中考物理实验24 （考点精练）探究电流与电压和电阻的关系（解析版）

实验24探究电流与电压和电阻的关系一．选择题（共5小题）1．小佳同学用如图3所示的电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在实验过程中，当定值电阻由更换为后，为了探究上述问题，他下一步应该采取的操作是A．调节滑动变阻器的滑片，保持电流表示数不变，观察并记录电压表的示数 B．调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，观察并记录电流表的示数 C．换用更精确的电压表进行测量 D．增加电池的个数，使电源电压变大【解答】解：在滑动变阻器的电阻值不变的情况下，电路中由于将的定值电阻换成的定值电阻，使整个电路的总电阻增大。利用公式可知，电路中的总电流减小。根据可知，此时滑动变阻器两端的电压的减小，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，定值电阻两端的电压变大；要使电压表的示数不变，只能减小电路中的电流，所以要使电路中的电阻增大，即滑片向右端移动增大电阻，观察并记录电流表的示数；综上所述，正确。故选：。2．某同学在探究“电流跟电阻、电压的关系”时，收集到的数据如下表，根据表中数据可得出的实验结论为电阻102030电流0.300.150.10A．电阻一定时，电流与电压成正比 B．电阻一定时，电压与电流成正比 C．电压一定时，电阻与电流成反比 D．电压一定时，电流与电阻成反比【解答】解：由表中数据，电流与电阻之积为：，为一定值，故可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。只有正确；故选：。3．张华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象，根据图象，下列说法错误的是A．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 B．导体甲的电阻大于导体乙的电阻 C．当在导体乙的两端加上的电压时，通过导体乙的电流为 D．将导体甲、乙并联接到电压为的电源上时，干路中的电流为【解答】解：．由图象可知，通过甲、乙两电阻的电流与各自两端的电压成正比例函数，即通过导体甲、乙的电流与两端的电压成正比，故正确；．由图象可知，当时，，，由可得：，，所以，导体甲的电阻小于导体乙的电阻，故错误；．当在导体乙的两端加上的电压时，通过导体乙的电流：，故正确；．将导体甲、乙并联接到电压为的电源上时，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中的电流：，故正确。故选：。4．对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测定值电阻的阻值”这两个实验，错误是A．两个实验都用到了控制变量法 B．前者多次测量的目的是使结论具有普遍性 C．它们的实验电路在教科书中是相同的 D．后者多次测量的目的是取平均值，减小误差【解答】解：．探究电流跟电阻的关系，要控制电压不变；伏安法测定值电阻的阻值没有用到控制变量法，错误；．前者多次测量的目的是使结论具有普遍性；后者多次测量的目的是取平均值，减小误差；正确；、“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测定值电阻的阻值“实验中，电压表与并联，电流与电阻串联，滑动变阻器串联在电路中，电路图均是下图：它们的实验电路在教科书中是相同的，正确。故选：。5．研究电流跟电阻、电压的关系，实验时，分别保持电阻不变和保持电压不变两步进行探究，在保持电阻不变这一步中，实验要求A．保持滑动变阻器的滑片位置不变 B．保持电阻两端的电压不变 C．保持电路中的电流不变 D．保持定值电阻值不变，调节滑动变阻器的滑片到不同的位置【解答】解：电流跟电阻、电压的大小有关，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，根据保持电阻不变，即研究电流与电压的关系，为得出普遍性的结论，要改变电阻的电压和电流多次测量，故保持定值电阻值不变，调节滑动变阻器的滑片到不同的位置，只有正确。故选：。二．填空题（共3小题）6．在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，应多次改变某导体两端的电压，获取实验数据；使用电流表时，所测电流不得超过它的；换不同导体进行多次实验的目的是为了；该关系是德国物理学家首先发现的。【解答】解：“探究导体中电流与电压关系”的实验中，需保持导体的电阻不变，多次改变导体两端电压；实验中为了得到普遍的规律，换不同导体进行多次实验；实验探究的结论是：通过导体的电流与导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这是德国物理学家欧姆提出的欧姆定律。故答案为：电压；量程：得到普遍规律；欧姆。7．如图是小红探究“电流跟电压、电阻的关系”的实验电路。她在探究“电流跟电阻的关系”时，保持电源两端电压和滑动变阻器滑片的位置不变，当把的电阻更换为的电阻后，电压表的示数将变大（选填“变大”、“不变”或“变小”，要保持电压表的示数不变，应该（结合电路图填写实验的具体措施）。【解答】解：根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，电压表示数变大；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，使电压表的示数不变。