中考物理压轴真题分类汇编(解析版)
挑战16 实验题(欧姆定律综合56题)
一.探究电流与电压的关系(共15小题)
二.探究电流与电阻的关系(共14小题)
三.伏安法测定值电阻阻值(共12小题)
四.伏安法测小灯泡的电阻阻值(共12小题)
五.欧姆定律在串、并联电路中的应用(共3小题)
一.探究电流与电压的关系(共15小题)
1.(2024·江苏镇江·中考真题)小明用图1电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。
(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中 出现了 故障。故障排除后,移动滑片,使电压表示数为,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图2中图线甲所示,从而得出结论;
(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除 两端的导线。在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图3所示。
①小明遗漏的实验操作是 ;
②小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与小华的实验结论一致。遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是 ;
③小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图2中的图线 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
2.(2024·四川乐山·中考真题)物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V,定值电阻R1约为4Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
I/A 0.08 0.15 0.23 0.38
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 (选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是 ;(写出一种即可)
(3)排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时,电流表如图乙所示为 A;
(4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图像;
(5)分析所绘制的图像得出结论: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 ;
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是 。
3.(2024·江苏常州·中考真题)小组同学探究“欧姆定律”.
(一)小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为:3节干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量的电压;( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是 ;
A.处发生短路 B.处发生断路 C.处发生短路 D.处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内;
实验序号 ① ② ③ ④
1.0 2.0 3.0
I/A 0.2 0.4 0.6
(5)分析实验数据,可得探究结论: ;
(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表格所示;
实验序号 ① ② ③ ④
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
(6)小华完成实验①后,进行实验②,具体操作为:首先,断开开关S,将定值电阻由5Ω换成10Ω;接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察 表直至其示数为 ;
(7)分析实验数据,可得探究结论: 。
4.(2024·山东菏泽·中考真题)某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中,所用电源电压为3V,定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,各仪器均完好。请完成下列问题:
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次
电压/V 0.5 1 1.2 2
电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉 ;
(2)检查电路时,发现电流表指针如图乙所示,接下来正确的操作是 ;
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,示数为
V;
(4)一小组展示实验数据如表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第 次实验数据,依据是: ;
(5)分析表格中有效实验数据,初步得出:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
5.(2024·湖南·中考真题)在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行 ;
(2)连接电路时,开关S应处于 状态;
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为 A;
(5)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据? (列举一种方法即可)。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
6.(2024·辽宁·中考真题)某小组猜想电流与电压和电阻有关,现要探究电流与电压的关系。
(1)为探究电流与电压的关系,实验中应控制 不变;
(2)该小组连接的部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路补充完整 (导线不能交叉);
(3)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最 端;
(4)试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则发生的故障是 ;
(5)排除故障后,闭合开关,通过移动 的位置改变电阻两端的电压,测量电阻两端的电压U和对应的电流I,记录的实验数据如下表所示;
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.60 1.90 2.20 2.50 2.80
电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28
分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值 ,从而得出结论: 。
7.(2024·湖南长沙·中考真题)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=5Ω。
(1)请你用笔画线表示导线将电路连接完整 ;
(2)小明测量并记录了几组电压和电流值如下表。最后一次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为 A;
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40
(3)请在图丙中画出上表各组数据对应的点,并作出I-U图象 ;
(4)分析可得实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
8.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)(1)在电学综合复习时,某组同学做了“探究电流与电压的关系”实验,电路图如图甲所示。
①请用笔画线代替导线将实物图乙补充完整;
②根据实验测得的数据,绘制出定值电阻R的图像,如图丙,由图像可以得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(2)该组同学又做了“探究串联电路电压规律”实验;
实验中,他们按图丁连接电路,用电压表分别测出两个小灯泡两端电压和电源电压,并记录这组实验数据;接下来应该 ,重做上述实验,根据数据得出实验结论。其中一次实验中,他们发现两个小灯泡的亮度明显不同,请分析其原因 。
9.(2024·山东滨州·中考真题)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过定值电阻的电流为 A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.8 2.4 3
电流I/A 0.12 0.19 1.8 0.48 0.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第 (填序号)组;
(4)分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为;
③则 (用已知和测出的物理量、、表示)。
10.(2024·天津·中考真题)在“探究电阻一定时电流与电压关系”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)在某次实验时两电表的示数如图所示,电压表的示数为 V,电流表的示数为 A;
(3)根据两个小组的实验数据,画出了定值电阻与的电流与电压关系图像,如图所示。由图像可知 (选填“大于”“小于”或“等于”)。
11.(2024·安徽·中考真题)图甲为小英同学设计的“探究电流与电压的关系”电路图,电源两端电压为3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处,闭合开关,移动滑片P,小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障,她断开开关,然后按图丙所示的电路图,只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下,并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作,发现电压表有示数且保持不变,电流表始终无示数。若电路中只有一处故障,则故障可能是 。
(3)排除故障后进行实验,得到的实验数据如下表所示。
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45
分析表中的数据,可以初步得出结论,在电阻一定的情况下, 。
(4)本实验中,定值电阻R的阻值为 Ω(保留一位小数)。
12.(2024·河南·中考真题)小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω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 (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,记录了如下数据。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2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,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6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
13.(2024·云南·中考真题)实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系,物理上把这种研究方法叫 法。
(2)根据图甲的电路图连接电路时,开关应 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向 端移动(选填“A”或“B”),数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为 A。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
电流I/A 0.08 0.10 0.14 0.16
(5)分析实验数据可得结论: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 。
(6)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(5)中的结论,原因是 。
14.(2024·江苏淮安·中考真题)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)连接电路时,开关应处于 状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是 ;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为 V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成 比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是 。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
15.(2024·江苏南通·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是 ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 ;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是 ;
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器材能否完成实验探究,简述你的判断依据: 。
二.探究电流与电阻的关系(共14小题)
16.(2024·甘肃兰州·中考真题)小林用如图甲所示的电路“探究电流与电阻之间的关系”。实验器材如下:电压恒为4.5V的电源一个,电流表、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器两个:(10Ω,2A)、(20Ω,1A),开关一个,导线若干。
(1)若小林选择器材、连接电路均正确,闭合开关后发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,两电表均无示数,取下电压表,使其分别接触电路中的a、b两点,c、d两点和d、e两点时,电压表均无示数,由此可判断电路中发生的故障可能是 ;
(2)排除故障后,小林在c、d两点间依次接入5Ω、10Ω、15Ω、25Ω和30Ω的定值电阻,得到表中的五组数据,完成实验并得出实验结论,则他选用的滑动变阻器是 (选填“”或“”);
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 25 30
I/A 0.60 0.30 0.20 0.12 0.10
(3)实验中,小林将25Ω的定值电阻换成30Ω接入c,d两点间后,直接闭合开关,电压表的示数会 (选填“变大”或“变小”),接下来他应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为 V;
(4)小林又设计了如图乙所示的电路测量未知电阻的阻值,已知电流表的量程为0~0.6A,电源电压恒为4.5V,他先将A、B两点直接用导线连接,调节滑片P,当电流表的示数为0.6A时,保持滑片P的位置不动,再将未知电阻接入A、B之间,此时发现电流表的指针恰好指在刻到度盘的正中央位置,则的阻值为 Ω。
17.(2024·吉林·中考真题)小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒定不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,选用的三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。
(1)在连接电路的过程中,开关应处于 状态;
(2)分别将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,两次实验均使电压表示数为1.2V,记下每次对应的电流表示数;
(3)断开开关,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,接入20Ω的定值电阻进行第三次实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,小明分析之后发现无法将电压表示数调至1.2V,但可以求出电源电压为 V;
(4)为了使电压表示数仍为1.2V,顺利完成第三次实验,如果只更换滑动变阻器,应选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器;
(5)更换合适的滑动变阻器后继续实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示,分析图像可得: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。
18.(2024·陕西·中考真题)小明和小华在探究电流与电阻的关系时,实验电路如图-1所示。
试验次数 R/Ω I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.12
4 20 0.1
(1)请用笔画线代替导线将图-1所示电路补充完整;
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻R ;
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,将实验数据记录在表中,并作出图像,如图-2。小华认为小明所绘图像不合理,其理由是 ;
(4)小明和小华发现,由图像不能确定电流与电阻的定量关系,于是他们进一步分析数据特点,作出了图像,如图-3,分析其特点,可得出:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比;
(5)小明和小华对实验进行了反思:若再换用两个定值电阻,增加两组数据,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系,你建议选用 (选填“、”或“、”)的定值电阻;
(6)小明和小华找到一卷规格为的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为0.4m、0.7m、1.2m、1.8m的四段,对应阻值为、、、。分别将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,制成了四个简易定值电阻,如图-4所示。在老师的帮助下,他们对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有的偏小值较大,原因可能是 。
19.(2024·江苏连云港·中考真题)小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变,电路中仪表均完好无损。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,他应先 。
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图丙所示,此时电阻R的阻值为 Ω。
(4)在实验过程中,当把电阻R由20Ω更换为10Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
20.(2024·四川广安·中考真题)小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有:三节干电池(每节恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω 2A”“40Ω 1A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。
(1)小华先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,出现该故障的原因可能是 ;(写出一种即可)
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某一位置,观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω,闭合开关,为控制定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)多次更换定值电阻进行实验,并根据实验数据画出电流随电阻变化的图像,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,因此可以得出的实验结论是 ;
(4)为了完成整个实验,他们选取的滑动变阻器规格是 。
21.(2024·山东青岛·中考真题)小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系.电源电压为,三个定值电阻阻值分别为和,两个滑动变阻器规格分别为“”和“”。
(1)图甲电路连接不完整,请用笔画线代替导线将电路连接完整 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (选填“左”或“右”)端。
(3)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验.每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数与前二次实验相同,记录相应电流表示数,绘制出图像如图乙所示,实验中电压表的示数为 V。
(4)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表表盘如图丙所示,其示数为 A,该电阻的阻值为 。
(5)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为 。
22.(2024·四川巴中·中考真题)图甲是小明探究电流与电压、电阻的关系的实验电路图,选用的实验器材有电源(3V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻、开关导线若干。
(1)探究电流与电压的关系
①根据图甲将图乙实物电路连接完整(要求滑片向左移动时电流表示数变大);( )
②探究电流与电压的关系时要保持 不变;
③实验中滑动变阻器的作用是 和 ;
(2)探究电流与电阻的关系
①在实验中,首先确定一个保持不变的电压值U,当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时,保持滑片位置不变,闭合开关后将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为U;
