6.图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图,图乙是他根据实验数据描绘的I-R关系图像。由图像可知:当电压一定时,电流与电阻成

反比
(填“正比”或“反比”);他每次控制电阻两端的电压为2.5
V不变。若电源电压为4.5 V,实验中R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少为20
Ω。答案
6.反比 2.5 20
解析
【分析】
要解决这道题,需结合探究电流与电阻关系的实验原理,利用I-R图像、欧姆定律及串联电路规律分析:首先,电压一定时,电流与电阻的乘积为定值,据此判断电流与电阻的比例关系;其次,从图像中选取一组I、R值,通过欧姆定律计算控制的电阻两端电压;最后,当定值电阻阻值最大时,电路电流最小,结合串联电路电压规律和欧姆定律,计算滑动变阻器需要的最大阻值。
【解析】
1. 判断电流与电阻的关系:由I-R图像可知,当电压一定时,电流与电阻的乘积为定值(如R=5Ω时,I=0.5A,乘积为5Ω×0.5A=2.5V;R=10Ω时,I=0.25A,乘积为10Ω×0.25A=2.5V),因此电流与电阻成反比。
2. 计算控制的电阻两端电压:根据欧姆定律U=IR,代入R=5Ω、I=0.5A,得U=5Ω×0.5A=2.5V,验证其他点(如R=10Ω时,U=0.25A×10Ω=2.5V),可知控制电压为2.5V。
3. 计算滑动变阻器的最小最大阻值:电源电压U总=4.5V,串联电路中滑动变阻器两端电压U滑=U总-U=4.5V-2.5V=2V。当定值电阻R最大为25Ω时,电路电流最小,I最小=U/R=2.5V/25Ω=0.1A,此时滑动变阻器的阻值R滑=U滑/I最小=2V/0.1A=20Ω,即滑动变阻器最大阻值至少为20Ω。
【答案】
反比;2.5;20
【知识点】
欧姆定律、电流与电阻的关系、串联电路电压规律
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,核心是控制变量法的应用,需结合I-R图像、欧姆定律和串联电路规律进行计算,是电学基础实验的典型题型,注重对实验原理和计算能力的考查。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合探究电流与电阻关系的实验原理,利用I-R图像、欧姆定律及串联电路规律分析:首先,电压一定时,电流与电阻的乘积为定值,据此判断电流与电阻的比例关系;其次,从图像中选取一组I、R值,通过欧姆定律计算控制的电阻两端电压;最后,当定值电阻阻值最大时,电路电流最小,结合串联电路电压规律和欧姆定律,计算滑动变阻器需要的最大阻值。
【解析】
1. 判断电流与电阻的关系:由I-R图像可知,当电压一定时,电流与电阻的乘积为定值(如R=5Ω时,I=0.5A,乘积为5Ω×0.5A=2.5V;R=10Ω时,I=0.25A,乘积为10Ω×0.25A=2.5V),因此电流与电阻成反比。
2. 计算控制的电阻两端电压:根据欧姆定律U=IR,代入R=5Ω、I=0.5A,得U=5Ω×0.5A=2.5V,验证其他点(如R=10Ω时,U=0.25A×10Ω=2.5V),可知控制电压为2.5V。
3. 计算滑动变阻器的最小最大阻值:电源电压U总=4.5V,串联电路中滑动变阻器两端电压U滑=U总-U=4.5V-2.5V=2V。当定值电阻R最大为25Ω时,电路电流最小,I最小=U/R=2.5V/25Ω=0.1A,此时滑动变阻器的阻值R滑=U滑/I最小=2V/0.1A=20Ω,即滑动变阻器最大阻值至少为20Ω。
【答案】
反比;2.5;20
【知识点】
欧姆定律、电流与电阻的关系、串联电路电压规律
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,核心是控制变量法的应用,需结合I-R图像、欧姆定律和串联电路规律进行计算,是电学基础实验的典型题型,注重对实验原理和计算能力的考查。
【难度系数】
0.5
7.小宁用如图甲所示的电路图,探究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6 V。换用不同阻值的电阻R,调节滑动变阻器滑片,保持电阻R两端的电压不变,记下相应的电流和电阻值,绘制的图像如图乙。

(1)请用笔画线代替导线,在图丙中将电压表正确连入电路。
(2)实验中,她所选择的变阻器规格是
A.10 Ω 0.5 A B.20 Ω 1 A C.50 Ω 2 A
(3)图乙中阴影部分面积表示的科学量是
(4)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6 V,电路发生的故障可能是
(1)请用笔画线代替导线,在图丙中将电压表正确连入电路。
