1. 关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是 (
A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过导体的电流成反比
C.电阻越大,电流越小;电压越大,电流越大
D.在电压一定的情况下,导体电阻越小,电流就越大
D
)A.导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过导体的电流成反比
C.电阻越大,电流越小;电压越大,电流越大
D.在电压一定的情况下,导体电阻越小,电流就越大
答案
1. D 解析:AB.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压、通过导体的电流无关,故AB错误.C.导体两端的电压一定时,导体的电阻越大,通过导体的电流越小;导体的电阻一定时,导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,故C错误.D.在导体两端电压一定的情况下,导体的电阻越小,通过导体的电流就越大,故D正确.故选D.
解析
【分析】
这是一道电流、电压、电阻三者关系的概念辨析题,解题思路如下:第一步先明确导体电阻的本质属性,判断电阻是否会随外加的电压、电流发生变化,直接排除描述错误的A、B选项;第二步回忆欧姆定律I=U/R的适用规则,定律中电流与电阻、电压的对应关系必须满足控制变量的前提,逐一核对剩余选项的描述是否符合控制变量要求,即可选出正确答案。
【解析】
我们逐个对选项进行判断:
1. 分析A、B选项:导体的电阻是导体本身的固有性质,仅由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,和导体两端的电压、通过导体的电流没有关联,因此“导体的电阻跟导体两端的电压成正比”“导体的电阻跟通过导体的电流成反比”的描述均错误,A、B不符合要求。
2. 分析C选项:根据欧姆定律I=U/R,只有在导体两端电压固定的前提下,电阻越大电流才越小;只有在导体电阻固定的前提下,电压越大电流才越大,该选项没有给出对应的控制变量前提,描述不成立,C错误。
3. 分析D选项:在电压一定的条件下,由I=U/R可知电流与电阻成反比,因此导体电阻越小,通过导体的电流就越大,描述符合物理规律,D正确。
【答案】D
【知识点】电阻的属性,欧姆定律
【点评】
本题属于电学基础概念辨析题,常见易错点有两个:一是混淆电阻的固有属性,错误认为电阻会随电压、电流的变化而变化;二是应用欧姆定律时忽略控制变量的前提,脱离条件直接判定电流和电阻、电压的关系。做题时要牢记物理规律的适用前提,避免无依据套用公式的误区。
【难度系数】0.8
这是一道电流、电压、电阻三者关系的概念辨析题,解题思路如下:第一步先明确导体电阻的本质属性,判断电阻是否会随外加的电压、电流发生变化,直接排除描述错误的A、B选项;第二步回忆欧姆定律I=U/R的适用规则,定律中电流与电阻、电压的对应关系必须满足控制变量的前提,逐一核对剩余选项的描述是否符合控制变量要求,即可选出正确答案。
【解析】
我们逐个对选项进行判断:
1. 分析A、B选项:导体的电阻是导体本身的固有性质,仅由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,和导体两端的电压、通过导体的电流没有关联,因此“导体的电阻跟导体两端的电压成正比”“导体的电阻跟通过导体的电流成反比”的描述均错误,A、B不符合要求。
2. 分析C选项:根据欧姆定律I=U/R,只有在导体两端电压固定的前提下,电阻越大电流才越小;只有在导体电阻固定的前提下,电压越大电流才越大,该选项没有给出对应的控制变量前提,描述不成立,C错误。
3. 分析D选项:在电压一定的条件下,由I=U/R可知电流与电阻成反比,因此导体电阻越小,通过导体的电流就越大,描述符合物理规律,D正确。
【答案】D
【知识点】电阻的属性,欧姆定律
【点评】
本题属于电学基础概念辨析题,常见易错点有两个:一是混淆电阻的固有属性,错误认为电阻会随电压、电流的变化而变化;二是应用欧姆定律时忽略控制变量的前提,脱离条件直接判定电流和电阻、电压的关系。做题时要牢记物理规律的适用前提,避免无依据套用公式的误区。
【难度系数】0.8
2. 在利用如图所示装置探究“电流与电压关系”的实验中,在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这个操作的目的是

保护电路
.在实验过程中,滑动变阻器的作用是 改变电阻两端的电压
;在利用该图探究“电流和电阻的关系”实验时,滑动变阻器的作用是 保持电阻两端的电压不变
.答案
2. 保护电路 改变电阻两端的电压 保持电阻两端的电压不变 解析:在探究电流与电压关系的实验中,先将滑动变阻器调到最大阻值,是为了保护电路;实验中通过移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,从而获得多组电压、电流数据;探究电流与电阻的关系中,要控制不同规格电阻的两端电压不变,这是通过移动滑动变阻器滑片实现的.