②当AB间换接20Ω电阻时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表示数都无法达到U。为了完成实验,U的取值不能小于 V;
③下表为实验得到的数据。请分析,第3组实验数据不符合“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”的实验规律,是由 (选填“测量错误”或“测量误差”)造成的。
实验序号 R/Ω I/A
1 5 0.40
2 10 0.20
3 20 0.11
23.(2024·宁夏·中考真题)某同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V;
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整;
(2)闭合开关后,观察到电流表有示数,电压表无示数;则故障可能是 ;
(3)排除故障后,继续实验,测量并记录实验数据,根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示(实验中各电路元件完好);分析图像可知实验中控制定值电阻两端电压为 V不变,并发现 Ω的定值电阻实验数据是错误的;去除错误数据,分析剩余数据得出的结论是:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(4)利用以上实验器材,还可以完成的电学实验是 。(写出一个即可)
24.(2024·河北·中考真题)在“探究串联电路电压的特点”实验中。小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图补充完整 ;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入下表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图所示,示数为 V;
数据序号 电流/A Uab/V Ubc/V Ucd/V Uac/V Ubd/V Uad/V
1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.5
2 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.5
3 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为 Ω;
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是 ;
(5)读取数据 (选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线;
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律: ;
【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2A和0.3A,小明利用图甲中的灯泡L,对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成如图所示的电路,只闭合S1,调节电源电压至某一值时,通过电压表判断出L1正常发光;断开S1,闭合S2,发现不用改变电源电压,L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为 Ω。
25.(2024·重庆·中考真题)小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值,原因可能是导体A发生 ;排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为 A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的 。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是 的,因此将这个比值定义为导体的电阻;
(3)根据电阻定义可知导体B的阻值为 Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中电阻 (选填“d”“e”或“f”)。
实验次数 ① ② ③
R/Ω 15 B A
I/A 0.2 0.3 0.4
(4)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;②将15Ω的电阻替换为B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前次实验 ;③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示,交流时小欣发现第③次实验数据有误,这是由于接入A后忘记调节变阻器,滑片仍在第②次实验的位置,此时变阻器接入的阻值是 Ω。
26.(2024·重庆·中考真题)小超同学利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒定,有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“10Ω 1A”;
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整 ;
(2)连接电路前发现电压表指针如图乙所示,则需要对电压表 ;连接电路时开关应 ,将滑动变阻器滑片P移至 端;
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,可能是定值电阻发生了 ;
(4)排除故障后,当接入5Ω的定值电阻,调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压时,电流表指针如图丙所示,其示数为 A;更换为10Ω的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值时,才能使电压表示数达到,则电源电压为 V;
(5)当更换为20Ω的电阻时,为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。
27.(2024·山东德州·中考真题)探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是_________(填序号)。
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是 ,其值为 ;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时, 。
(4)实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的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,下列措施可行的是_________(填序号)。
A.调高电源电压
B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻
(5)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
28.(2024·江苏扬州·中考真题)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示。
(1)小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中 。实验时,先将电阻箱的阻值调为5Ω,然后将滑片P调至 (填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图2所示,读数为 A。断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关, (填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数;
(2)小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流表的示数I,将多组数据描点,画出图像,如图3所示。根据小华的实验数据, (填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论;
(3)小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值,在小华的实验电路中,保持滑片P位置不变,将未知电阻元件替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为0.32A,该元件的电阻为 Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许,则电阻测量值 真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
29.(2024·甘肃白银·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为的定值电阻各一个,电压为的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整 (要求:滑片P向右移动时电路中电流变大);
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是 (选填“A”、“B”或“C”);
A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由更换为时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 端(选填“左”或“右”)滑动;要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω;由图像得到实验结论为:当 一定时,导体中的电流与导体的电阻成 ;
(4)同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为,如图丙所示电流表示数为 A,该电阻的阻值为 。
三.伏安法测定值电阻阻值(共12小题)
30.(2024·西藏·中考真题)实验小组利用图(甲)所示的电路测量未知电阻的阻值。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端;
(3)当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图(乙)所示,则通过的电流为 A,此次测得的阻值为 Ω。
(4)为了减小误差,改变滑动变阻器滑片P的位置,多次测量电压及电流的值,根据每次电压及电流的值算出电阻,最后求出的平均值。
31.(2024·山东泰安·中考真题)某同学利用有关器材测量定值电阻的阻值。可选用的器材有电源(电压恒为)、三个滑动变阻器(规格分别为a:“”、b:“”和c:“”)、电流表(有,两个量程)、电压表(有,两个量程)、开关、导线等。该同学根据甲电路图,进行了正确的实验操作,当滑动变阻器滑片P处于中间位置附近时,电表示数如乙图所示。请你根据以上信息回答问题:
(1)实验中选择的滑动变阻器是 (选填“a”“b”或“c”);
(2)乙图中电压表的示数为 ,电流表的示数为 A,本次测量的阻值为 (精确到);
(3)请根据甲电路图,正确选择电表量程,用笔画线代替导线,完成图丙所示实物图的连接 ;
(4)该同学进行了实验创新,利用阻值为的定值电阻和电压表等器材,测量的阻值。设计了如丁图所示的电路,经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整:
①闭合开关、,断开开关,读出电压表的示数,记为;
②保持处于闭合状态,断开开关,闭合开关,使电压表测 (选填“”或“”)两端电压,记为;
③用已知物理量和测量量的符号表示出的电阻, 。
32.(2024·山西·中考真题)实验室里有一个标识不清的定值电阻,小亮设计实验进行测量(电源为两节干电池)。
(1)根据公式 可知,通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(导线不得交叉);
(2)连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的滑片P应放在 (选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是 ;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示为 A,则电阻为 Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果,请你做出评价或建议: 。
33.(2024·四川遂宁·中考真题)老师带领芳芳所在的班到实验室进行分组实验,利用两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为)等器材测量未知电阻的阻值,实验所用的电路如甲图。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物电路的连接(要求滑片P向右移动时,滑动变阻器阻值变小);
(2)芳移动滑片P到最大阻值处,闭合开关后发现电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是出现了 (选填“开路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,直到电压表、电流表示数如丙图所示,则的阻值为 Ω;
(4)改变待测电阻两端电压进行多次测量,目的是 (选填序号);
A.避免偶然性,寻找普遍规律 B.求平均值减少误差
(5)另一实验小组的电流表损坏不能使用,小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出:不用电流表,利用现有器材也能进行测量。测量电路如丁图,操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为;
③则 (用、、表示)。
34.(2024·四川广元·中考真题)“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是热敏电阻R处发生 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而 ;(选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为 ℃;
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为 。
35.(2024·内蒙古包头·中考真题)学生小组利用现有器材:电源(6V)、阻值不超过20Ω的多个定值电阻、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器(50Ω 2A)、开关、导线若干,完成多个电学实验。
(1)研究电流与电压的关系。
①设计电路并画出电路图如图甲所示;
②依据电路图选用部分器材连接电路。请用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整,导线不要交叉;
③将滑片调至阻值最大处,闭合开关,移动滑片,发现电流表与电压表均无示数,故障可能是 (写出一处即可),查找故障,排除故障;
④闭合开关,移动滑片,多次改变定值电阻两端的电压和通过它的电流。记录数据并绘制如图丙所示的I-U图象。分析图象可得:电阻一定时, 。本实验选用的是 Ω的定值电阻;
(2)将图乙中的定值电阻调换为 ,还可以完成 实验(写出一个实验名称即可)。本实验收集多组数据的目的是 。
36.(2024·江苏无锡·中考真题)小红测量长度为1m的镍铬丝、铜丝的电阻,器材有:电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻箱(0~9999.9Ω),长度为40cm的导线若干。
(1)①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻,请用笔画线代替导线,将电路连接完整 ;
②闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;
③正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P,读出电压表的示数U和电流表的示数I,记录在表格中。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A,则镍铬丝的电阻为 Ω,分析数据可得:当导体的电阻一定时, 。
实验序号 U/V I/A
① 1 0.2
② 1.5 0.3
③ 2
④ 2.5 0.5
(2)小红用连接完整的图甲电路测量铜丝电阻时,发现电压表示数始终很小,于是按照图丙的电路图重新连接电路,R为铜丝,为电阻箱,电源电压不变,闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V;当阻值为0.2Ω时,电压表示数为2V。则铜丝电阻为 Ω,电源电压为 V。
37.(2024·四川内江·中考真题)在“测量定值电阻阻值”的实验中,提供的实验器材有:
A.两节新干电池;
B.电压表(量程0~3V,0~15V);
C.电流表(量程0~0.6A,0~3A);
D.滑动变阻器R(20Ω,1A);
E.待测电阻Rx(阻值约为几欧);
F.开关一个,导线若干。
(1)图甲是实验中设计的电路图,请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号 ;
(2)连接电路前,发现电流表指针位置如图乙所示,此时需要进行的操作是 。连接电路时,开关应该 (选填“断开”或“闭合”);
(3)根据图甲的电路图,请用笔画线代替导线,把图丙中的实物图连接成完整电路(有两条导线未连接),要求开关闭合时电流表示数最小,测量时电表示数尽可能精确 ;
(4)测得的部分数据已记录在表格中,表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是 。在第3次测量时,电压表的示数如图丁所示,根据这三次测得的数据,Rx阻值的平均值为 Ω。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω
1 1.6 0.20 8.0
2 2.0 0.24 8.3
3 0.30
38.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在“伏安法测电阻”实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω 1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)小夏按照实验操作要求,在检查实验器材时,发现电流表指针的位置如图1所示,出现这一现象的原因是: 。
(2)解决问题后,小夏设计并连接了如图2所示的部分电路,请用笔画线代替导线将图2的电路连接完整(要求:导线不可交叉)。
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是: 。
(4)检查电路连接无误,闭合开关。在实验的过程中,电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻R 。
(5)排除故障后,小夏继续进行实验,当电压表示数为1.2V时,读出如图3所示的电流表示数,并计算定值电阻的阻值 。小夏认为实验已经完成,小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠,原因是: 。
39.(2024·四川眉山·中考真题)小龙同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。要求滑片P向右移动时,电路中的电流变大。
(2)连接电路过程中,开关处于 状态。
(3)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,移动滑片P电压表示数无明显变化,电流表示数为零。造成该故障的原因是 。
(4)排除故障后闭合开关,移动滑片P,电压表示数为2.4V时,电流表示数如图乙所示、待测电阻的阻值为 。
(5)实验中,改变滑片P的位置,并记录相应数据、多次测量求的平均值是为了 。
(6)在缺少电流表时,小龙选用阻值为的定值电阻设计了如图丙所示电路,并完成实验。过程如下:
①闭合S和,电压表的示数为;
②再闭合,电压表的示数为;
③ (用字母、和表示)。
40.(2024·江苏苏州·中考真题)用如图所示电路测电阻的阻值。
实验步骤如下:
(1)将电压表接在B、C两点间,闭合开关,将滑动变阻器滑片移到b端、电阻箱R调为某一阻值,使电压表和电流表示数为合适的值;
(2)断开开关,将电压表右端由C点改接到D点;
(3)闭合开关,反复调节 使两表的示数与步骤(1)中相同,此时电阻箱的阻值为;
(4)待测电阻的阻值 ;
(5)若操作无误,反复调节始终无法实现两表的示数与步骤(1)中相同,原因可能有: 、 。
41.(2024·四川泸州·中考真题)某校物理兴趣小组在课后拓展活动中对一未知电阻进行探究;选用了3V的电源、待测电阻、电阻箱、电压表、开关和导线若干。
(1)连接好如图甲所示的电路后,闭合开关,电压表示数约为3V,无论怎样调节电阻箱,电压表示数几乎不变,其原因可能是 ;
(2)排除故障后,调节电阻箱,电压表示数如图乙所示,则电阻箱两端的电压为 V;此时,电阻箱示数如图丙所示,则电阻箱接入电路的阻值为 Ω,的阻值为 Ω;
(3)同学们交流中发现,电阻箱接入电路的阻值不同,电压表示数不同。当电阻箱接入电路的阻值增大时,电压表示数将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)同学们进行了深入探究,闭合开关,多次调节电阻箱,记录电阻箱接入电路的阻值R和与之对应的电压表示数U,分别算出待测电阻的阻值,求其平均值是为了 ;利用测得的多组数据,描绘出电压U随电阻R的变化关系图像如下图,其中正确的是 。
四.伏安法测小灯泡的电阻阻值(共12小题)
42.(2024·青海西宁·中考真题)小宁和同学们在“测量小灯泡电阻”的实验中,选用额定电压为2.5V的小灯泡、三节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(50Ω 1A)、开关、导线等实验器材进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮。
(2)连接电路时,开关应该 ,滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
(3)闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现两个电表指针都左右摆动,同时看到小灯泡闪烁,用手捏紧滑动变阻器的滑片后,电路恢复正常,则电路故障的原因可能是 。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并绘制出图乙所示的I-U关系图象。当电压表的示数为 V时小灯泡正常发光,此时的电阻为 Ω。
(5)同学们交流后,发现该实验还可以测量小灯泡的电功率,并分析出小灯泡的实际电压为额定电压的一半时,小灯泡的实际功率 (选填“大于”“等于”或“小于”)额定功率的四分之一,其根本原因是 。
