实验题3探究电流与电阻的关系解析版冲刺2021年中考物理实验专题精做精练通用版

实验题3探究电流与电阻的关系（解析版）-冲刺2021年中考物理实验专题精做精练（通用版）一．考点分析：1.根据电路图画实物图.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.实验器材的选择．二．实验：1.名称：探究电流与电阻的关系2.猜测与假设：(1)导体中的电流与导体的电阻_______3.实验器材：4.电路图:5.实物图:6.实验步骤：器材：电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表、电压表、导线若干步骤：1.保持电阻两端的电压U不变，探究电流与电阻的关系。2.通过调节滑动变阻器，使电阻R两端的电压U保持一个定值，如U=3V，将5欧、10欧、15欧的电阻分别接到电路上。3.每换一个电阻，重新调节滑动变阻器，使电阻两端的电压U=3V。4.将数据记录在表中，并根据数据作出图像。5.整理器材。7.结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。8.注意：①通过导体的电流与导体的电阻成反比——漏掉了结论的前提条件。②电压一定时，导体的电阻与导体中的电流成反比——弄错了结论的因果关系。三．真题精练1．（2020年广西梧州中考真题）小华在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了以下器材：电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），两个滑动变阻器（规格分别为“10Ω1A”的R1和“15Ω1A”的R2），导线若干，设计了如图甲所示的电路图。(1)连接电路时，开关应______，电压表应选用的量程是______（选填“0~3V”或“0~15V”），连接好电路后，他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若此时闭合开关，电流表______（选填“会”或“不会”）被烧坏；(2)正确连好电路后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最______处，闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表示数均无变化，则故障可能是定值电阻R______（选填“短路”或“断路”）；(3)排除故障后，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：_______；(4)上述实验所选用的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）。【答案】断开0~3V不会大断路电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比R2【详解】(1)[1]连接电路时，开关应断开。[2]由电源电压为3V可知电压表应选用的量程是0~3V。[3]电压表、电流表位置互换了，若此时闭合开关，电流表无示数但不会烧坏。(2)[4]正确连好电路后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，目的是保护电路。[5]闭合开关发现电流表无示数说明电路中某处断路，电压表示数接近电源电压，则故障可能是定值电阻断路。(3)[6]排除故障后，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。(4)[7]由图像可知上述实验中保持的定值电阻两端电压是0.4A5Ω=2VUIR因电源电源是3V，故滑动变阻器需要分走1V电压，根据串联分压之比等于电阻之比可知用25Ω电阻进行实验时，滑动变阻器最小为12.5Ω，故所选用的滑动变阻器是R2。2．（2020年西藏中考真题）在“探究电流与电阻的关系”实验中，(1)某同学设计的实验电路图如图（甲），请你根据电路图用笔画线表示导线，把实物图补充完整。要求：滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数变大，且导线不能交叉______；(2)实验步骤：①检查电路无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，使电压表的示数为2.0V，记录此时电流表的示数I1；②把电阻R由5Ω更换成10Ω，向_______（填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为2.0V，记录此时电流表的示数I2=_______A，如图（丙）；③把电阻R依次更换为15Ω、20Ω、25Ω，重复实验步骤②，得到以下数据R/Ω510152025I/A0.400.140.100.08(3)以上实验探究过程中，运用的物理探究方法是_______法；(4)分析以上数据，你得到的结论是：______。【答案】右0.2控制变量当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比【详解】(1)[1]如图所示(2)[2][3]电路为串联电路，检查电路无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，使电压表的示数为2.0V，记录此时电流表的示数I1；若将电阻R由5Ω更换成10Ω，根据串联电路中，串联电阻分压的原理可知，应将滑动变阻器向右移动，使电压表的示数仍为2.0V，电流表选用的小量程故示数I2=0.2A。(3)[4]控制无关变量相同，只研究一个量随另一个量的变化，用到控制变量法。(4)[5]当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比。3．（2020年四川广安中考真题）在探究“电流与电阻关系”的实验中，所用的器材有：电压恒定为6V的电源､开关､电流表､电压表､三个定值电阻（5Ω，10Ω，20Ω）､几个规格不同的滑动变阻器､寻线若干。电压U/V2电阻R/Ω51020电流I/A0.40.20.1(1)如图所示是某同学连接的电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线____；(2)电路连接正确后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于______（选填“A端”或“B端”）；(3)分别把5Ω和10Ω的定值电阻接入电路中，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，记录下电流表的示数｡可是当把20Ω的定值电阻接入电路中时，该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器______；(4)更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得结论：______。