解析
【分析】
我们可以分三个场景逐步推导滑动变阻器的作用:首先思考闭合开关前的操作,刚接通电路时如果电流过大很容易烧坏电表、电源等元件,把滑动变阻器调到最大阻值,就能让电路初始电流最小,实现保护的目的。接下来回忆探究电流与电压关系的实验要求:该实验需要控制定值电阻阻值不变,多次改变电阻两端的电压,获取多组实验数据总结普遍规律,因此滑动变阻器此时的作用就是配合实现多次改变定值电阻两端电压的需求。最后回忆探究电流与电阻关系的实验要求:该实验使用控制变量法,更换不同阻值的定值电阻时,必须保证定值电阻两端的电压始终不变,才能探究电流和电阻的关系,此时滑动变阻器就用来调节分压,维持定值电阻两端电压恒定。
【解析】
1. 闭合开关前,将滑动变阻器调到最大阻值,此时电路总电阻最大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变时电路中电流最小,可以避免电流过大损坏电路元件,因此该操作目的是保护电路。
2. 探究电流与电压的关系时,需保持定值电阻$R$的阻值不变,多次改变$R$两端的电压,得到多组电压、电流数据,避免实验偶然性,总结出普遍规律,因此实验过程中滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压。
3. 探究电流与电阻的关系时,根据控制变量法,更换不同阻值的定值电阻后,需要控制定值电阻两端的电压保持不变,通过调节滑动变阻器的滑片可以调整自身分压,从而让定值电阻两端电压维持恒定,因此此时滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变。
【答案】
保护电路 改变电阻两端的电压 保持电阻两端的电压不变
【知识点】
滑动变阻器的作用;控制变量法;电流与电压、电阻的关系
【点评】
本题是电学探究实验的基础高频考点,重点考察不同实验场景下滑动变阻器的功能差异,很多同学容易混淆两个探究实验中滑动变阻器的作用,解题时要结合对应实验的目的、控制变量的要求去理解区分,不要机械记忆。
【难度系数】
0.7
我们可以分三个场景逐步推导滑动变阻器的作用:首先思考闭合开关前的操作,刚接通电路时如果电流过大很容易烧坏电表、电源等元件,把滑动变阻器调到最大阻值,就能让电路初始电流最小,实现保护的目的。接下来回忆探究电流与电压关系的实验要求:该实验需要控制定值电阻阻值不变,多次改变电阻两端的电压,获取多组实验数据总结普遍规律,因此滑动变阻器此时的作用就是配合实现多次改变定值电阻两端电压的需求。最后回忆探究电流与电阻关系的实验要求:该实验使用控制变量法,更换不同阻值的定值电阻时,必须保证定值电阻两端的电压始终不变,才能探究电流和电阻的关系,此时滑动变阻器就用来调节分压,维持定值电阻两端电压恒定。
【解析】
1. 闭合开关前,将滑动变阻器调到最大阻值,此时电路总电阻最大,根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,电源电压不变时电路中电流最小,可以避免电流过大损坏电路元件,因此该操作目的是保护电路。
2. 探究电流与电压的关系时,需保持定值电阻$R$的阻值不变,多次改变$R$两端的电压,得到多组电压、电流数据,避免实验偶然性,总结出普遍规律,因此实验过程中滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压。
3. 探究电流与电阻的关系时,根据控制变量法,更换不同阻值的定值电阻后,需要控制定值电阻两端的电压保持不变,通过调节滑动变阻器的滑片可以调整自身分压,从而让定值电阻两端电压维持恒定,因此此时滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变。
【答案】
保护电路 改变电阻两端的电压 保持电阻两端的电压不变
【知识点】
滑动变阻器的作用;控制变量法;电流与电压、电阻的关系
【点评】
本题是电学探究实验的基础高频考点,重点考察不同实验场景下滑动变阻器的功能差异,很多同学容易混淆两个探究实验中滑动变阻器的作用,解题时要结合对应实验的目的、控制变量的要求去理解区分,不要机械记忆。
【难度系数】
0.7
3. 小明利用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系.根据实验的数据绘出了$I-\frac{1}{R}$图像,如图乙所示.分析图像可知,通过导体的电流与电阻成

反
比;当导体的电阻为10
$\Omega$时,通过它的电流为$0.2\ \mathrm{A}$;实验过程中,小明控制导体两端的电压为2
$\mathrm{V}$.答案
3. 反 10 2 解析:由图乙可知,通过导体的电流与电阻的倒数是一条倾斜的直线,说明电流与电阻的倒数成正比,则通过导体的电流与电阻成反比.据图乙可知,当电流是0.2 A时,导体电阻的倒数是0.1 Ω⁻¹,则该导体的电阻为$\frac{1}{0.1\ \Omega^{-1}}=10\ \Omega$;当导体的电阻是10 Ω时,电流是0.2 A,则小明控制该导体两端的电压为$U=IR=0.2\ \mathrm{A} × 10\ \Omega=2\ \mathrm{V}$.