43.(2024·山东威海·中考真题)小明在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V)、滑动变阻器、、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路补充完整 (要求滑片向右移动时电流表示数变大);
(2)电路连接后,闭合开关发现小灯泡不亮,观察电流表和电压表,发现两表指针偏转角度均较小,原因可能是 ;
(3)实验中,调节滑片使电压表示数为 V,此时小灯泡正常发光,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的电阻为 Ω(结果保留一位小数),实验中选择的滑动变阻器应为 (选填“”“”)。
(4)图甲实验装置能否探究“电流与电压的关系” ?(选填“能”“否”)。
44.(2024·内蒙古呼和浩特·中考真题)为了测量一个标有“3V”字样的小灯泡的电阻,小伟同学用两节干电池、标有“20Ω,2A”字样的滑动变阻器,以及开关、电压表和电流表设计了如图1所示的电路。
(1)小伟连接好电路后,检查发现电路中有一根导线连接错误。请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的导线;
(2)再次连接电路时,小伟又发现电压表无法正常使用。无奈、思考、创新,小伟用剩余实验仪器,重新设计了如图2所示的电路。并按照如下步骤操作:
①将滑动变阻器调到最右端,闭合开关,读出此时电流表示数为0.12A;
②再将滑动变阻器调到最左端,闭合开关,读出此时电流表示数为0.30A;
(3)如果认为灯丝电阻不变,根据以上数据,小伟顺利地计算出了灯泡的电阻值为 ;
(4)小伟操作后反思,认为灯丝的电阻受到温度的影响,电阻值会发生变化,因此测出的灯泡的电阻值并不准确,与真实值相比,应该比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
45.(2024·内蒙古·中考真题)在测量小灯泡电阻的实验中,某同学选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验;
(1)如图甲所示连接好电路,将滑片P移至最右端,接通电路后,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表示数为零,其原因可能是小灯泡 ;
(2)排除故障后,闭合开关S,调节滑片P,电流表的示数如图乙所示为 A,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)分析表格中记录的实验数据,可知小灯泡正常发光时的电阻约为 Ω(结果保留小数点后一位);实验中发现灯泡越亮,温度越高,结合数据可知:灯丝温度越高,电阻越 ;
次数 1 2 3 4
U/V 1.0 2.0 2.5 2.8
I/A 0.18 0.28 0.30 0.32
(4)某同学在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处,灯泡发光明显变亮。请依据影响导体电阻大小的因素分析,产生这一现象的原因可能是 。
46.(2024·湖北·中考真题)某小组想测量标有“2.5V 0.3A”的小灯泡在不同工作状态下的电阻,设计了如图甲所示实验电路,电源电压不变。
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
(2)移动滑动变阻器的滑片至最 端后闭合开关,使电路中的电流在开始测量时最小。向另一端移动滑片,观察到小灯泡在电压达到0.42V时开始发光,此时电流表示数如图乙,读数为 A。
(3)根据实验数据绘制图像如图丙,小灯泡未发光时电阻可能为 。
A.0Ω B.3.1Ω C.3.5Ω D.8.3Ω
(4)随着电流增大,滑动变阻器两端的电压 ,小灯泡的电阻 ,整个电路中的电阻 。(填“增大”“减小”或“不变”)
47.(2024·青海·中考真题)为测量小灯泡正常发光时的电阻,“飞天”兴趣小组利用图甲所示的实验器材进行了如下实验(小灯泡额定电压为2.5V):
(1)用笔画线代替导线将图甲的实验电路连接完整 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应滑到 端(选填“A”或“B”);闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,测量得出了如下数据:
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0 0.20 5.00
2 1.5 0.24 6.25
3 2.0 0.26 7.70
4 2.5
5 3.0 0.30 10.00
当电压表示数为2.5V时,电流示数如图乙所示,示数是 A,此时小灯泡的电阻值为 Ω(结果保留两位小数);
(4)根据实验数据绘制了如图丙所示小灯泡的I-U图像,结合数据和图像分析小灯泡的电阻值发生变化的原因: 。
48.(2024·四川宜宾·中考真题)某探究小组要测量一个标有“2.5V”字样的小灯泡在正常发光时的电阻,连接了如图所示的部分电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是 ;
(2)请用笔画线代替导线,将图中的电路补充完整;
(3)若连接电路后,闭合开关S,发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表和电压表的示数都不变且较小,出现这种现象的原因是 ;
(4)若将滑动变阻器的下接线柱A端接入电路,正确连接电路后,闭合开关S,滑片P向 (选填“左”或“右”)滑动时,小灯泡L变亮;
(5)在移动滑片P的过程中,应该观察 表的示数,使小灯泡L正常发光;
(6)当小灯泡正常发光时,电流表示数为0.25A,则小灯泡正常发光时的电阻是 Ω;
(7)完成实验后,小组又设计了如下图所示的电路图,测量该小灯泡L正常发光时的电阻,为定值电阻,为单刀双掷开关,实验步骤如下:
①闭合开关,将开关拨到触点2,移动滑片P,使电压表的示数 V;
②保持滑片P的位置不变,再将开关拨到触点1,读出电压表的示数并记为;
③该小灯泡正常发光时的电阻 (用、、表示)。
49.(2024·甘肃临夏·中考真题)科技兴趣小组测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻,实验装置如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的实物图连接完整;( )
(2)正确连接电路后,滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中(实验过程中曾改变电压表的量程),测得了如表所示的实验数据,根据第 次数据可知,电路出现故障,故障原因是 ,由此也可知电源电压是 V;
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.2 较暗
2 2.5 正常发光
3 2.8 0.32 强烈发光
4 6 0 不发光
(3)实验中滑动变阻器的作用: 、 。小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则灯泡L正常发光时的电阻约为 (结果保留一位小数);
(4)兴趣小组的其中一位同学对灯泡的电阻提出了不同看法,他认为应将所测电阻取平均值以减小实验误差,你同意该同学的看法吗? ;说说自己的理由: ;
(5)实验装置中有“ ”“ ”两种规格的滑动变阻器,此实验中选用的滑动变阻器规格应为 。
50.(2024·内蒙古通辽·中考真题)某物理学习小组在“探究导体中电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
表乙
实验次数 1 3 4
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.60 0.26 0.20
(1)请用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,电路中的电流变大);
(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,则故障可能是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);
(3)实验时改变 的阻值,通过移动滑动变阻器的滑片P来控制 保持不变,测出多组数据进行分析,得出结论;
(4)表乙是实验数据记录表格,分析可知实验操作存在的问题是 ;
(5)完成实验后该组同学又想到了用“等效替代法”测量一个额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻,设计了图丙所示的电路,其中为电阻箱;请把下面步骤②中未完成的操作补充完整;
①将开关S与a连接,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为U额;
② ,使电压表示数仍为U额,读出电阻箱阻值即为小灯泡正常发光时的电阻。
51.(2024·山东潍坊·中考真题)为测定一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常工作时的电阻,某同学准备了下列器材:待测小灯泡、干电池3节、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整 ;
(2)闭合开关后,滑片P位于某一位置时,电压表示数如图乙所示,为了让小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“左”或“右”)移动;
(3)滑片P调整到适当位置,电压表示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,则该小灯泡正常工作时的电阻为 ,此时滑动变阻器接入电路的电阻为 ;
(4)小华认为不用电流表也能测出小灯泡正常工作时的电阻,他又找来一个电阻箱和一个单刀双掷开关,设计了如图丁所示的电路,两虚线框中一处接入电阻箱,另一处接入滑动变阻器,然后进行了下列操作:
①闭合开关S,将单刀双掷开关掷于位置1,调整b处电阻,使电压表示数为2.5V;
②将单刀双掷开关掷于位置2,保持b处电阻不变,调整a处电阻,使电压表示数为 V,此时电阻箱的示数即为小灯泡正常工作时的电阻。电阻箱应接在丁图中的 (填“a”或“b”)位置。
52.(2024·四川南充·中考真题)小红想测量标有“1.5V”字样小灯泡正常发光时的电阻,从实验室找来了电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和导线若干,进行了如下实验;
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整;
(2)检查无误后,闭合开关,发现电流表无示数,小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压;造成这一故障的原因可能是小灯泡 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除电路故障后,闭合开关,移动滑片,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 ;接下来她又测量了几组对应的电压值和电流值,并绘制了小灯泡的图象,如图丙所示;
(4)小红认为不能利用图甲的装置探究电流与电压的关系,理由是 ;
(5)小红还想测出另一个额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻,在保证电路安全的前提下,设计了如图丁所示的电路(电源电压恒定大于且未知,滑动变阻器R最大阻值未知,定值电阻阻值为R0);请将实验步骤补充完整:
①闭合、,断开,移动滑片,使电流表示数为 时,小灯泡正常发光;
②闭合、,断开,保持滑片位置不变,读出电流表的示数为;
③小灯泡正常发光时的电阻RL= 。(用、、R0表示)
53.(2024·山东烟台·中考真题)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”实验中,器材如下:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压3.8V,正常发光时的电阻约10Ω)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、滑动变阻器(50Ω 0.2A)滑动变阻器(20Ω 1A),开关和导线若干。
(1)请在答题卡的相应位置画出该实验的电路图。(各元件不必标注字母)
(2)为了完成实验,电流表应选择 量程,电压表应选择 量程,滑动变阻器应选择 (选填“”或“”)。
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3.8V,此时电流表的示数如图所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω。
(4)完成上述实验之后,老师提出:如果没有电压表,用一个电流表和一个定值电阻,仍可完成本实验。兴趣小组经过讨论设计了如图所示的电路,并进行了如下操作:
①闭合开关S、,移动滑动变阻器滑片P,使电流表示数为,此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变,断开,闭合,电流表示数为,则小灯泡正常发光时的电阻 (用,、表示)。
五.欧姆定律在串、并联电路中的应用(共3小题)
54.(2024·江苏徐州·中考真题)如图所示,小明用铅笔芯做滑动变阻器,设计并制作一个模拟的调光灯,器材有:电池(电压为3V)、小灯泡(2.5V 0.3A)、铅笔芯、金属回形针、开关、导线、电压表。
(1)铅笔芯和小灯泡的连接方式是 联;
(2)闭合开关,回形针向左移,小灯泡亮度变 ;
(3)把电压表和小灯泡并联,调节回形针的位置,当电压表的示数为 V时,在铅笔芯上标记此时回形针的位置,为了安全使用调光灯,回形针向左调节不能超过此位置;
(4)甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm,甲的电阻为20Ω,乙的电阻为10Ω,调节效果可以从两个方面评价:一是小灯泡亮度的变化范围;二是调节的精度,回形针移动一定距离时,电阻变化越小调节精度越高,则铅笔芯甲和乙相比( )
A.调节范围大,调节精度高 B.调节范围大,调节精度低
C.调节范围小,调节精度高 D.调节范围小,调节精度低
55.(2024·山东聊城·中考真题)在“制作定值电阻”的实践活动中,同学们在实验室找到一捆镍铬合金丝,其包装上标有“横截面积1mm ,长度10m”的字样。为了利用这捆镍铬合金丝制作一个8Ω的定值电阻,同学们先将这拥镍铬合金丝两端的绝缘皮刮掉接到接线柱上,然后进行了如下操作:
(1)根据甲图的电路图,以笔画线将乙图的实物电路连接完整 (要求:导线不能交叉)。
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片的过程中发现电流表、电压表均有示数,但始终不变化,出现这一现象的原因可能是________(填字母)。
A.镍铬合金丝短路 B.镍铬合金丝断路 C.滑动变动器短路 D.滑动变阻器断路
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片改变这捆镍铬合金丝两端的电压,测得多组电压及电流的值,将数据填入表格中。第三次实验时,电流表的示数如下图所示,则测得的电流为 A,计算该次的电阻值为 Ω(计算结果保留两位小数)。
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.0 0.10 10.00
2 2.0 0.21 9.52
3 3.0
(4)为了确定这捆镍铬合金丝的电阻,上表在设计时还应增加的一项内容为 。
(5)根据实验的计算结果,制作8Ω的定值电用应截取长度约为 m的镍铬合金丝。
56.(2024·山东临沂·中考真题)用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
(1)先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并用笔画一条线代替导线,将电路连接正确;
(3)改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻 路;
(4)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为 A;
(5)实验数据如下表所示,请在图丙中描绘出的关系图象;
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5
电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.3 0.6
(6)为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于 Ω。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)中考物理压轴真题分类汇编(解析版)
挑战16 实验题(欧姆定律综合56题)
一.探究电流与电压的关系(共15小题)
二.探究电流与电阻的关系(共14小题)
三.伏安法测定值电阻阻值(共12小题)
四.伏安法测小灯泡的电阻阻值(共12小题)
五.欧姆定律在串、并联电路中的应用(共3小题)
一.探究电流与电压的关系(共15小题)
1.(2024·江苏镇江·中考真题)小明用图1电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。
(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路;
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中 出现了 故障。故障排除后,移动滑片,使电压表示数为,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图2中图线甲所示,从而得出结论;
(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除 两端的导线。在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图3所示。
①小明遗漏的实验操作是 ;
②小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与小华的实验结论一致。遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是 ;
③小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图2中的图线 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
【答案】(1)
(2)右
(3) 定值电阻 断路
(4) 电源 电压表调零(校零) 实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 乙
【详解】(1)在探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的实验中,电压表应并联在定值电阻两端,以测量定值电阻两端的电压。根据图1中的电路图,我们可以确定电压表的正负接线柱,并将其正确接入电路。将电压表的“+”接线柱与定值电阻的右端相连,如图所示:
(2)开关闭合前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处。根据图1中的滑动变阻器接法,可以确定滑片应置于最右端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(3)[1][2]闭合开关后,小明发现电流表指针不偏转,说明电路中存在断路故障。而电压表指针有明显偏转且保持不变,说明电压表与电源两极是连通的,且电压表并联的部分(即定值电阻)发生了断路。因此,可以判断电路中定值电阻出现了断路故障。
(4)[1]实验结束后,为了安全起见,小明应先断开开关,再拆除电源两端的导线,以避免在拆除过程中发生触电或短路等危险情况。
[2]在整理器材时,小明发现电压表指针位置如图3所示,即电压表指针没有指向零刻度线。这说明小明在实验前遗漏了将电压表指针调零的实验操作。
[3]尽管小明遗漏了将电压表指针调零的实验操作,但他与小华的实验结论仍然一致。这是因为小明和小华在实验中都是控制定值电阻两端的电压保持不变,然后探究电流与电阻的关系。因此,遗漏的实验操作并未影响结论。
[4]小明原来的操作中,电压表示数为2V时,实际电压应小于2V,按正确操作重新进行实验时,他会控制定值电阻两端的电压为2V不变,即定值电阻两端电压电压变大。根据欧姆定律 ,我们可以推导出电流I与定值电阻R的倒数 的关系为。由于U是定值,因此电流I与定值电阻R的倒数 成正比,这种关系在图2中应表现为一条过原点的直线,但与图甲相比,在电阻一定时,电压变大,电流变大,所以应为图线乙。
2.(2024·四川乐山·中考真题)物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V,定值电阻R1约为4Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤:
U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
I/A 0.08 0.15 0.23 0.38
(1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 (选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是 ;(写出一种即可)
(3)排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时,电流表如图乙所示为 A;
(4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图像;
(5)分析所绘制的图像得出结论: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 ;
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是 。
【答案】 b 滑动变阻器断路 0.3 正比 多次实验,找普遍规律
【详解】(1)[1]正确连接好电路,为了保护电路,闭合开关S前,需将滑片P移动到电阻最大位置,即至b端。
(2)[2]闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表无示数,说明电路是断路,而电压表均无示数,说明电压表并联支路以外的电路出现断路,在检查电源和导线均正常的前提下,可能是滑动变阻器断路。
(3)[3]电流表示数如图乙所示,量程为0-0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A。
(4)[4]根据表格数据,描点连线,如图所示:
(5)[5]分析所绘制的图像是一条过原点的直线,可得出结论: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。
(6)[6]该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,他们这么做的目的是排除偶然性,得出普遍规律。
3.(2024·江苏常州·中考真题)小组同学探究“欧姆定律”.
