4. 物理探究合作小组同学已经知道“加在导体两端的电压越大,电流就越大。”他们为了进一步探究电流与电压之间的定量关系,进行了如下实验。已知电源电压6 V保持不变,规格为“40 Ω 1 A”的滑动变阻器,定值电阻R的阻值为5 Ω。

(1)连接电路前,发现电流表指针不指零,应该
(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉)。
(3)正确连接后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为
|实验序号|1|2|3|4|5|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|电压 U/V|1.1|1.6|
|2.0|2.5|
|电流 I/A|0.22|0.30|0.40|0.50|0.56|
(4)① 请你根据表中数据在图丙中描点作出图像;
② 分析图像可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成
(5)小明又向老师找来一个10 Ω的电阻,仍用正确连接的甲图进行探究“电流与电阻的关系”。当用5 Ω的电阻进行实验后,再换用10 Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压2.0 V不变,滑动变阻器的滑片应该适当向
(1)连接电路前,发现电流表指针不指零,应该
调零
;连接电路时,开关应该断开
。(2)连接的电路如图甲所示,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表示数有变化,电压表示数无变化。经检查有一根导线连接错误,请你在该导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线(导线不得交叉)。
(3)正确连接后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录实验数据如下表,其中第5次测量时的电压表示数如图乙所示,示数为
2.8
V。|实验序号|1|2|3|4|5|
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
|电压 U/V|1.1|1.6|
|电流 I/A|0.22|0.30|0.40|0.50|0.56|
(4)① 请你根据表中数据在图丙中描点作出图像;
② 分析图像可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成
正比
。(5)小明又向老师找来一个10 Ω的电阻,仍用正确连接的甲图进行探究“电流与电阻的关系”。当用5 Ω的电阻进行实验后,再换用10 Ω的电阻继续实验,若想保持定值电阻两端的电压2.0 V不变,滑动变阻器的滑片应该适当向
右
(选填“左”或“右”)移动。答案
4. (1)调零 断开
(2)
(3)2.8
(4)①
(5)右
解析
【分析】
本题是探究电流与电压、电阻关系的电学实验题,分步骤分析各小问:
1. 第(1)问:电流表使用前需调零,连接电路时开关断开,是电学实验的基本操作,确保仪器准确、电路安全。
2. 第(2)问:原电路中电压表错误并联在滑动变阻器与电源两端,应并联在定值电阻R两端,需找到错误导线并改正,使电压表测R的电压。
3. 第(3)问:电压表量程为0~3V,根据分度值读取指针位置,得到第5次的电压值。
4. 第(4)问:①根据表格中电压和电流的对应数据,在I-U图像中描点连线;②图像为过原点的直线,说明电阻一定时电流与电压成正比。
5. 第(5)问:换用更大定值电阻后,其分压增大,要保持定值电阻电压不变,需增大滑动变阻器电阻,结合滑动变阻器接线判断滑片移动方向。
【解析】
(1)电流表使用前指针不指零,需进行调零;连接电路时,为避免短路,开关应断开。
(2)原电路中电压表并联在滑动变阻器和电源两端,错误,应并联在定值电阻R两端:在图中连接电压表负接线柱到滑动变阻器上端的导线上打×,将该导线改接到定值电阻R的右端接线柱(导线不交叉)。
(3)电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,指针示数为2.8V,故答案为2.8V。
(4)①根据表格数据(1.1V对应0.22A、1.6V对应0.30A、2.0V对应0.40A、2.5V对应0.50A、2.8V对应0.56A),在I-U图中描点并连线;②图像为过原点的倾斜直线,说明:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)探究电流与电阻关系时,需保持定值电阻两端电压不变。换用10Ω电阻后,定值电阻分压变大,根据串联分压规律,应增大滑动变阻器接入电阻,使滑动变阻器分压增大,从而保持定值电阻电压为2.0V。由原电路滑动变阻器接线(左下、右上接入),滑片向右移动时,接入电阻变大。
【答案】
(1)调零;断开
(2)
(3)2.8
(4)①
;②正比
(5)右
【知识点】
电流表电压表使用、欧姆定律、电流与电压的关系
【点评】
本题考查电学实验的基本操作、电路纠错、电表读数、图像分析及实验操作,是初中电学核心实验的典型题,注重基础与探究能力的结合。
【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,分步骤分析各小问:
1. 第(1)问:电流表使用前需调零,连接电路时开关断开,是电学实验的基本操作,确保仪器准确、电路安全。
2. 第(2)问:原电路中电压表错误并联在滑动变阻器与电源两端,应并联在定值电阻R两端,需找到错误导线并改正,使电压表测R的电压。
3. 第(3)问:电压表量程为0~3V,根据分度值读取指针位置,得到第5次的电压值。
