备战2024年中考物理实验精练精解专题实验题2探究电流与电压的关系含解析

Page18试验题2探究电流与电压的关系一．考点分析：1.依据电路图画实物图.2.电路故障分析.3.分析表格数据得出结论.4.多次移动变阻器滑片的目的.5.电路图的设计.6.试验器材的选择．二．试验：1.名称：探究电流与电压的关系2.揣测与假设：(1)导体中的电流与导体两端的电压_______；(2)导体中的电流与导体的电阻_______。3.试验器材：4.电路图:5.实物图:6.试验步骤：1.依据电路图连接电路。连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置，电流表、电压表应选择合适量程，正负接线柱不要接反了。2.检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表和电流表的示数，记录在表格中。3.再移动滑动变阻器的滑片，重做步骤2。4.整理器材。7.结论：电阻肯定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。8.留意：①通过导体的电流与导体两端的电压成正比——漏掉了结论的前提条件。②电阻肯定时，导体两端的电压与导体中的电流成正比——弄错了结论的因果关系。三．真题精练1．（2024年黑龙江省龙东地区中考真题）探究电流与电压的关系试验中，小伟设计了如图所示的电路：(1)请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整；______(2)小伟首先把5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片缓缓向（左或右）______端移动，直到电压表示数恰为1V，此时，电流表示数如图丙所示，电流的大小为______A；(3)小伟不断调整滑动变阻器的滑片，多次变更电阻两端的电压并记录对应的电流值如下表，由此可以归纳出结论是______；次数123R=5ΩU/V123I/A0.40.6(4)小伟要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，应当进行的操作是把5Ω的电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，调整滑动变阻器的滑片使电压表的示数为______V，读出电流表的示数，依据公式______求出额定功率。但是在闭合开关后，发觉电压表指针向左偏转，这可能是______，他接下来应当______，把电压表正负接线柱的接线对调。【答案】左0.2电阻肯定时，电流与电压成正比2.5P=UI电压表正负接线柱接反了断开开关【详解】(1)[1]电源电压为3V，故电压表选用小量程与灯并联，如下图所示：。(2)[2][3]为爱护电路，闭合开关前，变阻器连入电路的电阻最大，即最右端，故小伟首先把5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，比照实物图他应将滑动变阻器的滑片缓缓向左端移动，直到电压表示数恰为1V，电流表的示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时，电流大小为0.2A。(3)[4]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，即电阻不变时，电流与电压成正比。(4)[5][6]电压表测灯泡两端电压，电压表示数为2.5V时灯泡正常工作。调整滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，读出电流表的示数，依据公式P=UI求出灯泡的额定功率。[7]闭合开关后，发觉电压表指针向左偏转，可能是电压表正负接线柱接反了。[8]他接下来应当断开开关，把电压表正负接线柱的接线对调。2．（2024年贵州省毕节市中考真题）在探究电流与电压的关系试验中，电源是2节新干电池，电阻的阻值为5Ω。(1)图甲是没有连接完整的试验电路，若滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大，用笔画线代替导线，将电路连接完整；______(2)电路连接完毕后，闭合开关，发觉两只电表示数如图乙所示，则电路中的故障可能是_____；(3)试验数据记录见表，其中一个电流数据记录错误，这个数据是_____；试验序号1234电压U/V0.61.21.82.4电流I/A0.120.240.300.48(4)分析试验数据可以得出：在电阻肯定的状况下，通过导体的电流与导体两端的电压_____。【答案】R断路0.30成正比【详解】(1)[1]电压表测电阻的电压，滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大，由欧姆定律，电路的电流变大，故电路的电阻变小，变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示。