(一)小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为:3节干电池(每节电池的电压恒为1.5V)、开关S、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、导线。
(1)请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量的电压;( )
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(3)闭合开关S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是 ;
A.处发生短路 B.处发生断路
C.处发生短路 D.处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据.进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表格内;
实验序号 ① ② ③ ④
1.0 2.0 3.0
I/A 0.2 0.4 0.6
(5)分析实验数据,可得探究结论: ;
(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表格所示;
实验序号 ① ② ③ ④
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
(6)小华完成实验①后,进行实验②,具体操作为:首先,断开开关S,将定值电阻由5Ω换成10Ω;接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察 表直至其示数为 ;
(7)分析实验数据,可得探究结论: 。
【答案】 B B 4.0 0.8 见解析 电压 3V 见解析
【详解】(一)(1)[1]将电流表和电阻串联在电路中,电压表和电阻并联,电流表、电压表均使用大量程,如图所示:
(2)[2]为了保护电路,应将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,即B端。
(3)[3]闭合开关S,发现电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表有示数,可能与电压表并联的处发生断路,故选B。
(4)[4][5]由图乙可知,电压表的量程是0~15V,分度值是0.5V,电压表的示数是4V,电流表的量程是0~3A,分度值是0.1A,电流表的示数是0.8A。
(5)[6]由表中数据可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(二)(6)[7][8]探究电流与电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,由第二个表可知,电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.6A×5Ω=3V
将定值电阻由5Ω换成10Ω,接着,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P时,眼睛应观察电压表的示数直到电压表的示数是3V。
(7)[9]由表中数据可知电流与电阻之积(电压)为一定值,故根据已测数据可得探究结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
4.(2024·山东菏泽·中考真题)某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中,所用电源电压为3V,定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,各仪器均完好。请完成下列问题:
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次
电压/V 0.5 1 1.2 2
电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉 ;
(2)检查电路时,发现电流表指针如图乙所示,接下来正确的操作是 ;
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,示数为 V;
(4)一小组展示实验数据如表格所示,其他小组发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第 次实验数据,依据是: ;
(5)分析表格中有效实验数据,初步得出:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
【答案】 对电流表调零 1.6 1 见解析 正比
【详解】(1)[1] 要求滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大,则变阻器应选择左下接线柱串联到电路中,作图如下:
(2)[2] 如图乙所示,闭合开关前电流表指针未指在零刻度线处,则应对电流表调零。
(3)[3] 如图丙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.6V。
(4)[4][5] 定值电阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,电路中最小电流为
所以第1次实验数据是拼凑的。
(5)[6] 分析表格中有效实验数据可知,对应电压与电流的比值为
比值为一个定值,所以可得: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。
5.(2024·湖南·中考真题)在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
(1)连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行 ;
(2)连接电路时,开关S应处于 状态;
(3)连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至 端;
(4)某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为 A;
(5)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据? (列举一种方法即可)。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
【答案】 调零 断开 B 0.1 做出U-I图像
【详解】(1)[1]连接电路前,电流表有示数,因此应该对电流表进行调零,使指针对准零刻度线。
(2)[2]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)[3]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处,由图可知,滑片应处于B端。
(4)[4]由图乙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此电流表的示数为0.1A。
(5)[5]实验中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,可以根据测出的五组数据做出U-I图像,从而得出电流与电压的关系。
6.(2024·辽宁·中考真题)某小组猜想电流与电压和电阻有关,现要探究电流与电压的关系。
(1)为探究电流与电压的关系,实验中应控制 不变;
(2)该小组连接的部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路补充完整 (导线不能交叉);
(3)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最 端;
(4)试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则发生的故障是 ;
(5)排除故障后,闭合开关,通过移动 的位置改变电阻两端的电压,测量电阻两端的电压U和对应的电流I,记录的实验数据如下表所示;
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.60 1.90 2.20 2.50 2.80
电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28
分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值 ,从而得出结论: 。
【答案】 电阻 右 滑动变阻器断路 滑动变阻器滑片 不变 电阻一定时,电流与电压成正比
【详解】(1)[1]探究电流与电压的关系时,根据控制变量法,需要控制电阻不变。
(2)[2]探究电流与电压的关系的实验,定值电阻与滑动变阻器要串联,电压表测定值电阻两端的电压,所以连接如下图所示:
(3)[3]正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到阻值最大的位置,由图可知,滑动变阻器的滑片要移动最右端。
(4)[4]闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A,电压表有示数;接到B,电压表有示数;接到C接线柱,电压表有示数,据此可知开关、电流表是完好的;但是电流表都没有示数,说明电路为断路,则故障可能为滑动变阻器断路。
(5)[5][6][7]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,测出多组数据;根据表格数据可知,发现电压与其对应电流的比值为
即电压与电流的比值不变;故可得出结论为:当电阻一定时,电流与电压成正比。
7.(2024·湖南长沙·中考真题)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=5Ω。
(1)请你用笔画线表示导线将电路连接完整 ;
(2)小明测量并记录了几组电压和电流值如下表。最后一次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为 A;
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40
(3)请在图丙中画出上表各组数据对应的点,并作出I-U图象 ;
(4)分析可得实验结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
【答案】 0.50 正
【详解】(1)[1]如图甲,滑动变阻器上接线柱已接好,故应将开关左接线柱与滑动变阻器其中一个下接线柱相连,如图所示:
(2)[2]如图乙,电流表选择了0~0.6A的量程,分度值为0.2A,由指针位置可知读数为0.5A。
(3)[3]根据表中数据在图丙中描好点,然后用一条直线将这些点连起来,如图所示:
(4)[4]由上图可知,电阻一定时,电流与电压的I-U图象是一条过原点的直线,为正比例函数图像,故可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
8.(2024·内蒙古赤峰·中考真题)(1)在电学综合复习时,某组同学做了“探究电流与电压的关系”实验,电路图如图甲所示。
①请用笔画线代替导线将实物图乙补充完整;
②根据实验测得的数据,绘制出定值电阻R的图像,如图丙,由图像可以得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(2)该组同学又做了“探究串联电路电压规律”实验;
实验中,他们按图丁连接电路,用电压表分别测出两个小灯泡两端电压和电源电压,并记录这组实验数据;接下来应该 ,重做上述实验,根据数据得出实验结论。其中一次实验中,他们发现两个小灯泡的亮度明显不同,请分析其原因 。
【答案】 正比 换用不同规格的灯泡 灯泡的电阻不同
【详解】(1)[1]①由图甲得,定值电阻R与变阻器R′串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电路电流,变阻器的左下端接入电路中,如图所示:
[2]②由图丙得,定值电阻I-U的图像是一条过原点的直线,由图像可以得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)[3]为了得到普遍规律,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
[4]串联电路中电流处处相等,两个小灯泡的亮度明显不同,说明灯泡的电功率不相等,由得,灯泡的电阻不相等。
9.(2024·山东滨州·中考真题)某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大 ;
(2)连接电路时,开关应处于 状态。把某定值电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,其原因可能是定值电阻 ;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图丙所示,则此时通过定值电阻的电流为 A。调节滑动变阻器,继续进行实验,并将实验数据记录在下表中;
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.8 2.4 3
电流I/A 0.12 0.19 1.8 0.48 0.6
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这组数据是第 (填序号)组;
(4)分析数据得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值,设计了如图丁所示的电路图,电源电压未知且保持不变。实验操作如下:
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示数为;
③则 (用已知和测出的物理量、、表示)。
【答案】 断开 右 短路 0.24 4 正比
【详解】(1)[1]在本实验中应将滑动变阻器串联接入电路,且根据题干要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,说明此时滑动变阻器接入电路的电阻减小,由此判断左下部分电阻接入电路,据此完成电路连接如下图
(2)[2][3]为了保护电路,在连接电路时,应就将开关断开且将滑动变阻器滑片置于阻值最大端,即最右端。
[4]闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,而电压表无示数,说明可能的故障原因是与电压表并联部分电路出现了短路,即定值电阻短路。
(3)[5]由图丙知道,电流表选用的是0~0.6A的小量程,对应的分度值为0.02A,读数为0.24A。
[6]分析表格数据有
据此分析只有根据第4次实验数据算出来的电阻阻值不同,因此,说明第4组数据有误。
(4)[7]分析表格数据知道,当电阻一定时,电阻两端的电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流就增大为原来的几倍,由此可得出实验结论为: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)[8]①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点,记录此时电流表示数为I1;
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点,记录此时电流表示作数为I2;
③在②中为Rx的简单电路,由欧姆定律得电源电压
在①中,两电阻串联,由电阻的串联和欧姆定律得电源电压
因电源电压不变,故
解得Rx的表达式为
10.(2024·天津·中考真题)在“探究电阻一定时电流与电压关系”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)在某次实验时两电表的示数如图所示,电压表的示数为 V,电流表的示数为 A;
(3)根据两个小组的实验数据,画出了定值电阻与的电流与电压关系图像,如图所示。由图像可知 (选填“大于”“小于”或“等于”)。
【答案】 2.6 0.26 小于
【详解】(1)[1]将定值电阻与滑动变阻器串联,滑动变阻器接一个上接线柱和一个下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)[2][3]电压表的示数如图所示,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,电压为2.6V。电流表的示数如图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.26A。
(3)[4]当电压相同时,R1中电流大于R2中电路,据欧姆定律
得R1小于R2。
11.(2024·安徽·中考真题)图甲为小英同学设计的“探究电流与电压的关系”电路图,电源两端电压为3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处,闭合开关,移动滑片P,小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障,她断开开关,然后按图丙所示的电路图,只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下,并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作,发现电压表有示数且保持不变,电流表始终无示数。若电路中只有一处故障,则故障可能是 。
