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3. [2025 盐城]小明选用电源(电压恒为 4.5 V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器($20\ \Omega\ \ 2\ \mathrm{A}$)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1) 如图甲所示,小明选取阻值为$10\ \Omega$的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整。
(第3题图)
(2) 将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为 2 V 时,电流表的示数如图乙所示,为A。
(3) 小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换重复上述实验。
(4) 第(2)问中,若一开始未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时,可能损坏。
(5) 另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题:
。
(1) 如图甲所示,小明选取阻值为$10\ \Omega$的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整。
(第3题图)
(2) 将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为 2 V 时,电流表的示数如图乙所示,为A。
(3) 小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换重复上述实验。
(4) 第(2)问中,若一开始未将滑动变阻器的滑片移至最右端,闭合开关时,可能损坏。
(5) 另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题:
。
答案
0.2
阻值不同的定值电阻
电压表
没有记录
数据的单位
解析
【分析】
本题围绕探究电流与电压关系的实验展开，需结合实验原理、器材使用、数据处理等知识点逐步解题：
(1) 电路连接：探究电流与电压关系时，电压表需并联在定值电阻两端，电源电压为4.5V，因此电压表选0~3V量程，按电流“正进负出”的规则接入电路；
(2) 电流表读数：先确定电流表量程，再根据分度值读取指针对应的示数；
(3) 结论普遍性：为避免实验结论的偶然性，需更换不同阻值的定值电阻重复实验，验证结论是否适用于更多情况；
(4) 滑动变阻器的初始操作：闭合开关前滑片应移至最大阻值处，若未移动，滑动变阻器接入电阻过小，会导致电路电流过大，定值电阻两端电压超过电压表量程；
(5) 数据记录：实验数据必须标注单位，图丙中数据未记录单位，属于操作失误。
【解析】
(1) 电路连接：电压表并联在定值电阻两端，电源电压4.5V，电压表选0~3V量程，将电压表正确接入电路，完成连线；
(2) 电流表读数：图乙中电流表接0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.2A刻度线，故电流表示数为0.2A；
(3) 验证结论普遍性：探究电流与电压关系时，需保证电阻一定，更换阻值不同的定值电阻重复实验，可使结论更具普遍性；
(4) 滑动变阻器未调至最大阻值：若滑片未移到最右端，滑动变阻器接入电阻过小，电路电流过大，定值电阻两端电压超过电压表0~3V量程，电压表可能损坏；
(5) 数据记录问题：实验记录数据时需标注单位，图丙中的数据未记录单位，是操作存在的问题。
【答案】
0.2
阻值不同的定值电阻
电压表
没有记录
数据的单位
【知识点】
探究电流与电压的关系、电流表读数、实验结论的普遍性、滑动变阻器的使用
【点评】
本题是电学实验的基础题型，涵盖电路连接、电表读数、实验设计、器材使用及数据记录等核心知识点，注重实验操作的规范性，难度适中，能有效考查学生对实验的掌握程度。
【难度系数】
0.3
本题围绕探究电流与电压关系的实验展开，需结合实验原理、器材使用、数据处理等知识点逐步解题：
(1) 电路连接：探究电流与电压关系时，电压表需并联在定值电阻两端，电源电压为4.5V，因此电压表选0~3V量程，按电流“正进负出”的规则接入电路；
(2) 电流表读数：先确定电流表量程，再根据分度值读取指针对应的示数；
(3) 结论普遍性：为避免实验结论的偶然性，需更换不同阻值的定值电阻重复实验，验证结论是否适用于更多情况；
(4) 滑动变阻器的初始操作：闭合开关前滑片应移至最大阻值处，若未移动，滑动变阻器接入电阻过小，会导致电路电流过大，定值电阻两端电压超过电压表量程；
(5) 数据记录：实验数据必须标注单位，图丙中数据未记录单位，属于操作失误。
【解析】
(1) 电路连接：电压表并联在定值电阻两端，电源电压4.5V，电压表选0~3V量程，将电压表正确接入电路，完成连线；
