中考物理實(shí)驗(yàn)24 （考點(diǎn)精練）探究電流與電壓和電阻的關(guān)系（解析版）

實(shí)驗(yàn)24探究電流與電壓和電阻的關(guān)系一．選擇題（共5小題）1．小佳同學(xué)用如圖3所示的電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”。在實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)定值電阻由更換為后，為了探究上述問題，他下一步應(yīng)該采取的操作是A．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持電流表示數(shù)不變，觀察并記錄電壓表的示數(shù) B．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，保持電壓表示數(shù)不變，觀察并記錄電流表的示數(shù) C．換用更精確的電壓表進(jìn)行測量 D．增加電池的個(gè)數(shù)，使電源電壓變大【解答】解：在滑動(dòng)變阻器的電阻值不變的情況下，電路中由于將的定值電阻換成的定值電阻，使整個(gè)電路的總電阻增大。利用公式可知，電路中的總電流減小。根據(jù)可知，此時(shí)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓的減小，根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和可知，定值電阻兩端的電壓變大；要使電壓表的示數(shù)不變，只能減小電路中的電流，所以要使電路中的電阻增大，即滑片向右端移動(dòng)增大電阻，觀察并記錄電流表的示數(shù)；綜上所述，正確。故選：。2．某同學(xué)在探究“電流跟電阻、電壓的關(guān)系”時(shí)，收集到的數(shù)據(jù)如下表，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為電阻102030電流0.300.150.10A．電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比 B．電阻一定時(shí)，電壓與電流成正比 C．電壓一定時(shí)，電阻與電流成反比 D．電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比【解答】解：由表中數(shù)據(jù)，電流與電阻之積為：，為一定值，故可得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。只有正確；故選：。3．張華同學(xué)在探究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的關(guān)系時(shí)，將記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖所示的圖象，根據(jù)圖象，下列說法錯(cuò)誤的是A．通過導(dǎo)體甲的電流與其兩端的電壓成正比 B．導(dǎo)體甲的電阻大于導(dǎo)體乙的電阻 C．當(dāng)在導(dǎo)體乙的兩端加上的電壓時(shí)，通過導(dǎo)體乙的電流為 D．將導(dǎo)體甲、乙并聯(lián)接到電壓為的電源上時(shí)，干路中的電流為【解答】解：．由圖象可知，通過甲、乙兩電阻的電流與各自兩端的電壓成正比例函數(shù)，即通過導(dǎo)體甲、乙的電流與兩端的電壓成正比，故正確；．由圖象可知，當(dāng)時(shí)，，，由可得：，，所以，導(dǎo)體甲的電阻小于導(dǎo)體乙的電阻，故錯(cuò)誤；．當(dāng)在導(dǎo)體乙的兩端加上的電壓時(shí)，通過導(dǎo)體乙的電流：，故正確；．將導(dǎo)體甲、乙并聯(lián)接到電壓為的電源上時(shí)，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路中的電流：，故正確。故選：。4．對于“探究電流跟電阻的關(guān)系”和“伏安法測定值電阻的阻值”這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，錯(cuò)誤是A．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都用到了控制變量法 B．前者多次測量的目的是使結(jié)論具有普遍性 C．它們的實(shí)驗(yàn)電路在教科書中是相同的 D．后者多次測量的目的是取平均值，減小誤差【解答】解：．探究電流跟電阻的關(guān)系，要控制電壓不變；伏安法測定值電阻的阻值沒有用到控制變量法，錯(cuò)誤；．前者多次測量的目的是使結(jié)論具有普遍性；后者多次測量的目的是取平均值，減小誤差；正確；、“探究電流跟電阻的關(guān)系”和“伏安法測定值電阻的阻值“實(shí)驗(yàn)中，電壓表與并聯(lián)，電流與電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電路圖均是下圖：它們的實(shí)驗(yàn)電路在教科書中是相同的，正確。故選：。5．研究電流跟電阻、電壓的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)，分別保持電阻不變和保持電壓不變兩步進(jìn)行探究，在保持電阻不變這一步中，實(shí)驗(yàn)要求A．保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變 B．保持電阻兩端的電壓不變 C．保持電路中的電流不變 D．保持定值電阻值不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到不同的位置【解答】解：電流跟電阻、電壓的大小有關(guān)，研究電流與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制另外一個(gè)因素不變，根據(jù)保持電阻不變，即研究電流與電壓的關(guān)系，為得出普遍性的結(jié)論，要改變電阻的電壓和電流多次測量，故保持定值電阻值不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到不同的位置，只有正確。故選：。二．填空題（共3小題）6．在“探究導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)多次改變某導(dǎo)體兩端的電壓，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；使用電流表時(shí)，所測電流不得超過它的；換不同導(dǎo)體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)的目的是為了；該關(guān)系是德國物理學(xué)家首先發(fā)現(xiàn)的?！