(3)排除故障后进行实验,得到的实验数据如下表所示。
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45
分析表中的数据,可以初步得出结论,在电阻一定的情况下, 。
(4)本实验中,定值电阻R的阻值为 Ω(保留一位小数)。
【答案】 见详解 电流表断路(或与电流表相连的某根导线断了) 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 3.90
【详解】(1)[1]由电路图可知,滑动变阻器的右下接线柱与电流表串联,由于电源电压较低,电流表选择小量程,实物电路连接如下:
(2)[2]由电路图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流。由于电流表无示数,说明电路中某处断开,电压表无示数说明电压表不能与电路两极连通;由电路图丙可知,电压表测量定值电阻和电流表两端的电压,此时电压表有示数,说明电压表能与电源两极连通,则故障可能是电流表断路或与电流表相连的某根导线断了。
(3)[3]由表中数据可知,在误差允许的范围内,电流与电压的比值不变,即: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。
(4)[4]根据可得,六次测量时,定值电阻的阻值分别为:R1=3.75Ω、R2=4Ω、R3≈3.91Ω、R4=4Ω、R5≈3.95Ω、R6=4Ω,则定值电阻R的阻值为
12.(2024·河南·中考真题)小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω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 (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,记录了如下数据。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2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,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6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【答案】 电压表 2.8 0.28 I U图像为一条过原点的直线 C
【详解】(1)[1] 根据实物电路连接电路图如下:
[2] 电源电压恒为4.5V,定值电阻10Ω,电流最大值
故不可能是电流表超量程,电压表测定值电阻两端电压,当滑动变阻器阻值为零时,等于电源电压4.5V,故当滑动变阻器阻值太小是电压表会超量程。
[3]电压表量程,分度值0.1V,读数由图可知2.8V。
[4]电流表量程,分度值0.02A,读数由图可知0.28A。
[5]依据表格数据进行标点,再连接各点可得
[6] 由I U图像为一条过原点的直线可知电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)A.根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,为了保持定值电阻两端电压不变,应将电源电压调小,故A不符合题意;
B.此实验需始终保持定值电阻两端电压为2V,无需更换电压表量程,更换电压表量程没有任何效果,故B不符合题意;
C.定值电阻两端的电压始终保持Uv=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
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
因此应换用最大阻值更大的滑动变阻器,故C符合题意。
故选C。
13.(2024·云南·中考真题)实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系,物理上把这种研究方法叫 法。
(2)根据图甲的电路图连接电路时,开关应 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向 端移动(选填“A”或“B”),数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为 A。
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
电流I/A 0.08 0.10 0.14 0.16
(5)分析实验数据可得结论: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 。
(6)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(5)中的结论,原因是 。
【答案】 控制变量 断开 A B 0.12 正比 灯丝电阻随温度的升高而增大,不是定值
【详解】(1)[1]探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,改变电压,观察电流的变化,这种研究方法叫控制变量法。
(2)[2][3]为保护电路,连接电路时,开关应断开;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即A处。
(3)[4]根据电路图可知,电压表应与定值电阻并联,而图中电压表并联在滑动变阻器两端,所以应将电压表的“+”接线柱与定值电阻的左接线柱相连,将电压表的“ ”接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示:
(4)[5]根据串联分压的知识,要增大定值电阻两端的电压,应减小滑动变阻器的阻值,所以滑片应向右端移动,即B端。
[6]电流表使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.12A。
(5)[7]由表格中数据知,电阻一定时,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,可知在电阻一定时,电流与电压成正比。
(6)[8]灯泡的电阻随温度的升高而增大,不是定值,所以不能用小灯泡代替定值电阻进行实验。
14.(2024·江苏淮安·中考真题)小明用阻值为的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为且保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)连接电路时,开关应处于 状态;
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是 ;
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示。由图像可知,电阻R两端的电压为 V。得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成 比;
(5)本实验中滑动变阻器的作用是 。分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
【答案】(1)
(2)断开
(3)的定值电阻断路
(4) 2 反
(5) 保护电路和控制定值电阻的电压不变 10
【详解】(1)滑动变阻器上下接线柱各选一个接入电路中,题目要求当滑动变阻器的滑片向右移动时电流表的示数变大,即当滑动变阻器的滑片向右移动时接入电路的电阻变小,接入电路的电阻丝长度变小,所以滑动变阻器右下接线柱接入电路,如下图所示:
(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)将的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,说明发生断路,电压表有示数,说明电压表的两端与电源相通,则电路出现的故障是的定值电阻断路。
(4)[1]由图像可知,当,即时,电流为0.4A,则电阻R两端的电压为
[2]由图像可知,电流与电阻的倒数成正比,则得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)[1]本实验中滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻的电压不变。
[2]将的电阻接入电路,根据串联分压原理则有
解得,所以本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于。
15.(2024·江苏南通·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:
电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是 ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次 ;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是 ;
(5)仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为4V,利用上述器材能否完成实验探究,简述你的判断依据: 。
【答案】(1)
(2)定值电阻短路
(3)大
(4)电流表选用小量程,但按大量程读数,造成读数错误
(5)见详解
【详解】(1)在“探究电流与电阻的关系”实验中,定值电阻和滑动变阻器串联,电流表串联在电路中测通过定值电阻的电流,电压表测定值电阻两端的电压,所以电压表与定值电阻并联;题目要求变阻器滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大,所以把滑动变阻器左下接线柱接入,如下图所示:
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明有电流通过,没有断路的情况;电压表无示数,若不是电压表本身损坏,故障就可能是与电压表并联的定值电阻短路。
(3)在“探究电流与电阻的关系”实验中,需要采用控制变量法使定值电阻两端的电压保持不变;若将5Ω电阻换成10Ω,根据串联电路分压规律可知,更换较大的定值电阻后,定值电阻两端的电压会增大,为了使定值电阻两端的电压保持在4V不变,就需要适当增大滑动变阻器两端的电压,方法是适当增大滑动变阻器接入电路的电阻。
(4)由图丙可知,错误的一组数据应该是当定值电阻为20Ω时,通过的电流为1A,出现这种情况的原因可能是电流表改用0~0.6A量程接入电路,但仍按0~3A量程读数,造成读数错误。
(5)若控制定值电阻两端电压为4V,则变阻箱两端的电压为2V,根据分压原理可知在串联电路中电压之比等于电阻之比;因为定值电阻两端的电压是电阻箱两端电压的2倍,所以电阻箱接入电路的阻值是定值电阻阻值的一半;当定值电阻为5Ω、15Ω、25Ω时,变阻箱接入电路的阻值为2.5Ω、7.5Ω、12.5Ω,用来替换变阻器的电阻箱最小倍率是×1,所以无法完成实验。
二.探究电流与电阻的关系(共14小题)
16.(2024·甘肃兰州·中考真题)小林用如图甲所示的电路“探究电流与电阻之间的关系”。实验器材如下:电压恒为4.5V的电源一个,电流表、电压表各一个,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器两个:(10Ω,2A)、(20Ω,1A),开关一个,导线若干。
(1)若小林选择器材、连接电路均正确,闭合开关后发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,两电表均无示数,取下电压表,使其分别接触电路中的a、b两点,c、d两点和d、e两点时,电压表均无示数,由此可判断电路中发生的故障可能是 ;
(2)排除故障后,小林在c、d两点间依次接入5Ω、10Ω、15Ω、25Ω和30Ω的定值电阻,得到表中的五组数据,完成实验并得出实验结论,则他选用的滑动变阻器是 (选填“”或“”);
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 25 30
I/A 0.60 0.30 0.20 0.12 0.10
(3)实验中,小林将25Ω的定值电阻换成30Ω接入c,d两点间后,直接闭合开关,电压表的示数会 (选填“变大”或“变小”),接下来他应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)移动,直至电压表的示数为 V;
(4)小林又设计了如图乙所示的电路测量未知电阻的阻值,已知电流表的量程为0~0.6A,电源电压恒为4.5V,他先将A、B两点直接用导线连接,调节滑片P,当电流表的示数为0.6A时,保持滑片P的位置不动,再将未知电阻接入A、B之间,此时发现电流表的指针恰好指在刻到度盘的正中央位置,则的阻值为 Ω。
【答案】 电流表断路 变大 左 3 7.5
【详解】(1)[1]闭合开关后,两电表都没有示数,说明电路中存在断路,取下电压表,使其分别接触电路中的a、b两点,c、d两点和d、e两点时,电压表均无示数,说明a、b两点,c、d两点和d、e两点之间都没有断路,则故障可能为b、c之间的电流表断路。
(2)[2]探究电流与电阻之间的关系时,应控制定值电阻两端的电压不变,定值电阻两端的电压为
则滑动变阻器两端的电压为
当电路中的电流为0.1A时,滑动变阻器连入电路的电阻为
则他选用的滑动变阻器是。
(3)[3][4][5]根据串联分压原理可知,将定值电阻由25Ω改接成30Ω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,所以滑片应向左端移动,直至电压表的示数为。
(4)[6]将A、B两点直接用导线连接,调节滑片P,当电流表的示数为0.6A时,滑动变阻器的电阻为
保持滑片P的位置不动,再将未知电阻接入A、B之间,此时发现电流表的指针恰好指在刻到度盘的正中央位置,则此时的电流为0.3A,电路中的总电阻为
则的阻值为
17.(2024·吉林·中考真题)小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒定不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,选用的三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。
(1)在连接电路的过程中,开关应处于 状态;
(2)分别将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,两次实验均使电压表示数为1.2V,记下每次对应的电流表示数;
(3)断开开关,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,接入20Ω的定值电阻进行第三次实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,小明分析之后发现无法将电压表示数调至1.2V,但可以求出电源电压为 V;
(4)为了使电压表示数仍为1.2V,顺利完成第三次实验,如果只更换滑动变阻器,应选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器;
(5)更换合适的滑动变阻器后继续实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示,分析图像可得: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】 断开 3 30 反
【详解】(1)[1]为保护电路,在连接电路的过程中,开关应处于断开状态。
(3)[2]断开开关,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,接入20Ω的定值电阻进行第三次实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
根据串联电路电压的规律,电源电压为
(4)[3]为了使电压表示数仍为1.2V,顺利完成第三次实验,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为
U滑'= U - U表=3V - 1.2V = 1.8V
根据串联电路电流的规律,通过变阻器的电流为
此时变阻器的最大阻值为
所以,如果只更换滑动变阻器,应选取最大阻值不小于30Ω的滑动变阻器。
(5)[4]更换合适的滑动变阻器后继续实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示,分析图像可知,电流与电阻的乘积是一个定值,故可得: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。
18.(2024·陕西·中考真题)小明和小华在探究电流与电阻的关系时,实验电路如图-1所示。
试验次数 R/Ω I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.12
4 20 0.1
(1)请用笔画线代替导线将图-1所示电路补充完整;
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端。闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻R ;
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,将实验数据记录在表中,并作出图像,如图-2。小华认为小明所绘图像不合理,其理由是 ;
(4)小明和小华发现,由图像不能确定电流与电阻的定量关系,于是他们进一步分析数据特点,作出了图像,如图-3,分析其特点,可得出:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比;
