4. 在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,小明猜想“电流可能与电压成正比”。于是小明利用如图所示的电路进行实验,他保持定值电阻$R_1$不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,记下几组电压值$U_1$、$U_2$、$U_3$和对应的电流值$I_1$、$I_2$、$I_3$。下列对数据的处理方法有助于小明验证猜想的是(
①计算对应电压与电流的比值,看比值是否趋向定值
②在坐标系中画出$R_1$的$I-U$关系图像,看图像是否符合正比例函数特点
③分别求出$U_1:U_2:U_3$和$I_1:I_2:I_3$,看两者是否近似相等

A.只有①
B.只有①②
C.只有②③
D.①②③均可
D
)①计算对应电压与电流的比值,看比值是否趋向定值
②在坐标系中画出$R_1$的$I-U$关系图像,看图像是否符合正比例函数特点
③分别求出$U_1:U_2:U_3$和$I_1:I_2:I_3$,看两者是否近似相等
A.只有①
B.只有①②
C.只有②③
D.①②③均可
答案
4.D
解析
【分析】
要验证“电流与电压成正比”的猜想,需结合“定值电阻一定时,电流与电压成正比”的规律,从不同角度分析验证方法:①电压与电流的比值等于定值电阻的阻值,若比值为定值,说明电流随电压成比例变化;②正比例函数的I-U图像是过原点的直线,符合该特点即可验证;③若电压的比值和电流的比值近似相等,也能说明电流与电压成正比,因此三种方法都可验证猜想。
【解析】
实验中保持定值电阻$R_1$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,当$R$一定时,电流与电压成正比。①计算对应电压与电流的比值,该比值等于$R_1$的阻值,若比值趋向定值,说明电流随电压的变化符合正比关系;②在坐标系中画出$R_1$的$I-U$关系图像,正比例函数的图像是过原点的直线,若图像符合该特点,即可验证猜想;③若$U_1:U_2:U_3$和$I_1:I_2:I_3$近似相等,说明电流随电压成比例变化,即电流与电压成正比,因此三种方法均可验证猜想,故答案为D。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律;电流与电压的关系;探究电流与电压的关系
【点评】
本题考查探究电流与电压关系的实验方法,需理解“成正比”的不同表现形式,属于基础实验题,重点考查对欧姆定律的应用及实验验证思路的掌握。
【难度系数】
0.7
要验证“电流与电压成正比”的猜想,需结合“定值电阻一定时,电流与电压成正比”的规律,从不同角度分析验证方法:①电压与电流的比值等于定值电阻的阻值,若比值为定值,说明电流随电压成比例变化;②正比例函数的I-U图像是过原点的直线,符合该特点即可验证;③若电压的比值和电流的比值近似相等,也能说明电流与电压成正比,因此三种方法都可验证猜想。
【解析】
实验中保持定值电阻$R_1$不变,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,当$R$一定时,电流与电压成正比。①计算对应电压与电流的比值,该比值等于$R_1$的阻值,若比值趋向定值,说明电流随电压的变化符合正比关系;②在坐标系中画出$R_1$的$I-U$关系图像,正比例函数的图像是过原点的直线,若图像符合该特点,即可验证猜想;③若$U_1:U_2:U_3$和$I_1:I_2:I_3$近似相等,说明电流随电压成比例变化,即电流与电压成正比,因此三种方法均可验证猜想,故答案为D。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律;电流与电压的关系;探究电流与电压的关系
【点评】
本题考查探究电流与电压关系的实验方法,需理解“成正比”的不同表现形式,属于基础实验题,重点考查对欧姆定律的应用及实验验证思路的掌握。
【难度系数】
0.7
5. 用如图所示的电路探究电流与电压的关系。
为了改变定值电阻$ R $两端的电压,某实验小组设计了三种方案。下列方案可行的是(
①改变接入$ M、N $的串联电池的个数
②将电池与滑动变阻器串联接入,改变滑动变阻器滑片的位置
③将电池与不同阻值的定值电阻串联接入$ M、N $

A.仅有①
B.仅有②
C.仅有①②
D.①②③都可行