解析
【分析】
首先回忆探究电流与电阻关系的实验要求:该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,根据欧姆定律I=U/R,当电压U恒定时,电流I与电阻的倒数1/R成正比,由此可以推导出电流和电阻的比例关系。接下来读取图像信息:先找到电流为0.2A对应的横坐标1/R的数值,通过倒数运算得到对应的电阻值,最后利用欧姆定律U=IR计算出实验中控制不变的导体两端电压即可。
【解析】
1. 判断比例关系:由图乙可知,I-1/R图像是过原点的倾斜直线,说明通过导体的电流I与电阻的倒数1/R成正比,即I·R为定值,因此通过导体的电流与电阻成反比。
2. 计算对应电阻:从图乙中可读出,当电流I=0.2A时,对应的横坐标1/R=0.1Ω⁻¹,因此导体的电阻$R=\frac{1}{0.1\ \Omega^{-1}}=10\ \Omega$。
3. 计算控制的电压:根据欧姆定律U=IR,代入I=0.2A、R=10Ω,可得U=0.2A×10Ω=2V,选取图像其他坐标点验证结果一致,说明实验中控制导体两端的电压为2V。
【答案】
反;10;2
【知识点】
欧姆定律;电流与电阻的关系
【点评】
本题没有采用常规的I-R图像,而是设置了I-1/R的特殊图像,变相考察了反比例关系的数学变形,核心还是探究电流与电阻关系实验的控制变量要求,只要明确实验中保持定值电阻两端电压不变的核心规则,准确读取图像坐标点就能顺利解题,属于基础的图像信息处理题型。
【难度系数】
0.7
首先回忆探究电流与电阻关系的实验要求:该实验需要控制定值电阻两端的电压不变,根据欧姆定律I=U/R,当电压U恒定时,电流I与电阻的倒数1/R成正比,由此可以推导出电流和电阻的比例关系。接下来读取图像信息:先找到电流为0.2A对应的横坐标1/R的数值,通过倒数运算得到对应的电阻值,最后利用欧姆定律U=IR计算出实验中控制不变的导体两端电压即可。
【解析】
1. 判断比例关系:由图乙可知,I-1/R图像是过原点的倾斜直线,说明通过导体的电流I与电阻的倒数1/R成正比,即I·R为定值,因此通过导体的电流与电阻成反比。
2. 计算对应电阻:从图乙中可读出,当电流I=0.2A时,对应的横坐标1/R=0.1Ω⁻¹,因此导体的电阻$R=\frac{1}{0.1\ \Omega^{-1}}=10\ \Omega$。
3. 计算控制的电压:根据欧姆定律U=IR,代入I=0.2A、R=10Ω,可得U=0.2A×10Ω=2V,选取图像其他坐标点验证结果一致,说明实验中控制导体两端的电压为2V。
【答案】
反;10;2
【知识点】
欧姆定律;电流与电阻的关系
【点评】
本题没有采用常规的I-R图像,而是设置了I-1/R的特殊图像,变相考察了反比例关系的数学变形,核心还是探究电流与电阻关系实验的控制变量要求,只要明确实验中保持定值电阻两端电压不变的核心规则,准确读取图像坐标点就能顺利解题,属于基础的图像信息处理题型。
【难度系数】
0.7
4. 用如图甲所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系.