窘獯稹拷猓骸疤骄繉?dǎo)體中電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，需保持導(dǎo)體的電阻不變，多次改變導(dǎo)體兩端電壓；實(shí)驗(yàn)中為了得到普遍的規(guī)律，換不同導(dǎo)體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)論是：通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比，這是德國物理學(xué)家歐姆提出的歐姆定律。故答案為：電壓；量程：得到普遍規(guī)律；歐姆。7．如圖是小紅探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路。她在探究“電流跟電阻的關(guān)系”時(shí)，保持電源兩端電壓和滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，當(dāng)把的電阻更換為的電阻后，電壓表的示數(shù)將變大（選填“變大”、“不變”或“變小”，要保持電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)該（結(jié)合電路圖填寫實(shí)驗(yàn)的具體措施）?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由改接成的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大，電壓表示數(shù)變大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持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，由分壓原理，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)不變。故答案為：變大；向右移動(dòng)變阻器的滑片。8．張莉用如圖所示的電路，探究“電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”，已知電源電壓為，實(shí)驗(yàn)用到的電阻分別為、、、、。實(shí)驗(yàn)中保持電壓表示數(shù)為不變，并且將電阻由小到大進(jìn)行更換，則滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該向右端移動(dòng)（選填“向左端移動(dòng)”“向右端移動(dòng)”或“不動(dòng)”。為了能夠完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)不小于。【解答】解：（1）根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，并且將電阻由小到大進(jìn)行更換，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持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，由分壓原理，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；（2）由圖知，電阻兩端的電壓始終保持，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的1.4倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入電阻時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為：，故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)不小于。故答案為：（1）向右端移動(dòng)；（2）35。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共6小題）9．如圖是小華同學(xué)探究“電流與電壓關(guān)系”的電路圖。（1）請按電路圖將實(shí)物圖連接完整（滑片向左滑時(shí)接入電阻變大）。（2）小華連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在最（選填“左”或“右”端，電路中滑動(dòng)變阻器起到了保護(hù)電路元件安全和的作用。（3）接著小華取來三只阻值分別為、、的電阻，探究“電流與電阻關(guān)系”，他將電阻換成后，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)將（選填“變大”、“變小”或“不變”，此時(shí)應(yīng)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，其目的是。【解答】解：（1）滑片向左滑時(shí)接入電阻變大，故將變阻器滑片以右電阻絲連入電路中，電源電壓為，故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián)，如下所示：（2）小華連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)放在阻值最大處，即最左端；變阻器的基本作用是保護(hù)電路，在研究電流與電壓關(guān)系時(shí)，為得出普遍性的結(jié)論要多次測量，故滑動(dòng)變阻器還有改變電阻兩端電壓和通過電阻的電流的作用；（3）根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由改接成的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，故移動(dòng)滑動(dòng)變阻器變片，使電壓表的示數(shù)為不變。故答案為：（1）如上所示；（2）斷開；左；改變電阻兩端電壓和通過電流；（3）變大；保持定值電阻兩端電壓不變。10．在探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，現(xiàn)提供下列器材：學(xué)生電源（電壓恒為、電流表、電壓表、定值電阻、、各一個(gè)），開關(guān)、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線若干。（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于（選填“”或“”。（2）用的電阻做實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)移動(dòng)滑片。