2018中考物理复习计划专题9——探究电流与电压电阻关系的实验(4)

因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，使电压表的示数为1.5V，并记下此时电流表的示数；（3）经分析，断开开关，将10Ω电阻更换为15Ω电阻实验．当闭合开关后，发现电流表示数为”0“，电压表示数几乎等于电源电压，造成这一现象的原因是15Ω电阻发生断路．

由表中数据可知，在电压不变时，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，所得结论是：电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比．

故答案为：（1）如上所示；（2）右；向右移动变阻器的滑片；1.5；（3）15Ω电阻发生断路；电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比．

【分析】（1）根据实物图连接电路图；（2）为保护电路，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处； 根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；（3）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了；分析数据得出结论．

3.【答案】（1）解：如图所示：

（2）用开关进行“试触”观察电流表的指针偏转情况 （3）设计实验表格如下： U/V I/A （4）预设的每个电压值应该是0.5的整数倍 （5）D

【解析】【解答】解：（1）滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，电流表应串联在电路中，故只需将滑动变阻器上面任一接线柱与电流表的“﹣”接线柱连接即可，如图所示：

；（2）连接好电路后，为了确定电流表的量程选择是否合适，应用开关进行“试触”观察电流表的指针偏转情况，若示数小于3V，则电流表的量程选择合适；否则，不合适．（3）设计实验表格如下： U/V I/A ⑷由实物电路可知，电压表选择的量程为0～15V，分度值为0.5V，为了使测得的实验数据更准确，减小读数误差，则预设的每个电压值应该是0.5的整数倍．（5）在该实验中，若滑动变阻器的接线柱接触不良，即电路开路，则闭合开关时，电流表和电压表均没有的示数，故选D．

故答案为：（1）见上图；（2）用开关进行“试触”观察电流表的指针偏转情况；（3）见上表；（4）预设的每个电压值应该是0.5的整数倍；（5）D．

【分析】（1）根据滑动变阻器要按“一上一下”的方式串联接入电路，电流表应串联在电路中即可连接电路；（2）利用“试触法”确定电表选择的量程是否合适；（3）根据所测物理设计实验记录表格；（4）为了减小读数误差，预设的每个电压值应该是电压表分度值的整数倍；（5）常见电路故障有断路与短路，分析清楚电路结构，根据电路故障分析电表示数．

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4.【答案】（1）解：如图所示

（2）10；0.5 （3）电压 （4）电压

（5）100Ω 2A

【解析】【解答】解：（1）根据电路图连接实物图，电流从电表正接线柱流入，各元件要一一对应，如下所示：

；（2）在实验过程中，当滑动变阻器的滑片移到某点时，两电表的示数如图丙所示，图中电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压表的示数为10V，电流表分度值为0.02A，示数为0.5A；（3）小明将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电表示数，此过程小明实际探究的问题是电流与电压的关系；（4）小明在探究“电流与电阻的关系”时，应控制电阻的电压保持不变，由表一，根据欧姆定律的变形公式： U=IR可知，三次实验的电压表示数分别是：3V、10、V、15V，没有控制定值电阻大小不变，故他在分析数据时发现，不能得出教科书上“通电导体的电流跟电阻的大小成反比”的结论；（5）根据表二数据，根据欧姆定律的变形公式：

U=IR可知，控制电压表示数为6V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=15V﹣6V=9V，变阻器分得的电压是电阻电压的

=1.5倍，根据分压原理，当接入40Ω的电阻时，变阻器连入电路的电阻大小为：

R滑=1.5×40Ω=60Ω，选用“100Ω 2A”的滑动变阻器．

故答案为：（1）如上所示；（2）10；0.5；（3）电压；（4）电压；（5）100Ω 2A．

【分析】（1）根据电路图连接实物图，各元件要一一对应；（2）根据图中电表量程读数；（3）实验中控制电阻不变，改变电阻的电压和电流，根据控制变量法分析；（4）探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻的电压不变，据此分析；（5）根据串联电路电压的规律和分压原理，求出当最大定值电阻接入电路时变阻器连入电路的阻值确定变阻器的规格．

