7 (2024·山东泰安新泰期中)小明同学在做“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验时,根据记录的实验数据作出了如图所示的I-U图像,下列说法正确的是(
①通过导体甲的电流与其两端的电压成反比
②导体甲的电阻小于导体乙的电阻
③若将甲、乙两导体串联,当电路电流为0.1 A时,甲、乙两端的总电压为3 V
④将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A

A.只有②④
B.只有①③
C.只有①②
D.只有③④
A
).①通过导体甲的电流与其两端的电压成反比
②导体甲的电阻小于导体乙的电阻
③若将甲、乙两导体串联,当电路电流为0.1 A时,甲、乙两端的总电压为3 V
④将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
A.只有②④
B.只有①③
C.只有①②
D.只有③④
答案
A
解析
【分析】
要解决本题,需结合I-U图像分析导体的电阻,再依据欧姆定律和串并联电路的电流、电压规律逐一判断四个说法的正误:首先明确定值电阻的I-U图像特性(电流与电压成正比),再通过图像数据计算甲、乙的电阻,最后分析串联、并联时的电流电压情况。
【解析】
1. 计算导体甲、乙的电阻:
从I-U图像中选取对应数据,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算电阻:
对于甲,当$U_甲=1.5V$时,$I_甲=0.3A$,则$R_甲=\frac{U_甲}{I_甲}=\frac{1.5V}{0.3A}=5Ω$;
对于乙,当$U_乙=2.0V$时,$I_乙=0.2A$,则$R_乙=\frac{U_乙}{I_乙}=\frac{2.0V}{0.2A}=10Ω$。
2. 判断四个说法:
① 定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律,电流与两端电压成正比,而非反比,故①错误;
② 由计算得$R_甲=5Ω < R_乙=10Ω$,即导体甲的电阻小于乙的电阻,故②正确;
③ 甲、乙串联时电流处处相等,当电路电流$I=0.1A$时,总电阻$R_总=R_甲+R_乙=5Ω+10Ω=15Ω$,总电压$U_总=IR_总=0.1A×15Ω=1.5V≠3V$,故③错误;
④ 甲、乙并联时各支路电压等于电源电压,当电源电压$U=3V$时,$I_甲'=\frac{U}{R_甲}=\frac{3V}{5Ω}=0.6A$,$I_乙'=\frac{U}{R_乙}=\frac{3V}{10Ω}=0.3A$,干路电流$I_总=I_甲'+I_乙'=0.6A+0.3A=0.9A$,故④正确。
综上,正确的是②④,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、串并联电路规律
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律及串并联电路的规律应用,核心是从图像提取数据计算电阻,再根据串并联特点分析选项,需掌握定值电阻的I-U图像特性,属于中等难度的常规题型。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需结合I-U图像分析导体的电阻,再依据欧姆定律和串并联电路的电流、电压规律逐一判断四个说法的正误:首先明确定值电阻的I-U图像特性(电流与电压成正比),再通过图像数据计算甲、乙的电阻,最后分析串联、并联时的电流电压情况。
【解析】
1. 计算导体甲、乙的电阻:
从I-U图像中选取对应数据,根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$计算电阻:
对于甲,当$U_甲=1.5V$时,$I_甲=0.3A$,则$R_甲=\frac{U_甲}{I_甲}=\frac{1.5V}{0.3A}=5Ω$;
对于乙,当$U_乙=2.0V$时,$I_乙=0.2A$,则$R_乙=\frac{U_乙}{I_乙}=\frac{2.0V}{0.2A}=10Ω$。
2. 判断四个说法:
① 定值电阻的阻值不变,根据欧姆定律,电流与两端电压成正比,而非反比,故①错误;
② 由计算得$R_甲=5Ω < R_乙=10Ω$,即导体甲的电阻小于乙的电阻,故②正确;
③ 甲、乙串联时电流处处相等,当电路电流$I=0.1A$时,总电阻$R_总=R_甲+R_乙=5Ω+10Ω=15Ω$,总电压$U_总=IR_总=0.1A×15Ω=1.5V≠3V$,故③错误;
④ 甲、乙并联时各支路电压等于电源电压,当电源电压$U=3V$时,$I_甲'=\frac{U}{R_甲}=\frac{3V}{5Ω}=0.6A$,$I_乙'=\frac{U}{R_乙}=\frac{3V}{10Ω}=0.3A$,干路电流$I_总=I_甲'+I_乙'=0.6A+0.3A=0.9A$,故④正确。
综上,正确的是②④,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、串并联电路规律
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律及串并联电路的规律应用,核心是从图像提取数据计算电阻,再根据串并联特点分析选项,需掌握定值电阻的I-U图像特性,属于中等难度的常规题型。
【难度系数】
0.6
8(2024·镇江中考)小明用如图1所示的电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。

(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中
(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除
①小明遗漏的实验操作是
②小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与小华的实验结论一致。遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是
③小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图2中的图线
(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最
右
(填“左”或“右”)端。(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中
定值电阻
出现了断路
故障。故障排除后,移动滑片,使电压表示数为2 V,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图2中图线甲所示,从而得出结论。(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除
电源
两端的导线。在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图3所示。①小明遗漏的实验操作是
将电压表调零
;②小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与小华的实验结论一致。遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是
实验时定值电阻两端的电压仍保持定值
;③小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图2中的图线
乙
(填“甲”“乙”或“丙”)。答案
(1)
(2)右
(3)定值电阻 断路
(4)电源
①将电压表调零
②实验时定值电阻两端的电压仍保持定值
③乙
[解析]本题考查探究电流与电阻的关系实验,涉及实物电路的连接、电路故障分析以及对图像的分析和实验评估等.(1)在探究电流与电阻的关系实验中,电压表与定值电阻并联,且电压表的正接线柱要靠近电源正极,负接线柱靠近电源负极,因此应将电压表的“3”接线柱与定值电阻右接线柱连接.(2)为了安全,在连接电路时开关应处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处即最右端.(3)闭合开关后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表指针不偏转,说明电路中有断路,电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源之间没有断路,因此是与电压表并联的定值电阻出现了断路故障.(4)实验结束后,应先断开开关,再拆除电源两端的导线.①在整理器材时发现电压表的指针如图3所示,即电压表的指针没有指零,说明小明在实验操作过程中遗漏了将电压表调零这个步骤;②电压表没有调零对实验结论没有影响的原因:在实验过程中,每次更换定值电阻时,仍要调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数保持不变;③由题意可知,原来电压表没有调零时,电压表的示数偏大,实验得出的电流与电阻倒数关系的图像如图线甲所示,则电流I与电阻R的乘积偏大,图线甲中电流I与电阻倒数$\frac{1}{R}$的比值的真实值比2 V小;正确操作重新实验时对电压表调零,图像中电流I与电阻倒数$\frac{1}{R}$的比值应比图线甲的比值大,因此图线乙符合题意.
