1[2025四川凉山州中考节选,中]为了完成“探究电流与导体两端电压的关系”的实验,小雨和同学们准备了以下器材:电压恒定的电源(6 V)、定值电阻(10 Ω)、电流表(0~0.6 A)、电压表(0~15 V)、滑动变阻器(50 Ω 1 A)等。


(1)本实验主要应用的物理研究方法为
(2)小雨按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为
A.电流表处存在开路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R开路
(3)小雨根据实验数据绘制的I-U图像,如图乙所示,分析图像初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成
(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的I-U图像如图丙所示,发现图像并不是一条直线,原因是
(1)本实验主要应用的物理研究方法为
控制变量法
;连接电路前,应将开关断开
。(2)小雨按图甲连接好电路后,闭合开关,发现电压表示数接近电源电压,电流表几乎无示数,电路故障为
C
(填字母)。A.电流表处存在开路
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R开路
(3)小雨根据实验数据绘制的I-U图像,如图乙所示,分析图像初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成
正
比。(4)另一同学在实验过程中误将定值电阻接成了小灯泡,所绘制的I-U图像如图丙所示,发现图像并不是一条直线,原因是
灯丝电阻随温度的升高而变大(合理即可)
。答案
1.(1)控制变量法 断开 (2)C (3)正
(4)灯丝电阻随温度的升高而变大(合理即可)
【解析】(1)通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,探究电流与导体两端电压的关系,需要控制导体的电阻不变,本实验运用了控制变量法;为了保护电路,连接电路前,开关应断开。(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表几乎无示数,说明电路可能开路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的电路开路了,即故障为定值电阻R开路,故选C。
(3)由图乙可知,I-U图像是一条经过原点的直线,所以,初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(4)通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像不是一条直线,是因为小灯泡灯丝的电阻是随温度变化的,温度越高,灯丝电阻越大。
(4)灯丝电阻随温度的升高而变大(合理即可)
【解析】(1)通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,探究电流与导体两端电压的关系,需要控制导体的电阻不变,本实验运用了控制变量法;为了保护电路,连接电路前,开关应断开。(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表几乎无示数,说明电路可能开路,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,与电压表并联的电路开路了,即故障为定值电阻R开路,故选C。
(3)由图乙可知,I-U图像是一条经过原点的直线,所以,初步得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(4)通过小灯泡的电流随其两端电压变化的图像不是一条直线,是因为小灯泡灯丝的电阻是随温度变化的,温度越高,灯丝电阻越大。
2[辽宁鞍山中考节选,中]小明使用阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻各一个,电压为3 V的电源以及规格为“10 Ω 0.5 A”的滑动变阻器等器材,来“探究电流与电阻的关系”。

(1)他首先将5 Ω的电阻接入了图甲的电路中,检查时发现电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)电路正确连接后,闭合开关时发现,此时电压表和电流表均无示数,他判断产生此现象的原因是(填“定值电阻”或“滑动变阻器”)开路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为V。
(3)当定值电阻由5 Ω换成10 Ω时,为达到实验要求,需向(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片。
(4)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在2 V~V之间。
(5)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成。
(1)他首先将5 Ω的电阻接入了图甲的电路中,检查时发现电路中有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)电路正确连接后,闭合开关时发现,此时电压表和电流表均无示数,他判断产生此现象的原因是(填“定值电阻”或“滑动变阻器”)开路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为V。
(3)当定值电阻由5 Ω换成10 Ω时,为达到实验要求,需向(填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片。
(4)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在2 V~V之间。
(5)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成。
答案
2.(1)如图所示 (2)滑动变阻器 2 (3)右
(4)2.5 (5)反比
【解析】(1)原电路中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究电流与电阻的关系实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如答案图所示。(2)若电流表无示数,说明电路可能开路;电压表无示数,说明电压表与电源之间没有连通,即产生此现象的原因是滑动变阻器开路;电流表示数如题图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其示数为0.4 A,则定值电阻两端电压为Uv = I₁R₁=0.4 A×5 Ω=2 V,即电压表示数为2 V。
(3)当把5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,定值电阻两端的电压变大,研究电流与电阻的关系时要控制电压不变,故要增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器接入电路的阻值,故应把滑动变阻器的滑片向右滑动。(4)由题图甲可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5 A,即电路中最大电流为0.5 A,此时电路中的总电阻最小,故5 Ω的定值电阻连入电路中时,其两端最大电压为:Uv大 = I大R定小=0.5 A×5 Ω=2.5 V。(5)因电压一定时电流与电阻的乘积为一定值,故可得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(4)2.5 (5)反比
【解析】(1)原电路中,电流表与定值电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,在探究电流与电阻的关系实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如答案图所示。(2)若电流表无示数,说明电路可能开路;电压表无示数,说明电压表与电源之间没有连通,即产生此现象的原因是滑动变阻器开路;电流表示数如题图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,其示数为0.4 A,则定值电阻两端电压为Uv = I₁R₁=0.4 A×5 Ω=2 V,即电压表示数为2 V。
(3)当把5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,定值电阻两端的电压变大,研究电流与电阻的关系时要控制电压不变,故要增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器接入电路的阻值,故应把滑动变阻器的滑片向右滑动。(4)由题图甲可知,电流表选用小量程,滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5 A,即电路中最大电流为0.5 A,此时电路中的总电阻最小,故5 Ω的定值电阻连入电路中时,其两端最大电压为:Uv大 = I大R定小=0.5 A×5 Ω=2.5 V。(5)因电压一定时电流与电阻的乘积为一定值,故可得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
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