2021浙教版科学中考第一轮复习--物理模块（十八）：欧姆定律实验探究（二）【word，含答案】

【设计与进行实验】
1. 实验器材：电源、不同阻值的定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线等；
2. 滑动变阻器规格、电阻阻值大小的选取；
3. 滑动变阻器的作用：保护电路、改变定值电阻两端的电压；
4. 连接电路前：开关应断开，滑动变阻器应滑至阻值最大处；
5. 电流表、电压表的使用与读数；
6. 电表指针异常原因分析；
7. 实物电路图的连接及画电路图；
8. 控制变量法的应用
保持定值电阻的阻值不变，移动滑片，改变定值电阻两端的电压；
保持定值电阻两端的电压(电压表的示数)不变；
9. 实验中的多次测量：
移动滑片，改变电路中的电流和定值电阻两端的电压，采集多组数据，使实验结果更具有普遍性；
换用不同阻值的定值电阻重复实验，使实验结论更具有普遍性；
10. 设计记录实验数据的表格．
【分析数据，总结结论】
11. 表格数据分析：数据判断、绘制U－I图像；
12. 分析数据，总结结论．
实验结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比．当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。

例1、小欢同学利用如图所示实物电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。提供的实验器材有：电压恒为6V的电源、电流表、电压表、四个不同阻值的定值电阻、滑动变阻器、开关和导线若干。
（1）图中部分导线已连好，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）在第2次实验中，当定值电阻由5Ω换成10Ω后，应将滑动变阻器的滑片P向_________（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数不变。
（3）4次实验数据如表所示。分析可知，他所选用的滑动变阻器的最大阻值至少是___________Ω，综合4次实验数据，可以得出的实验结论是__________________________。
例2、(1)为了测定某电阻的阻值，小妍设计了图甲所示的电路。
①请根据电路图，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接起来（导线不能交叉）。
②滑动变阻器处于阻值最大处，闭合开关，发现电流表示数为零，电压表有示数且等于电源电压，电路的故障可能是___________________________。
③排除故障后，调节滑动变阻器滑片的位置，小江记录的三组实验数据如表。
④由表中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是__________Ω。
(2)在测量该定值电阻的阻值后，同学们有提出了电流与电阻有什么关系这一问题，他们选择了5Ω，10Ω，20Ω，三只定值电阻，小江同学在读取完电流表示数后，直接拆下阻值为5Ω的电阻该换为10Ω的电阻。他认为这样操作简捷高效，那么：
①电压示数会怎么变化：____________。
②接下来滑动变阻器的滑片向_____端移动。（选填a或b））
③研究电流和电阻关系的实验时滑动变阻器的主要作用是________________。
④当然小江的操作是错误的，正确做法应该是__________________。
例3、小金利用甲图所示的电路进行了多个电学实验，实验中电源电压为6V且恒定不变；滑动变阻器在电路中除了保护电表即保护电路以外，在不同的实验中作用各不相同。
(1)第一小组的同学要测量电阻Rx的阻值，他们在A、B间接入待测电阻Rx，请你用笔画线代替导线，在答题卡中将图乙中的实物图连接完整；该实验中滑动变阻器的另一个作用是_____________________________________________。
(2)第二小组的同学要研究“电流与电阻的关系”。他们将阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻分别接在A、B间，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记下电流表示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。该实验中滑动变阻器的另一个作用是____________________________；为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少??________Ω的滑动变阻器。
(3)第三小组的同学要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。他们在A、B间只接入2.5V的小灯泡，正确连接电路，实验步骤及操作都正确。闭合开关后，发现电压表的示数大于小灯泡的额定电压，小灯泡发光较亮，出现这种现象的原因是?________________________________________ 。
1.一个小灯泡的额定电压U额=2.5V，表示只有在小灯泡两端电压为2.5V时，小灯泡才能正常工作。现要测量这个小灯泡正常工作时的电阻，提供的器材除上述小灯泡外，还有：电源（电压恒为3V）、电压表和电流表各一只、滑动变阻器（20Ω? 1A）、开关、导线若干。为了完成任务，小乐设计了如图甲所示电路。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的实物图连接完整，要求滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮。得到了如图乙所示的通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像
（2）通过实验，小乐正确测出了小灯泡正常工作时的电阻，还通过多次改变滑动变阻器的阻值，。分析图像可知，随着小灯泡两端电压的增大，其电阻的阻值______（选填“不变”“变大”或“变小”）。
（3）若实验时发现电压表坏了，小乐设计了如图丙所示的电路，其中R0=10Ω。也测出了小灯泡正常工作时的电阻，其操作步骤为：
①先闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片P，使电流表的示数I1＝______A，此时小灯泡正常工作；
②保持滑动变阻器滑片P的位置不变，闭合开关S、S2，断开S1，读出电流表的示数为I2。
则小灯泡的正常工作时的电阻R＝______。（用U额、I1、I2表示）
2.小金同学用如图所示的电路研究导体中的电流与电阻的关系，R0为定值电阻。他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路a、b两点间，闭合开关S，读出电流表示数（如下表）。由实验数据可以看出导体中的电流I与电阻R并不成反比的结论，
?
