5. 图12-4-6是“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并画出正确的导线。根据改正后的实验电路,在虚线框内画出对应的电路图。

图12-4-6
图12-4-6
答案
解:
1. 实物电路改错:在电压表连接滑动变阻器左下接线柱的那根导线上画“×”,将该导线从电压表负接线柱引出的一端改接到定值电阻的左接线柱,使电压表并联在定值电阻两端,保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出。
2. 对应电路图绘制:
从电源正极出发,依次串联开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器,回到电源负极,将电压表并联在定值电阻两端,标注各元件符号,电路图结构如下:
```
+---[电源]---+
| |
| [开关]
| |
| [电流表]
| |
| +------[R]------+
| | |
[滑动变阻器] [电压表]
| | |
+-----+---------------+
```
(注:电路图为串联回路,电压表仅并联在定值电阻R两端,符合实验电路要求)
1. 实物电路改错:在电压表连接滑动变阻器左下接线柱的那根导线上画“×”,将该导线从电压表负接线柱引出的一端改接到定值电阻的左接线柱,使电压表并联在定值电阻两端,保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出。
2. 对应电路图绘制:
从电源正极出发,依次串联开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器,回到电源负极,将电压表并联在定值电阻两端,标注各元件符号,电路图结构如下:
```
+---[电源]---+
| |
| [开关]
| |
| [电流表]
| |
| +------[R]------+
| | |
[滑动变阻器] [电压表]
| | |
+-----+---------------+
```
(注:电路图为串联回路,电压表仅并联在定值电阻R两端,符合实验电路要求)
解析
【分析】
本题是探究电流与电压、电阻关系实验的电路改错与电路图绘制题,解题思路:先依据电压表“并联在被测用电器两端、电流正进负出”的使用规则,检查实物图中电压表的连接是否正确,找出错误导线并改正;再根据改正后的实物电路,按照“电源→开关→电流表→定值电阻→滑动变阻器→电源负极”的串联顺序,结合电压表的并联位置,规范绘制对应的电路图。
【解析】
1. 实物电路改错:观察实物图,电压表当前并联在滑动变阻器两端,不符合实验要求(需并联在定值电阻两端),因此在连接电压表负接线柱与滑动变阻器左下接线柱的导线上画“×”;将电压表负接线柱的导线改接到定值电阻的左接线柱,使电压表并联在定值电阻两端,保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出。
2. 电路图绘制:从电源正极出发,依次串联开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器,回到电源负极;将电压表并联在定值电阻两端,规范标注各元件符号,形成完整电路图。
【答案】
实物电路:在连接电压表负接线柱与滑动变阻器左下接线柱的导线上画“×”,将该导线改接到定值电阻的左接线柱;电路图为:电源正极→开关→电流表→定值电阻→滑动变阻器→电源负极,电压表并联在定值电阻两端(元件符号规范,串联回路正确)。
【知识点】
电路连接、电压表使用、电路图绘制
【点评】
本题考查探究电流与电压、电阻关系实验的基础电路操作,核心是掌握电压表的正确使用规则和电路图的规范绘制,属于实验题中的基础题型,需熟悉实验电路的基本组成。
【难度系数】
0.5
本题是探究电流与电压、电阻关系实验的电路改错与电路图绘制题,解题思路:先依据电压表“并联在被测用电器两端、电流正进负出”的使用规则,检查实物图中电压表的连接是否正确,找出错误导线并改正;再根据改正后的实物电路,按照“电源→开关→电流表→定值电阻→滑动变阻器→电源负极”的串联顺序,结合电压表的并联位置,规范绘制对应的电路图。
【解析】
1. 实物电路改错:观察实物图,电压表当前并联在滑动变阻器两端,不符合实验要求(需并联在定值电阻两端),因此在连接电压表负接线柱与滑动变阻器左下接线柱的导线上画“×”;将电压表负接线柱的导线改接到定值电阻的左接线柱,使电压表并联在定值电阻两端,保证电流从电压表正接线柱流入、负接线柱流出。
2. 电路图绘制:从电源正极出发,依次串联开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器,回到电源负极;将电压表并联在定值电阻两端,规范标注各元件符号,形成完整电路图。
【答案】
