当滑片滑到a端时,滑动变阻器接入的电阻为0。从图乙中可以看出,电流表的偏转幅度很小,说明电流表的量程太大,应该改用0-0.6A。
(3)[3]根据表格中的数据在坐标轴上描点,将各点用平滑的直线连接起来,如下图所示:
[4]从表格中的数据可以看出,当电阻不变时,通过电阻的电流与电压成正比。
25.(2021·吉林·中考真题)在探究电流与电阻关系的实验中,所用实验器材均完好,如图所示,电源电压为不变,定值电阻分别为、、、,滑动变阻器规格为“”。
(1)实验前,发现电流表的指针位置如图甲所示,原因是电流表___________。
(2)如图乙所示,导线应与滑动变阻器的___________接线柱相连。
(3)电路连接完成后,分别用、、的电阻进行实验,正确操作,记录的数据如下表所示,则实验中控制电压表的示数为___________不变。当使用的电阻做实验时,无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同,为了继续完成第四次实验,如果只能更换电源,则电源电压应不高于___________。
实验次数
1
2
3
4
10
15
20
30
0.3
0.2
0.15
(4)分析实验数据得出结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成___________。
【标答】没调零 C或D 3 5 反比
【分析】
(1)[1]实验前,电流表有示数,即指针没有在零刻度,原因是电流表指针没调零。
(2)[2]变阻器应一上一下接,所以a接C或D。
(3)[3]取第1组数据,电压为
U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
则实验中控制电压表的示数为3V。
[4]30Ω电阻分压为3V,所以电流为
变阻器取最大20Ω,变阻器分压
U3=IRP=0.1A×20Ω=2V
电源电压最大为
U4=3V+2V=5V
(4)[5]由表格,在电压一定时,电流和电阻乘积为定值,故可得在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
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