探究電流與電壓、電阻的關(guān)系專項(xiàng)素養(yǎng)綜合全練(三)類型一探究電流與電壓的關(guān)系1.(2024河南羅山期末,18,★★☆)在“探究電流與電壓的關(guān)

系”實(shí)驗(yàn)中,某小組設(shè)計(jì)了如圖所示的三種電路。

中考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1234電壓/V22.533.5電流/A0.20.250.30.35(1)小華認(rèn)為圖乙電路比圖甲電路好,理由是

。小明認(rèn)為圖丙電路比圖乙電路更好,理由是圖丙電路便于

。(2)小組最終確定用圖丙所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中電源電壓恒為6V,滑動(dòng)變

阻器的規(guī)格為“35Ω

1A”,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P放在最

(選填“左”或“右”)端。(3)閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)了很小的角度,無(wú)論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)

變阻器的滑片,兩表指針幾乎不動(dòng),原因可能是

。改變電流、電壓進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)

燈泡的電阻隨溫度的變化而變化右滑動(dòng)變阻器下方兩個(gè)接線柱接入了電路(4)排除故障后繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所測(cè)的數(shù)據(jù)如表所示,小明分析數(shù)據(jù)得出了“電流

與電壓成正比”的結(jié)論。你認(rèn)為這一結(jié)論的表述是否正確并說(shuō)明理由:

。同組小華建議小明再用其他規(guī)格的定值電阻重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),請(qǐng)對(duì)小華的建議的科學(xué)性進(jìn)行評(píng)估

。再用其他規(guī)格的定值電阻重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),這樣更科學(xué),通

過(guò)多組實(shí)驗(yàn),得到普遍規(guī)律不正確;缺少“當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)”的條件答案

(1)燈泡的電阻隨溫度的變化而變化改變電流、電壓進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)

(2)右

(3)滑動(dòng)變阻器下方兩個(gè)接線柱接入了電路

(4)不正確;缺少“當(dāng)導(dǎo)體的

電阻一定時(shí)”的條件再用其他規(guī)格的定值電阻重復(fù)以上實(shí)驗(yàn),這樣更科學(xué),通

過(guò)多組實(shí)驗(yàn),得到普遍規(guī)律解析

(1)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),要控制電阻的大小不變,因燈絲的電阻隨溫

度的變化而變化,定值電阻能更好地保持電阻不變,故題圖乙電路比題圖甲電路

好;題圖丙電路中,滑動(dòng)變阻器可改變定值電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流,從而多

次測(cè)量找到普遍性規(guī)律,故題圖丙電路比題圖乙電路更好。(2)為了保護(hù)電路,閉

合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P放在阻值最大處,即最右端。(3)閉合開(kāi)關(guān)后,

電流表和電壓表指針偏轉(zhuǎn)了很小的角度,說(shuō)明電路是通路,電路中的電流很小,無(wú)

論怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,兩表指針在原位置幾乎不動(dòng),說(shuō)明滑動(dòng)變阻器

的接線都接在下面兩個(gè)接線柱上,相當(dāng)于一個(gè)定值電阻且阻值很大,沒(méi)有起到改變電阻的作用。(4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得出通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正

比,這個(gè)結(jié)論是錯(cuò)誤的,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中需要控制電阻不變,才能得到電流和電壓的關(guān)

系,此結(jié)論缺少“當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)”的條件;再用其他規(guī)格的定值電阻重復(fù)

以上實(shí)驗(yàn),這樣更科學(xué),通過(guò)多組實(shí)驗(yàn),得到普遍規(guī)律。2.(2024河南駐馬店期末,18,★★☆)在探究通過(guò)導(dǎo)體的電流

與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時(shí),小明設(shè)計(jì)了如圖所示電路。電源電壓為3V且保持不

變,R為定值電阻。

(1)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)處于

狀態(tài);閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器的滑片

P應(yīng)位于最

端。(2)閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近3V,電流表指針幾乎不偏轉(zhuǎn),移動(dòng)滑片P的過(guò)

程中,兩表示數(shù)均無(wú)變化。已知導(dǎo)線、儀表均完好,且接觸良好,則故障原因是

。中考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)斷開(kāi)左定值電阻斷路

(3)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān)S,小明改變電阻R兩端的電壓,進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)

據(jù)記錄如表。實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電壓表示數(shù)U/V1.01.62.02.6電流表示數(shù)I/A0.100.160.200.26分析數(shù)據(jù)可得:當(dāng)導(dǎo)體電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成

。(4)在此實(shí)驗(yàn)中改變電阻R兩端的電壓是通過(guò)改變

來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(5)此實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量尋找普遍規(guī)律的目的與下面的

(選填“A”

或“B”)實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的相同。A.探究電流與電阻的關(guān)系

B.測(cè)量未知電阻的阻值正比滑動(dòng)變阻器的滑片位置

A答案

(1)斷開(kāi)左

(2)定值電阻斷路

(3)正比

(4)滑動(dòng)變阻器的滑片位置

(5)A解析

(1)連接電路時(shí),為保護(hù)電路,開(kāi)關(guān)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài);閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻器

