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3. 某小组同学准备探究“电流与电压的关系”。实验器材有:干电池2节,滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,不同阻值的定值电阻及导线若干,图14-3-4甲是他们连接的实验电路。
图14-3-4
(1)图甲电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并在图中改正。
(2)电路连接无误后,闭合开关进行实验,发现电流表有示数、电压表示数为零,则电路故障原因可能是
A.电压表的测量范围选大了
B.定值电阻发生了短路
C.滑动变阻器发生了断路
D.滑动变阻器发生了短路
(3)图乙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,图中b、c、d三条I-U图像是其他组同学按图甲电路测量数据所画,交流时发现,虽然各小组作出的图像都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图像明显不同。请你回答造成这种不同的原因:
(4)小明找来一个小灯泡将定值电阻更换,继续探究电流与电压的关系,测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系图像如图14-3-5所示,原因是
图14-3-5
图14-3-4
(1)图甲电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并在图中改正。
(2)电路连接无误后,闭合开关进行实验,发现电流表有示数、电压表示数为零,则电路故障原因可能是
B
。A.电压表的测量范围选大了
B.定值电阻发生了短路
C.滑动变阻器发生了断路
D.滑动变阻器发生了短路
(3)图乙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系,图中b、c、d三条I-U图像是其他组同学按图甲电路测量数据所画,交流时发现,虽然各小组作出的图像都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图像明显不同。请你回答造成这种不同的原因:
实验中使用的定值电阻的阻值大小不同
。(4)小明找来一个小灯泡将定值电阻更换,继续探究电流与电压的关系,测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系图像如图14-3-5所示,原因是
小灯泡的电阻不是定值,其阻值随温度的升高而增大
。图14-3-5
答案
3.(1)
(2)B
(3)实验中使用的定值电阻的阻值大小不同
(4)小灯泡的电阻不是定值,其阻值随温度的升高而增大
解析
【分析】
本题围绕“探究电流与电压的关系”实验展开，需依次解决电路改错、故障分析、图像差异原因、小灯泡I-U图像特点的问题：
1. 电路改错：探究电流与电压关系时，电压表应并联在定值电阻两端，需先找出错误连接的导线，再改正；
2. 电路故障分析：电流表有示数说明电路通路，电压表示数为零，结合各选项分析故障类型；
3. I-U图像差异：根据欧姆定律I=U/R，定值电阻阻值不同时，相同电压下电流不同，导致图像不同；
4. 小灯泡I-U图像：小灯泡灯丝电阻随温度变化，不是定值，因此图像不是直线。
【解析】
(1) 原电路中电压表错误并联在滑动变阻器和定值电阻两端，应并联在定值电阻R₁两端。错误导线为图中连接R₁右端与滑动变阻器下端的导线（打“×”），改正后将电压表并联在R₁两端即可；
(2) 电流表有示数说明电路为通路，电压表示数为零：
A选项：电压表量程选大只会导致示数偏小，不会为零，错误；
B选项：定值电阻短路时，电压表测短路部分电压，示数为零，电路仍通路，电流表有示数，正确；
C选项：滑动变阻器断路时，电路断开，电流表无示数，错误；
D选项：滑动变阻器短路时，电压表测电源电压，示数不为零，错误；故选B；
(3) 根据欧姆定律I=U/R，当电压一定时，电流与电阻成反比，各小组实验中使用的定值电阻阻值不同，因此相同坐标下I-U图像不同；
(4) 小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，不是定值，因此其两端电压与通过的电流关系图像不是直线，而是曲线。
【答案】
(1)
(2)B
(3)实验中使用的定值电阻的阻值大小不同
(4)小灯泡的电阻不是定值，其阻值随温度的升高而增大
【知识点】
欧姆定律、电路故障分析、影响电阻的因素
【点评】
本题是电学实验的综合考查题，涵盖电路连接、故障分析、欧姆定律应用及电阻影响因素，是初中电学核心知识点的典型应用，需学生掌握实验原理和电路分析方法，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究电流与电压的关系”实验展开，需依次解决电路改错、故障分析、图像差异原因、小灯泡I-U图像特点的问题：
1. 电路改错：探究电流与电压关系时，电压表应并联在定值电阻两端，需先找出错误连接的导线，再改正；
2. 电路故障分析：电流表有示数说明电路通路，电压表示数为零，结合各选项分析故障类型；
3. I-U图像差异：根据欧姆定律I=U/R，定值电阻阻值不同时，相同电压下电流不同，导致图像不同；
4. 小灯泡I-U图像：小灯泡灯丝电阻随温度变化，不是定值，因此图像不是直线。
【解析】
(1) 原电路中电压表错误并联在滑动变阻器和定值电阻两端，应并联在定值电阻R₁两端。错误导线为图中连接R₁右端与滑动变阻器下端的导线（打“×”），改正后将电压表并联在R₁两端即可；
(2) 电流表有示数说明电路为通路，电压表示数为零：
A选项：电压表量程选大只会导致示数偏小，不会为零，错误；
B选项：定值电阻短路时，电压表测短路部分电压，示数为零，电路仍通路，电流表有示数，正确；
C选项：滑动变阻器断路时，电路断开，电流表无示数，错误；
D选项：滑动变阻器短路时，电压表测电源电压，示数不为零，错误；故选B；
(3) 根据欧姆定律I=U/R，当电压一定时，电流与电阻成反比，各小组实验中使用的定值电阻阻值不同，因此相同坐标下I-U图像不同；
(4) 小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，不是定值，因此其两端电压与通过的电流关系图像不是直线，而是曲线。
【答案】
(1)
(2)B
(3)实验中使用的定值电阻的阻值大小不同
(4)小灯泡的电阻不是定值，其阻值随温度的升高而增大
【知识点】
欧姆定律、电路故障分析、影响电阻的因素
【点评】