5.【答案】（1）解：如下所示，

（2）断开；短路 （3）0.3 （4）5.0

（5）减小电源电压或串联一个电阻或换用阻值最大的变阻器等

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【解析】【解答】解：（1）根据实物图，将电路图补充完整，把电压表与定值电阻并联，如下所示，

；（2）连接电路时开关应该断开；闭合开关，电流表有示数但没超出量程，说明电路为通

路，发现电压表无示数则则产生故障的原因可能是导体电阻短路；（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数如图丙所示，图中电流表分度值为0.02A，其读数为0.3A；（4）改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值，如下表所示，由测得数据可知，当电阻一定时，导体中的电流与电压成正比，根据欧姆定律I= R= R测=

，导体电阻：

，分别将表中对应的电压与电流代入计算，可得出相应的电阻大小分别为：5Ω、5Ω、4.7Ω5.3Ω、5Ω、5Ω，

=5.0Ω：（5）研究电流与电阻的关系时，要控制电压保持不变，进行实验时，该

为减小误差，取平均值做为测量的结果，待测电阻大小：

小组发现：调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V，即电压表示数大于0.5V； 说明电源过高，可适当减小电源电压，或在电路中串联一个电阻分压；

根据串联电路电压的规律，变阻器至少分去3V﹣0.5V=2.5V的电压时才能达到目的，即变阻器的电压至少为定值电阻的

=5倍，由分压原理，变阻器连入电路中的电阻至少为5×5Ω=25Ω，而题中变阻器的最大电阻为20Ω，故

应换用最大阻值至少25Ω的变阻器；

故答案为为：（1）如上图所示；（2）断开；短路；（3）0.3；（4）5.0；（5）减小电源电压或串联一个电阻或换用阻值最大的变阻器等．

【分析】（1）根据实物图，将电路图补充完整，把电压表与定值电阻并联；（2）为保护电路，连接电路时开关应该断开；闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，由发现电压表无示数分析故障的可能原因可；（3）根据图中电流表小量程读数；（4）根据欧姆定律I=

，由表中数据分别求出相应的电阻大小，为减小误差，取平均值

做为测量的结果；（5）调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V，即电压表示数大于0.5V； 说明电源过高，可适当减小电源电压，据此分析措施；

根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器至少连入电阻中电阻大小分析． 6.【答案】（1）断开的

（2）解：电流表选用0～0.6A的量程串联在电路中，电压表选用0～15V的量程与电阻箱并联，变阻器按一上一下接入电路中，如下所示：

（3）B

（4）电阻的倒数 （5）0.12；40

【解析】【解答】解：（1）在连接电路的过程中，开关S应该是断开的；（3）当电阻箱R0的阻值变小时，根据分压原理，电压表示数变小，探究“电流与电阻关系”的实验中，要控制电压表示数不变，为了完成该实验研究，应增大电压表示数，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压强原理，变阻器连入电路 中的电阻变小，该将滑动变阻器R的滑片P向B端滑动．（4）在电压不变时，电流与电阻成反比，即电流与电阻的倒数成正比；故在平面直角坐标系中，若以电流I为纵坐标，以电阻的倒数为横坐标，使图象完全在经过坐标原点的直线上．（5）图乙中电流表小量程分度值为0.02A，示数为0.12A，由欧姆定律：电压表示数：U表=I1R1=0.12A×50Ω=6V不变，

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坐标点是（0.04，0.20），

=0.04Ω﹣1 ， R0=25Ω，此时电路中的电流I=0.20A， 由欧姆定律I=

得，电阻箱R0两端的电压U0=IR0=0.20A×25Ω=5V，

=

=20Ω，

则滑动变阻器两端的电压U滑=U﹣U0=9V﹣5V=4V， 此时滑动变阻器接入电路中的阻值R滑= 压的

由图象可知，变换错误数据点之前，此时滑动变阻器两端的电压U滑′=U﹣UV=9V﹣6V=3V，电压表示数为变阻器电

=2倍，根据分压原理，定值电阻的阻值大小为变阻器连入电路中电阻的2倍，即为R0=2×20Ω=40Ω

故是将R0的阻值由40Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的． 故答案为：（1）断开的；（2）如上所示；（3）B；（4）电阻的倒数；（5）0.12；40．