(1)实验前,电流表的指针位置如图乙所示,应该对电流表
(2)在研究电流与电压关系时,为了改变电阻箱$R_1$两端的电压,
(3)在研究电流与电阻关系时,有以下步骤:
A. 调节$R_1$的阻值为$3\ \Omega$;
B. 移动滑动变阻器$R_2$的滑片$P$至某一位置,记录电流表的示数为$0.50\ \mathrm{A}$;
C. 仅调节$R_1$的阻值,分别为$6\ \Omega$和$9\ \Omega$,记录两次相应的电流值分别为$0.33\ \mathrm{A}$和$0.25\ \mathrm{A}$.
以上步骤C存在问题,要使第一次实验数据有效,步骤C中将$R_1$的阻值由$3\ \Omega$调成$6\ \Omega$后,正确的操作是
(1)实验前,电流表的指针位置如图乙所示,应该对电流表
调零
.(2)在研究电流与电压关系时,为了改变电阻箱$R_1$两端的电压,
需要
(填“需要”或“不需要”)调节$R_2$的阻值.(3)在研究电流与电阻关系时,有以下步骤:
A. 调节$R_1$的阻值为$3\ \Omega$;
B. 移动滑动变阻器$R_2$的滑片$P$至某一位置,记录电流表的示数为$0.50\ \mathrm{A}$;
C. 仅调节$R_1$的阻值,分别为$6\ \Omega$和$9\ \Omega$,记录两次相应的电流值分别为$0.33\ \mathrm{A}$和$0.25\ \mathrm{A}$.
以上步骤C存在问题,要使第一次实验数据有效,步骤C中将$R_1$的阻值由$3\ \Omega$调成$6\ \Omega$后,正确的操作是
移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片$P$使电压表的示数为1.5 V不变,记录电流表对应的示数
.答案
4. (1)调零 (2)需要 (3)移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片$P$使电压表的示数为1.5 V不变,记录电流表对应的示数
解析:(1)实验前,电流表的指针位置如题图乙所示,即指针没有正对零刻度线,所以,应该调零.
(2)在研究电流与电压关系时,要控制电阻大小不变,记录电流随电压的变化关系,为了改变电阻箱$R_{1}$两端的电压,需要调节$R_{2}$的阻值,进而改变电路的电流,达到改变电阻箱电压的目的.
(3)在研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,根据A、B知道,电阻的电压为$U=IR=0.50\ \mathrm{A} × 3\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$,要使第一次实验数据有效,步骤C中将$R_{1}$的阻值由3 Ω调成6 Ω后,正确的操作是:移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片$P$使电压表的示数为1.5 V不变,记录电流表对应的示数.
解析:(1)实验前,电流表的指针位置如题图乙所示,即指针没有正对零刻度线,所以,应该调零.
(2)在研究电流与电压关系时,要控制电阻大小不变,记录电流随电压的变化关系,为了改变电阻箱$R_{1}$两端的电压,需要调节$R_{2}$的阻值,进而改变电路的电流,达到改变电阻箱电压的目的.
(3)在研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压不变,根据A、B知道,电阻的电压为$U=IR=0.50\ \mathrm{A} × 3\ \Omega=1.5\ \mathrm{V}$,要使第一次实验数据有效,步骤C中将$R_{1}$的阻值由3 Ω调成6 Ω后,正确的操作是:移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片$P$使电压表的示数为1.5 V不变,记录电流表对应的示数.