的滑片P應(yīng)位于最大阻值處,即最左端。(2)閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電流表指針幾乎不偏

轉(zhuǎn),則電路可能斷路,電壓表示數(shù)接近3V,則電壓表和電源接通。移動(dòng)滑片P的過(guò)

程中,兩表示數(shù)均無(wú)變化。已知導(dǎo)線、儀表均完好,且接觸良好,則故障原因是定

值電阻斷路。(3)分析數(shù)據(jù),根據(jù)歐姆定律可知R=

=

=…=10Ω,可得:當(dāng)導(dǎo)體電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。(4)在此實(shí)驗(yàn)中改變電阻

R兩端的電壓是通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的滑片位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(5)探究電流與電阻

的關(guān)系中多次測(cè)量的目的是尋找普遍規(guī)律;測(cè)量未知電阻的阻值中多次測(cè)量的

目的是求平均值減小誤差。故選A。類型二探究電流與電阻的關(guān)系3.(2024河北保定蓮池期末,30,★★☆)如圖甲是“探究電流

與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,實(shí)驗(yàn)器材有:電源(輸出電壓為6V)、電流表、電壓

表、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)各一個(gè),定值電阻5個(gè)(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)和

導(dǎo)線若干。

(1)連接電路,閉合開(kāi)關(guān)前,發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示,原因是

;中考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電流表使用前沒(méi)有調(diào)零(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,若保持滑片的位置不變,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,閉合開(kāi)關(guān),此時(shí)電壓表示數(shù)

(選擇“增

大”或“減小”),接下來(lái)應(yīng)將滑片向

(選填“左”或“右”)移動(dòng);(3)正確連接電路,用上述5個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到5組數(shù)據(jù),作出電流與電阻的

關(guān)系圖像如圖丙,定值電阻兩端的電壓保持

V,實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的

最大阻值應(yīng)不小于

Ω。增大右250答案

(1)電流表使用前沒(méi)有調(diào)零

(2)增大右

(3)2

50解析

(1)連接電路前,發(fā)現(xiàn)電流表的指針如題圖乙所示,電流表的指針偏向零刻度左側(cè),其原因是電流表使用前沒(méi)有調(diào)零。(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用5Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,若保持滑片的位置不變,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),用10Ω的電阻替換5Ω的電阻,閉合開(kāi)關(guān),根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律,定值電阻的阻值變大,分得的電壓變大,即電壓表示數(shù)將增大。探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓,根據(jù)分壓規(guī)律知,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng),使電壓表的示數(shù)保持不變。(3)根據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像,定值電阻兩端的電壓:UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V,即定值電阻兩端的電壓始終保持2V;定值電阻兩端的電壓始終保持UV=2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動(dòng)變阻器分得的電壓:U滑=U-UV=6V-2V=4V,滑動(dòng)變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的2倍,根據(jù)分壓規(guī)律,當(dāng)接入25Ω電阻時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻:R滑=2×25Ω=50Ω,故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),滑動(dòng)變阻器的阻值至少是50Ω。4.(新中考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn))(2024甘肅岷縣期末,20,★★☆)小玲做“探究電流與電阻

的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),電源電壓為4.5V恒定不變,電流表選用“0~0.6A”量程,電壓

表選用“0~3V”量程,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“50Ω

1A”,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如

圖所示。

中考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電阻/Ω5101520電流/A0.400.200.130.10(1)閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零,電壓表有示數(shù),原因是

;經(jīng)分析有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)?jiān)谶B接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)

“×”,并補(bǔ)畫(huà)出一根導(dǎo)線,使電路連接正確。(2)小玲正確連接好電路后,在A、B間分別接入阻值不同的電阻。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻

器,使定值電阻兩端的電壓為2V。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。分析表

中數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻

成

。(3)上述實(shí)驗(yàn)中,用5Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后,再換10Ω的電阻接入電路,應(yīng)向

(選填“左”或“右”)移動(dòng)滑片,直到電壓表的示數(shù)達(dá)到2V。(4)小凱想將定值電阻換成小燈泡來(lái)完成“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),小玲

指出這種方案是不可行的,其原因主要是燈泡的電阻隨

變化而

變化。電壓表串聯(lián)在電路中了反比右溫度答案

(1)電壓表串聯(lián)在電路中了如圖所示

(2)反比

(3)右

(4)溫度解析

(1)由題圖甲知,電壓表串聯(lián)在電路中,由于電壓表自身電阻非常大,所

以A、B間的電阻不工作,電流表無(wú)示數(shù);滑動(dòng)變阻器和A、B間的電阻應(yīng)串聯(lián),電

壓表應(yīng)與A、B間的電阻并聯(lián),可以將A、B間的電阻右側(cè)連接滑動(dòng)變阻器的導(dǎo)線

改接到電壓表負(fù)接線柱上。(2)根據(jù)題表中數(shù)據(jù)可知,電阻變?yōu)樵瓉?lái)的幾倍,通過(guò)電阻的電流就減小為原來(lái)的幾分之一,故可以得出結(jié)論:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定

時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。(3)根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知,將5Ω的定

值電阻改接成10Ω的定值