(5)小明和小华对实验进行了反思:若再换用两个定值电阻,增加两组数据,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系,你建议选用 (选填“、”或“、”)的定值电阻;
(6)小明和小华找到一卷规格为的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为0.4m、0.7m、1.2m、1.8m的四段,对应阻值为、、、。分别将它们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,制成了四个简易定值电阻,如图-4所示。在老师的帮助下,他们对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有的偏小值较大,原因可能是 。
【答案】 右 断路 定值电阻两端的电压没有保持不变 反比 、 缠绕后相当于增大了定值电阻的横截面积,导致其电阻变小
【详解】(1)[1]探究电流与电阻的关系时,需要电阻两端的电压不变,则电压表并联在定值电阻两端,如下图所示
(2)[2]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,即滑动变阻器的滑片P应置于最右端。
[3]闭合开关,观察到电压表有示数,说明电压表与电源连通,电流表无示数,说明没有电流流过电流表,已知导线、电表均完好且接触良好,则原因可能是定值电阻R短路。
(3)[4]由图像可知,探究电流与电阻的关系时,需要电阻两端的电压不变,根据表格中的数据可知,定值电阻两端的电压没有保持不变,则得到的图像不合理。
(4)[5]根据图像可知,当导体两端电压一定时,通过导体的电流I与电阻的倒数成正比,结合数学知识可得出:当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。
(5)[6]当电阻为“、”时,电路的电流变化不大,当电阻为“、”时,电路的电流变化较大,使数据点分布合理,有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系。
(6)[7]镍铬合金丝表面无绝缘表层,将它们绕成螺旋状后,相邻的两圈合金丝可能相互接触,相当于横截面积变大、长度变小,所以会导致测得的电阻值变小,缠绕越紧密越容易出现这种情况,所以会使偏小值较大。
19.(2024·江苏连云港·中考真题)小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时,他用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变,电路中仪表均完好无损。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,他应先 。
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,电压表有示数,电流表无示数,则电路故障的原因可能是 。
(3)排除故障后,小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图丙所示,此时电阻R的阻值为 Ω。
(4)在实验过程中,当把电阻R由20Ω更换为10Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 将电压表指针调至零位 电阻R断路 20 变小
【详解】(1)[1]连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,此时电压表的指针没有调零,所以他应先将电压表指针调至零位。
(2)[2]由图甲得,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量电阻R的电压,电流表测量电路电流,连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表有示数,电流表无示数,说明电路电路,且电压表与电源相连接,故故障是与电压表并联的电阻R断路。
(3)[3]由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.1A,由欧姆定律得,此时电阻的阻值为
(4)[4]串联电路中,电阻越小,分到的电压越小。在实验过程中,当把电阻由由20Ω更换为10Ω时,电阻的电压变小,应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小,减小滑动变阻器分到的电压,使电阻的电压增大为2V。
20.(2024·四川广安·中考真题)小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有:三节干电池(每节恒为1.5V)、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个(分别标有“20Ω 2A”“40Ω 1A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。
(1)小华先将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,发现电流表有示数、电压表无示数,出现该故障的原因可能是 ;(写出一种即可)
(2)排除故障后,闭合开关,移动滑片至某一位置,观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω,闭合开关,为控制定值电阻两端电压不变,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动;
(3)多次更换定值电阻进行实验,并根据实验数据画出电流随电阻变化的图像,如图乙所示。通过观察发现:在误差范围内,图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等,因此可以得出的实验结论是 ;
(4)为了完成整个实验,他们选取的滑动变阻器规格是 。
【答案】 定值电阻短路 B 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 “40Ω 1A”
【详解】(1)[1] 电流表有示数,说明电路不是断路,电压表无示数,可能是与电压表并联的电路短路,因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
(2)[2] 研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同。将5Ω的电阻换成10Ω,根据串联分压原理,闭合开关后,电压表示数会变大,为控制定值电阻两端的电压不变,应减小定值电阻的电压,则应增大变阻器的电压,所以应增大变阻器的阻值,即将滑动变阻器的滑片向B端移动。
(3)[3] 由图乙可知图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小是电流与电阻的乘积,矩形“面积”大小都相等,说明通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论: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。
(4)[4] 由图乙可知20Ω的定值电阻接入电路时,电流为0.1A,电源电压为4.5V,则此时总电阻为
此时变阻器阻值为
所以选用的是“40Ω 1A”的滑动变阻器。
21.(2024·山东青岛·中考真题)小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系.电源电压为,三个定值电阻阻值分别为和,两个滑动变阻器规格分别为“”和“”。
(1)图甲电路连接不完整,请用笔画线代替导线将电路连接完整 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 (选填“左”或“右”)端。
(3)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验.每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数与前二次实验相同,记录相应电流表示数,绘制出图像如图乙所示,实验中电压表的示数为 V。
(4)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表表盘如图丙所示,其示数为 A,该电阻的阻值为 。
(5)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器规格应为 。
【答案】(1)
(2)右
(3)2.4
(4) 0.12 20
(5)
【详解】(1)实验时,电流表、电阻、滑动变阻器串联接在电路中,由乙图可知,电流表的量程选用0~0.6A,电压表并联在电阻两端测量电阻两端电压,因此将开关的右接线柱与电流表“0.6”接线柱连接,滑动变阻器的右上接线柱和电阻的左接线柱连接,实物图如下图所示:
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大端,即最右端。
(3)探究电流和电阻的关系时,电阻两端的电压保持不变,由乙图可知,当电阻的阻值为10Ω时,通过电阻的电流为0.24A,则电阻两端的电压为
即实验中电压表的示数为2.4V。
(4)[1][2]由丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,读数为0.12A,则该电阻的阻值为
(5)根据串联电路的电压规律可知,定值电阻和滑动变阻器的阻值与分压之比可表示为
由于定值电阻两端的电压一定,则滑动变阻器两端的电压也一定,所以滑动变阻器的阻值需要随定值电阻的阻值增大而增大,在(4)中,当定值电阻的阻值为20Ω时
解得,滑动变阻器接入电路的阻值大于10Ω,因此实验中小明选择的滑动变阻器的规格为“”。
22.(2024·四川巴中·中考真题)图甲是小明探究电流与电压、电阻的关系的实验电路图,选用的实验器材有电源(3V)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(20Ω 2A)、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻、开关导线若干。
(1)探究电流与电压的关系
①根据图甲将图乙实物电路连接完整(要求滑片向左移动时电流表示数变大);( )
②探究电流与电压的关系时要保持 不变;
③实验中滑动变阻器的作用是 和 ;
(2)探究电流与电阻的关系
①在实验中,首先确定一个保持不变的电压值U,当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时,保持滑片位置不变,闭合开关后将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为U;
②当AB间换接20Ω电阻时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表示数都无法达到U。为了完成实验,U的取值不能小于 V;
③下表为实验得到的数据。请分析,第3组实验数据不符合“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”的实验规律,是由 (选填“测量错误”或“测量误差”)造成的。
实验序号 R/Ω I/A
1 5 0.40
2 10 0.20
3 20 0.11
【答案】(1) 电阻 保护电路 改变电阻两端电压,便于多次测量寻找普遍规律
(2) 右 1.5 测量误差
【详解】(1)[1]滑片向左移动时电流表示数变大,则滑动 变阻器应该连接左下端,如图所示:
[2]探究电流与电压的关系时需要控制定值电阻不变,从而比较定值电阻两端电流与电压的关系。
[3][4]连接电路时滑动变阻器需要处于阻值最大处,起 到保护电路的作用;探究电流与电压的关系时,通过多次调节滑动变阻器,从而改变定值电阻两端电压,获得多组实验数据;故滑动变阻器的作用是保护电路和改变定值电阻两端电压。
(2)[1]根据串联电路分压规律,每次更换大的电阻后,电压表示数会变大,需要增大滑动变阻器的阻值才能保持电阻两端电压不变,故需要向右移动滑动变阻器。
[2]根据串联电路分压规律,使用20Ω电阻时,滑动 变阻器移动到20Ω可以求得最小电压值,此时电路中电流为
则电压表最小值为
[3]第三组数据理论值为0.10A,但表中测出来的数据为0.11A,偏差值较小,是由于读数造成的测量误差。
23.(2024·宁夏·中考真题)某同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V;
(1)请用笔画线代替导线,将图甲电路补充完整;
(2)闭合开关后,观察到电流表有示数,电压表无示数;则故障可能是 ;
(3)排除故障后,继续实验,测量并记录实验数据,根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示(实验中各电路元件完好);分析图像可知实验中控制定值电阻两端电压为 V不变,并发现 Ω的定值电阻实验数据是错误的;去除错误数据,分析剩余数据得出的结论是:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
(4)利用以上实验器材,还可以完成的电学实验是 。(写出一个即可)
【答案】 电阻R短路 2 15 反比 探究电流与电压的关系
【详解】(1)[1]探究“电流与电阻的关系”时,电压表测量电阻两端电压,电压表与电阻并联,由于电压是两节干电池,则电源电压为3V,所以电压表选0~3V量程,如下图所示:
(2)[2]闭合开关后,观察到电流表有示数,则电路是通路,电压表无示数,则故障可能是电阻被短路。
(3)[3]由乙图可知,当电阻为5Ω时,通过电阻的电流为0.4A;当电阻为10Ω时,通过电阻的电流为0.2A;当电阻为20Ω时,通过电阻的电流为0.1A;则有
U=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
所以控制定值电阻两端电压为2V不变。
[4]由乙图可知,当电阻为15Ω时,通过电阻的电流为0.16A,则电阻两端电压
U1=I1R1=0.16A×15Ω=2.4V
由于没有控制15Ω电阻两端电压为2V,所以15Ω的定值电阻实验数据是错误的。
[5]由乙图可知,通过定值电阻的电流随电阻的增大而减小,且通过电阻的电流与电阻的乘积保持不变,所以当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)[6]由于可以调节电路中的滑动变阻器的滑片位置,改变定值电阻两端电压,同时控制电阻阻值不变,所以还可以完成的电学实验是探究电流与电压的关系。
24.(2024·河北·中考真题)在“探究串联电路电压的特点”实验中。小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图补充完整 ;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入下表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图所示,示数为 V;
数据序号 电流/A Uab/V Ubc/V Ucd/V Uac/V Ubd/V Uad/V
1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.5
2 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.5
3 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为 Ω;
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是 ;
(5)读取数据 (选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线;
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律: ;
【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2A和0.3A,小明利用图甲中的灯泡L,对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成如图所示的电路,只闭合S1,调节电源电压至某一值时,通过电压表判断出L1正常发光;断开S1,闭合S2,发现不用改变电源电压,L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为 Ω。
【答案】 1.8 5 见解析 ② 见解析 22.5
【详解】(1)[1]由电路图可得,滑动变阻器与电阻和灯泡串联,且滑动变阻器滑片向左滑动时,接入电路的总电阻变小,实物接线如图所示:
(2)[2]电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,则电压表的示数为1.8V。
(3)[3]由题意可得,R0两端的电压为Ucd,由表中数据可得,当电流为0.2A时,R0两端的电压为1V,由欧姆定律可得
(4)[4]一次实验的结论具有偶然性,多做几次实验的目的是为了寻找普遍规律。
(5)[5]由表格数据可知,数据②的大小为
此时电压表使用大量程,分度值为0.5V,则读取3.3V电压值时电压表的指针没有对准刻度线。由表格数据可知,数据③的大小为
此时电压表使用小量程,分度值为0.1V,则读取1.5V电压值时电压表的指针对准了刻度线。故选填②。
(6)[6]由上述分析可得,①中数据为1.8V,则第一组实验中,灯泡的电阻为
第二组实验中,灯泡的电阻为
