三、实验与探究题
17. 在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如图所示的三种电路。

(1)小杨同学认为图乙电路比图甲电路好,理由是
小李同学认为图丙电路比图乙电路更好,理由是图丙电路便于进行多次实验。
(2)小李同学利用图丙电路(其中电阻$R=5\,\Omega$)完成了本实验,测得数据如表。

分析表格数据,可得出的结论是
(3)实验操作过程中,小张同学发现滑动变阻器损坏,但经过思考后利用图乙电路最终也完成了多次实验。小张同学的实验操作是
17. 在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如图所示的三种电路。
(1)小杨同学认为图乙电路比图甲电路好,理由是
定值电阻能更好地保持电阻不变
。小李同学认为图丙电路比图乙电路更好,理由是图丙电路便于进行多次实验。
(2)小李同学利用图丙电路(其中电阻$R=5\,\Omega$)完成了本实验,测得数据如表。
分析表格数据,可得出的结论是
在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
。(3)实验操作过程中,小张同学发现滑动变阻器损坏,但经过思考后利用图乙电路最终也完成了多次实验。小张同学的实验操作是
改变电源电压,进行多次测量
。答案
17.(1)定值电阻能更好地保持电阻不变 (2)在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (3)改变电源电压,进行多次测量
解析
【分析】
要解决这道题,需结合探究电流与电压关系的实验原理(控制变量法,需保持电阻不变,改变电压研究电流变化)分析:
1. 对比甲、乙电路:探究电流与电压关系时,必须保证电阻阻值恒定。若甲电路用小灯泡,其电阻随温度变化会干扰实验;乙电路用定值电阻,阻值稳定,因此乙更优。
2. 分析表格数据:定值电阻阻值固定,电压增大时电流成比例增大,符合电流与电压的规律。
3. 滑动变阻器损坏时,要多次改变定值电阻两端电压,只能通过调整电源电压实现,完成多次实验。
【解析】
(1)探究电流与电压的关系时,需控制电阻阻值不变。图甲中若使用小灯泡,其电阻随温度变化,无法保持电阻恒定;图乙使用定值电阻,能更好地保持电阻不变,因此乙电路更好。
(2)由表格数据可知,定值电阻$R=5\,\Omega$保持不变,导体两端电压增大为原来的几倍,通过导体的电流也增大为原来的几倍,因此结论为:在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)图乙电路中滑动变阻器损坏,要完成多次实验以改变定值电阻两端电压,可通过改变电源电压(如更换不同节数的干电池)实现多次测量。
【答案】
(1)定值电阻能更好地保持电阻不变
(2)在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)改变电源电压,进行多次测量
【知识点】
探究电流与电压的关系、控制变量法
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的实验展开,核心考查控制变量法的应用,是电学实验的基础题型,注重对实验原理和操作方法的理解,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合探究电流与电压关系的实验原理(控制变量法,需保持电阻不变,改变电压研究电流变化)分析:
1. 对比甲、乙电路:探究电流与电压关系时,必须保证电阻阻值恒定。若甲电路用小灯泡,其电阻随温度变化会干扰实验;乙电路用定值电阻,阻值稳定,因此乙更优。
2. 分析表格数据:定值电阻阻值固定,电压增大时电流成比例增大,符合电流与电压的规律。
3. 滑动变阻器损坏时,要多次改变定值电阻两端电压,只能通过调整电源电压实现,完成多次实验。
【解析】
(1)探究电流与电压的关系时,需控制电阻阻值不变。图甲中若使用小灯泡,其电阻随温度变化,无法保持电阻恒定;图乙使用定值电阻,能更好地保持电阻不变,因此乙电路更好。
(2)由表格数据可知,定值电阻$R=5\,\Omega$保持不变,导体两端电压增大为原来的几倍,通过导体的电流也增大为原来的几倍,因此结论为:在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)图乙电路中滑动变阻器损坏,要完成多次实验以改变定值电阻两端电压,可通过改变电源电压(如更换不同节数的干电池)实现多次测量。
【答案】
(1)定值电阻能更好地保持电阻不变
(2)在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)改变电源电压,进行多次测量
【知识点】
探究电流与电压的关系、控制变量法
【点评】
本题围绕探究电流与电压关系的实验展开,核心考查控制变量法的应用,是电学实验的基础题型,注重对实验原理和操作方法的理解,难度适中。
【难度系数】
0.6
18. 在“用电压表和电流表测量未知电阻R的阻值”实验中:
(1)请你在方框内画出实验电路图,并用笔画线代替导线将下图所示的器材连接成实验电路。

(2)第二次测量时,电压表和电流表的示数如下图所示,请将其填入下表中相应的空格内。


(3)根据表中实验数据,得出待测电阻R的阻值为
(1)请你在方框内画出实验电路图,并用笔画线代替导线将下图所示的器材连接成实验电路。
(2)第二次测量时,电压表和电流表的示数如下图所示,请将其填入下表中相应的空格内。
(3)根据表中实验数据,得出待测电阻R的阻值为
5
Ω。答案
18.(1)图略 (2)1.6 0.32 (3)5
解析
【分析】
本题为伏安法测未知电阻阻值的实验题,解题思路如下:
1. 第(1)问:伏安法测电阻需用电流表串联测电流、电压表并联测电阻两端电压,搭配滑动变阻器实现多次测量,据此画电路图并连接实物,注意电表量程和接线柱规则。
2. 第(2)问:读取电表示数时,先确定电表量程和分度值,再根据指针位置读数。
3. 第(3)问:利用欧姆定律R=U/I计算每次电阻,多次测量求平均值减小误差,得到待测电阻阻值。
【解析】
(1)实验电路图:电源、开关、滑动变阻器、电流表、待测电阻R串联,电压表并联在R两端;实物连接时,滑动变阻器“一上一下”接线,电流表串联、电压表并联,正负接线柱正确。
(2)电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.6V;电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.32A。
(3)根据欧姆定律,多次测量计算电阻后取平均值,最终待测电阻阻值为5Ω。
【答案】
(1)图略;(2)1.6,0.32;(3)5
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电表读数
【点评】
本题考查电学基础实验操作,涵盖电路设计、电表读数和电阻计算,是初中电学核心实验题型,需掌握实验原理和规范操作。
【难度系数】
0.5
本题为伏安法测未知电阻阻值的实验题,解题思路如下:
1. 第(1)问:伏安法测电阻需用电流表串联测电流、电压表并联测电阻两端电压,搭配滑动变阻器实现多次测量,据此画电路图并连接实物,注意电表量程和接线柱规则。
2. 第(2)问:读取电表示数时,先确定电表量程和分度值,再根据指针位置读数。
3. 第(3)问:利用欧姆定律R=U/I计算每次电阻,多次测量求平均值减小误差,得到待测电阻阻值。
【解析】
(1)实验电路图:电源、开关、滑动变阻器、电流表、待测电阻R串联,电压表并联在R两端;实物连接时,滑动变阻器“一上一下”接线,电流表串联、电压表并联,正负接线柱正确。
(2)电压表选用0~3V量程,分度值0.1V,示数为1.6V;电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.32A。
(3)根据欧姆定律,多次测量计算电阻后取平均值,最终待测电阻阻值为5Ω。
【答案】
(1)图略;(2)1.6,0.32;(3)5
【知识点】
伏安法测电阻、欧姆定律、电表读数
【点评】
本题考查电学基础实验操作,涵盖电路设计、电表读数和电阻计算,是初中电学核心实验题型,需掌握实验原理和规范操作。
【难度系数】
0.5
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