解析
【分析】
我们可以逐问梳理思路:
1. 第一问:实验前观察电流表指针位置,发现指针没有对准零刻度线,回忆电表使用的前置操作,这种情况需要对电流表进行调零,保证后续测量准确。
2. 第二问:探究电流与电压的关系时,核心要求是控制定值电阻阻值不变,多次改变其两端电压获取多组实验数据。本电路中R1和R2串联,调节滑动变阻器R2的阻值可以改变电路总电阻,进而改变电路电流,最终实现改变R1两端电压的目的,因此需要调节R2。
3. 第三问:探究电流与电阻的关系时,核心要求是控制定值电阻两端的电压不变。先通过第一次实验数据计算出需要保持的电压值U=IR=0.50A×3Ω=1.5V;更换更大的电阻后,根据串联分压规律,定值电阻两端电压会升高,因此需要调节滑动变阻器,让定值电阻两端电压回到1.5V,再记录电流。
【解析】
(1) 由图乙可知,实验尚未闭合开关时,电流表的指针没有指向零刻度线,不符合电流表的使用规范,因此需要对电流表进行调零操作,使指针对准零刻度。
(2) 在研究电流与电压的关系时,需控制电阻箱R1的阻值不变,多次改变R1两端的电压得到多组电流、电压数据。由于R1与R2串联,调节R2的阻值可以改变电路总电阻,改变电路电流,从而改变R1两端的电压,因此需要调节R2的阻值。
(3) 在研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变。由步骤A、B可计算出预设的控制电压:$U = I_1R_1 = 0.50\ \mathrm{A} × 3\ \Omega = 1.5\ \mathrm{V}$。将R1的阻值从3Ω更换为6Ω后,根据串联分压规律,R1两端的电压会大于1.5V,因此正确操作是:移动滑动变阻器R2的滑片P,增大R2接入电路的阻值,直到电压表的示数为1.5V保持不变,再记录电流表对应的示数。
【答案】
(1) 调零
(2) 需要
(3) 移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片$P$使电压表的示数为1.5 V不变,记录电流表对应的示数
【知识点】
电流表调零
控制变量法
串联分压规律
【点评】
本题围绕探究电流与电压、电阻关系的经典实验展开,重点考察实验操作的细节逻辑,既包含电表使用的基础操作,也考察了控制变量法在两个不同探究方向的具体应用,提醒学生不能机械记忆实验步骤,要理解每一步操作对应的实验原理,避免出现更换电阻后忘记控制电压不变的典型错误。
【难度系数】
0.8
我们可以逐问梳理思路:
1. 第一问:实验前观察电流表指针位置,发现指针没有对准零刻度线,回忆电表使用的前置操作,这种情况需要对电流表进行调零,保证后续测量准确。
2. 第二问:探究电流与电压的关系时,核心要求是控制定值电阻阻值不变,多次改变其两端电压获取多组实验数据。本电路中R1和R2串联,调节滑动变阻器R2的阻值可以改变电路总电阻,进而改变电路电流,最终实现改变R1两端电压的目的,因此需要调节R2。
3. 第三问:探究电流与电阻的关系时,核心要求是控制定值电阻两端的电压不变。先通过第一次实验数据计算出需要保持的电压值U=IR=0.50A×3Ω=1.5V;更换更大的电阻后,根据串联分压规律,定值电阻两端电压会升高,因此需要调节滑动变阻器,让定值电阻两端电压回到1.5V,再记录电流。
【解析】
(1) 由图乙可知,实验尚未闭合开关时,电流表的指针没有指向零刻度线,不符合电流表的使用规范,因此需要对电流表进行调零操作,使指针对准零刻度。
(2) 在研究电流与电压的关系时,需控制电阻箱R1的阻值不变,多次改变R1两端的电压得到多组电流、电压数据。由于R1与R2串联,调节R2的阻值可以改变电路总电阻,改变电路电流,从而改变R1两端的电压,因此需要调节R2的阻值。
(3) 在研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变。由步骤A、B可计算出预设的控制电压:$U = I_1R_1 = 0.50\ \mathrm{A} × 3\ \Omega = 1.5\ \mathrm{V}$。将R1的阻值从3Ω更换为6Ω后,根据串联分压规律,R1两端的电压会大于1.5V,因此正确操作是:移动滑动变阻器R2的滑片P,增大R2接入电路的阻值,直到电压表的示数为1.5V保持不变,再记录电流表对应的示数。
【答案】
(1) 调零
(2) 需要
(3) 移动滑动变阻器$R_{2}$的滑片$P$使电压表的示数为1.5 V不变,记录电流表对应的示数
【知识点】
电流表调零
控制变量法
串联分压规律
【点评】
本题围绕探究电流与电压、电阻关系的经典实验展开,重点考察实验操作的细节逻辑,既包含电表使用的基础操作,也考察了控制变量法在两个不同探究方向的具体应用,提醒学生不能机械记忆实验步骤,要理解每一步操作对应的实验原理,避免出现更换电阻后忘记控制电压不变的典型错误。
【难度系数】
0.8
5. 在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,小明猜想“电流可能跟电压成正比”,于是小明利用如图所示电路,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,看比值是否为定值或趋向定值

②在坐标系中画出电流与电压的关系图像,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,看比值是否为定值或趋向定值
②在坐标系中画出电流与电压的关系图像,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
5. D 解析:①计算对应电压与电流的比值,如果比值为定值或者趋向定值,说明电流和电压成正比.②在坐标系中画出电流与电压的关系图像,如果图像符合正比例函数特点,说明电流和电压成正比.③如果$U_{1}:U_{2}:U_{3}=I_{1}:I_{2}:I_{3}$,则$\frac{U_{1}}{I_{1}}=\frac{U_{2}}{I_{2}}=\frac{U_{3}}{I_{3}}$,说明电流和电压成正比.则①②③三种方法都可以.故选D.