(2)[2]电路连接完毕后，闭合开关，发觉两只电表示数如图乙所示，即电流表没有示数，电路可能断路，电压表示数为电源电压，则电压表与电源连通，电路中的故障可能是R断路。(3)[3]由表中试验数据，除第3组数据外，各组的电压与电流之比为5Ω，故电流数据错误是0.30。(4)[4]由表中数据知，电压与电流之比为肯定值，可以得出：在电阻肯定的状况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。3．（2024年辽宁省大连市中考真题）在探究“电阻肯定时，通过导体的电流与导体两端电压的关系”的试验中，所用的试验器材有：电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个，1.5V的干电池两节，导线若干。(1)用笔画线，将图所示的电路补充完整。_______(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到_______端（选填“a”或“b”）。(3)用开关“试触”时，电压表和电流表均无示数，这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路，则发生断路的元件可能是_______（只有一个选项正确，请将正确选项的宇母填在横线上）A．开关或定值电阻B．定值电阻或电流表C．开关、滑动变阻器或电流表D．滑动变阻器、电压表或电流表(4)解除故障后，接着进行试验，并将试验数据记录在下表。请在方格纸上画出电流I与电压U的关系图像。_______试验次数123456电阻R/Ω10电压U/V0.40.81.21.62.02.4电流I/A0.040.080.120.160.200.24(5)依据图像，可得出的探究结论是_________。【答案】aC当导体的电阻肯定时，通过导体中的电流与导体两端的电压成正比【解析】(1)[1]由表中数据可知，电压表的最大值是2.4V，电压表的量程选择0-3V，电压表和电阻并联，如图所示：(2)[2]为了爱护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即a端。(3)[3]AB．假如定值电阻断路，闭合开关，电压表串联在电路中，电压表有示数，电流表没有示数，不符合题意。C．假如开关、滑动变阻器或电流表断路，闭合开关，电路断路，电压表和电流表没有示数，符合题意。D．假如电压表断路，电压表没有示数，电路是通路，电流表有示数，不符合题意。故选B。(4)[4]由表中数据，依据描点法作图，如图所示：(5)[5]分析图像可知，一条过原点的直线，可以得到当导体的电阻肯定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。4．（2024年湖北省武汉市中考真题）在探究电阻肯定时电流与电压关系的试验中，小强和小红设计的电路如图甲所示，电源电压3V保持不变。(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应当置于_________（填“a”或“b”）端。(2)小强同学按图甲正确连接电路，闭合开关S，调整滑片P，得到的试验数据如下表:试验序号12345电压U/V0.60.91.21.51.8电流I/A0.150.320.300.380.45分析数据可知，应将试验序号_________的一组数据剔除，进而得出结论：电阻肯定时，______________，为了能够顺当完成上述试验，所用滑动变阻器的最大阻值不小于__________Ω。(3)小红同学连接的电路如图乙所示小强同学发觉接错了一根导线，请在这根导线上打“x”，并补画出正确的那根导线。（______）【答案】a2电流跟电压成正比16【详解】(1)[1]为了爱护电路，闭合开关之前应将滑动变阻器调到阻值最大的地方，即滑片P应当置于a端。(2)[2][3]分析数据得知，第2组数据电压与电流比值，明显不同其他组的比值，故第2组数据错误，应剔掉，试验结论电阻肯定时，电流跟电压成正比。[4]由第一组数据分析得知，定值电阻电压为0.6V，则滑动变阻器至少要分得2.4V电压，即滑动变阻器分得的电压是定值电阻的4倍，因此滑动变阻器的阻值为定值电阻阻值的4倍，依据公式可算出定值电阻的阻值为因此滑动变阻器最大阻值为16Ω。(3)[3]如图乙所示的电路连接，此时滑动变阻器没有接入电路，正确画法，如图所示。5．（2024年重庆市中考真题）图甲是“探究电流与电压的关系”的试验电路，电源电压为4.5V。三个小组的同学分别用5Ω，10Ω，15Ω的定值电阻进行探究。（1）请用笔画线代替缺少的2根导线，将图甲的电路连接完整_______（要求：导线不能交叉，滑片P向B端移动时，电路中的电流变大）；（2）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发觉电流表无示数，电压表有示数，可能的故障是定值电阻R_______（选填“断路”或“短路”）；解除故障后，缓慢移动滑片P到某位置时，电压表的示数如图乙所示，为_______V；（3）将不同小组的数据汇总后，得到表1的数据，分析可得：在电阻肯定的状况下，通过导体的电流和导体两端的电压成_______比；（4）在进一步探究“电流与电阻的关系”试验中：①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变，在表1的数据中有_______可用于分析；②为得到更多的试验数据，老师给每个小组再次供应一个30Ω的定值电阻R0，某小组在试验中，无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V，其缘由是滑动变阻器的最大值太_______（选填“大”或“小”）；该小组所运用的滑动变阻器的规格可能是_______（选填下列选项前的字母）。