(1)图中R0所起的作用是________________；
(2)请指出该实验设计不妥之处：__________________；
(3)在R替换变化过程中，R0两端电压变化是_________（变大、变小、不变）；
(4)重新调整、选择仪器后，请在答题纸相应虚线框中，画出你设计的电路图。
3.小金研究电流与电阻的关系时，他使用的电路如图甲所示。实验前，小金将电压表直接连接在由两节干电池组成的电池组两端，测得电压是3V。实验得到的数据如表所示。
分析实验数据可知，该实验存在的不足之处是 。
小科改用图乙所示电路对实验进行改进，已知电流表的使用0-0.6A量程，电压表使用0-3V量程，滑动变阻器有“10Ω，2A”和“20Ω，1A”和“50Ω，0.2A”可供选择，图丁为小科实验后绘制的I-R图像。
①请根据电路图用笔画代替导线将实物图丙连接完整。
②图丁b点到c点过程中滑动变阻器接入电路的阻值变
③要完成实验，应选择的滑动变阻器为 。
4.小西利用图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为3V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，滑动变阻器的规格为“10Ω、1A”
(1)仔细检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在答图甲中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。
(2)电路连接修改正确后，他闭合开关，发现电流表有示数，而电压表指针几乎无偏转，则电路中的故障可能是__________。
(3)排除故障后小西进行实验，测得相应的电流值，如下表乙所示。根据表中数据，得到通过导体的电流与导体的电阻不成反比，你觉得原因是___________________。
(4)小西还想利用该电路来探究串联电路的电流特点，你认为可以吗？_________（选填“可以”、“不可以”）
5.小乐用如图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为4.5V，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。回答问题：??
?
