3.某同学在探究电流与电阻的关系时,收集到的数据如下表,根据表中数据可得出的结论是 (

A.电压一定时,电流与电阻成反比
B.电压一定时,电流与电阻成正比
C.电阻一定时,电流与电压成正比
D.电阻一定时,电流与电压成反比
A
)。A.电压一定时,电流与电阻成反比
B.电压一定时,电流与电阻成正比
C.电阻一定时,电流与电压成正比
D.电阻一定时,电流与电压成反比
答案
3. A
解析
【分析】探究电流与电阻的关系时,需运用控制变量法,保持电阻两端电压不变。我们可通过计算每组数据中电阻与电流的乘积,验证电压是否恒定,再分析电流随电阻的变化规律,进而得出结论。
【解析】根据表格数据,分别计算每组对应的电压:当$R=10\Omega$时,$U=IR=0.30A×10\Omega=3V$;当$R=20\Omega$时,$U=0.15A×20\Omega=3V$;当$R=30\Omega$时,$U=0.10A×30\Omega=3V$。由此可知,电阻两端的电压始终保持3V不变,即电压一定。此时,电阻增大为原来的几倍,电流就减小为原来的几分之一,说明电流与电阻成反比。因此结论为电压一定时,电流与电阻成反比,对应选项A。
【答案】A
【知识点】电流与电阻的关系、控制变量法
【点评】本题考查探究电流与电阻关系的实验结论,核心是掌握控制变量法的应用,通过计算验证电压恒定,再分析电流与电阻的变化关系,属于基础实验题。
【难度系数】0.7
【解析】根据表格数据,分别计算每组对应的电压:当$R=10\Omega$时,$U=IR=0.30A×10\Omega=3V$;当$R=20\Omega$时,$U=0.15A×20\Omega=3V$;当$R=30\Omega$时,$U=0.10A×30\Omega=3V$。由此可知,电阻两端的电压始终保持3V不变,即电压一定。此时,电阻增大为原来的几倍,电流就减小为原来的几分之一,说明电流与电阻成反比。因此结论为电压一定时,电流与电阻成反比,对应选项A。
【答案】A
【知识点】电流与电阻的关系、控制变量法
【点评】本题考查探究电流与电阻关系的实验结论,核心是掌握控制变量法的应用,通过计算验证电压恒定,再分析电流与电阻的变化关系,属于基础实验题。
【难度系数】0.7
4.在“探究电流与电压的关系”实验中,小军分别画出的电阻$R_1$和$R_2$的$I-U$图像如图所示,下列说法正确的是(

A.当$R_1$与$R_2$两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.$R_1$的阻值小于$R_2$的阻值
D
)。A.当$R_1$与$R_2$两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.$R_1$的阻值小于$R_2$的阻值
答案
4. D
解析
【分析】
本题考查欧姆定律及I-U图像的应用,需逐个分析选项:首先明确电阻是导体本身的属性,与电压、电流无关;再结合电流与电压的关系规律,以及I-U图像中电阻的比较方法(相同电压下,电流越大电阻越小)来判断各选项正误。
【解析】
选项A:电阻是导体本身的性质,仅由材料、长度、横截面积和温度决定,与两端电压、通过的电流无关,电压为0时电阻不为0,A错误。
选项B:不同电阻研究电流与电压的关系,结论均为“电阻一定时,电流与电压成正比”,仅比例不同,结论一致,B错误。
选项C:电阻一定时,是“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”,因果关系不能颠倒(电压是电流形成的原因),C错误。
选项D:根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,取相同电压(如$U=3V$),$R_1$对应的电流为$0.6A$,则$R_1=\frac{3V}{0.6A}=5Ω$;$R_2$对应的电流为$0.3A$,则$R_2=\frac{3V}{0.3A}=10Ω$,故$R_1$阻值小于$R_2$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、电阻的性质
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律的基础应用,需准确理解电阻的本质、电流与电压的关系规律,以及从图像中提取信息比较电阻大小,属于常规基础题。
【难度系数】
0.6
本题考查欧姆定律及I-U图像的应用,需逐个分析选项:首先明确电阻是导体本身的属性,与电压、电流无关;再结合电流与电压的关系规律,以及I-U图像中电阻的比较方法(相同电压下,电流越大电阻越小)来判断各选项正误。
【解析】
选项A:电阻是导体本身的性质,仅由材料、长度、横截面积和温度决定,与两端电压、通过的电流无关,电压为0时电阻不为0,A错误。
选项B:不同电阻研究电流与电压的关系,结论均为“电阻一定时,电流与电压成正比”,仅比例不同,结论一致,B错误。
选项C:电阻一定时,是“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”,因果关系不能颠倒(电压是电流形成的原因),C错误。
选项D:根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,取相同电压(如$U=3V$),$R_1$对应的电流为$0.6A$,则$R_1=\frac{3V}{0.6A}=5Ω$;$R_2$对应的电流为$0.3A$,则$R_2=\frac{3V}{0.3A}=10Ω$,故$R_1$阻值小于$R_2$,D正确。
【答案】
D
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、电阻的性质
【点评】
本题结合I-U图像考查欧姆定律的基础应用,需准确理解电阻的本质、电流与电压的关系规律,以及从图像中提取信息比较电阻大小,属于常规基础题。