第三组实验数据中,灯泡的电阻为
所以还可以得出结论,灯泡两端的电阻是变化的,且温度越高,电阻越大。
[7]由题意可得,只闭合S1时,L与L1串联,,此时电源电压
只闭合S2时,L与L2串联,此时电源电压
由于灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2A和0.3A,有
可得两灯泡的额定电阻之比为
①
综上则有
由表格数据可得,当通过灯L的电流为0.2A时,灯泡L两端的电压为1V,即
当通过灯L的电流为0.3A时,灯泡L两端的电压为2.5V,即
则有
②
联立①②解得。
25.(2024·重庆·中考真题)小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系,其中电源电压可调。
(1)连接好如图甲所示电路,试触开关,发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值,原因可能是导体A发生 ;排除故障后,闭合开关进行实验,某次实验时电流表如图乙所示,示数为 A;
(2)多次改变导体A两端的电压,并记录对应的 。换用导体B重复上述实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现,同一导体两端的电压与通过电流的比值是 的,因此将这个比值定义为导体的电阻;
(3)根据电阻定义可知导体B的阻值为 Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,若还需用到一个15Ω的电阻,应选用图戊中电阻 (选填“d”“e”或“f”)。
实验次数 ① ② ③
R/Ω 15 B A
I/A 0.2 0.3 0.4
(4)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系,保持电源电压不变,为了精确控制导体两端的电压,于是串联接入滑动变阻器进行实验。①电路中接入15Ω的电阻,使电阻两端电压达到某一固定值,测出电流;②将15Ω的电阻替换为B,要使B两端电压达到固定值,变阻器接入的阻值应比前次实验 ;③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示,交流时小欣发现第③次实验数据有误,这是由于接入A后忘记调节变阻器,滑片仍在第②次实验的位置,此时变阻器接入的阻值是 Ω。
【答案】 断路 0.2 电流表示数 一定 10 e 更小 10
【详解】(1)[1]试触开关,发现电流表无示数,则电路发生断路,电压表指针偏转到最大值,说明电压表外侧电路正常,则原因可能是导体A发生断路。
[2]如图乙所示,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.2A。
(2)[3]探究电流与两端电压的关系时,采用控制变量法,需要保持电阻的阻值不变,多次改变导体A两端的电压,并记录对应的电流表示数。
[4]由图丙可知,导体A两端的不同电压与对应电流的比值为
导体B两端的不同电压与对应电流的比值为
由上述可知,同一导体两端的电压与通过电流的比值是一定(相同)的。
(3)[5]根据电阻定义可知导体B的阻值为
[6]导体A的阻值为
色环含义及导体A、B的色环如图丁所示,由导体A和导体B的阻值和对应色环可知,黑色代表数字0,绿色代表数字5,棕色代表数字1,因此15Ω的电阻对应的色环十位数应为棕色,个位数应为绿色,故应选用图戊中电阻e。
(4)②[7]根据串联分压知识可知,阻值越大,分压越多,将15Ω的电阻替换为B,电阻的阻值减小,分压变小,要使B两端电压达到固定值,则应减小变阻器的阻值,使变阻器的分压变小,从而使电阻两端电压增大为固定值,故变阻器接入的阻值应比前次实验更小。
③[8]将电阻B替换为A再次进行实验时,电源电压不变,变阻器的阻值不变,由串联电路电压规律和表格数据可知,第②次的电源电压可表示为
①
第③次的电源电压可表示为
②
联立①②式可得,电源电压,变阻器的阻值。
26.(2024·重庆·中考真题)小超同学利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒定,有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器标有“10Ω 1A”;
(1)请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整 ;
(2)连接电路前发现电压表指针如图乙所示,则需要对电压表 ;连接电路时开关应 ,将滑动变阻器滑片P移至 端;
(3)电路连接完成后,闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,可能是定值电阻发生了 ;
(4)排除故障后,当接入5Ω的定值电阻,调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压时,电流表指针如图丙所示,其示数为 A;更换为10Ω的电阻继续实验,发现滑动变阻器调到最大阻值时,才能使电压表示数达到,则电源电压为 V;
(5)当更换为20Ω的电阻时,为了顺利完成实验,需要换用最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。
【答案】 调零 断开 B 断路 0.4 4 20
【详解】(1)[1]在探究电流与电阻的关系实验中,电压表测量定值电阻两端电压,所以电压表与定值电阻并联,电流从电压表正接线柱流入,从负接线柱流出,如下图所示:
(2)[2]由乙图可知,电压表的指针没有指在零刻度处,所以连接电路前发现电压表指针没有指在零刻度处,则需要对电压表的指针调零。
[3]为了电路中各元件安全,连接电路时,开关应处于断开状态。
[4]为了保护电路中各元件安全,连接电路时,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处,由甲图可知,应将滑片移至B端。
(3)[5]闭合开关,电流表无示数,则电路中可能出现断路,电压表有示数,则可能是定值电阻发生了断路。
(4)[6]由于滑动变阻器标有“10Ω 1A”,则电路中电流不能大于1A,所以电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.4A。
[7]接入5Ω的定值电阻时,电阻R两端电压
U1=IR=0.4A×5Ω=2V更换为10Ω的电阻继续实验,滑动变阻器调到最大阻值时,电压表示数达到U1,则电路中电流
则电源电压
(5)[8]更换为20Ω的电阻时,电压表示数达到U1,则电路中电流
需要换用的滑动变阻器最大阻值
27.(2024·山东德州·中考真题)探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是_________(填序号)。
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是 ,其值为 ;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时, 。
(4)实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的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,下列措施可行的是_________(填序号)。
A.调高电源电压
B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻
(5)实验结束后,该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器,测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图,实验操作如下:
①将滑动变阻器滑片P移到最右端,闭合开关S,此时电压表的示数为U1;
②将滑动变阻器滑片P移到最左端,此时电压表的示数为U2;
③则Rx= (用R0、U1、U2表示)。
【答案】(1)
(2)B
(3) 电压 通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)C
(5)
【详解】(1)由图甲可知,电压表测定值电阻两端电压,滑片P向右移动时电压表示数变大,根据欧姆定律可知,通过定值电阻的电流变大,则滑动变阻器与定值电阻串联,滑片P向右移动时其连入电路的阻值变小,因此将滑动变阻器的右下接线柱与定值电阻的右接线柱连接,如图所示:
(2)电流表无示数,说明电路中某处断路,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源两极之间是通路,则可能的原因是定值电阻R断路,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)[1][2]由图乙可知,图中阴影部分的面积为I×R,则表示的物理量是电压,其值为
I×R=0.2A×15Ω=3V
[3]由图乙可知,图像上各点电流与电阻的乘积
0.6A×5Ω=3V
0.3A×10Ω=3V
0.2A×15Ω=3V
乘积为一定值,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反比。
(4)A.根据串联电路电流、电压特点和欧姆定律可得
则。实验时更换为的定值电阻,即变大,则变大,下一步应减小至原来的数值,可减小或增大,调高电源电压,即增大,则增大,故A错误;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,不能改变定值电阻两端电压,故B错误;
C.在电源和开关之间串联一个的电阻,相当于增大了,则减小,故C正确。
故选C。
(5)步骤②,滑动变阻器连入电路的阻值为0,则电源电压等于此时电压表的示数;步骤①,根据串联电路的电压特点可知,两端电压
根据欧母定律可知,电路中的电流
则
28.(2024·江苏扬州·中考真题)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中,电路图如图1所示。
(1)小明在实验前发现还缺少一个实验器材,请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中 。实验时,先将电阻箱的阻值调为5Ω,然后将滑片P调至 (填“A”或“B”)端,闭合开关,再调节滑片P至某一位置,电流表示数如图2所示,读数为 A。断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关, (填“能”或“不能”)立即记录电流表的示数;
(2)小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,读出电流表的示数I,将多组数据描点,画出图像,如图3所示。根据小华的实验数据, (填“能”或“不能”)得出导体中的电流与电阻成反比的结论;
(3)小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值,在小华的实验电路中,保持滑片P位置不变,将未知电阻元件替换电阻箱接入电路,闭合开关,电流表示数为0.32A,该元件的电阻为 Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许,则电阻测量值 真实值。(填“大于”、“小于”或“等于”)
【答案】 B 0.48 不能 不能 9 大于
【详解】(1)[1]探究通过导体的电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端电压不变,所以缺少的器材为电压表,需要把电压表并联在定值电阻两端,如下图:
[2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片要放在阻值最大的位置,由图1可知为B端。
[3]由图2可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表示数为0.48A。
[4]断开开关,将电阻箱的阻值调为10Ω,再闭合开关,根据串联分压的规律,可知定值电阻两端电压发生改变,因为需要控制电阻两端电压不变,所以需要移动滑动变阻器保证定值电阻两端电压不变,故不能立即记录电流表的示数。
(2)[5]小华在实验过程中保持滑片P位置不变,多次改变电阻箱的阻值R,当电阻箱的阻值发生改变时,根据串联分压规律,可知电阻箱两端的电压也发生改变,所以实验中没有控制定值电阻两端电压相等,故根据小华的实验数据,不能得出导体中的电流与电阻成反比的结论。
[6]由图3可知,当电路中电流为0.32A时,对应的电阻的阻值为9Ω。
[7]若不慎将滑片P向右移动了少许,滑动变阻器接入电阻阻值变大,电路总电阻变大,根据可知电路中电流变小,由图3可知,电路中电流越小,对应的电阻值越大,所以测量值大于真实值。
29.(2024·甘肃白银·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为的定值电阻各一个,电压为的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整 (要求:滑片P向右移动时电路中电流变大);
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是 (选填“A”、“B”或“C”);
A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由更换为时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 端(选填“左”或“右”)滑动;要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω;由图像得到实验结论为:当 一定时,导体中的电流与导体的电阻成 ;
(4)同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R,移动变阻器的滑片P至某一位置,此时电压表示数为,如图丙所示电流表示数为 A,该电阻的阻值为 。
【答案】 A 2 左 50 电压 反比 0.3 5
【详解】(1)[1]滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中,滑片P向右移动时电路中电流变大,说明接入电路中的电阻变小,即右下方接线柱必须接入电路中,定值电阻与滑动变阻器串联连接,实物电路图如图所示:
(2)[2]正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数,说明电路断路。将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,说明滑动变阻器之外断路,接在开关两端时有示数,说明电压表与电源之间是通路,故电路故障开关断路。
故选A。
(3)[3]由图象可知,当R=5Ω时,电路中的电流I=0.4A,定值电阻两端的电压
[4]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,电阻变大,分压增多,电压表示数增大,根据控制变量法可知在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,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V。
[5]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
当定值电阻的阻值为25Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流
此时滑动变阻器接入电路中的阻值
即滑动变阻器的阻值至少为50Ω;
[6][7]如图丙的图像所示,导体两端电压一定时,此时导体中的电流与导体的电阻的乘积是一个定值,故当导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(4)[8]由丙图可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[9]未知电阻的阻值
三.伏安法测定值电阻阻值(共12小题)
30.(2024·西藏·中考真题)实验小组利用图(甲)所示的电路测量未知电阻的阻值。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于 端;
(3)当电压表示数为2.4V时,电流表示数如图(乙)所示,则通过的电流为 A,此次测得的阻值为 Ω。
(4)为了减小误差,改变滑动变阻器滑片P的位置,多次测量电压及电流的值,根据每次电压及电流的值算出电阻,最后求出的平均值。
【答案】(1)断开
(2)B
(3) 0.24 10
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
(2)闭合开关前,由滑动变阻器的使用可知,应将滑动变阻器的滑片P置于最大阻值处,即B端。
(3)[1][2]根据图乙可知,电流表的量程为0 0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A;由题意可知,此时Rx两端的电压Ux=2.4V,由欧姆定律可得,Rx的阻值
31.(2024·山东泰安·中考真题)某同学利用有关器材测量定值电阻的阻值。可选用的器材有电源(电压恒为)、三个滑动变阻器(规格分别为a:“”、b:“”和c:“”)、电流表(有,两个量程)、电压表(有,两个量程)、开关、导线等。该同学根据甲电路图,进行了正确的实验操作,当滑动变阻器滑片P处于中间位置附近时,电表示数如乙图所示。请你根据以上信息回答问题:
(1)实验中选择的滑动变阻器是 (选填“a”“b”或“c”);
(2)乙图中电压表的示数为 ,电流表的示数为 A,本次测量的阻值为 (精确到);