（1）如图甲所示的实物连线图，其中有一条导线连接错误，在接错的导线上打上“×”，再画线把它改接到正确的位置上。
（2）电路连接正确后，小乐先用5Ω的电阻进行实验，接着要改用10Ω的电阻继续进行实验，当用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向_________（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为_________时，读出电流表的示数，最终的实验结果如图乙所示。
（3）由图乙可以得出实验结论是__________________。
（4）与本实验中使用多个定值电阻进行多次重复实验的目的相同的是_________。
A．测量定值电阻的阻值?????B．探究平面镜成像的特点
6. 小乐和小欢做了如下电学实验，回答问题：

（1）小乐根据如图甲的电路图连接了如图乙所示的实物图。图中有一根导线连接错误，在错误的导线上画“×”，并画出正确的导线。
（2）电路错误改正后，小乐调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为 2.5 V 时，电流表示数如图所示，此时小灯泡的电阻约为 欧（计算结果保留一位小数）。
实验 次数 电压
U/V 电流
I/A 电阻
R/Ω
1 2.5 0.08 31.3
2 2.0 0.10 20.0
3 1.5 0.14 10.7
4 1.0 0.18 5.6
（3）小乐将以上实验的小灯泡换成了 5 欧的定值电阻，闭合开关多次改变滑片位置，并记录每次电压表和电流表的示数。据此推测，此实验是在研究 。
（4）右表是小欢所测量的数据，根据表中数据判断，小欢所连接的实验电路是下图中的 （选填字母）。

7.小金尝试将电流表改装车可以直接测量电阻的表，并设计了如图所示电路，在M、N中间可接待测电阻。已知电流表量程为0-0.6A，电源电压为12V，请回答：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于______（选 填“A端”或“B端”）
（2）先将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0．6安的刻度上标定的电阻值为______欧，此时滑动变阻器的阻值为______欧。若在M、N间接入一个与此时滑动变阻器阻值相同的电阻，电流表示数为______安。
（3）电流表0.2安刻度处，标定的电阻为______安。
（4）改装后直接测量电阻的表，其表盘刻度______（选填“均匀”或“不均匀”）理由是____________。
8.在探究电流与电阻关系的实验中，设计了如图所示的电路。请完成下列问题：
（1）请你用笔画线代替导线在答题卡中将图示电路连接完整。
（2）实验中的电源由两节电压为1.5V的电池串联组成，则电源电压为________V。
（3）实验时，分别将5Ω、l0Ω、15Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器，保持电压表示数为1.5V不变时，电流表的示数对应为0.30A、0.15A、0.10A。由此得到结论是：电压一定时，______。
（4）保持电压表示数为2V不变的条件下重复进行上述实验，其目的是_____________。
9.在利用“伏安法”测量灯泡电阻R的阻值的实验中：
（1）闭合开关S前，应把图甲中滑动变阻器的滑片P置于最________（选填“左”或“右”）端；
（2）连好电路，闭合开关S，灯泡L不亮，电压表示数为零。将电压表分别正确并联在AB、AC、AD两端，发现UAB=UAC=O，UAD>0。请判断，发生故障的是_____________________。
（3）排除故障并检查电路连接正确后，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P滑动到某一位置时，电压表的示数如图乙所示，电流表的示数如图丙所示，则电压表的示数为________V，电阻R的阻值为__________Ω。


1. 小明利用图甲电路研究电流与电压的关系，其中滑动变阻器最大阻值为500欧，定值电阻R0阻值为10欧。闭合开关，当滑片从最右端慢慢向左移动，发现最初电压表指针几乎不动，直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转，继续左移，指针偏转角度迅速变大，即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很小。本实验中，要使滑片每移动一段距离，都能引起电压表示数较为明显的变化，应选择怎样的滑动变阻器？小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器，利用图乙进行如下实验：
①取3条长度都为100厘米的粗细均匀电阻丝A、B、C，阻值分别为1欧、20欧、400欧。
②将电阻丝A接入图乙电路，闭合开关，滑片P从最右端移到最左端，记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据，多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A，重复步骤②。
④处理相关数据，获得“电压表示数U随移动长度x变化的关系”如图丙。
甲 乙 丙
(1)图甲实验中，闭合开关，当滑动变阻器滑片处于最左端时，导线a与接线柱M处的连接意外断开，此时示数为零的电表是________。
(2)分析图丙，实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系是___________________。
若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系，在A、B、C三条电阻丝中，你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。
2. 小科利用仅有的一个规格为“10 Ω　1.0 A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”，该变阻器的电阻丝上有一处断点。实验电路如图所示，电源电压恒为3 V。实验步骤如下：

①用4 Ω的定值电阻进行实验，连接电路。
②闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为2 V，读出电流表的示数并记录。断开开关，把滑片P移到A端。
③依次用阻值为6 Ω、8 Ω和10 Ω的定值电阻替换原来的电阻，重复步骤②。
(1)小科设计上述实验步骤，是要研究通过导体的电流与_________之间的关系。