4. 第(4)问:①根据表格中电压和电流的对应数据,在I-U图像中描点连线;②图像为过原点的直线,说明电阻一定时电流与电压成正比。
5. 第(5)问:换用更大定值电阻后,其分压增大,要保持定值电阻电压不变,需增大滑动变阻器电阻,结合滑动变阻器接线判断滑片移动方向。
【解析】
(1)电流表使用前指针不指零,需进行调零;连接电路时,为避免短路,开关应断开。
(2)原电路中电压表并联在滑动变阻器和电源两端,错误,应并联在定值电阻R两端:在图中连接电压表负接线柱到滑动变阻器上端的导线上打×,将该导线改接到定值电阻R的右端接线柱(导线不交叉)。
(3)电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,指针示数为2.8V,故答案为2.8V。
(4)①根据表格数据(1.1V对应0.22A、1.6V对应0.30A、2.0V对应0.40A、2.5V对应0.50A、2.8V对应0.56A),在I-U图中描点并连线;②图像为过原点的倾斜直线,说明:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)探究电流与电阻关系时,需保持定值电阻两端电压不变。换用10Ω电阻后,定值电阻分压变大,根据串联分压规律,应增大滑动变阻器接入电阻,使滑动变阻器分压增大,从而保持定值电阻电压为2.0V。由原电路滑动变阻器接线(左下、右上接入),滑片向右移动时,接入电阻变大。
【答案】
(1)调零;断开
(2)
(3)2.8
(4)①
(5)右
【知识点】
电流表电压表使用、欧姆定律、电流与电压的关系
【点评】
本题考查电学实验的基本操作、电路纠错、电表读数、图像分析及实验操作,是初中电学核心实验的典型题,注重基础与探究能力的结合。
【难度系数】
0.6
5. 在探究“电流与电压、电流与电阻的关系”的两个实验中,有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法错误的是(
A.两个实验中,滑动变阻器都可以起到保护电路的作用
B.在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压
C.在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变
D.在探究电流与电阻的关系时,要控制电阻不变
D
)A.两个实验中,滑动变阻器都可以起到保护电路的作用
B.在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压
C.在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变
D.在探究电流与电阻的关系时,要控制电阻不变
答案
5. D
解析
【分析】
本题考查探究电流与电压、电阻关系实验中滑动变阻器的作用,需明确两个实验的变量控制要求,逐一分析选项:两个实验中滑动变阻器均有保护电路的作用;探究电流与电压时,滑动变阻器用于改变定值电阻两端电压;探究电流与电阻时,滑动变阻器用于控制定值电阻两端电压不变,据此找出错误说法。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 两个实验中,滑动变阻器串联在电路中,闭合开关前调至最大阻值,都能起到保护电路的作用,该说法正确;
B. 探究电流与电压的关系时,需控制定值电阻阻值不变,通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,多次实验得出普遍规律,该说法正确;
C. 探究电流与电阻的关系时,更换不同阻值的定值电阻,需通过滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变,该说法正确;
D. 探究电流与电阻的关系时,需要改变定值电阻的阻值,保持电阻两端电压不变,“控制电阻不变”的说法错误,故本题选D。
【答案】
D
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系;滑动变阻器的作用
【点评】
本题是电学基础实验的常规考查,重点区分两个实验中滑动变阻器的不同作用,需牢记实验的变量控制要求,难度适中,基础扎实的学生可轻松作答。
【难度系数】
0.6
本题考查探究电流与电压、电阻关系实验中滑动变阻器的作用,需明确两个实验的变量控制要求,逐一分析选项:两个实验中滑动变阻器均有保护电路的作用;探究电流与电压时,滑动变阻器用于改变定值电阻两端电压;探究电流与电阻时,滑动变阻器用于控制定值电阻两端电压不变,据此找出错误说法。
【解析】
逐一分析各选项:
A. 两个实验中,滑动变阻器串联在电路中,闭合开关前调至最大阻值,都能起到保护电路的作用,该说法正确;
B. 探究电流与电压的关系时,需控制定值电阻阻值不变,通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,多次实验得出普遍规律,该说法正确;
C. 探究电流与电阻的关系时,更换不同阻值的定值电阻,需通过滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变,该说法正确;
D. 探究电流与电阻的关系时,需要改变定值电阻的阻值,保持电阻两端电压不变,“控制电阻不变”的说法错误,故本题选D。
【答案】
D
【知识点】
探究电流与电压、电阻的关系;滑动变阻器的作用
【点评】
本题是电学基础实验的常规考查,重点区分两个实验中滑动变阻器的不同作用,需牢记实验的变量控制要求,难度适中,基础扎实的学生可轻松作答。
【难度系数】
0.6
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