为了改变定值电阻$ R $两端的电压,某实验小组设计了三种方案。下列方案可行的是(
D
)①改变接入$ M、N $的串联电池的个数
②将电池与滑动变阻器串联接入,改变滑动变阻器滑片的位置
③将电池与不同阻值的定值电阻串联接入$ M、N $
A.仅有①
B.仅有②
C.仅有①②
D.①②③都可行
答案
5.D
解析
【分析】
要探究电流与电压的关系,需保持定值电阻R的阻值不变,改变R两端的电压以获取多组实验数据,结合欧姆定律逐一分析三个方案是否能实现R两端电压的改变即可。
【解析】
1. 方案①:改变接入M、N的串联电池个数,电源总电压发生变化,电路中R的阻值不变,根据欧姆定律可知电路电流会改变,由U=IR可得,R两端的电压会随之改变,该方案可行;
2. 方案②:电池与滑动变阻器串联接入,移动滑动变阻器滑片时,滑动变阻器接入电路的阻值改变,电路总电阻变化,电源电压不变,电路电流改变,R的阻值不变,因此R两端的电压U=IR会改变,该方案可行;
3. 方案③:电池与不同阻值的定值电阻串联接入M、N,电路总电阻为R与接入定值电阻的阻值之和,电源电压不变,总电阻改变则电路电流改变,R的阻值不变,故R两端的电压U=IR会改变,该方案可行。
综上,①②③都可行。
【答案】
D
【知识点】
探究电流与电压的关系、欧姆定律、电路动态分析
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的实验,考查改变定值电阻两端电压的方案设计,核心是结合欧姆定律分析各方案对R两端电压的影响,需明确实验的控制变量要求,难度适中,侧重对电路规律的应用能力。
【难度系数】
0.5
要探究电流与电压的关系,需保持定值电阻R的阻值不变,改变R两端的电压以获取多组实验数据,结合欧姆定律逐一分析三个方案是否能实现R两端电压的改变即可。
【解析】
1. 方案①:改变接入M、N的串联电池个数,电源总电压发生变化,电路中R的阻值不变,根据欧姆定律可知电路电流会改变,由U=IR可得,R两端的电压会随之改变,该方案可行;
2. 方案②:电池与滑动变阻器串联接入,移动滑动变阻器滑片时,滑动变阻器接入电路的阻值改变,电路总电阻变化,电源电压不变,电路电流改变,R的阻值不变,因此R两端的电压U=IR会改变,该方案可行;
3. 方案③:电池与不同阻值的定值电阻串联接入M、N,电路总电阻为R与接入定值电阻的阻值之和,电源电压不变,总电阻改变则电路电流改变,R的阻值不变,故R两端的电压U=IR会改变,该方案可行。
综上,①②③都可行。
【答案】
D
【知识点】
探究电流与电压的关系、欧姆定律、电路动态分析
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的实验,考查改变定值电阻两端电压的方案设计,核心是结合欧姆定律分析各方案对R两端电压的影响,需明确实验的控制变量要求,难度适中,侧重对电路规律的应用能力。
【难度系数】
0.5
6.[核心素养·科学探究][2025·广东中考]探究电流与电阻的关系实验如图甲所示,使用的器材如下:电压恒为6 V的电源,规格为“50 Ω 1.2 A”的滑动变阻器,规格为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻、电流表、电压表、开关、导线若干。


(1)将实验记录表①、②处补充完整:①
(2)将5 Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关,
(3)依次更换定值电阻,重复实验。
(4)若计划将定值电阻两端的电压U取1.5 V,是否仍能依次用上述4个定值电阻完成实验?请判断并说明理由:
(1)将实验记录表①、②处补充完整:①
电阻R
,②电流I
。(2)将5 Ω的定值电阻接入电路,并将滑动变阻器调到最大阻值处,闭合开关,
向右移动滑动变阻器的滑片P
,直到电压表的示数为2 V,此时电流表的示数如图乙所示,为0.4
A,记录数据。(3)依次更换定值电阻,重复实验。
(4)若计划将定值电阻两端的电压U取1.5 V,是否仍能依次用上述4个定值电阻完成实验?请判断并说明理由:
不能,因为所需滑动变阻器的最大阻值超出规格
。答案
(1)①电阻R ②电流I
(2)向右移动滑动变阻器的滑片P 0.4
(4)不能,因为所需滑动变阻器的最大阻值超出规格
(2)向右移动滑动变阻器的滑片P 0.4
(4)不能,因为所需滑动变阻器的最大阻值超出规格
解析
【分析】