(2)小科发现，滑片P向右移动过程中，每次实验开始时电压表都没有示数，移到某一点(该点记为C)时突然有了示数。但在完成8 Ω电阻的实验后，再做10 Ω电阻的实验时，当电压表有示数后，示数一直大于2 V。分析可得，电阻丝BC的阻值RBC的范围是__________________。
(3)为了完成10 Ω电阻实验，将滑片P移到C点，只要在原来电路的接线柱上再接上一根导线，就能继续完成实验。请你在图中用笔画线补上这根导线。
3.(1)为了测定某电阻的阻值，小妍设计了图甲所示的电路。
①请根据电路图，用笔画线代替导线将图乙中的电路连接起来（导线不能交叉）。
②滑动变阻器处于阻值最大处，闭合开关，发现电流表示数为零，电压表有示数且等于电源电压，电路的故障可能是___________________________。
③排除故障后，调节滑动变阻器滑片的位置，小江记录的三组实验数据如表。
④由表中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是__________Ω。
(2)在测量该定值电阻的阻值后，同学们有提出了电流与电阻有什么关系这一问题，他们选择了5Ω，10Ω，20Ω，三只定值电阻，小江同学在读取完电流表示数后，直接拆下阻值为5Ω的电阻该换为10Ω的电阻。他认为这样操作简捷高效，那么：
①电压示数会怎么变化：____________。
②接下来滑动变阻器的滑片向_____端移动。（选填a或b））
③研究电流和电阻关系的实验时滑动变阻器的主要作用是________________。
④当然小江的操作是错误的，正确做法应该是__________________。
4.在“伏安法测定值电阻”的实验中，电源电压未知但恒定不变，滑动变阻器标有“20Ω 1.5A”字样，电压表和电流表的量程合适，已连接了部分电路，如图甲所示。
(1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。
(2)当电压表示数为2.4V时，电流表的示数如图乙所示，则电阻丝的电阻为_______Ω。
(3)进行了上步计算后，小应认为实验完成了，你是否同意并说明理由________________。
(4)小应正准备继续实验，发现电压表已损坏。他利用余下的电流表和滑动变阻器完成对Rx的再一次测量。请你根据他的实验步骤，在答题卡方框内中画出他设计的电路图并写出定值电阻的表达式。
①照电路图连接好电路；
②调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为0时，读出电流表的示数I1；
③调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为最大值时，读出电流表的示数I2；
④据已知条件和测量结果，求出定值电阻阻值。定值电阻的表达式：Rx=______A。
5. 在“探究电流与电阻的关系”实验中，某小组同学利用10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω进行实验探究，如图所示为实物电路图(电源电压恒为6 V)。
序号 电压(V) 电阻(Ω) 电流(A)
1 4 10 0.4
2
20
(1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向B滑动时接入电路的阻值变大)。
(2)将第一次实验得到的数据填入表格，然后将电阻由10 Ω更换为20 Ω，滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动，直到________________为止，此时电流表的指针位置如图乙所示，其示数为________A；
(3)根据以上实验得出结论：电流与电阻成反比。请对上述探究写出一条改进性建议__________________________________________。
(4)再次更换25 Ω电阻的阻值进行实验，发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求，若电路无故障，则引起这种情况的原因可能是____________________________。
6.利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”。依次将阻值为 5 欧、10 欧、20 欧的定值电阻接入 AB 之间完成实验，获得数据如下表。
请回答：
（1）完成第一组实验，断开开关，拆下 5 欧的电阻，改接 10 欧的电阻。继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是________；
（2）上述操作④中，判断滑片已处于适当位置的依据是________；
（3）依据表中数据作出了下列图像，其中正确的是________。
7.探究电流与电阻关系的电路图如图甲所示，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器（10Ω2A、20Ω1A）两个，定值电阻三个（5Ω、10Ω、15Ω），导线若干。
（1）连接好电路，闭合开关前变阻器的滑片P应该移至_______端。（填a或b）
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且接近于电源电压，则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了________。
（3）排除故障后，小明通过实验测得多组数据，由这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得到的结论是：___________________________。
（4）在上述实验中，小明先把5Ω的电阻接入电路中进行测量，接着又改用10Ω的电阻继续做实验，当把10Ω的电阻接入电路后，小明应将滑片P向_______端移动至适当的位置，目的是____________________。
（5）小明实验所选用的滑动变阻器应该是___________。如果小明没有正确选用滑动变阻器，在实验中就会出现这样的情况，当把____________Ω的电阻接入电路时，发现无论怎样移动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的数值。
8.在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小明设计的实验电路如右图所示。已知电源电压恒为3V，有两个滑动变阻器，RA标有“15Ω? 1A”，RB标有 “30Ω? 1A”字样。?