A．10Ω、3AB．20Ω、2AC．50Ω、1A【答案】断路1.8正两组小C【解析】(1)[1]电压表与电阻并联，滑片P向B端移动时电流表示数变大，即电阻变小，故滑片以右电阻丝连入电路中，如下所示：

(2)[2]若定值电阻短路，则电压表示数为0，不符合题意；故电阻断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，故产生故障的缘由可能是定值电阻断路。[3]如图乙所示，电压表接小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V。(3)[4]分析试验数据知，R=5Ω时，电压与电流之比====为肯定值，同理可求R=10Ω和R=15Ω时，电压与电流之比仍为肯定值，故可得：在电阻肯定的状况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(4)①[5]探究“电流与电阻的关系”时，若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变，则在表1的数据中有两组数据可用于分析，分别是“1.5V，3.0A”和“1.5V，0.10A”。②[6]电阻两端的电压始终保持UV=1.5V，依据分压原理，当接入30Ω电阻时，需增大变阻器连入电路中的电阻，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V（大于1.5V），缘由是滑动变阻器的最大阻值过小。[7]依据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=4.5−1.5V=3V变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，依据分压原理，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×15Ω=30Ω故为了完成整个试验，应当选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器，故选C。6．（2024年湖北省黄冈市中考真题）在探究电流与电压关系的试验中，已有器材∶干电池､电压表､电流表､滑动变阻器､开关､导线和阻值不同的定值电阻若干个｡(1)请你用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整｡要求滑片向右滑动时，变阻器连入电路的电阻变大｡____(2)试验时，闭合开关，将滑片移动到某位置，登记电压表和电流表的示数｡接下来的操作是____｡A．断开开关，结束试验，整理好器材B．将滑片移动到另外几个位置，分别登记电压表和电流表的示数C．换用另一个定值电阻，将滑片移动到某位置，登记电压表和电流表的示数(3)小明记录的试验数据如下表｡分析可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压____｡试验次数123456电压U/V0.30.60.91.21.51.8电流I/A0.080.150.230.300.380.45(4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上试验｡请对此建议的科学性进行评估∶________｡【答案】B成正比建议科学合理｡通过多组试验，试验结论更具科学性､普遍性，避开了偶然性｡【解析】(1)[1]滑片向右滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，导线应接滑动变阻器左下方，如图所示。(2)[2]探究电流与电压关系，要保持电阻不变，将滑片移动到某位置，登记电压表和电流表的示数之后，接下来的操作应当干脆将滑片移动到另外几个位置，分别登记电压表和电流表的示数，故选B。(3)[3]由表可知，电压每增加0.3V，电流就增加0.8A左右，因此，通过定值电阻的电流与其两端的电压时成正比的。(4)[4]只用一只定值电阻试验得到结论可能具有偶然性，因此要多换几只定值电阻在试验，同学这个建议科学合理｡通过多组试验，试验结论更具科学性、普遍性，避开了偶然性｡四．模拟演练1.在“探究电流跟电压关系”的试验中：（1）如图1所示，甲为________，乙为________。（选填“电流表”或“电压表”）