本题是电学实验的综合考查题，涵盖电路连接、故障分析、欧姆定律应用及电阻影响因素，是初中电学核心知识点的典型应用，需学生掌握实验原理和电路分析方法，难度适中。
【难度系数】
0.5
4. 在“探究电流大小与哪些因素有关”的实验中：
图14-3-6
(1)请用笔画线代替导线，根据如图14-3-6甲所示的电路图将图乙中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于
(3)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障的原因可能是：①
(4)排除故障后，通过实验得到的数据如表一所示，其中第1次实验中电流表示数如图14-3-7所示，为
图14-3-7
表一
表二
(5)小明继续探究电流与电阻的关系，他将电阻R由10 Ω先后更换为5 Ω和15 Ω进行实验，得到的数据如表二所示。通过分析表二中的数据可知，小明在操作过程中存在的错误是
图14-3-6
(1)请用笔画线代替导线，根据如图14-3-6甲所示的电路图将图乙中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于
B
（选填“A”或“B”）端，可以起到保护电路
的作用。(3)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，故障的原因可能是：①
电阻R断路
；②电流表短路
。（写出两种）(4)排除故障后，通过实验得到的数据如表一所示，其中第1次实验中电流表示数如图14-3-7所示，为
0.1
A。根据表一中的数据，可得出的结论是电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
。图14-3-7
表一
表二
(5)小明继续探究电流与电阻的关系，他将电阻R由10 Ω先后更换为5 Ω和15 Ω进行实验，得到的数据如表二所示。通过分析表二中的数据可知，小明在操作过程中存在的错误是
改变电阻时，没有保持电阻两端的电压不变
。答案
4.(1)
(2)B 保护电路
(3)①电阻R断路 ②电流表短路
(4)0.1 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5)改变电阻时，没有保持电阻两端的电压不变
解析
【分析】
本题为探究电流与电压、电阻关系的电学实验题，解题思路如下：
1. 第(1)问：需依据实验要求连接实物，遵循电流表串联、电压表并联在电阻两端、滑动变阻器“一上一下”接线的规则补全导线；
2. 第(2)问：闭合开关前滑动变阻器滑片需调至最大阻值处，目的是保护电路，结合实物图判断最大阻值端；
3. 第(3)问：电流表无示数说明电路断路或电流表短路，电压表有示数说明电压表与电源连通，据此推导故障；
4. 第(4)问：先确定电流表量程和分度值读出示数，再根据控制变量法分析数据得出结论；
5. 第(5)问：探究电流与电阻关系需控制电阻两端电压不变，据此判断操作错误。
【解析】
(1) 实物连接：电流表串联在电路中，电压表并联在电阻R两端，滑动变阻器按“一上一下”接线，补全对应导线；
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至最大阻值端，由实物接线可知滑片在B端时接入电阻最大，作用是保护电路；
(3) 电流表无示数说明电路断路或电流表短路，电压表有示数说明电压表与电源连通，故故障为：①电阻R断路；②电流表短路；
(4) 电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.1A；表一中电阻一定，电流与电压的比值恒定，结论为：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
(5) 探究电流与电阻关系需控制电阻两端电压不变，小明更换电阻时未保持该电压不变，操作错误。
【答案】
4.(1)
(2)B 保护电路
(3)①电阻R断路 ②电流表短路
(4)0.1 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5)改变电阻时，没有保持电阻两端的电压不变
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系；滑动变阻器的使用；电路故障分析
【点评】
本题是电学实验综合题，涵盖实物连接、滑动变阻器操作、电路故障、实验结论及实验注意事项，重点考查控制变量法的应用，为中考常考题型。
【难度系数】
0.5
本题为探究电流与电压、电阻关系的电学实验题，解题思路如下：
1. 第(1)问：需依据实验要求连接实物，遵循电流表串联、电压表并联在电阻两端、滑动变阻器“一上一下”接线的规则补全导线；
2. 第(2)问：闭合开关前滑动变阻器滑片需调至最大阻值处，目的是保护电路，结合实物图判断最大阻值端；
3. 第(3)问：电流表无示数说明电路断路或电流表短路，电压表有示数说明电压表与电源连通，据此推导故障；
4. 第(4)问：先确定电流表量程和分度值读出示数，再根据控制变量法分析数据得出结论；
5. 第(5)问：探究电流与电阻关系需控制电阻两端电压不变，据此判断操作错误。
【解析】
(1) 实物连接：电流表串联在电路中，电压表并联在电阻R两端，滑动变阻器按“一上一下”接线，补全对应导线；
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应调至最大阻值端，由实物接线可知滑片在B端时接入电阻最大，作用是保护电路；
(3) 电流表无示数说明电路断路或电流表短路，电压表有示数说明电压表与电源连通，故故障为：①电阻R断路；②电流表短路；
(4) 电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.1A；表一中电阻一定，电流与电压的比值恒定，结论为：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
(5) 探究电流与电阻关系需控制电阻两端电压不变，小明更换电阻时未保持该电压不变，操作错误。
【答案】
4.(1)
(2)B 保护电路
(3)①电阻R断路 ②电流表短路
(4)0.1 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5)改变电阻时，没有保持电阻两端的电压不变
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系；滑动变阻器的使用；电路故障分析
【点评】
本题是电学实验综合题，涵盖实物连接、滑动变阻器操作、电路故障、实验结论及实验注意事项，重点考查控制变量法的应用，为中考常考题型。
【难度系数】
0.5