解析
【分析】
首先明确小明的猜想是“定值电阻不变时,电流跟电压成正比”,验证该猜想的核心是确认I与U满足正比例关系I=kU(k为恒定常数)。我们可以从正比例的数学性质出发逐一分析三种数据处理方法:若I和U成正比,那么U/I的结果必然是定值;其次正比函数的图像是过原点的直线;同时若几组电压的比值和对应电流的比值相等,也能推出U/I为定值。依次判断三种方法是否符合正比的判定逻辑,即可得到正确选项。
【解析】
本实验控制定值电阻$R_1$的阻值不变,验证电流与电压成正比的本质是验证I与U满足正比例关系,逐一分析三种处理方法:
1. 对于方法①:若电流与电压成正比,由$I=\frac{U}{R_1}$可得$\frac{U}{I}=R_1$,$R_1$是定值电阻,阻值恒定。因此计算每组对应的电压与电流的比值,若比值为定值或趋向定值,即可说明电流与电压成正比,该方法有效。
2. 对于方法②:正比例函数的图像特征是过原点的倾斜直线,将多组电压、电流数据描点后绘制I-U关系图像,若图像符合正比例函数特点,就能直观验证电流与电压成正比,该方法有效。
3. 对于方法③:若$U_1:U_2:U_3$和$I_1:I_2:I_3$近似相等,根据比例的性质可推出$\frac{U_1}{I_1}=\frac{U_2}{I_2}=\frac{U_3}{I_3}$,即每组的U/I都相等,同样满足电流与电压成正比的条件,该方法有效。
因此①②③三种方法都可以验证小明的猜想,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律;电流与电压关系;实验数据处理
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的实验,考察了对实验数据多种处理方式的理解,要求学生从正比例关系的数学本质出发判断不同方法的合理性,避免了死记实验步骤的误区,能有效加深学生对正比规律和探究实验逻辑的理解。
【难度系数】
0.5
首先明确小明的猜想是“定值电阻不变时,电流跟电压成正比”,验证该猜想的核心是确认I与U满足正比例关系I=kU(k为恒定常数)。我们可以从正比例的数学性质出发逐一分析三种数据处理方法:若I和U成正比,那么U/I的结果必然是定值;其次正比函数的图像是过原点的直线;同时若几组电压的比值和对应电流的比值相等,也能推出U/I为定值。依次判断三种方法是否符合正比的判定逻辑,即可得到正确选项。
【解析】
本实验控制定值电阻$R_1$的阻值不变,验证电流与电压成正比的本质是验证I与U满足正比例关系,逐一分析三种处理方法:
1. 对于方法①:若电流与电压成正比,由$I=\frac{U}{R_1}$可得$\frac{U}{I}=R_1$,$R_1$是定值电阻,阻值恒定。因此计算每组对应的电压与电流的比值,若比值为定值或趋向定值,即可说明电流与电压成正比,该方法有效。
2. 对于方法②:正比例函数的图像特征是过原点的倾斜直线,将多组电压、电流数据描点后绘制I-U关系图像,若图像符合正比例函数特点,就能直观验证电流与电压成正比,该方法有效。
3. 对于方法③:若$U_1:U_2:U_3$和$I_1:I_2:I_3$近似相等,根据比例的性质可推出$\frac{U_1}{I_1}=\frac{U_2}{I_2}=\frac{U_3}{I_3}$,即每组的U/I都相等,同样满足电流与电压成正比的条件,该方法有效。
因此①②③三种方法都可以验证小明的猜想,答案选D。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律;电流与电压关系;实验数据处理
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的实验,考察了对实验数据多种处理方式的理解,要求学生从正比例关系的数学本质出发判断不同方法的合理性,避免了死记实验步骤的误区,能有效加深学生对正比规律和探究实验逻辑的理解。
【难度系数】
0.5
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