9. 探究“电流与电阻、电压的关系”实验,小明与小丽的实验小组设计了如甲图所示电路。电路中的各元件参数为:电源电压3 V,定值电阻R(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω),滑动变阻器“20 Ω 1 A”。

(1)小明与小丽的实验小组在探究“电流与电阻的关系”时:
① 小明按照图甲所示的电路图将电路连接好,将滑动变阻器的滑片置于
② 若滑动变阻器的滑片位置没有改变,小明将5 Ω电阻换成10 Ω电阻,接下来应该将滑片向
(2)小明换用不同的电阻,重复实验,得到表1中的实验数据,分析表中数据,可得出:
表1
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15
电流I/A | 0.3 | 0.15 | 0.10

(3)小丽在做此实验时,每次只更换电阻,测得相应的电流值,如表2所示,根据表中数据,她无法得到与小明一样的结论,其原因是
表2
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15
电流I/A | 0.3 | 0.2 | 0.15

(4)另一小组同学在探究“电流与电压的关系”实验的过程中,根据实验数据在图乙中画出了A、B、C三个电阻的U-I图像,在图丙中画出了I-R图像,根据图乙可知三个导体中阻值最大的是
(1)小明与小丽的实验小组在探究“电流与电阻的关系”时:
① 小明按照图甲所示的电路图将电路连接好,将滑动变阻器的滑片置于
最左端
(选填“最左端”或“最右端”),闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使定值电阻5 Ω两端的电压为1.5 V,记录电流表的示数。② 若滑动变阻器的滑片位置没有改变,小明将5 Ω电阻换成10 Ω电阻,接下来应该将滑片向
左
(选填“左”或“右”)移动,直到观察到电压表示数为1.5 V时,记录电流表示数。(2)小明换用不同的电阻,重复实验,得到表1中的实验数据,分析表中数据,可得出:
电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
。表1
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15
电流I/A | 0.3 | 0.15 | 0.10
(3)小丽在做此实验时,每次只更换电阻,测得相应的电流值,如表2所示,根据表中数据,她无法得到与小明一样的结论,其原因是
没有控制电阻两端的电压相等
。表2
电阻R/Ω | 5 | 10 | 15
电流I/A | 0.3 | 0.2 | 0.15
(4)另一小组同学在探究“电流与电压的关系”实验的过程中,根据实验数据在图乙中画出了A、B、C三个电阻的U-I图像,在图丙中画出了I-R图像,根据图乙可知三个导体中阻值最大的是
A
(选填“A”“B”或“C”),图丙中阴影部分的面积表示定值电阻两端的电压
。答案
9. (1)① 最左端 ② 左
(2)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(3)没有控制电阻两端的电压相等
(4)A 定值电阻两端的电压
(2)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(3)没有控制电阻两端的电压相等
(4)A 定值电阻两端的电压
解析
【分析】
本题围绕“探究电流与电阻、电压的关系”实验展开,需结合实验操作规范、控制变量法、欧姆定律等知识解题:
(1)①连接电路时滑动变阻器需调至最大阻值处保护电路,根据电路接法确定滑片位置;②换大电阻后,定值电阻分压变化,需调节滑动变阻器控制其电压不变,据此确定滑片移动方向。
(2)分析实验数据,控制定值电阻两端电压不变,观察电流与电阻的变化规律得出结论。
(3)对比两组实验数据,小丽的实验未控制定值电阻两端电压,导致无法得出正确结论。
(4)根据欧姆定律,U-I图像中斜率反映电阻大小;I-R图像中,I与R的乘积为电压,据此分析阴影部分意义。
【解析】
(1)①连接电路时,为保护电路,滑动变阻器应接入最大阻值,由图甲电路可知,滑片置于最左端时滑动变阻器接入电阻最大,故填最左端。
②将5Ω电阻换成10Ω电阻后,定值电阻阻值增大,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会升高;探究电流与电阻的关系时需控制定值电阻两端电压不变(保持1.5V),因此需增大滑动变阻器接入电阻,减小其分压,使定值电阻电压回到1.5V,故滑片向左移动。
(2)表1中,定值电阻两端电压始终为1.5V,电阻增大为原来的几倍,电流减小为原来的几分之一,因此结论为:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(3)小丽的实验中,更换电阻后未调节滑动变阻器,导致定值电阻两端电压不相等,未控制电压不变,因此无法得出正确结论。
(4)根据欧姆定律R=U/I,U-I图像中,相同电压下电流越小,电阻越大,A的电流最小,故A的阻值最大;图丙中阴影部分为I与R的乘积,由U=IR可知,其表示定值电阻两端的电压。
【答案】
9. (1)① 最左端 ② 左
(2)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(3)没有控制电阻两端的电压相等
(4)A 定值电阻两端的电压
【知识点】
电流与电阻的关系;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用
【点评】
本题是电学核心实验题,考查实验操作、控制变量法的应用、实验结论推导及图像分析,重点突出控制变量法在探究电流与电阻关系中的关键作用,是初中电学的高频考点,需熟练掌握实验细节。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究电流与电阻、电压的关系”实验展开,需结合实验操作规范、控制变量法、欧姆定律等知识解题:
(1)①连接电路时滑动变阻器需调至最大阻值处保护电路,根据电路接法确定滑片位置;②换大电阻后,定值电阻分压变化,需调节滑动变阻器控制其电压不变,据此确定滑片移动方向。
(2)分析实验数据,控制定值电阻两端电压不变,观察电流与电阻的变化规律得出结论。
(3)对比两组实验数据,小丽的实验未控制定值电阻两端电压,导致无法得出正确结论。
(4)根据欧姆定律,U-I图像中斜率反映电阻大小;I-R图像中,I与R的乘积为电压,据此分析阴影部分意义。
【解析】
(1)①连接电路时,为保护电路,滑动变阻器应接入最大阻值,由图甲电路可知,滑片置于最左端时滑动变阻器接入电阻最大,故填最左端。
②将5Ω电阻换成10Ω电阻后,定值电阻阻值增大,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会升高;探究电流与电阻的关系时需控制定值电阻两端电压不变(保持1.5V),因此需增大滑动变阻器接入电阻,减小其分压,使定值电阻电压回到1.5V,故滑片向左移动。
(2)表1中,定值电阻两端电压始终为1.5V,电阻增大为原来的几倍,电流减小为原来的几分之一,因此结论为:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(3)小丽的实验中,更换电阻后未调节滑动变阻器,导致定值电阻两端电压不相等,未控制电压不变,因此无法得出正确结论。
(4)根据欧姆定律R=U/I,U-I图像中,相同电压下电流越小,电阻越大,A的电流最小,故A的阻值最大;图丙中阴影部分为I与R的乘积,由U=IR可知,其表示定值电阻两端的电压。
【答案】
9. (1)① 最左端 ② 左
(2)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(3)没有控制电阻两端的电压相等
(4)A 定值电阻两端的电压
【知识点】
电流与电阻的关系;滑动变阻器的使用;欧姆定律的应用
【点评】
本题是电学核心实验题,考查实验操作、控制变量法的应用、实验结论推导及图像分析,重点突出控制变量法在探究电流与电阻关系中的关键作用,是初中电学的高频考点,需熟练掌握实验细节。
【难度系数】
0.6
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