【答案】A端最大阻值偏小电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比【解析】(1)[1]电阻会被短接，应该如下图改正(2)[2]闭合开关前，滑动变阻器的阻值要调到最大阻值处，因此应该调到A端。(3)[3]因为要控制定值电阻的电压始终是2V，则滑动变阻器的电压应是4V，所以当定值电阻是20Ω时，滑动变阻器应该调到40Ω，无论如何调到定值电阻电压到不了2V，可见滑动变阻器最大阻值偏小。(4)[4]电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。4．（2020年甘肃天水中考真题）在“探究电流与电阻的关系”实验中：（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），（_____）要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大。连接电路时，开关必须________。（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因能____________。（3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为________A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向________（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为________V。【答案】断开电阻R处断路0.3右1.5【解析】（1）当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：连接电路时，开关必须断开；（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是电阻R断路。（3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为0.3A；由定律定律，电压表示数：U＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V；根据串联分压原理可知，将定值电阻由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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为1.5V。5．（2020年辽宁营口中考真题）下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。（1）小彬为了“探究电流跟电阻的关系”，连接了如图甲所示的电路。①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接______；②小彬看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是______；③小彬先将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为2V；再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V；④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的电阻换成10Ω的电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片适当向______（选填“左”或“右”）端移动；⑤小彬将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______；电压/VU2电阻/R51020电流/AI0.40.20.1（2）小彬将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其额定电功率。①正确连接电路，闭合开关、发小灯泡不亮，电压表、电流表均无示数，产生这种现象的原因可能是滑动变阻器______（选填“短路”或“断路”）；②排除故障，继续实验，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是______A，额定功率是______W；（3）小辉同学准备测小灯泡的额定功率，检查实验器材时，发现缺少电压表，滑动变阻器均标有“20Ω2A”字样，小灯泡的额定电流是0.25A，于是他利用现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路图。请你帮助小辉完成实验：①闭合开关1S，开关2S接b，2R阻值调到最大处，1R阻值调到0，此时电流表的示数为0.3A；②将1R阻值调到最大，闭合开关1S，开关2S接a，______，小灯泡正常发光；③保持1R接入电路的阻值不变，闭合开关1S，开关2S接b，2R滑片仍在阻值最大处，此时电流表的示数为0.2A。则小灯泡额定功率P额______W。【答案】电流表正负接线柱接反了2左反比断路0.20.5调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.25A0.875【解析】(1)①[1]电压表选用小量程与电阻并联，如下图所示②[2]电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了。③[3]根据串联分压原理可知，将定值电阻由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，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，使电压表的示数为2V。④[4]保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，为了使电压表的示数保持不变，由③知应将滑动变阻器的滑片适当向左端移动。⑤[5]分析实验数据可知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。(2)①[6]闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表均无示数，说明电压表与电源之间某一部分为断路，因此产生这种现象的原因是滑动变阻器断路。②[7][8]读图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W(3)②[9]将1R阻值调到最大，闭合开关1S，开关2S接a，要使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.25A。③[10]闭合开关1S，开关2S接b，2R阻值调到最大处，1R阻值调到0，此时电流表的示数为0.3A，电路为2R得简单电路，电源电压为120.3A20Ω=6VUIR根据步骤③可得10.2A20Ω+0.2A=6VR解得1=10ΩR又小灯泡的额定电流是IL=0.25A，