(3)请根据甲电路图,正确选择电表量程,用笔画线代替导线,完成图丙所示实物图的连接 ;
(4)该同学进行了实验创新,利用阻值为的定值电阻和电压表等器材,测量的阻值。设计了如丁图所示的电路,经检查无误后进行实验。请将实验过程补充完整:
①闭合开关、,断开开关,读出电压表的示数,记为;
②保持处于闭合状态,断开开关,闭合开关,使电压表测 (选填“”或“”)两端电压,记为;
③用已知物理量和测量量的符号表示出的电阻, 。
【答案】(1)c
(2) 1.9 0.16 11.9
(3)
(4)
【详解】(1)电源电压为6V,所以电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.9V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A,则此时变阻器阻值为
则变阻器最大阻值约为
所以实验中选择的滑动变阻器是c。
(2)[1][2][3]电源电压为6V,所以电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.9V;电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.16A,则本次测量的阻值为
(3)分析甲电路图可知,和变阻器串联,电流表测电路电流,选用小量程,电压表测电压,选用小量程,据此连接实物图如下:
(4)[1][2]①闭合开关、,断开开关,和串联,电压表测电源电压,读出电压表的示数,记为;
②保持处于闭合状态,断开开关,闭合开关,连接方式不变,电压表测电压,记为;
③根据串联分压原理则有
解得。
32.(2024·山西·中考真题)实验室里有一个标识不清的定值电阻,小亮设计实验进行测量(电源为两节干电池)。
(1)根据公式 可知,通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整(导线不得交叉);
(2)连接电路时,开关应 ,滑动变阻器的滑片P应放在 (选填“A”或“B”)端。闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是 ;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片使电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示为 A,则电阻为 Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果,请你做出评价或建议: 。
【答案】 断开 B 定值电阻断路 0.30 8 只测量一次数据就得出了未知电阻的阻值,误差较大
【详解】(1)[1]测量未知电阻的阻值,需要测量未知电阻两端的电压和通过的电流,然后通过公式计算电阻的阻值。
[2]测量电阻的阻值时,电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表串联,电压表与待测电阻并联,如图所示:
(2)[3][4]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处,由图可知,滑片应置于B端。
[5]闭合开关,电流表无示数,说明电路可能断路,电压表示数接近电源电压,说明与电压表并联的定值电阻断路。
(3)[6]由图乙可知,电流表的量程为0~0.6A;分度值为0.02A,因此示数为0.3A。
[7]因此定值电阻的阻值为
[8]只测量一次数据就得出了未知电阻的阻值,误差较大,因此应改变电阻两端的电压,测量多组数据,对测得的阻值求平均值,减小误差。
33.(2024·四川遂宁·中考真题)老师带领芳芳所在的班到实验室进行分组实验,利用两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(最大阻值为)等器材测量未知电阻的阻值,实验所用的电路如甲图。
(1)根据甲图,用笔画线代替导线,在乙图中完成实物电路的连接(要求滑片P向右移动时,滑动变阻器阻值变小);
(2)芳移动滑片P到最大阻值处,闭合开关后发现电压表无示数,电流表有示数,电路故障可能是出现了 (选填“开路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,直到电压表、电流表示数如丙图所示,则的阻值为 Ω;
(4)改变待测电阻两端电压进行多次测量,目的是 (选填序号);
A.避免偶然性,寻找普遍规律 B.求平均值减少误差
(5)另一实验小组的电流表损坏不能使用,小组成员找老师更换电流表。老师向他们指出:不用电流表,利用现有器材也能进行测量。测量电路如丁图,操作步骤如下:
①闭合开关,滑片P移至A端,电压表示数为;
②再将滑片P移至B端,电压表示数为;
③则 (用、、表示)。
【答案】 短路 10 B
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器阻值变小,所以,滑动变阻器接右下接线柱,电压表并联在Rx两端,如下图
(2)[2]闭合开关S后,滑片P到最大阻值处时,电流表有示数,则电路为通路,发现电压表无示数,则说明电路故障可能是定值电阻Rx发生了短路。
(3)[3]由图丙知道,电压表的量程应为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.0V,电流表的量程应为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.20A,由欧姆定律知道,的阻值为
(4)[4]在测电阻的实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值,所以本实验中多次测量的目的是求平均值减小误差,故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(5)[5]①闭合开关,Rx与滑动变阻器串联,将滑动变阻器滑片移到A端时,电压表示数为U1,为Rx两端的电压;
②将滑动变阻器滑片移到B端时,只有Rx接入,此时电压表示数为U2,即为电源电压;
③根据串联电路电流规律有
34.(2024·四川广元·中考真题)“天和”学习小组在实验室探究一个热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图甲所示的电路图,电源两端电压恒为12V,是定值电阻,R是热敏电阻,电流表的量程是0~0.6A,电压表的量程是0~15V。
(1)同学们按电路图连接实物后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表无示数,则故障可能是热敏电阻R处发生 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,闭合开关S,他们测量了该热敏电阻不同温度下的电阻值,并绘制成如图乙所示的图像。由图像可知,热敏电阻的阻值R随温度t增大而 ;(选填“增大”“不变”或“减小”)
(3)某次测量中,电压表示数如图丙所示,电流表示数为0.2A,则此时热敏电阻R的温度为 ℃;
(4)探究过程中,热敏电阻的温度变化范围为0~100℃,则电压表示数的变化范围为 。
【答案】 断路 减小 20 6V 11V
【详解】(1)[1]在电路连接正确的情况下,闭合开关后,如果电压表示数接近电源电压,而电流表无示数,这通常意味着电路中存在断路。由于电压表测量的是热敏电阻R两端的电压,且示数接近电源电压,因此可以判断断路发生在热敏电阻R处,即热敏电阻R处发生断路。
(2)[2]观察图乙所示的图像,我们可以看到随着温度的升高,热敏电阻的阻值在逐渐减小。因此,我们可以得出结论:热敏电阻的阻值R随温度t的增大而减小。
(3)[3]在图丙中,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.2A。由于热敏电阻R与定值电阻R0 是串联的,根据串联电路的电压分配原则,我们可以得到定值电阻R0两端的电压为
U0=U UR=12V 10V=2V然后,我们可以利用欧姆定律求出定值电阻R0 的阻值
接着,我们可以求出此时热敏电阻R的阻值
最后,我们根据图乙所示的图像,可以找出对应阻值为50Ω时的温度为20℃。
(4)[4]当热敏电阻的温度为0℃时,为110Ω。此时,电路中的电流最小,定值电阻分担的电压最小,电压表的示数最大。根据欧姆定律和串联电路的电压分配原则,我们可以求出此时电压表的示数
当热敏电阻的温度为100℃时,为10Ω。此时,电路中的电流最大,电流最大为0.6A,未超过电流表量程,此时电压表的示数为
所以,电压表示数的变化范围为6V 11V。
35.(2024·内蒙古包头·中考真题)学生小组利用现有器材:电源(6V)、阻值不超过20Ω的多个定值电阻、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器(50Ω 2A)、开关、导线若干,完成多个电学实验。
(1)研究电流与电压的关系。
①设计电路并画出电路图如图甲所示;
②依据电路图选用部分器材连接电路。请用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整,导线不要交叉;
③将滑片调至阻值最大处,闭合开关,移动滑片,发现电流表与电压表均无示数,故障可能是 (写出一处即可),查找故障,排除故障;
④闭合开关,移动滑片,多次改变定值电阻两端的电压和通过它的电流。记录数据并绘制如图丙所示的I-U图象。分析图象可得:电阻一定时, 。本实验选用的是 Ω的定值电阻;
(2)将图乙中的定值电阻调换为 ,还可以完成 实验(写出一个实验名称即可)。本实验收集多组数据的目的是 。
【答案】 滑动变阻器断路 通过导体的电流与导体两端电压成正比 10 待测电阻 伏安法测定值电阻阻值 减小误差
【详解】(1)[1]滑动变阻器采用一上一下的方式串联接入电路,按图甲连接实物图,如图所示:
[2]闭合开关,电流表无示数,说明故障可能是断路,电压表也无示数,则电压表未与电源连通,故可能是电压表并联以外部分断路,故故障可能滑动变阻器断路。
[3]如图,I-U图象为一过原点的直线,分析图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[4]由I-U图象上的对应点及公式得,所用定值电阻为
(2)[5][6][7]根据现有实验器材,将图乙中的定值电阻调换成待测电阻,可完成伏安法测定值电阻阻值的实验,本实验收集多组数据的目的是将多个电阻值求平均值,减小实验误差。
36.(2024·江苏无锡·中考真题)小红测量长度为1m的镍铬丝、铜丝的电阻,器材有:电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻箱(0~9999.9Ω),长度为40cm的导线若干。
(1)①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻,请用笔画线代替导线,将电路连接完整 ;
②闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于 (选填“A”或“B”)端;
③正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P,读出电压表的示数U和电流表的示数I,记录在表格中。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为 A,则镍铬丝的电阻为 Ω,分析数据可得:当导体的电阻一定时, 。
实验序号 U/V I/A
① 1 0.2
② 1.5 0.3
③ 2
④ 2.5 0.5
(2)小红用连接完整的图甲电路测量铜丝电阻时,发现电压表示数始终很小,于是按照图丙的电路图重新连接电路,R为铜丝,为电阻箱,电源电压不变,闭合开关,调节电阻箱接入电路的阻值,当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V;当阻值为0.2Ω时,电压表示数为2V。则铜丝电阻为 Ω,电源电压为 V。
【答案】 B 0.4 5 见解析 0.5 2.8
【详解】(1)①[1]电源由两节干电池组成,电源电压是3V,电压表选择0~3V的量程,电压表和镍铬丝并联,如图所示:
②[2]为了保护电路,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处,即B端。
③[3][4]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,镍铬丝的电阻为
[5]由表中数据可知,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,电流和电压成正比。
(2)[6]当阻值为0.9Ω时,电压表示数为1V,由欧姆定律得到
①
当阻值为0.2Ω时,电压表示数为2V,由欧姆定律得到
②
由①和②得到
R=0.5Ω,U=2.8V
37.(2024·四川内江·中考真题)在“测量定值电阻阻值”的实验中,提供的实验器材有:
A.两节新干电池;
B.电压表(量程0~3V,0~15V);
C.电流表(量程0~0.6A,0~3A);
D.滑动变阻器R(20Ω,1A);
E.待测电阻Rx(阻值约为几欧);
F.开关一个,导线若干。
(1)图甲是实验中设计的电路图,请在图中圆圈内正确填写表示电表的字母符号 ;
(2)连接电路前,发现电流表指针位置如图乙所示,此时需要进行的操作是 。连接电路时,开关应该 (选填“断开”或“闭合”);
(3)根据图甲的电路图,请用笔画线代替导线,把图丙中的实物图连接成完整电路(有两条导线未连接),要求开关闭合时电流表示数最小,测量时电表示数尽可能精确 ;
(4)测得的部分数据已记录在表格中,表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是 。在第3次测量时,电压表的示数如图丁所示,根据这三次测得的数据,Rx阻值的平均值为 Ω。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻Rx/Ω
1 1.6 0.20 8.0
2 2.0 0.24 8.3
3 0.30
【答案】 调零 断开 Rx阻值的平均值 8.1
【详解】(1)[1]根据电路图可知,上面圈内的电表串联在电路中,为电流表;下面圈内的电表与Rx并联,为电压表,如下图所示:
(2)[2][3]连接电路前,电流表的指针左偏,需要进行的操作是调零,使指针指在零刻线处;连接电路时,开关应该断开。
(3)[4]滑动变阻器要“一上一下”接入电路,要求开关闭合时电流表示数最小,需要将滑动变阻器的左下接线柱与Rx的右接线柱连接;为了使测量时电表示数尽可能精确,电压表选用0~3V 量程,将电压表的“3”接线柱与Rx的左接线柱连接,如下图所示:
(4)[5][6]在伏安法测电阻的实验中,采用多次测量取平均值的方法减小误差,故表格中第一行的最后空格栏内应填写的内容是Rx阻值的平均值;电压表选用的量程是0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V,则第三次Rx的阻值
则Rx阻值的平均值
38.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)在“伏安法测电阻”实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω 1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)小夏按照实验操作要求,在检查实验器材时,发现电流表指针的位置如图1所示,出现这一现象的原因是: 。
(2)解决问题后,小夏设计并连接了如图2所示的部分电路,请用笔画线代替导线将图2的电路连接完整(要求:导线不可交叉)。
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是: 。
(4)检查电路连接无误,闭合开关。在实验的过程中,电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0。若电路中只有一处故障,则发生的故障可能是定值电阻R 。
(5)排除故障后,小夏继续进行实验,当电压表示数为1.2V时,读出如图3所示的电流表示数,并计算定值电阻的阻值 。小夏认为实验已经完成,小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠,原因是: 。
【答案】 电流表指针未调到零刻度线处 右 保护电路 断路 10 没有多次测量取平均值,减小误差
【详解】(1)[1]电流表指针没有指在零刻度线上,说明电流表在使用前没有校零。
(2)[2]电源电压为3V,所以电压表接小量程,为0~3V,电压表与电阻并联,电路连接如图所示:
(3)[3][4]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即最右端,此时滑动变阻器的作用是保护电路。
(4)[5]电压表示数突然接近最大值,电流表示数几乎为0,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的电阻断路。
(5)[6]由图3可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.12A,定值电阻的阻值
[7]一次测量存在较大的误差,为了减小误差,应多次测量求平均值,所以小夏认为实验已经完成,小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠。
39.(2024·四川眉山·中考真题)小龙同学用伏安法测量一个定值电阻的阻值,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。要求滑片P向右移动时,电路中的电流变大。
(2)连接电路过程中,开关处于 状态。
(3)闭合开关后,发现电