此時(shí)電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為，若此時(shí)保持變阻器的滑片位置不變，斷開開關(guān)將為的電阻接入電路，再閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)（選填“變大”“變小”或“不變”，此時(shí)應(yīng)向（選填“”或“”端移動(dòng)滑片，使一只電表的示數(shù)變?yōu)闀r(shí)，同時(shí)讀出另一只電表的示數(shù)；（3）換用阻值更大的定值電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片都無法使電壓表的示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值，要想繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)，請寫出一條解決措施：?！窘獯稹拷猓海?）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于阻值最大處的；（2）用的電阻做實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)移動(dòng)滑片。此時(shí)電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為，若此時(shí)保持變阻器的滑片位置不變，將定值電阻由改接成的電阻，電阻增大，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知其分得的電壓增大，即發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)變大，探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持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，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向端移動(dòng)，同時(shí)讀出另一只電表的示數(shù)；（3）電阻兩端的電壓始終保持，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的2倍，根據(jù)分壓原理，變阻器連入電路中的電阻為：，故換用阻值更大的定值電阻繼續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片都無法使電壓表的示數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的值，要想繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)，解決措施：可換用最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器。故答案為：（1）斷開；；（2）變大；；；（3）可換用最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器。11．在“探究導(dǎo)體中電流與電壓關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某小組同學(xué)測量了導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制圖線，如圖所示。序號電壓電流（A）11.60.1622.50.2433.00.30①小明認(rèn)為“繪制圖線只需要一組電壓和電流值，這組數(shù)據(jù)在圖中對應(yīng)的點(diǎn)和原點(diǎn)連成直線，就是該導(dǎo)體的圖線”。你是否贊同小明的觀點(diǎn)，理由是：不贊同，一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無法得出結(jié)論。②在繪制圖線時(shí)，小紅想：“為什么實(shí)驗(yàn)獲得的三組數(shù)據(jù)對應(yīng)的三個(gè)點(diǎn)要用直線連接，而不是曲線呢？”解決小紅疑惑的方法是。③該小組同學(xué)查閱歷史資料，了解到：“十九世紀(jì)初，德國物理學(xué)家歐姆由于缺少資料，并且沒有穩(wěn)定的電源，也沒有較精確的測量電流強(qiáng)度的儀器，致使探索電流規(guī)律的工作十分艱難。期間歐姆自己設(shè)計(jì)電流扭秤，經(jīng)歷了不少坎坷，但他不畏艱難，堅(jiān)持不懈，終于獲得成功。”對此你有什么感想：?！窘獯稹拷猓孩贋榈贸銎毡樾缘囊?guī)律，要多次測量，獲得多組數(shù)據(jù)，故不贊同小明的觀點(diǎn)，一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無法得出結(jié)論；②對同一導(dǎo)體，多做幾次實(shí)驗(yàn)，獲得更多的數(shù)據(jù)，觀察這些數(shù)據(jù)在圖中對應(yīng)的點(diǎn)是否都在這條直線上③感想：世上無難事，只要肯登攀（合理即可）。故答案為：①不贊同，一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無法得出結(jié)論；②對同一導(dǎo)體，多做幾次實(shí)驗(yàn)，獲得更多的數(shù)據(jù)，觀察這些數(shù)據(jù)在圖中對應(yīng)的點(diǎn)是否都在這條直線上；③世上無難事，只要肯登攀（合理即可）。12．某同學(xué)知道導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和電阻有關(guān)，在探究“導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：兩節(jié)干電池、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、定值電阻、導(dǎo)線等。（1）用筆畫線，將圖1中的電路連接完整。（2）連接好電路后，該同學(xué)要確定電流表所選量程是否合適，應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是試觸。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，電壓表指針的位置如圖2所示，則此時(shí)顯示的電壓值為。（4）實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如表，請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在方格紙上畫出電流與電壓的關(guān)系圖象。電阻實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電壓0.40.81.21.62.02.4電流0.080.160.240.320.400.48（5）分析數(shù)據(jù)和圖象，可得出的探究結(jié)論是：?！