(2) 电流表读数：图乙中电流表接0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.2A刻度线，故电流表示数为0.2A；
(3) 验证结论普遍性：探究电流与电压关系时，需保证电阻一定，更换阻值不同的定值电阻重复实验，可使结论更具普遍性；
(4) 滑动变阻器未调至最大阻值：若滑片未移到最右端，滑动变阻器接入电阻过小，电路电流过大，定值电阻两端电压超过电压表0~3V量程，电压表可能损坏；
(5) 数据记录问题：实验记录数据时需标注单位，图丙中的数据未记录单位，是操作存在的问题。
【答案】
0.2
阻值不同的定值电阻
电压表
没有记录
数据的单位
【知识点】
探究电流与电压的关系、电流表读数、实验结论的普遍性、滑动变阻器的使用
【点评】
本题是电学实验的基础题型，涵盖电路连接、电表读数、实验设计、器材使用及数据记录等核心知识点，注重实验操作的规范性，难度适中，能有效考查学生对实验的掌握程度。
【难度系数】
0.3
4. [2024 南通]在“探究电流与电阻的关系”的实验中,提供的器材有电源(电压6 V)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)、滑动变阻器(0~20 Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1) 用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片 P 向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大。
(第4题图)
(2) 闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是
(3) 排除故障后,移动滑片 P 使电压表示数为 4 V,请在图乙中标出指针的位置,并记录数据。将5 Ω电阻换成 10 Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为 4 V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次
(4) 将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,原因是
(5) 仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为 4 V,利用上述器材能否完成实验探究? 请简述你的判断依据:
(1) 用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片 P 向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大。
(第4题图)
(2) 闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是
定值电阻 R 短路(或电压表短路;或电压表断路)
。(3) 排除故障后,移动滑片 P 使电压表示数为 4 V,请在图乙中标出指针的位置,并记录数据。将5 Ω电阻换成 10 Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为 4 V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次
大
。(4) 将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,原因是
电流表选用了小量程,但仍用大量程读数
;进一步分析数据,得出结论。(5) 仅用电阻箱(最小倍率是×1)替换滑动变阻器,仍控制定值电阻两端电压为 4 V,利用上述器材能否完成实验探究? 请简述你的判断依据:
不能,由题知电阻箱两端电压为2 V,当定值电阻分别为5 Ω、15 Ω、25 Ω时,对应电阻箱的阻值分别为2.5 Ω、7.5 Ω、12.5 Ω,电阻箱的最小倍率是×1,不能满足要求(合理即可)
。答案
定值电阻R短路(或电压表
短路；或电压表断路)
大
电流表选用了小量程，但仍
用大量程读数
不能，由题知电阻箱两端电压为2 V，当定值电阻
分别为5 Ω、15 Ω、25 Ω时，对应电阻箱的阻值分别为2.5 Ω、7.5 Ω、12.5 Ω，电阻箱的最小倍率是×1，不能满足要求(合理即可)
解析
【分析】
本题是探究电流与电阻关系的电学实验，需结合实验原理、电路连接要求、故障判断、串联分压规律等知识分析各问题：
1. 电路连接：滑动变阻器需“一上一下”接线，要求滑片右移时阻值变大，应接左下接线柱；电压表并联在定值电阻两端，根据定值电阻控制电压4V，选0~15V量程。
2. 电路故障：电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数说明电压表并联部分短路或自身断路。
3. 换大电阻操作：换更大定值电阻后，根据串联分压，要保持定值电阻电压不变，需增大滑动变阻器阻值。
4. 错误数据分析：探究电流与电阻关系时应控制电压不变，错误数据对应的电压不等于4V，原因是电流表读数错误。