【分析】（1）在连接电路的过程中，为保护电路，开关S应该是断开的；（2）电流表选用0～0.6A的量程串联在电路中，电压表选用0～15V的量程与电阻箱并联，变阻器按一上一下接入电路中；（3）先根据分压原理确定当电阻箱R0的阻值变小时电压表示数的变化，根据研究电流与电阻有关系时，要控制电压表示数不变，根据串联电路电压的规律确定滑片移动的方向；（4）在电压不变时，电流与电阻成反比，即电流与电阻的倒数成正比，据此回答；（5）根据图乙电流表小量程读数，根据欧姆定律求电压表示数；

根据点（0.04，0.20）的坐标，求出R0的大小，根据欧姆定律和串联电路电压的规律求出变阻器连入电路中的电阻大小；

根据串联电路电压的规律和分压原理求出变换错误数据点之前定值电阻的大小． 7.【答案】（1）如下所示：

（2）A （3）变大

（4）0.2；12 【解析】【解答】解：（1）因实验中电阻R两端的电压始终保持2.4V不变，故电压表选用小量程与电阻并联，（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即A端．（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻R由5Ω改接成10Ω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，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A端移动，使电压表的示数为2.4V；（4）某次实验时电流表的示数如图乙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，此时R的阻值R=

=12Ω．故答案为：（1）如上

所示：（2）A；（3）变大；（4）0.2；12． 【分析】（1）根据实验中电阻R两端的电压始终保持2.4V不变确定电压表量程与电阻并联；（2）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处；（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；（4）根据图中电流表小量程读数，根据欧姆定律求电阻大小．

8.【答案】（1）解：如图所示：

（2）电阻；改变电路中的电流和电压 （3）断开；D （4）2.6 （5）正比

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【解析】【解答】解：（1）滑动变阻器与定值电阻、电流表串联接入电路中；连接滑动变阻器时，采取“一上一下”

的接法；由丙图可知，电流表的量程为0﹣0.6A；如图所示：

；（2）探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，应控制电阻保持不变；滑动变阻器除了保护电路外，还可以改变电路中的电流和电压；（3）连接电路时开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至最大阻值的D端；（4）由图可知，电压表量程为0﹣3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.6V；（5）由图象可知，在电阻一定的情况下，电流与电压的图象为一条直线，则表明：导体的电阻一定时，导体中的电流与该导体两端的电压成正比．

故答案为：（1）如图；（2）电阻；改变电路中的电流和电压；（3）断开；D；（4）2.6V；（5）正比．

【分析】（1）滑动变阻器与定值电阻、电流表串联接入电路中；根据丙图判定电流表的量程；（2）探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，应控制电阻保持不变；滑动变阻器可以改变电路中的电流和电压；（3）为了保护电路，连接电路时开关要断开，滑动变阻器滑片P应置于使连入电阻最大的位置；（4）根据电压表的量程和分度值读数；（5）根据图象分析电流与电压的关系． 9.【答案】（1）解：如下图所示：

（2）2

（3）0.8；2.5

【解析】【解答】解：（1）在原电路中，电压表串联在电路中了，电流表与电阻并联了，这是错误的，电压表应

并联在电阻两端，电流表应串联在电路中，如下图所示：

;（2）图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A， 根据I=

可得，电压表示数（即电阻两端的电压）：U=IR=0.4A×5Ω=2V；

可知，当接入5Ω的最小

因研究电流与电阻关系时，要控制电压表示数不变，故接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验，每次观察到电压表的示数为2V时，记录电流表的示数．（3）因电压表示数不变，根据P= 电阻时，定值电阻消耗的功率最大， PR最大=

=0.8W；

倍，根据分压原理可知，此时变阻器接入电路的阻值为：

根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=3V﹣2V=1V， 变阻器分得的电压为电阻两端电压的 R滑=

×5Ω=2.5Ω．

故答案为：（1）如上图所示；（2）2；（3）0.8；2.5．

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