(2)实验中,她所选择的变阻器规格是
C
(填序号)。A.10 Ω 0.5 A B.20 Ω 1 A C.50 Ω 2 A
(3)图乙中阴影部分面积表示的科学量是
电阻R两端的电压
。(4)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6 V,电路发生的故障可能是
电阻R断路
。答案
7.(1)如
解析
【分析】
本题是探究通过导体的电流与导体电阻关系的电学实验综合题,需结合实验原理、欧姆定律、电路故障分析等知识逐步解题:
1. 第(1)问:电压表需并联在定值电阻R两端,电流从正接线柱流入、负接线柱流出,结合实验中R两端电压约为2V,选择0~3V量程接入。
2. 第(2)问:根据实验数据算出定值电阻两端电压,再结合电源电压算出滑动变阻器两端电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器所需的最大阻值,据此选择规格。
3. 第(3)问:图像纵轴为电流、横轴为电阻,阴影面积是电流与电阻的乘积,结合欧姆定律判断其物理意义。
4. 第(4)问:电流表示数为0说明电路断路,电压表示数接近电源电压说明电压表两端连通电源,据此判断故障。
【解析】
(1) 电压表应并联在定值电阻R两端,实验中R两端电压U=IR,由图乙数据可知,当R=5Ω时电流为0.4A,U=5Ω×0.4A=2V,故电压表选0~3V量程,将电压表“-”接线柱接定值电阻左端,“3”接线柱接定值电阻右端,完成正确连接。
(2) 当接入最大电阻R=20Ω时,电路电流I=0.1A,定值电阻两端电压U_R=IR=20Ω×0.1A=2V,滑动变阻器两端电压U滑=6V-2V=4V,滑动变阻器接入电阻R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω,因此滑动变阻器最大阻值需≥40Ω,选项中只有C(50Ω 2A)符合要求,故选C。
(3) 图乙中阴影部分面积=电流×电阻,根据欧姆定律U=IR,可知该面积表示电阻R两端的电压。
(4) 电流表示数为0说明电路断路,电压表示数接近电源电压说明电压表与电源连通,故障为定值电阻R断路。
【答案】
7.(1)如
所示 (2)C (3)电阻R两端的电压 (4)电阻R断路
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器选择、欧姆定律应用、电路故障分析
【点评】
本题围绕探究电流与电阻关系的实验展开,综合考查了电压表连接、滑动变阻器规格选择、图像物理意义分析及电路故障判断,是电学实验的典型题型,需学生熟练掌握实验原理与相关规律。
【难度系数】
0.5
本题是探究通过导体的电流与导体电阻关系的电学实验综合题,需结合实验原理、欧姆定律、电路故障分析等知识逐步解题:
1. 第(1)问:电压表需并联在定值电阻R两端,电流从正接线柱流入、负接线柱流出,结合实验中R两端电压约为2V,选择0~3V量程接入。
2. 第(2)问:根据实验数据算出定值电阻两端电压,再结合电源电压算出滑动变阻器两端电压,利用欧姆定律求出滑动变阻器所需的最大阻值,据此选择规格。
3. 第(3)问:图像纵轴为电流、横轴为电阻,阴影面积是电流与电阻的乘积,结合欧姆定律判断其物理意义。
4. 第(4)问:电流表示数为0说明电路断路,电压表示数接近电源电压说明电压表两端连通电源,据此判断故障。
【解析】
(1) 电压表应并联在定值电阻R两端,实验中R两端电压U=IR,由图乙数据可知,当R=5Ω时电流为0.4A,U=5Ω×0.4A=2V,故电压表选0~3V量程,将电压表“-”接线柱接定值电阻左端,“3”接线柱接定值电阻右端,完成正确连接。
(2) 当接入最大电阻R=20Ω时,电路电流I=0.1A,定值电阻两端电压U_R=IR=20Ω×0.1A=2V,滑动变阻器两端电压U滑=6V-2V=4V,滑动变阻器接入电阻R滑=U滑/I=4V/0.1A=40Ω,因此滑动变阻器最大阻值需≥40Ω,选项中只有C(50Ω 2A)符合要求,故选C。
(3) 图乙中阴影部分面积=电流×电阻,根据欧姆定律U=IR,可知该面积表示电阻R两端的电压。
(4) 电流表示数为0说明电路断路,电压表示数接近电源电压说明电压表与电源连通,故障为定值电阻R断路。
【答案】
7.(1)如
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器选择、欧姆定律应用、电路故障分析
【点评】
本题围绕探究电流与电阻关系的实验展开,综合考查了电压表连接、滑动变阻器规格选择、图像物理意义分析及电路故障判断,是电学实验的典型题型,需学生熟练掌握实验原理与相关规律。
【难度系数】
0.5
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