（2）用笔画线代替导线将图2中电路连接完整，要求试验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动。（导线不能交叉）（3）在试验操作过程中保持________不变，闭合开关时，调整滑动变阻器的滑片P做了三组试验数据，如表所示，请依据该图表中数据在图3中进行描点连线。试验次数

物理量123电压表U/V1.02.02.5电流表J/A0.110.200.26（4）对试验数据进行分析，归纳出结论是________。【答案】（1）电流表；电压表；（2）如上左；（3）电阻；如上右；（4）电阻不变时，通过导体的电流与导体的电压成正比。【解析】（1）如图1所示，甲为电流表，乙为电压表；（2）为爱护电路，闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻要最大，因要求试验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动，故变阻器下端应接A，如下左所示：(3)探充电流跟电压关系时，要限制电阻不变:由表中数据，在坐标系中找出对应的点连须，加上右所示:(4)横向分析表中数据，考查到误差因素，电压为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，即电理不变时，通过导体的电流与导体的电压成正比.2．小亮用图甲所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，所用器材如下：电压表（0∼3V，0∼15V）；电流表（0∼0.6A，0∼3A）；滑动变阻器A（0∼10Ω）；滑动变阻器B（0∼200Ω）；阻值为5Ω、10Ω的定值电阻各一个；两节干电池、开关和导线若干。（1）请你在图甲中用一根导线（用笔画线代替）完成试验电路的连接。（要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大）（2）连接电路时开关要________；为便利调整电流，应选用滑动变阻器________（选填“A”或“B”）；按通电路前，应把滑片P移到滑动变阻器的________（选填“左”或“右”）端。（3）闭合开关后，无论怎样调整滑动变阻器的滑片，都发觉电流表无示数，电压表有示数。其缘由可能是电阻R________（选填“断路”或“短路”）。（4）解除故障后，小明在试验中通过调整滑动变阻器的滑片，测出电阻R在不同电压下对应的电流值，如下表所示U/V0.51.01.61.92.53.0I/A0.10.20.30.40.50.6分析表中的数据得到：电阻肯定时，电流跟电压成________。（5）小明将电阻R换成一个额定电压为3.8V，阻值约为10Ω的小灯泡，进行“测量小灯泡的额定电功率”的试验：①在增加一节干电池的同时对电路还必需进行改动的是________。②当调整滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图（乙）所示，则小灯泡的额定功率是________W。【答案】（1）见上图；（2）断开；A；右；（3）断路；（4）正比；（5）①电压表选择0～15V量程；1.14。【解析】（1）要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，故滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：(2)为防止短路现象发生，连接电路时，开关要断开;已知滑动变阻器A(0~10Ω)，滑动变阻器B(0~200Ω)，可知滑动变阻器B的阻值范困太大，不便于调整电路中的电流，所以应当选择滑动变阻器A;闭合开关前，应将滑动变阻器的阳值调至最大处，由图知，滑片P应移至右端;(3)若电阻R断路，电流表无示数，此时电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数,符合题意;若电阻R短路，电压表没有示数，电路为通路,电流表有示数，不符合题意;(4)由表中数据，考虑到误差因素，电压和电流的比值为定值，可得出结论:电阻不变，电流与电压成正比;(5)①灯的额定电压为3.8v,故电压表选择0~15V量程;②由图乙知，电流表的量程为0~0.6A,示数为0.3A,则小灯泡的额定功率P=UI=3.8V×0.3A=1.14W.3.某试验小组同学在“探究电流与电压的关系”试验中：（1）应当采纳的试验方法是_____。（2）如图甲所示，连接电路时，开关应处于_____状态。（3）试验中，滑动变阻器的主要作用：一是变更电阻两端的电压大小，二是_____。（4）闭合开关，电流表示数很大，而电压表示数很小，缘由可能是_____。（5）通过图乙U﹣I图象得出错误的结论：在电阻不变时，通过的电流与电压成反比。请你分析错误的缘由：_____。（6）该小组的同学们为了测定待测电阻Rx的阻值，在图甲电路（电源电压恒定）中接入电阻Rx替换R0，电流表和电压表的位置保持不变，则他们应进行的操作：①闭合开关S，将滑片移至最左端，读出电流表示数为I1；②_____，读出电流表示数为I2；③待测电阻Rx阻值的表达式为Rx=_____（用I1、I2、R表示）。