第2节 探究欧姆定律实验 2025年中考物理人教版一轮复习考点探究（河南）（含答案）

第2节 探究欧姆定律实验
实验探究 —— 学科核心素养提升
【围绕课标】
知识线：实验导航
实验:探究电流与电压、电阻的关系(2020.19,2017.19)
实验主题 探究电流与 电压的关系 探究电流与 电阻的关系
实验器材 电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻
电路图
控制变量 控制电阻不变 控制定值电阻两端的电压不变
滑动变阻 器的作用 改变定值电阻两端的电压 控制定值电阻两端的电压不变
实验图像
实验结论 当电阻一定时,电流和电压成　　　　　　 当电压一定时,电流和电阻成　　　　　　
知识线：实验母题
探究电流与电阻的关系时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 Ω　2 A”字样),定值电阻5个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、50 Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
甲
　
乙 丙
证据
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整,要求滑片向右移动时电阻变大。
(2)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因是　　　　　　。
解释
(3)排除故障后,将定值电阻由5 Ω更换为10 Ω时,应向　　　　　　(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像,其中阴影部分面积表示的物理量是　　　　　　,其数值为　　　　　　。
交流
(5)实验中,在接入50 Ω的定值电阻后,小静同学无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,小静采取的措施可行的是　　　　　　。(多选)
A.调高电源电压
B.更换一个最大阻值为30 Ω的滑动变阻器
C.再串联一个10 Ω的电阻
D.将电压表改接到滑动变阻器两端
(6)下列图像中能大致反映本实验中各物理量之间关系的是　　　　　　。
A.电流表示数I与R阻值的关系
B.电压表示数U与R阻值的关系
C.变阻器接入电路的阻值RP与R阻值的关系
D.电阻的功率PR与R阻值的关系
真题精粹——河南6年真题精选及真题百变
考向1探究电流与电压关系　
1.(2024·河南)小华用图1所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5 V,滑动变阻器最大阻值为20 Ω。
　　　　　　　　　　图1
　　
图2 图3
图4
(1)她先用阻值为10 Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时　　　　　　(选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③闭合开关,移动滑片,记录了如表数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,请将示数填入表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 a.　　　　　　
电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 b.　　　　　　
④请在图4中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I-U图像。
⑤分析表中数据或图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是　　　　　　。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2 V,记录电流表示数;然后断开开关,将10 Ω电阻依次换成5 Ω、15 Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2 V,记录电流表示数。当换成20 Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2 V,为了完成实验,下列方案可行的是　　　　　　(填字母代号)。
A.换用电压为6 V的电源
B.把电压表改接为0~15 V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10 Ω的电阻
2.(2020·河南)某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3 V,滑动变阻器最大阻值为20 Ω。
(1)他们先用5 Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图甲所示。
①请根据图甲的电路图把图乙的实物电路连接完整。
②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容:　　　　　　。
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6 V,电流表的示数如图丙所示。请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像。
④分析I-U图像可得出结论:在电阻一定时,　　　　　　。
⑤为了使结论具有普遍性,还应进行的操作是　　　　　　。
(2)接着他们在原有5 Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10 Ω、15 Ω、20 Ω的三个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢 实验小组的同学分别提出了0.5 V、1 V和2 V三个电压值,为使实验顺利进行,大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的　　　　　　V。
考向2探究电流与电阻关系　
3.(2017·河南)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小强选用了4 Ω、8 Ω、10 Ω、20 Ω四个定值电阻,电源电压恒为3 V。
(1)请按如图甲所示的电路图,将实物图乙连接完整。
(2)闭合开关,发现电流表无示数,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　　　　　　。
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当选用4 Ω 的电阻时,电流表示数如图丙所示,记为　　
　　　　A;以后每更换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　　
　　　　(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为　　　　　　V,同时记下对应的电流值。
(4)根据实验数据,小强作出了如图丁所示的I-R图像,由于此图线为曲线,小强认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图像中的坐标进行了巧妙变换,从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是　　　　　　。
【参考答案】
实验探究
围绕课标
知识线　实验导航
正比　反比
考点线　实验母题
(1)如图所示:
(2)定值电阻断路
(3)右
(4)电阻两端的电压　3 V
(5)BC
拓展设问　(6)C
真题精粹
1.(1)①如图所示:
②电压表
③2.8　0.28
④如图所示:
⑤电流与电压的比为一定值
(2)C
2.(1)①如图所示:
②滑动变阻器是否在最大阻值处
③如图所示:
④电流与电压成正比
⑤更换阻值不同的定值电阻进行多次实验
(2)2
【解析】(1)①根据电路图,变阻器左下接线柱连入电路中,电源电压为3 V,故电压表选用小量程与电阻并联;②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,其中一项需要检查的内容是滑动变阻器是否在最大阻值处;③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据,测第6组数据时,电压表的示数为2.6 V,电流表的示数如题图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,电流为0.52 A,在坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像;④因电流随电压的变化图像为过原点的直线,根据图像可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;⑤为了使实验结论具有普遍性,我们应该更换阻值不同的定值电阻,多次实验。
(2)由串联电路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,定值电阻的电压最小,有=,定值电阻的最小电压为UV=1.5 V,根据题意,定值电阻只能选择 2 V的电压。
3.(1)如图所示:
(2)电阻R0断路
(3)0.5　B　2
(4)将I-R图像的横坐标R变为(或R-1)
【解析】(1)滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路,只需将滑动变阻器上面任一接线柱与电阻R0的右接线柱连接即可,电压表要与电阻R0并联,由于电源电压恒为3 V,故电压表选择的量程为0~3 V,只需将电压表的“3”接线柱与电阻R0的右接线柱连接。
(2)闭合开关,发现电流表无示数,说明电路断路,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,说明与电压表并联部分的电路断路,即电阻R0断路。
(3)由题图丙可知,电流表选择的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,此时电流表示数为0.5 A;由欧姆定律得,电阻R0两端的电压U0=IR0=0.5 A×4 Ω=2 V,即电压表示数保持2 V不变;根据串联分压规律可知,=,由于电源电压恒为3 V,电压表示数保持U0=2 V,每更换一个阻值更大的电阻,滑动变阻器接入电路的阻值也应增大,故应将滑动变阻器的滑片向B端移动,使电压表的示数为2 V,同时记下对应的电流值。
(4)小强作出了如题图丁所示的I-R图像,由于此图线为曲线,不便直观判断I与R的定量关系,根据I==U·可知,电压不变时,电流I与电阻的倒数成正比,故将横坐标R变为(或R-1),可直观判断出I与R的关系。