解析
【分析】
本题围绕“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验展开,需依次解决电路连接、滑动变阻器操作、故障分析、实验评估及图像分析问题。解题思路:(1)电压表需并联在定值电阻两端,遵循“正进负出”原则,结合电源电压选0~3V量程接入;(2)闭合开关前滑动变阻器滑片置于阻值最大处,保护电路;(3)电流表无偏转说明电路断路,电压表有示数说明电压表与电源连通,据此判断故障位置;(4)实验结束后先拆除电源导线,再分析电压表未调零的影响,结合实验中控制电压不变的特点,分析图像变化。
【解析】
(1) 探究电流与电阻的关系时,电压表应并联在定值电阻两端,且电流从正接线柱流入、负接线柱流出,电源为两节干电池,总电压3V,故电压表选0~3V量程,将电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱连接即可。
(2) 开关闭合前,滑动变阻器需置于阻值最大处以保护电路,由图1可知,滑动变阻器滑片在最右端时接入电阻最大,故填“右”。
(3) 电流表指针不偏转,说明电路断路;电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源两极连通,因此故障为与电压表并联的定值电阻断路。
(4) 实验结束后,为安全操作,应先断开开关,再拆除电源两端的导线。①图3中电压表指针未指零,说明遗漏了“将电压表调零”的操作;②实验中每次更换定值电阻时,仍调节滑动变阻器使定值电阻两端电压保持不变,因此电压表未调零不影响结论;③原电压表未调零,示数偏大,导致测得的电流偏大,I与1/R的比值偏大,正确调零后,比值应更大,对应图线乙。
【答案】
(1)
(2)右
(3)定值电阻;断路
(4)电源
①将电压表调零
②实验时定值电阻两端的电压仍保持定值
③乙
【知识点】
探究电流与电阻的关系;电路故障分析;电压表的使用
【点评】
本题是电学实验综合题,涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障判断、实验评估及图像分析,全面考查学生对探究电流与电阻关系实验的掌握,是中考常见的实验题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验展开,需依次解决电路连接、滑动变阻器操作、故障分析、实验评估及图像分析问题。解题思路:(1)电压表需并联在定值电阻两端,遵循“正进负出”原则,结合电源电压选0~3V量程接入;(2)闭合开关前滑动变阻器滑片置于阻值最大处,保护电路;(3)电流表无偏转说明电路断路,电压表有示数说明电压表与电源连通,据此判断故障位置;(4)实验结束后先拆除电源导线,再分析电压表未调零的影响,结合实验中控制电压不变的特点,分析图像变化。
【解析】
(1) 探究电流与电阻的关系时,电压表应并联在定值电阻两端,且电流从正接线柱流入、负接线柱流出,电源为两节干电池,总电压3V,故电压表选0~3V量程,将电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱连接即可。
(2) 开关闭合前,滑动变阻器需置于阻值最大处以保护电路,由图1可知,滑动变阻器滑片在最右端时接入电阻最大,故填“右”。
(3) 电流表指针不偏转,说明电路断路;电压表指针有明显偏转,说明电压表与电源两极连通,因此故障为与电压表并联的定值电阻断路。
(4) 实验结束后,为安全操作,应先断开开关,再拆除电源两端的导线。①图3中电压表指针未指零,说明遗漏了“将电压表调零”的操作;②实验中每次更换定值电阻时,仍调节滑动变阻器使定值电阻两端电压保持不变,因此电压表未调零不影响结论;③原电压表未调零,示数偏大,导致测得的电流偏大,I与1/R的比值偏大,正确调零后,比值应更大,对应图线乙。
【答案】
(1)
(2)右
(3)定值电阻;断路
(4)电源
①将电压表调零
②实验时定值电阻两端的电压仍保持定值
③乙
【知识点】
探究电流与电阻的关系;电路故障分析;电压表的使用
【点评】
本题是电学实验综合题,涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障判断、实验评估及图像分析,全面考查学生对探究电流与电阻关系实验的掌握,是中考常见的实验题型。
【难度系数】
0.6
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