【难度系数】
0.6
5.在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,几次要用到滑动变阻器,但每次的作用是不同的。实验开始时,滑动变阻器的主要作用是
保护电路
。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电压
;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电压不变
。答案
5. 保护电路 改变电阻两端电压 控制电阻两端电压不变
解析
【分析】
要解决这道题,需结合滑动变阻器的功能和不同实验的目的分析:1. 实验开始时(连接电路后闭合开关前),滑动变阻器调至最大阻值可避免电路电流过大损坏器材;2. 探究电流与电压的关系时,需控制电阻不变,改变电压观察电流变化,滑动变阻器用于调节定值电阻两端电压;3. 探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变,更换电阻后滑动变阻器用于维持电压恒定。
【解析】
1. 实验开始时,连接电路后闭合开关前,将滑动变阻器滑片调至最大阻值处,能使电路初始电流最小,防止电流过大烧坏电流表、电源等元件,因此主要作用是保护电路;
2. 探究电流与电压的关系时,需保持定值电阻阻值不变,移动滑动变阻器滑片可改变定值电阻两端的电压,获取多组电压、电流数据以分析规律,故滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端电压;
3. 探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变,更换不同阻值的定值电阻后,调节滑动变阻器滑片可使电阻两端电压回到预设值,确保电压这一变量恒定,因此滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端电压不变。
【答案】
保护电路 改变电阻两端电压 控制电阻两端电压不变
【知识点】
滑动变阻器的作用、探究电流与电压电阻的关系实验
【点评】
本题考查滑动变阻器在电学探究实验中的不同作用,是初中物理电学的核心基础知识点,需结合实验目的区分滑动变阻器的功能,属于常考基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需结合滑动变阻器的功能和不同实验的目的分析:1. 实验开始时(连接电路后闭合开关前),滑动变阻器调至最大阻值可避免电路电流过大损坏器材;2. 探究电流与电压的关系时,需控制电阻不变,改变电压观察电流变化,滑动变阻器用于调节定值电阻两端电压;3. 探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变,更换电阻后滑动变阻器用于维持电压恒定。
【解析】
1. 实验开始时,连接电路后闭合开关前,将滑动变阻器滑片调至最大阻值处,能使电路初始电流最小,防止电流过大烧坏电流表、电源等元件,因此主要作用是保护电路;
2. 探究电流与电压的关系时,需保持定值电阻阻值不变,移动滑动变阻器滑片可改变定值电阻两端的电压,获取多组电压、电流数据以分析规律,故滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端电压;
3. 探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变,更换不同阻值的定值电阻后,调节滑动变阻器滑片可使电阻两端电压回到预设值,确保电压这一变量恒定,因此滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端电压不变。
【答案】
保护电路 改变电阻两端电压 控制电阻两端电压不变
【知识点】
滑动变阻器的作用、探究电流与电压电阻的关系实验
【点评】
本题考查滑动变阻器在电学探究实验中的不同作用,是初中物理电学的核心基础知识点,需结合实验目的区分滑动变阻器的功能,属于常考基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
6. 小明在探究电流与电阻的关系时所连接的实验电路如图甲所示。

6题图
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整,要求闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大。
(2)电路连接检查无误后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,此时实验电路出现的故障可能是定值电阻
(3)将5 Ω的定值电阻更换为10 Ω时,应向
(4)小明通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻的倒数$\frac{1}{R}$变化的图像,由图像可以得到的结论是
(5)在实验过程中需要多次更换电阻,操作起来比较麻烦,请你写出一条改进措施:
6题图
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整,要求闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表的示数变大。
(2)电路连接检查无误后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,此时实验电路出现的故障可能是定值电阻
短路
(选填“断路”或“短路”)。(3)将5 Ω的定值电阻更换为10 Ω时,应向
左