（1）根据实物图在答题卷中画出对应的电路图。
（2）小明选择了一个滑动变阻器进行实验，实验中，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表示数大于1.5V，于是他下一步的操作是：____________，并记下电流值。
（3）当他再将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时，却发现无论如何电压表的示数总是大于1.5V，说明他开始滑动变阻器选择错误，他选的是___________（选填RA或RB）。
参考答案

例1、（1） （2）左??（3）40 ?（4）在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
例2、（1） 定值电阻断路；20Ω（2）变大；b；分压，保护电路的作用；断开开关，拆下阻值为5Ω的电阻该换为10Ω的电阻，将滑片移至阻值最大处，闭合开关（断开开关，拆下阻值为5Ω的电阻该换为10Ω的电阻）。
例3、(1)画图正确如图所示改变(调节)Rx两端的电压和电路中的电流，可以进行多次测量(2)使电阻两端的电压保持不变(或2.5V) ? ?35 (3)滑动变阻器的最大电阻太小(或电源电压太大)
1.（1）如图所示。（2）变大。（3）①0.25；②U额/（I2?I1）
2.（1）保护电路 （2）实验中没有保持a、b两点间的电压不变 （3）变小（4）
3.（1）没有控制电阻两端电压保持不变 （2）大 ；20Ω，1A
4. (1)图略 (2)电阻R短路 (3)没有控制定值电阻两端电压保持不变 (4)可以(或不可以)
5.（1）如图所示。（2）左，2.5V。（3）当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与它的电阻成反比。（4）B。
6.（1）如右图所示。
（2）9.6。
（3）导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压的关系。
（4）D。
7.（1）B （2）0 20Ω 0.3A （3）40Ω （4） 不均匀 当待测电阻成比例增大时，电流表示数不会成比例减小。
8.（1）如图所示? （2）3? （3）电阻越大，电流越小（合理即可）? （4）不同电压下多次实验，得出普遍规律?（合理即可）
9.（1）左（2）CD处导线断路（3）2；4


1. （1）电压表
（2）电阻丝的阻值越大电压表示数变化范围也越大
（3）B，图乙电路中，B电阻丝上的滑片移动时，电压表示数始终能发生明显变化，且变化范围较大
2. （1）导体电阻（2）4 Ω≤RBC<5 Ω（3）如图
3.（1） 定值电阻断路；20Ω（2）变大；b；分压，保护电路的作用；断开开关，拆下阻值为5Ω的电阻该换为10Ω的电阻，将滑片移至阻值最大处，闭合开关（断开开关，拆下阻值为5Ω的电阻该换为10Ω的电阻）。
4.（1）图略（2）10（3）不同意，应多次测量取平均值（4）电路图略 20I2/（I1-I2）
5.(1)如答图所示
(2)B　电压表的示数为4 V　0.2　(3)进行多次实验(或结论中添加“电压一定”的前提)
(4)所更换的电阻阻值太大(滑动变阻器的最大阻值太小)
6.(1）② ① ④ ③（2）电压表示数为2伏（3）AB
7.（1）b端；（2）断路；（3）电压一定时，电流与电阻成反比；（4）b；使电压表的示数减小到2.5V；（5）20Ω?1A；15
8.（1）（2）将滑动变阻器的滑片向左移动，使电压表示数为1.5V（3）RA