实物电路:在连接电压表负接线柱与滑动变阻器左下接线柱的导线上画“×”,将该导线改接到定值电阻的左接线柱;电路图为:电源正极→开关→电流表→定值电阻→滑动变阻器→电源负极,电压表并联在定值电阻两端(元件符号规范,串联回路正确)。
【知识点】
电路连接、电压表使用、电路图绘制
【点评】
本题考查探究电流与电压、电阻关系实验的基础电路操作,核心是掌握电压表的正确使用规则和电路图的规范绘制,属于实验题中的基础题型,需熟悉实验电路的基本组成。
【难度系数】
0.5
6. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中:
(1)设计实验时,小明的总体思路是:保持电阻不变,探究电流与电压的关系;保持电压不变,探究电流与电阻的关系。物理学中把这种科学探究的方法叫作
(2)在“探究电流与电压的关系”实验过程中,小明连接了如图12-4-7甲所示的实物电路。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑动头P移到

(3)在“探究电流与电阻的关系”实验过程中,小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,这种做法是否正确?为什么?
(4)小明根据实验数据绘制了I-U和I-R图像,分别如图12-4-7丙、丁所示。由此可以得出实验结论:在导体电阻一定的情况下,通过导体的电流跟导体两端的电压成
(1)设计实验时,小明的总体思路是:保持电阻不变,探究电流与电压的关系;保持电压不变,探究电流与电阻的关系。物理学中把这种科学探究的方法叫作
控制变量法
。(2)在“探究电流与电压的关系”实验过程中,小明连接了如图12-4-7甲所示的实物电路。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑动头P移到
A
(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,调节滑动变阻器的滑动头P至适当位置,此时电流表的示数如图12-4-7乙所示,为0.40
A。(3)在“探究电流与电阻的关系”实验过程中,小明将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关,直接读出电流值,这种做法是否正确?为什么?
不正确,没有控制电阻两端的电压不变
。(4)小明根据实验数据绘制了I-U和I-R图像,分别如图12-4-7丙、丁所示。由此可以得出实验结论:在导体电阻一定的情况下,通过导体的电流跟导体两端的电压成
正比
;在导体两端电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
。答案
6. (1) 控制变量法
(2) A 0.40
(3) 不正确,没有控制电阻两端的电压不变
(4) 正比 反比
(2) A 0.40
(3) 不正确,没有控制电阻两端的电压不变
(4) 正比 反比
解析
【分析】
本题围绕“探究电流与电压、电阻的关系”实验展开,需结合实验方法、滑动变阻器操作、实验控制要求及图像特征分析:
1. 探究多变量关系时,控制其他变量不变,只改变一个变量研究其与另一变量的关系,对应控制变量法;
2. 闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处,结合实物图判断滑片位置;电流表读数需先确定量程和分度值再读取数值;
3. 探究电流与电阻关系时,需保持电阻两端电压不变,换电阻后未调节滑动变阻器维持电压,操作错误;
4. 分析I-U、I-R图像的变化规律,得出电流与电压、电阻的关系。
【解析】
(1) 物理学中,探究多个物理量的关系时,控制其他物理量不变,仅改变一个物理量来研究其与另一物理量的关系,这种方法是控制变量法,故填控制变量法。
(2) 闭合开关前,滑动变阻器应调至最大阻值处;由图甲可知,滑动变阻器接B端下接线柱,滑片P移到A端时接入电阻丝最长,阻值最大,因此移到A端;电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.4A位置,示数为0.40A。
(3) 探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变;将5Ω电阻换成10Ω电阻后,电阻两端电压会变化,应调节滑动变阻器使电压保持不变,直接读电流值的做法不正确,原因是没有控制电阻两端的电压不变。
(4) 图丙是I-U图像,为过原点的直线,说明电阻一定时,电流与电压成正比;图丁是I-R图像,为反比例曲线,说明电压一定时,电流与电阻成反比。
【答案】
(1) 控制变量法
(2) A;0.40
(3) 不正确,没有控制电阻两端的电压不变
(4) 正比;反比
【知识点】
控制变量法、探究电流与电压电阻的关系、欧姆定律
【点评】