(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。调节滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应观察电压
表示数。(4)小明通过多次实验测得多组数据,并利用这些数据得到如图乙所示的电流I随电阻的倒数$\frac{1}{R}$变化的图像,由图像可以得到的结论是
当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
。(5)在实验过程中需要多次更换电阻,操作起来比较麻烦,请你写出一条改进措施:
用电阻箱代替定值电阻进行实验
。答案
6. (1) 如答图所示
(2) 短路
(3) 左 电压
(4) 当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
(5) 用电阻箱代替定值电阻进行实验
解析
【分析】
本题为探究电流与电阻关系的电学实验题,需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析、实验操作要求及实验结论等知识点逐步解题:
1. 第(1)问:根据滑动变阻器“一上一下”的接线原则,要求滑片右移时电流变大,说明接入电阻变小,因此需将滑动变阻器右下接线柱接入电路,完成电路连接。
2. 第(2)问:电流表有示数说明电路通路,电压表无示数,若定值电阻短路则电压表被短路无示数,若断路则电压表串联有示数,故故障为定值电阻短路。
3. 第(3)问:更换大定值电阻后,其分压增大,需增大滑动变阻器分压以保持定值电阻两端电压不变,因此滑片向左调节;实验需控制定值电阻两端电压不变,调节时眼睛观察电压表示数。
4. 第(4)问:由I与1/R的图像可知,两者成正比,对应结论为电压一定时电流与电阻成反比。
5. 第(5)问:多次更换定值电阻麻烦,可用电阻箱代替定值电阻,无需更换即可改变阻值,简化操作。
【解析】
(1) 滑动变阻器滑片P向右移动时电流变大,说明接入电阻减小,因此将滑动变阻器的B接线柱与开关S的右端接线柱连接,完成电路连接(如答图)。
(2) 电流表有示数说明电路通路,电压表无示数,说明定值电阻两端无电压,故故障为定值电阻短路。
(3) 更换大定值电阻后,根据串联分压,定值电阻分压变大,需增大滑动变阻器接入电阻以保持定值电阻两端电压不变,因此滑片向左调节;实验中需控制定值电阻两端电压不变,调节滑片时眼睛应观察电压表示数。
(4) 由图乙可知,I与1/R成正比,即当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5) 用电阻箱代替定值电阻,可直接改变阻值,无需多次更换定值电阻,操作更简便。
【答案】
6. (1) 如答图所示
(2) 短路
(3) 左 电压
(4) 当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
(5) 用电阻箱代替定值电阻进行实验
【知识点】
电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、电路故障分析
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,涵盖电路连接、故障判断、实验操作、结论总结及改进措施,是电学实验的典型题型,需掌握控制变量法和滑动变阻器的调节逻辑。
【难度系数】
0.6
本题为探究电流与电阻关系的电学实验题,需结合滑动变阻器的使用规则、电路故障分析、实验操作要求及实验结论等知识点逐步解题:
1. 第(1)问:根据滑动变阻器“一上一下”的接线原则,要求滑片右移时电流变大,说明接入电阻变小,因此需将滑动变阻器右下接线柱接入电路,完成电路连接。
2. 第(2)问:电流表有示数说明电路通路,电压表无示数,若定值电阻短路则电压表被短路无示数,若断路则电压表串联有示数,故故障为定值电阻短路。
3. 第(3)问:更换大定值电阻后,其分压增大,需增大滑动变阻器分压以保持定值电阻两端电压不变,因此滑片向左调节;实验需控制定值电阻两端电压不变,调节时眼睛观察电压表示数。
4. 第(4)问:由I与1/R的图像可知,两者成正比,对应结论为电压一定时电流与电阻成反比。
5. 第(5)问:多次更换定值电阻麻烦,可用电阻箱代替定值电阻,无需更换即可改变阻值,简化操作。
【解析】
(1) 滑动变阻器滑片P向右移动时电流变大,说明接入电阻减小,因此将滑动变阻器的B接线柱与开关S的右端接线柱连接,完成电路连接(如答图)。
(2) 电流表有示数说明电路通路,电压表无示数,说明定值电阻两端无电压,故故障为定值电阻短路。
(3) 更换大定值电阻后,根据串联分压,定值电阻分压变大,需增大滑动变阻器接入电阻以保持定值电阻两端电压不变,因此滑片向左调节;实验中需控制定值电阻两端电压不变,调节滑片时眼睛应观察电压表示数。
(4) 由图乙可知,I与1/R成正比,即当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5) 用电阻箱代替定值电阻,可直接改变阻值,无需多次更换定值电阻,操作更简便。
【答案】
6. (1) 如答图所示
(2) 短路
(3) 左 电压
(4) 当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
(5) 用电阻箱代替定值电阻进行实验
【知识点】
电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、电路故障分析
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,涵盖电路连接、故障判断、实验操作、结论总结及改进措施,是电学实验的典型题型,需掌握控制变量法和滑动变阻器的调节逻辑。
【难度系数】
0.6
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