探究电流与电阻的关系实验需控制定值电阻两端电压不变,改变定值电阻阻值并记录对应电流,因此实验表格需包含电阻、电流两个核心物理量;实验中调节滑动变阻器的目的是控制定值电阻两端电压恒定,需结合串联分压规律判断滑片移动方向;判断能否完成实验时,需计算最大定值电阻对应的滑动变阻器所需阻值,与滑动变阻器规格对比。
【解析】
(1) 探究电流与电阻的关系,实验中要改变定值电阻的阻值,测量不同电阻对应的电流,因此实验记录表应记录的物理量为电阻$ R $和电流$ I $,故①填电阻$ R $,②填电流$ I $。
(2) 接入5Ω定值电阻,滑动变阻器调至最大阻值处,闭合开关后,需调节滑动变阻器滑片使定值电阻两端电压达到控制电压2V;根据串联分压原理,要增大定值电阻两端电压,需减小滑动变阻器接入电路的电阻,因此应向右移动滑动变阻器的滑片$ P $;电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
(4) 若定值电阻两端电压取1.5V,则滑动变阻器两端电压$ U_{滑}=6V-1.5V=4.5V $;当接入最大定值电阻20Ω时,电路电流$ I=\frac{U_{定}}{R}=\frac{1.5V}{20Ω}=0.075A $,此时滑动变阻器所需阻值$ R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{4.5V}{0.075A}=60Ω $;而滑动变阻器的最大阻值为50Ω,60Ω>50Ω,超出滑动变阻器的规格,因此不能用上述4个定值电阻完成实验。
【答案】
(1)①电阻$ R $;②电流$ I $
(2)向右移动滑动变阻器的滑片$ P $;0.4
(4)不能,因为所需滑动变阻器的最大阻值超出规格
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用
【点评】
本题是电学核心实验题,围绕探究电流与电阻的关系展开,考查实验表格设计、滑动变阻器调节、欧姆定律的计算应用,需学生掌握控制变量法和串联电路规律,是中考常考题型,注重实验探究能力的考查。
【难度系数】
0.5
探究电流与电阻的关系实验需控制定值电阻两端电压不变,改变定值电阻阻值并记录对应电流,因此实验表格需包含电阻、电流两个核心物理量;实验中调节滑动变阻器的目的是控制定值电阻两端电压恒定,需结合串联分压规律判断滑片移动方向;判断能否完成实验时,需计算最大定值电阻对应的滑动变阻器所需阻值,与滑动变阻器规格对比。
【解析】
(1) 探究电流与电阻的关系,实验中要改变定值电阻的阻值,测量不同电阻对应的电流,因此实验记录表应记录的物理量为电阻$ R $和电流$ I $,故①填电阻$ R $,②填电流$ I $。
(2) 接入5Ω定值电阻,滑动变阻器调至最大阻值处,闭合开关后,需调节滑动变阻器滑片使定值电阻两端电压达到控制电压2V;根据串联分压原理,要增大定值电阻两端电压,需减小滑动变阻器接入电路的电阻,因此应向右移动滑动变阻器的滑片$ P $;电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
(4) 若定值电阻两端电压取1.5V,则滑动变阻器两端电压$ U_{滑}=6V-1.5V=4.5V $;当接入最大定值电阻20Ω时,电路电流$ I=\frac{U_{定}}{R}=\frac{1.5V}{20Ω}=0.075A $,此时滑动变阻器所需阻值$ R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{4.5V}{0.075A}=60Ω $;而滑动变阻器的最大阻值为50Ω,60Ω>50Ω,超出滑动变阻器的规格,因此不能用上述4个定值电阻完成实验。
【答案】
(1)①电阻$ R $;②电流$ I $
(2)向右移动滑动变阻器的滑片$ P $;0.4
(4)不能,因为所需滑动变阻器的最大阻值超出规格
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用
【点评】
本题是电学核心实验题,围绕探究电流与电阻的关系展开,考查实验表格设计、滑动变阻器调节、欧姆定律的计算应用,需学生掌握控制变量法和串联电路规律,是中考常考题型,注重实验探究能力的考查。
【难度系数】
0.5
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