本题是电学基础实验题,考查实验方法、滑动变阻器操作、实验规范及结论,是初中电学核心考点,需掌握实验的控制变量要求。
【难度系数】
0.7
本题围绕“探究电流与电压、电阻的关系”实验展开,需结合实验方法、滑动变阻器操作、实验控制要求及图像特征分析:
1. 探究多变量关系时,控制其他变量不变,只改变一个变量研究其与另一变量的关系,对应控制变量法;
2. 闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值处,结合实物图判断滑片位置;电流表读数需先确定量程和分度值再读取数值;
3. 探究电流与电阻关系时,需保持电阻两端电压不变,换电阻后未调节滑动变阻器维持电压,操作错误;
4. 分析I-U、I-R图像的变化规律,得出电流与电压、电阻的关系。
【解析】
(1) 物理学中,探究多个物理量的关系时,控制其他物理量不变,仅改变一个物理量来研究其与另一物理量的关系,这种方法是控制变量法,故填控制变量法。
(2) 闭合开关前,滑动变阻器应调至最大阻值处;由图甲可知,滑动变阻器接B端下接线柱,滑片P移到A端时接入电阻丝最长,阻值最大,因此移到A端;电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.4A位置,示数为0.40A。
(3) 探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变;将5Ω电阻换成10Ω电阻后,电阻两端电压会变化,应调节滑动变阻器使电压保持不变,直接读电流值的做法不正确,原因是没有控制电阻两端的电压不变。
(4) 图丙是I-U图像,为过原点的直线,说明电阻一定时,电流与电压成正比;图丁是I-R图像,为反比例曲线,说明电压一定时,电流与电阻成反比。
【答案】
(1) 控制变量法
(2) A;0.40
(3) 不正确,没有控制电阻两端的电压不变
(4) 正比;反比
【知识点】
控制变量法、探究电流与电压电阻的关系、欧姆定律
【点评】
本题是电学基础实验题,考查实验方法、滑动变阻器操作、实验规范及结论,是初中电学核心考点,需掌握实验的控制变量要求。
【难度系数】
0.7
7. 用如图12-4-8甲所示的电路探究电流与电阻的关系,电源电压为3 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1.5 A”。

(1)实验时,依次更换不同阻值的电阻R,调节

(2)第4次实验的电流表示数如图12-4-8乙所示,为
(3)为了更精确地描述I与R的关系,在表中增加了$\frac{1}{R}$的数据,并根据I、$\frac{1}{R}$的值在如图12-4-9所示的坐标系中描出了相应的点,请你补充第4次的实验数据点,并作出$I-\frac{1}{R}$图像。

(4)根据图像可以得到的实验结论是
(1)实验时,依次更换不同阻值的电阻R,调节
滑动变阻器的滑动头
,保证电阻两端的电压不变,分别记录每次实验的电阻R和电流表示数I,如下表所示。(2)第4次实验的电流表示数如图12-4-8乙所示,为
0.24
A。(3)为了更精确地描述I与R的关系,在表中增加了$\frac{1}{R}$的数据,并根据I、$\frac{1}{R}$的值在如图12-4-9所示的坐标系中描出了相应的点,请你补充第4次的实验数据点,并作出$I-\frac{1}{R}$图像。
(4)根据图像可以得到的实验结论是
在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
。答案
(1) 滑动变阻器的滑片
(2) $0.24$
(3) 第4次实验数据对应坐标为$(\frac{1}{R}=0.100\ \Omega^{-1}, I=0.24\ \mathrm{A})$,在坐标系中描出该点后,将所有描出的实验点沿平滑直线趋势连接,得到过原点附近的$I-\frac{1}{R}$线性图像。
(4) 当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,即通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(2) $0.24$
(3) 第4次实验数据对应坐标为$(\frac{1}{R}=0.100\ \Omega^{-1}, I=0.24\ \mathrm{A})$,在坐标系中描出该点后,将所有描出的实验点沿平滑直线趋势连接,得到过原点附近的$I-\frac{1}{R}$线性图像。
(4) 当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,即通过导体的电流与导体的电阻成反比。
解析
【分析】
本题是探究电流与电阻关系的电学实验,核心思路是利用控制变量法保持定值电阻两端电压不变,通过调节滑动变阻器实现;需掌握电流表读数方法、实验数据描点作图,最终总结结论。具体思考步骤:
