5.小楠同学用如图所示的电路探究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路a、b两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如表).由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比.你认为实验中出现这样结果的主要原因是

未能保持电阻R两端的电压不变
,如何改进?在电阻R两端并联一个电压表,每次更换定值电阻后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变
.答案
5.未能保持电阻R两端的电压不变 在电阻R两端并联一个电压表,每次更换定值电阻后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变
解析
【分析】
探究导体中电流跟电阻的关系时,需运用控制变量法,保持定值电阻两端的电压不变,仅改变电阻大小,才能得出电流与电阻成反比的结论。实验中电流与电阻不成反比,说明操作时更换不同阻值的定值电阻后,未调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持恒定,导致电压随电阻变化,因此电流与电阻不成反比。
【解析】
根据控制变量法,探究I与R的关系时,应控制R两端电压U不变。实验中接入5Ω、15Ω、25Ω电阻时,未调整滑动变阻器的阻值,使得R两端电压发生变化,因此I与R不成反比。改进方法是在定值电阻两端并联电压表,每次更换定值电阻后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数与更换电阻前的电压相同,保持R两端电压不变,即可得到电流与电阻成反比的关系。
【答案】
未能保持电阻R两端的电压不变 在电阻R两端并联一个电压表,每次更换定值电阻后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变
【知识点】
探究电流与电阻的关系、控制变量法、滑动变阻器的应用
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,重点考查控制变量法的应用,明确实验的控制条件是解题关键,属于基础实验题,需学生掌握实验操作要点。
【难度系数】
0.3
探究导体中电流跟电阻的关系时,需运用控制变量法,保持定值电阻两端的电压不变,仅改变电阻大小,才能得出电流与电阻成反比的结论。实验中电流与电阻不成反比,说明操作时更换不同阻值的定值电阻后,未调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持恒定,导致电压随电阻变化,因此电流与电阻不成反比。
【解析】
根据控制变量法,探究I与R的关系时,应控制R两端电压U不变。实验中接入5Ω、15Ω、25Ω电阻时,未调整滑动变阻器的阻值,使得R两端电压发生变化,因此I与R不成反比。改进方法是在定值电阻两端并联电压表,每次更换定值电阻后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数与更换电阻前的电压相同,保持R两端电压不变,即可得到电流与电阻成反比的关系。
【答案】
未能保持电阻R两端的电压不变 在电阻R两端并联一个电压表,每次更换定值电阻后,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变
【知识点】
探究电流与电阻的关系、控制变量法、滑动变阻器的应用
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,重点考查控制变量法的应用,明确实验的控制条件是解题关键,属于基础实验题,需学生掌握实验操作要点。
【难度系数】
0.3
6.用如图所示电路探究电流跟电压的关系.为了改变定值电阻$R$两端的电压,设计了三种方案.甲:多节干电池串联接入$MN$;乙:电池与滑动变阻器串联接入$MN$;丙:电池先后与不同定值电阻$R'$串联接入$MN$.可行的方案是(

A.仅有甲
B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种
D.甲、乙、丙都可行
D
)A.仅有甲
B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种
D.甲、乙、丙都可行
答案
6.D
解析
【分析】要探究电流跟电压的关系,需控制定值电阻$R$的阻值不变,改变$R$两端的电压以获取多组实验数据。逐一分析各方案:
1. 甲方案:多节干电池串联接入$MN$,可改变电路总电压,定值电阻$R$阻值不变,根据$U=IR$,$R$两端电压会随总电压变化而改变,方案可行;
2. 乙方案:电池与滑动变阻器串联接入$MN$,移动滑动变阻器滑片可改变电路总电阻,从而改变电路电流,$R$阻值不变,由$U=IR$可知,$R$两端电压会随电流变化而改变,方案可行;
3. 丙方案:电池先后与不同定值电阻$R'$串联接入$MN$,总电压不变,总电阻为$R+R'$,电路电流$I=\frac{U_{总}}{R+R'}$,$R$两端电压$U_R=IR=\frac{U_{总}R}{R+R'}$,不同$R'$会使$U_R$改变,方案可行。因此三个方案均可行。
【解析】探究电流与电压的关系时,需保持定值电阻$R$阻值不变,改变其两端电压。甲中多节干电池串联改变总电压,使$R$两端电压改变;乙中滑动变阻器改变电路电流,从而改变$R$两端电压;丙中不同定值电阻$R'$接入,改变电路总电阻,进而改变$R$两端电压,三个方案均能达到改变$R$两端电压的目的,故甲、乙、丙都可行。
【答案】D
【知识点】探究电流与电压的关系、电路动态分析
【点评】本题考查探究电流与电压关系的实验方案设计,核心是明确实验需控制电阻不变,通过不同方式改变定值电阻两端电压,需逐一分析各方案对电压的影响,属于中等难度的实验设计题。
【难度系数】0.5
1. 甲方案:多节干电池串联接入$MN$,可改变电路总电压,定值电阻$R$阻值不变,根据$U=IR$,$R$两端电压会随总电压变化而改变,方案可行;
2. 乙方案:电池与滑动变阻器串联接入$MN$,移动滑动变阻器滑片可改变电路总电阻,从而改变电路电流,$R$阻值不变,由$U=IR$可知,$R$两端电压会随电流变化而改变,方案可行;
3. 丙方案:电池先后与不同定值电阻$R'$串联接入$MN$,总电压不变,总电阻为$R+R'$,电路电流$I=\frac{U_{总}}{R+R'}$,$R$两端电压$U_R=IR=\frac{U_{总}R}{R+R'}$,不同$R'$会使$U_R$改变,方案可行。因此三个方案均可行。
【解析】探究电流与电压的关系时,需保持定值电阻$R$阻值不变,改变其两端电压。甲中多节干电池串联改变总电压,使$R$两端电压改变;乙中滑动变阻器改变电路电流,从而改变$R$两端电压;丙中不同定值电阻$R'$接入,改变电路总电阻,进而改变$R$两端电压,三个方案均能达到改变$R$两端电压的目的,故甲、乙、丙都可行。