故答案为：变大；向右移动变阻器的滑片。8．张莉用如图所示的电路，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，实验用到的电阻分别为、、、、。实验中保持电压表示数为不变，并且将电阻由小到大进行更换，则滑动变阻器的滑片应该向右端移动（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。【解答】解：（1）根据串联分压原理可知，并且将电阻由小到大进行更换，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，使电压表的示数保持不变；（2）由图知，电阻两端的电压始终保持，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1.4倍，根据分压原理，当接入电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：，故为了完成整个实验，滑动变阻器的最大阻值应不小于。故答案为：（1）向右端移动；（2）35。三．实验探究题（共6小题）9．如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图。（1）请按电路图将实物图连接完整（滑片向左滑时接入电阻变大）。（2）小华连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应放在最（选填“左”或“右”端，电路中滑动变阻器起到了保护电路元件安全和的作用。（3）接着小华取来三只阻值分别为、、的电阻，探究“电流与电阻关系”，他将电阻换成后，闭合开关，电压表示数将（选填“变大”、“变小”或“不变”，此时应移动滑动变阻器滑片，其目的是。【解答】解：（1）滑片向左滑时接入电阻变大，故将变阻器滑片以右电阻丝连入电路中，电源电压为，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：（2）小华连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应放在阻值最大处，即最左端；变阻器的基本作用是保护电路，在研究电流与电压关系时，为得出普遍性的结论要多次测量，故滑动变阻器还有改变电阻两端电压和通过电阻的电流的作用；（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，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，故移动滑动变阻器变片，使电压表的示数为不变。故答案为：（1）如上所示；（2）断开；左；改变电阻两端电压和通过电流；（3）变大；保持定值电阻两端电压不变。10．在探究“电流与电阻的关系”时，现提供下列器材：学生电源（电压恒为、电流表、电压表、定值电阻、、各一个），开关、滑动变阻器和导线若干。（1）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应处于（选填“”或“”。（2）用的电阻做实验，闭合开关移动滑片。此时电压表示数为，电流表示数为，若此时保持变阻器的滑片位置不变，断开开关将为的电阻接入电路，再闭合开关，发现电压表的示数（选填“变大”“变小”或“不变”，此时应向（选填“”或“”端移动滑片，使一只电表的示数变为时，同时读出另一只电表的示数；（3）换用阻值更大的定值电阻继续实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数达到实验要求的值，要想继续完成实验，请写出一条解决措施：。【解答】解：（1）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处的；（2）用的电阻做实验，闭合开关移动滑片。此时电压表示数为，电流表示数为，若此时保持变阻器的滑片位置不变，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，根据串联分压原理可知其分得的电压增大，即发现电压表的示数变大，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，所以滑片应向端移动，同时读出另一只电表的示数；（3）电阻两端的电压始终保持，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2倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为：，故换用阻值更大的定值电阻继续实验时，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数达到实验要求的值，要想继续完成实验，解决措施：可换用最大阻值更大的滑动变阻器。故答案为：（1）断开；；（2）变大；；；（3）可换用最大阻值更大的滑动变阻器。11．在“探究导体中电流与电压关系”实验中，某小组同学测量了导体两端的电压和通过的电流，实验数据记录在下表中，并根据实验结果绘制图线，如图所示。序号电压电流（A）11.60.1622.50.2433.00.30①小明认为“绘制图线只需要一组电压和电流值，这组数据在图中对应的点和原点连成直线，就是该导体的图线”。你是否赞同小明的观点，理由是：不赞同，一组实验数据无法得出结论。②在绘制图线时，小红想：“为什么实验获得的三组数据对应的三个点要用直线连接，而不是曲线呢？”解决小红疑惑的方法是。③该小组同学查阅历史资料，了解到：“十九世纪初，德国物理学家欧姆由于缺少资料，并且没有稳定的电源，也没有较精确的测量电流强度的仪器，致使探索电流规律的工作十分艰难。