【答案】限制变量法断开爱护电路滑动变阻器接入电路的电阻过小电压表不是测量定值电阻的电压滑片移至最右端（接入最大值）【解析】（1）试验中探讨通过定值电阻的电流与其两端电压的关系，应当保持电阻的阻值不变，变更滑动变阻器的阻值，从而变更定值电阻两端的电压，此方法为限制变量法；（2）为爱护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；（3）在探究电流与电压的关系试验中，变更滑动变阻器的阻值的作用有两个，一是为了变更电阻两端的电压，二是爱护电路；(4)由图甲可知，变阻器与电阻串联，电压表测变阻器电压，依据串联电路的分压特点，变阻器供应的电阻越大，其两端电压越高，由此题可知，电压表示数很小，电流表示数大，表明此时滑动变阻器接入电路的电阻过小;(5)由电路图知，甲图中的电压表测的是变阻器的电压，即此电压不是定值电阻的电压，所以归纳不正确，即电压表不是测量定值电阻的电压;(6)由题可知，闭台开关s,将滑片移至最左端，读出电流表示数力I1；此时电路中只有Rx接入，即电源电压U左=I1Rx；滑动变阻器的阻值已知，所以将滑动变阻器最大阻值换入电路，列出表达式，故其次步应为，滑片移至最右端即接入最大值，读出电流表示数工，此时变阻器两端电压U右=I2R;依据串联电路的电压关系可得Rx的表达式为：整理得：。4.下图是小明同学探究电流与电压、电阻关系的电路图，供应的器材有：6V的电源一个，电流表（0﹣0.6A，0～3A）。电压表（0﹣3V，0～15V）各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，“20Ω1A”的滑动变阻器一个，导线若干（忽视导线电阻），以上试验器材完好无损，试验中数据读取精确无误。（1）探究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，变更电阻两端的电压，进行了多次测量，归纳得出的规律。（2）探究电流与电阻的关系时，测得的几组数据如下表所示。由于操作不当，导致表中第3次试验的数据存在错误，出错的缘由是。订正错误以后，小明用30Ω的电阻替换15Ω电阻进行第4次试验，发觉试验无法进行下去，为完成第4次试验，请给小明提出可行的解决方案（不限于供应的试验器材）：。试验次数电阻R/Ω电流I/A150.62100.33150.24（3）利用该试验电路图也可以测量定值电阻的阻值，试验中也要进行多次测量，其目的是；将定值电阻换成小灯泡后，利用该试验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”，试验中也要移动滑动变阻器的滑片，其目的是。若被测小灯泡的额定电压为3.8V，在调整滑片使小灯泡正常发光时，电压表的示数很难精确达到3.8V。测量误差较大，为此，小明改动电路，在不更换现有器材的状况下，提高了测量数据的精确度。请补全小明的做法：断开开关；闭合开关，；读出此时电流表的示数；计算小灯泡的额定功率。【答案】：（1）电阻不变时，电流与电压成正比；（2）3；滑动变阻器滑片没有调整就读数了；换用最大阻值至少为30Ω的变阻器；（3）取平均值减小误差；变更灯的电压；将电压表小量程（0﹣3V）并联在变阻器的两端；移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时。【解析】(1)探究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，变更电阻两端的电压，通行了多次测量，归纳得出电阻不变时，电流与电压成正比的规律。(2)①当接入电阻R=10Ω时，电路中的电流为l=0.3A，依据串联电路的规律和欧姆定律，此时滑动变阻器接入的阻值为:R=在第3次试验中，由欧姆定律，R总=U将R2换为R3=15Ω时，依据电阻的串联，变阻器的电阻R滑=25Ω﹣15Ω=10Ω，即滑动变阻器滑片位置不动，故第3次试验时，没有移动滑片就读电流表示数了；由于电压肯定时，导体中的电流与其电阻成反比，故应当为0.2A；（3）利用该试验电路图也可以测量定值电阻的阻值，试验中也要进行多次测量，其目的是：取平均值减小误差；将定值电阻换成小灯泡后，利用该试验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”，试验中也要移动滑动变阻器的滑片，其目的是变更灯的电压；依据串联电路电压的规律，当灯变阻器的电压为6V﹣3.8V=2.2V时，灯的电压为3.8V，故可将电压表小量程（0﹣3V）并联在变阻器的两端，而电压表小量程分度度值为0.1V，故测量2.2V电压较为精确；故断开开关，将电压表小量程（0﹣3V）并联在变阻器的两端，闭合开关，移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时，读出此时电流表的示数；计算小灯泡的额定功率。5.在“探究电流与电压的关系”的试验中，（1）请在方框中画出能够变更定值电阻的电压、并可以同时测量电压和电流的电路图（2）通过试验记录电流表、电压表的示数如下表所示：R=10Ω试验序号123456电压U/V2.02.22.42.62.83.0电流I/A0.200.220.240.261.400.30对表中数据进行分析，你