1. 探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变,更换电阻后要调节滑动变阻器滑片,改变其接入电阻,使定值电阻两端电压回到预设值;
2. 电流表读数需先确定量程和分度值,再根据指针位置读数;
3. 描点时先计算第4次实验的1/R值,对应I值描点后连接成平滑直线;
4. 根据I与1/R的线性关系,结合控制变量法总结实验结论。
【解析】
(1) 探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端电压不变,更换不同阻值的电阻后,应调节滑动变阻器的滑片,改变滑动变阻器接入电路的电阻,从而调整定值电阻两端电压至原来的数值,故答案为滑动变阻器的滑片。
(2) 第4次实验中,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.24A刻度处,因此电流表示数为0.24A。
(3) 第4次实验中,电阻R=10Ω,故1/R=1/10Ω=0.100Ω⁻¹,对应坐标为(0.100Ω⁻¹, 0.24A),在坐标系中描出该点后,将所有实验点沿平滑直线趋势连接,得到I-1/R的线性图像。
(4) 由I-1/R图像为过原点的直线可知,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,即通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】
(1) 滑动变阻器的滑片
(2) 0.24
(3) 描点坐标为(0.100 Ω⁻¹, 0.24 A),连接所有实验点成平滑直线
(4) 当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【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
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的电学基础实验,涉及控制变量法、电流表读数、实验数据处理及结论总结,注重对实验核心方法的考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题是探究电流与电阻关系的电学实验,核心思路是利用控制变量法保持定值电阻两端电压不变,通过调节滑动变阻器实现;需掌握电流表读数方法、实验数据描点作图,最终总结结论。具体思考步骤:
1. 探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变,更换电阻后要调节滑动变阻器滑片,改变其接入电阻,使定值电阻两端电压回到预设值;
2. 电流表读数需先确定量程和分度值,再根据指针位置读数;
3. 描点时先计算第4次实验的1/R值,对应I值描点后连接成平滑直线;
4. 根据I与1/R的线性关系,结合控制变量法总结实验结论。
【解析】
(1) 探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端电压不变,更换不同阻值的电阻后,应调节滑动变阻器的滑片,改变滑动变阻器接入电路的电阻,从而调整定值电阻两端电压至原来的数值,故答案为滑动变阻器的滑片。
(2) 第4次实验中,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.24A刻度处,因此电流表示数为0.24A。
(3) 第4次实验中,电阻R=10Ω,故1/R=1/10Ω=0.100Ω⁻¹,对应坐标为(0.100Ω⁻¹, 0.24A),在坐标系中描出该点后,将所有实验点沿平滑直线趋势连接,得到I-1/R的线性图像。
(4) 由I-1/R图像为过原点的直线可知,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比,即通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】
(1) 滑动变阻器的滑片
(2) 0.24
(3) 描点坐标为(0.100 Ω⁻¹, 0.24 A),连接所有实验点成平滑直线
(4) 当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【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
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的电学基础实验,涉及控制变量法、电流表读数、实验数据处理及结论总结,注重对实验核心方法的考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
登录