期间欧姆自己设计电流扭秤，经历了不少坎坷，但他不畏艰难，坚持不懈，终于获得成功。”对此你有什么感想：。【解答】解：①为得出普遍性的规律，要多次测量，获得多组数据，故不赞同小明的观点，一组实验数据无法得出结论；②对同一导体，多做几次实验，获得更多的数据，观察这些数据在图中对应的点是否都在这条直线上③感想：世上无难事，只要肯登攀（合理即可）。故答案为：①不赞同，一组实验数据无法得出结论；②对同一导体，多做几次实验，获得更多的数据，观察这些数据在图中对应的点是否都在这条直线上；③世上无难事，只要肯登攀（合理即可）。12．某同学知道导体中的电流与导体两端的电压和电阻有关，在探究“导体中的电流与导体两端电压的关系”实验中，所用的实验器材有：两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、定值电阻、导线等。（1）用笔画线，将图1中的电路连接完整。（2）连接好电路后，该同学要确定电流表所选量程是否合适，应该进行的实验操作是试触。（3）实验时，电压表指针的位置如图2所示，则此时显示的电压值为。（4）实验记录的数据如表，请根据表中的数据，在方格纸上画出电流与电压的关系图象。电阻实验次数123456电压0.40.81.21.62.02.4电流0.080.160.240.320.400.48（5）分析数据和图象，可得出的探究结论是：。【解答】解：（1）电压表并联在定值电阻的两端，因为电源为两节干电池，所以电压表选用的量程即可，如下图所示：（2）连接好电路后，为了确定电流表的量程选择是否合适，应进行试触；（3）由（1）知电压表的量程为，分度值为，电压表的示数为；（4）根据表格数据描点连线，见下图：（5）横向分析表中数据，电压为原来的几倍，通过的电流也为原来的几倍，即在电阻不变时，通过导体的电流与导体的电压成正比。故答案为：（1）见上图；（2）试触；（3）1.2；（4）见上图；（5）在电阻不变时，通过导体的电流与导体的电压成正比。13．小赵同学设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为，五个定值电阻分别为：，，，及，标有“”的滑动变阻器、电压表（可用量程：、、电流表、开关各1只，导线若干。（1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整（要求：导线不允许交叉）。（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最左端，目的是。（3）小赵把的电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在和上，则电路故障是，排除电路故障后，适当调整滑动变阻器，当电压表示数为时，读出了对应的电流值。（4）断开开关，保持滑片位置不变，用的电阻替换，闭合开关，发现电压表示数（选填“大于”或“小于”，应向（选填“左”或“右”移动滑片才能达到实验要求。（5）小赵再分别将定值电阻，，连入，根据实验所得的五组数据绘制出图象，如图丙所示，由图象可得出的结论是：。（6）完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为。【解答】解：（1）变阻器按一上一下连入电路中，电压表与电阻并联，如下所示：（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最左端，目的是保护电路。（3）小赵把的电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，若电路故障只出现在和上，则电路故障是断路；（4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，发现电压表示数大于；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，使电压表的示数不变；（5）由图知，电阻两端的电压始终保持，故得出电压一定时，电流与电阻成反比；（6）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0.8倍，根据分压原理，当接入电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：，故为了完成整个实验，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为故答案为：（1）如上所示；（2）左；保护电路；（3）断路；（4）大于；左；（5）电压一定时，电流与电阻成反比；（6）14．小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，他用如图所示的电路进行实验，可供选择的定值电阻分别为、、、、、，滑动变阻器的规格为“”．（1）连接电路时开关应该断开（选填“闭合”或“断开”．正确连接完电路，如图1所示，闭合开关后，发现电流表几乎无示数，电压表示数明显，那么出现该状况的原因应该是（选填“”、“”、“”或“”．电流表内部断路了．定值电阻开路．定值电阻短路．滑动变阻器的电阻线断了（2）排除故障后，小明实验前预设电压表示数为不变．为了电路安全，小明不能选用的定值电阻为．某次实验时，将电阻换成后，他下一步操作是：将滑动变阻器的滑片向（选填“”或“”端移动，同时眼睛盯着（选填“电流表”或“电压表”．（3）根据收集的实验数据小明绘出了与的图象，如图2，由图象可得：在电压不变时，通过导体的电流与导体电阻成．（4）小明分析：若预设电压表示数越大，那么滑动变阻器移动范围越（选填“大”或“小”．若电源更换为可调电