窘獯稹拷猓海?）電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端，因?yàn)殡娫礊閮晒?jié)干電池，所以電壓表選用的量程即可，如下圖所示：（2）連接好電路后，為了確定電流表的量程選擇是否合適，應(yīng)進(jìn)行試觸；（3）由（1）知電壓表的量程為，分度值為，電壓表的示數(shù)為；（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線，見下圖：（5）橫向分析表中數(shù)據(jù)，電壓為原來的幾倍，通過的電流也為原來的幾倍，即在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電壓成正比。故答案為：（1）見上圖；（2）試觸；（3）1.2；（4）見上圖；（5）在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電壓成正比。13．小趙同學(xué)設(shè)計(jì)了“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，器材如下：電源電壓恒為，五個(gè)定值電阻分別為：，，，及，標(biāo)有“”的滑動(dòng)變阻器、電壓表（可用量程：、、電流表、開關(guān)各1只，導(dǎo)線若干。（1）請根據(jù)圖甲所示電路圖將圖乙所示的實(shí)物電路連接完整（要求：導(dǎo)線不允許交叉）。（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端，目的是。（3）小趙把的電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表有示數(shù)。若電路故障只出現(xiàn)在和上，則電路故障是，排除電路故障后，適當(dāng)調(diào)整滑動(dòng)變阻器，當(dāng)電壓表示數(shù)為時(shí)，讀出了對應(yīng)的電流值。（4）斷開開關(guān)，保持滑片位置不變，用的電阻替換，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)（選填“大于”或“小于”，應(yīng)向（選填“左”或“右”移動(dòng)滑片才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求。（5）小趙再分別將定值電阻，，連入，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的五組數(shù)據(jù)繪制出圖象，如圖丙所示，由圖象可得出的結(jié)論是：。（6）完成該實(shí)驗(yàn)探究，滑動(dòng)變阻器允許連入電路的最小阻值為?！窘獯稹拷猓海?）變阻器按一上一下連入電路中，電壓表與電阻并聯(lián)，如下所示：（2）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片移到最左端，目的是保護(hù)電路。（3）小趙把的電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電路可能斷路，電壓表有示數(shù)，電壓表與電源連通，若電路故障只出現(xiàn)在和上，則電路故障是斷路；（4）根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻由改接成的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，即應(yīng)保持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，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向左端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)不變；（5）由圖知，電阻兩端的電壓始終保持，故得出電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；（6）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的0.8倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入電阻時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為：，故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器允許連入電路的最小阻值為故答案為：（1）如上所示；（2）左；保護(hù)電路；（3）斷路；（4）大于；左；（5）電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比；（6）14．小明同學(xué)在“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，他用如圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可供選擇的定值電阻分別為、、、、、，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“”．（1）連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)該斷開（選填“閉合”或“斷開”．正確連接完電路，如圖1所示，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)明顯，那么出現(xiàn)該狀況的原因應(yīng)該是（選填“”、“”、“”或“”．電流表內(nèi)部斷路了．定值電阻開路．定值電阻短路．滑動(dòng)變阻器的電阻線斷了（2）排除故障后，小明實(shí)驗(yàn)前預(yù)設(shè)電壓表示數(shù)為不變．為了電路安全，小明不能選用的定值電阻為．某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電阻換成后，他下一步操作是：將滑動(dòng)變阻器的滑片向（選填“”或“”端移動(dòng)，同時(shí)眼睛盯著（選填“電流表”或“電壓表”．（3）根據(jù)收集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)小明繪出了與的圖象，如圖2，由圖象可得：在電壓不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻成．（4）小明分析：若預(yù)設(shè)電壓表示數(shù)越大，那么滑動(dòng)變阻器移動(dòng)范圍越（選填“大”或“小”．若電源更換為可調(diào)電