【答案】D
【知识点】探究电流与电压的关系、电路动态分析
【点评】本题考查探究电流与电压关系的实验方案设计,核心是明确实验需控制电阻不变,通过不同方式改变定值电阻两端电压,需逐一分析各方案对电压的影响,属于中等难度的实验设计题。
【难度系数】0.5
7.(2026·宿迁期末)小明在“探究电流大小与哪些因素有关”的实验中:
第7题图
(1)连接电路时,开关应
(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,小明通过实验得到如表一所示的数据,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为
(5)小明继续探究电流与电阻的关系,他将10Ω的电阻先后更换为5Ω和15Ω的电阻进行实验,得到的数据如表二所示.通过分析表二的数据,可知小明在操作过程中存在的错误是:
表一:
表二:
(1)连接电路时,开关应
断开
.请用笔画线代替导线,根据如图甲所示的电路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,可以起到的作用是保护电路
.(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
电流表短路
;②R断路
.(写出两种)(4)排除故障后,小明通过实验得到如表一所示的数据,其中第1次实验的电流表示数如图丙所示,为
0.1
A;根据表一的数据,可得出的结论是:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
.(5)小明继续探究电流与电阻的关系,他将10Ω的电阻先后更换为5Ω和15Ω的电阻进行实验,得到的数据如表二所示.通过分析表二的数据,可知小明在操作过程中存在的错误是:
没有保持电阻两端的电压一定
.表一:
表二:
答案
7.(1)断开 如答图所示
解析
【分析】
本题是探究电流与电压、电阻关系的电学实验题,需结合电路基本操作、故障分析、实验结论等知识点逐一解答:
1. 连接电路时,为保护电路,开关应断开;实物连接需遵循滑动变阻器“一上一下”的接线原则。
2. 闭合开关前,滑动变阻器滑片应调至最大阻值处,目的是保护电路,防止电流过大。
3. 电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表与电源连通,据此分析故障。
4. 读取电流表示数时,先确定量程和分度值,再读数;根据控制变量法,电阻一定时分析电流与电压的关系。
5. 探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变,据此判断操作错误。
【解析】
(1) 连接电路时,为避免短路损坏元件,开关应断开;实物连接:滑动变阻器需“一上一下”接入电路,图中滑动变阻器已接下接线柱A,将其任意一个上接线柱与开关侧的导线连接(补线如答图所示)。
(2) 闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于最大阻值处,图中滑动变阻器接A端,滑片在B端时接入电阻最大,作用是保护电路,防止电流过大。
(3) 电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表两端与电源连通,故障可能是:①电流表短路(电流表被短路,无示数,电路其他部分通,电压表有示数);②R断路(电阻处断开,电压表串联在电路中,测电源电压,电流表无示数)。
(4) 电流表用0~0.6A量程,分度值0.02A,指针示数为0.1A;表一中电阻不变,电压增大时电流增大,结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5) 探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变,更换电阻后未调节滑动变阻器使电压保持一定,故操作错误是没有保持电阻两端的电压一定。
【答案】
7.(1)断开 如答图所示
(2)B 保护电路 (3)①电流表短路 ②R断路 (4)0.1 当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (5)没有保持电阻两端的电压一定
【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】
本题为电学实验基础题,考查探究电流与电压、电阻关系的核心知识点,涵盖电路操作、故障判断、实验结论总结,是初中电学重点题型,需掌握控制变量法、滑动变阻器的使用规则等。
【难度系数】
0.6
本题是探究电流与电压、电阻关系的电学实验题,需结合电路基本操作、故障分析、实验结论等知识点逐一解答:
1. 连接电路时,为保护电路,开关应断开;实物连接需遵循滑动变阻器“一上一下”的接线原则。
2. 闭合开关前,滑动变阻器滑片应调至最大阻值处,目的是保护电路,防止电流过大。
3. 电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表与电源连通,据此分析故障。
4. 读取电流表示数时,先确定量程和分度值,再读数;根据控制变量法,电阻一定时分析电流与电压的关系。
5. 探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变,据此判断操作错误。
【解析】
(1) 连接电路时,为避免短路损坏元件,开关应断开;实物连接:滑动变阻器需“一上一下”接入电路,图中滑动变阻器已接下接线柱A,将其任意一个上接线柱与开关侧的导线连接(补线如答图所示)。
(2) 闭合开关前,滑动变阻器滑片应位于最大阻值处,图中滑动变阻器接A端,滑片在B端时接入电阻最大,作用是保护电路,防止电流过大。
(3) 电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表两端与电源连通,故障可能是:①电流表短路(电流表被短路,无示数,电路其他部分通,电压表有示数);②R断路(电阻处断开,电压表串联在电路中,测电源电压,电流表无示数)。
(4) 电流表用0~0.6A量程,分度值0.02A,指针示数为0.1A;表一中电阻不变,电压增大时电流增大,结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5) 探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变,更换电阻后未调节滑动变阻器使电压保持一定,故操作错误是没有保持电阻两端的电压一定。
【答案】
7.(1)断开 如答图所示
【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】
本题为电学实验基础题,考查探究电流与电压、电阻关系的核心知识点,涵盖电路操作、故障判断、实验结论总结,是初中电学重点题型,需掌握控制变量法、滑动变阻器的使用规则等。
【难度系数】
0.6
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