5. 电阻箱替换滑动变阻器：根据串联分压计算所需电阻箱阻值，结合电阻箱最小倍率判断能否实现。
【解析】
(1) 滑动变阻器要求滑片P向右移动时接入阻值变大，故将滑动变阻器的左下接线柱接入电路；电压表并联在定值电阻R两端，电源电压6V，定值电阻需控制电压4V，因此电压表选0~15V量程，连接电路如图（对应参考答案的图）。
(2) 电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数，故障为：定值电阻R短路（或电压表短路、电压表断路）。
(3) 将5Ω电阻换成10Ω后，定值电阻阻值变大，根据串联分压规律，要保持其两端电压仍为4V，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，故滑动变阻器接入阻值比上一次大。
(4) 探究电流与电阻关系时，应控制定值电阻两端电压为4V不变，计算各正确数据的电压：5Ω×0.8A=4V，10Ω×0.4A=4V，15Ω×0.27A≈4V，而25Ω对应的电流为0.1A，电压为2.5V，错误，原因是电流表选用小量程却按大量程读数。
(5) 定值电阻两端电压控制为4V，电源电压6V，故电阻箱两端电压为2V，根据串联分压：U定/U箱=R定/R箱，得R箱=R定×(U箱/U定)=R定×(2V/4V)=R定/2。当定值电阻为5Ω时，R箱需为2.5Ω，电阻箱最小倍率为×1，无法调出2.5Ω，因此不能完成实验。
【答案】
定值电阻R短路(或电压表短路；或电压表断路)
大
电流表选用了小量程，但仍用大量程读数
不能，由题知电阻箱两端电压为2 V，当定值电阻分别为5 Ω、15 Ω、25 Ω时，对应电阻箱的阻值分别为2.5 Ω、7.5 Ω、12.5 Ω，电阻箱的最小倍率是×1，不能满足要求(合理即可)
【知识点】
探究电流与电阻的关系；电路故障分析；串联分压规律
【点评】
本题为电学实验综合题，围绕“探究电流与电阻的关系”实验，考查电路连接、故障判断、实验操作、数据处理及拓展设计，需掌握实验核心控制变量法，是中考电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题是探究电流与电阻关系的电学实验，需结合实验原理、电路连接要求、故障判断、串联分压规律等知识分析各问题：
1. 电路连接：滑动变阻器需“一上一下”接线，要求滑片右移时阻值变大，应接左下接线柱；电压表并联在定值电阻两端，根据定值电阻控制电压4V，选0~15V量程。
2. 电路故障：电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数说明电压表并联部分短路或自身断路。
3. 换大电阻操作：换更大定值电阻后，根据串联分压，要保持定值电阻电压不变，需增大滑动变阻器阻值。
4. 错误数据分析：探究电流与电阻关系时应控制电压不变，错误数据对应的电压不等于4V，原因是电流表读数错误。
5. 电阻箱替换滑动变阻器：根据串联分压计算所需电阻箱阻值，结合电阻箱最小倍率判断能否实现。
【解析】
(1) 滑动变阻器要求滑片P向右移动时接入阻值变大，故将滑动变阻器的左下接线柱接入电路；电压表并联在定值电阻R两端，电源电压6V，定值电阻需控制电压4V，因此电压表选0~15V量程，连接电路如图（对应参考答案的图）。
(2) 电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数，故障为：定值电阻R短路（或电压表短路、电压表断路）。
(3) 将5Ω电阻换成10Ω后，定值电阻阻值变大，根据串联分压规律，要保持其两端电压仍为4V，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，故滑动变阻器接入阻值比上一次大。
(4) 探究电流与电阻关系时，应控制定值电阻两端电压为4V不变，计算各正确数据的电压：5Ω×0.8A=4V，10Ω×0.4A=4V，15Ω×0.27A≈4V，而25Ω对应的电流为0.1A，电压为2.5V，错误，原因是电流表选用小量程却按大量程读数。
(5) 定值电阻两端电压控制为4V，电源电压6V，故电阻箱两端电压为2V，根据串联分压：U定/U箱=R定/R箱，得R箱=R定×(U箱/U定)=R定×(2V/4V)=R定/2。当定值电阻为5Ω时，R箱需为2.5Ω，电阻箱最小倍率为×1，无法调出2.5Ω，因此不能完成实验。
【答案】
定值电阻R短路(或电压表短路；或电压表断路)
大
电流表选用了小量程，但仍用大量程读数
不能，由题知电阻箱两端电压为2 V，当定值电阻分别为5 Ω、15 Ω、25 Ω时，对应电阻箱的阻值分别为2.5 Ω、7.5 Ω、12.5 Ω，电阻箱的最小倍率是×1，不能满足要求(合理即可)
【知识点】
探究电流与电阻的关系；电路故障分析；串联分压规律
【点评】
本题为电学实验综合题，围绕“探究电流与电阻的关系”实验，考查电路连接、故障判断、实验操作、数据处理及拓展设计，需掌握实验核心控制变量法，是中考电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
